專利名稱：擴(kuò)散增亮裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種背光模組，特別是涉及一種用于使光源的光線均勻散射的擴(kuò)散增亮裝置。
背景技術(shù)：
背光模組(BLM)為液晶顯示器(LCD)的關(guān)鍵零組件，由于液晶本身并不會(huì)發(fā)光，因此必須透過后方的背光模組將點(diǎn)或線光源轉(zhuǎn)變?yōu)楦吡炼扰c均勻輝度的面光源，讓液晶面板得以發(fā)光顯示影像。而由于光源配置與發(fā)光方式的不同，背光模組常見有側(cè)光式(side lighting)與直下式(bottom lighting)等設(shè)計(jì)型態(tài)，在下列說明中都是以直下式背光模組來表示。
如圖1與圖2所示，一種以往直下式背光模組1是安裝在一液晶面板2的下方，并包含一朝上開口的盒座11，以及由下而上依序安裝在該盒座11內(nèi)的一個(gè)光源12、一片擴(kuò)散板(Diffuser)13與一片增益片(Brightness Enhance Film)14。該光源12一般可為冷陰極螢光管(CCFL)或發(fā)光二極管(LED)，此處是在盒座11上安裝有數(shù)支冷陰極螢光管。該擴(kuò)散板13是位在光源12上方，可模糊光源12輪廓，并造成光線大角度散射，使得來自光源12的光線均勻分布成一面光源。該增益片14是間隔位在擴(kuò)散板13上方，將擴(kuò)散后的光線集中折射向液晶面板2，用以提升亮度。在擴(kuò)散板13與增益片14間形成有一個(gè)間隙15。
當(dāng)光源12發(fā)出的光線向上照射，透過擴(kuò)散板13的均光作用后，會(huì)向外散射通過間隙15并進(jìn)入增益片14，以經(jīng)由增益片14的集光作用來修正光線方向，達(dá)到提高正面輝度與增加使用效益的目的，最后光線會(huì)再向上照射至液晶面板2，使得液晶面板2發(fā)光顯示效果。
雖然，上述光源12射出的光線，在經(jīng)過擴(kuò)散板13與增益片14的光學(xué)作用后，可產(chǎn)生均勻光線并能提高亮度與均輝度，然而，該擴(kuò)散板13與增益片14的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與組裝過程，卻具有下列不理想的部份(一)、制造較麻煩上述擴(kuò)散板13與增益片14是兩分離的獨(dú)立板片，制造上必須各自成型后，分別經(jīng)過裁切，最后再依序組接在盒座11上，需要經(jīng)過兩次裁切與兩次安裝過程，因此制造過程較為繁瑣、緩慢。而且，該擴(kuò)散板13與增益片14間形成有間隙15，為了避免存于間隙15中的介質(zhì)對(duì)光學(xué)作用產(chǎn)生的影響，所以該擴(kuò)散板13與增益片14必須在無塵室中組裝，組裝過程較為麻煩，成本也較昂貴。
(二)、組立厚度較大該背光模組1組裝后，擴(kuò)散板13與增益片14間相隔有間隙15，此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將造成背光模組1的組立厚度較大，不符合輕薄化的設(shè)計(jì)需求。
(三)、透光率較低散射出擴(kuò)散板13的光線，會(huì)先經(jīng)過該間隙15再照射入增益片14，間隙15中充滿空氣，只是空氣的折射率一般為1，而擴(kuò)散板13的折射率大約為1.59，依據(jù)全反射定律(total internal reflection)，光線由密介質(zhì)射至疏介質(zhì)時(shí)，當(dāng)入射角大于臨界角時(shí)就會(huì)產(chǎn)生全反射，此時(shí)光線會(huì)再反射回密介質(zhì)中，所以當(dāng)光線由擴(kuò)散板13照射至間隙15時(shí)，就會(huì)有部份光線發(fā)生全反射現(xiàn)象，導(dǎo)致進(jìn)入增益片14的光量減少，最后使得光線的透光率不佳，亮度降低，經(jīng)本案申請(qǐng)人實(shí)驗(yàn)測(cè)得其透光率T＝34％。
