CN105223642A - 导光板 - Google Patents

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    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

本发明公开一种基于光纤全反射原理的侧光式导光板。所述导光板配合至少一个点光源以导引其光线方向,其包括多数条光通道,所述光通道是由光纤所设计组成；一入光面,其包括多数个入光口,在所述多数个入光口处将所述光通道分层，以将所述点光源的光线引入于每一层光通道中以传输光线；以及一出光面,其包括多数个出光口,将自所述多数条光通道所接收到的光线从多数个出光口垂直射出。所述导光板还包括一扩散层设置于所述出光面的上面以使从出光口收集到的光线分布均匀。

Description

导光板
技术领域
本发明涉及显示设备中导光板的技术，特别是涉及一种基于全反射原理的侧入式导光板。
背景技术
侧入式背光模块的主要结构设计是将光源设置于导光板侧边，经由反射片将光源导入导光板,藉由导光板导引光线方向，并提高面板光辉度及控制亮度均匀。
传统上在导光板的板材底面藉由喷墨、UV网版、IR印刷技术或雷射等印制出扩散光点(pattern)或称其为网点，或者利用机械加工等非印刷技术将在导光板成形时直接成形扩散光点在反射面。当光线射到各个扩散光点时，反射光会往各个角度扩散，通过各种大小不同疏密不一的扩散光点图案设计来破坏光线的全反射，然后由导光板正面射出。然而,这样的导光板部分光线会从底部和侧面射出，需要反射片将光线反射回去，降低了光线利用率。并且,其扩散光点的制程复杂。
因此，有需要提出一种新的导光板结构，既无需在导光板上设置具有破坏光线全反射特性的扩散光点，同时能够有效提高光线利用率。
发明内容
有监于此，本发明的目的在于提供一种基于全反射原理的侧入式导光板，其中在所述导光板中设置多条具有全反射的光通道，使得光线在所述光通道中进行传传输，并导引光线至目标处。
本发明的另一目的在于提供一种新型的侧入式全反射导光板，避免复杂的扩散光点设计，同时能够有效提高光线利用率。
为达到上述发明目的，本发明的技术方案如下：
一种导光板,系配合至少一个点光源以导引光线方向,所述导光板包括:多条光通道,所述多条光通道的各个光通道是由光纤组成，并具有一入口与一出口；一入光面,其包括多个入光口，用于对应所述多条光通道的入口,根据所述多个入光口处的位置将所述多个光通道分成多层光通道，以将所述点光源的光线引入于每一层光通道中以传输光线；以及一出光面,其包括多个出光口,将自所述多条光通道所接收到的光线从所述多个出光口垂直射出，所述入光面与所述出光面分别设置于所述导光板的相邻两侧以界定出所述导光板的一内部空间。
在本发明的导光板中，其中，所述光通道的内表面具有反射膜,使得光线在其内进行传输时，会不断进行全反射。
在本发明的导光板中，其中，所述每一层光通道皆设置于所述入光面与所述出光面所界定的内部空间。
在本发明的导光板中，其中，所述多个出光口是矩阵式排列。
在本发明的导光板中，其中，所述多个出光口是交错式排列。
在本发明的导光板中，其中，所述多条光通道具有相同的直径。
在本发明的导光板中，其中，每一层光通道的出口是对应所述出光面上一排或若干排的出光口。
在本发明的导光板中，其中，所述多数条光通道越往下层的光通道具有的长度就越长，对应的出光口离光源也越远。
在本发明的导光板中，其中，所述导光板还包括一扩散层设置于所述出光面的上面以使从出光口收集到的光线分布均匀。
本发明还提供一种应用于显示组件之光学模块,所述光学模块包括:一点光源,提供该显示组件所需之光源；一导光板,所述导光板包括:多数条光通道,所述光通道是由光纤所设计组成；一入光面,其包括多数个入光口,在所述多数个入光口处将所述光通道分层，以将所述点光源的光线引入于每一层光通道中以传输光线；以及一出光面,其包括多个出光口,将自所述多条光通道所接收到的光线从所述多个出光口垂直射出，所述入光面与所述出光面分别设置于所述导光板的相邻两侧以界定出所述导光板的一内部空间；以及一扩散层，设置于所述出光面的上面以使从出光口收集到的光线分布均匀。
在本发明的光学模块中，其中，所述光通道的内表面具有反射膜,使得光线在其内进行传输时，会不断进行全反射。
