TW201312170A - 光學貼膜及具有該光學貼膜之背光模組與液晶顯示器 - Google Patents

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Abstract

一種光學貼膜，係貼附於一導光板之一入光面上且配合複數個側光源使用以構成一背光模組。於光學貼膜上設有經特殊設計之微結構可將複數側光源所發出之光束偏折射入導光板內。使導光板混光後所產生之暗區面積減少以提高顯示器之有效可視範圍，同時可減少複數側光源數量以達到降低成本之目的。

Description

光學貼膜及具有該光學貼膜之背光模組與液晶顯示器
本發明是關於一種光學貼膜，尤指一種貼附於一導光板之一入光面上且配合複數個側光源使用以構成適用在液晶顯示器上之一背光模組的光學貼膜，以及具有該光學貼膜之背光模組與液晶顯示器。
以液晶顯示器之背光模組來說，背光模組本身就是一個二維的面光源，而若想要利用LED來取代現行使用在背光模組上的冷陰極管(Cold cathode fluorescent amp，CCFL)，則必須將LED點光源的特性轉變成面光源。因此，會需要一個適當的導光機制，如同側光式背光模組中所使用的導光板(Light Guide Plate，LGP)等，其可用來轉變光源特性，進而產生一個均勻的面光源，以供液晶顯示器所使用。
背光模組之結構中主要有光源、導光板、稜鏡片、擴散板與反射板等等。其中，背光模組所使用的光源主要分為兩種：一為CCFL，另一為LED。而依據光源位置的不同，一般又可分為側光式(Side Lighting)及直下式(Bottom Lighting)兩種。側光式背光模組顧名思義是將光源置於模組之一旁側，藉由導光板將光線導向正面直視方向，並達到足夠的均勻性。
導光板是液晶顯示器之背光模組中的光導引媒介。以側光式背光模組為例，藉由導光板導引光線由液晶顯示器正面射出，能控制面板亮度均勻。導光板的原理是利用光線進入導光板後產生光反射，可利用導光板的一側特定結構，將反射光導引至導光板正面。另外，除了射向正面的光線外，有些光線會由導光板底部之反射板再次導入導光板。
習用背光模組9係包括有：一導光板91、以及複數個LED側光源92。請參考圖一、圖二所示，習知的複數LED側光源92係設置於導光板91之一側。各別之該LED側光源92所投射之光束，依據該光束是在進入導光板91之前或是之後而可區分為一入射光921以及一折射光922。而兩相鄰LED側光源92將光束投射入該導光板91內經混光後於該導光板91上所形成未被光束所覆蓋之一暗區923(未被光束922投射之區域)。所謂的暗區923，就是由導光板91之出光面(也就是導光板91之上表面)觀之會呈現特別黑暗的區域(也就是Hot Spot螢火蟲現象)。而為了避免該暗區923造成顯示影像不佳之因素，一般來說，該LED顯示面板之背光模組9可用來顯示影像的範圍必須避開這些暗區923，例如，以不透光之邊框來遮掩這些暗區923。換句話說，LED顯示面板實際上的顯示有效範圍924其面積將會小於導光板91之出光面(也就是導光板91之上表面)的面積，導致顯示面板的顯示有效範圍924尺寸變小，而有待加以改善。
請參閱圖二並參考下表一，習用LED顯示面板之背光模組9中依照各種不同之LED側光源92之該入射光921角度(入射角)，於該折射率為n=1.55之導光板91內所呈現的各種不同之該折射光922角度(折射角)，可列示如下表一：
表一：習用LED顯示面板之背光模組各部相關尺寸
其中，A是兩相鄰LED側光源中心點之距離、B是兩相鄰LED側光源之間格距離、t是LED側光源至該導光板之入光面的距離、入射角(θ°)是LED側光源之該入射光921進入該導光板91之一入光面911的角度、折射角(θ’°)是LED側光源92之該折射光922進入該導光板91內之折射的角度、C值是各別之兩相鄰LED側光源92之該折射光922經折射後進入導光板91內經混光後大致形成三角狀之暗區923面積最大高度距離。
