TW539889B - Backlight unit of bi-directional irradiation for liquid crystal display device - Google Patents

Description

539889 五、發明說明（1) 〈發明之範圍〉 本發明是有關一種用於液晶顯示器（1 i q u i d c r y s t a 1 d l s p 1 a y，L C D )之背光單元，特別是有關一種能夠作雙向 照射(bi-directional irradiation )之背光單元，其所 放射至光導板（1 i g h t g u i d e p 1 a ΐ e )之光線，可同時放 射至光導板上、下所安置的液晶顯示器者。

〈先前技藝之描述〉 在廣為周知之技術中，液晶顯示器係一種典型的電子 顯示器；相對.於另一種被廣泛熟知及應用、具代表性之顯

示器--陰極射線管（c a t h 〇 d e r a y ΐ u b e，C R T )，液晶 顯示器較之更輕、更薄、體積更小、以及消耗更少能源。 液晶顯示器與陰極射線管不同，液晶顯示器並非一種發光 元件；因此於液晶顯示板（L C D p a n e 1 )之背後必須具有 一附加光源，以形成一可見的影像於液晶顯示板之屏幕 上；目前，一般都使用具有營光燈管（fluorescent lamp )之背光單元作為液晶顯示器之光源。

第1圖至第3圖所示為習見之背光單元。第1圖係習見 背光單元之剖面圖，第2圖所示為習見背光單元之光導板 之兩個實施例立體示意圖，第3圖顯示出習見背光單元之 光導板之運作情況。 根._據第1圖至第3圖，習見之背光單元其具有兩個螢光 燈管2，形成於液晶顯示板2 0之兩端附近，以向液晶顯示 板20發光；每一螢光燈管2之外圍有燈管反射器6 ( lamp r e f 1 e c ΐ 〇 r s )圍繞著；該兩個對向之反射器6將螢光燈管2

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^生之光反射至兩者之間；先導板4係安裝於兩者之間的 工間’且其兩側端與螢光燈管2緊密連接之空間中，並與 液晶顯示板20背部隔開；光導板4將由燈管反射器6反射之 光線均勻地分散，因此形成一表面光（surface Hght) 方；其面向液晶顯不板2 〇之整個上表面。 光導板4具有印刷或切成的之圖樣“（pHnted〇r V~CUt patterns )形成於其下表面；入射到圖樣4a之光線 =被往上反射，然後於光導板4之上表面形成表面光。光 導板4之上表面係完全地與散射板10 (cHffusion Piate) 接觸，同時，光導板4之相對較低平面係與反射板8 (reflecting plate )緊貝占。 反射板8不但防止了射入光導板4之光線往下外洩，更 可將光線反射至光導板4之上表面；散射板丨〇最少由_岸 體組成，可提高入射至液晶顯板2 〇之光線之均勻产。曰 此外，内分光板12及外分光板14 (prism 一起配置於散射板10上，因此可用作改變光線路徑成^ 度及1 8 0度。然而，分光板1 2及1 4於習見之背光單元中、、： 非必要的。 並 而且，一遮蓋板16 (cover Plate)係安裝於外分 板14上；遮蓋板16不但保護形成有三角形或半圓形溝77抑” 外分光_·板1 4，使之免受環境損傷，而且使入射…之 板20之光線之均勻度提高。上述背光單元之元件皆被 : 1 8 ( mo 1 d frame )所容納及支撐。 ’果架 於習見之背光單元中，對向之燈管反射器6將螢光燈

督2、⑶ 走之光線反射；接著，被反射的光線藉著光導板4上 儀4 > a ’於光導板4之上表面幵y成表面光。也就是，圖 昤此=射入光導板4之光線均勻地分散，同時籍由反射板8 予液ί f往下外洩。其次，表面光係通過散射板1 0而提供 % _示板20，以產生一特定之影像於液晶顯示板2〇之 屏幕 上 ， 圖樣4a分散之光線再被散射板10均句 後當通過分光板1 2及1 4時改變其路徑，佶夕+士 打於、、右s w κ ι蜜直地 J万、液晶顯示板20上。 如上所述，習見之背光單元只可作單向照射。因此 當需要能夠作雙向照射之背光單元時，於此習見技述中 有採納兩個光導板並插入反射板；此一習見之雙向照射隹 背光單元’由於使用兩個光導板及反射板，反而使其鱗太 及重量增加；更可惜的是，此種背光單元可能會 j、積 曰代低雙6 照射之效能，以及引起比習見單向照射之背光覃；$ 7 — 叮〜％更多之 缺點。 < 〈發明之總綸〉 有鑑於此，本發明之目的係提供一種背光單一 用單一光導板時，在不需要習見之反射板之情況下 產生雙向表面光。 本發明之另一目的是要得到一種具有複數個 樣形成—於光導板上之雙向照射背光單元。 依本發明之雙向照射背光單元，使用於上、 示板之間，包括：至少一個容納於一個模架 化 亦即是，被 於使 能约 之孔洞陶 下液 l(X f 中之螢光燈管（fluorescent lamp)以產生rame %、''泉；至少

