專利名稱：背光結(jié)構(gòu)的擴(kuò)散板及應(yīng)用其的顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種背光結(jié)構(gòu)的擴(kuò)散板及應(yīng)用其的顯示裝置，且特別是關(guān)于一種可將光線均勻化的背光結(jié)構(gòu)的擴(kuò)散板及應(yīng)用其的顯示裝置。
背景技術(shù)：
隨著液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display device，LCD device)制作技術(shù)快速的進(jìn)步，以及其具有重量輕、體積小、低耗電量及低輻射線等優(yōu)點(diǎn)，使得液晶顯示器大量地被應(yīng)用在個人數(shù)字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、筆記本計(jì)算機(jī)、數(shù)字相機(jī)、移動電話、計(jì)算機(jī)屏幕及液晶電視等各式電子產(chǎn)品中。再加上業(yè)界積極的投入研發(fā)以及采用大型化的生產(chǎn)設(shè)備，使液晶顯示器的質(zhì)量不斷提升，且價(jià)格持續(xù)下降，因此使得液晶顯示器的應(yīng)用領(lǐng)域迅速擴(kuò)大。但由于液晶顯示器中的液晶顯示面板為非自發(fā)光性的顯示面板，需要借助背光模塊(backlight module)所提供的光線方能產(chǎn)生顯示的效果。一般而言，背光模塊中常見的光源例如是冷陰極燈管(Cold CathodeFluorescent Lamp，CCFL)或是發(fā)光二極管(Light Emitting Diode，LED)等。由于發(fā)光二極管具有低耗電量及高亮度等優(yōu)點(diǎn)，使得利用發(fā)光二極管作為光源的背光模塊，成為目前重要的研究發(fā)展方向之一。
然而，由于發(fā)光二極管為點(diǎn)光源，使得采用發(fā)光二極管做為光源的背光模塊容易在LED之間產(chǎn)生暗紋(Line-Mura)，也就是背光模塊所提供的光線，具有亮帶及暗帶相間的不均勻亮度。針對此點(diǎn)，一般是降低LED的間距以減輕此暗紋現(xiàn)象，如此一來，卻使得LED的數(shù)目大幅增加，明顯增加整體成本。
在先前技術(shù)中，有多種關(guān)于均勻化背光模塊所提供的光線的設(shè)計(jì)方案。2006年1月5日公開的專利公開號第20060002148號的美國專利，公開一光學(xué)構(gòu)件、具有該光學(xué)構(gòu)件的一背光組件及具有該背光組件的一顯示裝置(optical member，backlight assembly having the optical member and displayapparatus having the backlight assembly)。此光學(xué)構(gòu)件包括多個亮度均勻化構(gòu)件(luminance uniformity enhancing members)，利用每一亮度均勻化構(gòu)件的凹陷表面(recessed surface)及反光層(light reflecting layer)來進(jìn)行亮度的均勻化。然而，反光層的設(shè)計(jì)使光線需經(jīng)過多次反射后方能穿透過導(dǎo)光板(light guide plate)，進(jìn)而穿透顯示裝置的顯示面板(display panel)以顯示畫面。整體而言，此種方式減損了背光組件提供的光線的亮度。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種背光結(jié)構(gòu)的擴(kuò)散板及應(yīng)用其的顯示裝置。擴(kuò)散板的本體上形成多個凹陷結(jié)構(gòu)，以提供光線多方向的折射，使得顯示裝置具有降低亮度減損、可縮減體積、不增加生產(chǎn)成本以及提高顯示質(zhì)量的優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出一種背光結(jié)構(gòu)的擴(kuò)散板。背光結(jié)構(gòu)具有多個發(fā)光二極管。擴(kuò)散板包括一本體，其具有多個凹陷結(jié)構(gòu)，此些凹陷結(jié)構(gòu)位于本體朝向此些發(fā)光二極管的一表面。每一凹陷結(jié)構(gòu)位于對應(yīng)的發(fā)光二極管上方，并且包括一傾斜面。每一傾斜面與對應(yīng)的發(fā)光二極管的一中心軸形成一傾斜夾角，用以折射對應(yīng)的發(fā)光二極管所發(fā)射的光線。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出一種背光結(jié)構(gòu)，包括一光源組以及一擴(kuò)散板。光源組包括多個發(fā)光二極管。擴(kuò)散板位于光源組的上方，且包括一本體。本體與此些發(fā)光二極管間具有一間距，且本體上具有多個凹陷結(jié)構(gòu)。此些凹陷結(jié)構(gòu)位于本體朝向此些發(fā)光二極管的一表面。每一凹陷結(jié)構(gòu)位于對應(yīng)的發(fā)光二極管上方，并且包括一傾斜面。