TWI684051B - 背光模組及應用其之顯示裝置 - Google Patents

Abstract

背光模組包括導光板及光源組。導光板具有入光面。光源組包括電路板、數個第一發光元件及數個第二發光元件。電路板具有相對之第一面與第二面。各第一發光元件用以發出具有第一波長的第一光線入射至入光面。各第二發光元件用以發出具有第二波長的第二光線入射至入光面，第二波長與第一波長相異。此些第一發光元件及此些第二發光元件配置在第一面及第二面。

Description

背光模組及應用其之顯示裝置

本發明是有關於一種背光模組及應用其之顯示裝置，且特別是有關於一種發出不同光線的背光模組及應用其之顯示裝置。

隨著顯示裝置的發展，使用者對於顯示模式有愈來愈多的要求。例如，對廣色域的顯示模式及對眼睛傷害較低的低藍光顯示模式都具有需求。因此，亟需提出一種能將多種顯示模式整合至顯示裝置的技術方案。

因此，本發明提出一種背光模組及應用其之顯示裝置，可改善前述習知問題。

根據本發明之一實施例，提出一種背光模組。背光模組包括一導光板及一光源組。導光板具有一入光面。光源組包括一電路板、數個第一發光元件及數個第二發光元件。電路板具有相對之一第一面與一第二面。各第一發光元件用以發出一具有 第一波長的一第一光線入射至入光面。各第二發光元件用以發出一具有第二波長的一第二光線入射至入光面，第二波長與第一波長相異。此些第一發光元件及此些第二發光元件配置在第一面及第二面。

根據本發明之一實施例，提出一種顯示裝置。顯示裝置包括一顯示面板及一背光模組。背光模組包括一導光板及一光源組。背光模組與顯示面板相鄰配置。背光模組包括一導光板及一光源組。導光板具有一入光面。光源組包括一電路板、數個第一發光元件及數個第二發光元件。電路板具有相對之一第一面與一第二面。各第一發光元件用以發出一具有第一波長的一第一光線入射至入光面。各第二發光元件用以發出一具有第二波長的一第二光線入射至入光面，第二波長與第一波長相異。此些第一發光元件及此些第二發光元件配置在第一面及第二面。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：

10‧‧‧顯示面板

100、200、300、400‧‧‧背光模組

110‧‧‧導光板

110b‧‧‧下表面

110s、410s‧‧‧入光面

110u‧‧‧出光面

120‧‧‧光源組

121‧‧‧電路板

121a‧‧‧定位孔

1211‧‧‧連接端

1212‧‧‧樞接端

121s1‧‧‧第一面

121s2‧‧‧第二面

122‧‧‧第一發光元件

122u‧‧‧第一表面

122b‧‧‧第二表面

122s、123s‧‧‧出光面

123‧‧‧第二發光元件

123u‧‧‧第三表面

123b‧‧‧第四表面

130、330、430‧‧‧背板

140‧‧‧膠框

140r‧‧‧定位槽

150‧‧‧定位柱

151‧‧‧第一柱體

151s‧‧‧承靠面

152‧‧‧第二柱體

1521‧‧‧端部

160‧‧‧控制器

330a、430‧‧‧樞接孔

370、470‧‧‧驅動器

L1‧‧‧第一光線

L2‧‧‧第二光線

H1‧‧‧距離

N1、N2‧‧‧法線方向

OP1、OP2‧‧‧光軸方向

T1、T2、T3‧‧‧厚度

x、y、z‧‧‧方向

第1A圖繪示依照本發明一實施例之背光模組的局部外觀圖。

第1B圖繪示第1A圖之背光模組的第一發光元件發光的示意圖。

第1C圖繪示第1B圖之背光模組的第二發光元件發光的示意圖。

第2圖繪示依照本發明另一實施例之背光模組的示意圖。

第3A圖繪示依照本發明另一實施例之背光模組的第一發光元件發光的示意圖。

第3B圖繪示第3A圖之背光模組的第二發光元件發光的示意圖。

第4圖繪示依照本發明另一實施例之背光模組的示意圖。

請參照第1A~1C圖，第1A圖繪示依照本發明一實施例之背光模組100的局部外觀圖，第1B圖繪示第1A圖之背光模組100的第一發光元件122發光的示意圖，而第1C圖繪示第1B圖之背光模組100的第二發光元件123發光的示意圖。

