專利名稱：具獨(dú)立光源的背光模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種背光模塊，特別涉及一種具獨(dú)立光源的背光模塊。
背景技術(shù)：
液晶顯示器等的平面顯示裝置屬于非自發(fā)光式顯示器，因此，需要藉由另一裝置提供平面光源，此等平面光源裝置通常稱為背光模塊(Backlight)。背光模塊一般可區(qū)分為二種形式直下光源式(Direct Type)及側(cè)向光源式(Side-Edge Type)；傳統(tǒng)的直下光源式背光模塊的組件包含諸如冷陰極管類的燈管、擴(kuò)散片、棱鏡片等組件，然而，為了使光線能夠均勻地分散以提供液晶顯示器適當(dāng)?shù)墓庠?，必須藉由精確控制各個(gè)光源的間距以及光源與擴(kuò)散片、棱鏡片間的距離以避免照度分布不均勻；另外光源與擴(kuò)散片間的距離使得背光模塊的厚度受到限制。而側(cè)向光源式背光模塊是將光線導(dǎo)入導(dǎo)光板，使其光線能擴(kuò)散開來(lái)，因此厚度可超薄化，然而該側(cè)向光源式背光模塊仍然存在照度分布不均勻的問題；另外該側(cè)向光源式背光模塊仍受到大尺寸化的限制。另外上述兩種背光模塊所構(gòu)成的組件過于復(fù)雜，對(duì)于未來(lái)組件走向超薄化的趨勢(shì)來(lái)看亦是一問題所在。
除此之外，上述兩種背光模塊會(huì)產(chǎn)生大量的熱，然而液晶顯示器只能在相當(dāng)小的作業(yè)溫度范圍下操作，因此背光模塊熱產(chǎn)生問題也是需要解決的課題之一。
為了克服上述的問題，于美國(guó)第6,655,825號(hào)專利中，揭露一種液晶顯示器白色背光源裝置，其利用混光光纖，將紅、綠及藍(lán)光混合成白光，再利用一條光分散器將白光側(cè)投導(dǎo)入導(dǎo)光板的側(cè)邊，藉由導(dǎo)光板將白光投射至液晶顯示器中。然而此模塊的工作模式亦屬于側(cè)向光源式背光模塊的態(tài)樣，因此仍受到大尺寸化的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本案發(fā)明人于思考如何解決先前技術(shù)的問題點(diǎn)時(shí)獲得一發(fā)明靈感，認(rèn)為若提供一種具獨(dú)立光源的背光模塊，其中，該背光模塊具有獨(dú)立的光源產(chǎn)生裝置，利用輸光組件將光線引入背光模塊，再利用背光模塊中的混光裝置預(yù)先將不同顏色的輸光組件混合成線光源后，再經(jīng)由面狀光源產(chǎn)生裝置將該線光源轉(zhuǎn)成平面光源。如此可同時(shí)解決背光模塊厚度的問題、背光模塊中光源散熱的問題以及大尺寸化限制的問題。
本發(fā)明的具獨(dú)立光源的背光模塊，包含光源產(chǎn)生裝置，其中該光源產(chǎn)生裝置包含一或多個(gè)發(fā)光組件；輸光組件，用以接收該光源產(chǎn)生裝置所產(chǎn)生的光線，并將該光線向外發(fā)射；混光裝置，用以初步混合該輸光組件所發(fā)射出的光線使其大體上產(chǎn)生混合線光源；面狀光源產(chǎn)生裝置，其中該面狀光源產(chǎn)生裝置包含散光部用以接收該混合線光源并產(chǎn)生平面光源。


圖1a為示意圖，顯示本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的光源產(chǎn)生裝置及混光裝置的剖面圖；圖1b為示意圖，顯示本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的混光裝置及面狀光源產(chǎn)生裝置的剖面圖；圖1c為示意圖，顯示本發(fā)明實(shí)施例中的面狀光源散光部；圖2a為示意圖，顯示本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例的光源產(chǎn)生裝置及混光裝置的剖面圖；圖2b為示意圖，顯示本發(fā)明另一較佳實(shí)施例中的混光裝置及面狀光源產(chǎn)生裝置的剖面圖；圖3a為示意圖，顯示依本發(fā)明的又一較佳實(shí)施例的光源產(chǎn)生裝置及混光裝置的剖面圖；圖3b為示意圖，顯示依本發(fā)明的又一較佳實(shí)施例的混光裝置的散光部結(jié)構(gòu)圖；圖3c為示意圖，顯示本發(fā)明又一較佳實(shí)施例中的混光裝置及面狀光源產(chǎn)生裝置的剖面圖。
