专利名称：背光模块及背板装置的制作方法
技术领域：
本发明关于一种背光模块；特别是关于一种具有上过滤装置，且使较大比例的光源，处于优选操作温度范围的背光模块。
背景技术：
近年来液晶显示装置的制作技术快速发展，因而许多电子产品均包括液晶显示屏幕，例如个人数字助理、笔记本计算机、数字相机、数字摄录像机、移动电话、计算机屏幕及液晶电视等等。液晶显示装置需借助背光模块的光源才能产生显示的功能，故背光模块中的光源质量与液晶显示装置的质量息息相关。
依光源在背光模块中位置的不同，背光模块大致可区分为侧光式背光模块及直下式背光模块二种。侧光式背光模块的灯管设置于液晶显示面板的侧面。灯管所发射的光线，传导至设置于液晶显示面板后方的导光板中，再借由导光板作为介质，导引入射的光线进行反射及折射。
直下式背光模块则包括一背板、一反射片、多个灯管、一扩散板及一光学膜片组。背板形成一容置槽，反射片配置于容置槽中。该等灯管排列于容置槽中，并位于反射片的内侧。扩散板及光学膜片组则设置于扩散板的内侧，其中光学膜片组通常包括棱镜片、扩散片或增光膜。液晶显示面板设于光学膜片的内侧，即完成液晶显示器的组装。
灯管管壁的温度对直下式背光模块的质量影响甚巨。不同材质的灯管有其最佳操作温度范围，若有越多灯管的温度处于此范围中，则背光模块的辉度愈平均，而灯管的寿命亦愈长。灯管发光所产生的热，使背光模块内的温度提升，造成落在最佳操作温度范围的灯管数目减少。另一方面，依据热空气上升的现象，位于上方区域的灯管将承受更高的温度效应，故会与下方区域的灯管温度呈现更大的落差，对于整体发光质量的伤害及使用寿命的减损，将更为严重。
传统技术中，背光模块的背板设置开口，透过该开口，使热空气得以散出。此方式虽达到某些散热效果，只是一旦开口设置完成，便无法再做任何调整。再者，外界的灰尘及悬浮粒子会极容易经由开口掉入背光模块中，降低背光模块的质量。
综上所述，如何降低直下式背光模块中的热空气，同时阻绝外界的悬浮粒子，以间接改变灯管间的温度分布，并提升整体光源的发光效率及使用寿命，即为亟待研究的课题。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种背光模块，其降低上方区域热空气的集中，同时阻绝外界悬浮粒子的进入。该背光模块包括一光源装置、一反射板、一背板及一上过滤装置。该反射板具有一第一上缘区域，实质上设于该光源装置的一外侧，用以反射该光源装置所投射的一光线。该背板具有一第二上缘区域，实质上设于该反射板的一外侧。其中，该第一上缘区域及该第二上缘区域至少其中之一，形成一上开口，而该上过滤装置覆盖该上开口。
本发明的另一目的在于提供一种背板装置，用于一液晶显示装置的一背光模块。该背板装置降低直下式背光模块上方区域热空气的集中，同时阻绝外界悬浮粒子的进入。该背光模块包括一光源装置及一反射板。该反射板，实质上设于该光源装置的一外侧，用以反射该光源装置所投射的一光线。该反射板具有一第一上缘区域。其中，该背板装置，实质上设于该反射板的一外侧，该背板装置具有一第二上缘区域及一上过滤装置。该第一上缘区域及该第二上缘区域至少其中之一，形成一上开口，使该光源装置所产生的热空气，得透过该上开口与该背板装置的一外侧连通。该上过滤装置覆盖该上开口。
上述目的的实现，主要在于利用背光模块的适当区域形成开口，并于开口处覆盖一过滤装置。透过过滤装置，背光模块内的热空气可由过滤装置快速逸散出，同时，外界的悬浮粒子亦可因该过滤装置而被隔绝。此外，依据热空气上升的概念，当覆盖过滤装置的开口位于背光模块上方时，会有优选的结果。
基于上述的安排，使背光模块内的热空气散出，因而其中较多的灯管处于最佳操作温度范围，进而提升背光模块的辉度及增加灯管的寿命。
在参阅附图及随后描述的实施方式后，该技术领域具有通常知识者便可了解本发明的其它目的，以及本发明的技术手段及实施态样。
