專利名稱：背光模塊及其散射模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種散射模塊及包含此散熱模塊的背光模塊，尤其涉及一種可 使背光模塊的亮度更為均勻，而不會在顯示面板上出現(xiàn)亮暗分布不均的散射模 塊結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
液晶顯示器是利用液晶而發(fā)展出的全彩顯示技術(shù)的顯示裝置，由于具有省 電、輻射低、不占空間、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，且在尺寸大小方面擁有相當(dāng)?shù)膹椥?，因此在?shù)字相機(jī)、個人數(shù)字助理(personal digital assistant, PDA)及電視 機(jī)等具顯示屏幕的電子產(chǎn)品上，都可以看到液晶顯示器的應(yīng)用。另一方面，液晶顯示器與傳統(tǒng)陰極射線管顯示裝置不同在于液晶顯示器的液晶本身并不會發(fā)光，所以需要額外的光源才能成像于屏幕。 一般來說，此額外的光源便稱為 背光模塊。背光模塊可依光源位置的不同而分為側(cè)光式(edge lighting type)與直下 式(direct lighting type)，其中采用直下式設(shè)置光源為大尺寸背光模塊中最 常使用的方式之一。直下式背光模塊包含了多個光源裝置與光學(xué)膜片組；光源 裝置提供光線，經(jīng)由光學(xué)膜片調(diào)整后，光線便送至彩色濾光片以于顯示面板上 進(jìn)行顯示。 一般而言，光學(xué)膜片組通常包含一層或數(shù)層增亮膜、擴(kuò)散片、擴(kuò)散 板及反射板。擴(kuò)散板下方分布了多個網(wǎng)點(diǎn)，使光線照射至網(wǎng)點(diǎn)時，部分光線會 穿透網(wǎng)點(diǎn)，而另一部分光線則會由網(wǎng)點(diǎn)反射，通過半反射的光線可增加光線在 擴(kuò)散板及背板間反射次數(shù)，而半穿透的光線則用以避免網(wǎng)點(diǎn)上方出現(xiàn)暗帶，進(jìn) 一步提高出射光束的均勻性，進(jìn)而強(qiáng)化背光模塊的整體性能。如圖1的剖面圖所示，現(xiàn)有技術(shù)的背光模塊1包含光學(xué)膜片組及多個光源 11。光學(xué)膜片組中由上而下分別為一增亮膜10、 一擴(kuò)散片12、 一擴(kuò)散板14 及一反射板16;而多個光源11則設(shè)于反射板16上。舉例而言，光源可為發(fā) 光二極管(light emitting diode, LED)。由光源11投射的光線集中于其正
前方，在穿過擴(kuò)散板的亮度分布不平均的情況下，顯示面板容易于各光源間出 現(xiàn)格狀亮暗紋甚或格狀亮暗點(diǎn)的現(xiàn)象。圖2便為采用背光模塊1的顯示面板上亮度分布的模擬結(jié)果。很明顯地，顯示面板會于LED光源間出現(xiàn)暗區(qū)的現(xiàn)象(如 橢圓處所示)。此外，現(xiàn)今直下式架構(gòu)的背光模塊中，為降低成本，常采用減 少光源數(shù)量的方式來達(dá)成；而當(dāng)光源數(shù)量減少時，將使得格狀暗紋的現(xiàn)象更為 明顯。因此，為減緩格狀暗紋的現(xiàn)象，業(yè)界便提出一種背光模塊，其剖面圖如圖 3所示。背光模塊3于擴(kuò)散片下方增設(shè)網(wǎng)點(diǎn)，以使光源產(chǎn)生的光線均勻散射。 因此，背光模塊3的光學(xué)膜片組包含了一增亮膜30、 一擴(kuò)散片32、 一擴(kuò)散板 34、多個網(wǎng)點(diǎn)31及一反射板36。多個光源33 (譬如LED)設(shè)于反射板36上， 而網(wǎng)點(diǎn)31則設(shè)于擴(kuò)散板34的下表面。更詳細(xì)而言，多個網(wǎng)點(diǎn)31以光源33 的發(fā)光中心點(diǎn)投影至擴(kuò)散板34所對應(yīng)的點(diǎn)，作為布置的中心點(diǎn)，通過調(diào)整網(wǎng) 點(diǎn)或網(wǎng)點(diǎn)間距的大小而隨著遠(yuǎn)離中心點(diǎn)減少網(wǎng)點(diǎn)31的線性密度，通過網(wǎng)點(diǎn)31 使光線散射，以能讓光源33的亮度重新分布，減少因光源亮度不均而發(fā)生格 狀暗紋的現(xiàn)象。然而，上述現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)的網(wǎng)點(diǎn)分布方式僅考慮同一水平或垂直軸線間 光源的相對關(guān)系，而忽略對角線方向才是各光源間的最大距離，使得水平或垂 直軸線間的線性密度大于對角線的線性密度。