CN102705755B - 背光模块及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种背光模块及显示装置。显示装置包括此背光模块和显示面板。此背光模块包括背板及光源，背板包括多个背板凸部及其对应的背板凹部，光源设置于背板上，且位于所述背板凸部之间。本发明可利用背板的背板凹部来改善散热效果。<!--1-->

Description

背光模块及显示装置
【技术领域】
本发明涉及一种背光模块及显示装置，特别是涉及一种可改善散热效率的背光模块及显示装置。
【背景技术】
液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)已被广泛应用于各种电子产品中，液晶显示器大部分为背光型液晶显示器，其是由液晶显示面板及背光模块(backlight module)所组成。背光模块可依照光源入射位置的不同分成侧向式入光(Side-light type)与直下式入光(Direct-light type)两种，以便提供背光源至液晶显示面板。
由于液晶显示器工作时所产生的热量会影响液晶显示器的效能，因而液晶显示器的散热方式相当地重要。在直下式背光模块中，光源例如为发光二极管(Light Emitting Diode，LED)，其设置背板上。然而，发光二极管的热量容易累积在背光模块的特定区域中，造成散热不均的问题，而影响发光二极管的发光效率及液晶显示器的显示质量。
故，有必要提供一种背光模块及显示装置，以解决现有技术所存在的问题。
【发明内容】
本发明的主要目的在于提供一种背光模块，所述背光模块包括：
背板，具有相对的第一面及第二面，其中所述背板包括多个背板凸部及其对应的背板凹部，所述背板凸部形成于所述第一面上，且所述背板凸部具有反射斜面，所述背板凹部形成于所述第二面上；以及
多个光源，设置于所述背板的所述第一面上，且位于所述背板凸部之间。
本发明的另一目的在于提供一种显示装置，所述显示装置包括：
显示面板；以及
背光模块，包括：
背板，具有相对的第一面及第二面，其中所述背板包括多个背板凸部及其对应的背板凹部，所述背板凸部形成于所述第一面上，且所述背板凸部具有反射斜面，所述背板凹部形成于所述第二面上；以及
多个光源，设置于所述背板的所述第一面上，且位于所述背板凸部之间。
在本发明的一实施例中，所述反射斜面为倾斜平面或倾斜曲面。
在本发明的一实施例中，所述反射斜面与所述背板之间的角度是介于135度与180度之间。
在本发明的一实施例中，所述反射斜面与所述背板之间的角度是介于165度与180度之间。
在本发明的一实施例中，所述背板凸部的高度是低于所述光源的顶面。
在本发明的一实施例中，所述至少部分的所述背板凹部是位于所述背板的一温度分布图的一高温区域中，所述温度分布图是在所述背板凹部形成于所述背板之前所预先量测。
在本发明的一实施例中，所述背板凹部为多个散布点状凹部。
在本发明的一实施例中，背光模块还包括多个流体通道，用于流通一散热流体，至少部分的所述流体通道是容设于所述背板凹部内。
在本发明的一实施例中，所述流体通道为U形金属管或S形金属管。
相较于现有的背光模块具有热量集中的问题，本发明的背光模块和显示装置可增加背板的局部区域的散热面积，其是依据光源的设置位置来决定，因而可有效率地散逸光源的热量。因此，本发明的背光模块和显示装置可改善散热效果，并可均匀化温度分布，以确保显示装置的显示质量。再者，通过通过背板凸部的反射斜面，可增加光源间隙处的光反射，以改善光源之间的发光不均匀情形，确保背光模块的发光均匀性。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
【附图说明】
图1为本发明显示装置的一实施例的示意图；
图2A为本发明显示装置的一实施例的部分剖面图；
图2B及图2C为本发明背板的一实施例的部分剖面图；
图3为本发明背板的一实施例的下视图；
图4为本发明背板的另一实施例的下视图；以及
图5为本发明背光模块的又一实施例的部分剖面图。
【具体实施方式】
以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。
请参照图1及图2A，图1为本发明显示装置的一实施例的示意图，图2A为本发明显示装置的一实施例的部分剖面图。在本实施例中，背光模块100可例如为直下式背光模块，其相对于一显示面板101(例如液晶显示面板)来设置，而形成一显示装置(例如液晶显示装置)。背光模块100可包括背板110、光源120、光学膜片130及支撑柱140。背板110是用以承载光源120和光学膜片130。光源120是设置于背板110上，用以发光来提供光线至显示面板101。光学膜片130是设置于光源120上方，用以改善光源120的发光均匀性或发光效率。支撑柱140是设置于背板110上，用以支撑光学膜片130于光源120上。
