专利名称：背光模块及显示装置的利记博彩app
背光模块及显示装置
技术领域：
本发明涉及一种背光模块及显示装置，特别是涉及一种可改善色偏问题的背光模 块及显示装置。
背景技术：
液晶显示器(Liquid Crystal Display, IXD)已被广泛应用于各种电子产品中， 液晶显示器大部分为背光型液晶显示器，其是由液晶显示面板及背光模块(backlight module)所组成。背光模块可依照光源入射位置的不同分成侧向式入光(Side-light type) 与直下式入光(Direct-lighht type)两种，以便提供背光源至液晶显示面板。由于发光二极管(Light-Emitting Diode, LED)具有低耗电量、低发热量、操作寿 命长、耐撞击、体积小、反应速度快、以及可发出稳定波长的色光等良好光电特性，因而适合 应用于背光模块的光源。然而，不同光色的发光二极管会具有不同的发光效率，例如一般的绿光发光二极 管的发光效率会低于红光、蓝光发光二极管的发光效率。因此，当利用不同光色的发光二极 管来进行混合成白光时，容易发生光色偏差的问题。为了改善上述问题，一种改善方式是增加发光效率较低的发光二极管的设置数 量，例如增加绿光发光二极管的设置数量。然而，此种方式容易增加发光二极管的成本以及 发热量。另一种改善方式是改善发光二极管的设置位置，例如将绿光发光二极管设置于最 靠近背光模块的导光板的出光面(也就是导光板的上表面)的位置。然而，此种方式仍无 法有效改善光色偏差的问题。故，有必要提供一种背光模块及显示装置，以解决现有技术所存在的问题。
发明内容本发明的主要目的在于提供一种背光模块，所述背光模块包括导光板；基座，设置于所述导光板的一侧，其中所述基座具有底面、第一设置面及第二设置 面，所述第一设置面和所述第二设置面是相对于所述底面；第一发光二极管，设置于所述基座的所述第一设置面上；以及第二发光二极管，设置于所述基座的所述第二设置面上，其中所述第一发光二极 管的发光效率是低于所述第二发光二极管，且所述第一发光二极管与所述底面之间的距离 是大于所述第二发光二极管与所述底面之间的距离。本发明的另一目的在于提供一种显示装置，所述显示装置包括显示面板；以及背光模块，包括导光板；
基座，设置于所述导光板的一侧，其中所述基座具有底面、第一设置面及第二设置 面，所述第一设置面和所述第二设置面是相对于所述底面；第一发光二极管，设置于所述基座的所述第一设置面上；以及第二发光二极管，设置于所述基座的所述第二设置面上，其中所述第一发光二极 管的发光效率是低于所述第二发光二极管，且所述第一发光二极管与所述底面之间的距离 是大于所述第二发光二极管与所述底面之间的距离。在本发明的一实施例中，所述背光模块还包括第三发光二极管，设置于所述基座 的第三设置面上，其中所述第一发光二极管的发光效率是低于所述第三发光二极管，且所 述第一发光二极管与所述底面之间的距离是大于所述第三发光二极管与所述底面之间的距离。在本发明的一实施例中，所述第一发光二极管为绿光发光二极管，所述第二发光 二极管为红光发光二极管或蓝光发光二极管。在本发明的一实施例中，所述基座是以高导热性的金属材料所制成。在本发明的一实施例中，所述基座具有凸部，所述第一设置面是形成于所述凸部 的顶面上，而所述第二设置面是形成于所述凸部的一侧。在本发明的一实施例中，所述基座具有凸部，所述第一设置面是形成于所述凸部 的顶面上，而所述第二设置面是形成于所述凸部的侧壁上。在本发明的一实施例中，所述导光板具有侧入光面，其为为一平面。在本发明的一实施例中，所述导光板具有侧入光面，其形成为U形凹部、V形凹部 或弧形凹部结构。在本发明的一实施例中，所述弧形凹部结构的弧形曲率半径(r)是依据公式r = ((h/2)2+ (r-d+h/2tan θ )2)0.5 ；其中h为所述导光板的厚度，d为所述第一发光二极管与侧入光面之间的距离，而 所述第一发光二极管的光源视角为2 θ。本发明的背光模块和显示装置可依据发光二极管的发光效率来改变不同光色的 发光二极管与导光板之间的耦光距离，以补偿低发光效率的发光二极管的光强度，而可改 善背光模块的色偏问题。且相较于现有的色偏改善方法，本发明的背光模块可使用较少的 发光二极管来达到光色均勻的效果，因而可减少不必要的成本和能量耗费。再者，本发明的 背光模块可利用导光板的设计来进一步提升发光二极管的耦光效率。为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作 详细说明如下
