CN101749601B

CN101749601B - 背光模块及具有其的显示器

Info

Publication number: CN101749601B
Application number: CN2010100022229A
Authority: CN
Inventors: 张志伟
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2010-01-08
Filing date: 2010-01-08
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2030-01-08
Also published as: CN101749601A

Abstract

一种背光模块，包括背板、多个光源组以及多个导光元件。光源组间隔配置于背板上，且每一光源组包括多个点光源。导光元件配置于背板上，且分别位于光源组旁。每一导光元件沿着预定方向延伸，且具有底面、第一反射面与第二反射面。底面朝向背板，第一反射面从底面延伸至对应的光源组的点光源上方，且第一反射面为曲面。第二反射面连接于底面与第一反射面之间。每一光源组的点光源的发光面朝向对应的导光元件的第一反射面。此背光模块具有厚度薄且省电的优点。此外，本发明另提出一种具有此背光模块的显示器。

Description

背光模块及具有其的显示器

技术领域

本发明是有关于一种面光源装置，且特别是有关于一种背光模块及具有此背光模块的显示器。

背景技术

随着平面显示技术的进步加上平面显示器具有重量轻、体积小及省电等优点，平面显示器已愈来愈普及。常见的平面显示器有液晶显示器、等离子显示器(plasma display panel，PDP)、有机发光二极管显示器(organic lightemitting diode display，OLED display)以及电泳显示器(electrophoretic display，EPD)等，其中又以液晶显示器的普及率最高。

液晶显示器包括液晶显示面板(LCD panel)与背光模块，其中背光模块是用以提供面光源至液晶显示面板。传统的背光模块是使用冷阴极萤光灯管(cold cathode fluorecent lamp，CCFL)作为发光源，但使用冷阴极萤光灯管会使液晶显示器的薄型化受到限制。因此，具有轻薄、省电、无汞等节能与环保特性的发光二极管(light emitting diode，LED)已被逐渐广泛地应用于背光模块中。

图1是现有一种使用发光二极管的直下式背光模块的示意图。请参照图1，现有直下式背光模块100包括背板110、多个发光二极管120以及扩散板130，其中发光二极管120呈阵列排列于背板110，且发光二极管120的发光面122朝向扩散板130。发光二极管120用以提供光线124至扩散板130，而扩散板130用以将光线124转换成面光源。

由于发光二极管120所提供的光线124具有高指向性，导致扩散板130位于发光二极管120正上方的区域较亮，造成面光源的均匀度不佳。图2A显示现有使用发光二极管的直下式背光模块所提供的面光源的图形，而图2B是沿着图2A中的直线L1与直线L2的亮度模拟值。此模拟值是在发光二极管120之间的间距为28毫米(millimeter)，且背板110与扩散板130之间的间距为8毫米的条件下所得到的。从图2A中可看出，面光源102具有多个明显的圆形亮区103，而这些圆形亮区103产生的位置是与发光二极管的位置相对应。从图2B可看出，面光源102的圆形亮区103的照度皆高于1250瓦/平方公尺(W/m²)，而位于圆形亮区103之间的暗区104的照度皆低于500W/m²。

一般而言，计算面光源的均匀度是以面光源的最小照度除以最大照度。在图2B中，面光源102的最小照度约为450W/m²，而最大照度约为1440W/m²。换言之，通过扩散板130后的面光源102的均匀度约为31％，所以面光源102的均匀度不佳。

为了改善面光源102的均匀度需增加导光板130与发光二极管120之间的距离以增加光线124的混光距离，或是增加发光二极管120的数量。然而，增加导光板130与发光二极管120之间的距离会使直下式背光模块100的厚度变厚。另一方面，由于发光二极管120提供的光线124具有高指向性，即使大幅增加发光二极管120的数量，仍无法有效提高面光源102的均匀度。况且，增加发光二极管120的数量不仅会提高直下式背光模块100的生产成本，还会增加直下式背光模块100的耗电量。

发明内容

本发明提供一种背光模块，以达到厚度薄且省电的优点。

本发明另提供一种显示器，以达到厚度薄且省电的优点。

为达上述优点，本发明提出一种背光模块，其包括背板、多个光源组以及多个导光元件。光源组间隔配置于背板上，且每一光源组包括多个点光源。导光元件配置于背板上，且分别位于光源组旁。每一导光元件沿着预定方向延伸，且具有底面、第一反射面与第二反射面。底面朝向背板，第一反射面从底面延伸至对应的光源组的点光源上方，且第一反射面为曲面。第二反射面连接于底面与第一反射面之间。每一光源组的点光源的发光面朝向对应的导光元件的第一反射面。

