TW202020540A - 背光模組 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露一種背光模組，其包含一導光板、一波長轉換層及一不透光層。該導光板具有一出光面及一側表面，該出光面具有一側邊，該側表面鄰接該側邊，該出光面包含一中間部分及一邊緣部分，該邊緣部分沿著該側邊延伸。該波長轉換層覆蓋該中間部分。該不透光層覆蓋該邊緣部分，使得該導光板內的光線不會接經由該邊緣部分射出而成為背光。

Description

背光模組
本發明關於一種背光模組，尤指一種使用導光板之背光模組。
許多背光模組使用導光板導引光線以提供例如但不限於一液晶顯示面板平面背光。然而，導光板的側面也會反射光線，使得出光面周圍部分亮度提高。此情形於使用量子點膜的背光模組中，該背光模組的周圍部分還會有偏藍的現象，影響影像顯示。當顯示器採用窄邊框設計時，前述發亮、偏藍的現象原則上難以透過顯示器的邊框來遮蔽。
鑑於先前技術中的問題，本發明之一目的在於提供一種背光模組，利用一不透光層避免其導光板內的光線直接經由導光板的出光面的邊緣部分射出導光板，進而抑制出光面周圍部分發亮或偏藍的現像。
根據本發明之背光模組包含一導光板、一波長轉換層及一不透光層。該導光板具有一出光面及一側表面，該出光面具有一側邊，該側表面鄰接該側邊，該出光面包含一中間部分及一邊緣部分，該邊緣部分沿著該側邊延伸。該波長轉換層覆蓋該中間部分。該不透光層覆蓋該邊緣部分。藉此，該不透光層能避免該導光板內的光線直接經由該邊緣部分射出該導光板，進而抑制該出光面相鄰於該側邊的部分發亮或偏藍的現像。
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。
請參閱圖1至圖3。根據一實施例之一顯示裝置1包含一前框12、一背蓋14、一液晶面板16、一背光模組18及一控制模組20。前框12與背蓋14銜接形成一容置空間以容置其他構件。前框12具有一窗口122，液晶面板16經由窗口122露出。液晶面板16於實作上可由一般液晶顯示器之液晶面板實作，不另贅述。背光模組18設置於液晶面板16下方，以提供液晶面板16顯示影像所有背光。控制模組20與液晶面板16及背光模組18電連接，以控制液晶面板16及背光模組18之運作。為簡化圖式，控制模組20以一方塊表示於圖2中且其與液晶面板16及背光模組18之電連接(例如透過軟排線實現)亦予以省略，控制模組20於實作上可由一般液晶顯示器之控制模組(包含電源控制電路及信號控制電路，且可透過一或多個電路板實現)實作，不另贅述。
請併參閱圖4及圖5。於本實施例中，背光模組18包含一邊框180、一底板182、一導光板184、一光源186、一波長轉換層188、一反射層190及至少一光學膜片192 (以單一結構件表示於圖中，以簡化圖式)。邊框180與底板182銜接形成一容置空間以容置其他構件，邊框180形成一窗口1802，窗口1802可略大於前框12的窗口122。導光板184設置於底板182上方並具有一出光面1842、相對於出光面1842之一背面1844、一第一側表面1846及相對於第一側表面1846之一第二側表面1848，出光面1842對著窗口1802。光源186 (例如但不限於包含複數個LED之光條)朝向第二側表面1848設置，使得光源186發射之光線能經由第二側表面1848進入導光板184。波長轉換層188設置於出光面1842上方。導光板184內的光線經由導光板184的導引(例如於背面1844上設置反射結構，例如背面1844形成凹點，或於背面1844上印刷反射網點)以經由出光面1842射出導光板184，並進入波長轉換層188。
波長轉換層188能將部分的光線轉換為不同的波長，使得轉換後的光線及未轉換的光線混合後形成所需的背光；例如未轉換的光線為藍光，轉換後的光線為紅光及綠光，混合後形成白色的背光。於實作上，波長轉換層188可由包含複數個量子點或螢光粉之膜片實作，例如一般的量子點膜片。反射層190設置於背面1844與底板182之間，可增加導光板184內的光線經由出光面1842出光效率；於實作上，反射層190得以片材實作，或為於背面1844或底板182上之塗佈層。該至少一光學膜片192設置於波長轉換層188上方，可增進背光的均勻度。最後，背光經由邊框180的窗口1802射出背光模組18以提供給液晶面板16利用。
