CN102033260A - 导光板及应用该导光板的背光模组 - Google Patents
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Abstract
一种导光板及应用该导光板的背光模组，该导光板包括一第一导光单元及一第二导光单元。第一导光单元具有一第一底部，第一底部包括数个第一网点及数个间隔部，且每一间隔部位于每两个第一网点之间。第二导光单元具有一第二底部，第二底部包括数个第二网点，第二底部与第一导光单元的第一底部彼此贴合。第二网点的位置对应于每两该第一网点间的间隔部，并且第一底部及第二底部之间的距离小于或等于第二网点的高度。本发明可减少反射片的设置，借由网点的设置，避免反射片对光线的吸收以提升整体背光模组的光利用率，并且使得成本相对低廉。
Description
【技术领域】
本发明是关于一种导光板及应用此导光板的背光模组，且特别是关于一种具有双面发光功能的导光板及应用此导光板的背光模组。
【背景技术】
目前平面显示器的发展已相当蓬勃，特别是液晶显示器已成为主流。液晶显示器中的液晶面板本身不发光，因此液晶面板需搭配背光模组，用以提供均匀的平面光源给液晶面板，经由液晶面板控制通过的光线多寡以产生不同的影像。依照液晶显示器大小的不同，背光模组的形式也会有所改变。目前背光模组越来越趋向薄型化，因此衍生了导光板双面发光的设计。双面发光的背光模组必须提供两个发光面，相对于相同大小的单面发光的背光模组，双面发光的背光模组的任一发光面的亮度往往会小于单面发光的背光模组的发光面的亮度，并且，两个发光面如何达到同时均匀的表现，也是目前发展双面发光的背光模组的重要问题。
请参见图1，为现有的双面发光的背光模组100的结构图。一种背光模组100的结构呈上下对称，包括：两导光板110及111、两扩散板120及121、两增光片130及131、一反射片1140及一光源150。
导光板110及111分别具有一出光面1101及1111以及一底面1102及1112。导光板110的底面1102及导光板111的底面1112为相向设置，并且底面1102及1112分别具有凹陷部与凸出部，使得底面1102及1112的截面形状为波浪状。底面1102与底面1112呈现为互补的凹陷部与凸出部，也就是底面1102的凸出部卡入底面1112的凹陷部，且底面1112的凸出部卡入底面1102的凹陷部。
两扩散板120及121分别设置于导光板110的出光面1101的上侧及导光板111的出光面1111的下侧。反射片1140设置于两导光板110及111之间，也就是位于底面1102及1112之间，因此，反射片1140的截面形状受底面1102及1112夹挤形成波浪状，并且材质为例如为半透射半反射膜片。两增光片130及131分别设置于扩散板120的上侧及121的下侧。
首先，由光源150发出的光束射入导光板110后，光束经反射片1140反射后，一部分的光束进入导光板110而后由出光面1101射出，再经扩散板120及增光片130进行光量及光向调节后，光束向上方出射；另一部分的光束经反射片1140透射后进入导光板111，然后光束由出光面1111射出，经扩散板121及增光片131进行光量及光向调节后，光束向下方出射。同样地，由光源150发出的光束射入导光板111后，光束经反射片1140反射后，一部分的光束进入导光板111而后由出光面1111射出，再经扩散板121及增光片131进行光量及光向调节后，光束向下方出射；另一部分的光束经反射片1140透射后进入导光板110，然后光束由出光面1101射出，经扩散板120及增光片130进行光量及光向调节后，光束向上方出射。如此，背光模组100达成了双面出光的发光效果。
然而，现有的背光模组100中导光板110及111以及反射片1140结合为一体，使得加工不易，并且因为导光板110及111之间设有反射片1140，降低光利用率。另外，导光板110及111有连续地凹陷部与凸出部，使得背光模组100的发光均匀度表现不佳。因此，如何降低制作成本以及提高背光模组100的均匀度表现及光利用率是本技术领域亟欲解决的问题。
