TWM564730U - 光源模組與導光板 - Google Patents

Abstract

一種光源模組，包括導光板、光源以及多個微結構。導光板包括出光面、與出光面相對的底面以及鄰接於出光面與底面之間的入光面。光源配置於入光面，光源適於發出光線經由入光面傳遞至導光板中。這些微結構配置於導光板的底面。這些微結構分別朝向遠離底面的方向凸出底面。每一微結構包括導光面。導光面適於將光線引導至朝向出光面的方向。

Description

光源模組與導光板

本創作是有關於一種光源模組，尤其是有關於一種具有導光板的光源模組。

習知側邊入光式光源模組是利用導光板將配置於導光板旁的發光元件所發出的光線導引至導光板的出光面，以形成面光源。一般而言，當發光元件所發出的光線經由導光板的側面進入導光板後，會不斷地被導光板的出光面與底面全反射，而被侷限於導光板中。然而，可透過設置於導光板的底面之微結構破壞全反射，以使光線小於臨界角的角度入射出光面，並穿透出光面。

在習知的光源模組中，導光板通常需搭配上下擴散片以及彼此正交的上下稜鏡片，藉由上下擴散片來遮瑕，導致製作成本提高以及光源模組厚度增加。此外，設於導光板的微結構若為凹型結構，也就是微結構凹設於導光板的底面，則導光板與反射片之間會因為靜電而吸附於彼此。有鑑於此，為了解決凹型結構的微結構所導致導光板與反射片彼此吸附的問題，會在導光板的底面增加雷射凸點結構，然而，設置於導光板底面的雷射凸點結構會導致光源模組的輝度下降，除此之外，在加工的過程中，由於對位的誤差，導致雷射凸點結構與凹型結構彼此重疊，如此會在顯示畫面上形成亮點。如何針對上述的問題進行改善，實為本領域相關人員所關注的焦點。

本「先前技術」段落只是用來幫助瞭解本創作內容，因此在「先前技術」中所揭露的內容可能包含一些沒有構成所屬技術領域中具有通常知識者所知道的習知技術。此外，在「先前技術」中所揭露的內容並不代表該內容或者本創作一個或多個實施例所要解決的問題，也不代表在本創作申請前已被所屬技術領域中具有通常知識者所知曉或認知。

本創作的目的之一在於提供一種光源模組，其結構設計具有提升輝度以及降低製造成本的功效。

本創作的又一目的在於提供一種導光板，其結構設計具有提升光源模組輝度以及降低製造成本的功效。

本創作的其他目的和優點可以從本創作所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。

為達上述一部分或全部目的或是其它目的，本創作提供一種光源模組，包括導光板、光源以及多個微結構。導光板包括出光面、與出光面相對的底面以及鄰接於出光面與底面之間的入光面。光源配置於入光面，光源適於發出光線經由入光面傳遞至導光板中。這些微結構配置於導光板的底面。這些微結構分別朝向遠離底面的方向凸出底面。每一微結構包括導光面，導光面適於將光線引導至朝向出光面的方向。

在本創作的一實施例中，上述的每一個微結構的導光面與導光板的底面之間具有夾角。

在本創作的一實施例中，上述的光源模組還包括第一稜鏡片以及第二稜鏡片，第一稜鏡片位於導光板的出光面與第二稜鏡片之間，第一稜鏡片包括多個沿第一方向延伸的第一稜鏡單元，且各第一稜鏡單元的第一頂角朝向遠離出光面的方向，第二稜鏡片包括多個沿第二方向延伸的第二稜鏡單元，且各第二稜鏡單元的第二頂角朝向遠離出光面的方向，且第二方向與第一方向彼此垂直。

在本創作的一實施例中，上述的夾角為θ，且15度≦θ≦30度。

在本創作的一實施例中，上述的光線自出光面出射而形成朝向第一稜鏡片與第二稜鏡片傳遞的出射光線，出射光線通過第一稜鏡片與第二稜鏡片後與出光面的法線實質上重疊。

在本創作的一實施例中，上述的光源模組還包括逆稜鏡，逆稜鏡片配置於導光板的出光面上，逆稜鏡片包括多個沿第一方向延伸的第三稜鏡單元，且各第三稜鏡單元的第三頂角朝向出光面的方向。

