具区段出光控制的侧入式背光模组及其显示装置的制作方法-k8凯发

本发明涉及背光模组领域，特别涉及一种具区段出光控制的侧入式背光模组及其显示装置。

背景技术：

导光板优异的光学特性，使其除可单独使用外，亦可配合其余光学组件而形成背光模组，以应用于如显示器等电子产品中。用于背光模组的导光板具有一出光面，以导引进入导光板的光线于出光面形成面光源，并投射至显示面板以达到显示目的。

目前的电子产品，其市场需求渐偏向薄型化，因此搭载于内的背光模组设计方向，亦须朝向薄型化发展，侧入式背光模组渐取代直下式背光模组。并随产业发展，电子产品的显示功能与质量的要求亦越趋多元，为提升电子产品的显示质量，背光模组除了提供均匀面光源予显示面板外，更须进一步对出光强度与区域进行控制，以提高显示画面的锐利度及对比度等。

在区段控光与轻薄化等要求下，传统单一导光板的背光模组已无法满足所需，厂商逐步进行开发与改良。当以区段发光控制为开发要点，有将楔形导光板透过拼接而非堆栈的方式组接至所需的尺寸大小，再于各导光板分别搭载光源以利进行出光调整。但是，当欲生产大尺寸的导光板时，由于须利用多个小尺寸的楔形导光板拼组而成，生产成本相对大幅提升，且整体重量亦因导光板数量增加而提高，同时在各导光板的光学设计上也具有极大困难度，故仍无法符合现今背光模组的轻薄化与区段控光要求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中大尺寸的导光板利用多个小尺寸的楔形导光板拼组而成时，存在生产成本高、重量重以及各导光板的光学设计困难的缺陷，提供一种具区段出光控制的侧入式背光模组及其显示装置，其可有效减低单面出光的背光模组整体厚度与重量，降低生产成本，同时兼具极佳的区段调光效果，以提升显示质量。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种具区段出光控制的侧入式背光模组，其特点在于，其包括：

一第一导光板，具有一第一入光侧及一出光面，且该第一导光板的厚度由该第一入光侧朝相对侧渐减而使其剖面为楔形；

一第二导光板，具有一第二入光侧，且该第二导光板的厚度由该第二入光侧朝相对侧渐减而使其剖面为楔形；该第二导光板设于该第一导光板底侧并组设为一体，且该第一入光侧及该第二入光侧为相对设置；

一反射结构，设于该第二导光板底侧；

一第一灯条，对应该第一入光侧设置，以提供光线予该第一导光板；及

一第二灯条，对应该第二入光侧设置，以提供光线予该第二导光板；

由此，该第一灯条及该第二灯条的光线分别受该第一导光板及该第二导光板导引而于该出光面出光，并透过控制该第一灯条及该第二灯条的驱动状态达成区段调光。透过楔形的第一导光板及第二导光板，前述侧入式背光模组即可减缩整体厚度与重量，同时提供区段控光的功能。

较佳地，该第一灯条与该第二灯条的规格相同时，该第一灯条受该第一导光板导引而自该出光面出光的光线亮度为l₁，该第二灯条受该第二导光板导引而自该出光面出光的光线亮度为l₂，并使该出光面具有分别为l₁ l₂、l₁、l₂及0的光亮度。透过控制第一灯条与第二灯条的点亮状态，出光面即可具有前述至少四种亮度表现，以因应显示需求快速控制光亮度。

较佳地，该第一灯条具有若干第一光源，该第二灯条具有若干第二光源，该出光面划分有若干出光调控区，各该出光调控区与该第一入光侧垂直并邻接排列设置，且各该出光调控区对应至少一该第一光源及至少一该第二光源。由此，可以进一步控制出光面各区域的光亮度。也就是说，可透过调整各第一光源与各第二光源的驱动状态，使对应的各出光调控区具有所需的亮度呈现。

较佳地，该第一导光板于该出光面布设有一第一均光微结构群，以均匀化整体出光。由此，到达提升出光面的出光均匀度的目的。

较佳地，该第二导光板于一底面布设有一第二均光微结构群，以导引进入第二导光板的光线由底面射出，并接触反射结构以反射至第一导光板，进而于出光面形成出光。

本发明揭露了一种具区段出光控制的显示装置，其特征在于，包括：

一液晶面板；及

一侧入式背光模组，设于该液晶面板一侧，包括：

一第一导光板，具有一第一入光侧及一出光面，且该第一导光板的厚度由该第一入光侧朝相对侧渐减而使其剖面为楔形；

一第二导光板，具有一第二入光侧，且该第二导光板的厚度由该第二入光侧朝相对侧渐减而使其剖面为楔形；该第二导光板设于该第一导光板底侧并组设为一体，且该第一入光侧及该第二入光侧为相对设置；

