TWI410716B - 背光模組與使用其之顯示器以及背光模組之反射罩的製造方法 - Google Patents

Description

背光模組與使用其之顯示器以及背光模組之反射罩的製造方法

本發明是有關於一種面光源裝置，且特別是有關於一種背光模組及其製造方法以及使用此背光模組的顯示器。

背光模組是應用於顯示裝置中，以提供顯示面板所需之顯示光源。傳統的背光模組採用冷陰極螢光燈管(cold cathode fluorescent lamp,CCFL)作為發光源。但近年來，因發光二極體(light emitting diode,LED)的生產技術逐漸成熟，且發光二極體具有小體積與省電等優點，所以發光二極體已逐漸廣泛地應用於背光模組中。

圖1是習知之一種使用發光二極體的背光模組與液晶顯示面板的局部立體示意圖。請參照圖1，習知之背光模組100包括光源組110、導光板120及多片光學膜130。導光板120具有相鄰的入光面122與出光面124，光源組110配置於入光面122旁，而光學膜130配置於出光面124上。光源組110包括電路板112及配置於電路板112上的多個發光二極體114。發光二極體114用以提供光線至導光板120的入光面122，導光板120用以將光線轉換成面光源，而光學膜130用以將面光源均勻化。光學膜130包含擴散膜與增亮膜等。

在導光板120之靠近入光面122的部分，由於光線的混光距離不夠，容易產生明顯的亮暗紋相間的情形，導致面光源的均勻度不佳。為了改善此缺點，需使液晶顯示面板50的顯示區52至發光二極體112的間距D2與發光二極體112之間的間距D1的比值增加至0.8以上，即D2/D1＞0.8。換言之，習知技術係藉由縮小發光二極體114之間的間距D1，使D2/D1＞0.8，以改善面光源的均勻度。然而，此將增加發光二極體114的使用數量，導致背光模組100的生產成本增加。

本發明提供一種背光模組，以提供均勻度較佳的面光源並降低生產成本。

本發明另提供一種顯示器，其具有顯示品質佳且生產成本低的優點。

本發明又提供一種背光模組之反射罩的製造方法，以降低背光模組的生產成本。

為達上述優點，本發明提出一種背光模組，其包括導光板、反射罩及多個點光源。導光板具有入光面，且反射罩配置於入光面旁。反射罩包括反射部，且反射部設有多個微結構。點光源適於分別提供光線至反射部，且反射部適於將光線反射至入光面。

在本發明之一實施例中，上述之導光板更具有相對的底面及出光面，其中入光面連接於底面與出光面之間。反射罩更包括位於底面旁的底部，而反射部連接於底部之遠離入光面的側邊，並從此側邊延伸至出光面與入光面的連接處。

在本發明之一實施例中，上述之點光源配置於底部。

在本發明之一實施例中，上述之底部為電路板。

在本發明之一實施例中，上述之底部與反射部係一體成型，反射罩更包括設於反射部的反射膜，且反射膜包含微結構。

在本發明之一實施例中，上述之點光源設於底部下方，且底部設有對應點光源的多個貫孔，而點光源提供的光線係經由貫孔而傳遞至反射部。

在本發明之一實施例中，參考平面通過底部之遠離入光面的側邊及入光面與出光面之連接處，且參考平面與底部之間的夾角介於30度至60度。

在本發明之一實施例中，上述之微結構的尺寸介於5微米至500微米。

在本發明之一實施例中，上述之反射部之反射面為平面或曲面，且微結構設於反射面。

為達上述優點，本發明另提出一種背光模組，其包括導光板、反射罩及多個點光源。導光板具有底面、出光面與入光面。底面與出光面相對，且入光面連接於底面與出光面之間。反射罩配置於入光面旁，且反射罩包括反射部及位於底面旁的底部，其中底部與反射部係一體成型。反射部連接於底部之遠離入光面的側邊，並從此側邊延伸至出光面與入光面的連接處。點光源直接設置於底部上，點光源適於分別提供光線至反射部，且反射部適於將光線反射至入光面。

