CN101476685B

CN101476685B - 背光模块

Info

Publication number: CN101476685B
Application number: CN2009100053258A
Authority: CN
Inventors: 陈明伦; 董志刚; 张志伟
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2009-02-09
Filing date: 2009-02-09
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2029-02-09
Also published as: CN101476685A

Abstract

本发明公开了一种拼接式侧光背光模块，具有多个导光板、多个发光模块与多个发光控制单元，该多个发光控制单元分别独立控制对应的发光模块，其设置于导光板的入光面侧。每一发光模块同时对应至两相邻导光板，从而每一发光控制单元可控制该发光模块同时对两相邻导光板提供光线，故在启动局部暗化的功能的同时，除可达到省电与增加对比的效果以外，更可进一步减缓导光板之间边缘断层的问题。

Description

背光模块

技术领域

本发明涉及一种背光模块，尤其涉及一种发光光源与导光板交错配置的拼接式侧光背光模块。

背景技术

传统的侧光式背光模块的光源从侧边入光，同时调整导光板平面的光均匀度。然而，这样的架构在尺寸越大的时候，要控制背光模块出光的均匀度是相当困难的。因此，目前的背光模块有利用拼接的方式，将许多较小尺寸的导光板拼接起来，通过各发光模块对各导光板分别提供光源，使大尺寸的侧光式背光模块各区块的出光辉度以及出光均匀度达到一定的水平以上。

然而，相较于单一大尺寸导光板，拼接式背光模块各光源本身多少具有亮暗差异，而导光板与光源的组装方式(包括光源与导光板之间的距离以及导光板本身物理特性的差异)也无法控制到完全一样，因此，多块较小尺寸导光板拼接的结果，当全部的光源同时点亮时，容易造成作为整体出光单元的导光板，其各区域的辉度无法均匀的现象。另一方面，各导光板与导光板之间的接缝处，也会有很明显不连续的现象，此种导光板边缘断层的问题在传统拼接式背光模块，是以一条发光光源对应一片导光板的一对一方式配置，故会显得非常明显。

此外，在以发光二极管作为光源的直下式背光模块的应用中，当不需要使用最大亮度出光条件下，通过局部开启部分的发光二极管光源，使直下式背光模块可以达到1.省电、以及2.使显示器具有更大的对比(因为局部亮局部暗的结果，使得暗的地方更暗)的效果，此种特性称为局部暗化(local dimming)。请参考图1，其为现有技术以发光二极管为光源的拼接式背光模块，其在开启局部暗化的功能时，显示面板10的局部显示效果示意图，当局部暗化应用在侧光式背光模块时，由于导光板与光源一对一配置的缘故，局部暗化会造成在显示器的画面中，光源未开启区块12与光源开启区块11之间的边界会更加地明显，因而影响显示器的显示质量。相较而言，直下式背光模块虽具有局部暗化的较佳表现，但其厚度较侧光式背光模块厚，在薄型化产品中，较不具竞争性，故有必要研发一种兼具较佳局部暗化表现的侧光式背光模块。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供兼具较佳局部暗化表现的侧光式背光模块。

为实现上述目的，本发明提供一种背光模块，包含一背板、一第一导光板、一第二导光板、一发光模块以及一发光控制单元。该第一导光板配置于该背板上，并具有一第一入光面。该第二导光板沿一第一方向与该第一导光板邻接排列，且配置于该背板上，并具有一第二入光面。该发光模块同时对应该第一入光面与该第二入光面设置。该发光控制单元可驱动该发光模块产生一同一批次的入射光，并使该入射光同时入射该第一入光面与该第二入光面。

本发明的背光模块具有较佳局部暗化表现的同时为侧光式的结构。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为现有技术拼接式背光模块在开启局部暗化时，显示面板的显示效果示意图；

