CN101725908A

CN101725908A - 背光模块及其导光板

Info

Publication number: CN101725908A
Application number: CN200810174619A
Authority: CN
Inventors: 林宽礼
Original assignee: Chi Mei Optoelectronics Corp
Current assignee: Chi Mei Optoelectronics Corp
Priority date: 2008-10-28
Filing date: 2008-10-28
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2028-10-28
Also published as: CN101725908B

Abstract

本发明提供一种背光模块及其导光板。背光模块包括导光板及多个发光组件。导光板本体至少具有相邻的第一侧壁及第二侧壁。第一侧壁及第二侧壁各自具有依序相邻的第一区段、第二区段、第三区段及第四区段。第一侧壁的第四区段邻接于第二侧壁的第一区段，第二区段及第三区段朝向导光板的内侧倾斜，以分别于第一及第二侧壁形成凹陷。发光组件对应设置于第一区段及第四区段处，用以提供光线进入导光板。第一侧壁的第三区段用以反射由第二侧壁的第一区段处进入导光板的光线，第二侧壁的第二区段用以反射由第一侧壁的第四区段处进入导光板的光线。

Description

背光模块及其导光板

技术领域

本发明涉及一种背光模块及其导光板，且特别涉及一种可提高光线均匀度的导光板及应用该导光板的背光模块。

背景技术

近年来，由于液晶显示(liquid crystal display，LCD)装置具有轻薄、低耗电、低辐射的优点，故能广泛地应用于各式各样的消费性电子产品，比如移动电话、个人数字助理、笔记型电脑、数码相机、电脑屏幕及平面电视等。但也因为如此，使得液晶显示装置的显像品质显得格外重要。

一般而言，属于“非自发光”的液晶显示装置通过背光模块为液晶面板提供光线来显示影像。所以，背光模块的性能，比如色域、辉度、光线均匀度等等，对液晶显示装置的显像品质有很大的影响。在背光模块中，发光组件与导光板均为不可缺乏的构件之一，且随着发光组件的光源逐渐步入以发光二极管(light emitting diode，LED)取代冷阴极荧光灯管(cold cathodefluorescent lamp，CCFL)的时代，使得背光模块在设计上具有更多的变化。

请参照图1，其示出一种已知的角落发光的背光模块的示意图。背光模块100包括导光板110及八个发光组件120。由于发光组件120是以发光二极管122为光源，故体积占用率较传统冷阴极荧光灯管小。此外，发光组件120分设在四个角落来为光板110提供光线，故较易提高背光模块100的亮度。但是，在结构设计上，背光模块100仍然具有缺点。举例来说，当应用于大尺寸时，背光模块100必须使用辉度很高的发光组件120。但是，高辉度的发光组件120容易造成导光板110角落处的辉度比中间部位高(光线均匀度劣化)，而且与已知利用发光组件(如由多个发光二极管均匀排列所组成的发光二极管光条(LED light bar)或冷阴极灯管(CCFL))置于导光板整个侧边以提供入射光的方式相比较，高辉度发光组件120置于导光板的角落入射光的方式相对地均匀度劣化许多，因此单纯仅靠网点设计来改善均匀度的效果有限。如此一来，当背光模块100为液晶面板提供光线来显示影像时，就会发生暗影或在接近发光二极管122的附近形成局部亮区(Hot Spot Mura)等不良现象，导致显像品质劣化。

发明内容

本发明提供一种背光模块及其导光板，针对导光板的结构加以设计，使导光板的至少侧壁形成有凹陷(recess)，并利用侧壁凹陷的区段来反射发光组件所产生的光线，使得光能量适当地分散于导光板，以提高背光模块的光线均匀度。如此一来，可以避免暗影或在接近发光二极管的附近形成局部亮区(Hot Spot Mura)等不良现象的发生，进而提升液晶显示装置的显像品质。

根据本发明，提出一种背光模块，其包括导光板及多个发光组件。导光板至少具有相邻的第一侧壁及第二侧壁，第一侧壁及第二侧壁各自具有依序相邻的第一区段、第二区段、第三区段及第四区段，第一侧壁的第四区段邻接于第二侧壁的第一区段，第二区段及第三区段朝向导光板的内侧倾斜，以分别于第一侧壁及第二侧壁形成凹陷。发光组件至少对应设置于第一侧壁的第四区段及第二侧壁的第一区段处，用以提供光线进入导光板。第一侧壁的第三区段用以反射由第二侧壁的第一区段进入导光板的光线，第二侧壁的第二区段用以反射由第一侧壁的第四区段进入导光板的光线。

