TWI399590B - 液晶顯示器、其背光模組及其導光結構 - Google Patents

Description

液晶顯示器、其背光模組及其導光結構

本發明係關於一種顯示器，特別是一種液晶顯示器、其背光模組及其導光結構。

液晶顯示器一般具有一液晶顯示面板，以顯示影像。然而，由於液晶顯示面板中之液晶本身不具發光特性，因此需藉由一面光源裝置，例如：背光模組，以提供液晶顯示面板顯示影像時所需之亮光。液晶顯示面板係由複數個液晶組成，每一液晶對亮光之獲取具有同樣要求，因此背光模組需提供輝度充分且分布均勻之面光給液晶顯示面板。

參照「第1A、1B圖」，習知之背光模組100包括光源120及導光板110。光源120係相對導光板110之入光面設置，導光板110用以引導自光源120發射出之光線的傳輸方向，進而將點光源或線光源轉換成面光源。由於光線進入導光板110後，須先使光線進行混光，藉以將點光源或線光源轉換成面光源，因此出光面112之外圍區域便成為混光區，而相對地降低出光面112的面積，進而使液晶顯示的顯示尺寸大受限制。再者，光線由光疏介質(即，空氣)入射至光密介質(即，導光板)時，於入光面存在有費斯內(Fresnel)反射，而造成反射損失，並且隨著入射角度變大，反射量會愈大。

參照「第2圖」，另一習知之背光模組100，其於導光板110的入光面設計有凹槽114，而光源120則對應著凹槽114設置。此凹槽114係提供以作為光線的混光區，以增加出光面112的面積。並且，光線係由凹槽114進入導光板110中，因而相對地降低了光線的入射角度，進而減少介面的費斯內(Fresnel)損失。

然而，目前應用於背光模組的光源除了發光面會射出光線外，其側面亦會有漏光產生。習知的背光模組大多僅考慮到發光面所射出之光的有效利用，未有考慮到側面發光的利用。

鑒於以上的問題，本發明的主要目的在於提供一種液晶顯示器、其背光模組及其導光結構，藉以解決先前技術所揭露之反射損失及側面發光利用的問題。

為達上述目的，本發明所揭露之導光結構，包括有導光板、擴散件及網點。導光板包括有板體、至少一第一凹槽及至少一第二凹槽。

第一凹槽位於板體的一側邊。第二凹槽分別位於第一凹槽底部，且位於板體之側邊的底部。擴散件分別位於第一凹槽上方，且於其表面上設置有多個網點。

此外，於導光結構之第一凹槽內可設置有光源組，以提供光線。

於此，擴散件與導光板之板體可為一體成型之設計，或是相同材質製成。再者，此擴散件亦可為黏著膜，以貼附於光源組的上表面。

網點可僅設置於擴散件的上表面，亦可上、下表面均有設置。並且，上、下表面上的網點可交錯設置。其中，網點的設置可根據光源組作疏密調整，以達到減輕亮暗分布不均之較佳效果。

於此，第二凹槽之底部可設計成大致上呈圓弧狀、大致上呈矩形或大致上呈梯形等各種幾何形狀。第二凹槽之開口面的大小係對應於其所對應之光源組的發光面的大小。而第二凹槽之深度則可依據光源組的種類和/或板體的厚度而調整，以提供光源組與導光板間之較佳的耦合效率。

本發明所揭露之液晶顯示器，包括有反射片、導光板、光源組、擴散件、網點、擴散板及液晶面板。

導光板包括有板體、至少一第一凹槽及至少一第二凹槽。第一凹槽位於板體的一側邊。第二凹槽分別位於第一凹槽底部，且位於板體之側邊的底部。擴散件分別位於第一凹槽上方，且於其表面上設置有多個網點。

導光板設置於反射片上方。光源組分別位於第一凹槽內，且其發光面分別對應於第二凹槽的開口。擴散件位於第一凹槽的上方，且其表面上設置有多個網點。擴散板位於導光板與擴散件上方。而液晶面板則位於擴散板上方。

再者，擴散板與液晶面板之間可再設置至少一增亮片，以進一步提升光線的利用率。

有關本發明的特徵與實作，茲配合圖式作最佳實施例詳細說明如下。

以下舉出具體實施例以詳細說明本發明之內容，並以圖式作為輔助說明。說明中提及之符號係參照圖式符號。

參照「第3圖」，係為根據本發明之液晶顯示器，包括：背光模組200及液晶顯示面板300。

液晶顯示面板300用以顯示影像，包括有二基板，以及位於二基板之間之液晶層(圖中未顯示)。背光模組200係設置於液晶顯示面板300的下方，用以提供液晶顯示面板300顯示影像所需的亮光。

