CN106353849A - 背光模块与显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种背光模块与显示装置。背光模块包括导光板以及发光单元。导光板具有至少一个入光面及与入光面连接的出光面。发光单元具有衬底、至少一个发光器件及光射出面，发光器件设置在衬底上，发光器件由光射出面提供光源，并由入光面入射至导光板，且由出光面射出；其中，入光面与垂直出光面的方向形成第一倾斜角度，光射出面与方向形成第二倾斜角度，第一倾斜角度与第二倾斜角度实质上相同。

Description

背光模块与显示装置
技术领域
本发明涉及一种背光模块与显示装置。
背景技术
由于液晶显示面板的显示介质本身不会发光，为了达到显示效果，必须提供一个足够辉度且分布均匀的面光源(即背光模块)给液晶显示面板，以显示所需画面。另外，由于发光二极管(Light Emitting Diode,LED)在工艺与材料方面的不断改良，使得发光二极管的发光效率大幅提升。由于发光二极管具有低耗电量、使用寿命长、安全性高、发光响应时间短及体积小等特性，因此也逐渐地应用在显示装置的背光模块中。
请参照图1所示，其为公知的一种显示装置1的示意图。
显示装置1包含显示面板11以及背光模块12，背光模块12与显示面板11相对而设，并可提供光源入射至显示面板11，使显示面板11可显示影像。其中，背光模块12包括LED光源121、导光板122及至少一个光学膜片123。LED光源121可提供光源入射至导光板122，而导光板122的作用在于引导光线的方向，并通过光线在导光板122内部的全反射，使光线由导光板122的出光面O射出，以形成均匀的面光源。另外，光学膜片123(在此显示4片光学膜片为例)可例如包含扩散片，并可设置于导光板122的出光面O，以使射出导光板122的光线通过扩散片后可形成一个更均匀的面光源。
然而，在公知技术中，如图1所示，由于导光板122一般为透光材料制成，因此，光线由入光面I入射至导光板122后将直射至导光板122内部，使得导光板122与LED光源121邻接的区域(例如图1的区域A)常会发生漏光现象，使显示面板11产生亮点(hot spot)，造成显示质量不佳而使产品的竞争力下降。
因此，相较于公知技术而言，如何提供一种背光模块及显示装置以改善漏光与避免亮点的发生来提高显示质量，一直是业界的重要课题之一。
发明内容
有鉴于上述课题，本发明提供一种可改善漏光与避免亮点发生的背光模块及显示装置。
为达上述目的，本发明提供一种背光模块，包括导光板以及发光单元。导光板具有至少一个入光面及与入光面连接的出光面。发光单元具有衬底、至少一个发光器件及光射出面，发光器件设置在衬底上，发光器件由光射出面提供光源，并由入光面入射至导光板，且由出光面射出；其中，入光面与垂直出光面的方向形成第一倾斜角度，光射出面与方向形成第二倾斜角度，第一倾斜角度与第二倾斜角度相同。
为达上述目的，本发明亦提供一种显示装置，包括显示面板以及背光模块。背光模块与显示面板相对而设，并包含导光板以及发光单元，导光板具有至少一个入光面及与入光面连接的出光面，发光单元具有衬底、至少一个发光器件及光射出面，发光器件设置在衬底上，发光器件由光射出面提供光源，并由入光面入射至导光板，且由出光面射出；其中，入光面与垂直出光面的方向形成第一倾斜角度，光射出面与所述方向形成第二倾斜角度，第一倾斜角度与第二倾斜角度相同。
在一个实施例中，第一倾斜角度或第二倾斜角度介于2度至30度之间。
在一个实施例中，光射出面与入光面接触。
在一个实施例中，发光单元更具有一个反射结构，反射结构具有弯折部，且光射出面为反射结构的开口。
在一个实施例中，显示装置更包括胶框，其邻设于导光板，并具有设置面容设衬底。
在一个实施例中，胶框具有承载面容设显示面板。
承上所述，在本发明的背光模块与显示装置中，发光单元具有光射出面，且发光器件由光射出面提供光源，并由入光面入射至导光板，且由出光面射出。另外，入光面与垂直出光面的方向形成第一倾斜角度，光射出面与所述方向形成第二倾斜角度，且第一倾斜角度与第二倾斜角度相同。本发明通过入光面与所述方向形成的第一倾斜角度及光射出面与所述方向形成的第二倾斜角度相同，可提升发光单元与导光单元间的耦合效果，以达到降低显示装置漏光与避免亮点的发生。
附图说明
图1为公知的一种显示装置的示意图。
图2A为本发明优选实施例的一种显示装置的示意图。
图2B为图2A的局部放大示意图。
具体实施方式
以下将参照相关附图，说明依据本发明优选实施例的背光模块与显示装置，其中相同的器件将以相同的附图标记加以说明。
请参照图2A及图2B所示，其中，图2A为本发明优选实施例的一种显示装置2的示意图，而图2B为图2A的局部放大示意图。在本实施例中显示了第一方向X(水平方向)、第二方向Y及第三方向Z(垂直方向)，第一方向X、第二方向Y及第三方向Z实质上两两相互垂直。其中，第一方向X实质上可与显示装置2的扫描线的延伸方向平行，第二方向Y实质上可与数据线的延伸方向平行，而第三方向Z实质上可分别为垂直第一方向X与第二方向Y的另一方向。
