WO2004040362A1 - Module retroeclaire - Google Patents

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WO2004040362A1
WO2004040362A1 PCT/CN2003/000009 CN0300009W WO2004040362A1 WO 2004040362 A1 WO2004040362 A1 WO 2004040362A1 CN 0300009 W CN0300009 W CN 0300009W WO 2004040362 A1 WO2004040362 A1 WO 2004040362A1
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guide plate
light guide
lamp tube
backlight module
arc surface
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PCT/CN2003/000009
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English (en)
French (fr)
Inventor
Yijun He
Original Assignee
Quanta Display Inc.
Quanta Display Japan Inc.
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side

Definitions

  • the present invention relates to a backlight module, and more particularly, to a backlight module capable of further reducing the thickness and weight of a liquid crystal display device.
  • the backlight module 1 in the conventional liquid crystal display device S is mainly composed of a glass panel 2, a light guide plate 4, and two symmetrical side-type lighting groups 6. Components such as a diffusion sheet and a light-enhancing sheet are further provided above the glass panel 2, and components such as a reflection sheet are further provided below the light guide plate 4, which are omitted and not shown in this figure.
  • the lighting lamp group 6 includes two lighting lamps 6a, 6b and a reflecting cover 6c arranged side by side. The light emitted by the two lighting lamps 6a, 6b can directly enter the light guide plate 4 or pass through the reflecting cover 6c. The light is reflected into the light guide plate 4 and can be absorbed and scattered through a plurality of optical network points (not shown) located at the bottom of the light guide plate 4.
  • the diameter of the two lighting lamps 6a, 6b generally used is 2.4 ⁇ .
  • the two lighting lamps 6a, 6b must be spaced a certain distance from each other to prevent light or light energy from being absorbed by the two lighting lamps 6a, 6b, thereby greatly reducing the brightness of the light entering the light guide plate 4,
  • the lighting tubes 6a and 6b must also maintain a certain distance from the reflector 6c to ensure the reflection effect of light. Therefore, in the conventional backlight module 1, the thickness tl of the light guide plate 4 is usually 8 mm.
  • the backlight module 10 can solve the problem of excessive thickness of the light guide plate.
  • the backlight module 10 also has a glass panel 2, a light guide plate 4, and two symmetrical side-type illumination lamps 6 ′.
  • the illumination lamp group 6 ' includes two obliquely arranged illumination lamp tubes 6a and 6b.
  • the thickness of the reflection cover 6'c can be reduced, and the thickness t2 of the light guide plate 4 of the backlight module 10 can be reduced to 6 mm.
  • the design in thickness and weight needs to be further improved.
  • the backlight modules of the two conventional liquid crystal display devices as described above although sufficient illumination brightness can be achieved, the problem of excessive thickness cannot be effectively overcome.
  • the object of the present invention is to provide a backlight module.
  • the present invention basically adopts the features detailed below to solve the above-mentioned problems. That is, the present invention is applicable to a liquid crystal display device and includes a glass panel; a light guide plate is provided below the glass panel and has a connection side; and a lighting unit is the connection provided on the light guide plate The side, and has a reflecting cover, a first lamp tube and a second lamp tube, the first lamp tube and the second lamp tube are covered by the reflecting cover, wherein the first lamp tube to the light guide plate The vertical distance of the connecting side is greater than the vertical distance of the connecting side of the second lamp tube to the light guide plate, and the reflecting cover is composed of multiple curved surfaces connected together to form the first lamp tube. And the light from the second lamp tube is reflected into the light guide plate, so the light guide plate and the lighting lamp group have a reduced thickness.
  • the reflecting cover is sequentially composed of an elliptical curved surface, a first circular curved surface, a second circular curved surface, a third circular curved surface, and a plane connection.
  • the elliptic curved surface and the plane are connected to the connecting side of the light guide plate.
  • the first lamp tube is located inside the first arc surface.
  • the second lamp tube is located inside the third arc surface.
  • the first circular arc surface, the second circular arc surface, and the third circular arc surface are further composed of a plurality of micro circular arc surfaces.
  • the bottom of the light guide plate further has a plurality of optical dots for absorbing and scattering the light entering the light guide plate.
  • the reflecting cover is made of a stainless steel material.
  • the present invention further includes an optical film, which is disposed below the light guide plate.
