CN102621622B - 导光板及光源模块 - Google Patents

Abstract

一种导光板及光源模块，所述导光板，包括一第一表面、一第二表面、至少一入光面及多个凹槽组。第二表面相对于第一表面。入光面连接第一表面与第二表面。这些凹槽组分散地设于第二表面上。每一凹槽组包括多个弯曲状凹槽，每一弯曲状凹槽具有相连接的一弯曲状倾斜反射面与一弯曲状背光侧面，且弯曲状倾斜反射面相对于第一表面倾斜。每一凹槽组中的这些弯曲状凹槽往同一方向弯曲，且相邻二弯曲状凹槽之一的弯曲状倾斜反射面藉由一连接面连接相邻二弯曲状凹槽之另一的弯曲状背光侧面。一种光源模块亦被提出。本发明的导光板可降低光损失。本发明的光源模块具有较高的光利用率。

Description

导光板及光源模块

【技术领域】

本发明是有关于一种光学元件与光源，且特别是有关于一种导光板与光源模块。

【背景技术】

现有侧边入光式光源模块是利用导光板将配置于导光板旁的发光元件所发出的光束导引至导光板的正面，以形成面光源。一般而言，当发光元件所发出的光束经由导光板的侧面进入导光板后，会不断地被导光板的上、下表面全反射，而被局限于导光板中。然而，设于导光板的表面的微结构可破坏全反射，以使光束以小于临界角的角度入射上表面，并穿透上表面。

虽然微结构可达到破坏全反射的效果，但经过微结构的作用的大部分光束为斜向出射导光板的上表面，而不是从上表面正向出射。为了使光束正向出射，现有光源模块的导光板的上表面上通常会配置棱镜片，以将光束的行进方向导向接近于正上方的方向。此外，棱镜片会将部分行进角度的光束全反射回导光板且再次利用光束。然而，当光束多通过一片棱镜片及将光束全反射回导光板时皆会造成光损耗，因此使光源模块提供的亮度降低。

中国台湾专利第I282021号揭露了一种导光板微结构，此微结构重复排列于导光板的底面。中国台湾专利第I296352号揭露了具有多层环形结构之导光板。此导光板具有第一环形微结构及第二环形微结构。第一与第二环形微结构具有不同的底面宽度。此微结构可位于导光板的下表面。美国专利第6454452号揭露了导光板底面具有楔形凹槽，其中凹槽的斜面与底面的夹角可为43度、45度及47度。中国台湾专利第M321111号揭露了具有一定排列规律之微结构的导光板。美国专利第6612722号揭露了具有微结构的导光板。美国专利第6834973号揭露了导光板的底面具有微反射结构。中国台湾专利第I222533号及美国专利第6967698号揭露了包含面光源装置的液晶显示装置。中国台湾专利公开第200530632号揭露了一种导光板。

【发明内容】

本发明提供一种导光板，可降低光损失。

本发明提供一种光源模块，具有较高的光利用率。

本发明的其他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。

为达上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种导光板，包括一第一表面、一第二表面、至少一入光面及多个凹槽组。第二表面相对于第一表面。入光面连接第一表面与第二表面。这些凹槽组分散地设于第二表面上。每一凹槽组包括多个弯曲状凹槽，每一弯曲状凹槽具有相连接的一弯曲状倾斜反射面与一弯曲状背光侧面，且弯曲状倾斜反射面相对于第一表面倾斜。每一凹槽组中的这些弯曲状凹槽往同一方向弯曲，且相邻二弯曲状凹槽之一的弯曲状倾斜反射面藉由一连接面连接相邻二弯曲状凹槽之另一的弯曲状背光侧面，其中连接面上的任一点相对于第一表面的切线斜率的绝对值小于1.7，且每一该弯曲状凹槽为环状凹槽。

本发明的另一实施例提出一种光源模块，包括上述导光板及至少一发光元件。发光元件配置于入光面旁，且适于发出一光束，其中光束适于经由入光面进入导光板中，且适于经由第一表面传递至导光板外。弯曲倾斜反射面适于将来自入光面的光束反射至第一表面。

综上所述，本发明的实施例的导光板与光源模块至少具有下列其中一个优点：在本发明的实施例的导光板与光源模块中，第二表面上设有弯曲状倾斜反射面，弯曲状倾斜反射面可将发光元件发出的光束反射至预期的方向。因此，可以减少导光板的第一表面上方光学膜片的使用量或不使用光学膜片，如此可降低光损失及减少成本。此外，由于连接面上的任一点相对于第一表面的切线斜率的绝对值小于1.7，因此导光板在成型后较易于脱膜，进而提升凹槽组的转写率。再者，在本发明的实施例的导光板中，由于导光板的凹槽组是由模具所形成，且由于模具具有连接面，因此导光板在成型后较易于脱膜，进而提升凹槽组的转写率。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

