CN104950376A - 导光板及具有其的背光模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种导光板及具有其的背光模块。该导光板包括一板体及至少一微结构。微结构形成于板体的一第一表面，其中微结构呈凹状且具有一开口端及一曲面。开口端位于第一表面，曲面包括一第一区段、一第二区段及一反曲点，第一区段位于开口端与第二区段之间并与第二区段交接于反曲点。第二区段的切线斜率的绝对值大于第一区段的切线斜率的绝对值。此外，一种具有此导光板的背光模块也被提及。
Description
技术领域
本发明涉及一种导光板及具有其的背光模块，且特别是涉及一种包括微结构的导光板及具有其的背光模块。
背景技术
目前的电子装置多利用平面显示模块进行画面的显示，其中又以液晶显示模块的技术较为纯熟且普及化。然而，由于液晶显示模块的显示面板本身无法发光，故在显示面板下方具有背光模块以提供显示画面所需光线。
背光模块主要可分为侧光式背光模块及直下式背光模块。侧光式背光模块是利用导光板将配置于导光板入光侧面的光源所发出的光线导向导光板的出光面，用于形成面光源。一般而言，可通过图案转印等方式在导光板的表面形成光学微结构，以提高导光板的出光均匀度及亮度。因此，导光板的光学微结构的设计攸关背光模块的出光效率及品质。
发明内容
本发明的目的在于提供一种导光板，可使背光模块具有良好的出光均匀度及亮度。
本发明的再一目的在于提供一种背光模块，具有良好的出光均匀度及亮度。
为达上述目的，本发明的导光板包括一板体及至少一微结构。微结构形成于板体的一第一表面，其中微结构呈凹状且具有一开口端及一曲面。开口端位于第一表面，曲面包括一第一区段、一第二区段及一反曲点，第一区段位于开口端与第二区段之间并与第二区段交接于反曲点。第二区段的切线斜率的绝对值大于第一区段的切线斜率的绝对值。
在本发明的一实施例中，上述的微结构在第一区段与第二区段交界处的内径小于微结构在开口端的直径。
在本发明的一实施例中，上述的微结构在开口端的直径等于D1，微结构在第一区段与第二区段交界处的内径等于D2，D2/D1介于0.05与0.5之间。
在本发明的一实施例中，上述的微结构具有一底端，曲面位于开口端与底端之间，开口端与底端之间的距离等于H1，反曲点与底端之间的距离等于H2，H2/H1介于0.1与0.5之间。
在本发明的一实施例中，上述的板体具有一相对于第一表面的第二表面，第二表面为导光板的出光面。
本发明的导光板包括一板体及至少一微结构。微结构形成于板体的一第一表面，其中微结构呈凹状且具有一开口端及一曲面。开口端位于第一表面，曲面包括一第一区段、一第二区段及一交界线，第一区段位于开口端与第二区段之间并与第二区段交接于交界线。第二区段的切线斜率的绝对值大于第一区段的切线斜率的绝对值。
在本发明的一实施例中，上述的曲面还包含一反曲点，反曲点位于交界线上。
在本发明的一实施例中，上述的交界线的内径小于微结构在开口端的直径。
在本发明的一实施例中，上述的微结构在开口端的直径等于D1，上述的交界线的内径等于D2，D2/D1介于0.05与0.5之间。
在本发明的一实施例中，上述的微结构具有一底端，曲面位于开口端与底端之间，开口端与底端之间的距离等于H1，交界线与底端之间的距离等于H2，H2/H1介于0.1与0.5之间。
本发明的背光模块包括上述的导光板及一光源。光源位于导光板的一侧。
在本发明的一实施例中，上述的背光模块还包含一反射片，第一表面为导光板靠近反射片的表面。
基于上述，在本发明的导光板中，第一区段及第二区段分别具有较小的切线斜率及较大的切线斜率。由此，当光线以各种入射角从导光板内部入射至凹状微结构时，具有不同切线斜率的第一区段及第二区段能够更有效地破坏具有各种入射角的光线的全反射，进而提升背光模块的出光均匀度及亮度。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。
附图说明
