TWI701464B

TWI701464B - 背光模組

Info

Publication number: TWI701464B
Application number: TW108132232A
Authority: TW
Inventors: 鄭自強; 曾任黴; 蔡武璋
Original assignee: 友達光電股份有限公司
Priority date: 2019-09-06
Filing date: 2019-09-06
Publication date: 2020-08-11
Also published as: TW202111355A

Abstract

一種背光模組，其包括框架、燈板、反射片以及可調吸光結構。框架包含底板以及連接底板之側板，側板由底板的邊緣立起。燈板設置於底板上。反射片設置在側板上，反射片具有孔洞。可調吸光結構設置在側板上，可調吸光結構包括吸光片，吸光片設置於反射片與側板之間，吸光片沿著側板移動，以調整吸光片與孔洞的重疊面積。

Description

背光模組

本發明提供一種用於顯示器且利用可調吸光結構以改善周側亮邊之背光模組。

近來，顯示器的成像要求越來越高。其中，顯示器在具有不同亮度之光源時，顯示器周側可能會過亮產生亮邊，以往通過背光模組的燈源和反射片之間的距離調整，以改善前述問題；然而，顯示器的尺寸不同，背光模組的燈源和反射片之間的距離則需相應地調整，勢必需重新設計背光模組的配置，從而造成製造成本的增加。

綜觀前所述，本發明之發明者思索並設計一種背光模組，以期針對習知技術之缺失加以改善，進而增進產業上之實施利用。

有鑑於上述習知之問題，本發明的目的在於提供一種背光模組，用以解決習知技術中所面臨之問題。

基於上述目的，本發明提供一種背光模組，其包括框架、燈板、反射片以及可調吸光結構。框架包含底板以及連接底板之側板，側板由底板的邊緣立起。燈板設置於底板上。反射片設置在側板上，反射片具有孔洞。可調吸光結構設置在側板上，可調吸光結構包括吸光片，吸光片設置於反射片與側板之間，吸光片沿著側板移動，以調整吸光片與孔洞的重疊面積。

本發明的一實施例中，吸光片具有多個吸光率。

本發明的一實施例中，多個吸光率的數值該吸光片的一側至另外一側漸變式增加。

本發明的一實施例中，吸光片具有第一吸光區域以及第二吸光區域，第一吸光區域的吸光率不同於第二吸光區域的吸光率。

本發明的一實施例中，反射片具有多個孔洞，可調吸光結構包括多個吸光片，各吸光片獨立設置。

本發明的一實施例中，各吸光片相對於底板具有垂直距離，各吸光片的垂直距離可彼此相異。

本發明的一實施例中，燈板包含多個邊緣發光元件，該些邊緣發光元件於平行反射片的方向上對應該些孔洞為一對一的設置。

本發明的一實施例中，燈板包含多個邊緣發光元件，該些邊緣發光元件於平行反射片的方向上對應該些孔洞為多對一的設置。

本發明的一實施例中，於作動時間點中，該些反射片的該些孔洞的範圍內分別具有平均吸光率，燈板具有對應該些孔洞的多排發光元件組，該些發光元件組分別具有平均亮度，平均吸光率與平均亮度成正比。

本發明的一實施例中，吸光片包括電光調變元件。

本發明之背光模組，透過可調吸光結構的設置，改善周側亮邊而使背光模組的亮度均勻化。

本發明之優點、特徵以及達到之技術方法將參照例示性實施例及所附圖式進行更詳細地描述而更容易理解，且本發明可以不同形式來實現，故不應被理解僅限於此處所陳述的實施例，相反地，對所屬技術領域具有通常知識者而言，所提供的實施例將使本揭露更加透徹與全面且完整地傳達本發明的範疇，且本發明將僅為所附加的申請專利範圍所定義。

應當理解的是，儘管術語「第一」、「第二」等在本發明中可用於描述各種元件、部件、區域、層及/或部分，但是這些元件、部件、區域、層及/或部分不應受這些術語的限制。這些術語僅用於將一個元件、部件、區域、層及/或部分與另一個元件、部件、區域、層及/或部分區分開。因此，下文討論的「第一元件」、「第一部件」、「第一區域」、「第一層」及/或「第一部分」可以被稱為「第二元件」、「第二部件」、「第二區域」、「第二層」及/或「第二部分」，而不悖離本發明的精神和教示。

另外，術語「包括」及/或「包含」指所述特徵、區域、整體、步驟、操作、元件及/或部件的存在，但不排除一個或多個其他特徵、區域、整體、步驟、操作、元件、部件及/或其組合的存在或添加。

