CN110824596B - 扩散板、直下式背光模块及显示装置 - Google Patents

扩散板、直下式背光模块及显示装置 Download PDF

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Abstract

一种扩散板，包括基板、第一图案层以及第二图案层。第一图案层包括多个点状图案，分布于基板上。第二图案层与第一图案层配置于基板的同一侧，并与第一图案层有局部重叠。第二图案层包括多个遮光图案，每一遮光图案包括由内而外分布的多个遮光环，遮光环之间形成多个环状间隙。本发明另提出一种使用此扩散板的直下式背光模块及一种使用此扩散板的显示装置。

Description

扩散板、直下式背光模块及显示装置
技术领域
本发明是关于一种光学板，特别是关于一种扩散板以及具有此扩散板的直下式背光模块与显示装置。
背景技术
液晶显示面板不发光，所以需藉由背光模块提供面光源。目前常见的直下式背光模块是将呈二维阵列排列的多个发光二极管配置于扩散板下方，这些发光二极管发出的光线通过扩散板后形成面光源。为了获得均匀性较佳的面光源，在发光二极管与扩散板之间需有适当的混光距离，而相邻两发光二极管之间的间距愈大，往往需要愈大的混光距离。在习知技术中，为了获得均匀性较佳的面光源，相邻两发光二极管之间的间距除以上述混光距离所得到的比值通常是介于1～1.1之间。
在节能设计的考量下，一般会减少发光二极管的数量，所以相邻发光二极管之间的间距会变大，如此一来，上述的混光距离也要加大，否则会产生面光源均匀性不佳的问题。然而，混光距离加大将使直下式背光模块的整体厚度变厚，导致产品竞争力下降。
本“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”中所揭露的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的习知技术。此外，在“背景技术”中所揭露的内容并不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，也不代表在本发明申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提供一种扩散板，适用于直下式背光模块，且有助于降低直下式背光模块的厚度。
本发明另提供一种直下式背光模块，具有厚度较薄的优点。
本发明又提供一种显示装置，具有厚度较薄的优点。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明一实施例所提供的扩散板适用于直下式背光模块，且包括基板、第一图案层以及第二图案层。第一图案层包括多个点状图案，分布于基板上。第二图案层与第一图案层配置于基板的同一侧，并与第一图案层有局部重叠。第二图案层包括多个遮光图案，每一遮光图案包括由内而外分布的多个遮光环，遮光环之间形成多个环状间隙。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明一实施例所提供的直下式背光模块包括上述的扩散板以及多个发光元件，其中扩散板配置于发光元件上方。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明一实施例所提供的显示装置包括显示面板以及上述的直下式背光模块，其中直下式背光模块的扩散板配置于直下式背光模块的发光元件与显示面板之间。
本发明实施例的扩散板藉由第一图案层与第二图案层的搭配，能有效降低发光元件至扩散板之间所需的混光距离，因此能降低本发明实施例的直下式背光模块及显示装置的厚度。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
图1是本发明一实施例的直下式背光模块的示意图。
图2是图1的扩散板的仰视示意图。
图3是本发明另一实施例的扩散板的仰视示意图。
图4是本发明一实施例的显示装置的示意图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
图1是本发明一实施例的直下式背光模块的示意图。请参照图1，本实施例的直下式背光模块100包括多个发光元件110及扩散板200，扩散板200配置于发光元件110上方。发光元件110用以提供光线L，扩散板200用以使这些发光元件110所提供的光线L形成面光源。此外，直下式背光模块100还可包括至少一片光学膜(图未示)，配置于扩散板200的上方，以调整面光源的均匀度或出光角度。举例来说，光学膜例如是扩散膜、增亮膜等。
上述的发光元件110例如是发光二极管，但也可以是其他种类的发光元件。此外，每一发光元件110具有面向扩散板200的顶面111与连接于顶面111的多个侧面112，这些侧面112例如为发光面。在本实施例中，每一发光元件110例如具有四个所述侧面112彼此相连，因而可360度发光。此外，顶面111可以为发光面，或者不为发光面。
图2是图1的扩散板的仰视示意图。请参照图1与图2，扩散板200包括基板210、第一图案层220以及第二图案层230。第二图案层230与第一图案层220配置于基板210的同一侧，并与第一图案层220有局部重叠。具体而言，基板210具有相对的入光面212与出光面214，入光面212面向发光元件110，在本实施例中，第一图案层220与第二图案层230例如是配置于入光面212，在另一实施例中，第一图案层220与第二图案层230也可配置于出光面214。此外，在基板210的入光面212及/或出光面214也可选择性设有微结构。
本实施例中，在第一图案层220与第二图案层230的重叠处，第一图案层220例如是位于基板210与第二图案层230之间。例如，可先于基板210上形成第一图案层220，接着再于基板210上形成第二图案层230。在另一实施例中，也可以是第二图案层230位于基板210与第一图案层220之间。例如，先于基板210上形成第二图案层230，接着再于基板210上形成第一图案层220。
