TWI490571B - 導光板及具有其之背光模組 - Google Patents

Description

導光板及具有其之背光模組

本發明是有關於一種導光板及具有其之背光模組，且特別是有關於一種包括微結構的導光板及具有其之背光模組。

目前的電子裝置多利用平面顯示模組進行畫面的顯示，其中又以液晶顯示模組的技術較為純熟且普及化。然而，由於液晶顯示模組的顯示面板本身無法發光，故在顯示面板下方具有背光模組以提供顯示畫面所需光線。

背光模組主要可分為側光式背光模組及直下式背光模組。側光式背光模組是利用導光板將配置於導光板入光側面的光源所發出的光線導向導光板的出光面，藉以形成面光源。一般而言，可藉由圖案轉印等方式在導光板的表面形成光學微結構，以提高導光板的出光均勻度及亮度。因此，導光板的光學微結構之設計攸關背光模組的出光效率及品質。

本發明提供一種導光板，可使背光模組具有良好的出光均勻度及亮度。

本發明提供一種背光模組，具有良好的出光均勻度及亮度。

本發明的導光板包括一板體及至少一微結構。微結構形成於板體的一第一表面，其中微結構呈凹狀且具有一開口端及一曲面。開口端位於第一表面，曲面包括一第一區段、一第二區段及一反曲點，第一區段位於開口端與第二區段之間並與第二區段交接於反曲點。第二區段的切線斜率的絕對值大於第一區段的切線斜率的絕對值。

在本發明的一實施例中，上述的微結構在第一區段與第二區段交界處的內徑小於微結構在開口端的直徑。

在本發明的一實施例中，上述的微結構在開口端的直徑等於D1，微結構在第一區段與第二區段交界處的內徑等於D2，D2/D1介於0.05與0.5之間。

在本發明的一實施例中，上述的微結構具有一底端，曲面位於開口端與底端之間，開口端與底端之間的距離等於H1，反曲點與底端之間的距離等於H2，H2/H1介於0.1與0.5之間。

在本發明的一實施例中，上述的板體具有一相對於第一表面之第二表面，第二表面為導光板的出光面。

本發明的導光板包括一板體及至少一微結構。微結構形成於板體的一第一表面，其中微結構呈凹狀且具有一開口端及一 曲面。開口端位於第一表面，曲面包括一第一區段、一第二區段及一交界線，第一區段位於開口端與第二區段之間並與第二區段交接於交界線。第二區段的切線斜率的絕對值大於第一區段的切線斜率的絕對值。

在本發明的一實施例中，上述的曲面另包含一反曲點，反曲點位於交界線上。

在本發明的一實施例中，上述的交界線的內徑小於微結構在開口端的直徑。

在本發明的一實施例中，上述的微結構在開口端的直徑等於D1，上述的交界線的內徑等於D2，D2/D1介於0.05與0.5之間。

在本發明的一實施例中，上述的微結構具有一底端，曲面位於開口端與底端之間，開口端與底端之間的距離等於H1，交界線與底端之間的距離等於H2，H2/H1介於0.1與0.5之間。

本發明的背光模組包括上述的導光板及一光源。光源位於導光板之一側。

在本發明的一實施例中，上述的背光模組另包含一反射片，第一表面為導光板靠近反射片之表面。

基於上述，在本發明的導光板中，第一區段及第二區段分別具有較小的切線斜率及較大的切線斜率。藉此，當光線以各種入射角從導光板內部入射至凹狀微結構時，具有不同切線斜率的第一區段及第二區段能夠更有效地破壞具有各種入射角的光線 之全反射，進而提升背光模組的出光均勻度及亮度。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100‧‧‧背光模組

110‧‧‧導光板

112‧‧‧板體

112a‧‧‧第一表面

112b‧‧‧第二表面

112c‧‧‧入光側面

114‧‧‧微結構

114a‧‧‧開口端

114b‧‧‧曲面

114c‧‧‧底端

120‧‧‧光源

122‧‧‧基板

124‧‧‧發光單元

130‧‧‧反射片

140‧‧‧框架

142‧‧‧容置空間

D1‧‧‧直徑

D2‧‧‧內徑

H1、H2‧‧‧距離

S1‧‧‧第一區段

S2‧‧‧第二區段

P1、P2‧‧‧位置

P3‧‧‧反曲點

L1‧‧‧交界線

圖1是本發明一實施例的背光模組的示意圖。

圖2是圖1的導光板的俯視圖。

圖3是圖2沿A-A’的局部剖面圖。

圖1是本發明一實施例的背光模組的示意圖。圖2是圖1的導光板的俯視圖。圖3是圖2沿A-A’的局部剖面圖。請同時參考圖1及圖2，本實施例的背光模組100例如為適用於平面顯示模組的側光式背光模組，其包括一導光板110、一光源120、一反射片130及一框架140。框架定義一容置空間142，導光板110、光源120及反射片130位於容置空間142內，導光板110置於反射片130的上方。導光板110包括一板體112及至少一微結構114。微結構114形成於板體112的一第一表面112a，第一表面112a例如為板體112的一背面，亦即為導光板110靠近反射片130之一面，所述板體112具有一相對於第一表面112a的一第二表面112b，第二表面112b為導光板110的出光面。光源120位於導光 板110之一側，朝向板體112的一入光側面112c，入光側面112c夾接於第一表面112a與第二表面112b。光源120包括基板122及發光單元124，發光單元124例如為發光二極體(light emitting diode，LED)元件或其它種類之發光元件且配置於基板122上。發光單元124發出的光線進入導光板110後經由導光板110的導引而從第二表面112b出光，藉以形成面光源。

