背光模塊結構的製作方法
2023-10-19 01:17:37
專利名稱：背光模塊結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種背光模塊結構，尤其涉及一種適用於平面顯示裝置的背光模塊結構。
背景技術：
背光模塊為液晶顯示器(Liquid Crystal Display；LCD)的基礎零件之一。由於液晶本身不會發光，必須在LCD面板(Panel)後方加上背光源。背光源大部分為冷陰極螢光燈(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)，背光源發射出的光線透過LCD面板(Panel)，進入人的眼睛形成影像，其中LCD面板至少包括玻璃基板(Mother Glass)、液晶、彩色濾光片(ColorFilter)、偏光板(Polarizer)等相關部分。也就是說，液晶顯示器必須利用背光源發射光線，此光線先經過第一塊偏光板然後再經過液晶，其中利用電壓的變化改變液晶分子的排列方式，並進而改變透過液晶的光線角度。這些光線接著還必須再經過前方的彩色濾光膜和第二塊偏光板。由於第二塊偏光板和第一塊偏光板角度相差90度，原本應該將所有的光阻隔下來，但因為兩塊偏光板之間還有液晶可以控制光線的角度，因此，只要改變能刺激液晶的電壓值就可以控制最後出現的光線強度與色彩，進而能在液晶面板上顯現不同深淺的顏色組合。
因此，背光模塊的性能好壞直接影響LCD的質量。背光源的成本約佔LCD模塊成本的3％至5％，所消耗的電力約佔模塊耗電的75％，是LCD模塊中相當重要的部件。
以往大型LCD應用的產品，主要為筆記本型計算機(Note Book PersonalComputer)及LCD監視器(LCD Monitor)，面板的尺寸多在19時以下，為了達到顯像亮度的要求，部分高階產品採用直下式背光模塊。但因為面板尺寸較小，數支燈管平行排列即已足夠。
在開發LCD電視用的背光源時，對於顯像亮度的要求高於LCD監視器，(至少要求450cd/m2以上)、寬廣的觀看視角(目前銷售產品規格已可達170°)、鮮明的影像對比度(目前LCD電視產品約500∶1；等離子體電視產品約1000∶1)及合乎標準的使用壽命(目前產品測試值約6萬小時)。在考慮以上規格的情況下，直下式背光模塊便成為目前搭配大型LCD電視的技術主流，其設計的主要概念即在於為能應順更高亮度的需求，將原本為減輕模塊重量及厚度所考慮的邊緣式光源藉助於直下式背光源將光線分散均勻，使光線轉變為平面光源後進入液晶面板的技術模式。
在考慮以上規格的情況下，直下式(direct light type)背光模塊便成為目前搭配30時以上的大型液晶顯示器的技術主流。一般而言，直下式背光模塊包括固定於反射板上的若干圓柱型燈管以及位於燈管上的擴散板。其中，反射板用以將燈管所發射的光線反射至顯示區域，同時防止光線損失，以提高光線的使用效率。擴散板用以對來自燈管的光線進行均勻散射處理，以達到均勻的面光源效果。
值得注意的是，由於大型液晶顯示器所需的背光模塊的尺寸亦較大，因此單一燈管的長度不足，尤其是用於更大尺寸的液晶顯示器例如30時以上的背光模塊，背光源多採用交錯式的燈管排列方式。圖1為現有背光模塊的交錯式燈管排列的示意圖。背光模塊100具有多根成交錯平行排列的燈管102，燈管102的一端固定於位於背光模塊100兩側的支撐排104內，而燈管102的另一端則由交錯排列於背光模塊100中段的支撐結構106固定支撐。支撐排104及支撐結構106內均有電源供應接點(未示出)以提供燈管的工作電壓。
圖2為現有背光模塊的交錯式燈管排列的部分立體示意圖。一般支撐結構106為長方體結構，平躺設置於背光模塊反射板(未示出)上，其中一平面向上。由於支撐結構106本身並不發光，因此在整個背光光源的表現上將造成背光不均勻的現象。圖3為採用現有背光模塊的平面顯示裝置的照相圖。如圖3所示，圓圈300表示現有裝置因支撐結構而造成背光不均勻的現象，由圖3中可看出在背光模塊的中段部分出現暗帶亮帶交錯的情形。這種背光不均勻的背光模塊將無法運用在平面顯示裝置上。因此，如何繼續利用現有交錯式燈管排列來解決大尺寸背光模塊中燈管長度不足同時又兼顧整個背光的均勻性已成為重要課題。
