專利名稱：導(dǎo)光元件以及光源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學元件及具有此光學元件的光源裝置，尤其涉及一種導(dǎo)光元件及具有此導(dǎo)光元件的光源裝置。
背景技術(shù)：
由于液晶顯示面板并不具備自發(fā)光的特性，因此必須在液晶顯示面板的下方放置背光模組，以提供液晶顯示面板所需的光源。傳統(tǒng)的背光模組大致是由冷陰極燈管(cold cathode Fluorescent Lamps, CCFL)作為背光模組的光源。不過，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進步，發(fā)光二極體(light-emitting diode, LED)所能達到的功率越來越大，且所發(fā)出的光的強度越來越高，再加上發(fā)光二極體具有省電、使用壽命長、環(huán)保、啟動快速、體積小等多種優(yōu)點，使得發(fā)光二極體的應(yīng)用層面越來越廣。因此，發(fā)光二極體已逐漸取代冷陰極燈管而成為重要的背光模組光源。一般而言，發(fā)光二極體為點狀出光的光源，其應(yīng)用于背光模組時，需搭配適當?shù)膶?dǎo)光圓柱才可構(gòu)成線性光源以取代傳統(tǒng)的冷陰極燈管。此時，導(dǎo)光圓柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計可能影響著線性光源的出光效果。因此，導(dǎo)光圓柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計已不斷在改良中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種導(dǎo)光元件，具有理想的出光效率。本發(fā)明另提供一種光源裝置，可作為背光模組的線性光源，其具有理想的光利用效率以及均勻的出光效果。本發(fā)明提供一種導(dǎo)光元件，包括至少一第一柱狀部以及至少一第二柱狀部。第一柱狀部為一第一參考圓柱的至少一部分。第二柱狀部為一第二參考圓柱的至少一部分。第一柱狀部與第二柱狀部為一體成型，其中第一參考圓柱的軸心與第二參考圓柱的軸心之間的一距離小于第一參考圓柱的曲率半徑與第二參考圓柱的曲率半徑的總和。本發(fā)明另提出一種光源裝置，包括前述的導(dǎo)光元件以及多個發(fā)光光源。發(fā)光光源配置于導(dǎo)光元件的一側(cè)，發(fā)光光源分別面向第一參考圓柱的軸心以及第二參考圓柱的軸心?；谏鲜觯景l(fā)明提出一種由多個柱狀部所構(gòu)成的導(dǎo)光元件，其中各個柱狀部可以對應(yīng)于一個點狀發(fā)光光源設(shè)置以構(gòu)成線性出光的發(fā)光裝置且各柱狀部實質(zhì)上為一圓柱體的一部分。在適當?shù)卣{(diào)整柱狀部之間的距離下，本發(fā)明的導(dǎo)光元件具有理想的光利用效率以及良好的出光均勻性，其適于取代冷陰極燈管而成為背光模組中所使用的線性光源。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。


圖1為本發(fā)明第一實施例的導(dǎo)光元件所構(gòu)成的光源裝置的示意圖。
圖2為本發(fā)明第二實施例的導(dǎo)光元件的示意圖。圖3為本發(fā)明第三實施例的導(dǎo)光元件的示意圖。圖4為本發(fā)明第四實施例的導(dǎo)光元件的示意圖。圖5為本發(fā)明第五實施例的導(dǎo)光元件的示意圖。圖6為本發(fā)明第六實施例的導(dǎo)光元件的示意圖。主要附圖標記說明10:光源裝置；20:發(fā)光光源；100、200、300、400、500、600 導(dǎo)光元件；110、210、310、410、510 第一柱狀部；120、220、320、420、520 第二柱狀部；130、230、330、430、530、630 反射部；132,232 第一反射部； 1；34、2；34 第二反射部；440,540,620 矩形部； 610 柱狀部；A、Al AlO 軸心；C 參考圓柱；C1、C3、C5、C7、C9 第一參考圓柱；C2、C4、C6、C8、C10 第二參考圓柱；d、dl d5 距離；R、Rl RlO 半徑。
