TW201331677A

TW201331677A - 背光模組及包括背光模組之顯示裝置

Info

Publication number: TW201331677A
Application number: TW101102780A
Authority: TW
Inventors: Hsuan-Wei Chang; Shih-Chang Huang; Jeng-Wei Yeh
Original assignee: Innocom Tech Shenzhen Co Ltd; Chimei Innolux Corp
Priority date: 2012-01-30
Filing date: 2012-01-30
Publication date: 2013-08-01
Also published as: US20130194529A1

Abstract

本發明提供一種背光模組包括：一基板、一光源及至少一多邊形支撐件。基板包括一底面，且光源設置於基板上。多邊形支撐件之橫截面包括一第一側邊且第一側邊之中點與光源之連線在底面上之投影線與第一側邊在底面上之投影線的夾角介於80度至100度之間。

Description

背光模組及包括背光模組之顯示裝置

本發明係關於一種背光模組，特別係關於一種具有支撐件之背光模組。

隨著液晶顯示器(liquid crystaldisplay，LCD)製作技術快速的進步，以及其具備有輕薄、省電及無輻射線等優點，使得液晶顯示器大量地被應用於平板電腦、筆記型電腦、數位相機、數位攝錄影機、行動電話、電腦螢幕及液晶電視等各式電子產品中。但由於液晶顯示器中之液晶顯示面板為非自發光性的顯示面板，需要藉助背光模組所提供之光源才能產生顯示的功能。

大尺寸液晶顯示面板通常需要安裝數個支撐件於背光模組和液晶面板或背光模組和例如擴散板等之光學板之間以將液晶面板或光學板維持於一固定之水平高度。在高對比液晶顯示器之應用，由於背光模組中發光二極體之亮度係單獨分別控制，加上如前所述所選用光學板之亮度集中特性，支撐件附近之亮度可能因周圍發光二極體之明暗程度不同或是支撐件本身之存在，使得光線折射或反射不平均而產生陰影。

第1圖顯示習知技術之背光模組之部分結構示意圖，背光模組50包括一支撐件51以及複數個光源52。如第1圖所示般，由於支撐件51和其周圍光源52間之相對位置或支撐件51周圍光源52彼此之亮度差異會造成支撐件51附近有明顯之陰影，此陰影將進一步造成在背光模組支撐件附近實際影像之失真。

基於上述之問題，其有必要提出一種消除顯示器裝置背光模組中支撐件周圍陰影之方法，以確保整體影像顯示之品質。

有鑑於此，本發明之目的在於提供一可改善背光模組中支撐件周圍產生陰影之方法。

為達上述目的，本發明提供一種背光模組包括：一基板、一光源及至少一多邊形支撐件。基板包括一底面，且光源設置於基板上。多邊形支撐件之橫截面包括一第一側邊且第一側邊之中點與光源之連線在底面上之投影線與第一側邊在底面上之投影線的夾角介於80度至100度之間。

本發明更提供一種包含上述背光模組之顯示裝置，其中一顯示面板設置於背光模組之上，且一設置於背光模組與顯示面板之間的光學膜片受支撐件所支撐。

藉由支撐件面對光源之一側面的結構特徵，來自光源之光線得以順利穿過該支撐件，使支撐件相反於光源之一側可獲得充足光線，進而解決暗帶現象造成畫面亮度不均的問題。

茲配合圖式說明較佳實施例。

請參照第2圖。第2圖顯示本發明較佳實施例之顯示裝置1。顯示裝置1包括一顯示面板10、一光學膜片20、一背光模組100。顯示面板10設置於背光模組100上，光學膜片20設置於顯示面板10與背光模組100之間。背光模組100包括一基板110、一第一光條120、一第二光條130、至少一多邊形支撐件140及複數個隔板150，其中光學膜片20設置於多邊形支撐件140之上。

請參照第3、4圖。第3圖顯示本發明第一實施例之背光模組100之部分元件之示意圖，第4圖顯示第3圖中沿a-a截線朝相反於延伸方向V所視之剖面圖。基板110包括一底面115，一分隔線M將底面115定義為一第一區域111及一第二區域113。第一、第二光條120、130分別設置於基板110之第一區域111及第二區域113上。第一光條120包括複數個第一光源122排列於其上，以及複數個光學透鏡125(第2圖)設置於每一第一光源122上，用以調整出光角度。第二光條130包括複數個第二光源132排列於其上，以及複數個光學透鏡135(第2圖)設置於每一第二光源132上，用於增加第二光源132之出光角度。第一光源122和第二光源132可為點光源。

