CN102455459B

CN102455459B - 能够调整光源的光学膜板

Info

Publication number: CN102455459B
Application number: CN2010105275572A
Authority: CN
Inventors: 陈奇夆; 吕理铭
Original assignee: National Central University
Current assignee: National Central University
Priority date: 2010-10-26
Filing date: 2010-10-26
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2030-10-26
Also published as: CN102455459A

Abstract

一种能够调整光源的光学膜板，是在一基材的一面及另一面上，分别设有一第一微结构及一第二微结构，该第一微结构为一直角三角形的透镜微结构，并以一阵列进行交叉排列，且在交叉处分别形成具有一非对称结构及一对称结构；该第二微结构为一倒三角形的透镜微结构，并以等距离紧密进行排列。该第一微结构及该第二微结构所构成的光学膜板，可将一容置在一照明装置、一液晶显示装置及一地埋照明装置内的多个发光元件所产生的光源进行折射，以改变该光源的行径路径而具有调整光源的目的。

Description

能够调整光源的光学膜板

技术领域

本发明涉及一种能够调整光源的光学膜板，特别涉及一种通过设在一基材两个表面上的第一微结构及第二微结构，可改变一光源所行径的路径，使该光源在进行照明时更加集中的技术。

背景技术

目前照明光源已朝向绿色能源发展，即是低耗能、体积小、重量轻及寿命长等，例如冷阴极管（CCFL）或发光二极管（LED），该多个元件在进行照明时，所提供的照明亮度上较传统灯管亮，且所消耗的电能较传统灯管低，故，该多个元件已逐渐取代传统灯管。

市面上的照明装置皆利用冷阴极管（CCFL）灯管或发光二极管（LED）灯管来达到全面发光照明的效果，然而，该照明元件虽较传统灯管所提供的照明度来得亮，但该照明元件在进行照明时，所产生的照明亮度则因灯具结构的关系，会造成照明光源明暗度不一致的现象发生，进而导致均匀度不足，在此些情况下，照明装置在设置时，将会增加设置数量，且每组照明装置的间距不可过大，以免造成有照明亮度不足的情形发生。

因此，照明装置受限于灯具结构的尺寸及照明灯源数的情形下，如何改善照明装置在进行照明时，会产生照明光源明暗度不一致，及亮度不足的问题，亟待业界解决的课题。

发明内容

本发明的目的即在提供一种能够调整光源的光学膜板，在一基材的一面及另一面上，分别设有一第一微结构及一第二微结构，该第一微结构为一直角三角形的透镜微结构，并以一阵列进行交叉排列，且在交叉处分别形成具有一非对称结构及一对称结构，而该第二微结构则为一倒三角形的透镜微结构，并以等距离紧密进行排列，让该第一微结构及该第二微结构可折射一光源，使该光学膜板具有调整光源的目的。

本发明的另一目的即在提供一种能够调整光源的光学膜板，在一基材的一面设有一第一微结构，该第一微结构为一直角三角形状的透镜微结构，并以一阵列进行交叉排列，且在交叉处分别形成具有一非对称结构及一对称结构，让该对称微结构将一太阳光予以聚光，使该光学模板具有聚光的目的。

为达成上述目的的技术手段在于：一种能够调整光源的光学膜板，应用在一照明装置、一液晶显示装置的背光模组及一地埋照明装置其中之一的开口位置处，该光学膜板包括：

一基材；

一第一微结构，设在该基材的一面，该第一微结构为直角三角形，该直角三角形的一直角边贴附在该基材上，该直角三角形的斜边与基材的夹角为16度至24度，及直角三角形的该直角边的尺寸为0.1mm至1mm，并且该第一微结构具有间隔排列的多个非对称结构及多个对称结构，用以折射一容置在该照明装置、该液晶显示装置及该地埋照明装置内的多个发光元件的光源，以改变该光源行径的路径，所述的对称结构为相邻的两个直角三角形以竖直的直角边相贴附，所述的非对称结构为相邻的两个直角三角形不以竖直的直角边相贴附，且该多个发光元件的设置位置分别位于该第一微结构的非对称结构对应处；以及

