TWI578065B - 背光模組與顯示裝置 - Google Patents

Description

背光模組與顯示裝置

本發明是有關於一種光源模組，且特別是有關於一種可應用於顯示裝置的背光模組。

近年來隨著顯示技術的蓬勃發展，液晶顯示器已普遍的應用在日常生活中，舉凡液晶電視、個人電腦顯示器以及筆記型電腦螢幕，皆已大量應用液晶顯示器。液晶顯示器主要由一背光模組以及液晶顯示面板所組成。背光模組主要由一發光元件、導光板、擴散片、稜鏡片以及外部機構件所組成，用以提供液晶顯示面板在進行顯示時所需的面光源。背光模組依光源出光方式又可分側邊式出光或直下式出光。側邊式出光適於應用在厚度限制較大的產品如筆記型電腦或平板電腦等，而直下式出光較適於用在大尺寸顯示器上。

背光模組做為光源提供，其光線輝度以及均勻度為背光模組重要的規格項目。然而在背光模組內部，常會有光線從導光板側面穿出並打在膠框上，導致膠框反射光線產生漏光，而影響背光模組效能，是目前業界戮力解決的問題。已知技術常藉由在漏光處貼附黑色或吸光膠帶，來避免漏光。然而，前述做法相對增加原料成本以及作業工時，且重工困難。

本發明提供一種背光模組，可有效地避免內部漏光，提供良好的背光源。

本發明提出一種背光模組，包括一導光板、一發光元件以及一承載框。導光板具有一第一表面、相對於第一表面的一第二表面以及連接第一表面與第二表面的多個側面，其中側面之一為一入光面。發光元件配置於入光面旁，發光元件適於發出一光線由入光面進入導光板。承載框圍繞導光板，且承載框具有面向側面的多個吸光面。承載框在吸光面上具有一消光結構，部份光線適於由側面射出導光板，並且進入消光結構。

在本發明之一實施例中，上述背光模組之消光結構包括多個凹孔。

在本發明之一實施例中，上述背光模組之凹孔的深度為0~5毫米。

在本發明之一實施例中，上述背光模組之凹孔的分布密度為0.1~1。

在本發明之一實施例中，上述背光模組之側面包括連接入光面的一第一側面以及一第二側面，第一側面與第二側面相對，且面向第一側面與第二側面的凹孔的分布密度隨著遠離發光元件的方向遞減。

在本發明之一實施例中，上述背光模組之側面包括連接入光面的一第一側面以及一第二側面，第一側面與第二側面相對，且面向第一側面與第二側面的凹孔在其相應的吸光面上的分布區域面積是隨著遠離發光元件的方向遞減。

在本發明之一實施例中，上述背光模組之側面包括連接入光面的一第一側面以及一第二側面，第一側面與第二側面相對，且面向第一側面與第二側面的各凹孔的深度隨著遠離發光元件的方向遞減。

在本發明之一實施例中，上述背光模組之側面包括與入光面相對的一第三側面，且面向第三側面的中央區域的凹孔的分布密度小於面向第三側面的外圍區域的凹孔的分布密度。

在本發明之一實施例中，上述背光模組之側面包括與入光面相對的一第三側面，且面向第三側面的中央區域的凹孔在其相應的吸光面上的分布區域面積小於面向第三側面的外圍區域的凹孔在吸光面上的分布區域面積。

在本發明之一實施例中，上述背光模組之側面包括與入光面相對的一第三側面，且面向第三側面的中央區域的各凹孔的深度小於面向第三側面的外圍區域的各凹孔的深度。

在本發明之一實施例中，上述背光模組之凹孔包括多個錐形孔。

在本發明之一實施例中，上述背光模組之錐形孔的頂角約為1~10度。

在本發明之一實施例中，上述背光模組之側面包括連接入光面的一第一側面以及一第二側面，第一側面與第二側面相對，且面向第一側面與第二側面的錐形孔的頂角隨著遠離發光元件的方向遞增。

