TW200848809A - Light guide plate and backlight module capable of converting light source wavelength and enhancing light uniformity - Google Patents

Description

200848809 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本剌_於-種導光減«光·，尤指—種適用於平 面顯示器以提升光均句度，俾提供均句光源之導光板，且可將光 源轉換成所要光源波長之導光板及背光模組。 【先前技術】 ， 部份液晶顯示裝置之光源，係使用可見光之點光源(如LED) 發光’由於點光源似一球面光源，發散出去的光線有一發散角， 若由數個點光騎生散光源助干涉下，進人導光板⑺平面 端面時’會在導光板内產生明⑻暗⑼相間之不均勾光帶如第^ 圖所示者。 因此為了改善明暗相間之缺點，必須提供均勻光線入射於導 气 《油先㈣技術係於導光板端面上進行醜或圖樣g己置，或 於導光板表面上再配置—層具網點細樣之光學薄膜，以均句光 線進入導光板，然而此種設計針對LED之點光源成效仍然有限。 另外’如先月;』技術係將點光源之光線射入折射板後，再將光線折 射進入導光板内，但是由於光線在進人導歧前，尚須經過折射 板進行折射，以及空氣層的_吸收，易造成_，為了維持足 夠的光嚴，須加大功率，進而增加成本。 200848809 另外，液晶顯示裝置通常使用白色發光二極體的點光源，但 白色毛光一極體，往往受限於相關之專利權，而有專利侵權之 虞且其可供應之廢商有很，成本也較高，在平面顯示裝置之價 格a盈降價之下，如何降低白色發光液晶顯示裝置的成本是一重 要考i另外，平面顯示器之光源，一直受限於使用白色光源， 無法以其它有色絲替代，因而窄化了絲之選擇性及應用範 圍。 本案發明人㈣於m種可以_解決上述諸問題之 「光源波長可轉換又可均勻導光之縣板及背光模組」，經由研 發及貫驗終於完成這項發明。 【發明内容】 本發明之主要目的係在提供一種平面顯示器用之導光板，俾 能將平面顯示之非自色可見統波補触白色可見光，又 能將平面顯轉使狀點光_勻地發散於導歧全體，同時能 減少光損。 本發明之另-目的係在提供—種可讎絲波長之導光板， 使能利用藍色發光二極體或料光二極體或其它非自光之發光 二極體作為平面顯示器光源者。另外，亦能將點光源所散_ 光，轉換成均勻的平行光線加以發射者。 200848809 本伽之再-目的75針對魏上使賊顆發光二極體所產生 的出光均勻度問題，提出—種大幅改善的方法；並提供—種方法 _勻分佈平面顯示裝朗光線，使平涵示器使狀光源均句 %政於導光板全體，且能有效減少光損。 本發明之可取實體’可由以下說明書配合_式而得以 明晰之。 【實施方式】 本發明之平面顯示H狀導光板，係配置至少—點光源，係 位於該導光板之-側邊，絲少—稜鏡___於該導光板 之側邊，且職鏡陣顺駐少含有—螢光組成物，該螢光組成 2可將非白色光源之人射光難成自色光源，終該稜鏡陣列 薄膜可容該點光源射出之發散光穿通后均勻地導向該導光板之 内，其中_光源係位於該導光板具稜鏡陣列_之同一側。 明之平面顯示器’裝置料光板之人光賴鏡陣列薄膜内 之赏光組成物可將人射光賴成白色光源波長，較佳者係將該色 =域或料辆狀波長U難成白色光。翻於本發^之 導先板形狀均未加限制’較佳者為楔形板或方形板且及底部擴散 細未力醫適用於本歸光模組使_光源未 制’較佳者為紫外光或藍色發光二極體。另外，样明之平 7 200848809 光_組’可選擇性地配置擴散#紐鏡片或集光 片’以増加背光模組之效能如輝度和均齊度。 兹舉平聽讀置科紐驗佳具體實施例，加以說明如 下。. 、W 本#明書第2 ’ 3 ’ 4圖之本發明導光板。