CN1963566A - 背光结构的扩散板及应用其的显示装置 - Google Patents

Abstract

一种背光结构的扩散板及应用其的显示装置。此扩散板适用于具有多个发光二极管的背光结构中。扩散板包括一本体，其上具有多个凹陷结构(depression structure)，此些凹陷结构位于本体上朝向此些发光二极管的一表面。每一凹陷结构位于对应的发光二极管上方并包括一倾斜面。每一倾斜面与对应的发光二极管的一中心轴形成一倾斜夹角，用以折射对应的发光二极管所发射的光线。

Description

背光结构的扩散板及应用其的显示装置

技术领域

本发明是关于一种背光结构的扩散板及应用其的显示装置，且特别是关于一种可将光线均匀化的背光结构的扩散板及应用其的显示装置。

背景技术

随着液晶显示装置(Liquid Crystal Display device，LCD device)制作技术快速的进步，以及其具有重量轻、体积小、低耗电量及低辐射线等优点，使得液晶显示器大量地被应用在个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、笔记本计算机、数字相机、移动电话、计算机屏幕及液晶电视等各式电子产品中。再加上业界积极的投入研发以及采用大型化的生产设备，使液晶显示器的质量不断提升，且价格持续下降，因此使得液晶显示器的应用领域迅速扩大。但由于液晶显示器中的液晶显示面板为非自发光性的显示面板，需要借助背光模块(backlight module)所提供的光线方能产生显示的效果。一般而言，背光模块中常见的光源例如是冷阴极灯管(Cold CathodeFluorescent Lamp，CCFL)或是发光二极管(Light Emitting Diode，LED)等。由于发光二极管具有低耗电量及高亮度等优点，使得利用发光二极管作为光源的背光模块，成为目前重要的研究发展方向之一。

然而，由于发光二极管为点光源，使得采用发光二极管做为光源的背光模块容易在LED之间产生暗纹(Line-Mura)，也就是背光模块所提供的光线，具有亮带及暗带相间的不均匀亮度。针对此点，一般是降低LED的间距以减轻此暗纹现象，如此一来，却使得LED的数目大幅增加，明显增加整体成本。

在先前技术中，有多种关于均匀化背光模块所提供的光线的设计方案。2006年1月5日公开的专利公开号第20060002148号的美国专利，公开一光学构件、具有该光学构件的一背光组件及具有该背光组件的一显示装置(optical member，backlight assembly having the optical member and displayapparatus having the backlight assembly)。此光学构件包括多个亮度均匀化构件(luminance uniformity enhancing members)，利用每一亮度均匀化构件的凹陷表面(recessed surface)及反光层(light reflecting layer)来进行亮度的均匀化。然而，反光层的设计使光线需经过多次反射后方能穿透过导光板(light guide plate)，进而穿透显示装置的显示面板(display panel)以显示画面。整体而言，此种方式减损了背光组件提供的光线的亮度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种背光结构的扩散板及应用其的显示装置。扩散板的本体上形成多个凹陷结构，以提供光线多方向的折射，使得显示装置具有降低亮度减损、可缩减体积、不增加生产成本以及提高显示质量的优点。

根据本发明的一方面，提出一种背光结构的扩散板。背光结构具有多个发光二极管。扩散板包括一本体，其具有多个凹陷结构，此些凹陷结构位于本体朝向此些发光二极管的一表面。每一凹陷结构位于对应的发光二极管上方，并且包括一倾斜面。每一倾斜面与对应的发光二极管的一中心轴形成一倾斜夹角，用以折射对应的发光二极管所发射的光线。

根据本发明的另一方面，提出一种背光结构，包括一光源组以及一扩散板。光源组包括多个发光二极管。扩散板位于光源组的上方，且包括一本体。本体与此些发光二极管间具有一间距，且本体上具有多个凹陷结构。此些凹陷结构位于本体朝向此些发光二极管的一表面。每一凹陷结构位于对应的发光二极管上方，并且包括一倾斜面。每一倾斜面与对应的发光二极管的一中心轴形成一倾斜夹角，用以折射对应的发光二体所发射的光线。

根据本发明的再一方面，提出一种显示装置，包括一显示面板、一光源组以及一扩散板。光源组设置在显示面板下方，且包括多个发光二极管。扩散板位于光源组及显示面板之间，并包括一本体。本体与此些发光二极管间具有一间距。本体并具有多个凹陷结构，此些凹陷结构位于本体朝向此些发光组件的一表面。每一凹陷结构位于对应的发光二极管上方且包括一倾斜面。每一倾斜面与对应的发光二极管的一中心轴形成一倾斜夹角，用以折射对应的发光二体所发射的光线。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下：