请参照图2A至图3，图2B及图2C为本发明背板的一实施例的部分剖面图，图3为本发明背板的一实施例的下视图。本实施例的背板110是由不透光材质所制成，例如：塑胶材料、金属材料或上述材料的组合，背板110的材料优选为具有良导热性的金属，例如铝。背板110具有相对的第一面111和第二面112，其中背板110包括多个背板凸部113及其对应的多个背板凹部114，背板凸部113是形成于第一面111上，背板凹部114是对应于背板凸部113，而形成于第二面112(背面)上，用以增加背板110的散热面积，改善背板110的散热效果。这些背板凸部113及其对应的背板凹部114及可依需求而利用例如冲压、精密铸造、铸造、机械加工、压铸或锻造等一体成型方式来制造。这些背板凸部113可具有不同的剖面形状，例如圆弧形、三角形、矩形或其它任意形状。在本实施例中，这些背板凸部113可为排列于光源120之间的多个长条状凸部(如图2所示)。在一实施例中，至少部分的背板凸部113是位于背板110的一温度分布图的一高温区域中，所述温度分布图是在背板凸部113形成于背板110之前所预先量测，用以得知背板110的热量集中情形。一般，此温度分布图的高温区域内的温度是约大于中间温度，此中间温度为背板110的最高温度与最低温度的平均。因此，背板凹部114(背板凸部113)可仅配置于背板110的局部区域(高温区域)中，以改善背板110的热量集中情形。然不限于此，在一些实施例中，背板凹部114可排列于背板110的第二面112上的全部区域。
如图1所示，光源120可例如为发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)、有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)、冷阴极荧光灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)、电激发光(Electro-Luminescence，EL)组件或LED灯条(light bar)。在本实施例中，光源120可为LED灯条，其排列于背板110的另一侧(发光侧)上，每一LED灯条可由多个发光二极管晶粒121和电路板122(例如印刷电路板)所组成，发光二极管晶粒121可设置于电路板122上，以进行发光。
在本实施例中，每一背板凸部113具有反射斜面115，反射斜面115是形成于背板凸部113的侧面，用于反射光源120之间的光线向显示面板101发出，以增加光源120间隙处的出光量，均匀化所述多个光源120的出光，而可改善光源120之间的发光不均匀情形，亦即热点(hot spot)问题。又，背板凸部113的反射斜面115可为倾斜平面或倾斜曲面，且反射斜面115与背板110之间的角度θ优选是介于135度与180度之间，例如介于165度与180度之间，又例如是介于135度与157.5度之间，以有效地反射光源120之间的光线来朝显示面板101发出，因而可改善背光模块100的热点问题。其中，背板凸部113的高度优选是低于光源120的顶面(发光二极管晶粒121的发光面)，以确保光源120间隙处的出光量。
如图2A所示，本实施例的光学膜片130例如为：扩散片、棱镜片、增亮膜(Brightness Enhancement Film，BEF)、反射式增亮膜(Dual Brightness Enhancement Film，DBEF)、非多层膜式反射偏光片(Diffused Reflective Polarizer Film，DRPF)或上述的任意组合，其位于光源120上。
如图2A所示，本实施例的支撑柱140是设置于背板110的发光侧上，用以支撑光学膜片130，而改善光学膜片130易因本身重量而发生挠曲的情形。此支撑柱140可一体成型于背板110上，然不限于此，支撑柱140亦可利用焊接、黏着或螺固等方式来设置于背板110上。
如图2A所示，在本实施例中，背板110的内侧面上(包括背板凸部113的表面)可贴附或涂布有高反射率材料，以形成反射层(未显示)。此高反射率材料例如为银、铝、金、铬、铜、铟、铱、镍、铂、铼、铑、锡、钽、钨、锰、其上述任意组合的合金或耐黄化且耐热的白色反射漆料，用以反射光线。
本实施例的背板110的背板凹部114的排列形状、排列密度或数量可依据背光模块100的热量分布情形来决定。若光源120在背板110上的位置已被决定，在光源120正常地发光一段预设时间后，背光模块100可具有特定的热量分布情形(温度分布图)。例如，一般，光源的热量可能集中于背板的中间区域。因此，在本实施例中，背板凹部114可排列于背板110的中间区域，其对应于背板110的热量集中分布区(温度分布图的高温区域)，以提高背板110的中间部分的散热面积，因而可对应地改善背板110的散热效果，并可均匀化背板110的温度分布。然不限于此，背板凹部114亦可依据背光模块100的热量分布情形来排列成其它形状。
