专利名称：平面显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种平面显示器，特别涉及一种可针对背光单元的发光组件的混光效果进行改进的平面显示器。
背景技术：
就目前计算机市场而言，轻薄小巧的笔记式计算机或台式计算机、薄型化的液晶显示器(LCD)已成为目前设计上的主要趋势，同时笔记本式计算机的需求量已明显地超越了台式计算机的需求量。此外，传统阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)屏幕已逐渐被液晶显示器所取代且普及化，广泛地成为目前桌上型计算机的显示器的主流。液晶显示器被广泛采用的主要原因在于体积较小、厚度较薄、重量较轻及低耗电等特性，同时亦符合笔记本式计算机的设计上的各种需求。这些特性均明显地优于CRT屏幕。
大部分的平面显示器(solid-state display)是通过多个发光组件，例如发光二极管(LEDs)，来产生彩色光线，经混合后产生的白色光线照射在一扩散板之上，并且扩散板必须具有足够的厚度，如此方能达到均匀的混光效果。
然而，由于扩散板多半采用玻璃所制成，较大厚度的扩散板将大幅增加显示器的重量。若是为了降低显示器的扩散板的重量而减少扩散板的厚度时，如此将造成混光不均匀问题的产生。因此，通过改变扩散板的厚度是无法解决混光不均匀的问题。
基于上述说明可知，目前仍需要一种薄型化显示器，除了可使扩散板的厚度减低的外，同时更能提供最佳的混光均匀度。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种平面显示器及增强其混光面积的方法。
平面显示器包括一底板、多个发光组件、至少一第一反射组件、一扩散板以及至少一第二反射组件。发光组件设置于底板上。第一反射组件位于底板的上表面上、且设置于发光组件之间。扩散板大致平行设置于底板上，且扩散板的下表面与底板的上表面相对。第二反射组件设置于扩散板的下表面上，且分别对应至发光组件的出光面。当光线自扩散板返回时，此返回的光线于第一反射组件的反射角度是大于由发光组件所射出的光发射角度。
为使本发明的上述及其它目的、特征和优点能更明显易懂，下面特举多个具体的较佳实施例，并结合附图做详细说明。
图1是显示公知的平面显示器；图2是显示本发明的第一实施例的平面显示器(TFT-LCD LED)的示意图；图3a-3c是显示本发明的平面显示器确定混光面积的连续动作示意图；图4是显示本发明的第二实施例的显示器的示意图；图5是显示本发明的第三实施例的平面显示器的示意图；图6是显示本发明的一实施例的平面显示器的俯视示意图；以及图7是显示本发明的另一实施例的平面显示器的俯视示意图。
附图符号说明100～平面显示器110～底板120、124、128(R、G、B)～发光组件(发光二极管)121、122、125、126、129、130光发射路径140～扩散板142～扩散板的厚度160～发光组件的宽度165～宽度170～区域210～第二反射组件(半透反射面)220～第一反射组件(反射面)220′～第一反射组件(反射面)229～光发射路径230～光发射路径410～第二反射组件(半透反射面)
510～第二反射组件(半透反射面)529、530～光发射路径600～平面显示器610～虚线A、A′、A”～混光面积h～距离α1、α2、α3～角度β～发光角度θ～发射角度α3的二分之一γ～角度δ～角度具体实施方式
以下以具体的实施例，对本发明揭示的各形态内容加以详细说明。
图1是显示公知的平面显示器(solid state display)100，例如是具有发光组件的背光的薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)。显示器100包括一底板110及多个发光组件120、124、128，其中，发光组件为发光二极管120、124、128，均匀地放置于底板110之上，且这些发光组件120、124、128是可发射各种不同颜色的光线。在本实施例中，发光组件120、124、128分别产生对应于蓝(B)、绿(G)、红(R)的颜色或波长的光线。应注意的是，发光组件120、124、128也可代表其它颜色。
