CN100465727C

CN100465727C - 背光模块及液晶显示模块

Info

Publication number: CN100465727C
Application number: CNB2007100008709A
Authority: CN
Inventors: 庄永彬; 李思汉; 田謦辅; 刘耕儒; 田正华; 谢宗贤
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AUO Corp
Priority date: 2007-01-12
Filing date: 2007-01-12
Publication date: 2009-03-04
Anticipated expiration: 2027-01-12
Also published as: CN101000426A

Abstract

本发明涉及一种背光模块，其包括：一底板、多个点光源、一前置预混光结构以及一混光结构。点光源配置于底板内且具有两种以上不同颜色的点光源。前置预混光结构配置于底板上方，且包含有一第一扩散片。混光结构配置于前置预混光结构上方并具有一间距，且包含有一第二扩散片。本发明还包括一种使用该背光模块的液晶显示模块。该背光模块可降低液晶显示模块的厚度，达到薄型化的需求，增加市场上的竞争力。

Description

背光模块及液晶显示模块

技术领域

本发明涉及一种背光模块及液晶显示模块，并尤其涉及一种适用于降低混光高度的背光模块及液晶显示模块。

背景技术

现今在目前的信息或家电产品中液晶显示器相当普及，由于其具有价格较低廉且制造技术成熟的优点，而广受消费者喜爱。

液晶显示器的显示方式采用被动方式，也就是其显示必须有背光模块光源的照射才行，因此，一般液晶显示器通常具有背光模块。背光模块主要在提供液晶显示面板均匀且足够的光线，为液晶显示器的关键光学模块之一。目前发光二极管(LED)光源对于液晶显示产品有突破性的帮助，主要在于LED的发光效率有大幅改善，已具备有冷阴极灯管一半左右的效率，且LED为一种低功率的自发性光源，常作为省电性产品的辅助光源。因此，有许多研究也已将发光二极管置入液晶显示器中的背光模块中以作为光源。

在以发光二极管为光源的背光模块中，其白光的混成与发光二极管的光源之间的间距以及混光高度有关，各光源之间不同的间距有不同的混光高度，但在固定光源之间的间距时，则需通过混光结构以降低混光的高度，请参考图1以及图2，图1为公知的直下式混光型发光二极管背光模块的框架。图2为这种背光模块的侧视示意图。如图1所示，该背光模块的框架10具有一底板11，底板11使用的材料可为金属或聚碳酸酯材料，而框架10用以承载背光模块中的混光结构13等。该底板11具有多个发光二极管12。该多个发光二极管12以阵列方式排列，且分别可发出红光、蓝光以及绿光。如图2所示，该多个发光二极管12上方还具有一混光结构13。该多个发光二极管12，即红光、蓝光以及绿光等会在底板11上方会有部分区域混成白光，例如A区域处混为白光，但并不完全混成白光。而混光结构13则可用以对光线产生扩散作用，将发光二极管12出光角度扩大以及为光线均匀化的扩散机构。因此，混光结构13具有一扩散片以及一透明板。该透明板用以承载扩散片。最后，光线透过混光结构13经由B区域而传递至液晶显示器的面板14。

在此，因不同色源的发光二极管12发光后，需通过一定的扩散高度并利用混光结构13才能产生均匀的色源，而该扩散高度至少需约50毫米(millimeter，mm)以上。也就是说，由于发光二极管12所发出的光线的发射角并不大，因此混光结构13与底板11之间必须保持一定的距离，才能够使发光二极管12所发出的各色光线能够充分进行混合，进而提供液晶面板14均匀并且演色性(color rending)佳的白光。此外，如果混光结构13与发光二极管12紧贴，则扩大发光二极管12出光角度的效果会不明显。而如果在混光结构13同时使用两片的扩散片，不但会使亮度下降，也无法有效降低扩散高度。

因此，在上述的背光模块中，其厚度会受混光结构与底板之间的距离的限制而不易减少，使得液晶显示器的整体厚度无法符合薄形化的趋势。因此，如何缩短混光结构与底板之间的距离，进而减少液晶显示器的整体厚度，已成为日益重要的问题。

发明内容

因此，本发明提供一种背光模块，该背光模块可包括：一底板、多个点光源、一前置预混光结构以及一混光结构。该底板具有多个光源配置孔。而该多个点光源则可配置于底板上的光源配置孔内，其具有两种以上不同颜色的点光源。另外，前置预混光结构可包含有至少一第一扩散片，且该前置预混光结构可配置于底板上方。最后，混光结构也可包含有一第二扩散片，且该混光结构配置于前置预混光结构的上方并且具有一间距。

