TWI652532B - 背光模組及包含其之顯示裝置 - Google Patents

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TWI652532B
TWI652532B TW106136575A TW106136575A TWI652532B TW I652532 B TWI652532 B TW I652532B TW 106136575 A TW106136575 A TW 106136575A TW 106136575 A TW106136575 A TW 106136575A TW I652532 B TWI652532 B TW I652532B
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蔡卲瑜
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Abstract

本發明提供一種背光模組，其包含光源裝置、反射曲面、腔體及擋板。光源裝置包含有沿第一方向分佈的一或多個光源。反射曲面沿第一方向延伸，並在垂直該第一方向之截面上相對該些光源形成內凹。反射曲面具有相對之第一端及第二端；第一端朝光源裝置延伸，而第二端則與光源裝置共同夾成出光口。腔體則具有入光端朝向出光口，以接收反射曲面反射後的光線。擋板設置於光源及腔體的光接收面之間，以減少由反射曲面反射而直抵腔體光接收面的光線。

Description

背光模組及包含其之顯示裝置
本發明係關於一種具反射曲面之背光模組及使用其之顯示裝置；具體而言，本發明係關於一種具有階梯結構設計反射曲面之背光模組及使用其之顯示裝置。
平面及曲面顯示裝置已被廣泛地應用於各式的電子裝置之中，例如行動電話、個人穿戴裝置、電視、交通工具用主機、個人電腦、數位相機、掌上型電玩等。然而隨著解析度、窄邊框等規格要求的不斷提高，顯示裝置內的光學設計也隨之受到考驗。
以液晶顯示裝置為例，其光學表現通常與設置於顯示面板後方的背光模組息息相關。傳統上背光模組大致可分為側光式及直下式兩大類型；其中側光式的背光模組中，有一種類型係在光源出光時先以設置於顯示區側邊的凹面反射元件進行反射，以將光線導入顯示區下方；再經顯示區下方的反射片進行反射而產生背光。然而此一類型的背光模組可能在顯示區靠近光源之一側產生亮帶，因而造成使用上的問題。
本發明之目的在於提供一種背光模組及包含其之顯示裝 置，可減少光源側局部亮帶的狀況。
顯示裝置包含有顯示面板及背光模組。顯示面板疊合於背光模組上，以接收來自背光模組之光線。背光模組包含光源裝置、反射曲面、腔體及擋板。光源裝置包含有沿第一方向分佈的一或多個光源。反射曲面沿第一方向延伸，並在垂直該第一方向之截面上相對該些光源形成內凹。反射曲面具有相對之第一端及第二端；第一端朝光源裝置延伸，而第二端則與光源裝置共同夾成出光口。腔體則具有入光端朝向出光口，以接收反射曲面反射後的光線，並反射至光接收面。
擋板設置於光源及光接收面之間。藉由此一設計，可使自出光***出之光線中偏向光源裝置一端之部分比例降低，因此減少由反射曲面反射而直抵腔體光接收面的光線比例，從而減輕在光接收面接近入光端一側的光線集中現象。
10‧‧‧背光模組
30‧‧‧顯示面板
100‧‧‧光源裝置
101‧‧‧第一卡扣
102‧‧‧第二卡扣
110‧‧‧承載基板
111‧‧‧斜坡部
113‧‧‧承載面
115‧‧‧定位孔
117‧‧‧凸緣
120‧‧‧光源基板
130‧‧‧光源
131‧‧‧發光面
150‧‧‧側牆
200‧‧‧出光口
300‧‧‧反射曲面
301‧‧‧基座
310‧‧‧第一端
320‧‧‧第二端
500‧‧‧腔體
501‧‧‧入光端
510‧‧‧反射部
520‧‧‧光接收面
530‧‧‧光學膜片
610‧‧‧第一拋物線
700‧‧‧擋板
圖1為顯示裝置之實施例元件***圖；圖2為顯示裝置之實施例光路示意圖；圖3為顯示裝置之實施例剖面圖；圖4為顯示裝置之實施例剖面圖；圖5為顯示裝置之另一實施例剖面圖；圖6為顯示裝置之另一實施例剖面圖；圖7為光源裝置之另一實施例剖面圖；圖8為光源裝置之另一實施例示意圖； 圖9為圖8所示光源裝置之實施例剖面圖；圖10為光源裝置之另一實施例剖面圖。
