CN101865382A - 背光模块发光均匀化的结构及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种背光模块发光均匀化的结构及其方法，本发明的结构包括：包括有：至少一光源；一导光板；所述的导光板具有一入光面；所述光源设于该入光面；该导光板设置复数光学微结构单元，所述光学微结构单元则由复数次光学微结构单元组构而成，该光学微结构单元在所述导光板的分布密度是在X轴与Y轴方向随着距离该光源愈长而愈密地变化，且该次光学微结构单元在该光学微结构单元的分布也在X轴与Y轴方向随着距离该光源愈长而愈密地变化；本发明的有益效果是：可以有效消除在其并接处产生增亮视觉效果的问题，同时使整个背光模块的发光更为均匀化。
Description
技术领域
本发明涉及一种背光模块，尤其涉及一种背光模块中并接组合导光板结构及其方法。
背景技术
使用液晶显示面板(LCD)的产品十分普遍，例如：笔记型计算机、显示器、手机、液晶电视、...等均可见其应用。LCD的应用必然要使用背光模块才能使其发光而产生显示效果，因此，背光模块实际上亦属于LCD产品的必然配备，即便不是LCD产品，但在需要发光效果的应用领域时，使用背光模块也成了适当的选择。
一般用于LCD的背光模块包含有导光板与光源，部分液晶电视是采用直下型的灯管安装于导光板背面做为光源，但如此会使液晶电视的机体厚度较大；为了进一步缩小机体厚度，目前的做法是逐渐利用LED做为背光模块的光源，其主要结构，是在导光板的侧边则设置复数LED，导光板的第一侧面则设置一反射片，相对的第二侧面做为出光面则设置由扩散片与棱镜片等所组成的复数光学膜片，再于该些组件的周边以一外框包围。光源所发出的光线由导光板的侧边投射进入，部分光线由反射片反射，再依序通过扩散片与棱镜片射出。
前述导光板属于光学组件，其对于光学精度与性能的要求很高，因此，导光板的尺寸愈大，制造愈不容易，成本愈高。基于此，可考虑的方向是将复数片较小面积的导光板并接组合成一大面积的导光板，以能应用于大尺寸的LCD显示器。
如图1所示，所述并接式的导光板结构，是将复数片平滑的小面积导光板1的并接边A抛光，并接时，直接让相邻两导光板的并接边A密合接触；所述各导光板1的侧边设置LED光源2，光源2将光线投射进入导光板时，光线在导光板中被传导而在出光面形成整面发光的效果。但是，由于两导光板1的并接边A与导光板1本身的介质不相同，以致于光线传导到该并接边A时会产生折射，进而产生亮度高于平均值的亮线区域B(如图2的亮度曲线所示)，导致整块大面积导光板的亮度不均匀。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供了一种背光模块发光均匀化的结构，旨在解决上述的问题；
本发明还提供了一种背光模块发光均匀化的方法。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明的结构包括：包括有：至少一光源；一导光板；所述的导光板具有一入光面；所述光源设于该入光面；该导光板设置复数光学微结构单元，所述光学微结构单元则由复数次光学微结构单元组构而成，该光学微结构单元在所述导光板的分布密度是在X轴与Y轴方向随着距离该光源愈长而愈密地变化，且该次光学微结构单元在该光学微结构单元的分布也在X轴与Y轴方向随着距离该光源愈长而愈密地变化；
本发明的背光模块发光均匀化的方法，是通过以下步骤实现的：
在一导光板设置复数光学微结构单元，以及在该导光板的入光面设置至少一光源；
所述光学微结构单元是由复数次光学微结构单元组构而成，该光学微结构单元在所述导光板的分布密度是在X轴与Y轴方向随着距离该光源愈长而愈密地变化，且该次光学微结构单元在该光学微结构单元的分布也在X轴与Y轴方向随着距离该光源愈长而愈密地变化。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：可以有效消除在其并接处产生增亮视觉效果的问题，同时使整个背光模块的发光更为均匀化。
附图说明
图1为显示现有技术中背光模块之导光板并接形态之示意图。
图2为显示现有技术中将二导光板并接后，在导光板上之亮线分布示意图。
图3为显示本发明导光板第一实施例结构之俯视示意图。
图4为显示沿图3之S-S割线的局部平面剖视。
图4A为图4之4A区域的局部放大图，其显示次光学微结构为突出部之示意图。
