专利名称：使用混光光源模块的背光模块及其制造方法
技术领域：
本发明关于一种背光模块、其所使用的光源模块及其制造方法;具体而言， 本发明关于一种使用混光技术的背光模块、其所使用的光源模块及其制造方 法。
背景技术：
显示面板及使用显示面板的面板显示装置已渐渐成为各类显示装置的主 流。例如各式面板显示屏、家用的平面电视、个人计算机及膝上型计算机的平 板型监视器、行动电话及数字相机的显示屏等，均为大量使用显示面板的产品。 特别是近年来液晶显示装置的市场需求大幅成长，为配合液晶显示装置在功能 上及外观上的要求，液晶显示装置所使用的背光模块设计也日趋多元化。
以侧入式的背光模块为例，发光二极管组件已被大量使用作为提供光线的 来源。如图la所示，背光模块包含有光学板10及光条(light bar)30。光条30 上设置有多个直线排列的发光二极管31作为光源。 一般而言，背光模块较常 使用白光发光二极管作为背光光源。然而受到荧光粉涂布工艺控制能力的限 制，白光发光二极管的成品容易发生色度或颜色不均匀的现象。如图lb所示， 同一工艺制造出的白光发光二极管于色度空间所形成的光谱分布通常以带状 的方式呈现，其一端较接近于黄光范围，而另一端则较接近于蓝光范围。为达 到显示器色度均匀与显示器白画面规格的要求， 一般会选择使用具有同一色度 的白光发光二极管，例如选择色度坐标落入范围50的白光发光二极管。若使 用此一方式，则同一批的产品中色坐标分布在范围50外部分的白光发光二极 管则无法使用，造成成本提高。
为解决此一问题，亦有部分设计使用特别的光学板或封装体，以解决各个 发光二极管颜色不均的问题。然而此一方式往往会降低光源的发光效率、影响 亮度，且同时使成本增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种背光模块，具有较低的生产成本。 ,本发明的另一目的在于提供一种光源模块，可维持稳定的色度表现。 本发吸的目的在于提供一种背光模块制造方法，可降低生产成本。 本发明的背光模块包含有光源模块及片状或板状的光学板。光源模块发出 的光线入射进入光学板，再由光学板输出光线作为背光。光源模块输出一混光， 混光的色度坐标位置落入目标色域空间，而目标色域空间的中心则为光源模块 所希望产生光线的目标色点。光源模块包含交错排列的第一光源与第二光源。 第一光源输出光线的色度坐标位置落于色度坐标平面上的第一色域空间中；而 第二光源输出光线的色度坐标位置落于色度坐标平面上的第二色域空间中。第 一色域空间与第二色域空间分别为色度坐标上最大宽度小于或等于0.02的区 域范围，且第一色域空间相对于目标色域空间与第二色域空间对称。藉由此一 设计，第一光源产生的光线与第二光源产生的光线于混合生成的混光，其色度 坐标即会落入目标色域空间内。因此光源模块生成的混光即可符合设计上的需 求。
本发明背光模块制造方法包含下列步骤决定光源模块输出混光落入的目 标色域空间；挑选多个第一光源，使多个第一光源输出光线的色度坐标位置落 于色度坐标平面上的第一色域空间中；挑选多个第二光源，使多个第二光源输 出光线的色度坐标位置落于色度坐标平面上的第二色域空间中；交错排列第一 光源及第二光源。
图la为传统侧入式背光模块的示意图lb为传统背光模块中使用的白光发光二极管色度坐标示意图2为本发明背光模块的实施例示意图3为第一色域空间及第二色域空间的实施例示意图4为光源模块另一实施例的示意图5a为光源模块形成为面光源的实施例示意图5b为光源模块形成为面光源的另一实施例示意图6为背光模块制造方法的实施例流程图。
主要组件符号说明
100光学板 101入光面
300光源模块
301目标色域空间
303目标色点
310第一光源
311色度坐标位置
320第二光源
321色度坐标位置
510第一色域空间
520第二色域空间
具体实施例方式
