TWI401506B - 背光單元及具有此背光單元之液晶顯示裝置 - Google Patents

Description

背光單元及具有此背光單元之液晶顯示裝置

本發明涉及一液晶顯示裝置，尤其涉及一用於實現薄尺寸和均勻發光的背光單元以及具有此背光單元之液晶顯示裝置。

隨著資訊社會擴展，廣泛地發展能夠顯示資訊的顯示裝置。這些顯示裝置包括液顯示(LCD)裝置、有機電激發光顯示裝置、電漿顯示裝置、和場致發光顯示裝置。在上述顯示裝置中，LCD裝置的優點是亮度高、體積小、可提供低電壓驅動和全彩配置。因此，LCD裝置可廣泛地用於移動電話、導航系統、可攜式電腦、電視等。

LCD裝置需要能夠照射光線時發光否則不發光的背光單元。因此，LCD裝置控制由背光單元發射光的傳遞量，藉以顯示影像。

第1圖為相關技術之邊緣型背光單元的剖面圖。如第1圖所示，邊緣型背光單元10包括：一放置在導光板11側邊的螢光燈12、一放置在導光板11下的反射片14、和放置在導光板11上的光學片15。

螢光燈12發射的光線進入導光板11。然而，螢光燈12所發射的部分光線沒有進入導光板11而引起光漏。為防止光漏，提供帶有反射功能的燈罩13來圍繞螢光燈12。如此，螢光燈12所發射的部分光線直接進入導光板12，且剩餘的光線由燈罩13反射進入導光板11。

進入導光板11的光線直接投向光學片15或由反光片14反射。光學片15允許光線散射照射於光學片15上的液晶面板(圖未示)。

另一方面，另一不同類型的背光單元20包括：一放置在底蓋23上的反光片24，複數個設置在反光片24上的螢光燈22以及層疊在螢光燈22上的光學片25，如第2圖所示。沒有解釋的數字“21”指示不同於光學片25的另一光學片。

上述邊緣型背光單元，包括放置於導光板一側的螢光燈，伴隨著下述問題。於與螢光燈相鄰和遠離螢光燈的區域之間產生亮度偏差。這種情況隨著液晶面板的尺寸增加而逐漸惡化。

在側邊型背光單元中，螢光燈的形狀出現(或顯示)在液晶面板上。為了強調這些，可增加螢光燈和光學片之間的距離。在此情況下，背光單元更厚，使其難以與LCD裝置同樣薄。

因此，本實施例涉及一LCD裝置，其完全避免現有技術的限制和缺點所導致的一個或更多問題。

本發明的一目的在提供背光單元，其包括複數個導光板和朝導光板照射光線的光源模組，以實現薄尺寸和均勻亮度，以及一具有此背光單元的LCD裝置。

本實施例的傳統特徵和優點將在以下描述中闡明，由此描述將逐步變得清楚，或可通過實踐本實施例得到啟示。通過在說明書及其權利要求、附圖中特指的結構，可以實現或獲得本實施的目的和其它優點。

依據本實施例一通常方面，背光單元包括：一底蓋，其定義在相互垂直第一和第二方向的複數個發光區域內；複數個光源模組，其設置在複數個發光區域內，每個光源模組包括一導光板和一發光二極體(LED)陣列，該LED陣列設置在發光區域間於邊界區域內之導光板的側邊；一光學片，其設置在光源模組上。其中，光源模組包括設置在第二方向的第一和第二光源模組，且第二光源模組的第二導光板與第一光源模組的第一導光板的入射部重疊，用以覆蓋第一光源模組的第一LED陣列。

依據本實施例的另一方面的LCD裝置包括：一底蓋，其定義在相互垂直第一和第二方向的複數個發光區域內；複數個光源模組，其設置在複數個發光區域內，每個光源模組包括一導光板和一LED陣列，該LED陣列設置在發光區域間於邊界區域內之導光板的側邊；一光學片，其設置在光源模組上；以及一設置於光學片上的液晶面板。其中，光源模組包括設置在第二方向的第一和第二光源模組，且第二光源模組的第二導光板與第一光源模組的第一導光板的入射部重疊，用以覆蓋第一光源模組的第一LED陣列。

依據本實施例的另一方面的背光單元包括：一底蓋，其定義在相互垂直第一和第二方向的複數個發光區域內；複數個光源模組，其設置在複數個發光區域內，每個光源模組包括一導光板和一LED陣列，該LED陣列設置在發光區域間於邊界區域內之導光板的側邊；一光學片，其設置在光源模組上。其中，導光板包括一突起部，其從與LED裝置相鄰的導光板的側表面的頂部向第二方向延伸，用以覆蓋LED裝置。

依據本實施例另一方面的LCD裝置包括：一底蓋，其定義在相互垂直第一和第二方向的複數個發光區域內；複數個光源模組，其設置在複數個發光區域內，每個光源模組包括一導光板和一LED陣列，該LED陣列設置在發光區域間於邊界區域內之導光板的側邊；一光學片，其設置在光源模組上；以及一設置於光學片上的液晶面板。其中，導光板包括一突起部，其從與LED裝置相鄰的導光板的側表面的頂部向第二方向延伸，用以覆蓋LED裝置。