發明內容
由於在現有背光模塊的中段部分出現暗帶亮帶交錯的現象是因支撐結構表面的低反射特性以及表面反射太單一造成燈管交叉處亮度偏低而引起的。因此，本發明即是針對現有支撐結構的缺點進行改進，以使交錯式燈管排列的背光模塊能提供均勻的背光並可應用在平面顯示裝置上。
因此，本發明的目的是提供一種背光模塊結構，以使交錯式燈管排列的背光模塊能提供均勻的背光。
根據本發明的上述目的，提出一種適用於平面顯示裝置的背光模塊結構，其至少包括一反射板、兩支撐排、多個支撐結構及多個光源。支撐排分列於反射板相對的兩側，多個支撐結構成兩排平行交錯排列地設置於反射板中段並與支撐排平行設置，每一光源設置於支撐排之一與支撐結構之一中，其中每一支撐結構至少部分表面塗布反射塗層而形成反射面，致使所述支撐結構可藉助於使位於其側面的光源產生的光線散射而實現光線均勻化的目的。另外，在支撐排及支撐結構中設置電極以與光源電連接。所述光源可以為螢光燈，特別是冷陰極螢光燈。
依照本發明一優選實施方式，其中，所述支撐結構的材料為塑料且可為多角柱狀結構。所述多角柱狀結構可以為對稱的多角柱狀結構或不對稱的多角柱狀結構，多角柱狀結構的多角數至少為3。多角柱狀結構的表面適用於散射光線的反射面可以分別為鏡面反射面或擴散反射面。
依照本發明另一優選實施方式，至少一反射面可以為弧面，該弧面可以為凸弧面或凹弧面。
依照本發明再一優選實施方式，支撐結構的材料為塑料且具有不規則排列的多個反射面，反射面可以為鏡面反射面或擴散反射面，或者至少一反射面可以為弧面，該弧面可以為凸弧面或凹弧面。
根據本發明的目的，本發明所提出背光模塊結構中的支撐結構的表面可以產生多方向反射或散射的效果，因而可實現均勻化反射光的目的，進而能夠使背光模塊結構提供均勻的背光。支撐結構的表面可以為具有反射塗層的不規則的多個反射面、一球形反射面、一液滴形反射面、一拋物球形反射面或任何其他形狀的反射面，使單一方向的入射光產生不同方向的反射光，達到均勻化反射光的目的，進而能使背光模塊結構提供均勻的背光。其中，支撐結構的表面具有不規則的多個反射面時，可將支撐結構形成為七個面以上的結構體。
為使本發明的上述和其它目的、特徵、優點與實施方式能更明顯易懂，下文將結合附圖進行詳細說明。附圖中圖1為現有背光模塊的交錯式燈管排列的示意圖；圖2為現有背光模塊的交錯式燈管排列的部分立體示意圖；圖3為運用現有背光模塊的平面顯示裝置的照相圖；圖4至圖6為本發明一優選實施方式的背光模塊的交錯式燈管排列的部分立體示意圖；圖7至圖8為依照本發明另一優選實施方式的背光模塊的交錯式燈管排列的部分立體示意圖；及圖9為運用本發明的背光模塊的平面顯示裝置的照相圖。
主要部件的附圖標記說明100 背光模塊102 燈管104 支撐排106 支撐結構300、900圓圈具體實施方式
為能使本發明所提供的背光模塊結構更加清楚起見，在本發明幾個實施方式中以不同的支撐結構為例詳細說明如何實施本發明，當然，本發明並不限於所披露的實施方式，凡可使單一方向的入射光產生不同方向的反射光、如本發明所述實施方式披露的那樣可使反射光均勻的支撐結構均應落入本發明的範圍。在所述實施方式中僅以背光模塊的交錯式燈管排列的部分立體示意圖為例進行說明。
請參照圖4至圖6，它們是本發明一優選實施方式的背光模塊的交錯式燈管排列的部分立體示意圖。圖4中，支撐結構106為五角柱體結構並平躺於反射板(未示出)上，除了與反射板接觸的表面之外，其餘表面均不與反射板平行。圖5中，支撐結構106為三角柱體結構並平躺於反射板(未示出)上，除了與反射板接觸的表面之外，其餘表面均不與反射板平行。圖6中，支撐結構106為四角柱體結構並設置於反射板(未示出)上，其所有的表面均不與反射板平行。另外，支撐結構的表面具有高反射率的特殊鍍膜或薄層，例如可以形成金屬鍍膜或多層膜鍍膜，以形成鏡面反射或擴散反射。
請參照圖7至圖8，其為本發明另一優選實施方式的背光模塊的交錯式燈管排列的部分立體示意圖。圖7中，支撐結構106為類三角柱體結構並平躺於反射板(未示出)上，除了與反射板接觸的表面外，其餘表面均不與反射板平行且為凹弧面，而圖8則為凸弧面。同樣，支撐結構的表面也具有高反射率的特殊鍍膜或薄層，例如可以形成金屬鍍膜或多層膜鍍膜，以形成鏡面反射或擴散反射。
