專利名稱：背光模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器(liquid crystal display，LCD)，且特別涉及一種液晶顯示器中的背光模塊。
背景技術(shù)：
由于液晶顯示器具有低電壓操作、無輻射線散射、重量輕以及體積小等傳統(tǒng)陰極射線管(cathode ray tube，CRT)所制造的顯示器無法達(dá)到的優(yōu)點，因此液晶顯示器已成為近年來顯示器研究的主要課題，且不斷地朝向彩色化發(fā)展。
由于液晶顯示器為非自發(fā)光型顯示器，因此需要背光模塊提供所需的光線，方可達(dá)到顯示的功能。近年來，隨著環(huán)保意識的提升，背光模塊中所使用的發(fā)光元件已逐漸從冷陰極熒光燈管(cold cathode fluorescent lamp, CCFL)轉(zhuǎn)換成更為環(huán)保的發(fā)光二極管元件。當(dāng)發(fā)光二極管元件被應(yīng)用于背光模塊中時，以側(cè)面入光式背光模塊為例，發(fā)光二極管元件通常是設(shè)置于一條狀的印刷電路板上以形成發(fā)光二極管燈條(LED light bar)，而發(fā)光二極管燈條通常會透過可撓性線路(flexible printed circuit, FPC)與控制電路板電性連接。
圖1為公知側(cè)面入光式背光模塊中導(dǎo)光板與發(fā)光二極管燈條的俯視示意圖。請參照圖1，公知的側(cè)面入光式背光模塊100包括導(dǎo)光板110以及線性光源120。導(dǎo)光板具有頂出光面112以及與頂出光面112連接的側(cè)向入光面114，且頂出光面112包括與側(cè)向入光面 114連接的周邊區(qū)11 以及有效照明區(qū)112b。從圖1可知，線性光源120配置于側(cè)向入光面114旁，而線性光源120包括電路板122以及多個發(fā)光二極管元件124，且發(fā)光二極管元件1 配置于電路板122上并與電路板122電性連接。
如圖1所示，線性光源120中，任二相鄰發(fā)光二極管元件124的間距(pitch)為P， 而各個發(fā)光二極管元件1 的發(fā)光面到有效照明區(qū)112b的邊緣的最短距離為Α。為了使有效照明區(qū)112b內(nèi)的亮度均勻，制造者會根據(jù)發(fā)光二極管元件124的光線發(fā)散角α來決定最佳化的Α/Ρ比率(A/P ratio) 0然而，目前液晶顯示器已經(jīng)逐漸朝向窄邊框設(shè)計發(fā)展，若要符合窄邊框的設(shè)計需求，最短距離A勢必會被要求降低，而當(dāng)A/P比率過低時，在靠近側(cè)向入光面114的有效照明區(qū)112b處便會出現(xiàn)亮暗交替的光斑(hot spot)，圖1中的陰影處是指亮度較低的區(qū)域。此光斑可透過降低間距P而獲得解決，但當(dāng)間距P降低時，制造者必須使用較多數(shù)量的發(fā)光二極管元件124，進(jìn)而造成成本提高。
承上述，如何在不提升發(fā)光元件數(shù)量以及不大幅增加生產(chǎn)成本的前提下，改善A/P 比率過低所導(dǎo)致的光斑實為目前亟待解決的議題之一。發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種背光模塊以及具有此背光模塊的液晶顯不器。
本發(fā)明提出一種背光模塊，包括導(dǎo)光板、多個第一發(fā)光元件與多個第二發(fā)光元件。導(dǎo)光板具有頂出光面、與頂出光面相對的底面以及連接于頂出光面與底面之間的側(cè)面。其中導(dǎo)光板具有至少一凹槽，凹槽具有第一入光側(cè)壁與一對第二入光側(cè)壁，第二入光側(cè)壁分別位于第一入光側(cè)壁的兩側(cè)并且與第一入光側(cè)壁鄰接，且各第二入光側(cè)壁的法向量不平行于第一入光側(cè)壁的法向量。各個第一發(fā)光元件位于凹槽內(nèi)，其適于發(fā)出一第一光線，且第一光線指向第一入光側(cè)壁。各個第二發(fā)光元件位于凹槽內(nèi)，其適于發(fā)出一第二光線，且第二光線指向其中一個第二入光側(cè)壁。
