TWI691744B - 導光板、背光模組及顯示裝置 - Google Patents

Abstract

一種導光板、背光模組及顯示裝置，此導光板包含本體以及複數個微結構。本體具有光學面、入光面、反入光面、至少一側面、以及至少一圓弧面。入光面與反入光面分別連接於光學面的相對兩側，側面連接於光學面、入光面以及反入光面，圓弧面位於側面與反入光面之間。本體具有破孔穿過光學面。微結構設置在側面、圓弧面及/或反入光面之靠近破孔的一部分上。

Description

導光板、背光模組及顯示裝置

本發明是有關於一種導光元件及其應用，且特別是有關於一種導光板、背光模組及顯示裝置。

隨著顯示技術的發達，為了提高螢幕的佔屏比，目前有些做法是在背光模組中之導光板中挖孔，以容納鏡頭。

然而，在導光板上挖孔會導致導光板內行進的光線無法順利通過導光板的破孔處，而在孔洞受光的相對側形成暗影，進而嚴重影響導光板的外觀與出光均勻度。

因此，本發明之一目的是在提供一種導光板、背光模組及顯示裝置，其中導光板的微結構設計可改善導光板之靠近破孔處之亮度不均的問題，並可提升整體背光模組之出光外觀的均勻性。

根據本發明之上述目的，提出一種導光板。此導光板包含本體以及複數個微結構。本體具有光學面、入光 面、反入光面、至少一側面、以及至少一圓弧面。入光面與反入光面分別連接於光學面的相對兩側，側面連接於光學面、入光面以及反入光面，圓弧面位於側面與反入光面之間。其中，本體具有破孔穿過光學面。微結構設置在側面、圓弧面及/或反入光面之靠近破孔的一部分上。

依據本發明之一實施例，上述之每一個微結構具有第一斜面以及第二斜面。第一斜面與其所設置的表面之間具有第一夾角。第二斜面與其所設置的表面之間具有第二夾角。其中，第一夾角小於第二夾角，且第一夾角與第二夾角皆為銳角。

依據本發明之一實施例，上述之破孔設置在本體靠近反入光面之角落。微結構包含複數個第一微結構以及複數個第二微結構，第一微結構設置在反入光面以及側面上，第二微結構設置在圓弧面上。其中，第一微結構的形狀與第二微結構的形狀不同。

依據本發明之一實施例，上述之每一個第一微結構為圓弧形，第二微結構為三角形。

依據本發明之一實施例，上述之破孔設置在該本體靠近反入光面之角落。微結構係設置在反入光面上，且圓弧面以及側面均為空白面。

依據本發明之一實施例，上述之破孔設置在該本體靠近反入光面之角落。微結構係設置在反入光面與側面上，且圓弧面為空白面。

依據本發明之一實施例，上述之微結構包含複 數個第一微結構以及複數個第二微結構，第一微結構設置在反入光面上，第二微結構設置在側面上。第一微結構的形狀與第二微結構的形狀互相對稱。

依據本發明之一實施例，上述之破孔設置在本體靠近反入光面之中段處。微結構包含複數個第一微結構以及複數個第二微結構設置在反入光面上。第一微結構與第二微結構是分別位於破孔之相對兩側。其中，第一微結構的形狀與第二微結構的形狀互相對稱。

依據本發明之一實施例，上述之每一個微結構為凸出結構或凹陷結構。

依據本發明之一實施例，上述之每一個微結構具有第一斜面以及第二斜面。第一斜面與其所設置的表面之間具有第一夾角。第二斜面與其所設置的表面之間具有第二夾角。其中，距離破孔較遠的微結構的第一夾角是小於距離破孔較近的微結構的第一夾角。

根據本發明之上述目的，另提出一種背光模組。此背光模組包含前述之導光板以及光源。光源，鄰近該導光板之本體的入光面。

根據本發明之上述目的，另提出一種顯示裝置。此顯示裝置包含前述之背光模組以及顯示面板。其中顯示面板位於該導光板的前方。

由上述可知，本發明係在導光板之主體的反入光面、側面及/或圓弧面上鄰近破孔的位置設置微結構，而這些微結構區中的微結構可有效地將光線反射至破孔遠離 入光面一側之暗影處，而可大幅改善破孔附近亮暗不均的現象，進而可提升整體背光模組及顯示裝置之亮度均勻度。

