TW200909930A - Backlight module and scattering module for same - Google Patents

Description

200909930 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種散射模組及包含此散熱模組之背光模組，更 詳細來說’係關於一種可使背光模組的亮度更為均勻，而不會在 顯示面板上出現亮暗分佈不均之散射模組結構。 【先前技術】 液晶顯示器是利用液晶而發展出的全彩顯示技術之顯示裝置， 由於具有省電、韓射低、不占空間、重量輕等優點，且在財大 小方面擁有相當的彈性，因此在數位相機、個人數位助理(㈣嶋】 digital assistant，PDA)及電視機等具顯示螢幕之電子產品上，都可 以看到液晶顯示器之應用。另-方面，液晶顯示器與傳統陰極射 線管顯示裝置不同在於：液晶顯示器之液晶本身並不會發光，所 =需要額外的光源才能成像於勞幕…般來說，此額外的光源便 稱為背光模組。 背光模組可依光源位置之不同而分為側光式㈣弘__以㈣ 與直下式（direct Hghting type)，纟中採用直下式設置光源係為大尺 寸背光模組中最常使用的方式之―。直下式f光模組包含了多個 光源裝置與光賴H光«置提供⑽，㈣光學膜片調整 後，光線便送至彩色遽光片以於顯示面板上進行顯示。一般而言， 先學膜片組通常包含—層或數層增亮膜、擴散片、擴散板及反射 板。擴散板下方分佈了複數個網點，使光線照射至網點時，部分 、Ά會穿透網點，而另—部分光線則會由網點反射，藉由半反射 200909930 之光線可增加光線在擴散板及背板間反射次數，而半穿透之光線 則用以避免網點上方出現暗帶，進一步提高出射光束之均勻性， 進而強化背光模組之整體性能。 如第1圖之剖面圖所示，習知背光模組丨包含光學膜片組及複 數個光源1卜光學膜片組中由上而下分別為—增亮膜lG、一擴散 片12、一擴散板14及一反射板16 ;而複數個光源u則設於反射 板16上。舉例而言，光源可為發光二極體（丨匕以出〇如, LED)。由光源、n投射之光線集中於其正前方，在穿過擴散板之 7C度分佈不平均的情況下’顯示面板容易於各錢間出現格狀亮 暗紋甚或格狀亮暗點之現象12圖便為採用背光模組丨之顯示 面板上壳度分佈的模擬結果。很明顯地，顯示面板會於LED光源 間出現暗區之現象（如橢圓處所示）。此外，現今直下式架構之背光 模組中，為降低成本，常採用減少光源數量的方式來達成；而當 光源數量減少時，將使得格狀暗紋之現象更為明顯。 是故，為減緩格狀暗紋之現象，業界便提出一種背光模組，其 剖面圖係如第3圖所示。背光模組3係於擴散片下方增設網點， 以使光源產生之光線均勻散射。是故，背光模組3之光學膜片組 包含了-增亮膜3G、-擴散片32、—擴散板34、複數個網點31 及一反射板36。複數個光源33 (譬如LED)係設於反射板％上， 而網點31則設於擴散板34之下表面。更詳細而言，複數個網點 31係以光源33之發光中心點投影至擴散板34所對應的點，作為 佈置之中心、點，透過調整網點或網點間距之大小而隨著遠離中心 點減少網點31的線性密度，藉由網點31使光線散射，俾能讓光 200909930 源33之亮度重新分佈，減少因光源亮度不均而發生格狀暗紋之現 象。 然而’上述習知結構之網點分佈方式僅考慮同一水平或垂直車由 線間光源的相對關係，Μ略對角線方向才是各光源間之最大距 離’使得水平或垂直軸線間的線性密度大於對㈣㈣性密度。 因此’當光源間距及光源與擴散板之距離拉大至某—程度時，馨 如以LED為光源時’光源間距為26〜27公釐—，⑽光源與擴 散板之距離為20mm，根撼訾龄彻抬„ 很媒貫驗與模擬結果可得如第4圖所示之透 光度模擬圖。觀察此圖可知，热从、 ,、 圖了知雖然網點之設置減緩了格狀暗紋， 卻仍會在四顆LED光源之間出現暗區之情況(如橢圓處所示卜 因此，業界急需設計出-種新的網點分佈結構，使網點之線性 饮度可平均分散光源於顯示面板之透光度，並減少亮暗分佈 勻之發生。 【發明内容】 本發明之一目的在於接供一接田从 ’、種用於—♦光模組之散射模組。此 種彦光模組包含複數個光源，兮笙 ^ °亥4先源设置於散射模組之一側， 且包令 苐一光源、一第二朵、、择游墙一 皆. 一先/原/、一第三光源。第二光源係位於 一源、之-第-方向上，且第一光源與第二光源沿第一方向定 義出-第-間距。第三光源係位於第—光源之—第二方向上，且 弟一光源與第三光源沿第二方向 義出苐一間距。第一間距係 小於第一間距，且第一方向 第向，且第一方向實質上

