CN201017139Y

CN201017139Y - 背光组件

Info

Publication number: CN201017139Y
Application number: CNU2006201294836U
Authority: CN
Inventors: 许龙麟; 王君庭; 吴定原; 廖钦义
Original assignee: Eternal Chemical Co Ltd
Current assignee: Eternal Materials Co Ltd
Priority date: 2006-08-21
Filing date: 2006-08-21
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2016-08-21

Abstract

一种用于液晶显示器(LCD)的背光组件，包含一面光源装置及一光学膜片组。该面光源装置具有一框体、一反射膜、及至少一光源，框体有一开口，光源是设置于框体内。该光学膜片组是设置于面光源装置的开口上方，且至少包含一高扩散性扩散膜。本实用新型利用各种光学膜片的不同特性所组合出的背光组件，能有效提高LCD面板亮度以使面光源装置做最有效率的发挥，而不需更动任何元件设计或消耗额外能源，因而最经济与简便。

Description

背光组件

技术领域

本实用新型是关于一种背光组件，特别是一种适用于液晶显示器的直下式背光组件。

背景技术

一般而言，液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)的主要结构包含面板与背光组件两大部分，面板部分包括例如氧化铟锡(ITO)导电玻璃、液晶、配向膜、彩色滤光片、偏光片、驱动集成电路等；而背光组件部分则包含例如灯管、导光板、及各种光学膜等元件，负责提供液晶面板均匀而足够的光源。

其中，背光组件根据光源所在的位置，可分为直下式及侧边式两种，相较于侧边式背光组件，直下式背光组件虽具有较大组件厚度，但由于可提供较足够的光源、较不会有光线的损耗，故通常适用于LCD监视器及LCD电视等较大尺寸的液晶显示器。

如图1所示，其是现有的直下式背光组件10的剖面示意图。背光组件10可包含光源装置11及光学膜片组13，其中光源装置11可包含灯管111及反射板(Reflector)113，反射板113是相对光学膜片组13设置，可将自灯管111发出的光线，有效反射至光学膜片组13，或将未穿透的反射光线再度反射回光学膜片组13，以将逸漏的光线再反射后成为可供使用的光线，经前述反射及再反射，所提供的反射率总和可达98％，使得入射光线亮度增加，还使背光组件10的整体辉度提高。

为进一步提升显示效果，目前业界最常使用的方法，是在液晶显示器的背光组件中使用各式各样的光学膜，组成光学膜片组13，以提高整体亮度。请参见图1，扩散板(Light Diffusion Plate)131可将光线扩散，灯管111所发出的光线经扩散板131均匀扩散后，可减少因灯管111配置所导致的亮暗间隔现象(即LampMura现象)，并使光线分布更加均匀，得到一较为均匀的面光源；另外，扩散膜(Light Diffusion Film)133可让光线分布均匀且具有部份聚光功能；具有聚光功能的聚光片(Brightness Enhancement Film，BEF)或棱镜片(Prism Film)135，其主要的功能在通过折射与内部全反射，将自扩散板131发出的不同方向的散乱光线集中至约±35度的正视角(On-axis)方向，以利使用者在正常操作范围下可获致最佳亮度。

现有光学膜片组13还可包含其他光学膜，例如：棱镜保护片(或上扩散片)137、偏光回收增亮膜(Polarization Recycling Brightness Enhancement Film)等，其中偏光回收增亮膜可将非穿透方向的偏极光，部分转化为穿透方向的偏极光，以供使用。

经过上述光源装置11及光学膜片组13的作用，虽然大多数的光线皆成为可利用的有效光，可让面板达到增亮的效果，然而，为了消弭Lamp Mura现象而不得不于光学膜片组13采用具一定厚度的扩散板131(厚度通常为约2毫米)，不但造成产品厚度限制，且容易导致可利用光线的损耗。此时，若为提升LCD亮度，只好依需要增设灯管或改变灯管规格，其结果将导致消耗更多电力，难以解决许多电子产品于不接线使用状态下的电池续航力不足的问题，且会间接形成热量累积，进而影响其他元件的寿命与品质。

有鉴于此，于液晶显示器的直下式背光组件中，提供一较佳的光学膜片组，乃为此一业界亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的一目的在于依需求设计出具有不同特性的背光组件，以将可利用光线均匀分布，有效消除因灯管配置所导致的亮暗区现象并提升亮度。

