CN101661124A

CN101661124A - 直下式背光模块及其扩散板

Info

Publication number: CN101661124A
Application number: CN200810214053A
Authority: CN
Inventors: 陈明湶; 刘煌竣
Original assignee: BAOSHIJIE OPTRONICS Co Ltd
Current assignee: BAOSHIJIE OPTRONICS Co Ltd
Priority date: 2008-08-26
Filing date: 2008-08-26
Publication date: 2010-03-03

Abstract

本发明为一种扩散板及应用该扩散板的直下式背光模块。所述扩散板利用透光织物来减弱部分光线的通透，并通过透光基板达到光线均匀扩散的效果。

Description

直下式背光模块及其扩散板

技术领域

本发明涉及一种扩散板及应用该扩散板的直下式背光模块，并且尤其涉及一种使用透光织物与透光基板以达到减弱部分光线的通透和光线均匀扩散的效果的扩散板，以及应用该扩散板的直下式背光模块。

背景技术

在目前的市场上，液晶显示器的使用越来越普及。一般的液晶显示器均使用背光模块来作为光源，背光模块可分为二大类，一种是侧光(edge)式，另一种是直下(direct)式。这二类的主要的差别在内部构造的不同，其应用的范围也有些差异，侧光式多应用在较小显示器如笔记型计算机，PDA或台式计算机用的显示器，而背光式则应用在大尺寸的液晶显示器如大尺寸电视机上。本发明针对直下式背光模块中的扩散板部分作出改良，因此以下就直下式背光模块的现有技术作详细说明。

如图1所示，现有技术的直下式背光模块10包括外框102、反射板104、多个光产生器106、导光板105、下扩散板110、棱镜片112、上扩散板114、以及液晶面板116。其中反射板104置于外框102中，并位于直下式背光模块10的最底部，其作用是将光产生器106的光反射出去，光产生器106则是背光模块的光源，导光板108以包覆光产生器106的方式，设于反射板104上，其作用在于引导光线通过，上面再依序放置下扩散板110，用来遮蔽光产生器和散射光线；其上放置棱镜片112，用以集中光线，增加亮度；其上再放置上扩散板114，增加遮蔽和提高辉度的效果；最外层则放上液晶面板116作为显示之用。

基于上述结构，如何加强光线遮蔽与辉度提高，成为扩散板研发的重心。

中国台湾专利第538211号提供一种凹槽设计的透明扩散板结构，具有加强扩散光源的功效，请见图2。直下式背光模块20利用透明板202，将灯管204所发的光线通过反射板206汇聚后，均匀地扩散。该透明板202包含多个个凹槽208，其可为任意形状。通过光线较强处凹槽夹角越小的设计，帮助光线折射，以达均匀扩散之目的。然而针对不同光源排列，需要不同模具生产扩散板，除增加生产成本，标准化生产流程也会因此增加负荷。

中国台湾专利第588149号提出一种波浪状弧面的扩散板，请参见图3。直下式背光模块30包括反射板302、多个光源304与扩散板306。其中所述扩散板306与光源304直线对应处为最厚部分，并向旁侧使其厚度变薄，直至两个光源304中央处的最薄部分。其优点是利用较厚部分内所含较多的扩散剂，达到了扩散光源处较强光线的功效。此专利也有与第538211号专利相同的缺点，需根据不同光源结构而改变制作模具。

中国台湾专利第M261716号还提出另一不同结构的光源扩散板，请参见图4。直下式背光模块40包括多个光源402、透光板404与该光源402上方的多组柱状透镜406。柱状透镜406间的间距为二个连续光源402间距S的一半(S/2)。利用柱状透镜406曲率变化，达到控制光线折射，进而均匀扩散光线。此设计隐含间接遮蔽强光的物理现象，有助光线均匀扩散。然而曲率设计并无一定的方式，相较于波浪状或凹槽状表面结构设计，更需耗费人力资源。提供一种有效控制光源扩散机制与低成本的扩散板，为本发明的重心。

发明内容

有鉴于上述内容，本发明的目的在于提供一种扩散板与应用该扩散板的直下式背光模块，可以提供减弱部分光线的通透与光线均匀扩散的效果。

依上述目的，本发明提供一种扩散板，该扩散板包括：透光基板，用以均匀扩散光线；以及至少一个透光织物，附着于所述透光基板下部，用以减弱部分光线的通透。

根据本发明构想，所述透光基板由聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、聚苯乙烯(Polystyrene，PS)、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(Acrylonitrile Butadiene Styrene，ABS)、聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate Glycol，PETG)、MS树酯或玻璃形成。