符號(hào)說(shuō)明10光源產(chǎn)生裝置
101發(fā)光組件102發(fā)光組件103發(fā)光組件121輸光組件122輸光組件123輸光組件13 混光裝置130反射層14 面狀光源產(chǎn)生裝置141反射層15 散光部151反射層23 混光裝置230反射層231散光部232散光部233散光部30 光源產(chǎn)生裝置32 輸光組件33 混光裝置330反射層331散光部具體實(shí)施方式
實(shí)施例1請(qǐng)參閱圖1a，1b及1c，為本發(fā)明一較佳實(shí)施例一種具獨(dú)立光源的背光模塊的各組件，其中圖1a為光源產(chǎn)生裝置及混光裝置的剖面圖，包含光源產(chǎn)生裝置10，其中該光源產(chǎn)生裝置包含可產(chǎn)生紅、綠及藍(lán)顏色光線的發(fā)光組件101、102及103，該光源產(chǎn)生裝置獨(dú)立在背光模塊之外，因此光源產(chǎn)生裝置中各發(fā)光組件的散熱可獨(dú)立處理，且發(fā)光組件所產(chǎn)生的熱也不會(huì)影響液晶顯示器的功能；輸光組件121、122及123，發(fā)光組件101、102及103所產(chǎn)生的光分別收集于該輸光組件121、122及123，并將光線發(fā)射出；混光裝置13，該混光裝置13的下部包含反射層130，用以將該射向該混光裝置底部的光線能反射回該混光裝置，以加強(qiáng)混光效率；輸光組件121、122及123由混光裝置13的側(cè)面13a進(jìn)入，藉由該混光裝置13初步混合該輸光組件121、122及123中所產(chǎn)生的光線使其大體上產(chǎn)生混合線光源。
圖1b為混光裝置13及面狀光源產(chǎn)生裝置14的剖面圖，該面狀光源產(chǎn)生裝置14的下部包含反射層141，用以將該射向該面狀光源產(chǎn)生裝置底部的光線能反射回該面狀光源產(chǎn)生裝置，以加強(qiáng)出光效率，該面狀光源產(chǎn)生裝置上部包含散光部15用以接收該混合線光源并產(chǎn)生平面光源。
請(qǐng)參閱圖1c所示散光部15的結(jié)構(gòu)可為凹槽，該凹槽的外型可為V型、U形或波浪狀所構(gòu)成的至少一種形狀或其它可代替的形狀，在本實(shí)施例中以V型凹槽作為代表；當(dāng)來(lái)自于混光裝置的光線行進(jìn)至散光部15時(shí)，由于此凹槽的另一側(cè)為疏介質(zhì)，如空氣等，將于某角度下產(chǎn)生全反射(Total InternalReflection；TIR)。例如當(dāng)凹槽為V型時(shí)，其角度為θ度；混光板的材質(zhì)的臨界角為θc度，則θ＜2×(90-θc)時(shí)將會(huì)產(chǎn)生全反射現(xiàn)象，同理，當(dāng)凹槽形狀為U型或波浪狀時(shí)，亦將于某角度下產(chǎn)生全反射而達(dá)到散光效果。另外于該V型凹槽上亦可形成反射層151，亦可加強(qiáng)其散光效果。
實(shí)施例2請(qǐng)參閱圖2a及2b，為本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的一種具獨(dú)立光源的背光模塊的各組件，其中圖2a為光源產(chǎn)生裝置及混光裝置的剖面圖，包含光源產(chǎn)生裝置10，其中該光源產(chǎn)生裝置包含可產(chǎn)生紅、綠及藍(lán)顏色光線的發(fā)光組件101、102及103；輸光組件121、122及123，發(fā)光組件101、102及103所產(chǎn)生的光分別收集于該輸光組件121