CN1549028A - 背光模件导光板散射结构的排列方式及液晶显示器 - Google Patents

Abstract

一种背光模件导光板散射结构的排列方式，其背光模件包含导光板、安装于导光板的侧边以将光线射入该导光板内的光源、包围光源的外用以反射光线的光反射罩，以及隆起于导光板的底面内或突出于导光板底面外的用以破坏光线的全反射以将光线反射至该导光板表面的复数个散射结构，此复数个散射结构由浅至深地由光源侧往光源相反方向隆起或突出于导光板底面，或是此复数个散射结构由深至浅地由光源侧往光源相反方向突出于导光板底面，亦或此复数个散射结构深浅不定地由光源侧往光源相反方向隆起或突出于导光板底面。

Description

背光模件导光板散射结构的排列方式及液晶显示器

技术领域

本发明涉及一种导光板的设计，尤其为一种导光板的散射结构的排列方式设计及相关的液晶显示器。

背景技术

液晶面板的显示装置必须要具有作为显示装置的背光模件，而背光模件在光学方面，须满足显示画面所需要的亮度、亮度均匀性与视角(射出光配向角)；在电力方面，背光模件必须满足低消耗电力与低噪声的要求。根据背光构造，背光大致可分为直下型与侧光型，其中直下型是在液晶面板正下方配置光源，照射液晶面板，而侧光型则是在液晶面板正下方配置导光板，并在导光板的边缘配置光源，以导光板散射出的射出光照明液晶面板。

一般而言，导光板由丙烯树脂等透明塑料所构成的平板，导光板的形状可为一平行板、一楔形板或是一双楔形板，从导光板侧边光源射入到导光板的光束，通过导光板与空气的折射率差，反复进行全反射，在导光板内部传输，全反射的临界角约为42度，而导光板内的散射结构，就是要利用光束通过散射结构后反射角度小于全反射临界角的特性，以将光束反射由导光板表面射出。

如图1所示，为一现有技术的背光模件导光板散射结构的侧视图，该背光模件包含一光源114、一光反射罩112、一导光板118与复数个深浅相同的散射结构116，传统上导光板散射结构的设计，如美国专利号US 5,703,667中提到的改变散射结构116的底面面积大小以得到均匀的光度输出，或是如美国专利号US 6,123,431中，改变散射结构116的间距以得到所需的光线输出，但是这两种方式对于以平行光射入导光板118内的光线并没有很好的阻隔能力，进而造成能源的浪费，因此便需要一种能将平行光反射至导光板118表面输出的散射结构以及均匀地将光线反射由导光板表面输出的散射结构。

发明内容

本发明的主要目的在于提供背光模件的导光板散射结构的排列方式，利用改变散射结构的深浅，调整导光板内的全反射破坏能力，使侧光型的背光模件得到所需亮度的光线均匀输出，强化整体能源使用效率及提升辉度表现。

本发明所采用的技术方案是将一种背光模件，包含导光板、安装于导光板的侧边以将光线射入该导光板内的光源、包围光源的外用以反射光线的光反射罩以及隆起于导光板的底面内或突出于导光板底面外的用以破坏光线的全反射以将光线反射至该导光板表面的复数个散射结构，此复数个散射结构由浅至深地由光源侧往光源相反方向隆起或突出于导光板底面，或是此复数个散射结构由深至浅地由光源侧往光源相反方向突出于导光板底面，亦或此复数个散射结构深浅不定地由光源侧往光源相反方向隆起或突出于导光板底面。