在本發明之一實施例中，上述之底部為電路板。

在本發明之一實施例中，上述之反射罩更包括設於反射部的反射膜。

在本發明之一實施例中，參考平面通過底部之遠離入光面的側邊及入光面與出光面之連接處，且參考平面與底部之間的夾角介於30度至60度。

在本發明之一實施例中，上述之反射部之反射面為平面或曲面。

為達上述優點，本發明另提出一種顯示器，其包括上述兩種背光模組其中一個以及顯示面板。顯示面板設置於背光模組之一側，且包含顯示區，其中顯示區至點光源的間距與點光源之間的間距比值大於0.4。

為達上述優點，本發明又提出一種背光模組之反射罩的製造方法，其包括下列步驟：將電路板彎折形成底部及連接於底部的反射部，其中底部形成有金屬線路；以及於反射部形成反射膜。

本發明之背光模組藉由反射罩將光源所提供的光線反射至導光板，所以能增加光線的混光距離，以提升背光模組所提供之面光源的均勻度。此外，由於本發明之顯示器採用的背光模組能提供均勻度較佳的面光源，所以能提升顯示器的顯示品質。另外，本發明之背光模組之反射罩的製造方法中，由於將習知技術的電路板與反射罩整合在一起，所以可節省生產成本。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

圖2是本發明一實施例之一種背光模組的立體示意圖，而圖3是圖2之剖面示意圖。請參照圖2與圖3，本實施例之背光模組200包括導光板210、反射罩220及多個點光源230。導光板210具有入光面212，且反射罩220配置於入光面212旁。反射罩220包括反射部221，且反射部221設有多個微結構222。點光源230適於分別提供光線232至反射部221，且反射部221適於將光線232反射至入光面212。

上述之導光板210更具有相對的出光面214與底面216，其中入光面212連接於出光面214與底面216之間。反射罩220例如更包括位於底面216旁的底部223，而反射部221連接於底部223之遠離入光面212的側邊，並從此側邊延伸至出光面214與入光面212的連接處。在本實施例中，參考平面P通過底部223之遠離入光面212的側邊及入光面212與出光面214之連接處，且參考平面P與底部223之間的夾角θ例如是介於30度至60度。反射部221的反射面224例如是曲面，而微結構222設於反射面224。微結構222可為設於反射面224的凸點、凹穴或微透鏡等，微結構222用以提供發散光線232的功能，本發明並不限定微結構222的態樣。此外，微結構222的尺寸例如是介於5微米至500微米。

在本實施例中，反射罩220可更包括設於反射部221的反射膜225，且反射膜225包含上述之微結構222。在另一實施例中，反射罩220可不包括反射膜225，而微結構222可直接形成於反射部221的反射面224。另外，底部223可與反射部221一體成型，亦可分開製作。

上述之點光源230例如是發光二極體，但不以此為限。點光源230的功率例如是0.2瓦以上。點光源230例如是配置於底部223，並朝導光板210出光面214的方向凸出於底部223。在一實施例中，底部223可為電路板，而點光源230可直接設置於底部223，以與底部223的金屬線路226電性連接。但在另一實施例中，點光源230亦可設於電路板上，並透過電路板而連接至底部223。此外，在底部223為電路板且底部223與反射部221一體成型的實施例中，反射罩220的製造方法可如圖4A所示之先將點光源230設置在電路板上，並與金屬線路226電性連接，再將電路板彎折形成底部223及連接於底部223的反射部221。接著，如圖4B所示，於反射部221形成反射膜225。形成反射膜225的方式可為貼膜或鍍膜等，但不以此為限。另外，在另一實施例中，亦可先貼反射膜225，之後再彎折電路板。

在本實施例之背光模組200中，由於點光源230所提供的 光線232至少被反射罩220的反射部221反射一次後，才經由導光板210的入光面212進入導光板210內。相較於習知技術，由於本實施例之光線232在進入導光板210之前的傳遞路徑較長，所以光線232有足夠的混光距離。如此，即使點光源230之間的間距D1較大，在導光板210之靠近入光面212的部分仍不容易產生明顯的亮暗紋。因此，本實施例之背光模組200除了能減少點光源230之使用量以降低生產成本外，還能提供均勻度較佳的面光源。

