CN104748071A - 照明用导光板及照明灯具 - Google Patents
照明用导光板及照明灯具 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104748071A CN104748071A CN201410104900.0A CN201410104900A CN104748071A CN 104748071 A CN104748071 A CN 104748071A CN 201410104900 A CN201410104900 A CN 201410104900A CN 104748071 A CN104748071 A CN 104748071A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light guide
- guide plate
- structural
- illumination light
- inner face
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005286 illumination Methods 0.000 title claims abstract description 105
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 34
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 32
- 238000013518 transcription Methods 0.000 claims description 28
- 230000035897 transcription Effects 0.000 claims description 28
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 23
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 23
- -1 acrylic ester Chemical class 0.000 claims description 12
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 claims description 7
- 229920001893 acrylonitrile styrene Polymers 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 3
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 claims description 3
- 229920005990 polystyrene resin Polymers 0.000 claims description 3
- SCUZVMOVTVSBLE-UHFFFAOYSA-N prop-2-enenitrile;styrene Chemical compound C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 SCUZVMOVTVSBLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 12
- 238000013461 design Methods 0.000 description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 8
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 8
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 8
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 7
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000010023 transfer printing Methods 0.000 description 2
- GHUXAYLZEGLXDA-UHFFFAOYSA-N 8-azido-5-ethyl-6-phenylphenanthridin-5-ium-3-amine;bromide Chemical compound [Br-].C12=CC(N=[N+]=[N-])=CC=C2C2=CC=C(N)C=C2[N+](CC)=C1C1=CC=CC=C1 GHUXAYLZEGLXDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930091051 Arenine Natural products 0.000 description 1
