TWI440896B - An optical diaphragm with an adjustment light source - Google Patents

Description

具有調整光源之光學膜板

本發明係關於一種具有調整光源之光學膜板，尤指一種藉由設在一基材二表面上之第一微結構及第二微結構，可改變一光源所行徑之路徑，使該光源在進行照明時更加集中之技術。

按，目前照明光源已朝向綠色能源發展，即是低耗能、體積小、重量輕及壽命長等，例如冷陰極管(CCFL)或發光二極體(LED)，該等元件在進行照明時，所提供之照明亮度上較傳統燈管亮，且所消耗的電能較傳統燈管低，故，該等元件已逐漸取代傳統燈管。

市面上的照明裝置皆利用冷陰極管(CCFL)燈管或發光二極體(LED)燈管來達到全面發光照明之效果，惟，該等照明元件雖較傳統燈管所提供之照明度來得亮，但該等照明元件在進行照明時，所產生之照明亮度則因燈具結構之關係，會造成照明光源明暗度不一致之現象發生，進而導致均勻度不足，在此些情況下，照明裝置在設置時，將會增加設置數量，且每組照明裝置之間距不可過大，以免造成有照明亮度不足之情形發生。

因此，照明裝置受限於燈具結構之尺寸及照明燈源數的情形下，如何改善照明裝置在進行照明時，會產生照明光源明暗度不一致，及亮度不足之問題，亟待業界解決之課題。

本發明之目的即在提供一種具有調整光源之光學膜板，係在一基材之一面及另一面上，分別設有一第一微結構及一第二微結構，該第一微結構為一直角三角形狀之透鏡微結構，並以一陣列進行交叉排列，且在交叉處分別形成具有一非對稱結構及一對稱結構，而該第二微結構則為一倒三角形狀之透鏡微結構，並以等距離緊密進行排列，讓該第一微結構及該第二微結構可折射一光源，使該光學膜板具有調整光源之目的。

為達成上述目的之技術手段在於：一基材；一設在該基材一面之第一微結構，為一直角三角形狀，並以一陣列進行交叉排列，且在交叉處分別形成具有一非對稱結構及一對稱結構，用以折射一容置在一照明裝置及一液晶顯示裝置內之複數發光元件之光源，以改變該光源行徑之路徑，且該等發光元件之設置位置係分別位於該第一微結構之非對稱結構對應處；一設在該基材另一面之第二微結構，為一倒三角形狀，並以等距離緊密進行排列，用以折射前述該照明裝置及該液晶顯示裝置內之複數發光元件之光源，以改變該光源行徑之路徑。

本發明之另一目的即在提供一種具有調整光源之光學膜板，係在一基材之一面設有一第一微結構，該第一微結構為一直角三角形狀之透鏡微結構，並以一陣列進行交叉排列，且在交叉處分別形成具有一非對稱結構及一對稱結構，讓該對稱微結構將一太陽光予以聚光，使該光學模板 具有聚光之目的。

為達成上述目的之技術手段在於：一基材；一設在該基材一面之第一微結構，為一直角三角形狀，並以一陣列進行交叉排列，且在交叉處分別形成具有一非對稱結構及一對稱結構，透過該對稱結構將一太陽光予以聚光，使聚光後之太陽光照射在一太陽能板上，藉由該太陽能板將該太陽光轉換成一電能。

為便於 貴審查委員能對本發明之技術手段及運作過程有更進一步之認識與瞭解，茲舉實施例配合圖式，詳細說明如下。

請參閱第1圖所示，本發明所提供之具有調整光源之光學膜板1，係由一基材11、一第一微結構12及一第二微結構13所構成，其中該第一微結構12設在該基材11之一面上，為一直角三角形狀之透鏡微結構，並以一組陣列進行交叉排列，且在交叉處分別形成具有一非對稱結構121，及一對稱結構122，該第二微結構13設在該基材11之另一面上，為一倒三角形之透鏡微結構，並以等距離緊密進行排列，而該第二微結構13之寬度小於該第一微結構12之寬度。