每一傾斜面與對應(yīng)的發(fā)光二極管的一中心軸形成一傾斜夾角，用以折射對應(yīng)的發(fā)光二體所發(fā)射的光線。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提出一種顯示裝置，包括一顯示面板、一光源組以及一擴(kuò)散板。光源組設(shè)置在顯示面板下方，且包括多個發(fā)光二極管。擴(kuò)散板位于光源組及顯示面板之間，并包括一本體。本體與此些發(fā)光二極管間具有一間距。本體并具有多個凹陷結(jié)構(gòu)，此些凹陷結(jié)構(gòu)位于本體朝向此些發(fā)光組件的一表面。每一凹陷結(jié)構(gòu)位于對應(yīng)的發(fā)光二極管上方且包括一傾斜面。每一傾斜面與對應(yīng)的發(fā)光二極管的一中心軸形成一傾斜夾角，用以折射對應(yīng)的發(fā)光二體所發(fā)射的光線。
為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下


圖1為依照本發(fā)明第一實(shí)施例的顯示裝置的示意圖；圖2為圖1的擴(kuò)散板及電路板的部分示意圖；圖3為圖2的傾斜面具有表面微結(jié)構(gòu)時的示意圖；圖4為依照本發(fā)明第二實(shí)施例的擴(kuò)散板及電路板的部分示意圖；以及圖5為圖4的傾斜面及平面具有第一及第二表面微結(jié)構(gòu)時的示意圖。
主要組件符號說明10顯示面板20電路板30發(fā)光二極管40、80擴(kuò)散板41、81本體41a、81a表面42、82凹陷結(jié)構(gòu)43、83傾斜面43a表面微結(jié)構(gòu)50背光結(jié)構(gòu)60反射片60a開口70光源組83a第一表面微結(jié)構(gòu)84平面84a第二表面微結(jié)構(gòu)D距離L光線Y1、Y3對稱軸Y2中心軸θ、λ傾斜夾角具體實(shí)施方式
第一實(shí)施例請同時參照圖1及圖2，圖1為依照本發(fā)明第一實(shí)施例的顯示裝置的示意圖；圖2為圖1的擴(kuò)散板及電路板的部分示意圖。顯示裝置100包括一顯示面板10、一光源組70以及一擴(kuò)散板40。光源組70設(shè)置在顯示面板10的下方，包括多個發(fā)光二極管(Light Emitting Diode，LED)30及一電路板20。此些發(fā)光二極管30為上部發(fā)光(top emitting)且設(shè)置在電路板20上，用以提供一光線L(為于圖2中)穿透通過擴(kuò)散板40及顯示面板10。擴(kuò)散板40位于光源組70及顯示面板10之間，且包括一本體41。本體41設(shè)置在電路板20的上方，并且與此些發(fā)光二極管30相隔一間距D(為于圖2中)。此間距D實(shí)質(zhì)上大于等于約10毫米，用以使光線L于進(jìn)入本體41前，即達(dá)到一定程度的擴(kuò)散(diffusion)效果。本體41具有多個凹陷結(jié)構(gòu)(depressionstructure)42，此些凹陷結(jié)構(gòu)42位于本體41朝向此些發(fā)光二極管30的一表面41a。光源組70及擴(kuò)散板40組成顯示裝置100的一背光結(jié)構(gòu)50。
如圖2所示，每一凹陷結(jié)構(gòu)42為一對稱結(jié)構(gòu)，并具有一對稱軸Y1，此對稱軸Y1優(yōu)選地重合于每一發(fā)光二極管30的一中心軸Y2。也就是說，每一凹陷結(jié)構(gòu)42位于每一對應(yīng)發(fā)光二極管30的上方。此外每一凹陷結(jié)構(gòu)42包括一傾斜面43，用以折射光線L。傾斜面43與對應(yīng)發(fā)光二極管30的中心軸Y2形成一傾斜夾角θ；同樣地，傾斜面43亦與每一凹陷結(jié)構(gòu)42的對稱軸Y1形成傾斜夾角θ。此傾斜夾角θ大于45度，也就是說，對稱的兩傾斜面43間為鈍角(obtuse)。此外，擴(kuò)散板40的本體41為透光材質(zhì)。光線L經(jīng)過凹陷結(jié)構(gòu)42的折射作用而由對應(yīng)的凹陷結(jié)構(gòu)42的傾斜面43，或是由本體41的表面41a進(jìn)入并且穿透通過本體41，可達(dá)到擴(kuò)散且均勻化的效果。
本實(shí)施例的顯示裝置100中，光源組70更可包括一反射片60，其迭合設(shè)置在電路板20上，用以反射光線L，使得更多光線L可進(jìn)入并穿透通過本體41。反射片60具有多個開口60a(如圖1所示)，此些發(fā)光二極管30穿過此些開口60a設(shè)置在電路板20上。另外，此些凹陷結(jié)構(gòu)42優(yōu)選地是圓錐(cone)狀。然在本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，可了解本發(fā)明的技術(shù)并不限于此。此些凹陷結(jié)構(gòu)42亦可為多角錐(polyhedral cone)狀，或其它對稱于對稱軸Y1的形狀。每一凹陷結(jié)構(gòu)42的傾斜面43，更可具有不平滑的一表面微結(jié)構(gòu)(micro-structure)。請參照圖3，其為圖2的傾斜面具有表面微結(jié)構(gòu)時的示意圖。當(dāng)光線L穿過傾斜面43時，表面微結(jié)構(gòu)43a提供光線L多方向的折射，可將光線L更均勻化(uniformize)。
