專利名稱：背光模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于液晶顯示器的背光模塊；特別是一種可呈現(xiàn)較佳集光效果的背光模塊。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)具有省電、重量輕、低輻射及易攜帶等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于電視、計算機屏幕、筆記型計算機、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)、行動通訊裝置等，已逐漸取代傳統(tǒng)的顯示器，成為顯示器市場上的主流。其中，關(guān)鍵零組件之一即是背光模塊(Backlight Module)，負(fù)責(zé)提供液晶顯示器面板均勻而足夠的光源。背光模塊主要由光源(Lamp)、導(dǎo)光板(Light Guide Plate)、集光片(Prism Sheet)、擴(kuò)散板(Diffusion Sheet)、反射板(Reflect Sheet)、及光學(xué)膜等組件所組成。
其中，背光模塊依照光源的不同設(shè)置位置，主要可分為兩種直下式及側(cè)邊入光型(Edge Type)。其中，側(cè)邊入光型的背光模塊指將光源設(shè)置于導(dǎo)光板的一側(cè)邊，其最大的優(yōu)點在于整體較為輕薄，并可同時滿足背光模塊的高亮度、低成本、亮度均勻性佳等的需求，在特定尺寸的液晶顯示器的應(yīng)用上，尤其容易受到青睞。
公知的側(cè)邊入光型背光模塊的側(cè)視圖如圖1A所示，背光模塊10主要包含光源11、導(dǎo)光板13及集光片15等組件，當(dāng)光源11所產(chǎn)生的光線由導(dǎo)光板13的側(cè)邊131進(jìn)入，經(jīng)過導(dǎo)引后自導(dǎo)光板13的出光面135射出。在公知導(dǎo)光板13的底面133，可形成多個微雕刻模仁結(jié)構(gòu)(fly-cut pattern)17，其呈半果核狀，且具有一長軸及一短軸，用來破壞導(dǎo)光板13內(nèi)部的全反射現(xiàn)象。換言之，當(dāng)微雕刻模仁結(jié)構(gòu)17愈密集，愈可減少光線在導(dǎo)光板13內(nèi)的全反射現(xiàn)象，進(jìn)而使光線更容易折射出去；相反地，若微雕刻模仁結(jié)構(gòu)17的分布愈稀疏，光線則愈有可能在導(dǎo)光板13的底部產(chǎn)生全反射現(xiàn)象，導(dǎo)致從光線從導(dǎo)光板13的出光面135射出的時機受到延遲?？梢韵胍姷兀梦⒌窨棠Ｈ式Y(jié)構(gòu)17的方向、分布密度等排列方式，便可調(diào)整出一較佳的分布，以輔助光線可均勻地從導(dǎo)光板13的出光面135射出。
初步形成面光源后，可再利用其它光學(xué)組件進(jìn)行調(diào)整，例如于出光面135側(cè)設(shè)置集光片15，以企圖將光線調(diào)整至一較佳狀態(tài)。利用上述背光模塊10，可將光源11所產(chǎn)生的光線，擴(kuò)散形成可供液晶面板使用的面光源。
然而，由于使用者在使用液晶顯示器時，通常與液晶顯示器呈約90度的垂直觀賞角度，可以想見地，背光模塊10若欲在光源11不變的情況下，達(dá)到較高的效率及提供較高的輝度，應(yīng)盡量將光線以垂直液晶面板的角度提供。
請一并參閱圖1A及圖1B，圖1B針對圖1A所示的公知背光模塊10，于出光面135以±80度視野角范圍內(nèi)分別進(jìn)行輝度(nits)量測。首先，假設(shè)垂直于出光面135時為0度，如圖1A所示的公知背光模塊10所提供的光線，會有朝向不同角度發(fā)散的情形，由圖1B的量測結(jié)果可以看出，大部分光線集中在約±30度視野角范圍內(nèi)發(fā)射。在光源所提供的光能量固定的前提下，當(dāng)其它視角所發(fā)射的光線愈多，垂直于液晶面板方向(即視野角0度)上的光線便愈少，故公知背光模塊10無法將光線以最佳角度提供給液晶面板，使得整體效能較差。
此外，如圖1A所示，公知背光模塊10中，從導(dǎo)光板13投射至集光片15的部分光線，尤其是投射至集光片15時具有較大發(fā)散角度的部分光線，可能會產(chǎn)生全反射現(xiàn)象，無法穿透集光片15而回到導(dǎo)光板13，此亦不利于背光模塊10的整體光學(xué)表現(xiàn)。
