CN101956926A - 液晶显示器的背光模组 - Google Patents

Abstract

一种背光模组，包含有一导光板、一光源、一第一反射片及一第二反射片。导光板具有一上表面、一下表面、两相对的第一侧面与第二侧面。光源则设于导光板的第一侧面上，其上设置有数个点光源。第一反射片设于光源与导光板的上表面的上方，用以将光源所射出的光束反射至导光板。第一反射片包含有数个第一部分、数个第二部分与数个突出部分，其中第一部分是分别与光源上的点光源分别相对应，且与第二部分彼此交错排列，而突出部分则分别由第二部分朝向导光板的第二侧面延伸出。第二反射片则设于导光板的下表面的下方。

Description

液晶显示器的背光模组

【技术领域】

本发明是关于一种背光模组，特别是关于一种侧边入光式背光模组。

【背景技术】

传统液晶显示器的背光模组多为采用冷阴极荧光管(CCFL)作为光源，但由于冷阴极荧光管具有汞成分，且又有耗电高与寿命短等缺点，因此目前新的趋势是以发光二极管光源(以下简称LED)取代冷阴极荧光管作为背光模组光源。LED具寿命长、且无污染问题等特性，若使用单一红、绿、蓝单色LED做为背光源将更具有波长单纯、色域广等优点，以使LCD显像更鲜艳、细腻。但由于LED光源为点状光源，若没有经过均匀化处理，LED光源的光线由LED出光面射出时，在靠近出光面附近的光线能量不易均匀散布于整个背光模组的光出射面，而导致由背光模组中LED出光面前方的背光模组光出射面附近，可看见因光线较集中所形成具颗粒状聚集的光源亮点，产生了所谓的「车头灯」(hot spot)现象。

以基础光学的原理而言，即使如点光源，当其传播距离越远时，将会有自然产生分布均匀的效果，然而液晶显示器的诉求即在于轻薄短小，若为了让光源呈现均匀面光源而增加背光模组厚度或空间，如此，将导致整体背光模组体积变大，不符液晶产品发展的趋势，而为了使具LED光源的背光模组的实用性提高，美国专利第6,607,286号、第6,679,621号以及第7,438,444号皆提出了可使LED光源侧向射出以使光线均匀分布的透镜结构。

举例而言，参考图1，美国专利第6,607,286号揭示了一种透镜罩1(Lens cap)以接置于一发光二极管2上，该透镜罩1具有拱状的内表面10及锯齿状结构的外表面11，透镜罩1是以内表面10盖覆于发光二极管2上，使得发光二极管的光线穿透内表面10后再由外表面11作折射而侧向出光，而部分角度较陡直的光线必须另先经过一次全反射后再折射出光。

然而，上述发明因使用了特殊形状的透镜，造成生产成本提高。

【发明内容】

本发明提供一种背光模组，利用背光模组的光出射面光线聚集较不集中的区域(LED点光源与LED点光源之间未设置有LED点光源处)，利用反射片引导LED点光源所射出的光线至此处，来增加此处光线反射量以提高亮度，如此，可补偿因LED点光源与点光源之间，未设有LED点光源处所形成的暗带亮度，而减少因LED点光源设置与未设置处所造成亮度对比而形成亮暗带差异，而造成所谓的「车头灯」现象。

为了达到上述目的，本发明提供一种背光模组，包含：

一导光板，具一上表面、一下表面、两相对的第一侧面与第二侧面；

一光源，设于该导光板的第一侧面上，其上设有数个点光源；

一第一反射片，设于该光源与该导光板的上表面的上方，用以将该光源所射出的光束反射至该导光板，该第一反射片包含数个第一部分、数个第二部分与数个突出部分，其中该等第一部分是与该光源上的该等点光源分别相对应，且与该等第二部分彼此交错排列，而该等突出部分则分别由该等第二部分朝向该导光板的第二侧面延伸出；及

