CN101661191A - 应用于直下式背光模块的扩散板 - Google Patents

Abstract

本发明为一种应用于直下式背光模块的扩散板。该扩散板利用透光层来模拟不连续的空气层的透光效果，以单一的结构改良以往需多层的扩散光结构，从而达到节省制作成本与组装工时的效果。

Description

应用于直下式背光模块的扩散板

技术领域

本发明有关一种应用于直下式背光模块的扩散板，尤其涉及一种利用透光层，模拟不连续的空气层的透光效果，以单一的结构改良以往需多层的扩散光结构的应用于直下式背光模块的扩散板。

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108、下扩散板110、棱镜片112、上扩散板114、以及液晶面板116。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，其作用为引导光线通过，上面再依序放置扩散板110，用来遮蔽光产生器106和散射光线。所述扩散板110上放置棱镜片112，用以集中光线，增加亮度。所述棱镜片112上再放置上扩散板114，增加遮蔽和提高辉度的效果。最外层则放置液晶面板116作为显示之用。

由上述结构可看出，因应不同辉度与散射效果，多层的扩散板与导光结构(如上例中的棱镜片112)是背光模块的设计重点。就光的路径而言，射出自导光板的光线要再利用导光结构汇聚，还是有些光线会散逸，不如整体的光传递结构好。且对于产品组装而言，多层的堆栈容易造成扩散板与导光结构的摩擦，减少透光效果，甚至造成产品毁损。就成本面而言，扩散板与导光结构的结合也不如简单结构扩散板有竞争性。多个发明或创作曾尝试提出解决上述问题的方法。

请见图2。中国台湾专利第266466号利用液晶层204附着于基板202的一侧以形成扩散板20。当背光模块的光线通过所述液晶层204时，只有与液晶分子螺旋结构相反的圆偏光可以通过，与之相反的圆偏光则会被反射回背光模块。再经反射后，形成与液晶分子螺旋结构相反的圆偏光，才可以通过所述扩散板20。因此，光的回收率可以提升。然而，制程需多道加工过程，并未能有效节省工时。

中国台湾专利第M290572号提供一种凹槽设计的光均匀组件，加强扩散光源的功效，请见图3。此发明利用单一结构达到汇聚光源于一个大致方向的功能。然而，没有有效的散光结构或分子，因此无法达成破坏光折射方向与阻止光全反射的功效。

本发明的单一结构的扩散板设计，足以解决上述问题。

发明内容

有鉴于上述内容，本发明的目的在于提供一种应用于直下式背光模块的扩散板，具有简便制作与较低成本的优点，并可使光线产生均匀扩散的效果。

依上述目的，本发明提供一种应用于直下式背光模块的扩散板，该扩散板包括：扩散粒子层，用以均匀扩散光线；透光层，位于所述扩散粒子层上方，用以模拟不连续的空气层的透光效果；以及至少一个折射光结构，位于所述透光层上方，用以操控射出光的方向。

根据本发明构想，所述扩散粒子层包含光扩散粒子。

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-丁二烯-苯乙烯树酯(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。

根据本发明构想，所述扩散板由聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、聚苯乙烯(Polystyrene，PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树酯(Acrylonitrile Butadiene Styrene，ABS)、聚乙烯对苯二甲酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate Glycol，PETG)或MS树酯形成。

