CN116360029A - 扩散部与集光部交错设计的背光模组及显示器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及扩散部与集光部交错设计的背光模组及显示器。背光模组包含多个发光单元及第一光学膜片，该多个发光单元间隔排列，并能投光，该第一光学膜片于朝向发光单元的表面形成有多个扩散部及多个集光部，该多个扩散部分别对应该多个发光单元的位置，每一扩散部覆盖对应的发光单元，该多个集光部系分布于该多个扩散部以外的其余位置，本申请显示器包含背光模组及位于该第一光学膜片相对于发光单元的另一侧的显示面板，藉由扩散部和集光部与发光单元之间的位置配合，背光模组在混光距离较小时能将光线均匀化，使显示器在厚度缩减时保持光学品味，而在维持相同厚度时提升光学品味。

Description

扩散部与集光部交错设计的背光模组及显示器

技术领域

本申请涉及一种背光模组，尤指能提升光学品味的背光模组，及应用有所述背光模组的显示器。

背景技术

现今的大尺寸显示器大多藉由直下式背光模组对显示面板投光，所述直下式背光模组包含背板及多个发光单元，该多个发光单元间隔地设置在该背板上，并能对所述显示面板投射光线，惟于所述显示器中，显示面板上直接对应该多个发光单元的部分，会接收自该多个发光单元直射的光线，因此会呈现较亮的效果，而显示面板上无直接对应该多个发光单元的部分则较暗并形成暗区，使得所述显示面板会呈现明显的明暗差异，导致较差的光学品味。

为了改善前述的情形，须调整所述显示面板与直下式背光模组之间的间隔距离，当所述间隔距离愈大时，相邻的发光单元发出的光线愈能相互混合，而使该多个发光单元之间的区域亮度提高，藉此提升所述显示器的出光均匀度及光学品味。

然而，现今的市场需求偏向于轻薄型的显示器，因此必须缩短显示面板与直下式背光模组之间的间隔距离，则会导致显示器的出光均匀度及光学品味下降，而仍有改善的空间。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一背光模组，可应用于轻薄型显示器且同时维持良好的光学品味。

为达成前揭目的，本申请背光模组包含：

多个发光单元，该多个发光单元间隔排列，并能投光；及

第一光学膜片，该第一光学膜片于朝向所述发光单元的表面形成有多个扩散部及多个集光部，该多个扩散部分别对应该多个发光单元的位置，每一扩散部覆盖对应的发光单元，该多个集光部分布于该多个扩散部以外的其余位置。

本申请背光模组的该多个发光单元与该第一光学膜片之间间隔有混光距离，当该多个发光单元对该第一光学膜片投光时，对应且覆盖该多个发光单元的位置的该多个扩散部会接收到强度较强的光线，而能将所述光线扩散及雾化，该多个集光部则设置于对应相邻的发光单元之间的位置，而会接收到强度较弱的光线，并能将所述光线集中而增强，有助于改善两两相邻的发光单元之间的暗区的辉度，因此，藉由该第一光学膜片的扩散部和集光部与该多个发光单元的位置配合，有助于所述背光模组的整体出光面的均匀化，因此而提升所述背光模组的出光均匀度。

为达成前揭目的，本申请另提供一显示器，其包含：

如前述的背光模组；及

显示面板，其位于该第一光学膜片相对于该多个发光单元的另一侧。

该显示面板接受所述背光模组投光，由于所述背光模组能在混光距离较小的情况下将光线均匀化，因此，通过应用所述背光模组，使本申请显示器在厚度缩减的情况下仍保持光学品味，而在维持相同厚度的情况下则能提升光学品味。

附图说明

图1：为本申请背光模组的第一种较佳实施例的平面示意图。

图2：为本申请背光模组的扩散部接收发光单元投光的示意图。

图3：为本申请背光模组的集光部接收发光单元投光的示意图。

图4：为本申请背光模组的第一光学膜片的扩散部与集光部的一种排列方式的俯视平面示意图。

图5：为本申请背光模组的第一光学膜片的扩散部与集光部的另一种排列方式的俯视平面示意图。

图6：为本申请背光模组的第二种较佳实施例的一种态样的平面示意图。

图7：为本申请背光模组的第二种较佳实施例的另一态样的平面示意图。

图8：为本申请背光模组的第一种较佳实施例设有扩散板的示意图。

图9：为本申请背光模组的第二种较佳实施例设有扩散板的示意图。

图10：为本申请背光模组的第一种较佳实施例设有平面状反射片的示意图。

图11：为本申请背光模组的第一种较佳实施例设有具容置槽的反射片的示意图。

图12：为本申请显示器的一种较佳实施例的平面示意图。

具体实施方式

请参阅图1，为本申请背光模组的第一种较佳实施例，其包含多个发光单元10及第一光学膜片20。

如图1所示，该多个发光单元10间隔排列，并能投光。

如图1所示，该第一光学膜片20于朝向所述发光单元10的表面形成有多个扩散部21及多个集光部22，该多个扩散部21分别对应该多个发光单元10的位置，每一扩散部21覆盖所述发光单元10，即每一扩散部21位于其所对应的发光单元10的光轴沿线上，该多个集光部22分布于该多个扩散部21以外的其余位置。

