專利名稱：導(dǎo)光板與發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)光板與發(fā)光裝置，且特別涉及一種貼合式導(dǎo)光板，利 用反射材料與微結(jié)構(gòu)使發(fā)光角度集中在較小范圍，并以局部貼合方式產(chǎn)生空 氣間隙來(lái)減少反射材料吸光量，其可使使用此導(dǎo)光板的發(fā)光裝置具有優(yōu)選的 發(fā)光效率。
背景技術(shù)：
隨著光電技術(shù)與半導(dǎo)體制造技術(shù)的日益成熟，平面顯示器(Flat Panel Display)便蓬勃發(fā)展起來(lái)，其中液晶顯示器基于其低電壓操作、無(wú)輻射線散 射、重量輕以及體積小等優(yōu)點(diǎn)，更逐漸取代傳統(tǒng)的陰極射線管顯示器而成為 近年來(lái)顯示器產(chǎn)品的主流。
一般而言，液晶顯示面板為非自發(fā)光型的顯示面板，需要通過(guò)背光模塊 提供背光源。 一般側(cè)邊入光式背光模塊包括導(dǎo)光板與至少一光源，通過(guò)導(dǎo)光 板的作用將點(diǎn)狀或線性光源轉(zhuǎn)換為平面光源。圖l為已知側(cè)邊入光式背光模 塊的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1,已知側(cè)邊入光式背光模塊100除了光源110、導(dǎo) 光板120與反射片130夕卜，還使用了兩片漫射片(diffUser)140與兩片集光棱 鏡片(prism sheet) 150等共四片光學(xué)膜片。集光棱鏡片150也常被稱為增光片 (Brightness Enhancement Film, BEF)，其功用是偏折光線至正面一見(jiàn)角方向，具 有集光增亮的效果。漫射片140則具有擴(kuò)散并使光線亮度分布均勻的功能。 因此，為提高光源的利用率，并且達(dá)到省電的功效，傳統(tǒng)背光模塊100多采 用多片光學(xué)膜片。而這些膜片成本占整體背光模塊100成本的30% 40%， 導(dǎo)致背光模塊100的成本居高不下。而且這些膜片也會(huì)占據(jù)一定的空間，使 得背光模塊100的厚度、體積難以縮小。
另外，通常在導(dǎo)光板120的底下都會(huì)設(shè)置反射片130。專利US 5,961,198、 TW 486,101披露一種在導(dǎo)光板鍍上反射層，而無(wú)須在背光模塊中放置反射片 的技術(shù)。然而，光線在導(dǎo)光板中傳遞時(shí)，界面反射次數(shù)頻繁，如以全反射方 式傳遞，界面吸收可視為零；但一般金屬反射率為90 98%,在多次反射后界面吸收量變得不可忽略，甚至可達(dá)30%以上。例如具有95%的反射率的 反射層，搭配0.3-1.0mm厚的導(dǎo)光板時(shí)，在80mm傳遞長(zhǎng)度下，其金屬吸收 率約有20 % ~ 50 %不等。由于反射材料吸收率高的問(wèn)題導(dǎo)致該技術(shù)實(shí)用性降 低，如能僅在微結(jié)構(gòu)處鍍上反射材料，則能大幅降低材料吸收問(wèn)題，增加技 術(shù)實(shí)用性。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種具有空氣間隙的貼合式導(dǎo)光板，其能減少反 射材料的吸光量，以提高光源利用率。
本發(fā)明另提供一種發(fā)光裝置，其采用上述的導(dǎo)光板，具有優(yōu)選的發(fā)光效 率，可減少光學(xué)膜片使用的數(shù)量，進(jìn)而降低生產(chǎn)的成本。
為具體描述本發(fā)明的內(nèi)容，在此提出 一種具有空氣間隙的貼合式導(dǎo)光 板，其包括透明導(dǎo)光基材與微結(jié)構(gòu)反射膜片。透明導(dǎo)光基材具有光出射面、 相對(duì)于光出射面的底面與連接光出射面與底面的至少一光入射面。此外，樣吏 結(jié)構(gòu)反射膜片是設(shè)置于透明導(dǎo)光基材的底面下方，包含微結(jié)構(gòu)層與反射材料 層。微結(jié)構(gòu)層具有多個(gè)微結(jié)構(gòu)，而反射材料層覆蓋于微結(jié)構(gòu)層的微結(jié)構(gòu)上， 其中僅微結(jié)構(gòu)及反射材料層的頂端局部區(qū)域貼合透明導(dǎo)光基材，使得透明導(dǎo) 光基材與微結(jié)構(gòu)反射膜片之間具有空氣間隙。
