TWM507529U - 一種直下式背光源複合光學板結構 - Google Patents

Description

一種直下式背光源複合光學板結構

本創作係關於一種直下式背光源複合光學板結構，尤其是採用第一光學微結構將光擴散至第一導光層，再運用第二光學微結構導光調整光均齊度，使其具有高輝度、低混光間距、薄型輕量化、易調整光均齊度與高效能製造之優點，該複合光學板為兼具擴散與導光兩種光學功能特性之複合光學板，主要運用在液晶顯示器的直下式背光模組與直下式照明。

由於習知直下式背光技術的光學原理，為運用第一光學微結構402來進行遮蔽LED光源能量強度，再以大間距LED發光源混光區83來平衡調整光源均齊度，故習知直下式背光技術，始終存在著LED光源能量強度損耗大、LED發光源混光區83間距大及高人工組立成本之缺陷。

如圖3所示，係為習知直下式背光模組之前示圖，如圖所示，習知直下式背光模組的結構，主要是以上擴散片70、增光片60、下擴散片50、擴散板40、LED發光源81、LED發光源稜鏡82、反射基材80疊加組立在固定框架90內，故其製造過程均需耗費大量人工完成組立。

本創作之直下式背光源複合光學板，其包含：一複合光學板基材；一第一光學微結構，其位於複合光學板基材1表面上；一第一導光層，其位於第一光學微結構與複合光學板基材表面上；一第二光學微結構，其位於第一導光層表面上；一第一擴散層，其位於複合光學板基材表面上；一第二導光層，其位於第一擴散層表面上；一第二擴散層，其位於第二導光層表面上。

本創作之原理乃是運用第一光學微結構來擴散LED發光源及LED發光源稜鏡上方光源能量強度至第一導光層，如此LED發光源及傳導至LED發光源稜鏡光源能量強度損耗較低，再以第二光學微結構來導光調整光源均齊度，並搭配第一擴散層與第二導光層及第二擴散層，成為複合成形的複合光學板，組立時僅需將此複合光學板放置在LED發光源或LED發光源稜鏡上，本創作直下式背光模組的結構，主要是以直下式背光源複合光學板、反射基材、LED發光源、LED發光源稜鏡疊加組立在固定框架內所構成。

本創作係關於低混光間距且可調整光均齊度的一種直下式背光源複合光學板結構，使整體組立製程簡化，整體結構更加輕薄，光源均齊度更容易調整，不僅能縮短工時降低成本，更能提昇產品良率，此即本創作最重要精神所在及所欲積極揭露之處。

1‧‧‧複合光學板基材

2，402‧‧‧第一光學微結構

3‧‧‧第一導光層

4‧‧‧第二光學微結構

5‧‧‧第一擴散層

6‧‧‧第二導光層

7‧‧‧第二擴散層

10‧‧‧直下式背光源複合光學板

20，80‧‧‧反射基材

21，81‧‧‧LED發光源

22，82‧‧‧LED發光源稜鏡

23，83‧‧‧LED發光源混光區

30，90‧‧‧固定框架

40‧‧‧直下式背光源擴散板

50‧‧‧下擴散片

60‧‧‧增光片

70‧‧‧上擴散片

401‧‧‧擴散板基材

圖1 為本創作一種直下式背光源複合光學板第一實施例之示意圖。

圖2 為本創作一種直下式背光源複合光學板結構之示意圖。

圖3 為習知直下式背光模組之示意圖。

圖4 為習知直下式背光模組中擴散板結構之示意圖。

以下係藉由特定的具體實施例說明本創作之實施方式，熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本創作之其他優點與功效。

以下參照圖式說明本創作之實施例，應注意的是，以下圖式係為簡化之示意圖式，而僅以示意方式說明本創作之基本構想，遂圖式中僅例示與本創作有關之結構而非按照實際實施時之元件數目、形狀及尺寸繪製，其實際實施時各元件之型態、數量及比例並非以圖示為限，可依實際設計需要作變化，合先敘明。