一第二微结构，设在该基材的另一面，该第二微结构为倒三角形，该倒三角形的顶角为60度至80度，及该倒三角形贴附在该基材上的一边的尺寸为0.05mm至0.1mm，并以等距离紧密进行排列，用以折射前述该照明装置、该液晶显示装置及该地埋照明装置内的多个发光元件的光源，以改变该光源行径的路径。

较佳的是，该直角三角形斜边与基材的夹角为19度至21度，及直角三角形的该直角边的尺寸为0.1mm至0.3mm。

较佳的是，该直角三角形斜边与基材的夹角为20度，及直角三角形的该直角边的尺寸为0.1mm。

较佳的是，该倒三角形的顶角为68度至72度，及该倒三角形贴附在该基材上的该边的尺寸为0.05mm至0.07mm。

较佳的是，该倒三角形的顶角为60度，及该倒三角形贴附在该基材上的该边的尺寸为0.05mm。

较佳的是，该第一微结构及该第二微结构为一透镜微结构。

较佳的是，该第二微结构的宽度小于该第一微结构的宽度。

较佳的是，该第二微结构局部设在该基材的另一面上，且与该非对称结构及该多个发光元件相对应。

较佳的是，该光源经由该第二微结构折射至该基材，并通过该基材折射至该第一微结构，再由该第一微结构将该光源予以投射。

较佳的是，该光学膜板还包括多个扩散元件，与该多个发光元件相对应，用以将该多个发光元件所产生的光源予以扩散。

此外，为达成上述目的的技术手段还可在于：一基材；一设在该基材一面的第一微结构，为一直角三角形状，并以一阵列进行交叉排列，且在交叉处分别形成具有一非对称结构及一对称结构，通过该对称结构将一太阳光予以聚光，使聚光后的太阳光照射在一太阳能板上，凭借该太阳能板将该太阳光转换成一电能。

附图说明

图1为本发明能够调整光源的光学膜板结构示意图；

图2为一照明装置的剖面示意图；

图3为本发明能够调整光源的光学膜板应用在该照明装置上的较佳实施例示意图；

图4为本发明能够调整光源的光学膜板应用在一地埋照明装置上的另一较佳实施例示意图；以及

图5为本发明能够调整光源的光学膜板应用在该地埋照明装置时，将一太阳光进行聚光的示意图。

具体实施方式

请参阅图1所示，本发明所提供的能够调整光源的光学膜板1，是由一基材11、一第一微结构12及一第二微结构13所构成，其中该第一微结构12设在该基材11的一面上，为一直角三角形的透镜微结构，并以一组阵列进行交叉排列，且在交叉处分别形成具有一非对称结构121，及一对称结构122，该第二微结构13设在该基材11的另一面上，为一倒三角形的透镜微结构，并以等距离紧密进行排列，而该第二微结构13的宽度小于该第一微结构12的宽度。

本实施例的光学膜板1，其制作方式可利用射出成型方式，或刀具刻膜方式制作而成，该光学膜板1一面所形成的第一微结构12，其为一直角三角形状的透镜微结构，并以一组阵列进行交叉排列，且在交叉处分别形成具有一非对称结构121，及一对称结构122，该直角三角形的一直角边贴附在该基材11上，该直角三角形的斜边与基材11的夹角最大范围为16度至24度，为了使光学效果较佳，该直角三角形的斜边与基材11的夹角适当范围为19度至21度，其中以该夹角在20度时，光学效果最佳；而所形成该第一微结构12的每一个直角三角形的该直角边的尺寸最大范围为0.1mm至1mm，同样为使光学效果较佳，每一个直角三角形的该直角边的尺寸适当范围为0.1mm至0.3mm，其中每一个直角三角形的该直角边的尺寸在0.1mm时，光学效果最佳。