在本創作的一實施例中，上述的夾角為θ，且0度＜θ≦5度。

在本創作的一實施例中，上述的光線自出光面出射而形成朝向逆稜鏡片傳遞的出射光線，出射光線通過逆稜鏡片後與出光面的法線實質上重疊。

在本創作的一實施例中，上述的光源模組還包括反射片，配置於靠近導光板的底面，這些微結構位於反射片與導光板的底面之間。

在本創作的一實施例中，上述的導光板還包括與入光面相對的側面，側面鄰接於出光面與底面之間，光源模組還包括至少一溝槽結構，溝槽結構配置於導光板的底面，且從入光面朝向側面的方向延伸。

在本創作的一實施例中，上述的光源包括多個發光元件，這些發光元件中相鄰二發光元件之間具有間隙，至少一溝槽結構的數量為多個，且這些溝槽結構分別對應配置於間隙。

在本創作的一實施例中，上述的溝槽結構朝向遠離底面的方向凸出導光板的底面。

在本創作的一實施例中，上述的溝槽結構朝向靠近出光面的方向凹入導光板的底面。

為達上述一部分或全部目的或是其它目的，本創作另外提供一種導光板，包括出光面、與出光面相對的底面以及鄰接於出光面與底面之間的入光面。多個微結構配置於導光板的底面，這些微結構分別朝向遠離底面的方向凸出底面，每一微結構包括導光面，導光面朝向該入光面的方向，且導光面與導光板的底面之間具有夾角。

在本創作的一實施例中，上述的夾角為θ，且0度＜θ≦5度 或 15度≦θ≦30度。

本創作實施例的光源模組，其導光板的底面配置有多個微結構，這些微結構分別朝向遠離底面的方向凸出導光板的底面，且每一微結構具有將光線引導至朝向出光面方向的導光面。在這樣的結構設計下，能有效提升光源模組的輝度，且由於這些微結構分別朝向遠離底面的方向凸出導光板的底面，能有效避免導光板與反射片之間因為靜電而吸附於彼此，此外，本創作的光源模組無需配置上下擴散片，能有效降低製作成本且同時縮減光源模組的厚度。

為讓本創作之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

有關本創作之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式的一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本創作。

圖1是本創作一實施例的光源模組的側視示意圖。圖2是圖1所示的光源模組的立體結構示意圖。為了便於說明光源模組1中各元件及結構的方向，在此定義出一直角座標系，包括相互垂直的x軸、y軸及z軸，其中x-z平面例如平行於入光面113，x-y平面例如平行出光面111。如圖1與圖2所示，本實施例的光源模組1包括導光板11、光源12以及多個微結構13。導光板11包括出光面111、與出光面111相對的底面112以及鄰接於出光面111與底面112之間的入光面113，在本實施例中，導光板11例如是呈平板構形，在其它的實施例中，導光板11例如是呈楔形，本創作並不加以限定導光板11的構形。光源12配置於導光板11的入光面113，且光源12適於發出光線L經由導光板11的入光面113傳遞至導光板11中，在本實施例中，光源12包括多個沿著x軸方向排列的發光元件120，這些發光元件120中相鄰兩個發光元件120之間具有間隙G，發光元件120例如是發光二極體(LED)，但本創作並不以此為限。這些微結構13配置於導光板11的底面112，且這些微結構13分別朝向遠離底面112的方向凸出導光板11的底面112，在本實施例中，每一個微結構13包括導光面130，導光面130面向入光面113，適於將光線L引導至朝向導光板11的出光面111的方向。

以下再針對本實施的光源模組1的詳細構造做更進一步的描述。

如圖1與圖2所示，本實施例的光源模組1還包括第一稜鏡片14以及第二稜鏡片15。第一稜鏡片14位於導光板11的出光面111與第二稜鏡片15之間，第一稜鏡片14包括多個沿第一方向D1(也就是x軸方向)延伸的第一稜鏡單元140，且各個第一稜鏡單元140的第一頂角141朝向遠離導光板11的出光面111的方向。第二稜鏡片15包括多個沿第二方向D2(也就是y軸方向)延伸的第二稜鏡單元150，且各個第二稜鏡單元150的第二頂角151朝向遠離導光板11的出光面111的方向，也就是說，第一稜鏡單元140的第一頂角141與第二稜鏡單元150的第二頂角151朝向與彼此相同的方向，且在本實施例中，這些第一稜鏡單元140延伸的第一方向D1與這些第二稜鏡單元150延伸的第二方向D2彼此垂直，但本創作並不以此為限。