扩散板是为相对于底板110的一层结构，其具有一既定厚度142。扩散板140是一光学扩散层，可使每一发光组件所发射的光线互相混合。扩散板140选自于二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(TiO2)所组成的族群其中之一。本技术领域的普通技术人员应当了解扩散板140必须与发光组件120、124、128的表面维持一既定距离h。该间隙距离h可由间隔物(未显示)抵顶保持。
在操作时，光路径125、126，由绿色发光组件124所发射的光线照射于扩散板140的既定区域上，该既定区域是由距离h与角度α2所确定。同样的，光路径129、130由红色发光组件128所发射，且照射于扩散板140的区域上，该区域是由距离h与角度α3所确定。而光路径121、122所代表的光能由蓝色发光组件120所发射，且照射于扩散板140的区域上，该区域是由距离h与角度α1所确定。每一发光组件产生的光路径于扩散板140上混合，以图1为例，区域170可产生想要的混合光线或颜色效果。在公知显示器中，扩散板140是大约2公厘的厚度，以提供适当的混光效果。虽然图中光路径是由发光组件中心点发射，一般应当了解的是，图中所表示的仅用来说明所述多个发光组件的光路径发射的角度，由于发光组件发光有一角度范围，此处仅以二光路径来表示发光组件发光角度的极限。
图2是显示本发明平面显示器200第一实施例的示意图。平面显示器200包括一底板110，其上方放置上述发光组件120、124及128。另外，第一反射组件(此处为一反射面(reflective face))220与发光组件120、124及128交错设置于底板110上，第一反射组件220可将撞击在第一反射组件220上的光线反射出去。如上所述，底板110的相对面是扩散板140。第二反射组件(此处为一半透反射面(transflective face))210是放置或印刷于扩散板140上，且面向一对应的发光组件。第二反射组件210的材料具有可让光线透射、且其反射率约为10-90％之间的特性。因此，第二反射组件210可具有高反射率低透射率的特性。
在操作时，由发光组件128射出的光路径129及130照射于第二反射组件210，第二反射组件210反射既定比例的光线，如光发射路径线229及230所示，使光线返回邻近于发射光的发光组件的第一反射组件220，已反射的光线再由第一反射组件220反射且透过扩散板140，如光发射路径线229及230形成的发光角度β所示。第二反射组件210与第一反射组件220的使用可有效增加每一发光组件的光发射的宽度，也即，由宽度160增加至宽度165。因此，显示器200可于扩散板140提供较大的混光区域。可根据斯涅耳(Snell)折射定律计算出由第二反射组件210与第一反射组件220反射光量。
图3a是显示确定本发明的一实施例的混光面积A方法示意图，其中，标号”h”是定义为扩散板140与发光组件128之间的距离。举例而言，θ是定义为公知显示器的发光组件128的发射角度α3的二分之一。根据目前已知的方法，可利用公式A＝π·(h·tanθ)2而计算得知混光面积A。
图3b是显示确定本发明的实施例的混光面积A′方法示意图，其中，面积A′是定义为扩散板140上的照射区域，标号”h”是定义为扩散板140与发光组件128之间的距离。举例而言，θ是定义为发光组件128的发射角度α3的二分之一，r是定义为第二反射组件210的长度或半径。一般熟悉该项技术者应当了解第二反射组件210可印刷或设置于扩散板140，第二反射组件210的形状可为正方形、矩形、圆锥形、三角形、半球面形、球面形、椭圆形。在此实施例中，第二反射组件210是具有半径r的圆形。在此例中，半径r是小于距离h。可由公式A′＝π·(3·r)2计算而确定混光面积A′。
图3c是显示确定本发明的特殊实施例的混光面积A′方法示意图，其中，长度或半径r是等于h与tanθ的乘积，在此例中，可由公式A”＝π·(3·h·tanθ)2计算出混光面积A”。
