CN104459867A - 导光板及背光模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种导光板及背光模块。该导光板包括：一第一表面；一第二表面，该第二表面相对于该第一表面；以及一入光面，该入光面连接于该第一表面与该第二表面，该入光面包括一第一曲面及一第二曲面，其中该第一曲面靠近该第一表面，该第二曲面靠近该第二表面，且该第一曲面为内凹的弧面。本发明可使导光板的入光面的面积加大而匹配于光源的出光面的尺寸，并可提升光源所发出的光线进入导光板的几率、可降低光线在入光面散开的几率、有效增加导光板的入光量，还可使未直接进入导光板的光线可经由这两个反射板反射至导光板，而提升光利用率。

Description

导光板及背光模块
技术领域
本发明涉及一种导光板及背光模块，且特别涉及一种具有较佳的光利用率的导光板及背光模块。
背景技术
传统的背光模块主要包括了光源与导光板，导光板配置于光源的一侧。光源包括一出光面，导光板包括一入光面，导光板的入光面相对且平行于光源的出光面，以使光源发出的光进入导光板。
然而，随着背光模块的薄型化，导光板越来越薄，光源的高度大于导光板的高度，而使得导光板未能很好的匹配于光源。详细而言，由于光源的出光面的高度大于导光板的出光面的高度，导光板的出光面未能够对应到光源的全部出光面。因此，从光源的出光面所发出的光线仅有部分能够进入导光板，而使得光利用率低。
从而，需要提供一种导光板及背光模块来解决上述问题。
发明内容
本发明提供一种导光板及背光模块，藉由将导光板的入光面设计为两个曲面，以使入光面的面积加大，而使导光板的入光量增加，有效提升光利用率。
本发明的一种导光板，该导光板包括：一第一表面、一第二表面以及一入光面；该第二表面相对于该第一表面；该入光面连接于该第一表面与该第二表面，该入光面包括一第一曲面及一第二曲面，其中该第一曲面靠近该第一表面，该第二曲面靠近该第二表面，且该第一曲面为内凹的弧面。
在本发明的一实施例中，上述的第二曲面为外凸的弧面。
在本发明的一实施例中，上述的第二曲面为内凹的弧面。
在本发明的一实施例中，上述的第一曲面投影至第一表面的区域不重叠于第二曲面投影至第一表面的区域。
在本发明的一实施例中，上述的第一曲面与第二曲面的曲形轮廓分别为圆形、椭圆或是拋物线的一部分。
在本发明的一实施例中，还包括多个微结构，形成于第一曲面与第二曲面的至少一者上。
在本发明的一实施例中，上述的各微结构呈一条状锯齿，各微结构的延伸方向垂直于第一表面的法线方向。
在本发明的一实施例中，上述的至少一部分的这些微结构的锯齿的两边不等长。
一种背光模块，该背光模块包括：一光源以及一导光板；该光源包括一出光面；该导光板包括一入光面、相对的一第一表面及一第二表面，其中该导光板配置于该光源的一侧且该出光面相对于该入光面，该入光面连接于该第一表面与该第二表面且包括一第一曲面及一第二曲面，该第一曲面靠近该第一表面，该第二曲面靠近该第二表面，且该第一曲面为内凹的弧面。
在本发明的一实施例中，上述的第二曲面为外凸的弧面。
在本发明的一实施例中，上述的第二曲面为内凹的弧面。
在本发明的一实施例中，上述的第一曲面投影至第一表面的区域不重叠于第二曲面投影至第一表面的区域。
在本发明的一实施例中，上述的第一曲面与第二曲面的曲形轮廓分别为圆形、椭圆或是拋物线的一部分。
在本发明的一实施例中，还包括多个微结构，形成于第一曲面与第二曲面的至少一者上。
在本发明的一实施例中，上述的各该微结构呈一条状锯齿，各微结构的延伸方向垂直于第一表面的法线方向。
在本发明的一实施例中，上述的至少一部分的这些微结构的锯齿的两边不等长。
在本发明的一实施例中，上述的第一表面与第二表面之间的距离小于光源的高度。
在本发明的一实施例中，上述的光源的出光面的法线与第一表面的法线夹角的范围约在40°至90°之间。
在本发明的一实施例中，还包括一第一反射板，配置于第一表面的一侧并延伸至光源。
在本发明的一实施例中，还包括一第二反射板，配置于第二表面的一侧并延伸至光源。