图2为本发明第一实施例的背光模块的立体分解示意图；

图3为本发明第一实施例的背光模块的平面示意图；

图4为本发明第二实施例的导光板的立体示意图；

图5为本发明第一实施例的导光板的剖面示意图；

图6为本发明第一实施例的背光模块的剖面示意图；

图7为本发明第三实施例的背光模块的立体示意图；

图8为本发明第一实施例在开启局部暗化时，显示面板的显示效果示意图；

图9为本发明第四实施例的背光模块的立体分解示意图；

图10为本发明第五实施例的背光模块的平面示意图。

其中，附图标记：

10、100：面板 11、12、111、112、113：区块

20、20’、200：背光模块 21：背板

22、23、22’：反射片 24：光学膜片组

30：导光板群组 31～34、31’、32’：导光板

40：发光模块群组 41～46、41’～44’：发光模块

51～56：发光控制单元 311：出光面

312、332：底面 313、333：尾端

314、334：凹台 315：入光面

316、326、316’、326’：侧边 317：微结构

421：发光二极管 422：空隙

具体实施方式

请参考图2，图2为本发明第一实施例所揭露的背光模块20的立体分解示意图。背光模块20包含一背板21(back plate)、一发光模块群组40、一导光板群组30(light guide plate group，LGP group)、多个发光控制单元51～56(参考图3)以及一光学膜片组24。其中，发光模块群组40、导光板群组30、以及光学膜片组24，如图所示依序配置于背板21上，背板21以及导光板群组30之间，可另具有一或多个反射片22、23(reflector)。在本实施例中，反射片22、23分别对应导光板31、32，然而在其它实施例中，例如：在图9所示的本发明第四实施例中，单一长条反射片或单一反射片22’也可对应到多个导光板31、32，本发明并不以此为限。背板21作为固定或包覆背光模块20其它各组件的壳体，其可为铝或铝合金所构成的金属盖体，反射片22、23以及光学膜片组24等其它组件的作用以及配置方式，则为该领域具有通常知识者所能了解，于此不再赘述。

本发明在具有多个较小尺寸的导光板群组30以及发光模块群组40的侧光式背光模块20中，利用错位的方式，使发光模块群组40中每一发光模块41～46(如图3所示，分别由一发光控制单元51～56独立控制)对应至导光板群组30的两片导光板31～34，换言之，每一片导光板31～34可接受所对应的两个发光模块41～46的光源，例如：导光板31可接受发光模块41、42的光源，而导光板32则可接受发光模块42、43的光源。其中，导光板群组30可利用射出成型的方法，将聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate，PMMA)制成表面光滑的楔形板块。

请参考图3，其为本发明第一实施例的背光模块的平面示意图。为因应大尺寸显示面板的需求，可将较大尺寸的导光板分解为许多较小尺寸的导光板，例如：将46吋液晶显示器的导光板尺寸，切割成16x8块小尺寸的导光板。为求方便起见，取其中的四块导光板31～34来作说明，并可类推适用至其它导光板与其它导光板之间的关系。其中，导光板31、32与导光板33、34分别沿一第一方向X排列，而导光板31、33与导光板32、34则分别沿一第二方向Y排列，每一导光板31～34的对角尺寸H1的范围可介于3.4英吋与10英吋之间。在本实施例中，虽然导光板31～34的形状与尺寸皆相同，但在实际应用上，导光板31～34的形状或尺寸也可为相异，只要能拼接成一较大的导光板即可，本发明并不以此为限。

在图3中，导光板31～34分别具有平整的侧边，例如：导光板31在第二方向Y上的侧边316以及导光板32在第二方向Y上的侧边326，相邻的导光板31、32通过侧边316、326之间的接触邻接，而可使得导光板31、32沿第一方向X排列。此外，在本发明的其它实施例中，导光板31、32在第二方向Y上也可以其它形式彼此邻接，以增加光线在导光板31、32之间传递的效率，如图4所示，其为本发明第二实施例的导光板31’、32’的立体示意图。在第二实施例中，导光板31’、32’在第二方向Y上的邻接侧边316’、326为彼此配合的锯齿状侧边，通过锯齿状侧边316、326之间的接触啮合，可使得导光板31’、32’沿第一方向X排列，同样也可类推适用至其它导光板与其它导光板之间的关系，本发明并不以此为限。