本發(fā)明再提出一種發(fā)光裝置包括至少一光源與導(dǎo)光板。其中，導(dǎo)光板 包括透明導(dǎo)光基材與微結(jié)構(gòu)反射膜片。透明導(dǎo)光基材具有光出射面、相對(duì)于 光出射面的底面與連接光出射面與底面的至少一光入射面，其中光源配置于 光入射面端。微結(jié)構(gòu)反射膜片設(shè)置于透明導(dǎo)光基材的底面下方，包含微結(jié)構(gòu) 層與反射材料層。微結(jié)構(gòu)層具有多個(gè)微結(jié)構(gòu)，而反射材料層覆蓋于微結(jié)構(gòu)層 的微結(jié)構(gòu)上，其中僅微結(jié)構(gòu)及反射材料層的頂端局部區(qū)域貼合透明導(dǎo)光基 材，使得透明導(dǎo)光基材與微結(jié)構(gòu)反射膜片之間具有空氣間隙。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，上述的導(dǎo)光板可進(jìn)一步包括粘合層，配置于透明 導(dǎo)光基材的底面與微結(jié)構(gòu)反射膜片之間，使空氣間隙位于微結(jié)構(gòu)反射膜片與 粘合層之間。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，上述的粘合層的折射率大于或等于透明導(dǎo)光基材 的折射率。此外，粘合層的厚度是介于0.1微米-20微米，且微結(jié)構(gòu)的高度 大于粘合層的厚度。粘合層可為透明高分子材料，例如是熱固膠或紫外光硬化樹(shù)脂。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，上述的導(dǎo)光基材的材料可為高透光性塑膠材料，
例如聚曱基丙烯酸曱酯(polymethyl methacrylate, PMMA)、聚碳酸酯 (Polycarbonate, PC)或環(huán)狀烯烴類共聚合物(Cyclo Olefin Copolymers)。 在本發(fā)明的實(shí)施例中，上述的微結(jié)構(gòu)的高度介于3微米~ 50微米。 在本發(fā)明的實(shí)施例中，反射材料層的材料可以是銀、鋁、鈦、鎳、鉻、 或其合金。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，相鄰的微結(jié)構(gòu)之間具有間距，且間距隨著遠(yuǎn)離光 入射面的方向而遞減，也就是說(shuō)，靠近光源端的間距較大，遠(yuǎn)離光源端的間 距較小。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，微結(jié)構(gòu)的尺寸隨著遠(yuǎn)離光入射面的方向而變大。 在本發(fā)明的實(shí)施例中，每一^t結(jié)構(gòu)具有至少一可偏折出光的側(cè)面，側(cè)面
與透明導(dǎo)光基材的底面之間的夾角介于25度 40度。而側(cè)面可以是平面或
是曲面。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，每一微結(jié)構(gòu)為條狀結(jié)構(gòu)或是點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)。其中，條 狀結(jié)構(gòu)可以是直線狀結(jié)構(gòu)、曲線狀結(jié)構(gòu)或是弧狀結(jié)構(gòu)。此外，條狀結(jié)構(gòu)亦可 以是三角柱、半圓柱或是半橢圓柱。點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)可以是半球體、半橢圓球體、 四角錐或是三角錐。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，透明導(dǎo)光基材的出光面還包括有多個(gè)出光微結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，透明導(dǎo)光基材的外形為矩形或是楔形。 本發(fā)明的導(dǎo)光板利用透明導(dǎo)光基材結(jié)合微結(jié)構(gòu)反射膜片，使得導(dǎo)光板具
有集光功能。而具有上述導(dǎo)光板的發(fā)光裝置亦可具有優(yōu)選的發(fā)光效率。
為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)
施例，并配合所附圖，作詳細(xì)i兌明如下。


圖1為已知側(cè)邊入光式背光模塊的示意圖。 圖2A與圖2B為依照本發(fā)明的實(shí)施例的導(dǎo)光板示意圖。 圖2C繪示光線入射至已知的導(dǎo)光板與圖2A的導(dǎo)光板后所呈現(xiàn)的視角-亮度圖。圖2D繪示光線入射至圖2A與圖2B的導(dǎo)光板后所呈現(xiàn)的視角-亮度圖。
圖2E繪示為依照本發(fā)明的另 一 實(shí)施例的導(dǎo)光板的示意圖。
圖2F繪示光線入射至圖2E的導(dǎo)光板后所呈現(xiàn)的視角-亮度圖。
圖2G與圖2H分別繪示為不同實(shí)施形態(tài)的導(dǎo)光板的示意圖。
圖3A至圖30為不同態(tài)樣的微結(jié)構(gòu)反射膜片中微結(jié)構(gòu)層的示意圖。
圖4A與圖4B為本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)光裝置示意圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