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- BOQSSGDQNWEFSX-UHFFFAOYSA-N propan-2-yl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(C)OC(=O)C(C)=C BOQSSGDQNWEFSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LYBIZMNPXTXVMV-UHFFFAOYSA-N propan-2-yl prop-2-enoate Chemical compound CC(C)OC(=O)C=C LYBIZMNPXTXVMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
- G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
- G02B6/004—Scattering dots or dot-like elements, e.g. microbeads, scattering particles, nanoparticles
- G02B6/0043—Scattering dots or dot-like elements, e.g. microbeads, scattering particles, nanoparticles provided on the surface of the light guide
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
Abstract
一种照明用导光板及照明灯具，该照明用导光板包含：一出光面、一相对该出光面的内面、至少一连接该出光面与该内面的入光面、以及多个分布于该内面的凹形微结构。每一凹形微结构的横切面为一个包括四个曲线的四边形，每一凹形微结构在该内面上具有一开口。本发明配合凹形微结构的该四个曲线的特殊结构，可达到均匀导光，使该照明灯具的照明光线均匀的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种导光板及灯具，特别是涉及一种具有多个凹形微结构的照明用导光板、以及包含有该照明用导光板的照明灯具。
背景技术
侧光式发光二极管(LED)导光板目前已发展成为照明灯具的重要元件的趋势，随着照明应用的不断推广，市场对发光二极管导光板的要求也越趋严格，尤其在大中尺寸照明导光板的性能(例如出光均匀度等)更需符合市场要求。参阅图1、图2，显示一种已知照明灯具的部分元件，主要包含一导光板1以及多个分别配置于该导光板1的左右两侧的发光件2。该导光板1包括两个左右间隔且相对的入光面11、以及连接在所述入光面11之间且上下相对的一内面12与一出光面13。以印刷式导光板1为例，可利用含有高发散光线物质的印刷材料，适当地分布于该内面12而形成阵列式排列的多个印刷结构14，借由印刷结构14的材料对光线吸收再扩散放出的性质，破坏全反射效应造成的内部传播，使通过所述入光面11进入该导光板1内的光线可受到导光作用而由该出光面13射出。
由于该导光板1两侧的入光面11为光线直接进入的部位，因此光线强度较强，而愈往该导光板1的内部中央则因为与所述入光面11的距离逐渐变远，因此光线强度愈弱，为了使导光板1整体的导光效果均匀，因此该多个印刷结构14的分布密度不均匀，其结构大小也不尽相同。在靠近所述入光面11处的印刷结构14分布密度较小，并且结构尺寸也较小；愈往该导光板1的中央的印刷结构14分布密度愈大、结构尺寸愈大，以期达到均匀导光的目的。
而另外有一种发光二极管(LED)导光板，其是利用转写滚轮转写方式于导光板内面上形成半球形状的微结构，所述半球形状的微结构的分布密度设计大致与图1、图2的印刷结构14相似，也是为了达到均匀导光的目的而有分布不均的设计，但是半球形状微结构的缺点为微结构形成的转写率不佳，使导光板的出光正面辉度差。
发明人为解决上述的印刷式导光板或半球形状微结构的导光板的导光效果与出光光线均匀度不佳的缺失，而且为解决印刷结构14或半球形状的微结构分布密度与结构尺寸变化设计复杂、转写率不佳等缺点，所以极需找寻解决的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种照明导光板的特殊微结构设计及微结构的分布方式，可提升微结构形成的转写率及导光板出光光线均匀度的照明用导光板及照明灯具。
本发明提供一种照明用导光板，其包含：一个出光面、一个相对该出光面的内面、至少一个连接该出光面与该内面的入光面、以及多个分布于该内面的凹形微结构，每一凹形微结构的横切面的形状为一个包括四个曲线的四边形，每一凹形微结构在该内面上具有一个开口。
本发明所述的照明用导光板，每一凹形微结构为一个包括四个曲面的四角锥。
本发明所述的照明用导光板，每一凹形微结构的该包括四个曲面的四角锥在该内面上的开口处的宽度为100μm～500μm，每一凹形微结构的深度为20μm～100μm。
本发明所述的照明用导光板，该多个凹形微结构在该内面上的开口面积总合占该内面面积的5%～25%。
本发明所述的照明用导光板，该多个凹形微结构在该内面上的开口面积总合占该内面面积的10%～20%。
本发明所述的照明用导光板，该多个凹形微结构在该内面上的开口面积总合占该内面面积的12%～18%。
本发明所述的照明用导光板，该多个凹形微结构为大小相同且均匀地分布于该内面。
本发明所述的照明用导光板，该多个凹形微结构为大小相同且依据与该入光面的距离越远呈越密集地分布于该内面。