一第二反射片，设于该导光板的下表面的下方。

本发明还提供一种背光模组，包含：

一导光板，具一上表面、一下表面、两相对的第一侧面与第二侧面；

一光源，设于该导光板的第一侧面上，其上设有数个点光源；

一反射罩，环绕该光源，用以将该光源所射出的光束反射至该导光板，该反射罩具有一上反射面，设于该光源与该导光板的上表面的上方，该上反射面包含数个第一部分、数个第二部分与数个突出部分，其中该等第一部分是与该光源上的该等点光源分别相对应，且与该等第二部分彼此交错排列，而该等突出部分则分别由该等第二部分朝向该导光板的第二侧面延伸出；及

一反射片，设于该导光板的下表面的下方。

本发明还提供一种背光模组，包含：

一导光板，具一上表面、一下表面、两相对的第一侧面与第二侧面；

一光源，设于该导光板的第一侧面上，其上设有数个点光源；

一第一反射片，设于该光源与该导光板的上表面的上方，用以将该光源所射出的光束反射至该导光板；及

一第二反射片，设于该导光板的下表面的下方，该第二反射片具有数个开口，分别形成于该等点光源的前方。

本发明还提供一种背光模组，包含：

一导光板，具一上表面、一下表面、两相对的第一侧面与第二侧面；

一光源，设于该导光板的第一侧面上，其上设有数个点光源；

一反射罩，环绕该光源，用以将该光源所射出的光束反射至该导光板；及

一反射片，设于该导光板的下表面的下方，该反射片具有数个开口，分别形成于该等点光源的前方。

于第一实施例中，本发明的背光模组包含一导光板、一光源、一第一与一第二反射片。光源是设置在导光板的一第一侧面上，包含有数个光源，而第一反射片设于光源与导光板的上表面的上方，用以将光源所射出的光束反射至导光板。第一反射片包含数个第一部分、数个第二部分与数个突出部分，其中第一部分是与光源上的各点光源相对应，且与第二部分彼此交错排列，而突出部分则分别由第二部分朝向导光板的第二侧面延伸出。第二反射片则设于导光板的下表面的下方。

于第二实施例中，本发明的背光模组包含一导光板、一光源、一反射罩及一反射片。光源是设置在导光板的一第一侧面上，包含有数个光源，反射罩则环绕光源，用以将光源所射出的光束反射至导光板。反射罩具有一上反射面，设于光源与导光板的上表面的上方。上反射面包含数个第一部分、数个第二部分与数个突出部分，其中第一部分是与光源上的各点光源相对应，且与第二部分彼此交错排列，而突出部分则分别由第二部分朝向导光板的第二侧面延伸出。反射片则设于导光板的下表面的下方。

为了让本发明的目的、特征、和优点能更明显，下文将配合所附图示，作详细说明如下。

【附图说明】

图1为习知透镜罩的示意图。

图2为本发明液晶显示器的立体分解示意图。

图3为本发明第一实施例的背光模组的立体分解示意图。

图4为本发明第一实施例的背光模组的剖面示意图。

图5为沿着图4的线5-5剖面所得到的上视示意图。

图6为沿着图5的线6-6剖面所得到的上视示意图。

图7为本发明第二实施例的背光模组的立体分解示意图。

图8为本发明第二实施例的背光模组的剖面示意图。

图9为沿着图8的线9-9剖面所得到的上视示意图。

1    透镜罩      2    发光二极管

10   内表面      11   外表面

200  液晶显示器  220  前框

240  液晶面板    300  背光模组

320  导光板      322  侧面

324  侧面        326  上表面

328  下表面      342  光源

344  光源        346  点光源

348  点光源      350  反射片

352  第一部份    354  第二部分

356  突出部分    360  反射片

362  第一部份    364  第二部分

366  突出部分    370  膜片组

380  反射片      382  开口

384  开口        390  可视区

392  背壳        394  胶框

397  光束        399  光束

400  背光模组    450  反射罩

452  第一部份    454  第二部分

456  突出部分    458  上反射片

460  反射罩      462  第一部份

464  第二部分    466  突出部分

【具体实施方式】

参考图2，本发明的液晶显示器200主要包含一前框220、一液晶面板240及一背光模组300或400。液晶面板240具有一液晶层(图未示)设置于一对上下基板(图未示)间，用以显示影像。背光模组300是用以照亮液晶面板240，并与前框220彼此结合而将液晶面板240及背光模组300组合成液晶显示器200。

