TWI559039B - Backlight module and display device - Google Patents

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TWI559039B
TWI559039B TW104120584A TW104120584A TWI559039B TW I559039 B TWI559039 B TW I559039B TW 104120584 A TW104120584 A TW 104120584A TW 104120584 A TW104120584 A TW 104120584A TW I559039 B TWI559039 B TW I559039B
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Description

背光模組及顯示裝置
本發明是有關於一種背光模組，特別是指一種能改善顯示邊緣色差現象的背光模組及運用該背光模組之顯示裝置。
量子點增強薄膜(Quantum Dot Enhancement Film,QDEF)是目前使用於背光模組，並用以使顯示器之顏色呈現更精準的光學元件。其原理是在薄膜上設置數量相當多的兩種量子點，並且以藍光為背光光源，藍光照射到兩種量子點時會分別轉換為紅光及綠光，所產生的紅光及綠光會與藍光一同混色為白光，藉由改變將藍光轉換為紅光及綠光的比例，能使混色的效果更接近實際顏色，因而使得顯示器的呈色更加精準。
參閱圖1、2，為一種現有的背光模組1，包含有一背板11，一連接於該背板11並與該背板11共同圍繞出一容置空間10之塑框12、一設置於該容置空間10中的導光板13、一設置於該導光板13底面且位於該容置空間10中之量子點增強薄膜14、一設置於該容置空間10中之光源(圖未示)、一設置於該導光板13周圍之反射件15，及多數彼此疊置於該導光板13上之光學膜片17。該背光模 組1之光源所發出的光線會經由該導光板13傳遞，藉由該等光學膜片17之反射作用，使得光線自該導光板13穿透該量子點增強薄膜14時，還有機會被反射而再次穿透該量子點增強薄膜14，光線經過多次折射穿透該量子點增強薄膜14，經過混光作用產生補正光，再穿過該等光學膜片17。另外，當光線經過該導光板13並被該反射件15而反射時，會回到該導光板13內，並再次經過折射而穿透該量子點增強薄膜14產生補正光。
由於將該背光模組1的光源激發而產生補正光的過程中，該補正光的能量足夠與否是取決於光線折射通過該量子點增強薄膜14之次數，若是通過的次數越多，則會經過更多次的激發作用，使得補正光的能量較為足夠，才能呈現精準的顏色。
因此，本發明之目的，即在提供一種可達到高色彩飽和度，並能改善顯示邊緣色差現象的背光模組。
本發明背光模組，包含一具有一容置空間之外殼單元、一設置於該容置空間中之光源、一安裝於該容置空間中之導光板，以及一與該導光板相疊接並位於該容置空間內之量子點增強薄膜。該導光板具有一朝向該光源的入光邊、一連接該入光邊而與該入光邊共同圍繞形成該導光板之邊緣的圍繞邊，及一形成於鄰近該圍繞邊處之微結構區域。
本發明之另一目的，即在提供一種運用該背光 模組，以達到高色彩飽和度，並能改善邊緣色差現象之顯示裝置。
於是，本發明顯示裝置，包含一上述之背光模組、多數光學膜片，以及一液晶面板，其中，該背光模組的該導光板具有一出光面，所述光學膜片與該液晶面板是依序疊置於該導光板的該出光面上。
本發明之功效在於藉由該微結構區域之設置，可將光線反射，進而再次通過該量子點增強薄膜，增加光線通過該量子點增強薄膜的次數，進而使在該導光板邊緣的位置也能激發足夠的補正光，提供高色彩飽和度，並解決該背光模組發光區域周圍會呈現藍邊或藍化的問題。
2‧‧‧背光模組
21‧‧‧外殼單元
210‧‧‧容置空間
211‧‧‧背板
212‧‧‧邊框
213‧‧‧延伸部
214‧‧‧彎折部
215‧‧‧反射表面
22‧‧‧光源
23‧‧‧導光板
231‧‧‧入光邊
232‧‧‧圍繞邊
2321‧‧‧中央側
2322‧‧‧旁側
233‧‧‧第一表面
234‧‧‧第二表面
235‧‧‧第一微結構區域
236‧‧‧第一微結構
237‧‧‧第三微結構
24‧‧‧量子點增強薄膜
241‧‧‧導入面
242‧‧‧光學面
243‧‧‧第二微結構區域
244‧‧‧第二微結構
25‧‧‧反射件
3‧‧‧光學膜片
4‧‧‧液晶面板
A1‧‧‧折線
A2‧‧‧折線
B1‧‧‧折線
B2‧‧‧折線
