TWI831356B

TWI831356B - 背光模組

Info

Publication number: TWI831356B
Application number: TW111133096A
Authority: TW
Inventors: 許維修; 陳憬憲; 蔡佳璋
Original assignee: 香港商冠捷投資有限公司
Priority date: 2022-09-01
Filing date: 2022-09-01
Publication date: 2024-02-01
Also published as: TW202411742A

Abstract

一種背光模組，包含一反射片、一背板及一光學膜片組。該反射片包含一主反射部及一側緣反射部。該主反射部包括位於相反側的一主反光面及一主底面。該側緣反射部包括一與該主反光面鄰接的第一凹弧反光面，及一與該第一凹弧反光面鄰接並且跟該主反光面位於該第一凹弧反光面之相反側的第二凹弧反光面。該第一凹弧反光面及該第二凹弧反光面相較於該主反光面彎曲朝外且朝遠離該主底面之側延伸。藉由該反射片的該側緣反射部的該第一凹弧反光面及該第二凹弧反光面的設計，在直下式背光模組中可以無需透過印刷油墨網點的方式即可改善亮帶問題。

Description

背光模組

本發明是有關於一種背光模組，特別是指一種具有雙弧結構的反射片的背光模組。

在直下式背光模組中，光經過反射片與二次透鏡的反射與折射後，時常會有亮度不均勻的問題，尤其是邊緣亮帶會嚴重影響背光模組所呈現的視覺效果。傳統上，常常利用在反射片或是擴散板上印刷油墨網點來解決邊緣亮帶的問題，然而，這樣印刷油墨的方式也同時犧牲了模組整體的亮度，且若是更換二次透鏡的設計，就得重新排佈網點，大大提高了生產成本。

因此，本發明之目的，即在提供一種無需透過印刷油墨網點的方式即可改善亮帶問題的背光模組。

於是，本發明背光模組，包含一反射片、一背板及一光學膜片組。

該反射片包括一主反射部及一環繞於該主反射部外圍的側緣反射部。該主反射部包括位於相反側的一主反光面及一主底面。該側緣反射部環繞於該主反射部外圍，該側緣反射部包括一與該主反光面鄰接的第一凹弧反光面，及一與該第一凹弧反光面鄰接並且跟該主反光面位於該第一凹弧反光面之相反側的第二凹弧反光面。該第一凹弧反光面及該第二凹弧反光面相較於該主反光面彎曲朝外且朝遠離該主底面之側延伸。

該背板包括一基壁、四自該基壁周緣朝上延伸圍繞的側壁，及數個自該等側壁邊緣延伸而出的固定部，該基壁上設置有該反射片，且在垂直於該主反光面的方向上，該等側壁的高度高於該反射片的高度。

該光學膜片組設置於該背板的該等側壁上。

在一些實施態樣中，定義一通過該主反射部及該側緣反射部的截面，在該截面上該第一凹弧反光面具有一第一弧線段、一位於該第一弧線段上且與該主反光面相接的第一端點，及一位於該第一弧線段上且與該第二凹弧反光面相接的第二端點，該第二凹弧反光面具有一第二弧線段，及一相對於該第二端點位於該第二弧線段的另一端的第三端點，定義一第一假想線為該第一端點和該第二端點的一直連線，並定義一第二假想線為該第二端點及該第三端點的一直連線，並定義一第一輔助線為通過該第二端點且與該第一弧線段相切的一直線，並定義一第一夾角為該第一假想線和該第一輔助線的銳夾角，並定義一第二輔助線為通過該第三端點且與該第二弧線段相切的一直線，並定義一第二夾角為該第二假想線和該第二輔助線的銳夾角，該第一夾角的角度為10至20度，該第二夾角的角度為30至40度。

在一些實施態樣中，在垂直於該主反光面的方向上，該第一凹弧反光面的高度大於該第二凹弧反光面的高度。

在一些實施態樣中，在垂直於該主反光面的方向上，該第一凹弧反光面的高度與該第二凹弧反光面的高度相同。

在一些實施態樣中，該第一凹弧反光面的弧面彎曲程度小於該第二凹弧反光面。

因此，本發明之另一目的，即在提供一種無需透過印刷油墨網點的方式即可改善亮帶問題的背光模組。

該背板包括一基壁、四自該基壁周緣朝上延伸圍繞的側壁，及數個自該等側壁邊緣延伸而出的固定部，該基壁上設置有該反射片，且該等側壁與該反射片間有一水平空隙。

該光學膜片組設置於該背板的該等側壁上。

本發明之功效在於：藉由該反射片的該側緣反射部的該第一凹弧反光面及該第二凹弧反光面的設計，可降低該背光模組在使用時邊緣亮帶對整體視覺效果的影響，從而能無需透過印刷油墨網點的方式即可改善該背光模組的視覺效果，再者，藉由設計該反射片的高度低於該等側壁的高度，可再更進一步的降低邊緣亮帶的影響。

