專利名稱：Led背光模塊的制作方法
LED背光模塊
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種背光模塊，尤其指一種針對(duì)發(fā)光二極管(LED)點(diǎn)光源造成的輝 度太高及輝度不均的問題加以改善的LED背光模塊。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(LCD)具有輕薄、大尺寸化、平面化及數(shù)位化等優(yōu)點(diǎn)，近口口需求快速 增加。在傳統(tǒng)大尺寸LCD背光模塊中，光源多采用冷陰極管(CCFL)燈管；隨著環(huán)保意識(shí)抬 頭，LCD產(chǎn)品對(duì)高色彩質(zhì)量、產(chǎn)品壽命等特性的需求，含汞成份的CCFL已逐漸被具口電、環(huán) 保、體積小、色純口高、堅(jiān)固及壽命長(zhǎng)的LED所取代。高功口 LED技術(shù)快速發(fā)展，LED發(fā)光效 口未來預(yù)期可達(dá)1201m/W以上，并且，因LED具有高純口的色彩性，將可大幅提升影像色彩 的鮮艷口，增加色域范圍，顯示口多的色口和色調(diào)，以達(dá)到口細(xì)致和口豐富的色彩表現(xiàn)。
然而，由于LED屬于點(diǎn)光源特性，點(diǎn)光源會(huì)造成輝度(luminance)不均勻等問題。 輝度是指光源體在某一方向上，每單位投影面積所發(fā)出的光度。光度越高的光源體產(chǎn)生的 輝度也越高，就越剌眼；輝度越低的光源體，越不會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的直接眩光。如果LCD面板的 輝度分布不均、經(jīng)常變化，則使用者會(huì)發(fā)生視覺不舒適感及眼睛疲勞。所以，為要使LED背 光模塊形成均勻的面光源形態(tài)，在導(dǎo)光板上必須再做設(shè)計(jì)。 如圖l，美國(guó)專利第20070002563號(hào)揭示一種直下式背光模塊的導(dǎo)光溝槽(Light guidegrooves in direct type backlight module)，其直下式背光模塊包含有反身寸罩10、 多個(gè)光源20、擴(kuò)散板30、多個(gè)光學(xué)膜40與液晶面板50，并將多個(gè)導(dǎo)光溝槽33設(shè)置于擴(kuò)散板 30的光入射面31與光出射面32，則光源20所發(fā)出的光線在進(jìn)入液晶面板50之前，可以由 擴(kuò)散板30的導(dǎo)光溝槽33被擴(kuò)散至少兩次，使得光線的分布效果得以提高。實(shí)際上，從導(dǎo)光 板的厚度觀念而言，必須將導(dǎo)光板做的愈薄，才能得到更強(qiáng)的光線、獲得更高輝度，但是，受 到導(dǎo)光板成形技術(shù)的限制，要設(shè)計(jì)出上述具有導(dǎo)光溝槽的結(jié)構(gòu)且兼顧更薄、反射率更佳的 導(dǎo)光板，可能還有許多的問題需要去克服。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一LED背光模塊，其主要由LED 光源、半穿透半反射膜、導(dǎo)光板與反射底板所組裝而成，其中LED光源上方是具有半穿透半 反射膜，而導(dǎo)光板鄰接于半穿透半反射膜與LED光源的至少一側(cè)，至于反射底板則裝設(shè)于 LED光源以及導(dǎo)光板下方。本發(fā)明所提供的數(shù)個(gè)實(shí)施例，是使用多個(gè)導(dǎo)光板與多片半穿透半 反射膜互相搭接的方式，或?qū)?dǎo)光板對(duì)應(yīng)于LED光源上方處設(shè)置凹槽以嵌入半穿透半反射 膜的方式，讓LED光源所發(fā)出的部分光線可以經(jīng)由半穿透半反射膜的穿透功能再經(jīng)導(dǎo)光板 導(dǎo)出，其余光線可以經(jīng)由半穿透半反射膜的反射功能打回反射底板再利用，因而，可以改善 利用LED光源作為背光源容易輝度太高與輝度分布不均的問題。 本發(fā)明所提供的數(shù)個(gè)實(shí)施例，導(dǎo)光板還包含有擴(kuò)散板與棱鏡片等光學(xué)膜片部份， 其制作上是可在導(dǎo)光板上方利用壓合或黏貼方式進(jìn)行組裝，或者可以和導(dǎo)光板以射出方式一體成型，用以通過擴(kuò)散板的均光作用與棱鏡片的集光作，來提高LED光源的亮度與均齊度。


