TWI274944B - Light guide plate and backlight module using the same - Google Patents

Description

1274944 九、發明說明： -【發明所屬之技術領域】 、 本發明涉及一種導光板及背光模組，尤其涉及一種高 輝度導光板及背光模組。 【先前技名#】 由於液晶顯示器面板之液晶本身不具發光特性，因 而，爲達到顯示效果，需給液晶顯示器面板提供一面光源 裝置，如背光模組，其作用在於向液晶顯示器面板供應輝 I 度充分並且分佈均勻之面光源。 如圖1所示，習知技術之背光模組1包括光源10、導 光板12和光學膜片，根據功能不同，光學膜片可有：反射 片11、擴散片13以及增亮片14。其中反射片]^係將射出 導光板底面之光線再次反射入導光板12内，從而提高光線 之利用率，擴散片13使光線形成漫反射而均勻擴散，可消 除導光板12上微結構形成之亮區，增光片14起到會聚光 φ 線，提高輝度之作用。 導光板係背光模組之重要組成部分，其工作原理係利 用聚曱基丙烯酸曱酯（PMMA)，或聚碳酸酯（Pc)等透明導 光材料將由光源發出之光’從導光板之一個入光面（一側 面）導入，利用全反射原理使光擴散到整個板面，當光線照 射到導光板反射面（下表面）之微結構時，全反射條件破 壞，光線將從導光板之出光面（上表面）射出，完成向面光 源之轉換，從而起到照明作用。 輝度值係液晶顯示器之一項重要技術指標，因此提高 1274944 -整個背光模組之出光效率甚爲必要。習知技術通常在導光 板上採取相應結構來實現這一目之。 -如圖2所示，另一習知技術背光模組2，其包括一導 光板27及光源20，且該導光板出光面形成一粘結層26和 複數微稜鏡結構25，該微稜鏡結構25包括一入光面21、 一出光面23和至少一與導光板形成夾角之側壁22。該微 棱鏡結構可以將入射光線導向垂直方向，從而可以較好之 提高整個導光板之出光輝度，惟，上述微結構複雜之角度 * 設置使得該背光模組不易製備，很難通過射出成型技術量 產具有上述微結構之導光板。 有鑒於此，提供一種能大幅度提高輝度且易於成型之 導光板及背光模組實爲必要。 【發明内容】 下面將以實施例說明一種具有較高輝度且易於成型之 導光板，以及一種採用該導光板之背光模組。 φ 一種導光板，其包括一入光面，一與該入光面相鄰之 出光面，一與該出光面相對之反射面，該反射面設置有複 數V型凸起結構，該V型凸起結構具有兩底角，其中鄰近 入光面之底角之取值範圍爲86度至90度，遠離入光面之 底角之取值範圍爲41.8度至45.8度。 一種背光模組，其包括一導光板及位於該導光板至少 一側之光源，該導光板包括包括一入光面，一與該入光面 相鄰之出光面，一與該出光面相對之反射面，該反射面設 置有複數V型凸起結構，該V型凸起結構具有兩底角，其 1274944 中鄰近入光面之底角之取值範圍爲86度至90度，遠離入 、光面之底角之取值範圍爲41.8度至45.8度。 _ 相車交於習知技術，所述背光模組具有如下優點：由於 V型凸起結構之底角設置於上述範圍内，垂直於導光板入 光面之方向不需增亮膜即可將光線導至±10度之視角範圍 内’僅需搭配一張增亮膜提升另一方向之輝度即可，該背 光模組減少一張增亮膜之使用，可降低背光模組之成本。 I 另’VI!結構爲凸出式，方便産品模仁加工及射出成型。 【實施方式】 下面將結合附圖和複數實施例對本發明之導光板，採 用該導光板之背光模組作進一步之詳細說明。 請同時參閱圖3和圖4，本發明較佳實施例一提供一 種背光模級3〇。該背光模組30包括一導光板31及位於該 導光板31 一側之光源33，該導光板31由聚甲基丙烯酸曱 酯（PMMA)，或聚碳酸酯（PC)製成，其包括一入光面311， ❿一與該入光面311相鄰之出光面313，一與該出光面313 相對之反射面312，該反射面312設置有複數V型凸起結 構32，該V型凸起結構32具有兩底角Θ1、Θ2，其中鄰近 入光面311之底角爲Θ1，其取值範圍爲86度至90度，遠 離入光面311之底角爲Θ2，其取值範圍爲41·8度至45.8 度。 該複數V型凸起結構32爲與入光面311平行之長條 狀凸起結構，且距離入光面311越遠，該複數V型凸起結 構32排列密度越密，尺寸越大。其底角Θ1之取值範圍爲 1274944 • 86度至90度，底角Θ2之取值範圍爲41.8度至45.8度， ._調整Θ1和Θ2之取值，可控制導光板31之出光輝度。該V 型凸起結構32之頂高Η設定在0.001毫米至0.02毫米之 間。 從光源33發出之光線經設置有V型凸起結構32之導 光板31後，從出光面313射出，我們可以通過量測儀器測 定不同視角之輝度值。 請參閱圖5，先設定Θ2之值爲43.8度，對Θ1分別爲 86度、89度及90度之導光板，使用輝度計測量其垂直入 光面方向之視角從0到180度時之輝度值，再測量未設置 V型凸起結構之導光板垂直入光面方向之視角從0到180 度之輝度值，即可得如圖所示之輝度變化曲線。 請參閱圖6，先設定Θ2之值爲43.8度，對Θ1分別爲 86度、89度及90度之導光板，使用輝度計測量其平行入 光面方向之視角從0到180度時之輝度值，再測量未設置 φ V型凸起結構之導光板平行入光面方向之視角從0到180 度之輝度值，即可得如圖所示之輝度變化曲線。 設定Θ2之值爲43.8度，對Θ1分別爲86度、87度、 88度、89度及90度之導光板，使用輝度計測量其視角爲 90度時之輝度值，並與未設V型凸起結構之導光板相比 較，即可得如下表格： 1274944 V型凸起結 θι=86 0!=87 θχ=88 θ1=89 θχ=90 未設V型 構之設置 度 度 度 度 度 凸起結構 輝度 (cd/m2 ) 9007 9281 9962 10187 2725 3868 從以上檢測結果可知對輝度之影響：當θ2固定不 變，設定於86度至90度之間時，該導光板相對於未設 置V型凸起結構之導光板要提升兩倍以上之輝度，且在Θ! _ 設定於89度時，該導光板之輝度達到最大值。 因此，當導光板V型凸起結構遠離入光面之底角設定 爲43.8度，鄰近入光面之底角設定於86度至90度之間時， 該導光板有較佳出光輝度。 請參閱圖7，先設定之值爲89度，對θ2分別爲41.8 度、43.8度及45.8度之導光板，使用輝度計測量其垂直入 光面方向之視角從0到180度時之輝度值，再測量未設置 V型凸起結構之導光板垂直入光面方向之視角從0到180 φ 度之輝度值，即可得如圖所示之輝度變化曲線。 請參閱圖8，先設定θτ之值爲89度，對θ2分別爲41.8 度、43.8度及45.8度之導光板，使用輝度計測量其平行入 光面方向之視角從0到180度時之輝度值，再測量未設置 V型凸起結構之導光板平行入光面方向之視角從0到180 度之輝度值，即可得如圖所示之輝度變化曲線。 設定Θ!之值爲89度，對θ2分別爲41.8度、42.8度、 43.8度、44.8度及45.8度之導光板，使用輝度計測量其視 角爲90度時之輝度值，並與未設V型凸起結構之導光板 1274944 相比較’即可得如下表格： V蜜凸起 結構之設 置 〇2=41.8 度 θ2=42.8 度 02=43.8 度 θ2=44·8 度 θ2=45·8 度 未設V 型凸起 結構 輝度 (cd/m2 ) 6429 7870 10187 8492 3490 3868 伙以上檢測結果可知I對輝度之影響··當h固定不 變，Θ2设於41·8度至45·8度之間時，該導光板相對於未設 置Vi凸起〜構之導光板要提升約兩倍以上之輝度，且在

