專利名稱：平面顯示器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種平面顯示器，特別涉及一種可針對背光單元的發光組件的混光效果進行改進的平面顯示器。
背景技術：
就目前計算機市場而言，輕薄小巧的筆記式計算機或臺式計算機、薄型化的液晶顯示器(LCD)已成為目前設計上的主要趨勢，同時筆記本式計算機的需求量已明顯地超越了臺式計算機的需求量。此外，傳統陰極射線管(Cathode Ray Tube，CRT)屏幕已逐漸被液晶顯示器所取代且普及化，廣泛地成為目前桌上型計算機的顯示器的主流。液晶顯示器被廣泛采用的主要原因在于體積較小、厚度較薄、重量較輕及低耗電等特性，同時亦符合筆記本式計算機的設計上的各種需求。這些特性均明顯地優于CRT屏幕。
大部分的平面顯示器(solid-state display)是通過多個發光組件，例如發光二極管(LEDs)，來產生彩色光線，經混合后產生的白色光線照射在一擴散板之上，并且擴散板必須具有足夠的厚度，如此方能達到均勻的混光效果。
然而，由于擴散板多半采用玻璃所制成，較大厚度的擴散板將大幅增加顯示器的重量。若是為了降低顯示器的擴散板的重量而減少擴散板的厚度時，如此將造成混光不均勻問題的產生。因此，通過改變擴散板的厚度是無法解決混光不均勻的問題。
基于上述說明可知，目前仍需要一種薄型化顯示器，除了可使擴散板的厚度減低的外，同時更能提供最佳的混光均勻度。
發明內容
有鑒于此，本發明提供一種平面顯示器及增強其混光面積的方法。
平面顯示器包括一底板、多個發光組件、至少一第一反射組件、一擴散板以及至少一第二反射組件。發光組件設置于底板上。第一反射組件位于底板的上表面上、且設置于發光組件之間。擴散板大致平行設置于底板上，且擴散板的下表面與底板的上表面相對。第二反射組件設置于擴散板的下表面上，且分別對應至發光組件的出光面。當光線自擴散板返回時，此返回的光線于第一反射組件的反射角度是大于由發光組件所射出的光發射角度。
為使本發明的上述及其它目的、特征和優點能更明顯易懂，下面特舉多個具體的較佳實施例，并結合附圖做詳細說明。
圖1是顯示公知的平面顯示器；圖2是顯示本發明的第一實施例的平面顯示器(TFT-LCD LED)的示意圖；圖3a-3c是顯示本發明的平面顯示器確定混光面積的連續動作示意圖；圖4是顯示本發明的第二實施例的顯示器的示意圖；圖5是顯示本發明的第三實施例的平面顯示器的示意圖；圖6是顯示本發明的一實施例的平面顯示器的俯視示意圖；以及圖7是顯示本發明的另一實施例的平面顯示器的俯視示意圖。
附圖符號說明100～平面顯示器110～底板120、124、128(R、G、B)～發光組件(發光二極管)121、122、125、126、129、130光發射路徑140～擴散板142～擴散板的厚度160～發光組件的寬度165～寬度170～區域210～第二反射組件(半透反射面)220～第一反射組件(反射面)220′～第一反射組件(反射面)229～光發射路徑230～光發射路徑410～第二反射組件(半透反射面)
510～第二反射組件(半透反射面)529、530～光發射路徑600～平面顯示器610～虛線A、A′、A”～混光面積h～距離α1、α2、α3～角度β～發光角度θ～發射角度α3的二分之一γ～角度δ～角度具體實施方式
以下以具體的實施例，對本發明揭示的各形態內容加以詳細說明。
圖1是顯示公知的平面顯示器(solid state display)100，例如是具有發光組件的背光的薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)。顯示器100包括一底板110及多個發光組件120、124、128，其中，發光組件為發光二極管120、124、128，均勻地放置于底板110之上，且這些發光組件120、124、128是可發射各種不同顏色的光線。在本實施例中，發光組件120、124、128分別產生對應于藍(B)、綠(G)、紅(R)的顏色或波長的光線。應注意的是，發光組件120、124、128也可代表其它顏色。
