CN101308284B - 背光模块、液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种背光模块，包括一个第一导光板和至少两个第一光源。第一导光板具有至少两个第一导光区和至少一个第一非导光区；第一光源分别与第一导光区对应设置。一种背光模块的制造方法包括：在第一导光板上形成至少两个第一导光区和至少一个第一非导光区；以及将至少两个第一光源分别对应于这些第一导光区而设置。本发明亦披露一种液晶显示装置及其制造方法。

Description

背光模块、液晶显示装置及其制造方法

发明领域

本发明涉及一种背光模块、液晶显示装置及其制造方法，并且尤其涉及一种可执行亮度分区控制的背光模块、液晶显示装置及其制造方法。

技术背景

随着平面显示装置(Flat Panel Display，FPD)技术的发展，液晶显示装置因具有体型轻薄、低功率消耗及无辐射等优越特性，已经渐渐地取代传统阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)显示装置，并且应用于各种电子产品中。一般液晶显示装置主要由液晶显示面板(Liquid Crystal Display Panel)与背光模块(Backlight Module)组合而成。

请参照图1所示，一种公知的背光模块1包括光源11、导光板(Light-Guiding Plate，LGP)12、光扩散片(Optical Diffusing Sheet)13以及棱镜片(Prism Sheet)14。其中，光源11邻设于导光板12的入光面121，光扩散片13邻设于导光板12的出光面122，而棱镜片14邻设于光扩散片13的一侧，此外，导光板12在其底面123上具有多个印刷网点124，印刷网点124具有散射光线的作用。

请参照图2所示，当光源11发出光线时，光线经由入光面121进入导光板12并在导光板12内进行全反射，当光线经过导光板12的印刷网点124时，会产生散射而破坏光线的全反射现象，造成部分光线折射出导光板12的出光面122。然后，光线再经过光扩散片13和棱镜片14，并通过光扩散片13和棱镜片14而得到良好的光线性质，如光线均匀化、高亮度等等。此外，在导光板12上的印刷网点124的分布通常是不均匀的，因为对导光板12而言，越靠近光源11的出光面122越具有较高的亮度，所以越远离光源11的印刷网点124的分布越密，使得较远离光源11的出光面122能有较多的光线通过，进而使整个出光面122的亮度平均。最后，光线透过液晶显示面板而成为多姿多彩的画面。其中，液晶显示面板主要由两个玻璃基板夹置一个液晶层而构成。

当光线通过液晶显示面板时，通过控制液晶层中的液晶分子的旋转，可使光线的亮度发生变化，再经由滤光片所带来的混光效果，就可产生五彩缤纷的光线，这也是一般用于液晶显示装置的亮度和光线的控制方法。然而，在这种方式下，光源11维持在开启的状态，其不仅耗电且使得背光模块1的温度升高，此外，由于液晶分子无法完全阻挡光线通过，因此在光源11维持开启的状态下，液晶分子仍会产生漏光的现象，如此一来，将会降低显示画面的对比度。

承上所述，为了解决不易达到高对比度的问题，近来出现一种用于液晶显示装置的亮度控制方法，其通过液晶显示装置内的影像处理器对影像的数据进行分析，然后将影像划分为多个区域，例如图3所示是划分为四个区域，再依据分区数据对背光模块做不同分区的亮度控制。由于光线的整体亮度是由背光模块的光源所发射光线的亮度和液晶分子的旋转角度而共同决定的，所以当影像处理器分析某一分区，例如图3所示的第一区的影像数据时，可以在光源的消耗功率和液晶分子的旋转角度之间做调整，从而得到相同的亮度，例如可以将光源的功率调降，将液晶旋转的角度调大，从而得到相同的亮度，这样便可以降低整体的消耗功率并且降低背光模块的温度，此外，还可以提高对比度。然而，这种控制方式具有各区之间会互相影响的缺点。