如圖1與圖2所示，本實施例的光源模組1的每一個微結構13的導光面130與導光板11的底面112之間具有夾角θ，在本實施例中，每一個微結構13的導光面130與導光板11的底面112之間的夾角θ例如是大於等於15度且小於等於30度，但本創作並不以此為限。詳細而言，本實施例的每一個微結構13還包括與導光面130彼此鄰接的斜面131，導光面130與斜面131之間具有夾角θ’，斜面131與導光板11的底面112之間具有夾角θ”，需特別說明的是，本實施例並不加以限定斜面131與導光板11的底面112之間夾角θ”的角度以及斜面131與導光面130之間夾角θ’的角度，夾角θ’與夾角θ”的角度可根據夾角θ的角度的不同而有所不同。

如圖1與圖2所示，當光源12所發出的光線L經由導光板12的入光面113進入到導光板11後，藉由配置於導光板11的底面112的這些微結構13將光線L引導至朝向導光板11的出光面111，光線L自導光板11的出光面111出射而形成朝向第一稜鏡片14與第二稜鏡片15傳遞的出射光線L’，由於每一個微結構13的導光面130與導光板11的底面112之間具有大於等於15度且小於等於30度的夾角θ，因此能夠將光線L調整為具特定出射角度的出射光線L’，此特定出射角度的出射光線L’自導光板11的出光面111出射後傳遞至第一稜鏡片14與第二稜鏡片15，並順利通過第一稜鏡片14與第二稜鏡片15而被第一稜鏡片14與第二稜鏡片15所利用，不會被第一稜鏡片14的第一稜鏡單元140與第二稜鏡片15的第二稜鏡單元150所反射，藉此有效提升出射光線L’自第一稜鏡片14與第二稜鏡片15出射的出光率，進而增加光源模組1的出光量以有效提高光源模組1的輝度。具體而言，上述具有特定角度的出射光線L’通過第一稜鏡片14與第二稜鏡片15後，出射光線L’被第一稜鏡片14的這些第一稜鏡單元140以及第二稜鏡片15的第二稜鏡單元150調整成正向(即z軸方向)的出射光線，在本實施例中，上述的正向出射光線與導光板11的出光面111的法線N實質上重疊。在本創作光源模組1的結構設計下，除了能提高輝度外，亦能調整光源模組1的垂直視角(y軸方向上的視角)往靠近中心的位置(即導光板11的出光面111的中心)偏移。

如圖1與圖2所示，本實施例的光源模組1還包括反射片16。反射片16配置於導光板11的底面112，這些微結構13位於反射片16與導光板11的底面112之間。詳細而言，上述這些微結構13適於破壞光線L於導光板11內的全反射現象，使得光線L從導光板11的出光面111出射，而反射片16適於反射通過導光板11的底面112的部分光線L而將光線L朝向導光板11傳遞。

圖3是本創作另一實施例的光源模組1a的側示意圖。如圖3所示，本實施例的光源模組1a的與圖1、2所示的光源模組1類似，差異處在於，本實施例的光源模組1a還包括逆稜鏡片17。逆稜鏡片17配置於導光板11的出光面111上，逆稜鏡片17包括多個沿第一方向D1(也就是x軸方向)的第三稜鏡單元170，且各個第三稜鏡單元170的第三頂角171朝向導光板11出光面111的方向。在本實施例中，每一個微結構13a的導光面130a與導光板11的底面112之間具有夾角θ，在本實施例中，每一個微結構13a的導光面130a與導光板11的底面112之間的夾角θ例如是大於0度且小於等於5度，但本創作並不以此為限。

