CN201218442Y - 一种背光模块及包含该背光模块的液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

一种背光模块及包含该背光模块的液晶显示装置。背光模块包含光源、导光板及光偏折件。导光板设置在光源的一侧，光偏折件系设置于光源与导光板之间，其中光偏折件的光折射率不同于导光板的光折射率。背光模块可应用于液晶显示设备中。

Description

一种背光模块及包含该背光模块的液晶显示装置

技术领域

本实用新型涉及一种背光模块，尤其是有关可改变光线进入导光板的行进路径的背光模块，本实用新型还涉及该背光模块在显示设备上的应用。

背景技术

信息、通信产业的不断推陈出新，带动液晶显示器(LCD，Liquid Crystal Display)市场的蓬勃发展。液晶显示器具有高画质、体积小、重量轻、低驱动电压及低消耗功率等优点，广泛应用于个人数位助理(PDA，Personal Digital Assistant)、移动电话、摄录放影机、笔记本电脑、桌上显示器、车用显示器、及投影电视等消费性通讯或电子产品。加上集成电路(IC，Integrated Circuit；)产业与液晶显示器制造技术的突飞猛进，这些消费性通讯或电子产品也朝向轻、薄、短、小的趋势发展。尤其是在计算机产品方面，除了高性能、高速度的桌面计算机外，携带方便的笔记本电脑更是受到极大的注意与重视。

目前市场上常见的液晶显示器大部分为背光型液晶显示器，这类液晶显示器主要是由前端的液晶显示面板以及后端的背光模块组成。因此，背光模块是液晶显示器中相当关键的组件之一。背光模块可依照光源入射位置的不同分成侧光式入光(Edge Lighting)与直下式入光(Bottom Lighting)两种，通常运用于各种信息、通讯、消费产品之中，藉为上述液晶显示器提供面光源。

如图1所示，这是现有技术中的一种侧光式背光模块的俯视示意图。现有技术中的侧光式背光模块910藉由导光板911导入侧向光源912，并通过不同光学目的的光学膜片(未绘示)加以反射与折射，形成辉度均匀的面光源后射出。然而，当侧光式背光模块910的侧向光源912为复数个点光源(例如发光二极管(LED，Light Emitting Diode))时，由于在这些点光源之间具有光线未照射到的地方，因而形成复数个三角形暗带913，影响背光效果，并减少显示可视区(Viewable Area)901的面积。

如图2所示，这是现有技术中另一种侧光式背光模块的局部侧视示意图。如果背光模块920的侧向光源922为冷阴极灯管(CCFL，Cold Cathode Fluorescent Lamp)时，由于光线以特定角度入射到导光板921中，因而至少需要一个特定的距离d来出光或反射光线，这也会导致可视区的面积受到限缩。

发明内容

本发明的目的是提供一种背光模块，利用光偏折件来改变光线的行进路径，进而扩大光线的照射范围，因而可减少背光模块的三角暗带情形，增加可视区面积。

本发明的另一个目的在于提供一种包含有背光模块的液晶显示装置，缩短光线在导光板中出光或形成反射的距离，来扩大显示可视区的面积；并集中光线的照射范围，达到不同的光学效果。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种背光模块，包括：一个或多个光源，设置在光源一侧的导光板、设置于光源与导光板之间的一个或多个光偏折件，导光板包括形成于导光板正面的出光面、与出光面相对设置的光反射面，光偏折件与光源之间具有一间隙，光偏折件与导光板之间具有另一间隙，光偏折件的光折射率不同于导光板的光折射率。

一种液晶显示设备，它还包括液晶显示模块，组装在液晶显示模块上的背光模块，背光模组包括光源、设置在光源一侧的导光板、设置于光源与导光板之间的一个或多个光偏折件，导光板包括形成于导光板正面的出光面、与出光面相对设置的光反射面，光偏折件与光源之间具有一间隙，光偏折件与导光板之间具有另一间隙，光偏折件的光折射率不同于导光板的光折射率。

