CN102207248A

CN102207248A - 背光模块及其光学板

Info

Publication number: CN102207248A
Application number: CN2010101431815A
Authority: CN
Inventors: 许宝元; 王虹文; 余鸿文
Original assignee: Chi Lin Technology Co Ltd
Current assignee: Chi Lin Technology Co Ltd
Priority date: 2010-03-29
Filing date: 2010-03-29
Publication date: 2011-10-05

Abstract

本发明公开了一种背光模块及其光学板。背光模块包含有光学板及多个光源，而光学板具有一入光面、一与入光面邻接的底面，以及相对于底面的一出光面。光源则设置于对应光学板的入光面的一侧。此外，光学板上进一步包含有一胶体，其设置于入光面上。

Description

背光模块及其光学板

技术领域

本发明涉及背光装置，特别是关于一种应用于平面显示器中的液晶显示器的背光装置。

背景技术

背光模块(Backlight module)广泛应用于平面显示器领域，由于液晶本身不发光，必须透过背光模块提供光源才能使液晶显像，因而成为平面显示器不可或缺的关键零元件。一般而言，背光模块分为侧光式(EdgeType)以及直下式(Direct Type)两种设计。直下式背光模块将冷阴极荧光灯管等光源置于模块正下方。侧光式背光模块则是将光源设在光学板侧边，其侧边入射的光源设计，拥有轻量、薄型、窄框化、低耗电的特色。侧光式背光模块的主要光学元件包含光源反射罩、光学板、棱镜片、反射板，及位于棱镜片上方的扩散片等光学元件。其中，光学板为侧光式背光模块的关键零元件，其主要的功用是将光线由边缘导向视线方向，故得其名。为达到高亮度及亮度均匀的要求，光学板的光学设计就显得格外的重要，目的是希望通过光学设计的手段将集中于边缘的光线通过光学板均匀地导到整个视线所及之处。

随着液晶产品对屏幕面积需求的增加、同时必须达到薄型化的需求，而如何结合侧光式背光模块所能达到的薄型设计，同时具有直下式背光模块适用于大屏幕的光源分布，成为一重要的课题，而光学板的设计则是解决此一课题的关键。其目标可归纳于以下两点：1)在大型屏幕产生良好的匀光效果，不会有明暗不均的问题；2)产生足够的亮度。

因此，积极寻求液晶显示器里新颖的背光模块的光学板，可适用于大型液晶屏幕，并可解决画面亮暗分布不均产生的问题，同时产生足够的亮度，乃为业界一亟待解决的议题。

发明内容

因此，为解决上述问题，本发明提供一种背光模块，包含有光学板及多个光源。光学板具有入光面、与入光面邻接的底面，以及相对于底面的出光面。底面上设置有多个第一光学微结构。光源设置于对应光学板的入光面的一侧，且光学板上进一步包含有胶体，设置于入光面上，且一胶体包含有多个光学折射微粒。

因此，本发明的主要目的是提供一种背光模块，由于在入光面上设置有包含光学折射微粒的胶体，可将光源的入射光均匀分布至背光模块中，改善光学板光均齐度，及降低光学板因设置光源所导致的萤火虫区域(hotspot)状况。

本发明的另一目的在于提供一种光学板，适用于侧光式背光模块。光学板具有侧面、与侧面邻接的底面，以及相对于底面的表面。底面上设置有多个第一光学微结构。光学板上进一步包含有胶体，设置于侧面上，且胶体包含有多个光学折射微粒。

附图说明

图1A，为本发明第一较佳实施例背光模块爆炸示意图。

图1B，为本发明第一较佳实施例背光模块另一实施状态示意图。

图1C，为本发明第一较佳实施例背光模块的上视图。

图2，为本发明第二较佳实施例示意图。

【主要元件符号说明】

背光模块 1

光学板 11、21

入光面 111

侧面 211

底面 112、212

出光面 113

表面 213

靠近入光面的一侧 1131

第一光学微结构 114、214

胶体 115、215

第二光学微结构 116

光源 12

扩散片 13

增亮膜 14

具体实施方式

由于本发明揭露一种背光模块及其光学板，其中所利用的光学原理与背光模块制程，已为相关技术领域具有通常知识者所能明了，故以下文中的说明，不再作完整描述。同时，以下文中所对照的图式，表达与本发明特征有关的示意，并未亦不需要依据实际情形完整绘制。

