背光模块的制作方法

1.本发明涉及一种背光模块；具体而言，本发明尤其涉及一种调整出光分布的背光模块。


背景技术：

2.现今的背光模块技术大致分为直下式与侧入式两种，其中直下式技术是把多枚光源(例如：发光二极管)排成阵列，放在扩散片及液晶显示器的背侧，以提供光源亮度均匀的背光。直下式背光模块一直被广为运用在家用、工作场合中所用的显示装置，是液晶显示装置目前的发展趋势之一。然以发光二极管作为光源为例，碍于现有技术在光学上的限制，亮度的提升会造成整体背光模块的出光辉度不均匀。
3.若欲改善背光模块辉度不均匀的问题，现有技术是通过多层光学膜(multilayer optical film,mof)和反射片搭配来提升背光模块的光源辉度均匀化，然而此技术却也造成了制造成本的提升及设计与制造上的负担。


技术实现要素：

4.因此，本发明的目的在于提出一种背光模块，将光源阵列搭载由多个反射单元组成的反射片模块，每一反射单元具有平面部、第一墙部以及角落墙部，以平面部为基准，而将第一墙缘以及角落墙缘设计成具有不同高度的设计，由此可降低特定方向光线过亮以及特定方向光线不足的情形问题。
5.具体而言，背光模块包括有光源阵列及反射片模块。光源阵列包括多个光源分别沿第一方向及第二方向排列；反射片模块具有多个反射单元分别沿第一方向及第二方向排列并分别与多个所述光源关联。每一反射单元具有平面部、第一墙部及角落墙部。与反射单元关联的光源设置于平面部；第一墙部自平面部朝向第一方向延伸并相对平面部抬升；角落墙部邻接于第一墙部，并于朝远离平面部且介于第一方向及第二方向间的第三方向延伸时相对平面部抬升。若以平面部为基准，第一墙部远离平面部的第一墙缘具有第一高度，角落墙部远离平面部的角落墙缘具有第二高度，且第二高度不小于第一高度。
6.为更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
7.图1为背光模块的实施例立体示意图。
8.图2为背光单元的实施例立体示意图。
9.图3为背光模块的实施例剖面示意图。
10.图4为光源的实施例剖面示意图。
11.图5为光源的另一实施例剖面示意图。
12.附图标记如下：
13.100 背光模块
14.1 光源阵列
15.11 光源
16.12 发光单元
17.13 透镜单元
18.131 本体
19.132 透镜底面
20.133 透镜顶面
21.134 入光面
22.135 容置空间
23.136 出光面
24.1361 顶缘
25.2 反射片模块
26.21 反射单元
27.211 平面部
28.212 第一墙部
29.212a 第一墙缘
30.213 角落墙部
31.213a 角落墙缘
32.214 第二墙部
33.214a 第一墙缘
34.22 开孔
35.3 光学膜片
36.l1 第一方向
37.l2 第二方向
38.l3 第三方向
39.h1 第一高度
40.h2 第二高度
41.h3 第三高度
42.h 混光距离
43.p 间距
44.r 粗糙区域
45.r1 尖端突点
46.a 第一最大宽度
47.c 第一夹角
48.b 第二最大宽度
49.d 第二夹角
50.f 平坦区域
51.a
’ꢀ
第三最大宽度
52.c
’ꢀ
第三夹角
53.b
’ꢀ
第四最大宽度
54.d
’ꢀ
第四夹角
具体实施方式
55.以下通过特定的具体实施例并配合图1至图5以说明本发明所公开的光源、背光单元及其背光模块的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。然而，以下所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围，在不悖离本发明构思精神的原则下，本领域技术人员可基于不同观点与应用以其他不同实施例实现本发明。
56.附图中，为了清楚说明，所示者均为简化示意图，用以示意本发明的基本架构。因此，附图中所显示结构并非依实际实施的形状与尺寸比例会至。例如，为方便说明，放大了特定元件的尺寸。此外，应当理解，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为在另一元件“上”或“连接到”另一元件时，其可以直接在另一元件上或与另一元件连接，或者中间元件可以也存在。相反，当元件被称为“直接在另一元件上”或“直接连接到”另一元件时，不存在中间元件。如本文所使用的，“连接”可以指物理及/或电性连接。再者，“电性连接”或“耦合”可为二元件间存在其它元件。
57.除非另有定义，本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。将进一步理解的是，诸如在通常使用的字典中定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术和本发明的上下文中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化的或过度正式的意义，除非本文中明确地这样定义。