本实用新型的另一目的在于提供一种可让光分布更均匀的背光组件，且符合轻量化、薄型化、高亮度、及低成本的市场需求，可取代传统的具有扩散板的直下式背光组件。

为达上述目的，本实用新型所揭示的背光组件包含一面光源装置，其具有：一框体、一反射膜、以及至少一光源，框体具有一开口，并于其中形成一中空区域，反射膜设置于框体内侧，该光源则设置于框体的中空区域；背光组件另包含一光学膜片组，设置于面光源装置的开口上方，而光源是设置于反射膜与光学膜片组之间。上述光学膜片组，是搭配不同光学特性的膜片组装成的各种膜片组，进一步可为一复合式多层光学膜。

由于本实用新型的背光组件中的光学膜片组，是利用不同光学特性的膜片组装而成，基材层及扩散性粒子涂层组合，可省去现有具有相当厚度的扩散板，以具相对薄厚度(40至400微米)的单一复合膜，达到现有扩散板与扩散膜的组合所能提供的效益，即有效漫射光源、使光源均匀扩散、避免Lamp Mura现象，达到相同甚至更佳的效果。

为让上述目的、技术特征、和优点能更明显易懂，下文是以较佳实施例配合附图进行详细说明。

附图说明

图1是现有直下式背光组件的剖面示意图；

图2是本实用新型的一实施例的背光组件剖面示意图；

图3是本实用新型的一实施例的背光组件剖面示意图；

图4是本实用新型的一实施例的背光组件剖面示意图；

图5是本实用新型的一实施例的背光组件剖面示意图；

图6是本实用新型的一实施例的背光组件剖面示意图；

图7是本实用新型的一实施例的背光组件剖面示意图；

图8是本实用新型的一实施例的背光组件剖面示意图；

图9是本实用新型的一实施例的背光组件剖面示意图；

图10是本实用新型的一实施例的背光组件剖面示意图；以及

图11是本实用新型的一实施例的背光组件剖面示意图。

具体实施方式

本实用新型的背光组件20如图2所示，其包含一面光源装置21以及一光学膜片组22，其中面光源装置21包含至少一光源211及框体213。具体而言，光源211是设置于框体213内的中空区域，而框体213上具有一开口，以设置光学膜片组22于该开口上方，光源211所产生的光线即经由此开口及通过光学膜片组22，而投射出背光组件20，供如液晶显示面板等的使用。

较佳地，面光源装置21还包含一反射膜215，设置于该框体213的内侧表面，以反射非朝向光学膜片组22的光线，提高光线使用率。反射膜215较佳为一种抗紫外线高扩散反射膜，且根据ASTM D523标准方法，于60°入射角投射时，测得的光泽度低于10％，在可见光波长380纳米至780纳米的范围内，可提供达95％以上的反射率。

本实用新型的光源211即为波长介于380至780纳米的可见光光源，其可为单波长或多波长，且其数量可视需要增减，在此不做限制。各光源211可为相同或不同，且可选自(但不仅限于)下列群组：冷阴极射线管(CCFL)、发光二极管(LED)、有机电激发光元件(OLED)、高分子电激发光元件(PLED)、外部电极荧光灯(EEFL)、平面荧光灯(FFL)、碳纳米管场发射发光元件、卤素灯、氙灯、或高压汞灯等等。本实用新型的光源211可组设于框体213内部任一位置，例如配置于框体213内的中空区域内且在反射膜215的上方，也即设置于反射膜215与光学膜片组22之间。

请参阅图3，其是本实用新型的一实施例，其中光学膜片组22包含至少一高扩散性扩散膜23，其位于面光源装置21的开口上方，该高扩散性扩散膜23包含一基材层230及一高扩散性粒子涂层231，上述涂层231是涂布于基材层230的至少一面，但非用于限定涂层231的位置，图3所示为基材层230两侧均涂布有高扩散性粒子涂层231。较佳地，高扩散性粒子的粒径为1至20微米，更佳地，是采用粒径范围为1至20微米的硅酮树脂粒子。另外，高扩散性扩散膜23的厚度(即基材层230与涂层231的厚度总和)是介于40微米至400微米，且具有根据JIS K7136标准方法测得的不低于98％的雾度。

