CN101191860A

CN101191860A - 二合一导光板

Info

Publication number: CN101191860A
Application number: CNA2006101633257A
Authority: CN
Inventors: 林清彬
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-11-30
Filing date: 2006-11-30
Publication date: 2008-06-04

Abstract

一种二合一导光板，包括：一导光板；以及一设有反射扩散结构(Reflective diffusing structure)的反射构件(Reflection member)一体成型设于该导光板内的底部或最底部，由此将来自背光模组侧向光源的入射光加以扩散、反射至导光板顶端上的光学薄膜组(optical film set)以增加光亮度及光均匀度；并据此简化光学元件的组装，减少光损失，从而增加出光效率，节省电能，并降低制造及操作成本。

Description

二合一导光板

技术领域

本发明关于一种二合一导光板。

背景技术

用来提供面光源予液晶显示器等光学显示器的现有背光模组中，有如美国专利第5951138号(以下称前案)所揭示的结构。

该前案的背光模组主要由光源、导光板、反射片、扩散片及棱镜片所组成。其中该光源可设置于导光板的侧边，并将光线射入至该导光板；该导光板的作用在于导引光线的传输路径，使光线由导光板的出光面均匀出光；该反射片相对设置于该导光板的底面，将光线由导光板的底面及设于底面的微结构出光的光线再次反射进入该导光板内，以提高光线的使用率；该扩散片及棱镜片则相对设置于导光板的出光面依序设置，能使由导光板出光面的出光的光线分布更加均匀，以提高液晶显示器面板的辉度及均匀性。

但此一前案仍有以下诸缺点：

1.当部份光路径由导光板底部穿出，虽然设有反射片以回收该光线再次反射进入该导光板内，但该光路径在导光板与反射片间再次反射及再次折射进入导光板内，仍易造成光损失，降低其出光效率。

2.必须将反射片组装、固装于导光板的底部，增加作业程序与制造成本。

3.有关该反射片与导光板的组合，大面积且薄化后的导光板及反射片极易发生翘曲(warp)现象，如此易造成光耦合(wet-out)现象，而显现其缺点。

发明人有鉴于此，加以研究改良，揭示出本发明新颖的二合一导光板。

发明内容

本发明的目的在于提供一种二合一导光板，能增加光亮度及光均匀度，并据此简化光学元件的组装，减少光损失，从而增加出光效率，节省电能，并降低制造及操作成本。

本发明提供的一种二合一导光板，包括：一导光板；以及一设有反射扩散结构(Reflective diffusing structure)的反射构件(Reflection member)一体成型设于该导光板内的底部或导光板最底部，由此将来自背光模组侧向光源的入射光加以扩散、反射至导光板顶端上的光学薄膜组(optical film set)以增加光亮度及光均匀度；并据此简化光学元件的组装，减少光损失，从而增加出光效率，节省电能，并降低制造及操作成本。

根据上述方案，本发明的效果是显著的：本发明提供的二合一导光板，能增加光亮度及光均匀度，并据此简化光学元件的组装，减少光损失，从而增加出光效率，节省电能，并降低制造及操作成本。

附图说明

图1为本发明组成一背光模组的示意图。

图2为本发明图1中的局部放大剖面图。

图3为本发明导光板与另一可取反射构件结合的部份剖示图。

图4为本发明的另一可取实体剖示图。

图5为本发明的再一可取实体剖示图。

图6为本发明使该反射构件连设于导光板底部的又一可取实例图。

图7为本发明使该反射构件连设于导光板最底部的一可取实例图。

主要元件符号说明

1......导光板 2......反射构件

20......基层 21......反射扩散结构

22......凹穴 11......导光板内的底部

12......导光板上部 3......侧光源

4......光学薄膜组 22a......圆弧型凹穴

22b......突部 23......金属膜

111......导光板渐尖部111a......导光板凹部

L ......入射光

具体实施方式

本发明的可取实体，可由以下说明书配合所附诸图式而得以明晰。

参阅图1、2所示，本发明二合一导光板1一体成型设有一反射构件2于该导光板1内的底部或最底部。

该导光板1侧边连设一侧光型光源3，而导光板1上则迭设以光学薄膜组4。该光源3可选自冷阴极荧光灯(CCFL)或发光二极管(LED)。而光学薄膜组4可包括：一上扩散片41、一上棱镜片42、一下棱镜片43投影地正交于该上棱镜片42以及一下扩散片44。