根据本发明，还提出一种导光板，其包括本体。本体至少具有相邻的第一侧壁及第二侧壁，第一侧壁及第二侧壁各自具有依序相邻的第一区段、第二区段、第三区段及第四区段，第一侧壁的第四区段邻接于第二侧壁的第一区段，第二区段及第三区段朝向本体的内侧倾斜，以分别于第一侧壁及第二侧壁形成凹陷。第一侧壁的第三区段用以反射由第二侧壁的第一区段处进入导光板的光线，第二侧壁的第二区段用以反射由第一侧壁的第四区段处进入导光板的光线。

为使本发明的上述内容更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

附图说明

图1(已知技术)绘示一种已知的角落发光的背光模块的示意图。

图2绘示依照本发明一个较佳实施例的背光模块的示意图。

图3绘示图2的背光模块于左上角落的放大图。

图4A绘示图2的导光板的角落夹角为锐角的示意图。

图4B绘示图2的导光板的角落夹角为钝角的示意图。

图5绘示图2的背光模块的发光组件的位置的示意图。

图6绘示图2的背光模块中的导光板侧壁凹陷的程度的示意图。

图7绘示依照本发明另一实施例的背光模块的示意图。

主要元件符号说明

100、200、700：背光模块

110、210、210’、210”：导光板

120、220：发光组件

122、222、222A(1)、222B(1)、222A(2)、222B(2)：发光二极管

210a：出光面

210R：有效发光区域

211、211’、211”：第一侧壁

211a、212a、212a’、212a”、213a、214a：第一区段

211b、211b’、211b”、212b、212b’、212b”、213b、214b：第二区段

211c、211c’、211c”、212c、212c’、212c”、213c、214c：第三区段

211d、211d’、211d”、212d、213d、214d：第四区段

211A、212A、213A、214A：凹陷

212、212’、212”：第二侧壁

213、713：第三侧壁

214、714：第四侧壁

222A(1)L、222B(2)L：发光中心线

222A(1)L’、222B(2)L’：反射中心线

D、D’、D”：特定夹角

r1：第一凹陷顶点

r2：第二凹陷顶点

具体实施方式

本发明实施例提出一种导光板。导光板包括本体。本体至少具有相邻的第一侧壁及第二侧壁，第一侧壁及第二侧壁各自具有依序相邻的第一区段、第二区段、第三区段及第四区段，第一侧壁的第四区段邻接于第二侧壁的第一区段，第二区段及第三区段朝向本体的内侧倾斜，以分别于第一侧壁及第二侧壁形成凹陷。其中，第一侧壁的第三区段用以反射由设置于第二侧壁的第一区段处的发光组件所提供进入导光板的光线，第二侧壁的第二区段用以反射由设置于第一侧壁的第四区段处的发光组件所提供进入导光板的光线。如此一来，可使得光线适当地分散于导光板，以提高背光模块的光线均匀度。借此，可以避免暗影或在接近发光二极管的附近形成局部亮区(Hot SpotMura)等不良现象的发生，进而提升液晶显示装置的显像品质。

请参照图2，其绘示依照本发明一个较佳实施例的背光模块的示意图。背光模块200包括导光板210及八个发光组件220。导光板具有第一侧壁211、第二侧壁212、第三侧壁213及第四侧壁214。第三侧壁213与第一侧壁211相对，且第三侧壁213的形状与第一侧壁211的形状对称。第四侧壁214与第二侧壁212相对，且第四侧壁214的形状与第二侧壁212的形状对称。导光板具有第一区段211a、212a、213a和214a、第二区段211b、212b、213b和214b、第三区段211c、212c、213c和214c及第四区段211d、212d、213d和214d。其中，第一侧壁211具有依序相邻的第一区段211a、第二区段211b、第三区段211c及第四区段211d；同理，第二侧壁212具有依序相邻的第一区段212a、第二区段212b、第三区段212c及第四区段212d，第三侧壁213具有依序相邻的第一区段213a、第二区段213b、第三区段213c及第四区段213d，第四侧壁214具有依序相邻的第一区段214a、第二区段214b、第三区段214c及第四区段214d；其中，第一侧壁211的第四区段211d邻接于第二侧壁212的第一区段211a，第二侧壁212的第四区段212d邻接于第三侧壁213的第一区段213a，第三侧壁213的第四区段213d邻接于第四侧壁214的第一区段214a，第四侧壁214的第四区段214d邻接于第一侧壁211的第一区段211a。每一侧壁211、212、213和214的第二区段211b、212b、213b和214b及第三区段211c、212c、213c和214c朝向导光板210的内侧倾斜，以分别于每一侧壁211、212、213和214形成凹陷(recess)211A、212A、213A和214A。

