TWI536081B - 背光單元及使用該背光單元的顯示裝置 - Google Patents

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金文政
徐政仁
金禎桓
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Description

背光單元及使用該背光單元的顯示裝置
本發明係關於一種背光單元及其顯示設備。
一般而言，較具代表性的大尺寸顯示裝置包括液晶顯視器(LCD)及電漿顯示器(PDP)等。
不同於自發光型的電漿顯示器，液晶顯視器本身無法發光，因此必需有獨立的背光單元。
液晶顯示器所用的背光單元可依據光源的位置而分類成邊射型(edge type)背光單元及直射型(direct type)背光單元。在邊射型背光單元中，光源設置於液晶面板的左右側或上下側，且導光板用以提供發光的均勻分佈於整個液晶面板的表面。此類邊射型背光單元能提供均勻的亮度以及超薄型顯示面板的製造。
直射型背光單元通常應用於20吋或以上的顯示器。相較於邊射型背光單元，直射型背光單元藉由在面板下方設置複數個光源，而在發光效率上更具優勢。因此，直射型背光單元主要用於具有高亮度需求的大尺寸顯示器。
傳統的邊射型或直射型背光單元採用冷陰極管(CCFL)作為其光源。
然而，使用冷陰極管的背光單元具有許多的缺點，例如，電功率消耗大(因為電壓需持續供應給冷陰極管)、色彩再現效率低(約僅達陰極射線管(CRT)的70%)，以及使用水銀而造成的環境汙染。
目前的研究正朝向以發光二極體(LED)來解決上述關於背光單元的問題。
就使用發光二極體的背光單元而言，開啟或關閉發光二極體陣列中的一部分是可能的，因此可顯著的降低耗電量。尤其，紅綠藍(RGB)發光二極體所表現的色彩再現性(color reproduction)，超出由美國國家電視規格委員會(NTSC)所訂定的色彩再現範圍的100%，並可提供消費者更生動逼真的影像。再者，半導體製程所製造的發光二極體是對環境友善的。
雖然發光二極體具有上述的優點，且使用發光二極體的液晶顯示器產品亦已推行多年，但因為發光二極體具有不同於傳統冷陰極管的驅動機制，所以這些液晶顯示器產品仍需要昂貴的驅動裝置及印刷電路板等。因此，目前發光二極體背光單元係僅能應用於高價位的液晶顯示器產品。
根據本發明的一方面，一實施例提供一種背光單元，其包含複數個吸收圖案及一遮光層。該等吸收圖案形成於一反射層的鄰近該光源的部分上，用以部分地吸收該光源所發出的光。該遮光層包含複數個遮光圖案，用以遮蔽部分的光，藉以消除發生於光源附近的熱點現象及提供均勻的亮度。
根據本發明的另一方面，另一實施例提供一種背光單元，其中一凹槽形成於導光板中以部分地容置光源，藉此可減少該背光單元的厚度。
為達成此目的，根據本發明實施例揭示一種背光單元，其包括：至少一光源；一反射層，用以反射該光源所發出的光；以及複數個吸收圖案，形成於該反射層的鄰近該光源的部分上，用以部分地吸收該光源所發出的光。
該至少一光源可包含二個以上的光源，且該等吸收圖案被設置成複數個吸收圖案組，使得該等吸收圖案組分別對應該等光源。該等吸收圖案可形成於距離該光源1至5mm的區域內。
該等吸收圖案的密度可隨著該等吸收圖案與該光源之間的距離增大而減小。
該等吸收圖案的尺寸可隨著該等吸收圖案與該光源之間的距離增大而減小，且該等吸收圖案之相鄰者的間距可隨著該等吸收圖案與該光源之間的距離增大而增大。
該等吸收圖案可具有相同的尺寸，而不論該等吸收圖案與該光源之間的距離；且該等吸收圖案之相鄰者的間距可隨著該等吸收圖案與該光源之間的距離增大而增大。該等吸收圖案的尺寸可隨著該等吸收圖案與該光源之間的距離增大而減小；且該等吸收圖案之相鄰者的間距相同，而不論該等吸收圖案與該光源之間的距離。
在各個分別對應該等光源的吸收圖案組內的該等吸收圖案，可被分佈於一五角形之中。該等吸收圖案的形狀可為圓形、橢圓形或多角形。
分別對應相鄰的該等光源之相鄰的該等吸收圖案組，彼此可相距一預設的間距。
