TWM521195U - 導光材、背光模組和顯示裝置 - Google Patents

Description

導光材、背光模組和顯示裝置

本創作係有關於一種導光材。更具體地來說，本創作係關於一種具有點狀微結構和條狀微結構的導光材。

背光模組(Backlight Module,BLM)為顯示裝置之重要零組件之一。由於顯示裝置中的顯示面板(例如液晶顯示面板)本身不會發光，因此必須透過背光模組的發光源投射光線，以達到顯示之功能。

背光模組依發光源的位置分成側光式(Edge Type)和直下式(Direct Type)兩種結構，其中側光式結構是將發光源設置於導光材側邊，為了改變出光方向，導光材通常會具有破壞全反射的導光結構，然而習知的導光結構指向性較高，因此熱點(hot spot)會明顯地顯現出來。

為了解決上述習知之問題點，本創作提供一種導光材，包括一本體、複數個點狀微結構以及複數個條狀微結構。點狀微結構分離地形成於本體上。條狀微結構則形成於點狀微結構之表面，且各個條狀微結構的稜線是斷續不規則的排列。

本創作一實施例中，前述條狀微結構至少有一部分是沿一第一方向延伸設置。

本創作一實施例中，前述條狀微結構至少有另一部分是沿一第二方向延伸設置，且前述第一方向相異於第二方向。

本創作一實施例中，前述條狀微結構分別具有相異的外形。

本創作一實施例中，前述本體具有一第一側和一第二側，第一側鄰近一發光源並相反於第二側。前述點狀微結構之數量是從靠近前述第一側朝向靠近欠數第二側的方向逐漸增加。

本創作一實施例中，前述本體具有一入光面、一反射面和一出光面，入光面朝向一發光源並連接反射面和出光面，且前述點狀微結構形成於反射面上。

本創作一實施例中，前述本體具有一入光面、一反射面和一出光面，入光面朝向一發光源並連接反射面和出光面，且前述點狀微結構形成於出光面上。

本創作一實施例中，前述點狀微結構的粗糙度(arithmetic mean roughness,Ra)是介於1~999nm之間，不包含端點值。

本創作一實施例更提供一種背光模組，包括前述導光材和一發光源，其中發光源發出之光線進入導光材，並被條狀微結構反射或折射後離開導光材。

本創作一實施例更提供一種顯示裝置，包括前述 背光模組和一顯示面板，其中顯示面板是位於導光材之本體的前方。

10‧‧‧導光材

20‧‧‧發光源

100‧‧‧本體

101‧‧‧入光面

102‧‧‧反射面

103‧‧‧出光面

104‧‧‧第一側

105‧‧‧第二側

106‧‧‧平行區塊

110‧‧‧點狀微結構

120‧‧‧條狀微結構

A1‧‧‧第一方向

A2‧‧‧第二方向

B‧‧‧背光模組

D‧‧‧顯示面板

第1圖係表示本創作一實施例之背光模組示意圖。

第2A圖係表示第1圖所示之背光模組的仰視圖。

第2B圖係表示本創作另一實施例之背光模組示意圖。

第2C圖係表示本創作另一實施例之背光模組示意圖。

第2D圖係表示本創作另一實施例之背光模組示意圖。

第3圖係表示光線由入光面進入導光材並由出光面離開導光材示意圖。

第4圖係表示本創作另一實施例之背光模組示意圖。

第5圖係表示本創作一實施例之顯示裝置示意圖。

以下說明本創作實施例之導光材、背光模組和顯示裝置。然而，可輕易了解本創作實施例提供許多合適的創作概念而可實施於廣泛的各種特定背景。所揭示的特定實施例僅僅用於說明以特定方法使用本創作，並非用以侷限本創作的範圍。

能理解的是，雖然在此可使用用語「第一」、「第二」等來敘述各種元件、組成成分、區域、層、及/或部分，這些元件、組成成分、區域、層、及/或部分不應被這些用語限定，且這些用語僅是用來區別不同的元件、組成成分、區域、層、及/或部分。

