背光模块以及显示器的制作方法

专利名称：背光模块以及显示器的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种光源装置以及显示装置，且特别是有关于一种背光模块以及
显示器。
背景技术：
近年来，由于液晶显示器以轻、薄、小以及耗电低等特点，在笔记本电脑、数码 相机、电视等电子影像产品上得到了广泛的应用，并逐渐取代了传统阴极射线管(CRT， Cathode ray tube)显不器。 —般而言，液晶显示器是由一液晶面板以及一背光模块所构成。液晶面板主要通
过液晶分子的转动及偏光板，来改变光线在不同区域的通过量，在不同区域造成明暗差异，
以达到影像显示的目的。由于液晶本身并不具备发光特性，故须依赖背光模块提供光源。背
光模块可分为侧边入光式背光模块与直下式背光模块。由于直下式背光模块需要较长的混
光距离以达到均匀混光的效果，因此直下式背光模块的厚度较厚，使得直下式背光模块较
不适于薄型显示器的制作，而侧边入光式背光模块则具有厚度较薄的优势。 随着液晶显示器逐渐朝向大尺寸以及高对比等显示品质需求的趋势发展，一种背
光模块被提出，其是利用区域背光调控(local dimming)的方式，可以实现液晶显示器高动
态对比的显示效果。此外，相较于直下式背光模块，使用具有拼接式导光板架构的侧边入光
式背光模块来达成区域背光调控将更具有薄型化的优势。 图l所示为已知一种背光模块的示意图。请参照图1，背光模块100是由多个拼接 而成的导光板110所组成，利用分区控制来呈现高动态对比的效果。如图l所示，将欲显示 区域的导光板110a的光源组120a点亮而呈现亮态，而将其他非显示区域的导光板110的 光源组120关闭而呈现暗态，如此可以提高液晶显示器的对比度。然而，在启动上述的分区 调控功能时，由于各导光板之间的辉度不同，容易在显示画面上出现导光板之间的拼接边 界，影响显示品味。 为了解决上述问题，一种增加背光模块分区数目的方式被提出，然而徒然增加背 光模块的分区数目将增加导光板的数量、增加调控驱动芯片的数量、提高影像处理的演算 法的难度，进而增加制造成本。另一种在背光模块中增加具有扩散功能的光学膜片亦被提 出，以解决在显示画面上出现拼接边界的问题。然而，此种方式将导致背光模块的重量及成 本增加，更会使得背光模块整体的辉度降低，反而需要以增加光源数目或提高驱动电流来 补足因加入光学膜片所损失的辉度，如此一来，将导致背光模块的耗电量增加。

发明内容
本发明提供一种背光模块，其可将导光板之间的拼接边界模糊化，如此可提供一 出光辉度均匀的背光模块。 本发明提供一种显示器，其具有出光面辉度均匀化的背光模块，进而提升显示画 面的品味。
本发明提出一种背光模块，其包括一导光板、多个光源组以及多个控制电路。导光
板具有多个区域，其中导光板的每一区域对应有一入光面。每一光源组对应设置于其中一
导光板的入光面，且每一光源组包括至少一中间光源以及至少一边缘光源，其中中间光源
设置在光源组的中间区域，边缘光源设置在光源组的边缘处。每一控制电路电连接其中一
光源组的中间光源，且每一光源组的边缘光源是电路性连接至邻接的光源组的控制电路。 在本发明的一实施例中，在上述的每一光源组中，边缘光源例如是位于中间光源
的至少一侦"其中，上述的位于中间光源的其中一侧的边缘光源的数目例如为一两个以上。
此时，在上述的这些边缘光源之间更包括穿插设置有至少一个中间光源。 在本发明的一实施例中，上述的边缘光源例如是设置于导光板的交界处附近。 在本发明的一实施例中，上述的导光板的这些区域内各自为一单一子导光板，这
些子导光板彼此拼接在一起以构成此导光板，且每一子导光板具有一个所述入光面。 在本发明的一实施例中，上述的每一子导光板例如具有相对向的一第一侧表面以
及一第二侧表面，第一侧表面的一部分是作为入光面，第一侧表面的另一部分具有一拼接