如表一所示，實際上C值之大小也就代表著形成該暗區923面積的大小，亦即代表著改善Hot Spot現象(螢火蟲現象)之難易程度；但是，C值為相鄰兩LED側光源92之間距B與相鄰兩LED側光源92所投射之光束經混光後所造成的結果參數，仍可經由以下之幾何光學數學式計算出來：B/2=t*sin(θ入射角)+C*sin(θ折射角)，並得出下列結論：
(1)　以該LED側光源92取樣不同之該入射光921之入射角度(40°、50°、60°、70°)與取用現有使用LED側光源之背光模組的實品來觀察其實際觀測數值C並加以比較，可得知當該LED側光源92之該入射光921為入射角度60°時，其計算所得之數值C=5mm，符合現有使用LED側光源之背光模組的實品之暗區高度C值。換句話說，目前現有使用LED側光源之背光模組的實品，其光束折射之光路徑係符合當入射光921之入射角度為60°時的幾何光學關係；以及
(2)B/A代表的是該LED側光源92發光範圍與封裝大小相關(如50/30、30/20等..)。
本發明之主要目的是在於提供一種光學貼膜及具有光學貼膜之背光模組與液晶顯示器，尤指一種貼附於一導光板之一入光面上，使於該入光面上對應之複數個側光源所投射之光束進入該導光板內混光後所產生之暗區面積減少，達到提高顯示器之有效可視範圍之功效。
本發明之次要目的是在於提供一種光學貼膜及具有光學貼膜之背光模組與液晶顯示器，於光學貼膜上設置具有適當結構形狀之複數微結構，使得該側光源投射進入該導光板內之光束擴散角度增加，進一步可減少該側光源之數量，達到降低成本之目的。
為達上述之目的，本發明揭露了一種光學貼膜，係貼附於一導光板之一入光面上，且配合複數個側光源使用，其係定義有一射入面以及一射出面；該射入面上設有一微結構可供該側光源所發出之一光束自該射入面進入該光學貼膜中；該射出面則與該導光板之該入光面相互貼合，可將該光學貼膜內之該光束加以折射至該導光板之內。
該光學貼膜與複數側光源所構成的背光模組架構係符合至少以下關係式：
其中，B是兩相鄰側光源之間隔距離、C’是各別之相鄰兩側光源之光束經折射後進入該導光板內所形成三角狀之一暗區面積最大高度距離、θ i 是該側光源之光束進入該射入面之角度、是該側光源之光束離開該射出面進入該導光板內之角度、n是該導光板之折射率、nt是該光學貼膜之折射率。
於一較佳實施例中，該射入面微結構之寬深比(P/H)數據係至少符合以下關係式：
其中，P是該微結構的寬度、H是該微結構的深度。
於一較佳實施例中，該光學貼膜更符合至少下列條件：10°＜、以及2＜P/H。
為了能更清楚地描述本發明所提出之光學貼膜及具有光學貼膜之背光模組與液晶顯示器，以下配合圖式詳細說明。
如圖三所示，為本發明之光學貼膜實施狀態示意圖。本發明之具光學貼膜1，特別指一種設置有微結構可將光線偏折之透光貼膜，係貼附於一導光板2之一入光面21上，且配合複數個側光源3進一步構成一可供使用於一液晶顯示器上的背光模組100。該導光板2具有該入光面21以及一出光面，該出光面是該導光板2之上表面而且與該入光面21相互垂直；且該複數個側光源3係設置於與該入光面21相對應且相隔一預定距離之位置處。該光學貼膜1其係定義有光束之一射入面11以及一射出面12；其中，於該射入面11上係設有一微結構111可供該側光源3所發出之一光束31自該射入面11進入該光學貼膜1中。該射出面12則與該導光板2之該入光面21相互貼合，可將該光學貼膜1內之該光束31加以折射後再射入至該導光板2內。
