CN106195693A - 光源模块及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光源模块及其制作方法，其中，光源模块的制作方法包括提供一导光板，导光板具有一第一表面、一相对于第一表面的第二表面、一连接第一表面与第二表面的入光面及多个光扩散微单元；在第二表面上配置一反射片、在光束自入光面入射时测量第一表面上的光强度分布；当第一表面上的光强度分布与一预设光强度分布有差异时，在反射片的朝向第二表面的一反射面上设置多个光学结构，以使第一表面上的光强度分布趋近于预设光强度分布。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学装置及其制作方法，且特别涉及一种光源模块及其制作方法。
背景技术
显示科技近年来的发展使得各种显示器得以普及化，并且逐渐在现代人日常生活中扮演了不可或缺的角色。现有的显示科技已经应用液晶显示(Liquid Crystal Display,LCD)面板于例如是电脑荧幕、智能型手机以及电子书等电子装置的荧幕，且为了在提升显示品质的同时可以增加使用上的便利性，上述的显示器已朝向薄型化的趋势发展。
然而，由于液晶显示面板属于非自发光型的显示器，故在显示上必须搭配背光模块。一般而言，背光模块包括线性光源及具有表面微结构的导光板。随着液晶显示器的薄型化，背光模块亦朝向薄型化发展，因此导光板(light guide plate)的厚度亦被要求降低。由于薄型化的导光板在藉由例如是网印的加工方法制作表面微结构时更容易因加工过程的疏失而损坏，进而提升制作表面微结构时的不稳定性，且制作后的表面结构也无法藉由重新加工来调整或修复。上述问题不但会降低导光板的制作过程的良率，也提升了导光板的制作难度及背光模块的成本。因此，如何同时兼顾导光板薄型化生产以及节省制造成本已成为目前亟待解决的问题之一。
“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成所属技术领域中普通技术人员所知道的公知技术。在“公知技术”段落所揭露的内容，不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，在本发明申请前已被所属技术领域中普通技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提出一种光源模块的制作方法，可以避免导光板在加工过程中所造成的损耗，进而提升制作光学品质良好的光源模块的效率、良率并降低整体成本。
本发明提出一种光源模块，可以利用较为简化的架构形成良好的所需光源。
本发明提供一种光源模块的制作方法，其包括提供一导光板，导光板具有一第一表面、一相对于第一表面的第二表面及一连接第一表面与第二表面的入光面，且导光板具有多个光扩散微单元；在第二表面上配置一反射片、在光束自入光面入射时测量第一表面上的光强度分布；当第一表面上的光强度分布与一预设光强度分布有差异时，在反射片之朝向第二表面的一反射面上设置多个光学结构，以使第一表面上的光强度分布趋近于预设光强度分布。
本发明提供一种光源模块，其包括一导光板、一发光单元以及一反射片。导光板具有多个均匀分布的光扩散微单元，且具有一第一表面、一相对于第一表面的第二表面及一连接第一表面与第二表面的入光面。发光单元配置于入光面旁，且朝向入光面发出一光束。反射片配置于第二表面上，且具有朝向第二表面的一反射面。多个光学结构以非均匀的方式配置于反射面上。
在本发明的一实施例中，上述的这些光学结构包括多个光扩散(distribution)网点、多个光吸收网点或其组合。
在本发明的一实施例中，设置上述的这些光学结构的方法为喷墨印刷或网版印刷(screen printing)。
在本发明的一实施例中，上述的这些光扩散微单元为配置于导光板内部的多个光扩散粒子。
在本发明的一实施例中，上述的这些光扩散微单元为配置于第一表面与第二表面的至少其中之一上的多个表面光学微结构。
在本发明的一实施例中，上述的这些光扩散微单元均匀分布于导光板中，且设置这些光学结构的步骤包括将这些光学结构设置于反射面的靠近入光面的区域或远离入光面的区域。
在本发明的一实施例中，上述提供导光板的方法包括以压出制程提供导光板。
在本发明的一实施例中，上述的在反射片的反射面上设置这些光学结构的方法是以卷对卷(roll to roll)制程来实现。