圖1是在先技術(shù)的示意圖； 圖2是本發(fā)明LED背光模塊一實(shí)施例的剖視圖；
圖3是本發(fā)明LED背光模塊的另一實(shí)施例的剖視圖；
圖4是圖3背光模塊的另一剖視圖；
圖5A 5C是本發(fā)明LED背光模塊的實(shí)施例的剖視圖。
具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。 在圖2中，該LED背光模塊主要是由多個(gè)LED光源61、對(duì)應(yīng)于LED光源61的半穿 透半反射膜62、導(dǎo)光板63與反射底板64所構(gòu)成，作為最上層液晶面板66的背光源。其中 LED光源61上方對(duì)應(yīng)設(shè)置有半穿透半反射膜62，而導(dǎo)光板63鄰接于半穿透半反射膜62與 LED光源61的一側(cè)，至于反射底板64則裝設(shè)于LED光源61以及導(dǎo)光板63下方。本實(shí)施例 將導(dǎo)光板63對(duì)應(yīng)于LED光源61上方處設(shè)置凹槽以嵌入半穿透半反射膜62的方式，讓LED 光源61所發(fā)出的部分光線經(jīng)由半穿透半反射膜62的穿透功能再經(jīng)導(dǎo)光板63導(dǎo)出，其余光 線經(jīng)由半穿透半反射膜62的反射功能打回反射底板64再利用，用以改善利用LED光源61 作為背光源容易輝度太高與輝度分布不均的問題。以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明。
發(fā)光二極管(LED)光源61，具備亮度高及壽命長(zhǎng)等特色，用以發(fā)出光線，而作為液 晶顯示器的背光模塊，其可包含紅光(R)、綠光(G)、藍(lán)光(B)或是白光(W)等各種顏色的發(fā) 光二極管。半穿透半反射膜62，其光穿透率較佳范圍介于45% 55%之間，貼附于LED光 源61上方，使LED光源61所發(fā)出的光線部份反射、部份透射。當(dāng)然，LED光源61的數(shù)量并 非僅限定于圖式中的數(shù)量，可依照所需要液晶面板66的尺寸、亮度來加以調(diào)整。
導(dǎo)光板(light guide plate) 63分別鄰接并位于半穿透半反射膜62與LED光源 61的兩側(cè)，以及半穿透半反射膜62上方，換句話說，導(dǎo)光板63形成一個(gè)罩體，底面具有凹 槽，可以容置半穿透半反射膜62與LED光源61 ，然后整體罩于半穿透半反射膜62與LED光 源61上方，而可位于半穿透半反射膜62與LED光源61的上方與兩側(cè)。
導(dǎo)光板63是應(yīng)用于各種背光模塊，是影響光效率的重要組件，主要是利用射出成 型的方法將丙烯壓制成表面光滑的楔形板塊，然后用具高反射率且不吸光的材料，在導(dǎo)光 板63底面用網(wǎng)版印刷印上圓形或方形的擴(kuò)散點(diǎn)；其主要功能在于導(dǎo)引光線方向，以提高面 板光輝度及控制亮度均勻。因此，利用導(dǎo)光板63罩體的型態(tài)，用以導(dǎo)引LED光源61所發(fā)出 的光線直接穿透半穿透半反射膜62的部份，以及由半穿透半反射膜62反射后，再反射底板 64反射而穿過半穿透半反射膜62的線作強(qiáng)度分布后散出。 反射底板64位于整體結(jié)構(gòu)的底部，除了供LED光源61以及導(dǎo)光板63裝設(shè)外，也 可將底面漏出的光反射回導(dǎo)光板63中，防止光線外漏，以增加光的使用效率；因此，反射底 板64可將LED光源61受到半穿透半反射膜62反射的光線，予以反射入半穿透半反射膜62 或是導(dǎo)光板63，而供再利用。