再參照「第3、4、5圖」，背光模組200包括有導光結構、光源組220、反射片250和擴散板260。

導光結構包括有導光板210及擴散件230。導光結構係位於反射片250和擴散板260之間，且光源組220係位於導光結構和反射片250之間。

導光板210位於反射片250上方，其具有板體212、至少一第一凹槽214及至少一第二凹槽216。第一凹槽214係位於板體212一側邊。第二凹槽216對應於第一凹槽214，分別位於第一凹槽214的底部，且位於板體212之側邊的底部。

光源組220對應於第一凹槽214，分別位於第一凹槽214內，且光源組220的發光面分別對應於第二凹槽216。換句話說，光源組220係設置於第一凹槽214內，其發光面大致上係相對於第二凹槽216的開口。於此，每一光源組可包括一個或多個發光二極體。

其中，第二凹槽216之深度可依據光源組220的種類和/或板體212的厚度而調整，以提供光源組220與導光板210間之較佳的耦合效率。

擴散件230對應於第一凹槽214，分別位於第一凹槽214上方。此擴散件230位於第二凹槽216之開口的上方，連接至板體212，以引導自光源組220側面所發射出之光線的傳輸方向，即係將光源組220側面所發射出之光線導入至導光板210的板體212內。

擴散板260則係設置於導光板210與擴散件230的上方。其中，於擴散件230的表面上設置有複數個網點240(如「第6A、6B圖」所示)，以改變光的行進方向，藉以協助利用光源組220側向之漏光，且利用光擴散作用改善入光側亮暗分布不均之現象。其中，網點的設置根據光源組作疏密調整，以達到減輕亮暗分布不均之較佳效果。於此，調整方式可為漸變網點間距和/或漸變網點尺寸等。並且，此些網點可利用噴砂製造技術而形成。

於此，擴散件230與板體212可為一體成型之設計，或是相同材質製成。也就是說，擴散件230可為第二凹槽216之開口的上方之板體212向外延伸(往第一凹槽214)之懸臂，且網點240設置於懸臂的表面上，如「第7圖」所示。

此外，此擴散件230亦可為設置於於光源組220的上表面之黏著膜，且網點240係設置於黏著膜的表面上。且此黏著膜的一側邊係連接至第二凹槽的開口的上方之板體的側邊。

其中，網點240可設置於擴散件230(例如：懸臂或黏著膜)的上表面上，如「第6A圖」所示。亦或是於擴散件230(例如：懸臂或黏著膜)的上、下表面上均設置有網點240，如「第6B圖」所示，此時，上、下表面上的網點240可交錯設置。

於此，第二凹槽216之底部除了可為如「第6B圖」所示之大致上呈矩形外，亦可為大致上呈梯形(如「第8圖」所示)，或是為大致上呈圓弧狀(如「第9圖」所示)。

於此，第二凹槽之開口面的較佳大小係為對應於所對應之光源組的發光面的大小。

以第二凹槽216之底部大致上呈矩形來說，參照「第10、11A圖」，第二凹槽216之開口面的長L1與寬L2分別大致上相等於對應之光源組220的發光面的長D1和寬D2。

以第二凹槽216之底部大致上呈矩形來說，參照「第10、11B圖」，第二凹槽216之開口面的長L1與寬L2分別大致上相等於對應之光源組220的發光面的長D1和寬D2。

以第二凹槽216之底部大致上呈圓弧狀來說，參照「第10、11C圖」，第二凹槽216之開口面的短軸A1與長軸A2分別大致上相等於對應之光源組220的發光面的長D1和寬D2。

再者，參照「第12圖」，擴散板260與液晶面板300之間可再設置至少一增亮片270，以進一步提升光線的利用率。

於此，以如「第1B圖」所示之習知之背光模組與如「第9圖」所示之根據本發明之背光模組進行模擬實驗，可得知，相對於習知之背光模組，根據本發明之背光模組可增加約6~8%左右的光偶合效率，增加利用約30~50%之光源組側向發光，且可減輕入光側亮暗帶分布不均之現象。

雖然本發明的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本發明的範疇內，因此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．．．出光面

