TWI594051B - 背光單元 - Google Patents

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TWI594051B
TWI594051B TW101105617A TW101105617A TWI594051B TW I594051 B TWI594051 B TW I594051B TW 101105617 A TW101105617 A TW 101105617A TW 101105617 A TW101105617 A TW 101105617A TW I594051 B TWI594051 B TW I594051B
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金文政
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Ｌｇ伊諾特股份有限公司
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Description

背光單元
本發明與一背光單元有關。
一般而言，典型大尺寸顯示裝置的例子係包括一液晶顯示器(LCD)、一電漿顯示器(PDP)等等。
不同於電漿顯示器的自發光形式(self-emitting type)，液晶顯示器係因為缺乏自發光裝置，所以基本上需要一個別的背光單元。
對於使用在液晶顯示器的背光單元係依據光源的位置而分類成側光式背光單元(edge type backlight units)及直下式背光單元(vertical type backlight units)。在側光式背光單元中，光源係設置在一液晶顯示面板的左、右邊緣或上、下邊緣，且一導光板係設置來將光線均勻地分布到遍及液晶顯示面板之一表面，其係保証均勻亮度及能夠生產一超薄顯示面板。
一直下式背光單元通常係應用於20吋或以上尺寸的面板。因為複數個光源設置在一面板下方，使得直下式背光單元有利的地方具有比側光式背光模組更佳的發光效率，因此直下式背光單元係主要使用在需要高亮度的大尺寸面板。
傳統的側光式或直下式背光單元係適於以冷陰極燈管(CCFL)當作光源。
然而，使用冷陰極燈管當作光源的背光單元係具有許 多缺點，例如因為電力都供應給冷陰極燈管而造成大量的功率損耗、為冷陰極射線管(CRT)的70%的低色彩重現率(color reproduction efficiency)，以及由於使用水銀而造成的環境污染等。
目前，使用發光二極體(LEDs)的背光單元已研究來當作上述問題的解決之道。
在使用發光二極體之背光單元的例子中，將一發光二極體陣列開啟或是關閉一部分是可能的，其係在功率耗損中可達到顯著的降低。特別是，紅、綠、藍發光二極體顯現出超出NTSC所提議的一色彩重現範圍的100%，並可提供鮮明的影像給消費者。
本發明係針對一背光單元。
本發明的一目的係提供一背光單元，其係一凸出件係形成在一導光板中之一溝槽內，用以降低在鄰近一光源模組之一區域(region)的陰影(shadow)。
為達上述目的，本發明係提供背光單元，係包括一導光板，係具有一溝槽(groove)；一光源模組，係裝設在該溝槽中；一凸出件(projection)，係從在該導光板中之溝槽的一側凸伸到該光源模組，用以將一光線從該光源模組導引到該導光板。
在本例中，該導光板及該凸出件係可由相同材料一體成型，或者是該導光板及該凸出件係可由相同材料而各自形成。
該導光板與該凸出件係可由選自以下至少其一群組所形成：聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)、聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate，PET)、環狀烯烴聚合物(COCs，Cyclic Olefin Copolymers)、聚萘二甲酸乙二酯(Polyethylene Naphthalate，PEN)、聚碳酸脂樹脂(Polycarbonate，PC)、聚苯乙烯(Polystyrene，PS)以及丙烯酸甲酯聚苯乙烯(methacrylate styrene，MS)。
而且，該凸出件係可從該溝槽的該第一側凸伸1~10mm到該光源模組。
在本例中，該凸出件係可具有一長度，當該光源模組之該光源之間的一距離越短，該凸出件的該長度則越短。
該凸出件係可具有一上側，係從一水平面傾斜一第一角度，且該凸出件係可具有一下側，係從一水平面傾斜第二角度，其中，該第一角度係不同於該第二角度。
該凸出件的該上側與該下側其中至少其一係可為一平坦表面(flat surface)，其係垂直於該溝槽的該第一側，或者是係可為一傾斜表面(sloped surface)，其係從該溝槽的該第一側傾斜一預定角度。
該凸出件的該上側與該下側係可相互平行。
該凸出件係可包括面對該光源模組的一第一側以及面對該溝槽之一側的一第二側，其中，該凸出件的該第一側的一面積係小於該凸出件之該第二側的一面積。