隨著液晶顯示器制造技術(shù)的提升，在輕量化、薄型化、低耗電、高亮度以及低成本……等主流趨勢(shì)下，面臨市場(chǎng)上的激烈競(jìng)爭(zhēng)，上述背光模組1的整體厚度必須縮減，透光率也有待改善，擴(kuò)散板13與增益片14的結(jié)構(gòu)與制造流程還須研發(fā)出新穎的設(shè)計(jì)，而本發(fā)明就是將擴(kuò)散板13與增益片14復(fù)合成一體，用以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，是在于提供一種能簡(jiǎn)化制程、降低成本的擴(kuò)散增亮裝置。
本發(fā)明的另一目的，就在提供一種組立厚度較薄的擴(kuò)散增亮裝置。
本發(fā)明的再一目的，就在提供一種提高透光率的擴(kuò)散增亮裝置。
本發(fā)明的一種擴(kuò)散增亮裝置，是對(duì)應(yīng)安裝在一個(gè)背光模組的光源上方，并包含一片擴(kuò)散板，及一片增益層。該擴(kuò)散板具有一個(gè)鄰近光源的第一表面，及一個(gè)相反于第一表面的第二表面，用于將進(jìn)入第一表面的光源光線均勻散射出第二表面外。該增益層直接被覆結(jié)合在該擴(kuò)散板的第二表面上，用于使散射的光線集中射出。
本發(fā)明的一種擴(kuò)散增亮裝置具有制造簡(jiǎn)單、能省略安裝步驟、可節(jié)省工時(shí)、降低成本，并能同時(shí)達(dá)到輕薄化，以及提高透光率等功效。


下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明
圖1是以往背光模組的簡(jiǎn)要構(gòu)造的組裝剖視示意圖；圖2是以往背光模組的一片擴(kuò)散板與一片增益片的部份放大剖視示意圖；圖3是本發(fā)明擴(kuò)散增亮裝置的一較佳實(shí)施例安裝在一個(gè)背光模組中的組裝剖視示意圖；圖4是該較佳實(shí)施例的部份放大剖視示意圖。
具體實(shí)施例方式
參閱圖3與圖4，本發(fā)明擴(kuò)散增亮裝置的較佳實(shí)施例是安裝在一個(gè)背光模組3中，且位在一片液晶面板4的下方，該背光模組3包含一個(gè)開口朝上的盒座31，及多個(gè)間隔安裝在該盒座31內(nèi)的光源(Light source)32。該光源32為數(shù)支呈U型的冷陰極螢光燈管(CCFL)，可提供線光源，在設(shè)計(jì)上，光源32的數(shù)量也可為一個(gè)，且燈管的形狀也可以為直型、L型與W型，當(dāng)然該光源32也可以提供一面光源，例如制作成平面狀的CCFL、奈米碳管、發(fā)光二極管(LED)或電激發(fā)光片(EL)等等。而本實(shí)施例是以直下式背光模組為例來作說明，當(dāng)然在設(shè)計(jì)上本發(fā)明也可以安裝在側(cè)光式背光模組中，在此不再詳細(xì)說明。
本發(fā)明的擴(kuò)散增亮裝置5是安裝在盒座31的開口處，且位在光源32與液晶面板4間，并包含一片擴(kuò)散板51，及一片增益層52。
