TWI429960B - 增亮膜與背光模組 - Google Patents

Description

增亮膜與背光模組

本發明是有關於一種增亮膜(Brightness Enhancement Film；BEF)與背光模組，且特別是有關於一種在出光面設有多個延伸方向相同且與入光面之間具有特定夾角之凹槽的增亮膜，以及應用此增亮膜的背光模組。

請參照第1圖，其係繪示習知之增亮膜的側視示意圖。在習知之增亮膜100中，通常包含有入光面102以及出光面104，其中入光面102即增亮膜100之底面，而在出光面104上更包含有多個做為稜鏡之凸出部106。在習知之技術中，增亮膜100一般係設置在一導光板之上，而導光板所提供之光線(參照第1圖中鄰近於入光面102之箭號I)由增亮膜100之入光面102進入增亮膜100中，隨後由增亮膜100之出光面104射出增亮膜100。

如第1圖中所示，為了製造的便利性，一般之增亮膜100之凸出部106係採用對稱之設計，其中每個凸出部106均包含有二個與底面之夾角α。當進入增亮膜100內部之一部分光線經過多次反射之後，沿著如箭號O1之方向經由多個凸出部106之其中一側面離開增亮膜100時，此部分光線具有正視角之出光角度。然而，進入增亮膜100內部之其他特定部分光線則沿著如箭號O2之方向經由多個凸出部106之其中一側面離開增亮膜100，此部分光線即不具有正視角之出光角度。

上述具有正視角之出光角度的特定部分光線係表示，當此部分光線離開增亮膜100時，其行進方向平行於觀察者之視線方向。在一般顯示器的使用上，具有正視角之出光角度的光線量越多，表示此顯示器具備更大的照度(亦可稱之為輝度)。

在上述習知之增亮膜100中，由於有相當大部分之光線係沿著箭號O2之方向離開增亮膜100，故使得採用增亮膜100之顯示器所產生之部分光線無法具有正視角之出光角度，進而降低了顯示器整體之輝度。

因此，本發明之目的是在提供一種增亮膜及採用此增亮膜之背光模組，利用增亮膜之出光面凹槽的角度設計，使增亮膜可提供較多具有正視角之出光角度的光線，而採用此增亮膜之背光模組則具有較高的光學輝度。

根據本發明之一實施例，提供一種增亮膜。此增亮膜包含出光面以及相對於上述出光面之入光面。其中，出光面上設有直線延伸的多個凹槽，此些凹槽具有實質相同的延伸方向。而上述每個凹槽係由第一側面與第二側面定義而成，其中第一側面與入光面之夾角為45度，第二側面與入光面之夾角為50度至90度，且第一側面與第二側面之夾角大於或等於45度。

根據本發明之另一實施例，提供一種背光模組。此背光模組包含：殼體、以及設置於殼體中之導光板、增亮膜與光源，其中增亮膜更位在導光板之上。上述之增亮膜包含出光面以及相對於上述出光面之入光面。其中，出光面上設有直線延伸的多個凹槽，此些凹槽具有實質相同的延伸方向。而上述每個凹槽係由第一側面與第二側面定義而成，其中第一側面與入光面之夾角為45度，第二側面與入光面之夾角為50度至90度，且第一側面與第二側面之夾角大於或等於45度。另外，光源除設置於殼體中之外，更鄰設於上述導光板，且上述每個凹槽之第一側面較第二側面更接近於此光源。

本發明之優點在於：利用既有之生產技術，藉由簡單的結構設計變更，使得增亮膜可提供較多具有正視角之出光角度的光線，亦即可更有效地利用光源所產生之光線，除可避免能源的浪費之外，同時可提高採用本增亮膜之產品的商業競爭力。

請參照第2圖，其係繪示根據本發明之一實施例之背光模組的示意圖。背光模組200包含殼體300、導光板400、增亮膜500與光源600。殼體300係用以容設導光板400、增亮膜500與光源600，並提供保護之功能。因此，殼體300可由金屬材質製造而成，利用金屬具有較佳強度的機械材料特性來達到保護之目的。另外，殼體300亦可由其他如強化塑膠等材料製造而成，藉此減少背光模組200整體的重量。

在第2圖之實施例中，背光模組200所包含之增亮膜500除設置在殼體300之中，更位在導光板400之上。在本實施例中，增亮膜500係與導光板400直接接觸。然而，在其他實施例中，增亮膜500與導光板400之間更可包含有其他的光學膜片(未繪示)。至於光源600，除了設置在殼體300之中，更鄰設在導光板400之一側，藉此使得光源600產生之光線能夠進入導光板400之中，進而射入增亮膜500的內部。

