CN1519624A

CN1519624A - 直下式背光模块

Info

Publication number: CN1519624A
Application number: CNA031018262A
Authority: CN
Inventors: 杨邦伦
Original assignee: BenQ Corp
Current assignee: BenQ Corp
Priority date: 2003-01-20
Filing date: 2003-01-20
Publication date: 2004-08-11

Abstract

一种直下式背光模块，包括一导光板、多个灯管、一反射片和一框架，其中在导光板之上、下表面至少一表面上形成有一层油墨层。多个灯管是设置在导光板的下表面上，其下方则设置反射片，框架是设置在背光模块的下方并将反射片、灯管和导光板的下表面组合。上述油墨层内含有多个漫射颗粒可将光线漫射，使射入导光板的光线受到油墨层的漫射，并在导光板的上表面输出高均匀度的光线。

Description

直下式背光模块

技术领域

本发明涉及一种液晶显示器的背光模块，特别涉及一种将油墨层涂布于导光板上、下表面，使油墨层对射入导光板的光线进行漫射，进而在导光板的上表面获得高均匀度光线的直下式背光模块。

背景技术

随着薄膜晶体管(TFT-LCD)制作技术快速的进步，以及其具有轻薄、省电、无幅射线等优点，使得液晶显示器大量的应用于个人数字助理器(PDA)、笔记型电脑、数字相机、摄录影机、行动电话等各式电子产品中。再加上产业界积极的投入研发以及采用大型化的生产设备，使液晶显示器的品质不断提升，且价格持续下降，因此使得液晶显示器的应用领域迅速扩大。但由于液晶显示器为非发光性的显示装置，需要藉助背光模块才能产生显示的功能。

参阅图1，其为公知技术一的端照式背光模块10剖面图，包括一导光板11、一反射片12、一灯管13、多层光学薄膜14和一框架15。导光板11的材料为透明的丙稀酸板，其下表面是以网版印刷或直接射出成型限定出圆形、六角形或正方形的颗粒图案，以作为使光线产生散射的漫射点16。反射片12则是设置在导光板11的下表面上，其可将灯管13的光线以反射片12反射至导光板11内部，以增加背光模块10的光源使用率。灯管13是设置在导光板11的一侧边，其是由冷阴极管所构成，并以端面照光方式将光线导入导光板11内部。多层光学薄膜14是设置在导光板11之上，这些光学薄膜14通常是由漫射片、菱镜片和反射偏光片等所组成。而框架15则是用于组合反射片12、灯管13和导光板11，且保护背光模块10以及其内部的元件。

当公知技术一的端照式背光模块应用在液晶显示器中时，灯管发出的光线在经由导光板的一端射入之后，可以经由散射方式到达导光板的另一端，使导光板的每一点都能够产生均匀的亮度。但随着液晶显示器的尺寸越来越大，导光板的尺寸也就相对地增加。此时若再以端照方式将灯管的光线由大尺寸导光板的一端射入，其所导入的光线将因为导光板的尺寸过大(路径过长)而无法顺利地到达另一端，因此导光板在靠近灯管的一侧与远离灯管的一侧将会产生亮度差异，使液晶显示器无法具有均匀的亮度。

参阅图2，其为公知技术二的直下式背光模块剖面图，直下式背光模块20主要是针对大尺寸液晶显示器而设计的背光模块，包括一漫射导光板21(diffuser plate)、多个灯管22、一反射片23、一框架24和多层光学薄膜25。漫射导光板21为一白色具透光性的丙稀酸板，具有一下表面和一上表面，其内部设有多个漫射点(图中未示)可将光线漫射。多个灯管22是均匀的分布在漫射导光板21的下表面，反射片23则是设置在灯管22的下方。灯管22发射的光线部分是直接进入漫射导光板21，其余则是经由反射片23的反射进入漫射导光板21。框架24则可以将漫射导光板21的下表面、灯管22和反射片23罩上，并藉以保护背光模块20内部的元件。而光学薄膜25的组成可参照公知技术一，因此不再赘述。