〇2設於43.8度時，該導光板之輝度達到最大值。 口此，田導光板V型凸起結構鄰近入光面之底角設定 爲89度，遠離入光面之底角設定於41·8度至45·8度之間 時，該導光板有較佳出光輝度。 可以理解，當該V型凸起結構鄰近入光面之底角θι 5又疋爲89度，遠離入光面之底角㊀2設定爲度，該導 Φ 光板有最佳出光輝度。 可以理解，該複數v型凸起結構在與入光面平行之直 線方向間斷周期排佈，也可大幅度提高導光板之出光輝度。 請參閱圖9,本發明較佳實施例二提供一種背光模組 50。該为光杈組50包括一導光板51及位於該導光板入光 側之光源53，該導光板51由PmMC或PC材料製成，並 在其反射面512設置有複數v型凸起結構52。該v型凸 起結構參數之設置與第一實施例相似，其不同在於：該導 光板51之形狀爲一個直角被截斷之長方形，被截去直角之 1274944 •一端爲其入光側，該複數v型凸起結構52爲以光源53爲 ，圓心之同心圓弧狀凸起結構，且在遠離光源之方向上，該 複數V型凸起結構52排列密度越密，尺寸越大。 可以理解，該複數V型凸起結構沿圓弧方向間斷周期 排佈，也可大幅度提兩導光板之出光輝度。 可以理解，V型凸起結構可以係長條狀，也可爲圓弧 狀，只要有利於提高導光板之輝度即可。 _ 綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專 利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，本 發明之範圍並不以上述實施例為限，舉凡熟習本案技藝之 人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋 於以下申請專利範圍第内。 【圖式簡單說明】 圖1係一種習知技術背光模組剖面示意圖。 圖2係一種習知技術配置微稜鏡結構之背光模組剖面 φ 示意圖。 圖3係本發明第一實施例設置v型凸起結構之導光板 立體結構示意圖。 圖4係圖3所示導光板沿垂直入光面方向之剖面示意 圖。 圖5係本發明第一實施例設定㊀2調整時導光板垂直 視角輝度分析圖。 圖6係本發明第一實施例設定Θ2調整Θ!時導光板水平 視角輝度分析圖。 11 1274944 ^ 圖7係本發明第一實施例設定h調整θ2時導光板垂直 、視角輝度分析圖。 圖8係本發明第一實施例設定θχ調整θ2時導光板水平 視角輝度分析圖。 圖9係本發明第二實施例設置有V型結構之導光板 立體結構示意圖。 【主要元件符號說明】 背光模組 30、50 導光板 31、51 光源 33、53 入光面 311 出光面 313 反射面 312、512 V型凸起結構 32 ^ 52

