專利名稱：背光模塊及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種背光模塊及其應(yīng)用，特別是涉及一種可減少燈管數(shù)量并維持亮度的背光模塊及其在液晶顯示器(LCD)上的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
平面顯示器(Flat Panel Display)是近年來最受矚目的顯示技術(shù)，其中不論是液晶顯示器、等離子體顯示器(PDP)、或有機(jī)電激發(fā)光顯示器(OLED)等，由于均具有輕、薄、短、小、熱量與耗電低、以及幾無輻射傷害等優(yōu)勢(shì)，因此在信息消費(fèi)市場(chǎng)上成長(zhǎng)幅度相當(dāng)驚人。在平面顯示器中，以薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)的技術(shù)發(fā)展最為快速，應(yīng)用上也最為廣泛。
液晶顯示器的背光模塊主要是用以提供光源予液晶顯示面板，一般是由燈箱、光源、以及光學(xué)膜片所組成。背光模塊的光源通常需具備高亮度及壽命長(zhǎng)等特色，目前的光源有冷陰極熒光燈(Cold Cathode Fluorescent Lamp；CCFL)、熱陰極熒光燈、發(fā)光二極管(LED)、電激發(fā)光片(EL)等。背光模塊依光源位置的不同，可分為直下式及側(cè)光式二種。
請(qǐng)參照?qǐng)D1，其繪示一般直下式背光模塊的光源于燈箱中的分布示意圖。燈箱100由一底板104以及四個(gè)側(cè)壁102所組成，其中這些側(cè)壁102接合在底板104外周緣上。燈箱100的底板104與側(cè)壁102的內(nèi)側(cè)面通常具有反射功能，以反射光源106所發(fā)出的光。條狀的光源106平行且均勻地設(shè)置在底板104之上，其中每一個(gè)光源106的兩端分別架設(shè)在相對(duì)的兩側(cè)壁102上，并利用凸設(shè)在底板104表面上的支撐架(未繪示)予以支撐，而使光源106懸在底板104之上。
為滿足液晶面板的尺寸的日益增加、以及分辨率越來越高的趨勢(shì)，目前通常是通過增加燈管數(shù)目或提高管電流來增加入射光量，其中燈管數(shù)目的增加也可改善光涵蓋率，避免產(chǎn)生亮度不均勻(Mura)的現(xiàn)象。另外，也通過增加面板開口率(Aperture ratio)來減輕背光源的損耗。
然而，通過增加燈管數(shù)量來提高亮度，不但容易導(dǎo)致過多熱，影響其它部材的壽命與品質(zhì)，同時(shí)電力消耗過大，更無法滿足許多可攜式裝置需仰賴電池來提供電力的要求。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的就是在提供一種背光模塊，設(shè)有具梯形結(jié)構(gòu)的反射隔板，不僅可提高有效光的取出效率，而提高光的亮度，更可使光的分布更為均勻。如此一來，可減少燈管的數(shù)量，進(jìn)一步降低背光模塊的成本。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種背光模塊，其具有梯形結(jié)構(gòu)的反射隔板的使用，可在不影響發(fā)光輝度與光分布均勻性的情況下，以及不增加背光模塊的厚度負(fù)擔(dān)下，擴(kuò)大兩相鄰燈管之間的間距，因而達(dá)到減少燈管的使用數(shù)量的目的。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種液晶顯示器，可減少其背光模塊的燈管數(shù)，因此可降低所需的電力，可有效節(jié)省能源。
根據(jù)本發(fā)明的上述目的，提出一種背光模塊，至少包括一燈箱，具有一底板以及多個(gè)側(cè)壁接合在底板的外緣；多個(gè)長(zhǎng)型光源，平行配置在燈箱的底板上，其中相鄰的兩長(zhǎng)型光源間的間距大于26mm；以及至少一光學(xué)膜片，配置在長(zhǎng)型光源之上。
依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例，上述的背光模塊更至少包括數(shù)個(gè)梯形反射隔板分別介于相鄰的兩長(zhǎng)型光源之間。
