发光装置及光扩散板的制作方法

专利名称：发光装置及光扩散板的制作方法
发光装置及光扩散板技术领域
本发明是关于一种具有光扩散板的发光装置，该光扩散板能够引导来自一光源的 光并在一超薄构形内提供一均勻的面光源。
背景技术：
用于显示器的现有直下式背光模块(direct-lit backlight module)包含直接设 置于显示面板下方的发光二极管(light emitting diode ；LED)。为增强均勻性，通常需要 于LED前面设置一漫射板(diffuser plate)或一光学透镜。尽管直下式背光模块适用于 大型显示器，然而可以想见地，直下式背光模块不仅因对某一单独LED光源增设光学透镜 而成本过高，而且厚度过大，这是因为在大的区域上获得均勻的光输出，将漫射板设置于光 源上方时需要具有某一距离。换言之，直下式背光模块在提供均勻的亮度与提供较薄的构 形之间面临两难的选择。
有鉴于此，在此项技术领域中需要开发一种纤薄且能提供均勻背光的发光装置。 发明内容
本发明的主要目的在于提供一种用于一具有多个光源的发光装置的光扩散板及 该光扩散板的制造方法。该光扩散板包含多个相对于这些光源设置的圆锥形凹槽。圆锥形 凹槽有助于一光源所产生的光远离光源之上空区域朝周边区域传播。圆锥形凹槽可被填充 以一光漫射材料，该光漫射材料可用以通过调整圆锥形凹槽的深度及圆锥形凹槽的直径而 调整靠近光源中央区域的光输出的强度，进而可更提高整个装置的总体光输出的均勻性。
本发明所揭露的光扩散板可引导来自一光源的光，以于一超薄构形内提供一均勻 的面光源。可将多个光扩散板相互组装至一具有多个光源及一光散射层的基板上，以提供 一发光装置。该发光装置可用于各种应用中，包括LED背光模块、广告牌、一般照明、灯箱等 应用中。
更具体而言，可通过使用一具有多个空腔的模具形成一具有多个单元的光传播层 来制造该光扩散板。该光传播层是由一透明或半透明材料制成。各该单元具有一圆锥形 凹槽，该圆锥形凹槽形成于其顶面处并被填充以光漫射材料。该光扩散板可置于上面接合 有光源(例如LED)并涂覆由光散射层的基板上，以利于在一超薄构形内产生一均勻的面光 源。
本发明的另一目的在于提供一种发光装置及其制造方法。该发光装置具有一具有 一无光泽顶面的光扩散板。该光扩散板适可在不使用任何现有漫射器的情况下，帮助由LED 产生的光在光扩散板内传播并均勻地向外投射。藉此，可大幅减小产品的总体厚度。
为达上述目的，本发明揭露一种光扩散板。该光扩散板包含一光传播层，该光传播 层包含多个光扩散单元。各该光扩散单元具有一主体，该主体界定有一顶面、一底面及一周 边。该主体具有朝该周边逐渐缩小的厚度。该顶面形成有一第一凹槽，该底面形成有与该 第一凹槽相对的一第二凹槽。该第一凹槽与该第二凹槽其中之一用以容置一光源。
本发明另揭露一种发光装置。该发光装置包含一光源板及一设置于该光源板上的 光扩散板。该光源板具有一基板、一图案化于该基板上的电极层、以及多个光源，这些光源 被接合成电性连接该电极层。该光扩散板包含一光传播层，该光传播层包含多个光扩散单 元。各该光扩散单元具有一主体，该主体界定有一顶面、一底面及一周边。该主体具有朝该 周边逐渐缩小的厚度。该顶面形成有一第一凹槽，该底面形成有与该第一凹槽相对的一第 二凹槽。该第一凹槽与该第二凹槽其中之一用以容置这些光源其中之一，以使当该光扩散 板设置于该光源板上时，各该光扩散单元的该第一凹槽与该第二凹槽相对于这些光源其中 之一被设置。
本发明还揭露一种用于制造光扩散板的方法。该方法包含以下步骤提供一第一 模具，该第一模具形成有多个空腔，其中各该空腔具有多个有角表面；提供一第二模具，该 第二模具具有一顶面，该顶面形成有多个突出部；注射成型一聚合物材料于该第一模具与 该第二模具之间，以形成一具有多个光扩散单元的光传播层，其中各该光扩散单元形成有 一穹顶形本体，该穹顶形本体包含一顶面及一底面，该顶面具有通过该空腔模制而成的一 圆锥形凹槽，该底面则具有通过该突出部模制而成的一碗形凹槽，各该光扩散单元的圆锥 形凹槽及碗形凹槽彼此相对，且该圆锥形凹槽与该碗形凹槽其中之一用以容置一光源；以 及移除该第一模具及该第二模具。