本发明所述的照明用导光板，每一凹形微结构包括一个与该四个曲线间隔并且相对于该四个曲线邻近该出光面的端部；该入光面沿一个第一方向延伸，与该入光面的延伸方向平行的两相邻凹形微结构的端部的距离为L1，与该入光面的延伸方向垂直的两相邻凹形微结构的端部的距离为L2，L1＜L2，且L1/L2=0.15～0.90。
本发明所述的照明用导光板，该照明用导光板的宽度为200mm～800mm，长度为200mm～1000mm，厚度为2mm～8mm。
本发明所述的照明用导光板，每一凹形微结构包括一个与该四个曲线间隔并且相对于该四个曲线邻近该出光面的端部；该入光面与距离最近的凹形微结构的端部的距离为1mm～20mm。
本发明所述的照明用导光板，该多个凹形微结构是以转写滚轮转写方式形成于该内面。
本发明所述的照明用导光板，该照明用导光板的材料为热可塑性树脂，该热可塑性树脂选自于下列材料所构成的群组：丙烯酸酯系树脂、甲基丙烯酸酯系树脂、聚苯乙烯树脂、聚碳酸酯树脂、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚合物、丙烯腈-苯乙烯共聚合物以及聚对苯二甲酸乙二酯。
本发明还提供一种照明灯具，其包含：一个如上述任一种照明用导光板、一个发光单元、一个设置于该照明用导光板的内面上方的反射板、及一个设置于该照明用导光板的出光面下方的扩散板，该发光单元包括多个设置于该照明用导光板的入光面的发光二极管。
本发明的有益效果在于：借由该照明用导光板的特殊微结构设计，提升凹形微结构的转写率，配合凹形微结构的该四个曲线的特殊结构，如此可提升导光板出光光线的均匀度，使该照明灯具的照明光线均匀。
附图说明
图1是一种已知照明灯具的部分元件的俯视示意图；
图2是图1的前视图；
图3是本发明照明灯具的一第一较佳实施例的立体分解示意图；
图4是该第一较佳实施例的一照明用导光板与一发光单元的局部俯视示意图；
图5是该照明用导光板的局部立体示意图；
图6是该第一较佳实施例的剖视示意图；
图7是一转写滚轮的局部立体图，该转写滚轮用于滚压成型该照明用导光板的多个凹形微结构；
图8是该转写滚轮沿一轴向方向的局部示意图，同时示意多个凸形微结构沿该轴向方向的配置关系；
图9是该转写滚轮沿一圆周方向而展开的局部示意图，同时示意多个凸形微结构沿该圆周方向的配置关系，实际上该圆周方向并非呈直线延伸，但为了方便示意乃将图9以展开的方式绘制；
图10是一滚轮转写装置的示意图，该滚轮转写装置包含图7的该转写滚轮，而且图10示意该滚轮转写装置制作该照明用导光板的过程；
图11是本发明该照明灯具的出光处的示意图，图11用于示意测量该照明灯具的光均匀度时的多个测量点的取得方式；
图12是本发明照明灯具的一第二较佳实施例的一照明用导光板的局部俯视示意图；
图13是本发明照明灯具的一第三较佳实施例的一照明用导光板与一发光单元的俯视示意图；以及
图14是该第三较佳实施例的剖视示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的元件以相同的编号来表示。
参阅图3至图6，本发明照明灯具的一第一较佳实施例包含：一照明用导光板2、一发光单元3、一反射板4以及一扩散板5。在本实施例中，该照明灯具的照明方向朝下，但实施时不以此为限，可视其应用场合与安装位置而改变。
该照明用导光板2包含：二个左右间隔且彼此相对的入光面21、连接于所述入光面21之间且彼此相对的一出光面22与一内面23、以及多个大小相同且均匀分布于该内面23的凹形微结构24。本实施例的所述入光面21都沿一第一方向61长向延伸，且沿一垂直该第一方向61的第二方向62间隔相对。虽然本实施例设置两个可供该发光单元3的光线射入的入光面21，但本发明也可以只设置一个入光面21，也就是至少一个入光面21即可，此时该发光单元3完全设置于该照明用导光板2的一侧。本实施例的出光面22朝下，该内面23朝上而与该出光面22呈上下间隔相对。
本实施例的所述凹形微结构24自该内面23朝该出光面22的方向凹设，每一凹形微结构24的横切面的形状为一个包括四个曲线241的四边形，也就是说，由俯视图来看，每一凹形微结构24的该四个曲线241呈现前后相对及左右相对设置且相连而构成四边形，该四个曲线241连接该内面23。上述前后相对的二曲线可以为互相往内或往外弯曲的弧形曲线，上述左右相对的二曲线亦可为互相往内或往外弯曲的弧形曲线，上述弧形曲线的曲率不限制。每一弧形曲线的两端点至该弧形曲线所在的圆的圆心之间的连线的夹角为θ1或θ2，较佳地，10°＜θ1＜170°、10°＜θ2＜170°，更佳地，30°＜θ1＜150°、10°＜θ2＜170°。上述每一凹形微结构24的横切面是指将凹形微结构24以平行于该内面23横切后，以俯视观的形状。
较佳地，每一凹形微结构24为一个包括四个曲面的四角锥的结构，具体来说包括一与该四个曲线241间隔并且相对于该四个曲线241邻近该出光面22的端部242、以及四个连接在所述曲线241与该端部242之间的曲面243，该四个曲面243分别为前后左右设置且彼此相连而构成该四角锥的四个曲面。因为实际上该端部242面积为最小，而该多个凹形微结构24在该内面23上的开口面积为最大，故形成一个包括四个曲面的四角锥的结构。本发明的每一凹形微结构24在该内面23上具有一开口，该开口的大小与面积相当于图4的其中一凹形微结构24的斜线区域所示；需要说明的是，实际上所述端部242非常微小，由俯视图来看几乎呈点状形态。各图式中的元件结构形态仅是示意，并非代表实际的尺寸比例关系。
