CN100399146C - 背光模块及其增亮膜 - Google Patents

Abstract

一种背光模块，包括光源、导光板、反射板、下扩散板及增亮膜。导光板配置于光源的一侧。反射板配置在导光板下。下扩散板配置在导光板上。增亮膜配置在下扩散板上，包括主体及多个棱镜结构。主体具有主体平面。棱镜结构并列设置在主体平面上。每一个棱镜结构包括第一三角棱镜、第二三角棱镜及第三三角棱镜。第二三角棱镜接邻第一三角棱镜的一侧，并且相邻于第一三角棱镜底角的邻角为直角。第三三角棱镜接邻于第一三角棱镜的另一侧，并且相邻于第一三角棱镜另一底角的邻角为直角。

Description

背光模块及其增亮膜

技术领域

本发明涉及一种背光模块及其增亮膜，特别是涉及一种可防止大视角漏光的背光模块及其增亮膜。

背景技术

增亮膜配置在液晶显示器的背光模块中，用以增加光线的发光效率。图1A表示传统增亮膜的立体图。参照图1A，增亮膜110包括一主体120和多个棱镜结构130。棱镜结构130为等腰直角三角柱状并以直线排列的形式重复形成在主体120上。图1B表示图1A的增亮膜110的视角与亮度关系图，横坐标表示光线通过传统增亮膜后的发射光角度，纵坐标表示光线的亮度。图中粗线表示传统增亮膜在垂直方向的视角与亮度关系曲线，细线表示传统增亮膜在水平方向的视角与亮度关系曲线。参照图1B，可以看出，通过传统增亮膜的光线大部分集中于小视角(0°至45°)发射光，具有聚光的效果。

然而，仍有少部分的光线会在大视角发生漏光现象，如在图1B中，水平方向的部分光线集中在视角60°至75°的范围发射光，使得曲线在此范围内出现局部峰值。由于大视角(60°至90°)的发光区域是非有效区域，传统增亮膜会造成光线在此区域漏光，因而造成了能量的浪费。

关于增亮膜的棱镜结构，目前已有许多相关的技术在发展中，例如以下几种方法是利用特定的技术来达到增加光线发光效率的目的：

1.在美国专利号US5917664中，揭示了一种具有两两成对的棱镜结构的增亮膜。每一对棱镜结构中，两个棱角或两个谷角(Valley angle)是相同的。此种棱镜结构使得光线通过该增亮膜的视角与亮度关系曲线在视角40°以下，且在角度增加时，曲线的下降趋势较为和缓。但上述技术不能改善通过增亮膜的光线在60°以上的视角出现漏光的问题。

2.在美国专利号US6707611B2中，揭示了一种具有重复的棱镜结构的光学膜，可消除光线亮度不均匀的问题。但是该技术也不能改善光线通过光学膜后在大视角发生漏光的问题。

3.在美国专利号US6280063B1中揭示了一种增亮膜，其上表面具有特定比例的圆弧状棱角，且其下表面具有可散射光线的突出部。该增亮膜可在水平及垂直方向提供较广的视角，并可加强光线的亮度。

上述公知技术虽然能够增加光线的发光效率，但是仍不能改善光线通过增亮膜后在大视角(60°至90°)发生漏光的问题，因此造成能量的浪费。

发明内容

因此，本发明提供了一种增亮膜，包括多个具有垂直于主体平面的垂直面的棱镜结构，可减少背光模块在大视角漏光的现象，以提升光的利用率。

根据本发明的目的，提出一种增亮膜，包括一主体和多个棱镜结构。主体具有一主体平面。多个棱镜结构形成于主体平面上。每一个棱镜结构彼此相邻，且每一个棱镜结构包括第一三角棱镜、第二三角棱镜及第三三角棱镜。第二三角棱镜接邻于第一三角棱镜的一侧，并和第一三角棱镜底角相邻的角为直角。第三三角棱镜接邻于第一三角棱镜的另一侧，并和第一三角棱镜另一底角相邻的角为直角。

根据本发明的目的，还提出一种增亮膜，包括一主体和多个棱镜结构。主体具有一主体平面。棱镜结构形成在主体平面上。每一个棱镜结构彼此相邻，且每一个棱镜结构包括第一三角棱镜、第二三角棱镜及第三三角棱镜。第一三角棱镜具有矩形的第一平面、第二平面及第三平面。第三平面重合于主体平面，且第三平面的一长边实质上平行并等长于主体平面的一边，第一平面与第二平面具有第一夹角。第二三角棱镜具有矩形的第四平面、第五平面及第六平面。第六平面重合于主体平面，且第六平面的一长边重合于第三平面的长边。第四平面垂直于主体平面，且第四平面与第五平面具有第二夹角。第三三角棱镜具有第七平面、第八平面及第九平面。第九平面重合于主体平面，且第九平面的一长边重合于第三平面的另一长边。第七平面垂直于主体平面并面向第四平面，且第七平面与第八平面具有第三夹角。

