窄边框显示装置的导光板的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及导光板领域,尤其是一种可有效解决热点现象的窄边框显示装置的导光板。
【背景技术】
[0002]在各类显示装置中,为使发光源之的光线被有效导引形成均匀出光,多采用导光板搭配发光二极管(下称LED)作为背光模块来实现此一目的。依据发光源相对导光板之的设置,背光模块可区分为直下式及侧入式两种。其中,如图1所示,现有的侧入式背光模组1系包括一导光板10及多个LED11,该些LED11并间隔设置于在导光板10—侧之的入光面101,使光线入射至导光板10均匀出光。然而,由于LED11具有有限的展光角度,而非为180度出光的平面光源,因此导光板10在靠近LED11且落在展光角度范围内的区域会形成亮区S1,在展光角度范围外的区域会形成暗区S2,该些亮区S1与暗区S2会使导光板10出光不均匀,亦即所谓的热点(Hot Spot)现象。此外,近年来LED11随技术发展而具有越来越高的发光功率,因此设置于在入光面101的LED11数量可随之的减少,但减少LED11设置数量相对会使相邻的LED11间隔变大,反而会提升暗区S2的面积,使热点现象更趋严重。
[0003]为改善热点现象,相关业者遂提出如台湾专利申请TW201017286(证书号1372919)的背光模块、台湾专利申请TW201310095(证书号1457620)的导光板及其背光模块、台湾专利申请TWM324222的侧光式背光模块及台湾专利申请TW201430452的扩散片及背光模块等所述技术内容。该些技术系属在导光板上增设其它结构如具斜面的凸块或倾斜式导光体及其上的楔型导光部,藉以调整光线的行进路线解决亮区与暗区的问题。或是在导光板入光面增设凸面镜,使光线藉凸面镜折射而到达导光板的各个部分,以有效改善热点现象及均一性。或是透过在背光模块中增设扩散片以与导光板配合,透过扩散片上的雾化加强区沿导光板入光面设置而可消除导光板入光处的亮斑。然而,采用增设结构或组件的技术在制程上衍生诸多不便,例如提高制程成本以及制程困难度与复杂度,且产品良率不易控制。
[0004]故衍生如台湾专利申请TW201209465(证书号1432804)的背光模块、或如台湾专利申请TWM331675的导光板的结构改良及如台湾专利申请TWM409450的具有雷射内雕之的导光板结构。该些技术系属于导光板设置微结构藉以改变光线之的行进方向,以改善热点现象。例如于在导光板之的入光面设置非连续之的微结构区域,使微结构区域与光源呈交错设置,以改变光线行进方向,进而改善热点现象。或是于在导光板出光面及/或底面设置有沟槽及网点,使光线透过沟槽及网点形成反射与散射,以提高出光辉度均匀性。或于在导光板本体内邻近入光面处设置内雕结构,使光线一进入导光板即可被内雕结构破坏行进路线,进而产生混光及光学扩散之的效果,使明暗相间的现象不复存在。以及,于入光面设置微结构,并且以多个第一光源对应入光面未具有微结构之的区域设置,多个第二光源对应入光面具有微结构之的区域设置,借由调控相邻两第一光源的节距,以避免导光板对应第一光源的区域产生局部亮暗区的问题。另外,微结构则可提升来自第二光源的光束进入导光板后的发散程度,藉此有助于提升第二光源的光束进入导光板后的发散程度,使光束可传递至出光区边缘,有效改善边缘暗区的问题。惟,在入光面设置微结构虽可改善亮区与暗区的问题,但会造成入射光损失,导致光耦合效率降低;而于出光面及/或底面设置微结构,则仅可提升导光板大部分区域之的出光均匀度,对于邻近光源之的出光面区域因光源间隔设置而形成之的热点现象仍无法有效消除;内雕结构则于制程上远比在导光板表面进行微结构加工来的困难,且可采用的制程方式亦受到局限,进而不易量产且具有良率不佳的问题。而后虽有如台湾专利申请TWM499575的光源模块,提出在入光面设置微结构但利用设置不同光源的方式来提升光耦合效率,避免入射光线损失,但此种方式却需针对光源特性以及配合微结构表面进行设计,进而增加设计困难度,且须使用多种光源亦提高材料成本。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是为了克服上述技术缺陷,提供一种窄边框显示装置之的导光板,可有效解决邻近导光板入光侧的热点现象,以实现降低搭配组装的边框宽度与光源数量的需求。