多邊形支撐件140為一透光材質，在一具體實施例中，多邊形支撐件140係由壓克力(PMMA)之材料所組成，但並不限定於此，凡可透光之材質皆可作為本實施例之多邊形支撐件140。多邊形支撐件140包括一連結座141及一本體143。連結座141之底面係位於第一光源122、第二光源132之連線上且位於分隔線M上，其中分隔線M與第一光條220及第二光條230等距，如第4圖所示般。亦即，連結座141係設置於第一光源122、第二光源132之對稱中心上，但並不限至於此。於另一實施例中，連結座141位於分隔線M上，其中分隔線M與第一光條220及第二光條230不等距，且至少一部分之連結座141之底面係位於第一光源122、第二光源132之連線上，如第4圖所示般。

本體143設置於連結座141上並朝遠離基板110之方向V延伸一第一高度H₁，其中多邊形支撐件140之橫截面之面積沿方向V逐漸減少，且第一高度H1相等於光學膜片20與基板110之間距，如第2圖所示般。在此實施例中，多邊形支撐件140之連結座141之底面與第一光條120上之第一光源122與第二光條130上之第二光源132之連線重疊。

如第4圖所示般，本體143之橫截面上包括一第一側邊143a及一第二側邊143b，其中橫截面平行於底面115。第一側邊143a位於多邊形支撐件143最相鄰第一光源122之側面上。第一側邊143a之中點與第一光源122之連線C1在底面上之投影線R1與第一側邊143a在底面115上之投影線的夾角θ1介於80度至100度之間。第二側邊143b位於多邊形支撐件143最相鄰第二光源132之側面上。第二側邊143b之中點與第二光源132之連線C2在底面上之投影線R2與第二側邊143b在底面115上之投影線的夾角θ2介於80度至100度之間。

藉由調整第一光源122所發出之光線自多邊形支撐件140之第一側邊143a入射角度，以限定光線自第二側邊143b之出射角度，使其於第二側邊143b所產生之全反射的現象得以減少。相似的，第二光源132所發出之光線於第一側邊143a所產生之全反射的現象也得以減少。由於光線可自第一側邊143a以及第二側邊143b出光，多邊形支撐件140周圍產生陰影之現象得以獲得改善。值得注意的是，雖然上述夾角θ1、θ2介於80度至100度，但並不限定於此。夾角θ1、θ2可為任何可避免光線於多邊形支撐件140之出光面產生全反射之數值。夾角θ1、θ2越接近直角時，全反射現象越低，夾角θ1、θ2較佳係介於85度至95度之間。

請參見第5、6圖。由於多邊形支撐件140用於承載光學膜片20(第2圖)，為了增加多邊形支撐件140之機械強度，可選擇性的設置複數個加強結構145於連結座141與本體143之間，如第6圖所示。在一具體實施例中，二個三角形的加強結構145分別連結於本體143與連結座141之間。

請再次參見第2圖。透過光學透鏡125、135的設置，第一光條120及第二光條130所提供之光線具有較大的視角，此時將產生出光面之光線亮度分布不均勻的現象。為改善此情形，故將隔板150設置於第一光條120與第二光條130之間。詳而言之，請再次參見第3圖。隔板150沿分隔線M設置於基板110上，其中多邊形支撐件140位於相鄰二個隔板150之間。在此實施例中，隔板150之截面為一三角形。隔板150朝遠離基板110之方向V延伸一第二高度H2(第2圖)，其中第二高度H2小於第一高度H1(第2圖)之一半。亦即，第二高度H2小於光學膜片20至基板110之間距之一半。如此一來，隔板150可調整光源出光的光形，改善光線亮度分布不均勻的現象，顯示裝置1的顯像品質將進一步提昇。

運用於顯示裝置1的背光模組的形態不應限制於上述之實施例，以下舉例性的提供背光模組之各種可能的實施方式。

請參照第7、8圖。第7圖顯示本發明第二實施例之背光模組200之部分元件之示意圖，第8圖顯示第7圖中沿b-b截線朝相反於延伸方向V所視之剖面圖。本實施例之背光模組200包括一基板210、一第一光條220、一第二光條230、至少一多邊形支撐件240及複數個隔板250。基板210包括一底面215，其中一分隔線M將基板210定義為一第一區域211及一第二區域213。第一、第二光條220、230分別設置於基板210之第一區域211及第二區域213上。第一光條220包括一第一光源222與一第二光源224排列於其上。第二光條230包括一第三光源232排列於其上。第一光源222、第二光源224及第三光源232可為點光源。