背光模組100包括導光板110、光源組120、背板130、膠框140、至少一定位柱150及控制器160。為了避免圖式過於複雜，第1A及1C圖未繪示背板130、膠框140及定位柱150。

導光板110具有入光面110s及出光面110u，其中入光面110s為導光板110的側面，而出光面110u為導光板110的上表面。光源組120鄰近入光面110s(側面)配置，使背光模組100為一側光式背光模組。如第1A圖所示，入光面110s垂直於方向y，出光面110u垂直於方向z，而電路板121以長度平行於方向x的方位配置，其中方向x、y與z彼此垂直。

光源組120例如是光條(light bar)形式。光源組120包括電路板121、數個第一發光元件122及數個第二發光元件123。電路板121具有相對之第一面121s1與第二面121s2。各第一發光元件122用以發出一具有第一波長的第一光線L1入射至入光面110s。各第二發光元件123用以發出一具有第二波長的第二光線L2入射至入光面110s，其中第二波長與第一波長相異。

在一實施例中，第一發光元件122與第二發光元件123之一者為廣色域(Wide Color Gamut,WCG)發光二極體，而第一發光元件122與第二發光元件123之另一者為低藍光發光二極體。廣色域發光二極體可發出藍光波峰約449奈米的光線，而低藍光發光二極體可發出藍光波峰大於455奈米的光線，例如是457奈米的光線。

此些第一發光元件122及此些第二發光元件123配置在第一面121s1及第二面121s2。在本實施例中，第一發光元件122皆配置在第一面121s1，而此些第二發光元件123皆配置在第二面121s2。在另一實施例中，此些第一發光元件122可配置在第二面121s2，而此些第二發光元件123可配置在第一面121s1。

如第1B圖所示，電路板121具有至少一定位孔121a。各定位柱150配置在背板130且穿過電路板121之對應的定位孔121a，以拘束電路板121與背板130沿x-y方向的相對位移量。如圖所示，定位柱150包括第一柱體151及第二柱體152， 第一柱體151配置在背板130且具有承靠面151s，電路板121抵靠在承靠面151s上，第二柱體152自承靠面151s突出且穿過電路板121之定位孔121a。藉由定位孔121a與定位柱150的結合，可使光源組120與背板130容易組裝。

第二面121s2面向背板130，第二面121s2與背板130之間具有一距離H1，距離H1大於配置在第二面121s2之各第二發光元件123的厚度T1，使第二發光元件123不會與背板130干涉。在另一實施例中，若第一發光元件122配置在第二面121s2，則距離H1大於配置在第二面121s2之各第一發光元件122的厚度T2。

如第1B圖所示，膠框140配置在背板130及定位柱150上且承載顯示面板10。背光模組100與顯示面板10組成一顯示裝置。膠框140具有至少一定位槽140r，定位柱150的第二柱體152的端部1521固定在定位槽140r內，可更加提昇膠框140與背板130的結合穩定性。

如第1A圖所示，各第一光線L1的光軸方向OP1實質上與第一面121s1的法線方向N1大致上垂直。第一發光元件122具有第一表面122u、第二表面122b及出光面122s，其中第一表面122u與第二表面122b相對，第二表面122b朝向電路板121，而出光面122s延伸於第一表面122u與第二表面122b之間。如第1B圖所示，第一表面122u低於導光板110的出光面110u，使從出光面122s(繪示於第1A圖)發出的第一光線L1 大部分都能入射至導光板110的入光面110s。如第1A圖所示，第一發光元件122的第一表面122u或第二表面122b是第一發光元件122所有側面中面積最大者，亦即出光面122s並非第一發光元件122所有側面中面積最大者。第二發光元件123的出光面具有類似特徵，於此不再贅述

