專利名稱：背光組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種背光組件，特別是有關(guān)于一種背光組件，該背光組件適用于液晶顯示器中，利用具有兩介質(zhì)層的混合導(dǎo)光板將不同顏色的光源作混合。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體制造以及平面顯示器技術(shù)的進(jìn)步，液晶顯示器(Liquid CrystalDisplay，LCD)等顯示裝置，已可應(yīng)用于各種不同的電子產(chǎn)品，例如移動電話(Cellular Telephone)、數(shù)字相機(jī)(Digital Camera)以及個人數(shù)字助理(PersonalDigital Assistant，PDA)等信息產(chǎn)品。這類的產(chǎn)品通常會在不同明暗程度的環(huán)境中使用，為了讓顯示在LCD屏幕上的影像擁有更佳的能見度，LCD需要一背光(backlight)源，也就是位于LCD面板背面的光源。傳統(tǒng)液晶顯示器中，以冷陰極管(Cold Cathode Fluorescent Tube，此后稱CCFL)作為背光源，其所發(fā)射的光為白光。然而，由于小管徑的CCFL制造難度高，使得CCFL則被限制于應(yīng)用在小型電子產(chǎn)品的液晶顯示裝置。此外，CCFL也具有需高電壓點燈、較耗電量大、電磁干擾以及使用水銀所造成環(huán)保問題等缺點。
因此，開發(fā)了以發(fā)光二極管(Light Emitting Diodes，此后稱LED)作為LCD的背光源。LED背光源一般可分為兩類型，其一是直接以白光LED作為背光源，但白光LED的成本高；另一則是以紅、綠、藍(lán)三色的LED作為背光源，將紅、綠、藍(lán)三色的LED所發(fā)射的紅光、綠光、藍(lán)光混合而后產(chǎn)生白光。當(dāng)使用紅、綠、藍(lán)三色的LED作為背光源時，LCD的背光組件則需要有混合三色光的光學(xué)構(gòu)件來將紅光、綠光、藍(lán)光混合。
如『Yourii Martynov et al，”High-efficiency Slim LED Backlight Systemwith Mixing Light Guide”，2003 SID Digest，pp.1259-1261』(的后稱作公知技術(shù))，其公開一種具有混合導(dǎo)光板的高效率輕薄LED背光系統(tǒng)。圖1是表示該LED背光系統(tǒng)的截面圖。如圖1所示，該背光系統(tǒng)主要包括多個LED、90°反射鏡10、混合導(dǎo)光板11、180°反射鏡12、主導(dǎo)光板13。其中，多個LED配置成一列，且多個LED包括紅、綠、藍(lán)三色的LED，在圖1中的截面圖中，則是表示其中的一個LED D11。多個LED所發(fā)射的紅光、綠光、藍(lán)光透過90°反射鏡10反射至混合導(dǎo)光板11。進(jìn)入混合導(dǎo)光板11的紅光、綠光、藍(lán)光經(jīng)由混合導(dǎo)光板11的反射面而改變其前進(jìn)方向。通過在混合導(dǎo)光板11中連續(xù)地改變光的前進(jìn)方向，紅光、綠光、藍(lán)光則可以充分地混合成白光?；旌系陌坠庥苫旌蠈?dǎo)光板11射出，再透過180°反射鏡12反射至主導(dǎo)光板13。主導(dǎo)光板13則將混合的白光轉(zhuǎn)換成面光源并傳送至后端的光學(xué)構(gòu)件，最后傳送至LCD面板。
然而，在上述公知技術(shù)中，由于光的直向性，若要改變光的前進(jìn)方向，必須等到光接觸到混合導(dǎo)光板11的反射面，才會發(fā)生方向改變。因此，要使紅光、綠光、藍(lán)光能充分混合，混合導(dǎo)光板11的長度，即混光距離，必須足夠長。根據(jù)該公知技術(shù)，其混合導(dǎo)光板11要達(dá)到大約75mm，才能使紅光、綠光、藍(lán)光能充分混合成白光。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，為了解決上述問題，本發(fā)明主要目的在于提供一種背光組件，用以使紅、綠、藍(lán)三色的LED所發(fā)出的三色光能均勻的混合成白光，且該背光組件具有較小的體積。
為獲致上述的目的，本發(fā)明提出一種背光組件，包括第一導(dǎo)光板、第二導(dǎo)光板以及多個發(fā)光源。第一導(dǎo)光板具有第一側(cè)面。第二導(dǎo)光板具有入射面及出射面，且至少由一第一介質(zhì)層及一第二介質(zhì)層所組成，而第一及第二介質(zhì)層排列于入射面與入射面之間且具有不同的折射率。多個發(fā)光源對應(yīng)入射面配置。等發(fā)光源所發(fā)射的光透過入射面進(jìn)入第二導(dǎo)光板，并透過出射面由第二導(dǎo)光板射出。來自第二導(dǎo)光板的光透過第一側(cè)面進(jìn)入第一導(dǎo)光板。


