TWI338180B - - Google Patents
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Description
1338180 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種背光模組,特別是指一種用於使 • 光源之光線均勻散射的擴散板。 【先前技術】 液曰曰顯示器(LCD)之背光模組(BLM),會因光源配置與 發光方式不同,而有側光式(side Hghting)與直下式(b〇u〇m φ Hghting)等設計型態,在以下說明中皆以直下式背光模組來 表不。一般直下式背光模組會在一個光源上方安裝一片擴 政板,用以模糊光源輪廓,並造成光線大角度散射,使得 來自光源之光線分佈成一面光源。 為了讓光源射出之光線,在經過擴散板的光學作用之 後,能產生均勻光線,並提高背光模組亮度與均輝度,目 前擴散板在結構設計上,通常會在一高分子基材内摻混少 篁無機或有機粒子,或是在基材之上 '下表面添加含有粒 φ 子的擴散層,以利用粒子與基材間折射率的差異,造成光 線之擴散效果。 上述摻雜無機或有機粒子的方法,雖然可以增加光線 擴政率,然而,此法所添加之粒子,卻會吸收光能量而降 -光線穿透率,使彳于透過该擴散板之光線發生色相偏移的 • 問題,而面臨液晶顯示器市場上的激烈競爭,此背光模組 之透光率仍有待改善,因此更須研發出可增加擴散率及穿 透率之擴散板設計。 【發明内容】 5 因此’本發明之目的,即在提供一種兼具高擴散率及 馬穿透率’可提升背光模組之均勻度及輝度的擴散板。 於是’本發明擴散板,包含:一具有四相鄰接之側邊 的基材’及複數個陣列在該基材中且分別貫通其中之兩側 邊的長形孔洞,每一長形孔洞皆具有一弧面。 【實施方式】 有關本發明之前述及其他技術内容、特點與功效,在 以下配合參考圖式之七個較佳實施例的詳細說明中,將可 清楚的呈現。 在本發明被詳細描述之前,要注意的是,在以下的說 明内容中,類似的元件是以相同的編號來表示。 如圖1與圖2所示,本發明擴散板之第一較佳實施例 疋女裝在一背光模組(圖未示)中,且位在一光源(圖未示)的 上方’並包含:一基材1 ’及複數長形孔洞2。 該基材1是一塊矩形平板’厚度為1‘0麵〜1〇 mm,並具 有一面向光源的底面π、一相反於底面η的頂面12,及四 直立銜接在頂、底面12、11之間且相鄰接的側邊丨3。該基 材1之材料是選自至少一種透明高分子材質,例如:聚〒 基丙烯酸曱酯(ΡΜΜΑ)、聚碳酸酯(pC)、曱基丙烯酸甲酿/笨 乙烯共聚物(MS)、環烯烴共聚物(mCOC)、聚苯乙烯(ps), 及聚4-甲基戊烯l(TPX)。 該等長形孔洞2是相互平行地陣列在該基材1中,乃 分別垂直貫穿兩相反側邊13’每一長形孔洞2之橫向剖面 形狀皆呈圓形,直徑寬度為0.1刪〜9.5匪,亦即每一長形孔 1338180 洞2皆具有一沿其長向延伸且圍繞封閉成圈形的弧面21。 須進一步說明的是,擴散板在製造上係透過異型押出 機具(圖未示)或鑄造機械(圖未示),將所選之透明高分子材 料一體異型押出或鑄造成型為平板,形成含有長形孔洞2 之基材1,使得該擴散板之各橫向剖面皆相同。由於該異型 押出機具與鑄造機械之構造與製法乃一般技術’所以在此 不再詳細說明。
使用時,當光源發出的光線向上照射至基材丨之底面 11,並穿透基材1之過程中,光線會不斷的在基材丨與圓形 長形孔洞2間穿經,在此同時光線就會發生許多折射、反 射與散射的現象,例如圖2中之各箭頭路徑所示,如此便 造成了光學擴散的效果,可模糊光源輪廓,使得發射出頂 面12之光線亮度分佈均句,並能造成光線大角度散射,令 擴散板兼具有高擴散率及高穿透率,可提升背光模組之均 勻度及輝度。
