直下式背光模組混光結(jié)構(gòu)專利技術(shù)綜述

王啟蒙

摘 要：直下式背光是LCD顯示的重要組成部分，相對(duì)側(cè)入式背光，直下式背光可為L(zhǎng)CD裝置提供更好的顯示效果，文章在直下式背光模組的混光結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的專利文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)該領(lǐng)域進(jìn)行了專利技術(shù)分析，從國(guó)內(nèi)外專利的申請(qǐng)情況、重要申請(qǐng)人等方面作了詳細(xì)的介紹。

關(guān)鍵詞：直下式；背光；導(dǎo)光；顯示

中圖分類號(hào)：TN312+.8 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）23-0019-02

Abstract： Direct-down backlight is an important part of LCD display. Compared with side-in backlight， direct-down backlight can provide better display effect for LCD device. This paper is based on the patent literature in the field of mixed-light structure of direct-down backlight module. This paper analyzes the patent technology in this field and gives a detailed introduction of the patent application at home and abroad as well as the important applicants.

Keywords： direct-down； backlight； light guide； display

引言

隨著LED芯片制造和封裝技術(shù)的不斷發(fā)展，將LED作為背光源應(yīng)用在背光模組中得到了越來越多廠商的青睞，在小尺寸領(lǐng)域的產(chǎn)品包括手機(jī)、平板等電子設(shè)備；在中大尺寸領(lǐng)域典型的應(yīng)用有LED平板燈和LED液晶電視。按照背光源安裝位置的不同類型，LED背光模組分為側(cè)入式LED背光模組和直下式LED背光模組。

本文基于直下式背光模組的專利申請(qǐng)作為分析對(duì)象，重點(diǎn)分析全球及中國(guó)范圍內(nèi)關(guān)于直下式背光模組混光結(jié)構(gòu)的申請(qǐng)信息、專利布局、重要申請(qǐng)人的技術(shù)構(gòu)成以及技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r等信息。

1 直下式背光模組混光結(jié)構(gòu)的發(fā)展概述

1.1 全球?qū)＠暾?qǐng)分析

圖1示出了直下式背光模組混光結(jié)構(gòu)的全球?qū)＠暾?qǐng)趨勢(shì)，從圖中可以看出，在全球范圍內(nèi)，涉及直下式背光模組混光結(jié)構(gòu)的相關(guān)專利最早出現(xiàn)在上世紀(jì)90年代末期，而我國(guó)的專利申請(qǐng)最早出現(xiàn)在2003年左右。背光模組作為液晶顯示器的重要組成部分，在上世紀(jì)90年代，隨著液晶顯示器的逐漸出現(xiàn)和發(fā)展，開始出現(xiàn)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的直下式背光模組的專利申請(qǐng)。進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著顯示技術(shù)的不斷改進(jìn)，人們?cè)絹碓介_始追求顯示器的顯示效果和顯示器的輕薄化，由于改善直下式背光模組的混光結(jié)構(gòu)可以有效地提升直下式背光模組顯示裝置的顯示效果和輕薄化程度，因此世界上有關(guān)直下式背光模組混光結(jié)構(gòu)的專利申請(qǐng)量開始迅速增長(zhǎng)，2005-2008年起均有接近100件/年的申請(qǐng)量。雖然我國(guó)在這一領(lǐng)域起步較晚，然而近年來，特別是2006年以后發(fā)展迅速，自2010年起，我國(guó)的申請(qǐng)量連續(xù)多年均占到了全球總申請(qǐng)量的35%以上。

1.2 技術(shù)原創(chuàng)國(guó)分析

圖2顯示了直下式背光模組混光結(jié)構(gòu)領(lǐng)域在全球范圍內(nèi)專利申請(qǐng)的技術(shù)原創(chuàng)國(guó)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