根据本发明构想，所述透光基板包含光扩散粒子。

根据本发明构想，所述光扩散粒子包含聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、MS树酯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(Acrylonitrile Butadiene Styrene，ABS)、聚苯乙烯(Polystyrene，PS)、二氧化硅粉末(SiO₂)、硫酸钡粉末(BaSO₄)、三氧化二铝粉末(Al₂O₃)、二氧化钛粉末(TiO₂)或其混合物。

其中所述透光织物由聚酰胺纤维(Polyamide Fiber)、聚酯纤维(PolyesterFiber)、聚乙烯纤维(Polyethylene Fiber)或金属线所组成。

根据本发明构想，所述透光织物是利用单丝编织制成的，该透光织物中形成的透光孔洞包括三角形、方形、圆形或椭圆形。

根据本发明构想，所述透光织物是利用复丝编织制成的，该透光织物中形成的透光孔洞包括三角形、方形、圆形或椭圆形。

根据本发明构想，所述透光织物的编织丝线间距不相等。

本发明还提供一种直下式背光模块，该直下式背光模块包括：至少一个光产生器，用以产生光线；反射板，置于所述光产生器下方，用以反射光线；扩散板，置于所述光产生器上方，用以扩散光线，该扩散板包括：透光基板，用以均匀扩散光线；以及至少一个透光织物，附着于所述透光基板下部，用以减弱部分光线的通透；以及至少一个出光板，置于所述扩散板上方，用以控制光线射出该背光模块的方向。

根据本发明构想，所述光产生器是冷阴极管。

根据本发明构想，所述光产生器是发光二极管。

根据本发明构想，所述光产生器是外置电极荧光灯管。

根据本发明构想，所述透光基板包含光扩散粒子。

根据本发明构想，所述透光织物由聚酰胺纤维(Polyamide Fiber)、聚酯纤维(Polyester Fiber)、聚乙烯纤维(Polyethylene Fiber)或金属线所组成。

根据本发明构想，所述透光织物是利用单丝编织制成的，该透光织物中形成的透光孔洞包括三角形、方形、圆形和椭圆形。

根据本发明构想，所述透光织物是利用复丝编织制成的，该透光织物中形成的透光孔洞包括三角形、方形、圆形和椭圆形。

根据本发明构想，所述透光织物的编织丝线间距离不相等。

根据本发明构想，所述光产生器正上方的透光织物丝线的间距等于或小于其它地方的透光织物丝线的间距。

根据本发明构想，所述出光板为棱镜片、雾面透光片或平面透光片。

根据本发明构想，所述出光板由聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、聚苯乙烯(Polystyrene，PS)、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(Acrylonitrile Butadiene Styrene，ABS)、聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate Glycol，PETG)、MS树酯或玻璃形成。