附图说明

图1为依照本发明第一实施例的显示装置的示意图；

图2为图1的扩散板及电路板的部分示意图；

图3为图2的倾斜面具有表面微结构时的示意图；

图4为依照本发明第二实施例的扩散板及电路板的部分示意图；以及

图5为图4的倾斜面及平面具有第一及第二表面微结构时的示意图。

主要组件符号说明

10：显示面板

20：电路板

30：发光二极管

40、80：扩散板

41、81：本体

41a、81a：表面

42、82：凹陷结构

43、83：倾斜面

43a：表面微结构

50：背光结构

60：反射片

60a：开口

70：光源组

83a：第一表面微结构

84：平面

84a：第二表面微结构

D：距离

L：光线

Y1、Y3：对称轴

Y2：中心轴

θ、λ：倾斜夹角

具体实施方式

第一实施例

请同时参照图1及图2，图1为依照本发明第一实施例的显示装置的示意图；图2为图1的扩散板及电路板的部分示意图。显示装置100包括一显示面板10、一光源组70以及一扩散板40。光源组70设置在显示面板10的下方，包括多个发光二极管(Light Emitting Diode，LED)30及一电路板20。此些发光二极管30为上部发光(top emitting)且设置在电路板20上，用以提供一光线L(为于图2中)穿透通过扩散板40及显示面板10。扩散板40位于光源组70及显示面板10之间，且包括一本体41。本体41设置在电路板20的上方，并且与此些发光二极管30相隔一间距D(为于图2中)。此间距D实质上大于等于约10毫米，用以使光线L于进入本体41前，即达到一定程度的扩散(diffusion)效果。本体41具有多个凹陷结构(depressionstructure)42，此些凹陷结构42位于本体41朝向此些发光二极管30的一表面41a。光源组70及扩散板40组成显示装置100的一背光结构50。

如图2所示，每一凹陷结构42为一对称结构，并具有一对称轴Y1，此对称轴Y1优选地重合于每一发光二极管30的一中心轴Y2。也就是说，每一凹陷结构42位于每一对应发光二极管30的上方。此外每一凹陷结构42包括一倾斜面43，用以折射光线L。倾斜面43与对应发光二极管30的中心轴Y2形成一倾斜夹角θ；同样地，倾斜面43亦与每一凹陷结构42的对称轴Y1形成倾斜夹角θ。此倾斜夹角θ大于45度，也就是说，对称的两倾斜面43间为钝角(obtuse)。此外，扩散板40的本体41为透光材质。光线L经过凹陷结构42的折射作用而由对应的凹陷结构42的倾斜面43，或是由本体41的表面41a进入并且穿透通过本体41，可达到扩散且均匀化的效果。

本实施例的显示装置100中，光源组70更可包括一反射片60，其迭合设置在电路板20上，用以反射光线L，使得更多光线L可进入并穿透通过本体41。反射片60具有多个开口60a(如图1所示)，此些发光二极管30穿过此些开口60a设置在电路板20上。另外，此些凹陷结构42优选地是圆锥(cone)状。然在本发明所属技术领域中具有通常知识者，可了解本发明的技术并不限于此。此些凹陷结构42亦可为多角锥(polyhedral cone)状，或其它对称于对称轴Y1的形状。每一凹陷结构42的倾斜面43，更可具有不平滑的一表面微结构(micro-structure)。请参照图3，其为图2的倾斜面具有表面微结构时的示意图。当光线L穿过倾斜面43时，表面微结构43a提供光线L多方向的折射，可将光线L更均匀化(uniformize)。

上述依照本发明第一实施例的显示装置100，利用凹陷结构42的倾斜面43及表面微结构43a，提供此些发光二极管30所放射的光线L多方向的折射，以达到均匀化光线L的效果。如此一来，可减少暗纹的产生，提高显示装置100显示画面的质量。此外，更可减少光线L进入本体41前进行扩散所需的距离，亦即减少本体41与此些发光二极管30间的距离D，进一步缩减了背光结构50的厚度，达到减小显示装置100体积的效果。

第二实施例

依照本发明第二实施例的显示装置与上述第一实施例的显示装置100(如图1所为)的不同之处，在于此些凹陷结构的组成方式。请参照图4，其为依照本发明第二实施例的扩散板及电路板的部分示意图。每一凹陷结构82包括一倾斜面83及一平面84。倾斜面83与每一凹陷结构82的一中心轴Y3，形成一倾斜夹角λ。此倾斜夹角λ大于45度，也就是相对的两倾斜面83间为钝角。平面84位于每一凹陷结构82实质上的中央位置，倾斜面83围绕平面84，且平面84平行于本体81的表面81a。也就是说，此些凹陷结构82为凹槽(fillister)状。

每一凹陷结构82的倾斜面83及平面84更可分别具有不平滑的一第一表面微结构及一第二表面微结构。请参照图5，其为图4的倾斜面及平面具有第一及第二表面微结构时的示意图。当光线L穿过倾斜面83及平面84时，第一表面微结构83a及第二表面微结构84a提供光线L多方向的折射，用以将光线L更均匀化。

