專利名稱：導(dǎo)光板、背光模塊及顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)光板、背光模塊及顯示裝置，特別是涉及一種具有梯 度折射率的導(dǎo)光板及其應(yīng)用的背光模塊與顯示裝置。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(Liquid Crystal Display, LCD)大部分為背光型液晶顯示器， 其主要是由液晶顯示面板及背光模塊所組成。其中，背光模塊可依照光源入 射位置的不同分成側(cè)光式入光(Edge Lighting)與直下式入光(Bottom Lighting) 兩種，藉以提供上述液晶顯示器一面光源。
請參照圖1，其顯示依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一種側(cè)光式背光模塊的剖面示意圖。 習(xí)知的側(cè)光式背光模塊900是利用導(dǎo)光板910導(dǎo)入側(cè)向光源920，光源920 的光線可垂直地入射于導(dǎo)光板910的入光面911，再通過底側(cè)的光反射面912 來反射光線，以形成正向出光。
然而，實際上在光源920的光線由導(dǎo)光板910的一側(cè)的入光面911入射 后，光源920的中心軸向的光線是先筆直地行進至導(dǎo)光板910的另一側(cè)面 913(相對于入光面911)，再反射至其它地方，甚至直接反射回原入光面911， 而未如預(yù)期地直接行進至導(dǎo)光板910的底側(cè)的光反射面912來反射出光，因 而增加光線在導(dǎo)光板910內(nèi)的行進路徑，而增加光線的損耗，并降低導(dǎo)光板 910的正向出光效果。以發(fā)光二極管(LightEmittingDiode， LED)為例，LED具有中心軸向的光強最大的特性，若利用LED來作為光源920，容易大幅地 增加光源920在中心軸向上的效率損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種導(dǎo)光板，導(dǎo)光板包括板體、出光面及光 反射面。出光面形成板體的一側(cè)，光反射面形成板體的相對另一側(cè)，其中， 導(dǎo)光板的折射率是由光反射面至出光面遞減。
本發(fā)明的目的之二在于提供一種背光模塊，背光模塊包括導(dǎo)光板和光源。 導(dǎo)光板設(shè)置于光源的一側(cè)，其中導(dǎo)光板包括板體、出光面及光反射面。出光 面形成板體的一側(cè)，光反射面形成板體的相對另一側(cè)，其中，導(dǎo)光板的折射 率是由光反射面至出光面遞減。
根據(jù)上述的背光模塊，其中所述背光模塊可應(yīng)用于顯示裝置中。
本發(fā)明的導(dǎo)光板及其應(yīng)用的背光模塊與顯示裝置可確保光源的大部分光 線是經(jīng)由光反射面來反射，再經(jīng)由出光面來出光，以減少不必要的光線能量 損耗，并可確保導(dǎo)光板所提供的面光源的均勻性。
為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實施例，并配合所 附圖式，作詳細說明如下


圖1顯示依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一種側(cè)光式背光模塊的剖面示意圖2顯示依據(jù)本發(fā)明的一實施例的背光模塊與液晶顯示面板的剖面示意
圖3顯示依據(jù)本發(fā)明的一實施例的導(dǎo)光板的剖面示意圖；以及圖4顯示依據(jù)本發(fā)明的另一實施例的背光模塊的剖面示意圖。
具體實施例方式
以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發(fā)明可用以實施的 特定實施例。本發(fā)明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、 「右」、「內(nèi)」、「外」、「側(cè)面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的 方向用語是用以說明及理解本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明。
在以下實施例中，在不同的圖中，相同部分是以相同標號表示。
請參照圖2，其顯示依據(jù)本發(fā)明的一實施例的背光模塊與液晶顯示面板的 剖面示意圖。本實施例背光模塊100可組合一液晶顯示面板200，用以作為 液晶顯示器的側(cè)光式背光模塊。背光模塊100包含有殼體110、光源120、導(dǎo) 光板130、反射板140及光學(xué)膜片組150。殼體110是用以裝設(shè)光源120、導(dǎo) 光板130及反射板140。光源120是設(shè)置于殼體110的一側(cè)，用以側(cè)向發(fā)光 至導(dǎo)光板130，并由導(dǎo)光板130來導(dǎo)引發(fā)光。反射板140設(shè)置于導(dǎo)光板130 的下方，用以反射發(fā)光。光學(xué)膜片組150設(shè)置于導(dǎo)光板130的上方，以進行 不同目的的光學(xué)改善動作。
