CN201096908Y - 光学扩散组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的光学扩散组件主要设有一板体，而复数光源则设于板体一侧；其中，该板体上包含具长、短轴的复数光学微结构，由于该短轴的曲率大于长轴的曲率，故在长轴方向的扩散效果较短轴方向为差，而利用各光学微结构的长轴方向与光源的延伸方向略呈平行排列，或者各光学微结构的短轴方向与光源的延伸方向略呈正交排列，使各光源经光学微结构的短轴得到较佳的扩散效果，得以增加各光源间的光量，藉以消除各光源的间的昏暗带区，以提高整体背光模块的辉度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光学扩散组件，旨在提供一种应用于背光模块中，可更有效地分配光源的光线，以提高整体背光模块的辉度。
背景技术
背光模块(Backlight module)泛指可提供产品一个背面光源的组件，目前运用在各种信息、通讯、消费产品上，如：液晶显示器(LiquidCrystal Display，LCD)、底片扫描仪、幻灯片看片箱等产品。依照其光源入射位置的不同，背光模块可分成但侧光式(edge lighting)与直下式(bottom lighting)两种，侧光式背光模块，通常是应用于例如手提型计算机等要求省电与轻薄的产品上。为了达到轻薄的要求，通常是于背光模块的侧边放置光源，并藉由导光板(Light guide plate)，将光源出射的光导引至显示面板上。
直下式背光模块，通常是应用于例如电视等需具备高亮度的产品上，如图1所示为习知的直下式背光模块1中，具备一壳体11，该壳体11内面一般涂布有能做光反射的反射涂料，或贴附有一层反射膜12，以作光源的反射；再依序间隔排列有复数个光源13，并于光源13上方设置一扩散板14，接着于扩散板14上方配置有一个或一个以上的光扩散膜片15以及一个或一个以上的增亮膜片16最后再与显示面板17结合，而形成一薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)。
又，由于扩散板或扩散片等光学扩散组件的作用仅在令所通过的光线均匀扩散，对于改善液晶模块明、暗带区现象的效果有限，因此即有些背光模块刻意拉长光源12与扩散板13的间隙，以期扩大各光源12进入扩散板13的范围，达到缩小昏暗带区的目的；然而，如此的结构设计不但效果相当有限，且将使背光模块的厚度增加，而与液晶模块轻薄化的设计初衷相违背。
而现有光学扩散组件的制造可分为两种型态：一种是在于基材表面形成扩散用的微结构；另一种是将微粒子涂布于基材表面，或是将微拉子混掺于基材中。微粒子涂布法常无法达到高均匀性与高制程良率，粒子涂布量受限，因此扩散率无法提升，同时又容易刮伤其它组件。微粒子混掺法可提高扩散率，但是透光率较低。
在基材表面形成的微结构主要为两种型态：不规则性起伏的毛玻璃式结构以及规则性的微镜片结构(lens array)。其中毛玻璃式结构是早期使用的光扩散结构，但是其扩散率低，扩散方向也是呈随机性，无法针对如萤光管作特定方向的扩散。柱状的微镜片结构可有效地控制光扩散方向，现有的设计有连续的圆弧形、正弦波形、三角形、方形等，例如美国专利公开案US2003/0184993A1以及日本专利特开2000-75102所揭露者，US2003/0184993A1将镜片组微结构应用于液晶显示器的直下式背光模块中，达成扩散效果。特开2000-75102则将正弦波形镜片应用至集光板的设计中。其中以半圆形以上的连续圆弧形的设计具有最佳的光扩散性如图2A、B所示(箭号表示入射的光束)，正弦波形的柱状微透镜18或其它波形的柱状微透镜无法达到均匀分散光源的效果；故上述各种光学扩散组件的结构用以解决习用背光模块明显呈现明、暗带区，仍存有进一步改良的空间。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种应用于背光模块中，可增加各光源间的光量，以提高整体背光模块辉度的光学扩散组件。