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因此，利用半穿透半反射膜62可以供LED光源61所發(fā)出的光線部份反射、部份穿 透，僅有一部分的光線可以直接穿透，有效解決因LED光源61輝度過亮，造成亮度不均、甚 至可以直接看到LED光源61的問題，使光線分布均勻。 另外，導(dǎo)光板63上方可增設(shè)有擴(kuò)散板(Diffuser)65，其功能為更進(jìn)一步提供更均
勻的面光源，一般傳統(tǒng)的擴(kuò)散膜主要是在擴(kuò)散膜基材中，加入一顆顆的化學(xué)顆粒，作為散射
粒子，而現(xiàn)有的擴(kuò)散板其微粒子分散在樹脂層之間，所以光線在經(jīng)過擴(kuò)散層時(shí)會(huì)不斷的在
兩個(gè)折射率相異的介質(zhì)中穿過，在此同時(shí)光線就會(huì)發(fā)生許多折射、反射與散射的現(xiàn)象，如此
便造成了光學(xué)擴(kuò)散的效果?；蚴鞘褂萌窦夹g(shù)，經(jīng)由曝光顯影等化學(xué)程序?qū)⒚ＡУ南辔?br> 分部紀(jì)錄下來粗化擴(kuò)散膜基材表面，以散射模糊導(dǎo)光板上的墨點(diǎn)或線條。 另一方面，于擴(kuò)散板65上方增加有棱鏡片，因光線自擴(kuò)散板65射出后其光的指向
性較差，利用棱鏡片來修正光的方向，其原理通過光的折射與反射來達(dá)到凝聚光線、提高正
面輝度的目的，以增加光線自擴(kuò)散板65射出后的使用效益，使能整體的背光模塊的輝度提
高60%_100%以上。其主要以多元酯(polyester)或聚碳酸酯(polycarbonate)為材料，
其表面結(jié)構(gòu)一般為棱形柱體或半圓柱體。 而其中導(dǎo)光板63、擴(kuò)散板65與棱鏡片可為一體成型，且導(dǎo)光板63相對(duì)反射底板 65的一側(cè)具有擴(kuò)散紋路的表面，其采用射出成形；或是導(dǎo)光板63內(nèi)部分布有多個(gè)擴(kuò)散粒 子，都可進(jìn)一步增加背光模塊的光線的均勻度，這些部份變化與進(jìn)一步應(yīng)用可輕易替換、變 更，熟悉該項(xiàng)技術(shù)的人士也可予以再設(shè)計(jì)，在此無法逐項(xiàng)羅列，但并非僅限定于這些方式變 化。 圖3，是本發(fā)明所提供的LED背光模塊的另一實(shí)施例剖視圖。 導(dǎo)光板63與反射底板64除了圖2的平板形外，也可設(shè)計(jì)為如圖中所附圖的楔形， 而可減少整體LED背光模塊的重量。 同時(shí)，每一個(gè)導(dǎo)光板63罩體形成的凹槽內(nèi)的LED光源61也可為多個(gè)(見圖4，如 圖中所附圖為兩個(gè))，以達(dá)到各種規(guī)格的要求。 實(shí)際實(shí)施于產(chǎn)品時(shí)，請(qǐng)參閱圖5A 5C，需要額外設(shè)計(jì)固定組件68來加以結(jié)合導(dǎo)光 板63與反射底板65，其可以采用各種卡合、搭接、凹槽等方式來加以固定，這些固定方式可 以輕易變化，無法一一附圖列舉；另外，導(dǎo)光板63與半穿透半反射膜62的組合方式，除了上 述可以利用在導(dǎo)光板63上設(shè)置凹槽來嵌入半穿透半反射膜62 (參考圖5B與圖5C)，還可以 利用多個(gè)導(dǎo)光板63與多片半穿透半反射膜62互相搭接的方式(參考圖5A)，相同的，因這 些組合方式可以輕易變化，無法一一附圖列舉，圖中所附圖僅為實(shí)施例，并非用以限定本發(fā) 明的范圍。 因此，通過本發(fā)明所提供的LED背光模塊，利用半穿透半反射膜將LED光源的光線 用以部份反射，而可降低最大輝度、解除影像太亮的困擾，達(dá)到口 □、均勻性最佳的口態(tài)。
雖然本發(fā)明上述實(shí)施例揭露，但是并非用以限定本發(fā)明。在不脫離本發(fā)明精神和 范圍內(nèi)，所為變動(dòng)與修飾，都屬本發(fā)明的專利保護(hù)范圍。關(guān)于本發(fā)明所界定的保護(hù)范圍請(qǐng)參 考其權(quán)利要求書。
權(quán)利要求