上述依照本发明优选实施例的背光结构的扩散板及应用其的显示装置，是利用扩散板本体的凹陷结构，提供发光二极管放射的光线多方向的折射，使得光线可进行均匀化，以达到减少暗纹的目的。其优点在于：

1.借由凹陷结构，提供光线多方向的折射，可缩短本体及多个发光二极管间的距离，以减小显示装置的体积。

2.仅需于原有背光结构的扩散板或导光板等组件的表面，简易地形成多个凹陷结构，即可达到均匀化光线的效果，而不会增加生产成本。

3.背光结构可经由扩散板，提供具有低暗纹现象的背光源，提高了显示装置的显示质量。

4.发光二极管提供的光线直接由此些凹陷结构的倾斜面、平面或本体的表面进入并穿透本体，可减少此些发光二极管亮度的减损。

综上所述，虽然本发明已以优选的实施例公开如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (20)

1.一种扩散板，适用于一具有多个发光二极管的背光结构中，该扩散板包括：

一本体，其上具有多个凹陷结构，该些凹陷结构位于该本体朝向该些发光二极管的一表面，且各该凹陷结构位于该对应发光二极管的上方并包括：

一倾斜面，与该对应发光二极管的一中心轴形成一倾斜夹角，用以折射该对应发光二极管所发射的光线。

2.根据权利要求1所述的扩散板，其中该倾斜面具有不平滑的一表面微结构，当该对应发光二极管所发射的光线穿过该倾斜面时，该表面微结构提供该光线多方向的折射。

3.根据权利要求1所述的扩散板，其中该本体为透光材质，各该发光二极管所发射出的光线是由该对应凹陷结构的该倾斜面或该本体的该表面进入并穿透过该本体。

4.根据权利要求3所述的扩散板，其中各该凹陷结构还包括：

一平面，位于各该该凹陷结构实质上的中央位置，该倾斜面围绕该平面，且该平面平行于该表面。

5.根据权利要求4所述的扩散板，其中该平面及该倾斜面分别具有不平滑的一第一表面微结构及一第二表面微结构，当该对应发光二极管所发射的光线穿过该倾斜面及该平面时，该第一表面微结构及该第二表面微结构提供该对应发光二极管所发射的光线多方向的折射。

6.根据权利要求4所述的扩散板，其中该些凹陷结构为凹槽状。

7.根据权利要求1所述的扩散板，其中该倾斜夹角大于45度。

8.根据权利要求1所述的扩散板，其中各该凹陷结构是一对称结构且具有一对称轴，该对称轴重合于该对应发光组件的该中心轴。

9.根据权利要求1所述的扩散板，其中该些凹陷结构为圆锥状。

10.根据权利要求1所述的扩散板，其中该些凹陷结构为多角锥状。

11一种显示装置，包括：

一显示面板；

一光源组，设置在该显示面板下方，且包括：

多个发光二极管，用以提供一光线穿透通过该显示面板；以及

一扩散板，位于该光源组及该显示面板之间，包括：

一本体，与该些发光二极管间具有一间距，且该本体上具有多个凹陷结构，该些凹陷结构位于该本体朝向该些发光二极管的一表面，各该凹陷结构位于该对应发光二极管的上方并包括：

一倾斜面，与该对应发光二极管的一中心轴形成一倾斜夹角，用以折射该光线。

12.根据权利要求11所述的显示装置，其中该倾斜面具有不平滑的一表面微结构，当该光线穿透过该倾斜面时，该表面微结构提供该光线多方向的折射。

13.根据权利要求11所述的显示装置，其中该光源组还包括：

一电路板；以及

一反射片，迭合设置在该电路板上，该反射片具有多个开口，该些发光二极管穿过该些开口设置在该电路板上。

14.根据权利要求11所述的显示装置，其中该倾斜夹角大于45度。

15.根据权利要求11所述的显示装置，其中各该凹陷结构为一对称结构，且具有一对称轴，该对称轴重合于该对应发光二极管的该中心轴。

16.根据权利要求11所述的显示装置，其中该些凹陷结构为圆锥状。

17.根据权利要求11所述的显示装置，其中该些凹陷结构为多角锥状。

18.根据权利要求11所述的显示装置，其中各该凹陷结构还包括：

一平面，位于各该凹陷结构实质上的中央位置，该倾斜面围绕该平面，且该平面平行于该表面。

19.根据权利要求18所述的显示装置，其中该平面及该倾斜面分别具有不平滑的第一表面微结构及第二表面微结构，当该光线穿过该倾斜面及该平面时，该第一表面微结构及该第二表面微结构提供该光线多方向的折射。

20.根据权利要求11所述的显示装置，其中该间距实质上大于等于10毫米。

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