有鑒于此，提供一可呈現(xiàn)較佳集光效果的背光模塊及包含該背光模塊的液晶顯示器，乃為業(yè)界亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的在于提供一種背光模塊，利用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，可將光源所產(chǎn)生的光線，轉(zhuǎn)化為一均勻的面光源，供后續(xù)的液晶面板使用。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種背光模塊，本發(fā)明在導(dǎo)光板的出光面設(shè)置一集光片，其具有朝向?qū)Ч獍宓亩鄠€集光結(jié)構(gòu)，并形成特定的尖角。當(dāng)光線由導(dǎo)光板導(dǎo)引擴(kuò)散后，再經(jīng)集光片的調(diào)整，使得光線更往垂直于液晶面板的方向集中，進(jìn)而提升液晶顯示器在使用者端所呈現(xiàn)的輝度表現(xiàn)。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明揭露一種背光模塊，包含一光源、一導(dǎo)光板及一集光片，導(dǎo)光板具有第一平面、與第一平面相對的第二平面及一側(cè)邊，其中，該集光片鄰設(shè)于導(dǎo)光板的第二平面，且具有朝向該導(dǎo)光板的多個集光結(jié)構(gòu)，而各集光結(jié)構(gòu)具有一尖角約為55度至70度；本發(fā)明亦揭露一種液晶顯示器，包含一液晶面板及前述的背光模塊。此外，本發(fā)明更揭露一種背光模塊，其具有前述的集光結(jié)構(gòu)，且該導(dǎo)光板的第一平面上同時設(shè)有多個微雕刻模仁結(jié)構(gòu)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于能將光源所產(chǎn)生的光線，轉(zhuǎn)化為一均勻的面光源；并且當(dāng)光線由導(dǎo)光板導(dǎo)引擴(kuò)散后，經(jīng)集光片的調(diào)整，使得光線更往垂直于液晶面板的方向集中，進(jìn)而提升液晶顯示器在使用者端所呈現(xiàn)的輝度表現(xiàn)。
為讓本發(fā)明的上述目的、技術(shù)特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，下文系以較佳實施例配合所附圖式進(jìn)行詳細(xì)說明。


圖1A為公知背光模塊的示意圖；圖1B為公知背光模塊的輝度表現(xiàn)圖；圖2為本發(fā)明背光模塊的側(cè)視圖；圖3為本發(fā)明導(dǎo)光板的立體示意圖；圖4A為微雕刻模仁結(jié)構(gòu)的放大示意圖；圖4B為微雕刻模仁結(jié)構(gòu)的放大示意圖；圖5A～5E為本發(fā)明集光結(jié)構(gòu)的實施態(tài)樣示意圖；圖6A～6C為本發(fā)明集光結(jié)構(gòu)的排列方式示意圖；圖7為本發(fā)明背光模塊的輝度表現(xiàn)圖；以及圖8為本發(fā)明液晶顯示器的示意圖。
其中，附圖標(biāo)記說明如下10背光模塊 11光源13導(dǎo)光板 131側(cè)邊133底面135出光面
15集光片 17微雕刻模仁結(jié)構(gòu)20背光模塊 21光源23導(dǎo)光板 231側(cè)邊233第一平面 235第二平面237V型溝槽 25集光片251集光結(jié)構(gòu) 27微雕刻模仁結(jié)構(gòu)30液晶面板 L光行進(jìn)方向D第一方向X1長軸X2短軸 θ尖角具體實施方式
請同時參閱圖2及圖3，其中，圖2所示為本發(fā)明背光模塊的側(cè)視圖，圖3所示為立體示意圖。背光模塊20包含一光源21、一導(dǎo)光板23及一集光片25，其中，光源21可包含至少一發(fā)光二極管、至少一冷陰極熒光燈管(CCFL)、至少一外部電極熒光燈管(EEFL)或其組合，此領(lǐng)域具有通常知識者可依現(xiàn)有技術(shù)加以替換，在此不作限制。本發(fā)明的導(dǎo)光板23可至少具有一側(cè)邊231、一第一平面233、以及與該第一平面233相對的第二平面235；光源21鄰設(shè)于導(dǎo)光板23的側(cè)邊231，其可沿一光行進(jìn)方向L，朝側(cè)邊231提供一光線；而集光片25鄰設(shè)于導(dǎo)光板21的第二平面235。
