TW201310128A - 背光模組 - Google Patents

Abstract

一種背光模組，包含具有高光學反射特性的第一光學膜片、具有偏光選擇穿透性質與光學反射特性且與第一光學膜片間隔設置的第二光學膜片、多數間隔排列地夾設於該第一、二光學膜片間的燈罩，及多數設置於該等燈罩中的線光源，此外，相鄰且間隔相對的二燈罩和該第一、二光學膜片相配合而界定出一混光腔，該等線光源與該等燈罩成軸平行地對應設置於該等燈罩中並在提供電能時發光，該任一線光源發出的光於對應的混光腔中被該二燈罩和第一、二光學膜片反射而改變行進方向，最後自該第二光學膜片穿出於外界成面型光場。

Description

背光模組

本發明是有關於一種背光模組，特別是指一種使用線光源的背光模組。

近年來，顯示器為滿足市場上低消耗功率、產品薄型化等需求，具有高畫質、空間利用效率佳、低消耗功率、無輻射等優越特性之薄膜電晶體液晶顯示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display,TFT-LCD)已成為市場主流產品，而薄膜電晶體液晶顯示器為非主動式發光顯示，主要是由一液晶顯示面板與一提供穩定光源的背光模組所構成。

該背光模組可通過發光元件的排列、光學材料的搭配，及機構設計來得到更加均勻的平面光輸出強度，而一般主要又區分為直下式背光模組和側邊式背光模組，直下式背光模組雖可以在單位面積上提供較高亮度的面光源但需要一定厚度的混光空間使底部發光源混光，因此，在薄型化產品上的設計十分困難，故在現今輕、薄、小為設計概念的要求下，多採用側邊式背光模組。

參閱圖1，現有的側邊式背光模組1包含一導光板結構11、二位於該導光板結構11兩相反側的光源組件12，及一光學組件13。

該導光板結構11可對該等位於兩側的光源組件12所發出的線光源、或點光源進行導光和混光，再由該導光板結構11的一出光面111發出而成面光源形式的光輸出，而該光學組件13設置於該導光板結構11出光面111的一側，一般而言，該光學組件13是可以將光線擴散、消除局部區域明暗相間的擴散膜片，以及可進一步收斂、聚焦光線而提高亮度的增亮膜片相互配合組裝以改善整體側邊式背光模組1的導光效果。

但，隨著大尺寸面板的發展，導光板的應用存在下列幾項問題：

(1)大面積的導光板結構品質要求高、成本大幅提升；

(2)大面積的導光板結構因重力影響易出現變形損壞的問題；及

(3)大面積的導光板結構易受環境影響出現黃化、劣化等問題。

因此，背光模組的設計如何兼具薄型化、高效、節能的應用且又能符合大尺寸顯示面板的趨勢是一相當值得研究的課題。

因此，本發明之目的，即在提供一種混光效果佳、輕量化與薄型化兼具的背光模組。

於是，本發明背光模組，包含一具有高光學反射特性的第一光學膜片、一具有偏光選擇穿透性質與光學反射特性的第二光學膜片、多數燈罩，及多數設置於該等燈罩中的線光源。

該第一光學膜片與該第二光學膜片間隔設置，而該等燈罩成間隔排列地夾設於該第一、二光學膜片間，且該等燈罩具有高光學反射特性，此外，相鄰且間隔相對的二燈罩和該第一、二光學膜片相配合而分別界定出一混光腔。

該等線光源與該等燈罩成軸平行地對應設置於該等燈罩中並在提供電能時發光，該任一線光源發出的光於對應的混光腔中被該二燈罩和第一、二光學膜片改變行進方向而自該第二光學膜片穿出於外界成面型光場。

本發明的目的及解決其技術問題還可採用於下技術措施進一步實現。

較佳地，每一燈罩具有一成長條形的基壁，及二分別由該基壁兩相反邊朝另一相鄰且間隔的燈罩延伸的擴張壁。

較佳地，該基壁與該其中任一擴張壁的夾角不小於90°但小於180°。

較佳地，每一燈罩的光學反射率範圍在5~95%之間。

較佳地，每一燈罩的構成材料是選自下列所構成的群組：聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)，及聚對酞酸乙二酯(PET)。

