CN101025515A

CN101025515A - 用于液晶显示器的侧光式背光模块

Info

Publication number: CN101025515A
Application number: CN 200610009491
Authority: CN
Inventors: 萧至君; 廖正民
Original assignee: Chunghwa Picture Tubes Ltd
Current assignee: Chunghwa Picture Tubes Ltd
Priority date: 2006-02-23
Filing date: 2006-02-23
Publication date: 2007-08-29

Abstract

本发明公开一种用于液晶显示器的侧光式背光模块，包括有导光板，设于导光板一侧的光源，位于导光板上表面的光学膜片，以及位于导光板下表面的反射片，且反射片靠近光源处具有散射区，而散射区外的反射片表面则为反射平面。

Description

用于液晶显示器的侧光式背光模块

技术领域

本发明涉及一种液晶显示装置的背光模块，特别是涉及一种背光模块的反射片具有散射区的液晶显示装置。

背景技术

一般而言，在液晶显示装置(liquid crystal display，LCD)中，背光模块(back light module)设置于液晶显示面板的下方，并通过光源与各种光学组件(如扩散板(diffuser)、棱镜片(prism sheet)等)的组合，以提供液晶显示面板高亮度且均匀的光源，然后再通过控制液晶显示面板上的透明像素电极(pixel electrode)，调整液晶分子旋转角度以产生不同的光通量，再穿透彩色滤光片(color filter)，以形成适当的色彩，进而构成液晶显示器使用者所观赏的亮丽影像。

液晶显示装置依照光源方向又概略分为与直下式(direct lighting type)和侧光式(edge lighting type)两大类，其中，利用侧光式光源的背光模块架构必须通过导光板(light guide plate，LGP)导引光线方向，以提高液晶显示面板辉度及控制亮度均匀。但因为传统导光板仅能导引的部分的光源光线，造成面板辉度(luminance)不足，所以目前业界研发出V型沟槽导光板(V cutlight guide plate)取代传统网点导光板。

请参考图1，图1为现有技术中使用V型沟槽导光板的背光模块结构示意图。背光模块10包括有光源12、反射片(reflector)14、V型沟槽导光板16、棱镜片18、扩散片19，其中光源12为冷阴极荧光灯管(cold cathodefluorescent lamp，CCFL)的侧光式光源，V型沟槽导光板16为楔型(wedge-shaped)导光板，又棱镜片18的刻槽图案面向导光板，且V型沟槽导光板16和棱镜片18的棱镜方向相互垂直，因为V型沟槽导光板16具有聚集光线的效果，所以可以增加液晶显示面板的辉度达30％以上。

但是，因为光源产生的光线进入V型沟槽导光板后，会因为楔型的V型沟槽导光板本身的斜率和其上扩散点图案等问题，造成光线不同的折射效果，使得出光的角度和位置受到影响，进而使得液晶显示面板靠近灯管附近产生多条亮带、暗带交错的灯管侧亮暗带，如图2所示。图2为现有技术中灯管侧亮、暗带位置的俯视示意图。由俯视的角度观察液晶显示器20，可发现液晶显示器20的液晶显示器面板24上出现多条亮带、暗带交错的灯管侧亮暗带26在灯管22旁，严重影响了液晶显示器面板24的品质。

一现有技术有提到改善灯管侧亮暗带的技术，其利用在反射片靠近导光板的一侧贴上黑色吸光或遮光胶带，以减少光线直接反射，进而避免灯管侧亮暗带的发生。又另一现有技术是在背光模块的反射片上设置均匀的凹凸部分以改善光源光线的利用率和均匀度的技术，在此技术中凹凸部分均匀分布在整个反射片上，目的是改善整个液晶显示面板的光线均匀度，但仍却无法改善灯管侧亮、暗带的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液晶显示装置的背光模块，以解决上述灯管侧亮暗带的问题。

本发明的最佳实施例中，提供一种用于液晶显示器的侧光式背光模块，包括有导光板，设于导光板一侧的光源，位于导光板上表面的光学膜片，以及，位于导光板下表面的反射片，且反射片靠近光源处具有散射区，而散射区外的反射片表面则为反射平面。

因为本发明在反射片的散射区加上了数个不均匀凹凸面图案，所以当光源光线经由反射片进入V型沟槽导光板时，经由反射片散射区反射出去的光线的折射方向会改变，使得光线由全反射变成散射，所以光线由液晶显示面板出光时，不会形成数条亮线、暗线交错的情况，避免了灯管侧亮暗线的形成，有效解决现有技术的灯管侧亮暗线的问题。

