专利名称：具星芒形扩散结构的扩散板及使用其的背光模块的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种扩散板；具体而言，本发明是有关于一种供液晶显示器背光模块使用的扩散板。
背景技术：
近年来液晶显示装置(Liquid Crystal Display)已成为各类显示装置的主流。例
如家用的电视、个人电脑、膝上型电脑、监视器、行动电话及数位相机等，均为大量使用液晶
显示装置的产品。其中应用于液晶显示装置的背光模块(Backlight Module)用于供应液
晶有着足够亮度及分布均匀的光源，以使液晶显示装置能正常显示影像。 如图1所示，习知的直下式背光模块90包含光源模块200及光学膜片组80。其
中，光学膜片组80包含第一扩散板81及第二扩散板82，属于双板架构，且第一扩散板81及
第二扩散板82上分别设置有单面的印刷微结构。另一方面，发光二极管(Light Emitting
Diodes,LED)由于体积小、耗能少，因此成为包含液晶显示器背光模块使用的光源之一。然
而对于使用双板架构的直下式背光模块而言，若使用发光二极管作为光源，即使配合双板
架构仍容易产生出光不均匀的现象。同时，为了维持一定的均匀度，必需使用双板架构或者
更多的光学膜片，导致背光模块厚度以及成本增加。另外，直下式背光模块的发光二极管在
显示装置如电视中所使用的颗数往往都不下几百颗，因此发光二极管的价钱往往占了直下
式背光模块相当高的成本。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种扩散板，供背光模块使用，可提高背光模块的出光均匀度。 本发明另一 目的在于提供一种扩散板，供背光模块使用，可减少背光模块的制造成本。 本发明的另一 目的在于提供一种背光模块，具有较佳的出光均匀度。 本发明的另一 目的在于提供一种背光模块，具有较低的制造成本。 本发明的扩散板包含基板、多个圆形扩散结构以及至少一星芒形扩散结构。多个
圆形扩散结构以矩阵分布方式形成于基板的一面，每一圆形扩散结构包含多个第一部分反
射单元，第一部分反射单元以呈圆形分布的方式设置于基板上，相邻的圆形扩散结构的外
弧相切并共同围成星芒形区域。至少一星芒形扩散结构包含多个第二部分反射单元，第二
部分反射单元形成于基板的一面，且呈星芒形分布于星芒形区域内。 基板具有边界，沿边界设置的相邻圆形扩散结构与边界共同围成星芒形区域。每一圆形扩散结构的多个第一部分反射单元于圆形扩散结构的圆心外为多条同心圆线，且以圆形扩散结构的圆心为中心向外分布成圆形。每一圆形扩散结构的多个第一部分反射单元于圆形扩散结构的圆心处形成为实心圆图案。 每一圆形扩散结构的多个第一部分反射单元的圆心处及圆心外为多条同心圆线。同心圆线的线宽随着与圆形扩散结构的圆心的距离增加而递减。同心圆线的间距随着与圆形扩散结构的圆心的距离增加而递增。每一同心圆线由多段落组成，段落彼此间有间隙。
第二部分反射单元为同心的多条星芒形线，其中每一星芒形线由多边线组成，边线为相邻圆形扩散结构的同心弧线。星芒形线的线宽随着与星芒形扩散结构的中心的距离增加而递增。星芒形线的间距随着与星芒形扩散结构的中心的距离增加而递减。
第一部分反射单元为实心圆图案，且以圆形扩散结构的圆心为中心向外分布成多条同心圆线。第一部分反射单元的直径随着与圆形扩散结构的圆心的距离增加而递减。同心圆线的间距随着与圆形扩散结构的圆心的距离增加而递增。 第二部分反射单元形成为点状图案，且分布成同心的多条星芒形线。每一星芒形线由多边线组成，边线为相邻圆形扩散结构的同心弧线。第二部分反射单元的直径随着与该星芒形扩散结构的中心的距离增加而递增。星芒形线的间距随着与星芒形扩散结构的中心的距离增加而递减。 扩散板进一步具有对侧扩散单元，设置于基板的另一面，且与圆形扩散单元及星芒形扩散单元互为镜像。扩散板进一步具有对侧扩散单元，覆盖于基板的另一面。圆形扩散结构以正方形矩阵分布方式形成于基板的一面上，相邻的四圆形扩散结构的外弧相切并共同围成星芒形区域。圆形扩散结构以三角矩阵分布方式形成于基板的一面上，相邻的三圆形扩散结构的外弧相切并共同围成星芒形区域。本发明的背光模块，包含光源模块以及前述的扩散板。光源模块具有多个光源单元。
