CN103363394A

CN103363394A - 背光模块及包含该背光模块的显示装置

Info

Publication number: CN103363394A
Application number: CN2012101000160A
Authority: CN
Inventors: 王子昌; 杜珮姗
Original assignee: Chi Lin Optoelectronics Co Ltd
Current assignee: Chi Lin Optoelectronics Co Ltd
Priority date: 2012-04-06
Filing date: 2012-04-06
Publication date: 2013-10-23

Abstract

本发明涉及一种背光模块及包含该背光模块的显示装置，该背光模块包括一导光板、至少一光源及至少一光学膜。该导光板具有至少一入光面及一出光面。该至少一光源面对该至少一入光面。该至少一光学膜邻近设置于该导光板的至少一面，该至少一光学膜靠近该至少一光源的至少一侧边具有多个微结构，所述微结构为多个凸起结构，且每一凸起结构具有一第一部分及一第二部分，该第一部分邻接该第二部分，该第一部分较该第二部分靠近该至少一光源，且该第一部分的宽度小于该第二部分的宽度。由此，可改善背光模块外观出现不规则暗区的问题。

Description

背光模块及包含该背光模块的显示装置

技术领域

本发明涉及一种背光模块及包含该背光模块的显示装置，特别是一种包含具有微结构的光学膜的背光模块及包含该背光模块的显示装置。

背景技术

解决液晶显示器的散热问题一直是个重要课题，现有液晶显示器的热能分布不均，造成材料受热不均，而产生功能上或是外观上的问题。其中尤其以光学膜片受到的影响最为显著，这些光学膜片因热膨胀系数不同，而有不同的尺寸变化，且随着液晶显示器的尺寸越大，光学膜受热膨胀的程度更为明显。

然而，在现有背光模块中光学膜乃是相当重要的组件，光学膜片因热膨胀而变大，在空间受限的背光模块中造成膜片受热挤压而产生翘曲，导致光线于此区域的传播受阻，使液晶显示器外观出现不规则暗区。

大尺寸液晶显示器的背光模块发展，已渐由侧边式背光模块取代直下式背光模块。现有侧边式背光模块的光源由侧边入射，再经由导光板和光学膜重新分布光源。整个现有侧边式背光模块热源主要来自发光元件发光所产生热能，以及驱动元件作用时所产生的热能，这两项热源皆位于显示器侧边上，因而液晶显示器上的温度变化乃是由侧边向中央温度渐减，因此在光学膜侧边的膨胀量远比光学膜中央部的膨胀量大，造成现有侧边式背光模块的光学膜侧边易受挤压产生翘曲。

参考图1A，其显示现有侧边式背光模块的示意图。该现有侧边式背光模块1具有一导光板(图中未示)、一光学膜11及多个发光二级管12。该光学膜11位于该导光板上方，所述发光二级管12位于该导光板的侧边。所述发光二级管12为热产出主要来源。该光学膜11上的一位置A与所述发光二级管12间的距离定义为d。该光学膜11表面上的各个位置的温度及其与所述发光二级管的距离d的关系如图1B所示，其中愈靠近所述发光二级管12的位置的温度越高。

该光学膜11受热后的长度定义为L，该光学膜11靠近所述发光二级管12的一侧边受热膨胀的长度变化，符合公式ΔL＝L-L₀＝αL₀ΔT。其中，L₀：室温25℃下该侧边的长度；L：温度T℃下该侧边的长度；ΔT：温度T(该光学膜上的温度)-室温25℃，ΔL：该侧边于温度T℃下与室温25℃下的长度差异(延伸量)；α：该光学膜11的线膨胀系数。

依据公式，温度上升ΔT与线性膨胀长度ΔL成正比(如图1C所示)，因此，愈靠近所述发光二级管12，温度变化(ΔT)愈大，该光学膜11的延伸量(ΔL)也愈大(如图1D所示)。

当现有光学膜11受热不均会产生不等长延伸量(其中在线性温度梯度下该光学膜11产生线性延伸量；在非线性温度梯度下该光学膜11产生非线性延伸量)，因此造成现有光学膜11在现有侧边式背光模块1中有限的空间内产生互相挤压而翘曲，致使光线传播不良，使现有液晶显示器的外观上，于相对该光学膜11翘曲位置，造成不均匀的暗区。

因此，有必要提供一创新且具有进步性的背光模块及包含该背光模块的显示装置，以解决上述问题。

发明内容

本发明提供一种背光模块，其包括：一导光板、至少一光源及至少一光学膜。该导光板具有至少一入光面及一出光面。该至少一光源面对该至少一入光面。该至少一光学膜邻近设置于该导光板的至少一面，该至少一光学膜靠近该至少一光源的至少一侧边具有多个微结构，所述微结构为多个凸起结构，且每一凸起结构具有一第一部分及一第二部分，该第一部分邻接该第二部分，该第一部分较该第二部分靠近该至少一光源，且该第一部分的宽度小于该第二部分的宽度。

