一种分隔装置以及包含其的直下式背光模块的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种分隔装置以及包含该分隔装置的直下式背光模块。该直下式背光模块包括一底板、多个背光源以及一光学元件板，背光源位于底板与光学元件板之间。该直下式背光模块还包括多个分隔装置，每一分隔装置设置于对应背光源的周围，该分隔装置包括：支撑柱，用以支撑光学元件板；旋转马达，位于支撑柱的下方；以及分区片，与旋转马达固定连接。旋转马达带动分区片围绕背光源进行旋转从而形成一独立区域，以配合液晶屏幕的画面分区点亮。相比于现有技术，本发明可消除现有的隔板与光学元件板接触面的暗线(dark?line)，并可模糊现有模块中出现的不自然明暗交界线边界，减少漏光情形。
【专利说明】一种分隔装置以及包含其的直下式背光模块
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种液晶显示设备中的直下式背光模块，尤其涉及一种用于该直下式背光模块的分隔装置。
【背景技术】
[0002]液晶显示(Liquid Crystal Display,LCD)技术一向被应用于笔记型计算机、移动电话、数码相机、摄录像机、个人数字助理(Personal Digital Assistance, PDA)等便携式电子产品中。除了这些小型的便携式产品之外，近来大尺寸的液晶面板制造技术也日渐成熟。例如，桌上型液晶显示器正逐渐取代传统的冷阴极射线管(Cathode Ray Tube,CRT)显示屏幕。其中，液晶面板(LCD panel)为该领域中最关键的组件，然而它本身并不发光，需要设置一背光源才得以进行显示。现今已存在多种背光源技术，而在大尺寸的液晶显示产品中，经常使用直下式背光模块(Bottom Lighting Module)作为液晶面板的背光源。
[0003]在现有技术中，一般来说，直下式背光模块包括一分区隔板、多个背光源以及一光学元件板。在此，分区隔板设置于背光模块的底板与光学元件板之间，其包括多个栅格，每一栅格对应于一个背光源且将该背光源围成一个独立的区域，如此一来，区域调光(localdimming)设计可配合液晶屏幕的画面进行分区点亮，进而提高显示画面的对比度。此外，还可在底板的上表面铺设反射片或是涂布反射表层，从而防止背光源发出的光线逸散，使得光线得以反射至背光源上方的光学元件板。
[0004]然而，上述直下式背光模块也存在诸多缺陷。例如，光学元件板与分区隔板接触时的间距较小，具有一定壁厚的隔板在相邻的背光源均点亮的情形下，容易在隔板上方产生暗线，影响显示品质。此外，如果相邻背光源中的一个处于亮态且另一个处于暗态时，在分区隔板与光学元件板接触的地方还会产生不自然的明暗交界线边界。再者，分区隔板与光学元件板之间的接触为面接触，当分区隔板与光学元件板出现相对位移时，容易造成光学元件板的表面被刮伤。更为不利的是，分隔图案的形状会被分区隔板的摆放方式所限制，一旦隔板的摆放位置固定下来，分隔图案随之确定，使得区域调光的形式单一，无法实现背光扫描(backlight scanning)的图案变化对提升画面对比度的积极影响。
[0005]有鉴于此，如何设计一种新颖的直下式背光模块，尤其是直下式背光模块的分隔装置，以有效地改善或消除上述缺陷和不足，是业内相关技术人员亟待解决的一项课题。
【发明内容】
[0006]针对现有技术的直下式背光模块在区域调光设计时所存在的上述缺陷，本发明提供了一种直下式背光模块，该直下式背光模块包括一种新颖的分隔装置，藉由该分隔装置可组合出多种区域调光态样或背光扫描图案，进而提升画面对比度。
