TWI486652B - 光學板及應用其之背光模組 - Google Patents

Description

光學板及應用其之背光模組

本發明是有關於一種光學板及應用其之背光模組，且特別是有關於一種具有隆起部的光學板及應用其之背光模組。

傳統的光學板可改變出光特性，如出光亮度或出光角度等。然而，受限於光學板的製程，光學板難免形成一些缺陷，此些缺陷導致光學板的品質，如均勻性等降低。因此，如何提升光學板的出光品質是本技術領域業界努力的目標之一。

本發明係有關於一種光學板及應用其之背光模組，一實施例中，可提升光學板的出光特性。

根據本發明之一實施例，提出一種光學板。光學板包括一透光板體及一隆起部。透光板體具有相對之一板體上表面與一板體下表面。隆起部位於板體上表面的邊緣，隆起部相對板體上表面往上隆起而形成一頂部，且相對板體下表面往下隆起而形成一底部。其中，板體上表面與板體下表面之間定義一第一厚度，隆起部之頂部與底部之間定義一第二厚度，第二厚度大於第 一厚度，且第二厚度與第一厚度的差範圍為大於17微米至小於78.5微米。

根據本發明之另一實施例，提出一種背光模組。背光模組包括一光學板及一光源。光學板包括一透光板體及一隆起部。透光板體具有相對之一板體上表面與一板體下表面。隆起部位於板體上表面的邊緣，隆起部相對板體上表面往上隆起而形成一頂部，且相對板體下表面往下隆起而形成一底部。其中，板體上表面與板體下表面之間定義一第一厚度，隆起部之頂部與底部之間定義一第二厚度，第二厚度大於第一厚度，且第二厚度與第一厚度的差範圍為大於17微米至小於78.5微米。光源鄰近光學板設置。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

10‧‧‧保護層

11‧‧‧聚乙烯層

111‧‧‧聚乙烯

12‧‧‧黏合層

100‧‧‧背光模組

110‧‧‧背板

120‧‧‧光源

130‧‧‧光學膜

140‧‧‧光學板

140R‧‧‧再利用區域

140'‧‧‧缺陷光學板

141‧‧‧透光板體

141c‧‧‧曲面

141d‧‧‧缺陷

141s‧‧‧外側面

141s1‧‧‧第一外側面

141s2‧‧‧第二外側面

142‧‧‧隆起部

142u‧‧‧隆起部上表面

142b‧‧‧隆起部下表面

140s‧‧‧入光側面

141u‧‧‧板體上表面

141b‧‧‧板體下表面

1421‧‧‧頂部

1422‧‧‧底部

143‧‧‧導光結構

A1、A2‧‧‧夾角

A3‧‧‧圓心角

C1‧‧‧第一連接處

C2‧‧‧第二連接處

L‧‧‧光線

T1‧‧‧第一厚度

T2‧‧‧第二厚度

第1圖繪示依照本發明一實施例之背光模組的剖視圖。

第2圖繪示第1圖之光學板的示意圖。

第3圖繪示第2圖之光學板的俯視圖。

第4A至4C圖繪示本發明一實施例之光學板的切割過程圖。

請參照第1圖，其繪示依照本發明一實施例之背光模組的剖 視圖。本實施例之背光模組100係側光式背光模組，其包括背板110、光源120、光學膜130及光學板140，其中光源120、光學膜130及光學板140設於背板110內，以受到背板110的保護。光源120鄰近光學板140的入光側面140s配置，且其發光面朝向入光側面140s，使光源120發出的光線L從入光側面140s進入光學板140內，然後從光學板140的板體上表面141u出光。光學膜130例如是擴散膜或稜鏡片，其設於光學板140的上方。從光學板140的板體上表面141u出光的光線L經過光學膜130後擴光(若光學膜130是擴散膜的話)或聚光(若光學膜130是稜鏡片的話)。

請參照第2圖，其繪示第1圖之光學板的示意圖。光學板140例如是導光板。本實施例的光學板140係透過雷射切割方式排除缺陷，因此可改善缺陷影響光學板140的出光品質的問題。舉例來說，由於缺陷已排除，故從本實施例之光學板140的板體上表面141u出光的品質可提升。

光學板140包括透光板體141及隆起部142。隆起部142係於雷射切割時受到雷射能量的燒結而形成，因此呈現隆起外形。在雷射切割製程中，雷射經過光學板140的整個邊緣，因此本實施例之隆起部142係呈封閉環形(往第2圖之俯視方向看去)。

透光板體141具有相對之板體上表面141u與板體下表面141b。隆起部142位於板體上表面141u的邊緣及板體下表面141b的邊緣。隆起部142相對板體上表面141u往上隆起而形成一頂部1421，且相對板體下表面141b往下隆起而形成一底部 1422。本實施例中，頂部1421係光學板140的最頂部，而底部1422係光學板140的最底部。板體上表面141u與板體下表面141b之間定義一第一厚度T1，隆起部142之頂部1421與底部1422之間定義一第二厚度T2。第二厚度T2大於第一厚度T1。

