TWM381089U - Backlight module - Google Patents

Description

M381089 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作是有關於一種光源，且特別是有關於一種背光 模組。 【先前技術】 隨著平面顯示技術的快速發展，近年來液晶顯示器 (liquid crystal display，LCD)已被廣泛使用於日常生活當 中。液晶顯示器具有重量輕、體積小、低耗電功率、厚度 薄的優點’因此液晶顯示器已逐漸取代傳統陰極射線管 (cathode ray tube，CRT)。 液晶顯示器具有一液晶面板（liquid crystal panel)及 一背光模組（backlight module )，其中背光模組配置於液 晶面板的背面，並提供液晶面板所需的面光源。依據發光 元件的配置位置’背光模組可分為直下式背光模組（direct type backlight module)與侧邊入光式背光模組（side backlightmodule)，其中侧邊入光式背光模組是利用導光 板（light guide plate)導引配置於導光板一側的發光元件 所發出的光，來提供液晶面板所需的面光源。再者，依照 所採用的發光元件的類型又可分為發光二極體（light emitting diode，LED)背光模組與冷陰極螢光燈管背光模 組。 在採用發光二極體作為發光元件的側邊入光式背光模 組中，在導光板一侧之入光面旁會配置有呈直線排列且彼 此保持間距的多個發光二極體，這些發光二極體分別發出 1VU61089 多道光束’其經由導光板之入光面進入導光板。由於發光 一極體具有較向的指向性（directivity)，亦即其具有有限 的出光角度範圍，因此導光板於靠近發光二極體且落在出 光角度範圍内的區域會形成亮區，且在出光角度範圍外的 區域會形成暗區’這些亮區與暗區會導致導光板所提供的 面光源不均勻，這就是所謂的熱點（hotspot)現象。值得 >主意的是’近年來隨著發光二極體的功率不斷提升，因此 配置於導光板之入光面一側的發光二極體之數量便可以較 少。然而’當發光二極體的數量減少時，相鄰兩發光二極 體的間距便會增大’這會導致暗區的面積變大，亦即使熱 點現象更嚴重’進而使©光源更加不均勻。 此外’中華民國專利第M316410號的圖4B揭露了一 種導光板’各光源對應於導光板之一個或一個以上之角落 设置。此角落位置形成凹入面，且凹入面為平面或弧面。 美國專利公開第20070177405號揭露了一種兩角落入光之 導光板，其中光源設置於導光板之兩角落。中華民國專利 ，589491號及美國專利第6913366號的圖3揭露了 一種導 光板’具有兩去角表面’其中第-光源部分具有兩發光源， 且此兩發光源對應於導光板之此兩去角表面設置。中華民 ，專利公開第2___露了-種吸光材，此吸光材 二置在光行進路徑上並鄰近光源。吸光材可塗佈或貼附導 光板之一表面或光學膜件之一表面。 中華民國專利第M318136號揭露了一種反射片，反射 片表面設有網點，其中網點可為圓形、菱形、三角形、橢 5 M381089 圓形或錐形之幾何圖形。網點面積呈梯度式變化。網點間 有固疋間距或網點間距呈梯度式變化。此外，網點於反射 面之四個角落排列密集。 中華民國專利第1298410號揭露了 一種背光模組，其 包括背板及光源。光源設置於背板相鄰之兩端角，且背光 模組還包括散熱件，其中散熱件設置於光源與背板之間。 中華民國專利第M274546號揭露了一種面光源裝置，包括 框架、反射片、導光板、光源及光學膜片。框架具有複數 個鏤空部，且適於容納並保持反射片、導光板、光 學膜片。 【新型内容】 本創作提供一種背光模組，此背光模組所提供的面 源較為均勻。 本創作的其他目的和優點可以從本創作所揭露的 術特徵中得到進一步的了解。 為達上述之-或部份或全部目的或是其他目的，本 作之-實施例提出-種背光模組，包括—導光板、 :疋、二發光單元及二吸光單元。