TW200837410A - Light guide panel for LCD comprising stripe prism of irregular shape and cross prism - Google Patents

Light guide panel for LCD comprising stripe prism of irregular shape and cross prism Download PDF

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Description

200837410
File:TW4226F 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明疋有關於用於液晶顯示器（liquid cryStaj display，LCD)的一種導光板，特別是一種具有一不規則輪 廓主體稜鏡及交錯稜鏡的導光板。 【先前技術】 由於液晶顯示器（liquid crystal display，LCD )並非_ 0 自發光裝置（emissive device )，因此液晶顯示器需要具有 一背光模組，用以發出光線。背光模組係用以當作是液曰曰 絲頁示器發出光線的發光源。之後一液晶面板中之液晶八 子，依照一預設圖形排列，以藉此調整背光模組提供之光 線的穿透度，進而在液晶顯示面板上顯示晝面或苴相似 形。 -_ 請參照第1圖，其繪示傳統導光板的示意圖。 、 如第1圖所示，一發光源306係設置於—導光板3〇〇 G 之一側。在導光板300中，一側部301係為用以直接接收 發光源306提供之入射光線的區域，一前部3〇3係為用以 將光線發散出去的區域，以及一後部305係為用以將光線 反射至前部303的區域。 其中，在後部305上係設置多個稜鏡用以反射光線， 並將光線反射至前部303。這些稜鏡亦用以折射光線，並 將光線折射至前部303。這些稜鏡包括多個主體稜鏡329 以一橫條圖樣320的方式毁置，另外還包括多個交^棱鏡 6 200837410
File:TW4226F 340與主體稜鏡322垂直設置。其中，一群主體棱鏡322 係構成一個獨立的橫條圖樣320。 主體稜鏡322具有一縱列方向，其係與發光源306之 縱列方向平行。因此，交錯稜鏡340具有之一縱列方向係 與發光源306之縱列方向垂直。 為了均勻地使光線自前部303發散出去，因此各主體 稜鏡322具有之一長度，各主體稜鏡322之長度係與各主 體棱鏡322至發光源306之一距離成比例關係。具體來 Γ 說，一個靠近發光源306的主體稜鏡322，相較其他與發 光源306較遠的主體稜鏡322，具有一較短長度。因此， 隨著各主體棱鏡322與發光源306之距離增加，各主體棱 鏡322之長度係跟著增加。 一般來說，當光線經由後部305進入導光板300被反 射與分解至前部303時，主體稜鏡306係用以控制光線的 均勻度，交錯稜鏡304則用以集中入射的光線之水平分量。 交錯稜鏡340係在後部305上，沒有主體稜鏡322的 〇 部分區域形成。當介於主體棱鏡322及交錯棱鏡340之一 邊界平面’如第1圖所不之直線形成時’其係易遮擔光線’ 以及產生一遮擋圖樣，而使光線之能見度下降。 在傳統的導光板300中如第1圖所示，各個橫條圖樣 320係彼此對稱且間隔排列，並具有一致的線性或曲線輪 廓。 然而，以此方式排列之橫條圖樣320係在轉角的區域 產生重疊或是造成錯位，因此導致遮擋圖樣（也就是疊紋 7 200837410
File:TW4226F 現象（Moire phenomenon))。所以，本發明係針對傳統導 光板產生的此缺點，透過將橫條圖樣510之輪廓做不規則 修正，以形成不規則之橫條圖樣410 (如第2圖所示）。 【發明内容】 本發明係因上述習知技術的缺點而產生，本發明之一 方面，提出一種導光板，其係得以消除主體棱鏡與交錯稜 鏡之間的介面。 〇 本發明之另一方面，提出用於液晶顯示器（liquid crystal display，LCD )背光模組的一種導光板，使液晶顯 示面板之整個表面上的光線，具有優良的亮度、均勻度， 以及可見度。 根據本發明之一方面，提出一種導光板包括隨機無規 之橫條圖樣，各橫條圖樣具有一不規則輪廓及一寬度，隨 著各橫條圖樣至用以接收入射光線之側部的一距離增 加，各橫條圖樣的寬度係跟著增加。導光板更包括交錯稜 〇 鏡，形成於隨機無規的橫條圖樣之外。隨機無規之橫條圖 樣包括多個主體稜鏡，主體稜鏡係以垂直於光線之一入射 方向的方式設置置。 為讓本發明之上述内容能更明顯易懂，下文特舉較佳 實施例，並配合所附圖式作詳細說明。 【實施方式】 請參照第2圖，其繪示依照本發明一種實施例具有隨 8 200837410