[0007]依据本发明的一个方面，提供了一种直下式背光模块，包括一底板、多个背光源以及一光学元件板，所述背光源位于所述底板与所述光学元件板之间，其中所述直下式背光模块还包括多个分隔装置，每一分隔装置设置于对应背光源的周围，该分隔装置包括:[0008]支撑柱，与该光学元件板的下表面为点接触，用以支撑所述光学元件板；
[0009]旋转马达，位于所述支撑柱的下方；以及
[0010]分区片，与所述旋转马达固定连接，
[0011]其中，所述旋转马达带动所述分区片围绕所述背光源进行旋转，从而形成一独立区域，以配合液晶屏幕的画面分区点亮。
[0012]在一实施例中，所述分隔装置还包括一固定部，所述底板还包括一贯通孔，所述固定部穿设所述贯通孔，使得所述分隔装置固定于所述底板。
[0013]在一实施例中，该固定部具有一底座以及与所述底座一体成形的两个卡勾，所述底座和所述卡勾分别位于所述底板的相对两侧，且所述底板卡嵌于所述底座与所述卡勾所形成的容置空间。
[0014]在一实施例中，所述旋转马达为圆柱体，所述底座为圆盘，且所述圆盘的直径大于所述圆柱体的底面直径。
[0015]在一实施例中，所述直下式背光模块还包括一反射片，位于所述底板的上方，所述反射片在所述贯通孔的对应位置具有一开口，所述分隔装置的固定部依次穿设所述开口和所述贯通孔。
[0016]在一实施例中，所述光学元件板为一扩散板。
[0017]在一实施例中，所述分隔装置的支撑柱、旋转马达和分区片的各自表面均喷涂有高反射率的材质。
[0018]在一实施例中，所述支撑柱为圆锥体或正四棱锥。
[0019]依据本发明的另一个方面，提供了一种用于直下式背光模块的分隔装置，该直下式背光模块包括一底板、多个背光源以及一光学元件板，所述背光源位于所述底板与所述光学元件板之间，其中所述分隔装置设置于对应背光源的周围，包括:
[0020]支撑柱，与该光学元件板的下表面为点接触，用以支撑所述光学元件板；
[0021]旋转马达，位于所述支撑柱的下方；以及
[0022]分区片，与所述旋转马达固定连接，
[0023]其中，所述旋转马达带动所述分区片围绕所述背光源进行旋转，从而形成一独立区域，以配合液晶屏幕的画面分区点亮。
[0024]在一实施例中，所述分隔装置还包括一固定部，其具有一底座以及与底座一体成形的两个卡勾，所述底板还包括一贯通孔。所述底座和所述卡勾分别位于所述底板的相对两侧，所述卡勾穿设所述底板的贯通孔，使得所述底板卡嵌于所述底座与所述卡勾所形成的容置空间，从而将所述分隔装置固定于所述底板。
[0025]采用本发明的分隔装置以及包含该分隔装置的直下式背光模块，其背光源位于底板与光学元件板之间，每一分隔装置设置于对应背光源的周围，该分隔装置包括支撑柱、旋转马达和分区片，支撑柱与光学元件板的下表面为点接触，旋转马达位于支撑柱的下方，分区片与旋转马达固定连接，藉由旋转马达带动分区片围绕相应的背光源旋转从而形成一独立区域，以配合液晶屏幕的画面分区点亮，提升画面对比度。相比于现有技术，本发明的直下式背光模块可消除现有的隔板与光学元件板接触面的暗线(dark line)，并可模糊化当前模块中出现的不自然明暗交界线边界，减少漏光情形。此外，本发明的支撑柱与光学元件板为点接触方式，因此可避免支撑柱与光学元件板出现相对位移进而造成刮伤。【专利附图】
【附图说明】
[0026]读者在参照附图阅读了本发明的【具体实施方式】以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，
[0027]图1示出现有技术中的一种直下式背光模块的结构示意图；
[0028]图2A示出依据本发明的一实施方式，用于直下式背光模块的分隔装置的结构示意图；
[0029]图2B示出图2A的分隔装置的另一视图；