本发明另提供一种显示装置，其包括：一显示面板及上述的背光模块。其中，该显示面板设置于该背光模块之上。

本发明在该至少一光学膜形成多个微结构，以容许该至少一光学膜受热膨胀所产生的变形(侧边延伸量)，因此在空间受限的背光模块中，减少该至少一光学膜受热挤压而产生翘曲而导致光线于此区域的传播受阻，以改善显示装置的背光模块外观出现不规则暗区的问题。

附图说明

图1A显示现有侧边式背光模块的示意图；

图1B显示现有侧边式背光模块的光学膜表面上的各个位置的温度及其与发光二级管的距离的关系图；

图1C显示现有侧边式背光模块的光学膜侧边温度上升与线性膨胀长度的关系图；

图1D显示现有侧边式背光模块的光学膜侧边的实际变形示意图；

图2A显示本发明较佳实施例的背光模块的立体分解图；

图2B显示本发明较佳实施例的背光模块的组合后俯视图；

图2C显示本发明较佳实施例的背光模块的组合后剖面图

图3至12显示本发明的光学膜具有不同微结构的示意图；

图13A显示本发明较佳实施例的显示装置的立体分解图；及

图13B显示本发明较佳实施例的显示装置的组合后剖面图。

【主要组件符号说明】

1 现有侧边式背光模块

2 本发明较佳实施例的背光模块

3 本发明较佳实施例的显示装置

11 光学膜

12 发光二级管元件

21 背板

22 导光板

23 光源

24 光学膜

25 框体

31 显示面板

32 壳体

221 入光面

222 出光面

241 微结构

242 开口

243 凸缘部分

244 定位孔

251 凸部

321 盖框

322 底板

2221 对应显示区

2411 微结构的第一部分

2412 微结构的第二部分

2412a 延伸部

2412b 第一延伸部

2412c 第二延伸部。

具体实施方式

图2A显示本发明较佳实施例的背光模块的立体分解图；图2B显示本发明较佳实施例的背光模块的组合后俯视图；图2C显示本发明较佳实施例的背光模块的组合后剖面图。配合参考图2A至图2C，该背光模块2包括一背板21、一导光板22、至少一光源23、至少一光学膜24及一框体25。

该导光板22设置于该背板21之上，其用以将来自该至少一光源23的光线均匀地导引至该出光面222。该导光板22具有至少一入光面221及一出光面222，该出光面222包含一对应显示区2221(如虚线矩形框所示)。

该至少一光源23面对该至少一入光面221。该至少一光源23可为发光二级管所组成的光条(light bar)或灯管(例如：冷阴极萤光灯管(ColdCathode Fluorescent Lamp，CCFL))。在本实施例中，该至少一光源23设置于该背板21的一侧面与该导光板22之间，使得该背光模块2为一侧光式背光模块。该至少一光学膜24邻近设置于该导光板22的一面，该至少一光学膜24靠近该至少一光源23的至少一侧边具有多个微结构241。在本实施例中，所述微结构241间的开口242位于该对应显示区2221之外，以避免所述微结构241会显示于该对应显示区2221内。

在本实施例中，该至少一光学膜24设置于该导光板22的出光面222的上方相对位置。该至少一侧边为该至少一光学膜24中的其中一长边。该至少一光学膜24可包括扩散膜、偏光膜、广视角膜、相位差膜或增亮膜至少其中之一。较佳地，该至少一光学膜24的厚度小于0.75mm。可以理解的是，该导光板22的任一侧、任两侧或四侧皆可设置光源；相同地，该至少一光学膜24的任一侧、任两侧或四侧皆可设置所述微结构241。该至少一光学膜24的周边可具有多个向外的凸缘部分243及至少一定位孔244。在本实施例中，该至少一光学膜24的每一长边各包含多个定位孔244，该至少一光学膜24的每一短边亦包含多个定位孔244。所述定位孔244形成于所述凸缘部分243。在本实施例中，该框体25包含多个凸部251，所述凸部251相对于所述定位孔244，用以固定该至少一光学膜24。

所述微结构241可为彼此相连接或彼此间隔一间距。参考图3，在本实施例中，所述微结构241为多个凸起结构，所述微结构241为彼此相连接。每一凸起结构具有一第一部分2411及一第二部分2412，该第一部分2411邻接该第二部分2412。该第一部分2411较该第二部分2412靠近该至少一光源23，且该第一部分2411的宽度小于该第二部分2412的宽度。在本实施例中，最外侧的所述微结构241的开口242的宽度小于0.5mm，亦即，所述微结构241间的开口242的最大宽度W小于0.5mm，较佳小于0.1mm。