附图说明

图1为现有技术中一相同间隔与相同深浅排列的散射结构的导光板侧视图；

图2A为一包含以一相同间隔从光源侧往光源相反方向由浅至深地隆起于导光板底面内的散射结构的具一侧边光源的平行导光板侧视图；

图2B为一包含以一相同间隔从光源侧往光源相反方向由浅至深地隆起于导光板底面内的散射结构的具双侧边光源的平行导光板侧视图；

图2C为一包含以一相同间隔从光源侧往光源相反方向深浅不定地隆起于导光板底面内的散射结构的具双侧边光源的平行导光板侧视图；

图2D为一包含以一相同间隔从光源侧往光源相反方向由浅至深地隆起于导光板底面内的散射结构的具一侧边光源的楔形导光板侧视图；

图2E为一包含以一相同间隔从光源侧往光源相反方向由浅至深地隆起于导光板底面内的散射结构的具双侧边光源的双楔形导光板侧视图；

图2F为一包含以一相同间隔从光源侧往光源相反方向深浅不定地隆起于导光板底面内的散射结构的具双侧边光源的双楔形导光板侧视图；

图3A为一包含以一相同间隔从光源侧往光源相反方向由浅至深地突出于导光板底面外的散射结构的具一侧边光源的平行导光板侧视图；

图3B为一包含以一相同间隔从光源侧往光源相反方向由浅至深地突出于导光板底面外的散射结构的具双侧边光源的平行导光板侧视图；

图3C为一包含以一相同间隔从光源侧往光源相反方向深浅不定地突出于导光板底面外的散射结构的具双侧边光源的平行导光板侧视图；

图3D为一包含以一相同间隔从光源侧往光源相反方向由浅至深地突出于导光板底面外的散射结构的具一侧边光源的楔形导光板侧视图；

图3E为一包含以一相同间隔从光源侧往光源相反方向由浅至深地突出于导光板底面外的散射结构的具双侧边光源的双楔形导光板侧视图；

图3F为一包含以一相同间隔从光源侧往光源相反方向深浅不定地突出于导光板底面外的散射结构的具双侧边光源的双楔形导光板侧视图；

图4A为一包含以一相同间隔从光源侧往光源相反方向由深至浅地突出于导光板底面外的散射结构的具一侧边光源的平行导光板侧视图；

图4B为一包含以一相同间隔从光源侧往光源相反方向由深至浅地突出于导光板底面外的散射结构的具双侧边光源的平行导光板侧视图；

图4C为一包含以一相同间隔从光源侧往光源相反方向由深至浅地突出于导光板底面外的散射结构的具一侧边光源的楔形导光板侧视图；

图4D为一包含以一相同间隔从光源侧往光源相反方向由深至浅地突出于导光板底面外的散射结构的具双侧边光源的双楔形导光板侧视图；

图5为一具有一侧光型背光模件的液晶显示器的分解示意图；

图6为一具有图5所示的液晶显示器的一液晶显示装置分解示意图；

图7A为一液晶显示器侧视图，其中的导光板为一包含以一相同间隔从光源侧往光源相反方向由浅至深地隆起于导光板底面内的散射结构的具双侧边光源的平行导光板；

图7B为一液晶显示器侧视图，其中的导光板为一包含以一相同间隔从光源侧往光源相反方向深浅不定地隆起于导光板底面内的散射结构的具双侧边光源的平行导光板；

图7C为一液晶显示器侧视图，其中的导光板为一包含以一相同间隔从光源侧往光源相反方向由浅至深地隆起于导光板底面内的散射结构的具双侧边光源的双楔形导光板；

图7D为一液晶显示器侧视图，其中的导光板为一包含以一相同间隔从光源侧往光源相反方向深浅不定地隆起于导光板底面内的散射结构的具双侧边光源的双楔形导光板；

图7E为一液晶显示器侧视图，其中的导光板为一包含以一相同间隔从光源侧往光源相反方向由浅至深地突出于导光板底面外的散射结构的具双侧边光源的平行导光板；

图7F为一液晶显示器侧视图，其中的导光板为一包含以一相同间隔从光源侧往光源相反方向深浅不定地突出于导光板底面外的散射结构的具双侧边光源的平行导光板；

图7G为一液晶显示器侧视图，其中的导光板为一包含以一相同间隔从光源侧往光源相反方向由浅至深地突出于导光板底面外的散射结构的具双侧边光源的双楔形导光板；

图7H为一液晶显示器侧视图，其中的导光板为一包含以一相同间隔从光源侧往光源相反方向深浅不定地突出于导光板底面外的散射结构的具双侧边光源的双楔形导光板；

图7I为一液晶显示器侧视图，其中的导光板为一包含以一相同间隔从光源侧往光源相反方向由深至浅地突出于导光板底面外的散射结构的具双侧边光源的平行导光板；以及

图7J为一液晶显示器侧视图，其中的导光板为一包含以一相同间隔从光源侧往光源相反方向由深至浅地突出于导光板底面外的散射结构的具双侧边光源的双楔形导光板。

图中符号说明

12  光反射罩

112 光反射罩

14  光源

114 光源

16  散射结构

116 散射结构

18  导光板

118 导光板

20  反光片

200 第一框体

201 螺孔

21  防护片

210 第二框体

211 螺孔

22  棱镜片

220 螺栓

24  扩散片

28  液晶面板

30  侧光型背光模件

40  液晶显示面板

50  液晶显示器

500 背面壳体

510 螺孔

512 螺栓

520 正面壳体

具体实施方式

本发明的一些实施例会详细描述如下。然而，除了详细描述外，本发明还可以广泛地在其它的实施例。亦即，本发明的范围不受在该提出的实施例的限制，而应以所提出的申请专利范围为准。