根据本发明的目的，还提出一种背光模块，用以装设在液晶显示器中。背光模块包括一光源、一导光板、一反射板、一下扩散板及一增亮膜。光源是用来产生光线。导光板配置于光源的一侧，用以导入光线。反射板配置在导光板下，用以反射光线。下扩散板配置在导光板上，用以扩散从导光板输出的光线。增亮膜配置在下扩散板上，用以加强光线的效能。增亮膜包括一主体及多个棱镜结构。主体具有一主体平面。棱镜结构形成在主体平面上。每一个棱镜结构彼此相邻，且每一个棱镜结构包括第一三角棱镜、第二三角棱镜及第三三角棱镜。第一三角棱镜具有矩形的第一平面、第二平面及第三平面。第三平面重合于主体平面，且第三平面的一长边实质上平行并等长于主体平面的一边，第一平面与第二平面具有第一夹角。第二三角棱镜具有矩形的第四平面、第五平面及第六平面。第六平面重合于主体平面，且第六平面的一长边重合于第三平面的长边。第四平面垂直于主体平面，且第四平面与第五平面具有第二夹角。第三三角棱镜具有第七平面、第八平面及第九平面。第九平面重合于主体平面，且第九平面的一长边重合于第三平面的另一长边。第七平面垂直于主体平面并面向第四平面，且第七平面与第八平面具有第三夹角。

为了使本发明的上述目的和其它目的、特征和优点更明显易于理解，下面特举一优选实施例，并结合附图详细说明。

附图说明

图1A表示传统液晶显示器的增亮膜的立体图；

图1B表示图1A的增亮膜的视角与亮度关系图；

图2A表示本发明的优选实施例的背光模块示意图；

图2B表示图2A的增亮膜的立体图；

图3表示图2B的棱镜结构的剖面图；

图4表示本发明的另一种棱镜结构的剖面图；

图5表示图2B的增亮膜的视角与亮度关系图。

具体实施方式

图2A表示本发明的优选实施例的背光模块示意图。背光模块200设置在一液晶显示器中，背光模块200包括光源201、导光板202、反射板203、下扩散板204及增亮膜210。本实施例的背光模块200优选地还包括上扩散板205及光源反射器206。光源201配置在背光模块200的两侧，用以产生光线。导光板202配置在光源201的一侧，用以导光和混光。反射板203配置在导光板202下方，用以反射光源201产生的光线。下扩散板204配置在导光板202上，用以扩散从导光板202输出的光线。增亮膜210配置在下扩散板204上，用以提高通过下扩散板204的光线的利用率。上扩散板205配置在增亮膜210上。光源反射器206围绕光源201，用以反射光源201产生的光线，使光线进入导光板202。

参照图2B，其表示图2A中增亮膜210的立体图。本实施例的增亮膜210包括一主体220和多个棱镜结构。主体220具有一主体平面222，多个棱镜结构230a、230b…至230n形成在主体平面222上，且这些棱镜结构230a、230b…至230n中每一棱镜结构彼此相邻。

参照图3，其表示图2B的棱镜结构230a的剖面图。本实施例的增亮膜210中每一个棱镜结构；例如棱镜结构230a；包括第一三角棱镜301、第二三角棱镜302及第三三角棱镜303。第二三角棱镜302接邻于第一三角棱镜301的一侧，并与第一三角棱镜301底角A1相邻的角为直角。第三三角棱镜303接邻于第一三角棱镜301的另一侧，并与第一三角棱镜301的另一底角A2相邻的角为直角。

在第一三角棱镜301中具有矩形的第一平面311、第二平面312及第三平面313。第三平面313重合于主体平面222，且第三平面313的一长边实质上平行并等长于主体平面222的一边。第一平面311与第二平面312具有第一夹角321。

在第二三角棱镜302中具有矩形的第四平面314、第五平面315及第六平面316。第六平面316重合于主体平面222，且第六平面316的一长边重合于第三平面313的长边。第四平面314垂直于主体平面222，且第四平面314与第五平面315具有第二夹角322。

在第三三角棱镜303中具有矩形的第七平面317、第八平面318及第九平面319。第九平面319重合于主体平面222，且第九平面319的一长边重合于第三平面313的另一长边。第七平面317垂直于主体平面222且面向第四平面314。第七平面317与第八平面318间具有第三夹角323。

本实施例中，第二三角棱镜302与第三三角棱镜303最好是互相对称于第一三角棱镜301，即第二夹角322与第三夹角323相等，例如都是45°，但是本实施例中并不限于第二夹角322和第三夹角323为45°，只要第四平面314和第七平面317垂直于主体平面，都可限制光线。此外，本实施例中，第一三角棱镜301最好是一等腰直角三角柱，并且第一夹角321为90°。