发光组件220对应设置于每一侧壁211、212、213和214的第一区段211a、212a、213a和214a及第四区段211d、212d、213d和214d处，用以提供光线进入导光板210。发光组件220实质上设置于每一侧壁211、212、213和214旁，并且各例如包括两个发光二极管222。

承上所述，由于导光板210的四个侧壁211、212、213及214分别具有凹陷211A、212A、213A和214A，使得导光板210实质上形成内菱形，其四个角落具有互相相似的结构，故以下仅以其中一个角落进行说明，以更凸显出本发明特别之处。

请参照图3，其绘示图2的背光模块在左上角落的放大图。由于第一侧壁211的第二区段211b及第三区段211c朝向导光板210的内侧倾斜，使得第一侧壁211的第三区段211c可用以反射由第二侧壁212的第一区段212a进入导光板210的光线。另外，由于第二侧壁212的第二区段212b及第三区段212c朝向导光板210的内侧倾斜，使得第二侧壁212的第二区段212b可用以反射由第一侧壁211的第四区段211d进入导光板210的光线。当发光二极管220产生的光线进入导光板210后，可通过导光板210的侧壁212b或211c将光线朝向导光板210的中心区域反射，使光线能适当地分散于导光板210，以提高背光模块200的光线均匀度。据此，当背光模块200为液晶面板提供光线来显示影像时，就可避免暗影或在接近发光二极管222的附近形成局部亮区(Hot Spot Mura)等不良现象的发生，以维持良好的显像品质。

以下针对本发明较佳实施例的背光模块及其导光板，根据实际应用情况而对应改变的各项参数来做说明(例如导光板角落的夹角、发光组件的位置、侧壁凹陷的程度)。然而，以下说明的内容仅作为本领域的技术人员据以实施的参考，并非对本发明所要保护的范围做限缩。

<侧壁在导光板角落的夹角>

在图2的导光板210的设计上，可以使第一侧壁211的第四区段211d与第二侧壁212的第一区段212a之间具有特定夹角D。如图2所示，此特定夹角为直角。在实际应用上，为了确保发光二极管222所产生的光线能被有效地利用，可以视应用条件来改变侧壁对应于导光板角落的夹角。

请参照图4A，其绘示图2的导光板的角落夹角为锐角的示意图。在图4A的导光板210’的设计上，可以使第一侧壁211’的第四区段211d’与第二侧壁212’的第一区段212a’之间具有的特定夹角D’为锐角。于本实施方式中，由于此特定夹角D’为锐角，使得第二侧壁212’的第一区段212a’进入导光板210’的光线能够投射于第一侧壁211’的第三区段211c’，且第一侧壁211’的第四区段211d’进入导光板210的光线亦能够投射于第二侧壁212’的第二区段212b’。如此一来，发光二极管222所产生的光线能被有效地利用。

请参照图4B，其绘示图2的导光板的角落夹角为钝角的示意图。在图4B的导光板210”的设计上，可以使第一侧壁211”的第四区段211d”与第二侧壁212”的第一区段212a”之间具有的特定夹角D”为钝角。于本实施方式中，由于此特定夹角D”为钝角，可减少发光二极管222所产生的光线经过侧壁反射再进入导光板的比例。由于反射越多次光的能量损失越多，本实施方式采用的钝角设计，能降低发光二极管222所产生的光线需先经过侧壁反射再进入导光板的比例。如此一来，光线因反射所造成的能量损失将可大幅减少。

