专利名称：液晶显示器及其导光板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种导光板，特别涉及一种液晶显示器中具有导光微结构设 计的导光板。
背景技术：
在液晶显示器中，现有技术所使用的导光板大多是利用网板印刷、激光 布点或蚀刻等方式来制作，并通过设计导光板中结构的密度，来改变经由导 光板射出的光线，进而调整出射光源亮度的均匀性。然而，为了使出射光源的出射角度能符合液晶显示器的设计，并考量出 射光源的视角特性， 一般均需再配置三至四层的光学膜片，其包括光扩散片 以及增亮膜等等，如此才能使液晶显示器在操作时达到所需的亮度规格，但 却会耗费较高的材料成本与组装成本。发明内容本发明的一 目的在于提供--种导光板，可使通过导光板的出射光线能集 中于特定方向，由此提升出射光的亮度。本发明的另一目的在于提供一种液晶显示器，除可提高显示器的显示亮 度外，并可同时节省其中光学膜片所需耗费的材料成本与组装成本。本发明的一实施形式关于一种导光板，包含一入射面、 一反射面、 一主 要导光体以及一辅助导光体。反射面连接于入射面。主要导光体配置于反射 面上，且具有一第一倾斜表面以及 一第二倾斜表面。辅助导光体配置于反射 面上，且具有一第三倾斜表面以及一第四倾斜表面，并与主要导光体间具有一间距。其中，间距的范围介于0.2微米0jm)与0.5微米(iJm)之间，辅助导光体在反射面上的底部宽度小于主要导光体在反射面上的底部宽度。本发明的另一实施形式关于一种导光板，包含一入射面、 一反射面、一 主要导光体以及一辅助导光体。反射面连接于入射面。主要导光体与反射面
之间夹有一第一夹角与一第二夹角。辅助导光体邻近于主要导光体，并与反 射面之间夹有一第三夹角与一第四夹角。其中，辅助导光体与主要导光体的高度差的范围介于1.5微米Olm)与5微米Qjm)之间，且辅助导光体在反射面 上的底部宽度小于主要导光体在反射面上的底部宽度。本发明的又一实施形式关于一种液晶显示器，包含一导光板、 一光源、 一光学膜片以及一液晶面板。导光板包含一入射面、 一反射面以及多个导光 体组，其中反射面连接于入射面，导光体组配置于反射面上。光源对应于入 射面配置，而液晶面板则是对应于导光板配置。其中，上述导光体组中两导 光体组之间的间隔距离介于50微米(lJm)与500微米Olm)之间，每一个导光 体组皆包含一主要导光体与多个辅助导光体，且每一个辅助导光体在反射面 上的底部宽度皆小于主要导光体在反射面上的底部宽度。根据本发明的技术内容，应用前述液晶显示器及其导光板，可使导光板 的出射光线更加集中，提升导光板的光利用效率，并提高液晶显示器的显示 亮度。
图1A为本发明液晶显示器的一实施例的组合示意图。图1B为图1A所示的实施例中另一面的侧视图。图2为本发明导光体组的第一实施例的示意图。图3为本发明导光体组的第二实施例的示意图。图4为本发明导光体组的第三实施例的示意图。图5为本发明导光体组的第四实施例的示意图。图6为本发明液晶显示器的另一实施例的组合示意图。图7为本发明液晶显示器的光线路径示意图。其中，附图标记说明如下100、 600:液晶显示器110、 610、 710:导光板112、 612:入射面114、 614、 714: V形结构116、 616:反射面
120、 620、 720:光源 130、 630:液晶面板 150、 650:导光体组152、 152a、 152b、 152c、 152d、 652、 752:主要导光体 154、 154a、 154b、 154c、 154d、 654、 754:辅助导光体具体实施方式
