[发明专利]光学板片及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学板片及其应用，并且特别是涉及一种扩散光学板片及其在背光模块与液晶显示器上的应用

背景技术

在液晶显示器的背光模块中，一般会在光源的之上设置许多光学膜片或光学板片，用来改善背光模块的出光质量。在这些光学膜片或光学板片中，通常包括一扩散板。扩散板中散布有许多扩散微粒，其中这些扩散微粒的折射率与扩散板本身材料的折射率不同。透过扩散板本身材料与散布其中的扩散微粒的折射率差异，可提供射入光线光扩散功能，进而用来使光源所发出的光在经过扩散板后的出射光的分布较为均匀。

传统扩散板为一单纯的平板状结构，其表面上并未设置有凸状结构，因此扩散能力不明显，而导致光学表现不好。为改善组件的光学表现，现有的扩散板的表面上凸设有三角形结构。请参照第1图，其示范现有一有三角形凸状结构的扩散板的剖面图。一般常见的扩散板100中，主要由基板102与许多三角形凸状结构104所构成，其中这些三角形凸状结构104通常通过在基板102的表面进行微结构加工处理后而形成。此外，每一个三角形凸状结构104的剖面形状通常呈等腰直角三角形，也即顶角为直角。

图2A及图2B为示范未经扩散板、经传统扩散板以及经现有三角形结构扩散板后的光分布曲线局部及全面示意图。在图2A中，未加任何扩散板的情况下所获得的灯管照度分布为曲线110，设置传统平板状的扩散板的情况下所获得的照度分布为曲线112，而设置现有三角形凸状结构的扩散板的情况下所获得的照度分布为曲线114。从图2A可清楚得知，照度分布曲线110的起伏明显比曲线112与曲线114大，而且曲线114的高低起伏的程度又小于曲线112；曲线110的最高照度与最低照度的照度差ΔL1也明显大于曲线112的照度差ΔL2以及曲线114的照度差ΔL3，且曲线114的照度差ΔL3小于曲线112的照度差ΔL2；而且曲线114的照度半高宽(Full Width Half Max.；FWHM，每两灯管间距中达最大宽度1/2的宽度范围)W3则明显大于曲线110的半高宽W1及曲线112的半高宽W2。再由图2B可知，在相同光源间距下，具有较大照度半高宽W3的曲线114的照度均匀度明显比照度半高宽较低的曲线110与曲线112好，这是因半高宽较大者有较大部分的宽度范围均具有达该灯管区最大宽度1/2的光线所致。

另由图中所示可知，虽然有三角形凸状结构的扩散板100可改善光源的出光分布的均匀度，但却会在最接近灯管(光源)的中央部会有相对的照度低点存在，而容易形成暗纹区，也称为灯管暗纹现象(LampMura)。通常，为了改善或消除这一现象，就必须缩短灯管间距，而导致增加灯管数量与成本，或者增加背光模块厚度或增加其它光学膜片，而导致显示器重量、体积以及成本的增加。

发明内容

因此，本发明的目的就是提供一种光学板片，可有效扩展光源的照度半高宽(Full Width Half Max.；FWHM)，进而可使照度分布更为均匀。

本发明的另一目的是提供一种背光模块，仅利用一光学板片即可改善光源的照度分布，因此不仅可提升背光模块的照度，更可有效缩减背光模块的厚度，并减少光源的数量，进而可降低背光模块的成本与重量。

本发明的另一目的是提供一种液晶显示器，通过使用可扩大光源的照度半高宽的光学板片，可提升液晶显示器的显示质量，缩减液晶显示器的厚度，减少光源的数量进而降低制作成本。

根据本发明的上述目的，提出一种光学板片，至少包括：基板；多个多边形凸状结构，设于基板的一表面上，其中基板与这些多边形凸状结构由透光材料所构成；以及多个扩散微粒，散布于基板与这些多边形凸状结构中，其中透光材料的折射系数与扩散微粒的折射系数不同。

根据本发明一较佳实施例，上述多边形凸状结构为一五边形凸状结构。

依照本发明另一较佳实施例，上述多边形凸状结构为一梯形凸状结构。

根据本发明的目的，提出一种背光模块，至少包括：反射背板；至少一光源，设于反射背板之上；以及光学板片，设于光源之上。其中，光学板片至少包括：基板；多个多边形凸状结构，设于基板的一表面上，其中基板与这些多边形凸状结构由透光材料所构成；以及多个扩散微粒，散布于基板与多边形凸状结构中，其中透光材料的折射系数与扩散微粒的折射系数不同。

根据本发明一较佳实施例，上述光源为条状光源，例如冷阴极荧光灯(CCFL)或发光二极管光条(LED Light Bar)。