CN101769472A - 增加光输出效率之背光模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种增加光输出效率之背光模块。该背光模块包括发光组件、导光板、电路板以及中介层。导光板设置于发光组件之一旁侧。电路板设置于发光组件以及导光板之上方。中介层设置于发光组件以及导光板之间，其光穿透率大于空气之光穿透率。中介层减少发光组件以及导光板之间的光能量损耗，达到增加光输出效率的目的。本发明亦能够改善发光组件以及导光板在组装时之对位误差。

Description

增加光输出效率之背光模块

技术领域

本发明公开了一种背光模块，特别是关于一种能增加光输出效率的背光模块。

背景技术

液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)已广泛应用在众多产品，如手机、电视、数字相机或计算机。液晶显示器是透过控制液晶的排列方式，改变穿过液晶的光线达成影像显示的目的。由于液晶不会散发光线，因此液晶显示器中的背光模块即在提供一外部光源以供影像显示所需之光线。

请参照图1A，为现有技术中背光模块10的爆炸示意图。背光模块10主要包括棱镜片104、106、扩散片108、导光板(Light Guide Plate，LGP)110、框架112、反射片114、发光组件116以及软性印刷电路板120(Flexible Printed Circuit，FPC)。上述组件之组装方式是将棱镜片104、106、扩散片108藉由一胶材固定于导光板110上，再与框架112以及反射片114结合完成背光模块10之组装。至于发光组件116、软性印刷电路板120以及导光板110之固定方式将于稍后详述。

当发光组件116如一发光二极管(Light Emitting Diode，LED)组件或一灯管产生光之后，光会透过导光板110导引使光向上传送至扩散片108。扩散片108之功能在于将光经由折射、反射以及散射的作用形成均匀的面光源。光通过扩散片108后的指向性通常较差，故使用棱镜片104、106经由折射以及反射的作用修正光的方向，以增加光从扩散片108射出后的利用效率。一般来说，棱镜片104、106又称为增亮膜或增亮片，用以集中光。

此外，反射片114是由高反射率的材质所制成，将导光板110未利用的光反射回导光板110以供利用，增加光能量利用效率。

请参照图1B，为依照图1A中沿剖面线1B-1B’之示意图。在发光组件116以及导光板110之上方是以胶带122黏附软性印刷电路板120完成固定。此种固定方式会使发光组件116跟导光板110之间产生间隙，而使发光组件116所发射的光会因间隙118损耗于空气中。

此外，当组装导光板110与发光组件116时，会因实际组装而使两者的对位不佳，亦会使导光板110之入光面与发光组件116之发光面之间产生间隙118，而使背光模块10的光能量利用效率不佳。

在现有的技术中，如何提高背光模块10的光输出效率是面板制造厂商所追求但却难以达成的目标，因此，需要对上述背光模块10之光能量损耗问题提出一种解决方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种增加光输出效率之背光模块，减少背光模块光能量的损耗。

本发明的另一目的在于提供一种增加光输出效率之背光模块，能改善背光模块之一发光组件以及一导光板在组装时之对位误差。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种背光模块包括发光组件、导光板、电路板以及中介层。导光板设置于发光组件之一旁侧，用以接收发光组件所发射之光。电路板设置于发光组件以及导光板之上方，用以提供背光模块的电路配置。中介层设置于发光组件以及导光板之间，其光穿透率(Transmittance)大于空气之光穿透率，且其折射率(Refractive Index)实质上与空气之折射率相等。

本发明能减少发光组件以及导光板之间的能量损耗，达到增加背光模块光输出效率的目的。另外亦能够改善发光组件以及导光板在组装时之对位误差。

以下结合附图与实施例对本发明做进一步的说明。

附图说明

图1A为现有技术中背光模块的爆炸示意图。

图1B为依照图1A中沿剖面线1B-1B’之示意图。

图2A为依照本发明较佳实施例之背光模块的上视图。

图2B为依照图2A中沿剖面线2B-2B’之示意图。

图3为一电子装置包含一液晶显示器，其中该液晶显示器包括根据本发明之增加光输出效率之背光模块。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，现就结合附图说明如下。以下实施例的说明是参考附加的图示，用于例示本发明可用于实施的特定实施例。

