專利名稱:用于一直下式背光模塊的光學元件總成的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種用于直下式背光模塊的光學元件總成;尤其涉及大尺寸液晶顯示器中,可用于單邊驅(qū)動的直下式背光模塊的光學元件總成。
背景技術:
由于液晶顯示器(Liquid Crystal Display,LCD)具有省電、重量輕、低輻射及易攜帶等優(yōu)點,已逐漸取代傳統(tǒng)的顯示器,成為顯示器市場的主流。以往液晶顯示器通常在小尺寸市場較具競爭力,而隨著工藝的進步,在大尺寸市場的占有率也逐漸提升。
在液晶顯示器的零元件中,背光模塊用以提供液晶面板所需的光源,是關鍵零元件之一,而大尺寸液晶顯示器通常會采用直下式背光模塊,才能提供足夠的光源。如圖1所示,現(xiàn)有的直下式背光模塊10可由設置于背板11內(nèi)的反射片13、光源15及擴散板17等元件所組成,擴散板17還可包含擴散膜片171。在實際上使用時,光源15所產(chǎn)生的光線,部分直接朝向擴散板17及擴散膜片171投射,進而提供液晶面板使用;而另一部分無法直接投射的光線,可通過設置于背板11底部的反射片13,將光線反射回擴散板17,以供再次使用,從而提升直下式背光模塊10的發(fā)光效率。
現(xiàn)有的光源15可選擇采用發(fā)光二極管陣列、冷陰極熒光燈管(ColdCathode Fluorescent Lamp,CCFL)、熱陰極熒光燈管(Hot Cathode FluorescentLamp,HCFL)或外部電極熒光燈管(External Electrode Fluorescent Lamp,EEFL)等,以目前最常采用的冷陰極熒光燈管為例,其需要驅(qū)動變壓器(inverter)來提供冷陰極熒光燈管發(fā)光時所需的電壓。具體地講,驅(qū)動變壓器可包含整合于電路板上的多個變壓器元件,以將外部電壓(例如24伏特),轉(zhuǎn)換為可驅(qū)動冷陰極熒光燈管的啟動電壓(約1000多伏特),并提供一整流效果,從而分別驅(qū)動冷陰極熒光燈管的啟動。
然而,驅(qū)動變壓器雖然可選擇設置于背光模塊的單側(cè)或雙側(cè),但雙側(cè)都設置驅(qū)動變壓器將導致成本升高;若考慮降低背光模塊的制造成本,實際上勢必采用單側(cè)的驅(qū)動變壓器,導致各燈管鄰接于驅(qū)動變壓器的一端具有較高的電壓,而另一端卻為相對較低的電壓。當背光模塊運行時,在燈管與背光模塊的背板之間會產(chǎn)生寄生電容,且造成漏電流的產(chǎn)生。該漏電流會損失部分的燈管電流,且該電流損失越靠近低壓端(即越遠離提供驅(qū)動電壓的高壓端)會越明顯,換句話說,低壓端亮度將因為該電流漏失而與高壓端亮度產(chǎn)生更為明顯的亮度差異。該現(xiàn)象在大尺寸液晶顯示器的應用上,由于燈管的高壓端與低壓端相距更遠,所以亮度不均的缺點將更為明顯。
因此,在大尺寸液晶顯示器中,提供一種直下式背光模塊的光學元件總成,以緩和驅(qū)動變壓器所在位置導致亮度不均勻的缺點,這是該行業(yè)內(nèi)亟待解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的在于提供一種用于直下式背光模塊中的光學元件總成,特別適用于背光模塊中單側(cè)設置驅(qū)動變壓器,可緩和燈管在鄰近變壓器的高壓端上,因為亮度過高導致面板整體均勻度不佳的問題。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于直下式背光模塊中的光學元件總成,通過在光學元件總成上形成一圖案,本發(fā)明的技術可適用于背光模塊的反射片或擴散板,當應用于反射片時可局部調(diào)整其反射率,而應用于擴散板時則可局部調(diào)整其擴散或穿透率,以調(diào)整亮度到一較為均勻的分布。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種用于直下式背光模塊中的光學元件總成,為緩和背光模塊局部亮度過高的情形,本發(fā)明在光學元件總成上形成一圖案,相對于設置其它額外元件或特殊結(jié)構,所需成本相對較低。
