CN116088218A - 导光板结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种导光板结构，包含本体及多个微结构。本体包含第一表面、第二表面及入光面，第二表面沿第一方向与第一表面相对，入光面连接第一表面及第二表面，入光面适于面对光源，且光源经入光面所入射的光线在本体具有一光源方向；多个微结构形成于第一表面，沿着第二方向微结构具有多个波峰及多个波谷，其中波峰在第一表面的投影分布在多个第一波浪形轨迹上，每一第一波浪形轨迹沿着光源方向延伸，波谷具有在第一方向的高低起伏。此导光板结构可改善显示装置的画面的光学品味及维持显示装置的亮度。

Description

导光板结构
技术领域
本发明是有关一种导光板结构，尤其是一种可改善显示装置的画面的光学品味及维持显示装置的亮度的导光板结构。
背景技术
一般液晶显示装置包括液晶显示面板与背光模块，由于液晶显示面板本身不发光，所以需要靠背光模块提供照明光源至液晶显示面板，因此，背光模块的主要功能就是提供高辉度以及高均匀度的照明光源。一般背光模块包含光源、导光板、扩散板及集光片，光源的光线由侧面入射于导光板，扩散板将导光板所出射的光加以均匀化，集光片则用以提高光线亮度至显示面板。
然而，一般集光片上具有规则排列的半圆柱棱镜柱，容易与显示面板相互产生干涉条纹，通常会旋转集光片角度来改善干涉条纹问题，但旋转集光片后，会导致亮度下降，效率降低。另一方面，一些导光板上亦会形成有规则排列的半圆柱棱镜柱，导光板与集光片之间亦会造成明显的交叉干涉条纹现象，进而影响显示画面。
发明内容
本发明提供一种导光板结构，改善显示装置的画面的光学品味及维持显示装置的亮度。
本发明所提供导光板结构包含本体及多个微结构。本体包含第一表面、第二表面及入光面，第二表面沿第一方向与第一表面相对，入光面连接第一表面及第二表面，入光面适于面对光源，且光源经入光面所入射的光线在本体具有一光源方向；多个微结构形成于第一表面，沿着第二方向微结构具有多个波峰及多个波谷，其中波峰在第一表面的投影分布在多个第一波浪形轨迹上，每一第一波浪形轨迹沿着光源方向延伸，波谷具有在第一方向的高低起伏。
在本发明的一实施例中，上述之第一方向为直角坐标系的Z方向，第二方向为直角坐标系的X方向，光源方向为直角坐标系的Y方向，Y方向与Z方向构成Y-Z平面，Y方向与X方向构成X-Y平面。
在本发明的一实施例中，在上述之X方向上任两相邻的第一波浪形轨迹呈镜射对称配置。
在本发明的一实施例中，上述之波峰在Y-Z平面的投影具有在Z方向上的高低变化。
在本发明的一实施例中，上述之波峰沿着Y方向在Y-Z平面的投影分布在第二波浪形轨迹上。
在本发明的一实施例中，上述之波谷在Y-Z平面的投影具有在Z方向上的高低变化。
在本发明的一实施例中，上述之波谷在X-Z平面的投影具有在Z方向上的高低变化。
在本发明的一实施例中，上述之波谷的深度范围介于3至80微米之间。
在本发明的一实施例中，上述之相邻的两个波峰与介于其间的波谷之间分别具有第一坡面及第二坡面，第一坡面及第二坡面之间具有第一夹角，相邻的两个波峰之间的连线与第一坡面之间具有第二夹角，相邻的两个波峰之间的连线与第二坡面之间具有第三夹角。
在本发明的一实施例中，上述之第一夹角介于90度至140度之间。
在本发明的一实施例中，上述之第二夹角介于10度至80度之间。
在本发明的一实施例中，上述之第三夹角介于10度至80度之间。
在本发明的一实施例中，上述之第二夹角与该第三夹角不相同。
在本发明的一实施例中，上述之第二夹角与该第三夹角相同。
本发明在导光板结构的发光面形成微结构，微结构呈V字状波浪形结构，且在X、Y、Z三方向摆荡起伏呈现不固定的间距及深度，其中沿着X方向及Z方向呈现深浅不固定的间距及深度能更有效扰乱光线指向性，使光源所入射的光线于导光板呈现雾化效果且调整视角。因此导光板结构能适用于业界中不同规格的像素间距的显示面板与不同规格的结构间距的集光片，而改善显示装置的画面的光学品味及维持显示装置的亮度，进而达到导光板产品规格的一致性，使其具有降低成本的优势。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
图1是本发明一实施例导光板结构的结构示意图。
图2是本发明一实施例导光板结构与光源的配置示意图。
图3是图1的俯视示意图。
图4是图3所示AA线段的剖面示意图。
图5A是图3的一局部放大示意图；图5B是图5A所示BB线段剖面示意图。
图6A是图3的又一局部放大示意图；图6B是图6A所示CC线段剖面示意图。
图7是图1的局部放大示意图。
图8是本发明一实施例导光板结构应用于显示装置示意图。
其中，附图标记：
