CN106802447A

CN106802447A - 导光板及背光模块

Info

Publication number: CN106802447A
Application number: CN201710027393.9A
Authority: CN
Inventors: 张*尹; 张尹; 黄柏菖; 张智强; 张善富; 林信柏
Original assignee: Radiant Opto Electronics Corp
Current assignee: Radiant Opto Electronics Corp
Priority date: 2013-08-20
Filing date: 2013-08-20
Publication date: 2017-06-06
Also published as: CN103424801A

Abstract

本发明公开一种导光板及背光模块，导光板包括主体、数个第一微结构及数个第二微结构。主体包括入光面、出光面及反射面。反射面相对于出光面。入光面连接出光面与反射面。第一微结构设于出光面或反射面上，且第一微结构沿着第一延伸方向排列。第二微结构设于出光面或反射面上，且第二微结构沿着第二延伸方向排列。其中，第二微结构与第一微结构位于同一平面上且彼此交叉设置。每一个第二微结构呈单一条状形态，且每一个第二微结构的宽度从靠近入光面的一端到远离入光面的另一端逐渐缩小。

Description

导光板及背光模块

本申请是基于申请号为201310369663.6，申请日为2013年08月20日，申请人为瑞仪光电股份有限公司，题为具多向性结构的导光板的发明提出的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种导光组件，特别是涉及一种导光板及背光模块。

背景技术

导光板具有入光面、出光面以及反射面。光源所提供的光线由导光板的入光面进入导光板中，由导光板的出光面射出。为了使得经过导光板内部的光源能够更均匀地混合，通常会在导光板的出光面或反射面设置微结构，例如点状微结构或条状微结构。

然而，一般设有点状微结构的表面的结构较粗糙，光线在接触结构表面后会形成漫射，使得光线在折射出导光板后的方向不一致且光能量不集中，进而导致辉度不佳。

另一种技术则是通过分别在导光板出光面及反射面设置不同延伸方向的条状微结构。此种设有条状微结构的导光板所产生的辉度效果较设有点状结构的导光板佳，但却容易产生亮暗纹而影响导光板的光学外观。

因此，亟需一种导光板，以解决上述问题。

发明内容

因此，本发明目的之一是提供一种具多向性结构的导光板，通过交叉设置在导光板的同一面上的第一微结构及第二微结构来产生同时控制导光板的出光角度及光学趋势的功能，并可达到混光及出光更均匀的效果。再者，通过对第一微结构及第二微结构表面的粗糙化或雾化的处理，可提升导光板的整体出光外观的均匀性。此外，前述第一微结构及第二微结构皆可利用现有的微结构工艺及设备来制作，不需要额外购置新的工艺设备，因此不会造成工艺成本的负担。

根据本发明上述目的，提出一种具多向性结构的导光板，其包括主体、数个第一微结构及数个第二微结构。主体包括入光面、出光面及反射面。反射面相对于出光面。入光面连接出光面与反射面。第一微结构设于出光面或反射面上，且第一微结构沿着第一延伸方向排列。第二微结构设于出光面或反射面上，且第二微结构沿着第二延伸方向排列。其中，第二微结构与第一微结构位于同一平面上且彼此交叉设置。而且，每一个第二微结构呈单一条状形态，且每一个第二微结构的宽度从靠近入光面的一端到远离入光面的另一端逐渐缩小。

根据本发明的一个实施例，上述第二微结构截断每一个第一微结构。

根据本发明另一实施例，上述第一延伸方向与第二延伸方向垂直。

根据本发明又一实施例，上述每一个第一微结构或每一个第二微结构为凸状部或凹陷部。

根据本发明再一实施例，当每一个第二微结构为凸状部时，凸状部的高度从靠近入光面的一端到远离入光面的另一端逐渐缩小。当每一个第二微结构为凹陷部时，凹陷部的深度从靠近入光面的一端到远离入光面的另一端逐渐缩小。