100‧‧‧背光模組

200‧‧‧導光板

210‧‧‧本體

211‧‧‧光學面

212‧‧‧入光面

213‧‧‧反入光面

214‧‧‧側面

215‧‧‧圓弧面

216‧‧‧破孔

220‧‧‧微結構

221‧‧‧第一斜面

222‧‧‧第二斜面

300‧‧‧光源

410‧‧‧導光板

411‧‧‧微結構

411a‧‧‧第一微結構

411b‧‧‧第二微結構

420‧‧‧導光板

421‧‧‧微結構

421a‧‧‧第一斜面

421b‧‧‧第二斜面

430‧‧‧導光板

431‧‧‧微結構

431a‧‧‧第一微結構

431b‧‧‧第二微結構

440‧‧‧導光板

441‧‧‧微結構

441a‧‧‧第一微結構

441b‧‧‧第二微結構

450‧‧‧導光板

451‧‧‧微結構

451a‧‧‧第一微結構

451b‧‧‧第二微結構

500‧‧‧顯示裝置

510‧‧‧顯示面板

α 1‧‧‧第一夾角

β 1‧‧‧第二夾角

L1‧‧‧光線

L2‧‧‧光線

L3‧‧‧光線

L4‧‧‧光線

為了更完整了解實施例及其優點，現參照結合所附圖式所做之下列描述，其中：〔圖1〕係繪示依照本發明之第一實施方式之一種背光模組之裝置示意圖；〔圖2〕係繪示依照本發明之第二實施方式之一種導光板之局部示意圖；〔圖3〕係繪示依照本發明之第三實施方式之一種導光板之局部示意圖；〔圖4〕係繪示依照本發明之第四實施方式之一種導光板之局部示意圖；〔圖5〕係繪示依照本發明之第五實施方式之一種導光板之局部示意圖；〔圖6〕係繪示依照本發明之第六實施方式之一種導光板之局部示意圖；以及〔圖7〕係繪示依照本發明之一實施方式之一種顯示面板之裝置示意圖。

請先參照圖1，其係繪示依照本發明之第一實施 方式之一種背光模組之裝置示意圖。本實施方式之背光模組100主要包含導光板200以及光源300。導光板200主要包含本體210以及複數個微結構220。在本實施例中，本體210為四周具有圓弧角之矩形結構。如圖1所示，本體210具有光學面211、入光面212、反入光面213、至少一側面214、以及至少一圓弧面215。在一實施例中，光學面211可為出光面或反射面。如圖1所示，入光面212與反入光面213分別連接且立設於光學面211的相對兩側，側面214介於入光面212與反入光面213之間且連接光學面211、入光面212以及反入光面213，且圓弧面215位於側面214與反入光面213之間。其中，本體210具有破孔216穿過光學面211。在本實施例中，破孔216設置在本體210靠近反入光面213之角落。微結構220設置在反入光面213之靠近破孔216的一部分上，且圓弧面215與側面214均為空白面。

請繼續參照圖1，光源300是鄰設於導光板200的入光面212。當光源300產生的光線進入導光板200後，破孔216會導致光線無法到達本體210之破孔216遠離入光面212(靠近反入光面213)的一側，而形成暗影。藉此，透過微結構220的設計，可將光線反射至本體210之破孔216靠近反入光面213的一側，以補償破孔216靠近反入光面213之一側的暗影，進而使得光線均勻地從導光板200出光。

在一些實施例中，如圖1所示，微結構220為凹陷結構，且每一個微結構220為不對稱三角形結構。每一個微結構220具有相對反入光面213傾斜之第一斜面221與第 二斜面222，第一斜面421a與反入光面213具有第一夾角α 1，第二斜面421b與反入光面213具有第二夾角β 1，其中第一夾角α 1小於第二夾角β 1且第一夾角α 1、第二夾角β 1皆為銳角。在本實施例中，第一斜面221的傾斜程度小於第二斜面222的傾斜程度，且第一斜面221的面積大於第二斜面222的面積。藉此，射向第一斜面221的光線(例如光線L1)可被第一斜面221反射，而射向破孔216靠近反入光面213的一側。另一方面，射向第二斜面222的光線(例如光線L2)則會先被第二斜面222反射而射向第一斜面221，進而射向破孔216靠近反入光面213的一側。由此可知，透過微結構220的設計，可將部分光線引導至破孔216靠近反入光面213的一側，進而使光線補償破孔216靠近反入光面213的一側的暗影，而使導光板200均勻出光。欲陳明者，微結構220的形狀為不對稱三角形並非用以限制本發明。在其他實施例中，微結構220亦可為對稱三角形、圓弧形或其他形狀。

