專利名稱：導(dǎo)光板裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種導(dǎo)光板裝置，尤指一種兼具集光與光擴(kuò)散作用的導(dǎo) 光板裝置。
背景技術(shù)：
已知背光模組主要由光源、導(dǎo)光板、設(shè)于導(dǎo)光板下方(或底部一方)的
如圖1所示的已知背光模組中，光源L可設(shè)于導(dǎo)光板G的側(cè)邊，將光 線射入該導(dǎo)光板G，該導(dǎo)光板的作用在于導(dǎo)引光線的傳輸路徑，由導(dǎo)光板的 出光面出光，位于其底部下方的反射片R將出光再次反射以進(jìn)入導(dǎo)光板內(nèi)， 出光后由圖中上方經(jīng)下擴(kuò)散片D2,下棱鏡片P2,上棱鏡片Pl與上擴(kuò)散片 Dl出光以投射至一光學(xué)顯示器，如LCD(未示出)，利用該等棱鏡片Pl, P2以增加出光的集光作用以增加其光亮度，且利用該等擴(kuò)散片Dl, D2以增 加出光的擴(kuò)散作用，而增加其光均勻度。
但此已知的背光模組仍存在以下缺點(diǎn)
1. 棱鏡片Pl或P2及擴(kuò)散片Dl或D2均須加以組裝于導(dǎo)光板G之上， 增加組裝成本。
2. 諸片之間存有間隙，使出光在諸片之間仍會(huì)重復(fù)地反射、折射、散 射，造成光損失，降低整體出光效率。
3. 相鄰的光學(xué)片相互之間會(huì)因摩擦、刮損及光學(xué)片的頂尖部或底尖部， 例如棱鏡片的頂峰(peak)極易受到磨損，劣化整組光學(xué)裝置的品質(zhì)。而 諸多光學(xué)片(即如棱鏡片、擴(kuò)散片)除非加以有效黏結(jié)或鍵結(jié)，若僅憑外框架的物理或機(jī)械固定，則各光學(xué)片若應(yīng)用在大面積的場(chǎng)合時(shí)，各片因 熱應(yīng)力，或其它外力關(guān)系，尤其于光學(xué)片愈來(lái)愈薄的趨勢(shì)下，諸片與導(dǎo)光 板G之間，很易發(fā)生結(jié)構(gòu)變形、翹曲等缺陷而劣化產(chǎn)品品質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種導(dǎo)光板裝置，是于一導(dǎo)光板的上部一體成 型一集光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)(light concentrating and diffusing structure)， 該集光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)包括一集光結(jié)構(gòu)，宜選自棱鏡結(jié)構(gòu)(prismatic structure )， 以及一光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)；使自導(dǎo)光板出光面的出光，通過(guò)該集光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)加以 集光及擴(kuò)散，以增加光亮度及光均勻度，而可免設(shè)位于該導(dǎo)光板出光面上 至少一棱鏡片(如下棱鏡片)與一擴(kuò)散片(如下擴(kuò)散片)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的， 一種導(dǎo)光板裝置，該裝置包括一導(dǎo)光板； 以及一集光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)，該集光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)一體成型于該導(dǎo)光板鄰其出光面的 板外部，該集光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)包括一集光結(jié)構(gòu)與一光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)；令自導(dǎo)光板出 光面的出光，通過(guò)該集光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)加以集光及擴(kuò)散，以增加光亮度及光均 勻度。
該集光結(jié)構(gòu)是一含有多數(shù)棱鏡單元的棱鏡結(jié)構(gòu)，各該棱鏡單元是由兩 棱鏡面向上漸斜構(gòu)成。
該光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)由多數(shù)選自包括凸部與凹部的結(jié)構(gòu)設(shè)于各該棱鏡單元的 棱鏡面上，以產(chǎn)生光擴(kuò)散。
各該凸部與凹部的結(jié)構(gòu)的形狀包括角錐、圓錐、半圓球形、拱形、 圓弧形、圓柱形、紡錘形及透鏡形的規(guī)則與不規(guī)則形狀。
該集光結(jié)構(gòu)為多段式棱鏡結(jié)構(gòu)，其中各該棱鏡單元上連設(shè)一上棱鏡單 元以構(gòu)成該多段式棱鏡結(jié)構(gòu)。
光面的外部。