根據(jù)本發(fā)明的目的，提出一種背光模塊，至少包括一燈箱，具有一底板以及多個(gè)側(cè)壁接合在底板的外緣；多個(gè)光源，均勻配置在燈箱的底板上；多個(gè)梯形反射隔板，均勻配置在燈箱的底板上，且分別介于相鄰的光源之間。
依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例，每一個(gè)梯形反射隔板的上底大于0且小于等于相鄰的兩光源間的間距的1/2，每一個(gè)梯形反射隔板的上底更佳是大于0且小于等于相鄰的兩光源間的間距的1/3。
根據(jù)本發(fā)明的另一目的，提出一種液晶顯示器，至少包括一背光模塊、一面板以及一外框。背光模塊至少包括一燈箱，具有底板以及多個(gè)側(cè)壁接合在底板的外緣；多個(gè)光源，均勻配置在燈箱的底板上；多個(gè)梯形反射隔板，均勻配置在燈箱的底板上，且分別介于相鄰的兩光源之間；以及至少一光學(xué)膜片，配置在光源之上。面板配置在背光模塊的光學(xué)膜片之上。外框則配置在面板的外緣上。
依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例，每一個(gè)梯形反射隔板的高度大于每一個(gè)光源的中心點(diǎn)的高度。
通過在兩相鄰光源之間設(shè)置梯形反射隔板，可有效增加光源所發(fā)出的光的利用效率，而強(qiáng)化光的亮度，更可提高光分布的均勻度。因此，可有效減少背光模塊所使用的燈管數(shù)，進(jìn)而可達(dá)到降低成本與省能的目的。


圖1為一般直下式背光模塊的光源于燈箱中的分布示意圖；圖2為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一種背光模塊的燈箱組件的示意圖；圖3為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一種反射隔板與光源的裝置剖面示意圖；圖4為傳統(tǒng)背光模塊的光源的光路徑示意圖；圖5為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一種背光模塊的光源的光路徑示意圖；圖6為三角形反射隔板與本發(fā)明一較佳實(shí)施例的梯形反射隔板在入射光處理角度上的比較示意圖；圖7為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一種液晶顯示器的裝置系統(tǒng)圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明揭露一種背光模塊及其應(yīng)用，具有梯形的反射隔板，可增進(jìn)光源的光效率，提高光分布的均勻度，進(jìn)而達(dá)到縮減光源數(shù)量的目標(biāo)，有效降低成本。為了使本發(fā)明的敘述更加詳盡與完備，可參照下列描述并配合圖2至圖7的圖示。
請(qǐng)參照?qǐng)D2，其繪示依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一種背光模塊的燈箱組件的示意圖。燈箱200主要是由底板202以及數(shù)個(gè)側(cè)壁204所組成，其中這些側(cè)壁204分別接合并圍繞在底板202的外周緣上。其中值得注意的是，這些側(cè)壁204與底板202也可一體成型。燈箱200的底板202的表面與側(cè)壁204的內(nèi)側(cè)面具有可將光反射的特性。數(shù)個(gè)光源206，較佳為長(zhǎng)型光源或條狀光源，例如冷陰極熒光燈，設(shè)置在燈箱200的底板202之上。在本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中，光源206采用長(zhǎng)型的冷陰極熒光燈管，且平行且均勻地分布在燈箱200中。其中，每條光源206的兩端分別架設(shè)在燈箱200的兩側(cè)壁204上，而橫跨在燈箱200中。此外，還可在燈箱200的底板202上凸設(shè)數(shù)個(gè)支撐架(來繪示)，其中這些支撐架對(duì)應(yīng)于光源206的位置，以提供對(duì)應(yīng)的光源206進(jìn)一步的支撐與固定。