TW201310133A - 背光模組及液晶顯示裝置 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種背光模組及具有該背光模組之液晶顯示裝置。該背光模組包含一導光板、一半反射膜及一背殼。該導光板具有一出光面及相對該出光面之一反射面，該半反射膜設置於該反射面上，該背殼具有一透光部並鄰近該反射面設置以使該透光部正對該半反射膜。藉此，外部光線能穿過該背殼及該半反射膜以進入該導光板中，進而增加該導光板之出光強度，故本發明能利用環境光增強背光模組之出光強度，改善在室外使用時之顯示亮度。

Description

背光模組及液晶顯示裝置

本發明關於一種背光模組及液晶顯示裝置，尤指一種能使用外部光線之背光模組及其液晶顯示裝置。

目前顯示器多採用液晶顯示技術，因此需背光模組以提供所需背光。一般的背光模組多僅能利用自身的光源作為背光，於室內使用時，因外部光源多為室內照明光源，例如日光燈等，故前述背光模組提供之背光強度尚足以提供使用者亮度足夠的顯示畫面。然而，例如筆記型電腦之液晶顯示裝置，其於室外使用時，因外部光源為日光，造成一旦有日光照射到螢幕時，被螢幕反射的日光即使得使用者無法看清螢幕上的顯示畫面。調整背光強度雖能提昇顯示畫面亮度，但背光模組電源有限，難以長時間提供高亮度的顯示，並且日光的強度遠遠大於背光模組所能提供的背光強度，單純以背光模組的光源所能提供之背光，仍難與日光相比。因此，通常使用者只能選擇在較陰暗處或以物遮光的方式操作，始能看清楚螢幕上的顯示畫面，造成使用者極大的不便。

鑑於先前技術中的問題，本發明的目的之一在於提供一種背光模組，其能利用外部光源以提昇背光強度，解決先前技術中於室外使用時顯示亮度不足的問題。

本發明之背光模組包含一導光板、一半反射膜及一背殼。該導光板具有一出光面及相對該出光面之一反射面。該半反射膜設置於該反射面上。該背殼具有一透光部並鄰近該反射面設置以使該透光部正對該半反射膜。藉此，外部光線能穿過該背殼及該半反射膜以進入該導光板中，進而增加該導光板之出光強度。因此，本發明之背光模組能利用環境光增強該導光板之出光強度，進而改善在室外使用時之顯示亮度。

本發明之另一目的在於提供一種液晶顯示裝置，其包含本發明之背光模組，故該液晶顯示裝置亦能利用外部光源以提昇背光強度，解決先前技術中於室外使用時顯示亮度不足的問題。

本發明之液晶顯示裝置包含一導光板、一半反射膜、一外殼、一液晶面板及一光源模組。該導光板具有一入光面、一出光面及相對該出光面之一反射面。該半反射膜設置於該反射面上。該外殼具有一透光部並鄰近該反射面設置以使該透光部正對該半反射膜。該液晶面板設置於該出光面之上。該光源模組鄰近該入光面設置，用以發射光線經該入光面進入該導光板。同樣地，外部光線能穿過該背殼及該半反射膜以進入該導光板中，進而增加進入該液晶面板之背光強度，改善在室外使用時之該液晶面板之顯示亮度。

簡言之，本發明之背光模組及其液晶顯示裝置能利用外部光線作為背光來源之一，無需額外能量即能提昇背光強度，並且當外部光線充足時，內部光源模組功率可再降低，節省能源。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱第1圖及第2圖，第1圖為根據本發明之一較佳具體實施例之液晶顯示裝置1之示意圖，其中於本實施例中，液晶顯示裝置1係一筆記型電腦之螢幕，但本發明不以此為限；第2圖為液晶顯示裝置1沿第1圖中線X-X之剖面示意圖，其中為簡化圖面線條，剖面線不予繪示，並且為突顯各部件配置，圖中元件之剖面比例係誇大繪示，於後續剖面圖中亦同，不再複述。液晶顯示裝置1主要包含一背光模組12及一液晶面板14。背光模組12包含一導光板122、一半反射膜124、一擴散膜126、一背殼128及一光源模組130。液晶顯示裝置1尚包含一前蓋16，與背殼128銜接形成殼體，以容置前述其他元件，其中液晶面板14自前蓋16之窗口162露出。