附图说明

图1绘示了直下式背光模块的技术；

图2绘示了用于直下式背光模块的具有凹槽设计的扩散板；

图3绘示了用于直下式背光模块的具有波浪状弧面的扩散板；

图4绘示了用于直下式背光模块的具有多组柱状透镜的扩散板；

图5绘示了本发明的第一实施例；

图6绘示了本发明第一实施例中的透光织物结构；

图7绘示了本发明的第二实施例；

图8绘示了本发明第二实施例中的透光织物结构；

图9绘示了本发明的第三实施例；

图10绘示了本发明第三实施例中的透光织物结构。

图11绘示了本发明的第四实施例；以及

图12绘示了本发明第四实施例中的透光织物结构。

主要组件符号说明

10 直下式背光模块 102 外框

104 反射板 106 光产生器

108 导光板 110 下扩散板

112 棱镜片 114 上扩散板

116 液晶面板 20 直下式背光模块

202 透明板 204 灯管

206 反射板 208 凹槽

30 直下式背光模块 302 反射板

304 光源 306 扩散板

40 直下式背光模块 402 光源

404 透光板 406 柱状透镜

50 直下式背光模块 502 冷阴极管

504 反射板 506 透光织物

508 扩散板 510 棱镜片

70 直下式背光模块 702 发光二极管

704 反射板 706 透光织物

708 扩散板 710 雾面透光片

90 直下式背光模块 902 外置电极荧光灯管

904 反射板 906 透光织物

908 扩散板 910 平面透光片

110 直下式背光模块 1102 外置电极荧光灯管

1104 反射板 1106 透光织物

1108 扩散板 1110 平面透光片

具体实施方式

基于本发明的精神，说明内容列举四个实施例。

第一实施例

请参见图5。一种直下式背光模块50，该直下式背光模块50由多个冷阴极管502、反光板504、由聚酰胺纤维所编织的连续透光织物506、扩散板508与棱镜片510所组成。所述透光织物506织线间距可依实际使用状况调整，间距较密的，透光率较差；间距较疏的，透光率较好。根据冷阴极管502位置，所述透光织物506设计为对应冷阴极管502上方最密，为密部。二个连续冷阴极管502中间位置最疏，为疏部。织线间距由疏部渐增加至密部，如图6所示。通过透光织物506密部阻挡部分光线，以使得通过该扩散板508的光线能有均匀一致的效果。此实施例为单方向(平行于冷阴极管502)的织线有疏密变化。

所述扩散板508由聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)组成，其中包含有二氧化硅粉末(SiO₂)，该粉末用作扩散光线的光扩散剂。将透光织物506搭配聚碳酸酯原材料，利用押出成型机押合，并制成所欲使用的扩散板508。其上的棱镜片510也由聚碳酸酯所组成，用以使扩散板508传来的光线的方向大致垂直于出光面，以达辉度要求。

此方法的优点在于根据不同搭配光源的产品和不同辉度需求，可调整相对应的织线间距。并可要求该透光织物506厂商依所需织线间距，织作透光织物506，无需另做模具，节省成本。还可以使用固定间距的织物，依其需求，裁减适当宽度与聚碳酸酯押制成型。

第二实施例

编织透光织物的疏密可不限于单向织线编织。请见图7所示的第二实施例。一种直下式背光模块70，该直下式背光模块70由多个发光二极管702、反光板704、由聚酯纤维所编织的连续透光织物706、扩散板708与多层雾面透光片710所组成。所述透光织物706织线间距可依实际使用状况调整，间距较密的，透光率较差；间距较疏的，透光率较好。根据发光二极管702位置，该透光织物706设计为对应发光二极管702上方最密，为密部。二个连续发光二极管702中间位置最疏，为疏部。织线间距由疏部渐增加至密部，如图8所示。织物的经线与纬线编织与上述方式相同。也就是说，两个垂直方向的透光织线密部的交点即为发光二极管702位置。通过透光织物706密部阻挡部分光线，以使得通过该扩散板708的光线能有均匀一致的效果。

所述扩散板708由聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)组成，其中包含有聚苯乙烯(Polystyrene，PS)颗粒，该颗粒用作扩散光线的光扩散材料。将透光织物706搭配聚甲基丙烯酸甲酯原材料，利用押出成型机押合，并制成所欲使用的扩散板708。其上的多层雾面透光片710也由聚甲基丙烯酸甲酯组成，用以阻挠扩散板708传来的光线，减少射出光线的辉度。

第三实施例

因应不同面板或显示器设计，本发明还可运用于光源位置不为同一平面以造成入射光强度不一致的光源设计中。请见图9所示的第三实施例。一种直下式背光模块90，该直下式背光模块90由多个外置电极荧光灯管902(未于同一平面，与扩散板相距较近的提供入射光线强，与扩散板相距较远的提供入射光线弱)、反光板904、由聚乙烯纤维所编织的连续透光织物906、扩散板908与多层平面透光片910所组成。该透光织物906织线间距可依实际使用状况调整，间距较密的，透光率较差；间距较疏的，透光率较好。根据外置电极荧光灯管902位置，该透光织物906设计为对应外置电极荧光灯管902上方较密，为密部。最靠近扩散板908的外置电极荧光灯管902上方最密，为最密部。二个连续外置电极荧光灯管902中间位置最疏，为疏部。织线间距由疏部渐增加至密部或最密部。如图10所示。通过透光织物906密部阻挡部分光线且最密部阻挡最多的光线，以使得通过该扩散板908的光线能有均匀一致的效果。

所述扩散板908由聚对苯二甲酸乙二酯组成，其中包含有硫酸钡粉末(BaSO₄)，该粉末用作扩散光线的光扩散剂。将透光织物906搭配聚对苯二甲酸乙二酯原材料，利用押出成型机押合，并制成所欲使用的扩散板908。其上的多层平面透光片910为聚甲基丙烯酸甲酯组成，用以将扩散板908传来的光线传导出。

