專利名稱：背光模塊及顯示裝置的制作方法
背光模塊及顯示裝置
技術領域：
本發(fā)明涉及一種背光模塊及顯示裝置，特別是涉及一種可分區(qū)調光的背光模塊及 顯示裝置。
背景技術：
液晶顯示器(Liquid Crystal Display, L CD)已被廣泛應用于各種電子產品 中，液晶顯示器大部分為背光型液晶顯示器，其是由液晶顯示面板及背光模塊(backlight module)所組成。背光模塊可依照光源入射位置的不同分成側向式入光(Side-light type) 與直下式入光(Direct-light type)兩種，以便提供背光源至液晶顯示面板。目前，液晶顯示器的背光模塊可設有多個發(fā)光區(qū)域，并可在不同的發(fā)光區(qū)域中調 整不同的發(fā)光亮度，亦即可進行分區(qū)調光。為了進行分區(qū)調光，一般背光模塊是布設發(fā)光二 極管(LED)晶粒于液晶顯示面板的正下方，并通過控制在不同區(qū)域中的LED的發(fā)光，來實現 分區(qū)調光。然而，此分區(qū)調光方式需使較多的LED，因而增加LED的成本和使用功率，且容易 增加背光模塊的整體厚度。在另一種分區(qū)調光方式中，多個LED晶粒是設置于導光板的相對兩側，通過控制 不同LED晶粒的發(fā)光，以便使導光板具有不同的發(fā)光區(qū)域。然而，此分區(qū)調光方式不易調控 導光板的中間區(qū)域發(fā)光程度，亦即背光模塊可進行調光的區(qū)域較少。故，有必要提供一種背光模塊及顯示裝置，以解決現有技術所存在的問題。

發(fā)明內容本發(fā)明的主要目的在于提供一種背光模塊，所述背光模塊包括第一導光單元，具有第一凹部；第一光源，設置于所述第一導光單元的一側；第二導光單元，設置于所述第一導光單元的所述第一凹部上；第二光源，設置于所述第二導光單元的一側；以及反射層，形成于所述第一導光單元與所述第二導光單元之間。本發(fā)明的另一目的在于提供一種顯示裝置，所述顯示裝置包括顯示面板；以及背光模塊，包括第一導光單元，具有第一凹部；第一光源，設置于所述第一導光單元的一側；第二導光單元，設置于所述第一導光單元的所述第一凹部上；第二光源，設置于所述第二導光單元的一側；以及反射層，形成于所述第一導光單元與所述第二導光單元之間。在一實施例中，所述第二導光單元的出光面和所述第一導光單元的出光面是位于 同一平面上。
在一實施例中，所述背光模塊還包括第三導光單元；以及第三光源，設置于所述第三導光單元的一側；其中，所述第二導光單元具有第二凹部，第三導光單元是設置于所述第二導光單 元的所述第二凹部上。在一實施例中，所述第一光源或所述第二光源包括電路板和發(fā)光組件，所述發(fā)光 組件是設置所述電路板上。在一實施例中，所述第一光源和所述第二光源設置于電路板上，并由所述電路板 來控制發(fā)光。在一實施例中，所述第一導光單元和所述第二導光單元為長條狀。在一實施例中，所述背光模塊還包括光學膜片，其設置于所述第一導光單元和所 述第二導光單元上。在一實施例中，所述第一導光單元呈L形結構。本發(fā)明的背光模塊和顯示裝置可設置光源于導光板的兩側，以進行分區(qū)調光，因 而可大幅減少光源的使用成本和能量耗費，且本發(fā)明的背光模塊可確保分區(qū)調光的區(qū)域數 量及各區(qū)域的獨立可調旋光性。為讓本發(fā)明的上述內容能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實施例，并配合所附圖式，作 詳細說明如下

圖1顯示依照本發(fā)明的第一實施例的背光模塊與顯示面板的示意圖；圖2A顯示依照本發(fā)明的第一實施例的背光模塊的剖面示意圖；圖2B顯示依照本發(fā)明的第一實施例的光源和導光單元的剖面示意圖；圖3顯示依照本發(fā)明的第一實施例的光源的示意圖；圖4顯示依照本發(fā)明的第一實施例的光源和導光單元的俯視示意圖；圖5顯示依照本發(fā)明的第二實施例的背光模塊的剖面示意圖；圖6顯示依據本發(fā)明的第三實施例的光源的示意圖；圖7A顯示依據本發(fā)明的第四實施例的光源和導光單元的俯視示意圖；以及圖7B顯示依據本發(fā)明的第四實施例的光源和導光單元的剖面示意圖。
具體實施方式
