TWI402546B - 導光板及採用此導光板之背光模組 - Google Patents

導光板及採用此導光板之背光模組 Download PDF

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Description

導光板及採用此導光板之背光模組
本發明有關於一種顯示器之背光模組，特別是有關於一種液晶顯示器之背光模組及其導光板。
由於液晶顯示器採平面光源發光方式(例如外部電極螢光燈管，External Electrode Fluorescent Lamp，EEFL或冷陰極螢光燈管，Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)，僅能全面性點亮或變暗液晶顯示器之所有區域，無法作到針對各別區域提供不同輝度變化。
為此業界提出一種區域控制(Local Dimming)技術，使液晶顯示器之背光源可於不同區域上提供不同程度輝度明暗變化的效果，進而降低耗電量、提高顯示畫面對比值、灰階數及減少殘影。
然而，若以採用12根CCFL燈管為背光源之液晶顯示面板為例，此背光源僅能控制此些CCFL燈管所對應之12個區域進行不同程度輝度明暗之變化，且CCFL燈管之亮滅速度有限，若強制加速其亮滅速度時將減損CCFL燈管之產品壽命。
目前液晶顯示器之背光源皆搭配導光板(light guide plate，LGP)之使用，但當液晶顯示器配合上述區域控制技術，而僅點亮液晶顯示面板之一特定區域時，此特定區域之光線將可能被導光板導引至一鄰近區域，而減緩此特定區域與其鄰近區域間之輝度對比的效果。
此外，業界通常採拼裝或搭接多個導光板的方式來滿足其尺寸或形狀需求。但此方式將於導光板間之接縫處產生亮線，亦可能減緩各別區域間之輝度對比的效果。
有鑑於此，如何提出一種解決方案，可有效改善上述所帶來的缺失及不便，實乃相關業者目前刻不容緩之一重要課題。
本發明揭露一種導光板及採用此導光板之背光模組，用以配合使用顯示器之區域控制(Local Dimming)技術時，強化各別區域間之不同輝度對比。
此種背光模組包括一導光板及一光源面板。導光板包括一導光本體、多個狹長溝槽及多個貫穿開槽。此些狹長溝槽與貫穿開槽分別開設於此導光本體上，並共同間隔出多個出光區域。光源面板疊合於導光本體之一側，具有多個獨立控制之側射型光源元件。此些側射型光源元件排列於光源面板之一面，分別一對一地伸入此些貫穿開槽中，用以側向地朝其中之一出光區域發光。
本發明之一實施例中，此些出光區域以陣列之方式等距地排列於導光本體上。
本發明之另一實施例中，此些狹長溝槽與此些貫穿開槽分別以陣列之排列方式設於導光本體之一面，且任一此些貫穿開槽之排列方向與任一此些狹長溝槽之排列方向相互垂直。
本發明之又一實施例中，狹長溝槽之寬度小於貫穿開槽之寬度。
本發明之又一實施例中，此狹長溝槽貫穿此導光本體。
本發明之又一實施例中，此狹長溝槽未貫穿此導光本體。
本發明之又一實施例中，導光本體分別於此些貫穿開槽之內壁具有一光學微結構及一光阻擋結構。
本發明之又一實施例中，導光本體為一體成型之單一板體。
本發明之又一實施例中，導光本體係由多個板體所拼接地結合而成。此實施例中，其中之一板體具有一第一結合部，其中之另一板體具有一第二結合部。第二結合部與第一結合部相互匹配，並相互拼接地結合。此外，第一結合部與第二結合部之間更設有一反射元件。
如此，藉由貫穿開槽與狹長溝槽所間隔出多個出光區域，使得本發明配合使用區域控制(Local Dimming)技術，而控制任一出光區域發光時，可降低影響鄰近出光區域之輝度對比。
以下將以圖式及詳細說明清楚說明本發明之精神，如熟悉此技術之人員在瞭解本發明之實施例後，當可由本發明所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本發明之精神與範圍。
