CN112859435A - 导光板及光源模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种导光板，具有相连接的入光面及出光面。入光面具有多个第一棱镜柱，任两相邻的第一棱镜柱之间具有间距。出光面具有多个第二棱镜柱及多个第三棱镜柱。这些第二棱镜柱在垂直于出光面的方向上的高度大于这些第三棱镜柱在垂直于出光面的方向上的高度。任两相邻的这些第二棱镜柱之间配置有这些第三棱镜柱的至少其中之一。出光面邻近入光面的一侧具有间隔区域，间隔区域不具有这些第二棱镜柱及这些第三棱镜柱。本发明另提供一种包含上述导光板的光源模块。本发明提出的导光板及光源模块具有减少干涉条纹的现象产生的功效。

Description

导光板及光源模块
技术领域
本发明关于一种光源模块，且特别是关于一种导光板以及使用此导光板的光源模块。
背景技术
一般液晶显示装置包括液晶显示面板与背光模块，背光模块的主要功能就是提供高辉度以及高均匀度的照明光源。
背光模块可分为侧入式背光模块与直下式背光模块。在目前的侧入式背光模块中，是将多个发光二极管排列配置于导光板的入光面旁，因此所发出的光线经由入光面进入导光板后会产生对应多个发光二极管的多个亮区及在两发光二极管之间的暗区，形成亮度不均匀的荧火虫(Hot spot)现象。目前在入光面进行微结构加工的方式以减少荧火虫现象，微结构大致上为不同形状的棱镜结构。
另一方面，为了改善背光模块出光时可能会产生的亮点现象，一般会在出光面上配置棱镜结构来提升背光模块的亮度及遮蔽性。然而，在导光板的入光面及出光面同时采用棱镜结构时，则背光模块的出光会产生干涉条纹，使得液晶显示装置的显示画面亮度不均匀，因此目前入光面及出光面的棱镜结构并无法搭配使用。
本「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」中所公开的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的现有技术。此外，在「背景技术」中所公开的内容并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，也不代表在本发明申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提供一种导光板，能提升亮度均匀度，并减少干涉条纹的现象产生。
本发明提供一种光源模块，能提升亮度均匀度，并减少干涉条纹的现象产生。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所公开的技术特征中得到进一步的了解。
为达到上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明一实施例所提供的导光板具有入光面及出光面，入光面连接于出光面。入光面配置有多个第一棱镜柱，任两相邻的第一棱镜柱之间具有间距。出光面配置有多个第二棱镜柱及多个第三棱镜柱。这些第二棱镜柱在垂直于出光面的方向上的高度大于这些第三棱镜柱在垂直于出光面的方向上的高度。任两相邻的这些第二棱镜柱之间配置有这些第三棱镜柱的至少其中之一。出光面邻近入光面的一侧具有间隔区域，间隔区域不具有这些第二棱镜柱及这些第三棱镜柱且为平坦表面。
为达到上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明一实施例所提供的光源模块包括多个发光元件及上述的导光板。多个发光元件配置于入光面旁，用于发出光线至入光面。
本发明实施例的导光板中，入光面配置有多个第一棱镜柱，能够减少亮度不均匀的荧火虫现象，而出光面配置有多个第二棱镜柱及多个第三棱镜柱，且这些第二棱镜柱在垂直于出光面的方向上的高度大于这些第三棱镜柱在垂直于出光面的方向上的高度，使得本发明实施例的导光板能提升亮度均匀度，并相较于现有的导光板能提供更高的遮蔽性。此外，出光面邻近入光面的一侧具有间隔区域，间隔区域不具有多个第二棱镜柱及多个第三棱镜柱且为平坦表面，因此第一棱镜柱及第二棱镜柱与多个第三棱镜柱之间不相邻，能在提升亮度均匀度的同时减少干涉条纹的现象产生。由于本发明实施例的光源模块使用上述的导光板，因此也能提升亮度均匀度，并减少干涉条纹的现象产生。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。
附图说明
图1是本发明一实施例的光源模块的立体示意图。
图2是本发明一实施例的第一棱镜柱的剖面示意图。
图3是本发明一实施例的第二棱镜柱及第三棱镜柱的剖面示意图。
附图标记列表
1:光源模块
10:导光板
20:发光元件
100:入光面
110:第一棱镜柱
200:出光面