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一示意圖，說明一種現有的背光模組；圖2是一局部示意圖，輔助說明圖1；圖3是一示意圖，說明本發明背光模組之第一實施例；圖4是一局部示意圖，輔助說明圖3；圖5是一示意圖，輔助說明圖3，圖中顯示一量子點增強薄膜之多數第一微結構的截面形狀為R型；圖6是一俯視示意圖，輔助說明圖3、5，圖中顯示無論該等第一微結構的截面形狀為V型或R型，該等第一微結構均呈長形延伸； 圖7是一俯視示意圖，顯示該量子點增強薄膜之俯視態樣，且該等第一微結構呈現半球形的情形；圖8是一示意圖，說明該等第一微結構的排列密度是愈靠近導光板之圍繞邊愈密；圖9是一示意圖，說明該等第一微結構的深度或高度是愈靠近該圍繞邊愈深或愈高；圖10是一示意圖，說明該等第一微結構的斜率是愈靠近該圍繞邊愈大；圖11是一示意圖，說明本發明背光模組之第二實施例；圖12是一示意圖，說明本發明背光模組之第三實施例；圖13是一示意圖，說明本發明背光模組之第四實施例；圖14是一示意圖，說明本發明背光模組之第五實施例；圖15是一示意圖，說明本發明背光模組之第六實施例；圖16是一示意圖，說明本發明背光模組之第七實施例；圖17是一色差比較圖，說明本發明顯示裝置於相反於該導光板之圍繞邊的一側所測量的色差數據；以及圖18是一色差比較圖，說明本發明顯示裝置於該導光板之圍繞邊所測量的色差數據。
在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖3、4、6，本發明背光模組2之第一實施例包含一具有一容置空間210的外殼單元21、一設置於該容置空間210中的光源22、一安裝於該容置空間210中 的導光板23，以及一與該導光板23相疊接且位於該容置空間210內的量子點增強薄膜24。另外，該背光模組2還包含一設置於該導光板23周圍之反射件25。
該外殼單元21包括一背板211，及一圍繞設置於該背板211周緣的邊框212，該邊框212具有一與該背板211連接的延伸部213，及一自該延伸部213與該背板211相間隔處朝向該容置空間210延伸的彎折部214，該彎折部214內側具有一朝向該導光板23之反射表面215，且該反射表面215是以光反射性材料所製成。
該導光板23包括一朝向該光源22的入光邊231、一連接該入光邊231而與該入光邊231共同圍繞形成該導光板23之邊緣的圍繞邊232、一第一表面233、一相反於該第一表面233之第二表面234、一位於該第一表面233且鄰近該圍繞邊232之第一微結構區域235，以及多數位於該第一微結構區域235之第一微結構236，在本實施例中，每一第一微結構236的截面形狀為V型，該等第一微結構236之排列密度平均，且深度、高度及斜率相同。
該量子點增強薄膜24具有一朝向該導光板23的第二表面234之導入面241，以及一相反於該導入面241之光學面242。
特別說明的是，每一第一微結構236的截面形狀不以V型為限，例如每一第一微結構236的截面形狀也可以為圖5所示之R型，無論該等第一微結構236的截面形狀為V型或R型，均如圖6所示呈長形延伸；另外，該 等第一微結構236亦可呈現半球形，而該第一微結構區域235之俯視態樣如圖7所示呈現圓點狀。又或者，該微結構區域235也可為粗糙表面。
此外，該等第一微結構236之排列方式不以密度平均，且深度、高度及斜率相同等為限。如圖8所示，該等第一微結構236的排列密度是愈靠近該導光板23之圍繞邊232愈密；如圖9所示，該等第一微結構236的深度或高度是愈靠近該導光板23之圍繞邊232愈深或愈高；如圖10所示，該等第一微結構236的斜率是愈靠近該圍繞邊232愈大。
再參閱圖3、4、6，在使用上，當該光源22所發出的光線經由該導光板23傳遞至該反射件25時，由該反射件25所反射的光線，會再次進入該導光板23，當光線於該導光板23之中傳導時，藉由該等第一微結構236之設置可將光線反射，進而再次通過該量子點增強薄膜24，增加該邊框212所遮蔽區域的光線通過該量子點增強薄膜24的次數，以產生足夠的補正光，從而不但能提供高色彩飽和度，並能解決該背光模組2發光區域周圍會呈現藍邊或藍化的問題。
參閱圖11，為本發明背光模組2之第二實施例，本實施例與第一實施例大致相同，不同的地方是在於該量子點增強薄膜24是疊置於該導光板23之第一表面233上，該量子點增強薄膜24之導入面241朝向該導光板23之第一表面233。藉此當光線於該導光板23之中傳導時， 亦能經由該等第一微結構236之反射，而再次通過該量子點增強薄膜24，同樣可增加該邊框212所遮蔽區域的光線通過該量子點增強薄膜24的次數，以產生足夠的補正光，從而也能達成與第一實施例相同之功效。
