CN100406988C

CN100406988C - 背光模块之导光结构

Info

Publication number: CN100406988C
Application number: CN021462119A
Authority: CN
Inventors: 黄国瑞; 杨文华
Original assignee: Wintek Corp
Current assignee: Wintek Corp
Priority date: 2002-10-16
Filing date: 2002-10-16
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2022-10-16
Also published as: CN1490649A

Abstract

本发明公开了一种背光模块之导光结构，其系由一导光板、一光源、一反射板与一增亮膜所组成；导光板于顶面或底面的其中一面设有多数以光源为圆心且呈同心圆弧排列之导光图样，而设于导光板与反射板结合之另一面的增亮膜，其顶面或底面的其中一面设有多数与导光板之导光图样相同排列模式之聚光图样，以使光源发出之光线能经由导光图样与聚光图样之作用，而集中在导光板之法线方向射出，从而达到提高导光效率之功效。

Description

背光模块之导光结构

技术领域

本发明涉及一种背光模块之导光结构，尤指一种增亮膜之聚光图样与导光板之导光图样均以光源为圆心呈同心圆弧排列，而能将光线集中由导光板之法线方向射出之背光模块导光结构。

背景技术

如图7所示，为习用之一种背光模块之顶视图，其主要于导光板71底面设有多数平行排列之直线状导光图样(Pattein)72，以供将光源73所射出之光线适当地导向液晶模块(图中未示)。

如图7所示，由于光源72的光线呈放射形扩散之形态，当光线L射向导光图样72时，会与导光图样72间产生一夹角α，因而产生一折射光L1向外扩散，造成亮度衰减的问题。若要解决此一问题，则必需增加光源的亮度或数量，但是，增加光源的亮度或数量，都会导致耗电量增大的问题。

如图8所示，当光线L射向导光图样72时，由于导光图样72呈V形槽状形态，因此，会产生一反射光L2射出，且该反射光L2与该导光板71之法线间会呈一预定之出射角β。出射角β愈接近导光板71之法线方向A所产生之正向光的亮度愈佳，反之，则正向光的亮度愈弱。

为了导正出射角β，以期使背光模块射出之光线能接近导光板71之法线方向A，目前常用的方法是在导光板71上设置一层增亮膜8，以3M公司所制造之增亮膜为例，其于增亮膜8底面设置直线状平行排列之聚光图样81，该聚光图样81呈V形槽状形态，如第8图所示。藉由与导光图样72相互平行之聚光图样81，使反射光L2在聚光图样81之作用下，产生接近导光板71之法线方向A的出射光L3，以加强正向光的亮度。

但是，折射光L1向外扩散造成的亮度衰减的现象发生在光线进入增亮膜8之前，也就是说，光源73发出之光线只有部份能进入增亮膜8产生所需之正向光，因此，增设增亮膜8后之背光模块仍有亮度不足的问题。

如图9所示，其系另一种习用之背光模块，其主要于导光板91上设有多数个弧状导光图样92，以供将光源93发出之光线适当地导向液晶模块(图中未示)。

由于各导光图样92均呈圆弧状，因此，光源93射出之光线L与导光图样92间之夹角α会接近90°，因此，可以有效减少因产生折射光而造成光线向外扩散衰减的问题。

但是，当光线L射向导光图样92时，由于导光图样92呈V形槽状形态，如图10所示，因此，会产生一反射光L2射出，一般而言，该反射光L2与该导光板91之顶面之法线方向A间的出射角β约为30°～60°左右，而以此一角度射出之光线所产生之正向光的亮度仍有不足之处。

所以，圆弧状之导光图样92虽然能有效减少光线向外扩散所造成的亮度衰减问题，而增加背光模块之亮度，但是，30°～60°的出射角β仍无法使背光模块获致足够的正向光，因此，此一结构之背光模块于可视范围中，所能提供之亮度仍有待加强之处。

而若将前述具有直线状平行排列之聚光图样81之增亮膜8装设于具有圆弧状之导光图样92之导光板91上，则会因圆弧状之导光图样92与直线状平行排列之聚光图样81，仅于接近导光板91中心线B的部份有接近平行的交会，而使得增亮膜8只在接近导光板91中心线的部份，才能产生增亮的效果，如图11所示，图中以导光板91与增亮膜8叠置后之顶视图方式绘制，由图11中明显可见导光图样92与聚光图样81，仅于接近导光板91中心线B的部份有接近平行交会的形态，因此，具有圆弧状之导光图样92之导光板91，并无法用现有的增亮膜8来达到加强正向光亮度的效用。