210:第二棱镜柱
220:第三棱镜柱
230:间隔区域
300:底面
A:顶点
A1:第一排列方向
A2:第二排列方向
E1:第一延伸方向
E2:第二延伸方向
G:间距
H1、H2、H3:高度
L:光线
L1:长度
P:距离
W、W1:宽度。
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，在以下配合参考附图的一优选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、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
图1是本发明一实施例的光源模块的立体示意图。图2是本发明一实施例的第一棱镜柱的剖面示意图。图3是本发明一实施例的第二棱镜柱及第三棱镜柱的剖面示意图。请参考图1，本实施例的光源模块1用于提供照明光源至液晶显示面板(图未示)，但不限于此。本实施例的光源模块1包括导光板10及多个发光元件20。导光板10具有入光面100及出光面200，入光面100连接于出光面200，具体而言，入光面100例如是与出光面200互相垂直，但不局限于此。多个发光元件20配置于入光面100旁，用于发出光线L至入光面100，光线L在导光板10中传递并由出光面200射出。具体而言，本实施例的光源模块1为侧入式背光模块。入光面100配置有多个第一棱镜柱110(即这些第一棱镜柱110配置于入光面100上)，这些第一棱镜柱110例如凸出于入光面100。出光面200设置有多个第二棱镜柱210及多个第三棱镜柱220，这些第二棱镜柱210及这些第三棱镜柱220例如凸出于出光面200。这些第一棱镜柱110、这些第二棱镜柱210及这些第三棱镜柱220的剖面形状例如包括半圆柱状或三角柱状，但不局限于此。特别说明的是，所称之「半圆柱」并非限定其截面的弧线形状一定要为半圆形，其亦可为劣弧形或其他圆滑曲线。
请同时参考图1及图2，在本实施例中，多个第一棱镜柱110例如沿着平行于出光面200的第一排列方向A1排列，并沿着垂直于出光面200的第一延伸方向E1延伸，但不局限于此。任两相邻的第一棱镜柱110之间例如具有间距G，且任两相邻的第一棱镜柱110之间例如为平坦表面(意即入光面100上不设置任何光学结构)，但本发明不局限于此。间距G的范围例如为大于210μm且小于500μm，但不局限于此。具体而言，多个第一棱镜柱110在垂直于入光面100的方向上的高度H1为大于0μm且小于等于20μm。由于第一棱镜柱110是配置于入光面100上，因此垂直于入光面100的方向上的高度为凸出于入光面100的距离，而非凹陷于入光面100的距离。此外，所称之「高度」实际上为第一棱镜柱110在垂直于入光面100的方向上的最大高度，即第一棱镜柱110的顶点A与入光面100之间的距离。
进一步来说，本实施例的第一棱镜柱110还具有以下设计：任两相邻的第一棱镜柱110的顶点A之间的距离为P，第一棱镜柱110在平行于入光面100及出光面200的方向上的宽度为W，且P/W>3。具体而言，多个第一棱镜柱110在平行于入光面100及出光面200的方向上的宽度W为大于0μm且小于等于40μm，更佳为大于10μm且小于等于40μm，此处所称之「宽度」实际上为第一棱镜柱110在平行于入光面100及出光面200的方向上的最大宽度。在另一实施例中，距离P的数值范围可为大于250μm且小于500μm。这些第一棱镜柱110的尺寸(上述的高度H1及宽度W)例如为相同，但不局限于此。
图1中的发光元件20的数量是以3个为例，但不局限于此。发光元件20可选用发光二极管(light emitting diode,LED)，但本发明并不限制光源种类。每一发光元件20是对应于多个第一棱镜柱110，在符合对应配置关系的情况下，本发明并不特别限制第一棱镜柱110及发光元件20的数量。
请再次参考图1，出光面200邻近入光面100的一侧例如具有间隔区域230，相邻于多个第一棱镜柱110(或连接于入光面100)。间隔区域230不具有多个第二棱镜柱210及多个第三棱镜柱220，且为平坦表面。在本实施例中，平坦表面所指的是，出光面200的间隔区域230不具有微结构或凹凸起伏，或者，为了减少表面粗糙度的影响，间隔区域230也可以进行抛光的加工处理。依据不同设计需求，间隔区域230在垂直于入光面100的方向上的宽度W1为至少大于0.5mm，且间隔区域230在平行于入光面100及出光面200的方向(例如为第一排列方向A1)上的长度L1例如与出光面200在平行于入光面100及出光面200的方向上的长度(图未示标号)相同。