  • the present invention further includes a diffusion sheet provided above the glass panel.
  • the present invention further includes a light enhancement sheet, which is provided above the diffusion sheet.
  • the light guide plate is made of an acrylic material.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing a conventional backlight module.
  • FIG. 2 is a schematic front view illustrating another conventional backlight module.
  • FIG. 3 is a schematic front view showing a backlight module of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic front view showing the lighting unit according to FIG. 3.
  • Fig. 5 is a model showing the relative positional relationship among components in the lighting unit of the present invention.
  • 130 ⁇ illumination lamp group of the present invention 132 ⁇ reflection cover; 134 ⁇ first lamp tube;
  • the backlight module in the liquid crystal display device of the present invention has a structure as shown in FIG. 3 and FIG. 4, so that the thickness of the backlight module can be made without affecting the brightness (illumination brightness) of the backlight module. And weight reduction, thereby achieving the purpose of reducing the thickness and weight of the liquid crystal display device.
  • the backlight module 100 of the present invention mainly includes a glass panel 110, a light guide plate 120, and two illumination lamp groups 130.
  • the light guide plate 120 is disposed below the glass panel 110 and has two connecting side edges 122.
  • the two connecting side edges 122 are located on opposite sides of the light guide plate 120.
  • the two lighting groups 130 are respectively disposed on the two connecting sides 122.
  • the main feature of the backlight module 100 of the present invention is to improve the structural design of the illumination lamp group 130 and the arrangement manner of the illumination lamp tube thereof, so that the thickness of the light guide plate 120 is reduced accordingly.
  • the lighting lamp group 130 includes a reflecting cover 132, a first lamp tube 134 and a second lamp tube 136, wherein the first lamp tube 134 and the second lamp tube 136 are lighting lamp tubes with a diameter of 2.4 mm.
  • the first lamp tube 134 and the second lamp tube 136 are covered by a reflecting cover 1 32.
  • the vertical distance between the first lamp tube 134 and the connecting side 122 of the light guide plate 120 is greater than the vertical distance between the second lamp tube 136 and the connecting side 122 of the light guide plate 120.
  • the reflecting cover 132 is composed of a plurality of curved surfaces connected together, and is used to reflect the light emitted by the first lamp tube 134 and the second lamp tube 136 to the light guide plate 120.
  • the reflector 132 is sequentially composed of an elliptical curved surface 1301, a first circular curved surface 1302, a second circular curved surface 1303, a third circular curved surface 1304, and a plane 1305.
  • the elliptic curved surface 1301 and the flat surface 1305 are connecting side edges 122 connected to the light guide plate 120.
  • the first lamp tube 134 is located inside the first arc surface 1302, and the second lamp tube 136 is located inside the third arc surface 1 304.
  • the first arc curved surface 1302, the second arc curved surface 1303, and the third arc curved surface 1304 of the reflector 132 are further composed of a plurality of micro arc curved surfaces (not shown).
  • the purpose of using the elliptical curved surface 1301 is also to enhance the light reflection effect.
  • the reflector 132 of the present invention is made of stainless steel (SUS304), so it can be easily processed or formed into a structure as described above.
  • the illumination brightness in the light guide plate 120 will not be reduced, and in combination with the relative positional relationship and setting method of the first lamp tube 134 and the second lamp tube 136, The thickness of the illumination lamp group 130 and the thickness t3 of the light guide plate 120 are reduced.
  • a 3 1.0 ⁇ 1.5mm
  • t3 it is 4mm, which is much smaller than the conventional t1 (8mm) and t2 (6mm).
  • the brightness of the light in the light guide plate 120 will not decrease.
  • the thickness of the light guide plate 120 can be certainly reduced, and the thickness of the liquid crystal display device can be effectively reduced.
  • the design of the present invention is to reduce the thickness of the backlight module and achieve the purpose of reducing the thickness. Moreover, without affecting the optical brightness of the backlight module, the disadvantages of two lamps in the conventional lighting lamp group side by side are eliminated, and the alternative is adopted. The two lamps are arranged obliquely. At the same time, the relative positional relationship and dimensional distance between the components must be accurately obtained to obtain a thin and high-brightness liquid crystal display device product.