图1显示依照本发明的第一实施例的背光模块与显示面板的局部剖面示意图；图2显示依照本发明的第一实施例的基座与发光二极管的剖面示意图；图3显示依照本发明的第二实施例的基座与发光二极管的剖面示意图；图4Α至图4C显示依据本发明的第三实施例的背光模块的局部剖面示意图；以及图5显示依据本发明的第三实施例的导光板的局部剖面示意图。具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施 例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧 面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用 以限制本发明。在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。请参照图1，其显示依照本发明的第一实施例的背光模块与显示面板的局部剖面 示意图。本实施例的背光模块100可例如为侧向式入光的背光模块，其相对于一显示面板 101 (例如液晶显示面板)来设置，而形成一显示装置(例如液晶显示装置)。背光模块100 包括有背板110、基座120、导光板130、反射层140、光学膜片150、第一发光二极管160、第 二发光二极管170及第三发光二极管180。背板110可由不透光材料所制成，例如为塑化材 料、金属材料或上述材料的组合。基座120、导光板130、反射层140及光学膜片150是承载 于背板110上，基座120可设置于导光板130的一侧或相对两侧，用以设置发光二极管160、 170及180，发光二极管160、170及180可侧向发光至导光板130内，并由导光板130来导 引出光。反射层140是设置于导光板130的底部，用以反射进入导光板130内的光线。光 学膜片150是设置于导光板130上，以改善光学效果。请参照图2，其显示依照本发明的第一实施例的基座与发光二极管的剖面示意图。 本实施例的基座120是用以设置发光二极管160、170及180于导光板130的一侧或相对两 侧。基座120优选是以高导热性的金属材料所制成，以提升发光二极管160、170及180的 散热效率，此金属材料例如为银、铜、铜合金、铜银合金、铝、铝合金及其上述任意合金，并可 利用挤压成型、冲压、裁切、铸造、机械加工、压铸或锻造等方法来制造。基座120可具有底 面122、第一设置面124、第二设置面126及第三设置面128。基座120的底面122是相对于 导光板130，而设置面124、126及128是相对于底面122，并朝向导光板130，用以设置发光 二极管160、170及180。第一设置面124是用以设置第一发光二极管160，第二设置面126 是用以设置第二发光二极管170，第三设置面128是用以设置第三发光二极管180。其中， 第一设置面124与底面122之间的距离是大于第二设置面126与底面122之间的距离，以 及大于第三设置面128与底面122之间的距离，藉此，相较于第二发光二极管170和第三发 光二极管180，位于第一设置面124上的第一发光二极管160可较靠近于导光板130。在本 实施例中，基座120可例如为具有T形剖面形状的长条形基座，其具有一凸部，第一设置面 124可形成于此凸部的顶面上，而第二及第三设置面126及128可分别形成于此凸部的两 侧。如第1图所示，本实施例的导光板130是设置于背板110上，并位于基座120的一 侧，以导引基座120上的发光二极管160、170及180的光线，导光板130例如是利用射出成 型的方式来制成平板形结构，其材料例如为光硬化型树脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚 碳酸酯(PC)。导光板130可包括出光面131、光反射面132及侧入光面133。出光面131是 位于导光板130的正面，用以允许光线由导光板130发出至显示面板101，光反射面132是 位于导光板130的底面，且相对于出光面131。导光板130的侧入光面133是形成于导光板 130的一侧或相对两侧，其对应于基座120上的发光二极管160、170及180，用以允许发光 二极管160、170及180所发出的光线可进入导光板130内。且此侧入光面133可具有例如V形结构(V-Cut)、S形波浪结构或表面粗糙化处理(未绘示)，藉以提升光线的入射效率和 光耦合效率。在本实施例中，此侧入光面133可为一平面，其垂直于光反射面132。如第1图所示，本实施例的导光板130可设有导光结构于光反射面132上，藉以反 射导引由光源120所发出的光线可由出光面131来射出，较佳为正向射出(正向出光)。