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TWI898641B - 背光模組及顯示器 - Google Patents

背光模組及顯示器

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Publication number
TWI898641B
TWI898641B TW113120884A TW113120884A TWI898641B TW I898641 B TWI898641 B TW I898641B TW 113120884 A TW113120884 A TW 113120884A TW 113120884 A TW113120884 A TW 113120884A TW I898641 B TWI898641 B TW I898641B
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TW
Taiwan
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light
microstructures
guiding
strip
incident surface
Prior art date
Application number
TW113120884A
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English (en)
Other versions
TW202534404A (zh
Inventor
蔡文豪
陳蔚軒
Original Assignee
瑞儀光電股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 瑞儀光電股份有限公司 filed Critical 瑞儀光電股份有限公司
Priority to TW113120884A priority Critical patent/TWI898641B/zh
Publication of TW202534404A publication Critical patent/TW202534404A/zh
Application granted granted Critical
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Abstract

一種包含光源以及導光板的背光模組。導光板用以與光源耦合,並且包含入光面、鄰接於入光面的出光面以及底面、多個設置於底面上的條狀微結構以及導光微結構。光源射出的光線從入光面進入導光板,且入光面的相對兩邊分別對齊光源的相對兩邊。底面具有沿著第一方向排列的兩周邊區塊及位於周邊區塊之間的中央區塊。每一個條狀微結構沿著與第一方向相交的第二方向而延伸。導光微結構位於任兩相鄰的條狀微結構之間,且每一個導光微結構沿著第一方向而延伸。在中央區塊內的導光微結構的單位面積占比大於在周邊區塊內的導光微結構的單位面積占比。

Description

背光模組及顯示器
本發明是關於一種發光模組,特別是有關於一種背光模組及使用此背光模組的顯示器。
導光板具有入光面、出光面、反射面以及兩側邊,其中入光面、出光面及反射面皆位於這兩側邊之間。光源所提供之光線由導光板之入光面進入導光板中,由導光板之出光面射出。為了使得經過導光板內部之光線能夠更均勻地混合,會在導光板的出光面或反射面設置例如點狀或者條狀的微結構。一般而言,光線從入光面進入導光板之後沿著遠離入光面的方向行進,且在行進的過程中光線會隨之衰減。當導光板鄰近兩側邊的區域的衰減程度大於導光板中央區域的衰減程度時,會造成導光板在遠離入光面的出光角落有暗影。
因此,本發明提供一種背光模組,此背光模組可以改善導光板的出光角落暗影問題,進而符合提升出光均勻性的需求。
本發明還提供一種使用上述背光模組的顯示器。
