CN101922689B - 减少漏光的背光模块 - Google Patents

Abstract

本发明有关于一种背光模块，包含外框及导光板。外框包含底部平面及侧壁，其中侧壁沿着底部平面的边缘设置并围起设置空间。侧壁包含面向设置空间的第一内面及外表面，其中第一内面越靠近底部平面的部分越靠近外表面。导光板设置于底部平面之上，并位于设置空间中；其中第一内面向外表面凹陷并与导光板的侧边夹凹陷空间。

Description

减少漏光的背光模块

技术领域

本发明关于一种背光模块；特别是一种包含发光二极管的背光模块。

背景技术

平面显示面板及使用平面显示面板的平面显示装置，已渐渐成为各类显示装置的主流。其中，液晶显示器面板为目前平面显示装置的显学，并且大量地使用于各式面板显示屏、家用的平面电视、个人计算机及膝上型计算机的平板型监视器、行动电话及数字相机的显示屏等电子产品。

背光模块(Back Light Module)为目前液晶显示器面板中的关键零件之一。由于液晶本身不发光，因此背光模块的功能在于提供充足的亮度以及分布均匀的光源，以使液晶显示器面板能正常地显示影像。

图1所示为现有显示装置的剖面图。如图1所示，现有显示装置10包含显示面板11、光学膜片组12、导光板13、反射片14及外框15。光学膜片组12、导光板13及反射片14分别叠置于外框15之中。光学膜片组12包含反射式偏光片形增亮膜、扩散片或棱镜片等光学膜片，供接受并处理自导光板13射出的光线。此外，图1所示的显示装置10另包含光源(未绘示)，设置于导光板13的侧边并将光线射入导光板13。如图1所示，导光板13之中包含第一光线16及第二光线17，其中第一光线16在自导光板13底部射出后被反射片14分散并形成扩散光线。被反射片14分散的第一光线16将在经过光学膜片组12后行进至显示面板11，以提供显示面板足够的亮度以显示画面。

然而，如图1所示，第二光线17在导光板13之中进行全反射的移动方式并最终自导光板13的侧面射出并接触于外框15。由于外框15具有光反射性，因此第二光线17将因外框15的反射而自显示面板11对应于外框15的侧缘射出。如此一来，自导光板13侧面射出的第二光线17都将因外框15的反射而最终集中于显示面板11的侧缘，也因此在显示面板11的侧缘形成亮线并影响现有显示装置10整体影像的美观。

发明内容

本发明的目的为提供一种背光模块，可用于减少显示模块边缘漏光(LightLeakage)的程度。

为了实现上述目的，本发明提供一种背光模块，其特征在于，包含：

一外框，包含一侧壁，围起一设置空间，该侧壁包含实质上面向该设置空间的一第一内面及相对应的一外表面，其中该第一内面自该侧壁顶端部分延伸至一内面终端，该第一内面越靠近该内面终端越靠近该外表面；以及

一导光板，位于该设置空间中；其中该第一内面与该导光板的一侧边夹一凹陷空间。

所述的背光模块，其中，该第一内面为弧形内面，该第一内面的截面形状对应于一椭圆形的一参考圆周的至少一部分，该椭圆型包含一半长轴及一半短轴，该半长轴及该半短轴分别切过该椭圆型以截取该参考圆周，该凹陷空间的高度实质上小于该半长轴的长度，该凹陷空间的宽度实质上小于该半短轴的长度。

