CN100523938C - 扩散板、扩散板的制造方法及直下式背光模块 - Google Patents

Abstract

一种扩散板、扩散板的制造方法及直下式背光模块。该直下式背光模块主要由一灯箱、多个光源及一扩散板所构成。光源以阵列形式排列于灯箱内以提供一面光源。扩散板配设于灯箱内且位于光源上方。该扩散板中散布有多个微气泡，用以对入射扩散板的光线进行扩散。扩散板的制造方法先提供一注入模制机和一扩散板材料。接着，将扩散板材料注入模制为至少一扩散板。其中，在注入模制扩散板时还包括混合多个微气泡于扩散板材料中。

Description

扩散板、扩散板的制造方法及直下式背光模块

技术领域

本发明涉及一种扩散板(diffuser plate)、扩散板的制造方法及直下式背光模块(direct-type backlight module)，且特别涉及一种可增加透光率(transmittance)的扩散板、扩散板的制造方法及直下式背光模块。

背景技术

随着计算机性能的大幅进步以及因特网、多媒体技术的高度发展，目前影像信息的传递大多已由模拟转为数字传输。为了配合现代生活模式，可视通讯或影像装置的体积日渐趋于轻薄。传统使用阴极射线管(Cathode RayTube，CRT)的显示器虽然仍有其优点，但是由于内部电子枪的结构，使得显示器体积庞大而占空间，且显示时仍有辐射线伤眼等问题。因此，配合光电技术与半导体制造技术所发展的平面式显示器(Flat Panel Display，FPD)，例如液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机电致发光显示器(OrganicElectro-Luminescent Display，OELD)或是等离子体显示器(Plasma DisplayPanel，PDP)，已逐渐成为显示器产品的主流。

承上所述，就液晶显示器而言，依其光源利用形态可大致分为反射式液晶显示器(Reflective LCD)、透射式液晶显示器(Transmissive LCD)以及半透射半反射式液晶显示器三种。以透射式或是半透射半反射式的液晶显示器为例，其主要由一液晶面板及一背光模块构成。其中，液晶面板由两片透明基板及一配置于该二透明基板间的液晶层所构成，而背光模块用以提供该液晶面板所需的面光源，以使液晶显示器达到显示的效果。

图1示出一现有技术直下式背光模块及其局部放大的剖面图。请参照图1，直下式背光模块100主要由一灯箱110、多个冷阴极荧光灯管(Cold CathodeFluorescence Lamp，CCFL)120以及一扩散板130所构成。其中，灯箱110的材质为具有光反射能力的材质，以使大部分自冷阴极荧光灯管120射出的光线能为液晶显示器利用。此外，冷阴极荧光灯管120以适当间距排列，因此所形成的面光源于两根冷阴极荧光灯管120之间的亮度较差，但光源的均匀性在背光模块中是一项重要性质，所以必须在直下式背光模块100的光出射面上配置扩散板130。

在现有技术中，为使光线在经过扩散板130后能达到均匀扩散的效果，于扩散板130内掺杂许多扩散粒子132。但是，现有技术所掺杂的扩散粒子132其透光率不佳且小于空气介质，因此降低了扩散板130整体的透光率。如此一来，也使得直下式背光模块100所能提供的面光源的亮度降低。为解决直下式背光模块100所提供的面光源亮度不足的问题，现有技术还于直下式背光模块100中增加一棱镜片(prism film)140，但却因此增加了成本。因此，对于以提供高亮度的面光源为目标的直下式背光模块100而言，如何改善因扩散粒子132而造成的透光率下降，已成为亟待解决的课题之一。

此外，现有技术的扩散板130其结构强度较弱，并且所掺杂的扩散粒子132还具有吸水性，因此当扩散板130受热及/或因吸收环境中的水气而膨胀时，结构强度不足的扩散板130就很容易发生翘曲(warp)的现象。

另外，在现有技术中，扩散板130的制造方法是一次形成大面积的母板(图未示)，再利用计算机数控(Computer Numerical Control，CNC)机台来裁切母板，以形成多块扩散板130。但是，这种扩散板130的制造方法不仅需购置昂贵的计算机数控机台，且裁切速度也过于缓慢。