一反射结构，设于该第二导光板底侧；

一第一灯条，对应该第一入光侧设置，以提供光线予该第一导光板；及

一第二灯条，对应该第二入光侧设置，以提供光线予该第二导光板；

由此，该第一灯条及该第二灯条的光线分别受该第一导光板及该第二导光板导引而于该出光面出光，并透过控制该第一灯条及该第二灯条的驱动状态达成区段调光。透过为楔形的第一导光板及第二导光板，使侧入式背光模组的整体厚度与重量降低，而可符合薄型化需求，同时兼具极佳的区段控光效能，进而提升整体显示质量。

较佳地，该第一灯条与该第二灯条的规格相同时，该第一灯条受该第一导光板导引而自该出光面出光的光线亮度为l₁，该第二灯条受该第二导光板导引而自该出光面出光的光线亮度为l₂，并使该出光面具有分别为l₁ l₂、l₁、l₂及0的光亮度。透过调整第一灯条与第二灯条的驱动状态，即可使侧入式背光模组具有至少四种前述的光亮度，以因应显示需求实时调整亮度。

较佳地，该第一灯条具有若干第一光源，该第二灯条具有若干第二光源，该出光面划分有若干出光调控区，各该出光调控区与该第一入光侧垂直并邻接排列设置，且各该出光调控区对应至少一该第一光源及至少一该第二光源。由此，可透过各别调整第一光源与第二光源的点亮状态，使各出光调控区具有不同的出光强度，达到因应显示需求调控出光面各区域发光状态的效能。

较佳地，该第一导光板于该出光面布设有一第一均光微结构群，以透过第一均光微结构群调整出光面的取光能力分布状态。由此，达到均匀化侧入式背光模组的出光的目的。

较佳地，该第二导光板于一底面布设有一第二均光微结构群，以导引进入第二导光板的光线使的于底面射出，并受反射结构反射至第一导光板处，进而于出光面出光。

本发明的积极进步效果在于：

本发明揭示的具区段出光控制的侧入式背光模组及其显示装置，在背光模组具厚度限制的条件下，采用堆栈楔形第一导光板与第二导光板的方式，达到缩减整体厚度与重量，同时又可兼具极佳的区段调光效果的功效。此外，侧入式背光模组采用设置于第二导光板底侧的反射结构，使第二灯条的光线受第二导光板导引后，可确实地于第一导光板出光面形成出光。并于前述各实施方式中，亦叙及利用第一灯条及第二灯条可使侧入式背光模组具有至少四种光亮度，且可进一步地控制出光面各出光调控区的发光状态的技术特征，于轻薄化同时兼具高出光调控能力。

附图说明

图1为本发明实施例1的立体分解图。

图2为本发明实施例1的组装侧视图。

图3为本发明实施例1的平面示意图(一)。

图4为本发明实施例1的平面示意图(二)。

图5为本发明实施例2的立体分解图。

附图标记说明

1：侧入式背光模组

10：第一导光板

101：第一入光侧

102：出光面

1021：出光调控区

103：第一均光微结构群

11：第二导光板

111：第二入光侧

112：底面

113：第二均光微结构群

12：反射结构

13：第一灯条

131：第一光源

14：第二灯条

141：第二光源

2：显示装置

20：液晶面板

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

在背光模组开发过程中，为符合轻薄化的要求，整体重量与厚度越小则越为理想。但实际上因应搭配的光源尺寸，会使背光模组相对产生一厚度的限制，而如何在该限制内，提供具有极佳区段调光能力的背光模组，同时有效降低整体体积与重量，实为目前业界致力研发的方向。有鉴于此，本发明人提出一种侧入式背光模组，如下所述。

实施例1

请结合图1-图4予以理解，其为本发明实施例1的立体分解图、组装侧视图及各平面示意图。本发明于此揭示一种具区段出光控制的侧入式背光模组1，包括一第一导光板10、一第二导光板11、一反射结构12、一第一灯条13及一第二灯条14。