本實施例之光學膜板1，其製作方式可利用射出成型方式，或刀具刻膜方式製作而成，該光學膜板1一面所形成之第一微結構12，其為一直角三角形狀之透鏡微結構，並以一組陣列進行交叉排列，且在交叉處分別形成具有一非對稱結構121，及一對稱結構122，該直角三角形之水平傾斜 角最大範圍為16度至24度，為了使光學效果較佳，該直角三角形之水平傾斜角適當範圍為19度至21度，其中以該水平傾斜角在20度時，光學效果最佳；而所形成該第一微結構12之每一個直角三角形尺寸最大範圍為0.1mm至1mm，同樣為使光學效果較佳，每一個直角三角形尺寸適當範圍為0.1mm至0.3mm，其中每一個直角三角形尺寸在0.1mm時，光學效果最佳。

在該光學膜板1另一面所形成之第二微結構13，其為一倒三角形之透鏡微結構，該倒三角形之頂角最大範圍為60度至80度，為了使光學效果較佳，該倒三角形之頂角適當範圍為68度至72度，其中以該頂角在70度時，光學效果最佳；而所形成該第二微結構13之每一個倒三角形尺寸最大範圍為0.05mm至0.1mm，同樣為使光學效果較佳，每一個倒三角形尺寸適當範圍為0.05mm至0.07mm，其中以每一個倒三角型尺寸在0.05mm時，光學效果最佳。

再者，本實施例之光學膜板1，其一面所製作之第一微結構12，其直角三角形狀之水平傾斜角，則選用可使光學效果較佳之20度，而直角三角形之尺寸，則選用可使光學效果較佳之0.1mm。

該光學膜板1之另一面所製作之第二微結構13，其倒三角形之頂角，則選用可使光學效果較佳之70度，及倒三角形之尺寸，則選用可使光學效果較佳之0.05mm。

請同時參閱第2圖及第3圖所示，為本發明較佳實施例之具有調整光源之光學膜板1，為應用在一照明裝置2上， 該照明裝置2係由一殼體21及複數發光元件22所構成，該殼體21為具有一容置空間23，及一反射面24之燈箱(如第2圖所示)，並在該殼體21之一面開設有一開口25，而該等發光元件22係自該開口25置入在該容置空間23，且以等距離進行排列，使該等發光元件22組裝在該照明裝置2內，再將該光學模板1放置在該開口25位置處，以組裝在該照明裝置2上(如第3圖所示)，並使該等發光元件22之設置位置恰好分別位於該第一微結構12之非對稱結構121對應處。

本實施例之照明裝置2，其選自一面積500×400mm²之燈箱，而其內所裝設之該等發光元件22數目為8支，且每支發光元件22之間距為45mm，該燈箱厚度為17mm。

在本實施例中，該等發光元件22係可選自一冷陰極管(CCFL)燈管或一發光二極體(LED)燈管。

當該照明裝置2組設在天花板上，並接上一電源後，讓該等發光元件22產生一光源，該光源會經由不同路徑，通過該光學膜板1予以投射出，以進行一照明動作，由第3圖中可看出，該光源分別經由一第一路徑a、一第二路徑b及一第三路徑c，並通過該第二微結構12折射至該基材11，再由該基材11折射至該第一微結構12之非對稱結構121透鏡微結構，最後經由該第一微結構12之非對稱結構121予以折射，使該光源投射出該照明裝置2外。

其中，該光源經由該第一路徑a投射至該殼體21左側之反射面24，由該反射面24將該光源予以反射至該第二微結構13，該第二微結構13將該光源折射，使該光源通過該基 材11後，最後再透過該第一微結構12交叉所形成該非對稱結構121之透鏡微結構予以折射，讓該光源投射出該照明裝置2外。

