CN103807808A

CN103807808A - 导光装置

Info

Publication number: CN103807808A
Application number: CN201210437228.8A
Authority: CN
Inventors: 陈奇夆; 林柏翰; 郭信宏
Original assignee: National Central University
Current assignee: National Central University
Priority date: 2012-11-06
Filing date: 2012-11-06
Publication date: 2014-05-21

Abstract

一种导光装置，其包含一具有第一表面部、第二表面部及侧面部的透光本体；以及多数成型于透光本体中且位于第二表面部内面上的导光单元，各导光单元分别具有相对应的第一斜面部及第二斜面部，且各第一及第二斜面部与第二表面部的内面间分别具有第一及第二角度。藉此，可利用各导光单元配合其第一及第二角度，而于进行导光动作时有效控制出射光方向，以使出射光达到正向性以及较佳均匀度的功效。

Description

导光装置

技术领域

本发明有关于一种导光装置，尤指一种可利用各导光单元配合其第一及第二角度，而于进行导光动作时有效控制出射光方向，以使出射光达到正向性以及较佳均匀度的功效。

背景技术

导光装置为光源传播的媒介，具有减少成本及尺寸的优点，一般以提高辉度、发光均匀度及发光效率为其主要目的；然，导光装置现阶段最常应用于背光模块，其次则是照明，而最常见的设计是以导光板将线光源转变为面光源，目前广泛应用于计算机屏幕、手机、照明......等行业，是光源传播不可或缺的媒介。

而今国内外绝大部分导光装置的设计及研究，仍着重于显示器背光模块导光板的设计，并未特别针对出射光角度进行设计，而是搭配网点导光微结构，以提高辉度或均匀度为目标进行设计，最后以加入扩散板和棱镜片的方式，用以改善正视角的辉度，并调整其出射光角度的方向；虽然棱镜片可以成功提高辉度将大部分的出射光线控制于±35^。的视角范围内，但由于许多关键技术皆掌握于特定公司手上，造成背光模块的成本提高，使得许多研究皆致力于减少光学膜片的高效能导光板，如以光散射聚合物（HSOT）为导光板材料，设计出可高度控制光的直射性与散射的导光板，此作法虽可避免光学膜片的使用，但材质特殊且出光角度不易设计；而为了达到相同效果，亦有相关业者结合传统背光模块的导光板、反射片及増亮膜的功能，设计出以两种同材质组合而成的复合式导光板，搭配镀反射膜的三角状结构调整出光面的角度及辉度，但和传统以聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethylmethacrylate,PMMA）直接射出成型的方式不同，不仅使加工困难度增加，且于导光结构上镀反射膜亦隐含有能量耗损的问题。

有鉴于此，本案发明人特针对前述已用发明问题深入探讨，并藉由多年从事相关产业的研发与制造经验，积极寻求解决之道，经过长期努力的研究与发展，终于成功开发出本发明《导光装置》，藉以改善已用的种种问题。

发明内容

本发明主要目在于，可利用各导光单元配合其第一及第二角度，而于进行导光动作时有效控制出射光方向，以使出射光达到正向性以及较佳均匀度之功效。

为达上述目的，本发明一种导光装置包括有：

一透光本体，其包含有设于透光本体两端面上的第一表面部及第二表面部，且该透光本体的周缘设有侧面部；以及

多数导光单元，成型于透光本体中且位于第二表面部的内面上，而各导光单元分别具有相对应的第一斜面部及第二斜面部，且各第一及第二斜面部与第二表面部的内面间分别具有第一及第二角度。

于本发明一实施例中，该透光本体为聚甲基丙烯酸甲酯、玻璃、透明塑化材料或透明树脂的材质。

于本发明一实施例中，该透光本体一侧面部上设有发光单元，且于第二表面部及其它侧面部上分别设有反射片。

于本发明一实施例中，该第一角度介于50^。～55^。±20％之间。

于本发明一实施例中，该第二角度介于50^。～70^。±20％之间。

于本发明一实施例中，各导光单元的密度介于0.6～0.9之间。

于本发明一实施例中，各导光单元以预定距离相邻排列。

于本发明一实施例中，各导光单元以密度介于0.6～0.9之间组成两个或两个以上的群组进行调光设计。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明可利用各导光单元配合其第一及第二角度，而于进行导光动作时有效控制出射光方向，以使出射光达到正向性以及较佳均匀度的功效。