在本发明的一实施例中，上述的每一光源组为线光源，且每一光源组的点光源沿预定方向排列。

在本发明的一实施例中，上述的光源组共用一个基板，而光源组的点光源配置于此基板上。

在本发明的一实施例中，上述的背光模块更包括配置于基板上的反射片。

在本发明的一实施例中，上述这些光源组包括配置于背板上的多个基板，且每一基板用于承载部分光源组。此外，背光模块例如更包括分别配置于基板上的多个反射片。

在本发明的一实施例中，上述的每一导光元件包括基材及包覆部分基材的至少一反射片，而第一反射面与第二反射面为反射片的表面。

在本发明的一实施例中，上述的反射片包括白反射片或银反射片。

在本发明的一实施例中，上述的银反射片由金属制成或是由多层膜堆迭而成。

在本发明的一实施例中，上述的每一导光元件由高反射材料制成，而高反射材料的反射率大于或等于70％。

在本发明的一实施例中，上述的每一导光元件的底面设有固定销，而固定销卡合于背板。

在本发明的一实施例中，上述的每一导光元件通过锁固件而锁固于背板。

在本发明的一实施例中，上述的点光源包括发光二极管。

在本发明的一实施例中，上述的背光模块更包括与背板相对的扩散板，且光源组及导光元件配置于扩散板与背板之间。

在本发明的一实施例中，上述的背光模块更包括与扩散板的出光面相对的至少一光学膜。

为达上述优点，本发明另提出一种显示器，其包含显示面板以及上述的背光模块。

在本发明的一实施例中，上述的显示面板包含液晶显示面板、可挠式显示面板或触控面板。

在本发明的背光模块中，导光元件的第一反射面与第二反射面可反射点光源提供的光线，使光线能均匀分布，所以能在不增加背光模块的厚度及不增加点光源数量的情况下，提升背光模块所提供的面光源的均匀度。如此，可使本发明的背光模块及使用其的显示器具有厚度薄且省电的优点。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1是现有一种使用发光二极管的直下式背光模块的示意图；

图2A显示现有使用发光二极管的直下式背光模块所提供的面光源的图形；

图2B是沿着图2A中的直线L1与直线L2的亮度模拟值；

图3是本发明一实施例的一种显示器的示意图；

图4是图3中背光模块的部分构件的立体示意图；

图5A显示图3的背光模块所提供的面光源的图形；

图5B是沿着图5A中的直线L3与直线L4的亮度模拟值；

图6是本发明另一实施例的背光模块的立体示意图；

图7是本发明另一实施例的背光模块的示意图；

图8是本发明另一实施例的背光模块的示意图。

附图标号

100：直下式背光模块

102：面光源

103：圆形亮区

104：暗区

110：背板

120：发光二极管

122：发光面

124：光线

130：扩散板

200、200a、200b、200c：背光模块

202：面光源

210：背板

212：第一贯孔

220、220a：光源组

222：点光源

223：发光面

224、224a：基板

225：光线

227：第二贯孔

230、230b、230c：导光元件

231：基材

232：底面

233、240：反射片

234：第一反射面

236：第二反射面

238：固定销

239：锁固孔

250：扩散板

252：出光面

260：光学膜

270：锁固件

300：显示器

310：显示面板

具体实施方式

图3是本发明一实施例的一种显示器的示意图，而图4是图3中背光模块的部分构件的立体示意图。请参照图3与图4，本实施例的显示器300包括显示面板310及背光模块200，其中背光模块200配置于显示面板310的一侧，以提供面光源至显示面板310。此显示面板310可为液晶显示面板、可挠式显示面板或触控面板，但不以此为限。

上述的背光模块200包括背板210、多个光源组220以及多个导光元件230。光源组220间隔配置于背板210上，且每一光源组220包括多个点光源222。导光元件230配置于背板210上，且分别位于光源组220旁。换言之，每一导光元件230对应于一个光源组220。此外，每一导光元件230沿着预定方向D延伸，且具有底面232、第一反射面234与第二反射面236。底面232朝向背板210，第一反射面234从底面232延伸至对应的光源组220的点光源222上方，且第一反射面234为曲面。第二反射面236连接于底面232与第一反射面234之间。每一光源组220的点光源222的发光面223朝向对应的导光元件230的第一反射面234。