根据本发明构想，所述透光层与折射光结构为利用滚轮滚压的一体成型结构。

根据本发明构想，所述透光层与扩散粒子层利用黏胶黏合。

根据本发明构想，所述透光层与扩散粒子层利用热压结合。

根据本发明构想，所述折射光结构的俯视形状为长条形或颗粒形。

根据本发明构想，所述折射光结构的剖面形状为不规则形状。

根据本发明构想，所述折射光结构的剖面形状为三角形、半圆形、非半圆弧形与多边形。

根据本发明构想，所述扩散粒子层下方进一步包含交错配置的多个透光层与扩散粒子层。

附图说明

图1绘示了现有的直下式背光模块的技术；

图2绘示了现有的具有层状结构的扩散板；

图3绘示了现有的具有凹槽设计的扩散板；

图4绘示本发明的第一实施例；及

图5绘示本发明的第二实施例。

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   扩散板

202  基板              204  液晶层

40   扩散板            402  扩散粒子层

4022 扩散粒子          404  透光层

406  折射光条          50   扩散板

502  扩散粒子层        5022 扩散粒子

504  透光层            506  折射光颗粒

具体实施方式

基于本发明的精神，说明内容列举了二个实施例。

第一实施例

请参见图4。应用于直下式背光模块的扩散板40，该扩散板由具有多个扩散粒子4022的扩散粒子层402、透光层404、与多个彼此平行且剖面形状为三角形的折射光条406所组成。所述扩散粒子层402将入射光线(光源为冷阴极管，此处未绘示)通过所述扩散粒子4022来打散其折射路径，以避免造成入射光过分集中于部分区域的现象。所述扩散粒子4022为二氧化钛粉末(TiO₂)，均匀混合于热熔的聚苯乙烯(Polystyrene，PS)中。该热熔的聚苯乙烯经固化成型，形成此例中的板状结构。

透光层404为引导射出自所述扩散粒子层402的光线到折射光条406的中间结构，其目的在于仿真不连续空气层，减少多层扩散板结构中因光线多次出入空气层所造成的光线逸失。折射光条406则进一步聚集由所述透光层404所射来的光线，使该光线朝向大致垂直于扩散板40的方向射出，以达辉度要求。

所述透光层404与折射光条406为聚苯乙烯所制成，经由押出机一次押出成型。成型后的板状结构进一步与所述扩散粒子层402板状原料黏合，制成该扩散板40。

第二实施例

另一结构的实施例请参见图5。应用于直下式背光模块的扩散板50，该扩散板由具有多个扩散粒子5022的扩散粒子层502、透光层504、与多个剖面形状为圆形的折射光颗粒506所组成。所述扩散粒子层502将入射光线(光源为发光二极管，此处未绘示)通过所述扩散粒子5022来打散其折射路径，以避免造成入射光过分集中于部分区域的现象。所述扩散粒子5022为硫酸钡粉末(BaSO4)，均匀混合于MS树酯中。该MS树酯经固化成型，形成此例中的板状结构。

透光层504为引导射出自所述扩散粒子层502的光线到折射光条506的中间结构，其目的在于仿真不连续空气层，减少多层扩散板结构中因光线多次出入空气层所造成的光线逸失。折射光颗粒506则进一步聚集由所述透光层504所射来的光线，使该光线朝向大约垂直于扩散板50的方向射出，出射辉度略低于第一实施。

所述透光层504与折射光条506为MS树酯所制成，经由押出机一次押出成型。成型后的板状结构进一步与所述扩散粒子层502板状原料黏合，制成该扩散板50。

虽然本发明已通过实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员可以作些出不脱离本发明的精神和范围的各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以后附的权利要求书所界定的为准。

Claims (11)

1、一种应用于直下式背光模块的扩散板，该扩散板包括：

扩散粒子层，用以均匀扩散光线；

透光层，位于所述扩散粒子层上方，用以模拟不连续的空气层的透光效果；以及

至少一个折射光结构，位于所述透光层上方，用以操控射出光的方向。

2、根据权利要求1所述的应用于直下式背光模块的扩散板，其中所述扩散粒子层包含光扩散粒子。

3、根据权利要求1所述的应用于直下式背光模块的扩散板，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-丁二烯-苯乙烯树酯、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。

4、根据权利要求1所述的应用于直下式背光模块的扩散板，其中所述扩散板由聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树酯、聚乙烯对苯二甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或MS树酯形成。

5、根据权利要求1所述的应用于直下式背光模块的扩散板，其中所述透光层与折射光结构为利用滚轮滚压的一体成型结构。

6、根据权利要求1所述的应用于直下式背光模块的扩散板，其中所述透光层与扩散粒子层利用黏胶黏合。

7、根据权利要求1所述的应用于直下式背光模块的扩散板，其中所述透光层与扩散粒子层利用热压结合。

8、根据权利要求1所述的应用于直下式背光模块的扩散板，其中所述折射光结构的俯视形状为长条形或颗粒形。

9、根据权利要求1所述的应用于直下式背光模块的扩散板，其中所述折射光结构的剖面形状为不规则形状。

10、根据权利要求1所述的应用于直下式背光模块的扩散板，其中所述折射光结构的剖面形状为三角形、半圆形、非半圆弧形与多边形。

11、根据权利要求1所述的应用于直下式背光模块的扩散板，其中所述扩散粒子层下方进一步包含交错配置的多个透光层与扩散粒子层。

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