TWM499574U - 光源模組及導光板 - Google Patents

Description

光源模組及導光板 【0001】

本新型是關於一種導光板及光源模組，且特別是有關於側入式導光板及側入式前光模組。

【0002】

顯示器是現代人生活上不可或缺的重要電子產品之一，隨著其技術的日新月異，已從薄型化朝向透明及軟性的等型態發展。其中透明顯示器（或稱為穿透式顯示器）可供使用者看到其後方的景物，故其應用領域除了一般的行動電子產品外，還包含商店櫥窗、資訊公佈欄、建築物及車窗。

【0003】

顯示器主要是使用液晶面板來顯示影像，但是液晶面板本身不會發光，故在低光源環境下，就不易讀取液晶面板所顯示的畫面。非透明顯示器主要是利用設置在液晶面板底部的背光模組照射液晶面板，背光模組一般可分為直下式背光模組及側光式背光模組。直下式背光模組的發光元件是直接地安裝在液晶面板的底部，故當其應用於透明顯示器時，將大大地影響整體的透明度及顯示效果。側光式背光模組主要是利用導光板引導發光元件的光線，再搭配反射片以反射洩出導光板的光線，使光線都能夠朝向液晶面板的方向傳遞；由於反射片的使用可以有效地改變光線的傳遞方向，故形成在導光板上之微結構的設計方式只要能夠讓光線由近光處均勻傳遞至遠光處即可，並沒有特別要求光線需要由靠近顯示面板或遠離顯示面板的表面射出（即不考慮出光方向）。

【0004】

然而，這種側光式背光模組卻無法應用在透明顯示器中，其主因在於反射片會造成透明顯示器無法實現透明顯示效果；其次，側光式背光模組之導光板上的微結構設計係因反射片的使用而不需考慮出光方向，因此，假若直接將此導光板直接應用於透明顯示器，將因光線之出光方向不一致而無法有效且均勻地照亮液晶面板。

【0005】

本新型揭示內容之一技術態樣在於提供一種側入式導光板，供與發光元件組成側入式光源模組，此側入式光源模組應用於透明顯示器或電子書，用以提供透明顯示器或電子書在低光源環境操作時的光源。

【0006】

本技術態樣於一實施方式中，提出一種側入式導光板，包含一透明板體及複數個取光微結構，透明板體包含一入光側面、一出光表面，及一與出光表面相對之底面；取光微結構形成於底面，每個取光微結構呈凹孔狀，且其在垂直於入光側面方向的長度小於其在平行於入光側面方向的長度。在本技術態樣的一個較佳實施方式中，每個取光微結構在垂直於入光側面方向的長度與其平行於入光側面方向的長度之比值介於0.3至0.9之間，藉以有效地攔截進入導光板的光線，使光線得以由出光表面出射。

【0007】

本新型揭示內容之另一技術態樣在於提供一種側入式導光板，供與發光元件組成側入式光源模組，此光源模組應用於透明顯示器或電子書，用以提供透明顯示器或電子書在低光源環境操作時的光源。

【0008】

本技術態樣於一實施方式中，提出一種側入式導光板，包含一透明板體及一光萃取圖案，透明板體包含一入光側面及一出光表面；光萃取圖案由複數個橢圓形凹孔所構成，位於出光表面；每個橢圓形凹孔之長軸平行入光側面，短軸垂直入光側面。在本技術態樣的一個較佳實施方式中，每個橢圓形凹孔之短軸與長軸比值介於0.3至0.9之間，藉以有效地攔截進入導光板的光線，使光線得以由出光表面出射。

【0009】

本新型揭示內容之又一技術態樣提供一種側入式導光板，供與發光元件組成側入式光源模組，此側入式光源模組應用於透明顯示器或電子書，用以提供透明顯示器或電子書在低光源環境操作時的光源。

【0010】

本技術態樣於一實施方式中，提出一種側入式導光板，包含一透明板體及一光萃取圖案，透明板體包含一入光側面、一出光表面，及一與出光表面相對之底面；光萃取圖案由複數個橢圓形凹孔所構成，位於底面；每個橢圓形凹孔之長軸平行入光側面，短軸垂直入光側面。在本技術態樣的一較佳實施態樣中，每個橢圓形凹孔之短軸與長軸比值介於0.3至0.9之間。藉此，橢圓形凹孔可以有效地攔截進入導光板的光線，使光線得以由出光表面出射。

