專利名稱：導(dǎo)光結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型為關(guān)于一種導(dǎo)光結(jié)構(gòu)，特別是關(guān)于一種與混光效果有關(guān)的導(dǎo) 光結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
導(dǎo)光結(jié)構(gòu)是側(cè)光式背光模組的關(guān)鍵零組件，其功能在于將自導(dǎo)光板周邊 發(fā)射的光線，均勻地傳送到顯示區(qū)域。為滿足于顯示區(qū)域產(chǎn)生均勻亮度的要 求，導(dǎo)光板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上常使用的方法包括修改導(dǎo)光板構(gòu)型，例如常見的楔形 導(dǎo)光板、或在導(dǎo)光板表面形成微結(jié)構(gòu)等方法。例如，為改善入射光在導(dǎo)光板
入光側(cè)表面產(chǎn)生的反射現(xiàn)象，中華民國(guó)專利第1259888號(hào)(參照?qǐng)Dl)公開一種 背光模組，包含一光源11、 一光學(xué)薄膜層12與一導(dǎo)光組件13，上述各組件 材質(zhì)的折射率依序?yàn)閷?dǎo)光組件〉光學(xué)薄膜層〉空氣。在該號(hào)專利在導(dǎo)光組件13 入光側(cè)的局部設(shè)置一光學(xué)薄膜層12來(lái)，用以減少光線反射，并增加導(dǎo)光組件 13內(nèi)部的光穿透率，以改善因反射導(dǎo)致入射光耗損的情形。不過(guò)該號(hào)專利所 公開的技術(shù)，雖能減少光線反射，與增加導(dǎo)光組件內(nèi)部的光穿透率，但因該 光學(xué)薄膜層的折射率低于導(dǎo)光組件，導(dǎo)致光線進(jìn)入導(dǎo)光組件時(shí)是產(chǎn)生聚光效
果，不利于將該導(dǎo)光組件應(yīng)用于顯示器，因?yàn)橛陲@示器裝設(shè)導(dǎo)光板的目的在 于使入射光能均勻分布為一面光源，如果聚光效應(yīng)存在，將使該面光源會(huì)有 暗帶與亮帶產(chǎn)生，不能達(dá)到利用導(dǎo)光組件提供一均勻面光源的目的。
設(shè)計(jì)面板顯示器，可視區(qū)界限也是一項(xiàng)重要參數(shù)，讓可視區(qū)界限能降低， 代表可使屏幕邊框狹窄化，可視區(qū)域增大，但上述技術(shù)會(huì)增加混光的距離。
因目前公知技術(shù)，在關(guān)于入射光在導(dǎo)光板內(nèi)混光距離與效果的改善上， 仍有上述尚待解決的問題存在，因此本實(shí)用新型公開一種與入射光在導(dǎo)光板 內(nèi)混光距離與效果相關(guān)的導(dǎo)光結(jié)構(gòu)。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型公開了 一種與入射光在導(dǎo)光板內(nèi)混光距離與效果相關(guān)的導(dǎo)光結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型公開一種包含曲面結(jié)構(gòu)與高折射層的導(dǎo)光結(jié)構(gòu)，用以影響入 射光在導(dǎo)光板內(nèi)混光距離與效果。
本實(shí)用新型公開一種包含曲面結(jié)構(gòu)與高折射層的導(dǎo)光結(jié)構(gòu)，減少入光面 亮暗不均現(xiàn)象。本實(shí)用新型公開一種包含曲面結(jié)構(gòu)與高折射層的導(dǎo)光結(jié)構(gòu)，改善目視品位。
本實(shí)用新型公開一種包含導(dǎo)光體的導(dǎo)光結(jié)構(gòu)，以便利設(shè)置與保護(hù)該導(dǎo)光 結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型公開一種包含導(dǎo)光體的導(dǎo)光結(jié)構(gòu)，改善屏幕可視區(qū)的亮暗不 均現(xiàn)象。
本實(shí)用新型公開一種包含導(dǎo)光體的導(dǎo)光結(jié)構(gòu)，用以增加屏幕顯示影像面積。
為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型公開一種與混光效果有關(guān)的導(dǎo)光結(jié)構(gòu)，用以
