TW201405217A - 背光模組 - Google Patents
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Abstract
本發明係有關於一種背光模組，其包括背板、光學膜片、發光單元與支撐柱。光學膜片位於背板的上方，發光單元佈設於背板上且位於背板與光學膜片之間，發光單元形成中心對稱圖形，支撐柱位於中心對稱圖形的中心。其中，支撐柱包括頂部、底部與側部，頂部位於光學膜片的下方，底部連接背板，側部夾於頂部與底部之間。側部環繞有側面，其中，發光單元位於側面底邊的中垂線上。本發明消除了支撐柱在背光模組中形成的陰影，且降低了生產成本。
Description
本發明是有關於一種背光模組，且特別是有關於一種直下式背光模組。
現有之液晶顯示技術一般被應用於筆記型電腦、行動電話、數位相機、數位攝影機、個人數位助理（personal digital assistant，PDA）等可攜式的電子產品中。除了這些較小型的可攜式電子產品之外，近來大尺寸的液晶面板製造技術也日漸成熟。例如，桌上型液晶顯示器已經取代了陰極射線管（cathode ray tube，CRT，又稱「映像管」）顯示器。在電視產品方面，液晶電視也以其體積輕巧、畫面清晰的優勢取代了傳統映像管電視。液晶面板為此領域中最關鍵的顯示元件，然而其本身並不發光，需要藉由背光源才得以顯示圖像。現今已存在許多背光源技術，而且在20英吋以上的大尺寸液晶顯示產品中，經常採用直下式背光模組作為液晶面板的背光源。
直下式背光模組具有性價比高、光學穩定性佳等優點。並且由於近年發光二極體（light emitting diode，LED）的長足發展，直下式背光模組之中使用的發光單元，已經普遍由冷陰極螢光燈管（cold cathode fluorescent tube，CCFL）改為發光二極體。其中，直下式背光模組的基本架構包含設置於背光模組底部的背板、設置於背板上的發光二極體、設置於背光模組頂部的光學膜片（例如擴散板、擴散片、棱鏡片等）以及設置於背板與光學膜片之間的支撐柱。支撐柱的作用是為發光二極體提供一定高度的混光空間，從而獲得出光均勻的面光源。
在習知技術中，直下式背光模組的支撐柱習慣採用白色塑膠材質和圓錐狀的結構，請參照圖1，圖1所繪示為習知技術之發光單元與支撐柱的光學原理示意圖。白色圓錐狀結構的支撐柱120，會因為遮擋住發光單元110的部分光線111而產生陰影112，如此一來將嚴重影響光學均勻性以及液晶面板的視覺效果。目前解決支撐柱所導致的陰影的常用方法，是通過增加光學膜片（例如擴散板、擴散片、棱鏡片等）的數量來淡化陰影對於影像造成的影響。這種方法存在以下缺點：
第一、增加光學膜片的數量，使背光模組的成本升高；
第二、增加光學膜片的數量，降低了背光模組整體亮度。
由此觀之，現有液晶顯示器與電視的市場，急需研製出一種不僅能消除暗影、而且成本較低的背光模組。
直下式背光模組具有性價比高、光學穩定性佳等優點。並且由於近年發光二極體（light emitting diode，LED）的長足發展，直下式背光模組之中使用的發光單元，已經普遍由冷陰極螢光燈管（cold cathode fluorescent tube，CCFL）改為發光二極體。其中，直下式背光模組的基本架構包含設置於背光模組底部的背板、設置於背板上的發光二極體、設置於背光模組頂部的光學膜片（例如擴散板、擴散片、棱鏡片等）以及設置於背板與光學膜片之間的支撐柱。支撐柱的作用是為發光二極體提供一定高度的混光空間，從而獲得出光均勻的面光源。
在習知技術中，直下式背光模組的支撐柱習慣採用白色塑膠材質和圓錐狀的結構，請參照圖1，圖1所繪示為習知技術之發光單元與支撐柱的光學原理示意圖。白色圓錐狀結構的支撐柱120，會因為遮擋住發光單元110的部分光線111而產生陰影112，如此一來將嚴重影響光學均勻性以及液晶面板的視覺效果。目前解決支撐柱所導致的陰影的常用方法，是通過增加光學膜片（例如擴散板、擴散片、棱鏡片等）的數量來淡化陰影對於影像造成的影響。這種方法存在以下缺點：
第一、增加光學膜片的數量，使背光模組的成本升高；
第二、增加光學膜片的數量，降低了背光模組整體亮度。
由此觀之，現有液晶顯示器與電視的市場，急需研製出一種不僅能消除暗影、而且成本較低的背光模組。
有鑑於此，本發明的目的在提出一種背光模組，以期使能消除支撐柱所導致的陰影，並降低生產成本。
為達到上述目的，本發明提出一種背光模組，其包括背板、光學膜片、發光單元與支撐柱。光學膜片位於背板的上方，發光單元佈設於背板上且位於背板與光學膜片之間，發光單元形成中心對稱圖形，支撐柱位於中心對稱圖形的中心。其中，支撐柱包括頂部、底部與側部，頂部位於光學膜片的下方，底部連接背板，側部夾於頂部與底部之間。側部環繞有側面，其中，發光單元位於側面底邊的中垂線上。
