專利名稱：側(cè)光型背光模件的導(dǎo)光板構(gòu)型的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種背光模件的導(dǎo)光板構(gòu)型；特別是涉及一種側(cè)光型背光模件的導(dǎo)光板構(gòu)型。
背景技術(shù)：
近幾年來(lái)，液晶顯示面板的需求大為增加，高輝度與高對(duì)比以及短反應(yīng)時(shí)間為目前選購(gòu)液晶顯示面板必備的條件。一般的液晶顯示面板使用背光模件做為光源系統(tǒng)，如圖1所示，一現(xiàn)有技術(shù)背光模件的截面示意圖，其包括一光源11、一導(dǎo)光板12、一反光罩13及一反光片14。導(dǎo)光板12具有一光輸出用的出射面121、一背面122及一光輸入用的入射端面123，相對(duì)于入射光束呈垂直平面，并位于光源11一側(cè)。導(dǎo)光板背面122內(nèi)部具有多個(gè)圓凸點(diǎn)124。光源11的發(fā)射光經(jīng)投射至入射端面123，進(jìn)入導(dǎo)光板12內(nèi)部進(jìn)行多次全反射，如光束B(niǎo)。當(dāng)導(dǎo)光板12內(nèi)部的反射光束A投射至此些圓凸點(diǎn)124時(shí)，被散射導(dǎo)引至出射面121輸出，如光束A1，成為背光模件的發(fā)光來(lái)源。反光罩13包圍光源11，以使光源11背面發(fā)射的光束經(jīng)反光罩13反射，以投射在導(dǎo)光板12的入射端面123。反光片14設(shè)于導(dǎo)光板12背面122外部，以反射從導(dǎo)光板12背面122穿透的光束。
如上所述，光束在導(dǎo)光板12內(nèi)部的出射方式利用反射光束投射在導(dǎo)光板12背面122內(nèi)部的圓凸點(diǎn)124上，破壞其在導(dǎo)光板12內(nèi)部的全反射能力，使光束能由出射面121出射?，F(xiàn)有技術(shù)導(dǎo)光板12的材質(zhì)為壓克力，其全反射臨界角為41.8°，光源11發(fā)射的光束，大都以平行光束從空氣投射至導(dǎo)光板12呈垂直平面的入射端面123，其在導(dǎo)光板12內(nèi)部的入射角往往無(wú)法大于全反射臨界角。因此光束進(jìn)入導(dǎo)光板12內(nèi)部后，大都以一次光程方式行進(jìn)，極容易從導(dǎo)光板相對(duì)入射端面123的一端出射，造成光源的損失。
據(jù)此，亟待提供一種改進(jìn)的導(dǎo)光板結(jié)構(gòu)造型，以克服現(xiàn)有技術(shù)中導(dǎo)光板的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種側(cè)光型背光模件的導(dǎo)光板構(gòu)型，通過(guò)導(dǎo)光板不同構(gòu)型的光輸入用的入射端面，使入射光以大于導(dǎo)光板全反射臨界角的角度投射至導(dǎo)光板內(nèi)部，以提高光束在導(dǎo)光板內(nèi)部的光路延長(zhǎng)性，增加光投射在導(dǎo)光板背面光散射圖案的機(jī)會(huì)，進(jìn)而使導(dǎo)光板的光出射效率提高。
本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種側(cè)光型背光模件的導(dǎo)光板構(gòu)型，通過(guò)導(dǎo)光板不同構(gòu)型的光輸入用的入射端面，增加投射光在導(dǎo)光板內(nèi)的光路延長(zhǎng)性，以使導(dǎo)光板的光利用率及光輸出均勻度提高，進(jìn)而使結(jié)合本實(shí)用新型背光模件的顯示面板輝度增加。