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Description

背光模块 技术领域
本发明涉及一种背光模块，特别涉及一种可使液晶显示装置的厚 度与重量更为减小的背光模块。
背景技术
请参阅图 1， 以往的液晶显示装 S中的背光模块 1主要是由一玻 璃面板 2、 一导光板 4以及二对称的侧面式照明灯组 6所构成。 在玻 璃面板 2的上方还设置有扩散片及增光片等组件，而在导光板 4的下 方还设置有反射片等组件， 在本图中则省略而未显示。 照明灯组 6 包括有上下并列的二照明灯管 6a、 6b以及一反射罩 6c， 二照明灯管 6a、 6b所发出的光线除可直接射入导光板 4夕卜， 也可经过反射罩 6c 反射至导光板 4中， 并可经过位于导光板 4底部的多个光学网点 (未 显示)吸收与散射。
一般所采用的二照明灯管 6a、 6b直径为 2.4η η。 同时， 二照明 灯管 6a、 6b之间必须间隔一定的距离， 以避免光线或光能量被二照 明灯管 6a、 6b互相吸收， 而使射入导光板 4中的照明亮度大打折扣， 而二照明灯管 6a、 6b也必须与反射罩 6c维持一定的距离， 以确保光 线的反射效果。 因此， 在以往的背光模块 1 中， 导光板 4的厚度 tl 通常为 8mm
为了减小导光板的厚度， 请参阅图 2， 另有一种以往的背光模块 10 可解决导光板厚度过大的问题。 在此， 相同的组件皆标示以相同 的符号。 背光模块 10同样具有一玻璃面板 2、 导光板 4以及二对称 的侧面式照明灯组 6'。 照明灯组 6'则包括有二斜式排列的照明灯管 6a、 6b。 在二照明灯管 6a、 6b的直径仍为 2.4mm的情况下， 也就是 在二照明灯管 6a、 6b的光学特性保持不变的条件下， 并使射入导光 板 4中的照明亮度维持不变下， 在此种具有二斜式排列照明灯管 6a、 6b的照明灯组 6'之中，其反射罩 6'c的厚度可以减小，也可使背光模 块 10的导光板 4的厚度 t2减小成为 6mm。
然而， 为因应目前液晶显示装置的薄型化与轻量化的需求， 除了 应达到液晶显示装置所需的光学亮度与机构特性外，更需进一步加以 改良在厚度与重量上的设计。但在如上所述的二种以往液晶显示装置 的背光模块中， 虽可达到足够的照明亮度，但并无法有效克服其厚度 过大的问题。
发明内容
有鉴于此， 本发明的目的是要提供一种背光模块， 通过改良背光 模块中的照明灯组的结构设计以及其照明灯管的设置方式，并在兼顾 液晶显示装置的辉度 (照明亮度)情况下， 确实有效地减少背光模块的 厚度与重量， 进而有效地使液晶显示装置薄型化与轻量化。
本发明基本上采用如下所详述的特征以为了要解决上述的问题。 也就是说， 本发明适用于液晶显示装置中， 并且包括玻璃面板； 导光 板，是设置于该玻璃面板的下方，并且具有连结侧边； 以及照明灯组， 是设置于该导光板的该连结侧边， 并且具有反射罩、第一灯管以及第 二灯管， 该第一灯管以及该第二灯管是被该反射罩所包覆， 其中， 该 第一灯管至该导光板的该连结侧边的垂直距离是大于该第二灯管至 该导光板的该连结侧边的垂直距离，以及该反射罩是由多段曲面连结 在一起而组成，是用以将该第一灯管以及该第二灯管的光线反射至该 导光板中， 因此， 该导光板以及该照明灯组具有薄型化的厚度。
同时， 根据本发明的背光模块， 该反射罩是依序由椭圆曲面、 第 一圆弧曲面、 第二圆弧曲面、 第三圆弧曲面以及平面连结而组成。
又， 在本发明中， 该椭圆曲面以及该平面是连接于该导光板的该 连结侧边。
又， 在本发明中， 该第一灯管是位于该第一圆弧曲面的内。
又， 在本发明中， 该第二灯管是位于该第三圆弧曲面的内。 又， 在本发明中， 该第一圆弧曲面、 该第二圆弧曲面以及该第三 圆弧曲面更是由多个微圆弧曲面所组成。
又， 在本发明中， 该导光板的底部更具有多个光学网点， 是用以 吸收并散射进入该导光板中的光线。
