CN102121639B

CN102121639B - 背光模块及其组装方法

Info

Publication number: CN102121639B
Application number: CN 201110009691
Authority: CN
Inventors: 陈志光
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2010-12-08
Filing date: 2011-01-11
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2031-01-11
Also published as: TW201224602A; CN102121639A

Abstract

一种背光模块，包含一基板、一导光板、一导光块与一发光组件。导光板具有一第一入光面，且第一入光面具有一第一厚度。导光块具有一第二入光面与一第二出光面，且第二出光面与第一入光面相对设置。第二出光面具有一第二厚度，第二入光面具有一第三厚度，第二出光面的第二厚度小于或等于第一入光面的第一厚度，且第二出光面被第一入光面所覆盖。发光组件与导光块的第二入光面相对设置，其中发光组件具有一第四厚度，发光组件的第四厚度小于或等于第二入光面的第三厚度，且发光组件的一发光面被该第二入光面所覆盖。

Description

背光模块及其组装方法

技术领域

本发明涉及一种背光模块与其组装方法，特别是一种具有可提升光利用率的导光块的背光模块及其组装方法。

背景技术

近来，随着液晶显示面板的发展，各种应用液晶显示面板的电子产品例如手机(Mobile Phone)，个人数字助理(PDA)以及笔记型计算机(Notebook)等的设计趋势均朝向轻、薄、短、小发展。其中，薄型化的电子产品更是受消费大众所喜爱，因此用来提供背光源的背光模块逐渐使用体积较小的发光二极管(LED)取代传统体积相对较大的冷阴极荧光灯管(CCFL)作为光源产生器，用以降低背光模块的体积。因此，使用于液晶显示器中的背光模块结构中的导光板也趋向薄型化的设计。然而，由于薄型化的导光板与发光二极管间的厚度差异过大，而导致两者在组装后的光利用率需进一步改善。

请参考图1。图1为现有技术背光模块结构的剖面示意图。如图1所示，现有技术背光模块10包含一导光板11以及多个发光二极管组件12设置于导光板11的一侧边。导光板11具有一入光面111，且导光板11的入光面111具有一第一厚度H1。各发光二极管组件12具有一第二厚度H2，且各发光二极管组件12的第二厚度H2大于导光板11的入光面111的第一厚度H1。因两者间的厚度差异，导致发光二极管组件12无法完全被导光板11的入光面111给覆盖。因此，未被导光板11的入光面111所覆盖的发光二极管组件12所发射的部分光线121无法直接进入导光板11的入光面111中，而造成光的损失，进而降低光的利用率。因此，现有技术背光模块10的光利用率需进一步改善。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用以提升背光模块的光利用率的背光模块及其组装方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种背光模块，包含一基板，一导光板，一导光块与一发光组件。导光板具有一第一入光面，且第一入光面具有一第一厚度。导光块具有一第二入光面与一第二出光面，且第二出光面与第一入光面相对设置。第二出光面具有一第二厚度，第二入光面具有一第三厚度，第二出光面的第二厚度小于或等于第一入光面的第一厚度，且第二出光面被第一入光面所覆盖。发光组件与第二入光面相对设置，其中发光组件具有一第四厚度，发光组件的第四厚度小于或等于第二入光面的第三厚度，且发光组件的一发光面被该第二入光面所覆盖。

为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种背光模块的组装方法，包括下列步骤。提供一导光板，其中导光板具有一第一入光面，且第一入光面具有一第一厚度。提供一导光块，其中导光块具有一第二入光面与一第二出光面，第二出光面具有一第二厚度，第二入光面具有一第三厚度，且第二出光面的第二厚度小于或等于第一入光面的第一厚度。接着，利用一光学胶粘合导光板的第一入光面与导光块的第二出光面。多个发光组件，其中发光组件具有一第四厚度，各发光组件的第四厚度小于或等于第二入光面的该第三厚度。最后，将发光组件与导光块的第二入光面相对设置，并使发光组件的一发光面被第二入光面所覆盖。

本发明的技术效果在于：本发明的背光模块与其组装方法通过设置一个导光块于发光组件与导光板之间，其中，发光组件的厚度小于等于导光块的入光面的厚度，且导光块的出光面的厚度小于等于导光板的入光面的厚度。藉此，使发光组件的发光面被导光块的入光面所覆盖，且导光块的出光面被导光板的入光面所覆盖，故可有效地将发光组件所产生的光导入导光板中，进而大幅提升背光模块的光利用率。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为现有技术背光模块结构的剖面示意图；