根据本发明再一实施例，上述每一个第一微结构的剖面轮廓为V形或倒V形，且每一个第一微结构的二表面与出光面或反射面之间形成第一夹角及第二夹角。

根据本发明再一实施例，上述每一个第二微结构的剖面轮廓为V形、倒V形、圆弧形或梯形

根据本发明再一实施例，上述第一微结构中的任相邻二者的间距为相同，且第二微结构中的任相邻二者的间距为相同。

根据本发明再一实施例，上述第一微结构中的任相邻二者的间距为相同，且第二微结构中的任相邻二者的间距为不相同。

根据本发明再一实施例，上述第一微结构中的任相邻二者的间距为不相同，且第二微结构中的任相邻二者的间距为相同。

根据本发明再一实施例，上述第一微结构中的任相邻二者的间距为不相同，且第二微结构中的任相邻二者的间距为不相同。

根据本发明再一实施例，上述至少一部分的第一微结构的表面为雾面、纹面或粗糙面。

根据本发明再一实施例，上述至少一部分的第二微结构的表面为雾面、纹面或粗糙面。

附图说明

为让本发明上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，附图的说明如下：

图1是示出根据本发明第一实施方式的一种具多向性结构的导光板的结构示意图。

图2是示出根据本发明第一实施方式的一种第一微结构的局部剖示图。

图3是示出根据本发明第一实施方式的另一种第一微结构的局部剖示图。

图4是示出根据本发明第一实施方式的一种第二微结构的局部剖示图。

图5是示出根据本发明第一实施方式的另一种第二微结构的局部剖示图。

图6是示出根据本发明第二实施方式的一种具多向性结构的导光板的结构示意图。

图7是示出根据本发明第三实施方式与比较例1、比较例2及比较例3的光场分布曲线图。

图8是示出根据本发明第三实施方式与比较4及比较例5的光场分布曲线图。

具体实施方式

参照图1，其是示出了根据本发明第一实施方式的一种具多向性结构的导光板的结构示意图。本实施方式的导光板100可应用于背光模块(图未示)上。导光板100可包括主体120以及复数个微结构，其中此复数个微结构可例如包括复数个第一微结构140以及复数个第二微结构160。通过设置在主体120上的第一微结构140及第二微结构160，可以同时改变并调整光线进入导光板100后射出的出光角度及光学趋势。

在导光板100中，主体120可为透光板或其他等效的透光件。主体120主要包括入光面122以及至少一个主表面，其中此至少一个主表面可例如包括出光面124及反射面126，主表面具有一组成对且互相平行的第一端缘S1与第二端缘S2。在本实施例中，第一端缘S1为主表面与入光面122连接的边缘，第二端缘S2为主表面远离入光面122的边缘。反射面126与出光面124分别位于主体120的相对两侧。此外，入光面122连接出光面124与反射面126，亦即入光面122的相对二边分别与出光面124的一边和反射面126的一边相接。其中，光源190设置在入光面122旁，且光源190所产生的光线可由入光面122进入导光板100。第一微结构140与第二微结构160位于同一平面上。也就是说，第一微结构140与第二微结构160同时设置在出光面124上或反射面126上。在另一些实施例中，可在出光面124及反射面126上均同时设置第一微结构140与第二微结构160。而且，在同一面上的第一微结构140与第二微结构160呈彼此交叉设置。在一个实施例中，第二微结构160可截断每个第一微结构140。

如图1所示，所有第一微结构140沿着第一延伸方向D1排列在出光面124上并且从第一端缘S1排列至第二端缘S2。另一方面，所有第二微结构160沿着第二延伸方向D2排列在出光面124上并且从第一端缘S1延伸至第二端缘S2。其中，每一个第二微结构160可呈单一条状型态。而且，每一个第二微结构160的宽度从靠近入光面122的一端往远离入光面122的方向逐渐缩小。由于同一面上的第一微结构140与第二微结构160呈彼此交叉设置，因此第二延伸方向D2不同于第一延伸方向D1。也就是说，如图1所示，第一微结构140所在区域即为第一区域A1，第二微结构160的所在区域即为第二区域A2，且第二区域A2相邻于第一区域A1。而且，由于第二微结构160与第一微结构140交叉设置，且每一个第二微结构160的宽度从靠近入光面122的一端往远离入光面122的方向逐渐缩小，因此，由图1可知，每一个第一区域A1的宽度从靠近入光面122的一端到远离入光面122的另一端逐渐增大，而每一个第二区域A2的宽度从靠近入光面122的一端到远离入光面122的另一端逐渐缩小。在一个实施例中，第一延伸方向D1与第二延伸方向D2垂直，但不以此为限。具体而言，图1以第一微结构140及第二微结构160同时设于出光面124上的实施例作为说明，并非用以限制本发明。第一微结构140及第二微结构160亦可同时设置在反射面126上。

一并参阅图1及图2，图2是示出了根据本发明第一实施方式的一种第一微结构的局部剖示图。在一个实施例中，每个第一微结构140可为凸出于出光面124的凸状部，且每个第一微结构140的剖面轮廓为倒V形。而且，每一个第一微结构140具有与出光面124连接的两个表面140a及140b。这两个表面140a及140b与出光面124之间分别形成第一夹角α及第二夹角β。其中，第一夹角α及第二夹角β的角度可根据进入导光板100的光线的角度不同而设计，藉此可改变光线进入导光板100后的出光角度，以提升整体导光板100的光通量及辉度值。同时，每一个第一微结构140的形状也会随着第一夹角d及第二夹角β的角度变化而改变，且每一个第一微结构140的顶端与出光面124的垂直高度也会有所改变。在一个实施例中，反射面126上可另外设有V形结构180或其他具有相似功能的微结构。

