TW201409120A - 顯示器 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種顯示器，包括：一顯示面板；一導光板，係設於該顯示面板之一面，並具有一第一入光面；以及一第一發光單元，係組設於該導光板之該第一入光面，該第一發光單元包括：複數個第一發光二極體；其中，該複數個第一發光二極體之出光面係分別與該導光板之該第一入光面呈一角度，該角度係介於2度至60度之間。

Description

顯示器

本發明係關於一種顯示器，尤指一種調整發光二極體之出光面與導光板之入光面間之角度，以改善有效發光區域及實現窄邊框化之顯示器。

目前，LED背光模組設計可分為適合筆記型電腦訴求輕薄的側光式設計(side-view)，或是需要較大混光空間的直下式設計(top-view)，後者多用在大尺寸面板的設計上。LED背光模組設計可分為：適合筆記型電腦等小尺寸顯示器所訴求輕薄的側光式設計(side-view)，或是需要較大混光空間的直下式設計(top-view)，後者多用在大尺寸顯示器上。

大尺寸顯示器之側光式LED背光模組(BLU)，係使用一長條LED燈條，且此燈條長度與導光板(light guide plate,LGP)之長邊或短邊相同。因此，LED數量係與LED燈條長度成正比；而LED數量愈多，成本越高。再者，直下式設計熱量高，其散熱問題需使用金屬核心的印刷電路板(metal core printed circuit board,MCPCB)來解決，導致耗費成本增加。並且，LED燈條是以螺絲鎖之組裝方式，組裝過程費時，導致製程時間延長。

為了滿足混光均勻性，一般顯示器之混光距離較長，無法實現窄邊框之顯示器。若製成窄邊框之顯示器，為了 改善入光亮暗問題，需增加LED數量，或於導光板之入光處作微結構設計；然而，此兩種方式皆會增加製造成本。

因此，目前亟需發展一種薄形化、輕量化、及窄邊框化之顯示器，使側光式設計應用於大尺寸顯示器，解決散熱問題並降低成本。

本發明之主要目的係在提供一種顯示器，俾能改善有效發光區域及實現窄邊框化。

為達成上述目的，本發明提供一種顯示器，包括：一顯示面板；一導光板，係設於該顯示面板之一面，並具有一第一入光面；以及一第一發光單元，係組設於該導光板之該第一入光面，該第一發光單元包括：複數個第一發光二極體；其中，該複數個第一發光二極體之出光面係分別與該導光板之該第一入光面呈一角度，該角度係介於2度至60度之間。其中，發光二極體數量皆可依所需之顯示器、與實際混光情形來調整。

其中，該複數個第一發光二極體之出光面與該導光板之該第一入光面所呈之該角度可為彼此相同或相異，亦可呈對稱之角度設計。例如：在一發光單元為三個發光二極體之狀態下，該角度從左至右依序為：向左傾斜25°、水平之180°、及向右傾斜25°。因此，該角度可視顯示器尺寸、及所需之發光強弱區域而做調整。

在該角度為彼此相同之情況下，本發明之顯示器可更包括：一第二發光單元，包括：複數個第二發光二極體，該第二發光單元可組設於該導光板之該第一入光面；且該複數個第二發光二極體之出光面與該導光板之該第一入光面所呈之該角度(介於2度至60度)可為彼此相同或相異；其中，該複數個第二發光二極體之出光面方向係不同於該複數個第一發光二極體之出光面方向。

於此，第一發光單元與第二發光單元之出光面間可呈另一角度。例如：第一發光單元之複數個第一發光二極體之角度皆為向左傾斜25°，第二發光單元之複數個第二發光二極體之角度皆為向右傾斜25°，第一發光單元與第二發光單元之出光面間呈130°。

或者，該導光板更具有一第二入光面，且該第二發光單元係組設於該導光板之該第二入光面；其中，該複數個第二發光二極體之出光面係分別與該導光板之第二入光面呈一角度，該角度範圍介於2度至60度之間。