請參閱第1圖所示，第1圖繪示本發明導光板及採用此導光板之背光模組於一實施例下之俯視圖暨局部放大圖。背光模組100包括一導光板200及一光源面板700。此導光板200包括一導光本體300、多個狹長溝槽400及多個貫穿開槽500。此些狹長溝槽400及此些貫穿開槽500分別被開設於導光本體300上，以便共同間隔出許多出光區域600。此些貫穿開槽500分別自導光本體300之一面貫穿至導光本體300之另面。光源面板700疊合於導光本體300之一側，具有多個獨立控制之側射型光源元件800(例如側射型發光二極體，side-view LED)。此些側射型光源元件800排列於光源面板700上，分別一對一地伸入此些貫穿開槽500中，用以側向地朝其中之一出光區域600發光。
如此，任一側射型光源元件800便可於貫穿開槽500中朝其中一出光區域600發光，此出光區域600則將其光線導引至外界。
由於此些出光區域600分別被狹長溝槽400及貫穿開槽500所區隔，而且此些狹長溝槽400及貫穿開槽500具有相當的距離和空間，使得此出光區域600內之光線不易經狹長溝槽400及貫穿開槽500而傳至相鄰之另一出光區域600中。
如此，此些狹長溝槽400及貫穿開槽500便可於導光板200上產生良好之分光效果，進而使本發明於配合區域控制(Local Dimming)技術時，可提高出光區域600間之不同輝度對比。
復參閱第1圖所示，本發明之一實施例中，此些狹長溝槽400係以一陣列之排列方式設於導光本體300之一面上，此些貫穿開槽500亦以另一陣列之排列方式設於導光本體300之同一面上。更具體描述下，任一貫穿開槽500之排列方向與任一狹長溝槽400之排列方向相互垂直，且任二狹長溝槽400間之間隙重疊於任二貫穿開槽500之間隙。事實上，任一貫穿開槽500與任一狹長溝槽400不相互接通。
舉例而言，此些貫穿開槽500係以多縱列之排列方式，平均地排列於導光本體300之此面上，且此些縱列彼此平行。此些狹長溝槽400則以多橫排之排列方式，平均地排列於導光本體300之此面上，且此些橫排彼此平行。
如此，由於此些貫穿開槽500之排列方向與此些狹長溝槽400之排列方向相互垂直，使得此些狹長溝槽400及貫穿開槽500所共同間隔而成之出光區域600例如呈矩形，亦以陣列之方式等距地排列於導光本體300上。
請參閱第2圖所示，第2圖繪示第1圖沿剖面線2-2之剖面圖暨光線運動圖。本發明之另一實施例中，任一貫穿開槽500內面對側射型光源元件800之發光面的內壁可配置有一光學微結構510。光學微結構510例如呈凸出狀、凹入狀、球面狀或鋸齒狀等等，可將側射型光源元件800所發出之光線產生更多之折射，以均勻化側射型光源元件800發出之光線。
此外，復參閱第2圖所示，本發明之另一實施例中，任一貫穿開槽500內背對側射型光源元件800之發光面的內壁可配置一光阻擋結構520，此光阻擋結構520可阻擋鄰近之光線的穿透，以加強各別區域間之不同輝度對比。 此光阻擋結構520可例如為經霧化處理於此內壁之霧面結構，或甚至為一獨立之反射片，反射片更可將鄰近之光線反射。
復參閱第1圖所示，本發明之又一實施例中，導光本體300之表面可以呈光滑狀或顆粒狀。而且導光本體300之不限其數量，可為一體成型之單一板體310。
參閱第3圖所示，第3圖繪示本發明導光板及採用此導光板之背光模組於另一實施例下之側視圖。導光本體300為由複數個板體所拼接地結合而成。舉例而言，導光本體300係由一第一板體320與一第二板體330所拼接而成。第一板體320具有一第一結合部322，第二板體330具有一第二結合部332。第二結合部332與第一結合部322相互匹配，以供相互組合。此實施例中，第一結合部322與第二結合部332之間可選擇性地設有一反射元件340。如此，反射元件340可避免第一板體320與第二板體330間之接縫處產生亮線，進而提高各別區域之輝度對比。
值得說明的是，本發明並不限制狹長溝槽400於導光本體300表面之外型，基本上可為矩形、橢圓形或多邊形等。研發人員可依實際需求或限制加以調整。
本發明也不限制狹長溝槽400是否必需貫穿導光本體300。參閱第4A圖所示，第4A圖繪示第1圖沿剖面線4-4之剖面圖(一)。如此，當狹長溝槽400貫穿導光本體300而出現一摟空之狹長溝槽401時，各出光區域600內之光線可被摟空之狹長溝槽401有效地隔絕。
