專利名稱：直下式背光模塊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種背光模塊，且特別涉及一種直下式背光模塊。
背景技術：
由于顯示器的需求與日俱增，因此業(yè)界全力投入相關顯示器的開發(fā)。其中，又以陰極射線管(Cathode Ray Tube)因具有優(yōu)異的顯示質量與技術成熟性，因此常年獨占顯示器市場。然而，近來由于綠色環(huán)保概念的興起對于其能源消耗較大與產生輻射量較大的特性，加上產品扁平化空間有限，因此無法滿足市場對于輕、薄、短、小、美以及低消耗功率的市場趨勢。因此，具有高畫面質量、空間利用效率佳、低消耗功率、無輻射等優(yōu)越特性的薄膜晶體管液晶顯示器(Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay，TFT-LCD)已逐漸成為市場的主流。
就薄膜晶體管液晶顯示器而言，其主要由液晶顯示面板(liquid crystaldisplay panel)及背光模塊(back light module)所構成。其中，液晶顯示面板通常是由薄膜晶體管陣列基板(thin film transistor array substrate)、彩色濾光基板(color filter substrate)與設置于此兩基板間的液晶層所構成。背光模塊用以提供此液晶顯示面板所需的面光源，以使液晶顯示模塊達到顯示的效果。此外，背光模塊又區(qū)分成直下式背光模塊(direct type backlight module)與側面入光式背光模塊(side type back light module)。與側面入光式背光模塊相比，直下式背光模塊能夠提供較高亮度的面光源，因此當對光源的亮度有較高需求時，通常采用直下式背光模塊，以下就此公知的直下式背光模塊進行說明。
圖1為公知直下式背光模塊的剖面示意圖。請參照圖1，公知直下式背光模塊100包括框體110、散熱板120、多個發(fā)光二極管(light emittingdiode，LED)130、擴散板140與至少一個光學膜片(optical film)150。散熱板120設置于框體110內，而這些發(fā)光二極管130設置于散熱板120上，因此發(fā)光二極管130所產生的熱量可以傳導至散熱板120。此外，這些發(fā)光二極管元件130適于分別發(fā)出紅光、綠光與藍光。擴散板140設置于框體110內并位于這些發(fā)光二極管元件130上方，而光學膜片150設置于擴散板140上。另外，光學膜片150可以是棱鏡片(prism sheet)。
上述這些發(fā)光二極管元件130所發(fā)出紅光、綠光與藍光在通過擴散板140與光學膜片150之后便混合成白光。然而，當發(fā)光二極管元件130的亮度越高時，只有使用擴散板140已經無法產生均勻的白光。換言之，在發(fā)光二極管元件130的亮度增加的情況下，為了提高白光的均勻性，只有增加擴散板140的厚度或是使用具有低穿透率的擴散板140。或者，增加發(fā)光二極管元件130與擴散板140之間的距離，但是此種方法卻不利于縮小公知直下式背光模塊100的厚度。

發(fā)明內容
鑒于上述情況，本發(fā)明的目的就是提供一種直下式背光模塊，其具有較佳的白光的均勻性。
此外，本發(fā)明的再一目的就是提供一種直下式背光模塊，其具有較薄的厚度。
基于上述目的或其它目的，本發(fā)明提出一種直下式背光模塊，其包括框體、基板、多個發(fā)光元件與導光單元。框體包括底部及由底部的側邊向上延伸的圍壁，其中基板設置于框體的底部上，且這些發(fā)光元件設置于基板上。導光單元覆蓋這些發(fā)光元件，并暴露出部分基板，其中導光單元具有凹面鏡狀的出光面及入光面。
上述導光單元還可以具有至少一個反射面，其連接出光面與入光面。
上述導光單元可以是具有多個開孔的導光體，而這些開孔暴露出部分基板，且導光體具有凹面鏡狀的出光面及入光面，并覆蓋這些發(fā)光元件。此外，這些開孔的形狀可以是矩形或長條狀。
上述導光單元可以是多個彼此分離的柱狀導光體，而這些柱狀導光體設置于基板上并暴露出部分基板。每一柱狀導光體具有具有凹面鏡狀的出光面及入光面，并覆蓋這些發(fā)光元件至少其中之一。