由于直下式背光模块20是将多个灯管22平均分布于漫射导光板21的下表面，理论上应该可以使漫射导光板21的上表面(出光面)获得均匀的亮度。但由于漫射导光板21的厚度通常只有2到4mm，光线从漫射导光板21的下表面进入再由其上表面射出的过程中，可提供的导光路径很短，因此光束很难被均匀地漫射开来，造成漫射导光板21上表面的某些区域会产生较强的散射光束而某些区域却没有光线射出。如图3所示，其结果将导致背光模块20的均匀度变差。造成消费者在观赏液晶显示器时，萤幕上会有明显的明暗差异而影响视觉效果，如图4所示。因此对于公知技术二的直下式背光模块而言，其必须再利用多层光学薄膜中的漫射片对漫射导光板射出的光线进行漫射，使背光模块可以获得较均匀的光线输出，惟其效果有限且漫射导光板和漫射片的遮光率都偏高，对背光模块的亮度会造成很大的影响。

有鉴于此，对于液晶显示器的相关从业人员而言，莫不致力于直下式背光模块的改良，以期能够针对公知技术的缺点提出一较佳的解决之道，进而设计出一种均匀度较佳的直下式背光模块，以提升液晶显示器的视觉效果。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种直下式背光模块，该背光模块可产生均匀度较佳的光线输出，以可提高液晶显示器的视觉品味。

本发明的直下式背光模块包括一导光板、多个灯管、一反射片、一框架和多个光学薄膜。该导光板为一透明的丙稀酸板，其具有一上表面和一下表面，并以网版印刷方式在上述二表面至少一表面上形成一层油墨层。该油墨层为一白色萤光层，且内含有多个漫射颗粒和一可透光树脂。多个灯管是分布在导光板的下表面，其下方则设有反射片可将光线反射，而框架则是设在背光模块的下方，其用于组合反射片、灯管和导光板，并保护背光模块内部的元件免于遭受外力的破坏。

当导光板上下表面均形成一层油墨层时，上述灯管所发出的光线，无论是直接射入导光板或是经由反射片的反射进入导光板，都会经过导光板下表面的油墨层的第一次漫射，再经过上表面的油墨层的第二次漫射。油墨层中的树脂可将射入的光线吸收，使其在树脂内部短暂停留之后再向外射出。而漫射颗粒则可以将射入的光线漫射，因此射入导光板的光线在经过二次油墨层的漫射之后，其将在导光板的上表面产生高均匀度的光线输出，以减少液晶显示器上萤幕的明暗差异，进而提升视觉效果。

为使本发明的目的、特征及功效有更加清楚，下面参照附图详细说明如下。

附图说明

图1为公知技术一的端照射式背光模块剖面图；

图2为公知技术二的直下式背光模块剖面图；

图3为公知技术二的光源输出示意图；

图4为公知技术二的光源亮度示意图；

图5为本发明的直下式背光模块剖面图；

图6为本发明的油墨层示意图；

图7为本发明的光源输出示意图；

图8为本发明的光源亮度示意图。

图中的代号说明

10～背光模块 11～导光板

12～反射片 13～灯管

14～薄膜 15～框架

16～漫射点 20～背光模块

21～漫射导光板 22～灯管

23～反射片 24～框架

25～薄膜 50～背光模块

51～导光板 52～灯管

53～反射片 54～框架

55～薄膜 56～油墨层

561～漫射颗粒 562～树脂

具体实施方式

本发明是披露一种直下式背光模块，该背光模块是利用导光板上、下表面的油墨层，增加背光模块的均匀度以提高液晶显示器的视觉品味，其最佳实施例以及相关实施方法将透过以下内容做一详细说明。

请参阅图5所示，其为本发明的直下式背光模块50剖面图，包括一导光板51、多个灯管52、一反射片53、一框架54和多层光学薄膜55。导光板51的材料为透明的丙稀酸，其具有一上表面和一下表面。导光板51是利用网版印刷方式，分别在导光板51的上、下表面形成一层油墨层56a、56b。该油墨层56是由多个漫射颗粒561和可透光树脂562所组成的白色萤光漆(white fluorescents paint)，例如三醋酸酯纤维膜(triacetate cellulose，简称TAC)等材料(参阅图6)。多个灯管52是分布于导光板51的下表面，其可以提供背光模块50发光所需的光源。反射片53则是设置在灯管52的下方，框架54则可将反射片53、灯管52和导光板51的下表面罩合，以保护背光模块50内部的元件免于遭受外力而破坏。此外，多层光学薄膜55则是设置在导光板51上方，每一层光学薄膜55都具有其特殊的功能可使通过光学薄膜55的光线产生特定的效果。