图4B为显示本发明之次光学微结构为凹孔之示意图。
图5为显示以图3之二导光板并接组合之实施例示意图。
图6为显示本发明将二导光板并接后，在导光板上之亮线分布示意图。
图7为显示本发明导光板第二实施例结构之俯视示意图。
图8为显示本发明导光板第三实施例结构之俯视示意图。
图9为显示本发明导光板第四实施例结构之俯视示意图。
图10为显示本发明导光板第五实施例结构之俯视示意图。
图11为显示本发明导光板第六实施例结构之俯视示意图。
图12为显示本发明导光板第七实施例结构之俯视示意图。
图13为显示本发明导光板第八实施例结构之俯视示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
本发明的其中一目的，在于解决采用并接方式制造大面积背光模块之导光板时，会在导光板的并接处产生亮度高于平均值之亮线的问题。
本发明的另一目的，在于使导光板之发光均匀化效果进一步提升。
本发明的特征是在背光模块所包含之导光板设置复数呈间歇式排列的光学微结构单元，每一光学微结构单元又包含次光学微结构单元，由该光学微结构单元与次光学微结构单元在导光板上构成在导光板三维方向分布密度的改变，密度大的区域得以折射与反射更多光量，密度小的区域则折射与反射较少光量，以使导光板的发光更为平均；前述结构应用于并接式的导光板时，通过由光学微结构单元折射与反射光线对视觉的干扰作用，进而在视觉上消除在并接处产生增亮视觉效果的问题。
本发明的技术手段是在一导光板的出光面或相对于其出光面的另一面，或出光面与相对于出光面的另一面设置复数光学微结构单元，以及在该导光板的入光面设置至少一光源，所述光学微结构单元是由复数次光学微结构单元组构而成，该光学微结构单元在所述导光板的分布密度是在X轴与Y轴方向随着距离该光源愈长而愈密地变化，该次光学微结构单元则是由复数个在Z轴方向高出导光板表面的突出部，或低于导光板表面的凹孔组成，且该突出部或凹孔是分别在Z轴方向随着距离该光源愈长而愈高或愈低地变化，由该光学微结构单元与次光学微结构单元的组成形成三维方向的变化；所述次光学微结构单元在每一光学微结构单元上的分布形态是相同于该光学微结构单元在该导光板上的分布形态。
作为一种选择，本发明对于所述光学微结构单元的轮廓形状，可以是正方形、长方形、棱形、圆形、椭圆形、三角形、波浪形、...等各种形状，或是多种几何形状以规则或不规则方式混合排列组合。
参阅图3与图4，本发明提供之背光模块发光均匀化的方法与结构，主要是针对构成背光模块的导光板1改良的方法与结构；所述导光板1具有位于至少一侧边的入光面11，取导光板1具有较大面积的一侧面做为出光面12，该出光面12可以依实际的需要设置诸如增亮片与棱镜片等光学膜片，该出光面12或相对于出光面12的另一面则形成复数光学微结构单元13(图中斜线所示之区域)；也可以同时在出光面12与相对于出光面的另一面均设置复数光学微结构单元；在导光板1的入光面11设置至少一光源2；所述光学微结构单元13再进一步由复数次光学微结构单元15组构而成，该光学微结构单元13在导光板1的分布密度是在X轴与Y轴方向随着距离该光源愈长而愈密地变化，该次光学微结构单元15则是由复数个在Z轴方向高出导光板1表面的突出部151(如图4A)，或低于导光板1表面的凹孔152(如图4B)组成，且该突出部151或凹孔152是分别在Z轴方向随着距离该光源愈长而愈高或愈低地变化，由该光学微结构单元13与次光学微结构单元1 5的组成形成X轴、Y轴与Z轴三维方向的变化，密度大的区域得以折射与反射更多光量，密度小的区域则折射与反射较少光量，以使导光板的发光更为平均。
所述光学微结构单元13的轮廓形状，可以如图3所示的正方形规则排列，也可以如图7所示的棱形、图8所示的正方形不规则排列、图9所示的椭圆形、图10所示的三角形，或图11所示的长方形，甚至可以是圆形、梯形、波浪形、...等各式各样的轮廓形状。该些光学微结构单元13是彼此部分连接的形态，并在彼此之间保留适当的导光板原本的平面结构14，同样的，该平面结构14的分布密度，也随着光学微结构13的密度而改变，亦即随着距离光源2的位置愈长而密度愈低。所述次光学微结沟单元1 5，在光学微结构单元13上的分布形态，则与光学微结构单元13在导光板1上的分布形态相同；例如，图4所示的次光学微结构单元15的分布形态是相同于图3所示的光学微结构单元13在导光板1上的分布。