请同时参照图2A以及图2B。图2A为依照本发明较佳实施例之背光模块300的上视图。图2B为依照图2A中沿剖面线2B-2B’之示意图。背光模块300主要包括发光组件302、导光板304、中介层306以及软性印刷电路板320。发光组件302可选择一般背光模块300常使用的光源，如发光二极管、灯管或其它可利用之光源。导光板304设置于发光组件302之一旁侧，用以接收发光组件302所发射之光。软性印刷电路板320是以胶带322黏附于发光组件302以及导光板304之上方，用以提供背光模块300的电路配置，以供电气信号的传输、控制等之用。

如前所述，于现有技术中，在背光模块300之发光组件302以及导光板304之间为一空气间隙(air gap)，即传递光的介质为空气，由于空气会让光散射，造成光能量的损耗。根据本发明，是在发光组件302以及导光板304之间设置中介层306。中介层306必须选择光穿透率大于空气之光穿透率的材质，即低雾度(haze)的材质，以达到增加背光模块300光输出效率的目的。再者，中介层306之折射率较佳为实质上与空气之折射率相等，大约1.5至1.52。

较佳而言，中介层306为具有黏性的软性材质。在一实施例中，中介层306为薄膜状的光学胶。将光学胶填充于发光组件302以及导光板304之间作为中介层306，以使发光组件302的光能透过光学胶导引至导光板304，以增加光输出效率。光学胶可分为有基材胶以及无基材胶。有基材胶例如3MTM OpticallyClear Adhesives，型号例如为8141，8142，8161，8171，8172，9483，且其光穿透率超过99％，雾度小于1％。无基材胶例如NITTO DENKO生产型号为CS3623的光学胶，其光穿透率约为91.4％。在另一实施例中，Sony Chemical&Information Device Corporation生产膏状的树脂(Super View Resin，SVR)亦可作为中介层306的选择，其光穿透率大于95％以上。此外，光穿透率大于空气的胶带亦可作为中介层306之选择。

表1示意现有技术与本实施例的背光模块300用以测试光输出效率实验的各组件的规格。其中本实施例的背光模块300的中介层306为上述实施例举例的3M光学透明胶。

表1

组件名称	现有技术	本实施例
			上棱镜片	0.065公厘	0.065公厘
下棱镜片	0.062公厘	0.062公厘
			扩散片	0.053公厘	0.053公厘
导光板	0.4公厘/0.5公厘	0.4公厘/0.5公厘
			反射片	0.065公厘	0.065公厘
发光组件(发光二极管)	LT15056 5组	LT15056 5组
			中介层	无	3MTM Optically ClearAdhesives

表2

每一组发光组件之输出为1690毫烛光，由于现有与本实施例的发光组件均采用5组发光组件，因此理论上发光组件输出为1690*5＝8450毫烛光。由表2比较现有的背光模块与本发明的背光模块300可知，光输出效率由37％增加至40％。另外，再将现有的背光模块与面板组装之后，与本实施例的背光模块300与面板组装之后作比较，面板的理论光穿透率为7.9％，因此理论输出应为8450*7.9％＝668毫烛光。由表2可得知，本实施例的背光模块300其光输出效率亦由37％增加至40％。然而，由于背光模块的光输出效率并不容易提升，因此能增加3％已属相当大的改善。

另外，再以上述表1之规格分别测量现有技术以及本实施例之亮度以及色度(Color)。表3为现有的背光模块与本实施例的背光模块300在亮度以及色度的比较。表4为现有的背光模块与面板组装后，与本实施例的背光模块300与面板组装后在亮度以及色度的比较。