本發(fā)明所揭露的集光片25包含多個集光結(jié)構(gòu)251，這些集光結(jié)構(gòu)251的特征是具有尖角且朝向?qū)Ч獍?3；優(yōu)選地，本發(fā)明的集光片25為一逆棱鏡片。
在本發(fā)明的一實施例中，導(dǎo)光板23的第一平面233上可設(shè)有多個微雕刻模仁結(jié)構(gòu)(Fly-cut Pattern)27，請一并參閱圖4A及圖4B，其中，圖4A為導(dǎo)光板23的第一平面233的示意圖，而圖4B為圖4A中虛線區(qū)域的放大示意圖。通過附圖可看出，各微雕刻模仁結(jié)構(gòu)27可具有一長軸X1、及與該長軸X1垂直的短軸X2，優(yōu)選地，各微雕刻模仁結(jié)構(gòu)27呈一半果核狀的凸起。在本實施例中，就各微雕刻模仁結(jié)構(gòu)27的分布而言，該長軸X1實質(zhì)上平行于光行進(jìn)方向L。然而，微雕刻模仁結(jié)構(gòu)27的分布方式、角度可依需要調(diào)整，在此僅為示例。
本發(fā)明的集光結(jié)構(gòu)251的優(yōu)選實施例如圖5A所示，請一并參閱圖2或圖3，本發(fā)明的集光結(jié)構(gòu)251的特征在于，各該集光結(jié)構(gòu)251具有一尖角θ，約為55度至70度，優(yōu)選地，該尖角θ約為62度。其它實施例如圖5B至圖5E所示，集光結(jié)構(gòu)251的形狀可有多種變化，舉例而言，圖5B、5C所示的各該集光結(jié)構(gòu)251具有不對稱結(jié)構(gòu)，而尖角θ可同樣為55度至70度為佳；或者，各集光結(jié)構(gòu)251亦可不具備尖角型態(tài)，而改以如圖5D、5E所示的圓弧狀結(jié)構(gòu)，彼此鄰接或間隔設(shè)置。由上述可知，集光結(jié)構(gòu)251可依需求加以設(shè)計及變化，或者以多種型態(tài)交錯設(shè)置，以達(dá)到調(diào)整光線角度的效果。
此外，關(guān)于集光結(jié)構(gòu)251的排列方式，亦可進(jìn)一步加以調(diào)整，如圖6A所示，多個集光結(jié)構(gòu)251沿一第一方向D順序設(shè)置，優(yōu)選地，第一方向D實質(zhì)上與該光行進(jìn)方向L垂直?；蛘撸梢罁?jù)產(chǎn)品所需的集光效率，在第一方向D與該光行進(jìn)方向L之間的夾角上，呈現(xiàn)實質(zhì)上約45度至135度間的偏斜，如圖6B所示，多個集光結(jié)構(gòu)251亦可呈一交錯分布，如圖6C所示。所屬技術(shù)領(lǐng)域的人士可利用其知識，加以調(diào)整及變更。
請再次參閱圖3，在導(dǎo)光板23的第二平面235上，可另形成多個V型溝槽237，或者，在第二平面235上涂覆一噴霧層，配合后續(xù)的其它光學(xué)組件，皆有助于提升背光模塊20的整體表現(xiàn)。
可針對本發(fā)明所揭露的背光模塊20進(jìn)行輝度(nits)量測，如圖7所示，便可發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的背光模塊20呈現(xiàn)較佳的輝度表現(xiàn)。圖7顯示本發(fā)明的實施例具有62度尖角的集光結(jié)構(gòu)251、并與現(xiàn)有技術(shù)的輝度表現(xiàn)作比較，可清楚地看出，通過本發(fā)明集光結(jié)構(gòu)251的設(shè)計，輝度曲線明顯往0度方向集中，亦即背光模塊20所提供的光線，將可較集中至垂直于第二平面235的方向上。請一并參閱圖2，即使是較大發(fā)散角度的部分光線，本發(fā)明的實施例所揭露的結(jié)構(gòu)較易消除全反射現(xiàn)象，進(jìn)而以垂直于第二平面235的方向從集光片25發(fā)散出去。如此一來，在同樣的光源條件下，本發(fā)明的背光模塊20將可具有更佳的亮度表現(xiàn)。