在该光学膜板1另一面所形成的第二微结构13，其为一倒三角形的透镜微结构，该倒三角形的顶角最大范围为60度至80度，为了使光学效果较佳，该倒三角形的顶角适当范围为68度至72度，其中以该顶角在70度时，光学效果最佳；而所形成该第二微结构13的每一个倒三角形贴附在该基材上的一边的尺寸最大范围为0.05mm至0.1mm，同样为使光学效果较佳，每一个倒三角形贴附在该基材上的一边的尺寸适当范围为0.05mm至0.07mm，其中以每一个倒三角型贴附在该基材上的一边的尺寸在0.05mm时，光学效果最佳。

再者，本实施例的光学膜板1，其一面所制作的第一微结构12，其直角三角形状的斜边与基材11的夹角，则选用可使光学效果较佳的20度，而直角三角形的该直角边的尺寸，则选用可使光学效果较佳的0.1mm。

该光学膜板1的另一面所制作的第二微结构13，其倒三角形的顶角，则选用可使光学效果较佳的70度，及倒三角形的贴附在该基材上的一边的尺寸，则选用可使光学效果较佳的0.05mm。

请同时参阅图2及图3所示，为本发明较佳实施例的能够调整光源的光学膜板1，为应用在一照明装置2上，该照明装置2是由一壳体21及多个发光元件22所构成，该壳体21具有一容置空间23，及一反射面24的灯箱（如图2所示），并在该壳体21的一面开设有一开口25，而该多个发光元件22自该开口25置入在该容置空间23，且以等距离进行排列，使该多个发光元件22组装在该照明装置2内，再将该光学模板1放置在该开口25位置处，以组装在该照明装置2上（如图3所示），并使该多个发光元件22的设置位置恰好分别位于该第一微结构12的非对称结构121对应处。

本实施例的照明装置2，其选自一面积500×400mm²的灯箱，而其内所装设的该多个发光元件22数目为8支，且每支发光元件22的间距为45mm，该灯箱厚度为17mm。

在本实施例中，该多个发光元件22可选自一冷阴极管（CCFL）灯管或一发光二极管（LED）灯管。

当该照明装置2组设在天花板上，并接上一电源后，让该多个发光元件22产生一光源，该光源会经由不同路径，通过该光学膜板1予以投射出，以进行一照明动作，由图3中可看出，该光源分别经由一第一路径a、一第二路径b及一第三路径c，并通过该第二微结构12折射至该基材11，再由该基材11折射至该第一微结构12的非对称结构121透镜微结构，最后经由该第一微结构12的非对称结构121予以折射，使该光源投射出该照明装置2外。

其中，该光源经由该第一路径a投射至该壳体21左侧的反射面24，由该反射面24将该光源予以反射至该第二微结构13，该第二微结构13将该光源折射，使该光源通过该基材11后，最后再通过该第一微结构12交叉所形成该非对称结构121的透镜微结构予以折射，让该光源投射出该照明装置2外。

而该光源经由该第二路径b投射至该第二微结构13，再由该第二微结构13将该光源折射，使该光源通过该基材11后，最后通过该第一微结构11交叉所形成该非对称结构121的透镜微结构予以折射，让该光源投射出该照明装置2外。

该光源在经由该第三路径c投射至该壳体21下方的反射面24时，由该反射面24将该光源予以反射至该第二微结构13，该第二微结构13则将该光源予以折射，使该光源通过该基材11后，再经由该第一微结构11交叉所形成该非对称结构121的透镜微结构予以折射，让该光源投射出该照明装置2外。

在本实施例需再次强调的是，该光学膜板1的该第一微结构12交叉所形成该非对称结构121的透镜微结构，必须准确地对应于该多个发光元件22，才可使该光源在进行照明时，其光源明暗度及光源明亮度能够均匀；倘若该非对称结构121的透镜微结构未能准确地对准该多个发光元件22所设置处，将导致该多个发光元件22所产生的该光源在进行照明时，会偏离行径的路径，而使该光源的明暗度及明亮度产生不均匀的现象。