100背光模塊110:光源
120、 200a、 200b、 200c、 200d:導(dǎo)光板
130反射片140:漫射片
150集光棱鏡片210、 210a、 210b:透明導(dǎo)光基材
212光出射面214:底面
216光入射面220:微結(jié)構(gòu)反射膜片
222微結(jié)構(gòu)222a:側(cè)面
224空氣間隙226:反射材料層
228微結(jié)構(gòu)層230:粘合層
240a、 240b、 242a、 242b、 244:曲線
260出光孩i結(jié)構(gòu)270:中心線
270a:棱線272:頂端
300a、 300b:發(fā)光裝置310:光源
a:夾角d:間距
具體實(shí)施例方式
圖2A為本發(fā)明的實(shí)施例的導(dǎo)光板示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D2A，導(dǎo)光板200a 包括透明導(dǎo)光基材210與微結(jié)構(gòu)反射膜片220。其中，透明導(dǎo)光基材210具 有光出射面212、相對(duì)于光出射面212的底面214與連4妻光出射面212與底 面214的至少一光入射面216。透明導(dǎo)光基材210的材料可以是聚曱基丙烯 酸曱酉旨(polymethyl methacrylate， PMMA)、聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)或環(huán)狀 烯烴類共聚合物(Cyclo Olefin C叩olymers),在此并不刻意限定。
此外，微結(jié)構(gòu)反射膜片220是設(shè)置于透明導(dǎo)光基材210的底面214下方， 其中，微結(jié)構(gòu)反射膜片220包含微結(jié)構(gòu)層228與反射材料層226,且微結(jié)構(gòu)層228具有多個(gè)微結(jié)構(gòu)222,而反射材料層226覆蓋于微結(jié)構(gòu)層228的微結(jié) 構(gòu)222上。其中微結(jié)構(gòu)222及反射材料層226的頂端是局部貼合于透明導(dǎo)光 基材210，使得透明導(dǎo)光基材210與微結(jié)構(gòu)反射膜片220之間具有空氣間隙 224。反射材料層226的材料可以是銀、鋁、鈦、鎳、鉻、或其合金，在此 并不刻意限定。其中，微結(jié)構(gòu)222的高度是介于3微米~ 50微米。如此一來(lái)， 當(dāng)光線由光入射面216進(jìn)入透明導(dǎo)光基材210,由于透明導(dǎo)光基材210與微 結(jié)構(gòu)反射膜片220之間具有空氣間隙224,且透明導(dǎo)光基材210的折射率又 大于空氣間隙224中空氣的折射率，使得大部分的光線在透明導(dǎo)光基材210 與空氣間隙224的界面會(huì)發(fā)生全反射，而使得光線再次回到透明導(dǎo)光基材 210。而僅有少部分的光線是接觸到透明導(dǎo)光基材210與微結(jié)構(gòu)反射膜片220 的界面，會(huì)被反射材料層226反射偏折而再次回到透明導(dǎo)光基材210,并由 光出射面212射出。特別的是，雖然反射材料層226對(duì)光線有一定的吸收率， 但是因?yàn)槲⒔Y(jié)構(gòu)反射膜片220與透明導(dǎo)光基材210接觸的面積很少，僅有少 部分的光線會(huì)接觸到反射材料層226，大部分的光線仍在透明導(dǎo)光基材210 與空氣間隙224的界面發(fā)生全反射，因此可以降低光線的吸收率，進(jìn)而提高 光線射出光出射面212的比例。
上述的微結(jié)構(gòu)反射膜片220可以用模制方式來(lái)制成。例如先提供模具， 模具上具有微結(jié)構(gòu)圖案，在模具上涂上一層液態(tài)紫外線硬化樹(shù)脂。之后再將 膜片基板壓著在液態(tài)紫外線硬化樹(shù)脂上。之后，進(jìn)行光照或加熱，以使樹(shù)脂 固化，樹(shù)脂會(huì)依著模具上的微結(jié)構(gòu)而成形，固化后的樹(shù)脂即具有微結(jié)構(gòu)圖案。 接著進(jìn)行脫模處理，即可取得具有微結(jié)構(gòu)的膜片，此即微結(jié)構(gòu)層228。之后， 在微結(jié)構(gòu)層228的表面形成一層反射材料層226,即完成微結(jié)構(gòu)反射膜片 220。
微結(jié)構(gòu)反射膜片220制作完成之后，可以將其微結(jié)構(gòu)222及反射材料層 226的頂部部分地壓入透明導(dǎo)光基材210而使微結(jié)構(gòu)反射膜片220與透明導(dǎo) 光基材210結(jié)合在一起。例如，在特定溫度條件下，使得透明導(dǎo)光基材210 局部或部分地稍微軟化，再將微結(jié)構(gòu)反射膜片220的微結(jié)構(gòu)222及反射材料 層226的頂部部分地壓入透明導(dǎo)光基材210中。