通過檢驗以下附圖和詳細說明，對於本領域技術人員而言，其它系統、方法、特徵和優點將是或將變得明顯。有意在所有這些額外系統、方法、特徵和優點包括於描述中，在本發明的範圍中，由以下權利要求所保護。片面的部分不用作對權利要求的限制。其它方面和優點結合實施例討論。可以理解，上述通常的描述和下面本發明的詳細描述做為實例，意在提供所請求的本發明的進一步解釋。

參照附圖說明，詳細地描述本發明優選實施方式。此後介紹的實施例僅是作為範例提供，用以傳送給本領域技術人員傳送精神。因此，這些實施例可具有不同形態，而不限於所描述的實施例。同樣，裝置的尺寸和厚度可誇張地放大為圖中便利的原因。如果可能，所有附圖中的相同標號指的是相同或相似的部件。

第3圖為本發明第一實施例的LCD裝置的立體透視圖。第4圖為第3圖的LCD裝置的剖面圖。第5圖為第3圖的LCD裝置的平面圖。第6圖為包括第3圖的LCD裝置中的光源模組的透視圖。

參考第3和4圖，本發明第一實施例的LCD裝置包括一背光單元100和一液晶面板200。背光單元100發射供應於液晶面板200的光線。液晶面板200調節由背光單元100的光線的透過率，藉以顯示影像。

LCD裝置進一步包括一驅動單元(圖未示)，用以驅動液晶面板200以控制其光穿透率。此驅動單元包括一計時控制器、一閘極驅動器、和一資料驅動器。

計時控制器接收視訊資料，控制來自包括視訊卡等系統的訊號。視訊資料包括紅(R)、綠(G)和藍(B)資料。控制訊號包括一資料致能訊號EN、一資料時脈Dclk、一垂直同步訊號Hsync、和一水平同步訊號Hsync。同樣，計時控制器擷取用來驅動閘極驅動器的閘極控制訊號以及用來驅動資料驅動器的資料控制訊號。進一步地，計時器重新分配視訊資料為適當的格式，以顯示於液晶面板200。

閘極驅動器響應來自計時控制器的閘極控制訊號，並產生用於掃描液晶面板200上各個閘極線的掃描訊號。

資料驅動器將計時控制器的視訊資料轉換為類比視訊電壓，以響應來自計時控制器的資料控制訊號。

液晶面板200分割為複數個排列為矩陣的像素區域，用於顯示紅色資料、綠色資料、藍色資料。最後，液晶顯示面板200包括一下基板210、一上基板220、一插入上下基板210和220間且將分為複數個液晶單元的液晶層(圖未示)。

下基板210可包括複數個相互交叉的閘極線和資料線、複數個設置於複數個閘極和資料線的插入區域中的薄膜電晶體、複數個連接至各個薄膜電晶體的像素電極。複數個閘極和資料線的交叉點可將下基板210定義為複數個像素的像素區域。由此，複數個像素的每一個可包括一薄膜電晶體和一像素電極。

上基板220包括一彩色濾光層，其包括複數個對應於各個像素區域的紅色濾光器、綠色濾光器、藍色濾光器。上基板進一步包括一設置於彩色濾光器間的黑矩陣以及一設置於彩色濾光囂和黑矩陣上的共用電極。上基板220可應用於TN(扭轉向列型)模式的液晶面板200。或者，如果液晶面板20為IPS(平面切換)模式，彩色濾光層和上基板220的共用電極可形成於下基板210。

在該液晶面板200中，連接至每個閘極線的薄膜電晶體可由閘極驅動器的掃描訊號開啟。然後，由資料驅動器施加於資料線的類比資料電壓經活性薄膜電晶體供應至各個像素電極。同時，直接或可選電流的共用電壓施加於共用電極。由此，依據像素電極上的類比資料電壓與共用電極上的共用電壓間的電位差，液晶層的液晶分子重排。由此，可調節由背光單元100的透射量，以便顯示影像。

背光單元100包括一底蓋110、複數個光源模組140、光學片150。底蓋110容納並支撐複數個光源模組140、光學片150和液晶面板200。雖然圖未示，與底蓋110匹配並保護液晶面板200的頂箱可進一步包括於LCD裝置中。

底蓋110包括一平面的第一區域、一由第一區域邊緣傾斜向上地延伸的第二區域。在第一區域中，排列複數個光源模組140。第二區域可形成底蓋110的側壁，允許光學片150和液晶面板200設置在上表面上。在此，液晶面板200可設置於接觸或分離於光學片150。因此，複數個設置於底蓋110的第一區域上的光學片150可與設置於底蓋110的第二區域相分離。由此，由光源模組140發射的光線可均勻地照射向光學片150。或者，如果由光源模組140所射出的光線是均勻的，底蓋110的第二區域可調節至將光源模組140與光學片150接觸。

底蓋110的第一區域分割成複數個發光區域A、B、C、D，如第5圖所示，複數個光源模組140可設置於其上。此時，複數個光源模組140可排列為矩陣形。事實上，光源模組140分別地設置在底蓋110的發光區域A至D上。換句話說，光源模組140的2x2矩陣設置於底蓋110的第一區域上。為解釋方便，雖然第一實施例的LCD裝置採用光源模組140的2x2矩陣，但不侷限於此。

