TWI321250B - - Google Patents

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1321250 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 : 本發明係關於一種光學調制技術，尤指一種導光板及 ； 具有該導光板之背光模組。 【先前技術】 ' 近年來由於技術之不斷精進，新一代數位產品不僅可 , 整合來自資訊、消費及通訊三大領域的技術，更同時具備 籲多媒體效能的特性。而在此特性中，影像處理技術也隨著 各種零組件技術的成熟及日益增加的應用面，逐漸成為受 4費者’主目的發展領域。在影像應用需求大幅提昇的推波 助瀾下’各種整合顯示功能之數位產品也越來越多，相對 使得顯示器的需求亦隨之大幅增長，當中最受矚目的，即 屬LCD螢幕。根據顯示技術研究（Display Search)之報告 所估什’在未來液晶電視（LCD TV)強勁之需求下’西元 2006年至少達到1624萬台的數量，將令LCD關鍵零組件 -φ產業之上游材料與元件湧現另一波商機，而其中背光模組 _ 更是重點發展的項目之一。 由於LCD本身並非自發光的平面顯示器，因此必須借 .助一關鍵零組件來提供背面光源，即前述之背光模組 .(Back Light Unit)。以 15 吋 TFT-LCD 為例，由於除了材 料成本之外，为光模組的成本佔所有關鍵零組件當中的成 本，僅次於彩色濾光片，因此顯示器產業無不致力於降低 背光模組之研發工作。當然，如前述數位產品之多元化發 展，除了 LCD螢幕以外，背光模組也廣泛的應用在各種資 5 18763 1321250 訊、通訊及消費性產品上，例如 1丁助包活、數位相機、數 位助理器（PDA)、掌上型電動玩具等。 馎数 目前之背光模組中，主要夕^ 王要之關鍵零組件包含導光板、 以及搭配使用擴散片（Diffuser)、婵古 极 r u 瑨冗膜片（Brightness 馳臟e刪t Fi lm，BEF)或偏極增亮膜_娜）等光學膜 片來達到導光與使光均勻盘隼中的 、 架構當中，導光板更是影響中小尺寸、，之 八丁月先模組品質的關鍵

