具区域调光功效的背光模组的制作方法

本实用新型与背光模组相关，尤其涉及一种具区域调光功效的背光模组。

背景技术：

在显示器领域中，由于显示面板本身不具发光效能，因此必须搭载可提供光线的背光模组，以达到显示影像的目的。习知背光模组至少包括导光板与光源，光源的光线进入导光板后，受其导光特性影响而形成均匀投射至显示面板的面光源。而在背光模组中往往仍需另外搭配众多光学元件，以提升背光模组的出光效能，例如均匀度或亮度等。

随着需求的变化与进步，近年来显示器逐渐朝向轻薄化发展，相对地，搭配使用的背光模组也须尽量的减缩整体高度，以在组装至显示器后不致增加过多厚度与重量。然基于该要求，相关厂商皆致力于开发及设计对应结构，但在技术与成本上相对遭遇阻碍，无法在满足出光需求下，有效地降低背光模组整体厚度与重量。

另一方面，除了显示器的重量与厚度，显示质量也为重要的设计考虑。为可提升画面对比度，背光模组尚需具备对各区域出光量进行控制的功能，目前厂商多半采用将多个导光板以拼接方式相互组装，再分别于导光板设置光源来达到区域出光的功效，然而该种设计却大幅增加了制造成本、重量与厚度，反而和目前的显示器需求背道而驰。

为有效解决当前背光模组的缺失，本发明人构思一种具区域调光功效的背光模组，以提供更为符合现今市场需求的光学产品。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中无法在满足出光需求下，有效地降低背光模组整体厚度与重量的缺陷，提供一种具区域调光功效的背光模组，其可依据显示画面各区域的出光量需求，动态地调整各区域的供光状态，并无须另外设置导光元件，达到减少整体厚度与重量的功效，进而降低整体成本。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种具区域调光功效的背光模组，用于应用于一显示器，其特点在于，该具区域调光功效的背光模组包括：

一基板，具有相邻设置的若干反射区，且各该反射区具有一凹面，各该凹面相接设置；及

至少一灯条，具有若干点光源并对应该基板至少一侧设置，用于投射光线至该基板，以经由各该凹面反射形成出光，其中，透过控制各该点光源的驱动时序，以调整各该反射区的出光量，进而达到区域调光的功效。

由此，背光模组透过基板将光线反射形成出光，而无需另外设置导光元件，有效地减少整体厚度与重量，制造成本也相对降低，并透过动态控制点光源驱动时序，使基板可依据显示需求于不同区域具有相异出光量的出光呈现。

较佳地，任一该凹面至少由一第一曲面及一第二曲面相接形成，且该第一曲面与该第二曲面具有相异的曲率半径，以更利于调整各反射区的出光状态。

较佳地，任一该凹面至少由一第一曲面及一第二曲面相接形成，且该第一曲面与该第二曲面具有相异的弧度，也可达到提升各反射区调光效能的目的。

较佳地，任一该凹面至少由一第一斜面及一第二斜面相接形成，且该第一斜面与该第二斜面分别与水平面具有相异的夹角，以依据需求与环境条件控制反射区的出光状态。

较佳地，任二相邻的该凹面相交处形成一弧面，以消除热点现象。

并为提升基板的反射效能，在另一实施方式中提出可使至少一该凹面为类镜面的结构形态。

较佳地，该具区域调光功效的背光模组还有一光学膜片，设于该基板的出光侧，也即位于显示面板与基板之间。由此可以调整灯条发出的部分光线与基板反射的出光光线。

较佳地，该具区域调光功效的背光模组还具有至少一第一反射件，该第一反射件对应设于该基板的一侧，用于将光线反射回该基板。由此可以使背光模组具有更佳的光线使用率。

较佳地，该基板的厚度由对应设置该灯条的一侧朝另一侧渐增，以使调光效能提升。

或在另一实施方式中，使该灯条与该第一反射件连接设置，由此以消除热点现象并降低光线损耗。

其中，一实施方式中，该第一反射件非对应设置该灯条的区域具有一倾斜面，以透过倾斜面将部分光线反射回基板。

或如另一实施方式所述，该第一反射件非对应设置该灯条的区域布设有一反射微结构，也可有效地将光线反射回基板。

同样地，为调整灯条发出的部分光线与基板反射的出光光线，在一实施方式中，揭示有一光学膜片，设于该基板的出光侧，且迭设于该第一反射件上方，也即位于该显示面板与该第一反射件之间。

