CN101201416A

CN101201416A - 导光板装置

Info

Publication number: CN101201416A
Application number: CNA2006101670966A
Authority: CN
Inventors: 林清彬
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-12-14
Filing date: 2006-12-14
Publication date: 2008-06-18

Abstract

本发明为一种导光板装置，该装置是于一导光板的上部一体成型一集光扩散结构，该集光扩散结构包括一集光结构，选自棱镜结构，以及一光扩散结构；可令自导光板出光面的出光，通过该集光扩散结构加以集光及扩散，以增加光亮度及光均匀度，而可免设位于该导光板出光面上至少一棱镜片(如下棱镜片)与一扩散片(如下扩散片)。

Description

导光板装置

技术领域

本发明有关于一种导光板装置，尤指一种兼具集光与光扩散作用的导光板装置。

背景技术

已知背光模组主要由光源、导光板、设于导光板下方(或底部一方)的反射片，及设于导光板上方(或其出光面上方)的扩散片与棱镜片等构成。

如图1所示的已知背光模组中，光源L可设于导光板G的侧边，将光线射入该导光板G，该导光板的作用在于导引光线的传输路径，由导光板的出光面出光，位于其底部下方的反射片R将出光再次反射以进入导光板内，出光后由图中上方经下扩散片D2，下棱镜片P2，上棱镜片P1与上扩散片D1出光以投射至一光学显示器，如LCD(未示出)，利用该等棱镜片P1，P2以增加出光的集光作用以增加其光亮度，且利用该等扩散片D1，D2以增加出光的扩散作用，而增加其光均匀度。

但此已知的背光模组仍存在以下缺点：

1.棱镜片P1或P2及扩散片D1或D2均须加以组装于导光板G之上，增加组装成本。

2.诸片之间存有间隙，使出光在诸片之间仍会重复地反射、折射、散射，造成光损失，降低整体出光效率。

3.相邻的光学片相互之间会因摩擦、刮损及光学片的顶尖部或底尖部，例如棱镜片的顶峰(peak)极易受到磨损，劣化整组光学装置的品质。而诸多光学片(即如：棱镜片、扩散片)除非加以有效黏结或键结，若仅凭外框架的物理或机械固定，则各光学片若应用在大面积的场合时，各片因热应力，或其它外力关系，尤其于光学片愈来愈薄的趋势下，诸片与导光板G之间，很易发生结构变形、翘曲等缺陷而劣化产品品质。

发明内容

本发明的目的在于提供一种导光板装置，是于一导光板的上部一体成型一集光扩散结构(lihgt concentrating and diffusing structure)，该集光扩散结构包括一集光结构，宜选自棱镜结构(prismatic structure)，以及一光扩散结构；使自导光板出光面的出光，通过该集光扩散结构加以集光及扩散，以增加光亮度及光均匀度，而可免设位于该导光板出光面上至少一棱镜片(如下棱镜片)与一扩散片(如下扩散片)。

本发明的目的是这样实现的，一种导光板装置，该装置包括一导光板；以及一集光扩散结构，该集光扩散结构一体成型于该导光板邻其出光面的板外部，该集光扩散结构包括一集光结构与一光扩散结构；令自导光板出光面的出光，通过该集光扩散结构加以集光及扩散，以增加光亮度及光均匀度。

