CN103185233A - 背光模块 - Google Patents

Abstract

一种背光模块包含至少一光源以及导光板，导光板包含至少一入光面、出光面、底面、多个柱状透镜及多个网点微结构。入光面设置在邻近光源位置处，出光面连接入光面并与入光面夹一角度，且底面连接入光面并相对出光面设置。柱状透镜沿平行入光面的方向排列在出光面上并沿垂直入光面的方向延伸，且网点微结构形成于底面上。本发明提供的背光模块具有高出光指向性及高光利用率。

Description

背光模块

技术领域

本发明涉及一种背光模块。

背景技术

如图7所示，在一公知的背光模块100中，网点微结构106通常利用网版印刷的方式形成于导光板102的底面102c，且网点微结构106在底面102c的不同区域可具有不同的疏密度以控制出光辉度及均匀性。然而，利用网版印刷方式形成的网点微结构106扩散性较高且指向性较差，故光源104发出的光线容易被散射出导光板102而导致光能损失，且因指向性较差故难以进行局部调光的操作，而无法进一步提高出光均匀性及画面对比度。

美国专利公开号US20040076396揭露一种面光源装置，包括灯罩、光源及导光板，导光板出光面设有包含棱镜阵列的聚光元件，且导光板底面设有指向性光散射单元。美国专利公告号US7108415揭露一种液晶显示装置，其中导光板的底面设有多个光提取点，光提取点的截面为曲面且可由喷墨方式制成。中国台湾专利公开号TW201015129揭露一种包含本体及全反射破坏材料的导光板，导光板本体的表面上形成多个柱状透镜。中国台湾专利公开号TW200732785揭露一种凸点微结构通过喷墨工艺形成于导光板上的设计。

发明内容

本发明提供一种具有高出光指向性及高光利用率的背光模块。

本发明的其它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。为达上述之一或部份或全部目的或是其它目的，本发明的一实施例提供一种背光模块，包含至少一光源以及导光板，导光板用以导引光源所提供的光束且包含至少一入光面、出光面、底面、多个柱状透镜及多个网点微结构。入光面设置于邻近光源位置处，出光面连接入光面并与入光面夹一角度，且底面连接入光面并相对出光面设置。柱状透镜沿平行入光面的方向排列于出光面上并沿垂直入光面的方向延伸，且网点微结构形成于底面上。每两相邻柱状透镜的距离为P，各个网点微结构于底面上的投影面的内切圆直径为ψ，光源沿平行入光面的方向上的发光面积最大宽度为W，且导光板符合如下关系式：

0.5≤(P/ψ)≤15；及

5≤(W/P)≤500。

在一实施例中，各个柱状透镜的结构延伸方向与光源的出光方向的夹角小于10度。

在一实施例中，各个网点微结构相对底面的高度为h，且导光板符合如下关系式：

0.08≤(h/ψ)≤0.4。

在一实施例中，柱状透镜的表面粗糙度小于或等于0.1um，且网点微结构的表面粗糙度小于或等于0.09um。

在一实施例中，网点微结构包含喷墨印刷网点或雷射蚀刻转印网点。

在一实施例中，光源发出的光线在导光板中行进的扩散张角小于45度。

在一实施例中，各个柱状透镜具有弧形截面。

在一实施例中，网点微结构在导光板底面的不同区域具有各自的分布密度。

在一实施例中，每两相邻柱状透镜的距离为每两相邻柱状透镜的顶点的距离。

综上所述，本发明的实施例的背光模块至少具有下列其中一个优点：

因导光板出光面上形成沿光源出光方向延伸的柱状透镜，且搭配的网点微结构可利用喷墨印刷或雷射蚀刻转印等方式形成而具有较光滑的光偏折表面，如此可提高在导光板中行进的光线的指向性并降低散射性，使光线被局限在光源出光的正前方而减少朝导光板周边漫射的光线量，提高光线利用效率。另一方面，因为在导光板中行进的光线的指向性提高，故可提升局部调光的效果，进一步提高出光均匀性及画面对比度。

本发明的其它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。为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为依本发明一实施例的背光模块的侧视示意图。

图2为依本发明一实施例的背光模块的立体示意图。

图3为依本发明一实施例的背光模块的局部平面示意图。

图4为依本发明不同实施例的网点微结构的示意图。

图5为说明本发明一实施例的扩散张角定义的示意图。

图6为依本发明不同实施例的网点微结构的示意图。

图7为一公知背光模块的侧视示意图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的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，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

请同时参考图1及图2，本发明一实施例的背光模块10包含导光板12及至少一光源14。导光板12用以导引光源14所提供的光束且包含至少一入光面12a、出光面12b及底面12c。入光面12a设置于邻近光源14位置处，出光面12b连接入光面12a并与入光面12a夹一角度，且底面12c连接入光面12a并相对出光面12b设置。多个柱状透镜22沿大致平行入光面12a的方向S排列于出光面12b上，每两相邻的柱状透镜22的距离为P，在一实施例中，两相邻柱状透镜22的距离P为两相邻柱状透镜22的顶点的距离。且各个柱状透镜22沿大致垂直入光面12a的方向延伸。多个网点微结构24形成于底面12c，网点微结构24例如可利用喷墨印刷或雷射蚀刻转印等方式形成以提供较光滑的光偏折表面。在本实施例中，如图3所示，当两相邻柱状透镜22的距离为P，在一实施例中，两相邻柱状透镜22的距离P为两相邻柱状透镜22的顶点的距离。光源14沿平行入光面12a的方向S上的发光面积最大宽度为W，则导光板12可符合如下关系式：

