TWI668501B - 具指示功能之側入式背光模組及其導光板 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種具指示功能之側入式背光模組及其導光板，導光板包含一第一側面、一第二側面及一出光面，第一側面具有複數第一入光面及複數第一阻光凹面，第二側面具有複數第二入光面及複數第二阻光凹面，第一入光面與第一阻光凹面為交錯連接設置，且該些第一入光面為共平面；第二入光面與第二阻光凹面為交錯連接設置，且該些第二入光面為共平面。出光面分別與第一側面及第二側面垂直鄰接設置，且具有由第一側面延伸至第二側面之複數溝槽。而於第一入光面及/或第二入光面對應設置光源，即可作為側入式背光模組使用。藉此，透過控制光源之發光狀態即可使導光板達到區段式均勻出光，具有極佳辨識效能。

Description

具指示功能之側入式背光模組及其導光板

本發明係與背光模組領域相關，尤其是一種具指示功能之側入式背光模組及其導光板。

鑒於導光板之優異光學特性，目前已大量地被應用於各類發光裝置，以提供所需的各種發光效能。雖視不同的應用需求，對於導光板的開發方向或許會略有差異，惟一般仍皆朝出光均勻與具有足夠亮度等方向設計與改良。

目前，導光板除了被應用於顯示器與燈具外，亦有部分電子類產品，使用導光板作為顯示面板之供光元件，以提供指定的圖樣或發光狀態顯示，達到指示功效。常見的應用方式為顯示圖樣，或是長形之發光條來提示使用者。

以顯示發光條為例，習知方式係採在導光板設置多個LED，並結合LED控制導光板可顯示的發光區域。然而，此方式在實際應用上，因應光學特性，極易產生肉眼可見的光線擴散現象，亦即在發光區域的亮暗分界處，會形成光線暈開的視覺效果，導致無法準確地顯示至所需的發光區域，大幅影響指示效能。

有鑑於此，本發明人係集結多年從事相關行業之經驗，構思一種具指示功能之側入式背光模組及其導光板，希冀有效改善目前導光板於發光指示領域之應用缺失，提供更為精準的區段發光呈現。

本發明之一目的，旨在提供一種具指示功能之側入式背光模組及其導光板，其係可達到準確的指示效能，進而提升光學產品之指示準確性與光學品味。

為達上述目的，本發明於一實施方式中揭示一種具指示功能之側入式背光模組，一導光板，包含：一第一側面，具有複數第一入光面及複數第一阻光凹面，該等第一入光面及該等第一阻光凹面係為交錯(interleaving)連接設置，且該等第一入光面係為共平面；一第二側面，相對該第一側面設置，具有複數第二入光面及複數第二阻光凹面，該等第二入光面及該等第二阻光凹面係為交錯連接設置，且該等第二入光面係為共平面，該等第二入光面與該等第一入光面為逐一對應設置；及一出光面，分別與該第一側面及該第二側面垂直鄰接設置，且該出光面具有複數溝槽，由該第一側面延伸至該第二側面；及複數光源，對應設於該第一入光面及/或該第二入光面，以提供側入式光線；藉此，透過控制該等光源之發光狀態即可使該導光板達到區段式之均勻出光，並使出光面之發光區域與未發光區域具有明顯的間隔，以達精準提示效能。

於再一實施方式中，係揭示各該第一阻光凹面及各該第二阻光凹面所夾設之角度介於30~35度，各該第一阻光凹面及各該第二阻光凹面之凹伸距離介於0.1~0.3mm，以具有較佳之阻光效能與針對入射光線形成較佳之導引功效。

於次一實施方式中，則揭露該等溝槽之深度為該第一側面或該第二側面高度的15~25%，以防止溝槽過深或過淺而影響導引向上出光光線之效能。

於另一實施方式中，則揭示該第一側面及該第二側面之高度為X，該等光源之高度不大於0.5X，以使導光板可具有較佳之光線利用率與導引效能。

為避免光線於出光面形成亮紋或亮包現象，影響發光區域的整體出光均勻度，於一實施方式中則揭露該等溝槽之兩側壁夾角為35~45度。

本發明亦於一實施方式中揭示一種具指示功能之導光板，包含：一第一側面，具有複數第一入光面及複數第一阻光凹面，該等第一入光面及該等第一阻光凹面係為交錯連接設置，且該等第一入光面係為共平面；一第二側面，相對該第一側面設置，具有複數第二入光面及複數第二阻光凹面，該等第二入光面及該等第二阻光凹面係為交錯連接設置，且該等第二入光面係為共平面，該等第二入光面與該等第一入光面為逐一對應設置；及一出光面，分別與該第一側面及該第二側面垂直鄰接設置，且該出光面具有複數溝槽，由該第一側面延伸至該第二側面。藉此，透過第一阻光凹面與第二阻光凹面係可於導光板接收來自光源之側入式光線後，有效地隔絕光線前行至非欲出光之區域，且可使導光板具有更佳之導引效能。

