TW201007278A - Backlight module - Google Patents

Description

201007278 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明疋有關於種液晶顯示裝置（liquid cryStai display, LCD )，且特別是有關於一種液晶顯示裝置之背光模組 (backlight module ) ° 【先前技術】 隨著平面顯示技術的進步加上平面顯示裝置具有重量 輕、體積小及省電等優點，平面顯示裝置已愈來愈普及。常見 ❹的平面顯示裝置有液晶顯示裝置、電漿顯示裝置（plasma display panel, PDP)、有機發光二極體顯示裝置（〇rganiclight emitting diode display，OLED display)以及電泳顯示裝置 (electrophoretic display, EPD )等，其中又以液晶顯示裝置的 普及率最高。 液晶顯示裝置包括液晶顯示面板（LCD panel)與背光模 組’其中背光模組是用以提供面光源至液晶顯示面板。一般而 吕’背光模組依其入光方式可分成直下式（direct type)背光 ❹ 模組及側邊入光式（sidelight type)背光模組。圖1是習知一 種直下式背光模組的剖面示意圖。請參照圖1，習知背光模組 100包括光源單元11〇、擴散板（出池似plate) 120以及擴散 膜（diffuser film) 130，其中光源單元11〇包括基板112以及 配置於基板112上的多個發光二極體（light emitting diode, LED) 114。發光二極體114是用以提供光線115至擴散板120 的入光面122,擴散板12〇用以將光線丨15轉換成面光源117, 而擴散膜130是配置於擴散板12〇的出光面124上方，以將面 光源117均勻化。 在習知技術中，光源單元110與擴散板120之間需有足夠 201007278 的空間供光線115混光’若光源單元110與擴散板120之間的 距離H1過短，則容易導致面光源117出現明顯的亮暗紋（li耽 mum)。然而，由於液晶顯示裝置朝向薄型化的趨勢發展，為 了使背光模組100的厚度變薄，光源單元11〇與擴散板12〇 ^ 間的距離H1必須縮減。因此，在習知技術中，擴散板12〇的 入光面122上設有多個擴散網點（dotpattern) 126，以避免因 光源單元110與擴散板120之間的距離H1縮減而導致面光源 117出現明顯的亮暗紋。另外，利用擴散網點的方式來解決減少 ° 屍光空間以達到薄型化的功效仍有極限。 但疋，在擴散板120上設置擴散網點ΐ2ό將使光源單元 110與擴散板120的對位不易，導致背光模組的生產效率 變差。此外，若擴散板120與光源單元n〇的對位不準，面光 源117仍容易出現明顯的亮暗紋。 【發明内容】 本發明提供一種背光模組，以提供均勻性良好的面光源。 為達上述優點，本發明提出一種背光模組，其包括光源單 © 元、第一光學板以及第二光學板’其中第一光學板是配置於光 源單元上方，且第二光學板是配置於第一光學板上方。此外， 第一光學板之第一表面形成有呈陣列排列的多個角錐型態的 第光擴散結構’且每一第一光擴散結構的一底面之其中一邊 疋垂直於第一方向。另外，第二光學板之第二表面形成有呈陣 列排列的多個角錐型態的第二光擴散結構，且每一第二光擴散 結構是的一底面之其中一邊是垂直於第二方向，其中第一方向 與第二方向之間存有一夾角。 在本發明之一實施例中，上述之第一表面為第一光學板的 '出光面’而第二表面為第二光學板的一出光面。 201007278 與第-光學板的出第一光學板的一入光面是 光學板的出光面相對，且第=光學板的一入光面是與第二 霧面、抛响娜增板的入光面為 在本發明之一實施例中，上述之第一光擴散社槿& =r_或是凹陷於第=第面的 的角錐开 凸出於第二表面的角椎體或是凹陷於第二表面 Ο 擴二t:::例中’上述之第-光擴散結構與^ ㈣翻之一實施财，上述ϋ擴散結構與第二光 擴政、.，吉構為四角錐結構。 在本發明之一實施例中，上述之第一方向與第二方向之間 的夾角是介於丨〇度與80度之間。 在本發明之一實施例中，上述之第一方向與第二方向之間 的夾角為45度。 