在本發(fā)明另一實(shí)施例中，如圖2B所示，導(dǎo)光板200b可進(jìn)一步包括粘合 層230，配置于透明導(dǎo)光基材210的底面214與微結(jié)構(gòu)反射膜片220之間， 且空氣間隙224位于微結(jié)構(gòu)反射膜片220與粘合層230之間。更詳細(xì)的說(shuō)，空氣間隙224的空間，是由反射材料層226與粘合層230所構(gòu)成的。其中， 粘合層230的折射率大于或等于透明導(dǎo)光基材210的折射率。值得一提的是， 粘合層230的厚度是介于0.1微米~ 20微米，微結(jié)構(gòu)222的高度是介于3微 米 50微米，而微結(jié)構(gòu)222的高度須大于粘合層230的厚度。如此一來(lái)，粘 合層230與微結(jié)構(gòu)反射膜片220之間存在有空氣間隙224，當(dāng)光線由光入射 面216進(jìn)入透明導(dǎo)光基材210，由于粘合層230的折射率大于或等于透明導(dǎo) 光基材210的折射率，光線將折射而進(jìn)入粘合層230。此外，由于粘合層230 的折射率大于或等于空氣間隙224的折射率，因此光線會(huì)在空氣間隙224與 粘合層230的界面發(fā)生全反射而使得光線再次回到粘合層230與透明導(dǎo)光基 材210中傳遞。而僅有少部分的光線是接觸到粘合層230與反射材料層226
212射出。另外，粘合層230可為透明高分子材料，例如是熱熔膠、熱固膠 或紫外光硬化樹(shù)脂。
在一實(shí)施例中，將微結(jié)構(gòu)反射膜片220貼附于導(dǎo)光基材210上的方法可 為事先在透明導(dǎo)光基材210的底面214涂布液態(tài)的粘合層230,之后將微結(jié) 構(gòu)反射膜片220壓著于粘合層230上。之后，進(jìn)行加壓與固化程序，使微結(jié) 構(gòu)反射膜片220的微結(jié)構(gòu)222及反射材料層226的頂部嵌入粘合層230，嵌
同時(shí)使粘合層230固化。上述的固化程序可以采用光照或是加熱硬化等方式。 請(qǐng)參考圖2A與圖2B,這里要說(shuō)明的是，在一實(shí)施例中，相鄰的微結(jié)構(gòu) 222之間具有間距d,且間距d隨著遠(yuǎn)離光入射面216的方向而遞減。在另 一實(shí)施例中，微結(jié)構(gòu)222的尺寸可以隨著遠(yuǎn)離光入射面216的方向而變大。 上述兩種微結(jié)構(gòu)222的設(shè)計(jì)方式可以使得自入射面216進(jìn)入的光線能夠均勻 地乂人光出射面212射出。另外，每一^(敖結(jié)構(gòu)222具有至少一側(cè)面222a，側(cè)面 222a與透明導(dǎo)光基材210的底面214之間的夾角a介于25度~ 40度。而側(cè) 面222a可以是平面或是曲面。當(dāng)然，所屬技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員可視實(shí)際需 要，而適當(dāng)?shù)恼{(diào)整側(cè)面222a與透明導(dǎo)光基材210的底面214之間的夾角a。 如此一來(lái)，當(dāng)光線由光入射面216進(jìn)入，通過(guò)調(diào)整孩i結(jié)構(gòu)222間的間距d與 微結(jié)構(gòu)222的尺寸，可以調(diào)整局部區(qū)域的出光強(qiáng)度，以控制光線由光出射面 212射出的均勻性。
圖2C繪示光線入射至已知的底面全部鍍附反射材料層(即導(dǎo)光版的底面鍍有一層反射材料層)的導(dǎo)光板與圖2A的導(dǎo)光板后所呈現(xiàn)的視角-亮度圖， 其中橫軸為視角的角度，縱軸為亮度的相對(duì)光強(qiáng)度。請(qǐng)同時(shí)參考圖2A與圖 2C,曲線242a為光線由已知的導(dǎo)光板的光入射面進(jìn)入，并由光出射面出射 后所呈現(xiàn)的視角與亮度的關(guān)系曲線，其中該導(dǎo)光板的底部是全面直接覆蓋反 射材料層。而曲線242b為光線由圖2A所示導(dǎo)光板200a的光入射面216進(jìn) 入，并由光出射面212出射后所呈現(xiàn)的視角與亮度的關(guān)系曲線。請(qǐng)同時(shí)比較 曲線242a與曲線242b可知，由于圖2A的導(dǎo)光板200a具有上述的^f敖結(jié)構(gòu) 222及其空隙間隙224,使部分的反射材料層226與透明導(dǎo)光基材210接觸， 因而使得導(dǎo)光板200a較已知的導(dǎo)光板在視角為-20度至+45之間可呈現(xiàn)優(yōu)選 的輝度表現(xiàn)。換言之，采用本發(fā)明所述的導(dǎo)光板200a的膜層設(shè)計(jì)可提供較 已知導(dǎo)光板為佳的輝度表現(xiàn)。