如圖3所示，當光源12所發出的光線L經由導光板12的入光面113進入到導光板11後，藉由配置於導光板11的底面112的這些微結構13a將光線L引導至朝向導光板11的出光面111，光線L自導光板11的出光面111出射而形成朝向逆稜鏡片17傳遞的出射光線L”，由於每一個微結構13a的導光面130a與導光板11的底面112之間具有大於0度且小於等於5度的夾角θ，因此能夠將光線L調整為具特定出射角度的出射光線L”，此特定出射角度的出射光線L”自導光板11的出光面111出射後傳遞至逆稜鏡片17，並順利通過逆稜鏡片17而被逆稜鏡片17所利用，不會被逆稜鏡片17的第三稜鏡單元170所反射，藉此有效提升出射光線L”自逆稜鏡片17出射的出光率，進而增加光源模組1a出光量以有效提高光源模組1a的輝度。具體而言，上述具有特定角度的出射光線L”通過逆稜鏡片17後，出射光線L”被逆稜鏡片17的這些第三稜鏡單元170調整成正向(即z軸方向)的出射光線，在本實施例中，上述的正向出射光線與導光板11的出光面111的法線N實質上重疊。在本創作光源模組1a的結構設計下，除了能提高輝度外，亦能調整光源模組1a的垂直視角(y軸方向上的視角)往靠近中心的位置(即導光板11的出光面111的中心)偏移。

圖4是本創作另一實施例的光源模組1b的側示意圖。如圖4所示，本實施例的光源模組1b與圖1、2所示的光源模組1類似，差異處在於，本實施例的光源模組1b還包括至多個溝槽結構18，本實施例並不加以限定溝槽結構18的數量，溝槽結構18的數量可依照實際情況的需求而有所增減，在其它的實施例中，溝槽結構18也可以只有一個。詳細而言，本實施例的導光板11還包括與入光面113相對的側面114，導光板11的側面114鄰接於出光面111與底面112之間，這些溝槽結構18配置於導光板11的底面112，且各個溝槽結構18從導光板11的入光面113朝向側面114的方向延伸。此外，在本實施例中，每一個溝槽結構18朝向遠離導光板11的底面112的方向凸出於導光板的底面112，且這些發光元件120中相鄰兩個發光元件120之間具有間隙G，而這些溝槽結構18分別對應配置於這些間隙G。在本實施例的光源模組1b的結構設計下，同樣具有增加光源模組1b出光量以有效提高光源模組1b輝度的功效。

圖5是本創作另一實施例的光源模組1c的側示意圖。如圖5所示，本實施例的光源模組1c與圖4所示的光源模組1b類似，差異處在於，本實施例的光源模組1c的每一個溝槽結構18c朝向靠近導光板11的出光面111的方向凹入於導光板的底面112。

綜上所述，本創作實施例的光源模組，其導光板的底面配置有多個微結構，這些微結構分別朝向遠離底面的方向凸出導光板的底面，且每一微結構具有將光線引導至朝向出光面方向的導光面。在這樣的結構設計下，能有效提升光源模組的輝度，且由於這些微結構分別朝向遠離底面的方向凸出導光板的底面，能有效避免導光板與反射片之間因為靜電而吸附於彼此，此外，本創作的光源模組無需配置上下擴散片，能有效降低製作成本且同時縮減光源模組的厚度。

惟以上所述者，僅為本創作之較佳實施例而已，當不能以此限定本創作實施之範圍，即大凡依本創作申請專利範圍及創作說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本創作專利涵蓋之範圍內。另外，本創作的任一實施例或申請專利範圍不須達成本創作所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本創作之權利範圍。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的「第一」、「第二」等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。

1、1a、1b、1c‧‧‧光源模組
11‧‧‧導光板
12‧‧‧光源
13、13a‧‧‧微結構
14‧‧‧第一稜鏡片
15‧‧‧第二稜鏡片
16‧‧‧反射片
17‧‧‧逆稜鏡片
18、18c‧‧‧溝槽結構
111‧‧‧出光面
112‧‧‧底面
113‧‧‧入光面
114‧‧‧側面
120‧‧‧發光元件
130、130a‧‧‧導光面
131‧‧‧斜面
140‧‧‧第一稜鏡單元
141‧‧‧第一頂角
150‧‧‧第二稜鏡單元
151‧‧‧第二頂角
170‧‧‧第三稜鏡單元
171‧‧‧第三頂角
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
G‧‧‧間隙
N‧‧‧法線
L‧‧‧光線
L’、L”‧‧‧出射光線
θ、θ’、θ”‧‧‧夾角

