TWI395022B - 背光模組與顯示模組 - Google Patents

Description

背光模組與顯示模組

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背光模組與應用此背光模組的顯示模組。

液晶顯示面板採用液晶作為顯示介質，而液晶本身為非自發光的分子，所以為了達到顯示的效果，液晶顯示面板會與一背光模組搭配而組裝成液晶顯示裝置。目前在市面上，對液晶顯示裝置的輝度要求愈來愈高，故業界往往會於背光模組與液晶顯示面板之間加上一上增亮片與一下增亮片，藉此使背光模組所發射出來的光線可以較為集中於正視方向上，以提升顯示輝度。

上增亮片與下增亮片分別具有多個固定的間距且為週期性排列的稜鏡結構。一般而言，下增亮片的菱鏡結構會與背光模組之光源的出光方向近乎平行，且兩增亮片之間有一間距。若當背光模組之光源所發出的光線進入此間距，且光線於下增亮片的稜鏡結構之間產生容易反覆地反射與折射，而產生不當的光束。也就是說，增亮片的配置雖可有效提升液晶顯示裝置的顯示輝度，但也可能對液晶顯示裝置的視效造成負面的影響。

本發明提供一種背光模組，可以避免光線於兩增亮片之間反覆地反射與折射而產生不當的光束。

本發明提供一種顯示模組，其應用上述之背光模組，具有較佳的顯示品質。

本發明提出一種背光模組，其包括一導光板、一點光源、一第一增亮片以及一第二增亮片。導光板具有一矩形預顯示區。點光源具有一出光面，其中一參考線與矩形預顯示區的邊界相交45度，且出光面的法線與參考線相交一第一夾角，且第一夾角以參考線為基準線介於正負18度。第一增亮片配置於導光板的上方，具有多個第一稜鏡結構。每一第一稜鏡結構沿一第一延伸方向延伸，而第一延伸方向與出光面的法線相交一第二夾角，且第二夾角以出光面的法線為基準線介於正負25度之間。第二增亮片配置於導光板與第一增亮片之間。

本發明更提出一種顯示模組，其包括一顯示面板以及一背光模組。顯示面板具有多條掃描線、多條資料線與多個畫素結構。掃描線與資料線相交，而畫素結構電性連接掃描線以及資料線。背光模組配置於顯示面板的下方，其包括一導光板、一點光源、一第一增亮片以及一第二增亮片。點光源具有一出光面，其中一參考線相交掃描線或資料線於45度，且出光面的法線與參考線相交一第一夾角，且第一夾角以參考線為基準線介於正負18度。第一增亮片配置於導光板與顯示面板之間，具有多個第一稜鏡結構。每一第一稜鏡結構沿一第一延伸方向延伸，且第一延伸方向與出光面的法線相交一第二夾角。第二夾角以出光面的法線為基準線介於正負25度之間。第二增亮片配置於導光板與第一增亮片之間。

本發明因採用點光源之出光面的法線與參考線相交一第一夾角，且第一夾角以參考線為基準線介於正負18度。第一稜鏡結構的第一延伸方向與出光面的法線之間的夾角相交一第二夾角，且第二夾角以出光面的法線為基準線介於正負25度之間的設計。如此一來，可避免光線於第一增亮片與第二增亮片之間的第二稜鏡結構中，反覆地反射與折射所產生的光束問題。換言之，本發明之背光模組具有較佳的出光均勻性，而應用此背光模組之顯示模組其顯示品質亦可提升。

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1為本發明之一實施例之一種背光模組的示意圖。請同時參考圖1，在本實施例中，背光模組100包括一導光板110、一點光源120、一第一增亮片130以及一第二增亮片140。特別是，本實施例之背光模組100例如是一單一點光源之側面入光式背光模組。

此外，為了更進一步提高光源利用率，本實施例之背光模組100更包括一反射片150以及一擴散片160。反射片150配置於導光板110的下方且具有高反射率的特性，所以其能夠反射點光源120所發出之光線，進而能提昇點光源120的利用效率。擴散片160配置於導光板110與第二增亮片140之間，其作用在於改善點燈源120所提供之光線的分佈，使得背光模組100的出光較為均勻。

圖2為圖1之點光源之出光面的法線、增亮片之稜鏡結構的延伸方向以及參考線的夾角示意圖。請同時參考圖1與圖2，導光板110具有一矩形預顯示區112。點光源120具有一出光面122。在此，一參考線R被定義為與矩形預顯示區112的邊界相交45度，且出光面122的法線N與參考線R相交一第一夾角θ1，且第一夾角θ1以參考線R為基準線介於例如是正負18度。第一增亮片130配置於導光板110的上方，並具有多個第一稜鏡結構132。每一第一稜鏡結構132沿一第一延伸方向D1延伸，而第一延伸方向D1與出光面122的法線N相交一第二夾角θ2，且第二夾角θ2以出光面122的法線為基準線介於正負25度之間。第二增亮片140配置於導光板110與第一增亮片130之間，具有多個第二稜鏡結構142。每一第二稜鏡結構142沿一第二延伸方向D2延伸，而第二延伸方向D2與第一延伸方向D1相交一第三夾角θ3。