上述直下式背光模塊還可以包括擴散板，其設置于導光單元上方。
基于上述目的或其它目的，本發(fā)明提出一種直下式背光模塊，其包括框體、基板、多個發(fā)光元件與多個導光體?？蝮w包括底部及由底部的側邊向上延伸的圍壁，而基板設置于框體的底部上。這些導光體設置于基板上，而每一導光體具有位在側邊的入光面與向上的出光面。這些發(fā)光元件設置于基板上，并與這些導光體的入光面鄰接。
上述每一導光體可以包括貼靠在基板上的平板部以及由平板部的一側向外向上延伸的突出部，其中入光面在平板部的另一側，而出光面位于突出部的頂面。
上述每一導光體的入光面可以是凹面鏡狀。
上述每一導光體的出光面也可以是凹面鏡狀。
上述每一導光體還可以具有至少一個反射面，且反射面連接出光面與入光面。
上述直下式背光模塊還可以包括擴散板，其設置于這些導光體上方。
基于上述，本發(fā)明的直下式背光模塊采用各種形態(tài)的導光單元或導光體，而發(fā)光元件所發(fā)出的各種顏色的光可以先通過導光單元或導光體進行混光，以提高白光的均勻性。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。


圖1為公知直下式背光模塊的剖面示意圖。
圖2A與圖2B分別為依照本發(fā)明第一實施例的導光單元的立體示意圖。
圖2C為本發(fā)明第一實施例的直下式背光模塊的剖面示意圖。
圖3A與圖3B分別為依照本發(fā)明第二實施例的導光單元的立體示意圖。
圖4A為依照本發(fā)明第三實施例的導光體的立體示意圖。
圖4B為依照本發(fā)明第三實施例的導光體的剖面示意圖。
主要元件標記說明100公知直下式背光模塊110、210框體120散熱板130發(fā)光二極管140、250擴散板150、260光學膜片200直下式背光模塊212底部214圍壁220基板230發(fā)光元件240a、240b、310a、310b、410導光單元242a開孔244a、312a、410a出光面244b、312b、410b入光面244c、312c、410c反射面310a、310b柱狀導光體410導光體
412平板部414突出部具體實施方式
第一實施例圖2A與圖2B分別為依照本發(fā)明第一實施例的導光單元的立體示意圖。圖2C為本發(fā)明第一實施例的直下式背光模塊的剖面示意圖。請先參照圖2A與圖2C，本實施例的直下式背光模塊200包括框體210、基板220、多個發(fā)光元件230與導光單元240a?？蝮w210包括底部212及由底部212的側邊向上延伸的圍壁214，而基板220設置于框體210的底部212上。此外，框體210的材質可以是金屬或是塑料，而基板220的材質可以是金屬、陶瓷、玻璃、硅基板或是其它適當的材質等。當基板220的材質是金屬時，基板220可以作為散熱板。
這些發(fā)光元件230設置于基板220上，而這些發(fā)光元件230可以是發(fā)光二極管(LED)、有機電致發(fā)光二極管(organic electro-luminescent diode，OELD)或是其它形態(tài)的發(fā)光元件。此外，這些發(fā)光元件230可以是分別發(fā)出藍光、紅光與綠光?；蚴?，這些發(fā)光元件230也可以是分別發(fā)出藍光與黃綠光，以便混合成白光。然而，其它能夠混合成白光的混色方式亦可以用于本實施例中。另外，這些發(fā)光元件230可以是芯片形態(tài)(chip type)或是封裝體形態(tài)(package type)。再者，各種色光的發(fā)光元件230可以是設置在一起或是各自獨立。
導光單元240a覆蓋這些發(fā)光元件230，并暴露出部分基板220。換言之，導光單元240a設置于框體210內并位于這些發(fā)光元件230上方。舉例而言，在本實施例中，導光單元240a為具有多個開孔242a的導光體，而這些開孔242a暴露出這些發(fā)光元件230之間的基板210。此外，開孔242a的形狀與這些發(fā)光元件230的排列方式必須互相搭配。在本實施例中，開孔242a為長條狀，然而導光單元240a的開孔也可以是矩形(如圖2B所示)、圓形或其它形狀。
