专利名称：背光模块及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种背光模块及其应用，特别是一种可避免光学膜片产生挠曲 情形的背光模块及其在显示装置上的应用。
背景技术：
信息、通信产业不断地推陈出新，带动了液晶显示器(Liquid Crystal Display; LCD)市场的蓬勃发展。液晶显示器具有高画质、体积小、重量轻、 低驱动电压与低消耗功率等优点，因此被广泛应用于个人数字助理(Personal Digital Assistant; PDA)、移动电话、摄录放影机、笔记本电脑、桌上型显示 器、车用显示器及投影电视等消费性通讯或电子产品。同时，由于集成电路 (Integrated Circuit; TC)产业与液晶显示器制造技术的突飞猛进.这些消费性 通讯或电子产品也朝着轻、薄、短、小的趋势发展。尤其是在计算机产品方面， 除了高性能、高速度的桌上型计算机外，携带方便的笔记本电脑更是受到了极 大的注意与重视。
目前市场上常见的液晶显示器大部分为背光型液晶显示器，这类的液晶显 示器一般主要由前端的液晶显示面板以及后端的背光模块所组成。背光模块为 液晶显示器中相当关键的组件之一。背光模块可依照光源入射位置的不同分成 侧光式入光(Edge Lighting)与直下式入光(Bottom Lighting)两种，它们通 常被运用于各种信息、通讯、消费产品之中，从而用以为上述产品的液晶显示 器(Liquid Crystal Display, LCD)提供一个面光源。
现有的背光模块设置有光学膜片，例如扩散片或棱镜片，其设置在背光 源的上方，用以进行不同目的的光学改善操作。其中，光学膜片与背光源之间 通常具有一预定间距，用以使背光源所发出的光线可均匀地进行混光，从而减 少光色不均(ColorMum)的情形。
然而，当使用背光模块时，光学膜片容易由于背光源的发热或本身的重量， 而产生挠曲(Bending)的情形，尤其是大尺寸的背光模块，更容易由于本身
的重量而产生挠曲情形，从而影响光学膜片的光学改善效果，进而影响整个背 光模块的背光效率。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种背光模块及其应用，从而可以稳固地支撑光 学膜片于背光源上，避免光学膜片产生挠曲的情形，从而确保光学膜片的光学 改善效果和背光模块的发光效率。
为了实现上述目的，本发明公开了一种背光模块，该背光模块至少包含有 背光源、光学膜片及至少一支撑结构。该光学膜片设置在背光源的上方，其中， 背光源和光学膜片之间具有一预定间距。该支撑结构设置在背光源上，其中， 支撑结构用透光材料所制成，且支撑结构具有一支撑平面，以支撑光学膜片于 背光源上。
同时，上述背光模块可设置在液晶显示模块的下方，从而形成一液晶显示 装置。
同时，本发明的背光模块至少包含有平面灯、光学膜片及支撑结构。平面 灯至少包含有相对的第一基板和第二基板、框体、多个电极及萤光体层。框体 设置在第一基板和第二基板之间，用以形成一密闭腔室，其中，该密闭腔室内 具有一放电气体。该电极形成于密闭腔室的内壁表面或外壁表面，其中，该电 极具有多个第一电极和多个第二电极。该萤光体层形成于密闭腔室的内壁表面 上。该光学膜片设置在平面灯的上方，其中，平面灯和光学膜片之间具有一预 定间距。该支撑结构设置在平面灯上，其中，支撑结构采用透光材料所制成， 且支撑结构具有一支撑平面，以支撑该光学膜片于该平面灯上。
本发明具有以下有益效果:本发明中的背光模块及其应用可避免光学膜片 产生挠曲的情形，确保光学膜片的光学改善效果和整体结构强度，从而可减少 光学膜片的厚度，以达到降低成本和薄型化的效果。
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。
图1为本发明第一实施例的背光模块与液晶显示模块的剖面示意图2和图3为本发明第一实施例的背光模块未设置有光学膜片时的剖面示
图4为本发明的第一实施例的支撑结构设置在背光源上时的立体示意图;
图5A至图5C为本发明的第一实施例的支撑结构的立体示意图5D和图5E为本发明的第一实施例的支撑结构的剖面示意图6为本发明的第二实施例的背光模块与液晶显示模块的剖面示意图。
其中，附图标记
D—预设间距 100 —背光模块 lll一第一基板 112a—反射层 114一密闭腔室 115—第一电极 117—放电气体 119一萤光体层 130 —支撑结构 131—支撑平面 200—液晶显示模块
IIO —背光源 U2—第二基板 113—框体 114a—诱电体层 116 —第二电极 118—支撑柱 120 —光学膜片 130a—支撑结构
具体实施例方式
请参照图1，此为本发明的第一实施例的背光模块与液晶显示模块的剖面
示意图。本实施例的背光模块ioo较佳的为一直下式背光模块，其设置在一液
晶显示模块200的下方，从而形成一液晶显示装置(Liquid Crystal Display; LCD)。背光模块100包含有背光源U0、至少一光学膜片120及至少一支撑 结构130。光学膜片120设置在背光源110的上方，支撑结构130设置在背光 源110上，用以支撑光学膜片120于背光源110上，以避免光学膜片120由于 发生本身挠曲的情形，而影响整体背光效果。