除非另有定義，本發明所使用的所有術語(包括技術和科學術語)具有與本發明所屬技術領域的普通技術人員通常理解的相同含義。將進一步理解的是，諸如在通常使用的字典中定義的那些術語應當被解釋為具有與它們在相關技術和本發明的上下文中的含義一致的定義，並且將不被解釋為理想化或過度正式的意義，除非本文中明確地這樣定義。

請參閱第1圖和第2圖，其為本發明之背光模組之一實施例的剖面示意圖以及本發明之背光模組之一實施例的截面圖。如第1圖和第2圖所示，本發明之背光模組包括框架10、燈板20、反射片30以及可調吸光結構40。框架10包含底板11以及連接底板11之側板12，側板12由底板11的邊緣立起。燈板20設置於底板11上。反射片30設置在側板12上，反射片30具有孔洞31。可調吸光結構40設置在側板12上，可調吸光結構40包括吸光片41，吸光片41設置於反射片30與側板12之間，吸光片41可沿著側板12移動，以調整吸光片41與孔洞31的重疊面積。吸光片41可例如藉由滑輪機構使其可沿側板移動，又或者藉由電磁機構作動，但本案不在此限。

本實施例中，反射片30具有多個孔洞31，相應地，可調吸光結構40包括多個吸光片41，各吸光片41彼此獨立設置；燈板20為對應該些孔洞而包含多排發光元件組21和多個邊緣發光元件22，該些邊緣發光元件22於平行反射片30的方向上對應該些孔洞31為一對一的設置，多排發光元件組21和多個邊緣發光元件22可例如發光二極體，但本發明不侷限於此。其中，各吸光片41以相應的孔洞31為參考點而沿著側板12的傾斜設置的方向移動，各吸光片41調整其相對於孔洞31的位置而部份露出，以調整各吸光片41與相應的孔洞31之重疊面積，從而調整燈板20的發光量來改善周側亮邊，使本發明之背光模組的亮度均勻化。

於一實施例中，吸光片41具有單一吸光率，吸光片41的移動狀況如下：(1)吸光片41完全移出孔洞31的範圍，吸光片41並未透過孔洞31而露出，使吸光片41與相應的孔洞31之重疊面積為0。(2)吸光片41部分透過孔洞31而露出，孔洞31部份未重疊吸光片41而為空的；亦即，吸光片41的露出部份未填滿整個孔洞31，使吸光片41與相應的孔洞31之重疊面積小於孔洞31的面積。(3) 吸光片41透過孔洞31而部分露出，吸光片41的露出部份填滿整個孔洞31，使吸光片41與相應的孔洞31之重疊面積等於孔洞31的面積。

於某些實施例中，各吸光片41可具有多個吸光率。舉例來說，如第1圖和第2圖所示，各吸光片41具有第一吸光區域A1、第二吸光區域A2以及第三吸光區域A3，第一吸光區域A1、第二吸光區域A2以及第三吸光區域A3之吸光率彼此相異。或者，第一吸光區域A1的吸光率小於第二吸光區域A2的吸光率，第二吸光區域A2的吸光率小於第三吸光區域A3的吸光率。更進一步地，第一吸光區域A1至第三吸光區域A3的吸光率可為漸變式增加。前述僅為例舉，各吸光片41的吸光區域和吸光率能根據所需而調整，而未侷限於本發明所列舉的範圍。

各吸光片41相對於底板11具有垂直距離。為了適當調整燈板20的發光量，各吸光片41調整其相對於孔洞31的位移量，使各吸光片41相對於孔洞31的位移量彼此相異，各吸光片41露出於孔洞31的位置可各不相同(亦即，各吸光片41露出於孔洞31的區域為第一吸光區域A1、第二吸光區域A2或第三吸光區域A3)，各吸光片41之第一吸光區域A1、第二吸光區域A2或第三吸光區域A3和孔洞31的重疊面積相異，各吸光片41的垂直距離從而彼此相異。

需說明的是，第1圖和第2圖僅顯示本發明之發光模組的一側，本發明之發光模組之各側可依需求皆具有如前述的結構；亦即，本發明之發光模組具有多個側板12，反射片30和可調吸光結構40的數目可相應地為多個，以適當地調整燈板20的發光量，進而改善周側亮邊，使背光模組的亮度均勻化。