而該光源經由該第二路徑b投射至該第二微結構13，再由該第二微結構13將該光源折射，使該光源通過該基材11後，最後透過該第一微結構11交叉所形成該非對稱結構121之透鏡微結構予以折射，讓該光源投射出該照明裝置2外。

該光源在經由該第三路徑c投射至該殼體21下方之反射面24時，由該反射面24將該光源予以反射至該第二微結構13，該第二微結構13則將該光源予以折射，使該光源通過該基材11後，再經由該第一微結構11交叉所形成該非對稱結構121之透鏡微結構予以折射，讓該光源投射出該照明裝置2外。

在本實施例需再次強調的是，該光學膜板1之該第一微結構12交叉所形成該非對稱結構121之透鏡微結構，必須準確地對應於該等發光元件22，才可使該光源在進行照明時，其光源明暗度及光源明亮度能夠均勻；倘若該非對稱結構121之透鏡微結構未能準確地對準該等發光元件22所設置處，將導致該等發光元件22所產生之該光源在進行照明時，會偏離行徑之路徑，而使該光源之明暗度及明亮度產生不均勻之現象。

請同時參閱第4圖及第5圖所示，為本發明另一較佳實施例之具有調整光源之光學膜板3，係由一基材31、一第一微結構32及一第二微結構33所構成，其中該第一微結構32 設在該基材31之一面上，為一直角三角形狀之透鏡微結構，並以一組陣列進行交叉排列，且在交叉處分別形成具有一非對稱結構321，及一對稱結構322，該第二微結構33為局部設在該基材31之另一面上，為一倒三角形之透鏡微結構，並應用在一地埋照明裝置4上。

而該地埋照明裝置4係由一殼體41、複數發光元件42、複數擴散元件44及至少一太陽能板43所構成，其中該殼體41具有一容置空間45，而該等發光元件42與該等擴散元件44為相對應，及該等發光元件42與該等太陽能板43係交叉排列等距設置在該殼體41之容置空間45內。

將該光學模板3裝入該地埋照明裝置4，使設在該基材31上之該第一微結構32，與該等發光元件42、該等擴散元件44及該等太陽能板43相對應，當一太陽光5照射至該地埋照明裝置4時，該太陽光5會經由該光學模板3上之該第一微結構32折射後，照射到該等太陽能板43，使該等太陽能板43能夠接收透過該光學模板3折射後之該太陽光5，並將接收到之該太陽光5轉換成一電力，予以提供該地埋照明裝置4運作所需之電力，讓該地埋照明裝置4在運作時所需之電力可自給自足。

而該等發光元件42所產生之光源，經由與該等發光元件42相對應之擴散元件44進行擴散後，再透過局部設在該光學模板3之基材31另一面上，及與該等發光元件42相對應之第二微結構33折射，使該等光源可均勻的分佈，讓該地埋照明裝置4所照射之光源，其亮度能夠更亮，及明暗度更 均勻。

由上述可知，透過該第一微結構12、32交叉排列所形成該非對稱結構121、321及對稱結構122、322，及等距排列之第二微結構13、33，可以讓該照明裝置2及該地埋照明裝置4在進行照明時，所產生之照明光源可均勻地進行照明，且亮度之明暗也相同均勻，而不會再有明暗度不均及亮度不均之現象產生。

在本實施例中，該光學膜板1係可另應用在一液晶顯示裝置之背光模組。

藉此可知，本發明具有光源調整之光學膜板1，係透過該第一微結構12及該第二微結構13將該等發光元件22所產生之光源，改變該光源所行徑之路徑，意即是將該光源原本散射之投射路徑，經由該光學膜板1上之該第一微結構12及該第二微結構13，藉以調整該光源之投射路徑，使得該光源可以透過該第一微結構12獨特的直角三角形之透鏡微結構，及獨特的排列方式所形成之非對稱結構121結構折射後，讓該光源透過該非對稱結構121結構更加集中照明，而不會有明暗不均及亮度不均之現象發生，進而讓該光學膜板1具有調整光源之目的。

