CN102128415A - 导光板、背光模块及液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

导光板、背光模块及液晶显示装置。一导光板包括一本体及多个个网点。一本体具有一入光侧面以及一第一表面与一相对于第一表面设置的第二表面，其中，第一表面是粗糙面；及多个网点设置于第一表面，且所述网点在靠近入光侧面的密度大于远离入光侧面的密度。通过粗糙面与网点的设置可减少光线在导光板中的损耗并增加出光效率，并且由于导光板的所述网点在靠近光源侧其密度大于远离光源侧的密度，以致使导光板能均匀出光。

Description

导光板、背光模块及液晶显示装置

技术领域

本发明关于一种导光板，特别是关于一种具有网点配置的导光板，且可运用在背光模块及液晶显示装置中。

背景技术

近年来，由于显示技术的发展，传统的阴极射线显示装置逐渐被液晶显示装置所取代。一般液晶显示装置主要由一液晶显示面板(liquidcrystal display panel)与一背光模块(backlight module)组合而成。其中，背光模块用以提供均匀的面光源，光线经由液晶显示面板的调制，再配合上、下偏光片就能产生影像。

其中，依光源设置的位置，背光模块可分为直下式(direct type)以及侧光式(edge light type)。在侧光式背光模块中，由于光源设置在背光模块的侧边，故需通过光学板来导光而产生均匀的面光源，此种光学板称的是导光板(light guide plate)。

请参照图1所示，一种公知的导光板1呈楔形状，并具有一入光侧面11、一反射面12及一出光面13。光源(图中未显示)邻设在入光侧面11并发射光线进入导光板1内，光线通过反射面12反射而朝出光面13射出。

由于光线自入光侧面11进入导光板1后，在导光板1内容易进行全反射，故需通过网点14的设置来破坏全反射而使光线射出导光板1。多个网点14设置在导光板1的反射面12，当光线射到导光板1的网点14时，会产生散射而破坏光线的全反射现象，而使部分光线折射出导光板1的出光面13。

为产生均匀面光源，网点14的设置密度也随着与光源的距离而有所不同(沿图1的箭头方向由疏变密)。离入光侧面11较近的区域，由于较靠近光源，其光线强度较强，故网点14在此区域的密度较小，以使射出导光板1的光线较少；而离入光侧面11较远的区域，由于远离光源，其光线强度较弱，故网点14在此区域的密度较大，以使射出导光板1的光线较多，借此以达到均匀的面光源。

公知的网点设计是用以破坏光线在导光板中的全反射，而使光线由导光板中射出。但此种设计，往往出光效率较差，无法达到所需要的亮度，以致需以价格昂贵的光学膜片、或是增加光源的能量来补足背光模块的亮度。

因此，如何提供一种导光板以减少光线在导光板内的消耗，实为当前重要课题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种导光板、背光模块、液晶显示装置，其中的导光板能够提供均匀的亮度，并降低成本。

本发明可采用以下技术方案来实现的。

本发明的一种导光板包括一本体以及多个网点。本体具有至少一入光侧面以及一第一表面与一相对在所述第一表面设置的第二表面，其中第一表面是粗糙面。所述网点设置在第一表面，且所述网点自所述入光侧面至相对的所述另一入光侧面的密度由密至疏。

前述的导光板，其中，所述导光板上的所述网点自所述入光侧面至相对的另一入光侧面的密度由密至疏。

前述的导光板，其中，所述粗糙面的粗糙度介于0.5～20μm。

前述的导光板，其中，所述第一表面包括多个微结构。

前述的导光板，其中，所述第二表面具有至少一微结构。

前述的导光板，其中，所述微结构具有一长轴方向，所述长轴方向与所述入光侧面的一长轴方向垂直。

前述的导光板，其中，所述微结构具有一长轴方向，所述长轴方向与所述入光侧面的一长轴方向平行。

本发明的一种背光模块包括一光源；以及一导光板。导光板包括一本体及多个网点。本体具有一入光侧面以及一第一表面与一相对在所述第一表面设置的第二表面，光源邻设在入光侧面，第一表面是粗糙面。网点设置在第一表面，且所述网点在靠近入光侧面的密度大于远离入光侧面的密度。