於本發明實施例中，該複數個側光源3係為複數個LED發光二極體(LED)所構成的LED側光源3(以下稱之為LED側光源)，且與該導光板2之該入光面21相互對應。經由該光學貼膜1將該LED側光源3所投射之該光束31折射後再進入於該導光板2之內。各別之該LED側光源3所投射之該光束31，依據該光束31是在進入導光板2之前或是之後而可區分為一入射光311以及一折射光312。
相鄰兩LED側光源3將該光束31透過該光學貼膜1投射入該導光板2內經混光後，於該導光板2上所形成未被該光束31所覆蓋之一暗區8其面積較習用未貼有該光學貼膜1之該暗區923(如圖一所示)面積較為縮小，以達到具有較大之顯示有效範圍。該光學貼膜1之該射入面11上之該微結構111係可以是連續性半圓柱狀微結構、連續波浪狀微結構、具有擴散粒子微結構、或不規則狀微結構其中之一。本發明之該光學貼膜1之折射率nt較佳範圍值係介於1.45～1.65之間為佳。
經過相關預設數值(例如：導光板折射率n=1.55、光學貼膜折射率nt=1.62)並透過數學計算後，本發明該光學貼膜1須符合以下關係式為較佳：B/2/C'[1-tan(θ i )]<tan()<n/；其中，B是相鄰兩側光源之間隔距離；C’是各別之相鄰兩側光源之光束經折射後進入該導光板內所形成一暗區面積最大高度距離；θ i 是該側光源之光束(入射光)進入該射入面之角度(入射角)；是該側光源之光束(折射光)離開該射出面進入該導光板內之角度(折射角)，也就是在入射角(θ i )下該入射光偏折之最大折射角度；n是該導光板之折射率；nt是該光學貼膜之折射率。
如圖三並參考表一所示，於本發明光學貼膜1之一較佳實施例中，同樣以折射率n=1.55之該導光板2為例，且該LED側光源3之該入射光312角度為60°時(θ i =60°)，於該導光板2之該入光面21上貼有折射率nt=1.62之本發明光學貼膜1之該入射光311與該折射光312以及未貼有本發明之光學貼膜1之該LED側光源3折射光束(與圖一習知相同條件下之該入射光921以及折射光922相同，故在圖三中以虛線表示)之比較可得知，於該導光板2之該入光面21上貼有本發明光學貼膜1後，該折射光312進入該導光板2後之折射角度θ t (60)＞40°；未加貼本發明光學貼膜1之該導光板2其折射角度θ’=34°(參表一所示)。
因此得知，本發明光學貼膜1折射後之該折射光312與習知技術之折射光922所呈現之折射角度增加，使該暗區8之C’值範圍縮小，能解決Hot Spot現象(螢火蟲現象)。本發明提出該光學貼膜1產生光偏折角度符合下列關係式時，本發明之該LED側光源3之該入射光312角度為60°(θ i =60°)，本發明之背光模組可以獲得相對於習知技術更小的暗區8範圍：
此外，本發明之該光學貼膜1之結構寬深比(P/H)，且該LED側光源3之該入射光312角度為0°(θ i =0°)時，亦必須符合下列關係式：
具體說明本發明的前述兩關係式。
請參考圖四A、圖四B、以及圖五所示。其中，圖四A、圖四B係分別為習用LED側光源所投射之光束進入於導光板內之正向光路徑以及斜向光路徑示意圖。圖五係為貼有本發明之光學貼膜之導光板其LED側光源所投射之光束進入於導光板內之斜向光路徑示意圖。
如圖四A、圖四B、以及圖五所示，係定義有一X-Y-Z座標軸，該LED側光源92、3分別經由該入光面911、21進入於該導光板91、2之內，且根據幾何光學內部全反射定理原理(Total Internal Reflection,TIR)將光束傳遞至遠側處。當該光束打到該導光板91、2內之一取光結構7(印刷網點、微結構、V溝、稜鏡片或反射面等)將光束向上方導出成為面光源。由於該LED側光源92、3發光角度近似於藍伯特(Lambertian)光源分佈型態，使得位於該導光板91、2內之該折射光922、312距離Z軸(法線0°方向)＜±60度角為主要擴散範圍(如圖四A、圖四B、以及圖五各別之斜線區域)。