光源模組140每個包括一導光板130和一LED(發光二極管)陣列120，如第6圖所示。LED陣列120設置為導光板130的側表面，並發射光。更特別地，LED陣列120可分別地設置接近於定義於底蓋110的發光區域A至D的邊界區域，如第5圖所示。例如，設置於發光區域A的光源模組140的LED陣列可接近於發光區域A至D間邊界區域，設置於發光區域B的光源模組140的另一LED陣列可接近於發光區域B至D間邊界區域。

LED陣列120包括一沿導光板130平行的長度方向延伸的基板122和複數個安裝於基板122的LED 125。基板122上的LED 125可相互分離地設置。基板122可為一包括金屬線設置於其上的印刷電路板(PCB)或一金屬核心PCB。

LED125可包括紅、綠和藍LED，或者僅包括複數個白LED。同樣，LED125可為僅向其前方發射模式或向側邊發射模式。雖然沒有詳細地顯示於圖中，如果前發射模式的LED125用於第一實施例的LCD裝置中，可設置其前面附有反射材料的反射元件以圍繞LED125，用以將LED125發射的光導入設置於LED125側方向的導光板130中。相反地，側發射模式的LED125可應用於第一實施例的LCD裝置，每個LED125可設計為每個LED125的側面敞開用以輸出光線，而每個LED125的剩餘側面為鏡面塗覆而沒有輸出光線。由此，由LED陣列120發射的光線可進入導光板130，可通過導光板130而亮度均勻地供應於光學片150。

光學片150可包括散射片(圖未示)、稜鏡片(圖未示)和一保護片(圖未示)。散射片和稜鏡片能夠使導光板130照射的光散射，並會聚到液晶面板200。保護片用於保護散射片和/或稜鏡片。沒解釋的元件符號“160”指的是反光片，用於反射來自導光板130的光線。

在此方式中，本發明第一實施例的LCD裝置排列複數個光源模組140，每個光源模組140包括導光板130，並因此允許均勻亮度的光線由導光板130供應於光學片150。最終，均勻亮度的光線可照射向液晶面板200的整個表面。相反地，現有技術的LCD裝置應用與光源相鄰的導光板的第一區域和遠離光源的導光板的第二區域的光線亮度不同，因為它僅包括與液晶面板相對的單個導光板。特別地，當液晶面板尺寸增加時，第一實施例的LCD裝置與現有技術的LCD相比，可提供更多亮度均勻的光線。

同樣地，由於現有技術的直接型LCD裝置包括複數個等間隔設置的光源，低亮度的光線在每個光源的前區域發射，高亮度的光線在光源間區域發射。由此，必然增加複數個光學片與複數個光源之間的距離。因此，現有技術的整個直接型LCD裝置厚度增加。

相反地，依照本發明第一實施例的LCD裝置包括複數個應用均勻亮度的導光板130，以便縮小導光板130和光學片150間的距離。因此，第一實施例的LCD裝置的整個厚度大大地減小。換句話說，LCD裝置可以更薄。

雖然本發明第一實施例的LCD裝置具有前述優點，其產生的線具有比導光板130所產生的光線更亮，在LED陣列120的長度方向上(也就是，在導光板130的長度方向上)，由於LED陣列120設置於發光區域A、B、C、D之間，如第7圖所示。這是由於導光板130不存在於LED陣列120中。換句話說，為產生均勻亮度的光線，導光板130可覆蓋所有各個發光區域A、B、C、D。然而，導光板130沒設置在各個LED陣列，其設置鄰近於發光區域A、B、C、D的邊界區域。最後，不同亮度的光線產生於導光板130和LED陣列所設置的區域中。

同樣，既然LED陣列120必須與導光板130分離地設置，由LED陣列120發射的部分光線不進入導光板130，而是通過LED陣列120和導光板130間隙射向前方。射向前方的光線亮度可高於通過導光板130的光線亮度。

進一步地，在本發明第一實施例的LCD裝置中，對應於明亮顯示的區域的熱點由包括於LED陣列120的複數個LED 125引起的。在此，與各個LED 125直接相對的每個導光板130入射部的某些區域相對比較亮，這是因為入射部的部分區域與LED 125相近。同時，與LED 125間相對的每個導光板130入射部的剩餘部分不亮(或比較暗)，這是因為入射部的剩餘部分與LED 125相距較遠。因此，沿著LED陣列120的長度方向，在接近各個LED陣列120的每個導光板130的入射部產生熱點的波形流(wave-shaped stream)。

為此，提出適合防止亮線和熱點的其它LCD裝置。其它實施例的LCD裝置包括一些與第一實施例具有相同功能和結構的元件。相同的元件標記與第一實施例相同的數字，將在說明書中簡要地陳述並省略。