[0030]图3示出图2A的分隔装置组装至直下式背光模块时，相邻的两个背光源均处于点売状态的不意图；
[0031]图4示出图2A的分隔装置组装至直下式背光模块时，相邻的两个背光源分别处于点亮和熄灭状态的示意图；
[0032]图5(a)?图5(c)示出图2A的分隔装置的可替换实施例中，利用不同形状的分区片旋转进行区域调光的示意图；以及
[0033]图6(a)和图6(b)示出本发明的直下式背光模块透过图2A的分隔装置形成不同的背光扫描图案的示意图。
【具体实施方式】
[0034]为了使本申请所揭示的技术内容更加详尽与完备，可参照附图以及本发明的下述各种具体实施例，附图中相同的标记代表相同或相似的组件。然而，本领域的普通技术人员应当理解，下文中所提供的实施例并非用来限制本发明所涵盖的范围。此外，附图仅仅用于示意性地加以说明，并未依照其原尺寸进行绘制。
[0035]下面参照附图，对本发明各个方面的【具体实施方式】作进一步的详细描述。
[0036]图1示出现有技术中的一种直下式背光模块的结构示意图。参照图1，该直下式背光模块包括一底板100、一分隔装置102、一个或多个光学元件板104。多个背光源(诸如LED光源)106设置在底板100上。分隔装置102位于光学元件板104与底板100之间。为了实现区域调光(local dimming)，分隔装置102划分为多个栅格，每个栅格对应于若干背光源106，并将这些背光源106围成一个独立的区域，从而配合液晶屏幕的画面进行分区点売。
[0037]然而，现有的直下式背光模块在区域调光时具有很大的局限性。这是因为，分隔装置102往往事先已设计好，导致分隔图案的形状被分隔装置102的摆放方式所拘束。一旦分隔装置102的摆放位置固定，则分隔图案随之确定。此外，分隔装置102与光学元件板104为面接触方式，在相邻背光源106均点亮的情形下，容易在分隔装置102的隔板上方产生暗线。若相邻的两个背光源分别处于亮态和暗态时，在它们的接触位置还会形成不自然的明暗交界线边界。
[0038]为了解决现有技术中的上述缺陷，本发明提供了一种较为灵活的分隔装置。图2A示出依据本发明的一实施方式，用于直下式背光模块的分隔装置的结构示意图。图2B示出图2A的分隔装置的另一视图。
[0039]结合图2A和图2B，本发明的分隔装置适于在直下式背光模块中实现组合多种区域调光。该分隔装置包括一支撑柱302、一旋转马达304和一分区片306。该分区片306为直片状，且具有一定的厚度。其中，支撑柱302与直下式背光模块的光学元件板的下表面为点接触，用以支撑该光学元件板。较佳地，分隔装置的支撑柱302、旋转马达304和分区片306的各自表面均喷涂有高反射率的材质，当背光源出射的光线到达分隔装置的这些部件时，在其表面发生反射。
[0040]此外，支撑柱302可设计为圆锥体或正四棱锥。例如，当支撑柱302为圆锥状结构时，背光源出射的光线无法入射到光学元件板与支撑柱302的接触部分，因此使支撑柱302顶端与光学元件板接触的顶面具有较小的切面直径，这无疑将有助于减少支撑柱302顶端遮蔽入射光线的情形。也正因如此，支撑柱302与光学元件板为点接触方式，在相邻背光源均点亮的情形下，并不会在光学元件板上出现暗线。另外，即使本发明的支撑柱302与光学元件板之间出现相对位移，由于采用点接触取代了现有的面接触方式，因而也可避免出现光学元件板被刮伤。
[0041]旋转马达304位于支撑柱302的下方，可围绕对应的背光源进行旋转。分区片306与旋转马达304固定连接。如此一来，旋转马达304运动时，可带动与之固定连接的分区片306围绕背光源进行旋转，以形成一独立区域，配合液晶屏幕的画面分区点亮。
