背光模块及显示装置的制作方法

1.本实用新型是有关于一种光源模块及显示装置，且特别是有关于一种背光模块及包括此背光模块的显示装置。


背景技术：

2.相较于传统发光二极管，次毫米发光二极管(mini
‑
led)的尺寸小，但以应用在显示器(例如：电视)而言，尚未达到能直接作为像素点使用的程度。然而，次毫米发光二极管可被应用在背光模块中，以实现一种改进型的背光模块。举例而言，次毫米发光二极管可搭配软性基板，以实现具有曲面背光模块；次毫米发光二极管可搭配显示面板的画面特性，采用局部调光设计，能使显示装置具有更好的演色性，并兼具省电功能。
3.目前，背光模块设计得越来越轻薄，使得次毫米发光二极管与背光模块的其它构件之间的混光距离越来越小，甚至趋近于零。当背光模块的混光距离有限时，朝次毫米发光二极管正上方发出的照明光束无法被有效扩散，而于次毫米发光二极管的正上方形成亮区；另一方向，于多个次毫米发光二极管之间则形成暗区。整体来看，背光模块便会产生亮暗相间的灯影，不利于背光模块的光学表现及显示装置的显示品质。
[0004]“背景技术”段落只是用来帮助了解本

技术实现要素：
，因此在“背景技术”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成所属技术领域中的技术人员所知道的习知技术。在“背景技术”段落所揭露的内容，不代表该内容或者本实用新型一个或多个实施例所要解决的问题，在本实用新型申请前已被所属技术领域中的技术人员所知晓或认知。
实用新型内容
[0005]
本实用新型提供一种背光模块，能使灯影模糊化而具有良好的光学表现。
[0006]
本实用新型提供一种显示装置，应用上述背光模块而具有良好的显示品质。
[0007]
本实用新型的其他目的和优点可以从本实用新型所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
[0008]
为达上述的一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型一实施例的背光模块包括基板、多个发光元件、光学元件、多个第一微结构及多个第二微结构。多个发光元件设置于基板上。每一发光元件用于提供照明光束。多个发光元件位于光学元件与基板之间。多个第一微结构位于光学元件与多个发光元件之间且分别遮蔽多个发光元件。光学元件位于多个第二微结构与多个第一微结构之间。每一第一微结构的面积大于每一第二微结构的面积。
[0009]
为达上述的一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型一实施例的显示装置包括上述背光模块及设置于上述背光模块上的显示面板。
[0010]
基于上述，透过第一微结构，能减少发光元件所发出的照明光束直接穿出背光模块的比例；透过第二微结构，可增加发光元件所发出的照明光束被光学元件的内部构造折射/漫射的次数。借此，照明光束可在有限的距离内被均匀扩散至多个发光元件上方的多个
第一区域以及多个第一区域之间的第二区域，进而达到背光模块的灯影模糊化的效果。本实用新型实施例的显示装置应用上述的背光模块，而具有良好的显示品质。
[0011]
为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
[0012]
图1为本实用新型一实施例的显示装置10的剖面示意图。
[0013]
图2为本实用新型一实施例的显示装置10a的剖面示意图。
[0014]
图3为本实用新型一实施例的显示装置10b的剖面示意图。
[0015]
图4为本实用新型一实施例的显示装置10c的剖面示意图。
[0016]
图5为本实用新型一实施例的显示装置10d的剖面示意图。
具体实施方式
[0017]
有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本实用新型。
[0018]
现将详细地参考本实用新型的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
[0019]
图1为本实用新型一实施例的显示装置10的剖面示意图。请参照图1，显示装置10包括背光模块100及显示面板200，其中显示面板200设置于背光模块100上。显示面板200例如可包括像素阵列基板210、对向基板220及非自发光显示介质230，其中像素阵列基板210与对向基板220相对设置，且非自发光显示介质230设置于像素阵列基板210与对向基板220之间。举例而言，在本实施例中，非自发光显示介质230例如是液晶，但本实用新型不局限于此。
[0020]