本發明至少一實施例所提供的背光模組包含一光源以及一導光板,此導光板用以與光源耦合,並且包含一入光面、鄰接於入光面的一出光面以及一底面。光源鄰設於入光面,而光源所射出的光線從入光面進入導光板,且入光面的相對兩邊分別對齊光源的相對兩邊。底面相對設置於出光面,且入光面連接於出光面以及底面之間。底面具有一中央區塊以及兩周邊區塊,且中央區塊位於兩個周邊區塊之間,而中央區塊以及周邊區塊沿著一第一方向排列。導光板還包含多個設置於底面上的條狀微結構以及導光微結構,條狀微結構分布於中央區塊內與周邊區塊內,且每一個條狀微結構沿著一第二方向而延伸,而第一方向相交於第二方向。至少一個導光微結構位於任兩相鄰的條狀微結構之間,且每一個導光微結構沿著第一方向而延伸。在中央區塊內的導光微結構的單位面積占比大於在周邊區塊內的導光微結構的單位面積占比。
在本發明一實施例中,其中條狀微結構的相鄰兩者之間具有一間距,且位於中央區塊的每一個間距大於位於周邊區塊的任一間距。
在本發明一實施例中,其中每一個條狀微結構具有一寬度,且條狀微結構的寬度彼此相同。
在本發明一實施例中,其中間距沿著中央區塊朝向周邊區塊的方向而遞減。
在本發明一實施例中,其中導光微結構的單位面積占比在第一方向上符合常態分布。
在本發明一實施例中,其中入光面垂直於第二方向,且第二方向垂直於第一方向。
在本發明一實施例中,其中每一個條狀微結構及導光微結構具有一表面,且此表面凸出於導光板的底面。
在本發明一實施例中,其中每一個條狀微結構及該些導光微結構具有一表面,且此表面凹陷於導光板的底面。
在本發明一實施例中,其中每一個條狀微結構具有一曲率半徑,且位於中央區塊的條狀微結構的曲率半徑小於位於周邊區塊的條狀微結構的曲率半徑。
在本發明一實施例中,其中每一個條狀微結構具有一寬度,且位於中央區塊的條狀微結構的寬度小於位於周邊區塊的條狀微結構的寬度。
在本發明一實施例中,其中每一個導光微結構包含至少兩個互相不對稱的反射平面。
在本發明一實施例中,其中導光微結構的相鄰兩者之間具有一間距,且此間距沿著遠離入光面的方向而遞減。
在本發明一實施例中,這些網點微結構的分布是沿著第二方向而呈現密集到稀疏。
在本發明一實施例中,導光板還包含多個網點微結構,這些網點微結構設置於底面上,並且分布於距離入光面的前三分之一區域內。
本發明至少一實施例所提供的顯示器包含一上述之背光模組以及一顯示面板,此顯示面板相對於背光模組而設置。
基於上述,本發明藉由交叉設置在導光板底面上的條狀微結構以及導光微結構來達成控制導光板之出光量。透過改變條狀微結構以及導光微結構的配置及形狀,以調整導光微結構的單位面積占比,進而使導光微結構的單位面積占比可以隨著出光量的需求而增加或者減少。如此一來,可以改善(背光模組的)導光板的角落暗影問題,進而符合出光均勻度的需求。
在以下的內文中,為了清楚呈現本案的技術特徵,圖式中的元件(例如層、膜、基板以及區域等)的尺寸(例如長度、寬度、厚度與深度)會以不等比例的方式放大,且有的元件數量會減少。因此,下文實施例的說明與解釋不受限於圖式中的元件數量以及元件所呈現的尺寸與形狀,而應涵蓋如實際製程及/或公差所導致的尺寸、形狀以及兩者的偏差。所以,本案圖式所呈示的元件主要是用於示意,並非旨在精準地描繪出元件的實際形狀,也非用於限制本案的申請專利範圍。
其次,本案內容中所出現的「約」、「近似」或「實質上」等這類用字不僅涵蓋明確記載的數值與數值範圍,而且也涵蓋發明所屬技術領域中具有通常知識者所能理解的可允許偏差範圍,其中此偏差範圍可由測量時所產生的誤差來決定,而此誤差例如是起因於測量系統或製程條件兩者的限制。此外,「約」可表示在上述數值的一個或多個標準偏差內,例如±5%、±3%或±1%內。本案文中所出現的「約」、「近似」或「實質上」等這類用字可依光學性質、蝕刻性質、機械性質或其他性質來選擇可以接受的偏差範圍或標準偏差,並非單以一個標準偏差來套用以上光學性質、蝕刻性質、機械性質以及其他性質等所有性質。
請參閱圖1,本揭露至少一實施例的背光模組100包含光源120以及導光板140,且導光板140用以與光源120耦合。導光板140可以是透光板或其他等效之透光件,並且包含入光面140i、出光面140e、底面142、多個條狀微結構144以及多個導光微結構146。在圖1中,導光板140為上下顛倒呈現,因此,底面142朝上,而出光面140e則朝下。光源120鄰設於入光面140i,而光源120所射出的光線L1從入光面140i進入導光板140。
