具倾斜结构的光学膜片的背光模块的制作方法

1.一种背光模块，特别是一种应用于显示器的背光模块。


背景技术：

2.背光模块是现代液晶屏幕的主要组件之一，背光模块上具有多个发光组件，用以形成液晶屏幕所显示的画面。而为了发光组件的光线更为均匀，提高液晶屏幕显示画面的质量。其方法就是在直下式背光模块中设置扩散板(diffuser plate)，扩散板是利用光线折射、反射或散射等物理现象，让光线更均于分布。
3.随着技术发展为提升显示器的对比度，背光模块的发光组件逐步以mini led来取代普通的led。而mini led的发光面积更小，传统的扩散板无法有效的分散光源。请参阅图1a至图1d与图1f，图1a所绘示为一种背光模块，图1b所绘示为传统不具偏位结构的微结构示意图，图1c所绘示为亮度分布图，图1d所绘示为传统不具偏位结构的光学膜片。图1f所绘示为光学仿真结果。此种背光模块10包括基板11、mini led 12与传统不具偏位结构的光学膜片13。此种传统不具偏位结构的光学膜片13的微结构14是对应mini led 12排列。
4.而图1f便是以图1a的组件配置，取四个相邻的mini led 12经由光学仿真而产生的仿真结果图，图1c则是由图1f中a
‑
a截面线所产生的亮度分布图。在图1c中，mini led 12是设置于横轴的
‑
2、
‑
1之间与1、2之间，并且可以看出mini led 12所在位置亮度明显较高，其余位置则亮度较低，这样的光线表现并不佳。
5.因此，如何解决上述问便是本领域具通常知识者值得思量的。


