背光模塊及顯示裝置的製作方法
2023-07-08 08:46:11
專利名稱：背光模塊及顯示裝置的製作方法
背光模塊及顯示裝置
技術領域：
本發明涉及一種背光模塊及顯示裝置，特別是涉及一種可調整光線強度分布並可 提升畫面的中央亮度的背光模塊及顯示裝置。
背景技術：
液晶顯示器(Liquid Crystal Display, IXD)已被廣泛應用於各種電子產品中， 液晶顯示器大部分為背光型液晶顯示器，其是由液晶顯示面板及背光模塊(backlight module)所組成。背光模塊可依照光源入射位置的不同分成側向式入光(Side-light type) 與直下式入光(Direct-light type)兩種，以便提供背光源至液晶顯示面板。通常，對於液晶顯示器，其中心亮度是一項重要的參數。一般，液晶顯示器的中心 亮度提升可通過提高背光模塊的背光源(如發光二極體)的亮度來實現。然而，此種方式 容易增加功率耗費，而增加不必要的能量耗費。故，有必要提供一種背光模塊及顯示裝置，以解決現有技術所存在的問題。
發明內容本發明的主要目的在於提供一種背光模塊，所述背光模塊包括導光板，具有底面，且所述底面形成有中間凹槽，所述中間凹槽具有二個調光斜 面，其中每一所述調光斜面與相鄰所述底面之間具有一預設角度，其大於90度；以及若干個光源，設置於所述導光板的相對兩側，並對應於所述調光斜面。本發明的另一目的在於提供一種顯示裝置，所述顯示裝置包括顯示面板；以及背光模塊，包括導光板，具有底面，且所述底面形成有中間凹槽，所述中間凹槽具有二個調光斜 面，其中每一所述調光斜面與相鄰所述底面之間具有一預設角度，其大於90度；以及若干個光源，設置於所述導光板的相對兩側，並對應於所述調光斜面。在一實施例中，所述導光板的所述底面設有微結構。在一實施例中，所述調光斜面為傾斜的平面。在一實施例中，所述調光斜面為傾斜的曲面。在一實施例中，所述導光板的光線強度分布是依據所述中間凹槽的頂端與所述中 間凹槽的出光面之間的距離、所述中間凹槽的開口寬度以及所述調光斜面的曲面形狀來調
iF. ο在一實施例中，所述導光板的光線強度分布是依據所述中間凹槽的頂角、所述中 間凹槽的頂端與所述中間凹槽的出光面之間的距離以及所述導光板的所述底面與反射層 之間的高度來調整。在一實施例中，所述中間凹槽的剖面形狀為三角形。在一實施例中，所述中間凹槽的所述調光斜面設有微結構。
在一實施例中，所述中間凹槽的剖面形狀為梯形。在一實施例中，所述導光板的光線強度分布是依據所述預設角度、所述中間凹槽 的頂面與所述中間凹槽的出光面之間的距離、所述導光板的所述底面與反射層之間的高度 以及所述中間凹槽的梯形剖面的底部寬度來調整。本發明的背光模塊和顯示裝置可對應調整光線強度分布，以改善背光模塊的背光 效果與顯示裝置的顯示質量。其中，導光板的光線強度分布(亦即背光模塊的亮度分布)可 簡易地通過調整中間凹槽的相關參數來進行控制或調整。例如，本發明的背光模塊和顯示 裝置可利用導光板的中間凹槽設計來提升畫面的中央亮度，而不需增加的額外功率輸出， 亦即本發明可減少不必要的功率耗費，以節省能量。且導光板的中間凹槽表面可形成有微 結構，以進一步改善背光模塊及其應用的顯示裝置的亮度分布。為讓本發明的上述內容能更明顯易懂，下文特舉優選實施例，並配合所附圖式，作 詳細說明如下
圖1顯示依照本發明的第一實施例的背光模塊與顯示面板的剖面示意圖；圖2顯示依照本發明的第一實施例的導光板的示意圖；圖3顯示依照本發明的第二實施例的導光板的示意圖；圖4A顯示依據本發明的第三實施例的背光模塊的剖面示意圖；圖4B顯示依據本發明的第三實施例的導光板的示意圖；圖5顯示依照本發明的第四實施例的導光板的示意圖；圖6A顯示依據本發明的第五實施例的背光模塊的剖面示意圖；圖6B顯示依據本發明的第五實施例的導光板的示意圖；以及圖7顯示依據本發明的六實施例的導光板的示意圖。
具體實施方式