如图1所示，第一导光板10具有一第一入光侧101及一出光面102，且第一导光板10的厚度由第一入光侧101朝相对侧渐减而使其剖面为楔形。而第二导光板11具有一第二入光侧111，且第二导光板11的厚度由第二入光侧111朝相对侧渐减而使其剖面为楔形，第二导光板11设于第一导光板10底侧并组设为一体，亦即第一导光板10堆栈于第二导光板11上，且使第一入光侧101与第二入光侧111为相对设置，进而使第一导光板10与第二导光板11组设后的整体厚度即为第一入光侧101与第二入光侧111的厚度。反射结构12则设于第二导光板11底侧，以将自第二导光板11底侧射出的光线反射至第二导光板11内，并接续朝向第一导光板11前进而自出光面102形成出光。较佳地，反射结构12可为一片状结构体。其中，本实施例的反射结构12实为将第二导光板11于底侧射出的光线反射至第二导光板11与第一导光板10，进而于出光面102形成单面出光的目的而设置，换而言之，在单面出光的需求下，反射结构12仅可设置于第二导光板11底侧位置，当设于其他位置时或可使背光模组具有他种出光效能，但必然无法达到将自第二导光板11底侧射出光线反射回第一导光板10与第二导光板11处的功效，亦非为本发明的侧入式背光模组1所需。在不同的出光效能要求下，反射结构12的设置位置无法相互取代，或由他种反射结构12设置方式而轻易推得本发明的反射结构12功效与设置方式。而利用堆栈导光板形成本发明的侧入式背光模组1的方式，可符合大尺寸导光板的需求，无须透过拼接方式逐一组装，进而有效地降低生产成本、制程时间与整体重量。

第一灯条13对应第一入光侧101设置，以提供光线予第一导光板10，第二灯条14则对应第二入光侧111设置，以提供光线予第二导光板11。由此，第一灯条13与第二灯条14的光线分别受第一导光板10及第二导光板11导引而于出光面102出光，并透过控制第一灯条13与第二灯条14的驱动状态达成区段调光。第一导光板10与第二导光板11组合为一体后，视第一灯条13与第二灯条14的尺寸，会具有对应第一灯条13与第二灯条14的厚度，而本发明的侧入式背光模组1在指定的厚度下，使第一导光板10的最大厚度位置，亦即第一入光侧101，及第二导光板11的最大厚度位置，亦即第二入光侧111，两者对应前述厚度设计，在组装后即可利用相异导光板分别控制发光区段，进而在厚度受限的情况下，有效减缩背光模组整体厚度与重量，并达到单面出光且兼具区段调光的效能。

第一灯条13与第二灯条14的规格可为相同或不相同，于本实施例中，是以第一灯条13与第二灯条14具相同规格为例说明，于此条件下，第一灯条13受第一导光板10导引而自出光面102出光的光线亮度为l₁，第二灯条14受第二导光板11导引而自出光面102出光的光线亮度为l₂，进而使出光面102具有分别为l₁ l₂、l₁、l₂及0的光亮度，如图2所示，但是图2的光线路径仅为示意，非为实际光径。由此，透过控制第一灯条13与第二灯条14的发光状态，即可使侧入式背光模组1具有至少四种亮度表现。例如，第一灯条13与第二灯条14皆为点亮状态时，侧入式背光模组1的光亮度即为l₁ l₂；仅点亮第一灯条13时，侧入式背光模组1则具有l₁的光亮度；反之，仅点亮第二灯条14时，侧入式背光模组1即具有l₂的光亮度；最后当第一灯条13与第二灯条14皆未点亮时，则侧入式背光模组的光亮度为0。且由于第二灯条14的光线进入第二导光板11后经过多次折反射，并透过反射结构12而穿透至第一导光板10，再于出光面102形成出光，因此l₂的光亮度会小于l₁的光亮度。当然，视需求而定，第一灯条13与第二灯条14的驱动方式亦可作多种变化，而达成更多种光亮度的调控。

如图3及4所示，较佳地，第一灯条13具有若干第一光源131，第二灯条14具有若干第二光源141，出光面102并划分有若干出光调控区1021，各出光调控区1021与第一入光侧101垂直并邻接排列设置，且各出光调控区1021对应至少一第一光源131及至少一第二光源141。如图3所示，由于第一入光侧101与第二入光侧111为相对设置，因此第一灯条13与第二灯条14亦为相对，当选择性点亮第一光源131与第二光源141时，各出光调控区1021受对应的第一光源131与第二光源141相异供光状态影响，各出光调控区1021即会产生不同的亮度表现，是以进一步透过第一光源131与第二光源141的控制，即可让出光面102各区域形成相异的光亮度，以符合显示画面的需求。于本实施例中，以划分有四个出光调控区1021，且各出光调控区1021分别对应二个第一光源131及二个第二光源141为例。如图4所示，最上方的出光调控区1021因第二光源141驱动而具有出光表现，次一出光调控区1021则因对应的第一光源131及第二光源141皆未驱动而相对形成较暗区域，接续的出光调控区1021由于对应的第一光源131及第二光源141皆已驱动，因此该区会为整个出光面102中最亮的区域，最后的出光调控区1021则同于前述未具有入射光因而形成暗区，由此即可让出光面102各区域因应显示需求而具有不同亮度的出光呈现。其中，图4的出光呈现仅为简单示意，非代表实际的区域划分状态与出光表现。