【发明内容】
本发明的一目的是在于提供双面发光的导光板及应用此导光板的背光模组的整体均匀度及光利用率的提升，以及降低制作双面发光的背光模组的成本。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述的一或部份或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例的一种导光板包括一第一导光单元及一第二导光单元。第一导光单元具有一第一底部，第一底部包括数个第一网点及数个间隔部，且每一间隔部位于每两个第一网点之间。第二导光单元具有一第二底部，第二底部包括数个第二网点，第二底部与第一导光单元的第一底部彼此贴合，其中第二网点的位置对应于每两个第一网点间的间隔部，并且第一底部及第二底部之间的距离小于或等于第二网点的高度。
在一实施例中，第一导光单元的数个第一网点的高度实质上等于第二导光单元的数个第二网点的高度。
在一实施例中，每两个第二网点之间也具有一间隔部，并且第一网点的位置是对应于每两个第二网点间的间隔部，当这些网点为凸结构，每两个第一网点间的间隔部与每两个第二网点间的间隔部的间距等于这些网点的高度，在一实施例中，每两个第一网点之间的间隔部的宽度是大于或等于每一第二网点的宽度；当这些网点是为凹陷结构，每两个第一网点间的间隔部与每两个第二网点间的间隔部的间距等于零。在一实施例中，这些网点的形状例如是类球形、半球形、椭球形、锥体或棱柱体。
在一实施例中，第一导光单元及第二导光单元皆为楔形板。
为达上述的一或部份或全部目的或是其他目的，本发明的另一实施例是一种应用上述导光板的背光模组，包括一光源以及数个光学膜片。上述导光板具有一侧面，侧面朝向光源。第一导光单元具有一第一出光面及相对于第一出光面的第一底部，侧面连接第一出光面及第一底部。第二导光单元具有一第二出光面及相对于第二出光面的第二底部，侧面连接第二出光面与该第二底部。数个光学膜片分别设置于第一导光单元的第一出光面的上侧及第二导光单元的第二出光面的下侧。
承上所述，本发明提供一种导光板，包括：
一第一导光单元，具有一第一底部，该第一底部包括数个第一网点及数个间隔部，且每一该间隔部位于每两该第一网点之间；以及
一第二导光单元，具有一第二底部，该第二底部包括数个第二网点，该第二底部与该第一导光单元的该第一底部彼此贴合，其中每一该第二网点的位置是对应于每两该第一网点间的该间隔部，并且该第一底部及该第二底部之间的距离实质上小于或等于该些第二网点的高度。
所述的导光板，其特征在于：该些第一网点的高度实质上等于该些第二网点的高度。
所述的导光板，其特征在于：该第二导光单元的该第二底部包括数个间隔部，该第二底部的每一该间隔部是位于每两该第二网点之间，并且该第一网点的位置是对应于每两该第二网点之间的该间隔部，其中该些第一网点是为凸结构，每两该第一网点之间的该间隔部与每两该第二网点之间的该间隔部的间距实质上等于该些第一网点的高度。
所述的导光板，其特征在于：每两该第一网点之间的该间隔部的宽度实质上大于或等于每一该第二网点的宽度。
所述的导光板，其特征在于：该第二导光单元的该第二底部包括数个间隔部，该第二底部的每一该间隔部是位于每两该第二网点之间，并且该第一网点的位置是对应于每两该第二网点间的该间隔部，其中该些第一网点为凹陷结构，每两该第一网点之间的该间隔部与每两该第二网点之间的该间隔部的间距实质上等于零。
所述的导光板，其特征在于：该些第一网点或该些第二网点的形状是选自于由类球形、半球形、椭球形、锥体及棱柱体所构成的群组。
所述的导光板，其特征在于：该第一导光单元及该第二导光单元皆为楔形板。
本发明还提供一种背光模组，包括
一光源；
一导光板，具有一侧面，该侧面朝向该光源，该导光板包括：