以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發(fā)明可用以實施的特定實施 例。本發(fā)明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「內」、「外」、「側 面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發(fā)明，而非用 以限制本發(fā)明。在圖中，結構相似的單元是以相同標號表示。請參照圖1、圖2A及圖2B，其中圖1顯示依照本發(fā)明的第一實施例的背光模塊與 顯示面板的示意圖，圖2A顯示依照本發(fā)明的第一實施例的背光模塊的剖面示意圖，圖2B顯 示依照本發(fā)明的第一實施例的光源和導光單元的剖面示意圖。本實施例的背光模塊100可例如為側向式入光的背光模塊，其相對于一顯示面板101(例如液晶顯示面板)來設置，而 形成一顯示裝置(例如液晶顯示裝置)。背光模塊100包括有殼體110、若干個第一光源 120、若干個第二光源130、若干個第一導光單元140、若干個第二導光單元150、反射層160 及光學膜片170。殼體110是用以裝設光源120、130、導光單元140、150及光學膜片170。 光源120、130是設置于導光單元140、150的一側，用以側向發(fā)光至導光單元140、150內，并 由導光單元140、150來導引出光。反射層160是形成于第一導光單元140與第二導光單元 150之間，用以反射光線，并可分隔第一導光單元140與第二導光單元150。光學膜片170 是設置于導光單元140、150上，以改善光學效果。如圖2A所示，本實施例的殼體110是由不透光材質所制成，例如塑化材料、金屬 材料或上述材料的組合。第一光源120和第二光源130例如為冷陰極燈管(Cold Cathode FluorescentLamp，CCFL)、發(fā)光二極管(Light Emitting Diode，LED)、有機發(fā)光二極管 (Organic Light Emitting Diode, 0LED)、電激發(fā)光組件(Electro-Luminescence, EL)、發(fā) 光燈條(Light Bar)或上述的任意組合。請參照圖3，其顯示依照本發(fā)明的第一實施例的光源的示意圖。在本實施例中，第 一光源120或第二光源130可例如為發(fā)光燈條(Light Bar)，其包括電路板102和發(fā)光組件 103 (例如LED晶粒)，電路板102例如為印刷電路板(Pr inted circuit board, PCB)或軟 性印刷電路板(Flexible Printed Circuits, FPC)，發(fā)光組件103是設置電路板102上。如圖2A和圖2B所示，本實施例的第一光源120是設置于第一導光單元140的一 側，用以發(fā)出光線至第一導光單元140內。第二光源130是設置于第二導光單元150的一 側，用以發(fā)出光線至第二導光單元150內。其中，第一光源120和第二光源130是并列的配 置于背光模塊100的同一側。如圖2A和圖2B所示，本實施例的第一導光單元140和第二導光單元150例如是 利用射出成型的方式來制成，其材料例如為光硬化型樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚 碳酸酯(PC)。多個第一導光單元140和多個第二導光單元150可共同組成一導光板，用以 分別導引光源120、130的光線至液晶顯示面板101。每一導光單元140、150可分別對應的 導引光源120、130的光線，并分別形成一發(fā)光區(qū)域，因而這些導光單元140、150可在背光模 塊100上形成多個發(fā)光區(qū)域，且背光模塊100的這些發(fā)光區(qū)域可進行分區(qū)調光，亦即背光模 塊100的這些發(fā)光區(qū)域可分別具有相同或不同的亮度。如圖2A和圖2B所示，本實施例的第一導光單元140具有出光面141、光反射面 142及第一凹部143。出光面141是形成于第一導光單元140的一側，并面對液晶顯示面板 101，出光面141可具有霧面處理或散射點設計，以便均勻化第一導光單元140的出光，減少 出光不均(Mura)的現象。在一實施例中，出光面141更可設有若干個突出結構(未繪示)， 以便進一步修正光線的方向，來增加聚光效果，并提高正面輝度。其中此些突出結構可例如 為棱形或半圓形的凸起或凹陷結構等。光反射面142是形成第一導光單元140的相對另 一側，用以反射光線至出光面141。在本實施例中，第一導光單元140的光反射面142平行 于出光面141。再者，光反射面142也廣義包含了第一導光單元140遠離第一凹部143的一 側。光反射面142可設有導光結構(未繪示)，以反射導引光線由出光面141射出。光反射 面142的導光結構例如是呈連續(xù)性的V形結構，亦即V-Cut結構、霧面結構、散射點結構，以 便導引第一光源120的光線充分的由出光面141射出。