图1为已知技术示意图；图2A为本发明背光模块爆炸示意图；图2B为本发明侧视示意图；图3A1和图3A2为本发明较佳实施例示意图；图3B至图5B为本发明不同实施例示意图；图6A及图6B为本发明具有对侧扩散单元的较佳实施例示意图。主要元件符号说明100基板 200光源模块210光源单元 300圆形扩散结构400部份反射单元 410第一部分反射单元420第二部分反射单元421同心弧线422同心弧线423同心弧线424同心弧线480对侧扩散单元500星芒形扩散结构600光线700星芒形区域 710星芒形区域800扩散板 900背光模块
具体实施例方式
如图2A所示的背光模块爆炸示意图，在较佳实施例中，本发明的扩散板800可供背光模块900使用。具体而言，背光模块900包含光源模块200及扩散板800。光源模块200具有多个光源单元210，其中，光源单元210包含发光二极管。如图2B所示的背光模块侧视示意图，本发明的扩散板800由基板100及分布于基板100表面的部份反射单元400构成，虽然图2B中仅例示将部份反射单元400设置于基板100的下表面，但不限于此，反射单元400亦可设置于基板100的上表面。当光源单元210发出的光线600接触到部分反射单元400时，会发生部分折射以及部分反射，藉此可产生扩散效果，提高背光模块的均匀度。另一方面，相较于传统使用双板架构，本发明的扩散板800使用单板架构，也就是将部份反射单元400形成在基板100的至少一表面，可降低模块厚度以及成本。其中，扩散板800的反射率可介于25 %至100 % ，较佳介于25 %至80 % ，随着光源单元210的亮度增加，扩散板800的反射率可以设计得越高，其中，扩散板800的反射率可藉由调整反射单元400的配置密度/覆盖比率(具体如下述)或选择适当的反射单元400材质等来决定。形成部分反射单元400的制造工艺较佳但不限定为网版印刷，亦可以是溅镀(sputter)或喷射印刷等。
以下进一步说明本发明的扩散板800的结构。如图3A1和图3A2所示的较佳实施例，本发明的扩散板800包含基板100、多个圆形扩散结构300以及至少一星芒形扩散结构500。基板100可为透明板材或者包含扩散粒子的板材。多个圆形扩散结构300以矩阵分布方式形成于基板100的一面。在较佳实施例中，圆形扩散结构300如图3A1和图3A2所示以正方形矩阵分布方式形成于基板100的一面上，相邻的四圆形扩散结构300的外弧相切或相交并共同围成四芒的星芒形区域700。然而在不同实施例中，圆形扩散结构300可以三角矩阵分布方式形成于基板100的一面上，相邻的三圆形扩散结构300的外弧相切并共同围成三芒的星芒形区域。 每一圆形扩散结构包含多个第一部分反射单元410，第一部分反射单元410以呈圆形或同心圆形分布的方式设置于基板100上，相邻的圆形扩散结构300的外弧相切并共同围成星芒形区域700。至少一星芒形扩散结构500包含多个第二部分反射单元420，第二部分反射单元420形成于基板100的一面，且呈星芒形分布于星芒形区域700内。其中，第一部分反射单元410与第二部分反射单元420共同构成图2B中所示的部分反射单元400。部分反射单元400的厚度较佳介于1纳米至1毫米。其中，厚度范围为微米等级时，材料较佳为碳酸钡(BaC03)或硫酸钡(BaS04);厚度范围为纳米等级时，材料较佳为五氧化二钽(Ta20》、二氧化硅(Si02)等薄膜式材料。 如图3A1和图3A2所示，第二部分反射单元420为同心的多条星芒形线，其中每一星芒形线由多边线组成，边线为相邻圆形扩散结构300的同心弧线。具体而言，第二部分反射单元420最外围的星芒形线由分别与四个相邻圆形扩散结构300最接近的同心弧线421、422、423及424所构成，其中，同心弧线421与左上的圆形扩散结构300同心，同心弧线422与右上的圆形扩散结构300同心，同心弧线423与右下的圆形扩散结构300同心，同心弧线424与左下的圆形扩散结构300同心。以此类推，第二部分反射单元420其他星芒形线以类似方式组成。各圆形扩散结构300的圆心较佳分别与一光源单元210(请见图2B)对应。具体而言，各圆形扩散结构300的圆心较佳分别设置于一光源单元210的上方。