发明内容

本发明的目的是提供一种扩散板，适于提高透光率，并改善因吸水或受热而产生变形的问题。

本发明的再一目的是提供一种扩散板的制造方法，适于降低制造成本，并提高制造速度。

本发明的又一目的是提供一种直下式背光模块，适于提高光源亮度并降低成本。

本发明提出一种直下式背光模块，其主要由一灯箱、多个光源及一扩散板所构成。光源以阵列形式排列于灯箱内以提供一面光源。扩散板配设于灯箱内且位于光源上方。扩散板中散布有多个微气泡，用以对入射扩散板的光线进行扩散。

在本实施例中，扩散板的材质可为热塑性塑料或热固性塑料，且例如聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、PP或ABS等热塑性塑料，又或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等热固性塑料。直下式背光模块例如还包括至少一光学膜片，其配置于灯箱中且位于扩散板上。光学膜片例如棱镜片。光源例如冷阴极荧光灯管或发光二极管。

本发明还提出一种扩散板，适用于一背光模块。该扩散板的特征在于，扩散板中散布有多个微气泡，用以对入射扩散板的光线进行扩散。

在本实施例中，扩散板的材质例如聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。

本发明还提出一种扩散板的制造方法，其先提供一注入模制机与一扩散板材料。接着，将扩散板材料注入模制为至少一扩散板。其中，在注入模制扩散板时还包括混合多个微气泡于扩散板材料中。

在本实施例中，注入模制扩散板的方法例如微发泡注入模制(MicroCellular Plastics or Micro Cellular Foaming，MCP or MCF Injection MoldingProcess)。

综上所述，在本发明的扩散板及直下式背光模块中，可大幅提高扩散板的透光率，进而提高直下式背光模块所提供面光源的亮度。此外，在本发明的扩散板的制造方法中，可缩短制造时间并降低制造成本。

附图说明

图1示出一现有技术直下式背光模块及其局部放大的剖面图。

图2示出本发明一优选实施例的直下式背光模块及其局部放大的剖面图。

附图标记说明：

100：直下式背光模块

110：灯箱

120：冷阴极荧光灯管

130：扩散板

132：扩散粒子

200：直下式背光模块

210：灯箱

212：出光面

220：光源

230：扩散板

232：微气泡

240：光学膜片

具体实施方式

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。

图2示出本发明一优选实施例的直下式背光模块及其局部放大的剖面图。请参照图2，本发明的直下式背光模块200主要由一灯箱210、多个光源220及一扩散板230所构成。

灯箱210的材质以具有光反射性的材质为佳，以使光源220所提供的光线能大部分由灯箱210的出光面212射出。光源220以阵列形式排列于灯箱210内以提供一面光源。光源220例如冷阴极荧光灯管或发光二极管，图2中以冷阴极荧光灯管为例。

本发明的扩散板230配设于灯箱210内且位于光源220上方。换言之，扩散板230可配设于灯箱210的出光面212。扩散板230中散布有多个微气泡232。因此，光源220所提供的光线在入射扩散板230后，就会因为散布于扩散板230中的微气泡232而产生折射与反射等扩散现象。如此一来，透射扩散板230而由灯箱210的出光面212所射出的光线就可获得极佳的扩散效果。而且，由于微气泡232的透光率极佳，因此可大幅提高光线透射扩散板230的概率。换言之，直下式背光模块200所提供的面光源的亮度可远高于现有技术，当然也就可以节省增设棱镜片或增光片等其它光学膜片的成本。

再者，由于微气泡232就是形成在扩散板230中的多个微小中空结构，因此对于扩散板230的结构强度也有不错的增强效果。如此一来，即使是将扩散板230应用于大尺寸的平面显示器的背光模块中，扩散板230也可保持在灯箱210的适当位置，改善因吸水或受热而产生变形的问题。

在本实施例中，扩散板230的材质可为热塑性塑料或热固性塑料的透明材质，且例如聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、PP或ABS等热塑性塑料，又或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等热固性塑料。

虽然本发明一优选实施例的直下式背光模块200所提供的面光源的亮度已远高于现有技术技术，但若要更进一步提升面光源的亮度，则直下式背光模块200还可增设至少一光学膜片240，其配置于灯箱210中且位于扩散板230上。光学膜片240例如棱镜片(prism film)或增光片(brightness enhancementfilm)等其它光学膜片。