请同时参阅图4及图5所示，为本发明另一较佳实施例的能够调整光源的光学膜板3，由一基材31、一第一微结构32及一第二微结构33所构成，其中该第一微结构32设在该基材31的一面上，为一直角三角形状的透镜微结构，并以一组阵列进行交叉排列，且在交叉处分别形成具有一非对称结构321，及一对称结构322，该第二微结构33为局部设在该基材31的另一面上，为一倒三角形的透镜微结构，并应用在一地埋照明装置4上。

而该地埋照明装置4由一壳体41、多个发光元件42、多个扩散元件43及至少一太阳能板44所构成，其中该壳体41具有一容置空间45，而该多个发光元件42与该多个扩散元件43为相对应，及该多个发光元件42与该多个太阳能板44交叉排列等距设置在该壳体41的容置空间45内。

将该光学模板3装入该地埋照明装置4，使设在该基材31上的该第一微结构32，与该多个发光元件42、该多个扩散元件44及该多个太阳能板44相对应，当一太阳光5照射至该地埋照明装置4时，该太阳光5会经由该光学模板3上的该第一微结构32折射后，照射到该多个太阳能板43，使该多个太阳能板43能够接收通过该光学模板3折射后的该太阳光5，并将接收到的该太阳光5转换成一电力，予以提供该地埋照明装置4运作所需的电力，让该地埋照明装置4在运作时所需的电力可自给自足。

而该多个发光元件42所产生的光源，经由与该多个发光元件42相对应的扩散元件43进行扩散后，再通过局部设在该光学模板3的基材31另一面上，及与该多个发光元件42相对应的第二微结构33折射，使该多个光源可均匀的分布，让该地埋照明装置4所照射的光源，其亮度能够更亮，及明暗度更均匀。

由上述可知，通过该第一微结构12、32交叉排列所形成该非对称结构121、321及对称结构122、322，及等距排列的第二微结构13、33，可以让该照明装置2及该地埋照明装置4在进行照明时，所产生的照明光源可均匀地进行照明，且亮度的明暗也相同均匀，而不会再有明暗度不均及亮度不均的现象产生。

在本实施例中，该光学膜板1可另应用在一液晶显示装置的背光模组。

由此可知，本发明具有光源调整的光学膜板1，是通过该第一微结构12及该第二微结构13将该多个发光元件22所产生的光源，改变该光源所行径的路径，意即是将该光源原本散射的投射路径，经由该光学膜板1上的该第一微结构12及该第二微结构13，以调整该光源的投射路径，使得该光源可以通过该第一微结构12独特的直角三角形的透镜微结构，及独特的排列方式所形成的非对称结构121结构折射后，让该光源通过该非对称结构121结构更加集中照明，而不会有明暗不均及亮度不均的现象发生，进而让该光学膜板1具有调整光源的目的。

Claims

1.一种能够调整光源的光学膜板，应用在一照明装置、一液晶显示装置的背光模组及一地埋照明装置其中之一的开口位置处，其特征在于，该光学膜板包括：

一基材；

2.根据权利要求1所述的能够调整光源的光学膜板，其特征在于，该直角三角形斜边与基材的夹角为19度至21度，及直角三角形的该直角边的尺寸为0.1mm至0.3mm。

3.根据权利要求2所述的能够调整光源的光学膜板，其特征在于，该直角三角形斜边与基材的夹角为20度，及直角三角形的该直角边的尺寸为0.1mm。

4.根据权利要求1所述的能够调整光源的光学膜板，其特征在于，该倒三角形的顶角为68度至72度，及该倒三角形贴附在该基材上的该边的尺寸为0.05mm至0.07mm。

5.根据权利要求1所述的能够调整光源的光学膜板，其特征在于，该第一微结构及该第二微结构为一透镜微结构。

6.根据权利要求1所述的能够调整光源的光学膜板，其特征在于，该第二微结构的宽度小于该第一微结构的宽度。

7.根据权利要求1所述的能够调整光源的光学膜板，其特征在于，该第二微结构局部设在该基材的另一面上，且与该非对称结构及该多个发光元件相对应。

8.根据权利要求1所述的能够调整光源的光学膜板，其特征在于，该光源经由该第二微结构折射至该基材，并通过该基材折射至该第一微结构，再由该第一微结构将该光源予以投射。