在本发明的光学模块中，其中，所述每一层光通道皆设置于所述入光面与所述出光面界定的内部空间中。
在本发明的光学模块中，其中，所述多数个出光口是矩阵式排列方式。
在本发明的光学模块中，其中，所述多数个出光口是交错式排列方式。
在本发明的光学模块中，其中，所述多数条光通道具有相同的直径或者是数个互不相同的直径。
在本发明的光学模块中，其中，每一层光通道的出口是对应所述出光面上一排或若干排的出光口。
在本发明的光学模块中，其中，所述多数条光通道越往下层的光通道具有的长度就越长，对应的出光口离光源也越远。
相较先前的导光板，本发明的导光板，基于光纤全反射原理，藉由在导光板中设置多条且多层光纤所设计具有全反射功能的光通道，使得光线在所述光通道中进行传输，并导引光线至目标处。无需在导光板上设置具有破坏光线全反射特性的扩散光点，同时能够有效提高光线利用率。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
附图说明
图1为本发明的侧入式导光板之一实施例的示意图。
图2为图1中所示本发明的侧入式导光板之一实施例右下角处
放大的示意图。
图3为一种应用于显示组件之光学模块及所包含本发明的侧入
式导光板之导引结构示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施之特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「顶」、「底」、「水平」、「垂直」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
请参阅图1，图1为本发明的侧入式导光板之一实施例的示意图。如图1所示，所述导光板10包括一入光面11,一出光面12以及多数条光通道13。在本发明之侧入式导光板10的侧面，即是与光源接触的一入光面11处,设置有多数个入光口，使光线进入导光板10,然后传送至由光纤所设计的光通道13。
出光面12包括多数个出光口,将自所述多数条光通道13所接收到的光线从多数个出光口垂直射出。如图1所示，入光面11与出光面12相互垂直连接以界定一所述导光板10的内部空间,然而,所述入光面11与所述出光面12为分别设置于所述导光板的相邻两侧以界定出所述导光板的一内部空间,两者可以仅是相邻连接但不是相互垂直。本发明的侧入式导光板里设置许多层次的光通道13，在入光面11处将光通道分层13，以将所述光源的光线例如发光二极管(LED：LightEmissionDiode)光源引入于每一层光通道13中。每一层光通道13的出口,即是对应导光板10的出光面12上一排或若干排的出光口。
请参阅图2，图2为图1中所示本发明的侧入式导光板之一实施例右下角处放大的示意图。如图2所示，入光面11与所述出光面12相互垂直连接以界定一所述导光板的内部空间，每一层光通道13皆设置于所述入光面11与所述出光面12界定的内部空间中。所述每条光通道13的内表面具有反射膜，使得光线在所述光通道13内进行传输时，会不断进行全反射。
图一和图二仅是显示本发明的侧入式导光板之一实施例的一种结构，针对所应用之装置的出光亮度需求及与导光板搭配组件的结构等因素考虑,为了达到出光均匀性,本发明可对于多数个出光口的配置方式以及光通道13的直径大小做调整。例如,多数个出光口的配置不是呈现如图一中所示整齐矩阵式排列方式，可以是交错排列。此外,在本发明的侧入式导光板里所有光通道13的直径并非全部必须相同的直径大小,并且也可将光通道13的直径设计为数个互不相同的直径，藉此以达到出光发射的均匀性。
请参阅图3，图3为一种应用于显示组件之光学模块及所包含本发明的侧入式导光板之导引结构示意图。所述光学模块30包括:一点光源33,提供该显示组件所需之光源；一导光板10,所述导光板10包括:多数条光通道13,所述光通道13是由光纤所设计组成；一入光面11,其包括多数个入光口,在所述多数个入光口处将所述光通道13分层，以将所述点光源33的光线引入于每一层光通道13中以传输光线；以及一出光面12,其包括多数个出光口,将自所述多数条光通道13所接收到的光线从多数个出光口垂直射出，所述入光面11与所述出光面12相互垂直连接以界定一所述导光板10的内部空间；以及一扩散层35，设置于所述出光面12的上面以使从出光口收集到的光线分布均匀。
