TWI710809B

TWI710809B - 燈板裝置及其製作方法

Info

Publication number: TWI710809B
Application number: TW109127988A
Authority: TW
Inventors: 蔡侑文
Original assignee: 友達光電股份有限公司
Priority date: 2020-08-17
Filing date: 2020-08-17
Publication date: 2020-11-21
Also published as: TW202208901A

Abstract

一種燈板裝置，應用於顯示器的背光模組。燈板裝置包含基板、複數個發光元件、膠膜層、以及遮光油墨層。發光元件設置於基板的出光表面上。膠膜層覆蓋基板的出光表面及發光元件，膠膜層包含複數個突起部，突起部分別對應於發光元件。遮光油墨層位於膠膜層上，遮光油墨層包含複數個遮光圖案，遮光圖案分別位於突起部上。透過將遮光油墨層設置於膠膜層上，可透過物理的方式直接減少遮光圖案與發光元件之間的對位公差，更進一步減少遮光圖案與發光元件之間的距離，而能有效地提升出光品質，提升光源出光的均勻性。

Description

燈板裝置及其製作方法

本發明涉及顯示器領域，尤其涉及顯示器背光模組的燈板裝置。

由於LED高亮度、長壽命及省電等功效，已大量滲透各種照明工具，取代傳統燈泡或是燈管等，在顯示器領域中，背光模組也大量地採用LED來作為背光源。

但LED亮度、強度太高，直射時對人眼容易造成傷害。且由於LED為點光源，需要進一步地透過各種光學膜來進行擴散，以避免明亮不均的問題。傳統技術上，為了解決這樣的問題，通常是在LED燈源上設置擴散板，並在擴散板的非結構表面，在對應LED的位置印刷有網點圖案，來減少LED的直射強度、以及使得光源的強度更加均勻。

然而，通常LED的陣列與擴散板的網點圖案是分別製作，因此，LED的排列與網點圖案印刷存在公差。另外，在擴散板裝設時也可能具有對位公差，當這些公差累積時，LED的與網點圖案之間可能產生較大的偏移量。使得光源的均勻度不佳，整個顯示的品質都會受到影響。

為了解決先前技術所面臨的問題，在此提供一種燈板裝置。燈板裝置應用於顯示器的背光模組。燈板裝置包含基板、複數個發光元件、膠膜層、以及遮光油墨層。發光元件設置於基板的出光表面上。膠膜層覆蓋基板的出光表面及發光元件，膠膜層包含複數個突起部，突起部分別對應於發光元件。遮光油墨層位於膠膜層上，遮光油墨層包含複數個遮光圖案，遮光圖案分別位於突起部上。

在一些實施例中，發光元件為微型發光二極體(Micro Light Emitting Diode，Micro LED)。

在一些實施例中，遮光圖案的面積大於或等於發光元件的面積。

在一些實施例中，燈板裝置，更包含一第二遮光油墨層，該第二遮光油墨層包含複數個第二遮光圖案，且該等第二遮光圖案分別位於該等遮光圖案上，且各該第二遮光圖案的面積小於各該遮光圖案的面積。更詳細地，在一些實施例中，第二遮光油墨層與該遮光油墨層為不同顏色。

在此，還提供一種燈板裝置的製作方法，該方法包含：設置複數個發光元件於基板的出光表面上；貼附膠膜層於基板的出光表面及發光元件上，膠膜層在覆蓋發光元件處形成複數個突起部；對膠膜層壓印油墨，在突起部上分別形成油墨圖案；以及固化突起部上的油墨圖案，而形成包含複數個遮光圖案的遮光油墨層。

在一些實施例中，該製作方法更包含在遮光油墨層上印刷第二遮光油墨層，並固化第二遮光油墨層，使得在遮光圖案上分別形成第二遮光圖案，且第二遮光圖案的面積小於遮光圖案的面積。

更詳細地，在一些實施例中，第二遮光油墨層與遮光油墨層為不同顏色。

更詳細地，在一些實施例中，固化突起部上的油墨圖案或第二遮光油墨層是透過照射紫外光固化。進一步地，在一些實施例中，照射紫外光之前，先點亮發光元件使油墨圖案或該第二遮光油墨層先進行感光。

前述實施例的燈板裝置，透過膠膜層隨著出光表面的起伏自然形成突起部，再將遮光油墨層設置於膠膜層上形成遮光圖案。透過物理的方式直接減少遮光圖案與發光元件之間的對位公差，更進一步減少遮光圖案與發光元件之間的距離，而能有效地提升出光品質，提升光源出光的均勻性。

應當理解的是，元件被稱為「連接」或「設置」於另一元件時，可以表示元件是直接位於另一元件上，或者可以也存在中間元件，透過中間元件連接元件與另一元件。相反地，當元件被稱為「直接在另一元件上」或「直接連接到另一元件」時，可以理解的是，此時明確定義了不存在中間元件。