使一光源的發(fā)射光產(chǎn)生混光效果，包含 一導(dǎo)光體，包含一入光側(cè)與一出光 側(cè)，其中入光側(cè)鄰設(shè)于光源； 一高折射層包含一入光側(cè)與一出光側(cè)，其中高 折射層的入光側(cè)鄰設(shè)于導(dǎo)光體的出光側(cè)，且高折射層的該入光側(cè)表面包含一 構(gòu)型，用以控制該發(fā)射光進(jìn)入高折射層的偏折角；以及一導(dǎo)光板包含一入光 側(cè)、 一出光側(cè)與一可視區(qū)界限空間范圍，其中導(dǎo)光板的入光側(cè)鄰設(shè)于高折射 層的出光側(cè)，且具有上述偏折角的發(fā)射光于進(jìn)入導(dǎo)光板后，上述發(fā)射光于可 視區(qū)界限空間范圍內(nèi)產(chǎn)生混光效果。
本實(shí)用新型還公開一種與混光效果有關(guān)的光源裝置，用以使一光源的發(fā) 射光產(chǎn)生混光效果，包含 一光源，用以產(chǎn)生一發(fā)射光； 一導(dǎo)光體，包含一 入光側(cè)與一出光側(cè)，其中入光側(cè)鄰設(shè)于光源； 一高折射層包含一入光側(cè)與一 出光側(cè)，其中高折射層的入光側(cè)鄰設(shè)于導(dǎo)光體的出光側(cè)，且高折射層的該入 光側(cè)表面包含一構(gòu)型，用以控制該發(fā)射光進(jìn)入高折射層的偏折角；以及一導(dǎo) 光板包含一入光側(cè)、 一出光側(cè)與一可視區(qū)界限空間范圍，其中導(dǎo)光板的入光 側(cè)鄰設(shè)于高折射層的出光側(cè)，且具有上述偏折角的發(fā)射光于進(jìn)入導(dǎo)光板后， 上述發(fā)射光于可視區(qū)界限空間范圍內(nèi)產(chǎn)生混光效果。

圖1顯示另一導(dǎo)光結(jié)構(gòu)。
圖2顯示關(guān)于本實(shí)用新型的導(dǎo)光結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖3顯示關(guān)于本實(shí)用新型的另一導(dǎo)光結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖4顯示另一關(guān)于本實(shí)用新型的導(dǎo)光結(jié)構(gòu)剖面圖。
具體實(shí)施方式

以下為關(guān)于本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。以下敘述僅為說(shuō)明本實(shí)用新型具體實(shí)施例，而非用以限制本實(shí)用新型權(quán)利要求的范圍。因此，除說(shuō)明書中的 實(shí)施例外，舉凡運(yùn)用本實(shí)用新型說(shuō)明書及圖式內(nèi)容所做的等效變化，均為本 實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍所包含。
參閱圖2，為關(guān)于本實(shí)用新型的導(dǎo)光結(jié)構(gòu)截面圖。導(dǎo)光結(jié)構(gòu)IOO依序包含 導(dǎo)光體103包含一入光側(cè)與出光側(cè)，其中導(dǎo)光體103光側(cè)鄰設(shè)于發(fā)光二極管 104的發(fā)光面、 一高折射層102鄰設(shè)于該導(dǎo)光體103的出光側(cè)、與一導(dǎo)光體 101鄰設(shè)于該高折射層102的出光側(cè)，其中高折射層102的折射率高于導(dǎo)光板 101。
于一具體實(shí)施例，導(dǎo)光體103為設(shè)置于高折射層102與導(dǎo)光板101之間。 該導(dǎo)光體103為用以使入射光到達(dá)可視區(qū)界限(active area boundary)前， 能有較為充裕的距離混光。
參照?qǐng)D3,因本實(shí)用新型公開一圓弧曲面構(gòu)型103a設(shè)置于高折射層102 的入光側(cè)，因該入光側(cè)形狀并不平整。是故在設(shè)計(jì)導(dǎo)光結(jié)構(gòu)100時(shí)，配置導(dǎo) 光體103可便利于導(dǎo)光結(jié)構(gòu)100的設(shè)置，例如利于對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)光結(jié)構(gòu)100與發(fā)光 二極管104;此外在本實(shí)用新型中，因圓弧曲面構(gòu)型103a的表面形狀與高折 射層102，會(huì)影響入射光行進(jìn)方向與混光效果，因此設(shè)置導(dǎo)光體103尚有保護(hù) 上述組件的功效。
于另一具體實(shí)施例，該導(dǎo)光體103為折射率介于空氣與導(dǎo)光板間的導(dǎo)光 體，因此可避免發(fā)射光在導(dǎo)光體103的入光側(cè)表面因反射，而使入射光產(chǎn)生 損耗。