较佳地，该具区域调光功效的背光模组还具有一第一反射件及一第二反射件，分设于该基板的相对两侧，且于该基板与该第一反射件及该基板与该第二反射件之间分别设有该灯条，该些灯条的光线平行该基板入射形成侧入光线，由此以增强背光模组的整体出光强度，尤在应用于大尺寸显示器时更可维持所需亮度。

为提升各区域的出光量调整效能，在一实施方式中揭示该基板的厚度由设置该灯条的两侧分别朝中央渐增。

或在另一实施方式中，该灯条与该第一反射件连接设置，以达到消除热点现象的功效并减缓光线耗损。

此外，一实施方式中揭露有一光学膜片，设于该基板的出光侧且迭设于该第一反射件及该第二反射件上方，也即位于该显示面板与该第一反射件及该第二反射件之间，以调整该灯条与该基板反射的部分出光光线形态。

较佳地，该具区域调光功效的背光模组还具有一第一反射件及一第二反射件，分设于该基板的两侧，且于该基板与该第一反射件及该基板与该第二反射件之间分别设有该灯条，对应该第一反射件设置的该灯条光线垂直该基板入射，对应该第二反射件设置的该灯条光线平行该基板入射，透过光线为垂直基板入射的灯条，可有效降低对应的第一反射件长度，进而减缩显示器的边框宽度。

为提升各区域的出光量调整效能，在一实施方式中揭示该基板的厚度由设置该灯条的两侧分别朝中央渐增。

其中，一实施方式中，使该第一反射件的长度小于该第二反射件，以避免第二反射件过短造成热点现象。

在另一实施方式所述，该灯条与该第二反射件连接设置，以达到消除热点现象的功效并减缓光线耗损。

此外，在一实施方式中，揭示有一光学膜片，设于该基板的出光侧且迭设于该第一反射件及该第二反射件上方，以使该光学膜片位于该显示面板与该第一反射件及该第二反射件之间，用于调整灯条发出的部分光线与基板反射的出光光线。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型揭示的具区域调光功效的背光模组，利用动态控制点光源发光时序的方式，利用基板设置的凹面使光线反射形成出光，由此可实时顺应显示需求，使各区域具有不同的出光强度，提升应用的显示器的画面对比度。并且透过空气作为光传导介质，可省略设置导光元件，进而减少整体厚度与重量，并且降低开发成本，以符合显示器的市场需求。