參閱圖12，為本發明背光模組2之第三實施例，本實施例與第一實施例大致相同，不同的地方是在於該導光板23之該第一微結構區域235及該等第一微結構236是位於該導光板23之第二表面234，並朝向該量子點增強薄膜24之導入面241。藉此在使用上同樣能達成與第一實施例相同之功效。
參閱圖13，為本發明背光模組2之第四實施例，本實施例與第三實施例大致相同，不同的地方是在於該量子點增強薄膜24是疊置於該導光板23之第一表面233上，該量子點增強薄膜24之導入面241朝向該導光板23之第一表面233。藉此在使用上同樣能達成與第三實施例相同之功效。
參閱圖14，為本發明背光模組2之第五實施例，本實施例與第二實施例大致相同，不同的地方是在於該量子點增強薄膜24之該光學面242也形成有一由多數第二微結構244排列構成之第二微結構區域243，該導光板23之該第一微結構區域235是位於該第一表面233且與該量子點增強薄膜24之該第二微結構區域243相對應。特別說明的是，該等第二微結構244之結構設計與上述各實施例之第一微結構236相同，所以在此不再贅述。藉此在使 用上不但能達成與第二實施例相同之功效，且本實施例更可增加該邊框212所遮蔽區域的光線通過該量子點增強薄膜24的次數。
參閱圖15，為本發明背光模組2之第六實施例，本實施例與第二實施例大致相同，不同的地方是在於該量子點增強薄膜24是疊置於該導光板23之第二表面234，該量子點增強薄膜24之導入面241朝向該導光板23之第二表面234，且該量子點增強薄膜24之光學面242也形成有一由多數第二微結構244排列構成之第二微結構區域243，該導光板23之該第一微結構區域235並與該量子點增強薄膜24之該第二微結構區域243相對應。特別說明的是，該等第二微結構244之結構設計與上述各實施例之第一微結構236相同，所以在此不再贅述。藉此在使用上不但能達成與第二實施例相同之功效，且本實施例更可增加該邊框212所遮蔽區域的光線通過該量子點增強薄膜24的次數。
參閱圖16，為本發明背光模組2之第七實施例，本實施例與第一實施例大致相同，不同的地方是在於該導光板23之圍繞邊232具有一與該入光邊231相對應之中央側2321，以及二分別位於該中央側2321二端且與該入光邊231二端相連接之旁側2322，該導光板23之圍繞邊232的中央側2321鄰近位置處還設置有多數相平行且往該等旁側2322方向的長度漸增之第三微結構237，使得遠離光源22的區域，其角落暗帶的現象可以有效改善。
至於本發明之顯示裝置則是包含一背光模組2、多數光學膜片3，以及一液晶面板4。其中，該背光模組2可為如圖3、5、8至15所示之構造設計，該背光模組2之導光板23之第一表面233即為出光面，所述光學膜片3與該液晶面板4是依序疊置於該導光板23的該出光面233上方處。
進一步比較安裝現有的背光模組之顯示器與本發明背光模組2的顯示裝置在色差上的差異：參閱圖1、3及17，圖17是自該顯示裝置(顯示器)相反於該導光板23之圍繞邊232的一側所測量的色差比較圖，圖17中之橫軸為自一顯示裝置(顯示器)邊緣向內的距離，而縱軸則為CIE1976 UCS u'，安裝現有的背光模組之顯示器所呈現的數據表示為折線A1，安裝本發明的背光模組2之顯示裝置所呈現的數據表示為折線B1，折線A1的色差數據隨著距離增加而快速增加，在12mm的範圍內，色差數據是逐步上升到0.196，然而才上升到0.198，代表在此距離之前，靠近該導光板23的邊緣區域，偏藍的情況相當明顯，而在此距離之後，越來越靠近該導光板23的中間區域，才有較黃的變化，不會有明顯的偏藍。反觀折線B1，在4mm的範圍內，色差數據已上升到0.196，到了12mm，色差數據就提高到0.198，之後就在0.198維持穩定。在圖17中，菱形塊的數值，就是在同一距離下，安裝有本發明的背光模組2及沒有安裝本發明的背光模組2之色差數據差值。
參閱圖1、3及18，圖18是自該顯示裝置之該 導光板23之圍繞邊232所測量的色差比較圖，圖17中之橫軸為自一顯示裝置(顯示器)邊緣向內的距離，而縱軸則為CIE1976 UCS v'，安裝現有的背光模組之顯示器所呈現的數據表示為折線A2，安裝本發明的背光模組2之顯示裝置所呈現的數據表示為折線B2，折線A2的色差數據隨著距離增加而快速增加，折線B2的色差數據是逐步上升到0.376，然而才上升到0.381，代表在此距離之前，靠近該導光板23的邊緣區域，偏藍的情況相當明顯，而在此距離之後，越來越靠近該導光板23的中間區域，才有較黃的變化，不會有明顯的偏藍。反觀折線B2，在5.5mm的範圍內，色差數據已上升到0.376，到了12mm，色差數據就提高到0.381，之後就在0.381維持穩定。圖18中菱形塊的數值，就是在同一距離下，安裝有本發明的背光模組2及沒有安裝本發明的背光模組2之色差數據差值。