目刖導光板結構設計上，大致可分為在導光板底面或 雙面製作網點0形溝槽等方式，以達到導光及均句化光 源的目的。-般來說底面或雙面具有ν形溝槽結構之導光 板，在相同的光源下出光亮度會較網點結構來的強。但若 導光板在雙面同時具有乂形溝槽結構時，在導光板表面易 出現光的條狀亮紋’這使得導光板的出光分佈將非常不均 勻0 探討亮紋的成因，由光學中的司乃爾定律（Snell，s Law)不難推知，當光源由導光板之側面入光後難免在v 形溝槽側面上發生全反射現象，則許多光線將直接從v 形溝槽的正上方出光，因而造成導光板之亮紋現象。為 此，已提出改進壳紋現象之相關專利技術例如有美國專利 第6,568,822 B2號、美國專利第6，l39，l63號、以及美 國專利第6, 851，815 B2號等案。 請參閱第1A及第1B圖所示，美國專利第6,568,822 B2號案中提到了多種導光板的微結構設計，係將入射的 6 18763 1321250 光源打放以均勻的照亮目標物以解決亮紋問題。如第 1A圖所不’係顯示設計有一曲面凹槽11以及稜鏡結構13 ，導光板1，該曲面凹槽u的曲率與大小經過適當的設 十—可使得光源〗7入射經曲面凹槽丨丨擴散發光角度後， 再藉由焱鏡結構13準直出光至被照面！ 5。此外，運用相 同之結構設計理念，如第1B圖所示則提出了另一種位於 光源出光處具有一非半球弧面的微結構19(類似於第ία .圖所不曲面凹槽！ ！之形狀變幻，並針對該微結構19之 尺寸與出光分佈關係進行探討。 然而，由於在美國專利第6,568 822 B2號案中提到 的入光曲面凹槽U、出光微結構19設計均為非球面曲 率，在實際量產製作上並不容易。故，此專利之技術不僅 不利於產業利用’且更因製作不易而令成本居高不下。 此外，在美國專利第6，139，163號案中提出一種將光 連續地反射與折射後才人射至導光板内部之技術。如第2 圖所示，該導光板2係在光源21的前方製作半圓狀凹样 23與三角圓柱狀凹槽25,且在導光板2的邊緣 』 狀凹槽27。利用將光連續的反射與折射後形成大角戶 的光源分布，然後入射至導光板2結構内部以夂 的出光。 句勻 惟，在美國專利第6，139，163號案中，光源所發 光線必須經多次反射與折射後才入射至導光板内呷，夕a 的反射及折射雖可將光源作較均勻的分佈，但0夕-人 量的大幅損失’導致出光能量下降。而且， e迈成能 该專利之導光 18763 1321250 板結構複雜，實際生產的可能性 效應亦尚待評估。 Μ且所能提供之經濟 ::下美國專利第6,851，815於號等案中提到在導 =上下表面均製作微結構’係於導光板之下表面且許 ΐ利：=微結構’而上表面則是倒v形溝槽。該專利前 ㈣用下表面之金字塔狀微結構的大小分佈以達到導光 出光’_用上表面之ν狀溝槽將導光板内 一十之導W m導絲正面的出光亮度。此種結構 ^十之導光板上表面微結構僅具Μ之功能，並不具有擴 散功能之微結構，所提供之出光均勻度效果不佳。 因此，如何有效解決前揭先前技術所存在之問題乃 成為目前業界亟待克服之課題。 【發明内容】 鑒於以上所述先前技術之缺點，本發明之一目的即在 提供一種導光板及具有該導光板之f光模組，以避免亮 紋。 北本發明之另一目的在提供一導光板及具有該導光板 之月光模組，以兼具集光與擴散的可調制複合式光學效 果’提昇出光亮度與均勻性。 為達成上揭及其它目的，本發明提供一種導光板及具 有5亥導光板之背光模組，其中，該導光板係包括透光基 板、第一微結構以及第二微結構，該透光基板係具有相對 之第一光學面與第二光學面；而該背光模組則係使用該導 光板。 8 18763 1321250 於該實施態樣中，該導光板之第-微結構係設 擴1邮a』子具有相互並列之擴散部與集光部，且該 該集光部分別可供進行光線的擴散與集光功 Γ及It —微結構係設於該第二光學面，具有至少-由斜 面及曲面所構成之導光部。 訂 元掉較該透光基板係一透明基板或其他等效之透明 μ擴散部與集光部係相互間隔並列。其 ，與集光部係相互等比例或非等比例的間隔並列;= 球面或非球面之弧形表面，其中心形 具有倒v形表面，盆中，兮倒之間。该集光部係 产角至Μ… 面之頂角係介於30 = 140度角之間’·任二間隔相鄰擴散部之弧形表面曲 率+從係不相同’任二間隔相鄰集光部之倒ν形表面頂角 =相同。該第-微結構係具有呈直線或曲線 亚列之擴散部與集光部，其中，該擴散部與 ，向係平行於該第一光學面及，或垂直於該第一光線 子面。此外，該相互並列之擴散部與集光部係呈連續彎曲 之曲線延伸。該第二微結構之導光部係為自該第二光學面 =或凹入之結構。該第二微結構係具有複數間隔排列之 ^光和其中，各該導光部之厚度係均相同或不同；各琴 ===間隔係均相同或均不相同，或各― ί寺比例或非等比例間隔排列，其中，任二間隔相鄰導光 部之高度係可不相同。 於一個較佳實施態樣中，該導光板之第-微結構係設 18763 9 丄叫250 隹〜第力予面’具有至少一擴散集光複合部且該擴散 =光複合和時可供進行光線的擴散錢光功能；該第二 j結構係設於該第二光學面，具有至少一由斜面及曲面所 構成之導光部。 車乂佳地’該透光基板係—透明基板或其他等效之透明 該擴散集光複合部係具有例如為球面或非球面之弧 >表面、及形成於該弧形表面頂部之倒v形表面，直中， 表面之曲率半徑係介於^至之間；該倒 ^表面之頂角係介於30度角至⑷度角之間；任二間 =目：擴散集光複合部之弧形表面曲率半徑係不相同、倒 ^表面頂㈣不相同。該第—微結構係具有複數相互並 :擴散集光複合部，又或該第一微結構係具有呈直線 曲線延伸之擴散集光複合部。於—較佳實_中，1 ::構:具有呈曲線延伸且相互並列之複數擴散集二複 二该擴散集光複合部之曲線延伸方向係平行於 學面及/或垂直於該第一光學面。此外散 合部可呈連續彎曲之曲線延伸。該第二微結構之J :糸為自該第二光學面凸出或凹入之結構。該 =有複數間隔排列之導光部，其卜各該導光部之厚。 :係均相同或不同;各該導光部彼此間之間隔係均相= =相：，或各該導光部係等比例或非等比例間隔拆;或 其中，任二間隔相鄰導光部之高度係可不相同。 個較佳實施態樣中，該導光板之第—微結 第―光學面’具有相互並列之擴散集光複合部與集 10 18763 叫 1250 部，以供進行光線的擴散與集光功能；該第二微結構係設 於該第二光學面，具有至少一由斜面及曲面所構成之導光 部。 較佳地，該透光基板係一透明基板或其他等效之透明 元件。該擴散集光複合部與集光部係相互間隔並列，其 中’該擴散集光複合部與集光部係相互等比例或非等比例 的間隔並列。該擴散集光複合部係具有例如為球面或非球 面之弧形表面、及形成於該弧形表面頂部之倒¥形表面， 其中’該弧形表面之曲率半徑係介於至5〇〇//m之 間；該倒V形表面之頂角係介於30度角至14〇度角之間； 任二間隔相鄰擴散集光複合部之弧形表面曲率半徑係不， 相同、倒V形表面頂角係不相同，任間 1間隔相鄰集光部之 形表面頂角係不相同。該集光部係具有倒v形表面， 2中’該倒v形表面之頂角同樣可介於3〇度角至14〇度 •或=延I—?佳實施例中’該第一微結構係具有呈直: 曲線延伸且相互並列之擴散集光複合部與集立 中，该擴散集光複合部與集光部 ，、 兮笆一，内 <曲線延伸方向係平行於 4 h面及/或垂直於該第_光學面。此外 •亚列之擴散集光複合部錢光部 : 延仲。兮结_ 王連續.考曲之曲線 - 二微結構之導光部係為自該第二光與而几+十 凹入之結構。該第二微結構係具：先子面凸出或 部，其中，夂—* 百複數間隔排列之導光 八中，各該導光部之厚度係均相 部彼此間之間隔係均相同或均不 =5，各該導光 比例或非等比例間隔排列，其心或各該導光部係等 4 一間隔相鄰導光部之 π 18763 1321250 向度係可不相同。 於一個較佳實施態樣中，該導光板之第—微結構係設 於該第一光學面，具有相互並列之擴散集光複合部與擴$ 部，以供進行光線的擴散與集光功能；該第二 椹在 ，二光學面，具有至少-由斜面及曲面二= 〇Ρ 〇 _較佳地，該透光基板係一透明基板或其他等效之透 齡凡件。該擴散集光複合部與擴散部係相互間隔並列，1 中，該擴散集光複合部與擴散部係相 - 的間隔並列。該擴散集光複合部係具有例如為 乂弧形表面、及形成於該弧形表面頂部之倒V形表面， -中，該弧形表面之曲率半徑係介於b =亥倒V形表面之頂角係介於3G度角至 該擴散部係具有弧形表面，其中，該 X角之間。 同樣係可介於1"至50‘之：率半牷 I光複合部之弧形表面曲率半徑係不相同散集 係不相同’任二間隔相鄰擴散 二頂角 曲線延伸且第一微結構係具有呈直線或 地，該擴散隹光複入邱之^放集光複合部與擴散部。較佳 〆彍敖市先歿合部與擴散部之 該第一光學面及/或垂直於該第一光與面向係平行於 並列之擴散隼#if人加也 尤子面。此外，該相互 伸。該第二微結構:導光^曲線延 入之結構。該第二微結構係具 2，予面凸出或凹 旻數間Pm排列之導光部， 18763 ^ 12 八中，各該導光部之厚度係均相同或不同，· 間隔係均相同或均不相同，或各該導光皮 =專比例間隔排列，其中，任二間隔 係可不相同。 π %冲之向度 於一個較佳實施態樣中，該導光板之第一 ^第-光學面，具有相互並列之擴散部、集=構 /構係設於該第：光學面，具第二微 成之導光部。 由斜面及曲面所構 較佳地，該透光基板係—透明基㈣其 疋件。該擴散部、隼氺邱、撼批在， 令双之透明 列，宜中集光複合部係相互間隔並 比例❹笼、集光部、擴散集光複合部係相互等 S等比例的間隔並列。該擴散集光複合部係可|有 ::::面或非球面之弧形表面'及形成於該弧形:面： 表面’該擴散部係可具有弧形表面，該集光部 糸/、有倒V形表面；其中’該弧形表面之曲率半徑係介於 至5 0 M m之間’該倒V形表面之頂角係介於3 0度 140度角之間；任二間隔相鄰擴散集光複合部之弧形 2曲率半徑係不相同、倒V形表面頂角係不相同，任二 ，相鄰擴散部之弧形表面曲率半徑係不相同，任二間隔 ^集光部之倒V形表面頂角係不相同。於-較佳實施例 該第-微結構係具有呈直線或曲線延伸且相互並列之 =部、集光部、擴散集光複合部，其中，該擴散部、集 “ p擴政亦光複合部之曲線延伸方向係平行於該第一光 13 18763 =及=或垂直於該第—^學面°此外，該相互並列之擴 '、市光部、擴散集光複合部係呈連續彎曲之曲線延 。該第二微結構之導光部係為自該第二光學面凸出或凹 2結構。該第二微結構係具有複數間隔排列之導光部， 各該導光敎厚度柄㈣或不同；各 =間隔係均相同或均不相同，或各該導光部係等二 係可不相同。 -任-編目郇導光部之高度 於該===樣中’該導光板之第-微結構係設 邻表面與解形表狀擴㈣光複合 =且该擴㈣光複合部㈣可供進行 第二微結構係設於該第二光學面，具有 斜面及曲面所構成之導光部。 部。於-較佳實施例中，該第 接：之廣散集光複告 列且至少其一並列方向係呈4 有複數陣列並 部，苴+，兮曲括 伸之擴散集光複合 二垂直於:第線？方向係可平行於該第-光學面及/ 與鮮形表二 =直該擴散集先複合部之弧形表面 介於〗…心:::直該 二度_度角之間。該第二微結構之== 元侔H地該透光基板係—透明基板或其他等效之透明 。以-微結構係具有複數陣列 。於-較佳實施例中，該第…士…：放集先複合 14 18763 (§: 1321250 .光部’其中’各該導光部之厚度係均相同 -…，此間之間隔係均相同或均不相同， .或各料光部係等比例或非等比例間隔排列， -間隔相鄰導光部之高度係可不相同。 ’、仕一 :-：較佳實施態樣中’該導光板之第一微結構係設 於光學面’具有擴散集光部，^該擴散集光部可供 進仃光線的擴散與集光功能；該第二微結構係設於該第二 鲁先學面’具有至少一由斜面及曲面所構成之導光部。 本發明所提供之背光模組，係可使用前述各種㈣離 樣之導光板。於-共同之較佳實施例中，該背光模組復包 括一位於該導光板上之光學調制元件、至少一位於該導光 板周圍之發光元件、以及一位於導光板下之反射片。同 時’該背光模組復可包括一位於該光學調制元件上之保護 膜或擴散膜。 μ ° 相較於習知技術，本發明提出利用第一、第二微結構 -φ在光學上的可設計性和控制性，調整出光之光廠分佈與出 光強度，提供結合擴散與集光功能之多工型導光板同時 由於6亥第一微結構兼具集光與擴散的可調制複合式光學 .效果，因此可提昇出光亮度與均勻度；又由於該第二微結 •構八有破壞光線全反射之曲面設計，故可防止光線正對第 一光學面之方向出光以避免亮紋，相對已解決先前技術所 存在之問題。 【實施方式】 以下係藉由特定的具體實例說明本發明之實施方 15 18763 1321250 式，池悉此技藝之人士可由太 瞭解本發明之其他優點…公所揭示之内容輕易地 的且〇㈣μ 力效。本發明亦可藉由其他不同 的八肢戶、例加以知行或應用， 基於不同觀點與應用，在不.二2中的各項細節亦可 修都與變更。 本發明之精神下進行各種 -方是’所附圖式均為簡化之示意圖，僅以示 思方式說明本發明之基本結nb，在