基於前述實施方式，於再一實施方式中係揭示，各該第一阻光凹面及各該第二阻光凹面所夾設之角度介於30~35度，各該第一阻光凹面及各該第二阻光凹面之凹伸距離介於0.1~0.3mm，以具有較佳之阻光效能與針對入射光線形成較佳之導引功效。

為防止溝槽過深或過淺而影響導引向上出光光線之效能，於次一實施方式揭露該等溝槽之深度為該第一側面或該第二側面高度的15~25%。

較佳者，於另一實施方式中，該等溝槽為一V形溝槽，以具有較佳之導引效能。且進一步地，再一實施方式中，係可使該等溝槽之兩側壁夾角為35~45度，以更為確實地避免光線於出光面形成亮紋或亮包現象。

綜上所述，本發明之具指示功能之側入式背光模組及其導光板，係利用第一入光面與第一阻光凹面為交錯連接設置，及第二入光面及第二阻光凹面為交錯連接設置之結構，於應用時達到阻隔光線之功效，以使背光模組於應用時可使特定區域發光，並讓發光區域與未發光區域具有明顯的亮暗界線，以精確地達到指示功效。且透過第一阻光凹面及第二阻光凹面亦可同時消除鄰近第一入光面及第二入光面處之亮暗不均現象，並有效提升光線導引效能。

1‧‧‧側入式背光模組

10‧‧‧導光板

101‧‧‧第一側面

1011‧‧‧第一入光面

1012‧‧‧第一阻光凹面

102‧‧‧第二側面

1021‧‧‧第二入光面

1022‧‧‧第二阻光凹面

103‧‧‧出光面

1031‧‧‧溝槽

11‧‧‧光源

α₁‧‧‧第一阻光凹面之夾設角度

α₂‧‧‧第二阻光凹面之夾設角度

D₁‧‧‧第一阻光凹面之凹伸距離

D₂‧‧‧第二阻光凹面之凹伸距離

X‧‧‧高度

d‧‧‧溝槽之深度

h‧‧‧光源之高度

β‧‧‧溝槽兩側壁夾角

第1圖，為本發明較佳實施方式之側入式背光模組立體示意圖。

第2圖，為本發明較佳實施方式之側入式背光模組局部平面示意圖。

第3圖，為本發明較佳實施方式之側入式背光模組局部側視圖。

第4圖，為本發明較佳實施方式之側入式背光模組另一實施狀態之平面示意圖。

第5圖，為本發明較佳實施方式側入式背光模組與習知背光模組之出光效果比較圖。

如前所述，為避免於點亮導光板時產生光線暈開的問題，是以如何達到確實之區段出光狀態，實為供以具指示功能之導光板與背光模組等產品，目前亟需解決的問題。故本發明人針對該種光學產品，著手進行構思與設計，遂提出如下所述之技術內容。

請參閱第1、2、3、4及5圖，其係為本發明較佳實施方式之側入式背光模組立體示意圖、局部平面示意圖、局部側視圖、另一實施狀態之平面示意圖及側入式背光模組與習知背光模組之出光效果比較圖。其中，各圖式所繪結構係為利於示意本發明之技術特徵，非代表實際結構尺寸比例。本發明於此係揭示一種具指示功能之側入式背光模組1，包含一導光板10及複數光源11。 導光板10包含一第一側面101、一第二側面102及一出光面103。第一側面101具有複數第一入光面1011及複數第一阻光凹面1012，該些第一入光面1011及該些第一阻光凹面1012係為交錯連接設置，且該些第一入光面1011為共平面。第二側面102相對第一側面101設置，並具有複數第二入光面1021及複數第二阻光凹面1022，該些第二入光面1021及該些第二阻光凹面1022亦為交錯連接設置，且該些第二入光面1021亦呈共平面狀態，第二入光面1021與第一入光面1011並為逐一對應設置。出光面103則分別與第一側面101及第二側面102垂直鄰接設置，且出光面103具有複數溝槽1031，該些溝槽1031由第一側面101延伸至第二側面102。而該些光源11較佳係可選用LED，並對應設於第一入光面1011及/或第二入光面1021，以提供導光板10側入式光線，於本實施方式中係以光源11對應設於第一入光面1011及第二入光面1021為例。藉此，透過控制光源11的發光狀態，即可使導光板10達到區段式之均勻出光。而於此所述之區段化出光，即為可讓導光板10的指定區域亮起，並使出光區域與非出光區域具有明確界線，不致產生亮暗界線模糊不清的暈散出光呈現，而可提升指示功能的精準度，於應用時搭配指示符號或圖樣，即可依據導光板10出光區域的對應指示符號或圖樣而供使用者知悉狀態，達到指示功能。同時，可在背光模組運作時被點亮的區域內具有均勻的出光亮度與呈現。

