CN103867963A - 可嵌入液晶显示器中的复合式背光模组及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种可嵌入液晶显示器中的复合式背光模组及其制造方法，以化学强化玻璃为基材，以微影光化学蚀刻法与印刷涂布法在化学强化玻璃上复合叠加光学层后与偏光片贴合形成具备偏光效应的复合式面光源光学基板，在以此面光源光学基板做为液晶面板的下玻璃基板与下偏光片制作液晶面板，最后将外置元件贴附在液晶面板上即完成可崁入液晶显示器中的复合式背光模组。上述的可嵌入液晶显示器中的复合式背光模组具有高辉度、超薄型化与高效能制造的优点，产品设计可区分为侧入光式与直下入光式，主要应用于液晶显示器。

Description

可嵌入液晶显示器中的复合式背光模组及其制造方法

技术领域

本发明关于可嵌入液晶显示器中的复合式背光模组及其制造方法，特别是运用微影光化学蚀刻法制造光学微结构及在化学强化玻璃上运用涂布技术将各光学层复合叠加并在其结构上与偏光片贴合形成具备偏光效应的复合式背光模组的制造方法。

背景技术

随着科技的进步液晶显示器被广泛的使用在移动电话、笔记型电脑、平板电脑、数字相机与液晶电视等电子产品中，但因液晶显示器并不是自主发光元件仅有控制光开关特性，故其需要借助背光模组的面型光源才能产生显示功能。

如图1所示，为现有背光模组的立体分解示意图，如图所示，现有背光模组10的结构，目前可区分为直下式背光模组10与侧入光式背光模组10，但无论是哪一类型的背光模组10其组成结构大多类似，主要是以上扩散片12、上棱镜片13、下棱镜片14、下扩散片15、导光板18、反射片19、胶框17、铁框20与灯条16叠加组立而成，再以缓冲材11固定，故其制造过程均需耗费大量人工完成组立。

同时随着电子产品的轻、薄、短、小的设计方向发展，现有技术中导光板18、胶框17与铁框20的设计尺寸越大则越难薄型化，上扩散片12、上棱镜片13、下棱镜片14与下扩散片15分别制备在其基材上，亦有其基材需求厚度，因此，随着电子产品的轻、薄、短、小的设计方向，超薄型化、高效能制造与提高背光模组辉度为现阶段非自主发光显示器产业必须解决的重要问题。

因此，鉴于上述状况本发明的主要目的在于提供一种可嵌入液晶显示器中的复合式背光模组及其制造方法，以解决先前技术中无法超薄型化、辉度较难提高、制造光学元件成本高及生产效能较难提升等问题。本发明的可嵌入液晶显示器的复合式背光模组及其制造方法，使整体制程简化，整体结构更加轻薄，不仅能缩短工时，更能提升产品良率，此即本发明最重要精神所在及所欲积极揭露之处。

发明内容

本发明的目的为提供一种可嵌入液晶显示器中的复合式背光模组及其制造方法，整体结构区分为嵌入结构与外置结构，嵌入结构以化学强化玻璃为基材在以微影光化学法及涂布印刷法，将各光学层与偏光片复合为面光源光学基板，并以面光源光学基板做为液晶面板的下玻璃基板与下偏光片制作液晶面板，嵌入结构组成包含有保护层、下偏光片、连结层、扩散层、上透明通光层、上反射层、遮光层、导光层、光学微结构层、下透明通光层与下反射层；外置结构则为液晶面板制作完成后再贴附在液晶面板上的元件，外置结构组成包含有光源反射片、缓冲材与发光源模组。

为达上述目的，本发明提供一种可嵌入液晶显示器中的复合式背光模组及其制造方法，包含：一保护层、一下偏光片、一连结层、一扩散层、一上透明通光层、一上反射层、一遮光层、一导光层、一光学微结构层、一下透明通光层、一下反射层、一发光源模组、一光源反射片以及一缓冲材。