如圖2A和圖2B所示，第一導光單元140的第一凹部143在圖中的水平方向上是 凹設于出光面141和第二光源130之間，用以對應嵌設第二導光單元150，因而第一導光單 元140的第一凹部143的形狀和大小優(yōu)選是對應等于、稍小于或稍大于第二導光單元150， 且第一導光單元140可呈L形結構。當組裝本實施例的背光模塊100時，第二導光單元150 可對應的嵌設于第一導光單元140的第一凹部143上，而第一光源120是對位于第一導光 單元140的一側，第二光源130是對位于第二導光單元150的一側，其中第二導光單元150 及第一導光單元140共同構成一具有預定厚度的矩形板片。如圖2A和圖2B所示，本實施例的第二導光單元150是設置于第一導光單元140 的第一凹部143上，第二導光單元150具有出光面151和光反射面152。出光面151是形成 于第二導光單元150的一側，并面對液晶顯示面板101。其中，第二導光單元150的出光面 151和第一導光單元140的出光面141是實質的位于同一平面上。出光面151可具有霧面 處理或散射點設計，以便均勻化第二導光單元150的出光，減少出光不均的現象。在一實施 例中，出光面151更可設有若干個突出結構(未繪示)，以便進一步修正光線的方向，來增 加聚光效果，并提高正面輝度。其中此些突出結構可例如為棱形或半圓形的凸起或凹陷結 構等。光反射面152是形成第二導光單元150的相對另一側，用以反射光線至出光面151。 在本實施例中，第二導光單元150的光反射面152平行于出光面151。再者，光反射面152 也廣義包含了第二導光單元150接近第一凹部143的一側。光反射面152可設有導光結構 (未繪示)，以便反射導引光線由出光面151射出。光反射面152的導光結構例如是呈連續(xù) 性的V形結構，亦即V-Cut結構、霧面結構、散射點結構，以便導引由第二光源130的光線可 充分的由出光面151射出。 如圖2A所示，本實施例的反射層160 (或反射片)是形成于每一導光單元140、150 之間，例如形成于第一導光單元140及第二導光單元150之間，用以分隔導光單元140、150， 而可避免導光單元140、150之間的光線相互影響。在本實施例中，反射層160更形成于第 一導光單元140的光反射面152上，以反射光線。但是，反射層160也可能形成于第二導光 單元150的第一凹部143的L形表面上，以反射光線。因此，在本實施例中，反射層160是 形成于導光單元140、150的表面，而僅暴露出用以允許光線進入的入光面(未標示，對應于 光源120、130)和出光面141、151。反射層160可由高反射率材料所制成，例如銀、鋁、金、 鉻、銅、銦、銥、鎳、鉬、錸、銠、錫、鉭、鎢、錳、上述任意組合的合金、耐黃化且耐熱的白色反射 漆料或上述材料的任意組合，以反射光線。再者，當背光模塊100是由多組第一導光單元 140及第二導光單元150所組成時，本實施例的反射層160 (或反射片)也另形成于相鄰的 二個第一導光單元140之間，用以分隔二個第一導光單元140，而可避免二個第一導光單元 140之間的光線相互影響。在本實施例中，反射層160優(yōu)選可形成于二個第一導光單元140 的光反射面152上，以反射彼此光線。如圖2A所示，本實施例的光學膜片170例如為擴散片、棱鏡片、逆棱鏡片 (Turning Prism Sheet)> 增亮膜(Brightness Enhancement Film, BEF)反射式增亮膜 (Dual Brightness Enhancement Film, DBEF) 非多層模式反射偏光片 (Diffused Reflective Polarizer Film, DRPF)或上述的任意組合，其設置于導光單元140、150所組 成的導光板上，用以改善由導光單元140、150出光的光學效果。