在本發(fā)明的一實施例中，前述的第一入光側(cè)壁與第二入光側(cè)壁上具有多個光學(xué)微結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的一實施例中，前述的第二入光側(cè)壁與第一入光側(cè)壁之間的夾角為β， 且β彡90°。
在本發(fā)明的一實施例中，前述的第一發(fā)光元件與該第二發(fā)光元件包括發(fā)光二極管封裝。
在本發(fā)明的一實施例中，前述的第一發(fā)光元件是等間距排列。
在本發(fā)明的一實施例中，前述的第一發(fā)光元件的發(fā)光亮度低于第二發(fā)光元件的發(fā)光亮度。
在本發(fā)明的一實施例中，前述的背光模塊可進(jìn)一步包括電路板，其中第一發(fā)光元件以及第二發(fā)光元件配置于電路板上并與電路板電性連接。
在本發(fā)明的一實施例中，液晶顯示面板具有一顯示區(qū)域，而導(dǎo)光板具有一主照明區(qū)域，主照明區(qū)域?qū)?yīng)于顯示區(qū)域，且凹槽位于主照明區(qū)域外。
在本發(fā)明的一實施例中，前述的側(cè)面更具有一對側(cè)壁，側(cè)壁分別位于凹槽的兩側(cè)， 各側(cè)壁分別與其中一個第二入光側(cè)壁鄰接，而側(cè)壁與對應(yīng)的第二入光側(cè)壁的夾角為Y，且 Y < 90°。
在本發(fā)明的一實施例中，前述的側(cè)壁為一反射面。
在本發(fā)明的一實施例中，前述的側(cè)壁上設(shè)置有一反射層。
由于本發(fā)明將第一發(fā)光元件以足夠小的排列間距排列于導(dǎo)光板的側(cè)面上的凹槽內(nèi)，因此本發(fā)明不易有亮暗交替的光斑(hot spot)產(chǎn)生。此外，本發(fā)明于導(dǎo)光板的側(cè)面上的凹槽內(nèi)設(shè)置第二發(fā)光元件以改善導(dǎo)光板上的出光均勻性(uniformity)。
為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附附圖作詳細(xì)說明如下。


圖1為公知側(cè)面入光式背光模塊的俯視示意圖。
圖2為本發(fā)明一實施例的背光模塊的俯視示意圖。
圖3為本發(fā)明另一實施例的背光模塊的俯視示意圖。
并且，上述附圖中的附圖標(biāo)記說明如下
100 側(cè)面入光式背光模塊
110:導(dǎo)光板
112:頂出光面
112a:周邊區(qū)
112b:有效照明區(qū)
120 線性光源
122:電路板
124 發(fā)光二極管元件
A 最短距離
P:間距
α 光線發(fā)散角
200、200，背光模塊
210、210，導(dǎo)光板
211,211'凹槽
212 第一入光側(cè)壁
213 第二入光側(cè)壁
214:側(cè)面
214a 側(cè)壁
215 頂出光面
216:主照明區(qū)域
220 第一發(fā)光元件
230 第二發(fā)光元件
Ll 第一光線
L2 第二光線
β、y 夾角具體實施方式
圖2為本發(fā)明一實施例的背光模塊的俯視示意圖。請參照圖2，本實施例的背光模塊200包括一導(dǎo)光板210、多個第一發(fā)光元件220以及多個第二發(fā)光元件230，其中導(dǎo)光板 210具有一頂出光面215、一與頂出光面215相對的底面以及一連接于頂出光面215與底面之間的側(cè)面214。舉例而言，導(dǎo)光板210的頂出光面215具有一主照明區(qū)域216，此主照明區(qū)域216對應(yīng)于液晶面板的顯示區(qū)域。
從圖2可知，導(dǎo)光板210具有至少一凹槽211，此凹槽211位于側(cè)面214上，且凹槽 211具有第一入光側(cè)壁212以及一對第二入光側(cè)壁213，其中第二入光側(cè)壁213分別位于第一入光側(cè)壁212的兩側(cè)并且分別與第一入光側(cè)壁212鄰接，且各個第二入光側(cè)壁213的法向量不平行于第一入光側(cè)壁212的法向量。在本實施例中，第一入光側(cè)壁212例如實質(zhì)上垂直于頂出光面215，而第二入光側(cè)壁213例如實質(zhì)上垂直于頂出光面215。此外，凹槽211 的分布位置例如是對應(yīng)于主照明區(qū)域216之外的區(qū)域。
在本實施例中，第一入光側(cè)壁212與第二入光側(cè)壁213并非位于同一平面上。換言之，第一入光側(cè)壁212與第二入光側(cè)壁213之間形成有一夾角β。舉例而言，夾角β是大于或等于90°。
