TWI417484B - 勻光結構及發光模組 - Google Patents

Description

勻光結構及發光模組

本提案係關於一種光源模組，特別是一種勻光結構及發光模組。

由於發光二極體(light emitting diode，LED)有體積小、省能源與壽命長等優異特性，在所有新發光元件中最具節能減碳的效用。近年來，LED已廣泛的運用至照明裝置上。並且，隨著綠能意識的高漲，使用LED的照明裝置預期將逐漸取代現行之照明燈具。然而，LED的發光原理與發光型式和現行的諸如燈泡和燈管等光源有很大的差異性。因此，在運用至照明燈具上會產生光源不均勻或出光效率不佳的問題。

鑒於以上的問題，本提案的主要目的在於提供一種勻光結構及發光模組，藉以解決先前技術所存在的問題。

本提案所揭露之勻光結構，包括第一材料層、第二材料層和間隔層。

間隔層係位於第一材料層和第二材料層之間，且間隔層的折射率小於第一材料層的折射率和第二材料層的折射率。

第一材料層具有透光性，且第一材料層的第一表面形成有多個微結構。第二材料層具有透光性，且第二材料層的第一表面形成有多個微結構。

其中，間隔層可為空氣層或具有透光性的間隔材料層。

其中，第一材料層相對於第一表面之第二表面係面向第二材料層的第一表面。再者，第一材料層的第二表面可與第二材料層的第一表面上的微結構的頂點貼合。

此外，第一材料層的第二表面和/或第二材料層相對於第一表面的第二表面可各自貼合有一基材。

再者，根據本提案之勻光結構可運用至發光模組中，以接收光源模組所發出的光線，並且將接收到的光線均勻化後發射出。

於此，至少一光源模組係位於勻光結構與底板之間。勻光結構的一表面係面向於光源模組的發光面，以接收光源模組產生的光線。

根據本提案之勻光結構及發光模組，係利用相對低折射率層搭配表面結構來產生均勻光場與高穿透效果。並且，利用幾何光學偏折機制(高折射率層夾合低折射率層)降低勻光結構內部的全反射，進而提高勻光結構及發光模組的出光效率。

以上之關於本提案內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本提案之精神與原理，並且提供本提案之專利申請範圍更進一步之解釋。

於本提案中，係利用相對低折射率層搭配表面結構產生均勻光場與高穿透效果之發光模組及勻光結構。並且，利用幾何光學偏折機制(高折射率層夾合低折射率層)降低勻光結構內部的全反射，進而提高勻光結構及發光模組的出光效率。

以下描述中，「第一」和「第二」僅用以標示二元件(二表面、二材料層或二基材)，並非用以限定指稱特定元件或順序。

「第1圖」係顯示根據本提案一實施例之勻光結構。

參照「第1圖」，勻光結構100包括：二微結構膜片110、130和一間隔層150。微結構膜片110、130和間隔層150均具有透光性。透光性在此並不限於讓可見光穿透，亦可讓不可見光穿透，而其穿透之比例並不限定。

微結構膜片110、間隔層150和微結構膜片130依序疊合。

各微結構膜片110、130具有多個微結構(圖中未顯示，容後詳述)，且形成此些微結構的材料之折射率高於間隔層150的折射率。

於此，間隔層150可為空氣(或稱空氣層)，即將微結構膜片110、130以特定距離間隔開，以使空氣介質存在於微結構膜片110、130之間。

再者，間隔層150可為折射率介於1-1.5之間的間隔材料層。換言之，形成此些微結構的材料之折射率可大於1.5。其中，間隔層150之折射率與形成此些微結構的材料之折射率的差值可大於或等於0.08。

此間隔材料層之材質可為折射率小於1.5之紫外光(UV)膠或PMMA(Polymethylmethacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)。

於此，可利用低折射率之間隔層150與微結構偏折光線，以達到勻光及高穿透的效果。

其中，參照「第2圖」，各微結構膜片120(即，「第1圖」中的微結構膜片110/130)可為折射率高於間隔層150之一材料層122。此材料層122之材質可為折射率大於1.5之紫外光(UV)膠、PC(Polycarbonate，聚碳酸酯)和PET(poly ethylene terephthalate)，聚對苯二甲酸二乙酯)。

此材料層122具有相對的二表面，為方便說明，以下分別稱為第一表面122a和第二表面122b。

材料層122的第一表面122a具有多個微結構123。於此，此些微結構123可分佈於材料層122的第一表面122a上，亦可由此些微結構123相互連接成材料層122的第一表面122a。