如图2A所示，显示装置2为液晶显示装置，并包括显示面板21以及背光模块22。背光模块22与显示面板21相对而设，并可提供光源入射至显示面板21，使显示面板21可显示影像。
显示面板21包括第一衬底211、第二衬底212及显示介质层(图未显示)。显示介质层夹置在第一衬底211与第二衬底212之间。其中，第一衬底211及第二衬底212由透光材质制成，例如为玻璃衬底、石英衬底、蓝宝石衬底或塑料衬底，或其组合，并不限定。在本实施例中，第一衬底211是以薄膜晶体管衬底，而第二衬底212是以彩色滤光衬底为例。但在其它的实施方式中，彩色滤光衬底上的黑色矩阵层(black matrix)及滤光层(color filter)也可分别设置在薄膜晶体管衬底上，使得第一衬底211成为BOA(Black Matrix onArray)衬底，或成为COA(Color Filter on Array)衬底，并不限定。
本实施例的显示面板21更可包含两个偏光板213、214，偏光板213(下偏光板)设置于第一衬底211远离第二衬底212的一侧，而偏光板214(上偏光板)设置于第二衬底212远离第一衬底211的一侧。在此，偏光板213贴合在第一衬底211的下侧表面，而偏光板214贴合在第二衬底212的上侧表面。通过两片偏光轴实质上相差90度的偏光板213、214，即可达到遮蔽背光源的功能，再利用控制电场的强弱可对显示介质产生偏转以调变光线的特性，达到让显示面板21显示影像的目的。
另外，背光模块22包含导光板221、胶框222以及发光单元223。本实施例的背光模块22更包含至少一个光学膜片及反射器件228。
导光板221具有至少一个入光面I及与入光面I连接的出光面O。其中，导光板221的作用在于引导光线的方向，并通过光线在导光板221内部的全反射，使光线由导光板221的出光面O射出，以形成均匀的面光源。导光板221是由透光材料制成的，而透光材料例如可为丙烯酸树脂、聚碳酸酯、聚乙烯树脂或玻璃，并不加以限制。另外，导光板221的剖面形状可例如为平板状或楔形，但不限于此。本实施例是以平板状的导光板221为例，并往第一方向X延伸。
胶框222邻设于导光板221，并具有设置面2221及承载面2222，设置面2221容设发光单元223，而承载面2222容设显示面板21，以透过胶框222承载显示面板21而与背光模块22相对而设。
发光单元223设置于设置面2221，并可提供光源由导光板221的入光面I入射至导光板221，且由其出光面O射出。其中，发光单元223具有至少一个发光器件2231、衬底2232及光射出面2233。发光器件2231设置在衬底2232上，而衬底2232设置在胶框222的设置面2221上(即设置面2221容设衬底2232)。在此，衬底2232可例如但不限于通过黏着层(图未显示)贴合在设置面2221上。衬底2232可为软性衬底、硬性衬底或软硬结合衬底，并不限定。
发光器件2231经由光射出面2233射出光线，并由入光面I入射至导光板221，且由出光面O射出。在此，光射出面2233即光线离开发光单元223的表面，且光射出面2233与入光面I可接触或不接触。本实施例的光射出面2233与入光面I是以实质上接触为例。不过，在不同的实施方式中，光射出面2233与入光面I也可相对而设但实质上并不接触。
本实施例的发光器件2232可例如为发光二极管晶粒(die)，例如但不限于以表面黏着技术(Surface Mount Technology,SMT)设置在衬底2232上。另外，本实施例的发光单元223是以具有至少一个发光二极管晶粒的发光二极管光条(lightbar)为例，并设置于导光板221的一侧。不过，在不同的实施例中，也可在导光板221的入光面I相对的一侧另设置发光单元(图未显示)，以使两个发光单元可分别由相对两侧的入光面I射入光线至导光板221，并不限定。
另外，除了发光器件2231与衬底2232之外，本实施例的发光单元223更具有反射结构2234及封胶体2235。反射结构2234例如但不限于为反射罩或反射杯，且其内侧表面可具有高反射率的反射材料用以反射光线。其中，反射材料例如可包含金属、金属氧化物、高反射漆(白漆)、反光膜或其组合，并不限定。
本实施例的反射结构2234具有弯折部T，且光射出面2233为反射结构2234的开口。另外，封胶体2235设置在反射结构2234内而覆盖发光器件2231，藉此保护发光器件2231免受灰尘、或水气、或异物等污染而影响其发光特性。本实施例通过具有弯折部T的反射结构2234，可使发光器件2231所发出的光线由其内侧表面反射，且由光射出面2233射出，并由入光面I入射至导光板221，且由出光面O射出，以提供光源入射至显示面板21，使显示面板21可显示影像。
