CN1979225A - 导光板 - Google Patents

Abstract

一种导光板及其导光结构，这些多个导光结构以凹入的结构形态设在该导光板的板体上，且这些导光结构面对光源的导光面的底边大致呈弧状形态，该弧状形态将使偏折后的光线具有一定程度的扩散效果。另外，这些导光结构沿远离光源侧方向呈现由疏到密的分布，且这些导光结构的底边的弧角沿远离光源的方向呈现由大至小的形态，使该导光板的整体辉度均匀。

Description

导光板

技术领域

本发明涉及一种导光板，其针对导光板内的导光结构形态做一改变，使偏折的光线在具指向特性的情况下，同时具有一定程度的光扩散特性，促使该导光板的出光均匀。

背景技术

请参照图1，传统导光板1利用其下方的反射板5及导光面上的导光结构2的反射或折射，使光源3对该导光结构2的入射光方向产生偏折而射出导光板1。这种导光机制的优点在于，被导光结构2偏折的光指向性强，可使偏折光与导光板发光面的垂直方向的夹角降低，从而突破光线全反射的限制，使光可偏折出导光板1，且可根据结构的设计将光集中导向特定方向，因此导光板1发光分布集中，光利用率较高。

但由于导光板1上发光分布过于集中，在利用一棱镜片4将光导正至发光面的垂直方向后，使导光板1的光利用率提升。但这种结构的设计方式，将使偏折出导光板1的光线集中在一狭小的范围内，光束集中(如图2)，从而产生视角范围较小的缺点，且使得导光板1发光均匀性的调整相当困难。一般解决该问题的方式是在棱镜片4上放置一片扩散板来使光扩散。不过虽然可利用扩散板使导光板1发光分布范围扩大，但由于扩散板的光扩散能力难以控制，将使导光板1原本在视角范围内的发光分布范围扩散而超出视角范围，再加上扩散板本身具有反射扩散功能，将使一部分光被扩散板反射扩散，因此背光模组整体辉度将大幅度降低。

现有导光结构2的形状有许多种，而每种形状的导光结构2其导光效率也不同，一般来说长边垂直于光源光发射方向的矩形导光结构2(如图3)其导光效率较高，故一般高亮度导光板1的导光结构2大多是矩形形状。

在目前显示面板分辨率越来越高的趋势下，相对的背光模组的背光亮度要求也越来越高，光源也随着提升其亮度，使导光板1的光通量增加，以现行矩形形状的导光结构2，在点亮背光模组后，导光板1内具有这些导光结构2处与无导光结构2的区域，其亮、暗对比程度也大幅度提升，容易造成这些导光结构2的区域出现亮点。对此现行的解决方法是将这些导光结构2缩小与各导光结构2间的间距变小来调整其均匀度并消除亮点。

另外，因为导光板1模仁上的微结构多采用黄光制程制作，如果采用上述的将导光结构2缩小与间距变小的方式调整导光板1发光均匀性及消除亮点，将必须缩小光罩上与导光板结构相对应的孔洞大小，并缩小孔洞间的间距。然而，光罩上孔洞及孔洞间的间距愈小，愈容易使曝光时产生绕射现象，而使得曝光后光阻变形，进而使制作出的导光板1模仁上的导光微结构变形。若要避免此情况发生，必须使用具有较短波长的曝光灯源的曝光机台及较小线宽的光罩、光阻，对于制程成本将会提高很多。并且，当该导光板1射出成形时，该过小过密的导光结构2也易导致成形不良，使产出的导光板1品质不稳定。

发明内容

为解决上述缺陷，本发明的主要目的在于，本发明的导光结构的导光面呈一弧面形态，可使偏折的光线在不丧失其指向特性的情况下，同时具有一定程度的光扩散特性，由此可弥补现有的导光结构因光线指向性过高而造成发光角度范围狭窄的缺点，也不需要搭配扩散板或只需要搭配雾度较低的扩散板，同时该背光模组的整体辉度可进一步提升。

本发明的另一目的在于，通过这些导光结构形态的改变，根据这些导光结构在导光板上距光源的远近，使这些导光结构在光通量高的区域的导光效率较低，而在光通量低的区域的导光效率较高，促使该导光板的出光均匀。

本发明的又一目的在于，因为这些导光结构形态有一定程度的光扩散特性，所以无须如现有这些导光结构缩小与各导光结构间的间距变小来调整其均匀度，所以制程上的控制将更容易，产出的导光板品质也更稳定。

本发明是一种可透光材质的导光板及其导光结构，该导光板应用于至少设有一种发光元件作为光源的背光模组，且该导光板包括一入光面、两相对的一底面及一出光面，多个导光结构以凹入的结构形态设在该导光板的板体上，可以是该底面及该出光面中的至少一面。且该导光结构包括一面对光源的导光面，且该导光面的底边呈弧状形态，使偏折后的光线将具有一定程度的扩散效果。