File:TW4226F 機無規的橫條圖樣之導光板的示意圖。 根據本發明第2圖的實施例，導光板400用於一液晶 顯示器（liquid crystal display，LCD)中。導光板包括一側 部401、一前部403及一後部405。側部401用以接收入 射之光線。前部403連接至側部401，前部403用以發出 光線到導光板400之外。後部405用以將光線反射至前部 403。多個隨機無規之橫條圖樣係形成在後部405其上（在 第2圖中，雖然左侧及右側的隨機無規之橫條圖樣係與形 Γ 成在點狀標示區域的隨機無規之橫條圖樣相同，為了清楚 說明隨機無規之橫條圖樣，只有在中央區域的隨機無規之 橫條圖樣以標號410標示）。多個交錯稜鏡422係形成於 後部405上，沒有隨機無規之橫條圖樣410的區域。隨機 無規之橫條圖樣410具有一不規則輪廓及一寬度w，隨著 橫條圖樣410至側部401的一距離增加，橫條圖樣410的 寬度w係跟著增加。各個橫條圖樣410具有多個主體稜鏡 412，主體棱鏡412係以垂直於光線之一入射方向的方式 ϋ 設置。 主體棱鏡412係為一組具有不同長度的稜鏡。各橫條 圖樣410具有一不規則輪靡，以避免在一邊界平面上遮擋 光線。以下，具有不規則輪廓之橫條圖樣將以隨機無規之 橫條圖樣410敘述之，以便於說明及描述。 雖然隨機無規之橫條圖樣410具有不規則輪廓，然一 隨機無規之橫條圖樣410與其他隨機無規之橫條圖樣410 相互重疊係不佳地。在隨機無規的橫條圖樣410之間的一 9 200837410
File:TW4226F 相互重疊區域，不只會使導光板400之光學特性造成負面 的影響，更會造成一圖樣匯聚的現象，此現象將導致不利 的外觀。 請參照第3圖，其繪示依照本發明實施例的導光板之 後部的平面圖，此後部係被分割為多個圖樣區域。 再者，隨機無規之橫條圖樣410在圖樣節距（pattern pitch ) PP的範圍中，具有一限制性地不規則輪廓如以下的 内容所述並繪示於第3圖中。 其中，值得注意地，如同橫條圖樣最初的功能一樣， 隨機無規之橫條圖樣410，係得以提供均勻地平面光線。 因此具體來說，如同在傳統的橫條圖樣中，隨機無規之橫 條圖樣410具有之寬度w，隨著隨機無規之橫條圖樣410 至發光源105的一距離增加，橫條圖樣410之寬度w係跟 著增加。交錯棱鏡422係形成在後部405，沒有形成橫條 圖樣410的·間隔區域。 以下，在一個圖樣區域中形成隨機無規之橫條圖樣 410的方法，將配合之後的圖示詳細說明。 第3圖到第6圖繪示用以說明本發明一種實施例的隨 機無規之橫條圖樣的示意圖。另外第7圖及第8圖繪示用 以說明本發明另一種實施例的隨機無規之點狀圖樣的示 意圖。 如第3圖所示，其繪示依照本發明實施例的導光板之 後部的平面圖，此後部係被分割為多個圖樣區域。各圖樣 200837410
File:TW4226F 區域具有一預設之圖樣節距PP。後部405係被分割成多個 圖樣區域406 (被實線圍繞的矩狀之外型）。各圖樣區域 406具有預設之圖樣節距PP。一個獨立的隨機無規之橫條 圖樣410係形成在一個獨立的圖樣區域406之中。隨機無 規之橫條圖樣410係由一群具有不同長度之主體稜鏡412 所構成。 圖樣區域406的内部區域，除了隨機無規之橫條圖樣 410係被視為間隔區域420(斜線標示區域）。交錯稜鏡422 Γ (未繪示於圖中）係設置於間隔區域406上。其中，交錯 稜鏡422係在隨機無規之橫條圖樣410完全地配置之後方 才形成，交錯稜鏡422在第3圖中係省略繪示。 請參照第4圖，其繪示繪示依照本發明實施例用以形 成隨機無規的橫條圖樣之主體稜鏡的一隨機無規參考線 之設定方法的平面圖。 為了形成隨機無規之橫條圖樣410 (繪示於第2圖 中），首先，必須先設定一隨機無規參考線RL，其係用以 〇 做為交錯稜鏡422設置的參考依據。 如圖所示，預設數量之參考點PI、P2、P3、P4、P5、 P6、P7、P8、P9及P10係被設定於圖樣區域406之一中 心線CL上（為了便於描述，本發明實施例係以10個參考 點做說明）。 之後，根據每個參考點PI、P2、P3、P4、P5、P6、 P7、P8、P9及P10，係以一預設之隨機無規率或低於預設 之隨機無規率的方式，設定其值散亂分佈隨機無規參考線 11 200837410
