專利名稱：背光模塊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及直下式背光模塊，尤其涉及一種使用U型燈管的直下式背光模塊。
背景技術：
背光模塊(backlightmodule)是液晶顯示裝置(liquid crystal display，LCD) 的關鍵組件，通過背光模塊提供亮度充足且均勻度優(yōu)良的光源，使液晶面板能正常顯示影 像；背光模塊大致可分為側光式與直下式設計，然而隨著液晶顯示裝置的尺寸及亮度需求 提高，側光式設計可能無法提供足夠亮度，因此需采用直下式設計，增加燈管容置空間且將 燈管置于顯示面板下方，以提高光亮度。參考圖1及圖2，分別顯示現(xiàn)有的一種直下式背光模塊100的分解及組裝后的示意 圖。背光模塊100包括一框架150、一擴散片140及至少一個U型燈管120?？蚣?50包括 一反射層170、一底板151、兩個框體固定件IM及兩個延伸壁152，這對延伸壁152由底板 151的兩個側邊向上延伸。通常底板151由一金屬片沖壓而成。這對框體固定件巧4分別 固設于底板151的另外兩個側邊，且連接這對延伸壁152，使得框架150大致形成一四方體 外形。這對框體固定件154、底板151及這對延伸壁152定義出一容納空間，以容納U型燈 管120。U型燈管120為冷陰極熒光燈管(cold cathode fluorescent 1卿，CCFL)。反射 層170設置于底板151上，用以反射U型燈管120所發(fā)出的光束。U型燈管120包括一第一直管部122、一第二直管部124、連接第一直管部122的一 端與第二直管部1 的一端的一彎管部126、連接第一直管部122的另一端的一第一電極部 121及連接第二直管部IM的另一端的一第二電極部123，其中第一直管部122實質上平行 于第二直管部124，且第一直管部122的長度實質上與第二直管部124的長度相等。由于U型燈管120的第一電極部121及第二電極部123并不發(fā)光，若未提供遮蔽 于第一電極部121及第二電極部123，將使背光模塊100產生空窗區(qū)(輝度較低的區(qū)域)， 且U型燈管120的彎管部1 易輝度集中且長時間使用易產生紅化現(xiàn)象而使U型燈管120 亮度分布不均勻。所以U型燈管120的第一電極部121及第二電極部123會由其中一個框 體固定件巧4所覆蓋，且U型燈管120的彎管部1 會由其中另一個框體固定件IM所覆至ΓΤΠ ο背光模塊100的使用狀態(tài)如下，U型燈管120所發(fā)出的光束的一部分會入射至擴 散片140，經過擴散混光后入射至一液晶面板130。而另一部分光束會入射在框架150上， 經由框架150內的反射層170反射至擴散片140，經過擴散混光后入射至該液晶面板130。在現(xiàn)有的背光模塊100中，采用U型燈管作為光源的成本比采用直型燈管作為光 源的成本為低。但是，隨著液晶顯示器的尺寸越來越大，所需背光模塊100的尺寸也越大， 當背光模塊100的尺寸大到U型燈管120無法充分滿足設計的需求時，例如U型燈管120的 發(fā)光區(qū)域無法充分涵蓋背光模塊100的出光面，則背光模塊100的出光面將形成輝度較低 的空窗區(qū)。例如于16:9的37時液晶顯示器的背光模塊中，背光模塊的有效發(fā)光區(qū)的長度 約為820毫米(millimeter，mm)，而目前冷陰極熒光燈管最長的尺寸約為1500mm，若采用冷陰極熒光燈管的U型燈管作為光源，則兩個直管部等長的U型燈管的長度會小于820mm而 無法完全涵蓋背光模塊的出光面，以至于在背光模塊的出光面形成空窗區(qū)。