上列詳細說明係針對本發明之一可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

1、3‧‧‧光學膜板

11、31‧‧‧基材

12、32‧‧‧第一微結構

121、321‧‧‧非對稱結構

122、322‧‧‧對稱結構

13、33‧‧‧第二微結構

2‧‧‧照明裝置

21‧‧‧殼體

22‧‧‧發光元件

23‧‧‧容置空間

24‧‧‧反射面

25‧‧‧開口

4‧‧‧地埋照明裝置

41‧‧‧殼體

42‧‧‧發光元件

43‧‧‧太陽能板

44‧‧‧擴散元件

45‧‧‧容置空間

5‧‧‧太陽光

第1圖為本發明具有調整光源之光學膜板結構示意圖；第2圖為一照明裝置之剖面示意圖；第3圖為本發明具有調整光源之光學膜板應用在該照明裝置上之較佳實施例示意圖；第4圖為本發明具有調整光源之光學膜板應用在一地埋照明裝置上之另一較佳實施例示意圖；以及第5圖為本發明具有調整光源之光學膜板應用在該地埋照明裝置時，將一太陽光進行聚光之示意圖。

1‧‧‧光學膜板

11‧‧‧基材

12‧‧‧第一微結構

121‧‧‧非對稱結構

122‧‧‧對稱結構

13‧‧‧第二微結構

Claims (10)

1. 一種具有調整光源之光學膜板，係應用在一照明裝置、一液晶顯示裝置之背光模組及一地埋照明裝置其中之一開口位置處，該光學膜板包括：一基材；一第一微結構，係設在該基材之一面，為一直角三角形狀，該直角三角形之水平傾斜角及尺寸之最大範圍，分別為16度至24度及0.1mm至1mm，並以一陣列進行交叉排列，且在交叉處分別形成具有一非對稱及對稱之結構，用以折射一容置在該照明裝置、該液晶顯示裝置及該地埋照明裝置內之複數發光元件之光源，以改變該光源行徑之路徑，且該等發光元件之設置位置係分別位於該第一微結構之非對稱微結構對應處；以及一第二微結構，係設在該基材之另一面，為一倒三角形狀，該倒三角形之頂角及尺寸之最大範圍，分別為60度至80度及0.05mm至0.1mm，並以等距離緊密進行排列，用以折射前述該照明裝置、該液晶顯示裝置及該地埋照明裝置內之複數發光元件之光源，以改變該光源行徑之路徑。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具有調整光源之光學膜板，其中該直角三角形之水平傾斜角及尺寸之適當範圍，係分別為19度至21度，及0.1mm至0.3mm。
3. 如申請專利範圍第2項所述之具有調整光源之光學膜板，其中該直角三角形之水平傾斜角及尺寸之較佳範圍，係分別為20度及0.1mm。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具有調整光源之光學膜板，其中該倒三角形之頂角及尺寸之適當範圍，係分別為68度至72度，及0.05mm至0.07mm。
5. 如申請專利範圍第4項所述之具有調整光源之光學膜板，其中該倒三角形之頂角及尺寸之較佳範圍，係分別為70度及0.05mm。
6. 如申請專利範圍第1項所述之具有調整光源之光學膜板，其中該第一微結構及該第二微結構為一透鏡微結構。
7. 如申請專利範圍第1項所述之具有調整光源之光學膜板，其中該第二微結構之寬度小於該第一微結構。
8. 如申請專利範圍第1項所述之具有調整光源之光學膜板，其中該第二微結構係可局部設在該基材之另一面上，且與該非對稱結構及該等發光元件相對應。
9. 如申請專利範圍第1項所述之具有調整光源之光學膜板，其中該光源係經由該第二微結構折射至該基材，並透過該基材折射至該第一微結構，再由該第一微結構將該光源予以投射。
10. 如申請專利範圍第1項所述之具有調整光源之光學膜板，復包括複數擴散板元件，係與該等發光元件相對應，用以將該等發光元件所產生之光源予以擴散。