于關(guān)于本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，導(dǎo)光體與高折射層連接的一側(cè)，包含 一構(gòu)型，該構(gòu)型為用以使入射光由導(dǎo)光體進(jìn)入高折射層時(shí)，使入射光不產(chǎn)生 偏折，以使入射光進(jìn)入導(dǎo)光板后，能于導(dǎo)光板內(nèi)的可視區(qū)界限間的空間內(nèi)產(chǎn) 生均勻混光效果。如圖3所顯示，于關(guān)于本發(fā)明的一較佳具體實(shí)施例中，導(dǎo) 光體103與高折射層102連接的一側(cè)，為包含一圓弧曲面構(gòu)型103a;因?yàn)樵?圓弧曲面構(gòu)型103a設(shè)置于兩介質(zhì)間，為避免入射光通過(guò)該圓弧曲面構(gòu)型103a 時(shí)，因折射現(xiàn)象，反產(chǎn)生聚光效果，所以該圓弧曲面構(gòu)型103a必須加以設(shè)計(jì)， 減低或避免該聚光效應(yīng)的產(chǎn)生。于一具體實(shí)施例中，該圓弧曲面構(gòu)型103a的 曲率設(shè)計(jì)，為使入射光由導(dǎo)光體103進(jìn)入高折射層102時(shí)，入射光的入射角 盡量接近該入射點(diǎn)的圓弧曲面構(gòu)型103a法線方向，使入射光進(jìn)入高折射層102 不產(chǎn)生偏折，于一具體實(shí)施例，此處所稱「不產(chǎn)生偏折」為指的折射角為零度或接近零度，使具有該折射角的入射光進(jìn)入導(dǎo)光板101后，可于可視區(qū)界 限105間的空間內(nèi)產(chǎn)生均勻混光效果。參照?qǐng)D4，于一具體實(shí)施例，上述折射 角范圍為使入射光于該高折射層102與該導(dǎo)光板101界面發(fā)生折射后，該發(fā) 射光可于該導(dǎo)光板101的入光側(cè)與一可^f見區(qū)界限105空間內(nèi)產(chǎn)生均勻混光效 果。于另一具體實(shí)施例中，導(dǎo)光體103的折射率低于高折射層102,以控制混 光與入射光的反射。
于另一具體實(shí)施例中，高反射層102的折射率高于導(dǎo)光板101,因此入射 光射入導(dǎo)光板101的折射角會(huì)大于入射角，使入射光經(jīng)折射后會(huì)偏離法線， 藉此可以控制混光距離。于另一具體實(shí)施例，參照?qǐng)D3，則利用高折射層102 與該導(dǎo)光體103間的界面構(gòu)型，使該光源104發(fā)出的發(fā)射光入射角度與導(dǎo)光 結(jié)構(gòu)100入光側(cè)的夾角大于入射光折射方向與該導(dǎo)光板101入光側(cè)的夾角(該 夾角為取入射光與該導(dǎo)光結(jié)構(gòu)100間所構(gòu)成夾角中，較小的夾角角度)，以使 入射光得以發(fā)散方式進(jìn)入導(dǎo)光板IOI，避免產(chǎn)生聚光效應(yīng)。參照?qǐng)D4，因此利 用上述方式，即可控制入射光經(jīng)折射后偏折范圍，以使該發(fā)射光于該高折射 層102與該導(dǎo)光板101界面發(fā)生折射后，于該導(dǎo)光板101的入光側(cè)與一可視 區(qū)界限105間的空間，產(chǎn)生混光效果。
高折射層102尚可加入擴(kuò)散粒子或材料，以使入射光更均勻；于另一具 體實(shí)施例中，則是于高折射層102中形成密閉孔洞，例如氣泡，也達(dá)到同樣 效果。擴(kuò)散粒子與氣泡的尺寸可為相同尺寸或不同，視入射光折射需求而定。 于一具體實(shí)施例中，擴(kuò)散粒子或氣泡為密集分布在發(fā)光二極管104前方，而
往兩相鄰發(fā)光二極管104中間分布密度逐漸下降。
導(dǎo)光體103與高折射層102的總厚度，也會(huì)影響入射光的偏折程度。參 照?qǐng)D4，于一具體實(shí)施例，高折射層102與導(dǎo)光體的總厚度為利用下述方式計(jì)
算
(l)利用司乃爾定律(Snell， sRule)計(jì)算6i、 6 2、 63與64,與導(dǎo)光板IOI、 高折射層102與導(dǎo)光體103的構(gòu)成材質(zhì)折射率，以及發(fā)光二極管104周界折 射率間的關(guān)系。
(2)計(jì)算發(fā)光二極管104間距離、以及在水平方向，發(fā)光二極管1(M中心 點(diǎn)，與入射光在各介質(zhì)入射點(diǎn)間距離，其中相鄰發(fā)光二極管半強(qiáng)度角光線 在導(dǎo)光板中交會(huì)點(diǎn)與發(fā)光面垂直距離，需小于方光二極管發(fā)光面與可視區(qū) 界限間垂直距離(A)。(3)求得各折射角與上述距離間的關(guān)系。
由上述計(jì)算，即可用以設(shè)計(jì)高折射層102與導(dǎo)光體103的總厚度。 參照?qǐng)D4,于另一具體實(shí)施例中，高折射層102與導(dǎo)光體103的總厚度為 利用下述公式計(jì)算
《+ 4 + (并_《tan《_^ h17 \ )2 2 . 2/1~~1" (1) 2 一22 -sin2 6\"i "3 sm 6>!