該集光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)包括 一上層集光結(jié)構(gòu)與鄰接該上層集光結(jié)構(gòu)的一下 層光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)。
位于該下層光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)上方的該上層集光結(jié)構(gòu)包括多數(shù)棱鏡單元，各 含有兩棱鏡面。
該下層光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)并列鄰設(shè)于該集光結(jié)構(gòu)的下方，相對(duì)應(yīng)地呈鋸齒狀 而由多凄t鋸齒的齒單元所構(gòu)成，各齒單元由兩齒面向上漸斜而相對(duì)應(yīng)于各 該棱鏡單元的兩棱鏡面。
該下層光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)是呈平板狀的光擴(kuò)散層。
該光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)為其內(nèi)含有多數(shù)選自包括凹槽與封閉孔的多孔性結(jié)構(gòu)層。
該光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)由選自包括納米與微米的顆?；烊刖酆衔锘|(zhì)，加以成 型構(gòu)成該光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)層。
由上所述，本發(fā)明的導(dǎo)光板裝置，使自導(dǎo)光板出光面的出光，通過(guò)該 集光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)加以集光及擴(kuò)散，以增加光亮度及光均勻度，并直至少可省 去已知背光模組位于導(dǎo)光板上方的下擴(kuò)散片與下棱鏡片等片，因此，節(jié)省 材料、降低組裝與制作成本。


圖1:已知背光模組的組成元件示意圖。
圖2:本發(fā)明導(dǎo)光板裝置的剖示圖。
圖3:本發(fā)明的局部立體示意圖。
圖4:本發(fā)明另一實(shí)施例部份剖示圖。
圖5:本發(fā)明又一實(shí)施例的剖示圖。
圖6:本發(fā)明再一實(shí)施例的剖示圖。
附圖標(biāo)號(hào) 1......導(dǎo)光板；
3......光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)；
21, 22......棱鏡面；
20a......上棱鏡單元;
31, 32......齒面；
G......已知導(dǎo)光板；
Dl， D2……擴(kuò)散片；
2......集光結(jié)構(gòu)；
20......棱鏡單元；
2a.....多段式棱鏡結(jié)構(gòu);
30......鋸齒單元；
L......光源；
R......反射片；
PI, P2......棱鏡片。
具體實(shí)施例方式
參閱圖2、圖3,本發(fā)明的導(dǎo)光板裝置包括 一導(dǎo)光板l;以及一集光 擴(kuò)散結(jié)構(gòu)，該集光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)包括集光結(jié)構(gòu)2與光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)(簡(jiǎn)稱擴(kuò)散結(jié)構(gòu)) 3，集光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)一體成型連設(shè)于該導(dǎo)光板1鄰出光面的上部或外部。
該集光結(jié)構(gòu)2可為一含有多數(shù)棱鏡單元20的棱鏡結(jié)構(gòu)，各棱鏡單元20 由兩棱鏡面21、 22向上漸斜加以構(gòu)成。
該擴(kuò)散結(jié)構(gòu)3，如圖所示，可包括多數(shù)凸部或凹部設(shè)于各該棱鏡單元 20的棱鏡面21、 22上，以產(chǎn)生光擴(kuò)散作用。
各凸部或凹部的形狀可為角錐、圓錐、半圓球形、拱形、圓弧形、 圓柱形、紡錘形、透鏡形或其它形狀。
當(dāng)然，各凸部或凹部雖可呈規(guī)則的形狀，但也可為不規(guī)則的形狀。
如圖4所示，該集光結(jié)構(gòu)2可為多段式棱鏡結(jié)構(gòu)2a,各棱鏡單元20上 一體成型連設(shè)一上棱鏡單元20a,以構(gòu)成該多段式棱鏡結(jié)構(gòu)2a。
該導(dǎo)光板1是由透明的樹脂材料，如聚碳酸酯(PC)、聚曱基丙烯酸 甲酉旨(PMMA )等制作。
該等凸部或凹部所構(gòu)成的擴(kuò)散結(jié)構(gòu)3可直接轉(zhuǎn)印成型于該導(dǎo)光板1的 上部或其出光面的外部。
當(dāng)然，也可使用其它多種方法，令該集光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)2、 3—體成型于該導(dǎo)光板l的上部或外部，本發(fā)明未加以限制。
本發(fā)明的另一實(shí)施例如圖5所示，前述該集光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)為一上層或外