请参考图1A，图1A为本发明第一较佳实施例背光模块爆炸示意图。背光模块1包含有光学板11及多个光源12。光学板11具有入光面111、与入光面111邻接的底面112，以及相对于底面112的出光面113。底面112上设置有多个第一光学微结构114。第一光学微结构114的型态包括但不限于网点、V形沟、或U形沟等。多个光源12则设置于对应光学板11的入光面111的一侧。光源12可以是发光二极管或是小灯泡等。光学板11可为平面式，或为楔形。另外，背光模块1之中又可进一步包含有扩散片13、增亮膜14，以增进背光模块1的发光效率与匀光效果。

本发明所提供的背光模块1的特征在于光学板11上进一步包含有胶体115，并设置于入光面111上，此外，胶体115之中可具有多个光学折射微粒。又，依据本发明的概念，设置于背光模块1之中的胶体115较佳为多个(如图1A所示)，且各胶体115涂布于光学板11的入光面111上，且涂布位置与各光源12对应，或涂布方式为各胶体115彼此间隔一预设距离。又，胶体115的材质可以墨水混入金属微粒，或可为高分子材料，其高分子材料可为压克力类树脂、环氧类树脂、氟类树脂、硅类树脂、聚酯类树脂、PU类树脂或前述树脂的任意组合等材质为佳。而该光学折射微粒的材质则可为聚酯类树脂、压克力类树脂、聚烯类树脂、聚酰胺类树脂、聚胺脂类树脂、无机粒子等材质或前述材质的任意组合为佳。

此外，为保持光源12的入射光，射入光学板11后能够均匀散布，各胶体115的涂布面积，以不小于其对应的各光源12于该入光面111的照射面积为佳。此外，胶体115的总面积可与入光面111的面积相近。

另，请参考图1B，在另一种实施状态中，胶体115亦可以完整覆盖光学板11的入光面111的方式设置；而又以将胶体115与光学板11利用双层射出技术一体成形制作的方式为更佳。

请再参考图1C，图1C为本发明第一较佳实施例背光模块的上视图。在光学板11的出光面113靠近入光面111的一侧1131之处，可进一步设置有多个第二光学微结构116，使光源12经胶体115射入光学板11的入光面111的入射光能够更均匀地散布至光学板11整体。

又，为比较光学板11的入光面111未设置胶体115以及有设置胶体115两者的差异，故检视光均齐度的测量结果。光学板11的入光面111分别在「未设置」及「有设置」胶体115的情况下，测量其在出光面113上的不同位置a至j等10处的光度，测量结果以光度单位(烛光/平方公尺；cd/m²)表示，并根据测量结果分别计算出两种测试条件下的均匀度。

表一：光均齐度测量结果

由上表的结果显示，在未设置胶体115的情况下，光学板11的入光面111发光的均匀度为70.39％；而在有设置胶体115的情况下，光学板11的入光面111的发光均匀度则提高至81.30％，显见设置胶体115确能提升光学板11的入光面111的发光均匀度，改善光学板光度亮暗分布不均的情形，并且能降低光学板因设置光源所导致的萤火虫区域(hot spot)状况。

本发明亦提供第二较佳实施例，为一种光学板，适用于侧光式背光模块中。请参考图2，图2为本发明第二较佳实施例示意图。光学板21具有至少一侧面211、与一侧面211邻接的底面212，以及相对于底面212的表面213。底面212上设置有多个第一光学微结构214。第一光学微结构214的型态包括但不限于网点、V形沟、或U形沟等。光学板21可为平面式，或为楔形。

特别说明的是，此光学板适用于一侧光式背光模块，而当运用于侧光式背光模块时，其侧面211为入光面，而表面213为出光面。

光学板21上进一步包含有胶体215，并设置于侧面211上，此外，胶体215之中可具有多个光学折射微粒。又，依据本发明的概念，胶体215较佳为多个(如图1A所示)，且各胶体215涂布于光学板21的侧面211上，或涂布方式为各胶体215彼此间隔一预设距离。又，胶体215的材质可以墨水混入金属微粒，或可为高分子材料，其高分子材料可为压克力类树脂、环氧类树脂、氟类树脂、硅类树脂、聚酯类树脂、PU类树脂或前述树脂的任意组合等材质为佳。而光学折射微粒的材质则可为聚酯类树脂、压克力类树脂、聚烯类树脂、聚酰胺类树脂、聚胺脂类树脂、无机粒子等材质或前述材质的任意组合为佳。