擴散板是為相對于底板110的一層結構，其具有一既定厚度142。擴散板140是一光學擴散層，可使每一發光組件所發射的光線互相混合。擴散板140選自于二氧化硅(SiO2)、二氧化鈦(TiO2)所組成的族群其中之一。本技術領域的普通技術人員應當了解擴散板140必須與發光組件120、124、128的表面維持一既定距離h。該間隙距離h可由間隔物(未顯示)抵頂保持。
在操作時，光路徑125、126，由綠色發光組件124所發射的光線照射于擴散板140的既定區域上，該既定區域是由距離h與角度α2所確定。同樣的，光路徑129、130由紅色發光組件128所發射，且照射于擴散板140的區域上，該區域是由距離h與角度α3所確定。而光路徑121、122所代表的光能由藍色發光組件120所發射，且照射于擴散板140的區域上，該區域是由距離h與角度α1所確定。每一發光組件產生的光路徑于擴散板140上混合，以圖1為例，區域170可產生想要的混合光線或顏色效果。在公知顯示器中，擴散板140是大約2公厘的厚度，以提供適當的混光效果。雖然圖中光路徑是由發光組件中心點發射，一般應當了解的是，圖中所表示的僅用來說明所述多個發光組件的光路徑發射的角度，由于發光組件發光有一角度范圍，此處僅以二光路徑來表示發光組件發光角度的極限。
圖2是顯示本發明平面顯示器200第一實施例的示意圖。平面顯示器200包括一底板110，其上方放置上述發光組件120、124及128。另外，第一反射組件(此處為一反射面(reflective face))220與發光組件120、124及128交錯設置于底板110上，第一反射組件220可將撞擊在第一反射組件220上的光線反射出去。如上所述，底板110的相對面是擴散板140。第二反射組件(此處為一半透反射面(transflective face))210是放置或印刷于擴散板140上，且面向一對應的發光組件。第二反射組件210的材料具有可讓光線透射、且其反射率約為10-90％之間的特性。因此，第二反射組件210可具有高反射率低透射率的特性。
在操作時，由發光組件128射出的光路徑129及130照射于第二反射組件210，第二反射組件210反射既定比例的光線，如光發射路徑線229及230所示，使光線返回鄰近于發射光的發光組件的第一反射組件220，已反射的光線再由第一反射組件220反射且透過擴散板140，如光發射路徑線229及230形成的發光角度β所示。第二反射組件210與第一反射組件220的使用可有效增加每一發光組件的光發射的寬度，也即，由寬度160增加至寬度165。因此，顯示器200可于擴散板140提供較大的混光區域。可根據斯涅耳(Snell)折射定律計算出由第二反射組件210與第一反射組件220反射光量。
圖3a是顯示確定本發明的一實施例的混光面積A方法示意圖，其中，標號”h”是定義為擴散板140與發光組件128之間的距離。舉例而言，θ是定義為公知顯示器的發光組件128的發射角度α3的二分之一。根據目前已知的方法，可利用公式A＝π·(h·tanθ)2而計算得知混光面積A。
圖3b是顯示確定本發明的實施例的混光面積A′方法示意圖，其中，面積A′是定義為擴散板140上的照射區域，標號”h”是定義為擴散板140與發光組件128之間的距離。舉例而言，θ是定義為發光組件128的發射角度α3的二分之一，r是定義為第二反射組件210的長度或半徑。一般熟悉該項技術者應當了解第二反射組件210可印刷或設置于擴散板140，第二反射組件210的形狀可為正方形、矩形、圓錐形、三角形、半球面形、球面形、橢圓形。在此實施例中，第二反射組件210是具有半徑r的圓形。在此例中，半徑r是小于距離h。可由公式A′＝π·(3·r)2計算而確定混光面積A′。
圖3c是顯示確定本發明的特殊實施例的混光面積A′方法示意圖，其中，長度或半徑r是等于h與tanθ的乘積，在此例中，可由公式A”＝π·(3·h·tanθ)2計算出混光面積A”。