因此，如何提供一种背光模块、液晶显示装置及其制造方法，可同时实现亮度分区控制以降低背光模块的消耗功率并提高画面对比度，并减少各分区之间的相互影响，进而提升背光模块的发光效能，是当前的重要课题之一。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的是提供一种可以同时实现亮度分区控制以及减少各分区之间相互影响，进而提升整体效能的背光模块、液晶显示装置及其制造方法。

因此，为了实现上述目的，依据本发明的一种背光模块包括第一导光板和至少两个第一光源。第一导光板具有至少两个第一导光区和至少一个第一非导光区；第一光源分别与第一导光区对应设置。

另外，为了实现上述目的，依据本发明的一种液晶显示装置包括背光模块和液晶面板模块。背光模块具有第一导光板和至少两个第一光源，第一导光板具有至少两个第一导光区及至少一个第一非导光区，第一光源分别与第一导光区对应设置。液晶面板模块邻设于背光模块。

此外，为了实现上述目的，依据本发明的一种背光模块的制造方法包括在第一导光板上形成至少两个第一导光区和至少一个第一非导光区；以及将至少两个第一光源分别对应于第一导光区而设置。

另外，为了实现上述目的，依据本发明的一种液晶显示装置的制造方法包括在第一导光板上形成至少两个第一导光区和至少一个第一非导光区；将至少两个第一光源分别对应于第一导光区而设置；以及将液晶面板模块相对于该第一导光板而设置。

根据本发明的一方面，提供了一种背光模块，包括：

第一导光板，具有至少两个第一导光区和至少一个第一非导光区，其中，这些第一导光区具有多个第一微结构；

至少两个第一光源，分别与这些第一导光区对应设置；

第二导光板，具有至少两个第二导光区和至少一个第二非导光区，该第二导光板与该第一导光板相对而设，且至少一个第一非导光区与至少一个第二导光区相对而设，其中，这些第二导光区具有多个第二微结构；以及

至少两个第二光源，分别与这些第二导光区对应设置。

根据本发明的一方面，提供了一种液晶显示装置，包括：

背光模块，具有一个第一导光板和至少两个第一光源，该第一导光板具有至少两个第一导光区和至少一个第一非导光区，这些第一光源分别与这些第一导光区对应设置，其中，这些第一导光区具有多个第一微结构；以及