導光板具有-第-表面、 -相對於第-表面的第二表面及二連接第—表面盘第 面的^光面。此二人光面分別位於導光板的相鄰乂角落， ，射早7C配置於，二表面上，且此二發*單元分別配置於 -入光面旁。每-發光單元適於發出—光束，其中此二 元所發出的二光束適於分別經由此二人光面進入i 光板中，且適纽由第—表面傳遞至導光板外。此二吸ί M381089 單元配置於第二表面與反射單元之間，其中此二吸光單元 分別鄰近此二入光面。 本創作之實施例可具有下列優點或功效之至少其 一。在本創作之實施例之背光模組中，由於發光單元配置 於導光板的角落，而不是排列於導光板的側邊，因此可有 效降低熱點現象，進而使背光模組提供較為均勻的面光 源。此外，由於導光板的角落旁設有吸光單元，因此導光 φ 板之罪近光源的角落處之亮度較不會過亮，如此便能夠有 效提升背光模組所提供的面光源之均勻度。 為讓本創作之上述特徵和優點能更明顯易僅，下文特 舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。 【實施方式】 有關本創作之前述及其他技術内容、特點與功效，在 以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清 楚的呈現。以下實施例中所提_方向用語，例如：上、 下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此， 使帛的^向肖語是絲朗iUM來關本創作。 一圖1A為本創作之一實施例之背光模組與置於其上之 顯示面板的立體示意圖，圖1B為圖1A之背光模組的爆 m H 1<：為圖1A之背光模組沿著1-1線的剖面示意圖’ _ @ 圖1B中之導光板與發光單元的上視圖，圖2B繪 Γ国=之反射單元的—角落及其上之吸光單元，而圖2C 二οδ &之散熱框的立體示意圖。請先參照圖1A至圖1C、 /、圖2B，本實施例之背光模組1〇〇包括一導光板 M381089 110、一反射單元120、二發光單元13〇及二吸光單元140。 導光板110具有一第一表面112、一相對於第一表面112 的第二表面114及二連接第一表面112與第二表面114的 入光面116。此二入光面116分別位於導光板11()的相鄰 二角落，反射單元120配置於第二表面114上。在本實施 例中’反射單元120例如為一反射片。此二發光單元13〇 分別配置於此二入光面116旁。每一發光單元丨3〇適於發 出一光束132’其中此二發光單元13〇所發出的二光束132 適於分別經由此二入光面116進入導光板11〇中，且適於 經由第一表面112傳遞至導光板11()外。 具體而言，在本實施例中，第一表面112與第二表面 114之至少其一上可設有複數個散射微結構118,而在圖 1C中是以第二表面i14上設有複數個散射微結構118為 例。當光束132經由入光面116進入導光板no後，會不 斷地被第一表面112與第二表面114全反射，因而被侷限 於導光板110中。然而，散射微結構118則會破壞全反射 現象，而將部分光束132散射至第一表面112，並使此部 分光束132經由第一表面H2傳遞至導光板11〇外。此外， 散射微結構118亦可將另一部分光束132散射至反射單元 120 ’反射單元120則將光束132反射回導光板11〇，並使 光束132依序穿透第二表面114與第一表面112。如此一 來’便能夠在第一表面Π2上形成面光源。 此二吸光單元140配置於第二表面114與反射單元 120之間，其中此二吸光單元14〇分別鄰近此二入光面 M381089 Π6。圖2A中的區域入是對應至圖2B中的吸光單元⑽ 的位置。如此一來，吸光單元140便可以吸收至少部分的 導之靠近入光面116處之強度過強的絲= 乂效提升面光源的均勻度。此外，由於發光單元配 置於導光板110的兩角落，因此本實施例之背光模組100 可有效降低熱點現象，進而提升面光源的均勻度。 