該等吸收圖案可由白墨水與黑墨水混合而成。該白墨水可包含選自由金屬、氧化鈦(TiO2)、氧化矽(SiO2)、碳酸鈣(CaCO3)及氧化鋅(ZnO)組成之物質群中的至少一者，且該黑墨水可包含一碳基(carbon-based)材料。該黑墨水的混合比例可為1%至50%。
該背光單元可進一步包括：一導光板，用以傳導該光源所發出的光；以及複數個遮光圖案，用以遮蔽部分的光，該等遮光圖案被該導光板所支持而且接觸到該導光板，或是未接觸到該導光板而能於該等遮光圖案與該導光板之間限定出一預設的間隔。
該遮光圖案可為一多層膜結構，其中各層膜具有不同的組成材料。該遮光圖案的該等層膜之較上側者的面積可大於其較下側者的面積。該較下側者的反射性可大於該較上側者的反射性。
該導光板可包含至少一凹槽，用以容置部分的或全部的該至少一光源。
為使　貴審查委員能對本發明之特徵、目的及功能有更進一步的認知與瞭解，茲配合圖式詳細說明本發明之實施例如後。
在以下的實施例說明中，所指的元素(element)可以是層(膜)、區域、圖案或結構；當一元素被描述是在另一元素之「上面/上(on)」或「下面/下(under)」，係指「直接地(directly)」或「間接地(indirectly)」在該另一元素之上或下的情況，而包含設置於其間的其他元素。「上面/上」或「下面/下」等的描述係以圖式為基準進行說明，但亦包含其他在方向上可能的轉變。
在所有的說明書及圖示中，將採用相同的元件編號以指定相同或類似的元件。為了說明上的便利和明確，圖式中各膜層的厚度或尺寸，係以誇張或省略或概略的方式表示，且各構成要素的尺寸並未完全為其實際的尺寸。
圖1A及1B為根據本發明實施例的背光單元之結構示意圖。圖1A為包含邊射型光源系統的背光單元，而圖1B為包含直射型光源系統的背光單元。
如圖1A及1B所示，各背光單元200包含一第一層210、複數個光源220、一第二層230、一反射層240、及複數個吸收圖案260。
該等光源220形成於該第一層210上。該第二層230亦形成於該第一層210上，並覆蓋該等光源220。
該第一層210可以是一基板，用以設置該等光源220於其上。在本實施例中，一電極圖案(圖中未示)可用以連接該等光源220至一電源供應器(圖中未示)，該電源供應器亦可設置該基板上。舉例而言，奈米碳管的電極圖案(圖中未示)可形成於該基板的上表面，用以連接該等光源220至該電源供應器(圖中未示)。
該第一層210可以是PET(PolyEthylene Terephtalate)、玻璃、聚碳酸酯(PolyCarbonate,PC)、矽、或其類似物所製成的印刷電路板，用以設置該等光源220於其上。該第一層210亦可以是薄膜的形式。
各光源220可以是發光二極體(LED)晶片，或是包含至少一發光二極體晶片的發光二極體封裝。在以下各實施例的描述中，係以發光二極體封裝作為該光源220。
上述的發光二極體封裝可以根據其發光面的方向，分類成邊射型的發光二極體封裝及上射型的發光二極體封裝。圖1A的該等光源220為邊射型的發光二極體封裝，其發光面朝向其橫側面，而圖1B的該等光源220為上射型的發光二極體封裝，其發光面朝向頂端面。
本實施例使用至少一個邊射型或上射型光源。在實施例中，倘若該光源220為邊射型的發光二極體封裝，該光源220的發光面為其側面，如圖1A所示，則該光源220的發光是在橫側的方向上，也就是在該第一層210或該反射層240的延伸方向上。
另一方面，倘若該光源220為上射型的發光二極體封裝，該光源220的發光面為其頂端面，如圖1B所示，則該光源220的發光是朝上的方向，也就是朝向該第二層230上表面的方向上。
各光源220可以是白光或彩色的發光二極體，其發光可選自紅色、藍色、及綠色中的至少一者。該彩色發光二極體可包含紅光、藍光、及綠光的發光二極體中的至少一者。該等發光二極體及其發光顏色可以是上述顏色各種可能的組合。
同時，形成於該第一層210上並覆蓋該等光源220的該第二層230，可藉以傳送該等光源220所發出的光並加以擴散，用以使該等光源220所發出的光均勻分布於該顯示面板上。
該反射層240可設置於該第一層210上，用以反射該等光源220所發出的光。該反射層240可形成於該第一層210上之該等光源220所設置處之外的區域。此外，該反射層240亦可因實際上的需要而設置於該等光源220下方。