本发明又揭露一种用于制造发光装置的方法。该方法包含以下步骤提供一模具， 该模具形成有多个空腔，其中各该空腔具有多个有角表面；以一聚合物材料填充各该空腔， 以形成一具有多个光扩散单元的光传播层，其中各该光扩散单元形成一上下倒置的穹顶形 本体，且该穹顶形本体包含一具有一圆锥形凹槽的顶面；将该光源板倒置于该模具上，以使 在该聚合物材料固化之前，这些光源相对于这些光扩散单元的圆锥形凹槽嵌于该光传播层 中；以及移除该模具。
本发明的有益技术效果是本发明是适用于大型产品应用的直下式发光装置，该 具有光扩散板的发光装置能够在一超薄构形内形成一均勻的面光源。


在参阅配合附图对本发明的较佳实施例的详细描述后，该技术领域具有通常知识 者便可了解本发明的上述及其它目的，以及本发明的技术手段及实施态样，其中
图1是根据本发明第一实施例的发光装置的剖视图2是根据本发明第二实施例的发光装置的剖视图3是根据本发明第三实施例的发光装置的剖视图4是根据本发明第四实施例的发光装置的剖视图5是根据本发明第五实施例的发光装置的剖视图6是根据本发明第六实施例的发光装置的剖视图7是根据本发明第七实施例的发光装置的剖视图8A至图8F是本发明第八实施例的示意图9A至图9F是本发明第九实施例的示意图IOA至图IOG是本发明第十实施例的示意图IlA至图IlG是本发明第i^一实施例的示意图12是本发明发光装置的另一结构的示意图13A至图13G是本发明另一实施例的示意图14是发光装置的示意图，该发光装置的每一光源皆具有多个LED ；
图15是发光装置的示意图，该发光装置的每一光源皆具有多个LED ；
图16为具有一图案化光散射层的发光装置的示意图17为具有一图案化光散射层的发光装置的示意图18A至图18D为本发明发光装置的结构的示意图19至图21为呈各种构形的发光装置的示意图22至图27为呈各种构形的具有光学膜的发光装置的示意图观至图33为其中将光扩散板上下倒置地设置于光源板上的发光装置的示意 图；以及
图34A至图34H为另一种用于制造发光装置的较佳方法的示意图。
具体实施方式
本发明是关于一种发光装置，举例而言，一种直下式背光模块。图1绘示根据本发 明第一实施例的发光装置1的剖视图。发光装置1包含一光源板11及一光扩散板13。光 源板11包含一基板111、一电极层113、一光源115及一光散射层117。
基板111可以是一印刷电路板(printed circuit board ；PCB)或一挠性印刷电路 板(flexible printed circuit board ;FPC)。或者，基板111亦可由塑料、玻璃、陶瓷、铝 或聚合物组合物制成。电极层113被图案化至基板111的二表面(即顶面与底面)上，且 通过一通路孔113a电性相连。电极层113可由Cu、Ag、Ni、Au、Al或诸如银糊剂、铜糊剂或 炭黑糊剂等导电墨水制成。
光源115(例如一 LED芯片或由囊封剂囊封的LED芯片)是打线接合(wirebonded) 或覆晶接合(flip chip bonded)成电性连接电极层113。囊封剂包含施布于LED芯片 上以包封并保护LED芯片的任何现有胶水。囊封剂可由透明或半透明聚合物树脂制成， 透明或半透明聚合物树脂诸如为基于聚氨酯的聚合物、基于环氧的聚合物、基于硅的聚合 物、丙烯酸聚合物、聚乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、PMMA、ABS、可热固化的材料、或可紫外光 (ultraviolet ；UV)固化的材料。囊封剂亦可由含光散射粒子的透明聚合物材料制成，光散 射粒子诸如为二氧化钛粒子、碳酸钙粒子、氧化硅粒子、氧化铝粒子、氧化锌粒子、氧化锡粒 子、氧化锗粒子、折射率不同的聚合物粒子、空气微孔或其组合。或者，囊封剂可由用于将 LED芯片发出的紫外光、蓝光或其它颜色的光转换成白光的荧光体材料制成。光源115亦 可为表面贴着元件(surface mount device ；SMD)型LED，其可通过现有SMD表面贴装技术 (surface mount technology ；SMT)工艺电性连接至电极层 113。