當第二厚度T2與第一厚度T1的差過小或過大時，從板體上表面141u出光的光線亮度提升不符預期，甚至會下降。一實施例中，第二厚度T2與第一厚度T1的差範圍為大於17微米至小於78.5微米，如此可確保從板體上表面141u出光的光線亮度提升。較佳地，第二厚度T2與第一厚度T1的差介於30微米至65微米之間，最佳地是介於33微米至62微米之間，使從光學板140之板體上表面141u出光的光線無論是在中心處的出光亮度、入光側的出光亮度或整體出光面的平均亮度都可提高。

以實際測得的數據舉例來說，當第二厚度T2與第一厚度T1的差約33微米時，中心亮度提升約3%，入光側亮度提升1.8%，平均亮度提升1.8%；當第二厚度T2與第一厚度T1的差約62微米時，中心亮度提升約2%，入光側亮度提升1.26%，平均亮度提升1.14%；然而，當第二厚度T2與第一厚度T1的差為17微米時，中心亮度降低了1.25%，入光側亮度降低0.26%，平均亮度降低1.65%；當第二厚度T2與第一厚度T1的差為78.5微米時，中心亮度降低了3.07%，平均亮度降低1.74%。

因此，第二厚度T2與第一厚度T1的差範圍應為大於17微米至小於78.5微米，如此可確保從板體上表面141u出光 的光線亮度提升。在一實施例中，隆起部142寬度為20~110微米。較佳地，隆起部142寬度29~100微米。

透光板體141具有外側面141s。本實施例中，外側面141s定義透光板體141的整個邊界。第1圖之入光側面140s係外側面141s之面對光源120的部分。隆起部142具有隆起部上表面142u，隆起部上表面142u係由板體上表面141u往外側面141s的方向往上傾斜。一實施例中，隆起部上表面142u與板體上表面141u之間的夾角A1介於140至170度之間。相似地，隆起部142具有隆起部下表面142b，隆起部下表面142b係由板體下表面141b往外側面141s的方向往下傾斜。一實施例中，隆起部下表面142b與板體下表面141b之間的夾角A2介於140至170度之間。在一實施例中，當夾角A1為147度，中心亮度提升約3%，入光側亮度提升1.8%，平均亮度提升1.8%；在另一實施例中，當夾角A1為168.3度時，中心亮度提升約2%，入光側亮度提升1.26%，平均亮度提升1.14%。在一實施例中，夾角A1與夾角A2大致上相同。

光學板140更包括數個導光結構143，其中導光結構143例如是透過轉寫製程所形成的微結構。因為雷射燒結的因素，隆起部142不具有導光結構143(容後說明)。本實施例中，導光結構143至少位於板體上表面141u與隆起部上表面142u的連接處或位於板體上表面141u靠近連接處的部位。在另一實施例中，導光結構143亦同時位於板體下表面141b與隆起部下表面 142b的連接處或位於板體下表面141b靠近連接處的部位即導光結構143同時位於板體上表面141u與板體下表面141b。

請參照第3圖，其繪示第2圖之光學板的俯視圖。透光板體141更具有曲面141c，上述外側面141s包括第一外側面141s1及第二外側面141s2。曲面141c連接第一外側面141s1與第二外側面141s2。本實施例中，曲面141c係弧面，其曲率半徑介於0.1毫米至1.0毫米之間，或其它更大或更小的範圍。其它實施例中，曲面141c可以是圓弧面或橢圓弧面。曲面141c與第一外側面141s1連接於第一連接處C1，而曲面141c與第二外側面141s2連接於第二連接處C2，第一連接處C1與第二連接處C2的圓心角A3介於85至95度之間，或其它更大或更小的範圍。

請參照第4A至4C圖，其繪示本發明一實施例之光學板的切割過程圖。

如第4A圖所示，提供一缺陷光學板140’，缺陷光學板140’包括透光板體141。透光板體141具有相對之板體上表面141u與板體下表面141b(繪示於第4B圖)及至少一缺陷141d，此缺陷141d可能是於形成導光結構143時產生的缺陷，例如是結構轉寫不良。板體上表面141u與板體下表面141b之間定義第一厚度T1(繪示於第4B圖)。在本實施例中，導光結構143至少形成於板體上表面141u之再利用區域140R的邊緣。