图1A为本发明第一实施例中，未覆盖上过滤装置的背光模块的侧视剖面示意图；图1B为第一实施例的第一上缘区域的放大侧视剖面示意图；图1C为图1B的上视剖面示意图；图1D为第一实施例的一上过滤装置的侧视示意图；图1E为图1的上视剖面示意图；图1F为第一实施例中已覆盖上过滤装置的第一上缘区域的放大侧视剖面示意图；图1G为图1F的上视剖面示意图；图1H为第一实施例中，覆盖上过滤装置的背光模块的侧视剖面示意图；图2A为一具沟槽的过滤装置的侧视示意图；图2B为一覆盖有具沟槽的过滤装置的第一上缘区域的侧视剖面示意图；图2C为另一上缘区域的上视剖面示意图；图3为第二实施例的侧视剖面示意图；图4为第三实施例的侧视剖面示意图；图5为灯管表面温度场的分布图；以及图6为有过滤装置及无过滤装置的背光模块的灯管表面温度比较图。
主要组件符号说明10未覆盖过滤装置的背光模块118支冷阴极荧光灯管12反射板13背板121第一上缘区域122一上开口125四个螺孔131第二上缘区域14过滤装置 144四个螺孔145四个螺丝钉15覆盖过滤装置的背光模块
24具沟槽的过滤装置221上缘区域222上开口 223上开口3覆盖过滤装置的背光模块31冷阴极平面荧光灯管32反射板33背板 34第一上过滤装置35第二上过滤装置36下过滤装置321第一上缘区域 322第一下缘区域331第二上缘区域 332第二下缘区域4背板装置41上缘区域 411上过滤装置具体实施方式
本发明的第一实施例为一在反射板的上缘区域的上开口覆盖有一上过滤装置的背光模块。首先，请参阅图1A，其为一尚未覆盖上过滤装置的直下式背光模块10的侧视剖面示意图。该背光模块10包括8支冷阴极荧光灯管11、一反射板12、一背板13。以箭号所指方向为参考的外侧，该反射板12设于该8支冷阴极荧光灯管11外侧，而该背板13设于该反射板12外侧。该反射板12具有一第一上缘区域121，该第一上缘区域形成一上开口122。此外，该背板13具有一第二上缘区域131。
图1B为本实施例的该第一上缘区域121及其形成的该上开口122的放大侧视剖面示意图。图1C为图1B的上视剖面示意图。由图1C可知，该上开口122为沿该第一上缘区域121的全部长度延伸。同时，该第一上缘区域121具有四个螺孔125。
图1D为本实施例的一上过滤装置14的侧视示意图。图1E为图1D的上视剖面示意图。本实施例中，该上过滤装置14的滤网面积大小与该上开口122的面积大小近似，为单层滤网，其优选材质为铜，且其网目为0.1毫米。该上过滤装置设有四个螺孔144，分别对应至该第一上缘区域121的螺孔125。
接着，以螺丝将该过滤装置14固定于该第一上缘区域121。图1F是该上过滤装置14覆盖于该上开口122的侧视剖面示意图。图1G为图1F的上视剖面示意图。由图1G可知，四个螺丝钉145将该上过滤装置14固定于该第一上缘区域121，且覆盖该上开口122。图1H为描绘覆盖上过滤装置14的背光模块15的侧视剖面示意图。同样的，箭号所指方向为参考的外侧。
借由上述的安排，设有上过滤装置14的背光模块15内的热空气得以散出，因而有较多的灯管处于最佳操作温度范围，进而提升背光模块15的辉度及增加灯管11的寿命。
在此要强调的是，本发明的目的在于借由过滤装置以控制背光模块内的热空气量及因灯管发热所造成的温度分布。因此，本实施例的过滤装置，其固定方式、材质、大小、形状、数目、网目大小、滤网层数、以及上开口的数目、形状及位置，均非用来限制本发明的范围，其它任何可替换的方式亦可。以下分别举例说明。
以固定方式而言，过滤装置可替换为一具沟槽的过滤装置。图2A为具沟槽的过滤装置24的侧视示意图。借由沟槽，可利用横向滑动的抽取方式，将过滤装置24固定于该第一上缘区域121，如图2B所描绘。利用抽取的方式，可轻易替换该过滤装置，或将其抽出清理。
以过滤装置的材质而言，除采用铜外，不锈钢、尼龙、聚丙烯、玻璃纤维或其组合，均为可以替代使用的材料。由于其可能设于反射板12第一上缘区域121的上开口122，故若该过滤装置以一光反射材质制成，将更可维持原先反射板12的集光效能。以网目大小而言，其可介于0.1毫米至0.5毫米之间。以滤网的层数而言，可为单层或多层。当滤网为多层时，将每一层的网目错开，对悬浮粒子的隔离，将有更好效果，且仍能保持一贯的热流通性。当然，每一层滤网间的网目大小及材质选用，亦无相同的限制。
