CN1601353A

CN1601353A - 平面显示器的背光模块

Info

Publication number: CN1601353A
Application number: CN 03159710
Authority: CN
Inventors: 詹铭斯
Original assignee: Toppoly Optoelectronics Corp
Current assignee: TPO Displays Corp
Priority date: 2003-09-23
Filing date: 2003-09-23
Publication date: 2005-03-30

Abstract

本发明提供一种平面显示器的背光模块，通过在导光板的光线入射面与光源之间置入一光扩散元件，可以使设计者使用较少数量的光源时，仍旧可以降低萤火虫现象；本发明的光扩散元件还可将导光板的光线入射面做一设计而得，不仅可以达成上述的目的，同时可以不增加制造平面显示器的成本，而使背光模块所提供的光线更均匀，平面显示器可以获得品质更好的影像。

Description

平面显示器的背光模块

技术领域

本发明涉及一种平面显示器的背光模块，特别是涉及一种在光源以及导光板之间增设光扩散元件，以解决平面显示器的萤火虫现象的平面显示器的背光模块。

背景技术

液晶显示器(liquid crystal display，LCD)是目前最被广泛使用的一种平面显示器，具有低消耗电功率、薄型轻量以及低电压驱动等特征，其显示原理是利用液晶分子的材料特性，在外加电场后使液晶分子的排列状态改变，造成液晶材料产生各种光电效应。但现有的液晶显示器的缺点是液晶材料本身不发光，故液晶显示器往往需要提供额外的光源模块，使在外界环境没有光线时仍能显像于屏幕上。

发光二极管(light emitting diode，LED)，是一种低耗电而高亮度的发光元件，具有光源稳定，使用寿命长等的优点，也因此特别适合使用成为液晶显示器的光源。如图1A所示，其显示了现有的以发光二极管31作为液晶显示器背光模块3的光源的结构。光线由发光二极管31射出之后，经由导光板(light guide plate，LGP)30的光线入射面300射入后，再经由反射片(reflector sheet)32向光线出射面301均匀的发散。其中，导光板30的材质通常为压克力(聚甲基丙烯酸甲酯，PMMA)或光学塑料(Plastic Division，俗称PC料或塑胶料)，在其中包括有50～80％的二氧化钛(TiO₂)扩散粒303，其作用在于当从发光二极管31所发射的光线穿透并朝导光板30的光线出射面301射出时，遇到二氧化钛(TiO₂)扩散粒303能够被更均匀地散射。反射片32置于导光板30的下方，用以将部分的光线朝向导光板30的光线出射面301方向反射回去，以提高背光模块3的亮度，上述的光线路径310如图中所示。

另外，导光板30上面依序有第一扩散片(diffuser sheet)34、一菱镜片(prism sheet)35以及一第二扩散片36，可以让导光板30的光线出射面301所发出的光线的均匀性更进一步地提高。最后再将光线导入液晶显示面板2中，其中发光二极管3 1的数目会因液晶显示器的照度(Illumination)的需求不同而有所变化，而扩散片和棱镜片的张数也会因背光模块3的需求而有所不同。

然而，这样的光源仍旧有缺点。请参照图1B，本图为现有的背光模块3的上视图，由于设计者会基于成本的考虑，安排数个发光二极管31平均分布于导光板30的光线入射面300处当作液晶显示面板2的光源，但要以多少个发光二极管31的数量作为液晶显示面板2的光源则是设计者需要加以考虑的。若是设计者安排太多的发光二极管31会直接增加制造的成本，但若是安排太少的发光二极管31，如图1B所示的实施例中是安排3个发光二极管31，则由于发光二极管31的光线在X方向并没有被足够地扩散，导致每两个发光二极管31之间的光线不足，产生一如图1B中所示的光影302，俗称“萤火虫现象”，如此影响了使用者的视觉感受，如何能够使用较少的发光二极管31而可以获得最均匀的显示品质已成为液晶显示器设计者重要的课题。