承上述定義之X-Z平面上係將該導光板91、2內該折射光922、312之光路徑分成如圖四A之正向光路徑以及圖四B與圖五之斜向光路徑，而圖五之該導光板2之該入光面21上貼有本發明之該光學貼膜1，該光學貼膜1破壞了斜向光路徑之全反射(Total Internal Reflection,TIR)產生取光之目的，也使兩相鄰LED側光源3間之取光量增加，也就是該暗區8面積縮小，C值縮小。
請參閱圖六以及表二所示，圖六為本發明之光學貼膜較佳實施例一至六個別入射角與折射角關係對應趨勢圖。表二係為貼附有本發明之光學貼膜較佳實施例一至六1a～1f之該導光板2以及未貼附本發明之光學貼膜之實施例1x於各別LED側光源3投射之光束入射角0度與60度(θ i =0°與θ i =60°)下所分別產生之折射角θ t (0)、折射角θ t (60)之測試數據表。其中，針對本發明光學貼膜1各別之實施例一～六(分別以曲線1a~1f表示實施例一～六)以入射角θ i =0°、10°、20°、30°、40°、50°、60°、70°、80°做成折射角趨勢圖(圖六)可得到如表二內對應之數據。
表二為本發明之光學貼膜較佳實施例一至六測試數據如下(單位：度)：
舉例來說，以現行一般常用於顯示面板之LED側光源3的規格(入射光張角≦60度)為例，以其入射角θ i 為60度且該暗區8之C’值為5mm時，本發明光學貼膜實施例一1a之該折射角θ t (60)係為80度，且於該入射角θ i 為0度時該折射角θ t ( 0)係為30度。可進一步得知，於貼有本發明光學貼膜1之該導光板2(實施例1a)以及未貼有該光學貼膜1之該導光板2(實施例1x)兩者比較，該LED側光源3之入射角θ i 為0度時，其兩者之折射角θ t (0)相差20度；而該LED側光源3之入射角θ i 為60度時，其兩者之折射角θ t (60)相差有46度之多。
因此，貼有本發明光學貼膜1之該導光板2(實施例1a)由於該折射角θ t 不論在該LED側光源3之入射角θ i 為0度或60度時，該折射角θ t 之角度皆大於未貼附有本發明之光學貼膜1(實施例1x)之該折射角θ t ，代表該暗區8面積就越小。
請參閱圖七、圖八所示。圖七為貼附有本發明之光學貼膜之導光板內經LED側光源折射示意圖。圖八本發明之光學貼膜之於LED側光源之入射角60度下之相鄰兩LED側光源間隔距離B與折射角θ t (60)分別於不同C’值上之對應關係趨勢曲線圖。
也就是，本發明之光學貼膜1根據斜向幾何光學分析，經由該LED側光源3角度之入射角(θ i =60)其折射角θ t 與相鄰兩LED側光源3之間隔距離B所產生之該暗區8之C’值係符合以下關係式：
因此，由上式可推得，在tan值符合下式範圍內之前提下，將可得到相對較小的C’值也就是達到縮小暗區最佳化之功效：
接著，由前式又可推得下式：
於本發明中，tan值必須小於n/值，否則在光學貼膜1與導光板2兩者接觸面間恐有產生全反射導致光束無法進入導光板2之虞。本發明中，在B值為已知的情況下，可藉由適當設計光學貼膜1上之微結構111的寬深比(P/H)值或是光學貼膜1與導光板2之間的折射率差值，來調整使該tan值符合上式之範圍。
由上述關係式中得知，該導光板2之該入光面21上貼附有該光學貼膜1後造成該LED側光源3經混光後所產生之該暗區8，其中，該暗區8之C’值變化與兩LED側光源3之間隔距離B及該折射角θ t 之關係。換句話說，就是在不同的兩LED側光源3之間隔距離B之下設計該光學貼膜1最小之折射角θ t 。如圖八所示，該暗區8之C’值係設有四組不同距離1mm、2mm、3mm、以及5mm之趨勢曲線，並於兩LED側光源3之間隔距離B及該折射角θ t 呈現一對應關係。
舉例來說，以現行一般實際常用於顯示面板較佳之該LED側光源3的規格(入射光張角θ i ≦60)並以該暗區8之C’值為3mm之趨勢曲線為準對應有二數據參數：