此外，於材料層122的第二表面122b上亦可形成有多個微結構123(如「第3圖」所示)。

換言之，各微結構膜片120(即，「第1圖」中的微結構膜片110/130)可為單面具有微結構(意即不限於第一表面122a，亦可為第二表面122b之單面具有微結構)，亦可為雙面具有微結構。

於此，俯視微結構膜片120的表面時，微結構123可在材料層122的表面(第一表面122a或/及第二表面122b)上形成條紋圖案(如「第4A圖、第4A-1圖、第4B圖、及第4B-1圖」所示)、網點圖案(如「第5圖」及「第5-1圖」所示)或同心圓圖案(如「第6圖」所示)。

條紋圖案可為直線條紋(如「第4A圖、第4A-1圖」所示)、彎曲條紋(如「第4B圖及第4B-1圖」所示)，或是直線條紋和彎曲條紋的混合圖案(未顯示於圖式中)。

微觀下，於網點圖案中，每個點可為圓形、矩形或其他幾何圖形。

此外，側視微結構膜片120時，各微結構123可為凸起結構(如「第2圖」所示)或凹洞結構(如「第7圖」所示)。

其中，凸起結構可為柱狀結構、V字形結構、球面結構或非球面結構。而凹洞結構的可為柱狀結構、V字形結構、球面結構或非球面結構。

於此，參照「第8圖」，非球面結構係為一曲面，可符合下列式一之結構。

其中，Z係指縱向的半徑，即頂點的切線與最低點與頂點的切線的平行線之間的垂直距離。c係為非球面結構(即曲面)中心頂點的曲率。k係為圓錐曲線常數(conic constant)。r係為徑向的半徑，即曲率半徑。

並且，在同一表面(第一表面或第二表面)上的微結構123可為相同形狀的結構(如「第2及7圖」所示)或不同形狀的結構(如「第9圖」所示)。

為了方便描述，以下作為微結構膜片110、130的材料層122分別稱之為第一材料層112和第二材料層132。

其中，第一材料層112可為單面具有微結構，亦可為雙面具有微結構。第二材料層132可為單面具有微結構，亦可為雙面具有微結構。

參照「第10及11圖」，為了方便描述，以下以第一材料層112的第一表面112a具有微結構123，且第二材料層132的第一表面132a具有微結構123為例。其中，第一材料層112上的微結構123設計可與第二材料層132上的微結構123相同(如「第10圖」所示)，亦可不同(如「第11圖」所示)。關於第一材料層112與第二材料層132採用不同微結構123之設計及效果容後詳述。

第一材料層112的第二表面112b面向第二材料層132的第一表面132a。

其中，第一材料層112的第二表面112b和第二材料層132的第一表面132a分別與間隔層150的相對二表面貼合。

於此，第一材料層112的第二表面112b可與第二材料層132的第一表面132a上的微結構123的頂點間隔開，而做為間隔層150的介質(空氣或特定材料)則填充於第一材料層112與第二材料層132之間，即間隔層150會將第一材料層112與第二材料層132完全隔離。

再者，第一材料層112的第二表面112b可與第二材料層132的第一表面132a上的微結構123的頂點貼合，而做為間隔層150的介質(空氣或特定材料)則填充於第一材料層112的第二表面112b與第二材料層132的第一表面132a上相鄰二微結構123之間所形成的空間中，如「第12及13圖」所示。

再者，參照「第14及15圖」，各微結構膜片120(即，「第1圖」中的微結構膜片110/130)亦可由一材料層122(即，第一材料層112或第二材料層132)和一基材124所構成。

材料層122係形成於基材124的一表面124a上。

材料層122的第一表面122a上形成有微結構123，而材料層122的第二表面122b則與基材124貼合。

其中，基材124的材質可選用折射率接近於與其貼合之材料層122的折射率之材料。於此，基材124的材質可選用折射率大於或等於1.49之材料。再者，基材124的材質可選用折射率與其貼合之材料層122的折射率的差值小於或等於0.075之材料。也就是說，基材124的折射率與該材料層122的折射率的差值小於或等於0.075。舉例來說，基材124的材質可為PMMA、PC或PET等。