本發明提供一種顯示裝置及其包含之背光模組。顯示裝置較佳包含液晶顯示面板或電泳顯示面板等非自發性顯示面板；且較佳可應用於電腦顯示器、電視、監視器、車用主機上。此外，顯示裝置亦可運用於其他電子裝置上，例如作為手機、數位相機、掌上型遊樂器等的顯示屏幕。
在圖1所示之實施例中，顯示裝置包含有顯示面板30及背光模組10。顯示面板30疊合於背光模組10上，以接收來自背光模組10之光線。背光模組10包含光源裝置100、反射曲面300及腔體500。如圖1及圖2所示，光源裝置100包含有承載基板110及複數個光源130。在本實施例中，承載基板110為沿著第一方向X延長為長條狀之金屬或塑料板材，例如金屬散熱基板。
光源130係沿著第一方向X分佈設置於承載基板110上。在本實施例中，光源130較佳為發光二極體，且先佈設於長條狀的光源基板120上，再經由光源基板120設置於承載基板110上。光源基板120較佳可為軟性電路板或印刷電路板。然而在不同實施例中，光源130亦可直接佈設於承載基板110上。此外，在不同實施例中，光源130亦可以為沿著第一方向X延伸的單一或複數個光源，例如陰極射線燈管等。
反射曲面300沿第一方向X延伸，且較佳設置對應於光源130；具體而言，如圖2所示，反射曲面300較佳係設置迎向光源130的發光面131，亦即光源130射出光線的表面。如圖2之剖視圖所示，反射曲面300 係位於承載基板110設置光源130一面的下方，並具有分別平行於第一方向X之第一端310及第二端320。第一端310朝光源裝置100延伸，且較佳與承載基板110相連接，但不以此為限；第二端320則與光源裝置100共同夾成出光口200。光源130發出的光線可經過反射曲面300的反射而自出光口200射出。在本實施例中，反射曲面300係由基座301所支撐。基座301可以為金屬、塑料或其他材料所製成；反射曲面300可以對基座301的表面進行表面處理而形成，或是以其他材料貼附於基座301而形成。基座301則可與承載基板110相接，或者與承載基板110一體製成。
如圖1及圖2所示，較佳而言，反射曲面300在第一方向X上均線性分佈而無彎曲，但不以此為限。反射曲面300在垂直第一方向X之截面上(例如圖2所示之截面)相對於光源130而形成內凹，因此反射曲面300形成為沿第一方向X延伸的開放式的弧面凹槽。
腔體500較佳由反射部510及光接收面520所組成。反射部510較佳係連接於反射曲面300相反於光源裝置100之一端，而光接收面520則與反射曲面300對向設置，並較佳與承載基板110相接。光接收面520係位於光源裝置100相反於反射曲面300第一端310之一側，並朝遠離第一端310的方向延伸。光源裝置100之承載基板110較佳沿伸於第一端310及光接收面520之間。較佳而言，反射部510之對向設置有光學膜片530，而光接收面520係形成於光學膜片530朝向反射部510之一面。光學膜片530較佳可為擴散片、增亮片或其他透光板材。此外，光學膜片530亦可為設於顯示面板底面之基板、偏光片或其他透光板材。反射部510及光接收面520朝向出光口200之一端共同夾成入光端501，入光端501係朝向出光口200，以接受自出光口200 射出之光線。光線進入腔體500後較佳係經過反射部510反射而經由光接收面520向外射出。
如圖2所示，擋板700係設置於光源130及光接收面520之間，其較佳係沿第一方向X延伸。較佳而言，擋板700係立設於承載基板110上，例如以鎖附等外加方式或一體成型方式設置；然而在不同實施例中，擋板700亦可立設於光接收面520上。部分光源130產生的光線經由反射曲面300反射後可能會朝向光接收面520前進，擋板700則供阻擋至少部分這類光線。藉由此一設計，可使自出光口200射出之光線中偏向光接收面520之部分比例降低，因此減少未經反射部510反射而直抵光接收面520的光線比例，從而減輕在光接收面520接近入光端501一側的光線集中現象。
