背光模組及其光學(xué)板結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種背光模組及其光學(xué)板結(jié)構(gòu)。該背光模組包括一光學(xué)板、多個微結(jié)構(gòu)及至少一光源。該光學(xué)板具有一出光面、一下表面及至少一凹陷部。該凹陷部的側(cè)面與頂面間的夾角為θ，其中，90°≦θ≦105°。所述微結(jié)構(gòu)設(shè)置在該光學(xué)板的該下表面，每一所述微結(jié)構(gòu)的最大高度為H。每一所述微結(jié)構(gòu)與該下表面相交形成的相交區(qū)域的最大寬度為D，且0.03≦H/D≦0.10。該光源設(shè)置在該凹陷部中。
【專利說明】背光模組及其光學(xué)板結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種背光模組及其光學(xué)板結(jié)構(gòu)。特別涉及一種超薄型的直下式背光模組及其光學(xué)板結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]參考圖1，顯示現(xiàn)有直下式背光模組的剖視示意圖。該現(xiàn)有直下式背光模組I包括一擴(kuò)散板11、一背板12、多個光源13及一反射層14。該背板12具有一基底121及多個側(cè)壁122。所述側(cè)壁122是由該基底121的側(cè)邊向上延伸，使得該背板12形成一四方體外形。所述側(cè)壁122及該基底121定義出一容置空間15，以容納所述光源13，使得所述光源13面對該擴(kuò)散板11。所述光源13為發(fā)光二極管(LED)。該反射層14位于該基底121及所述側(cè)壁122表面上，用以反射所述光源13所發(fā)出的光線。 [0003]該現(xiàn)有直下式背光模組I的使用狀態(tài)如下，所述光源13所發(fā)出的光線的一部分會直接投射至該擴(kuò)散板11，經(jīng)過擴(kuò)散混光后投射至一液晶面板2。而另一部份光線則會投射在該反射層14以反射至容置空間15，經(jīng)過擴(kuò)散混光后投射至該液晶面板2。在本說明書中，“混光”二字泛指以下三種定義:(a)如RGB等三種不同顏色的光源互相混合以產(chǎn)生所需的特定顏色的色光；(b)將如發(fā)光二極管等具有較強(qiáng)指向性的多個光源產(chǎn)生的光線互相混合以形成較均勻出光的面光源；以及(c)利用如量子點(diǎn)(Quantum Dots)等轉(zhuǎn)換材料將特定顏色的入射光轉(zhuǎn)換成另一特定顏色的出射光，其中如量子點(diǎn)的該轉(zhuǎn)換材料一般包含于板材(如擴(kuò)散板或?qū)Ч獍?、片材或薄膜中。
[0004]此外，為獲得較佳的光學(xué)特性，通常會在該擴(kuò)散板11與該液晶面板2之間設(shè)置多片光學(xué)膜片(圖中未示出)，例如棱鏡片(Normal Prism Sheet)、多功能棱鏡片(Mult1-Functional Prism Sheet)、微透鏡膜(Micro-Lens Film)、反射式偏光增亮膜(Reflective Polarizer)與擴(kuò)散片(Diffuser Film)等。
[0005]在該現(xiàn)有直下式背光模組I中，該容置空間15的高度會影響擴(kuò)散混光的效果。雖然該容置空間15的高度越大會使得擴(kuò)散混光越好，然而卻會增加該現(xiàn)有直下式背光模組I的厚度。因此，直下式背光模組的厚度一直無法和側(cè)光式背光模組的厚度相比。
[0006]因此，有必要提供一創(chuàng)新且富有進(jìn)步性的背光模組及其光學(xué)板結(jié)構(gòu)，以解決上述問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]為了解決上述問題，本實(shí)用新型的一個目的為提供一種背光模組。