保护层用于保护下偏光片，避免面光源光学基板于液晶面板制造过程中发生刮伤，可依印刷涂布法涂布在下偏光片与遮光层上，其材料为透明材质树脂，可由丙烯酸树脂、环氧树脂中之一种或一种以上之混合物；下偏光片用于替代液晶面板的下偏光片功能，其结构可区分为偏光基体与支撑保护层，偏光基体为染色或含碘离子的聚乙烯醇，支撑保护层为镀二氧化硅的聚酰亚胺薄膜；连结层用于连结偏光片与扩散层，可依印刷涂布法涂布在扩散层上，其材料为透明材质树脂，可由丙烯酸树脂、环氧树脂中的一种或一种以上的混合物；扩散层用于使出光面光线扩散均匀呈面型光源且可调整面型光源的色温，可依印刷涂布法涂布在上透明通光层层上，所用材质为添加二氧化硅的微、纳米粒子与颜料与丙烯酸树脂、环氧树脂中的一种或一种以上的混合物依不同比例调配，其光穿透率范围为30%至98%；上反射层主要作用于使遮光层范围内通过上透明通光层的光线避免被遮光层吸收造成光能量损失，可依印刷法涂布在上透明通光层上，所用材质为添加二氧化钛或银或铝的微、纳米粒子与丙烯酸树脂、环氧树脂中的一种或一种以上的混合物；遮光层主要作用于遮蔽液晶面板非显示区域的光源，可依印刷法涂布在上反射层上，所用材质为添加颜料的丙烯酸树脂、环氧树脂中的一种或一种以上的混合物依不同比例调配；导光层为透明基材，呈薄板状且为化学强化玻璃材质，其化学强化玻璃厚度范围为0.1毫米至5毫米；光学微结构层在导光层透明基材上以高折射率的材质依微影光化学蚀刻法或印刷涂布法在该导光层基材上形成预定光学微结构层图像，光学微结构层的单点结构范围以微影光化学蚀刻法制造为0.028微米至200微米，以印刷涂布法制造为10微米至200微米，用于使入射光线因其预定光学微结构层图像拦光折射，可调整预定图像来调整入射光于面型光源模组的光线分布，其材质可由添加二氧化钛或银或铝的微、纳米粒子与丙烯酸树脂、环氧树脂中的一种或一种以上的混合物；上与下透明通光层以透明材质树脂依印刷涂布法涂布在导光层透明基材与光学微结构层的反射面上，主要作用于使未经光学微结构层拦光折射的光线通过至反射层与扩散层，其材料为透明材质树脂，可由丙烯酸树脂、环氧树脂中的一种或一种以上的混合物；下反射层主要作用于使通过透明通光层的光线，反射通过至导光层，再经光学微结构层拦光折射至扩散层，可依印刷涂布法涂布在下透明通光层上，所用材质为添加二氧化钛或银或铝的微、纳米粒子与丙烯酸树脂、环氧树脂中的一种或一种以上的混合物；发光源模组主要作用于提供入射光源予导光层；光源反射片主要作用于将发光源模组的入射光源集中反射至导光层；缓冲材主要作用于提升液晶显示器的防震与耐冲击能力。

为达上述目的，本发明提供一种可嵌入液晶显示器中的复合式背光模组制造方法，整体结构区分为嵌入结构与外置结构，制造时需先完成嵌入结构形成面光源光学基板，嵌入结构以化学强化玻璃为基材在以微影光化学法及涂布印刷法，将各光学层与偏光片复合为面光源光学基板，并以面光源光学基板做为液晶面板的下玻璃基板与下偏光片制作液晶面板，嵌入面光源光学基板的液晶面板制作完成后再贴附外置结构元件，将液晶面板贴附发光源模组、光源反射片与缓冲材即完成可嵌入液晶显示器中的复合式背光模组。

附图说明

图1为现有的背光模组立体分解示意图。

图2为本发明的可嵌入液晶显示器中的复合式背光模组一较佳实施例的剖面示意图。

图3为图2的下偏光片的剖面示意图。

图4为步骤81的出光面与反射面剖面示意图。

图5为本发明的可嵌入液晶显示器中的复合式背光模组中的面光源光学基板剖面示意图。

图6为本发明的步骤流程图。

附图标记说明

(现有)