多邊形支撐件240為一透光材質，在一具體實施例中，多邊形支撐件240係由壓克力(PMMA)之材料所組成，但並不限定於此，凡可透光之材質皆可作為本實施例之多邊形支撐件240。多邊形支撐件240包括一連結座241及一本體243。在此實施例中，連結座241與第一光源222、第二光源224及第三光源232等距且位於分隔線M上，其中分隔線M與第一光條220及第二光條230等距。亦即，連結座241之底面係設置於第一光源222、第二光源224及第三光源232之對稱中心上，但並不限至於此。於另一實施例中，連結座24位於分隔線M上，其中分隔線M與第一光條220及第二光條230不等距，且至少一部分之連結座241之底面(連結座241連結基板210之表面)位於第一光源222、第二光源224及第三光源232三點連線所形成之面積之內，如第8圖所示般。本體243設置於連結座241上並朝遠離基板210之方向V延伸一第一高度H3，其中多邊形支撐件240之橫截面之面積沿方向V逐漸減少。

如第8圖所示般，本體243之橫截面上包括一第一側邊243a、一第二側邊243b及一第三側邊243c。第一側邊243a位於多邊形支撐件243最相鄰第一光源222之側面上。第一側邊243a之中點與第一光源222之連線C1在底面上之投影線R1與第一側邊243a在底面215上之投影線的夾角θ1介於80度至100度之間。第二側邊243b位於多邊形支撐件243最相鄰第二光源224之側面上。第二側邊243b之中點與第二光源224之連線C2在底面215上之投影線R2與第二側邊243b在底面215上之投影線的夾角θ2介於80度至100度之間。第三側邊243c位於多邊形支撐件243最相鄰第三光源232之側面上。第三側邊243c之中點與第三光源232之連線C3在底面215上之投影線R3與第三側邊243c在底面215上之投影線的夾角θ3介於80度至100度之間。

藉由本體243之結構特徵，使第一光源222所發出之光線於第二側邊243b、第三側邊243c，第二光源224所發出之光線於第一側邊243a、第三側邊243c，以及第三光源232於第一側邊243a、第二側邊243b所產生之全反射的現象得以減少，於是多邊形支撐件240周圍產生陰影之現象獲得改善。值得注意的是，雖然上述夾角θ1、θ2、θ3介於80度至100度，但並不限定於此。夾角θ1、θ2、θ3越接近直角時，全反射現象越低，夾角θ1、θ2、θ3較佳係介於85度至95度之間。夾角θ1、θ2、θ3可為任何可避免光線於多邊形支撐件240之出光面產生全反射之數值。

請再次參照第7圖。隔板250沿分隔線M設置於基板210上，其中多邊形支撐件240位於相鄰二個隔板250之間。在此實施例中，隔板250之截面為半橢圓形。朝遠離基板110之方向V延伸一第二高度H4，其中第二高度H4小於第一高度H3之一半。

請參照第9、10圖。第9圖顯示本發明第三實施例之背光模組300之部分元件之示意圖，第10圖顯示第9圖中沿c-c截線朝相反於方向V所視之剖面圖。本實施例之背光模組300包括一基板310、一第一光條320、一第二光條330、至少一多邊形支撐件340及複數個隔板350。基板310包括一底面315，其中一分隔線M將底面315定義為一第一區域311及一第二區域312。第一、第二光條320、330分別設置於基板310之第一區域311及第二區域312上。第一光條320包括一第一光源322及一第二光源324排列於其上。第二光條330包括一第三光源332及第四光源334排列於其上。第一光源322、第二光源324、第三光源332及第四光源334可為點光源。

多邊形支撐件340為一透光材質，在一具體實施例中，多邊形支撐件340係由壓克力(PMMA)之材料所組成，但並不限定於此，凡可透光之材質皆可作為本實施例之多邊形支撐件340。多邊形支撐件340包括一連結座341及一本體343。連結座341與第一光源322、第二光源324、第三光源332及第四光源334等距且設置於分隔線M上，其中分隔線M與第一光條320及第二光條330等距。亦即，連結座341之底面位於第一光源322、第二光源324、第三光源332及第四光源334之對稱中心上，但並不限至於此。於另一實施例中，連結座341設置於分隔線M上，其中M與第一光條320及第二光條330不等距，且至少一部分之連結座341之底面(連結座341連結基板310之表面)係位於第一光源322、第二光源324、第三光源332及第四光源334四點連線所形成之面積之內，如第10圖所示般。本體343設置於連結座341上並朝遠離基板310之方向V延伸一第一高度H5，其中多邊形支撐件340之橫截面之面積沿方向V逐漸減少。