在本发明中，所述微结构241可为三角形(每一个三角形结构相同，如图3所示)、梯形(如图4所示)、锯齿状(具有不同大小三角形结构，如图5所示)、梳齿形(如图6所示)、阶梯状(如图7及图8所示)、山形结构(如图9所示)或倒T形(如图10所示)，可理解的是，所述微结构241亦可为上述形状结构至少其中一结构的组合。

另外从所述微结构241间的开口242形状观的，所述微结构241间的开口242形状为锯齿状(如图3及图5所示)、三角形(如图4所示)、梳齿形(如图6所示)、阶梯状(如图7及图8所示)、倒山形结构(如图9所示)、T形(如图10所示)、漏斗状(如图11所示)或ㄇ形(如图12所示)。可理解的是，所述微结构241间的开口形状可为上述开口242形状至少其中一结构的组合。在图6中，该第二部分2412包括五个延伸部2412a，且该第一部分2411邻接于其中一个延伸部2412a。在图12中，该第二部分2412包括一第一延伸部2412b及一第二延伸部2412c，且该第一部分2411邻接于该第一延伸部2412b。

图13A显示本发明较佳实施例的显示装置的立体分解图；图13B显示本发明较佳实施例的显示装置的组合后剖面图。配合参考图2A、图13A及图13B，该显示装置3包括一显示面板31、一背光模块2及一壳体32。该显示面板31设置于该背光模块2之上。该显示面板31具有一显示区(图中未示)。该显示面板31的显示区对应该导光板22的对应显示区2221。因此，该至少一光学膜24的微结构241对应设置于该显示面板31的显示区之外。该壳体32用以容设该显示面板31及该背光模块2。

在本实施例中，该壳体32包含一盖框321及一底板322，该显示面板31及该背光模块2设置于该盖框321与该底板322之间，且该盖框321显露出该显示面板31的显示区。该背光模块2为图2A所示的背光模块2，在此不再加以赘述。可理解的是，该背光模块2的该至少一光学膜24可包含如图3至图12所示的任一种微结构241或其至少其中一结构的组合。

本发明于该至少一光学膜24形成多个微结构241，以容许该至少一光学膜24受热膨胀所产生的变形(侧边延伸量)，因此在空间受限的背光模块中，减少该至少一光学膜24受热挤压而产生翘曲而导致光线于此区域的传播受阻，故可改善该显示装置3(尤其是大尺的显示装置)的背光模块2外观出现不规则暗区的问题。

上述实施例仅为说明本发明的原理及其功效，并非限制本发明，因此本领域技术人员对上述实施例进行修改及变化仍不脱离本发明的精神。本发明的权利范围应如权利要求书所列。

Claims

1.一种背光模块，包括：

一导光板，具有至少一入光面及一出光面；

至少一光源，面对该至少一入光面；及

至少一光学膜，邻近设置于该导光板的至少一面，该至少一光学膜靠近该至少一光源的至少一侧边具有多个微结构，所述微结构为多个凸起结构，且每一凸起结构具有一第一部分及一第二部分，该第一部分邻接该第二部分，该第一部分较该第二部分靠近该至少一光源，且该第一部分的宽度小于该第二部分的宽度。

2.根据权利要求1所述的背光模块，其中最外侧的所述微结构间的开口宽度小于0.5mm。

3.根据权利要求1所述的背光模块，其中该导光板的该出光面对应一显示面板之一显示区，且所述微结构对应设置于该显示区之外。

4.根据权利要求1所述的背光模块，其中该至少一光学膜的至少一侧边还包括至少一定位孔。

5.根据权利要求1所述的背光模块，其中该至少一光学膜包括扩散膜、偏光膜、广视角膜、相位差膜或增亮膜至少其中之一。

6.根据权利要求1所述的背光模块，其中所述微结构彼此相连接。

7.根据权利要求1所述的背光模块，其中所述微结构为三角形、梯形、锯齿状、梳齿形、阶梯状、山形结构、倒T形或至少其中一结构的结合。

8.一种显示装置，包括：

一显示面板；及

一背光模块，包括：

一导光板，具有至少一入光面及一出光面；

至少一光源，面对该至少一入光面；及

9.根据权利要求8所述的显示装置，其中最外侧的所述微结构间的开口宽度小于0.5mm。

10.根据权利要求8所述的显示装置，其中该显示面板具有一显示区，该微结构对应设置于该显示区之外。

11.根据权利要求8所述的显示装置，其中该至少一光学膜的至少一侧边还包括至少一定位孔。

12.根据权利要求8所述的显示装置，其中该至少一光学膜包括扩散膜、偏光膜、广视角膜、相位差膜或增亮膜至少其中之一。

13.根据权利要求8所述的显示装置，其中所述微结构彼此相连接。

14.根据权利要求8所述的背光模块，其中所述微结构为三角形、梯形、锯齿状、梳齿形、阶梯状、山形结构、倒T形或至少其中一结构的结合。