TWI329749B - High brightness diffusion plate - Google Patents

Description

PT623 22076twf.doc/n 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種擴散板（diffusion plate)，且特 別是有關於一種高輝度擴散板（high brightness diffusion plate)。 【先前技術】 隨著科技的進步’具有高晝質、空間利用效率佳、低 消耗功率、無輻射等優越特性之薄膜電晶體液晶顯示器 (thin film transistor liquid crystal display，TFT LCD )已逐 漸取代陰極射線管（cathode ray tube, CRT )顯示器而成為 市場之主流。在薄膜電晶體液晶顯示器中，由於液晶顯示 面板（liquid crystal panel)並不具有發光的功能，因此， 在液晶顯示面板下方必須配置一用以提供光源之背光模組 (backlightmodule)，以使薄膜電晶體液晶顯示器具有顯 示的功能。 圖1為習知一種背光模組的結構示意圖。請參考圖j， 習知背光模組100包括一燈箱110、多個冷陰極螢光燈管 (cold cathode fluorescence lamp，CCFL) 120 以及一擴散 板（diffusionplate) 130。冷陰極螢光燈管i20平行的排列 於燈箱110内’而擴散板130配置於燈箱11()内，且位於 冷陰極螢光燈管120上方。 ' 在習知技術中’冷陰極螢光燈管120所提供之光線在 通過擴散板130後會被均勻擴散而形成均勻度較佳之面光 源。但是’由於擴散板130之透光率不佳，因此，擴散板 疗329749 PT623 22076twf.doc/n

或疋至少一下擴散片140與至少一增光片（brightness enhancement fllm，BEF) 15〇所組成。由於’通過擴散板 130後之光線在通過下擴散片⑽與增光片15G後，其發 散角度可被收歛，因此’在增加多個光學膜片後，習知背 光模組100所提供之面光源的亮度會提高。 由於上述光學膜片（包括上述之擴散板13〇、 二增光片15〇)之表面都必須要作表面微結 =處理’因此’習知背光模组1〇〇的製造成本 Γί ’為防止光學膜片在組合會產生到痕，多個光 裝至燈箱時極為麻煩。除此之外，由於光學膜片 是二因此’光學膜片报容易因支樓不足而下垂或