所不,疋本發明擴散板 ^ _卞人丨土只1夕丨J ,^ 實施例之構造大致與S —實施例相同,不同之處在於.^ 形孔洞2的剖面形狀不同,本實施例每-長形孔洞2之卷 向剖面形狀皆呈扇形,除了具有一弧面21之外,更且有_ 分別由弧面21之兩側傾斜相向延伸且銜接的斜面Μ:、而; 該等長形孔洞2呈錯置排列,亦即在兩相鄰且弧面21位名 頂部之長形孔洞2 Μ,皆排列有—弧面21位在底部之長开 孔洞2’使用時同樣能達到較佳之光學擴散效果。當块在J 计上,長形孔洞2亦可以為其他具有狐面21之橫向剖面祀 7 1338180 狀,例如呈橢圓开i,或圓角菱形......#,在此不再詳細說 明。 如圖4所*,是本發明擴散板之第三較佳實施例,本 實施例與上述該等實施例不同之處在於:擴散板更包含複 數散布在基材1中’ 折射率異於基材1之散射粒子3。該 等散射粒子3的添加量為〇,()5〜3()重量%,且粒徑大小為! μιη 100卿。在没计上,該等散射粒子3可以由聚碳酸酯 (PC) ’或由壓克力(Aerylie)製成^使用時,光線會不斷的在 基材1與散射粒子3兩個折射率相異的介質中穿過,雖然 散射粒子3會吸收部份光能量,但是經由搭配長形孔洞2 的弧面21設計,確能使得i線更加均勾地散射,如圖中之 各箭頭路徑所示,所以相較之下,同樣可達到優質的擴散 效果。 如圖5所示,是本發明擴散板之第四較佳實施例,本 實施例之構造大致與第一至第三實施例相同,不同之處在 於:該等長形孔洞2係傾斜地貫穿該等側$ 13,亦即長形 孔洞2與該等侧邊13之夾角非呈垂直。 如圖6所示,是本發明擴散板之第五較佳實施例,本 實施例之構造大致與第一、二實施例相同,不同之處在於 :本實施例擴散板更包含一結合在該基材丨之頂面12上的 擴散層4,及複數散布在擴散層4中且折射率異於擴散層4 之散射粒子3。在製造上,可以採用旋轉或滾輪塗佈,或者 模頭塗佈等方式’將摻混有散射粒子3之擴散層4塗佈在 頂面12上。使用時,發射出基板丨頂面12的光線,隨即 8 通過擴散層4與散射粒子3,經過再—次的均句擴散,所以 能具有更佳的擴散效果。此外,在設計上亦可以令該擴散 層4與基# i同體製成,而省略散射粒子3的設置亦即 將該等長形孔洞2向下移位’使得基#丨的頂側相對較厚 ,以視為一層擴散層4,在此不再詳細說明。 如圖7所示,是本發明擴散板之第六較佳實施例,本 實施例之構造大致與第五實施例相同,不同之處在於:本 實施例擴散板是將摻混有散射粒子3之擴散層4結合在該 基材1之底面11上。同樣地,在設計上亦可以令該擴散層 4同體形成在基材1之底面u上,當然也可以在頂、底面 、11皆設置一摻混有散射粒子3之擴散層4,在此不再詳 細說明。 如圖8所示’本發明擴散板之第七較佳實施例與第— 、二實施例大致相同,不同之處在於:本實施例擴散板更 包含一直接被覆結合在該基材1上的集光層5,該集光層5 具有一結合在s玄頂面12上的結合面5 1,及一相反於結合面 51且呈連續非平整的稜凸面52。該稜凸面52具有複數凸 出部521 ’在設計上每一凸出部521可以為齒錐狀、稜尖狀 、方柱狀、圓柱狀或半圓柱狀......等形狀,故其形狀與尺 寸並不以本實施例為限,且該集光層5可以在基板1異型 押出與鑄造的同時一體製成。使用時,而後擴散後的光線 會直接向上通過集光層5,以經由稜凸面52來縮小光線的 擴散角度,乃具有聚光作用可提升亮度,並能提高正面輝 度與增加使用效益。 1338180 由以上說明可知,本發明之擴散板在設計上,是在實 ’u基材1中貫s又有長形孔洞2,以利用中空長形孔洞2周圍 之弧面21設計,形成類似凹透鏡之功能,能搭配實心材料 之全反射效果,產生擴散之功能,所以可同時兼具高擴散 率及局穿透率,並能提升背光模組之均勻度及輝度等功效 ,因此,本發明不僅是前所未有的創新,更可供產業上利 用。 ’ 惟以上所述者,僅為本發明之較佳實施例而已,當不 能以此限定本發明實施之範圍,即大凡依本發明申請專利 範圍及發明說明内容所作之簡單的等效變化與修飾,皆仍 屬本發明專利涵蓋之範圍内。 【圖式簡單說明】 .圖1是本發明擴散板之一第一較佳實施例的一立體圖 圖2是該第一較佳實施例的一剖視示意圖; 圖3是本發明擴散板之一第二較佳實施例的—剖視示 意圖; 圖4是本發明擴散板之一第三較佳實施例的一剖視示 意圖; 圖5 π本發明擴散板之一第四較佳實施例的 一俯視剖 現示意圖; 圖6疋本發明擴散板之一第五較佳實施例的—别視示 意圖; 圖7是本發明擴散板之一第六較佳實施例的一别視示