從圖2中可以看出，韓國(guó)、中國(guó)（不含臺(tái)灣）、臺(tái)灣地區(qū)、日本和美國(guó)是該領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)的主要技術(shù)原創(chuàng)國(guó)，上述五個(gè)國(guó)家的申請(qǐng)量的綜合占到了全球總申請(qǐng)量的99%，其中韓國(guó)、中國(guó)（不含臺(tái)灣）和臺(tái)灣地區(qū)的申請(qǐng)量各占到了37%、27%和18%，由于世界上液晶顯示面板的生產(chǎn)研發(fā)主要都在東亞國(guó)家，中日韓三國(guó)也均有相當(dāng)多的在世界范圍內(nèi)領(lǐng)先的顯示面板制造企業(yè)，因此，直下式背光模組作為一種常規(guī)的液晶面板組件，其所屬領(lǐng)域的專利申請(qǐng)也集中在東亞各國(guó)家和地區(qū)。

2 技術(shù)構(gòu)成分析

圖3和圖4示出了涉及直下式背光模組混光結(jié)構(gòu)各技術(shù)分支的專利申請(qǐng)?jiān)谌蚩偵暾?qǐng)量中所占比例。從一級(jí)分支（即混光結(jié)構(gòu)各組成部分）來看，涉及擴(kuò)散板、光源和反射片的專利申請(qǐng)分別占到了全球總申請(qǐng)量的35%、29%和24%。從圖5中可以看出，對(duì)擴(kuò)散板的改進(jìn)主要集中在對(duì)其出光面和入光面結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，分別占到了全球總申請(qǐng)量的15%和14%。在光源方面，有關(guān)透鏡封裝體、光源陣列排布、光源安裝和光源朝向的改進(jìn)的專利分別占到了總申請(qǐng)量的8%、7%、6%、5%。另外，對(duì)反射片的改進(jìn)主要集中在設(shè)置特殊的反射板表面結(jié)構(gòu)以優(yōu)化混光效果。

3 專利技術(shù)發(fā)展演進(jìn)

本文根據(jù)直下式背光模組混光結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的重要專利來歸納和總結(jié)該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展演進(jìn)過程。下面將按照技術(shù)分解的順序依次介紹直下式背光模組的混光結(jié)構(gòu)的發(fā)展過程。

首先，在光源方面，專利號(hào)為KR20050041547的韓國(guó)專利采用了透鏡結(jié)構(gòu)封裝的LED芯片作為背光模組的光源，相比傳統(tǒng)的CCFL光源，LED芯片的使用壽命更長(zhǎng)，高達(dá)10萬小時(shí)以上。

在擴(kuò)散板結(jié)構(gòu)方面，現(xiàn)有技術(shù)中存在涉及到改變擴(kuò)散板入光面結(jié)構(gòu)、出光面結(jié)構(gòu)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及支撐結(jié)構(gòu)的專利申請(qǐng)。臺(tái)灣專利申請(qǐng)TW200530633中公開了一種擴(kuò)散板，其在入光面上設(shè)置有亞波長(zhǎng)光柵結(jié)構(gòu)，擴(kuò)散板內(nèi)部設(shè)置有散射粒子，出光面上設(shè)置有棱鏡層，光柵結(jié)構(gòu)、棱鏡結(jié)構(gòu)、擴(kuò)散板中的粒子結(jié)構(gòu)均對(duì)光線具有偏折作用，通過入射面上的光柵結(jié)構(gòu)和內(nèi)部的粒子結(jié)構(gòu)，使光線在擴(kuò)散板中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在同樣的空間中增大了光程，也就使得光線更加均勻的被混合。

直下式背光模組中除了常規(guī)的光源、擴(kuò)散板和反射片等結(jié)構(gòu)外，還可能存在其他同樣有利于減小混光距離、實(shí)現(xiàn)設(shè)備輕薄化的光學(xué)結(jié)構(gòu)。例如韓國(guó)專利KR20080000359在光源上方設(shè)置了多層光學(xué)膜片，光學(xué)膜片具備散射光線的作用，同時(shí)在多層光學(xué)膜片之間設(shè)置了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)將混光腔劃分形成不同區(qū)域，分別形成了空氣散光層，有助于光線的混合和混光距離的縮小。

4 結(jié)束語

本文詳細(xì)梳理了直下式背光模組的混光結(jié)構(gòu)相關(guān)專利的分類和各技術(shù)分支的發(fā)展?fàn)顩r，并分析了該領(lǐng)域申請(qǐng)量、技術(shù)原創(chuàng)國(guó)、重要申請(qǐng)人等信息，有助于審查員了解該領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)涉及該領(lǐng)域的審查工作有一定幫助。

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