其中，如图2及图3所示，当该多个发光单元10对该第一光学膜片20投光时，由于该多个扩散部21对应该多个发光单元10的位置，而能将所述发光单元10直接投射的强度较强的光线扩散，该多个集光部22分布于该多个扩散部21以外的其余位置并对应相邻的发光单元10之间的位置，而会接收到强度较弱的光线，并能将所述光线集中而增强，藉此提升所述背光模组的出光均匀度。

此外，由于该第一光学膜片20的集光部22能集中光线，以提升所述背光模组的出光均匀度，因此可以降低所述背光模组中排布所述发光单元10的密度，而能减少该多个发光单元10的数量，因此能降低成本。此外，习知扩散板的厚度通常大于本申请所揭露的光学膜片，本申请背光模组中利用至少一张第一光学膜片20取代至少一张习知扩散板，将可以有效缩减背光模组本身的厚度，以符合市场上轻薄型的显示器的需求，又能提升所述背光模组的出光均匀度。

于本申请的较佳实施例中，该第一光学膜片20的该多个扩散部21及该多个集光部22可藉由卷对卷滚压方式而形成，该多个扩散部21具有凹凸不平的表面，因此通过该多个扩散部21的光线会产生漫反射，而使光线呈现扩散及雾化的光学效果。此外，每一集光部22形成有多个集光结构221，该多个集光结构221可将来自所述发光单元10的光线折射，使所述光线的出光方向较贴近所述发光单元10的光轴的方向，藉此能提升所述集光部22的集光效果。每一集光结构221的截面呈三角形，而使每一集光结构221为棱镜结构，如图3所示，藉由所述棱镜结构的折射，使得以倾斜方向入射所述集光结构221的光线会以接近所述发光单元10的光轴方向的方向射出，而使该多个集光部22具有增强亮度的效果。

此外，每一集光部22中的该多个集光结构221为条状微结构，所述条状微结构能沿直线或曲线而延伸，且不同的所述集光部22的条状微结构的延伸方向可为相同或不同方向，均能有效提升光线的亮度。举例而言，请参阅图3，所述发光单元10沿X方向与Y方向阵列排列，所述发光单元10的光轴平行Z方向，每一集光部22中的该多个集光结构221沿同一方向延伸，例如Y方向延伸，则每一集光部22中的所述集光结构221有助于接收来自于非Y方向的光线，例如所述发光单元10偏向X方向射出的光线，并朝Z方向射出。

较佳地，如图1至图3所示，每一发光单元10具有投光面11，所述发光单元10由该投光面11出光，每一扩散部21的面积不小于对应的发光单元10的投光面11，藉此使所述扩散部21能完整地接收对应的发光单元10直接投射的光线，以避免每一发光单元10所发出正上方的光线直接通过该扩散部21以外的区域而产生亮点。

较佳地，该第一光学膜片20的该多个扩散部21及该多个集光部22能以不同方式排列，如图4所示，于一种排列方式中，该第一光学膜片20的该多个扩散部21呈棋盘式的交错排列，该多个集光部22互不相邻，另如图5所示，于另一种排列方式中，该多个扩散部21呈阵列排列，且每一扩散部21被多个相邻的所述集光部22环绕，而于两种排列方式中，每一扩散部21皆覆盖对应的发光单元10，所述集光部22则对应相邻的发光单元10之间的位置，而使所述背光模组能达到均匀出光的效果。

如图6所示，为本申请背光模组的第二种较佳实施例的一种态样，该第一光学膜片20A于远离所述发光单元10的另一表面形成有多个扩散部21和多个集光部22，且该第一光学膜片20A的二表面的扩散部21的位置相互对应，即该第一光学膜片20A的二表面的扩散部21位于其所对应的发光单元10的光轴沿线上，因此当该多个发光单元10投射的光线穿过该第一光学膜片20A上邻近所述发光单元10的表面的扩散部21和集光部22后，会通过该第一光学膜片20A上远离所述发光单元10之表面的扩散部21和集光部22，而使光线进一步均匀化，因此能有效提升所述背光模组的出光均匀度。