第8圖為本發明第二實施例的LCD裝置的分解透視圖。第9圖為第8圖的LCD裝置的剖視圖。以及，第10圖為包括於第8圖的LCD裝置中的導光板的透視圖。

參考第8和9圖，本發明第二實施例的LCD裝置包括一背光單元300和一液晶面板400。背光單元300包括一底蓋310、複數個光源模組340、和光學片350。液晶面板400和光學片350在說明書中省略，是因為其可通過第一實施例的LCD裝置理解。

光源模組340可設置於定義在底蓋310的複數個發光區域A至L。發光區域A至L可包括四個定義於第一方向(即，X軸方向上)的區域和三個定義於第二方向(即，Y軸方向上)的區域。換句話說，十二個發光區域可定義於底蓋310中。每個光源模組340可包括一LED陣列320和一導光板330。

同樣地，十二個導光板330可設置於各個光源模組340中。事實上，導光板330排列為四個在X軸方向、三個在Y軸方向。最後，十二個導光板330總數可設置。

LED陣列320設置於平行於導光板330的每個導光板330的側表面。每個LED陣列320可相對於各個光源模組340或由複數個X軸方向的光源模組所共享。同樣，LED陣列320可位於鄰近於發光區域A至L的邊界區域。

為完全地覆蓋LED陣列320，導光板330可設置用以與相鄰導光板重疊其入射部。產生相應於第一實施例LCD裝置中熱點的入射部。導光板330間的重疊區域(即，入射部)可以沿W寬度設計規格以各種形式變化，最佳是在3~13mm寬度範圍內。

本發明第二實施例的LCD裝置可進一步地包括反射膜337，其設置於導光板330的後表面，用以反射由LED陣列320入射的光線。每個反射膜337可形成沿X方向相對於導光板後表面的單一體。同樣，反射膜337可設置於相對於設置於Y方向的導光板330。反射膜337可設置於每個導光板330除了入射部的剩餘區域上(也就是，由入射部的開始線至相對於入射部的導光板140的邊線的間距)。換句話說，設置每個反射膜337，用以覆蓋導光板330間的重疊區域。

參考第9圖，包括第一LED陣列320a和第一導光板330a的第一光源模組340a，設置於底蓋310的第一發光區域A上。包括第二LED陣列320b和第二導光板330b的第二光源模組340b，設置於底蓋310的第二發光區域E上。進一步地，包括第三LED陣列320c和第三導光板330c的第三光源模組340c，設置於底蓋310的第三發光區域I上。

第一LED陣列320a可設置於第一、第五發光區域A和E的邊界區域上。第二LED陣列320b可設置於第五、第九發光區域E和I的邊界區域上。

如果第二、第三導光板330b和330c不設置於第一、第二LED陣列320a和320b上，則產生上述亮線。為解決此問題，設置第二導光板330b，以與相鄰於第一LED陣列330a的第一導光板330a的入射部重疊，藉以覆蓋第一LED陣列330a。同樣地，設置第三導光板330c，以與相鄰於第二LED陣列330b的第二導光板330b的入射部重疊，藉以覆蓋第二LED陣列330b。進一步地，反射膜337可設置於第一至第三導光板330a至330c的前表面。

由此，在第一和第二LED陣列發射的光由第二和第三導光板330b和330c上的反射膜337遮擋，而不繼續向前方向前進(垂直於導光板330a至330c的上表面的方向)。因此，亮線的產生可得到抑制。光線由第一和第二導光板330a和330b的入射部的上表面輸出，由第二和第三導光板330b和330c的前表面上的反射膜337遮擋，而不繼續向前方前進。因此，可防止在第一、第二導光板330a和330b的入射部產生如上述的熱點。進一步地，由於在第一至第三LED陣列320a至320c發射的光線僅通過各個導光板330a至330c向前照射，使得由每個導光板330a至330c輸出的光亮度均勻。因此，均勻亮度的光線可照射於液晶面板400上。

包括於第二實施例的LCD裝置中的每個導光板330a至330c的前表面可為傾斜形狀，如第10圖所示。同樣，每個導光板331a至331c(特別地，330a或330b)可具有切角部361，其可與鄰近於其入射部的導光板330b或330c重疊。切角部361(例如，第一導光板330a的)可包括一垂直於底蓋310的側表面以及一與相鄰導光板330b的後表面相同斜度的底表面。由此，導光板330b或330c的後表面，可設置接觸於相鄰導光板330a或330b的後表面。更具體地，設置於導光板330a至330c(特別地，330b或330c)的後表面的反射膜337，可與鄰近導光板330a或330b的切角部361的底表面接觸。

參考第8和9圖，底蓋310可包括元件313，其由於導光板330a至330c的傾斜後表面而支撐複數個導光板330a至330c。支撐元件313可由單個體形成或與底蓋310分離。支撐元件313還可形成而指定兩個圖形化的導光板330a至330c。進一步地，每個支撐元件313的前表面可形成具有與每個導光板330a至330c的後表面相同的斜度和形狀。由此，導光板330a至330c的前表面可保持均勻的水平高度，這是因為導光板330a至330c由支撐元件313而支撐。