另外，術語「第一」、「第二」、「第三」這些術語僅用於將一個元件、部件、區域、或部分與另一個元件、部件、區域、層或部分區分開，而非表示其必然的先後順序。此外，諸如「下」和「上」的相對術語可在本文中用於描述一個元件與另一元件的關係，應當理解，相對術語旨在包括除了圖中所示的方位之外的裝置的不同方位。例如，如果一個附圖中的裝置翻轉，則被描述為在其他元件的「下」側的元件將被定向在其他元件的「上」側。此僅表示相對的方位關係，而非絕對的方位關係。

圖1係第一實施例之燈板裝置的側視圖。如圖1所示，第一實施例的燈板裝置1主要應用於背光模組。燈板裝置1包含基板10、複數個發光元件20、膠膜層30、以及遮光油墨層40。發光元件20設置於基板的出光表面11上。膠膜層30覆蓋基板10的出光表面11及發光元件20。膠膜層30包含複數個突起部31，突起部31分別對應於發光元件20。

在此，膠膜層30可以為透明膠膜片，可以避免出光表面11及發光元件20受到空氣中水氣、氧氣的影響，也能不影響發光元件20的出光效果。突起部31是在膠膜片披覆於發光元件20上時，由發光元件20的高度自然產生的突起。

遮光油墨層40位於膠膜層30上，遮光油墨層40包含複數個遮光圖案41，遮光圖案41分別位於突起部31上。如此，透過減少遮光圖案41與發光元件20之間的距離，可以減少對位公差造成的問題。

在此，發光元件20為點光源，例如，可以為發光二極體(Light Emitting Diode，LED)、迷你發光二極體(Mini LED)，或是微型發光二極體(Micro LED)。

圖2係第一實施例之燈板裝置的俯視圖。由於膠膜層30為透明，在此省略。一般而言，遮光圖案41的面積大於或等於發光元件20的面積。當發光元件20發光時，發出的光線會由遮光圖案41的周圍透出，以此達到將點光源擴散、避免直射的效果，而能有效地改善整個出光的均勻度。

圖2A、圖2B為遮光圖案的俯視圖。同時參照圖2，遮光圖案41可以依據遮光的需求，設計為各種不同的圖案。圖示中的的圖案僅為示例，而非用以限制。實際上也可以採用橢圓、蝶狀、翼狀的態樣。

圖3係第二實施例之燈板裝置的側視圖。如圖3所示，同時參考圖1，第二實施例的燈板裝置1，除了第一實施例的結構外，更包含第二遮光油墨層50。第二遮光油墨層50包含複數個第二遮光圖案51，且第二遮光圖案51分別位於遮光圖案41上，且各第二遮光圖案51的面積小於各遮光圖案41的面積。由於發光元件20為點光源，其中心位置的亮度較亮，在此實施例設置第二遮光圖案51的目的，是使設計者能依據發光元件20的功率來進行調配。若是發光元件20功率較強時，透過以兩層遮光油墨的方式來處理，來達到所需的出光品質，避免使用單層但過厚而使得遮光油墨，而造成整體光度降低的問題。

圖4係第三實施例之燈板裝置的側視圖。如圖4所示，第三實施例的結構大致上與第二實施例相同，唯，第二遮光油墨層50與遮光油墨層40為不同顏色。在此，可以達到光線調配之功效，例如，藍光過強時，透過紅光、綠光的第二遮光油墨層50與遮光油墨層40來達到色彩的平衡。然而，以上僅為示例，而非用以限制。

圖5至圖9係第一實施例之燈板裝置製作方法的逐步側視圖。首先，如圖5所示，設置複數個發光元件20於基板10的出光表面11上。接著，如圖6所示，貼附膠膜層30於基板10的出光表面11及發光元件20上。膠膜層30在覆蓋發光元件20處形成複數個突起部31。由於突起部31是由於披覆膠膜層30在發光元件20，基於發光元件20的高度自然形成，因此，突起部31的位置必然與發光元件20相互對應。更詳細地，相互對應係指朝向基板10方向，發光元件20的垂直投影疊設於突起部31的垂直投影。一般來說，突起部31的面積大於等於發光元件20的面積。

再接著，如圖7所示，同時參照圖1，在轉印治具600設置有油墨400，並對於膠膜層30進行壓印。由於突起部31的高度較高，在其上自然形成油墨圖案45。在完成油墨圖案45後，將突起部31上的油墨圖案45固化，而形成包含複數個遮光圖案41的遮光油墨層40。