(1)兩LED側光源3之間隔距離B為9mm時所對應之該折射角θ t (60)係為50度，比表二之未貼有該光學貼膜1之該導光板2(實施例1x)該折射角θ t (60)34度大於16度，經計算未貼有光學貼膜之暗區C值約為5.4mm，降低了C’值也就是減少了該暗區8之面積；以及
(2)相鄰兩LED側光源3之間隔距離B為12mm時所對應之該折射角θ t (60)係為60度，也比表二之未貼有該光學貼膜1之該導光板2(實施例1x)該折射角θ t (60)所呈現的34度較為大26度。
以上述數據代表著本發明之光學貼膜1可有效降低該LED側光源3混光產生之該暗區8面積，且依照該C’值為3mm之趨勢曲線所對應之兩相鄰LED側光源3之間隔距離B更可調整兩相鄰LED側光源3之距離，不僅降低了C’值也同時減少了該暗區8之面積，達到比圖一習知未貼有該光學貼膜1所需之LED側光源91之數量減少之目的。但是，為了防止該光學貼膜1與該導光板2材料之間產生全反射之情況發生，因此，該折射角要避免全反射現象之臨界角度符合下列關係式：
也就是說，藉由上述之折射角之關係式可避免設計出過大角度之折射角以免該LED側光源3所投射之該光束31於光學貼膜1與導光板2兩者接觸面間產生全反射導致光束無法進入導光板2的現象。
請參閱圖九、圖十、圖十一所示。其中，圖九為本發明之光學貼膜上之微結構經LED側光源折射示意圖。圖十為本發明之光學貼膜上之微結構寬深比P/H值過大產生光路徑偏離示意圖。圖十一為本發明之光學貼膜於LED側光源之入射角0度下之折射角θ t (0)與微結構之寬深比P/H值分別於不同光學貼膜折射率nt上之對應關係趨勢曲線圖。
如圖九所示，其中，由於該LED側光源3之0度入射角θ i 光束31投射後於該導光板2內偏折之該折射角θ t (0)也是影響該暗區8之C’值大小的因素。根據幾何光學分析，該折射角θ t ( 0)與該光學貼膜1該射入面11上所設之該微結構111深度H有關，且於本發明光學貼膜1上所設之該微結構111係為一連續性類似半圓柱狀微結構，且該微結構111之寬深比(P/H)數據係符合下列關係式為較佳：
其中，P是該微結構111的寬度、H是該微結構111的深度。於一較佳實施例中，P值係介於20μm至200μm之間為較佳。
如圖十所示，該光學貼膜1上之該微結構111其表面結構P/H值＜2時，代表該微結構111結構深度H過大，容易造成該LED側光源3所投射之該光束31路徑偏離無法導入導光板之現象。因此，該光學貼膜1之該微結構111更符合至少下列條件：
(1)　寬深比P/H＞2；以及
(2)　折射角θ t (0)＞10度。
如圖十一所示，其中，該LED側光源3所投射之該光束31於入射角θ i 為0度下進入該導光板2內之折射角θ t (0)與該微結構111之寬深比P/H值分別與光學貼膜折射率nt為1.49、1.55、1.62三組不同光學貼膜1之對應關係中可得知，必須符合寬深比P/H要大於2之條件以避免光路徑偏離，且又必須大於未貼附該光學貼膜1時之折射角θ t (0)＞10度(參考表二所示)之限制情況下，與三組不同折射率nt為1.49、1.55、1.62之該光學貼膜1所構成之曲線一最佳區域範圍W；也就是如果該微結構111之寬深比P/H值固定，該光學貼膜1之材料折射率(nt)愈高，則該光束31之該折射光312進入該導光板2內所形成之該折射角θ t (0)也就愈大，相對的形成該暗區8的面積也就越小，C’值的距離也相對變小，改善Hot Spot現象的效果也就愈佳。換句話說，在相鄰兩LED側光源3之間隔距離B值為已知的情況下，可藉由改變光學貼膜1上之微結構111的寬深比(P/H)值、或是改變光學貼膜1與導光板2之間的折射率差值，來調整使C’值的距離相對變小。