附图说明

图1为现有技术中使用V型沟槽导光板的背光模块结构示意图；

图2为现有技术中灯管侧亮暗带位置的俯视示意图；

图3为本发明的背光模块结构示意图；

图4为本发明的散射区位置的俯视示意图；

图5为本发明的不均匀凹凸面图案结构示意图；

图6、图7为本发明的不均匀凹凸面图案疏密度示意图。

主要组件符号说明：

10、30背光模块 12、32光源

14、34反射片 16、36V型沟槽导光板

18、38棱镜片 19、39扩散片

20液晶显示器 22灯管

24液晶显示器面板 26灯管侧亮暗带

35散射区 37反射平面

42凹凸面图案

具体实施方式

请参考图3，图3为本发明的背光模块结构示意图。背光模块30包括有光源32、反射片34、V型沟槽导光板36、棱镜片38、扩散片39，其中反射片34靠近光源32的地方又包括有散射区35，而散射区35外的反射片34表面则为一反射平面37。在此较佳实施例中，背光模块30应用于一液晶显示装置中，尤其适用于一笔记型计算机、手机、平面电视等薄膜晶体管液晶显示装置的侧光式背光模块。

如图3所示，光源32是一个侧光式光源，其可为冷阴极荧光灯管(CCFL)、外部电极荧光灯管(EEFL)或者发光二极管(LED)等光源，V型沟槽导光板36为楔型导光板，且棱镜片38的棱镜是面向导光板，又V型沟槽导光板36和棱镜片38的棱镜方向相互垂直，如此，光源32的光线便可经由反射片34反射进入V型沟槽导光板36中，再经过V型沟槽导光板36和棱镜片38聚集光线后，光线即可经由扩散片39射出，而扩散片39可使得射出的光线更均匀。此外，又因为本发明的反射片34的散射区35为一粗糙面，微观来看，散射区35更具有多数个不均匀凹凸面图案(未显示)，这些图案可以为圆形、椭圆形以及不规则形状，所以当光源32光线经由反射片34进入V型沟槽导光板36时，这些经由反射片34散射区反射出去的光线的折射方向会改变，使得光线由全反射变成散射，所以光线由液晶显示面板出光时，便不会形成数条亮线、暗线交错的情况，进而可有效减轻灯管侧亮暗线的形成。所以，散射区35不需布满整个反射片34，而仅需要在反射片34靠近光源32的地方设置即可达到功效。

请参考图4，图4为本发明的散射区位置的俯视示意图。图4为延续图3的条件，但是由俯视的角度观看背光模块30，其中反射片34靠近光源32之处具有散射区35。以现行笔记型计算机的显示面板、灯管、灯管反射罩等大小作为考量时，散射区35的宽度范围由反射片34靠光源的端面算起可不大于3公分，而散射区35中又具有数个不均匀凹凸面图案42，这些不均匀凹凸面图案42可以改变光源32光线的折射和绕射方向，使得照射至散射区35的部分光线由全反射变成散射，进而改变反射光的角度和位置，所以光线由背光模块30出光时，不会显现出明显的亮带、暗带，有效减轻灯管侧亮暗线。

请参考图5，图5为本发明的不均匀凹凸面图案结构示意图。因为不均匀凹凸面图案42为一圆球形凹槽，所以不均匀凹凸面图案42由侧面来看就是一个圆弧状的凹槽，以现行的液晶显示器的背光膜组大小来考量时，不均匀凹凸面图案42的直径范围大小可为30微米(μm)至100微米，而圆球形凹槽最深处的深度则可为5微米(μm)至20微米。

值得一提的是，不均匀凹凸面图案42可通过网点印刷、喷砂、蚀刻、雾化处理和模具压合等方式形成，其中以喷砂制作不均匀凹凸面图案42，利用水或者高压空气将砂粒(未显示)喷洒在反射片34表面，让反射片的散射区35产生不均匀凹凸面图案42，而金属或者非金属材料都可作为砂粒的材质，若是利用金属材质更可利用金钢砂作为材料。而模具压合则是利用模具以压合的方式让反射片34直接产生不均匀凹凸面图案42。此外，利用喷砂和模具压合等方式形成的不均匀凹凸面图案42不只是在散射区35呈现一种不均匀的分布，每个不均匀凹凸面图案42也可能都具有不同的尺寸，呈现一种不规则的分布。