如图3A1和图3A2所示，以不同方式观之，在基板100表面分别以多个以矩阵分布的点为圆心，以呈圆形分布的方式由圆心向外设置部分反射单元，部分反射单元会相交并围出星芒形区域700。星芒形区域外的部分反射单元为第一部份反射单元410，星芒形区域
6内的部分反射单元为第二部份反射单元420。另一方面，基板IOO具有边界，沿边界设置的 相邻圆形扩散结构300可与边界共同围成星芒形区域710。 如图3A1和图3A2所示，在较佳实施例中，每一圆形扩散结构300的多个第一部分 反射单元410于圆形扩散结构300的圆心外为多条同心圆线，且以圆形扩散结构300的圆 心为中心向外分布成圆形。然而在如图3B所示的不同实施例中，每一圆形扩散结构300的 多个第一部分反射单元410于圆形扩散结构300的圆心处形成为实心圆图案。具体而言， 在如图3A1和图3A2所示的较佳实施例中，圆形扩散结构300的圆心为圆线图案，即为中空 的环形，光源单元210(请见图2B)发出方向朝向正上方的光线，有部分可不经第一部分反 射单元410部分反射而直接通过扩散板800。在图3B所示的不同实施例中，圆形扩散结构 300的圆心为实心圆图案，光源单元210发出方向朝向正上方的光线，通过扩散板800时均 会经第一部分反射单元410部分。换言之，可利用圆形扩散结构300的圆心的图案覆盖比 率控制光源单元210发出方向朝向正上方的光线不经第一部分反射单元410部分反射而直 接通过扩散板800的量。 在图3A1和图3A2及图3B所示实施例中，每一圆形扩散结构300的多个第一部分 反射单元410的圆心外为多条同心圆线，且同心圆线的线宽随着与圆形扩散结构300的圆 心的距离增加而递减。换言之，圆形扩散结构300的覆盖比率可藉由调整第一部分反射单 元410的同心圆线的线宽加以控制。其中，作为第二部份反射单元420的星芒形线的线宽 也随着与相邻圆形扩散结构300的圆心的距离增加而递减，亦随着与星芒形扩散结构的中 心的距离增加而递增。 在不同实施例中，圆形扩散结构300的覆盖比率亦可藉由调整第一部分反射单元 410的同心圆线的间距加以控制。亦即可固定第一部分反射单元410的同心圆线的线宽， 而后调整第一部分反射单元410的同心圆线的间距，间距越小，该单位区域第一部分反射 单元410的覆盖率越高。如图3C所示的不同实施例中，同心圆线的间距随着与圆形扩散结 构300的圆心的距离增加而递增。其中，作为第二部份反射单元420的星芒形线的间距也 随着与相邻圆形扩散结构300的圆心的距离增加而递增，亦即随着与星芒形扩散结构的中 心的距离增加而递减。 在图3A1和图3A2至图3C所示的实施例中，圆形扩散结构300的每一同心圆线为 连续实线。然而在不同实施例中，同心圆线可视设计需求由段落或点所构成。在图4所示 的实施例中，每一同心圆线由多段落组成，段落彼此间有间隙。在图5A及图5B所示的实施 例中，第一部分反射单元410为实心圆图案，且以圆形扩散结构300的圆心为中心向外分布 成多条同心圆线。换言之，在图5A及图5B所示的实施例中，第一部分反射单元410是分布 成同心圆线的实心圆。相对应的，第二部分反射单元420亦形成为点状图案，且分布成同心 的多条星芒形线。其中，如图5A所示，第一部分反射单元410的直径可随着与圆形扩散结 构300的圆心的距离增加而递减。