該反射層240反射該等光源220所發出的光。該反射層240亦可反射全反射自該第二層230邊界的光。因此，該反射層240可將光散佈至較寬廣的區域面積上。
該反射層240可包含金屬或金屬氧化物作為反射材料。例如，該反射層240可包含具有高反射性的金屬或金屬氧化物，例如鋁、銀或氧化鈦(TiO2)。
在本實施例中，該反射層240可以沉積或塗膜(coating)法於該第一層210上形成金屬或金屬氧化物薄膜。或者，該反射層240可以印製金屬墨水的方法形成於該第一層210上。
倘若是沉積法，則可採用真空沉積法，例如，熱沉積法、蒸鍍法、或濺鍍法。倘若是塗膜或印製法，則可採用凹版塗膜法(gravure coating)或絹網(silk screen)印刷法。
同時，設置於該第一層210上的該第二層230，其組成材料可以是透光材料，例如，矽或丙烯醯基(acryl)為基底的樹酯。該第二層230亦可以是其他的樹酯材料，而不限於上述的材料。
為了擴散該等光源220所發出的光，並藉以使該背光單元200呈現出均勻的亮度，該第二層230的組成材料可以是反射性介於1.4與1.6之間的樹酯材料。例如，該第二層230的組成材料可選自由polyethylene terephtalate(PET)、polycarbonate(PC)、polypropylene(PP)、polyethylene(PE)、polystyrene(PS)、polyepoxy、矽或丙烯醯基組成的材料群。
該第二層230亦可包含具有足夠黏著性的聚合物樹酯，用以牢固地黏接至該等光源220及該反射層240。
舉例而言，該第二層230可包含未飽和的polyester,methyl methacrylate、ethyl methacrylate,isobutyl methacrylate、n-butyl metacrylate、丙烯酸(acrylic acid)、甲基丙烯酸(methacrylic acid)、hydroxyl ethyl methacrylate、hydroxyl propyl methacrylate、hydroxyl ethyl acrylate、acrylamide,ethyl acrylate、isobutyl acrylate及n-butyl acrylate。
該第二層230的製作方式可以是塗覆一層液體或凝膠樹酯於該第一層210上，該第一層210上已形成有該等光源220及該反射層240，再固化前述的塗覆層。或者，該第二層230的製作方式亦可以是塗覆一層樹酯於一承載片上，並部分地固化前述的塗覆層，再黏接前述的塗覆層至該第一層210。
該第二層230亦可作為一導光板，用以傳導該等光源220所發出的光。
該等吸收圖案260可被分組成複數個吸收圖案組，並形成於該反射層240上；該等吸收圖案組分別位於該反射層240上且鄰近該光源發光面的區域。該等吸收圖案260可用以部分地吸收該等光源220所發出的光。
以下將詳述該等吸收圖案260形成於該反射層240上且鄰近該等光源220的區域之原因。
背光單元發展的新趨勢為減少其厚度，也就是提供薄型的結構。然而，隨著背光單元厚度的減少，其發光的均勻性亦隨之降低，使得鄰近光源的區域可能會發生例如熱點(hot spot)等現象。
針對此問題，本實施例提出該等吸收圖案260的設置，用以部分地吸收該反射層240鄰近該等光源220部分的區域之高亮度光。藉此，不僅可以消除熱點現象，更可維持均勻的亮度。
在如圖1A所示之邊射型光源系統，該等吸收圖案260可設置於該等光源220發光面的方向上。另一方面，在如圖1B所示之直射型光源系統，該等吸收圖案260的設置可圍繞該等光源220。
當複數個光源220被排列成行，該等吸收圖案260可被安排成複數個吸收圖案組，使得該等吸收圖案組分別對應該等光源220。
圖2為該等吸收圖案的平面設置圖。當該等光源220被設置於該反射層240上，而形成如圖2所示的排列，則該等吸收圖案260可被安排成複數個吸收圖案組，使得該等吸收圖案組分別對應各光源220，且分別距離其所對應的各光源220一預設的間距d2。
該間距d2約為0.1mm至1mm。該間距d2可依據各光源220於該反射層240上的發光可達距離而作調整。