圖1是表示公知背光組件的截面示意圖。
圖2是表示本發(fā)明背光組件的分解示意圖。
圖3是表示沿著圖2的3-3切線所獲取的截面示意圖。
附圖符號說明D11～LED；10～90°反射鏡；11～混合導(dǎo)光板；12～180°反射鏡；13～主導(dǎo)光板。
D21...D2n～LED；2～背光組件；20～燈罩；21～混合導(dǎo)光板；21i～入射面；21e～出射面；211、212、213、214～反射板；22～反射板；23～導(dǎo)光板；23b～背側(cè)面；231～反射層；24～外框；M1、M2～介質(zhì)層具體實施方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，并結(jié)合附圖，作詳細(xì)說明如下圖2是表示本發(fā)明背光組件的分解圖。圖3是表示沿著圖2的3-3切線所獲取的截面示意圖，且只表示LED D21。參閱圖2及圖3，該背光組件2具有多個LED D21至D2n、燈罩20、混合導(dǎo)光板21、反射板22、導(dǎo)光板23以及外框24(表示于圖3)。其中，LED D21至D2n置于燈罩20內(nèi)排列成一列，且包括紅、綠、藍(lán)三色的LED。混合導(dǎo)光板21置于導(dǎo)光板23的下方。混合導(dǎo)光板21的四個側(cè)面分別覆蓋反射層211、212、213及214。導(dǎo)光板23的背側(cè)面23b具有反射層231。來自LED D21至D2n的紅光、綠光、藍(lán)光由混合導(dǎo)光板21的入射面21i進(jìn)入混合導(dǎo)光板21，并在混合導(dǎo)光板21內(nèi)混合成白光。混合的白光由混合導(dǎo)光板21的出射面21e射出至反射板22，再由反射板22反射至導(dǎo)光板23。導(dǎo)光板23將來自混合導(dǎo)光板21的混合白光轉(zhuǎn)換成面光源。在此需注意的是，本發(fā)明的混合導(dǎo)光板21非如公知技術(shù)那樣單一材質(zhì)，混合導(dǎo)光板21是由兩不同的介質(zhì)層交錯排列所組成。
參閱圖3，外框24包覆LED D21至D2n、燈罩20、混合導(dǎo)光板21、反射板22以及導(dǎo)光板23?；旌蠈?dǎo)光板21是由介質(zhì)層M1及M2所交錯排列所組成。本發(fā)明實施例中，介質(zhì)層M1的材質(zhì)為聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)，俗稱壓克力，其折射率約為1.49；而介質(zhì)層M2則為真空，其折射率約為1。
在圖3中，僅表示LED D21至D2n其中的一者，即LED D2。燈罩20部分地覆蓋LED D21至D2n，且燈罩20具有反射內(nèi)表面(未表示)。由LED D21至D2n所發(fā)射的紅光、綠光、藍(lán)光由混合導(dǎo)光板21的入射面21i進(jìn)入混合導(dǎo)光板21。當(dāng)三色光進(jìn)入混合導(dǎo)光板21后，會交錯地經(jīng)過介質(zhì)層M1及M2，由于介質(zhì)層M1及M2的折射率不同，光由介質(zhì)層M1進(jìn)入介質(zhì)層M2時會發(fā)生射折；此外，光由介質(zhì)層M2進(jìn)入介質(zhì)層M1時也會發(fā)生折射。因此，在較短的混合導(dǎo)光板21內(nèi)，光可以通過交錯進(jìn)入介質(zhì)層M1及M2達(dá)到多次折射，以改變光的前進(jìn)方向，進(jìn)而使三色光充分地混合成白光?；旌系陌坠庥苫旌蠈?dǎo)光板21的出射面21e射出至反射板22，再由反射板22反射至導(dǎo)光板23。導(dǎo)光板23將來自混合導(dǎo)光板21的混合白光轉(zhuǎn)換成面光源。
為了能有效地利用LED D21至D2n所發(fā)射的光，燈罩20具有反射內(nèi)表面，當(dāng)用LED D21至D2n發(fā)射光時，部分的光可由燈罩20的反射內(nèi)表面而反射進(jìn)入混合導(dǎo)光板21。此外，為了避免漏光，在混合導(dǎo)光板21的四個側(cè)面分別覆蓋反射層211、212、213及214，當(dāng)在混合導(dǎo)光板21內(nèi)的光，接觸到反射層211、212、213及214時，能再反射回介質(zhì)層M1或M2。外框24的內(nèi)表面也具有反射層。在本發(fā)明中，反射層231與反射板212可以為同一構(gòu)件或是一體成形。