第二导光板，具有至少两个第二导光区和至少一个第二非导光区，该第二导光板与该第一导光板相对而设，且至少一个第一非导光区与至少一个第二导光区相对而设；以及

至少两个第二光源，分别与这些第二导光区对应设置，其中，这些第二导光区具有多个第二微结构；以及

液晶面板模块，邻设于该背光模块。

根据本发明的一方面，提供了一种背光模块的制造方法，包括：

在第一导光板上形成至少两个第一导光区和至少一个第一非导光区；

将至少两个第一光源分别对应于这些第一导光区而设置；

在这些第一导光区上设置多个第一微结构；

将第二导光板相对于该第一导光板而设置；

在该第二导光板上形成至少两个第二导光区和至少一个第二非导光区；

将至少两个第二光源分别对应于这些第二导光区而设置；

在这些第二导光区上设置多个第二微结构；

将多层光学薄膜相对于该第二导光板或该第一导光板的出光面而设置；以及

将该第一导光板或该第二导光板容置于背板中，其中第一导光板上的至少一个第一非导光区与第二导光板上的至少一个第二导光区相对而设。

根据本发明的另一方面，提供了一种液晶显示装置的制造方法，包括：

在第一导光板上形成至少两个第一导光区和至少一个第一非导光区；

将至少两个第一光源分别对应于这些第一导光区而设置；

将液晶面板模块相对于该第一导光板而设置；

在这些第一导光区上设置多个第一微结构；

将第二导光板相对于该第一导光板而设置；

在该第二导光板上形成至少两个第二导光区和至少一个第二非导光区；

将至少两个第二光源分别对应于这些第二导光区而设置；

在这些第二导光区上设置多个第二微结构；

将多层光学薄膜相对于该第二导光板或该第一导光板的出光面而设置；以及

将该第一导光板或该第二导光板容置于背板中，其中第一导光板上的至少一个第一非导光区与第二导光板上的至少一个第二导光区相对而设。

承上所述，由于依据本发明的一种背光模块、液晶显示装置及其制造方法，是通过在导光板上设置至少两个导光区及至少一个非导光区，再将至少两个光源分别对应于导光区而设置的，所以各个导光区可通过调整对应设置光源的功率或驱动信号来进行亮度控制，另外，非导光区可以作为两个导光区的缓冲地带，而减少各个导光区的相互影响。与公知技术相比，本发明可以同时实现亮度分区控制并减少各分区的相互影响，进而降低消耗功率并提高对比度，并且可增加背光模块的发光效能。

附图说明

图1是一种公知技术的背光模块的一个示意图；

图2是如图1所示的背光模块的另一个示意图；

图3是一种公知技术的影像分区控制的一个示意图；

图4是依据本发明优选实施例的一种背光模块的一个示意图，其中将导光板分为四个亮度控制区；

图5是依据本发明优选实施例的一种背光模块的另一个示意图；

图6是依据本发明优选实施例的另一种背光模块的一个示意图，其中将导光板分为十六个亮度控制区；

图7是如图6所示的背光模块具有的光学薄膜的一个示意图；

图8是依据本发明优选实施例的一种背光模块的制造方法的一个流程图；以及

图9是依据本发明优选实施例的一种液晶显示装置的一个示意图。

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依据本发明优选实施例的一种背光模块、液晶显示装置及其制造方法。

请参照图4所示，本发明优选实施例的一种背光模块2包括一个第一导光板P₀₁及两个第一光源L₀₁。其中，第一导光板P₀₁具有两个第一导光区A₀₁和两个第一非导光区NA₀₁，且第一光源L₀₁分别与第一导光区A₀₁对应设置。

在本实施例中，第一导光板P₀₁可为矩形板、楔形板或其它形状的平板，第一光源L₀₁可包括冷阴极萤光灯(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)、发光二极体(Light Emitting Diode，LED)、有机电致发光元件(Organic ElectroLuminescent Device，OELD)或场发射元件(Field Emission Device，FED)等等，这里以发光二极体为例。

另外，本实施例的第一导光区A₀₁具有多个第一网点或多个第一微结构，这些网点或微结构可使光线产生散射而破坏光线的全反射现象，造成部分光线可折射出第一导光板P₀₁的出光面P₀₁₁，而第一非导光区NA₀₁则不具有网点或微结构，所以对第一导光板P₀₁而言，会有相对较多的光线从第一导光区A₀₁所对应的出光面P₀₁₁射出，会有相对较少的光线从第一非导光区NA₀₁所对应的出光面P₀₁₁射出。

在本实施例中，背光模块2还包括第二导光板P₀₂，其具有两个第二导光区A₀₂和两个第二非导光区NA₀₂，且第二导光板P₀₂与第一导光板P₀₁相对而设，此外，两个第一非导光区NA₀₁与两个第二导光区A₀₂相对而设，而两个第二非导光区NA₀₂与两个第一导光区A₀₁相对而设。另外，背光模块2还包括两个第二光源L₀₂，其分别与第二导光区A₀₂对应设置。

在本实施例中，第二光源L₀₂的种类可与第一光源L₀₁相同，因此这里不再赘述。另外，第二导光区A₀₂具有多个第二网点或多个第二微结构，这些第二网点或第二微结构与第一网点或第一微结构的功能相同，因此这里不再赘述。