另外，本实施例还可包含至少一棱镜片25，位于该高扩散性扩散膜23之上，其中该至少一棱镜片25可为一片或二片棱镜片，以提升其聚光效果。光学膜片组22还包含一上扩散膜29，位于该棱镜片25之上，该上扩散膜29包含一基材层290及一散射性粒子涂层291，上述涂层291是涂布于该基材层290的至少一面，该散射性粒子涂层含有任何合宜的散射性粒子，也可包含一或多种粒度不同的散射粒子，明确地来说，散射粒子具有1微米至50微米的粒径范围，且选自下列群组的散射粒子：胺基甲酸酯树脂、氯乙烯树脂、压克力树脂、玻璃、及其组合。

另外，此实施例中也可采用一逆棱镜片以取代棱镜片25，如图4所示，其是于具有扩散作用的逆棱镜片26上，相对于棱镜层261的另一侧，涂布如前述的具有散射作用的散射性粒子涂层291，而提供该光学膜片组22。

请参阅图5，其是本实用新型的另一实施例，其中光学膜片组22还包含一偏光回收膜27，可用于本实用新型的偏光回收膜27是熟悉此技术者所熟知，如D-BEF、C-BEF等，该偏光回收膜27是相对于光源211设置于高扩散性扩散膜23上，以将非穿透方向的偏极光，部分转化为穿透方向的偏极光，进而提升可利用的光线。

于本实用新型设计中，光扩散用高扩散性扩散膜23的基材层230可以是一般现有的透光基材，也可为具其他光学效益的光学膜层，以收各该光学膜层所具的光学效益。举例而言，请参阅图6，其是本实用新型的另一实施例，其中基材层230可以偏光回收膜27加以取代，于至少一侧涂覆有高扩散性粒子涂层231之后，光学膜片组22便形成一种具偏光回收功能的复合膜片，较佳地，可于偏光回收膜27的两面皆涂布该涂层231。另一实施例如图7所示，还可将高扩散性粒子涂层231涂布于棱镜片25的至少一侧。同样地，可于两面皆涂布该涂层231，使光学膜片组22成为一种具聚光功能的复合膜片。

请参阅图8，其显示本实用新型的另一实施例，其中光学膜片组22除了高扩散性扩散膜23之外，还可将至少一棱镜片25设置于高扩散性扩散膜23之上，该棱镜片25可包含一至二片棱镜片；另外可再将一偏光回收膜27，设置于棱镜片25之上。

请参阅图9，其显示本实用新型的又一实施例，其中光学膜片组22于高扩散性扩散膜23上，还包含一偏光回收膜27、以及一上扩散膜29，如图所示，上扩散膜29是相对于高扩散性扩散膜23，与偏光回收膜27邻接设置，上扩散膜29的结构如前述揭示，再此不另赘述。

图10所示为本实用新型的另一实施例，其中光学膜片组22首先将一棱镜片25设置于面光源装置21的开口上方，以提升其聚光效果，于棱镜片25上则可进一步设置本实用新型的高扩散性扩散膜23。同样地，本实施例的棱镜片25也可以逆棱镜片26取代，如图11所示。

由于本实用新型的背光组件20中的光学膜片22，是利用不同光学特性的膜片组装而成，基材层230及扩散性粒子涂层231组合，可省去现有具有相当厚度的扩散板，以具相对薄厚度(40至400微米)的单一复合膜，达到现有扩散板与扩散膜的组合所能提供的效益(即，有效漫射光源、使光源均匀扩散、避免Lamp Mura现象)，达到相同甚至更佳的效果。

另外，于前述图3至图11所例示实施例中，也可于反射膜215上涂覆高扩散粒子涂层231，使光线在框体213内产生全反射的同时，还可均匀化地扩散，进一步消弭Lamp Mura的明暗现象，提升光线扩散效果。

由上述说明可知，本实用新型利用各种光学膜片的不同特性所组合出的背光组件20，能有效提高LCD面板亮度以使面光源装置21做最有效率的发挥，而不需更动任何元件设计或消耗额外能源，成为最经济与简便的解决方案。

上述实施例仅用来例举本实用新型的实施态样，以及阐释本实用新型的技术特征，并非用来限制本实用新型的保护范畴。任何熟悉此技术者可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本实用新型所主张的范围，本实用新型的权利保护范围应以本申请权利要求范围为准。