又， 在本发明中， 该反射罩是由不锈钢材料所制成。
又， 在本发明中， 还包括光学膜片， 是设置于该导光板的下方。 又， 在本发明中， 还包括扩散片， 是设置于该玻璃面板的上方。 又， 在本发明中， 还包括增光片， 是设置于该扩散片的上方。 又， 在本发明中， 该导光板是由丙烯材料所制成。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂， 下文特举较 佳实施例并配合所附图式做详细说明。
附图简单说明
图 1是显示以往的背光模块的立体示意图。
图 2是显示另一以往的背光模块的前视示意图。
图 3是显示本发明的背光模块的前视示意图。
图 4是显示根据图 3的照明灯组的前视示意图。
图 5是显示在本发明的照明灯组中，各组件间的相对位置关系模 型。
符号说明
1〜以往的背光模块； 2〜玻璃面板； 4〜导光板；
6〜以往的照明灯组； 6'~以往的照明灯组； 6a、 6b〜照明灯管；
6a'、 6b'〜照明灯管； 6c〜反射罩； 6c'〜反射罩；
10~以往的背光模块； 100〜本发明的背光模块；
1 10〜玻璃面板； 120~导光板； 122〜连结侧边；
130~本发明的照明灯组； 132〜反射罩； 134〜第一灯管；
136〜第二灯管； 1301〜椭圆曲面； 1302〜第一圆弧曲面；
1303〜第二圆弧曲面； 1304〜第三圆弧曲面； 1305〜平面； tl、 t2、 t3~导光板厚度。
具体的实施方式
结合图式说明本发明的较佳实施例。
经过实验与测试，本发明的液晶显示装置中的背光模块具有如图 3及图 4中所示的构造，如此才能在不影响背光模块的辉度 (照明亮度) 条件下，使得背光模块的厚度与重量减少，进而达到使液晶显示装置 薄型化与轻量化的目的。
请参阅图 3， 本发明的背光模块 100主要包括一玻璃面板 110、 导光板 120以及二照明灯组 130。 导光板 120是设置于玻璃面板 110 的下方， 并且具有二连结侧边 122， 其中， 此二连结侧边 122是位于 导光板 120的相对侧边上。二照明灯组 130是分别设置于此二连结侧 边 122。
本发明背光模块 100的主要特征是改良照明灯组 130的结构设计 以及其照明灯管的设置方式， 以使导光板 120的厚度随之而减小。
请配合参阅图 4, 照明灯组 130具有反射罩 132、 第一灯管 134 以及第二灯管 136， 其中， 第一灯管 134以及第二灯管 136是为直径 2.4mm的照明灯管。第一灯管 134以及第二灯管 136是被反射罩 1 32 所包覆。第一灯管 134至导光板 120的连结侧边 122的垂直距离是大 于第二灯管 136至导光板 120的连结侧边 122的垂直距离。 反射罩 132是由多段曲面连结在一起而组成， 是用以将第一灯管 134以及第 二灯管 136所发出的光线反射至导光板 120中。
仍请参阅图 4， 在本实施例中， 反射罩 132 是依序由椭圆曲面 1301、 第一圆弧曲面 1302、 第二圆弧曲面 1303、 第三圆弧曲面 1304 以及平面 1305连结而组成， 其中， 椭圆曲面 1301以及平面 1305是 连接于导光板 120的连结侧边 122。 如图 4所示， 第一灯管 134是位 于第一圆弧曲面 1302 的内， 而第二灯管 136 是位于第三圆弧曲面 1 304的内。 在本实施例中， 值得注意的是反射罩 132的第一圆弧曲面 1302、 第二圆弧曲面 1303 以及第三圆弧曲面 1304更是由多个微圆弧曲面 (未显示)所组成， 以更加增进来自第一灯管 134以及第二灯管 136的 光线反射效果， 同时， 采用椭圆曲面 1301的目的也是为了增强光线 反射效果。本发明的反射罩 132是由不锈钢材料 (SUS304)所制成， 因 此可以轻易地被加工或成形如上所详述的结构。因此，采用如上所详 述的反射罩 132的构造， 可使导光板 120中的照明亮度不会降低， 再 搭配第一灯管 134以及第二灯管 136的相对位置关系及设置方式，可 使照明灯组 130的厚度以及导光板 120的厚度 t3减小。