所述的背光模块，其中，该外框包含一底部平面，该导光板设置于该底部平面上且该内面终端位于该底部平面。

所述的背光模块，其中，该第一内面包含一顶端点及一内面终端，分别对应于该参考圆周上的两点，该内面终端与该半短轴相距一第一偏心距离。

所述的背光模块，其中，该第一偏心距离实质上等于或小于该凹陷空间的高度八分之一(0.15)。

所述的背光模块，其中，该凹陷空间的高度及宽度间的比例实质上介于0.1至0.3之间。

所述的背光模块，其中，该凹陷空间的高度及该导光板的厚度的比例实质上小于2且实质上大于1。

所述的背光模块，其中，该第一内面具有阶梯状。

所述的背光模块，其中，进一步包含多个凸柱，设置于该第一内面上，其中这些凸柱自该第一内面伸出的高度自该侧壁的顶面向该侧壁的底部平面递减。

所述的背光模块，其中，该第一内面具有菲涅耳(Fresnel)锯齿表面结构。

所述的背光模块，其中，该第一内面包含多个锯齿部，较靠近底部平面的锯齿部较靠近该外表面。

所述的背光模块，其中，该侧壁进一步包含一第二内面，自该内面终端延伸至该侧壁底端部分，该第一内面及该第二内面于该内面终端的位置相互连接。

所述的背光模块，其中，该第一内面及该第二内面同为平面且该第一内面及该第二内面间夹有一顶角。

所述的背光模块，其中，该第一内面及该第二内面同为弧形表面并实质上向该外表面凹陷。

附图说明

图1所示为现有显示装置的剖面图；

图2所示为本发明背光模块的爆炸图；

图3所示为本发明背光模块的剖面图；

图4所示为对应于图3所示第一内面的椭圆型，其中第一内面的截面形状对应于椭圆型的一参考圆周；

图5所示为本发明背光模块的另一实施例，其中第一内面为一斜平面；

图6所示为本发明背光模块的另一实施例，其中第一内面具有阶梯状；

图7所示为本发明背光模块的另一实施例，其中第一内面具有菲涅耳锯齿表面结构；以及

图8及图9所示为本发明背光模块的另一实施例。

其中，附图标记：

100  背光模块            224  顶端点

110  光源                225  内面终端

200  外框                226  梯状结构

210  底部平面            227  第二内面

211  设置空间            300  导光板

220  侧壁                400  光学膜片组

221  顶面                410  反射片

222  第一内面            500  凹陷空间

223  外表面              600  参考椭圆形

610  半长轴            B  夹角

620  半短轴            C  厚度

630  参考圆周          D  偏心距离

631  第一参考点        E  顶角

632  第二参考点        H  高度

820  锯齿部            W  宽度

A    光线

具体实施方式

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。

本发明关于一种背光模块；特别是一种侧光式背光模块。本发明改变外框第一内面的形状和结构来将自导光板侧边射出的光线反射回导光板；该光线将在经光学处理后转换成一扩散光线，以供显示装置的显示面板显示画面。换言之，本发明关于藉由改变外框第一内面的形状和结构来回收自导光板侧边射出的光线，并藉此减少显示装置边缘亮带的漏光程度。

图2及图3所示分别为本发明背光模块100的爆炸图及剖面图。如图2所示，本发明的背光模块100包含光源110、外框200、导光板300、光学膜片组400及反射片410，其中外框200另包含底部平面210及侧壁220，但不限于此；在不同实施例中，外框200的底部平面210亦可用反射片410代替。换言之，反射片410可贴附于侧壁220的底部并藉此节省底部平面210的材料。

如图2所示，侧壁220延伸设置于底部平面210的边缘并围起设置空间211，以供容纳光源110、导光板300、光学膜片组400及反射片410。此外，反射片410设置于底部平面210之上，光源110及导光板300设置于反射片410之上，而光学膜片组400设置于导光板300之上。在本实施例中，背光模块100为一侧光式背光模块，其中光源110设置于导光板300的侧边，但不限于此。

本实施例的光源110为一条发光二极管灯条(Light Emitting Diode Bar)，但不限于此；在不同实施例中，光源110亦包含冷阴极荧光灯管(Cold CathodeFluorescent Lamp)或其它合适的光源。此外，本发明的光学膜片组400用于接受自导光板300射出的光线并藉由光学处理来调整光线的强度均匀度或其它特性以及将光线转换成扩散光线。本实施例的光学膜片组400包含扩散片(Diffuser)及增亮膜(Brightness Enhance Film)，但不限于此；光学膜片组400亦可包含偏光转换膜、反射式偏光型增亮膜或其它合适的光学膜片。