不垂直於第二方向。本發明 I 牧政料組包含複數個散射元件，該 等政射7L件於平行第一方向I篦- ，、第一方向上，分別構成一第一線性 200909930 排列饴度與一第二線性排列密度d第一線性排列密度係小於第二 ⑴排職度’藉此相使背光模組之光線均勻投射於顯示面板 而不產生亮暗分佈不均勻的效果。 、本發明之另-目的在於提供—種背光模組，此種f光模組包含 複數個光源與如前所述之散射模組。該等光源設置於散射模組之 -側’且包含-第一光源、一第二光源與一第三光源。第二光源 係㈣第-光源之-第_方向上，且第—光源與第二光源沿第一 方向定義出一第-間距。第三光源係位於第-光源之一第二方向 第光源與第二光源沿第二方向定義出一第二間距。第一 間距係小於第二間距，且第一方向不同於第二方向，且第一方向 實貝上不垂直於第二方向。散射模組包含複數個散射元件，該等 散射7L件於平订第—方向與第二方向上，分別構成—第一線性排 列密度與-第二線性排列密度。其中，第一線性排列密度係小於 第二線性排列密度’藉此達到使背光模組之光線均勻投射於顯示 面板而不產生亮暗分佈不均勻的效果。 在參閱圖式及隨後描述之實施方式後，具有本發明所屬技術領 域之通常知識者便可瞭解本發日狀目的，錢本發日狀技術手段 及實施態樣。 【實施方式】 本發明之第一實施例係為—種背光模組5，其剖面圖係如第5 圖所示。背光模組5係自上而下包含一增亮膜(bright賴 enhancement film，BEF)5〇、_擴散片（ sheet，⑽炽、一擴 散板（diffuser plate，DP)54、—散射模組5卜複數個光源53及一反 200909930 射板(refleCt〇r)56。散射模組51包含複數個散射元件。於本實施例 中’複數個散射70件即為複數個網點51a，其係設置於擴散板Μ 之下，而複數個光源53為發光二極體，其相對於散射元件而設置 於反射板56之上；換言之，複數個光源53係設於散射模組51之 一側。 背光模組5之反射板56及光源53之俯視圖係如第6圖所示， 其中複數個光源53包含了一第一光源53〇、一第二光源说與一 第三光源534。第二光源532係位於第一光源53〇之—第一方向 531上’且其間定義出—第一間距&。第三光源534則位於第一光 源530之一第二方向533上，且其間定義出一第二間距b。需注音 2是’第-方向别與第二方向533並不相同，且第—方向531 貫質上不垂直於第二方向533。於此實施例中，第一方向別係為 垂直方向’而第—方向533則為一對角線方向，是故第—間距& 小於第二間距b。於其他實施態樣中，第一方向53i亦可為一水平 '向（惟此情況之實施例，未於圖式中表示，但應可了解）。 -背光模組5之擴散板54及該等網點51之仰視圖係、如第7圖所 丁―八:複數個網點51包含了一第一網點51〇、一第二網點犯 及一第三網點5M。於此實施例中，該等網點5i〇、5i2、514之面 積俱相等且形狀皆相同，若 , 以千仃於第—方向53i視之，該等網 〇、512、514皆為菱形。第—網點训、第二醜512及第： 網點514分別斜廄5μ — 且笛& % —先源530、第二光源532及第三光源534， 立第一網點51 〇及第-烟μ m白 及第—網點512之連線係平行於第-方向53卜沿 此連線上所經之網點構成—第—線性密度；第_網點512及第三 200909930 網點514之連線係平行於第二方向切 有-第二線性密度； ^ 4線上所經之網點具 別與第二方㈣上之-單位長^數下個網點分別於沿第-方向 位於第一方向531上單位县碎 下，網點所佔之尺寸長度。 上早位長度c内之所有網點 積，位於第二方向533上罝 百第—總面 她而接# 轉長度c内之所有網點共具有-第_ 〜面積，第—總面 第一 相同面積，故可推知第一方j3r：： 由於各個網點具有 方6s ° 上之第一線性密度係小於第一 方向533上之第二線性密声 弟一 534㈣& 在度减，便可使該等光源530、532、 之光線1由第二方向533上較大之網點面積，加強今 射而更平均地分佈於顯示面板上。 