光散射层117可由透明或半透明树脂制成，举例而言，由含光散射粒子的聚合物 树脂制成，光散射粒子诸如为二氧化钛(例如，市售白色涂料)、碳酸钙粒子、氧化硅粒子、 氧化铝粒子、氧化锌粒子、氧化锡粒子、氧化锗粒子、折射不同率的聚合物粒子或空气微孔。 光散射层117可在光源115以外的区域上喷射或涂覆至基板111及电极层113上，以反射 及散射由光源115所产生的光，藉以增强对光的利用。
光扩散板13设置于光源板11的基板111上。光扩散板13包含一光传播层131，6光传播层131形成有多个光扩散单元并涂覆有一光散射层133。各该光扩散单元形成有一 主体，该主体界定有一顶面、一底面及一周边。主体的厚度朝周边逐渐缩小。如图1所示，在 本实施例中，主体是一包含一第一凹槽(例如一圆锥形凹槽135)的穹顶形(dome-shaped) 本体，第一凹槽形成于穹顶形本体的顶面上并被填充以光漫射材料。圆锥形凹槽135的构 形具有多个有角的表面。此外，该穹顶形本体亦具有第二凹槽(例如一碗型凹槽137)，第二 凹槽形成于穹顶形本体的一底面上，用以容置光源115。
光传播层131可由诸如以下等任意类型的透明(或半透明)聚合物材料制成 硅橡胶、聚氨酯、聚苯乙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚丙烯酸树脂、聚甲基丙烯酸甲酯 (polymethylmethacrylate ；PMMA)、M月青 _ 了二; _(acrylonitrilebutadiene styrene ；ABS)、聚氯乙烯(polyvinylchloride ；PVC)、聚乙烯(polyethylene ；ΡΕ)、聚丙烯 (polypropylene ；PP)、或其一组合。光散射层133涂覆至光传播层131上，并由例如一聚 合物树脂制成，该聚合物树脂含有二氧化钛粒子、碳酸钙粒子、氧化硅粒子、氧化铝粒子、氧 化锌粒子、氧化锡粒子、氧化锗粒子、具有折射率不同的聚合物粒子、空气微孔或其组合。用 于填充圆锥形凹槽135的光漫射材料是由含光散射粒子的透明聚合物材料制成，这些光散 射粒子诸如为二氧化钛粒子、碳酸钙粒子、氧化硅粒子、氧化铝粒子、氧化锌粒子、氧化锡粒 子、氧化锗粒子、金属离子、或空气微孔、或多种类型粒子的一混合物。光漫射材料的折射率 较佳不同于光传播层131的折射率。此外，光漫射材料的折射率较佳低于光传播层131。
因光源所产生的光大部分沿基板111的法向传播，故形成于光传播层131的各该 光扩散单元顶部的圆锥形凹槽135有助于引导光离开基板111的法向并朝光扩散单元的穹 顶形本体的周边前进。仍穿过圆锥形凹槽135传播的光还可被填充于圆锥形凹槽135内的 光漫射材料散射。如此一来，可使光源115产生的光均勻化。
图2至图7绘示具有不同光扩散板的各种实施例。图2是根据第二实施例的发光 装置2的剖视图。相较于第一实施例，第二实施例中圆锥形凹槽135的构形有所不同。在 第二实施例中，圆锥形凹槽135的构形仅具有单一角度的表面，而非如第一实施例所示具 有多个角度的表面，因而圆锥形凹槽135的截面看上去像三角形。需注意的是，圆锥形凹槽 135的尖端既可为尖的，亦可为圆的。
图3是根据第三实施例的发光装置3的剖视图，其显示在填充光漫射材料于圆锥 形凹槽135内之后，涂覆光扩散板13的光散射层133至光传播层131上。在下一实施例 (即第四实施例)中，可注意到，光散射层133并非绝对必需的。图4是根据第四实施例的 发光装置4的剖视图，其中无光散射层133的光扩散板13设置于光源板11上。因光传播 层131的折射率约为1. 5而空气的折射率约为1，故自光传播层131传播至空气的光将发生 折射、反射或散射。图5为根据第五实施例的发光装置5的剖视图。相较于第四实施例，第 五实施例的圆锥形凹槽135的构形具有不同的斜率。