请参阅图1A与图1B，图IA为本发明液晶显示器的一实施例的组合示 意图，图IB为图1A所示的实施例中另一面的侧视图。液晶显示器100包括 一导光板110、一光源120以及一液晶面板130。导光板IIO包括入射面112、 V形结构114、反射面116以及多个导光体组150。其中，V形结构114为 具有V形沟槽的导光结构，然其V形沟槽的延伸方向与导光体组150的延 伸方向垂直，故在图1A中无法观察到V形结构114的V形剖面形状，而仅 能显示其矩形侧面形状。如图1A所示，V形结构114以及反射面116均连接于入射面112，且 反射面116相对应于V形结构114设置，而上述导光体组150则是配置于反 射面116上。在一较佳实施例中，相邻两导光体组之间具有一间隔距离，且 此间隔距离的范围可介于50微米()am)与500微米Oim)之间。此外，光源120 对应于入射面112配置，而液晶面板130则是对应于V形结构114配置，如 此便可使光源120经由入射面112入射至导光板110中，并经过反射面116 及其上的导光体组150的反射之后，再通过V形结构114射出而传送至液晶 面板130。因此，相对于反射面116， V形结构114面对于液晶面板130的 一面，作为导光板110的出射面。此外，上述每一个导光体组150均可包括一主要导光体152以及一辅助 导光体154。辅助导光体154在反射面116上的底部宽度小于主要导光体152 在反射面116上的底部宽度，且辅助导光体154与主要导光体152之间具有 一特定间距，此特定间距约介于0.2微米Oim)和0.5微米Oim)之间。此外， 主要导光体152的高度与辅助导光体154的高度不同，两者之间具有一高度 差。在一实施例中，主要导光体152的高度较辅助导光体154的高度更高； 而在另一实施例中，辅助导光体154的高度则较主要导光体152的高度更高，
其根据产品的设计需求而定，本发明并不以此为限。如图1B所示，V形结构114为具有V形沟槽的导光结构，且其延伸方 向与导光体组150的延伸方向垂直。相对于图1A而言，图1B则仅能显示导 光体组150的矩形侧面形状，而无法观察到导光体组150的V形剖面形状。 此外，由于主要导光体152的高度与辅助导光体154的高度不同，两者之间 具有一高度差，因此导光体组150的矩形侧面形状会呈现有不同顶端棱线的 情形。图2为本发明导光体组的第一实施例的示意图。导光体组包括主要导光 体152a与辅助导光体154a，其均为凸出于反射面116的凸出结构，且两者 之间具有间距d，间距d的范围可介于0.2微米(pm)与0.5微米()Lim)之间。主 要导光体152a具有两凸出于反射面116的倾斜表面，分别与反射面116形 成夹角01和e2;而辅助导光体154a也具有两凸出于反射面116的倾斜表面， 分别与反射面116形成夹角03和e4。由图可知，主要导光体152a和辅助导 光体154a分别与反射面形成夹角ei、 92、 03和04的倾斜表面。主要导光体 152a较辅助导光体154a更接近光源，且各个夹角的顺序也依对应的倾斜表 面距离入射面的远近距离而定，即在上述四个夹角中，夹角ei离入射面最 近，夹角02次之，夹角03再次之，夹角04则离入射面最远。在一较佳实 施例中，夹角01的范围可介于0.2°与10°之间，夹角02的范围可介于30° 与50°之间，夹角03的范围可介于70°与110°之间，而夹角04的范围则可 介于30°与50°之间。此外，主要导光体152a在反射面上包含一底部宽度M，辅助导光体154a 在反射面上有一底部宽度A，且宽度M大于宽度A。在一较佳实施例中，宽 度M的范围可介于40微米(pm)和70微米0im)之间，宽度A的范围则可介 于1微米0im)和10微米Oim)之间。此外，主要导光体152a具有一高度hl， 辅助导光体154a具有一高度h2，且两者高度差的范围可介于1.5微米0im) 与5微米0im)之间。图3为本发明导光体组的第二实施例的示意图。相对于图2而言，主要 导光体152b与辅助导光体154b均为凹入反射面116的凹入结构，且两者之 间同样具有间距d，其范围可介于0.2微米(nm)和0.5微米0im)之间。