以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發明可用以實施的特定實施 例。本發明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「內」、「外」、「側 面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用 以限制本發明。在圖中，結構相似的單元是以相同標號表示。請參照圖1，其顯示依照本發明的第一實施例的背光模塊與顯示面板的剖面示 意圖。本實施例的背光模塊100可例如為側向式入光的背光模塊，其相對於一顯示面板 101 (例如液晶顯示面板)來設置，而形成一顯示裝置(例如液晶顯示裝置)。背光模塊100 包括有背板110、若干個光源120、導光板130、反射層140及光學膜片150。背板110是用 以裝設光源120、導光板130、反射層140及光學膜片150。光源120是設置於導光板130的 相對兩側，用以側向發光至導光板130內，並由導光板130來導引出光。反射層140是設置 於導光板130的底部，用以反射進入導光板130內的光線。光學膜片150是設置於導光板 130上，以改善光學效果。如圖1所示，本實施例的背板110是由不透光材質所製成，例如塑化材料、金屬材料或上述材料的組合。光源120例如為冷陰極燈管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)、發光二極體(Light Emitting Diode，LED)、有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode, OLED)、電激發光組件(Electro-Luminescence, EL)、發光燈條(Light Bar)或上述的任意組合。如圖1所示，在本實施例中，光源120可例如為發光燈條(Light Bar)，其包括電 路板102和多個發光組件103 (例如LED晶粒)，電路板102例如為印刷電路板(Printed circuit board, PCB)或軟性印刷電路板(Flexible Printed Circuits，FPC)，發光組件 103 是設置電路板102上。如圖1所示，本實施例的導光板130例如是利用射出成型的方式來製成，其材料例 如為光硬化型樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)。導光板130是設置於光源 120之間，用以提供背光至顯示面板101。請參照圖1和圖2，圖2顯示依照本發明的第一實施例的導光板的示意圖。本實施 例的導光板130包括出光面131、底面132及中間凹槽133。出光面131是形成導光板130 的一側，並面對顯示面板101。出光面131可具有霧面處理或散射點設計(未繪示)，藉以 均勻化導光板130的出光，減少出光不均(Mura)的現象。在一實施例中，出光面131更可 設有複數個突出結構(未繪示)，藉以進一步修正光線的方向，來增加聚光效果，並提高正 面輝度。其中此些突出結構可例如為稜形或半圓形。底面132是形成導光板130的相對 另一側。在本實施例中，導光板130是呈平板形結構，此時，底面132可設有微結構134，藉 以導引光線由出光面131射出。底面132的微結構134例如是呈連續性的V形結構，亦即 V-Cut結構(例如是利用射出成型或微切削成型的方式來形成)、霧面結構(例如是利用噴 吵處理來形成)或散射點結構(例如是利用網板印刷、雷射精細加工或一體成型來形成)， 藉以導引由導光板130進入的光線可充分地由出光面131射出。再者，微結構134是由外 而內(亦即由兩側往中間凹槽133)逐漸增高其分布密度，但未形成在中間凹槽133內。如圖1和圖2所示，本實施例的導光板130的中間凹槽133是設於導光板130的 中間位置，且凹設於底面132上。此中間凹槽133具有二個調光斜面135，調光斜面135可 為傾斜的平面或曲面，其形成於中間凹槽133的兩側，並對應於光源120，用以調整光源120 的光線方向及分布。其中，每一調光斜面135與相鄰底面132之間具有一預設角度Θ1，其 大於90度，優選是實質介於170度與100度之間，例如135度。在本實施例中，此中間凹槽 133的剖面形狀例如為三角形，因此，調光斜面135可為傾斜平面，而形成於中間凹槽133的 兩側。此時，中間凹槽133在二調光斜面135之間具有一頂角Θ2(可通過預設角度Θ1來 決定)，中間凹槽133的頂端與出光面131之間具有一距離d，導光板130的底面132與反 射層140之間具有一高度h。當利用導光板130來導引光源120的光線時，可通過調整這些 參數θ 2、d及h來控制導光板130所出光的光線強度分布。