CN102434821A - 背光结构及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种背光结构及其制造方法。此背光结构包含导光板、发光模块及反射罩。导光板具有入光侧及出光面，出光面形成于入光侧的一个端缘。发光模块包含基板及发光组件，设置于基板上的发光组件朝入光侧发光。反射罩具有第一反光部及第二反光部，第二反光部自设置于基板表面与导光板的入光侧之间的第一反光部延伸出而遮蔽出光面的一部分，使反射罩朝导光板反射发光组件所发出的光。本发明改善了导光板的入光侧与发光模块之间的漏光，进而提高光能利用率。此外，可选择使用光学玻璃作为导光板，使得贴附于导光板上的光学膜较不容易卷曲变形。

Description

背光结构及其制造方法

【技术领域】

本发明是关于一种背光结构及其制造方法；具体而言，本发明是关于一种具有反射罩的背光结构及其制造方法，通过反射罩以及光学膜贴合玻璃导光板的设计来同时对导光板的入光侧与发光模块之间的漏光以及光学膜的卷曲变形进行改善，以提高光能利用率。

【背景技术】

由于液晶显示器中的液晶分子本身并不会发光，因此需要外加光源来达成液晶显示器的显示功能。一般的作法是采用设置于液晶显示面板后方的背光模块来作为液晶显示器的光源。背光模块主要是由导光板及发光组件所组成，发光组件所发出的光经由导光板传导而均匀地射向液晶显示面板成为显示光源，进而达到液晶显示功能。常见的背光模块有侧光(edge lighting)型及直下(bottom lighting)型兩种，其中侧光型背光模块向导光板的侧边发光，直下型背光模块则向导光板的底部发光。

而发光组件所发出的光除了成为显示光源以外，在一般状况下还会有一部分漏出。因此，通常的作法会在侧光型背光模块中的导光板底下设置反射片，或是在直下型背光模块中将反射片设置于灯箱底部的表面，藉以将从导光板底面漏出的光反射回导光板中成为显示光源。然而，除了自导光板底面漏出的光以外，还有一部分的光在由发光组件产生后，直接往导光板以外的方向射出而未能进入导光板。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种背光结构及其制造方法，改善导光板入光侧的漏光，进而提高光能利用率。

本发明的背光结构包含导光板、发光模块及反射罩。导光板具有入光侧及出光面，出光面形成于入光侧的一个端缘。发光模块包含基板及发光组件，设置于基板上的发光组件朝入光侧发光。反射罩具有第一反光部及第二反光部，第二反光部自设置于基板表面与导光板的入光侧之间的第一反光部延伸出而遮蔽出光面的一部分，使反射罩朝导光板反射发光组件所发出的光。

本发明背光结构制造方法包含：提供导光板。设置包含基板及发光组件的发光模块，使设置于基板上的发光组件可朝导光板的入光侧发光。设置具有第一反光部及第二反光部的反射罩，第二反光部自设置于基板表面与导光板的入光侧之间的第一反光部延伸出而遮蔽形成于入光侧一个端缘的出光面的一部分，使反射罩朝导光板反射发光组件所发出的光。