以上开口的数目、形状及位置而言，亦可为多个不同形状的开口。图2C为另一上缘区域221的上视剖面示意图。图中，该第一上缘区域221形成二个上开口222及223。然而，为配合不同的上开口位置及形状，过滤装置的形状及固定方式得随之调整。此外，上开口亦可搭配反射板的开口，设置于背板的上缘区域。
图3描绘本发明的第二实施例，为设置有二上过滤装置及一下过滤装置的背光模块。该背光模块3包括一冷阴极平面荧光灯管31、一反射板32、一背板33、一第一上过滤装置34、一第二上过滤装置35、及一下过滤装置36。该反射板32具有一第一上缘区域321及一第一下缘区域322，其中，该第一上缘区域形成一第一上开口，该第一下缘区322形成一下开口。该背板33具有一第二上缘区域331及一第二下缘区域332，该第二上缘区域331形成一第二上开口。
该第一上过滤装置34以滑动的方式装设于该第一上开口；该第二上过滤装置35亦以滑动的方式装置设于该第二上开口；该下过滤装置36螺合于该下开口。
同样的，本实施例的过滤装置的固定方式、材质、大小、形状、数目、网目大小、滤网层数、以及上开口的数目、形状及位置，均非用来限制本发明的范围，其它任何可替换的方式亦可。
图4为本发明第三实施例的侧视剖面示意图，其为一背板装置4。该背板装置4适用于液晶显示装置的背光模块。该背板装置4的一上缘区域41形成一上开口。该背板装置4包括一上过滤装置411覆盖于上开口。因此，当该背板装置4与背光模块结合时，背光模块内的热空气可由该背板装置4的过滤装置散出。本实施的该过滤装置411的各条件亦如第一实施例及第二实施例的过滤装置，可以不同的形式呈现。
图5为灯管表面温度场的分布图，其中，水平方向轴代表灯管管壁温度，而垂直方向轴代表辉度。虚线51为灯管表面温度约为摄氏59度的位置，而虚线52则为灯管表面温度约为摄氏63度的位置。由图5可知，不论灯管的管电流为何，能使辉度达到最佳化的灯管的优选操作温度范围，约在摄氏59度至63度之间。亦即在此最佳区间内，或愈接近此区域的优选区间内，灯管的辉度较高且愈趋均匀。由于本发明的目的在于提升灯管的发光效率及使用寿命，故需使灯管处于该最佳或优选操作温度范围的比例增加。换句话说，若使更多的灯管处于或接近摄氏65度至75度之间，即可增加整体背光模块的发光效率，并使灯管间的相对发热程度均匀，间接使灯管寿命提升或均匀化。
图6为背板上缘区域无过滤装置的背光模块，与背板上缘区域有过滤装置的背光模块的灯管表面温度曲线(分别为曲线A及B)比较图。其中，水平方向轴代表灯管由上至下的编号、垂直方向轴代表灯管管壁温度。详细地说，二背光模块均设置20支灯管，编号1的灯管为位于背光模块最上方的灯管，编号20为位于最下方的灯管。由图可知，设置有过滤装置的背光模块，其灯管的平均温度下降约摄氏3度。换句话说，将明显有较多的灯管管壁温度落于接近摄氏59度至63度的最佳区间。基于此结果，使灯管发挥优选的发光效率、且寿命延长且平均，即不难想象。
由以上描述可知，借由在背板或/及反射板设置过滤装置，可减少背光模块中的热空气量，以增加背光模块的光源辉度及其均匀度，同时提高灯管的寿命。此外，基于热空气上升的原理，背光模块的上方温度较高，因此，将过滤装置设于背板或/及反射板的上缘区域，会有优选的结果。
惟上述实施例仅为例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何业内人士均可在不违背本发明的技术原理及精神的情况下，对上述实施例进行修改及变化。因此本发明的保护范围应如权利要求书所列。
权利要求
1.一种背光模块，包括一光源装置；一反射板，具有一第一上缘区域，实质上设于该光源装置的一外侧，用以反射该光源装置所投射的一光线；一背板，具有一第二上缘区域，实质上设于该反射板的一外侧；以及一上过滤装置；其中该第一上缘区域及该第二上缘区域至少其中之一，形成一上开口，而该上过滤装置覆盖该上开口。
