TWI411853B - 背光模組與液晶顯示裝置 - Google Patents

Description

背光模組與液晶顯示裝置

本發明是有關於一種背光模組與顯示裝置，且特別是有關於一種側邊入光式背光模組與液晶顯示裝置。

液晶顯示裝置基於其低電壓操作、無輻射線散射、重量輕以及體積小等優點，已成為近年來顯示裝置產品之主流。液晶顯示裝置主要包括一液晶面板及一背光模組，背光模組用以提供液晶面板所需之面光源，以使液晶顯示裝置達到顯示的效果。液晶顯示裝置是藉由控制液晶面板內之液晶分子的轉動，以決定光線的通過量而產生灰階變化，進而組成靜態或動態的影像。

當人眼觀看液晶顯示裝置上所播放之動態影像時，每一個數位畫面會停留一段時間後再更換到下個畫面，因此移動物體在數位影像的前後畫面中並非以連續移動的方式被顯示，而是以間隔距離移動的方式顯示。然而，當人眼觀看移動的物體時會去追蹤物體移動的位置，且在液晶顯示裝置的畫面變換過程中，背光模組仍持續提供光源。因此，人眼就很容易在畫面變換的過程(也就是液晶分子轉動的過程)中察覺物體並非連續移動，並且因為同一移動物體之影像的前後畫面中暫留於視網膜上的位置不同，而產生拖影(double image)現象並導致影像輪廓不清晰，進一步對液晶顯示裝置的顯示品質造成不良的影響。

為了解決上述問題，一種掃瞄式背光模組被提出。掃 瞄式背光模組是採用分區發光的方式，以減少人眼看到畫面變換的過程的機會。直下式背光模組利用輪流點亮各區的發光元件可較容易達成分區發光的目的，但存在整體厚度較大的缺陷。側邊入光式背光模組為了達成分區發光的目的，採用多個發光元件分區發光，且在各區對應設置獨立的導光板，並將這些導光板組裝在一起。側邊入光式背光模組雖然具有整體厚度較小的優勢，但多個導光板在組裝時會有對位不易而導致光學品質不佳的缺陷，另外，各個獨立導光板會因為製造上的公差，長寬及厚度皆會有差異，組裝後亦會造成各區光學品質不均及畫面在各獨立導光板接縫處出現亮線等問題。

本發明提供一種背光模組，可解決背光模組由多塊導光板組裝而成時對位不易的問題。

本發明另提供一種液晶顯示裝置，可解決背光模組由多塊導光板組裝而成時光學品質不佳的缺陷。

本發明的背光模組包括一導光板以及多個發光元件。導光板具有多道分隔槽、一底面、一出光面、一第一側與一第二側。底面與出光面相對。第一側與第二側位於導光板的相對兩側面。各分隔槽的延伸方向從第一側往第二側延伸。各分隔槽具有一開口，開口位於底面。多個發光元件配置於第一側。