因此，當(dāng)光源間距及光源與擴(kuò)散 板的距離拉大至某一程度時，譬如以LED為光源時，光源間距為26 27公厘 (mm) ， LED光源與擴(kuò)散板的距離為20mm，根據(jù)實(shí)驗(yàn)與模擬結(jié)果可得如圖4所示 的透光度模擬圖。觀察此圖可知，雖然網(wǎng)點(diǎn)的設(shè)置減緩了格狀暗紋，卻仍會在 四顆LED光源之間出現(xiàn)暗區(qū)的情況(如橢圓處所示)。因此，業(yè)界急需設(shè)計出一種新的網(wǎng)點(diǎn)分布結(jié)構(gòu)，使網(wǎng)點(diǎn)的線性密度可平均 分散光源于顯示面板的透光度，并減少亮暗分布不均勻的發(fā)生。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種用于一背光模塊的散射模塊，使 網(wǎng)點(diǎn)的線性密度可平均分散光源于顯示面板的透光度，解決現(xiàn)有技術(shù)中亮暗分 布不均勻的問題。本發(fā)明的另一目的在于提供一種背光模塊。
本發(fā)明提供一種用于一背光模塊的散射模塊，此種背光模塊包含多個光 源，該光源設(shè)置于散射模塊的一側(cè)，且包含一第一光源、 一第二光源與一第三 光源。第二光源位于第一光源的一第一方向上，且第一光源與第二光源沿第一 方向定義出一第一間距。第三光源位于第一光源的一第二方向上，且第一光源 與第三光源沿第二方向定義出一第二間距。第一間距小于第二間距，且第一方 向不同于第二方向，且第一方向?qū)嵸|(zhì)上不垂直于第二方向。本發(fā)明的散射模塊 包含多個散射元件，該散射元件于平行第一方向與第二方向上，分別構(gòu)成一第 一線性排列密度與一第二線性排列密度。第一線性排列密度小于第二線性排列 密度，借此達(dá)到使背光模塊的光線均勻投射于顯示面板而不產(chǎn)生亮暗分布不均 勻的效果。本發(fā)明提供一種背光模塊，此種背光模塊包含多個光源與如前所述的散射 模塊。該光源設(shè)置于散射模塊的一側(cè)，且包含一第一光源、 一第二光源與一第 三光源。第二光源位于第一光源的一第一方向上，且第一光源與第二光源沿第 一方向定義出一第一間距。第三光源位于第一光源的一第二方向上，且第一光 源與第三光源沿第二方向定義出一第二間距。第一間距小于第二間距，且第一 方向不同于第二方向，且第一方向?qū)嵸|(zhì)上不垂直于第二方向。散射模塊包含多 個散射元件，該散射元件于平行第一方向與第二方向上，分別構(gòu)成一第一線性 排列密度與一第二線性排列密度。其中，第一線性排列密度小于第二線性排列 密度，借此達(dá)到使背光模塊的光線均勻投射于顯示面板而不產(chǎn)生亮暗分布不均 勻的效果。在參閱附圖及隨后描述的實(shí)施方式后，本領(lǐng)域技術(shù)人員便可了解本發(fā)明的 目的，以及本發(fā)明的技術(shù)手段及實(shí)施態(tài)樣。綜上所述，本發(fā)明提出對角線方向線性密度大于水平或垂直方向線性密 度，借以加強(qiáng)較長距離間的光源散射效果，均勻光線分布，即便因成本考慮而 減少光源、增加光源間距，仍不致因網(wǎng)點(diǎn)的線性密度不足使得反射較少而產(chǎn)生 亮暗分布的不均勻。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的背光模塊的示意圖；圖2為采用圖1的背光模塊的透光度仿真圖3為另一種現(xiàn)有技術(shù)的背光模塊的示意圖； 圖4為采用圖3的背光模塊的透光度仿真圖； 圖5為本發(fā)明背光模塊第一實(shí)施例的剖面圖；圖6為本發(fā)明第一實(shí)施例背光模塊中，光源于反射板上的相對關(guān)系俯視圖；圖7為本發(fā)明第一實(shí)施例背光模塊中，網(wǎng)點(diǎn)于擴(kuò)散板上的相對關(guān)系仰視圖；圖8為采用本發(fā)明第一實(shí)施例的背光模塊的透光度仿真圖；以及圖9為本發(fā)明第二實(shí)施例背光模塊中，網(wǎng)點(diǎn)于擴(kuò)散板上的相對關(guān)系仰視其中，附圖標(biāo)記1:背光模塊10:增亮膜11:光源12:擴(kuò)散片14:擴(kuò)散板16:反射板3:背光模塊30:增亮膜31:網(wǎng)點(diǎn)32:擴(kuò)散片33:光源34:擴(kuò)散板36:反射板5:背光模塊50:增亮膜51:散射模塊51a:網(wǎng)點(diǎn)51':散射模塊51a，網(wǎng)點(diǎn)52:擴(kuò)散片53:光源54:擴(kuò)散板56:反射板510:第一網(wǎng)點(diǎn)512:第二網(wǎng)點(diǎn)514:第三網(wǎng)點(diǎn)510':第一網(wǎng)點(diǎn)512':第二網(wǎng)點(diǎn)514，:第三網(wǎng)點(diǎn)530:第一光源531:第一方向532:第二光源533:第二方向534:第三光源a:第一間距b:第二間距c:單位長度X:第一距離y:第二距離具體實(shí)施方式