图1是本发明一实施例的背光模块的示意图；
图2是图1的导光板的俯视图；
图3是图2沿A-A’的局部剖面图。
符号说明
100：背光模块
110：导光板
112：板体
112a：第一表面
112b：第二表面
112c：入光侧面
114：微结构
114a：开口端
114b：曲面
114c：底端
120：光源
122：基板
124：发光单元
130：反射片
140：框架
142：容置空间
D1：直径
D2：内径
H1、H2：距离
S1：第一区段
S2：第二区段
P1、P2：位置
P3：反曲点
L1：交界线
具体实施方式
图1是本发明一实施例的背光模块的示意图。图2是图1的导光板的俯视图。图3是图2沿A-A’的局部剖面图。请同时参考图1及图2，本实施例的背光模块100例如为适用于平面显示模块的侧光式背光模块，其包括一导光板110、一光源120、一反射片130及一框架140。框架定义一容置空间142，导光板110、光源120及反射片130位于容置空间142内，导光板110置于反射片130的上方。导光板110包括一板体112及至少一微结构114。微结构114形成于板体112的一第一表面112a，第一表面112a例如为板体112的一背面，亦即为导光板110靠近反射片130的一面，所述板体112具有一相对于第一表面112a的一第二表面112b，第二表面112b为导光板110的出光面。光源120位于导光板110的一侧，朝向板体112的一入光侧面112c，入光侧面112c夹接于第一表面112a与第二表面112b。光源120包括基板122及发光单元124，发光单元124例如为发光二极体(light emitting diode，LED)元件或其它种类的发光元件且配置于基板122上。发光单元124发出的光线进入导光板110后经由导光板110的导引而从第二表面112b出光，用于形成面光源。
请参考图2，微结构114，例如为多个分布在导光板110的板体112的第一表面112a上，其排列密度沿远离光源120的方向渐增，然而本发明并不对此加以限制，也可使这些微结构114均布于第一表面112a。
请同时参考图2及图3，微结构114呈凹状且具有一开口端114a、一曲面114b及一底端114c。开口端114a位于板体112的第一表面112a，曲面114b位于开口端114a与底端114c之间且包括一第一区段S1、一第二区段S2及一反曲点P3，第一区段S1位于开口端114a与第二区段S2之间并与第二区段S2交接于交界线L1，反曲点P3位于交界线L1上。第二区段S2的切线斜率的绝对值大于第一区段S1的切线斜率的绝对值。举例来说，第二区段S2内的位置P2的切线斜率的绝对值大于第一区段S1内的位置P1的切线斜率的绝对值。在此对上述斜率的定义为：平行于第一表面112a的直线的斜率为0，而垂直于第一表面112a的直线的斜率为无限大。
由此，当光线以各种入射角从导光板110内部入射至凹状微结构114时，具有不同切线斜率的第一区段S1及第二区段S2能够更有效地破坏具有各种入射角的光线的全反射，进而提升背光模块100的出光均匀度及亮度。
请同时参考图2及图3，本实施例的微结构114的俯视图例如呈圆形，侧剖面例如为V状。微结构114在开口端114a的直径等于D1，微结构114在交界线L1的内径等于D2，内径D2小于直径D1。在一实施例中，D2/D1的比值范围为0.05～0.5，优选为0.1～0.3。开口端114a与底端114c之间的距离等于H1，交界线L1与底端114c之间的距离等于H2，H2<H1。在一实施例中，H2/H1的比值范围为0.1～0.5，优选为0.2～0.4。
下表为背光模块平均亮度的实验值，其中实验例1～5为采用本发明的凹状微结构于不同D2/D1范围与H2/H1范围下所测得数据，而比较例则为未采用本发明的微结构所得数据，亦即，比较例的微结构曲面仅具一区段，不具有反曲点。
| 实验例1 | 实验例2 | 实验例3 | 实验例4 | 实验例5 | 比较例 | |