如圖3所示，光源130(例如自發光面中心131起算)在垂直於第一方向X且平行於光接收面520的第二方向Y上與第一端310間具有第一間距D1，而擋板700伸出光接收面520的長度為L。長度L較佳係指擋板700伸出光接收面520部分在垂直於光接收面520之長度，但在不同實施例中，亦可指擋板700實際伸出光接收面520在如圖3所示截面上的實際長度。較佳而言，長度L與第一間距D1之比值介於0.8至1.625之間，可具有較佳減輕光接收面520上的光線集中現象，並可同時兼顧反光曲面300將光線反射至腔體500深處以增加背光均勻性的效果。此外，長度L較佳不大於5mm，以維持光線使用效率。
在垂直於第一方向X之截面上，例如圖4所示之截面，反光曲面300的截線實質上為第一拋物線610之一部分。然而在不同的實施例中，反光曲面300的截線亦可為其他幾何線條的一部分，例如雙曲線。第一 拋物線610具有第一焦點F1；在此較佳實施例中，第一焦點F1落在光源130上，較佳係落在光源130的發光面131上。藉由此一設置，可使得光源130產生的光線經由反射曲面300的反射而被送至腔體500的較深處以維持光線分佈的均勻性。
在前述的實施例中，擋板700雖不一定設置於光接收面520上，但垂直於光接收面520所在之平面。然而在圖5所示的實施例中，擋板700亦可相對光接收面520所在之平面傾斜。較佳而言，擋板700與光接收面520所在平面具有在光源130同側之夾角θ；夾角θ之值較佳介於90度至110度之間，較能配合光線的反射路線。
此外，如圖5所示，光源130所具有之發光面131較佳相對於光接收面520所在之平面朝向第一端310傾斜；換言之，發光面131較為朝向於反射曲面300。發光面131與光接收面520在所平面間具有夾角□，夾角□較佳小於30度，以提高光線的使用效率。
在較佳實施例中，在垂直於光接收面520之第三方向Z上，承載基板110與第二端320之投影距離為T1，而光接收面520與第二端320之投影距離為T2，則T2 T1。如圖5所示，承載基板110與光接收面520較佳為平行且位於同一平面；此時T2=T1。然而在不同實施例中，如圖6所示，承載基板110亦可相對於第二端320而高出光接收面，亦即T2<T1。具體而言，光源裝置100另具有側牆150立設於承載基板110上。側牆150之頂端及底端則分別連接於承載基板110之端部及光接收面520之端部。較佳而言，擋板700係自側牆150連接於光接收面520之一端延伸而出，但不以此為限。藉由此一設計，可確保承載基板110與反射曲面300間有充足的空間來進行光線的折 射，並使得光線行進的路徑的一致性提高。
在圖7所示之實施例中，承載基板110係往復彎折而於中間部分形成斜坡部111，斜坡部111朝向反光曲面300之一面則形成為承載面113。光源130係可直接設置於承載面113上，亦可如圖7所示經由光源基板120而間接設置於承載面113上。承載面113較佳相對於光接收面520所在之平面朝向第一端310傾斜；換言之，承載面113較為朝向於反射曲面300。承載面113與光接收面520在所平面間具有夾角φ，夾角φ較佳≦30度，以提高光線的使用效率。
圖8及圖9所示為光源裝置100之另一實施例。在此實施例中，承載基板110上形成有複數個定位孔115，且這些定位孔115較佳沿著第一方向X分佈。如圖8所示，承載基板110具有斜坡部111，而定位孔115較佳形成於斜坡部111上。此時，如圖9所示，斜坡部111相反於反射曲面300之一面形成為承載面113，而光源基板120則疊合於承載面113上，並使光源130分別容納於定位孔115內。
此外，如圖9所示，承載基板110並具有凸緣117立設於承載面113上，且較佳設置於承載面113位於斜坡部111坡底的一側，但不以此為限。凸緣117較佳係沿著第一方向X延伸或間隔地分佈；光源基板120之一端抵靠於凸緣117，以定位光源基板120與承載基板110間之相對位置。