[0042]在一具体实施例中，分隔装置还包括一固定部。该固定部具有一底座308以及与底座308 —体成形的两个卡勾310，如图2B所示。藉由该卡勾310将分隔装置固定至直下式背光模块的底板。下文将详细予以说明。此外，旋转马达304为圆柱体，底座308为圆盘，且圆盘308的直径大于圆柱体304的底面直径。
[0043]图3示出图2A的分隔装置组装至直下式背光模块时，相邻的两个背光源均处于点亮状态的示意图。图4示出图2A的分隔装置组装至直下式背光模块时，相邻的两个背光源分别处于点亮和熄灭状态的示意图。
[0044]参照图3，该直下式背光模块包括一底板303、多个背光源(诸如P1、P2)以及一光学元件板301。例如，光学元件板301为一扩散板(Diffuser)。背光源Pl位于底板303与光学元件板301之间。并且，该直下式背光模块还包括多个分隔装置，例如，背光源Pl对应的分隔装置摆放在其周围，背光源P2对应的分隔装置也摆放在其周围。在该实施例中，背光源Pl和背光源P2均处于点亮状态。支撑柱302的高度用符号d标识。
[0045]在图3中，底板303还包括一贯通孔H。固定部的底座308和卡勾310分别位于底板303的相对两侧，亦即，底座308在底板303的上表面一侧，而卡勾310在底板303的下表面一侧。卡勾310穿设底板303的贯通孔H，使得底板303卡嵌于底座308与卡勾310所形成的容置空间，从而将分隔装置固定于底板303。较佳地，该卡勾310可由弹性材质制成，当卡勾310穿过贯通孔H时，卡勾310处于弹性压缩状态，当卡勾310穿过并伸出贯通孔H时，卡勾310又恢复到自然状态。
[0046]依据一具体实施例，该直下式背光模块还包括一反射片305。反射片305位于底板303的上方，其在贯通孔H的对应位置具有一开口，分隔装置的固定部依次穿设开口和贯通孔H，从而防止背光源Pl或P2出射的光线发生逸散。
[0047]类似地，在图4中，背光源Pl处于点亮状态而背光源P2处于熄灭状态。但是，从背光源Pl出射光线的传播路径可以看出，一部分光线在光学元件板301内部发生折射，从而进入背光源P2的上方。如此一来，本发明的直下式背光模块可藉由分隔装置来模糊化不自然的明暗交界线边界，减少漏光情形。
[0048]图5(a)?图5(c)示出图2A的分隔装置的可替换实施例中，利用不同形状的分区片306旋转进行区域调光的示意图。
[0049]在图5(a)中，分区片的截面形状为半圆形，当旋转马达304带动分区片306旋转至某一特定位置时，藉由各自背光源的亮暗控制，区域调光产生的效果是，中间的圆形区域为暗态，左右两侧的圆形区域为亮态。而在图5(b)中，分区片的截面形状为小于180度的圆弧形，由于该分区片的截面形状变化，当分区片306跟着旋转马达304旋转时，藉由各自背光源的亮暗控制，区域调光产生的效果调整为，左侧、中间和右侧的椭圆形区域均为亮态。此外，还可将图5(b)中的弧形分区片306旋转一定的角度，并且改变各自背光源的亮暗分布，使得图5(c)的调光区域的形状不同于图5(b)的调光区域的形状。
[0050]图6(a)和图6(b)示出本发明的直下式背光模块透过图2A的分隔装置形成不同的背光扫描图案的示意图。
[0051]此外，利用本发明的直下式背光模块的分隔装置，还可实现不同的背光扫描图案，进而提高显示画面的对比度。例如，在图6(a)中，不同位置的背光源亮态和暗态交错分布，而在图6(b)中，背光源的亮暗态根据行或列的位置而规律分布。
