TWI622733B - 發光裝置及其導光板 - Google Patents

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戴晟傑
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Abstract

一種發光裝置包含導光板與光源。導光板具有相對的第一表面與第二表面、至少一第三表面與入光面。第三表面與入光面均位於第一表面與第二表面之間。第三表面鄰接於入光面，且第三表面具有凹凸結構。光源位於入光面。當光源發光時，光源的光線由入光面進入導光板而傳遞至凹凸結構，使得光線從凹凸結構折射出光及被凹凸結構反射回導光板中。

Description

發光裝置及其導光板
本案是有關於一種發光裝置與一種發光裝置的導光板。
近年來，顯示裝置的應用範圍越來越多元化，例如穿戴式裝置、遙控器、電子標籤、廣告看板等。因此，有關顯示裝置外形的設計也越來越多。舉例來說，當顯示裝置應用於電視或電腦螢幕時，一般具有矩形的外形；當顯示裝置應用於智慧手錶時，則可能需有圓形或菱形等較特殊的形狀。如此一來，顯示裝置內的導光板形狀也需隨顯示裝置的外形而改變。
部分的幾何外形可能會影響導光板內的光學路徑，而產生光學品質不良的情況，例如亮線、亮塊、暗帶。當習知的導光板為矩形時，一般的解決方式是在導光板亮度較暗的區域形成光學佈點，以提升暗區的亮度，降低因亮暗對比形成之亮線。然而，單靠光學佈點的方式並無法改善由導光板外形或邊緣所引起的光學品質不良。舉例來說，光線會因圓形導光板之外形設計導致邊緣反射的光線在導光板遠離光源耦光 區的半圓形成亮線。此外，當導光板因製程因素導致邊緣較為光滑時，光線被光滑的邊緣反射後會與光線未到達的角落形成亮暗對比，也會造成光學品質不良。
本發明之一技術態樣為一種發光裝置。
根據本發明一實施方式，一種發光裝置包含導光板與光源。導光板具有相對的第一表面與第二表面、至少一第三表面與入光面。第三表面與入光面均位於第一表面與第二表面之間。第三表面鄰接於入光面，且第三表面具有凹凸結構。光源位於入光面。當光源發光時，光源的光線由入光面進入導光板而傳遞至凹凸結構，使得光線從凹凸結構折射出光及被凹凸結構反射回導光板中。
本發明之另一技術態樣為一種導光板。
根據本發明一實施方式，一種導光板包含第一表面、第二表面、入光面與至少一第三表面。第二表面相對第一表面。第三表面與入光面均位於第一表面與第二表面之間。第三表面鄰接於入光面。第三表面具有凹凸結構，用以折射及反射來自入光面的光線。
在本發明上述實施方式中，導光板的第三表面鄰接入光面，且第三表面與入光面均位於第一表面與第二表面之間。也就是說，第三表面與入光面可視為導光板的側面。由於導光板的第三表面具有凹凸結構，因此當位在入光面的光源發光時，光源的光線可進入導光板並傳遞至第三表面的凹凸結 構。如此一來，光線可從凹凸結構折射出光及被凹凸結構反射回導光板中。本發明之導光板可藉由側面的凹凸結構改變導光板內之光線的反射角度，以避免在導光板的特定區域(例如靠近邊緣的位置)產生亮線或亮塊，因此可提升視覺上的光學品質。
100、100a、100b、100c、100d、100e‧‧‧發光裝置
110、110a‧‧‧導光板
112‧‧‧第一表面
114‧‧‧第二表面
116、116a、116b、116c‧‧‧第三表面
117、117a、117b、117c、117d‧‧‧凹凸結構
118‧‧‧入光面
119a‧‧‧第一弧面
119b‧‧‧第二弧面
119c‧‧‧第三弧面
120‧‧‧光源
130‧‧‧顯示層
2-2‧‧‧線段
D1、D2‧‧‧垂直距離
L1、L2、L3‧‧‧光線
第1圖繪示根據本發明一實施方式之發光裝置的前視圖。
第2圖繪示第1圖之發光裝置沿線段2-2的剖面圖。
第3圖繪示根據本發明另一實施方式之發光裝置的前視圖。
第4圖繪示根據本發明又一實施方式之發光裝置的前視圖。
第5圖繪示根據本發明再一實施方式之發光裝置的前視圖。
第6圖繪示根據本發明另一實施方式之發光裝置的前視圖。
第7圖繪示根據本發明一實施方式之發光裝置的前視圖。
以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也 就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。
第1圖繪示根據本發明一實施方式之發光裝置100的前視圖。第2圖繪示第1圖之發光裝置100沿線段2-2的剖面圖。同時參閱第1圖與第2圖，發光裝置100包含導光板110與光源120。在本實施方式中，導光板110為矩形，但並不用以限制本發明。導光板110具有相對的第一表面112與第二表面114、連接的三第三表面116a、116b、116c與入光面118。其中，第三表面116a、116b、116c與入光面118均位於第一表面112與第二表面114之間。第三表面116b的兩端緣分別鄰接第三表面116a與第三表面116c，且第三表面116a、116c分別鄰接於入光面118的兩端緣。此外，第三表面116b與入光面118相對，而另兩個第三表面116a、116c彼此相對。也就是說，第三表面116a、116b、116c與入光面118可視為導光板110的側面，而第一表面112與第二表面114可視為導光板110的出光面。
在本實施方式中，第三表面116a、116b、116c均具有凹凸結構117。然而，在其他實施方式中，也可以僅第三表面116a、116b、116c其中一者或其中兩者具有凹凸結構117，例如只在背對光源120的第三表面116b設計凹凸結構117，第三表面116a、116c不具凹凸結構117，依設計者需求而定。
光源120位於導光板110的入光面118上。當位在 入光面118的光源120發光(例如光線L1)時，由於導光板110的第三表面116a、116b、116c具有凹凸結構117，因此光源120的光線(例如光線L1)可由入光面118進入導光板110並傳遞至第三表面116a、116b、116c的凹凸結構117。