上述的第一图案层220包括分布于基板210上的多个点状图案222，用以减少出光面214的对应于发光元件110的区域与出光面214的其他区域的亮暗差，以提升面光源的均匀性。本实施例中，点状图案222的分布方式例如是在较接近发光元件110于基板210的正投影处P，点状图案222的分布密度较密，而在离上述正投影处P较远之处，点状图案222的分布密度较疏，藉以有效减少上述的亮暗差。点状图案222例如是圆点状，尺寸例如是大致相同，但点状图案222也可以是其他形状。此外，在图3所示的另一实施例中，也可以是在较接近发光元件110于基板210的正投影处P，点状图案222的尺寸较大，而在离上述正投影处P较远之处，点状图案222的尺寸较小，藉以有效减少上述的亮暗差。在又一实施例中，可同时藉由图2的调整点状图案222的分布密度及藉由图3的调整点状图案222的尺寸差异来减少上述的亮暗差。
第一图案层220的材料例如包括白色油墨，也可视需求而换成其他颜色的油墨或添加其他颜色的油墨。白色油墨的材料可以包括二氧化钛(TiO2)或二氧化硅(SiO2)。此外，还可以藉由调整第一图案层220的厚度来减少上述的亮暗差。本实施例的第一图案层220的厚度例如是介于10微米至200微米之间，较佳的是介于10微米至50微米之间。在制作时，可藉由印刷多层油墨的方式来增加第一图案层220的厚度，但调整厚度的方法不以此为限。在一比较例中，当第一图案层220是印刷一层油墨时，上述的亮暗差例如是26.1％，而在相同的条件下，当第一图案层220是印刷两层油墨时，上述的亮暗差则减少至9％。
请再参照图1与图2，上述的第二图案层230包括多个遮光图案232，每一遮光图案232包括由内而外分布的多个遮光环233，遮光环233之间形成多个环状间隙234，以供光线L通过。这些遮光图案232例如是分别相对于发光元件110设置，以改善出光面214的对应于发光元件110的区域的亮度瑕疵。在同一遮光图案232中，遮光环233的尺寸、遮光环233的线宽以及环状间隙234的宽度可依据不同的设计需求而调整。在一实施例中，遮光环233的线宽例如是0.25毫米，而环状间隙234的宽度例如是0.45毫米。
图2的遮光环233的形状例如是圆形，但不以此为限，遮光环233的形状也可以视需求而调整成椭圆形、多边形或其他形状。举例来说，当相邻的发光元件110在图2的X轴方向的间距与Y轴方向的间距相同时，遮光环233的形状可选用圆形或正多边形。当相邻的发光元件110在图2的X轴方向的间距大于Y轴方向的间距时，遮光环233的形状可选用椭圆形或与椭圆形相似的多边形，其中椭圆形的长轴方向例如是平行于X轴方向，反之，当X轴方向的间距小于Y轴方向的间距时，椭圆形的长轴方向例如是平行于Y轴方向。另外，虽然图2中各遮光环233是封闭的环形，但遮光环233也可以是非封闭的环形，亦即，遮光环可具有至少一个缺口。
第二图案层230的材料例如包括黑色油墨，以使遮光图案232有较佳的遮光效果。也可视需求将黑色油墨换成其他颜色的油墨或添加其他颜色的油墨。举例来说，第一图案层220有可能导致出光面214的对应于发光元件110的区域有偏黄的色偏问题，在此情况下，第二图案层230的材料除了包括上述的黑色油墨之外，还可进一步包括蓝色油墨，此蓝色油墨与黑色油墨混色，藉以改善上述的色偏问题。
第二图案层230可以藉由印刷一层或多层油墨而形成，但不以此为限。此外，第一图案层220的厚度例如是大于或等于第二图案层230的厚度，若第一图案层220的厚度小于第二图案层230的厚度，则在第一图案层220与第二图案层230交界处容易有亮暗不均的交界纹。在一实施例中，第一图案层220的厚度例如是第二图案层230的厚度的1～3倍。举例来说，第一图案层220例如是印刷两层油墨而形成，第二图案层230例如是印刷一层油墨而形成，第一图案层220的厚度为第二图案层230的厚度的两倍。
相较于习知技术，在混光距离D2相同的条件下，由于本实施例的扩散板200的第一图案层220可减少出光面214的对应于发光元件110的区域与出光面214的其他区域的亮暗差，即使发光元件110之间的间距D1增加，由出光面214穿出的面光源仍具有良好的均匀性。而且，第二图案层230可以改善上述亮度瑕疵及色偏问题，所以能进一步提升面光源的品质。
在一实施例中，在发光元件110之间的间距D1为18毫米，而混光距离D2为2.5毫米的条件下，仍可获得均匀性良好的面光源，换言之，D1/D2可以大幅提升至7.2。如此，在节能的需求下，即使减少发光元件110的数量，本实施例的直下式背光模块100仍可具有薄厚度的优点，所以能提升直下式背光模块100的产品竞争力。
图4是本发明一实施例的显示装置的示意图。请参照图4，本实施例的显示装置300包括显示面板310及上述任一实施例的直下式背光模块，例如直下式背光模块100，其中扩散板200配置于发光元件110与显示面板310之间。显示面板310例如是液晶显示面板或其他种类的显示面板，直下式背光模块100用以提供面光源SL至显示面板310，显示面板310用以将面光源SL转换成影像画面。
由于直下式背光模块100具有薄厚度的优点，所以本实施例的显示装置300也具有薄厚度的优点。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求书及发明说明内容所作的简单的等效变化与修改，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外，本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本发明的权利范围。此外，本说明书或申请专利范围中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。
附图标记
100：直下式背光模块
110：发光元件
111：顶面
112：侧面
200：扩散板
210：基板
212：入光面
214：出光面
220：第一图案层
222：点状图案
230：第二图案层
232：遮光图案
233：遮光环
234：环状间隙
300：显示装置
310：显示面板
D1：间距
D2：混光距离
L：光线
SL：面光源
P：正投影处。

