CN101482248B - 具有v型结构的导光板与包含此导光板的背光模块 - Google Patents

Abstract

一种具有V型结构的导光板与包含此导光板的背光模块。导光板包含基板和多个直条状V型结构组，其中基板具有一入光侧面。直条状V型结构组形成于基板上与第一侧面相邻的表面上，其中每一个直条状V型结构组是由至少一个V型元件所组成，每一个V型元件的两个斜面与基板的水平面形成有第一底角和第二底角，第一底角比第二底角靠近此入光侧面，且第一底角小于或等于第二底角。这些直条状V型结构组分别具有多个第一底角平均值和多个第二底角平均值，这些直条状V型结构组的第二底角平均值由此入光侧面逐渐变小至基板的中间位置。

Description

具有V型结构的导光板与包含此导光板的背光模块 

技术领域

本发明涉及一种导光板与背光模块，特别是涉及一种具有混搭的V型结构的导光板与包含此导光板的背光模块。 

背景技术

背光模块为液晶显示面板的关键零组件之一。鉴于液晶本身并不会发光，因而需使用背光模块来提供光源，以使液晶显面板能够显示正常且亮度匀称的影像。背光模块通常包含有光源、导光板及位于导光板上方的多张光学膜片，例如：扩散片与增光片(BEF)等，其中导光板用以将光源所发出的光导引至光学膜片，再通过光学膜片来增加出射光线的方向性，以使出射光线的分布能够更加均匀。 

由于具有微结构的导光板的出光光型比平面导光板的出光光型集中，故现有技术常利用设置微结构的方式来提高导光板的亮度。公知的具有微结构的导光板具有一入射面、一出射面和一反射面，而反射面的结构为同一种型式的V型微结构，其中此V型微结构具有一主要角度。公知技术是通过调整此V型微结构的深度或坡度(Pitch)来控制出光量，以满足出光的均匀性要求。然而，当光线在公知的具有微结构的导光板内传递时，刚进入导光板内的光线在经过导光板传递后，其所形成的后端光线的光型会有所变化，因而导致导光板上的前中后各区的出光光型产生差异，即各区射出至光学膜片的光的入射角度有相当大的差异。另一方面，由于导光板上方的光学膜片是均匀的材料，故入射至光学膜片的光入射角度必须是愈接近愈好。因此，公知的导光板的出光光型很难在导光板上前中后各区产生一致的光入射角度，因而无法满足光学膜片的最佳光入射角度。 

发明内容

因此，本发明一方面即在于提供一种具有V型结构的导光板与包含此导 光板的背光模块，以改善公知的导光板上前中后各区的出光光型不一致的现象。 

依照本发明的实施例，本发明的具有V型结构的导光板包含基板和多个直条状V型结构组，其中基板具有一第一侧面和与此第一侧面相对的一第二侧面。这些直条状V型结构组形成于基板上与第一侧面相邻的一表面上，其中每一个直条状V型结构组是由至少一个V型元件所组成，每一个V型元件的两个斜面与基板的水平面形成有一第一底角和一第二底角，第一底角比第二底角靠近第一侧面，且第一底角小于或等于第二底角。这些直条状V型结构组分别具有多个第一底角平均值和多个第二底角平均值，第一底角平均值分别为直条状V型结构组中的V型元件的第一底角的平均值，第二底角平均值分别为直条状V型结构组中的V型元件的第二底角的平均值，第二底角平均值由第一侧面逐渐变小至基板的一中间位置。 

依照本发明的又一实施例，直条状V型结构组分别具有多个最小底角平均值，这些最小底角平均值分别为所述多个直条状V型结构组中的V型元件的第一底角平均值与第二底角平均值的最小值，直条状V型结构组包含第一V型结构组和第二V型结构组，其中第一V型结构组平行于第一侧面，第二V型结构组位于第一侧面与第一V型结构组之间，其中第一V型结构组的最小底角平均值小于第二V型结构组的最小底角平均值。 

依照本发明的又一实施例，直条状V型结构组分别具有多个最大底角平均值，这些最大底角平均值分别为所述多个直条状V型结构组中的V型元件的第一底角平均值与第二底角平均值的最大值，其中第一V型结构组的最大底角平均值小于第二V型结构组的最大底角平均值。 

依照本发明的又一实施例，本发明的背光模块至少包含：上述具有V型结构的导光板、光学膜片和第一光源，其中光学膜片设置于导光板的出光面的上方，第一光源邻设于导光板的第一侧面。 