File:TW4226F RL之上以及隨機無規參考線RL之下。 其中，上述之隨機無規率係為參考點設定遠離隨機無 規參考線RL的程度。舉例來說，若最大隨機無規率其值 為10，則參考點的隨機無規率之數值係小於或等於10。 為了便於描述，相對於隨機無規參考線RL向上偏離的參 考點之隨機無規率的值以標號+來表示，相對於隨機無規 參考線RL向下偏離的參考點之隨機無規率的值以標號-來表示，其中各參考點之隨機無規率在本實施例中係如表 Γ 1所示： 表1 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 + 5 一 3 -4 + 2 + 3 + 9 -7 + 4 -4 一 9 在此需特別說明的是，表1係用以當作是本發明的一 種例子，各參考點偏離隨機無規參考線RL係得以是任各 U 種方式所定義之任何隨機無規率的值。 藉由隨機無規率的值散佈於隨機無規參考線RL上的 點係稱為隨機點 Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、 R9 及 R10 〇 隨機無規參考線RL係以依序通過一起始點S至一終 止點E，中間經過隨機點Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7、 R8、R9及R10的方式繪製。隨機無規參考線RL如圖所 示，係可透過各個隨機點Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7、 12
200837410 File:TW4226F R8、R9及！110彼此相繼地連接的一直線，或是以一平滑 之曲線通過各個隨機點Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7、 R8、R9 及 R10 〇 雖然隨機無規率遠離中心線CL係可選擇最大的遠離 程度，但值得注意的是，隨機無規率係定義避免任何一個 交錯稜鏡422自圖樣區域406中脫離。基於此目的下，隨 機無規率的值較佳地係等於或小於圖樣節距PP與最長之 主體稜鏡412長度差值的一半，圖樣節距PP係等於圖樣 區域306的寬度。 舉例來說，當圖樣節距PP係為100微米（micrometer， //m)，而最長之主體稜鏡412的長度係為80//m時，最 大的隨機無規率的值必需為10//m或更小。其中，這些隨 機無規率的最大值，係被稱為最大隨機無規率。透過任何 手段預先設定的隨機無規率之最大值，皆必需小於或等於 此最大隨機無規率。 可選擇地，最大隨機無規率的值係可基於間隔區域 420的寬度，而以距離的百分比（percent，％ )來決定。 舉例來說，若圖樣節距PP係為l〇〇//m，而主體稜鏡 412之長度係為60// m，間隔區域420的寬度係為40// m。 在此時，當設定最大隨機無規率係為50%時，隨機無規率 係等於或小於20//m，其係為40//m的50%。根據運用這 種方法，當間隔區域420的寬度增加時，主體稜鏡412不 13
200837410 File:TW4226F 規則設置的距離係隨著越增加越多。因此，鄰近於發光源 105的一個主體棱鏡412，係以較寬的方式設置，遠離於 發光源105的一個主體稜鏡412，係以較窄的方式設置。 請參照第5圖，其繪示第4圖中主體棱鏡設置於設定 之隨機無規參考線上的平面圖。 如第5圖所示，主體稜鏡412的設置方式，係將各個 主體棱鏡412之中心，以相符於隨機參考線RL的方式設 置，交錯稜鏡422係設置於沒有主體稜鏡412設置的間隔 區域420上。在較佳地實施方式中，交錯稜鏡422具有一 縱列方向，其係垂直於主體稜鏡412之一縱列方向。然而， 當考慮到設計及製程的誤差時，交錯稜鏡422具有縱列方 向，其係與主體稜鏡412之縱列方向具有一夾角，此夾角 係介於60度（degrees，° )至90 °之間。 當主體棱鏡412以基於隨機參考線RL的方式設置 時，隨機無規之橫條圖樣410，相對於交錯稜鏡412，係 以不規則之寬度的線條形成。因此根據這樣的方式設置， 係得以避免遮擋圖樣或因規則性的主體稜鏡412及交錯棱 鏡422而導致的疊紋現象（Moire phenomenon )，進而增加 圖樣的隱匿性。 請同時參照第6圖及第7圖，第6圖繪示依照本發明 另一種實施例導光板後部的平面圖，隨機無規之點狀圖樣 係形成於此後部上。第7圖繪示各種隨機無規的點狀圖樣 14 200837410