具體實施例方式圖1為本發(fā)明一第一實施例的導(dǎo)光元件所構(gòu)成的光源裝置的示意圖。請參照圖1， 光源裝置10包括一導(dǎo)光元件100以及多個發(fā)光光源20。導(dǎo)光元件100至少包括一第一柱狀部110以及一第二柱狀部120，第一柱狀部110為一第一參考圓柱Cl的一部分，第二柱狀部120為一第二參考圓柱C2的一部分，第一柱狀部110與第二柱狀部120為一體成型， 其中第一參考圓柱Cl的軸心Al與第二參考圓柱C2的軸心A2之間的一距離dl小于第一參考圓柱Cl的曲率半徑Rl與第二參考圓柱C2的曲率半徑R2的總和，以形成聯(lián)集方式結(jié)合。此外，發(fā)光光源20配置于導(dǎo)光元件100的一側(cè)，且發(fā)光光源20分別面向第一參考圓柱 Cl的軸心Al以及第二參考圓柱C2的軸心A2。在一實施方式中，第一參考圓柱Cl的軸心 Al與第二參考圓柱C2的軸心A2之間的距離dl可以為曲率半徑Rl與曲率半徑R2的總和的0.7至0.9倍，但不限于此。具體而言，導(dǎo)光元件100選擇性包括一反射部130，其配置于第一柱狀部110與第二柱狀部120上。反射部130包括一第一反射部132以及一第二反射部134，第一反射部 132配置于第一柱狀部110上，而第二反射部134配置于第二柱狀部120上。在其他實施例中，導(dǎo)光元件100可以不具有反射部130。第一反射部132與第一柱狀部110可以是一體成型地制作而成，且第一反射部132 落在第一參考圓柱Cl的輪廓中，且第二反射部134落在第二參考圓柱C2的輪廓中。其中，一平面(未顯示)通過第一參考圓柱Cl的軸心Al與第二參考圓柱C2的軸心A2時，第一反射部132與第二反射部134皆位于平面(未顯示)的同一側(cè)。因此，第一反射部132與第二反射部134使被反射的光線朝向相同的出光方向射出。而反射部130接近于第一柱狀部110與第二柱狀部120的一側(cè)是一平坦的反射面或一弧形的反射面，反射
4部130具有弧形的反射面時光線可有效被反射至不同角度，而有助于提高光源裝置10的出光均勻性。第一柱狀部110與第二柱狀部120的材質(zhì)為透光材料(例如透光壓克力材料、透光樹脂材料等)，而反射部130可以是鏡面反射材料或是擴散式反射材料(例如金屬材料、 反射性樹脂材料等)，且導(dǎo)光元件100可以通過射出成型或擠出成型以將第一柱狀部110以及第二柱狀部120與不同材質(zhì)的反射部130同時形成，并且發(fā)光光源20例如是發(fā)光二極體等的點狀光源。發(fā)光光源20所發(fā)出的光線進入導(dǎo)光元件100后會受到第一柱狀部110以及第二柱狀部120導(dǎo)引作用以及反射部130的反射作用，而使光線射出于導(dǎo)光元件100以提供所需的光源。導(dǎo)光元件100的設(shè)置可將各個發(fā)光光源20所發(fā)出的點狀分布光源轉(zhuǎn)變成多道線性分布光源朝向同一方向(遠離反射部130)射出。因此，光源裝置10具有特定的出光方向，其可以作為特定元件(例如顯示器)所需的光源。本實施例的第一柱狀部110以及第二柱狀部120為一體成型的設(shè)計并且距離dl 小于曲率半徑Rl與曲率半徑R2的總和，使光線受到反射部130的反射作用后由第一柱狀部110射入第二柱狀部120的過程中不會經(jīng)過異質(zhì)界面，且光線受到反射部130的反射作用后由第二柱狀部120射入第一柱狀部110的過程也不會經(jīng)過異質(zhì)界面，所以，光線不容易在導(dǎo)光元件100中發(fā)生內(nèi)全反射，如此一來，發(fā)光光源20所發(fā)出的光線大部分都可以射出于導(dǎo)光元件100以達到理想的光利用效率。在本實施例中，曲率半徑Rl與曲率半徑R2可以是相等的，本發(fā)明不限于此，圖2 為本發(fā)明一第二實施例的導(dǎo)光元件的示意圖。請參照圖2，導(dǎo)光元件200包括一第一柱狀部210、一第二柱狀部220以及反射部230，其中反射部230包括配置于第一柱狀部210上的一第一反射部232以及配置于第二柱狀部220上的一第二反射部234。第一柱狀部210與第一反射部232的外表面共同構(gòu)成一第一參考圓柱C3的部分， 而第二柱狀部220與第二反射部234的外表面共同構(gòu)成一第二參考圓柱C4的部分，第一參考圓柱C3的軸心A3與第二參考圓柱C4的軸心A4之間的一距離d2小于第一參考圓柱C3 的曲率半徑R3與第二參考圓柱C4的曲率半徑R4的總和，且本實施例的曲率半徑R3可以是大于曲率半徑R4，此一設(shè)計有助于提供不同出光效果而使導(dǎo)光元件200的應(yīng)用方式更具彈性。具體而言，導(dǎo)光元件200與導(dǎo)光元件100具有大致相同的特點，其可與多個點光源搭配以作為光源裝置，并且，點光源可以面向第一參考圓柱C3的軸心A3與第二參考圓柱C4 的軸心A4，如此一來，導(dǎo)光元件200的設(shè)計有助于提高光源裝置的光利用效率，以及反射部 230的設(shè)計也有助于提高光源裝置的出光均勻性。在其他實施例中，反射部也可以不構(gòu)成為參考圓柱的一部分。舉例而言，圖3為本發(fā)明一第三實施例的導(dǎo)光元件的示意圖。