在勻光結構100上，如「第11-13圖」所示，二微結構膜片120(即，微結構膜片110、130)可以兩者都採用單一材料層122(即，第一與第二材料層112、132)構成之結構。或者是，如「第16及17圖」所示，一微結構膜片120(即，微結構膜片130)採用單一材料層122(即，第二材料層132)構成之結構，另一微結構膜片120(即，微結構膜片110)採用材料層122(即，第一材料層112)與基材124(即，基材114)構成之結構。或者是，如「第18及19圖」所示，二微結構膜片120(即，微結構膜片110、130)都採用材料層122(即，第一與第二材料層112、132)與基材124(即，基材114、134)構成之結構。

參照「第16及17圖」，當一微結構膜片110採用材料層(第一材料層112)與基材114構成之結構時，微結構膜片110的基材114的一表面114a與第一材料層112貼合，而基材114中相對於表面114a的另一表面114b則與間隔層150貼合。換言之，基材114的另一表面114b貼合至間隔層150相對於第二材料層132的另一側。

參照「第18及19圖」，當二微結構膜片110、130均採用材料層與基材構成之結構時，基材114的另一表面114b貼合至間隔層150相對於第二材料層132的另一側。微結構膜片110的基材114的一表面114a與第一材料層112貼合，而基材114中，相對於表面114a的另一表面114b則與間隔層150貼合。微結構膜片130的基材134的一表面134a與第二材料層132貼合，而間隔層150夾合於第二材料層132與基材114之間。換言之，基材114的另一表面114b和第二材料層132相對於基材134的另一側表面(第一表面132a)分別貼合在間隔層150相對的二表面上。

於製造上，以由單一材料層122所構成之微結構膜片120來說，可以塑膠材料射出成形的方式完成，或是以其上具有對應於欲形成之微結構123之壓印結構的滾筒模仁直接熱擠壓成型。

以由材料層122及基材124所構成之微結構膜片120來說，可使用塑膠材料作為基材124，然後利用滾筒模仁滾壓塗佈的方式將一層與塑膠材料折射率相近之膠材(如UV膠等)材料塗佈於基材124上。並且，在滾壓的同時將滾筒模仁之壓印結構滾印在膠材上以形成微結構123。

其中，滾筒模仁上的壓印結構可以鑽石刀相應於欲形成之微結構123的形狀在銅或鎳金屬上切削出對應於微結構123之壓印圖案。

在本提案中，可任意運用「第2-19圖」及其對應說明內容所描述之微結構膜片120(即，微結構膜片110/130及間隔層150之設計中至少一種至「第1圖」及其對應說明內容所描述之勻光結構100中。

參照「第20及21圖」，根據本提案之勻光結構100可運用至發光模組10中，以接收光源模組200所發出的光線，並且將接收到的光線均勻化後發射出。

多個光源模組200位於勻光結構100與底板300之間。

勻光結構100的一表面100a面向於光源模組200的發光面200a，以接收光源模組200產生的光線。

勻光結構100利用低折射率層(即間隔層)和具有表面結構的高折射率層(即第一、第二材料層)，將接收到的光線多次折射以均勻化，並將均勻化後的光線由勻光結構100相對於表面100a的另一表面100b發射出去。

其中，勻光結構100可與光源模組200和底板300相距特定距離設置，如「第20及21圖」所示。此外，勻光結構100的邊緣可與底板300相貼合，藉以形成一容置空間，且此些光源模組200則設置於此容置空間中，如「第22圖」所示。

再者，相鄰二光源模組200之間的距離L與光源模組200至勻光結構100的距離H之比值L/H可設計為0.5≦L/H≦1。以「第20圖」為例，光源模組200與勻光結構100維持一距離H，使得比值L/H可為1。同樣的參看「第23圖」，其為「第22圖」之實施例之一側視圖，在本實施例中，雖然勻光結構100的邊緣可與底板300相貼合而形成一半圓，但光源模組200至勻光結構100的距離H仍維持一定，使得比值L/H可為1，但不以此為限。前述相鄰二光源模組200之間的距離L的範圍可以是但不限於0公釐(mm)至5公分(cm)。當距離L為0公釐時，即表示相鄰二光源模組200為相互接觸。

於此，各光源模組200可為點光源或線光源。光源模組200可以一維方式(如「第21及22圖」所示)或二維方式排列。二維方式可例如陣列式(如「第24圖」所示)、圓對稱狀(如「第25圖」所示)或放射狀(如「第26圖」所示)等。

其中，此些光源模組200可設置於勻光結構100與底板300之間，和設置於底板300上。光源模組200可以一維方式或二維方式(例如：陣列、放射狀或圓對稱狀等)排列於底板300上。