一第一导光单元，具有一第一出光面及相对于该第一出光面的一第一底部，该侧面连接该第一出光面及该第一底部，该第一底部包括数个第一网点及数个间隔部，且每一该间隔部位于每两该第一网点之间；以及
一第二导光单元，具有一第二出光面及相对于该第二出光面的一第二底部，该侧面连接该第二出光面与该第二底部，该第二底部与该第一导光单元的该第一底部彼此贴合，该第二底部包括数个第二网点，其中每一该第二网点的位置是对应于每两该第一网点间的该间隔部，并且该第一底部及该第二底部之间的距离实质上小于或等于该些第二网点的高度；以及
数个光学膜片，分别设置于该导光板的两侧，并且邻近于该第一出光面及该第二出光面。
所述的背光模组，其特征在于：该些第一网点的高度实质上等于该些第二网点的高度。
所述的背光模组，其特征在于：该第二导光单元的该第二底部包括数个间隔部，该第二底部的每一该间隔部是位于每两该第二网点之间，并且该第一网点的位置是对应于每两该第二网点之间的该间隔部，其中该些第一网点为凸结构，每两该第一网点之间的该间隔部与每两该第二网点之间的该间隔部的间距实质上等于该些第一网点的高度。
所述的背光模组，其特征在于：每两该第一网点之间的该间隔部的宽度实质上大于或等于每一该第二网点的宽度。
所述的背光模组，其特征在于：该第二导光单元的该第二底部包括数个间隔部，该第二底部的每一该间隔部是位于每两该第二网点之间，并且该第一网点的位置是对应于每两该第二网点间的该间隔部，其中该些第一网点为凹陷结构，每两该第一网点之间的该间隔部与每两该第二网点之间的该间隔部的间距实质上等于零。
所述的背光模组，其特征在于：该些第一网点或该些第二网点的形状是选自于由类球形、半球形、椭球形、锥体及棱柱体所构成的群组。
所述的背光模组，其特征在于：该第一导光单元及该第二导光单元皆为楔形板。
相较于现有，本发明实施例减少反射片的设置，借由网点的设置，避免反射片对光线的吸收以提升整体背光模组的光利用率，并且使得成本相对低廉。导光板中网点的制作简易，且对光线的行进导引是采用散射原理，相对于现有的背光模组中反射片采用全反射原理来引导光线射出背光模组，本发明实施例的导光板及其背光模组的整体均匀度表现更佳。
【附图说明】
图1，为现有的背光模组的剖面示意图。
图2，为本发明第一实施例的导光板及其背光模组的剖面示意图。
图3，为本发明第一实施例的导光板的立体示意图。
图4A及图4B，分别为本发明第二实施例及第三实施力的导光板的剖面示意图。
图5，为本发明第四实施例的背光模组的剖面示意图。
背光模组100、200、300
导光板110、111
扩散板120、121
增光片130、131
反射片1140
光源150
导光板的出光面1101、1111
导光板的底面1102、1112
导光板210
导光板的侧面211
扩散板220、221
增亮膜230、231
光源250、251
第一导光单元30、40、50、60
第一出光面301
第一底部302、402、502
第一网点303、403、503
第二导光单元31、41、51、61
第二出光面311
第二底部312、412、512
第二网点313、413、513
第一网点之间的间隔部A
第二网点之间的间隔部A’
网点的高度L
间隔部的宽度L1
网点的宽度L2
【具体实施方式】
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
请参照图2，为本发明实施例的背光模组200的剖面示意图。一种导光板210及应用导光板210的背光模组200，导光板210具有一侧面211、一第一导光单元30及一第二导光单元31，其中第一导光单元30及第二导光单元31的形状为板状，用以导引光束的行进方向。此外，背光模组200还包括两扩散板220及221、两增亮膜230及231以及一光源250。