[0008]在一實(shí)施例中，該背光模組包括一光學(xué)板、多個微結(jié)構(gòu)及至少一光源。該光學(xué)板具有一出光面、一下表面及至少一凹陷部。該下表面與該出光面相對，該至少一凹陷部設(shè)置在該下表面，且在該下表面具有一開口，其中該凹陷部包含一頂面及一側(cè)面，該側(cè)面與該頂面間的夾角為Θ，其中90°含Θ ^ 105°。所述微結(jié)構(gòu)設(shè)置在該光學(xué)板的該下表面，其中每一所述微結(jié)構(gòu)的剖面輪廓為一弧形，每一所述微結(jié)構(gòu)的最大高度為H。每一所述微結(jié)構(gòu)與該下表面相交形成一相交區(qū)域，該相交區(qū)域的最大寬度為D,且0.03 = H/D = 0.10。該光源設(shè)置在該凹陷部中。
[0009]優(yōu)選地，所述背光模組進(jìn)一步包括至少一反射裝置，所述反射裝置設(shè)置在該凹陷部的該頂面上。
[0010]優(yōu)選地，所述反射裝置為鏡面反射裝置。
[0011]優(yōu)選地，所述相交區(qū)域的面積與該光學(xué)板的該下表面扣除所述凹陷部的開口后的面積比例大于或等于50%。
[0012]優(yōu)選地，所述光源為LED，所述光源具有二次光學(xué)元件。
[0013]優(yōu)選地，所述凹陷部的該頂面平行于該出光面。
[0014]優(yōu)選地，所述出光面與該下表面間的距離為T，其中3mm蘭T蘭5mm。
[0015]優(yōu)選地，每一所述微結(jié)構(gòu)為一網(wǎng)點(diǎn)。
[0016]本實(shí)用新型的另一個目的為提供一種光學(xué)板結(jié)構(gòu)。
[0017]在一實(shí)施例中，該光學(xué)板結(jié)構(gòu)包括一光學(xué)板及多個微結(jié)構(gòu)。該光學(xué)板具有一出光面、一下表面及至少一凹陷部。該下表面與該出光面相對。該至少一凹陷部設(shè)置在該下表面,且在該下表面具有一開口，其中該凹陷部包含一頂面及一側(cè)面。該側(cè)面與該頂面間的夾角為Θ，其中90° f Θ g 105°。所述微結(jié)構(gòu)設(shè)置在該光學(xué)板的該下表面,其中每一所述微結(jié)構(gòu)的剖面輪廓為一弧形。每一所述微結(jié)構(gòu)的最大高度為H，每一所述微結(jié)構(gòu)與該下表面相交形成一相交區(qū)域，該相交區(qū)域的最大寬度為D，且0.03 ^ H/D ^ 0.10。
[0018]優(yōu)選地，所述相交區(qū)域的面積與該光學(xué)板的該下表面扣除所述凹陷部的開口后的面積比例大于或等于50%。
[0019]優(yōu)選地，所述光學(xué)板結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括至少一反射裝置，所述反射裝置設(shè)置在該光學(xué)板的該凹陷部的該頂面上。
[0020]本實(shí)用新型的有益效果在于:由于該光源設(shè)置在該光學(xué)板的該凹陷部中，因此該背光模組的整體厚度可以大幅降低。亦即，該背光模組的厚度可以接近側(cè)光式背光模組的厚度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為顯示現(xiàn)有直下式背光模組的剖視示意圖。
[0022]圖2為顯示本實(shí)用新型背光模組的一實(shí)施例的剖視示意圖。
[0023]圖2A為顯示本實(shí)用新型背光模組的另一實(shí)施例的剖視示意圖。
[0024]圖3為顯不圖2的光學(xué)板的下表面區(qū)域A的局部放大不意圖。
[0025]圖4為顯示圖2的該光學(xué)板的凹陷部(區(qū)域B)的一實(shí)施例的局部放大示意圖。
[0026]圖5為顯示該光學(xué)板的凹陷部的另一實(shí)施例的局部放大示意圖。
[0027]圖6為顯示該光學(xué)板的凹陷部的另一實(shí)施例的局部放大示意圖。
[0028]主要部件符號說明:
[0029]T距離
[0030]H 最大高度
[0031]D 最大寬度
[0032]Al 相交區(qū)域的面積[0033]A2光學(xué)板的下表面扣除凹陷部的開口后的面積
[0034]Θ側(cè)面與頂面間的夾角
[0035]I現(xiàn)有直下式背光模組
[0036]2液晶面板
[0037]3本實(shí)用新型背光模組的一實(shí)施例
[0038]3a本實(shí)用新型背光模組的另一實(shí)施例
[0039]4液晶面板
[0040]11擴(kuò)散板
[0041]12背板
[0042]13光源
[0043]14 反射層
[0044]15容置空間