在本實施例中，每一發光單元130包括一承載器136 • 賴數個配置於承鋪⑼上的發光元件m。每-發光 兀件134例=為一發光二極體（Ught⑽跗叫出〇知， LED)。承載益136例如為一電路板。在本實施例中，發 光單元130❾這些發光元件134的位置相躲對應的入光 面116之中垂面Ρ鏡像對稱，其中此中垂面ρ垂直於第一 表面112。如此一來，可使面光源的均勻度獲得更為良好 地提升。具體而言，在本實施例中，中垂面ρ上設有一發 光元件134，而中垂面ρ兩側的發光元件134的位置相對 於中垂面Ρ鏡像對稱，但本創作並不以此為限。 在本實施例中，導光板11〇之第一表面112上方可設 有一光學膜片組150，光學膜片組15〇包括擴散片、稜鏡 片（prism sheet)、增光片（brightnessenhancementfilm， BEF)、其他適當的光學膜片或上述膜片之任意組合。光 子膜片組150可增進面光源的光學特性，例如是增進面光 源的亮度、均勻度或其組合。 在本實施例中’光學膜片組15〇上方可配置有顯示面 板50。顯示面板50例如是液晶面板。具體而言，顯示面 板50可包括一主動元件陣列基板52、一液晶層54及一對 向基板56,其中液晶層54配置於主動元件陣列基板52與 對向基板56之間。在本實施例中，主動元件陣列基板52 例如是薄膜電晶體陣列基板（thin film transistor array substrate, TFT array substrate)，而對向基板 56 例如是彩 色滤光基板。來自導光板110的光束132在穿透顯示面板 50後’便能夠形成顯示畫面以供人眼觀看。由於本實施例 之背光模組100能夠提供均勻的面光源，因此顯示晝面的 顯示品質（如亮度均勻度）會被有效地提升。 在本實施例中，每一吸光單元140為塗佈於反射單元 120上的一吸光材料。在本實施例中，吸光材料的光吸收 率由靠近對應的入光面116 (即吸光單元140所鄰近的入 光面116)處朝遠離對應的入光面116處遞減。由於越靠 埤入光面116處的光束132之強度越強，因此吸光材料的 光吸收率採用上述的遞減方式可使靠近入光面U6處的面 光源之強度仍維持均勻。吸光材料的光吸收率之遞減可藉 由吸光材料中的吸光成分之濃度的遞減來達成，或藉由吸 光材料之厚度的遞減來達成。在本實施例中，每一吸光單 兀140的平均光吸收率是大於等於5〇%至，且小於等於 80% ’而平均光吸收率的定義為吸光單元14〇上各個位置 的光吸收率的總合除以吸光單元14〇的總面積 0如此一 來使面光源的均勻度達到良好的狀態。補充說明一點， 吸光單元的平均光吸收率不限於大於等於5〇%至，且小於 等於80% ’於其他實闕巾平均光·率亦可依實際的狀 M381089 況落在不同的範圍内。 在本實施例中’導光板110具有二彼此相對之長邊S1 與二彼此相對之短邊S2，且二入光面116分別配置於二短 邊s之其一的兩端。在本實施例中，每—入光面ιΐ6的法 向量N與長邊S1的夾角為0，導光板11〇之與長邊以平 行的方向上之寬度為L，導光板11〇之與短邊幻平行的方 向上之寬度為W，且導光板110符合2〇。 70。’並且二入光面116的法向量N與長邊Sl的失角θ可 相同或不同。由於入光面116之法向㈣的失角0是根據 導光板的寬度L與寬度W來設計，因此可使面光源的均 勻度調整至更為良好的狀態。在本實施例中，0 -tar^W/LH，二入光面116的法向㈣與長邊&的夹角 Θ相同，如此可使面光_均勻度達馳當良好的狀離。 此外，在-實施射，夾角0例如是大於等於落在3〇，度， 且小於等於至45度的範_，。在—實施例中，兩失角θ =有不同的角度’例如說一炎❹為3〇度，另一爽 心度。 丄請再參照圖1B、圖1C與圖2C，在本實施例中，背 包括-散熱框16〇。