在本例中，該凸出件的該第一側的一高度係可高於該光源模組之該光源的一高度，且該凸出件的該第一側係可與該光源模組的該光源相互間隔設置或者是相接觸。
該凸出件的該第二側之一高度與在該導光板中之溝槽的一高度之間的一比率係可為1：1~3。
而且，在該導光板中的該溝槽之該高度與該導光板的一厚度之間的一比率係為0.3~0.9：1。
所述的背光單元，更可進一步包括一反射片(reflector)，係裝設在以下至少其一之上：該凸出件的該上側、該導光模組的該基板，以及在該導光板中的該溝槽之一內側。
該光源模組係可包括在其上安裝若干光源的一基板，且該基板係設置在該凸出件的一下側(underside)上。
所述的背光單元，更可進一步包括一擋塊(stopper)，係裝設在該導光板的該溝槽中，用以將該光源模組固定。
雖然本發明使用了幾個較佳實施例進行解釋，但是下列圖式及具體實施方式僅僅是本發明的較佳實施例；應說明的是，下面所揭示的具體實施方式僅僅是本發明的例子，並不表示本發明限於下列圖式及具體實施方式。
每一層的厚度或尺寸係可被放大、忽略或示意表示，以方便及清楚說明。每一元件的尺寸可不一定表示其實際尺寸。
所需知道的是，當一元件提到在另一元件之「上」(on)或「下」(under)時，其係可直接地在元件之上/下，及/或可有一或更多元件存在其間。當一元件提到在「上」(on)或「下」(under)時，「在元件之下」係與「在元件之上」一樣 可包括所依據的該元件。
一實施例係可參考其伴隨的圖式進行詳細說明。
圖1係表示本發明之一背光單元的一實施例的剖視示意圖。
請參考圖1，背光單元係可包括一導光板20、一凸出件(projection)22、一反射片(reflector)30、一光學元件40以及一光源模組50。
而且，背光單元更可進一步包括一頂座(top chassis)60、一底座(bottom chassis)10以及一面板導引模組(panel guide module)80。
面板導引模組80係可支撐一顯示面板90，且頂座60係可連接到面板導引模組80及底座10。
導光板20係可具有一下側表面(underside surface)以及一上表面(upper surface)，在下側表面上係具有至少一溝槽24，光學元件40係裝設在上側表面上。
在導光板20中之溝槽24係可具有一三角形、矩形或者是梯形的截面。
舉例來說，假若是在導光板20中之溝槽24係具有一三角形截面的話，其相互面對並交會在一最高點(peak point)的第一及第二側中，溝槽24的第一側係可垂直於一水平面，此水平面係平行於導光板20的上表面，且溝槽24的第二側係可從水平面傾斜，此水平面係平行於導光板20的上表面。
在本例中，相互面對的第一及第二側係可形成約30~120度較的一角度。
在另一個例子中，假若是在導光板20中之溝槽24係具有一梯形截面的話，其相互面對的第一及第二側中，溝槽24的第一側係可垂直於溝槽24的一上側(upperside)，且溝槽24的第二側係可從溝槽24的上側傾斜。
或者是，假若是在導光板20中之溝槽24係具有一梯形截面的話，其相互面對的第一及第二側係可從溝槽24的上側傾斜，在溝槽24的第一側與溝槽24的上側之間的一傾斜角度(sloped angle)係小於溝槽24的第二側與溝槽24的下側之間的一傾斜角度。
導光板20之溝槽24的高度相對導光板20的厚度之一比率係可約為0.3~0.7：1。
凸出件22係從在導光板20中之溝槽24的一側凸伸到光源模組50，以將光線從光源模組50導引到導光板20。
在本例中，導光板20及凸出件22係可由相同材料一體成型而製成。
依照不同情況，導光板20及凸出件22係可由不同材料而分別製成。
導光板20及凸出件22係可由選自下列群組中任一材料所製成：聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)、聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate，PET)、環狀烯烴聚合物(COCs，Cyclic Olefin Copolymers)、聚萘二甲酸乙二酯(Polyethylene Naphthalate，PEN)、聚碳酸脂樹脂(Polycarbonate，PC)、聚苯乙烯(Polystyrene，PS)以及丙烯酸甲酯聚苯乙烯(methacrylate styrene，MS)。
凸出件22係可從溝槽24的一側凸伸1~10mm到光源 模組50。
凸出件22係具有一長度，當光源模組50之光源之間的一距離越短，凸出件22的長度則越短。
凸出件22的形成將於後詳述。
光源模組50係可裝設在導光板20中的溝槽24內。
光源模組50係可包括一基板以及裝設在基板上的至少一光源，基板及光源係均可裝設在導光板20中之溝槽24內。
依據不同狀況，基板係可裝設在導光板20之溝槽24的一外側，且光源係可裝設在導光板20中之溝槽24內。