附图说明

图1A为本实用新型一较佳实施例的背光模组立体示意图。

图1B为本实用新型一较佳实施例的背光模组应用俯视图。

图2A为本实用新型一较佳实施例的背光模组前视图。

图2B为本实用新型一较佳实施例另一实施方式的背光模组前视图。

图2C为本实用新型一较佳实施例又一实施方式的背光模组前视图。

图3为本实用新型一较佳实施例的背光模组前视图。

图4为本实用新型一较佳实施例的背光模组前视图。

图5A为本实用新型一较佳实施例的背光模组立体示意图。

图5B为本实用新型一较佳实施例的背光模组应用俯视图。

图6为本实用新型一较佳实施例的背光模组前视图。

图7为本实用新型一较佳实施例的背光模组前视图。

图8为本实用新型一较佳实施例的背光模组前视图。

图9为本实用新型一较佳实施例的背光模组前视图。

图10为本实用新型一较佳实施例的显示器立体示意图。

图11为本实用新型一较佳实施例的显示器前视图。

图12为本实用新型一较佳实施例另一实施方式的显示器前视图。

附图标记说明

1：背光模组

10：基板

101：反射区

1011：凹面

1012：第一曲面

1013：第二曲面

103：弧面

1015：第一斜面

1016：第二斜面

11：灯条

111：点光源

12：第一反射件

121：倾斜面

122：反射微结构

123：第一端

124：第二端

13：第二反射件

14：光学膜片

2：显示器

20：显示面板

θ₁：第一斜面与水平面夹角

θ₂：第二斜面与水平面夹角

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。

为使显示器可同时兼具低成本、低厚度、低重量及动态调光功效等优点，本发明人于此提出具备极佳控光效能，且具低制造成本及厚度的背光模组。请参阅图1A、图1B、图2A、图2B及图2C，其为本实用新型一较佳实施例的背光模组立体示意图、背光模组应用俯视图、背光模组前视图、另一实施方式的背光模组前视图及又一实施方式的背光模组前视图。具区域调光功效的背光模组1供应用于一显示器中，包括一基板10及至少一灯条11。前述基板10具有相邻设置的若干反射区101，且各反射区101具有一凹面1011，各凹面1011并相接设置。灯条11具有若干点光源111且对应基板10至少一侧设置，用于投射光线至基板10，以形成侧向入光，光线投射至基板10后经由各凹面1011反射形成出光。其中，透过控制各点光源111的驱动时序，即可调整各反射区101的出光量，进而达到区域调光的功效。也即，依据显示画面各区域所需的亮度，控制点光源的驱动状态，即可使对应的反射区101将光线反射提供所需出光量。由此，前述背光模组1将基板10直接作为光学元件使用，而无需另藉由其他导光元件将点光源111的光线导引形成面光源，有效地降低背光模组1的生产成本与厚度。同时可依据显示器在各时间点与区域所需的出光强度，进行动态控制，以提升显示画面的对比度。透过本实施例所述的背光模组1结构，其透过空气导引概念，以空气作为导光介质而不需要设置导光板，但仍可提供均匀的面光源，进而降低产品成本以及重量。且利用灯条11点光源111的驱动控制，即可动态地调整各反射区101的反射光量，以符合显示器于画面显示当下，各区域需要的亮度，如图1B所示，图中以不同填充图案表示不同的出光量，但是该形态仅用于说明，并非表示实际出光。

此外，为了获得更佳的区域调光效果，在本实施例中，基板10的厚度由设置灯条11的侧朝另侧渐增，并由于该些凹面1011采反射方式而形成面光源，较佳地，可使至少一凹面1011为类镜面设置，以提高光线反射率。但是，视使用需求，也可使凹面1011为粗糙表面，使点光源111光线照射至基板时，透过粗糙的凹面1011形成漫反射现象，也可具有反射出光效能。并于基板10的出光侧可设置一光学膜片如扩散片、棱镜片或亮度增强片等，以调整基板10反射光线与灯条11出光光线。

在本实施例中，背光模组1还具有至少一第一反射件12，其对应设于基板10的一侧，以将光线反射回基板10。具体地，第一反射件12可邻近灯条11设置于基板10的出光侧，由此当灯条11射出光线时，部分未朝向基板10前行的光线即可顺应第一反射件12反射回基板10处，以避免光线浪费。而灯条11可以平行基板10或垂直基板10形成入射光线设置，于本实施例以灯条11提供平行基板10的侧入光线为例。第一反射件12对应灯条11设置，而可将光线反射至基板10处。其中，第一反射件12的表面也可如同凹面1011而为类镜面或粗糙面，以具更佳的反射效果。