图3所示为本发明背光模块的剖面图。如图3所示，侧壁220包含顶面221、第一内面222及外表面223，其中第一内面222实质上面对导光板300并自顶面221向底部平面210的方向延伸。此外，第一内面222与导光板300的侧边夹有凹陷空间500，其中凹陷空间500的宽度W随着凹陷空间500向底部平面210靠近的同时而逐渐增加。换言之，第一内面222越靠近底部平面210的部分越向外表面223凹陷。此外，如图3所示，第一内面222自侧壁220顶端部分延伸至一内面终端225，其中第一内面越靠近内面终端越靠近外表面。本实施例的内面终端225相邻于靠近底部平面210的位置，但不限于此。

在本实施例中，凹陷空间500的高度H大于导光板300的厚度，但不限于此；高度H亦可等于导光板300的厚度。在不同实施例中，高度H可根据第一内面222的弧度、顶面221的位置或其它因素来进行修改。

在图3所示的实施例中，第一内面222的剖面各个部分或不同段落分别具有不同的斜率及弧度。换言之，本实施例的第一内面222的斜率及弧度对应于一椭圆型的部分边缘，但不限于此；在不同实施例中，第一内面222根据导光板300的厚度、制程拔模的需求、凹陷空间500所需尺寸或其它因素而具有其它合适图形(如正圆形)的斜率及弧度。

在图3所示的实施例中，凹陷空间500的高度H与导光板300厚度的比例较佳为1.6，但不限于此；在不同实施例中，上述比例可选择性地实质上介于1至2之间。换言之，如导光板300的厚度为C，导光板300厚度与凹陷空间500的高度H的比例关系可以方程式(1)来表示：

1＜H/C＜2                        (1)

此外，本实施例的宽度W与凹陷空间500的高度H之间的比例实质上为0.2，但不限于此；在不同实施例中，该比例可选择性地实施上介于0.1及0.3之间。换言之，宽度W及高度H之间的关系可以下列方程式(2)叙述：

0.1＜W/H＜0.3                    (2)

此外，顶面221相对于底部平面210的高度较佳大于光学膜片组400相对于底部平面210的高度。在此实施例中，一显示面板(如液晶显示面板)可设置于顶面221之上但不会因此而接触到光学膜片组400。

此外，在图3所示的实施例中，第一内面222形成为一弧面且第一内面222的截面形状对应于一参考椭圆形的部分圆周的弧度及长度。图4所示为上述参考椭圆形600的示意图。参考椭圆形600包含半长轴610及半短轴620，其中半长轴610及半短轴620所延伸出的线段分别切过参考椭圆形600并截取一个参考圆周630。换言之，本实施例的参考圆周630为参考椭圆形600刚好正四分之一的圆周。在图3所示的实施例中，第一内面222的截面形状对应于参考圆周形600的至少一部分；具体而言，第一内面222的弧度至少部分对应参考圆周630部份的弧形。如图3所示，当光线A自导光板300的侧面射出并接触于第一内面222时，光线A将被第一内面222反射至反射片410。一部分光线A将被反射片410反射并向光学膜片组400移动，而另一部分光线A则是被导光板300底部的网点(未绘示)破坏成多个向光学膜片组400不同位置移动的光线。换言之，自导光板300侧边射出的光线A将被第一内面222藉由反射方式回收至导光板300并被转换成扩散光线；藉此本发明的背光模块100以反射方式回收光线A并增加了背光模块100的整体亮度及能源使用效率。

此外，在图3及图4所示的实施例中，凹陷空间500的高度实质上等于半长轴610的长度；凹陷空间500的宽度等于半短轴620的长度，但不限于此；在不同实施例中，凹陷空间500的高度亦可相异于半长轴610的长度或凹陷空间500的宽度亦可相异于半短轴620的长度。

此外，如图3所示，第一内面222包含顶端点224及内面终端225，分别对应于参考圆周630上的第一参考点631及第二参考点632。换言之，第一参考点631及第二参考点632之间包含的线段将作为形成侧壁220的第一内面222的依据。

在本实施例中，第一参考点631及第二参考点632分别定义于参考圆周630的两端，换言之，本实施例第一内面222的截面形状对应于参考椭圆形600正四分之一的圆周，但不限于此。在不同实施例中，第一参考点631及第二参考点632亦可选择性地定义于参考圆周630上的任二两点；藉此，第一参考点631及第二参考点632可选择性地截取任何一部分参考圆周630的线段以作为形成第一内面222的依据。此外，如图4所示，第二参考点632及半短轴620之间夹一偏心距离D。在本实施例中，偏心距离D较佳小于图3所示高度H的八分之一(0.15)，但不限于此。