并且，这些导光结构在导光板的布局特性为，这些导光结构沿远离光源侧方向呈现由疏到密的分布，并且这些导光结构的导光面底边的弧角沿远离光源方向呈现由大至小，使这些导光结构在光通量高的区域的导光效率较低，而在光通量低的区域的导光效率较高，促使该导光板的出光均匀扩散。

附图说明

图1是现有的背光模组结构示意图。

图2是现有的导光结构对光线的偏折光示意图。

图3是现有的导光结构示意图。

图4是本发明的导光板示意图。

图5是本发明的导光结构示意图之一。

图6是本发明的导光结构示意图之二。

图7是本发明的导光结构示意图之三。

图8是本发明的导光结构示意图之四。

图9是该导光结构的俯视示意图之一。

图10是该导光结构的俯视示意图之二。

图11是该导光结构的俯视示意图之三。

图12是该导光结构的俯视示意图之四。

图13是该导光结构的俯视示意图之五。

图14是该导光结构的俯视示意图之六。

图15是该导光结构的俯视示意图之七。

图16是该导光结构的俯视示意图之八。

图17是本发明的导光结构对光线的偏折光示意图。

图18是本发明的底边弧角与导光效率的坐标图。

图19是本发明的导光结构在导光板上的布局示意图之一。

图20是本发明的导光结构在导光板上的布局示意图之二。

具体实施方式

有关本发明的详细内容及技术说明，现结合附图说明如下：

请同时参照图4、图5所示，其是本发明的导光板及导光结构示意图。本发明是一种可透光材质的导光板10及其导光结构20，该导光板10应用于至少设有一种发光元件作为光源的背光模组，且该导光板10包括一入光面11、两相对的一底面12及一出光面13，多个导光结构20(导光结构如图5所示，以单一状态说明)以凹入的结构形态设置在该导光板10的板体上，可以是该底面12及该出光面13中的至少一面。且该导光结构20包括一面对光源的导光面21，且该导光面21的底边22呈弧状形态。其中该导光面21可以为一光滑表面(如图5、图7所示)，或由多个多边形表面排列而成，使该导光面21的底边22呈现多线段组成的弧状形态(如图6、图8所示)。

并且，该导光面21与该导光板10底面12的夹角为20度至90度，而该底边22的弧角为0度(矩形)至180度(半圆形)。而该导光面21与其相对(opposite)面呈非对称形态，如图9至图12的俯视示意图所示，即该导光面21的相对(opposite)面可以是与该导光面21同向且相同弧角的弧面。或如图13至图16的俯视示意图所示，即该导光面21的相对面为一平面。

请参照图17所示，其是本发明的导光结构对光线的偏折光示意图。利用该导光面21的底边22大致呈弧状形态、以及该导光面21与该导光结构20的底面具有一夹角的结构状态，当光入射至该导光结构20时，将使偏折后的光线具有一定程度的扩散效果，这是因为利用不同弧角的弧形结构设计，可控制被弧形结构偏折的光线的扩散程度，从而达到适度扩展导光板10的发光角度范围的功效。也就是说利用具有弧形结构的导光结构20设计，使被结构偏折的光在一定角度范围内扩散，由此可使导光板10发光分布较为扩散，且由于在利用棱镜片将光导正至发光面垂直方向后，只需要使用雾度较低的扩散板或根本不需使用扩散板，整体辉度表现就可高于传统导光板的导光结构。且在近光源处，由于导光板10内的光通量较高，且这些导光结构20布局密度较低，如果导光结构20无光扩散效果，将使得有导光结构20的区域远比无导光结构20的区域明亮，而造成明显的亮点出现；在本发明中，由于具有弧形结构的导光结构20可使入射光偏折后具有一定程度的扩散效果，因此可将亮点扩散，使其无法辨识，对于提升视觉效果有极大的帮助。

请参照图18，以该导光面21与该导光结构20的底面夹角为20度，并使该导光面21的底边22的弧角从0度(矩形)至180度(半圆形)发生变化为例，其中该导光效率定义为-通过这些导光结构20而折射或反射出出光面13的光通量，除以光源所发射的光线进入导光板10内部的光通量。由图可清楚看出，该底边22的弧角越大，由于扩散效果使得其导光效率越差，但此特性却可使导光板10的整体辉度表现高于传统导光板。

利用图18所测得的本发明的导光结构20特性这些导光结构20在导光板10的布局特性如图19及图20所示，该导光板10的入光面11侧设有至少一种发光元件100作为光源，该发光元件100可以是点光源(如图19)或条状光源(如图20)。由于离光源越远的地方，光到达这些导光结构20的光通量将较小，因此如果想使整块导光板10有一均匀的辉度，该导光板10内的这些导光结构20除沿远离光源的方向呈现由疏到密的分布外，并且这些底边22的弧角沿远离光源的方向呈现由大至小(从180度的半圆形至0度的矩形)的分布。

