TW200839372A - Back light module and liquid crystal display having the same - Google Patents
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Description
200839372^ ΙΑΛΑ iV 1 3tWf,d〇Q/]^ 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 曰…本發明是有關於—種光源模組及具有此㈣模組之 顯示器’且特別是有關於—齡光模組以及具有此背光模 組之液晶顯示器。 【先前技術】 Γ "般來說’背光模組用以提供液晶顯示面板所需之面 光源,以使液晶顯示器達到顯示的效果。其中,背光模組 又區刀成直下式背光模組(direet type baek 1丨加動dule ) 與侧面入光式背光模組(side type back lighi module)。相 2於侧面人光式月光模組,直下式背光模組能夠提供較高 党度之面光源,因此對光源之亮度有較高需求時,通常採 用直下式背光模組。以下就習知的直下式背光模組進行說 圖1示習知直下式背光模組的剖面示意圖。請參 圖1,習知直下式背光模組100包括—框架11〇、多個發光 二極體(hght emitting diode,LED) 13〇 以及一擴散板刚。 其中,框架m具有一底板112。發光二極體13〇配置於 底板112上,而擴散板〗40配置於框架11〇内並且位於 些發光二極體13G上方。各個發光二極體m適於分別發 藍光’且各色光在均勻混合錢過擴散板 14 0之後便可提供液晶顯示器所需的白色光源。 然而,隨著使用時間增長,發光二極體13〇的溫度會 200839372
N 22013twf.doc/n 逐漸升高,其發光效能因而逐練退, 二極體Π0有不同的衰退速率。具體而言,長 ;==Γ光會逐漸變調,無法_原有:色 度及輝度而使液示器的顯示品w不穩^。因此 會在直下式背光模組丨⑻中安裝至少—個光感測晶片⑼ 以進行光色度與輝度的_,並將感_訊號傳達至驅動 電路(未繪示)以對發光二極體13Q所發出的光進行調整與 補償。 、光感測晶片150是-平面的晶片,其受光方向以正面 為主。為了正確的感測光線的色度與輝度,必須將各個光 感測晶以()設於各色光混合最均,也就是擴散 =14〇前㈣丨騎示)。錢 片150可以測得混合最均勾的光以準確地感測背光模组 =所發出的光線有助於_電路作出適當的調整與補 所二!ITt感測:曰鄭的設置會阻摇背光模組⑽ 触出的光線,使得背光模組丨⑻㈣光率受到影響。 【發明内容】 ,以解決習知背光 本發明之目的是提供—種背光模組 模組出光效果不佳的問題。 種應用上述之背光模組 本發明之另一目的是提供〜 來改善顯示品質的液晶顯示器。 為達上述或是其他目的 本务明提出一種背光模組, 200839372 …v …“ # 22013twf.doc/n 錄個發光元件、至少—光感測裝置以及擴 放U ’框架具有—底板且多數個發光元件配置於底 板上。光感測裝置也配置於底板上並位於部份發光元 !弁值:注意的是’光感測裝置包括底部具有容納空間的 jTC件以及位於其容納空間内的光感測晶片。另外,此 純組中更包括擴散板,其配置於框軸且位 與光感測裝置之上方。 仵 (χ 取在本發明之一實施例申,上述之混光元件之材質包括 聚甲基,酸甲酯(p〇Iymethylmeihacr細,舰磁)或是聚 乙稀對苯二甲酸酯(Polyethylene terephthdate,Ρ£Γ)。 鍊ΐίη—實施例中,上述之混光元件更包括多數 4擴政粒子,刀政於混光元件的内部。 表面還可以包括配置有多數個擴散圖案。4灿之 月之貫施例中,混光元件中位於容納空間上 =實心或是空心,且其頂部例如為圓錐狀、 〇 狀。另-方面,混光一 反射發光元件所發中’上述之底板具有反射面,以 紅光施例中’上述之發光元件包括多數個 發光二極體 在本發明之1施例之背光模 組配置於擴散板上。 、多數個藍光發光二極體以及多數個綠光 更包括光學膜片 200839372 v/v.iν^^-τχΑλ 22013twf.doc/n 本發明另提出一種利 液晶顯示器,其包括液Β 处之背光模組為面光源的 背光模組配置於液晶及背光模t其中, 為上述之背光模組。 則。此外,为光模組即 處。