【附图说明】

图1A为本发明的一实施例的光源模块的剖面示意图。

图1B为图1A中的导光板与发光元件的立体示意图。

图1C为图1A中的第二表面的局部放大图。

图2A为图1A中的导光板于制作过程中与模具结合时的剖面示意图。

图2B为图2A中的导光板与模具分离时的剖面示意图。

图3为模具的立体示意图。

图4绘示图2B的凹槽组于转写率约为0.8时的剖面示意图。

图5A为本发明的另一实施例的模具的剖面示意图。

图5B为由图5A的模具于转写率为100%时所形成的导光板的局部剖面图。

图6A为本发明的另一实施例的模具的剖面示意图。

图6B为由图6A的模具于转写率为100%时所形成的导光板的局部剖面图。

图7A为本发明的又一实施例的模具的剖面示意图。

图7B为由图7A的模具于转写率为100%时所形成的导光板的局部剖面图。

图8A为本发明的再一实施例的模具的剖面示意图。

图8B为由图8A的模具于转写率为100%时所形成的导光板的局部剖面图。

图8C为采用图8B的导光板的光源模块的亮度相对于视角的分布图。

图9为采用图5B的导光板于不同的平均倾斜角θ1l、θ2l、θ3l下所产生的亮度相对于视角的分布图。

图10绘示采用图5B的导光板于不同的最佳化的平均倾斜角θ1l、θ2l、θ3l、 下所述生的亮度相对于视角的分布与目标亮度分布的比较。

图11绘示采用图5B或图6B的导光板于最佳化的参数设计下所述生的亮度相对于视角的分布与目标亮度分布及传统采用两正交配置的增亮膜的光源模块的亮度分布的比较。

图12为本发明的另一实施例的光源模块的第二表面的局部放大图。

图13A、图13B、图13C为本发明的又一实施例的光源模块的三种不同曲率半径的凹槽组的主要分布范围的示意图。

图14为本发明的再一实施例的光源模块的立体示意图。

图15A为本发明的另一实施例的光源模块的上视示意图。

图15B为图4A的光源模块沿着I-I线的剖面及配置于光源模块上的液晶显示面板的剖面的示意图。

图16为本发明的又一实施例的光源模块的剖面及配置于光源模块上的液晶显示面板的剖面的示意图。

图17为本发明的再一实施例的光源模块的剖面示意图。

50：液晶面板

52：主动元件阵列基板

54：液晶层

56：对向基板

100、100i、100j、100k、100q、100r：光源模块

110、110a、110b：发光元件

112：光束

120：反射单元

130：控制单元

140：柱状透镜膜

142：柱状透镜

200、200i、200k、200l、200m、200n、200p、200q、200r：导光板

210、210k：第一表面

220、220k：第二表面

230、230a、230b：入光面

240、240’、240i、240j、240l、240m、240n、240p、240q1、240q2、240q3：凹槽组

242、242’、242a、242a’、242ai、242aj、242al、242am、242b、242b’、242bi、242bj、242bl、242bm、242c、242c’、242ci、242cj、242cl、242cm、242i、242j、242l、242m、242n、242q1、242q2、242q3：弯曲状凹槽

243、243’、243i、243j、243l、243m、243n、243p：弯曲状倾斜反射面

243m1、243m2：子弯曲状倾斜反射面

245、245’、245l：弯曲状背光侧面

247、327、327l：连接面

249：底表面

300、300l、300m、300n、300p：模具

310：接触面

320、320l、320m、320n、320p：凸起组

322、322l：弯曲状凸起

323、323l：第一弯曲状表面

325、325l：第二弯曲状表面

327、327l：连接面

329、329l：顶表面

C、C’、S1：曲率中心

D1：第一方向

D2：第二方向

d：距离

H1、H1l、H2、H2l、H3、H3l：深度

J：弦

L：左眼

M：参考线

N、O：延伸线

P、P1、P2、P3、Q、Q1、Q2、S：宽度

R：右眼

S2、S3：点

T：外接矩形

U1、U2：区域

α1、α2：倾斜角

δ：参考角度值

λ：角度

θ、θ”、θ1、θ1’、θ1l、θ2、θ2’、θ2l、θ3、θ3’、θ3l、 平均倾斜角

【具体实施方式】

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一较佳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，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

图1A为本发明的一实施例的光源模块的剖面示意图，图1B为图1A中的导光板与发光元件的立体示意图，而图1C为图1A中的第二表面的局部放大图。请参照图1A至图1C，本实施例的光源模块100包括一导光板200及至少一发光元件110（在图1B中是以多个发光元件110为例）。导光板200包括一第一表面210、一第二表面220、至少一入光面230（在图1A与图1B中是以一个入光面230为例）及多个凹槽组240。第二表面220相对于第一表面210。入光面230连接第一表面210与第二表面220。在本实施例中，第一表面210实质上平行于第二表面220，且入光面230实质上垂直于第一表面210与第二表面220，但本发明不以此为限。

这些凹槽组240分散地设于第二表面220上。每一凹槽组240包括多个弯曲状凹槽242（在图1A中是以三个弯曲状凹槽242a、242b、242c为例），每一弯曲状凹槽242具有相连接的一弯曲状倾斜反射面243与一弯曲状背光侧面245，其中弯曲状倾斜反射面243相对于第一表面210倾斜。在本实施例中，弯曲状倾斜反射面243与弯曲状背光侧面245均为导光板200的表面。每一凹槽组240中的这些弯曲状凹槽242往同一方向弯曲，且相邻二弯曲状凹槽242之一的弯曲状倾斜反射面243藉由一连接面247连接相邻二弯曲状凹槽242之另一的弯曲状背光侧面245。举例而言，弯曲状凹槽242b的弯曲状倾斜反射面243藉由弯曲状凹槽242a与弯曲状凹槽242b之间的连接面247与弯曲状凹槽242a的弯曲状背光侧面245连接。在本实施例中，连接面247上的任一点相对于第一表面210的切线斜率的绝对值小于1.7。

发光元件110配置于入光面230旁，且适于发出一光束112。在本实施例中，每一发光元件110例如是一发光二极管（light-emittingdiode,LED）。然而，在其他实施例中，亦可以用一荧光灯管（fluorescentlamp）或其他适当的发光元件来取代这些发光二极管110。光束112适于经由入光面230进入导光板200中，且适于经由第一表面210传递至导光板200外。此外，弯曲状倾斜反射面243适于将来自入光面230的光束112反射至第一表面210。

在本实施例的导光板200与光源模块100中，第二表面220上所设有的弯曲状倾斜反射面243可将光束112反射至预期的方向。因此，可以减少导光板200的第一表面210上方的光学膜片的使用量（例如使用一张透镜阵列膜）或不使用光学膜片，如此可降低光损失及减少成本。举例而言，当弯曲状倾斜反射面243的倾斜程度经适当设计后，弯曲状倾斜反射面243可使光束112往大略垂直于第一表面210的方向从导光板200射出，如此第一表面210上方就可以不用配置棱镜片来修正光束112的传递方向，进而降低光损失及减少成本。此外，由于连接面247上的任一点相对于第一表面210的切线斜率的绝对值小于1.7，因此导光板200在成型后较易于脱膜，进而提升凹槽组240的转写率。