基板係可在其上具有一電極圖案(electrode pattern)，以電連接到光源，且可為一印刷電路板(PCB)基板或一薄膜(film)，其係由選自以下之一材料所形成：聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate，PET)、玻璃(glass)、聚碳酸脂樹脂(Polycarbonate，PC)以及矽(Si)。
再者，基板係可選自以下其中之一：一單一層印刷電路板、一多層印刷電路板、一陶瓷印刷電路板(ceramic PCB)以及一金屬核印刷電路板(metal core PCB)。
至少一光源係可裝設在基板上，且光源係可為一側面發光式發光二極體(side view type LED)。
依據不同狀況，光源係可為一正面發光式發光二極體(top view type LED)。
因此，光源係可為一二極體晶片，如一藍光二極體晶片、一紫外光二極體晶片或者是至少其一，或者是以下之結合的一封裝(package)：一紅光發光二極體晶片、一綠光 發光二極體晶片、一藍光發光二極體晶片、一黃光發光二極體晶片以及一白光發光二極體晶片。
在本例中，白光發光二極體係可由以下方式所實現：黃色磷光劑結合在藍光發光二極體上、紅色磷光劑及綠色磷光劑同時結合在藍光發光二極體上、或者是黃色磷光劑、紅色磷光劑及綠色磷光劑同時結合在藍光發光二極體上。
反射片30係可裝設在導光板20的下側之上。
亦即，反射片30係可裝設在導光板20與底座10之間以延伸到導光板20的側邊。
在本例中，反射片30係可或者是不必形成在光源模組50的一下側。
而且，反射片30係亦可形成在以下至少其中之一處：在導光板20中之溝槽24的一側、在凸出件22的一上側、以及光源模組50的基板。
反射片30係可包括至少一具有高反射率的金屬或氧化金屬，例如鋁(Al)、銀(Ag)、金(Au)或二氧化鈦(TiO2)。
光學元件40係可裝設在導光板20的上側之上。
提供用於擴散從導光板20而來的光線之光學元件40，係可在其上側之一表面上具有一凹凸不平圖案(roughness pattern)，以增加擴散作用(diffusing effect)。
而且，光學元件40係可具有多層結構，其係在一最上層或任一層的一表面上包含有凹凸不平圖案(roughness pattern)。
凹凸不平圖案係可為條紋圖案，係沿著光源模組50而 裝設。
依據不同狀況，光學元件40係可選自包括以下至少一薄片(sheet)：一擴散片(diffusion sheet)、一稜鏡片(prism sheet)以及一增亮片(brightness enhancing sheet)。
擴散片係擴散從光源模組來的光線，稜鏡片係將被擴散的光線導引到一發光區域(light emitting region)，以及增亮片係增加亮度。
圖2係表示在圖1中凸出件(projection)之一位置之詳細的剖視示意圖。
圖2係繪示在導光板20中之溝槽24的一三角形截面，其係具有相互面對且交會在一最高點(peak point)的第一側24a及第二側24b，其中，溝槽24的第一側24a係可垂直於一水平面，此水平面係平行於導光板20之一上側，且構槽24的第二側24b係可從水平面傾斜(sloped)，此水平面係平行於導光板20的上側。
凸出件22係從在導光板20中之溝槽4的第一側24a凸伸到光源模組50，以將從光源模組50的光線導引到導光板20。
凸出件22係具有一上側22a、一下側22b、一第一側22c及一第二側22d，其中，凸出件22的上側22a係可從水平面傾斜一第一角度θ1，此水平面係平行於導光板22的上側，且凸出件22的下側22b係可從水平面傾斜一第二角度θ2，此水平面係平行於導光板20的上側。
在本例中，凸出件22之上側22a的第一角度θ1係可大於凸出件22之下側22b的第二角度θ2。
舉例來說，凸出件22之上側22a的第一角度θ1係可約為5~10度角，且凸出件22之下側22b的第二角度θ2係可約為1~2度角。
依據不同狀況，凸出件22之上側22a及下側22b至少其中之一係可為一平坦表面(flat surface)或一傾斜表面(sloped surface)，為平坦表面者係垂直於溝槽24的第一側24a，為傾斜表面者係從溝槽24的第一側24a傾斜一預定角度。
若在另一狀況，凸出件22的上側24a與下側24b係可相互平行。
而且，凸出件22係包括面對光源模組50的第一側22c及面對溝槽24之第一側24a的第二側22d，其中，凸出件22的第一側22c係可與光源模組50相接觸或者是相間隔設置，且凸出件22的第二側22d係可與溝槽24的第一側24a相接觸設置。
凸出件22的第一側22c的一面積係小於凸出件22之第二側22s的一面積。
凸出件22係可具有一長度約1~10mm，此長度係例如在凸出件22之第一側22c與凸出件22之第二側22d之間的一距離d1。
在本例中，當在光源模組50中之光源之間的距離越短時，凸出件22的長度係越短。