<发光组件的位置>

请参照图5，为了确保发光二极管222所产生的光线能被有效地利用，除了调整导光板210角落的角度之外，也可以利用改变发光组件220的位置的方式。各发光二极管222均具有发光中心线，且同一发光组件中，与最接近的相邻第一区段与第四区段的交接点距离较远的发光二极管定义为最内侧的发光二极管。例如：发光二极管222A(1)及222B(1)位于第一侧壁211上，其中发光二极管222A(1)定义为第一侧壁211上最内侧的发光二极管。发光二极管222A(2)及222B(2)位于第二侧壁212上，其中发光二极管222B(2)定义为第二侧壁212上最内侧的发光二极管。导光板210可利用最内侧的发光二极管222的发光中心线落在凹陷面上的方式，使得发光二极管222产生光线的高亮度部分可被有效地利用。举例来说，请参照图5，其绘示图2的背光模块的发光组件的位置的示意图。第一侧壁211的凹陷具有第一凹陷顶点r1，第二侧壁212的凹陷具有第二凹陷顶点r2，邻近于第一侧壁211的第三区段211c的发光二极管222A(1)(第一侧壁211上最内侧的发光二极管)的发光中心线222A(1)L投射于第二侧壁212的凹陷的顶点r2并反射至导光板210内侧而成为反射中心线222A(1)L’，且邻近于第二侧壁212的第二区段212b的发光二极管222B(2)(第二侧壁212上最内侧的发光二极管)的发光中心线222B(2)L投射于第一凹陷顶点r1并反射至导光板210内侧而成为反射中心线222B(2)L’。

<导光板侧壁凹陷的程度>

另一方面，背光模块中还可以利用改变导光板210的侧壁凹陷的程度，来确保发光二极管222所产生的光线能被有效地利用。举例来说，请参照图6，其绘示图2的背光模块中的导光板侧壁凹陷的程度的示意图。如图6所示，导光板210的出光面210a具有有效发光区域210R。在设计上，较佳地是使第一侧壁211的第一凹陷顶点r1与第二侧壁212的第二凹陷顶点r2位于有效发光区域210R的外侧。

请参照图7，其绘示依照本发明另一实施例的背光模块的示意图。相较于图2的背光模块，在图7的背光模块中，仅有第一侧壁211及第二侧壁212分别形成凹陷(recess)211A及212A，而相对于第一侧壁211的第三侧壁713以及相对于第二侧壁212的第四侧壁714采用相互垂直的结构。

上述依照本发明较佳实施例的背光模块及其导光板，是针对导光板的结构加以设计，使导光板相邻的第一侧壁及第二侧壁上分别具有凹陷，并利用凹陷的区段来反射发光组件所产生的光线，使得光线适当地分散于导光板，可提高背光模块的光线均匀度。如此一来，可以避免暗影或在接近发光二极管的附近形成局部亮区(Hot Spot Mura)等不良现象的发生，进而提升液晶显示装置的显像品质。

综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种更动与润饰。因此，本发明的保护范围应当视随附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims

1.一种背光模块，包括：

导光板，至少具有相邻的第一侧壁及第二侧壁，该第一侧壁及该第二侧壁各自具有依序相邻的第一区段、第二区段、第三区段及第四区段，该第一侧壁的该第四区段邻接于该第二侧壁的该第一区段，该第二区段及该第三区段朝向该导光板的内侧倾斜，以分别于该第一侧壁及该第二侧壁形成凹陷；以及

多个发光组件，至少对应设置于该第一侧壁的该第四区段及该第二侧壁的该第一区段处，用以提供光线进入该导光板；

其中，该第一侧壁的该第三区段用以反射由该第二侧壁的该第一区段进入该导光板的该光线，该第二侧壁的该第二区段用以反射由该第一侧壁的该第四区段进入该导光板的该光线。

2.如权利要求1所述的背光模块，其中该第一侧壁的该第四区段与该第二侧壁的该第一区段之间具有特定夹角，使得由该第二侧壁的该第一区段进入该导光板的该光线投射于该第一侧壁的该第三区段，且使得由该第一侧壁的该第四区段进入该导光板的该光线投射于该第二侧壁的该第二区段，其中该夹角为直角或钝角。