根據(jù)以上所述的目的，本實(shí)用新型提供一種側(cè)光型背光模件的導(dǎo)光板構(gòu)型，其包括一導(dǎo)光板主體，具有光輸入用的至少一入射端面、一背面及光輸出用的一出射面，其中此入射端面相對(duì)于入射光束呈非垂直面，及此背面具有一光散射圖案，供導(dǎo)引導(dǎo)光板內(nèi)的反射光從此出射面輸出。透過(guò)導(dǎo)光板呈非垂直面的入射端面，使光投射至導(dǎo)光板內(nèi)部的角度大于導(dǎo)光板的全反射臨界角，以提高光束在導(dǎo)光板內(nèi)的光路延長(zhǎng)性，進(jìn)而增加導(dǎo)光板內(nèi)反射光投射在光散射圖案的機(jī)會(huì)，以提高導(dǎo)光板的光出射效率。
通過(guò)本實(shí)用新型導(dǎo)光板不同形狀的入射端面結(jié)構(gòu)造型，可改善導(dǎo)光板的光利用率及其光輸出均勻度，進(jìn)而能提高結(jié)合本實(shí)用新型背光模件的顯示面板輝度。再者，本實(shí)用新型以提供不同構(gòu)型變化的導(dǎo)光板應(yīng)用于背光模件，可在不增加背光模件組件的情況下，提高背光模件的光利用率及光輸出均勻度，使顯示面板輝度提高。因此，本實(shí)用新型背光模件制造簡(jiǎn)單，同時(shí)不增加制造成本。
本實(shí)用新型的目的及諸多優(yōu)點(diǎn)通過(guò)以下具體實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，并參照所示附圖，將趨于明了。


圖1為一傳統(tǒng)的背光模件截面示意圖；圖2為根據(jù)本實(shí)用新型一具體實(shí)施例的背光模件截面示意圖；圖3A至圖3G為本實(shí)用新型導(dǎo)光板構(gòu)型的各種變化實(shí)例；圖4為光束在圖3A至圖3G的各種導(dǎo)光板構(gòu)型內(nèi)部的全反射次數(shù)及被接受到的光能量的關(guān)為圖；圖5A至圖5J為顯示本實(shí)用新型導(dǎo)光板入射端面構(gòu)型的各種變化實(shí)例；圖6A至圖6J為顯示本實(shí)用新型導(dǎo)光板入射端面構(gòu)型的各種變化實(shí)例；圖7A至圖7J為顯示本實(shí)用新型導(dǎo)光板入射端面構(gòu)型的各種變化實(shí)例；圖8A至圖8F為本實(shí)用新型導(dǎo)光板構(gòu)型的各種變化實(shí)例；圖9A至圖9F為本實(shí)用新型導(dǎo)光板構(gòu)型的各種變化實(shí)例；圖10為使用本實(shí)用新型一背光模件的一液晶顯示器截面示意圖；圖11為一結(jié)合本實(shí)用新型背光模件的液晶顯示器分解示意圖；及圖12為具有圖11的液晶顯示器的一液晶顯示裝置的分解示意圖。
圖中符號(hào)說(shuō)明11光源12導(dǎo)光板
13 反光罩14 反光片121出射面122背面123入射端面124圓凸點(diǎn)20 導(dǎo)光板主體21、22 入射端面23 背面24 出射面25 光源26 反光罩27 反光片28 擴(kuò)散片29 液晶面板30 防護(hù)片31 棱鏡片200第一框體201a 螺孔210第二框體211a 螺孔220螺栓300液晶顯示器500背面框體501a 螺孔512螺栓520正面框體具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供的一種側(cè)光型背光模件的導(dǎo)光板構(gòu)型，是利用將導(dǎo)光板光輸入用的至少一入射端面設(shè)計(jì)成相對(duì)于入射光束呈非垂直面的不同構(gòu)型，讓光束投射至入射端面后入射至導(dǎo)光板內(nèi)部的入射角大于導(dǎo)光板的全反射臨界角，以使光束在導(dǎo)光板內(nèi)能執(zhí)行多次全反射，延長(zhǎng)光束在導(dǎo)光板內(nèi)的光路，以增加反射光投射至本實(shí)用新型導(dǎo)光板背面一光散射圖案的機(jī)會(huì)，使反射光經(jīng)由光散射圖案散射導(dǎo)引輸出至導(dǎo)光板的一出射面的機(jī)率增加，進(jìn)而提高導(dǎo)光板對(duì)光源的利用率及光輸出的均勻度。