同時(shí)，設(shè)置數(shù)個(gè)反射隔板208于底板202的表面上，其中這些反射隔板208分別位于相鄰的兩光源206之間，以隔開相鄰的反射隔板208。在本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中，反射隔板208分別位于相鄰的兩光源206之間的中央，且這些反射隔板208的形狀呈梯形。反射隔板208具有可將光反射的特性，且反射隔板208可為單層結(jié)構(gòu)，材質(zhì)可例如為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate；PET)或聚碳酸酯(Polycarbonate；PC)等。此外，反射隔板208也可為復(fù)合層結(jié)構(gòu)，即在一隔板本體的表面上涂布或貼附有一層反射薄膜，例如氧化鈦(TiO2)膜。
請(qǐng)參照?qǐng)D3，繪示依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一種反射隔板與光源的裝置剖面示意圖。反射隔板208具有上底210與下底212，其中上底210具有長(zhǎng)度a。兩相鄰的光源206之間具有間距L，即從一光源206的中心點(diǎn)至相鄰的光源206的中心點(diǎn)的距離。在本發(fā)明中，梯形反射隔板208的上底210的長(zhǎng)度a較佳是大于0且小于等于相鄰的兩光源206的間距L的1/2，更佳是，梯形反射隔板208的上底210的長(zhǎng)度a大于0且小于等于相鄰的兩光源206的間距L的1/3。此外，光源206具有高度H，即光源206的中心點(diǎn)至底板202的距離；而反射隔板208具有高度h，即反射隔板208的上底210與下底212之間的距離。在本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中，梯形反射隔板208的高度h較佳大于光源206的高度H。然而，值得注意的一點(diǎn)是，在本發(fā)明中，梯形反射隔板208的高度h也可低于光源206的高度H。
請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D4與圖5，傳統(tǒng)背光模塊未使用反射隔板的情況下，光源106所發(fā)出的光108絕大部分是直接朝四周圍發(fā)散，只有朝底板104的光108再經(jīng)底板104朝上方反射，而朝兩側(cè)的光108則從側(cè)邊逸出，無法朝光學(xué)膜片112的顯示面射出，因此光取出效率較差。此外，大部分的光108通過光學(xué)膜片112時(shí)，產(chǎn)生部分反射與部分折射的現(xiàn)象。因此，在傳統(tǒng)背光模塊的亮度強(qiáng)度曲線110中，受到光取出效率不佳的影響，除了光源106正上方及其周圍區(qū)域的光強(qiáng)度較大外，其余區(qū)域的光強(qiáng)度明顯下降，如圖4所示。另一方面，在本發(fā)明的背光模塊中，光源206所發(fā)出的光214同樣朝四周發(fā)散，然而朝下方發(fā)散的光214可經(jīng)由底板202而朝光學(xué)膜片218之顯示面反射，朝兩側(cè)發(fā)散之光214則受到反射隔板208的反射，而將射向兩側(cè)的光214予以轉(zhuǎn)向而往光學(xué)膜片218的方向?qū)б虼司哂袃?yōu)異的光取出效率。同樣地，大部分的光214通過面板218時(shí)，產(chǎn)生部分反射與部分折射的現(xiàn)象。因此，在本發(fā)明的背光模塊的亮度強(qiáng)度曲線216中，由于反射隔板208的設(shè)置，可大幅度提高面板218正面的光取出效率，因此光源206正上方的光強(qiáng)度雖較大，但其余區(qū)域的光強(qiáng)度仍維持相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，與光源206正上方區(qū)域相比較之下，并未有明顯下降的情形，光分布較為均勻，如圖5所示。此外，與傳統(tǒng)背光模塊相較，本發(fā)明的背光模塊的光強(qiáng)度也獲得明顯提高，如圖4與圖5所示。