发明内容

鉴于上述的发明背景中，现有液晶显示器面板的LED光源的视角较小，以致造成明显的萤火虫现象，本发明提供一种平面显示器的背光模块，可以改善上述的问题。

本发明的目的在于提供一种平面显示器的背光模块，通过在导光板与发光二极管之间置入一光扩散元件，可以达成以较少数量发光二极管作为背光模块的光源时，仍旧可以降低萤火虫现象。

本发明的另一目的在于提供一种平面显示器的背光模块，通过将导光板的光线入射面做一设计而成为一光扩散元件，不仅可以达成以较少数量发光二极管作为背光模块的光源时，仍旧可以降低萤火虫现象；同时可以不增加制造平面显示器的成本。

根据以上所述的目的，本发明提供了一种平面显示器的背光模块，包括：一导光板，具有一光线入射面及一光线出射面，其中光线出射面对应于一显示面板；一光源，位于光线入射面处，其中光源与光线出射面之间具有一光扩散元件。

根据上述构想，其中导光板还包括一反射片，位于光线出射面的相反面，是用以将光线反射至光线出射面后射出。

根据上述构想，其中导光板还包括50～80％的扩散粒子；其中扩散粒子是由二氧化钛(TiO₂)所组成。

根据上述构想，其中光源为一点光源。

根据上述构想，其中点光源是由发光二极管(LED)所组成。

根据上述构想，其中光扩散元件的宽度约略大于光源的宽度。

根据上述构想，其中光扩散元件的宽度与光线入射面的宽度相等。

根据上述构想，其中光扩散元件是由扩散片所组成。

根据上述构想，其中光扩散元件是将该导光板的该光线入射面侧制成多个凹孔而成。

根据上述构想，其中凹孔的形状是选自下列群组：半圆球形、圆形、圆弧形、抛物体形、多面体形。

根据上述构想，其中光扩散元件是将该导光板的该光线入射面侧制成多条凹槽而成。

根据上述构想，其中多条凹槽相互平行。

根据上述构想，还包括平面显示器的背光模块，还包括：一第一扩散片，位于该导光板上方；一菱镜片，位于该第一扩散片上方；及一第二扩散片，位于该菱镜片上方。

附图说明

图1A为一种现有的平面显示器的侧视剖面示意图；

图1B为一种现有的平面显示器的背光模块，背光模块上视示意图；

图2A为本发明第一实施例的平面显示器的背光模块的上视示意图；

图2B为本发明第一实施例的背光模块的导光板的正视示意图；

图2C为本发明第二实施例的平面显示器的背光模块的上视示意图；

图3A为本发明第三实施例的平面显示器的背光模块的上视示意图；

图3B为本发明第三实施例的背光模块的导光板的正视示意图；

图3C为本发明第三实施例中，光扩散元件为半圆球形凹孔的剖面示意图；

图4A为本发明第四实施例的平面显示器的背光模块的上视示意图；

图4B为本发明第四实施例的背光模块的导光板的正视示意图。

具体实施方式

本发明的一些实施例会详细描述如下。然而，除了详细描述外，本发明还可以广泛地在其他的实施例施行，且本发明的范围不受限定，其以之后的专利范围为准。

本发明的第一实施例请同时参考图2A以及图2B，其中图2A为本发明第一实施例的平面显示器的背光模块的上视示意图；而图2B是本发明第一实施例的背光模块的导光板的正视示意图；为了解决现有的图1B所示的萤火虫现象，本实施例于每个发光二极管41的发光侧与导光板401的光线入射面400之间增加一光扩散元件，在本实施例中，光扩散元件为扩散片43，其中，扩散片43的数量恰等于发光二极管41的数量，且每一扩散片43的宽度约略大于发光二极管41的宽度，使发光二极管41所发出的光线均可以通过扩散片43即可。由于此扩散片43可以将发光二极管41所发出的光线扩散后再由导光板40的光线入射面400进入导光板40，使得进入导光板40的光线角度较为扩散，光线模糊化之后显得较平均，而使原先的萤火虫现象较为不明显，甚至完全解决。