基于上述，本发明藉由将导光板的入光面设计为两曲面，且将两曲面配置成投影至第一表面的区域不重叠的倾斜设计，以使导光板的入光面的面积加大而匹配于光源的出光面的尺寸。并且，本发明的背光模块将光源的出光面朝向导光板的入光面倾斜地设置，以提升光源所发出的光线进入导光板的机率。另外，本发明藉由在至少一个曲面上配置微结构，可降低光线在入光面散开的机率，有效增加导光板的入光量。此外，本发明的背光模块将两个反射板分别配置在导光板的第一表面与第二表面，并且延伸至光源的相对两侧，可使未直接进入导光板的光线可经由这两个反射板反射至导光板，而提升光利用率。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。
附图说明
图1是依照本发明的一实施例的一种背光模块的局部侧视示意图。
图2是依照本发明的另一实施例的一种背光模块的局部侧视示意图。
图3A是依照本发明的再一实施例的一种背光模块的局部侧视示意图。
图3B是图3A的背光模块的导光板的立体示意图。
图3C是图3A的背光模块的导光板的局部侧视示意图。
图4是依照本发明的另一实施例的一种背光模块的侧视示意图。
主要组件符号说明：
具体实施方式
图1是依照本发明的一实施例的一种背光模块的局部侧视示意图。请参阅图1，本实施例的背光模块100包括一光源110、一导光板120、一第一反射板130以及一第二反射板140。在本实施例中，光源110为一发光二极管，但光源110的种类不以此为限制。光源110包括一出光面112。导光板120包括一入光面122、相对的一第一表面124及一第二表面126。导光板120配置于光源110的一侧，且光源110的出光面112相对于导光板120的入光面122。导光板120的入光面122连接于第一表面124与第二表面126。
如图1所示，在本实施例中，导光板120的厚度（也就是指第一表面124与第二表面126之间的距离）小于光源110的高度。为了使自光源110所发出的光线尽量能够进入导光板120，在本实施例中，将导光板120的入光面122设计为由相连的一第一曲面122a及一第二曲面122b所构成的面。第一曲面122a靠近第一表面124，第二曲面122b靠近第二表面126。在本实施例中，藉由第一曲面122a与第二曲面122b的设计加大了导光板120的入光面122的面积，以提升进入导光板120的光线量。
在本实施例中，第一曲面122a与第二曲面122b均为内凹的弧面，且第一曲面122a与第二曲面122b的曲形轮廓分别为半径相同的圆形的一部分，例如第一曲面122a与第二曲面122b的圆弧轮廓所对应到的圆心角为90度，因此，第一曲面122a与第二曲面122b平分了入光面122。但第一曲面122a与第二曲面122b的圆心角的角度并不以此为限制。
举例而言，在其他实施例中，第一曲面122a与第二曲面122b的曲形轮廓亦可为半径相同但圆心角不同的弧面，例如第一曲面122a所对应到的圆心角为60度，与第二曲面122b所对应到的圆心角为120度。此第二曲面122b在入光面122中所占的面积便会大于第一曲面122a在入光面122中所占的面积。
或者，第一曲面122a与第二曲面122b为半径不同的圆形的一部分，也就是说，第一曲面122a与第二曲面122b具有不同的曲率。又或者，第一曲面122a或第二曲面122b亦可为椭圆的一部分或是拋物线的一部分或全部，第一曲面122a或第二曲面122b的形态不以上述为限制。
此外，在本实施例中，第一曲面122a投影至第一表面124的区域不重叠于第二曲面122b投影至第一表面124的区域。也就是说，第一曲面122a位于第二曲面122b的斜上方，而非直接位于正上方。此设计可使得导光板120的入光面122从第一表面124到第二表面126之间具有较长的距离，而接近于光源110的高度，以使导光板120的入光面122匹配于光源110的出光面112的尺寸。当然，第一曲面122a与第二曲面122b的相对位置不以此为限制，在其他实施例中，第一曲面122a投影至第一表面124的区域亦可以重叠于第二曲面122b投影至第一表面124的区域，也就是说，第一曲面122a也可以位于第二曲面122b的正上方。