反之，參閱第4B圖及第4C圖所示，第4B圖繪示第1圖沿剖面線4-4之剖面圖(二)。第4C圖繪示第1圖沿剖面線4-4之剖面圖(三)。當狹長溝槽400未貫穿導光本體300時，狹長溝槽400可例如為截斷面呈V字形之V形狹長溝槽402(第4B圖)或截斷面呈U字形之U形狹長溝槽402(第4C圖)。然而，上述狹長溝槽400之截斷面並不僅侷限於此，研發人員可依實際需求或限制加以調整。
本發明並不限制貫穿開槽500於導光本體300表面之外型，基本上可為矩形(第1圖)、橢圓形(圖中未示)或多邊形(圖中未示)等，只能提供側射型光源元件800伸入即可。研發人員可依實際需求或限制加以調整。
復參閱第1圖所示，由於貫穿開槽500需提供側射型光源元件800之伸入，因此貫穿開槽500之尺寸以可提供側射型光源元件800伸入為原則。此外，本發明並不限制貫穿開槽500之尺寸。據此，由於狹長溝槽400不需提供側射型光源元件800之伸入，只要狹長溝槽400之寬度W1小於貫穿開槽500之寬度W2，便可加大狹長溝槽400兩側之出光區域600的可出光面積。因此，研發人員亦可依實際需求或限制加以調整。
綜上所述，本發明藉由貫穿開槽與狹長溝槽間隔出多個出光區域，使得本發明配合使用區域控制(Local Dimming)技術，而控制任一出光區域發光時，可降低影響鄰近出光區域之輝度對比。
本發明所揭露如上之各實施例中，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和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，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
200‧‧‧導光板
300‧‧‧導光本體
310‧‧‧單一板體
320‧‧‧第一板體
322‧‧‧第一結合部
330‧‧‧第二板體
332‧‧‧第二結合部
340‧‧‧反射元件
402‧‧‧V形狹長溝槽
403‧‧‧U形狹長溝槽
500‧‧‧貫穿開槽
510‧‧‧光學微結構
520‧‧‧光阻擋結構
600‧‧‧出光區域
700‧‧‧光源面板
800‧‧‧側射型光源元件
W1、W2‧‧‧寬度
2-2、4-4．．．剖面線
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下：
第1圖繪示本發明導光板及採用此導光板之背光模組於一實施例下之俯視圖暨局部放大圖。
第2圖繪示第1圖沿剖面線2-2之剖面圖暨光線運動圖。
第3圖繪示本發明導光板及採用此導光板之背光模組於另一實施例下之側視圖。
第4A圖繪示第1圖沿剖面線4-4之剖面圖(一)。
第4B圖繪示第1圖沿剖面線4-4之剖面圖(二)。
第4C圖繪示第1圖沿剖面線4-4之剖面圖(三)。
100．．．背光模組
200．．．導光板
300．．．導光本體
310．．．單一板體
400．．．狹長溝槽
500．．．貫穿開槽
600．．．出光區域
700．．．光源面板
800．．．側射型光源元件
W1、W2．．．寬度
2-2、4-4．．．剖面線

Claims (39)

  1. 一導光板，包括：一導光本體，為一體成型之單一板體，定義有複數個出光區域；複數個狹長溝槽，開設於該單一板體上；以及複數個貫穿開槽，開設於該單一板體上，以供分別伸入一側射型光源元件，其中該些出光區域分別由該些狹長溝槽與該些貫穿開槽所共同間隔而成。
  2. 如請求項1所述之導光板，其中該些出光區域係以陣列之方式等距地排列於該單一板體之一面。
  3. 如請求項1所述之導光板，其中該些狹長溝槽與該些貫穿開槽係以陣列之排列方式設於該單一板體之一面，且任一該些貫穿開槽之排列方向與任一該些狹長溝槽之排列方向相互垂直。
  4. 如請求項1所述之導光板，其中每一該些狹長溝槽之寬度小於每一該些貫穿開槽之寬度。
  5. 如請求項1所述之導光板，其中該些狹長溝槽貫穿該單一板體。
  6. 如請求項1所述之導光板，其中該些狹長溝槽未貫穿 該單一板體。
  7. 如請求項6所述之導光板，其中該些狹長溝槽之截斷面呈V字形或U字形。
  8. 如請求項1所述之導光板，其中該導光本體分別於該些貫穿開槽之內壁具有一光學微結構。
  9. 如請求項8所述之導光板，其中該光學微結構呈凸出狀、凹入狀、球面狀或鋸齒狀。
  10. 如請求項1所述之導光板，其中該導光本體分別於該些貫穿開槽之內壁具有一光阻擋結構。