第二部分反射单元420的直径随着与相邻圆形扩散结构 300的圆心的距离增加而递减，亦即随着与星芒形扩散结构的中心的距离增加而递增。另一 方面，在图5B所示的实施例中，同心圆线的间距随着与圆形扩散结构300的圆心的距离增 加而递增。星芒形线的间距随着与相邻圆形扩散结构300的圆心的距离增加而递增，亦即 随着与星芒形扩散结构的中心的距离增加而递减。 如图6A及图6B所示，在较佳实施例中，扩散板800进一步具有对侧扩散单元480，设置于基板100的另一面，供再增加对光线600的部分反射效果。其中，扩散板800的反射 率可介于25 %至100%，较佳介于25 %至80%，随着光源单元210的亮度增加，扩散板800 的反射率可以设定得越高。对侧扩散单元480的厚度较佳介于1纳米至1毫米。其中，厚 度范围为微米等级时，材料较佳为碳酸钡(BaC03)或硫酸钡(BaS04);厚度范围为纳米等级 时，材料较佳为五氧化二钽(Ta20》、二氧化硅(Si02)等薄膜式材料。在如图6A所示的实 施例中，对侧扩散单元480覆盖于基板100的另一面。在如图6B所示的实施例中，设置于 基板100的另一面的对侧扩散单元480则与圆形扩散单元(请见图3A1和图3A2)及星芒 形扩散单元(请见图3A1和图3A2)互为镜像。其中，圆形扩散单元及星芒形扩散单元共同 构成图6B所示的部分反射单元400。如图6A及图6B所示，光源单元210发出的光线600 行进到部分反射单元400会产生一次部分反射，行进到对侧扩散单元480时则产生另一次 部分反射。具体而言，经由部分反射单元400及对侧扩散单元480对光线600的重复部分 反射，光线600可有比上述图2B的实施例具有更广的分布，藉此可更提高出光均匀度，减少 光源单元210的使用数量，进一步降低耗能及制造成本。 虽然前述的描述及附图已揭示本发明的较佳实施例，必须了解到各种增添、许多 修改和取代可能使用于本发明较佳实施例，而不会脱离如所附申请专利范围所界定的本发 明原理的精神及范围。熟悉本发明所属技术领域的一般技艺者将可体会，本发明可使用于 许多形式、结构、布置、比例、材料、元件和组件的修改。因此，本文于此所揭示的实施例应被 视为用以说明本发明，而非用以限制本发明。本发明的范围应由后附申请专利范围所界定， 并涵盖其合法均等物，并不限于先前的描述。
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权利要求
一种扩散板，供一背光模块使用，其特征在于，所述的扩散板包含一基板；多个圆形扩散结构，以矩阵分布方式形成于所述的基板的一面，每一圆形扩散结构包含多个第一部分反射单元，所述的第一部分反射单元以呈圆形分布的方式设置于所述的基板上，相邻的所述的圆形扩散结构的外弧相切并共同围成一星芒形区域；以及至少一星芒形扩散结构，包含多个第二部分反射单元，所述的第二部分反射单元形成于所述的基板的所述面，且呈星芒形分布于所述的星芒形区域内。
2. 如权利要求1所述的扩散板，其特征在于，所述的基板具有一边界，沿所述的边界设 置的相邻所述的圆形扩散结构，与所述的边界共同围成所述的星芒形区域。
3. 如权利要求1所述的扩散板，其特征在于，其中每一圆形扩散结构的多个第一部分 反射单元于所述的圆形扩散结构的圆心外为多条同心圆线，且以所述的圆形扩散结构的圆 心为中心向外分布成圆形。
4. 如权利要求3所述的扩散板，其特征在于，其中每一圆形扩散结构的多个第一部分 反射单元于所述的圆形扩散结构的圆心处形成为实心圆图案。
5. 如权利要求3所述的扩散板，其特征在于，其中每一圆形扩散结构的多个第一部分 反射单元的圆心处及圆心外为多条同心圆线。
6 如权利要求3所述的扩散板，其特征在于，其中所述的同心圆线的线宽随着与所述 的圆形扩散结构的圆心的距离增加而递减。
7. 如权利要求3所述的扩散板，其特征在于，其中所述的同心圆线的间距随着与所述 的圆形扩散结构的圆心的距离增加而递增。
8 如权利要求3所述的扩散板，其特征在于，其中每一同心圆线由多段落组成，所述的 段落彼此间有间隙。