詳言之，點光源120例如為一發光二極體，其所在的位置對應於導光板110之矩形預顯示區112的一角落C1。此外，在本實施例中，導光板110的角落處具有對應於點光源120的入光面114。第一稜鏡結構132的第一延伸方向D1與出光面122的法線N所相交第二夾角θ2，較佳地，可以是小於或等於25度。第二稜鏡結構142所延伸的第二延伸方向D2與第一稜鏡結構132所延伸的第一延伸方向D1相交的第三夾角θ3實質上可為90度。當然，為了避免產生疊紋()的情形，第三夾角θ3亦可80度至90度之間。也就是說，第三夾角θ3約有10度角的調整空間，並且本實施例並不限定第三夾角θ3是由第一延伸方向D1朝向順時針方向量測或是朝向逆時針方向量測。

一般而言，第一稜鏡結構132與第二稜鏡結構142可以提供集中光線的作用使原本發散的光線集中於正視角度上。如此一來，背光模組100可具有較高的出光亮度。

另外，本實施例之點光源120、第一增亮片130以及第二增亮片140的配置採用第一夾角θ1小於等於18度，第二夾角θ2較佳地小於等於25度。因此，點光源120所發出的光線不易進入第一增亮片140與第二增亮片130之間的空隙中。此外，光線不易在第二稜鏡結構142之間反覆地反射與折射(也就是彈跳現象)，而可避免不當光束的問題。

在其他的實施例中，第二增亮片140的厚度可以大於第一增亮片130的厚度的設計以使光線更不易進入第一增亮片130與第二增亮片140之間。如此一來，產生不當光束的機率更是大幅地減小。此外，第一增亮片130例如可以為一偏極化增亮片以提高背光模組100的光線利用效率。簡言之，本實施例的設計有助於提高背光模組100之出光均勻度，使背光模組100具有較佳的出光效果。

圖3為本發明之一實施例之一種顯示模組的示意圖。圖4為圖3之點光源之出光面的法線、增亮片之稜鏡結構的延伸方向以及參考線的夾角示意圖。為了方便說明起見，圖4中省略繪示部分構件。請同時參考圖3與圖4，在本實施例中，顯示模組200包括一顯示面板210以及上述圖1之背光模組100。背光模組100配置於顯示面板210的下方，以提供顯示面板210所需之面光源。不過，本實施例的背光模組100各元件之間的配置方式與前述實施例略有不同。

詳細而言，顯示面板210具有多條掃描線212、多條資料線214與多個畫素結構216。掃描線212與資料線214相交，而畫素結構216電性連接掃描線212以及資料線214。此外，畫素結構216主要是由主動元件216a與畫素電極216b所構成。在本實施例中，參考線R被定義為與掃描線212或資料線214相交於45度，且點光源120之出光面112的法線N與參考線R相交第一夾角θ1，且第一夾角θ1以參考線R為基準線介於正負18度。也就是說，本實施例與前述實施例的參考線R的定義方式不同，因而本實施例與前述實施例的參考線R可能朝向不同的方向延伸。

不過，當掃描線212、資料線214以及畫素結構216定義出顯示面板210的一顯示區218為矩形時，顯示區218可以與圖1中的矩形預顯示區112彼此對應。因此，本實施例的參考線R與前述實施例的參考線R可以是朝向同一方向延伸。同時，點光源120所在的位置可以對應於顯示區218的一角落C2，其可以對應圖1中導光板110之矩形預顯示區112的角落C1。當然，顯示區218的形狀可以視不同的設計而有所改變，不需特別限定為矩形。

誠如前述實施例的描述，當點光源120發出光線時，光線不容易於第一增亮片130與第二增亮片140之間反覆地折射與反射因而不易產生不當光束。換言之，背光模組100可提供較佳的出光均勻度，而應用此背光模組100之顯示模組200其顯示品質亦可提升。

綜上所述，本發明採用參考線與導光板的矩形預顯示區相交45度角或是與顯示面板的資料線或掃描線相交45度角。同時，點光源之出光面的法線方向與參考線之間的夾角小於等於18度。並且，第一增亮片之第一稜鏡結構的第一延伸方向與點光源之出光面的法線相交小於等於25度。如此一來，可以避免光線於第一增亮片與第二增亮片之間的第二稜鏡結構中，反覆地反射與折射而產生不當光束的問題。因此，本發明之點光源、第一增亮片與第二增亮片的排列設計，可使背光模組具有較佳的出光均勻度，而應用此背光模組之顯示模組其顯示品質亦可提升。此外，第二增亮片的厚度大於第一增亮片的厚度的設計，亦可避免不當光線的產生而可提高背光模組的出光均勻度。