【0011】

本新型揭示內容之再一技術態樣在於提供一種光源模組，應用於透明顯示器或電子書，用以提供透明顯示器或電子書在低光源環境操作時的光源。

【0012】

本技術態樣於一實施方式中，提供一種光源模組，係應用於透明顯示器，光源模組包含一發光元件及一導光板，發光元件具有一光軸；一導光板包含一本體及複數取光凹孔，本體包含一入光側面及一出光表面，發光元件安裝於入光側面，出光表面鄰接於入光側面；取光凹孔形成於出光表面，每個取光凹孔在平行於光軸方向的長度小於其在垂直於光軸方向的長度。

【0013】

在本技術態樣一較佳實施方式中，每個取光凹孔在平行於光軸方向的長度與其垂直於光軸方向的長度之比值介於0.3至0.9之間；藉使，取光凹孔可以有效地攔截進入導光板的光線，使光線得以由出光表面出射。

【0014】

本新型藉由上揭諸實施方式的結構特徵，可以有效地且均勻地照亮透明顯示器或電子書的顯示面板，藉此，使用者就可以在低光源環境下讀取透明顯示器或電子書顯示的畫面。

【0039】

1、1a‧‧‧光源模組

【0040】

10‧‧‧發光元件

【0041】

12‧‧‧導光板

【0042】

120‧‧‧本體

【0043】

1202‧‧‧入光側面

【0044】

1204‧‧‧出光表面

【0045】

1206‧‧‧底面

【0046】

122‧‧‧光萃取圖案

【0047】

1222‧‧‧取光微結構、取光凹孔

【0048】

1224‧‧‧第一表面

【0049】

1226‧‧‧第二表面

【0050】

I‧‧‧光軸

【0015】

圖1繪示本揭示內容第一實施方式之光源模組之立體圖。

【0016】

圖2繪式本揭示內容第一實施方式之導光板之局部放大俯視圖。

【0017】

圖3繪式本揭示內容第一實施方式之導光板之局部放大剖視圖。

【0018】

圖4繪式本揭示內容第二實施方式之光源模組之剖視圖。

【0019】

請參考隨附圖示，本新型揭示內容之以上及額外目的、特徵及優點將透過本揭示內容之較佳實施例之以下闡釋性及非限制性詳細描敘予以更好地理解。

【0020】

配合參閱圖1，為本新型第一實施方式之光源模組之立體圖。圖1所示的光源模組1應用於透明顯示器或電子書，用以提供照亮透明顯示器或點字書之顯示面板的光源。實際使用時，光源模組1是設置在透明顯示器或電子書之顯示面板前方，也就是說，本新型所揭示的光源模組為前光模組。

【0021】

光源模組1包含一發光元件10及一側入式導光板12。發光元件10為點光源，並可由發光二極體實現之，但亦不排除其他可能；發光元件10具有光軸I，其為發光元件10發出之光線在空間中光強度分布的對稱軸。

【0022】

側入式導光板12包含一本體120及一光萃取圖案122。本體120呈平板狀，可透光，通常由壓克力(PMMA)或塑膠(PC)組成，但亦不排除其他均等物；例如:丙烯酸樹脂(Acrylic Resin)、環烯烴聚合物(COC)、聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚醚醯亞胺(Polyetherimide)、氟碳聚合物(Fluorocarbon Polymer)或矽膠(Silicone)所構成材料族群中之至少一種材料或其它可代替之材料。

【0023】

本體120包含入光側面1202、出光表面1204及底面1206，出光表面1202鄰接於入光側面1202，發光元件10安裝於入光側面1202，且較佳地，發光元件10的光軸I垂直於入光表面1202設置。

【0024】

光萃取圖案122位於出光表面1204，光萃取圖案122用以引導進入導光板12的光線，使所述光線由出光表面1204均勻地出射。光萃取圖案122由複數個取光微結構1222所構成 ，每個取光微結構1222形成於出光表面1204。在此要特別說明的是：光萃取圖案122也可以形成在導光板120的底面1206，形成在底面1206的光萃取圖案122同樣也可以攔截進入導光板12的光線，使光線通過出光表面1204出射。

【0025】

如圖2所示，由導光板12的俯視角度觀之，每個取光微結構122的外型呈橢圓形；換言之，光萃取圖案122是由複數橢圓形凹孔所構成，每個橢圓形凹孔之長軸方向平行於入光側面1202，短軸方向垂直於入光側面1202。