較佳地，該第一光學膜片的光學反射率大於80%。

較佳地，該第二光學膜片的光學透過率在15~95%之間，而光學反射率在15~95%之間。

較佳地，該線光源是選自下列構成的群組：冷陰極燈管，及發光二極體燈條。

較佳地，本發明背光模組還包含一供框設該第一、二光學膜片和設置該等燈罩的框架。

較佳地，該框架內表面的光學反射率大於80%。

本發明之功效在於：利用該等燈罩的間隔排列形成肋條式的支撐結構以克服大尺寸光學膜片的承重問題，加上以該等相鄰相對的燈罩與該第一、二光學膜片配合界定出的多數混光腔與線光源的設計使得整體裝置的混光效果更佳，而能讓本發明背光模組兼具輕薄化設計與大尺寸面板的應用且有良好的面型光場的光輸出。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之二個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖2、3，本發明背光模組之第一較佳實施例包含一第一光學膜片2、一第二光學膜片3、多數燈罩4，及多數設置於該等燈罩4中的線光源5。

該第一光學膜片2具有高光學反射特性，一般是以銀反射片、白反射片之類對光反射率大於80%的薄膜、片材或板材所製作；而該第二光學膜片3與該第一光學膜片2間隔設置且近乎平行相對，該第二光學膜片3是以具有偏光選擇穿透性質與光學反射特性的薄膜、片材或板材所製作，較佳地，該第二光學膜片3光學透過率在15~95%之間，而光學反射率在15~95%之間。

該等燈罩4成間隔排列地夾設於該第一光學膜片2、第二光學膜片3之間且可反光，其中，兩相鄰且間隔相對的燈罩4和該第一、二光學膜片相配合而界定出一混光腔60，因此，利用該等條列設置的燈罩4可將該第一光學膜片2、第二光學膜片3的空間區隔成多數的混光腔60而能進一步使本發明背光模組整體的混光效果更好、避免有局部光線不均的現象產生；另外該等燈罩4還可同時分擔支撐該第一光學膜片2、第二光學膜片3的重量以避免因重力而變形。而在本例中，繪示共四個燈罩4、配合界定出兩個混光腔60為說明，但不限於此實施數量與態樣。

為了整體背光模組的出光均勻度設想，該等燈罩4以具有一定的光學透光率與相對高的光反射率為佳，光學透光率範圍在5~95%之間、光反射率在5~95%之間，因此可使用如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)，及聚對酞酸乙二酯(PET)或其他高分子化合物透過配方設計來調整材料的光學透光率與光反射率而構成該等燈罩4的組成材料，所述材料製作為一般業界所習知之方法，且並非本發明之創作重點故不在此贅述。

在本例中該等燈罩4的較佳實施態樣如圖所示，每一燈罩4具有一成長條形的基壁41，及二分別由該基壁41兩相反邊朝與其相鄰且相配合界定出混光腔60的另一燈罩4延伸的擴張壁42，任一基壁41與該其中一擴張壁42的夾角不小於90°但小於180°，此夾角角度大小取決於產品需求，基本上當所相對應的混光腔60的面積愈大，相對的夾角角度也會愈大以使得出光強度均勻並有足夠的亮度，特別補充的是，該等燈罩4的外型製作可以透過擠塑成型、注塑成型…等高分子成型方式一體成型以降低製程成本。

該等線光源5與該等燈罩4成軸平行地對應設置於該等燈罩4中並在提供電能時發光，可以是冷陰極燈管、發光二極體燈條等或其他實質上能以線性方向為發光形式的光源元件。

任一線光源5發出的光於所對應的混光腔60中行進且被該二燈罩4和該第一光學膜片2、第二光學膜片3經由反射來改變行進方向達到混光的效果，最後成色度、強度均勻的光而自該具有偏光選擇穿透性的第二光學膜片3穿出於外界成面型光場。

更加詳細地說，進入於該等混光腔60中的光線藉由該第一光學膜片2、第二光學膜片3的反射，可輔助光線在二維空間上的傳導從而實現導光、混光的效果形成平面光源形式；另外，由於該等燈罩4位於各混光腔60的交界處並具有光反射率相對高於光學透光率的性質，故可使設置於該等燈罩4內的線光源5發光時藉由燈罩4的反射而讓大部分的光線進入所對應的混光腔60中、提高光源利用率，同時因為該等燈罩4離光源最近而使得每一燈罩4中的光強度最大，但憑藉著該等燈罩4一定的光學透光率可讓由該等燈罩4本身透出的光接近混光腔60中的光亮度而達到更好的整體面型光場的均勻度。