本發明的液晶顯示裝置包括前述的背光模組與配置於導光板之出光面的一液晶面板。

在本發明之一實施例中，各分隔槽的深度沿著各分隔槽的延伸方向固定不變。

在本發明之一實施例中，各分隔槽的深度大於等於導光板的厚度的一半。

在本發明之一實施例中，各分隔槽在兩端的深度小於在中央的深度。此外，各分隔槽在中央的深度例如等於導光板的厚度。

在本發明之一實施例中，各分隔槽的開口的寬度小於等於1毫米。

在本發明之一實施例中，分隔槽的間距相同。

在本發明之一實施例中，背光模組更包括多個控制回路，其中位於每兩個相鄰的分隔槽之間的區域所對應的發光元件由同一控制回路控制。

在本發明之一實施例中，背光模組更包括多個次分隔槽，其中至少一個次分隔槽設置於相鄰的分隔槽之間。

在本發明之一實施例中，背光模組更包括多個反射件，配置於分隔槽內。

基於上述，在本發明的背光模組與液晶顯示裝置中，導光板具有多道分隔槽而可達成分區提供光源的目的，並可免除組裝時的對位步驟而提升光學品質。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是本發明一實施例的液晶顯示裝置與背光模組的 爆炸圖，而圖2是圖1的背光模組的側面示意圖。請參照圖1，本實施例的液晶顯示裝置50包括一液晶面板60與一背光模組100。本實施例的背光模組100包括一背板150、一反射片160、一導光板110、多個發光元件120以及一光學膜片170。導光板110具有多道分隔槽112、一底面S12、一出光面S14、一第一側S16與一第二側S18。底面S12與出光面S14相對，也就是兩者分別是導光板110的下表面與上表面。第一側S16與第二側S18位於導光板110的相對兩側面，第一側S16與第二側S18並不相鄰。每個分隔槽112的延伸方向是從第一側S16往第二側S18延伸。分隔槽112的開口P10位於底面S12。多個發光元件120配置於導光板110的第一側S16及第二側S18。

本實施例的導光板110以多個分隔槽112分隔成多個區域，當每個區域對應的發光元件120被點亮時，光線會受到分隔槽112的侷限而大致僅從單一區域所對應的出光面S14射出。藉此，可達成分區提供光源的目的，進而提升本實施例的液晶顯示裝置50在顯示動態影像時的顯示品質。同時，導光板110仍為單一元件而不需組裝對位，因此可避免習知技術中被切割為各自獨立的多個導光板在組裝時必須對位的問題，且可避免各自獨立的多個導光板間的尺寸公差問題，進而提升本實施例的背光模組50的光學品質。另外，本實施例的背光模組50是採用側邊入光的設計，不僅整體厚度較小，也可節省發光元件120的點亮時間、亮度及或使用數量而達成節省能源的目的。

本實施例的分隔槽112是以呈帶狀為例，各道分隔槽112大致互相平行。圖1中僅以虛線表示了其中兩道分隔槽112的形狀。圖2是本實施例中導光板110與發光元件120的側面示意圖，本實施例的分隔槽112的深度H10是固定不變的，亦即分隔槽112從靠近第一側S16的一端至靠近第二側S18的一端的深度都固定不變。各條分隔槽112的深度H10大於等於導光板110的厚度H12的一半，而小於導光板110的厚度H12。導光板110的厚度H12是指導光板110的大部分區域的厚度，但導光板110在周邊的區域可能會有其他細部結構，在此所指的導光板110的厚度H12並不包括這些未繪示的細部結構的厚度。圖1中，本實施例的分隔槽112的開口P10的寬度W10小於等於1毫米，但本發明不侷限於此。另外，分隔槽112的底部的寬度可以等於或不等於分隔槽112的開口P10的寬度W10，亦即從第一側S16所見的分隔槽112的形狀可以是矩形、梯形、三角形或其他形狀。然而，分隔槽112延伸方向的長度可以小於或等於第一側S16與第二側S18之間的距離，本實施例之圖示是以分隔槽112延伸方向的長度等於第一側S16與第二側S18之間的距離來說明。本實施例的分隔槽112之間的距離是固定的，但本發明不侷限於此。

本實施例的發光元件120是以發光二極體為例，但本發明不侷限於此。本實施例的發光元件120配置在電路板122上。電路板122可以是可撓式或硬式的設計。本實施 例的導光板110的第一側S16與第二側S18旁都有發光元件120，但也可以僅於導光板110的第一側S16配置有發光元件120。本實施例的背光模組50更包括多個控制回路130。圖1中所繪示的控制回路130僅用於示意，並非表示控制回路130的實體型態。位於每兩個相鄰的分隔槽112之間的發光元件120由同一控制回路130控制，亦即不同控制回路130控制的發光元件120可以在不同時間開啟或關閉，以達成分區提供光源的目的。另外，這些控制回路130可以由單一控制晶片140控制，但在其他實施例中這些控制回路130也可以由多個控制晶片控制。同一控制回路130控制的發光元件120可採用並聯、串聯或混合的設計。

另外，導光板110的底面S12可配置反射片160，導光板110的底面S12也可印刷或形成用於破壞光線的全反射的結構。此外，導光板110與液晶面板之間可配置光學膜片170，可以是擴散片、增光片等。