背光模块100包括基板110以及设置于基板110上的多个发光元件120，其中每一发光元件120用于提供照明光束l。举例而言，在本实施例中，基板110例如是装有发光元件120的电路板，但本实用新型不局限于此。在本实施例中，发光元件120例如是次毫米发光二极管(mini
‑
led)；但实用新型不局限于此，在其它实施例中，发光元件120也可以是其它尺寸及/或种类。在本实施例中，发光元件120例如是用于发出蓝色的照明光束l。然而，本实用新型不局限于此，在其它实施例中，发光元件120也可用于发出其它颜色的照明光束l，例如但不限于：白光。
[0021]
背光模块100还包括光学元件130、多个第一微结构142及多个第二微结构150。多个发光元件120位于光学元件130与基板110之间。多个第一微结构142位于光学元件130与多个发光元件120之间，且分别遮蔽多个发光元件120。光学元件130位于多个第二微结构150与多个第一微结构142之间，且每一第一微结构142的面积大于每一第二微结构150的面积。
[0022]
光学元件130具有朝向多个发光元件120的入光面130a。光学元件130的入光面130a与基板110相隔一距离od1。距离od1即背光模块100的混光距离。在本实施例中，od1<
5mm；也就是说，背光模块100的混光距离相当小。
[0023]
举例而言，在本实施例中，光学元件130可包括扩散板(diffuser plate)132，具有相对的入光面132a(即入光面130a)及出光面132b；多个第一微结构142及多个第二微结构150可分别设置于扩散板132的入光面132a及出光面132b。然而，本实用新型不局限于此，在其它实施例中，多个第一微结构142及/或多个第二微结构150也可设置于背光模块的其它构件上，以下将于后续段落配合其它附图举例说明。
[0024]
举例而言，在本实施例中，第一微结构142可为大印刷点，而第二微结构150可为小印刷点。在本实施例中，每一第一微结构142的面积可完全遮蔽对应的发光元件120所发出的光晕。每一第二微结构150的面积小于每一第一微结构142的面积。换言之，一个第二微结构150与一个第一微结构142的面积比值小于1。第二微结构150与第一微结构142的面积比值的实际数值可视背光模块100欲实现的整体光学效果而定，第二微结构150的间距也可视背光模块100欲实现的整体光学效果而定，本实用新型并不加以限制。
[0025]
在本实施例中，多个第二微结构150的一部分与多个第一微结构142重叠。也就是说，多个第二微结构150除了设置于多个第一微结构142上方的多个第一区域r1外，还设置于多个第一区域r1之间的第二区域r2。
[0026]
在本实施例中，多个第二微结构150的设置密度可大于多个第一微结构142的设置密度。在本实施例中，多个第二微结构150可选择性地呈均匀分布。然而，本实用新型不局限于此，多个第二微结构150的分布方式可视背光模块100欲实现的整体光学效果而改变。
[0027]
背光模块100还包括至少一光学膜片160，其中多个第二微结构150设置于至少一光学膜片160与光学元件130之间。举例而言，在本实施例中，至少一光学膜片160可包括一色转换膜，用于对发光元件120发出的照明光束l进行颜色的转换及调整。举例而言，当发光元件120所发出的照明光束l为蓝光时，部分蓝光经过所述色转换膜会转换出红光及绿光，与经过所述色转换膜但未经转换的部分蓝光混合后则形成白光。上述仅为本实用新型的一实施例，并非用以限制本实用新型。所述色转换膜的材料可包括量子点(quantum dot,qd)、ksf β
‑
sialon、yag等，但本实用新型不局限于此。在另一实施例中，当发光元件120所发出的照明光束l为白光时，至少一光学膜片160也可以不包括色转换膜而改用其它种类的光学膜片，例如，至少一光学膜片160也可包括增亮膜、棱镜片或其组合等，以调整照明光束l的光学效果。
[0028]
值得一提的是，透过遮蔽发光元件120的第一微结构142，能减少发光元件120所发出的照明光束l直接穿出背光模块100的比例；透过第二微结构150，可增加发光元件120所发出的照明光束l被光学元件130的内部构造(例如但不限于：扩散板132的扩散粒子132c)折射/漫射的次数。借此，照明光束l可被均匀地扩散至多个发光元件120的上方的多个第一区域r1及多个第一区域r1之间的第二区域r2，进而达到背光模块100的灯影模糊化及显示装置10的画面优化的效果。
[0029]
详细而言，在本实施例中，发光元件120所发出的照明光束l包括穿透第一微结构142的第一部分l1及被第一微结构142反射的第二部分l2；照明光束l的第一部分l1依序穿透第一微结构142、被光学元件130的内部构造至少一次折射/漫射，进而在发光元件120上方的第一区域r1被扩散后出光；照明光束l的第二部分l2依序被第一微结构142反射、被基板110反射、被光学元件130的内部构造至少一次折射/漫射，进而在第二区域r2被扩散后出
