專利名稱：一種側光型背光模件及液晶顯示器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種背光模件；特別是涉及一種用于液晶顯示器的側光型背光模件及液晶顯示器。
背景技術：
近幾年來，具有背光發光系統(backlight system)的液晶顯示器逐漸受到歡迎，液晶顯示器作用原理是調整經過一液晶層及一極化片的極化光。圖1A為一傳統背光發光系統及一液晶顯示器組合截面示意圖。光束從一光源21入射于導光板22，并于導光板22內部進行多次全反射。導光板22內部行進的部份反射光經投射至導光板22背面的光散射點23而被散射導引至相對于導光板22背面的一出射面輸出，成為背光發光系統的發射光。部份的光束穿透導光板22背面而射出，再經由一反光片24反射回至導光板22內部。導光板22出射面射出的發射光束經由一擴散片(diffusion sheet)25擴散，使其具有光均勻度，再經由一棱鏡片26使發射光束能集中并進入位于極化片28及29的間的液晶層27。擴散片25用以提升背光發光系統的發射光束光均勻度，及棱鏡片26使背光發光系統的發射光集中于液晶顯示器的視角范圍內，以提升液晶顯示面板的正面輝度。因此，背光發光系統通過擴散片25及棱鏡片26可讓觀察面的輝度表現既平均又具有高亮度的特性。
圖1B為另一種傳統背光發光系統及一液晶顯示器組合截面示意圖，其中擴散片25與棱鏡片26放置次序互換，及棱鏡片26的棱鏡面朝向導光板22的出射面。
圖1C為又另一種傳統背光發光系統及一液晶顯示器組合截面示意圖，其中另一棱鏡片26A位于棱鏡片26上方，棱鏡片26A表面具有復數個呈三角柱體的棱鏡，其排列方向垂直于棱鏡片26的棱鏡排列方向。
參圖2，是圖1B的背光發光系統的分解示意圖，上述傳統的背光發光系統元件組合方式，隨著液晶顯示面板尺寸的增加，不論是棱鏡片26或擴散片25所使用的面積皆增大，棱鏡片26或是擴散片25的價格隨的增加，進而使背光發光系統制造成本也大為提高。
據此，亟待提供一種改進的背光發光系統，以克服傳統背光發光系統的缺陷。
發明內容
本發明的主要目的在于提供一種側光型背光模件，其將一棱鏡片直接設置于光源燈管表面或光源與導光板的間，以減少棱鏡片使用面積，進而降低背光模件制造成本。
本發明的另一目的在于提供一種側光型背光模件，其將一棱鏡片直接設置于光源燈管表面或光源與導光板的間，以提高背光模件的輝度及光均勻度。
根據以上所述的目的，本發明提供的這種側光型背光模件，其包括一導光板及一光源。此導光板具有光輸入用的一入射端面、光輸出用的一出射面及包含一光散射圖案的一背面。此光源位于導光板的入射端面一側。本發明將一棱鏡片設置于導光板入射端面與光源的間，以使光源發射光束能集中輸出，以增加發射光束投射于導光板入射端面的強度。本發明棱鏡片可直接形成于導光板入射端面上，可設于光源與導光板入射端面的間，也可直接包覆在光源燈管表面。
本發明將棱鏡片直接設置于光源燈管表面或光源與導光板的間，不僅可減少棱鏡片使用面積，降低背光模件制造成本，同時又可提高背光模件的輝度及光均勻度。
本發明的目的及諸多優點通過以下具體實施例的詳細說明，并參照所示附圖，將趨于明了。
圖1A為一傳統的背光發光為統及液晶顯示面板結合的截面示意圖；圖1B為另一傳統的背光發光為統及液晶顯示面板結合的截面示意圖；圖1C為又另一傳統的背光發光為統及液晶顯示面板結合的截面示意圖；圖2為圖1B傳統背光發光為統的分解示意圖；圖3為根據本發明一第一具體實施例的側光型背光模件截面示意圖；圖4為根據本發明一第二具體實施例的側光型背光模件截面示意圖；圖5為根據本發明一第三具體實施例的側光型背光模件截面示意圖；圖6為圖3的部份截面示意圖，顯示發射光束經由導光板入射端面進入導光板內部的行進方式；圖7為結合圖3的側光型背光模件的一液晶顯示器結構分解示意圖；及圖8為具有圖7的液晶顯示器的一液晶顯示裝置分解示意圖。