此外，出光面1842具有一側邊1842a，第一側表面1846鄰接側邊1842a。出光面1842包含一中間部分1842b及一邊緣部分1842c (於圖5中均以虛線框示意其範圍)，邊緣部分1842c沿著側邊1842a延伸，波長轉換層188覆蓋中間部分1842b。背光模組18還包含一不透光層194，覆蓋邊緣部分1842c；藉此，不透光層194能避免導光板184內的光線自第一側表面1846朝向邊緣部分1842c直接經由邊緣部分1842c射出導光板184，進而抑制出光面1842相鄰於側邊1842a的部分(或謂靠近邊框180的部分)發亮或偏藍的現像。於實作上，不透光層194位於前框12之正下方(或謂前框12完整遮蔽不透光層194)，亦即當未組裝液晶面板16時，自顯示裝置1正前方原則上仍不會經由窗口122觀察到不透光層194。不透光層194可為反光材質或吸光材質，或兼具兩者性質的材料，此皆可由習知的反光材質或吸光材質實現，不另贅述。當不透光層194具有反射性質時，可提升光線利用率；當不透光層194具有吸光性質時，可抑制背光模組18鄰近邊框180的出光亮度。
如圖3所示，於本實施例中，波長轉換層188亦覆蓋邊緣部分1842c且位於不透光層194與出光面1842之間，不透光層194舉例為一反射層，其透過膠黏或印刷等方式附著於波長轉換層188上。背光模組18還包含另一波長轉換層196，正對第一側表面1846設置。波長轉換層196黏著於底板182的側牆上，但實作上亦可直接附著於第一側表面1846。藉此，例如導光板184內朝向第一側表面1846行進的光線L1 (以箭頭表示於圖3中)經由第一側表面1846射出導光板184後，經波長轉換層196反射(或謂經底板182的側牆的反射)再次經由第一側表面1846進入導光板184。此時光線L2可包含已經過波長轉換層196轉換的部分及未被轉換的部分。
光線L2朝向不透光層194行進並經由出光面1842射出導光板184後，經過波長轉換層188 (對應邊緣部分1842c的部分)並為不透光層194反射，而再次經由波長轉換層188進入導光板184。此時光線L3包含經過波長轉換層196、188轉換的光線。之後，光線L3經由出光面1842射出導光板184後，又穿過波長轉換層188 (對應中間部分1842b的部分)，以作為液晶面板16的背光L4。於本實施例中，光線L1至背光L4已經過多次波長轉換，故背光L4視覺上不再偏藍。此外，光線L3射出出光面1842的位置相對於光線L2射出出光面1842的位置偏離側邊1842a，此有助於避免靠近邊框180處的背光過亮。
於實作上，不透光層194可改設置於波長轉換層188與出光面1842之間，如圖6所示；此時不透光層194可透過膠黏或印刷等方式附著於波長轉換層188或導光板184上。又，如圖7所示，不透光層194直接覆蓋邊緣部分1842c，故波長轉換層188可不覆蓋邊緣部分1842c，且不透光層194透過膠黏或印刷等方式附著於邊緣部分1842c上。另外，於實作上，波長轉換層196亦可改為設置一不透光層，其圖示可直接參閱圖3所示者。此不透光層可為反光材質或吸光材質，或兼具兩者性質的材料，此皆可由習知的反光材質或吸光材質實現，不另贅述。當此不透光層具有反射性質時，可提升光線利用率；當此不透光層具有吸光性質時，可抑制背光模組18鄰近邊框180的出光亮度。於實作上，背光模組18亦可兼具上述兩者，例如背光模組18可更包含一不透光層，設置於波長轉換層196與底板182的側牆之間。
另外，如圖3及圖5所示，於本實施例中，背光模組18為側光式背光模組，光源186發射之光線經由第二側表面1848進入導光板184，由於第一側表面1846與第二側表面1848位於出光面1842之相對兩則，所以會有不少部分的光線朝向第二側表面1848行進。然而，也會有些光線會朝向位於出光面1842另外兩側之側表面行進，故背光模組18亦可於此另外兩側設置前述之不透光層194及波長轉換層196 (或其變化之結構)。
此外，於實作上，背光模組18亦可使用直下式光源而成為直下式背光模組。如圖8及圖9所示，根據另一實施例之顯示裝置之一背光模組38使用一直下式光源386 (例如但不限於包含一電路板及設置於其上之複數個LED)。為簡化說明及圖式，除了光源186、386不同外，背光模組38與背光模組18結構大致相同，故背光模組38沿用背光模組18之元件符號；關於背光模組38之其他說明，可直接參照背光模組18及其變化之相關說明，不另贅述。於背光模組38中，光源386朝向導光板184的背面1844設置，光源386發射之光線能經由背面1844進入導光板184。其中，背光模組38之導光板184及背光模組18之導光板184均是用於導引進入導光板的光線，故均具有相同的技術概念，但兩者於結構上因光線進入導光板的方向不同而可能有所不同，此不同處可由習知用於側光式背光模組及直下式背光模組的導光板而得知，不另贅述。此外，反射層190可配合光源386的發光點(即LED)形成鏤空以避免干涉而能設置於光源386上，或光源386上直接形成反射結構(例如於電路板上塗佈反射層)以省略反射層190；為簡化圖式，圖8中不顯示前述反射層190或反射結構。