勻光結構100可將光源模組200所形成的點光源均勻化成線光源或面光源。或者，勻光結構100可將光源模組200所形成的線光源均勻化成面光源。

於此，以運用「第19圖」的勻光結構100應用在「第21圖」所示之結構的發光模組10進行測試。其中，第一材料層112採用折射率為1.565之UV膠，而第二材料層132也採用折射率為1.565之UV膠。基材114採用折射率為1.6之PET，而基材134採用折射率為1.6之PET。間隔層150採用折射率為1.48之UV膠。於此，是以基材134相對於第二材料層132的另一側表面面向光源模組200。並且，各微結構123的高度h與相鄰二微結構123的中心點之間的距離d(或稱週期)之比值h/d可為0.5≧h/d≧0.3。各微結構123的曲率半徑之範圍可在5微米(μm)到250微米(μm)之間，此曲率半徑可以是如「第8圖」或「第19圖」弧面的曲徑半徑。各微結構123的週期可以為5微米(μm)到400微米(μm)之間。在本實施例中，各微結構123的高度h與相鄰二微結構123的中心點之間的距離d之比值h/d為0.5。於此，相鄰二微結構123的中心點之間的距離d為60μm(微米)，各微結構123的高度h為30μm，且使用非球面之微結構123。其中，微結構123的高度係指微結構123的最高點(頂點)與最低點之間的距離。

參照「第27圖」，圖式中右側是採用根據本提案之發光模組，而左側是採用市售之擴散片之發光模組。與市售之擴散片相比，在相同發光模組的高度及光源模組的配置下，根據本提案之發光模組10可產生均勻的線光源，而採用市售之擴散片之發光模組仍可見光點P。

並且，根據本提案之發光模組10可具有90%的光穿透率。

接著，請參考「第28圖」，其為根據本提案第十實施例之勻光結構的概要示意圖。此示意圖乃僅節取勻光結構100中一小部分放大後之示意圖。勻光結構100包含第一材料層112、第二材料層132及間隔層150。第一材料層112的微結構123與第二材料層132的微結構123位於勻光結構100的相對兩外側表面。另外，於「第29圖」之勻光結構的第十一實施例概要示意圖中可以看見勻光結構100包含第一材料層112、第二材料層132及間隔層150。第一材料層112即如同「第2圖」之微結構膜片第一實施例，而第二材料層132即如同「第3圖」之微結構膜片第二實施例。

關於前述第一材料層112與第二材料層132具有不同之微結構可以是不同紋路的微結構123、不同配置方位(或稱不同配置角度)的微結構123、或不同形狀之微結構123。前述不同紋路之微結構123指的是直線條紋、彎曲條紋、同心圓條紋及其他紋路中任選二個條紋形式之微結構123。不同形狀之微結構123指的是微結構的斷面形狀可以是圓形、矩形及其他幾何圖形中任選二種相異之斷面形狀的微結構123。此外，不同形狀之微結構123亦可指相同幾何形狀但不同尺寸之微結構，例如第一材料層112與第二材料層132均為圓形斷面、直線條紋之微結構123，但二者之半徑不同。

而不同配置方位則是指第一材料層112之微結構123的主軸方向與第二材料層132之微結構123的主軸方向的夾角實質上在10度到90度之間(此處之夾角是指二個主軸所夾之銳角)，請搭配「第30A圖及第30B圖」閱讀之。「第30A圖」為勻光結構100之第十二實施例的概要示意圖。「第30B圖」為勻光結構100之第十二實施例的立體分解示意圖。從圖中可以看到第一材料層112的微結構123的主軸方向AX1(以下稱第一主軸)與第二材料層132的微結構123的主軸方向AX2(以下稱第二主軸)夾90度角(從圖面之頂視的角度觀之)。在第一主軸AX1與第二主軸AX2夾角為90度時，勻光結構100所能產生之勻光效果優於「第27圖」所示之效果，從「第27圖」中可以看出，第一材料層112與第二材料層132採用相同微結構123時(含第一主軸與第二主軸的夾角為零度)，其得到之勻光效果優於傳統之擴散板，勻光之結果略呈窄長形之勻光之面光源，而當第一材料層112與第二材料層132採用不同微結構123時，所得的勻光效果呈寬長形之勻光效果，且在光源間距適當配置後，可以得到勻光之面光源。(容後詳述)