【0026】

配合參閱圖3，每個取光微結構1222呈凹孔狀，且由取光微結構1222的側表面觀之，係由第一表面1224及第二表面1226構成，在本實施方式中，第一表面1224及第二表面1226配合構成呈U形的剖面。進入導光板12的部分光線由第一表面1224反射並朝向底面1206的方向傳遞，其他部分光線於第一表面1224折射後，係經由空氣介質傳遞至第二表面1226，並由第二表面1226反射後遠離導光板12；當然，也有極少數的光線會由第二表面1226折射後再次進入導光板12，以及極少數的光線直接通過第一表面1224折射後即遠離導光板12。

【0027】

再者，每個取光微結構1222在垂直於入光側面1202方向的長度W小於其在平行於入光側面1202方向的長度L，如圖2所示。藉由此種設計，可以提高進入導光板12之光線接觸取光微結構1222的機率，並在取光微結構1222的表面反射或折射，以改變傳遞路徑而由出光表面1204出射。

【0028】

在本創作中，每個取光微結構1222在垂直於入光側面1202方向的長度與其平行於入光側面1202方向的長度之比值介於0.3至0.9之間。在本實施方式中，因取光微結構1222以橢圓形凹孔呈現，且每個橢圓形凹孔之長軸方向平行於入光側面1202，短軸方向垂直於入光側面1202，因此，橢圓形凹孔之短軸與長軸比值是介於0.3至0.9之間。

【0029】

若取光微結構1222在垂直於入光側面1202方向的長度與其平行於入光側面1202方向的長度之比值小於0.3，則會攔截到過多的光線，這會讓導光板12在遠離發光元件10之一側（即遠光側）無法有效地被照亮，而產生非均勻的面光源，如此一來，也就無法均勻的照亮擺設在光源模組1下方的透明顯示器或電子書，並可能造成使用者觀賞透明顯示器或電子書的不適感。而若取光微結構1222之短軸與長軸比值大於0.9，則無明顯的攔光效果，因此也就無法提供擺設在其下方的透明顯示器或電子書足夠光源。

【0030】

又，本創作的取光微結構1222（或稱橢圓形凹孔）在出光表面1204的佈設密度隨著遠離入光側面1202而逐漸增加；也就是說，在靠近發光元件10安裝位置（近光處）的取光凹孔1222的佈設密度小於遠離發光元件10安裝位置（遠光處）的取光凹孔1222的佈設密度，藉此，可以避免因近光處的取光微結構1222攔截過多的光線而使得遠光處無法有效地點亮，或者光線皆由遠光處出光所致之非均勻面光源情況產生。換言之，透過使取光微結構1222在近光處的佈設密度高於遠光處的佈設密度，可以使光源模組1產生均勻的面光源。

【0031】

配合參閱圖4，為本新型第二實施方式之光源模組之剖視圖。光源模組1a包含至少一發光元件10及一側入式導光板12，側入式導光板12包含一本體120及複數取光凹孔1222；本體120呈平板狀，可透光，通常由壓克力或塑膠組成。

【0032】

本體120包含一入光側面1202、一出光表面1204及一底面1206；發光元件10安裝於入光側面1202，出光表面1204鄰接於入光表面1202，底面1206相對於出光表面1204並鄰接入光表面1202。取光凹孔1222形成於底面1206，並朝向出光表面1204的方向凹陷；取光凹孔1222用以阻擋進入導光板12的光線，使光線能夠由出光表面1204出射。

【0033】

取光凹孔1222由俯視角度觀之（如圖2所示），其外型大致呈橢圓形，且每個取光凹孔1222在平行於發光元件10之光軸I方向的長度小於其在垂直於光軸I方向的長度，藉此，進入導光板12的光線會在取光凹孔1222垂直於光軸I方向的長度被攔截，使光線的行進方向改變並由出光表面1204出射。

【0034】

其次，取光凹孔1222在平行於光軸I方向的長度與其垂直於光軸I方向的長度之比值介於0.3至0.9之間，以使進入導光板12內大部份的光線都能由出光表面1204出射，並提供觀賞透明顯示器或電子書的充足且均勻的照射光源。