[0006]本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题:
[0007]—种窄边框显不装置的导光板,其对应多个光源形成一入光侧,其特点在于,该导光板包括:
[0008]多个保留区,自该入光侧对应各该光源,形成于该导光板的一表面;
[0009]多个导光微结构,布设于该表面上各该保留区外围,呈放射状排列,进而与该保留区共构成一展光区;及
[0010]多个拦光微结构,布设于该表面上各相邻的该展光区间,并自该入光侧边缘呈放射状排列,用以拦截光线,形成出光。
[0011]较佳地,该些导光微结构为一沟槽。
[0012]较佳地,各该导光微结构由多个点状凹槽排列形成类直线形态。
[0013]较佳地,该点状凹槽是椭圆凹槽。
[0014]较佳地,该点状凹槽是鸢形凹槽。
[0015]较佳地,该展光区的该导光微结构与相邻的该拦光微结构的长轴方向夹角为85度
?95度。
[0016]较佳地,该些拦光微结构为一沟槽。
[0017]较佳地,各该拦光微结构由多个点状凹槽排列形成类直线形态。
[0018]较佳地,该点状凹槽是椭圆凹槽。
[0019]较佳地,该点状凹槽是鸢形凹槽。
[0020]本发明的积极进步效果在于:本发明所揭示的窄边框显示装置的导光板,可利用布设在导光板表面的保留区、导光微结构及拦光微结构以有效降低出光不均现象,借由导光微结构提升光线入射至导光板后的展光角度,同时通过拦光微结构将部分光线导引自导光板对应相邻光源间所形成的暗区出光,以使导光板在入光侧具有更为均匀的出光效果,并可借由减少热点现象的涵盖区域而使配合组装的边框宽度下降,同时亦可有效改善增大光源间距所形成的出光不均现象,进而达到降低边框宽度与光源设置成本的功效。
【附图说明】
[0021 ]图1为现有的侧入式背光模组的结构示意图。
[0022]图2为本发明一实施方式的平面结构示意图。
[0023]图3为本发明一实施方式的局部放大结构不意图。
[0024]图4A为本发明一实施方式的导光微结构剖面结构示意图。
[0025]图4B为本发明一实施方式的拦光微结构剖面结构示意图。
[0026]图5为本发明另一实施方式的平面结构示意图。
[0027]附图标记说明
[0028]现有技术
[0029]1:侧入式背光模组
[0030]10:导光板
[0031]101:入光面
[0032]11:LED
[0033]S1:亮区
[0034]S2:暗区
[0035]本发明
[0036]2:导光板
[0037]20:入光侧
[0038]21:保留区
[0039]22:导光微结构
[0040]23:拦光微结构
[0041]24:表面
[0042]25:展光区
[0043]3:光源
[0044]30:基材
[0045]Θ:夹角
【具体实施方式】
[0046]目前,众多厂商在解决热点(Hotspot)现象上,已研发出如上述多种改善方式。现今显示面板的生产趋势,除须解决热点现象外,亦为了扩大可显示区域而需降低边框的宽度。又显示面板的边框除可用以组装各项组件外,亦用来遮盖导光板入光侧易产生热点现象的区域。换言之,为降低边框的宽度,势必得降低导光板中亮区与暗区的涵盖范围,使导光板入光侧的出光更趋均匀。而一般的设计方向,落在调整显示面板的边框宽度与背光模块的光源间距的一比值关系上,当边框宽度与光源间距的比值越小,即可符合大面积显示区域以及低光源设置成本的需求,对制造厂商而言,亦即越趋向最佳的显示面板设计。为使边框宽度与光源间距的比值下降,采取的设计方向为降低边框