從圖2可以清楚得知，第一發(fā)光元件220所發(fā)出的第一光線Ll是指向第一入光側(cè)壁212，并且從第一入光側(cè)壁212進(jìn)入導(dǎo)光板210中，而各個第二發(fā)光元件230所發(fā)出的第二光線L2是指向?qū)?yīng)的第二入光側(cè)壁213，并且從對應(yīng)的第二入光側(cè)壁213進(jìn)入導(dǎo)光板 210的不同區(qū)域中。承上述，第一發(fā)光元件220與第二發(fā)光元件230提供三種不同角度入射的光線。
為了進(jìn)一步優(yōu)化導(dǎo)光板210的光學(xué)表現(xiàn)，本實施例可于第一入光側(cè)壁212與第二入光側(cè)壁213的表面上選擇性的制作光學(xué)微結(jié)構(gòu)(optical micro-structure)。在本實施例中，光學(xué)微結(jié)構(gòu)例如為微棱鏡結(jié)構(gòu)、網(wǎng)點等。
在本實施例中，第一發(fā)光元件220例如為發(fā)光二極管，其發(fā)光面朝向第一入光側(cè)壁212，以使第一光線Ll經(jīng)由第一入光側(cè)壁212進(jìn)入導(dǎo)光板210中。類似地，第二發(fā)光元件230例如為發(fā)光二極管，且各第二發(fā)光元件230的發(fā)光面分別朝向其中一第二入光側(cè)壁213，以使第二光線L2經(jīng)由第二入光側(cè)壁213進(jìn)入導(dǎo)光板210中。舉例而言，第一發(fā)光元件220與第二發(fā)光元件230例如為側(cè)向發(fā)光型態(tài)的發(fā)光二極管封裝(side-view LED packages)或頂面發(fā)光型態(tài)的發(fā)光二極管封裝(top-view LED packages)，且第一發(fā)光元件 220與第二發(fā)光元件230例如是配置于一電路板240上，并且與電路板電性連接。在本實施例中電路板240例如為一可撓性印刷電路板(FPC)或是一硬質(zhì)印刷電路板(rigid PCB)。
值得一提的是，第一發(fā)光元件220的排列方式可以為等間距排列。由于本實施例將第一發(fā)光元件220以足夠小的排列間距P排列于導(dǎo)光板210的凹槽211內(nèi)，因此本實施例不易有亮暗交替的光斑(hot spot)產(chǎn)生。此外，本實施例于導(dǎo)光板210的凹槽221內(nèi)設(shè)置第二發(fā)光元件230以改善導(dǎo)光板210的出光均勻性。
在某些實施例中，為了維持導(dǎo)光板210上的出光均勻性，可以選用不同規(guī)格的第一發(fā)光元件220與第二發(fā)光元件230。詳言之，吾人可以選用發(fā)光亮度較高的第二發(fā)光元件 230以及發(fā)光亮度較低的第一發(fā)光元件220進(jìn)行搭配(即第二發(fā)光元件230的發(fā)光亮度高于第一發(fā)光元件220的發(fā)光亮度)，以避免導(dǎo)光板210的出光面215上出現(xiàn)明顯亮暗不均的情況。
圖3為本發(fā)明另一實施例的背光模塊的俯視示意圖。請參照圖3，本實施例的背光模塊200’與前一實施例的背光模塊200類似，惟二者主要差異在于本實施例的導(dǎo)光板 210’具有一對傾斜的側(cè)壁214a，這對側(cè)壁21 分別位于凹槽211的兩側(cè)。各側(cè)壁21 分別與其中一個第二入光側(cè)壁213鄰接，而側(cè)壁21 與對應(yīng)的第二入光側(cè)壁213不位在同一平面上。換言之，側(cè)壁21 與對應(yīng)的第二入光側(cè)壁213之間的夾角為Y，且此夾角Y <90°。此外，第一入光側(cè)壁212與第二入光側(cè)壁213之間的夾角β例如為90°。
值得一提的是，側(cè)壁21 本身可以為鏡面或反射面，以使進(jìn)入導(dǎo)光板210中的第二光線L2夠被反射后轉(zhuǎn)向進(jìn)入主照明區(qū)域216，進(jìn)而提升主照明區(qū)域216的左、右兩側(cè)的亮度。
