[發明專利]具有邊射形光導組合式背光板的顯示器及其勻化方法

無效

• 申請號: 201010000665.4
• 申請日: 2010-01-15
• 公開（公告）號: CN102129839A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（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: G09G3/34
• 分類號: G09G3/34;G09G3/36
• 代理公司: 北京明和龍知識產權代理有限公司 11281
• 代理人: 郁玉成

【技術領域】

本發明是關于一種顯示器勻化方法，尤其是一種具有邊射形光導組合式背光板的顯示器及其勻化方法。

【背景技術】

液晶屏幕(LCD)的應用已相當的普及，有別于傳統使用真空顯像管的屏幕(CRT)，不僅具有輕薄不占空間的優勢，其影像的分辨率更高于使用CRT的屏幕，而且在電力使用上也大幅降低，使得液晶屏幕已在市場上完全取代了CRT的屏幕。

相較于以往主流的冷陰極管光源，目前液晶屏幕多采LED當作液晶面板后方的背光源，而利用LED作為背光板中的光源，主要有以下兩種結構

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.利用光導的技術，LED光源組成一條『光條』(Light-Bar)，再由光導所組成的光導組將光條由側邊入射，稱為『邊射型(Edge-lit)』背光板。

雖然利用邊射型(Edge-lit)光導所組合成的邊射形背光板，具以下幾個優點，例如結構較薄而可制成超薄型顯示器、混光更均勻、及出光效率高的優點。但是，直射型背光板則具有『區域亮度調控(Local-Area?DimingControl)』的功能，因此可以達到高動態對比(High?Dynamic?Contrast?Ratio)、減小平均消耗功率、保持低亮度下的色域范圍不變(一般LCD電視，在低亮度下，由于液晶漏光效應，其色度范圍將大大降低)的優點。因此，申請人的第201010000516.8號「顯示器用堆疊組合式背光板及具有該背光板的顯示器」發明專利申請案中，揭示能整合上述優點，利用多個邊射形光導組合成背光板，并可提供區域亮度調控功能的顯示器，將液晶顯示器的性能大幅提升，更可以達到省電的環保效果。

但是，利用多個光導組合成一個大面積背光板，其最大困擾在于如何確保整個背光板的發光亮度及色度均勻。由于各個光導在組合之中，隨光導間的幾何結構不連續，在邊界位置與非邊界位置將造成出光特性不一致，導致整個背光板的出光，將在光導與光導的交界位置、與光導遠離交界位置處產生明顯的亮度不均勻，而由多組光導排列組成的背光板，更將進一步因亮度不均勻的重復出現而呈現明暗波紋，形成一些規則性的明暗網格或云紋(MURA)，嚴重影響整個液晶電視的品質。

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，其中該背光板的結構包括有多個光源LED?111、121、131及多個光導11、12、13，各光導11、12、13均設有一堆疊部110、120、130，使例如光導11的較窄部分可以疊放在相鄰的光導12的堆疊部120上，并于出光面對應的另一面設有反射光的散射點141、142、143。

然而，一般的光導主要是利用塑膠模具射出成型而成，使得光導出光區理論上為直角處無法達到真正的垂直，也使得一般光導的結構如圖3所示，不是呈方正形狀而是在邊角14’處，呈現一個弧形的連續面；因此當光射至散射點143’并反射至出光區的邊角14’，將形成透鏡效應，使光束聚焦而產生一處光束集中而較亮的部份。隨之，光導11、12、13所組合的背光板，在各個出光區131、132、133存在不連續幾何結構，使整個出光分布在光導接合處17及18位置可能出現不均勻性，而出光分布的情形可能為圖2所示其光導彼此之間接合處亮度較低于中間點亮度的不均勻狀況；且另一可能出光分布的情形將如圖4所示，光導彼此接合處亮度高于中間點亮度的整體不均勻狀況。

再如OSRAM公司于2005年提出「照明裝置之制造方法及照明裝置」案(中國臺灣專利1235803號)的另一種組合式光導結構，如圖5所示，光源即以LED?211、221、231為例，并將各光導21、22、23區分為兩部份：一者為平行多面體結構的混光區212、222、232；另一部份為出光區213、223、233、并于出光面對應的另一面設有反射光的散射點241、242、243。與上述Eizaburo?Higuchi所提出的光導結構相互比較，由于具有較長的『混光區』212、222、232，因此該結構對LED點光源具有較佳的光均勻性，但其結構仍然存在模組接合間的不連續處，例如出光區213的右側與出光區223的左側，仍存在不連續的幾何結構，因此形成與圖2或圖4所示相同的出光亮度不均勻性的分布情況發生。