其中，为可提升侧入式背光模组1的出光均匀度，于第一导光板10的出光面102布设有一第一均光微结构群103，且可使第一均光微结构群103的布设密度由第一入光侧101朝相对侧渐减，以提高第一灯条13入射至第一导光板10而出光的光线均匀度。此外，为使入射至第二导光板11的光线，可于第二导光板11底侧出光以受反射结构12反射至第一导光板10，于第二导光板11的一底面112亦可布设一第二均光微结构群113，且其布设密度由第二入光侧111朝相对侧渐减，以利用第二均光微结构群113控制底面112的取光能力并使光线由底面112射出，接续碰触反射结构12而反射至第一导光板10并于出光面102形成出光。

实施例2

请结合图5予以理解，其为本发明实施例2的立体示意图。于本实施例中，本发明揭示一种具区段出光控制的显示装置2，其包括一液晶面板20及一侧入式背光模组1。侧入式背光模组1设于液晶面板20一侧，并包括一第一导光板10、一第二导光板11、一反射结构12、一第一灯条13及一第二灯条14。

第一导光板10具有第一入光侧101及出光面102，且第一导光板10的厚度由第一入光侧101朝相对侧渐减而使其剖面为楔形，第二导光板11具有一第二入光侧111，且第二导光板11厚度亦由第二入光侧111朝相对侧渐减而使其剖面为楔形，第二导光板11设于第一导光板10一侧并组设为一体，并第一入光侧101及第二入光侧111为相对设置。反射结构12设于第二导光板11底侧，并如前述可为片状体。

第一灯条13对应设于第一入光侧101，第二灯条14对应设于第二入光侧111，由此第一灯条13及第二灯条14的光线分别受第一导光板10及第二导光板11导引而于出光面102出光，并透过控制第一灯条13及第二灯条14的驱动状态达成区段调光，由此提升显示装置2的显示质量。

如图2所示，同样地，当第一灯条13与第二灯条14规格相同时，可利用调控第一灯条13与第二灯条14驱动状态而使出光面102具有至少四种亮度呈现，令第一灯条13受第一导光板10导引而自出光面102出光的光线亮度为l₁，第二灯条14受第二导光板11导引而自出光面102出光的光线亮度为l₂，由此出光面102即可具有分别为l₁ l₂、l₁、l₂及0的光亮度。其余已于实施例1所述，于此不再赘述。

如图3及4所示，为可控制出光面102各区域的发光亮度，使第一灯条13具有若干第一光源131，第二灯条14具有若干第二光源141，且出光面102划分有若干出光调控区1021，各出光调控区1021与第一入光侧101垂直并邻接排列设置，且各出光调控区1021对应至少一第一光源131及至少一第二光源141，由此即可透过控制第一光源131与第二光源141的驱动状态，更进一步地调控出光面102上各出光调控区1021的发光状态。其余已于实施例1所述，于此不再赘述。

于此实施方式中，第一导光板10于出光面102布设有第一均光微结构群103，且第二导光板11亦可于底面112布设有第二均光微结构群113，以提高第一灯条13入射至第一导光板10而出光的光线均匀度，以及使进入第二导光板11的光线可自底面112射出而被反射结构12反射至第一导光板10并于出光面102形成出光。其余已于实施例1所述，于此不再赘述。

综上所述，本发明揭示的具区段出光控制的侧入式背光模组及其显示装置，在既定的最大厚度限制下，利用堆栈楔形导光板的方式达到缩减体积与重量，并同时实现单面出光与极佳区段调光的功效。此外，相对习知具区段调光功能的背光模组，本发明的侧入式背光模组可大幅缩减生产成本，仅需透过楔形堆栈的第一导光板及第二导光板即可具有区段调光功效。进一步地，于前述实施方式中，亦揭露了侧入式背光模组可达成的光亮度表现，以及于出光面各区域的亮度控制。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。