第四实施例

若光源为均匀且集中，本发明还可以将织线密度均匀的织物直接附于光源上，以达到减少光线入射与均匀出光的效果。图11所示的第四实施例。一种直下式背光模块110，该直下式背光模块110由多个外置电极荧光灯管1102、反光板1104、由聚乙烯纤维所编织的连续透光织物1106、扩散板1108与多层平面透光片1110所组成。该透光织物1106织线间距固定，但可依据出光面光像强度而调整其间距，如图12所示。

所述扩散板1108由聚对苯二甲酸乙二酯组成，其中包含有硫酸钡粉末(BaSO₄)，该粉末用作扩散光线的光扩散剂。将透光织物1106搭配聚对苯二甲酸乙二酯原材料，利用押出成型机押合，并制成所欲使用的扩散板1108。其上的多层平面透光片1110由聚甲基丙烯酸甲酯组成，用以将扩散板1108传来的光线传导出。

虽然本发明已通过实施例揭露如上，然上述实施例并非用以限定本发明，任何本领域技术人员应当可作不脱离本发明之精神和范围的多种更动与修改，因此本发明的保护范围当以后附的权利要求所界定的为准。

Claims

1、一种扩散板，该扩散板包括：

透光基板，用以均匀扩散光线；以及

至少一个透光织物，附着于所述透光基板下部，用以减弱部分光线的通透。

2、根据权利要求1所述的扩散板，其中所述透光基板由聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、MS树酯或玻璃形成。

3、根据权利要求1所述的扩散板，其中所述透光基板包含光扩散粒子。

4、根据权利要求3所述的扩散板，其中所述光扩散粒子包含聚甲基丙烯酸甲酯、MS树酯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚苯乙烯、二氧化硅粉末、硫酸钡粉末、三氧化二铝粉末、二氧化钛粉末或其混合物。

5、根据权利要求1所述的扩散板，其中所述透光织物由聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚乙烯纤维或金属线所组成。

6、根据权利要求1所述的扩散板，其中所述透光织物是利用单丝编织制成的，该透光织物中形成的透光孔洞包括三角形、方形、圆形或椭圆形。

7、根据权利要求1所述的扩散板，其中所述透光织物是利用复丝编织制成的，该透光织物中形成的透光孔洞包括三角形、方形、圆形或椭圆形。

8、根据权利要求6或7所述的扩散板，其中所述透光织物的编织丝线间距不相等。

9、一种直下式背光模块，该模块包括：

至少一个光产生器，用以产生光线；

反射板，置于所述光产生器下方，用以反射光线；

扩散板，置于所述光产生器上方，用以扩散光线，该扩散板包括：透光基板，用以均匀扩散光线；以及

至少一个透光织物，附着于所述透光基板下部，用以减弱部分光线的通透；以及

至少一个出光板，置于所述扩散板上方，用以控制光线射出所述背光模块的方向。

10、根据权利要求9所述的直下式背光模块，其中所述光产生器是冷阴极管。

11、根据权利要求9所述的直下式背光模块，其中所述光产生器是发光二极管。

12、根据权利要求9所述的直下式背光模块，其中所述光产生器是外置电极荧光灯管。

13、根据权利要求9所述的直下式背光模块，其中所述透光基板由聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、MS树酯或玻璃形成。

14、根据权利要求9所述的直下式背光模块，其中所述透光基板包含光扩散粒子。

15、根据权利要求14所述的直下式背光模块，其中所述光扩散粒子包含聚甲基丙烯酸甲酯、MS树酯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚苯乙烯、二氧化硅粉末、硫酸钡粉末、三氧化二铝粉末、二氧化钛粉末或其混合物。

16、根据权利要求9所述的直下式背光模块，其中所述透光织物由聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚乙烯纤维或金属线所组成。

17、根据权利要求9所述的直下式背光模块，其中所述透光织物是利用单丝编织制成的，该透光织物中形成的透光孔洞包括三角形、方形、圆形和椭圆形。

18、根据权利要求9所述的直下式背光模块，其中所述透光织物是利用复丝编织制成的，该透光织物中形成的透光孔洞包括三角形、方形、圆形和椭圆形。

19、根据权利要求17或18所述的直下式背光模块，其中所述透光织物的编织丝线间距离不相等。

20、根据权利要求19所述的直下式背光模块，其中所述光产生器正上方的透光织物丝线的间距等于或小于其它地方的透光织物丝线的间距。

21、根据权利要求9所述的直下式背光模块，其中所述出光板为棱镜片、雾面透光片或平面透光片。

22、根据权利要求9所述的直下式背光模块，其中所述出光板由聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、MS树酯或玻璃形成。