CN104345377B - 导光板与光源模块 - Google Patents

Abstract

一种导光板，包括入光面、第一入光结构以及第二入光结构。入光面具有与二侧面等距离的参考线，入光面包括第一区域与第二区域，第一区域与参考线的距离小于第二区域与参考线的距离，第一区域的面积等于第二区域的面积。第一入光结构配置于入光面，第一入光结构具有平坦表面，且第一入光结构于第一区域内所占入光面的面积为A1，第一入光结构于第二区域内所占入光面的面积为A2。第二入光结构配置于入光面并朝远离入光面的方向延伸，第二入光结构具有多个第一微结构，第二入光结构于第一区域内所占入光面的面积为B1，第二入光结构于第二区域内所占入光面的面积为B2，其中A1与B1的比值小于A2与B2的比值。

Description

导光板与光源模块

技术领域

本发明关于一种光源模块及其导光板的结构，且特别是关于一种具有两种以上入光结构的光源模块及其导光板的结构。

背景技术

在侧边入光式的光源模块中，主要是利用导光板来将配置在导光板的侧面(也就是入光面)旁的发光元件(例如是发光二极管)所发出的光束导引至导光板的正面，以形成均匀的面光源。为了有效降低制作成本，通常会减少配置在导光板侧面的发光元件的数量。而在发光元件数量减少的情况下，二个发光元件之间的间距就会加大，如此一来，在发光元件发出光束后就会使得导光板产生热点(hotspot)的现象。

为了有效解决在导光板上产生的热点现象，目前的技术使用的解决机制是光学网点设计补偿以及在导光板的入光面上制作微结构，其中又以在导光板的入光面上制作微结构的方式为主。

美国专利编号第7884896号揭露一种入光面微结构的间距随着与发光二极管光源的距离而改变的设计。中国台湾专利编号第M307133号揭露一种在光源装置与导光板之间的空隙设置充填件，以提高光源装置与导光板两者间的光耦合效率。中国台湾公开专利编号第200942916号揭露导光板的入光面具有多个连接部，每一连接部连接在第一沟槽中的一个与第二沟槽中的一个之间，其中第一沟槽为V形沟槽，第二沟槽为圆弧形沟槽。美国专利编号第7325958号揭露导光板入光面具有多个相互交错的沟槽状的微结构。美国专利编号第7370999号揭露入光端面结构为绕射光学结构，皆为单一形态的微结构。

然而，经由单一型态的微结构整形后的光束，其入射张角、光路等光学特性皆相同，在这样的情况下，容易造成光束入射耦合效率降低与导光板边缘产生侧亮现象。因此，如何针对上述问题进行解决与改善，实为此技术领域者所关注的重点之一。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种导光板，其侧面具有二种以上的入光结构，从而增加光源的入射耦合效率与解决导光板边缘产生侧亮的问题。

本发明的再一目的是提供一种光源模块，其导光板的侧面具有二种以上的入光结构，从而增加光源的入射耦合效率与解决导光板边缘产生侧亮的问题。

本发明的其它目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。

为实现上述之一或部分或全部目的或是其它目的，本发明的一实施例中提出一种导光板，包括出光面、二侧面、入光面、第一入光结构以及第二入光结构。二侧面分别邻接于出光面且彼此相对。入光面邻接于二侧面之间且邻接于出光面，入光面具有参考线，参考线与二侧面等距离，且入光面具有包括第一区域与第二区域，其中第一区域与参考线的距离小于第二区域与参考线的距离，且第一区域的面积等于第二区域的面积。第一入光结构配置于入光面并朝远离入光面的方向延伸，第一入光结构具有平坦表面，且第一入光结构于第一区域内所占入光面的面积为A1，第一入光结构于第二区域内所占入光面的面积为A2。第二入光结构配置于入光面并朝远离入光面的方向延伸，第二入光结构具有多个第一微结构，第二入光结构于第一区域内所占入光面的面积为B1，第二入光结构于第二区域内所占入光面的面积为B2，其中A1与B1的比值小于A2与B2的比值。