[0045]30光學(xué)板結(jié)構(gòu)
[0046]30a光學(xué)板結(jié)構(gòu)
[0047]32光學(xué)板
[0048]32a光學(xué)板
[0049]34微結(jié)構(gòu)
[0050]36反射裝置
[0051]38光源
[0052]40反射片
[0053]42T字型分件
[0054]121基底
[0055]122側(cè)壁
[0056]321出光面
[0057]322下表面
[0058]323凹陷部
[0059]324T字型凹槽
[0060]341相交區(qū)域
[0061]3231頂面
[0062]3232側(cè)面
[0063]3233開口
[0064]3234斜面
[0065]3235弧面。
【具體實(shí)施方式】
[0066]參考圖2，其顯示本實(shí)用新型背光模組的一實(shí)施例的剖視示意圖。該背光模組3包括一光學(xué)板結(jié)構(gòu)30、至少一反射裝置36、至少一光源38及一反射片40。在本實(shí)施例中，該背光模組3為一直下式背光模組。該光學(xué)板結(jié)構(gòu)30包括一光學(xué)板32及多個微結(jié)構(gòu)34。
[0067]在本實(shí)施例中，該光學(xué)板32為一導(dǎo)光板,其以可透光材料制成,例如聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate, PMMA)、丙烯酸基聚合物(Acrylic-based Polymer)、聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)、聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate, PET)、聚苯乙烯(Polystyrene, PS)或其共聚物(Copolymer)。
[0068]該光學(xué)板32具有一出光面321、一下表面322及至少一凹陷部323。該下表面322與該出光面321相對。該凹陷部323設(shè)置在該下表面322，且該凹陷部323在該下表面322具有一開口 3233。該凹陷部323包含一頂面3231及一側(cè)面3232。在本實(shí)施例中，該出光面321為平坦的平面，亦即該出光面321對應(yīng)于該凹陷部323上方的位置并沒有凹槽或其他結(jié)構(gòu)，且該凹陷部323的該頂面3231實(shí)質(zhì)平行于該出光面321。在該光學(xué)板32內(nèi)經(jīng)過混光后的光線經(jīng)由該出光面321投射至一液晶面板4。
[0069]此外，為獲得較佳的光學(xué)特性，通常會在該光學(xué)板32與該液晶面板4之間設(shè)置多片光學(xué)膜片(圖中未示出)，例如棱鏡片、多功能棱鏡片、微透鏡膜、反射式偏光增亮膜與擴(kuò)散片等。
[0070]在本實(shí)施例中，該出光面321與該下表面322間的距離(即該光學(xué)板32的厚度)為T，其中3mm寫T寫5mm。
[0071]所述微結(jié)構(gòu)34設(shè)置在該光學(xué)板32的該下表面322，其中每一所述微結(jié)構(gòu)34的剖面輪廓為一弧形。在本實(shí)施例中，所述微結(jié)構(gòu)34與該光學(xué)板32具有不相同的材料,而在其他實(shí)施例中，所述微結(jié)構(gòu)34與該光學(xué)板32可具有相同的材料。此外，在本實(shí)施例中，為了簡化制造方法的復(fù)雜度，所有所述微結(jié)構(gòu)34的尺寸皆相同，而排列成陣列型式。然而，在其他實(shí)施例中，不同的所述微結(jié)構(gòu)34可具有不同的尺寸。再者，在本實(shí)施例中，所述微結(jié)構(gòu)34是利用網(wǎng)版印刷(Screen Printing)而形成的透鏡(Lens),亦即所述微結(jié)構(gòu)34為附著至該光學(xué)板32的該下表面322的網(wǎng)點(diǎn)，而在其他的實(shí)施例中，所述微結(jié)構(gòu)34亦可利用其他如切割該光學(xué)板32、雷射雕刻、射出成型、滾壓成型、或噴印(Ink Jet Printing ;IJP)等制造方法來制造。