| D1 | 240 | 188 | 154 | 218 | 110 | 55 |
| D2 | 25 | 25 | 22 | 25 | 30.3 | 55 |
| D2/D1 | 0.10 | 0.13 | 0.14 | 0.11 | 0.28 | 1 |
| H1 | 28.44 | 26.43 | 25.21 | 25.22 | 23.11 | 15 |
| H2 | 6.58 | 6.66 | 5.38 | 5.04 | 8.94 | 15 |
| H2/H1 | 0.23 | 0.25 | 0.21 | 0.20 | 0.39 | 1 |
| 平均亮度 | 5996 | 5687 | 5991 | 5994 | 6108 | 5397 |
如上表所示，实验例1～5的平均亮度都高于比较例的平均亮度，故在导光板的凹状微结构具二区段时即具有反曲点时，可使背光模块具有优选的出光品质。在一实施例中，D2/D1的比值范围为0.05～0.5，优选为0.1～0.3；H2/H1的比值范围为0.1～0.5，优选为0.2～0.4。
综上所述，在本发明的导光板中，第一区段及第二区段分别具有较小的切线斜率及较大的切线斜率。由此，当光线以各种入射角从导光板内部入射至凹状微结构时，具有不同切线斜率的第一区段及第二区段能够更有效地破坏具有各种入射角的光线的全反射，进而提升背光模块的出光均匀度及亮度。
虽然结合以上实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。
Claims (12)
1.一种导光板，包括：
板体；以及
至少一微结构，形成于该板体的一第一表面，其中该微结构呈凹状且具有一开口端及一曲面，该开口端位于该第一表面，该曲面包括一第一区段、一第二区段及一反曲点，该第一区段位于该开口端与该第二区段之间并与该第二区段交接于该反曲点，该第二区段的切线斜率的绝对值大于该第一区段的切线斜率的绝对值。
2.如权利要求1所述的导光板，其中该微结构在该第一区段与该第二区段交界处的内径小于该微结构在该开口端的直径。
3.如权利要求1所述的导光板，其中该微结构在该开口端的直径等于D1，该微结构在该第一区段与该第二区段交界处的内径等于D2，D2/D1介于0.05与0.5之间。
4.如权利要求1所述的导光板，其中该微结构具有一底端，该曲面位于该开口端与该底端之间，该开口端与该底端之间的距离等于H1，该反曲点与该底端之间的距离等于H2，H2/H1介于0.1与0.5之间。
5.如权利要求1所述的导光板，其中该板体具有一相对于该第一表面的第二表面，其中该第二表面为所述导光板的出光面。
6.一种导光板，包括：
板体；以及
至少一微结构，形成于该板体的一第一表面，其中该微结构呈凹状且具有一开口端及一曲面，该开口端位于该第一表面，该曲面包括一第一区段、一第二区段及一交界线，该第一区段位于该开口端与该第二区段之间并与该第二区段交接于该交界线，该第二区段的切线斜率的绝对值大于该第一区段的切线斜率的绝对值。
7.如权利要求6所述的导光板，其中该曲面还包含一反曲点，该反曲点位于该交界线上。
8.如权利要求6所述的导光板，其中该交界线的内径小于该微结构在该开口端的直径。
9.如权利要求6所述的导光板，其中该微结构在该开口端的直径等于D1，该交界线的内径等于D2，D2/D1介于0.05与0.5之间。
10.如权利要求6所述的导光板，其中该微结构具有一底端，该曲面位于该开口端与该底端之间，该开口端与该底端之间的距离等于H1，该交界线与该底端之间的距离等于H2，H2/H1介于0.1与0.5之间。
11.一种背光模块，包括：
如权利要求1至10中任一项所述的导光板；以及
光源，位于该导光板的一侧。
12.如权利要求11所述的背光模块，其中该背光模块还包含一反射片，该第一表面为该导光板靠近该反射片的表面。
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