示與本發明有關之元件，且所顯千夕_> 口飞甲值铩 斤颍不之兀件並非以實際實施 夺之數目、形狀、尺寸比例等加以繪製，其實際實施時之 月& 規格尺寸實為-種選擇性之設計，且其元件佈局形態可 更為複雜，先予敘明。 I 一實施例 第3A至第8B圖係依據本發明導光板及具有該導光板 之方光模組的弟一實施例所纟會製之圖式。 請參閱第3A圖，係顯示本實施例之導光板構造之立 ，體示意圖，如圖所示之導光板3係包括一透光基板31、 、 一第一微結構33、以及一第二微結構35。 如第3A圖所示’該透光基板31具有相對之第一光學 -面311與第二光學面313。於本實施例中，該透光基板31 . 係可為一透明基板或其他等效之透明元件。 該第一微結構33係設於該第一光學面311 ,並由例 如可透光材料所製成之微結構’且具有相互並列之擴散部 331與集光部333 ’而該擴散部331與該集光部333則分 別可供進行光線（出射光）的擴散與集光功能。該擴散部 18763 16 1321250 33“系具有例如為球面或非球面之弧形表面 形表面之曲率半徑係介於〗 /、 集光部_具有鮮形表面，其為較佳。該 角係介於3 0度角至i 4 〇度角之間為較佳。應=的面^頂 錯由適當選擇該擴散部331的弧形表面之曲率半^以疋及 该集光部333的倒V形表面之頂角角度、前述二： ，、以及該第-微結構33之材料（例如選擇㈣率）间可 、不同之產。σ需求來調整該第一微結構33所表現出之 ίίί擴散度的強弱比例。當然，此等變化應為所屬技術 識者可輕易思及且可予以修改者，故於 此不再為文头述。 請參閱第3Β圖，係顯示第3Α圖之導光板的㈣圖， 如圖所示，於本實施例中，該擴散部331與集光部挪 係可呈曲線延伸’且該擴散部331與集光部咖之曲線延 伸方向係平行於該第-光學面311;換言之，該相互並列 之擴散部331與集光部333係呈彎曲之曲線延伸。 當然，於其他實施例中，該擴散部33ι與該集光部 333之曲線延伸方向亦可選擇為垂直於該第一光學面 31U如* 4Α圖所示；換言之’該擴散部331與集光部咖 之尚度係呈曲線分佈狀態）、或令該擴散部331與該集光 部333為呈直線延伸之微結構者。同時，於本實施例中， 該擴散部3 3丨與集光部3 3 3係為相互等比例間隔並列； 但’於其他實施例中’該擴散部331與集光部333係可選 擇為相互非等比例間隔並列者，如帛4β及第扣圖所示； 18763 17 1321250