本发明提供一种背光模块、其所使用的光源模块及其制造方法。以较佳实 施例而言，此背光模块供液晶显示装置使用。然而在不同实施例中，此背光模 块亦可供计算机键盘、行动电话按键、广告牌及其它需要平面光源的装置使用。 在较佳实施例中，本发明的液晶显示装置包含一彩色液晶显示装置。然而在不 同实施例中，本发明的液晶装置亦可包含单色的液晶显示装置。此外，液晶显 示装置泛指使用液晶面板的显示装置，包含家用的液晶电视、个人计算机及膝 上型计算机的液晶监视器、行动电话及数字相机的液晶显示屏等。
如图2所示，本发明的背光模块包含有光源模块300及光学板100。光源 模块300邻近光学板100设置，并设置于光学板100的入光面101。光源模块 300产生光线经由入光面101入射至光学板100内。在此实施例中，光源模块 300为侧入式光源，而光学板100则为导光板，入光面101为光学板的侧缘。 光源模块300的光线由位于侧缘的入光面101进入光学板IOO，再于光学板100 内传递均匀分布而形成侧入式的背光模块。此外，在此实施例中，光源模块 300输出一混光。如图3所示，混光的色度坐标位置落入目标色域空间301， 而目标色域空间301的中心则较佳为光源模块300所希望产生光线的目标色点 303。换言之，目标色点303为光源模块300产生混光所欲达到的色度坐标， 而目标色域空间301则为可允许的混光色度坐标范围；然而目标色点303亦可
仅为色度空间中的任意一坐标点，或目标色域空间301亦可为色度空间中任意 一范围。此外，目标色域空间301及目标色点303较佳均落于白色色域中。在 此实施例中，主要以CIE1931色度空间的坐标说明各个色域的范围；然而在不 同实施例中，亦可使用其它色度空间或可对应换算单位度量表示各个色域的范 围。
如图2所示，光源模块300包含交错排列的第一光源310与第二光源320。 在较佳实施例中，第一光源310与第二光源320均为白光发光二极管，此白光 发光二极管的白光产生方式可以为很多方法，例如蓝光芯片搭配黄光荧光粉， 或是蓝光芯片搭配绿光荧光粉与红光荧光粉，但不以此为限，任何白光产生方 式的白光发光二极管均属于此范围。如图2所示，第一光源310与第二光源 320呈直线排列以形成为光条(lightbar)，且第一光源310及第二光源320沿光 学板100的侧缘分布，使光源模块300邻近于光学板100的侧缘。此外，每一 第一光源310设置于相邻的第二光源320间，使第一光源310与第二光源320 间隔设置。换言之，每一第一光源310发出的光线可与相邻的第二光源320 发出的光线混合，以产生混光。其中第一光源310与第二光源320更可交错排 列而形成面光源，进而形成直下式的背光模块。
如图3所示，第一光源310输出光线的色度坐标位置311落于色度坐标平 面上的第一色域空间510中。换言之，第一光源310选自色度坐标位置311 落于第一色域空间510中的光源。第一色域空间510为色度坐标上最大宽度小 于或等于0.02的区域范围。在图3所示的实施例中，第一色域空间510为半 径小于或等于0.01的圆型区域；然而在不同实施例中，第一色域空间510亦 可具有其它的形状，或将半径改变为其它数值。第一色域空间510较佳是落在 白色色域内，且不与目标色域空间301重叠，但不以此为限。
第二光源320输出光线的色度坐标位置321落于色度坐标平面上的第二色 域空间520中。换言之，第二光源320选自色度坐标位置321落于第二色域空 间520中的光源。第二色域空间520为色度坐标上最大宽度小于或等于0.02 的区域范围。在图3所示的实施例中，第二色域空间520为半径小于或等于 0.01的圆型区域；然而在不同实施例中，第二色域空间520亦可具有其它的形 状，或将半径改变为其它数值。第二色域空间520较佳是落在白色色域内，且 不与目标色域空间301重叠，但不以此为限。