技术实现要素：

6.本发明提供一种背光模块，具备偏位微结构的扩散板，本发明的有益效果是，可有效改善光线扩散的表现。
7.本发明提供一种背光模块，包括一基板、多个发光组件及至少一光学膜片。发光组件分别以一第一方向与一第二方向排列设置于该基板上。光学膜片包括一第一表面及一第二表面。第一表面具有多个锥形结构，形成多个第一棱线，该第一棱线与该第一方向的夹角为一角度。第二表面相对于该第一表面，面向于该基板。其中，该角度为θ，该第一方向上的该发光组件与相邻的该发光组件的距离为x，该第二方向上的该发光组件与相邻的该发光组件的距离为y，该角度θ的范围为
8.上述的背光模块，其特征在于，
9.上述的背光模块，其特征在于，该锥形结构为四角锥。
10.上述的背光模块，其特征在于，该第二表面还包括多个圆柱结构，该圆柱结构还包括一第二棱线，该第二棱线与该光学膜片的水平边缘以该角度偏斜。
11.上述的背光模块，还包括至少一棱镜片，设置于该光学膜片上方。
12.上述的背光模块，其特征在于，该发光组件为迷你发光二极管。
13.上述的背光模块，其特征在于，该光学膜片的厚度为0.05
‑
0.5毫米。
14.上述的背光模块，其特征在于，该光学膜片的材质为聚碳酸酯(pc)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)，或为pc、pmma、pet的堆栈复合材质。
15.本发明的背光模块将可提供更加的光线表现，同时可降低发光组件的密度也能达到相当的光线表现，进一步降低背光模块的制作成本。
附图说明
16.图1a所绘示为一种背光模块。
17.图1b所绘示为扩散板微结构示意图。
18.图1c所绘示为亮度分布图。
19.图1d所绘示为传统不具偏位结构的光学膜片。
20.图1e所绘示为传统不具偏位圆柱结构的光学膜片。
21.图1f所绘示为光学仿真结果。
22.图2a所绘示为一实施例的光学膜片。
23.图2b所绘示为光学膜片的局部放大图。
24.图2c所绘示为光学膜片的侧截面图。
25.图3a与图3b所绘示为锥形结构偏斜示意图。
26.图3c所绘示为另一种排列方式的发光组件。
27.图4a绘示为第一实施例的背光模块。
28.图4b所绘示为第一实施例的背光模块的亮度分布图。
29.图5a所绘示为第二实施例的背光模块。
30.图5b所绘示为不具备偏位微结构的背光模块搭配棱镜片的亮度分布图。
31.图5c为第二实施例的背光模块亮度分布图。
32.图6a所绘示为另一实施例的光学膜片的背面图。
33.图6b所绘示为光学膜片背面的局部放大图。
34.图6c所绘示为光学膜片的侧截面图。
35.图6d所绘示为另一实施例的圆柱结构。
36.图7a所绘示为第三实施例的背光模块。
37.图7b所绘示为不具备偏位微结构的亮度分布图。
38.图7c为第三实施例的背光模块亮度分布图。
39.图8a所绘示为第四实施例的背光模块。
40.图8b所绘示为不具备偏位微结构的背光模块的亮度分布图。
41.图8c为第四实施例的背光模块亮度分布图。
42.图9a与图9b所绘示为第五实施例的光学膜片的局部示意图。
43.图9c与图9d所绘示为第六实施例的光学膜片。
具体实施方式
44.有鉴于此，本发明提供一种背光模块，其光学膜片具备对应mini led数组角度偏
位的微结构，可有效改善mini led的光线扩散，提高光线表现。
45.请先参阅图4a，图4a所绘示为本发明第一实施例的背光模块。第一实施例的背光模块100包括了一基板120、多个发光组件130与多个光学膜片110。其中，发光组件130是设置于基板120上，并且发光组件130是分别以第一方向与第二方向排列设置于于该基板120上，基板120例如为一种软性基板。请参阅图3b，发光组件130的排列是分别以第一方向131与第二方向排列132，第一方向131与第二方向132为垂直交错。
46.在本实施例中，发光组件130例如为发光二极管(led)，较佳实施例发光组件130为迷你发光二极管(mini led)。而光学膜片110设置于发光组件130上方。在较佳实施例中，光学膜片110的厚度为0.05
‑
0.5毫米，且光学膜片110的数量为3
‑
5片。此外，光学膜片110的材质可为聚碳酸酯(pc)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)，或为pc、pmma、pet的堆栈复合材质。
47.请参阅图2a至图2c，图2a所绘示为一实施例的光学膜片，图2b所绘示为光学膜片的局部放大图，图2c所绘示为光学膜片的侧截面图。光学膜片110包括一第一表面111与一第二表面112，第一表面111与第二表面112呈现相对而设置，其中第二表面112是面向发光组件130而设置。
48.光学膜片110的第一表面111还包括多个锥形结构113，锥形结构113包括一顶点114，并且顶点114是向第二表面112延伸。也就是说，锥形结构113是下凹设置于第一表面111。进一步的，在本实施例中锥形结构113为下凹的四角锥。这些锥形结构113紧密排列而形成多个第一棱线116，第一棱线116与第一方向的夹角为一角度。
49.请参阅图3a与图3b，图3a与图3b所绘示为锥形结构偏斜示意图。锥形结构113的偏斜角度与发光组件130的排列有所关连。并且在图3b中，是取四个相邻的发光组件130表示其排列方式，并不代表全部的发光组件130。请先参阅图3a，图3a的实施例是以锥形结构113为四角锥为例，并且为保持图面清晰，在图3a中并未绘出顶点114。多个锥形结构113的边缘形成了多条第一棱线116。第一棱线116与
‘
第一方向131(以虚线表示)呈现一角度θ的夹角。
50.接着，请参阅图3b，角度θ则由发光组件130的排列决定，是由其中一发光组件130与斜角发光组件130的夹角作为角度θ。也就是说，角度θ的正切函数等于第二方向132上的发光组件130的距离y除于第一方向131上的发光组件130的距离x，即因此，锥形结构113的偏斜角度θ是与发光组件130的排列相呼应。
51.换句话说，第二方向132上的发光组件130的距离y除于第一方向131上的发光组件130的距离x的反正切函数为角度θ，即此外，角度θ允许一定范围的公差，在较佳实施例中公差为10
°
，也就是角度θ
±
10
°
，具体来说便是
52.请参阅3c，图3c所绘示为另一种排列方式的发光组件。在图3c的实施例中，发光组件130是以菱形数组的方式排列。而在此实施例中，发光组件130仍是以第一方向131与第二方向132排列，角度θ的定义仍与第二方向132上的发光组件130的距离y’及第一方向上的发光组件130的距离x’有关，也就是进一步的说，光学膜片110上的锥形结构