另外，圖2D繪示光線入射至圖2A與圖2B的導(dǎo)光板后所呈現(xiàn)的視角-亮度圖，其中橫軸為視角的角度，縱軸為亮度的相對(duì)光強(qiáng)度。請(qǐng)同時(shí)參考圖 2A與參考圖2D,曲線240a為光線由導(dǎo)光板200a的光入射面216進(jìn)入，并 由光出射面212出射后所呈現(xiàn)的視角與亮度的關(guān)系曲線。由曲線240a可知， 光線經(jīng)由導(dǎo)光板200a出射后，其光場(chǎng)分布在視角為-20度至+45之間具有優(yōu) 選的輝度表現(xiàn)。
另夕卜，請(qǐng)同時(shí)參考圖2B與圖2D,曲線240b為光線由導(dǎo)光々反200b的光 入射面216進(jìn)入，并由光出射面212出射后所呈現(xiàn)的視角與亮度的關(guān)系曲線。 在此實(shí)施例中，粘合層230的折射率較導(dǎo)光基材210高出0.11，由曲線240b 可知，光線經(jīng)由導(dǎo)光板200b出射后的視角-亮度表現(xiàn)。其光場(chǎng)分布在視角為 -30度至+30之間具有優(yōu)選的亮度，集中發(fā)光特性使得能量有效利用，讓正 面輝度有18%的提升，可以應(yīng)用于個(gè)人用顯示器上。
另外，在一實(shí)施形態(tài)中，微結(jié)構(gòu)222可為橢圓弧柱外形，如圖2E所繪 示。圖2E所繪示的微結(jié)構(gòu)222的頂端272可以是具有曲率半徑的圓弧柱或 具有長(zhǎng)軸^及短軸ry的橢圓弧柱，本實(shí)施例以橢圓弧柱為實(shí)施范例，采用長(zhǎng) 軸rx為20微米，短軸ry為18微米，埋入導(dǎo)光基材210的微結(jié)構(gòu)222高度為 15微米，如圖2E所示。另外，圖2F繪示光線入射至圖2E的導(dǎo)光板后所呈 現(xiàn)的視角-亮度圖，其中橫軸為視角的角度，縱軸為亮度的相對(duì)光強(qiáng)度。請(qǐng) 同時(shí)參考圖2E與圖2F,曲線244為光線由圖2E所繪示的導(dǎo)光板的光入射 面216進(jìn)入，并由光出射面212出射后所呈現(xiàn)的視角與亮度的關(guān)系曲線。由曲線244可知，光線經(jīng)由光出射面212出射后，其光場(chǎng)分布在大浮見(jiàn)角約-60 度至+60時(shí)仍具有一定的亮度，可用于廣視角顯示應(yīng)用，如圖2F所示。
承上述，若使用者需要呈現(xiàn)優(yōu)選的光強(qiáng)度且對(duì)視角的范圍不甚要求時(shí)， 優(yōu)選地，其可以采用如圖2B所示的導(dǎo)光板200b的膜層結(jié)構(gòu)。相反地，若使 用者需要較寬的視角范圍，而對(duì)光強(qiáng)度的需求不甚要求時(shí)，其便可采用如圖 2E所示的導(dǎo)光板的膜層結(jié)構(gòu)。換言之，采用如圖2B或圖2E的導(dǎo)光板的結(jié) 構(gòu)，端視使用者的需求而定，上述僅為舉例說(shuō)明。
此外，圖2G與圖2H分別繪示為不同實(shí)施形態(tài)的導(dǎo)光板的示意圖。請(qǐng) 參考圖2G,導(dǎo)光板200c與圖2A所示的導(dǎo)光板200a結(jié)構(gòu)相似，惟二者不同 處在于，在圖2G中，透明導(dǎo)光基材210a的光出射面212上具有多個(gè)出光微 結(jié)構(gòu)260。其中出光微結(jié)構(gòu)260的排列方向與樣i結(jié)構(gòu)222的排列方向可以是 互相垂直，如圖2G所示。上述僅為舉例說(shuō)明，所屬技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員可 視實(shí)際需要，將微結(jié)構(gòu)260的排列方向與微結(jié)構(gòu)反射膜片220的微結(jié)構(gòu)222 的排列方向夾其他適當(dāng)?shù)慕嵌取Ｖ档谜f(shuō)明的是，圖2B所述的導(dǎo)光板200b亦 可使用上述的透明導(dǎo)光基材210a取代原透明導(dǎo)光基材210而形成另一實(shí)施 形態(tài)的導(dǎo)光板，換言之，在圖2B所述的結(jié)構(gòu)中，也可以在透明導(dǎo)光基材210 的光出射面212上設(shè)置多個(gè)出光微結(jié)構(gòu)(未繪示)，以改善導(dǎo)光板的光學(xué)效能。
另外，請(qǐng)參考圖2H，導(dǎo)光板200d與圖2A的導(dǎo)光板200a結(jié)構(gòu)相似，惟 二者不同處在于，圖2A的透明導(dǎo)光基材210是平行板結(jié)構(gòu)，而圖2H所示 的透明導(dǎo)光基材210b為楔形結(jié)構(gòu)。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，透明導(dǎo)光基材210b的光出射 面212與底面214具有夾角(未繪示)，也就是i兌，光出射面212與底面214 為非平行而成，如圖2H的楔形結(jié)構(gòu)。類似地，圖2B所示的導(dǎo)光板200b亦 可使用上述楔形結(jié)構(gòu)的透明導(dǎo)光基材21 Ob取代原透明導(dǎo)光基材210。