更具體的說，前述導光板10之第一側面101與第二側面102，因應第一阻光凹面1012與第二阻光凹面1022結構，在點亮光源11而使導光板10於出光面103形成出光之時，可有效防止光線被導引至當前非欲點亮之區域，亦即可防止背光模組運作時，點亮了當前不需要發光之區域。換言之，第一阻光凹面1012與第二阻光凹面1022使得光線傳遞至該處後，藉由第一阻光凹面1012與第二阻光凹面1022之空隙，使得光線須通過相異介質，而藉此確實達到阻隔光線之功效。同時，第一阻光凹面1012及第二阻光凹面1022也可使相對自第一入光面1011與第二入光面1021入射之光線展角得以被導引，以消除鄰近入光面區域可能產生的亮暗分布問題。其中第一阻光凹面1012與第二阻光凹面1022係可視需求設計為各種結構型式，例如使其呈現弧形凹面或V型凹面等皆可，且第一阻光凹面1012與第一入光面1011，及第二阻光凹面1022與第二入光面1021係屬交錯連接設置之結構。而該些第一入光面1011及該些第二入光面1021分別為共平面狀態，則可更佳地與第一阻光凹面1012及第二阻光凹面1022配合，使光源11投射至導光板10內的光線更易於導引並形成所需出光狀態，提升整體出光效能。此外，出光面103之該些溝槽1031，係可有效地控制光線向上出光的亮度，使導光板10各次被點亮的發光區域中，均可呈現足夠的亮度，避免在亮區中產生亮暗對比明顯之出光呈現。亦即此種具指示功能之側入式背光模組1，必須使應用時之發光區域與非發光區域具有明確界線，始能達到精準的指示功效，並為提供更佳之光學品味，且發光之區域內亦須具有均勻出光。是以，透過前述的第一阻光凹面1012第二阻光凹面1022，即可有效地達到前述功效與目的。

在過往，為實現阻光功效，或可採塗設或滲入油墨之方式來達到分隔區段之目的，以利用油墨阻卻光線行進以使發光區域與未發光區域之間具 有明顯界線，但此種方式之阻光成效不彰，因油墨於塗設或印刷滲入至導光板時，其分布均勻程度對於阻光效能具有相當大的影響，因此在前述製程中需要極為精準地將油墨塗設與滲入之分布均勻度控制好。再者，利用此方式即在整體製程中增加了處理工序，亦大幅增加了生產成本。或是於導光板中間設置多個穿孔，以利用穿孔達到阻隔光線之功效，惟此種方式在製程上相當不易，由於是在導光板中間開設穿孔，具體的加工方式多半僅能採刀模切削，過程中產生的廢屑極易附著於導光板上，導致後續應用時光線受到廢屑影響而與預期出光效果形成大幅落差，使得區段出光呈現不符預期。即使讓穿孔擴大至導光板邊緣，而使導光板為多個部件排列組成，以利用各部件之間的空隙達到隔光效果，但此種結構在實際應用時，在連續之發光區域中會因應間隔產生斷紋，反而使得發光指示區域的出光不夠均勻與平順，影響整體光學品味。是以，本發明之具指示功能之側入式背光模組1，採用於導光板10之第一側面101及第二側面102形成第一阻光凹面1012及第二阻光凹面1022之方式，於各面向而言皆更為優化，有效降低製程的難度與成本，同時達到極佳之隔光效果。並請參照第5圖，其係為本發明具指示功能之背光模組與習知背光模組於應用時之出光效果比較圖，A組係為習知長條型導光板點亮後之出光狀態，B組為本發明具指示功能之背光模組點亮後之出光狀態，由其明顯可知本發明相較於習知結構確實具有更為準確且均勻之發光效果。