并且为提升反射效果，第一反射件12的厚度可由设置灯条11侧朝向另侧渐减或渐增，换而言之，第一反射件12对应设置灯条11区域的厚度可小于或大于其他区域的厚度，例如使第一反射件12非对应设置有灯条11的区域具有一倾斜面121，如图2B所示，即揭示第一反射件12的厚度由设置灯条11的一侧朝另一侧增加。或是于第一反射件12非对应设置有灯条11的区域表面布设反射微结构122等，以确保可将灯条11的光线反射回基板10，如图2C所示。其中，图中所示的倾斜面121与反射微结构122仅为一较佳示意，例如倾斜面121也可朝另侧倾斜，使第一反射件12厚度由设置灯条11侧朝另侧减少，且倾斜面121也可为弧面形态，而反射微结构122也可为具弧面的结构等。而若需在背光模组1设置光学膜片，在具有第一反射件12的结构下，可将光学膜片对应基板10出光侧并迭设于第一反射件12上方。

如图3所示，其为本实用新型一较佳实施例的背光模组前视图，较佳地，基板10的任一凹面1011，至少由一第一曲面1012及一第二曲面1013相接形成，且第一曲面1012与第二曲面1013具有相异的曲率半径，或任一凹面1011的第一曲面1012及第二曲面1013有相异的弧度，如图3所示。例如在图3左侧的凹面1011，其第一曲面1012与第二曲面1013即具有相异的曲率半径R₁、R₂，另一凹面1011的第一曲面1012与第二曲面1013则具有相异的弧度。透过第一曲面1012及第二曲面1013的结构调整，可达到更佳的调光效果，例如顺应与点光源111的距离调整第一曲面1012及第二曲面1013的曲率半径或弧度，以获得更为精确的调光效能，且使基板10的出光均匀度提高。而各凹面1011除了由第一曲面1012及第二曲面1013相接形成外，更可进一步具有不同弧度或曲率半径的第三甚或第四曲面，与第一曲面1012及第二曲面1013相接而成，使各凹面1011具有多段的弧度与曲率半径变化，以顺应出光需求与搭载的灯条11种类进行调整，并更利于区域调光控制进行。

此外，为了避免基板10邻近灯条11区域产生亮暗不均的热点现象，可使任二相邻的凹面1011相交处形成一弧面103，更进一步地，相交处的弧面103可为凸弧面或凹弧面。

如图4所示，其为本实用新型一较佳实施例的侧视图。除了如前述各凹面1011可由第一曲面及第二曲面相接形成外，凹面1011也可至少为一第一斜面1015及一第二斜面1016相接形成，且第一斜面1015与第二斜面1016分别与水平面具有相异的夹角，于此以第一斜面1015与水平面的夹角为θ₁，第二斜面1016与水平面的夹角为θ₂为例说明。同样地，由此结构即可增强各凹面的调光功效，且提升整体出光质量。其中，各凹面1011除了可同时皆由曲面或斜面相接形成外，也可使任一凹面1011为同时由斜面及曲面相接形成的结构形态。

如图5A、图5B及图6所示，其为本实用新型一较佳实施例的背光模组立体示意图、背光模组应用俯视图及背光模组前视图。在本实施例中，背光模组1具有一第一反射件12及一第二反射件13，其分设于基板10的相对两侧，且基板10与第一反射件12，以及基板10与第二反射件13之间，分别设有灯条11，使背光模组1为具有双侧入光的结构形态，并各灯条11的光线平行基板10入侧形成侧入光线。由此当背光模组1应用于较大的显示器时而具有较大面积时，可透过双侧入光方式维持整体出光强度。并透过控制两侧灯条11点光源111的驱动时序，即可达到控制反射区101出光量的功效，如图5B所示，但是，图中的出光形态仅用于说明，并非表示实际出光。较佳地，于本实施例，基板10的厚度由对应设置灯条11的两侧分别朝向中央渐增，以获得更佳的区域调光功效，且以基板10的凹面1011由具相异半径或弧度的第一曲面及第二曲面相接形成为例说明。

为了消除热点现象，对于灯条11与第一反射件12或第二反射件13及基板的距离也有对应的设计。如图6所示，灯条11与第一反射件12连接设置，藉由灯条11与基板10及第一反射件12相互连接的结构形态，除可防止热点现象产生，同时也让灯条11上的点光源111光线可传输至更远处，以及降低灯条11的总厚度。同样地，灯条11与第二反射件13也可如前述方式设置，于此即不再重述。同样地，为提升光线调整效能，于基板10出光侧可增设光学膜片，且光学膜片迭设于第一反射件12及第二反射件13上方。