.值得一提的是，上述的微結(jié)構(gòu)222可以是多種形狀的設(shè)計(jì)，如圖3A至 圖3J所示。微結(jié)構(gòu)222可以是條狀結(jié)構(gòu)或是點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)。而條狀結(jié)構(gòu)可以是 直線狀結(jié)構(gòu)、曲線狀結(jié)構(gòu)或是弧狀結(jié)構(gòu)，如圖3A至3C所示。微結(jié)構(gòu)222 亦可以是三角柱、半圓柱或是半橢圓柱，如圖3D至3F所示。此外，點(diǎn)狀結(jié) 構(gòu)可以是半球體、半橢圓球體、四角錐或是三角錐，如圖3G至圖3J所示。 除上述的可能外，微結(jié)構(gòu)222還可以是以中心線270的左右兩邊為曲率半徑 不同的弧柱，如圖3K所示；或以中心線270的一邊為弧柱而另一邊為角柱， 如圖3L所示；或以棱線270a (不同于上述的中心線270)的左右兩側(cè)為弧柱與角柱，如圖3M所示；或以頂端272為具有曲率半徑的弧柱且兩側(cè)為角柱， 如圖3N;或是頂端272為平面，且該平面的左右兩側(cè)各為角柱，如圖30所 示。當(dāng)然，所屬技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員可視實(shí)際需要，而適當(dāng)?shù)恼{(diào)整微結(jié)構(gòu)222, 上述僅為舉例說(shuō)明。
圖4A為本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光裝置示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D4A，發(fā)光裝置 300a包含至少一光源310與導(dǎo)光板200a。而光源310 i殳置于導(dǎo)光4反200a的 光入射面216端。在一實(shí)施例中，光源310包括冷陰極燈管或發(fā)光二極管。 如此一來(lái)，導(dǎo)光板200a可將光源310均勻的傳遞到整個(gè)透明導(dǎo)光基材210， 且通過(guò)導(dǎo)光板200a的微結(jié)構(gòu)反射膜片220，光源310進(jìn)入到導(dǎo)光板200a后 的損耗極小，使得發(fā)光裝置300a可以將光源310作有效的運(yùn)用，提供極佳 的發(fā)光效率。圖4A所示的發(fā)光裝置是使用圖2A所示的導(dǎo)光板200a。在本 發(fā)明另一實(shí)施例中，如圖4B所示，此發(fā)光裝置300b中的導(dǎo)光板是使用圖 2B所示的導(dǎo)光板200b。在其他未繪示的實(shí)施例中，發(fā)光裝置300a或300b 亦可以采用上述提及的導(dǎo)光板200c、 200d或及其所衍生的實(shí)施形態(tài)。
綜上所述，本發(fā)明的導(dǎo)光板利用透明導(dǎo)光基材結(jié)合微結(jié)構(gòu)反射膜片，使 得導(dǎo)光板不僅可以將光源均勻化，更具有集光與反射的功能。而具有上述導(dǎo) 光板的發(fā)光裝置，更具有優(yōu)選的發(fā)光效率，可減少光學(xué)膜片使用的數(shù)量，進(jìn) 而降低生產(chǎn)成本。
雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實(shí)施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何 所屬技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的 更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種導(dǎo)光板，其特征在于，包括透明導(dǎo)光基材，具有光出射面、相對(duì)于該光出射面的底面與連接該光出射面與該底面的至少一光入射面；以及微結(jié)構(gòu)反射膜片，設(shè)置于該透明導(dǎo)光基材的該底面下方，包含微結(jié)構(gòu)層與反射材料層，其中該微結(jié)構(gòu)層具有多個(gè)微結(jié)構(gòu)，該反射材料層覆蓋于所述微結(jié)構(gòu)上，其中僅所述微結(jié)構(gòu)及該反射材料層的頂端局部區(qū)域貼合該透明導(dǎo)光基材，使得該透明導(dǎo)光基材與所述微結(jié)構(gòu)反射膜片之間具有空氣間隙。
2. 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板，其特征在于，還包括粘合層，配置于該 透明導(dǎo)光基材的該底面與所述微結(jié)構(gòu)反射膜片之間，使該空氣間隙位于所述 微結(jié)構(gòu)反射膜片與該粘合層之間。