或者，該複數個第二發光二極體之出光面係平行於該導光板之該第一入光面；其中，部分該複數個第二發光二極體係與該複數個第一發光二極體交互設置。

此外，相鄰之該複數個第一發光二極體或該第二發光二極體之間距可為相同或相異；在相異之情況下，例如：該複數個第一發光二極體之出光面與該導光板之該第一入光面間之該角度係由中心向兩端遞增。該間距可視顯示器 尺寸、混光均勻度(即，亮區及暗區之分佈)、及所需之發光強弱區域而做適當地調整。

再者，本發明之顯示器，可更包括：一第三發光單元，係組設於該導光板之該第一入光面，且該第三發光單元包括：複數個第三發光二極體，該複數個第三發光二極體之出光面係平行於該導光板之該第一入光面；其中，該第三發光單元係設置於該第一發光單元與該第二發光單元之間。

本發明之顯示器可更包括：複數個透鏡，係分別組設於該複數個發光二極體上，以加強光線聚焦或改變出光角度。例如：在一顯示器具有第一、第二、及第三發光二極體之狀況下，其中複數個第三發光二極體上皆設置有一透鏡。

據此，本發明之顯示器可應用於側光式之大尺寸顯示器，產生之熱量較低，故不需使用金屬核心的印刷電路板，可使用軟性印刷電路板(flexible printed circuit,FPC)，亦不需特別設計散熱零件；若使用軟性印刷電路板，可避免螺絲鎖之組裝方式，僅用膠帶固定即可，節省組裝時間及製程成本。據此，藉由調整發光二極體之出光面與導光板之入光面間之角度，可有效縮小混光區域，減少暗區並改善混光均勻度，且可減少顯示器所使用之發光二極體數量。據此，本發明之顯示器為一種薄形化、輕量化、及窄邊框化之顯示器，且邊框厚度可小於2 mm。

圖1係一習知大尺寸顯示器之混光示意圖。其中，發光二極體3之出光面31皆與導光板之入光面2平行，顯示面板1之有效發光區11a、混光區12係如圖所示；混光區12a中包括亮區121及暗區122。

實施例1

圖2A係一本實施例之顯示器示意圖，本實施例以31.5”之顯示器為例，但不限於此。其中，該顯示器為單短邊入光方式，發光二極體係設置於導光板之一入光面，發光二極體之出光面分別與該導光板之入光面呈一角度，其中，角度範圍介於2度至60度之間。在本實施例中，發光二極體分為兩組，第一組：發光二極體32之出光面31與導光板入光面2皆呈向下傾斜之25°角，組設位置相對於顯示面板1右上側，如圖2B所示；第二組：發光二極體33之出光面31與導光板入光面2皆呈向上傾斜之25°角，組設位置相對於顯示面板1右下側，如圖2C所示。兩組中之發光二極體32,33間皆等距，第一組與第二組間係有一預定距離，且第一組發光二極體32之出光面31與第二組發光二極體33之出光面31皆呈130°角。

光分佈情形如圖2A線段所示，由放大圖2B及2C中可看出原有效發光區11a(虛線區域)，與改善之有效發光區11b(實線區域)，其混光區寬度也從10.05mm(原混光區12a)縮小至2.95mm(改善之混光區12b)，有效縮短混光距離，而暗區122也明顯縮小，故可減少設置之發光二極體數量。

實施例2

圖3A係一顯示器示意圖。其中，該顯示器為雙短邊入光方式，發光二極體分為兩組，第一組：發光二極體32之出光面31與導光板入光面2皆呈向下傾斜之25°角，組設位置相對於顯示面板1右上側，如圖3B所示；第二組：發光二極體33之出光面31與導光板入光面2皆呈向上傾斜之25°角，組設位置相對於顯示面板1左下側，如圖3C所示。兩組中之發光二極體32,33間皆等距，第一組發光二極體32之出光面31與第二組發光二極體33之出光面31皆呈130°角。