如圖2所示，本實施例的殼體110具有光出射口 111和腔室112。光出射 口 lll是用以出光，在本實施例中，殼體110可形成密閉結(jié)構(gòu)的燈罩，用以 避免光線從光出射口 111以外的部分泄漏出去，其中殼體iio是由不透光材 質(zhì)所制成，例如塑化材料、金屬材料或上述材料的組合。腔室112是形成 于導(dǎo)光板130的一側(cè)，用以容置光源120，腔室112的內(nèi)側(cè)側(cè)壁113可涂布有 光反射材質(zhì)，例如金、銀、鋁或上述材質(zhì)的組合，用以使一部分未射入導(dǎo)光 板130的入射光可再反射至導(dǎo)光板130之中。其中，本實施例的光源120例如為冷陰極燈管(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)熱陰極燈管(Hot Cathode Fluorescent Lamp ， HCFL)或發(fā)光二極管(LED)。
如圖2所示，本實施例的導(dǎo)光板130是設(shè)置于光源120的一側(cè)，用以導(dǎo) 引光源120的光線來出光，而形成均勻的面光源。導(dǎo)光板130包含板體131、 出光面132、光反射面133及入光面134。板體131例如是利用射出成型的方 式來制成平板形結(jié)構(gòu)或楔形板結(jié)構(gòu)，其材質(zhì)例如為光硬化型樹脂、聚甲基丙 烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)或環(huán)烯(cycloolefm)系樹脂材料。
如圖2所示，出光面132是位于板體131的一側(cè)，且對應(yīng)于殼體110的 光出射口lll，用以使光線由導(dǎo)光板130發(fā)出，而提供至液晶顯示面板200。 出光面132的表面可選擇設(shè)有復(fù)數(shù)個突出結(jié)構(gòu)(未繪示)，例如棱形或半圓形， 藉以進一步修正光線的方向，而增加聚光效果。光反射面133是形成于板體 131的相對另一側(cè)，且相對于出光面132。入光面134是鄰接于殼體110的光 出射口 lll，用以使光源120的發(fā)光可由入光面134來進入導(dǎo)光板130的板體 131，入光面134可具有例如V形結(jié)構(gòu)(V-Cut)、 S形波浪結(jié)構(gòu)或表面粗糙 化處理(未繪示)，藉以提升光線的入射效率和光耦合效率。
如圖2所示，在本實施例中，導(dǎo)光板130的折射率是由光反射面133至 出光面132遞減，亦即導(dǎo)光板130具有一梯度折射率特性，且其折射率變化 是由光反射面133到出光面132而逐漸地減少。此導(dǎo)光板130的梯度折射率 可利用例如離子交換法，玻璃熔融擴散法，玻璃化學(xué)氣相沉積法，溶膠一凝 膠一侵析法，分子填充法，中子輻照法，聚合法等方法來形成。其中，導(dǎo)光 板130的折射率變化可以是階段性地(例如三階段或更多階段地)變化，亦可是 線性地隨著導(dǎo)光板130的厚度而變化。
因此，當光源120的光線由導(dǎo)光板130的入光面134入射至板體131中時，由于導(dǎo)光板130的折射率是由光反射面133至出光面132遞減，因而光 源120的光線容易被導(dǎo)向光反射面133，即使光源120為LED，其中心軸向 上的光線亦會被導(dǎo)向光反射面133，因而可避免光源120的光線未有效地射 向光反射面133,以確保光線可由光反射面133反射至出光面132，減少不必 要的光線能量損耗。再者，由于光源120的大部分光線是經(jīng)由光反射面133 來反射，再經(jīng)由出光面132來出光，因而可減少光線未經(jīng)由光反射面133的 反射，而直接由出光面132來出光的情形，藉以進而確保導(dǎo)光板130所提供 的面光源的均勻性。
在一實施例中，導(dǎo)光板130可設(shè)有導(dǎo)光結(jié)構(gòu)(未繪示)于光反射面133上， 藉以反射導(dǎo)引由光源120所發(fā)出的光線可由出光面132來射出，較佳為正向 射出(正向出光)。導(dǎo)光板130的導(dǎo)光結(jié)構(gòu)例如是呈連續(xù)性的V形結(jié)構(gòu)，亦即 V-Cut結(jié)構(gòu)(例如是利用射出成型或微切削成型的方式來形成)、霧面結(jié)構(gòu)(例 如是利用噴吵處理來形成)、散射點結(jié)構(gòu)(例如是利用網(wǎng)板印刷或一體成型來形 成)，藉以導(dǎo)引光源120的光線可充分地由出光面132來射出。
值得注意的是，導(dǎo)光板130的出光面132亦可具有霧面處理或散射點設(shè) 計，藉以均勻化導(dǎo)光板130的出光，減少出光不均(Mura)的現(xiàn)象。
請參照圖3，其顯示依據(jù)本發(fā)明的一實施例的導(dǎo)光板的剖面示意圖。在一 實施例中，當導(dǎo)光板130為楔形板結(jié)構(gòu)時，導(dǎo)光板130可選擇未設(shè)置導(dǎo)光結(jié) 構(gòu)，而是利用導(dǎo)光板130的楔形板結(jié)構(gòu)來形成具有斜面角度的光反射面133， 以反射光線由出光面132射出。
如圖2所示，本實施例的反射板140較佳可對應(yīng)于光反射面133的形狀， 以密合地設(shè)置于導(dǎo)光板130的下方，用以使入射至光反射面133的光線形成 全反射。值得注意的是，導(dǎo)光板130的光反射面133亦可涂布具有高反射率的材料，例如金屬材料，以反射入射光線，藉以進一步取代設(shè)置反射板140。 如圖2所示，本實施例的光學(xué)膜片組150例如為擴散片、棱鏡片、逆 棱鏡片(Turning Prism Sheet)、增亮膜(Brightness Enhancement Film, BEF)、反 射式增亮膜(Dual Brightness Enhancement Film, DBEF)、非多層膜式反射偏光 片(DiffUsed Reflective Polarizer Film, DRPF)或上述的任意組合，其設(shè)置于導(dǎo) 光板130的上方，用以使由導(dǎo)光板130的出光可再進行不同目的的光學(xué)改善 動作。