而且，相互鄰近之溝槽24中的凸出件22的第一側22c之間的一距離d2係可為50~100mm。
凸出件22的第一側22c係的一高度h1係可低於凸出 件22的第二側22d的一高度h2。
依據不同狀況，凸出件22的第一側22c的高度h1係可與凸出件22的第二側22d的一高度h2相同。
凸出件22的第一側22c的高度h1與凸出件22的第二側22d的一高度h2之間的一比率係可為1：1~3。
凸出件22的第一側22c的高度h1係可與光源模組50之光源52的一高度h4相同。
舉例來說，凸出件22的第一側22c的高度h1係可約為1~2mm，且光源模組50之光源52的一高度h4係可約為0.5~2mm。
在本例中，凸出件22的第一側22c係可與光源模組50之光源52相接觸或者是相互間隔設置。
而且，凸出件22的第二側22d的高度h2與在導光板20中之溝槽24的一高度h3之一比率係可為1：1~3。
而且，在導光板20中之溝槽24的一高度h3與導光板20之一厚度t1之一比率係可為0.3~0.9：1。
舉例來說，假若導光板20之厚度t1係約為5~6mm的話，溝槽24的高度h3係可約為4~5mm。
由於下述理由，凸出件22係形成在光源模組50中之溝槽24內。
圖3A及圖3B係表示入射在沒有凸出件之一導光板上的一擴散光線的示意圖，且圖4A及圖4B係表示入射在具有凸出件之一導光板上的一擴散光線的示意圖。
圖3A及圖4A係分別繪示導光板不同側邊的截面，且圖3B及圖4B係分別繪示導光板之上側的平面圖。
請參考圖3A及圖3B，光源模組50係裝設在溝槽24的一第一側24a上，其中，導光板20並不具有凸出件，其中，光源模組50係可具有複數個光源52，其係裝設在一基板54之上並相互間隔設置。
在入射到導光板20之中，從每一光源52分佈並擴散在導光板20之光線28，係於相鄰之光源52之間的導光板20形成一陰影(shadow)。
陰影26係可從溝槽24之第二側24b的一前方(a front)約3~5mm的距離出現。
這就是因為光源52係相互間隔設置，且光線分佈而形成陰影26。
因此，請參考圖4A及圖4B，凸出件22係形成在溝槽24的第一側24a，且光源模組50係裝設在凸出件22的前方，以減少陰影。
這就是因為由於凸出件22係裝設在一區域，陰影26係形成在此區域以將光線28導引到導光板20，因此陰影26係並不會形成在導光板20的區域。
因此，由於凸出件22係裝設在陰影26所形成的一區域，因此凸出件22的長度係可不同於陰影26的一面積。
總結而言，由於陰影26係不同於在光源模組50中之光源52之間的距離，因此當在光源模組50中之光源52間的距離越短，則凸出件22的長度越短。
圖5A到圖5D係分別地表示不同形狀之凸出件的示意圖。
請參考圖5A，凸出件22的上側22a係可從一水平面 傾斜一第一角度θ1，此水平面係平行於導光板22的上側，且凸出件22的下側22b係可從水平面傾斜一第二角度θ2，此水平面係平行於導光板22的上側。
在本例中，凸出件22之上側22a的第一角度θ1係可大於凸出件22之下側22b的第二角度θ2。
請參考圖5B，凸出件22的上側22a及下側22b係可分別為平坦表面，其係垂直於溝槽24的第一側24a。
在本例中，凸出件22的上側22a及下側22b係可相互平行。
請參可圖5C，凸出件22的上側22a係可從一水平面傾斜一第一角度θ1，此水平面係平行於導光板20的上側，且凸出件22的下側22b係可為一平坦表面，其係垂直於溝槽24的第一側24a。
請參考圖5D，凸出件22的上側22a係可為一平坦表面，其係垂直於溝槽24的第一側24a，且凸出件22的下側22b係可從一水平面傾斜一第二角度θ2，此水平面係平行於導光板20的上側。
圖6A及圖6B係表示一凸出件之兩側高度之比較的示意圖，其中，圖6A係繪示兩側具有不同高度的凸出件，且圖6B係繪示兩側具有相同高度的凸出件。
請參考圖6A，凸出件22係包括面對光源模組的第一側22c及面對導光板20之一側的第二側22d，其中，第一側22c的一高度係可低於第二側22d的一高度。
而且，凸出件22的上側22a及凸出件22的下側22b係可不相互平行。
亦即，凸出件22的上側22a係可從一水平面傾斜一第一角度θ1，此水平面係平行於導光板20的上側，且凸出件22的下側22b係從水平面傾斜一第二角度θ2，此水平面係平行於導光板20的上側。
在本例中，凸出件22之上側22a的第一角度θ1係可大於凸出件22之下側22b的第二角度θ2。
請參考圖6B，凸出件22係包括面對光源模組的第一側22c及面對導光板20之一側的第二側22d，其中，第一側22c的一高度係可與第二側22d之一高度相同。
在本例中，凸出件22的上側22a及凸出件22的下側22b係可相互平行。
亦即，凸出件22的上側22a係可從一水平面傾斜一第一角度θ1，此水平面係平行於導光板20的上側，且凸出件22的下側22b係可從一水平面傾斜一第二角度θ2，此水平面係平行於導光板20的上側。