請參閱圖十二A～圖十二C所示，分別為本發明之光學貼膜上之微結構之若干實施例示意圖。其中，該光學貼膜1該射入面11上係可以如圖十二A所示之連續波浪狀微結構111a，亦可以是如圖十二B所示具有擴散粒子之微結構111b，或者是如圖十二C所示不規則狀或髮絲狀微結構111c。上述圖十二A～圖十二C光學貼膜1之連續波浪狀微結構111a、擴散粒子之微結構111b、以及不規則狀或髮絲狀微結構111c也同樣需要滿足如同圖十所述之該微結構111之條件，也就是(1)寬深比P/H＞2；以及(2)折射角θ t (0)＞10度。
請參閱圖十三所示，為未貼附本發明之光學貼膜之導光板實施例以及貼附本發明之光學貼膜之各組導光板實施例於不同背光模組參數下之光學效果比較表。其中，各組實施例之光學貼膜包含參數LED間距係為θ t (0)、θ t (60)、P/H分別測試三組之B值(B=5 mm、B=10 mm、B=14 mm)下產生之暗區範圍C’(C’=3 mm、C’=5mm)。
如圖十三所示，實施例#1係為未貼附本發明之光學貼膜1之導光板2實施例，而由貼附本發明之光學貼膜1之導光板2實施例#2～#7可知符合以下關係式：B/2/C'[1-tan(θ i )]<tan()<n/；以及2<(P/H)<2*{-1/sin}，且寬深比P/H＞2與折射角θ t (0)＞10度之條件範圍內是否會產生Hot Spot(螢火蟲現象)與否，也就是該暗區8大小的判別依據。(圖十三內所示○：符合、╳：不符合、△：尚可)由實施例#6-1與實施例#6可得知：P/H超過2<(P/H)<2*{-1/sin}關係式範圍，即產生Hot Spot也就是所謂的產生暗區8過大之問題。此外，由另一實施例#4可得知：由於C’值=5時(B=5、B=10)條件與C’值=3時(B=5)之條件符合B/2/C'[1-tan(θ i )]<tan()<n/)關係式，但卻不符合2<(P/H)<2*{-1/sin}關係式範圍，因此於該導光板2上依舊可看出該暗區8所造成之Hot Spot。
換句話說，由圖十三內之數據可得知，貼有該光學貼膜1之實施例#2以及實施例#7分別於C’值=5與3時，其各別三組B值(B=5、B=10、B=14)皆符合B/2/C'[1-tan(θ i )]<tan()<n/)關係式，以及2<(P/H)<2*{-1/sin}關係式之範圍，符合減少該暗區8之面積以及調整降低該LED側光源3之數量之目的。
請參閱圖十四A～圖十四D所示，分別為本發明之光學貼膜所構成之背光模組的若干實施例示意圖。其中，各別光學貼膜1所構成不同之背光模組實施例其不同點在於：
1.　圖十四A係由本發明光學貼膜1所構成之背光模組100a，該導光板2a其中一面係以網點結構所構成之該取光結構7a。
2.　圖十四B係由本發明光學貼膜1所構成之背光模組100b，該導光板2b其中一面係以V溝所構成之該取光結構7b。
3.　圖十四C係由本發明光學貼膜1所構成之背光模組100c，該導光板2c其中一面係以不規則凹凸結構(例如：噴砂製程)的方式所構成之該取光結構7c。
4.　圖十四D係由本發明光學貼膜1所構成之背光模組100d，該導光板2d其中相對應之兩面係分別構成單面V溝(垂直於燈條方向)7d與單面網點或是不規則凹凸結構2d。
如圖十四A～圖十四D所示，本發明之光學貼膜1在貼附於導光板2a,2b,2c,2d之入光面上後，搭配位於光學貼膜1之射入面旁側的若干LED側光源3後，即可構成一背光模組100a,100b,100c,100d。各別之該背光模組100a,100b,100c,100d可與對應於導光板2a,2b,2c,2d之出光面的一液晶面板94組裝而構成一液晶顯示器。於圖十四A～圖十四D所示之實施例中，於導光板2a,2b,2c,cd之出光面上可覆蓋有另一光學膜93，以提供進一步的勻光效果以及提高出光的視覺品味。