本实用新型光学扩散组件的技术方案为：该光学扩散组件主要设有一板体，而复数光源则设于板体一侧，使光源发出的光线藉由该光学扩散组件后均匀散出；其中，该板体上包含具长、短轴的复数光学微结构，各光学微结构的长轴方向与光源的延伸方向略呈平行排列。
由于该短轴的曲率大于长轴的曲率，故在长轴方向的扩散效果较短轴方向为差，而利用各光学微结构的长轴方向与光源的延伸方向略呈平行排列，或者各光学微结构的短轴方向与光源的延伸方向略呈正交排列，使各光源经光学微结构的短轴得到较佳的扩散效果，得以增加各光源间的光量，藉以消除各光源的间的昏暗带区，以提高整体背光模块的辉度。
本实用新型的有益效果为：
1、该光学微结构具有长、短轴，而产生不同的扩散效果，可有效地分配光源的光线。
2、利用各光学微结构的长轴方向与光源的延伸方向略呈平行排列，或者各光学微结构的短轴方向与光源的延伸方向略呈正交排列，使各光源经光学微结构的短轴得到较佳的扩散效果，得以增加各光源间的光量，藉以消除各光源的间的昏暗带区，以提高整体背光模块的辉度。
3、该光学扩散组件应用于3D立体显示器时，将光学扩散组件设置于第一、二液晶面板之间，可改善习有3D立体显示器产生网错效应(moire)，而视觉上会产生亮暗水波纹的缺点。
附图说明
图1为一般直下式背光模块的结构示意图；
图2A、B为习有光学扩散组件的结构图；
图3为本实用新型中光学扩散组件与光源的结构立体图；
图4为本实用新型中光学扩散组件第一实施例的结构示意图；
图5为图3中A-A方向的结构示意图；
图6为本实用新型中光学扩散组件第二实施例的结构示意图；
图7为本实用新型中光学扩散组件第三实施例的结构示意图；
图8为本实用新型中光学扩散组件第四实施例的结构示意图；
图9为本实用新型中光学扩散组件第五实施例的结构示意图；
图10为本实用新型中光学扩散组件应用于背光模块的结构立体图。
【图号说明】
光线P1 长轴出光量P2
短轴出光量P3 直下式背光模块1
壳体11 反射膜12
光源13 扩散板14
光扩散膜片15 增亮膜片16
显示面板17 柱状微透镜18
光学扩散组件2 板体21
入光面211 出光面212
光学微结构22 长轴221
短轴222 光源3
延伸方向31 第一液晶面板4
第二液晶面板5
具体实施方式
为能使贵审查员清楚本实用新型的结构组成，以及整体运作方式，兹配合图式说明如下：
本实用新型光学扩散组件，如图3所示，该光学扩散组件2主要设有一板体21，该板体21设有入光面211以及与入光面211相对的出光面212，而复数光源3则设于板体21一侧的入光面211下方，使光源3发出的光线藉由该光学扩散组件2后均匀散出。
本案的重点在于：该板体21上包含具长、短轴的复数光学微结构22，请同时参阅图4的第一实施例所示，各光学微结构22设于出光面212上，而各光学微结构22于该出光面212的投影可为椭圆形，请同时参阅图5所示各光学微结构22为椭圆半球状的结构体，其具有长轴221及短轴222，该长轴221方向与光源3的延伸方向31略呈平行排列。
整体使用时，由于该短轴222的曲率大于长轴221的曲率，故在长轴221方向的扩散效果较短轴222方向为差，请同时参阅图5所示，而利用各光学微结构的长轴221方向与光源3的延伸方向31略呈平行排列，使光源3的光线P1(假设光量为100％)进入光学微结构22时，经长轴221得到较差的扩散效果(若长轴出光量P2为40％)，则经短轴222得到较佳的扩散效果(则短轴出光量P3为60％)，亦即朝光源3的延伸方向3 1所得到的出光量较低，而朝各光源3间的出光量较高，得以增加各光源间的光量，藉以消除各光源之间的昏暗带区，以提高整体背光模块的辉度。
