TWI384296B - 光源模組與顯示模組 - Google Patents

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Description

光源模組與顯示模組
本發明是有關於一種光源模組與顯示模組，且特別是有關於一種側邊入光式光源模組與應用此光源模組之顯示模組。
液晶顯示裝置的主要構件包括液晶顯示面板以及背光模組，其中液晶面板是由兩片基板以及配置於此二基板間的一液晶層所構成，而背光模組則是用以提供此液晶面板所需之光源，以使液晶顯示器達到顯示的效果。
一般來說，背光模組可分為直下式(Direct Type)與側邊入光式(Side Incident Type)兩種，其中直下式背光模組通常用於較大尺寸的液晶顯示器中，而側邊入光式背光模組通常用於較小尺寸的液晶顯示器中。
圖1為習知之一種側邊入光式背光模組的示意圖。請參考圖1，習知之側邊入光式背光模組100包括一導光板110、一光源120、一光學膜片組130以及一反射片140，其中光源120位於導光板110的一側邊，而光學膜片組130以及反射片140分別位於導光板110的上方與下方。為了提升側邊入光式背光模組100的輝度表現，通常會使用具有V型溝槽(V-groove或V-cut)的導光板110，而導光板110的V型溝槽設置於其整個出光面110a上，意即V型溝槽的長度與導光板110的長度相同。當光源120發出的 光線進入導光板110後，光線會透過導光板110的底面110b的反射片140將光線反射，並藉由V型溝槽來折射光線，以增加正面出光亮度並提光源利用率，進而產生一輝度提升的面光源。
圖2為習知之另一種側邊入光式背光模組的示意圖。請參考圖2，圖2之側邊入光式背光模組200與圖1之側邊式背光模組100相似，其不同之處在於：圖2之側邊入光式背光模組200之導光板210的V型溝槽設置於其整個底面210b上，且光源220發出的光線進入導光板210，並透過位於導光板210之底面210b下方的反射片240將光線路徑導向正上方，再經由V型溝槽來增加正面出光亮度。
值得注意的是，不管V型溝槽位於導光板110的出光面110a上或者是位於導光板210的底面210b上，當側邊入光式背光模組100、200在組裝或運送過程中，V型溝槽難免會與導光板110上方之光學膜片組130或者導光板210下方之反射片240發生碰撞或摩擦，此時容易使V型溝槽產生缺損而形成亮點(Hot Spot)，如此除了會影響到液晶顯示裝置的顯示品質外，也會因為需解決亮點的問題而增加其他的光學膜片，以致增加生產成本。
本發明提供一種光源模組，其可降低習知在組裝或運送過程中，導光板因摩擦受損而產生亮點的問題，進而可提升良率並減少生產成本。
本發明提供一種顯示模組，其具有良好顯示品質。
本發明提出一種光源模組，其包括一導光板以及一光源。導光板具有一入光面以及一出光區，且導光板上具有多個凹槽或凸起圖案，其中這些凹槽或凸起圖案的長度小於導光板的長度。光源設置於導光板的入光面上，且導光板之這些凹槽或凸起圖案鄰設於入光面。
本發明還提出一種顯示模組，其包括一顯示面板以及一光源模組。光源模組位於顯示面板之一側，其中光源模組包括一導光板以及一光源。導光板具有一入光面以及一出光區，且導光板上具有多個凹槽或凸起圖案，其中這些凹槽或凸起圖案的長度小於導光板的長度。光源設置於導光板的入光面上，且導光板之這些凹槽或凸起圖案鄰設於入光面。
基於上述，由於本發明之導光板上之凹槽或凸起圖案的長度小於導光板的長度，因此光源模組在組裝或運送過程中，導光板上的凹槽或凸起圖案可減少與其他元件(例如導光板上方的光學膜片組或導光板下方的反射片)碰撞或摩擦的面積，除了可以使光源模組提供較佳的面光源，進而提升顯示模組的顯示品質外，亦可提升光源模組與顯示模組的良率，以減少生產成本。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖3為本發明之一實施例之顯示模組的示意圖，圖4A為圖3之顯示模組之光源模組的側視示意圖。請同時參考圖3與圖4A，顯示模組300包括一顯示面板400以及一光源模組500，其中光源模組500配置於顯示面板400的一側，例如是位於顯示面板400的下方。光源模組500包括導光板510以及光源520，其中光源520例如為多個點光源，設置在導光板510之至少其中一側邊，且這些點光源例如是由多個發光二極體(light emitting diode,LED)所組成，用以提供光線。然本發明不限於此，在其他的實施例中，光源520亦可以是其他形式之光源。一般而言，光源520所發出的光線會經由導光板510導正後射出，使光源模組500得以提供例如是均勻亮度之面光源給顯示面板400使用。在本實施例中，光源模組500例如是一側邊入光式背光模組(side type backlight module)，而顯示模組300例如是一液晶顯示模組(liquid crystal display module)。