請參照第3A與3B圖，其係分別繪示第2圖之實施例中之增亮膜的側視示意圖以及俯視示意圖。在本實施例中，增亮膜500包含出光面502以及入光面504。其中如第3A圖所示，入光面504係相對於出光面502，且增亮膜500係以入光面504與導光板400接觸。另外，入光面504主要係用以接受來自於第2圖所示之光源600的光線。更具體來說，光源600所產生之光線係由上述導光板400之側面進入導光板400中，而導光板400中的光線經過多次之反射之後，可由導光板400與增亮膜500接觸的表面射出，並由增亮膜500之入光面504進入增亮膜500之中。因此，上述增亮膜500中之光線，主要係來自於導光板400，且由增亮膜500之入光面504進入增亮膜500之中。

在第3A與3B圖之實施例中，出光面502設有多個直線延伸的凹槽508，此些凹槽508的剖面輪廓均類似於V字型，且具有相同的夾角角度，故此些凹槽508的剖面輪廓彼此相似。另外，如第3B圖所示，多個凹槽508具有實質相同的延伸方向。

在第3A與3B圖之實施例中，其中每個凹槽508係由第一側面508a與第二側面508b定義而成，且第一側面508a與入光面504之夾角β為45度。而每個凹槽508之第二側面508b與入光面504之夾角α為90度。故由第3A圖以及簡單的幾何計算可知，第一側面508a與第二側面508b之夾角θ等於45度。然而，在其他之實施例中，每個凹槽508之第一側面508a與入光面504之夾角β仍然維持45度，但第二側面508b與入光面504之夾角α可調整為50度至90度，故第一側面508a與第二側面508b之夾角θ則大於或等於45度。例如，在第4圖所示之實施例中，第一側面508a與入光面504之夾角β仍然為45度，但第二側面508b與入光面504之夾角α則小於90度，故第一側面508a與第二側面508b之夾角θ係大於45度。

針對上述夾角α、β以及θ角度之設計，其主要目的在於，使得來自於光源600之光線，經由入光面504進入增亮膜500內部，且經由出光面502離開增亮膜500時，可提高具有上述正視角之出光角度之光線的比例。

根據第1圖所示，沿著箭號O2之方向行進之光線，當其在增亮膜100中行進時，藉著凸出部106左側之側面的反射，使得此光線能夠抵達凸出部106右側之側面，進而由凸出部106右側之側面離開增亮膜100。其中，由於反射與折射的共同作用，使得沿著箭號O2之方向行進之光線在離開增亮膜100時，並不具有正視角之出光角度。

然而，在第3A圖所示之本發明的實施例中，相鄰二個凹槽508之間形成有類似於第1圖所示之凸出部510。其中，每個凸出部510係由相鄰二凹槽508其中一者之第一側面508a，以及相鄰二凹槽508其中另一者之第二側面508b定義而成。由第3A圖所示之結構可以了解，由於增亮膜500中形成凸出部510之第二側面508b與入光面504之夾角α為50度至90度，亦即第二側面508b係傾向於形成一垂直側面。因此，在第3A圖所示之結構中，當光源600之光線由入光面506進入增亮膜500中，上述第二側面508b之結構可降低將增亮膜500中之光線反射至第一側面508a的機率，亦即可降低增亮膜500中之光線循著如第1圖所示之箭號O2行進並離開增亮膜500的機率。相對的，上述凹槽508之角度設計，可提高離開增亮膜500時，具有上述正視角之出光角度之光線的比例，亦即提高增亮膜500中之光線循著第3A圖所示之箭號O1行進的比例。整體來說，採用本發明之增亮膜500，可提高顯示器整體的輝度。

在實際之應用上，當增亮膜500設置於如第2圖所示之背光模組200的殼體300中，增亮膜500之每個凹槽508之第一側面508a係較此凹槽508之第二側面508b更接近光源600。此外，在第3A圖所示之實施例中，上述凹槽508相鄰二者之間所形成的凸出部510之幾何形狀呈尖銳之外形。而在第4圖所示之實施例中，為了避免產生應力集中而破壞之狀況，凹槽508相鄰二者之間所形成的凸出部510a具有圓弧形的頂部。

請一併參照第5A與5B圖，其係分別繪示根據本發明之另一實施例之增亮膜的立體示意圖，以及沿著第5A圖中剖面線5B-5B剖切之剖面示意圖。在第3A與3B圖之實施例中，增亮膜500設置於出光面502之每個凹槽508具有相同的深度。然而，在第5A與5B圖之實施例中，為了使得增亮膜500a能夠將來自於如第2圖所示之光源600之光線充分混合，故設置於出光面之每個凹槽508c具有多個不同的深度，如第5B圖所示之深度508ca以及深度508cb，其中具體來說，第5B圖係繪示沿著特定之凹槽508c中第一側面與第二側面之交界線剖切的剖面示意圖。由於每個凹槽508c的剖面輪廓相似，故當深度508ca與深度508cb不同時，凹槽508c將在增亮膜500a之出光面形成不同的凹槽寬度。