由该导光板1、光源3及光学薄膜组4构成一背光模组，用以供LCD等显示器背光照明之用，除本发明二合一导光板1之外，其余元件均属现有技术，不再赘述。

该导光板1内的底部或最底部11一体成型连设该反射构件2(Reflectionmember)，而导光板上部12则可连设诸如棱镜面等集光装置，本发明并未加限制。

本发明的特征为该导光板1内的底部或最底部11连设该反射构件2，该反射构件2可依下列方式连设或设于该导光板内的底部或最底部11之中：

1.射出成型，使该反射构件2一体成型于该导光板1内的底部或最底部；

2.以化学键结(chemical bonding)或物理键结(physical bonding)或机械锁定(mechanical locking)的方式，使该反射构件2黏结或结合于该导光板1内的底部或最底部；

3.以其它成型(forming)方法，包括射出、押出、热压的方式使该反射构件2嵌入、埋入、植入或插入该导光板1内的底部或最底部使两者1、2结合为一体。

该反射构件2实为一预设(或设)有「反射扩散结构」(Reflective diffusingstructure)的反射板(Reflection plate)、反射片(Reflection sheet)、反射膜(Reflection film)或反射层(Reflection layer)等。

该反射构件2，包括：一基层20以及一反射扩散结构21设于该基层20之上。

如图2所示的反射扩散结构21含有多数凹穴22其纵断面呈V型，凹设于该基层20上面。该基层20可选自一具反光性金属膜或金属箔，如银、铝等反光性较佳的金属，而该反射扩散结构21包括这些凹穴22图案，且直接成型于该金属膜或金属箔基层上[或可谓：该基层20可直接构成该反射扩散结构21]；或以印刷的方式将具反光性的反射扩散结构21转印在该金属质或高分子质的平面基层20表面上；或将反射扩散结构21转印在一表面具金属化平面基层20上，该表面具金属化平面基层20于一高分子质表面蒸镀或溅镀或电镀以金属膜；或将高分子树脂基层20以热压或其它成型方法直接成型反射扩散结构21包括这些凹穴22，这样使该基层20上具有反射扩散结构21，再以蒸镀或溅镀或电镀的方法，将金属膜23镀着于该高分子树脂基层20的反射扩散结构21上，再与导光板1结合，如图3所示。上述可用的基层树脂可选自：丙烯酸树脂或聚酯或聚碳酸酯等高分子树脂，而高分子树脂可为热塑性或热固性树脂，本发明并未加以限制。反射扩散结构21设于基层20上面，其中，该基层20可选自一具反光的网状编织物或网状板材或网状薄膜或多孔性板材及薄膜等，再与导光板1结合在一起。

当然，该凹穴22的形状未加限制，可呈角锥、圆锥、纺锤型、半圆球形、拱型、圆弧形或圆柱形等可具良好反光多种形状，而以纵断面呈V型或纺锤型为宜。

如图4所示，该凹穴22已修饰为呈圆弧形的凹穴22a。而由图2～4所示，入射光L经该反射扩散结构21或向上反射，或以多方向扩散，以提升光学效果。

如图5所示，该凹穴22、22a已修饰成突部22b，向上突起的角锥、圆锥、纺锤形、弧形、拱型、圆柱形等形状，该突部22b及整个反射扩散结构21也可如前述的各种基层20种类。