上述的背光模块200中，每一光源组220例如为线光源，且每一光源组220的点光源222沿预定方向D排列。也就是说，所述的线光源包括沿直线排列的多个点光源222。这些点光源222可为发光二极管，但不以此为限。此外，上述这些光源组220例如是共用一个基板224，而这些光源组220的点光源222皆配置于此基板224上。

上述的每一导光元件230例如包括基材231及包覆部分基材231的至少一反射片233，而上述的第一反射面234与第二反射面236例如为反射片233的表面。在本实施例中，反射片233并未包覆底面232。此外，上述的反射片233可为白反射片或银反射片，但不以此为限。银反射片可由金属制成或是由多层膜堆迭而成。具体而言，由多层膜堆迭而成的银反射片例如是由折射率不同的两种高分子膜堆迭而成。另外，在另一实施例中，导光元件230亦可直接由高反射材料制成，而不需另外使用反射片233。上述的高反射材料的反射率例如是大于或等于70％。

本实施例的背光模块200可更包括配置于基板224上的反射片240。与上述的反射片233相似，反射片240可为白反射片或银反射片，但不以此为限。此外，背光模块200可更包括与背板210相对的扩散板250，且光源组220及导光元件230是配置于扩散板250与背板210之间。另外，背光模块200可更包括与扩散板250的出光面252相对的至少一光学膜260。光学膜260可为扩散膜、增亮膜等。

在本实施例中，由于导光元件230的第一反射面234延伸至对应的光源组220的点光源222上方，所以点光源222所提供的光线225会被第一反射面234反射，而不会直接传递至位于点光源222正上方的扩散板250。如此，可防止扩散板250位于点光源222正上方的区域过亮。此外，反射片240及导光元件230的第二反射面236可用以反射被第一反射面234反射的光线225。使光线225能均匀地传递至扩散板250，如此扩散板250能将光线225转换成均匀度较佳的面光源。另外，藉由设于基板210与扩散板250之间的导光元件230及反射片240来反射光线225，可增加光线225传递至扩散板250的路径总长，使光线225在传递至扩散板250前能均匀混光。如此，基板210与扩散板250之间的间距可以减少，以使本实施例的背光模块200能达到厚度薄的优点。再者，本实施例藉由将点光源222转换成较大范围的面光源，可减少点光源222的使用量，所以能降低耗电量，进而达到省电的优点。

图5A显示图3的背光模块所提供的面光源的图形，而图5B是沿着图5A中的直线L3与直线L4的亮度模拟值。此模拟值是在使用图1的发光二极管120作为点光源222，而点光源222之间的间距为28毫米，且背板210与扩散板250之间的间距为8毫米的条件下所得到的模拟值。从图5A中可看出本实施例的背光模块200所提供的面光源202在通过扩散板250后就不会有明显的圆形亮区。此外，比较图2B与图5B可知，在相同的条件下，本实施例的背光模块200因设有导光元件230，所以使能使面光源202的最大照度与最小照度的差距明显减少。

更详细地说，在图5B中，面光源202的最小照度约为520W/m²，而最大照度约为725W/m²。换言之，面光源202的均匀度约为72％。相较于现有技术中通过扩散板130的面光源102的均匀度仅为31％，在本实施例中，通过扩散板250的面光源202的均匀度已大幅提升至72％。如此，再藉由光学膜260来进一步均匀化面光源202，即可使面光源202的均匀度符合需求。因此，本实施例的背光模块200确实能提供均匀度较佳且符合需求的面光源。

承上述，由于背光模块200除了能提供均匀度良好的面光源外，还具有厚度薄及省电的优点，所以能让使用此背光模块200的显示器300具有显示品质佳、厚度薄且省电的优点。

图6是本发明另一实施例的背光模块的立体示意图。请参照图6，本实施例的背光模块200a与上述的背光模块200的结构与优点相似，差别处在于本实施例的背光模块的这些光源组220a包括配置于背板210上的多个基板224a，且每一基板224a用于承载部分光源组220a。更详细地说，在本实施例中，部分光源组220a共用一个基板224a，以形成一个光源单元225，而背板210上设有多个光源单元225。在图6中是以两个光源组220a组成一个光源单元225为例，但本发明不限定光源单元225的光源组220a的数量。本实施例可藉由多个光源单元225的排列来制作更大尺寸的背光模块。此外，与上述的背光模块200相似，本实施例的每一基板224a上可贴覆有一片反射片 240。