光传播层131可以依据其它构形所形成。图6为根据第六实施例的发光装置6的 剖视图，其显示具有多面体形构形的光传播层131。相较于图1至图5，图6所示的光传播 层131具有并非弧形而是倾斜的上表面。图7为根据第七实施例的发光装置7的剖视图， 其中圆锥形凹槽113被平滑成碗形。
本发明的第八实施例是关于一种用于制造第三实施例的发光装置3的方法。首 先，如图8A所示，提供一模具501。模具501形成有多个空腔，这些空腔在底部具有多个角度的表面。接下来，如图8B所示，施加一透明或半透明聚合物材料至模具501内，以形成具 有多个光扩散单元的一光扩散板的一光传播层131，其中各该光扩散单元具有呈上下倒置 的穹顶形本体的构形，在该上下倒置的穹顶形本体上形成一圆锥形凹槽135。在图8C中，一 光源板倒置于模具501上，该光源板具有基板111、光源115(例如以囊封剂囊封的LED芯 片)、电极层113及光散射层117。以此方式，在透明(或半透明)聚合物材料固化之前，LED 芯片及囊封剂可嵌于光传播层131中且基板111的顶面接触光传播层131。在图8D中，接 着固化该透明(半透明)聚合物材料以形成光传播层131，并随后移除模具501。在图8E 中，在各该光扩散单元的圆锥形凹槽135内填充光漫射材料。最后，如图8F所示，涂覆光散 射层133至光传播层131上。
本发明的第九实施例是关于一种用于制造第一实施例的发光装置1的方法。首 先，如图9A所示，提供一形成有多个空腔的模具501。各该空腔具有形成于底部处的多个角 度的表面。在图9B中，施加一透明或半透明聚合物材料至模具501内，以形成具有多个光 扩散单元的一光扩散板的一光传播层131，其中各该光扩散单元具有呈上下倒置的穹顶形 本体的构形，在该上下倒置的穹顶形本体上形成一圆锥形凹槽135。在图9C中，将一光源板 倒置于模具501上，该光源板具有基板111、光源115(例如以囊封剂囊封的LED芯片)、电 极层113及光散射层117。以此方式，在透明(或半透明)聚合物材料固化之前，LED芯片 及囊封剂可嵌于光传播层131中且基板111的顶面接触光传播层131。如图9D所示，该透 明(或半透明)聚合物材料固化而形成光传播层131，随后移除模具501。如图9E所示，本 实施例的特征在于，光散射层133是预先喷射或涂覆至光传播层131。最后，如图9F所示， 施加光漫射材料来填充各该光扩散单元的圆锥形凹槽135。
本发明的第十实施例是关于另一种用于制造第三实施例的发光装置3的方法。首 先，如图IOA所示，提供模具501及503。模具501形成有多个在底部具有多个角度的表面 的空腔，模具503则具有一形成有多个突出部的顶面。接下来，如图IOB所示，将透明或半 透明聚合物材料注射成型(injection molded)于模具501与模具503之间，以形成具有多 个光扩散单元的光扩散板的光传播层131，其中各该光扩散单元具有一穹顶形本体，在该穹 顶形本体上，通过模具501形成一圆锥形凹槽135且底面通过模具503形成有一碗形凹槽 137。该透明(或半透明)聚合物材料固化而形成光扩散板13的光传播层131。在图IOC 中，接着移除模具501及503。在图IOD中，在光传播层131的底侧上施加一透明胶151。在 图IOE中，将光扩散板13的光传播层131设置于光源板11上，光源板11具有基板111、光 源115(例如以囊封剂囊封的LED芯片)、电极层113及光散射层117。在图IOE中，填充光 漫射材料至各该光扩散单元的圆锥形凹槽135。最后，如图IOG所示，涂覆光散射层133至 光传播层131上。
本发明的第十一实施例是关于另一种用于制造第一实施例的发光装置1的方法。 图IlA至图IlE所示的工艺类似于图IOA至图IOE所示的，故不再予以赘述。如图IlF所 示，光散射层133是预先涂覆于光传播层131上。最后，如图IlG所示，填充光漫射材料至 各该光扩散单元的圆锥形凹槽135。
需注意的是，熟悉此项技术者可改变图IOA至图IOE或图IlA至图IlE所示的步 骤顺序，此并非用以限制本发明的范围。举例而言，可在将光扩散板13设置至光源板11上 之前，涂覆光散射层133至光传播层131以及填充光漫射材料至圆锥形凹槽135内。