附图说明

图１为本发明基本架构示意图。

图２为本发明图１ａ部分的局部放大示意图。

图３为本发明第一种光源路径示意图。

图４为本发明第二种光源路径示意图。

图５为本发明第三种光源路径示意图。

图６为本发明光强度分布示意图。

组件标号对照：

透光本体１；

第一表面部１１；

第二表面部１２；

第二表面部的内面１２a；

侧面部１３；

导光单元２、２ａ；

第一斜面部２１１、２１１ａ；

第二斜面部２１２、２１２ａ；

第一角度２２１、２２１ａ；

第二角度２２２、２２２ａ；

发光单元３；

反射片４。

具体实施方式

请参阅图１-图６所示，分别为本发明基本架构示意图、本发明图１ａ部分的局部放大示意图、本发明第一种光源路径的示意图、本发明第二种光源路径的示意图、本发明第三种光源路径的示意图及本发明光强度分布示意图。如图所示：本发明系一种导光装置，其至少包含有一透光本体１以及多数导光单元２所构成。

上述所提透光本体１可为聚甲基丙烯酸甲酯、玻璃、透明塑化材料或透明树脂的材质，其包含有设于透光本体１两端面上的第一表面部１１及第二表面部１２，且该透光本体１的周缘设有侧面部１３。

各导光单元２、２ａ成型于透光本体１中且位于第二表面部的内面１２a上，并以预定距离相邻排列，而各导光单元２分别具有相对应的第一斜面部２１１、２１１ａ及第二斜面部２１２、２１２ａ，且各第一及第二斜面部２１１、２１１ａ、２１２、２１２ａ与第二表面部的内面１２a间分别具有第一及第二角度２２１、２２１ａ、２２２、２２２ａ，其中该第一角度２２１、２２１ａ介于50^。±20％～55^。±20％之间，该第二角度２２２、２２２ａ介于50^。±20％～70^。±20％之间，且各导光单元２、２ａ的密度介于0.6～0.9之间，其中各导光单元２、２ａ更可以密度介于0.6～0.9之间组成两个或两个以上的群组进行调光设计（图未示）。

当本发明于运用时，系于该透光本体１的一侧面部１３上设有发光单元３，且于第二表面部１２及其它侧面部１３上分别设有反射片４，而当发光单元３发出所需光源时，其光源的传导方式主要可以分为三种，其一是光源经由导光单元２偏折后，直接由另一导光单元２ａ破坏全反射而导出透光本体１（如图３所示）；其二则是经由导光单元２偏折后未接触到另一导光单元２ａ，而在透光本体１中继续传导，直到光线的偏折角度被修止到可以接触到另一导光单元２ａ后才被导出透光本体１（如图４所示），其三是经由导光单元２偏折后，从非出光面导出透光本体１，再经由反射片４的作用回到透光本体１中，其回到透光本体１中的传播方式，则会依其回到透光本体１后的偏折角度决定，可分为直接由另一导光单元２ａ破坏全反射导出透光本体１或未接触到另一导光单元２ａ，在透光本体１中继续传导，直到光线的偏控角度被修正到可接触到另一导光单元２ａ后直接导出透光本体１（如图５所示）；如此，本发明可以得到主要出光角度约为-1度，于正向角±25度的出射光线相对于整体出射光线的能量百分比为61%，而出光均匀度可以达到77%（如图６所示）。

综上所述，本发明导光装置可有效改善已用的种种缺点，可利用各导光单元配合其第一及第二角度，而于进行导光动作时有效控制出射光方向，以使出射光达到正向性以及较佳均匀度的功效；进而使本发明的产生能更进步、更实用、更符合消费者使用所须，确已符合发明专利申请要件，爰依法提出专利申请。

Claims

1.一种导光装置，其特征在于包括有：

2.根据权利要求１所述的导光装置，其特征在于，该透光本体为聚甲基丙烯酸甲酯、玻璃、透明塑化材料或透明树脂的材质。

3.根据权利要求１所述的导光装置，其特征在于，该透光本体一侧面部上设有发光单元，且于第二表面部及其它侧面部上分别设有反射片。

4.根据权利要求１所述的导光装置，其特征在于，该第一角度介于50±20％～55±20％之间。

5.根据权利要求１所述的导光装置，其特征在于，该第二角度介于50±20％～70±20％之间。

6.根据权利要求１所述的导光装置，其特征在于，各导光单元的密度介于0.6～0.9之间。

7.根据权利要求１所述的导光装置，其特征在于，各导光单元以预定距离相邻排列。

8.根据权利要求１所述的导光装置，其特征在于，各导光单元以密度介于0.6～0.9之间组成两个或两个以上的群组进行调光设计。