在本发明的一实施例中，当上述的第一表面上的局部区域的光强度大于预设光强度分布中对应的预设值时，在反射面上的对应区域设置这些光学结构，以降低局部区域的光强度。
在本发明的一实施例中，当上述的第一表面上的局部区域的光强度小于预设光强度分布中对应的预设值时，在反射面上的对应区域设置这些光学结构，以提升局部区域的光强度。
在本发明的一实施例中，上述的光强度分布与预设光强度分布中的光强度为辉度。
在本发明的一实施例中，上述的这些光学结构设置于反射面上的局部区域，以抑制导光板于对应于局部区域处光强度过强的现象。
在本发明的一实施例中，上述的这些光学结构设置于反射面上的局部区域，以弥补导光板于对应于局部区域处光强度过低的现象。
在本发明的一实施例中，上述的这些光学结构是以六角排列的方式排列于反射面上。
在本发明的一实施例中，上述的这些光学结构包括固化后的白色油墨、固化后的黑色油墨、固化后的透明油墨或其组合。
在本发明的一实施例中，上述的每一光学结构呈圆点状。
基于上述，本发明的实施例的光源模块的制作方法在反射片上有设置多个光学结构，因此当光束自导光板的入光面进入导光板时，导光板的第一表面可以具有良好的所需光强度分布。另一方面，由于本发明的实施例的光源模块藉由这些反射片的光学结构就可以让导光板在第一表面形成良好的光源，因此降低了光源模块的制作难度，可以避免导光板在加工过程中所造成的损耗，且可以利用较简化的架构形成良好的所需光源。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1A至图1C是依照本发明的第一实施例的一种光源模块的制作方法的示意图。
图2是依照本发明的第一实施例的反射面及光学结构的局部放大图。
图3是依照本发明第二实施例的光源模块的示意图。
图4是依照本发明第三实施例的光源模块的示意图。
图5是依照本发明第四实施例的光源模块的示意图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的多个实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如上、下、前、后、左、右等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明，而非用来限制本发明。
图1A至图1C是依照本发明的第一实施例的一种光源模块的制作方法的示意图。在本发明的第一实施例所参照的示意图中，为了清楚说明各元件之间的相对关系及其所能带来的效果，图中仅示例性地示出部分光束的传递路径，其并非用以限定本发明的光源模块中的光束传递方式。请参考图1A，本发明的第一实施例的光源模块的制作方法提供了一导光板110。导光板110具有一第一表面112、一相对于第一表面112的第二表面114及一连接第一表面112与第二表面114的入光面116，且导光板110具有多个光扩散微单元118。在本实施例中，这些光扩散微单元118分布于导光板110中，且当一光束传递至这些光扩散微单元118时，这些光扩散微单元118适于让光束往多个方向传递。换句话说，这些光扩散微单元118适于让光束扩散。
请参照图1B，本实施例的光源模块的制作方法在导光板110的第二表面114上配置一反射片120。反射片120适于反射来自第二表面114的光束(此处以光束L2为例)，进而使反射后的光束(此处以光束L2为例)可以自第一表面112穿出导光板110。举例来说，本实施例的导光板110接收例如是发光单元130所发出的光束(此处以光束L1为例)。藉由导光板110的传递、光扩散微单元118的扩散及反射片120的反射，光束(此处以光束L1为例)可以自入光面116进入导光板110后再穿出第一表面112。本实施例的光源模块的制作方法在光束(此处以光束L1为例)自入光面116入射时，以例如是辉度计(brightness meter)测量光束在第一表面112上所形成的光强度分布。
在藉由上述的方式测得第一表面112上的光强度分布的相关数据后，光强度分布的相关数据会与一预设光强度分布数据比较。上述的预设光强度分布例如是所欲制作的光源模块在最佳状态时的光强度分布，本发明并不限于此，而藉由上述的比较可以得知第一表面112是否在部分区域有亮度过高、过低的问题。请参照图1C，当第一表面112上的光强度分布与预设光强度分布有差异时，本实施例的光源模块100的制作方法在反射片120的朝向第二表面114的一反射面122上设置多个光学结构124，以使第一表面112上的光强度分布趋近于预设光强度分布。