图12为另一实施例，其揭露将光散射层133施加至光传播层113的整个表面(装 有光源115的碗形凹槽137周围的区域除外)。在本实例中，可不使用光散射层117。此种 结构的优点在于，整个光传播层131 (碗形凹槽137周围的区域除外)皆将被光散射层133 囊封，故而光可在光传播层131内更佳地混合及均勻化。以下，将图解说明用于制造在光传 播层131的底面(碗形凹槽137周围的区域除外)上形成有光散射层133的结构的方法。 参见图13A至图13D，在将光传播层131注射成型于模具501与模具503之间后，涂覆光散 射层133至光传播层131的顶面与底面二者。较佳地，碗形凹槽周围的区域不被涂覆以光 散射层131。然后，如图13E至图13F所示，施加透明胶151于光传播层131的底侧上，并将 光传播层131设置至光源板11。最后，如图13G所示，填充光漫射材料于光扩散单元的各该 圆锥形凹槽113内。可以想象地，将光散射层133完全涂覆至光传播层131是可行的。
图14显示另一较佳实施例，其中各该光扩散单元具有多个LED芯片接合于基板 111上并被碗形凹槽137覆盖，这些LED芯片一起组合成一光源。在本实例中，各该光扩 散单元的作用类似于一用于将不同颜色的LED光均勻地混合于一起的光混合器(light mixer)。举例而言，当光扩散单元上覆于一红光LED、一绿光LED及一蓝光LED上时，其可均 勻地混合RGB光以产生白光。此外，各该不同颜色的LED可被单独选择，以提供一单一颜色 的光(即，红光、绿光或蓝光)。
类似于图14，图15显示另一能够调整色温(color temperature)的实施例。举例 而言，一白光LED 115a(例如，具有含黄色荧光体的囊封剂的蓝色LED芯片)与一辅助LED 115b (例如，红光LED、黄光LED、蓝光LED或琥珀光LED) —起放置于基板111上并被碗形凹 槽137覆盖。因此，通过调整白光LED 11 及辅助LED 11 所产生的光的强度，可形成不 同的色温。各该光扩散板13的穹顶形本体提供一用于混合不同颜色的光的优异通道。
图16显示发光装置的剖视图及光散射层117的俯视图。光散射层117是由基板 上的图案形成，使得光散射层117自中央区域朝周边区域具有不同的覆盖率。换言之，图案 化光散射层117所具有的分布为越靠近光源115的区域具有越小的覆盖率，而远离光源 115的区域具有越大的覆盖率。以此方式，在中央区域处，因光散射层117的覆盖率较小而 使光较少地被反射，而在周边区域处，将因光散射层117的覆盖率较大而使较弱的光被更 多地被反射。因此，除各该光扩散单元的穹顶形本体外，图案化光散射层117可额外地增强 总体光输出的均勻性。图案化光散射层117可通过诸如丝网印刷(screening printing)、(gravure printing)、凸版￡口屈1」(flexo printing)、转移￡口屈1」(stamp printing) 及喷墨印刷(inkjet printing)等任何传统的印刷工艺而制成。类似地，当如图17所示不 使用光散射层117时，图案化光散射层117亦可应用于光散射层133，光散射层133则还涂 覆至光传播层131的底面(碗形凹槽137周围的区域除外)上。
图18A至图18F为本发明的发光装置的示意图。图18A绘示光源板11，在光源板 11中，将光源115(例如通过施加囊封剂而囊封的LED芯片)设置于一基板111(例如一 PCB 基板)上。图18B绘示光扩散板13，其中光传播层131包含多个例如以蜂巢构形相互连接 及排列的穹顶形光扩散单元。图18C绘示光扩散板13组装至光源板11上。可以想象地， 可分别制造多个光扩散板13，然后以一无缝方式将它们相互拼接，即如图8D所示。需注意 的是，填充有光漫射材料的穹顶形光扩散单元是根据光源的间距进行设计及排列。