在本实施例中，每一弯曲状凹槽242为一弧状凹槽，且此弧状凹槽的弯曲状倾斜反射面243位于弯曲状背光侧面245与入光面230之间。在本实施例中，弯曲状凹槽242的弯曲状倾斜反射面243位于此弯曲状凹槽242的弯曲状背光侧面245与此弯曲状凹槽242的一曲率中心C之间。此外，在本实施例中，每一凹槽组240中的这些弯曲状凹槽242a、242b、242c的曲率中心C彼此实质上重合，亦即这些弯曲状凹槽242为同心弧状凹槽。

在本实施例中，第一方向D1为平行于入光面230的方向，而第二方向D2为垂直于入光面230的方向。在本实施例中，第二方向D2亦平行于凹槽组240的这些弯曲状凹槽242的通过曲率中心C的对称平面，但本发明不以此为限。

此外，在本实施例中，弯曲状凹槽242、弯曲状倾斜反射面243及弯曲状背光侧面245在实质上平行于第一表面210的方向上弯曲。如此一来，弯曲状倾斜反射面243所反射的光束112可在平行于第一表面210的方向上展开，使光束112不会局限在特定的某一方向。由于弯曲状倾斜反射面243可使光束112展开，因此由第一表面210出射的光束112可具有较为平滑的光分布，且可符合较广视角的需求，因而适于用来作为液晶显示面板的背光源，或作为其他对平滑光分布或较广视角有需求的照明。

每一凹槽组240在沿着垂直于第一表面210的方向上切开后可得到截线（如图1A所绘示），弯曲状倾斜反射面243的平均倾斜角θ的定义为弯曲状倾斜反射面243在垂直于第一表面210的方向上每一截线上的点的切线相对于第一表面210的倾斜角相加后，再除以这些截线上的点的个数；意即平均倾斜角θ为弯曲状倾斜反射面243在垂直于第一表面210的方向上每一截线上的点的切线相对于该第一表面210的平均倾斜角。在本实施例中，每一弯曲状倾斜反射面243的平均倾斜角θ（例如平均倾斜角θ1、θ2与θ3）为大于等于20度至小于等于70度，如此可使光束112往接近垂直于第一表面210的方向出射。此外，在本实施例中，弯曲状倾斜反射面243在垂直于第一表面210的方向上的截线呈直线状，然而，在其他实施例中，亦可以是呈弯曲状。

在本实施例中，导光板200的材质为塑胶（例如压克力）。然而，在其他实施例中，导光板200亦可以是玻璃、其他塑胶或其他适当的透光材质。此外，弯曲状背光侧面245可实质上垂直于第一表面210、接近垂直于第一表面210或相对第一表面210倾斜。弯曲状背光侧面245的平均倾斜角的定义为弯曲状背光侧面245在垂直于第一表面210的方向上每一截线上的点的切线相对于第一表面210的倾斜角相加后，再除以这些截线上的点的个数；意即平均倾斜角为弯曲状背光侧面245在垂直于第一表面210的方向上每一截线上的点的切线相对于该第一表面210的平均倾斜角。在本实施例中，每一弯曲状背光侧面245的平均倾斜角为大于等于60度至小于等于89度。

每一凹槽组240的这些弯曲状凹槽242a、242b、242c在从曲率中心C所辐射出的径向上的宽度P（例如宽度P1、P2与P3）可以实质上相等、部分相等或全不相等。此外，每一凹槽组240的这些弯曲状凹槽242a、242b、242c的深度H1、H2、H3亦可以实质上相等，部分相等或全不相等。为了达到较易脱膜的效果，在本实施例中，可使连接面247在从曲率中心C所辐射出的径向上的宽度Q（例如宽度Q1与Q2）相对于相邻两弯曲状凹槽242的宽度P的平均值的比值为大于等于0.1至小于等于0.5。举例而言，宽度Q1相对于宽度P1与宽度P2相加后除以2的比值为大于等于0.1至小于等于0.5。

在本实施例中，为了使脱膜更加的容易，且为了进一步增进凹槽组240的转写率，可使每一弯曲状凹槽242具有一底表面249，底表面249连接弯曲状倾斜反射面243与弯曲状背光侧面245，且底表面249上的任一点相对于第一表面的切线斜率的绝对值小于1.7。在本实施例中，每一弯曲状凹槽242的底表面249在从曲率中心C所辐射出的径向上的宽度S相对于同一弯曲状凹槽242的宽度P的比值为大于等于0.1至小于等于0.8。

值得注意的是，本发明不限定每一凹槽组240包含3个弯曲状凹槽242，在其他实施例中，每一凹槽组240亦可以包含2个弯曲状凹槽242或包含4个以上的弯曲状凹槽242。

此外，在本实施例中，每一凹槽组240在第二表面220上的外接矩形T的对角线长例如为大于等于10微米至小于等于10000微米，其中，当光源模块100应用至显示器时，凹槽组240在第二表面220上的外接矩形T的对角线长例如为大于等于10微米至小于等于1000微米；当光源模块100应用至照明装置时，凹槽组240在第二表面220上的外接矩形T的对角线长例如为大于等于50微米至小于等于10000微米。再者，这些凹槽组240在第二表面220上的分布密度可以经过设计，以使从第一表面210出射的光束112均匀地分布。举例而言，这些凹槽组240的数量密度可从靠近入光面230处往远离入光面230处递增。

在本实施例中，光源模块100更包括一反射单元120，配置于第二表面220上。反射单元120例如为一适于反射光束112的反射片。然而，在其他实施例中，光源模块100亦可以不包括反射单元120。