第7頁 539889 五、發明說明（4) 一個燈管反射器（1 a m p r e f 1 e c t 〇 r )圍繞於螢光燈管外以 反射由螢光燈管所產生之光線；安裝於上、下液晶顯示板 間、靠近螢光燈管之光導板，其具有複數個形成於中央平 面之孔洞圖樣，此孔洞圖樣將由燈管反射器所反射之光線 分散，產生向上及向下之雙向表面光；以及，上、下散射 板，每一散射板皆安裝於光導板及每一液晶顯示板之間， 以使由光導平面產生之雙向表面光均勻化。 光導板之孔洞圖樣間最好互相分隔，於光導板之中央 水平面上成縱向及橫向排列；每一孔洞圖樣都可能具有呈 圓形或多邊形之截面；而且，每一孔洞圖樣之直徑或分佈 距離亦可能不同。 本發明之背光單元亦可包括：上、下分光板，每一分 光板皆安裝於每一散射板與每一液晶顯示板之間；上、下 遮蓋板，每一遮蓋板皆安裝於每一分光板與每一液晶顯示 板之間。 〈較佳具體實施例之詳細描述〉 以下將以較佳之實施例並配合附圖對本發明作出更完 整之描述。然而，本發明可能具有很多不同形式之實施 例，因此本發明不應受此處所舉之實施例所限制。更確切 地，以下將藉著此處所提供之實施例，將本發明所涉及之 技藝範-圍徹底及完全地敘述及表達出來。 第4圖係本發明之雙向照射背光單元之實施例剖面 圖，而第5圖係本發明之雙向照射背光單元中，其中之光 導板之實施例示意圖。

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539889 五、發明說明（5) 扣根據第4圖與第5圖，背光單元1 〇 〇被安裝，並使用 個單一光導板丨04，以同時提供雙向照射至上液晶顯禾、 1 1 8及下液晶顯示板丨2 8中。光導板丨〇 4係配置於液晶奴 板118與128之間，以同時產生光線至液晶顯示板118輿7^ 128，以光導板1 04之複數個之孔洞圖樣114a令同時j生 光、、泉變彳寸合適，孔洞圖樣1 1 4 a係形成於中央水平面上，之 中^水平面可虛擬地或實際地將光導板104分開成上部及^ 下邛，再者，孔洞圖樣丨丨4 a之間互相分隔，於中央水 上呈縱向及橫向排列。 面 为、光單元1 〇 〇具有至少一個、或最好兩個之螢光燈管 H，亚與光導板104至少一側端、或最好兩侧端都接觸； 螢光燈管102外有一燈管反射器1〇6圍繞；燈管反射器1〇6 心赏光燈官1 0 2所發射之光線反射至光導板1 〇 4。 *於光導板104之上及之下，分別安裝有上散射板110及 Z放射板1 2 〇 ;每一散射板1 1 0或1 2 0，都包括至少一層 月旦’其作用係用以提高入射至液晶顯示板11 8或1 2 8之光線 之均勻度。 此外’上内分光板1 1 2與下内分光板1 2 2分別形成於散 射板1 1 0、1 2 0之外表面，而上外分光板1丨4與下外分光板 124亦形成於該處；分光板112、114、122、及124之作用 ί丁、用以·改變光線之路徑成為g 〇度及丨8 〇度；可依需求而二 者擇一地只使用内分光板或外分光板；亦有可能不需要用 到任何分光板。 而且’上遮蓋板1 1 6及下遮蓋板1 2 6係分別安裝於外分

539889 五、發明說明（6) 光板11 4及124上，·遮蓋板116及丨26之作用係保護外分光板 114及124，母一遮盍板具有呈三角形或半圓形之溝槽；遮 盍板1 1 6及1 2 6之作用亦係用以提高入射至液晶顯示板丨丄8 或1 2 8之光線之均勻度。 如上所述，散射板110及120、内分光板丨12及122、外 刀光板11 4及1 2 4、以及遮蓋板11 6及1 2 6皆相繼地堆疊於單 一光導板1 0 4之上方及下方，對應之板體皆以光導板1 〇 4為 中心對稱地排列；這些板體皆完全被模架1 〇 8所容納及支 撐。 第6圖說明光導板1 〇 4之操作情形；如第6圖所示，當 螢光燈管1 0 2產生光線，所產生之光線被燈管反射器1 〇 6所 反射’然後進入光導板1 0 4 ;接著，入射之光線會被光導 板104中之孔洞圖樣1〇 4a均勻地分散，因此於光導板104之 上、下表面上被分散之光線會產生向上及向下之雙向表面 光。 返回到第4圖，從光導板1〇4之上、下表面產生之雙向 表面光再被散射板11 0及1 2 0均勻化，然後當經過分光板 112、114、122、及124時，其路徑會被改變；接著，改變 了路徑之光線透過遮蓋板1 1 6及1 2 6，然後垂直地打到液晶 顯示板11 8及1 2 8上，因此形成一特定影像於每〆液晶顯示 板118或128之屏幕上。 第7圖係用以說明光導板104上之孔洞圖樣l〇4a之兩個 實施例。如第7圖所描述，孔洞圖樣1 〇 4 a可具有不同直徑 之截面；而且，孔洞圖樣1 〇4a可以互相分隔不同距離。也