為達上述目的,本發(fā)明公開了一種用于直下式背光模塊中的光學元件總成,其中直下式背光模塊包含一光源及一第一驅(qū)動單元,該第一驅(qū)動單元電連接光源的第一端部區(qū)域,為該光源提供一驅(qū)動電壓,以產(chǎn)生一光線。該光學元件總成具有一光傳遞能力,以將光源所產(chǎn)生的光線,朝至少一特定方向投射;光學元件總成上局部形成至少一圖案,且實質(zhì)上對應第一端部區(qū)域,用以緩和光學元件總成在第一端部區(qū)域的光傳遞能力。
為使本發(fā)明的上述目的、技術特征和優(yōu)點能更明顯易懂,下文以優(yōu)選實施例結(jié)合附圖進行詳細說明。
圖1是現(xiàn)有技術直下式背光模塊的側(cè)視示意圖;圖2是本發(fā)明直下式背光模塊的俯視示意圖;圖3A至3D是在本發(fā)明光學元件總成中,形成不同形態(tài)圖案的示意圖;圖4A是本發(fā)明與現(xiàn)有技術之間,進行80%模擬調(diào)光時的亮度比較圖;以及圖4B是本發(fā)明與現(xiàn)有技術之間,進行30%數(shù)字調(diào)光時的亮度比較圖。
其中,附圖標記10 直下式背光模塊11 背板13 反射片15 光源151 第一端部區(qū)域17 擴散板171 擴散膜片19 第一驅(qū)動單元31 光學元件總成33 第一圖案(點狀圖樣)34 第一圖案(點狀圖樣)35 第一圖案(點狀圖樣)36 第一圖案(線狀圖樣)37 第一圖案(漸層圖樣)具體實施方式
本發(fā)明所公開的直下式背光模塊,其基礎結(jié)構與現(xiàn)有技術類似,請一并參照圖1的現(xiàn)有結(jié)構,再結(jié)合以下的說明,以避免說明書及附圖的重復敘述。
圖2所示為本發(fā)明的光學元件總成31應用于直下式背光模塊10的俯視圖,其中直下式背光模塊10在背板11內(nèi)包含有光源15及一第一驅(qū)動單元19;其中光源15可包含多個實質(zhì)上平行設置的燈管(圖中僅以虛線示意其位置,以下所有圖都以相同方式表示),較佳為一冷陰極熒光燈管(CCFL)。就單側(cè)驅(qū)動的直下式背光模塊10而言,第一驅(qū)動單元19電連接光源15的第一端部區(qū)域151,提供光源15一驅(qū)動電壓,以產(chǎn)生光線。
本發(fā)明的光學元件總成31具有一光傳遞能力,可以將光源15所產(chǎn)生的光線,朝至少一特定方向投射;準確地講,該光線往包含可供使用者觀看的多個特定方向投射。
如前所述,光源15在第一端部區(qū)域151,會形成一高壓端,導致產(chǎn)生局部較高的亮度。光學元件總成31上包含至少一第一圖案33,其配置實質(zhì)上對應第一端部區(qū)域151,且局部形成于光學元件總成31上,可用以緩和光學元件總成31在第一端部區(qū)域151的光傳遞能力。較佳地,該第一圖案33包含一印刷圖案,設置于高壓端的一后方;更佳地,形成該第一圖案33的材料包含吸光材料,從而具有局部吸收光線的效果,例如至少一黑色、灰色或其它吸光性能較佳的顏色的圖案,實施上可由這些顏色的墨水印制而成。
本發(fā)明的光學元件31可包含各種光學元件(例如反射片或擴散板等),其中,反射片13置于光源15后方,具有將光源15所產(chǎn)生的光線朝上述的多個特定方向投射的一光反射能力。本發(fā)明的一較佳實施例為,將第一圖案33涂布于對應該高壓端的反射片13上,用以局部緩和反射片13的光反射能力。
本發(fā)明的光學元件總成31也可以是設置于光源15前方的一擴散板17,擴散板17具有將光源15所產(chǎn)生的光線朝上述的多個特定方向擴散的一光發(fā)散能力。本發(fā)明的另一較佳實施例即為,將第一圖案33涂布于對應該高壓端的擴散板17上,以局部緩和其光發(fā)散能力。