如此-來,光;^測曰片\/板上而不需配置於出光 Ο 下,準確地相Ϊ3γ不影”光獅的出光率 m心认組之出光效果 電路以正確地修正*補償皆 I傅違滅、,、°.乾動 明之背光模組作為夜;=出光。另… ,n±仗日日”,、頁不為的面光源,可使液晶顯示器 在長日巧使用下維持穩定而良好的顯示品質。 易懂為之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 明如下。'^較佳實施例’並配合所關式,作詳細說 【實施方式】 …ί 2為本發明之—實施例的背光模組之剖面示意圖。 月乡圖2 ’月光模組200包括框架21〇、多數個發光元件 220以及至少一光感測裝置23〇。其中,框架具有一底 板212且多數個發光元件22〇配置於底板212上。同時, 光感測裝置230也配置於底板212上並位於部份發光元件 22^之間。值得注意的是,光感測裝置230包括一底部具 有容納空間S的混光元件232以及位於其容納空間s内的 光感測晶片234。另外,背光模組200更包括一擴散板24〇, 200839372 uoiui^fiuW 22013twf.doc/n 其配置於框架210内且位於發光元件22〇與光感測裝置 230之上方。 & 本貝例中,發光元件220例如是由多個發光二極體 所組成。發光二極體的優點是壽命長、無須暖燈時間(丨仙邱 hme)、反應速度快(約為9〜1〇微秒)、體積小、用電省、 污染低(不含水銀)、高可靠度、適合量產等。具體而言, 白光二極體之發光效率較低,且在色飽和度及顯示^上 Γ 均不如由—定比觸三色紐光二極體發出而混合的白 光。,此,在本實施例巾採衫數個紅光發光二極體、多 數個藍光發光二極體以及多數個綠光發光以作為發光元件 =0。其中’各色發光二極體的數量以及配置方式是依照一 定比例設置以使其所發出的光混合成白光。 隨錢㈣間增長,發光二極體的發光效能會因溫度 升局而哀退,且各色光發光二極體的衰退速率不一致,進 200出光效果不穩定。因此,必須對背光 μψ*""'體出錢形進行準確的齡lj以便對背光模組 2〇〇的出光進行修正與補償。 ㈣而為了能夠準確地偵測背光模組200的出光 ^中^/於各色光混合最均勻的位置設置感測元件(如 圖1中先感測晶片150的位置)。然而, 接影響背光模組的出光率。 水、。又β 〇直 分,、 尤半因此,本發明提出一個將混光 感測晶片234結合以構成光感測裝置230的 用且上述問題。其中,混光元㈣具有混光作 具有容納空間s,而光感測晶片234配置於 200839372 v/w i ν/ι-ταχ 1 22013twf.doc/n 容納空間s内。這樣的設計之下,發光元件22〇所發出的 光線可於混光元件232中均勻地混合,進而使位於容納空 間S内的光感測晶片234測垔到這些均勻混八德的亦嫂。 換言之,光感測晶片234可準確地感測背光^組2⑻二整 體出光情形並將其感測的訊號傳送給驅動電路(未繪示)以 進行光線出光的調整與補償。因此,光感測裝置23S〇不需
配置於出光處,而可配置於底板212上,以避免影響背光 模組200之出光率。 S 在背光模組200中,混光元件232例如是由聚甲基丙 烯酸甲醋(PMMA)或是聚乙烯對苯二甲酸§旨(p印所製成 的。當然,在其他實施例中,混光元件232可以是其他透 明或半透明的材質所製成的。混光元件攻的設計是為了 均勻混合、漫射及折射其遠處與近處的發光元件挪所發 234 200 整體的出光情形。 的光二二^運各種方式使各處發光元件220所發出 的光線此於此先几件232中更均句地混合。舉例而古 將多數個f散粒子25G分散於混光元件232的内部:以增 加光線的漫射,有助於均自混合光線。另: 在混光兀件232之表面配置多數個擴散圖宰26〇豆二: 是^大小及形狀的凹陷或是凸起。擴散圖以使 各處的光線以不同的角度折射或漫射,也心 合。具體來說,有了混光元* 232的設置,= 不需配置於絲細細料光處,即合 10 200839372 u〇 1 u i i 11 vV 22013twf.doc/n 均勻的光線’故可將其配置於底板212上而不會影響背光 模組200出光的光學性質。因此,本實施例的背光模組2Q0 具有良好的出光品質。 貫務上,吾人可依照實際需求而在底板212上配置一 、 個或是多個光感測裝置230並使其位於部份發光元件22〇 之間。舉例而言,在本實施例中,可以僅設置一個光感測 裝置230於底板212上最可能發生光線變調的位置。