图5所示为本发明背光模块的另一实施例。如图5所示，部分侧壁220的内面向导光板300凸出，其中第一内面222自该凸出部分的底端向底部平面210延伸。此外，本实施例的第一内面222由多个斜平面连接所组成，其中各斜平面的倾斜角度均不同，其中第一内面222在向底部平面210延伸的方向上同时向外表面223凹陷并形成凹陷空间500。换言之，第一内面222越靠近底部平面210的部分越向外表面223凹陷。

此外，第一内面222与底部平面210之间夹一个小于90°的夹角B。由于第一内面222同时倾斜于反射片410，因此第一内面222可将至少部分自导光板300侧面射出的光线反射至反射片410，反射片410的将这些光线反射至导光板并藉此使这些光线在经过处理后自光学膜片组射出。在本实施例中，上述夹角B为60°，但不限于此；在不同实施例中，夹角B亦可根据外框200在制程时拔模的需求、第一内面222的坡度、导光板300的厚度、第一内面222与底部平面210之间的距离、凹陷空间500的所需尺寸或其它因素来进行调整。

图6所示为本发明背光模块100的另一实施例。如图6所示，第一内面222具有阶梯状并由多个梯状结构226所组成。在本实施例中，梯状结构226自顶面221向底部平面210延伸，其中梯状结构226的延伸方向近似对应于一椭圆型的弧形边缘，但不限于此；在不同实施例中，梯型结构226的延伸方向亦可具有其它的坡度或弧度或对应于其它图形(如圆形)的弧度。较靠近底部平面210的梯状结构226较靠近外表面223。

在本实施例中，部分自导光板300侧边所射出的光线将最终接触梯状结构226的表面并被梯状结构226反射至反射片410，这些光线之后将被反射至导光板300并在经过光学处理后自光学膜片组400射出。此外，本实施例的梯状结构226皆具有相等的宽度及高度，但不限于此；在不同实施例中，梯状结构226的数目以及个别的宽度及高度可根据第一内面222所需的整体倾斜度、外框200在制程时拔模的需求或其它因素来进行调整。

在本实施例中，本实施例的梯状结构226自第一内面222伸出的高度自顶面221向底部平面210递减，但不限于此；在不同实施例中，上述梯状结构226亦可具有相同的高度。此外，梯状结构226平行于导光板300延伸方向或底部平面210的宽度亦为相等；但在不同实施例中，上述梯状结构226的宽度亦可自顶面221向底部平面210递增或递减。

图7所示为本发明背光模块的另一实施例，其中第一内面222具有菲涅耳(Fresnel)表面结构。如图7所示，第一内面设有多个锯齿部820，且每一锯齿部820的尺寸大小相等，但不限于此；在不同实施例中，锯齿部820亦可具有相异的尺寸。此外，在本实施例中，锯齿部820的延伸方向以具弧度的方向自顶面221向底部平面210延伸，其中上述延伸方向的弧度对应于一椭圆型部分边缘的弧度，但不限于此；在不同实施例中，锯齿820的延伸方向的弧度亦可对应于其它图形(如圆形)的边缘来进行修改。在此实施例中，较靠近底部平面210的锯齿部820较靠近外表面223。

在图7所示的实施例中，锯齿部820亦具有实质上面对底部平面210的斜面800，其中部分自导光板300侧面射出并接触于斜面800的光线B将被反射回导光板300及反射片410，最终光线B将破坏并在被转换成扩散光线后自光学膜片组400相对于导光板的一侧射出。此外，请同时参照图6及图7，其中图6所示梯状结构226为具有直角剖面的凸柱。图7所示的锯齿部820具有锐角剖面的凸柱，其中本实施例的锯齿部820剖面所具有的角度为60°，但不限于此；在不同实施例中，锯齿部820的剖面亦可具有小于90°的锐角或大于90°的钝角。