本實施例為了清楚說明光線的行進路徑，選擇位于中心的發光組件128作為范例，因此避免相鄰的發光組件120、124的互相交叉的光發射路徑線(如圖1的121、122、125、126)影響圖面說明。其它發光組件，如綠色的發光二極管120與藍色的發光二極管124所發射的光同樣具有相似的光反射作用。
圖4是顯示本發明的第二實施例的平面顯示器的示意圖。在此實施例中，第二反射組件410的形狀為球面形或半球面形。光發射路徑429及430之間的夾角度γ明顯大于角度α3，而混光面積可由上述公式2或3所取得。
圖5是顯示本發明的第三實施例的平面顯示器的示意圖。在此實施例中，第二反射組件510的形狀為圓錐形或三角形。光發射路徑529及530之間的夾角度δ明顯大于角度α3。
第二反射組件或半透反射面的形狀可以為正方形、矩形、圓形、三角形或橢圓形。本技術領域的普通技術人員應了解，通過改變擴散板140上的第二反射組件的形狀，反射形態也會隨著改變，因此可調整擴散板140上的混光面積A′。
圖6是顯示本發明的任一實施例的平面顯示器600的俯視示意圖。本實施例中，第一反射組件220是平行于每一發光組件的側面，以允許反射自第二反射組件210的光線更進一步地反射。第一反射組件220與每一發光組件相連結。雖然圖上僅顯示第一反射組件220是散布且鄰近于每一發光組件列之間，然而第一反射組件220也可散布且鄰近于縱列的發光組件之間。
圖7是顯示本發明的另一實施例的平面顯示器700的俯視示意圖，第一反射組件220是沿著發光組件列橫向配置，也即，第一反射組件220平行于發光組件列，且另一第一反射組件220′是沿著縱列的發光組件橫向配置，也即，第一反射組件220′垂直于發光組件列。通過此第一反射組件的排列組合，可增加混光面積，進而反射光線至擴散板140。
雖然本發明已以多個較佳實施例披露如上，然而其并非用以限定本發明，任何本技術領域的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，仍可作些更動與潤飾，因此本發明的保護范圍應當以權利要求書范圍所界定的為準。
權利要求
1.一種平面顯示器，包括一底板；多個發光組件，所述多個發光組件設置于該底板的上表面；多個第一反射組件，所述多個第一反射組件位于該底板的上表面且設置于所述多個發光組件之間；一位于該底板上方并大致上平行于該底板的擴散板，該擴散板的下表面與該底板的上表面相對；以及多個第二反射組件，所述多個第二反射組件設置于該擴散板的下表面，且分別對應至所述多個發光組件的出光面。
2.如權利要求1所述的平面顯示器，其特征在于所述多個發光組件為發光二極管。
3.如權利要求1所述的平面顯示器，其特征在于該第二反射組件為一同時具有既定的反射率及透射特性的半透反射組件。
4.如權利要求1所述的平面顯示器，其特征在于該第二反射組件的截面形狀為正方形、矩形、圓錐形、三角形、半球面形、球面形、或橢圓形。
5.如權利要求1所述的平面顯示器，其特征在于設置于該底板上的該第一反射組件選自于鋁、金、錫、銅所組成的族群其中之一。
6.如權利要求1所述的平面顯示器，其特征在于該第二反射組件選自于SiO2、TiO-2所組成的族群其中之一。
7.如權利要求1所述的平面顯示器，其特征在于該第二反射組件的反射率的范圍是在10-90％之間。
全文摘要
一種平面顯示器，用以增強混光面積，該平面顯示器包括一底板、多個發光組件、至少一第一反射組件、一擴散板以及至少一第二反射組件。發光組件設置于底板的上表面。第一反射組件位于底板的上表面、且設置于發光組件之間。擴散板位于底板上方并大致上平行于底板，擴散板的下表面與底板的上表面相對。分別對應至發光組件的出光面的第二反射組件設置于擴散板的下表面。
文檔編號H01L25/075GK1696996SQ20041008245
公開日2005年11月16日 申請日期2004年9月22日 優先權日2003年11月18日
發明者周信宏 申請人:友達光電股份有限公司