如图3所示，第一色域空间510相对于目标色域空间301与第二色域空间 520对称；换言之，目标色域空间301位于第一色域空间510与第二色域空间 520的中间位置。藉由此一设计，第一光源31O'产生的光线与第二光源320产 生的光线于混合生成的混光，其色度坐标即会落入目标色域空间301内。因此 光源模块300生成的混光即可符合设计上的需求。此外，第一色域空间510 的中心511相对于目标色点303与第二色域空间520的中心521对称。藉由此 一关系，即可合理设定第一色域空间510与第二色域空间520的相对位置。
在图4所示的实施例中，每一第一光源310均设置于相邻的第一光源310 与第二光源320之间。换言之，每一第一光源310的两侧分别设置第一光源 310与第二光源320。如图4所示，第一光源310成对设置，而第二光源320 亦为成对设置。亦即每两个第一光源310后即接续设置两个第二光源320，依 此类推。在此一实施例中，由于每一第一光源310的一侧均有一第二光源320, 因此仍能达到充份混光的效果。
在图5a所示的实施例中，多个第一光源310与第二光源320以行列形式 排列形成一矩阵以成为面光源。在此实施例中，光学板100设置于第一光源 310与第二光源320所形成的光源模块300上，使光源模块300邻近于光学板 100的底面且位于底面下方。此时此一位于光学板IOO底面的表面即为入光面， 且第一光源310与第二光源320产生的光线自光学板的底面入射光学板。光学 板100较佳可包含扩散板、棱镜式增光膜、反射式增光膜等。
如图5a所示，在矩阵的行排列或列排列中，每一第一光源310设置于相 邻二第二光源320间，以达到充份混光的效果。然而在不同实施例中，如图 5b所示，亦可在矩阵的行排列或列排列中，使每一第一光源310设置于相邻 第一光源310及第二光源320间。换言之，第一光源310成对设置，而第二光 源320亦为成对设置；每两个第一光源310后即接续设置两个第二光源320， 依此类推。在此一实施例中，由于每一第一光源310的一侧均有一第二光源 320，因此仍能达到充份混光的效果。此外，第一光源310与第二光源310的 排列亦可采随机数方式形成。图6所示为本发明背光模块制造方法的实施例流 程图。步骤1510包含决定光源模块输出混光落入的目标色域空间。此一目标 色域空间的决定可视产品规格的要求而调整，以符合产品的实际需求。在较佳 实施例中，此一步骤可先决定一目标色点；亦即光源模块所希望产生光线的目
标色点，例如(0.313,0.329)或(0.28, 0.288);接着再以一预设的半径自目标色点 向外扩张形成目标色域空间。此一半径较佳为O.Ol，但亦可增加为0.03或改 变为其它数值。此外，目标色点亦可为色度空间中任意一坐标点，或目标色域 空间亦可仅为色度空间中的任意单一范围。
步骤1530包含挑选多个第一光源，使多个第一光源输出光线的色度坐标 位置落于色度坐标平面上的第一色域空间中。换言之，第一光源选自色度坐标 位置落于第一色域空间中的光源。第一色域空间为最大宽度小于或等于0.02 的范围。在较佳实施例中，此一步骤可先决定一第一中心位置；接着再以一预 设的半径自第一中心位置向外扩张形成第一色域空间。此一半径较佳为0.01， 但亦可增加为0.03或改变为其它数值。
步骤1550包含挑选多个第二光源，使多个第二光源输出光线的色度坐标 位置落于色度坐标平面上的第二色域空间中。换言之，第二光源选自色度坐标 位置落于第二色域空间中的光源。第二色域空间为最大宽度小于或等于0.02 的范围，且第一色域空间相对目标色域空间与第二色域空间对称；因此在决定 目标色域空间与第一色域空间后，即可据以产生第二色域空间。在较佳实施例 中，此一步骤亦可先决定一第二中心位置，且第二中心位置与第一中心位置相 对目标色点为对称；接着再以一预设的半径自第二中心位置向外扩张形成第二 色域空间。此一半径较佳为O.Ol，但亦可增加为0.03或改变为其它数值。