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．．．背光模組

110．．．導光板

112．．．矩形預顯示區

114．．．入光面

120．．．點光源

122．．．出光面

130．．．第一增亮片

132．．．第一稜鏡結構

140．．．第二增亮片

142．．．第二稜鏡結構

150．．．反射片

160．．．擴散片

200．．．顯示模組

210．．．顯示面板

212．．．掃描線

214．．．資料線

216．．．畫素結構

216a．．．主動元件

216b．．．畫素電極

218．．．顯示區

C1、C2．．．角落

D1．．．第一延伸方向

D2．．．第二延伸方向

N．．．法線

R．．．參考線

θ1．．．第一夾角

θ2．．．第二夾角

θ3．．．第三夾角

圖1為本發明之一實施例之一種背光模組的示意圖。

圖2為圖1之點光源之出光面的法線、增亮片之稜鏡結構的延伸方向以及參考線的夾角示意圖。

圖3為本發明之一實施例之一種顯示模組的示意圖。

圖4為圖3之點光源之出光面的法線、增亮片之稜鏡結構的延伸方向以及參考線的夾角示意圖。

110．．．導光板

112．．．矩形預顯示區

120．．．點光源

122．．．出光面

130．．．第一增亮片

132．．．第一稜鏡結構

140．．．第二增亮片

142．．．第二稜鏡結構

C1．．．角落

D1．．．第一延伸方向

D2．．．第二延伸方向

N．．．法線

R．．．參考線

θ1．．．第一夾角

θ2．．．第二夾角

θ3．．．第三夾角

Claims (18)

1. 一種背光模組，包括：一導光板，具有一矩形預顯示區；一點光源，具有一出光面，其中一參考線與該矩形預顯示區的邊界相交45度，且該出光面的法線與該參考線相交一第一夾角，且該第一夾角以該參考線為基準線介於正負18度；一第一增亮片，配置於該導光板的上方，具有多個第一稜鏡結構，其中各該第一稜鏡結構沿一第一延伸方向延伸，而該第一延伸方向與該出光面的法線相交一第二夾角，且該第二夾角以該出光面的法線為基準線介於正負25度之間；以及一第二增亮片，配置於該導光板與該第一增亮片之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該點光源所在的位置對應於該導光板之該矩形預顯示區的一角落。
3. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該點光源為一發光二極體。
4. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，更包括一反射片，配置於該導光板的下方。
5. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，更包括一擴散片，配置於該導光板與該第二增亮片之間。
6. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該第二增亮片具有多個第二稜鏡結構，其中各該第二稜鏡結構沿一第二延伸方向延伸，而該第二延伸方向與該第一延伸方向相交一第三夾角。
7. 如申請專利範圍第6項所述之背光模組，其中該第三夾角實質上為90度。
8. 如申請專利範圍第6項所述之背光模組，其中該第三夾角介於80度至90度之間。
9. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該第二增亮片的厚度大於該第一增亮片的厚度。
10. 一種顯示模組，包括：一顯示面板，具有多條掃描線、多條資料線與多個畫素結構，該些掃描線與該些資料線相交，而該些畫素結構電性連接該些掃描線以及該些資料線；以及一背光模組，配置於該顯示面板的下方，該背光模組包括：一導光板；一點光源，具有一出光面，其中一參考線相交該些掃描線或該些資料線於45度，且該出光面的法線與該參考線相交一第一夾角，且該第一夾角以該參考線為基準線介於正負18度；一第一增亮片，配置於該導光板與該顯示面板之間，具有多個第一稜鏡結構，其中各該第一稜鏡結構沿一第一延伸方向延伸，且該第一延伸方向與該出光面的法線相交一第二夾角，且該第二夾角以該出光面的法線為基準線介於正負25度之間；以及一第二增亮片，配置於該導光板與該第一增亮片之間。
11. 如申請專利範圍第10項所述之顯示模組，其中當該些掃描線、該些資料線以及該些畫素結構定義出的一顯示區為矩形時，該點光源所在的位置對應於該顯示區的一角落。
12. 如申請專利範圍第10項所述之顯示模組，其中該點光源為一發光二極體。
13. 如申請專利範圍第10項所述之顯示模組，其中該背光模組更包括一反射片，配置於該導光板的下方。
14. 如申請專利範圍第10項所述之顯示模組，其中該背光模組更包括一擴散片，配置於該導光板與該第二增亮片之間。
15. 如申請專利範圍第10項所述之顯示模組，其中該第二增亮片具有多個第二稜鏡結構，其中各該第二稜鏡結構沿一第二延伸方向延伸，而該第二延伸方向與該第一延伸方向相交一第三夾角。
16. 如申請專利範圍第15項所述之顯示模組，該第三夾角實質上為90度。
17. 如申請專利範圍第15項所述之顯示模組，該第三夾角介於80度至90度之間。
18. 如申請專利範圍第10項所述之顯示模組，該第二增亮片的厚度大於該第一增亮片的厚度。