光源250邻近于导光板210的侧面211，侧面211朝向光源250并接收光源250所提供的光束。第一导光单元30具有一第一出光面301及相对于第一出光面301的一第一底部302，侧面211连接第一出光面301及第一底部302。第二导光单元31具有一第二出光面311及相对于第二出光面311的一第二底部312，侧面211连接第二出光面311及第二底部312，并且第二底部312与第一导光单元30的第一底部302彼此贴合。
以下细部说明第一导光单元30及第二导光单元31的结构。第一导光单元30的第一底部302包括数个第一网点303及数个间隔部(未标号)，图2的剖视图中，每一间隔部是指位于每两个第一网点303之间的平坦部位。第二导光单元31的第二底部312包括数个第二网点313，每一个第二网点313皆对应于每两个第一网点303间的间隔部；换言的，每两个第二网点313之间也具有一间隔部，且每一个第一网点303皆对应于每两个第二网点313间的间隔部。其中第一网点303及第二网点313的制作是利用微结构雷射加工的方法来分别设置于第一底部302及第二底部312上，这些网点303及313可以为凸或凹，其形状可以为类球形、半球形、椭球形、锥体或棱柱体，于本实施例中，网点303及313的形状为凹陷的类球形，所以当第一导光单元30与第二导光单元31贴合时，每两个第一网点303间的间隔部与每两个第二网点313间的间隔部的间距等于零，且第一导光单元30的第一底部302及第二导光单元31的第二底部312之间的距离亦为零。于另一实施例中，第一网点303及第二网点313可利用网板印刷，射出成型或其他业界常用的制作方法。
将图2中第一导光单元30及第二导光单元31的剖视图换个角度观察，如图3的立体图所示，第一导光单元30贴合于第二导光单元31之上，此时，第一导光单元30的第一网点303与第二导光单元31的第二网点313呈现互相补偿的交错状态，亦即，第一导光单元30的第一网点303对应于第二导光单元31的每两个第二网点313之间的间隔部A’，且第二导光单元31的第二网点313对应于第一导光单元30的每两个第一网点303之间的间隔部A。
值得一提地，图3中第一导光单元30贴合第二导光单元31的结构，无论由上下方向进行断面，或是由左右方向进行断面，其剖视图皆如图2中所示，第一网点303与第二网点313呈互补交错状态，并且第一导光单元30及第二导光单元31的第一网点303及第二网点313可以是呈现垂直、水平或斜线排布。
如图4A所示，为导光板210a的剖面示意图。第一导光单元40的第一网点403及第二导光单元41的第二网点413的形状是为凸出的半球形，并且其凸出的半球形网点403及413具有一高度L，其中每两个第一网点403间的间隔部A与每两个第二网点413间的间隔部A’的间距d等于这些凸出的半球形网点403及413的高度L。于图4A中也可看出，在第一导光单元40与第二导光单元41彼此贴合的状态下，第一底部402与第二底部412之间的最大间距为网点403或413的高度L，最小间距为零。
图4B为导光板210b的剖面示意图。第一导光单元50的第一网点503及第二导光单元51的第二网点513的形状为凹陷的半球形，因此每两个第一网点503间的间隔部A与每两个第二网点513间的间隔部A’的间距d等于零，使得第一导光单元50的第一底部502贴合第二导光单元51的第二底部512。其中第一网点503间的每一间隔部A的宽度L1大于或等于每一第二网点513的宽度L2，使得第二网点513位于间隔部A的涵盖区域内；第二网点513间的每一间隔部A’的宽度(未标号)也必须大于或等于每一第一网点503的宽度(未标号)，使得第一网点503位于513间隔部A’的涵盖区域内。
再参照图2，扩散板220以及增亮膜230依序设置于第一导光单元30的第一出光面301的上方，扩散板221以及增亮膜231依序设置于第二导光单元31的第二出光面311的下方，使得背光模组200的内部元件形成上下对称的结构。
