TWI451169B - 背光模組及使用其之顯示裝置 - Google Patents

Description

背光模組及使用其之顯示裝置

本發明是有關於一種背光模組，且特別是有關於一種可提供高色彩飽和度之光源的背光模組及使用其之顯示裝置。

液晶顯示器(liquid crystal display，LCD)主要係由液晶面板及背光模組所構成。值得注意的是，由於液晶面板中所注入之液晶本身不會發光，因此，必需透過背光模組所提供之面光源來點亮液晶面板，以使液晶顯示器達到顯示的效果。由此可知，背光模組在液晶顯示器中扮演著相當重要的角色。

目前的背光模組大多採用冷陰極螢光管(Cold Cathode Fluorescent Lamp,CCFL)作為光源，但隨著市場對液晶顯示器輕薄化之需求，背光模組亦需向輕薄化方向發展，故發光二極體(Light Emitting Diode,LED)因其具有體積小、省電等特性而逐漸取代冷陰極螢光管作為背光模組之光源。

習知使用發光二極體做為背光源有幾種不同設計，其中一種為使用以藍光二極體晶片所發出之藍光來激發螢光粉產生黃光而構成白光，此方式的主要缺點為色域之涵蓋度不夠廣，因而造成色彩飽和度不夠。為了使液晶顯示螢幕呈現更高的色彩飽和度，如何提高背光源之色彩飽和度是此領域的研究發展重點之一。

有鑑於此，本發明提供一種背光模組，以供給顯示面板高色彩飽和度的光源。

本發明還提供一種顯示裝置，以顯示高色彩飽和度的畫面。

本發明提出一種背光模組，包括框架、導光板、光源模組以及光學膜片，其中導光板是配置在框架上，並具有彼此相鄰之入光面與出光面。光源模組包括電路板以及發光元件，其中電路板配置於框架與導光板之間，發光元件則是配置於電路板上且對應入光面而設置。光學膜片包括波長轉換部、第一延伸部以及第二延伸部，其中波長轉換部位於發光元件與導光板之間，第二延伸部位於導光板與框架之間，第一延伸部則連接波長轉換部與第二延伸部，並位於導光板與電路板之間。

本發明提出一種顯示裝置，包括顯示面板及上述背光模組，其中顯示面板是配置於導光板的出光面上方

在本發明之一實施例中，上述之光學膜片之波長轉換部具有相對發光元件的表面，且該表面上塗有波長轉換膜。

在本發明之一實施例中，上述之波長轉換膜的材質包括磷粉、螢光材料、有機錯合物材料、發光顏料或量子點材料。

在本發明之一實施例中，上述之背光模組更包括遮光罩，連接至上述框架而與框架圍成一個容置空間，其中光源模組位於此容置空間內，且遮光罩覆蓋導光板的部分出光面。

在本發明之一實施例中，上述之光學膜片更包括第三延伸部，自上述之波長轉換部延伸至導光板的部分出光面上，並位於遮光罩與導光板之間。

在本發明之一實施例中，上述之光學膜片的第三延伸部塗有波長轉換膜。

在本發明之一實施例中，上述之波長轉換膜的材質包括磷粉、螢光材料、有機錯合物材料、發光顏料或量子點材料。

在本發明之一實施例中，上述之光學膜片的第一延伸部與第二延伸部分別塗有波長轉換膜。

在本發明之一實施例中，上述之光學膜片包括擴散膜片、增亮膜片、稜鏡片、凸鏡片或偏光片。

在本發明之一實施例中，上述之光學膜片的第一延伸部具有第一黏貼面，第二延伸部具有第二黏貼面，且第一黏貼面與上述之電路板接觸，第二黏貼面與上述之框架接觸。

本發明之背光模組是在發光元件與導光板之間配置具有波長轉換功效的光學膜片，因此發光元件所發出之光線在射入光學膜片之波長轉換部後，可由波長轉換部依其物理特性激發出所需波長的光線。如此一來，使用此背光模組的顯示裝置即可顯示高色彩飽和度的畫面。

此外，在本發明之背光模組中，電性連接至發光元件的電路板是藉由光學膜片固定於框架上。換言之，本發明之背光模組可減少用材，進而滿足輕薄化的需求。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

圖1是本發明一實施例之一種顯示裝置的剖面示意圖。請參照圖1，顯示裝置100包括背光模組101與顯示面板102，其中顯示面板102例如是液晶顯示面板或其他非自發光性的顯示面板，且其是配置於背光模組101的上方。

背光模組101包括框架110、導光板120、光源模組130以及光學膜片140，其中導光板120是配置在框架110上，並具有彼此相鄰之入光面122與出光面124。光源模組130包括電路板132以及發光元件134，其中電路板132配置於框架110與導光板120之間，發光元件134則是配置於電路板132上且對應入光面122而設置。具體來說，發光元件134例如是可發出白光的發光二極體，且電路板132上例如是配置有多個發光元件134(圖1僅繪示出一個)。也就是說，本實施例之光源模組例如是發光二極體燈條。