此外，本发明还提供一种液晶显示模块，其为包含了前述背光模块的一种液晶显示模块。

在本发明中，该前置预混光结构可配置于底板上方的4～6mm处。另外，在前置混光结构中的第一扩散片可为高扩散率的扩散片，较佳地，该第一扩散片的雾值(Haze)至少大于70％。这种高扩散率的扩散片主要作为增加扩散混光的效果，从而降低模块整体的厚度。而在前置预混光结构中的第一扩散片可配置于一第一透明板上。该第一扩散片主要的功能可将来自点光源的光线扩散开来，其使用的材料可为聚碳酸酯(PC)或聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等材料。而第一透明板，主要用以承载第一扩散片，需为透明的材料，较佳地可为压克力材料、聚碳酸酯材料或环烯烃聚合材料，优选地则可为压克力材料。

在本发明的混光结构中，第二扩散片可配置于一第二透明板上。该第二扩散片与前置预混光结构中的第一扩散片的功能相同，可将来自第一扩散片的光线扩散开来。该第二扩散片可以使用的材料也可为聚碳酸酯(PC)或聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。而第二透明板则是主要用以承载第二扩散片，其需为透明的材料，较佳可为压克力材料、聚碳酸酯材料或环烯烃聚合材料，更优选地则可为压克力材料。

由于在本发明中使用了前置预混光结构，已将光线作一预处理，因此，在使用混光结构时，其可降低与底板间的距离，进而可降低模块整体的厚度。因此混光结构与底板之间的距离可低于45mm，优选地，可低于40mm以下。

在本发明中，前置预混光结构与该混光结构的材料可使用相同或不相同的材料与结构，而使用相同的材料则可减少装置的成本且有效地使本发明的背光模块具有更薄的效果。

在本发明的背光模块中，还可包括至少一光学膜片配置于混光结构、前置预混光结构或该两者上。该光学膜片可为棱镜片或增光片。其中，棱镜片以及增光片可提高背光模块的亮度。

本发明的背光模块中，点光源主要的目的在于提供足够的亮度，因此可使用光源有冷阴极荧光灯(CCFL)、热阴极荧光灯(HCFL)、电致发光片(EL)、卤素灯或发光二极管等材料作为光源。较佳地，本发明使用发光二极管。此外，这些点光源可包括红光、绿光与蓝光等光源。另外，本发明可通过点光源发出不同颜色的色光，并进行混光后经由混光结构扩大光线的角度及得到均匀的白光。但是，并不限定点光源所提供的光线在混光后需为白光，也可依据使用者的需求而选择点光源所发出的色光，以在混合后提供不同颜色的面光源。或者，也可全部采用适于发出相同色光的点光源。

此外，在本发明的背光模块中，其可为一种直下式背光模块。

由上所知，本发明提供了一种可以同时具有发光效率与混光效果的背光模块。本发明增加了前置预混光结构，不但具有良好的扩散混光效果，且利用前置预混光结构，避免了在增加扩散混光效果的同时牺牲了背光模块的发光效率，并且也大幅降低了液晶显示模块的厚度，进而更加薄型化，也提供在市场上更多不同的选择。

附图说明

图1为公知的直下式背光模块的框架示意图；

图2为公知的直下式背光模块的简单侧面剖视示意图；

图3为本发明一较佳实施例的背光模块及液晶显示模块的简单侧面剖视示意图；

图4为本发明另一较佳实施例的背光模块及液晶显示模块的简单侧面剖视示意图。

其中，附图标记：

10 框架 11、21 底板

12 发光二极管 13、24 混光结构

14 面板 22 点光源

23 前置预混光结构 23a 第一透明板

23b、23c、23d 第一扩散片 24a 第二透明板

24b 第二扩散片 A、B、C、D 白光区域

25 液晶显示面板

具体实施方式

因此，本发明提供一种背光模块，该背光模块可包括：一底板、多个点光源、一前置预混光结构以及一混光结构。该底板具有多个光源配置孔。而该多个点光源则可配置于底板上的光源配置孔内，其具有两种以上不同颜色的点光源。另外，前置预混光结构可包含有至少一第一扩散片，且此前置预混光结构可配置于底板上方。最后，混光结构也可包含有一第二扩散片，且该混光结构配置于前置预混光结构的上方并且具有一间距。

此外，本发明还提供一种液晶显示模块，其为包含了上述背光模块的一种液晶显示模块。

在本发明中，该前置预混光结构可配置于底板上方的4～6mm处。另外，在前置混光结构中的第一扩散片可为高扩散率的扩散片，较佳地，该第一扩散片的雾值(Haze)至少大于70％。这种高扩散率的扩散片主要作为增加扩散混光的效果，从而降低模块整体的厚度。而在前置预混光结构中的第一扩散片可配置于一第一透明板上。该第一扩散片主要的功能可将来自点光源的光线扩散开来，其使用的材料可为聚碳酸酯(PC)或聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等材料。而第一透明板，主要用以承载第一扩散片，只要是为透明的材料即可，较佳可为压克力材料、聚碳酸酯材料或环烯烃聚合材料，更佳地则可为压克力材料。

