TWI519861B - 具防漏光設計之背光模組及其製造方法 - Google Patents

Description

具防漏光設計之背光模組及其製造方法

本發明係關於一種用於顯示裝置的背光模組及其製造方法；具體而言，本發明係關於一種用於顯示裝置且具防漏光設計的背光模組及其製造方法。

近年來，液晶顯示裝置的技術漸趨成熟。隨著消費者的喜好及要求增加，液晶顯示裝置也逐漸走向薄型化。為求達到薄型化的目的，液晶顯示裝置的各組成部分均需進行厚度的縮減，例如顯示面板、光學膜片及背光模組。其中背光模組因需要混光空間，所需要的厚度通常較大，因此也成了主要進行厚度縮減的目標。

圖1所示為一種較薄型的直下型背光模組。如圖1所示，係於底板10上設置複數個發光二極體光源13。接著在發光二極體光源13的上方設置反射膜片30。反射膜片30上開設有複數個穿孔31及支撐件孔32。發光二極體光源13產生的光線經由在反射膜片30及底板100間的來回反射，而由不同的穿孔31射出，來達到光源分散的目的。此外，在反射膜片30上方另設有擴散板50。擴散板50係由設置於底板10上之支撐件11穿過支撐件孔32來支撐， 離開反射膜片30的光線經由通過擴散板50，即可產生均勻化的背光。

然而，隨著顯示裝置顯示面積的增加，背光模組的面積亦相應增加。在上述的背光模組中，當反射膜片30的面積增加時，即需考慮反射膜片30的張力及熱脹冷縮的變化，而在不同位置設置支撐件11，進而需在反射膜片30的不同位置上以模具以壓印方式開設支撐件孔32。然而，當反射膜片30的面積增加時，壓印用的模具尺寸即隨之增加，相對的模具製造的成本亦大幅提升，而且當顯示裝置產品設計改變時，背光模組亦需重新設計壓印用的模具，造成生產總成本的增加。

本發明之目的在於提供一種背光模組及製造方法，可減少生產的成本。

本發明之另一目的在於提供一種背光模組及製造方法，可減少漏光的狀況。

背光模組包含光源模組及光學調控膜。光源模組包含載板、複數個光源及至少一低反射部。載板具有承載面供承載光源；其中承載面具有第一反射率。光源及低反射部係設置或形成於承載面上，其中低反射部具有第二反射率，且第二反射率小於前述之第一反射率。光學調控膜設置於光源模組上方，以分配光源產生的光線自光學調控膜的不同位置穿射而出。光學調控膜包含複數個出光孔及複數個支撐件穿孔混合分佈，且分別貫穿光學調控膜。至少部分的支撐件穿孔在承載面的垂直投影範圍與低反射部重疊。低反射部係吸收至少部分原本可能自支撐件穿孔射出光學調 控膜的光線，實質減少經承載面反射而造成漏光發生的狀況。

背光模組的製造方法包含下列步驟：以模具於光學調控膜上之第一區域形成複數個出光孔及複數個支撐件穿孔；以模具於光學調控膜上之第二區域形成複數個出光孔及複數個支撐件穿孔；於載板之承載面上形成複數個低反射部以及設置複數個光源以形成光源模組，其中低反射部之反射率低於承載面的反射率。最後設置光學調控膜於光源模組上方，並使低反射部與部分支撐件穿孔相對。第一區域內與低反射部相對之支撐件穿孔相對第一區域之範圍具有第一相對位置分佈，而第二區域內與低反射部相對之該些支撐件穿孔相對第二區域之範圍具有第二相對位置分佈，其中，第一相對位置分佈與第二相對位置分佈不完全相同。