然而，本发明并非局限为上述的棱镜结构230a。参照图4，其显示了本发明的另一种棱镜结构的剖面图。棱镜结构430具有第一三角棱镜401、第二三角棱镜402及第三三角棱镜403。第二三角棱镜402中，与第一三角棱镜401的底角A3相邻的角为直角。第三三角棱镜403中，与第一三角棱镜401的另一底角A4相邻的角也是直角。值得注意的是，第一三角棱镜401并非为等腰直角三角柱，即第一夹角421不等于90°。此外，第二夹角422与第三夹角423并不相等，且都不等于45°。也就是说，本发明的棱镜结构并不限于对称的棱镜结构，只要第二三角棱镜和第三三角棱镜中，与第一三角棱镜底角相邻的角为直角的棱镜结构，都属于本发明所要保护的范围。

本发明的上述实施例所揭示的增亮膜的棱镜结构，是利用垂直于主体平面的垂直面具有聚光效果的特性，使棱镜结构具有三个并列的三角棱镜，且左右两侧的三角棱镜各具有一垂直面限制光线由扩散板中直接发射光，因而改善了传统增亮膜在两侧大视角发光区域漏光的情形。参照图5，其揭示了图2B的增亮膜210的视角与亮度关系图，横坐标表示光线通过增亮膜210后的发射光角度，纵坐标表示光线的亮度。图中粗线表示增亮膜210在垂直方向的视角与亮度关系曲线，细线表示增亮膜210在水平方向的视角与亮度关系曲线。同时参照图1B和图5，本实施例的增亮膜可使得光线通过后的亮度分布向小视角区域集中，图5中水平方向的光线在视角55°至65°的范围出现局部峰值，与传统增亮膜如图1B所示在60°至75°的范围时出现局部峰值相比较，增亮膜210的局部峰值是集中在小视角中，本实施例的增亮膜使得光线集中在有效角度(小视角)发射光，因而提升了光线的利用率，减少能量的浪费，进而提高背光模块的亮度。

综上所述，虽然本发明已以一优选实施例揭示，但其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围，可作出各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求书所界定的为准。

Claims (11)

1.一种增亮膜，包括：

一主体，具有一主体平面；

多个棱镜结构，并列设置在所述主体平面上，每一棱镜结构包括：

一第一三角棱镜；

一第二三角棱镜，接邻于所述第一三角棱镜的一侧，并与所述第一三角棱镜的底角相邻的角为直角；以及

一第三三角棱镜，接邻于所述第一三角棱镜的另一侧，并与所述第一三角棱镜的另一底角相邻的角为直角。

2.如权利要求1所述的增亮膜，其中所述第二三角棱镜与第三三角棱镜相对于包括第一三角棱镜的顶角棱线且垂直于所述主体平面的平面对称，且所述第二三角棱镜的一顶角等于第三三角棱镜的一顶角。

3.如权利要求1所述的增亮膜，其中所述第二三角棱镜的顶角为45°。

4.如权利要求1所述的增亮膜，其中所述第三三角棱镜的顶角为45°。

5.如权利要求1所述的增亮膜，其中所述第一三角棱镜的一顶角为直角。

6.如权利要求5所述的增亮膜，其中所述第一三角棱镜的底角为45°。

7.一种背光模块，用以设置在一液晶显示器中，该背光模块包括：

一光源；

一导光板，配置在所述光源的一侧；

一反射板，配置在所述导光板下；

一下扩散板，配置在所述导光板上；以及

一增亮膜，配置在所述下扩散板上，包括：

一主体，具有一主体平面；以及

多个棱镜结构，这些多个棱镜结构为并列设置在所述主体平面上，每一棱镜结构包括：

一第一三角棱镜，具有矩形的一第一平面、一第二平面及一第三平面，所述第三平面重合于主体平面，且第三平面的一长边实质上平行并等长于主体平面的一边，且第一平面与第二平面具有一第一夹角；

一第二三角棱镜，具有矩形的一第四平面、一第五平面及一第六平面，所述第六平面重合于主体平面，且第六平面的一长边重合于第三平面的长边，所述第四平面垂直于主体平面，且第四平面与所述第五平面具有一第二夹角；以及

一第三三角棱镜，具有矩形的一第七平面、一第八平面及一第九平面，所述第九平面重合于主体平面，且第九平面的一长边重合于第三平面的另一长边，所述第七平面垂直于主体平面并面向第四平面，且第七平面与所述第八平面具有一第三夹角。

8.如权利要求7所述的背光模块，其中所述第二三角棱镜与第三三角棱镜相对于包括第一三角棱镜的顶角棱线且垂直于所述主体平面的平面对称，且所述第二夹角与第三夹角相等.

9.如权利要求8所述的背光模块，其中所述第二夹角与第三夹角为45°。

10.如权利要求7所述的背光模块，其中所述第一夹角为90°。

11.如权利要求10所述的背光模块，其中所述第一三角棱镜为等腰直角三角柱。

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