[0072]該反射裝置36設(shè)置在該凹陷部323的該頂面3231上。在本實(shí)施例中，該反射裝置36為一鏡面反射裝置，其粘附于該頂面3231，且朝下面對該開口 3233。上述的鏡面反射裝置是指，當(dāng)一條入射光入射至該鏡面反射裝置時，僅會對應(yīng)產(chǎn)生一條反射光。
[0073]此外，在其他實(shí)施例中，該反射裝置36亦可設(shè)置在該凹陷部323的該頂面3231與該光學(xué)板32的出光面321之間；或者，該反射裝置36亦可設(shè)置在該光學(xué)板32的出光面321上且直接位在該凹陷部323的該頂面3231的上方。本領(lǐng)域技術(shù)人員通過以上的說明當(dāng)可知，可選擇現(xiàn)有的適當(dāng)技術(shù)將該反射裝置36設(shè)置在其所欲的位置，故未將上述說明內(nèi)容繪示于附圖中。
[0074]該光源38設(shè)置在該凹陷部323中。在本實(shí)施例中，該光源38為發(fā)光二極管(LED)，其具有二次光學(xué)元件，其中該二次光學(xué)元件是指可改變該光源38的光學(xué)特性的元件，例如用以擴(kuò)張LED出光角度的透鏡結(jié)構(gòu)等。該光源38所發(fā)出的光線的大部分被該反射裝置36反射后經(jīng)由該凹陷部323的該側(cè)面3232進(jìn)入該光學(xué)板32，接著，該光線被所述微結(jié)構(gòu)34反射回該光學(xué)板32以進(jìn)行混光。由于該光源38設(shè)置在該光學(xué)板32的該凹陷部323中，因此該背光模組3的整體厚度(大致上即為該光學(xué)板32的厚度T)可以大幅降低。亦即，該直下式背光模組3的厚度可以接近側(cè)光式背光模組的厚度。
[0075]該反射片40位于該光學(xué)板32的下方，用以將來自所述微結(jié)構(gòu)34及該光學(xué)板32的下表面322的光線反射回該光學(xué)板32。在本實(shí)施例中，該反射片40為一霧面反射片,其中該霧面反射片是指，當(dāng)一條入射光入射至該霧面反射片時，則會對應(yīng)產(chǎn)生多條反射線。
[0076]參考圖2A，顯示本實(shí)用新型背光模組的另一實(shí)施例的剖視示意圖。本實(shí)施例的背光模組3a與圖2所示的背光模組3大致相同，其不同處如下所述。在本實(shí)施例的光學(xué)板結(jié)構(gòu)30a的光學(xué)板32a中，為了該反射裝置36設(shè)置的便利性，該光學(xué)板32a進(jìn)一步包括至少一 T字型凹槽324及至少一 T字型分件42。該T字型凹槽324位于該凹陷部323正上方，且該T字型分件42位于該T字型凹槽324內(nèi)。該T字型分件42的尺寸與該T字型凹槽324的尺寸相符，且該T字型分件42的材料與該光學(xué)板32a的材料相同或不同。在本實(shí)施例中，可于該T字型分件42的頂面、垂直部分的中間區(qū)域、或垂直部分的底端平面(此即為該凹陷部323的該頂面3231)設(shè)置該反射裝置36。當(dāng)該T字型分件42與該光學(xué)板32a其他部分分離時，該凹陷部323的正上方即可貫穿至該下表面322，而當(dāng)該T字型分件42與該光學(xué)板32a其他部分組合時，即形成該凹陷部323。本領(lǐng)域技術(shù)人員通過以上的說明當(dāng)可知，可選擇現(xiàn)有的適當(dāng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)上述T字型分件42的概念。
[0077]參考圖3，其顯示圖2的該光學(xué)板的下表面322區(qū)域A的局部放大示意圖。如圖所示，每一所述微結(jié)構(gòu)34具有半圓形表面，更具體來說，每一所述微結(jié)構(gòu)34為一半球體，借此可簡化制造所述微結(jié)構(gòu)34的制造方法的復(fù)雜度。在不考慮制造方法復(fù)雜度的前提下，每一所述微結(jié)構(gòu)34僅需具有一弧狀外表面即可，不需形成一半球體結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，每一所述微結(jié)構(gòu)34具有一最大高度H，每一所述微結(jié)構(gòu)34與該光學(xué)板32的下表面322相交形成一相交區(qū)域341?？