若要解決前述問題，通常是改用直型燈管的冷陰極熒光燈管作為光源，但是這將 增加背光模塊的燈管數(shù)、電極數(shù)以及導線的接點數(shù)，故導致電路設計更為復雜，發(fā)生質量問 題的機率也相對地提高，其中，冷陰極熒光燈管的電極所產生的熱為背光模塊產生熱的主 要來源，因此如果電極數(shù)過多則會產生較多的熱，以致于冷陰極熒光燈管的溫度過高，而降 低冷陰極熒光燈管的發(fā)光效率，且驅動冷陰極熒光燈管所需的消耗功率也會隨之提高。綜 上所述，改用冷陰極熒光燈管的直型燈管作為光源，將使背光模塊發(fā)生質量問題的機率提 高且制造成本也相對提高。關于上述問題，已有一些現(xiàn)有技術相繼被提出。例如臺灣專利公告號M343817、臺 灣專利公告號1266937以及臺灣專利公開號200613851。臺灣專利公告號M343817提出一 種激光刻點密度最大的位置與光源處對齊的擴散板以及應用此擴散板的背光模塊。臺灣專 利公告號U66937提出一種應用兩個直管部等長的U型燈管的背光模塊。臺灣專利公開號 200613851提出一種采用兩個直管部長度不相等的U型燈管的背光模塊，其中，U型燈管的 兩個電極部都被框體固定件所覆蓋。相關的現(xiàn)有技術均未能對于前述的U型燈管應用于大 尺寸背光模塊所產生的相關問題提供解決的技術手段。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種背光模塊，可解決背光模塊因采用U型燈管作為光源而在出光面 形成空窗區(qū)的問題。本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點可以從本發(fā)明所揭露的技術特征中得到進一步的了解。為達前述之一或部分或全部目的或是其它目的，本發(fā)明的一實施例提出一種背光 模塊，包括一框架及多個U型燈管。其中框架定義出一容納空間，且多個U型燈管設置于容 納空間內。每一 U型燈管包括一第一直管部、一第二直管部、連接第一直管部的一端與第二 直管部的一端的一彎管部、連接第一直管部的另一端的一第一電極部及連接第二直管部的 另一端的一第二電極部，其中第一直管部實質上平行于第二直管部，第一直管部的長度大 于第二直管部的長度，且位于第一電極部與第二電極部之間的部分第一直管部設置于背光 模塊的一有效發(fā)光區(qū)域。在本發(fā)明的一實施例中，背光模塊還包括一擴散片，擴散片設置于U型燈管的上 方，擴散片包括多個具有反射或散射作用的微結構，這些微結構可由網點印刷的方式形成 于擴散片的相對的一出光面以及一入光面的其中之一，這些微結構設置于這些第一電極部 與這些第二電極部之間，且這些微結構的分布密度隨著鄰近這些第一直管部而增加。在本發(fā)明的一實施例中，相鄰的兩個U型燈管的兩個彎管部設置于框架的同一 側。在本發(fā)明的一實施例中，相鄰的兩個U型燈管的兩個彎管部分別設置于框架的相 對兩側。在本發(fā)明的一實施例中，相鄰的兩個U型燈管交錯排列。在本發(fā)明的一實施例中，每個U型燈管還包括一具有高反射材質的蓋體，且蓋體 覆蓋第二電極部。
在本發(fā)明的一實施例中，U型燈管還包括具有高反射材質的多個蓋體，且這些蓋體 分別覆蓋第一電極部與第二電極部。相比于現(xiàn)有技術，在本發(fā)明實施例的背光模塊中，U型燈管為非對稱的設計，第一 直管部的長度大于第二直管部的長度，且位于第一電極部與第二電極部之間的部分第一直 管部設置于背光模塊的一有效發(fā)光區(qū)域。較長的第一直管部可充分涵蓋背光模塊的出光 面，且因為本發(fā)明實施例的背光模塊的擴散片在第一電極部與第二電極部之間設置具有反 射或散射作用的微結構且微結構的分布密度隨著鄰近第一直管部而增加，因此第一電極部 與第二電極部之間的部分第一直管部發(fā)出的光束可經由具有反射或散射效果的微結構而 反射或散射至擴散片出光面的與第二電極部至框體固定件之間的區(qū)域對齊的部分，以提高 背光模塊的輝度均勻性。為讓本發(fā)明前述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細 說明如下。


