TWI281071B - Backlight module - Google Patents

Description

五、發明說明（1) 【發明所屬 本發明 高之直下式 【先前技術 由於液 於筆記本電 備。因為液 以實現顯示 直下式背光 L C D監視器至 眾所週 其出光均勻 彩對比度、 先前技 組成之光源 惟，採用發 光二極體之 分佈呈旋轉 求；且為匹 使得光源陣 發光二極體 因此， F1 orescent 陰極螢光燈； 之 技術領域】 Ϊ關於一種背光模組，尤指一種出井於 月光模組。 _出先均勻度較 晶顯示器具輕、蔆、 + 腦、行動+ $ f 耗电小等優點，廣泛庫用 晶心？二 位助理等現代化資；： 功;Γ:ί身不具發光特性，需提供背 :…光模組按結構分為側光式背光ί果紐 才果組二種。苴中， 、月先板組及 民液晶電視等領域。式q光模組主要應用在 Ϊ要ΐ:式ϋ模組需具有較高之出光亮度， 二层i 1預疋需求，從而提昇液晶顯示哭=g =屏免度效果及可視角度。 丁时之色 2之直下式为光模組一般- 光么i;i: 口！f面-側之散射面板。 呵，增加直下式背光模組之成本；其光強 配散=面f光均句度難以達到⑨晶顯示器之需 射面板，需採用複數發光二極體之設計， =積大、結構複雜且耗電量大，並且當某一 出見故障時會影響整體出光均勻度。 業界發展出採用冷陰極螢光燈（c〇;u Cath〇de Lamp ’ CCFL)作為光源之直下式背光模組。冷 卜目車父於其他光源技術具有輝度較高且發光效率 1281071 五、發明說明（2) 高、管徑細、壽命長等優點。、人 曰光燈管相似。最常用的放電燈的發光原理與 充惰性氣體如氬（Ar)、氪（κ :水？备氣，燈管内會填 管的前後兩端產生電場，燈之ϋ )等輔助啟動，由燈 且 δ 内的-7 激發氬原子，受激氬原子再 ，^笔場加速而 主要產生25 3· 7nm盥i85nm -縣=原子遊雔而放出輻射能， 中235.7 nm之輻射效率最:種紫外光⑽偏atl〇n)，其 光，實際中藉由=之:;發體後發 線，如偏紅或偏誌以饵人X ^ ^出不同色溫的光 ^偏監以付合不同顯示器之要求。 Φ 一種先前技術直下式皆也 a 山 卜式月先板組可麥閱於1999车in曰 專利第5,971，…號。請參閱第-圖直 I式月先杈組50為液晶顯示面板（圖未示）提供照明，兮 光模組50包括複數燈管44、以^ =月 亿、45 ‘ ，複數位於該u形燈管44、44‘、44‘‘及45、a ‘ 下之凹形反射體42、42‘、43、43‘、43‘‘、 43‘‘‘及反射 壁46。一擴散板47藉由反射壁46支撐與該背光模組5〇整合 於一體。一濾光片（Filter) 53位於該擴散板47之上。該複 數U /y 且笞與龟源相連接（圖未示）。為使該背光模組& 〇獲 得最大輪出光強度，該複數u形燈管之連接部份位於二相 鄰反射體之過渡區域（如U形燈管44位於反射體42及43之交 界處）。 惟’該先前技術直下式背光模組丨〇具有缺陷。請參閱 第二圖’係燈管光強分佈示意圖。相應於燈光照射至擴散 板47之X 2、X5、X8及XII區域較其他區域之光強度高；為