在本發明之一實施例中，上述背光模組之側面包括與入光面相對的一第三側面，且面向第三側面的中央區域的各錐形孔的頂角大於面向第三側面的外圍區域的各錐形孔的頂角。

在本發明之一實施例中，上述背光模組之凹孔具有鄰近吸光面的一第一截面積以及相對遠離吸光面的一第二截面積，且第一截面積大於第二截面積。

在本發明之一實施例中，上述背光模組之凹孔的孔壁上具有多個微結構。

本發明更提出應用前述背光模組的顯示裝置，其包括如前述的背光模組以及一顯示面板。顯示面板配置於背光模組的承載框上，以接收背光模組提供的背光源，進而顯示畫面。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1為本發明之一種實施例的顯示裝置。圖2為本發明之一種實施例的背光模組之示意圖。圖3為本發明之一種實施例沿圖2之I-I’線的剖面圖。請同時參考圖1到圖3，顯示裝置1000係由一背光模組100以及一顯示面板200所組成。其中背光模組100包含一導光板110、一發光元件120以及一承載框130。顯示面板200配置於背光模組100之承載框130上。導光板110具有一第一表面112以及相對於第一表面112的第二表面114。第一表面112與第二表面114之間具有入光面116，鄰接入光面116的兩個側面115以及相對於入光面的側面117。發光元件120配置於入光面116旁，且發光元件120適於發出一光線L由入光面116進入導光板110。

圖4為承載框130沿圖2之I-I’線的剖面圖。請同時參考圖2與圖4，承載框130圍繞導光板110周圍，且承載框130具有面向側面115與117的多個吸光面135與137。本實施例在承載框130的吸光面135與137上分別形成消光結構145與147，使得由導光板110之側面115與117射出的部份光線L會進入消光結構145與147，而被削減。

本實施例所採用的消光結構145與147可以採用任何具有消光效果的設計。如圖4所示，例如可以在承載框130的吸光面135與137上形成凹孔，並且可對凹孔的形狀、深度、孔徑、分布位置、分布密度等條件進行調整，以符合相關需求。舉例而言，凹孔的深度例如介於0~5毫米，而凹孔的分布密度介於0.1~1之間。在此，分布密度被定義為凹孔在吸光面的單位面積內所佔有的面積百分比。

下文更列舉多種可能的消光結構進行說明。圖5~圖14為前述實施例可能採用之多種不同之消光結構的局部剖面圖。

首先，圖5A繪示在承載框130的吸光面135或137上形成錐形孔510，以作為消光結構145或147，用以吸收由導光板110的側面115或117射出的部份光線L。此外，如圖5B所示，各錐形孔510在鄰近吸光面135或137的開口處具有沿a-a’線段的一第一截面積A1，且各錐形孔510在相對遠離吸光面135或137的底部具有沿b-b’線段的一第二截面積A2，其中第一截面積A1大於第二截面積A2。如此，光線L易於由各錐形孔510的開口處進入錐形孔510內，並且在錐形孔510內經過多次反射之後被削減。在此，可視實際需求對錐形孔510的頂角θ進行調整，例如在一實施例中，錐形孔510的頂角θ介於1~10度之間。

圖6繪示另一種消光結構，包括位於承載框130的吸光面135或137上的錐形孔610，以作為消光結構145或147。相較於圖5之錐形孔510，本實施例之錐形孔610的孔壁612上更具有微結構614，有助於提高光線L在錐形孔610內的反射次數，達到更好的消光效果。所述具有微結構614的錐形孔610可利用模具咬花(texture)等工法進行製作。

當然，本發明並不限定所形成之凹孔的型態，舉凡能夠達到與前述實施例之錐形孔510或610相同或類似的消光效果的結構，例如半圓孔、方形錐孔或者梯形孔均可作為本發明的消光結構。

另一方面，自導光板側面射出的光線強度可能隨著位置而變化，因此，吾人更可依此變化對吸光面上之消光結構的消光效果進行調整，以提供均勻的出光。

圖7繪示在承載框130的吸光面135上形成多個凹孔710，以作為消光結構145。在本實施例中，凹孔710之分布密度隨著遠離發光元件120而遞減。換言之，在靠近發光元件120的區域由於具有密集的凹孔710分布，因此可較其他區域提供較佳的消光效果。

