專利名稱：導(dǎo)光板及其入光結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種具有良好擴光效果且能大幅提高入光效率的導(dǎo)光板及 其入光結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
一般線光源例如冷陰極燈管(cold cathode fluorescent lamp; CCFL) 由于體積較大，較不適用于小體積的手持式電子裝置。因此，例如移動電話 的手持式電子裝置，通常使用點光源作為其液晶顯示模塊的側(cè)光源。圖l為 一現(xiàn)有背光模塊100的示意簡圖，如圖1所示，例如發(fā)光二極管 104(light-emitting diode; LED)的點光源鄰接導(dǎo)光板102的一入光側(cè)面 102a，且導(dǎo)光板102的底面102c形成有V型溝槽106所構(gòu)成的棱鏡結(jié)構(gòu)。 于此一現(xiàn)有設(shè)計中，由于點光源的發(fā)光角度與能量關(guān)系依循朗伯放射定律 (Lambert' s emission law),當(dāng)采用發(fā)光二極管104作為液晶顯示模塊的 側(cè)光源，并搭配棱鏡片(未圖示)將光線導(dǎo)正至導(dǎo)光板102出光面102b法線 方向附近后，如圖2所示，在鄰近入光側(cè)面102a的局部區(qū)域容易出現(xiàn)對比 強烈的亮帶110及暗帶112分布，而明顯降低導(dǎo)光板102的輝度分布均勻性。
因此，于現(xiàn)有技術(shù)中，一種入光結(jié)構(gòu)設(shè)計被提出以改善上述問題，例如 圖3所示于入光面122上形成三角柱結(jié)構(gòu)物而構(gòu)成一 V入子結(jié)構(gòu)120，或如 圖4所示于入光面132上形成圓柱結(jié)構(gòu)物而構(gòu)成一 R入子結(jié)構(gòu)130，以提供 光擴散效果以改善導(dǎo)光板入光處的亮/暗帶差異問題，同時提高點光源的入 光效率。然而，現(xiàn)有V入子結(jié)構(gòu)120或R入子結(jié)構(gòu)130的擴光能力有限，即 使設(shè)置這些入光結(jié)構(gòu)，導(dǎo)光板上分布對比強烈的亮/暗帶區(qū)域面積仍相當(dāng)大，使整體輝度分布均勻性仍不佳且無法進一步提高導(dǎo)光板有效出光區(qū)的面積。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種具有良好擴光效果且能大幅提高入光 效率的導(dǎo)光板及其入光結(jié)構(gòu)，具有該入光結(jié)構(gòu)的導(dǎo)光板具有良好的輝度分布 均勻性且能提供較大面積的有效出光區(qū)域。
本發(fā)明的一個實施方式中， 一種用以接收來自至少一點光源發(fā)出的光線 并將其導(dǎo)出的導(dǎo)光板，包含一入光面、 一出光面、 一光反射面、及復(fù)數(shù)個入 光結(jié)構(gòu)。入光面鄰近點光源以接收點光源發(fā)出的光線，且于導(dǎo)光板內(nèi)部行進 的光線是經(jīng)由出光面導(dǎo)出。光反射面位于出光面對側(cè)以將由入光面進入導(dǎo)光 板的光線導(dǎo)向出光面。導(dǎo)光板具有一有效出光區(qū)及介于有效出光區(qū)及點光源 間的一過渡區(qū)，且復(fù)數(shù)個入光結(jié)構(gòu)分布于導(dǎo)光板的過渡區(qū)。各個入光結(jié)構(gòu)其 遭遇入射光的正面為部分橢圓柱面，且該橢圓柱面具有長度不等的長軸與短 軸。通過此一設(shè)計，因該入光結(jié)構(gòu)可提供良好的光擴散效果，故可將點光源 至有效出光區(qū)的距離縮短但仍能維持良好的輝度分布均勻性，獲得擴大導(dǎo)光 板上的有效出光區(qū)面積的效果，且相較現(xiàn)有入光結(jié)構(gòu)具有較佳的入光效率及 平均輝度。