100‧‧‧光源模組

110‧‧‧載板

111‧‧‧承載面

113‧‧‧載板本體

115‧‧‧反射片

117‧‧‧孔洞

119‧‧‧孔洞

130‧‧‧光源

150‧‧‧低反射部

151‧‧‧薄片元件

153‧‧‧鎖附裝置

170‧‧‧電路板

300‧‧‧光學調控膜

301‧‧‧反射面

310‧‧‧出光孔

311‧‧‧區塊

330‧‧‧支撐件穿孔

331‧‧‧垂直投影範圍

391‧‧‧第一區域

392‧‧‧第二區域

510‧‧‧支撐件

600‧‧‧擴散板

700‧‧‧模具

710‧‧‧壓印面

730‧‧‧突部

圖1為薄型化背光模組之示意圖；圖2為本發明背光模組之實施例元件爆炸圖；圖3為本發明背光模組之實施例剖視圖；圖4為光源產生光線之光路示意圖；圖5A為低反射區之實施例剖視圖；圖5B為低反射區之另一實施例剖視圖；圖6為低反射區之另一實施例剖視圖；圖7為低反射區之另一實施例剖視圖；圖8為背光模組製造方法之實施例流程圖； 圖9A至圖9D為背光模組製造過程中各步驟示意圖；圖10為第一區域及第二區域中對應於低反射部之支撐件穿孔分佈示意圖。

本發明係提供一種供顯示裝置使用之背光模組。在較佳實施例中，顯示裝置係使用的液晶顯示面板與背光模組配合以產生影像，然而在不同實施例中，顯示裝置亦可配合其他需要背光模組之顯示面板。

在圖2所示之實施例中，背光模組包含光源模組100及光學調控膜300。光源模組100包含載板110、複數個光源130及至少一低反射部150。載板110具有承載面111供承載光源130；其中承載面111具有第一反射率，且第一反射率較高於低反射部150之反射率。反射率之測定較佳係以硫酸鋇白色粉末為基準進行比較，以硫酸鋇白色粉末的反射率為1，來決定其他材質的相對反射率數值。載板110較佳為金屬材質，例如鋁板；然而在不同實施例中，載板110亦可為塑料材質所製成。承載面111較佳可由載板110本體的表面所形成，但當載板110本身的材質反射率不足時，則可於載板110本體上加設其他反射材質來形成具有第一反射率的承載面111。

光源130係設置於承載面111上，且較佳採行列矩陣方式分佈。在較佳實施例中，光源130係為發光二極體；然不限於此。低反射部150係形成於承載面111上，其形成方式包含但不限於外加低反射材質或於承載面111上形成孔洞以減少承載面111上相對位置所以反射的光線。低反射部150具有第二反射率，且第二反射率小於前述之第一反射率。

如圖2及圖3所示，光學調控膜300設置於光源模組100上方，亦即設置對應於光源模組100發出光線的一面。光學調控膜300係可分配光源130產生的光線自光學調控膜300的不同位置穿射而出；以較佳實施例而言，光學調控膜300朝向光源130之一面具有反射面301，且光學調控膜300本身貫穿射有複數個出光孔310。在圖2所示之實施例中，出光孔310較佳係組合成多個區塊311分別對應於不同光源130的上方，區塊311設計在光學調控膜300之長邊或短邊方向之一上可有略微差異或完全相同，但在另一個方向上則以固定週期方式排列。光源130產生之光線可經反射面301及承載面111來回反射，並自出光孔310處穿出光學調控膜300，如此即可藉由調整出光孔310在光學調控膜300上不同位置的密度及大小以改變不同位置上的單位面積開口率，來分配光源130產生的光線。

此外，如圖2及圖3所示，光學調控膜300另包含複數個支撐件穿孔330。支撐件穿孔330亦貫穿光學調控膜300，與出光孔310混合分佈，且較佳以行列分佈的方式設置。支撐件穿孔330較佳具有出光與固定支撐件510之功能，此外，支撐件穿孔330中至少部份與支撐件510位置相同，且部份支撐件穿孔330位置為週期排列之分布。支撐件穿孔330較佳係形成於出光孔310所形成區塊311的交界位置。如圖3所示，至少部分的支撐件穿孔330在承載面111的垂直投影範圍331與低反射部150重疊。在較佳實施例中，未設有支撐件510之支撐件穿孔330在承載面111的垂直投影範圍331落入低反射部150的範圍內；因此低反射部150的面積需大於支撐件穿孔330的面積。但在不同實施例中，支撐件穿孔330在承載面111的垂直投影範圍331亦僅部分與低反射部150重疊。例如當第二反射率遠小於第一反射率時，低反射部 150的面積可以小於支撐件穿孔330的面積，唯仍需設置於支撐件穿孔330的下方。如圖3所示，低反射部150較佳未伸入支撐件穿孔330，亦即實質上未堵住支撐件穿孔330。