雖然本發(fā)明已以實施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，故本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視隨附的權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。權(quán)利要求
1.一種背光模塊，配置于一液晶顯示面板下方，該背光模塊包括一導(dǎo)光板，具有一頂出光面、一與該頂出光面相對的底面以及一連接于該頂出光面與該底面之間的側(cè)面，其中該導(dǎo)光板具有至少一凹槽，該凹槽具有一第一入光側(cè)壁與一對第二入光側(cè)壁，該對第二入光側(cè)壁分別位于該第一入光側(cè)壁的兩側(cè)并且與該第一入光側(cè)壁鄰接，且各該第二入光側(cè)壁的法向量不平行于該第一入光側(cè)壁的法向量；多個第一發(fā)光元件，位于該凹槽內(nèi)，其中各該第一發(fā)光元件的發(fā)光面適于發(fā)出一第一光線，且該第一光線指向該第一入光側(cè)壁；以及多個第二發(fā)光元件，位于該凹槽內(nèi)，其中各該第二發(fā)光元件適于發(fā)出一第二光線，且該第二光線指向其中一個第二入光側(cè)壁。
2.如權(quán)利要求1所述的背光模塊，其中該第一入光側(cè)壁與該對第二入光側(cè)壁上具有多個光學(xué)微結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的背光模塊，其中各該第二入光側(cè)壁與該第一入光側(cè)壁之間的夾角為β，且β彡90°。
4.如權(quán)利要求1所述的背光模塊，其中所述多個第一發(fā)光元件與該第二發(fā)光元件包括發(fā)光二極管封裝。
5.如權(quán)利要求1所述的背光模塊，其中所述多個第一發(fā)光元件是等間距排列。
6.如權(quán)利要求1所述的背光模塊，其中各該第一發(fā)光元件的發(fā)光亮度低于各該第二發(fā)光元件的發(fā)光亮度。
7.如權(quán)利要求1所述的背光模塊，還包括一電路板，其中所述多個第一發(fā)光元件以及所述多個第二發(fā)光元件配置于該電路板上并與該電路板電性連接。
8.如權(quán)利要求1所述的背光模塊，其中該液晶顯示面板具有一顯示區(qū)域，而該導(dǎo)光板具有一主照明區(qū)域，該主照明區(qū)域?qū)?yīng)于該顯示區(qū)域，且該凹槽位于該主照明區(qū)域外。
9.如權(quán)利要求1所述的背光模塊，其中該側(cè)面更具有一對側(cè)壁，該對側(cè)壁分別位于該凹槽的兩側(cè)，各該側(cè)壁分別與其中一個第二入光側(cè)壁鄰接，而各該側(cè)壁與對應(yīng)的第二入光側(cè)壁的夾角為Y，且Y < 90°。
10.如權(quán)利要求9所述的背光模塊，其中各該側(cè)壁為一反射面。
11.如權(quán)利要求9所述的背光模塊，其中各該側(cè)壁上設(shè)置有一反射層。
12.如權(quán)利要求9所述的背光模塊，其中各該第二入光側(cè)壁與該第一入光側(cè)壁之間的夾角為90°。
全文摘要
一種背光模塊，包括導(dǎo)光板、第一發(fā)光元件與第二發(fā)光元件。導(dǎo)光板具有頂出光面、與頂出光面相對的底面以及連接于頂出光面與底面之間的側(cè)面。導(dǎo)光板具有至少一凹槽，凹槽具有第一入光側(cè)壁與一對第二入光側(cè)壁，第二入光側(cè)壁分別位于第一入光側(cè)壁的兩側(cè)并且與第一入光側(cè)壁鄰接，且各第二入光側(cè)壁的法向量不平行于第一入光側(cè)壁的法向量。第一發(fā)光元件位于凹槽內(nèi)，其適于發(fā)出一第一光線，且第一光線指向第一入光側(cè)壁。第二發(fā)光元件位于凹槽內(nèi)，其適于發(fā)出一第二光線，且第二光線指向其中一第二入光側(cè)壁。本發(fā)明不易有亮暗交替的光斑產(chǎn)生。此外，本發(fā)明于導(dǎo)光板的側(cè)面上的凹槽內(nèi)設(shè)置第二發(fā)光元件以改善導(dǎo)光板上的出光均勻性。
文檔編號F21S8/00GK102518988SQ20111039669
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者劉文貴, 陳圣文 申請人:友達(dá)光電股份有限公司