在其他實施例中，微結構可同時設置在反入光面以及側面上。請參照圖2，其係繪示依照本發明之第二實施方式之一種導光板之局部示意圖。在圖2的實施例中，導光板410的結構與圖1所示的導光板200的結構大致上相同，差異僅在於導光板410的微結構411包含第一微結構411a以及第二微結構411b。其中，第一微結構411a是設置在反入光面213上，第二微結構411b是設置在側面214上，且圓弧面215為空白面。在一實施例中，第一微結構411a與第二微結構411b具有相同之形狀。在一些實施例中，第 一微結構411a與第二微結構411b可為不對稱三角形、對稱三角形或圓弧形等形狀。在本實施例中，第一微結構411a的形狀與第二微結構411b的形狀互相對稱。在一具體例子中，第一微結構411a與第二微結構411b是以通過破孔216中心線為基準，而呈鏡像對稱。藉此，透過三角形或圓弧形的微結構411設計，同樣可將部分光線引導至破孔216靠近反入光面213的一側，進而使光線補償破孔216靠近反入光面213的一側的暗影，而達到使導光板410均勻出光之目的。其中，於圖2實施例、以及以下實施例中，與圖1相同的元件標號代表相同的元件、結構與功能，故不再贅述。

欲陳明者，微結構除了可為凹陷結構外，亦可設計成凸出結構。請參照圖3，其係繪示依照本發明之第三實施方式之一種導光板之局部示意圖。在圖3的實施例中，導光板420的結構與圖1所示的導光板200的結構大致上相同，差異僅在於導光板420的微結構421是同時分布在反入光面213、側面214、以及圓弧面215上。在本實施例中，微結構421的形狀為不對稱三角形，每一個微結構421具有第一斜面421a與第二斜面421b。第一斜面421a與反入光面213具有第一夾角α 1，第二斜面421b與反入光面213具有第二夾角β 1。在一些例子中，第一夾角α 1小於第二夾角β 1，且第一夾角α 1、第二夾角β 1皆為銳角。在其他例子中，第一斜面421a的面積大於第二斜面421b的面積。在本實施例中，每一個微結構421的形狀略有不同，且距離破孔216較遠的微結構421的第一夾角α 1是小於距離破孔216較近的 微結構421的第一夾角α 1。藉此，可透過改變每一個微結構421的第一斜面421a與第二斜面421b的傾斜程度，來達到微調並控制被第一斜面421a與第二斜面421b反射之光線的方向。

請繼續參照圖3，射向第一斜面421a的光線(例如光線L3)可被第一斜面421a反射，而射向破孔216靠近反入光面213的一側。另一方面，射向第二斜面421b的光線(例如光線L4)則會先被第二斜面421b反射而射向第一斜面421a，進而射向破孔216靠近反入光面213的一側，同樣達到前述利用光線補償破孔216靠近反入光面213的一側的暗影之目的。

另請參照圖4，其係繪示依照本發明之第四實施方式之一種導光板之局部示意圖。在圖4的實施例中，導光板430的結構與圖1所示的導光板200的結構大致上相同，差異僅在於導光板430的微結構431主要包含第一微結構431a以及第二微結構431b。其中，第一微結構431a的形狀與第二微結構431b的形狀不同，且第一微結構431a是同時分布在反入光面213以及側面214上，第二微結構431b是分布在圓弧面215上。在本實施例中，第一微結構431a為圓弧形結構，其主要是藉由圓弧形結構而達到兼具打散與反射光線的效果，而使光線射向破孔216靠近反入光面213的一側。此外，第二微結構431b為對稱三角形，其主要是用來將光線反射而射向破孔216靠近反入光面213的一側。藉此，透過第一微結構431a與第二微結構431b，可達到利用 光線補償破孔216靠近反入光面213的一側的暗影之目的。

欲陳明者，前述實施例之破孔是設置在本體靠近反入光面之角落。在其他實施例中，破孔亦可設置在不同位置。請參照圖5，其係繪示依照本發明之第五實施方式之一種導光板之局部示意圖。在圖5的實施例中，導光板440的結構與圖1所示的導光板200的結構大致上相同，差異僅在於導光板440的破孔216亦可設置在本體210靠近反入光面213之中段處，且微結構441主要包含第一微結構441a以及第二微結構441b。其中，第一微結構441a與第二微結構441b是分別設置在反入光面213上，且位於破孔216的相對兩側。在本實施例中，第一微結構441a與第二微結構441b均為凸出結構，且第一微結構441a的排列位置及形狀與第二微結構441b的排列位置及形狀互相對稱。在一具體例子中，第一微結構441a與第二微結構441b是以通過破孔216中心線為基準，而呈鏡像對稱。在一些實施例中，第一微結構441a與第二微結構441b可為不對稱三角形設計，透過三角形之斜面設計可將光線反射至破孔216靠近反入光面213的一側，以達到與前述相同之效果。在其他實施例中，第一微結構441a與第二微結構441b亦可設計成如圓弧形結構，以發散光線，同樣可達到將光線導引至破孔216靠近反入光面213的一側的目的。

另請參照圖6，其係繪示依照本發明之第六實施方式之一種導光板之局部示意圖。在圖6的實施例中，導光板450的結構與圖5所示的導光板440的結構大致上相同，差 異僅在於導光板450的微結構451為凹陷結構設計。微結構451包含第一微結構451a與第二微結構451b。欲陳明者，有關第一微結構451a與第二微結構451b的設計以及其所產生的效果部分與前述之圖5所示之第一實施例之第一微結構441a與第二微結構441b的設計大致上相同，故於此不再贅述。