本實(shí)用新型的側(cè)光型背光模件的導(dǎo)光板構(gòu)型主要包括一導(dǎo)光板主體，具有光輸入用的至少一入射端面、一背面及光輸出用的一出射面，其中此入射端面相對(duì)于入射光束呈非垂直面，及此背面具有一光散射圖案，供導(dǎo)引導(dǎo)光板主體內(nèi)的反射光從此出射面輸出。
以下通過(guò)圖2說(shuō)明本實(shí)用新型側(cè)光型背光模件的導(dǎo)光板構(gòu)型能提高導(dǎo)光板對(duì)光源的利用率及光輸出的均勻度的原理。圖2為本實(shí)用新型側(cè)光型背光模件的導(dǎo)光板構(gòu)型的一具體實(shí)施例，其包括一矩形的導(dǎo)光板主體20，具有光輸入用的兩個(gè)入射端面21及22、一背面23及光輸出用的一出射面24。導(dǎo)光板主體20的入射端面21及22呈互為對(duì)稱的凸圓面，及導(dǎo)光板背面23內(nèi)部具有一光散射圖案，由復(fù)數(shù)個(gè)凸?fàn)钗?31組成，此些凸?fàn)钗?31用以破壞導(dǎo)光板內(nèi)的反射光的全反射能力，使導(dǎo)光板內(nèi)的反射光經(jīng)由凸?fàn)钗?31散射導(dǎo)引輸出至出射面24。導(dǎo)光板主體20使用的材質(zhì)具有高透光性，例如丙烯酸樹(shù)脂(acrylicresin)如聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate)(PMMA)(俗稱壓克力)、聚碳酸樹(shù)脂(polycarbonate resin)及玻璃。以壓克力材質(zhì)的導(dǎo)光板主體20為例，其光折射率為1.414，可得到其全反射臨界角為41.8°，當(dāng)光束經(jīng)由入射端面21及22入射至導(dǎo)光板主體20的入射角θ控制在41.8°＜θ＜48.2°，則可使光束在導(dǎo)光板主體20內(nèi)部執(zhí)行全反射，使其光路延長(zhǎng)性較好，進(jìn)而提高反射光束投射至凸?fàn)钗?31的機(jī)率，而增加反射光束經(jīng)由出射面24輸出的機(jī)會(huì)，進(jìn)而提高導(dǎo)光板對(duì)光源的利用率及其光輸出均勻度。本實(shí)用新型以導(dǎo)光板主體20的入射端面21及22呈凸圓面，可控制大多數(shù)平行光束入射至導(dǎo)光板主體20內(nèi)部的入射角在41.8°＜θ＜48.2°，使光束在導(dǎo)光板主體20內(nèi)部可執(zhí)行全反射，具有較佳的光路延長(zhǎng)性，而增加反射光束投射至凸?fàn)钗?31的機(jī)率。再者，入射端面21及22呈互為對(duì)稱的凸圓面，光束在導(dǎo)光板主體20內(nèi)部行進(jìn)時(shí)，亦可通過(guò)投射至兩入射端面21及22的凸圓面內(nèi)部反射回來(lái)，而不至從入射端面21及22出射。