當第二光源130發(fā)光時，第二光源130的光線可通過第二導光單元150被導引到出光面151外，而形成一發(fā)光區(qū)域。當第一光源120發(fā)光時，由于反射層160形成于第一導 光單元140與第二導光單元150之間，在反射層160的反射下，第二光源130的光線無法進 入第一導光單元140。同時，第一光源120的光線可進入第一導光單元140，而由第一導光 單元140的出光面141來發(fā)射到外部，而形成另一發(fā)光區(qū)域。由于反射層160的反射，第一 光源120的光線無法進入第二導光單元150。請參照圖4，其顯示依照本發(fā)明的第一實施例的光源和導光單元的俯視示意圖。在 本實施例中，多個第一光源120可分別設置于背光模塊100的相對兩側，多個第二光源130 亦分別設置于背光模塊100的相對兩側，且與第一光源120設置于同一側上。多個第一導 光單元140是呈矩陣排列，且第一導光單元140的出光面141是位于背光模塊100的中間 位置，亦即第一導光單元140所產生的發(fā)光區(qū)域可形成于背光模塊100的中間位置。多個 第二導光單元150可組合于第一導光單元140的第一凹部143上，并分別位于背光模塊100 的兩側，亦即第二導光單元150所產生的發(fā)光區(qū)域可形成于背光模塊100的兩側，并鄰近于 第二光源130。再者，反射層160形成于任二個相鄰的導光單元140、150之間，例如形成于 第一導光單元140及第二導光單元150之間，形成于相鄰的二個第一導光單元140之間，或 形成于相鄰的二個第二導光單元150之間。當進行背光模塊100的分區(qū)調光時，可分別控 制每一導光單元140、150所對應的光源120、130的發(fā)光亮度，并由光源120、130所對應的 導光單元140、150來導引光線至出光面141、151，因而可在由導光單元140、150所組成的導 光板上形成不同亮度的發(fā)光區(qū)域，達到分區(qū)調光的效果。因此，本實施例的背光模塊100可設置光源120、130于導光板的兩側，來進行分區(qū) 調光，因而可減少光源的使用數量，進行減少成本和能量耗費。再者，由于背光模塊100的 第一導光單元140可在中間位置處單獨利用對應的第一光源120來形成發(fā)光區(qū)域，因而可 確保背光模塊100所調光的區(qū)域數量及各區(qū)域的獨立可調旋光性。請參照圖5，其顯示依照本發(fā)明的第二實施例的背光模塊的剖面示意圖。以下僅就 本實施例與第一實施例間的相異處進行說明，而其相似處則在此不再贅述。相較于第一實 施例，第二實施例的背光模塊更包括若干個第三光源280和若干個第三導光單元290。此 時，第一導光單元240具有出光面241、光反射面242及第一凹部243，第二導光單元250具 有出光面251、光反射面252及第二凹部253，第三導光單元290具有出光面291和光反射面 292，反射層260是形成于每二個相鄰的第一導光單元240、第二導光單元250和第三導光單 元290之間。在本實施例中，第一光源220、第二光源230及第三光源280可并列的配置于 背光模塊的同一側，第一導光單元240是對應于第一光源220，第二導光單元250是對應于 第二光源230，并嵌設于第一導光單元240的第一凹部243上，第三導光單元290是對應于 第三光源280，并嵌設于第二導光單元250的第二凹部253上，其中出光面241、251、291是 實質的位于同一平面上。因此，多個導光單元240、250、290可組成一導光板，且可形成更多 的發(fā)光區(qū)域，亦即背光模塊可具有較多可調光的發(fā)光區(qū)域。請參照圖6，其顯示依據本發(fā)明的第三實施例的光源的示意圖。以下僅就本實施 例與第一實施例間的相異處進行說明，而其相似處則在此不再贅述。相較于第一實施例，第 三實施例的第一光源320和第二光源330可并列的設置于同一電路板302上，并由此電路 板302來控制發(fā)光。例如，光源320、330可為LED晶粒，其設置于電路板302上，以分別對 應發(fā)光至導光單元140、150。
