CN103511920A - 背光模块及其显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种背光模块及其显示设备。背光模块用以提供光线至一液晶面板，该液晶面板具有一可视区域，该背光模块包含一导光板、多个发光单元、一网点层及一散光胶带。该导光板具有一出光面、一入光面以及一底面，该入光面位于该出光面以及该底面之间，该出光面与该底面彼此相对。该多个发光单元设置于对应该导光板的入光面的位置上，用来发射光线至该入光面。该网点层设置于该导光板的该底面上且其对应该入光面的一侧边相对该可视区域对应该入光面的一侧边向内偏移一第一距离。该散光胶带贴附于该底面对应该入光面的位置上，用来散射该导光板内的光线至该出光面。

Description

背光模块及其显示设备
技术领域
本发明涉及一种背光模块及其显示设备，尤其是涉及一种将网点层相对液晶面板的可视区域向内偏移以及将散光胶带贴附于底面上的背光模块及其显示设备。
背景技术
由于液晶本身不发光，为了能使其能正常显示影像，现今所使用的方法为利用背光模块以提供充足亮度且分布均匀的面光源至液晶显示器，进而使液晶显示器显示出相对应的影像，由此可知，背光模块为液晶显示器面板的关键元件之一，而其常见的发光设计请参阅图1以及图2，图1为现有技术的一背光模块10的立体简示图，图2为图1的背光模块10的仰视图，如图1以及图2所示，背光模块10包含一导光板12以及多个发光二极管（LightEmitting Diode,LED）14，多个发光二极管14设置于对应导光板12的一入光面16的位置上，由此，发光二极管14所发射的光线即可经由入光面16入射至导光板12内，再经由导光板12的导光设计（如图2所示的利用形成于导光板12的一底面18上的一网点层20等）而产生具有充足亮度且分布均匀的面光源。
然而，由于发光二极管14具有高指向性的特性（其发光角度约等于120°）以及网点层20的布点范围通常采用大于一可视区域22（于图2中以虚线简示之）的设计，因此在接近导光板12的入光面16的区域上往往会产生明显的亮区24与暗区26交替出现（如图2所示）的情况，从而导致亮点（Hot Spot）问题。
上述亮点问题通常利用在导光板12的入光面16上配置微结构（如连续圆弧状微结构等）以增加发光二极管14相对于导光板12的发光角度的设计，或是利用在网点层20接近入光面16的位置上额外配置有一网点补偿结构28（如图3所示，其为图2的导光板12额外配置有网点补偿结构28的部分放大图）的设计来解决，但无论是采用何种设计，其均会导致费时费工的导光板成型制作工艺。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种将网点层相对液晶面板的可视区域向内偏移以及将散光胶带贴附于底面上的背光模块及其显示设备，以解决上述的问题。
为达上述目的，本发明揭露一种背光模块，用以提供光线至一液晶面板，该液晶面板具有一可视区域，该背光模块包含一导光板、多个发光单元、一网点层，以及一散光胶带。该导光板具有一出光面、一入光面以及一底面，该入光面位于该出光面以及该底面之间，该出光面与该底面彼此相对。该多个发光单元设置于对应该导光板的该入光面的位置上，用来发射光线至该入光面。该网点层设置于该导光板的该底面上且其对应该入光面的一侧边相对该可视区域对应该入光面的一侧边向内偏移一第一距离。该散光胶带贴附于该底面对应该入光面的位置上，用来散射该导光板内的光线至该出光面。
本发明另揭露该散光胶带以切齐该入光面的方式贴附于该底面上，该第一距离符合下列公式：该第一距离＝该散光胶带的一宽度+一第二距离-该可视区域对应该入光面的该侧边与该入光面相距的一第三距离；该第二距离=（该导光板的一厚度）*tan（光线于该导光板内的一散射路径与该出光面的一法线的一夹角）。该夹角小于或等于对应该导光板的一全反射临界角。
本发明另揭露该散光胶带的该宽度小于或等于该可视区域对应该入光面的该侧边与该入光面相距的该第三距离。
本发明另揭露该第一距离介于1mm至2.5mm的范围内。
本发明另揭露该第一距离实质上等于2.5mm。
本发明还揭露一种显示设备，其包含一液晶面板以及一背光模块。该液晶面板具有一可视区域。该背光模块设置于该液晶面板的一侧，用来提供光线至该液晶面板，该背光模块包含一导光板、多个发光单元、一网点层，以及一散光胶带。该导光板具有一出光面、一入光面以及一底面，该入光面位于该出光面以及该底面之间，该出光面与该底面彼此相对。该多个发光单元设置于对应该导光板的该入光面的位置上，用来发射光线至该入光面。该网点层设置于该导光板的该底面上且其对应该入光面的一侧边相对该可视区域对应该入光面的一侧边向内偏移一第一距离。该散光胶带贴附于该底面对应该入光面的位置上，用来散射该导光板内的光线至该出光面。