File:TW4226F 之例子的平面圖。 雖然上述的内容中，係透過群聚的交錯棱鏡，形成連 續之橫條圖樣的外型。交錯稜鏡群聚的方式，亦可如第6 圖及第7圖所示，以另一種重複性的點狀圖樣，形成在— 預設的區域中。 有關於橫條圖樣410如第2圖所示，隨著橫條圖樣 410至發光源1 〇5的距離增加，橫條圖樣4丨〇的寬度w係 跟著增加。換句話說，有關於點狀圖樣43〇中，點狀圖樣 ° 430與發光源1〇5的距離越遠，越大以及越多數量的點狀n 圖樣430係被設置用以控制光線的總量。 根據本發明實施例之點狀圖樣43〇，其係藉由形成一 隨機筝考線RL (繪示於第2圖中），接著依照隨機參考線 RL配置主體稜鏡412。在點狀圖樣43〇的實施例中，主體 稜鏡412的設置方式係與隨機無規之橫條圖樣41〇 (繪示 於第2圖中）的設置方式相同。 如第7圖所示，隨機無規之點狀圖樣，係可選自下述 ’四種外型其中之-。四種外型^包括：⑷―橢圓之外型； (b)斜方（菱形）之外型；（c)長方（矩形）之外型； 以及（d)上述三者的結合。 —請同時參照第8圖及第9圖，其分別繪示本發明一種 貫施例用於液晶顯示器的背光模組之導光板的局部橫截 面圖。 主體稜鏡412相對於交錯稜鏡422係具有不同的高 200837410
File:TW4226F 度，這種結構係因製造的便利性而被提出。因此如第8圖 所示，交錯棱鏡422相較於主體稜鏡412係以一較低的高 度形成。可選擇地如第9圖所示，交錯棱鏡422相較於主 體棱鏡412係以一較高的高度形成。 接著，本發明將提出數個實驗例，用以支持依照本發 明實施例之導光板，用於液晶顯示器之背光模組時，導光 板係得以增加光線的亮度、均勻度及可視度。其中需被瞭 解的是，本發明技術領域中，熟知此技藝者得以輕易暸解 C 的内容，將予以省略。 以下，用以舉證說明本發明實施例優點的實驗例係如 之後的内容所述。 <實驗例1> 根據本發明實施例之橫條圖樣的尺寸。隨機無規之橫 條圖樣具有430//m的圖樣節距，以及0.5%的最大隨機無 規率（在此，最大隨機無規率0.5%，其值係為間隔區域的 寬度之0.5%。另外，以下標示“％”的隨機無規率意指其值 係與間隔區域的寬度有關）係形成在楔型之導光板的後 部。導光板之參數係為288.8毫米（millimeter，mm) x 217.7mm x 2.4mm (起始端）x 0·8 mm (結束端），其係為寬 度（W)x長度（L)x厚度（T)。主體稜鏡具有一高度， 其值係為14.9//m。主體稜鏡具有之一節距，其值係為25 #m。主體棱鏡具有一頂角，其值係為82。主體稜鏡係 形成在各橫條圖樣中。導光板之上表面係為一反射表面。 16 200837410
File:TW4226F 另外，交錯稜鏡具有之一節距，其值係為25// m。交錯稜 鏡具有一高度，其值係為9.6//m。交錯稜鏡具有一頂角， 其值係為105°。交錯稜鏡係形成在導光板的後部，其中沒 有主體棱鏡的區域上。交錯棱鏡並與主體棱鏡垂直。導光 板之上表面係為一反射表面。 <實驗例2至實驗例8> 實驗例2至實驗例8，除了隨機橫條圖樣具有之一最 Γ 大隨機無規率係分別對應為1.5%、2.5%、3.5%、5%、15%、 30%及50%以外，其餘條件係與實驗例1相同。這些實驗 例之最大隨機無規率係如表2所示： 表2 實驗例編號 1 2 3 4 5 6 7 8 最大隨機無 規率 0.5% L5% 2.5% 3.5% 5% 15% 30% 50%
U 根據實驗例的實驗條件，光線的亮度、均勻度以及可 視度，其量測的值係如表3所示： 表3 實驗例編號 1 2 3 4 亮度 2200 至 2200 至 2200 至 2200 至 (燭光/米X米， 2500 2500 2300 2500 17
200837410 File:TW4226F cd/m2 ) 均勻度（％) 55 至 60 .— 55 至 60 55 至 60 55 至 60 外貌 嚴重地 疊紋 疊紋 優良 優良 ___表3續 實驗例編號 5 6 7 8 亮度（燭光/ 2200 至 2200 至 1800 至 1200 至 米 X 米，cd/m2 ) 2500 "~ -—----_ 2500 1850 1300 均勻度（％) 55 至 60 55 至 60 45 至 50 45 至 50 不嚴重 嚴重地 嚴重地 外貌 優良 地黑暗 黑暗圖 黑暗圖 ~~~--—-— 圖樣 樣 樣 貫驗例1至實驗例6在光線的亮度與均勻度上，顯示 出相似地光學特性。實驗例1及實驗例2在主體稜鏡及交 、，曰牙文鏡之間產生一遮擋圖樣產生不適宜的外貌。實驗例7 及實驗例8由於亮度垂直分量的值下降而呈現出低的亮 度。亮度垂直分量的值下降係與隨機無規率增加而導致光 學路徑改變有關。 貫驗例6產生黑暗圖樣係因橫條圖樣左側及右側的 差異’儘官橫條圖樣具有優良的光學特性及低的疊紋現 象。當隨機無規率增加時，黑暗圖樣係變的更嚴重。換句 逢說，在實驗例3至實驗例5係產生最佳效果之光學特性 200837410