如圖1所示，係為本創作直下式背光模組之前示圖，如圖所示，本創作直下式背光模組的結構，主要是以直下式背光源複合光學板10、反射基材20、LED發光源21、LED發光源稜鏡22疊加組立在固定框架30內所構成。

圖2所示為本創作之一種直下式背光源複合光學板10結構第一實施例。該直下式背光源複合光學板10，其包含：一複合光學板基材1；一第一光學微結構2，其位於複合光學板基材1表面上；一第一導光層3，其 位於第一光學微結構2與複合光學板基材1表面上；一第二光學微結構4，其位於第一導光層3表面上；一第一擴散層5，其位於複合光學板基材1表面上；一第二導光層6，其位於第一擴散層5表面上；一第二擴散層7，其位於第二導光層6表面上。

複合光學板基材1可為本創作所屬技術領域中之任何透明或 半透明基材，其可由高分子樹脂所組成。可用於本創作之高分子樹脂，係選自以下群組：聚對苯二甲酸丁二酯(PET)、聚苯乙稀(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、甲基苯乙烯共聚物(MS)。

第一光學微結構2係一種含擴散特性之顆粒並添加於樹脂中 的光學油墨所構成，為具備可透光且擴散特性之光學微結構層，其設計在對應LED發光源21與LED發光源稜鏡22上方之光學網點微結構，該第一光學微結構2作用為藉由第一光學微結構2將光源能量強度擴散至第一導光層3。

第一導光層3係一種含可調整折射率樹脂之光學油墨或光學 塗料所構成，具備可透光與導光特性之光學層，藉由在光學油墨或光學塗料中樹脂材料之折射率，以達到光源傳導折射導光作用之目的；其設計在第一光學微結構2與複合光學板基材1表面，該第一導光層3作用為銜接第一光學微結構2與第二光學微結構4之光源能量傳導通道。

第二光學微結構4係一種含攔光、導光、折射特性之顆粒並 添加於樹脂中的光學油墨所構成，為具備可透光且可攔光、導光、折射特性之光學微結構層，其設計在第一導光層3表面，該第二光學微結構4作用 為將第一光學微結構2擴散傳導至第一導光層3之光源能量攔光折射至複合光學板基材1，以達到調整直下式背光源複合光學板10中光源均齊度之功能。

第一擴散層5係一種含擴散顆粒並添加於樹脂中之光學油墨 或光學塗料所構成，具備可透光且光擴散特性之光學層，其設計在複合光學板基材1出光面表面，該第一擴散層5作用為將LED發光源21與LED發光源稜鏡22之光源透過第一光學微結構2與第一導光層3及第二光學微結構4傳導至複合光學板基材1的高均齊度光源擴散至第二導光層6。

第二導光層6係一種含可調整折射率樹脂之光學油墨或光學 塗料所構成，具備可透光與導光特性之光學層，藉由在光學油墨或光學塗料中樹脂材料之折射率，以達到光源傳導折射導光作用之目的；其設計在第一擴散層5表面，該第二導光層6作用為將經由第一擴散層5擴散霧化後之光源傳導至第二擴散層7。

第二擴散層7係一種含擴散顆粒並添加於樹脂中之光學油墨 或光學塗料所構成，具備可透光且光擴散特性之光學層，其設計在第二導光層6表面，該第二擴散層7作用為將經由第一擴散層5擴散霧化後傳導至第二導光層6之光源再次擴散霧化即可完成直下式背光源複合光學板10。

第一光學微結構2為運用擴散與第二光學微結構4運用導光 特性之光學網點結構，其可以熟習本創作技術者所知網版印刷製程之方式將含攔光、導光、折射特性之顆粒並添加於樹脂中的光學油墨網版印刷而形成。其中，該光學油墨中之顆粒的直徑為100奈米至20微米，該顆粒之形 狀亦無特殊限制，可為菱形或球形等。

第一導光層3與第二導光層6為一面形結構之光學膜層，其 可以熟習本創作技術者所知網版印刷製程與噴塗製程或滾輪塗佈製程之方式將含攔光、導光、折射特性之可調整折射率樹脂之光學油墨或光學塗料依其製程方式而形成。其中，該光學油墨與光學塗料中樹脂之折射率為1.47至1.7。