3.如权利要求1所述的背光模块，其中该多个发光组件各自包括至少一个发光二极管，该至少一个发光二极管各自具有发光中心线；其中，对应设置于该第二侧壁的该第一区段处的该发光二极管的该发光中心线投射于该第一侧壁的该第三区段并且反射进入导光板内部，该第一侧壁的该第四区段处的该发光二极管的该发光中心线投射于该第二侧壁的该第二区段并且反射进入导光板内部。

4.如权利要求3所述的背光模块，其中该第一侧壁的该凹陷具有第一凹陷顶点，该第二侧壁的该凹陷具有第二凹陷顶点；

其中，对应设置于该第二侧壁的该第一区段处的该发光二极管的该发光中心线投射于该第一凹陷顶点，对应设置于该第一侧壁的该第四区段处的该发光二极管的该发光中心线投射于该第二凹陷顶点。

5.如权利要求4所述的背光模块，其中对应设置于该第一侧壁的该第四区段处的该发光组件包括多个该发光二极管，其中邻近于该第一侧壁的该第三区段的该发光二极管的该发光中心线投射于该第二凹陷顶点并且反射进入导光板内部；对应设置于该第二侧壁的该第一区段处的该发光组件亦包括多个该发光二极管，其中邻近于该第二侧壁的该第二区段的该发光二极管的该发光中心线投射于该第一凹陷顶点并且反射进入导光板内部。

6.如权利要求1所述的背光模块，其中该导光板还具有第三侧壁及第四侧壁，该第三侧壁与该第一侧壁相对，该第四侧壁与该第二侧壁相对；

其中，该第三侧壁的形状与该第一侧壁的形状对称，该第四侧壁的形状与该第二侧壁的形状对称，该导光板为内菱形。

7.一种背光模块的导光板，包括：

本体，至少具有相邻的第一侧壁及第二侧壁，该第一侧壁及该第二侧壁各自具有依序相邻的第一区段、第二区段、第三区段及第四区段，该第一侧壁的该第四区段邻接于该第二侧壁的该第一区段，该第二区段及该第三区段朝向该导光板的内侧倾斜，以分别于该第一侧壁及该第二侧壁形成凹陷。

8.如权利要求7所述的导光板，其中该背光模块包括多个发光组件，该多个发光组件至少对应设置于该第一侧壁的该第四区段及该第二侧壁的该第一区段处，该多个发光组件用以提供光线进入该导光板，该第一侧壁的该第三区段用以反射由该第二侧壁的该第一区段进入该导光板的该光线，该第二侧壁的该第二区段用以反射由该第一侧壁的该第四区段进入该导光板的该光线。

9.如权利要求8所述的导光板，其中该多个发光组件各自包括至少一个发光二极管，该第一侧壁的该第四区段与该第二侧壁的该第一区段之间具有特定夹角，使得由该第二侧壁的该第一区段进入该导光板的该光线投射于该第一侧壁的该第三区段，且使得由该第一侧壁的该第四区段进入该导光板的该光线投射于该第二侧壁的该第二区段，其中该特定夹角为直角或钝角。

10.如权利要求9所述的导光板，其中该至少一个发光二极管各自具有发光中心线；其中，对应设置于该第二侧壁的该第一区段处的该发光二极管的该发光中心线投射于该第一侧壁的该第三区段并且反射进入导光板内部，该第一侧壁的该第四区段处的该发光二极管的该发光中心线投射于该第二侧壁的该第二区段并且反射进入导光板内部。

11.如权利要求8所述的导光板，其中该第一侧壁的该凹陷具有第一凹陷顶点，该第二侧壁的该凹陷具有第二凹陷顶点；

12.如权利要求11所述的导光板，其中对应设置于该第一侧壁的该第四区段处的该发光组件包括多个该发光二极管，其中邻近于该第一侧壁的该第三区段的该发光二极管的该发光中心线投射于该第二凹陷顶点并且反射进入导光板内部；对应设置于该第二侧壁的该第一区段处的该发光组件包括多个该发光二极管，其中邻近于该第二侧壁的该第二区段的该发光二极管的该发光中心线投射于该第一凹陷顶点并且反射进入导光板内部。

13.如权利要求7所述的导光板，其中该本体还具有第三侧壁及第四侧壁，该第三侧壁与该第一侧壁相对，该第四侧壁与该第二侧壁相对；

其中，该第三侧壁的形状与该第一侧壁的形状对称，该第四侧壁的形状与该第二侧壁的形状对称，该本体为内菱形。