在本發(fā)明的另一實施方式中， 一種用以接收來自至少一點光源發(fā)出的光 線并將其導(dǎo)出的導(dǎo)光板，包含一入光面、 一出光面、 一光反射面、及復(fù)數(shù)個 入光結(jié)構(gòu)。入光面鄰近點光源以接收點光源發(fā)出的光線，且于導(dǎo)光板內(nèi)部行 進的光線是經(jīng)由出光面導(dǎo)出。光反射面位于出光面對側(cè)以將由入光面進入導(dǎo) 光板的光線導(dǎo)向出光面。導(dǎo)光板具有一有效出光區(qū)及介于有效出光區(qū)及點光 源間的一過渡區(qū)，且復(fù)數(shù)個入光結(jié)構(gòu)分布于導(dǎo)光板的過渡區(qū)。各個入光結(jié)構(gòu) 其遭遇入射光的正面為一柱體曲面，且該曲面具有至少一朝該曲面指向相反 方向凹入的凹陷部。通過此一設(shè)計，因該入光結(jié)構(gòu)可提供良好的光擴散效果， 故可將點光源至有效出光區(qū)的距離縮短但仍能維持良好的輝度均勻性，獲得擴大導(dǎo)光板上的有效出光區(qū)面積的效果，且相較現(xiàn)有入光結(jié)構(gòu)具有較佳的入 光效率及平均輝度。
本發(fā)明還提供了一種入光結(jié)構(gòu)，形成于一導(dǎo)光板的有效出光區(qū)與一點光 源間的導(dǎo)光板過渡區(qū)，該入光結(jié)構(gòu)遭遇該點光源發(fā)出的入射光的正面為部分 橢圓柱面，且該橢圓柱面具有長度不等的長軸與短軸。通過此一設(shè)計，該入 光結(jié)構(gòu)可提供良好的光擴散效果，故可將點光源至有效出光區(qū)的距離縮短但 仍能維持良好的輝度均勻性，獲得擴大導(dǎo)光板上的有效出光區(qū)面積的效果， 且相較現(xiàn)有入光結(jié)構(gòu)具有較佳的入光效率及平均輝度。
本發(fā)明提供的另一種入光結(jié)構(gòu)，形成于一導(dǎo)光板的有效出光區(qū)與一點光 源間的導(dǎo)光板過渡區(qū)，該入光結(jié)構(gòu)其遭遇入射光的正面為一柱體曲面，且該 曲面具有至少一朝該曲面指向相反方向凹入的凹陷部。通過此一設(shè)計，該入 光結(jié)構(gòu)可提供良好的光擴散效果，故可將點光源至有效出光區(qū)的距離縮短但 仍能維持良好的輝度均勻性，獲得擴大導(dǎo)光板上的有效出光區(qū)面積的效果， 且相較現(xiàn)有入光結(jié)構(gòu)具有較佳的入光效率及平均輝度。


圖l為一現(xiàn)有背光模塊的示意圖。
圖2為一現(xiàn)有導(dǎo)光板亮/暗帶分布的示意簡圖。
圖3為一現(xiàn)有入光結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖4為另一現(xiàn)有入光結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖5為本發(fā)明導(dǎo)光板設(shè)計的一實施例的示意圖。
圖6為本發(fā)明橢圓入光結(jié)構(gòu)相較現(xiàn)有入子結(jié)構(gòu)具較佳光擴散能力的說 明圖。
圖7為說明橢圓入光結(jié)構(gòu)的橢圓柱面軌跡示意簡圖。
圖8A至圖9B為于點光源至導(dǎo)光板有效出光區(qū)的距離為4. 65mm時，利圖10A為本發(fā)明橢圓入光結(jié)構(gòu)另一實施例的示意圖。 圖10B為本發(fā)明橢圓入光結(jié)構(gòu)另一實施例的示意圖。 圖ll為本發(fā)明橢圓入光結(jié)構(gòu)另一實施例的示意圖。 圖12為本發(fā)明橢圓入光結(jié)構(gòu)另一實施例的示意圖。 圖13為本發(fā)明橢圓入光結(jié)構(gòu)另一實施例的示意圖。 圖14為本發(fā)明橢圓入光結(jié)構(gòu)另一實施例的示意圖。 圖15為本發(fā)明導(dǎo)光板設(shè)計的另一實施例的示意圖。 圖16A至圖16F為本發(fā)明W型入光結(jié)構(gòu)外型變化例的示意圖。 圖17為本發(fā)明W型入光結(jié)構(gòu)相較現(xiàn)有入子結(jié)構(gòu)具較佳光擴散能力的 說明圖。
圖18A至圖19B為于點光源至導(dǎo)光板有效出光區(qū)的距離為4. 65mra時， 利用不同入光結(jié)構(gòu)而得的光能量模擬分布圖。
圖20為本發(fā)明導(dǎo)光板設(shè)計的另一實施例的示意圖。