113的第一棱线116都会与发光组件130的排列呈现一角度θ的夹角。
53.请参阅图4a与图4b，图4a绘示为第一实施例的背光模块。图4b所绘示为第一实施例的背光模块的亮度分布图。图4b是以图3b的发光组件130的排列方式进行光学仿真，并沿着图3b之对角线d撷取的亮度分布图。其中发光组件130是设置于横轴的
‑
2、
‑
1之间与1、2之间。并且，图5b、图5c、图7b、图7c、图8b与图8c也是沿着图3b之对角线d撷取的亮度分布图。
54.第一实施例的背光模块100包括了三个光学薄膜110，并且具备偏斜的锥形结构113。相较于图1c的习知技术亮度分布图，从图4b亮度分布图中可以看出，横轴
‑
1与1之间的亮度有所提高，显见光学薄膜110改善了发光组件130光线扩散的表现。
55.请参阅图5a，图5a所绘示为第二实施例的背光模块。第二实施例的背光模块200是在光学膜片110上方设置了多个棱镜片150，棱镜片150包括一第一棱镜片151与一第二棱镜片152，其中第一棱镜片151与第二棱镜片152的结构方向正交设置。具体来说，第一棱镜片151与第二棱镜片152上包括具有方向性的微结构，第一棱镜片151与第二棱镜片152在设置时，两个棱镜片的微结构的延伸方向彼此垂直。
56.接着，请参阅图5b与图5c，图5b所绘示为习知技术的亮度分布图。其中图5b是以第二实施例的背光模块200为基础，将光学膜片110替换为传统不具偏位结构的光学膜片13(如图1d的光学膜片13)，进而产生的亮度分布图。
57.图5c为第二实施例的背光模块亮度分布图。经由比较图5b与图5c的亮度分布图可以看出，在图5b中高亮度的区域较少，多集中于发光点(横轴
‑
2与
‑
1之间；横轴1与2之间)。相较之下，图5c的高亮度区的明显扩散，并且有效让光线扩散至中央区域(横轴
‑
1与1之间)。
58.请参阅图6a至图6c，图6a所绘示为另一实施例的光学膜片的背面图。图6b所绘示为光学膜片背面的局部放大图。图6c所绘示为光学膜片的侧截面图。在此实施例中，光学膜片310包括一第一表面311与一第二表面312，且第一表面311包括了多个锥形结构313，第一表面311与锥形结构313的技术特征与图2c的实施例相当，在此不再赘述。此实施例的特征在于，第二表面312还包括多个圆柱结构317(lenticular)。并且圆柱结构317还包括一第二棱线318。第二棱线318与发光组件130的第一方向131以角度θ偏斜，也就说圆柱结构317的设置方向与第一表面311的锥形结构313相当。请参阅图6d，图6d所绘示为另一实施例的圆柱结构317’，此实施例的圆柱结构317’是由不同方向的圆柱体交迭所所形成的曲面，因此会具有两个第二棱线318a、318b，表示两个不同方向的圆柱体，两个第二棱线318a、318b较佳为互相垂直交错，而其中一个第二棱线318a则与发光组件130的第一方向131以角度θ偏斜。
59.请参阅图1e，图1e所绘示为传统具有圆柱结构的光学膜片，比较图6a与1e，可以看出本实施例(图6a)中光学膜片310的圆柱结构317与发光组件130的第一方向131具有夹角偏斜。而传统不具偏位圆柱结构的光学膜片13’(图1e)的圆柱体则是平行设置。
60.请参阅图7a，图7a所绘示为第三实施例的背光模块。第三实施例的背光模块300包括了多片光学膜片310，设置于发光组件130上方，而光学膜片310的圆柱结构317是面向发光组件130而设置。
61.接着，请参阅图7b与图7c，图7b所绘示为习知技术的亮度分布图，也就是在第三实施例的背光模块300的基础上，将光学膜片310替换为图1e所示的传统不具偏位圆柱结构的
光学膜片13’，进而产生的亮度分布图。图7c为第三实施例的背光模块亮度分布图。从图7b中可以看出，高亮度的区域相对集中于发光点(横轴
‑
2与
‑
1之间；横轴1与2之间)，而中间区域(横轴
‑
1与1之间)有明显的黯淡。而在图7c中可以看出，将锥形结构113与圆柱结构317偏位后，可让亮度更均匀的分布，并且可填补中央区域的黯淡，有效的改善光线表现。
62.请参阅图8a，图8a所绘示为第四实施例的背光模块。第四实施例的背光模块400是在光学膜片310上方设置了棱镜片150，棱镜片150的技术特征与第二实施例(图5a)相当，在此不再赘述。接着，请参阅图8b与图8c，图8b所绘示为习知技术的亮度分布图，也就是在第四实施例的背光模块400的基础上，将光学膜片310替换为图1e所示的传统不具偏位圆柱结构的光学膜片13’，进而产生的亮度分布图。图8c为第四实施例的背光模块亮度分布图。从图8b可以看出，相较于图7b，施加棱镜片150后，光线较为分散，但仍可看出高亮度的区域仍集中于发光处周边(横轴
‑
2与
‑
1之间；横轴1与2之间)。而在图8c中可以看出，将锥形结构113与圆柱结构317偏位后，亮度则可更平均的分布。
63.请参阅图9a至图9d，图9a与图9b所绘示为第五实施例的光学膜片的局部示意图，图9c与图9d所绘示为第六实施例的光学膜片。在前述实施例中，锥形结构113为四角锥，但并不限于此，也可为不同类型的锥体形成锥形结构113。图9a与图9b中的光学膜片500便是以下凹的等边三角锥作为锥形结构113，并且以三角锥的其中一边作为第一棱线116，并与发光组件130的第一方向131以角度θ偏斜。
64.而在图9c与图9d中的光学膜片600则是由下凹的等腰三角锥601作为锥形结构113，图9c与图9d以斜线区域绘出等腰三角锥601的形状，并且以等腰三角锥601的其中一底边作为第一棱线116，并与发光组件130的第一方向131以角度θ偏斜。
65.本发明提供的背光模块，所包含的光学膜片110、310，具有偏位的锥形结构131与圆柱结构317，可有效提高发光组件130的光线扩散效果，让光线更能够覆盖显示区域。相较于习知技术的背光模块，本发明的背光模块将可提供更加的光线表现，同时可降低发光组件130的密度也能达到相当的光线表现，进一步降低背光模块的制作成本。
66.本发明说明如上，然其并非用以限定本创作所主张的专利权利范围。其专利保护范围当视后附的申请专利范围及其等同领域而定。凡本领域具有通常知识者，在不脱离本专利精神或范围内，所作的更动或润饰，均属于本创作所揭示精神下所完成的等效改变或设计，且应包含在下述的权利要求内。