可以理解,一般常見的擴散板17還可包含一擴散膜片171,第一圖案33可選擇性地涂布于擴散板17及/或擴散膜片171上。當然,第一圖案33也可視需要同時涂布于反射片13及擴散板17上,也是可行的變更設計。
本發(fā)明所公開的第一圖案33可具有多種實施情況。舉例而言,包含選自下列群組的圖案點狀圖樣、線狀圖樣、漸層圖樣及其組合,圖樣的分布可針對圖樣密度、圖樣大小或圖樣顏色進行局部調(diào)整。以點狀圖樣為例,由于越鄰近光源15的第一端部區(qū)域151,其亮度會越高;如圖2所示的實施方式,第一圖案33的點狀圖樣越接近第一端部區(qū)域151,將具有較高的分布密度,以達到更佳的光線緩和效果。此外,如圖3A所示,點狀圖樣34也可設計為越接近第一端部區(qū)域151具有較大的半徑,其效果如同前述遞增密度的實施例;如圖3B所示,點狀圖樣35可設計成越接近第一端部區(qū)域151其顏色越深(即吸光效果較強),也可達到類似效果,使光學元件總成31在越鄰近第一端部區(qū)域151處的光傳遞能力,越趨于緩和。
上述點狀概念也可以線狀圖樣36替代,具體如圖3C所示。線狀圖樣36越接近第一端部區(qū)域151,具有越高的分布密度,同樣地,也可針對線狀圖樣的寬度大小、顏色濃淡來進行調(diào)整,如圖3D的漸層圖樣37所示,在此不再贅述??梢岳斫猓谝粓D案33、34、35、36及37的選擇在此僅為示意性實施例,并非用以限定本發(fā)明,所屬領域的普通技術人員可輕易進行修改得到的選擇,都應屬于本發(fā)明的權利范圍。
本發(fā)明在單側(cè)驅(qū)動的直下式背光模塊中進行數(shù)字或模擬調(diào)光(dimming)時,亮度的改善狀況更為明顯,以下針對本發(fā)明的光學元件總成31進行亮度測試的實驗結(jié)果。
圖4A所示為進行模擬調(diào)光,調(diào)整面板整體亮度至原先80%的狀態(tài)。橫軸表示面板上由左至右平均分配的五點位置,縱軸分別表示了五點彼此的亮度比例關系,也即燈管低壓端至高壓端的亮度表現(xiàn);可以清楚地看到,相對于現(xiàn)有技術(請參見圖中由菱形量測點所構成的曲線),設置有第一圖案33的光學元件總成31,可有效緩和高壓端的亮度(請參見圖中由方形點量測所構成的曲線),整體亮度表現(xiàn)也可較為平均(較接近所需的100%亮度)。
圖4B是改進行數(shù)字調(diào)光,調(diào)整面板整體亮度至原先30%的狀態(tài),也可得到同樣的預期結(jié)果。
由于本發(fā)明的公開技術是針對燈管接近驅(qū)動單元處,因局部高壓所產(chǎn)生的局部亮度較高的情形進行改善,所以本發(fā)明當然也可適用于雙側(cè)驅(qū)動的背光模塊(圖中未示出)。在雙側(cè)驅(qū)動的背光模塊中,光源還具有相對于第一端部區(qū)域的第二端部區(qū)域,第二驅(qū)動單元即與第二端部區(qū)域及第一驅(qū)動單元電連接,以提供光源的驅(qū)動電壓??上胍姷兀谝欢瞬繀^(qū)域及第二端部區(qū)域便為光源的兩個相對高壓端;此時,本發(fā)明的圖案可包含兩個印刷圖案(即本案所述的第一圖案及第二圖案),分別設于兩個高壓端的后方,便可得到一較為均勻的光源。如同先前所述的第一圖案,第二圖案對應該第二端部區(qū)域,局部形成于光學元件總成31上,可包含點狀圖樣、線狀圖樣、漸層圖樣或前述圖樣的組合圖樣,且也可由包含例如第一圖案的吸光材料所形成。
通過上述公開,本發(fā)明的光學元件總成上,相對于燈管亮度較高的部分,可以設有圖案,可有效緩和亮度過亮的問題,從而可得到更均勻的光提供效果。
上述的實施例僅用來例舉本發(fā)明的實施情況,以及闡釋本發(fā)明的技術特征,并非用來限制本發(fā)明的保護范疇。任何本領域的普通技術人員可輕易完成的改變或均等性的安排均屬于本發(fā)明所主張的范圍,本發(fā)明的權利保護范圍應以申請專利范圍為準。
