CN102620198B - 场发射背光模块、显示装置及碗状反射结构的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种场发射背光模块、显示装置及碗状反射结构的制作方法，其中，场发射背光模块包含基板与碗状反射结构体。基板上设置多个场发射光源。碗状反射结构体则由多个碗状反射结构与配置于其上的荧光层所构成。碗状反射结构面对场发射光源，而荧光层则配置于碗状反射结构上并位于碗状反射结构与场发射光源之间。
Description
技术领域
本发明是有关一种背光源，特别是一种场发射背光模块、显示装置及碗状反射结构的制作方法。
背景技术
运用场发射电子的特性所制作的场发射显示器(Field emission display，FED)可应用于液晶显示器(LCD)的薄型平面结构上，此外，也由于场发射显示器在亮度、应答速度与视界范围等规格都优于传统液晶显示器的冷阴极线光源(CCFL)的灯管。因此，场发射背光源(Field Emission Backlight，FEB)相当适合作为液晶显示器的背光模块。
反射式背光是将荧光粉层沉积于反射层(可为铝或银等)上，经由阴极场发射源的电子束激发后，使荧光粉层发光，反射层则可将背部光源反射至阴极面，使光源利用率提高，且贴合TFT-LCD的是温度较低的阴极面，此结构比起传统直接式，其温度与亮度都更具有优势。
在技术发展上，工研院电子所于2005年提出将场发射背光源的结构更改为反射式结构，此结构将原先结构产生往下的光，反射至液晶面，可使光源更有效率的应用，并提高亮度。
然而，此种反射式的场发射背光架构，会让所产生的光经反射后四散，而使得区域的光晕过大，而无法集中，使得在显示控制时，要达到特定区域点亮的效果并不容易。因此，无法让液晶显示器达成高对比的特性，如此反而降低了场发射背光源的优势。
因此，如何运用场发射背光源的优势，设计出能同时能满足薄型化、高光源利用率(节能)、高对比等特性的场发射背光模块，成为现今显示器设计的重要课题。
发明内容
鉴于以上先前技术的问题，本发明提出一种场发射背光模块，包含：基板与碗状反射结构体。其中，基板上设置多个场发射光源。碗状反射结构体则由多个碗状反射结构与配置于其上的荧光层所构成。其中，碗状反射结构是面对场发射光源，而荧光层则配置于碗状反射结构上并位于碗状反射结构与场发射光源之间。
本发明更提供一种显示装置，由本发明的场发射背光模块再搭配一显示面板而构成，其中，显示面板设置于承载场发射光源的基板背对场发射光源的一侧。
本发明尚提供一种碗状反射结构的制作方法，包含：涂布多个球状体于一第一基板上；沉积一反射层于该些球状体上；及移除该些球状体，以形成多个碗状反射结构。
运用本发明的场发射背光模块、显示装置及碗状反射结构的制作方法，可制作出具有高亮度、高对比的显示装置。
以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何熟悉相关技术的人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、权利要求保护范围及附图，任何熟悉相关技术的人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。
附图说明
图1A为本发明场发射背光模块的结构示意图；
图1B为本发明的显示装置的结构示意图；
图2A为本发明的碗状反射结构的第一例；
图2B为本发明的碗状反射结构的第二例；
图3A为本发明的碗状反射结构的第一例中，其与场发射光源的相对关系的一例；
图3B为本发明的碗状反射结构的第二例中，其与场发射光源的相对关系的一例；
图3C为本发明的碗状反射结构的第三例中，其与场发射光源的相对关系的一例；
图3D为本发明的碗状反射结构的第四例中，其与场发射光源的相对关系的一例；及
图4A～4C为本发明的碗状反射结构的制作方法的制作流程示意图。
【主要组件符号说明】
110..........第一基板
112..........场发射光源
120..........碗状反射结构