本发明通过设置反射罩以利用反射罩的结构来改善导光板入光侧的漏光，藉以提高光能利用率。

【附图说明】

图1A为本发明背光结构的第一实施例的示意图；

图1B为图1A所示背光结构的分解图；

图2为本发明背光结构的反射罩的另一实施例的示意图；

图3为本发明背光结构的导光板的底面的一实施例的示意图；

图4为本发明背光结构的第二实施例的示意图；

图5A为本发明背光结构的制造方法的第一实施例的流程图；

图5B为图5A所示背光结构的制造方法中提供导光板的步骤的另一实施例的流程图；以及

图6为本发明背光结构的制造方法的第二实施例的流程图。

【主要组件符号说明】

10导光板

11入光侧

12出光面

13底面

131无图案区域

20发光模块

21基板

211表面

22发光组件

30反射罩

31第一反光部

311凹口

312贯孔

32第二反光部

40反射片

41第一表面

42第二表面

50胶层

60支撑结构

61背板

62散热器

70光学膜

71第一光学膜

72第二光学膜

81：内框

82：外框

811：第一框部

812：第二框部

815：凹陷处

821：水平部

822：垂直部

90：面板单元

【具体实施方式】

本发明提供一种背光结构及其制造方法。在较佳实施例中，本发明的背光结构作为背光膜组应用于例如液晶显示器的平面显示器中。然而在其它实施例中，本发明的背光结构亦可应用于其它需要背光光源的装置中。

图1A为本发明背光结构的第一实施例的示意图；图1B则为图1A所示背光结构的的分解图。如图1A及图1B所示，此背光结构包含导光板10、发光模块20、反射罩30、反射片(reflector)40及支撑结构60。导光板10具有入光侧11、出光面12及底面13。出光面12为导光板10朝向上方的一个表面，底面13则为相对的朝向导光板10下方的另一个表面。入光侧11位于导光板10的侧壁上，出光面12与底面13则分别形成于入光侧11的两个相对端缘，使出光面12及底面13与入光侧11夹有一个角度而相互邻接。

发光模块20包含基板21及发光组件22，设置于基板21上的发光组件22朝入光侧11发光。发光模块20较佳为采用发光二极管(light-emitting diode，LED)作为发光组件22的光条(light bar)。在不同实施例中，当底面13上形成有光学微结构时，可以保留底面13相对于发光组件22的部分而不形成光学微结构(见图3)以避免亮点(hotspot)的形成，进而提高光能利用率。

反射罩30具有第一反光部31及第二反光部32。在本实施例中，反射罩30为金属材质；然而在其它实施例中，可以为塑料等其它材质。第一反光部31设置于发光模块20的基板21上的表面211与导光板10的入光侧11之间，第二反光部32则自第一反光部31的所在平面往导光板10的方向延伸而跨越入光侧11与出光面12相邻接的交界，进而使第二反光部32横跨于出光面12上方而遮蔽出光面12边缘的一部分，使得整个反射罩30得以朝导光板10反射发光组件22所发出的光。在本实施例中，第一反光部31与第二反光部的剖面形成L形。

此外，在本实施例中，第一反光部31与发光模块20的表面211相贴合，且其底端的侧边形成有凹口311供发光组件22穿过。然而在其它实施例中，第一反光部31可与表面211保持一个间距，而且如图2所示可以在第一反光部31的中间部分形成贯孔312供发光组件22穿过。本发明通过设置反射罩30以利用反射罩30的结构来改善导光板10的入光侧11与发光模块20之间的漏光，藉以提高光能利用率。

反射片40贴合于导光板10的底面13而朝导光板10反射发光组件22所发出的光，通过将从导光板10的底面13漏出的光反射回导光板10中，以进一步提高光能利用率。在本实施例中，反射片40与导光板10通过胶层50相互连接，其中胶层50的折射率较佳为1.0。然而在其它实施例中，可以使反射片40直接与导光板10相贴合。

支撑结构60支撑光板10、发光模块20、反射罩30及反射片40等组件，支撑结构60包含背板(back cover)61及散热器62。反射片40具有相对的第一表面41及第二表面42，第一表面41通过胶层50贴合于导光板10的底面13，第二表面42则贴合于背板61及散热器62。在较佳实施例中，可使用例如双面胶等胶材将反射片40黏合于背板61及散热器62上。然而在其它实施例中，可以选择不设置反射片40及支撑结构60，支撑结构60也可以采用不同设计，例如采用其它材质或结构形成支撑结构60。