请参阅图7，为本申请背光模组的第二种较佳实施例的另一态样，所述背光模组另包含第二光学膜片40，该第二光学膜片40位于该第一光学膜片20相对于该多个发光单元10的另一侧，并形成有多个扩散部41及多个集光部42，其中，该第二光学膜片40与该第一光学膜片20能相邻或间隔设置，在图7所示的第二较佳实施例中，该第二光学膜片40与该第一光学膜片20呈相邻设置。该第二光学膜片40的扩散部41和集光部42位于远离该第一光学膜片20的表面，且该第二光学膜片40的扩散部41分别对应该第一光学膜片20的扩散部21的位置，即该第一光学膜片20的扩散部21、该第二光学膜片40的扩散部41位于其所对应的发光单元10的光轴沿线上，因此，该第二光学膜片40的扩散部41和集光部42亦能呈现如图4或图5所示该第一光学膜片20的扩散部21和集光部22的排列方式。一方面而言，当该多个发光单元10沿光轴投射的光线穿过该第一光学膜片20上的扩散部21后，接续通过该第二光学膜片40上的扩散部41，使其所对应的发光单元10的光线进一步雾化，降低此处的辉度；另一方面，则是当该多个发光单元10朝斜向投射的光线穿过该第一光学膜片20上的集光部22后，接续通过该第二光学膜片40上的集光部42，而使光线的出光方向较贴近光轴，有助于改善两两相邻的发光单元10之间存在的暗区的辉度，如此有助于所述背光模组的整体出光面的均匀化，因此而提升所述背光模组的出光均匀度，较佳地，所述第二光学膜片40与所述第一光学膜片20能为结构相同的膜片，以降低生产成本。

在所述背光模组的另一实施例中，如图8及图9所示，所述背光模组包含扩散板50，该扩散板50能如图8所示设置于该第一光学膜片20与该多个发光单元10之间，或能如图9所示设置于该第一光学膜片20与该第二光学膜片40之间，使该第二光学膜片40与该第一光学膜片20呈间隔设置，厂商能依产品的设计需求而选择，该扩散板50能将该多个发光单元10发出的光线扩散，以提升光线的均匀性。

如图10所示，所述背光模组包含反射片60，该反射片60设置于该多个发光单元10的背侧，即远离该多个发光单元10的投光面11的一侧，其中，该反射片60具有不同态样，如图10所示，于一种态样中，该反射片60A呈平面状，当光线被射向该反射片60A时，该反射片60A会将光线反射向该第一光学膜片20，以提升所述背光模组的出光亮度；或如图11所示，于另一种态样中，该反射片60B具有多个容置槽61，该多个发光单元10分别对应设置于该多个容置槽61中，其中，该多个容置槽61分别具有开口611，所述开口611朝向该第一光学膜片20，且所述开口611的面积大于所述容置槽61的背侧的面积，使所述容置槽611的截面呈现上宽下窄的样式，当所述发光单元10自该投光面11发出的光线投向该反射片60B的容置槽611的内侧面时，会被反射而通过所述开口611投向该第一光学膜片20，即将所述发光单元10侧向出光的光线沿光轴的方向反射，藉此提升所述背光模组的出光亮度。

其中，具有所述容置槽61的态样的反射片60搭配仅于朝向所述发光单元10的表面形成有该多个扩散部21及该多个集光部22的态样的第一光学膜片20，会使所述背光模组具有较佳的光学品味，较佳地，每一扩散部21的面积小于对应的发光单元10设置的容置槽61的开口611的面积，以避免该第一光学膜片20上的扩散部21面积过大，而使每二相邻的扩散部21之间的集光部22的面积过小，造成提升存在于两相邻发光单元10间的暗区的辉度的效果不佳的情形。

进一步，如图3及图10所示，该多个发光单元10与该第一光学膜片20之间具有空气层30，当发光单元10发出的光线入射所述集光部22，而被折射向所述空气层30时，藉由该反射片60的反射，光线能于所述空气层30中进行多次折射，并与其余的发光单元10射出的光线进行混光，进而能提升所述背光模组的出光均匀度，再者，由于本申请的第一光学膜片20的集光部22形成于朝向该多个发光单元10的表面，因此如图3所示，所述集光部22除了能将所述光线集中而增强外，亦能将部分光线折射向该多个发光单元10以进行混光，藉此使本申请背光模组具有较佳的出光均匀度。