如此一來，光源120的光線(例如光線L1)可被凹凸結構117反射回導光板110中(例如光線L2)及從凹凸結構117折射出光(例如光線L3)。也就是說，導光板110之第三表面116a、116b、116c的凹凸結構117可用來反射及折射來自入光面118的光線(例如光線L1)。因此，凹凸結構117可避免導光板110邊緣的光線過於集中，能有效降低導光板110邊緣的亮度，使整體導光板110的亮度較為均勻。
舉例來說，被凹凸結構117反射的光線L2不會聚集在導光板110的邊緣，且因有光線L3折射出光，光線L2的亮度也會減弱。本發明之導光板110可藉由側面的凹凸結構117改變導光板110內之光線的反射角度，以避免在導光板110的特定區域(例如靠近邊緣的位置)產生亮線或亮塊，因此可提升視覺上的光學品質。此外，由於導光板110的側面具有粗糙不平滑的凹凸結構117，光線被凹凸結構117反射後會於導光板110中繼續傳遞，不斷反射與折射，因此不易產生光線無法到達的區域(暗區)，可避免導光板110形成亮暗對比，以提升光學品質。
應瞭解，第1圖之光線L1、L2、L3僅為示意，實際上光源120可發出多條光線，凹凸結構117也可因接收到這些光線而產生對應的反射光線與折射光線，並不用以限制本發 明。
在本實施方式中，凹凸結構117的形狀為三角形，但並不以此為限，凹凸結構117的形狀亦可為半圓形、半橢圓形，或三角形、半圓形與半橢圓形之組合。凹凸結構117可內凹於導光板110之第三表面116a、116b、116c，且凹凸結構117的底端與其所在第三表面(116a、116b或116c)之間的垂直距離D1可介於0.5mm至1mm。此外，凹凸結構117可利用刀模裁切的方式成型，但並不用以限制本發明。
發光裝置100還可包含顯示層130。導光板110位於顯示層130上。當光源120發光時，進入導光板110的光線除了可由凹凸結構117反射與折射外，大部分的光線還是會從導光板110的第一表面112與第二表面114出光。其中，第一表面112可朝向使用者，而第二表面114則朝向顯示層130。顯示層130可接收導光板110第二表面114的光線，使顯示層130的影像可清楚呈現。在本實施方式中，顯示層130可以為電泳顯示模組，但並不用以限制本發明。發光裝置100可以應用於穿戴式裝置(例如智慧手錶)、遙控器、電子標籤、顯示器、電視與廣告看板中。
應瞭解到，已敘述過的元件材料與元件連接關係將不再重複贅述，合先敘明。在以下敘述中，將說明其他型式的發光裝置。
第3圖繪示根據本發明另一實施方式之發光裝置100a的前視圖。發光裝置100a包含導光板110與光源120。與第1圖實施方式不同的地方在於：導光板110只有第三表面 116a具有凹凸結構117，而第三表面116b、116c均不具有凹凸結構117。當光源120發光時，光源120的光線可由入光面118進入導光板110而傳遞至第三表面116a的凹凸結構117，使得光線可從凹凸結構117折射出光及被凹凸結構117反射回導光板110中，能避免導光板110於特定區域形成亮暗對比，提升光學品質。
第4圖繪示根據本發明又一實施方式之發光裝置100b的前視圖。發光裝置100b包含導光板110與光源120。與第1圖實施方式不同的地方在於：導光板110之凹凸結構117a的形狀為內凹的半橢圓形。當光源120發光時，光源120的光線可由入光面118進入導光板110而傳遞至第三表面116a、116b、116c的凹凸結構117a，使得光線可從凹凸結構117a折射出光及被凹凸結構117a反射回導光板110中，能避免導光板110於特定區域形成亮暗對比，提升光學品質。
第5圖繪示根據本發明再一實施方式之發光裝置100c的前視圖。發光裝置100c包含導光板110與光源120。與第4圖實施方式不同的地方在於：導光板110之凹凸結構117b的形狀為凸出的半圓形。凹凸結構117b外凸於第三表面116a、116b、116c，且凹凸結構117b的頂端與其所在第三表面(116a、116b或116c)之間的垂直距離D2可介於0.5mm至1mm。當光源120發光時，光源120的光線可由入光面118進入導光板110而傳遞至第三表面116a、116b、116c的凹凸結構117b，使得光線可從凹凸結構117b折射出光及被凹凸結構117b反射回導光板110中，能避免導光板110於特定區域形成 亮暗對比，提升光學品質。
第6圖繪示根據本發明另一實施方式之發光裝置100d的前視圖。發光裝置100d包含導光板110a與光源120。與第1圖實施方式不同的地方在於：導光板110a為圓形，且導光板110a之凹凸結構117c的形狀為凸出的半圓形。此外，第三表面116具有連接的第一弧面119a、第二弧面119b與第三弧面119c。其中，第二弧面119b朝向光源120，第一弧面119a與第三弧面119c分別鄰接入光面118的兩側。在本實施方式中，第二弧面119b具有凹凸結構117c，而第一弧面119a與第三弧面119c則不具凹凸結構117c。
當光源120發光時，光源120的光線可由入光面118進入導光板110a而傳遞至第三表面116之第二弧面119b的凹凸結構117c，使得光線可從凹凸結構117c折射出光及被凹凸結構117c反射回導光板110a中，能避免導光板110a於特定區域(例如第6圖遠離光源120耦光區的上半圓)形成亮暗對比，提升光學品質。
此外，在其他實施方式中，第三表面116之第一弧面119a與第三弧面119c亦可具有凹凸結構117c，依設計者需求而定。
第7圖繪示根據本發明一實施方式之發光裝置100e的前視圖。發光裝置100e包含導光板110a與光源120。與第6圖實施方式不同的地方在於：導光板110a之凹凸結構117d的形狀為內凹的半圓形。此外，第一弧面119a與第三弧面119c均具有凹凸結構117d，而第二弧面119b則不具凹凸結構117d。
當光源120發光時，光源120的光線可由入光面118進入導光板110a而傳遞至第三表面116之第一弧面119a與第三弧面119c的凹凸結構117d，使得光線可從凹凸結構117d折射出光及被凹凸結構117d反射回導光板110a中，能避免導光板110a於特定區域(例如第7圖遠離光源120耦光區的上半圓)形成亮暗對比，提升光學品質。
此外，在其他實施方式中，第三表面116之第二弧面119b亦可具有凹凸結構117d，依設計者需求而定。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (11)