散熱框⑽包括 部162及二連接至平板部162的拎 配置於平板部162與第二表面㈣ 130分別配置於此二燈罩部164 ^ 此一發光早凡 單元删己置於燈草部164上，2:气實施例中’發光 所產生的熱便賴依雜由縣部164解板部162而傳 M381089 ^至外界，進而增加散熱效率。此外，散熱框160亦有固 疋導光板110的功效’以提升背光模組1〇〇的可靠度。此 外，在本實施例中，背光模組1〇〇更包括一膠框17〇，膠 框170容置導光板110、反射單元120及發光單元130。在 本實施例中，膠框170亦容置燈罩部164，且膠框17〇具 有一鏤空處172 ’以暴露出平板部162 ^如此一來，可增進 平板部162的散熱效率。 圖3繪示本創作之另一實施例之背光模組之反射單元 的角落及其上之吸光單元。請參照圖3，本實施例之背光 模組與圖1B之背光模組類似，而兩者的差異在於吸光單 元。在本實施例中，每一吸光單元14〇a為一圖案化吸光單 元’且吸光單元140a在反射單元120上之單位面積中所佔 =面積比由靠近對應的入光面116(如圖2A所繪示）處（即 靠近反射單元120的側邊S處）朝向遠離對應的入光面116 處遞減。如此一來，便能夠使位於導光板11〇 (如圖2A所 缘示）的角落處之面光源仍維持在良好的均勻狀態。在本 實施例中，吸光單元140a包括複數個彼此分離的吸光圖案 142a，且這些吸光圖案142a的面積由靠近對應的入光面 U6處朝向遠離對應的入光面116處遞減。 圖4繪示本創作之又一實施例之背光模組之反射單元 的角落及其上之吸光單元。請參照圖4，本實施例之吸光 單元140b與圖3之吸光單元140a類似，而兩者的差異在 於吸光圖案的形狀不同。在圖3中’吸光圖案142a例如呈 圓形，而在本實施例中，吸光圖案142b例如呈多邊形，而 12 MSS!»89 圖4是以四邊形為例。 圖5繪示本創作之再一實施例之背光模組之反射單元 的負落及其上之吸光單元。請參照圖5,本實施例之吸光 單元140c與圖3之吸光單元140a類似，而兩者的差異如 下所述。在本實施例中，每一吸光圖案142c的面積實質上 相同，然而，這些吸光圖案142c的數量密度由靠近對應的 入光面116 (如圖2A所繪示）處朝向遠離對應的入光面 116處遞減。

圖6A繪示本創作之另一實施例之背光模組之反射單 元的角落及其上之吸光单元。請參照圖6A，本實施例之吸 光單元140d與圖4之吸光單元140b類似，而兩者的差異 如下所述。在本實施例中，每一吸光圖案142d的形狀呈長 條开》，且這些吸光圖案142d在延伸方向上的長度由靠近入 光面116 (如圖2A所繪示）處往遠離入光面116處遞減。 圖6B繪示本創作之又一實施例之背光模組之反射單 π的角落及其上之吸光單元。請參照圖6B，本實施例之吸 光單元140e與圖6A的吸光單元i40d類似，而兩者的差 異在於吸光圖案的延伸方向不同。在圖6A中，吸光圖案 142d的延伸方向實質上平行於反射單元120的側邊S，。然 而’在本實施例中，吸光圖案14以的延伸方向實質上垂直 於側邊S。 值得注意的是’本創作並不限定吸光圖案的大小、 二/、形狀。在其他實施例中，吸光圖案的大小、方向與 狀亦可以呈現其他的樣態。 13 MJ81089 圖7繪示本創作之再一實施例之背光模組之反射單元 的角落及其上之吸光單元。請參照圖7,本實施例之吸光 單元140f與圖2B之吸光單元140類似，而兩者的差異為 及光單元140f為圖案化吸光單元。在本實施例中，吸光單 元140f例如呈網狀，然而，在其他實施例中，吸光單元亦 可以呈其他連續或不連續的圖案。此外，吸光單元14〇f 與圖2B之吸光單元140的相同之處為，吸光單元14沉亦 為塗佈於反射單元上的吸光材料，且此吸光材料之光吸收 率由靠近對應的入光面n6處（如圖2A所繪示）朝向遠 離對應的入光面處遞減，亦即如圖2A的實施例所述藉由 吸光成分的濃度與吸光材料的厚度之改變來達成。 圖8繪示本創作之另一實施例之背光模組之反射單元 2角落及其上之吸光單元。請參關8，本實施例之吸光 f元140g與圖5之吸光單元140c類似。