Claims

1.一种背光组件，包含：

一面光源装置以及一光学膜片组，该面光源装置包含：

一框体，具有一开口，并于其中形成一中空区域；

一反射膜，设置于该框体的内侧；以及

至少一光源，设置于该框体的中空区域；

其特征在于，该光学膜片组设置于该面光源装置的开口上方，而该光源是设置于该反射膜与该光学膜片组之间。

2.如权利要求1所述的背光组件，其特征在于该光学膜片组包含：

一高扩散性扩散膜，设置于该面光源装置的开口上方；

至少一棱镜片，设置于该高扩散性扩散膜之上；以及

一上扩散膜，设置于该棱镜片之上。

3.如权利要求2所述的背光组件，其特征在于该至少一棱镜片为一片或二片棱镜片。

4.如权利要求1所述的背光组件，其特征在于该光学膜片组包含：

一高扩散性扩散膜，设置于该面光源装置的开口上方；以及

一逆棱镜片，设置于该高扩散性扩散膜之上。

5.如权利要求4所述的背光组件，其特征在于该逆棱镜片具有一棱镜层，且于该棱镜层的相对侧涂布一散射性粒子涂层。

6.如权利要求5所述的背光组件，其特征在于该散射性粒子涂层包含一种或多种散射粒子，且该散射粒子具有1微米至50微米的粒径。

7.如权利要求1所述的背光组件，其特征在于该光学膜片组包含：

一高扩散性扩散膜，设置于该面光源装置的开口上方；以及

一偏光回收膜，设置于该高扩散性扩散膜上。

8.如权利要求1所述的背光组件，其特征在于该光学膜片组包含：

一高扩散性扩散膜，设置于该面光源装置的开口上方；

至少一棱镜片，设置于该高扩散性扩散膜之上；以及

一偏光回收膜，设置于该棱镜片之上。

9.如权利要求8的背光组件，其特征在于该至少一棱镜片为一片或二片棱镜片。

10.如权利要求1所述的背光组件，其特征在于该光学膜片组包含：

一高扩散性扩散膜，设置于该面光源装置的开口上方；

一偏光回收膜，设置于该高扩散性扩散膜之上；以及

一上扩散膜，设置于该偏光回收膜之上。

11.如权利要求1所述的背光组件，其特征在于该光学膜片组包含：

一棱镜片，设置于该面光源装置的开口上方；以及

一高扩散性扩散膜，设置于该棱镜片之上。

12.如权利要求1所述的背光组件，其特征在于该光学膜片组包含：

一逆棱镜片，设置于该面光源装置的开口上方；以及

一高扩散性扩散膜，设置于该逆棱镜片之上。

13.如权利要求2、4、7、8、10、11、或12中之任一项所述的背光组件，其特征在于该高扩散性扩散膜具有根据JIS K7136标准方法测得不低于98％的雾度。

14.如权利要求1所述的背光组件，其特征在于该光学膜片组包含：

一偏光回收复合膜，设置于该面光源装置的开口上方。

15.如权利要求14所述的背光组件，其特征在于该偏光回收复合膜包含一偏光回收膜，且该偏光回收膜的至少一侧包含一高扩散粒子涂层。

16.如权利要求15所述的背光组件，其特征在于该偏光回收复合膜是两侧皆涂布该高扩散粒子涂层。

17.如权利要求1所述的背光组件，其特征在于该光学膜片组包含：

一聚光复合膜，设置于该面光源装置的开口上方。

18.如权利要求17所述的背光组件，其特征在于该聚光复合膜包含一棱镜片，且该棱镜片于至少一侧包含一高扩散粒子涂层。

19.如权利要求18所述的背光组件，其特征在于该棱镜片的两侧皆涂布该高扩散粒子涂层。

20.如权利要求15、16、18、或19之任一项所述的背光组件，其特征在于该高扩散粒子涂层包含一种或多种高扩散粒子，且该高扩散粒子具有1微米至20微米的粒径。

21.如权利要求1所述的背光组件，其特征在于该反射膜是抗紫外线高扩散反射膜。

22.如权利要求1所述的背光组件，其特征在于该光源的波长是介于380纳米至780纳米之间。

23.如权利要求1的背光组件，其特征在于该光源可选自下列群组的其一：冷阴极射线管(CCFL)、发光二极管(LED)、有机电激发光元件(OLED)、高分子电激发光元件(PLED)、外部电极荧光灯(EEFL)、平面荧光灯(FFL)、碳纳米管场发射发光元件、卤素灯、氙灯或高压汞灯。