關於前述主軸方向的定義，若是如「第4A圖」之直條紋式的微結構，則主軸方向即為直條紋的長軸向。若是如「第4B圖」之彎曲條紋時，則主軸方向即為單一條紋採用直線趨近線之方式計算而得之直線的方向即為主軸方向。以「第4B圖」為例，其主軸方向即為圖面中水平方向。

接著，請續參閱「第31圖」，其為勻光結構第十三實施例之局部概要示意圖。從圖中可以看出第一主軸AX1與第二主軸AX2夾Δθ角度(從圖式的頂視圖觀之)。當Δθ角介於10度到90度之間時，所得到的勻光效果將不受光源模組中發光源排列之影響，如下說明：關於主軸方向對勻光效果之影響，請見於「第32A圖」、「第32B圖」及「第32C圖」，其為單層材料層應用於「第27圖」之發光模組，該材料層的主軸方向與發光二極體排列方向相同時的勻光效果圖及光強度曲線圖。其中，所使用的材料層具有「第4A圖」所示的微結構，在「第32A圖」中可以看見，材料層的主軸方向AX1與發光二極體排列方向AX3(即「第27圖」中水平軸的方向，亦即「第27圖」的長軸向)平行(即方向相同)。而在「第32B圖」中可以見悉，在此實驗例中所得到的勻光效果類似於「第27圖」右側之效果，所得到的勻光區域略呈窄長條形狀。而在「第32C圖」中，即可看見從「第32B圖」在切割面AX4處的光強度分佈曲線圖，圖式的水平軸為相對距離(A.U.，Arbitrary unit)，其單位長度與微結構之節距(pitch)正相關，而圖式的垂直軸則為相對強度，從圖中可以看出，在材料層的主軸方向AX1與發光二極體排列方向AX3平行時，所得到的光強度可謂相當均勻。

接著，請同時參閱「第33A圖」、「第33B圖」及「第33C圖」，其為單層材料層應用於「第27圖」之發光模組，該材料層的主軸方向與發光二極體排列方向夾10度角時的勻光效果圖及光強度曲線圖。從圖中可以看出在材料層的主軸方向AX1與發光二極體排列方向AX3夾10度角時，所得到的光強度分佈即產生波紋。相較於「第32C圖」，得以明顯看出「第33C圖」之例子所得之均勻性較差。同樣的，在「第34A圖」、「第34B圖」及「第34C圖」夾45度角，及在「第35A圖」、「第35B圖」及「第35C圖」夾90度角之實驗例中之均勻性均不若「第32C圖」來得好。

再者，請同時參閱「第36A圖」、「第36B圖」及「第36C圖」，其為本提案第十三實施例應用於「第27圖」之發光模組，第一主軸方向與第二主軸方向夾10度角時的勻光效果圖及光強度曲線圖。從「第36B圖」中可以明顯看到勻光後的勻光區域雖仍為窄長條形，但其寬度(即圖式中垂直方向的距離)較「第32B圖」為寬。而且，再從「第36C圖」與「第32C圖」進行比較，更可以明顯看出「第36C圖」已無「第32C圖」中波浪紋之現象，足見其勻光效果之提昇。

其次，再同時參閱「第37A圖」、「第37B圖」及「第37C圖」，其為本提案第十三實施例應用於「第27圖」之發光模組，第一主軸方向與第二主軸方向夾45度角時的勻光效果圖及光強度曲線圖。從「第37B圖」中可以明顯看到勻光區域從「第36B圖」中的窄長條形變寬為寬長條形，雖兩側出現略呈45度之斜邊，但對整體勻光效果並不致造成影響。再從「第37C圖」中可以進一步的看出勻光區域的相對光強度更為均勻。

再者，請同時參閱「第38A圖」、「第38B圖」及「第38C圖」，其為本提案第十三實施例應用於「第27圖」之發光模組，第一主軸方向與第二主軸方向夾90度角時的勻光效果圖及光強度曲線圖。從「第38B圖」中可以進一步得知此實驗例所得之勻光效果較前述幾個實驗例均更為提昇。而「第38C圖」更顯示第一主軸AX1與第二主軸AX2夾90度角時，其勻效果優於夾45度角之實施例。

從上述各實驗例中可以明顯得知，當第一主軸AX1與第二主軸AX2的夾角在10度到90度之間時(亦即90度到170度之間)，其所得到的勻光區域即相較傳統(即「第27圖」左側之實驗例)已有明顯提昇。再者，若採用第一主軸AX1與第二主軸AX2夾10度到90度的實施例的話，則無論本提案的勻光結構放置於光源模組的方位(或稱角度)為何，均不致影響所欲得到的勻光效果！