而且亥擴散部331盎隼杏都qQQ /、集先。卩333之相互荨比例間隔並列

、 木光部333搭配一個擴散部331，例如第4D 圖所示’可由兩個集光部333搭配兩個擴散部33ι。射 意的是，本發明並非揭限於此，亦可以三個集光部咖， 搭配三倘擴散部33卜四個集光部333搭配四個擴 331、或其他數量之相互等比例間隔並列者，而可有多種 搭配變化。 穷夕種 請參閱第^圖，根據司乃爾定律(Snell，sLaw)，光 學上，該集光部333具有良好之集光特性，亦即，可縮小 發散光源之發散角度。當入射光5射入菱鏡7後，如果角 度Θ大於全反射臨界角，則如圖中所示之實線箭頭指示 者’該入射光5會在該菱鏡7内全反射。反之，如果角度 Θ小於全反射臨界角，則如圖中所示之虛線箭頭指示者^ 該入射光5在射出言亥菱鏡7後會依循折身于定律而離開法線 (亦即，如圖中所示之虛線’該入射光5係離開該菱鏡7 表面），故可達到集光效果。 ，請參閱第5B圖’在光學效果上，該擴散部331因其 弧形表面而具有透鏡特性’因而可表現出有效範圍之擴散 性質。如圖所示，當離軸之入射光51 '入射光53、入、射 光55以及入射光57射入透鏡9之後，會先匯聚於匯聚區 59然後再發散。如此一來，利用透鏡對離軸光線的會聚 產生各種像差現象之特性’便可達成大入射角度光線之出 光角收斂與均勻化（模糊化）之目的。 由上可知’該第-微結構33對光源具有擴散與集光 18763 18

iiZiZDU 复δ效果藉由具有透鏡的像差效果之擴散部331可對 ^射之光源產生模糊化之效果（即，均勻之功效），該集光 :部f33則可控制光線透過其結構後之出光角度（即，出光 角fc圍與倒V形頂角有相關性），便可對光源產生集光盘 擴散之雙重效果。 〜 §亥第二微結構35係設於該第二光學面313 ,如第6 圖所不，該第二微結構35具有至少一由斜面及曲面所構 ❿成之導光部35卜於本實施例中，該第二微結構犯係具 有複數間隔排列之導光部35卜且該等導光部351係為自 該第一光學面313凸出之結構，而各該導光部351之厚度 未必相同，但，於其他實施例中，該導光部35丨亦可為自 該第二光學面313凹入之結構，並可例如令任二相鄰之導 光部351的厚度係不相同、各該導光部351彼此間之間隔 均相同或均不相同，而非以本實施例中所示者為限。 此外，該導光板3係可利用超精密加工技術例如以成 ♦形单晶鑽石刀加工於金屬模仁上，並搭配滚歷成形技術進 灯紫外線固化（UV curing)，以將模仁上之微結構轉寫於 光學基材上，而具有實際量產上之生產優勢。當然，亦可 .應用其他超精密加工技術或等效之成形技術。由於相關之 ，加工原理與技術均為所屬技術領Μ具㈣常知識者所 熟知，於此不再詳加贅述。 請參閱S 7ffl，本發明亦提供一使用前述導光板3 之背光模組4,該背光模組4係包括該導光板3、一位於 料光板3下之反射至少—位於該導光板3周圍 18763 19 1321250 2發光元件43。由於相關背光模組之結構與作用原理均

二所屬技術領域t具有通常知識者所熟知，於此不再 言先明。 7 F 相較於習知技術’本發明之導光板3底部的第二微結 構35可使得光線在該導光部351曲面上免於發生全反 射’避免習知技術因光線直接從導光部351的正上 ^對第-光學面311之方向）出光而造成亮紋之缺失以 :均勻分佈在導光板3上。故，應用本發明可解決習知 技術之光紋現象，提升導光板3之均勻性。 同時’本發明係利用兩種不同幾何形狀微結 =並製作於高透光性之光學材料上，使其成為—具複= 功-之導光板，該導光板可表現出高度可控制性之 =與集光功能，達成同時取代傳統集光片與擴散片之目、 的，俾達到亮度與均句性兼顧的效果。此外，透過該導光 ，之微結構的曲線型並列設計，可避免疊紋（Μ。*)現 象，且此種導光板可應用於背光模組中，以提升光效率、 簡化模組架構並降低模組成本。 因此’本發明提供之導光板及具有該導光板之背光模 有光疋件上常見之亮紋問題外’對光線亦具 ★ 术光之複合效果，兼具集光與擴散的可調制複合 =子效果，並可防止產生疊紋現象，以解決先前技術所 存在之問題。 同時’本發明提供之具有該導光板之背光模組亦可盘 子膜片搭配使用。舉例來說’如第8A圖所示，可於該 18763 20 1321250 背光模組4上增設一位於該導光板3的第一微結構33上 之保護膜45，或如第8B圖所示，可於該背光模組4上增 設一位於該導光板3的第一微結構33上之光學膜47。如 此一來’更可增加該背光模組之出光亮度與均勻性，且達 到保護第一微結構33免於刮傷之目的。 Μ 一實施例 第9圖為依照本發明之導光板及具有該導光板之背