本发明中一较佳实施例如图2A～F所示，一背光模件具一导光板18、一或复数个光源14位于导光板18侧边、一或复数个光反射罩12覆盖于一或复数个光源14外侧与复数个散射结构16隆起于导光板18内的底面。

如图2A所示，复数个散射结构16以一相同间隔从光源14侧往光源14相反方向由浅至深地隆起于导光板18内的底面上，此复数个散射结构16可在导光板18成形时，形成于导光板16内的底面上或是在导光板16内的底面上钻孔后形成，此复数个散射结构16以一固定间隔由浅至深地隆起于导光板18内的底面上，如此复数个散射结构16的排列将可以反射距离较光源14为远的平行光以及破坏光线在导光板18内的全反射以将光线反射从导光板18表面均匀射出。

如图2B所示，与图2A的差异在于此为一具双侧边光源14的背光模件，复数个散射结构16由导光板18两侧由浅至深地往导光板18中央隆起；而图2C与图2B的差异为考虑光源14强度的分布，复数个散射结构16将以深浅不定的方式隆起于导光板18内的底面以均匀地反射光线从导光板18表面射出；图2D～F与图2A～C类似，两者间主要的差异在于导光板18的外形，图2A～C的导光板18为一平行导光板，而图2D为一楔形导光板，图2E～F为一双楔形导光板，在图2D～E中复数个散射结构16由导光板18光源14侧由浅至深地隆起于导光板18内的底面上，而在图2F中，复数个散射结构16由导光板18光源14侧深浅不一地隆起于导光板18内的底面上。

本发明中另一较佳实施例如图3A～F所示，一背光模件具一导光板18、一或复数个光源14位于导光板18侧边、一或复数个光反射罩12覆盖于一或复数个光源14外侧与复数个散射结构16突出于导光板18的底面外。

如图3A所示，复数个散射结构16以一相同间隔从光源14侧往光源14相反方向由浅至深地突出于导光板18的底面外，此复数个散射结构16可在导光板18成形时形成于导光板16的底面外或是在导光板16的底面钻孔后再形成，此复数个散射结构16以一固定间隔由浅至深地突出于导光板18的底面外，如此复数个散射结构16的排列将可以破坏光线在导光板18内的全反射以将光线反射从导光板18表面均匀射出。

如图3B所示，与图3A的差异在于此为一具双侧边光源14的背光模件，复数个散射结构16由导光板18两侧由浅至深地往导光板18中央突出于导光板18底面外；而图3C与图3B的差异为考虑光源14强度的分布，复数个散射结构16将以深浅不定的方式突出于导光板18底面外以均匀地反射光线从导光板18表面射出；图3D～F与图3A～C类似，两者间主要的差异在于导光板18的外形，图3A～C的导光板18为一平行导光板，而图3D为一楔形导光板，图3E～F为一双楔形导光板，在图3D～E中复数个散射结构16由导光板18的光源14一侧由浅至深地突出于导光板18的底面外，而在图3F中，复数个散射结构16由导光板18的光源14一侧深浅不一地突出于导光板18的底面外。

本发明中另一较佳实施例如图4A～D所示，一背光模件具一导光板18、一或复数个光源14位于导光板18侧边、一或复数个光反射罩12覆盖于一或复数个光源14外侧与复数个散射结构16突出于导光板18的底面外。

如图4A所示，复数个散射结构16以一相同间隔从光源14一侧往光源14相反方向由深至浅地突出于导光板18的底面外，此复数个散射结构16可在导光板18成形时，形成于导光板16的底面外或是在导光板16的底面钻孔后再形成，此复数个散射结构16以一固定间隔由深至浅地突出于导光板18的底面外，如此复数个散射结构16的排列将可以破坏光线在导光板18内的全反射以将光线反射从导光板18表面均匀射出。

如图4B所示，与图4A的差异在于此为一具双侧边光源14的背光模件，复数个散射结构16由导光板18两侧由深至浅地往导光板18中央突出于导光板18底面外；图4C～D与图4A～B类似，两者间主要的差异在于导光板18的外形，图4A～B的导光板18为一平行导光板，而图4C为一楔形导光板，图4D为一双楔形导光板，在图4C～D中复数个散射结构16由导光板18的光源14一侧由深至浅地突出于导光板18的底面外。