区域，以使邻接的子导光板的第二侧表面于拼接区域与子导光板的第一侧表面接触。 在本发明的一实施例中，上述的这些子导光板分别为一楔形导光板或是一平板导光板。 在本发明的一实施例中，上述的导光板为一楔形导光板或是一平板导光板。
在本发明的一实施例中，上述的背光模块更包括一光学膜片组，设置于导光板的 上方。 本发明另提出一种显示器，其包括显示面板以及上述的背光模块。 基于上述，本发明的背光模块于具有多个区域的导光板的每一区域对应有入光面
处分别设置一光源组，且每一光源组分为中间区域的中间光源与以及边缘的边缘光源，并
分别利用适当的控制电路来控制一导光板的中间光源以及与其相邻的导光板的边缘光源，
因此本发明的背光模块可以充分地模糊化相邻导光板之间的拼接边界，解决拼接边界出现
于显示画面的问题，提升背光模块整体出光的均匀化效果，使得应用此背光模块的显示器
具有高显示品味。


图1为已知一种背光模块的示意图。 图2A为本发明一实施例的背光模块的示意图。 图2B为图2A的背光模块沿BB剖面线的一种剖面示意图。 图2C为图2A的背光模块沿BB剖面线的一种剖面示意图。 图3为图2A的背光模块所量测的辉度变化以及已知的背光模块所量测的辉度变 化比较图。 图4为本发明的一实施例中几种背光模块的示意图、辉度变化示意图以及已知背 光模块的示意图与辉度变化示意图。 图5A为本发明的一实施例两种背光模块以及已知背光模块的辉度变化比较图。
图5B为本发明的一实施例另一种背光模块以及已知背光模块的辉度变化比较 图。
图6为本发明的一种显示器的示意图。 附图标号 100、110A、110B、110C、200、200B、200C、200D、200E、300A、300B、400A、400B、510 :背
光模块 110、110a、210、210A、210B、210C、210a、210b :导光板 120a、120:光源 211 :导光板 212 :入光面 213 :拼接区域 214、214b :第一侧表面 216、216a :第二侧表面 218 :子导光板 220 :光源组 222、222A、222B、222C :中间光源 224、224A、224B、224C :边缘光源 230、230A、230B、230C :控制电路
具体实施例方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图 作详细说明如下。 本发明提出一种背光模块，其中导光板具有多个区域，且导光板的每一区域对应 有一入光面，在导光板的每一入光面利用适当的光源分区方式以及控制电路，使得导光板 的每一区域的中央与相邻区域的边缘一同被点亮或呈现暗态，以降低导光板多个区域拼接 处因辉度差所造成锐利的对比，如此一来，可大幅地提升背光模块整体的出光均匀度，避免 导光板在多个区域的拼接处产生锐利的拼接边界影响显示品质。以下将列举些许实施例搭 配附图详细说明本发明的背光模块。 图2A为本发明一实施例的背光模块的示意图。请参照图2A。请参照图2A，背光 模块200包括具有多个区域210的导光板211、多个光源组220以及多个控制电路230。区 域210例如是彼此拼接在一起，每一区域210具有一入光面212。每一光源组220对应设置 于其中一区域210的入光面212，其中为了清楚说明导光板211的区域210、光源组220以 及控制电路230之间的相关构件以及连接关系，在图2A中进一步以背光模块200中的局部 放大作为代表进行说明。请参照图2A，每一光源组220包括至少一中间光源222以及至少 一边缘光源224，其中中间光源222设置在光源组220的中间区域，边缘光源224设置在光 源组220的边缘处。每一控制电路230电路连接其中一光源组220的中间光源222，且每一 光源组220的边缘光源224是电路连接至邻接的光源组220的控制电路230。如此一来，相 邻区域210之间的拼接边界可藉此被模糊化，解决已知的背光模块200在拼接处会产生如 棋盘状的显示不良的问题，本发明所提出的背光模块200除了可以解决已知的液晶显示面 板，亦可以搭配其他例如是可挠式平面显示面板、电子纸显示面板或触控面板等平面显示 面板，皆可有效提升显示品质。