因此，當本實施例的背光模塊100提供背光源時，光源120所發(fā)出的光 線可利用導(dǎo)光板130的梯度折射率來折射光線朝光反射面133來行進，避免 光線不必要的行進損耗，以及光線未經(jīng)由光反射面133的反射，而直接由出 光面132來射出的情形。
請參照圖4，其顯示依據(jù)本發(fā)明的另一實施例的背光模塊的剖面示意圖。 在另一實施例中，背光模塊100可包含復(fù)數(shù)個光源220，其分別設(shè)置于導(dǎo)光 板130的兩側(cè)。此時，此些光源220的光線可分別由導(dǎo)光板130的兩側(cè)來進 入導(dǎo)光板130中，藉以增加背光模塊100的背光量，而可適用于大尺寸的背 光模塊100，并可利用導(dǎo)光板130的梯度折射率來折射光線朝光反射面133 來行進，以確保背光模塊100的光學(xué)效率。
由上述本發(fā)明的實施例可知，本發(fā)明的導(dǎo)光板、背光模塊及其應(yīng)用的液 晶顯示裝置可確保光源的大部分光線是經(jīng)由光反射面來反射，再經(jīng)由出光面 來出光，以減少不必要的光線能量損耗，并可確保導(dǎo)光板所提供的面光源的 均勻性。
綜上所述，雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實施例揭露如上，但所述優(yōu)選實施例并 非用以限制本發(fā)明，所述領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求界定的范 圍為準。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)光板，其特征在于所述導(dǎo)光板包括板體；出光面，形成所述板體的一側(cè)；以及光反射面，形成所述板體的相對另一側(cè)；其中，所述導(dǎo)光板的折射率是由所述光反射面至所述出光面遞減。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板，其特征在于所述板體為 平板形結(jié)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板，其特征在于所述板體為 楔形板結(jié)構(gòu)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板，其特征在于所述導(dǎo)光板 的折射率是階段性地變化。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板，其特征在于所述導(dǎo)光板 的折射率是線性地隨著所述導(dǎo)光板的厚度而變化。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板，其特征在于所述導(dǎo)光板 設(shè)有導(dǎo)光結(jié)構(gòu)于所述光反射面上，所述導(dǎo)光結(jié)構(gòu)為連續(xù)性的V 形結(jié)構(gòu)、霧面結(jié)構(gòu)或散射點結(jié)構(gòu)。
7. —種背光模塊，其特征在于所述背光模塊包括 光源；以及導(dǎo)光板，設(shè)置于所述光源的一側(cè)，其中所述導(dǎo)光板包括板體；出光面，形成所述板體的一側(cè)；以及 光反射面，形成所述板體的相對另一側(cè)； 其中，所述導(dǎo)光板的折射率是由所述光反射面至所述出 光面遞減。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的背光模塊，其特征在于所述背光 模塊更包括光學(xué)膜片組，設(shè)置于所述導(dǎo)光板上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的背光模塊，其特征在于所述光源 為冷陰極燈管、熱陰極燈管或發(fā)光二極管。
10. —種顯示裝置，其特征在于所述顯示裝置包括 液晶顯示面板；以及背光模塊，包括 光源；以及導(dǎo)光板，設(shè)置于所述光源的一側(cè)，其中所述導(dǎo)光板包括 板體；出光面，形成所述板體的一側(cè)；以及 光反射面，形成所述板體的相對另一側(cè)； 其中，所述導(dǎo)光板的折射率是由所述光反射面至 所述出光面遞減。
全文摘要
本發(fā)明提供一種導(dǎo)光板、背光模塊及顯示裝置，導(dǎo)光板包括板體、出光面及光反射面。出光面形成板體的一側(cè)，光反射面形成板體的相對另一側(cè)，其中，導(dǎo)光板的折射率是由光反射面至出光面遞減。此導(dǎo)光板可應(yīng)用于背光模塊和顯示裝置中。本發(fā)明的導(dǎo)光板、背光模塊及顯示裝置可減少不必要的光線能量損耗。
文檔編號G02F1/13GK101561116SQ20091014276
公開日2009年10月21日 申請日期2009年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日
發(fā)明者謝敏生, 黃冠富 申請人:友達光電股份有限公司