值得一提的是，如图5所示，其是图4中的第一导光板P₀₁沿AA线的剖面图，在本实施例中，第一导光区A₀₁以具有多个网点为例，将第一网点NP设置于第一导光板P₀₁的表面，这里，将第一网点NP设置于相对于出光面P₀₁₁的表面。此外，在第一导光区A₀₁上，距离第一光源L₀₁较近的第一网点NP或第一微结构的密度小于距离第一光源L₀₁较远的第一网点NP或第一微结构的密度，这样就可以使整个第一导光区A₀₁所对应的出光面P₀₁₁具有较平均的亮度。

请再参照图4所示，进一步而言，第二导光板P₀₂与第一导光板P₀₁的差别在于，第二导光区A₀₂与第一导光区A₀₁的设置位置不同。在本实施例中，将第一导光板P₀₁和第二导光板P₀₂分别划分成四个区域I、II、III、IV，将第一导光区A₀₁设置在第一导光板P₀₁上的区域I、III中，而将第二导光区A₀₂设置在第二导光板P₀₂上的区域II、IV中。

这样，在第一导光板P₀₁上，两个第一导光区A₀₁就成为了两个亮度控制区，在第二导光板P₀₂上，两个第二导光区A₀₂也成为了两个亮度控制区，对背光模块2而言，共可分成四个亮度控制区，通过独立地调整分别与两个第一导光区A₀₁对应的两个第一光源L₀₁以及分别与两个第二导光区A₀₂对应的两个第二光源L₀₂的驱动信号，便可进行亮度控制。

此外，本实施例将两个第一导光区A₀₁和两个第二导光区A₀₂分散在第一导光板P₀₁和第二导光板P₀₂上，并且第一非导光区NA₀₁和第二非导光区NA₀₂可分别作为第一导光区A₀₁和第二导光区A₀₂的缓冲地带，以减少各个第一导光区A₀₁和各个第二导光区A₀₂之间相互影响所造成的亮度不均匀现象。

另外，本实施例的背光模块2是以四个亮度控制区为例，需要注意的是，随着所划分的亮度控制区的数目不同，导光板、导光区、非导光区或光源的数目也随之不同。当背光模块划分为多个亮度控制区时，需要有足够的导光板来分散设置导光区，并设置非导光区以作为各个导光区的缓冲地带，并且各导光板上的导光区的数目的总合等于亮度控制区的数目，此外，光源的数目也等于亮度控制区的数目。

以下将以16个亮度控制区为例，说明本发明另一优选实施例的背光模块3。

请参照图6所示，背光模块3具有第一导光板P₁₁、第二导光板P₁₂、第三导光板P₁₃及第四导光板P₁₄。其中，第一导光板P₁₁具有四个第一导光区A₁₁，第二导光板P₁₂具有四个第二导光区A₁₂，第三导光板P₁₃具有四个第三导光区A₁₃，第四导光板P₁₄具有四个第四导光区A₁₄。此外，在各个导光板P₁₁-P₁₄上，不是导光区的部分即为非导光区，且非导光区作为导光区的缓冲地带，在不同导光板上，非导光区可分别为第一非导光区NA₁₁、第二非导光区NA₁₂、第三非导光区NA₁₃和第四非导光区NA₁₄。此外，背光模块3还具有16个光源，分别为四个第一光源L₁₁、四个第二光源L₁₂、四个第三光源L₁₃和四个第四光源L₁₄，其分别与四个第一导光区A₁₁、四个第二导光区A₁₂、四个第三导光区A₁₃和四个第四导光区A₁₄对应设置。

对背光模块3而言，第一导光区A₁₁、第二导光区A₁₂、第三导光区A₁₃和第四导光区A₁₄共对应于16个亮度控制区。通过独立地调整与第一导光区A₁₁对应的第一光源L₁₁、与第二导光区A₁₂对应的第二光源L₁₂、与第三导光区A₁₃对应的第三光源L₁₃和与第四导光区A₁₄对应的第四光源L₁₄的驱动信号，便可以执行分区亮度控制。