圖3與圖4是本發明另外兩個實施例的背光模組的導光板的側面示意圖。請參照圖3，本實施例的背光模組的導光板210與圖2的導光板110相似，差異在於導光板210的分隔槽212在兩端的深度H22小於在中央的深度H24。圖3的分隔槽212在中央具有較大的深度H24，可降低光線從分隔槽212的中間段洩漏至相鄰區域的機會。分隔槽212從深度H22改變為深度H24時是以線性方式變化。接著請參照圖4，本實施例的背光模組的導光板310與圖3 的導光板210相似，差異在於導光板310的分隔槽312在中央的深度H32等於導光板310的厚度H34，亦即分隔槽312的中央部分穿透導光板310的上下表面。本實施例中，為避免導光板310沿分隔槽312斷裂，分隔槽312兩端的深度H36小於導光板310的厚度H34，且分隔槽312具有深度H36的兩個段落的長度必須各大於分隔槽312的總長度的1/12，而較佳的分隔槽312具有深度H36的兩個段落的長度為各大於分隔槽312的總長度的1/10。此外，分隔槽312從中央部分的深度H32改變為兩端部分的深度H36時是以非線性方式變化。

圖5是本發明另一實施例的背光模組的示意圖。請參照圖5，本實施例的背光模組500與圖1的背光模組100相似，在此僅介紹其差異處。本實施例的導光板510的兩側有定位結構514或其他可能影響亮度分佈均勻性的結構，發光元件520全部位於最外側的兩道分隔槽512的延伸線之間，亦即導光板510在最外側的兩道分隔槽512之外的區域沒有對應的發光元件，如此，最外側的兩道分隔槽512可避免定位結構514影響亮度分佈的均勻性。本實施例的各相鄰分隔槽512之間的距離是相同的。

另外，本實施例的背光模組500更包括多個反射件550，配置於分隔槽512內。反射件550可以是反射材質的片狀物，也可以是塗附在分隔槽512的槽壁上的反射物質，或者反射件550也可以是其他適當型態。

圖6是本發明另一實施例的背光模組的示意圖。本實 施例的背光模組600與圖1的背光模組100相似，在此僅介紹其差異處。在圖1的實施例中，多個分隔槽112將導光板110分隔成多個區域，每個區域對應一控制迴路130所控制的發光元件120；而本實施例之導光板610具有多個分隔槽612及多個次分隔槽613，多個分隔槽612將導光板610分隔成多個區域，每個區域對應一控制迴路630所控制的發光元件620，多個次分隔槽613則設置於多個分隔槽612之間，多個次分隔槽613延伸方向大致與分隔槽612平行，次分隔槽613之形狀與尺寸可選用與分隔槽612相同的設計，或是選用不同的設計搭配；次分隔槽613的目的在加強阻隔其所對應的區域的發光元件620所發出的光線洩漏到鄰近區域中的能力。本實施例中相鄰的分隔槽612之間設置一道次分隔槽613，但本發明不侷限於此。

綜上所述，在本發明的背光模組與液晶顯示裝置中，導光板具有多道分隔槽而可達成分區提供光源的目的，並可免除組裝時的對位步驟而提升光學品質，同時避免各個獨立導光板會因為製造上的公差所導致各區光學品質不均及畫面在各獨立導光板接縫處出現亮線等問題。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，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，故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。