在本發明一實施例中，所述背光模組的支撐柱包括透明材料。
在本發明一實施例中，所述支撐柱的透明材料的透光率等於或大於50%。
在本發明一實施例中，所述支撐柱的透明材料選自聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate，PMMA）、聚碳酸酯（polycarbonate，PC）、尼龍（polyamide，PA）、聚丙烯（polypropylene，PP）、聚苯乙烯（polystyrene，PS）與玻璃等其中之任一或其組合。
在本發明一實施例中，所述支撐柱的頂部具有球冠，球冠與側部之間為平滑過渡連接。
在本發明一實施例中，所述支撐柱的底部具有卡勾，背板穿設有定位孔，卡勾穿過定位孔且卡固於定位孔的周緣。
在本發明一實施例中，所述支撐柱的底部還具有擋板，定位孔的周緣還延伸有對應於擋板的擋孔，擋板與擋孔互相匹配嵌合。
在本發明一實施例中，所述擋板的頂端連接支撐柱的側部，擋板的底端連接卡勾。
在本發明一實施例中，所述擋板與卡勾在投影面上呈現交叉狀。
在本發明一實施例中，所述支撐柱的底部還具有底盤，卡勾位於底盤的下方，底盤抵於背板的上方。
本發明所提出的一種背光模組，其利用背光模組的發光單元形成中心對稱圖形分佈，支撐柱採用透明材料並位於中心對稱圖形的中心，且發光單元分別位於支撐柱的側面底邊的中垂線上，使發光單元所產生的光線可更加有效率的穿透支撐柱，消除或減少了支撐柱在背光模組中形成的陰影，且相對降低了生產成本。
為讓本發明之目的、特徵和優點能使該領域具有通常知識者更易理解，下文舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
請同時參照圖2至圖6，圖2所繪示為本發明一較佳實施例之背光模組的剖面示意圖，圖3所繪示為本發明一較佳實施例之背光模組的另一角度的剖面示意圖，圖4所繪示為本發明一較佳實施例之背光模組的局部下視圖，圖5所繪示為本發明一較佳實施例之支撐柱的局部示意圖，圖6所繪示為本發明一較佳實施例之中心對稱圖形的上視圖。其中，圖2係以圖4所示之A-A區域之剖面為例，圖3係以圖4所示之B-B區域之剖面為例。
背光模組200包括發光單元210、支撐柱220、背板230與光學膜片240。光學膜片240位於背板230的上方，發光單元210佈設於背板230上且位於背板230與光學膜片240之間。其中，發光單元210為發光二極體，但不限於此。發光單元210形成中心對稱圖形，支撐柱220位於中心對稱圖形的中心，如圖6所示，在本實施例中，發光單元210為四個一組並排列成正方形，發光單元210位於正方形的四個角點且兩兩各形成一條對角線，所述中心對稱圖形的中心即為所述對角線的相交點，支撐柱220配置於所述中心。更進一步地，支撐柱220包括頂部221、底部222與側部223，頂部221位於光學膜片240的下方並抵接光學膜片240，底部222連接背板230，側部223夾於頂部221與底部222之間。側部223環繞有四個側面2231，因此側部223為棱柱狀，發光單元210位於側面2231底邊的中垂線上。
較佳地，支撐柱220採用透明材料，且透明材料的透光率大體上等於或大於50%。所述透明材料可選自聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚碳酸酯（PC）、尼龍（PA）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）與玻璃等其中之任一或其組合。
請再同時參考圖9，圖9所繪示為本發明一較佳實施例之發光單元與支撐柱的光學原理示意圖。支撐柱220採用上述材質，再配合各側面2231分別相應且面對發光單元210的結構設計，因此有利於光線的穿透，從而消除或減少支撐柱220所造成的陰影。
所述支撐柱220的頂部221具有球冠2211，如圖5所示，球冠2211與側部223的各側面2231之間為平滑過渡連接，換言之，側面2231與球冠2211之間的連接段具有漸進式的曲率變化。
所述支撐柱220的底部具有卡勾2221、擋板2222與底盤2223。擋板2222的頂端連接底盤2223，底盤2223連接支撐柱220的側部223，擋板2222的底端連接卡勾2221，擋板2222與卡勾2221在投影面上呈現交叉狀，如圖4所示。所述背板230穿設有定位孔231，卡勾2221與定位孔231互相對應，定位孔231的周緣還延伸有對應於擋板2222的擋孔232。卡勾2221可穿過定位孔231且卡固於定位孔231的周緣，同時底盤2223抵於背板230的上方，如此一來，卡勾2221與底板2223互相配合，可將支撐柱220固定於所述中心對稱圖形的中心。另外，擋板2222與擋孔232互相匹配嵌合，可防止支撐柱220旋轉，以便使側面2231可固定地面對發光單元210。