10:导光板结构
12:本体
121:第一表面
122:第二表面
123:入光面
14:微结构
141:波峰
142:波谷
16:光源
L:光源方向
S1、S1':第一波浪形轨迹
S2:第二波浪形轨迹
a、b、c、d、e:波峰
t、u、v、w:波谷
18:第一坡面
20:第二坡面
θ1:第一夹角
θ2:第二夹角
θ3:第三夹角
d1、d2、d3、d4:间距
22、24、26:区域
30:显示装置
32、32':扩散板
34:集光片组
341、342:棱镜片
343:棱纹
36:显示面板
P1:结构间距
P2:像素间距
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1是本发明一实施例导光板结构的结构示意图，图2是本发明一实施例导光板结构与光源的配置示意图。如图1所示，导光板结构10包含本体12以及形成于本体12上的多个微结构14。本体12包含第一表面121、第二表面122及入光面123，入光面123连接第一表面121及第二表面122。为了便于说明本体12及微结构14，定义出一直角坐标系，包括互相垂直的X方向、Y方向及Z方向，X方向与Y方向构成X-Y平面，X方向与Z方向构成X-Z平面，Y方向与Z方向构成Y-Z平面，其中X-Y平面例如实质上平行于第一表面121，X-Z平面例如实质上平行于入光面，第二表面122沿Z方向(即第一方向)与第一表面121相对。如图2所示，本体12的入光面123适于面对一光源16，且光源16经入光面123所入射的光线在本体12具有一光源方向L，光源方向L例如实质上平行于Y方向。
接续上述说明，如图1所示，微结构14分布形成于第一表面121，且沿着X方向(即第二方向)微结构14具有多个波峰141及多个波谷142。请同时参阅图3所示，图3是图1的俯视示意图，其中，多个波峰141在第一表面121的投影分布在多个第一波浪形轨迹S1、S1'上，每一第一波浪形轨迹S1/S1'沿着光源方向L(即Y方向)延伸，换句话说，沿着Y方向的多个波峰141在X-Y平面的投影分布为呈第一波浪形轨迹S1、S1'；于一实施例中，在X方向(即第二方向)上任两相邻的第一波浪形轨迹S1、S1'呈镜射对称配置。
图4是图3所示AA线段的剖面示意图，其中AA线段例如沿着X方向，如图3及图4所示，X方向上相邻的两个波峰(例如波峰a及波峰b)与介于其间的波谷(例如波谷t)之间略呈V字状，两波峰a、b与波谷t之间分别具有第一坡面18及第二坡面20，第一坡面18及第二坡面20之间具有第一夹角θ1，相邻的两个波峰a、b之间的连线与第一坡面18之间具有第二夹角θ2，相邻的两个波峰a、b之间的连线与第二坡面20之间具有第三夹角θ3。于一实施例中，第一夹角θ1介于90度至140度之间，第二夹角θ2介于10度至80度之间，第三夹角θ3介于10度至80度之间。其中第二夹角θ2与第三夹角θ3可为相同或者不相同。又，波谷142的深度范围例如介于3至80微米之间。
接续上述说明，多个波谷142具有在Z方向(即第一方向)的高低起伏。于一实施例中，波谷142在X-Z平面的投影具有在Z方向上的高低变化。图5A是图3的一局部放大示意图，图5B是图5A所示BB线段剖面示意图，其中，图5A例如是图3的区域22的放大示意图，BB线段例如沿着X方向，如图5A及图5B所示，沿着X方向，微结构14具有多个波峰141及多个波谷142。于一实施例中，当X方向上相邻的两波峰(例如波峰a及波峰b)具有较大的间距d1时，两波峰a、b之间的波谷t具有较大的深度，当X方向上相邻的两波峰(例如波峰b及波峰c)具有较小的间距d2时，两波峰b、c之间的波谷u具有较小的深度。
又，于一实施例中，多个波谷142在Y-Z平面的投影亦具有在Z方向上的高低变化。图6A是图3的又一局部放大示意图，图6B是图6A所示CC线段剖面示意图，其中，图6A例如是图3的区域24的放大示意图，CC线段例如沿着Y方向且经过多个波谷142。于一实施例中，波谷142沿着Y方向仍有波浪般的高低起伏，如图6A及图6B所示，当X方向上相邻的两波峰141(例如波峰d及波峰e)具有较小的间距d2时，两波峰d、e之间的波谷v的位置较高，当X方向上相邻的两波峰141(例如波峰f及波峰g)具有较大的间距d4时，两波峰f、g之间的波谷w的位置较低。
接续上述说明，多个波峰141除了如图2所示在X-Y平面的投影分布为呈第一波浪形轨迹S1、S1'之外，波峰142在Y-Z平面的投影亦具有在Z方向上的高低变化。图7是图1的局部放大示意图，图7例如是图1的区域26的放大示意，如图所示，沿着Y方向的波峰141在Y-Z平面的投影分布在第二波浪形轨迹S2上。