58.以下配合图1至图2说明本发明第一实施例的背光模块100。其包括光源阵列1及反射片模块2。首先，请参阅图1，光源阵列1包括多个光源11，且多个光源11分别沿第一方向l1及第二方向l2排列。第一方向l1与第二方向l2彼此不平行且较佳相互垂直，但亦可彼此以非直角的角度相交。在本实施例中，光源11具有发光单元12与透镜单元13。透镜单元13能分别设置于发光单元12上。本实施例中，发光单元12例如为发光二极管，透镜单元13可以透明材料(例如：压克力)射出成形制成，然而，本发明不限于此。
59.反射片模块2具有多个反射单元21。多个反射单元21分别沿第一方向l1及第二方向l2排列，并分别与光源11有所关联。在本实施例中，关联的可能状况包含每一光源11能分别设置在反射单元21上、光源11产生的光线主要通过反射单元21反射或其他结构或光学上的关联性。每一反射单元21具有平面部211、第一墙部212以及角落墙部213。其中，平面部211具有开孔22，且开孔22能容置光源11，并借以连接光源11与平面部211。在本实施例中，如图1及图2所示，与反射单元21关联的光源11穿过开孔22设置，并部分突出于平面部211上。
60.依上所述，本实施例中，各反射单元21的开孔22也分别沿第一方向l1及第二方向l2排列组成。因开孔22能容纳光源11的关系，使得各光源11分别沿平行于反射片模块2的第一方向l1以及第二方向l2排列。本实施例中，平面部211可以是开孔22的设计以容纳光源11，或是将平面部211设计成凹槽以容置光源11。
61.如图1及图2所示，第一墙部212自平面部211朝向第一方向l1延伸并相对平面部211抬升，也就是说，第一墙部212不平行于平面部211。具体而言，第一墙部212在平行平面
部211越接近平面部211的部分，在垂直平面部211的方向上也越接近平面部211，反之亦然。在本实施例中，如图1所示，反射片模块2进一步包括第二墙部214。第二墙部214自平面部211朝向第二方向l2延伸并相对平面部211抬升，且第二墙部214不平行于平面部211。具体而言，第二墙部214在平行平面部211越接近平面部211的部分，在垂直平面部211的方向上也越接近平面部211，反之亦然。
62.如图1所示，角落墙部213邻接于第一墙部212，并于朝远离平面部211且介于第一方向l1及第二方向l2间的第三方向l3延伸时相对平面部211抬升，也就是说，角落墙部213不平行于平面部211。具体而言，角落墙部213在平行平面部211越接近平面部211的部分，在垂直平面部211的方向上也越接近平面部211，反之亦然。角落墙部213的两侧边分别连接于第一墙部212及第二墙部214，以共同围设于光源11的部分外围。在本实施例中，第一墙部212可位于在第一方向l1的相邻光源11之间；第二墙部214可位于在第二方向l2的相邻光源11之间；角落墙部213可位于在第三方向l3的相邻光源11之间。
63.从另一个方面来看，以单一反射单元21来看，第一墙部212设于平面部211在第一方向l1正向或反向的外侧；第二墙部214设于平面部211在第二方向l2正向或反向的外侧；角落墙部213设于平面部211在第三方向l3正向或反向的外侧。第三方向l3为在第一方向l1及第二方向l2之间的方向。此外，在本实施例中，第一墙部212与第二墙部214分别与平面部211的一侧连接，而角落墙部213分别与第一墙部212与第二墙部214连接，但未与平面部211连接，但不以此为限。
64.请同时参阅图3，图3为背光模块100的实施例剖面图。以平面部211为基准之面，第一墙部212远离平面部211的第一墙缘212a具有第一高度h1。其中，以平面部211为基准，第二墙部214远离平面部211的第二墙缘214a具有第一高度h1。本实施例中，第一墙部212与第二墙部214为相同部件，且具有相同的第一高度h1，然而，本发明不限于此，第一墙部212与第二墙部214可分别具有不同的高度。在本实施例中，第一墙缘212a及第二墙缘214a分别指第一墙部212及第二墙部214远离平面部211的端缘，且第一墙缘212a及第二墙缘214a分别用于与相邻的反射单元21相邻接。
65.另一方面，以平面部211为基准，角落墙部213远离平面部211的角落墙缘213a具有第二高度h2，且第二高度h2不小于第一高度h1。角落墙缘213a为远离平面部211的外侧端缘，且供与相邻的反射单元21相邻接。在本实施例中，角落墙缘213a包含角落墙部213不与第一墙部212及第二墙部214相接的外侧端缘，而第二高度h2较佳为整个角落墙缘213a上最高的高度，例如角落尖点的高度。另外，光源11具有第三高度h3，且第二高度h2不小于第三高度h3不小于第一高度h1。通过本发明设计第一墙部212、角落墙部213及光源11不同的高度能达到光源11发射光线时呈现较少暗影、对比率较佳的显示效果。