LED陣列320a至320c、導光板330a至330c可向下固定於(或固定於)底蓋310。最後，每個具有螺紋的第一通孔333可形成於每個導光板330a至330c的入射部。相應於第一通孔333，第二通孔327可形成於各個LED陣列320a至320c(具體地，LED陣列的基板)。同樣地，第三孔(圖未示)可對應地形成於底蓋310的第二通孔327上。最後，螺釘336可通過導光板330a至330c上的各個第一通孔333、LED陣列320a至320c上的各個第二通孔327而插入底蓋310上的各個第三孔中，從而導光板330a至330c、LED陣列320a至320c可固定於底蓋310上。

導光板330a至330c進一步包括形成於與入射部相對的邊緣部的第四通孔(圖未示)。形成於導光板330a至330c(特別地，第二、第三導光板330b和330c)的邊緣部的第四通孔，可相應於形成在鄰近導光板330b和330c的入射部的第一通孔333設置。依此，彼此相鄰的兩導光板(例如，330a和330b)，由先後穿過一導光板330b的第四通孔和另一導光板330a的第一通孔333的螺釘336而結合。因此，可減少螺釘336的數量。

另一方面，可形成第一通孔333以容納螺釘336的頭，以便螺釘336的頭不突出於第一通孔333。如此，雖然相鄰導光板330b和330c與導光板330a和330b的入射部重疊，這些重疊的導光板330b和330c藉由螺釘336的頭可完成密切地接觸另一導光板330a和330b的切角部361的底表面。

第11圖為本發明第三實施例的LCD裝置的剖面圖。第12圖為包括於第11圖的LCD裝置的導光板的透視圖。除了導光板結構存在差異外，第三實施例的LCD裝置與第二實施例的LCD的結構相同。因此，第三實施例的LCD裝置主要解釋其導光板。

在本發明第三實施例的LCD裝置中，導光板331a至331c每個具有一後表面，其與底蓋310的內表面具有相同的平面度，如第11和12圖所示。換句話說，導光板331a至331c的後表面不形成傾斜的。

同樣地，導光板331a至331c每個包括一形成於入射部的第一切角部362、一在每個與入射部相對的導光板331a至331c的邊緣部的第二切角部364。第一切角部362的形成可通過切去每個導光板331a至331c的上和左側邊緣部，第二切角部364的形成可通過切去每個導光板331a至331c的下和右側邊緣部。

在每個第二切角部364的上和側表面，可設置反光元件347。反射元件347的形成，可通過黏附反射膜或通過將反射材料直接塗佈於相對於入射部的每個導光板331a至331c的第二切角部的上和側表面。最好是，反射材料347可具有能夠反射光線的兩表面。由此，進入每個導光板331a至331c的光線可前進，可通過各個反光元件347的反射向前方(即，垂直於各個導光板331a至331c的上表面的方向)輸出。同樣，進入每個導光板331a至331c(例如，331a或331b)的光線可通過各個導光板331a或331b向相鄰導光板331b或331c前進，可通過相鄰導光板331b或331c的反光元件347的反射向前方輸出。

導光板331b和331c的第二切角部364與相鄰導光板331a和331b的各個第一切角部362重疊。雖然導光板331a和331b的重疊區域的寬度依據指定規格而變成各種類型，其最好為3~13mm。

獨立於反射元件347，反光片360設置在底蓋310上。反光片360可反射光線，其從後方向的每個導光板331a至331c繼續向前方前進。

第一LED陣列320a可設置於第一和第二導光板331a和331b間，第二LED陣列320b可設置於第二和第三導光板331b和331c間。換句話說，第一LED陣列320a可設置於第二導光板331b，是因為設置第二導光板331b的第二切角部364，用以與第一導光板331a的第一切角部362重疊。同樣地，第二LED陣列320b還可設置於第三導光板331c下，是因為設置第三導光板331c的第二切角部364，用以與第二導光板331b的第一切角部362重疊。

由此，由第一LED陣列320a所發射的光線，由設置在第二導光板331b的第二切角部364上的反光元件347反射，藉以不通過第一和第二導光板331a和331b的邊緣區域繼續向前。因此，不產生上述亮線。

同樣，由第一LED裝置331a所發射的光線，由設置在第二導光板331b的反光元件347反射，在向前輸出之前，向與第一導光板331a入射區域相對的區域繼續前進。因此，更多光線可繼續向前，可提高光效率。

進一步地，當形成於第一導光板331a入射區域的第一切角區域362與設置反光元件347的第二導光板331b的第二切角部364的上表面重疊，由第一導光板331a的入射部的上表面輸出的光線，被第二導光板331b的第二切角部364的上表面的反射膜遮擋，而不繼續向前。因此，防止在第一導光板331a和331b的入射部產生熱點。

另一方面，防止第一LED裝置331a發射的光線經第一導光板331a的入射部不繼續向前而造成的光損失。藉由輸出從第二LED陣列發射的光線經過第二導光板331b的入射部和重疊部向前方輸出來解決此問題。

進一步地，進入第一導光板331a的入射部的光線，在其輸出向前方之前通過第二導光板331b的第二切角部364上反光元件347的反射繼續向前。因此，更大量的光可繼續向前，可提高光效率。