圖1為現(xiàn)有的一種直下式背光模塊的分解示意圖；圖2為現(xiàn)有的一種直下式背光模塊的組裝后的示意圖；圖3為本發(fā)明第一實施例的一種背光模塊的分解示意圖；圖4A為圖3的背光模塊組裝后的俯視示意圖；圖4B為圖4A的背光模塊沿Y_Y線的剖面圖；圖4C為圖4Α的背光模塊沿X-X線的剖面圖；圖5Α為本發(fā)明第一實施例的U型燈管的第二直管部的剖面示意圖；圖5Β為本發(fā)明第一實施例的U型燈管的示意圖；圖6為本發(fā)明第一實施例的背光模塊的俯視示意圖；圖7為本發(fā)明第二實施例的背光模塊的俯視示意圖；圖8為本發(fā)明第三實施例的背光模塊的俯視示意圖；圖9Α為本發(fā)明第四實施例的背光模塊的U型燈管的一種交錯排列方式的示意 圖；圖9Β為本發(fā)明第四實施例的背光模塊的U型燈管的另一種交錯排列方式的示意 圖。主要元件符號說明100、200、300、400 背光模塊120、220:U 型燈管121,221 第一電極部122,222 第一直管部222a 部分第一直管部123、223 第二電極部124、224 第二直管部126,226 彎管部228 蓋體
130 液晶面板140,240 擴散片240a 出光面240b 入光面242 微結構150,250 框架151,251 底板152,252 延伸壁154,254 框體固定件260 上框170,270 反射層C 有效發(fā)光區(qū)D、S 容納空間X-X、Y-Y 線
具體實施例方式有關本發(fā)明的前述及其它技術內容、特點與功效，在以下配合附圖的優(yōu)選實施例 的詳細說明中，將可清楚的呈現(xiàn)。以下實施例中所提到的方向用語，例如上、下、左、右、前 或后等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明并非用來限制本發(fā)明。圖3為本發(fā)明第一實施例的一種背光模塊200的分解示意圖，圖4A為圖3的背光 模塊200組裝后的俯視示意圖，圖4B為圖4A的背光模塊200沿Y-Y線的剖面圖，圖4C為 圖4A的背光模塊200沿X-X線的剖面圖，圖5A為本發(fā)明第一實施例的U型燈管220的第 二直管部224的剖面示意圖，圖5B為本發(fā)明第一實施例的U型燈管220的示意圖。同時參 考圖3、圖4、圖5A及圖5B，本實施例的背光模塊200包括一上框沈0、一擴散片M0、多個U 型燈管220以及一框架250。上框260例如可為一方形環(huán)框且設置于擴散片240的上方，擴 散片240及多個U型燈管220被固定于上框260與框架250的內部。擴散片240具有一出 光面MOa以及一相對于出光面MOa的入光面MOb?？蚣?50包括一反射層270、一底板251、兩個框體固定件2M及兩個延伸壁252， 這對延伸壁252由底板251的相對兩側邊向上延伸。反射層270設置于U型燈管220的下 方。底板251通常由一金屬片沖壓而成。這對框體固定件邪4分別固設于底板251的另外 相對兩側邊，且連接這對延伸壁252，使得框架250大致形成一四方體外形。在本實施例中， 每一框體固定件邪4具有一容納空間D，在容納空間D內發(fā)出的光不容易被傳遞至背光模塊 200之外，因此容納空間D定義為無效發(fā)光區(qū)域，另外，每一框體固定件2M具有一斜板，且 斜板為不透光的高反射材質。本實施例的背光模塊200具有一有效發(fā)光區(qū)域C，有效發(fā)光區(qū) 域C設置于兩個框體固定件2M之間所形成的區(qū)域，在有效發(fā)光區(qū)域C內發(fā)出的光會經由 擴散片240的出光面MOa而出射，因此定義為有效發(fā)光區(qū)域C。這對框體固定件254、底板 251及這對延伸壁252定義出一容納空間S，U型燈管220設置于容納空間S內，且U型燈 管220例如為冷陰極熒光燈管。反射層270設置于底板251上，用以反射U型燈管220所 發(fā)出的光束。