File:TW4226F 並顯示出均勻地平面光線。根據上述内容所揭露的結果， 最大隨機無規率較佳地範圍係設定在間隔區域的1.5%至 15%之間。較佳地，最大隨機無規率係設定在間隔區域的 2%至10%之間。 請參照第10圖，其繪示本發明一種實施例用於液晶 顯示器的背光模組之導光板的主體稜鏡之頂角的截面放 大圖。自第10圖左側開始，主體稜鏡具有之頂角的角度 Γ 係分別為 80°、90°、100°、110°、120°、130° 及 140°， 主體稜鏡具有之一節距係為25//m。 請參照第11圖，其繪示本發明實施例用於液晶顯示 器之背光模組的導光板之主體稜鏡的截面放大圖。第11 圖左側之主體稜鏡並不具有任何曲率半徑，第11圖中間 之主體稜鏡除了與左側之主體稜鏡相符外，並具有正的曲 率半徑，第11圖右側之主體稜鏡除了與左側之主體稜鏡 相符外，並具有負的曲率半徑。 1/ 以下，係提出數個實驗例用以論證根據本發明實施例 所述之結構的影響。 〈貫驗例9 -1 > 在實驗例9-1中，橫條圖樣係形成在楔型之導光板的 後部上，橫條圖樣之圖樣節距係為430//m。導光板之參 數係為 288.8 mm X 217.7mm X 2.4mm (起始端）X 0.8 mm (結束端），其係為寬度（W) x長度（L) x厚度（T)。主 19 200837410
File:TW4226F 體棱鏡係形成在各橫條圖樣上。主體稜鏡具有一高度，其 值係為14.25//m。主體棱鏡具有之一節距，其值係為25 //m。主體稜鏡具有一頂角，其值係為82.5°。另外，交錯 稜鏡具有之一節距，其值係為25//m。交錯棱鏡具有一高 度，其值係為10.49//m。交錯稜鏡具有一頂角，其值係為 100°。交錯棱鏡係形成在導光板之後部，其中沒有主體棱 鏡的區域上。交錯稜鏡並與主體稜鏡垂直。導光板之上表 面係為一反射表面。 Γ、 <實驗例9-2至實驗例9-8> 實驗例9-2至實驗例9-8，除了交錯棱鏡之頂角，其 值係透過修正因子以每10°增加一級距自110°至170°，其 餘條件係與實驗例9-1相同。這些實驗例之修正因子係如 表4所示： 表4 實驗例編號 9-1 9-2 9-3 9-4 交錯稜鏡之角度 (degree，。) 100 110 120 130 棱鏡南度 (micrometer, β m) 10.49 8.75 7.22 5.83 表4續 20 200837410
File:TW4226F 實驗例編號 9-5 9-6 9-7 9-8 交錯稜鏡之角度 (degree，° ) 140 150 160 170 稜鏡高度 (micrometer， // m ) 4.55 3.35 2.2 1.04 <實驗對照例1> ' 在實驗對照例1中，橫條圖樣係形成在楔型之導光板 的後部，橫條圖樣之圖樣間距係為430//m。導光板之參 數係為 288.8 mm X 217.7mm X 2.4mm (起始端）X 0.8 mm (結束端），其係為寬度（W) x長度（L) x厚度（T)。主 體稜鏡具有一高度，其值係為14.25//m。主體稜鏡具有之 一節距，其值係為25//m。主體稜鏡具有一頂角，其值係 為82.5°。主體棱鏡係形成在各橫條圖樣中。另外，交錯 稜鏡具有之一節距，其值係為25//m。交錯稜鏡具有一高 ) 度，其值係為9.6//m。 <實驗例1〇-1> 在實驗例10-1中，橫條圖樣係形成在楔型之導光板 的後部上，橫條圖樣之圖樣間距係為430//m。導光板之 參數係為 288.8 mm X 217.7mm X 2.4mm (起始端）X 0·8 111111(結束端），其係為寬度（\\〇\長度（1〇乂厚度（丁）。 主體稜鏡係形成在各橫條圖樣上。主體稜鏡具有一高度， 21 200837410
File:TW4226F 其值係為14.25//m。主體稜鏡具有之一節距，其值係為 25//m。主體稜鏡具有一頂角，其值係為82·5。。在此，稜 鏡具有一曲率半徑，其係為（+)01R在稜鏡之各側（曲率 半徑係為釐米尺度條件）。另外，交錯稜鏡具有之一節距， 其值係為25//m。交錯稜鏡具有一高度，其值係為8·75# m。交錯稜鏡具有一頂角，其值係為11〇。。交錯稜鏡係形 成在導光板的後部，其中沒有橫條圖樣的區域上。交錯稜 鏡並與主體稜鏡垂直。導光板之前部係為一反射表面。 〈貫驗例10-2至實驗例ι〇_8> 實驗例10-2至實驗例1〇-8，除了 R值以外，其餘條 ，係與實驗例10-1相同。R質係為稜鏡各側之曲率半徑。 實驗例10-2至實驗例10_8，R質係以〇1為級距，自（+) 〇·4至（―）〇·4。這些實驗例之R值係如表5所示： 例編號 UM 10-2 10-3 -—-—— -—-- 10-4 ----- 曲率半徑 (主體稜鏡， (+ ) 0·1 -—----_ (+) 0.2 ( + )0.3 (+ ) 0.4 Ρ"---- __表5續 ——一.. 驗例編號 10-5 10-6 10-7 — 1 〇 〇 半徑 (-）0·4 -------- (-)〇·3 (-）0·2 a VJ- 〇 —---—_ (-)0·1 22 200837410