梢岳斫獾氖?，該相交區(qū)域341即為每一所述微結(jié)構(gòu)34與該光學(xué)板32的下表面322接觸的接觸面。在本實(shí)施例中，該相交區(qū)域341的最大寬度為D，且0.03含H/D^0.10，較佳地，0.04 ^ H/D ^ 0.06。當(dāng)Η/D大于0.10或小于0.03時，該光學(xué)板32的出光面321會出現(xiàn)明顯的點(diǎn)狀亮紋(Spot Mura)現(xiàn)象，而上述0.03 ^ H/D ^ 0.10的范圍可最佳化整個模組出 光的擴(kuò)散效果，故可加大該光源38 (發(fā)光二極管)的間距，減少該光源38 (發(fā)光二極管)的使用數(shù)量，進(jìn)而降低成本。
[0078]此外，所述相交區(qū)域341的總面積定義為Al，該光學(xué)板32的該下表面322扣除所述凹陷部323的開口 3233后的面積定義為A2，所述相交區(qū)域341的總面積(Al)與該光學(xué)板32的該下表面322扣除所述凹陷部323的開口 3233后的面積(A2)的比例(A1/A2)大于或等于50%。亦即，所述微結(jié)構(gòu)34在該光學(xué)板32的該下表面322的覆蓋率大于或等于50%，較佳地，60% ^ A1/A2 ^ 70%。當(dāng)A1/A2的值小于50%時，該光學(xué)板32的出光面321會出現(xiàn)明顯的點(diǎn)狀亮紋現(xiàn)象，而上述50%含A1/A2的范圍可最佳化整個模組出光的擴(kuò)散效果。在本實(shí)施例中，由于該光源38所發(fā)出的光線的大部分不會直接由該光學(xué)板的出光面321出光，而是在該光學(xué)板32內(nèi)進(jìn)行混光，加上所述微結(jié)構(gòu)34的特殊設(shè)計，因此混光效果良好。
[0079]參考圖4，其顯示圖2的該光學(xué)板的凹陷部323(區(qū)域B)的一實(shí)施例的局部放大示意圖。在本實(shí)施例中，該凹陷部323為圓柱狀，該側(cè)面3232與該頂面3231相交，且該側(cè)面3232與該頂面3231間的夾角為Θ，較佳地，90° ^ Θ ^ 105°。當(dāng)Θ大于105°或小于90°時，該光學(xué)板32的出光面321會出現(xiàn)明顯的點(diǎn)狀亮紋現(xiàn)象，而上述90°含Θ g 105°的范圍可最佳化整個模組出光的擴(kuò)散效果。
[0080]參考圖5，其顯示該光學(xué)板的凹陷部的另一實(shí)施例的局部放大示意圖。本實(shí)施例的凹陷部323與圖4所示的凹陷部323大致相同，其不同處如下所述。在本實(shí)施例中，該凹陷部323進(jìn)一步具有一斜面3234，分別與該側(cè)面3232與該頂面3231相交。因此，在本實(shí)施例中，該側(cè)面3232與該頂面3231不直接相交。借此避免應(yīng)力集中于該側(cè)面3232與該頂面3231相交之處，進(jìn)而破壞光學(xué)板32。
[0081 ] 參考圖6，其顯示該光學(xué)板的凹陷部的另一實(shí)施例的局部放大示意圖。本實(shí)施例的凹陷部323與圖4所示的凹陷部323大致相同，其不同處如下所述。在本實(shí)施例中，該凹陷部323進(jìn)一步具有一弧面3235，分別與該側(cè)面3232與該頂面3231相交。因此，在本實(shí)施例中，該側(cè)面3232與該頂面3231不直接相交。借此避免應(yīng)力集中于該側(cè)面3232與該頂面3231相交之處，進(jìn)而破壞光學(xué)板32。
[0082] 但是上述實(shí)施例僅為說明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用以限制本實(shí)用新型。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員對上述實(shí)施例進(jìn)行修改及變化仍不脫本實(shí)用新型的精神。本實(shí)用新型的權(quán)利范圍應(yīng)如所附的權(quán)利要求書所列。
【權(quán)利要求】