層集光結(jié)構(gòu)2與鄰接該上外層集光結(jié)構(gòu)2的一下內(nèi)層光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)3。
該上層集光結(jié)構(gòu)2也包括多數(shù)棱鏡單元20，各棱鏡單元20含有兩棱鏡 面21、 22。
該下層光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)3并列鄰設(shè)于該集光結(jié)構(gòu)2的下方或內(nèi)部，相對(duì)應(yīng) 于該等棱鏡排列而呈鋸齒狀的結(jié)構(gòu)，是由多數(shù)鋸齒的齒單元30所構(gòu)成，各 齒單元30由兩齒面31、 32向上向外漸斜，且相對(duì)應(yīng)于各該棱鏡單元20的 兩棱鏡面21、 22。
于是，導(dǎo)光板1向上向外的出光經(jīng)由光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)3的光擴(kuò)散，使出光 均勻化，再由集光結(jié)構(gòu)2諸棱鏡單元20加以集光，加強(qiáng)出光的亮度，使整 個(gè)導(dǎo)光板裝置出光的光亮度與光均勻度均獲得提升。
本發(fā)明較已知包括導(dǎo)光板的背光模組而言，具有以下優(yōu)點(diǎn)
1. 至少可省去已知背光模組位于導(dǎo)光板上方的下擴(kuò)散片與下棱鏡片等 片，節(jié)省材料、降低組裝與制作成本。
2. 因該集光結(jié)構(gòu)2與光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)3已經(jīng)原位(in situ)形成于導(dǎo)光板 的上部或外部，故不會(huì)發(fā)生如已知結(jié)構(gòu)其相鄰棱鏡片、擴(kuò)散片間的光損失 與結(jié)枸安定性不佳、易生翹曲等劣象。
3. 本發(fā)明宛如將已知結(jié)構(gòu)的下擴(kuò)散片與下棱鏡片 一齊"植入" (implant)導(dǎo)光板的上部或外部，使背光模組的組成元件大大縮小其厚度
與體積，尤其適合于今日光學(xué)、電子、通信、資訊器材愈來(lái)愈「薄化」的 流行走勢(shì)，而深具經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
如圖6所示，是將圖5的鋸齒狀或波浪型光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)3設(shè)計(jì)為平板狀 的光擴(kuò)散層3，其也為本發(fā)明的可取實(shí)施例之一。
如圖5、圖6所示的光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)，可制成其內(nèi)含有多數(shù)開放槽(open channel )或凹槽或多數(shù)封閉孔( closed holes or pores )的多孔性(porous )
結(jié)構(gòu)層，讓進(jìn)入該槽或孔的入射光會(huì)再反射(如多層反射、等向反射等等)，而使出光更為均勻化，如此可增加出光的光均勻度(light uniformity), 輔益了集光結(jié)構(gòu)2的集光作用，而發(fā)揮本發(fā)明又集光、又?jǐn)U散的雙重作用， 亦即增加整個(gè)光學(xué)裝置的光亮度與光均勻度。
當(dāng)然，該擴(kuò)散結(jié)構(gòu)3也可令納米或微米顆?；烊刖酆衔锘|(zhì)，成型構(gòu) 成該擴(kuò)散結(jié)構(gòu)層，所添加的納米或微米顆粒旨在調(diào)節(jié)擴(kuò)散結(jié)構(gòu)3的強(qiáng)度與 折射系數(shù)，而有助于提升整個(gè)導(dǎo)光板裝置1、 2、 3的光學(xué)特性或效率。
如圖5、圖6所示的集光結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)層2可使用相同于導(dǎo)光板1的材料， 如聚碳酸酯(PC)、聚曱基丙烯酸曱酯(PMMA)等材料加以制作。
雖然本發(fā)明已以具體實(shí)施例揭示，但其并非用以限定本發(fā)明，任何本 領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍的前提下所作出的等同組 件的置換，或依本發(fā)明專利保護(hù)范圍所作的等同變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本 專利涵蓋之范疇。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)光板裝置，其特征在于該裝置包括一導(dǎo)光板；以及一集光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)，該集光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)一體成型于該導(dǎo)光板鄰其出光面的板外部，該集光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)包括一集光結(jié)構(gòu)與一光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)；令自導(dǎo)光板出光面的出光，通過(guò)該集光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)加以集光及擴(kuò)散，以增加光亮度及光均勻度。