综上所述，本发明采用位于导光板的底面的网点层相对液晶面板的可视区域向内偏移的设计，以防止接近导光板的入光面的区域上产生亮区与暗区交替出现的情况，进而有效地解决亮点问题。此外，本发明可更进一步地利用散光胶带贴附于底面对应入光面的位置上的设计，以消除因网点层相对可视区域向内偏移的缘故而在出光面接近入光面的区域上所相对应产生的暗带或暗线现象。如此一来，本发明所提供的背光模块即可提升显示设备的影像显示品质以及在操作使用时的视觉舒适度。
关于本发明的优点与精神可以通过以下的实施方式及所附附图得到进一步的了解。
附图说明
图1为现有技术的背光模块的立体简示图；
图2为图1的背光模块的仰视图；
图3为图2的导光板的部分放大图；
图4为根据本发明一实施例所提出的显示设备的外观示意图；
图5为图4的显示设备沿剖面线A-A’的部分剖面示意图；
图6为图5的导光板的仰视图。
主要元件符号说明
10、104  背光模块  12、108  导光板
14       发光二极管16、118  入光面
18、120  底面      20、112  网点层
22、106  可视区域  24       亮区
26       暗区      28       网点补偿结构
100      显示设备  102      液晶面板
110      发光单元  114      散光胶带
116      出光面    D1       第一距离
D2       第二距离  D3       第三距离
W        宽度      T        厚度
N        法线      P        散射路径
θ   夹角    S1、S2    侧边
具体实施方式
请参阅图4以及图5，图4为根据本发明一实施例所提出的一显示设备100的外观示意图，图5为图4的显示设备100沿剖面线A-A’的部分剖面示意图。在此实施例中，显示设备100可为一液晶电视（如图4所示），但不受此限，其也可为其他常见的显示器，如应用于笔记型电脑上的液晶荧幕等。由图4以及图5可知，显示设备100包含一液晶面板102以及一背光模块104，液晶面板102具有一可视区域106，背光模块104设置于液晶面板102的一侧，用来提供具有充足亮度且分布均匀的光线至液晶面板102，以供后续影像显示之用。背光模块104包含一导光板108、多个发光单元110、一网点层112，以及一散光胶带114。
于此针对上述背光模块104的元件进行详细的描述，请参阅图5以及图6，图6为图5的导光板108的仰视图。如图5以及图6所示，导光板108具有一出光面116、一入光面118以及一底面120，入光面118位于出光面116以及底面120之间，出光面116与底面120彼此相对，而多个发光单元110设置于对应导光板108的入光面118的位置上，其中发光单元110可为一发光二极管（但不受此限），用于提供充足光线以入射至入光面118。网点层112设置于导光板108的底面120上且其对应入光面118的一侧边S1相对可视区域106对应入光面118的一侧边S2向内偏移一第一距离D1。散光胶带114贴附于底面120对应入光面118的位置上，用来散射导光板108内的光线至出光面116。
通过上述网点层112相对可视区域106向内偏移第一距离D1的设计，当发光单元110所发射的光线经由导光板108的入光面118入射至导光板108内时，如图5所示，此时，由于导光板108的底面120接近入光面118的区域上无网点层112的配置，因此即可避免现有技术所提及的接近导光板的入光面的区域上产生亮区与暗区交替出现的情况，进而有效地解决亮点问题。更进一步地，在此实施例中，通过散光胶带114贴附于底面120对应入光面118的位置上的设计，当导光板108内的光线入射至散光胶带114时，散光胶带114就会散射光线至出光面116，换句话说，通过散光胶带114散射光线的设计，即可进一步地消除因网点层112相对可视区域106内移的缘故而在出光面116接近入光面118的区域上所相对应产生的暗带或暗线现象。如此一来，通过上述解决亮点问题以及消除暗带或暗线现象的设计，背光模块104即可提供亮度分布均匀的光线至液晶面板102，从而大幅地提升显示设备100的影像显示品质以及在操作使用时的视觉舒适度。
值得一提的是，在散光胶带114以切齐入光面118的方式贴附于底面120上的设计下（如图5所示），网点层112的侧边S1相对可视区域106的侧边S2向内偏移的第一距离D1可等于散光胶带114的一宽度W加上一第二距离D2并减去可视区域106的侧边S2与入光面118相距的一第三距离D3（即D1＝W+D2-D3），而由图5可知，第二距离D2可等于导光板108的一厚度T乘以tan（光线于导光板108内的一散射路径P与出光面116的一法线N的一夹角θ（即D2=T*tan(θ)），其中夹角θ小于或等于对应导光板108的全反射临界角。