請參照第6圖，其係繪示根據本發明又一實施例之凹槽之縱切面的剖面示意圖，其中本實施例之剖切方向係相同於第5A圖所示之剖切方向。在第6圖之凹槽508d之中，凹槽508d之深度呈週期性變化。凹槽508d包含有四個相對低陷的凹陷區，此四個凹陷區之深度依序分別為深度508da、深度508db、深度508da以及深度508db，故凹槽508d之深度係由第6圖之一側朝另一側做週期性變化。

請參照第7圖，其係繪示根據本發明再一實施例之增亮膜的側視示意圖。在本實施例中，如圖所示，增亮膜500b包含有多個凸出部510b，而在多個凸出部510b的多個頂部中，至少二頂部與入光面504a之距離互不相同。上述之設計的主要目的係類似於第5A與5B圖之實施例的目的，亦即為了使得增亮膜500b能夠將來自於如第2圖所示之光源600之光線進行充分的混合。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，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。

100．．．增亮膜

102．．．入光面

104．．．出光面

106．．．凸出部

200．．．背光模組

300．．．殼體

400．．．導光板

500．．．增亮膜

500a．．．增亮膜

500b．．．增亮膜

502．．．出光面

504．．．入光面

504a．．．底面

508．．．凹槽

508a．．．第一側面

508b．．．第二側面

508c．．．凹槽

508ca．．．深度

508cb．．．深度

508d．．．凹槽

508da．．．深度

508db．．．深度

510．．．凸出部

510a．．．凸出部

510b．．．凸出部

600．．．光源

5B-5B．．．剖面線

I．．．箭號

O1．．．箭號

O2．．．箭號

α．．．夾角

β．．．夾角

θ．．．夾角

為了能夠對本發明之觀點有較佳之理解，請參照上述之詳細說明並配合相應之圖式。要強調的是，根據工業之標準常規，附圖中之各種特徵並未依比例繪示。事實上，為清楚說明上述實施例，可任意地放大或縮小各種特徵之尺寸。相關圖式內容說明如下。

第1圖係繪示習知之增亮膜的側視示意圖。

第2圖係繪示根據本發明之一實施例之背光模組的示意圖。

第3A與3B圖係分別繪示第2圖之實施例中之增亮膜的側視示意圖以及俯視示意圖。

第4圖係繪示根據本發明之一實施例之增亮膜的側視示意圖。

第5A與5B圖係分別繪示根據本發明之一實施例之增亮膜的立體示意圖，以及沿著第5A圖中剖面線5B-5B剖切之剖面示意圖。

第6圖係繪示根據本發明一實施例之凹槽之縱切面的剖面示意圖。

第7圖係繪示根據本發明一實施例之之增亮膜的側視示意圖。

500．．．增亮膜

502．．．出光面

504．．．入光面

508．．．凹槽

508a．．．第一側面

508b．．．第二側面

510．．．凸出部

O1．．．箭號

α．．．夾角

β．．．夾角

θ．．．夾角

Claims (10)

1. 一種增亮膜，包含：一出光面，其中該出光面上設有直線延伸之複數個凹槽，該些凹槽具有實質相同之延伸方向；以及一入光面，係相對於該出光面；其中每一該些凹槽係由一第一側面與一第二側面定義而成，該第一側面與該入光面之夾角為45度，該第二側面與該入光面之夾角為50度至90度，且該第一側面與該第二側面之夾角大於或等於45度。
2. 如請求項1項所述之增亮膜，其中每一該些凹槽具有複數個深度，該些深度中至少二者互不相同。
3. 如請求項2項所述之增亮膜，其中該些凹槽之該些深度係呈週期性變化。
4. 如請求項1項所述之增亮膜，其中該些凹槽相鄰二者之間形成一凸出部，該凸出部具有圓弧形之一頂部。
5. 如請求項4項所述之增亮膜，其中該些頂部中至少二者與該入光面之距離互不相同。
6. 一種背光模組，包含：一殼體；一導光板，設置於該殼體中；一增亮膜，設置於該殼體中，且位在該導光板之上，其中該增亮膜包含：一出光面，其中該出光面上設有直線延伸之複數個凹槽，該些凹槽具有實質相同之延伸方向；以及一入光面，係相對於該出光面；其中每一該些凹槽係由一第一側面與一第二側面定義而成，該第一側面與該入光面之夾角為45度，該第二側面與該入光面之夾角為50度至90度，且該第一側面與該第二側面之夾角大於或等於45度；以及一光源，設置於該殼體中，且鄰設於該導光板；其中每一該些凹槽之該第一側面較該第二側面接近該光源。
7. 如請求項6項所述之背光模組，其中該增亮膜之每一該些凹槽具有複數個深度，該些深度中至少二者互不相同。
8. 如請求項7項所述之背光模組，其中該增亮膜之該些凹槽之該些深度係呈週期性變化。
9. 如請求項6項所述之背光模組，其中該增亮膜之該些凹槽相鄰二者之間形成一凸出部，該凸出部具有圓弧形之一頂部。
10. 如請求項9項所述之背光模組，其中該增亮膜之該些頂部中至少二者與該入光面之距離互不相同。