附图说明

为使本发明的上述和其他目的、特征、优点能够更加明显易懂，以下结合附图描述本发明的几个优选具体实施例，其中关于附图的详细说明如下： 

图1A为绘示本发明的背光模块的示意图。 

图1B为绘示本发明的背光模块的底视示意图。 

图1C为绘示根据本发明的一V型元件的示意图。 

图1D为绘示根据本发明的另一V型元件的示意图。 

图2A为绘示本发明的一实施例的直条状V型结构组的示意图。 

图2B为绘示本发明的又一实施例的直条状V型结构组的示意图。 

图3为绘示本发明的又一实施例的直条状V型结构组的示意图。 

图4为绘示应用本发明的实施例的背光模块的光型示意图。 

其中，附图标记说明如下： 

10第一平行区        20一混搭区 

30第二平行区        40第二混搭区 

100导光板           50第三平行区 

110第一侧面         102基板 

120第二侧面         130、140表面 

160V型元件          160A第一V型元件 

160B第二V型元件     160C第三V型元件 

170、180光源        188扩散板 

190光学膜片         210、220直条状V型结构组 

230直条状V型结构组  240直条状V型结构组 

250直条状V型结构组  310第一V型结构组 

320第二V型结构组    330第三V型结构组 

340第四V型结构组    350第五V型结构组 

360第六V型结构组 

A₁、B₁第一底角 

A₂、B₂第二底角 

θ₁、θ₂、θ₃光入射角度 

具体实施方式

请参照图1A和图1B，图1A为绘示本发明的背光模块的示意图，图1B为绘示本发明的背光模块的底视示意图。本发明的背光模块至少包含：具有V型结构的导光板100、光学膜片190、第一光源170及第二光源180，其中 导光板100具有第一侧面110、与第一侧面110相对的第二侧面120并且与第二侧面120、以及与第一侧面110相邻的两个表面130和140，表面130为一光反射面，而表面140则为背光模块的出光面。如图1A和图1B所示的背光模块为一双灯架构，其第一光源170及第二光源180分别邻设于导光板100的第一侧面110与第二侧面120。此外，本发明的背光模块也可为一单灯架构，其仅设置有第一光源170而未设置第二光源180。本发明的具有V型结构的导光板100包含基板102和多个直条状V型结构组(未图示)，其中基板102可为一楔板或平板；这些直条状V型结构组被形成于基板102的表面130上，其也可选择性地被形成于基板102的表面140上。如图1A所示，基板102的表面130上的V型结构与基板102的表面140上的V型结构具有不同的延伸方向。每一个直条状V型结构组是由至少一个V型元件160所组成，以下说明V型元件160的结构。 

请参照图1A和图1C，图1C绘示根据本发明的一V型元件的示意图，其中背光模块100为一双灯架构。每一个V型元件160的两个斜面与基板102的水平面形成有第一底角A₁和第二底角A₂，第一底角A₁比第二底角A₂靠近第一侧面110，且第一底角A₁等于第二底角A₂，其范围基本上介于30度至45度之间。请参照图1A和图1D，图1D绘示根据本发明的另一V型元件的示意图，其中背光模块100为一单灯架构(即仅设置有第一光源170，而未设置第二光源180)。每一个V型元件160的两个斜面与基板102的水平面形成有第一底角B₁和第二底角B₂，第一底角B₁比第二底角B₂靠近第一侧面110，且第一底角B₁小于第二底角B₂，其范围基本上介于30度至45度之间。第一底角B₁基本上介于2度至8度之间，而第二底角B₂基本上介于30度至45度之间。 

本发明主要通过在基板102的不同区域混搭具有不同底角角度的V型元件，以在各区域中产生出光角度相当一致的光型，从而满足光学膜片190的最佳光入射角度的需求。 

以下说明在基板102上的不同区域混搭具有不同底角角度的V型元件160的设计原则。 

设计原则I 

此设计原则是根据第二底角平均值的变化。 

请参照图2A，其绘示本发明的一实施例的直条状V型结构组的示意图，其中多个直条状V型结构组210、230和250是由第一侧面110至第二侧面120依序设置在基板102上。直条状V型结构组210、220、230、240和250分别具有多个第一底角平均值和多个第二底角平均值，其中所述第一底角平均值分别为直条状V型结构组210、220、230、240和250中的V型元件160的第一底角的平均值，所述第二底角平均值分别为直条状V型结构组210、220、230、240和250中的V型元件160的第二底角的平均值。所述第二底角平均值由第一侧面110逐渐变小至基板的一中间位置(直条状V型结构组230所在位置)，即：直条状V型结构组210的第二底角平均值＞直条状V型结构组220的第二底角平均值＞直条状V型结构组230的第二底角平均值。 