本發(fā)明實施例中，介質(zhì)層M1及M2是以PMMA以及真空為例，在實際的應(yīng)用上，介質(zhì)層M1及M2可以分別為兩不同折射率的材質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的背光組件2，由于混合導(dǎo)光板21是由兩具有不同折射率的介質(zhì)層M1及M2所組成，紅光、綠光、藍(lán)光可在混合導(dǎo)光板21中，借助每經(jīng)過兩介質(zhì)層的接口而發(fā)生折射現(xiàn)象以增加三色光混合的機(jī)率。因此，較短的混合導(dǎo)光板21即可使三色光充分地混合成白光，使得三色的混光距離較短，減少了背光組件2的體積。
本發(fā)明雖以較佳實施例公開如上，然而其并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)然可做些允許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求書范圍所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種背光組件，包括一具有一第一側(cè)面的第一導(dǎo)光板；一第二導(dǎo)光板，該第二導(dǎo)光板具有一入射面及一出射面，且至少由一第一介質(zhì)層及一第二介質(zhì)層所組成，其中，該第一及第二介質(zhì)層排列于該入射面與該入射面之間，且具有不同的折射率；以及多個對應(yīng)該入射面配置的發(fā)光源，其中這些發(fā)光源所發(fā)射的光，透過該入射面進(jìn)入該第二導(dǎo)光板，并透過該出射面由該第二導(dǎo)光板射出，且來自該第二導(dǎo)光板的光透過該第一側(cè)面進(jìn)入該第一導(dǎo)光板。
2.如權(quán)利要求1所述的背光組件，其特征在于還包括一反射板，該反射板對應(yīng)該第一側(cè)面及該射出面配置，用以將來自該第二導(dǎo)光板的光反射至該第一導(dǎo)光板。
3.如權(quán)利要求2所述的背光組件，其特征在于這些發(fā)光源所發(fā)射的光，由該入射面進(jìn)入該第二導(dǎo)光板且由該出射面射出至該反射板，并由該反射板反射而由該第一側(cè)面進(jìn)入該第一導(dǎo)光板。
4.如權(quán)利要求1所述的背光組件，其特征在于該第一介質(zhì)層與該第二介質(zhì)層以由該入射面朝向該出射面的方向依序配置。
5.如權(quán)利要求1所述的背光組件，其特征在于當(dāng)該第二導(dǎo)光板具有多個該第一介質(zhì)層與該第二介質(zhì)層時，這些第一導(dǎo)光層與這些第二導(dǎo)光層以由該入射面朝向該出射面的方向交錯配置。
6.如權(quán)利要求1所述的背光組件，其特征在于該第二導(dǎo)光板及這些發(fā)光源配置于該第一導(dǎo)光板的下方，且該第一側(cè)面對應(yīng)該出射面。
7.如權(quán)利要求1所述的背光組件，其特征在于該第一導(dǎo)光板具有一背側(cè)表面，且該背側(cè)表面具有反射層。
8.如權(quán)利要求1所述的背光組件，其特征在于除了該入射面及該出射面以外的該第二導(dǎo)光板的多個側(cè)面的表面，分別具有反射層，用以確保由該第二導(dǎo)光板所傳送的光，由該入射面進(jìn)入而由該出射面射出。
9.如權(quán)利要求1所述的背光組件，其特征在于還包括一用以部分覆蓋這些發(fā)光源的燈罩，且該燈罩具有反射內(nèi)表面，用以將這些發(fā)光源所發(fā)射的光，反射至該第二導(dǎo)光板。
10.如權(quán)利要求1所述的背光組件，其特征在于該第一及第二介質(zhì)層分別為聚甲基丙烯酸甲酯及空氣。
全文摘要
一種背光組件。該背光組件包括第一導(dǎo)光板、第二導(dǎo)光板以及多個發(fā)光源。第一導(dǎo)光板具有第一側(cè)面。第二導(dǎo)光板具有入射面及出射面，且至少由一第一介質(zhì)層及一第二介質(zhì)層所組成，而第一及第二介質(zhì)層排列于入射面與入射面之間且具有不同的折射率。多個發(fā)光源對應(yīng)入射面配置。這些發(fā)光源所發(fā)射的光透過入射面進(jìn)入第二導(dǎo)光板，并透過出射面由第二導(dǎo)光板射出。來自第二導(dǎo)光板的光透過第一側(cè)面進(jìn)入第一導(dǎo)光板。
文檔編號G02F1/1335GK1564069SQ20041003683
公開日2005年1月12日 申請日期2004年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月21日
發(fā)明者高克嘉, 林怡君, 陳志光 申請人:友達(dá)光電股份有限公司