[發(fā)明專利]顯示器用堆疊組合式背光板及具有該背光板的顯示器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010000516.8
• 申請日: 2010-01-11
• 公開（公告）號: CN102121619A
• 公開（公告）日: 2011-07-13
• 發(fā)明（設計）人: 王遵義
• 申請（專利權）人: 光遠科技股份有限公司
• 主分類號: F21S8/00
• 分類號: F21S8/00;F21V8/00;F21V13/00;G02F1/13357;G09G3/36;F21Y101/02
• 代理公司: 北京明和龍知識產(chǎn)權代理有限公司 11281
• 代理人: 郁玉成

【技術領域】

本發(fā)明涉及一種堆疊組合式背光板，尤其是一種具極佳的混光及區(qū)域亮度調(diào)控的堆疊組合式背光板。

【背景技術】

液晶屏幕(LCD)的應用已相當普及，有別于傳統(tǒng)使用真空顯像管的屏幕(CRT)，不僅具有輕薄不占空間的優(yōu)勢，其影像的清晰度更是可以高于真空顯像管的屏幕，而且也比真空顯像管的屏幕所需的電力少，使得液晶屏幕已逐漸取代了真空顯像管的屏幕。

而目前液晶屏幕為顯示影像的液晶面板，利用LED當背光源而且做成背光板已成為趨勢，而利用LED當背光板有以下兩種方法：

(1)利用多個LED組成一個面型光源，直接射向LCD面板，稱為『直射型(Direct-lit)』背光板。

(2)利用導光板的技術，LED光源組成一條『光條』(Light-Bar)，再由導光板側(cè)邊入射，稱為『邊射型(Edge-lit)』背光板。

上述兩種背光板各有其優(yōu)點，依照目前技術，為了提高影像于液晶面板上的動態(tài)對比，會將液晶面板顯示影像的畫面區(qū)分出幾個區(qū)域，并檢測各區(qū)域的色度與亮度是需提高或降低，『直射型背光板』即可利用此技術，達到『區(qū)域亮度調(diào)控(Local-Area?Diming?Control)』而使動態(tài)對比(DynamicContrast?Ratio)極佳，并同時減小功耗，但缺點是使面板整體厚度增加，且出光效率較差；相對地，『邊射型背光板』出光效率較佳，且僅需藉由相當薄的導光板分散出光，空間耗費極小，但是因為在分區(qū)時需顧慮出光效率而不能將出光面積減少，使得區(qū)域不易區(qū)分出，無法配合區(qū)域亮度調(diào)控。

因此如何同時具有直射型及邊射型上述兩者優(yōu)點，使面板的體積變小、并具有區(qū)域亮度調(diào)控的功能的背光板是本發(fā)明的重點。

1999年由Eizaburo?Higuchi等人提出的技術「串列型面光源裝置」(中國臺灣專利412716號，美國專利USP?62413580)，如圖1所示，利用模塊(Modular)方式組成背光板，該背光板的結(jié)構(gòu)包括多個光源14、15、16及多個導光板模塊11、12、13，各導光板模塊11、12、13均設有一堆疊部110、120、130，使例如導光板模塊11的較窄部分可以疊放在相鄰的導光板模塊12的堆疊部120上。各導光板模塊以模塊13為例，分別具有：入光面131、光截止面132、出光面133、及布有散射點1340的微結(jié)構(gòu)面134，其中入光面131的厚度遠大于光截止面132，使得各模塊在圖右側(cè)接近其光截止面處被抬高而形成有一下方空間，供在對應各入光面處置放對應光源14、15、16。

如此，多個導光板模塊11、12、13的出光面可以共同組成大面積的背光板，而且各個模塊11、12、13的光源14、15、16也可獨立控制。只要微結(jié)構(gòu)面134與出光面133夾角夠小，則光線由入光面131以一角度入射后，將沿導光板模塊13的左右延伸方向、在出光面133及微結(jié)構(gòu)面134間不斷反射，直到部份光線射到散射點1340才會發(fā)生散射，使部分光束由出光面133射出；未被射出的光則由光截止面132再反射返回導光板模塊13中。

但一方面，當時是以冷陰極管(CCFL)作為光源，即便其作為線型光源的亮度及色度都非常均勻，但因為響應時間較長，并不適合應用在區(qū)域亮度調(diào)控領域中。另方面，即使改以白光LED或R、G、B三色LED混合做為光源，但類似點光源的LED必須經(jīng)過適當長度的混光后才能均勻，亦即，堆疊部110、120、130的橫向延伸距離要足夠長，才可達成混光的效果。不幸地，區(qū)域亮度調(diào)控技術是建立在分區(qū)數(shù)目夠多，每個區(qū)域涵蓋范圍較小的前提下，因此導光板模塊11、12、13不可以延伸太長距離，堆疊部110、120、130隨之長度有限，造成混光所需的距離長度不足，使該結(jié)構(gòu)即使改以LED作為光源，仍明顯與區(qū)域亮度調(diào)控技術相抵觸。

針對以上缺點，OSRAM公司提出「照明裝置之制造方法及照明裝置」案(中國臺灣專利I235803號)，改良其光導裝置結(jié)構(gòu)。如圖2所示，光源即以LED?24、25、26為例，并將各光導裝置21、22、23區(qū)分為兩部份：一者為平行多面體結(jié)構(gòu)的混光區(qū)215、225、235；另一部份為出光區(qū)216、226、236以光導裝置23為例，混光區(qū)235分別具有對應LED光源的入光面231，相對于入光面231處，定義有一個如虛線所示的結(jié)束面237，此亦為出光區(qū)236的起始面238，使得混光區(qū)235與出光區(qū)236結(jié)合為一個整體，當LED光線入射至混光區(qū)235后，即以全內(nèi)部反射TIR(Total-Internal-Reflection)方式在混光區(qū)235內(nèi)前進，同時也達到混光作用，因此點光源可被均勻化。