参考图3、4所示，本发明第一实施例的背光模组300包含有一导光板320及一反射片380，此反射片380设于导光板320的下表面328的下方。在导光板320的两相对的侧面322、324上，分别设置具有数个点光源346的光源342以及具有数个点光源348的光源344，例如是具有数个发光二极管(LED)的灯条(light bar)。在光源342与344上方，分别设置有反射层350、360，例如为反射片380，延伸至导光板320的上表面326的上方，分别将光源342与344所射出的光束反射至导光板320。反射片350、360是可与反射片380相连，亦即反射片350、360、380是可由同一反射片弯折形成。另外，一光学膜片组370，诸如数个扩散片或棱镜片，配置于导光板320的上表面326上方，用以将来自导光板320的光线均匀射向液晶面板240。背光模组300另包含一背壳392及一胶框394，其中背壳392是与胶框394相结合，用以将导光板320、光源342、344、光学膜片组370以及反射片350、360、380固定于背壳392与胶框394之间。

参考图5，反射片350包含有数个第一部分352、数个第二部分354与数个突出部分356，其中第一部分352对应至光源342，且与第二部分354彼此交错排列，而突出部分356则由第二部分354朝向导光板320相对于侧面322的另一侧的侧面324延伸出。同样地，反射片360亦包含有数个第一部分362、数个第二部分364与数个突出部分366，其中第一部分362对应至光源344，且与第二部分364彼此交错排列，而突出部分366则由第二部分364朝向导光板320相对于侧面324的另一侧的侧面322延伸出。

再请参考图4、5，由光源342所射出的光束397会由反射片350反射至反射片380上，而由光源344所射出的光束399亦会由反射片360反射至反射片380上。这些经由反射片350、360反射的光束397、399，会在光源342、344前方的反射片380上形成所谓的「亮带」。吾人应可了解，当反射片350、360朝可视区390延伸时，这些亮带亦会朝向可视区390延伸，而当反射片350、360的长度缩短从可视区390退缩时，亮带则会从可视区390退缩。

因此，根据本发明，由光源342所射出的光束397会借由反射片350的第一部分352反射至反射片380上，但由于第一部分352相对较短，借由第一部分352反射至反射片380上的光束会远离可视区390。除此之外，由光源342所射出的光束亦会借由反射片350的第二部分354以及突出部分356反射至反射片380上。由于多了突出部分356的反射，对应到第二部分354的反射片380的部分的亮度因此增加，使得原先在亮带与亮带之间的暗带的亮度得以增加。因为反射片380上的亮带从可视区390退缩，而暗带的亮度也得到补偿，使得背光模组300光出射面的亮度均匀性增加，「车头灯」的现象因此可避免。关于反射片360，其作用与反射片350的作用相同，于此不再赘述。

除此之外，参考图6，为了使「车头灯」的现象得以进一步减少，在反射片380上光源342中的各点光源346的前方，各设置有一开口382，与反射片350的各突出部分356彼此间的间隙相对应。同样地，在反射片380上光源344中的各点光源348的前方，亦各设置有一开口384，与反射片360的各突出部分366彼此间的间隙相对应。上述反射片380上的开口382、384可降低亮带的亮度，使得亮带与暗带间的亮度对比得以缩小，从而减少「车头灯」的现象。

根据本发明的背光模组300所包含的反射片350、360，其突出部分356、366是可呈矩形、梯形、三角形、波浪状或扇形等形状。当突出部分356、366的形状为矩形时，吾人定义面板可视区390边缘至光源342、344发光面的距离为A、光源342、344中各点光源346、348彼此间的距离为P、各光源342、344中各点光源346、348的宽度为W、光源342、344中各点光源346、348的发光面至反射片350、360的突出部分356、366边缘的距离为H、光源342、344中各点光源346、348的发光面至反射片350、360的第一部分352、362的边缘的距离为h、反射片350、360的突出部分356、366的宽度为u，以及反射片350、360的第一部分352、362的宽度为v，其中，A是大于或等于2H、H大于或等于2h、H大约等于导光板320的厚度、v小于0.8W以及u小于3v。