第一擴散層5與第二擴散層7為一面形結構之光學膜層，其可 以熟習本創作技術者所知網版印刷製程與噴塗製程或滾輪塗佈製程之方式將含擴散顆粒並添加於樹脂中之光學油墨或光學塗料依其製程方式而形成。其中，該光學油墨或光學塗料中之顆粒的直徑為100奈米至20微米，該顆粒之形狀亦無特殊限制，可為菱形或球形等。

可用於本創作光學油墨與光學塗料中之顆粒，係選自以下群組：二氧化矽、二氧化鈦、丙烯酸樹脂、及其混合物。

可用於本創作光學油墨與光學塗料中之樹脂，係選自以下群組：丙烯酸樹脂、聚氨基甲酸酯、環氧樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚亞醯胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、矽酮樹脂、氟素樹脂及其混合物。

本創作之一種直下式背光源複合光學板10具有擴散與導光兩種功能，特別是運用第一光學微結構2的擴散特性與第二光學微結構4的導光特性搭配第一導光層3來調整面光源的均齊度，可應用於液晶顯示器的直下式背光模組與直下式照明中，以達到高輝度、低混光間距、薄型輕量化、易調整光均齊度、簡化模組與高效能組立之功效。

綜上所述，本創作符合發明專利要件，爰依製程提出專利申 請。惟，以上所述者僅為本創作之較佳實施方式，舉凡熟悉本案技藝之人士，在援依本案創作精神所作之等效修飾或變化，皆應包含於以下申請專利範圍內。

1‧‧‧複合光學板基材

2‧‧‧第一光學微結構

3‧‧‧第一導光層

4‧‧‧第二光學微結構

5‧‧‧第一擴散層

6‧‧‧第二導光層

7‧‧‧第二擴散層

10‧‧‧直下式背光源複合光學板

Claims (8)

1. 一種直下式背光源複合光學板，其包含：一複合光學板基材；一第一光學微結構，其位於複合光學板基材表面上；一第一導光層，其位於第一光學微結構與複合光學板基材表面上；一第二光學微結構，其位於第一導光層表面上；一第一擴散層，其位於複合光學板基材表面上；一第二導光層，其位於第一擴散層表面上；一第二擴散層，其位於第二導光層表面上。
2. 如請求項1所述之直下式背光源複合光學板，其中該第一光學微結構與第二光學微結構係將一種含攔光、導光、折射特性之顆粒並添加於樹脂中的光學油墨所構成，藉由網版印刷製程之方式將含攔光、導光、折射特性之顆粒的光學油墨網版印刷而形成。
3. 如請求項1所述之直下式背光源複合光學板，其中該第一導光層與第二導光層係將含攔光、導光、折射特性之可調整折射率樹脂之光學油墨或光學塗料以網版印刷製程與噴塗製程或滾輪塗佈製程之製程方式而形成。
4. 如請求項1所述之直下式背光源複合光學板，其中該第一擴散層與第二擴散層係將含擴散特性之顆粒並添加於樹脂中的光學油墨或光學塗料以網版印刷製程與噴塗製程或滾輪塗佈製程之製程方式而形成。
5. 如請求項2或4所述之直下式背光源複合光學板，其中該光學油墨或光學塗料中之顆粒的直徑為100奈米至20微米。
6. 如請求項2或4所述之直下式背光源複合光學板，其中該光學油墨或光學塗料中之顆粒係選自以下群組：二氧化矽、二氧化鈦、丙烯酸樹脂、及其混合物。
7. 如請求項3所述之直下式背光源複合光學板，其中該光學油墨或光學塗料中樹脂之折射率範圍為1.47至1.7。
8. 如請求項2或3或4所述之直下式背光源複合光學板，其中該光學油墨或光學塗料中之樹脂係選自以下群組： 丙烯酸樹脂、聚氨基甲酸酯、環氧樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚亞醯胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、矽酮樹脂、氟素樹脂及其混合物。