请再参照图7所示，本实施例的背光模块3还包括多层光学薄膜31，其与导光板的出光面相对而设，这里，其与第一导光板P₁₁的出光面P₁₁₁相对而设，在本实施例中，光学薄膜31至少包括一个扩散片或一个棱镜片，以促进光线的光学特性，如聚光性、均匀性和方向性等等。另外，背光模块3还包括背板32，其用以容置导光板P₁₁-P₁₄和光学薄膜31。

以下请参照图8并参考图7所示，说明本发明优选实施例的背光模块的制造方法。本实施例的制造方法用以制造上述实施例的背光模块3，制造方法包括：步骤S01是在第一导光板P₁₁上形成至少两个第一导光区A₁₁和至少一个第一非导光区NA₁₁；步骤S02是将至少两个第一光源L₁₁分别对应于第一导光区A₁₁而设置；步骤S03是在第一导光区A₁₁上设置多个第一网点或多个第一微结构；步骤S04是将第二导光板P₁₂相对于第一导光板P₁₁而设置；步骤S05是在第二导光板P₁₂上形成至少两个第二导光区A₁₂和至少一个第二非导光区NA₁₂；步骤S06是将至少两个第二光源L₁₂分别对应于第二导光区A₁₂而设置；以及步骤S07是在第二导光区A₁₂上设置多个第二网点或多个第二微结构。

另外，在本实施例中，重复步骤S04至步骤S06以将第三导光板P₁₃和第四导光板P₁₄相对于第二导光板P₁₂而设置。此外，本实施例的制造方法还包括将多层光学薄膜31相对于导光板的出光面而设置，这里是相对于第一导光板P₁₁的出光面P₁₁₁而设置。另外，制造方法还包括将导光板P₁₁-P₁₄容置在背板32中。

由于本实施例的背光模块的制造方法已在上述实施例的背光模块3的描述中一并叙明，因此这里不再赘述。

请参照图9所示，本发明优选实施例的一种液晶显示装置5包括背光模块3和液晶面板模块4，其中，背光模块3已在前述实施例中详述，因此这里不再赘述。另外，液晶面板模块4邻设于背光模块3且前者包括液晶显示面板41，一般而言，液晶显示面板41包括第一基板、第二基板、以及夹设于第一基板和第二基板之间的液晶层，此外，液晶显示面板41还具有周边电路，以控制驱动液晶层中液晶分子的旋转。在本实施例中，第一基板可以是晶体管基板，而第二基板可以是彩色滤光片基板。

在本实施例中，由背光模块3所发出的光线，进入液晶显示面板41，并通过控制液晶层的液晶分子的穿透率进而产生画面。其中，通过液晶显示装置5内的影像处理器对所需显示的影像数据进行分析，然后将影像划分为多个区域。在本实施例中，将影像划分为十六个区域，再依据分区数据对背光模块3做不同分区的亮度控制。由于光线的整体亮度由背光模块3的光源L₁₁-L₁₄所发射光线的亮度和液晶分子的穿透率而共同决定，所以当影像处理器分析某一分区的影像数据时，可以在光源的功率和液晶分子的穿透率之间做调整，而得到相同的亮度，例如可以将光源的功率调降，而将液晶的穿透率调大，从而得到相同的亮度。

此外，在本实施例中，液晶面板模块4还可以包括外框42，外框42与背光模块3的背板32结合，以将液晶显示面板41以及背光模块3夹置于外框42及背板32之间。

以下为本发明优选实施例的液晶显示装置的制造方法的说明。本实施例的制造方法用以制造上述实施例的液晶显示装置5，且在本实施例中，可沿用上述实施例的背光模块的制造方法。本实施例的制造方法除了上述实施例的背光模块的制造方法之外，请参照图9所示，本实施例的制造方法还包括：将液晶面板模块4相对于第一导光板P₁₁而设置；以及将外框42结合于背板32，以将液晶面板模块4的液晶显示面板41和背光模块3夹置于外框42及背板32之间。