请参阅图 5， d C2分别表示第一灯管 134以及第二灯管 136的 圆心位置， Ψ ,、 Ψ 2分别表示第一灯管 134以及第二灯管 136的直径， 且 Ψ , = v 2 = 2.4mm， 则以下为经过实验量测与计算所得出在背光模 块 100中， 各组件间的相对位置关系：
C二 2.86~2.88匪；
b= 1.0~1.2mm;
A, = 2.7 2.75讓；
A2 = 0.9卜 0.95議；
A3= 1.0~ 1.5mm;
至于 t3则为 4mm， 远比以往的 tl(8mm)、 t2(6mm)小， 且经过实 验量测， 导光板 120中的照明亮度并不会减小， 因此可知采用本发明 的照明灯组 130确实可使导光板 120薄型化，进而有效地使液晶显示 装置薄型化。
本发明的设计是为使背光模块薄型化， 而达到薄型化的目的， 且 在不影响背光模块的光学辉度的情况下，去除以往照明灯组中二灯管 上下并排的缺点， 而改采二灯管斜式排列的方式， 同时须精确求得各 组件间的相对位置关系与尺寸距离，方可获得薄型化并兼具高辉度的 液晶显示装置产品。 虽然本发明已以较佳实施例揭示于上， 但其并非用以限定本发 明， 任何熟悉本领域技术者， 在不脱离本发明的构思和范围内， 应 可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求 范围所界定的为准。

Claims

1. 一种背光模块， 适用于液晶显示装置中， 包括：
一玻璃面板；
一导光板， 是设置于该玻璃面板的下方， 并且具有一连结侧边； 以及 '
一照明灯组， 是设置于该导光板的该连结侧边， 并且具有一反射 罩、一第一灯管以及一第二灯管， 该第一灯管以及该第二灯管是被该 反射罩所包覆， 其中， 该第一灯管至该导光板的该连结侧边的垂直距 离是大于该第二灯管至该导光板的该连结侧边的垂直距离，以及该反 射罩是由多段曲面连结在一起而组成，是用以将该第一灯管以及该第 二灯管的光线反射至该导光板中， 因此， 该导光板以及该照明灯组具 有薄型化的厚度。
2.如权利要求 1所述的背光模块， 其中， 该反射罩是依序由一椭 圆曲面、 一第一圆弧曲面、 一第二圆弧曲面、一第三圆弧曲面以及一 平面连结而组成。
3.如权利要求 2所述的背光模块， 其中， 该椭圆曲面以及该平面 是连接于该导光板的该连结侧边， 并且该第一圆弧曲面、该第二圆弧 曲面以及该第三圆弧曲面更是由多个微圆弧曲面所组成。
4.如权利要求 2所述的背光模块， 其中， 该第一灯管是位于该第 一圆弧曲面内， 该第二灯管是位于该第三圆弧曲面内。
5. 如权利要求 1 所述的背光模块， 其中， 该反射罩是由一不锈 钢材料所制成。
6. 如权利要求 1 所述的背光模块， 还包括： 设置于该导光板的 下方光学膜片、设置于该玻璃面板上方的扩散片、 以及设置于该扩散 片上方的增光片。
7. 如权利要求 1 所述的背光模块， 其中， 该导光板是由丙烯材 料所制成。
8. 一种背光模块， 适用于液晶显示装置中， 包括：
一玻璃面板；
一导光板， 设置于该玻璃面板的下方， 并且具有一连结侧边； 以 及
至少一照明灯组， 设置于该导光板的该连结侧边， 该照明灯组包 含有至少一灯管以及一反射罩， 该反射罩包覆于该灯管外侧； 其中， 该反射罩是由多段曲面连结而成，以使该灯管的光线反射至该导光板 中。
9. 如权利要求 8 所述的背光模块， 其中， 该反射罩是依序由一 椭圆曲面、 一第一圆弧曲面、 一第二圆弧曲面、 一第三圆弧曲面以及 一平面连结而组成，该椭圆曲面以及该平面是连接于该导光板的该连 结侧边。
10. 如权利要求 9所述的背光模块， 其中， 该照明灯组还包含： 有 设于该第一圆弧曲面内的一第一灯管、以及设于该第三圆弧曲面内的 一第二灯管。
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