請參照圖3，導(dǎo)光元件300包括一第一柱狀部310、 一第二柱狀部320以及反射部330。第一柱狀部310的外表面構(gòu)成一第一參考圓柱C5的部分，而第二柱狀部320的外表面構(gòu)成一第二參考圓柱C6的部分，第一參考圓柱C5的軸心 A5與第二參考圓柱C6的軸心A6之間的一距離d3小于第一參考圓柱C5的曲率半徑R5與第二參考圓柱C6的曲率半徑R6的總和。本實施例的反射部330是配置于第一參考圓柱C5與第二參考圓柱C6外側(cè)，反射部330可以是一反射層，其貼附于第一柱狀部310以及第二柱狀部320表面。其中，反射部 330也可以通過一射出制程與第一柱狀部310以及第二柱狀部320同時制作而成；或是，先將第一柱狀部310以及第二柱狀部320射出成型后，再進行第二次射出成型制程以將反射部330射出于第一柱狀部310以及第二柱狀部320表面。在本實施例中，軸心A5與軸心A6之間的距離d3小于曲率半徑R5與曲率半徑R6 的總和，且反射部330配置于第一柱狀部310以及第二柱狀部320表面，而提供弧形的反射面，以供導(dǎo)光元件300具有均勻的出光效果。圖4為本發(fā)明一第四實施例的導(dǎo)光元件的示意圖。請參照圖4，導(dǎo)光元件400包括一第一柱狀部410、一第二柱狀部420、一反射部430以及一矩形部440。反射部430、第一柱狀部410與第二柱狀部420各自地連接于矩形部440，且矩形部440、第一柱狀部410與第二柱狀部420為一體成形。圖4例如以點虛線將矩形部440、第一柱狀部410與第二柱狀部420劃分出來。第一柱狀部410構(gòu)成一第一參考圓柱C7的部分，而第二柱狀部420構(gòu)成一第二參考圓柱C8的部分，第一參考圓柱C7的軸心A7與第二參考圓柱C8的軸心A8之間的一距離 d4小于第一參考圓柱C7的曲率半徑R7與第二參考圓柱C8的曲率半徑R8的總和。第一柱狀部410與第二柱狀部420例如分別為半圓柱狀，并分別配置于矩形部440 的相對兩側(cè)，反射部430位于第一柱狀部410與第二柱狀部420之間，且反射部430配置于矩形部440未接觸第一柱狀部410與第二柱狀部420的一側(cè)。反射部430在導(dǎo)光元件400表面構(gòu)成凸出的結(jié)構(gòu)，其可以通過貼附的方式配置于矩形部440上，或反射部430也可由射出成型或擠出成型的方式配置于矩形部440上。因此，圖4中雖顯示著反射部430暴露于外的態(tài)樣，在其他的實施例中，反射部430也可以嵌入于矩形部440、第一柱狀部410與第二柱狀部420所構(gòu)成的塊體結(jié)構(gòu)中。此外，圖5為本發(fā)明一第五實施例的導(dǎo)光元件的示意圖。請參照圖5，導(dǎo)光元件500 包括一第一柱狀部510、一第二柱狀部520、一反射部530以及一矩形部M0。第一柱狀部 510與第二柱狀部520位于矩形部540的一第一側(cè)，而反射部530位于矩形部540的一第二側(cè)，且第一側(cè)與第二側(cè)相對。圖5例如以點虛線將矩形部M0、第一柱狀部510與第二柱狀部520劃分出來。第一柱狀部510構(gòu)成一第一參考圓柱C9的部分，而第二柱狀部520構(gòu)成一第二參考圓柱ClO的部分。第一參考圓柱C9的軸心A9與第二參考圓柱ClO的軸心AlO之間的一距離d5小于第一參考圓柱C9的曲率半徑R9與第二參考圓柱ClO的曲率半徑RlO的總和。第一柱狀部510與第二柱狀部520連接在一起，光線在第一柱狀部510與第二柱狀部520之間行進時不會經(jīng)過異質(zhì)界面，以供導(dǎo)光元件500應(yīng)用于光源裝置時有助于提供理想的光利用效率。以上實施例都以導(dǎo)光元件具有兩個柱狀部來進行說明，但本發(fā)明不限于此。在其他的實施例中，導(dǎo)光元件可以由兩個以上的柱狀部連接而成。舉例來說，圖6為本發(fā)明一第六實施例的導(dǎo)光元件的示意圖。請參照圖6，導(dǎo)光元件600包括多個柱狀部610、一矩形部 620以及一反射部630。所有柱狀部610都位于矩形部620的一第一側(cè)，而反射部630位于矩形部620的一第二側(cè)，且第一側(cè)與第二側(cè)相對。圖6例如以點虛線將矩形部620、柱狀部 610劃分出來。