因此，本发明之背光模块可藉由光偏折件来改变光线的行进路径，以达到不同的光学效果，并可减少背光模块中的三角暗带情形。

附图说明

图1为现有技术中一种侧光式背光模块的俯视图；

图2为现有技术中另一种侧光式背光模块的局部侧视图；

图3为本实用新型的第一种实施例的背光模块和液晶显示模块的局部剖视图；

图4为本实用新型的第一种实施例的背光模块的局部俯视图；

图5为本实用新型的第一种实施例的背光模块的俯视图；

图6为本实用新型的第二种实施例的背光模块的局部剖视图；

图7为本实用新型的第三种实施例的背光模块的局部剖示图；

图8和图9为本实用新型的第四种实施例的背光模块的局部俯视示意图；

其中：100、背光模块；110、壳体；111、光出射口；112、腔室；1121、内侧侧壁；120、1202、1203、光源；130、导光板；131、出光面；132、光发射面；140、反射板；150、光学膜片组；160、1603、1604、光偏折件；161、入光面；200、液晶显示模组；901、可视区；910、背光模组；911、导光板；912、侧向光源；913、三角形暗带；920、背光模组；921、导光板；922、侧向光源。

具体实施方式

如图3所示为为本实用新型的第一种实施例的背光模块和液晶显示模块的局部剖视图。本实施例中，背光模块100可组合一液晶显示模块200，用来作为液晶显示器（LiquidCrystal Display；LCD)的侧光式背光模块。背光模块100包含有壳体110、光源120、导光板130、反射板140、光学膜片组150及至少一个光偏折件160。壳体110用于装设光源120、导光板130及反射板140。光源120设置于壳体110的一侧，用来侧向发光至导光板130，并由导光板130来导引发光。反射板140设置于导光板130的下方，用来反射发光。光学膜片组150设置于导光板130的上方，以进行不同目的的光学改善动作。光偏折件160设置于光源120和导光板130的之间，用来偏折光线进入导光板130的方向。

如图3所示，本实施例的壳体110具有光出射口111和腔室112。光出射口111用于出光，在本实施例中，壳体110可形成密闭结构的灯罩，用来避免光线从光出射口111以外的部分泄漏出去，其中壳体110系由不透光材质制成，如：塑化材料、金属材料或上述材料的组合。腔室112形成于导光板130的一侧，用来容置光源120，腔室112的内侧侧壁1121可涂布有光反射材质，如：金、银、铝或上述材质的组合，用来使一部分未射入导光板130的入射光可再反射至导光板130的中。其中，本实施例的光源120，可为：冷阴极灯管(ColdCathode Fluorescent Lamp；CCFL)、热阴极灯管(Hot Cathode Fluorescent Lamp；HCFL)或发光二极管（Light Emitting Diode；LED)。

如图3至图5所示，图3为本实用新型的第一种实施例的背光模块和液晶显示模块的局部剖视图，图4为本实用新型的第一种实施例的背光模块的局部俯视图。本实施例的导光板130设置于光源120的一侧，以导引出光，导光板130可采射出成型的方式制成平板形结构或楔形板结构，其材质可选用聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)。导光板130包含有出光面131及光反射面132。出光面131位于导光板130的正面，且对应于壳体110的光出射口111，以使光线发出。出光面131的表面可选择设有复数个突出结构(未绘示)，如棱形或半圆形，藉以进一步修正光线的方向，而增加聚光效果。光反射面132位于导光板130的底面，且相对于出光面131。

如图3所示，本实施例的导光板130可设有导光结构(未绘示)于光反射面132上，藉以反射导引由光源120所发出的光线可由出光面131来射出，较佳为正向射出(正向出光)。导光板130的导光结构可为连续性的V形结构，亦即V-Cut结构(如利用射出成型或微切削成型的方式形成)、雾面结构(如利用喷吵处理形成)、散射点结构(如利用网板印刷或一体成型形成)，藉以导引由光偏折件160进入导光板130的光线可充分地由出光面131射出。