如第1B圖所示，控制器160電性連接電路板121，以控制第一發光元件122及第二發光元件123的發光模式。例如，在第一顯示模式中，如第1B圖所示，控制器160控制各第一發光元件122發出第一光線L1，而各第二發光元件123不發出第二光線L2。在第二顯示模式中，如第1C圖所示，控制器160控制各第二發光元件123發出第二光線L2，而各第一發光元件122不發出第一光線L1。第一顯示模式及第二顯示模式的切換可由使用者(例如透過使用者介面)決定，或由控制器160依照預設規則決定。

如第1C圖所示，各第二光線L2的光軸方向OP2實質上與第二面121s2的法線方向N2垂直。如圖所示，第二發光元件123具有第三表面123u、第四表面123b及出光面123s，其中第三表面123u與第四表面123b相對，第四表面123b朝向電路板121，而出光面123s延伸於第三表面123u與第四表面123b之間。如第1B圖所示，第三表面123u高於導光板110的下表面110b，使從出光面123s(繪示於第1C圖)發出的第二光線L2大部分都能入射至導光板110的入光面110s。

如第1A圖所示，本實施例之第一發光元件122的出光面122s及第二發光元件123的出光面123s(出光面123s繪示於第1C圖)皆面向導光板110的入光面110s。如圖所示，本實施例之導光板110的厚度T3大於光源組120的整體厚度。

請參照第2圖，其繪示依照本發明另一實施例之背光模組200的示意圖。背光模組200包括導光板110、光源組120、背板130(未繪示)、膠框140(未繪示)、至少一定位柱150(未繪示)及控制器160。

光源組120包括電路板121、數個第一發光元件122及數個第二發光元件123。在本實施例中，此些第一發光元件122的一些配置在電路板121之第一面121s1，此些第一發光元件122的其餘者配置在電路板121之第二面121s2，此些第二發光元件123的一些配置在第一面121s1，此些第二發光元件123的其餘者配置在第二面121s2。換言之，電路板121之第一面121s1同時配置有第一發光元件122及此些第二發光元件123，且電路板121之第二面121s2也同時配置有第一發光元件122及此些第二發光元件123。

在配置於電路板121之第一面121s1的此些第一發光元件122及此些第二發光元件123中，一個第一發光元件122與一個第二發光元件123係相鄰配置。在配置於電路板121之第二面121s2的此些第一發光元件122及此些第二發光元件123中，一個第一發光元件122與一個第二發光元件123係相鄰配置。此 外，配置於第一面121s1的至少一第一發光元件122與配置於第二面121s2的至少一第二發光元件123係相對配置。如此一來，可讓發光元件的發光沿方向z涵蓋更大的發光範圍，使光源組120提供更均勻的發光給導光板110。

請參照第3A~3B圖，第3A圖繪示依照本發明另一實施例之背光模組300的第一發光元件122發光的示意圖，而第3B圖繪示第3A圖之背光模組300的第二發光元件123發光的示意圖。背光模組300包括導光板110、光源組120、背板330、膠框140(未繪示)、至少一定位柱150(未繪示)、控制器160及驅動器370。

光源組120包括電路板121、數個第一發光元件122及數個第二發光元件123。在本實施例中，全部第一發光元件122配置在電路板121之第一面121s1，而全部第二發光元件123配置在電路板121之第二面121s2。在另一實施例中，全部第一發光元件122配置在電路板121之第二面121s2，而全部第二發光元件123配置在電路板121之第一面121s1。

各第一光線L1的光軸方向OP1實質上與第一面121s1的法線方向N1平行，且各第二光線L2的光軸方向OP2實質上與第二面121s2的法線方向N2平行。如第3A圖所示，第一發光元件122的出光面122s是第一發光元件122所有側面中面積最大者。第二發光元件123的出光面具有類似特徵，於此不再贅述。

驅動器370連接電路板121，用以驅動電路板121轉動，使此些第一發光元件122或此些第二發光元件123朝向導光板110發光。此外，驅動器370可受控於控制器160。電路板121包括連接端1211及樞接端1212，驅動器370與連接端1211連接。背光模組300更包括背板330，樞接端1212可轉動地樞接於背板330的樞接孔330a。在一實施例中，驅動器370例如是馬達。