50‧‧‧液晶顯示裝置

60‧‧‧液晶面板

100、500、600‧‧‧背光模組

110、210、310、510、610‧‧‧導光板

112、212、312、512、612‧‧‧分隔槽

120、520、620‧‧‧發光元件

122‧‧‧電路板

130、530、630‧‧‧控制回路

140‧‧‧控制晶片

150‧‧‧背板

160‧‧‧反射片

170‧‧‧光學膜片

S12‧‧‧底面

S14‧‧‧出光面

S16‧‧‧第一側

S18‧‧‧第二側

P10‧‧‧開口

W10‧‧‧寬度

H10、H22、H24、H32、H36‧‧‧深度

H12、H34‧‧‧厚度

514‧‧‧定位結構

550‧‧‧反射件

613‧‧‧次分隔槽

圖1是本發明一實施例的液晶顯示裝置與背光模組的 爆炸圖。

圖2是圖1的背光模組的側面示意圖。

圖3與圖4是本發明另外兩個實施例的背光模組的導光板的側面示意圖。

圖5是本發明另一實施例的背光模組的示意圖。

圖6是本發明另一實施例的背光模組的示意圖。

50‧‧‧液晶顯示裝置

60‧‧‧液晶面板

100‧‧‧背光模組

110‧‧‧導光板

112‧‧‧分隔槽

120‧‧‧發光元件

122‧‧‧電路板

130‧‧‧控制回路

140‧‧‧控制晶片

150‧‧‧背板

160‧‧‧反射片

170‧‧‧光學膜片

S12‧‧‧底面

S14‧‧‧出光面

S16‧‧‧第一側

S18‧‧‧第二側

P10‧‧‧開口

W10‧‧‧寬度

Claims (18)

1. 一種背光模組，包括：一導光板，具有多道分隔槽、一底面、一出光面、一第一側與一第二側，其中該底面與該出光面相對，該第一側與該第二側位於該導光板的相對兩側面，各該分隔槽的延伸方向從該第一側往該第二側延伸，且各該分隔槽具有一開口，該開口位於該底面；以及多個發光元件，配置於該第一側，其中各該分隔槽在遠離該些發光元件處的深度較靠近該些發光元件者處的深度大。
2. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中各該分隔槽的深度沿著各該分隔槽的延伸方向固定不變。
3. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中各該分隔槽的深度大於等於該導光板的厚度的一半。
4. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中各該分隔槽在中央的深度等於該導光板的厚度。
5. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中各該分隔槽的開口的寬度小於等於1毫米。
6. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該些分隔槽的間距相同。
7. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，更包括多個控制回路，其中位於每兩個相鄰的該些分隔槽之間的區域所對應的該些發光元件由同一該些控制回路控制。
8. 如申請專利範圍第7項所述之背光模組，更包括多 個次分隔槽，其中至少一個該些次分隔槽設置於相鄰的該些分隔槽之間。
9. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，更包括多個反射件，配置於該些分隔槽內。
10. 一種液晶顯示裝置，包括：一液晶面板；一背光模組，包括：一導光板，具有多道分隔槽、一底面、一出光面、一第一側與一第二側，其中該底面與該出光面相對，該第一側與該第二側位於該導光板的相對兩側面，各該分隔槽的延伸方向從該第一側往該第二側延伸，各該分隔槽具有一開口，該開口位於該底面，該液晶面板配置於該導光板之該出光面側；以及多個發光元件，配置於該第一側，其中各該分隔槽在遠離該些發光元件處的深度較靠近該些發光元件者處的深度大。
11. 如申請專利範圍第10項所述之液晶顯示裝置，其中各該分隔槽的深度沿著各該分隔槽的延伸方向固定不變。
12. 如申請專利範圍第10項所述之液晶顯示裝置，其中各該分隔槽的深度大於該導光板的厚度的一半。
13. 如申請專利範圍第10項所述之液晶顯示裝置，其中各該分隔槽在中央的深度等於該導光板的厚度。
14. 如申請專利範圍第10項所述之液晶顯示裝置，其 中各該分隔槽的開口的寬度小於等於1毫米。
15. 如申請專利範圍第10項所述之液晶顯示裝置，其中該些分隔槽的間距相同。
16. 如申請專利範圍第10項所述之液晶顯示裝置，其中該背光模組更包括多個控制回路，其中位於每兩個相鄰的該些分隔槽之間的區域所對應的該些發光元件由同一該些控制回路控制。
17. 如申請專利範圍第16項所述之液晶顯示裝置，其中該背光模組更包括多個次分隔槽，其中至少一個該些次分隔槽設置於相鄰的該些分隔槽之間。
18. 如申請專利範圍第10項所述之液晶顯示裝置，其中該背光模組更包括多個反射件，配置於該些分隔槽內。