此外，背光模組較佳包含有支撐件510及擴散板600；其中支撐件510較佳形成為柱狀。如圖2及圖3所示，支撐件510係設置於承載面111上，並穿過支撐件穿孔330而向上伸出，以頂撐光學調控膜300上方的擴散板600。在較佳實施例中，支撐件510及低反射部150分別對應於不同的支撐件穿孔330。對於沒有設置支撐件510的支撐件穿孔330而言，如圖4所示，較佳均有低反射部150係對應設置，以吸收至少部分原本可能自支撐件穿孔330射出光學調控膜300的光線，實質減少經承載面111反射而造成漏光發生的狀況。

在圖5A所示的實施例中，低反射部150係為薄片狀的結構，且貼附於承載面111上。在此實施例中，低反射部150可為深色或具低反射性的膠質材料，例如橡膠或聚乙烯(PE)材質的薄膜。此外，低反射部150亦可以油墨或其他低反射率物質印刷於承載面111上以形成網點或薄膜的方式來設置。另在圖5B所示的實施例中，低反射部150亦可為鎖固於承載面111上的薄片元件151；換言之，低反射部150可以自薄片元件151下向伸出的或附加的螺絲或鉚釘等鎖附裝置153直接鎖附於承載面111上。

在較佳實施例中，為達到較好的漏光防止效果，支撐件穿孔330面積a、低反射部150面積A及第二反射率R較佳具有如下的關係式：(a/A)*R>0.45 式1如上式所示，當支撐件穿孔330面積固定時，可藉由調整低反射部150的面 積及第二反射率來維持較佳的漏光防止效果。

圖6所示為背光模組之另一實施例。如圖6所示，載板110係由載板本體113及反射片115所組成。反射片115係疊合設置於載板本體113上，且反射片115背向載板本體113之一面形成為前述之承載面111。在此實施例中，載板本體113朝向反射片115之一面所具有的反射率係小於反射片115所形成之承載面111反射率。如圖6所示，反射片115上形成至少一孔洞117；孔洞117即會曝露下方具有較低反射率的載板本體113表面。藉由此一設置，孔洞117即與所曝露之載板本體113部分共同形成低反射部150。相較於前述的實施例，此一實施例僅需於反射片115上開孔，而不需以額外工序來加裝低反射部150，較節省工時及成本。

在圖7所示之另一實施例中，載板110下方設置有電路板170。電路板170可以為系統電路板、電源電路板或其他不同用途的電路板。電路板170在朝向載板110的一面上較佳具有漆面，且其反射率亦低於承載面111的第一反射率。如圖7所示，載板110上形成至少一孔洞119；孔洞119即會曝露下方具有較低反射率的電路板170漆面。藉由此一設置，孔洞119即與所曝露之電路板170部分共同形成低反射部150。相較於前述的實施例，此一實施例僅需於載板110上開孔，而不需以額外工序來加裝低反射部150，較節省工時及成本。此外，在不同實施例中，亦可在下方未設有電路板170的狀況下單純地於載板110上開設孔洞119以形成低反射部150，因光線射入孔洞119後沒有反射材質可以進行反射，因此亦可達到吸收光線的效果。

圖8所示為背光模組製造方法的實施例流程圖。如圖8所示， 背光模組的製造方法包含步驟810：以模具於光學調控膜上之第一區域形成複數個出光孔及複數個支撐件穿孔。請同時參考圖9A所示，模具700上具有一壓印面710，壓印面710上則具有複數個突部730。當將壓印面710對應於光學調控膜300壓下，則突部730則會於光學調控膜300上之不同位置分別形成出光孔310及支撐件穿孔330。由於成本的考量，壓印面710的面積較佳係小於光學調控膜300面積的1/2，因此需在光學調控膜300的不同區域，例如第一區域391，分別進行壓印。