圖3A至圖3G為顯示各種具不同入射端面構(gòu)型的矩形導(dǎo)光板截面示意圖，其入射端面相對(duì)于投射光束依次呈垂直平面、斜平面、凸圓面、凹圓面、八角面、連續(xù)小圓面(連續(xù)凸曲面)、四分的一圓面(四分的一凸曲面)。圖4為顯示出光束在圖3A至圖3G的各種導(dǎo)光板內(nèi)部的全反射次數(shù)及投射至導(dǎo)光板后被接受到的光能量大小，其中以入射端面呈凹圓面時(shí)，能接受到較多的光能量，即入射到較多的光束，而入射端面呈凸圓面時(shí)，光束在導(dǎo)光板內(nèi)部能執(zhí)行較多次的全反射。另一方面，導(dǎo)光板的入射端面呈垂直平面時(shí)，光束在導(dǎo)光板內(nèi)部的全反射次數(shù)最少，而光束在呈非垂直面入射端面的導(dǎo)光板內(nèi)部的全反射次數(shù)皆大于呈垂直平面入射端面的導(dǎo)光板?；谏鲜鼋Y(jié)果，本實(shí)用新型即利用各種呈非垂直面的不同構(gòu)型的入射端面，使大多數(shù)平行光束投射至導(dǎo)光板入射端面后，其光束入射至導(dǎo)光板內(nèi)部的入射角會(huì)大于導(dǎo)光板的全反射臨界角，以能執(zhí)行全反射，增加光束在導(dǎo)光板內(nèi)部的全反射次數(shù)，延長(zhǎng)光束在導(dǎo)光板內(nèi)部的光路，而提高光束投射至光散射圖案的機(jī)率，進(jìn)而提高導(dǎo)光板的光源利用率及其光輸出均勻度。如此一來(lái)，可使結(jié)合本實(shí)用新型背光模件的顯示面板輝度增加。
圖5A至圖5J及圖6A至圖6J以及圖7A至圖7J為顯示本實(shí)用新型側(cè)光型背光模件的導(dǎo)光板呈非垂直面的入射端面構(gòu)型的各種變化實(shí)例，包括斜平面、錐形面、凸圓面、凸曲面、凹曲面、連續(xù)凸曲面、連續(xù)凹曲面、多角形面、四分的一弧面、棱鏡面、階梯面、對(duì)稱雙階梯面及凹凸不規(guī)則面等。須注意的是，本實(shí)用新型導(dǎo)光板呈非垂直面的入射端面構(gòu)型并不受限于上述的各種變化實(shí)例，凡能使入射光在導(dǎo)光板內(nèi)部的入射角大于導(dǎo)光板的全反射臨界角的呈非垂直面的入射端面皆適合做為本實(shí)用新型導(dǎo)光板構(gòu)型。此外，本實(shí)用新型的導(dǎo)光板主體除了矩形體外，亦可以是楔形體(wedge-type body)或梯形體(未示出)，如圖8A至圖8F所示，其中導(dǎo)光板主體只具有一呈非垂直面的入射端面，及可為對(duì)稱的雙楔形體，如圖9A至圖9F所示，其中兩入射端面構(gòu)型可互為對(duì)稱。
另一方面，本實(shí)用新型導(dǎo)光板主體的光散射圖案除了形成在導(dǎo)光板背面內(nèi)部外，亦可形成于導(dǎo)光板背面外部。同時(shí)可將導(dǎo)光板的出射面表面設(shè)計(jì)成棱鏡面，使出射光出射方向集中在結(jié)合的顯示面板的視角范圍內(nèi)。本實(shí)用新型的側(cè)光型背光模件適用于單邊或雙邊側(cè)光型背光源系統(tǒng)，其可供做發(fā)光鍵盤、行動(dòng)電話顯示面板、液晶顯示面板、電視畫(huà)面液晶顯示面板、掌上型數(shù)字助理(PDA)顯示面板及穿透式掃描儀等的背光源系統(tǒng)。例如，圖10所示，使用本實(shí)用新型背光模件的一液晶顯示器截面示意圖，其包括一導(dǎo)光板主體20、一光源25、一反光罩26、一反光片27、一擴(kuò)散片28及一液晶面板29。導(dǎo)光板主體20具有至少一入射端面21及/或22，一具有凸?fàn)钗?31組成的光散射圖案的背面23及一出射面24。光源25設(shè)于至少一入射端面21及/或22的一側(cè)，反光罩26包覆光源25周圍，使光源25的一開(kāi)口處朝向入射端21，及反光罩26將光源25背面的發(fā)射光束反射。反光片27設(shè)于導(dǎo)光板主體20下方，供將從導(dǎo)光板主體20的背面23出射的光反射回至導(dǎo)光板主體20內(nèi)部。擴(kuò)散片28將經(jīng)出射面24發(fā)射的光束予以擴(kuò)散，以使背光模件的發(fā)射光束具有均勻度，而液晶面板29設(shè)于擴(kuò)散片28上方。又，圖10所示的導(dǎo)光板主體20亦可為本實(shí)用新型圖3A至圖3G、圖5A至圖5J、圖6A至圖6J、圖7A至圖7J、圖8A至圖8F及圖9A至圖9F所示的各種變化實(shí)例。