同時參考圖4A、圖4B、圖4C、圖5A及圖5B，每個U型燈管220包括一第一直管部 222、一第二直管部224、連接第一直管部222的一端與第二直管部224的一端的一彎管部 226、連接第一直管部222的另一端的一第一電極部221及連接第二直管部的另一端的一第 二電極部223，其中第一直管部222實質上平行于第二直管部224，且第一直管部222的長 度大于第二直管部2M的長度，此外，第一直管部222具有一位于第一電極部221與第二電 極部223之間的部分第一直管部22 ，部分第一直管部22 設置于背光模塊200的有效發(fā) 光區(qū)域C的范圍內。在本實施例中，每個U型燈管220的第一電極部221由其中一個框體固定件邪4所 覆蓋，第一電極部221設置于框體固定件254的容納空間D內，且彎管部226由其中另一個 框體固定件2M所覆蓋，亦即彎管部2 被設置于另一框體固定件2M的容納空間D內；換 言之，相鄰的兩個U型燈管220的兩個彎管部2 設置于框架250的同一側。在本實施例 中，每個U型燈管220的第二電極部223設置于這對框體固定件2M之間的有效發(fā)光區(qū)域 C內，而不被框體固定件邪4所覆蓋。在本實施例中，每個U型燈管220還包括一蓋體228， 蓋體2 覆蓋第二電極部223，且蓋體2 的表面具有高反射材質。由于第一電極部221及 第二電極部223均為U型燈管220的不發(fā)光的部分，且彎管部226為U型燈管220的易于 形成輝度集中而產生亮紋的部分，在本實施例中，第一電極部221與彎管部2 均被設置于 無效發(fā)光區(qū)域內，亦即框體固定件254的容納空間D內，且第二電極部223由蓋體2 所覆 蓋，因此可以降低本實施例的背光模塊200產生亮暗紋的問題。圖6為本發(fā)明第一實施例的背光模塊200的俯視示意圖。同時參考圖3、圖5A、圖 5B及圖6，本實施例的背光模塊200的擴散片240設置于U型燈管220的上方，且擴散片240 包括多個具有反射或散射作用的微結構M2，微結構242形成于擴散片MO的出光面MOa 或入光面MOb的其中之一，在本實施例中，微結構242例如由網點印刷的方式形成于擴散 片MO的入光面MOb，微結構242設置于第一電極部221與第二電極部223之間，且微結 構M2的分布密度隨著鄰近每個第一直管部222而增加，亦即微結構M2的分布密度較大 的位置與部分第一直管部22 的位置對齊，具體來說，微結構242在部分第一直管部22 的位置的分布密度較大。由于微結構242具有反射或散射的作用，部分第一直管部22 發(fā) 出的光束經由微結構242而被反射或散射至輝度較低的區(qū)域(例如出光面與第二電極部 至框體固定件之間的區(qū)域對齊的部分)，由此可使背光模塊200的輝度分布均勻化。值得注意的是，本發(fā)明第一實施例的背光模塊200的擴散片240具有的微結構并 不限于此處所述的微結構M2的形式，擴散片240還可以具有其它的微結構。圖7為本發(fā)明第二實施例的背光模塊300的俯視示意圖。參考圖7，本實施例的 背光模塊300與前述背光模塊200相似，為方便說明，圖3與圖2中類似的構件均以相同標 記表示，且擴散片在此未圖示。本實施例的背光模塊300與前述背光模塊200的差異為背 光模塊300的每個U型燈管220的第一電極部221未被框體固定件2M所覆蓋，亦即第一 電極部221設置于這對框體固定件2M之間的有效發(fā)光區(qū)域C內；此外，每個U型燈管220 還包括另一蓋體228，另一蓋體2 覆蓋第一電極部221，且另一蓋體228的表面具有高反 射材質。