2. 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板裝置，其特征在于該集光結(jié)構(gòu)是一含 有多數(shù)棱鏡單元的棱鏡結(jié)構(gòu)，各該棱鏡單元是由兩棱鏡面向上漸斜構(gòu)成。
3. 如權(quán)利要求2所述的導(dǎo)光板裝置，其特征在于該光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)由多 數(shù)選自包括凸部與凹部的結(jié)構(gòu)設(shè)于各該棱鏡單元的棱鏡面上，以產(chǎn)生光擴(kuò) 散。
4. 如權(quán)利要求3所述的導(dǎo)光板裝置，其特征在于各該凸部與凹部的 結(jié)構(gòu)的形狀包括角錐、圓錐、半圓球形、拱形、圓弧形、圓柱形、紡錘 形及透鏡形形狀。
5. 如權(quán)利要求2所述的導(dǎo)光板裝置，其特征在于該集光結(jié)構(gòu)為多段 式棱鏡結(jié)構(gòu)，其中各該棱鏡單元上連設(shè)一上棱鏡單元以構(gòu)成該多段式棱鏡 結(jié)構(gòu)。
6. 如權(quán)利要求3所述的導(dǎo)光板裝置，其特征在于該等凸部或凹部所 構(gòu)成的光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)是直接轉(zhuǎn)印成型于該導(dǎo)光板的出光面的外部。
7，如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板裝置，其特征在于該集光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)包 括 一上層集光結(jié)構(gòu)與鄰接該上層集光結(jié)構(gòu)的一下層光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)。
8. 如權(quán)利要求7所述的導(dǎo)光板裝置，其特征在于位于該下層光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)上方的該上層集光結(jié)構(gòu)包括多數(shù)棱鏡單元，各含有兩棱鏡面。
9. 如權(quán)利要求8所述的導(dǎo)光板裝置，其特征在于該下層光擴(kuò)散結(jié)構(gòu) 并列鄰設(shè)于該集光結(jié)構(gòu)的下方，相對(duì)應(yīng)地呈鋸齒狀而由多數(shù)鋸齒的齒單元 所構(gòu)成，各齒單元由兩齒面向上漸斜而相對(duì)應(yīng)于各該棱鏡單元的兩棱鏡面。
10. 如權(quán)利要求7所述的導(dǎo)光板裝置，其特征在于該下層光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)是呈平板狀的光擴(kuò)散層。
11. 如權(quán)利要求7所述的導(dǎo)光板裝置，其特征在于該光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)為其 內(nèi)含有多數(shù)選自包括凹槽與封閉孔的多孔性結(jié)構(gòu)層。
12. 如權(quán)利要求7所述的導(dǎo)光板裝置，其特征在于該光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)由選 自包括納米與微米的顆粒混入聚合物基質(zhì)，加以成型構(gòu)成該光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)層。
全文摘要
本發(fā)明為一種導(dǎo)光板裝置，該裝置是于一導(dǎo)光板的上部一體成型一集光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)，該集光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)包括一集光結(jié)構(gòu)，選自棱鏡結(jié)構(gòu)，以及一光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)；可令自導(dǎo)光板出光面的出光，通過(guò)該集光擴(kuò)散結(jié)構(gòu)加以集光及擴(kuò)散，以增加光亮度及光均勻度，而可免設(shè)位于該導(dǎo)光板出光面上至少一棱鏡片(如下棱鏡片)與一擴(kuò)散片(如下擴(kuò)散片)。
文檔編號(hào)G02B5/02GK101201416SQ20061016709
公開日2008年6月18日 申請(qǐng)日期2006年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月14日
發(fā)明者林清彬 申請(qǐng)人:林清彬