TWI270721B - Light guide plate and method of manufacturing the same - Google Patents

Description

1270721 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 尤指一種可減少光損耗、提高光 本發明係關於一種導光板， 利用率之導光板及其製造方法。 【先前技術】 近年來，隨著液晶航器的彩色化及大型化，其顧領域更 厂泛，如筆記本式電腦、各種台式電腦、液晶電視等。因液晶 =器係—種被航件，其本身不能發光，因而需棚-光源系 、·/為液晶顯不器的光源，如背光模組伽姻加施硫），其中， ^板係、背光模財重要元件，用則丨導自光源發出光束之傳輸 方向’將線光源或點光轉換成面光源出射。 點，Π高光線出射之均勻性，—般在導光板表喊置複數網 以石壞光束於導光板内部傳輸之全反射條件 以提轉光板出射光束之均句性，進而提昇背光模組之整體性能。 ’先前技術之導光板1G為長方體形狀，其包括 140 J 1101" Λ先面120與该底面140係相對設置。該 凌亂八#、^£錢數_好⑽。魏錄雜子_ /夂亂分佈於導光板10内。 導光方法為粒子160 _融態之 形成導光板10。 散射粒子160與導光板材質一並射出， 1270721 由於導光板ίο内之散射粒子160錢合於導光板材質内一並 射出，不能㈣散射粒子16G之分佈，不利於進行光學調節，不 利於更好之散射入射光線，提高光利用率。 有繼於此’提供-種可進行光學卿絲提高光_率之導 光板實為必要。 【發明内容】 本發明之目的在於提供-種可進行光學調節並能提高光利用 率之導光板製造方法。 本毛a月之‘光板製造方法包括如下步驟：提供—基板丨採用 内雕刻方法於該基板内形成複數光擴散點，形成導光扳。 、本發明之另-目的在於提供—種由上料光板製造方法所得 之導光板。 ▲本發明之導光板包括-人光面；-出光面，其與該入光面相 交；-底©’其與出絲相對；以及設置於導光板内部之複數光 擴散結構，該光擴散結構係通過内雕刻方法形成於導光板内。 與先前技術相比，本發明導光板之光擴散結構經错射製程後 形成於導光_，其可娜絲設計f要分佈，光雜導光板之 入光面入射後，射至經光學設計後排佈之光擴散結構，再經光擴 散結構反射後從出光面出射，可提高光利用率，亦避免部份光線 直接從入光側之對面直線射出，減少光損耗。 【實施方式】 本發明導光板之製造方法步驟如下·· 1270721 提供-基板’該基板之材質為透明有機樹脂，亦可為玻璃。 採用内雕刻方法於該基板内形成複數光擴散點，形成導光 扳。該複數光嫌断加卫為半球狀、球狀、錐形或倒金字塔盤 寻可散射光線之結構。其中，該内雕刻方法可採用超音波内雕刻 技術或騎_職術於基㈣形成該複數光擴散點。該基板之 材質亦可為玻璃。 本發明導光板製造方法她於先前技術之導光板製造方法， 光擴散點並非與導光板成科_形成，而是於基板成形後加工 而成，此時可根據實際設計所f控制光擴散點之分佈，可提高光 利用率。 下文將敘述由上述導光板製造方法製得之導光板之具體實施 方式。 請參閱第二圖，係本發明導光板第—實施方式之結構立體示 w圖光板20包括一入光面201、一與入光面2〇1相連之出 光面202及一與出光面202相對之底面203。導光板2〇之内部設 有複數光擴散結構204，光擴散結構係經鐳射、超聲波等方法於導 光板20内加工而成。該導光才反2〇為平板形導光才反，亦可以為模 型導光板。 … 请苓閱第三圖，係本發明導光板第一實施方式之俯視圖。該 光擴散結構2G4係半球狀，其均勻分佈於同一平面上。當光線經 光源(圖未示)射出，經入光面201進入導光板20後，射至光擴散 1270721 結構綱’光線於光擴散結構辦上發生折射後再由出光面2〇2 出射，使光線傳播方向改變。 本發明導光板第-實施方式將設置於導光板2〇内部之光擴散 結構204設計為點狀結構，光源發出之光線進入導光板2q後射至 光擴散結構204，於光擴散結構2〇4 4發生反射後再射出，而先前 技術中入射光線從人光_達另-侧之姐傳脑經過複數個孔 型圖案，並於每個孔賴案上反射後再人射至下-孔型圖案，增 加光傳播路彳k ’造成光損耗，出光均句度較差，且孔型圖案固定 於-個位置，；ί；利於進行光學調節，她於麟技術，本發明光 線在導光板内的傳輸界面較少且光程較短，可減少光損耗。 請參閱第四圖，係本發明導光板第二實施方式之主視圖。本 貝知方式之‘光板30與第-實施方式所不同之處在於：愈遠離入 光面301 ’光擴散結構3〇4之直徑愈大。由於光源設置於入光面 301 —側，則光線到達入光面3〇1之對面需損耗較多之光能，將光 擴散結構304之直徑設置為愈遠離入光面3〇1，直徑愈大，可於遠 離光源處加強光線之反射，可進一步提高光利用率，同時亦提高 出光均勻度。 请蒼閱第五圖，係本發明導光板第三實施方式之主視圖。本 貝轭方式之導光板4〇與第一實施方式所不同之處在於：愈遠離入 光面40卜光擴散結構4〇4間之間距愈小。由於光源設置於入光面 401 —側，則光線到達入光面4〇1之對面需損耗較多之光能，將光 1270721 擴政、、’。構404間之間距設置為愈遠離入光面彻，間距愈小，可於 遠離光源處加強光線之反射，可進—步提高光利用率 ，同時亦提 高出光均勻度。 請參閱第六® ’係本發明導光板第四實施方式之主視圖。本 實施方式與第-實施方式所不同之處在於：導歧5㈣具二層光 擴散結構504 ’其係上下錯開均勻分佈於二不同平面。設置二層光 擴政、”。構504 ’可更好的破壞光線於導光板内部傳輸之全反射條 件’使出射光分佈更均勻。 請參閱第七圖，係本發明導光板第五實施方式之主視圖。本 貫施方式係第二實施方式與第四實施方式之組合，#，導光板⑹ 内具二層光擴散結構604,其係上下錯開均勻分佈於二不同平面， 錢遠離人光面601 ’光擴散結構_之直徑愈大。除可更好的破 壞光線於導光板内部傳輸之全反射條件外，還可於遠離光源處加 強光線之反射，可進-步提高光率，提高出光均勻度，使出 射光分佈更均勻。 請參閱第八圖，係本發明導光板第六實施方式之主視圖。本 貫施方式係第三實施方式解四實施方式之組合，即，導光板％ 内具二層光擴散結構704,其係上下錯開均勻分佈於二不同平面， 且愈遠離入光面701，光擴散結構704間之間距愈小。可於遠離光 源處加強光線之反射，可進一步提高光利用率，提高出光均勻产， 亦可更好的破壞光線於導光板内部傳輸之全反射條件，使出射光 10 1270721 分佈更均勻。 請一併參閱第九圖與第十圖，分別係本發明導光板第七實施 方式之主視圖與俯視圖。本實施方式之導光板80包括一入光面 801、一與入光面801相連之出光面802及一與出光面⑽2相對之 底面803。導光板80之内部設有複數光擴散結構804。如第十圖 所示，光擴散結構804係分佈於同一平面内，且奇數列之光擴散 結構804與偶數列之光擴散結構804錯位1/2間距。將奇數列與偶 數列之光擴散結構804 ϋ置為相互錯位，可加縣擴散結構8〇4 對入射光線之折射，避免部份光線直接從入光側之對面出射。 請參閱第十一圖，係本發明導光板第八實施方式之俯視圖。 本實施方式鋪二實施方式與第七實施方式之組合，即，導光板 90内之光擴散結構904之奇數顺偶數列錯位1/2間距，且愈遠 離入光面· ’光擴散結構9G4之直徑愈大。鱗光板9q之、輯 間距，且愈遠 可加強人射光線之折射， 亦可於遠離光源處加強光線之反射，可 進-步提高光_率，同時亦提高出光均句度。 請參閱第十二圖，係本發明導光板第九實施方式之結構示意 實施方式之組合，即，導 圖。本實施方式係第三實施方式與第七實