前述的背光模块，其中，所述导光板上的所述网点自所述入光侧面至相对的另一入光侧面的密度由密至疏。

前述的背光模块，其中，所述粗糙面的粗糙度介于0.5～20μm。

前述的背光模块，其中，所述第一表面包括多个微结构。

前述的背光模块，其中，所述第二表面具有至少一微结构。

前述的背光模块，其中，所述微结构具有一长轴方向，所述长轴方向与所述入光侧面的一长轴方向垂直。

前述的背光模块，其中，所述微结构具有一长轴方向，所述长轴方向与所述入光侧面的一长轴方向平行。

本发明的一种液晶显示装置包括一液晶显示面板以及一背光模块，其与液晶显示面板相对设置。背光模块包括一光源及一导光板。导光板包括一本体及多个网点。本体具有一入光侧面以及一第一表面与一相对在所述第一表面设置的第二表面，光源邻设在入光侧面，第一表面是粗糙面。网点设置在第一表面，且所述网点在靠近入光侧面的密度大于远离入光侧面的密度。

前述的液晶显示装置，其中，所述粗糙面的粗糙度介于0.5～20μm。

借由上述技术方案，本发明的导光板、背光模块及液晶显示装置至少具有下列优点：

导光板的粗糙面上设置多个网点后，所述网点会部分平坦化粗糙面，进而增加有网点设置的区域的光线在导光板内进行全反射的程度。因此，通过网点设置的密度，可以调整光线在导光板内部全反射的量。在本发明中，网点在靠近入光侧面的密度大于远离入光侧面的密度，故靠近入光侧面的区域的光线全反射较多，而逺离入光侧面的区域的光线全反射较少，进而达到均匀的出光。于是，通过粗糙面与网点的配合设置，可减少光线在导光板内的损耗并增加出光效率，甚至可降低需采购其它光学膜片的成本。

附图说明

图1是一种公知的导光板的示意图；

图2及图3是本发明第一实施例的导光板的示意图；

图4至图6是本发明第二实施例的导光板的不同态样的示意图；

图7A及图7B是本发明的导光板具有不同微结构的示意图；

图8是本发明优选实施例的导光板的制造方法的流程示意图；

图9是本发明优选实施例的背光模块的示意图；以及

图10是本发明优选实施例的液晶显示装置的示意图。

主要元件符号说明：

1、2、2a、2b、2c、2d、3：导光板

11、211、311：入光侧面

12：反射面

13：出光面

14、22、32：网点

21、21a、21b、31：本体

212、312：第一表面

213、213a、213b、213c、213d、313：第二表面

215：另一入光侧面

4：背光模块

41、L：光源

42：反射罩

43：反射片

44：光学膜片组

5：液晶显示面板

6：液晶显示装置

MS：微结构

S01、S02：导光板的制造方法的步骤

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明本发明优选实施例的一种导光板、背光模块及液晶显示装置，其中相同的组件将以相同的符号加以说明。

第一实施例

请参照图2及图3所示，其中图2是本实施例的导光板2的立体示意图，图3是导光板2的剖面示意图。本实施例不并限制导光板2的应用范围，其可应用在一般的背光模块，例如是照明装置、广告灯箱、医疗用灯箱、或液晶显示装置的背光模块。

导光板2包括一本体21及多个网点22。本体21具有至少一入光侧面，在本发明的实施例中其中一入光侧面是一入光侧面211以及一第一表面212与一相对在所述第一表面而设置的第二表面213。本体21可例如是长方形、或楔形或其它几何形状，在此，本体21以长方形是例。一光源L可邻设在入光侧面211，光源L所发出的光线由入光侧面211进入导光板2。第一表面212与第二表面213的至少其中之一可作为出光面，在此，以第一表面212作为出光面为例，而第二表面213是一底面。

第一表面212为粗糙面，其可利用喷砂、或研磨、或滚轮、或雕刻而形成，在此以具有多个微结构以构成粗糙面，所述微结构可例如包括金字塔型、或塔型、或角锥型、或微透镜、或其组合。当然，所述微结构也可通过再研磨而是不规则形状的组合，或者所述微结构可经由滚轮设计而形成波浪状的微结构或不规则状的微结构。本实施例中，第一表面212以不规则形状的粗糙面为例，且其粗糙度(中心线平均粗糙度Ra)以介于0.5～20μm为例。