10------背光模组

11------缓冲材

12------上扩散片

13------上棱镜片

14------下棱镜片

15------下扩散片

16------灯条

17------胶框

18------导光板

19------反射片

20------铁框

(本发明)

40-------可嵌入液晶显示器中的复合式背光模组

41-------保护层

42-------下偏光片

421------支撑保护层

422------偏光基体

43-------连结层

44-------扩散层

45-------上透明通光层

46------上反射层

47------遮光层

48------导光层

481------出光面

482------反射面

49------光学微结构层

50------下透明通光层

51------下反射层

52------发光源模组

53------光源反射片

54------缓冲材

55------彩色滤光基板

56------上偏光片

57------间隙粒子

58------框胶

59------液晶

60------印刷电路板

61------大规模集成电路驱动器

62------薄膜电晶体

63------共通电极

64------支撑保护层

65------偏光基体

70------面光源光学基板

81～94------步骤

具体实施方式

以下藉由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。

以下参照图式说明本发明的实施例，应注意的是，以下图式为简化的示意图式，而仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅例示与本创作有关的结构而非按照实际实施时的元件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各元件的型态、数量及比例并非以图示为限，可依实际设计需要作变化，合先叙明。

请一并参见图2至图6，可嵌入液晶显示器中的复合式背光模组40包括复合叠加的保护层41、下偏光片42、连结层43、扩散层44、上透明通光层45、上反射层46、遮光层47、导光层48、光学微结构层49、下透明通光层50、下反射层51、发光源模组52、光源反射片53与缓冲材54。

由化学强化玻璃基材做为可嵌入液晶显示器中的复合式背光模组40的导光层48，先在导光层48反射面482以微影光化学蚀刻法或印刷法制作光学微结构层49，在光学微结构层49上以涂布印刷法制作下透明通光层50，在下透明通光层50上以涂布印刷法制作下反射层51，接着在在导光层48出光面481上以涂布印刷法制作上透明通光层45，在上透明通光层45上以涂布印刷法制作扩散层44，接着在导光层48出光面481上以印刷法制作上反射层46，在上反射层46上以印刷法制作遮光层47，在扩散层44上以涂布印刷法制作连结层43，接着在连结层43上贴附下偏光片42，在下偏光片42与遮光层47上以涂布印刷法制作保护层41即完成面光源光学基板70，接着将面光源光学基板70替代为液晶面板的下玻璃基板与下偏光片制作液晶面板，最后将发光源模组52、光源反射片53与缓冲材54贴附在液晶面板上即完成可嵌入液晶显示器中的复合式背光模组40。

虽然前述的描述及图式已揭示本发明的较佳实施例，但必须了解到各种增添、许多修改和取代可能使用于本发明较佳实施例，而都不会脱离如所附申请专利范围所界定的本创作原理的精神及范围。熟悉本发明所属技术领域的一般技艺者将可体会，本发明可使用于许多形式、结构、布置、比例、材料、元件和组件的修改。因此，本文于此所揭示的实施例应被视为用以说明本发明，而非用以限制本发明。本发明的范围应由后附权利要求所界定，并涵盖其合法均等物，并不限于先前的描述。

Claims (4)

1.一种可嵌入液晶显示器中的复合式背光模组，其特征在于包含：

一导光层透明基材，呈薄板状且为化学强化玻璃材质，其化学强化玻璃厚度范围为0.1毫米至5毫米；

一扩散层，扩散层用于使出光面光线扩散均匀呈面型光源且可调整面型光源的色温，可依印刷涂布法涂布在上透明通光层层上，所用材质为添加二氧化硅的微、纳米粒子与颜料与丙烯酸树脂、环氧树脂中的一种或一种以上的混合物依不同比例调配，其光穿透率范围为30%至98%；

一光学微结构层，光学微结构层在导光层透明基材上以高折射率的材质依微影光化学蚀刻法或印刷涂布法在该导光层基材上形成预定光学微结构层图像，光学微结构层的单点结构范围以微影光化学蚀刻法制造为0.028微米至200微米，以印刷涂布法制造为10微米至200微米，用于使入射光线因其预定光学微结构层图像拦光折射，可调整预定图像来调整入射光于面型光源模组的光线分布，其材质可由添加二氧化钛或银或铝的微、纳米粒子与丙烯酸树脂、环氧树脂中的一种或一种以上的混合物；