請參考圖2，微結構114，例如為多個分佈在導光板110之板體112的第一表面112a上，其排列密度沿遠離光源120之方向漸增，然本發明並不對此加以限制，亦可使這些微結構114均佈於第一表面112a。

請同時參考圖2及圖3，微結構114呈凹狀且具有一開口端114a、一曲面114b及一底端114c。開口端114a位於板體112的第一表面112a，曲面114b位於開口端114a與底端114c之間且包括一第一區段S1、一第二區段S2及一反曲點，第一區段S1位於開口端114a與第二區段S2之間並與第二區段S2交接於交界線L1，反曲點P3位於交界線L1上。第二區段S2之切線斜率的絕對值大於第一區段S1之切線斜率的絕對值。舉例來說，第二區段S2內的位置P2之切線斜率的絕對值大於第一區段S1內的位置P1之切線斜率的絕對值。在此對上述斜率的定義為：平行於第一表面112a的直線之斜率為0，而垂直於第一表面112a的直線之斜率為無限大。

藉此，當光線以各種入射角從導光板110內部入射至凹 狀微結構114時，具有不同切線斜率的第一區段S1及第二區段S2能夠更有效地破壞具有各種入射角的光線之全反射，進而提升背光模組100的出光均勻度及亮度。

請同時參考圖2及圖3，本實施例的微結構114的俯視圖例如呈圓形，側剖面例如為V狀。微結構114在開口端114a的直徑等於D1，微結構114在交界線L1的內徑等於D2，內徑D2小於直徑D1。在一實施例中，D2/D1之比值範圍為0.05~0.5，較佳為0.1~0.3。開口端114a與底端114c之間的距離等於H1，交界線L1與底端114c之間的距離等於H2，H2<H1。在一實施例中，H2/H1之比值範圍為0.1~0.5，較佳為0.2~0.4。

下表為背光模組平均亮度的實驗值，其中實驗例1~5為採用本發明之凹狀微結構於不同D2/D1範圍與H2/H1範圍下所測得數據，而比較例則為未採用本發明之微結構所得數據，亦即，比較例的微結構曲面僅具一區段，不具有反曲點。

如上表所示，實驗例1~5之平均亮度皆高於比較例之平均亮度，故在導光板之凹狀微結構具二區段時即具有反曲點時，可使背光模組具有較佳的出光品質。在一實施例中，D2/D1之比值範圍為0.05~0.5，較佳為0.1~0.3；H2/H1之比值範圍為0.1~0.5，較佳為0.2~0.4。

綜上所述，在本發明的導光板中，第一區段及第二區段分別具有較小的切線斜率及較大的切線斜率。藉此，當光線以各種入射角從導光板內部入射至凹狀微結構時，具有不同切線斜率的第一區段及第二區段能夠更有效地破壞具有各種入射角的光線之全反射，進而提升背光模組的出光均勻度及亮度。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

110‧‧‧導光板

112‧‧‧板體

112a‧‧‧第一表面

114‧‧‧微結構

114a‧‧‧開口端

114b‧‧‧曲面

114c‧‧‧底端

D1‧‧‧直徑

D2‧‧‧內徑

H1、H2‧‧‧距離

S1‧‧‧第一區段

S2‧‧‧第二區段

P1、P2‧‧‧位置

P3‧‧‧反曲點

L1‧‧‧交界線

Claims (10)

1. 一種導光板，包括：一板體；以及至少一微結構，形成於該板體的一第一表面，其中該微結構呈凹狀且具有一開口端及一曲面，該開口端位於該第一表面，該曲面包括一第一區段、一第二區段及一反曲點，該第一區段位於該開口端與該第二區段之間並與該第二區段交接於該反曲點，經過該第二區段的任一點的切線斜率的絕對值大於經過該第一區段的任一點的切線斜率的絕對值，且該微結構在該開口端的直徑等於D1，該微結構在該第一區段與該第二區段交界處的內徑等於D2，D2/D1介於0.05與0.5之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述的導光板，其中該微結構在該第一區段與該第二區段交界處的內徑小於該微結構在該開口端的直徑。
3. 如申請專利範圍第1項所述的導光板，其中該微結構具有一底端，該曲面位於該開口端與該底端之間，該開口端與該底端之間的距離等於H1，該反曲點與該底端之間的距離等於H2，H2/H1介於0.1與0.5之間。
4. 如申請專利範圍第1項所述的導光板，其中該板體具有一相對於該第一表面的第二表面，其中該第二表面為所述導光板的出光面。
5. 一種導光板，包括： 一板體；以及至少一微結構，形成於該板體的一第一表面，其中該微結構呈凹狀且具有一開口端及一曲面，該開口端位於該第一表面，該曲面包括一第一區段、一第二區段及一交界線，該第一區段位於該開口端與該第二區段之間並與該第二區段交接於該交界線，經過該第二區段的任一點的切線斜率的絕對值大於經過該第一區段的任一點的切線斜率的絕對值，且該微結構在該開口端的直徑等於D1，該交界線的內徑等於D2，D2/D1介於0.05與0.5之間。
6. 如申請專利範圍第5項所述的導光板，其中該曲面另包含一反曲點，該反曲點位於該交界線上。
7. 如申請專利範圍第5項所述的導光板，其中該交界線的內徑小於該微結構在該開口端的直徑。
8. 如申請專利範圍第5項所述的導光板，其中該微結構具有一底端，該曲面位於該開口端與該底端之間，該開口端與該底端之間的距離等於H1，該交界線與該底端之間的距離等於H2，H2/H1介於0.1與0.5之間。
9. 一種背光模組，包括：一如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之導光板；以及一光源，位於該導光板之一側。
10. 如申請專利範圍第9項所述的背光模組，其中該背光模組另包含一反射片，該第一表面為該導光板靠近該反射片之表面。