此外，由於設於反射面224的微結構222能使光線232發散，所以光線232在進入導光板210前能更均勻地混光。換言之，微結構222的設置能進一步提升面光源的均勻度。另外，在底部223為電路板且底部223與反射部221一體成型的實施例中，由於將電路板與反射罩整合為一體，所以能降低生產成本。

需注意的是，微結構222並非必要構件，亦即在另一實施例中，微結構222亦可省略。此外，雖然上述之反射部221的反射面224為曲面，但本發明並不限定反射面224的形狀，舉例來說，在另一實施例中(如圖5所示)，反射罩220a的反射部221a的反射面224a亦可為平面。

圖6是本發明一實施例之顯示器的示意圖。請參照圖2與圖6，本實施例之顯示器300包括顯示面板310及上述之背光模組200。顯示面板310設置於背光模組200之一側，且包含顯示區312。顯示區312至點光源230的間距D2與點光源230之間的間距D1的比值大於0.4，即D2/D1>0.4。此處之間距D1是指點光源230之面向同一側的表面之間的距離。

在習知技術中，為了避免導光板210之靠近入光面212 的部分產生明顯的亮暗紋，點光源230之間的間距D1無法太大，所以D2/D1通常都大於0.8。然而，在本實施例中，由於背光模組200之點光源230的間距D1可以變大，所以D2/D1可以減少至0.4以上。

承上述，在本實施例之顯示器300中，由於能在面光源之均勻度維持良好的前提下，使點光源230之間的間距D1變大，所以能減少點光源230的使用量。因此，本實施例之顯示器300能在維持良好成像品質的前提下，降低生產成本。需注意的是，顯示器300的背光模組200可更換成上述各實施例之背光模組。

圖7是本發明另一實施例之背光模組的剖面示意圖。請參照圖7，本實施例之背光模組200’與上述之背光模組200相似，以下僅針對其差別處進行說明。本實施例之背光模組200’的點光源230設於反射罩220’的底部223’下方，且底部223’設有對應點光源230的多個貫孔228，而點光源230提供的光線232係經由貫孔228而傳遞至反射部221，並被反射部221反射至導光板210。

本實施例之背光模組200’的優點與上述之背光模組200的優點相似，在此將不再重述。此外，背光模組200’亦可應用於上述之顯示器300中。

綜上所述，本發明至少具有下列優點：

1.本發明之背光模組中，光源所提供的光線需經由反射罩反射至導光板，所以能增加光線的混光距離，以改善導光板之靠近入光面的部分容易產生亮暗紋的情形，進而提升背光模組所提供之面光源的均勻度。

2.在一實施例中，在反射罩的反射部設置微結構可進一步 提升背光模組之面光源的均勻度。

3.由於本發明之顯示器採用的背光模組能提供均勻度較佳的面光源，所以能提升顯示器的顯示品質。

4.本發明之背光模組之反射罩的製造方法中，由於將習知技術的電路板與反射罩整合在一起，所以可節省生產成本。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