130..........第二基板
140..........荧光层
150..........显示面板
160..........六角形单元
170..........对应区块
200..........第一光线
300..........第二光线
410..........第三基板
420..........球状体
具体实施方式
本发明是将反射层结构以具有聚光效果的碗状结构体，从而提高其区域点亮的效果，使场发射反射式背光模块更具竞争力。
首先，请参考图1A，其为本发明的场发射背光模块的结构示意图，场发射背光模块包含有几个主要部分：第一基板110、由多个碗状反射结构120与荧光层140构成的碗状反射结构体。其中，第一基板110上设置有多个场发射光源112，其可发射第一光线200。碗状反射结构120设置于第二基板130并面对场发射光源120，且碗状反射结构120上配置有荧光层140，荧光层140位于碗状反射结构120与场发射光源112之间。须注意到的是，当反射层的强度足够，第二基板130亦可省略不用。如此，第一光线200经荧光层140吸收转换为第二光线300，并藉由碗状反射结构140集中往第一基板110的方向发射。如图1A所示，第二光线300可达到集中效果，进而可提高场发射背光模块所产生光源的对比度。
本发明的场发射背光模块可运用于一显示装置，使其具有高亮度、高对比的特性。此显示装置即由本发明的场发射背光模块再搭配一显示面板而构成，如图1B所示。其中，显示面板150设置于第一基板110背对背对场发射光源112的一侧，即，显示面板150设置于第一基板110的上侧。
碗状反射结构体系由多个碗状反射结构120构成，而碗状反射结构120可有多种排列方式。接着，请参考图2A、2B，其为本发明的碗状反射结构的第一例与第二例。在图2A中，碗状反射结构120是以六方紧密堆积方式配置而构成碗状反射结构体。在图2B中，碗状反射结构120是以矩阵方式配置而构成碗状反射结构体。
不同的碗状反射结构120的排列，相对应地，可有多种不同的场发射光源112的排列配置方式。例如，以一个场发射光源112对应多个碗状反射结构120的配置方式。或者，以一个场发射光源112对应一个碗状反射结构120的配置方式。或者，以多个场发射光源112对应一个碗状反射结构120的配置方式。以下，将列举数个配置的实施例。
请参考图3A，其为本发明的碗状反射结构的第一例中，其与场发射光源的相对关系的一例，其为一个场发射光源112对应多个碗状反射结构的实施例。在本实施例中，碗状反射结构120是六方紧密堆积方式配置而构成碗状反射结构体。碗状反射结构体包括多个六角形单元，每个六角形单元包括至少七个排列成六角形的碗状反射结构120，如图3A所示者。在本实施例中，场发射光源112与碗状反射结构120的对应，是一个场发射光源112对应一个六角形单元160(包括七个碗状反射结构120)方式配置，且场发射光源112的中心对应至六角形单元的中心。
请参考图3B，其为本发明的碗状反射结构的第二例中，其与场发射光源的相对关系的一例，其为一个场发射光源112对应多个碗状反射结构的实施例。在本实施例中，碗状反射结构120是以矩阵方式配置而构成碗状反射结构体。在本实施例中，场发射光源112与碗状反射结构120的对应，以一个场发射光源112对应多个碗状反射结构120方式配置，且场发射光源112的中心对应至多个矩阵排列的碗状反射结构120的中心。
换句话说，场发射光源112与碗状反射结构120的对应关系，可以一个场发射光源112对应一个对应区块170方式配置，每个对应区块包含m×n个碗状反射结构120，且场发射光源112的中心对应至对应区块，亦即，m×n个碗状反射结构120的中心，其中m,n为正整数。于本实施例中，m=n=3，然应了解，以上实施例系为示例，并非用以限制本发明，例如，m与n亦可为不相等的正整数。
请参考图3C，其为本发明的碗状反射结构的第三例中，其与场发射光源的相对关系的一例，其为一个场发射光源112对应一个碗状反射结构120的实施例。在图中，每个场发射光源112均对应到碗状反射结构120的中心。