如第10圖所示般，本體343包括一第一側邊343a、一第二側邊343b、一第三側邊343c及一第四側邊343d。第一側邊343a位於多邊形支撐件343最相鄰第一光源322之側面上。第一側邊343a之中點與第一光源322之連線C1在底面上之投影線R1與第一側邊343a在底面315上之投影線的夾角θ1介於80度至100度之間。第二側邊343b位於多邊形支撐件343最相鄰第二光源324之側面上。第二側邊343b之中點與第二光源324之連線C2在底面上之投影線R2與第二側邊343b在底面115上之投影線的夾角θ2介於80度至100度之間。第三側邊343c位於多邊形支撐件343最相鄰第三光源332之側面上。第三側邊343c之中點與第三光源332之連線C3在底面315上之投影線R3與第三側邊343c在底面315上之投影線的夾角θ3介於80度至100度之間。第四側邊343d位於多邊形支撐件343最相鄰第四光源334之側面上。第四側邊343d之中點與第四光源334之連線C4在底面315上之投影線R4與第四側邊343d在底面315上之投影線的夾角θ4介於80度至100度之間。

由於本體343之結構特徵，第一光源322、第二光源334、第三光源332與第四光源334所發出之光線於第一側邊343a、第二側邊343b、第三側邊343c及第四側邊343d產生全反射的現象得以減少，於是多邊形支撐件340周圍產生陰影之現象獲得改善。值得注意的是，雖然上述夾角θ1、θ2、θ3、θ4介於80度至100度之間，但並不限定於此。夾角θ1、θ2、θ3、θ4越接近直角時，全反射現象越低，夾角θ1、θ2、θ3、θ4較佳係介於85度至95度之間。夾角θ1、θ2、θ3、θ4可為任何可避免光線於多邊形支撐件340之出光面產生全反射之數值。

請參見第11、12圖。由於多邊形支撐件340’用於承載光學膜片20(第2圖)，為了增加多邊形支撐件340’之機械強度，可選擇性的設置複數個加強結構345於連結座341與本體343之間。第11圖顯示多邊形支撐件340’包括二個三角形的加強結構345分別連結於本體343之相對二側面與連結座341之間。第12圖顯示多邊形支撐件340”包括四個三角形的加強結構345分別連結於本體343之四個側面與連結座341之間。

請再次參照第9圖，隔板350沿分隔線M設置於基板310上，其中多邊形支撐件340位於相鄰二個隔板350之間。在此實施例中，隔板350之截面為一半圓形及一矩形之組合，其中該截面垂直基板310之底面315。隔板350朝遠離基板310之方向V延伸一第二高度H6，其中第二高度H6小於第一高度H5之一半。

請參照第13、14圖。第13圖顯示本發明第四實施例之背光模組400之部分元件之示意圖，第14圖顯示第13圖中沿d-d截線朝相反於方向V所視之剖面圖。本實施例之背光模組400包括一基板410、一第一光條420、一第二光條430、至少一多邊形支撐件440及一隔板450。第一、第二光條420、430分別相對分隔線M之兩側設置於基板410之底面415上。第一光條420包括一第一光源422及一第二光源424排列於其上。第二光條430包括一第三光源432排列於其上。

多邊形支撐件440為一透光材質，在一具體實施例中，本體440係由壓克力(PMMA)之材料所組成，但並不限定於此，凡可透光之材質皆可作為本實施例之多邊形支撐件440。多邊形支撐件440包括一連結座441及一本體443。連結座441之底面位於第一光條420上，並與第一光源422與第二光源424等距，但並不限至於此，連結座441可較接近第一光源422或較接近第二光源424。本體443設置於連結座441上並朝遠離基板410之方向V延伸，其中多邊形支撐件440之橫截面之面積沿方向V逐漸減少。

如第14圖所示般，本體443之橫截面上包括一第一側邊443a、一第二側邊443b及一第三側邊443c。第一側邊443a位於多邊形支撐件443最相鄰第一光源422之側面上。第一側邊443a之中點與第一光源422之連線C1在底面上之投影線R1與第一側邊443a在底面415上之投影線的夾角θ1介於80度至100度之間。第二側邊443b位於多邊形支撐件443最相鄰第二光源424之側面上。第二側邊443b之中點與第二光源424之連線C2在底面415上之投影線R2與第二側邊443b在底面415上之投影線的夾角θ2介於80度至100度之間。第三側邊443c位於多邊形支撐件443最相鄰第三光源432之側面上。第三側邊443c之中點與第三光源432之連線C3在底面415上之投影線R3與第三側邊443c在底面415上之投影線的夾角θ3介於80度至100度之間。