在本例中，凸出件22之上側22a的第一角度θ1係可與凸出件22之下側22b的第二角度θ2相同。
圖7A及圖7B係表示在導光板中之溝槽內之反射片的示意圖，其中，圖7A係繪示不具凹凸不平圖案之反射片的截面，且圖7B係繪示每一反射片均具有凹凸不平圖案的截面。
請參考圖7A及圖7B，反射片30係可裝設在以下任一處：凸出件22的上側22a、光源模組50的基板54、以及在導光板20中之溝槽24的一內側中。
在本例中，雖然反射片30係可裝設在凸出件22的上 側22a，但反射片30係可不必設置在凸出件22的下側22b。
這就是因為反射片30裝設在下側22b的一小面積係可造成入射光線的損失。
再者，因為在導光板20中之溝槽24的內側，所以反射片30係可裝設在第二側24b，但可不裝設在溝槽24的第一側24a。
這是因為反射片30裝設在溝槽24之第一側24a的一小面積係可造成入射光線的損失。
因此，反射片30係可裝設在以下任一處：凸出件22之上側22a、光源模組50的基板54、以及在導光板20中之溝槽24內的第二側24b。
請參考圖7B，反射片30係可在一上表面具有凹凸不平圖案30a，以增加擴散作用。
凹凸不平圖案30a係可具有一三角形、矩形、多邊形或半圓形的截面。
圖8A及圖8B係表示一凸出件與一光源模組之一相對位置的示意圖。
請參考圖8A，光源模組50係可與凸出件22的第一側22c相接觸。
光源模組50係包括基板54以及裝設在基板54上的至少一光源53，其中，光源52係可與凸出件22的第一側22c接觸，且基板54係可或者是不必與第一側22c相接觸。
在本例中，光源52係具有面對凸出件22之第一側22c的一光前進表面(light forwarding surface)，以便將光線導引到凸出件22的第一側22c。
請參考圖8B，光源模組50係可與凸出件22的第一側22c相互間隔一預定距離d。
在本例中，光源52係具有面對凸出件22之第一側22c的一光前進表面，以便將光線導引到凸出件22的第一側22c。
圖9A及圖9B係表示一凸出件與一光源模組的一基板之間的一相對位置的示意圖。
請參考圖9A，光源模組50係包括基板54及裝設在基板54上的至少一光源52，其中，光源52係可裝設在基板54的一側，基板54具有裝設在其上之光源52的一側係鄰近凸出件22設置，基板54不具有裝設在其上之光源52的另一側係相對凸出件22設置。
依據不同狀況，請參考圖9B，光源模組50的基板54係可定位在凸出件22之一下側22b之上。
亦即，光源模組50係可裝設在基板54的一側，基板54具有裝設在其上之光源52的一側係鄰近凸出件22設置，基板54不具有裝設在其上之光源52的另一側係設置在凸出件22之下側22b之上。
假若基板54係裝設在凸出件22的下側22b之上的話，係能夠在導光板20中形成較大的溝槽24，溝槽24的空間應用是容易的，且可降低導光板20的一整體厚度。
圖10A到圖10C係表示裝設在一導光板中之一溝槽內的一擋塊(stopper)的剖視示意圖。
請參考圖10A~10C，擋塊70係裝設在導光板20中之溝槽24內，以固定光源模組50。
在本例中，請參考圖10A，擋塊70係可與溝槽24之第一側24a與第二側24b、凸出件22的上側，以及光源模組50的基板54相間隔一距離d。
或者是，請參考圖10B，擋塊70係可與以下至少其一處相接觸：溝槽24之第一側24a與第二側24b、凸出件22的上側，以及光源模組50的基板54。
假若反射片30係裝設在溝槽24的一側的話，擋塊70係可與反射片30相接觸。
而且，擋塊70係可部分地與光源模組50的光源52相互間隔設置，且可部分地與光源模組50之基板54的一側相接觸。
擋塊70的形狀係可與在導光板20中之溝槽24的形狀不同，且係可由高分子聚酯樹脂(Polymer Resin)以射出成型(injection molding)製成。
舉例來說，擋塊70係可選自以下權組中至少其一所形成：不飽和聚酯(unsaturated polyester)、甲基丙烯酸甲酯(methyl mathacrylate)、甲基丙烯酸乙酯(ethyl methacrylate)、甲基丙烯酸異丁酯(isobutyl methacrylate)、甲基丙烯酸正丁酯(NBMA)(N-butyl methacrylate)、丙烯酸(acrylic acid)、甲基丙烯酸(methacrylic acid)、羥基甲基丙烯酸羥乙酯共聚物(hydroxyl ethyl methacrylate)、羥基甲基丙烯酸丙酯共聚物(hydroxyl propyl methacrylate)、甲基丙烯酸羥乙酯(hydroxyl ethyl acrylate)、丙烯醯胺(acrylamide)、丙烯酸乙酯(ethyl acrylamide)、丙烯酸異丁酯(isobutyl acrylate)以及丙烯酸丁酯(n-butyl acrylamide)。