上述依照本發(fā)明第一實(shí)施例的顯示裝置100，利用凹陷結(jié)構(gòu)42的傾斜面43及表面微結(jié)構(gòu)43a，提供此些發(fā)光二極管30所放射的光線L多方向的折射，以達(dá)到均勻化光線L的效果。如此一來，可減少暗紋的產(chǎn)生，提高顯示裝置100顯示畫面的質(zhì)量。此外，更可減少光線L進(jìn)入本體41前進(jìn)行擴(kuò)散所需的距離，亦即減少本體41與此些發(fā)光二極管30間的距離D，進(jìn)一步縮減了背光結(jié)構(gòu)50的厚度，達(dá)到減小顯示裝置100體積的效果。
第二實(shí)施例依照本發(fā)明第二實(shí)施例的顯示裝置與上述第一實(shí)施例的顯示裝置100(如圖1所為)的不同之處，在于此些凹陷結(jié)構(gòu)的組成方式。請參照圖4，其為依照本發(fā)明第二實(shí)施例的擴(kuò)散板及電路板的部分示意圖。每一凹陷結(jié)構(gòu)82包括一傾斜面83及一平面84。傾斜面83與每一凹陷結(jié)構(gòu)82的一中心軸Y3，形成一傾斜夾角λ。此傾斜夾角λ大于45度，也就是相對的兩傾斜面83間為鈍角。平面84位于每一凹陷結(jié)構(gòu)82實(shí)質(zhì)上的中央位置，傾斜面83圍繞平面84，且平面84平行于本體81的表面81a。也就是說，此些凹陷結(jié)構(gòu)82為凹槽(fillister)狀。
每一凹陷結(jié)構(gòu)82的傾斜面83及平面84更可分別具有不平滑的一第一表面微結(jié)構(gòu)及一第二表面微結(jié)構(gòu)。請參照圖5，其為圖4的傾斜面及平面具有第一及第二表面微結(jié)構(gòu)時的示意圖。當(dāng)光線L穿過傾斜面83及平面84時，第一表面微結(jié)構(gòu)83a及第二表面微結(jié)構(gòu)84a提供光線L多方向的折射，用以將光線L更均勻化。
上述依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的背光結(jié)構(gòu)的擴(kuò)散板及應(yīng)用其的顯示裝置，是利用擴(kuò)散板本體的凹陷結(jié)構(gòu)，提供發(fā)光二極管放射的光線多方向的折射，使得光線可進(jìn)行均勻化，以達(dá)到減少暗紋的目的。其優(yōu)點(diǎn)在于1.借由凹陷結(jié)構(gòu)，提供光線多方向的折射，可縮短本體及多個發(fā)光二極管間的距離，以減小顯示裝置的體積。
2.僅需于原有背光結(jié)構(gòu)的擴(kuò)散板或?qū)Ч獍宓冉M件的表面，簡易地形成多個凹陷結(jié)構(gòu)，即可達(dá)到均勻化光線的效果，而不會增加生產(chǎn)成本。
3.背光結(jié)構(gòu)可經(jīng)由擴(kuò)散板，提供具有低暗紋現(xiàn)象的背光源，提高了顯示裝置的顯示質(zhì)量。
4.發(fā)光二極管提供的光線直接由此些凹陷結(jié)構(gòu)的傾斜面、平面或本體的表面進(jìn)入并穿透本體，可減少此些發(fā)光二極管亮度的減損。
綜上所述，雖然本發(fā)明已以優(yōu)選的實(shí)施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種擴(kuò)散板，適用于一具有多個發(fā)光二極管的背光結(jié)構(gòu)中，該擴(kuò)散板包括一本體，其上具有多個凹陷結(jié)構(gòu)，該些凹陷結(jié)構(gòu)位于該本體朝向該些發(fā)光二極管的一表面，且各該凹陷結(jié)構(gòu)位于該對應(yīng)發(fā)光二極管的上方并包括一傾斜面，與該對應(yīng)發(fā)光二極管的一中心軸形成一傾斜夾角，用以折射該對應(yīng)發(fā)光二極管所發(fā)射的光線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴(kuò)散板，其中該傾斜面具有不平滑的一表面微結(jié)構(gòu)，當(dāng)該對應(yīng)發(fā)光二極管所發(fā)射的光線穿過該傾斜面時，該表面微結(jié)構(gòu)提供該光線多方向的折射。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴(kuò)散板，其中該本體為透光材質(zhì)，各該發(fā)光二極管所發(fā)射出的光線是由該對應(yīng)凹陷結(jié)構(gòu)的該傾斜面或該本體的該表面進(jìn)入并穿透過該本體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的擴(kuò)散板，其中各該凹陷結(jié)構(gòu)還包括一平面，位于各該該凹陷結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上的中央位置，該傾斜面圍繞該平面，且該平面平行于該表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的擴(kuò)散板，其中該平面及該傾斜面分別具有不平滑的一第一表面微結(jié)構(gòu)及一第二表面微結(jié)構(gòu)，當(dāng)該對應(yīng)發(fā)光二極管所發(fā)射的光線穿過該傾斜面及該平面時，該第一表面微結(jié)構(gòu)及該第二表面微結(jié)構(gòu)提供該對應(yīng)發(fā)光二極管所發(fā)射的光線多方向的折射。