一上、下透明通光层，分别为上与下透明通光层以透明材质树脂依印刷涂布法涂布在导光层透明基材与光学微结构层的反射面上，主要作用于使未经光学微结构层拦光折射的光线通过至反射层与扩散层，其材料为透明材质树指，可由丙烯酸树脂、环氧树脂中的一种或一种以上的混合物；

一上反射层，上反射层主要作用于使遮光层范围内通过上透明通光层的光线避免被遮光层吸收造成光能量损失，可依印刷法涂布在导光层上，所用材质为添加二氧化钛或银或铝的微、纳米粒子与丙烯酸树脂、环氧树脂中的一种或一种以上的混合物

一下反射层，下反射层主要作用于使通过透明通光层的光线，反射通过至导光层，再经光学微结构层拦光折射至扩散层，可依印刷涂布法涂布在下透明通光层上，所用材质为添加二氧化钛或银或铝的微、纳米粒子与丙烯酸树脂、环氧树脂中的一种或一种以上的混合物；

一遮光层，遮光层主要作用于遮蔽液晶面板非显示区域的光源，可依印刷法涂布在上反射层上，所用材质为添加颜料的丙烯酸树脂、环氧树脂中的一种或一种以上的混合物依不同比例调配；

一保护层，保护层用于保护下偏光片，避免面光源光学基板于液晶面板制造过程中发生刮伤，可依印刷涂布法涂布在下偏光片与遮光层上，其材料为透明材质树脂，可由丙烯酸树脂、环氧树脂中的一种或一种以上的混合物；

一下偏光片，下偏光片用于替代液晶面板的下偏光片功能，其结构可区分为偏光基体与支撑保护层；

一连结层，连结层用于连结偏光片与扩散层，可依印刷涂布法涂布在扩散层上，其材料为透明材质树脂，可由丙烯酸树脂、环氧树脂中的一种或一种以上的混合物；

一发光源模组，发光源模组主要作用于提供入射光源予导光层；

一光源反射片，光源反射片主要作用于将发光源模组的入射光源集中反射至导光层；

一缓冲材，缓冲材主要作用于提升液晶显示器的防震与耐冲击能力。

2.如权利要求1所述的可嵌入液晶显示器中的复合式背光模组，其特征在于该下偏光片的偏光基体为染色或含碘离子的聚乙烯醇，支撑保护层为镀二氧化硅的聚酰亚胺薄膜。

3.一面光源光学基板，其特征在于面光源光学基板由权利要求1所述的可嵌入液晶显示器中的复合式背光模组中的保护层、下偏光片、连结层、扩散层、上与下透明通光层、遮光层、上反射层与下反射层复合叠加而成，并以此做为液晶面板的下玻璃基板与下偏光片制作液晶面板。

4.一种可嵌入液晶显示器中的复合式背光模组制造方法，其特征在于包含：

备置一化学强化玻璃基材；

先在化学强化玻璃基材上以微影光化学蚀刻法或印刷法制作光学微结构层；

在光学微结构层上以涂布印刷法制作下透明通光层；

在下透明通光层上以涂布印刷法制作下反射层；

在化学强化玻璃基材出光面上以涂布印刷法制作上透明通光层；

在上透明通光层上以涂布印刷法制作扩散层；

在导光层上以印刷法制作上反射层；

在上反射层上以印刷法制作遮光层；

在扩散层上以涂布印刷法制作连结层；

在连结层上贴附下偏光片；

在偏光片及遮光层上以涂布印刷法制作保护层；

以面光源光学基板做为液晶面板的下玻璃基板与下偏光片制作液晶面板；

在液晶面板上贴附发光源模组；

在发光源模组及导光层上贴附光源反射片；

在液晶面板上贴附缓冲材；

可嵌入液晶显示器中的复合式背光模组。

Images