光；第二微结构150可增加上述的照明光束l的第一部分l1及/或第二部分l2被光学元件130的内部构造折射/漫射的次数，以使背光模块100的灯影模糊化及显示装置10的画面优化的效果更佳。
[0030]
在此必须说明的是，下述实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，下述实施例不再重述。
[0031]
图2为本实用新型一实施例的显示装置10a的剖面示意图。图2的显示装置10a及其背光模块100a与图1的显示装置10及其背光模块100类似，两者的差异在于：图2的多个第二微结构150a的分布方式与图1的多个第二微结构150的分布方式不同。
[0032]
请参照图2，在本实施例中，多个第二微结构150a可呈不均匀分布。具体而言，在本实施例中，多个第二微结构150a的设置密度自靠近多个第一微结构142处至远离多个第一微结构142处渐减。也就是说，多个第二微结构150a在靠近多个发光元件120处设置得较密，多个第二微结构150a在远离多个发光元件120处设置得较疏。此设置方式有助于多个发光元件120发出的照明光束l中穿透第一微结构142的第一部分l1更均匀地被扩散，使背光模块100的灯影模糊化及显示装置10的显示画面优化的效果更佳。
[0033]
图3为本实用新型一实施例的显示装置10b的剖面示意图。图3的显示装置10b及其背光模块100b与图1的显示装置10及其背光模块100类似，两者的差异在于：图3的光学元件130b与图1的光学元件130不同；此外，图3的显示装置10b及其背光模块100b还包括下扩散板170、上扩散板180及多个第三微结构144。
[0034]
请参照图3，在本实施例中，光学元件130b包括至少一第一光学膜片134。举例而言，在本实施例中，光学元件130b的至少一第一光学膜片134可包括部分波长穿透暨部分波长反射膜(未绘示)及色转换膜(未绘示)。举例而言，当发光元件120所发出的照明光束l为蓝光时，部分蓝光会依序穿过所述部分波长穿透暨部分波长反射膜并经过所述色转换膜转换出红光及绿光，与经过所述部分波长穿透暨部分波长反射膜以及所述色转换膜但未经转换的部分蓝光混合后则形成白光。上述仅为本实用新型的一实施例，并非用以限制本实用新型。所述色转换膜的材料可包括量子点(quantum dot,qd)、ksf β
‑
sialon、yag等，但不局限于此。于另一实施例中，当发光元件120所发出的照明光束l为白光时，光学元件130b可不包括色转换膜及部分波长穿透暨部分波长反射膜而改用其它种类的光学膜片，例如，光学元件130b的至少一第一光学膜片134也可包括增亮膜、棱镜片或其组合等，以调整照明光束l的光学效果。
[0035]
在本实施例中，背光模块100b还包括下扩散板170及上扩散板180。下扩散板170设置于多个第一微结构142与多个发光元件120之间。具体而言，在本实施例中，背光模块100b还包括保护胶层192，保护胶层192设置于基板110上且覆盖多个发光元件120，而下扩散板170可设置于保护胶层192上。
[0036]
下扩散板170具有朝向多个发光元件120的入光面170a，下扩散板170的入光面170a与基板110相隔一距离od2。距离od2即背光模块100b的混光距离。举例而言，在本实施例中，0.2mm≤od2≤0.3mm。也就是说，背光模块100b的混光距离趋近于零。此外，由于保护胶层192设置于下扩散板170与基板110之间以保护多个发光元件120，保护胶层192的厚度大致上等于距离od2。
[0037]
在本实施例中，背光模块100b还包括上扩散板180。至少一第一光学膜片134设置于上扩散板180与下扩散板170之间。下扩散板170具有相对的入光面170a及出光面170b，且多个第一微结构142设置于下扩散板170的出光面170b上。上扩散板180具有相对的入光面180a及出光面180b，且多个第二微结构150设置于上扩散板180的入光面180a。
[0038]
在本实施例中，背光模块100b还包括多个第三微结构144，设置于至少一第一光学膜片134与多个发光元件120之间，且位于多个第一微结构142旁。每一第三微结构144的面积小于每一第一微结构142的面积。第三微结构144可增加照明光束l被至少一第一光学膜片134的内部构造折射/漫射的次数，以使背光模块100b的灯影模糊化及显示装置10b的显示画面优化的效果更佳。
[0039]