网点22设置在第一表面212，且所述网点22在靠近入光侧面211的密度大于远离入光侧面211的密度，也就是说，第一表面212单位面积内的网点22分布，在靠近入光侧面211的数量会大于远离入光侧面211的数量，此外，更佳的，导光板2上的所述网点22自入光侧面211至相对的另一入光侧面215的密度由密至疏。在本实施例中，有网点22的区域会使得粗糙面的区域变得较是平坦，而增加光线在导光板2的本体21内全反射的机会，无网点22的区域则可通过粗糙面而造成光线在导光板2的本体21内全反射的破坏。而，本实施例的网点22在靠近入光侧面211的密度大于远离入光侧面211的密度，故光线射至靠近入光侧面211的区域时，进行全反射较多；而光线射至逺离入光侧面211的区域时，全反射受到破坏，故射出导光板2的本体21较多。如此一来，即可通过适当分配网点22在第一表面212的分布，使得光线射出导光板2时可形成均匀的面光源。在本实施例中，网点22可以是紫外光胶或热固化胶，分别通过紫外光或热而固化。网点22也可包括一填充物，填充物可包括氧化钛(TiO2)及/或氧化硅(SiO2)及/或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粒子。

第二实施例

请参照图4所示，本实施例的导光板2a的立体示意图。与第一实施例的导光板2不同的是，导光板2a的第二表面213a具有至少一微结构(micro-structure)MS，在此以多个微结构为例。微结构MS可包括棱镜(prism)、V形沟槽(V-cut)、或微透镜(micro-lens)、或双凸透镜(lenticular)或其组合，在此以相互紧靠平行排列的双凸透镜为例。另外，所述微结构MS除了相互紧靠平行排列外，也可间隔排列，如图7A所示，显示第二表面213c的微结构MS是多个微透镜间隔设置，图7B则显示第二表面213d的微结构MS是V形沟槽间隔设置。

请再参照图4所示，微结构MS具有一长轴方向，长轴方向与入光侧面211(或光源L)的一长轴方向垂直，借此会有将光线集中在垂直视角的功效。另外，图5及图6显示另一态样的导光板2b，其微结构MS具有一长轴方向，而长轴方向与入光侧面211(或光源L)的一长轴方向平行，通过微结构MS，可将光线作光学特性的改变，并减少光线在导光板2a～2d内的损耗，并提升出光效率。

以下，请参照相关图示，以说明本发明一种导光板的制造方法的实施例。

请参照图8所示，本发明优选实施例的导光板制造方法包括步骤S01及S02。请同时参照图2及图3所示，步骤S01形成一粗糙面在一导光板2的本体21的一第一表面212，且本体21还具有至少一入光侧面。步骤S02设置多个个网点22在第一表面212上，且所述网点22自所述一入光侧面至相对的所述另一入光侧面的密度由密至疏。由于步骤S01及S02所包括的结构部分的技术特征已在上述实施例详述，故在此不再赘述。在本实施例中，粗糙面可通过喷砂、或研磨、或滚轮、或雕刻而形成。所述网点22可通过印刷、或喷墨、或涂布而形成。

请参照图5及图6所示，导光板的制造方法还可包括形成至少一微结构MS在本体21b的一第二表面213b上，第二表面213b与第一表面212相对设置。在本实施例中，微结构MS可通过滚压而形成。

请参照图9所示，本发明优选实施例的一种背光模块4包括一光源41以及一导光板3。在本实施例中，背光模块4可作为一般照明装置、灯箱或背光源，在此以作为背光源为例。光源41可以是任意发光体，例如热阴极荧光灯(HCFL)、或冷阴极荧光灯(CCFL)、或发光二极管(LED)，于此以冷阴极荧光灯为例。光源41邻设在导光板3的入光侧面311。导光板3的技术特征已在上述实施例叙明，故在此不再赘述。另外，背光模块4还可包括一反射罩42，包覆光源41的至少部分周缘，用以反射光源41的光线，以导引光源41的光线入射导光板3。

