CN1908756A - 扩散增亮装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扩散增亮装置，是对应安装在一个背光模组的光源上方，并包含一片扩散板及一片增益层，该扩散板具有一个邻近光源的第一表面，及一个相反于第一表面的第二表面，能用于将进入第一表面的光源光线均匀散射出第二表面外，该增益层直接被覆结合在该扩散板的第二表面上，且用于使散射的光线集中射出，借由上述设计，能达到简化制程、降低成本、薄化装置，以及可提高透光率等功效。

Description

扩散增亮装置

技术领域

本发明是一种背光模组，特别是涉及一种用于使光源的光线均匀散射的扩散增亮装置。

背景技术

背光模组(BLM)为液晶显示器(LCD)的关键零组件，由于液晶本身并不会发光，因此必须透过后方的背光模组将点或线光源转变为高亮度与均匀辉度的面光源，让液晶面板得以发光显示影像。而由于光源配置与发光方式的不同，背光模组常见有侧光式(side lighting)与直下式(bottom lighting)等设计型态，在下列说明中都是以直下式背光模组来表示。

如图1与图2所示，一种以往直下式背光模组1是安装在一液晶面板2的下方，并包含：一朝上开口的盒座11，以及由下而上依序安装在该盒座11内的一个光源12、一片扩散板(Diffuser)13与一片增益片(Brightness Enhance Film)14。该光源12一般可为冷阴极萤光管(CCFL)或发光二极管(LED)，此处是在盒座11上安装有数支冷阴极萤光管。该扩散板13是位在光源12上方，可模糊光源12轮廓，并造成光线大角度散射，使得来自光源12的光线均匀分布成一面光源。该增益片14是间隔位在扩散板13上方，将扩散后的光线集中折射向液晶面板2，用以提升亮度。在扩散板13与增益片14间形成有一个间隙15。

当光源12发出的光线向上照射，透过扩散板13的均光作用后，会向外散射通过间隙15并进入增益片14，以经由增益片14的集光作用来修正光线方向，达到提高正面辉度与增加使用效益的目的，最后光线会再向上照射至液晶面板2，使得液晶面板2发光显示效果。

虽然，上述光源12射出的光线，在经过扩散板13与增益片14的光学作用后，可产生均匀光线并能提高亮度与均辉度，然而，该扩散板13与增益片14的结构设计与组装过程，却具有下列不理想的部份：

(一)、制造较麻烦：上述扩散板13与增益片14是两分离的独立板片，制造上必须各自成型后，分别经过裁切，最后再依序组接在盒座11上，需要经过两次裁切与两次安装过程，因此制造过程较为繁琐、缓慢。而且，该扩散板13与增益片14间形成有间隙15，为了避免存于间隙15中的介质对光学作用产生的影响，所以该扩散板13与增益片14必须在无尘室中组装，组装过程较为麻烦，成本也较昂贵。

(二)、组立厚度较大：该背光模组1组装后，扩散板13与增益片14间相隔有间隙15，此结构设计将造成背光模组1的组立厚度较大，不符合轻薄化的设计需求。

(三)、透光率较低：散射出扩散板13的光线，会先经过该间隙15再照射入增益片14，间隙15中充满空气，只是空气的折射率一般为1，而扩散板13的折射率大约为1.59，依据全反射定律(total internal reflection)，光线由密介质射至疏介质时，当入射角大于临界角时就会产生全反射，此时光线会再反射回密介质中，所以当光线由扩散板13照射至间隙15时，就会有部份光线发生全反射现象，导致进入增益片14的光量减少，最后使得光线的透光率不佳，亮度降低，经本案申请人实验测得其透光率T＝34％。

随着液晶显示器制造技术的提升，在轻量化、薄型化、低耗电、高亮度以及低成本……等主流趋势下，面临市场上的激烈竞争，上述背光模组1的整体厚度必须缩减，透光率也有待改善，扩散板13与增益片14的结构与制造流程还须研发出新颖的设计，而本发明就是将扩散板13与增益片14复合成一体，用以解决上述问题。

发明内容

本发明的主要目的，是在于提供一种能简化制程、降低成本的扩散增亮装置。

本发明的另一目的，就在提供一种组立厚度较薄的扩散增亮装置。

本发明的再一目的，就在提供一种提高透光率的扩散增亮装置。

本发明的一种扩散增亮装置，是对应安装在一个背光模组的光源上方，并包含：一片扩散板，及一片增益层。该扩散板具有一个邻近光源的第一表面，及一个相反于第一表面的第二表面，用于将进入第一表面的光源光线均匀散射出第二表面外。该增益层直接被覆结合在该扩散板的第二表面上，用于使散射的光线集中射出。

本发明的一种扩散增亮装置具有制造简单、能省略安装步骤、可节省工时、降低成本，并能同时达到轻薄化，以及提高透光率等功效。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：

图1是以往背光模组的简要构造的组装剖视示意图；

图2是以往背光模组的一片扩散板与一片增益片的部份放大剖视示意图；

图3是本发明扩散增亮装置的一较佳实施例安装在一个背光模组中的组装剖视示意图；

图4是该较佳实施例的部份放大剖视示意图。

具体实施方式

参阅图3与图4，本发明扩散增亮装置的较佳实施例是安装在一个背光模组3中，且位在一片液晶面板4的下方，该背光模组3包含一个开口朝上的盒座31，及多个间隔安装在该盒座31内的光源(Light source)32。该光源32为数支呈U型的冷阴极萤光灯管(CCFL)，可提供线光源，在设计上，光源32的数量也可为一个，且灯管的形状也可以为直型、L型与W型，当然该光源32也可以提供一面光源，例如制作成平面状的CCFL、奈米碳管、发光二极管(LED)或电激发光片(EL)等等。而本实施例是以直下式背光模组为例来作说明，当然在设计上本发明也可以安装在侧光式背光模组中，在此不再详细说明。