在本发明的一实施例中，上述的这些第一微结构中的每一第一微结构具有二朝彼此倾斜的斜面以及顶部，这些斜面彼此相交于顶部，且顶部与第一入光结构的平坦表面位于同一参考平面上。

在本发明的一实施例中，上述的这些第一微结构中的每一第一微结构具有一半圆弧面，半圆弧面具有与平坦表面位于同一参考平面的顶点。

在本发明的一实施例中，上述的第一入光结构的面积与入光面的面积的比值介于0.15至0.85之间。

在本发明的一实施例中，上述的第一入光结构与第二入光结构由一侧面朝另一侧面的方向平行排列。

在本发明的一实施例中，上述的导光板还包括相对出光面的底面，入光面及二侧面分别连接于出光面与底面之间，第一入光结构与第二入光结构由底面朝出光面的方向平行排列。

在本发明的一实施例中，上述的导光板还包括第三入光结构，第三入光结构配置于入光面并朝远离入光面的方向延伸，第三入光结构位于第一区域内所占入光面的面积为C1，第三入光结构位于第二区域内所占入光面的面积为C2，其中A1与C1的比值小于A2与C2的比值。

在本发明的一实施例中，上述的第三入光结构具有多个第二微结构，且每一第二微结构与每一第一微结构形状不同。

本发明另外提出一种光源模块，包括导光板与光源。导光板包括出光面、二侧面、入光面、第一入光结构以及第二入光结构。二侧面分别邻接于出光面且彼此相对。入光面邻接于二侧面之间且邻接于出光面，入光面具有参考线，参考线与二侧面等距离，且入光面具有第一区域与第二区域，其中第一区域与参考线的距离小于第二区域与参考线的距离，且第一区域的面积等于第二区域的面积。第一入光结构配置于入光面并朝远离入光面的方向延伸，第一入光结构具有平坦表面，且第一入光结构于第一区域内所占入光面的面积为A1，第一入光结构于第二区域内所占入光面的面积为A2。第二入光结构配置于入光面并朝远离入光面的方向延伸，第二入光结构具有多个第一微结构，第二入光结构于第一区域内所占入光面的面积为B1，第二入光结构于第二区域内所占入光面的面积为B2，其中A1与B1的比值小于A2与B2的比值。光源配置于导光板的第一入光结构与第二入光结构旁。

在本发明的一实施例中，上述光源模块的导光板的第二入光结构的这些第一微结构中的每一第一微结构具有二朝彼此倾斜的斜面以及顶部，这些斜面彼此相交于顶部，且顶部与第一入光结构的平坦表面位于同一参考平面上。

在本发明的一实施例中，上述光源模块的导光板的第二入光结构的这些第一微结构中的每一第一微结构具有半圆弧面，半圆弧面具有与平坦表面位于同一参考平面的顶点。

在本发明的一实施例中，上述光源模块的导光板的第一入光结构的面积与入光面的面积的比值介于0.15至0.85之间。

在本发明的一实施例中，上述光源模块的导光板的第一入光结构与第二入光结构由一侧面朝另一侧面的方向平行排列。

在本发明的一实施例中，上述的导光板还包括相对出光面的底面，入光面及二侧面分别连接于出光面与底面之间，第一入光结构与第二入光结构由底面朝出光面的方向平行排列。

在本发明的一实施例中，上述光源模块的导光板还包括第三入光结构，其配置于入光面并朝远离入光面的方向延伸，第三入光结构位于第一区域内所占入光面的面积为C1，第三入光结构位于第二区域内所占入光面的面积为C2，其中A1与C1的比值小于A2与C2的比值。

在本发明的一实施例中，上述的第三入光结构具有多个第二微结构，且每一第二微结构与每一第一微结构形状不同。

在本发明的一实施例中，上述光源模块的光源抵靠于第一入光结构的平坦表面。

在本发明的一实施例中，上述的光源于第一区域内所占入光面的面积大于第一入光结构于第一区域内所占入光面的面积，且光源于第二区域内所占入光面的面积大第一入光结构于第二区域内所占入光面的面积。