3. 如權(quán)利要求2所述的導(dǎo)光板，其特征在于，該粘合層的折射率大于或 等于該透明導(dǎo)光基材的折射率。
4. 如權(quán)利要求2所述的導(dǎo)光板，其特征在于，該粘合層的厚度介于O.l 微米 20微米。
5. 如權(quán)利要求2所述的導(dǎo)光板，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)的高度大于該 粘合層的厚度。
6. 如權(quán)利要求2所述的導(dǎo)光板，其特征在于，該粘合層為透明高分子材料。
7. 如權(quán)利要求2所述的導(dǎo)光板，其特征在于，該粘合層為熱熔膠、熱固 膠或紫外光硬化樹(shù)脂。
8. 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板，其特征在于，該導(dǎo)光基材的材料為高透 光性塑膠材料。
9. 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板，其特征在于，該導(dǎo)光基材的材料包括聚 曱基丙烯酸曱酯、聚碳酸酯或環(huán)狀烯烴類共聚合物。
10. 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)的高度介于 3樣i米~ 50孩i米。
11. 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板，其特征在于，反射材料層的材料包括 銀、鋁、鈦、鎳、鉻、或其合金。
12. 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板，其特征在于，相鄰的所述微結(jié)構(gòu)間具 有間距，且所述間距隨著遠(yuǎn)離該光入射面的方向而遞減。
13. 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)的尺寸隨著 遠(yuǎn)離該光入射面的方向而變大。
14. 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板，其特征在于，每一微結(jié)構(gòu)具有至少一 側(cè)面，該側(cè)面與該透明導(dǎo)光基材的該底面之間的夾角介于25度~ 40度。
15. 如權(quán)利要求14所述的導(dǎo)光板，其特征在于，該側(cè)面包括平面或是曲面。
16. 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板，其特征在于，每一微結(jié)構(gòu)為條狀結(jié)構(gòu) 或是點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)。
17. 如權(quán)利要求16所述的導(dǎo)光板，其特征在于，該條狀結(jié)構(gòu)包括直線狀 結(jié)構(gòu)、曲線狀結(jié)構(gòu)或是弧狀結(jié)構(gòu)。
18. 如權(quán)利要求16所述的導(dǎo)光板，其特征在于，該條狀結(jié)構(gòu)包括三角柱、 半圓柱或是半橢圓柱。
19. 如權(quán)利要求16所述的導(dǎo)光板，其特征在于，該點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)包括半球體、 半橢圓球體、四角錐或是三角錐。
20. 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板，其特征在于，該透明導(dǎo)光基材的該出 光面還包括有多個(gè)出光微結(jié)構(gòu)。
21. 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板，其特征在于，該透明導(dǎo)光基材的外形 為矩形或是楔形。
22. —種發(fā)光裝置，包括 至少一光源；導(dǎo)光板，包括透明導(dǎo)光基材，具有光出射面、相對(duì)于該光出射面的底面與連接該 光出射面與該底面的至少一光入射面，其中該光源配置于該光入射面 端；以及微結(jié)構(gòu)反射膜片，設(shè)置于該透明導(dǎo)光基材的該底面下方，包含微結(jié) 構(gòu)層與反射材料層，其中該微結(jié)構(gòu)層具有多個(gè)微結(jié)構(gòu)，該反射材料層覆 蓋于所述微結(jié)構(gòu)上，其中僅所述微結(jié)構(gòu)及該反射材料層的頂端局部區(qū)域貼合該透明導(dǎo) 光基材，使得該透明導(dǎo)光基材與所述微結(jié)構(gòu)反射膜片之間具有空氣間隙。
23. 如權(quán)利要求22所述的發(fā)光裝置，其特征在于，還包括粘合層，配置 于該透明導(dǎo)光基材的該底面與所述微結(jié)構(gòu)反射膜片之間，且該空氣間隙位于 所述微結(jié)構(gòu)反射膜片與該粘合層之間。