114．．．凹槽

120．．．光源

200．．．背光模組

210．．．導光板

212．．．板體

214．．．第一凹槽

216．．．第二凹槽

220．．．光源組

230．．．擴散件

240．．．網點

250．．．反射片

260．．．擴擴板

270．．．增亮片

300．．．液晶面板

D1．．．長

D2．．．寬

L1．．．長

L2．．．寬

A1．．．短軸

A2．．．長軸

第1A圖係為習知之背光模組的俯視圖；第1B圖係為「第1A圖」之背光模組的側視圖；第2圖係為另一習知之背光模組的截面圖；第3圖係為根據本發明一實施例之液晶顯示器的立體示意圖；第4圖係為根據本發明第一實施例之背光模組的局部立體示意圖；第5圖係為「第4圖」之背光模組的爆炸圖；第6A圖係為根據於「第4圖」中I－I’剖線之一實施例之背光模組的截面圖；第6B圖係為根據於「第4圖」中I－I，剖線之另一實施例之背光模組的截面圖；第7圖係為根據本發明第一實施例之導光結構立體示意圖；第8圖係為根據本發明第二實施例之背光模組的局部截面圖；第9圖係為根據本發明第三實施例之背光模組的局部截面圖；第10圖係為根據本發明第一實施例之光源組的立體示意圖；第11A圖係為根據本發明第一實施例之導光結構之第二凹槽開口的放大圖；第11B圖係為根據本發明第二實施例之導光結構之第二凹槽開口的放大圖；第11C圖係為根據本發明第三實施例之導光結構之第二凹槽開口的放大圖；以及第12圖係為根據本發明另一實施例之液晶顯示器的立體示意圖。

200．．．背光模組

210．．．導光板

212．．．板體

214．．．第一凹槽

216．．．第二凹槽

220．．．光源組

230．．．擴散件

Claims (55)