請繼續參照圖1，光學膜片140包括波長轉換部142、第一延伸部144以及第二延伸部146，其中波長轉換部142位於發光元件134與導光板120之間，第二延伸部146位於導光板120與框架110之間，第一延伸部144則連接波長轉換部142與第二延伸部146，並位於導光板120與電路板132之間。詳細來說，光學膜片140可以是擴散膜片、增亮膜片、稜鏡片或偏光片。而且，波長轉換部142在相對於發光元件134的表面141上例如是塗有一層波長轉換膜，其材質可以是磷粉、螢光材料、有機錯合物材料、發光顏料或量子點(quantum dot,QD)材料。另外，波長轉換膜也可以是塗佈在整片光學膜片140上。換言之，光學膜片140的第一延伸部144與第二延伸部146也可以塗有波長轉換膜。

承上述，當光線自發光元件134發出後，會先射至光學膜片140的波長轉換部142，使得波長轉換部142上的波長轉換膜依據其物理特性而激發出不同波長的光線。

舉例來說，若波長轉換部142上所塗佈的是量子點薄膜，則當發光元件134所發出之光線射至波長轉換部142後，波長轉換部142會因應量子點薄膜中之粒子的粒徑而激發出對應波長的光線。而由量子點薄膜所激發出之光線會經由導光板120之入光面122入射至導光板120內部，再透過導光板120內部的折射及反射而從出光面124出射，並射入顯示面板102內。也就是說，本實施例可依據顯示裝置100所欲補強之色光來決定波長轉換膜中之粒子的粒徑或是其他物理結構。

值得一提的是，光學膜片140之第一延伸部144具有第一黏貼面143，第二延伸部146則具有第二黏貼面145。其中，第一黏貼面143是與電路板132接觸，第二黏貼面145則是與框架110接觸。換言之，光學膜片140是藉由第一黏貼面143貼附於電路板132，並藉由第二黏貼面145貼附於框架110。由此可知，光學膜片140不但可將發光元件134所發出之光線轉換為其他波長的光線，以提高顯示裝置100所顯示之畫面的色彩飽和度，更可以將電路板132固定於框架110上，而無須額外使用膠帶來固定電路板132。

此外，本實施例之背光模組101還包括有遮光罩150，其是連接於框架110，並且與框架110圍成容置空間152，而光源模組130即是位於容置空間152內。其中，遮光罩150例如是覆蓋住導光板120的部分出光面124，以避免背光模組101在鄰近發光元件134處發生漏光的問題。

圖2為本發明之另一實施例中顯示裝置的剖面示意圖。請參照圖2，以下將針對背光模組200與前述實施例之背光模組101的相異處加以說明，其餘元件標號與前述實施例相同者，其所代表之元件與前述實施例相同或相似，此處不再贅述。

在背光模組200中，光學膜片140更包括有第三延伸部148，其係自波長轉換部142延伸至導光板120的部分出光面124上，並位於遮光罩150與導光板120之間。具體來說，若光學膜片140為擴散片，則可利用位於遮光罩150與導光板120之間的第三延伸部148霧化自此處漏出的光線，以避免漏光亮度過大而干擾觀賞者觀賞顯示畫面。或者，第三延伸部148上也可以塗佈有遮蔽光線的薄膜，進而能夠遮蔽漏光。

值得一提的是，第三延伸部148上也可以塗佈有波長轉換膜。也就是說，光學膜片140可以是全面性地塗上一層波長轉換膜，也可以僅將波長轉換膜塗佈於波長轉換部142上，本發明不對此做任何限定。

綜上所述，本發明之背光模組是在發光元件與導光板之間配置具有波長轉換功效的光學膜片，因此發光元件所發出之光線在射入光學膜片之波長轉換部後，可由波長轉換部依其物理特性激發出所需波長的光線。由此可知，本發明可藉由調整波長轉換部之物理結構來決定從導光板出射之光線的色彩，進而提高背光模組所提供之光線的整體的色飽和度。如此一來，使用此背光模組的顯示裝置即可顯示高色彩飽和度的畫面。

此外，在本發明之背光模組中，電性連接至發光元件的電路板是藉由光學膜片固定於框架上。換言之，本發明之背光模組可減少用材，進而滿足輕薄化的需求。

雖然本發明已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和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，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．．．顯示裝置