1:反射片

11:主反射部

111:主反光面

112:主底面

12:側緣反射部

121:第一凹弧反光面

122:第二凹弧反光面

123:第一弧線段

124:第一端點

125:第二端點

126:第二弧線段

127:第三端點

2:背板

21:基壁

22:側壁

23:固定部

3:光學膜片組

L1:第一假想線

L2:第一輔助線

L3:第二假想線

L4:第二輔助線

θ1:第一夾角

θ2:第二夾角

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是一俯視圖，說明本發明背光模組的一實施例；圖2是一沿圖1之II-II線的剖視圖，說明該實施例的截面構造；圖3是一類似於圖2的剖視圖，說明該實施例中的一反射片；圖4是一示意圖，說明四角暗影的定義；及圖5是一示意圖，說明九點均勻度的定義。

參閱圖1及圖2，本發明背光模組的一實施例，是以直下式背光模組的型態實施，並包含一反射片1、一背板2及一光學膜片組3，以及圖中未示出的發光元件(如發光二極體)等構件。

該反射片1包括一主反射部11及一側緣反射部12，用於將發光元件發出的光線朝顯示器的顯示面方向反射。

該背板2包括一基壁21、四自該基壁21周緣朝上延伸圍繞的側壁22，及數個自該等側壁22邊緣延伸而出的固定部23，該基壁21上設置有該反射片1。

該反射片1的該主反射部11為平整的長方形薄片狀結構，具有位於相反側的一主反光面111及一主底面112。該主反光面111的一側為發光元件凸出於該反射片1外之側，且該主反射面111用於提供光線的反射、匯聚的功用。該主底面112的一側則為設置於該基壁21之側。該側緣反射部12環繞於該主反射部11外圍，且包括一與該主反光面111鄰接的第一凹弧反光面121，及一與該第一凹弧反光面121鄰接並且跟該主反光面111位於該第一凹弧反光面121之相反側的第二凹弧反光面122，該第一凹弧反光面121及該第二凹弧反光面122相較於該主反光面111彎曲朝外且朝遠離該主底面112之側延伸。在圖2中，「朝外」對應於朝向圖面右側的方向，「遠離該主底面112之側」對應於朝向圖面上側的方向。

該光學膜片組3設置於該背板2的該等側壁22上。在本實施例中，該光學膜片組3自靠近該反射片1側至遠離該反射片1側的光學元件順序依序為擴散板、稜鏡片、擴散片等構件，能以光學方式將發光元件發出的光線以及該反射片1反射的光線均勻化，以使顯示畫面的各部位亮度趨於一致，但其光學元件的順序及膜片種類不以此為限。

參閱圖3，以下進一步說明該第一凹弧反光面121及該第二凹弧反光面122的實施細節。定義一如圖3般通過該主反射部11及該側緣反射部12的截面，在該截面上該第一凹弧反光面121具有一第一弧線段123、一位於該第一弧線段123上且與該主反光面111相接的第一端點124，及一位於該第一弧線段123上且與該第二凹弧反光面122相接的第二端點125，該第二凹弧反光面122具有一第二弧線段126，及一相對於該第二端點125位於該第二弧線段126的另一端的第三端點127。定義一第一假想線L1為該第一端點124和該第二端點125的一直連線，並定義一第二假想線L3為該第二端點125及該第三端點127的一直連線，並定義一第一輔助線L2為通過該第二端點125且與該第一弧線段123相切的一直線，並定義一第一夾角θ1為該第一假想線L1和該第一輔助線L2的銳夾角，並定義一第二輔助線L4為通過該第三端點127且與該第二弧線段126相切的一直線，並定義一第二夾角θ2為該第二假想線L3和該第二輔助線L4的銳夾角。上述該第一夾角θ1及該第二夾角θ2可代表該第一凹弧反光面121及該第二凹弧反光面122的弧面彎曲程度，具有較大的夾角代表弧面彎曲程度較大。在本實施例中，該第一凹弧反光面121的弧面彎曲程度小於該第二凹弧反光面122，且該第一弧線段123的長度大於該第二弧線段126，由於該第二凹弧反光面122是較該第一凹弧反光面121靠近該背光模組的整體外緣部位，藉由上述結構配置能讓該第二凹弧反光面122反射的光線較不會隨著曲率沿切線方向射出，因此能夠有效解決邊緣亮帶問題。補充說明的是，若該第一凹弧反光面121的弧面彎曲程度大於該第二凹弧反光面122，則亮帶會變得較寬且較亮。較佳地，該第一夾角θ1的角度為10至20度，該第二夾角θ2的角度為30至40度，在此等角度範圍內能夠確實有效地控制邊緣亮帶問題，此部分的驗證方式於後說明。