第13圖為本發明第四實施例的LCD裝置的分解透視圖。第14圖為第13圖的LCD裝置的剖視圖。第15圖為包括於第13圖的LCD裝置中的導光板的透視圖。

參考第13和14圖，本發明第四實施例的LCD裝置包括一背光單元500和一液晶面板600。背光單元500包括一底蓋510、複數個光源模組540和光學片550。除了重疊的導光板，第四實施例的LCD裝置具有與第二和第三實施例相同的結構。換句話說，第四實施例的LCD裝置包括複數個不相互重疊的導光板530a至530，如第14圖所示。

光源模組540可設置於定義在底蓋510的複數個發光區域A至L。發光區域A至L可包括4個定義於第一方向(即，X軸方向上)的區域和3個定義於第二方向(即，Y軸方向上)的區域。換句話說，12個發光區域可定義於底蓋510中。每個光源模組540可包括一LED陣列520和一導光板530。

同樣地，十二個導光板530可含蓋於各個光源模組540中。事實上，導光板530排列為包括四個在X軸方向、三個在Y軸方向。最後，可設置總數十二個導光板330。

LED陣列520設置在平行導光板530的每個導光板530的側表面。每個LED陣列520可設置為相對於各個光源模組540或由複數個X軸方向的光源模組540所共享。

如第14圖所示，第一光源模組540a可包括一第一LED陣列520a和一第一導光板530a，第二光源模組540b可包括一第二LED陣列520b和一第二導光板530b，第三光源模組540c可包括一第三LED陣列520c和一第三導光板530c。第一LED陣列520a可設置於第一、第五發光區域A和E的邊界區域上，第二LED陣列520b可設置於第五、第九發光區域E和I的邊界區域上。

第一至第三導光板530a至530c具有容納各個LED陣列520a至520c的切角部564，如第15圖所示。切角部564是由突起部566形成的，突起部566由在側方(例如，Y軸方向)的每個導光板520a至520c入射面的頂邊緣延伸出。突起部566可覆蓋各個LED陣列520a至520c。

在Y軸方向延伸，第一導光板530a的突起部566可設置在接近或接觸相對於第二導光板530b入射面的第二導光板530b側表面，如第14圖所示。同樣，第一導光板530a的突起部566可延伸足夠長的長度，以覆蓋第一LED陣列520a。

在Y軸方向延伸，第二導光板530b的突起部566可設置在接近或接觸相對於第三導光板530c入射面的第三導光板530c側表面。同樣，第二導光板530b的突起部566可延伸足夠長的長度，以覆蓋第二LED陣列520b。

反光元件547可設置在每個導光板530a至530c的突起部566的後表面。反光元件547遮擋每個LED陣列520a至520c所發射的光線，防止繼續朝前方方向進入每個導光板530a至530c入射面前區域。藉由將反射膜附加或直接塗佈反射材料在每個導光板530a至530c的突起部566的後表面上形成反光元件547。最好是，反射材料547可具有能夠反射光線的兩表面。

如此，在第一LED陣列520a所產生的光線可由反光元件547的反射而進入第一導光板520a的入射面，通過第一導光板520a而引導向前方向。同樣地，第二和第三LED陣列520b和520c所產生的光線由各個反光元件547反射，由第二和第三導光板530b和530c而引導向前方向。因此，更多光可繼續向前，可提高光效率。

同樣，由第一LED陣列520a所發出的光線由第一導光板530a的反光元件547反射，藉著不經由第一和第五發光區域A和E的邊界區域繼續向前方。因此，可防止在第一和第五發光區域A和E的邊界區域產生上述亮線。同樣地，可防止在第五和第九發光區域E和I的另一邊界區域產生上述亮線。

進一步地，第一LED陣列520a所產生的光線經由第一導光板530a的內部反射繼續向突起部566，藉由第一導光板530a的反光元件547的另一反射向前方向輸出，以便第一和第五發光區域A和E的邊界區域的光具有與第五和第九發光區域E和I的邊界區域光具有相同的亮度。以同樣方式，第五和第九發光區域E和I的另一邊界區域的光線與所有第五和第九發光區域E和I的邊界區域光具有相同的亮度。因此，均勻亮度的光線可照射在液晶面板600上。

在圖中標示元件符號“533”和“527”，雖沒有解釋，意指在導光板530a至530c的通孔和在LED陣列520a至520c上的第二孔。同樣，第三孔(圖未示)形成於底蓋510上。進一步地，第四通孔(圖未示)可形成於導光板上，如第二實施例的LCD裝置的描述所解釋。因此，導光板530a至530c和LED陣列520a至520c，通過插入第三孔由通孔固定於底蓋510。

如上所述，在本發明實施例的LCD裝置中，導光板以相互重疊地方式排列，用以覆蓋插入其間的LED陣列，藉以遮擋光線，防止光線通過設置於LED陣列上的導光板部分從LED裝置繼續向前方前進。因此，LCD裝置可防止亮線的產生。