圖8繪示在承載框130的吸光面135上形成多個凹孔810，以作為消光結構145。在本實施例中，凹孔810之分布面積S1隨著遠離發光元件120而遞減。換言之，在靠近發光元件120的區域由於具有較大面積的凹孔810分布，因此可較其他區域提供較佳的消光效果。

除凹孔分布密度與面積外，以下針對凹孔深度以及凹孔頂角角度做討論。為使圖示簡單明瞭，故以下圖9及圖10皆以圖2所示之視角繪示。

圖9繪示在承載框130的吸光面135上形成多個凹孔910，以作為消光結構145。在本實施例中，凹孔910之深度D1隨著遠離發光元件120而遞減。換言之，在靠近發光元件120的區域，由於凹孔910的深度D1較深，因此可提供較佳的消光效果。

圖10繪示在承載框130的吸光面135上形成多個凹孔1010，以作為消光結構145。在本實施例中，凹孔1010之頂角角度θ1隨著遠離發光元件120而遞增。換言之，在靠近發光元件120的區域，凹孔1010的頂角角度θ1較小，以提供較佳的消光效果。

相較於前述圖7~10所示在吸光面135上的消光結構145的多個設計方案，以下圖11~14更繪示在相對於入光面116之吸光面137上形成的消光結構147的幾種設計方案。

首先，圖11繪示在承載框130的吸光面137上形成多個凹孔1110，以作為消光結構147。在本實施例中，凹孔1110之分布密度自吸光面137中央區域向外圍區域遞增。換言之，在靠近吸光面137外圍區域，密集的凹孔1110分布可使吸光面137具有較佳的消光效果。

圖12繪示在承載框130的吸光面137上形成多個凹孔1210，以作為消光結構147。在本實施例中，凹孔1210之分布面積S2自吸光面137中央區域向外圍區域遞增。換言之，在靠近吸光面137外圍區域，大面積分布的凹孔1210可使吸光面137具有較佳的消光效果。

除凹孔分布密度與面積外，以下針對凹孔深度以及凹孔頂角角度做討論。為使圖示簡單明瞭，故以下圖13及圖14皆以圖2所示之視角繪示。

圖13繪示在承載框130的吸光面137上形成多個凹孔1310，以作為消光結構147。在本實施例中，凹孔1310之深度D2自吸光面137中央區域向外圍區域遞增。換言之，在靠近吸光面137外圍區域，凹孔1310的深度D2較深，可使吸光面137具有較佳的消光效果。

圖14繪示在承載框130的吸光面137上形成多個凹孔1410，以作為消光結構147。在本實施例中，凹孔1410之頂角角度θ2自吸光面137中央區域向外圍區域遞減。換言之，在靠近吸光面137外圍區域，凹孔1410的頂角角度θ2較小，可使吸光面137具有較佳的消光效果。

綜上所述，本發明所提出的背光模組，藉由在承載框面對導光板側面的吸光面上設置消光結構，吸收自導光板側面射出的光線，減少光線在承載框與導光板側面之間反射所產生的漏光。應用此背光模組的顯示裝置可具有良好的顯示品質。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，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，故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。