圖21為本發(fā)明導(dǎo)光板設(shè)計的另一實施例的示意圖。
圖22為本發(fā)明導(dǎo)光板設(shè)計的另一實施例的示意圖。
圖23為本發(fā)明導(dǎo)光板設(shè)計的另一實施例的示意圖。
圖24為本發(fā)明的入光結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有入光結(jié)構(gòu)的出光特性比較圖。
圖25A至圖25D為本發(fā)明橢圓結(jié)構(gòu)外型變化例的示意圖。
圖26為本發(fā)明導(dǎo)光板設(shè)計的另一實施例的示意圖。
主要元件符號說明
12、32導(dǎo)光板
12a、32a入光面
12b、32b出光面
12c、32c光反射面
14發(fā)光二極管
16、36入光結(jié)構(gòu)16a橢圓柱面
16b橢圓頂面
18v型溝槽
22導(dǎo)光板側(cè)面
36a柱體側(cè)面
36b凹陷部
100背光模塊
102導(dǎo)光板
102a入光側(cè)面
102b出光面
102c底面
104發(fā)光二極管
106V型溝槽
110亮帶
112暗帶
120v入子結(jié)構(gòu)
122、 132入光面
130 R入子結(jié)構(gòu)
130a正圓弧面
CI-C4、 El--E4、 11—14、 W1-W4
光路徑
AR 弧面
R 曲率半徑
e 凹入面頂角
s 分布角度
具體實施方式
圖5為本發(fā)明導(dǎo)光板設(shè)計的一實施例示意圖。如圖5所示，導(dǎo)光板12 用以接收至少一點光源發(fā)出的光線(圖示為兩個發(fā)光二極管14)并將其導(dǎo)出。 導(dǎo)光板12鄰近發(fā)光二極管14的側(cè)面形成為一入光面12a，與入光面12a形 成一夾角的頂面形成為一出光面12b，且位于出光面12b對側(cè)的底面形成為 一光反射面12c。光反射面12c整個表面上分布有V型溝槽18所構(gòu)成的多個 棱鏡結(jié)構(gòu)，且各個V型溝槽18的長軸方向相互平行。發(fā)光二極管14發(fā)出的 光線經(jīng)由入光面12a進入導(dǎo)光板12內(nèi)部后，光反射面12c再將于導(dǎo)光板12 內(nèi)部行進的光線導(dǎo)向出光面12b，最后光線經(jīng)由出光面12b離開導(dǎo)光板12。
依本實施例的設(shè)計，入光面12a形成有多個橢圓入光結(jié)構(gòu)16，各個橢圓 入光結(jié)構(gòu)16以長軸方向彼此平行方式排列于入光面12a上，且其分布區(qū)域 至少涵蓋各個發(fā)光二極管14于入光面12a上的概略投影區(qū)域。橢圓入光結(jié) 構(gòu)16遭遇入射光的正面為部分橢圓柱面16a，且橢圓入光結(jié)構(gòu)16的頂面16b 具有部分橢圓外形。圖6為說明橢圓入光結(jié)構(gòu)16較現(xiàn)有R入子結(jié)構(gòu)具較佳 光擴散能力的說明圖。如圖6所示，入射光11-14遭遇R入子結(jié)構(gòu)的正圓弧 面130a偏折后的行進路徑為路徑Cl-C4(虛線部分)；另一方面，入射光I1-I4 遭遇橢圓形入光結(jié)構(gòu)的橢圓柱面16a偏折后的行進路徑為路徑E1-E4(實線 部分)。由比較路徑C卜C4相較路徑11-14的偏移距離與路徑E卜E4相較路 徑11-14偏移距離兩者可明確看出，橢圓柱面16a固有的幾何外形可帶來增 大入射光偏移距離的效果，意即橢圓入光結(jié)構(gòu)16的光擴散能力明顯較佳。 因此，依本實施例的設(shè)計，如圖7所示，橢圓柱面16a軌跡依循方程式(x7 a 2) + (Y7e2) =1 (其中a為長軸且p為短軸；a#e)。再者，橢圓柱面 16a離入光面12a最遠距離的點P與入光面12a的距離，設(shè)為大于橢圓柱面 16a與入光面12a相交的兩端點M、 N的截距時，有較佳的光擴散效果。
請再參考圖5，于點光源作為側(cè)光源的環(huán)境下，導(dǎo)光板可區(qū)分為一有效 出光區(qū)EA及一過渡區(qū)TA，過渡區(qū)TA鄰近點光源位置而具有對比強烈的亮/ 暗帶分布，無法通過改變網(wǎng)點的大小及疏密補救而成為一留白區(qū)。于有效出