图2A为本发明一第一较佳实施例的背光模块的示意图；

图2B为本发明一第二较佳实施例的背光模块的变化实施例的示意图；

图3为沿图2A与图2B的剖线A-A’的背光模块的剖面示意图；

图4A为本发明的一实施例的导光块与发光组件的局部放大示意图；

图4B为图4A的导光块与发光组件的剖面示意图；

图5A为本发明的另一实施例的导光块与发光组件的局部放大示意图；

图5B为图5A的导光块与发光组件的剖面示意图；

图6为本发明另一较佳实施例的背光模块的剖面示意图；

图7至图10为本发明一较佳实施例的背光模块的组装方法的示意图。

其中，附图标记

10背光模块 11导光板

12发光二极管组件

111入光面 121光线

H1第一厚度 H2第二厚度

20背光模块 21导光板

22导光块 23发光组件

24反射板 25框架

26，29光学胶 27平台

211第一入光面 212第一出光面

213底面 214顶面

221第二入光面 222第二出光面

223底面 224顶面

22M凹槽 22S凸块

231发光面 251反射面

28驱动组件 T1第一厚度

T2第二厚度 T3第三厚度

T4第四厚度

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

请参考图2A、图2B与图3。图2A为本发明一第一较佳实施例的背光模块的上视示意图，图2B为本发明一第二较佳实施例的背光模块的变化实施例的上视示意图，图3为沿图2A与图2B的剖线A-A’的背光模块的剖面示意图，其中受限于绘示的角度不同，部分组件未绘示于部分图中。如图2A、图2B与图3所示，本实施例的背光模块20包括一导光板21、至少一导光块22、多个发光组件23、一反射板24(为便于说明，图2A、图2B中未绘出反射板24)以及一框架25(为便于说明，图2A、图2B中未绘出框架25)。导光板21具有一第一入光面211与一第一出光面212，而导光块22具有一第二入光面221与一第二出光面222。导光板21的一底面213、导光块22的一底面223与发光组件23的一底面233设置在同一水平面上。导光块22的第二出光面222与导光板21的第一入光面211相对设置，且导光块22的第二出光面222被导光板21的第一入光面211所覆盖，也即第二出光面222的出光范围位于第一入光面211的入光范围之内，藉此由第二出光面222射出的光线可完全进入第一入光面211。此外，导光板21的第一入光面211具有一第一厚度T1，而导光块22的第二出光面222与第二入光面221分别具有一第二厚度T2与一第三厚度T3。导光块22的第二出光面222的第二厚度T2小于或等于导光板21的第一入光面211的第一厚度T1，且本实施例以第二厚度T2等于第一厚度T1的形式为例说明，但不以此为限。各发光组件23具有一发光面231，且发光面231与导光块22的第二入光面221相对设置。各发光组件23具有一第四厚度T4，各发光组件23的第四厚度T4小于或等于导光块22的第二入光面221的第三厚度T3，且发光组件23的发光面231会被第二入光面221所覆盖。本实施例以第四厚度T4等于第三厚度T3为例说明，但不以此为限。通过上述配置，发光组件23的发光面231所发出的光线会完全经由第二入光面221进入导光块22、再经由第二出光面222射出导光块22并经由第一入光面211进入导光板21，最后再由导光板21的第一出光面212射出而提供给位于第一出光面212上方的液晶显示面板(图未示)作为背光源使用。

在图2A所示的实施例中，导光块22为单一存在且设置于导光板21的一侧，但并不以此为限。举例而言，如图2B所示的变化实施例所示，导光块22可为多个存在，设置于发光组件23与导光板21之间，且导光块22的数目与设置位置可依发光组件23的数目与设置位置随行调整。在本实施例中，发光组件23可为例如发光二极管组件，但并不以此为限，也可为其它各类型的发光组件，且也不限定使用多个发光组件23而可使用单一发光组件23。举例而言，发光组件23也可为一灯管例如冷阴极荧光灯管(CCFL)或一设置有单一或多个发光组件的光条(light bar)。另外，框架25设置于各发光组件23与导光块22的上方，且框架25具有一反射面251，藉此可将光线反射至导光块22内部，以增加光利用率。除此之外，在第二出光面222的第二厚度T2等于第一入光面211的第一厚度T1的实施例中，或是在发光组件23的第四厚度T4等于第二入光面221的第三厚度T3的实施例中，可于一平台上进行背光模块20的组装，以减少组装误差而可达到减少光损失的作用。

在其它实施例中，当使用第二出光面222的第二厚度T2小于第一入光面211的第一厚度T1的设计时，即使因为各组件的尺寸公差或是在组装过程中的对位不良情形，而导致组装误差发生时，通过第二厚度T2小于第一厚度T1的设计仍可确保第二出光面222的出光范围会位于第一入光面211的入光范围内，而使经由导光块22射出的光线会完全进入导光板21中，而不会发生光损失的情形，但不以此为限。另外，在其它实施例中，当使用发光组件23的第四厚度T4小于导光块22的第二入光面221的第三厚度T3的设计时，即使因为各组件的尺寸公差或是在组装过程中的对位不良情形所造成的误差发生时，通过第四厚度T4小于第三厚度T3的设计，仍可确保各发光组件23的发光面231的出光范围会位于导光块22的第二入光面221的入光范围之内，而使得发光组件23所射出的光线能完全进入导光块22的第二入光面221中，而不会发生光损失的情形。