光模組的第二實施例所繪製之圖式。其中，與第一實施例 相同或近似之元件係以相同或近似之元件符號表示，並省 略詳細之敘述，以使本案之說明更清楚易懂。 第一貫施例與第一實施例最大不同之處在於第二實 2 ^列之導光板中，該第一微結構係設有至少一擴散集光複 。。卩，而非如第一實施例係設有擴散部與集光部。 ^如第9圖所示之導光板3係包括一透光基板31、一 第一微結構33、以及—第二微結構3卜該透光基板以 以及第二微結構35可選擇與第一實施例中所述之透光基 板 Χ及第—微結構35為相同結構，該第一微結構33 亦认，忒第一光學面311，但該第一微結構Μ具有至少 一擴散集光複合部335，且該擴散集光複合部335同時可 供進行光線的擴散與集光功能。 在本只靶例中，該第一微結構33係設有呈曲線延伸 且相互並列之複數擴散集光複合部饥，且 合部335係具有弧形表面側、及形成於該弧形表面= 頂部之倒V形表面；3353。該弧形表面編之曲率半後係 18763 21 1321250 介於1 V m至500 A m之間為較佳， 頂角則係介於30度角至！ μ為形表面3咖之 此為限。 U度角之間為較佳’但並非以 當然，該相互並列之複數擴散集 前述實施例為呈連續彎曲之 …p 335亦可如 部3 3 5之曲綠μ他士 _ ’且該擴散集光複合 :曲率半徑以及該倒W:頂:::= ==進=第一微結構33之選擇“: 集光度與擴散度的強弱比例。I。構33所表現出之 第三實施例 第10圖為依照本發明之導光板及具有該 光模組的第三實施例所繪製之 2之方 相同或近似之元件係以相同戍近：之:：，述實施例 略詳細之敘述。 之讀符縣示，並賓 第三實施例與前述實施例最大不同之處在於 微結構係設有相互並列之擴散集光複合部與集光部。 請參閱第10目，在本實施例之導光板3$中，°第 結構33係設有相互間隔並列之擴散集光複合部 ^部挪，以供進行光線的擴散與集光功能。與前述實1 例相同的是’該擴散集光複合部335亦具有弧形表面 3351、及形成於該弧形表面3351頂部之倒v形表面 3353，其中，該弧形表面之曲率半徑係介於^至_ 18763 “21250 # m之間，該倒v形表面之頂角係介於30度角至14〇度 角之間。該集光部333則具有倒乂形表面，且該箱二 、，面之頂角係介於30度角至14〇度角之間。 :、 應了解的是，雖本實施例中之擴散集光複合部335 與集光冑333係相互等比例間隔並列，但於其他實施例 • t’該擴散集光複合部335與集光部333亦可為相互非等 比例間隔並列者。同時’該相互並列之擴散集光複合部 _ 335與集光部333係呈曲線延伸，且該擴散集光複合部 與集光部333之曲線延伸方向可選擇平行於該第一光學 面311及/或係垂直於該第一光學面31卜此外該相子互 並列之擴散集光複合部335與集光部333係可 彎曲之曲線延伸。而且，相互等比例間隔並列之擴散= 複合部335與集光部333並非侷限於本實施例中之兩個單 先部333搭配兩個擴散集光複合部335，亦可為盆他數= 之相互等比例間隔並列或相互料比例間隔並列者。 • 實施你丨 第11圖為依照本發明之導光板及具有該導光板之背 1的h實施例所繪製之圖式。其中，與前述實施例 近似之70件係以相同或近似之元件符號表示，並省 吟時' 細之敛述。 :四實施例與第三實施例最大不同之處在於該第一 放、:構料有相互並列之擴散集光複合部與擴散部，而非 二貫施例中之處擴散集光複合部與集光部。 請參閱第11圖’在本實施例之導光板3中，該第一 18763 23 ^21250 微結構33之擴散集光複合部335與擴散部331係相互等 比例間隔並列，例如，以一個擴散部331搭配一個擴散集 *光複合部，。當㉟’本發明之導光板並非侷限於此，: • ‘可為其他數1之相互等比例間隔並列或相互非等比例間 隔並列者。 _第五實施例 一第12圖為依照本發明之導光板及具有該導光板之背 _光模組的第五實施例所繪製之圖式。其中，與前述實施例 相同或近似之疋件係以相同或近似之元件符號表示，並省 略詳細之敘述。 第五實施例與前述實施例最大不同之處在於該導光 板之第一微結構係設有相互並列之擴散部、集光部、以及 擴散集光複合部。 請參閱第12圖，該導光板3之第一微結構33係設有 擴散。Ρ 331 '集光部333、以及擴散集光複合部，以 -φ由该擴散部33卜集光部333、以及擴散集光複合部335 供進行光線之擴散與集光功能。於本實施例中，該擴散部 331、集光部333、以及擴散集光複合部335係相互間隔 •並列，且該擴散部331、集光部333、以及擴散集光複合 部335係相互等比例間隔並列，且該擴散部33丨、集光部 333、以及擴散集光複合部335之結構可與前述實施例中 所述者相同，故於此不再贅述。 當然，於其他實施例中，該擴散部331、集光部333、 以及擴散集光複合部335亦可為相互非等比例間隔並列 18763 24 者，且該擴散部331、集光部333、以及擴散集光複合部 335之曲線延伸方向係可選擇平行於該第—光學面叫及 /或垂直於該第—光學面31卜而且，該相互並列之擴散 ^ 331 *光部333、以及擴散集光複合部335係可呈連 續彎曲之曲線延伸，但並非以此為限。 .第六貫施例 “第13至第14β圖為依照本發明之導光板及具有該導 光，之背光模組的第六實施例所繪製之圖式。其中，與前 述貫施例相同或访·似# 4 Μ Μ、，i 一 飞迎似之兀件係以相同或近似之元件符號 表示，並省略詳細之敘述。 第八只％例與前述實施例最大不同之處在於該導光 板H結構係設有至少—相鄰二側面分別呈弧形表 面與倒v形表面之擴散集光複合部。 古請參閱第13圖，該導光板3,之第一微結構33,係設 有至少-缝集光複合部335，，該擴散集錢合部咖， 之相鄰二側面分別呈弧形表面3351，與倒v形表面 =，’且該擴健光複合部335，同時可供進 散與集光功能。 如第13圖所示，該第一微結構33,係具有複數陣列 列之擴散集光複合部335,。該擴散集光複合部335，之 弧形表面3351，與倒V形表面3353,係相互垂直。同時， 忒複數陣列並列之擴散集光複合部335，的至少一並列方 向係呈曲線延伸。當然，該擴散集光複合部335,之曲線 延伸方向係可選擇平行於該第—光學面311’及/或垂直 18763 25 1^21250 於該第一光學面3ΐι，。 如第14A圖所示，該弧形表面335丨，之曲率半徑r係 可介於1/zm至500 //m之間。如第14β圖所示，該倒¥形 3353’具有一垂直高度h且該倒v形表面3353，之頂角& 可介於30度角至14〇度角之間，但均非以此為限。 如此一來，便可藉由適當選擇該頂角a、該曲率半徑 r 。玄垂直尚度h及該導光板3’之組成材料（即，選擇折 射率），並利用該擴散集光複合部335,之數量及排列變 化，而依產品所需之不同集光度與擴散度要求來調整該導 光板與整個背光模組所表現出之集光度與擴散度的強弱 比例。 當然，除了前述各實施例之外，本發明之導光板亦可 其中結構上之變化。例如，第六實施例之第一微 33’亦可具有較小之夾 、。冓 ^ 人月興罕乂 A之曲率+徑；該等變化係 =全依照使用者依實際需要狀況來進行設於此不再費 :辑同時’於其他實施例中’亦可令該背光模組包括彼此