ii光區(qū)EA中，因光線已擴散較為均勻，故可疊合一液晶顯示面板的有效顯示 區(qū)(M區(qū))作為提供面光源的實際作用區(qū)域。以1. 8吋標(biāo)準(zhǔn)背光模塊使用的現(xiàn) 有V入子結(jié)構(gòu)為例，當(dāng)發(fā)光二極管至有效出光區(qū)EA距離為4.65mm時，導(dǎo)光 板前端亮/暗帶輝度差異值為189. 15cd/m2，該值可視為可接受的臨界值，若 導(dǎo)光板前端的亮/暗帶輝度差異值大于該臨界值189. 15cd/ m2時，即為不佳 的輝度均勻性。再者，若縮短點光源至有效出光區(qū)EA的距離，會增大導(dǎo)光 板前端的亮/暗帶輝度差異值。因此，通過本實施例橢圓入光結(jié)構(gòu)16所提供 良好的光擴散效果，可將點光源至有效出光區(qū)EA的距離縮短，且仍能維持 良好的輝度均勻性(亮/暗帶輝度差異值仍小于臨界值)，獲得增加導(dǎo)光板上 的有效出光區(qū)EA面積的效果。圖8A至圖犯為于點光源至導(dǎo)光板有效出光 區(qū)的距離為4.65mm時，利用不同入光結(jié)構(gòu)而得的光能量模擬分布圖。比較 圖8A及圖8B可知，圖8B的波峰呈平坦的梯形而圖8A的波峰呈尖銳的三角 形，可看出圖8B的橢圓入光結(jié)構(gòu)16較圖8A的現(xiàn)有V入子結(jié)構(gòu)有較佳的擴 光能力。同樣比較圖9A及圖9B可知，圖犯的波峰呈平坦的梯形而圖9A的 波峰呈尖銳的三角形，可看出圖9B的橢圓入光結(jié)構(gòu)16較圖9A的現(xiàn)有R入 子結(jié)構(gòu)有較佳的擴光能力。因此，因橢圓入光結(jié)構(gòu)16有極佳的光擴散效果 使過渡區(qū)TA的面積縮小，換言之可獲得大幅增加導(dǎo)光板有效出光區(qū)EA面積 的效果。
依本實施例的設(shè)計，橢圓入光結(jié)構(gòu)16僅需設(shè)置于過渡區(qū)TA以達到光擴 散效果即可，其于導(dǎo)光板12上的排列及分布方式并不限定。舉例而言，形 成于入光面12a上的橢圓入光結(jié)構(gòu)并不需如圖5所示均具有相同的尺寸，而 可如圖10A所示，形成于入光面12a上的兩相鄰橢圓入光結(jié)構(gòu)16具有不同 的尺寸。另外，如圖10B所示，橢圓入光結(jié)構(gòu)16可為形成于入光面12a上 且朝導(dǎo)光板12內(nèi)部凹入的凹槽結(jié)構(gòu)，而不限定為圖5所示突出于導(dǎo)光板平 面外的凸塊結(jié)構(gòu)。再者，橢圓入光結(jié)構(gòu)16并不限定于形成于入光面12a上， 例如也可如圖11所示，于過渡區(qū)TA內(nèi)形成復(fù)數(shù)個凹槽結(jié)構(gòu)且對應(yīng)各個發(fā)光二極管14位置排列呈一橫列，或者僅需每個發(fā)光二極管14對應(yīng)一個橢圓入 光結(jié)構(gòu)16即可獲得本發(fā)明的效果。另外，也可如圖12所示，橢圓入光結(jié)構(gòu) 16同時形成于入光面12a上及除該入光面外的過渡區(qū)域TA內(nèi)，以進一步提 高光擴散效果。再者，于圖12所示的實施例中，形成于入光面12a的橢圓 入光結(jié)構(gòu)16的橢圓柱面指向朝向發(fā)光二極管14，而形成于除入光面外的過 渡區(qū)域TA內(nèi)的橢圓入光結(jié)構(gòu)16其橢圓柱面指向遠離發(fā)光二極管14，但此一 配置并不限定，可視實際光擴散效果任意變化。
圖13為本發(fā)明另一實施例的示意圖。如圖13所示，于采用單顆發(fā)光二 極管14作為側(cè)光源環(huán)境下，發(fā)光二極管14可置于鄰近導(dǎo)光板12的一角部 處，且導(dǎo)光板12的角部形成一截面以分布橢圓入光結(jié)構(gòu)16且作為入光面 12a。再者，與該入光面12a鄰接的導(dǎo)光板側(cè)面22可如圖13所示為一平面 或如圖14所示為一曲面。