、122及123，并將光線發(fā)射出；混光裝置23，該混光裝置23的下部包含反射層230，用以將該射向該混光裝置底部的光線能反射回該混光裝置，以加強(qiáng)混光效率；輸光組件121、122及123由混光裝置23的底面23a進(jìn)入，藉由該混光裝置23初步混合該輸光組件121、122及123中所產(chǎn)生的光線使其大體上產(chǎn)生混合線光源；該混光裝置包含多個(gè)散光部231、232及233，散光部的數(shù)量實(shí)質(zhì)上等于輸光組件的數(shù)量；該散光部231、232及233的結(jié)構(gòu)可為凹槽，該凹槽的外型可為V型、U形或波浪狀所構(gòu)成的至少一種形狀或其它可代替的形狀，在本實(shí)施例中以V型凹槽作為代表；同前述散光部15的原理，當(dāng)來(lái)自于光源產(chǎn)生裝置的光線行進(jìn)至散光部時(shí)，光線可以經(jīng)由散光部向混光裝置23的兩側(cè)分散，如此各光源產(chǎn)生裝置所產(chǎn)生的光線向側(cè)邊分散后彼此混合而達(dá)到混光的目的。前述的散光部231、232及233的V型凹槽與散光部15的V形凹槽之間由俯視圖來(lái)看以互相不平行的狀態(tài)存在，優(yōu)選兩者互相垂直的狀態(tài)下，由該面狀光源產(chǎn)生裝置所產(chǎn)生的平面光源的混色最均勻。
圖2b為混光裝置23及面狀光源產(chǎn)生裝置14的剖面圖，該面狀光源產(chǎn)生裝置14的下部包含反射層141，用以將該射向該面狀光源產(chǎn)生裝置底部的光線能反射回該面狀光源產(chǎn)生裝置，以加強(qiáng)出光效率。該面狀光源產(chǎn)生裝置上部包含散光部15用以接收該混合線光源并產(chǎn)生平面光源，該散光部15的結(jié)構(gòu)為凹槽，該凹槽的外型可為V型、U形或波浪狀所構(gòu)成的至少一種形狀或其它可代替的形狀，在本實(shí)施例中以V型凹槽作為代表。另外于該V型凹槽上亦可形成反射層151，亦可加強(qiáng)其散光效果。
實(shí)施例3請(qǐng)參閱圖3a、3b及3c，為本發(fā)明又一較佳實(shí)施例的一種具獨(dú)立光源的背光模塊的各組件，其中圖3a為光源產(chǎn)生裝置及混光裝置的剖面圖，包含光源產(chǎn)生裝置30，其中該光源產(chǎn)生裝置可產(chǎn)生白色光源，該白色光源可經(jīng)由白色發(fā)光組件或多色發(fā)光組件混光而成；輸光組件32接收光源產(chǎn)生裝置所產(chǎn)生的白色光線并將光線發(fā)射出；混光裝置33，該混光裝置33的下部包含反射層330，用以將該射向該混光裝置底部的光線能反射回該混光裝置，以加強(qiáng)混光效率；輸光組件32由混光裝置33的底面33a進(jìn)入，藉由該混光裝置33使該輸光組件32中所產(chǎn)生的光線大體上產(chǎn)生線光源；該混光裝置包含散光部331，如圖3b所示，該散光部的結(jié)構(gòu)為圓錐狀，該散光部的結(jié)構(gòu)亦可為凹槽；同前述散光部15的原理，當(dāng)來(lái)自于光源產(chǎn)生裝置的光線行進(jìn)至散光部時(shí)，光線可以經(jīng)由散光部向混光裝置33的兩側(cè)分散，如此各光源產(chǎn)生裝置所產(chǎn)生的光線向側(cè)邊分散后彼此混合而達(dá)到混光的目的。
圖3c為混光裝置33及面狀光源產(chǎn)生裝置14的剖面圖，該面狀光源產(chǎn)生裝置14的下部包含反射層141，用以將該射向該面狀光源產(chǎn)生裝置底部的光線能反射回該面狀光源產(chǎn)生裝置，以加強(qiáng)出光效率。該面狀光源產(chǎn)生裝置上部包含散光部15用以接收該混合線光源并產(chǎn)生平面光源，該散光部15的結(jié)構(gòu)為凹槽，該凹槽的外型可為V型、U形或波浪狀所構(gòu)成的至少一種形狀或其它可代替的形狀，在本實(shí)施例中以V型凹槽作為代表。另外于該V型凹槽上亦可形成反射層151，亦可加強(qiáng)其散光效果。