File:TW4226F (主體棱鏡， mm ) <實驗對照例2> 在實驗對照例2中，橫條圖樣係形成在楔型之導光板 的後部，橫條圖樣之圖樣節距係為430//m。導光板之參 數係為 288.8 mm X 217.7mm X 2.4mm (起始端）X 0·8 mm (結束端），其係為寬度（W) x長度（L) x厚度（T)。主 體稜鏡具有一高度，其值係為14.25//m。主體稜鏡具有之 一節距，其值係為25//m。主體稜鏡具有一頂角，其值係 為82.5°。主體稜鏡係形成在各橫條圖樣中。另外，交錯 稜鏡具有之一節距，其值係為25//m。交錯棱鏡具有一高 度，其值係為8.75//m。交錯稜鏡具有一頂角，其值係為 110°。交錯稜鏡係形成在後部，其中沒有橫條圖樣的區域 上。交錯稜鏡並與主體稜鏡垂直。導光板之上表面係為一 反射表面。 表6 實驗例編號 9-1 9-2 9-3 9-4 交錯棱鏡之 角度（degree， °) 100 110 120 130 亮度（cd) 257.47 275.74 255.62 265.92 23 200837410
File:TW4226F 表6續 實驗例編號 9-5 9-6 9_7 9_8 實驗對 照例1 交錯稜鏡之 角度 (degree， °) 140 150 160 —-—— 170 亮度（cd) 269.98 258.01 242.52 230.92 217.59 表6係為實驗例9-1至實驗例9_8及實驗對照例丨之 亮度量測的結果。由表6可知，本發明實驗例相較於實驗 對照例，，呈現-較高之中心亮度。另外較佳地，在實驗 例/iL至：驗：Μ中當交錯稜鏡具有之角度係介於100 日守糸相車父於其他實驗例具有更優良的亮度。 表7 實驗例編號 —— / 10-1 10-2 10-3 10-4 曲率半徑 (主體棱鏡，mm) 亮度 (+)0.1 ^--—_ ( + )0.2 ( + )0.3 (+)0.4 202.12 287.97 313.45 301.48 Γ—^〜^表7續 實驗例編號 1〇-5 10-6 10-7 10-8 實驗對 24 200837410
File:TW4226F 照例2 曲率半徑 (主體棱鏡， mm ) (-) 0.4 (-） 0.3 (-） 0.2 (-) 0.1 亮度（cd) 215.88 198.21 160.03 ------ 137.34 _275.74
表7係為實驗例10-1至實驗例l〇_8及實驗對照例2 對照組之亮度量測的結果。由表7可知，實驗例1〇_3具有 最咼的焭度，且亮度量測的結果相較於實驗對照例2，亮 度質係自實驗例10-3向實驗例ioq快速地遞減，以及自° 實驗例10-5向實驗例1〇-8快速地遞減。 一般來說，在本發明上述的各個實驗例中，當主體棱 鏡之各側具有（+)值的曲率半料’係相較於實驗對照 ，2具有—較高之中心亮度。另外，當曲率半徑的質係與 只1¾例10-2至貝驗例1〇_4的值相同時，相較於實驗例2 對照組’具有更優良的亮度。 ㈣土㈣夂鏡之曲率半徑，及其之節距的關係。由上 =知，主體稜鏡具有-渦狀或—反㈣之外型時，且之 曲率半㈣值與節距的值之比係為1:1至13〇。 組透;㈣示㈣，背光模 後：^日航 夂鏡π構，相較於傳統不用稜鏡結 或兩個傳統的背光模組必須得以減少-個 25 200837410
File:TW4226F 請參照第12圖，其繪示依照本發明另一種實施例具 有正面棱鏡之導光板的不意圖。 在第12圖的例子中，正面棱鏡440係形成於一導光 板400之一前部403上。各正面稜鏡440具有一預設截面 之外型。正面稜鏡440係用以當光線離開導光板400時， 造成光線繞射、折射及散射。相似於第2圖中所繪示的例 子，導光板400之後部405係以隨機無規之橫條圖樣410 (、 以及交錯棱鏡422形成。 其中，正面棱鏡440係形成在前部403的整個表面 上，正面棱鏡440在第12中途彼此並無任何間隔。正面 稜鏡440係以具有一縱列方向的方式設置，縱列方向係與 發光源105發出光線的方向相符。 雖然正面稜鏡440之一垂直截面，係以具有一三邊之 外型繪示於第12圖中。然正面稜鏡440係得以具有各種 不同的截面之外型。另外，當正面稜鏡440具有三邊之外 1; 型時，正面稜鏡具有之一頂角，其質較佳地係介於70°至 100、 請參照第13圖至第15圖，其分別繪示具有不同橫截 面之外型的正面棱鏡之各種例子的示意圖。 如第13圖所示，正面稜鏡440係得以用彼此之間具 有一間隔平面的方式設置。 正面稜鏡440以具有一固定間距d的方式設置，而非 以緊密地連接的原因，乃具有固定間距d的結構係可增加 26 200837410