該擴(kuò)散板51具有一片平板狀基材511、多個(gè)散布在基材511中的散射粒子512、一個(gè)位在該基材511鄰近光源32的一側(cè)的第一表面513，及一個(gè)位在該基材511相反于第一表面513的一側(cè)的第二表面514。在設(shè)計(jì)上，可以選擇該基材511是由壓克力(Acrylic)制成，且散射粒子512是由聚碳酸酯(PC)制成，或是可以采用該基材511是由聚苯乙烯(PS)制成，且散射粒子512是由壓克力(Acrylic)制成的設(shè)計(jì)。該擴(kuò)散板51能用于將進(jìn)入第一表面513的光源32光線，均勻散射出第二表面514外。
該增益層52是由環(huán)氧樹脂(epoxy resin)或壓克力樹脂(acrylic resin)制成，是直接被覆結(jié)合在該擴(kuò)散板51上，并具有一個(gè)結(jié)合在該擴(kuò)散板51的第二表面514上的結(jié)合面521，及一個(gè)相反于結(jié)合面521且呈連續(xù)非平整的棱凸面522。該棱凸面522具有多個(gè)齒錐狀的凸出部523，當(dāng)然在設(shè)計(jì)上，每一凸出部523也可以為棱尖狀、方柱狀、圓柱狀或半圓柱狀……等，所以凸出部的形狀與尺寸，并不以本實(shí)施例為限。該增益層52具有聚光作用，能將擴(kuò)散后的光線導(dǎo)正射向液晶面板4，用以提升亮度。
當(dāng)光源32發(fā)出的光線向上照射至擴(kuò)散板51的第一表面513，并穿透擴(kuò)散板51的過程中，光線會(huì)不斷的在基材511與散射粒子512兩個(gè)折射率相異的介質(zhì)中穿過，在此同時(shí)光線就會(huì)發(fā)生許多折射、反射與散射的現(xiàn)象，如此便造成了光學(xué)擴(kuò)散的效果，可模糊光源32輪廓，使得發(fā)射出第二表面514的光線亮度分布均勻，并造成光線大角度均勻散射，而后光線會(huì)向上直接由結(jié)合面521進(jìn)入增益層52，以經(jīng)由增益片52的棱凸面522來縮小光線的擴(kuò)散角度，用以修正光線方向提高正面輝度與增加使用效益，最后光線會(huì)向上照射至液晶面板4，使得液晶面板4發(fā)光顯示效果。
制造時(shí)，先在該擴(kuò)散板51的第二表面514上涂布(Coating)一層預(yù)定成份與厚度的樹脂材料，而后利用一個(gè)滾輪(圖未示)在該樹脂材料上滾動(dòng)，由于該滾輪上已配置有一個(gè)與棱凸面522形狀互補(bǔ)的模仁(圖未示)，所以當(dāng)滾輪滾壓后，將會(huì)在樹脂材料的表面上相對(duì)形成有棱凸面522形狀，繼而再利用紫外光(UV)照射使樹脂材料固化，就可以在擴(kuò)散板51上成型有增益層52。當(dāng)然在制造上也可以為其它方式，所以并不以上述說明為限。
由以上說明可知，本發(fā)明在制造與構(gòu)造上具有下列較以往為佳的優(yōu)點(diǎn)(一)、能簡(jiǎn)化制程、降低成本本發(fā)明就是將擴(kuò)散板51與增益層52復(fù)合成一體，也就是在擴(kuò)散板51上直接結(jié)合具有聚光作用的增益層52，制造上可以在結(jié)合成型后一次裁切，而后再組接在盒座31上，只須經(jīng)過一次裁切與一次安裝過程，因此制造過程較為簡(jiǎn)化、迅速。而且，由于該擴(kuò)散板51與增益層52是直接結(jié)合成型，并不會(huì)有影響光學(xué)作用的間隙存在，所以組裝時(shí)并不需要在無塵室中，因此組裝過程較為簡(jiǎn)單，并能相對(duì)降低成本。
(二)、組立厚度較大該擴(kuò)散增亮裝置5的增益層52是疊置結(jié)合在擴(kuò)散板51上，兩者間并未形成有間隙，其組立厚度將相對(duì)較小于以往，能符合現(xiàn)今輕薄化的設(shè)計(jì)需求。