本發(fā)明的第一實(shí)施例為一種背光模塊5，其剖面圖如圖5所示。背光模塊 5自上而下包含一增亮膜(brightness enhancement film, BEF)50、 一擴(kuò)散片 (diffuser sheet, DS)52、 一擴(kuò)散板(diffuser plate, DP) 54、 一散射模塊 51、多個光源53及一反射板(reflector) 56。散射模塊51包含多個散射元件。 于本實(shí)施例中，多個散射元件即為多個網(wǎng)點(diǎn)51a，其設(shè)置于擴(kuò)散板54之下； 而多個光源53為發(fā)光二極管，其相對于散射元件而設(shè)置于反射板56之上；換 言之，多個光源53設(shè)于散射模塊51的一側(cè)。背光模塊5的反射板56及光源53的俯視圖如圖6所示，其中多個光源 53包含了一第一光源530、 一第二光源532與一第三光源534。第二光源532 位于第一光源530的一第一方向531上，且其間定義出一第一間距a。第三光 源534則位于第一光源530的一第二方向533上，且其間定義出一第二間距b。 需注意的是，第一方向531與第二方向533并不相同，且第一方向531實(shí)質(zhì)上 不垂直于第二方向533。于此實(shí)施例中，第一方向531為一垂直方向，而第二 方向533則為一對角線方向，是故第一間距a小于第二間距b。于其它實(shí)施態(tài) 樣中，第一方向531也可為一水平方向(惟此情況的實(shí)施例，未于附圖中表示， 但應(yīng)可了解)。背光模塊5的擴(kuò)散板54及該網(wǎng)點(diǎn)51的仰視圖如圖7所示，其中多個網(wǎng)點(diǎn) 51包含了一第一網(wǎng)點(diǎn)510、 一第二網(wǎng)點(diǎn)512及一第三網(wǎng)點(diǎn)514。于此實(shí)施例中， 該網(wǎng)點(diǎn)510、 512、 514的面積都相等且形狀都相同，若以平行于第一方向531 視之，該網(wǎng)點(diǎn)510、 512、 514都為菱形。第一網(wǎng)點(diǎn)510、第二網(wǎng)點(diǎn)512及第三 網(wǎng)點(diǎn)514分別對應(yīng)至第一光源530、第二光源532及第三光源534，且第一網(wǎng) 點(diǎn)510及第二網(wǎng)點(diǎn)512的聯(lián)機(jī)平行于第一方向531，沿此聯(lián)機(jī)上所經(jīng)的網(wǎng)點(diǎn)構(gòu) 成一第一線性密度;第一網(wǎng)點(diǎn)512及第三網(wǎng)點(diǎn)514的聯(lián)機(jī)平行于第二方向533， 沿此聯(lián)機(jī)上所經(jīng)的網(wǎng)點(diǎn)具有一第二線性密度；上述線性密度為數(shù)個網(wǎng)點(diǎn)分別于 沿第一方向531與第二方向533上的一單位長度c下，網(wǎng)點(diǎn)所占的尺寸長度。 位于第一方向531上單位長度c內(nèi)的所有網(wǎng)點(diǎn)共具有一第一總面積，位于第二 方向533上單位長度c內(nèi)的所有網(wǎng)點(diǎn)共具有一第二總面積，第一總面積總小于
第二總面積，又由于各個網(wǎng)點(diǎn)具有相同面積，故可推知第一方向531上的第一線性密度小于第二方向533上的第二線性密度。借此，便可使該光源530、 532、 534所發(fā)出的光線，通過第二方向533上較大的網(wǎng)點(diǎn)面積，加強(qiáng)散射而更平均 地分布于顯示面板上。采用本實(shí)施例的背光模塊的顯示裝置，其顯示面板上呈現(xiàn)的透光度模擬圖 如圖8所示，由于網(wǎng)點(diǎn)排列的方式不同，而使對角線方向的網(wǎng)點(diǎn)線性密度提高， 避免造成亮暗分布不均勻的情況。因此，即便增加各光源的間距，仍可供給均 勻的光線至采用此背光模塊的顯示裝置的顯示面板上。再次參考圖7，若以不同方式觀之，于第一方向531上，第一網(wǎng)點(diǎn)510與 第二網(wǎng)點(diǎn)512可視為菱形網(wǎng)點(diǎn)的排列；且于第二方向533上，第一網(wǎng)點(diǎn)510 與第三網(wǎng)點(diǎn)514可視為正方形網(wǎng)點(diǎn)的排列。