24. 如權(quán)利要求23所述的發(fā)光裝置，其特征在于，該粘合層的折射率大 于或等于該透明導(dǎo)光基材的折射率。
25. 如權(quán)利要求23所述的發(fā)光裝置，其特征在于，該粘合層的厚度介于 0.1微米 20微米。
26. 如權(quán)利要求23所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)的高度大 于該粘合層的厚度。
27. 如權(quán)利要求23所述的發(fā)光裝置，其特征在于，該粘合層為透明高分 子材料。
28. 如權(quán)利要求23所述的發(fā)光裝置，其特征在于，該粘合層為熱熔膠、 熱固膠或紫外光硬化樹(shù)脂。
29. 如權(quán)利要求22所述的發(fā)光裝置，其特征在于，該導(dǎo)光基材的材料為 高透光性塑膠材料。
30. 如權(quán)利要求22所述的發(fā)光裝置，其特征在于，該導(dǎo)光基材的材料包 括聚曱基丙烯酸曱酯、聚碳酸酯或環(huán)狀烯烴類共聚合物。
31. 如權(quán)利要求22所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)的高度介 于3微米 50微米。
32. 如權(quán)利要求22所述的發(fā)光裝置，其特征在于，該反射材料層的材料 包括銀、鋁、鈦或是鉻或其合金。
33. 如權(quán)利要求22所述的發(fā)光裝置，其特征在于，相鄰的所述孩i結(jié)構(gòu)間 具有間距，且所述間距隨著遠(yuǎn)離該光入射面的方向而遞減。
34. 如權(quán)利要求22所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)的尺寸隨 著遠(yuǎn)離該光入射面的方向而變大。
35. 如權(quán)利要求22所述的發(fā)光裝置，其特征在于，每一微結(jié)構(gòu)具有至少 一側(cè)面，該側(cè)面與透明導(dǎo)光基材的底面之間的夾角介于25度 40度。
36. 如權(quán)利要求35所述的發(fā)光裝置，其特征在于，該側(cè)面包括平面或是 曲面。
37. 如權(quán)利要求22所述的發(fā)光裝置，其特征在于，每一微結(jié)構(gòu)為條狀結(jié)構(gòu)或是點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)。
38. 如權(quán)利要求37所述的發(fā)光裝置，其特征在于，該條狀結(jié)構(gòu)包括直線 狀結(jié)構(gòu)、曲線狀結(jié)構(gòu)或是弧狀結(jié)構(gòu)。
39. 如權(quán)利要求37所述的發(fā)光裝置，其特征在于，該條狀結(jié)構(gòu)包括三角 柱、半圓柱或是半橢圓柱。
40. 如權(quán)利要求37所述的發(fā)光裝置，其特征在于，該點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)包括半球 體、半橢圓球體、四角錐或是三角錐。
41. 如權(quán)利要求22所述的發(fā)光裝置，其特征在于，該透明導(dǎo)光基材的該 出光面還包括有多個(gè)出光微結(jié)構(gòu)。
42. 如權(quán)利要求22所述的發(fā)光裝置，其特征在于，該透明導(dǎo)光基材的外 形為矩形或是楔形。
43. 如權(quán)利要求22所述的發(fā)光裝置，其特征在于，該光源包括冷陰極燈 管或發(fā)光二極管。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種導(dǎo)光板與發(fā)光裝置。導(dǎo)光板包括透明導(dǎo)光基材與微結(jié)構(gòu)反射膜片。透明導(dǎo)光基材具有光出射面、相對(duì)于光出射面的底面與連接光出射面與底面的至少一光入射面。此外，微結(jié)構(gòu)反射膜片是設(shè)置于透明導(dǎo)光基材的底面下方，包含微結(jié)構(gòu)層與反射材料層。微結(jié)構(gòu)層具有多個(gè)微結(jié)構(gòu)，而反射材料層覆蓋于微結(jié)構(gòu)層的微結(jié)構(gòu)上，其中僅微結(jié)構(gòu)及反射材料層的頂端部分貼合透明導(dǎo)光基材，使得透明導(dǎo)光基材與微結(jié)構(gòu)反射膜片之間具有空氣間隙。上述的導(dǎo)光板具有集光功能。此外，具有上述導(dǎo)光板的發(fā)光裝置亦被提出。
文檔編號(hào)F21V7/10GK101440935SQ200810169809
公開(kāi)日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2008年10月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月20日
發(fā)明者張延瑜 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院