[0052]采用本发明的分隔装置以及包含该分隔装置的直下式背光模块，其背光源位于底板与光学元件板之间，每一分隔装置设置于对应背光源的周围，该分隔装置包括支撑柱、旋转马达和分区片，支撑柱与光学元件板的下表面为点接触，旋转马达位于支撑柱的下方，分区片与旋转马达固定连接，藉由旋转马达带动分区片围绕相应的背光源旋转从而形成一独立区域，以配合液晶屏幕的画面分区点亮，提升画面对比度。相比于现有技术，本发明的直下式背光模块可消除现有的隔板与光学元件板接触面的暗线(dark line)，并可模糊化当前模块中出现的不自然明暗交界线边界，减少漏光情形。此外，本发明的支撑柱与光学元件板为点接触方式，因此可避免支撑柱与光学元件板出现相对位移进而造成刮伤。
[0053]上文中，参照附图描述了本发明的【具体实施方式】。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的【具体实施方式】作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。
【权利要求】
1.一种直下式背光模块，包括一底板、多个背光源以及一光学兀件板，所述背光源位于所述底板与所述光学元件板之间，其特征在于，所述直下式背光模块还包括多个分隔装置，每一分隔装置设置于对应背光源的周围，该分隔装置包括: 支撑柱，与该光学元件板的下表面为点接触，用以支撑所述光学元件板； 旋转马达，位于所述支撑柱的下方；以及 分区片，与所述旋转马达固定连接， 其中，所述旋转马达带动所述分区片围绕所述背光源进行旋转，从而形成一独立区域，以配合液晶屏幕的画面分区点亮。
2.根据权利要求1所述的直下式背光模块，其特征在于，所述分隔装置还包括一固定部，所述底板还包括一贯通孔，所述固定部穿设所述贯通孔，使得所述分隔装置固定于所述底板。
3.根据权利要求2所述的直下式背光模块，其特征在于，该固定部具有一底座以及与所述底座一体成形的两个卡勾，所述底座和所述卡勾分别位于所述底板的相对两侧，且所述底板卡嵌于所述底座与所述卡勾所形成的容置空间。
4.根据权利要求3所述的直下式背光模块，其特征在于，所述旋转马达为圆柱体，所述底座为圆盘，且所述圆盘的直径大于所述圆柱体的底面直径。
5.根据权利要求2所述的直下式背光模块，其特征在于，所述直下式背光模块还包括一反射片，位于所述底板的上方，所述反射片在所述贯通孔的对应位置具有一开口，所述分隔装置的固定部依次穿设所述开口和所述贯通孔。
6.根据权利要求1所述的直下式背光模块，其特征在于，所述光学元件板为一扩散板。
7.根据权利要求1所述的直下式背光模块，其特征在于，所述分隔装置的支撑柱、旋转马达和分区片的各自表面均喷涂有高反射率的材质。
8.根据权利要求1所述的直下式背光模块，其特征在于，所述支撑柱为圆锥体或正四棱锥。
9.一种用于直下式背光模块的分隔装置，该直下式背光模块包括一底板、多个背光源以及一光学元件板，所述背光源位于所述底板与所述光学元件板之间，其特征在于，所述分隔装置设置于对应背光源的周围，包括: 支撑柱，与该光学元件板的下表面为点接触，用以支撑所述光学元件板； 旋转马达，位于所述支撑柱的下方；以及 分区片，与所述旋转马达固定连接， 其中，所述旋转马达带动所述分区片围绕所述背光源进行旋转，从而形成一独立区域，以配合液晶屏幕的画面分区点亮。
10.根据权利要求9所述的用于直下式背光模块的分隔装置，其特征在于，所述分隔装置还包括一固定部，其具有一底座以及与所述底座一体成形的两个卡勾，所述底板还包括一贯通孔， 其中，所述底座和所述卡勾分别位于所述底板的相对两侧，所述卡勾穿设所述底板的贯通孔，使得所述底板卡嵌于所述底座与所述卡勾所形成的容置空间，从而将所述分隔装置固定于所述底板。
【文档编号】G02F1/1339GK103969893SQ201410206595
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月15日 优先权日:2014年5月15日
【发明者】蔡启南, 邹明智, 刘孟佳 申请人:友达光电股份有限公司