本實施例之吸光 單元HOg之複數個吸光圖案142g的間距由靠近對應的入 光面116(如圖2A所繪示）處朝向遠離對應的入光面116 處遞增。 η。圖9為本創作之又一實施例之背光模組之導光板與發 ^單元的上視圖。請參關9，本實施例之背光模組^圖 及圖2A之背光模組1〇〇類似，而兩者 =面的位置。在本實施例中，二入光面 實旷：ΐ板之一長邊S1之其一的兩端。此外，在本 面1Γ的法向量N’與短邊S2的夾角為 V光板110h之與長邊S1平行的方向上之寬度為w，， M381089 導光板ll〇h之與短邊S2平行的方向上之寬度為L，，且導 光板110h符合20。<0 •tau'W/Lh 70。，並且不同的入光 面116h的法向量N，與短邊S2的爽角0，可相同或不同。 如此一來，面光源便能夠具有良好的均勻度。在一實施例 中’ Θ -tan (W’/L，)=0 ’二入光面116h的法向量N，與短 邊S2的夾角Θ，相同。此外，在另一實施例中，夾角θ, 大於等於45度，且小於等於6〇度。另外，於其他實施例 • 中，夾角Θ，大於等於45度，且小於等於6〇度，且兩夾 角θ’具有不同的驗。例如說—人光面的法向量與短邊的 夹角為45度’另一入光面的法向量與短邊的夾角為為55 度。 、，_10為本創作之再一實施例之背光模組之導光板與 發光單元的上視圖。請參照圖1〇，本實施例之背光模組與 ，1Β及圖2Α之背光模組1〇〇類似，而兩者的差異在於導 ，板^人光面的數量。在本實施例中，導光板llGi具有四 ^ 個入光面U6i，分別位於導光板110i的四個角落，每一入 光面1161旁配置有一發光單元13〇。此外，與這四個入光 ，1161分別對應的吸光單元亦有四個，而圖10中的四個 區域A分別對應至此四個吸光單元。 、，得注意的是，本創作並不限定入光面、吸光單元與 $光早元的數量。在其他實補巾，背光频所具有之父 “面、吸光單元與發光單元亦可以其他適當的數量。 至丨、=上所述，本創作之實施例可具有下列優點或功效之 少其一。在本創作之實施例之背光模組中，由於發光單 15 M381089 元配置於導光板的肖落’而^是㈣於導光板的側邊，因 此可有效降健點現象’進而使背光做提供較為均勾的 面光源。此外，由於導光㈣㈣旁設有吸光單元，因此 導光板之靠近絲的祕處之亮錄不會過亮，如此便能 夠有效提升背光模組所提供的面光源之均勻度。 惟以上所述者’僅為本創作之較佳實施例而已，當不 能以此限定本創作實紋_ ’即大凡依本創作巾請專利 範圍及新型說_容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍 屬本新型專利涵蓋之範圍心另外本創作的任—實施例或 申請專利範圍不彡貞達成糊作所揭露之全部 特點。此外，摘要部分和標題僅是用來辅助專利^搜^ 之用，並非用來限制本創作之權利範圍。 【圖式簡單說明】 〜圖1A為本触之-實施例之背域組與置於其上之 〜_示面板的立體示意圖。 圖1B為圖1A之背光模組的爆炸圖。 圖1C為圖1A之背光模組沿著Η線的剖面示意圖。 圖2Α為圖1Β中之導光板與發光單元的上視圖。 _圖2Β繪示圖把之反射單元之一角落及其上之吸光單 圖2C為圖1A之散熱框的立體示意圖。 圖3繪示本創作之另-實施例之背光模組之反射單天 的角落及其上之吸光單元。 圖4緣示本創作之又一實施例之背光模組之反射單天 mj«i〇89 的角落及其上之吸光單元。 圖5繪示本創作之再一實施例之背光模組之反射單元 的角落及其上之吸光單元。 圖6A繪示本創作之另一實施例之背光模組之反射單 元的角落及其上之吸光單元。 圖6B繪示本創作之又一實施例之背光模組之反射單 元的角落及其上之吸光單元。 圖7繪示本創作之再一實施例之背光模組之反射單元 的角落及其上之吸光單元。 圖8繪示本創作之另一實施例之背光模組之反射單元 的角落及其上之吸光單元。

