TWI518390B - 導光板 - Google Patents

Description

導光板

本發明係有關於一種導光板，尤指一種用於提升整體均光效果的導光板。

溝槽(俗稱V溝或R溝)是指在導光板或擴散板的出光面上，全面性地形成條狀溝槽，這些條狀溝槽在光學上具有兩種作用；第一，提升光線在板體內前進的指向性；第二，增加出光面的正向光強度，其原理與菱鏡片相同。對擴散板而言，由於是採直下式入光結構，所以只會有上述第二個作用。

所謂V溝，是因其由兩斜直側壁夾一夾角呈V字狀而得名；而R溝則是因其溝槽底部圓弧取率半徑而得名。以V溝為例，因為V溝本身具有十分強大的隔光效果，反而導致光學網點(pattern)在設計時，遠光側的角落在視覺上會偏暗。具體的原因經過分析，是因為在大尺寸的導光板上，一般佈局是，近光側網點較疏，而遠光側則網點較密，以求整體的均勻性。但是，此時通常遠光側的角落會較暗。當為了進一步提升均勻性時，會增加遠光側網點的密度，如果沒有V溝，則遠光側中心增加的光線可以補償到兩個角落，但是當V溝存在時，反而因為隔光效果，使得遠光側中心的光線無法朝兩個角落分散，反而造成在視覺對比上，遠光側兩個原本較偏暗的角落，會惡化成兩個偏暗的區塊。故，如何藉由結構設計的改良，來克服上述的缺失，已成為該項事業所欲解 決的重要課題之一。

本發明實施例在於提供一種導光板，其可有效解決習知“當V溝存在時，反而因為隔光效果，使得遠光側中心的光線無法朝兩個角落分散，反而造成在視覺對比上，遠光側兩個原本較偏暗的角落，會惡化成兩個偏暗的區塊”的缺失。

本發明其中一實施例所提供的一種導光板，其包括：一導光本體、多個微溝槽結構及多個取光微結構。所述導光本體具有一入光面、一反射面及一出光面，其中所述出光面劃分為一非平面區域及一平面區域，所述非平面區域與所述平面區域的比例為2~4：1，所述非平面區域比所述平面區域靠近所述入光面。多個所述微溝槽結構形成在所述出光面的所述非平面區域上，且每一個所述微溝槽結構沿著垂直所述入光面的方向延伸。多個所述取光微結構形成在所述反射面上。

較佳地，所述非平面區域與所述平面區域朝遠離所述入光面的方向依序相連，且所述非平面區域與所述平面區域之交界線為中心偏向所述入光面之曲線。

較佳地，所述導光本體的厚度介於2mm至10mm之間，每一個所述微溝槽結構的深度介於3um至10um之間，每一個所述取光微結構的直徑介於55um至65um之間，每一個所述取光微結構的深度介於10um至20um之間。

較佳地，多個所述取光微結構具有一沿著x軸方向延伸的x軸取光能力及一沿著y軸方向延伸的y軸取光能力，多個所述取光微結構的所述x軸取光能力朝向遠離且垂直所述入光面的方向線性遞增，且位於所述非平面區域下方的多個所述取光微結構的所述y軸取光能力從所述反射面的中央依拋物線軌跡往兩相反側方向遞增。

較佳地，位於所述平面區域下方的多個所述取光微結構的所述y軸取光能力從所述反射面的中央依拋物線軌跡往兩相反側方向遞減。

本發明另外一實施例所提供的一種導光板，其包括：一導光本體、多個微溝槽結構及多個取光微結構。所述導光本體具有一入光面、一反射面及一出光面。多個所述微溝槽結構形成在所述出光面上，且每一個所述微溝槽結構沿著垂直所述入光面的方向延伸。多個所述取光微結構形成在所述反射面上，其中多個所述取光微結構具有一沿著x軸方向延伸的x軸取光能力及一沿著y軸方向延伸的y軸取光能力，多個所述取光微結構的所述x軸取光能力朝向遠離且垂直所述入光面的方向線性遞增。其中，所述出光面劃分為一非平面區域及一平面區域，所述非平面區域比所述平面區域靠近所述入光面，多個所述微溝槽結構形成在所述出光面的所述非平面區域上。