有关该反射扩散结构21除前述可用印刷方式转印在平面基层20上之外，也可以非印刷的方式直接成型该反射扩散结构21于该基层20上。非印刷方式包括可用激光、机械加工、腐蚀、微机电系统等，将反射扩散结构21成型于模仁上，再用该模仁大量压印、翻制这些反射扩散结构21于金属质或高分子质的基层20上以构成该反射构件2；若为高分子质基层20成型该反射扩散结构21后加以表面金属化处理(如蒸镀或溅镀金属膜)尤佳。

而印刷方式之中，也可以乳白色墨水将该反射扩散结构21的图样(pattern)印刷于该反射构件2的平面基层20的上表面以形成凹穴22或突部22b等具反射扩散作用的微结构(micro-structure)。

当制作完成设有该反射扩散结构21的反射构件2后，即可如前所述与该导光板1一体成型结合、嵌合在一起，该导光板1的材料可选自：透明性的树脂材料，如聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯等等。

经此结合，导光板1与导光板1内设有反射扩散结构21的反射构件2牢牢结合在一起，导光板1底部或最底部11以渐尖部或下伸突部111与该反射构件2的V型(或其它形状)凹穴22以「相互联锁」(interlocking)的方式上下牢牢扣结，尤如图2、3所示，使本发明具有以下诸优点：

1.导光板1与反射构件2之间已「二合一」牢结在一起，两者间已无空隙(void)或间隙(gap)，故不会产生因多次反射所导致的光损失，因而出光效率得以提高，可节省光源如LED数量，节省电能，降低制造及组装成本。

2.反射构件2一体成型于导光板1底部或底部之内，毋需额外将两者加以组装，减少制作程序与组装成本。

3.由于导光板底部的渐尖部或下伸突部111与反射构件2的凹穴22之间形成「相互联锁」(Interlocking)，两者牢牢扣结，增加整个光学装置(opticaldevice)的结构安定性(structural stability)，不会产生如现有反射板翘曲(warped)所造成光耦合(wet-out)的劣象，可双重地增进其机械强度与光学特性。

同理，该反射构件2的突部22b，如图5所示，当其与导光板1结合时，相对应地导光板1的底部11将形成凹部111a使两者22b、111a之间「相互联锁」。

如前所述，该反射扩散结构21可辅以金属箔或金属镀膜23以增其反射度(reflectivity)，或以乳白色墨水印刷于该反射构件2上以增其反射效果。

此外，也可于预先成型(pre-forming)过程中，于基层20树脂材料中添加具反射特性的填充物(filler)如乳白色二氧化钛颗粒或乳白色染料或乳白色颜料加以混练，当压印或热压或射出成型时，整个反射构件于形成凹穴22或突部22b的反射扩散结构21时，已「原位形成」(formed in situ)该乳白色具有反射效果的反射、扩散结构的表面，此也为本发明另一可取的制造方式(如图6所示)。

如图7所示，是将具有反射扩散结构21的反射构件2连设于导光板2的最底部，该反射构件2含有高分子质基层20其上含有金属镀膜23。

另外，也可调变该反射构件2材料的折射率及该V型凹穴22的角度，使由导光板1进入反射构件2的「入射光」大部份被反射回去进入导光板1之中。

必须一提的是，本发明中该反射构件2的「反射扩散结构」21何以命名如此？是因为本发明已将反射构件2的反射功能(reflection)配合凹穴22或突部22b的光扩散或散射(diffusion)功能，两者相互结合，故兼具光反射及光扩散的作用，光反射能增益整个光学装置的亮度(brightness)，而光扩散作用则可增加光的均匀度(light uniformity)，也即减少「辉度不匀」(unevenness inluminance)的劣象，故本发明除可增加光亮度外，又可增加光的均匀度，而两全其美。