綜上所述，藉由該導光板23或量子點增強薄膜24之微結構區域235、243及該等第一微結構236、第二微結構244、第三微結構237之設置，可使由光源22所發出的光線及經由該反射件25所反射的光線，再次通過該量子點增強薄膜24，增加光線通過該量子點增強薄膜24的次數，以產生足夠的補正光，不但能提供高色彩飽和度，並能解決該背光模組2發光區域周圍會呈現藍邊或藍化的問題，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明 申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
2‧‧‧背光模組
21‧‧‧外殼單元
210‧‧‧容置空間
211‧‧‧背板
212‧‧‧邊框
213‧‧‧延伸部
214‧‧‧彎折部
215‧‧‧反射表面
23‧‧‧導光板
232‧‧‧圍繞邊
233‧‧‧第一表面
234‧‧‧第二表面
235‧‧‧微結構區域
236‧‧‧第一微結構
24‧‧‧量子點增強薄膜
241‧‧‧導入面
242‧‧‧光學面
25‧‧‧反射件
3‧‧‧光學膜片
4‧‧‧液晶面板

Claims (13)

  1. 一種背光模組，包含：一外殼單元，具有一容置空間；一光源，設置於該容置空間中；一導光板，安裝於該容置空間中，該導光板具有一朝向該光源的入光邊、一連接該入光邊而與該入光邊共同圍繞形成該導光板之邊緣的圍繞邊，及一形成於鄰近該圍繞邊處之第一微結構區域；及一量子點增強薄膜，與該導光板相疊接並位於該容置空間內；其中，該第一微結構區位於該量子點增強薄膜所涵蓋區域內。
  2. 如請求項1所述的背光模組，其中，該導光板之該第一微結構區域是於鄰近該圍繞邊處且往該導光板中心方向延伸。
  3. 如請求項1所述的背光模組，其中，該導光板具有一第一表面，以及一相反於該第一表面之第二表面，該第一微結構區域是位於該第一表面，該量子點增強薄膜是疊置於該第一表面。
  4. 如請求項1所述的背光模組，其中，該導光板具有一第一表面，以及一相反於該第一表面之第二表面，該第一微結構區域是位於該第二表面，該量子點增強薄膜是疊置於該第一表面。
  5. 如請求項1所述的背光模組，其中，該量子點增強薄膜具有一朝向該導光板之導入面，以及一相反於該導入 面且朝向該外殼單元之光學面，該量子點增強薄膜之該光學面形成有一由多數第二微結構排列構成之第二微結構區域，該導光板之該第一微結構區域是與該量子點增強薄膜之該第二微結構區域相對應。
  6. 如請求項1至4中任一項所述的背光模組，其中，該導光板還具有多數位於該第一微結構區域之第一微結構，且該等第一微結構的排列密度是愈靠近該圍繞邊愈密。
  7. 如請求項6所述的背光模組，其中，該等第一微結構的深度或高度是愈靠近該圍繞邊愈深或愈高。
  8. 如請求項6所述的背光模組，其中，該等第一微結構的截面形狀為V型，其斜率是愈靠近該圍繞邊愈大。
  9. 如請求項6所述的背光模組，其中，該導光板之該圍繞邊具有一與該入光邊相對應之中央側，以及二分別位於該中央側二端且與該入光邊二端相連接之旁側，該導光板之該圍繞邊的該中央側鄰近位置處還設置有多數相平行且往該等旁側方向的長度漸增之第三微結構。
  10. 如請求項1所述的背光模組，其中，該外殼單元包括一背板，及一圍繞設置於該背板周緣的邊框，該邊框具有一與該背板連接的延伸部，及一自該延伸部與該背板相間隔處朝向該容置空間延伸的彎折部，該彎折部內側具有至少一反射表面。
  11. 如請求項9所述的背光模組，其中，該外殼單元是以光反射性材料所製成，以形成該反射表面。
  12. 如請求項1所述的背光模組，其中，該導光板的該第一微結構區域為粗糙表面。
  13. 一種顯示裝置，包含有一如請求項1至5、9至11中任一項所述的背光模組、至少一光學膜片，以及一液晶面板，其中，該背光模組的該導光板具有一出光面，所述光學膜片與該液晶面板是依序疊置於該導光板的該出光面上。
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