於本實施例中，導光板122具有一入光面1222、一出光面1224及相對出光面1224之一反射面1226，半反射膜124設置於反射面1226上，外殼128具有一透光部1282並鄰近反射面1226設置以使透光部1282正對半反射膜124，其中透光部1282約為外殼128中間正對半反射膜124之部分。於本實施例中，背殼128係一體成形，由於背殼128需具有一定的結構強度，因此一體成形的背殼128其材質可為強化玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(Poly methylmethacrylate；PMMA)或其他具有高強度之可透光材質，其中結構強度可藉由結構設計提昇，例如肋板的設置等。擴散膜126設置於透光部1282與半反射膜124之間。光源模組130鄰近入光面1222設置，用以發射光線經入光面1222進入導光板122，光源模組130可採用一般慣用於背光模組之光源模組，本發明技術領域中熟知技藝之人可基於習知技術而可得知，不待贅述。液晶面板14係一層狀結構，其細部結構亦為本發明技術領域中熟知技藝之人可基於習知技術而可得知者，不待贅述。液晶面板14設置於出光面1224之上。

如第2圖所示，自光源模組130經入光面1222進入導光板122之光線中部分光線L1朝向半反射膜124行進，基於半反射膜124之反射、透射之特性，光線L1之一部分光線L12被半反射膜124反射，光線L1之一部分光線L14穿過半反射膜124。當液晶顯示裝置1使用於室外時，環境光線L2，例如日光即可自液晶顯示裝置1外部穿過透光部1282、擴散膜126到達半反射膜124，同樣地，基於半反射膜124之反射、透射之特性，光線L2之一部分光線L22被半反射膜124反射，光線L2之一部分光線L24穿過半反射膜124並進入導光板122中。於一般情況下，光線L2強度遠大於光源模組130發射之光線強度，因此經半反射膜124進入導光板122之光線L24之強度亦顯大於經半反射膜124漏出導光板122之光線L14之強度，故就整個背光模組12而言，背光模組12利用光線L2提昇了經出光面1224射出之光線強度，進而提昇液晶面板14之亮度。因此，液晶顯示裝置1於室外使用時，無需耗費額外電力即能提昇亮度，大幅減少液晶面板14表面反射光線L2造成使用者無法清析觀看液晶面板14顯示畫面的情形；換言之，使用者無需選擇在較陰暗處或以物遮光的方式操作，即能看清楚螢幕上的顯示畫面，解決先前技術的問題。

此外，由於光線L2強度遠大於光源模組130發射之光線強度，因此，液晶顯示裝置1於室外使用者，甚至可視當時光線L2情況降低光源模組130之輸出功率，達到節省能源的效果，更能延長該筆記型電腦之使用時間。補充說明的是，於實作上，擴散膜126具有擴散光線的效果，故經過擴散膜126之光線L2、L14均會被擴散，其路徑將與第2圖中所示者不同，並且於光線於穿過不同介質時，亦會發生反射、折射等現象，惟為便於說明半反射膜124之效果，本文中仍以前述關於光線L1、L2之簡化路徑來說明。再補充說明的是，於一實施例中，半反射膜124係一金屬薄膜，但本發明不以此為限，其他具有對光半反射、半透射效果之結構亦有本發明之適用。並且，於實作上，該金屬薄膜可形成於一透明基材上，再連同該透明基材以膠密貼於導光板122之反射面1226上，若製程容許，該金屬薄膜亦可直接形成於反射面1226上；具有前述對光半反射、半透射效果之結構亦可適用於本發明，不另贅述。

於本實施例中，擴散膜126具有均勻化進入背光模組12之光線L2，進而提昇穿透半反射膜124進入導光板122之光線L24之均勻度，但本發明不以有獨立的擴散膜126為限。請參閱第3圖，其為根據本發明之另一實施例之液晶顯示裝置3之剖面示意圖，其剖面位置與第2圖相同。液晶顯示裝置3與液晶顯示裝置1之結構大致相同，主要不同之處在於液晶顯示裝置3沒有擴散膜126，但液晶顯示裝置3之背光模組32之背殼328之透光部3282具有一粗糙表面3284，正對半反射膜124。粗糙表面3284同樣具有擴散效果，故亦具有均勻化進入背光模組12之日光之功效。於實作上，透光部3282可採用強化毛玻璃。關於液晶顯示裝置3各組件之其他說明可直接參閱液晶顯示裝置1之相關說明，不另贅述。

前述實施例均以一體成形的背殼128、328為例說明，但本發明不以此為限。由於進入導光板122之外部光線主要係經由透光部1282、3282，換言之，實作上，背殼128、328無需整個均可透光。請參閱第4圖，其為根據本發明之另一實施例之液晶顯示裝置5之剖面示意圖，其剖面位置與第2圖相同。液晶顯示裝置5與液晶顯示裝置1之結構大致相同，主要不同之處在於液晶顯示裝置5之背光模組52之背殼528僅透光部5282採用透光材質，故透光部5282可採用強度較差之材料製作，例如一般玻璃，背殼528之其他部分則可採高強度材料製作，以使背殼528兼顧整體強度及透光需求；當然透光部5282之材質仍可為強化玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯或其他具有高強度之可透光材質。透光部5282之大小約等於反射面1226之大小，但本發明不以此為限。於本實施例中，擴散膜126係貼附於透光部5282；前述關於擴散膜126及其替代結構之說明於此亦有適用，不另贅述。補充說明的是，於實作上，若欲再增加背殼528之結構強度，背殼528可設置複數個肋條貫穿透光部5282區域，肋條寬度之設定可視實際外部光線進入背光模組52後之均勻度而定。關於液晶顯示裝置5各組件之其他說明可直接參閱液晶顯示裝置1之相關說明，不另贅述。