1. 一種導光結構，包括：一導光板，包括：一板體；至少一第一凹槽，位於該板體之一側邊；以及至少一第二凹槽，為中空凹槽，分別位於該第一凹槽底部，且位於該板體之該側邊的底部；至少一擴散件，分別位於該第一凹槽上方；以及複數個網點，位於該擴散件表面。
2. 如請求項1所述之導光結構，其中每一該擴散件係為該板體自該第二凹槽之開口上方，往該第一凹槽延伸之一懸臂，且該網點係設置於該懸臂的表面上。
3. 如請求項2所述之導光結構，其中該網點係設置於該懸臂的上表面上。
4. 如請求項2所述之導光結構，其中該網點係設置於該懸臂的上表面和下表面上。
5. 如請求項2所述之導光結構，其中該導光板與該擴散件係為一體成型。
6. 如請求項1所述之導光結構，其中每一該擴散件更包括：一黏著膜，位於該光源組的上表面，且該網點係設置於該黏著膜的表面上。
7. 如請求項5所述之導光結構，其中該網點係設置於該黏著膜的上表面上。
8. 如請求項5所述之導光結構，其中該網點係設置於該黏著膜的上表面和下表面上。
9. 如請求項5所述之導光結構，其中該黏著膜的一側邊連接該第二凹槽的開口上方之該板體的該側邊。
10. 如請求項1所述之導光結構，其中該第二凹槽之底部大致上呈圓弧狀。
11. 如請求項1所述之導光結構，其中該第二凹槽之底部大致上呈矩形。
12. 如請求項1所述之導光結構，其中該第二凹槽之底部大致上呈梯形。
13. 如請求項1所述之導光結構，其中該第二凹槽之深度係依據該板體的厚度而調整。
14. 如請求項1所述之導光結構，其中該網點係利用利用噴砂製造技術而形成於該擴散件表面。
15. 一種背光模組，包括：一導光板，包括：一板體；至少一第一凹槽，位於該板體之一側邊；以及至少一第二凹槽，為中空凹槽，分別位於該第一凹槽底部，且位於該板體之該側邊的底部；至少一光源組，分別位於該第一凹槽內，且該光源組的發光面分別對應於該第二凹槽；至少一擴散件，分別位於該第一凹槽上方；以及複數個網點，位於該擴散件表面。
16. 如請求項15所述之背光模組，其中每一該擴散件係為該板體自該第二凹槽之開口上方，往該第一凹槽延伸之一懸臂，且該網點係設置於該懸臂的表面上。
17. 如請求項16所述之背光模組，其中該網點係設置於該懸臂的上表面上。
18. 如請求項16所述之背光模組，其中該網點係設置於該懸臂的上表面和下表面上。
19. 如請求項16所述之背光模組，其中該導光板與該擴散件係為一體成型。
20. 如請求項15所述之背光模組，其中每一該擴散件更包括：一黏著膜，位於該光源組的上表面，且該網點係設置於該黏著膜的表面上。
21. 如請求項20所述之背光模組，其中該網點係設置於該黏著膜的上表面上。
22. 如請求項20所述之背光模組，其中該網點係設置於該黏著膜的上表面和下表面上。
23. 如請求項20所述之背光模組，其中該黏著膜的一側邊連接該第二凹槽的開口上方之該板體的該側邊。
24. 如請求項15所述之背光模組，其中該第二凹槽之開口面的大小係對應於所對應之該光源組的發光面的大小。
25. 如請求項15所述之背光模組，其中該第二凹槽之底部大致上呈圓弧狀。
26. 如請求項25所述之背光模組，其中該第二凹槽之開口面的短軸與長軸分別大致上相等於對應之該光源組的發光面的長和寬。
27. 如請求項15所述之背光模組，其中該第二凹槽之底部大致上呈矩形。
28. 如請求項27所述之背光模組，其中該第二凹槽之開口面的長 與寬分別大致上相等於對應之該光源組的發光面的長和寬。
29. 如請求項15所述之背光模組，其中該第二凹槽之底部大致上呈梯形。
30. 如請求項29所述之背光模組，其中該第二凹槽之開口面的長與寬分別大致上相等於對應之該光源組的發光面的長和寬。
31. 如請求項15所述之背光模組，其中該第二凹槽之深度係依據該光源組的種類而調整。
32. 如請求項15所述之背光模組，其中該第二凹槽之深度係依據該板體的厚度而調整。
33. 如請求項15所述之背光模組，其中該網點係利用利用噴砂製造技術而形成於該擴散件表面。
34. 如請求項15所述之背光模組，其中每一該光源組包括至少一發光二極體。
35. 一種液晶顯示器，包括：一反射片；一導光板，位於該反射片上方，包括：一板體；至少一第一凹槽，位於該板體之一側邊；以及至少一第二凹槽，為中空凹槽，分別位於該第一凹槽底部，且位於該板體之該側邊的底部；至少一光源組，分別位於該第一凹槽內，且該光源組的發光面分別對應於該第二凹槽；至少一擴散件，分別位於該第一凹槽上方；複數個網點，位於該擴散件表面；一擴散板，位於該導光板與該擴散件上方；以及 一液晶面板，位於該擴散板上方。
36. 如請求項35所述之液晶顯示器，其中每一該擴散件係為該板體自該第二凹槽之開口上方，往該第一凹槽延伸之一懸臂，且該網點係設置於該懸臂的表面上。
37. 如請求項36所述之液晶顯示器，其中該網點係設置於該懸臂的上表面上。
38. 如請求項36所述之液晶顯示器，其中該網點係設置於該懸臂的上表面和下表面上。
39. 如請求項36所述之液晶顯示器，其中該導光板與該擴散件係為一體成型。
40. 如請求項35所述之液晶顯示器，其中每一該擴散件更包括：一黏著膜，位於該光源組的上表面，且該網點係設置於該黏著膜的表面上。
41. 如請求項40所述之液晶顯示器，其中該網點係設置於該黏著膜的上表面上。
42. 如請求項40所述之液晶顯示器，其中該網點係設置於該黏著膜的上表面和下表面上。
43. 如請求項40所述之液晶顯示器，其中該黏著膜的一側邊連接該第二凹槽的開口上方之該板體的該側邊。
44. 如請求項35所述之液晶顯示器，其中該第二凹槽之開口面的大小係對應於所對應之該光源組的發光面的大小。
45. 如請求項35所述之液晶顯示器，其中該第二凹槽之底部大致上呈圓弧狀。
46. 如請求項45所述之液晶顯示器，其中該第二凹槽之開口面的短軸與長軸分別大致上相等於對應之該光源組的發光面的長 和寬。
47. 如請求項35所述之液晶顯示器，其中該第二凹槽之底部大致上呈矩形。
48. 如請求項47所述之液晶顯示器，其中該第二凹槽之開口面的長與寬分別大致上相等於對應之該光源組的發光面的長和寬。
49. 如請求項35所述之液晶顯示器，其中該第二凹槽之底部大致上呈梯形。
50. 如請求項49所述之液晶顯示器，其中該第二凹槽之開口面的長與寬分別大致上相等於對應之該光源組的發光面的長和寬。
51. 如請求項35所述之液晶顯示器，其中該第二凹槽之深度係依據該光源組的種類而調整。
52. 如請求項35所述之液晶顯示器，其中該第二凹槽之深度係依據該板體的厚度而調整。
53. 如請求項35所述之液晶顯示器，其中該網點係利用利用噴砂製造技術而形成於該擴散件表面。
54. 如請求項35所述之液晶顯示器，其中每一該光源組包括至少一發光二極體。
55. 如請求項35所述之液晶顯示器，更包括：至少一增亮片，位於該擴散板與該液晶面板之間。