在本实施例中，多个第一微结构142及多个第三微结构144可皆设置于下扩散板170的出光面170b。在本实施例中，多个第三微结构144可选择性地均匀设置于多个第一微结构142的其中任两个之间，但本实用新型不局限于此。
[0040]
在本实施例中，背光模块100b还包括至少一第二光学膜片190，其中多个第二微结构150设置于至少一第二光学膜片190与至少一第一光学膜片134之间。举例而言，在本实施例中，至少一第二光学膜片190可包括扩散片、增亮膜、棱镜片或其组合。然而，本实用新型不限于此，至少一第二光学膜片190的数量及种类均可视背光模块100b所欲达成的光学效果而改变，本实用新型并不加以限制。
[0041]
图4为本实用新型一实施例的显示装置10c的剖面示意图。图4的显示装置10c及其背光模块100c与图3的显示装置10b及其背光模块100b类似，两者的差异在于：图4的多个第三微结构144的分布方式与图3的多个第三微结构144的分布方式不同。
[0042]
在本实施例中，多个第三微结构144可不均匀地设置于多个第一微结构142的其中任两个之间。具体而言，在本实施例中，多个第三微结构144的设置密度自靠近多个第一微结构142处至远离多个第一微结构142处渐减。也就是说，多个第三微结构144在靠近多个发光元件120处设置得较密，多个第三微结构144在远离多个发光元件120处设置得较疏。此设置方式有助于多个发光元件120发出的照明光束l中穿透第一微结构142的第一部分l1更均匀地被扩散，而使背光模块100c的灯影模糊化及显示装置10c的画面优化的效果更佳。
[0043]
图5为本实用新型一实施例的显示装置10d的剖面示意图。图5的显示装置10d及其背光模块100d与图3的显示装置10b及其背光模块100b类似，两者的差异在于：图5的显示装置10d及其背光模块100d可省略图3的显示装置10b及其背光模块100b的多个第三微结构144。
[0044]
综上所述，本实用新型一实施例的背光模块包括基板、多个发光元件、光学元件、多个第一微结构及多个第二微结构。多个发光元件设置于基板上。每一发光元件用于提供照明光束。多个发光元件位于光学元件与基板之间。多个第一微结构位于光学元件与多个发光元件之间且分别遮蔽多个发光元件。光学元件位于多个第二微结构与多个第一微结构之间。每一第一微结构的面积大于每一第二微结构的面积。
[0045]
透过遮蔽发光元件的第一微结构能减少发光元件所发出的照明光束直接穿出背光模块的比例；透过第二微结构可增加发光元件所发出的照明光束被光学元件的内部构造折射/漫射的次数。借此，照明光束可被均匀地扩散至发光元件的上方的第一区域及多个第一区域之间的第二区域，进而达到背光模块的灯影模糊化的效果。本实用新型实施例的显
示装置应用上述的背光模块，而具有良好的显示品质。
[0046]
惟以上所述者，仅为本实用新型的较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，即凡依本实用新型权利要求书及实用新型内容所作的简单的等效变化与修改，皆仍属本实用新型专利涵盖的范围内。另外，本实用新型的任一实施例或权利要求不须达成本实用新型所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要和实用新型名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本实用新型的权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。
[0047]
附图标记说明：
[0048]
10、10a、10b、10c、10d:显示装置
[0049]
100、100a、100b、100c、100d:背光模块
[0050]
110:基板
[0051]
120:发光元件
[0052]
130、130b:光学元件
[0053]
130a、132a、170a、180a:入光面
[0054]
132:扩散板
[0055]
132b、170b、180b:出光面
[0056]
132c:扩散粒子
[0057]
134:第一光学膜片
[0058]
142:第一微结构
[0059]
144:第三微结构
[0060]
150、150a:第二微结构
[0061]
160:光学膜片
[0062]
170:下扩散板
[0063]
180:上扩散板
[0064]
190:第二光学膜片
[0065]
192:保护胶层
[0066]
200:显示面板
[0067]
210:像素阵列基板
[0068]
220:对向基板
[0069]
230:非自发光显示介质
[0070]
l:照明光束
[0071]
l1:第一部分
[0072]
l2:第二部分
[0073]
r1:第一区域
[0074]
r2:第二区域
[0075]
od1、od2:距离。