该集光结构是一含有多数棱镜单元的棱镜结构，各该棱镜单元是由两棱镜面向上渐斜构成。

该光扩散结构由多数选自包括凸部与凹部的结构设于各该棱镜单元的棱镜面上，以产生光扩散。

各该凸部与凹部的结构的形状包括：角锥、圆锥、半圆球形、拱形、圆弧形、圆柱形、纺锤形及透镜形的规则与不规则形状。

该集光结构为多段式棱镜结构，其中各该棱镜单元上连设一上棱镜单元以构成该多段式棱镜结构。

该等凸部或凹部所构成的光扩散结构是直接转印成型于该导光板的出光面的外部。

该集光扩散结构包括：一上层集光结构与邻接该上层集光结构的一下层光扩散结构。

位于该下层光扩散结构上方的该上层集光结构包括多数棱镜单元，各含有两棱镜面。

该下层光扩散结构并列邻设于该集光结构的下方，相对应地呈锯齿状而由多数锯齿的齿单元所构成，各齿单元由两齿面向上渐斜而相对应于各该棱镜单元的两棱镜面。

该下层光扩散结构是呈平板状的光扩散层。

该光扩散结构为其内含有多数选自包括凹槽与封闭孔的多孔性结构层。

该光扩散结构由选自包括纳米与微米的颗粒混入聚合物基质，加以成型构成该光扩散结构层。

由上所述，本发明的导光板装置，使自导光板出光面的出光，通过该集光扩散结构加以集光及扩散，以增加光亮度及光均匀度，并且至少可省去已知背光模组位于导光板上方的下扩散片与下棱镜片等片，因此，节省材料、降低组装与制作成本。

附图说明

图1：已知背光模组的组成元件示意图。

图2：本发明导光板装置的剖示图。

图3：本发明的局部立体示意图。

图4：本发明另一实施例部份剖示图。

图5：本发明又一实施例的剖示图。

图6：本发明再一实施例的剖示图。

附图标号：

1......导光板； 2......集光结构；

3......光扩散结构； 20......棱镜单元；

21，22......棱镜面； 2a.....多段式棱镜结构；

20a......上棱镜单元； 30......锯齿单元；

31，32......齿面； L......光源；

G......已知导光板； R......反射片；

D1，D2......扩散片； P1，P2......棱镜片。

具体实施方式

参阅图2、图3，本发明的导光板装置包括：一导光板1；以及一集光扩散结构，该集光扩散结构包括集光结构2与光扩散结构(简称扩散结构)3，集光扩散结构一体成型连设于该导光板1邻出光面的上部或外部。

该集光结构2可为一含有多数棱镜单元20的棱镜结构，各棱镜单元20由两棱镜面21、22向上渐斜加以构成。

该扩散结构3，如图所示，可包括多数凸部或凹部设于各该棱镜单元20的棱镜面21、22上，以产生光扩散作用。

各凸部或凹部的形状可为：角锥、圆锥、半圆球形、拱形、圆弧形、圆柱形、纺锤形、透镜形或其它形状。

当然，各凸部或凹部虽可呈规则的形状，但也可为不规则的形状。

如图4所示，该集光结构2可为多段式棱镜结构2a，各棱镜单元20上一体成型连设一上棱镜单元20a，以构成该多段式棱镜结构2a。

该导光板1是由透明的树脂材料，如聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等制作。

该等凸部或凹部所构成的扩散结构3可直接转印成型于该导光板1的上部或其出光面的外部。

当然，也可使用其它多种方法，令该集光扩散结构2、3一体成型于该导光板1的上部或外部，本发明未加以限制。

本发明的另一实施例如图5所示，前述该集光扩散结构为一上层或外层集光结构2与邻接该上外层集光结构2的一下内层光扩散结构3。

该上层集光结构2也包括多数棱镜单元20，各棱镜单元20含有两棱镜面21、22。

该下层光扩散结构3并列邻设于该集光结构2的下方或内部，相对应于该等棱镜排列而呈锯齿状的结构，是由多数锯齿的齿单元30所构成，各齿单元30由两齿面31、32向上向外渐斜，且相对应于各该棱镜单元20的两棱镜面21、22。

于是，导光板1向上向外的出光经由光扩散结构3的光扩散，使出光均匀化，再由集光结构2诸棱镜单元20加以集光，加强出光的亮度，使整个导光板装置出光的光亮度与光均匀度均获得提升。

本发明较已知包括导光板的背光模组而言，具有以下优点：

1.至少可省去已知背光模组位于导光板上方的下扩散片与下棱镜片等片，节省材料、降低组装与制作成本。

2.因该集光结构2与光扩散结构3已经原位(in situ)形成于导光板的上部或外部，故不会发生如已知结构其相邻棱镜片、扩散片间的光损失与结构安定性不佳、易生翘曲等劣象。