出光面140e鄰接於入光面140i,而底面142則相對設置於出光面140e,其中入光面140i連接於出光面140e以及底面142之間。也就是說,入光面140i的相對二邊S41與S43分別與出光面140e的其中一邊和底面142的其中一邊相接。特別一提的是,入光面140i的另外相對兩邊S42與S44分別對齊光源120的相對兩邊S22與S24。
舉例來說,光源120可以是發光二極體(LEDs)燈條、電致發光(Electroluminescence;EL)元件或者冷陰極螢光燈管(Cold Cathode Fluorescent Lamp;CCFL)。在光源120為LEDs燈條的實施例中,多個LED元件沿著入光面140i的延伸方向(即方向D1)排成一列。較佳的是,光源120可對應到入光面140i的相對兩邊S42與S44,而此列LEDs的各LED元件之間以等距形態排列。LEDs燈條的每個LED元件各形成一個點光源,且這些點光源以均勻分布的方式排列而形成線光源,其中最外側的LED元件大致上分別對齊入光面140i的相對兩邊S42與S44,但不以最外側的LED元件絕對切齊入光面140i的相對兩邊S42與S44的方式為限。
底面142具有中央區塊142c以及兩個周邊區塊142r,此中央區塊142c位於兩周邊區塊142r之間,且中央區塊142c以及周邊區塊142r沿著方向D1排列。多個條狀微結構144設置於底面142上,並且分布於底面142的中央區塊142c與周邊區塊142r內。每一個條狀微結構144沿著方向D2而延伸,而方向D1相交於方向D2,即方向D1與D2不平行。在本發明的部分實施例中,入光面140i可以垂直於方向D2,且方向D2垂直於方向D1。換言之,條狀微結構144的走向可以垂直於入光面140i,但本發明不限於此。
另一方面,多個導光微結構146設置於底面142上,且至少一個導光微結構146位於任相鄰兩個條狀微結構144之間,而每一個導光微結構146沿著方向D1而延伸。此外,多個導光微結構146可沿著一參考直線(未繪示)排成一列,而此參考直線沿著方向D1延伸,其中在底面142上的條狀微結構144與前述參考直線呈彼此交叉。換言之,導光微結構146係相切於條狀微結構144的周緣。
當光線L1從入光面140i進入導光板140之後,可以藉由位於底面142的導光微結構146改變光線L1的行進方向,並且使光線L1從出光面140e離開導光板140。據此,本發明藉由調整導光微結構146的單位面積占比越大,而使出光面140e出射的光越多。除此之外,相較於未設有導光微結構146的先前技術設計,例如應用於光學膜片時,缺少導光微結構146即代表條狀微結構144之間是平坦區。而當光線通過每一平坦區時,則會產生使光線擴散的效果並朝向兩側出射,近而使可視角度變廣。因此,此種先前技術設計並不能調整出光面140e的前後出光量。
在中央區塊142c內的導光微結構146的單位面積占比大於在周邊區塊142r內的導光微結構146的單位面積占比。值得一提的是,此處所述之導光微結構146的單位面積占比意指:在底面142的一單位面積下,導光微結構146沿著出光面140e的法線而垂直投影於出光面140e上的面積占此單位面積的比例。詳細來說,在本實施例中,底面142可劃分成多個單位面積142u,而位於各單位面積142u上的導光微結構146的垂直投影面積與單位面積142u之間的比例即為導光微結構146的單位面積占比。
例如,圖1導光板140具有一中央基準線(如剖面線段A-A),導光板140的底面142上最靠近此中央基準線的兩個條狀微結構144之間沿著方向D2所圈選之範圍被定義為一單位面積142u,此單位面積142u上的導光微結構146具有第一投影面積(未標示)。另一方面在導光板140的底面142上遠離中央基準線的其中一側(即圖1的左側)圈選出另一個同樣的單位面積,可以得到此左側的單位面積142u上的導光微結構146具有第二投影面積(未標示),其中位於中央區塊142c內的導光微結構146的第一投影面積大於位於周邊區塊142r內的導光微結構146的第二投影面積。