本发明实施例所述的光源模块，其导光板的侧面具有两种以上的入光结构，且至少其中之一入光结构具有平坦表面，使得光源能够通过此平坦表面紧密贴合于入光结构，有效提高光源的入射耦合效率，而另一非平坦表面的入光结构，可用以提高光源的入光张角以减少热点产生。再者，通过具有平坦表面的第一入光结构于导光板侧面的不同区域所占的面积不同，也就是第一入光结构的平坦表面的宽度由入光面中间往二侧边的方向逐渐变宽的结构特性，使靠近入光面中间的入光结构多用以提高光源的入光张角，靠近侧边的入光结构多用以提高光源的入射耦合效率，以同时有效解决导光板的热点问题及边缘产生侧亮的问题。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1绘示为本发明的一实施例所述的光源模块的俯视示意图。

图2绘示为图1所示的导光板的立体结构示意图。

图3绘示为朝图2所示的导光板的入光面俯视的俯视示意图。

图4绘示为图1所示的光源与第一入光结构、第二入光结构以及第三入光结构相对位置示意图。

图 5绘示为本发明的另一实施例所述的导光板的立体结构示意图。

图6绘示为朝图5所示的导光板的入光面俯视的俯视示意图。

图7绘示为本发明的另一实施例所述的导光板的立体结构示意图。

【主要元件符号说明】

1：光源模块

11、11a、11b：导光板

12：光源

110：入光面

111、111a、111b：第一入光结构

112、112a、112b：第二入光结构

113、113a：第三入光结构

114：出光面

115：底面

116：侧面

1110：平坦表面

1120：第一微结构

1121、1122：斜面

1123：顶部

1130：第二微结构

1131：半圆弧面

1132：顶点

R1～R7、R1’、R2’：区域

A1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、C2、C3、A1’、A2’、B1’、B2’、C1’、C2’：面积

D1～D4：距离

S：参考平面

L：参考线

具体实施方式

有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

请参照图1、图2与图3，图1为本发明的一实施例所述的光源模块的俯视示意图。图2为图1所示的导光板的立体结构示意图。图3为朝图2所示的导光板的入光面俯视的俯视示意图。如图1所示，本实施例所述的光源模块1包括导光板11与光源12。导光板11包括出光面114、二侧面116、入光面110、第一入光结构111、第二入光结构112以及第三入光结构113。第一入光结构111、第二入光结构112以及第三入光结构113皆配置于入光面110，并且朝远离入光面110的方向延伸，如图2所示，第一入光结构111具有平坦表面1110，而第二入光结构112以及第三入光结构113分别具有多个第一微结构1120以及多个第二微结构1130。光源12配置于第一入光结构111、第二入光结构112以及第三入结构113旁，光源12主要用以提供光束至导光板11内。在本实施例中，光源12例如贴合于第一入光结构111的平坦表面1110上，以提高光源的入射耦合效率，但本发明不限于此。

再请参照图2与图3，本实施例所述的导光板11的入光面110例如划分为七个面积相等的区域R1至R7。以区域R1、R2、R3为例，区域R1位于区域R2与区域R3之间。第一入光结构111于区域R1内所占入光面110的面积为A1，第一入光结构111于区域R2内所占入光面110的面积为A2，第一入光结构111于区域R3内所占入光面110的面积为A3。第二入光结构112于区域R1内所占入光面110的面积为B1，第二入光结构112于区域R2所占入光面110的面积为B2，第二入光结构112于区域R3所占入光面110的面积为B3。第三入光结构113于区域R1、区域R2以及区域R3所占入光面110的面积分别为C1、C2、C3。上述A1与B1的比值不等于A2与B2的比值以及A3与B3的比值，同理，A1与C1的比值不等于A2与C2的比值以及A3与C3的比值。