File:TW4226F 光線的均勻度及可視度。 詳細地說，當正面稜鏡440彼此分開時，光線的折射 與散射係自發光源105，傾向往液晶顯示面板（未繪示於 圖中）的方向。液晶顯示面板係面向導光板400。這種具 有固定間距d的正面稜鏡440之結構係定義出間隔平面 (也就是，在前部上，各稜鏡之間間隔的區域），這些間 隔平面係得以使光線經由這些間隔平面以垂直的方式至 液晶顯示面板（未繪示於圖中），以增加光線至液晶顯示 f ' 面板的均勻度。 如第14圖所示，正面稜鏡440具有的垂直橫截面， 其係可以是一四邊之外型。可選擇性地如第15圖所示， 正面稜鏡具有的垂直橫戴面，其係可以是在各側具有一預 設之曲率半徑的反渦狀之外型。 有關於正面稜鏡440如第14圖具有四邊之外型的截 面結構中，光線係經由正面棱鏡440的四邊之外型的頂部 A 5以垂直方式是到達液晶顯不面板。 lJ 有關於正面稜鏡440如第15圖具有反渦狀之外型的 截面結構中，正面棱鏡440各側具有之曲率半徑較佳地範 圍係介於0.01mm至0.1mm。 有關於在導光板440之前部403的正面棱鏡440與間 隔平面的面積比，其值較佳地係介於1:0.5至1:10。 再者，如第12圖至第14圖所示，正面棱鏡440之一 高度1ι2對於寬度w2的比率，其值較佳地係介於0.3至0.6。 若此比率低於0.3時，一水平視角係會過度地增加，因此 27 200837410
File:TW4226F 降低光線的亮度。相反地，當此比率高於0.6時，一水平 視角係會過度地減少，因此導致光學特性不佳。 根據本發明所提出的導光板，導光板之後部包括交錯 棱鏡及主體稜鏡，透過主體棱鏡的不規則輪廓，構成橫條 圖樣或點狀圖樣，藉此改善在主體稜鏡及交錯棱鏡的邊界 平面上的邊界圖樣或疊紋現象。 另外根據本發明所提出的導光板，導光板用於液晶顯 示器中，當在垂直方向上增加光線路徑時，光線到達液晶 面板係得以具有均勻的增加量，相較於傳統導光板，藉此 改善光線的亮度、均勻度，以及可見度。 綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然 其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常 知識者，在不脫離本發明之精神和範圍内，當可作各種之 更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專 利範圍所界定者為準。 28 200837410
File:TW4226F 【圖式簡單說明】 第1圖繪示傳統導光板的示意圖。 第2圖繪示依照本發明一種實施例具有隨機無規的 橫條圖樣之導光板的不意圖。 第3圖繪示依照本發明實施例的導光板之後部的平 面圖，此後部係被分割為多個圖樣區域。 第4圖繪示依照本發明實施例用以形成隨機無規的 橫條圖樣之主體棱鏡的一隨機無規參考線之設定方法的 (平面圖。 第5圖繪示第4圖中主體稜鏡設置於設定之隨機無規 參考線上的平面圖。 第6圖繪示依照本發明另一種實施例導光板後部的 平面圖，隨機無規之點狀圖樣係形成於此後部上。 第7圖繪示各種隨機無規的點狀圖樣之例子的平面 圖。 第8圖及第9圖分別繪示本發明一種實施例用於液晶 I 顯示器的背光模組之導光板的局部橫截面圖。 第10圖繪示本發明一種實施例用於液晶顯示器的背 光模組之導光板的主體稜鏡之頂角的截面放大圖。 第11圖繪示本發明實施例用於液晶顯示器之背光模 組的導光板之主體稜鏡的截面放大圖。 第12圖繪示依照本發明另一種實施例具有正面稜鏡 之導光板的不意圖。 第13圖至第15圖分別繪示具有不同橫截面之外型的 29 200837410
File:TW4226F 正面棱鏡之各種例子的示意圖。 【主要元件符號說明】 105、306 :發光源 300、 400 :導光板 301、 401 :導光板之側部 303、403 :導光板之前部 305、405 :導光板之後部 Γ' 320、410 :橫條圖樣 322、412 :主體棱鏡 340、422 :交錯稜鏡 406 :圖樣區域 420 :間隔區域 430 :點狀圖樣 440 :正面棱鏡 A :頂部 U E :終止點 S :起始點 CL :中心線 PP :圖樣節距 RL :隨機無規參考線 PI、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10 :參考 點
Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10 :隨 30 200837410
File:TW4226F 機點 d :固定間距 h2 ·南度 W、w2 :寬度

Claims (1)