較佳地，位於所述非平面區域下方的多個所述取光微結構的所述y軸取光能力從所述反射面的中央依拋物線軌跡往兩相反側方向遞增。

較佳地，位於所述平面區域下方的多個所述取光微結構的所述y軸取光能力從所述反射面的中央依拋物線軌跡往兩相反側方向遞減。

本發明的有益效果可以在於，本發明實施例所提供的導光板，其可透過“所述非平面區域與所述平面區域的比例為2~4：1，且所述非平面區域比所述平面區域靠近所述入光面”及“多個所述微溝槽結構形成在所述出光面的所述非平面區域上，且每一個所述微溝槽結構沿著垂直所述入光面的方向延伸”的設計，以有效解決習知“遠光側兩個原本較偏暗的角落，會惡化成兩個偏暗的區塊”的缺失，進而提升本發明導光板的整體均光效果。

為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下 有關本發明的詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

1‧‧‧導光本體

11‧‧‧入光面

12‧‧‧反射面

13‧‧‧出光面

131‧‧‧非平面區域

132‧‧‧平面區域

2‧‧‧微溝槽結構

3‧‧‧取光微結構

L‧‧‧交界線

圖1為本發明導光板的立體示意圖。

圖2為本發明導光板的上視示意圖。

圖3為本發明導光板的側視示意圖。

圖4為本發明導光板的多個取光微結構沿著x軸方向延伸的x軸取光能力及沿著y軸方向延伸的y軸取光能力的立體示意圖。

圖5為本發明導光板的多個取光微結構沿著x軸方向延伸的x軸取光能力的平面示意圖。

圖6為本發明位於非平面區域下方的多個取光微結構沿著y軸方向延伸的y軸取光能力的平面示意圖。

圖7為本發明位於平面區域下方的多個取光微結構沿著y軸方向延伸的y軸取光能力的平面示意圖。

以下是藉由特定的具體實例來說明本發明所揭露有關“導光板”的實施方式，熟悉此技藝的相關人士可由本說明書所揭示的內容瞭解本發明的優點與功效。本發明可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的精神下進行各種修飾與變更。另外，本發明的圖式僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，先予敘明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所揭示的內容並非用以限制本發明的技術範疇。

請參閱圖1至圖3所示，圖1為立體示意圖，圖2為上視示意圖，圖3為側視示意圖。配合上述圖式可知，本發明的其中一實施例提供一種導光板，其包括：一導光本體1、多個微溝槽結構 2及多個取光微結構3。值得注意的是，圖僅為例示，非真實比例，舉例來說，多個微溝槽結構2可為連續狀分佈的溝槽，巨觀上在切面呈連率鋸齒狀，每一道溝槽之間不一定要存在高原區域。

首先，配合圖1及圖3所示，導光本體1具有一入光面11、一反射面12及一出光面13。舉例來說，導光本體1的厚度可介於2mm至10mm之間，然而本發明不以此為限。另外，反射面12與出光面13為兩個彼此相反設置的下表面及上表面，並且入光面11為一設置在反射面12與出光面13的同一側邊且連接於反射面12與出光面13之間的側表面，然而本發明所揭示有關入光面11、反射面12及出光面13的設置位置只是用來舉例而已，其並非用來限定本發明。

更進一步來說，配合圖1至圖3所示，出光面13可由一交界線L來劃分為一非平面區域131及一平面區域132。以交界線L為界限來作區分，非平面區域131與平面區域132的比例可大約可為2~4：1，並且非平面區域131會比平面區域132較靠近入光面11。特別需要說明的是，非平面區域131與平面區域132會朝向遠離入光面11的方向依序相連，所以非平面區域131與平面區域132的相對位置關係，是以沿著正x軸方向來進行佈局設計的。

另外，交界線L此處以直線為例，將矩形出光面13切割為兩個更小的矩形；但實作上，若押出滾輪設備允許或改採射出成形方式製作導光板，皆可實現曲線型的交界線L，押出滾輪設備具體如何加工且容後再表。當採用曲線型的交界線L時，依本案志在解決遠光側上下兩邊緣區域(俗稱天地線)對比度暗區問題，交界線L宜設計為中心偏向所述入光面之曲線。藉此，平面區域132中央的光線不會因為多個微溝槽結構2的隔光性而呈現高指向性，進而得以補償天地線的光線，終消除暗區。

再者，配合圖1及圖2所示，多個微溝槽結構2被形成在出光面13的非平面區域131上，並且每一個微溝槽結構2會沿著遠 離入光面11且垂直入光面11的方向(亦即沿著正x軸方向)來進行延伸。舉例來說，每一個微溝槽結構2可為一預先成形或經後續成形在非平面區域131上的V狀或R狀溝槽(即V溝或R溝)，並且每一個微溝槽結構2的深度可介於3um至10um之間，然而本發明不以此為限。