另在圖10所示之實施例中，承載基板110具有相向設置的第一卡扣101及第二卡扣102分別立設於承載面113上。第一卡扣101及第二卡扣102分別沿著第一方向X延伸或間隔地分佈，第一卡扣101較接近於光接收面520而第二卡扣102較遠離於光接收面520。光源基板120係卡設於第一卡 扣101及第二卡扣102之間，以減少在不預期狀況下與承載基板110分離的可能性。
本發明已由上述相關實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發明之範例。必需指出的是，已揭露之實施例並未限制本發明之範圍。相反地，包含於申請專利範圍之精神及範圍之修改及均等設置均包含於本發明之範圍內。

Claims (16)

  1. 一種背光模組，包含：一光源裝置，包含沿一第一方向分佈的至少一光源；一反射曲面，沿該第一方向延伸，並在垂直該第一方向之截面上相對該至少一光源形成內凹；其中，該反射曲面具有相對之一第一端及一第二端，該第一端朝該光源裝置延伸，該第二端與該光源裝置共同夾成一出光口；一腔體，具有一入光端朝向該出光口；其中，該腔體包含一光接收面，該光接收面設置於該光源裝置與該第一端相反之一側，並朝遠離該第一端的方向延伸；以及一擋板，設置於該至少一光源及該光接收面之間，其中該至少一光源在垂直該第一方向且平行該光接收面之一第二方向上與該第一端間具有一第一間距，該擋板伸出該光接收面之長度與該第一間距之比值介於0.8至1.625之間。。
  2. 如請求項1所述之背光模組，其中該反射曲面於垂直於該第一方向之截面上之截線實質為一第一拋物線之一部分，該至少一光源之至少部分落於該第一拋物線之焦點上。
  3. 如請求項1所述之背光模組，其中該擋板伸出該光接收面之長度不大於5mm。
  4. 如請求項1所述之背光模組，其中該擋板與該光接收面所在平面具有在該至少一光源同側之一夾角，該夾角介於90度至110度之間。
  5. 如請求項1所述之背光模組，其中該至少一光源具有一發光面，該發光面相對於該光接收面所在平面朝向該第一端傾斜，該發光面與該光接收面所在平面之夾角≦30度。
  6. 如請求項1所述之背光模組，其中該光源裝置包含一承載基板，該至少一光源包括多個光源，且該些光源係佈設於該承載基板上；該承載基板係沿該第一方向延伸，並延伸於該第一端及該光接收面之間；於在垂直於該光接收面之一第三方向上，該光接收面與該第二端間之投影距離不大於該承載基板與該第二端間之投影距離。
  7. 如請求項6所述之背光模組，其中該承載基板之兩端分別連接該第一端及該光接收面之端部。
  8. 如請求項7所述之背光模組，其中該擋板係立於該承載基板或該光接收面上。
  9. 如請求項6所述之背光模組，其中該光源裝置包含一側牆立於該承載基板上，該側牆之頂端及底端分別連接該承載基板之端部及該光接收面之端部。
  10. 如請求項9所述之背光模組，其中該擋板係自該側牆連接該光接收面之底端延伸而出。
  11. 如請求項6所述之背光模組，其中該承載基板具有一承載面供設置該些光源，該承載面相對於該光接收面朝向該第一端傾斜，該承載面與該光接收面之夾角小於30度。
  12. 如請求項1所述之背光模組，其中其中該光源裝置包含一承載基板及一光源基板；該承載基板係沿該第一方向延伸，並延伸於該第一端及該光接收面之間；該至少一光源包括多個光源，該些光源分別設置於該光源基板上，該光源基板設置於該承載基板上。
  13. 如請求項12所述之背光模組，其中該承載基板上形成有複數個定位孔，該些光源分別至少部分容納於該些定位孔內。
  14. 如請求項13所述之背光模組，其中該些光源分別設置於該光源基板上，該光源基板係疊合於該承載基板相反於該反射曲面之一承載面上。
  15. 如請求項14所述之背光模組，其中該承載基板具有一凸緣立設於該承載面上，該光源基板之一端係抵靠該凸緣。
  16. 如請求項14所述之背光模組，其中該承載基板具有一第一卡扣及一第二卡扣分別立設於該承載面上，該光源基板係卡設於該第一卡扣及該第二卡扣之間。
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