  1. 200837410 File:TW4226F 十、申請專利範圍： 1· 一種導光板，用於一液晶顯示器（liquidcrystal display，LCD )，該導光板包括一側部，用以接收入射之光 線，該導光板包括一前部連接至該側部，用以發出光線到 遠‘光板之外’以及邊導光板包括一後部，用以將光線反 射； 其中該後部係由複數個隨機無規之橫條圖樣，以及形 成於該些橫條圖樣之外的複數個交錯稜鏡所形成，各該些 f 檢條圖樣具有一不規則輪廓及一寬度，隨著各該些橫條圖 樣至該側部的一距離增加，各該些橫條圖樣的該寬度係跟 著增加，以及各該些橫條圖樣更包括複數個主體稜鏡，該 些主體稜鏡係以垂直於光線之一入射方向的方式設置。 2·如申請專利範圍第1項所述之導光板，其中該些 交錯稜鏡之縱列方向及該些主體稜鏡之縱列方向定義出 一夾角，該夾角係介於70度（degrees，。）至11〇。。 3·如申請專利範圍第1項所述之導光板，其中該些 父錯稜鏡之縱列方向及該些主體稜鏡之縱列方向定義出 一夾角，該夾角為90。。 4·如申請專利範圍第1項所述之導光板，其中該些 主體稜鏡於各該些隨機無規之橫條圖樣中，該些主體稜鏡 之一最大隨機無規值係為一間隔區域之一寬度的 (percent，％)至 15〇/〇。 5·如申請專利範圍第丨項所述之導光板，其中該些 主體稜鏡於各該些隨機無規之橫條圖樣中，該些主體稜鏡 32 200837410 File:TW4226F 之一最大隨機無規值係為一間隔區域之一寬度的2%至 10% 〇 6· —種導光板，用於一液晶顯示器（liquid crystal display, LCD)，該導光板包括一側部，用以接收入射之光 線，該導光板包括一前部連接至該側部，用以發出光線到 該導光板之外，以及該導光板包括一後部，用以將光線反 射； 其中該後部係由複數個點狀圖樣形成，該些點狀圖樣 (' 係由複數個主體稜鏡以一群聚的方式構成，該些主體稜鏡 係以垂直於光線之一入射方向的方式設置，以及各該些點 狀圖樣具有一不規則輪廓。 7.如申請專利範圍第6項所述之導光板，其中該後 部更由複數個交錯稜鏡所形成，該些交錯稜鏡係形成於該 後部不具有該些點狀圖樣的一區域上。 8·如申請專利範圍第7項所述之導光板，其中該些 交錯稜鏡之縱列方向及該些主體稜鏡之縱列方向定義出 I’ 一夾角，該夾角係介於60度（degrees, ° )至120°。 9.如申請專利範圍第7項所述之導光板，其中該些 交錯稜鏡及該些主體稜鏡的一截面之外型包括一三邊之 外型、一四邊之外型、在各側具有一預設曲率半徑的一渦 狀或一反满狀之外型，以及上述該些外型的組合。 10·如申請專利範圍第7項所述之導光板，其中該些 交錯棱鏡之一截面具有一三邊之外型，該三邊之外型具有 一頂角，該頂角係介於100°至160°。 33 200837410 Fi!e:TW4226F 主〜:二：申：專利範圍第7項所述之導光板，其中該些 主肢錢之一截面具有一三邊之外型 ^ 一頂角，該頂角係介於70。至⑽。。 k之外1具有 主體二利範圍第7項所述之導光板，其中該些 夕 t:,截面具有—預設曲率半徑的-渴狀或-反滿狀之 13.如申請專鄕圍第12項所述之導光板，歹 二主體之截面具有該涡狀或該反渦狀之外型，1之划1 曲率+控的值與該渴狀或該反渦狀的比。又 係介於1:1至1:30。 1之即距的比 旅、、M.如請求項第1項或第6項之導光板，其中該前部 面 ==個正面稜鏡所形成，該些正面稜鏡具有—預設截 15. 如中請專利範圍第14項所述之 些正面稜鏡具有—縱列方向，其係垂直 棱中1 ο 一縱列方向。 一王體％鏡之 16. 如申請專利範圍第14項所述之導光板，兮 鏡具有—截面之外型包括—三邊之外型二四邊 型。’ Μ在各側具有-預制率半徑的—反渦狀之外 η.如申請專利範圍第14項所述之導光板，其中該 置。面稜鏡係以彼此之間具有一預設間隔平面的方式設 18.如申請專利範圍第17項所述之導光板，其中該 34 200837410 File:TW4226F 些正面棱鏡與該預設間隔平面之一面積比係介於1:0.5至 1:10 〇 19·如申請專利範圍第15項所述之導光板，其中該 些正面稜鏡之一高度與一寬度的比值係介於0.3至0.6。 20· —種背光模組，用於一液晶顯示器（liquid crystal display，LCD )，該背光模組包括： 如請求項第1項之導光板；以及 一發光源，設置於該導光板的一側。 ( 21 · — 種液晶顯示器（liquid crystal display，LCD )， 包括： 如請求項第1項之導光板；以及 一發光源，設置於該導光板的一側。 35
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