图2A为图1A中的导光板于制作过程中与模具结合时的剖面示意图，图2B为图2A中的导光板与模具分离时的剖面示意图，图3为模具的立体示意图。请参照图1A、图2A、图2B与图3，本实施例的导光板200的这些凹槽组240可利用一模具300来形成。模具300包括一接触面310与配置于接触面310上的至少一凸起组320。当导光板200的凹槽组240成型时，第二表面220承靠于接触面310上。当导光板200从膜具300脱离时，凸起组320从导光板200脱离之处形成导光板200的凹槽组240。换言之，凸起组320与凹槽组240的形状是互补的，当导光板200成型时，凸起组320与凹槽组240互相嵌合，而当导光板200脱膜时（即从膜具300脱离时），在导光板200上凸起组320脱离之处即形成凹槽组240。

凸起组320包括多个弯曲状凸起322，每一弯曲状凸起322具有相连接的一第一弯曲状表面323与一第二弯曲状表面325，且第一弯曲状表面323相对于接触面310倾斜。凸起组320中的这些弯曲状凸起322往同一方向弯曲，相邻二弯曲状凸起322之一的第一弯曲状表面323藉由一连接面327连接相邻二弯曲状凸起322之另一的第二弯曲状表面325，其中连接面327上的任一点相对于接触面310的斜率的绝对值小于1.7。在本实施例中，连接面327为一平面，且连接面327实质上平行于接触面310，本发明并不以此为限。

此外，在本实施例中，每一弯曲状凸起322具有一顶表面329，连接第一弯曲状表面323与第二弯曲状表面325，其中顶表面329上的任一点相对于接触面310的切线斜率的绝对值小于1.7。在本实施例中，顶表面329例如为一平面，且顶表面329实质上平行于接触面310，本发明并不以此为限。

在本实施例中，以模具300形成凹槽组320的方式可以是利用模具300将导光板200射出成型、利用膜具300将凹槽组320压印成型、利用膜具300将凹槽组320押出（extrusion）成型或利用膜具300以量产方式使凹槽组320成型，其中压印成型包括紫外光压印（UVimprinting）成型或热压（hotembossing）成型，这些成型方式皆可产生与凸起组320的形状互补的凹槽组240。图2B所绘示的凹槽组240是以转写率为100%作为示意。然而，随着制程或制程参数的不同，凹槽组240的转写率在大多数的情况下可能不会达到100%。

图4绘示图2B的凹槽组于转写率约为0.8时的剖面示意图，其中x方向为弯曲状凹槽242的平行于第二表面220的方向，y方向为垂直于第二表面220的方向。y等于0处为第二表面220的高度，y的负值的绝对值越大代表从第二表面220的高度往内凹陷的深度越深。由于本实施例的凹槽组240是利用模具300的凸起组320所形成，且由于模具300具有连接面327与顶表面329，因此凹槽组240的转写率可大于等于0.8，进而可提升凹槽组240的光学品质。

图5A为本发明的另一实施例的模具的剖面示意图，图5B为由图5A的模具于转写率为100%时所形成的导光板的局部剖面图。请参照图5A与图5B，本实施例的模具300l与导光板200l与图2B的模具300与导光板200类似，两者的差异如下所述。

在本实施例的导光板200l中，每一凹槽组240l的这些弯曲状凹槽242l的这些弯曲状倾斜反射面243l相对于第一表面210的平均倾斜角θl实质上不相同，举例而言，弯曲状凹槽242al、242bl、242cl的弯曲状倾斜反射面243l的平均倾斜角θ1l、θ2l、θ3l彼此互不相等。然而，于其他实施例中，每一凹槽组240l的这些弯曲状凹槽242l的这些弯曲状倾斜反射面243l相对于第一表面210的平均倾斜角θl亦可实质上相同，本发明并不以此为限。

由于平均倾斜角θ1l、θ2l、θ3l互不相等，因此被弯曲状凹槽242al、242bl、242cl的弯曲状倾斜反射面243l所反射的光束112（请参照图1A）的行进方向亦会在垂直于第一表面210的平面上展开，如此可使出射光束112具有较为平滑的光分布，且符合较广视角的需求。

在本实施例中，每一凹槽组240l的这些弯曲状凹槽242l的这些弯曲状倾斜反射面243l相对于第一表面210的平均倾斜角θl的最大值与最小值的差值小于等于25度。举例而言，平均倾斜角θ1l、平均倾斜角θ2l与平均倾斜角θ3l的大小例如约为59.62度、49.57度及40.23度，而平均倾斜角θ1l、平均倾斜角θ2l与平均倾斜角θ3l中的最大值约为59.62度，且最小值约为40.23度，两者的差值为19.39度，而19.39度小于25度。

在本实施例中，每一凹槽组240l的这些弯曲状凹槽242l的这些弯曲状背光侧面245l相对于第一表面210的平均倾斜角亦可以实质上不相同（图1A是以实质上相同为例）。每一凹槽组240l的这些弯曲状凹槽242l的这些弯曲状背光侧面245l相对于第一表面210的平均倾斜角的最大值与最小值的差值小于等于25度。举例而言，平均倾斜角例如约为86.93度（最大值），平均倾斜角例如约为77.01度，平均倾斜角3l例如约为74.97度（最小值），平均倾斜角与平均倾斜角的差值为11.96度，其小于25度。此外，在本实施例中，每一凹槽组240l的这些弯曲状凹槽242l的深度H1l、H2l、H3l亦可以不同。

用以形成凹槽组240l的模具300l的凸起组320l的形状与凹槽组240l互补，因此凸起组320l的各弯曲状凸起322l的第一弯曲状表面323l、第二弯曲状表面325l、连接面327l与顶表面329l的各项参数请参照弯曲状凹槽242l的弯曲状倾斜反射面243l、弯曲状背光侧面245l、连接面247与底表面249的各项参数，在此不再重述。