本发明的侧光型背光模件可以作为一液晶显示器50的发光源，如图5所示，具有一侧光型背光模件的液晶显示器50分解示意图，其中为使图式不过于繁复，侧光型背光模件的一些组成构件例如光源14及光反射罩12经省略未示于图中，位于导光板18底面附近的复数个散射结构16亦未示于图中，图5显示的液晶显示器50(liquid crystaldisplay)结构包括由下至上依次叠合的一第一框体200、一反光片20、一导光板18、一防护片21(protection sheet)、一棱镜片22、一扩散片24、一液晶面板28(liquid crystal panel)及一第二框体210。第一框体200的一侧边具有复数个螺孔201，第二框体210的同一侧边同样具有复数个螺孔211对齐于第一框体200的螺孔201，通过固定件例如螺栓220穿经第二框体210的螺孔211及第一框体200的螺孔201，以将液晶显示器50各构件组合一起。再者，棱镜片22用以将导光板18的发射光束集中于液晶显示器50的视角范围内，以提高液晶显示器50的发光亮度，扩散片24用以将导光板18的发射光束扩散，以提高液晶显示器50的发光均匀度。图5所示的液晶显示器各构件重叠次序可互相调换，例如扩散片24可与防护片21的位置互换，棱镜片22上方亦可加设另一棱镜片(未示出)，其中两棱镜片的棱镜排列方向互相垂直，亦可省略棱镜片22，而将导光板18的光出射表面设计成棱镜面。

图6为具有图5所示的液晶显示器50的一液晶显示装置分解示意图，其中液晶显示器50与一背面壳体500及一正面壳体520组合于一起。背面壳体500的一侧边具有复数个螺孔510对齐于第二框体210的侧边螺孔211，通过固定件例如螺栓512穿经螺孔510、211，将液晶显示器50与背面壳体500组合在一起。正面壳体520再通过卡合方式与背面壳体500接合，以将液晶显示器50容纳于两者之间。

本发明中包含不同复数个散射结构16排列方式的侧光型背光模件30与液晶显示面板40组合后的情形如图7A-J所示，一液晶显示器50包含一或复数个光反射罩12、一或复数个光源14、复数个散射结构16、一导光板18、一反光片20、一防护片21、一棱镜片22、一扩散片24与一液晶面板28，当光线由光源14入射于导光板18内后，一部分光线经过多次全反射投射至散射结构16后被散射至导光板18的表面射出，另一部分光线经过导光板18底面下方的反光片20反射至导光板18的表面射出，由导光板18表面射出的光线经由扩散片24后将更为均匀，而光线经由棱镜片22后可使液晶显示器50的视角范围内具有均匀而适当的亮度。

在图7A中，导光板18包含以一相同间隔从光源14侧往光源14相反方向由浅至深地隆起于导光板18底面内的散射结构16的具双侧边光源14的平行导光板；在图7B中，导光板18包含以一相同间隔从光源14侧往光源14相反方向深浅不定地隆起于导光板18底面内的散射结构16的具双侧边光源14的平行导光板；在图7C中，导光板18包含以一相同间隔从光源14侧往光源14相反方向由浅至深地隆起于导光板18底面内的散射结构16的具双侧边光源14的双楔形导光板；在图7D中，导光板18包含以一相同间隔从光源14侧往光源14相反方向深浅不定地隆起于导光板18底面内的散射结构16的具双侧边光源14的双楔形导光板；在图7E中，导光板18包含以一相同间隔从光源14侧往光源14相反方向由浅至深地突出于导光板18底面外的散射结构16的具双侧边光源14的平行导光板；在图7F中，导光板18包含以一相同间隔从光源14侧往光源14相反方向深浅不定地突出于导光板18底面外的散射结构16的具双侧边光源14的平行导光板；在图7G中，导光板18包含以一相同间隔从光源14侧往光源14相反方向由浅至深地突出于导光板18底面外的散射结构16的具双侧边光源14的双楔形导光板；在图7H中，导光板18包含以一相同间隔从光源14侧往光源14相反方向深浅不定地突出于导光板18底面外的散射结构16的具双侧边光源14的双楔形导光板；在图7I中，导光板18包含以一相同间隔从光源14侧往光源14相反方向由深至浅地突出于导光板18底面外的散射结构16的具双侧边光源14的平行导光板；在图7J中，导光板18包含以一相同间隔从光源14侧往光源14相反方向由深至浅地突出于导光板18底面外的散射结构16的具双侧边光源14的双楔形导光板。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的申请专利范围。在不脱离本发明的实质内容的范畴内仍可予以变化而加以实施，此等变化应仍属本发明的范围。因此，本发明的范畴由所述的申请专利范围所界定。

Claims (18)