補充說明的是，於前述各實施例中，為便於說明，導光板122以矩形截面為例，然於實作上，因背光模組12、32、52均以單側入光，在考慮離入光面1222越遠的光線強度越弱的現象下，導光板122多製成梯形截面。又，縱採用矩形截面之導光板，亦可採雙側入光的設計以增加出光均勻度，如於第5圖中，其於光源模組130之對側亦增加另一光源模組131。

再補充說明的是，於習知背光模組結構中，反射片多直接採用乳白色之膠膜，其反射率不若半反射金屬薄膜之反射率，因此本發明採用金屬薄膜之半反射膜，縱於室內使用，仍可較習知技術之反射片反射出更強的光線。換言之，縱於室內使用，於相同顯示亮度要求下，本發明採用金屬薄膜之背光模組仍較習知背光模組省電。

如前文說明，本發明之背光模組及其液晶顯示裝置能利用外部光線作為背光來源之一，無需額外能量即能提昇背光強度，並且當外部光線充足時，內部光源模組功率可再降低，節省能源，更能延長使用時間。由於在環境光較強的情形下，本發明之背光模組之背光強度亦隨之顯著提昇，故使用者可不用再至較暗處或以物遮光的方式操作，解進了先前技術中室外操作不便的問題。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

1、3、5．．．液晶顯示裝置

12、32、52．．．背光模組

14．．．液晶面板

16．．．前蓋

122．．．導光板

124．．．半反射膜

126．．．擴散膜

128、382、528．．．背殼

130、131．．．光源模組

162．．．窗口

1222．．．入光面

1224．．．出光面

1226．．．反射面

1282、3282、5282．．．透光部

3284．．．粗糙表面

L1、L12、L14、L2、L22、L24．．．光線

第1圖為根據本發明之一較佳具體實施例之液晶顯示裝置之示意圖。

第2圖為第1圖中液晶顯示裝置沿線X-X之剖面示意圖。

第3圖為根據本發明之另一實施例之液晶顯示裝置之剖面示意圖。

第4圖為根據本發明之另一實施例之液晶顯示裝置之剖面示意圖。

第5圖為根據本發明之另一實施例之液晶顯示裝置之剖面示意圖。

1．．．液晶顯示裝置

12．．．背光模組

14．．．液晶面板

16．．．前蓋

122．．．導光板

124．．．半反射膜

126．．．擴散膜

128．．．背殼

130．．．光源模組

162．．．窗口

1222．．．入光面

1224．．．出光面

1226．．．反射面

1282．．．透光部

L1、L12、L14、L2、L22、L24．．．光線

Claims (10)

1. 一種背光模組，包含：一導光板，具有一出光面及相對該出光面之一反射面；一半反射膜，設置於該反射面上；以及一背殼，具有一透光部並鄰近該反射面設置以使該透光部正對該半反射膜。
2. 如請求項1所述之背光模組，其中該背殼或該透光部之材質係玻璃或聚甲基丙烯酸甲酯。
3. 如請求項2所述之背光模組，更包含一擴散膜，設置於該透光部與該半反射膜之間。
4. 如請求項2所述之背光模組，其中該透光部具有一粗糙表面，正對該半反射膜。
5. 如請求項1所述之背光模組，其中該半反射膜係一金屬薄膜。
6. 如請求項5所述之背光模組，其中該半反射膜係形成於一透明基材上。
7. 一種液晶顯示裝置，包含：一導光板，具有一入光面、一出光面及相對該出光面之一反射面；一半反射膜，設置於該反射面上；一外殼，具有一透光部並鄰近該反射面設置以使該透光部正對該半反射膜；一液晶面板，設置於該出光面之上；以及一光源模組，鄰近該入光面設置，用以發射光線經該入光面進入該導光板。
8. 如請求項7所述之液晶顯示裝置，其中該外殼或該透光部之材質係玻璃或聚甲基丙烯酸甲酯。
9. 如請求項8所述之液晶顯示裝置，更包含一擴散膜，設置於該透光部與該半反射膜之間。
10. 如請求項7所述之液晶顯示裝置，其中該半反射膜係一金屬薄膜。