如圖1所示，本實施例的反射層140例如為反射膜片或反射塗層，其具有高反射率 材料，用以反射由導光板130底面132所穿射出的光線。此高反射率材料可例如為銀、鋁、 金、鉻、銅、銦、銥、鎳、鉬、錸、銠、錫、鉭、鎢、錳、上述任意組合的合金、耐黃化且耐熱之白色 反射漆料或上述材料的任意組合，以反射光線。如圖1所示，本實施例的光學膜片150可例如為擴散片、稜鏡片、逆稜鏡片 (Turning Prism Sheet)> ±| ^ II (Brightness Enhancement Film, BEF) > Jx. M ζ ±| ^II (Dual Brightness Enhancement Film, DBEF), Φ ^ M M ^ & M Om ^t Ii (Diffused Reflective Polarizer Film，DRPF)或上述的任意組合，其設置於導光板130的出光面131 上，用以改善由導光板130出光的光學效果。當背光模塊100提供背光至顯示面板101時，在導光板130的相對兩側的光源120 可發出光線至導光板130內，並由導光板130來導引光源120的光線至顯示面板101。此 時，導光板130所導引的光線強度分布可通過中間凹槽133來進行調整，以達成欲期的效果 或亮度。例如，導光板130的中間凹槽133的調光斜面135可對應反射光源120的光線至 出光面131，而可提升導光板130的中間區域的出光亮度，亦即可提升背光模塊100及其應 用的顯示裝置的中間區域亮度。再者，通過調整中間凹槽133的相關參數0 2、(1及11，即可 任意地控制導光板130的光線強度分布。因此，本實施例背光模塊100及其應用的顯示裝置可利用導光板130的中間凹槽 133來對應調整光線強度分布，以改善背光模塊的背光效果與顯示裝置的顯示質量。請參照圖3，其顯示依據本發明的第二實施例的導光板的示意圖。以下僅就本實施 例與第一實施例間的相異處進行說明，而其相似處則在此不再贅述。相較於第一實施例，第 二實施例的中間凹槽233的調光斜面235亦可設有微結構234，亦即微結構234可形成於導 光板130的底面132及調光斜面235上，以進一步改善背光模塊的100的亮度分布。此微 結構234可例如為連續性的V形結構、霧面結構或散射點結構。再者，微結構234是由外而 內(亦即由兩側往中間凹槽233)逐漸增高其分布密度。請參照圖4A和圖4B，圖4A顯示依據本發明的第三實施例的背光模塊的剖面示意 圖，圖4B顯示依據本發明的第三實施例的導光板的示意圖。以下僅就本實施例與第一實施 例間的相異處進行說明，而其相似處則在此不再贅述。相較於第一實施例，第三實施例的中 間凹槽333的剖面形狀例如為梯形，此中間凹槽333具有調光斜面335和頂面336，調光斜 面335可為傾斜平面，而形成於頂面336的相對兩側。此時，調光斜面335與底面132之間 具有預設角度θ 1，中間凹槽333的頂面336與出光面131之間具有距離d，導光板130的 底面132與反射層140之間具有高度h，中間凹槽333的梯形剖面的底部寬度(亦即中間凹 槽的開口寬度)為L。因此，當利用導光板130來導引光源120的光線時，可通過調整這些 參數θ 1、d、h及L來控制導光板130所出光的光線強度分布。請參照圖5，其顯示依據本發明的第四實施例的導光板的示意圖。以下僅就本實施 例與第一實施例間的相異處進行說明，而其相似處則在此不再贅述。相較於第一實施例，第 四實施例的中間凹槽433的剖面形狀例如為梯形，此中間凹槽433具有調光斜面435和頂 面436，調光斜面435可為傾斜平面，而形成於頂面436的相對兩側。此中間凹槽433的調 光斜面435和頂面436亦可設有微結構434，亦即微結構434可形成於導光板130的底面 132、調光斜面435及頂面436上，以進一步改善背光模塊100的亮度分布。此微結構434 可例如為連續性的V形結構、霧面結構或散射點結構。再者，微結構434是由外而內(亦即 由兩側往中間凹槽433)逐漸增高其分布密度。請參照圖6A和圖6B，圖6A顯示依據本發明的第五實施例的背光模塊的剖面示意 圖，圖6B顯示依據本發明的第五實施例的導光板的示意圖。以下僅就本實施例與第一實施 例間的相異處進行說明，而其相似處則在此不再贅述。相較於第一實施例，第五實施例的中 間凹槽533的調光斜面535可為曲面，形成於中間凹槽533的相對兩側，並分別與底面132相切於兩點t、t'。