1.一种背光模件导光板散射结构的排列方式，其特征在于，包含：

一导光板，该导光板包含一表面与一底面；

至少一光源，该至少一光源安装于该导光板的至少一侧边以将光线射入该导光板内；

至少一光反射罩，该至少一光反射罩包围该至少一光源用以反射光线；以及

复数个散射结构，该复数个散射结构位于该导光板的底面的附近，并且该复数个散射结构具不同深浅，该复数个散射结构用以破坏光线的全反射使光线反射至该导光板的该表面。

2.如权利要求1所述的背光模件导光板散射结构的排列方式，其特征在于，上述的复数个散射结构位于该导光板内，并且该复数个散射结构的排列方式由已安装该至少一光源的该导光板侧边以一固定间隔且由浅至深的方式往该至少一光源的相反方向排列。

3.如权利要求1所述的背光模件导光板散射结构的排列方式，其特征在于，上述的复数个散射结构位于该导光板内，并且该复数个散射结构的排列方式由已安装该至少一光源的该导光板侧边以一固定间隔但深浅不定的方式往该至少一光源的相反方向排列。

4.如权利要求1所述的背光模件导光板散射结构的排列方式，其特征在于，上述的复数个散射结构位于该导光板的外，并且该复数个散射结构的排列方式由已安装该至少一光源的该导光板侧边以一固定间隔且由浅至深的方式往该至少一光源的相反方向排列。

5.如权利要求1所述的背光模件导光板散射结构的排列方式，其特征在于，上述的复数个散射结构位于该导光板的外，并且该复数个散射结构的排列方式由已安装该至少一光源的该导光板侧边以一固定间隔且由深至浅的方式往该至少一光源的相反方向排列。

6.如权利要求1所述的背光模件导光板散射结构的排列方式，其特征在于，上述的复数个散射结构位于该导光板的外，并且该复数个散射结构的排列方式由已安装该至少一光源的该导光板侧边以一固定间隔且深浅不定的方式往该至少一光源的相反方向排列。

7.如权利要求1所述的背光模件导光板散射结构的排列方式，其特征在于，上述的导光板包含一平行板。

8.如权利要求1所述的背光模件导光板散射结构的排列方式，其特征在于，上述的导光板包含一楔形板。

9.如权利要求1所述的背光模件导光板散射结构的排列方式，其特征在于，上述的导光板包含一两侧厚而中央薄的双楔型板。

10.一种液晶显示器，其特征在于，包含：

一导光板，该导光板包含一表面与一底面；

至少一光源，该至少一光源安装于该导光板的至少一侧边以将光线射入该导光板内；

至少一光反射罩，该至少一光反射罩包围该至少一光源用以反射光线；

复数个散射结构，该复数个散射结构位于该导光板的底面的附近，并且该复数个散射结构具不同深浅，该复数个散射结构用以破坏光线的全反射使光线反射至该导光板的该表面；

一反光片，该反光片位于该导光板的该底面下方用以反射光线；以及

一液晶显示面板，该液晶显示面板位于该导光板的该表面上方。

11.如权利要求10所述的液晶显示器，其特征在于，上述的复数个散射结构位于该导光板内，并且该复数个散射结构的排列方式由已安装该至少一光源的该导光板侧边以一固定间隔且由浅至深的方式往该至少一光源的相反方向排列。

12.如权利要求10所述的液晶显示器，其特征在于，上述的复数个散射结构位于该导光板内，并且该复数个散射结构的排列方式由已安装该至少一光源的该导光板侧边以一固定间隔但深浅不定的方式往该至少一光源的相反方向排列。

13.如权利要求10所述的液晶显示器，其特征在于，上述的复数个散射结构位于该导光板之外，并且该复数个散射结构的排列方式由已安装该至少一光源的该导光板侧边以一固定间隔且由浅至深的方式往该至少一光源的相反方向排列。

14.如权利要求10所述的液晶显示器，其特征在于，上述的复数个散射结构位于该导光板之外，并且该复数个散射结构的排列方式由已安装该至少一光源的该导光板侧边以一固定间隔且由深至浅的方式往该至少一光源的相反方向排列。

15.如权利要求10所述的液晶显示器，其特征在于，上述的复数个散射结构位于该导光板的外，并且该复数个散射结构的排列方式由已安装该至少一光源的该导光板侧边以一固定间隔且深浅不定的方式往该至少一光源的相反方向排列。

16.如权利要求10所述的液晶显示器，其特征在于，上述的导光板包含一平行板。

17.如权利要求10所述的液晶显示器，其特征在于，上述的导光板包含一楔形板。

18.如权利要求10所述的液晶显示器，其特征在于，上述的导光板包含一两侧厚而中央薄的双楔型板。

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