圖中符號說明21 光源 22 導光板23 光散射點 24 反光片25 擴散片 26、26A 棱鏡片27 液晶層 28、29 極化片
31 楔形導光板32 光源 33 反光罩34 反光片35 擴散片36 液晶面板311 射端面312背面314 出射面41 楔形導光板42 光源 42、43 反光罩44 棱鏡片45 反光片46 擴散片411入射端面47 液晶面板412 背面 413光散射圖案414 出射面51 導光板52 光源 53 反光罩5354 棱鏡片55 反光片56 擴散片57 液晶面板511 入射端面 512背面513 光散射圖案514出射面300 第一框體 37 防護片301a 螺孔 320第二框體321a 螺孔 330螺栓500 背面框體 510a 螺孔530 螺栓 520正面框體具體實施方式
本發明的側光型背光模件是利用棱鏡片的集中光源的特性，將棱鏡片直接設于一光源燈管表面、光源與導光板一入射端面的間或導光板的入射端面表面，以在提高背光模件光源利用率及其正面輝度情況下，減少棱鏡片的使用面積，以降低棱鏡片的成本，進而降低背光模件的制造成本。
本發明的側光型背光模件通過以下具體實施例配合所示附圖，將予以詳細說明如下。
圖3根據本發明一第一具體實施例的側光型背光模件的截面示意圖。此側光型背光模件包括一楔形(wedge-type)導光板31、一光源32、一反光罩33、一反光片34及一擴散片35。導光板31具有光輸入用的一呈棱鏡面的入射端面311、一具有光散射圖案313的背面312及光輸出用的一出射面314。光源32，可為一線性光源，位于導光板31呈棱鏡面的入射端面311一側。反光罩33包覆在光源32外圍，使光源32的發射光開口朝向導光板31呈棱鏡面的入射端面311，并且反光罩33用以將光源32背向導光板31的發射光反射導引至其呈棱鏡面的入射端面311。反光片34位于導光板31背面312下方，用以將導光板31內部發射出的光束反射回至導光板31內。擴散片35位于導光板31的出射面314上方，將導光板31的出射面輸出的光束擴散，以提升背光模件的光均勻度。第一具體實施例中導光板31的入射端面311呈棱鏡面，光源32的發射光束投射至導光板31的入射端面311后，由于棱鏡片具有集中光束的特性，即以集中的平行光束入射于導光板31內部，例如圖6所示。如此一來，可增加導光板31入射光強度，以提高背光模件的正面輝度，換句話說，即可提高背光模件的光源利用率。另一方面，導光板31的出射面314也可設計成棱鏡面(未示出)或于導光板31的出射面314上方加設一棱鏡片(未示出)，以進一步使導光板31經由其出射面314輸出的發射光束能集中于結合的顯示面板視角范圍內。
又，另一方面，導光板31的主體亦可呈矩形體、梯形體或對稱的雙楔形體，其中導光板31呈楔形體或梯形體時，側光型背光模件為一單側光型背光模件。導光板31呈矩形體或對稱雙楔形體時，側光型背光模件可為一單側光型或雙側光型背光模件，其中對稱雙楔形體呈兩端較厚及中心部份最薄。再者，側光型背光模件上方可結合一液晶面板(liquid crystal panel)36，以供做液晶顯示器的發光源。