在本实施例中，导光块22的剖面形状类似一梯形，也就是说，导光块22的第二入光面221与第二出光面222为两平行的平面，导光块22的底面223为一平面，而导光块22的顶面224具有一内凹处，但不以此为限。例如在符合第二出光面222的第二厚度T2小于或等于导光板21的第一入光面211的第一厚度T1的条件下，以及在符合各发光组件23的第四厚度T4小于或等于导光块22的第二入光面221的第三厚度T3的条件下，导光块22的剖面形状可为任一规则或不规则的几何形状。此外，在本实施例中将导光板21的底面213、导光块22的底面223以及各发光组件23的底面233设置于同一水平面上，可减少光传递路径，同时也可减少因光传递介质与折射率的不同而导致光的散射与折射而形成的光的损失，而增加光的利用率。还可减少在组装过程中产生的对位不良的情形发生。此外，导光板21具有一第一折射率且导光块22具有一第二折射率。导光块22的第二折射率较佳小于导光板21的第一折射率，藉此可使经由导光块22的光线更为集中进入导光板21中，而减少光损失的可能性，但不以此为限。举例而言，导光块22的第二折射率也可等于导光板21的第一折射率，而减少因折射率差异所导致光折射而造成光损失。

在本实施例中，导光块22的第二出光面222与导光板21的第一入光面211间可利用一光学胶26进行粘贴，且导光块22的第二入光面221与各发光组件23间也可利用一光学胶29进行粘贴。光学胶26、29具有良好的透光性与粘性，可有效地将各发光组件23、导光块22与导光板21粘合在一起并维持光的穿透率。同时，光学胶26、29的折射率较佳介于导光块22的第二折射率与导光板21的第一折射率之间，或是相等于导光块22的第二折射率，或是相等于导光板21的第一折射率。在本实施例中，各发光组件23、导光块22与导光板21是利用光学胶26、29进行粘合，但不以此为限。举例而言，各发光组件23、导光块22与导光板21间也可利用组装设计的方式进行结合，例如在不使用光学胶26、29进行粘合的条件下，导光块22的第二出光面222可与导光板21的第一入光面211直接接触，且导光块22的第二入光面221也可与各发光组件23的发光面231直接接触。

为了增加光利用率及光扩散效果，本发明的导光块22的第二出光面222也可设置有表面结构。请参考图4A与图4B。图4A为本发明的一实施例的导光块与发光组件的局部放大示意图，而图4B为图4A的导光块与发光组件的剖面示意图。如图4A与图4B所示，导光块22的第二入光面221设置有表面结构，且在本实施例中，各表面结构为一凹槽22M，凹槽22M的数量可与发光组件23的数目对应，且发光组件23可嵌入导光块22的第二入光面221的凹槽22M中。藉此，即使发光组件23具有部分侧向方向的出光，也可有效射入导光块22内而可增加光利用率。请再参考图5A与图5B。图5A为本发明的另一实施例的导光块与发光组件的局部放大示意图，而图5B为图5A的导光块与发光组件的剖面示意图。如图5A与图5B所示，在本实施例中，各表面结构为一凸块22S，位于导光块22的第二入光面221上，用以集中各发光组件23所产生的光线，以增加光的利用率。

本发明的背光模块并不以上述实施例为限。下文将介绍本发明的其它较佳实施例的背光模块，且为了便于比较各实施例的相异处并简化说明，在下文的各实施例中使用相同的符号标注相同的组件，且主要针对各实施例间相异处进行说明，而不再对重复部分加以赘述。

请参考图6，图6为本发明另一较佳实施例的背光模块的剖面示意图。如图6所示，相较于前述实施例，在本实施例的变化型中，导光块22为上下颠倒设置，也即导光块22的底面223从设置于图3所示的面对反射板24的位置改为设置于面对框架25的位置，且背光模块20的导光块22的一底面223与导光板21的一顶面214(也即导光板21的第一出光面)位于同一水平面上。在此配置下，由于导光块22的顶面224会面对反射板24而使得顶面224的内凹处会形成一空间，故可将背光模块20的驱动组件28，例如一电路板，置入该空间内，藉以减小整体背光模块20的组装体积。