以下详细说明光源250所提供的光束于背光模组200中的光行进路径。从光源250处发出的光束由导光板210的侧面211射入第一导光单元30后，光束经过设置于第一底部302上的第一网点303进行散射，因为第一网点303的形状为立体的类球形，因此光束经过第一网点303后，光束向各个方向散射，并且提升背光模组200的整体发光均匀度。一部分光束由第一底部302向上散射，从第一导光单元30的第一出光面301射出并形成一平面光，经扩散板220改变其出射角度及路径以达到光扩散的效果，使得背光模组200的出射光束均匀化，再经由增亮膜230进行光向调节逐步地修正方向并达到大致垂直于第一出光面301方向出射，使得背光模组200的整体辉度提升后射向上方。另一部分光束经第一网点303向下散射后，进入第二导光单元31，并从第二导光单元31的第二出光面311射出并形成一平面光，经由扩散板221及增亮膜231进行调节后射向下方。
同样地，从光源250处发出的光束由导光板210的侧面211射入第二导光单元31后，光束经过设置于第二底部312上的第二网点313进行散射，因为第二网点313的形状为立体的类球形，因此光束经过第二网点313后，光束将会向各个方向散射，使得背光模组200的整体发光均匀度提升。一部分光束由第二底部312向下散射，从第二导光单元31的第二出光面311射出并形成一平面光，经扩散板221改变其出射角度及路径以达到光扩散的效果，使得背光模组200的出射光束均匀化，再经由增亮膜231进行光向调节逐步地修正方向并达到大致垂直于第二出光面311方向出射的目的，使得背光模组200的辉度提升，而后光束射向下方。另一部分光束经第二网点313向上散射后，进入第一导光单元30，并从第一导光单元30的第一出光面301射出并形成一平面光，经由扩散板220及增亮膜230进行调节后射向上方。因此，整体上实现了背光模组200的双面出光的显示效果，提高背光模组200的双面发光的均匀度，且提升了整体辉度。
请参照图5，为另一实施例的背光模组300的剖面示意图。其中第一导光单元60及第二导光单元61的形状为楔形，且分布于底部的网点的形状同图2中为凹陷的类球形，此时，第一导光单元60贴合于第二导光单元61。除了增设一光源251之外，图5中其它光学元件如图2中所设置。在一实施例中，可以借由两光源250及251在座标y轴的方向上做一等距位移，从而实现光学意义上的主荧幕及副荧幕的区分，也就是两光源250及251同时朝y轴的正方向作一等距离的位移，使得由背光模组300上方的第一导光单元60射出的辉度相较于由下方的第二导光单元61射出的辉度来得高，因此设置于背光模组300的上方的显示面板(未图示)作为主荧幕，设置于背光模组300的下方的显示面板作为副荧幕；相对地，两光源250及251同时朝y轴的负方向作一位移，则设置于背光模组300的下方的显示面板(未图示)作为主荧幕，且设置于背光模组300的上方的显示面板作为副荧幕。
综上所述，上述实施例至少具有下列其中一个优点：
一、相较于现有的背光模组100设置有反射片1140，本发明的实施例借由两导光单元30及31、40及41、50及51或60及61的底部的网点设置，光束经由网点四面八方地散射进入两导光单元，使得本实施例实现背光模组200，300的双面发光的显示效果，减少产品的成本，并且避免光束进入现有的反射片1140受到吸收以提升光的利用率。
二、本发明的实施例借由网点303及313、403及413或503及513的设置，在导光板210、210a或210b中对光束的引导行进采用散射原理，相较于现有的反射片1140设置采用全反射原理，使得背光模组200及300的整体均匀度表现更佳。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外本发明的任一实施例或申请专利范围不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。