而印刷于反射构件的墨水与导光板1已键结在一起，故不会发生以下的劣象：现有技术中墨水发生局部剥落；或与金属反射片间摩擦所产生的剥落；或现有导光板底部反射扩散结构镀金(金属膜)后，其金属镀膜与金属反射片相互摩擦产生刮痕等缺点，故可确保本发明制成品的质量与商品价值。

各该凹穴22或突部22b除以独立、个别的方式呈现外，也可以长条形的棱境或三角形条或半圆柱形条并列凹(或凸)设于该反射构件2之上。

又邻近光源的近端A各凹穴(或突部)的间距宜疏些(即间距较大)，而远程B则较密(间距较小)，以增出光的均匀度。

本发明的可取实体，可于不违本发明的精神及范畴下加以适当修饰或改变，本发明不作限制。

总之，本发明中，该反射构件2的几何造型未加限制，例如：该基层20可为平面其上形成该反射扩散结构21；也可使该基层20直接构成该反射扩散结构21而具规则或不规则的微结构形态。

如图1～6所示，该反射构件2距离导光板2的最底面(bottom surface)之间，可保有50～500微米的间距，但本发明并不作限制。

Claims

1.一种二合一导光板，其特征在于，包括：

一导光板；以及

一设有反射扩散结构的反射构件一体连设于该导光板内的底部或最底部，能将来自导光板侧向光源的入射光以反射、扩散的方式进入该导光板之中，以增其光亮度及光均匀度。

2.如权利要求1所述的二合一导光板，其特征在于，该反射构件包括：一基层，以及一反散扩散结构设于该基层之上。

3.如权利要求2所述的二合一导光板，其特征在于，该反射扩散结构是直接由该基层加以构成。

4.如权利要求1所述的二合一导光板，其特征在于，该反射扩散结构包括多数凹穴凹设于该反射构件上。

5.如权利要求4所述的二合一导光板，其特征在于，各该凹穴的纵断面呈V型。

6.如权利要求4所述的二合一导光板，其特征在于，各该凹穴是选自：圆锥形、角锥形、圆弧形、纺锤形及半圆球形。

7.如权利要求1所述的二合一导光板，其特征在于，该反射扩散结构是直接以一金属箔或金属镀膜形成。

8.如权利要求1所述的二合一导光板，其特征在于，该反射扩散结构包括多数突部突设于该反射构件上。

9.如权利要求8所述的二合一导光板，其特征在于，各该突部是选自：角锥、圆锥、圆弧形、纺锤形及半圆球形等。

10.如权利要求2所述的二合一导光板，其特征在于，该反射扩散结构为以乳白色墨水印刷于一金属质或高分子质平面基层上以形成具有多数凹穴或突部的反射扩散结构。

11.如权利要求3所述的二合一导光板，其特征在于，该反射扩散结构是直接由一网状编织物或网状平板或网状薄膜或多孔性板材及薄膜的基层加以构成。

12.如权利要求1所述的二合一导光板，其特征在于，该反射构件至少包含一乳白色着色料是选自包括：颜料与染料；与一树脂经混练及成型为该反射扩散结构。

13.如权利要求1所述的二合一导光板，其特征在于，该反射构件的反射扩散结构包括多数结构，是选自包括：多数凹穴与多数突部；以与该导光板底部选自包括：渐尖部与凹部的相对应结构作相互联锁、扣合。

14.如权利要求4所述的二合一导光板，其特征在于，所述多数凹穴为各呈独立、分离的凹穴。

15.如权利要求8所述的二合一导光板，其特征在于，所述多数突部为各呈独立、分离的突部。

16.如权利要求4所述的二合一导光板，其特征在于，各该凹穴呈条状。

17.如权利要求8所述的二合一导光板，其特征在于，各该突部呈条状。

18.如权利要求1所述的二合一导光板，其特征在于，该反射构件的反射扩散结构包括多数凹穴或突部设于该反射构件上，这些凹穴或突部的间距于邻该导光板侧生光源的近端呈较疏状，而于其远程处则呈较密状。