本发明的第二实施例请直接参照图2C，本实施例的实施原理与第一实施例相同，但实施例中的扩散片44的宽度与导光板401的光线入射面400的宽度相等，如此在制造程序上，有容易对位的优点；较佳者，扩散片44的宽度只要可以使所有的发光二极管41所发出的光线通过即可，并不需要一定与导光板40的光线入射面400的宽度相等。

本发明的第三实施例请同时参照图3A以及图3B，本实施例在每个发光二极管51的发光侧与导光板50的光线入射面500间增加一光扩散元件53，该光扩散元件53是将导光板50的光线入射面500侧的表面上增加多个凹孔530而成，每个凹孔530是凹陷于光线入射面500之内，其凹孔的形状为半圆球形；发光二极管51所发出的光线在经过光扩散元件53的多个凹孔530时，光线会因为凹孔530的形状而产生扩散的现象，如图3C所示，使得进入导光板50的光线角度较为扩散，光线模糊化之后显得较平均，而使原先的萤火虫现象较为不明显，甚至完全解决；其中，凹孔530的形状也可设计为圆形、圆弧形、抛物体形或是多面体形，也可以产生相类似的效果。

本发明的第四实施例请同时参照图4A以及图4B，本实施例同样于每个发光二极管61的发光侧与导光板60的光线入射面600间增加一光扩散元件63，该光扩散元件63是将导光板60的光线入射面600侧增加多条凹槽630而成，每条凹槽630可以设计成相互平行；当发光二极管61所发出的光线在经过光扩散元件63的多条凹槽630时，光线同样会因为凹槽630而产生扩散的现象，使得进入导光板60的光线角度较为扩散，光线模糊化之后显得较平均，而使原先的萤火虫现象较为不明显，甚至完全解决。

上述本发明的技术特征，可以使发光二极管的光源所产生的光线，在进入导光板之前便先通过一光扩散元件，使光线先行被模糊化，当光线经由导光板射出进入显示面板时，不会如现有一般产生萤火虫现象，而使光线更加均匀，使得平面显示器所产生的影像更为均匀。

先前虽举出与叙述的特定实施例，但是显而易见地，其它未脱离本发明所揭示的精神下，所完成的等效改变或修饰，均应包括在本发明的权利要求内。此外，凡其它未脱离本发明所揭示的精神下，所完成的其他类似与近似改变或修饰，也均包括在本发明的权利要求内。同时应以最广的定义来解释本发明的范围，由此包括所有的修饰与类似结构。

Claims

1.一种平面显示器的背光模块，包括：

一导光板，具有一光线入射面，及一光线出射面，其中该光线出射面对应于一显示面板；

一光源，位于该光线入射面处，其中该光源与该光线出射面之间具有一光扩散元件。

2.如权利要求1所述的平面显示器的背光模块，其中该导光板还包括一反射片，位于该光线出射面的相反面，是用以将光线反射至该光线出射面后射出。

3.如权利要求1所述的平面显示器的背光模块，其中该导光板中还包括50～80％的扩散粒子，其中该扩散粒子是由二氧化钛(TiO₂)所组成。

4.如权利要求1所述的平面显示器的背光模块，其中该光源为一点光源，其中该点光源可由发光二极管(LED)所组成。

5.如权利要求1所述的平面显示器的背光模块，其中该光扩散元件的宽度约略大于该光源的宽度。

6.如权利要求1所述的平面显示器的背光模块，其中该光扩散元件的宽度与该光线入射面的宽度相等。

7.如权利要求1所述的平面显示器的背光模块，其中该光扩散元件是由扩散片所组成。

8.如权利要求1所述的平面显示器的背光模块，其中该光扩散元件是将该导光板的该光线入射面侧制成多个凹孔而成，其中该凹孔的形状是选自于下列群组：半圆球形、圆形、圆弧形、抛物体形、多面体形。

9.如权利要求1所述的平面显示器的背光模块，其中该光扩散元件是将该导光板的该光线入射面侧制成多条凹槽而成，其中该多条凹槽相互平行。

10.如权利要求1所述的平面显示器的背光模块，还包括：

一第一扩散片，位于该导光板上方；

一菱镜片，位于该第一扩散片上方；及

一第二扩散片，位于该菱镜片上方。