圖4根據本發明一第二具體實施例的側光型背光模件的截面示意圖。此側光型背光模件包括一楔形(wedge-type)導光板41、一光源42、一反光罩43、一棱鏡片44、一反光片45及一擴散片46。導光板41具有光輸入用的一入射端面411、一具有光散射圖案413的背面412及光輸出用的一出射面414。光源42，可為一線性光源，位于導光板41的入射端面411一側。反光罩43包覆在光源42外圍，使光源42的發射光開口朝向導光板41的入射端面411，并且反光罩43用以將光源42背向導光板41的發射光反射導引至其入射端面411。棱鏡片44位于光源42發射光開口與導光板41的入射端面411的間，其可將光源42的發射光以集中的平行光束入射于導光板41內部，以增加投射至導光板41入射端面411的光強度，進而提升背光模件的輝度。反光片45位于導光板41背面412下方，用以將導光板41內部發射出的光束反射回至導光板41內。擴散片46位于導光板41的出射面414上方，將導光板41的出射面輸出的光束擴散，以提升背光模件的光均勻度。另一方面，導光板41的出射面414也可設計成棱鏡面(未示出)或于導光板41的出射面414上方加設一棱鏡片(未示出)，以進一步使導光板41經由其出射面414輸出的發射光束能集中于結合的顯示面板視角范圍內。
另一方面，導光板41的主體亦可呈矩形體、梯形體或對稱的雙楔形體，其中導光板41呈楔形體或梯形體時，側光型背光模件為一單側光型背光模件。導光板41呈矩形體或對稱雙楔形體時，側光型背光模件可為一單側光型或雙側光型背光模件，其中對稱雙楔形體呈兩端較厚及中心部份最薄。再者，側光型背光模件上方可結合一液晶面板(liquid crystal panel)47，以供做液晶顯示器的發光源。
圖5根據本發明一第三具體實施例的側光型背光模件的截面示意圖。此側光型背光模件包括一楔形(wedge-type)導光板51、一光源52、一反光罩53、一棱鏡片54、一反光片55及一擴散片56。導光板51具有光輸入用的一入射端面511、一具有光散射圖案513的背面512及光輸出用的一出射面514。光源52，可為一線性光源，位于導光板51的入射端面511一側。反光罩53具有一拋物形反射面，包覆在光源52外圍，使光源52的發射光開口朝向導光板51的入射端面511，并且反光罩53用以將光源52背向導光板51的發射光反射導引至其入射端面511。棱鏡片54直接包覆在光源52燈管表面，其可將光源52朝光源發射開口正向發射的光束以集中的平行光束投射至導光板51的入射端面511，并且光源52背向導光板51入射端面511的發射光束經由棱鏡片54折射后投射在反光罩53的拋物形反射面后，以平行光反射，再經棱鏡片54折射，以集中平行光束投射至導光板51的入射端面511。再者，光源52燈管表面可預刻成棱鏡型波紋，以取代包覆在光源52燈管表面的棱鏡片54。同樣地，第三具體實施例中直接將棱鏡片54包覆在光源52燈管表面亦可增加投射至導光板51入射端面511的光強度，以提升背光模件的輝度。反光片55位于導光板51背面512下方，用以將導光板51內部發射出的光束反射回至導光板51內。擴散片56位于導光板51的出射面514上方，將導光板51的出射面514輸出的光束擴散，以提升背光模件的光均勻度。另一方面，導光板51的出射面514也可設計成棱鏡面(未示出)或于導光板51的出射面514上方加設一棱鏡片(未示出)，以進一步使導光板51經由其出射面514輸出的發射光束能集中于結合的顯示面板視角范圍內。
另一方面，導光板51的主體亦可呈矩形體、梯形體或對稱的雙楔形體，其中導光板51呈楔形體或梯形體時，側光型背光模件為一單側光型背光模件。導光板51呈矩形體或對稱雙楔形體時，側光型背光模件可為一單側光型或雙側光型背光模件，其中對稱雙楔形體呈兩端較厚及中心部份最薄。再者，側光型背光模件上方可結合一液晶面板(1iquid crystal panel)57，以供做液晶顯示器的發光源。