一般而言,側入式背光模組中LEDs燈條的點光源是以均勻分布的方式排列在導光板側邊。相較於導光板的周邊區塊142r,導光板的中央區塊142c可接收到較多點光源所發出的光線。詳細來說,中央區塊142c不僅可以接收到來自於入光面中央的點光源所發出之光線,還可以接收到來自於入光面兩側的點光源所發出之光線。然而,導光板的周邊區塊142r僅能接收到來自於入光面其中一側的點光源所發出之光線以及一部分來自於入光面中央的點光源所發出之光線,以至於入射周邊區塊142r的光線量小於入射中央區塊142c的光線量,進而在導光板的出光面上遠離光源的區域產生了角落暗帶問題。
因此,本發明利用調整導光板底面各區域內的導光微結構的單位面積占比來改良導光板位於兩側的周邊區塊前後段的出光率。請參考圖2A描繪出對照組背光模組的導光板出光面的發光強度分布,其中圖2A中的底部邊界代表導光板的入光面。圖2A對照組背光模組與上述背光模組100之間的差異在於:在圖2A對照組背光模組中,導光板的底面各區域內的導光微結構的單位面積占比皆相同。例如,每一個導光微結構的形狀(包含寬度及高度等)相同,且彼此之間的間距也相同。
從圖2A來看,(背光模組的)導光板的出光面之出光情形為:由光源發出的光線L1在一進入導光板後,多數光線已於導光板的出光面上距離入光面的前三分之二處(即區域R1以及R2)出光。隨著越遠離入光面,則出光面上距離入光面的後三分之一區域R3的輝度已明顯下降,且越集中於導光板的出光面的中央區塊(其中灰階越深色處表示光線越強,灰階越淺色則光線越弱)。而圖2A左上及右上的兩個角落(箭頭P1指示處)的出光效率低,以至於導光板兩側區域的出光衰減程度大於導光板中央區域的出光衰減程度,使得兩個角落的輝度不足。特別是在出光面上距離入光面的後三分之一區域R3會發生出光面的角落有暗影的問題。
如前述,本發明導光微結構146是將導光板140內的光線導向出光面140e而出光的主要結構,在此基礎上,為了改善前述導光板出光面在後三分之一區域R3的暗角問題,本發明至少一實施例的背光模組100提供了不一樣的導光微結構146以及條狀微結構144的設計,以調整導光板140上各區域的導光微結構146的單位面積占比,進而使導光板140可以達成如圖2B所示的出光面之出光情形。
請參考圖2B,在本發明至少一實施例的背光模組100中,位於周邊區塊142r的導光微結構146的單位面積占比小於位於中央區塊142c的導光微結構146的單位面積占比。由於導光微結構146的單位面積占比越小則從出光面出射的光線越少,故從位於周邊區塊142r的出光面140e出射的光較少。也因此,可減少光線L1在出光面140e鄰近入光面140i處的出射量,從而讓較多光線L1得以沿著方向D2傳遞到遠離入光面140i的區域,即增加光線L1在出光面140e遠離入光面140i處的出射量,使得大多數的光線L1能夠保留到出光面140e上距離入光面140i的後三分之二處(即區域R2及R3)出光,藉此確保主要顯示畫面的中央區域輝度足夠,並確保導光板140出光面140e的兩側的光線能夠到達遠離入光面140i的兩側角落。故與對照組的圖2A相比,本發明的背光模組100距離入光面140i的後三分之一區域R3的角落處的輝度較為提升,此外,出光輝度相較於圖2A的對照組可以提升大約6.4%。
換句話來說,光線L1由圖2B的下方進入導光板140(未標示於圖2B),並且沿著方向D2行進而出光。隨著越遠離入光面(即越遠離圖2B的底部邊界),出射的光線明顯增強。特別注意的是,位於深色區域內部的白色區域(即深色區域內的中上方偏右區域)則是輝度最高的區域。由圖2A及圖2B的比較結果可知,本發明至少一實施例中,可藉由在中央區塊142c內的導光微結構146的單位面積占比大於在周邊區塊142r內的導光微結構146的單位面積占比的做法,解決導光板140的出光面140e上(距離入光面140i)的前三分之一區域R1出光過多以及後三分之一區域R3的暗角問題,並且有助於提升整體出光輝度。此外,加上入光面140i的相對兩邊S42與S44分別對齊光源120的相對兩邊S22與S24,此配置使本實施例得以處理前三分之一區域R1在兩邊S42與S44之間出光過多的問題,以減少光線在出光面140e鄰近入光面140i之兩邊S42與S44之間的出射量。先前技術是利用靠近入光面的局部分佈調光結構來使光線行進路徑分散,相較於本發明至少一實施例,先前技術設計並不能達到上述減少入光面140i之兩邊S42與S44之間的出射量的技術效果。