五、發明說明（3) 達到符合預定要 3 、 43‘、 43‘‘、 下式背光模組10 有鑑於此， 勾之直下式背光 【發明内容】 本發明之目 較為均勻之直下 本發明之直 板。該擴散板位 線。其中，該擴 經由該具有繞射 與先前技術 設置有繞射光柵 燈管出射光之光 均勻度。 f之出光均勻度，凹形反射體42、42‘及 3與U形燈管之設計較複雜，增加直 、、Ό構之複雜度。 ，供一種結構簡單且出射光之強度較為均 換組實為必要。 、、在於k供一種結構簡單且出射光之強度 式背光模組。 下式月光模組包括至少一燈管及一擴散 ;°亥：k I之上用於擴散從該燈管出射之光 散板上設置有繞射光柵，燈管發出之光線 光栅之擴散板轉換成均勻之面光源。 相比’本發明直下式背光模組之擴散板上 ’結構簡單易於生產，該繞射光柵可改變 強分佈’從而提昇直下式背光模組之出光 【實施方式] 叫茶閱第三圖，本發明直下式背光模組丨〇 〇包括框架 110、燈管120、圍繞燈管丨20之燈罩130及一具有繞射光柵 1 5 1之擴散板丨5 〇。該燈管丨2 〇及燈罩丨3 〇位於框架丨丨〇與擴 散板1 5 0所界定之區域内，繞射光柵丨5 1設置於該擴散板 1 5 0相對燈管1 2 〇 —側。燈管1 2 0發出之光線與燈罩1 3 0反射 之光線經由擴散板1 5 0後轉換成均勻之面光源。 該燈管1 2 0可為冷陰極螢光燈。

第7頁 1281071 、發明說明（4) 該燈罩1 3 〇之作用在於部份包圍燈管丨2 〇，反射燈管 1 2 0發出光源，盡量將光源送至擴散板丨5 〇上。 該框架11 〇用於收容燈管丨2 〇與燈罩丨3 〇。為防止光線 自框架1 1 Q折射出去，吸收遊離於框架丨丨〇上的漫射光，框 采110之内表面111形成黑版（Black Printing)。 請參閱第四圖，係第三圖之繞射光柵1 5 1在擴散板1 5 0 _ 上之分佈圖。該繞射光栅1 5 1係間隔設置於該擴散板1 5 0 上’該繞射光柵1 5 1之每一連續部份與燈管1 2 0相對應，即 1 先前技術所述之光強較強之X 2、X 5、X 8及X 1 1區域’由於 燈管1 2 0直接照射之擴散板1 5 〇的區域較其他區域光線強度 高，因此在光強較強的區域設置繞射光柵1 5 1可降低明暗 區域之間的差距’從而提高擴散板15 〇的出光均勻度。 請一併參閱第五圖，係該繞射光栅1 5 1部份放大圖及 其對燈管1 2 0出射光之衍射效應示意圖。該繞射光柵1 5 1係 一透射式繞射光拇’其直接设置於该擴散板1 5 Q上。該繞 射光柵之光柵間距a為1 0 V m〜3 0 # m ’光栅狹缝開口為b為

1 βπι〜10//m ’燈管之出射光經過該一纟見射光拇單元 時，由於光衍射效應’其光強分佈具如下特點：除了中心 之第0階光強外，於中心之第〇階光強兩側還有土 1階、± 2階 (圖未示）、土 3階（圖未示）......土 η階（圖未示）之光強分佈， 即該出射光線之光強分佈區域沿橫向朝左右擴展。該擴散 板1 5 0採用透明之壓電材料製成，該透明壓電材料可為透 明壓電陶竟成聚偏氟乙坤（P〇lyvinylidene FiU0ride， PVDF)。該繞射光栅1 51與一外部控制電路相連接（圖未

1281071 、發明說明（5) 示）。由於1電材料本身機械 加於壓電材料產生電場就會使;^雷：/作用，外部電麼 該透明壓電材料受外 電材料產生機械形變。當 偶極矩會被拉長，該透;路所加之電場作用時，其電 繞射光柵151將會隨著外加 曰场方向伸長。該 外加電麼越大，光栅間距亦會越大大小Λ改‘曼光柵間距， 高，從而可根據實際需要控制 強度亦會越 1 50之光強度與均勻度。 1大小控制經過擴散板 請—併參閱第六圖，工作時，严 份光線直接入射至擴散板15。，1餘Ί : f光線’部 同樣入射至擴散板150。該繞射光=151•將H罩13〇反射後 光線擴散後入射至擴散板15Q 、 ^強之部份 光之均勻度。 ，、政扳150進一步提昇出射 —惟，本發明直下式背光模組還可以有其他 之貫施方式。該繞射光柵15〇亦 / 、 Μ輩开夕本風一 具有複數繞射光 栅早兀之先予缚膜貼附於該擴散板 1 30内表面可鲈尹爲古；5射瞪昆 相應£域。燈罩 11〇-體成型覆一層问勝層。該燈罩130可與框架