如上述，本發明的側光型背光模件可以做為一液晶顯示器的發光源，以下就圖3所示的側光型背光模件應用于一液晶顯示器做一舉例說明。參圖7，具有圖3的側光型背光模件的液晶顯示器分解示意圖，其中為使圖式不過于繁復，側光型背光模件的一些組成構件例如光源32及反光罩33經省略未示于圖中，導光板31的背面312的光散射圖案313亦未示于圖中。圖7顯示的液晶顯示器(liquid crystal display)結構包括從下至上依次疊合的一第一框體300、一反光片34、一入射端面311呈棱鏡面的導光板31、一防護片(protection sheet)37、一擴散片35、一液晶面板(liquid crystal panel)36及一第二框體320。第一框體300的一側邊具有復數個螺孔301a，第二框體320的同一側邊同樣具有復數個螺孔321a對齊于第一框體300的螺孔301a，通過固定件例如螺栓330穿經第二框體320的螺孔321a及第一框體300的螺孔301a，以將液晶顯示器各構件組合一起。再者，擴散片35用以將導光板31的發射光束擴散，以提高液晶顯示器的發光均勻度。圖7所示的液晶顯示器各構件重疊次序可互相調換，例如擴散片35可與防護片37的位置互換。防護片37與擴散片35的間可加設一棱鏡片(未示出)，或者于擴散片35上方加設一棱鏡片(未示出)，以進一步將導光板31的出射光束集中于液晶顯示器的視角范圍內，而更提高液晶顯示器的發光亮度。
圖8具有圖7所示的液晶顯示器300的一液晶顯示裝置分解示意圖，其中液晶顯示器300與一背面殼體500及一正面殼體520組合一起。背面殼體500的一側邊具有復數個螺孔510a對齊于第二框體320的側邊螺孔321a，通過固定件例如螺栓512穿經螺孔510a、321a，將液晶顯示器300及背面殼體500組合一起。正面殼體520再通過卡合方式與背面殼體500接合，以將液晶顯示器300容納于兩者間。
本發明側光型背光模件中將棱鏡片設于光源與導光板入射端面的間或導光板入射端面或者直接包覆在光源燈管表面。因此，本發明側光型背光模件的設計可大大減少棱鏡片的使用面積，可明顯降低棱鏡片的使用成本，進而降低背光模件的制造成本。
以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并非用以限定本發明的申請專利范圍；凡其它未脫離本發明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應包含在所述的申請專利范圍內。
權利要求
1.一種側光型背光模件，其特征在于，其包括一導光板，具有光輸入用的一入射端面、一背面及光輸出用的一出射面，其中該入射端面呈一棱鏡面及該背面具有一光散射圖案，供導引該導光板內的反射光從該出射面輸出；及一光源，位于該導光板的該入射端面一側。
2.如權利要求1所述的側光型背光模件，其特征在于，上述的導光板構型選自下列任一者楔形體、矩形體、梯形體及對稱雙楔形體。
3.如權利要求1所述的側光型背光模件，其特征在于，更包含一反光片位于該導光板的該背面下方，及一擴散片位于該導光板的該出射面上方，以及一反光罩包圍該光源，以使該光源的一出口朝向該入射端面。
4.一種側光型背光模件，其特征在于，包括一導光板，具有光輸入用的一入射端面、一背面及光輸出用的一出射面，其中該背面具有一光散射圖案，供導引該導光板內的反射光從該出射面輸出；一光源，位于該導光板的該入射端面一側；及一棱鏡片，位于該光源與該導光板的該入射端面的間。
5.如權利要求4所述的側光型背光模件，其特征在于，上述的導光板構型選自下列任一者楔形體、矩形體、梯形體及對稱雙楔形體。
6.如權利要求4所述的側光型背光模件，其特征在于，更包含一反光片位于該導光板的該背面下方及一擴散片位于該導光板的該出射面上方，以及一反光罩包圍該光源，以使該光源的一出口朝向該棱鏡片。