参考图7、8，本发明第二实施例的背光模组400是大体上相同于第一实施例的背光模组300，亦包含有导光板320、光源342、344、光学膜片组370、反射片380、背壳392与胶框394，但并未包含如第一实施例中所述有反射片350、360。背光模组400另包含有U形反射罩450、460，其中反射罩450的开口是面向导光板320的侧面322，并环绕光源342，以将光源342所射出的光束反射至导光板320。反射罩450具有一上反射面458，设置于光源342的上方，并延伸至导光板320的上表面326的上方。除此之外，反射罩460的开口是面向导光板320的侧面324，并环绕光源344，以将光源342所射出的光束反射至导光板320。反射罩460具有一上反射面468，设置于光源344的上方，并延伸至导光板320的上表面326的上方。背光模组400的背壳392是与胶框394相结合，用以将导光板320、光源342、344、反射罩450、460、光学膜片组370以及反射片380固定于背壳392与胶框394之间。

参考图9，反射罩450的上反射面458包含有数个第一部分452、数个第二部分454与数个突出部分456，其中第一部分452对应至光源342，且与第二部分454彼此交错排列，而突出部分456则由第二部分454朝向导光板320相对于侧面322的另一侧的侧面324延伸出。同样地，反射罩460的上反射面468亦包含有数个第一部分462、数个第二部分464与数个突出部分466，其中第一部分462对应至光源344，且与第二部分464彼此交错排列，而突出部分466则由第二部分464朝向导光板320相对于侧面324的另一侧的侧面322延伸出。

由于反射罩450、460的上反射面458、468具有与反射片350、360相同的结构，同样具有减少「车头灯」现象的作用，其原理于此不再赘述。

根据本发明的背光模组400所包含的反射罩450、460，其上反射面458、468的突出部分456、466是可呈矩形、梯形、三角形、波浪状或扇形等形状。当突出部分456、466的形状为矩形时，吾人亦定义面板可视区390边缘至光源342、344中各点光源346、348发光面的距离为A、光源342、344中各点光源346、348间的距离为P、光源342、344中各点光源346、348的宽度为W、光源342、344中各点光源346、348的发光面至反射罩450、460的上反射面458、468的突出部分456、466边缘的距离为H、光源342、344中各点光源346、348的发光面至反射罩450、460的上反射面458、468的的第一部分452、462的边缘的距离为h、反射罩450、460的上反射面458、468的突出部分456、466的宽度为u，以及反射罩450、460的上反射面458、468的第一部分452、462的宽度为v，其中，A是大于或等于2H、H大于或等于2h、H大约等于导光板320的厚度、v小于0.8W以及u小于3v。

根据本发明的背光模组，不需要增加额外的元件，仅需要改变反射片或反射罩的形状，即可减少「车头灯」的现象。

应注意者，本发明虽揭露将位在导光板两侧的光源上方的反射层或反射罩的形状改变，可借以减少背光模组光出射面因亮暗带所形成车头灯的现象，惟，吾人应了解，若仅改变背光模组导光板的一侧光源上方的反射层或反射罩的形状，仍可减少背光模组光出射面因亮暗带所形成车头灯的现象。

虽然本发明已以前述实施例揭示，然其并非用以限定本发明，任何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，当可作各种的更动与修改。因此本发明的保护范围当视申请专利范围所界定者为准。

Claims (20)

1.一种背光模组，包含：

一导光板，具一上表面、一下表面、两相对的第一侧面与第二侧面；

一光源，设于该导光板的第一侧面上，其上设有数个点光源；

一第一反射片，设于该光源与该导光板的上表面的上方，用以将该光源所射出的光束反射至该导光板，该第一反射片包含数个第一部分、数个第二部分与数个突出部分，其中该等第一部分是与该光源上的该等点光源分别相对应，且与该等第二部分彼此交错排列，而该等突出部分则分别由该等第二部分朝向该导光板的第二侧面延伸出；及