特別一提的是,由於條狀微結構144與導光微結構146呈彼此交叉設置,故導光微結構146的單位面積占比會受到條狀微結構144的立體形狀(包含曲率半徑、寬度或高度)或者相鄰兩個條狀微結構144之間的間距影響。詳細來說,在圖1的實施例中,每一個條狀微結構144具有表面144s,而每一個導光微結構146具有表面146s,其中這些表面144s與146s凸出於導光板140的底面142。條狀微結構144的表面144s為柱狀曲面,而導光微結構146的表面146s則為三角柱的兩個相鄰側面(lateral face)。
在此實施例中,每一個條狀微結構144具有寬度w1,且在各個條狀微結構144的曲率半徑及高度相同的情況下,條狀微結構144的寬度w1彼此相同。另一方面,相鄰的兩個條狀微結構144之間具有間距g1(此間距g1為相鄰兩個條狀微結構144的邊緣之間的距離),且每一個位於中央區塊142c的間距g1大於任一個位於周邊區塊142r的間距g1。如此一來,可以使得在中央區塊142c內的導光微結構146的單位面積占比大於在周邊區塊142r內的導光微結構146的單位面積占比。
然而,本發明中各條狀微結構的寬度以及相鄰兩條狀微結構之間的間距不限於此。在另一實施例中,至少兩個條狀微結構的寬度也可以不相同。舉例來說,請參考圖4,相鄰兩個條狀微結構444之間的間距g4(此間距g4為相鄰兩個條狀微結構444的中線之間的距離)皆相同。背光模組400的每一個條狀微結構444具有寬度w4,而在各條狀微結構444的高度h4皆相同的情況下,可以透過改變條狀微結構444的曲率半徑,以改變條狀微結構444的寬度w4。
具體來說,每一個條狀微結構444具有柱狀曲面(未標示),所以每一個條狀微結構444也具有曲率半徑(即上述柱狀曲面的曲率半徑),其中位於中央區塊442c的條狀微結構444的曲率半徑小於位於周邊區塊442r的條狀微結構444的曲率半徑。因此,位於中央區塊442c的條狀微結構444的寬度w4小於位於周邊區塊442r的條狀微結構444的寬度w4。如此一來,可以使得在中央區塊442c內的導光微結構446的單位面積占比大於在周邊區塊442r內的導光微結構446的單位面積占比。
然而,本發明中各條狀微結構的高度不限於上述,每一個條狀微結構的高度也可以彼此不相同。舉例來說,雖然未繪示於圖中,但在本發明的部分實施例中,在條狀微結構444的寬度w4彼此相等的情況下,可以透過改變條狀微結構444的曲率半徑,來改變條狀微結構444的高度h4。
請參考回圖1,在本發明至少一實施例中,間距g1可以沿著中央區塊142c朝向周邊區塊142r的方向而遞減。詳細來說,最靠近中央區塊142c的中線的間距g1最大,且隨著越遠離中央區塊142c的中線,間距g1則逐漸遞減,以至於最遠離中央區塊142c的中線的間距g1最小。
特別一提的是,如圖2B所示,藉由調整中央區塊142c與周邊區塊142r的導光微結構146的單位面積占比技術手段,可改善距離入光面140i的後三分之一區域R3的暗角問題。然而,由於許多光線已被延遲到出光面140e距離入光面140i的後三分之二處出光,故會造成距離入光面140i的前三分之一區域R1的兩側角落(箭頭P2指示處)的出光量較少,且其出光均齊度大約為77%。
在另一部分的實施例中,為了使整個出光面均衡出光,導光板140的底面142還包含如圖3B所繪示的網點微結構305。舉例而言,網點微結構305可以設置在底面142的條狀微結構144、導光微結構146或無結構區域上,其形態可以是凸點或凹洞,且網點微結構305的分布是沿著遠離入光面140i的方向(即沿著方向D2)而呈現密集到稀疏。請一併參考圖2C,在特定的實施例中,為了更進一步調整出光過度集中於出光面140e距離入光面140i的三分之二處的情形,並提升出光均齊度,在此實施例中的網點微結構305大致分布於距離入光面140i的前三分之一區域R1內,其目的在於微調導光板140的前三分之一區域R1內的出光量。
請參考圖3A(即圖2A中對照組導光板的底面省略導光微結構的上視圖),相對於本實施例,對照組背光模組的導光板的底面342上設有網點微結構305’,網點微結構305’的分布沿著遠離點光源的方向D2而呈現稀疏到密集,其目的在於隨著遠離光源的位置增加出光量,不僅與本實施例的網點微結構305的分布趨勢相反,且分布範圍也涵蓋到整個底面342。