同时参照图2及图3，图3是示出根据本发明第一实施方式的另一种第一微结构的局部剖示图。在图2的实施例中，第一微结构140以连续式的方式排列，且这些第一微结构140彼此直接相连接。在图3的实施例中，第一微结构140以非连续式的方式排列，且每一个第一微结构140不互相连接。具体而言，第一微结构140可以连续、不连续或部分连续及部分不连续的方式排列于出光面124或反射面126上。而且，任相邻两个第一微结构140之间的间距P可为相同或不相同。藉由调整相邻两个第一微结构140之间的间距P来调整第一微结构排列的疏密程度，亦可改变导光板100的辉度及光通量，进而提高导光板100的出光均齐度。

一并参照图1及图4，图4是示出根据本发明第一实施方式的一种第二微结构的局部剖示图。在本实施例中，第二微结构160可为凹入出光面124的凹陷部，且第二微结构160的剖面轮廓为圆弧形。而且，每一个第二微结构160位于出光面124上，沿着第一延伸方向D1延伸截断全部的第一微结构140。在一个实施例中，第二微结构160的深度D由靠近入光面122的一端向远离入光面122的方向逐渐缩小。在一个例子中，可通过调整第二微结构160的深度D及宽度W，来改变被截断后所剩余的第一微结构140之间的距离以及被截断后所剩余的第一微结构140的长度。因此，藉由改变第二微结构160的深度D及宽度W，可以改变导光板100的光学趋势。

参照图5，其是示出根据本发明第一实施方式的另一种第二微结构的局部剖示图。在本实施例中，第二微结构160的剖面轮廓为梯形。在一个例子中，第二微结构160的剖面轮廓可为V形。在一些例子中，第二微结构160的剖面轮廓可例如由R刀、V刀、平刀或多晶刀加工所形成的轮廓。不同的剖面轮廓形状可使导光板100产生不同的集光效果。

具体而言，图4及图5所示的第二微结构160彼此并无互相连接，但在其他实施例中，第二微结构160亦可彼此互相连接，而呈连续的方式排列。而且，任相邻两个第二微结构160之间的间距P’可为相同或不相同。藉由调整相邻两个第二微结构160之间的间距P’来调整第二微结构160排列的疏密程度，进而可提升导光板100的导光功能。

参照图6，其是示出根据本发明第二实施方式的一种具多向性结构的导光板的结构示意图。本实施方式的导光板200同样可包括主体220以及复数个微结构，其中此复数个微结构可例如包括复数个第一微结构240以及复数个第二微结构260。主体220包括入光面222以及至少一个主表面，其中此至少一个主表面可例如包括出光面224及反射面226。主表面具有一组成对且互相平行的第一端缘S1与第二端缘S2。在本实施例中，第一端缘S1为主表面与入光面222连接的边缘，第二端缘S2为主表面远离入光面222的边缘。光源290设置在入光面222旁，且光源290所产生的光线可由入光面222进入导光板200。其中，第一微结构240及第二微结构260皆为凸出于出光面224的凸状部。第一微结构240及第二微结构260的剖面轮廓分别为倒V形及圆弧形。其中，所有的第一微结构240沿着第一延伸方向D1排列在出光面224上，并且从第一端缘S1排列至第二端缘S2。所有的第二微结构260沿着第二延伸方向D2排列在出光面224上，且第二微结构260从第一端缘S1延伸至第二端缘S2。其中，第二微结构260与每一个第一微结构240交叉而截断第一微结构240。同样地，如图6所示，第一微结构240所在区域即为第一区域A1，第二微结构260的所在区域即为第二区域A2，且第二区域A2相邻于第一区域A1。而且，由于第二微结构260与第一微结构240交叉设置，且每一个第二微结构260的宽度从靠近入光面222的一端往远离入光面222的方向逐渐缩小，因此，由图3可知，每一个第一区域A1的宽度从靠近入光面222的一端到远离入光面222的另一端逐渐增大，而每一个第二区域A2的宽度从靠近入光面222的一端到远离入光面222的另一端逐渐缩小。其中，每一个第二微结构260同样可呈单一条状型态。而且，每一个第二微结构260的宽度W从靠近入光面222的一端往远离入光面222的方向逐渐缩小。在另一实施例中，第二微结构260的高度H是由靠近入光面222的一端向远离入光面222的方向逐渐缩小。