接下來進行步驟830：以模具於光學調控膜上之第二區域形成複數個出光孔及複數個支撐件穿孔。請同時參考圖9B所示，模具700被移到第二區域392的上方來進行壓印。由於模具700為重覆使用而未針對第一區域391或第二區域392分別設計，因此壓印面710上之突部730也均相同，所壓印產生的出光孔310及支撐件穿孔330分佈亦相同。

請同時參考圖9C所示，在步驟850中，於載板110之承載面111上形成複數個低反射部150以及設置複數個光源130以形成光源模組，其中低反射部150之反射率低於承載面111的反射率。如前述的實施例所示，低反射部150較佳可形成為薄片狀而貼附於承載面111上，但亦可以鎖附元件或穿設孔洞等方式形成。此外，在較佳實施例中，此時亦於承載面111上設置複數個支撐件510與低反射部150混合分佈。

請同時參考圖9D所示，在步驟870中，設置光學調控膜300於光源模組上方，並使低反射部150與部分支撐件穿孔330相對。第一區域391及第二區域392分別位於承載面111不同位置的上方；由於在不同區域的支撐力量需要不同，因此第一區域391所對應之承載面111部分上所設置的支撐件 510分佈位置與第二區域392所對應之承載面111部分上所設置的支撐件510分佈位置不盡相同，亦即可能部分相同或全部不相同。另一方面，未為支撐件510所穿過的支撐件穿孔330下方則對應有低反射部150。如圖10所示，第一區域391內與低反射部150相對之支撐件穿孔330相對第一區域391之範圍具有第一相對位置分佈，而第二區域392內與低反射部150相對之該些支撐件穿孔330相對第二區域392之範圍具有第二相對位置分佈。如前所述，第一相對位置分佈與第二相對位置分佈將會不完全相同；亦即可能部分相同或全部不相同。藉由此一設置，即可使用壓印面710較小的模具來進行壓印，而亦可減少漏光的狀況。

如上述，本發明可以藉著使用較小的模具，以連續衝壓光學調控膜的方式，於光學調控膜300上的不同位置形成出光孔310及支撐件穿孔330。支撐件510對應支撐件穿孔330設置，而未為支撐件510所穿過的支撐件穿孔330下方則對應有低反射部150，如此可以有效避免產生漏光的問題。

本發明已由上述相關實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發明之範例。必需指出的是，已揭露之實施例並未限制本發明之範圍。相反地，包含於申請專利範圍之精神及範圍之修改及均等設置均包含於本發明之範圍內。

100‧‧‧光源模組

110‧‧‧載板

111‧‧‧承載面

130‧‧‧光源

150‧‧‧低反射部

300‧‧‧光學調控膜

310‧‧‧出光孔

311‧‧‧區塊

330‧‧‧支撐件穿孔

310‧‧‧發光面

510‧‧‧支撐件

600‧‧‧擴散板

Claims (19)