其中(參照?qǐng)D4)
d1:光源到導(dǎo)光體距離
d23:導(dǎo)光體與高折射層的厚度
p:光源間距
于介質(zhì)l入射角
6 2:于導(dǎo)光體的折射角
63:于高折射層的入射角
6 4:于導(dǎo)光板的折射角
介質(zhì)1的折射率 n2:導(dǎo)光體的折射率 n3:高折射層的折射率 n4:導(dǎo)光板的折射率
式(l)的推導(dǎo)如下根據(jù)Snell， s Rule,
sin《Jsin《，sin《="^sin《(0《=《)...(2)
再經(jīng)由三角函數(shù)關(guān)系可得，
" "l2sin26 丄 門 wl2"32sin2《 "、"、
1肌6>2=~^= i= ， tan《=~^= 1(3) ， (4)
^"22 - wl2 sin2《 "y/w22 "42 - wl2 "32 sin2 6>,
發(fā)光二極管中心點(diǎn)，至其間距中心為
^ =尸1 +尸23 +尸4, Pl = dltan6>,， P23 = J23tan6>2 ， P4 = d4tan^4 (5), (6)， (7)， (8) 2
將(6) (7) (8)代入(5)可得
《=(|-i/ltan《—c/23tan6>2)cot<94 …(9)
兩顆相鄰發(fā)光二極管，其半強(qiáng)度角的光線，其交會(huì)點(diǎn)與其發(fā)光面的垂直距離P/2,需要小于發(fā)光二極管發(fā)光面與可視區(qū)界限105的垂直距離A。所以，
<formula>formula see original document page 9</formula>
最后再將(9) (3) (4)代入，即可求出式(l)。
圖4也顯示高折射層102與導(dǎo)光體103裝置前后，入射光混光位置的差 異。參照?qǐng)D4,虛線代表發(fā)光二極管104發(fā)射光射入未裝置高折射層102與該
混光位置遠(yuǎn)超過(guò)可視區(qū)界限這代表超過(guò)可視區(qū)界限105的可視區(qū)位置會(huì)有 亮暗不均的現(xiàn)象；當(dāng)應(yīng)用該導(dǎo)光板于屏幕時(shí)，這也代表因該屏幕邊框較大， 可用以顯示影像的面積即降低。
仍參照?qǐng)D4，實(shí)線代表發(fā)光二極管104發(fā)射光射入本實(shí)用新型所公開的導(dǎo) 光結(jié)構(gòu)100后，在導(dǎo)光板IOI內(nèi)的混光位置，其中實(shí)線代表光線軌跡。由該 圖可清楚得知，發(fā)射光于可視區(qū)界限105前即進(jìn)行均勻混光效應(yīng)。因此超過(guò) 可視區(qū)界限105的位置即不會(huì)有亮暗不均的現(xiàn)象，以液晶顯示屏幕為例，這 代表該液晶顯示屏幕邊框小，可使顯示影像的面積增大。
本實(shí)用新型公開一種改善混光效果的導(dǎo)光結(jié)構(gòu)，其中至少包含一導(dǎo)光板、 一高折射層設(shè)置于該導(dǎo)光板的入光側(cè)、 一導(dǎo)光體設(shè)置于該高折射層的入光側(cè)， 其中該高折射層與該導(dǎo)光體的接口有復(fù)數(shù)構(gòu)型，其設(shè)計(jì)為配合入射光的光型， 寸吏入射光通過(guò)該圓弧曲面時(shí)不發(fā)生偏折。
又上述該高折射層設(shè)計(jì)為使光線從高折射層進(jìn)入導(dǎo)光板后，光型更為發(fā) 散，以減少混光距離。于一具體實(shí)施例中，該導(dǎo)光結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，使入射光于 該導(dǎo)光板的入光側(cè)與一可視區(qū)界限間的空間，產(chǎn)生混光效果。
上述敘述是為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例。此領(lǐng)域的技藝者應(yīng)得以領(lǐng)會(huì)這 是用以說(shuō)明本實(shí)用新型而非用以限定本實(shí)用新型所主張的專利權(quán)利范圍。其 專利保護(hù)范圍當(dāng)視上述的權(quán)利要求范圍及其等同領(lǐng)域而定。