圖1是本創作一實施例的光源模組的側視示意圖。 圖2是圖1所示的光源模組的立體結構示意圖。 圖3是本創作另一實施例的光源模組的側示意圖。 圖4是本創作另一實施例的光源模組的側示意圖。 圖5是本創作另一實施例的光源模組的側示意圖。

Claims (15)

1. 一種光源模組，包括： 一導光板，包括一出光面、一與該出光面相對的底面以及一鄰接於該出光面與該底面之間的入光面； 一光源，配置於該入光面，該光源適於發出一光線經由該入光面傳遞至該導光板中；以及 多個微結構，配置於該導光板的該底面，該些微結構分別朝向遠離該底面的方向凸出該底面，每一該微結構包括一導光面，該導光面適於將該光線引導至朝向該出光面的方向。
2. 如申請專利範圍第1項所述的光源模組，其中每一該微結構的該導光面與該導光板的該底面之間具有一夾角。
3. 如申請專利範圍第2項所述的光源模組，還包括一第一稜鏡片以及一第二稜鏡片，該第一稜鏡片位於該導光板的該出光面與該第二稜鏡片之間，該第一稜鏡片包括多個沿一第一方向延伸的第一稜鏡單元，且各該第一稜鏡單元的一第一頂角朝向遠離該出光面的方向，該第二稜鏡片包括多個沿一第二方向延伸的第二稜鏡單元，且各該第二稜鏡單元的一第二頂角朝向遠離該出光面的方向，且該第二方向與該第一方向彼此垂直。
4. 如申請專利範圍第3項所述的光源模組，其中該夾角為θ，且15度≦θ≦30度。
5. 如申請專利範圍第4項所述的光源模組，其中該光線自該出光面出射而形成一朝向該第一稜鏡片與該第二稜鏡片傳遞的出射光線，該出射光線通過該第一稜鏡片與該第二稜鏡片後與該出光面的該法線實質上重疊。
6. 如申請專利範圍第2項所述的光源模組，還包括一逆稜鏡片，該逆稜鏡片配置於該導光板的該出光面上，該逆稜鏡片包括多個沿一第一方向延伸的第三稜鏡單元，且各該第三稜鏡單元的一第三頂角朝向該出光面的方向。
7. 如申請專利範圍第6項所述的光源模組，其中該夾角為θ，且0度＜θ≦5度。
8. 如申請專利範圍第7項所述的光源模組，其中該光線自該出光面出射而形成一朝向該逆稜鏡片傳遞的出射光線，該出射光線通過該逆稜鏡片後與該出光面的該法線實質上重疊。
9. 如申請專利範圍第1項所述的光源模組，還包括一反射片，配置於靠近該導光板的該底面，該些微結構位於該反射片與該導光板的該底面之間。
10. 如申請專利範圍第1項所述的光源模組，其中該導光板還包括一與該入光面相對的側面，該側面鄰接於該出光面與該底面之間，該光源模組還包括至少一溝槽結構，該至少一溝槽結構配置於該導光板的該底面，且從該入光面朝向該側面的方向延伸。
11. 如申請專利範圍第10項所述的光源模組，其中該光源包括多個發光元件，該些發光元件中相鄰二發光元件之間具有一間隙，該至少一溝槽結構的數量為多個，且該些溝槽結構分別對應配置於該間隙。
12. 如申請專利範圍第10項所述的光源模組，其中該至少一溝槽結構朝向遠離該底面的方向凸出該導光板的該底面。
13. 如申請專利範圍第10項所述的光源模組，其中該至少一溝槽結構朝向靠近該出光面的方向凹入該導光板的該底面。
14. 一種導光板，包括： 一出光面、一與該出光面相對的底面以及一鄰接於該出光面與該底面之間的入光面；以及 多個微結構，配置於該導光板的該底面，該些微結構分別朝向遠離該底面的方向凸出該底面，每一該微結構包括一導光面，該導光面朝向該入光面的方向，且該導光面與該導光板的該底面之間具有一夾角。
15. 如申請專利範圍第14項所述的導光板，其中該夾角為θ，且0度＜θ≦5度 或 15度≦θ≦30度。