130會使面光源的整體亮度降低。為解決上述問題，習知 背光模組1〇〇通常更包括多個光學膜片（〇pticsfilm)。光 學膜片例如是由多個下擴散片（bottom diffusion Sheet) 140 r^\ m3 扯變形（WaVhlg)，進而使習知背光模 【發明内容】、之面先源產生免度不均勻的現象。 光學㈣就是在提供1高輝度擴散板，以減少 刮傷的機Ϊ進而減少光學則减於背光模組時被 特徵=:=:優點可"從本發明所揭露的技術 實施述之Γ或部份或全部目的或其他目的，本發明 出-種高輝度擴散板，適於使一背光模組提供給 6 『I329749 PT623 22076twf.doc/n 一顯示面板（display panel)之光源均勻化，並包括一擴散 層（diffusion layer)、一 穿透層（transmittance layer)以 及多個連接件。穿透層配置於擴散層上，且這些連接件分 別連接於擴散層與穿透層之間。 依照本發明的較佳實施例所述之高輝度擴散板，上述 之背光模組更包括多個燈源，適於提供光源，而擴散層中 散佈有多個擴散粒子。其中，這些擴散粒子適於使入射至 擴散層之光源之光線擴散。 依照本發明的較佳實施例所述之高輝度擴散板，上述 光線通過擴散層後，適於入射至穿透層，並適於通過穿透 層之一出光面’以投射至顯示面板。其中，這些光線在通 過出光面前後之光形大致相同。 依照本發明的較佳實施例所述之高輝度擴散板，上述 之出光面之結構為山形、凹形、角錐、圓錐、球形 '多角 形、或鑛齒狀或其組合。 依照本發明的較佳實施例所述之高輝度擴散板，上述 之穿透層之材質包括聚碳酸酯（p〇lycarb〇nate，PC)、聚乙 稀對本一甲酸醋（p〇lyethyiene Terephthalate，PET)或聚甲 基丙烯酸甲酯（Polymeric Methyl Methacrylate，PMMA )。 依照本發明的較佳實施例所述之高輝度擴散板，上述 之擴散層可與這些連接件為一體成形。 依照本發明的較佳實施例所述之高輝度擴散板，上述 之穿透層可與這些連接件為—體成形。 依知、本發明的較佳實施例所述之高輝度擴散板 ，上述 7 『1329749 PT623 22076twf.doc/n 之連接件連接於擴散層與穿透層之間的方式包括膠合技術 (bonding technique )或熱熔接技術（heat sealing technique)。 - 依照本發明的較佳實施例所述之高輝度擴散板，上述 •‘ 之連接件包括凸塊與凸肋至少其中之一。 依知本發明的較佳實施例所述之高輝度擴散板，上述 之背光模組為直下式背光模組。 鲁 本發明之高輝度擴散板不僅可以減少光學膜片的數 量，而且’將其組裝於燈箱的過程也較為容易。同時，由 於本發明之高輝度擴散板之結構強度較高，因此，較不容 易產生翹曲變形的現象。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說 明如下。 【實施方式】 癱 下列各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本 發明可用以實施之特定實施例。本發明所提到的方向用 語’例如「上」、「下」、r前」、「後」、「左」、「右」 等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是 用來說明’而非用來限制本發明。 圖2為本發明一實施例之一種平面顯示裝置的結構示 意圖。請參考圖2’平面顯示裝置2〇〇包括一顯示面板210 以及一背光模組220，且背光模組220適於提供一光源給 顯不面板210。背光模組220包括一燈箱222、多個燈源 8 『1329749 PT623 22076twf.doc/n 224以及一高輝度擴散板230。燈源224與高輝度擴散板 230配置於燈箱222内。其中，燈源224例如是以適當的 間距平行的排列於燈箱222内’以提供上述之光源給顯示 面板210’而高輝度擴散板230則是配置於燈源224上方， 並鄰近於顯示面板210，以使燈源224所提供之光源均勻 化。 於此實施例中，顯示面板210例如是液晶顯示面板 (liquid crystal panel )，而背光模組220例如是直下式背 光模組，再者，燈源224例如是冷陰極勞光燈管。但本發 明並不僅限於此實施例。舉例來說，本發明之高輝度擴散 板230還可以應用在其他需要背光源的顯示面板，而且， 亦可配置於其他为光模組，例如側邊入光式背光模組。再 者，本發明亦可使用其他光源如發光二極體（Hghtemitting diode，LED)等點光源或平面燈板等面光源作為背光模組 220之燈源224。 圖3為圖2中之高輝度擴散板之局部放大之結構示意 圖。請參考圖2與圖3，高輝度擴散板23()包括一擴散層 232、一穿透層234以及多個連接件236。穿透層234配置 於擴散層232上，且這些連接件236分別連接於擴散層232 與穿透層234之間。其巾’這些連接件236例如是利用膠 合技術或熱熔接技術等方式連接於擴散層232盘穿透層 234之間。 、 由於本發明之高輝度擴散板23〇是利用連接件236接 合擴散層232與穿透層234而形成一整體結構，因此，高 9 【1329749 PT623 22076twf.doc/n 輝度擴散板230不僅組裝於背光模組220時較為容易，亦 ^進-步減少組裝因顺或落塵所造糾良率降低的問 題。再者，本發明之高輝度擴散板230之結構會具有較佳 的強度，因此，高輝度擴散板23〇不僅不容易受重力作用 而在支撐不足之處產生下垂的現象，而且，也比較不容易 因受熱而產生魅曲變形（Waving)的現象。