在另 〇 —實施例中,光感測裝置230可以設置在多個可能發生光 線變調的位置上。此外,為了更有效的進行光線的感測, 還可以每隔一固定距離即設置一個光感測裝置230於底板 212上。如此一來,背光模組200不但具有良好的出光品 質’在長時間使用下,其出光效果也可被正確的調整而維 持穩定的狀態。 另外,背光模組200中,框架210的底板212例如具 有一反射面。其目的在於,將發光元件220所發出的光線 ( 反射,以提高背光模組200的出光亮度,也就是提升背光 模組200的出光效能。一般來說,底板212例如是由金屬 材質所製成,因此具有反射光線的作用。不過,底板212 也可以不由金屬材質製成,則此時須利用其他方式使底板 212具有一反射面,例如在底板212上塗布反射材料或是 配置一反射板於底板212上。進一步而言,還可以在擴散 板240上配置光學膜片組(未繪示),其包括增光片及稜鏡 片以使背光模組200的出光品質更好。 在本實施例中,混光元件232的頂部例如為圓錐狀, π i '§ ) 22013twf.doc/n 200839372^ ______ , w 且混光元件232中位於容納空間S上方的部分例如是實心 的。然而,本發明不限制混光元件232必須是如上^二二 設計,製作部分空心的混光元件232也是可行之選擇 3A到3D繪示數種結構,其可應用於混光元件的設計。: 而,這些結構僅為本發明之較佳實施方式,並非用以限= 丨發明。貫際上’混光元件的頂部可以具有不同的外型。 如圖3A與3B所示,混光元件3〇〇a與混光元件3〇诎的 〇 部分別例如是圓柱狀及半圓球狀。在另一實施例中,混先 兀件300a及混光元件3〇〇b位於容納空間s上方的部分例 如是空心的。當然,圖2所繪示的錐形形狀的混光元件〕^ 也^以疋工;的5又计。另外,混光元件也可由其他種幾何 型恶所構成。舉例而言,圖3C與圖3D中,混光元件邓如 與混光元件300d分別為圓錐狀與圓柱狀之結構。當然,上 C口種此光元件可以依不同考量而製成實心的、空心的或 甚至疋/、他外$ ’更可以選擇性地於各種混光元件中添力口 t 各種不_擴散粒子及配置不同的擴散圖案。 除此之外本發明提出一種利用上述實施例的背光模 :作為面光源的液晶顯示器。圖4為本發明之一實施例之 液曰日頒不态的剖面示意圖。如圖4所示,液晶顯示器4〇〇 包^液晶顯示面板410與配置於液晶顯示面板41G之一侧 的月光杈組420。具體來說,液晶顯示器4〇〇更包括一個 外未S不)’將其配置於液晶顯示面板41(3前面並與背 ,組42G之框架夾持液晶顯示面板⑽。另外,背光模 組420的兀件與其各元件之間的關係可以是前述實施例所 22013twf.d〇c/n 200839372 揭露的多種不同類型的設計。由前述實施例得知,背光模 組420可維持穩定的出光效果,因此液晶顯示器4⑻具有 良好且私疋的顯示品質。 θ 一f上所述,本發明之背光模組及以其為面光源的液晶 顾不益具有至少以下優點:本發明之背光模組中,利用社 ^簡單的光感測裝置即可感_各處發 : Ο 各而有效地對背光模組的出光光線 二f = 影變出光光二J私先感測裝置配置於底板上,不會 步而言,以本發明今背扑λ ; 先果。更進一 好的顯示品質且長;^且為面光源的液晶顯示器有良 雖然本發明已以校卜下,其顯示品質也可維持穩定。 限定本發明,任何所屬^施例揭露如上,然其並非用以 脫離本發明之精神和範^領域巾具㈣常知識者,在不 因此本發明之保觀内’·可作些許之更動與潤飾, 為準。 W後附之申請專利範圍所界定者 【圖式簡單說明】 圖1繪示習知直下 圖2為本發明之光模組的剖面示意圖。 圖从到3D光模組之剖面示㉝ 圖4為本發明—^ 飞施例之液晶顯示器的剖面方 結構示意圖。 &月之四種實施例之混光元f /1 从 丨一 圖 13 200839372 uo i u 1 η 11 i \\^ 22013twf.doc/n 【主要元件符號說明】 100、200、420 :背光模組 110、210 :框架 112、212 :底板 130 :發光二極體 140、240 :擴散板 150、234 :光感測晶片 220 ··發光元件 230 :光感測裝置 232、300a、300b、300c、300d :混光元件 250 :擴散粒子 260 :擴散圖案 400 ·液晶顯不為 410 ·液晶顯不面板 S:容納空間 14
Claims (1)