3.本发明宛如将已知结构的下扩散片与下棱镜片一齐“植入”(implant)导光板的上部或外部，使背光模组的组成元件大大缩小其厚度与体积，尤其适合于今日光学、电子、通信、资讯器材愈来愈「薄化」的流行走势，而深具经济价值。

如图6所示，是将图5的锯齿状或波浪型光扩散结构3设计为平板状的光扩散层3，其也为本发明的可取实施例之一。

如图5、图6所示的光扩散结构，可制成其内含有多数开放槽(openchannel)或凹槽或多数封闭孔(closed holes or pores)的多孔性(porous)结构层，让进入该槽或孔的入射光会再反射(如多层反射、等向反射等等)，而使出光更为均匀化，如此可增加出光的光均匀度(light uniformity)，辅益了集光结构2的集光作用，而发挥本发明又集光、又扩散的双重作用，亦即增加整个光学装置的光亮度与光均匀度。

当然，该扩散结构3也可令纳米或微米颗粒混入聚合物基质，成型构成该扩散结构层，所添加的纳米或微米颗粒旨在调节扩散结构3的强度与折射系数，而有助于提升整个导光板装置1、2、3的光学特性或效率。

如图5、图6所示的集光结构或结构层2可使用相同于导光板1的材料，如聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等材料加以制作。

虽然本发明已以具体实施例揭示，但其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围的前提下所作出的等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，皆应仍属本专利涵盖之范畴。

Claims

1.一种导光板装置，其特征在于该装置包括一导光板；以及一集光扩散结构，该集光扩散结构一体成型于该导光板邻其出光面的板外部，该集光扩散结构包括一集光结构与一光扩散结构；令自导光板出光面的出光，通过该集光扩散结构加以集光及扩散，以增加光亮度及光均匀度。

2.如权利要求1所述的导光板装置，其特征在于：该集光结构是一含有多数棱镜单元的棱镜结构，各该棱镜单元是由两棱镜面向上渐斜构成。

3.如权利要求2所述的导光板装置，其特征在于：该光扩散结构由多数选自包括凸部与凹部的结构设于各该棱镜单元的棱镜面上，以产生光扩散。

4.如权利要求3所述的导光板装置，其特征在于：各该凸部与凹部的结构的形状包括：角锥、圆锥、半圆球形、拱形、圆弧形、圆柱形、纺锤形及透镜形形状。

5.如权利要求2所述的导光板装置，其特征在于：该集光结构为多段式棱镜结构，其中各该棱镜单元上连设一上棱镜单元以构成该多段式棱镜结构。

6.如权利要求3所述的导光板装置，其特征在于：该等凸部或凹部所构成的光扩散结构是直接转印成型于该导光板的出光面的外部。

7.如权利要求1所述的导光板装置，其特征在于：该集光扩散结构包括：一上层集光结构与邻接该上层集光结构的一下层光扩散结构。

8.如权利要求7所述的导光板装置，其特征在于：位于该下层光扩散结构上方的该上层集光结构包括多数棱镜单元，各含有两棱镜面。

9.如权利要求8所述的导光板装置，其特征在于：该下层光扩散结构并列邻设于该集光结构的下方，相对应地呈锯齿状而由多数锯齿的齿单元所构成，各齿单元由两齿面向上渐斜而相对应于各该棱镜单元的两棱镜面。

10.如权利要求7所述的导光板装置，其特征在于：该下层光扩散结构是呈平板状的光扩散层。

11.如权利要求7所述的导光板装置，其特征在于：该光扩散结构为其内含有多数选自包括凹槽与封闭孔的多孔性结构层。

12.如权利要求7所述的导光板装置，其特征在于：该光扩散结构由选自包括纳米与微米的颗粒混入聚合物基质，加以成型构成该光扩散结构层。