在本發明之一實施例中，上述之第一光擴散結構是緊鄰排 列於第〜表面。 在本發明之一實施例中，上述之第一光擴散結構是間隔排 列於第一表面。 在本發明之一實施例中，上述之第二光擴散結構是緊鄰排 列於第二表面。 在本發明之一實施例中，上述之第二光擴散結構是間隔排 列於第二表面。 在本發明之一實施例中，上述之光源單元包括呈陣列排列 的多個發光二極體。 201007278 在本發明之-實施财，上敎㈣模包 板，配置於第二光學板上方。 —為達上述優點’本發㈣提出—猶絲組，其包括光源 率兀以及光學板m學板是配置於紐單元上方。光學板 具有相對的-人光面與-出光面’且人光面是面向光源單元。 入光面形成有呈陣列排列的多個角錐型態的第— Ο ❹ 構，且每-第-光擴散結構的—底面之其中—邊是垂直於一、^ -方向。出光面形成有呈陣列排列的多個角錐型態二: 散結構，且每一第二光擴散結構的一底面 二^擴 -第二方向，其中第一方向與第二方向之間存有―邊失疋角垂直於 在本發明之-實施例中，上述之第—光擴散結 入光面的角椎體或是凹陷於入光面的角錐形凹穴，而第=出於 散結構為凸出於出光面的角椎體或是凹陷於出光〜光擴 凹穴。 的角錐形 在本發明之一實施例中，上述之第—光擴散結構邀 擴散結構的形狀相同。 、卑一光 在本發明之一實施例中，上述之第—光擴散結構邀 擴散結構為四角錐結構。 、*一光 在本發明之一實施例中，上述之第一方向與第二方 的夾角是介於10度與80度之間。 °之間 在本發明之一實施例中，上述之第—方向斑第二 的夾角為45度。 ”—万向之間 在本發明之一實施例中，上述之第—光擴散結構是緊鄰 列於入光面。 ’ 在本發明之一實施例中，上述之第—光擴散結構 列於入光面。 搞排 201007278 之一實施例中，上述之第二光擴散結構是緊鄰排 之一實施例中，上述之第二光擴散結構是間隔排 的多體實施例中’上述之光源單元包括呈陣列排列

板，明之一實施例中’上述之背光模組更包括一擴散 板’配置於絲板之出光面上方。 職 以及光模組中，因第—光學板的第—光擴散結構 供的的第二光擴散結構能有效地對光源單元所提 匀性。中认行刀光’所以能提高背光模組所提供之面光源的均 入#而μ在本發明之另一背光模組令，因形成於光學板之 # , 光擴散結構以及形成於光學板之出光面的第二 能有效地對光源單元所提供的光線進行分光所以 月匕同貪光模組所提供之面光源的均勻性。

在本發明 列於出光面。 在本發明 列於出光面。 ^讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易 文特舉較佳實施例，並配合所附圖式’作詳細說明如下。 【實施方式】 區，2是本發明—實施例之—種背絲組的剖面示意圖，而 疋圖2中第—光學板與第二光學板的局部立體示意圖。請 二"、、圖2與圖3 ’本實施例之背光模組200包括光源單元21〇、 —光學板220以及第二光學板23〇，其中第一光學板挪 ^於光源單元21G上方，而第二光學板现是配置於第一光 :板220上方。此外，第—光學板22〇之一第一表面222形成 有呈陣列排列的多個角錐型態的第—光擴散結構似，且每一 第一光擴散結構224的底面之其中一邊225是垂直於第一方向 201007278 D卜另外，第二光學板23〇之一第二表面议形成有 排列的多個角錐型態的第二光擴散結構234，且每一 散結構234是的一底面之其中一邊235是垂直於第二方 D2,其中第一方向D1與第二方向D2之間存有夹角θ了向 ❹ ❹ 上述之背光模組200中，第二光學板23〇上方可設 板240,而擴散板240上方亦可設置光學膜（未繪示此外， 光源單元210例如包括基板212以及呈陣列排列於基板μ〗上 的多個發光二極體214，其中發光二極體214是用以提 215至第-光學板220。另夕卜，上述之第一表面222例^為第 一光學板220的出光面，而上述之第二表面232例如為第二 學板230的出光面。第一光學板的22〇 一入光面226是與第一 光學板220的出光面（即第一表面222)相對，第二光學板 的一入光面236是與第二光學板230的出光面（即第二表面 232)相對。在第一表面222與第二表面232皆為出光面的實 施例中，且第一光學板220與第二光學板23〇的入光面226、 236可為霧面、拋光面或是設有微結構（如細條紋）。 