图5B的凹槽组240l是以转写率为100%为例，当转写率小于100%且大于等于80%时，凹槽组240l的形状会略不同于图5B的形状。

图6A为本发明的另一实施例的模具的剖面示意图，图6B为由图6A的模具于转写率为100%时所形成的导光板的局部剖面图。请参照图6A与图6B，本实施例的模具300m与导光板200m分别与图5A及图5B的模具300l与导光板200l类似，而两者的差异如下所述。在本实施例的导光板200m中，凹槽组240m的每一弯曲状凹槽242m的弯曲状倾斜反射面243m包括多段斜率不连续的子弯曲状倾斜反射面（图6B是以二段子弯曲状倾斜反射面243m1、243m2为例），每一弯曲状凹槽242m的弯曲状倾斜反射面243m具有一参考角度值δ，每一弯曲状倾斜反射面243m的每一子弯曲状倾斜反射面243m1、243m2相对于第一表面210的倾斜角α1、α2与对应的参考角度值δ（即同一个弯曲状凹槽242m的参考角度值）的差值小于等于10度，且每一弯曲状倾斜反射面243m的参考角度值δ为大于等于20度至小于等于70度。在本实施例中，弯曲状凹槽242am、242bm、242cm的参考角度值δ的最大值与最小值的差值小于等于25度，弯曲状凹槽242am、242bm、242cm的倾斜角α1的最大值与最小值的差值小于等于25度，且弯曲状凹槽242am、242bm、242cm的倾斜角α2的最大值与最小值的差值小于等于25度。此外，在本实施例中，形成参考角度值δ的参考线M、最靠近弯曲状凹槽242m的底部的子弯曲状倾斜反射面243m2的延伸线N及弯曲状背光侧面245的延伸线O会交会于同一点上。在另一实施例中，弯曲状凹槽242m亦可以不具有底表面249，且弯曲状倾斜反射面243m直接连接弯曲状背光侧面245。

模具300m的凸起组320m的形状与凹槽组240m互补，凸起组320m的各项参数请参照凹槽组240m的各项参数，在此不再重述。此外，当凹槽组240m的转写率小于100%且大于等于80%时，凹槽组240m的实际形状与图6B所绘示者略有不同。

图7A为本发明的又一实施例的模具的剖面示意图，图7B为由图7A的模具于转写率为100%时所形成的导光板的局部剖面图。请参照图7A与图7B，本实施例的模具300n与导光板200n分别与图2B的模具300与导光板200类似，而两者的差异如下所述。在本实施例中，凹槽组240n的每一弯曲状凹槽242n的弯曲状倾斜反射面243n在沿着垂直于第一表面210的方向上切开后所得的截线亦呈弯曲状（如图7B所绘示），如此可使光束112在垂直于第一表面210的平面上展开，使光束112不会局限在特定的某一方向。在本实施例中，每一弯曲状倾斜反射面243n相对于第一表面210的切线斜率是由靠近第一表面210的一端往靠近第二表面220的一端递增。换言之，弯曲状倾斜反射面243n在垂直于第一表面210的方向上为凸面。

模具300n的凸起组320n的形状与凹槽组240n的形状互补。当凹槽组240n的转写率小于100%且大于等于80%时，凹槽组240n的形状与图7B所绘示者略有不同。

图8A为本发明的再一实施例的模具的剖面示意图，图8B为由图8A的模具于转写率为100%时所形成的导光板的局部剖面图，图8C为采用图8B的导光板的光源模块的亮度相对于视角的分布图。请参照图8A与图8B，本实施例的模具300p与导光板200p分别与图7A及图7B的模具300n与导光板200n类似，两者的差异如下所述。在本实施例的导光板200p中，凹槽组240p的每一弯曲状倾斜反射面243p相对于第一表面210的切线斜率是由靠近第一表面210的一端往靠近第二表面220的一端递减。换言之，弯曲状倾斜反射面243p在垂直于第一表面210的方向上为凹面。图7B与图8B的截线呈弯曲状的弯曲状倾斜反射面243n、243p亦可以用来取代图6B的截线呈直线状的子弯曲状倾斜反射面243m1、243m2，亦即把子弯曲状倾斜反射面243m1、243m2的截线改成弯曲状。

在本实施例中，模具300p的凸起组320p的形状与凹槽组240p的形状互补。当凹槽组240p的转写率小于100%且大于等于80%时，凹槽组240p的实际形状会与图8B所绘示者略有不同。

图8C中不同虚线旁的数值代表所采用的弯曲状倾斜反射面243p的上述截线（即图8B中点S2至点S3之间的弧）相对于此截线的曲率中心S1所展开的角度λ，对应的单位为度，实线旁的无弯曲是代表截线呈直线状。由图8C可知，当截线所展开的角度λ越大，亮度分布范围越广。此外，在本实施例中，当角度λ越大，峰值越低时，峰顶的位置亦会平移。以下表一举出角度λ与曲率中心S1至截线（即点S2至点S3之间的弧）的弦J（即连接点S2与点S3的直线段）的距离d的关系的一实施例，但本发明不以此为限。

（表一）

d(μm)	∞	50	40	30	20
						λ(度)	0	18.06	22.47	29.67	43.33

在表一中，当距离d=50微米时，角度λ=18.06度，其余的参数的对应关系则可以此类推，在此不再重述。

图9为采用图5B的导光板于不同的平均倾斜角θ1l、θ2l、θ3l下所产生的亮度相对于视角的分布图。图10绘示采用图5B的导光板于不同的最佳化的平均倾斜角θ1l、θ2l、θ3l、 下，亮度相对于视角的分布与目标亮度分布的比较。图11绘示采用图5B或图6B的导光板于最佳化的参数设计下，亮度相对于视角的分布与目标亮度分布及传统采用两正交配置的增亮膜的光源模块的亮度分布的比较。图9中虚线或实线旁的三个数值分别代表θ1l、θ2l及θ3l的数值，其单位为度。图10绘示三种最佳化（最佳化1、最佳化2及最佳化3）的参数设计，由图10可知，此三种最佳化设计接近于目标亮度分布。由图11可发现，图5B或图6B的导光板于最佳化设计下达到的亮度分布比传统采用两正交配置的增亮膜达到的亮度分布更接近于目标亮度分布，且图5B或图6B的导光板于最佳化设计可有效减少大角度的杂散光。