请同时参考图1及图3，在本实施例中，由于出光面200具有间隔区域230，且多个第二棱镜柱210及多个第三棱镜柱220并未延伸至间隔区域230，因此这些第二棱镜柱210及这些第三棱镜柱220并非配置于出光面200的整体表面。这些第二棱镜柱210及这些第三棱镜柱220例如沿着平行于入光面100的第二排列方向A2排列，并沿着垂直于入光面100的第二延伸方向E2延伸，但不局限于此。在本实施例中，第一排列方向A1例如是与第二排列方向A2相同，但不局限于此。多个第二棱镜柱210在垂直于出光面200的方向上的高度H2大于多个第三棱镜柱220在垂直于出光面200的方向上的高度H3。此处的高度的定义与第一棱镜柱110所说明的定义相同，在此不再重述。具体而言，这些第二棱镜柱210的高度H2为大于5μm且小于20μm，这些第三棱镜柱220的高度H3为大于0μm且小于等于5μm，但本发明并不特别限制第二棱镜柱210及第三棱镜柱220的高度，只要符合第二棱镜柱210的高度H2大于第三棱镜柱220的高度H3的相对关系即可。在本实施例中，多个第二棱镜柱210的尺寸(上述的高度H2)例如为相同，但不局限于此；多个第三棱镜柱220的尺寸(上述的高度H3)例如也为相同，但也不局限于此。
光源模块1例如还包括光学膜30，配置于出光面200旁。光学膜30例如包括棱镜片、逆棱镜片、扩散片或其组合等等，可以依据不同的设计需求或不同的光学效果需求来选用不同的光学膜30。这些第二棱镜柱210用于抵靠于光学膜30，使得从这些第三棱镜柱220出射的光线L在传递至光学膜30之前能具有更多混光空间，提供更高的遮蔽性(图1中为了清楚呈现导光板10出光面200上的这些第二棱镜柱210及这些第三棱镜柱220，因此将光学膜30与这些第二棱镜柱210及这些第三棱镜柱220绘示为分离状态)。
本实施例的导光板10中，入光面100配置有多个第一棱镜柱110，能够减少亮度不均匀的荧火虫现象，而出光面200配置有多个第二棱镜柱210及多个第三棱镜柱220，使得本实施例的导光板10能提升亮度均匀度，且这些第二棱镜柱210在垂直于出光面200的方向上的高度H2大于这些第三棱镜柱220在垂直于出光面200的方向上的高度H3，当光学膜30配置于导光板10上时会抵靠于这些第二棱镜柱210，使得从这些第三棱镜柱220出射的光线L在传递至光学膜30之前能具有更多混光空间，相较于现有的导光板能提供更高的遮蔽性。此外，出光面200邻近入光面100的一侧具有间隔区域230，间隔区域230不具有这些第二棱镜柱210及这些第三棱镜柱220且为平坦表面，因此第一棱镜柱110及第二棱镜柱210与多个第三棱镜柱220之间不相邻，能在提升亮度均匀度的同时减少干涉条纹的现象产生。由于本实施例的光源模块1使用导光板10，因此也能具有上述优点。在本实施例的导光板10的设计架构下，光源模块1的亮度相较于现有的光源模块可以提升7％。
在本实施例中，任两相邻的这些第二棱镜柱210之间例如配置有这些第三棱镜柱220的至少其中之一。具体而言，这些第三棱镜柱220的数量例如是大于等于这些第二棱镜柱210，但不局限于此。本实施例中是以任两相邻的这些第二棱镜柱210之间均配置3个第三棱镜柱220为例，但不局限于此。在其他实施例中，不同的任两相邻的第二棱镜柱210之间所配置的第三棱镜柱220的数量例如也可以不相同。
在本实施例中，不同于导光板10的入光面100所配置的多个第一棱镜柱110，出光面200所配置的任两相邻的每一第二棱镜柱210与每一第三棱镜柱220之间或任两相邻的多个第三棱镜柱220之间例如不具有间距，即棱镜柱之间是彼此相连接，但不局限于此。于另一实施例中，任两相邻的每一第二棱镜柱210与每一第三棱镜柱220之间或任两相邻的多个第三棱镜柱220之间也可以具有间距。
在本实施例中，导光板10还具有与出光面200相对的底面300。底面300例如具有多个扩散微结构(图未示)。在本实施例中，扩散微结构可以是网点或其他能让光线扩散的微结构。此外，多个扩散微结构的分布密度也可依不同的设计需求或不同的光学效果需求而调整，本发明并不特别限制。
综上所述，本发明实施例的导光板中，入光面配置有多个第一棱镜柱，能够减少亮度不均匀的荧火虫现象，而出光面配置有多个第二棱镜柱及多个第三棱镜柱，使得本实施例的导光板能提升亮度均匀度，且这些第二棱镜柱在垂直于出光面的方向上的高度大于这些第三棱镜柱在垂直于出光面的方向上的高度，当光学膜配置于导光板上时会抵靠于多个第二棱镜柱，使得从多个第三棱镜柱出射的光线在传递至光学膜之前能具有更多混光空间，相较于现有的导光板能提供更高的遮蔽性。此外，出光面邻近入光面的一侧具有间隔区域，间隔区域不具有多个第二棱镜柱及多个第三棱镜柱且为平坦表面，因此第一棱镜柱及第二棱镜柱与多个第三棱镜柱之间不相邻，能在提升亮度均匀度的同时减少干涉条纹的现象产生。由于本发明实施例的光源模块使用上述的导光板，因此也能提升亮度均匀度，并减少干涉条纹的现象产生。