详言之，边缘光源224例如是设置于区域210的交界处附近。在每一光源组220 中，边缘光源224是位于中间光源222的至少一侧，以图2A所示的背光模块200中的每一 光源组220为例，中间光源222例如是发光二极管，且在本实施例中，位于中间光源222的 其中一侧的边缘光源224的数目为一个，并且每一区域210中的中间光源222是与相邻区 域210的边缘光源224 —同电连接至相同的控制电路230。 为了清楚说明，以下将电连接至控制电路230A且主要对应于导光板211的区域 210A的光源标示为l，将电连接至控制电路230B且主要对应于导光板211的区域210B的 光源标示为2，而将电连接至控制电路230C且主要对应于导光板211的区域210C的光源标 示为3。 详细而言，区域210A中的中间光源222A是与相邻区域210B的边缘光源224B — 同电连接至相同的控制电路230A，而区域210B中的中间光源222B是与相邻区域210A的 边缘光源224A以及相邻区域210C的边缘光源224C —同电连接控制电路230B。当控制电 路230B输入一点亮信号至与其电连接的标示为2的光源时，区域210B的中间光源222B与 区域210A的边缘光源224A、以及区域210A的边缘光源224C被点亮。此时，由于控制电路 230A、230C皆未输入点亮信号至与其连接的标示为1的光源以及标示为3的光源，如图2A 所示，区域210B的被标示为1与被标示为3的边缘光源224B并未被点亮，因此区域210B 边缘两侧会因边缘光源224B未被开启而无光源照明，该处的出光辉度将稍微降低。即使 如此，由于导光板本身具有导光的效果，因此区域210B的边缘两侧仍由被点亮的中间光源 222B处引入部分光量而呈现出些许辉度。另一方面，区域210A中邻近区域210B的边缘光 源224A则因标示为2的光源被控制电路230B点亮、且以及被标示为2的边缘光源224C而 被分别点亮、区域210C邻近区域210B的边缘光源224C则因标示为2的光源被控制电路 230B而被点亮，同样地，在区域210A、210C中虽然其所对应的中间光源222A、222C未被点 亮，但通过区域210A、210C中导光板本身的导光效果，其可自被点亮的边缘光源224A、224C 处分别引入部分光量而在区域210A、210C上呈现出辉度渐层的变化效果。
值得注意的是，通过上述方式，可避免背光模块200因接区域210的全亮或全暗而 在区域交界处造成辉度的急遽变化，进而避免在区域交界处产生锐利的辉度差，以解决画 面在区域相邻边界处出现显示不良的问题。更详细来说，本实施例的背光模块200中，如图 2A所示，由于区域210B自中间区域至区域交界处两侧的辉度变化较为平缓(smooth)，且在 与其交界的区域210A、210C的一侧亦呈现些许辉度，如此一来，在区域210B的交界的辉度 变化可被模糊化，进而避免在显示器的画面中出现清晰的交界影像。 值得一提的是，在上述的背光模块中，导光板211的每一区域210内可以是各自 为一单一子导光板218，这些子导光板218彼此拼接在一起以构成导光板211，且每一子导 光板具有一个入光面212。如此一来，通过上述方式，可避免背光模块200因拼接子导光板 218的全亮或全暗而在拼接处造成辉度的急遽变化，进而避免在拼接处产生锐利的辉度差， 以解决画面在区拼接边界出现显示不良的问题。 此外，背光模块中，导光板中区域的数量或是拼接子导光板的数量端视产品尺寸、 厚度、子导光板的导光效果、光源数目、控制电路数量、成本等产品需求而定，设计者可基于 上述产品需求来调整背光模块200中区域210或是子导光板的数量与尺寸，本发明并用以 不限定背光模块200中导光板的分区数量。