權利要求
1.一種用于一直下式背光模塊中的光學元件總成,其中該直下式背光模塊,包含一光源及一第一驅(qū)動單元,該光源具有一第一端部區(qū)域,該第一驅(qū)動單元電連接該第一端部區(qū)域,以提供該光源一驅(qū)動電壓,以產(chǎn)生一光線;該光學元件總成,具有至少一光傳遞能力,可以將該光源所產(chǎn)生的光線,朝至少一特定方向投射,其包含至少一第一圖案,實質(zhì)上對應該第一端部區(qū)域,并局部形成于該光學元件總成上。
2.根據(jù)權利要求1所述的光學元件總成,其特征在于,該第一圖案包含點狀圖樣、線狀圖樣、漸層圖樣或前述圖樣的組合圖樣。
3.根據(jù)權利要求1所述的光學元件總成,其特征在于,形成該第一圖案的材料包含吸光材料。
4.根據(jù)權利要求1所述的光學元件總成,其特征在于,該第一端部區(qū)域,是該光源的一高壓端。
5.根據(jù)權利要求4所述的光學元件總成,其特征在于,該至少一特定方向,是朝包含使用者觀看的多個特定方向。
6.根據(jù)權利要求4所述的光學元件總成,其特征在于,該光學元件總成包含設置于該光源后方的一反射片。
7.根據(jù)權利要求4所述的光學元件總成,其特征在于,該光學元件總成包含設置于該光源前方的一擴散板。
8.根據(jù)權利要求4所述的光學元件總成,其特征在于,該光學元件總成包含設置于該光源前方的一擴散板與設置于該擴散板前方的一擴散膜片。
9.根據(jù)權利要求4所述的光學元件總成,其特征在于,該光學元件總成包含設置于該光源后方的一反射片及設置于該光源前方的一擴散板。
10.根據(jù)權利要求4所述的光學元件總成,其特征在于,該直下式背光模塊,還包含一第二驅(qū)動單元,且該光源還具有相對于該第一端部區(qū)域的一第二端部區(qū)域,該第一驅(qū)動單元及該第二驅(qū)動單元,呈電連接,且分別電連接該第一端部區(qū)域及該第二端部區(qū)域,以提供該光源的該驅(qū)動電壓。
11.根據(jù)權利要求10所述的光學元件總成,其特征在于,該第一端部區(qū)域及該第二端部區(qū)域,是該光源的兩個相對高壓端。
12.根據(jù)權利要求11所述的光學元件總成,其特征在于,還包含至少一第二圖案,實質(zhì)上對應該第二端部區(qū)域,局部形成于該光學元件總成上。
13.根據(jù)權利要求12所述的光學元件總成,其特征在于,該第二圖案獨自地包含點狀圖樣、線狀圖樣、漸層圖樣或前述圖樣的組合圖樣。
14.根據(jù)權利要求12所述的光學元件總成,其特征在于,形成該第二圖案的材料包含吸光材料。
15.根據(jù)權利要求1所述的光學元件總成,其特征在于,該光源包含多個實質(zhì)上平行設置的燈管。
16.根據(jù)權利要求15所述的光學元件總成,其特征在于,各個該燈管為一冷陰極熒光燈管。
17.一種光學元件,具有至少一光傳遞能力,可以將一光線朝至少一特定方向投射,該光學元件包含一表面,具有一第一端部區(qū)域;以及至少一圖案,至少局部形成于該表面的第一端部區(qū)域上,用以緩和該光學元件在該第一端部區(qū)域的該光傳遞能力。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于一直下式背光模塊的光學元件總成,此光學元件總成具有一光傳遞能力,用以將光源所產(chǎn)生的光線,朝至少一特定方向投射;光學元件總成上包含至少一圖案,其對應于光源的高壓端,而局部形成于光學元件總成上,以緩和光學元件總成的部分光傳遞能力;因此,可改善背光模塊所提供的光均勻度。
文檔編號G02B5/00GK1996125SQ20071000090
公開日2007年7月11日 申請日期2007年1月8日 優(yōu)先權日2007年1月8日
發(fā)明者蘇志杰, 吳志剛 申請人:友達光電股份有限公司