本实施例的背光源110可为如冷阴极萤光灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp; CCFL)、热阴极萤光灯(Hot Cathode Fluorescent Lamp; HCFL)、发 光二极管(Light-Emitting Diode; LED)、有机发光二极管(Organic Light Emitting
Diode; OLED)、电激发光片(Electro-Luminescence; EL)或无汞平面灯(Flat Fluorescent Lamp; FFL)。背光源110较佳的为一平面光源，以提供较佳的背 光效果。以无汞平面灯为例，其主要优点在于，利用氙(Xe)来取代汞(Hg)， 因而具有符合环保趋势、寿命长(60,000-100,000小时)、操作温度范围大 (-40°C 85°C)、制作成本低、容易组装成背光模块等优点。且由于无汞平面 灯是平面光源，当使用无汞平面灯来作为背光模块时，其所配合使用的光学膜 较少，并可得到较高的效能，因而对背光模块的光学效能的提升会有很大的帮 助。另外，比较于传统的直下式背光模块，使用无汞平面灯的背光模块100 的厚度课具有进一步薄形化的潜力。
如图1所示，在本实施例中，当背光源110为如平面灯时，背光源110 包含有第一基板111、第二基板112、框体113、密闭腔室114,第一电极115、 第二电极116、、放电气体117、支撑柱118及萤光体层119。第一基板111 和第二基板112设置在框体113的两侧，从而形成该密闭腔室114，该密闭腔 室114内先形成真空状态，再置入放电气体117,例如氙(Xe)、氖(Ne) 或氩(Ar)等惰性气体，也可为含汞气体，从而产生激化反应，而产生紫外光。
值得注意的是，本实施例的背光源110可为含汞的平面灯(例如冷阴极 灯)，即背光源110的密闭腔室114内含有汞成份，也可为无汞平面灯，但不 限于此，其它适合光源也可以使用。
如图1所示，第一基板111由透明介电材质制成，例如玻璃，用以使背光 源110所发出的光可由第一基板111发出，第二基板112由介电材质制成(例 如玻璃)，其表面上可形成反射层112a，以反射发光，使发光可集中由第一 基板111发出。框体113由介电材质制成(例如玻璃)，以支撑背光源110 的整体结构。支撑柱118设置在密闭腔室114内，用以支撑于第一基板111 和第二基板112之间，以增加结构的稳定性，并确保当密闭腔室114抽成真空 时，第一基板111和第二基板112不会被外界大气压力所挤压破裂。萤光体层 119形成于密闭腔室114的内壁表面，用以在受到紫外光激发后发出可见光。
请参照图1至图3，图2和图3为本发明第一实施例的背光模块未设置有 光学膜片时的剖面示意图。本实施例的第一电极115和第二电极116可利用如 厚膜印刷、显影刻蚀或蒸发沉积等方式来形成在密闭腔室114的内壁表面(即 为内部电极形式，如图1所示)或外壁表面(即为外部电极形式，如图2所示)，
并可利用介电材料形成的诱电体层114a来包覆第一电极115和第二电极116， 以防止放电电流过度释放的情形，并避免第一电极115和第二电极116受到放 电电流的伤害。值得注意的是，第一电极115和第二电极116可以交错排列地 设置在同一平面上(即为水平放电形式，如图1和图2所示)，也可分别形成 在两垂直相对的表面，以形成垂直放电(即为垂直放电形式，如图3所示)。 本实施例的光学膜片120可为如扩散片、棱镜片、增亮膜(Brightness Enhancement Film; BEF)、反射式增亮膜(Dual Brightness Enhancement Film; DBEF)、非多层膜式反射偏光片(Diffbsed Reflective Polarizer Film; DRPF) 或上述的任意组合，其设置在背光源110的上方，用以使背光源IIO所发出的 光可进行不同目的的光学改善。其中，背光源U0和光学膜片120之间具有一 预设间距D，如可介于7mm至15mm之间，较佳的可为lOmm，用以使背光 源110所发出的光可均匀地进行混光，减少发生光色不均(ColorMura)的情 形。
请参照图1、图4以及图5A至图5E，图4为本发明第一实施例的支撑结 构设置在背光源上时的立体示意图，图5A至图5C为本发明第一实施例的支 撑结构的立体示意图，图5D和图5E为本发明第一实施例的支撑结构的剖面 示意图。本实施例的支撑结构130用以支撑在背光源110和光学膜片120之间， 且支撑结构130以透光材料所制成，较佳的为耐高温材质，例如透明压克力 系(PMMA)材料、透明聚碳酸酯(PC)材料或玻璃材料。当背光源110为 如平面灯时，支撑结构130可设置在背光源110的第一基板111上。支撑结构 130可为如圆柱状、矩形块、长条状、金字塔形、倒金字塔形或锥形(如图 5A至图5E所示)，其利用如黏着的方式来设置在背光源110上。支撑结构 130具有一支撑平面131，其面积大小可为介于5mm2至20mm2之间，较佳的 为15mm2，从而直接接触光学膜片120，用以稳固地支撑光学膜片120，避免 光学膜片120发生挠曲的情形，尤其是大尺寸的背光模块100,更可通过支撑 结构130来稳固整体结构。由于支撑结构130以透光材料所制成，因而可避免 背光源110受到支撑结构130的影响，而产生光色不均的情形。举例而言，当 光学膜片120为如扩散板时，由于支撑结构130可避免发生挠曲的情形，因而 扩散板可进一步减少本身厚度(例如由2mm减少至1.5mm)，而不致因过薄 而产生结构挠曲，因此光学膜片120可进一步减少厚度，以降低成本，并达到