请参考图5、图6以及图7。图5为本发明第一实施例的导光板31的剖面示意图，图6则为本发明第一实施例的背光模块的剖面示意图。其中，导光板31具有一出光面311、一底面312、一尾端313、一凹台314以及一入光面315，于本发明第一实施例中，导光板31的剖面呈楔形结构，其入光面315的高度范围H2可介于0.24英吋与0.79英吋之间，凹台314与出光面311间的高度落差或深度的范围H5则介于0.29英吋与0.55英吋之间，尾端313的厚度范围(包含H3以及H4)则介于0.25英吋与0.47英吋之间，且导光板31的尾端313为一渐缩结构，对应于入光面315一侧的厚度H4大于尾端313其它部分的厚度，而背对于入光面315另一侧的最小厚度H3则小于尾端313其它部分的厚度。此外，在图7所示的本发明第三实施例中，导光板31在其入光面315上可另包含多个微结构317，其可为多个矩阵排列的四角锥，或多个延伸方向垂直于背板21的棱柱，以进一步增加发光模块在入光面315的光通效率，本发明并不以此为限。

请参考图6，导光板33的尾端333配置于导光板31的凹台314上，导光板33的凹台334上则配置有另一导光板的尾端(图中未示)，而导光板31的入光面315、导光板33的底面332(或底面332上的反射片24)、以及背板21之间则形成一空隙422，对应于导光板31的发光模块42则容置于空隙422中，以提供入射光线至导光板31的入光面315。

请一并参考图3。本发明第一实施例的背光模块20中，一组多个发光模块41～43沿第一方向X排列，另一组多个发光模块44～46则也沿第一方向X排列，发光模块41～43与发光模块44～46彼此互相平行，且发光模块41～46都分别对应至两片导光板的入光面，例如：发光模块42对应于导光板31、32的入光面设置。于本发明第一实施例中，发光控制单元51～56可分别单独驱动(或控制)发光模块41～46，即一对一地驱动。以发光控制单元52与其所驱动的发光模块42为例，发光模块42可为一发光二极管装置，其具有多个发光二极管421，发光控制单元52可单独驱动发光模块42内的所有发光二极管421，并使发光二极管421产生一同一批次的入射光，而使得此入射光能同时入射至发光模块42所对应的导光板31、32的入光面。

在此实施例中，发光模块41～46与导光板31～34是以平均错置的方式配置，也即每一发光模块的左右半边平均对应到相邻两导光板一半的入光面，例如：发光模块42左侧1/2的区段对应至导光板31右侧1/2的入光面，发光模块42右侧1/2的区段对应至导光板32左侧1/2的入光面，发光模块42的区段的长度，以及导光板31或导光板32的入光面的长度，基本上是相同的。在本发明其它应用的实施例中，发光模块也可以其它比例与两相邻导光板入光面对应，例如：发光模块42左侧1/3的区段对应至导光板31右侧1/3的入光面，发光模块42右侧2/3的区段对应至导光板32左侧2/3的入光面，本发明并不以此为限。此外，在图10所示的本发明第五实施例中，发光模块41’～44’的区段的长度，也可相异于导光板31～33的入光面的长度，例如：发光模块41’～44’与导光板31～33分别沿第一方向X配置时，可将3个导光板31～33与4个发光模块41’～44’互相搭配，虽然导光板31～33在第一方向X上的入光面的总长度，与发光模块41’～44’在第一方向X上的区段的总长度相等，但各别发光模块41’～44’的区段的长度与导光板31～33的入光面的长度是相异的。在本实施例中，4个发光模块41’～44’则错置对应于3个导光板31～33，同样可以达到发光模块42’同时对应导光板31、32，发光模块43’同时对应导光板32、33，或每一片导光板31～33可接受对应相邻两个发光模块41’～44’的光源，例如：导光板31同时对应发光模块41’、42’，导光板32同时对应发光模块42’、43’，导光板33同时对应发光模块43’、44’。