參閱圖4，為本發明背光模組之第二較佳實施例，該第二較佳實施例與該第一較佳實施例類似，其不同之處僅在於該第二較佳實施例還包含一供框設該第一光學膜片2、第二光學膜片3和設置該等燈罩4的框架7。

在本例中，該等燈罩4分別與該框架7及該第一光學膜片2相固接成一穩定堅固的支撐構造，而對其他設置於其上的物件，如該第二光學膜片3，或額外配置的擴散片、增亮片等其他光學膜片起到支撐承重的作用，避免大尺寸的光學膜片因重力產生物理變形、提升本發明背光模組的光學穩定性與品質。

且更好地，該框架7的內表面具有高光反射特性且其光反射率大於80%為佳，如此一來，可讓由各混光腔60、燈罩4側漏的光線再被反射回混光腔60中，提高光利用率。

綜上所述，本發明背光模組利用該等間隔分佈、設置於該第一光學膜片2、第二光學膜片3間且可反光與少量透光的燈罩4，配合線光源5的使用而能進一步改善出光均勻度、光利用效能，並透過框架式的支撐結構解決大尺寸面板上光學膜片應用的困難點而能避免變形與增進混光、導光的效果，不僅擁有習知側邊式背光模組薄型化的優點也兼具直下式背光模組均勻的混光效果甚至更佳，亦無不適用於大尺寸面板上的疑慮，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1．．．側邊式背光模組

11．．．導光板結構

111．．．出光面

12．．．光源組件

13．．．光學組件

2．．．第一光學膜片

3．．．第二光學膜片

4．．．燈罩

41．．．基壁

42．．．擴張壁

5．．．線光源

60．．．混光腔

7．．．框架

圖1是一剖視示意圖，說明現有的側邊式背光模組；

圖2是一立體分解圖，說明本發明背光模組之一第一較佳實施例；

圖3是一剖視示意圖，說明該第一較佳實施例的局部構造；及

圖4是一剖視示意圖，說明本發明背光模組之一第二較佳實施例。

2．．．第一光學膜片

3．．．第二光學膜片

4．．．燈罩

5．．．線光源

60．．．混光腔

Claims (10)

1. 一種背光模組，包含：一第一光學膜片，具有高光學反射特性；一第二光學膜片，與該第一光學膜片間隔設置並對光線具有偏光選擇穿透性質與光學反射特性；多數燈罩，成間隔排列地夾設於該第一、二光學膜片間，並具有高光學反射特性，二相鄰且間隔相對的燈罩和該第一、二光學膜片相配合而界定出一混光腔；及多數線光源，與該等燈罩成軸平行地對應設置於該等燈罩中並在提供電能時發光，該任一線光源發出的光於對應的混光腔中被該二燈罩和第一、二光學膜片改變行進方向而自該第二光學膜片穿出於外界成面型光場。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中，每一燈罩具有一成長條形的基壁，及二分別由該基壁兩相反邊朝另一相鄰且間隔的燈罩延伸的擴張壁。
3. 根據申請專利範圍第2項所述之背光模組，其中，該基壁與該其中任一擴張壁的夾角不小於90°但小於180°。
4. 根據申請專利範圍第3項所述之背光模組，每一燈罩的光學反射率範圍在5~95%之間。
5. 根據申請專利範圍第4項所述之背光模組，每一燈罩的構成材料是選自下列所構成的群組：聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯，及聚對酞酸乙二酯。
6. 根據申請專利範圍第5項所述之背光模組，其中，該第一光學膜片的光學反射率大於80%。
7. 根據申請專利範圍第6項所述之背光模組，其中，該第二光學膜片的光學透過率在15~95%之間，而光學反射率在15~95%之間。
8. 根據申請專利範圍第7項所述之背光模組，其中，該線光源是選自下列構成的群組：冷陰極燈管，及發光二極體燈條。
9. 根據申請專利範圍第8項所述之背光模組，還包含一供框設該第一、二光學膜片和設置該等燈罩的框架。
10. 根據申請專利範圍第9項所述之背光模組，其中，該框架內表面的光學反射率大於80%。