如第3A圖所示，當於第一顯示模式時，驅動器370可驅動電路板121的第一面121s1轉向導光板110，並使各第一發光元件122發出第一光線L1朝向導光板110，而各第二發光元件123不發出第二光線L2，以節省電力。如第3B圖所示，當處於第二顯示模式時，驅動器370可驅動電路板121的第二面121s2轉向導光板110，並使各第二發光元件123發出第二光線L2朝向導光板110，而各第一發光元件122不發出第一光線L1。

請參照第4圖，其繪示依照本發明另一實施例之背光模組400的示意圖。背光模組400包括導光板410、光源組120、背板430、膠框140(未繪示)、至少一定位柱150(未繪示)、控制器160及驅動器470。

相較於前述導光板110，本實施例的導光板410的厚度T3較薄。例如，導光板310的厚度T3大致上等於或大於第一發光元件121的厚度T2，或者大致上等於或大於第二發光元件123的厚度T1大致相同。或者，導光板410的厚度T3大致上等於或大 於第一發光元件121的厚度T2與第二發光元件123的厚度T1之最大者。

驅動器470連接電路板121，以驅動電路板121沿方向z平移。如此一來，即使導光板410的厚度T3不大於光源組120的整體厚度，透過驅動器470的驅動仍可讓第一發光元件123面向導光板410的入光面410s或讓第二發光元件123面向導光板410的入光面410s，使第一發光元件121的發光或第二發光元件123的發光入射至導光板410內。在一實施例中，驅動器470例如是一驅動機構與馬達的組合，其中驅動機構連接電路板121，而馬達連接驅動機構，以控制驅動機構運轉。該驅動機構例如是凸輪機構、連桿機構或其它可帶動電路板121上下平移的機構。驅動器470可受控於控制器160。

如第4圖所示，電路板121包括連接端1211及樞接端1212，其中驅動器470與連接端1211連接，而樞接端1212可滑動地連接於背板430的樞接孔430a。樞接孔430a例如是一長條孔，其長度提供電路板121沿方向z的移動行程。

綜上所述，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。本發明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，當可作各種之更動與潤飾。因此，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。

10‧‧‧顯示面板

100‧‧‧背光模組

110b‧‧‧下表面

110u‧‧‧出光面

121‧‧‧電路板

121a‧‧‧定位孔

121s1‧‧‧第一面

121s2‧‧‧第二面

122‧‧‧第一發光元件

122u‧‧‧第一表面

122b‧‧‧第二表面

123‧‧‧第二發光元件

123u‧‧‧第三表面

123b‧‧‧第四表面

130‧‧‧背板

140‧‧‧膠框

140r‧‧‧定位槽

150‧‧‧定位柱

151‧‧‧第一柱體

151s‧‧‧承靠面

152‧‧‧第二柱體

1521‧‧‧端部

160‧‧‧控制器

x、z‧‧‧方向

H1‧‧‧距離

T1、T2‧‧‧厚度

Claims (21)