1. 一種背光模組，包含：一光源模組，包含：一載板，具有一承載面；其中該承載面具有一第一反射率；複數個光源，分別設置於該承載面上；以及至少一低反射部，係形成於該承載面，並具有一第二反射率，其中該第二反射率小於該第一反射率；一光學調控膜，設置於該光源模組上方，並分配該光源產生之光線於不同位置穿射而出；其中，該光學調控膜包含：複數出光孔，分別貫穿該光學調控膜；以及複數支撐件穿孔，分別貫穿該光學調控膜，並與該些出光孔混合分佈；其中，至少部分該支撐件穿孔於該承載面之垂直投影範圍與該低反射部重疊。
2. 如請求項1所述之背光模組，其中該低反射部未伸入該支撐件穿孔。
3. 如請求項1所述之背光模組，其中該低反射部係為薄片狀貼附於該承載面上。
4. 如請求項1所述之背光模組，其中該低反射部係為低反射率物質印刷於該承載面上。
5. 如請求項1所述之背光模組，其中該低反射部包含一薄片元件，鎖固於該承載面上。
6. 如請求項1所述之背光模組，其中該支撐件穿孔於該承載面之垂直投影範圍落入該低反射部之範圍。
7. 如請求項1所述之背光模組，其中該支撐件穿孔之面積與低反射部面積之比值乘以該第二反射率之乘積大於0.45。
8. 如請求項1所述之背光模組，其中該載板包含：一載板本體；以及一反射片，設置於該載板本體上；其中該反射片背向該載板本體之一面形成該承載面；其中，該反射片上形成有至少一孔洞，該孔洞曝露部分該載板本體，該孔洞及曝露之部分該載板本體共同形成該低反射部。
9. 如請求項1所述之背光模組，進一步包含至少一支撐件，該支撐件係設置於該承載面上，並穿過該支撐件穿孔向上伸出；其中，該支撐件及該低反射部分別對應於不同的支撐件穿孔。
10. 一種背光模組，包含：一光源模組，包含：一載板，具有一承載面；其中該承載面具有一第一反射率；複數個光源，分別設置於該承載面上；以及至少一低反射部，係形成於該承載面，並具有一第二反射率；其中該第二反射率小於該第一反射率；一光學調控膜，設置於該光源模組上方，並分配該光源產生之光線於不同位置穿射而出；其中，該光學調控膜包含：複數出光孔，分別貫穿該光學調控膜；以及複數支撐件穿孔，分別貫穿該光學調控膜，並與該些出光孔混合分佈；其中，該低反射部係對應部分該支撐件穿孔設置，且實質減少該光源產生光線經該承載面反射而穿出該支撐件穿孔的量。
11. 如請求項10所述之背光模組，其中該低反射部未伸入該支撐件穿孔。
12. 如請求項10所述之背光模組，其中該低反射部係形成為薄片狀貼附於該承載面上。
13. 如請求項10所述之背光模組，其中該低反射部包含一薄片元件，鎖固於該承載面上。
14. 如請求項10所述之背光模組，其中該低反射部係為低反射率物質印刷於該承載面上。
15. 如請求項10所述之背光模組，其中該支撐件穿孔於該承載面之垂直投影範圍落入該低反射部之範圍。
16. 如請求項10所述之背光模組，其中該支撐件穿孔之面積與低反射部面積之比值乘以該第二反射率之乘積大於0.45。
17. 如請求項10所述之背光模組，其中該載板包含：一載板本體；以及一反射片，設置於該載板本體上；其中該反射片背向該載板本體之一面形成該承載面；其中，該反射片上形成有至少一孔洞，該孔洞曝露部分該載板本體，該孔洞及曝露之部分該載板本體共同形成該低反射部。
18. 如請求項10所述之背光模組，進一步包含至少一支撐件，該支撐件係設置於該承載面上，並穿過該支撐件穿孔向上伸出；其中，該支撐件及該低反射部分別對應於不同的支撐件穿孔。
19. 一種背光模組製造方法，包含下列步驟：(a)以一模具於一光學調控膜上之一第一區域形成複數個出光孔及複數個支撐件穿孔；(b)以該模具於該光學調控膜上之一第二區域形成複數個出光孔及複數個支撐件穿孔；(c)於一載板之一承載面上形成複數個低反射部以及設置複數個光源以形成一光源模組，其中該低反射部之反射率低於該承載 面之反射率；以及(d)設置該光學調控膜於該光源模組上方，並使該低反射部與部分該支撐件穿孔相對；其中該第一區域內與該低反射部相對之該些支撐件穿孔相對該第一區域之範圍具有一第一相對位置分佈，該第二區域內與該低反射部相對之該些支撐件穿孔相對該第二區域之範圍具有一第二相對位置分佈；該第一相對位置分佈與該第二相對位置分佈不完全相同。