举例来说，本实施例所述的导光板11还具有相对的一侧面116与另一侧面116。导光板11的入光面110邻接于侧面116与另一侧面116之间，且入光面具有参考线L，参考线L与二侧面116等距离，其中区域R1与参考线L的距离D1小于区域R2与参考线L的距离D2，则上述A1与B1的比值小于A2与B2的比值。再者，区域R1与参考线L的距离D3小于区域R3与参考线的距离D4，则上述A1与B1的比值小于A3与B3的比值。具体来说，导光板11的第一入光结构111于入光面110所占的面积分别朝向侧面116与另一侧面116逐渐变大。在这样的结构设计下，便能够进一步同时解决导光板11边缘产生侧亮的问题以及增加光源的入射耦合效率。

值得一提的是，倘若本实施例所述的导光板11的第一入光结构111的面积与入光面110的面积的比值例如是介于0.15至0.85之间，也就是说，本实施例所述的第一入光结构111的面积可以于15％至85％的入光面110的面积范围之间进行调整。此外，本实施例所述的第二入光结构112以及第三入光结构113的面积也可以视实际的情况来进行调整，举例来说，当上述C1大于B1时，则A1与B1的比值大于A1与C1的比值，也就是说，当第三入光结构113于入光面110所占的面积变大时，则第二入光结构112于入光面110所占的面积则相对变小。

再请参照图2，本实施例所述的导光板11还具有相对出光面114的底面115。导光板11的入光面110、侧面116以及另一侧面116分别连接于出光面114与底面115之间。而本实施例所述的第三入光结构113、第一入光结构111以及第二入光结构112例如由底面115朝向出光面114的方向依序平行排列于入光面110上。在本实施例中，第一入光结构111、第二入光结构112以及第三入光结构113的分布顺序，仅为本发明的其中之一实施例，本发明并不限于此，可依照实际情况的需求来对第一入光结构111、第二入光结构112以及第三入光结构113的分布顺序进行调动。

请再继续参照图1及图2，本实施例所述的第二入光结构112的多个第一微结构1120中的每一第一微结构1120例如具有二朝彼此倾斜的斜面1121、1122以及顶部1123。这些斜面1121、1122彼此相交于顶部1123，且每一第一微结构1120的顶部1123与第一入光结构111的平坦表面1110位于同一参考平面S上。而本实施例所述的第三入光结构113的多个第二微结构1130中的每一第二微结构1130具有半圆弧面1131。每一第二微结构1130的半圆弧面1131具有与第一入光结构111的平坦表面1110位于同一参考平面S的顶点1132。

请参照图1与图4，图4为图1所示的光源12与第一入光结构111、第二入光结构112以及第三入光结构113相对位置示意图。如图4所示，本实施例所述的第一入光结构111于区域R6或区域R7内所占入光面110的面积相较于其它区域R1～R5为相对最大。以区域R6为例，第一入光结构111于区域R6内所占入光面110的面积为A6，而光源12于区域R6内所占入光面110的面积大于A6，也就是说，光源12正投影于入光面110的范围必需同时涵盖到第一光结构111、第二入光结构112以及第三入光结构113。

请参照图5与图6，图5为本发明的另一实施例所述的导光板的立体结构示意图。图6为朝图5所示的导光板的入光面俯视的俯视示意图。如图5所示，本实施例所述的导光板11a与图1～图3所示的导光板11类似，不同点在于，本实施例所述的导光板11a的第一入光结构111a、第二入光结构112a以及第三入光结构113a由一侧面116朝另一侧面116的方向依序平行排列于入光面110上。再如图6所示，本实施例所述的导光板11a的入光面110例如划分为二面积相等的区域R1’至R2’。第一入光结构111a于区域R1’内所占入光面110的面积为A1’，第一入光结构111a于区域R2’内所占入光面110的面积为A2’。第二入光结构112a于区域R1’内所占入光面110的面积为B1’，第二入光结构112a于区域R2’所占入光面110的面积为B2’。第三入光结构113a于区域R1’以及区域R2’所占入光面110的面积分别为C1’、C2’。上述A1’与B1’的比值不等于A2’与B2’的比值，同理，A1’与C1’的比值不等于A2’与C2’的比值。