藉由本體443之結構特徵，使第一光源422、第二光源424與第三光源432所發出之光線於本體443內產生全反射的現象得以減少，於是多邊形支撐件440周圍產生陰影之現象獲得改善。值得注意的是，雖然上述夾角θ1、θ2、θ3介於80度至100度，但並不限定於此。夾角θ1、θ2、θ3越接近直角時，全反射現象越低，夾角θ1、θ2、θ3較佳係介於85度至95度之間。夾角θ1、θ2、θ3可為任何可避免光線於多邊形支撐件440之出光面產生全反射之數值。

隔板450沿分隔線M設置於基板410上。在此實施例中，隔板450之截面為一半圓形，其中截面垂直於基板410之底面415。請參照第15圖，第15圖顯示第14圖之S區域中第三光源432之光線強度沿X方向變化圖。受隔板450之遮擋，來自第三光源432之光線穿過分隔線M後，第三光源432之強度即驟減。如此一來，漏光的情形將可改善，使得運用背光模組400之顯示裝置1(第2圖)的顯像品質進一步提昇。

本發明之支撐件面對光源之側面為一平面，因此來自光源之光線得以順利穿過支撐件，減少支撐件周圍產生陰影的情況，進而改善顯示裝置的成像品質。

雖然本發明已以較佳實施例揭露於上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1．．．顯示裝置

10．．．顯示面板

20．．．光學膜片

100．．．背光模組

110．．．基板

111．．．第一區域

113．．．第二區域

115．．．底面

120．．．第一光條

122．．．第一光源

125．．．光學透鏡

130．．．第二光條

132．．．第二光源

135．．．光學透鏡

140、140’．．．多邊形支撐件

141．．．連結座

143．．．本體

143a．．．第一側邊

143b．．．第二側邊

145．．．加強結構

150．．．隔板

200．．．背光模組

210．．．基板

211．．．第一區域

213．．．第二區域

215．．．底面

220．．．第一光條

222．．．第一光源

224．．．第二光源

230．．．第二光條

232．．．第三光源

240．．．多邊形支撐件

241．．．連結座

243．．．本體

243a．．．第一側邊

243b．．．第二側邊

243c．．．第三側邊

250．．．隔板

300．．．背光模組

310．．．基板

311．．．第一區域

313．．．第二區域

315．．．底面

320．．．第一光條

322．．．第一光源

324．．．第二光源

330．．．第二光條

332．．．第三光源

334．．．第四光源

340、340’、340”．．．多邊形支撐件

341．．．連結座

343．．．本體

343a．．．第一側邊

343b．．．第二側邊

343c．．．第三側邊

343d．．．第四側邊

350．．．隔板

400．．．背光模組

410．．．基板

415．．．底面

420．．．第一光條

422．．．第一光源

424．．．第二光源

430．．．第二光條

432．．．第一光源

440．．．多邊形支撐件

441．．．連結座

443．．．本體

443a．．．第一側邊

443b．．．第二側邊

443c．．．第三側邊

450．．．隔板

M．．．分隔線

C1、C2、C3、C4．．．連線

R1、R2、R3、R4．．．投影線

V．．．方向

θ1、θ2、θ3、θ4．．．夾角

H1、H3、H5．．．第一高度

H2、H4、H6．．．第二高度

S．．．區域

第1圖顯示習知技術之背光模組之部分結構示意圖；

第2圖顯示本發明較佳實施例之顯示裝置；

第3圖顯示本發明之第一實施例之背光模組之部分元件之示意圖；

第4圖顯示第3圖中沿a-a截線朝相反於方向V所視之剖面圖；

第5圖顯示本發明之第一實施例之支撐件之示意圖；

第6圖顯示本發明之第一實施例之支撐件之另一實施例之示意圖；

第7圖顯示本發明之第二實施例之背光模組之部分元件之示意圖；

第8圖顯示第7圖中沿b-b截線朝相反於方向V所視之剖面圖；

第9圖顯示本發明之第三實施例之背光模組之部分元件之示意圖；

第10顯示第9圖中沿c-c截線朝相反於方向V所視之剖面圖；

第11圖顯示本發明之第三實施例之支撐件之另一實施例之示意圖；

第12圖顯示本發明之第三實施例之支撐件之另一實施例之示意圖；

第13圖顯示本發明之第四實施例之背光模組之部分元件之示意圖；

第14圖顯示第13圖中沿d-d截線朝相反於延伸方向V所視之剖面圖；以及

第15圖顯示第14圖之S區域中第三光源之光線強度沿X方向之變化圖。