承上述，第一光擴散結構224例如為凸出於第一表面222 的角椎體’而第·一光擴散結構234例如為凸出於第二表面232 的角椎體。第一光擴散結構224與第二光擴散結構234的形狀 相同，具體而吕，第一光擴散結構224與第二光擴散結構234 結構相同，例如皆為四角錐結構。此外，第一方向D1與第二 方向D2之間的夾角Θ例如是介於10度與8〇度之間，換言之， 第一光擴散結構224與第二光擴散結構234擺設的方位 (orientation)不同。在一較佳實施例中，第一方向D1與第二 方向D2之間的夾角0為45度。、 圖4是第一光擴散結構與第二光擴散結構之分光方向的 201007278 示意圖。請參照圖2至圖4，在本實施例中，由於入射第一光 學板220的光線215會從第一光擴散結構224的每一斜面227 出射’所以第一光擴散結構224可有效地使光線215分光。此 外’由於入射第二光學板22〇的光線215會從第二光擴散結構 234的每一斜面237出射，所以第二光擴散結構234可有效地 使光線215分光。另外，由於第一光擴散結構224與第二光擴 散結構234的擺設方位不同，所以第一光擴散結構224與第二 光擴散結構234的分光方向不同，如此能進一步提升分光效 Ο 果。因此’相較於習知技術，本實施例之背光模組200可提供 均勻性較佳的面光源。此外，由於第一光學板220與第二光學 板230能提供良好的分光效果，所以光源單元210與第一光學 板220之間的距離H2能縮減，如此可降低本實施例之背光模 組200的厚度。另外，本實施例之背光模組2〇〇在組裝時，光 源單元210、第一光學板220與第二光學板230之間不需精準 的對位，所以能提升生產效率，進而本實施例之背光模組200 的降低生產成本。 0 值得一提的是，在本實施例之背光模組200中，即使適度 減少發光二極體214之數量，仍可避免背光模組200所提供的 面光源出現明顯的亮暗紋。此外，雖然在本實施例中第一光擴 散結構224與第二光擴散結構234的形狀相同，但在其他實施 例中，第一光擴散結構224與第二光擴散結構234的形狀可不 相同。另外，如圖5所示，第一光擴散結構224亦可間隔排列 於第一光學板220的第一表面222 ’第二光擴散結構234亦可 間隔排列於第二光學板230的第二表面232。 圖6是本發明另一實施例之一種背光模組的剖面示意 圖。請參照圖6，本實施例之背光模組200’與圖2之背光模組 11 201007278 200相似，其差別處在於第—光擴散結構224、224,以及第二 光擴政結構234、234。具體而言，背光模組2〇〇，的第一光學 板220’的第-表面222,上的第—光擴散結構似，為凹陷於第 一表面222’的角錐形凹穴。背光模組2〇〇，的第二光學板23〇, 的第二表面232’上的第二光擴散結構234，為凹陷於第二表面 232’的角錐形凹穴。 換言之，在本發明中，第—光學板上的角錐型態的第一光 擴散結構可為凸出於第一表面的角椎體或是凹陷於第一表面 ❹的角錐㈣穴’而第二光學板上的角錐型態的第二光擴散結構 可為凸出於第二表面的角椎體或是凹陷於第二表面的角錐形 凹穴。 圖7是本發明另一實施例之一種背光模組的剖面示意 圖，圖8A是圖7中光學板的局部仰視圖，而圖8B是圖7中 光學板的局部俯視圖。請參照圖7、圖8A與圖8B，本實施例 之背光模組300包括光源單元31〇以及光學板32〇，其中光學 板320是配置於光源單元31〇上方。光學板32〇具有相對的一 ❹ 入光面322與一出光面324，且入光面322是面向光源單元 310。入光面322形成有呈陣列排列的多個角錐型態的第一光 擴散結構326，且每一第一光擴散結構326的一底面之其中一 邊327是垂直於第一方向D1。出光面324形成有呈陣列排列 的多個角錐型態的第二光擴散結構328，且每一第二光擴散結 構328的一底面之其中一邊329是垂直於第二方向D2，其中 第一方向D1與第二方向D2之間存有一夾角0。 上述之背光模組300中’光學板320上方可設置一擴散板 330 ’而擴散板330上方亦可設置光學膜（未繪示）。此外， 光源單元310例如包括基板312以及呈陣列排列於基板312上 12 201007278 的多個發光二極體314 ’其中發光二極體314是用以提供光線 315至光學板320。另外，第一光擴散結構326例如是與圖3 之第一光擴散結構224相同，而第二光擴散結構328例如是與 圖3之第二光擴散結構234相同。