首先請參閱第1圖，本創作一實施例之背光模組B主要包括一導光材10和一發光源20，其中導光材10之本體100具有一入光面101、一反射面102和一出光面103，入光面101連接反射面102和出光面103並朝向前述發光源20，因此發光源20產生之光線可穿過入光面101並大致沿一第一方向A1進入導光材10中。前述發光源20例如可包括複數個發光二極體(light emitting diode,LED)或冷陰極螢光燈管(cold cathode fluorescent lamp,CCFL)。

如第1、2A圖所示，於本實施例中，本體100的反射面102上形成有複數個點狀微結構110，凸出於前述反射面102。這些點狀微結構110彼此之間相互分離，且每個點狀微結構110之表面上更形成有複數個彼此分離的條狀微結構120。應注意的是，在每個點狀微結構110中，前述條狀微結構120係至少有一部分是沿第一方向A1彼此間隔地設置，且至少有另一部分是沿一第二方向A2彼此間隔地設置，其中第一方向A1相異於第二方向A2，例如彼此垂直。

需特別說明的是，條狀微結構120可藉由雷射或蝕刻形成，其粗糙度(arithmetic mean roughness,Ra)是介於1~999nm之間(不包含端點值)，且每個條狀微結構120可具有相異的外形和尺寸。

於本實施例中，各個條狀微結構120皆是沿第一方向A1延伸，然而於一些實施例中，條狀微結構120亦可朝其他方向延伸。如第2B圖所示，在本創作另一實施例中，各個條狀微結構120皆沿第二方向A2延伸。如第2C圖所示，本創作又一 實施例中，部分條狀微結構120沿第一方向A1延伸，且部分條狀微結構120沿第二方向A2延伸。又如第2D圖所示，於本創作另一實施例中，條狀微結構120亦可朝斜向方向延伸。

請繼續參閱第2A~2D圖，位於導光材10之本體100相反側的第一側104和第二側105之間可定義複數個相同尺寸的平行區塊106，其中第一側104鄰近前述發光源20。每個平行區塊106內包含有相異數量的點狀微結構110，距離發光源20較遠的平行區塊106所包含的點狀微結構110較多，而距離發光源20較近的平行區塊106所包含的點狀微結構110較少，亦即點狀微結構110之數量是從靠近導光材10之第一側104朝向靠近第二側105的方向逐漸增加。此外，於本實施例中，每個平行區塊106內的點狀微結構110為平均地設置，故各個平行區塊106內的點狀微結構110彼此之間具有相同間隔。

如3圖所示，發光源20產生之部分光線穿過入光面101進入導光材10後，會於反射面102和出光面103之間不斷地全反射，而這些光線接觸到反射面102上的點狀微結構110以及點狀微結構110表面的條狀微結構120後，光線的反射角度會被改變，因此可破壞前述全反射而使光線由出光面103離開導光材10。

由於條狀微結構120具有奈米結構(粗糙度介於1~999nm)，且條狀微結構120的稜線是斷續不規則的排列(條狀微結構120沿第一、第二方向A1、A2皆為間隔地設置)，因此可有效地降低光的指向性，使混光效果提高，進而改善光場視角並且避免熱點(hot spot)。再者，由於點狀微結構110之數量是 從靠近第一側104朝向靠近第二側105的方向逐漸增加，因此可使出光面103各個部位離開的光線大致相同，使整體的出光效果均勻化，避免靠近發光源20的部分較亮而遠離之部分較暗之情形。

雖然本創作前述實施例中之點狀微結構110係形成於本體100之反射面102上並凸出前述反射面102，但點狀微結構110仍可依使用者需求而調整其形狀和位置。舉例而言，如第4圖所示，於本創作另一實施例中，點狀微結構110可形成於出光面103上，因此部分光線接觸到點狀微結構110後可直接穿過點狀微結構110而離開導光材10。於一些實施例中，點狀微結構110可同時形成於反射面102和出光面103。於一些實施例中，點狀微結構110可為形成於反射面102或出光面103之凹陷部，亦即朝導光材10內部凹陷而未凸出前述反射面102或出光面103。