图7是本发明另一实施例的背光模块的示意图。请参照图7，本实施例的背光模块200b与上述的背光模块200相似，差别处在于本实施例的背光模块200b的每一导光元件230b的底面232设有固定销238，且固定销238卡合于背板210。具体而言，背板210设有多个第一贯孔212，而基板224设有对应这些第一贯孔212的第二贯孔227。固定销238是穿过对应的第一贯孔212与第二贯孔227而卡合于背板210。本实施例藉由固定销238来将导光元件230固定于背板210，所以能使导光元件230b具有易于拆装的优点。

图8是本发明另一实施例的背光模块的示意图。请参照图8，本实施例的背光模块200c与上述的背光模块200b相似，差别处在于本实施例的背光模块200c藉由锁固件270将导光元件230c锁固于背板210。具体而言，导光元件230c设有锁固孔239，而背板210的第一贯孔212与基板224的第二贯孔227例如皆为锁固孔，锁固件270穿设于相对应的锁固孔239、第一贯孔212与第二贯孔227中，以将导光元件230c锁固于背板210。锁固件270例如是螺丝，但不以此为限。此外，导光元件230c的第二反射面236例如是反射片的表面，也就是说，本实施例藉由反射片来遮盖锁固孔239。本实施例藉由锁固件270来将导光元件230c固定于背板210，所以能使导光元件230c具有易于拆装的优点。

需注意的是，图3的显示器300的背光模块200可更换为上述的背光模块200a、200b、200c其中之一。

综上所述，在本发明的背光模块中，导光元件的第一反射面延伸至对应的光源组的点光源上方，所以能防止点光源正上方的区域过亮。此外，第一反射面与第二反射面可反射点光源提供的光线，使光线能均匀分布，所以能在不增加背光模块的厚度及不增加点光源数量的情况下，提升背光模块所提供的面光源的均匀度。因此，本发明的背光模块不仅能提供均匀度良好的面光源，还具有厚度薄且省电的优点。如此，使用此背光模块的显示器可具有显示品质佳、厚度薄且省电的优点。

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具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定的为准。

Claims

1.一种背光模块，其特征在于，所述背光模块包括：

一背板；

多个光源组，间隔配置于所述背板上，每一光源组包括多个点光源；

所述光源组包括多个基板，配置于所述背板上，且每一基板用于承载部分所述这些光源组；

反射片，分别配置于所述基板上；以及

多个导光元件，配置于所述背板上，且分别位于所述这些光源组旁，每一导光元件沿着一预定方向延伸，且具有一底面、一第一反射面与一第二反射面，所述底面朝向所述背板，所述第一反射面从所述底面延伸至对应的所述光源组的所述这些点光源上方，且所述第一反射面为曲面，所述第二反射面连接于所述底面与所述第一反射面之间，其中每一光源组的所述这些点光源的发光面朝向对应的所述导光元件的所述第一反射面。

2.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，每一光源组为一线光源，且每一光源组的所述这些点光源沿所述预定方向排列。

3.如权利要求2所述的背光模块，其特征在于，所述线光源包括沿直线排列的多个点光源。

4.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，每一导光元件包括一基材及包覆部分所述基材的至少一反射片，而所述第一反射面与所述第二反射面为所述反射片的表面。

5.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，所述反射片包括白反射片或银反射片。

6.如权利要求5所述的背光模块，其特征在于，所述银反射片由金属制成或是由多层膜堆迭而成。

7.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，所述每一导光元件由高反射材料制成，所述高反射材料的反射率大于或等于70％。

8.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，每一导光元件的所述底面设有一固定销，而所述固定销卡合于所述背板。

9.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，每一导光元件通过一锁固件而锁固于所述背板。

10.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，所述这些点光源包括发光二极管。

11.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，所述背光模块更包括一扩散板，与所述背板相对，且所述这些光源组及所述这些导光元件配置于所述扩散板与所述背板之间。

12.如权利要求11所述的背光模块，其特征在于，所述背光模块更包括至少一光学膜，与所述扩散板的一出光面相对。

13.一种显示器，其特征在于，所述显示器包含：

一显示面板；以及

一如权利要求1所述的背光模块。

14.如权利要求13所述的显示器，其特征在于，所述显示面板包含液晶显示面板、可挠式显示面板或触控面板。