因此，各吸收圖案組可形成於距離其所對應的各光源220之間距為1至5mm的區域內。
如圖2所示，該吸收圖案組內的該等吸收圖案260被設置於各光源220之前，且被分佈於一圖案分佈區262之內，該圖案分佈區262可具有五角形的形狀。
該圖案分佈區262為五角形的原因在於，如此可將該等吸收圖案260排列於該光源220的發光方向上，藉以使光在行進時亦可水平地散開。
當該等吸收圖案260所在的該圖案分佈區262過寬時，亮度可能會減低。該圖案分佈區262的寬度代表該等吸收圖案260的數量，因此，該寬度隨著該圖案分佈區262與其所對應的光源220之間距的增大而減小。在此考量下，該圖案分佈區262的形狀可以是五角形。
此外，該等吸收圖案260所在的該圖案分佈區262亦可因實際上的需要而為其他的形狀，例如，圓形、橢圓形或多角形。
分別對應於相鄰的光源220之相鄰的吸收圖案組，彼此距離一預設的間距d1。如此設計的原因在於，當該等吸收圖案260所在的圖案分佈區262過寬時，光的亮度可能會減低。該等吸收圖案260並不限定為一特定的形狀。例如，該等吸收圖案260的形狀可以是圓形、橢圓形或多角形。
在各圖案分佈區262中，該等吸收圖案260的密度會隨著該等吸收圖案260與其相對應光源220之間距的增大而減小，但並不以此為限。
如此設計的原因在於，該反射層240鄰近該光源220的區域所反射的光亮度，高於其遠離該光源220的區域所反射的光亮度。因此，設置於鄰近該光源220的區域之吸收圖案260數量可大於遠離該光源220的區域之吸收圖案260數量。
圖3A至3C分別為不同配置方式的吸收圖案之剖面示意圖。
如圖3A所示，該等吸收圖案260的尺寸W1，會隨著該等吸收圖案260與該光源220之間的距離增大而減小。該等吸收圖案260的配置方式亦可以是該等吸收圖案260之相鄰者的間距D1隨著該等吸收圖案260與該光源220之間的距離增大而增大。
如圖3B所示，該等吸收圖案260具有相同的尺寸W1，而不會隨著該等吸收圖案260與該光源220之間的距離不同而變動。該等吸收圖案260的配置方式亦可以是該等吸收圖案260之相鄰者的間距D1隨著該等吸收圖案260與該光源220之間的距離增大而增大。
如圖3C所示，該等吸收圖案260的尺寸W1，會隨著該等吸收圖案260與其相對應光源220之間的距離增大而減小。該等吸收圖案260的配置方式亦可以是該等吸收圖案260之相鄰者的間距D1固定，而不會隨著該等吸收圖案260與該光源220之間的距離不同而變動。
如上所述的該等吸收圖案260可以是由白墨水與黑墨水混合而成。該白墨水可以是金屬、氧化鈦(TiO2)、氧化矽(SiO2)、碳酸鈣(CaCO3)及氧化鋅(ZnO)之中的至少一者，且該黑墨水可包含以碳為基底的材料。在該白墨水與黑墨水的混合物中，該黑墨水的比例可為約1%至50%。較佳者，該黑墨水的比例約為3%至15%。
如此設計的原因在於，當黑墨水的比例高於上述的參考值時，鄰近該光源220的區域可能會產生暗區(dark region)。另一方面，當黑墨水的比例低於上述的參考值時，鄰近該光源220的區域可能會產生熱點。
背光單元的熱點現象可藉由該等吸收圖案而減弱，更可再藉由遮光圖案以獲得均勻的亮度。該等遮光圖案可減弱鄰近光源的區域之發光亮度，使得背光單元產生均勻亮度的光。
圖4A至4C分別為不同配置方式的遮光圖案之剖面示意圖。如圖4A至4C所示，複數個遮光圖案250形成於該第二層230上而且接觸到該第二層230。或者，該等遮光圖案250亦可以距離該第二層230一預設的間隔。該等遮光圖案250可遮蔽部分該光源所發出的光。
該等遮光圖案250可以是單層或多層的結構。
該等遮光圖案250可具有相同的寬度，而不會隨著各遮光圖案250與其相對應光源220發光面之間距的不同而變動；或者，該等遮光圖案250的寬度可隨著各遮光圖案250與其相對應光源220之間距的增大而減小。
該等遮光圖案250亦可具有相同的厚度，而不會隨著各遮光圖案250與其相對應光源220發光面之間的距離不同而變動；或者，該等遮光圖案250的厚度可隨著各遮光圖案250與其相對應光源220之間的距離增大而減小。