最後，請再參閱「第39圖」，其為根據本提案第十四實施例之勻光結構的局部概要示意圖。從圖中可以看見勻光結構包含第一材料層112、第二材料層132及間隔層150。第一材料層112的微結構123呈同心圓狀，第二材料層132的微結構123則為以前述同心圓狀的圓心處呈放射狀的直線。如此一來，藉由第一材料層112的微結構123相異於第二材料層132的微結構123而能夠得到較佳的勻光效果。

雖然本提案以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本提案。在不脫離本提案之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本提案之專利保護範圍。關於本提案所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

10．．．發光模組

100．．．勻光結構

100a．．．表面

100b．．．表面

110．．．微結構膜片

112．．．第一材料層

112a．．．第一表面

112b．．．第二表面

114．．．基材

114a．．．表面

114b．．．表面

120．．．微結構膜片

122．．．材料層

122a．．．第一表面

122b．．．第二表面

123．．．微結構

124．．．基材

124a．．．表面

130．．．微結構膜片

132．．．第二材料層

132a．．．第一表面

132b．．．第二表面

134．．．基材

134a．．．表面

150．．．間隔層

200．．．光源模組

200a．．．發光面

300．．．底板

Z．．．縱向的半徑

r．．．徑向的半徑

h‧‧‧高度

d‧‧‧距離

H‧‧‧距離

L‧‧‧距離

P‧‧‧光點

第1圖係為根據本提案第一實施例之勻光結構的概要示意圖。

第2圖係為微結構膜片第一實施例的概要示意圖。

第3圖係為微結構膜片第二實施例的概要示意圖。

第4A圖及第4A-1圖係為微結構膜片第三實施例的概要示意圖。

第4B圖及第4B-1圖係為微結構膜片第四實施例的概要示意圖。

第5圖及第5-1圖係為微結構膜片第五實施例的概要示意圖。

第6圖係為微結構膜片第六實施例的概要示意圖。

第7圖係為微結構膜片第七實施例的概要示意圖。

第8圖係為一實施例之非球面之微結構的概要示意圖。

第9圖係為微結構膜片第八實施例的概要示意圖。

第10圖係為根據本提案第二實施例之勻光結構的概要示意圖。

第11圖係為根據本提案第三實施例之勻光結構的概要示意圖。

第12圖係為根據本提案第四實施例之勻光結構的概要示意圖。

第13圖係為根據本提案第五實施例之勻光結構的概要示意圖。

第14圖係為第九實施例之微結構膜片的概要示意圖。

第15圖係為第十實施例之微結構膜片的概要示意圖。

第16圖係為根據本提案第六實施例之勻光結構的概要示意圖。

第17圖係為根據本提案第七實施例之勻光結構的概要示意圖。

第18圖係為根據本提案第八實施例之勻光結構的概要示意圖。

第19圖係為根據本提案第九實施例之勻光結構的概要示意圖。

第20圖係為根據本提案第一實施例之發光模組的概要示意圖。

第21圖係為根據本提案第二實施例之發光模組的概要示意圖。

第22圖係為根據本提案第三實施例之發光模組的概要示意圖。

第23圖係為根據本提案第三實施例之發光模組的側視概要示意圖。

第24圖係為根據本提案第四實施例之發光模組的概要示意圖。

第25圖係為根據本提案第五實施例之發光模組的概要示意圖。

第26圖係為根據本提案第六實施例之發光模組的概要示意圖。

第27圖係為根據本提案之發光模組與採用市售之擴散片之發光模組的發光測試圖。

第28圖係為根據本提案第十實施例之勻光結構的局部概要示意圖。

第29圖係為根據本提案第十一實施例之勻光結構的局部概要示意圖。

第30A圖及第30B圖係分別為根據本提案第十二實施例之勻光結構的局部概要示意圖及立體分解示意圖。

第31圖係為根據本提案第十三實施例之勻光結構的局部概要示意圖。

第32A圖、第32B圖及第32C圖為單層材料層應用於「第27圖」之發光模組，該材料層的主軸方向與發光二極體排列方向相同時的勻光效果圖及光強度曲線圖。

第33A圖、第33B圖及第33C圖為單層材料層應用於「第27圖」之發光模組，該材料層的主軸方向與發光二極體排列方向夾10度角時的勻光效果圖及光強度曲線圖。

第34A圖、第34B圖及第34C圖為單層材料層應用於「第27圖」之發光模組，該材料層的主軸方向與發光二極體排列方向夾45度角時的勻光效果圖及光強度曲線圖。

第35A圖、第35B圖及第35C圖為單層材料層應用於「第27圖」之發光模組，該材料層的主軸方向與發光二極體排列方向夾90度角時的勻光效果圖及光強度曲線圖。

第36A圖、第36B圖及第36C圖為本提案第十三實施例應用於「第27圖」之發光模組，第一主軸方向與第二主軸方向夾10度角時的勻光效果圖及光強度曲線圖。

第37A圖、第37B圖及第37C圖為本提案第十三實施例應用於「第27圖」之發光模組，第一主軸方向與第二主軸方向夾45度角時的勻光效果圖及光強度曲線圖。

第38A圖、第38B圖及第38C圖為本提案第十三實施例應用於「第27圖」之發光模組，第一主軸方向與第二主軸方向夾90度角時的勻光效果圖及光強度曲線圖。

第39圖係為根據本提案第十四實施例之勻光結構的局部概要示意圖。

100．．．勻光結構

110．．．微結構膜片

130．．．微結構膜片

150．．．間隔層

Claims (35)