於此實施例中，背光模組38之導光板184具有四個側表面3846a~d，導光板184之出光面3842包含一中間部分3842a及圍繞中間部分3842a之四個邊緣部分3842b~e，邊緣部分3842b~e分別對應側表面3846a~d。背光模組38包含四個不透光層404，分別覆蓋該四個邊緣部分3842b~e。背光模組38還包含四個波長轉換層406，分別正應該四個側表面3846a~d設置。導光板184內靠近側表面3846a~d的光線可能會朝向側表面3846a~d行進，同樣的，如前文中關於背光模組18之不透光層194、波長轉換層196對光線的作用說明，朝向側表面3846a~d行進的光線可被對應的波長轉換層406反射回導光板184後，再被對應的不透光層404反射，最後經出光面3842射出導光板184。其光路細節可直接參照前文相關說明，不另贅述。藉此，不透光層404能避免導光板184內的光線自側表面3846a~d朝向邊緣部分3842b~e直接經由邊緣部分3842b~e射出導光板184，進而抑制出光面3842靠近邊框180的部分發亮或偏藍的現像。 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:顯示裝置 12:前框 122:窗口 14:背蓋 16:液晶面板 18、38:背光模組 180:邊框 1802:窗口 182:底板 184:導光板 1842、3842:出光面 1842a:側邊 1842b、3842a:中間部分 1842c、3842b~e:邊緣部分 1844:背面 1846、1848、3846a~d:側表面 186、386:光源 188:波長轉換層 190:反射層 192:光學膜片 194、404:不透光層 196、406:波長轉換層 20:控制模組 L1、L2、L3:光線 L4:背光
圖1為根據一實施例之一顯示裝置之示意圖。 圖2為圖1中顯示裝置之爆炸圖。 圖3為圖1中顯示裝置沿線X-X之剖面圖。 圖4為圖2中顯示裝置之背光模組之爆炸圖。 圖5為圖4中背光模組之導光板之俯視圖。 圖6為根據另一實施例之顯示裝置之剖面圖。 圖7為根據另一實施例之顯示裝置之剖面圖。 圖8為根據另一實施例之顯示裝置之剖面圖。 圖9為圖8中顯示裝置之背光模組之導光板之俯視圖。
1:顯示裝置
12:前框
122:窗口
14:背蓋
16:液晶面板
18:背光模組
180:邊框
1802:窗口
182:底板
184:導光板
1842:出光面
1842a:側邊
1842b:中間部分
1842c:邊緣部分
1844:背面
1846、1848:側表面
186:光源
188:波長轉換層
190:反射層
192:光學膜片
194:不透光層
196:波長轉換層
L1、L2、L3:光線
L4:背光

Claims (11)

  1. 一種背光模組，包含： 一導光板，具有一出光面及一第一側表面，該出光面具有一側邊，該第一側表面鄰接該側邊，該出光面包含一中間部分及一邊緣部分，該邊緣部分沿著該側邊延伸； 一波長轉換層，覆蓋該中間部分；以及 一第一不透光層，覆蓋該邊緣部分。
  2. 如請求項1所述之背光模組，其中該第一不透光層為反光材質或吸光材質。
  3. 如請求項1所述之背光模組，其中該波長轉換層覆蓋該邊緣部分且位於該第一不透光層與該出光面之間。
  4. 如請求項1所述之背光模組，其中該波長轉換層覆蓋該邊緣部分，該第一不透光層位於該波長轉換層與該出光面之間。
  5. 如請求項1所述之背光模組，更包含一第二不透光層，正對該第一側表面設置。
  6. 如請求項5所述之背光模組，其中該第二不透光層為反光材質或吸光材質。
  7. 如請求項1所述之背光模組，更包含另一波長轉換層，正對該第一側表面設置。
  8. 如請求項1所述之背光模組，更包含一光源，其中該導光板具有一第二側表面，該光源朝向該第二側表面設置。
  9. 如請求項8所述之背光模組，其中該第一側表面與該第二側表面位於該出光面之相對兩則。
  10. 如請求項1所述之背光模組，更包含一光源，其中該導光板具有相對於該出光面之一背面，該光源朝向該背面設置。
  11. 如請求項1所述之背光模組，其中該波長轉換層包含複數個量子點。
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