請參考圖10C，擋塊70係可以一黏著劑(adhesive)75而黏貼到以下至少其一處：溝槽24的第二側24b、凸出件22的上側22a，以及光源模組50的基板54。
黏著劑75係可或者是不必為相同材料。
黏著劑75係可為環氧樹脂(epoxy resin)以及矽樹脂(silicon resin)的其中任一種。
因此，由於本實施例具有形成在導光板中之溝槽一側上的凸出件以及裝設在凸出件前方的光源模組，能夠移除出現在光源之間的陰影，因此本實施例係可提供均勻亮度。
圖11係表示依據本發明一實施例之具有一背光單元的一顯示模組的示意圖。
請參考圖11，顯示模組200係可包括一顯示面板90及一背光單元100。
顯示面板90係可包括相互貼合的一彩色濾光基板91及一薄膜電晶體(TFT)基板92，其間係維持一均勻晶胞間隙(uniform cell gap)，其間係設置有一液晶層(圖未示)。
彩色濾光基板91係包括複數個畫素，每一畫素係具有紅色R、綠色G及藍色B子畫素，其係依據一光線的運用而分別產生一紅色、綠色或藍色影像。
雖然每一畫素係具有紅色R、綠色G及藍色B子畫素，但並不以此為限，且每一畫素係可具有紅色R、綠色G、藍色B及白色W子畫素。
薄膜電晶體基板92係具有形成在其上的若干切換開關裝置(switching devices)，以切換畫素電極(圖未示)。
舉例來說，一公共電極(common electrode)(圖未示)及 一畫素電極係可由一外側提供一電壓以變更液晶分子的方向。
液晶層係具有複數個液晶分子，其係由在畫素電極與公共電極之間的一電壓差(voltage difference)而變更方向。
最後，從背光單元100而來的光線係可入射在彩色濾光基板91，並與液晶層中之分子的方向的改變相配合(配向)。
而且，顯示面板90係可具有分別裝設在其上側與下側的一上偏光板93及一下偏光板94。更詳細地說，上偏光板93係可裝設在彩色濾光基板91上，且下偏光板94係可設置在薄膜電晶體基板92上。
雖然圖未示，但在顯示面板90的一側上可有閘極驅動單元(gate driving unit)及資料驅動單元(data driving unit)，以產生驅動顯示面板90所需的驅動訊號。
請參考圖11，顯示模組200係可具有一配置(arrangement)，其係背光單元100係鄰近顯示面板90裝設。
舉例來說，背光單元100係可固定在顯示面板90的一下側，更特別地是，以一黏著劑固定到下偏光板的下側。為做此配置，一黏著層(adhesive layer)(圖未示)係可形成在下偏光板94與背光單元100之間。
因此，藉由將背光單元100鄰近顯示面板90而形成，則顯示面板的一外部(exterior)係可藉由減少其整體厚度而改善，且顯示裝置(display device)的一結構及一製作流程(fabrication process)係可藉由移除固定背光單元100所需之額外結構而予以簡化。
而且，藉由移除在背光單元100與顯示面板90之間的一空間，則可避免由外物(foreign matter)滲透到此空間造成顯示裝置的故障(malfunction)或一粗劣圖案品質(poor picture quality)。
圖12及圖13係表示依據本發明一實施例之一顯示裝置的透視示意圖。
請參考圖12，顯示裝置1係可包括一顯示模組200、圍住顯示模組200的一前蓋300及一後蓋350、裝備在後蓋350的一驅動單元550、以及罩蓋住驅動單元550的一驅動單元蓋400。
前蓋300係可包括傳輸一光線之一透明材料的一前面板(圖未示)，其間係間隔一空間以保護顯示模組200，且傳輸從顯示模組200來的光線以讓顯示在顯示模組200上的一影像可從顯示裝置的一外側而看到。
或者是，前蓋300係可為一平板(flat plate)而沒有窗口(window)300a。
在本例中，前蓋300係可由傳輸一光線之一透明材料所形成，舉例來說，係由塑膠(plastic)以射出成型(injection molding)方式形成。
假若前蓋300係因此而形成一平板的話，一框架(frame)係可從前蓋300移除。
後蓋350係連接到前蓋300，以保護顯示模組200。
驅動單元550係可裝設在後蓋350的一側上。
驅動單元550係可包括一驅動控制單元550a、一主機板550b、以及一電源供應單元550c。
驅動控制器550a係可為一時序控制器(timing controller)，且為用於控制顯示模組200之不同驅動器(drivers)之操作時序(operating timing)的一驅動單元，主機板550b係為用於將V-sync、H-sync以及紅、綠、藍解析訊號(resolution signals)傳輸到時序控制器的一驅動單元，以及電源供應器550c係為用於提供電力給顯示模組200的一驅動單元。
驅動單元550係可裝備在用驅動單元蓋400所圍住的後蓋350。
後蓋350係可具有複數個孔洞(holes)，以將顯示模組200連接到驅動單元550，且一座檯(stand)600係用於支撐顯示裝置1。