请参照图2B，其绘示本发明的又一实施例的直条状V型结构组的示意图，其采用混搭方式来实施在此所述的设计原则。如图2B所示，直条状V型结构组210是由至少一个第一V型元件160A所组成；直条状V型结构组230是由至少一个第二V型元件160B所组成；直条状V型结构组250是由至少一个第三V型元件160C所组成；直条状V型结构组220是由第一V型元件160A和第二V型元件160B混搭而成；直条状V型结构组240是由第二V型元件160B和第三V型元件160C混搭而成。所谓“混搭方式”可为例如交错设置。 

此设计原则会依背光模块为双灯架构或单灯架构而有所不同。 

双灯架构 

当第二侧面120为导光板100的另一入光面时，即背光模块为双灯架构时，其第一底角平均值等于第二底角平均值，故在此以第二底角平均值来进行说明。此时，直条状V型结构组210、220、230、240和250的第二底角平均值由中间位置逐渐变大至第二侧面120，即直条状V型结构组230的第二底角平均值＜直条状V型结构组240的第二底角平均值＜直条状V型结构组250的第二底角平均值。举例而言，如表一所示，其中第二底角平均值为直条状V型结构组210(第一侧面110)逐渐变小至直条状V型结构组230 (中间位置)，再逐渐变大至直条状V型结构组250(第二侧面120)。 

表一 

请参照图2B和表一，直条状V型结构组210是由第一V型元件160A(45度/45度)所组成；直条状V型结构组230是由第二V型元件160B(43度/43度)所组成；直条状V型结构组250是由第三V型元件160C(45度/45度)所组成；直条状V型结构组220是由第一V型元件160A和第二V型元件160B混搭而成(44度/44度)；直条状V型结构组240是由第二V型元件160B和第三V型元件160C混搭而成(44度/44度)，其中第一V型元件160A与第三V型元件160C为同一型式的V型元件。 

单灯架构 

当第一侧面110为导光板100的唯一入光面时，即背光模块为单灯架构，则直条状V型结构组210、220、230、240和250的第一底角平均值可由基板102的中间位置逐渐变小至第二侧面120，如表二所示。 

表二 

其中第二底角平均值为直条状V型结构组210(第一侧面110)逐渐变小至直条状V型结构组230(中间位置)，再逐渐变大至直条状V型结构组250(第二侧面120)。 

请参照图2B和表二，直条状V型结构组210是由第一V型元件160A(5度/40度)所组成；直条状V型结构组230是由第二V型元件160B(5度/30度)所组成；直条状V型结构组250是由第三V型元件160C(2度/36度)所组成；直条状V型结构组220是由第一V型元件160A和第二V型元 件160B混搭而成(5度/35度)；直条状V型结构组240是由第二V型元件160B和第三V型元件160C混搭而成(3.5度/33度)。 

此外，当背光模块为单灯架构时，直条状V型结构组210、220、230、240和250的第一底角平均值均相同，且其第二底角平均值也可由基板102的中间位置逐渐变小至第二侧面120，如表三所示。 

表三 

	直条状V型结构组210	直条状V型结构组230	直条状V型结构组250
				第一底角平均值/第二  底角平均值	3.5度/40度	3.5度/38度	3.5度/36度

其中第二底角平均值为直条状V型结构组210(第一侧面110)逐渐变小至直条状V型结构组230(中间位置)，再逐渐变小至直条状V型结构组250(第二侧面120)。 

请参照图2B和表二，直条状V型结构组210是由第一V型元件160A(3.5度/40度)所组成；直条状V型结构组230是由第二V型元件160B(3.5度/38度)所组成；直条状V型结构组250是由第三V型元件160C(3.5度/36度)所组成；直条状V型结构组220是由第一V型元件160A和第二V型元件160B混搭而成(5度/39度)；直条状V型结构组240是由第二V型元件160B和第三V型元件160C混搭而成(5度/37度)。 

设计原则II 

此设计原则是根据直条状V型结构组的最小底角平均值的变化，其中最小底角平均值分别为直条状V型结构组中的V型元件的第一底角平均值与第二底角平均值的最小值。例如：直条状V型结构组的第一底角平均值/第二底角平均值为3.5度/40度时，则其最小底角平均值为3.5度。 

请参照图3，其绘示本发明的又一实施例的直条状V型结构组的示意图。如图3所示，本实施例的直条状V型结构组包含：第一V型结构组310、第二V型结构组320、第三V型结构组330、第四V型结构组340、第五V型结构组350和第六V型结构组360。第一V型结构组310平行于第一侧面110，而第二V型结构组位于第一侧面110与第一V型结构组310之间，其 中第一V型结构组310的最小底角平均值小于第二V型结构组320的最小底角平均值。第一V型结构组310位于第三V型结构组330与第二V型结构组320之间，而第一V型结构组310的最小底角平均值小于第三V型结构组330的最小底角平均值。 