综上所述，由于依据本发明的一种背光模块、液晶显示装置及其制造方法，通过在导光板上设置至少两个导光区及至少一个非导光区，再将至少两个光源分别对应导光区而设置，所以各个导光区可通过调整对应设置的光源的功率或驱动信号来进行亮度控制。另外，非导光区可作为两个导光区的缓冲地带，而减少各个导光区的相互影响。与公知技术相比，本发明可以同时实现亮度分区控制并减少各个分区的相互影响，进而降低消耗功率并提高对比度，并且可增加背光模块的发光效能。

以上所述仅为示例性的，而非为限制性的。任何未脱离本发明的精神和范围，而对其进行的等效修改或变更，均应包括在所附的权利要求的范围中。

Claims (6)

1.一种背光模块，包括：

第一导光板，具有至少两个第一导光区和至少一个第一非导光区，其中，这些第一导光区具有多个第一微结构；

至少两个第一光源，分别与这些第一导光区对应设置；

第二导光板，具有至少两个第二导光区和至少一个第二非导光区，该第二导光板与该第一导光板相对而设，且至少一个第一非导光区与至少一个第二导光区相对而设，其中，这些第二导光区具有多个第二微结构；以及

至少两个第二光源，分别与这些第二导光区对应设置。

2.如权利要求1所述的背光模块，其中，距离这些第一光源较近的这些第一微结构的密度小于距离这些第一光源较远的这些第一微结构的密度。

3.一种液晶显示装置，包括：

背光模块，具有一个第一导光板和至少两个第一光源，该第一导光板具有至少两个第一导光区和至少一个第一非导光区，这些第一光源分别与这些第一导光区对应设置，其中，这些第一导光区具有多个第一微结构；以及

第二导光板，具有至少两个第二导光区和至少一个第二非导光区，该第二导光板与该第一导光板相对而设，且至少一个第一非导光区与至少一个第二导光区相对而设；以及

至少两个第二光源，分别与这些第二导光区对应设置，其中，这些第二导光区具有多个第二微结构；以及

液晶面板模块，邻设于该背光模块。

4.如权利要求3所述的液晶显示装置，其中，距离这些第一光源较近的这些第一微结构的密度小于距离这些第一光源较远的这些第一微结构的密度。

5.一种背光模块的制造方法，包括：

在第一导光板上形成至少两个第一导光区和至少一个第一非导光区；

将至少两个第一光源分别对应于这些第一导光区而设置；

在这些第一导光区上设置多个第一微结构；

将第二导光板相对于该第一导光板而设置；

在该第二导光板上形成至少两个第二导光区和至少一个第二非导光区；

将至少两个第二光源分别对应于这些第二导光区而设置；

在这些第二导光区上设置多个第二微结构；

将多层光学薄膜相对于该第二导光板或该第一导光板的出光面而设置；以及

将该第一导光板或该第二导光板容置于背板中，其中第一导光板上的至少一个第一非导光区与第二导光板上的至少一个第二导光区相对而设。

6.一种液晶显示装置的制造方法，包括：

在第一导光板上形成至少两个第一导光区和至少一个第一非导光区；

将至少两个第一光源分别对应于这些第一导光区而设置；

将液晶面板模块相对于该第一导光板而设置；

在这些第一导光区上设置多个第一微结构；

将第二导光板相对于该第一导光板而设置；

在该第二导光板上形成至少两个第二导光区和至少一个第二非导光区；

将至少两个第二光源分别对应于这些第二导光区而设置；

在这些第二导光区上设置多个第二微结构；

将多层光学薄膜相对于该第二导光板或该第一导光板的出光面而设置；以及

将该第一导光板或该第二导光板容置于背板中，其中第一导光板上的至少一个第一非导光区与第二导光板上的至少一个第二导光区相对而设。

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