換言之，第一光擴散結構 326與第二光擴散結構328的形狀相同（皆為四角錐結構）。 第一光擴散結構326是緊鄰排列於入光面322，而第二光擴散 結構328是緊鄰排列於第二表面324。 承上述，第一方向D1與第二方向D2之間的夾角6>例如 ❹疋介於10度與80度之間，換言之，第一光擴散結構326與第 二光擴散結構328擺設的方位不同。在一較佳實施例中，第一 方向D1與第二方向D2之間的夾角^為45度。 本實施例之背光模組300的優點與圖2之背光模組200的 優點相似，在此不再重述。此外，在本實施例中，第一光擴散 結構326與第二光擴散結構328的形狀亦可不相同。第一光擴 散結構326亦可間隔排列於入光面322,而第二光擴散結構328 亦可間隔排列於出光面324。 ❹ 圖9是本發明另一實施例之一種背光模組的剖面示意 圖。凊參照圖9，本實施例之背光模組300,與圖7之背光模組 3〇〇相似，其差別處在於第一光擴散結構326、326，以及第二 光擴散結構328、328’。具體而言，背光模組3〇〇，的光學板32〇， 的入光面322’上的第—光擴散結構326,為凹陷於入光面322, 的角錐形凹穴。背光模組200,的光學板320,的出光面324,上 的第一光擴散結構328’為凹陷於出光面324,的角錐形凹穴。 姓換&之，在本發明中，光學板上的角錐型態的第一光擴散· 可為凸出於入光面的角椎體或是凹陷於入光面的角錐形 凹八’而光學板上的角錐型態的第二域散結構可為凸出於出 13 201007278 光面的角椎體或是凹陷於出光面的角錐形凹穴。 綜上所述，本發0狀背域組至少具有下列優點·· 1.本發明之背光模組中，因第—光擴散結構以及第二光 有效地對光源單元所提供的光線進行分光所以能提 ===提供之面光源的均勻性，且本發明之背光模組的

❹ 言生馳在㈣日林需精_靠，所以能提 门效率’以降低本發明之背光模組的生產成本。 量。3.本發明之背賴組亦可有效地減少發光二極體使用的數 發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定 發0;之精袖屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本 =蔓範1U視_之巾請專職_ 【圓式簡單說明】 圖1是習知一種直下式背光模組的剖面示意圖。 圖2是本發明—實施例之—種背光模_剖面示意圖。 圖3是圖2中第一光學板與第二光學板的局部立體示意 一圖4是第—光擴散結構與第二光擴散結 不意圖。 圖5是本發明另―實施例之第—光學板與第二光學 局部立體示意圖。 圖6=本發明另一實施例之一種背光模組的剖面示意圖。 圖7是本發明另一實施例之一種背光模組的剖面示意圖。 圖8Α是圖7中光學板的局部仰視圖。 201007278 圖8B是圖7中光學板的局部俯視圖。 圖9是本發明另一實施例之一種背光模組的剖面示意圖。 【主要元件符號說明】 100、200、200’、300、300,：背光模組 110、210、310 :光源單元 112、212、312 :基板 114、 214、314 :發光二極體 115、 215、315 :光線 〇 117:面光源 120、240、330 :擴散板 122、322、322,：入光面 124、324、324’ ：出光面 126 :擴散網點 130 :擴散膜 220、220’ ：第一光學板 222、222’ ：第一表面 0 224、、224’、326、326’ ：第一光擴散結構 225、235、327、329 :邊 226、236 :入光面 227、237 :斜面 230、230’ ：第二光學板 232、232’ ：第二表面 . 234、234’、328、328’ ：第二光擴散結構 320、320’ ：光學板 D1 :第一方向 D2 :第二方向 15 201007278 HI、H2 :距離 θ :夾角

Claims (1)