在本实施例中，基板具有第一平行区10、第一混搭区20、第二平行区30、第二混搭区40和第三平行区50。第一平行区10位于第一侧面110与第一混搭区20之间，第二V型结构组320位于第一平行区10中，第一V型结构组310位于第一混搭区20中，而第四V型结构组340位于第一混搭区20中，其中第四V型结构组340的最小底角平均值小于第二V型结构组320的最小底角平均值，且第四V型结构组340与第一V型结构组310为交错设置。第三V型结构组330位于第二平行区30中，其中第三V型结构组330的最小底角平均值分别小于第一V型结构组310的最小底角平均值及第四V型结构组340的最小底角平均值。第二V型结构组320位于第二侧面120与第二平行区30之间，而第五V型结构组350位于第二混搭区40中，其中第五V型结构组350的最小底角平均值小于第三V型结构组330的最小底角平均值。第三平行区50位于第二侧面与第二混搭区之间，而第六V型结构组360位于第三平行区50中，其中第六V型结构组360的最小底角平均值小于第五V型结构组350的最小底角平均值。 

设计原则III 

此设计原则是根据直条状V型结构组的最大底角平均值的变化，其中最大底角平均值分别为直条状V型结构组中的V型元件的第一底角平均值与第二底角平均值的最大值。例如：直条状V型结构组的第一底角平均值/第二底角平均值为3.5度/40度时，则其最大底角平均值为40度。 

本实施例的直条状V型结构组与平行区及混搭区的排列方式与设计原则II相同，故不在此赘述。与设计原则II不同的是，第一V型结构组310的最大底角平均值小于第二V型结构组320的最大底角平均值；第一V型结构组310的最大底角平均值小于第三V型结构组330的最大底角平均值；第三V型结构组330的最大底角平均值分别小于第一V型结构组310的最大底角平均值及第四V型结构组340的最大底角平均值；第四V型结构组 340的最大底角平均值小于第二V型结构组320的最大底角平均值；第五V型结构组350的最大底角平均值小于第三V型结构组330的最大底角平均值；第六V型结构组360的最大底角平均值小于第五V型结构组350的最大底角平均值。 

请参照图4，其绘示应用本发明的实施例的背光模块的光型示意图。首先，第一光源170和/或第二光源180发射出光线至导光板100，经V型元件160反射至扩散板188后，再进入光学膜片190。如图4所示，导光板上前中后各区至光学膜片190的光入射角度θ₁、θ₂、θ₃的相当接近，即可产生一致的光入射角度，因而可满足光学膜片190的最佳光入射角度的要求。此外，本发明的实施例还可有效地以提高出光亮度。 

虽然本发明已以具体实施方式披露如上，然而所述具体实施方式并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，应能够作各种更改与修饰，因此本发明的保护范围应以如附的权利要求书所界定的范围为准。 

Claims (19)

1.一种具有V型结构的导光板，包含：

一基板，具有一第一侧面和与该第一侧面相对的一第二侧面，其中该第一侧面为一入光面；以及

多个直条状V型结构组，形成于该基板上与该第一侧面相邻的一表面上，其中每一所述直条状V型结构组由至少一个V型元件所组成，每一所述至少一个V型元件的两个斜面与该基板的水平面形成有一第一底角和一第二底角，该第一底角比该第二底角靠近该第一侧面，该第一底角小于或等于该第二底角，所述多个直条状V型结构组分别具有多个第一底角平均值和多个第二底角平均值，所述多个第一底角平均值分别为所述多个直条状V型结构组中的V型元件的第一底角的平均值，所述多个第二底角平均值分别为所述多个直条状V型结构组中的V型元件的第二底角的平均值，所述多个第二底角平均值由该第一侧面逐渐变小至该基板的一中间位置。

2.如权利要求1所述的具有V型结构的导光板，其中当该第二侧面为该具有V型结构的导光板的另一入光面时，该第一底角等于该第二底角，所述多个第二底角平均值由该中间位置逐渐变大至该第二侧面。

3.如权利要求2所述的具有V型结构的导光板，其中所述多个直条状V型结构组中紧邻该两个入光面的两个直条状V型结构组分别是由至少一个第一V型元件所组成；

所述多个直条状V型结构组中位于该中间位置的一个直条状V型结构组是由至少一个第二V型元件所组成，所述至少一个第一V型元件的第二底角大于所述至少一个第二V型元件的第二底角；