另外，本發明之背光模組如第2圖應用於顯示器，顯示器可包含光學薄膜OF、擴散板DP顯示面板LCD以及外框F，光學薄膜OF為調整本發明之背光模組所發出的光；擴散板DP使本發明之背光模組的亮度均勻；顯示面板LCD則顯示影像；外框F固定本發明之背光模組10和顯示面板LCD的位置。

請參閱第3A圖至第5B圖，其分別為本發明一實施例之背光模組之第一態樣的剖面示意圖、第一態樣的截面圖、第二態樣的剖面示意圖、第二態樣的截面圖、第三態樣的剖面示意圖以及第三態樣的截面圖。於此，搭配第3A圖至第5B圖說明各吸光片41於燈板20發出不同發光量時的移動如下：(1)如第3A圖和第3B圖所示，根據影像的需求而利用局部調光(local dimming)使燈板20的多排發光元件組21和多個邊緣發光元件22的發光量為低，此時並未需要各吸光片41的大量吸光，各吸光片41將調整其相對於孔洞31的位置，使各第一吸光區域A1和各第二吸光區域A2透過各孔洞31而露出，各第一吸光區域A1和孔洞31的重疊面積大於各第二吸光區域A2和孔洞31的重疊面積，各吸光片41於此時的吸光率相對為低。

(2) 如第4A圖和第4B圖所示，根據影像的需求而利用局部調光(local dimming)使燈板20的多排發光元件組21和多個邊緣發光元件22的發光量為稍高，此時需要各吸光片41的部份吸光，各吸光片41將調整其相對於孔洞31的位置，使各第二吸光區域A2和各第三吸光區域A3透過各孔洞31而露出，各第三吸光區域A3和孔洞31的重疊面積大於各第二吸光區域A2和孔洞31的重疊面積，各吸光片41於此時的吸光率相對稍高。

(3) 如第5A圖和第5B圖所示，根據影像的需求而利用局部調光(local dimming)使燈板20的多排發光元件組21和多個邊緣發光元件22的發光量為高，此時需要各吸光片41的大量吸光，各吸光片41將調整其相對於孔洞31的位置，使各第三吸光區域A3透過各孔洞31而露出，各第三吸光區域A3和孔洞31的重疊面積大於各第二吸光區域A2和孔洞31的重疊面積和各第一吸光區域A1和孔洞31的重疊面積，各孔洞31為各第三吸光區域A3所填滿，各吸光片41於此時的吸光率相對為最高。

透過前述各吸光片41的移動，調整各第一吸光區域A1、各第二吸光區域A2和各第三吸光區域A3和孔洞31之重疊面積，從而根據燈板20的發光量適當地調整各吸光片41的吸光率，從而使本發明之背光模組的亮度均勻化。

需說明的是，燈板20的發光量高低為相對高低，各吸光片41所調整的吸光率也為相對高低；舉例來說，燈板20的低發光量為200流明，燈板20的稍高發光量為800流明，燈板20的最高發光量為1500流明。前述僅為例舉，而未侷限於本發明所列舉的範圍。此外，各吸光片41的移動可透過電力、磁力或機械的方式達成，當然也可為其他移動方式，而未侷限於本發明所列舉的範圍。

承上所述，燈板20的發光量越高，各吸光片41的吸光率則越高；亦即，各反射片30的各孔洞31的範圍內分別具有平均吸光率，燈板20具有對應多個孔洞31的多排發光元件組21，多排發光元件組21分別具有平均亮度，平均吸光率與平均亮度成正比。

請參閱第6圖，其為本發明之背光模組之另一實施例的剖面示意圖。於本實施例中，相同元件符號之元件，其配置與前述類似，其類似處於此便不再加以贅述。

如第6圖所示，本實施例與第1圖之實施例差異在於反射片30僅具有單個長條狀孔洞31，可調吸光結構40僅具有單個吸光片41，該些邊緣發光元件22於平行反射片30的方向上對應孔洞31為多對一的設置。

請參閱第7圖，其為本發明之背光模組之又一實施例的截面圖。於本實施例中，相同元件符號之元件，其配置與前述類似，其類似處於此便不再加以贅述。

如第7圖所示，本實施例與第1圖實施例差異在於吸光片41包括電光調變元件50，電光調變元件50設置於孔洞31而位於吸光片41上，電光調變元件50根據第一吸光區域A1、第二吸光區域A2和第三吸光區域A3調整吸光片41的吸光率。在另一實施例中，第一吸光區域A1、第二吸光區域A2和第三吸光區域A3之其中一個為電光調變元件50。在更另一實施例中，整個吸光片41為電光調變元件，整個吸光片能根據燈板20的發光量並透過加電壓的方式調整其平均吸光率的數值。但本發明不在此限，於其他實施例中，電光調變元件50可例如為吸光片41的一部分，例如第一吸光區域A1、第二吸光區域A2或第三吸光區域A3的吸光率即由電光調變元件50決定，以更彈性的調整整體吸光率。