图3为本发明背光结构的导光板的底面的一实施例的示意图。如图3所示，导光板10的底面13靠近发光组件22的部分为无图案区域131，无图案区域131以外的其它部分则形成有光学微结构。如前所述，无图案区域131的设置可以避免亮点的形成，进而提高光能利用率。无图案区域131及底面13的其它具有光学微结构的部分较佳采印刷方式形成。然而在其它实施例中，可以视需求调整光学微结构的设置，例如在整个底面13上形成光学微结构或不在底面13上形成光学微结构。此外，无图案区域131或光学微结构的形成方式亦可视需求采用其它方式。

图4为本发明背光结构的第二实施例的示意图。如图4所示，除了前述的导光板10、发光模块20、反射罩30、反射片40及支撑结构60以外，此背光结构更包含贴合于导光板10的出光面12上的光学膜70、内框81、外框82及面板单元90。导光板10与光学膜70之间较佳使用胶材相黏合，且导光板10较佳为光学玻璃板，其材质可为钠玻璃(sodaglass)、硅玻璃(silica glass)、超白玻璃(ultra clear glass)或其它类型的光学玻璃。相较于压克力等塑性材质，光学玻璃材质具有良好的导热性以及高结构强度等优点，使得贴附于光学玻璃材质的导光板10上的光学膜70较不容易因为受力或受热而卷曲变形。然而在其它实施例中，可视需求采用其它材质的导光板10。光学膜70可以为例如增亮膜(Brightness Enhancement Film，BEF)、扩散膜(diffuser film)的光学膜片。在本实施例中，光学膜70包含重叠设置并相互贴合的第一光学膜71及第二光学膜72。然而在其它实施例中，可以视需求只设置一张光学膜片作为光学膜70，亦可重叠设置更多张光学膜片。此外，也可以采用在一张膜片上整合数张膜片的功能的多层复合膜作为光学膜70。

内框81设置于导光板10的出光面12，并具有第一框部811及第二框部812，用以固定反射罩30。内框81以朝向出光面12的方向形成第一框部811，其中第一框部811较佳设置于光学膜70及第二反光部32之间，用以固定导光板10。第二框部812设置于光学膜70背对出光面12的表面，用以固定光学膜70。需说明的是，第二框部812于侧边形成凹陷处815，而面板单元90设置于凹陷处815。在实际应用中，面板单元90可以是平面液晶面板单元，但不以此为限。外框82具有水平部821及垂直部822，用以固定该等组件，其中水平部821自内框81延伸并覆盖面板单元90的边缘，而垂直部822自内框81延伸并覆盖背板61。在此实施例中，内框81的材质为塑料材料，外框82的材质为金属材料。

图5A为本发明背光结构的制造方法的第一实施例的流程图。如图5A所示，步骤110提供导光板，此导光板具有入光侧、形成于入光侧端缘的出光面以及相对于出光面的底面。导光板较佳为光学玻璃板，材质较佳为钠玻璃、硅玻璃、超白玻璃或其它类型的光学玻璃。在较佳实施例中，步骤110更包含将反射片贴合于导光板的底面，以朝导光板反射发光组件所发出的光。其中反射片与导光板较佳通过胶层相互连接(如图1A所示)，胶层的折射率较佳为1.0。然而在其它实施例中，可以使反射片直接与导光板相贴合。

步骤120设置包含基板及发光组件的发光模块，使设置于基板上的发光组件可朝导光板的入光侧发光。发光模块较佳为采用发光二极管作为发光组件的光条。在较佳实施例中，可以不在导光板的底面相对于发光组件的部分形成光学微结构而避免亮点的形成(如图3B所示)，进而提高光能利用率。此时如图5B所示，图5A中提供导光板的步骤110可以包含：步骤111提供导光板，此导光板具有入光侧、形成于入光侧端缘的出光面以及相对于出光面的底面；步骤112形成无图案区域于导光板的底面相对于发光组件的部分；步骤113形成光学微结构于无图案区域以外的部分。无图案区域及底面的其它具有光学微结构的部分较佳采印刷方式形成。然而在其它实施例中，可以视需求调整光学微结构的设置，例如在整个底面上形成光学微结构或不在底面上形成光学微结构。此外，无图案区域或光学微结构的形成方式亦可视需求采用其它方式。