在此，圖8及圖9是一種固化的方式，但這僅為示例，而非用以限制。如圖8所示，在固化的第一階段，是先點亮發光元件20使油墨圖案45進行感光。最後，如圖9所示，最後以照射紫外光的方式，使得遮光油墨層40完全固化。在此，油墨圖案45先進行感光，可以使得油墨圖案45中的高分子產生交聯，如同光阻劑的效果。如此，若是膠膜層30有沾黏到油墨400時，未感光的部分，可以透過清洗的方式加以去除。然而，也可以只採用圖9的方式直接進行固化。

圖10至圖11係第二實施例之燈板裝置製作方法的部分側視圖。如圖10所示，製作第二實施例的燈板裝置時，需先完成第一實施力的製作流程。接著，再次利用設置有第二油墨500的轉印治具600，進行壓印，而在遮光油墨層40上形成第二遮光油墨層50。在此，第二遮光油墨層50除了利用壓印方式形成，亦可以採用噴塗的方式。

接著，參照圖8及圖9的方式，固化第二遮光油墨層50，使得在遮光圖案41上分別形成第二遮光圖案51，且第二遮光圖案51的面積小於遮光圖案41的面積，而完成如圖11的結構。在此，第二遮光圖案51的目的，為調整點光源的出光品質，以避免亮暗不均的狀態。可以如同第二實施例，第二遮光圖案51與遮光圖案41為同色，或是如同第三實施例，第二遮光圖案51與遮光圖案41為不同色。

綜上所述，透過膠膜層30隨著出光表面11的起伏自然形成突起部31，再將遮光油墨層40設置於膠膜層30上形成遮光圖案41。透過物理的方式直接減少遮光圖案41與發光元件20之間的對位公差，更進一步減少遮光圖案41與發光元件20之間的距離，而能有效地提升出光品質，提升光源出光的均勻性。

雖然本發明的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本發明的範疇內，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1:燈板裝置 10:基板 11:出光表面 20:發光元件 30:膠膜層 31:突起部 40:遮光油墨層 41:遮光圖案 45:油墨圖案 50:第二遮光油墨層 51:第二遮光圖案 400:油墨 500:第二油墨 600:轉印治具

圖1係第一實施例之燈板裝置的側視圖。圖2係第一實施例之燈板裝置的俯視圖。圖2A、圖2B為遮光圖案的俯視圖。圖3係第二實施例之燈板裝置的側視圖。圖4係第三實施例之燈板裝置的側視圖。圖5至圖9係第一實施例之燈板裝置製作方法的逐步側視圖。圖10至圖11係第二實施例之燈板裝置製作方法的部分側視圖。

1:燈板裝置

10:基板

11:出光表面

20:發光元件

30:膠膜層

31:突起部

40:遮光油墨層

41:遮光圖案

Claims

一種燈板裝置，包含：一基板；複數個發光元件，設置於該基板的一出光表面上；一膠膜層，覆蓋該基板的該出光表面及該等發光元件，該膠膜層包含複數個突起部，該等突起部分別對應於該等發光元件；以及一遮光油墨層，位於該膠膜層上，該遮光油墨層包含複數個遮光圖案，該等遮光圖案分別位於該等突起部上。
如請求項1所述之燈板裝置，其中該等發光元件為微型發光二極體(Micro LED)。
如請求項1所述之燈板裝置，其中各該遮光圖案的面積大於或等於各該發光元件的面積。
如請求項1所述之燈板裝置，更包含一第二遮光油墨層，該第二遮光油墨層包含複數個第二遮光圖案，且該等第二遮光圖案分別位於該等遮光圖案上，且各該第二遮光圖案的面積小於各該遮光圖案的面積。
如請求項4所述之燈板裝置，其中該第二遮光油墨層與該遮光油墨層為不同顏色。
一種燈板裝置的製作方法，包含：設置複數個發光元件於一基板的一出光表面上；貼附一膠膜層於該基板的該出光表面及該等發光元件上，該膠膜層在覆蓋該等發光元件處形成複數個突起部；對該膠膜層壓印一油墨，在該等突起部上分別形成一油墨圖案；以及固化該等突起部上的該油墨圖案，而形成包含複數個遮光圖案的一遮光油墨層。
如請求項6所述之燈板裝置的製作方法，更包含在該遮光油墨層上印刷一第二遮光油墨層，並固化該第二遮光油墨層，使得在該等遮光圖案上分別形成一第二遮光圖案，且各該第二遮光圖案的面積小於各該遮光圖案的面積。
如請求項7所述之燈板裝置的製作方法，其中該第二遮光油墨層與該遮光油墨層為不同顏色。
如請求項7所述之燈板裝置的製作方法，其中固化各該突起部上的該油墨圖案或該第二遮光油墨層是透過照射一紫外光固化。
如請求項9所述之燈板裝置的製作方法，其中在照射該紫外光之前，先點亮該等發光元件使該油墨圖案或該第二遮光油墨層進行感光。