藉由網點微結構305來破壞導光板140中一小部分的全反射,使一部分光線能提前在導光板140的出光面140e上距離入光面140i的前三分之一區域R1出光,以平衡出光集中於出光面140e距離入光面140i的後三分之二區域R3的問題。請參考圖2C,在加上網點微結構305而局部調整出光之後,可以在輝度相較於圖2A的對照組提升大約7.5%的情況下,使導光板140的出光面140e的出光更均勻,其出光均齊度大約為85%。
除了上述設置網點微結構305的方式,還可以透過,來調整光線集中情形(即減緩出光過度集中於出光面140e距離入光面140i的三分之二處的情形)並提升出光均齊度。請參考圖5的另一實施例及圖2D中此實施例的出光面之發光強度分布,在此實施例中,背光模組500的相鄰兩個導光微結構546之間具有間距g5,且這些間距g5沿著遠離入光面540i的方向(即沿著方向D2)而遞減。如此一來,當光線L1進入導光板540後沿著方向D2前進,光線L1所接觸到的導光微結構546由少變多,則出光量也隨之逐漸增加,藉此改變光線L1進入導光板540後沿著方向D2的出光效率,以分配整體出光面540e的輝度,使輝度相較於圖2A的對照組提升8.9%,並且可以使出光均齊度達到大約85%。
在本發明部分實施例中,導光微結構146的單位面積占比可以在方向D1上符合常態分布。換言之,導光微結構146的單位面積占比沿著圖1從左至右的方向呈現常態分布。本實施例為了因應在周邊區塊142r的光線能量較低,需要減少周邊區塊142r內距離入光面140i前三分之一處的出光量,同時保留足夠的能量到距離入光面140i後三分之一處再釋放剩餘光線。因此本實施例導光微結構146的單位面積占比是依照一預定方向(例如方向D1)上的光能量分佈而定,可微調出光量而達到整體均勻出光的功效。此外,在本實施例中,前述網點微結構則以由中央朝向邊緣呈現稀疏到密集的趨勢分布。如此一來,可以使得導光板140的出光均勻度更符合需求。
本發明上述各實施例可應用於厚度範圍介於0.4mm至2.4mm的導光板。雖然上述各實施例中的每一個條狀微結構及導光微結構的表面皆是凸出於導光板的底面,不僅成形製作較為容易,且可利用凸出結構來減少因膜片吸附而導致的出光品味不良等問題(例如,暗紋),故優選應用於厚度較薄的導光板,例如厚度範圍介於0.4mm至0.6mm之間的導光板。然而,本發明不限於此,在其他各式各樣的實施例中,每一個條狀微結構及導光微結構的表面也可以凹陷於導光板的底面。此種導光微結構的表面凹陷於導光板底面的導光板不僅具有易於成形的優勢,還適用於厚度範圍較大(例如1.8mm至2.4mm以上)的導光板,以應用於車載顯示器上。
請參考圖5以及圖6,在部分實施例中,每一個導光微結構546包含至少兩個互相不對稱的反射平面540a及540b(即每一個呈三角柱的導光微結構546的表面係由兩個面積不同的側面所形成)。這兩個反射平面540a及540b與底面542之間分別形成夾角α及夾角β,而夾角α及夾角β的角度可根據進入導光板540之光線的角度不同而設計。
需特別說明的是,藉由反射平面540a及540b所反射的光線,其依據入射角、反射角原理而具有指向性,故有利於提升整體導光板的出光輝度。在一實施例中,夾角α比夾角β更接近入光面540i,且夾角α大於夾角β。即光線從圖5的左方進入後,當碰到角度較小的反射平面540b時,則可以被反射而朝向出光面540e出光。
每一個導光微結構146的形狀也會隨著夾角α及夾角β之角度變化而改變,且每一個導光微結構146之頂端與底面142的垂直高度也會有所改變。值得一提的是,在本發明各式各樣的實施例中,條狀微結構144以及導光微結構146的剖面輪廓可以是由例如R刀、V刀、平刀或多晶刀加工所形成的輪廓。
請參考圖7,顯示器70包括背光模組700以及顯示面板710,其中顯示面板710相對於背光模組700而設置,並位於背光模組700的出光面上方,以使背光模組700能朝向顯示面板710發出光線。背光模組700可以是前述實施例中的背光模組100、400或500,且顯示面板710可以是穿透式顯示面板,例如液晶顯示面板。由於背光模組700的導光板能促使光線L1均勻出射,以提升顯示面板710的均勻度。