主要导光体i52b的两凹入倾斜表面分别与反射面形成夹角ei和02，而辅助导光体154b的两凹入倾斜表面则分别与反射面形成夹角e3和e4。由图可知，辅助导光体154b以及主要导光体152b与反射面形成夹角03、 04、 ei和02的倾 斜表面。辅助导光体154b较主要导光体152b更接近光源，且各个夹角的顺 序也依对应的倾斜表面距离入射面的远近距离而定，即在上述四个夹角中，夹角e3离入射面最近，夹角e4次之，夹角ei再次之，夹角e2则离入射面最远。在一较佳实施例中，夹角01的范围可介于30°与50°之间，夹角02的 范围可介于70°与110。之间，夹角03的范围可介于30°与50。之间，而夹角04 的范围则可介于0.2°与10°之间。此外，主要导光体152b在反射面上的底部宽度M同样大于辅助导光体 154b在反射面上的底部宽度A，且宽度M的范围可介于40微米Oim)和70 微米Gmi)之间，宽度A的范围可介于1微米(pm)和lO微米Otm)之间。此外， 主要导光体152b的高度hl与辅助导光体154b的高度h2之间，同样会具有 一高度差，其高度差的范围介于1.5微米(jim)与5微米(]im)之间。图4为本发明导光体组的第三实施例的示意图。相对于图2而言，主要 导光体152c为凸出反射面116的凸出结构，而辅助导光体154c则是为凹入 反射面116的凹入结构，其中两者之间同样具有间距d，其范围可介于0.2 微米0im)和0.5微米(pm)之间。主要导光体152c的两凸出倾斜表面分别与反 射面形成夹角01和02，而辅助导光体154c的两凹入倾斜表面则分别与反射 面形成夹角e3和04。由图可知，主要导光体152c以及辅助导光体154c与 反射面形成夹角01、 02、 93和94的倾斜表面。主要导光体152c较辅助导光 体154c更接近光源，且各个夹角的顺序也依对应的倾斜表面距离入射面的 远近距离而定，即在上述四个夹角中，夹角ei离入射面最近，夹角92次之，夹角e3再次之，夹角e4则离入射面最远。此外，主要导光体152c在反射面上的底部宽度M同样大于辅助导光体 154c在反射面上的底部宽度A，且宽度M的范围可介于40微米Oim)和70 微米Oim)之间，宽度A的范围可介于1微米Oim)和10微米0im)之间。此夕卜， 主要导光体152c的高度hl与辅助导光体154c的高度h2之间，同样会具有 一高度差，其高度差的范围介于1.5微米Gim)与5微米Om)之间。在本实施 例中，由于主要导光体152c为凸出结构，辅助导光体154c为凹入结构，故 此高度差特别定义为高度hl与高度h2之间的差的绝对值，且高度hl与高
度h2皆为正数。图5为本发明导光体组的第四实施例的示意图。相对于图4而言，主要 导光体152d为凹入反射面的凹入结构，而辅助导光体154d则是为凸出反射 面的凸出结构，其中两者之间同样具有间距d，其范围约介于0.2微米0xm) 和0.5微米()iim)之间。主要导光体152d的两凹入倾斜表面分别与反射面形成 夹角01和02，而辅助导光体154d的两凸出倾斜表面则分别与反射面形成夹 角03和e4。由图可知，辅助导光体154d以及主要导光体152d与反射面形 成夹角03、 04、 ei和02的倾斜表面。辅助导光体154d较主要导光体152d 更接近光源，且各个夹角的顺序也依对应的倾斜表面距离入射面的远近距离 而定，即在上述四个夹角中，夹角03离入射面最近，夹角04次之，夹角ei再次之，夹角e2则离入射面最远。此外，主要导光体152d在反射面上的底部宽度M同样大于辅助导光体 154d在反射面上的底部宽度A，且宽度M的范围可介于40微米0im)和70 微米0im)之间，宽度A的范围可介于1微米0im)和10微米(nm)之间。此夕卜， 主要导光体152d的高度hl与辅助导光体154d的高度h2之间，同样会具有 一高度差，其高度差的范围介于1.5微米0im)与5微米Om)之间。