圖15為本發(fā)明另一W型入光結(jié)構(gòu)實施例的示意圖。如圖15所示，依本 實施例的設(shè)計，導(dǎo)光板32的反射面32c分布有V型溝槽18所構(gòu)成的多個棱 鏡結(jié)構(gòu)，且導(dǎo)光板32的入光面32a形成有多個W型入光結(jié)構(gòu)36，與入光面 32a形成一夾角的頂面形成為一出光面32b。各個W型入光結(jié)構(gòu)36以長軸方 向彼此平行方式排列于入光面32a上，且其分布區(qū)域至少涵蓋各個發(fā)光二極 管14于入光面32a上的概略投影區(qū)域。W型入光結(jié)構(gòu)36其遭遇入射光的正 面為一柱體側(cè)面36a，該柱體側(cè)面36a為一曲面，且該曲面具有至少一朝該 曲面指向相反方向凹入的凹陷部36b，使整個入光結(jié)構(gòu)36呈現(xiàn)W字形外觀。 該柱體側(cè)面36a的外形僅需為一曲面即可，例如圓柱面(圖16A)、橢圓柱面 (圖16D)、或曲率非固定的弧面(圖16B)均可，且往相反方向凹入的凹陷部 36b其截面外形并不限定，例如可為橢圓形(圖16A、圖16D)、三角形(圖16B、 圖16E)、或圓形(圖16C、圖16F)均可。于本實施例中，當(dāng)柱體側(cè)面36a為 一圓柱側(cè)面時，該圓柱側(cè)面的曲率半徑為lum至1000um較佳；當(dāng)柱體側(cè) 面36a為一橢圓柱面時，橢圓柱面與入光面的最大距離以小于橢圓柱面與入
13光面相交的截距較佳。另外，如圖16B及圖16E所示，當(dāng)凹陷部36b具有三 角形的凹入面設(shè)計時，該凹入面頂角9角度范圍為2度至150度較佳。
圖17為說明W型入光結(jié)構(gòu)36較現(xiàn)有R入子結(jié)構(gòu)具較佳光擴散能力的說 明圖。如圖17所示，因W型入光結(jié)構(gòu)36具有一凹陷部36b，未遭遇凹陷部 36b的入射光14通過邊界面后的光路徑W4與通過一假想的R入子結(jié)構(gòu)邊界 面后的光路徑C4相同，但遭遇凹陷部36b的入射光11-13于通過邊界面后 會產(chǎn)生大幅度偏折，意即遭遇凹陷部后的光路徑Wl-W3會較通過一假想的R 入子結(jié)構(gòu)邊界面(無凹陷部)后的光路徑C1-C3有較大的偏移距離。因此，具 凹陷部36b的W型入光結(jié)構(gòu)36可提供良好的擴光效果，如此即可縮減點光 源至有效出光區(qū)的距離而不會使導(dǎo)光板前端的亮暗差異值超出臨界值，獲得 擴大導(dǎo)光板的有效出光區(qū)EA面積的效果。圖18A至圖19B為于點光源至導(dǎo) 光板有效出光區(qū)的距離為4.65mm時，利用不同入光結(jié)構(gòu)而得的光能量模擬 分布圖。比較圖18A及圖18B可知，圖18B的波峰呈平坦的梯形而圖18A的 波峰呈尖銳的三角形，可看出圖18B的W型入光結(jié)構(gòu)36較現(xiàn)有V入子結(jié)構(gòu) 有較佳的擴光能力。同樣比較圖19A及圖19B可知，圖19B的波峰呈平坦的 梯形而圖19A的波峰呈尖銳的三角形，可看出圖l犯的W型入光結(jié)構(gòu)36較 現(xiàn)有R入子結(jié)構(gòu)有較佳的擴光能力。
再者，前述關(guān)于橢圓入光結(jié)構(gòu)16的排列及分布方式變化，皆適用本實 施例的W型入光結(jié)構(gòu)36。舉例而言，W型入光結(jié)構(gòu)36可為形成于入光面32a 上且朝導(dǎo)光板32內(nèi)部凹入的凹槽結(jié)構(gòu)(圖20)，或突出于導(dǎo)光板平面外的凸 塊結(jié)構(gòu)(圖15); W型入光結(jié)構(gòu)36可僅形成于入光面32a上、僅形成于除該 入光面32a外的過渡區(qū)域TA內(nèi)、或同時形成于入光面32a上及除該入光面 外的過渡區(qū)域TA內(nèi)。另夕卜，如圖20及圖21所示，當(dāng)W型入光結(jié)構(gòu)36搭配 單一點光源時，該點光源同樣可設(shè)置于鄰近導(dǎo)光板32的角部，且也可于入 光面上形成橢圓入光結(jié)構(gòu)16，再于除該入光面外的過渡區(qū)域TA內(nèi)形成W型 入光結(jié)構(gòu)36?；蛘撸捎谌牍饷嫔闲纬蒞型入光結(jié)構(gòu)36，再于除該入光面外的過渡區(qū)域TA內(nèi)形成橢圓入光結(jié)構(gòu)16。