該等遮光圖案250的組成材料可以是金屬、鋁、氧化鈦(TiO2)、氧化矽(SiO2)、碳酸鈣(CaCO3)及氧化鋅(ZnO)中的至少一者。
該等遮光圖案250的尺寸及密度可隨著各遮光圖案250與該對應光源220之間的距離而變動，藉以控制均勻的亮度。
如圖4A所示，該等遮光圖案250的間隔D2會隨著該等遮光圖案250與該光源220之間的距離增大而增大。同時，該等遮光圖案250的尺寸W2相同而不會隨著各遮光圖案250與該對應光源220之間的距離不同而變動。
如圖4B所示，該等遮光圖案250的間隔D2會隨著該等遮光圖案250與該光源220之間的距離增大而增大。同時，該等遮光圖案250的尺寸W2會隨著各遮光圖案250與該對應光源220之間的距離增大而減小。
如圖4C所示，該等遮光圖案250的間隔D2相同而不會隨著各遮光圖案250與該對應光源220之間的距離不同而變動。同時，該等遮光圖案250的尺寸W2會隨著各遮光圖案250與該光源220之間的距離增大而減小。
如上所述，該等遮光圖案250可以是單層或多層的結構，藉以在不同的區域展現不同的透光性。
當各遮光圖案250為多層膜結構時，該等層膜的材料可以是不同的。圖5為具有多層膜結構的遮光圖案之剖面示意圖。如圖5所示，各遮光圖案250可包含一下層膜252及一上層膜254，該上層膜254覆蓋該下層膜252。同時，該遮光圖案250的上層膜254面積大於其下層膜252的面積。此外，對於各遮光圖案250，該下層膜252的反射性大於該上層膜254。
例如，各遮光圖案250的該下層膜252可包含鋁，而該遮光圖案250的上層膜254可包含氧化鈦(TiO2)或氧化矽(SiO2)。
如上所述各遮光圖案250設計成多層膜結構的原因將詳述如下。倘若該遮光圖案250為單層膜結構，則該遮光圖案250將會漏出(leak)其附近的反射光。而當該遮光圖案250是由一下層膜252及一上層膜254組成，且該下層膜252的反射性大於該上層膜254，則可散射該遮光圖案250附近的漏出光。因此，亮度可得到控制。
較佳者，該遮光圖案的總厚度t可以是大約3至5μm。
倘若該遮光圖案250的厚度超過上述的參考值，則光可能會被完全遮蔽而產生暗區，且該背光單元的總厚度亦會隨之增加。另一方面，倘若該遮光圖案250的厚度低於上述的參考值，則光會發生波長變動而穿過該遮光圖案250，可能造成色彩的偏黃變化。
圖6A至6C分別為不同位置的遮光圖案之剖面示意圖。
如圖6A所示，該遮光圖案250形成於一擴散層270下方。也就是說，該擴散層270可設置於該遮光圖案250上，以使光向上擴散。該擴散層270可直接黏接至該遮光圖案250，或是可透過獨立的黏接構件而黏接至該遮光圖案250。
在此實施例中，該擴散層270可擴散入射於其上的光，藉此防止來自該遮光圖案250的光被局部地聚集。因此，可得到更均勻的光亮度。
如圖6B所示，一空間280被用以隔開該遮光圖案250與該透光材料的第二層230，該空間280內為空氣或氣體。
如圖6C所示，一緩衝層290亦可形成於該遮光圖案250與該第二層230之間。該緩衝層290可以是如圖6A之該擴散層270，或是一折射率不同於該第二層230的膜層。或者，該緩衝層290可以是一黏著層，以增強該遮光圖案250與該第二層230之間的黏接性，或是在製作該遮光圖案250後所遺留下來的吸熱層。
圖7及圖8為單一光源設置於導光板上之剖面示意圖。
如圖7及圖8所示，當該第二層230為導光板時，該導光板可具有至少一凹槽310，用以容納該光源的一部分或全部。
該凹槽310具有一預設的深度，可形成於該導光板中該光源220所設置的區域內。
在完成該凹槽310的製作後，該光源220可插入該凹槽310中。因此，可減少該背光單元的總厚度。
如圖7所示，該光源220的支座部221可部分地凸出該導光板的凹槽310。或者，整個該光源220(包含該支座部221)可完全插入該導光板的凹槽310中。
圖9為該背光單元(具有或沒有本發明實施例所述的吸收圖案)的亮度變化曲線圖。
如圖9所示，倘若該背光單元沒有該吸收圖案，當針對離光源的距離而量測其亮度時，鄰近該光源的區域會出現高亮度。另一方面，如圖9所示，倘若該背光單元具有該吸收圖案，則即使在鄰近該光源的區域亦會出現均勻的亮度。