在本实施 例中，由于主要导光体152d为凹入结构，辅助导光体154d则为凸出结构， 故此高度差特别定义为高度hl与高度h2之间的差的绝对值，且高度hl与 高度h2皆为正数。图6为本发明液晶显示器的另一实施例的示意图。液晶显示器600同样 包括导光板610、光源620、光学膜片(图中未示出)以及液晶面板630，其中 导光板610的入射面612、 V形结构614、反射面616以及多个导光体组650 的配置，均相似于图1A所示的实施例，且上述导光体组中两导光体组之间 具有一间隔距离，此间隔距离可介于50微米Oim)和500微米Oim)之间。相 对于图1A而言，每一个导光体组650均可包括一主要导光体652以及多个 辅助导光体654，其中每--个辅助导光体654在反射面616上的底部宽度均 小于主要导光体652在反射面616上的底部宽度。在一较佳实施例中，主要 导光体652的底部宽度的范围可介于40微米(pm)与70微米Oim)之间，而辅 助导光体654的底部宽度的范围则可介于1微米(nm)与10微米Oim)之间。 此外，主要导光体652与其相邻的辅助导光体654之间具有一间距，其可介
于0.2微米(pm)和0.5微米(iiim)之间，而两相邻的辅助导光体654之间也具 有一间距，其也可介于0.2微米Oim)和0.5微米Oim)之间。此外，主要导光体652的高度与辅助导光体654的高度不同，两者之间 具有一高度差，而且主要导光体652和辅助导光体654分别可设计成凸出反 射面616的凸出结构，或者是凹入反射面616的凹入结构，且主要导光体652 的高度可依实际设计的需求，被设计成较辅助导光体654的高度更高或更低。 在一较佳实施例中，两者高度差的范围介于1.5微米0im)与5微米0im)之间。除此之外，上述实施例中导光体所形成的角度、高度或甚至数目，均可 随着光源入射至导光板中的距离不同而变化。图7为本发明液晶显示器的光线路径示意图。在此是以主要导光体较辅 助导光体更接近光源的配置以及两者均为凸出结构为例来作说明。如图所 示，当光源720入射至导光板710之后，部分光源720会根据主要导光体752 的反射而经由V形结构714射出，但仍然会有部分的光源720由主要导光体 752漏出。此时，漏出的光源720会再入射至辅助导光体754，并再次经由 辅助导光体754的反射而经由V形结构714射出。g卩，主要指向出光包含了 经由主要导光体752反射的光线，以及经由辅助导光体754反射的光线。如 此一来，便可减少光源720漏出的情形，并且可大幅地提升光源720的利用效率o由上述本发明的实施例可知，应用前述液晶显示器及其导光板，可使导 光板的出射光线集中在显示面板的正视角方向，由此减少漏光的情形，提高 导光板的光利用效率，以增强显示器的显示亮度。不仅如此，随着光利用效率的提高，背光模块中所需的光学膜片(如增亮膜等)也可随之减少，进而 大幅地节省光学膜片的成本以及背光模块的组装成本。虽然本发明已以实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，任何本 发明所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各 种的更改与修饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所限定的保 护范围为准。
权利要求
1. 一种导光板，包含一入射面；一反射面，连接于该入射面；一主要导光体，配置于该反射面上，且具有一第一倾斜表面以及一第二倾斜表面；以及一辅助导光体，配置于该反射面上，且具有一第三倾斜表面以及一第四倾斜表面，该辅助导光体与该主要导光体间具有一间距；其中，该间距的范围介于0.2微米与0.5微米之间，该辅助导光体在该反射面上的底部宽度小于该主要导光体在该反射面上的底部宽度。