請參考圖3，驅動單元550的驅動控制單元550a係可裝備在後蓋350，且主機板550b與電源供應單元550c係可裝備在座檯600。
而且，驅動單元蓋400係可僅圈住裝備在後蓋350的驅動單元550。
雖然本實施例具有個別地裝備的主機板550b與電源供應單元550c，但是主機板550b與電源供應單元550c係可為一體成型，但其架構並不以此為限。
如另一實施例，係可建議是一顯示裝置、一指向裝置(indicating device)或一照明系統，其係包括導光板、反射片、以及如先前實施例所述具有凸出件的光源模組，而且，舉例來說，照明系統係可包括燈泡或街燈。
照明系統係可使用當作具有複數個發光二極體(LEDs) 以獲的一光線的一照明燈泡，特別地是，如埋設在具有一遮蔽物(shade)而暴露在其一開放側(opening side)之一天花板或一牆壁一嵌燈(buried light，Down light)。
因此，本實施例係可藉由在導光板中之溝槽內之一側上形成凸出件且將光源模組裝設在凸出件的前方而提供均勻亮度，藉此，移除在光源之間的陰影。
雖然本發明以相關的較佳實施例進行解釋，但是這並不構成對本發明的限制。應說明的是，本領域的技術人員根據本發明的思想能夠構造出很多其他類似實施例，這些均在本發明的保護範圍之中。
[本發明]
1‧‧‧顯示裝置
10‧‧‧底座
100‧‧‧背光單元
20‧‧‧導光板
200‧‧‧顯示模組
22‧‧‧凸出件
22a‧‧‧上側
22b‧‧‧下側
22c‧‧‧第一側
22d‧‧‧第二側
24‧‧‧溝槽
24a‧‧‧第一側
24b‧‧‧第二側
26‧‧‧陰影
28‧‧‧光線
30‧‧‧反射片
30a‧‧‧凹凸不平圖案
300‧‧‧前蓋
300a‧‧‧窗口
350‧‧‧後蓋
40‧‧‧光學元件
400‧‧‧驅動單元蓋
50‧‧‧光源模組
52‧‧‧光源
54‧‧‧基板
550‧‧‧驅動單元
550a‧‧‧驅動控制單元
550b‧‧‧主機板
550c‧‧‧電源供應單元
60‧‧‧頂座
600‧‧‧座檯
70‧‧‧擋塊
75‧‧‧黏著劑
80‧‧‧面板導引模組
90‧‧‧顯示面板
91‧‧‧彩色濾光基板
92‧‧‧薄膜電晶體基板
93‧‧‧上偏光板
94‧‧‧下偏光板
d‧‧‧預定距離
d1‧‧‧距離
d2‧‧‧距離
h1‧‧‧高度
h2‧‧‧高度
h3‧‧‧高度
h4‧‧‧高度
t1‧‧‧厚度
θ1‧‧‧第一角度
θ2‧‧‧第二角度
圖1係表示本發明之一背光單元的一實施例的剖視示意圖。
圖2係表示在圖1中凸出件(projection)之一位置之詳細的剖視示意圖。
圖3A及圖3B係表示入射在沒有凸出件之一導光板上的一擴散光線的示意圖。
圖4A及圖4B係表示入射在具有凸出件之一導光板上的一擴散光線的示意圖。
圖5A到圖5D係分別地表示不同形狀之凸出件的示意圖。
圖6A及圖6B係表示一凸出件之兩側高度之比較的示意圖。
圖7A及圖7B係表示在導光板中之溝槽內之反射片的示意圖。
圖8A及圖8B係表示一凸出件與一光源模組之一相對位置的示意圖。
圖9A及圖9B係表示一凸出件與一光源模組的一基板之間的一相對位置的示意圖。
圖10A到圖10C係表示裝設在一導光板中之一溝槽內的一擋塊(stopper)的剖視示意圖。
圖11係表示依據本發明一實施例之具有一背光單元的一顯示模組的示意圖。
圖12及圖13係表示依據本發明一實施例之一顯示裝置的透視示意圖。
10‧‧‧底座
20‧‧‧導光板
22‧‧‧凸出件
24‧‧‧溝槽
30‧‧‧反射片
40‧‧‧光學元件
50‧‧‧光源模組
60‧‧‧頂座
80‧‧‧面板導引模組
90‧‧‧顯示面板

Claims (30)

  1. 一種背光單元，係包含：一導光板，係具有一溝槽(groove)；一光源模組，係裝設在該溝槽中；以及一凸出件(projection)，係從在該導光板中之溝槽的一側向該光源模組凸伸，用以將一光線從該光源模組導引到該導光板；其中，該凸出件包括面對該光源模組的一第一側以及面對該溝槽之一側的一第二側；其中，該凸出件的一長度為設置在該導光板的一第一方向上之該凸出件的該第一側與該第二側之間的一第一距離；其中，該發光模組包括複數個光源，設置在該導光板的一第二方向上，且該等光源的相鄰者彼此分離一第二距離；其中，該凸出件的該長度隨著該第二距離的變短而變短，反之亦然。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述的背光單元，其中，該導光板及該凸出件係由相同材料一體成型。
  3. 依據申請專利範圍第1項所述的背光單元，其中，該導光板及該凸出件係由相同材料而各自形成。
  4. 依據申請專利範圍第1項所述的背光單元，其中，該光源模組進一步包括在其上安裝若干光源的一基板，且該基板係設置在該凸出件的一下側(underside)上。
  5. 依據申請專利範圍第1項所述的背光單元，其中，該凸 出件的該第一側的一面積係小於該凸出件之該第二側的一面積。