举例来说，本实施例所述的导光板11a的区域R1’较接近参考线L，而导光板11a的区域R2’较远离参考线L，则上述A1’与B1’的比值小于A2’与B2’的比值。也就是说，导光板11a的第一入光结构111a于入光面110所占的面积自参考线L朝侧面116的方向逐渐变大。在这样的结构设计下，便能够进一步同时解决导光板11a边缘产生侧亮的问题以及增加光源12的入射耦合效率。

此外，本实施例所述的导光板11a的部分构件与图1～图3所示的导光板11的构件相同或类似，故在此不赘述。

请参照图7，其为本发明的另一实施例所述的导光板的立体结构示意图。如图7所示，本实施例所述的导光板11b与图1～图3所述的导光板11类似，不同点在于，本实施例所述的导光板11b的入光面110上仅配置第一入光结构111b以及第二入光结构112b。第一入光结构111b具有平坦表面1110，第二入光结构112b具有多个第一微结构1120。在本实施例中，第二入光结构112b的每一第一微结构1120例如具有二斜面相交于顶部的构造(如图2所示的第一微结构1120的构造)。在其它的实施例中，第二入光结构112b也可以是具半圆弧面的构造(如图2所示的第二微结构1130的构造)。本实施例所述的导光板11b的部分构件与图1～图3所示的导光板11的构件相同或类似，故在此不赘述。

综上所述，本发明实施例所述的光源模块，其导光板的侧面具有两种以上的入光结构，且至少其中之一入光结构具有平坦表面，使得光源能够通过此平坦表面紧密贴合于入光结构，有效提高光源的入射耦合效率，而另一非平坦表面的入光结构，可用以提高光源的入光张角以减少热点产生。再者，通过具有平坦表面的第一入光结构于导光板侧面的不同区域所占的面积不同，也就是第一入光结构的平坦表面的宽度由入光面中间往二侧边的方向逐渐变宽的结构特性，使靠近入光面中间的入光结构多用以提高光源的入光张角，靠近侧边的入光结构多用以提高光源的入射耦合效率，以同时有效解决导光板的热点问题及边缘产生侧亮的问题。

虽然本发明已以优选实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。

但以上所述者，仅为本发明的优选实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即所有依本发明的权利要求书及发明说明内容所作的简单的等效变化与修改，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须实现本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本发明的权利范围。此外，本说明书或权利要求中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。

Claims (19)

1.一种导光板，包括一出光面，二侧面，一入光面，一第一入光结构，一第二入光结构，

所述二侧面分别邻接于所述出光面且彼此相对；

所述入光面邻接于所述二侧面之间且邻接于所述出光面，所述入光面具有一参考线，所述参考线与所述二侧面等距离，且所述入光面具有一第一区域与一第二区域，其中所述第一区域与所述参考线的距离小于所述第二区域与所述参考线的距离，且所述第一区域的面积等于所述第二区域的面积；

所述第一入光结构配置于所述入光面，所述第一入光结构具有一平坦表面，且所述第一入光结构于所述第一区域内所占所述入光面的面积为A1，所述第一入光结构于所述第二区域内所占所述入光面的面积为A2；以及

所述第二入光结构配置于所述入光面，所述第二入光结构具有多个第一微结构，所述第二入光结构于所述第一区域内所占所述入光面的面积为B1，所述第二入光结构于所述第二区域内所占所述入光面的面积为B2，其中A1与B1的比值小于A2与B2的比值。

2.如权利要求1所述的导光板，其特征在于，这些第一微结构中的每一第一微结构具有二朝彼此倾斜的斜面以及一顶部，这些斜面彼此相交于所述顶部，且所述顶部与所述第一入光结构的所述平坦表面位于同一参考平面上。

3.如权利要求1所述的导光板，其特征在于，这些第一微结构中的每一第一微结构具有一半圆弧面，所述半圆弧面具有一与所述平坦表面位于同一参考平面的顶点。

4.如权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述第一入光结构所占所述入光面的面积与所述入光面的面积的比值介于0.15至0.85之间。

5.如权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述第二入光结构由一所述侧面朝另一所述侧面的方向平行排列。