如图6所示的第二实施例中，同样于板体21的出光面212上设置有复数散乱排列的光学微结构22，而各光学微结构22为椭圆半球状的结构体，其具有长轴221及短轴222，该长轴221方向与光源3的延伸方向31略呈平行排列，而相对于光源3上方具有排列较为密集的光学微结构22；再者，各光学微结构22亦可以为长条柱状的结构体，如图7所示的第三实施例所示。
如图8所示的第四实施例中，同样于板体21的出光面212上设置有复数散乱排列的光学微结构22，而各光学微结构22为菱形柱状的结构体，其具有长轴221及短轴222，该短轴222方向与光源3的延伸方向31略呈正交排列。
如图9所示的第五实施例中，同样于板体21的出光面212上设置有复数光学微结构22，各光学微结构22凸出于出光面212的表面，可进一步于板体21的入光面211上设置有复数光学微结构22，而各光学微结构22凹入于入光面211的表面。
如图10所示为本实用新型中光学扩散组件应用于背光模块的结构立体图，该光源3与光学扩散组件2间设有一第一液晶面板4，该光学扩散组件2上方则设有一第二液晶面板5，以具有立体影像表现的3D立体显示器，其光学扩散组件2的出光面212上亦设置有复数光学微结构22，可改善习有3D立体显示器产生网错效应(moire)，而视觉上会产生亮暗水波纹的缺点。
故本实用新型相较于习有具有下列优点：
1、该光学微结构具有长、短轴，而产生不同的扩散效果，可有效地分配光源的光线。
2、利用各光学微结构的长轴方向与光源的延伸方向略呈平行排列，或者各光学微结构的短轴方向与光源的延伸方向略呈正交排列，使各光源经光学微结构的短轴得到较佳的扩散效果，得以增加各光源间的光量，藉以消除各光源的间的昏暗带区，以提高整体背光模块的辉度。
3、该光学扩散组件应用于3D立体显示器时，将光学扩散组件设置于第一、二液晶面板之间，可改善习有3D立体显示器产生网错效应(moire)，而视觉上会产生亮暗水波纹的缺点。
如上所述，本实用新型提供另一较佳可行的光学扩散组件，爰依法提呈新型专利的申请；惟，以上的实施说明及图式所示，本实用新型较佳实施例者，并非以此局限本实用新型，是以，举凡与本实用新型的构造、装置、特征等近似、雷同者，均应属本实用新型的创设目的及申请专利范围之内。
Claims (7)
1. 一种光学扩散组件，该光学扩散组件主要设有一板体，而复数光源则设于板体一侧；其特征在于：
该板体上包含具长、短轴的复数光学微结构，各光学微结构的长轴方向与光源的延伸方向略呈平行排列，或者各光学微结构的短轴方向与光源的延伸方向略呈正交排列。
2. 如权利要求1所述光学扩散组件，其特征在于，该板体设有入光面以及与入光面相对的出光面，各光学微结构设于出光面上。
3. 如权利要求1所述光学扩散组件，其特征在于，该板体设有入光面以及与入光面相对的出光面，复数光源则设置于入光面下方，各光学微结构设于出光面上，而相对于光源上方具有排列较为密集的光学微结构。
4. 如权利要求2所述光学扩散组件，其特征在于，各光学微结构于该出光面的投影为椭圆形。
5. 如权利要求1所述光学扩散组件，其特征在于，各光学微结构为椭圆半球状、菱形柱状或长条柱状的结构体。
6. 如权利要求1所述光学扩散组件，其特征在于，该板体设有入光面以及与入光面相对的出光面，复数光源则设置于入光面下方，各光学微结构设于出光面上，而光源与光学扩散组件间设有一第一液晶面板，该光学扩散组件上方则设有一第二液晶面板。
7. 如权利要求2、3或6所述光学扩散组件，其特征在于，各光学微结构进一步设于入光面上。
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