图2B为图2A的背光模块沿BB剖面线的一种剖面示意图。请参照图2B，在本实施 例中，每一区域210A、210B、210C分别具有一入光面212，且在其对应的入光面处设置对应 的光源组222。每一区域210A、210B、210C彼此拼接在一起。在本实施例中，可以是将一整 块导光板依需求划分成区域210A、210B、210C。当然，每一区域也可以是由一子导光板所构 成，其中本实施例的子导光板例如为平板导光板所构成，本发明并不限定导光板每一区域
的构成型态。 图2C为图2A的背光模块沿BB剖面线的一种剖面示意图，且在本实施例中，导光 板的各区域是以子导光板为例进行说明。请参照图2C，在本实施例中，区域210是由一子导 光板所构成，且本实施例的子导光板为一楔形导光板。每一区域210例如具有相对向的一 第一侧表面214以及一第二侧表面216，第一侧表面214的一部分是作为入光面212，第一 侧表面214的另一部分具有一拼接区域213，以使邻接的区域210的第二侧表面216于拼接 区域213与区域210的第一侧表面214接触，例如区域210a的第二侧表面216a于拼接区 域213b与区域210b的第一侧表面214b接触。如此一来，不但可简化背光模块200的组装 程序、增加整体的机械强度，将区域210的光源设置于前一块区域210的底下，亦可达到减 少混光距离、避免在画面上观察到清晰的光源，进而进一步达到均匀化的出光效果。当然， 设计者亦可视产品需求而进一步在区域210的上方设置光学膜片组，以达到产品需求的光 学效果，本发明并不限定。 为了清楚说明背光模块中如何利用上述方式来调变导光板区域交界处的辉度变 化，以下将以图2A所示的背光模块200为例，搭配一依据图2A所量测到的辉度变化示意 图，下文将一并说明。 图3为图2A的背光模块所量测的辉度变化以及已知的背光模块所量测的辉度变 化比较图，其中虚线代表已知的背光模块100的架构与辉度变化示意图，而实线代表本实 施例的背光模块200的架构与辉度变化示意图。请参照图3，出光区域ZA、ZB、ZC分别对应 区域210A、210B、210C，由图3的曲线100可知，已知的背光模块100在导光板的拼接处具 有较急遽的辉度变化，容易在画面上产生拼接影像，影响显示品质。另一方面，由图3的曲 线200可知，本实施例的背光模块200在区域210A、210B、210C的拼接处的辉度变化较为平 缓，可以有效模糊化拼接处的辉度变化，提升显示品质。 当然，基于上述的精神，本发明亦不限定边缘光源的设置数量以及其与中间光源 的设置关系。详言之，以下将于图4中列举几种边缘光源的设计，并且依据图4所列举的边 缘光源的设计实际量测出其所对应的辉度变化。 图4为本发明的一实施例中几种背光模块的示意图、辉度变化示意图以及已知背 光模块的示意图与辉度变化示意图，其中图4左侧分别绘示已知背光模块100与本发明的 背光模块200的架构示意图，而图4右侧分别绘示已知背光模块100与本发明的背光模块 200的辉度变化示意图。首先，请参照图4的(a)，在已知的背光模块100中，导光板110各 区域所对应的光源组120为全亮或全暗式的设计，因此可由图4的(a)的辉度变化示意图 中看到清晰的拼接影像。 请参照图4的(b)，在本实施例中的背光模块200B中，以每一区域210A、210B、 210C中的区域210B为例，以标示为2且位于中间区域的光源作为中间光源222B，且位于边 缘标示为3或是1的光源作为边缘光源224B，其中本实施例的边缘光源224B的数量为两个，而由图4的(b)的辉度变化示意图中可知，其具有模糊化导光板区域边界处的辉度的效 果。请参照图4的(c)，在本实施例中的背光模块200C中，以每一区域210A、210B、210C中 的区域210B为例，以标示为2且位于中间区域的光源作为中间光源222B，且位于边缘标示 为3或是1的光源作为边缘光源224B，其中本实施例的边缘光源224B的数量为三个，而由 图4(c)的辉度变化示意图中可知，其同样具有模糊化导光板区域边界处的辉度的效果。