其中，如图3及图10所示，所述空气层30的厚度为混光距离L，即该第一光学膜片20朝向该多个发光单元10的表面至该多个发光单元10的投光面11之间的距离，该空气层30可用以提升所述发光单元10的混光效果。当所述空气层30的厚度愈厚时，光线能于该空气层30中行进的路径愈长，而会有较佳的混光效果，因此当所述混光距离L较大时，能提升所述背光模组的出光的均匀度，而当所述混光距离L较小时，所述背光模组仍能藉由该第一光学膜片20的扩散部21与该多个发光单元10之间的位置配合而将光线均匀化，以维持出光均匀度。

请参阅图12，为本申请显示器的一种较佳实施例，其包含所述背光模组及显示面板70，该显示面板70位于该第一光学膜片20相对于该多个发光单元10的另一侧，另于所述背光模组的第二种较佳实施例中，该显示面板70位于该第二光学膜片40相对于该第一光学膜片20的另一侧。欲陈明者，本申请显示器亦可应用如图6至图11的背光模组，在此恕不赘述。

该显示面板70接受所述背光模组投光，由于所述背光模组能在所述混光距离L较小的情况下将光线均匀化，及能在维持所述混光距离L的情况下提升出光均匀度，因此本申请显示器在厚度缩减的情况下仍保持光学品味，而在维持相同厚度的情况下则能提升光学品味。

【附图标记说明】

10：发光单元

11：投光面

20、20A：第一光学膜片

21：扩散部

22：集光部

221：集光结构

30：空气层

40：第二光学膜片

41：扩散部

42：集光部

50：扩散板

60、60A、60B：反射片

61：容置槽

611：开口

70：显示面板

L：混光距离。

Claims (13)

1.一种扩散部与集光部交错设计的背光模组，其包含：

多个发光单元，该多个发光单元间隔排列，并能投光；及

第一光学膜片，该第一光学膜片于朝向所述发光单元的表面形成有多个扩散部及多个集光部，该多个扩散部分别对应该多个发光单元的位置，每一扩散部覆盖对应的发光单元，该多个集光部系分布于该多个扩散部以外的其余位置。

2.如权利要求1所述的扩散部与集光部交错设计的背光模组，其中每一发光单元具有投光面，每一扩散部的面积不小于对应的发光单元的投光面。

3.如权利要求1所述的扩散部与集光部交错设计的背光模组，其中该第一光学膜片于远离所述发光单元的另一表面形成有多个扩散部和多个集光部，且该第一光学膜片的二表面的扩散部的位置相互对应。

4.如权利要求1所述的扩散部与集光部交错设计的背光模组，其中所述背光模组包含第二光学膜片，该第二光学膜片位于该第一光学膜片相对于该多个发光单元的另一侧，并形成有多个扩散部及多个集光部，其中该第二光学膜片的扩散部和集光部位于远离该第一光学膜片的表面，且该第二光学膜片的扩散部分别对应该第一光学膜片的扩散部的位置。

5.如权利要求4所述的扩散部与集光部交错设计的背光模组，其中所述背光模组包含扩散板，该扩散板设置于该第一光学膜片与该第二光学膜片之间。

6.如权利要求1所述的扩散部与集光部交错设计的背光模组，其中每一集光部形成有多个集光结构，每一集光部中的该多个集光结构沿同一方向延伸。

7.如权利要求1所述的扩散部与集光部交错设计的背光模组，其中该多个发光单元与该第一光学膜片之间具有空气层。

8.如权利要求1所述的扩散部与集光部交错设计的背光模组，其中所述背光模组包含扩散板，该扩散板设置于该第一光学膜片与该多个发光单元之间。

9.如权利要求1至8中任一项所述的扩散部与集光部交错设计的背光模组，其中该第一光学膜片的该多个扩散部呈交错排列，该多个集光部互不相邻。

10.如权利要求1至8中任一项所述的扩散部与集光部交错设计的背光模组，其中该第一光学膜片的该多个扩散部呈阵列排列，且每一扩散部被多个相邻的所述集光部环绕。

11.如权利要求1至8中任一项所述的扩散部与集光部交错设计的背光模组，其中所述背光模组包含反射片，该反射片设置于该多个发光单元的背侧，该反射片呈平面状。

12.如权利要求1至8中任一项所述的扩散部与集光部交错设计的背光模组，其中所述背光模组包含反射片，该反射片具有多个容置槽，该多个发光单元分别对应设置于该多个容置槽中，其中，该多个容置槽分别具有开口，所述开口朝向该第一光学膜片。

13.一种显示器，其包含：

如权利要求1至12中任一项所述的扩散部与集光部交错设计的背光模组；及

显示面板，其位于该第一光学膜片相对于该多个发光单元的另一侧。

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