图8是本发明一实施例导光板结构应用于显示装置示意图，如图所示，显示装置30包含光源16、导光板结构10、两扩散板32、32'、集光片组34及显示面板36。光源16设置于导光板结构10的一侧，扩散板32、集光片组34、及另一扩散板32'依序设置于导光板结构10及显示面板36之间，其中导光板结构10的第一表面121例如为发光面，微结构14设置于发光面而面向扩散板32。
其中，集光片组34例如包含两正交的棱镜片341、342，棱镜片341/342上具有多条棱纹343，配合集光片组34不同的旋转角度调整，微结构14的第一夹角θ1(标示于图4)、第二夹角θ2(标示于图4)及第三夹角θ3(标示于图4)可选择不同的角度，举例说明，定义棱镜片341/342上相邻两条棱纹343之间的距离为结构间距(structure pitch)P1，当显示面板36的像素间距(pixel pitch)P2与结构间距P1同为规则排列结构，则导光板结构10的微结构14的第二夹角θ2及第三夹角θ3可选择相同的角度，例如第二夹角θ2及第三夹角θ3皆为40度，而第一夹角θ1则为100度；当集光片组34相对于显示面板36旋转一角度，例如5度时，则微结构14的第二夹角θ2及第三夹角θ3可选择不同的角度，例如第二夹角θ2及第三夹角θ3其中之一的角度为50度，另一的角度为30度，而第一夹角θ1则为100度，如此，除了可经由旋转集光片组34来避免集光片组34与显示面板36相互产生干涉条纹之外，藉由微结构14的第二夹角θ2及第三夹角θ3的不对称设计，可避免因旋转集光片组34所导致的亮度下降及效率降低问题，而有效维持显示装置30的亮度。
根据上述，在本发明实施例导光板结构中，微结构在发光面呈V字状波浪形结构，在X、Y、Z三方向摆荡起伏呈现不固定的间距及深度，其中沿着X方向及Z方向呈现深浅不固定的间距及深度能更有效扰乱光线指向性，使光源所入射的光线于导光板呈现雾化效果且调整视角。因此，本发明实施例导光板结构能适用于业界中不同规格的像素间距的显示面板与不同规格的结构间距的集光片，而改善显示装置的画面的光学品味及维持显示装置的亮度，进而达到导光板产品规格的一致性，使其具有降低成本的优势。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (14)

1.一种导光板结构，其特征在于，包含：
一本体，包含一第一表面、一第二表面及一入光面，该第二表面沿一第一方向与该第一表面相对，该入光面连接该第一表面及该第二表面，该入光面适于面对一光源，且该光源经该入光面所入射的光线在该本体具有一光源方向；以及
多个微结构，形成于该第一表面，沿着一第二方向该些微结构具有多个波峰及多个波谷，其中该些波峰在该第一表面的投影分布在多个第一波浪形轨迹上，每一该些第一波浪形轨迹沿着该光源方向延伸，该些波谷具有在该第一方向的高低起伏。
2.如权利要求1所述的导光板结构，其特征在于，该第一方向为一直角坐标系的Z方向，该第二方向为该直角坐标系的X方向，该光源方向为该直角坐标系的Y方向，该Y方向与该Z方向构成一Y-Z平面，该Y方向与该X方向构成一X-Y平面。
3.如权利要求2所述的导光板结构，其特征在于，在该X方向上任两相邻的该些第一波浪形轨迹呈镜射对称配置。
4.如权利要求2所述的导光板结构，其特征在于，该些波峰在该Y-Z平面的投影具有在该Z方向上的高低变化。
5.如权利要求2所述的导光板结构，其特征在于，该些波峰沿着该Y方向在该Y-Z平面的投影分布在一第二波浪形轨迹上。
6.如权利要求2所述的导光板结构，其特征在于，该些波谷在该Y-Z平面的投影具有在该Z方向上的高低变化。
7.如权利要求2所述的导光板结构，其特征在于，该些波谷在该X-Z平面的投影具有在该Z方向上的高低变化。
8.如权利要求1所述的导光板结构，其特征在于，该些波谷的深度范围介于3至80微米之间。
9.如权利要求1所述的导光板结构，其特征在于，相邻的两个该些波峰与介于其间的其中一个些波谷之间分别具有一第一坡面及一第二坡面，该第一坡面及该第二坡面之间具有一第一夹角，相邻的两个该些波峰之间的连线与该第一坡面之间具有一第二夹角，相邻的两个该些波峰之间的连线与该第二坡面之间具有一第三夹角。
10.如权利要求9所述的导光板结构，其特征在于，该第一夹角介于90度至140度之间。
11.如权利要求9所述的导光板结构，其特征在于，该第二夹角介于10度至80度之间。
12.如权利要求9所述的导光板结构，其特征在于，该第三夹角介于10度至80度之间。
13.如权利要求9所述的导光板结构，其特征在于，该第二夹角与该第三夹角不相同。
14.如权利要求9所述的导光板结构，其特征在于，该第二夹角与该第三夹角相同。
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