圖11，為使用本實(shí)用新型側(cè)光型背光模件的一液晶顯示器分解示意圖，其中為使附圖不過(guò)于繁復(fù)，側(cè)光型背光模件的一些組成構(gòu)件例如光源及包覆光源的反光罩經(jīng)省略未示于圖中，導(dǎo)光板主體20的背面23的光散射圖案亦未示于圖中。圖11顯示的液晶顯示器(liquidcrystal display)結(jié)構(gòu)包括從下至上依次疊合的一第一框體200、一反光片27、一入射端面21呈凸圓面的導(dǎo)光板20、一防護(hù)片(protectionsheet)30、一棱鏡片31、一擴(kuò)散片28、一液晶面板(liquid crystal panel)29及一第二框體210。第一框體200的一側(cè)邊具有復(fù)數(shù)個(gè)螺孔201a，第二框體210的同一側(cè)邊同樣具有復(fù)數(shù)個(gè)螺孔211a對(duì)齊于第一框體200的螺孔201a，通過(guò)固定件例如螺栓220穿經(jīng)第二框體210的螺孔211a及第一框體200的螺孔201a，以將液晶顯示器各構(gòu)件組合一起。再者，棱鏡片26用以將導(dǎo)光板20的發(fā)射光束集中于液晶顯示器的視角范圍內(nèi)，以提高液晶顯示器的發(fā)光亮度，擴(kuò)散片28用以將導(dǎo)光板20的發(fā)射光束擴(kuò)散，以提高液晶顯示器的發(fā)光均勻度。圖11所示的液晶顯示器各構(gòu)件重疊次序可互相調(diào)換，例如擴(kuò)散片28可與防護(hù)片30的位置互換，棱鏡片31上方也可加設(shè)另一棱鏡片(未示出)，其中兩棱鏡片的棱鏡排列方向互相垂直，亦可省略棱鏡片31，而將導(dǎo)光板21的出射面24表面設(shè)計(jì)成棱鏡面。
圖12具有圖11所示的液晶顯示器300的一液晶顯示裝置分解示意圖，其中液晶顯示器300與一背面殼體500及一正面殼體520組合一起。背面殼體500的一側(cè)邊具有復(fù)數(shù)個(gè)螺孔501a對(duì)齊于第二框體210的側(cè)邊螺孔211a，通過(guò)固定件例如螺栓512穿經(jīng)螺孔501a、211a，將液晶顯示器300及背面殼體500組合一起。正面殼體520再通過(guò)卡合方式與背面殼體500接合，以將液晶顯示器300容納于兩者間。又，圖11所示的導(dǎo)光板主體20亦可為本實(shí)用新型圖3A至圖3G、圖5A至圖5J、圖6A至圖6J、圖7A至圖7J、第八A圖至第八F圖及圖9A至圖9F所示的各種變化實(shí)例。
本實(shí)用新型以提供不同構(gòu)型變化的導(dǎo)光板應(yīng)用于背光模件，可在不增加背光模件組件的情況下，提高背光模件的光利用率及光輸出均勻度，使顯示面板輝度提高。本實(shí)用新型背光模件制造簡(jiǎn)單，同時(shí)不增加制造成本。
以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并非用以限定本實(shí)用新型的申請(qǐng)專利范圍；凡其它未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應(yīng)包含在所述的申請(qǐng)專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種側(cè)光型背光模件的導(dǎo)光板構(gòu)型，其特征在于，包括一導(dǎo)光板主體，具有光輸入用的至少一入射端面、一背面及光輸出用的一出射面，其中該入射端面相對(duì)于入射光束呈非垂直面，及該背面具有一光散射圖案，供導(dǎo)引該導(dǎo)光板主體內(nèi)的反射光從該出射面輸出；至少一光源，位于該導(dǎo)光板的該入射端面一側(cè)；一反光罩，包覆于該光源周圍，以使該光源的一開(kāi)口處朝向該導(dǎo)光板主體的該入射端面；一反光片，位于該導(dǎo)光板主體下方；及一擴(kuò)散片，位于該導(dǎo)光板主體上方。