該導光板⑼ 為一楔形長方形板，導光板底面設置可將光均勻化之擴散點 (12)，導光板之-侧黏賠或固設有—稜鏡陣列薄膜(13)，稜鏡陣 列薄膜(13)刖配置有3個(或多個)發光二極體⑽。靠近該發光二 極月41句之$光板侧面，$導光板之入光側(16)，該稜鏡陣列薄 膜之稜鏡(18)内含有螢光組成物〇5)。該3個發光二極體⑽為藍 光二極體，稜鏡(18)陣列係可與透明基材(19)結合在一起，其中 矛夂叙(18)與k明基材(19)之折射率均不受限制，而稜鏡陣列薄膜 〇3)與楔形導光板(11)之人光侧⑽使用感壓膠(⑺給予(或以一 成型之方式)結合在一起。感壓膠(17)與稜鏡(18)之基材或透明 基材(19)均未加限制，較佳者為相同材質者。稜鏡(18)内之螢光 組成物(15)可將藍色絲換成白色可就之螢光組成物。啟動如 監光一極體的光源，當監色的可見光進入稜鏡陣列薄膜(η)内， 稜叙内之螢光組成物(15)可將藍光轉換成白色可見光，之後入射 於該導光板。並藉由稜鏡陣列(18)將點光源(14)射出之發散光約 略地予以準直，並均勻地使其循約呈平行直線之方式入射於該導 8 200848809 光板(11)内。 該稜鏡陣列(18)之各稜鏡高度，大小，二稜鏡面之夾角等等， 本發明係未加限制。 本發明之稜鏡陣列薄膜之位置並無限制，較佳者可將位於該 光源之發散光加以導向使約略平行同向射經稜鏡陣列。本發明之 光源位置並無限制，較佳之位置係於貼近該稜鏡陣列之位置。本 .， 發$之光源排向係位於導光板之近稜鏡陣列之同一側，較佳之排 财式為在同-侧，且呈縱向制約平行於城鏡陣列者。本發 明之稜鏡陣列薄膜與導光板結合方式並無限制，較佳的方式為該 導光板與該稜鏡陣列係整合為一體或以一體成型之方式結合在 -起。本發明導光板及稜鏡陣列薄膜之選材並無限制，較佳的方 式為導光板與棱鏡陣列薄膜之基材為同一材料如丙稀酸系聚合 物或曱基丙稀酸酸系聚合物或聚碳酸醋，較佳者例如可為聚甲基 、 丙烯酸甲醋(PMMA)或聚礙酸酷㈣。本發明稜鏡⑽與透明基 材09)可為-體或由不同材質所構成，本發明_之導光板域 限制，可為習用之導光板，較佳者為平板或模形板。 本發明均句分佈統光線之方法，如±所述，係至少提供一 慨點光源’以及提供-具有稜鏡陣列薄膜之導光板，射該棱鏡 陣列薄膜位於導絲之-側’且該點光源與該稜鏡陣列薄膜係位 於導光板之同-側，俾將由點光源(14)發射出去各角度的光線經 9 200848809 ' . ㈣稜鏡_賴(13)之折射準直侧而成為行進方向與該導光 板邊緣角度呈—致的光線，因此，點光源⑽之光線經由稜鏡陣 列薄膜(13)的折射轉換成為—均句之線光源。 本發明之紐實施_纟种的導級可以射出成型製得模形 導光板，或精密沖剪成長方形導光板。 同時將點統置於魅處的較佳紐，係可驗簡單之方式 丨賴光源轉換成線光源，進而可節省許多成本；同時，因導光板 與稜鏡陣列薄膜結為-體，使得錄經由稜鏡陣列薄膜轉換為均 勻之線光源後，得以直接約呈平行之方向進人導光板，無須再次 由不同介質之轉換。糾，點光源係配置在稜鏡_薄膜之近 端，因此，可有效減少光損。且也可減少不均句明暗帶之劣象， 由此顯見本發明的進步性。 、 由於舰_薄_之螢統祕可崎翻色可見光源轉 換成白色光源’使得平面顯衫之可_統，不會舰於原始 光源之顏色，使光源之應用及選擇更富彈性，可以擴大使用非白 色可見光源之應用範圍’進而降低光源配置之成本，具有明顯之 新穎性及進步性。 - 如第5，6圖所示者，每—點光源(14)可對應—個弧形凸透鏡 (20)或-弧形凹透鏡(21)，俾將點辆所發射之光，經由弧形透 鏡(20，2D可予完全準直折射，俾令該對應點光源所發散之光線， 10 200848809 由點光源轉換成線光源。 