St:導，、或包括彼此交錯重疊之二導光板， 不二!ί 可為前述實施例之其中-種或兩種 不同結構麵組成，㈣㈣述實_巾料者為限。 以單一二於二別貫施例中之變化可互相置換應用，而非 只方&九、樣限制本發明。舉例來八 四實施例中之擴散部331盥隼 二 7第一至第 第-光〜日η ㈣兼具平行於該 先子面且垂直於該第一光學面之曲 外，而所屬技術領域中具有通f 向，此 躡者亦可選擇於該背光 26 18763 © 1321250 模組中設置二個以上的彼此交錯重疊之導光板，且此為本 發明所屬之技術領域中具有通常知識者均應能理解並推 及者。 由於本發明之導光板’係由具有第一光學面與第二光 學面之透光基板、以及分別設於該第一、第二光學面之第 一、第二微結構所構成，由於該第一微結構兼具集光與擴 散的可調制複纟式光學效果，因此可提昇出光亮度與均勻 度，又由於該第二微結構具有破壞光線全反射之曲面設 計，故可防止光線正對第一光學面之方向出光以避免亮 =。當然，本發明之導光板使用於背光模組中時，即可提 幵月光杈組之整體出光亮度與均勻度，並可避免亮紋。 上述實施例僅例示性說明本發明之原理及其功效，而 非用於限制本發明。任何熟習此項技#之人士均可在不違 背本發明之精神及範訂，對上述實施例進行修飾與改 ，。因此，本發明之權利保護範圍，應如後述之中請專利 【圖式簡單說明】 ，iamb圖係分別顯示美國專利第6 568 822於 號案中兩種導光板示意圖； 第2圖係顯示美國專利第6，139，163號案之導光板示 思團， 第 視圖； 3A圖係顯示本發明導光板之第 一實施例之構造剖 圖 第3B圖係顯示第3A圖的導光板之俯視 18763 27 第4A至第4D圖係顯示帛3八圖之擴散部與集光 變化例之剖視圖； ^第5A圖係顯示根據司乃爾定律（Snell’s Law)該集 光部於光學上之集光特性之示意圖； 吟M· f Μ ^係顯不根據透鏡特㈣擴散部所表現出之擴 散性質之示意圖； ^、 第6圖係顯示第3A圖中導光部之剖視圖； 第7圖係顯示使用本發明第—實施例之導光板的背 先模組之側剖示意圖； 第8A及第8B圖传顧+笛j. ,glIΛιΙ _ ^ Q f、顯不苐7圖之背光模組的變化例之 1則剖不意圖； 視圖； 第9圖係顯示本發明第二實施例之導光板之構造剖 意圖； 第1〇圖係顯示本發明第三實施例之導光板之構造示 視圖； 第U圖係顯示本發明第四實施例之導光板之構造剖 意圖； 第12圖係顯示本發明第五實施例之導 光板之構造示 第13圖係顯示本發明第六實施例之導歧之構造剖 祝圖；以及 第14A及第14B圖係分別顯示第13圖之弧形表面與 v形表面之構造放大剖視圖。 【主要元件符號說明】 18763 28 1321250 11 13 15 17 19 2 21 23 25 27 3 > 3? 31 311 > 311 313 33 、 33， 331 333 335 3351 3351 35 351 4 曲面凹槽 稜鏡結構 被照面 光源 微結構 導光板 光源 半圓狀凹槽 三角圓柱狀凹槽 半圓狀凹槽 導光板 透光基板 第一光學面 第二光學面 第一微結構 擴散部 集光部 335’擴散集光複合部 3351’ 弧形表面 3353’ 倒V形表面 第二微結構 導光部 背光模組 反射片 29 18763 41 1321250 43 發光元件 45 保護膜 47 光學膜 5 ' 5卜 53 、 55 、 57 入射光 59 匯聚區 7 菱鏡 9 透鏡 a 頂度 h 南度 r 半徑 θ 角度 30 18763

Claims (1)