加強放 知用本實_之背域組的顯示裝置， 光度模擬圖係如第8 j田攸上呈現之透 圖所不，由於網點排列之方式不同，而佶科 角線方向之網點線性密戶 子 4度^避免造成亮暗分佈不均勻之情 / °此’即便增加各光源之間距，仍可供給 此背光模組之顯示震置的顯示面板上。 切至知用 再次參考第7圖’若以不同方式觀之，於第-方向531上，第 -網點5H)與第二網點512可視為菱形網點之排列；且於第j ^ it上，第一網點510與第三網點514可視為正方形網點之排 1。於不同方向上的不同網點形狀排列，可增加第二方向533 上_點排職度’因此第—方向531上的菱形網轉列㈣之 第^線性密度，便可小於第二方向533上的正方形網點排列所得 之第-線性密度’藉以均句光線、避免亮暗分佈不均勻發生。 第一實施例於其他較佳實施態樣中’該等網點之面積可因應距 10 200909930 ，各網點之面積可調整設計 ，是故延伸至二光源之間中 °亥·#光源之排列形式亦不限 輕易推及其他排列形式或隨 離光源之遠近而有所不同。舉例而言 為隨著距離光源愈遠，網點面積愈小 央處之網點面積為最小；另一方面， 於矩陣式排列，熟習此項技術者亦可 機分佈之實施態樣。 本發明之第二實施例亦為一種背光模組，不同的是，此背光模 、且之政射&組51具有異於前述各實施例之散射元件。背光模组之 擴散板54及該等散射元件川’之仰視圖係如第9圖，如圖所示， 散親組51，之各個散射元件51a，之面積俱相等且形狀皆為圓 。政射兀件包含-第一網點51〇，、一第二網點512，及一 點5H，’此三者分別對應至第一光源53〇、第二光源切及^ 先源534。第-網點训，及第二網點512，之連線係平行於第一方 ㈣卜於此第一方向531上之各網點具有—第一距離X,亦即第 训與第二網點512，間之距離等於第—輯χ。第一網點 點514,之連線係平行於第二方向533,於此第二方向 533上之各，職具有—第二距離y，亦即第一網點HQ， 514’間之距離等於筐_花她 丄 步一、礼點 、弟—距離y°由於第—距離X係大於該第二距離 y’藉此便可使該等光源於第二方向533上所發出之光，藉由 密設置之網點而加強散射效果，勻化光線’進—步〆 分佈不均勻。 “哨 第二實施例於其他較佳實施態樣中，該等網點之面積亦可因應 距離光源之遠近而有所不同。舉， " 、 ί ηη 0 各、·，同點之面積可調整言史 計為隨著距離光源愈遠，糰點 ° υ通，·面積愈小，是故延伸至二光源之間 200909930 中央處之網點面積為最小；另_方面，該等光源之排抑式亦不 限於矩陣式排列，熟習此項技術者亦可輕易推及其他排歹二或 隨機分佈之實施態樣。 ，外上所述，本發明係提出對角線方向線性密度大於水平或垂直 方向線性密度，藉以加強較長距離間之光源散射效果，均勾光線 分布’即便因成本考量而減少光源、增加光源間距，仍不致因網 點之線性密度不足使得反射較少而產生亮暗分佈之不均勾。 上述實施例僅用來例舉本發明之實施態樣，以及閣釋本發明之 ㈣特徵’並非用來限制本發明之_。任何熟悉此技術者可輕 易凡成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍，本發 明之榷利範圍應以中請專利範圍為準。 【圖式簡單說明】 第1圖係為習知背光模組之示意圖； '圖係為&用第丨圖之背光模組之透光度模擬圖； 第3圖係為另一種習知背光模組之示意圖； 第4圖係為採用第3圖之背光模組之透光度模擬圖； 第5圖係為本發明背光模組第-實施例之剖面圖； 第6圖係為本發明第—實施例背光模組中，光源於反射板上之 相對關係俯視圖； 弟7圖係為本發明笛 ^ 第―貫把例背光模組中，網點於擴散板上之 相對關係仰視圖； —圖系為ϋ本發明第__實施例之背光模組之透光度模擬 12 200909930 第9圖係為本發明第二實施例背光模組中，網點於擴散板上之 相對關係仰視圖。 【主要先件符號說明】 1 :背光模組 10 :增亮膜 11 :光源 12 :擴散片 14 ·擴散板 16 :反射板 3 :背光模組 30 :增亮膜 31 :網點 32 :擴散片 3 3 :光源 34 :擴散板 36 :反射板 5 :背光模組 50 :增亮膜 51 :散射模組 51 a :網點 51’ ：散射模組 51a’ ：網點 52 :擴散片 5 3 :光源 54 :擴散板 56 :反射板 510 :第一網點 512 :第二網點 514 :第三網點 510’ ：第一網點 512’ ：第二網點 514’ ：第三網點 530 :第一光源 531 :第一方向 532 :第二光源 533 :第二方向 534 :第三光源 a:第一間距 b :第二間距 c:單位長度 X :第一距離 y·弟二距離 13