如图7所示，其为本实用新型一较佳实施例的背光模组前视图，在本实施例中，第一反射件12与第二反射件13也设置于基板10两侧，且于基板10及第一反射件12，以及基板10与第二反射件13之间分别设有灯条11，对应第一反射件12设置的灯条11光线垂直基板10入射，对应第二反射件13设置的灯条11光线平行基板入射。藉由设置其中一灯条11光线为垂直基板10方向入射，即可有效缩减对应的第一反射件12长度，达到缩短后续所应用的显示器边框宽度的功效。对应第一反射件12设置的灯条11，可与第一反射件12相互连接，第一反射件12具有一第一端123及一第二端124，前述灯条11可视点光源111功率或展光角度等条件，设置于第一端123或第二端124之处，或是设置于第一端123及第二端124之间的中央区域，并与第一端123及第二端124保有一间距，两间距可为相等或不相等。而同样地，于此基板10的厚度也由对应设置灯条11的两侧分别朝向中央渐增，以获得更佳的区域调光功效。此外，相对基板10具有水平入射光线的灯条11，可与第二反射件13连接设置以防止热点现象产生，其余细部特征请参阅上述实施例内容。而在本实施例中，当对应第二反射件13设置的灯条11，其上点光源111的功率大于对应第一反射件12设置的灯条11点光源111时，可使第一反射件12与第二反射件13的长度相同。并在本实施例中，以基板10的凹面1011由具相异半径或弧度的第一曲面及第二曲面相接形成为例。特别一提的是，于本实施例中，第一反射件12与第二反射件13为等高平行设置，但是，第一反射件12与第二反射件13也可为非等高平行设置。

如图8所示，其为本实用新型一较佳实施例的背光模组前视图，于本实施例中，对应第一反射件12及第二反射件13设置的灯条11具有相同的发光功率或对应第二反射件13的点光源111功率小于对应第一反射件12的点光源111时，即可使第一反射件12的长度小于第二反射件13。因当对应第一反射件12的灯条11光线呈垂直基板10入射时，第一反射件12的长度可被缩减，此时倘若第二反射件13的长度过短，则可能导致热点现象产生。相对地，第二反射件13的长度也不可设置过长，以免增加边框的宽度。较佳地，第二反射件的长度可为第一反射件长度的1.1～3倍。

如图9所示，其为本实用新型一较佳实施例的背光模组前视图，其中，于基板10的出光侧可增设一光学膜片14如扩散片、棱镜片或亮度增强片等，以进一步地调整自灯条11发出的光线，透过扩散片可使光线更为发散，棱镜片可将漫射的光线导引至基板10处，而亮度增强片则可提高背光模组1的亮度集中，由此调整背光模组1的整体出光均匀度与效能。

如图10、图11及图12所示，其为本实用新型一较佳实施例的显示器立体示意图、显示器前视图及另一实施方式的显示器前视图，并请再搭配参阅图1B。本实用新型也揭示一种具区域调光功效的显示器2，其包括一显示面板20及一背光模组1。显示面板20可为液晶面板，并设置于背光模组1的出光侧。而背光模组1如前述，包括基板10及灯条11，基板10具有相邻设置的反射区101，且各反射区101具有凹面1011，各凹面1011相接设置。灯条11具有点光源111，并对应基板10一侧设置，用于投射光线至基板10，以经由各凹面1011反射形成出光。透过控制各点光源111的驱动时序，即可调整各反射区101的出光量，进而达到区域调光的功效，区域调光的运用呈现如图1B所示。由此，显示器2透过省略设置导光元件的背光模组1，可有效地减缩整体成本、重量与厚度，同时仍保有极佳的出光效果。更进一步地，透过点光源111的动态控制，即可让基板10的反射区101相对显示面板20，形成于各区域具有不同出光亮度的供光状态，达到区域调光的功效。同样地，可使基板10的至少一凹面1011为类镜面设置，以提高光线反射率，且基板10的厚度由设置灯条11的一侧朝另一侧渐增，以获得更佳的调光效能，并背光模组1还具有至少一第一反射件12，其对应设于基板10的一侧，以将光线反射回基板10。此外，在显示面板20与基板10之间也可设置有光学膜片14，或是将光学膜片14迭设于第一反射件12上方，而使光学膜片14位于显示面板20与第一反射件12之间，如图12所示，以进一步地调整自灯条11发出的光线，以及提供予显示面板20的出光呈现。其余细部技术特征请参阅前述内容，于此不再赘述。