导 光板130的导光结构例如是呈连续性的V形结构，亦即V-Cut结构(例如是利用射出成型 或微切削成型的方式来形成)、雾面结构(例如是利用喷砂处理来形成)、散射点结构(例 如是利用网板印刷、激光精细加工或一体成型来形成)，藉以导引由侧入光面133进入导光 板130的光线可充分地由出光面131来射出。值得注意的是，导光板130的出光面131亦可具有雾面处理或散射点设计，藉以均 勻化导光板130的出光，减少出光不均(Mura)的现象。如第1图所示，本实施例的反射层140例如为反射膜片或反射涂层，其具有高反射 率材料，用以反射行进至光反射面132的光线。此高反射率材料可例如为银、铝、金、铬、铜、 铟、铱、镍、钼、铼、铑、锡、钽、钨、锰、上述任意组合的合金、耐黄化且耐热的白色反射漆料或 上述材料的任意组合，以反射光线。值得注意的是，导光板130的光反射面132亦可涂布此 高反射率材料，以反射入射光线，因而可进一步取代或省略反射层140。如图1所示，本实施例的光学膜片150可例如为扩散片、棱镜片、逆棱镜片 (Turning Prism Sheet)、 ±曾畠月莫(BrightnessEnhancement Film, BEF)、 β 身寸 ζ ±曾畠 II (Dual Brightness Enhancement Film, DBEF) > # ^ M II ζ β. M ii τ ； >t (Diffused Reflective Polarizer Film，DRPF)或上述的任意组合，其设置于导光板130的出光面131 上，用以改善由导光板130出光的光学效果。如图1所示，本实施例的发光二极管160、170及180是分别设置于基座120的设 置面124、126及128上。其中，第一发光二极管160的发光效率是低于第二发光二极管170 的发光效率，以及低于第三发光二极管180的发光效率。例如，第一发光二极管160为绿光 发光二极管，而第二发光二极管170和第三发光二极管180可分别为红光发光二极管和蓝 光发光二极管。在本实施例中，由于第一设置面124与底面122之间的距离是大于第二或 第三设置面126、128与底面122之间的距离，因此，第一发光二极管160与底面122之间的 距离是大于第二或第三发光二极管170、180与底面122之间的距离。再者，第一发光二极 管160优选是设置于第二发光二极管170及第三发光二极管180之间，亦即第一发光二极 管160优选是对位于导光板130的中间位置。当设置发光二极管160、170及180于基座120的设置面124、126及128上时，多个 发光二极管160、170及180可先设置于电路板102上，而形成发光灯条(Light Bar)，再分 别将具有发光二极管160、170及180的发光灯条接合于基座120的设置面124、126及128上。因此，当基座120上的发光二极管160、170及180发光至导光板130时，由于发光 效率较低的第一发光二极管160与导光板130之间的距离是小于第二或第三发光二极管 170,180与导光板130之间的距离，因而可增加第一发光二极管160的耦光效率，以补偿第 一发光二极管160的低发光效率，使得由发光二极管160、170及180所发射至导光板130 的不同色光可具有实质相同的光强度，因而大幅改善背光模块100的色偏问题。请参照图3，其显示依照本发明的第二实施例的基座与发光二极管的剖面示意图。
6以下仅就本实施例与第一实施例间的相异处进行说明，而其相似处则在此不再赘述。相较 于第一实施例，第二实施例的基座220具有凸部221、底面222、第一设置面224、第二设置面 226及第三设置面228，第一设置面224是形成于此凸部的顶面上，而第二设置面226及第 三设置面228可分别形成于此凸部221的两侧侧壁上。此时，发光二极管160、170及180可 先设置于电路板102上，再分别组装于形成于凸部221上的设置面224、226及228上。该 发光二极管170和180为侧出光LED (side view LED)。 请参照图4A至图4C，其显示依照本发明的第三实施例的背光模块的局部剖面示 意图。以下仅就本实施例与第一实施例间的相异处进行说明，而其相似处则在此不再赘述。 相较于第一实施例，第三实施例的导光板330包括出光面331、光反射面332及侧入光面 333，其中侧入光面333可对于第一发光二极管160，而朝导光板330的内部来凹设，而形成 U形凹部(如图4A所示)、V形凹部(如图4B所示)或弧形凹部结构(如图4C所示)，用 以进一步提升发光二极管160、170及180的耦光效率。此侧入光面333凹入导光板330内 的最大深度优选是相同于第一设置面224与第二或第三设置面126或128之间的距离。