本实施例为了清楚说明光线的行进路径，选择位于中心的发光组件128作为范例，因此避免相邻的发光组件120、124的互相交叉的光发射路径线(如图1的121、122、125、126)影响图面说明。其它发光组件，如绿色的发光二极管120与蓝色的发光二极管124所发射的光同样具有相似的光反射作用。
图4是显示本发明的第二实施例的平面显示器的示意图。在此实施例中，第二反射组件410的形状为球面形或半球面形。光发射路径429及430之间的夹角度γ明显大于角度α3，而混光面积可由上述公式2或3所取得。
图5是显示本发明的第三实施例的平面显示器的示意图。在此实施例中，第二反射组件510的形状为圆锥形或三角形。光发射路径529及530之间的夹角度δ明显大于角度α3。
第二反射组件或半透反射面的形状可以为正方形、矩形、圆形、三角形或椭圆形。本技术领域的普通技术人员应了解，通过改变扩散板140上的第二反射组件的形状，反射形态也会随着改变，因此可调整扩散板140上的混光面积A′。
图6是显示本发明的任一实施例的平面显示器600的俯视示意图。本实施例中，第一反射组件220是平行于每一发光组件的侧面，以允许反射自第二反射组件210的光线更进一步地反射。第一反射组件220与每一发光组件相连结。虽然图上仅显示第一反射组件220是散布且邻近于每一发光组件列之间，然而第一反射组件220也可散布且邻近于纵列的发光组件之间。
图7是显示本发明的另一实施例的平面显示器700的俯视示意图，第一反射组件220是沿着发光组件列横向配置，也即，第一反射组件220平行于发光组件列，且另一第一反射组件220′是沿着纵列的发光组件横向配置，也即，第一反射组件220′垂直于发光组件列。通过此第一反射组件的排列组合，可增加混光面积，进而反射光线至扩散板140。
虽然本发明已以多个较佳实施例披露如上，然而其并非用以限定本发明，任何本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，仍可作些更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以权利要求书范围所界定的为准。
权利要求
1.一种平面显示器，包括一底板；多个发光组件，所述多个发光组件设置于该底板的上表面；多个第一反射组件，所述多个第一反射组件位于该底板的上表面且设置于所述多个发光组件之间；一位于该底板上方并大致上平行于该底板的扩散板，该扩散板的下表面与该底板的上表面相对；以及多个第二反射组件，所述多个第二反射组件设置于该扩散板的下表面，且分别对应至所述多个发光组件的出光面。
2.如权利要求1所述的平面显示器，其特征在于所述多个发光组件为发光二极管。
3.如权利要求1所述的平面显示器，其特征在于该第二反射组件为一同时具有既定的反射率及透射特性的半透反射组件。
4.如权利要求1所述的平面显示器，其特征在于该第二反射组件的截面形状为正方形、矩形、圆锥形、三角形、半球面形、球面形、或椭圆形。
5.如权利要求1所述的平面显示器，其特征在于设置于该底板上的该第一反射组件选自于铝、金、锡、铜所组成的族群其中之一。
6.如权利要求1所述的平面显示器，其特征在于该第二反射组件选自于SiO2、TiO-2所组成的族群其中之一。
7.如权利要求1所述的平面显示器，其特征在于该第二反射组件的反射率的范围是在10-90％之间。
全文摘要
一种平面显示器，用以增强混光面积，该平面显示器包括一底板、多个发光组件、至少一第一反射组件、一扩散板以及至少一第二反射组件。发光组件设置于底板的上表面。第一反射组件位于底板的上表面、且设置于发光组件之间。扩散板位于底板上方并大致上平行于底板，扩散板的下表面与底板的上表面相对。分别对应至发光组件的出光面的第二反射组件设置于扩散板的下表面。
文档编号H01L25/075GK1696996SQ20041008245
公开日2005年11月16日 申请日期2004年9月22日 优先权日2003年11月18日
发明者周信宏 申请人:友达光电股份有限公司