在本實施例中，由于第一電極部221及第二電極部223均為U型燈管220的不發(fā) 光的部分，且第一電極部221及第二電極部223分別由表面具有高反射材質的兩蓋體2 所覆蓋，所以本實施例的背光模塊300可以降低因為不發(fā)光的第一電極部221與第二電極部223位于有效發(fā)光區(qū)域C而產生暗紋的問題的產生，且本實施例的背光模塊300配合類 似前述的擴散片240的微結構242的設計，可更進一步地降低暗紋產生的問題，并使背光模 塊300的輝度分布更為均勻化。圖8為本發(fā)明第三實施例的背光模塊400的俯視示意圖。參考圖8，本實施例的背 光模塊400與前述的背光模塊300相似，為方便說明，圖8與圖7中類似的構件均以相同標 記表示，且擴散片在此未圖示。本實施例的背光模塊400與前述背光模塊300的差異為背光 模塊400的U型燈管220的彎管部2 未被框體固定件2M所覆蓋，亦即彎管部2 設置 于這對框體固定件2M之間的有效發(fā)光區(qū)域C內。雖然彎管部2 為U型燈管220的易于 形成輝度集中而產生亮紋的部分，但通過類似前述的擴散片240上的微結構242的設計，可 改善上述問題。背光模塊400搭配擴散片(未圖示)上設置具有反射或散射作用的微結構 (未圖示)，除了在前述的第一電極部221與第二電極部223之間的位置設置具有反射或散 射作用的微結構外，還在與彎管部2 對齊的位置上設置具有反射或散射作用的微結構， 具有反射或散射作用的微結構的分布密度較大的位置與彎管部2 大致上對齊，由于具有 反射或散射作用的微結構在彎管部226的位置的分布密度較大，由此可抑制彎管部2 發(fā) 出的光線，并將彎管部2 發(fā)出的光線反射或散射至輝度較低的區(qū)域，以解決U型燈管220 的彎管部226的易于形成輝度集中而產生亮紋的問題，使背光模塊400的輝度分布可以均 勻化。圖9A及圖9B為本發(fā)明第四實施例的背光模塊的U型燈管220兩種不同的交錯排 列方式的示意圖。參考圖9A及圖9B，本實施例的背光模塊與前述的背光模塊200相似，為 方便說明，圖9A及圖9B與圖3及圖6中類似的構件均以相同標記表示。本實施例的背光 模塊與前述背光模塊200的差異為背光模塊的U型燈管220的排列方式。在本實施例的背 光模塊中，相鄰的兩個U型燈管220是交錯排列的，也就是說相鄰的兩個U型燈管220的兩 個彎管部2 分別設置于框架250的相對兩側，圖9A揭露本實施例的背光模塊的多個U型 燈管220的一種交錯排列方式，圖9B揭露本實施例的背光模塊的多個U型燈管220的另一 種交錯排列方式。本實施例的背光模塊具有與上述背光模塊200類似的功效，在此不再重 述。值得注意的是，本發(fā)明實施例的背光模塊的U型燈管的第一電極部以及彎管部除 了可被框體固定件所覆蓋而設置于框體固定件的容納空間內之外，也可不被框體固定件所 覆蓋而設置于有效發(fā)光區(qū)域內；另外，相鄰的兩個U型燈管的兩個彎管部除了可設于框架 的同一側之外，也可分別設置于框架的相對兩側，亦即U型燈管可以交錯排列的方式設置。 因此，本發(fā)明實施例的背光模塊的U型燈管的第一電極部以及彎管部是否為框體固定件所 覆蓋以及U型燈管的排列方式可根據設計需要而定，并不以上述實施例為限。綜上所述，在本發(fā)明的上述實施例中，由于U型燈管為非對稱的設計，第一直管部 的長度大于第二直管部的長度，且位于第一電極部與第二電極部之間的部分第一直管部設 置于背光模塊的有效發(fā)光區(qū)域內，因此背光模塊的出光面可以被長度較長的第一直管部充 分涵蓋，而解決現(xiàn)有技術因為采用兩個直管部等長的U型燈管而長度不足，以致于背光模 塊的出光面形成空窗區(qū)的問題。此外，通過擴散片在第一電極部與第二電極部之間設置具 有反射或散射作用的微結構，且微結構的分布密度隨著鄰近第一直管部而增加；以及將具 有高反射材質的蓋體覆蓋于第二電極部之上，可使得第一電極部與第二電極部之間的部分第一直管部發(fā)出的光束經由具有反射或散射效果的微結構以及具有高反射材質的蓋體而 反射或散射至輝度較低的區(qū)域，例如出光面與第二電極部至框體固定件之間的區(qū)域對齊 的部分，而提高背光模塊的輝度均勻性。