在一个实施例中，同样可藉由调整第二微结构260的高度H及宽度W，来改变每一个被截断后所剩余的第一微结构240之间的距离以及被截断所剩余的第一微结构240的长度。因此，藉由改变第二微结构260的高度H及宽度W，可以改变导光板200的光学趋势。在一个实施例中，反射面226上可另外设有V形结构280或其他具有相似功能的微结构。

以下兹以第三实施方式来与已知的导光板作比较。参照图7，其是示出根据本发明第三实施方式与比较例1、比较例2及比较例3的光场分布曲线图。其中，第三实施方式在导光板的出光面设置V形结构且反射面设置第一微结构及第二微结构，比较例1为一般单面设有点状结构的导光板，比较例2为出光面设置V形结构且反射面设置点状结构的导光板，比较例3为分别在出光面及反射面设置不同延伸方向的V形结构的导光板。由图7可知，图中最粗的曲线700根据第三实施方式的导光板的仿真实验数据所获得的曲线，相较于其他根据比较例1、2与3的仿真实验数据所获得曲线720、740及760平滑。这表示，通过交叉设置的第一微结构及第二微结构可有效控制光场分布角度。比较例1-3的曲线720、740及760凹凸不平的地方代表光能量损失的噪声，这样表示对于光场分布角度的控制效果较差。

参照下表1，其是将前述第三实施方式、比较例1、比较例2及比较例3的导光板分别搭配三片光学膜片与四片光学膜片后，所产生的辉度比较表。由表1可知，比较例3在出光面及反射面设置不同延伸方向的V形结构的导光板设计对于提升辉度是有帮助的。然而，比较例3的导光板结构设计会导致导光板与光学膜片吸附及亮暗纹的问题。相反地，第三实施方式的导光板因为在反射面同时具有第一微结构及第二微结构，除了可克服上述的导光板与光学膜片吸附及亮暗纹问题外，更可产生较佳的辉度效果。

表1第三实施方式与比较例1-3的辉度比较表

参照图8，其是示出根据本发明第三实施方式与比较例4及比较例5的光场分布曲线图。其中，比较例4为出光面设置V形结构、反射面设置喷砂结构的导光板，比较例5为出光面设置垂直V形结构且反射面设置微透镜的导光板。由图8可知，图中最粗的曲线700是根据第三实施方式的导光板的仿真实验数据所获得的曲线，相较于其他根据比较例4与5的仿真实验数据所获得曲线820及840平滑。这表示，通过交叉设置的第一微结构及第二微结构可有效控制光场分布角度。其他曲线820及840凹凸不平的地方代表光能量损失的噪声，这样表示对于光场分布角度的控制效果较差。

参照下表2，其是将前述第三实施方式、比较例4及比较例5的导光板分别搭配一张逆棱镜膜片(turning film)后，所产生的辉度比较表。由表2可知，第三实施方式的导光板所产生的辉度效果明显地较比较例4及比较例5佳。

表2第三实施方式与比较例4-5的辉度比较表

	比较例4	比较例5	第三实施方式
				辉度	5356(nit)	4329(nit)	7177(nit)
增益	1.0	0.81	1.34

在一些实施例中，除了导光板100及200本身的第一微结构140及240及第二微结构160及260可同时让导光板产生调整出光角度及光学趋势外，第一微结构140及240或第二微结构160及260的表面亦可通过喷砂或雷射的方式处理成雾面、纹面或粗糙面，用以加强第一微结构140及240及第二微结构160及260的调光效果。

由上述本发明实施方式可知，本发明的优点主要是通过交叉设置在导光板的同一面上的第一微结构及第二微结构来产生同时控制导光板的出光角度及光学趋势的功能，并可达到混光及出光更均匀的效果。再者，通过对第一微结构及第二微结构表面的粗糙化或雾化的处理，可提升导光板的整体出光外观的均匀性。此外，前述第一微结构及第二微结构皆可利用现有的微结构工艺及设备来制作，不需要额外购置新的工艺设备，因此不会造成工艺成本的负担。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围当以权利要求所界定的范围为准。