2.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该反射板与该背板实质上重迭配置，且该第一上缘区域，形成一第一上开口，该第二上缘区域，形成一第二上开口，而该第一上开口及该第二上开口至少部分重迭，该上过滤装置则覆盖该第一上开口及第二上开口的至少其中之一。
3.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该上开口沿该第一上缘区域的一全部长度延伸。
4.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该上开口沿该第二上缘区域的一全部长度延伸。
5.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该上过滤装置具有0.1毫米至0.5毫米的网目。
6.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该上过滤装置具有多个迭层滤网。
7.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该上过滤装置由下列的材料的族群所制成铜、不锈钢、尼龙、聚丙烯、玻璃纤维或其组合。
8.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该上过滤装置是一光反射材料所制成。
9.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该过滤装置是可拆卸式。
10.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该第一上缘区域及该第二上缘区域至少其中之一，还具有一引导装置，设于该开口的一周缘，以辅助引导该上过滤装置自该上开口置取。
11.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该上过滤装置是以螺丝锁附于该第一上缘区域及该第二上缘区域至少其中之一。
12.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，还包括一下过滤装置，其中该反射板还具有一第一下缘区域，该背板装置还具有一第二下缘区域，该第一下缘区域及该第二下缘区域至少其中之一，形成一下开口，该下过滤装置覆盖该下开口。
13.一种背板装置，用于一液晶显示装置的一背光模块；该背光模块包括一光源装置；一反射板，实质上设于该光源装置的一外侧，用以反射该光源装置所投射的一光线，该反射板具有一第一上缘区域；其中该背板装置，实质上设于该反射板的一外侧，该背板装置具有一第二上缘区域及一上过滤装置；该第一上缘区域及该第二上缘区域至少其中之一，形成一上开口，使该光源装置所生的热空气，得透过该上开口与该背板装置的一外侧连通；该上过滤装置覆盖该上开口。
14.一种背板装置，用于一液晶显示装置的一背光模块；该背板装置包括一上缘区域及一上过滤装置；该上缘区域，形成一上开口，使得该背光模块的一内侧，透过该上开口与该背板装置的一外侧连通；该上过滤装置覆盖该上开口。
15.根据权利要求14所述的背板装置，其特征在于，是一光反射材料所制成。
全文摘要
一种背光模块，包括一光源装置、一反射板、一背板及一上过滤装置。该反射板具有一第一上缘区域，实质上设于该光源装置的一外侧，用以反射该光源装置所投射的一光线。该背板具有一第二上缘区域，实质上设于该反射板的一外侧。其中，该第一上缘区域及该第二上缘区域至少其中之一，形成一上开口，而该上过滤装置覆盖该上开口。该上过滤装置可改变该光源装置的温度分布，使其处于灯管优选操作温度范围的比例增加，有助于稳定背光模块的操作质量及延长使用寿命。
文档编号G02F1/1335GK1987613SQ20061013992
公开日2007年6月27日 申请日期2006年9月26日 优先权日2006年9月26日
发明者庄幸蓉, 王以靓 申请人:友达光电股份有限公司