Claims (14)
1.一种导光板，包括：
一第一导光单元，具有一第一底部，该第一底部包括数个第一网点及数个间隔部，且每一该间隔部位于每两该第一网点之间；以及
一第二导光单元，具有一第二底部，该第二底部包括数个第二网点，该第二底部与该第一导光单元的该第一底部彼此贴合，其中每一该第二网点的位置是对应于每两该第一网点间的该间隔部，并且该第一底部及该第二底部之间的距离实质上小于或等于该些第二网点的高度。
2.如权利要求1所述的导光板，其特征在于：该些第一网点的高度实质上等于该些第二网点的高度。
3.如权利要求1所述的导光板，其特征在于：该第二导光单元的该第二底部包括数个间隔部，该第二底部的每一该间隔部是位于每两该第二网点之间，并且该第一网点的位置是对应于每两该第二网点之间的该间隔部，其中该些第一网点为凸结构，每两该第一网点之间的该间隔部与每两该第二网点之间的该间隔部的间距实质上等于该些第一网点的高度。
4.如权利要求3所述的导光板，其特征在于：每两该第一网点之间的该间隔部的宽度实质上大于或等于每一该第二网点的宽度。
5.如权利要求1所述的导光板，其特征在于：该第二导光单元的该第二底部包括数个间隔部，该第二底部的每一该间隔部是位于每两该第二网点之间，并且该第一网点的位置是对应于每两该第二网点间的该间隔部，其中该些第一网点为凹陷结构，每两该第一网点之间的该间隔部与每两该第二网点之间的该间隔部的间距实质上等于零。
6.如权利要求1所述的导光板，其特征在于：该些第一网点或该些第二网点的形状是选自于由类球形、半球形、椭球形、锥体及棱柱体所构成的群组。
7.如权利要求1所述的导光板，其特征在于：该第一导光单元及该第二导光单元皆为楔形板。
8.一种背光模组，包括
一光源；
一导光板，具有一侧面，该侧面朝向该光源，该导光板包括：
一第一导光单元，具有一第一出光面及相对于该第一出光面的一第一底部，该侧面连接该第一出光面及该第一底部，该第一底部包括数个第一网点及数个间隔部，且每一该间隔部位于每两该第一网点之间；以及
一第二导光单元，具有一第二出光面及相对于该第二出光面的一第二底部，该侧面连接该第二出光面与该第二底部，该第二底部与该第一导光单元的该第一底部彼此贴合，该第二底部包括数个第二网点，其中每一该第二网点的位置是对应于每两该第一网点间的该间隔部，并且该第一底部及该第二底部之间的距离实质上小于或等于该些第二网点的高度；以及
数个光学膜片，分别设置于该导光板的两侧，并且邻近于该第一出光面及该第二出光面。
9.如权利要求8所述的背光模组，其特征在于：该些第一网点的高度实质上等于该些第二网点的高度。
10.如权利要求8所述的背光模组，其特征在于：该第二导光单元的该第二底部包括数个间隔部，该第二底部的每一该间隔部是位于每两该第二网点之间，并且该第一网点的位置是对应于每两该第二网点之间的该间隔部，其中该些第一网点为凸结构，每两该第一网点之间的该间隔部与每两该第二网点之间的该间隔部的间距实质上等于该些第一网点的高度。
11.如权利要求10所述的背光模组，其特征在于：每两该第一网点之间的该间隔部的宽度实质上大于或等于每一该第二网点的宽度。
12.如权利要求8所述的背光模组，其特征在于：该第二导光单元的该第二底部包括数个间隔部，该第二底部的每一该间隔部是位于每两该第二网点之间，并且该第一网点的位置是对应于每两该第二网点间的该间隔部，其中该些第一网点为凹陷结构，每两该第一网点之间的该间隔部与每两该第二网点之间的该间隔部的间距实质上等于零。
13.如权利要求8所述的背光模组，其特征在于：该些第一网点或该些第二网点的形状是选自于由类球形、半球形、椭球形、锥体及棱柱体所构成的群组。
14.如权利要求8所述的背光模组，其特征在于：该第一导光单元及该第二导光单元皆为楔形板。
Priority Applications (1)
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