沪散呈先前技術，由於本發明直下式背光模組10〇之 f光柵hi出射時產生之光衍射效應使得其出光二、;二^ 南，而且根據電路控制透明壓電材料之電壓大"^ 繞射光柵1 5 1之光栅間距，從而控制出光岣 ° ^ 須改變其設計配置及製程即可調節並控制該直下

1281071 五、發明說明（6) 組100之出光均勻度。 綜上所述，本發明確已符合發明專利要件，爰依法提 出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方 式，舉凡熟悉本案技藝之人士，在援依本案發明精神所作 之等效修飾或變化，皆應包含於以下之申請專利範圍内。 41 _

第10頁 1281071 圖式簡單說明 第 一 圖 係 先 前 技 術 之直 下 式 背 光 模 組 結構 示 意 圖 0 第 二 圖 係 先 前 技 術 之燈 管 光 強 分 佈 示 意圖 〇 第 二 圖 係 本 發 明 之 直下 式 背 光 模 組 結 構示 意 圖 〇 第 四 圖 係 第 二 圖 之 擴散 板 具 有 繞 射 光 柵一 側 之 平 面 示 意 圖 〇 第 五 圖 係 第 四 圖 之 繞射 光 柵 部 份 放 大 圖及 其 對 燈 管 出 射 光 之 衍 射 效 應 示意 圖 〇 第 /、 圖 係 本 發 明 直 下式 背 光 模 組 之 光 路示 意 圖 〇 [ 元 件 符 號 說 明 ] 背 光 模 組 100 框架 1 : 1 0 燈 管 120 燈罩 1； 30 繞 射 光 柵 151 擴散板 1 [ 30

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Claims (1)

1281071 六、申請專利範圍 1. 一種直下式背光模組，其包括： 至少一燈管； - 一擴散板，位於該燈管之上，其用於擴散從該燈管出 射之光線， 其中，該擴散板相對燈管一側設置有繞射光柵，燈管 發出之光線經由該具有繞射光栅之擴散板轉換成均 . 勻之面光源。 2. 如申請專利範圍第1項所述之直下式背光模組，其中 ‘ 該燈管係冷陰極螢光燈管。 3. 如申請專利範圍第1項所述之直下式背光模組，其中 f 該背光模組進一步包括一燈罩，該燈罩部份圍繞該燈 管。 4. 如申請專利範圍第3項所述之直下式背光模組，其中 該背光模組進一步包括一框架，該框架用於收容燈管 及燈罩。 5. 如申請專利範圍第3項所述之直下式背光模組，其中 該燈罩之内表面鍍覆一層反射膜。 6. 如申請專利範圍第4項所述之直下式背光模組，其中 該框架包括内表面，該内表面形成黑版。 | 7. 如申請專利範圍第4項所述之直下式背光模組，其中 該燈罩與框架一體成型。 8. 如申請專利範圍第1項所述之直下式背光模組，其中 該繞射光拇狹缝開口為Ι/iin〜10//ΙΠ ’光拇間距為 1 0 // m 〜30//mo

第12頁 1281071 六、申請專利範圍 9.如申請專利範圍第1項所述之直下式背光模組，其中 ^ 該擴散板之材料係透明壓電材料。 - 1 0.如申請專利範圍第9項所述之直下式背光模組，其中 該透明壓電材料係透明壓電陶瓷。 11.如申請專利範圍第9項所述之直下式背光模組，其中 該透明壓電材料係聚偏氟乙烯。 _ 1 2.如申請專利範圍第1項所述之直下式背光模組，其中 該繞射光柵係間隔設置於該擴散板之上。 v 1 3.如申請專利範圍第1項所述之直下式背光模組，其中 該繞射光栅與一控制其機械形變之外部電路相連接。f 1 4.如申請專利範圍第1項所述之直下式背光模組，其中 該繞射光柵係採用一具有複數繞射光柵結構之光學薄 膜貼附於該擴散板上。 1 5.如申請專利範圍第1 4項所述之直下式背光模組，其中 該透明壓電材料係透明壓電陶瓷。 1 6.如申請專利範圍第1 4項所述之直下式背光模組，其中 該透明壓電材料係聚偏氣乙炸。 1 7.如申請專利範圍第1 4、項所述之直下式背光模組，其中 該繞射光栅與一控制其機械形變之外部電路相連接。 _

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