换句话说，本实施例的反射片120可以反射来自第二表面114的光束，且这些光学结构124可以改变经反射片120反射后进入导光板110的光强度分布，进而使第一表面112的光强度分布可以藉由这些光学结构124的补偿来趋近于预设光强度分布。
因此，本实施例的制作方法可以藉由形成这些光学结构124来轻易制作出良好的光源模块100。当光束自入光面116进入导光板110时，形成于反射面122的光学结构124可以让第一表面112的光强度分布趋近于预设光强度分布，因此导光板110可以不需要额外的加工及微结构设计(例如网版印刷的加工)，进而降低了导光板110的制作难度。另一方面，由于本实施例的光源模块100的制造方法在测量第一表面112上的光强度分布后，可以再藉由在反射面122形成光学结构124来补偿第一表面112上的光强度分布，进而避免了在光源模块100的制作过程中因导光板110的导光效果不佳而报废整组光源模块110，提供了较简化的架构来形成良好的所需光源，同时也提升了在制作导光板110时的良率。
本实施例的制作方法更可以形成例如是增亮膜(BrightnessEnhancement Film)、扩散膜(Diffuser Film)等的光学膜片140于第一表面112上，本发明不限于此。详细来说，请参照图1C，在本实施例中，光源模块100包括导光板110、发光单元130(例如：发光二极管(Light EmittingDiode,LED))以及反射片120。光源模块100的导光板110具有多个均匀分布的光扩散微单元118，且上述的这些光扩散微单元118为配置于导光板110内部的多个光扩散粒子，而导光板110在传递光束时可以藉由这些以非均匀的方式配置于反射面122上的光学结构124补偿局部区域的光强度分布，进而使光源模块100可以以预设光强度分布发出光束。发光单元130配置于入光面116旁，且朝向入光面116发出光束L。光束L在导光板110中传递时经由光扩散微单元118的扩散或反射片120的反射后自第一表面112发出，进而使第一表面112上的光强度分布趋近于预设光强度分布。
图2是依照本发明的第一实施例的反射面及光学结构的局部放大图。请参照图2，在本实施例中，上述的这些光学结构124包括多个光扩散网点125。更具体来说，这些光扩散网点125例如是固化后的白色油墨或固化后的透明油墨或上述两者的组合，且这些光扩散网点125例如是以喷墨印刷的方式形成于反射面122上，因此本发明的实施例的光源模块的制作方法可以轻易的形成光学结构124于反射面122上，也提供了一个可以轻易形成良好的光源模块的制作方法，但本发明不限于此。在其他实施例中，光学结构124还可以包括多个光吸收网点或上述这些光扩散网点和光吸收网点的组合，其中光吸收网点例如是固化后的黑色油墨，且这些光学结构124还可以是以网版印刷形成。进一步来说，在本发明的其他实施例中，在反射片的反射面上设置这些光学结构的方法还可以是以卷对卷制程来实现，进而可以在例如是量产时提供更高效率的光源模块制作方式。
请参照图2，在本发明的第一实施例中，这些光扩散网点125例如是以喷墨印刷的方式所形成的圆点状光学结构124，且经由上述的方式可以让这些光学结构124是以六角排列的高密度排列方式排列于反射面122上，进而提供一个最佳的光强度补偿效果。本发明的实施例的这些光学结构还可以视需求以其他方式排列于反射面，并不限于上述光学结构124的排列方式。另一方面，在本实施例的光源模块100的制作方法中，当第一表面112上的局部区域的光强度大于预设光强度分布中对应的预设值时，利用在反射面122上的对应区域设置这些光学结构124，以降低上述局部区域的光强度。换句话说，本实施例的光源模块100的这些光学结构124设置于反射面122上的局部区域，并藉由光学结构124对光的扩散或吸收来抑制导光板110于对应于局部区域处光强度过强的现象。
具体来说，在本发明的第一实施例中，由于例如是塑胶材质所形成的这些光扩散微单元118均匀分布于导光板110中，这些光学结构124设置于反射面的122远离入光面116的区域A。由于导光板110远离入光面116的局部区域除了会有光束(这边以光束L3、L4为例)在往表面117传递的过程中穿出第二表面114，还会有光束经表面117反射后再穿出第二表面114，进而使反射片120的区域A的局部光强度较高。本实施例的光源模块100藉由光学结构124来扩散照射到区域A中的部分光束(这边以光束L3为例)，进而使导光板110的第一表面112的光强度分布趋近于预设光强度分布。