另外，如图2B所示，导光板221的入光面I与垂直出光面O的方向(即第三方向Z)之间形成第一倾斜角度θ1(锐角)，而发光单元223的光射出面2233与所述方向(第三方向Z)之间形成第二倾斜角度θ2(锐角)，且第一倾斜角度θ1与第二倾斜角度θ2实质上相同。其中，第一倾斜角度θ1或第二倾斜角度θ2可介于2度至30度之间(2°≦θ1≦30°，2°≦θ2≦30°)。在实施上，可将反射结构2234制作成例如但不限于如图2B的具有弯折部T的形状，以使发光单元223的光射出面2233与垂直出光面O的第三方向Z形成第二倾斜角度θ2，并与入光面I与第三方向Z之间形成的第一倾斜角度θ1实质上相等。
另外，本实施例的背光模块22由下到上依序具有4个光学膜片224、225、226、227为例。光学膜片224、225、226、227例如可分别为扩散片、棱镜片、增亮膜或其组合，并不加以限制，藉此使射出出光面O的光线穿过光学膜片224、225、226、227时可形成均匀的面光源。
反射器件228设置于导光板221的底面B(与出光面O相对的另一表面)，并可将射至底面B的光线再反射至导光板221的内部，藉此提高光线的利用率。其中，反射器件228可为反射层(例如金属镀层)或反射片，在此，以反射片为例，且其厚度小于导光板221的厚度。另外，反射器件228也具有高反射率的反射材料，而反射材料例如可包含金属、金属氧化物、高反射漆(白漆)、反光膜或其组合。
此外，显示装置2更包括背板23，而显示面板21与背光模块22设置在背板23内。其中，背板23用以容置显示面板21与背光模块22，并提供碰撞、电磁波、电击或水气等保护。背板23的材质可以选用塑料、金属、合金、聚酯、碳纤，或其组合，并不加以限制。
承上，在本实施例的显示装置2中，由于发光器件2231由光射出面2233提供光源，并由入光面I入射至导光板221，且由出光面O射出。另外，通过导光板221的入光面I与垂直出光面O的方向形成的第一倾斜角度θ1，与光射出面2233与所述方向形成的第二倾斜角度θ2实质上相等，可提升发光单元223与导光单元221间的耦合效果，藉以达到降低显示装置2漏光与避免亮点的发生。
综上所述，本发明的背光模块与显示装置中，发光单元具有光射出面，且发光器件由光射出面提供光源，并由入光面入射至导光板，且由出光面射出。另外，入光面与垂直出光面的方向形成第一倾斜角度，光射出面与所述方向形成第二倾斜角度，且第一倾斜角度与第二倾斜角度实质上相同。本发明通过入光面与所述方向形成的第一倾斜角度及光射出面与所述方向形成的第二倾斜角度实质上相同，可提升发光单元与导光单元间的耦合效果，藉此达到降低显示装置漏光与避免亮点的发生。
以上所述仅为举例性，而非为限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含在后附的权利要求中。

Claims (10)

1.一种背光模块，包括：
导光板，具有至少一个入光面及与所述入光面连接的出光面；以及
发光单元，具有衬底、至少一个发光器件及光射出面，所述发光器件设置在所述衬底上，所述发光器件由所述光射出面提供光源，并由所述入光面入射至所述导光板，且由所述出光面射出；
其中，所述入光面与垂直所述出光面的方向形成第一倾斜角度，所述光射出面与所述方向形成第二倾斜角度，所述第一倾斜角度与所述第二倾斜角度相同。
2.根据权利要求1所述的背光模块，其中所述第一倾斜角度或所述第二倾斜角度介于2度至30度之间。
3.根据权利要求1所述的背光模块，其中所述光射出面与所述入光面接触。
4.根据权利要求1所述的背光模块，其中所述发光单元更具有反射结构，所述反射结构具有弯折部，且所述光射出面为所述反射结构的开口。
5.一种显示装置，包括：
显示面板；以及
背光模块，与所述显示面板相对而设，并包含导光板以及发光单元，所述导光板具有至少一个入光面及与所述入光面连接的出光面，所述发光单元具有衬底、至少一个发光器件及光射出面，所述发光器件设置于所述衬底，所述发光器件由所述光射出面提供光源，并由所述入光面入射至所述导光板，且由所述出光面射出；
其中，所述入光面与垂直所述出光面的方向形成第一倾斜角度，所述光射出面与所述方向形成第二倾斜角度，所述第一倾斜角度与所述第二倾斜角度相同。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其中所述第一倾斜角度或所述第二倾斜角度介于2度至30度之间。
7.根据权利要求5所述的显示装置，其中所述光射出面与所述入光面接触。
8.根据权利要求5所述的显示装置，其中所述发光单元更具有反射结构，所述反射结构具有弯折部，且所述光射出面为所述反射结构的开口。
9.根据权利要求5所述的显示装置，更包括：
胶框，邻设于所述导光板，并具有设置面容设所述衬底。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其中所述胶框具有承载面容设所述显示面板。
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