請參照圖7A和圖7B，圖7A顯示依據本發(fā)明的第四實施例的光源和導光單元的俯 視示意圖，圖7B顯示依據本發(fā)明的第四實施例的光源和導光單元的剖面示意圖。以下僅 就本實施例與第一實施例間的相異處進行說明，而其相似處則在此不再贅述。相較于第一 實施例，第四實施例的第一導光單元440可為長條狀，其可同時對應于多個第一光源421、 422、423、424，并可通過第一光源421-424的發(fā)光來同時形成多個發(fā)光區(qū)域441、442、443、 444，亦即單一長條狀的第一導光單元440可同時形成多個發(fā)光區(qū)域441-444。第二導光單 元450也可為長條狀，其可同時對應于多個第二光源431、432、433、434，并可通過第二光源 431-434的發(fā)光來同時形成多個發(fā)光區(qū)域451、452、453、454，亦即單一長條狀的第二導光 單元450可同時形成多個發(fā)光區(qū)域451-454。反射層460是形成于第一導光單元440及第 二導光單元450之間。因此，每一發(fā)光區(qū)域441-444、451-454可通過控制421_424、431_434 的發(fā)光來個別進行分區(qū)調光。由上述可知，本發(fā)明的背光模塊和顯示裝置可允許光源設置于導光板的兩側來進 行分區(qū)調光，以減少光源的使用成本和能量耗費，且本發(fā)明的背光模塊可確保分區(qū)調光的 區(qū)域數量及各區(qū)域的獨立可調旋光性。綜上所述，雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實施例揭露如上，但上述優(yōu)選實施例并非用以限 制本發(fā)明，本領域的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，均可作各種更動與潤 飾，因此本發(fā)明的保護范圍以權利要求界定的范圍為準。
權利要求
一種背光模塊，其特征在于所述背光模塊包括第一導光單元，具有第一凹部；第一光源，設置于所述第一導光單元的一側；第二導光單元，設置于所述第一導光單元的所述第一凹部上；第二光源，設置于所述第二導光單元的一側；以及反射層，形成于所述第一導光單元與所述第二導光單元之間。
2.根據權利要求1所述的背光模塊，其特征在于所述第二導光單元的出光面和所述 第一導光單元的出光面是位于同一平面上。
3.根據權利要求1所述的背光模塊，其特征在于所述第一導光單元的出光面是位于 所述背光模塊的中間位置。
4.根據權利要求1所述的背光模塊，其特征在于還包括 第三導光單元；以及第三光源，設置于所述第三導光單元的一側；其中，所述第二導光單元具有第二凹部，所述第三導光單元是設置于所述第二導光單 元的所述第二凹部上。
5.根據權利要求1所述的背光模塊，其特征在于所述第一光源或所述第二光源包括 電路板和發(fā)光組件，所述發(fā)光組件是設置所述電路板上。
6.根據權利要求1所述的背光模塊，其特征在于所述第一光源和所述第二光源設置 于電路板上，并由所述電路板來控制發(fā)光。
7.根據權利要求1所述的背光模塊，其特征在于所述第一導光單元和所述第二導光 單元為長條狀。
8.根據權利要求1所述的背光模塊，其特征在于還包括光學膜片，其設置于所述第一 導光單元和所述第二導光單元上。
9.根據權利要求1所述的背光模塊，其特征在于所述第一導光單元呈L形結構。
10.一種顯示裝置，其特征在于所述顯示裝置包括 顯示面板；以及背光模塊，包括第一導光單元，具有第一凹部；第一光源，設置于所述第一導光單元的一側；第二導光單元，設置于所述第一導光單元的所述第一凹部上；第二光源，設置于所述第二導光單元的一側；以及反射層，形成于所述第一導光單元與所述第二導光單元之間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種背光模塊及顯示裝置。顯示裝置包括此背光模塊和顯示面板。此背光模塊包括第一導光單元、第一光源、第二導光單元、第二光源及反射層，第一光源是設置于第一導光單元的一側，第二導光單元是設置于第一導光單元的第一凹部上，第二光源是設置于第二導光單元的一側，反射層是形成于第一導光單元與第二導光單元之間。本發(fā)明可確保分區(qū)調光的區(qū)域數量及各區(qū)域的獨立可調旋光性。
文檔編號G02F1/13357GK101865390SQ201010206710
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月17日 優(yōu)先權日2010年6月17日
發(fā)明者任杰, 賀成明, 鄭巍巍, 郭儀正 申請人:深圳市華星光電技術有限公司