5≤(W/P)≤500。

另外，如图4所示，各个网点微结构24的外形并不限定，例如网点微结构24在导光板底面12c上的投影面的外形可为圆形(网点微结构24a)、矩形(网点微结构24b)或不规则外形(网点微结构24c)均可。在本实施例中，当两相邻柱状透镜22的距离为P，在一实施例中，两相邻柱状透镜22的距离P为两相邻柱状透镜22的顶点的距离。各个网点微结构24在导光板底面12c上的投影面的内切圆直径为ψ，则导光板12可符合如下关系式：

0.5≤(P/ψ)≤15。

通过本实施例的设计，因导光板出光面12b上形成沿垂直入光面12a的方向(沿光源14出光方向)延伸的柱状透镜22，且搭配的网点微结构24可利用喷墨印刷或雷射蚀刻转印等方式形成而具有较光滑的光偏折表面，如此可提高在导光板12中行进的光线的指向性并降低散射性，使光线被局限在光源14出光的正前方而减少朝导光板12周边漫射的光线量，提高光线利用效率。另一方面，因为在导光板12中行进的光线的指向性提高，故可提升局部调光(local dimming)的效果，进一步提高出光均匀性及画面对比度。依发明人的实测结果，通过上述实施例的设计，光源14发出的光线在导光板12中行进的扩散张角α可小于45度，如图5所示，在此扩散张角α可定义为光源14与导光板12上相对该光源14衰减至一半辉度的上下两个位置M、N的两条连线所形成的夹角。

在一实施例中，各个柱状透镜22的结构延伸方向与光源14的出光方向的夹角优选为小于10度，当然柱状透镜22的结构延伸方向并不限定为直线，亦可上下起伏或左右摆动，仅须能提高光行进时的指向性即可。再者，柱状透镜22的外型并不限定，例如可如图2所示具有弧形截面，或者柱状透镜22的截面可由多个直线线段、多个曲线线段、或直线与曲线混合的线段组合而成。另外，柱状透镜22的表面粗糙度优选为小于或等于0.1um，且网点微结构24的表面粗糙度优选为小于或等0.09um，以提供较光滑的光偏折表面俾获得提高光行进指向性的效果。在一实施例中，网点微结构24在导光板底面12c的不同区域具有各自的分布密度，以提高出光均匀性。请参考图6，在一实施例中，当各个网点微结构24相对导光板底面12c的高度为h，且各个网点微结构24在导光板底面12c上的投影面的内切圆直径为ψ，则导光板12可符合如下关系式：

0.08≤(h/ψ)≤0.4。

综上所述，本发明的实施例的背光模块至少具有下列其中一个优点：

因导光板出光面上形成沿光源出光方向延伸的柱状透镜，且搭配的网点微结构可利用喷墨印刷或雷射蚀刻转印等方式形成而具有较光滑的光偏折表面，如此可提高在导光板中行进的光线的指向性并降低散射性，使光线被局限在光源出光的正前方而减少朝导光板周边漫射的光线量，提高光线利用效率。另一方面，因为在导光板中行进的光线的指向性提高，故可提升局部调光的效果，进一步提高出光均匀性及画面对比度。

以上所述，仅为本发明的优选实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求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权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利范围。此外，本说明书或权利要求中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。

Claims (11)

1.一种背光模块，包含：

至少一光源；以及

导光板，用以导引所述光源所提供的光束且至少包含：

至少一入光面，设置于邻近所述光源位置处；

出光面，连接所述入光面并与所述入光面夹一角度；

底面，连接所述入光面并相对所述出光面设置；

多个柱状透镜，沿平行所述入光面的方向排列于所述出光面上，每两相邻所述柱状透镜具有一距离，且各所述柱状透镜沿垂直所述入光面的方向延伸；以及

多个网点微结构，至少形成于所述底面，其中每两相邻所述多个柱状透镜的所述距离为P，各所述网点微结构在所述底面上的投影面的内切圆直径为ψ，所述光源沿平行所述入光面的所述方向上的发光面积的最大宽度为W，且所述导光板符合如下关系式：

0.5≤(P/ψ)≤15；及

5≤(W/P)≤500。

2.如权利要求1所述的背光模块，其中各所述柱状透镜的结构延伸方向与所述光源的出光方向的夹角小于10度。

3.如权利要求1所述的背光模块，其中各所述网点微结构相对所述底面的高度为h，且所述导光板符合如下关系式：

0.08≤(h/ψ)≤0.4。

4.如权利要求1所述的背光模块，其中所述多个柱状透镜的表面粗糙度小于或等于0.1um。

5.如权利要求1所述的背光模块，其中所述多个网点微结构的表面粗糙度小于或等于0.09um。

6.如权利要求1所述的背光模块，其中所述多个网点微结构包含喷墨印刷网点。

7.如权利要求1所述的背光模块，其中所述多个网点微结构包含雷射蚀刻转印网点。

8.如权利要求1所述的背光模块，其中所述光源发出的光线在所述导光板中行进的扩散张角小于45度。

9.如权利要求1所述的背光模块，其中各所述柱状透镜具有弧形截面。

10.如权利要求1所述的背光模块，其中所述多个网点微结构在所述导光板的所述底面的不同区域具有各自的分布密度。

11.如权利要求1所述的背光模块，其中每两相邻所述多个柱状透镜的所述距离为每两相邻所述多个柱状透镜的顶点的所述距离。

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