所述光学微结构单元13也可以包含复数种几何形状之轮廓，以规则或不规则形态排列组合，如图12及图13所示，三种不同几何形状轮廓之光学微结构单元13以不规则形态排列组合，甚至一部分所述几何形状轮廓之光学微结构单元相互连接，亦可更进一步为重迭地连接。图12所示之重迭地连接的几何形状轮廓光学微结构单元之突出所述导光板表面的高度或凹入导光板表面的深度不相同；亦即不在相同平面。图13所示则是重迭地连接的几何形状轮廓光学微结构单元，其几何形状轮廓光学微结构单元突出所述导光板表面的高度或凹入导光板表面的深度相同；亦即位于同一平面。
图5与图6是显示利用前述本发明的导光板1并接后，两导光板1的并接边A虽然会产生亮度增高的亮线区域B，但因为整个导光板的其它区域会因为受到所述光学微结构单元13与次光学微结构单元15的影响而产生相同且平均分布的亮线区域B，因而该并接边A的亮线区域B即被混合为并接后的整体亮线的一部分，亦即通过光学微结构单元的折射与反射光线对视觉的干扰作用，而能在视觉上消除在并接处产生增亮视觉效果的问题。
以上所述仅为用以解释本发明之较佳实施例，并非企图据以对本发明做任何形式上之限制，所以，凡有在相同的精神下所作有关之任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明的权利要求保护范畴内。
Claims (41)
1.一种背光模块发光均匀化的结构，包括有：至少一光源；一导光板；所述的导光板具有一入光面；所述光源设于该入光面；其特征在于：该导光板设置复数光学微结构单元，所述光学微结构单元则由复数次光学微结构单元组构而成，该光学微结构单元在所述导光板的分布密度是在X轴与Y轴方向随着距离该光源愈长而愈密地变化，且该次光学微结构单元在该光学微结构单元的分布也在X轴与Y轴方向随着距离该光源愈长而愈密地变化。
2.根据权利要求1所述的背光模块发光均匀化的结构，其特征在于：部分所述光学微结构单元相互连接。
3.根据权利要求1所述的背光模块发光均匀化的结构，其特征在于：部分所述次光学微结构单元相互连接。
4.根据权利要求1所述的背光模块发光均匀化的结构，其特征在于：所述次光学微结构单元进一步在Z轴方向随着距离该光源愈长而改变，由该光学微结构单元与次光学微结构单元的组成形成三维方向的变化。
5.根据权利要求4所述的背光模块发光均匀化的结构，其特征在于：所述次光学微结构单元是由复数在Z轴方向高出该导光板表面的突出部组成，该突出部高出导光板表面的长度与距离所述光源的距离成正比。
6.根据权利要求4所述的背光模块发光均匀化的结构，其特征在于：所述次光学微结构单元是由复数在Z轴方向低于该导光板表面的凹孔组成，该凹孔低于导光板表面的深度与距离所述光源的距离成正比。
7.根据权利要求第1至6项任一项所述的背光模块发光均匀化的结构，其特征在于：所述光学微结构单元的轮廓为正方形。
8.根据权利要求第1至6项任一项所述的背光模块发光均匀化的结构，其特征在于：所述光学微结构单元的轮廓为长方形。
9.根据权利要求第1至6项任一项所述的背光模块发光均匀化的结构，其特征在于：所述光学微结构单元的轮廓为棱形。
10.根据权利要求第1至6项任一项所述的背光模块发光均匀化的结构，其特征在于：所述光学微结构单元的轮廓为圆形。
11.根据权利要求第1至6项任一项所述的背光模块发光均匀化的结构，其特征在于：所述光学微结构单元的轮廓为椭圆形。
12.根据权利要求第1至6项任一项所述的背光模块发光均匀化的结构，其特征在于：所述光学微结构单元的轮廓为三角形。
13.根据权利要求第1至6项任一项所述的背光模块发光均匀化的结构，其特征在于：所述光学微结构单元的轮廓为波浪形。
14.根据权利要求第1至6项任一项所述的背光模块发光均匀化的结构，其特征在于：所述光学微结构单元包含有复数种几何形状之轮廓，以规则或不规则形态排列组合。
15.根据权利要求14所述的背光模块发光均匀化的结构，其特征在于：所述相互连接的几何形状轮廓光学微结构单元是重迭地连接。
16.根据权利要求14所述的背光模块发光均匀化的结构，其特征在于：所述几何形状轮廓光学微结构单元突出所述导光板表面的高度相同或不相同。
17.根据权利要求14所述的背光模块发光均匀化的结构，其特征在于：所述几何形状轮廓光学微结构单元凹入所述导光板表面的深度相同或不相同。