當(dāng)然，本發(fā)明的橢圓入光結(jié)構(gòu)16 或W型入光結(jié)構(gòu)36設(shè)計，也可搭配現(xiàn)有具R入子或V入子結(jié)構(gòu)的導(dǎo)光板使 用以提高擴光效果。舉例而言，可如圖22所示，于入光面上形成V入子結(jié) 構(gòu)120，再于除該入光面外的過渡區(qū)域TA內(nèi)形成W型入光結(jié)構(gòu)36?；蛘?， 如圖23所示，也可于入光面上形成V入子結(jié)構(gòu)120，再于除該入光面外的過 渡區(qū)域TA內(nèi)形成橢圓入光結(jié)構(gòu)16。另外在過渡區(qū)域TA內(nèi)，可以對應(yīng)每一個 發(fā)光二極管14位置僅設(shè)置一個W型入光結(jié)構(gòu)36或橢圓入光結(jié)構(gòu)16，也可以 對應(yīng)每一個發(fā)光二極管14位置設(shè)置排列呈一橫列的多個W型入光結(jié)構(gòu)36或 橢圓入光結(jié)構(gòu)16。
圖24表列出發(fā)明人實際模擬本發(fā)明與現(xiàn)有入光結(jié)構(gòu)出光特性而得的數(shù) 值。于相同條件下，點光源發(fā)出的入射光經(jīng)由橢圓入光結(jié)構(gòu)16擴光后，當(dāng) 點光源至有效出光區(qū)直線距離縮減至2.5mm時，導(dǎo)光板前端的亮/暗帶輝度 差異值為187. 9 cd/m2，此值在臨界范圍內(nèi)，且總光輻射通量為O. 111 W，平 均輝度為74. 52cd/m2。因此，本發(fā)明的橢圓入光結(jié)構(gòu)16相較現(xiàn)有V入子結(jié) 構(gòu)不僅可縮短點光源至有效出光區(qū)的直線距離(縮減46. 24%)，增加有效出光 區(qū)面積(增加5.57%)，且可大幅提高入光效率(提升21.62%)及平均輝度(提 升14.78%)。另一方面，點光源發(fā)出的入射光經(jīng)由W型入光結(jié)構(gòu)36擴光后， 當(dāng)點光源至有效出光區(qū)直線距離縮減至2.5mm時，導(dǎo)光板前端的亮/暗帶輝 度差異值為189. 06 cd/m2，此值在臨界范圍內(nèi)，且總光輻射通量為0. 113 W， 平均輝度為75.48cd/m2。因此，本發(fā)明的W型入光結(jié)構(gòu)36相較現(xiàn)有V入子 結(jié)構(gòu)不僅可縮短點光源至有效出光區(qū)的直線距離(縮減46. 24%)，增加有效出 光區(qū)面積(增加5. 57%)，且可大幅提高入光效率(提升21. 62%)及平均輝度(提 升14.78%)。再者，由表列的量測值可看出，W型入光結(jié)構(gòu)36相較橢圓入光 結(jié)構(gòu)16可更進一步提高入光效率及平均輝度。
再者，依本發(fā)明設(shè)計的橢圓入光結(jié)構(gòu)16，并不需如圖7所示，橢圓柱面 16a具有完全依循方程式(XVci2) + (Y7P2) = 1的軌跡，而僅需具有大致為橢圓的軌跡，即能獲得本發(fā)明的效果。舉例而言，橢圓柱面16a可同時包 含部分正橢圓的軌跡區(qū)段及部分正圓的軌跡區(qū)段(圖25A)、同時包含部分正 橢圓的軌跡區(qū)段及多邊形的軌跡區(qū)段(圖25B、圖25C)、或者為多線段構(gòu)成 的近似橢圓(圖25D)等變化均可。
另外，雖然于前述實施例橢圓入光結(jié)構(gòu)16均形成于為一平面的入光面 上，但其并不限定。如圖26所示，橢圓入光結(jié)構(gòu)16也可形成于一弧面AR 上，該弧面AR的曲率半徑R較佳為0.3mm至1.2mm，橢圓入光結(jié)構(gòu)16于弧 面AR上的分布角度S可為0度至180度，且較佳為70度至150度。橢圓入 光結(jié)構(gòu)16的橢圓柱面具有長度不等的長軸a與短軸P ，且長軸a與短軸P 的比值較佳為1. 25至1.65。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性的。例如于導(dǎo)光板反射面上并不限 定形成V型溝槽所構(gòu)成的棱鏡結(jié)構(gòu)，也可形成如弧形結(jié)構(gòu)物等任一種導(dǎo)光微 結(jié)構(gòu)，僅需能獲得將導(dǎo)光板內(nèi)部行進的光線導(dǎo)出的效果即可。