使用其它形狀的反射隔板時(shí)，例如三角形狀態(tài)的反射隔板，雖然三角形反射隔板同樣可提高有效光的取出效率，然而為提高光利用率以提高亮度時(shí)，需增加三角形反射隔板的高度，但隨著三角形反射隔板的高度的增加，不僅燈管亮度不均勻(Lamp Mura)的情況會(huì)惡化，更會(huì)導(dǎo)致背光模塊的厚度增加。而與三角形反射隔板220相比較之下，在相同隔板高度時(shí)，本發(fā)明的梯形反射隔板208對(duì)于入射光所能處理的角度明顯大于三角形反射隔板220，如圖6所示。因此，通過梯形反射隔板208的設(shè)置本發(fā)明可在不增加背光模塊的厚度負(fù)擔(dān)下，大幅度提高發(fā)光亮度，并獲得更為均勻的光強(qiáng)度分布。另外，值得注意的是，本發(fā)明的梯形反射隔板的兩側(cè)面也可改為兩曲面，如此也可提高發(fā)光亮度。在本發(fā)明中，反射隔板的兩側(cè)面并不直接接觸，且較佳的是不與燈箱的底板平行或垂直，另一方面，反射隔板也可具有下底面，其中此下底面的寬度與上底面的寬度不相等，且上底面與下底面較佳的是呈互相平行。
因此，本發(fā)明的一特征就是在背光模塊的燈箱中，設(shè)置多個(gè)反射隔板分別位于相鄰的兩光源之間，以將朝光源兩側(cè)發(fā)散的光重新導(dǎo)往顯示面，而提高光利用效率，進(jìn)而達(dá)到加強(qiáng)光的亮度的效果。此外，通過梯形反射隔板的使用，也可有效增進(jìn)光分布的均勻度。由于背光模塊的亮度與光分布均勻度均獲得有效提高，因此可將相鄰的兩光源的間距拉大，而進(jìn)一步可減少背光模塊的燈管數(shù)目。
請(qǐng)?jiān)俅螀⒄請(qǐng)D3，在本發(fā)明中，相鄰的兩光源206之間的間距L可大于26mm。
經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，針對(duì)同一個(gè)直下式背光模塊，在未使用反射隔板的情況下，需16根燈管并使用96瓦特的電力，而本發(fā)明的背光模塊在其反射隔板可將光有效反射下，則僅需12根燈管及100瓦特的電力，即可達(dá)到相同的平均輝度530nits。因此，本發(fā)明的應(yīng)用具有降低成本的優(yōu)勢(shì)。
本發(fā)明的背光模塊可應(yīng)用在各式平面顯示組件中。舉例而言，請(qǐng)參照?qǐng)D7，液晶顯示器230可至少包括上述實(shí)施例所提供的背光模塊224以及面板226。其中，背光模塊224主要包括燈箱200、數(shù)個(gè)光源206、數(shù)個(gè)梯形的反射隔板208以及至少一光學(xué)膜片222。光源206均勻地配置在燈箱200的底板202上，而反射隔板208也同樣均勻配置在燈箱200的底板202上，且分別介于相鄰的兩光源206之間。光學(xué)膜片222則配置在這些光源206的上方，以強(qiáng)化光的效能。面板226配置在背光模塊224的光學(xué)膜片222之上。另外，外框228則配置在面板226的外緣上，以固定面板226與背光模塊224的位置，并提供面板226與背光模塊224等構(gòu)件的保護(hù)。由于反射隔板208的配置，可縮減背光模塊224內(nèi)的光源206數(shù)目，進(jìn)而可降低成本，節(jié)省電力。因此，通過本背光模塊224的應(yīng)用，可降低液晶顯示器230的生產(chǎn)成本，并達(dá)到節(jié)能的環(huán)保需求。
由上述本發(fā)明較佳實(shí)施例可知，本發(fā)明的一優(yōu)點(diǎn)就是因?yàn)楸颈彻饽K設(shè)有梯形反射隔板，可提高有效光的取出效率，而提高光的亮度，并可使增進(jìn)光分布的均勻度。因此，可有效減少燈管的使用數(shù)量，并進(jìn)一步達(dá)到降低液晶顯示器的成本的目的。
由上述本發(fā)明較佳實(shí)施例可知，本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)就是因?yàn)橥ㄟ^梯形反射隔板的使用，可在不影響發(fā)光輝度與光分布均勻性、以及不增加背光模塊的厚度負(fù)擔(dān)下，擴(kuò)大兩相鄰光源之間的間距，來達(dá)到減少光源的使用數(shù)量的目的。因此，可進(jìn)一步縮減現(xiàn)行背光模塊的厚度。
由上述本發(fā)明較佳實(shí)施例可知，本發(fā)明的又一優(yōu)點(diǎn)就是因?yàn)楸疽壕э@示器可在使用較少數(shù)量的光源的情況下，獲得較佳的發(fā)光輝度與光分布均勻性，因此可降低所需的電力，達(dá)到節(jié)省能源的目標(biāo)。