更详细地说，假设导光板108由折射率为1.49的聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethylmethacrylate，PMMA）材质所组成且导光板108位于折射率为1的空气中，则对应导光板108的全反射临界角可根据全反射临界角公式求得为42.15°（即sin-1（1.49/1）），意即夹角θ小于或等于42.15°，再加上适当地调整导光板108的厚度T与第三距离D3以及将散光胶带114的宽度W设计为小于或等于第三距离D3，由此，根据上述公式，网点层112的侧边S1相对可视区域106的侧边S2向内偏移的第一距离D1可较佳地介于1mm至2.5mm的范围内，用于有效地防止现有技术所提及的接近导光板的入光面的区域上产生亮区与暗区交替出现的情况，而根据本发明的实务经验，以第一距离D1实质上等于2.5mm为最佳值。
需注意的是，散光胶带114的贴附位置可不限于如图5所示的切齐入光面118的设计，换句话说，只要是利用散光胶带114的贴附位置与其宽度W的适当搭配以消除因网点层112相对可视区域106内移的缘故所产生的暗带或暗线现象的设计，其均可为本发明所采用之。另外，本发明也可选择性地采用改变散光胶带114的外形设计、粘胶特性、胶带颜色、或其内所包含的散射粒子种类的方式，以达到进一步消除上述暗带或暗线现象的效果。
相比较于现有技术，本发明采用位于导光板的底面的网点层相对液晶面板的可视区域向内偏移的设计，以防止接近导光板的入光面的区域上产生亮区与暗区交替出现的情况，进而有效地解决亮点问题。此外，本发明可更进一步地利用散光胶带贴附于底面对应入光面的位置上的设计，以消除因网点层相对可视区域向内偏移的缘故而在出光面接近入光面的区域上所相对应产生的暗带或暗线现象。如此一来，本发明所提供的背光模块即可提升显示设备的影像显示品质以及在操作使用时的视觉舒适度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (14)

1.一种背光模块，用以提供光线至一液晶面板，该液晶面板具有一可视区域，该背光模块包含：
导光板，其具有出光面、入光面以及底面，该入光面位于该出光面以及该底面之间，该出光面与该底面彼此相对；
多个发光单元，其设置于对应该导光板的该入光面的位置上，用来发射光线至该入光面；
网点层，其设置于该导光板的该底面上且其对应该入光面的一侧边相对该可视区域对应该入光面的一侧边向内偏移一第一距离；以及
散光胶带，其贴附于该底面对应该入光面的位置上，用来散射该导光板内的光线至该出光面。
2.如权利要求1所述的背光模块，其中该散光胶带以切齐该入光面的方式贴附于该底面上，该第一距离符合下列公式：
该第一距离＝该散光胶带的宽度+第二距离-该可视区域对应该入光面的该侧边与该入光面相距的第三距离；
该第二距离=（该导光板的一厚度）*tan（光线于该导光板内的一散射路径与该出光面的一法线的一夹角）；
其中，该夹角小于或等于对应该导光板的一全反射临界角。
3.如权利要求2所述的背光模块，其中该散光胶带的该宽度小于或等于该可视区域对应该入光面的该侧边与该入光面相距的该第三距离。
4.如权利要求3所述的背光模块，其中该第一距离介于1mm至2.5mm的范围内。
5.如权利要求4所述的背光模块，其中该第一距离实质上等于2.5mm。
6.如权利要求1所述的背光模块，其中该第一距离介于1mm至2.5mm的范围内。
7.如权利要求6所述的背光模块，其中该第一距离实质上等于2.5mm。
8.一种显示设备，其包含：
液晶面板，其具有一可视区域；以及
背光模块，其设置于该液晶面板的一侧，用来提供光线至该液晶面板，该背光模块包含：
导光板，其具有出光面、入光面以及底面，该入光面位于该出光面以及该底面之间，该出光面与该底面彼此相对；
多个发光单元，其设置于对应该导光板的该入光面的位置上，用来发射光线至该入光面；
网点层，其设置于该导光板的该底面上且其对应该入光面的一侧边相对该可视区域对应该入光面的一侧边向内偏移一第一距离；以及
散光胶带，其贴附于该底面对应该入光面的位置上，用来散射该导光板内的光线至该出光面。
9.如权利要求8所述的显示设备，其中该散光胶带以切齐该入光面的方式贴附于该底面上，该第一距离符合下列公式：
该第一距离＝该散光胶带的宽度+第二距离-该可视区域对应该入光面的该侧边与该入光面相距的第三距离；
该第二距离=（该导光板的厚度）*tan（光线于该导光板内的一散射路径与该出光面的一法线的一夹角）；
其中，该夹角小于或等于对应该导光板的一全反射临界角。
10.如权利要求9所述的显示设备，其中该散光胶带的该宽度小于或等于该可视区域对应该入光面的该侧边与该入光面相距的该第三距离。
11.如权利要求10所述的显示设备，其中该第一距离介于1mm至2.5mm的范围内。
12.如权利要求11所述的显示设备，其中该第一距离实质上等于2.5mm。
13.如权利要求9所述的显示设备，其中该第一距离介于1mm至2.5mm的范围内。
14.如权利要求13所述的显示设备，其中该第一距离实质上等于2.5mm。
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