因此，任何未 脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對其進行的等效修改或變更，均應(yīng)包含于權(quán)利 要求書的保護范圍內(nèi)，而非限定于上述的實施例。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)光板，用以接收來自至少一點光源發(fā)出的光線并將其導(dǎo)出，該導(dǎo)光板具有一有效出光區(qū)及介于該有效出光區(qū)及該點光源間的一過渡區(qū)，其特征在于，該導(dǎo)光板包含一入光面，鄰近該點光源以接收該點光源發(fā)出的光線；與該入光面形成一夾角的一出光面，于該導(dǎo)光板內(nèi)部行進的光線經(jīng)由該出光面導(dǎo)出；一光反射面，該光反射面位于該出光面的對側(cè)以將由該入光面進入該導(dǎo)光板的光線導(dǎo)向該出光面；及復(fù)數(shù)個入光結(jié)構(gòu)，分布于該導(dǎo)光板的該過渡區(qū)，各該入光結(jié)構(gòu)其遭遇入射光的正面為部分橢圓柱面，且該橢圓柱面具有長度不等的長軸與短軸。
2. 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板，其特征在于，該些入光結(jié)構(gòu)形成于該 入光面上且為突出于該導(dǎo)光板平面外的凸塊結(jié)構(gòu)或朝該導(dǎo)光板內(nèi)部凹入的 凹槽結(jié)構(gòu)。
3. 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板，其特征在于，該些入光結(jié)構(gòu)包含形成 于該入光面上的復(fù)數(shù)個第一入光結(jié)構(gòu)、及形成于該過渡區(qū)內(nèi)除該入光面外的 至少一第二入光結(jié)構(gòu)。
4. 如權(quán)利要求1-3中任意一項所述的導(dǎo)光板，其特征在于，該些入光結(jié)構(gòu)的長軸方向彼此平行，且該有效出光區(qū)與一顯示面板的有效顯示區(qū)疊 合。
5. 如權(quán)利要求1-3中任意一項所述的導(dǎo)光板，其特征在于，該些入光 結(jié)構(gòu)的橢圓柱面與該入光面的最大距離大于該橢圓柱面與該入光面相交的 截距。
6. 如權(quán)利要求3所述的導(dǎo)光板，其特征在于，兩相鄰的該些第一入光 結(jié)構(gòu)的尺寸不同。
7. —種導(dǎo)光板，用以接收來自至少一點光源發(fā)出的光線并將其導(dǎo)出，該導(dǎo)光板具有一有效出光區(qū)及介于該有效出光區(qū)及該點光源間的一過渡區(qū)，其特征在于，該導(dǎo)光板包含一入光面，鄰近該點光源以接收該點光源發(fā)出的光線； 與該入光面形成一夾角的一出光面，于該導(dǎo)光板內(nèi)部行進的光線經(jīng)由該出光面導(dǎo)出；一光反射面，該光反射面位于該出光面的對側(cè)以將由該入光面進入該導(dǎo) 光板的光線導(dǎo)向該出光面；及復(fù)數(shù)個入光結(jié)構(gòu)，分布于該導(dǎo)光板的該過渡區(qū)，各該入光結(jié)構(gòu)其遭遇入 射光的正面為一柱體曲面，且該曲面具有至少一朝該曲面指向相反方向凹入 的凹陷部。
8. 如權(quán)利要求7所述的導(dǎo)光板，其特征在于，該些入光結(jié)構(gòu)形成于該 入光面上且為突出于該導(dǎo)光板平面外的凸塊結(jié)構(gòu)或朝該導(dǎo)光板內(nèi)部凹入的 凹槽結(jié)構(gòu)。
9. 如權(quán)利要求7所述的導(dǎo)光板，其特征在于，該些入光結(jié)構(gòu)包含形成 于該入光面上的復(fù)數(shù)個第一入光結(jié)構(gòu)、及形成于該過渡區(qū)內(nèi)除該入光面外的 至少一第二入光結(jié)構(gòu)。
10. 如權(quán)利要求7-9中任意一項所述的導(dǎo)光板，其特征在于，該入光結(jié) 構(gòu)具有概略呈W字的截面外形。