也因此，本發 明會使光源經過背光模組220後能提供顯示面板21〇均勻 • 度較佳之面光源。其中，連接件236例如是由凸塊與凸肋 至少其中之一所組合而成，而連接件236的形狀除了如圖 3所示之形狀以外，還可以是球形、立方柱體、圓柱體或 其他形狀的凸塊或凸肋。 再者，燈源224所提供之光線適於透過二傳遞路徑投 射至顯示面板210。其中，第一傳遞路徑為光線通過擴散 層232入射至擴散層232與穿透層234間之間隙236a，然 後再通過穿透層234投射至顯示面板210，而第二傳遞路 控為光線依序通過擴散層232、連接件236與穿透層234 後’再投射至顯示面板210。 於一實施例中’擴散層232中散佈有多個擴散粒子（未 緣示）’而燈源224所提供之光源之光線在入射至擴散層 232後’會因為這些擴散粒子而產生折射與反射等現象， 進而擴散光線的傳遞路徑。因此，當光線通過擴散層232 後會具有較佳均勻度。此時，光線會如圖3所示的呈現具 有朗伯型（lambertian)特徵的光形。 然後，在第一傳遞路徑中，當光線通過擴散層232後 1329749 PT623 22076twf.doc/n 會通過間隙236a並入射至穿透層234。此時，由於光線是 由空氣介質（折射率較低）入射至穿透層234 (折射率較 高），因此’光線入射至穿透層234後，其光形會收斂， 進而使光線的亮度提高。接著，光線會再通過穿透層234 並投射至顯示面板210。當光線由穿透層234(折射率較高） 之一出光面234a出射而進入空氣介質（折射率較低）時， 其光形會發散’進而使光線的亮度降低。因此，為了維持 光線由出光面234a出射後的亮度’出光面234a會加工成 具有微結構之表面’以改變光線通過出光面234a後之折射 方向’進而使光線在通過出光面234a前後之光形大致相 同。 於此實施例中’出光面234a之結構為鑛齒狀，但在其 他實施例中’出光面234a之結構還可以是山形、凹形、角 錐、圓錐、球形、多角形或其組合。再者，穿透層234之 材質例如是由聚碳酸酯（PC )、聚乙烯對苯二曱酸酯 (PET)、聚曱基丙烯酸曱酯（pMMA)或其他光穿透性 佳的材質所組成。 在第二傳遞路徑中’當光線通過擴散層232而入射至 連接件236時，部分光線會直接通過連接件236而入射至 穿透層234，而部分光線會投射至連接件236的一側表面 236b。此時，部分投射至側表面236b的光線會因為入射角 較大而被全反射，並通過連接件236而入射至穿透層234。 因此，雖然部分光線會因為全反射而使光線傳遞路徑略為 收斂，但大部分光線仍然會維持具有朗伯型特徵的光形， 11 1329749 PT623 22076twf.doc/n 並入射至穿透層234。光線通過穿透層234而投射至顯示 面板210的情形與第一傳遞路徑大致相同，於此不作贅述。 簡單來說’光線通過擴散層232後會呈現具有朗伯型 特徵的光形而使光線的均勻度較佳。然後，經由第_傳遞 路徑投射至顯示面板210的光線會因為通過折射率不同之 介質而使光形略為收斂而提高光線的亮度。而經由第二傳 遞路控投射至顯示面板210的光線則會維持其具有朗伯型 特徵的光形，並維持其光線的均勻度。 為了使南輝度擴散板230的組裝更為容易，擴散層232 與連接件236可以是一體成形的結構。換句話說，當擴散 層232在做表面處理時，亦可在其表面做微結構處理，以 使連接件236成為擴散層232表面的微結構。因此，高輝 度擴散板230的組裝只需要連接穿透層234與連接件236 即可。 此外，牙透層234與連接件236也可以是一體成形的 結構。換句話說，當穿透層234在做表面處理時，亦可在 穿透層234之出光面234a與其相對面做微結構處理，以使 連接件236成為穿透層234表面的微結構。此時，擴散層 232只需做表面處理，製程較為簡單。相同的，此時高輝 度擴散板230的組裝只需要連接擴散層232與連接件236 即可。 綜上所述，本發明實施例之高輝度擴散板具有下列之 一或部分或全部的優點： 組裝於背光模組時較為容易。 12 PT623 22〇76twf.doc/i 題。°咸^'且裝㈠因刮傷或落塵所造成的良率降低的問 進強度，因此，比較不容易產生㈣變形， 度較佳之面^線㈣背光模喊，能提供顯示面板均句 限定本^發以較佳實施例揭露如上’然其並非用以 脫離本發明之精神和範_ + 因此本發明之倾範圍，二软更動與潤掷’ 分和標題僅是用來特點。此外，摘要部 本發明之_範圍。j文件搜狡用，並_來限制 【圖式簡單說明】 種背光模組的結構示意圖。 意圖 示 :為本毛明—實施例之—種平面顯示裝置的結構 中之阿輝度擴散板之局部放大之結構 示意 圖3為圖 圖 【主要元件符號說明】 100 :背光模組 H0 :燈箱 120 :冷陰極螢光燈管 130 ·擴散板 1329749 PT623 22076twf.doc/n

140 :增光片 150 :下擴散片 200 :平面顯示裝置 210 :顯示面板 220 :背光模組 222 :燈箱 224 :燈源 230 :高輝度擴散板 232 :擴散層 234 :穿透層 234a :出光面 236 :連接件 236a :間隙 236b :側表面

Claims (1)

1329749 PT623 22076twf.doc/n 8. 如申請專利範圍第1項所述之高輝度擴散板，其中 該些連接件連接於該擴散層與該穿透層之間的方式包括膠 合技術或熱溶接技術。 9. 如申請專利範圍第1項所述之高輝度擴散板，其中 該些連接件包括凸塊或凸肋。 10. 如申請專利範圍第1項所述之高輝度擴散板，其中 該背光模組為直下式背光模組。.

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