请参照5，其显示依照本发明的第三实施例的导光板的局部剖面示意图。在本 实施例中，当导光板330的侧入光面333例如呈弧形凹部结构时，此弧形凹部结构的弧形曲 率半径r可依据如下公式(1)r = ((h/2)2+ (r-d+h/2tan θ )2) 5⑴其中，如图5所示，h为导光板330的厚度，d为第一发光二极管160与侧入光面 333之间的距离，而第一发光二极管160的光源视角为2 θ。因此，此弧形凹部结构的弧形 曲率P可依据如下公式⑵ρ = 1/r = 1/( (h/2)2+ (r_d+h/2tan θ )2) 5 (2)由上述可知，本发明的背光模块和显示装置可依据不同光色的发光二极管的发光 效率来调整发光二极管的设置位置，亦即可依据发光二极管的发光效率来改变发光二极管 与导光板之间的耦光距离，以补偿低发光效率的发光二极管(如绿光发光二极管)的光强 度，使得由发光二极管所发出至导光板内的不同色光可具有实质相同的光强度，因而可大 幅改善背光模块的色偏问题。因此，例如由红_绿_蓝三色的发光二极管所发出的光线可 均勻地混合成一纯白光，以提升发光二极管的混光效果。再者，相较于现有的增加低发光效 率的发光二极管的数量来改善色偏问题的方式，由于本发明的背光模块可不需增加额外的 低发光效率的发光二极管的数量，因而可减少不必要的成本和能量耗费。综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限 制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润 饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。
权利要求
一种背光模块，其特征在于所述背光模块包括导光板；基座，设置于所述导光板的一侧，其中所述基座具有底面、第一设置面及第二设置面，所述第一设置面和所述第二设置面是相对于所述底面；第一发光二极管，设置于所述基座的所述第一设置面上；以及第二发光二极管，设置于所述基座的所述第二设置面上，其中所述第一发光二极管的发光效率是低于所述第二发光二极管，且所述第一发光二极管与所述底面之间的距离是大于所述第二发光二极管与所述底面之间的距离。
2.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于还包括第三发光二极管，设置于所述 基座的第三设置面上，其中所述第一发光二极管的发光效率是低于所述第三发光二极管， 且所述第一发光二极管与所述底面之间的距离是大于所述第三发光二极管与所述底面之 间的距离。
3.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于所述第一发光二极管为绿光发光二 极管，所述第二发光二极管为红光发光二极管或蓝光发光二极管。
4.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于所述基座是以高导热性的金属材料 所制成。
5.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于所述基座具有凸部，所述第一设置面 是形成于所述凸部的顶面上，而所述第二设置面是形成于所述凸部的一侧或是形成于所述 凸部的侧壁上。
6.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于所述导光板具有侧入光面，其为一平 面、U形凹部、V形凹部或弧形凹部结构。
7.根据权利要求6所述的背光模块，其特征在于所述弧形凹部结构的弧形曲率半径 ω是依据公式r = ((h/2)2+(r-d+h/2tan θ)2)0·5；其中h为所述导光板的厚度，d为所述第一发光二极管与侧入光面之间的距离，而所述 第一发光二极管的光源视角为2 θ。
8.一种显示装置，其特征在于所述显示装置包括液晶显示面板；以及如权利要求1至7任意一权利要求所述的背光模块。
全文摘要
本发明提供一种背光模块及显示装置。显示装置包括此背光模块和显示面板。此背光模块包括导光板、基座、第一发光二极管及第二发光二极管。基座设置于导光板的一侧，第一发光二极管设置于基座的第一设置面上，第二发光二极管设置于基座的第二设置面上。第一发光二极管与基座的底面之间的距离是大于第二发光二极管与基座的底面之间的距离。本发明可改善色偏问题，并可提升发光二极管的耦光效果。
文档编号F21V19/00GK101922660SQ20101023818
公开日2010年12月22日 申请日期2010年7月23日 优先权日2010年7月23日
发明者郑巍巍, 郭仪正 申请人:深圳市华星光电技术有限公司