图12为本发明的另一实施例的光源模块的第二表面的局部放大图。请参照图1A、图1C与图12，本实施例的光源模块与图1A的光源模块类似，两者的差异如下所述。在本实施例的光源模块中，凹槽组240’的每一弯曲状凹槽242’（例如弯曲状凹槽242a’、242b’、242c’）的弯曲状背光侧面245’位于此弯曲状凹槽242’的弯曲状倾斜反射面243’与此弯曲状凹槽的一曲率中心C’之间。如此的弯曲状倾斜反射面243’的弯曲方向亦可达到使光束112展开的效果。

图13A、图13B、图13C为本发明的又一实施例的光源模块的三种不同曲率半径的凹槽组的主要分布范围的示意图。请参照图13A、图13B与图13C，本实施例的光源模块100q与图1A的光源模块100类似，而两者的差异如下所述。在本实施例的光源模块100q的导光板200q中，这些凹槽组240q1、240q2、240q3的这些弯曲状凹槽242q1、242q2、242q3具有多种不同的曲率半径（图13A至图13C是以三种不同的曲率半径为例）。具有最大的曲率半径的这些凹槽组240q3在导光板200q的远离发光元件110的一端的数量密度大于靠近发光元件110的一端的数量密度，且具有最小的曲率半径的这些凹槽组240q1在导光板200q的远离发光元件110的一端的数量密度小于靠近发光元件110的一端的数量密度。举例而言，具有最小曲率半径的这些凹槽组240q1主要是分布在导光板200q的靠近发光元件110的区域U1中（斜线绘示主要分布区域）。曲率半径居中的这些凹槽组240q2主要是分布在整面导光板200q上，包含区域U1与区域U2。具有最大曲率半径的这些凹槽组240q3主要分布在导光板200q的远离发光元件110的区域U2中。然而，本发明不以上述分布方式为限。在其他实施例中，曲率半径不同的凹槽组亦可作各种不同的分布设计，端看使用者的需求。

图14为本发明的再一实施例的光源模块的立体示意图。本实施例的光源模块100r与图12的实施例的光源模块类似，其中导光板200r与图12的实施例的导光板相同，而两者的差异如下所述。本实施例的光源模块100r更包括一柱状透镜膜140，配置于导光板200r的第一表面210上。在本实施例中，柱状透镜膜140包括多个柱状透镜142，每一柱状透镜142由靠近发光元件110的一端往远离发光元件110的一端延伸，且这些柱状透镜142的排列方向实质上平行于发光元件110的排列方向，其中每一柱状透镜142的延伸方向实质上垂直于这些柱状透镜142的排列方向。柱状透镜膜140可进一步增进光源模块100r的亮度均匀性。在另一实施例中，亦可采用透镜阵列（例如二维阵列）膜来取代柱状透镜膜140。

图15A为本发明的另一实施例的光源模块的上视示意图，图15B为图15A的光源模块沿着I-I线的剖面及配置于光源模块上的液晶显示面板的剖面的示意图。请参照图15A与图15B，本实施例的光源模块100i与图1A的光源模块100类似，两者的差异如下所述。在本实施例的光源模块100i中，每一凹槽组240i的每一弯曲状凹槽242i（例如弯曲状凹槽242ai、242bi、242ci）为一环状凹槽。呈环状的弯曲状槽242i可视为是图12的呈弧状的弯曲状凹槽242’的延伸而绕成一圈所形成。在本实施例中，导光板200i具有二个相对的入光面230（例如入光面230a与230b），且发光元件110可分为发光元件110a与110b，发光元件110a与发光元件110b分别配置于此二入光面230a与230b旁。在本实施例中，光源模块100i更包括一控制单元130，电性连接至发光元件110a与110b，以驱使发光元件110a与110b交替闪烁。换言之，当发光元件110a发出光束112a时，发光元件110b不发出光束112b，且当发光元件110b发出光束112b时，发光元件110a不发出光束112a。

在本实施例中，每一弯曲状倾斜反射面243i的平均倾斜角为大于等于40度至小于等于60度。举例而言，弯曲状凹槽242ai、242bi、242ci的倾斜反射面243i的平均倾斜角θ1’、θ2’、θ3’可以互不相等、部分相等或完全相等。本实施例的光源模块100i上方可配置一液晶面板50以形成一立体显示器。在本实施例中，液晶面板50包括由下而上依序排列的主动元件阵列基板52、液晶层54及对向基板56，其中主动元件阵列基板52例如为薄膜电晶体阵列基板，且对向基板56例如为彩色滤光阵列基板。上述的平均倾斜角θ1’、θ2’、θ3’的设计可使发光元件110b所发出的光束112b被弯曲状倾斜反射面243i往图15B的左上方反射，且在搭载液晶面板50的影像后传递至使用者的左眼L，且使发光元件110a所发出的光束112a被弯曲状倾斜反射面243i往图15B的右上方反射，且在搭载液晶面板50的影像后传递至使用者的右眼R。藉由光束112a与112b交替搭载左眼影像与右眼影像，使用者的大脑中便可形成立体影像。