50‧‧‧液晶顯示面板

52‧‧‧顯示區

100‧‧‧背光模組

110‧‧‧光源組

112‧‧‧電路板

114‧‧‧發光二極體

120‧‧‧導光板

122‧‧‧入光面

124‧‧‧出光面

130‧‧‧光學膜

200、200’‧‧‧背光模組

210‧‧‧導光板

212‧‧‧入光面

214‧‧‧出光面

216‧‧‧底面

220、220’、220a‧‧‧反射罩

221、221a‧‧‧反射部

222‧‧‧微結構

223、223’‧‧‧底部

224、224a‧‧‧反射面

225‧‧‧反射膜

226‧‧‧金屬線路

228‧‧‧貫孔

230‧‧‧點光源

232‧‧‧光線

300‧‧‧顯示器

310‧‧‧顯示面板

312‧‧‧顯示區

D1、D2‧‧‧間距

P‧‧‧參考平面

θ‧‧‧夾角

圖1是習知之一種使用發光二極體的背光模組與液晶顯示面板的局部立體示意圖。

圖2是本發明一實施例之一種背光模組的立體示意圖。

圖3是圖2之剖面示意圖。

圖4A與圖4B是本發明一實施例之背光模組之反射罩的製造方法之流程圖。

圖5是本發明另一實施例之背光模組的剖面示意圖。

圖6是本發明一實施例之顯示器的示意圖。

圖7是本發明另一實施例之背光模組的剖面示意圖。

200．．．背光模組

210．．．導光板

212．．．入光面

214．．．出光面

216．．．底面

220．．．反射罩

221．．．反射部

222．．．微結構

223．．．底部

224．．．反射面

225．．．反射膜

226．．．金屬線路

230．．．點光源

232．．．光線

P．．．參考平面

θ．．．夾角

Claims (15)

1. 一種背光模組，包括：一導光板，具有一入光面以及相對的一底面與一出光面，該入光面連接於該底面與該出光面之間；一反射罩，配置於該入光面旁，該反射罩包括一反射部以及位於該底面旁的一底部，且該反射部設有多個微結構；以及多個點光源，配置於該底部，並朝該出光面的方向凸出於該底部適於分別提供光線至該反射部，且該反射部適於將該些光線反射至該入光面。
2. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中，該反射部連接於該底部之遠離該入光面的一側邊，並從該側邊延伸至該出光面與該入光面的連接處。
3. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該底部為一電路板。
4. 如申請專利範圍第3項所述之背光模組，其中該底部與該反射部係一體成型，該反射罩更包括設於該反射部的一反射膜，且該反射膜包含該些微結構。
5. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該些點光源設於該底部下方，且該底部設有對應該些點光源的多個貫孔，而該些點光源提供的該些光線係經由該些貫孔而傳遞至該反射部。
6. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中一參考平面通過該底部之遠離該入光面的該側邊及該入光面與該出光面之連接處，且該參考平面與該底部之間的夾角介於30度至60度。
7. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該些微結 構的尺寸介於5微米至500微米。
8. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該反射部之一反射面為平面或曲面，且該些微結構設於該反射面。
9. 一種背光模組，包括：一導光板，具有一底面、一出光面與一入光面，該底面與該出光面相對，且該入光面連接於該底面與該出光面之間；一反射罩，配置於該入光面旁，該反射罩包括一反射部及位於該底面旁的一底部，其中該底部與該反射部係一體成型，且該反射部連接於該底部之遠離該入光面的一側邊，並從該側邊延伸至該出光面與該入光面的連接處；以及多個點光源，直接設置於該底部上，並朝該出光面的方向凸出於該底部，該些點光源適於分別提供光線至該反射部，且該反射部適於將該些光線反射至該入光面。
10. 如申請專利範圍第9項所述之背光模組，其中該底部為一電路板。
11. 如申請專利範圍第10項所述之背光模組，其中該反射罩更包括設於該反射部的一反射膜。
12. 如申請專利範圍第9項所述之背光模組，其中一參考平面通過該底部之遠離該入光面的該側邊及該入光面與該出光面之連接處，且該參考平面與該底部之間的夾角介於30度至60度。
13. 如申請專利範圍第9項所述之背光模組，其中該反射部之一反射面為平面或曲面。
14. 一種顯示器，包括：一申請專利範圍第1項或申請專利範圍第9項所述之背光模組；以及 一顯示面板，設置於該背光模組之一側，且包含一顯示區；其中，該顯示區至該些點光源的間距與該些點光源之間的間距比值大於0.4。
15. 一種背光模組之反射罩的製造方法，包括：將一電路板彎折形成一底部及連接於該底部的一反射部，其中該底部形成有金屬線路；配置多個點光源於該底部，其中該些點光源朝一與該底部相對的導光板之出光面的方向凸出於該底部；以及於該反射部形成一反射膜。