在本发明的实施例中，光学结构在反射面的位置并不限于上述实施例所述远离入光面的局部区域，光学结构的分布区域还可以视导光板的厚度、材质及光扩散微单元的大小、材质、密度及预设光强度分布来适度调整。以下将列举其他实施例以作为说明。在此必须说明的是，下述实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，下述实施例不再重复赘述。
图3是依照本发明第二实施例的光源模块的示意图。请参考图3，光源模块100A与光源模块100大致相似，二者主要差异之处在于：在本发明的第二实施例中，导光板110A的这些光扩散微单元118A为配置于第一表面112A的多个表面光学微结构，且光学结构124A设置于靠近入光面116A的区域B。本实施例的光学结构124A例如是光吸收网点，因此当发光单元130A所发出的光束自入光面116A进入导光板110A后，反射面122A上的光学结构124A可以吸收部分传递到反射片120A的区域B的光束，进而使第一表面112A上及光学膜片140A上的光强度分布可以趋近于预设光强度分布。
图4是依照本发明第三实施例的光源模块的示意图。请参考图4，光源模块100B与光源模块100A大致相似，二者主要差异之处在于：在本发明的第三实施例中，导光板110B的这些光扩散微单元118B为配置于第二表面114B的多个表面光学微结构，且光学结构124B设置于远离入光面116B的区域A。本实施例的光学结构124B例如是光吸收网点及光扩散网点的组合，因此当发光单元130B所发出的光束自入光面116B进入导光板110B后，反射面122B上的光学结构124B可以吸收或扩散部分传递到反射片120B的区域A的光束，进而使第一表面112B上及光学膜片140B上的光强度分布可以趋近于预设光强度分布。
图5是依照本发明第四实施例的光源模块的示意图。在本发明的实施例中，形成于反射面上的光学结构并不限于上述可以吸收光束或扩散光束的光学结构124。请参照图5，在本发明的第五实施例中，发光单元130C发出光束L5至导光板110C的入光面116C，当第一表面112C上的局部区域的光强度分布过低时，反射面122C上还可以在对应的区域(此处以区域C为例)形成具有高反射率的光学结构124C，因此反射片120C的反射面122C和光学结构124C都可以往第二表面114C反射光束L6、L7，进而使第一表面112C上光强度分布过低的局部区域的光强度得以提升，而获得补偿。换句话说，在反射面122C上的光学结构124C可以弥补导光板110C于对应于上述局部区域处的光强度过低的现象。
在本发明上述的实施例中，由于导光板具有均匀分布的光扩散微单元，因此上述导光板可以例如是以压出制程的方式来制作，但本发明不限于此。换句话说，由于本发明的实施例中的光学模块藉由反射片就可以提供良好的光源，且导光板以均匀的材质形成，因此本发明的实施例提供了更简易的提供导光板的方式。
在本发明上述的实施例中，上述的光强度分布与预设光强度分布中的光强度为辉度，但本发明不限于此。在其他实施例中，导光板的第一表面的光强度分布更可以视预设光强度分布的单位及需求来作适度地调整。
综上所述，本发明的实施例的光源模块的制作方法先测量导光板的第一表面上的光强度分布，再根据上述光强度分布与预设光强度分布的比较结果而在反射片上设置多个光学结构，藉由这些光学结构来补偿第一表面上的光强度分布。由于上述的方法不需对导光板额外加工，因此可以避免导光板在加工过程中所造成的损耗，同时大幅提升光源模块的制作良率，进而利用较简化的架构来形成良好的所需光源。本发明的实施例的光源模块的发光单元所发出的光束自导光板的入光面进入导光板时，导光板的第一表面可以具有良好的所需光强度分布，且由于光源模块藉由这些反射片的光学结构就可以让导光板在第一表面提供良好的光源，进而降低光源模块的制作难度。
【符号说明】
A、B、C：区域
L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7：光束
100、100A、100B、100C：光源模块
110、110A、110B、110C：导光板
112、112A、112B、112C：第一表面
114、114B、114C：第二表面
116、116A、116B、116C：入光面