又不均匀凹凸面图案42疏密度的分布情况，则必须考量各家背光厂所生产的V型沟槽导光板的V型沟槽间距、角度和深度等问题，经由计算机仿真实际灯管侧亮、暗带可能发生的情况，回推计算出需搭配何种疏密度的不均匀凹凸面图案42，并依照此计算机演算结果作为制作不均匀凹凸面图案42时的设计图。请参考图6、图7，图6、图7为本发明的不均匀凹凸面图案疏密度示意图。图6为较疏松的不均匀凹凸面图案42排列在反射片34上情况，而图7显现较紧密的不均匀凹凸面图案42排列在反射片34上情况，而实际制作具有避免灯管侧亮、暗带功能的不均匀凹凸面图案42时，其疏密度的分布情况需依照上述计算机演算结果来设计，图6、图7仅是不同不均匀凹凸面图案42疏密度的参考模板，并非实际上计算机仿真演算后的结果。

因为本发明在反射片的散射区加上了数个不均匀凹凸面图案，所以当光源光线经由反射片进入V型沟槽导光板时，经由反射片散射区反射出去的光线的折射方向会改变，使得光线由全反射变成散射，所以光线由液晶显示面板出光时，不会形成数条亮线、暗线交错的情况，避免灯管侧亮暗线的形成，有效地解决现有技术的灯管侧亮暗线的问题。本发明不似前述的现有技术是利用遮光胶带减少光线反射，而是利用不均匀凹凸面图案。又本发明也不同于前述的另一现有技术是设置均匀的凹凸部分在整个表面反射片上，本发明仅有反射片的散射区有多数个不均匀凹凸面图案，且需配合计算机仿真结果，而进行凹凸面设计。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，都应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种用于液晶显示器的侧光式背光模块，包括：

一导光板；

至少一光源，设于该导光板的一侧；

至少一光学膜片，位于该导光板的上表面；以及

一反射片，位于该导光板的下表面，且该反射片靠近该光源处具有一散射区，而在该散射区以外的该反射片表面则为一反射平面。

2.如权利要求1所述的侧光式背光模块，其中该侧光式背光模块另包括有一灯管反射罩，设于该光源相对于该导光板的另一侧。

3.如权利要求1所述的侧光式背光模块，其中该导光板为一V型沟槽导光板。

4.如权利要求3所述的侧光式背光模块，其中该导光板为一楔型导光板。

5.如权利要求1所述的侧光式背光模块，其中该散射区为一粗糙面，用以散射该光源的部分光线。

6.如权利要求1所述的侧光式背光模块，其中该散射区具有多数不均匀凹凸面图案，且该散射区通过该各不均匀凹凸面图案散射该光源的部分光线。

7.如权利要求6所述的侧光式背光模块，其中各该不均匀凹凸面图案为一圆球形凹槽。

8.如权利要求7所述的侧光式背光模块，其中该圆球形凹槽的直径范围为30微米至100微米。

9.如权利要求7所述的侧光式背光模块，其中该圆球形凹槽的深度范围为5微米至20微米。

10.如权利要求1所述的侧光式背光模块，其中该散射区的宽度由该反射片靠该光源端算起为0厘米至10厘米之间。

11.如权利要求1所述的侧光式背光模块，其中该散射区通过一模具压合方式形成。

12.如权利要求1所述的侧光式背光模块，其中该散射区通过一喷砂方式形成。

13.一种用于液晶显示器的侧光式背光模块的反射片，包括：

一散射区；以及

一非散射区，该非散射区相邻于该散射区的同一面。

14.如权利要求13所述的反射片，其中该散射区为一粗糙面。

15.如权利要求14所述的反射片，其中该粗糙面具有一疏密度。

16.如权利要求15所述的反射片，其中该疏密度邻近该非散射区的密度较疏。

17.如权利要求14所述的反射片，其中该粗糙面为多数不同尺寸的凹槽。

18.如权利要求17所述的反射片，其中该些不同尺寸的凹槽可为任择的圆形、椭圆形以及不规则形状。

19.如权利要求17所述的反射片，其中该些不同尺寸的凹槽的直径范围为30微米至100微米。

20.如权利要求17所述的反射片，其中该些不同尺寸的凹槽的直径范围为5微米至20微米。

21.如权利要求13所述的反射片，其中该散射区可为任择的网点印刷、喷砂、蚀刻、模具压合以及为雾化处理者。

22.如权利要求13所述的反射片，其中该非散射区为一平坦表面。