综观本发明的主要特征，是在透明导光板51的上、下表面分别形成一层油墨层56，其中在油墨层56内所含的可透光树脂562可将射入的光线吸收，使光线在树脂562内部短暂停留之后再向外射出，而漫射颗粒561则可将一条亮度较强的光线漫射成多条亮度较弱的光线，使导光板51产生漫射的效果并获得高均匀度的光线输出。

参阅图7，由于油墨层56具有漫射光线的效果，使一条亮度较强的光线经过油墨层56的漫射而产生多条亮度相对较弱的光线，因此，对直下式背光模块50而言，由其内部灯管52所发出的光线，无论是直接射入导光板51或是经由反射片53的反射再进入导光板51，会先经过下表面的油墨层56b的第一次漫射，再经过上表面的油墨层56a的第二次漫射，使光线经过二次漫射之后在导光板51的上表面产生高均匀度的光线输出，而不会在液晶萤幕上产生明显的明暗差异，而影响视觉效果，如图8所示。

比较图4与图8的差异可知，本发明的直下式背光模块具有较佳的均匀性，可以降低液晶显示器萤幕的明暗差异，进而提升视觉效果。此外，公知技术二所使用的漫射导光板其造价明显高出透明导光板很多，且其制造技术大部分都是掌握在日本厂商手中，而本发明则是以透明的导光板结合至少一层油墨层取代漫射导光板，不仅效果更好且价格上相对较便宜，在技术上更是可以完全的掌握。最后特别要说明的是，由于本发明的背光模块的均匀度较佳，与公知技术二相比较，本发明的薄膜可省略漫射片并使透光率增加，进而使背光模块整体的亮度提高。

当然，以上所述仅为本发明的直下式背光模块的较佳实施例，其并非用以限制本发明的实施范围，任何本技术领域的普通技术人员在不违背本发明的精神所做的修改均应属于本发明的范围，因此本发明的保护范围当以权利要求书为依据。

Claims

1.一种直下式背光模块，包括：

一具有一上表面和一下表面的导光板；

形成于该导光板的上表面上的至少一个油墨层；

设置在该导光板的下表面上的多个灯管，上述灯管可提供光源，使光线由该导光板的下表面进入并由其上表面射出；

一设置在上述灯管的下方的反射片，所述反射片可以将射入该反射片的光线反射回该导光板；以及

一用以组合上述反射片、灯管和导光板的框架；

其中，该油墨层内含有多个漫射颗粒可将光线漫射，射入该导光板的光线在经由上述油墨层的漫射作用后，成为高均匀性的光线。

2.如权利要求1所述的直下式背光模块，其特征在于：该导光板的材料为透明的丙稀酸。

3.如权利要求1所述的直下式背光模块，其特征在于：上述油墨层是以网版印刷方式形成于该导光板的上表面。

4.如权利要求1所述的直下式背光模块，其特征在于：该油墨层是包含白色萤光剂。

5.如权利要求1所述的直下式背光模块，其特征在于：该油墨层还包括一可透光树脂，所述油墨层可将射入的光线吸收并使光线在该树脂内部短暂停留之后再向外射出。

6.如权利要求1所述的直下式背光模块，其特征在于：该背光模块还包括设置在该油墨层上方的多层光学薄膜。

7.一种直下式背光模块，包括：

一具有一上表面和一下表面的导光板；

形成于该导光板的上表面与下表面上的至少二个油墨层；

设置在该导光板之下的多个灯管，上述灯管可提供光源，使光线由该导光板的下表面进入并由其上表面射出；

一用以组合上述反射片、灯管和导光板的框架；

其中，每一油墨层内含有多个漫射颗粒可将光线漫射，将射入该导光板的光线转变为高均匀性的光线。

8.如权利要求7所述的直下式背光模块，其特征在于：该导光板的材料为透明的丙稀酸。

9.如权利要求7所述的直下式背光模块，其特征在于：上述油墨层是以网版印刷方式形成于该导光板的上表面和下表面。

10.如权利要求7所述的直下式背光模块，其特征在于：该油墨层是包含白色萤光剂。

11.如权利要求7所述的直下式背光模块，其特征在于：该油墨层更包括一可透光树脂，所述油墨层可将射入的光线吸收并使光线在该树脂内部短暂停留之后再向外射出。

12.如权利要求7所述的直下式背光模块，其特征在于：该背光模块还包括设置在该导光板上方的多层光学薄膜。