1000．．．顯示裝置

100．．．背光模組

200．．．顯示面板

110．．．導光板

112．．．第一表面

114．．．第二表面

115．．．側面

116．．．入光面

117．．．側面

120．．．發光元件

L．．．光線

130．．．承載框

135．．．吸光面

137．．．吸光面

145．．．消光結構

147．．．消光結構

510．．．錐形孔

A1．．．第一截面積

A2．．．第二截面積

θ．．．頂角

610．．．錐形孔

612．．．孔壁

614．．．微結構

710．．．凹孔

810．．．凹孔

S1．．．分布面積

910．．．凹孔

D1．．．深度

1010．．．凹孔

θ1．．．頂角角度

1110．．．凹孔

1210‧‧‧凹孔

S2‧‧‧分布面積

1310‧‧‧凹孔

D2‧‧‧深度

1410‧‧‧凹孔

θ2‧‧‧頂角角度

圖1是本發明之一種實施例的顯示裝置。

圖2是本發明之一種實施例的背光模組的示意圖。

圖3是圖2之背光模組沿I-I’線的剖面圖。

圖4是圖2之背光模組之承載框沿I-I’線的剖面圖。

圖5~圖14為前述實施例可能採用之多種不同之消光結構的局部剖面圖。

100．．．背光模組

110．．．導光板

112．．．第一表面

115．．．側面

116．．．入光面

117．．．側面

120．．．發光元件

130．．．承載框

Claims (15)

1. 一種背光模組，包括：一導光板，具有一第一表面、相對於該第一表面的一第二表面以及連接該第一表面與該第二表面的多個側面，其中該些側面之一為一入光面；一發光元件，配置於該入光面旁，該發光元件適於發出一光線由該入光面進入該導光板；以及一承載框，圍繞該導光板，且該承載框具有面向該些側面的多個吸光面，該承載框在該些吸光面上具有一消光結構(light extinction structure)，該消光結構包括多個凹孔，各該凹孔為一錐形孔，部份該光線適於由該些側面射出該導光板，進入該些凹孔且在各該凹孔內經過多次反射之後被削減，各該凹孔在鄰近該吸光面的開口處具有一第一截面積，且各該凹孔在相對遠離該吸光面的底部具有一第二截面積，其中該第一截面積大於該第二截面積。
2. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中各該凹孔的深度為0~5毫米。
3. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中該些凹孔的分布密度為0.1~1，其中該些凹孔的分布密度被定義為各該吸光面的一單位面積內的凹孔在該單位面積所佔有的面積百分比。
4. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中該些側面包括連接該入光面的一第一側面以及一第二側面，該第一側面與該第二側面相對，且面向該第一側面與該第二 側面的該些凹孔的分布密度隨著遠離該發光元件的方向遞減。
5. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中該些側面包括連接該入光面的一第一側面以及一第二側面，該第一側面與該第二側面相對，且面向該第一側面與該第二側面的該些凹孔在其相應的該吸光面上的分布區域面積是隨著遠離該發光元件的方向遞減。
6. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中該些側面包括連接該入光面的一第一側面以及一第二側面，該第一側面與該第二側面相對，且面向該第一側面與該第二側面的各該凹孔的深度隨著遠離該發光元件的方向遞減。
7. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中該些側面包括與該入光面相對的一第三側面，且面向該第三側面的中央區域的該些凹孔的分布密度小於面向該第三側面的外圍區域的該些凹孔的分布密度。
8. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中該些側面包括與該入光面相對的一第三側面，且面向該第三側面的中央區域的該些凹孔在其相應的該吸光面上的分布區域面積小於面向該第三側面的外圍區域的該些凹孔在該吸光面上的分布區域面積。
9. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中該些側面包括與該入光面相對的一第三側面，且面向該第三側面的中央區域的各該凹孔的深度小於面向該第三側面的外圍區域的各該凹孔的深度。
10. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中各該錐形孔的頂角為1~10度。
11. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中該些側面包括連接該入光面的一第一側面以及一第二側面，該第一側面與該第二側面相對，且面向該第一側面與該第二側面的該些錐形孔的頂角隨著遠離該發光元件的方向遞增。
12. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中該些側面包括與該入光面相對的一第三側面，且面向該第三側面的中央區域的各該錐形孔的頂角大於面向該第三側面的外圍區域的各該錐形孔的頂角。
13. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中各該凹孔具有鄰近該吸光面的一第一截面積以及相對遠離該吸光面的一第二截面積，且該第一截面積大於該第二截面積。
14. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中各該凹孔的孔壁上具有多個微結構。
15. 一種顯示裝置，包括：如申請專利範圍第1~14項中任一項所述的該背光模組；以及一顯示面板，配置於該承載框上。