请参照图10所示，本发明优选实施例的一种液晶显示装置6包括一液晶显示面板5以及一背光模块4，导光板3位在背光模块4。液晶显示面板5与背光模块4相对设置。背光模块4作为背光模块，并还可包括一反射片43邻设在导光板3的第二表面313，用以将光线再反射回导光板3内。背光模块4还可包括一光学膜片组44，邻设在导光板3的第一表面312，用以调整光线的光学性质，光学膜片组44可包括上扩散片、下扩散片、增亮膜、或其组合等。

综上所述，本发明的导光板、背光模块、液晶显示装置及其制造方法中，粗糙面用以破坏光线在导光板内的全反射，故在导光板的粗糙面上设置多个个网点后，所述网点会部分平坦化粗糙面，进而增加有网点设置的区域的光线在导光板内进行全反射的程度。因此，通过网点设置的密度，可以调整光线在导光板内部全反射的量。在本发明中，网点在靠近入光侧面的密度大于远离入光侧面的密度，故靠近入光侧面的区域的光线全反射较多，而逺离入光侧面的区域的光线全反射较少，进而达到均匀的出光。此外，通过粗糙面与网点的配合设置，可减少光线在导光板内的损耗并增加出光效率，甚至可降低需采购其它光学膜片的成本。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包括在权利要求所限定的范围内。

Claims (16)

1.一导光板，其特征在于，包括：

一本体，具有一入光侧面以及一第一表面与一相对于所述第一表面设置的第二表面，所述第一表面是粗糙面；及

多个网点，设置在所述第一表面，且所述网点在靠近所述入光侧面的密度大于远离所述入光侧面的密度。

2.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述导光板上的所述网点自所述入光侧面至相对的另一入光侧面的密度由密至疏。

3.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述粗糙面的粗糙度介于0.5～20μm。

4.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述第一表面包括多个微结构。

5.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述第二表面具有至少一个微结构。

6.根据权利要求5所述的导光板，其特征在于，所述微结构具有一长轴方向，所述长轴方向与所述入光侧面的一长轴方向垂直。

7.根据权利要求5所述的导光板，其特征在于，所述微结构具有一长轴方向，所述长轴方向与所述入光侧面的一长轴方向平行。

8.一种背光模块，其特征在于，包括：

一光源；以及

一导光板，包括：

一本体，具有一入光侧面以及一第一表面与一相对于所述第一表面设置的第二表面，所述光源邻设于所述入光侧面，所述第一表面是粗糙面；及

多个网点，设置在所述第一表面，且所述网点在靠近所述入光侧面的密度大于远离所述入光侧面的密度。

9.根据权利要求8所述的背光模块，其特征在于，所述导光板上的所述网点自所述入光侧面至相对的另一入光侧面的密度由密至疏。

10.根据权利要求8所述的背光模块，其特征在于，所述粗糙面的粗糙度介于0.5～20μm。

11.根据权利要求8所述的背光模块，其特征在于，所述第一表面包括多个微结构。

12.根据权利要求8所述的背光模块，其特征在于，所述第二表面具有至少一个微结构。

13.根据权利要求12所述的背光模块，其特征在于，所述微结构具有一长轴方向，所述长轴方向与所述入光侧面的一长轴方向垂直。

14.根据权利要求12所述的背光模块，其特征在于，所述微结构具有一长轴方向，所述长轴方向与所述入光侧面的一长轴方向平行。

15.一种液晶显示装置，其特征在于，包括：

一液晶显示面板；以及

一背光模块，与所述液晶显示面板相对设置，并包括：

一光源；及

一导光板，包括：

一本体，具有一入光侧面以及一第一表面与一相对于所述第一表面设置的第二表面，所述光源邻设在所述入光侧面，所述第一表面是粗糙面；及

多个网点，设置在所述第一表面，且所述网点在靠近所述入光侧面的密度大于远离所述入光侧面的密度。

16.根据权利要求15所述的液晶显示装置，其特征在于，所述粗糙面的粗糙度介于0.5～20μm。

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