图16为本发明的又一实施例的光源模块100j的剖面及配置于光源模块100j上的液晶显示面板50的剖面的示意图。请参照图16，本实施例的光源模块100j与图15B的光源模块100i类似，两者的主要差异在于弯曲状倾斜反射面的平均倾斜角的设定不同。在本实施例的光源模块100j中，每一凹槽组240j的每一弯曲状凹槽242j（例如弯曲状凹槽242aj、242bj、242cj）的弯曲状倾斜反射面243j的平均倾斜角θ”的范围为大于等于30度至小于等于50度。如此的平均倾斜角θ”的设定可使发光元件110b所发出的光束112b被弯曲状倾斜反射面243j往图16的右上方反射，且在搭载液晶面板50的影像后传递至使用者的右眼R，且使发光元件110a所发出的光束112a被弯曲状倾斜反射面243j往图16的左上方反射，且在搭载液晶面板50的影像后传递至使用者的左眼L。藉由光束112a与112b交替搭载左眼影像与右眼影像，使用者的大脑中便可形成立体影像。在本实施例中，弯曲状倾斜反射面243j在垂直于第一表面210的方向上的截线为直线，然而在其他实施例中亦可以是曲线。

图17为本发明的再一实施例的光源模块100k的剖面示意图。请参照图17，本实施例的光源模块100k类似于图1A的光源模块100，两者的差异如下所述。本实施例的光源模块100k的导光板200k类似于图1A的导光板200，两者的差异在于图1A的导光板200的第二表面220的这些凹槽组240以外的部分与第一表面210皆为平面，然而本实施例的导光板200k的第二表面220k的这些凹槽组240以外的部分与第一表面210k的至少其一为粗糙面，例如为喷砂面（sandblastedsurface）。粗糙面可使凹槽组240或导光板200k的缺陷所产生的独立亮点模糊化，因此使用者较难或无法以肉眼看到这些独立亮点。如此一来，光源模块100k的亮度便可以更均匀。在其他实施例中，亦可以是第一表面210k为粗糙面，而第二表面220k的这些凹槽组240以外的部分为平面。或者，亦可以是第一表面210k为平面，而第二表面220k的这些凹槽组240以外的部分为粗糙面。

综上所述，本发明的实施例可具有下列优点或功效的至少其一。在本发明的实施例的导光板与光源模块中，第二表面上设有弯曲状倾斜反射面，弯曲状倾斜反射面可将光反射至预期的方向。因此，导光板的第一表面上方的光学膜片的使用量可以减少或不使用光学膜片，如此可降低光损失及减少成本。此外，由于连接面上的任一点相对于第一表面的切线斜率的绝对值小于1.7，因此导光板在成型后较易于脱膜，进而提升凹槽组的转写率。再者，在本发明的实施例的导光板中，由于导光板的凹槽组是由模具所形成，且由于模具具有连接面，因此导光板在成型后较易于脱膜，进而提升凹槽组的转写率。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求书及发明书所作的简单的等效变化与修饰，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申请权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。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 (29)

1.一种导光板，包括：

一第一表面；

一第二表面，相对于该第一表面；

两个相对的入光面，连接该第一表面与该第二表面，该两个入光面旁适于分别配置一发光元件，该两个发光元件交替闪烁；以及

多个凹槽组，分散地设于该第二表面上，其中每一该凹槽组包括多个弯曲状凹槽，每一该弯曲状凹槽具有相连接的一弯曲状倾斜反射面与一弯曲状背光侧面，该弯曲状倾斜反射面相对于该第一表面倾斜，每一该凹槽组中的该些弯曲状凹槽往同一方向弯曲，相邻两个该弯曲状凹槽之一的该弯曲状倾斜反射面藉由一连接面连接该相邻两个弯曲状凹槽之另一的该弯曲状背光侧面，其中该连接面上的任一点相对于该第一表面的切线斜率的绝对值小于1.7，且每一该弯曲状凹槽为一环状凹槽。

2.如权利要求1所述的导光板，其中每一该凹槽组的该些弯曲状凹槽的该些弯曲状倾斜反射面相对于该第一表面的平均倾斜角实质上不相同，该平均倾斜角的定义为该凹槽组的该弯曲状凹槽的该弯曲状倾斜反射面在垂直于该第一表面的方向上每一截线上的点的切线相对于该第一表面的平均倾斜角。

3.如权利要求2所述的导光板，其中每一该凹槽组的该些弯曲状凹槽的该些弯曲状倾斜反射面相对于该第一表面的平均倾斜角的最大值与最小值的差值小于等于25度。

4.如权利要求1所述的导光板，其中每一该弯曲状倾斜反射面的平均倾斜角为大于等于20度至小于等于70度，该平均倾斜角的定义为该凹槽组的该弯曲状凹槽的该弯曲状倾斜反射面在垂直于该第一表面的方向上每一截线上的点的切线相对于该第一表面的平均倾斜角。

5.如权利要求1所述的导光板，其中每一该凹槽组的该些弯曲状凹槽的该些弯曲状背光侧面相对于该第一表面的平均倾斜角的最大值与最小值的差值小于等于25度，该平均倾斜角的定义为该凹槽组的该弯曲状凹槽的该弯曲状背光侧面在垂直于该第一表面的方向上每一截线上的点的切线相对于该第一表面的平均倾斜角。

6.如权利要求1所述的导光板，其中每一该弯曲状背光侧面的平均倾斜角为大于等于60度至小于等于89度，该平均倾斜角的定义为该凹槽组的该弯曲状凹槽的该弯曲状背光侧面在垂直于该第一表面的方向上每一截线上的点的切线相对于该第一表面的平均倾斜角。

7.如权利要求1所述的导光板，其中每一该弯曲状凹槽的该弯曲状倾斜反射面包括多段斜率不连续的子弯曲状倾斜反射面，每一该弯曲状凹槽的该弯曲状倾斜反射面具有一参考角度值，每一该弯曲状倾斜反射面的每一该子弯曲状倾斜反射面相对于该第一表面的倾斜角与对应的该参考角度值的差值小于等于10度，且每一该弯曲状倾斜反射面的该参考角度值为大于等于20度至小于等于70度。