由于不同方向上的不同網(wǎng)點(diǎn)形狀排 列，可增加第二方向533上的網(wǎng)點(diǎn)排列密度，因此第一方向531上的菱形網(wǎng)點(diǎn) 排列所得的第一線性密度，便可小于第二方向533上的正方形網(wǎng)點(diǎn)排列所得的 第二線性密度，借以均勻光線、避免亮暗分布不均勻發(fā)生。第一實(shí)施例于其它較佳實(shí)施態(tài)樣中，該網(wǎng)點(diǎn)的面積可因應(yīng)距離光源的遠(yuǎn)近 而有所不同。舉例而言，各網(wǎng)點(diǎn)的面積可調(diào)整設(shè)計為隨著距離光源愈遠(yuǎn)，網(wǎng)點(diǎn) 面積愈小，因此延伸至二光源之間中央處的網(wǎng)點(diǎn)面積為最小；另一方面，該光 源的排列形式也不限于矩陣式排列，本領(lǐng)域技術(shù)人員可輕易推及其它排列形式 或隨機(jī)分布的實(shí)施態(tài)樣。本發(fā)明的第二實(shí)施例也為一種背光模塊，不同的是，此背光模塊的散射模 塊51'具有異于前述各實(shí)施例的散射元件。背光模塊的擴(kuò)散板54及該散射元件 51a'的仰視圖如圖9，如圖所示，散射模塊51'的各個散射元件51a'的面積俱 相等且形狀皆為圓形。散射元件包含一第一網(wǎng)點(diǎn)510'、 一第二網(wǎng)點(diǎn)512'及一 第三網(wǎng)點(diǎn)514，，此三者分別對應(yīng)至第一光源530、第二光源532及第三光源534。 第一網(wǎng)點(diǎn)510，及第二網(wǎng)點(diǎn)512'的聯(lián)機(jī)平行于第一方向531，于此第一方向531 上的各網(wǎng)點(diǎn)具有一第一距離x，也即第一網(wǎng)點(diǎn)510，與第二網(wǎng)點(diǎn)512'間的距離等 于第一距離x。第一網(wǎng)點(diǎn)510，及第三網(wǎng)點(diǎn)514，的聯(lián)機(jī)平行于第二方向533，于 此第二方向533上的各網(wǎng)點(diǎn)具有一第二距離y，也即第一網(wǎng)點(diǎn)510，與第三網(wǎng)點(diǎn) 514'間的距離等于第二距離y。由于第一距離x大于該第二距離y，借此便可 使該光源于第二方向533上所發(fā)出的光，通過較緊密設(shè)置的網(wǎng)點(diǎn)而加強(qiáng)散射效
果，勻化光線，進(jìn)一步避免造成亮暗分布不均勻。第二實(shí)施例于其它較佳實(shí)施態(tài)樣中，該網(wǎng)點(diǎn)的面積也可因應(yīng)距離光源的遠(yuǎn) 近而有所不同。舉例而言，各網(wǎng)點(diǎn)的面積可調(diào)整設(shè)計為隨著距離光源愈遠(yuǎn)，網(wǎng) 點(diǎn)面積愈小，是故延伸至二光源之間中央處的網(wǎng)點(diǎn)面積為最小；另一方面，該光源的排列形式也不限于矩陣式排列，本領(lǐng)域技術(shù)人員可輕易推及其它排列形 式或隨機(jī)分布的實(shí)施態(tài)樣。綜上所述，本發(fā)明提出對角線方向線性密度大于水平或垂直方向線性密 度，借以加強(qiáng)較長距離間的光源散射效果，均勻光線分布，即便因成本考慮而 減少光源、增加光源間距，仍不致因網(wǎng)點(diǎn)的線性密度不足使得反射較少而產(chǎn)生 亮暗分布的不均勻。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情 況下，熟悉本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明做出各種相應(yīng)的改變和變 形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種散射模塊，用于一背光模塊，該背光模塊包含多個光源，該光源設(shè)置于該散射模塊的一側(cè)，且包含一第一光源、一第二光源與一第三光源，該第二光源位于該第一光源的一第一方向上，且其間定義出一第一間距，該第三光源位于該第一光源的一第二方向上，且其間定義出一第二間距，其中該第一間距小于該第二間距，且該第一方向不同于該第二方向，其特征在于，該散射模塊包含多個散射元件，該散射元件于平行該第一方向與該第二方向上，分別構(gòu)成一第一線性排列密度與一第二線性排列密度，該第一線性排列密度小于該第二線性排列密度。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的散射模塊，其特征在于，該第一方向不垂直于 該第二方向。