11. 如權(quán)利要求7-9中任意一項所述的導(dǎo)光板，其特征在于，該柱體曲 面為部分圓柱面，且該圓柱面的曲率半徑為lym至1000um。
12. 如權(quán)利要求7-9中任意一項所述的導(dǎo)光板，其特征在于，該柱體曲 面為部分橢圓柱面，且該些入光結(jié)構(gòu)的橢圓柱面與該入光面的最大距離小于 該橢圓柱面與該入光面相交的截距。
13. 如權(quán)利要求7-9中任意一項所述的導(dǎo)光板，其特征在于，該凹陷部具有橢圓形或圓形的截面外形。
14. 如權(quán)利要求7-9中任意一項所述的導(dǎo)光板，其特征在于，該凹陷部具有三角形的截面外形，且該三角形凹入面的頂角為2度至150度。
15. 如權(quán)利要求7-9中任意一項所述的導(dǎo)光板，其特征在于，該些入光結(jié)構(gòu)的長軸方向彼此平行，且該有效出光區(qū)與一顯示面板的有效顯示區(qū)疊 合。
16. 如權(quán)利要求9所述的導(dǎo)光板，其特征在于，該些第一入光結(jié)構(gòu)至少 分布于各個點光源于該入光面上的概略投影區(qū)域，且該些第二入光結(jié)構(gòu)排列 成至少一橫列。
17. —種入光結(jié)構(gòu)，形成于一導(dǎo)光板的有效出光區(qū)與一點光源間的導(dǎo)光 板過渡區(qū)，其特征在于，該入光結(jié)構(gòu)遭遇該點光源發(fā)出的入射光的正面為部 分橢圓柱面，且該橢圓柱面具有長度不等的長軸與短軸。
18. —種入光結(jié)構(gòu)，形成于一導(dǎo)光板的有效出光區(qū)與一點光源間的導(dǎo)光 板過渡區(qū)，其特征在于，該入光結(jié)構(gòu)其遭遇入射光的正面為一柱體曲面，且 該曲面具有至少一朝該曲面指向相反方向凹入的凹陷部。
19. 一種導(dǎo)光板，用以接收來自至少一點光源發(fā)出的光線并將其導(dǎo)出， 該導(dǎo)光板具有一有效出光區(qū)及介于該有效出光區(qū)及該點光源間的一過渡區(qū)， 其特征在于，該導(dǎo)光板包含一入光面，鄰近該點光源以接收該點光源發(fā)出的光線，且該入光面為一 弧面；與該入光面形成一夾角的一出光面，于該導(dǎo)光板內(nèi)部行進的光線經(jīng)由該 出光面導(dǎo)出；一光反射面，該光反射面位于該出光面的對側(cè)以將由該入光面進入該導(dǎo) 光板的光線導(dǎo)向該出光面；及復(fù)數(shù)個入光結(jié)構(gòu)，形成于該入光面上，各該入光結(jié)構(gòu)其遭遇入射光的正 面為部分橢圓柱面，且該橢圓柱面具有長度不等的長軸與短軸。
20. 如權(quán)利要求19所述的導(dǎo)光板，其特征在于，該弧面的曲率半徑為 0. 3mm至1. 2mm,該橢圓入光結(jié)構(gòu)于該弧面上的分布角度為70度至150度，且該橢圓柱面的長軸與短軸的比值為1. 25至1. 65。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種導(dǎo)光板及其入光結(jié)構(gòu)。該導(dǎo)光板，包含一入光面、一出光面、一光反射面、及復(fù)數(shù)個入光結(jié)構(gòu)。入光面鄰近點光源以接收點光源發(fā)出的光線，且于導(dǎo)光板內(nèi)部行進的光線經(jīng)由出光面導(dǎo)出。光反射面位于出光面的對側(cè)以將由入光面進入導(dǎo)光板的光線導(dǎo)向出光面。導(dǎo)光板具有一有效出光區(qū)及介于有效出光區(qū)及點光源間的一過渡區(qū)，且復(fù)數(shù)個入光結(jié)構(gòu)分布于導(dǎo)光板的過渡區(qū)。各個入光結(jié)構(gòu)其遭遇入射光的正面為部分橢圓柱面，且該橢圓柱面具有長度不等的長軸與短軸。本發(fā)明的導(dǎo)光板及其入光結(jié)構(gòu)具有良好的輝度分布均勻性且能提供較大面積的有效出光區(qū)域。
文檔編號F21V8/00GK101526639SQ200810082069
公開日2009年9月9日 申請日期2008年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月5日
發(fā)明者葉志庭 申請人:勝華科技股份有限公司