[发明专利]直下式背光模组及其显示器

说明书

本发明系一种直下式背光模组及其显示器，显示器系包括层叠的液晶面板及直下式背光模组，直下式背光模组包括灯板、复数个发光单元、复数个反射结构体，各发光单元系分布设置在灯板上，各反射结构体系分别设在其中一个发光单元的周围，各反射结构体包括立体四边形单元及立体曲面单元，其中各立体曲面单元底部设有开口，各发光单元容纳在开口之内，并各立体曲面单元的曲线之焦点都需要通过各发光单元向上方向的中心在线，且各立体曲面单元顶部形成四边形，而各立体四边形单元系设在各反射结构体的顶部，使得各反射结构体可以支撑导光层、提升发光效益及发光均齐性、减少光晕效应。

技术领域

本发明系有关于背光模组，尤其一种直下式背光模组及其显示器。

背景技术

液晶显示技术乃现今显示技术中非常重要的部分，以其技术为基础所制成的产品亦囊括广泛的应用，例如：计算机、电视及手机等。而液晶显示设备主要由背光模组以及液晶面板所组成；背光模组用于提供光源，并透过光学组件(例如：导光组件)将光线转变均匀，进而提供液晶面板利用。

背光模组的类型，可依据光源的设置位置区分为直下式以及侧光式的背光模组。直下式背光模组系将光源设置在模组底部的设计，直下式背光模组包括光学材料层、直下式灯板，其中光学材料层进一步依序由上至下包括上扩散片、上增亮片、下增亮片、下扩散片。

藉由光学材料层的作用，使得直下式灯板的光源会均匀分布在液晶面板后方，因此可以获得较侧光式要更好的透光均匀度，较佳的颜色对比以及更多的明暗部细节。此外，直下式背光模组可进一步搭配局部调光(local dimming)技术设计。局部调光技术主要系将光源矩阵式地排列在背板上，并个别地调整光源电流，进一步针对小区块的辉度调整；藉此可以令直下式背光模组达到在不同区域，不同程度地调整辉度变化的效果。

然而，目前的直下式背光模组有下列几点问题：

1、直下式背光模组搭配局部调光(local dimming)技术，可以提升画面对比对，但是此类产品的单一光源的亮暗交界处时常会产生光晕效应(halo effect)，进而影响观看体验。

2、直下式背光模组为了增加反射光的效能，提高整体的辉度(或称亮度，单位：cd/m2)，请参阅图1所示，直下式背光模组1系包括边框10、胶框12、光学材料层14、导光层16(或称混光层)及直下式灯板18，其中胶框12设置在边框10的周围，直下式灯板18设在边框10的底部于胶框12的内侧周围内，而光学材料层14及导光层16则由上往下依序叠设胶框12的顶部周围，但是光学材料层14及导光层16是横跨在胶框12的顶部周围，光学材料层14及导光层16在胶框12中间并无其他支撑点，使得光学材料层14及导光层16受力(地心引力)变形，导致直下式灯板18到导光层16之间的混光距离OD不足，为了解决此问题，请参阅图2所示，藉由增加胶框12及边框10的高度，使得直下式灯板18与导光层16之间有足够的混光距离OD。意即，直下式背光模组1整体厚度需增加，这种做法有悖于液晶显示设备的薄型化设计趋势。

3、请参阅图3所示，直下式灯板18上设有复数个发光单元180(通常为发光二极管)，但是各发光单元180的光源分散，使得光的利用率不佳。为了解决光利用率不佳的问题，请参阅图4、5所示，在直下式灯板18的各发光单元180周围设置立体反射结构19，各光源的光线经由立体反射结构19集中向上，达到增加发光效率的目的。

但是，导光层16覆盖在各立体反射结构19的上方，导致发光单元180周围的光线形成漫反射光(如图6所示)，使得光线无法集中向上输出，尤其是各立体反射结构19周围(如图7的-12、-4、4及12毫米的位置)的光线亮度下降许多(如图8所示)。因此，如何让各立体反射结构19可以支撑导光层16，并降低厚度，同时提升发光效益，减少光晕效应等，乃是目前亟待解决的问题。

发明内容