圖4B為圖4A之光源模組的俯視示意圖。請同時參考圖4A與圖4B，導光板510其主要是用來將光源520轉換為均勻的面光源出射，以提供顯示面板400進行顯示所需的背光模組光源。在本實施例中，導光板510具有上表面511a、相對於上表面511a的下表面511b、入光面511c、出光區512a以及位於出光區512a周圍的周邊區512b，導光板510上具有多個凹槽514a~514f，而這些凹槽514a~514f的長度小於導光板510的長度。具體而言，出光區512a具有一長度L，而這些凹槽514a~514f在出光區512a 內的長度為D1~D6，較佳地，則0<D1~D6<1/4L，但不限於此。此外，周邊區512b之長度為A，這些凹槽514a~514f的長度為d1~d6，較佳地，則A<d1~d6<A+1/4L，但不限於此。光源520設置於導光板510的入光面511c上，且導光板510之這些凹槽514a~514f鄰設於入光面511c。
在本實施例之導光板510的設計中，這些凹槽514a~514f是位於導光板510的上表面511a，且這些凹槽514a~514f自導光板510的入光面511c經周邊區512b往出光區512a延伸，其中相鄰的這些凹槽514a~514f彼此相連，意即凹槽514a~514f的相對兩側壁之間彼此無間隔，且這些凹槽514a~514f延伸方向彼此平行且長度不完全相同，意即這些凹槽514a~514f的長度可完全不同，如圖4B所示之這些凹槽514a~514f的長度d1~d6彼此不相同，或者，有部份相同，如圖4D所示導光板510a之這些凹槽514a’~514c’的長度d1’~d3’彼此不相同，而這些凹槽514d’~514f’的長度d4’~d6’彼此相同。於另一實施例中，如圖5A、5B所示，導光板510b上之相鄰的這些凹槽516a~516d亦可以彼此不相連，也就是說，這些凹槽516a~516d的相對兩側壁之間具有一間隔距離。舉例而言，這些凹槽516a、516b的相對兩側壁彼此間隔例如皆為第一距離a1，而凹槽516c、516d的相對兩側壁彼此間隔例如為一第二距離a2，其中第一距離a1實質上與第二距離a2不同，當然，於其他未繪示的實施例中，第一距離a1亦可實 質上與第二距離a2相同。
圖4C為圖4A之導光板上之凹槽的深度與出光區的長度的關係示意圖。請同時再參考圖4A、圖4B與圖4C，這些凹槽514a~514f在出光區512a的深度(或高度)較在周邊區512b的深度(或高度)淺，且這些凹槽514a~514f的深度(或高度)是以線性形式降低，意即這些凹槽514a~514f的深度(或高度)是從周邊區512b依一定比例遞減至出光區512a小於1/4L(L為出光區512a的長度)處，其中這些凹槽514a~514f之縱切面例如是V形，且這些凹槽514a~514f的縱切面具有相同的角度α。於另一實施例中，如圖6A、圖6B與圖6C所示，導光板510c上之這些凹槽517a~517f的深度(或高度)亦可以非線性形式降低，意即這些凹槽517a~517f的深度(或高度)是以不規則形式降低，也就是說，這些凹槽517a~517f的深度(或高度)從周邊區512b依非等比例往出光區512a降低。換言之，這些凹槽517a~517f的深度(或高度)變化方式彼此不完全相同。此外，於又一實施例中，如圖7A與圖7B所示，導光板510d的這些凹槽518a~518f之縱切面亦具有一種以上之夾角，意即這些凹槽518a~518f之相對兩側壁的傾斜角度不同。舉例來說，凹槽518a之相對兩側壁之間的夾角例如為α 1，而凹槽518b之相對兩側壁之間的夾角例如為α 2，其中夾角α 1與夾角α 2不同。
值得一提的是，本發明並不限定導光板510(或導光板510a~510d)之凹槽514a~514f(或凹槽514a’~514f’、 516a~516d、517a~517f、518a~518f)的位置於型態，雖然此處所提及的凹槽514a~514f(或凹槽514a’~514f’、516a~516d、517a~517f、518a~518f)具體化皆位於導光板510(或導光板510a~510d)的上表面511a上，且凹槽514a~514f(或凹槽514a’~514f’、516a~516d、517a~517f、518a~518f)之縱切面具體化是V形，但於其他實施例中，如圖8所示，導光板510e上之凹槽519a~519f之縱切面亦可以為U形。另外，在其他的實施例中，如圖9所示，導光板510f上之凹槽514’亦可位於下表面511b上，皆屬於本發明可採用的技術方案，不脫離本發明所欲保護的範圍。