如图2B～图8所示，背光模组1可具有多种不同的实施方式，如图2B及图2C所示，第一反射件12可顺应灯条11设置位置而具有倾斜面121，或是布设反射微结构122等。其中，基板的任一凹面1011，至少由一第一曲面1012及一第二曲面1013相接形成，且第一曲面1012与第二曲面1013具有相异的曲率半径，或任一凹面1011的第一曲面1012及第二曲面1013有相异的弧度，并可使任二相邻的凹面1011相交处形成一弧面103。以及凹面1011也可至少为一第一斜面1015及一第二斜面1016相接形成，且第一斜面1015与第二斜面1016分别与水平面具有相异的夹角，如图3及图4所示。其余细部技术特征，请参阅前述内容，于此不再赘述。

或如图5A～图6所示，背光模组1可具有第一反射件12及第二反射件13，其分设于基板10的相对两侧，且基板10与第一反射件12，以及基板10与第二反射件13之间，分别设有灯条11，使背光模组1为具有双侧水平入光的结构形态，且为获得较佳的调光效果，基板10的厚度可由对应设置灯条11侧朝另侧渐增。并为消除热点现象，对于灯条11与第一反射件12及基板10的距离也有对应的设计，例如使灯条11分别与第一反射件12及基板10连接设置，藉由灯条11与基板10及第一反射件12相互连接的结构形态(如图6所示)，达到消除热点现象的功效。其余细部技术特征，请参阅前述内容，于此不再赘述。

或如图7所示，背光模组1的第一反射件12与第二反射件13设置于基板10两侧，且于基板10及第一反射件12，以及基板10与第二反射件13之间分别设有灯条11，对应第一反射件12设置的灯条11光线垂直基板10入射，对应第二反射件13设置的灯条11光线平行基板10入射。藉由设置其中一灯条11光线垂直基板10方向入射，即可缩减对应的第一反射件12长度，使显示器2的边框宽度减少，且为获得较佳的调光效果，基板10的厚度可由对应设置灯条11侧朝另侧渐增。同样地，于此光线平行基板10入射的灯条11相对第二反射件13的设置形态，也可参照图5A～图7所示内容。或如图8所示，当对应第一反射件12及第二反射件13设置的灯条11具有相同的发光功率或对应第二反射件13的点光源111功率小于对应第一反射件12的点光源111时，即可使第一反射件12的长度小于第二反射件13。其余细部技术特征，请参阅前述内容，于此不再赘述。

综上所述，本实用新型揭示的具区域调光功效的背光模组，透过基板的凹面设计，即无须另加设置导光板等光学元件，而可透过反射方式使入射光线形成均匀面光源，并搭配动态控制点光源的驱动时序，即可调整各反射区的出光量，以提供显示器于各时程下的区域出光需求，提升画面的对比度与显示效能。同时本实用新型揭示的背光模组与显示器，因可省略导光板组件，因而可降低产品成本、重量以及厚度，符合现今市场需求。并且，基板的凹面顺应灯条种类以及整体设置条件，而具有对应的结构设计，以提供更为均匀化的出光效能。此外，背光模组中也可设置反射件，以有效提升灯条光线的使用率。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型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实用新型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实用新型的保护范围。