如第4B圖所示，缺陷光學板140’的板體上表面141u與板體下表面141b皆貼附有保護層10。保護層10用以保護導光 結構143以避免其因外力而損傷。本實施例中，保護層10包括聚乙烯層11及黏合層12，其中聚乙烯層11透過黏合層12黏合於缺陷光學板140’上。聚乙烯層11包含聚乙烯111。雖然本實施例之聚乙烯111繪示成分散相，然另一實施例之聚乙烯111亦可為聚合成連續相。此外，另一實施例中，聚乙烯111可以其它種類聚合烯類取代或是形成共聚物，例如是以聚丙烯取代或是共聚。

然後，可採用例如是以光學模擬方式，決定缺陷光學板140’的一再利用區域140R，再利用區域140R排除缺陷光學板140’的缺陷141d。

如第4C圖所示，使用雷射裁切出再利用區域140R，而成為光學板140。本發明實施例的光學板140係一缺陷光學板140’的再回收利用，因此可降低光學板的不良品數量。

由於雷射具有燒結能量，使光學板140被雷射切過的部位受到燒結而隆起，而形成隆起部142。隆起部142位於透光板體141之板體上表面141u的邊緣及板體下表面141b的邊緣且相對板體上表面141u往上隆起而形成一頂部1421及相對板體下表面141b往下隆起而形成一底部1422。隆起部142之頂部1421與隆起部142之底部1422之間定義一第二厚度T2，第二厚度T2大於第一厚度T1，且第二厚度T2與第一厚度T1的差範圍為大於17微米至小於78.5微米。

此外，位於再利用區域140R邊緣的導光結構143 由於受到雷射燒結而熔入隆起部142內，因此隆起部142上並未有導光結構143。然而，愈遠離隆起部142的部位受到雷射能量的影響愈小，而雷射切割後愈有機會保留下來；本實施例中，位於板體上表面141u與隆起部上表面142u的連接處的導光結構143可保留下來。

在雷射切割過程中，保護層10之聚乙烯層11部分熔解，導致其成分融入光學板140的隆起部142內，使隆起部142含有聚乙烯層11的成分，亦即，因雷射熔切而使得光學板140的隆起部142具有保護層10的成分。例如，本實施例之保護層10含有聚乙烯111，因此隆起部142內含有聚乙烯111。

然後，分離保護層10與切割後的光學板140，即可形成本發明實施例之光學板140。切割後的光學板140已排除缺陷141d，因此可提升其光學特性。

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。

140‧‧‧光學板

141‧‧‧透光板體

141b‧‧‧板體下表面

141u‧‧‧板體上表面

141s‧‧‧外側面

142‧‧‧隆起部

142b‧‧‧隆起部下表面

142u‧‧‧隆起部上表面

1421‧‧‧頂部

1422‧‧‧底部

143‧‧‧導光結構

T1‧‧‧第一厚度

T2‧‧‧第二厚度

A1、A2‧‧‧夾角

Claims (11)

1. 一種光學板，包括：一透光板體，具有相對之一板體上表面與一板體下表面；以及一隆起部，位於該板體上表面的邊緣，該隆起部相對該板體上表面往上隆起而形成一頂部，且相對該板體下表面往下隆起而形成一底部；其中，該板體上表面與該板體下表面之間定義一第一厚度，該隆起部之該頂部與該底部之間定義一第二厚度，該第二厚度大於該第一厚度，且該第二厚度與該第一厚度的差範圍為大於17微米至小於78.5微米。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光學板，其中該透光板體具有一外側面；該隆起部具有一隆起部上表面，該隆起部上表面係由該板體上表面往該外側面的方向往上傾斜。
3. 如申請專利範圍第2項所述之光學板，其中該隆起部上表面與該板體上表面之間的夾角介於140至170度之間。
4. 如申請專利範圍第2項所述之光學板，更包括：一導光結構，設於該板體上表面與該隆起部上表面的連接處。
5. 如申請專利範圍第1項所述之光學板，其中該透光板體更具有一曲面、一第一外側面及一第二外側面，該曲面連接該第一外側面與該第二外側面。
6. 如申請專利範圍第5項所述之光學板，其中該曲面係弧面，且該曲面的曲率半徑介於0.1毫米至1.0毫米之間。
7. 如申請專利範圍第5項所述之光學板，其中該曲面係弧面；該曲面與該第一外側面具一第一連接處連接，而該曲面與該第二外側面具一第二連接處連接，該第一連接處與該第二連接處的圓心角介於85至95度之間。
8. 如申請專利範圍第1項所述之光學板，其中該隆起部含有聚合烯類。
9. 一種背光模組，包括：一如申請專利範圍第1~8項中任一項所述之光學板；以及一光源，鄰近該光學板設置。
10. 如申請專利範圍第9項所述之背光模組，其中該光學板具有一入光側面，該光源之發光面朝向該入光側面。
11. 如申請專利範圍第9項所述之背光模組，更包括：一擴散層，設於該透光板體的上方。