在本實施例中，在垂直於該主反光面111的方向上，該第一凹弧反光面121的高度大於該第二凹弧反光面122的高度。兩者高度不同是由於將該反射片1安裝至該背板2上時裁切該反射片1所致，而這樣的高度設計也可以進一步減少邊緣亮帶的影響。

在變化的實施例中，在垂直於該主反光面111的方向上，該第一凹弧反光面121的高度與該第二凹弧反光面122的高度相同，這樣的結構亦可作為本發明的另一實施態樣。

在本實施例中，在垂直於該主反光面111的方向上，該反射片1的高度低於該等側壁22的高度，且該反射片1與該等側壁22間有一水平空隙，該水平空隙能讓部分的光線繞到該反射片1的後方，進一步降低邊緣亮帶的影響。

以下說明量測本發明背光模組的均勻度時所使用的參數。首先，參閱圖4，四角暗影的計算公式為

，其中，L _v為量測點的輝度值(單位：nits)，P1、P2、P3、P4的量測位置為最大發光區的邊緣內縮20mm的垂直和水平距離的點，P5的量測位置為最大發光區的邊緣到內縮二分之一的垂直和水平距離的點。由於一般狀態下周圍四個點P1、P2、P3、P4的輝度值會小於中央點P5的輝度值，因此四角暗影的數值通常大於1，且該值越小表示周圍四個點P1、P2、P3、P4的亮度與中央點P5的亮度越接近，換言之，邊緣亮帶的影響越小、整體背光模組呈現出的亮度越均勻。一般而言，若要達到良好的顯示視覺效果，此值須小於2。

接著，參閱圖5，九點均勻度的計算公式為

，其中，L _v為量測點的輝度值(單位：nits)，P6的量測位置為圖中矩形的中心點，P7、P9、P12、 P14的量測位置為自矩形邊緣內縮六分之一的長度(W)及寬度(H)距離的點，P8、P13的量測位置為自矩形邊緣內縮六分之一的寬度及二分之一的長度距離的點，P10、P11的量測位置為自矩形邊緣內縮六分之一的長度及二分之一的寬度距離的點。一般而言，若要達到較佳的視覺效果，此值需接近70%，表示中心點與周圍量測點的亮度越均勻，也就是整體視覺效果更加平滑。

以下茲舉數個模擬試驗例以說明本發明背光模組在不同的第一夾角θ1、第二夾角θ2規格下的四角暗影數值及九點均勻度數值。補充說明的是，在該等模擬試驗例中該背光模組的結構僅有該背板2與該反射片1，並無該光學膜片組3。另外，每一模擬試驗例的該背板2均為相同的背板2，不同之處僅在於各該反射片1的該第一夾角θ1與該第二夾角θ2。

以上五個模擬試驗例，該四角暗影值皆小於2，且該九點均勻度值皆接近70%，顯示出在該第一夾角θ1的角度為14至20度及該第二夾角θ2的角度為34至40度的實施範圍中，該反射片1的雙弧結構確實可有效改善邊緣亮帶的問題，並且在均勻度上亦有達到一定的水準，進而達成較佳的視覺效果。其中，最佳的實施態樣為該第一夾角θ1為15度、該第二夾角θ2為35度的情況。並且，進一步來說，如前述的該第一夾角θ1的角度為10至20度及該第二夾角θ2的角度為30至40度的實施範圍，亦為本發明背光模組得以實現本發明主要功效之範圍。

綜上所述，藉由該反射片1的該側緣反射部12的該第一凹弧反光面121及該第二凹弧反光面122的設計，可降低該背光模組在使用時邊緣亮帶對整體視覺效果的影響，從而能無需透過印刷油墨網點的方式即可改善該背光模組的視覺效果，再者，藉由設計該反射片1的高度低於該等側壁22的高度，可再更進一步的降低邊緣亮帶的影響，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是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。