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的擴(kuò)散板，其中該些凹陷結(jié)構(gòu)為凹槽狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴(kuò)散板，其中該傾斜夾角大于45度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴(kuò)散板，其中各該凹陷結(jié)構(gòu)是一對稱結(jié)構(gòu)且具有一對稱軸，該對稱軸重合于該對應(yīng)發(fā)光組件的該中心軸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴(kuò)散板，其中該些凹陷結(jié)構(gòu)為圓錐狀。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴(kuò)散板，其中該些凹陷結(jié)構(gòu)為多角錐狀。
11一種顯示裝置，包括一顯示面板；一光源組，設(shè)置在該顯示面板下方，且包括多個發(fā)光二極管，用以提供一光線穿透通過該顯示面板；以及一擴(kuò)散板，位于該光源組及該顯示面板之間，包括一本體，與該些發(fā)光二極管間具有一間距，且該本體上具有多個凹陷結(jié)構(gòu)，該些凹陷結(jié)構(gòu)位于該本體朝向該些發(fā)光二極管的一表面，各該凹陷結(jié)構(gòu)位于該對應(yīng)發(fā)光二極管的上方并包括一傾斜面，與該對應(yīng)發(fā)光二極管的一中心軸形成一傾斜夾角，用以折射該光線。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其中該傾斜面具有不平滑的一表面微結(jié)構(gòu)，當(dāng)該光線穿透過該傾斜面時，該表面微結(jié)構(gòu)提供該光線多方向的折射。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其中該光源組還包括一電路板；以及一反射片，迭合設(shè)置在該電路板上，該反射片具有多個開口，該些發(fā)光二極管穿過該些開口設(shè)置在該電路板上。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其中該傾斜夾角大于45度。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其中各該凹陷結(jié)構(gòu)為一對稱結(jié)構(gòu)，且具有一對稱軸，該對稱軸重合于該對應(yīng)發(fā)光二極管的該中心軸。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其中該些凹陷結(jié)構(gòu)為圓錐狀。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其中該些凹陷結(jié)構(gòu)為多角錐狀。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其中各該凹陷結(jié)構(gòu)還包括一平面，位于各該凹陷結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上的中央位置，該傾斜面圍繞該平面，且該平面平行于該表面。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的顯示裝置，其中該平面及該傾斜面分別具有不平滑的第一表面微結(jié)構(gòu)及第二表面微結(jié)構(gòu)，當(dāng)該光線穿過該傾斜面及該平面時，該第一表面微結(jié)構(gòu)及該第二表面微結(jié)構(gòu)提供該光線多方向的折射。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其中該間距實(shí)質(zhì)上大于等于10毫米。
全文摘要
一種背光結(jié)構(gòu)的擴(kuò)散板及應(yīng)用其的顯示裝置。此擴(kuò)散板適用于具有多個發(fā)光二極管的背光結(jié)構(gòu)中。擴(kuò)散板包括一本體，其上具有多個凹陷結(jié)構(gòu)(depression structure)，此些凹陷結(jié)構(gòu)位于本體上朝向此些發(fā)光二極管的一表面。每一凹陷結(jié)構(gòu)位于對應(yīng)的發(fā)光二極管上方并包括一傾斜面。每一傾斜面與對應(yīng)的發(fā)光二極管的一中心軸形成一傾斜夾角，用以折射對應(yīng)的發(fā)光二極管所發(fā)射的光線。
文檔編號G02F1/13GK1963566SQ20061016278
公開日2007年5月16日 申請日期2006年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月23日
發(fā)明者陳志光, 林信吾 申請人:友達(dá)光電股份有限公司