1. 一種背光模組，包括：一導光板，具有一入光面；以及一光源組，包括：一電路板，具有相對之一第一面與一第二面；複數個第一發光元件，各該第一發光元件用以發出一具有第一波長的一第一光線入射至該入光面；及複數個第二發光元件，各該第二發光元件用以發出一具有第二波長的一第二光線入射至該入光面，該第二波長與該第一波長相異；其中，該些第一發光元件及該些第二發光元件配置在該第一面及該第二面；其中，當處於一第一顯示模式時，各該第一發光元件發出該第一光線，而各該第二發光元件不發出該第二光線；當處於一第二顯示模式時，各該第一發光元件不發出該第一光線，而各該第二發光元件發出該第二光線。
2. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中各該第一光線的光軸方向及各該第二光線的光軸方向實質上與該第一面的法線方向垂直。
3. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中各該第一光線的光軸方向及各該第二光線的光軸方向實質上與該第一面的法線方向平行。
4. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該些第一發光元件皆配置在該第一面與該第二面之一者，而該些第二發光元件皆配置在該第一面與該第二面之另一者。
5. 如申請專利範圍第4項所述之背光模組，更包括：一驅動器，連接該電路板，且用以驅動該電路板轉動，使該些第一發光元件或該些第二發光元件朝向該導光板發光。
6. 如申請專利範圍第5項所述之背光模組，其中該電路板包括一連接端及一樞接端，該驅動器與該連接端連接；該背光模組更包括一背板，該樞接端可轉動地樞接於該背板。
7. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該些第一發光元件的一些配置在該第一面，該些第一發光元件的其餘者配置在該第二面，該些第二發光元件的一些配置在該第一面，該些第二發光元件的其餘者配置在該第二面。
8. 如申請專利範圍第7項所述之背光模組，其中配置在該第一面的該些第一發光元件及該些第二發光元件中，一個該第一發光元件與一個該第二發光元件係相鄰配置，且配置在該第二面的該些第一發光元件及該些第二發光元件中，一個該第一發光元件與一個該第二發光元件係相鄰配置。
9. 如申請專利範圍第8項所述之背光模組，其中配置在該第一面的至少一該第一發光元件與配置在該第二面的至少一該第二發光元件係相對配置。
10. 如申請專利範圍第6項所述之背光模組，其中當處於一第一顯示模式時，各該第一發光元件發出該第一光線，而各該第二發光元件不發出該第二光線；當處於一第二顯示模式時，各該第一發光元件不發出該第一光線，而各該第二發光元件發出該第二光線。
11. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，更包括：一驅動器，連接該電路板，且用以驅動該電路板平移，使該些第一發光元件或該些第二發光元件面向該導光板的該入光面。
12. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該電路板具有一定位孔，該背光模組更包括：一背板；以及一定位柱，配置在該背板且穿過該電路板之該定位孔。
13. 如申請專利範圍第12項所述之背光模組，其中該定位柱包括一第一柱體及一第二柱體，該第一柱體配置在該背板且具有一承靠面，該電路板抵靠在該承靠面上，該第二柱體自該承靠面突出且穿過該電路板之該定位孔。
14. 如申請專利範圍第12項所述之背光模組，其中該第二面朝向該背板，該第二面與該背板之間具有一距離，該距離大於配置在該第二面之各該第一發光元件的厚度或各該第二發光元件的厚度。
15. 一種背光模組，包括：一導光板，具有一入光面；以及 一光源組，包括：一電路板，具有相對之一第一面與一第二面；複數個第一發光元件，各該第一發光元件用以發出一具有第一波長的一第一光線入射至該入光面；及複數個第二發光元件，各該第二發光元件用以發出一具有第二波長的一第二光線入射至該入光面，該第二波長與該第一波長相異；其中，該些第一發光元件及該些第二發光元件配置在該第一面及該第二面；其中，各該第一光線的光軸方向及各該第二光線的光軸方向實質上與該第一面的法線方向平行。
16. 如申請專利範圍第15項所述之背光模組，其中該些第一發光元件皆配置在該第一面與該第二面之一者，而該些第二發光元件皆配置在該第一面與該第二面之另一者。
17. 如申請專利範圍第16項所述之背光模組，更包括：一驅動器，連接該電路板，且用以驅動該電路板轉動，使該些第一發光元件或該些第二發光元件朝向該導光板發光。
18. 一種顯示裝置，包括：一顯示面板；以及一如申請專利範圍第1~11與15~17項之任一項所述之背光模組，與該顯示面板相鄰配置。
19. 如申請專利範圍第18項所述之顯示裝置，其中該電路板具有一定位孔，該背光模組更包括：一背板；以及一定位柱，配置在該背板且穿過該電路板之該定位孔；其中，該顯示裝置更包括一膠框，該膠框配置在該背板及該定位柱上且承載該顯示面板。
20. 如申請專利範圍第19項所述之顯示裝置，其中該定位柱包括一第一柱體及一第二柱體，該第一柱體配置在該背板且具有一承靠面，該電路板抵靠在該承靠面上，該第二柱體自該承靠面突出且穿過該電路板之該定位孔。
21. 如申請專利範圍第19項所述之顯示裝置，其中該第二面朝向該背板，該第二面與該背板之間具有一距離，該距離大於配置在該第二面之各該第一發光元件的厚度或各該第二發光元件的厚度。

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