“圖9為本創作之又一實施例之背光模組之導光板與發 光單元的上視圖。 、X 圖10為本創作之再一實施例之背光模組之導光盘 發光單元的上視圖。 【主要元件符號說明】 50 :顯示面板 52 :主動元件陣列基板 54 :液晶層 56 =對向基板 100 :背光模組 110、110h、ii〇i :導光板 112 :第一表面 Π4 .第二表面 17 M381089 116、116h、116i :入光面 118 :散射微結構 120 :反射單元 130:發光單元 132 :光束 134 :發光元件 136 :承載器 140、140a、140b、140c、140d、140e、140f、140g : 吸光單元 142a、142b、142c、142d、142e、142g :吸光圖案 150 :光學膜片組 160 :散熱框 162 :平板部 164 :燈罩部 170 :膠框 172 :鏤空處 A :區域 L、L，、W、W，：寬度 N、Ν’ ：法向量 Ρ :中垂面 S、S’ ：側邊 51 :長邊 52 :短邊 (9、0’ ：夾角

Claims (1)

1. 六、申請專利範圍： 1· 一種背光模組，包括： :導光板，具有一第一表面、一相對於該第一表面的 7表面及二連接該第-表面與該第二表面的人光面，其 〒該二入巧分別位於該導光板的相鄰二角落； 一反射單元，配置於該第二表面上； μ，發Ϊ料’分別配置於該二人光‘面旁，其中每-該 發*—光束，該二發料元所《的該二光 =4顺由該二人光面進人料光板中，且適於經由 該第一表面傳遞至該導光板外；以及 吸光單％ ’配置於該第二表面與該反射單元之間， ”中該二吸光單元分霸近該三入光面。 一專郷_ 1韻狀背光歡，其中每 “吸“單几為塗佈於該反射單元上的—吸光材料。 專概㈣2賴紅背光馳，其中該 ㈣入收畅#近對應的該人光面處朝遠離對應 的該入光面處遞減。 -談補1㈣1項所狀背光麵’其中每 在該上之單位面射觸的面積比 該入光面處朝向遠離對應的該入光面處遞減。于應的 一二= 申請專，’ 4項所述之背光模組，其中每 “⑨光單凡為塗佈於該反射單元上的一吸光材 19 吸光紐組，其中該 應的該入光面處1;順的該入光面處朝向遠離對 圖4項所述之背賴組，发中’ 包括複數個彼此分離的吸光圖案，： 靠近對應的該入光面處朝向遠離對^ &如申請專利_第4項所述之背光模組， ff化吸光單元包括複數個彼此分離的吸光 該入光面處遞増。職的該人光面處朝向遠離對應的 _1=申請專利範圍第4項所述之背光模組，其中該 ΐί国i先早70包括複數個彼此分離的吸光圖案，且該二 應的該由靠近對應的該入光面處朝向遠離; 圖案4 μ該 邊其:; -入先面分別配置於該二長邊之其—的兩端。 -贫H申明專利範圍第11項所述之背光模組，其中每 的法向量與對應的該短邊的夾角為θ，該導光 今-r、t長邊平行的方向上之寬度為W，該導光板之與 β邊平仃的方向上之寬度為L，且該導光板符合20。< 20 0 七11-](^/乙)< 70〇。 -兮入水如巾料利圍第1!項所述之背光模组，其t每 等;^ /的糾量與對躺該短邊时角為θ 1大於 等於45度，且㈣、於等於6〇度。 ^大於 光板其中導 λ, 相對之長邊與二彼此相對之短邊，且嗜- 入光面分別配置於該二短邊之其—的兩端。 — ιΓ光如面申=_14項所述之背光模組，其中每 面的法向$與對應的該長邊的 ;=長邊平行的方向上之寬度為L，該導光板S ㈣方向上之技為胃，且料缺符合2〇。< σ -tan (W/L) < 70° 〇 16止如申請專利範圍第14項所述之背光模組，其中每 尊;面的法向量與對應的該長邊的夾角為θ，Θ大於 等；30度，且0小於等於45度。 -私!7;如申請專利範圍第1項所述之背光模組，更包括 部其+該散ΐ框包括一平板部及二連接至該平板 ’該反射單元配置於該平板部與該第二表面之 3 ’該二發光單元分別配置於該二燈罩部内。 18·如申請專利範圍第1項所述之背光模組，更包括 膠框’谷置該導光板、該反射單元及該二發光單元。 一 19:如^請專利範圍第1項所述之背光模組，其中每 一該吸光單元的平均光吸收率是大於等於50% ,且小於等 於 80%。 21