步骤1570包含交错排列第一光源及第二光源。在较佳实施例中，是以直 线方式排列第一光源与第二光源，以形成光条(lightbar)。此外，每一第一光源 较佳设置于相邻二第二光源间，使第一光源与第二光源间隔设置。换言之，每 一第一光源发出的光线可与相邻的第二光源发出的光线混合，以产生混光。然 而在不同实施例中，每一第一光源亦可设置于相邻的第一光源与第二光源之 间。换言之，每一第一光源的两侧分别设置第一光源与第二光源。第一光源与 第二光源亦可分别采成对设置；亦即每两个第一光源后即接续设置两个第二光 源，依此类推。在此一实施例中，由于每一第一光源的一侧均有一第二光源， 因此仍能达到充份混光的效果。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，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
1．一种光源模块，供输出一混光，该混光的色度坐标落入一目标色域空间，其特征在于，该光源模块包含多个第一光源，其中该多个第一光源输出光线的色度坐标位置落于色度坐标平面上的一第一色域空间中，该第一色域空间为最大宽度小于或等于0.02的范围；以及多个第二光源，与该多个第一光源交错排列；其中该多个第二光源输出光线的色度坐标位置落于色度坐标平面上的一第二色域空间中，该第二色域空间为最大宽度小于或等于0.02的范围，该第一色域空间相对该目标色域空间与该第二色域空间对称。
2. 如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，多个该第一光源与多个该 第二光源呈直线排列。
3. 如权利要求2所述的光源模块，其特征在于，每一第一光源设置于相邻 二第二光源间。
4. 如权利要求2所述的光源模块，其特征在于，每一第一光源设置于相邻 该第一光源及该第二光源间。
5. 如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，多个该第一光源与多个该 第二光源以行列形式排列形成一矩阵。
6. 如权利要求5所述的光源模块，其特征在于，在该矩阵的行排列或列排 列中，每一第一光源设置于相邻二第二光源间。
7. 如权利要求5所述的光源模块，其特征在于，在该矩阵的行排列或列排 列中，每一第一光源设置于相邻该第一光源及该第二光源间。
8. 如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，该第一色域空间与该第二 色域空间分别为半径小于或等于0.01的圆形区域。
9. 如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，该目标色域空间具有一目 标色点，该第一色域空间的中心相对该目标色点与该第二色域空间的中心对 称。
10. —种背光模块，其特征在于，包含一光源模块，输出一混光，该混光的色度坐标落入一目标色域空间，该光 源模块包含多个第一光源，其中该多个第一光源输出光线的色度坐标位置落于色度坐 标平面上的一第一色域空间中，该第一色域空间为最大宽度小于或等于0.02 的范围；以及多个第二光源，与该多个第一光源交错排列；其特征在于，该多个第二光 源输出光线的色度坐标位置落于色度坐标平面上的一第二色域空间中，该第二 色域空间为最大宽度小于或等于0.02的范围，该第一色域空间相对该目标色 域空间与该第二色域空间对称；以及一光学板，该光源模块设置于该光学板的一入光面；其中该光源模块产生 光线入射至该入光面。
11. 如权利要求IO所述的背光模块，其特征在于，该入光面为该光学板 的一侧缘，且该光源模块设置邻近于该光学板的该侧缘。