光分佈情形如圖3A線段所示，由放大圖3B及3C中可看出原有效發光區11a(虛線區域)，與改善之有效發光區11b(實線區域)，其混光區寬度也從10.05mm(原混光區12a)縮小至2.95mm(改善之混光區12b)，有效縮短混光距離，故可減少設置之發光二極體數量。

實施例3

圖4A係一顯示器示意圖。其中，該顯示器為單長邊入光方式，發光二極體分為三組，第一組：發光二極體32之出光面31與導光板入光面2皆呈向右傾斜之25°角，組設位置相對於顯示面板1右下側，如圖4B所示；第二組：發光二極體33之出光面31與導光板入光面2皆呈向左傾斜之25°角，組設位置相對於顯示面板1左下側，如圖4D所示；第三組：發光二極體34之出光面31與導光板入光面2平行，組設位置相對於顯示面板1正下側，且每個發光二極體34上都設置有一透鏡4，如圖4C所示。三組中之發光二極體32,33,34 間皆等距，其中第三組之發光二極體34間之距離較其他兩組緊密；且第一組發光二極體32之出光面31與第二組發光二極體33之出光面31皆呈130°角。

光分佈情形如圖4A線段所示，顯示面板1中間之光強度較大，且由放大圖4B、4C、及4D中可看出改善之有效發光區11b，混光區12b明顯較窄。

實施例4

圖5A係一顯示器示意圖。其中，該顯示器為單長邊入光方式，發光二極體分為三組，第一組：發光二極體32之出光面31與導光板入光面2皆呈向右傾斜，組設位置相對於顯示面板1右下側，如圖5B所示；第二組：發光二極體33之出光面31與導光板入光面2皆呈向左傾斜，組設位置相對於顯示面板1左下側，如圖5D所示；第三組：發光二極體34之出光面31與導光板入光面2平行，組設位置相對於顯示面板1正下側，如圖5C所示，且放置角度以第三組作為對稱軸，右側第一組及左側第二組之旋轉角度皆向顯示面板1之兩端，由2°逐漸遞增至30°。在本實施例中，所有的發光二極體32,33,34間皆等距。

光分佈情形如圖5A線段所示，由放大圖5B、5C、及5D中可看出原有效發光區11a(虛線區域)，與改善之有效發光區11b(實線區域)，其混光區寬度也從10.05mm(原混光區12a)縮小至2.95mm(改善之混光區12b)，有效縮短混光距離，故可減少設置之發光二極體數量。

實施例5

圖6A係一顯示器示意圖。其中，該顯示器為單長邊入光方式，發光二極體分為兩組，如圖6B、6C、及6D所示，第一組：發光二極體32之出光面31與導光板入光面2皆呈平行之180°角；第二組：以中央發光二極體(與導光板入光面2平行)為對稱軸，左右側發光二極體與導光板入光面各呈向左及向右傾斜之25°角；組設位置請參照圖6A，顯示面板1下側之兩端皆組設第二組，相鄰之第二組中間穿插有第一組，且組中之發光二極體間距皆相同，相鄰兩組之間距也都相等。

光分佈情形如圖6A線段所示，由放大圖6B、6C、及6D中可看出原有效發光區11a(虛線區域)，與改善之有效發光區11b(實線區域)，其混光區寬度也從10.05mm(原混光區12a)縮小至2.95mm(改善之混光區12b)，有效縮短混光距離，故可減少設置之發光二極體數量。