图19至图21绘示使光散射层133仅形成于光传播层131的底面(碗形凹槽137周围的区域除外)上的各种发光装置。如图19所示，发光装置19的光扩散板13具有并非 弧形而是倾斜的上表面以及涂覆有光散射层133的底面。如图20所示，发光装置20的光 扩散板13的上表面是弧形的，圆锥形凹槽135则被平滑成碗形的。如图21所示，发光装置 20的光扩散板13的上表面是弧形的，圆锥形凹槽135则是三角形的。在这些实施例中，光 传播层131的顶面为粗糙面，以散射光。
其它较佳实施例显示于图22至图27中。在这些实施例中，光传播层131的底面 (碗形凹槽137周围的区域除外)涂覆有光散射层133，且光传播层131的弧形顶面是无 光泽面，即粗糙面131a。粗糙面131a可通过喷砂(sanding)、研磨(rubbing)、机械抛光 (mechanical polishing)或机械蚀亥丨J (mechanical etching)形成。如图 22 所示，一光学 膜171设置于光扩散板13上。光学膜171形成有相对于光源115定位的图案173。图案 173可为一图案化光散射材料(例如，含TiO2粒子的聚合物树脂)涂层，其形成于一透明塑 料膜上。图案173用以进一步散射沿基板111的法向传播的光，以获得更佳的均勻性。如 图23所示，二光学膜171、171a堆叠并置于光扩散板13上。光学膜171形成有图案173，光 学膜171a则形成有图案173a。图案173、173a上覆于光源115上并相对于光源115定位， 以散射沿基板111的法向传播的光。图案173、173a可分别为形成于光学膜171、171a上的 光散射材料(例如，含TiO2粒子的聚合物树脂)涂层。
如图M所示，光学膜171形成有图案173、173a。图案173、173a上覆于光源115 上并相对于光源115定位，以散射沿基板111的法向传播的光。图案173、173a可分别为形 成于光学膜171上的光散射材料(例如，含TiO2粒子的聚合物树脂)涂层。图25至图27 显示类似于图22至图M的实施例。在这些实施例中，光学膜171 (171a)散射光而使光均 勻，故无需填充光漫射材料于圆锥形凹槽135内。
图观至图34显示本发明的其它较佳实施例。光扩散板13是上下倒置地设置于 光源板11上，使具有三角形构形的圆锥形凹槽135面对光源115。如图观散射，光传播层 131的整个表面(圆锥形凹槽135及碗形凹槽137周围的区域除外)是一粗糙面131a。然 后，将底面(圆锥形凹槽135周围的区域除外)涂覆以光散射层133。形成有相对于光源 115定位的图案的光学膜171设置于光扩散板13上。图案173可为一图案化光散射材料 (例如，含TiO2粒子的聚合物树脂)涂层，其形成于一透明塑料膜上。图四显示其中仅光 传播层131的顶面(碗形凹槽137除外)是粗糙面131a的另一实施例。图30显示其中光 学膜171散射光以使光均勻的一实施例，故无需于碗形凹槽137内填充光漫射材料。如图 31所示，二光学膜171、171a堆叠并设置于光扩散板13上。光学膜形成有图案173，光学膜 171a则形成有图案173a。图案173、173a上覆于光源115上并相对于光源115定位，以散射 沿基板111的法向传播的光。如图32所示，光学膜171形成有图案173、173a。图案173、 173a上覆于光源115上并相对于光源115定位，以散射沿基板111的法向传播的光。
图33显示另一较佳实施例，其中绘示发光装置33的剖视图及光学膜171的俯视 图。光学膜171形成有图案173、173a，使得光学膜171自中央区域朝周边区域具有不同的 覆盖率。换言之，图案化光学膜171所具有的分布为越靠近光源115的区域具有越大的覆 盖率，而远离光源115的区域具有越小的覆盖率。以此方式，在中央区域处，因光学膜171 的覆盖率较大而使光更多地散射，而在周边区域处，将因光学膜171的覆盖率较小而使较 弱的光被更少地散射。因此，除光扩散板13外，图案化光学膜171可额外地增强总体光输出的均勻性。图案化光学膜171可通过诸如丝网印刷、凹版印刷、凸版印刷、转移印刷及喷 墨印刷等任何传统印刷工艺而制成。