值得注意的是，导光板130的出光面131也可具有雾面处理或散射点设计，藉以均匀化导光板130的出光，减少出光不均(Mura)的现象。

再者，当导光板130为楔形板结构时，导光板130可选择未设置导光结构，而藉由导光板130的楔形板结构来形成具有斜面角度的光反射面132，以反射光线由出光面131射出。

如图3所示，本实施例的反射板140较佳可对应于光反射面132的形状，密合地设置于导光板130的下方，用来使入射至光反射面132的光线形成全反射。值得注意的是，导光板130的光反射面132亦可涂布具有高反射率的材料，如金属材料，以反射入射光线，藉以进一步取代设置反射板140。

如图3所示，本实施例的光字膜片组150可为：扩散片、棱镜片、逆棱镜片(Turning PrismSheet)、增亮膜(Bightness Enhancement Film；BEF)、反射式增亮膜(Dual BrightnessEnhancement Film；DBEF)、非多层膜式反射偏光片(Diffused Reflective Polarizer Film；DRPF)或上述的任意组合，其设置于导光板130的上方，用来使由导光板130的出光可再进行不同目的的光学改善动作。

如图4和图5所示，本实施例的光偏折件160设置于光源120与导光板130的间，光偏折件160可以射出成型的方式形成长形条状，藉以使光源120的发光可充分射入光偏折件160中，其中光偏折件160与光源120的间具有一间隙，而光偏折件160与导光板130的间具有另一间隙，亦即光偏折件160的两侧具有空气介质(光折射率为1)。其中，导光板130的光折射率n1不同于光偏折件160的光折射率n2，以改变光线进入导光板130的行进路径。在本实施例中，光源120可为复数个点光源(如发光二极管)，其排列设置于导光板130的一侧，导光板130的光折射率n1可为1.4。此时，光偏折件160的光折射率n2可小于导光板130的光折射率n1，较佳为实质介于1与1.4的间，且接近1(如1.1)。因此，当光源120的光线入射至导光板130时，光线可在进入导光板130后进一步朝两侧横向偏移，因而扩大光线在导光板130中的照射范围，进而减少这些点光源的间的三角暗带情形，增加显示可视区的面积。且由于光偏折件160的两侧具有相同光折射率的介质(空气)，因而光线在进入光偏折件160前后的方向系相互平行，亦即光线可藉由光偏折件160来进行平行偏移，而未改变光线的行进方向。

值得注意的是，光偏折件160的光折射率n2亦可大于导光板130的光折射率n1，藉以集中光线在导光板130中的照射范围，而达到不同的光学效果。

再者，光偏折件160可设有入光面161，其形成于光偏折件160的一侧，其邻接于壳体110的光出射口111，用来使光源120的发光可由入光面161来进入导光板130，入光面161可具有：V形结构(V-Cut)、S形波浪结构或表面粗糙化处理(未绘示)，藉以提升光线的入射效率和光耦合效率。

因此，当本实施例的背光模块100提供背光源时，由光源120所发出的光线可藉由光偏折件160来改变光线在导光板130中的入射情形，并可扩大光线在导光板130中的照射范围，因而可减少背光模块100的三角暗带情形，而增加显示可视区的面积。

如图6所示为为本实用新型的第二种实施例的背光模块的局部剖视图。以下仅就本实施例与第一实施例间的相异处进行说明，而其相似处则在此不再赘述。相较于第一实施例，第二实施例的光源1202可为冷阴极灯管，此时，光源1202的光线可在进入导光板130后进一步朝纵向偏移，因而缩短光线在导光板130中出光或形成反射的距离d1，亦即扩大显示可视区的面积。因此，导光板130可藉由光偏折件160来扩大可视区面积。