對於具有吸收圖案的背光單元，在鄰近該光源的區域並不會發生熱點現象。因此，整個背光單元可得到均勻的亮度。
也就是說，形成於該反射層上及該光源附近的吸收圖案，具有部份吸光的效果，可藉以消除發生於光源附近的熱點現象。
在一實施例中，複數個遮光圖案(各具多層膜結構)可分別形成於其所對應的光源附近，以調整透光性。藉此，可減小該光源附近的透光性，並將該穿透光的色彩變動效應降至最小。
在一實施例中，各光源被部分插入其在該導光板所對應的凹槽中。藉此，可減少該背光單元的總厚度。
圖10為為根據本發明實施例的顯示模組之剖面示意圖，該顯示模組包含根據上述實施例的背光單元。
如圖10說明，該顯示模組20可包含一顯示面板100及一背光單元200。
該顯示面板100可包含一彩色濾波基板110及一薄膜電晶體(TFT)基板120，兩者之間以固定的間距面對面組裝起來。液晶層(圖中未示)可置於該彩色濾波基板110及該薄膜電晶體基板120之間。
一上極化板130及一下極化板140可分別設置於該顯示面板100的上表面及下表面。詳言之，該上極化板130設置於該彩色濾波基板110的上表面，而該下極化板140設置於該薄膜電晶體基板120的下表面。
雖未示於圖中，閘極(gate)及資料驅動器可設置於該顯示面板100的側面，以產生該顯示面板100的驅動訊號。
圖11及12分別為根據本發明實施例的顯示裝置之分解結構示意圖。
如圖11所示，該顯示裝置1包含一顯示模組20、一前蓋30、一背蓋35、一驅動單元55及一驅動器蓋40；該前蓋30及背蓋35用以圍封該顯示模組20，該驅動單元55裝設於該背蓋35上，且該驅動器蓋40圍繞該驅動單元55。
該前蓋30可包含一透明材料所製的前面板(圖中未示)，用以傳送其所穿過的光。該前面板未接觸至該顯示模組20，並用以保護該顯示模組20。該前面板可傳送該顯示模組20的發光，藉此使該顯示模組20所顯示的影像可呈現於該顯示模組20的外部。
該背蓋35耦接至該前蓋30，以保護該顯示模組20。
該驅動單元55可設置於該背蓋35的其中一面上。
該驅動單元55可包含一驅動控制器55a、一主機板55b及一電源供應器55c。
該驅動控制器55a可以是一時序控制器。該顯示模組20包含驅動器積體電路(IC)，該驅動控制器55a用以控制各驅動器IC的操作時序。該主機板55b亦為一驅動器，用以轉換同步水平(V-sync)、同步垂直(H-sync)、及紅(R)綠(G)藍(B)解析訊號予該時序控制器。該電源供應器55c用以供應電源至該顯示模組20。
該驅動單元55可裝設於該背蓋35上，並可被該驅動器蓋40所圍繞。
該背蓋35設置有複數個孔洞，用以連接該顯示模組20與該驅動單元55。一座架60可用以承載該顯示裝置1。
另一方面，如圖12所示，該驅動單元55的該驅動控制器55a可設置於該背蓋35上。該主機板55b及該電源供應器55c可設置於該座架60內。
該驅動器蓋40可以只圍繞配置於該背蓋35上的該驅動控制器55a。
在本實施例中，雖然該主機板55b與該電源供應器55c是分開的配置，但不限於此，兩者亦可整合成單一的電路板。
在上述的實施例中，複數個吸收圖案可形成於鄰近各光源的該反射層上，具有部份吸光的效果；因此，可藉以消除熱點現象及提供均勻的光亮度。
在上述的實施例中，複數個具多層膜結構的遮光圖案可分別形成於各光源附近，以調整透光性。藉此，可減小鄰近各光源區域的透光性，並將該穿透光的色彩變動效應降至最小。
在上述的實施例中，各光源被部分插入其在該導光板所對應的凹槽中。藉此，可減少該背光單元的總厚度。
唯以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，當不能以之限制本發明的範圍。即大凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化及修飾，仍將不失本發明之要義所在，亦不脫離本發明之精神和範圍，故都應視為本發明的進一步實施狀況。
1．．．顯示裝置
20．．．顯示模組
30．．．前蓋
35．．．背蓋
40．．．驅動器蓋
55．．．驅動單元
55a．．．驅動控制器
55b．．．主機板
55c．．．電源供應器
60．．．座架
100．．．顯示面板