请参考图7至图10。图7至图10为本发明一较佳实施例的背光模块的组装方法的示意图。如图7所示，首先提供一导光板21，并将一光学胶26粘贴在导光板21的第一入光面211。接着，如图8所示，将粘贴有光学胶26的导光板21及一导光块22放置于一平台27上，使导光板21的一底面213与导光块22的一底面223位于同一水平面上，用以减少组装时所造成的对位误差。再接着，将导光块22的第二出光面222与粘贴有光学胶26的导光板21的第一入光面211相对贴合。如图9所示，随后提供多个发光组件23，并利用一光学胶29将各发光组件23的发光面231粘着于导光块22的第二入光面221。此外，本实施例的背光模块的组装方法还可包括提供一反射板24，并将反射板24设置于导光板21的底面213与导光块22的底面223。如图10所示，本实施例的背光模块的组装方法还可包括提供一框架25，其中框架25具有一反射面251，并将框架25设置于各发光组件23与导光块22的上方，且框架25的反射面251与各发光组件23与导光块22相对设置，则完成此一背光模块20。

本发明的背光模块的组装方法并不以上述实施例为限。举例而言，在利用光学胶接合导光板与导光块的步骤中，不限于先将光学胶粘合导光板的第一入光面，再将导光块的第二出光面贴合在光学胶的另一侧。换言之，也可先将光学胶粘贴在导光块的第二出光面，再将导光板的第一入光面贴合在导光块的第二出光面，同样可达到接合导光块与导光板的目的。

综上所述，在本发明的背光模块中，于发光组件与导光板之间设置导光块，且在导光块的第二出光面的第二厚度小于或等于导光板的第一入光面的第一厚度，以及发光组件的第四厚度小于或等于导光块的第二入光面的第三厚度的条件下，可有效减少光线于传递时的发散所造成的光损失，进而增加光的利用率。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种背光模块，其特征在于，包括：

一导光板，具有一第一入光面，该第一入光面具有一第一厚度；

一导光块，具有一第二入光面与一第二出光面，其中该第二出光面与该第一入光面相对设置，该第二出光面具有一第二厚度，该第二入光面具有一第三厚度，该第二出光面的该第二厚度小于或等于该第一入光面的该第一厚度，且该第二出光面被该第一入光面所覆盖，该导光块的该第二入光面还具有多个表面结构；以及

一发光组件，与该导光块的该第二入光面相对设置，其中该发光组件具有一第四厚度，该发光组件的该第四厚度小于或等于该第二入光面的该第三厚度，且该发光组件的一发光面被该第二入光面所覆盖；

其中，导光板的厚度小于发光组件的厚度；

该导光板的一底面、该导光块的一底面与该发光组件的一底面设置于同一水平面上。

2.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该导光块的一剖面形状为一类梯形。

3.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该导光板具有一第一折射率，该导光块具有一第二折射率，且该第二折射率小于或等于该第一折射率。

4.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该一发光组件包含多个发光组件，各该表面结构为一凹槽，且各该发光组件分别设置于各该凹槽内。

5.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该发光组件包括一发光二极管组件。

6.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，还包含一光学胶，设置于该第一入光面与该第二出光面之间，用以粘着该导光板与该导光块。

7.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，还包含另一光学胶，设置于该第二入光面与该发光组件的该发光面之间，用以粘着该导光块与该发光组件。

8.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，还包含一反射板，设置于该导光板的一底面与该导光块的一底面。

9.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，还包含一框架，具有一反射面设置于该发光组件与该导光块上，且该反射面与该发光组件与该导光块相对设置。

10.一种背光模块的组装方法，其特征在于，包括：

提供一导光板，其中该导光板具有一第一入光面，且该导光板的该第一入光面具有一第一厚度；

提供一导光块，其中该导光块具有一第二入光面与一第二出光面，该第二出光面具有一第二厚度，该第二入光面具有一第三厚度，且该第二出光面的该第二厚度小于或等于该第一入光面的该第一厚度，该导光块的该第二入光面还具有多个表面结构；

利用一光学胶粘合该导光板的该第一入光面与该导光块的该第二出光面，并使该第二出光面被该第一入光面所覆盖；

提供一发光组件，其中该发光组件具有一第四厚度，且该发光组件的该第四厚度小于或等于该导光块的该第二入光面的该第三厚度；以及

将该发光组件与该导光块的该第二入光面相对设置，并使该发光组件的一发光面被该第二入光面所覆盖；

其中，导光板的厚度小于发光组件的厚度；

利用该光学胶粘合该导光板的该第一入光面与该导光块的该第二出光面的步骤包括：

将该导光板与该导光块置放一平台上；以及

利用该光学胶粘合该第一入光面以及该第二出光面，并通过该平台使该导光板的一底面与该导光块的一底面位于同一水平面。

11.如权利要求10所述的背光模块的组装方法，其特征在于，还包括将一反射板设置于该导光板的一底面与该导光块的一底面。

12.如权利要求10所述的背光模块的组装方法，其特征在于，还包括在该发光组件与该导光块的上方设置一框架，并使该框架的一反射面与该发光组件与该导光块相对设置。