  1. 一種發光裝置，包含：一導光板，具有相對的兩出光面、至少一側面與一入光面，該側面與該入光面均位於該兩出光面之間，該側面鄰接於該入光面，其中該側面具有一凹凸結構，且該凹凸結構的形狀為三角形，用以將光線反射回該導光板中；以及一光源，位於該入光面，當該光源發光時，該光源的一光線由該入光面進入該導光板而傳遞至該凹凸結構，使得該光線被該側面的該凹凸結構反射回該導光板中。
  2. 如請求項1所述的發光裝置，其中該凹凸結構內凹於該側面。
  3. 如請求項2所述的發光裝置，其中該凹凸結構的底端與該側面之間的垂直距離介於0.5mm至1mm。
  4. 如請求項1所述的發光裝置，更包含：一顯示層，該導光板位於該顯示層上。
  5. 如請求項4所述的發光裝置，其中該顯示層為電泳顯示模組。
  6. 如請求項1所述的發光裝置，其中該導光板為矩形，具有連接的三側面，該些側面其中一者與該入光面 相對，另兩者彼此相對，且該些側面至少其中一者具有該凹凸結構。
  7. 一種導光板，包含：一第一表面；一第二表面，相對該第一表面；一入光面；以及至少一第三表面，與該入光面均位於該第一表面與該第二表面之間，該第三表面鄰接於該入光面，且該第三表面具有一凹凸結構，且該凹凸結構的形狀為三角形，用以將光線反射回該導光板中，其中該凹凸結構以刀模裁切的方式成型，使得該凹凸結構的頂端或底端與該第三表面之間的垂直距離介於0.5mm至1mm。
  8. 如請求項7所述的導光板，其中該凹凸結構外凸於該第三表面。
  9. 如請求項7所述的導光板，其中該凹凸結構內凹於該第三表面。
  10. 如請求項7所述的導光板，其中該導光板為矩形，具有連接的三第三表面，該些第三表面其中一者與該入光面相對，且該些第三表面至少其中一者具有該凹凸結構。
  11. 如請求項7所述的導光板，其中該導光板為 圓形，該第三表面具有連接的一第一弧面、一第二弧面與一第三弧面，該第二弧面朝向該光源，該第一弧面與該第三弧面分別鄰接該入光面的兩側，且該第一弧面、該第二弧面與該第三弧面至少其中一者具有該凹凸結構。
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