此外，請再參考圖4A，本實施例之光源模組500更包括一光學膜片組530以及一反射片540。光學膜片組530設置於導光板510的上方，其作用在於改善面光源的分佈，使得出光較為均勻。一般來說，光學膜片組530可以包括稜鏡片、擴散片、集光片、增光片、保護片或上述之光學膜片的組合，以進一步優化出光效果。對於光學膜片組530的種類及其數量可依據不同的使用需求而作調整，本發明並不對其進行限定。反射片540配置於導光板510的下方，其具有高反射率的特性，能夠反射光源520所發出之光線，進而能提昇光源520的利用效率。
此導光板510(或導光板510a~510e)之上表面511a上的凹槽514a~514f(或凹槽514a’~514f’、516a~516d、517a~517f、518a~518f、519a~519f)設計能降低習知之 V型溝槽與導光板110上方之光學膜片組130碰撞或摩擦而產生亮點的情形，因為習知之V型溝槽長度與導光板110的長度相同，而在本實施例中，凹槽514a~514f(或凹槽514a’~514f’、516a~516d、517a~517f、518a~518f、519a~519f)的長度小於導光板510(或導光板510a~510e)的長度，因此當光源模組500在組裝或運送過程中，導光板510(或導光板510a~510e)上的凹槽514a~514f(或凹槽514a’~514f’、516a~516d、517a~517f、518a~518f、519a~519f)可有效減少與導光板510上方的光學膜片組530發生碰撞或摩擦的面積，以使光源模組500提供較佳的面光源，進而提升顯示模組300的顯示品質。同樣地，若如圖8所示之導光板510f上之凹槽514’是位於下表面511b上，則當光源模組500(請參考圖4A)在組裝或運送過程中，凹槽514’亦可有效減少與導光板510f下方的反射片540(請參考圖4A)發生碰撞或摩擦的面積，以使光源模組500提供較佳的面光源，進而提升顯示模組的顯示品質。
另外，為了提高光源模組500的輝度表現，亦可於導光板510(或導光板510a~510f)無凹槽514a~514f(或凹槽514a’~514f’、516a~516d、517a~517f、518a~518f、519a~519f、514’)的表面進行一噴砂處理，意即導光板510(或導光板510a~510e)的下表面511b以及導光板510f的上表面511a為一具有微結構之表面。當光源520發出的光線進入導光板510後，光線會透過導光板510(或導光 板510a~510e)的不平整之下表面511b將光線反射，並藉由凹槽514a~514f(或凹槽514a’~514f’、516a~516d、517a~517f、518a~518f、519a~519f)來折射光線，進而對光線做一均勻化處理，或著，光線會透過導光板510f之下表面511b上的凹槽514’來折射光線，以對光線做一均勻化處理，並藉由導光板510f之不平整的上表面511a使出光可以均勻分佈，以增加出光區512a的出光亮度及提高光源利用率，進而產生一輝度均勻的面光源。
值得一提的是，於其他實施例中，如圖10所示，導光板510g上亦可不具有凹槽，而是具有多個凸起圖案515a~515f，這些凸起圖案515a~515f可以是另外設置於導光板510g之上表面或下表面，或是與導光板510g一體成形地形成於導光板510g之上表面或下表面，其中這些凸起圖案515a~515f的長度小於導光板510g的長度，且這些凸起圖案515a~515f於其他未繪示的實施例中，亦可如前述實施例所提及之長度可完全相同、不同或部份相同、相鄰之凸起圖案可彼此相連或不相連、這些凸起圖案的高度或深度是以線性或非線性或不規則形式降低、縱切面具有一種以上之夾角等特徵，且光源520可以是對應設置在這些凸起圖案515a~515f之側邊，或是設置在沒有如圖10所繪設置在510g之至少一側邊。本領域的技術人員當可參照前述實施例的說明，依據實際需求，而選用前述構件，以達到所需的技術效果。
在本發明之實施例中，光源520設置在導光板510之 其中一測，然本發明亦可以將光源520設置在導光板510之兩對側，此時導光板上之凹槽514a~514f(或凹槽514a’~514f’、516a~516d、517a~517f、518a~518f、519a~519f)或凸起圖案515a~515f則會對應光源520自導光板510的入光面511c往出光區512a延伸。