若採射出成型方案製作所述溝槽，則其模具製作工藝已廣為人知，不予贅述。當採滾輪押出技術(Roll-to-roll)時，可考量兩種方式，第一種方式是以直徑較小的加工輪，配合滾輪抬升機具，用加工輪在非平面區域131滾壓出微溝槽結構2後，以滾輪抬升機具升起加工輪，避免壓印到平面區域132。當欲加工如前所述的曲線型交界線L形式的出光面13時，最直觀的做法是加工輪直徑較大，表面積符合出光面13的大小；但其實還有另外一種加工方式，只需用兩個前述直徑較小的加工輪，配合改良後的滾輪抬升機具即可更收奇效。茲說明如下： 首先，第一加工輪負責加工出光面13的上半部，第二加工輪負責加工出光面13的下半部；兩個加工輪可以併排或前後錯位；因為出光面13正中央區域(但偏上或偏下就不行)就算沒有連續的微溝槽結構2，即出現一小段高原區域，並不會影響光學表現太多。然後，改良滾輪抬升機具使第一加工輪沿x軸方向順時針旋轉，即加工出光面13中央的部分上抬，加工出光面13天線側的部分下壓；同理，第二加工輪沿x軸方向逆時針旋轉，即加工出光面13中央的部分上抬，加工出光面13地線側的部分下壓。兩個加工輪還要配合加工導光板的進程，在旋轉的同時慢慢抬升；藉此，中央區域的溝槽會愈接近平面區域132越淺，而微溝槽結構2則自中央朝天地線兩側加深，最終形成曲線型的交界線L；當然，溝槽底部形狀會略有變形，對V溝影響較大，對R溝影響較小。

另外，配合圖1及圖3所示，多個取光微結構3會形成在反 射面12上。舉例來說，每一個取光微結構3可為一預先成形或經後續成形在反射面12上的半圓形凹槽或突點。其中，以凹槽為例，每一個取光微結構3的直徑可介於55um至65um之間，並且每一個取光微結構3的深度介於10um至20um之間，皆係可採用滾輪押出方式實現，具體可參考美國專利公開號20040135273，然而本發明不以此為限，突點的形成則可用網點油墨印刷方式後續成形在反射面12上。

更進一步來說，配合圖1、圖4及圖5所示，多個取光微結構3具有一沿著x軸方向(亦即正x軸方向)延伸的x軸參數變化所對應之z軸取光能力。配合圖1、圖4、圖6及圖7所示，多個取光微結構具有一沿著y軸方向(亦即正、負y軸方向)延伸的y軸參數變化所對應之z軸取光能力。

關於多個取光微結構3沿著x軸方向延伸的取光能力變化，配合圖1、圖4及圖5所示，多個取光微結構3的x軸參數變化所對應之z軸取光能力會朝向遠離且垂直入光面11的方向線性遞增。舉例來說，多個取光微結構3的x軸參數變化所對應之z軸取光能力可由多個取光微結構3的排列密度或結構深度來實現，所以多個取光微結構3的排列密度或結構深度會朝向遠離且垂直入光面11的方向線性遞增，即取光能力表示為y軸數值，會隨x軸座標位置而變化。換言之，當光源(圖未示)放置在入光面11時，由於愈靠近光源的光強度愈大，所以在設計上，要將多個取光微結構3沿著正x軸方向所提供的取光能力進行線性的遞增(亦即愈遠離入光面11的x軸取光能力要愈好)，以使得導光本體1在出光方向的均光性藉由通過沿著正x軸方向所延伸佈設的多個取光微結構3來得到有效的提升。

關於位於非平面區域131下方的多個取光微結構3則沿著y軸方向延伸的取光能力變化，配合圖1、圖4及圖6所示，位於非平面區域131下方的多個取光微結構3的取光能力(z軸值)會設計 成從反射面12的中央依拋物線軌跡往兩相反側方向“遞增”。更進一步來說，由於位於非平面區域131下方的多個取光微結構3會對應到多個微溝槽結構2，所以位於非平面區域131下方的多個取光微結構3的取光能力，可由公式z=ay²+b來實現“從反射面12的中央依往兩相反側方向遞增(亦即，如圖6所示，從中間最低開始往兩相反側漸漸升高)”的拋物線軌跡，其中z為位於非平面區域131下方的多個取光微結構3的取光能力，a>0，b為常數。