1. 201007278 十、申請專利範圍： 1. 一種背光模組，包括： 一光源單元； 一第一光學板，配置於該光源單元上方，該第一光學板之 一第一表面形成有呈陣列排列的多個角錐型態的第一光擴散 結構，且每一第一光擴散結構的一底面之其中一邊是垂直於一 第一方向；以及 一第二光學板，配置於該第一光學板上方，該第二光學板 〇 之一第二表面形成有呈陣列排列的多個角錐型態的第二光擴 散結構，且每一第二光擴散結構是的一底面之其中一邊是垂直 於一第二方向，其中該第一方向與該第二方向之間存有一夾 角。 2. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該第一表 面為該第一光學板的一出光面，該第二表面為該第二光學板的 一出光面。 3. 如申請專利範圍第2項所述之背光模組，其中該第一光 學板的一入光面是與該第一光學板的該出光面相對，該第二光 學板的一入光面是與該第二光學板的該出光面相對，且該第一 光學板與該第二光學板的該些入光面為霧面、拋光面或是設有 微結構。 4. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該些第一 光擴散結構為凸出於該第一表面的角椎體或是凹陷於該第一 表面的角錐形凹穴，而該些第二光擴散結構為凸出於該第二表 面的角椎體或是凹陷於該第二表面的角錐形凹穴。 5. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該些第一 光擴散結構與該些第二光擴散結構的形狀相同。 17 201007278 6. 如巾請專利範圍第5項所述之背光模組其中該些第一 光擴散結構與該些第二光擴散結構為四角錐結構。 7. 如申睛專利範圍第6項所述之背光模組，其中該第一方 向與該第一方向之間的該爽角是介於⑺度與⑽度之間。 8. 如申凊專利細第7項所述之背光模組，其中該第一方 向與該第二方向之間的該夾角為45度。 9·如申叫專利範圍第1項所述之背光模組其中該些第一 光擴散結構是緊鄰排列於該第一表面。 ° 10.如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該些第 一光擴散結構是間隔排列於該第一表面。 11. 如申請專利範圍第〗項所述之背光模組，其中該些第 二光擴散結構是緊鄰排列於該第二表面。 12. 如申請專利範圍第丨項所述之背光模組，其中該些第 二光擴散結構是間隔排列於該第二表面。 〇 13.如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該光源 單元包括呈陣列排列的多個發光二極體。 © 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，更包括一擴 散板’配置於該第二光學板上方。 15.—種背光模組，包括·· 一光源單元； 一光學板’配置於該光源單元上方’該光學板具有相對的 —入光面與一出光面’該入光面是面向該光源單元，該入光面 形成有呈陣列排列的多個角錐型態的第一光擴散結構，且每一 第一光擴散結構的一底面之其中一邊是垂直於一第一方向’該 出光面形成有呈陣列排列的多個角錐型態的第二光擴散結 構’且母一弟一光擴散結構的一底面之其中一邊是垂直於一第 18 201007278 二方該第二方向之間存有—失角。 結構為凸出於該入光面的角椎體或是凹陷2ϊ! 面的角錐形凹穴，而該虺第— 二凹陷於该入光 角椎體或是凹陷於該出光面的角錐形凹穴。 ^九面的 請專利範圍第15項所述之背光模組，其中該 -光擴餘構與該些帛二紐散結構_狀㈣。Μ- ❹ 18. 如申請專利範圍第17項所述之背光模組，其中該 -光擴散結構無㈣二絲散結構為四肖錐結構。 19. 如申請專利範圍第18項所述之背光模組’其中該第一 方向與該第二方向之間的該夾角是介於1()度盘8 。 20. 如申請專利範圍第19項所述之背光模组，^中該4第一 方向與該第二方向之間的該夾角為45度。 21. 如申請專利翻第15項所述之背光模組，其中該些 一光擴散結構是緊鄰排列於該入光面。 一 22. 如申請專利範圍第15項所述之背賴組，其中該 ❹ 一光擴散結構是間隔排列於該入光面。 — 23. 如申請專利範圍第15項所述之背光模組其中該 二光擴散結構是緊鄰排列於該出光面。 24. 如申請專利範圍第15項所述之背光模組，其中該些 二光擴散結構是間隔排列於該出光面。 25. 如申請專利範圍第15項所述之背光模組，其中該光源 單元包括呈陣列排列的多個發光二極體。 26·如申請專利範圍f 15項所述之背光模組，更包括一 散板，配置於該光學板之該出光面上方。 19