請參閱圖8，本發(fā)明背光模塊20提供一集光效率較佳的面光源，并隨后提供一液晶面板30使用，再通過液晶面板30上各像素的控制，形成一畫面給予使用者觀賞。更明確而言，背光模塊20所提供的光線相較于現(xiàn)有技術(shù)，更調(diào)整至與液晶面板30垂直的方向，可以想見地，在同樣的光源條件下，使用者可以得到更高的亮度。
通過上述揭露，本發(fā)明通過在集光片上形成朝向?qū)Ч獍宓亩鄠€集光結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步配合導(dǎo)光板底部的多個微雕刻模仁結(jié)構(gòu)及其它光學(xué)組件，使得背光模塊所提供的光線，往垂直于液晶面板的方向集中，以提升背光模塊的輝度表現(xiàn)。
上述的實施例僅用來例舉本發(fā)明的實施例，以及闡釋本發(fā)明的技術(shù)特征，并非用來限制本發(fā)明的保護(hù)范疇。任何熟悉此技術(shù)者可輕易完成的改變或均等性的安排均屬于本發(fā)明所主張的范圍，本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種背光模塊，包含一導(dǎo)光板，該導(dǎo)光板具有一第一平面、與該第一平面相對的一第二平面、及一側(cè)邊；一光源，鄰設(shè)于該導(dǎo)光板的側(cè)邊；及一集光片，鄰設(shè)于該導(dǎo)光板的第二平面，該集光片包含多個集光結(jié)構(gòu)，所述多個集光結(jié)構(gòu)朝向該導(dǎo)光板，其中各該集光結(jié)構(gòu)具有一尖角約為55度至70度。
2.如權(quán)利要求1所述的背光模塊，其中該第一平面上設(shè)有多個微雕刻模仁結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的背光模塊，其中該光源沿一光行進(jìn)方向，朝該側(cè)邊提供一光線，且所述多個微雕刻模仁結(jié)構(gòu)為多個凸起，各該凸起的一平面投影上，具有一長軸及與該長軸垂直的一短軸，該長軸與該光行進(jìn)方向?qū)嵸|(zhì)上平行。
4.如權(quán)利要求3所述的背光模塊，其中各該凸起呈一半果核狀。
5.如權(quán)利要求3所述的背光模塊，其中所述多個集光結(jié)構(gòu)沿一第一方向順序設(shè)置。
6.如權(quán)利要求1所述的背光模塊，其中該導(dǎo)光板的第二平面上具有多個V型溝槽。
7.如權(quán)利要求1所述的背光模組，其中該導(dǎo)光板的第二平面具有一噴霧層。
8.如權(quán)利要求1所述的背光模塊，其中該集光片為一逆棱鏡片。
9.如權(quán)利要求1所述的背光模塊，其中該尖角約為62度。
10.一種背光模塊，包含一導(dǎo)光板，該導(dǎo)光板具有一第一平面、與該第一平面相對的一第二平面、及一側(cè)邊，其中該第一平面上設(shè)有多個微雕刻模仁結(jié)構(gòu)；一光源，鄰設(shè)于該導(dǎo)光板的側(cè)邊；及一集光片，鄰設(shè)于該導(dǎo)光板的第二平面，該集光片包含多個集光結(jié)構(gòu)，所述多個集光結(jié)構(gòu)朝向該導(dǎo)光板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種背光模塊及包含該背光模塊的液晶顯示器，該背光模塊包含一光源、一導(dǎo)光板及一集光片，光源設(shè)于導(dǎo)光板的一側(cè)邊，而該集光片鄰設(shè)于導(dǎo)光板的一出光面，其中，該集光片具有朝向該導(dǎo)光板的多個集光結(jié)構(gòu)，且各集光結(jié)構(gòu)具有一尖角約為55度至70度；由此，可使光線往垂直面板的方向集中。本發(fā)明的有益效果在于能將光源所產(chǎn)生的光線，轉(zhuǎn)化為一均勻的面光源；并且當(dāng)光線由導(dǎo)光板導(dǎo)引擴(kuò)散后，經(jīng)集光片的調(diào)整，使得光線更往垂直于液晶面板的方向集中，進(jìn)而提升液晶顯示器在使用者端所呈現(xiàn)的輝度表現(xiàn)。
文檔編號G02F1/1335GK101078837SQ20071013673
公開日2007年11月28日 申請日期2007年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月25日
發(fā)明者鄭文源, 賴成志, 劉耕儒 申請人:友達(dá)光電股份有限公司