1.一種背光模組，其特征在于:所述背光模組包括: 一光學(xué)板，所述光學(xué)板具有一出光面、一下表面及至少一凹陷部，該下表面與該出光面相對，該至少一凹陷部設(shè)置在該下表面，且在該下表面具有一開口，其中該凹陷部包含一頂面及一側(cè)面，該側(cè)面與該頂面間的夾角為Θ，其中90°含Θ g 105° ； 多個微結(jié)構(gòu)，所述微結(jié)構(gòu)設(shè)置在該光學(xué)板的該下表面，其中每一所述微結(jié)構(gòu)的剖面輪廓為一弧形，每一所述微結(jié)構(gòu)的最大高度為H，每一所述微結(jié)構(gòu)與該下表面相交形成一相交區(qū)域，該相交區(qū)域的最大寬度為D，且0.03 = Η/D含0.10 ;及 至少一光源，所述光源設(shè)置在該凹陷部中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光模組，其特征在于:所述背光模組進(jìn)一步包括至少一反射裝置，所述反射裝置設(shè)置在該凹陷部的該頂面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的背光模組，其特征在于:所述反射裝置為鏡面反射裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光模組，其特征在于:所述相交區(qū)域的面積與該光學(xué)板的該下表面扣除所述凹陷部的開口后的面積比例大于或等于50%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光模組，其特征在于:所述光源為LED，所述光源具有二次光學(xué)兀件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光模組，其特征在于:所述凹陷部的該頂面平行于該出光面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光模組，其特征在于:所述出光面與該下表面間的距離為T，其中 3mm 3 T 3 5mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光模組，其特征在于:每一所述微結(jié)構(gòu)為一網(wǎng)點(diǎn)。
9.一種光學(xué)板結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述光學(xué)板結(jié)構(gòu)包括: 一光學(xué)板，所述光學(xué)板具有一出光面、一下表面及至少一凹陷部，該下表面與該出光面相對，該至少一凹陷部設(shè)置在該下表面，且在該下表面具有一開口，其中該凹陷部包含一頂面及一側(cè)面，該側(cè)面與該頂面間的夾角為Θ，其中90°含Θ g 105° ;及 多個微結(jié)構(gòu)，所述微結(jié)構(gòu)設(shè)置在該光學(xué)板的該下表面，其中每一所述微結(jié)構(gòu)的剖面輪廓為一弧形，每一所述微結(jié)構(gòu)的最大高度為H，每一所述微結(jié)構(gòu)與該下表面相交形成一相交區(qū)域，該相交區(qū)域的最大寬度為D，且0.03蘭H/D ^ 0.1O0
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學(xué)板結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述相交區(qū)域的面積與該光學(xué)板的該下表面扣除所述凹陷部的開口后的面積比例大于或等于50%。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學(xué)板結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述光學(xué)板結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括至少一反射裝置，所述反射裝置設(shè)置在該光學(xué)板的該凹陷部的該頂面上。
【文檔編號】F21V8/00GK203744012SQ201420017176
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月10日
【發(fā)明者】李坤憲, 姚正宏, 許寶元 申請人:奇菱光電股份有限公司