请参考图3D，其为本发明的碗状反射结构的第四例中，其与场发射光源的相对关系的一例，其为4个场发射光源112对应一个碗状反射结构的实施例。
在设计上，多个场发射光源112对应一个碗状反射结构120的方式，可以mxn个场发射光源112对应一个碗状反射结构120方式配置，且碗状反射结构120的中心对应至m×n个场发射光源112的中心，其中m,n为正整数。于本实施例中，m=n=2，然应了解，以上实施例为示例，并非用以限制本发明，例如，m与n亦可为不相等的正整数。
其中，碗状反射结构120的球半径系为0.1微米(um)～1000微米(um)的间。亦即，可以实际上的设计需求来依据调整碗状反射结构120与场发射光源112的对应关系，再依据场发射光源112的大小来设计碗状反射结构120的球半径大小。
接下来，请参考图4A～4C，其为本发明的碗状反射结构的制作方法流程示意图。
首先，涂布多个球状体420于第三基板410上。其中，涂布的方式可采用旋转涂布法或浸镀法皆可。此外，球状体420可为聚苯乙烯(PS)颗粒。如图4A所示。至于球状体420的排列方式，则可采用六方紧密堆积或矩阵配置。
接着，沉积一反射层于球状体上420，而构成多个碗状反射结构120。由于反射层形成于球状体420之上的过程，相邻的碗状反射结构会彼此连结而构成一体。其中，沉积反射层于球状体420上，可采用蒸镀法、溅镀法或电镀法。如图4B所示。由于球状体420的粒径范围可控制，亦即，0.1um～1000um，碗状反射结构120的半径可藉此控制之。
最后，移除球状体420，即可形成多个碗状反射结构，且该些碗状反射结构因为一体成型制作，而能方便进行移动。其中，移除球状体420可采用高温烧除法直接将球状体420烧除，其是于反射层所构成的碗状反射结构120其熔点较球状体420高时可采用之。最后再将此反射层黏起并翻转并摆置于第二基板130即完成，如图4C所示，须注意到的是，当反射层的强度足够，第二基板130亦可省略不用。后续，再于碗状反射结构120上形成荧光层即完成碗状反射结构体。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种场发射背光模块，其特征在于，包含：
一基板，其上设置多个场发射光源；及
一碗状反射结构体，包含多个碗状反射结构，该些碗状反射结构面对该些场发射光源且用以反射光線；及
一荧光层，配置于该碗状反射结构上并位于该碗状反射结构与该些场发射光源之间。
2.如权利要求1所述的场发射背光模块，其特征在于，该些场发射光源与该些碗状反射结构，是以一个该场发射光源对应多个该碗状反射结构方式配置。
3.如权利要求1所述的场发射背光模块，其特征在于，该些场发射光源与该些碗状反射结构，是以一个该场发射光源对应一个该碗状反射结构方式或多个该场发射光源对应一个该碗状反射结构方式配置。
4.如权利要求1所述的场发射背光模块，其特征在于，该些碗状反射结构是以六方紧密堆积方式配置。
5.如权利要求4所述的场发射背光模块，其特征在于，该碗状反射结构体包括多个六角形单元，每个该六角形单元包括至少七个排列成六角形的该些碗状反射结构，该些场发射光源与该些碗状反射结构，是以一个该场发射光源对应一个该六角形单元方式配置，且该场发射光源的中心对应至该六角形单元的中心。
6.如权利要求1所述的场发射背光模块，其特征在于，该些碗状反射结构是以矩阵方式配置。
7.如权利要求6所述的场发射背光模块，其特征在于，该些场发射光源与该些碗状反射结构，是以一个该场发射光源对应m×n个该碗状反射结构方式配置，且该场发射光源的中心是对应至m×n个碗状反射结构的中心，其中m,n为正整数。
8.如权利要求1所述的场发射背光模块，其特征在于，该些碗状反射结构的球半径为0.1微米(um)～1000微米(um)之间。
9.一种显示装置，包括权利要求1至8中任一项所述的场发射背光模块，该显示装置更包括一显示面板，该显示面板设置于该基板背对该些场发射光源的一侧。
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