關於位於平面區域132下方的多個取光微結構3沿著y軸方向延伸的取光能力變化，配合圖1、圖4及圖7所示，位於平面區域132下方的多個取光微結構3的取光能力會從反射面12的中央依拋物線軌跡往兩相反側方向視實際情況調整，通常為“遞減”。更進一步來說，由於位於平面區域132下方的多個取光微結構3不會對應到多個微溝槽結構2，所以位於平面區域132下方的多個取光微結構3的y軸取光能力，可由公式z=cy²+d來實現。若採“從反射面12的中央依往兩相反側方向遞減(亦即，如圖7所示，從中間最高開始往兩相反側漸漸降低)”的拋物線軌跡，則其中z為位於平面區域132下方的多個取光微結構3的y軸取光能力，c≦0，d為常數。

〔實施例的可能功效〕

綜上所述，本發明的有益效果可以在於，本發明實施例所提供的導光板，其可透過“非平面區域131與平面區域132的比例為2~4：1，且非平面區域313比平面區域132靠近入光面”及“多個微溝槽結構2形成在出光面13的非平面區域131上，且每一個微溝槽結構2沿著垂直入光面11的方向延伸”的設計，以有效解決習知“遠光側兩個原本較偏暗的角落，會惡化成兩個偏暗的區塊”的缺失，進而提升本發明導光板的整體均光效果。

以上所述僅為本發明的較佳可行實施例，非因此侷限本發明 的專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的保護範圍內。

1‧‧‧導光本體

11‧‧‧入光面

12‧‧‧反射面

13‧‧‧出光面

131‧‧‧非平面區域

132‧‧‧平面區域

2‧‧‧微溝槽結構

3‧‧‧取光微結構

L‧‧‧交界線

Claims (7)

1. 一種導光板，其包括：一導光本體，所述導光本體具有一入光面、一反射面及一出光面，其中所述出光面劃分為一非平面區域及一平面區域，所述非平面區域與所述平面區域的比例為2~4：1，所述非平面區域比所述平面區域靠近所述入光面；多個微溝槽結構，多個所述微溝槽結構形成在所述出光面的所述非平面區域上，且每一個所述微溝槽結構沿著垂直所述入光面的方向延伸；以及多個取光微結構，多個所述取光微結構形成在所述反射面上。
2. 如請求項1之導光板，其中所述非平面區域與所述平面區域朝遠離所述入光面的方向依序相連，且所述非平面區域與所述平面區域之交界線為中心偏向所述入光面之曲線。
3. 如請求項1之導光板，其中所述導光本體的厚度介於2mm至10mm之間，每一個所述微溝槽結構的深度介於3um至10um之間，每一個所述取光微結構的直徑介於55um至65um之間，每一個所述取光微結構的深度介於10um至20um之間。
4. 如請求項1之導光板，其中多個所述取光微結構具有一沿著x軸方向延伸的x軸取光能力及一沿著y軸方向延伸的y軸取光能力，多個所述取光微結構的所述x軸取光能力朝向遠離且垂直所述入光面的方向線性遞增，且位於所述非平面區域下方的多個所述取光微結構的所述y軸取光能力從所述反射面的中央依拋物線軌跡往兩相反側方向遞增。
5. 如請求項4之導光板，其中位於所述平面區域下方的多個所述取光微結構的所述y軸取光能力從所述反射面的中央依拋物線軌跡往兩相反側方向遞減。
6. 一種導光板，其包括： 一導光本體，所述導光本體具有一入光面、一反射面及一出光面；多個微溝槽結構，多個所述微溝槽結構形成在所述出光面上，且每一個所述微溝槽結構沿著垂直所述入光面的方向延伸；以及多個取光微結構，多個所述取光微結構形成在所述反射面上，其中多個所述取光微結構具有一沿著x軸方向延伸的x軸取光能力及一沿著y軸方向延伸的y軸取光能力，多個所述取光微結構的所述x軸取光能力朝向遠離且垂直所述入光面的方向線性遞增；其中，所述出光面劃分為一非平面區域及一平面區域，所述非平面區域比所述平面區域靠近所述入光面，多個所述微溝槽結構形成在所述出光面的所述非平面區域上；其中，位於所述非平面區域下方的多個所述取光微結構的所述y軸取光能力從所述反射面的中央依拋物線軌跡往兩相反側方向遞增。
7. 如請求項6之導光板，其中位於所述平面區域下方的多個所述取光微結構的所述y軸取光能力從所述反射面的中央依拋物線軌跡往兩相反側方向遞減。