6.如权利要求1所述的导光板，其特征在于，还包括一相对所述出光面的底面，所述入光面、所述二侧面分别连接于所述出光面与所述底面之间，所述第二入光结构由所述底面朝所述出光面的方向延伸。

7.如权利要求1所述的导光板，其特征在于，还包括一第三入光结构，配置于所述入光面，所述第三入光结构位于所述第一区域内所占所述入光面的面积为C1，所述第三入光结构位于所述第二区域内所占所述入光面的面积为C2，其中A1与C1的比值小于A2与C2的比值。

8.如权利要求7所述的导光板，其特征在于，所述第三入光结构具有多个第二微结构，且所述每一第二微结构与所述每一第一微结构形状不同。

9.如权利要求7所述的导光板，其特征在于，还包括一相对所述出光面的底面，所述入光面、所述二侧面分别连接于所述出光面与所述底面之间，所述第一入光结构、所述第二入光结构及所述第三入光结构由所述底面朝所述出光面的方向延伸。

10.一种光源模块，包括一导光板，及至少一光源，

所述导光板包括一出光面，二侧面，一入光面，一第一入光结构，一第二入光结构，

所述二侧面分别邻接于所述出光面且彼此相对；

所述入光面邻接于所述二侧面之间且邻接于所述出光面，所述入光面具有一参考线，所述参考线与所述二侧面等距离，且所述入光面具有一第一区域与一第二区域，其中所述第一区域与所述参考线的距离小于所述第二区域与所述参考线的距离，且所述第一区域的面积等于所述第二区域的面积；

所述第一入光结构配置于所述入光面，所述第一入光结构具有一平坦表面，且所述第一入光结构于所述第一区域内所占所述入光面的面积为A1，所述第一入光结构于所述第二区域内所占所述入光面的面积为A2；以及

所述第二入光结构配置于所述入光面，所述第二入光结构具有多个第一微结构，所述第二入光结构于所述第一区域内所占所述入光面的面积为B1，所述第二入光结构于所述第二区域内所占所述入光面的面积为B2，其中A1与B1的比值小于A2与B2的比值；以及

所述光源配置于所述导光板的所述第一入光结构与所述第二入光结构旁。

11.如权利要求10所述的光源模块，其特征在于，所述第二入光结构的这些第一微结构中的每一第一微结构具有二朝彼此倾斜的斜面以及一顶部，这些斜面彼此相交于所述顶部，且所述顶部与所述第一入光结构的所述平坦表面位于同一参考平面上。

12.如权利要求10所述的光源模块，其特征在于，所述第二入光结构的这些第一微结构中的每一第一微结构具有一半圆弧面，所述半圆弧面具有一与所述平坦表面位于同一参考平面的顶点。

13.如权利要求10所述的光源模块，其特征在于，所述第一入光结构所占所述入光面的的面积与所述入光面的面积的比值介于0.15至0.85之间。

14.如权利要求10所述的光源模块，其特征在于，所述第二入光结构由一所述侧面朝另一所述侧面的方向平行排列。

15.如权利要求10所述的光源模块，其特征在于，所述导光板还具有一相对所述出光面的底面，所述入光面、所述二侧面分别连接于所述出光面与所述底面之间，所述第二入光结构由所述底面朝所述出光面的方向延伸。

16.如权利要求10所述的光源模块，其特征在于，所述导光板还包括一第三入光结构，配置于所述入光面，所述第三入光结构位于所述第一区域内所占所述入光面的面积为C1，所述第三入光结构位于所述第二区域内所占所述入光面的面积为C2，其中A1与C1的比值小于A2与C2的比值。

17.如权利要求16所述的光源模块，其特征在于，所述第三入光结构具有多个第二微结构，且所述每一第二微结构与所述每一第一微结构形状不同。

18.如权利要求10所述的光源模块，其特征在于，所述光源抵靠于所述第一入光结构的所述平坦表面。

19.如权利要求10所述的光源模块，其特征在于，所述光源于所述入光面上的正投影所占所述入光面的面积大于所述第一入光结构于所述正投影内所占所述入光面的面积。