步骤130设置具有第一反光部及第二反光部的反射罩，第二反光部自设置于发光模块的基板表面与导光板的入光侧之间的第一反光部延伸出而遮蔽形成于入光侧一个端缘的出光面的一部分，使反射罩朝导光板反射发光组件所发出的光。在本实施例中，反射罩为金属材质，且第一反光部与发光模块的基板表面相贴合(如图1A所示)。然而在其它实施例中，反射罩可以为塑料等其它材质，且第一反光部可与发光模块的基板表面保持一个间距。此外，在本实施例中，第一反光部底端的侧边形成有凹口供发光组件穿过(如图1B所示)；然而在其它本实施例中，可以在第一反光部的中间部分形成贯孔供发光组件穿过(如图2所示)。

步骤140将导光板的底面贴合于支撑结构上。将导光板固定在支撑结构上可以增加整体结构的强度。在较佳实施例中，采用背板等组件作为支撑结构，并使用例如双面胶等胶材将导光板黏合于背板上。在其它实施例中，当导光板的底面贴有反射片时，可将反射片的第一表面通过胶层贴合于导光板的底面，与第一表面相对的第二表面则较佳使用例如双面胶等胶材黏合于背板(如图1A所示)。本发明通过设置反射罩以利用反射罩的结构来改善导光板的入光侧与发光模块之间的漏光，藉以提高光能利用率。

图6为本发明背光结构的制造方法的第二实施例的流程图。如图6所示，此背光结构除的制造方法除了前述的步骤110、120、130及140以外，还包含步骤150将光学膜贴合于导光板的出光面。导光板与光学膜之间较佳使用胶材相黏合，且导光板较佳为光学玻璃板，其材质可为钠玻璃、硅玻璃、超白玻璃或其它类型的光学玻璃。然而在其它实施例中，可视需求采用其它材质的导光板。光学膜可以为例如增亮膜、扩散膜的光学膜片。在其它实施例中，可以视需求重叠设置多张光学膜片，亦可采用在一张膜片上整合数张膜片的功能的多层复合膜作为光学膜。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于申请专利范围的精神及范围的修改及均等设置均包含于本发明的范围内。

Claims (28)

1.一种背光结构，包含：

一导光板，一入光侧及一出光面形成于该入光侧的一端缘；

至少一发光模块，包含一基板及至少一发光组件，该基板具有一表面相对于该入光侧，该表面上设置该发光组件朝该入光侧发光；以及

一反射罩，具有相互连接的一第一反光部及一第二反光部，该第一反光部设置于该发光模块的该表面与该导光板的该入光侧之间，该第二反光部自该第一反光部的所在平面往该导光板的方向延伸而跨越该入光侧与该出光面的交界，并遮蔽部分的该出光面，该第一反光部与该第二反光部朝该导光板反射该发光组件所发出的光。

2.根据权利要求1所述的背光结构，其特征在于，该第一反光部形成有一贯孔供该发光组件穿过。

3.根据权利要求1所述的背光结构，其特征在于，该第一反光部的侧边形成有一凹口供该发光组件穿过。

4.根据权利要求1所述的背光结构，其特征在于，该导光板更包含一底面相对于该出光面，该底面相对于该发光组件的一部分形成一无图案区域，该底面上于该无图案区域以外的其它部分形成有至少一光学微结构。

5.根据权利要求4所述的背光结构，其特征在于，该无图案区域及该光学微结构至少其中之一采印刷方式形成。

6.根据权利要求1所述的背光结构，其特征在于，该导光板为一光学玻璃板。

7.根据权利要求6所述的背光结构，其特征在于，更包含至少一光学膜，该光学膜贴合于该导光板的该出光面。

8.根据权利要求7所述的背光结构，其特征在于，包含重叠设置的多个该光学膜，所述光学膜相互贴合，并贴合于该导光板的该出光面。

9.根据权利要求7所述的背光结构，其特征在于，该光学膜为一多层复合膜。

10.根据权利要求6所述的背光结构，其特征在于，更包含一反射片(reflector)，该导光板更包含一底面相对于该出光面，该反射片贴合于该底面，并朝该导光板反射该发光组件所发出的光。