每一凹形微结构24在该内面23上的开口处的宽度W1或W2为100～500μm，每一凹形微结构24的深度t为20～50μm。上述凹形微结构24的四角锥在该内面23上的开口处的宽度W1或W2为该凹形微结构接近于该内面23的开口且与该内面23相接触的四边形的宽度；而上述深度t为该内面23上的开口处与该端部242的距离。其中，本发明的所述曲线241与曲面243的曲度设计，对于由各个方向而来的光线都可产生适当的导光效果，如此可以提升光取出效率，以提高由该出光面22射出的光线亮度。
较佳地，该多个凹形微结构24在该内面23上的开口面积总合占该内面23面积(下称凹形微结构24的开口面积比率)的5%～23%；更佳地为10%～20%；最佳地为12%～16%。上述凹形微结构24在该内面23上的开口面积是指凹形微结构24接近于该内面23的开口且与该内面23相接触的四边形的面积，该内面23面积为该照明用导光板2的宽度W与长度L的乘积。借由上述限定使所述凹形微结构24在该内面23具有适当的分布密度，如此可达到最佳的出光均匀度。
而凹形微结构24的开口面积比率如果大于23%，相当于凹形微结构24的分布密度过高，当凹形微结构24密度太高(单位面积数量太多)时，则表示靠近该照明用导光板2的入光面21区域会有更多的凹形微结构24，如此一来，该发光单元3的光线一通过所述入光面21进入该照明用导光板2内部后，光线马上受到凹形微结构24的光学作用而朝该出光面22导出，使得该照明用导光板2在邻近所述出光面22的左右两侧部位的导出光线较强，而由每一入光面21平行该第二方向62而愈往该照明用导光板2的中央部位的导出光线愈来愈弱，如此会使光均匀度下降，因此该开口面积比率不可过高。另一方面，若凹形微结构24的开口面积比率小于5%时，表示凹形微结构24分布密度低(单位面积数量少)，如此又会使该照明用导光板2的导光效果变差，导出光线量较少而使整体发光亮度变低。因此较佳地，本发明对于该开口面积比率必需控制在一定范围内。
本实施例的凹形微结构24大小相同且均匀分布于该照明用导光板2的内面23，上述凹形微结构24大小相同是指每一凹形微结构24在该内面23上开口处的宽度不超过平均宽度的±10%，且深度不超过平均深度的±10%。而该凹形微结构24均匀分布于该照明用导光板2的内面23是指该凹形微结构24在该内面23分布的密度大致相同，不会因凹形微结构24与两侧的入光面21的距离远近而有不均匀的分布。凹形微结构24分布于该内面23上的密度为每平方毫米（mm2）面积中有多少个凹形微结构24；凹形微结构24分布于该内面23上的密度可由上述该多个凹形微结构24在该内面23上的开口面积总合占该内面23面积的多少来决定。
较佳地，所述凹形微结构24中，该入光面21沿该第一方向61延伸，与该入光面21的延伸方向平行的两相邻凹形微结构24的端部242的距离为L1，与该入光面21的延伸方向垂直的两相邻凹形微结构24的端部242的距离为L2。所述任两相邻凹形微结构24的端部242的距离，是指其中一凹形微结构24的端部242中心点与另一凹形微结构24的端部242中心点的距离。较佳地，L1＜L2，且L1/L2=0.15～0.75；当L1/L2大于0.75时，光线一进入该照明用导光板2内部后，光线马上朝该出光面22导出而取光不佳；当L1/L2小于0.15时，光线由照明用导光板2的远离光源处出光，取光不佳。
较佳地，每一入光面21与距离最近的凹形微结构24的端部242的距离L3为1mm～20mm，若距离L3太小，即凹形微结构24更靠近该照明用导光板2的入光面21，光线进入该照明用导光板2内部后，光线马上受到凹形微结构24的光学作用而朝该出光面22导出，使得该照明用导光板2在邻近所述出光面22的左右两侧部位的导出光线较强，造成导出光线不均匀。
较佳地，该照明用导光板2的宽度W(亦即沿该第二方向62延伸的长度)为200mm～400mm，长度L(亦即沿该第一方向61延伸的长度)为200mm～1000mm，厚度T(亦即该出光面22与该内面23的距离)为2mm～8mm。
该照明用导光板2的材料较佳为热可塑性树脂，该热可塑性树脂选自于下列材料所构成的群组：丙烯酸酯系树脂、甲基丙烯酸酯系树脂、聚苯乙烯树脂、聚碳酸酯树脂、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚合物、丙烯腈-苯乙烯共聚合物以及聚对苯二甲酸乙二酯。上述所谓的丙烯酸酯系树脂是由丙烯酸酯系单体所形成的聚合物；上述所谓的甲基丙烯酸酯系树脂，是由甲基丙烯酸酯系单体及丙烯酸酯系单体所形成的聚合物，例如聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacerylate，简称PMMA）。上述丙烯酸酯系单体及甲基丙烯酸酯系单体，包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯，丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯等单体，其中以甲基丙烯酸甲酯单体及丙烯酸甲酯单体为佳。