較佳者，於本實施方式中，各第一阻光凹面1012之角度α₁及各第二阻光凹面1022所夾設之角度α₂介於30~35度，各第一阻光凹面1012之凹伸距離D₁及各第二阻光凹面1022之凹伸距離D₂介於0.1~0.3mm。藉此以使第一阻光凹面1012相對由第一入光面1011進入之光源11光線，及第二阻光凹面1022相對由 第二入光面1021進入之光源11光線，於導光板10內具有更佳的導引與隔離功效，防止第一阻光凹面1012及第二阻光凹面1022之夾角過大而使自第一入光面1011及第二入光面1021入射至導光板10之光線導引角度過大，影響出光面103對應區域之出光呈現；或是夾角過小而使第一阻光凹面1012及第二阻光凹面1022失去隔絕光線之功效。而第一阻光凹面1012之凹伸距離D₁及第二阻光凹面1022之凹伸距離D₂亦會影響其隔光功效，若使凹伸距離過大，反而會於出光時導致發光區域內產生明顯亮暗對比；反之若凹伸距離過小，則該第一阻光凹面1012及第二阻光凹面1022就會失去隔絕光線之功效。其中，前述角度α₁、α₂之一更佳數值係為32度左右，前述凹伸距離D₁、D₂之一更佳數值係為0.2mm左右。

此外，為防止光線於出光面103出光時產生過於明顯的亮包或亮紋現象，較佳者，使溝槽1031之深度d為第一側面101或第二側面102高度X的15~25%。藉此避免溝槽1031過深造成反效果，而影響整體出光均勻度。其中，溝槽深度1031之一更佳數值約為第一側面101或第二側面102高度X的20%左右。另一方面，當第一側面101及第二側面102之高度為X時，亦可使光源11之高度h不大於0.5X。藉此，係可具有較佳之光線利用效率，同時搭配該些溝槽1031後，可實現更佳之出光效果，由於光源11的高度h會影響其出光範圍，又出光範圍對於導光板10之光學導引設計而言，為重要的考量因素之一，是以藉由光源11與導光板厚即第一側面101及第二側面102之高度X的比例限定，係可讓導光板10發揮最佳之導引與出光呈現。其中，於第3圖中係標示高度X為第一側面101之高度以利說明，第二側面102之高度係同於第一側面101。

而位於出光面103之溝槽1031，其係可為U型或V型溝槽，於本實施方式中，則以溝槽1031為V型溝槽為例，且各溝槽1031之兩側壁夾角β為35~45 度。藉此以防止溝槽1031為V型結構時，其展角過大而使得出光面103產生如前述之亮紋或亮包問題，使導光板10於出光時可具有平滑的發光效果。其中該些溝槽1031兩側壁夾角β之一更佳數值為40度左右，以達到更佳的導引功效。

實際應用上，第一阻光凹面1012係可位於第一側面101之兩端緣，第二阻光凹面1022可位於第二側面102之兩端緣。如第1~3圖所示，則可見位於第一側面101兩端緣之第一阻光凹面1012，及位於第二側面102兩端緣之第二阻光凹面1022分別為一半之凹面結構。或可如第4圖所示，位於第一側面101兩端緣之第一阻光凹面1011，及位於第二側面102兩端緣之第二阻光凹面1022分別為完整之凹面結構。藉此，係可針對鄰近導光板10兩端緣之第一入光面1011與第二入光面1021所設置之光源11，有效地達到導引光線延展之效能。

請復搭配參閱第1~5圖，本發明亦揭示一種具指示功能之導光板10，其包含一第一側面101、一第二側面102及一出光面103。第一側面101具有複數第一入光面1011及複數第一阻光凹面1012，該些第一入光面1011及該些第一阻光凹面1012係為交錯連接設置，且該些第一入光面1011為共平面。第二側面102相對第一側面101設置，並具有複數第二入光面1021及複數第二阻光凹面1022，該些第二入光面1021及該些第二阻光凹面1022亦為交錯連接設置，且該些第二入光面1021亦呈共平面狀態，第二入光面1021與第一入光面1011並為逐一對應設置。出光面103則分別與第一側面101及第二側面102垂直鄰接設置，且出光面103具有複數溝槽1031，該些溝槽1031由第一側面101延伸至第二側面102。藉此，透過第一阻光凹面1012及第二阻光凹面1022，使得導光板10於搭配光源使用時，即可具有區段式的發光效果，以提供具有平順均勻的光學指示產品。其餘細部技術特徵，請復搭配參閱前述內容，於此即不再贅述。