在本发明的混光结构中，第二扩散片可配置于一第二透明板上。该第二扩散片与前置预混光结构中的第一扩散片的功能相同，可将来自第一扩散片的光线扩散开来。该第二扩散片可以使用的材料也可为聚碳酸酯(PC)或聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。而第二透明板则是主要用以承载第二扩散片，其只要是透明的材料即可，较佳可为压克力材料、聚碳酸酯材料或环烯烃聚合材料，更佳地则可为压克力材料。

由于在本发明中使用了前置预混光结构，已将光线作一预处理，因此，在使用混光结构时，其可降低与底板间的距离，进而可降低模块整体的厚度。因此混光结构与底板之间的距离可低于45mm，更佳地，可低于40mm以下。

在本发明中，前置预混光结构与该混光结构的材料可使用相同或不相同的材料与结构，而使用相同的材料则可减少装置的成本且有效率地使本发明的背光模块具有更薄的效果。

在本发明的背光模块中，更可包括至少一光学膜片配置于混光结构、前置预混光结构或此两者上。此光学膜片可为棱镜片或增光片。其中，棱镜片以及增光片可提高背光模块的亮度。

本发明的背光模块中，点光源主要的目的在于提供足够的亮度，因此可使用冷阴极荧光灯(CCFL)、热阴极荧光灯(HCFL)、电致发光片(EL)、卤素灯或发光二极管等材料作为光源。较佳地，本发明使用发光二极管。此外，这些点光源可包括红光、绿光与蓝光等光源。另外，本发明可利用点光源发出不同颜色的色光，进行混光后经由混光结构扩大光线的角度及得到均匀的白光。但是，并不限定点光源所提供的光线在混光后需为白光，也可依据使用者的需求而选择点光源所发出的色光，以在混合后提供不同颜色的面光源。或者，也可全部采用适于发出相同色光的点光源。

由上所知，本发明提供了一种可以兼顾发光效率与混光效果的背光模块。本发明增加了前置预混光结构，不但具有良好的扩散混光效果，且利用前置预混光结构，避免了在增加扩散混光效果的同时牺牲了背光模块的发光效率，并且也大幅地降低了液晶显示模块的厚度，进而更加薄型化，也提供在市场上更多不同的选择。

Claims

1.一种背光模块，包括一底板、多个点光源、一前置预混光结构及一混光结构，其特征在于，该底板具有多个光源配置孔；该多个点光源配置于该底板上的光源配置孔内，该多个点光源具有两种以上不同颜色的点光源；该前置预混光结构包含两片相邻的第一扩散片，该两片相邻的第一扩散片配置于一第一透明板上，该两片第一扩散片的雾值至少大于70％，并且该前置预混光结构配置于该底板上方；以及该混光结构包含有一第二扩散片，该第二扩散片配置于一第二透明板上，该混光结构配置于该前置预混光结构上方并且具有一间距，该多个点光源发出的直接朝上的色光经由该前置预混光结构及该混光结构后扩大光线的角度。

2.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该前置预混光结构配置于该底板上方4～6毫米处。

3.根据权利要求1或2所述的背光模块，其特征在于，该第一扩散片为高扩散率的扩散片。

4.根据权利要求1或2所述的背光模块，其特征在于，该第一透明板为压克力材料、聚碳酸酯材料或环烯烃聚合材料。

5.根据权利要求1或2所述的背光模块，其特征在于，该第一扩散片为聚碳酸酯或聚对苯二甲酸乙二酯。

6.根据权利要求1或2所述的背光模块，其特征在于，该第二透明板为压克力材料、聚碳酸酯材料或环烯烃聚合材料。

7.根据权利要求1或2所述的背光模块，其特征在于，该第二扩散片为聚碳酸酯或聚对苯二甲酸乙二酯。

8.根据权利要求1或2所述的背光模块，其特征在于，该混光结构与该底板的距离低于45毫米。

9.根据权利要求1或2所述的背光模块，其特征在于，该前置预混光结构与该混光结构的材料相同。

10.根据权利要求1或2所述的背光模块，其特征在于，还包括至少一光学膜片配置于该混光结构上。

11.根据权利要求10所述的背光模块，其特征在于，该至少一光学膜片为棱镜片或增光片。

12.根据权利要求1或2所述的背光模块，其特征在于，该多个点光源包括红光、绿光与蓝光。

13.根据权利要求1或2所述的背光模块，其特征在于，该多个点光源为发光二极管。

14.根据权利要求1或2所述的背光模块，其特征在于，该背光模块为一直下式背光模块。

15.一种液晶显示模块，其特征在于，包含如权利要求1或2所述的背光模块。