1. 一種發光模組，包括：一勻光結構，包括：一第一材料層，該第一材料層具有透光性，且該第一材料層具有相對的一第一表面和一第二表面，該第一材料層的該第一表面具有複數個微結構，該第一材料層的該些微結構具有一第一主軸；一第二材料層，該第二材料層具有透光性，且該第二材料層具有相對的一第一表面和一第二表面，該第二材料層的該第一表面或該第二表面其中之一具有複數個微結構，該第二材料層的該些微結構具有一第二主軸，該第一主軸與該第二主軸的夾角大於或等於10度且小於或等於90度；以及一間隔層，位於該第一材料層和該第二材料層之間，其中該間隔層的折射率小於該第一材料層的折射率和該第二材料層的折射率；一底板；以及至少一光源模組，位於該勻光結構與該底板之間。
2. 如請求項1所述之發光模組，其中該間隔層的該折射率與該第一材料層的該折射率的差值大於或等於0.08，並且該間隔層的該折射率與該第二材料層的該折射率的差值大於或等於0.08。
3. 如請求項2所述之發光模組，其中該間隔層的該折射率介於1到1.5之間，且該第一材料層的該折射率和該第二材料層的該 折射率係大於或等於1.5。
4. 如請求項1所述之發光模組，其中該間隔層係為一空氣層或一間隔材料層。
5. 如請求項1所述之發光模組，其中該第一材料層的該第二表面面向該第二材料層的該第一表面。
6. 如請求項5所述之發光模組，其中該第一材料層的該第二表面與該第二材料層的該第一表面上的該些微結構的頂點貼合。
7. 如請求項1所述之發光模組，其中該勻光結構更包括：一基材，與該第一材料層的該第二表面貼合，使該第二材料層位於該基材相對該第一材料層的另一側，且該基材的折射率與該第一材料層的該折射率的差值小於或等於0.075。
8. 如請求項1所述之發光模組，其中該勻光結構更包括：一基材，與該第二材料層的該第二表面貼合，使該第一材料層位於該第二材料層相對該基材的另一側，且該基材的折射率與該第二材料層的該折射率的差值小於或等於0.075。
9. 如請求項1所述之發光模組，其中該第一材料層的該第二表面具有該些微結構。
10. 如請求項1所述之發光模組，其中各該微結構的高度與該些微結構中任二相鄰之該微結構的中心點之間的距離之比值≧0.3且≦0.5。
11. 如請求項1所述之發光模組，其中該些微結構於該第一材料層的該第一表面上形成一條紋圖案和一同心圓圖案其中之一，且該第二材料層的該些微結構形成一條紋圖案和一同心圓圖案 其中之一。
12. 如請求項1所述之發光模組，其中各該微結構係為一凸起結構和一凹洞結構其中之一。
13. 如請求項1所述之發光模組，其中各該微結構係為一柱狀結構、一V字形結構、一球面結構和一非球面結構其中之一。
14. 如請求項13所述之發光模組，其中該非球面結構係為一曲面，且該曲面符合下列公式： 其中，該Z係指該曲面的一頂點的切線與經過該曲面的最低點且與該頂點的切線的平行線之間的一垂直距離、該c係為該曲面之該頂點的曲率、該k係為圓錐曲線常數，以及該r係為該曲面之一徑向的半徑。
15. 如請求項14所述之發光模組，其中該半徑在5微米到250微米之間，各該微結構的週期在5微米到400微米之間。
16. 如請求項1所述之發光模組，其中該光源模組係為複數個，且相鄰二該光源模組之間的距離與該光源模組至該勻光結構的距離之比值≦1且≧0.5。
17. 如請求項16所述之發光模組，其中相鄰二該光源模組之間的距離在0公釐至5公分之間。