本发明的该多个凹形微结构24是以转写滚轮转写方式形成于该照明用导光板2的内面23。参阅图7、图8、图9，显示本发明用于成型该照明用导光板的一转写滚轮7的结构，该转写滚轮7的一轮面71上具有多个间隔的凸形微结构72，且所述凸形微结构72沿该转写滚轮7的一轴向方向73的距离d1都相同，所述凸形微结构72沿着一围绕该轴向方向73的圆周方向74的距离d2都相同。每一凸形微结构72具有一方形的端面721、两个连接该端面721且沿该轴向方向73间隔排列的第一侧面722、以及两个连接于所述第一侧面722之间且沿该圆周方向74间隔的第二侧面723。该端面721的四个边的边长皆为5～20μm，所述第一侧面722的连接该轮面71的一端的距离d3为40～80μm，所述第二侧面723的连接该轮面71的一端的距离d4为40～80μm；上述凸形微结构72的高度h为30～70μm。
参阅图5、图8、图9、图10，要制作该照明用导光板2的所述凹形微结构24时，需要搭配如图10所示的一滚轮转写装置，该滚轮转写装置具有一个上述的转写滚轮7(图10仅为简单示意，未绘出凸形微结构72)、一个与该转写滚轮7相对且位于上游位置并呈一间隙设置的第一背压滚轮81、以及一个与该转写滚轮7相对且位于下游位置，并呈一间隙设置的第二背压滚轮82。亦即，依序为第一背压滚轮81、转写滚轮7、第二背压滚轮82的排列方式设置。该第一背压滚轮81的温度为70～110℃，该转写滚轮7的温度为100～140℃，该第二背压滚轮82的温度为100～140℃。将照明用导光板2的热可塑性树脂材料经一押出机模头83内押出成熔融状树脂，押出树脂温度为210～240℃。上述熔融状树脂经上述的滚轮转写装置转写，借由该转写滚轮7及该第一背压滚轮81相对滚压，使该转写滚轮7滚动并转写，如此就可于该照明用导光板2的内面23上转写形成与所述凸形微结构72相对应的凹形微结构24。参阅图4、图8、图9，其中，所述凸形微结构72的前述距离d2大致对应于该照明用导光板2上的距离L1，所述凸形微结构72的前述距离d1大致对应于该照明用导光板2上的距离L2。另外，由于该转写滚轮7是在呈软化的照明用导光板2上利用转动滚压方式形成所述凹形微结构24，因此会使所述凹形微结构24上形成所述具有弧度的曲面243与曲线241。
参阅图3、图6，上述的发光单元3包括多个发光二极管31，所述发光二极管31为多个一组地分别设置于所述入光面21的一侧，每一组中的所述发光二极管31沿该第一方向61排列。所述发光二极管31朝所述入光面21发光照射，所述发光二极管31的光线可通过所述入光面21进入该照明用导光板2的内部，且所述凹形微结构24可破坏光线于该导光板内部的全反射作用，进而使光线朝该出光面22射出。由于本发明实施时也可以仅设置单一入光面21，所以也可以仅有其中一个入光面21的一侧设有多个发光二极管31。
上述的反射板4设置于该照明用导光板2的内面23的上方，用于将通过所述入光面21且通过该内面23而来的光线朝该出光面22反射，有助于提升光利用率。该反射板4的反射面较佳地呈倾斜状，该反射板4较佳是选自雾面式反射板或全像技术的反射板。该雾面式反射板是在反射板4的反射面上作雾化处理，而全像技术的反射板则可利用激光或压印式全像片图案制成。
上述的扩散板5设置于该照明用导光板2的出光面22的下方，具有将光线扩散雾化的功能，使灯具的出光亮度均匀。
参阅图11，本发明照明灯具在使用上，可以进行光均匀度测量，所述光均匀度的测量方式是将该照明灯具的出光处取出九个测量点29，分别量测每一测量点29的辉度值，该九个测量点29中的最小辉度值为Lmin，最大辉度值为Lmax，光均匀度=(Lmin/Lmax)×100%，光均匀度越接近100%，代表均匀度愈好。而该九个测量点29的决定方式如下，假设该照明灯具的出光处的两个第一侧边25的边长为A，另外两个第二侧边26的边长为B，取三条平行所述第一侧边25且前后排列的第一线27，最前面与最后面的两条第一线27分别距离所述第一侧边B/10的距离，而中间的该第一线27位于该两个第一侧边25的中央。另外取三条平行所述第二侧边26且左右排列的第二线28，最左与最右的两条第二线28分别距离所述第二侧边A/10的距离，而中间的该第二线28则位于该两个第二侧边26的中央。该三个第一线27与该三个第二线28分别交出的九个点即为上述的九个测量点29。
接着通过本发明的一个具体的实施例与一个比较例来说明本发明的功效。
＜本发明的实施例＞
选取甲基丙烯酸甲酯树脂(奇美实业公司制，产品名ACRYREX CM-205)经一押出机模头内押出熔融状树脂，树脂温度为230℃，上述熔融状树脂经一如图10的滚轮转写装置，其中，该第一背压滚轮81的温度为90℃，该转写滚轮7的温度为120℃，该第二背压滚轮82的温度为120℃。该转写滚轮7如图7、图8、图9的构造，所述凸形微结构72沿该转写滚轮7的该轴向方向73的距离d1为400μm；所述凸形微结构72沿着该圆周方向74的距离d2为200μm。该端面721的四个边的边长皆为14μm，所述第一侧面722的一端距离d3为60μm，所述第二侧面723的一端距离d4为60μm；上述凸形微结构72的高度h为50μm。