9. 如权利要求3所述的扩散板，其特征在于，其中所述的第二部分反射单元为同心的 多条星芒形线，其中，每一所述的星芒形线由多边线组成，所述的边线为相邻圆形扩散结构 的同心弧线。
10. 如权利要求9所述的扩散板，其特征在于，其中所述的星芒形线的线宽随着与所述 的星芒形扩散结构的中心的距离增加而递增。
11. 如权利要求9所述的扩散板，其特征在于，其中所述的星芒形线的间距随着与所述 的星芒形扩散结构的中心的距离增加而递减。
12. 如权利要求1所述的扩散板，其特征在于，其中所述的第一部分反射单元为实心圆 图案，且以所述的圆形扩散结构的圆心为中心向外分布成多条同心圆线。
13. 如权利要求12所述的扩散板，其特征在于，其中所述的第一部分反射单元的直径 随着与所述的圆形扩散结构的圆心的距离增加而递减。
14. 如权利要求12所述的扩散板，其特征在于，其中所述的同心圆线的间距随着与所 述的圆形扩散结构的圆心的距离增加而递增。
15. 如权利要求12所述的扩散板，其特征在于，其中所述的第二部分反射单元形成为 点状图案，且分布成同心的多条星芒形线，其中，每一所述的星芒形线由多边线组成，所述 的边线为相邻圆形扩散结构的同心弧线。
16. 如权利要求15所述的扩散板，其特征在于，其中所述的第二部分反射单元的直径随着与所述的星芒形扩散结构的中心的距离增加而递增。
17. 如权利要求15所述的扩散板，其特征在于，其中所述的星芒形线的间距随着与所 述的星芒形扩散结构的中心的距离增加而递减。
18. 如权利要求1所述的扩散板，其特征在于，所述的扩散板进一步具有一对侧扩散单 元，设置于所述的基板的另一面，且与所述的圆形扩散单元及所述的星芒形扩散单元互为 镜像。
19. 如权利要求1所述的扩散板，其特征在于，所述的扩散板进一步具有一对侧扩散单 元，覆盖于所述的基板的另一面。
20. 如权利要求1所述的扩散板，其特征在于，所述的圆形扩散结构以正方形矩阵分布 方式形成于所述的基板的所述的面上，相邻的四所述的圆形扩散结构的外弧相切并共同围 成所述的星芒形区域。
21. 如权利要求1所述的扩散板，其特征在于，所述的圆形扩散结构以三角矩阵分布方 式形成于所述的基板的所述的面上，相邻的三所述的圆形扩散结构的外弧相切并共同围成 所述的星芒形区域。
22. 如权利要求1所述的扩散板，其特征在于，所述的扩散板的反射率介于25%至 100%。
23. 如权利要求22所述的扩散板，其特征在于，所述的扩散板的反射率介于25%至 80%。
24. —种背光模块，其特征在于，所述的背光模块包含 一光源模块，具有多个光源单元；以及 一扩散板，包含一基板，设置于所述的光源模块的一侧；多个圆形扩散结构，以矩阵分布方式形成于所述的基板的一面，且每一圆形扩散结构 的圆心分别位于所述的光源单元其中之一的正上方，每一圆形扩散结构包含多个第一部分 反射单元，所述的第一部分反射单元以呈圆形分布的方式设置于所述的基板上，相邻的所 述的圆形扩散结构的外弧相切并共同围成一星芒形区域；以及至少一星芒形扩散结构，包含多个第二部分反射单元，所述的第二部分反射单元形成 于所述的基板的所述的面，且呈星芒形分布于所述的星芒形区域内。
全文摘要
本发明公开了一种可供背光模块使用的扩散板。扩散板包含基板、多个圆形扩散结构以及至少一星芒形扩散结构。多个圆形扩散结构以矩阵分布方式形成于基板的一面，每一圆形扩散结构包含多个第一部分反射单元，第一部分反射单元以呈圆形分布的方式设置于基板上，相邻的圆形扩散结构的外弧相切并共同围成星芒形区域。至少一星芒形扩散结构包含多个第二部分反射单元，第二部分反射单元形成于基板的一面，且呈星芒形分布于星芒形区域内。
文档编号F21V13/04GK101749645SQ201010002819
公开日2010年6月23日 申请日期2010年1月18日 优先权日2010年1月18日
发明者张维典, 蔡卲瑜 申请人:友达光电股份有限公司