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Claims (1)

1274944 十、申請專利範圍： _ 1. 一種導光板，其包括一入光面，一與該入光面相鄰之出 光面，一與該出光面相對之反射面，其改良在于：該反 射面設置有複數V型凸起結構，該V型凸起結構具有兩 底角，其中鄰近入光面之底角之取值範圍爲86度至90 度，遠離入光面之底角之取值範圍爲41.8度至45.8度。 2. 如申請專利範圍第1項所述之導光板，其中所述導光板 由聚甲基丙烯酸曱酯或聚碳酸酯材料製成。 » 3. 如申請專利範圍第1項所述之導光板，其中所述V形凸 起結構之高度範圍在0.001毫米至0.02毫米之間。 4. 如申請專利範圍第1項所述之導光板，其中所述複數V 形凸起結構爲與入光面平行之長條狀凸起結構。 5. 如申請專利範圍第4項所述之導光板，其中所述複數V 型凸起形狀相同，且距離入光面越遠，該複數V型凸起 結構排列密度越密，尺寸越大。 φ 6.如申請專利範圍第4項所述之導光板，其中所述複數V 型凸起結構在平行入光面之方向間斷周期排佈。 7. 如申請專利範圍第1項所述之導光板，其中所述複數V 型凸起結構爲同心圓弧狀凸起結構。 8. 如申請專利範圍第7項所述之導光板，其中所述複數V 型凸起形狀相同，且距離入光面越遠，該V型凸起結構 排列密度越密，尺寸越大。 9. 如申請專利範圍第7項所述之導光板，其中所述V型凸 起結構沿圓弧方向間斷周期排佈。 13 1274944 -ιο·—種背光模組，其包括一導光板及位於該導光板至少一 側之光源，該導光板包括一入光面，一與該入光面相鄰 之出光面，一與該出光面相對之反射面，其改良在于： 該反射面設置有複數V型凸起結構，該V型凸起結構具 有兩底角，其中鄰近入光面之底角之取值範圍爲86度至 90度，遠離入光面之底角之取值範圍爲41.8度至45.8 度。 11. 如申請專利範圍第10項所述之背光模組，其中所述V B 型凸起結構之高度範圍在0.001毫米至0.02毫米之間。 12. 如申請專利範圍第10項所述之背光模組，其中所述複 數V型凸起結構爲與入光面平行之長條狀凸起結構。 13·如申請專利範圍第10項所述之背光模組，其中所述複 數V型凸起結構爲以該光源爲圓心之同心圓弧狀凸起結 構。

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