一种用于制造该发光装置的方法显示于图34A至图34G中。如图34A、图34B及 图34C所示，将一透明(或半透明)聚合物材料注射成型于模具501与模具503之间，以形 成具有多个光扩散单元的光扩散板13的光传播层131，其中各该单元具有一上下倒置的穹 顶形本体，在该穹顶形本体上，通过模具501而形成具有圆锥形凹槽135的弧形底面且平整 的顶面通过模具503而形成有一碗形凹槽137。将透明(或半透明)聚合物材料固化，以 形成光传播层131。在图34D中，将光传播层131局部地涂覆以光散射层133。然后，在图 34E中，施加透明胶151于光传播层131的底侧上。在图34F中，将光传播层131的顶面形 成为一粗糙面131a。最后，如图34G及图34H所示，将光扩散板13的光传播层133黏固至 光源板11的基板111上。
综上所述，本发明是揭露适用于大型产品应用的直下式发光装置。该具有光扩散 板的发光装置能够在一超薄构形内形成一均勻的面光源。
上述的实施例仅用来例举本发明的实施态样，以及阐释本发明的技术特征，并非 用来限制本发明的保护范畴。任何熟悉此技术者可轻易完成的改变或均等性的安排均属于 本发明所主张的范围，本发明的权利保护范围应以申请专利范围为准。
权利要求
1.一种光扩散板，其特征在于，包含一光传播层，包含多个光扩散单元，各该光扩散单元包含一主体，该主体界定有一顶 面、一底面及一周边，该主体具有朝该周边逐渐缩小的厚度；其中该顶面形成有一第一凹槽，该底面形成有与该第一凹槽相对的一第二凹槽，且该 第一凹槽与该第二凹槽其中之一用于容置一光源。
2.根据权利要求1所述的光扩散板，其特征在于，还包含一涂覆至该光传播层的光散 射层，其中该光散射层是由一聚合物树脂制成，该聚合物树脂含有折射率不同的光散射粒 子，这些光散射粒子是选自以下群组二氧化钛粒子、碳酸钙粒子、氧化硅粒子、氧化铝粒 子、氧化锌粒子、氧化锡粒子、氧化锗粒子、聚合物粒子、金属粒子及空气微孔。
3.根据权利要求1所述的光扩散板，其特征在于，各该第一凹槽被填充以一光漫射材 料，且各该第二凹槽用以容置该光源。
4.根据权利要求3所述的光扩散板，其特征在于，该光漫射材料是由透明或半透明的 聚合物材料制成，这些透明或半透明聚合物材料含有折射率不同的光散射粒子，其中这些 光散射粒子是选自以下群组二氧化钛粒子、碳酸钙粒子、氧化硅粒子、氧化铝粒子、氧化锌 粒子、氧化锡粒子、氧化锗粒子、聚合物粒子、金属粒子及空气微孔。
5.根据权利要求1所述的光扩散板，其特征在于，各该第一凹槽是一圆锥形凹槽，且各 该圆锥形凹槽的一尖端是尖的。
6.根据权利要求1所述的光扩散板，其特征在于，各该第一凹槽是一圆锥形凹槽，且各 该圆锥形凹槽的一尖端是圆的。
7.根据权利要求1所述的光扩散板，其特征在于，该光传播层是由一聚合物材料制成， 该聚合物材料是选自以下群组硅橡胶、聚氨酯、聚苯乙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、环烯 烃共聚物、聚丙烯酸树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯 及聚丙烯。
8.根据权利要求1所述的光扩散板，其特征在于，各该扩散单元的该顶面是一粗糙面。
9.根据权利要求1所述的光扩散板，其特征在于，该主体是一穹顶形本体。
10.一种发光装置，其特征在于，包含一光源板，具有一基板、一图案化于该基板上的电极层、以及多个光源，这些光源被接 合成电性连接该电极层；以及一光扩散板，设置于该光源板上，该光扩散板具有一光传播层，该光传播层形成有多个 光扩散单元，各该光扩散单元包含一主体，该主体界定有一顶面、一底面及一周边，该主体 具有朝该周边逐渐缩小的厚度；其中该顶面形成有一第一凹槽，该底面形成有与该第一凹槽相对的一第二凹槽，且该 第一凹槽与该第二凹槽其中之一用以容置这些光源其中之一，以使当该光扩散板设置于该 光源板上时，该第一凹槽与该第二凹槽相对于这些光源其中之一被设置。
11.根据权利要求10所述的发光装置，其特征在于，该基板是一印刷电路板或一挠性 印刷电路板。