借由该转写滚轮7及该第一背压滚轮81对该甲基丙烯酸甲酯树脂形成相对滚压，即可于该甲基丙烯酸甲酯树脂上转印形成多个大小相同且均匀分布的凹形微结构，再经冷却后得到该照明用导光板，转印面即为该照明用导光板的内面。参阅图3至图6，该内面23上的凹形微结构24为一个包含四个曲面的四角锥，每一凹形微结构24的四角锥在该内面23上的开口处的宽度W2为260μm、W1为165μm，深度t为35μm。在该内面23上，与该入光面21的延伸方向平行的两相邻凹形微结构24的距离L1为200μm，与该入光面21的延伸方向垂直的两相邻凹形微结构24的距离L2为400μm，L1/L2=0.5。该入光面21与距离最近的凹形微结构24的距离L3为10mm；该照明用导光板2的宽度W为300mm，长度L为600mm，厚度T为3mm。该照明用导光板2的凹形微结构24转写率为70%，该转写率是以凹形微结构24的深度t除以转写滚轮7的凸形微结构72的高度h(图8)，再乘以100%而得到，即(35μm/50μm)×100%=70%；且该多个凹形微结构24在该内面23上的开口面积总合占该内面23面积的15%(该内面23面积=W×L=300mm×600mm=180,000mm2)。再将该照明用导光板2与发光二极管31、反射板4及扩散板5组合成照明灯具，量测该照明灯具的光均匀度(量测方法如前述并配合参阅图11)，出光光线均匀度为(Lmin/Lmax)×100%=80%。
＜比较例＞
同本发明实施例的滚轮转写装置及制造方法，差别在该转写滚轮的凸形微结构的构造为半球形状，宽度为270μm，高度为23μm。经转写后使该比较例的照明用导光板上形成多个半球形状的凹形微结构，每一半球形状的凹形微结构于该导光板的内面上的开口宽度为270μm，深度为8μm，量测该半球形状的凹形微结构转写率为(8μm/23μm)×100%=35%，其转写率相当低并且较本发明差。再将该照明用导光板与发光二极管、反射板及扩散板组合成照明灯具，量测该照明灯具的光均匀度，出光光线均匀度为58%，其光均匀度不佳。
参阅图4、图5、图6，综上所述，借由该照明用导光板2的特殊微结构设计，提升凹形微结构24的转写率，配合凹形微结构24的该四个曲线241设计提升照明用导光板2的出光光线均匀度，如此可达到均匀导光的目的，使该照明灯具的照明光线均匀。更进一步地，若再配合凹形微结构24在该内面23上的适当开口面积比例，对于光线均匀度有更大的助益。
参阅图12，本发明照明灯具的一第二较佳实施例，与该第一较佳实施例的结构大致相同，不同的地方在于，本实施例的每多个位于同一行的凹形微结构24，与相邻的另一行的多个凹形微结构24的位置呈现交错配置。
参阅图13、图14，本发明照明灯具的一第三较佳实施例，与该第一较佳实施例的结构大致相同，不同的地方在于，本实施例的照明用导光板2的该多个凹形微结构24依据与所述入光面21的距离越远呈越密集地分布于该内面23。因此，本实施例越接近该照明用导光板2左右两侧的凹形微结构24的分布愈疏；越接中央处的凹形微结构24的分布愈密。也就是说，本实施例的凹形微结构24在平行于该第二方向62上的分布，呈渐变密度分布。
其中，与该入光面21的延伸方向平行的两相邻凹形微结构24的距离为L1，与该入光面21的延伸方向垂直的两相邻凹形微结构24的距离为L2，且L2为渐变距离，较佳地，L1/L2=0.15～0.90，可达到较佳的光取出效能。每一凹形微结构24在该内面23上的开口处的宽度W1或W2为100～500μm，每一凹形微结构24的深度t为20～100μm。
较佳地，本实施例该多个凹形微结构24在该内面23上的开口面积总合占该内面23面积的5%～25%；更佳地为10%～20%；最佳地为12%～18%。
较佳地，本实施例的照明用导光板2的宽度W为200mm～800mm，长度L为200mm～1000mm，厚度T为2mm～8mm。
＜本发明渐变密度的具体实施例＞
选取甲基丙烯酸甲酯树脂(奇美实业公司制，产品名ACRYREX CM-205)经一押出机模头内押出熔融状树脂，树脂温度为230℃，上述熔融状树脂经一如图10的滚轮转写装置，其中，该第一背压滚轮81的温度为90℃，该转写滚轮7的温度为120℃，该第二背压滚轮82的温度为120℃。该转写滚轮7如图7、图8、图9的构造，所述凸形微结构72沿该转写滚轮7的该轴向方向73的距离d1为渐变距离，d1可为240～930μm，需要说明的是，图7虽然未示意所述凸形微结构72沿该轴向方向73为渐变距离的排列，但实际上，为了成型出本实施例渐变排列密度的所述凹形微结构24(图13)，则必须改变该转写滚轮7的结构排列设计，将所述凸形微结构72沿该轴向方向73的排列方式调整为距离渐变式排列；所述凸形微结构72沿着该圆周方向74的距离d2为200μm。该端面721的四个边的边长皆为13μm，所述第一侧面722的一端距离d3为106μm，所述第二侧面723的一端距离d4为106μm；上述凸形微结构72的高度h为100μm。
借由该转写滚轮7及该第一背压滚轮81对该甲基丙烯酸甲酯树脂形成相对滚压，即可于该甲基丙烯酸甲酯树脂上转印形成多个大小相同且依据与所述入光面的距离越远呈越密集地分布的凹形微结构，再经冷却后得到该照明用导光板，转印面即为该照明用导光板的内面。参阅图13、图14，该内面23上的凹形微结构24为一个包含四个曲面的四角锥，每一凹形微结构24的四角锥在该内面23上的开口处的宽度W2为290μm、W1为185μm，深度t为72μm。在该内面23上，与该入光面21的延伸方向平行的两相邻凹形微结构24的距离L1为300μm，与该入光面21的延伸方向垂直的两相邻凹形微结构24的距离L2为渐变距离，L2可为340～1030μm。该入光面21与距离最近的凹形微结构24的距离L3为10mm；该照明用导光板2的宽度W为600mm，长度L为600mm，厚度T为4mm。该照明用导光板2的凹形微结构24转写率为72%，该转写率是以凹形微结构24的深度t除以转写滚轮7的凸形微结构72的高度h(图8)，再乘以100%而得到，即(72μm/100μm)×100%=72%；且该多个凹形微结构24在该内面23上的开口面积总合占该内面23面积的16%(该内面23面积=W×L=600mm×600mm=360,000mm2)。再将该照明用导光板2与发光二极管31、反射板4及扩散板5组合成照明灯具，量测该照明灯具的光均匀度(量测方法如前述并配合参阅图11)，出光光线均匀度为(Lmin/Lmax)×100%=75%。因此，本实施例同样可提升光线均匀度。