綜上所述，本發明所提出之導光板的設計，可降低光源模組在組裝或搬運的過程中導光板與其上方之光學膜片組或其下方之反射片碰撞或摩擦產生缺損而形成亮點(Hot Spot)的情況，有助於改善光源模組的出光品質，進而提升顯示模組的顯示品質。此外，由於本發明之導光板的設計減少了導光板與光學膜片組或反射片碰撞或摩擦的面積，因此可提升光源模組的良率，減少生產成本。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，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，故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。
100、200‧‧‧側邊入光式背光模組
110、210‧‧‧導光板
110a‧‧‧出光面
110b、210b‧‧‧底面
120、220‧‧‧光源
130、230‧‧‧光學膜片組
140、240‧‧‧反射片
300‧‧‧顯示模組
400‧‧‧顯示面板
500‧‧‧光源模組
510、510a~510g‧‧‧導光板
511a‧‧‧上表面
511b‧‧‧下表面
511c‧‧‧入光面
512a‧‧‧出光區
512b‧‧‧周邊區
514a~514f、514’、514a’~514f’、516a~516d、517a~517f、518a~518f、519a~519f‧‧‧凹槽
515a~515f‧‧‧凸起圖案
520‧‧‧光源
530‧‧‧光學膜片組
540‧‧‧反射片
L、D1~D6、A、d1~d6、d1’~d6’‧‧‧長度
T‧‧‧深度
α、α 1、α 2‧‧‧夾角
圖1為習知之一種側邊入光式背光模組的示意圖。
圖2為習知之另一種側邊入光式背光模組的示意圖。
圖3為本發明之一實施例之顯示模組的示意圖。
圖4A為圖3之顯示模組之光源模組的側視示意圖。
圖4B為圖4A之光源模組的俯視示意圖。
圖4C為圖4A之導光板上之凹槽的深度與出光區的長 度的關係示意圖。
圖4D為本發明之另一實施例之導光板的俯視示意圖。
圖5A為本發明之另一實施例之導光板的側視示意圖。
圖5B為圖5A之導光板的俯視示意圖。
圖6A為本發明之另一實施例之導光板的側視示意圖。
圖6B為圖6A之導光板的俯視示意圖。
圖6C為圖6A之導光板上之凹槽的深度與出光區的長度的關係示意圖。
圖7A為本發明之另一實施例之導光板的側視示意圖。
圖7B為圖7A之導光板的俯視示意圖。
圖8為本發明之另一實施例之導光板的側視示意圖。
圖9為本發明之另一實施例之導光板的側視示意圖。
圖10為本發明之另一實施例之光源模組的俯視示意圖。
500‧‧‧光源模組
510‧‧‧導光板
511a‧‧‧上表面
511b‧‧‧下表面
511c‧‧‧入光面
514a~514f‧‧‧凹槽
520‧‧‧光源
530‧‧‧光學膜片組
540‧‧‧反射片
T‧‧‧深度
α、α 1、α 2‧‧‧夾角

Claims (30)

  1. 一種光源模組，包括：一導光板，該導光板具有一上表面、一下表面、一入光面、一出光區以及一位於該出光區的周圍的周邊區，該導光板具有多個凹槽或凸起圖案，且該些凹槽或凸起圖案位於該上表面以及該下表面至少其中之一並自該導光板的該入光面往該出光區延伸，其中該些凹槽或凸起圖案的長度小於該導光板的長度，且自該入光面往該出光區延伸並位於該導光板之同一表面上的該些凹槽或凸起圖案的長度不完全相同；以及一光源，設置於該導光板的該入光面上，且該導光板之該些凹槽或凸起圖案鄰設於該入光面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中該些凹槽或凸起圖案位於該導光板之該上表面以及該下表面其中之一，且該上表面以及該下表面之另一表面為一具有微結構之表面。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中該出光區具有一長度L，該些凹槽或凸起圖案在該出光區內的長度為D，且0<D<1/4L。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中該些凹槽或凸起圖案自該入光面經該周邊區往該出光區延伸。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之光源模組，其中該周邊區之長度為A，該些凹槽的長度為d，且A<d<A+1/4L。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中該些 凹槽或凸起圖案在該周邊區的深度或高度大於該些凹槽或凸起圖案在該出光區的深度或高度。