一種LED背光模塊，其特征在于包含至少一發(fā)光二極管(LED)光源，用以發(fā)出光線；一半穿透半反射膜，貼附于該發(fā)光二極管光源上方，而供該發(fā)光二極管光源的該光線部份反射及部份透射；一導(dǎo)光板，鄰接于該半穿透半反射膜與該發(fā)光二極管光源的至少一側(cè)，用以導(dǎo)引該發(fā)光二極管光源的該光線以及由該半穿透半反射膜反射的該光線作強(qiáng)度分布后散出；及一反射底板，裝設(shè)于該發(fā)光二極管光源以及該導(dǎo)光板下方，用以將該發(fā)光二極管光源朝向該反射底板的該光線反射入該導(dǎo)光板。
2. 如權(quán)利要求1所述的LED背光模塊，其特征在于該半穿透半反射膜的光穿透率是 介于45% 55%之間。
3. 如權(quán)利要求1所述的LED背光模塊，其特征在于該發(fā)光二極管光源的數(shù)目是為多個(gè)。
4. 如權(quán)利要求3所述的LED背光模塊，其特征在于該多個(gè)發(fā)光二極管光源是包含紅 光(R)、綠光(G)、藍(lán)光(B)或白光(W)發(fā)光二極管。
5. 如權(quán)利要求1所述的LED背光模塊，其特征在于該導(dǎo)光板的數(shù)目是為多個(gè)，并鄰接 于該半穿透半反射膜與該發(fā)光二極管光源的左右兩側(cè)。
6. 如權(quán)利要求1所述的LED背光模塊，其特征在于該導(dǎo)光板是為位于該半穿透半反 射膜與該發(fā)光二極管光源上方及可容納該半穿透半反射膜與該發(fā)光二極管光源的罩體，并 對(duì)應(yīng)于該發(fā)光二極管光源的位置具有一凹槽，用以裝設(shè)該半穿透半反射膜與該發(fā)光二極管 光源于該凹槽內(nèi)。
7. 如權(quán)利要求1所述的LED背光模塊，其特征在于還包含一擴(kuò)散板，裝設(shè)于該半穿 透半反射膜與該導(dǎo)光板上方，用以散射經(jīng)該半穿透半反射膜透射及經(jīng)該導(dǎo)光板散出的該光 線。
8. 如權(quán)利要求7所述的LED背光模塊，其特征在于還包含一棱鏡片，裝設(shè)于該擴(kuò)散板 上方。
9. 如權(quán)利要求8所述的LED背光模塊，其特征在于導(dǎo)光板、該擴(kuò)散板與該棱鏡片是為一體成型。
10. 如權(quán)利要求1所述的LED背光模塊，其特征在于該導(dǎo)光板為平板形或楔形。
11. 如權(quán)利要求10所述的LED背光模塊，其特征在于該導(dǎo)光板是利用射出成形。
12. 如權(quán)利要求1所述的LED背光模塊，其特征在于該導(dǎo)光板相對(duì)該反射底板的一側(cè) 具有擴(kuò)散紋路的表面。
13. 如權(quán)利要求12所述的LED背光模塊，其特征在于該擴(kuò)散紋路的表面是利用射出 成形。
14. 如權(quán)利要求1所述的LED背光模塊，其特征在于該導(dǎo)光板內(nèi)部分布有多個(gè)擴(kuò)散粒子。
15. 如權(quán)利要求1所述的LED背光模塊，其特征在于該導(dǎo)光板系對(duì)應(yīng)該反射底板設(shè)置 有至少一固定組件，用以卡合于該反射底板。
全文摘要
本發(fā)明提供一種LED背光模塊，是采用發(fā)光二極管(LED)作為背光光源，并在發(fā)光二極管光源上方設(shè)置有一半穿透半反射膜，使發(fā)光二極管光源發(fā)出的光線得以部分利用半穿透半反射膜的穿透功能經(jīng)導(dǎo)光板導(dǎo)出，而其余光線則利用半穿透半反射膜的反射功能打回反射底板再利用，由此，將可降低發(fā)光二極管光源的最大輝度，避免造成發(fā)光不均勻的現(xiàn)象，同時(shí)，可解決顯示面板影像太亮的困擾，以提供更高的影像表現(xiàn)水平。
文檔編號(hào)F21V8/00GK101706044SQ200810219718
公開日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2008年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月5日
發(fā)明者羅銘模 申請(qǐng)人:深超光電(深圳)有限公司