Claims (1)

1. 200909930 十、申請專利範圍： 1. 源 且係用於—背光模組，該背光模組包含複數個光 第二置於該散射模組之一側，且包含-第-光源、 第=源與-第三光源，該第二光源係位於該第—光源之— 第-光源:二其=出一第—間距’該第三光源係位於該 第-間㈣二 其間定義出-第二間距，其中該 '、、、°亥第二間距，且該第-方向不同於該第-方 向’該散射模組包含： 亥第一方 二方Γ散射—L該第 产，节第1 第—線性排列密度與—第二線性排列密 2列密度係小於該第二線性排列密度。 =:所述之散射模組，㈣第—方向一於 3, 該第二方向上二，ΓΓ個散射元件分別於沿該第—方向與 4.如請求項二―:…所佔之一尺寸長度。 产內 "放射杈組，其中位於該第一方向上一單位長 f内之該等散射元件具有-第-總面積，位於該第二方Γ :: 立長度内之該等散射元件具有—第二 係小於該第二總面積。 、"弟-總面積 5m項1所叙制触 第-™第=:=各該敎 有-第二形狀，該第一形狀係與該第„开;狀3心射元件具 6.如請求頊〗g I ^弟一肜狀不冋。 叹散射模組，其中位於該第—方向上之該等散 14 200909930 射元件間具有一第一距離，位於該第二方向上之該等散射元件 具有一第二距離，該第一距離係大於該第二距離。 7. 如請求項1所述之散射模組，其中該等散射元件係為複數個網 點。 8. 如請求項1所述之散射模組，其中該背光模組更包含一反射板 (reflector)，該等光源係設置於該反射板之一上方。 9. 如請求項1所述之散射模組，其中該背光模組更包含一擴散板 (diffuser plate)，該等散射元件係設置於該擴散板上。 10. 如請求項9所述之散射模組，其中該背光模組更包含一增亮膜 (brightness enhancement film, BEF) ’ 設置於該擴散板之一上方。 11. 一種背光模組，包含： 複數個光源，具有： 一第一光源， 一第二光源，係位於該第一光源之一第一方向上，且 其間定義出一第一間距； 一第三光源，係位於該第一光源之一第二方向上，且 其間定義出一第二間距， 其中該第一間距係小於該第二間距，且該第一方向不 同於該第二方向；以及 複數個散射元件，設置於該等光源之一側，該等散射元件 於平行該第一方向與該第二方向上，分別構成一第一線性排列 密度與一第二線性排列密度，該第一線性排列密度係小於該第 二線性排列密度。 15 200909930 12.如請求項11所述之背光模組 於該第二方向。 第方向貫質上不垂直 13=請^ U所述之#光模組，其中該第—線性排列密度與該 =排列密度’係該等散射元件分別於沿該第一方向與該 第一方向上之一單位長度下所佔之一尺寸長度。 H.如請求項U所述之背光模組，其中位於該第—方向上 長度内之該等散射元件具有一第一總面積，位於該第二方向上 =單位長度内之該等散射轉具有_第二總面積，該第一總面 積係小於該第二總面積。 求項11所述之背光模組，其中位於該第―方向上之各該 放射凡件具有一第—形狀，位於該第二方向上之各該散射元件 具有-第二形狀，該第—形狀係與該第二形狀不同。 j月求貝11所述之背光模組，其中位於該第—方向上之該等 散射凡件間具有—第一距離，位於該第二方向上之該等散射元 件=有-第二距離，該第一距離係大於該第二距離。 月长項11所述之背光模組，其中該等散射元件係為複數個 網點。 ^員11所述之背光模組，其中該背光模組更包含一反射 板’該等光源係設置於該反射板之—上方。 19. 如請求項〗〗 ^ 、 所述之背光模組，其中該背光模組更包含一擴散 板，该等散射元件係設置於該擴散板上。 20. 如請求項1 q 厅返之背光模組，其中該背光模組更包含一增亮 膜，設置於該擴散板之一上方。 16