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之光源模組，其中該些凹槽或凸起圖案的深度或高度是以線性形式降低。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之光源模組，其中該些凹槽或凸起圖案的深度或高度是以非線性形式降低。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中該些凹槽或凸起圖案的深度或高度的變化方式不完全相同。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中該些凹槽或凸起圖案之縱切面包含V形或U形。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之光源模組，其中該些凹槽或凸起圖案之縱切面具有一種以上之夾角。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中相鄰的該些凹槽或凸起圖案彼此相連。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中相鄰的該些凹槽或凸起圖案彼此不相連。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中該些凹槽或凸起圖案的延伸方向彼此平行。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，更包括一光學膜片組，設置於該導光板的上表面的上方。
  16. 一種顯示模組，包括：一顯示面板；以及一光源模組，位於該顯示面板之一側，其中該光源模組包括： 一導光板，該導光板具有一上表面、一下表面、一入光面、一出光區以及一位於該出光區的周圍的周邊區，該導光板具有多個凹槽或凸起圖案，且該些凹槽或凸起圖案位於該上表面以及該下表面至少其中之一並自該導光板的該入光面往該出光區延伸，其中該些凹槽或凸起圖案的長度小於該導光板的長度，且自該入光面往該出光區延伸並位於該導光板之同一表面上的該些凹槽或凸起圖案的長度不完全相同；以及一光源，設置於該導光板的該入光面上，且該導光板之該些凹槽或凸起圖案鄰設於該入光面。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之顯示模組，其中該些凹槽或凸起圖案位於該導光板之該上表面以及該下表面其中之一，且該上表面以及該下表面之另一表面為一具有微結構之表面。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之顯示模組，其中該出光區具有一長度L，該些凹槽或凸起圖案在該出光區內的長度為D，且0<D<1/4L。
  19. 如申請專利範圍第16項所述之顯示模組，其中該些凹槽或凸起圖案自該入光面經該周邊區往該出光區延伸。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之顯示模組，其中該周邊區之長度為A，該些凹槽或凸起圖案的長度為d，且A<d<A+1/4L。
  21. 如申請專利範圍第16項所述之顯示模組，其中該 些凹槽或凸起圖案在該周邊區的深度或高度大於該些凹槽或凸起圖案在該出光區的深度或高度。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之顯示模組，其中該些凹槽或凸起圖案的深度或高度是以線性形式降低。
  23. 如申請專利範圍第21項所述之顯示模組，其中該些凹槽或凸起圖案的深度或高度是以非線性形式降低。
  24. 如申請專利範圍第16項所述之顯示模組，其中該些凹槽或凸起圖案的深度或高度的變化方式不完全相同。
  25. 如申請專利範圍第16項所述之顯示模組，其中該些凹槽或凸起圖案之縱切面包含V形或U形。
  26. 如申請專利範圍第25項所述之顯示模組，其中該些凹槽或凸起圖案之縱切面具有一種以上之夾角。
  27. 如申請專利範圍第16項所述之顯示模組，其中相鄰的該些凹槽或凸起圖案彼此相連。
  28. 如申請專利範圍第16項所述之顯示模組，其中相鄰的該些凹槽或凸起圖案彼此不相連。
  29. 如申請專利範圍第16項所述之顯示模組，其中該些凹槽或凸起圖案的延伸方向彼此平行。
  30. 如申請專利範圍第16項所述之顯示模組，其中該光源模組更包括一光學膜片組，設置於該導光板的上表面的上方。
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