同樣，LCD裝置迫使光線進入導光板的入射面而不向入射部的前方方向輸出，以便防止熱點的產生。

進一步地，LCD裝置允許相同亮度的光線自所有導光板相互地重疊輸出。因此，LCD裝置可在液晶面板上射出均勻亮度的光線。

對於本領域技術人員而言，本發明的各種改進和改變是顯而易見的。趨於針對本發明所做的各種改進和改變皆在本發明的保護範圍內。

10．．．背光單元

11．．．導光板

12．．．螢光燈

13．．．燈罩

14．．．反射片

15．．．光學片

20．．．背光單元

21．．．光學片

22．．．螢光燈

23．．．底蓋

24．．．反光片

25．．．光學片

100．．．背光單元

110．．．底蓋

120．．．LED陣列

122．．．基板

125．．．LED

130．．．導光板

140．．．光學模組

150．．．光學片

160．．．反光片

200．．．液晶面板

210．．．下基板

220．．．上基板

300．．．背光單元

310．．．底蓋

313．．．支撐元件

320．．．LED陣列

320a．．．第一LED陣列

320b．．．第二LED陣列

320c．．．第三LED陣列

327．．．第二通孔

330．．．導光板

330a．．．第一導光板

330b．．．第二導光板

330c．．．第三導光板

331a．．．導光板

331b．．．導光板

331c．．．導光板

333．．．第一通孔

336．．．螺釘

337．．．反光膜

340．．．光源模組

340a．．．第一光源模組

340b．．．第二光源模組

340c．．．第三光源模組

347．．．反光元件

350．．．光學片

360．．．反光片

361．．．切角部

362．．．第一切角部

364．．．第二切角部

400．．．液晶面板

500．．．背光單元

510．．．底蓋

520．．．LED陣列

520a．．．第一LED陣列

520b．．．第二LED陣列

520c．．．第三LED陣列

527．．．第二孔

530．．．導光板

530a．．．第一導光板

530b．．．第二導光板

530c．．．第三導光板

533．．．通孔

540．．．光源模組

540a．．．第一光源模組

540b．．．第二光源模組

540c．．．第三光源模組

547．．．反光元件

550．．．光學片

564．．．切角部

566．．．突起部

600．．．液晶面板

附圖用於進一步理解發明且構成申請文件的一部分，附圖說明發明的具體實施例，與說明書一同用於解釋發明的原理。

在附圖中：

第1圖為現有技術的側邊型背光單元的剖面圖；

第2圖為現有技術的直接型背光單元的剖面圖；

第3圖為本發明第一實施例的LCD裝置的立體透視圖；

第4圖為第3圖的LCD裝置的剖面圖；

第5圖為第3圖的LCD裝置的平面圖；

第6圖為包括第3圖的LCD裝置中的光源模組的透視圖；

第7圖的示意圖解釋由於第3圖的LCD裝置中光源模組設置的亮度線和熱點的形狀；

第8圖為本發明第二實施例的LCD裝置的立體透視圖；

第9圖為第8圖的LCD裝置的剖面圖；

第10圖為包括於第8圖的LCD裝置中的導光板的透視圖；

第11圖為本發明第三施例的LCD裝置的剖視圖；

第12圖為包括於第11圖的LCD裝置中的導光板的透視圖；

第13圖為本發明第四實施例的LCD裝置的立體透視圖；

第14圖為第13圖的LCD裝置的剖面圖；以及

第15圖為包括於第13圖的LCD裝置中的導光板的透視圖。

100．．．背光單元

110．．．底蓋

120．．．LED陣列

130．．．導光板

140．．．光源模組

150．．．光學片

200．．．液晶面板

Claims (33)