第7圖顯示該擴散點(12)由接近該發光源(14)近端之較小擴散 點逐漸向著該發光源之遠端而增大為較大擴散點，以均勻擴散由 導光板底部所反射之光者。 本發明於導光板(11)之入光側設置稜鏡或凹(凸)透鏡陣列，並 加入螢光劑’可將非白色光源轉換成白色光源，且使點光源轉換 ^ 成線光源提升光均勻度，豐富了光學裝置之色、光多元之功效與 價值。 為邏輯整合計，本發明之螢光組成物(15)可定義為：構成一螢 光層之螢光組成物，該螢光層可直接形成該具微結構之薄膜或部 份(13)如第2〜7圖所示者。 本龟明之可取實體，可於不違本發明之精神及範疇下，作適 當之修飾或改變，本發明實不加以限制。 ' 例如第8圖顯示該導光板(11)之入光侧(16)端面上可先塗覆一 層螢光層(Π)含有螢光組成物⑽及接著劑者，然後再黏貼上該 微結構(18)(含稜鏡、凹透鏡、凸透鏡陣列)之薄膜或薄層⑽，如 疋’亦可兼具能轉換為白色光光源且能提高光均自度之雙重功能 者。 b 而如第9圖顯示該導光板(11)之入光側⑽端面上可形成第一 棱鏡陣列之微結構部份⑽含有多數稜鏡⑽者。又於該導光板 11 200848809 (Η)與違光源(14)之間，失置、一積層(iq)，該積層⑽包括··一螢 光層（17)含有螢光組成物(15)，一透明基材(19)及第二稜鏡陣列之 微結構溥膜(13a)含有多數稜鏡(18a)者。如圖所示，可於每一點光 源(14)所對應的透明基材(19)上塗覆該螢光組成物(15)之螢光 層，可局部塗覆成弧形突部或全面塗覆，如是，亦可兼具能轉換 為白色光光源且能提高光均勻度之雙重功能者。 【圖式簡單說明】 第1圖表示習知導光板之點光源之光入射示意圖。 第2圖係本發明之立體示意圖。 第3圖係第2圖之頂視圖。 第4圖為本發明另一可取實例圖。 第5圖為本發明他一可取實例圖。 第6圖為本發明又一可取實例圖。 第7圖為本發明再一可取實例圖。 第8圖為本發明其他可取實例圖。 第9圖為本發明附加改良之可取實例圖。 12 200848809 【主要元件符號說明】 11.... ..導光板； 12…·· .擴散點， 13.··· ..稜鏡陣列薄膜； 14····. .點光源； 15…· ..螢光組成物； 16…·· .入光侧； 17.... ..感壓膠； 18…·· .稜鏡； 19.... ..透明基層； 20…·· .凸透鏡； 21.... ..凹透鏡； D…·· •暗； B…· •.亮； 10···.· .積層。 13

Claims (1)

1. 200848809 十、申請專利範圍： h ιΐίίϊ波長轉換且增光均勻度之導光板，係、令導光板配 二‘者，其特徵在於該導光板靠近該光源之人光 ㈣f黏貼至少一具微結構之部份(portion)或薄膜， 之間係包括一螢光層至少含有-螢光組成物 轉換成^光ΐ。立於挪光板之側邊雌螢缺成物令入射光 2· ΪΓ請it1範f第1項之令光源波長轉換且增光均勻度之導 者。，、知紐成物係將藍光波長之光娜成白光波長 "Μ#組成物係、將紫外光波長之光轉換成白光波 4· 辆勻度之導 汉八甲成¥先板係包括：楔形板及方形板。 5' ，、中韻4係包括：稜鏡、凹透鏡及凸透鏡陣列者。 光組成物均叫，係令該登 7' 於該導光板之入光側者。心於透明基材上再黏貼 δ. ί:請狀侧柄勻产之導 該呈“I至光層係一包含有營光組成物之塗ϋΐΐϊ 〜政、，。構之部份（或薄膜)與該導光板之間者s係；|於 14 200848809 9. ^申清專利範圍第1項之令光源波長轉換且增光均勻度之導 光中該導光板與光源之間’係夾置—螢光層含有螢光 組成物者，且該螢光層係積層以一具微結構之薄膜者。 10. -種令統波長轉換且增光均自度之背賴址 少一光源； 、τ'* ，該導光板係靠近 二種如申請專利範圍第1項所述之導光板 该光源之入光侧者；以及 一反射板 入光侧者 係 靠近該光源以反射該辆之光進人該導光板之