1. 、申請專利範圍： 一種導光板’係包括： __ 讳止 η 98. 5. 〇7 還尤暴板，具有相對之第一光學面與第二光學面； 第一微結構，係設於該第一光學面，具有相互並 列之擴散部與集光部，且該擴散部與該集光部分別可 供進行光線的擴散與集光功能；以及 第二微結構，係設於該第二光學面，具有至少一 由斜面及曲面所構成之導光部。 申》月專利範圍第i項之導光板，其中，該擴散部盘 集光部係相互等比例或非等比例間隔並列。 ’、 4. 第94129633號專利申請案 S^3^±sr 年月日修正本 2請專利範圍第1項之導光板，其中，該擴散部係 -弧形表面，該集光部係具有倒表面。 往1 °月專利範圍第3項之導光板’其中’該弧形表面 係為選自球面及非球面之一者。 該弧形表面 該倒V形表 〇 任二間隔相 任二間隔相 Μ請專利範圍第3項之導光板，其中： 之曲率半㈣介於1 β m至500 " m之間 面之頂角係介於3〇度角至140度角之間 如申請專利範圍第3項之導光板，其中 ，擴散。卩之弧形表面曲率半徑係不相同 鄰集光部之倒V形表面頂角係不相同。 構!1專利乾圍第1項之導光板，其中’該第一微結 隹Γ、有呈直線或曲線延伸且相互並列之擴散部與 走*部。 申％專利乾圍第7項之導光板，其中，該擴散部與 31 18763(修正版） 市光部之曲線延伸方向係選自平行及垂直於該第一 光學面之其中一者。 9·如申1專利範圍第1項之導光板，其中，該第二微結 構之v光部係為自該第二光學面凸出及凹入之1中 一種結構。 10.如申請專利範圍第1項之導光板，其中，該第二微結 構係具有複數等比例或非等比例間隔排列之導光部。 .，申請專利範圍帛1G項之導光板，其中，任二間隔 1相鄰導光部之高度係不相同。 •種月光杈組，係使用如申請專利範圍第丨項之導光 13.如申請專利範圍第12項之背光模組，復包括一位於 h導光板上之光學調制元件、至少一位於該導光板周 圍之發光7L件、以及一位於導光板下之反射片。 14· 一種導光板，係包括：

   透j基板，具有相對之第一光學面與第二光學面； 第一微結構，係設於該第一光學面，且有至少一 擴散集光複合部4該擴散集錢合部同時可供進行 =線的擴散與集光功能，其t，㈣散集光複合部係 為用於擴散光線之擴散部之外形與用於集光之集光 部之外形的結合；以及 第二微結構，係設於該第二光學面具有至少一 由斜面及曲面所構成之導光部。 15·如ΐ請專利範_ 14項之導光板，其中，該第一微 18763(修正版） I： s 32 結構係具有複數相互等比例或非等比例並列之擴散 集光複合部。 如申叫專利範圍第14或第15項之導光板，其中，該 兴散集光複合部係具有弧形表面、及形成於該弧形表 面頂部之倒v形表面。 Π.如申請專利範圍第16項之導光板，其中，該弧形表 面係為選自球面及非球面之一者。 18. 如u利範圍第16項之導光板，其中，該弧形表 面之曲率半徑係介於Um至5〇〇，之間，該倒v形 表面之頂角係介於30度角至14〇度角之間。 19. 如申請專利範圍第16項之導光板，其中，任二間隔 相鄰擴散集光複合部之弧形表面曲率半徑係不相 同、倒V形表面頂角係不相同。 申請專利範圍第14項之導光板，其中，該第一微 、。構係具有呈直線或曲線延伸之擴散集光複合部。 專利範圍第2〇項之導光板，纟中，該擴散集 先硬5部之曲線延伸方向係選自平行及垂直於該第 一光學面之其中一者。 比=請專利範圍第14項之導光板，其中，該第二微 =構之導光部係為自該第二光學面凸出及凹入之其 中一種結構。 23.==專利範圍第14項之導光板，其中，該第二微 、，，。構係具有複數等比例或料比例間隔排列之導光 部。 L SJ 18763(修正版) 33 24.如申請專利範圍第23項之導光板，其中，任二間隔 相鄰導光部之高度係不相同。 -種背光模組’係使用如中請專利範圍第14項之 光板。 26. 如申請專利範圍第25項之背光模組，復包括一位於 該導光板上之光學調制元件、至少一位於該導光板周 圍之發光元件、以及一位於導光板下之反射片。 27. 一種導光板，係包括： =基板’具有相對之第—光學面與第二光學面； 列之I:::構’係設於該第一光學面，具有相互並 ii::: iT與集光部，以供進行光線的擴散 :線之二該擴散集光複合部係為用於擴散 第外形與該集光部之外形的結合;以及 弟丄構’係設於該第二光學面，且一 由斜面及曲面所構成之導光部。、 认如申請專利範圍第27項之導光板， 光複合部與集光部係 :、，該擴散集 列。 寻比例或非等比例間隔並 29. 如申請專利範圍第27項之導光板， 光複合部係具有弧形表面、及形成於ς中，該擴散集 之倒V形表面，該集光部係具有倒形表面了頁部 30. 如申請專利範圍第29項之導光板^表面。 面係為選自球面及非球面之一者。，其中，該弧形表 31. 如申請專利範圍第29項之導光板， 其中，該弧形表 18763(修正版） 34 面之曲率半;^係介於卫㈣至5〇〇 "之間，該倒V形 表面之頂角係介於30度角至140度角之間。 32.如申請專利範圍第29項之導光板，纟中，任二間隔 相鄰擴散集光複合部之弧形表面曲率半經係不相 同倒V心表面頂角係不相同，任二間隔相鄰集光部 之倒V形表面頂角係不相同。 33.如申請專利範圍第27項之導光板，其中，該第一微

   、。構係具有呈直線或曲線延伸且相互並列之擴散集 光複合部與集光部。 ' 34. =申請專利範圍第33項之導光板，其中，該擴散集 一複口部與集光部之曲線延伸方向係選自平行及垂 直於該第一光學面之其中一者。 35. ^申請專利範圍第打項之導光板，其中，該第二微 二才之導光部係為自該第二光學面凸出及凹入之其 中一種結構。