12.根据权利要求10所述的发光装置，其特征在于，各该光源是由一囊封剂包封至少 一个LED芯片，该至少一个LED芯片是选自以下群组红色LED芯片、绿色LED芯片、蓝色 LED芯片、琥珀色LED芯片及紫外光LED芯片。
13.根据权利要求12所述的发光装置，其特征在于，该囊封剂是一透明聚合物树脂与 至少一种荧光材料的一混合物。
14.根据权利要求10所述的发光装置，其特征在于，各该光源是一表面贴着元件封装LED。
15.根据权利要求10所述的发光装置，其特征在于，还包含一第一光散射层，该第一光 散射层涂覆至该光传播层上。
16.根据权利要求15所述的发光装置，其特征在于，还包含一第二光散射层，该第二光 散射层在这些光源以外的区域中涂覆至该基板及该电极层上。
17.根据权利要求16所述的发光装置，其特征在于，该第二光散射层形成有一图案，该 图案相对于各该光源定位。
18.根据权利要求16所述的发光装置，其特征在于，该第一光散射层与该第二光散射 层是由一聚合物树脂制成，该聚合物树脂含有折射率不同的光散射粒子，其中这些光散射 粒子是选自以下群组二氧化钛粒子、碳酸钙粒子、氧化硅粒子、氧化铝粒子、氧化锌粒子、 氧化锡粒子、氧化锗粒子、聚合物粒子、金属粒子及空气微孔。
19.根据权利要求10所述的发光装置，其特征在于，各该第一凹槽被填充以一光漫射 材料，且各该第二凹槽用以容置这些光源其中之一。
20.根据权利要求19所述的发光装置，其特征在于，该光漫射材料是由透明聚合物材 料制成，这些透明聚合物材料含有折射率不同的光散射粒子，其中这些光散射粒子是选自 以下群组二氧化钛粒子、碳酸钙粒子、氧化硅粒子、氧化铝粒子、氧化锌粒子、氧化锡粒子、 氧化锗粒子、聚合物粒子、金属粒子及空气微孔。
21.根据权利要求10所述的发光装置，其特征在于，各该第一凹槽是一圆锥形凹槽，且 各该圆锥形凹槽的一尖端是尖的。
22.根据权利要求10所述的发光装置，其特征在于，各该第一凹槽是一圆锥形凹槽，且 各该圆锥形凹槽的一尖端是圆的。
23.根据权利要求10所述的发光装置，其特征在于，各该扩散单元的该顶面是一粗糙
24.根据权利要求10所述的发光装置，其特征在于，该光传播层是由一聚合物材料制 成，该聚合物材料是选自以下群组硅橡胶、聚氨酯、聚苯乙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、 环烯烃共聚物、聚丙烯酸树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚氯乙烯、聚 乙烯及聚丙烯。
25.根据权利要求10所述的发光装置，其特征在于，还包含设置于该光传播层上的一 光学膜，其中该光学膜形成有一图案，该图案相对于各该光源设置。
26.根据权利要求M所述的发光装置，其特征在于，该图案是一图案化光散射材料，该 图案化光散射材料涂覆于一透明塑料膜上而形成该光学膜，其中该图案化光散射材料是由 一聚合物树脂制成，该聚合物树脂含有折射率不同的光散射粒子，这些光散射粒子是选自 以下群组二氧化钛粒子、碳酸钙粒子、氧化硅粒子、氧化铝粒子、氧化锌粒子、氧化锡粒子、 氧化锗粒子、聚合物粒子、金属粒子及空气微孔。
27.根据权利要求10所述的发光装置，其特征在于，该主体是一穹顶形本体。
全文摘要
本发明提供一种发光装置及用于该发光装置的光扩散板。该发光装置包含一光源板及该光扩散板。该光源板包含多个光源。该光扩散板包含一形成有多个光扩散单元的光传播层。各该光扩散单元形成有一主体，该主体界定有一顶面、一底面及一周边。该主体具有朝该周边逐渐减小的厚度。该主体包含一具有一圆锥形凹槽的顶面及一具有一碗形凹槽的底面。各该扩散单元的圆锥形凹槽及碗形凹槽彼此相对，且该圆锥形凹槽与该碗形凹槽其中之一容置这些光源其中之一。
文档编号F21S8/00GK102032528SQ20101029092
公开日2011年4月27日 申请日期2010年9月16日 优先权日2009年9月18日
发明者侯维新, 应文逡, 高启仁, 高智伟 申请人:敦网光电股份有限公司