可進步提高光利用率， 才1004之奇數列與偶數列錯位1/2間距， 光擴散結構_間之間距愈小。此導光板 忖’亦可於遠離光源處加強光線之 同時亦提高出光均勻度。 1270721 凊一並參閱第十三圖與第十四圖，分別係本發明導光板第十 實施方式之結構示意圖與第十三圖中XIV部分之放大示意圖。本 貝靶方式導光板110之光擴散結構1104間間距很密，且光擴散結 構之尺寸很小，致使肉眼觀察得到導光板内為連續排列之v形結 構 114 〇 第十貫施方式之導光板110内亦可根據設計需要，於所需之 處設置斷開排狀V形結構，還可將各V形結構錯開設置，以提 高光利用率。 請參閱第十五圖，係本發明導光板第十一實施方式之結構示 意圖。本實施方式導光板120之光擴散結構12〇4同第十實施方 式’惟，光擴散結構1204於導光板120内排列並形成反射面124， 由於光擴散結構12(H與導歧12〇之折射率不同，人射光線照射 至反射面124 ’可將絲更好反射至出光面，提高光利用率。 請參閱第十五圖與第十六圖，分別係本發明導光板第十一實 施方式之結構示賴鮮十五财聊部分之放大示意圖。本實 施方式導光板120之光擴散結構12〇4同第十實施方式，惟，光擴 散結構1204於導光板12〇内排列並形成反射面124，由於光擴散 結構12〇4與導光板120之折轉柯，人射光線歸至反射面 124，可將光線更好反射至出光面，提高光利用率。 除第十-貫施方式之㈣方式外，亦可設置複數行反射面結 構，且各彳了之反射面上下相互錯開，可更好提高光利用率。另， 12 1270721 反射面之間距亦可愈遠離入光面，間距愈小。 請參閱第十七圖，係本發明導光板第十二實施方式之結構示 意圖。其係第十一實施方式之變形：光擴散結構1304所形成之反 射面的反射方向奇數列與偶數列相反，此結構之導光板可用於兩 面發光。 本發明導光板並不限於上述實施方式，其亦可為上述實施方 式之組合變形，由光擴散點構成之反射面亦可設置為曲面，各結 構亦可在導光板内呈不連續分佈，亦可分佈於不同平面内。由於 將光擴散結構設置於導光板内部，亦可於導光板表面進行霧化處 理’使出射光線更加均自。另，本發明導光板内光擴散結構亦可 根據光源數纽變結構，如，於導光板左右齡懷置光源時，光 擴散結構之間距可設置騎雜人光_距愈小，枚擴散結構 之密度在中心處最大。 、 綜上所述，本發明確已符合發明專利要件，爱依法提出專利 申凊。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，舉凡熟悉本 案技藝之人士，在援依本案發明精神所作之等效修料變化、 應包含於以下之申請專利範圍内。 又 白 【圖式簡單說明】 第圖係一種先前技術導光板之結構立體圖。 第-圖係本發明導光㈣―實施方式之結構立體圖。 第三圖係本發明導光板第一實施方式之俯視圖。 第四圖係本發料光板之第二實施方式之主視圖。 1270721 紅圖係本發日辑桃之第三實财叙主視圖。 糊係本發明導光板之第四實施方式之主視圖。 弟七圖係本發明導光板之第五實施方式之主視圖。