66.本发明背光模块100进一步包含光学膜片3。光源阵列1设置于反射片模块2与光学膜片3之间，光学膜片3朝向反射片模块2的平面部211。在一实施例中，光学膜片3平行于平面部211。其中，光学膜片3的底面与平面部211之间间隔混光距离h，且混光距离h和第二高度h2之间符合以下关系式：0.4*h≤h2≤0.8*h。另外，光源11在第一方向l1或是第二方向l2上，与相邻的光源11之间具有间距p，且混光距离h和间距p之间符合以下关系式：0.125≤h/p≤0.17。本发明较佳实施例中，混光距离h值较佳为10(mm)，以呈现较佳的光场。上述混光距离h/间距p比值的效果依据光源11的型号、模块设计、辉度等特性，以及透镜单元13的构
造及材质等特性相应变化，因此在这并不限定于特定数值。
67.请参阅图4，为光源11在垂直于平面部方向上的径向剖面实施例示意图。在本实施例中，光源11的透镜单元13进一步包含本体131、透镜底面132以及透镜顶面133。在此实施例中，透镜底面132及透镜顶面133均为圆形平面；然而在不同实施例中，透镜底面132及透镜顶面133亦可均为六角形或其他多边形；亦可透镜底面132为圆形而透镜顶面133为六角形或相反设置。透镜顶面133较佳小于透镜底面132，且参阅图2本发明实施例的透镜单元13立体图其外观为上宽下窄的柱体，接着参阅图4可看出本实施例的透镜单元13在截面上的形状为梯形。
68.透镜单元13较佳由透明的材质形成，例如透明塑料或玻璃；然而在不同实施例中，透镜单元13亦可由透光的材质形成，其中亦可依不同设计需求而包含不同种类的粒子等内含物。举例而言，透镜单元13可为聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚碳酸酯(pc)等高折射率及透光率高的材质，使得从光源11所发出的光可通过透镜单元13折射得到特定的出光角度和均匀度。
69.在图4所示的实施例中，透镜底面132至少部分内凹入本体131以形成入光面134，入光面134围设出用以容置发光单元12的容置空间135。透镜顶面133至少部分内凹入本体131以形成出光面136，出光面136相对于入光面134。透镜顶面133与透镜底面132为明显区隔的不同面。例如，透镜顶面133实质上与透镜底面132平行分布。
70.其中，当出光面136突向入光面134的部分具有粗糙区域r。例如粗糙区域r相较于出光面136的其他区域高密度汇集。粗糙区域r末端形成尖端突点r1，且粗糙区域r在与平面部211平行的虚拟平面的投影范围具有第一最大宽度a。其中，在垂直平面部211的虚拟径向截面上，如图4所示的截面，出光面136的顶缘1361(例如入光面136与透镜顶面133的交界处)与粗糙区域r的边缘位置连线与平面部211夹第一夹角c，第一夹角c介于29度至37度之间。另外，粗糙区域r具有平均粗糙度(ra)，且0.3μm≤ra≤1.5μm，粗糙区域r具有材料雾度值(z)，且5％≤z≤90％。
71.容置空间135在平面部211所在平面的投影范围具有第二最大宽度b，且第一最大宽度a小于等于第二最大宽度b。在虚拟径向截面上，如图4所示的截面，入光面134突向出光面136的中心与粗糙区域r边缘于入光面134上的投影位置连线与平面部211夹第二夹角d，且第二夹角d不小于第一夹角c。通过调整出光面136及容置空间135的设计，可使产生的发射光场的中央具有预期的光均匀度。
72.请参阅图5，为本发明第四实施例的光源11剖面，与本发明第三实施例差别在于，当出光面136突向入光面134的部分具有平坦区域f。平坦区域f平行于平面部211，并在平面部211所在平面的投影范围具有第三最大宽度a’。在垂直平面部211的虚拟径向截面上，如图5所示的截面，出光面136的顶缘1361(例如入光面136与透镜顶面133的交界处)与平坦区域f的边缘连线与平面部211夹第三夹角c’，第三夹角c’介于33度至45度之间。本实施例中，平坦区域f可为平面或是与平坦区域f边缘的切线为小于等于20度的曲面。
73.容置空间135在平面部211所在平面的投影范围具有第四最大宽度b’，且第三最大宽度a’不大于第四最大宽度b’。在如图5所示的虚拟径向截面上，入光面134突向出光面136的中心与平坦区域f边缘于入光面134上的投影位置连线与平面部夹第四夹角d’，且第四夹角d’不小于第三夹角c’。通过调整出光面136及容置空间135的设计，可使产生的发射光场
的中央具有预期的光均匀度。
74.根据上述实施例所述的光源、背光单元及其背光模块，可具有发射光时较少暗影、对比率较佳的显示效果。通过这样的显示效果，整体显示的均匀度及品质均得以改善，进而提升了使用者或观看者的使用体验或效果。
75.文中所述仅为本发明的一些较佳实施例。应注意的是，在不脱离本发明的精神与原则下，本发明可进行各种变化及修改。所属技术领域中技术人员应明了的是，本发明由所附权利要求所界定，且在符合本发明的意旨下，各种可能置换、组合、修饰及转用等变化皆不超出本发明由所附权利要求所界定的范畴。