2.如權(quán)利要求1所述的側(cè)光型背光模件的導(dǎo)光板構(gòu)型，其特征在于，上述的導(dǎo)光板主體選自下列任一者矩形體、楔形體、梯形體及對(duì)稱雙楔形體。
3.如權(quán)利要求1所述的側(cè)光型背光模件的導(dǎo)光板構(gòu)型，其特征在于，上述的入射端面的該非垂直面選自下列任一者斜平面、錐形面、凸圓面、凸曲面、凹曲面、連續(xù)凸曲面、連續(xù)凹曲面、多角形面、四分的一弧面、棱鏡面、階梯面、對(duì)稱雙階梯面及凹凸不規(guī)則面。
4.如權(quán)利要求2所述的側(cè)光型背光模件的導(dǎo)光板構(gòu)型，其特征在于，上述的入射端面的該非垂直面選自下列任一者斜平面、錐形面、凸圓面、凸曲面、凹曲面、連續(xù)凸曲面、連續(xù)凹曲面、多角形面、四分的一弧面、棱鏡面、階梯面、對(duì)稱雙階梯面及凹凸不規(guī)則面。
5.如權(quán)利要求1所述的側(cè)光型背光模件的導(dǎo)光板構(gòu)型，其特征在于，上述的導(dǎo)光板主體具有兩個(gè)該入射端面。
6.如權(quán)利要求5所述的側(cè)光型背光模件的導(dǎo)光板構(gòu)型，其特征在于，上述的兩個(gè)入射端面互為對(duì)稱的非垂直面。
7.如權(quán)利要求5所述的側(cè)光型背光模件的導(dǎo)光板構(gòu)型，其特征在于，上述的入射端面的該非垂直面選自下列任一者斜平面、錐形面、凸圓面、凸曲面、凹曲面、連續(xù)凸曲面、連續(xù)凹曲面、多角形面、四分的一弧面、棱鏡面、階梯面、對(duì)稱雙階梯面及凹凸不規(guī)則面。
8.如權(quán)利要求1所述的側(cè)光型背光模件的導(dǎo)光板構(gòu)型，其特征在于，上述的出射面的一表面呈一棱鏡面。
9.如權(quán)利要求1所述的側(cè)光型背光模件的導(dǎo)光板構(gòu)型，其特征在于，上述的光散射圖案包含復(fù)數(shù)個(gè)凸?fàn)钗铩?br> 10.如權(quán)利要求1所述的側(cè)光型背光模件的導(dǎo)光板構(gòu)型，其特征在于，上述的光散射圖案形成于該背面內(nèi)部。
專利摘要一種側(cè)光型背光模件的導(dǎo)光板構(gòu)型。本實(shí)用新型的導(dǎo)光板構(gòu)型包括一導(dǎo)光板主體，其具有光輸入用的至少一入射端面、一背面及光輸出用的一出射面，其中此入射端面相對(duì)于入射光束呈非垂直面，及此背面具有一光散射圖案，供導(dǎo)引導(dǎo)光板內(nèi)的反射光從此出射面輸出。透過(guò)導(dǎo)光板呈非垂直面的入射端面，使光投射至導(dǎo)光板內(nèi)部的角度大于導(dǎo)光板的全反射臨界角，以提高光束在導(dǎo)光板內(nèi)的光路延長(zhǎng)性，進(jìn)而增加導(dǎo)光板內(nèi)反射光投射在光散射圖案的機(jī)會(huì)，以提高導(dǎo)光板的光出射效率。
文檔編號(hào)G02F1/13357GK2619291SQ0326207
公開(kāi)日2004年6月2日 申請(qǐng)日期2003年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月21日
發(fā)明者許全裕, 張中彥, 鄭慶汶 申請(qǐng)人:力捷電腦股份有限公司