当然，在每一区域210A、210B、210中的边缘处，其边缘光源224亦可以与中间光 源222相互穿插设置。如图4的(d)，在本实施例中的背光模块200D中，以每一区域210A、 210B、210C中的区域210B为例，以标示为2且位于中间区域的光源作为中间光源222B，且 位于边缘标示为3或是1的光源作为边缘光源224B，其中本实施例的边缘光源224B中标 示为3或是1的相邻两光源之间更包括穿插设置有至少一个标示为1的光源，而由图4(d) 的辉度变化示意图中可知，其具有模糊化导光板区域交界处的辉度的效果。此外，如图4的 (e)，在本实施例中的背光模块200D中，以每一区域210A、210B、210C中的区域210B为例， 以标示为2且位于中间区域的光源作为中间光源222B，且位于边缘标示为3或是1的光源 作为边缘光源224B，其中本实施例的边缘光源224B中标示为3或是1的三个光源之间更包 括穿插设置有至少一个标示为1的光源三个边缘光源224之间更包括穿插设置有至少一个 标示为1的光源，而由图4(e)的辉度变化示意图中可知，其同样具有模糊化导光板区域交 界处的辉度的效果。 以下将再列举一些应用于实际产品的实施例来说明本发明的背光模块的出光效 果，但本发明并不限定于此。 图5A为本发明的一实施例两种背光模块以及已知背光模块的辉度变化比较图。 请参照图5A，本实施例的背光模块300A、300B是以适用于46寸的显示器为例进行说明，背 光模块300A、300B分别是由16X8个阵列排列的区域210A、210B、210C所拼接而成，且每一 拼接区域210A、210B、210C中设置16个发光二极管。其中，图5A中的(a)绘示已知背光模 块100，其是由导光板110A、110B、110C所拼接而成，而图5A中的(b) 、 (c)分别绘示本发明 的两种背光模块300A、300B。由图5A中可知，本实施例的背光模块300A、300B相较于已知 背光模块100具有调和相邻导光板出光辉度的效果，使其模糊化，进而提升显示品质。
图5B为本发明的一实施例另一种背光模块以及已知背光模块的辉度变化比较 图。请参照图5B，本实施例的背光模块400A、400B是以适用于65寸的显示器为例进行说 明，背光模块400A、400B是分别由16X8个阵列排列的区域210A、210B、210C所拼接而成， 且每一拼接区域210A、210B、210C中设置24个发光二极管。其中，图5B中的(a)绘示已知 背光模块100，其是由导光板110A、110B、110C所拼接而成，而图5B中的(b) 、 (c)分别绘示 本发明的两种背光模块400A、400B。由图5B中可知，本实施例的背光模块400A、400B相较 于已知背光模块100同样具有调和以及模糊化相邻导光板出光辉度的效果，进而提升显示 品质。 在实际的应用层面上，上述的背光模块可应用于显示器中。图6所示为本发明的 一种显示器的示意图。请参照图6，显示器500包括显示面板520以及背光模块510，其中 显示面板例如是液晶显示面板，而背光模块510可以是上述实施例中任一种背光模块，如 200、200B、200C、200D、200E、300A、300B、400A、400B。显示器500通过具有上述架构的背光 模块510可以使拼接导光板在拼接处的辉度变化较为平缓，改善已知显示器在画面上出现
8拼接边界的不良，进而实现高动态对比、高显示品质以及薄型化显示器的效果。 综上所述，本发明的背光模块将设置于导光板每一区域的入光面的每一光源组分
为中间区域的中间光源与以及边缘的边缘光源，并且每一区域的中间光源是与相邻区域的
边缘光源一同电连接至相同的控制电路，使得导光板每一区域的中间区域与相邻导光板的
边缘区域一同被点亮，如此一来，导光板相邻区域之间的交界可被模糊化，以降低导光板区