Claims (15)

1.一种扩散板，适用于直下式背光模块，其特征在于，所述扩散板包括基板、第一图案层以及第二图案层，
所述第一图案层包括多个点状图案，分布于所述基板上；
所述第二图案层与所述第一图案层配置于所述基板的同一侧，并与所述第一图案层有局部重叠，所述第二图案层包括多个遮光图案，所述多个遮光图案中的每一个包括由内而外分布的多个遮光环，所述多个遮光环之间形成多个环状间隙，
其中，所述多个点状图案中的一部分与所述多个环状间隙局部重叠。
2.根据权利要求1所述的扩散板，其特征在于，所述第一图案层的厚度介于10微米至200微米之间。
3.根据权利要求1所述的扩散板，其特征在于，所述第一图案层的厚度大于或等于所述第二图案层的厚度。
4.根据权利要求1所述的扩散板，其特征在于，所述多个遮光环的形状包括圆形、椭圆形或多边形。
5.根据权利要求1所述的扩散板，其特征在于，在所述第一图案层与所述第二图案层的重叠处，所述第一图案层位于所述基板与所述第二图案层之间，或是所述第二图案层位于所述基板与所述第一图案层之间。
6.一种扩散板，所述扩散板适用于直下式背光模块，其特征在于，所述扩散板包括基板、第一图案层以及第二图案层，
所述第一图案层包括多个点状图案，分布于所述基板上；
所述第二图案层与所述第一图案层配置于所述基板的同一侧，并与所述第一图案层有局部重叠，所述第二图案层包括多个遮光图案，所述多个遮光图案中的每一个包括由内而外分布的多个遮光环，所述多个遮光环之间形成多个环状间隙，
其中，所述第一图案层的材料包括白色油墨，所述第二图案层的材料包括黑色油墨。
7.根据权利要求6所述的扩散板，其特征在于，所述第二图案层的材料还包括蓝色油墨，所述蓝色油墨与所述黑色油墨混色。
8.一种直下式背光模块，其特征在于，所述直下式背光模块包括多个发光元件以及扩散板，
所述扩散板配置于所述多个发光元件上方，所述扩散板包括基板、第一图案层以及第二图案层，其中，
所述第一图案层包括多个点状图案，分布于所述基板上；
所述第二图案层与所述第一图案层配置于所述基板的同一侧，并与所述第一图案层有局部重叠，所述第二图案层包括多个遮光图案，所述多个遮光图案中的每一个包括由内而外分布的多个遮光环，所述多个遮光环之间形成多个环状间隙，
其中，所述多个点状图案中的一部分与所述多个环状间隙局部重叠。
9.根据权利要求8所述的直下式背光模块，其特征在于，在较接近所述多个发光元件于所述基板的正投影处，所述多个点状图案的分布密度较密。
10.根据权利要求8所述的直下式背光模块，其特征在于，在较接近所述多个发光元件于所述基板的正投影处，所述多个点状图案的尺寸较大。
11.根据权利要求8所述的直下式背光模块，其特征在于，所述多个遮光图案分别相对于所述多个发光元件设置。
12.根据权利要求8所述的直下式背光模块，其特征在于，所述基板具有相对的入光面与出光面，所述入光面面向所述多个发光元件，而所述第一图案层与所述第二图案层配置于所述入光面或配置于所述出光面。
13.根据权利要求8所述的直下式背光模块，其特征在于，所述多个发光元件中的每一个具有面向所述扩散板的顶面与连接于所述顶面的多个侧面，所述多个侧面为发光面。
14.根据权利要求13所述的直下式背光模块，其特征在于，所述顶面也为发光面。
15.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括显示面板以及直下式背光模块，其中，
所述直下式背光模块与所述显示面板相对设置，所述直下式背光模块包括多个发光元件以及扩散板，所述扩散板配置于所述多个发光元件与所述显示面板之间，所述扩散板包括基板、第一图案层以及第二图案层，其中，
所述第一图案层包括多个点状图案，分布于所述基板上；
所述第二图案层与所述第一图案层配置于所述基板的同一侧，并与所述第一图案层有局部重叠，所述第二图案层包括多个遮光图案，所述多个遮光图案中的每一个包括由内而外分布的多个遮光环，所述多个遮光环之间形成多个环状间隙，
其中，所述多个点状图案中的一部分与所述多个环状间隙局部重叠。
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