故而，前述之各种背光模块的结构，仍有加以改进之必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种能提高导光效率之背光模块之导光结构。

为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：一种背光模块之导光结构，其特征在于：其由一导光板、一光源、一反射板与一增亮膜所组成；该导光板于顶面与底面的其中一面设有多数导光图样，且各该导光图样均呈以该光源为圆心之同心圆弧排列形态；该反射板设于该导光板之顶面与底面的其中一面；该增亮膜设于该导光板与该反射板结合之另一面，且该增亮膜之顶面与底面的其中一面设有多数与该导光板之导光图样相同排列模式之聚光图样。

一种背光模块之增亮膜，该增亮膜于其顶面与底面的其中一面设有多数聚光图样，且各该聚光图样均呈以该背光模块之光源为圆心之同心圆弧排列形态。

本发明的优点是：本发明提供一种背光模块之导光结构，其系由一导光板、一光源、一反射板与一增亮膜所组成；由于导光板于顶面或底面的其中一面设有多数以光源为圆心且呈同心圆弧排列之导光图样，而设于导光板与反射板结合之另一面的增亮膜，其顶面或底面的其中一面设有多数与导光板之导光图样相同排列模式之聚光图样，以使光源发出之光线能经由导光图样与聚光图样之作用，而集中在导光板之法线方向射出，从而达到提高导光效率之功效。

附图说明

图1为本发明之结构的立体分解图；图中并示意光线之路径

图2为本发明之顶视图；图中并表现出光线与导光图样间呈垂直之态样

图3为本发明之光线路径示意图

图4为本发明之导光图样的第二实施态样

图5为本发明之导光图样的第三实施态样

图6为本发明之导光图样的第四实施态样

图7为习用之一种背光模块之顶视图；图中并表现出光线向外扩散的现象

图8为习用之背光模块配合增亮膜使用时之光线路径示意图

图9为习用具有弧状导光图样之背光模块之顶视图，图中并表现出光线与导光图样间具有之夹角之形态

图10为习用具有弧状导光图样之背光模块用时之光线路径示意图

图11为习用具有弧状导光图样之背光模块配合增亮膜之顶视图

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，本实施例之背光模块之导光结构，其主要由一导光板1、一光源2、一反射板3与一增亮膜4所组成，如图1所示。

该光源2设置于邻近该导光板1之一角隅处。

该导光板1于底面设有多数导光图样11，而各该导光图样11均呈以该光源2为圆心之同心圆弧排列形态，于本实施例中，各该导光图样11之断面形状呈凸出之圆弧状，且各该导光图样11间分别具有一间隔W，而各该导光图样11间之间隔W，以离光源2愈近者间隔W愈大，离光源2愈远者间隔W愈小之形态分布。

该反射板3结合于该导光板1之底面，以将导光板1所射出之光射反射向导光板1之顶面方向。

该增亮膜4设于该导光板1之顶面，且该增亮膜4之底面设有多数聚光图样41，而各聚光图样41均呈以该光源2为圆心之同心圆弧排列形态，且该聚光图样41间分别具有一间隔W′，而于本实施例中，各该导光图样41间之间隔W′为等距之相同形态排列，且各该聚光图样41之断面呈凸出之V形状态。

而本发明中之导光板1的制作方法，是先于一玻璃基板上涂布光阻，然后以黄光制程制作出呈同心圆弧排列之光阻方型微结构，再经由加热方式形成曲面微结构，其中，该曲面微结构图样之直径约为3um～180um，且其高度约为4um～70um之间，再利用电铸翻模做出射出成型模，即可以射出成型方式制作具有同心圆排列形态之导光图样11的导光板1，最后再量测取得该导光板1亮度最大的光出射角度θ，以供作为制作增亮膜4之参考数值。

而增亮膜4的制作方法系先以机械加工方式，将呈圆心圆弧排列之增亮结构加工于一金属平板上，于本实施例中，该增亮结构系呈凸出之V形结构，其高度约30um，且其尖端的夹角γ系与该导光板1亮度最大的光出射角度0相同大小。然后，将PET材质之增亮膜4置于该金属平板上，施以热压的动作，即可将呈圆心圆排列之增亮结构复制于增亮膜4上形成所需之聚光图样41。