另外，为了提高光源110所发出的光线进入导光板120的机率，在本实施例中，将光源110的出光面112对应于导光板120的入光面122倾斜地放置。出光面112的法线与第一表面124的法线夹角的范围约在40°至90°之间。以出光面112的法线与第一表面124的法线夹角是60°为例，相比未倾斜的状态，光源110的出光面112倾斜了30°的夹角。由于导光板120的入光面122从第一表面124到第二表面126的距离接近于光源110的高度值，将光源110倾斜地摆置可提高光源110所发出的光线照射至导光板120的入光面122的机率，而增加了光源110的光利用率。但在其他实施例中，光源110亦可未倾斜地配置于导光板120的入光面122旁。
此外，在本实施例中，为了能够尽量地让自光源110所发出的光线均能进入导光板120，第一反射板130及第二反射板140分别配置于第一表面124与第二表面126的一侧并延伸至光源110的相对两侧。因此，自光源110所发出的光线可能直接进入导光板120，或是被第一反射板130或第二反射板140一次或多次地反射后再进入导光板120。另外，被导光板120二次折射出的光线亦可被第一反射板130或第二反射板140再度地反射而进入导光板120，以增加光利用率。
第一反射板130及第二反射板140的材料可为聚碳酸酯（PC）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）等，并在其上涂布镜面涂料以达到反射的功效，但第一反射板130及第二反射板140的种类不以此为限制。
本实施例的背光模块100藉由将导光板120的入光面122设计为相连的第一曲面122a与第二曲面122b，且第一曲面122a与第二曲面122b相对于第一表面124错开地配置，以使入光面122的面积加大，且将光源110倾斜地配置以提高光利用率。经模拟所得到的数据，与传统的背光模块相比，本实施例的背光模块100的平均亮度约可提升5%。
图2是依照本发明的另一实施例的一种背光模块的局部侧视示意图。请参阅图2，图2的背光模块200与图1的背光模块100的主要差异在于，在图1中，第一曲面122a与第二曲面122b均为内凹的弧面。在本实施例中，第一曲面222a为内凹的弧面，而第二曲面222b为外凸的弧面。
本实施例的背光模块200藉由将入光面222设计为内凹的第一曲面222a与外凸的第二曲面222b，以加大导光板220的入光面222的面积，有效地提高导光板220的入光量。值得一提的是，在图2中，导光板220的入光面222呈上凹下凸，但在其他实施例中，导光板220的入光面222亦可呈上凸下凹的形态。
图3是依照本发明的再一实施例的一种背光模块的局部侧视示意图。请参阅图3A，图3A的背光模块300与图1的背光模块100的主要差异在于，本实施例的背光模块300还包括多个微结构350，这些微结构350形成于第一曲面322a与第二曲面322b上。但在其他实施例中，微结构350亦可仅形成在第一曲面322a或第二曲面322b上，也就是说，第一曲面322a与第二曲面322b的其中之一是具有多个微结构350的曲面，而另一个是平滑的曲面。
图3B是图3A的背光模块的导光板的立体示意图。请参阅图3B，在本实施例中，微结构350为条状锯齿，且微结构350的延伸方向垂直于第一表面324的法线方向，但微结构350的种类不以上述为限制。在其他实施例中，微结构350亦可为条状的半圆柱或是锥状、不规则岛状、半圆球状或是柱状的凸块或凹洞等。
此外，如图3A与图3B所示，这些微结构350的锯齿大小与排列密度不均，在本实施例中，较靠近光源310的第二曲面322b上的微结构350的密度大于较远离光源310的第一曲面322a上的微结构350的密度，但微结构350的配置方式不以此为限。并且，在本实施例中，微结构350分布于整个第一曲面322a与第二曲面322b。但在其他实施例中，微结构350亦可视所需的光路设计而分布于第一曲面322a的一部分与第二曲面322b的一部分。
图3C是图3A的背光模块的导光板的局部侧视示意图。请参阅图3C，在本实施例中，这些微结构350的至少一部分的锯齿的两边呈现不等长。如图3C中所示，锯齿的左边的长度大于右边的长度。当然，在其他实施例中，锯齿的两边长度亦可相等。
在本实施例中，藉由在导光板320的入光面322形成微结构350，可降低光线在入光面322散开的机率，进而使更多的光线能够进入导光板320。经模拟所得到的数据，相比图1的背光模块100，本实施例的背光模块300的平均亮度能够提升约3%。