- 22013twf.doc/n 200839372 十、申請專利範圍: 1. 一種背光模組,包括: 一框架,其中該框架具有一底板; 多數個發光元件,配置於該底板上;以及 至少一光感測裝置,配置於該底板上並位於部份該些 發光元件之間,其中該光感測裝置包括: 一混光元件,其底部具有一容納空間;以及 一光感測晶片,位於該容納空間内。 2. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組,更包括一 擴散板,配置於該框架内且位於該些發光元件與該光感測 裝置之上方。 3. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組,其中該混 光元件之材質包括透明或是半透明之材質。 4. 如申請專利範圍第3項所述之背光模組,其中該混 光元件之材質包括聚曱基丙烯酸曱酯或是聚乙烯對苯二甲 酸醋。 5. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組,其中該混 光元件更包括多數個擴散粒子,分布於該混光元件的内部。 6. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組,其中該混 光元件之表面更包括配置有多數個擴散圖案。 7. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組,其中該混 光元件之頂部為圓錐狀、圓柱狀或是半圓球狀。 8. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組,其中該混 光元件之形狀為圓柱狀或圓錐狀。 15 200839372w 22013twf.doc/n 9. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組,其中在該 混光元件中位於該容納空間上方的部分為實心或是空心。 10. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組,其中該底 板具有一反射面,以反射該些發光元件所發出的光。 11. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組,其中該些 發光元件包括多數個紅光發光二極體、多數個藍光發光二 極體以及多數個綠光發光二極體。 ( 12.如申請專利範圍第1項所述之背光模組,更包括一 光學膜片組,配置於該擴散板上。 13. —種液晶顯示器,包括: 一液晶顯示面板;以及 一背光模組,其如申請專利範圍第1項所述,該背光 模組是配置於該液晶顯示面板之一侧。 14. 如申請專利範圍第13項所述之液晶顯示器,其中 該背光模組更包括一擴散板,配置於該框架内且位於該些 發光元件與該光感測裝置之上方。 〇 15.如申請專利範圍第13項所述之液晶顯示器,其中 該混光元件之材質包括透明或是半透明之材質。 16. 如申請專利範圍第15項所述之液晶顯示器,其中 該混光元件之材質包括聚甲基丙烯酸甲酯或是聚乙烯對苯 二曱酸酯。 17. 如申請專利範圍第13項所述之液晶顯示器,其中 該混光元件更包括多數個擴散粒子,分布於該混光元件的 内部。 16 22013twf.doc/n 200839372, _________如 18. 如申請專利範圍第13項所述之液晶顯示器,其中 該混光元件之表面更包括配置有多數個擴散圖案。 19. 如申請專利範圍第13項所述之液晶顯示器,其中 該混光元件之頂部為圓錐狀、圓柱狀或是半圓球狀。 20. 如申請專利範圍第13項所述之液晶顯示器,其中 該混光元件之形狀為圓柱狀或圓錐狀。 21. 如申請專利範圍第13項所述之液晶顯示器,其中 在該混光元件中位於該容納空間上方的部分為實心或是空 心〇 22. 如申請專利範圍第13項所述之液晶顯示器,其中 該底板具有一反射面,以反射該些發光元件所發出的光。 23. 如申請專利範圍第13項所述之液晶顯示器,其中 該些發光元件包括多數個紅光發光二極體、多數個藍光發 光二極體以及多數個綠光發光二極體。 24. 如申請專利範圍第13項所述之液晶顯示器,其 中,該背光模組更包括一光學膜片組,配置於該擴散板上。 17
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