請參閱第5圖，本創作一實施例之顯示裝置包括前述背光模組B和一顯示面板D，其中顯示面板D位於導光材10之本體100前方，出光面103朝向顯示面板D，因此由出光面103離開具有充足亮度且分布均勻的光線可提供至顯示面板D，使其能夠正常顯示影像。前述顯示面板D例如可包括玻璃基板、彩色濾光片、液晶和偏光板等元件。

綜上所述，本創作提供一種導光材，由於點狀微結構之配置數量以遠離發光源之方向逐漸增加，因此可使出光效果均勻化，避免靠近發光源處出光較多而導致側邊較亮的情形。其次，藉由點狀微結構和在點狀微結構表面上形成的條狀 微結構，可破壞光線於導光材內的全反射，使光線可由出光面離開導光材。再者，各個條狀微結構的稜線是斷續不規則的排列，因此可改善光場視角、提升混光性並減少熱點的發生。

雖然本創作的實施例及其優點已揭露如上，但應該瞭解的是，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可作更動、替代與潤飾。此外，本創作之保護範圍並未侷限於說明書內所述特定實施例中的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，任何所屬技術領域中具有通常知識者可從本創作揭示內容中理解現行或未來所發展出的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，只要可以在此處所述實施例中實施大抵相同功能或獲得大抵相同結果皆可根據本創作使用。因此，本創作之保護範圍包括上述製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟。另外，每一申請專利範圍構成個別的實施例，且本創作之保護範圍也包括各個申請專利範圍及實施例的組合。

雖然本創作以前述數個較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作。本創作所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可做些許之更動與潤飾。因此，本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。除此之外，每個申請專利範圍建構成一獨立的實施例，且各種申請專利範圍及實施例之組合皆介於本創作之範圍內。

20‧‧‧發光源

100‧‧‧本體

102‧‧‧反射面

104‧‧‧第一側

105‧‧‧第二側

106‧‧‧平行區塊

110‧‧‧點狀微結構

120‧‧‧條狀微結構

A1‧‧‧第一方向

A2‧‧‧第二方向

Claims (10)

1. 一種導光材，包括：一本體；複數個點狀微結構，分離地形成於該本體上；以及複數個條狀微結構，形成於該些點狀微結構的表面，且各個條狀微結構的稜線是斷續不規則的排列。
2. 如申請專利範圍第1項所述之導光材，其中該些條狀微結構至少有一部分是沿一第一方向延伸設置。
3. 如申請專利範圍第2項所述之導光材，其中該些條狀微結構至少有另一部分是沿一第二方向延伸設置，且該第一方向相異於該第二方向。
4. 如申請專利範圍第1項所述之導光材，其中該些條狀微結構分別具有相異的外形。
5. 如申請專利範圍第1項所述之導光材，其中該本體具有一第一側和一第二側，該第一側鄰近一發光源並相反於該第二側，其中該些點狀微結構之數量是從靠近該第一側朝向靠近該第二側的方向逐漸增加。
6. 如申請專利範圍第1項所述之導光材，其中該本體具有一入光面、一反射面和一出光面，該入光面朝向一發光源並連接該反射面和該出光面，且該些點狀微結構形成於該反射面上。
7. 如申請專利範圍第1項所述之導光材，其中該本體具有一入光面、一反射面和一出光面，該入光面朝向一發光源並連接該反射面和該出光面，且該些點狀微結構形成於 該出光面上。
8. 如申請專利範圍第1項所述之導光材，其中該些點狀微結構的粗糙度(arithmetic mean roughness,Ra)是介於1~999nm之間，不包含端點值。
9. 一種背光模組，包括：一如申請專利範圍第1~8項中之任一項所述之導光材；以及一發光源，該發光源發出之光線進入該導光材，並被該條狀微結構反射或折射後離開該導光材。
10. 一種顯示裝置，包括一如申請專利範圍第9項中所述之背光模組以及一顯示面板，其中該顯示面板是位於該導光材之該本體的前方。