凡熟悉此領(lǐng)域的 技藝者，在不脫離本專利精神或范圍內(nèi)，所作的更動(dòng)或潤(rùn)飾，均屬于本實(shí)用 新型所揭示精神下所完成的等效改變或設(shè)計(jì)，且應(yīng)包含在上述的權(quán)利要求范 圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種導(dǎo)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，包含一導(dǎo)光體，包含一入光側(cè)與一出光側(cè)，其中該入光側(cè)鄰設(shè)于一光源；一高折射層包含一入光側(cè)與一出光側(cè)，其中該高折射層的該入光側(cè)鄰設(shè)于該導(dǎo)光體的該出光側(cè)，且該高折射層的該入光側(cè)表面包含一構(gòu)型，用以使該光源的發(fā)射光在進(jìn)入該高折射層時(shí)不產(chǎn)生偏折；以及一導(dǎo)光板包含一入光側(cè)與一可視區(qū)界限空間范圍，其中該導(dǎo)光板的該入光側(cè)鄰設(shè)于該高折射層的該出光側(cè)，且該發(fā)射光于進(jìn)入該導(dǎo)光板后，該發(fā)射光于該可視區(qū)界限空間范圍內(nèi)產(chǎn)生均勻混光效果。
2.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光結(jié)構(gòu), 于該導(dǎo)光板。
3. 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光結(jié)構(gòu), 面的該構(gòu)型為 一 圓弧狀構(gòu)型。
4. 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光結(jié)構(gòu)， 擴(kuò)散粒子或形成復(fù)數(shù)密閉空洞。
5. 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光結(jié)構(gòu)，.其特征在于，該導(dǎo)光板的該出光側(cè)還 包括一構(gòu)型，用以使該發(fā)射光于該可視區(qū)界限空間范圍內(nèi)產(chǎn)生均勻混光效果。
6. —種光源裝置，其特征在于，包含 一光源，用以產(chǎn)生一發(fā)射光；一導(dǎo)光體，包含一入光側(cè)與一出光側(cè)，其中該入光側(cè)鄰設(shè)于該光源；一高折射層包含一入光側(cè)與一出光側(cè)，其中該高折射層的該入光側(cè)鄰設(shè)于該導(dǎo)光體的該出光側(cè)，且該高折射層的該入光側(cè)表面包含一構(gòu)型，用以控制該光源的發(fā)射光進(jìn)入該高折射層的偏折角；以及一導(dǎo)光板包含一入光側(cè)與一可視區(qū)界限空間范圍，其中該導(dǎo)光板的該入光側(cè)鄰設(shè)于該高折射層的該出光側(cè)，且具有該偏折角的該發(fā)射光于進(jìn)入該導(dǎo)光板后，該發(fā)射光于該可視區(qū)界限空間范圍內(nèi)產(chǎn)生均勻混光效果。
7. 如權(quán)利要求6所述的光源裝置，其特征在于，該高折射層的折射率高 于該導(dǎo)光氺反。
8. 如權(quán)利要求6所述的光源裝置，其特征在于，該高折射層的入光側(cè)表 面的該構(gòu)型為 一 圓弧狀構(gòu)型。
9.如權(quán)利要求6所述的光源裝置，其特征在于，該高折射層還包含復(fù)數(shù) 擴(kuò)散粒子或復(fù)數(shù)密閉空洞。
10.如權(quán)利要求6所述的光源裝置，其特征在于，該導(dǎo)光板的該出光側(cè)還 包括一構(gòu)型，用以使該發(fā)射光于該可視區(qū)界限空間范圍內(nèi)產(chǎn)生均勻混光效果。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種導(dǎo)光結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)于導(dǎo)光板入光側(cè)依序設(shè)有一導(dǎo)光體與一高折射層，其中該高折射層的入光側(cè)表面包含一構(gòu)型，用以使入射光在該高折射層內(nèi)不發(fā)生偏折，以使該發(fā)射光于該導(dǎo)光板的入光側(cè)與一可視區(qū)界限間的空間內(nèi)產(chǎn)生均勻混光效果。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK201391833SQ200920148318
公開日2010年1月27日 申請(qǐng)日期2009年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月2日
發(fā)明者張家駿, 張慶龍 申請(qǐng)人:華映視訊(吳江)有限公司;中華映管股份有限公司