電光調變元件50之變色層的材料包括選自由過渡金屬氧化物、價間嵌入化合物以及有機化合物所組成之群組中之至少其一，過渡金屬氧化物包括三氧化鎢(WO ₃)、五氧化二釩(V ₂O ₅)、鎳氧化物(NiO _x)、三氧化鉬(MoO ₃)、五氧化二鈮(Nb ₂O ₅)、二氧化鈦(TiO ₂)或三氧化二銠(Rh ₂O ₃)，價間嵌入化合物包括Fe ₄[Fe(CN) ₆] ₃、Fe ₄[Ru(CN) ₆] ₃、CoFe(CN) ₆、KVFe(CN) ₆或InFe(CN) ₆，有機化合物包括pyrazoline、Poly(aniline)或Tetrathiafulvalene。

觀前所述，本發明之背光模組，透過可調吸光結構的設置，改善周側亮邊而使背光模組的亮度均勻化。總括而言，本發明之背光模組，具有如上述的優點，以符合高品質顯示器的需求。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

10:框架 11:底板 12:側板 20:燈板 21:發光元件組 22:邊緣發光元件 30:反射片 31:孔洞 40:可調吸光結構 41:吸光片 50:電光調變元件 A1:第一吸光區域 A2:第二吸光區域 A3:第三吸光區域 DP:擴散板 F:外框 OF:光學薄膜 LCD:顯示面板

第1圖為本發明之背光模組之一實施例的剖面示意圖。

第2圖為本發明之背光模組之一實施例的截面圖。

第3A圖為本發明之背光模組之一實施例第一態樣的剖面示意圖。

第3B圖為本發明之背光模組之一實施例第一態樣的截面圖。

第4A圖為本發明之背光模組之一實施例第二態樣的剖面示意圖。

第4B圖為本發明之背光模組之一實施例第二態樣的截面圖。

第5A圖為本發明之背光模組之一實施例第三態樣的剖面示意圖。

第5B圖為本發明之背光模組之一實施例第三態樣的截面圖。

第6圖為本發明之背光模組之另一實施例的剖面示意圖。

第7圖為本發明之背光模組之又一實施例的截面圖。

10:框架

11:底板

12:側板

20:燈板

21:發光元件組

22:邊緣發光元件

30:反射片

31:孔洞

40:可調吸光結構

41:吸光片

Claims

一種背光模組，其包括：一框架，包含一底板以及連接該底板之一側板，該側板由該底板的邊緣立起；一燈板，設置於該底板上；一反射片，設置在該側板上，該反射片具有一孔洞；一可調吸光結構，設置於該側板上，該可調吸光結構包括：一吸光片，設置於該反射片與該側板之間，該吸光片可沿著該側板移動，以調整該吸光片與該孔洞的重疊面積。
如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該吸光片具有多個吸光率。
如申請專利範圍第2項所述之背光模組，其中該多個吸光率的數值由該吸光片的一側至另外一側漸變式增加。
如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該吸光片具有一第一吸光區域以及一第二吸光區域，其中該第一吸光區域的吸光率不同於該第二吸光區域的吸光率。
如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該反射片具有多個孔洞，該可調吸光結構包括多個吸光片，各該吸光片獨立設置。
如申請專利範圍第5項所述之背光模組，其中各該吸光片相對於該底板具有一垂直距離，各該吸光片的該垂直距離彼此相異。
如申請專利範圍第5項所述之背光模組，其中該燈板包含多個邊緣發光元件，該些邊緣發光元件於平行該反射片的方向上對應該些孔洞為一對一的設置。
如申請專利範圍第5項所述之背光模組，其中該燈板包含多個邊緣發光元件，該些邊緣發光元件於平行該反射片的方向上對應該些孔洞為多對一的設置。
如申請專利範圍第5項所述之背光模組，其中，於一作動時間點中，該些反射片的該些孔洞的範圍內分別具有一平均吸光率，該燈板具有對應該些孔洞的多排發光元件組，該些發光元件組分別具有一平均亮度，該平均吸光率與該平均亮度成正比。
如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該吸光片包括一電光調變元件。