1. 一種背光單元，包括：一底蓋，其定義為在相互垂直第一和第二方向的複數個發光區域；複數個導光板，設置在該等發光區域內；一發光二極體(LED)陣列，包括：一基板，其具有一平行於該底蓋的平面表面；以及複數個發光二極體，位在該基板的一第一區域，且沿著該第一方向位在該等導光板的側表面；以及一光學片，其設置在該等導光板上方，其中，相鄰導光板的一第二導光板與該等相鄰導光板的一第一導光板的一入射部在該第二方向上重疊，用來大致覆蓋該等發光二極體，其中，該基板沿著該第一方向固定在該等導光板的入射部下方。
2. 依據申請專利範圍第1項所述的背光單元，其中每個導光板形成具有一傾斜後表面。
3. 依據申請專利範圍第2項所述的背光單元，其中每個導光板包括一通過切除其上和側邊部而形成於其入射部上的切角部。
4. 依據申請專利範圍第3項所述的背光單元，其中該第二導光板相對於該第二導光板的該入射部的部分與在該第一導光板的該入射部上之該第一導光板的該切角部重疊。
5. 依據申請專利範圍第4項所述的背光單元，其中該第二導光板的該相對部分通過該第一LED陣列的上部空間與該第一導光板的該切角部重疊。
6. 依據申請專利範圍第4項所述的背光單元，進一步包括設置在該第一和第二導光板後表面的反射膜。
7. 依據申請專利範圍第2項所述的背光單元，其中該底蓋包括支撐該等導光板傾斜後表面的支撐元件。
8. 依據申請專利範圍第1項所述的背光單元，其更包括一反射膜，設置在該導光板下方，其中該反射膜及該導光板形成一單個體。
9. 依據申請專利範圍第3項所述的背光單元，其中設置於該第一方向的該LED陣列形成為一單個體。
10. 依據申請專利範圍第1項所述的背光單元，其中每個導光板包括在側方向為平面的一後表面。
11. 依據申請專利範圍第10項所述的背光單元，其中每個導光板包括通過切除其上和側邊部而形成於其入射部上的一第一切角部和通過切除相對於其入射部的下和側邊部而形成的一第二切角部。
12. 依據申請專利範圍第11項所述的背光單元，其中該第二導光板的該第二切角部在該第一導光板的該入射部上與該第一導光板的該第一切角部重疊。
13. 依據申請專利範圍第12項所述的背光單元，其中該第二導光板的該第二切角部通過該第一LED陣列的上部空間與該第一導光板的該第一切角部重疊。
14. 依據申請專利範圍第11項所述的背光單元，進一步包括設置在每個第二切角部的側和後表面的反光元件。
15. 依據申請專利範圍第10項所述的背光單元，進一步包括一設置在該底蓋上用以反射光線的反光板。
16. 依據申請專利範圍第1項所述的背光單元，其中該等導光板和該等LED陣列由螺釘固定在該底蓋上。
17. 依據申請專利範圍第16項所述的背光單元，其中該等固定部分設定在每個導光板和每個LED陣列的邊緣。
18. 依據申請專利範圍第10項所述的背光單元，其中每個導光板和LED陣列具有該等螺釘用的孔。
19. 依據申請專利範圍第18項所述的背光單元，其中每個螺釘兩兩地固定該等導光板。
20. 依據申請專利範圍第1項所述的背光單元，其中在該第一和第二導光板間的重疊區域的寬度範圍為3~13 mm。
21. 一種液晶顯示裝置，包括：一底蓋，其定義為在相互垂直第一和第二方向的複數個發光區域；複數個導光板，設置在該等發光區域內；一發光二極體(LED)陣列，包括：一基板，其具有一平行於該底蓋的平面表面；以及複數個發光二極體，位在該基板的一第一區域，且沿著該第一方向位在該等導光板的側表面；一光學片，其設置在該等導光板上方；以及 一液晶面板，其設置在該光學片上，其中，相鄰導光板的一第二導光板與該等相鄰導光板的一第一導光板的一入射部在該第二方向上重疊，用來大致覆蓋該等發光二極體，其中，該基板沿著該第一方向固定在該等導光板的入射部下方。
22. 一種背光單元，包括：一底蓋，其定義為在相互垂直第一和第二方向的複數個發光區域；複數個導光板，設置在該等發光區域內；一發光二極體(LED)陣列，包括：一基板，其具有一平行於該底蓋的平面表面；以及複數個發光二極體，位在該基板的一第一區域，且沿著該第一方向位在該等導光板的側表面；以及一光學片，其設置在該等導光板上方，其中，該導光板包括一突起部，其從與該LED陣列相鄰的該導光板的側表面的頂部向該第二方向延伸，以覆蓋該LED陣列，其中，該基板沿著該第一方向固定在該等導光板的入射部下方。
23. 依據申請專利範圍第22項所述的背光單元，其中每個導光板包括一切角部，此切角部由該突起部形成，並且圍繞著每個LED陣列上表面和在其入射表面相對的每個LED陣列的側表面。
24. 依據申請專利範圍第22項所述的背光單元，其中設置每個導光板之該突起部來與鄰近的導光板的另一側表面接觸，並且相對該入射表面。
25. 依據申請專利範圍第22項所述的背光單元，其中每個導光板包括一在側方向上平面的後表面。
26. 依據申請專利範圍第22項所述的背光單元，進一步包括設置在每個突出部之後表面的反光元件。
27. 依據申請專利範圍第22項所述的背光單元，其中設置在該第一方向的該LED陣列形成為一單個體。
28. 依據申請專利範圍第22項所述的背光單元，進一步包括一設置在該底蓋上用以反射光線的反光板。
29. 依據申請專利範圍第22項所述的背光單元，其中該等導光板和該等LED陣列由螺釘固定在該底蓋上。
30. 依據申請專利範圍第29項所述的背光單元，其中該等固定部分係在每 個導光板和每個LED陣列的邊緣。
31. 依據申請專利範圍第29項所述的背光單元，其中每個導光板和LED陣列具有對應於固定位置的孔。
32. 依據申請專利範圍第31項所述的背光單元，其中，每個螺釘兩兩地固定該等導光板。
33. 一種液晶顯示裝置，包括：一底蓋，其定義為在相互垂直第一和第二方向的複數個發光區域；複數個導光板，設置在該等發光區域內；一發光二極體(LED)陣列，包括：一基板，其具有一平行於該底蓋的平面表面；以及複數個發光二極體，位在該基板的一第一區域，且沿著該第一方向位在該等導光板的側表面；一光學片，其設置在該等導光板上方；以及一液晶面板，其設置在該光學片上，其中，該導光板包括一突起部，其從與該LED陣列相鄰之該導光板的側表面的頂部向該第二方向延伸，用來覆蓋該LED陣列，其中，該基板沿著該第一方向固定在該等導光板的入射部下方。