  11. 如請求項10所述之導光板，其中該光阻擋結構為一反射片或一經霧化處理之霧面結構。
  12. 一導光板，包括：一導光本體，係由複數個板體所拼接地結合而成，該導光本體定義有複數個出光區域；複數個狹長溝槽，開設於該些板體上；以及複數個貫穿開槽，開設於該些板體上，以供分別伸入一側射型光源元件，其中該些出光區域分別由該些狹長溝槽與該些貫穿開槽所共同間隔而成。
  13. 如請求項12所述之導光板，其中該些出光區域係以陣列之方式等距地排列於該些板體上。
  14. 如請求項12所述之導光板，其中該些狹長溝槽與該些貫穿開槽係以陣列之排列方式設於該些板體之一面，而且任一該些貫穿開槽之排列方向與任一該些狹長溝槽之排列方向相互垂直。
  15. 如請求項12所述之導光板，其中每一該些狹長溝槽之寬度小於每一該些貫穿開槽之寬度。
  16. 如請求項12所述之導光板，其中該些狹長溝槽貫穿該些板體。
  17. 如請求項12所述之導光板，其中該些狹長溝槽未貫穿該些板體。
  18. 如請求項17所述之導光板，其中該些狹長溝槽之截斷面呈V字形或U字形。
  19. 如請求項12所述之導光板，其中該導光本體分別於該些貫穿開槽之內壁具有一光學微結構。
  20. 如請求項19所述之導光板，其中該光學微結構呈凸 出狀、凹入狀、球面狀或鋸齒狀。
  21. 如請求項12所述之導光板，其中該導光本體分別於該些貫穿開槽之內壁具有一光阻擋結構。
  22. 如請求項21所述之導光板，其中該光阻擋結構為一反射片或一經霧化處理之霧面結構。
  23. 如請求項12所述之導光板，其中該些板體其中之一具有一第一結合部，該些板體其中之另一具有一第二結合部，該第二結合部與該第一結合部相互匹配，並相互拼接地結合。
  24. 如請求項23所述之導光板，其中該第一結合部與該第二結合部之間設有一反射元件。
  25. 一背光模組，包括：一導光板，包括：一導光本體；複數個狹長溝槽，開設於該導光本體上；以及複數個貫穿開槽，開設於該導光本體上，與該些狹長溝槽共同間隔出多個出光區域；一光源面板，疊合於該導光本體之一側；以及多個獨立控制之側射型光源元件，排列於該光源面板上，分別一對一地伸入該些貫穿開槽中，用以朝該些出光 區域其中之一發光。
  26. 如請求項25所述之背光模組，其中該些出光區域係以陣列之方式等距地排列於該導光本體上。
  27. 如請求項25所述之背光模組，其中該些狹長溝槽與該些貫穿開槽係以陣列之排列方式設於該導光本體之一面，而且任一該些貫穿開槽之排列方向與任一該些狹長溝槽之排列方向相互垂直。
  28. 如請求項25所述之背光模組，其中每一該些狹長溝槽之寬度小於每一該些貫穿開槽之寬度。
  29. 如請求項25所述之背光模組，其中該些狹長溝槽貫穿該導光本體。
  30. 如請求項25所述之背光模組，其中該些狹長溝槽未貫穿該導光本體。
  31. 如請求項30所述之背光模組，其中該些狹長溝槽之截斷面呈V字形或U字形。
  32. 如請求項25所述之背光模組，其中該導光本體於該些貫穿開槽其中之一的內壁具有一光學微結構，該光學微結構面對該側射型光源元件之一發光面。
  33. 如請求項32所述之背光模組，其中該光學微結構呈凸出狀、凹入狀、球面狀或鋸齒狀。
  34. 如請求項25所述之背光模組，其中該導光本體於該些貫穿開槽其中之一的內壁具有一光阻擋結構，該光阻擋結構背對該側射型光源元件之一發光面。
  35. 如請求項34所述之背光模組，其中該光阻擋結構為一反射片或一經霧化處理之霧面結構。
  36. 如請求項25所述之背光模組，其中該導光本體為一體成型之單一板體。
  37. 如請求項25所述之背光模組，其中該導光本體係由複數個板體拼接地結合而成。
  38. 如請求項37所述之背光模組，其中該些板體其中之一具有一第一結合部，該些板體其中之另一具有一第二結合部，該第二結合部與該第一結合部相互匹配，並相互拼接地結合。
  39. 如請求項38所述之背光模組，其中該第一結合部與該第二結合部之間設有一反射元件。
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