11.根据权利要求10所述的背光结构，其特征在于，更包含一胶层设置于该反射片与该导光板之间，该胶层的折射率实质上等于1.0。

12.根据权利要求10所述的背光结构，其特征在于，更包含一背板，该反射片具有相对的一第一表面及一第二表面，该第一表面贴合于该导光板的该底面，该第二表面贴合于该背板。

13.根据权利要求6所述的背光结构，其特征在于，该光学玻璃板的材质选自于钠玻璃(soda glass)、硅玻璃(silica glass)及超白玻璃(ultraclear glass)。

14.根据权利要求1所述的背光结构，其特征在于，更包含一背板，该导光板更包含一底面相对于该出光面，该底面贴合于该背板。

15.一种背光结构制造方法，包含下列步骤：

提供一导光板，该导光板具有一入光侧及一出光面，该出光面形成于该入光侧的一端缘；

设置至少一发光模块，该发光模块包含一基板及至少一发光组件，该基板具有一表面，该发光组件设置于该表面上，其中该表面相对于该入光侧，使该发光组件可朝该入光侧发光；以及

设置一反射罩，该反射罩具有相互连接的一第一反光部及一第二反光部，其中该第一反光部设置于该发光模块的该表面与该导光板的该入光侧之间，该第二反光部自该第一反光部的所在平面往该导光板的方向延伸而跨越该入光侧与该出光面的交界，并遮蔽部分的该出光面，使该第一反光部与该第二反光部朝该导光板反射该发光组件所发出的光。

16.根据权利要求15所述的背光结构制造方法，其特征在于，更包含形成一贯孔于该第二反光部，以供该发光组件穿过。

17.根据权利要求15所述的背光结构制造方法，其特征在于，更包含形成一凹口于该第二反光部的侧边，以供该发光组件穿过。

18.根据权利要求15所述的背光结构制造方法，其特征在于，该导光板更包含一底面相对于该出光面，该方法更包含形成一无图案区域于该底面相对于该发光组件的一部分，并形成至少一光学微结构于该无图案区域以外的该底面上。

19.根据权利要求18所述的背光结构制造方法，其特征在于，该无图案区域及该光学微结构至少其中之一采印刷方式形成。

20.根据权利要求15所述的背光结构制造方法，其特征在于，该导光板为一光学玻璃板。

21.根据权利要求20所述的背光结构制造方法，其特征在于，更包含设置至少一光学膜，使该光学膜贴合于该导光板的该出光面。

22.根据权利要求21所述的背光结构制造方法，其特征在于，包含重叠设置多个该光学膜，使所述光学膜相互贴合，并贴合于该导光板的该出光面。

23.根据权利要求21所述的背光结构制造方法，其特征在于，该光学膜为一多层复合膜。

24.根据权利要求20所述的背光结构制造方法，其特征在于，该导光板更包含一底面相对于该出光面，该方法更包含设置一反射片，使该反射片贴合于该导光板的该底面，并朝该导光板反射该发光组件所发出的光。

25.根据权利要求24所述的背光结构制造方法，其特征在于，更包含设置一胶层于该反射片与该导光板之间，该胶层的折射率实质上等于1.0。

26.根据权利要求24所述的背光结构制造方法，其特征在于，该反射片具有相对的一第一表面及一第二表面，该第一表面贴合于该导光板的该底面，该方法更包含贴合该第二表面于一背板上。

27.根据权利要求20所述的背光结构制造方法，其特征在于，该光学玻璃板的材质选自于钠玻璃、硅玻璃及超白玻璃。

28.根据权利要求15所述的背光结构制造方法，其特征在于，该导光板更包含一底面相对于该出光面，该方法更包含贴合该底面于一背板上。

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