  6. 依據申請專利範圍第1項到第5項其中任何一項所述的背光單元，其中，該凸出件的該第一側及該第二側係具有相同高度。
  7. 依據申請專利範圍第1項到第5項其中任何一項所述的背光單元，其中，該凸出件的該第一側的一高度係小於該第二側的一高度。
  8. 依據申請專利範圍第1項到第5項其中任何一項所述的背光單元，其中，該凸出件的該第一側的一高度與該凸出件的該第二側的一高度之間的一比率係為1：1~3。
  9. 依據申請專利範圍第1項到第5項其中任何一項所述的背光單元，其中，該凸出件的該第一側的一高度係高於該光源模組之該光源的一高度。
  10. 依據申請專利範圍第1項到第5項其中任何一項所述的背光單元，其中，該凸出件的該第一側的一高度係與該光源模組之該光源的一高度相同。
  11. 依據申請專利範圍第1項到第5項其中任何一項所述的背光單元，其中，該凸出件的該第一側係與該光源模組的該光源相互間隔設置。
  12. 依據申請專利範圍第1項到第5項其中任何一項所述的背光單元，其中，該凸出件的該第一側係與該光源模組的該光源接觸。
  13. 依據申請專利範圍第1項到第5項其中任何一項所述的背光單元，其中，該凸出件的該第二側係與在該導光 板中之該溝槽的一第一側接觸。
  14. 依據申請專利範圍第1項到第5項其中任何一項所述的背光單元，其中，該凸出件的該第二側之一高度與在該導光板中之溝槽的一高度之間的一比率係為1：1~3。
  15. 依據申請專利範圍第1項到第5項其中任何一項所述的背光單元，其中，該導光板與該凸出件係由選自以下至少其一群組所形成：聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)、聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate，PET)、環狀烯烴聚合物(COCs，Cyclic Olefin Copolymers)、聚萘二甲酸乙二酯(Polyethylene Naphthalate，PEN)、聚碳酸脂樹脂(Polycarbonate，PC)、聚苯乙烯(Polystyrene，PS)以及丙烯酸甲酯聚苯乙烯(methacrylate styrene，MS)。
  16. 依據申請專利範圍第1項到第5項其中任何一項所述的背光單元，其中，該凸出件係從該溝槽的一第一側向該光源模組凸伸1~10mm。
  17. 依據申請專利範圍第1項到第5項其中任何一項所述的背光單元，其中，該凸出件係具有一上側，係從一水平面傾斜一第一角度，且該凸出件係具有一下側，係從一水平面傾斜第二角度，其中，該第一角度係不同於該第二角度。
  18. 依據申請專利範圍第17項所述的背光單元，其中，該第一角度係大於該第二角度。
  19. 依據申請專利範圍第1項到第5項其中任何一項所述的背光單元，其中，該凸出件的一上側與一下側其中至 少其一係為一平坦表面(flat surface)，其係垂直於該溝槽的該第一側，或者是係為一傾斜表面(sloped surface)，其係從該溝槽的該第一側傾斜一預定角度。
  20. 依據申請專利範圍第1項到第5項其中任何一項所述的背光單元，其中，該凸出件的一上側與一下側係相互平行。
  21. 依據申請專利範圍第1項到第5項其中任何一項所述的背光單元，其中，在該導光板中的該溝槽之一高度與該導光板的一厚度之間的一比率係為0.3~0.9：1。
  22. 依據申請專利範圍第1項到第5項其中任何一項所述的背光單元，更進一步包括一反射片(reflector)，係裝設在該凸出件的一上側、該導光模組的一基板、以及在該導光板中的該溝槽之一內側其中之至少一者之上。
  23. 依據申請專利範圍第22項所述的背光單元，其中，該反射片係具有一凹凸不平圖案(roughness pattern)。
  24. 依據申請專利範圍第1、4、5項其中任何一項所述的背光單元，其中，該導光板及該凸出件分別由不同材質所製成。
  25. 依據申請專利範圍第1、2、3、5項其中任何一項所述的背光單元，其中，該光源模組進一步包括：一基板，具有一頂表面，該頂表面面對該導光板；以及該等光源，設置在該基板的該頂表面上。
  26. 依據申請專利範圍第25項所述的背光單元，其中，該第二方向垂直於該第一方向。
  27. 依據申請專利範圍第25項所述的背光單元，更進一步包括一第一反射片，該反射片設置在該基板的該頂表面上。
  28. 依據申請專利範圍第27項所述的背光單元，其中，該第一反射片具有一凹凸不平圖案。
  29. 依據申請專利範圍第1項到第5項其中任何一項所述的背光單元，其中，該凸出件的該第一側及該第二側之間的該第一距離不同於相鄰光源之間的該第二距離。
  30. 依據申請專利範圍第1項到第5項其中任何一項所述的背光單元，進一步包括：一擋塊，裝設在該導光板的該溝槽中，用以將該光源模組固定於其上。
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