此外，在其它实施状态中(图未示)，胶体亦可以完整覆盖光学板的入光面的方式设置；而又以将胶体与光学板利用双层射出技术一体成形制作的方式为更佳。

此外，胶体215的设置方式及其制作方式、光学板21的表面213上额外设置多个第二光学微结构(请参考图1C)等特征，均与第一较佳实施例大致相同，在此不再重复赘述。

以上，本发明已通过各个实施例及其相关图式而清楚载明，可由熟习该项技术者据以实施。然而，本发明的各个实施例在此仅为例示性而非为限制性，亦即，在不脱离本发明实质精神及范围之内，上述各个实施例的变化例及修正例均为本发明所涵盖。缘此，本发明由后附的申请专利范围所加以界定。

Claims

1.一种背光模块，包含有一光学板及至少一光源，该光学板具有一入光面、一与该入光面邻接的底面，以及相对于该底面的一出光面，该光源设置于对应该光学板的该入光面的一侧，其特征在于：该光学板的入光面进一步包含有至少一胶体。

2.依据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：该胶体包含有多个光学折射微粒。

3.依据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：各胶体对应于各光源而设置于该入光面上。

4.依据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：各胶体的最大面积不小于所对应的各光源于该入光面的最大照射面积。

5.依据权利要求3所述的背光模块，其特征在于：该胶体的总面积与该入光面的面积相近。

6.依据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：该胶体与该光学板由双层射出一体成形制成。

7.依据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：所述胶体的材质为高分子材料。

8.依据权利要求7所述的背光模块，其特征在于：该高分子材料选自由压克力类树脂、环氧类树脂、氟类树脂、硅类树脂、聚酯类树脂、PU类树脂或其组合所组成的群组。

9.依据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：所述胶体的材质以墨水混入金属微粒。

10.依据权利要求2所述的背光模块，其特征在于：所述光学折射微粒的材质选自由聚酯类树脂、压克力类树脂、聚烯类树脂、聚酰胺类树脂、聚胺脂类树脂、无机粒子或其组合所组成的群组。

11.依据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：该光学板的该出光面上靠近该入光面的一侧设置有多个第二光学微结构。

12.依据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：该光源为发光二极管。

13.依据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：该光源为小灯泡。

14.依据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：该光学板为一平面式光学板。

15.依据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：该光学板为一楔形光学板。

16.依据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：该出光面上进一步邻设有至少一光学膜片。

17.依据权利要求15所述的背光模块，其特征在于：该光学膜片选自由扩散膜或增亮膜所组成的群组。

18.一种光学板，该光学板具有至少一侧面、一与该侧面邻接的底面，以及相对于该底面的一表面，其特征在于：该光学板的该侧面进一步包含有至少一胶体。

19.依据权利要求18所述的背光模块，其特征在于：该胶体包含有多个光学折射微粒。

20.依据权利要求18所述的光学板，其特征在于：各胶体彼此间隔一预设距离。

21.依据权利要求18所述的光学板，其特征在于：该胶体的总面积与该侧面的面积相近。

22.依据权利要求18所述的光学板，其特征在于：该胶体与该光学板由双层射出一体成形而制成。

23.依据权利要求18所述的光学板，其特征在于：胶体的材质为高分子材料。

24.依据权利要求23所述的光学板，其特征在于：该高分子材料选自压克力类树脂、环氧类树脂、氟类树脂、硅类树脂、聚酯类树脂、PU类树脂或其组合所组成的群组。

25.依据权利要求18所述的背光模块，其特征在于：所述胶体的材质以墨水混入金属微粒。

26.依据权利要求18所述的光学板，其特征在于：所述光学折射微粒的材质选自由以聚酯类树脂、压克力类树脂、聚烯类树脂、聚酰胺类树脂、聚胺脂类树脂、无机粒子或其组合所组成的群组等。

27.依据权利要求18所述的光学板，其特征在于：该光学板的该表面上靠近该侧面的一侧设置有多个第二光学微结构。

28.依据权利要求18所述的光学板，其特征在于：该光学板为一平面式光学板。

29.依据权利要求18所述的光学板，其特征在于：该光学板为一楔形光学板。