(D 10 1338180
意圖;及 圖8是本發明擴散板之一第七較佳實施例的一剖視示 意圖。 11 1338180 【主要元件符號說明】 1 ...........基材 11 .........底面 12 .........頂面 13 .........側邊 2 ...........長形孔洞 21 .........弧面 22 .........斜面 3 ...........散射粒子 4 ...........擴散層 5 ...........集光層 51 .........結合面 52 .........稜凸面 521 .......凸出部
12
Claims (1)
1338180 • 第95112706號發明案之說明書修正頁 99.04.06 -——^—---- 十、申請專利範圍: 炉年!^修正本 h 一種擴散板,包含: —基材’具有一面向光源且供光線射入的底面、一 相反於底面且供光線射出的頂面,及四銜接在頂面與底 面之間且相鄰接之側邊;及 複數長形孔洞’乃陣列在該基材甲且分別貫通其中 之兩側邊’每一長形孔洞皆具有一弧面。 • 2·依據申請專利範圍第丨項所述之擴散板,其中,該基材 中之該等長形孔洞是相互平行設置。 3.依據申請專利範圍第1項所述之擴散板,其中,每一長 形孔洞之橫向剖面形狀皆呈圓形,且該弧面是圍繞封閉 成圈形。 4·依據申請專利範圍第丨項所述之擴散板,其中,每一長 形孔洞之橫向剖面形狀皆呈橢圓形,且該弧面是圍繞封 閉成圈形。 5’依據申請專利範圍第1項所述之擴散板,其中,每—長 形孔洞之橫向剖面形狀皆呈扇形,每一長形孔洞更具有 一分別由弧面之兩側傾斜相向延伸且銜接的斜面。 6·依據申請專利範圍帛5項所述之擴散板,其中,該等長 形孔洞呈錯置排列,乃在兩相鄰且弧面位在頂部之長形 孔/同間’皆排列有一孤面位在底部之長形孔洞。 7·依據申清專利範圍第1項所述之擴散板,其中,該基材 之厚度為1.0咖〜1〇删。 • 8·依據申請專利範圍第1或7項所述之擴散板,其中,每 13 1338180 ,f 第95丨丨2706號發明案之說明書修正頁 99.04.06 一長形孔洞之寬度為0.1 mm〜9 · 5 mm。 9.依據申請專利範圍第1項所述之擴散板,其中,該基材 是選自至少一種透明高分子材質:聚甲基丙烯酸甲酯、 聚碳酸酿、曱基丙烯酸曱酯/笨乙烯共聚物、環烯烴共聚 物、聚笨乙烯,及聚4_甲基戊烯1。 10·依據申請專利範圍第丨項所述之擴散板,更包含複數散 布在基材中且折射率異於基材之散射粒子。 u.依據申請專利範圍第ίο項所述之擴散板,其中,該等散 射粒子的添加量為0.05〜30重量%,且散射粒子之平均 粒徑大小為1課〜1 00 μιη。 ,12.依據申請專利範圍第丨項所述之擴散板,更包含一結合 . 在頂面與底面之至少一面上的擴散層。 13. 依據申請專利範圍第12項所述之擴散板,更包含複數散 布在擴散層中且折射率異於擴散層之散射粒子。 14. 依據申請專利範圍第1項所述之擴散板,更包含一直接 φ 被覆結合在該基材之頂面上的集光層,該集光層具有— 、’’》δ在忒頂面上的結合面,及一相反於結合面且呈連續 非平整的稜凸面。 1 5·依據:請專利範圍第1項所述之擴散板,其中,該基材 與"玄等長形孔洞是一體異型押出而成型為一平板狀。 :據巾%專利範圍第丨項所述之擴散板,其中,該基材 - 肖該等長形孔洞是-體鱗造成型為-平板狀。 14
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