图8所示为本发明背光模块100的另一实施例。在本实施例中，侧壁220包含第一内面222及第二内面227，其中第一内面222自侧壁220顶端的部分向底部平面210延伸至内面终端225。第二内面227则是自内面终端225向侧壁底端部分延伸。换言之，第一内面222及第二内面227于内面终端225之处相互连接。此外，本实施例的第一内面222及第二内面227皆为平面且两内面222、227夹有一顶角E。本实施例的顶角E实质上为30°，但不限于此。

图9所示为图8所示背光模块100的变化实施例。在本实施例中，第一内面222及第二内面227皆是弧形表面且同时向外表面223凹陷，其中第一内面222及第二内面227连接于内面终端225。如此一来，第一内面222及第二内面227实质上形成一向外表面223凹陷的椭圆型表面。

在图8及图9所示的实施例中，当光线A自导光板300侧面射出并接触于第一内面222时，该光线A将被反射至第二内面227而第二内面227将光线A反射回导光板300。最终光线B将破坏并在被转换成扩散光线后自光学膜片组400相对于导光板300的一侧射出。换言之，图8及图9所示的实施例的背光模块100藉由第一内面222及第二内面227来回收自导光板300射出的光线A，并同时增加背光模块100的整体亮度及能源使用效率。

虽然前述的描述及图示已揭示本发明的较佳实施例，必须了解到各种增添、许多修改和取代可能使用于本发明较佳实施例，而不会脱离如所附申请专利范围所界定的本发明原理的精神及范围。熟悉该技艺者将可体会本发明可能使用于很多形式、结构、布置、比例、材料、元件和元件的修改。因此，本文于此所揭示的实施例于所有观点，应被视为用以说明本发明，而非用以限制本发明。本发明的范围应由后附申请专利范围所界定，并涵盖其合法均等物，并不限于先前的描述。

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做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 (14)

1.一种背光模块，其特征在于，包含：

一外框，包含一侧壁，围起一设置空间，该侧壁包含实质上面向该设置空间的一第一内面及相对应的一外表面，其中该第一内面自该侧壁顶端部分延伸至一内面终端，该第一内面越靠近该内面终端越靠近该外表面；以及

一导光板，位于该设置空间中；其中该第一内面与该导光板的一侧边夹一凹陷空间；

通过改变该外框的该第一内面的形状和结构来将自该导光板侧边射出的光线反射回该导光板，藉此减少所应用的显示装置边缘亮带的漏光程度。

2.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该第一内面为弧形内面，该第一内面的截面形状对应于一椭圆形的一参考圆周的至少一部分，该椭圆形包含一半长轴及一半短轴，该半长轴及该半短轴分别切过该椭圆形以截取该参考圆周，该凹陷空间的高度实质上小于该半长轴的长度，该凹陷空间的宽度实质上小于该半短轴的长度。

3.根据权利要求2所述的背光模块，其特征在于，该外框包含一底部平面，该导光板设置于该底部平面上且该内面终端位于该底部平面。

4.根据权利要求2所述的背光模块，其特征在于，该第一内面包含一顶端点及该内面终端，分别对应于该参考圆周上的两点，该内面终端与该半短轴相距一第一偏心距离。

5.根据权利要求4所述的背光模块，其特征在于，该第一偏心距离实质上等于或小于该凹陷空间的高度的八分之一。

6.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该凹陷空间的高度及宽度间的比例实质上介于0.1至0.3之间。

7.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该凹陷空间的高度及该导光板的厚度的比例实质上小于2且实质上大于1。

8.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该第一内面具有阶梯状。

9.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，进一步包含多个凸柱，设置于该第一内面上，其中这些凸柱自该第一内面伸出的高度自该侧壁的顶面向该侧壁的底部平面递减。

10.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该第一内面具有菲涅耳锯齿表面结构。

11.根据权利要求10所述的背光模块，其特征在于，该第一内面包含多个锯齿部，较靠近底部平面的锯齿部较靠近该外表面。

12.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该侧壁进一步包含一第二内面，自该内面终端延伸至该侧壁底端部分，该第一内面及该第二内面于该内面终端的位置相互连接。

13.根据权利要求12所述的背光模块，其特征在于，该第一内面及该第二内面同为平面且该第一内面及该第二内面间夹有一顶角。

14.根据权利要求12所述的背光模块，其特征在于，该第一内面及该第二内面同为弧形表面并实质上向该外表面凹陷。

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