一第二反射片，设于该导光板的下表面的下方。

2.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于：该等点光源是由发光二极管所组成。

3.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于：该第二反射片具有数个开口，分别形成于该等点光源的前方，并与该第一反射片的突出部分之间的间隙对应。

4.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于：该第一反射片的突出部分是呈梯形、三角形、波浪状或扇形之一者。

5.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于：该第一反射片的突出部分是呈矩形。

6.如权利要求5所述的背光模组，其特征在于：面板可视区边缘至各该点光源的发光面的距离定义为A，该等点光源的发光面至该第一反射片的突出部分的边缘的距离定义为H，A是大于或等于2H。

7.如权利要求5所述的背光模组，其特征在于：该等点光源的发光面至该第一反射片的突出部分的边缘的距离定义为H，各该点光源的发光面至该第一反射片的第一部份的边缘的距离定义为h，H是大于或等于2h。

8.如权利要求5所述的背光模组，其特征在于：该等点光源的发光面至该第一反射片的突出部分的边缘的距离是等于该导光板的厚度。

9.如权利要求5所述的背光模组，其特征在于：该第一反射片的第一部分的宽度定义为v，各该点光源的宽度为W，v是小于0.8W。

10.如权利要求5所述的背光模组，其特征在于：该第一反射片的第一部分的宽度定义为v，该第一反射片的突出部分的宽度定义为u，u是小于3v。

11.一种背光模组，包含：

一导光板，具一上表面、一下表面、两相对的第一侧面与第二侧面；

一光源，设于该导光板的第一侧面上，其上设有数个点光源；

一反射罩，环绕该光源，用以将该光源所射出的光束反射至该导光板，该反射罩具有一上反射面，设于该光源与该导光板的上表面的上方，该上反射面包含数个第一部分、数个第二部分与数个突出部分，其中该等第一部分是与该光源上的该等点光源分别相对应，且与该等第二部分彼此交错排列，而该等突出部分则分别由该等第二部分朝向该导光板的第二侧面延伸出；及

一反射片，设于该导光板的下表面的下方。

12.如权利要求11所述的背光模组，其特征在于：该反射片具有数个开口，分别形成于该等点光源的前方，并与该反射罩的上反射面的突出部分之间的间隙对应。

13.如权利要求11所述的背光模组，其特征在于：该反射罩的上反射面的突出部分是呈矩形。

14.如权利要求13所述的背光模组，其特征在于：面板可视区边缘至各该点光源的发光面的距离定义为A，该等点光源的发光面至该反射罩的上反射面的突出部分的边缘的距离定义为H，A是大于或等于2H。

15.如权利要求13所述的背光模组，其特征在于：该等点光源的发光面至该反射罩的上反射面的突出部分的边缘的距离定义为H，各该点光源的发光面至该反射罩的上反射面的第一部份的边缘的距离定义为h，H是大于或等于2h。

16.如权利要求13所述的背光模组，其特征在于：该等点光源的发光面至该反射罩的上反射面的突出部分的边缘的距离是等于该导光板的厚度。

17.如权利要求13所述的背光模组，其特征在于：该反射罩的上反射面的第一部分的宽度定义为v，各该点光源的宽度为W，v是小于0.8W。

18.如权利要求13所述的背光模组，其特征在于：该反射罩的上反射面的第一部分的宽度定义为v，该反射罩的上反射面的突出部分的宽度定义为u，u是小于3v。

19.一种背光模组，包含：

一导光板，具一上表面、一下表面、两相对的第一侧面与第二侧面；

一光源，设于该导光板的第一侧面上，其上设有数个点光源；

一第一反射片，设于该光源与该导光板的上表面的上方，用以将该光源所射出的光束反射至该导光板；及

一第二反射片，设于该导光板的下表面的下方，该第二反射片具有数个开口，分别形成于该等点光源的前方。

20.一种背光模组，包含：

一导光板，具一上表面、一下表面、两相对的第一侧面与第二侧面；

一光源，设于该导光板的第一侧面上，其上设有数个点光源；

一反射罩，环绕该光源，用以将该光源所射出的光束反射至该导光板；及

一反射片，设于该导光板的下表面的下方，该反射片具有数个开口，分别形成于该等点光源的前方。

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