雖然結(jié)合以上一較佳實(shí)施例揭露了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作各種的更動(dòng)與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種背光模塊，至少包括一燈箱，具有一底板以及多個(gè)側(cè)壁接合在該底板之外緣；多個(gè)長(zhǎng)型光源，平行配置在該燈箱的該底板上，其中相鄰的該些長(zhǎng)型光源間的一間距大于26mm；以及至少一光學(xué)膜片，配置在該些長(zhǎng)型光源之上。
2.如權(quán)利要求1所述的背光模塊，更至少包括多個(gè)反射隔板延伸在該燈箱的該底板上，且分別介于相鄰的該些長(zhǎng)型光源之間。
3.如權(quán)利要求2所述的背光模塊，其中每一該些反射隔板的形狀為一梯形。
4.如權(quán)利要求3所述的背光模塊，其中該梯形的上底大于0且小于等于相鄰的該些長(zhǎng)型光源間的該間距的1/2。
5.如權(quán)利要求3所述的背光模塊，其中該梯形的上底大于0且小于等于相鄰的該些長(zhǎng)型光源間的該間距的1/3。
6.一種液晶顯示器，至少包括一背光模塊，至少包括一燈箱，具有一底板以及多個(gè)側(cè)壁接合在該底板的外緣；多個(gè)光源，均勻配置在該燈箱的該底板上；多個(gè)梯形反射隔板，均勻配置在該燈箱的該底板上，且分別介于相鄰的該些光源之間；以及至少一光學(xué)膜片，配置在該些光源之上；一面板，配置在該背光模塊的該光學(xué)膜片之上；以及一外框，配置在該面板的外緣上。
7.如權(quán)利要求6所述的液晶顯示器，其中每一該些梯形反射隔板的上底大于0且小于等于相鄰的該些光源間的一間距的1/2。
8.如權(quán)利要求6所述的液晶顯示器，其中每一該些梯形反射隔板的上底大于0且小于等于相鄰的該些光源間的一間距的1/3。
9.一種背光模塊，至少包括一燈箱，具有一底板以及多個(gè)側(cè)壁接合在該底板的外緣；多個(gè)光源，均勻配置在該燈箱的該底板上；以及多個(gè)反射隔板，均勻配置在該燈箱的該底板上，且分別介于相鄰的該些光源之間；其中，每一反射隔板具有至少兩平面且該兩平面并不直接接觸。
10.如權(quán)利要求9所述的背光模塊，其中該兩平面并不與該底板平行或垂直。
11.一種背光模塊，至少包括一燈箱，具有一底板以及多個(gè)側(cè)壁接合在該底板的外緣；多個(gè)光源，均勻配置在該燈箱的該底板上；以及多個(gè)反射隔板，均勻配置在該燈箱的該底板上，且分別介于相鄰的該些光源之間；其中，每一反射隔板具有至少兩平面且該兩平面互相平行。
12.如權(quán)利要求11所述的背光模塊，其中該兩平面的寬度不相等。
13.如權(quán)利要求12所述的背光模塊，其中該寬度較小的平面的寬度大于0且小于等于相鄰的該些光源間的一間距的1/2。
14.如權(quán)利要求12所述的背光模塊，其中該寬度較小的平面的寬度大于0且小于等于相鄰的該些光源間的一間距的1/3。
15.一種背光模塊，至少包括一燈箱，具有一底板以及多個(gè)側(cè)壁接合在該底板的外緣；多個(gè)光源，均勻配置在該燈箱的該底板上；以及多個(gè)反射隔板，均勻配置在該燈箱的該底板上，且分別介于相鄰的該些光源之間；其中，每一反射隔板具有至少兩曲面且該兩曲面并不直接接觸。
全文摘要
本發(fā)明公開一種背光模塊及其應(yīng)用。此背光模塊至少包括一燈箱、數(shù)個(gè)光源、以及數(shù)個(gè)梯形反射隔板。燈箱具有一底板以及數(shù)個(gè)側(cè)壁接合在底板的外緣。光源均勻配置在燈箱的底板上。而梯形反射隔板則均勻配置在燈箱的底板上，且分別介于相鄰的兩光源之間。
文檔編號(hào)G02F1/13GK1904688SQ20051008840
公開日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2005年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月26日
發(fā)明者郭儀正, 林伯洋 申請(qǐng)人:奇美電子股份有限公司