   36.如申請專利範圍第 結構係具有複數等 部。 27項之導光板’其中，該第二微 比例或非等比例間隔排列之導光 專利範圍第36項之導光板，其中，任二間隔 抑相郇導光部之高度係不相同。 止f月光換组，係使用如申請專利範圍第27項之導 无板。 3 9.如申請裒免丨 該:專矛J祀圍第38項之背光模組’復包括一位於 、*板上之光學調制元件、至少一位於該導光板周 18763(修正版） 35 圍之發光元件、以及-位於導光板下之反射片。 40· —種導光板，係包括： ^光基板’具有相對之第-光學面與第二光學面； 第-微結構，係設於該第一光學面，具有相 光複合部與擴散部，以供進行光線的擴散 ’:功此’其中’該擴散集光複合部係為該擴散部 之外形與用於集光之集光部之外形的結合；以及 第二微結構，係設於該第二光學面，具有至少一 由斜面及曲面所構成之導光部。 41·=申請專利範圍第心項之導歧，其中，該擴散华 光複合部與擴散料相互等比㈣料比例間隔並 列。 42.H:f利範圍第40項之導光板，其中，該擴散集 口。卩係具有弧形表面、及形成於該弧形表面頂部 之倒V形表面’該擴散部係具有弧形表面。 該弧形表 該弧形表 該倒V形 任二間隔 籲43·如申請專利範圍第42項之導光板，其中 面係為選自球面及非球面之一者。 44. 如申請專利範圍第42項之導光板，其中 面之曲率半徑係介於Ι/zffl至500 #m之間 , 表面之頂角係介於30度角至140度角之間 45. 如申請專利範圍第42項之導光板其中 相鄰擴散集光複合部之弧形表面曲率半徑係不相 同 '倒V形表面頂角係不相同，任二間隔相鄰擴散部 之弧形表面曲率半徑係不相同。 36 18763(修正版) 申Μ專利範圍第40項之導光板，其中，該第-微 :才冓係具有呈直線或曲線延伸且相互並列之擴散集 光複合部與擴散部。 47·如申請專㈣圍第46項之導光板，其中，該擴散集 光複σ部與擴散部之曲線延伸方向係選自平行及垂 直於該第一光學面之其中一者。 申明專利範圍第4〇項之導光板，其中，該第二微 構之導光部係為自該第二光學面凸出及凹入之其 中一種結構。 =第4G項之導光板，其中，該第二微 、。構係具有複數等比例或非等比例間隔排列之導光 部。 5〇·如申請專利範圍第49項之導光板，纟中，任二間隔 相鄰導光部之高度係不相同。 •種#光核組’係、使用如中請專利範圍第40項之導 光板。 2.如U利乾圍第51項之背光模組，復包括一位於 該導光板上之光學調制元件、至少一位於該導光板周 圍之發光兀件、以及-位於導光板下之反射片。 53· —種導光板，係包括： 透光基板’具有相對之第一光學面與第二光學面; 第一微結構，係設於該第-光學面，具有相互並 歹J之擴散。[5冑光部、擴散集光複合部，以供進行光 線的擴散，、集光功能，其中，該擴散集光複合部係為 18763(修正版） 37 • δΛ擴散部之外形與該集光部之外形的結合；以及 第二微結構，係設於該第二光學面，具有至少一 • 由斜面及曲面所構成之導光部。 如申％專利範圍第53項之導光板，其中，該擴散部、 集光。卩擴散集光複合部係相互等比例或非等比例間 隔並列。 55.如申—請專利範圍第53項之導光板，其中，該擴散集 《複合部係具有弧形表面、及形成於該弧形表面頂部 之倒V形表面，該擴散部係具有弧形表面，該集光部 係具有倒V形表面。 56·如申睛專利範圍第55項之導光板，其中，該弧形表 面係為選自球面及非球面之一者。 57.如申請專利範圍第55項之導光板，其中，該弧形表 面之曲率半徑係介於1以m至500 // m之間，該倒ν形 表面之頂角係介於30度角至140度角之間。 • 58.如申請專利範圍第55項之導光板，其中，任二間隔 相鄰擴散集光複合部之弧形表面曲率半徑係不相 同倒V形表面頂角係不相同，任二間隔相鄰擴散部 . 之弧形表面曲率半徑係不相同，任二間隔相鄰集光部 之倒V形表面頂角係不相同。 59.:申請專利範圍第53項之導光板，其中，該第—微 結構係具有呈直線或曲線延伸且相互並列之擴散 部、集光部、擴散集光複合部。 0.如申％專利範圍第59項之導光板，其中，該擴散部' 18763(修正版） 38 1321250 集光部、擴散集光複合部之曲線延伸 及垂直於該第-光學面之其中一者。方向係選自平行 61. 如申請專利範圍帛53項之導光板 結構之導光部係為自該第二光學面凸、中’該第二微 中一種結構。 ®夂凹入之其 62. 如申請專利範圍第53項之導光板， 結構係具有複數等比例或非等比例間:排，第二微 部。 j间隔排列之導光 63. 如申請專利範圍第62項之導光板， 相鄰導光部之高度係不相同。 〃任一間隔 64·:=背光模組’係使用如申請專利範圍第53項之導 65·如申請專利範圍第64項之背光模組，復包 =上Γ學調制元件、至少一位於該導光板周 圍件、以及一位於導光板下之反射片。 66. —種導光板，係包括： 透光基板’具有相對之第—光學面與第二光學面； 第一微結構，係設於該第一光學面，具有至少一 相鄰二側面分別呈弧形表面與倒V形表面之擴散集 光複。部，且該擴散集光複合部同時可供進行光線的 擴散與集光功能；以及 第二微結構，係設於該第二光學面，具有至少一 由斜面及曲面所構成之導光部。 吖如申請專利範圍第66項之導光板，其中’該第一微 18763(修正版） 39 、、·。構係具有複數陣列並列之擴散集光複合部β 如申叫專利範圍第66項之導光板其中該第一微 • 結構係具有複數陣列並列且至少其一並列方向係呈 曲線延伸之擴散集光複合部。 69.如申請專利範圍第68項之導光板其中，該曲線延 伸方向係選自平行及垂直於該第一光學面之i中一 者。 _ 7〇.如=請專利範圍第66項之導光板，其中，該擴散集 光複σ部之弧形表面與倒V形表面係相互垂直。 h如申請專利範圍第66項之導光板，其中，該弧形表 面之曲率半#係介於！”至5GG//m之間，該倒¥形 表面之頂角係介於30度角至140度角之間。 72. 如申請專利範圍第66項之導光板，其中弧 面係為選自球面及非球面之一者。 I表 73. ^請t利範圍第66項之導光板，其中，該第二微 •:構之導光部係為自該第二光學面凸出及凹 中—種結構。 /、 74. 如申請專利範圍第66項之導光板，其中， ::構係具有|數等比例或非等比例.間隔排;“〔光 5.如申請專利範圍第74項之導光板其中 相鄰導光部之高度係不相同。 76.—種背光模組，係使用如申請專利範圍第 光板。 ’任二間隔 66項之導 18763(修正版) 40 1321250 77.如申請專利範圍第76項之背光模組，復包括一位於 該導光板上之光學調制元件、至少一位於該導光板周 圍之發光元件、以及一位於導光板下之反射片。

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