18. 一種勻光結構，包括：一第一材料層，該第一材料層具有透光性，且該第一材料層具有相對的一第一表面和一第二表面，該第一材料層的該第 一表面形成有複數個微結構，該第一材料層的該些微結構具有一第一主軸；一第二材料層，該第二材料層具有透光性，且該第二材料層具有相對的一第一表面和一第二表面，該第二材料層的該第一表面形成有複數個微結構，該第二材料層的該些微結構具有一第二主軸，該第一主軸與該第二主軸的夾角大於或等於10度且小於或等於90度；以及一間隔層，位於該第一材料層和該第二材料層之間，其中該間隔層的折射率小於該第一材料層的折射率和該第二材料層的折射率。
19. 如請求項18所述之勻光結構，其中該間隔層的該折射率與該第一材料層的該折射率的差值大於或等於0.08，並且該間隔層的該折射率與該第二材料層的該折射率的差值大於或等於0.08。
20. 如請求項19所述之勻光結構，其中該間隔層的該折射率介於1到1.5之間，且該第一材料層的該折射率和該第二材料層的該折射率係大於或等於1.5。
21. 如請求項18所述之勻光結構，其中該間隔層係為一空氣層或一間隔材料層。
22. 如請求項18所述之勻光結構，其中該第一材料層的該第二表面面向該第二材料層的該第一表面。
23. 如請求項22所述之勻光結構，其中該第一材料層的該第二表面與該第二材料層的該第一表面上的該些微結構的頂點貼合。
24. 如請求項18所述之勻光結構，其中該勻光結構更包括：一基材，與該第一材料層的該第二表面貼合，使該第二材料層位於該基材相對該第一材料層的另一側，且該基材的折射率與該第一材料層的該折射率的差值小於或等於0.075。
25. 如請求項18所述之勻光結構，其中該勻光結構更包括：一基材，與該第二材料層的該第二表面貼合，使該第一材料層位於該第二材料層相對該基材的另一側，且該基材的折射率與該第二材料層的該折射率的差值小於或等於0.075。
26. 如請求項25所述之勻光結構，其中該基材的材質為該折射率大於或等於1.49之材料。
27. 如請求項25所述之勻光結構，其中該基材的材質為該折射率大於或等於1.49之材料。
28. 如請求項18所述之勻光結構，其中該第一材料層的該第二表面與該第二材料層的該第二表面二者或其一形成有該些數個微結構。
29. 如請求項18所述之勻光結構，其中各該微結構的高度與該些微結構中任二相鄰之該微結構的中心點之間的距離之比值≧0.3且≦0.5。
30. 如請求項18所述之勻光結構，其中該些微結構於該第一材料層的該第一表面上形成一條紋圖案和一同心圓圖案其中之一，且該些微結構於該第二材料層的該第一表面上形成一條紋圖案和一同心圓圖案其中之一。
31. 如請求項18所述之勻光結構，其中各該微結構係為一凸起結 構和一凹洞結構其中之一。
32. 如請求項18所述之勻光結構，其中各該微結構係係為一柱狀結構、一V字形結構、一球面結構和一非球面結構其中之一。
33. 如請求項32所述之勻光結構，其中該非球面結構係為一曲面，且該曲面符合下列公式： 其中，該Z係指該曲面的一頂點的切線與經過該曲面的最低點且與該頂點的切線的平行線之間的一垂直距離、該c係為該曲面之該頂點的曲率、該k係為圓錐曲線常數，以及該r係為該曲面之一徑向的半徑。
34. 如請求項33所述之勻光結構，其中該半徑在5微米到250微米之間，各該微結構的週期在5微米到400微米之間。
35. 如請求項18所述之勻光結構，該勻光結構適於多個光源模組，相鄰二該光源模組之間的距離在0公釐至5公分之間。