除此之外，該均勻混光裝置的側(cè)面亦可存在印刷的分布式圖案，藉由該圖案，使得光源產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的入射光經(jīng)由反射及/或折射達(dá)到各光源彼此之間預(yù)先混合。
前述各實(shí)施例中，光源產(chǎn)生裝置10或30可以為各種光源，如發(fā)光二極管、熒光燈、白熾燈泡或鹵素?zé)襞莸?，其中該光源產(chǎn)生裝置包含一或多個(gè)發(fā)光組件，該發(fā)光組件可發(fā)出單色或分別發(fā)出不同顏色的光線；該輸光組件可以周期性或以群組式排列，以產(chǎn)生均勻的光源；該輸光組件是包含光纖材料或光管(light pipe)。
前述的反射層可以為金屬層、鏡面、或其它可以產(chǎn)生光反射的裝置或表面處理等。混光裝置的材料可以為丙烯酸樹脂(Acrylic Resin)、環(huán)烯烴聚合物(COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚醚酰亞胺(Polyetherimide)、氟碳聚合物(Fluorocarbon Polymer)或硅膠(Silicone)所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料或其它可代替的材料；面狀光源產(chǎn)生裝置或混光板的材料可以使用如同混光裝置的材料，在此不再贅述；前述的具獨(dú)立光源的背光模塊在應(yīng)用于大尺寸的平面顯示器時(shí)，可搭配組合復(fù)數(shù)個(gè)具獨(dú)立光源的背光模塊，使其形成一數(shù)組，以便于大尺寸平面顯示器的利用。
以上所述者，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，本發(fā)明的范圍不限于該等較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明所做的任何變更，皆屬本發(fā)明申請(qǐng)專利的范圍，因此任何熟知此項(xiàng)技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求及精神下，當(dāng)可做任何改變。
權(quán)利要求
1.一種具獨(dú)立光源的背光模塊，包含光源產(chǎn)生裝置，其中該光源產(chǎn)生裝置包含一個(gè)或多個(gè)發(fā)光組件；輸光組件，用以接收該光源產(chǎn)生裝置所產(chǎn)生的光線，并將該光線向外發(fā)射；混光裝置，用以初步混合該輸光組件所發(fā)射出的光線使其大體上產(chǎn)生混合線光源；面狀光源產(chǎn)生裝置，其中該面狀光源產(chǎn)生裝置包含散光部用以接收該混合線光源并產(chǎn)生平面光源。
2.如權(quán)利要求1所述的具獨(dú)立光源的背光模塊，其中該光源產(chǎn)生裝置的發(fā)光組件是點(diǎn)狀光源。
3.如權(quán)利要求1所述的具獨(dú)立光源的背光模塊，其中該光源產(chǎn)生裝置是產(chǎn)生白色光線。
4.如權(quán)利要求3所述的具獨(dú)立光源的背光模塊，其中該白色光線是由白色發(fā)光組件或多色發(fā)光組件混光而成。
5.如權(quán)利要求3所述的具獨(dú)立光源的背光模塊，其中該輸光組件是接收該白色光線。
6.如權(quán)利要求1所述的具獨(dú)立光源的背光模塊，其中該光源產(chǎn)生裝置是產(chǎn)生紅、綠及藍(lán)色光線。
7.如權(quán)利要求6所述的具獨(dú)立光源的背光模塊，其中該輸光組件是接收該紅色光線，進(jìn)一步包含第二輸光組件是接收該綠色光線，第三輸光組件是接收該藍(lán)色光線。
8.如權(quán)利要求7所述的具獨(dú)立光源的背光模塊，其中該第二輸光組件是包含光纖或光管。
9.如權(quán)利要求7所述的具獨(dú)立光源的背光模塊，其中該第三輸光組件是包含光纖或光管。