更詳細而言，導光單元240a具有出光面244a與入光面244b，而各個發(fā)光元件230所發(fā)出的光分別入射對應的入光面244b，再通過對應的出光面244a出射。此外，為了提高混光效果，這些出光面244a與入光面244b均為凹面鏡狀。然而，每一個出光面244a或入光面244b也可以是平面、凹面鏡狀或是其它形狀。由于這些發(fā)光元件230所發(fā)出的光能夠在導光單元240a內進行混合，因此當這些發(fā)光元件230具有較高的亮度時(例如是5W以上)，直下式背光模塊200能夠產生較為均勻的白光。
在本實施例中，為了提高光學質量，直下式背光模塊200還可以包括擴散板250，而擴散板250固定于框體210上并位于導光單元240a上方。此外，直下式背光模塊200也可以包括至少一個光學膜片260，而此光學膜片260固定于框體210上并位于擴散板250上方。另外，光學膜片260可以是棱鏡片或偏振型增光片(dual brightness enhanced film，DBEF)。
為了提高導光單元240a的混光效果，導光單元240a也可以具有至少一個反射面244c，而每一反射面244c分別連接至對應的出光面244a與入光面244b。舉例而言，在導光單元240a的側壁(內側壁與外側壁)表面鍍上或貼附上反射層(圖中未表示)，以形成多個反射面244c，其中反射層的材質可以是金屬或是白色高分子材料。
請繼續(xù)參照圖2B，舉例而言，這些發(fā)光元件230也以是以格狀方式排列于基板210上。此外，導光單元240b具有多個開孔242a，而這些開孔242a的形狀為矩形。同樣地，導光單元240b也可以具有出光面244a、入光面244b與反射面244c，其中反射面244c連接出光面244a與入光面244b。此外，出光面244a與入光面244b也可以是平面、凹面鏡狀(類似圖2C所示)或是其它形狀。
第二實施例圖3A與圖3B分別為依照本發(fā)明第二實施例的導光單元的立體示意圖。請參照圖3A與圖3B，本實施例與上述實施例相似，其不同之處在于在本實施例中，其中導光單元為多個彼此分離的柱狀導光體310a與310b。這些柱狀導光體310a與310b位于這些發(fā)光元件230上方，其中柱狀導光體310a為圓柱狀(如圖3A所示)，而柱狀導光體310b為四角柱(如圖3B所示)。就柱狀導光體310a而言，每一個柱狀導光體310a具有一個出光面312a與入光面312b，而發(fā)光元件230所發(fā)出的光能夠在對應的柱狀導光體310a進行混光，以產生均勻的白光。同樣地，這些出光面312a與入光面312b也可以是平面、凹面鏡狀(類似圖2A所示)或是其它形狀。
此外，每一個柱狀導光體310a也可以具有反射面312c，以提高混光的效果，且反射面312連接至出光面312a與入光面312b。然而，對于柱狀導光體310b而言，柱狀導光體310b則具有多個反射面312c，而每一反射面312連接至出光面312a與入光面312b。在本實施例中，這些柱狀導光體310a與310b的高度例如是介于1cm至2cm之間。此外，柱狀導光體310b也可以是三角柱、五角柱或是其它多邊形角柱，然而柱狀導光體310a與310b也可以是不規(guī)則柱體。
值得一提的是，若本實施例的發(fā)光元件230包括紅光發(fā)光元件、藍光發(fā)光元件與綠光發(fā)光元件，則每一個柱狀導光體310a與310b至少對應至一個紅光發(fā)光元件、一個藍光發(fā)光元件與一個綠光發(fā)光元件。因此，每一個柱狀導光體310a與310b才能混合出白光。換言之，當混合成白光的方式不同時(例如藍光與黃綠光)，則每一個柱狀導光體310a與310b所對應的發(fā)光元件230也就不同。此外，發(fā)光元件230的排列方式并不限定于圖3A與圖3B所示，而發(fā)光元件230亦可采用其它方式排列。