所以在导光板10上靠近光源的区域(该区域的导光效率无须太好)，该区域的导光结构20的弧角最大(180度的半圆形，如图示的A1、A2)，且该区域的导光结构20布局密度最小，使光能从无导光结构20的区间通过以到达远离光源的区域的导光结构20。而其次临近光源的区域的导光效率需较上述大，所以其弧角渐小(如图示的B1、B2)，按照该规则再依次为图示中C1、C2，而离光源最远的区域(该区域的导光效率需为最佳)，该区域的导光结构20的弧角最小(0度的矩形，如图示的D1、D2)，当然该区域的导光结构20布局密度也是最高。使这些导光结构在光通量高的区域的导光效率较低，而在光通量低的区域的导光效率较高，促使该导光板10的出光均匀性提高。

综上所述，本发明的导光结构可使偏折的光线在不丧失其指向特性的情况下，同时具有一定程度的光扩散特性，可不需要搭配扩散板或只需要搭配雾度较低的扩散板，同时该背光模组的整体辉度可进一步提升。

另外，利用这些导光结构形态的改变，根据这些导光结构在导光板10上距光源的远近，可使这些导光结构在光通量高的区域的导光效率较低，而在光通量低的区域的导光效率较高，促使该导光板10的出光均匀，所以这些导光结构形态变化可控制光的扩散特性，不需缩小导光结构与其相互间的间距来调整其均匀度，在制程上的控制将更容易，产出的导光板10品质也会更稳定。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明。在上述实施例中，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种导光板的导光结构，形成在所述导光板上，所述导光板具有一入光面、一从所述入光面一端延伸的底面，且所述入光面面对一光源，其特征在于，所述导光结构包括：一面对所述入光面的导光面，所述导光面为一光滑表面且底边呈一弧状形态；以及

一与所述导光面呈非对称形态的相对面。

2.根据权利要求1所述的导光结构，其特征在于：所述导光面与所述导光板的底面呈20度至90度的夹角。

3.根据权利要求1所述的导光结构，其特征在于：所述导光面的底边的弧角为0度至180度。

4.一种导光板的导光结构，形成在所述导光板上，所述导光板具有一入光面、一从所述入光面一端延伸的底面，且所述入光面面对一光源，其特征在于，所述导光结构包括：

一面对所述入光面的导光面，所述导光面由多个多边形表面排列而成，且所述导光面的底边呈现多线段组成的弧状形态；以及

一与所述导光面呈非对称形态的相对面。

5.根据权利要求4所述的导光结构，其特征在于：所述导光面与所述导光板的底面呈20度至90度的夹角。

6.根据权利要求4所述的导光结构，其特征在于：所述导光面的底边的弧角为0度至180度。

7.一种导光板，应用于至少设有一光源的背光模组，所述导光板包括：

一入光面；

两相对的一底面及一出光面，分别从所述入光面的两端延伸而出；以及

多个导光结构，形成在所述底面及所述出光面中的至少一面上；

其中，所述各导光结构具有一面对所述光源的导光面、以及一与所述导光面呈非对称形态的相对面，所述导光面为一光滑表面且底边呈一弧状形态。

8.根据权利要求7所述的导光板，其特征在于：所述导光板为一可透光材质。

9.根据权利要求7所述的导光板，其特征在于：所述这些导光结构为凹入的结构形态。

10.根据权利要求7所述的导光板，其特征在于：所述这些导光结构的导光面与所述导光板的底面呈20度至90度的夹角。

11.根据权利要求7所述的导光板，其特征在于：所述这些导光结构的底边的弧角为0度至180度。

12.根据权利要求7所述的导光板，其特征在于：所述导光板内的这些导光结构沿远离光源侧方向呈现由疏到密的分布。

13.根据权利要求7所述的导光板，其特征在于：所述这些底边的弧角沿远离光源的方向呈现由大至小。

14.一种导光板，应用于至少设有一光源的背光模组，其特征在于，所述导光板包括：

一入光面；

两相对的一底面及一出光面，分别从所述入光面的两端延伸而出；以及

多个导光结构，形成在所述底面及所述出光面中的至少一面上；

其中，所述各导光结构具有一面对所述光源的导光面、以及一与所述导光面呈非对称形态的相对面，且所述导光面为多个多边形表面排列而成，且所述导光面的底边呈现多线段组成的弧状形态。

15.根据权利要求14所述的导光板，其特征在于：所述导光板为一可透光材质。

16.根据权利要求14所述的导光板，其特征在于：所述这些导光结构为凹入的结构形态。

17.根据权利要求14所述的导光板，其特征在于：所述这些导光结构的导光面与所述导光板的底面呈20度至90度的夹角。

18.根据权利要求14所述的导光板，其特征在于：所述这些导光结构的底边的弧角为0度至180度。

19.根据权利要求14所述的导光板，其特征在于：所述导光板内的这些导光结构沿远离光源侧方向呈现由疏到密的分布。

20.根据权利要求14所述的导光板，其特征在于：所述这些底边的弧角沿远离光源的方向呈现由大至小。

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