薄型化的效果。
值得注意的是，本实施例的支撑结构130的数量(至少一支撑结构130) 和位置(例如设置在背光源110的中间位置)可对应于背光模块100的尺寸或 整体结构强度而决定，以稳固地支撑光学膜片120于背光源110上。
因此，当使用背光模块时，本实施例的支撑结构可稳固地支撑光学膜片于 背光源上，避免光学膜片因受热或本身重量而产生挠曲的情形，确保光学膜片 的光学改善效果和整体结构强度。且可进一步减少光学膜片的厚度，以降低成 本，并达到薄型化效果。
请参照图6，此为本发明第二实施例的背光模块与液晶显示模块的剖面示 意图。以下仅就本实施例与第一实施例的不同处进行说明，相似处在此不再赘 述。相比于第一实施例，第二实施例的支撑结构130a可以直接一体成型于背 光源110上。当背光源110为如平面灯时，支撑结构130a可以直接一体成型 在第一基板111上，支撑结构130a可以采用如射出成型或模铸成型的方式来 形成。因而第二实施例的支撑结构130a可直接形成在背光源IIO上，以稳固 地支撑光学膜片于背光源上，避免光学膜片产生挠曲的情形。
通过上述本发明的实施例可知，本发明的背光模块及其应用可避免光学膜 片产生挠曲的情形，确保光学膜片的光学改善效果和整体结构强度。且可进一 步减少光学膜片的厚度，以降低成本，并达到薄型化效果。
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。
权利要求
1、一种背光模块，其特征在于，至少包含一背光源；至少一光学膜片，设置在该背光源的上方，其中该背光源和该光学膜片之间具有一预定间距；以及至少一支撑结构，设置在该背光源上，其中该支撑结构以透光材料所制成，且该支撑结构具有一支撑平面，以支撑该光学膜片于该背光源上。
2、 如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，其中该背光源选自冷阴 极萤光灯管、热阴极萤光灯、发光二极管、有机发光二极管、电激发光片及无 荥平面灯所构成的一族群。
3、 如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，其中该背光源设置有相 对的一第一基板和一第二基板，该第一基板用以使该背光源所发出的光可由该 第一基板发出，该支撑结构设置在该第一基板上。
4、 如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，其中该光学膜片选自由 扩散片、棱镜片、增亮膜、反射式增亮膜、非多层膜式反射偏光片及上述的任 意组合的一族群。
5、 如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，其中该预设间距介于7mm 至15mm之间。
6、 如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，其中该支撑结构呈圆柱 状、矩形块、长条状、金字塔形、倒金字塔形或锥形。
7、 如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，其中该支撑结构利用黏 着的方式来设置在该背光源上。
8、 如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，其中该支撑结构一体成 型于该背光源上。
9、 一种液晶显示装置，其特征在于，至少包括 一液晶显示模块；以及一背光模块，设置在该液晶显示模块的下方，其中该背光模块至少包括 一背光源；至少一光学膜片，设置在该背光源的上方，其中该背光源和该光学膜片之间具有一预定间距；以及至少一支撑结构，设置在该背光源上，其中该支撑结构以透光材料所 制成，且该支撑结构具有一支撑平面，以支撑该光学膜片于该背光源上。
10、 一种背光模块，其特征在于，至少包含-一平面灯，至少包含一第一基板；一第二基板，相对于该第一基板；一框体，设置在该第一基板和该第二基板之间，用以形成一密闭腔室， 其中该密闭腔室内具有一放电气体；多个电极，形成于该密闭腔室的内壁表面或外壁表面，其中该电极具 有多个第一电极和多个第二电极；以及一萤光体层，形成于该密闭腔室的内壁表面上； 至少一光学膜片，设置在该平面灯的上方，其中该平面灯和该光学膜片之 间具有一预定间距；以及至少一支撑结构，设置在该平面灯上，其中该支撑结构以透光材料所制成， 且该支撑结构具有一支撑平面，以支撑该光学膜片于该平面灯上。
全文摘要
本发明涉及一种背光模块及其应用。该背光模块至少包含有背光源、至少一光学膜片及至少一支撑结构。该光学膜片设置在背光源的上方。该支撑结构设置在该背光源上，用以支撑该光学膜片于该背光源上。该背光模块可应用于液晶显示装置中。
文档编号G02F1/1335GK101349832SQ20071013038
公开日2009年1月21日 申请日期2007年7月18日 优先权日2007年7月18日
发明者苏文贤, 连士贤 申请人:奇达光电股份有限公司