此外，请参阅图3，由于每一导光板31～34可同时接收两相邻发光模块41～46的光源，两相邻发光模块41～46的光线在进入共同对应的导光板31～34时有预混的效果，可进一步减少各发光模块41～46彼此之间的差异造成的影响，使导光板31～34在出光面发出的光线的辉度较均匀。导光板31～34的俯视形状可为长方形、正方形、类长方形或类正方形，所谓类长方形或类正方形是指整体外形近似于长方形或正方形，但于整体外形的边缘处具有凹凸的光学或固定结构等设计。

请参考图8，其为本发明第一实施例在开启局部暗化时，显示面板的显示效果示意图，与图1相较，在应用本发明错置配置的拼接式侧光背光模块20作为光源的显示器面板100的表现中，当开启局部暗化的功能时，隐藏于面板100底部的导光板31以及导光板32所错置对应的发光模块41～43受到不同发光控制单元51～53分别驱动开启或关闭，例如：发光控制单元51控制发光模块41发光，而发光控制单元52、53则控制发光模块42、43不发光，而使得面板100相对应部分的亮暗变化，呈现如图8所示的渐层变化，例如：较暗区块112、中间区块113以及较亮区块111，如此可显著减缓导光板31、32之间的邻接边，其在局部暗化时明显的边缘断层问题。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种背光模块，其特征在于，包含：

一背板；

一第一导光板，配置于该背板上，并具有一第一入光面；

一第二导光板，沿一第一方向与该第一导光板邻接排列，且配置于该背板上，并具有一第二入光面；

一发光模块，同时对应该第一入光面与该第二入光面设置；以及

一发光控制单元，驱动该发光模块产生一同一批次的入射光，并使该入射光同时入射该第一入光面与该第二入光面。

2.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，另包含一配置于该第一导光板与该背板之间的第一反射片，以及一配置于该第二导光板与该背板之间第二反射片。

3.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，另包含一反射片横跨该第一导光板与该第二导光板，并配置于该些导光板与该背板之间。

4.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该第一导光板另包含一第一锯齿侧边，该第二导光板另包含一第二锯齿侧边，且该第二导光板通过该第二锯齿侧边与该第一锯齿侧边互相接触的方式以与该第一导光板邻接。

5.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该第一导光板另包含一第一锯齿侧边，该第二导光板另包含一第二锯齿侧边，且该第二导光板通过该第二锯齿侧边与该第一锯齿侧边互相配合的方式以与该第一导光板邻接。

6.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该第一导光板另包含一第一平整侧边，该第二导光板另包含一第二平整侧边，且该第二导光板通过该第二平整侧边与该第一平整侧边互相接触的方式以与该第一导光板邻接。

7.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该发光模块另包含多个发光二极管，且该多个发光二极管都受该发光控制单元所驱动，以产生该入射光。

8.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，另包含一第三导光板，沿一第二方向与该第一导光板搭接排列，且配置于该背板上。

9.根据权利要求8所述的背光模块，其特征在于，另包含一第三反射片，配置于该第三导光板与该背板之间。

10.根据权利要求8所述的背光模块，其特征在于，该背板、该第一入光面与该第三导光板形成一空隙，该发光模块容置于该空隙中。

11.根据权利要求8所述的背光模块，其特征在于，该第一导光板另具有一凹台，该第三导光板另包含一尾端，且该第三导光板通过该尾端配置于该凹台上的方式以与该第一导光板搭接。

12.根据权利要求11所述的背光模块，其特征在于，该尾端为一渐缩结构，且该尾端对应于该第一入光面处的厚度，大于该尾端其它部分的厚度。

13.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该第一入光面另包含多个微结构，且该些微结构为多个矩阵排列的四角锥，或多个延伸方向垂直于该背板的棱柱。