本发明的扩散增亮装置5是安装在盒座31的开口处，且位在光源32与液晶面板4间，并包含：一片扩散板51，及一片增益层52。

该扩散板51具有一片平板状基材511、多个散布在基材511中的散射粒子512、一个位在该基材511邻近光源32的一侧的第一表面513，及一个位在该基材511相反于第一表面513的一侧的第二表面514。在设计上，可以选择该基材511是由压克力(Acrylic)制成，且散射粒子512是由聚碳酸酯(PC)制成，或是可以采用该基材511是由聚苯乙烯(PS)制成，且散射粒子512是由压克力(Acrylic)制成的设计。该扩散板51能用于将进入第一表面513的光源32光线，均匀散射出第二表面514外。

该增益层52是由环氧树脂(epoxy resin)或压克力树脂(acrylic resin)制成，是直接被覆结合在该扩散板51上，并具有一个结合在该扩散板51的第二表面514上的结合面521，及一个相反于结合面521且呈连续非平整的棱凸面522。该棱凸面522具有多个齿锥状的凸出部523，当然在设计上，每一凸出部523也可以为棱尖状、方柱状、圆柱状或半圆柱状……等，所以凸出部的形状与尺寸，并不以本实施例为限。该增益层52具有聚光作用，能将扩散后的光线导正射向液晶面板4，用以提升亮度。

当光源32发出的光线向上照射至扩散板51的第一表面513，并穿透扩散板51的过程中，光线会不断的在基材511与散射粒子512两个折射率相异的介质中穿过，在此同时光线就会发生许多折射、反射与散射的现象，如此便造成了光学扩散的效果，可模糊光源32轮廓，使得发射出第二表面514的光线亮度分布均匀，并造成光线大角度均匀散射，而后光线会向上直接由结合面521进入增益层52，以经由增益片52的棱凸面522来缩小光线的扩散角度，用以修正光线方向提高正面辉度与增加使用效益，最后光线会向上照射至液晶面板4，使得液晶面板4发光显示效果。

制造时，先在该扩散板51的第二表面514上涂布(Coating)一层预定成份与厚度的树脂材料，而后利用一个滚轮(图未示)在该树脂材料上滚动，由于该滚轮上已配置有一个与棱凸面522形状互补的模仁(图未示)，所以当滚轮滚压后，将会在树脂材料的表面上相对形成有棱凸面522形状，继而再利用紫外光(UV)照射使树脂材料固化，就可以在扩散板51上成型有增益层52。当然在制造上也可以为其它方式，所以并不以上述说明为限。

由以上说明可知，本发明在制造与构造上具有下列较以往为佳的优点：

(一)、能简化制程、降低成本：本发明就是将扩散板51与增益层52复合成一体，也就是在扩散板51上直接结合具有聚光作用的增益层52，制造上可以在结合成型后一次裁切，而后再组接在盒座31上，只须经过一次裁切与一次安装过程，因此制造过程较为简化、迅速。而且，由于该扩散板51与增益层52是直接结合成型，并不会有影响光学作用的间隙存在，所以组装时并不需要在无尘室中，因此组装过程较为简单，并能相对降低成本。

(二)、组立厚度较大：该扩散增亮装置5的增益层52是叠置结合在扩散板51上，两者间并未形成有间隙，其组立厚度将相对较小于以往，能符合现今轻薄化的设计需求。

(三)、提高透光率与亮度：由于增益层52是成型在扩散板51上，所以光线会由扩散板51直接折射入增益层52中，并不会产生全反射现象，因此光线可大量进入增益层52，使得照射至液晶面板4的光量相对增加，光线的透光率较佳，可提升亮度，经本案申请人实验测得其透光率T＝57％。

由以上说明可知，本发明的扩散增亮装置5在设计上，是采用一体结合设计，是在扩散板51上直接涂布压印成型该增益层52，也就是将增益层52的棱镜功能整合到扩散板51上，可简化构造，所以具有制造简单、能省略安装步骤、可节省工时、降低成本，并能同时达到轻薄化，以及提高透光率等功效。

Claims (8)

1.一种扩散增亮装置，是对应安装在一个背光模组的光源上方，并包含一片扩散板，该扩散板具有一个邻近光源且供光源光线进入的第一表面，及一个相反于第一表面且让光源光线均匀散射出去的第二表面，

其特征在于：该扩散增亮装置还包含一片直接被覆结合在该扩散板的第二表面上且用于使散射的光线集中射出的增益层。

2.如权利要求1所述的扩散增亮装置，其特征在于：该增益层具有一个结合在该扩散板的第二表面上的结合面，及一个相反于结合面且呈连续非平整的棱凸面。

3.如权利要求2所述的扩散增亮装置，其特征在于：该增益层的棱凸面具有多个齿锥状的凸出部。

4.如权利要求1所述的扩散增亮装置，其特征在于：该扩散板还具有一片基材，及多个散布在基材中的散射粒子。

5.如权利要求4所述的扩散增亮装置，其特征在于：该扩散板的基材是由压克力制成，且散射粒子是由聚碳酸酯制成。

6.如权利要求4所述的扩散增亮装置，其特征在于：该扩散板的基材是由聚苯乙烯制成，且散射粒子是由压克力制成。

7.如权利要求1所述的扩散增亮装置，其特征在于：该增益层是由环氧树脂制成。

8.如权利要求1所述的扩散增亮装置，其特征在于：该增益层是由压克力树脂制成。

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