另請參照圖7，其係繪示依照本發明之一實施方式之一種顯示面板之裝置示意圖。本實施方式之顯示裝置500包含如圖1所示之背光模組100以及顯示面板510。如圖7所示，顯示面板510係設置在背光模組100之導光板200的前方，可達到與前述相同之目的，故在此不再贅述。欲陳明者，本案實施例以圖1所示之背光模組100應用於顯示裝置500中僅用來作為示範說明用，並非用以限制本發明。前述其他實施例的導光板，例如導光板410、420、430、440及450亦可應用於顯示裝置中，以產生同樣之效果。

由上述本發明實施方式可知，本發明係在導光板之主體的反入光面、側面及/或圓弧面上鄰近破孔的位置設置微結構，而這些微結構區中的微結構可有效地將光線反射至破孔遠離入光面一側之暗影處，而可大幅改善破孔附近亮暗不均的現象，進而可提升整體背光模組及顯示裝置之亮度均勻度。

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。

100‧‧‧背光模組

200‧‧‧導光板

210‧‧‧本體

211‧‧‧光學面

212‧‧‧入光面

213‧‧‧反入光面

214‧‧‧側面

215‧‧‧圓弧面

216‧‧‧破孔

220‧‧‧微結構

221‧‧‧第一斜面

222‧‧‧第二斜面

300‧‧‧光源

L1‧‧‧光線

L2‧‧‧光線

α 1‧‧‧第一夾角

β 1‧‧‧第二夾角

Claims (12)

1. 一種導光板，包含：一本體，具有一光學面、一入光面、一反入光面、至少一側面、以及至少一圓弧面，其中該入光面與反入光面分別連接於該光學面的相對兩側，該側面連接於該光學面、該入光面以及該反入光面，該圓弧面位於該側面與該反入光面之間，其中該本體具有一破孔穿過該光學面；以及複數個微結構，設置在該側面、該圓弧面及/或該反入光面之靠近該破孔的一部分上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之導光板，其中每一該些微結構具有：一第一斜面，該第一斜面與其所設置的表面之間具有一第一夾角；以及一第二斜面，該第二斜面與其所設置的表面之間具有一第二夾角；其中，該第一夾角小於該第二夾角，且該第一夾角與該第二夾角皆為銳角。
3. 如申請專利範圍第1項所述之導光板，其中該破孔設置在該本體靠近該反入光面之一角落；以及該些微結構包含複數個第一微結構以及複數個第二 微結構，該些第一微結構設置在該反入光面以及該側面上，該些第二微結構設置在圓弧面上，其中該第一微結構的形狀與該第二微結構的形狀不同。
4. 如申請專利範圍第3項所述之導光板，其中每一該些第一微結構為圓弧形，該些第二微結構為三角形。
5. 如申請專利範圍第1項所述之導光板，其中該破孔設置在該本體靠近該反入光面之一角落；以及該些微結構係設置在該反入光面上，且該圓弧面以及該側面均為空白面。
6. 如申請專利範圍第1項所述之導光板，其中該破孔設置在該本體靠近該反入光面之一角落；以及該些微結構係設置在該反入光面與該側面上，且該圓弧面為空白面。
7. 如申請專利範圍第6項所述之導光板，其中該些微結構包含複數個第一微結構以及複數個第二微結構，該些第一微結構設置在該反入光面上，該些第二微結構設置在該側面上，且該些第一微結構的形狀與該些第二微結構的形狀互相對稱。
8. 如申請專利範圍第1項所述之導光板，其中該破孔設置在該本體靠近該反入光面之中段處；以及該些微結構包含複數個第一微結構以及複數個第二微結構設置在該反入光面上，該些第一微結構與該些第二微結構是分別位於該破孔之相對兩側，其中該些第一微結構的形狀與該些第二微結構的形狀互相對稱。
9. 如申請專利範圍第1項所述之導光板，其中每一該些微結構為一凸出結構或一凹陷結構。
10. 如申請專利範圍第1項所述之導光板，其中每一該些微結構具有：一第一斜面，該第一斜面與其所設置的表面之間具有一第一夾角；以及一第二斜面，該第二斜面與其所設置的表面之間具有一第二夾角；其中，距離該破孔較遠的該微結構的該第一夾角是小於距離該破孔較近的該微結構的該第一夾角。
11. 一種背光模組，包含：一如申請專利範圍第1至第10項中之任一項所述之所述之導光板；以及 一光源，鄰近該導光板之該本體的該入光面。
12. 一種顯示裝置，包含：一如申請專利範圍第11項所述之所述之背光模組；以及一顯示面板，位於該導光板之前方。

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