每一個柱狀部610例如構(gòu)成一參考圓柱C的一部分，且相鄰兩參考圓柱C之軸心 A的距離d小于參考圓柱C的曲率半徑R的總和。當然，其他的實施例也可以采用本實施例的設(shè)計概念將多個圖1至圖3所顯示的第一柱狀部與多個圖1至圖3所顯示的第二柱狀部連接在一起而構(gòu)成本發(fā)明另一種導(dǎo)光元件的實施例，且所有柱狀部對應(yīng)的參考圓柱可以具有相同的曲率半徑或是不同的曲率半徑。綜上所述，本發(fā)明的導(dǎo)光元件具有多個柱狀部，其中各柱狀部對應(yīng)于一參考圓柱的至少一部分，在適當?shù)卣{(diào)整柱狀部之間的距離時，導(dǎo)光元件即可具有理想的出光效率以及出光均勻性。如此一來，導(dǎo)光元件與點光源的搭配可用以取代冷陰極燈管而作為背光模組中的線性光源。雖然本發(fā)明以實施例揭示如上，但其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員， 在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作任意改動或等同替換，故本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當以本申請權(quán)利要求所界定的范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)光元件，包括至少一第一柱狀部，該第一柱狀部為一第一參考圓柱的一部分；以及至少一第二柱狀部，該第二柱狀部為一第二參考圓柱的一部分，且該第一柱狀部與該第二柱狀部為一體成型，該第一參考圓柱的軸心與該第二參考圓柱的軸心之間的一距離小于該第一參考圓柱的曲率半徑與該第二參考圓柱的曲率半徑的總和。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光元件，還包括一反射部，配置于該第一柱狀部與該第二柱狀部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)光元件，其中該反射部包括一第一反射部以及一第二反射部，且該第一反射部與該第二反射部分別配置于該第一柱狀部以及該第二柱狀部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的導(dǎo)光元件，其中該第一反射部落在該第一參考圓柱的輪廓中，該第二反射部落在該第二參考圓柱的輪廓中，且一平面通過該第一參考圓柱的軸心與該第二參考圓柱的軸心時，該第一反射部與該第二反射部皆位于該平面的同一側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光元件，還包括一矩形部以及一反射部，該反射部、該第一柱狀部與該第二柱狀部各自地連接于該矩形部，且該矩形部、該第一柱狀部與該第二柱狀部為一體成形，其中該第一柱狀部與該第二柱狀部分別位于該矩形部的相對兩側(cè)，而該反射部位于該第一柱狀部與該第二柱狀部之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光元件，還包括一矩形部以及一反射部，該反射部、該第一柱狀部與該第二柱狀部各自地連接于該矩形部，且該矩形部、該第一柱狀部與該第二柱狀部為一體成形，其中該第一柱狀部與該第二柱狀部位于該矩形部的一第一側(cè)，而該反射部位于該矩形部的一第二側(cè)，且該第一側(cè)與該第二側(cè)相對。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的導(dǎo)光元件，其中該反射部還與該矩形部、該第一柱狀部與該第二柱狀部為一體成形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光元件，其中該第一參考圓柱的曲率半徑與該第二參考圓柱的曲率半徑不同。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光元件，其中該第一參考圓柱的軸心與該第二參考圓柱的軸心之間的該距離為該第一參考圓柱的曲率半徑與該第二參考圓柱的曲率半徑的總和的 0. 7 至 0. 9 倍。
10.一種光源裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所述的導(dǎo)光元件；以及多個發(fā)光光源，配置于該導(dǎo)光元件的一側(cè)，所述發(fā)光光源分別面向該第一參考圓柱的軸心以及該第二參考圓柱的軸心。
全文摘要
本發(fā)明提供一種導(dǎo)光元件及光源裝置。導(dǎo)光元件包括至少一第一柱狀部以及至少一第二柱狀部。第一柱狀部為一第一參考圓柱的一部分。第二柱狀部為一第二參考圓柱的一部分。第一柱狀部與第二柱狀部為一體成型，其中第一參考圓柱的軸心與第二參考圓柱的軸心之間的一距離小于第一參考圓柱的曲率半徑與第二參考圓柱的曲率半徑的總和。
文檔編號F21V8/00GK102478681SQ20101057576
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者葉志庭, 陳冰彥, 黃國瑞 申請人:聯(lián)建(中國)科技有限公司, 勝華科技股份有限公司