綜上所述,本發明是利用交叉設置在導光板底面上的條狀微結構以及導光微結構來達成控制導光板在接近或遠離光源處之出光量。詳細來說,是透過改變條狀微結構以及導光微結構的配置及形狀,以調整導光微結構的單位面積占比,進而使導光微結構的單位面積占比可以隨著出光量的需求而增加或者減少。例如,使得位於底面中央區域的導光微結構的單位面積占比大於位於底面周邊區域的導光微結構的單位面積占比。如此一來,可以達到改善(背光模組的)導光板的角落暗影問題,進而符合出光均勻度之需求。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,本發明所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明精神和範圍內,當可作些許更動與潤飾,因此本發明保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100, 400, 500, 700: 背光模組 120: 光源 140, 540: 導光板 140e, 540e: 出光面 140i, 540i: 入光面 140s, 144s, 146s, 546s: 表面 142, 342, 542: 底面 142c, 442c, 542c: 中央區塊 142r, 442r, 542r: 周邊區塊 142u: 單位面積 144, 444, 544: 條狀微結構 146, 446, 546: 導光微結構 540a, 540b: 反射平面 305, 305’: 網點微結構 70: 顯示器 710: 顯示面板 A-A: 線段 D1, D2: 方向 g1, g4, g5: 間距 h4: 高度 L1: 光線 P1, P2: 箭頭 R1, R2, R3: 區域 S22, S24, S41, S42, S43, S44: 邊 w1, w4: 寬度 α, β: 夾角
從以下詳細敘述並搭配圖式檢閱,可理解本發明的態樣。應注意,多種特徵並未以產業上實務標準的比例繪製。事實上,為了討論上的清楚易懂,各種特徵的尺寸可以任意地增加或減少。 圖1繪示本發明一實施例的背光模組的立體圖。 圖2A繪示一對照組背光模組的導光板出光面之發光強度分布圖。 圖2B繪示本發明一實施例的背光模組的導光板出光面之發光強度分布圖。 圖2C繪示本發明另一實施例的背光模組的導光板出光面之發光強度分布圖。 圖2D繪示本發明另一實施例的背光模組的導光板出光面之發光強度分布圖。 圖3A繪示圖2A中對照組導光板的底面省略導光微結構的上視圖。 圖3B繪示圖2C中本發明實施例導光板的底面的上視圖。 圖4繪示本發明另一實施例的背光模組的立體圖。 圖5繪示本發明另一實施例的背光模組的立體圖。 圖6繪示圖5的背光模組沿線段A-A的局部剖視圖。 圖7繪示本發明一實施例的顯示器的示意圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
100: 背光模組 120: 光源 140: 導光板 140e: 出光面 140i: 入光面 140s, 144s, 146s: 表面 142: 底面 142c: 中央區塊 142r: 周邊區塊 142u: 單位面積 144: 條狀微結構 146: 導光微結構 A-A: 線段 D1, D2: 方向 g1: 間距 L1: 光線 S22, S24, S41, S42, S43, S44: 邊 w1: 寬度

Claims (14)

  1. 一種背光模組,包含:一光源;以及一導光板,用以與該光源耦合,且該導光板包含:一入光面,其中該光源鄰設於該入光面,而該光源所射出的光線從該入光面進入該導光板,其中該入光面的相對兩邊分別對齊該光源的相對兩邊;一出光面,鄰接於該入光面;一底面,相對設置於該出光面,其中該入光面連接於該出光面以及該底面之間,且該底面具有一中央區塊以及兩周邊區塊,其中該中央區塊位於該些周邊區塊之間,而該中央區塊以及該些周邊區塊沿著一第一方向排列;多個條狀微結構,設置於該底面上,並且分布於該中央區塊內與該些周邊區塊內,其中該些條狀微結構的每一者沿著一第二方向而延伸,而該第一方向相交於該第二方向;以及多個導光微結構,設置於該底面上,且該些導光微結構至少一者位於該些條狀微結構的任相鄰兩者之間,其中該些導光微結構的每一者沿著該第一方向而延伸;其中在該中央區塊內的該些導光微結構的單位面積占比大於在該些周邊區塊內的該些導光微結構的單位面積占比;其中該些條狀微結構的每一者具有一寬度,且位於該中央區塊的該些條狀微結構的該些寬度小於位於該些周邊區塊的該些條狀微結構的該些寬度。