图4是依照本发明的另一实施例的一种背光模块的侧视示意图。请参阅图4，图4的背光模块400与图3A的背光模块300的主要差异在于，在本实施例中，第二曲面422b为外凸的弧面。在本实施例中，将微结构450形成在上凹下凸的第一曲面422a与第二曲面422b上，以使更多的光线能够进入导光板420。在其他实施例中，亦可将微结构450只形成在第一曲面422a上，也就是只将微结构450形成在内凹的第一曲面422a上，而外凸的第二曲面422b呈平滑状。当然，微结构450配置在导光板420的入光面422上的方式不以上述为限制。
综上所述，本发明藉由将导光板的入光面设计为两曲面，且将两曲面配置成投影至第一表面的区域不重叠的倾斜设计，以使导光板的入光面的面积加大而匹配于光源的出光面的尺寸。并且，本发明的背光模块将光源的出光面朝向导光板的入光面倾斜地设置，以提升光源所发出的光线进入导光板的机率。另外，本发明藉由在至少一个曲面上配置微结构，可降低光线在入光面散开的机率，有效增加导光板的入光量。此外，本发明的背光模块将两个反射板分别配置在导光板的第一表面与第二表面，并且延伸至光源的相对两侧，可使未直接进入导光板的光线可经由这两个反射板反射至导光板，而提升光利用率。

Claims (20)

1.一种导光板，该导光板包括：
一第一表面；
一第二表面，该第二表面相对于该第一表面；以及
一入光面，该入光面连接于该第一表面与该第二表面，该入光面包括一第一曲面及一第二曲面，其中该第一曲面靠近该第一表面，该第二曲面靠近该第二表面，且该第一曲面为内凹的弧面。
2.如权利要求1所述的导光板，其中该第二曲面为内凹的弧面。
3.如权利要求1所述的导光板，其中该第二曲面为外凸的弧面。
4.如权利要求1所述的导光板，其中该第一曲面投影至该第一表面的区域不重叠于该第二曲面投影至该第一表面的区域。
5.如权利要求1所述的导光板，其中该第一曲面与该第二曲面的曲形轮廓分别为圆形、椭圆或是拋物线的一部分。
6.如权利要求1所述的导光板，还包括多个微结构，该多个微结构形成于该第一曲面与该第二曲面的至少一者上。
7.如权利要求1所述的导光板，其中各该微结构呈一条状锯齿，且各该微结构的延伸方向垂直于该第一表面的法线方向。
8.如权利要求7所述的导光板，其中至少一部分的该些微结构的锯齿的两边不等长。
9.一种背光模块，该背光模块包括：
一光源，该光源包括一出光面；以及
一导光板，该导光板包括一入光面、相对的一第一表面及一第二表面，其中该导光板配置于该光源的一侧且该出光面相对于该入光面，该入光面连接于该第一表面与该第二表面且包括一第一曲面及一第二曲面，该第一曲面靠近该第一表面，该第二曲面靠近该第二表面，且该第一曲面为内凹的弧面。
10.如权利要求9所述的背光模块，其中该第二曲面为内凹的弧面。
11.如权利要求9所述的背光模块，其中该第二曲面为外凸的弧面。
12.如权利要求9所述的背光模块，其中该第一曲面投影至该第一表面的区域不重叠于该第二曲面投影至该第一表面的区域。
13.如权利要求9所述的背光模块，其中该第一曲面与该第二曲面的曲形轮廓分别为圆形、椭圆或是拋物线的一部分。
14.如权利要求9所述的背光模块，还包括多个微结构，该多个微结构形成于该第一曲面与该第二曲面的至少一者上。
15.如权利要求9所述的背光模块，其中各该微结构呈一条状锯齿，且各该微结构的延伸方向垂直于该第一表面的法线方向。
16.如权利要求9所述的背光模块，其中至少一部分的该些微结构的锯齿的两边不等长。
17.如权利要求9所述的背光模块，其中该第一表面与该第二表面之间的距离小于该光源的高度。
18.如权利要求9所述的背光模块，其中该光源的该出光面的法线与该第一表面的法线夹角的范围约在40°至90°之间。
19.如权利要求9所述的背光模块，还包括一第一反射板，该第一反射板配置于该第一表面的一侧并延伸至该光源。
20.如权利要求9所述的背光模块，还包括一第二反射板，该第二反射板配置于该第二表面的一侧并延伸至该光源。
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