Claims (14)
1.一种照明用导光板，其特征在于，该照明用导光板包含一个出光面、一个相对该出光面的内面、至少一个连接该出光面与该内面的入光面、以及多个分布于该内面的凹形微结构，每一凹形微结构的横切面的形状为一个包括四个曲线的四边形，每一凹形微结构在该内面上具有一个开口。
2.如权利要求1所述的照明用导光板，其特征在于，每一凹形微结构为一个包括四个曲面的四角锥。
3.如权利要求2所述的照明用导光板，其特征在于，每一凹形微结构的该包括四个曲面的四角锥在该内面上的开口处的宽度为100μm～500μm，每一凹形微结构的深度为20μm～100μm。
4.如权利要求1所述的照明用导光板，其特征在于，该多个凹形微结构在该内面上的开口面积总合占该内面面积的5%～25%。
5.如权利要求4所述的照明用导光板，其特征在于，该多个凹形微结构在该内面上的开口面积总合占该内面面积的10%～20%。
6.如权利要求5所述的照明用导光板，其特征在于，该多个凹形微结构在该内面上的开口面积总合占该内面面积的12%～18%。
7.如权利要求1所述的照明用导光板，其特征在于，该多个凹形微结构为大小相同且均匀地分布于该内面。
8.如权利要求1所述的照明用导光板，其特征在于，该多个凹形微结构为大小相同且依据与该入光面的距离越远呈越密集地分布于该内面。
9.如权利要求1所述的照明用导光板，其特征在于，每一凹形微结构包括一个与该四个曲线间隔并且相对于该四个曲线邻近该出光面的端部；该入光面沿一个第一方向延伸，与该入光面的延伸方向平行的两相邻凹形微结构的端部的距离为L1，与该入光面的延伸方向垂直的两相邻凹形微结构的端部的距离为L2，L1＜L2，且L1/L2=0.15～0.90。
10.如权利要求1所述的照明用导光板，其特征在于，该照明用导光板的宽度为200mm～800mm，长度为200mm～1000mm，厚度为2mm～8mm。
11.如权利要求1所述的照明用导光板，其特征在于，每一凹形微结构包括一个与该四个曲线间隔并且相对于该四个曲线邻近该出光面的端部；该入光面与距离最近的凹形微结构的端部的距离为1mm～20mm。
12.如权利要求1所述的照明用导光板，其特征在于，该多个凹形微结构是以转写滚轮转写方式形成于该内面。
13.如权利要求1所述的照明用导光板，其特征在于，该照明用导光板的材料为热可塑性树脂，该热可塑性树脂选自于下列材料所构成的群组：丙烯酸酯系树脂、甲基丙烯酸酯系树脂、聚苯乙烯树脂、聚碳酸酯树脂、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚合物、丙烯腈-苯乙烯共聚合物以及聚对苯二甲酸乙二酯。
14.一种照明灯具，其特征在于，该照明灯具包含：一个如权利要求1至13中任一项所述的照明用导光板、一个发光单元、一个设置于该照明用导光板的内面上方的反射板、及一个设置于该照明用导光板的出光面下方的扩散板，该发光单元包括多个设置于该照明用导光板的入光面的发光二极管。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW102149272A TWI491837B (zh) | 2013-05-08 | 2013-12-31 | 照明用導光板及照明燈具 |
| TW102149272 | 2013-12-31 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104748071A true CN104748071A (zh) | 2015-07-01 |
Family
ID=53617585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410104900.0A Pending CN104748071A (zh) | 2013-12-31 | 2014-03-20 | 照明用导光板及照明灯具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104748071A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114563839A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-05-31 | 扬昕科技(苏州)有限公司 | 导光元件及背光模块 |
| CN114815298A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-07-29 | 浙江大学 | 一种用于裸眼三维显示的波导型高均匀度定向背光系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005090855A1 (ja) * | 2004-03-22 | 2005-09-29 | System-Lab For K.G. | 導光板体 |