唯以上所述之實施例不應用於限制本發明之可應用範圍，本發明之保護範圍應以本發明之申請專利範圍內容所界定技術精神及其均等變化所含括之範圍為主。即大凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化及修飾，仍將不失本發明之要義所在，亦不脫離本發明之精神和範圍，故都應視為本發明的進一步實施狀況。
100、100a、100b、100c、100d．．．背光模組
1．．．光學貼膜
11．．．射入面
111、111a、111b、111c．．．微結構
12．．．射出面
2、2a、2b、2c、2d．．．導光板
21．．．入光面
3．．．側光源
31．．．光束
311．．．入射光
312．．．折射光
7、7a、7b、7c、7d．．．取光結構
8．．．暗區
9．．．背光模組
91．．．導光板
92．．．LED側光源
921．．．入射光
922．．．折射光
923．．．暗區
924．．．有效區域
93．．．光學膜
94．．．液晶面板
圖一為習知LED顯示面板之背光模組示意圖。
圖二為習知LED顯示面板之導光板與LED側光源投射路徑圖。
圖三為本發明之光學貼膜實施狀態示意圖。
圖四A為習用LED側光源所投射之光束進入於導光板內之正向光路徑示意圖。
圖四B為習用LED側光源所投射之光束進入於導光板內之斜向光路徑示意圖。
圖五為貼附有本發明之光學貼膜之導光板其LED側光源所投射之光束進入於導光板內之斜向光路徑示意圖。
圖六為本發明之光學貼膜較佳實施例一至六之入射角與折射角關係對應趨勢圖。
圖七為貼附有本發明之光學貼膜之導光板內經LED側光源折射示意圖。
圖八為本發明之光學貼膜於LED側光源之入射角60度下之兩LED側光源間距B與折射角θ t (60)分別於不同C’值上之對應關係趨勢曲線圖。
圖九為本發明之光學貼膜上之微結構經LED側光源折射示意圖。
圖十為本發明之光學貼膜上之微結構寬深比P/H值過大產生光路徑偏離示意圖。
圖十一為本發明之光學貼膜於LED側光源之入射角0度下之折射角θ t (0)與微結構之寬深比P/H值分別於不同光學貼膜折射率nt上之對應關係趨勢曲線圖。
圖十二A～圖十二C分別為本發明之光學貼膜上之微結構實施例示意圖。
圖十三為未貼附本發明之光學貼膜之導光板以及貼附本發明之光學貼膜之各組導光板於不同參數下之光學效果比較圖。
圖十四A～圖十四D分別為本發明之光學貼膜所構成之背光模組實施例。
100．．．背光模組
1．．．光學貼膜
11．．．射入面
111．．．微結構
12．．．射出面
2．．．導光板
21．．．入光面
3．．．側光源
31．．．光束
311．．．入射光
312．．．折射光
8．．．暗區

Claims (10)

  1. 一種光學貼膜，係貼附於一導光板之一入光面上，且可配合複數個側光源使用；該光學貼膜具有一射入面以及一射出面；該射入面上設有一微結構可供各別之該側光源所發出之一光束自該射入面進入該光學貼膜中；該射出面則與該導光板之該入光面相互貼合，使該光束可在被該光學貼膜加以偏折後再射入該導光板內；其特徵在於：該光學貼膜與複數側光源所構成的結構係符合以下關係式： 其中，B是相鄰兩該側光源之間隔距離、C’是各別之相鄰兩該側光源之光束經偏折後進入該導光板內形成之一暗區面積最大高度距離、θ i 是該側光源之光束進入該射入面之角度、是該側光源之光束離開該射出面進入該導光板內之角度、n是該導光板之折射率、nt是該光學貼膜之折射率。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學貼膜，其中，該射入面之該微結構之寬深比數據係符合以下關係式：2<(P/H)<2*{-1/sin}；其中，P是該微結構的寬度、H是該微結構的深度。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之光學貼膜，其更符合下列條件：10°＜、以及2＜P/H；並且，P值是介於20μm至200μm之間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之光學貼膜，其中，該射入面上之該微結構係可以是連續性半圓柱狀微結構、連續波浪狀微結構、具有擴散粒子微結構、或不規則狀微結構其中之一；該光學貼膜折射率nt之值係介於1.45～1.65之間；並且，該側光源是由複數個LED發光二極體所構成。