同樣地，前述導光板10之各第一阻光凹面1012所夾設之角度α₁與各第二阻光凹面1022所夾設之角度α₂介於30~35度，且各第一阻光凹面1012之凹伸距離D₁與各第二阻光凹面1022之凹伸距離D₂介於0.1~0.3mm。藉此以使第一阻光凹面1012與第二阻光凹面1022可確實達到阻隔光線與導引入射光線之功效。其餘詳細技術特徵，請復搭配參閱前述內容，於此即不再贅述。

此外，較佳者，溝槽1031之深度d可為第一側面101或第二側面102高度X的15~25%，以防止溝槽1031過深或過淺致使光線於出光面103出光時，形成亮包或亮紋現象。另出光面103之該些溝槽1031，可為弧形或V型溝槽，於此即以該些溝槽1031為V型溝槽為例，以具有較佳之導光效能。進一步地，亦可限制該些溝槽1031之兩側壁夾角β為35~45度，以進一步防止前述之亮包或亮紋現象產生。其餘詳細技術特徵，請復搭配參閱前述內容，於此即不再贅述。

綜上所述，本發明之具指示功能之側入式背光模組及其導光板，係利用第一入光面與第一阻光凹面為交錯連接設置，及第二入光面及第二阻光凹面為交錯連接設置之結構，於應用時達到阻隔光線之功效，以使導光板之出光面可呈現區段式均勻出光功效。亦即背光模組於應用時可使特定區域發光，並讓發光區域與未發光區域具有明顯的亮暗界線，以精確地達到指示功效。且透過第一阻光凹面及第二阻光凹面亦可同時消除鄰近第一入光面及第二入光面處之亮暗不均現象，並有效提升光線導引效能。進一步地，針對第一阻光凹面、第二阻光凹面及該些溝槽等結構，亦可加以限定其參數，以具有更佳的出光效能。

Claims (8)

1. 一種具指示功能之側入式背光模組，包含：一導光板，包含：一第一側面，具有複數第一入光面及複數第一阻光凹面，該等第一入光面及該等第一阻光凹面係為交錯(interleaving)連接設置，且該等第一入光面係為共平面；一第二側面，相對該第一側面設置，具有複數第二入光面及複數第二阻光凹面，該等第二入光面及該等第二阻光凹面係為交錯連接設置，且該等第二入光面係為共平面，該等第二入光面與該等第一入光面為逐一對應設置；其中，各該第一阻光凹面及各該第二阻光凹面所夾設之角度介於30~35度，各該第一阻光凹面及各該第二阻光凹面之凹伸距離介於0.1~0.3mm；及一出光面，分別與該第一側面及該第二側面垂直鄰接設置，且該出光面具有複數溝槽，由該第一側面延伸至該第二側面；及複數光源，對應設於該第一入光面及/或該第二入光面，以提供側入式光線；藉此，透過控制該等光源之發光狀態即可使該導光板達到區段式之均勻出光。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具指示功能之側入式背光模組，其中，該等溝槽之深度為該第一側面或該第二側面高度的15~25%。
3. 如申請專利範圍第2項所述之具指示功能之側入式背光模組，其中，該第一側面及該第二側面之高度為X，該等光源之高度不大於0.5X。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具指示功能之側入式背光模組，其中，該等溝槽之兩側壁夾角為35~45度。
5. 一種具指示功能之導光板，包含：一第一側面，具有複數第一入光面及複數第一阻光凹面，該等第一入光面及該等第一阻光凹面係為交錯(interleaving)連接設置，且該等第一入光面係為共平面；一第二側面，相對該第一側面設置，具有複數第二入光面及複數第二阻光凹面，該等第二入光面及該等第二阻光凹面係為交錯連接設置，且該等第二入光面係為共平面，該等第二入光面與該等第一入光面為逐一對應設置；其中，各該第一阻光凹面及各該第二阻光凹面所夾設之角度介於30~35度，各該第一阻光凹面及各該第二阻光凹面之凹伸距離介於0.1~0.3mm；及一出光面，分別與該第一側面及該第二側面垂直鄰接設置，且該出光面具有複數溝槽，由該第一側面延伸至該第二側面。
6. 如申請專利範圍第5項所述之具指示功能之導光板，其中，該等溝槽之深度為該第一側面或該第二側面高度的15~25%。
7. 如申請專利範圍第5項所述之具指示功能之導光板，其中，該等溝槽為一V形溝槽。
8. 如申請專利範圍第7項所述之具指示功能之導光板，其中，該等溝槽之兩側壁夾角為35~45度。