表3

表4

要特别说明的是，表3及表4中最左行编号1至9分别代表测量背光模块及背光模块与面板组装后九个不同位置的点，其中编号5代表中心点。由表3的比较可知，本实施例之背光模块300的平均亮度从2997烛光/米平方增加至3186烛光/米平方。若再比较两者(现有技术与本实施)中心点(即编号5)的亮度，本实施例之背光模块300中心点亮度为现有技术的107.3％。也就是说，本实施例在增进光输出效率的同时，亦可有效提升亮度。

此外，表3与表4中的光均匀度是依据最小值/最大值的公式求得的。从表3中得知，光均匀度从现有的76.3％增加至78.7％，增加2.4％。除此之外，从表3中亦可得知，本实施例在增进光输出效率的同时，背光模块的色度纯度并不会受到影响。

同样的，从表4也可得知，将背光模块300与面板组装之后，本发明的平均亮度从236烛光/米平方增加至247烛光/米平方。若再比较中心点(即编号5)的亮度，本发明之背光模块300与面板组装后中心点亮度为现有技术的105.4％。此外，光均匀度亦从现有的74.8％增加至76.9％，增加2.1％。

请再参照图2B，由于中介层306为具有黏性的软性材质，可有效填补发光组件302以及导光板304之间的空隙，因此在中介层306的黏性作用下能更加地稳固。另外，由于发光组件302与导光板304在组装时经常会发生对位误差的问题，但因中介层306可有效填补发光组件302与导光板304之间的空隙。所以，亦可藉由中介层306有效解决发光组件302对位误差的问题，进而改善发光组件302以及导光板304在组装时之对位误差。

与现有技术相比，本发明之增加光输出效率之背光模块，以光穿透率高于空气之光穿透率的中介层取代空气间隙，减少发光组件以及导光板之间的能量损耗，达到增加背光模块光输出效率以及光均匀度的目的。另外亦能够改善发光组件以及导光板在组装时之对位误差。

图3为一电子装置500包含一液晶显示器502，其中该液晶显示器502包括根据本发明之增加光输出效率之背光模块300。包含如图3所示之背光模块300之液晶显示器502可以是电子装置500之一部分。电子装置500包括液晶显示器502以及一电源供应器504，电源供应器504与液晶显示器502耦接以供电至液晶显示器502。电子装置500可为手机、数字相机、个人数字助理、笔记型计算机、桌上型计算机、电视、卫星导航、车上显示器、航空用显示器或可携式数字视讯光盘(Digital Video Disc，DVD)放影机等。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定者为准。

Claims (10)

1.一种增加光输出效率之背光模块，其特征在于：包括：

一发光组件；

一导光板，设置于该发光组件之一旁侧，用以接收该发光组件所发射之光；

一电路板，设置于该发光组件以及该导光板之上方，用以提供该背光模块的电路配置；以及

一中介层，设置于该发光组件以及该导光板之间，其中该中介层之光穿透率大于空气之光穿透率。

2.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于：该中介层具有黏性且黏附于该发光组件以及该导光板之间。

3.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于：该中介层之折射率实质上与空气之折射率相等。

4.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于：该中介层为软性材质所制成。

5.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于：该中介层为胶带或光学胶。

6.如权利要求5所述的背光模块，其特征在于：该光学胶为无基材胶或有基材胶。

7.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于：该中介层为树脂。

8.一种液晶显示器，其特征在于：包括：

如权利要求1所述的背光模块。

9.一种电子装置，其特征在于：包括：

一液晶显示器，包括：

如权利要求1所述的背光模块；以及

一电源供应器，耦接于该液晶显示器，且该电源供应器用以供电于该液晶显示器。

10.如权利要求9所述的电子装置，其特征在于：其中该电子装置包括一手机、一数字相机、一个人数字助理、一笔记型计算机、一桌上型计算机、一电视、一卫星导航、一车上显示器、一航空用显示器或一可携式数字视讯光盘放影机。

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