第三實施例圖4A為依照本發(fā)明第三實施例的導光體的立體示意圖，而圖4B為依照本發(fā)明第三實施例的導光體的剖面示意圖。請參照圖4A與圖4B，本實施例與上述各實施例相似，其不同之處在于在本實施例中，這些導光體410設置于基板220上。每一導光體410包括貼靠在基板220上的平板部412以及由平板部412的一側向外向上延伸的突出部414。此外，每一導光體410具有出光面410a與入光面410b，其中入光面410b在平板部412的另一側，而出光面410a位于突出部414的頂面。這些發(fā)光元件230分別位于對應的導光體410的入光面410b旁。換言之，導光體410為側面入光形態(tài)。此外，同樣地，這些出光面410a與入光面410b也可以是平面、凹面鏡狀(類似圖2C所示)或是其它形狀。
值得注意的是，在本實施例中，出光面410a與基板220之間的距離大于導光體410的厚度。換言之，導光體410的一端往上彎。然而，出光面410a與基板220之間的距離也可以是等于導光體410的厚度。此時，導光體410為平板狀。此外，這種形態(tài)的導光體410有助于整個直下式背光模塊的薄型化。
綜上所述，本發(fā)明的直下式背光模塊具有下列優(yōu)點一、高亮度發(fā)光元件所發(fā)出的各種顏色的光可以先在各種形態(tài)的導光單元或導光體內進行混光，以提高白光的均勻性。
二、由于發(fā)光元件所發(fā)出的光在各種形態(tài)的導光單元或導光體內進行混光，因此整個直下式背光模塊的厚度就能縮小。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作些許的更動與改進，因此本發(fā)明的保護范圍當視權利要求所界定者為準。
權利要求
1.一種直下式背光模塊，其特征是包括框體，包括底部及由該底部的側邊向上延伸的圍壁；基板，設置于該框體的該底部上；多個發(fā)光元件，設置于該基板上；以及導光單元，覆蓋上述這些發(fā)光元件，并暴露出部分該基板，其中該導光單元具有凹面鏡狀的出光面及入光面。
2.根據權利要求1所述的直下式背光模塊，其特征是該導光單元還具有至少一個反射面，連接該出光面與該入光面。
3.根據權利要求1所述的直下式背光模塊，其特征是該導光單元為具有多個開孔的導光體，而上述這些開孔暴露出部分該基板，且該導光體具有凹面鏡狀的該出光面及該入光面，并覆蓋上述這些發(fā)光元件。
4.根據權利要求3所述的直下式背光模塊，其特征是上述這些開孔的形狀包括矩形。
5.根據權利要求3所述的直下式背光模塊，其特征是上述這些開孔的形狀包括長條狀。
6.根據權利要求1所述的直下式背光模塊，其特征是該導光單元為多個彼此分離的柱狀導光體，上述這些柱狀導光體設置于該基板上并暴露出部分該基板，每一柱狀導光體具有具有凹面鏡狀的該出光面及該入光面，并覆蓋上述這些發(fā)光元件至少其中之一。
7.根據權利要求1所述的直下式背光模塊，其特征是還包括擴散板，設置于該導光單元上方。
8.一種直下式背光模塊，其特征是包括框體，包括底部及由該底部的側邊向上延伸的圍壁；基板，設置于該框體的該底部上；多個導光體，設置于該基板上，而每一導光體具有位在側邊的入光面與向上的出光面；以及多個發(fā)光元件，設置于該基板上，并與上述這些導光體的該入光面鄰接。
9.根據權利要求8所述的直下式背光模塊，其特征是每一導光體包括貼靠在該基板上的平板部以及由該平板部的一側向外向上延伸的突出部，該入光面在該平板部的另一側，而該出光面位于該突出部的頂面。
10.根據權利要求8所述的直下式背光模塊，其特征是每一導光體的該入光面為凹面鏡狀。
11.根據權利要求8所述的直下式背光模塊，其特征是每一導光體的該出光面為凹面鏡狀。
12.根據權利要求8所述的直下式背光模塊，其特征是每一導光體還具有至少一個反射面，連接該出光面與該入光面。
13.根據權利要求8所述的直下式背光模塊，其特征是還包括擴散板，設置于上述這些導光體上方。
全文摘要
一種直下式背光模塊，其包括框體、基板、多個發(fā)光元件與導光單元?？蝮w包括底部及由底部的側邊向上延伸的圍壁，其中基板設置于框體的底部上，且這些發(fā)光元件設置于基板上。導光單元覆蓋這些發(fā)光元件，并暴露出部分基板，其中導光單元具有凹面鏡狀的出光面及入光面?；谏鲜觯景l(fā)明的直下式背光模塊具有較佳的白光均勻度。
文檔編號G02F1/1335GK1936667SQ20051010359
公開日2007年3月28日 申請日期2005年9月23日 優(yōu)先權日2005年9月23日
發(fā)明者丁初稷 申請人:中華映管股份有限公司