539889 五、發明說明（7) 就是，亙鄰之孔洞圖樣1 0 4 a可以利用機械、雷射、或水力 方式形成；以及，每一孔洞圖樣1 0 4 a都具有圓形或多邊形 之截面。 藉著上述之孔洞圖樣1 0 4 a以不同之排列形成，可調校 背光單元之均勻度，亦可於向上或向下方向控制光線強度 之不同。 從上所述可知，本發明之此種液晶顯示器之雙向照射 背光單元確實具有多種優點；例如，由於本發明係利用單 一光導板以及非習見式反射板以實現雙向照射，本發明之 背光單元因此變得更簡單、更薄、以及更經濟等功效，而 該等功效確實可以改進習見者之弊，而且並未見諸公開使 用，合於專利法之規定，懇請賜予專利，實為德便。 需陳明者，以上所述者乃是本發明較佳具體的實施 例，若依本發明之構想所作之改變，其產生之功能作用， 仍未超出說明書與圖示所涵蓋之精神時，均應在本創作之 範圖内，合予陳明。

539889 圖式簡單說明 第1圖為習見背光單元之剖面圖。 第2圖為習見背光單元中，其中之光導板之兩個實施 例示意圖。 第3圖為習見背光單元中，其中之光導板之操作情形 示意圖。 第4圖為本發明之雙向照射背光單元之實施例剖面 圖。 第5圖為本發明之雙向照射背光單元中，其中之光導 板之賞施例示意圖σ 第6圖為本發明之雙向照射背光單元中，其中之光導 板之操作情形示意圖。 第7圖為本發明之雙向照射背光單元中，其中之光導 板之孔洞圖樣之兩個實施例示意圖。 〈圖示中元件編號與名稱對照〉 2 :螢光燈管 4 :光導板 4a :圖樣 6 ： 燈管反射器 8 ： 反射板 1 0 . :散射板 12 :内分光板 14 :外分光板 16 :遮蓋板

539889 圖式簡單說明 18 :模架 2 0 :液晶顯示板

第13頁 100 :背 光 早 元 102 光 燈 管 104 光 導 板 106 燈 管 反 射 器 108 模 架 110 上 散 射 板 112 上 内 分 光 板 114 上 外 分 光 板 114a :孔洞圖樣 116 上 遮 蓋 板 118 上 液 晶 顯 示 120 下 散 射 板 122 下 内 分 光 板 124 下 外 分 光 板 126 下 遮 蓋 板 128 下 液 晶 顯 示

Claims (1)

1. 539889 九 ; …^ I ：__ 1________________ 1 -六.、_申菁藝&1 1. 一種用於上、下液晶顯示板之雙向照射背光單元， 包括： 至少一個螢光燈管，容納於模架中以產生光線； 至少一個燈管反射器，圍繞於所述螢光燈管外，以反 射從所述螢光燈管產生之光線； 一個光導板，安裝於上、下液晶顯示板之間，並鄰近 於所述螢光燈管，具有複數個形成於其中央水平面之孔洞 圖樣，其中之孔洞圖樣，係藉著分散從所述燈管反射器反 射出來之光線，以產生一向上及向下之雙向表面光；以及 上、下散射板，每一散射板皆安裝於所述光導板與每 一液晶顯示板之間，以使所述光導板產生之雙向表面光均 勻化。 2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示板之雙向照 射背光單元，其中所述之光導板之孔洞圖樣係互相分隔放 置，並於所述光導板上呈縱向及橫向排列者。 3. 如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示器之雙向照 射背光單元，其中之每一孔洞圖樣具有圓形或多邊形之截 面者。 4. 如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示器之雙向照 射背光單元，其中之孔洞圖樣具有不同直徑之截面者。 5...如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示器之雙向照 射背光單元，其中之孔洞圖樣係互相以不同密度分佈者。 6.如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器之雙向照 射背光單元，更包括：上、下分光板，每一分光板係安裝

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