7.一種側光型背光模件，其特征在于，包括一導光板，具有光輸入用的一入射端面、一背面及光輸出用的一出射面，其中該背面具有一光散射圖案，供導引該導光板內的反射光從該出射面輸出；及一光源，位于該導光板的該入射端面一側及具有一棱鏡片包覆該光源表面。
8.如權利要求7所述的側光型背光模件，其特征在于，上述的棱鏡片直接形成于該光源燈管表面。
9.如權利要求7所述的側光型背光模件，其特征在于，上述的導光板構型選自下列任一者楔形體、矩形體、梯形體及對稱雙楔形體。
10.如權利要求7所述的側光型背光模件，其特征在于，更包含一反光片位于該導光板的該背面下方，及一擴散片位于該導光板的該出射面上方，以及一具有拋物形反射面的反光罩包圍該光源，以使該光源的一出口朝向該入射端面。
11.一種液晶顯示器，其特征在于，包括一液晶面板；及一側光型背光模件，位于該液晶面板下方，該側光型背光模件包括一導光板、一光源、一反光罩、一反光片及一擴散片，該導光板具有光輸入用的一入射端面、一背面及光輸出用的一出射面，其中該入射端面呈一棱鏡面及該背面具有一光散射圖案，供導引該導光板內的反射光從該出射面輸出，該光源位于該入射端面一側，及該反光片位于該導光板的該背面下方，以及該擴散片位于該導光板的該出射面上方，該反光罩包圍該光源，以使該光源的一出口朝向該入射端面。
12.如權利要求11所述的液晶顯示器，其特征在于，上述的導光板構型選自下列任一者楔形體、矩形體、梯形體及對稱雙楔形體。
13.一種液晶顯示器，其特征在于，包括一液晶面板；及一側光型背光模件，位于該液晶面板下方，該側光型背光模件包括一導光板、一光源、一棱鏡片、一反光罩、一反光片及一擴散片，其中該導光板具有光輸入用的一入射端面、一背面及光輸出用的一出射面，該背面具有一光散射圖案，供導引該導光板內的反射光從該出射面輸出，及該光源位于該導光板的該入射端面一側，該棱鏡片位于該光源與該導光板的該入射端面的間，該反光片位于該導光板的該背面下方，以及該擴散片位于該導光板的該出射面上方，該反光罩包圍該光源，以使該光源的一出口朝向該入射端面。
14.如權利要求13所述的液晶顯示器，其特征在于，上述的導光板構型選自下列任一者楔形體、矩形體、梯形體及對稱雙楔形體。
15.一種液晶顯示器，其特征在于，包括一液晶面板；及一側光型背光模件，位于該液晶面板下方，該側光型背光模件包括一導光板、一光源、一反光罩、一反光片及一擴散片，該導光板具有光輸入用的一入射端面、一背面及光輸出用的一出射面，該背面具有一光散射圖案，供導引該導光板內的反射光從該出射面輸出，該光源位于該導光板的該入射端面一側及具有一棱鏡片包覆該光源表面，該反光片位于該導光板的該背面下方，以及該擴散片位于該導光板的該出射面上方，該反光罩包圍該光源，以使該光源的一出口朝向該入射端面。
16.如權利要求15所述的液晶顯示器，其特征在于，上述的導光板構型選自下列任一者楔形體、矩形體、梯形體及對稱雙楔形體。
17.如權利要求15所述的液晶顯示器，其特征在于，上述的棱鏡片直接形成于該光源燈管表面。
全文摘要
一種側光型背光模件，包括一導光板及一光源。此導光板具有光輸入用的一入射端面、光輸出用的一出射面及包含一光散射圖案的一背面。此光源位于導光板的入射端面一側。本發明將一棱鏡片設于導光板入射端面與光源的間，以使光源發射光束能集中輸出，以增加發射光束投射于導光板入射端面的強度。通過本發明棱鏡片使用位置，可在提高背光模件輝度及光均勻度情況下，減少棱鏡片使用面積，進而降低背光模件制造成本。
文檔編號G02B5/02GK1549027SQ03136529
公開日2004年11月24日 申請日期2003年5月21日 優先權日2003年5月21日
發明者黃英俊, 張中彥, 丁一中 申請人:力捷電腦股份有限公司