上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

1‧‧‧顯示面板

11a,11b‧‧‧有效發光區

12,12a,12b‧‧‧混光區

121‧‧‧亮區

122‧‧‧暗區

2‧‧‧導光板之入光面

3‧‧‧發光二極體

31‧‧‧發光二極體之出光面

32‧‧‧第一組發光二極體

33‧‧‧第二組發光二極體

34‧‧‧第三組發光二極體

4‧‧‧透鏡

圖1係一習知大尺寸顯示器之混光示意圖。

圖2A係本發明實施例1之顯示器示意圖。

圖2B係圖2A之顯示器B區之放大圖。

圖2C係圖2A之顯示器C區之放大圖。

圖3A係本發明實施例2之顯示器示意圖。

圖3B係圖3A之顯示器B區之放大圖。

圖3C係圖3A之顯示器C區之放大圖。

圖4A係本發明實施例3之顯示器示意圖。

圖4B係圖4A之顯示器B區之放大圖。

圖4C係圖4A之顯示器C區之放大圖。

圖4D係圖4A之顯示器D區之放大圖。

圖5A係本發明實施例4之顯示器示意圖。

圖5B係圖5A之顯示器B區之放大圖。

圖5C係圖5A之顯示器C區之放大圖。

圖5D係圖5A之顯示器D區之放大圖。

圖6A係本發明實施例5之顯示器示意圖。

圖6B係圖6A之顯示器B區之放大圖。

圖6C係圖6A之顯示器C區之放大圖。

圖6D係圖6A之顯示器D區之放大圖。

1‧‧‧顯示面板

11a,11b‧‧‧有效發光區

12,12a,12b‧‧‧混光區

121‧‧‧亮區

122‧‧‧暗區

2‧‧‧導光板之入光面

31‧‧‧發光二極體之出光面

32‧‧‧第一組發光二極體

33‧‧‧第二組發光二極體

Claims (13)

1. 一種顯示器，包括：一顯示面板；一導光板，係設於該顯示面板之一面，並具有一第一入光面；以及一第一發光單元，係組設於該導光板之該第一入光面，該第一發光單元包括：複數個第一發光二極體；其中，該複數個第一發光二極體之出光面係分別與該導光板之該第一入光面呈一角度，該角度係介於2度至60度之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器，其中，該複數個第一發光二極體之出光面與該導光板之該第一入光面所呈之該角度係為彼此相同。
3. 如申請專利範圍第2項所述之顯示器，其中，相鄰之該複數個第一發光二極體之間距係為相同。
4. 如申請專利範圍第2項所述之顯示器，更包括：一第二發光單元，包括：複數個第二發光二極體；其中，該複數個第二發光二極體之出光面方向係不同於該複數個第一發光二極體之出光面方向。
5. 如申請專利範圍第4項所述之顯示器，其中，該第二發光單元係組設於該導光板之該第一入光面；且該複數個第二發光二極體之出光面係分別與該導光板之第一入光面呈一角度，該角度係介於2度至60度之間。
6. 如申請專利範圍第5項所述之顯示器，其中，該複數個第二發光二極體之出光面與該導光板之該第一入光面所呈之該角度係為彼此相同。
7. 如申請專利範圍第4項所述之顯示器，該導光板更具有一第二入光面，且該第二發光單元係組設於該導光板之該第二入光面；其中，該複數個第二發光二極體之出光面係分別與該導光板之第二入光面呈一角度，該角度範圍介於2度至60度之間。
8. 如申請專利範圍第5項所述之顯示器，更包括：一第三發光單元，係組設於該導光板之該第一入光面，且該第三發光單元包括：複數個第三發光二極體，該複數個第三發光二極體之出光面係平行於該導光板之該第一入光面；其中，該第三發光單元係設置於該第一發光單元與該第二發光單元之間。
9. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器，其中，該複數個第一發光二極體之出光面與該導光板之該第一入光面間之該角度係為彼此相異。
10. 如申請專利範圍第9項所述之顯示器，其中，該複數個第一發光二極體之出光面與該導光板之該第一入光面間之該角度係由中心向兩端遞增。
11. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器，其中，相鄰之該複數個第一發光二極體之間距係不相同。
12. 如申請專利範圍第5項所述之顯示器，其中，部分該複數個第二發光二極體係與該複數個第一發光二極體交互設置。
13. 如申請專利範圍第8項所述之顯示器，更包括：複數個透鏡，係分別組設於該複數個第一發光二極體、該複數個第二發光二極體、或該複數個第三發光二極體上。