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的散射模塊，其特征在于，該第一線性排列密度 與該第二線性排列密度，該多個散射元件分別于沿該第一方向與該第二方向上 的一單位長度下所占的一尺寸長度。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的散射模塊，其特征在于，位于該第一方向上一 單位長度內(nèi)的該散射元件具有一第一總面積，位于該第二方向上該單位長度內(nèi) 的該散射元件具有一第二總面積，該第一總面積小于該第二總面積。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的散射模塊，其特征在于，位于該第一方向上的 各該散射元件具有一第一形狀，位于該第二方向上的各該散射元件具有一第二 形狀，該第一形狀與該第二形狀不同。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的散射模塊，其特征在于，位于該第一方向上的 該散射元件間具有一第一距離，位于該第二方向上的該散射元件具有一第二距 離，該第一距離大于該第二距離。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的散射模塊，其特征在于，該散射元件為多個網(wǎng)點(diǎn)。
8、 一種背光模塊，其特征在于，包含 多個光源，具有一第一光源， 一第二光源，位于該第一光源的一第一方向上，且其間定義出一第一間距;一第三光源，位于該第一光源的一第二方向上，且其間定義出一第二間距，該第一間距小于該第二間距，且該第一方向不同于該第二方向；以及 多個散射元件，設(shè)置于該光源的一側(cè)，該散射元件于平行該第一方向與該第二方向上，分別構(gòu)成一第一線性排列密度與一第二線性排列密度，該第一線性排列密度小于該第二線性排列密度。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的背光模塊，其特征在于，該第一方向不垂直于 該第二方向。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的背光模塊，其特征在于，該第一線性排列密度 與該第二線性排列密度，該散射元件分別于沿該第一方向與該第二方向上的一 單位長度下所占的一尺寸長度。
11、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的背光模塊，其特征在于，位于該第一方向上一 單位長度內(nèi)的該散射元件具有一第一總面積，位于該第二方向上該單位長度內(nèi) 的該散射元件具有一第二總面積，該第一總面積小于該第二總面積。
12、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的背光模塊，其特征在于，位于該第一方向上的 各該散射元件具有一第一形狀，位于該第二方向上的各該散射元件具有一第二 形狀，該第一形狀與該第二形狀不同。
13、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的背光模塊，其特征在于，位于該第一方向上的 該散射元件間具有一第一距離，位于該第二方向上的該散射元件具有一第二距 離，該第一距離大于該第二距離。
14、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的背光模塊，其特征在于，該散射元件為多個網(wǎng)點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種散射模塊及包含此散射模塊的背光模塊。該光源設(shè)置于該散射模塊的一側(cè)，且包含一第一光源、一第二光源與一第三光源，該第二光源位于該第一光源的一第一方向上，且其間定義出一第一間距，該第三光源位于該第一光源的一第二方向上，且其間定義出一第二間距，其中該第一間距小于該第二間距，且該第一方向不同于該第二方向，該散射模塊包含多個散射元件，該散射元件于平行該第一方向與該第二方向上，分別構(gòu)成一第一線性排列密度與一第二線性排列密度，該第一線性排列密度小于該第二線性排列密度。因此，采用本發(fā)明可使背光模塊產(chǎn)生的光線均勻投射于一顯示面板上，而不致發(fā)生亮暗分布不均勻的情況。
文檔編號G02F1/1335GK101118348SQ200710152168
公開日2008年2月6日 申請日期2007年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月14日
發(fā)明者林佑撰, 蔡卲瑜 申請人:友達(dá)光電股份有限公司