18.根据权利要求1所述的背光模块发光均匀化的结构，其特征在于：所述导光板是由复数较小面积之导光板并接组成。
19.根据权利要求1所述的背光模块发光均匀化的结构，其特征在于：所述次光学微结构单元在每一光学微结构单元上的分布形态是相同于该光学微结构单元在该导光板上的分布形态。
20.根据权利要求1所述的背光模块发光均匀化的结构，其特征在于：所述光学微结构单元设在该导光板的出光面。
21.根据权利要求1所述的背光模块发光均匀化的结构，其特征在于：所述光学微结构单元设在该导光板相对于出光面的另一面。
22.根据权利要求1所述的背光模块发光均匀化的结构，其特征在于：所述光学微结构单元设在该导光板之出光面以及相对于该出光面的另一面。
23一种背光模块发光均匀化的方法，是通过以下步骤实现的：
在一导光板设置复数光学微结构单元，以及在该导光板的入光面设置至少一光源；
所述光学微结构单元是由复数次光学微结构单元组构而成，该光学微结构单元在所述导光板的分布密度是在X轴与Y轴方向随着距离该光源愈长而愈密地变化，且该次光学微结构单元在该光学微结构单元的分布也在X轴与Y轴方向随着距离该光源愈长而愈密地变化。
24.根据权利要求23所述的背光模块发光均匀化的方法，其中，部分所述光学微结构单元相互连接。
25.根据权利要求23所述的背光模块发光均匀化的方法，其中，部分所述次光学微结构单元相互连接。
26.根据权利要求23所述的背光模块发光均匀化的方法，其中，所述次光学微结构单元进一步在Z轴方向随着距离该光源愈长而改变，由该光学微结构单元与次光学微结构单元的组成形成三维方向的变化。
27.根据权利要求26所述的背光模块发光均匀化的方法，其中，所述次光学微结构单元，系由复数在Z轴方向高出该导光板表面的突出部组成，该突出部高出导光板表面的长度与距离所述光源的距离成正比。
28.根据权利要求26所述的背光模块发光均匀化的方法，其中，所述次光学微结构单元是由复数在Z轴方向低于该导光板表面的凹孔组成，该凹孔低于导光板表面的深度与距离所述光源的距离成正比。
29.根据权利要求第23至28项任一项所述的背光模块发光均匀化的方法，其中，所述光学微结构单元的轮廓为正方形。
30.根据权利要求第23至28项任一项所述的背光模块发光均匀化的方法，其中，所述光学微结构单元的轮廓为长方形。
31.根据权利要求第23至28项任一项所述的背光模块发光均匀化的方法，其中，所述光学微结构单元的轮廓为棱形。
32根据权利要求第23至28项任一项所述的背光模块发光均匀化的方法，其中，所述光学微结构单元的轮廓为圆形。
33.根据权利要求第23至28项任一项所述的背光模块发光均匀化的方法，其中，所述光学微结构单元的轮廓为椭圆形。
34.根据权利要求第23至28项任一项所述的背光模块发光均匀化的方法，其中，所述光学微结构单元的轮廓为三角形。
35.根据权利要求第23至28项任一项所述的背光模块发光均匀化的方法，其中，所述光学微结构单元的轮廓为波浪形。
36.根据权利要求第23至28项任一项所述的背光模块发光均匀化的方法，其中，所述光学微结构单元包含有复数种几何形状之轮廓，以规则或不规则形态排列组合。
37.根据权利要求36所述的背光模块发光均匀化的方法，其中，所述相互连接的几何形状轮廓光学微结构单元系重迭地连接。
38.根据权利要求36所述的背光模块发光均匀化的方法，其中，所述几何形状轮廓光学微结构单元突出所述导光板表面的高度相同或不相同。
39.根据权利要求36所述的背光模块发光均匀化的方法，其中，所述几何形状轮廓光学微结构单元凹入导所述光板表面的深度相同或不相同。
40.根据权利要求23所述的背光模块发光均匀化的方法，其中，所述导光板系由复数较小面积之导光板并接组成。
41.根据权利要求23所述的背光模块发光均匀化的方法，其中，所述次光学微结构单元在每一光学微结构单元上的分布形态是相同于该光学微结构单元在该导光板上的分布形态。
43.根据权利要求23所述的背光模块发光均匀化的方法，其中，所述光学微结构单元设在该导光板的出光面。
43、根据权利要求23所述的背光模块发光均匀化的方法，其中，所述光学微结构单元设在该导光板相对于出光面的另一面。
44.根据权利要求23所述的背光模块发光均匀化的方法，其中，所述光学微结构单元设在该导光板之出光面以及相对于该出光面的另一面。
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