所述导光板10可以是透明合成树脂板,所述点光源为类似一弧面或球面光源，其光线以各种角度向外发射出去，例如LED光源之类型。所述扩散层35为使光扩散并使光均匀照射显示组件为目的，本发明之扩散层35可以使用任何习知之技艺形成于出光面12之表面,最佳为以热融光扩散材料之方法形成于出光面12之表面。
如图3所示，所述导光板10之入光口最上层的光通道13a与其下面各层的光通道相较之下,例如光通道13b，其对应的出光口离光源较近，因此光通道13a的长度是最短的。依此类推,入光口的光通道越往下层的光通道具有的长度就越长，对应的出光口离光源也越远。如图3所示，这样通过许多层的光通道和出光口的设置方式，经过许多层光纤所设计多数条光通道例如13a,13b,13c,13d,以及13e的传输及不断进行的全反射，最后在出光口上面藉由光纤集束接头接收光线，并将光线导入于一扩散层35，将导光板的光线扩散，能使点光源30例如LED分布成均匀的面光源以达到光线均匀扩散的效果。
综上所述，本发明提出一种新的导光板结构，基于光纤全反射原理，藉由在导光板中设置多条且多层光纤所设计具有全反射功能的光通道，使得光线在所述光通道中进行传输，并导引光线至应用所需的角度与方向。既无需在导光板上设置具有破坏光线全反射特性的扩散光点，同时能够有效提高光线利用率。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，但该较佳实施例并非用以限制本发明，该领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种导光板,用于配合至少一个点光源以导引其光线方向,其特征在于,所述导光板包括:
多条光通道,所述多条光通道的各个光通道是由光纤组成，并具有一入口与一出口；
一入光面,其包括多个入光口，用于对应所述多条光通道的入口,根据所述多个入光口处的位置将所述多个光通道分成多层光通道，以将所述点光源的光线引入于每一层光通道中以传输光线；以及
一出光面,其包括多个出光口,将自所述多条光通道所接收到的光线从所述多个出光口垂直射出，所述入光面与所述出光面分别设置于所述导光板的相邻两侧以界定出所述导光板的一内部空间。
2.根据权利要求1所述的导光板,其特征在于，所述光通道的内表面具有反射膜,使得光线在其内进行传输时，会不断进行全反射。
3.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述每一层光通道皆设置于所述入光面与所述出光面所界定的内部空间。
4.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述多个出光口是矩阵式排列。
5.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述多个出光口是交错式排列。
6.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述多条光通道具有相同的直径。
7.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述多数条光通道具有数个互不相同的直径。
8.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，每一层光通道的出口是对应所述出光面上一排或若干排的出光口。
9.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述导光板还包括一扩散层设置于所述出光面上以使从出光口收集到的光线分布均匀。
10.一种应用于显示组件之光学模块,其特征在于,所述光学模块包括:
一点光源,提供该显示组件所需之光源；
一导光板,所述导光板包括:
多数条光通道,所述光通道是由光纤所设计组成；
一入光面,其包括多数个入光口,在所述多数个入光口处将所述光通道分层，以将所述点光源的光线引入于每一层光通道中以传输光线；以及
一出光面,其包括多个出光口,将自所述多条光通道所接收到的光线从所述多个出光口垂直射出，所述入光面与所述出光面分别设置于所述导光板的相邻两侧以界定出所述导光板的一内部空间；以及
一扩散层，设置于所述出光面的上面以使从出光口收集到的光线分布均匀。
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