請再參照圖7，圖7所繪示為本發明另一較佳實施例之中心對稱圖形的上視圖。發光單元210A為六個一組而組成六角形態樣的中心對稱圖形，支撐柱220A位於中心且為六棱柱或棱台結構，支撐柱220A具有六側面2231A，每一側面2231A分別面對每一發光單元210A。
請再參照圖8，圖8所繪示為本發明再一較佳實施例之中心對稱圖形的上視圖。發光單元210B為四個一組而組成平行四邊形態樣的中心對稱圖形，支撐柱220B位於中心且為四棱柱或棱台結構，支撐柱220B具有四側面2231B，每一側面2231B分別面對每一發光單元210B。
綜上所述，本發明為一種背光模組，其利用背光模組的發光單元形成中心對稱圖形分佈，支撐柱採用透明材料並位於中心對稱圖形的中心，且發光單元分別位於支撐柱的側面底邊的中垂線上，使發光單元所產生的光線可更加有效率的穿透支撐柱，消除了支撐柱在背光模組中形成的陰影，且相對降低了生產成本。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用於限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
110．．．發光單元
111．．．光線
112．．．陰影
120．．．支撐柱
200．．．背光模組
210、210A、210B．．．發光單元
211．．．光線
220、220A、220B．．．支撐柱
221．．．頂部
2211．．．球冠
222．．．底部
2221．．．卡勾
2222．．．擋板
2223．．．底盤
223．．．側部
2231、2231A、2231B．．．側面
230．．．背板
231．．．定位孔
232．．．擋孔
240．．．光學膜片
圖1所繪示為習知技術之發光單元與支撐柱的光學原理示意圖。
圖2所繪示為本發明一較佳實施例之背光模組的剖面示意圖。
圖3所繪示為本發明一較佳實施例之背光模組的另一角度的剖面示意圖。
圖4所繪示為本發明一較佳實施例之背光模組的局部下視圖。
圖5所繪示為本發明一較佳實施例之支撐柱的局部示意圖。
圖6所繪示為本發明一較佳實施例之中心對稱圖形的上視圖。
圖7所繪示為本發明另一較佳實施例之中心對稱圖形的上視圖。
圖8所繪示為本發明再一較佳實施例之中心對稱圖形的上視圖。
圖9所繪示為本發明一較佳實施例之發光單元與支撐柱的光學原理示意圖。
200．．．背光模組
210．．．發光單元
220．．．支撐柱
221．．．頂部
222．．．底部
2221．．．卡勾
2222．．．擋板
2223．．．底盤
223．．．側部
230．．．背板
231．．．定位孔
240．．．光學膜片
Claims (10)
- 一種背光模組，包括：
一背板；
一光學膜片，位於該背板的上方；
一發光單元，佈設於該背板上且位於該背板與該光學膜片之間，該發光單元形成一中心對稱圖形；以及
一支撐柱，位於該中心對稱圖形的中心，其中，該支撐柱包括：
一頂部，位於該光學膜片的下方；
一底部，連接該背板；
一側部，夾於該頂部與該底部之間，該側部環繞有一側面，其中，該發光單元位於該側面底邊的中垂線上。 - 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中，該支撐柱包括一透明材料。
- 如申請專利範圍第2項所述之背光模組，其中，該透明材料的透光率等於或大於50%。
- 如申請專利範圍第2項所述之背光模組，其中，該透明材料選自聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、尼龍、聚丙烯、聚苯乙烯與玻璃等其中之任一或其組合。
- 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中，該支撐柱的該頂部具有一球冠，該球冠與該側部之間為平滑過渡連接。
- 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中，該支撐柱的該底部具有一卡勾，該背板穿設有一定位孔，該卡勾穿過該定位孔且卡固於該定位孔的周緣。
- 如申請專利範圍第6項所述之背光模組，其中，該支撐柱的該底部還具有一擋板，該定位孔的周緣還延伸有一對應於該擋板的擋孔，該擋板與該擋孔互相匹配嵌合。
- 如申請專利範圍第7項所述之背光模組，其中，該擋板的頂端連接該支撐柱的該側部，該擋板的底端連接該卡勾。
- 如申請專利範圍第7項所述之背光模組，其中，該擋板與該卡勾在投影面上呈現交叉狀。
- 如申請專利範圍第6項所述之背光模組，其中，該支撐柱的該底部還具有一底盤，該卡勾位於該底盤的下方，該底盤抵於該背板的上方。
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