10.如權(quán)利要求1所述的具獨(dú)立光源的背光模塊，其中該輸光組件是包含光纖或光管。
11.如權(quán)利要求1所述的具獨(dú)立光源的背光模塊，其中該混光裝置的構(gòu)造中包含散光部。
12.如權(quán)利要求11所述的具獨(dú)立光源的背光模塊，其中該散光部的數(shù)量等于該輸光組件的數(shù)量。
13.如權(quán)利要求11所述的具獨(dú)立光源的背光模塊，其中該散光部系為凹槽。
14.如權(quán)利要求13所述的具獨(dú)立光源的背光模塊，其中該凹槽的外型可為V型、U形或波浪狀所構(gòu)成的至少一種形狀或其它可代替的形狀。
15.如權(quán)利要求11所述的具獨(dú)立光源的背光模塊，其中該散光部系為圓錐內(nèi)凹孔穴狀。
16.如權(quán)利要求1所述的具獨(dú)立光源的背光模塊，其中該混光裝置的側(cè)面存在印刷的分布式圖案。
17.如權(quán)利要求1所述的具獨(dú)立光源的背光模塊，其中該散光部系為凹槽。
18.如權(quán)利要求17所述的具獨(dú)立光源的背光模塊，其中該凹槽的外型可為V型、U形或波浪狀所構(gòu)成的至少一種形狀或其它可代替的形狀
19.如權(quán)利要求11所述的具獨(dú)立光源的背光模塊，其中該混光裝置上的散光部與面狀光源產(chǎn)生裝置的散光部的俯視位置為互相垂直。
20.如權(quán)利要求1所述的具獨(dú)立光源的背光模塊，其中該面狀光源產(chǎn)生裝置的周圍進(jìn)一步具有反射層用以限制該混合光線的行進(jìn)方向。
21.如權(quán)利要求1所述的具獨(dú)立光源的背光模塊，其中于該散光部之上進(jìn)一步包含反射層。
22.如權(quán)利要求21所述的具獨(dú)立光源的背光模塊，其中該反射層可以為金屬層、鏡面、或其它可以產(chǎn)生光反射的裝置或表面處理。
23.如權(quán)利要求1所述的具獨(dú)立光源的背光模塊，其中于該混光裝置周圍進(jìn)一步包含反射層。
24.如權(quán)利要求23所述的具獨(dú)立光源的背光模塊，其中該反射層可以為金屬層、鏡面、或其它可以產(chǎn)生光反射的裝置或表面處理。
25.如權(quán)利要求1所述的具獨(dú)立光源的背光模塊，其中該混光裝置的材料可以為丙烯酸樹脂、環(huán)烯烴聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚醚酰亞胺、氟碳聚合物或硅膠所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料或其它可代替的材料。
26.如權(quán)利要求1所述的具獨(dú)立光源的背光模塊，其中該面狀光源產(chǎn)生裝置的材料可以為丙烯酸樹脂、環(huán)烯烴聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚醚酰亞胺、氟碳聚合物或硅膠所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料或其它可代替的材料。
全文摘要
一種具獨(dú)立光源的背光模塊，包括光源產(chǎn)生裝置，其中該光源產(chǎn)生裝置包含一或多個(gè)發(fā)光組件；輸光組件，用以接收該光源產(chǎn)生裝置所產(chǎn)生的光線，并將該光線向外發(fā)射；混光裝置，用以初步混合該輸光組件所發(fā)射出的光線使其大體上產(chǎn)生混合線光源；面狀光源產(chǎn)生裝置，其中該面狀光源產(chǎn)生裝置包含散光部用以接收該混合線光源并產(chǎn)生平面光源。
文檔編號(hào)G02B6/00GK1749823SQ20041007858
公開日2006年3月22日 申請(qǐng)日期2004年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月15日
發(fā)明者謝明勛, 殷壽志, 陳俊昌 申請(qǐng)人:晶元光電股份有限公司