本发明的扩散板的制造方法是先提供一注入模制机与一扩散板材料。接着，将扩散板材料注入模制为一个扩散板。换言之，本发明的扩散板的制造方法是一次注入模制一个扩散板，在注入模制后就不需要额外的裁切。如此一来，还可增加扩散板的制作工艺设备的机构设计的可控制性与自由度。值得注意的是，在注入模制扩散板的步骤中，同时还混合多个微气泡于扩散板材料中。因此，所注入模制的扩散板即可如图2所示的扩散板230般，散布有多个微气泡232。

在本实施例中，注入模制扩散板的方法例如采用微发泡注入模制技术。微发泡注入模制技术的重点在于制作过程中混入气泡量与注入模制压力...等参数的设定。

综上所述，在本发明的扩散板及直下式背光模块中，由于以散布于扩散板中的多个微气泡来达到扩散光线的目的，且微气泡的透光率远高于现有技术所采用的扩散粒子，因此可大幅提高扩散板的透光率，进而提高直下式背光模块所提供面光源的亮度。此外，散布有多个微气泡的扩散板，其结构强度可获得提升，因此可解决扩散板因环境中的湿气或受热而产生翘曲现象的问题，使扩散板更适于应用于大尺寸的背光模块。再者，在本发明的扩散板的制造方法中，是直接注入模制一块扩散板，因此不需在后续制程中进行裁切，进而缩短制造时间并降低制造成本。

虽然本发明已以优选实施例公开如上，然而，其并非用以限定本发明，本领域中的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，当然可作一些更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以所附权利要求书所界定的范围为准。

Claims (14)

1.一种直下式背光模块，包括：

一灯箱；

多个光源，其以阵列形式排列于所述灯箱内以提供一面光源；

一扩散板，其配设于所述灯箱内且位于所述多个光源的上方，所述扩散板中散布有多个微气泡，用以对入射所述扩散板的光线进行扩散，所述扩散板由注入模制方法制造，所述微气泡为形成在所述扩散板中的多个微小中空结构；以及

至少一光学膜片，其配置于所述灯箱中且位于所述扩散板上。

2.如权利要求1所述的直下式背光模块，其中所述扩散板的材质包括热塑性塑料。

3.如权利要求2所述的直下式背光模块，其中所述扩散板的材质包括聚碳酸酯、PP和ABS其中之一。

4.如权利要求1所述的直下式背光模块，其中所述扩散板的材质包括热固性塑料。

5.如权利要求4所述的直下式背光模块，其中所述扩散板的材质包括聚甲基丙烯酸甲酯。

6.如权利要求1所述的直下式背光模块，其中所述光学膜片包括棱镜片。

7.如权利要求1所述的直下式背光模块，其中所述多个光源包括冷阴极荧光灯管和发光二极管其中之一。

8.一种直下式背光模块，包括：

一灯箱；

多个光源，其以阵列形式排列于所述灯箱内以提供一面光源；

一扩散板，其配设于所述灯箱内且位于所述多个光源的上方，所述扩散板中散布有多个微气泡，用以对入射所述扩散板的光线进行扩散，所述扩散板由注入模制方法制造，所述微气泡为形成在所述扩散板中的多个微小中空结构；以及

其中注入模制所述扩散板的方法包括微发泡注入模制。

9.如权利要求8所述的扩散板，其中所述扩散板的材质包括热塑性塑料。

10.如权利要求9所述的扩散板，其中所述扩散板的材质包括聚碳酸酯、PP和ABS其中之一。

11.如权利要求8所述的扩散板，其中所述扩散板的材质包括热固性塑料。

12.如权利要求11所述的扩散板，其中所述扩散板的材质包括聚甲基丙烯酸甲酯。

13.一种扩散板的制造方法，包括：

提供一注入模制机与一扩散板材料；以及

将所述扩散板材料注入模制为至少一扩散板，其中在注入模制所述扩散板时还包括混合多个微气泡于所述扩散板材料中。

14.如权利要求13所述的扩散板的制造方法，其中注入模制所述扩散板的方法包括微发泡注入模制。

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