2. —种导光板，包含 一入射面；一反射面，连接于该入射面；一主要导光体，与该反射面之间夹有一第一夹角以及一第二夹角；以及 一辅助导光体，邻近于该主要导光体，并与该反射面之间夹有一第三夹角以及一第四夹角；其中，该辅助导光体与该主要导光体的高度差的范围介于1.5微米和5微米之间，且该辅助导光体在该反射面上的底部宽度小于该主要导光体在该反射面上的底部宽度。
3. 如权利要求2所述的导光板，其中该辅助导光体在该反射面上的底部 宽度的范围介于1微米与10微米之间，该主要导光体在该反射面上的底部 宽度的范围介于40微米与70微米之间。
4. 如权利要求2所述的导光板，其中该主要导光体与该辅助导光体均为 凸出该反射面的凸出结构，且该第一夹角、该第二夹角、该第三夹角以及该 第四夹角依序远离该入射面。
5. 如权利要求4所述的导光板，其中该第一夹角的范围介于0.2。与10° 之间，该第二夹角的范围介于30。与50°之间。
6. 如权利要求4所述的导光板，其中该第三夹角的范围介于70。与110° 之间，该第四夹角的范围介于30。与50。之间。
7. 如权利要求2所述的导光板，其中该主要导光体以及该辅助导光体均 为凹入该反射面的凹入结构，且该第三夹角、该第四夹角、该第一夹角以及 该第二夹角依序远离该入射面。
8. 如权利要求7所述的导光板，其中该第一夹角的范围介于30°与50° 之间，该第二夹角的范围介于70。与110°之间。
9. 如权利要求7所述的导光板，其中第三夹角的范围介于30°与50°之 间，该第四夹角的范围介于0.2。与10°之间。
10. —种液晶显示器，包含一导光板，包含一入射面、 一反射面以及多个导光体组，其中该反射面 连接于该入射面，所述导光体组配置于该反射面上； 一光源，对应于该入射面配置；以及 一液晶面板，对应于该导光板配置；其中，所述导光体组中两导光体组之间的间隔距离介于50微米与500 微米之间，每一所述导光体组皆包含一主要导光体与多个辅助导光体，且每 一所述辅助导光体在该反射面上的底部宽度皆小于该主要导光体在该反射 面上的底部宽度。
11. 如权利要求IO所述的液晶显示器，其中该主要导光体与相邻的一辅 助导光体之间具有一第一间距，该第一间距的范围介于0.2微米与0.5微米之间。
12. 如权利要求IO所述的液晶显示器，其中所述辅助导光体中两相邻辅 助导光体之间具有一第二间距，该第二间距的范围介于0.2微米与0.5微米 之间。
13. 如权利要求IO所述的液晶显示器，其中该主要导光体为凸出该反射 面的凸出结构或凹入该反射面的凹入结构。
14. 如权利要求IO所述的液晶显示器，其中该辅助导光体为凸出该反射 面的凸出结构或凹入该反射面的凹入结构。
15. 如权利要求IO所述的液晶显示器，其中每一所述辅助导光体在该反 射面上的底部宽度的范围介于1微米与IO微米之间。
16. 如权利要求IO所述的液晶显示器，其中该主要导光体在该反射面上 的底部宽度的范围介于40微米与70微米之间。
全文摘要
本发明涉及一种液晶显示器及其导光板。该导光板包含入射面、反射面、主要导光体及辅助导光体。而反射面连接于入射面，主要导光体配置于反射面上，且具有第一倾斜表面以及第二倾斜表面。辅助导光体配置于反射面上，且具有第三倾斜表面以及第四倾斜表面，并与主要导光体间具有一间距。其中，间距的范围介于0.2微米与0.5微米之间，辅助导光体在反射面上的底部宽度小于主要导光体在反射面上的底部宽度。该液晶显示器包含上述导光板；光源，对应于该入射面配置；以及液晶面板，对应于该导光板配置。本发明可使导光板的出射光线集中在显示面板的正视角方向，提高导光板的光利用效率，并且背光模块中所需的光学膜片也可随之减少，进而节省成本。
文档编号G02B6/00GK101393300SQ20081017335
公开日2009年3月25日 申请日期2008年11月13日 优先权日2008年11月13日
发明者廖经桓, 张维典 申请人:友达光电股份有限公司