在本發明再一優選實施方式中亦可採用不規則的多個反射塗層表面，其中至少一個表面與反射板平行或者全部表面都不與反射板平行。
另外，在本發明又一優選實施方式中，支撐結構具有反射塗層的單一或多個弧形反射面，例如一球形反射面、一液滴形反射面、一拋物球形反射面或一不對稱的球形反射面或其他任意組合而成的多弧形反射面等。
圖9為運用本發明的背光模塊的平面顯示裝置的照相圖。圓圈900標示的位置同於圓圈300所標示的位置，比較圖3與圖9可清楚看出，運用本發明的背光模塊確實可以消除位於中段部分的暗帶(如圖3圓圈300所示)，而達到均勻化背光的目的。
由所述的本發明優選實施方式可知，應用本發明的目的在於提供支撐結構，此支撐結構可使任何單一方向的入射光產生不同方向的反射光，從而達到均勻化反射光的目的，進而能夠使背光模塊結構提供均勻的背光。
運用本發明所提供的背光模塊結構，由於其中的支撐結構可使任何單一方向的入射光產生不同方向的反射光，從而達到均勻化反射光的目的，進而能夠使背光模塊結構提供均勻化的背光。因此，本發明所提供的背光模塊結構可利用現有交錯式燈管排列解決大尺寸背光模塊中燈管長度不足的問題，同時可使整個背光均勻。
雖然本發明已以優選實施方式披露如上，但其並非是對本發明的限定，任何本領域的技術人員在不超出本發明的構思和範圍的前提下，可作出各種更改與潤飾，因此本發明的保護範圍應以所附的權利要求界定的範圍為準。
權利要求
1.一種適用於平面顯示裝置的背光模塊結構，包括一反射板；分列於所述反射板相對兩側的兩支撐排；多個支撐結構成兩排平行交錯排列地設置於所述反射板中段並與所述支撐排平行設置，每一所述支撐結構的表面具有反射塗層以形成反射面；及多個光源，每一所述光源設置於所述支撐排之一和所述支撐結構之一中，其中，每一所述支撐結構使位於其側面的所述光源發出的光線均勻化。
2.如權利要求1所述的背光模塊結構，其中，還包括設置於所述支撐排和所述支撐結構中的電極，其用於電性連接所述光源。
3.如權利要求1所述的背光模塊結構，其中，所述光源為陰極射線管。
4.如權利要求1所述的背光模塊結構，其中，所述支撐結構的材料為塑料。
5.如權利要求1所述的背光模塊結構，其中，所述支撐結構為多角柱狀結構。
6.如權利要求5所述的背光模塊結構，其中，所述多角柱狀結構為對稱的多角柱狀結構。
7.如權利要求6所述的背光模塊結構，其中，所述多角柱狀結構的多角數至少為3。
8.如權利要求5所述的背光模塊結構，其中，所述多角柱狀結構為不對稱的多角柱狀結構。
9.如權利要求5所述的背光模塊結構，其中，所述不對稱的多角柱狀結構至少有兩個反射面。
10.如權利要求5所述的背光模塊結構，其中，所述多角柱狀結構的至少一反射面為弧面。
11.如權利要求10所述的背光模塊結構，其中，所述弧面為凸弧面或凹弧面。
12.如權利要求1所述的背光模塊結構，其中，每一散射表面分別為鏡面反射面或擴散反射面。
13.如權利要求1所述的背光模塊結構，其中，所述反射面至少包括一個不規則反射面。
14.如權利要求13所述的背光模塊結構，其中，所述不規則反射面為弧面。
15.如權利要求14所述的背光模塊結構，其中，所述弧面為凸弧面或凹弧面。
16.如權利要求1所述的背光模塊結構，其中，所述反射面至少包括不規則排列的多個反射面、一球形反射面、一液滴形反射面、一拋物球形反射面或不對稱的球面反射面。
17.如權利要求1所述的背光模塊結構，其中，所述反射面為單一或多個弧形反射塗層表面。
18.如權利要求17所述的背光模塊結構，其中，所述弧面選自於球面、液滴形面、拋物球面、不對稱的球面及其任意組合所組成的組中。
全文摘要
本發明公開了一種適用於平面顯示裝置的背光模塊結構，其至少包括一反射板、兩支撐排、多個支撐結構及多個光源。支撐排分列於反射板相對的兩側；多個支撐結構成兩排平行交錯排列地設置於反射板中段並與所述支撐排平行設置；每一光源設置於支撐排之一與支撐結構之一中。所述支撐結構可使單一方向的入射光產生不同方向的反射光，進而使反射光均勻。
文檔編號G09F9/35GK1664675SQ200510065
公開日2005年9月7日 申請日期2005年4月18日 優先權日2005年4月18日
發明者許時嘉, 林怡君 申請人:友達光電股份有限公司