符号说明

100 导光板

120 主体

122 入光面

124 出光面

126 反射面

140 第一微结构

140a 表面

140b 表面

160 第二微结构

180 V形结构

190 光源

200 导光板

220 主体

222 入光面

224 出光面

226 反射面

240 第一微结构

260 第二微结构

280 V形结构

290 光源

700 曲线

720 曲线

740 曲线

760 曲线

820 曲线

840 曲线

A1 第一区域

A2 第二区域

D 深度

D1 第一延伸方向

D2 第二延伸方向

H 高度

P 间距

P’ 间距

S1 第一端缘

S2 第二端缘

W 宽度

α 第一夹角

β 第二夹角

Claims

1.一种导光板，包括：

主体，包括：

入光面；以及

至少一个连接所述入光面的主表面；

复数个第一区域；

复数个第二区域，与各个第一区域相邻，且所述复数个第一区域与所述复数个第二区域位于相同的所述至少一个主表面上；

其中，每一个第一区域的宽度从靠近所述入光面的一端到远离所述入光面的另一端逐渐增大，第二区域的宽度从靠近所述入光面的一端到远离所述入光面的另一端逐渐缩小；以及

其中，所述复数个第一区域与所述复数个第二区域的至少其中一部分区域布设有复数个微结构。

2.一种导光板，包括：

主体，包括：

入光面；以及

至少一个连接所述入光面的主表面；

至少一个第一区域；

至少一个第二区域，与所述至少一个第一区域相邻，且所述至少一个第一区域与所述至少一个第二区域位于相同的所述至少一个主表面上；以及

其中，所述至少一个第一区域与所述至少一个第二区域的至少其中一部分区域布设有复数个微结构，且位于所述至少一个第一区域的所述微结构相切于位于所述至少一个第二区域的所述微结构。

3.如权利要求1或2所述的导光板，其中，所述微结构包括复数个第一微结构，每一个第一区域布设有所述第一微结构，且所述第一微结构沿着所述第一延伸方向排列。

4.如权利要求3所述的导光板，其中，所述第一微结构无间隔地连续排列。

5.如权利要求3所述的导光板，其中，所述微结构还包括复数个第二微结构，每一个第二区域布设有单一个第二微结构，且所述第二微结构沿着所述第二延伸方向排列，且所述第一延伸方向与所述第二延伸方向彼此交叉。

6.如权利要求5所述的导光板，其中每一个所述第二微结构截断每一所述第一微结构。

7.如权利要求5所述的导光板，其中所述第一延伸方向与所述第二延伸方向垂直。

8.如权利要求5所述的导光板，其中每一个所述第一微结构或每一所述第二微结构为凸状部或凹陷部。

9.如权利要求8所述的导光板，其中当每一个所述第二微结构为所述凸状部时，所述凸状部的高度从靠近所述入光面的所述端到远离所述入光面的所述另一端逐渐缩小，其中当每一个所述第二微结构为所述凹陷部时，所述凹陷部的深度从靠近所述入光面的所述端到远离所述入光面的所述另一端逐渐缩小。

10.如权利要求5所述的导光板，其中每一个所述第一微结构的剖面轮廓为V形或倒V形，且每一个所述第一微结构的二表面与所述至少一个主表面之间形成第一夹角及第二夹角。

11.如权利要求5所述的导光板，其中每一个所述第二微结构的剖面轮廓为V形、倒V形、圆弧形或梯形。

12.如权利要求5所述的导光板，其中所述第一微结构中的任相邻二者的间距为相同，且所述第二微结构中的任相邻二者的间距为相同。

13.如权利要求5所述的导光板，其中所述第一微结构中的任相邻二者的间距为相同，且所述第二微结构中的任相邻二者的间距为不相同。

14.如权利要求5所述的导光板，其中所述第一微结构中的任相邻二者的间距为不相同，且所述第二微结构中的任相邻二者的间距为相同。

15.如权利要求5所述的导光板，其中所述第一微结构中的任相邻二者的间距为不相同，且所述第二微结构中的任相邻二者的间距为不相同。

16.如权利要求5所述的导光板，其中至少一部分的所述第一微结构的表面为雾面、纹面或粗糙面。

17.如权利要求5所述的导光板，其中至少一部分的所述第二微结构的表面为雾面、纹面或粗糙面。

18.如权利要求1所述的导光板，其中位于所述第一区域的所述微结构相切于位于所述第二区域的所述微结构的周缘。

19.如权利要求2所述的导光板，其中，所述主表面具有一组成对且互相平行的第一端与第二端，以及另一组成对且互相平行的第三端与第四端，位于所述至少一个第一区域的所述微结构沿着第一延伸方向排列并且从所述第一端延伸至所述第二端，位于所述至少一个第二区域的所述微结构沿着第二延伸方向排列并且从所述第三端延伸至所述第四端。

20.一种背光模块，包括：

根据权利要求1至19中任一项所述的导光板；以及

光源，设置在所述导光板的所述入光面旁。