因此，相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的實施例可使U型 燈管被應用于大尺寸的背光模塊中，且可以使背光模塊的燈管數(shù)、電極數(shù)以及導線的接點 數(shù)較采用直管型燈管的現(xiàn)有技術的背光模塊為少，電路設計也較為簡單，發(fā)生質量問題的 機率也相對地降低，且本發(fā)明實施例的背光模塊的制造成本亦相對于現(xiàn)有技術采用直管型 燈管的背光模塊為低。 以上所述，僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，不能以此限定本發(fā)明實施的范圍，即所 有依本發(fā)明權利要求書及發(fā)明說明內容所作的簡單的等效變化與修改，仍屬于本發(fā)明的保 護范圍內。另外本發(fā)明的任一實施例或權利要求不必實現(xiàn)本發(fā)明所公開的全部目的或優(yōu)點 或特點。此外，摘要和標題僅是用來輔助專利文件檢索之用，并非用來限制本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種背光模塊，包括一框架，定義出一容納空間；以及多個U型燈管，設置于所述容納空間內，每個所述U型燈管包括一第一直管部、一第二直管部、連接所述第一直管部的一端與所述第二直管部的一端 的一彎管部、連接所述第一直管部的另一端的一第一電極部及連接所述第二直管部的另一 端的一第二電極部，其中所述第一直管部實質上平行于所述第二直管部，所述第一直管部 的長度大于所述第二直管部的長度，且位于所述第一電極部與所述第二電極部之間的部分 所述第一直管部設置于所述背光模塊的一有效發(fā)光區(qū)域。
2.根據權利要求1所述的背光模塊，其中相鄰的兩個U型燈管的兩個彎管部設置于所 述框架的同一側。
3.根據權利要求1所述的背光模塊，其中相鄰的兩個U型燈管的兩個彎管部分別設置 于所述框架的相對兩側。
4.根據權利要求1所述的背光模塊，其中相鄰的兩個U型燈管交錯排列。
5.根據權利要求1所述的背光模塊，其中所述U型燈管還包括具有高反射材質的多個 蓋體，且這些蓋體分別覆蓋所述第一電極部與所述第二電極部。
6.根據權利要求1所述的背光模塊，還包括一光學片，設置于所述U型燈管的上方。
7.根據權利要求6所述的背光模塊，其中所述光學片包括多個微結構。
8.根據權利要求7所述的背光模塊，其中這些微結構形成于所述光學片的相對的一出 光面以及一入光面的其中之一，且這些微結構設置于這些第一電極部與這些第二電極部之 間。
9.根據權利要求8所述的背光模塊，其中這些微結構的分布密度隨著鄰近這些第一直 管部而增加。
10.根據權利要求1所述的背光模塊，其中每個所述U型燈管還包括一具有高反射材質 的蓋體，且所述蓋體覆蓋所述第二電極部。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種背光模塊，包括一框架及多個U型燈管。其中框架定義出一容納空間，且每個U型燈管設置于容納空間內。每個U型燈管包括一第一直管部、一第二直管部、連接第一直管部的一端與第二直管部的一端的一彎管部、連接第一直管部的另一端的一第一電極部及連接第二直管部的另一端的一第二電極部，其中第一直管部實質上平行于第二直管部，第一直管部的長度大于第二直管部的長度，且位于第一電極部與第二電極部之間的部分第一直管部設置于背光模塊的一有效發(fā)光區(qū)域內。
文檔編號F21V19/00GK102042529SQ20091017946
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月20日 優(yōu)先權日2009年10月20日
發(fā)明者徐明煌, 林振宏 申請人:中強光電股份有限公司