12. 如权利要求11所述的背光模块，其特征在于，多个该第一光源与多 个该第二光源呈直线排列。
13. 如权利要求12所述的背光模块，其特征在于，每一第一光源设置于 相邻二第二光源间。
14. 如权利要求12所述的背光模块，其特征在于，每一第一光源设置于 相邻该第一光源及该第二光源间。
15. 如权利要求10所述的背光模块，其特征在于，该入光面为于该光学 板一表面，且该光学板的表面位于该光源模块上。
16. 如权利要求15所述的光源模块，其特征在于，多个该第一光源与复 数该第二光源以行列形式排列形成一矩阵。
17. 如权利要求16所述的光源模块，其特征在于，在该矩阵的行排列或 列排列中，每一第一光源设置于相邻二第二光源间。
18. 如权利要求16所述的光源模块，其特征在于，在该矩阵的行排列或 列排列中，每一第一光源设置于相邻该第一光源及该第二光源间。
19. 如权利要求10所述的背光模块，其特征在于，该第一色域空间与该 第二色域空间分别为半径小于或等于0.01的圆形区域。
20. 如权利要求10所述的光源模块，其特征在于，该目标色域空间具有 一目标色点，该第一色域空间的中心相对该目标色点与该第二色域空间的中心对称。.；
21. —种光源模块的制造方法，其特征在于，包含下列步骤订定该光源模块输出一混光的一 目^^色域.-挑选多个第一光源，使该多个第一光源输出光线的色度坐标位置落于色度坐标平面上的一第一色域空间中；其中，该第一色域空间为最大宽度小于或等 于0.02的范围；挑选多个第二光源，使该多个第二光源输出光线的色度坐标位置落于色度 坐标平面上的一第二色域空间中；其中，该第二色域空间为最大宽度小于或等 于0.02的范围，且该第一色域空间相对该目标色域空间与该第二色域空间对 称；以及交错排列多个该第一光源及多个该第二光源。
22. 如权利要求21所述的制造方法，其特征在于，该排列步骤包含以直 线方式交错排列多个该第一光源与多个该第二光源以形成一光条(lightbar)。
23. 如权利要求22所述的制造方法，其特征在于，该直线排列步骤包含 使每一第一光源设置于相邻二第二光源间。
24. 如权利要求22所述的制造方法，其特征在于，该直线排列步骤包含 使每一第一光源设置于相邻该第一光源及该第二光源间。
25. 如权利要求21所述的制造方法，其特征在于，该目标色域空间订定 步骤包含下列步骤订定一目标色点；自该目标色点的色度坐标以半径O.Ol向外扩张形成该目标色域空间。
26. 如权利要求25所述的制造方法，其特征在于，该第一光源挑选步骤 包含下列步骤选定一第一中心位置；以及自该第一中心位置的色度坐标以半径O.Ol向外扩张形成该第一色域空间。
27. 如权利要求26所述的制造方法，其特征在于，该第二光源挑选步骤 包含下列步骤 选定一第二中心位置；其中该第二中心位置相对该目标色点与该第一中心 位置对称；自该第二中心位置的色度坐标以半径O:Ol向外扩张形成该第二色域空间。
全文摘要
本发明公开了一种使用混光技术的背光模块、其所使用的光源模块及其制造方法。背光模块包含有光源模块及光学板。光源模块输出一混光，混光的色度坐标位置落入目标色域空间。光源模块包含交错排列的第一光源与第二光源。第一光源输出光线的色度坐标位置落于色度坐标平面上的第一色域空间中；而第二光源输出光线的色度坐标位置落于色度坐标平面上的第二色域空间中。第一色域空间与第二色域空间分别为色度坐标上最大宽度小于或等于0.02的区域范围，且第一色域空间相对于目标色域空间与第二色域空间对称。
文档编号F21Y101/02GK101363577SQ200810161389
公开日2009年2月11日 申请日期2008年9月25日 优先权日2008年9月25日
发明者李岳蓉, 杜福安, 王志麟 申请人:友达光电股份有限公司