宽度与增大光源间距,故本发明人针对缩小与解决导光板产生热点现象的面积以有效减缩边框宽度,并防止于增大光源间距时造成导光板入光侧出光不均的现象,经过反复构思与试验,而提出一种窄边框显示装置的导光板。
[0047]请参阅图2、3、4A及4B,其为本发明一实施方式的平面示意图、局部放大示意图、导光微结构剖面示意图及拦光微结构剖面示意图。该窄边框显示装置的导光板2,该导光板2对应多个光源3形成一入光侧20,并包括多个保留区21、多个导光微结构22及多个拦光微结构23。其中,该些光源3分别为一LED并为间隔设置,且通过一基材30组合形成灯条形态。
[0048]该些保留区21自入光侧20对应各光源3形成于导光板2的一表面24,该表面24可为导光板2的出光面或相对出光面设置的底面。通过保留区21可使光线自入光侧20进入导光板2后,降低不必要的光学损耗,避免光线受微小不平整结构而影响光线行进,导致后续进行展光的光线能量不足。其中,如前述,为避免导光板2具有过多微小结构影响光线行进,因此较佳状态下保留区21可分别为类镜面形态,以利用平整化表面将光线的光学损耗降至最低,且因应光源3的入射光线角度,各该保留区21为一半圆形或一劣弧形。
[0049]该些导光微结构22布设在表面24上各保留区21的外围,并呈放射状,进而与保留区21共构成一展光区25。光线自入光侧20进入导光板2后,接触导光微结构22而改变光线行径路线,使光线于展光区25中的展光角度得以提升,使得相邻光源3的光线进入导光板2后,光线交迭范围扩大,进而缩小热点现象区域的暗区面积。
[0050]该些拦光微结构23则同样布设在表面24上各相邻的展光区25间,并自入光侧20边缘呈放射状排列,用以拦截光线而形成出光。该些拦光微结构23位于相邻的展光区25间,亦即位于相邻设置的光源3间,因此当光线受导光微结构22导引而变更行径路线后,部分光线继续前进至拦光微结构23处,此时则进一步受拦光微结构23拦阻而可于该处形成出光,有效消除原先导光板对应相邻光源3间存在的暗区,使光线可于暗区出光提升导光板2入光侧20的出光均匀度。因为这样,该导光板2结合保留区21、导光微结构22及拦光微结构23,使光线以最大可利用能量状态自入光侧20进入导光板2内,避免于尚未进行展光前即造成过多能量耗损,接续光线透过导光微结构22产生行径路径的改变,相较于原始光源3的入射展光角度,经过导光微结构22导引后的光线展光角度系被扩大,而增大相邻光源3入射至导光板2的光线交迭范围,而后,部分光线前行并受拦光微结构23拦截导引而于该处出光,使导光板2原本对应位于两相邻光源3间的区域亦可形成出光,进而均匀化导光板2入光侧20的出光状态。如前述,显示面板的边框宽度取决于导光板2入光侧20亮暗区的面积大小,因此,光线入射至导光板2并接触导光微结构22及拦光微结构23后,在展光区25扩增光线的展光角度,并利用拦光微结构23使光线可于原先不具有光线的区域形成出光,而减缩导光板2产生热点现象的区域,进而降低后续组装为显示面板时所需的边框宽度。且通过该导光板2及其上的结构特征,即使提升各光源3的光源间距而降低设置的光源3数量,亦不会产生光源间距过大提升暗区面积的问题,而可符合当前显示面板设计的方向。
[0051]其中,该些导光微结构22及拦光微结构23可分别为一沟槽,如V型沟槽或弧形沟槽。在本实施方式中,以V型沟槽的导光微结构22与弧形沟槽的导光微结构23为例说明,如图4A及图4B所示,然而该些导光微结构22与拦光微结构23的形态并不以此为限,可视光线导引需求变更沟槽形状设计。此外,为使拦光微结构23针对光线具有较佳的拦阻以及出光效率,因此系使展光区25的导光微结构22与相邻的拦光微结构23的长轴方向夹角Θ为85度?95度,最佳呈垂直90度。