| JP2009231045A (ja) * | 2008-03-24 | 2009-10-08 | Stanley Electric Co Ltd | 導光板 |
| JP2012174621A (ja) * | 2011-02-24 | 2012-09-10 | Kuramochi:Kk | 導光板及び導光板の成形方法 |
| JP2013077472A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Toppan Printing Co Ltd | 導光体、これを備えた照明装置、表示装置 |
-
2014
- 2014-03-20 CN CN201410104900.0A patent/CN104748071A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005090855A1 (ja) * | 2004-03-22 | 2005-09-29 | System-Lab For K.G. | 導光板体 |
| JP2009231045A (ja) * | 2008-03-24 | 2009-10-08 | Stanley Electric Co Ltd | 導光板 |
| JP2012174621A (ja) * | 2011-02-24 | 2012-09-10 | Kuramochi:Kk | 導光板及び導光板の成形方法 |
| JP2013077472A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Toppan Printing Co Ltd | 導光体、これを備えた照明装置、表示装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114563839A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-05-31 | 扬昕科技(苏州)有限公司 | 导光元件及背光模块 |
| CN114563839B (zh) * | 2022-04-27 | 2022-09-13 | 扬昕科技(苏州)有限公司 | 导光元件及背光模块 |
| CN114815298A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-07-29 | 浙江大学 | 一种用于裸眼三维显示的波导型高均匀度定向背光系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100385310C (zh) | 漫射板、面光源装置和透射型显示装置 | |
| CN102621622B (zh) | 导光板及光源模块 | |
| KR101561099B1 (ko) | 광가이드 플레이트 및 엣지 라이트 백라이트 장치 | |
| CN103926645B (zh) | 导光板、背光模组及显示装置 | |
| CN101261338A (zh) | 导光板及其制备方法 | |
| CN106597598A (zh) | 一种新型背光源导光板 | |
| JP7083830B2 (ja) | 自動車ヘッドライト用の導光板を有する発光モジュール | |
| CN103185912A (zh) | 微结构导光板及侧光式背光模组 | |
| CN111413760A (zh) | 导光体网点结构、导光体、模具、背光结构及显示装置 | |
| CN104456425A (zh) | 面光源 | |
| CN101639196B (zh) | 一种发光二极管透镜和照明装置 | |
| TWI491837B (zh) | 照明用導光板及照明燈具 | |
| CN102518974A (zh) | 发光模块及其制造方法 | |
| CN103913794A (zh) | 具有微结构的光学板 | |
| CN103293591A (zh) | 多功能一体化复合导光板及具有该导光板的led平面光源 | |
| CN101761829B (zh) | 背光模块及使用该背光模块的显示装置 | |
| KR20110086632A (ko) | 면 광원 장치 및 그것에 이용하는 도광체 | |
| CN104748071A (zh) | 照明用导光板及照明灯具 | |
| CN104614801A (zh) | 侧入式背光模块及侧入式导光板 | |
| CN103925522A (zh) | 背光模组和显示装置 | |
| WO2021237849A1 (zh) | 导光板和具有该导光板的平面光源 | |
| CN201803231U (zh) | 具有扩散或增亮效果的导光板 | |
| TW200528849A (en) | Light guide plate | |
| CN209725991U (zh) | 照明组件、喇叭及音箱 | |
| CN203927540U (zh) | 线状光源装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150701 |