  2. 如請求項1所述之背光模組,其中該些條狀微結構的相鄰兩者之間具有一間距,且位於該中央區塊的該些間距的每一者大於位於該些周邊區塊的任一該些間距。
  3. 如請求項2所述之背光模組,其中該些條狀微結構的每一者具有一寬度,且該些條狀微結構的該些寬度彼此相同。
  4. 如請求項2所述之背光模組,其中該些間距沿著該中央區塊朝向該些周邊區塊的方向而遞減。
  5. 如請求項4所述之背光模組,其中該些導光微結構的單位面積占比在該第一方向上符合常態分布。
  6. 如請求項1所述之背光模組,其中該入光面垂直於該第二方向,且該第二方向垂直於該第一方向。
  7. 如請求項1所述之背光模組,其中該些條狀微結構及該些導光微結構的每一者的具有一表面,且該表面凸出於該導光板的該底面。
  8. 如請求項1所述之背光模組,其中該些條狀微結構及該些導光微結構的每一者具有一表面,且該表面凹陷於該導光板的該底面。
  9. 如請求項1所述之背光模組,其中該些導光微結構的每一者包含至少兩個互相不對稱的反射平面。
  10. 如請求項1所述之背光模組,其中該些導光微結構的相鄰兩者之間具有一間距,且該些間距沿著遠離該入光面的方向而遞減。
  11. 一種背光模組,包含:一光源;以及一導光板,用以與該光源耦合,且該導光板包含:一入光面,其中該光源鄰設於該入光面,而該光源所射出的光線從該入光面進入該導光板,其中該入光面的相對兩邊分別對齊該光源的相對兩邊;一出光面,鄰接於該入光面;一底面,相對設置於該出光面,其中該入光面連接於該出光面以及該底面之間,且該底面具有一中央區塊以及兩周邊區塊,其中該中央區塊位於該些周邊區塊之間,而該中央區塊以及該些周邊區塊沿著一第一方向排列;多個條狀微結構,設置於該底面上,並且分布於該中央區塊內與該些周邊區塊內,其中該些條狀微結構的每一者沿著一第二方向而延伸,而該第一方向相交於該第二方向;多個導光微結構,設置於該底面上,且該些導光微結構至少一者位於該些條狀微結構的任相鄰兩者之間,其中該些導光微結構的每一者沿著該第一方向而延伸;以及多個網點微結構,設置於該底面上,且該些網點微結構的分布是沿著該第二方向而呈現密集到稀疏;其中在該中央區塊內的該些導光微結構的單位面積占比大於在該些周邊區塊內的該些導光微結構的單位面積占比。
  12. 如請求項11所述之背光模組,其中該些網點微結構分布於距離該入光面的前三分之一區域內。
  13. 一種背光模組,包含:一光源;以及一導光板,用以與該光源耦合,且該導光板包含:一入光面,其中該光源鄰設於該入光面,而該光源所射出的光線從該入光面進入該導光板,其中該入光面的相對兩邊分別對齊該光源的相對兩邊;一出光面,鄰接於該入光面;一底面,相對設置於該出光面,其中該入光面連接於該出光面以及該底面之間,且該底面具有一中央區塊以及兩周邊區塊,其中該中央區塊位於該些周邊區塊之間,而該中央區塊以及該些周邊區塊沿著一第一方向排列;多個條狀微結構,設置於該底面上,並且分布於該中央區塊內與該些周邊區塊內,其中該些條狀微結構的每一者沿著一第二方向而延伸,而該第一方向相交於該第二方向;以及多個導光微結構,設置於該底面上,且該些導光微結構至少一者位於該些條狀微結構的任相鄰兩者之間,其中該些導光微結構的每一者沿著該第一方向而延伸;其中在該中央區塊內的該些導光微結構的單位面積占比大於在該些周邊區塊內的該些導光微結構的單位面積占比;其中該些條狀微結構的每一者具有一曲率半徑,且位於該中央區塊的該些條狀微結構的該些曲率半徑小於位於該些周邊區塊的該些條狀微結構的該些曲率半徑。
  14. 一種顯示器,包含:一如請求項1至13中任一項所述的背光模組;以及一顯示面板,相對於該背光模組而設置。
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CN102183810A (zh) * 2011-04-26 2011-09-14 深圳市华星光电技术有限公司 导光板及其背光模组
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