第八圖係本發料光板之知實齡式之主視圖。 弟九圖係本發日辑战之第七實财式之主視圖。 第十圖係本發日将級之第七實施方式之俯視圖。 弟十-圖係本發日将歧之第八實财式之俯視圖。 斜二圖係本發明導光板之第九實施方式之俯視圖。 軒三_、本發卿光板之奸實财式之主視圖。 第十四圖麟十三圖蕭部分之放大示意圖。 料五圖係本發叫絲之第十-實施方式之主視圖 第十六圖係第十五圖XVI部分之放大示意圖。 第十七圖係本發日將光板之第十二實施方式之主視圖 【主要元件符號說明】 導光板 20、30、40、50、60、70、80、90、100、110 120、130

入光面 出光面 底面 光擴散結構 201、301、401、501、601、701、801、901、 1001 202 、 802 203 、 803 204、304、404、504、604、704、804、904、 1004 、 1104 、 1204 、 1304 14 1270721 V形結構 114 反身于面 124

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Claims (1)

1. 1270721 十、申請專利範圍： 1. 一種導光板製造方法，其包括如下步驟： 提供一基板； 採用内雕刻方法於該基板内形成複數光擴散結構，形成導光板。 2·如申請專利範圍第丨項所述之導光板製造方法，其改良在於: 該内雕刻方法為错射内雕刻方法。 3·如申請專利範圍第1項所述之導光板製造方法，其改良在於： 該内雕刻方法為超音波内雕刻方法。 4· 一種導光板’其包括： 一入光面； 一出光面，其與該入光面相交； 一底面’其與出光面相對；以及 設置於導光板内部之複數光擴散結構； 其改良在於：該光舰結_魏_财法職於導光板内。 5·如申請專利範圍第4項所述之導光板，^ 結構係半球狀、錐形及倒金字塔形之一。 ’其改良在於··該光擴散 ’其改良在於：該三維空 6·如申請專利範圍第5項所述之導光板， 間之光擴散結構間上下係錯位分佈。 ’其改良在於：愈遠離入 7·如申請專利範圍第5項所述之導光板， 光面該光擴散結構間之間距愈小。 其改良在於·愈运離入 8·如申請專利範圍第5項所述之導光板， 光面該光擴散結構之尺寸愈大。 1270721 9·如申請專利範圍第5項所述之導光板，其改良在於：該光擴散 結構之偶數列與奇數列係錯位分佈。 1〇·如申請專利範圍第9項所述之導光板，其改良在於：愈遠離入 光面該光擴散結構間之間距愈小。 U·如申請專利範圍第9項所述之導光板，其改良在於：愈遠離入 光面該光擴散結構之尺寸愈大。 12·如申請專利範圍第5項所述之導光板，其改良在於··該光擴散 結構呈V形結構分佈於導光板内。

   13·如申請專利範圍第5項所述之導光板，其改良在於：該光擴散 結構於導光板内形成反射元件。 14·如申請專利範圍第13項所述之導光板，其改良在於：該反射 元件構成反射面。 15,如申請專利範圍第14項所述之導光板，其改良在於：該反射 面為击面。 16.如申請專利範圍第14項所述之導光板，其改良在於：該反射

   面為平面。 l7·如申請專利範圍第14項所述之導光板，其改良在於：該反射 面多層交錯於導光板内。 U·如申請專利範圍第4項所述之導光板，其改良在於··該出光面 為霧狀表面。 17