110．．．彩色濾波基板
120．．．薄膜電晶體基板
130．．．上極化板
140．．．下極化板
200．．．背光單元
210．．．第一層
220．．．光源
221．．．支座部
230．．．第二層
240．．．反射層
250．．．遮光圖案
252．．．下層膜
254．．．上層膜
260．．．吸收圖案
262．．．圖案分佈區
270．．．擴散層
280．．．空間
290．．．緩衝層
310．．．凹槽
圖1A為根據本發明實施例的邊射型光源系統背光單元之結構示意圖。
圖1B為根據本發明實施例的直射型光源系統背光單元之結構示意圖。
圖2為該等吸收圖案的平面設置圖。
圖3A至3C分別為不同配置方式的吸收圖案之剖面示意圖。
圖4A至4C分別為不同配置方式的遮光圖案之剖面示意圖。
圖5為具有多層膜結構的遮光圖案之剖面示意圖。
圖6A至6C分別為不同位置的遮光圖案之剖面示意圖。
圖7為單一光源設置於導光板上之剖面示意圖。
圖8為單一光源設置於導光板上之剖面示意圖。
圖9為該背光單元(具有或沒有本發明實施例所述的吸收圖案)的亮度變化曲線圖。
圖10為為根據本發明實施例的顯示模組之剖面示意圖，該顯示模組包含根據上述實施例的背光單元。
圖11為根據本發明一實施例的顯示裝置之分解結構示意圖。
圖12為根據本發明另一實施例的顯示裝置之分解結構示意圖。
200．．．背光單元
210．．．第一層
220．．．光源
221．．．支座部
230．．．第二層
240．．．反射層
250．．．遮光圖案
252．．．下層膜
254．．．上層膜
260．．．吸收圖案

Claims (29)

  1. 一種背光單元，包括：一第一層；複數個光源，設置於該第一層上；一用以反射該等光源所發出光的反射層，設置於該第一層上之該等光源所設置區域之外的區域；複數個用以部分地吸收該等光源所發出光的吸收圖案，形成於該反射層的鄰近該等光源的部分上；以及一第二層，設置於該第一層上，並包圍該等光源及該反射層；其中，該等吸收圖案分成複數個吸收圖案群，各該吸收圖案群分別對應各該光源；其中，在各該吸收圖案群內的該等吸收圖案分布於一圖案分布區內，且隨著各該吸收圖案群內的該等吸收圖案與其所對應的光源之間的間距增大，該圖案分布區的寬度先增後減。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之背光單元，其中該第二層的組成材料為反射性介於1.4與1.6之間的樹酯材料。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之背光單元，其中該等吸收圖案形成於距離該光源1至5mm的區域內。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之背光單元，其中該等吸收圖案的密度隨著該等吸收圖案與該等光源之間的距離增大而減小。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之背光單元，其中在各個分別對應該等光源的吸收圖案組內的該等吸收圖案，被分 佈於一五角形之中。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之背光單元，其中分別對應相鄰的該等光源之相鄰的該等吸收圖案組，彼此相距一預設的間距。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之背光單元，其中該等吸收圖案的形狀為圓形、橢圓形或多角形。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之背光單元，其中該等吸收圖案係由白墨水與黑墨水混合而成。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之背光單元，其中該白墨水包含選自由金屬、氧化鈦(TiO2)、氧化矽(SiO2)、碳酸鈣(CaCO3)及氧化鋅(ZnO)組成之物質群中的至少一者，且該黑墨水包含一碳基(carbon-based)材料。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之背光單元，其中該黑墨水的混合比例為1%至50%。