此時，兩點t-t'之間具有距離L(亦即中間凹槽的開口寬度)，中間凹 槽533的頂點與出光面131之間具有距離d。因此，當利用導光板130來導引光源120的光 線時，可通過調整這些d、L以及調光斜面535的曲面形狀來控制導光板130所出光的光線 強度分布。請參照圖7，其顯示依據本發明的第六實施例的導光板的示意圖。以下僅就本實施 例與第一實施例間的相異處進行說明，而其相似處則在此不再贅述。相較於第一實施例，第 六實施例的中間凹槽633的調光斜面635可為曲面，且可設有微結構634，亦即微結構634 可形成於導光板130的底面132及調光斜面635上，以進一步改善背光模塊的100的亮度分 布。此微結構634可例如為連續性的V形結構、霧面結構或散射點結構。再者，微結構634 是由外而內(亦即由兩側往中間凹槽633)逐漸增高其分布密度。由上述可知，本發明的背光模塊和顯示裝置可利用導光板的中間凹槽來對應調整 光線強度分布，以改善背光模塊的背光效果與顯示裝置的顯示質量。其中，導光板的中間凹 槽可具有任意剖面形狀，例如三角形、梯形或多邊形等。且導光板的光線強度分布可通過調 整中間凹槽的相關參數來進行控制或調整。例如，本發明的背光模塊和顯示裝置可利用導 光板的中間凹槽設計來簡易地提升畫面的中央亮度，而不需增加的額外功率輸出，因此，相 較於現有的中央亮度增加方式，本發明可減少不必要的功率耗費，以節省能量。且本發明的 背光模塊導光板的中間凹槽表面更可形成有微結構，以進一步改善背光模塊及其應用的顯 示裝置的亮度分布。綜上所述，雖然本發明已以優選實施例揭露如上，但上述優選實施例並非用以限 制本發明，本領域的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，均可作各種更動與潤 飾，因此本發明的保護範圍以權利要求界定的範圍為準。
權利要求
一種背光模塊，其特徵在於所述背光模塊包括導光板，具有底面，且所述底面形成有中間凹槽，所述中間凹槽具有二個調光斜面，其中每一所述調光斜面與相鄰所述底面之間具有一預設角度，其大於90度；以及若干個光源，設置於所述導光板的相對兩側，並對應於所述調光斜面。
2.根據權利要求1所述的背光模塊，其特徵在於所述導光板的所述底面設有微結構。
3.根據權利要求1所述的背光模塊，其特徵在於所述調光斜面為傾斜的平面。
4.根據權利要求1所述的背光模塊，其特徵在於所述調光斜面為傾斜的曲面。
5.根據權利要求4所述的背光模塊，其特徵在於所述導光板的光線強度分布是依據 所述中間凹槽的頂端與所述中間凹槽的出光面之間的距離、所述中間凹槽的開口寬度以及 所述調光斜面的曲面形狀來調整。
6.根據權利要求1所述的背光模塊，其特徵在於所述導光板的光線強度分布是依據 所述中間凹槽的頂角、所述中間凹槽的頂端與所述中間凹槽的出光面之間的距離以及所述 導光板的所述底面與反射層之間的高度來調整。
7.根據權利要求1所述的背光模塊，其特徵在於所述中間凹槽的剖面形狀為三角形。
8.根據權利要求1所述的背光模塊，其特徵在於所述中間凹槽的所述調光斜面設有 微結構。
9.根據權利要求1所述的背光模塊，其特徵在於所述中間凹槽的剖面形狀為梯形。
10.根據權利要求9所述的背光模塊，其特徵在於所述導光板的光線強度分布是依據 所述預設角度、所述中間凹槽的頂面與所述中間凹槽的出光面之間的距離、所述導光板的 所述底面與反射層之間的高度以及所述中間凹槽的梯形剖面的底部寬度來調整。
11.一種顯示裝置，其特徵在於所述顯示裝置包括顯示面板；以及背光模塊，包括導光板，具有底面，且所述底面形成有中間凹槽，所述中間凹槽具有二個調光斜面，其 中每一所述調光斜面與相鄰所述底面之間具有一預設角度，其大於90度；以及若干個光源，設置於所述導光板的相對兩側，並對應於所述調光斜面。
全文摘要
本發明提供一種背光模塊及顯示裝置。顯示裝置包括此背光模塊和顯示面板。此背光模塊包括導光板和光源，導光板具有底面，且底面形成有中間凹槽，中間凹槽具有調光斜面。光源是設置於導光板的相對兩側，並對應於調光斜面。本發明可調整光線強度分布並可提升顯示裝置的畫面的中央亮度。
文檔編號G02F1/13357GK101893188SQ20101023078
公開日2010年11月24日 申請日期2010年7月14日 優先權日2010年7月14日
發明者方擴軍, 曹謙, 郭儀正 申請人:深圳市華星光電技術有限公司