101、200．．．背光模組

102．．．顯示面板

110．．．框架

120．．．導光板

122．．．入光面

124．．．出光面

130．．．光源模組

132．．．電路板

134．．．發光元件

140．．．光學膜片

141．．．表面

142．．．波長轉換部

143．．．第一黏貼面

144．．．第一延伸部

145．．．第二黏貼面

146．．．第二延伸部

148．．．第三延伸部

150．．．遮光罩

152．．．容置空間

圖1是本發明之一實施例中的背光模組之剖面視示意圖。

圖2是本發明之另一實施例中的背光模組之剖面視示意圖。

100．．．顯示裝置

101．．．背光模組

102．．．顯示面板

110．．．框架

120．．．導光板

122．．．入光面

124．．．出光面

130．．．光源模組

132．．．電路板

134．．．發光元件

140．．．光學膜片

141．．．表面

142．．．波長轉換部

143．．．第一黏貼面

144．．．第一延伸部

145．．．第二黏貼面

146．．．第二延伸部

150．．．遮光罩

152．．．容置空間

Claims (20)

1. 一種背光模組，包括：一框架；一導光板，配置於該框架上，並具有一入光面以及一出光面，該出光面與該入光面相鄰；一光源模組，包括：一電路板，配置於該框架與該導光板之間；一發光元件，配置於該電路板上且對應該入光面設置；以及一光學膜片，包括一波長轉換部、一第一延伸部以及一第二延伸部，其中該波長轉換部位於該發光元件與該導光板之間，該第二延伸部位於該導光板與該框架之間，該第一延伸部連接該波長轉換部與該第二延伸部，並位於該導光板與該電路板之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該光學膜片之該波長轉換部具有一表面相對該發光元件，且該表面上塗有一波長轉換膜。
3. 如申請專利範圍第2項所述之背光模組，其中該波長轉換膜的材質包括磷粉、螢光材料、有機錯合物材料、發光顏料或量子點材料。
4. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，更包括一遮光罩，連接至該框架而與該框架圍成一容置空間，其中該光源模組位於該容置空間內，且該遮光罩覆蓋該導光板之部分出光面。
5. 如申請專利範圍第4項所述之背光模組，其中該光學膜片更包括一第三延伸部，自該波長轉換部延伸至該導光板之部分該出光面上，並位於該遮光罩與該導光板之間。
6. 如申請專利範圍第5項所述之背光模組，其中該光學膜片之該第三延伸部塗有一波長轉換膜。
7. 如申請專利範圍第6項所述之背光模組，其中該波長轉換膜的材質包括磷粉、螢光材料、有機錯合物材料、發光顏料或量子點材料。
8. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該光學膜片之該第一延伸部與該第二延伸部分別塗有一波長轉換膜。
9. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該光學膜片包括擴散膜片、增亮膜片、稜鏡片或偏光片。
10. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該光學膜片之該第一延伸部具有一第一黏貼面，該第二延伸部具有一第二黏貼面，且該第一黏貼面與該電路板接觸，該第二黏貼面與該框架接觸。
11. 一種顯示裝置，包括：一背光模組，包括：一框架；一導光板，配置於該框架上，並具有一入光面以及一出光面，該出光面與該入光面相鄰；一光源模組，包括：一電路板，配置於該框架與該導光板之間；一發光元件，配置於該電路板上且對應該入光面設置；以及一光學膜片，包括一波長轉換部、一第一延伸部以及一第二延伸部，其中該波長轉換部位於該發光元件與該導光板之間，該第二延伸部位於該導光板與該框架之間，該第一延伸部連接於該波長轉換部與該第二延伸部之間，並位於該導光板與該電路板之間；以及一顯示面板，配置於該導光板之該出光面上方。
12. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置，其中該光學膜片之該波長轉換部具有一表面，相對該發光元件，且該表面上塗有一波長轉換膜。
13. 如申請專利範圍第12項所述之顯示裝置，其中該波長轉換膜的材質包括磷粉、螢光材料、有機錯合物材料、發光顏料或量子點材料。
14. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置，更包括一遮光罩，連接至該框架而與該框架圍成一容置空間，其中該光源模組位於該容置空間內，且該遮光罩覆蓋該導光板之部分出光面。
15. 如申請專利範圍第14項所述之顯示裝置，其中該光學膜片更包括一第三延伸部，自該波長轉換部延伸至該導光板之部分該出光面上，並位於該遮光罩與該導光板之間。
16. 如申請專利範圍第15項所述之顯示裝置，其中該光學膜片之該第三延伸部塗有一波長轉換膜。
17. 如申請專利範圍第16項所述之顯示裝置，其中該波長轉換膜的材質包括磷粉、螢光材料、有機錯合物材料、發光顏料或量子點材料。
18. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置，其中該光學膜片之該第一延伸部與該第二延伸部分別塗有一波長轉換膜。
19. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置，其中該光學膜片包括擴散膜片、增亮膜片、稜鏡片、凸鏡片或偏光片。
20. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置，其中該光學膜片之該第一延伸部具有一第一黏貼面，該第二延伸部具有一第二黏貼面，且該第一黏貼面與該電路板接觸，該第二黏貼面與該框架接觸。