图7所示为本实用新型的第三种实施例的背光模块的局部剖示图。以下仅就本实施例与第一实施例间的相异处进行说明，而其相似处则在此不再赘述。相较于第一实施例，第三实施例的背光模块100包含有至少二光源1203和二光偏折件1603，其分别设置于导光板130的两侧。此时，此些光偏折件1603可分别导引光线由导光板130的两侧来进入导光板130中，藉以增加背光模块100的背光量，而可适用于大尺寸的背光模块100，并可藉由光偏折件1603来改变光线在导光板130中的入射情形。

图8和图9所示为本实用新型的第四种实施例的背光模块的局部俯视示意图。以下仅就本实施例与第一实施例间的相异处进行说明，而其相似处则在此不再赘述。相较于第一实施例，第四实施例的背光模块100设有复数个光偏折件1604，此些光偏折件1604的光折射率n2、n3、n4相互不同，且不同于导光板130的光折射率n1，例如：1.1、1.2及1.3，藉以渐进地改变光线的行进路径，而扩大或集中光线在导光板130中的照射范围。

值得注意的是，此时，这些光偏折件1604相互的间可选择未具有间隙(如第8图所示)或具有间隙(如第9图所示)，以渐进地改变光线的行进路径。

由上述本实用新型的实施例可知，本发明的背光模块及其应用可藉由光偏折件来改变光线的行进路径，以扩大或集中光线在导光板中的照射范围，达到不同的光学效果(例如减少三角暗带情形)。

虽然本实用新型已以实施例揭露如上，然其并非用来限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神的范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当以权利要求范围所界定为准。

Claims (9)

1、一种背光模块，包括：一个或多个光源，设置在所述的光源一侧的导光板、设置于所述的光源与所述的导光板之间的一个或多个光偏折件，所述的导光板包括形成于所述的导光板正面的出光面、与所述的出光面相对设置的光反射面，其特征在于：所述的光偏折件与所述的光源之间具有一间隙，所述的光偏折件与所述的导光板之间具有另一间隙，所述的光偏折件的光折射率不同于所述的导光板的光折射率。

2、根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：所述的光偏折件的光折射率不等于所述的导光板的光折射率。

3、根据权利要求1或2所述的背光模块，其特征在于：所述的光偏折件的光折射率大于1.4或介于1～1.4之间。

4、根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：所述的导光板至少包含复数个所述的光偏折件，所述的光偏折件的光折射率相互不同，且不同于所述的导光板的光折射率。

5、根据权利要求4所述的背光模块，其特征在于：复数个所述的光偏折件之间具有至少一个间隙。

6、根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：所述的背光模块包含至少二个光源和至少二个光偏折件，所述的光源分别设置于所述的导光板的两侧，所述的光偏折件分别形成于所述的导光板的两侧，且位于所述的光源与所述的导光板之间，所述的光偏折件包括形成于所述的光偏折件一侧入光面，所述的光源发出的光束经由所述的入光面进入所述的光偏折件。

7、根据权利要求6所述的背光模块，其特征在于：所述的入光面具有V形结构(V-Cut)、S形波浪结构或表面粗糙化处理。

8、根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：它还包括用于装设所述的光源和所述的导光板的壳体，所述的壳体的一内侧侧壁涂布有用于反射光线进而使其正向出光的高反射率材质，所述的高反射率材质选自由金、银、铝及上述材质之组合所组成的族群，所述的壳体的材质选自由塑化材料、金属材料及上述材料的任意组合所组成的族群。

9、一种液晶显示设备，包括如权利要求1所述的背光模块，它还包括液晶显示模块，所述的背光模块组装于所述的液晶显示模块，其特征在于：所述的背光模组包括光源、设置在所述的光源一侧的导光板、设置于所述的光源与所述的导光板之间的一个或多个光偏折件，所述的导光板包括形成于所述的导光板正面的出光面、与所述的出光面相对设置的光反射面，所述的光偏折件与所述的光源之间具有一间隙，所述的光偏折件与所述的导光板之间具有另一间隙，所述的光偏折件的光折射率不同于所述的导光板的光折射率。

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