  5. 一種具有光學貼膜之背光模組，包括有：一導光板，其具有一入光面以及一出光面，且該出光面與該入光面垂直；複數個側光源，設置於與該入光面相對應之位置處；以及一光學貼膜，其具有一射入面以及一射出面；該射入面上設有一微結構可供各別之該側光源所發出之一光束自該射入面進入該光學貼膜中；該射出面則與該導光板之該入光面相互貼合，使該光束可在被該光學貼膜加以偏折後再射入該導光板之內；其特徵在於：該光學貼膜與該複數側光源所構成的結構、以及該微結構之寬深比數據係分別符合以下關係式： 其中，B是兩相鄰側光源之間隔距離、C’是各別之相鄰兩側光源之光束經偏折後進入該導光板內形成一暗區面積最大高度距離、θ i 是該側光源之光束進入該射入面之角度、是該側光源之光束離開該射出面進入該導光板內之角度、n是該導光板之折射率、nt是該光學貼膜之折射率。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之背光模組，其中，該射入面之該微結構之寬深比數據係符合以下關係式：2<(P/H)<2*{-1/sin}；其中，P是該微結構的寬度、H是該微結構的深度。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之背光模組，其更符合下列條件：10°＜、以及2＜P/H；P值是介於20μm至200μm之間；該射入面上之該微結構係可以是連續性半圓柱狀微結構、連續波浪狀微結構、具有擴散粒子微結構、或不規則狀微結構其中之一；該光學貼膜折射率nt之值係介於1.45～1.65之間；並且，該側光源是由複數個LED發光二極體所構成。
  8. 一種具有光學貼膜之液晶顯示器，包括有：一導光板，其具有一入光面以及一出光面，且該出光面與該入光面垂直；複數個側光源，設置於與該入光面相對應之位置處；一液晶面板，對應於該導光板之出光面；以及一光學貼膜，其具有一射入面以及一射出面；該射入面上設有一微結構可供各別之該側光源所發出之一光束自該射入面進入該光學貼膜中；該射出面則與該導光板之該入光面相互貼合，使該光束可在被該光學貼膜加以偏折後再射入該導光板之內；其特徵在於：該光學貼膜與該複數側光源所構成的結構、以及該微結構之寬深比數據係分別符合以下關係式： 其中，B是兩相鄰側光源之間隔距離、C’是各別之相鄰兩側光源之光束經折射後進入該導光板內形成之一暗區面積最大高度距離、θ i 是該側光源之光束進入該射入面之角度、是該側光源之光束離開該射出面進入該導光板內之角度、n是該導光板之折射率、nt是該光學貼膜之折射率。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之液晶顯示器，其中，該射入面之該微結構之寬深比數據係符合以下關係式：2<(P/H)<2*{-1/sin}；其中，P是該微結構的寬度、H是該微結構的深度。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示器，其更符合下列條件：10°＜、以及2＜P/H；P值是介於20μm至200μm之間；該射入面上之該微結構係可以是連續性半圓柱狀微結構、連續波浪狀微結構、具有擴散粒子微結構、或不規則狀微結構其中之一；該光學貼膜折射率nt之值係介於1.45～1.65之間；並且，該側光源是由複數個LED發光二極體所構成。
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