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之背光單元，其中該第二層為一導光板，且該背光單元進一步包括：複數個遮光圖案，用以遮蔽部分的光，該等遮光圖案被該導光板所支持而且接觸到該導光板，或是未接觸到該導光板而能於該等遮光圖案與該導光板之間限定出一預設的間隔。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之背光單元，進一步包括一緩衝層，形成於該導光板與該等遮光圖案之間。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之背光單元，其中該等遮光圖案為一多層膜結構，其中各層膜具有不同的組成材料。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之背光單元，其中該等遮光圖案的該等層膜之較上側者的面積大於其較下側者的面積。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之背光單元，其中該等遮光圖案的該等層膜之較下側者的反射性大於其較上側者的反射性。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之背光單元，其中該等遮光圖案的該等層膜之較上側者的組成材料為氧化鈦(TiO2)或氧化矽(SiO2)，且其較下側者的組成材料為鋁。
  17. 如申請專利範圍第13項所述之背光單元，其中該等遮光圖案的總厚度為3至5μm。
  18. 如申請專利範圍第11項所述之背光單元，其中該等遮光圖案的密度隨著該等遮光圖案與該等光源之間的距離增大而減小。
  19. 如申請專利範圍第1至6項中的任何一者所述之背光單元，其中該等吸收圖案的尺寸隨著該等吸收圖案與該等光源之間的距離增大而減小，且該等吸收圖案之相鄰者的間距隨著該等吸收圖案與該等光源之間的距離增大而增大。
  20. 如申請專利範圍第1至6項中的任何一者所述之背光單元，其中該等吸收圖案具有相同的尺寸，而不論該等吸收圖案與該等光源之間的距離；且該等吸收圖案之相鄰者的間距隨著該等吸收圖案與該等光源之間的距離增大而增大。
  21. 如申請專利範圍第1至6項中的任何一者所述之背光單元，其中該等吸收圖案的尺寸隨著該等吸收圖案與該等光源之間的距離增大而減小；且該等吸收圖案之相鄰者的間距相同，而不論該等吸收圖案與該等光源之間的距離。
  22. 如申請專利範圍第11至18項中的任何一者所述之背光單元，其中該等遮光圖案的尺寸隨著該等遮光圖案與該等光源之間的距離增大而減小，且該等遮光圖案之相鄰者的間距隨著該等遮光圖案與該等光源之間的距離增大而增大。
  23. 如申請專利範圍第11至18項中的任何一者所述之背光單元，其中該等遮光圖案具有相同的尺寸，而不論該等遮光圖案與該等光源之間的距離；且該等遮光圖案之相鄰者的間距隨著該等遮光圖案與該等光源之間的距離增大而增大。
  24. 如申請專利範圍第11至18項中的任何一者所述之背光單元，其中該等遮光圖案的尺寸隨著該等遮光圖案與該等光源之間的距離增大而減小；且該等遮光圖案之相鄰者的間距相同，而不論該等遮光圖案與該等光源之間的距離。
  25. 如申請專利範圍第1項所述之背光單元，其中該導光板包含複數個凹槽，用以容置部分的或全部的該等光源。
  26. 一種顯示器，包括有：一顯示面板；以及一背光單元，用以發光至該顯示面板，其中該背光單元 為如申請專利範圍第1項至第18項所述之背光單元中的任何一者。
  27. 如申請專利範圍第1項所述之背光單元，其中各該光源為一發光二極體晶片或包含至少一發光二極體晶片的發光二極體封裝。
  28. 如申請專利範圍第27項所述之背光單元，其中該第一層為一印刷電路板。
  29. 如申請專利範圍第1項所述之背光單元，其中鄰近該等光源的區域內所設置之吸收圖案的數量大於遠離該等光源的區域內所設置之吸收圖案的數量。
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