域交界处因辉度差所造成锐利的对比，进而提升背光模块整体出光的均匀化效果，使得应
用此背光模块的显示器具有高显示品味。 虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域 的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护 范围当以权利要求所界定范围为准。
权利要求
一种背光模块，其特征在于，所述背光模块包括一导光板，所述导光板具有多个区域，其中所述导光板的每一区域对应有一入光面；多个光源组，每一光源组对应设置于所述导光板的其中一个入光面，且每一光源组包括至少一中间光源以及至少一边缘光源，其中所述中间光源设置在所述光源组的中间区域，所述边缘光源设置在所述光源组的边缘处；以及多个控制电路，每一控制电路电连接其中一光源组的所述中间光源，且每一光源组的所述边缘光源是电连接至邻接的光源组的控制电路。
2. 如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，在每一光源组中，所述边缘光源是位于所述中间光源的至少一侧。
3. 如权利要求2所述的背光模块，其特征在于，位于所述中间光源的其中一侧的所述边缘光源的数目为一个以上。
4. 如权利要求3所述的背光模块，其特征在于，在所述这些边缘光源之间更包括穿插设置有至少一个中间光源。
5. 如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，所述这些边缘光源是设置于所述这些导光板的交界处附近。
6. 如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，所述导光板的所述这些区域内各自为一单一子导光板，所述这些子导光板彼此拼接在一起以构成所述导光板，且每一子导光板具有一个所述入光面。
7. 如权利要求6所述的背光模块，其特征在于，每一子导光板具有相对向的一第一侧表面以及一第二侧表面，所述第一侧表面的一部分是作为所述入光面，所述第一侧表面的另一部分具有一拼接区域，以使邻接的子导光板的第二侧表面于所述拼接区域与所述子导光板的所述第一侧表面接触。
8. 如权利要求6所述的背光模块，其特征在于，所述这些子导光板分别为一楔形导光板或是一平板导光板。
9. 如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，所述导光板为一楔形导光板或是一平板导光板。
10. 如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，所述背光模块更包括一光学膜片组，设置于所述导光板的上方。
11. 一种显示器，其特征在于，所述显示器包括一显示面板；以及一如权利要求1所述的背光模块。
12. 如权利要求11所述的显示器，其特征在于，所述显示器包括液晶显示面板、可挠式平面显示面板、电子纸显示面板或触控面板。
全文摘要
本发明提供一种背光模块以及显示器，其中，所述背光模块包括一导光板、多个光源组以及多个控制电路。其中，导光板具有多个区域，其中导光板的每一区域对应具有一入光面。每一光源组对应设置于其中一导光板的入光面，且每一光源组包括至少一中间光源以及至少一边缘光源，其中中间光源设置在光源组的中间区域，边缘光源设置在光源组的边缘处。每一控制电路电连接其中一光源组的中间光源，且每一光源组的边缘光源是电连接至邻接的光源组的控制电路。因此，本发明的背光模块在导光板拼接处具有较均匀化的辉度表现。本发明的提供的显示器为具有上述背光模块的显示器。
文档编号G09G3/36GK101699554SQ200910210609
公开日2010年4月28日 申请日期2009年11月3日 优先权日2009年11月3日
发明者廖述珀, 张志伟, 许博淳 申请人:友达光电股份有限公司