最后将增亮膜4以聚光图样41之圆心与导光图样11之圆心对准的方式结合于导光板1上，即可制得本发明所需之增亮膜4与导光板1结构。

如图2所示，由于各导光图样11均系为与光源2呈同心圆弧排列之形态，因此，光源2射出之光线L与导光图样11间之夹角α会呈垂直，所以不会产生光线向外扩散而衰减的问题，以期使光源2发出的光线L都能经由导光图样11的反射而射出，而可获致良好的导光效率。

如图3所示，由于该增亮膜4之各聚光图样41均系与该导光板1之各导光图样11呈平行之形态，因此，当光线L进入导光板1射向导光图样11后，会产生一出射角度θ的反射光L1，而反射光L1射向增亮膜4之聚光图样41后，会经由聚光图样4 1的折射而产生接近于导光板1之法线方向A之出射光L2，使该增亮膜4可达到加强正向光亮度的效用。

值得注意的是，本发明的导光板1之各导光图样11系与光源2呈同心圆弧之排列形态，因此，可藉由各导光图样11来避免光线向外扩散而衰减的问题；再者，由于该增亮膜4之各聚光图样41与该导光板1之各导光图样11均呈与光源2呈同心圆弧之排列形态，所以，能由各聚光图样41将光线导向接近于导光板1之法线方向A射出，来达到加强正向光亮度的效用，因此，本发明之背光模块仅使用单一的光源即可达到所需之亮度，而可有效降低耗电量及生产成本。

综上所述，由于导光板1上设有多数以光源2为圆心且呈同心圆弧排列之圆弧形导光图样11，且结合于该导光板1之增亮膜4，设有多数与导光板1之导光图样11平行排列之聚光图样41，使光源2发出之光线能经由导光图样11与聚光图样41之作用，而集中由导光板1之法线方向A射出，以达到提高导光效率之功效。

当然，本发明仍存在许多例子，其间仅细节上之变化。如图4、图5、图6所示，其系本发明导光板1之导光图样11的不同形态。本发明之导光图样的断面形态，除了前述第一实施例中所述呈凸出之圆弧状之外，亦可设计成如图4所示，呈凹入之圆弧状之形态；或如图5所示，呈凹入之V形之形态；及如图6所示，呈凹出之V形之形态，如此，均可达到与前述第一实施例相同之功效。

再者，该增亮膜之聚光图样间之间隔W′，亦可采用离光源愈近者间隔W′愈大，离光源愈远者间隔W′愈小之形态分布，如此，亦可达到与前述第一实施例相同之功效。

Claims

1.一种背光模块之导光结构，其特征在于：其由一导光板、一光源、一反射板与一增亮膜所组成；

该导光板于顶面与底面的其中一面设有多数导光图样，且各该导光图样均呈以该光源为圆心之同心圆弧排列形态；

该反射板设于该导光板之顶面与底面的其中一面；

该增亮膜设于该导光板与该反射板结合之另一面，且该增亮膜之顶面与底面的其中一面设有多数与该导光板之导光图样相同排列模式之聚光图样；各该聚光图样具有一尖端夹角，该尖端夹角与一入射光的光路径与该导光板的法线夹一光出射角度实质相同，所述入射光是以亮度最大的型态出射该导光板的光。

2.根据权利要求1所述之背光模块之导光结构，其特征在于：该导光板之各该导光图样间分别具有一间隔，且各该导光图样间之间隔，系以离光源愈近者间隔愈大，离光源愈远者间隔愈小之形态分布。

3.根据权利要求1所述之背光模块之导光结构，其特征在于：该导光板之各该导光图样均为凸出之结构形态。

4.根据权利要求1所述之背光模块之导光结构，其特征在于：该导光板之各该导光图样均为内凹之结构形态。

5.根据权利要求1所述之背光模块之导光结构，其特征在于：该增亮膜之聚光图样为凸出且断面呈V形之结构形态。

6.根据权利要求1所述之背光模块之导光结构，其特征在于：该导光板之各该导光图样均为呈V形之结构形态。

7.根据权利要求1所述之背光模块之导光结构，其特征在于：该导光板之各该导光图样均为断面呈弧形之结构形态。

8.根据权利要求1所述之背光模块之导光结构，其特征在于：该光源设置于邻近该导光板之一角隅处。

9.根据权利要求1所述之背光模块之导光结构，其特征在于：该光源设置于该导光板之一角隅处。