【0035】

若取光凹孔1222在垂直於入光側面1202方向的長度與其平行於入光側面1202方向的長度之比值小於0.3，則會攔截到過多的光線，這會讓進入導光板12的光線無法傳遞至遠光處，而讓遠光處的亮度較近光處來的黯淡，進而無法均勻的照亮擺設在光源模組1a下方的透明顯示器或電子書，並可能造成使用者觀賞透明顯示器或電子書的不適感。而若取光微結構1222之短軸與長軸比值大於0.9，則無明顯的攔光效果，因此也就無法提供擺設在其下方的透明顯示器或電子書足夠光源。

【0036】

其次，本創作的取光凹孔1222形成在底面1206的佈設密度隨著遠離入光側面1202而逐漸增加，也就是說，在靠近發光元件10安裝位置的取光凹孔1222的佈設密度小於遠離發光元件10安裝位置的取光凹孔1222的佈設密度，藉此，以調整光線由出光表面1204出射的量，進而提供均勻亮度的面光源。

【0037】

另外，要特別說明的是：本創作的取光凹孔1222也可以是形成在導光板12的本體120的出光表面1204，並朝向底面1206的方向凹陷，如此，也可以攔截進入導光板12的光線，使光線由出光表面1204出射。

【0038】

然以上所述者，僅為本新型之較佳實施例，當不能限定本新型實施之範圍，即凡依本新型申請專利範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本新型之專利涵蓋範圍意圖保護之範疇。

1‧‧‧光源模組

10‧‧‧發光元件

12‧‧‧導光板

120‧‧‧本體

1202‧‧‧入光側面

1204‧‧‧出光表面

1206‧‧‧底面

122‧‧‧光萃取圖案

1222‧‧‧取光微結構、取光凹孔

I‧‧‧光軸

Claims (10)

1. 【第1項】

   一種光源模組，應用於透明顯示器，該光源模組包含：
   一發光元件，具有一光軸；以及
   一導光板，包含：
   一本體，包含一入光側面及一出光表面，該發光元件安裝於該入光側面，該出光表面鄰接於該入光側面；以及
   複數取光凹孔，形成於該出光表面，各該取光凹孔在平行於該光軸方向的長度小於其在垂直於該光軸方向的長度。
2. 【第2項】

   如請求項第1項所述之光源模組，其中各該取光凹孔在平行於該光軸方向的長度與其該垂直於該光軸方向的長度之比值介於0.3至0.9之間。
3. 【第3項】

   一種側入式導光板，包含：
   一透明板體，包含一入光側面及一出光表面；以及
   複數個取光微結構，形成於該出光表面，各該取光微結構呈凹孔狀，且其在垂直於該入光側面方向的長度小於其在平行於該入光側面方向的長度。
4. 【第4項】

   如請求項第3項所述之側入式導光板，其中各該取光微結構在垂直於該入光側面方向的長度與其該平行於該入光側面方向的長度之比值介於0.3至0.9之間。
5. 【第5項】

   一種側入式導光板，包含：
   一透明板體，包含一入光側面、一出光表面，及一與該出光表面相對之底面；以及
   複數個取光微結構，形成於該底面，各該取光微結構呈凹孔狀，且其在垂直於該入光側面方向的長度小於其在平行於該入光側面方向的長度。
6. 【第6項】

   如請求項第5項所述之側入式導光板，其中各該取光微結構在垂直於該入光側面方向的長度與其該平行於該入光側面方向的長度之比值介於0.3至0.9之間。
7. 【第7項】

   一種側入式導光板，包含：
   一透明板體，包含一入光側面及一出光表面；以及
   一光萃取圖案(Pattern)，由複數個橢圓形凹孔所構成，位於該出光表面；
   其中，各該橢圓形凹孔之長軸平行該入光側面，短軸垂直該入光側面。
8. 【第8項】

   如請求項第7項所述之側入式導光板，其中各該橢圓形凹孔之短軸與長軸比值介於0.3至0.9之間。
9. 【第9項】

   一種側入式導光板，包含：
   一透明板體，包含一入光側面、一出光表面，及一與該出光表面相對之底面；以及
   一光萃取圖案(Pattern)，由複數個橢圓形凹孔所構成，位於該底面；
   其中，各該橢圓形凹孔之長軸平行該入光側面，短軸垂直該入光側面。
10. 【第10項】

    如請求項第9項所述之側入式導光板，其中各該橢圓形凹孔之短軸與長軸比值介於0.3至0.9之間。