[0052]请继续参阅图5,其为本发明另一实施方式的平面示意图。在本实施方式中,各该导光微结构22及拦光微结构23由多个点状凹槽221、231排列形成类直线形态,且各该点状凹槽221、231可为椭圆凹槽或鸢形凹槽。在本实施方式中,各该导光微结构22由为椭圆形的点状凹槽221排列形成,各该拦光微结构23由为鸢形的点状凹槽231排列形成,如图5所示。透过调整该些导光微结构22及拦光微结构23的形态,以利配合各类型的光源3或是导光板2欲达成的光学需求使用。其中,由于该些拦光微结构23自导光板2入光侧20边缘呈放射状排列,为避免于入光侧20边缘设置过多点状凹槽231而造成导光板2崩裂,因此当拦光微结构23分别由点状凹槽231排列形成时,越邻近入光侧20边缘的点状凹槽231数量越少,较佳者如本实施方式所示的形态,点状凹槽231的数量由邻近入光侧20处朝向远离入光侧20处而渐增。
[0053]综上所述,本发明所揭示的窄边框显示装置的导光板,利用布设于导光板表面的保留区、导光微结构及拦光微结构而可有效减缩光线于邻近入光侧的出光不均现象,借由导光微结构提升光线入射至导光板后的展光角度,扩大亮区的范围,且同时透过拦光微结构将部分光线导引自原先相邻光源间所形成的暗区出光,达到拦阻光线并形成出光的功效,相较于现有导光板,本发明的导光板在入光侧具有更为均匀的出光效果,并借由减少热点现象的涵盖区域而使配合组装的边框宽度下降,且在增大光源间距时,亦无须担心会扩增暗区涵盖范围,进而达到降低边框宽度与光源间距比值,实现窄边框显示装置应用的功效。
[0054]虽然以上描述了本发明的【具体实施方式】,但是本领域的技术人员应当理解,这仅是举例说明,本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种窄边框显不装置的导光板,其对应多个光源形成一入光侧,其特征在于,该导光板包括: 多个保留区,自该入光侧对应各该光源,形成于该导光板的一表面; 多个导光微结构,布设于该表面上各该保留区外围,呈放射状排列,进而与该保留区共构成一展光区;及 多个拦光微结构,布设于该表面上各相邻的该展光区间,并自该入光侧边缘呈放射状排列,用以拦截光线,形成出光。2.如权利要求1所述的窄边框显示装置的导光板,其特征在于,该些导光微结构为一沟槽。3.如权利要求1所述的窄边框显示装置的导光板,其特征在于,各该导光微结构由多个点状凹槽排列形成类直线形态。4.如权利要求3所述的窄边框显示装置的导光板,其特征在于,该点状凹槽是椭圆凹槽。5.如权利要求3所述的窄边框显示装置的导光板,其特征在于,该点状凹槽是鸢形凹槽。6.如权利要求1所述的窄边框显示装置的导光板,其特征在于,该展光区的该导光微结构与相邻的该拦光微结构的长轴方向夹角为85度?95度。7.如权利要求1所述的窄边框显示装置的导光板,其特征在于,该些拦光微结构为一沟槽。8.如权利要求1所述的窄边框显示装置的导光板,其特征在于,各该拦光微结构由多个点状凹槽排列形成类直线形态。9.如权利要求8所述的窄边框显示装置的导光板,其特征在于,该点状凹槽是椭圆凹槽。10.如权利要求8所述的窄边框显示装置的导光板,其特征在于,该点状凹槽是鸢形凹槽。
【专利摘要】本发明公开了一种窄边框显示装置的导光板,其对应多个光源形成一入光侧,包括:多个保留区,自入光侧对应各光源,形成于导光板的一表面;多个导光微结构,布设于表面上各保留区外围,呈放射状排列,进而与保留区共构成一展光区;及多个拦光微结构,布设于表面上各相邻的展光区间,并自入光侧边缘呈放射状排列,用以拦截光线,形成出光。本发明所揭示的窄边框显示装置的导光板,可利用布设在导光板表面的保留区、导光微结构及拦光微结构以有效降低出光不均现象,借由导光微结构提升光线入射至导光板后的展光角度,同时通过拦光微结构将部分光线导引自导光板对应相邻光源间所形成的暗区出光,以使导光板在入光侧具有更为均匀的出光效果。
【IPC分类】G02F1/13357, G02B6/00
【公开号】CN105487165
【申请号】CN201510863322
【发明人】叶钧皓
【申请人】苏州向隆塑胶有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月1日