当背光模块100的光源120发光来提供背光至显示面板101时，由于背板110的背面在对应于光源120的位置设有多个背板凹部114，因而可增加光源120附近的散热效率，避免光源120的热量集中，且可确保光源120的发光效率。因此，背光模块100的背板110可改善散热效果，并均匀化背光模块100的温度分布，以确保显示装置的显示质量。再者，通过背板凸部113的反射斜面115，可增加光源120间隙处的光反射，以改善光源120之间的发光不均匀情形。
请参照图4，其为本发明背板的另一实施例的下视图。在另一实施例中，背板110的背板凹部214可为多个散布点状凹部，亦即背板凸部可为散布点状凸部。背板凹部214可排列于背板110的热量集中分布区中，且位于光源120之间，以提高背板110的中间部分的散热面积，因而可对应地改善背板110的散热效果，并可均匀化背板110的温度分布。
请参照图5，其为本发明背光模块的又一实施例的部分剖面图。在又一实施例中，背光模块100可更包括多个流体通道360，流体通道360是用于流通一散热流体361，以快速地传导背板110的热量，均匀化背板110上的温度分布。此时，背板110的背板凹部114为长条形的凹部，而至少部分的流体通道360可容设于背板110的背板凹部114内。流体通道360可例如为U形金属管或呈连续的S形金属管，散热流体361可为气体(如空气、N2、H2、He、Ar)或液体(如水或冷却剂)，其可在一预设压力下进行流动，亦即流体通道360的入口和出口之间可具有一压力差，此预设压力可通过一加压组件来产生，例如泵(未显示)。必要时，各二相邻流体通道360的两端另可利用适当通道相互连接，以使整体形成S形循环系统。因此，通过流动的散热流体361来进行热交换，可在有限的空间内大幅地提升背板110的散热效率，且可有效地改善背板因温度不均匀而产生的变形问题。
由上述可知，本发明的背光模块和显示装置可通过背板的背板凹部来增加散热面积，且背板凹部的配置可依据光源的设置位置来决定，因而可有效率地散逸光源的热量，改善光源的热量集中问题。再者，通过背板凸部的反射斜面，可增加光源间隙处的光反射，以改善光源之间的发光不均匀情形，确保背光模块的发光均匀性。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种背光模块，其特征在于：所述背光模块包括：
背板，具有相对的第一面及第二面，其中所述背板包括多个背板凸部及其对应的背板凹部，所述背板凸部形成于所述第一面上，且所述背板凸部具有反射斜面，所述背板凹部形成于所述第二面上；以及
多个光源，设置于所述背板的所述第一面上，且位于所述背板凸部之间；
所述至少部分的所述背板凹部是位于所述背板的一温度分布图的一高温区域中，所述温度分布图是在所述背板凹部形成于所述背板之前所预先量测；
其中所述背板凹部为多个散布点状凹部。
2.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：所述反射斜面为倾斜平面或倾斜曲面。
3.根据权利要求2所述的背光模块，其特征在于：所述反射斜面与所述背板之间的角度是介于135度与180度之间。
4.根据权利要求3所述的背光模块，其特征在于：所述反射斜面与所述背板之间的角度是介于165度与180度之间。
5.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：所述背板凸部的高度是低于所述光源的顶面。
6.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：还包括多个流体通道，用于流通一散热流体，至少部分的所述流体通道是容设于所述背板凹部内。
7.根据权利要求6所述的背光模块，其特征在于：所述流体通道为U形金属管或S形金属管。
8.一种显示装置，其特征在于：所述显示装置包括：
显示面板；以及
背光模块，包括：
背板，具有相对的第一面及第二面，其中所述背板包括多个背板凸部及其对应的背板凹部，所述背板凸部形成于所述第一面上，且所述背板凸部具有反射斜面，所述背板凹部形成于所述第二面上；以及
多个光源，设置于所述背板的所述第一面上，且位于所述背板凸部之间；
所述至少部分的所述背板凹部是位于所述背板的一温度分布图的一高温区域中，所述温度分布图是在所述背板凹部形成于所述背板之前所预先量测；其中所述背板凹部为多个散布点状凹部。
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