以上所述，仅为本发明的优选实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，即凡是依照本发明权利要求书及发明说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外，本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所公开的全部目的或优点或特点。此外，说明书摘要和发明名称仅是用来辅助专利文件检索，并非用来限制本发明的权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的「第一」、「第二」等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。

Claims (11)

1.一种导光板，其特征在于，所述导光板具有入光面及出光面，所述入光面连接于所述出光面，所述入光面配置有多个第一棱镜柱，任两相邻的所述多个第一棱镜柱之间具有间距，所述出光面配置有多个第二棱镜柱及多个第三棱镜柱，所述多个第二棱镜柱在垂直于所述出光面的方向上的高度大于所述多个第三棱镜柱在垂直于所述出光面的方向上的高度，且任两相邻的所述多个第二棱镜柱之间配置有所述多个第三棱镜柱的至少其中之一，其中所述出光面邻近所述入光面的一侧具有间隔区域，所述间隔区域不具有所述多个第二棱镜柱及所述多个第三棱镜柱且为平坦表面。
2.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述多个第一棱镜柱在垂直于所述入光面的方向上的高度为大于0μm且小于等于20μm。
3.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述多个第一棱镜柱在平行于所述入光面及所述出光面的方向上的宽度为大于0μm且小于等于40μm，任两相邻的所述多个第一棱镜柱的顶点之间的距离为P，所述多个第一棱镜柱在平行于所述入光面及所述出光面的方向上的宽度为W，且P/W>3。
4.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述多个第二棱镜柱的高度为大于5μm且小于20μm，所述多个第三棱镜柱的高度为大于0μm且小于等于5μm。
5.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述入光面与所述出光面互相垂直，所述间隔区域在垂直于所述入光面的方向上的宽度为至少大于0.5mm，且所述间隔区域在平行于所述入光面及所述出光面的方向上的长度与所述出光面的长度相同。
6.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述多个第一棱镜柱沿着平行于所述出光面的第一排列方向排列，并沿着垂直于所述出光面的第一延伸方向延伸。
7.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述多个第二棱镜柱及所述多个第三棱镜柱沿着平行于所述入光面的第二排列方向排列，并沿着垂直于所述入光面的第二延伸方向延伸。
8.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，任两相邻的所述多个第二棱镜柱中的每个与所述多个第三棱镜柱中的每个或任两相邻的所述多个第三棱镜柱之间不具有间距。
9.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述多个第一棱镜柱、所述多个第二棱镜柱及所述多个第三棱镜柱的形状包括半圆柱状或三角柱状。
10.一光源模块，其特征在于，所述光源模块包括导光板以及多个发光元件，其中
所述导光板具有入光面及出光面，所述入光面连接于所述出光面，所述入光面配置有多个第一棱镜柱，所述多个第一棱镜柱中的每个之间具有间距，所述出光面配置有多个第二棱镜柱及多个第三棱镜柱，所述多个第二棱镜柱在垂直于所述出光面的方向上的高度大于所述多个第三棱镜柱在垂直于所述出光面的方向上的高度，且任两相邻的所述多个第二棱镜柱之间配置有所述多个第三棱镜柱的至少其中之一，其中所述出光面邻近所述入光面的一侧具有间隔区域，所述间隔区域不具有所述多个第二棱镜柱及所述多个第三棱镜柱且为平坦表面；以及
所述多个发光元件配置于所述入光面旁，用于发出光线至所述入光面。
11.根据权利要求10所述的光源模块，其特征在于，所述多个发光元件中的每个对应于多个所述第一棱镜柱。
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