所述多个直条状V型结构组中其余的直条状V型结构组是由所述至少一个第一V型元件和所述至少一个第二V型元件混搭而成。

4.如权利要求3所述的具有V型结构的导光板，其中在所述多个直条状V型结构组中的所述其余的直条状V型结构组中，所述至少一个第一V型元件和所述至少一个第二V型元件为交错设置。

5.如权利要求2所述的具有V型结构的导光板，其中该第二底角基本上介于30度至45度之间。

6.如权利要求1所述的具有V型结构的导光板，其中当该第一侧面为该具有V型结构的导光板的唯一入光面时，所述多个第一底角平均值均相同，且所述多个第二底角平均值由该中间位置逐渐变小至该第二侧面。

7.如权利要求6所述的具有V型结构的导光板，其中所述多个直条状V型结构组中紧邻该第一侧面的一个直条状V型结构组是由至少一个第一V型元件所组成；

所述多个直条状V型结构组中紧邻该第二侧面的一个直条状V型结构组是由至少一个第二V型元件所组成，所述至少一个第一V型元件的第二底角大于所述至少一个第二V型元件的第二底角；

所述多个直条状V型结构组中的其余的直条状V型结构组是由所述至少一个第一V型元件和所述至少一个第二V型元件混搭而成。

8.如权利要求7所述的具有V型结构的导光板，其中在所述多个直条状V型结构组中的所述其余的直条状V型结构组中，所述至少一个第一V型元件和所述至少一个第二V型元件为交错设置。

9.如权利要求6所述的具有V型结构的导光板，其中该第一底角基本上介于2度至8度之间。

10.如权利要求6所述的具有V型结构的导光板，其中该第二底角基本上介于30度至45度之间。

11.如权利要求1所述的具有V型结构的导光板，其中当该第一侧面为该具有V型结构的导光板的唯一入光面时，所述多个第一底角平均值由该第一侧面维持不变至该中间位置，再由该中间位置逐渐变小至该第二侧面，且所述多个第二底角平均值由该中间位置逐渐变大至该第二侧面。

12.如权利要求11所述的具有V型结构的导光板，其中所述多个直条状V型结构组中紧邻该第一侧面的一个直条状V型结构组是由至少一个第一V型元件所组成；

所述多个直条状V型结构组中位于该中间位置的一个直条状V型结构组是由至少一个第二V型元件所组成，所述至少一个第一V型元件的第二底角大于所述至少一个第二V型元件的第二底角，所述至少一个第一V型元件的第一底角等于所述至少一个第二V型元件的第一底角；

所述多个直条状V型结构组中紧邻该第二侧面的一个直条状V型结构组是由至少一个第三V型元件所组成，所述至少一个第二V型元件的第二底角小于所述至少一个第三V型元件的第二底角，所述至少一个第二V型元件的第一底角大于所述至少一个第三V型元件的第一底角；

所述多个直条状V型结构组中位于该第一侧面与该中间位置之间的至少一个直条状V型结构组是由所述至少一个第一V型元件和所述至少一个第二V型元件混搭而成；

所述多个直条状V型结构组中位于该中间位置与该第二侧面之间的至少一个直条状V型结构组是由所述至少一个第二V型元件和所述至少一个第三V型元件混搭而成。

13.如权利要求12所述的具有V型结构的导光板，其中在所述多个直条状V型结构组中位于该第一侧面与该中间位置的所述至少一个直条状V型结构组中，所述至少一个第一V型元件和所述至少一个第二V型元件为交错设置，在所述多个直条状V型结构组中位于该中间位置与该第二侧面的所述至少一个直条状V型结构组中，所述至少一个第二V型元件和所述至少一个第三V型元件为交错设置。

14.如权利要求11所述的具有V型结构的导光板，其中该第一底角基本上介于2度至8度之间。

15.如权利要求12所述的具有V型结构的导光板，其中该第二底角基本上介于30度至45度之间。

16.如权利要求1所述的具有V型结构的导光板，其中所述多个直条状V型结构组形成于该基板上的一出光面上。

17.如权利要求1所述的具有V型结构的导光板，其中所述多个直条状V型结构组形成于该基板上的与一出光面相对的一相对表面上。

18.一种背光模块，包含：

如权利要求1所述的一种具有V型结构的导光板；

一光学膜片，设置于该导光板的一出光面的上方；以及

一第一光源，邻设于该导光板的该第一侧面。

19.如权利要求18所述的背光模块，还包含：

一第二光源，邻设于该导光板的该第二侧面。

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