(三)、提高透光率與亮度由于增益層52是成型在擴(kuò)散板51上，所以光線會(huì)由擴(kuò)散板51直接折射入增益層52中，并不會(huì)產(chǎn)生全反射現(xiàn)象，因此光線可大量進(jìn)入增益層52，使得照射至液晶面板4的光量相對(duì)增加，光線的透光率較佳，可提升亮度，經(jīng)本案申請(qǐng)人實(shí)驗(yàn)測(cè)得其透光率T＝57％。
由以上說明可知，本發(fā)明的擴(kuò)散增亮裝置5在設(shè)計(jì)上，是采用一體結(jié)合設(shè)計(jì)，是在擴(kuò)散板51上直接涂布?jí)河〕尚驮撛鲆鎸?2，也就是將增益層52的棱鏡功能整合到擴(kuò)散板51上，可簡(jiǎn)化構(gòu)造，所以具有制造簡(jiǎn)單、能省略安裝步驟、可節(jié)省工時(shí)、降低成本，并能同時(shí)達(dá)到輕薄化，以及提高透光率等功效。
權(quán)利要求
1.一種擴(kuò)散增亮裝置，是對(duì)應(yīng)安裝在一個(gè)背光模組的光源上方，并包含一片擴(kuò)散板，該擴(kuò)散板具有一個(gè)鄰近光源且供光源光線進(jìn)入的第一表面，及一個(gè)相反于第一表面且讓光源光線均勻散射出去的第二表面，其特征在于該擴(kuò)散增亮裝置還包含一片直接被覆結(jié)合在該擴(kuò)散板的第二表面上且用于使散射的光線集中射出的增益層。
2.如權(quán)利要求1所述的擴(kuò)散增亮裝置，其特征在于該增益層具有一個(gè)結(jié)合在該擴(kuò)散板的第二表面上的結(jié)合面，及一個(gè)相反于結(jié)合面且呈連續(xù)非平整的棱凸面。
3.如權(quán)利要求2所述的擴(kuò)散增亮裝置，其特征在于該增益層的棱凸面具有多個(gè)齒錐狀的凸出部。
4.如權(quán)利要求1所述的擴(kuò)散增亮裝置，其特征在于該擴(kuò)散板還具有一片基材，及多個(gè)散布在基材中的散射粒子。
5.如權(quán)利要求4所述的擴(kuò)散增亮裝置，其特征在于該擴(kuò)散板的基材是由壓克力制成，且散射粒子是由聚碳酸酯制成。
6.如權(quán)利要求4所述的擴(kuò)散增亮裝置，其特征在于該擴(kuò)散板的基材是由聚苯乙烯制成，且散射粒子是由壓克力制成。
7.如權(quán)利要求1所述的擴(kuò)散增亮裝置，其特征在于該增益層是由環(huán)氧樹脂制成。
8.如權(quán)利要求1所述的擴(kuò)散增亮裝置，其特征在于該增益層是由壓克力樹脂制成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種擴(kuò)散增亮裝置，是對(duì)應(yīng)安裝在一個(gè)背光模組的光源上方，并包含一片擴(kuò)散板及一片增益層，該擴(kuò)散板具有一個(gè)鄰近光源的第一表面，及一個(gè)相反于第一表面的第二表面，能用于將進(jìn)入第一表面的光源光線均勻散射出第二表面外，該增益層直接被覆結(jié)合在該擴(kuò)散板的第二表面上，且用于使散射的光線集中射出，借由上述設(shè)計(jì)，能達(dá)到簡(jiǎn)化制程、降低成本、薄化裝置，以及可提高透光率等功效。
文檔編號(hào)G02F1/13GK1908756SQ20051008899
公開日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2005年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月4日
發(fā)明者李茂松, 施希弦, 鄭世楷 申請(qǐng)人:奇菱科技股份有限公司