117：表面
118、118A、118B：光扩散微单元
120、120A、120B、120C：反射片
122、122A、122B、122C：反射面
124、124A、124B、124C：光学结构
125：光扩散网点
130、130A、130B、130C：发光单元
140、140A、140B：光学膜片
Claims (22)
1.一种光源模块的制作方法，其特征在于，该光源模块的制作方法包括：
提供一导光板，其中该导光板具有多个光扩散微单元，且具有一第一表面、一相对于该第一表面的第二表面及一连接该第一表面与该第二表面的入光面；
在该第二表面上配置一反射片；
从该入光面入射一光束，并测量该第一表面上的光强度分布；以及
当该第一表面上的该光强度分布与一预设光强度分布有差异时，在该反射片的朝向该第二表面的一反射面上设置多个光学结构，以使该第一表面上的该光强度分布趋近于该预设光强度分布。
2.如权利要求1所述的光源模块的制作方法，其特征在于，这些光学结构包括多个光扩散网点、多个光吸收网点或其组合。
3.如权利要求1所述的光源模块的制作方法，其特征在于，设置这些光学结构的方法为喷墨印刷或网版印刷。
4.如权利要求1所述的光源模块的制作方法，其特征在于，这些光扩散微单元为配置于该导光板内部的多个光扩散粒子。
5.如权利要求1所述的光源模块的制作方法，其特征在于，这些光扩散微单元为配置于该第一表面与该第二表面的至少其中之一上的多个表面光学微结构。
6.如权利要求1所述的光源模块的制作方法，其特征在于，这些光扩散微单元均匀分布于该导光板中，且设置这些光学结构的步骤包括将这些光学结构设置于该反射面的靠近该入光面的区域或远离该入光面的区域。
7.如权利要求1所述的光源模块的制作方法，其特征在于，提供该导光板的方法包括以压出制程提供该导光板。
8.如权利要求1所述的光源模块的制作方法，其特征在于，在该反射片的该反射面上设置这些光学结构的方法是以卷对卷制程来实现。
9.如权利要求1所述的光源模块的制作方法，其特征在于，当该第一表面上的局部区域的光强度大于该预设光强度分布中对应的预设值时，在该反射面上的对应区域设置这些光学结构，以降低该局部区域的该光强度。
10.如权利要求1所述的光源模块的制作方法，其特征在于，当该第一表面上的局部区域的光强度小于该预设光强度分布中对应的预设值时，在该反射面上的对应区域设置这些光学结构，以提升该局部区域的该光强度。
11.如权利要求1所述的光源模块的制作方法，其特征在于，该光强度分布与该预设光强度分布中的光强度为辉度。
12.一种光源模块，其特征在于，该光源模块包括：
一导光板，具有多个均匀分布的光扩散微单元，且具有一第一表面、一相对于该第一表面的第二表面及一连接该第一表面与该第二表面的入光面；
一发光单元，配置于该入光面旁，且朝向该入光面发出一光束；
一反射片，配置于该第二表面上，且具有朝向该第二表面的一反射面；以及
多个光学结构，以非均匀的方式配置于该反射面上。
13.如权利要求12所述的光源模块，其特征在于，这些光学结构包括多个光扩散网点、多个光吸收网点或其组合。
14.如权利要求12所述的光源模块，其特征在于，这些光扩散微单元为配置于该导光板内部的多个均匀分布的光扩散粒子。
15.如权利要求12所述的光源模块，其特征在于，这些光扩散微单元为配置于该第一表面与该第二表面的至少其中之一上的多个表面光学微结构。
16.如权利要求12所述的光源模块，其特征在于，这些光学结构设置于该反射面的靠近该入光面的区域或远离该入光面的区域。
17.如权利要求12所述的光源模块，其特征在于，这些光学结构设置于该反射面上的局部区域，以抑制该导光板于对应于该局部区域处光强度过强的现象。
18.如权利要求17所述的光源模块，其特征在于，该光强度为辉度。
19.如权利要求12所述的光源模块，其特征在于，这些光学结构设置于该反射面上的局部区域，以弥补该导光板于对应于该局部区域处光强度过低的现象。
20.如权利要求12所述的光源模块，其特征在于，这些光学结构是以六角排列的方式排列于该反射面上。
21.如权利要求12所述的光源模块，其特征在于，这些光学结构包括固化后的白色油墨、固化后的黑色油墨、固化后的透明油墨或其组合。
22.如权利要求12所述的光源模块，其特征在于，每一该光学结构呈圆点状。
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