8.如权利要求1所述的导光板，其中每一该弯曲状倾斜反射面相对于该第一表面的切线斜率是由靠近该第一表面的一端往该靠近该第二表面的一端递减。

9.如权利要求1所述的导光板，其中每一该弯曲状倾斜反射面相对于该第一表面的切线斜率是由靠近该第一表面的一端往该靠近该第二表面的一端递增。

10.如权利要求1所述的导光板，其中每一该弯曲状凹槽具有一底表面，连接该弯曲状倾斜反射面与该弯曲状背光侧面，且该底表面上的任一点相对于该第一表面的切线斜率的绝对值小于1.7。

11.如权利要求1所述的导光板，其中该弯曲状凹槽的该弯曲状倾斜反射面位于该弯曲状凹槽的该弯曲状背光侧面与该弯曲状凹槽的一曲率中心之间。

12.如权利要求1所述的导光板，其中该弯曲状凹槽的该弯曲状背光侧面位于该弯曲状凹槽的该弯曲状倾斜反射面与该弯曲状凹槽的一曲率中心之间。

13.如权利要求1所述的导光板，其中该第二表面的该些凹槽组以外的部分与该第一表面的至少其一为粗糙面。

14.一种光源模块，包括：

一导光板，包括：

一第一表面；

一第二表面，相对于该第一表面；

两个相对的入光面，连接该第一表面与该第二表面；以及

多个凹槽组，分散地设于该第二表面上，其中每一该凹槽组包括多个弯曲状凹槽，每一该弯曲状凹槽具有相连接的一弯曲状倾斜反射面与一弯曲状背光侧面，该弯曲状倾斜反射面相对于该第一表面倾斜，每一该凹槽组中的该些弯曲状凹槽往同一方向弯曲，相邻两个该弯曲状凹槽之一的该弯曲状倾斜反射面藉由一连接面连接该相邻两个弯曲状凹槽之另一的该弯曲状背光侧面，其中该连接面上的任一点相对于该第一表面的切线斜率的绝对值小于1.7，且每一该弯曲状凹槽为一环状凹槽；以及

两个发光元件，分别配置于该两个入光面旁，该两个发光元件交替闪烁，且适于发出一光束，其中该光束适于经由该入光面进入该导光板中，且适于经由该第一表面传递至该导光板外，该弯曲状倾斜反射面适于将来自该入光面的该光束反射至该第一表面。

15.如权利要求14所述的光源模块，其中每一该凹槽组的该些弯曲状凹槽的该些弯曲状倾斜反射面相对于该第一表面的平均倾斜角实质上不相同，该平均倾斜角的定义为该凹槽组的该弯曲状凹槽的该弯曲状倾斜反射面在垂直于该第一表面的方向上每一截线上的点的切线相对于该第一表面的平均倾斜角。

16.如权利要求15所述的光源模块，其中每一该凹槽组的该些弯曲状凹槽的该些弯曲状倾斜反射面相对于该第一表面的平均倾斜角的最大值与最小值的差值小于等于25度。

17.如权利要求14所述的光源模块，其中每一该弯曲状倾斜反射面的平均倾斜角为大于等于20度至小于等于70度，该平均倾斜角的定义为该凹槽组的该弯曲状凹槽的该弯曲状倾斜反射面在垂直于该第一表面的方向上每一截线上的点的切线相对于该第一表面的平均倾斜角。

18.如权利要求14所述的光源模块，其中每一该凹槽组的该些弯曲状凹槽的该些弯曲状背光侧面相对于该第一表面的平均倾斜角的最大值与最小值的差值小于等于25度，该平均倾斜角的定义为该凹槽组的该弯曲状凹槽的该弯曲状背光侧面在垂直于该第一表面的方向上每一截线上的点的切线相对于该第一表面的平均倾斜角。

19.如权利要求14所述的光源模块，其中每一该弯曲状背光侧面的平均倾斜角为大于等于60度至小于等于89度，该平均倾斜角的定义为该凹槽组的该弯曲状凹槽的该弯曲状背光侧面在垂直于该第一表面的方向上每一截线上的点的切线相对于该第一表面的平均倾斜角。

20.如权利要求14所述的光源模块，其中每一该弯曲状凹槽的该弯曲状倾斜反射面包括多段斜率不连续的子弯曲状倾斜反射面，每一该弯曲状凹槽的该弯曲状倾斜反射面具有一参考角度值，每一该弯曲状倾斜反射面的每一该子弯曲状倾斜反射面的倾斜角与对应的该参考角度值的差值小于等于10度，且每一该弯曲状倾斜反射面的该参考角度值为大于等于20度至小于等于70度。

21.如权利要求14所述的光源模块，其中每一该弯曲状倾斜反射面相对于该第一表面的切线斜率是由靠近该第一表面的一端往该靠近该第二表面的一端递减。

22.如权利要求14所述的光源模块，其中每一该弯曲状倾斜反射面相对于该第一表面的切线斜率是由靠近该第一表面的一端往该靠近该第二表面的一端递增。

23.如权利要求14所述的光源模块，其中每一该弯曲状凹槽具有一底表面，连接该弯曲状倾斜反射面与该弯曲状背光侧面，且该底表面上的任一点相对于该第一表面的切线斜率的绝对值小于1.7。

24.如权利要求14所述的光源模块，其中该光源模块还包括一控制单元，电性连接至该两个发光元件，以驱使该两个发光元件交替闪烁。

25.如权利要求14所述的光源模块，其中该弯曲状凹槽的该弯曲状倾斜反射面位于该弯曲状凹槽的该弯曲状背光侧面与该弯曲状凹槽的一曲率中心之间。

26.如权利要求14所述的光源模块，其中该弯曲状凹槽的该弯曲状背光侧面位于该弯曲状凹槽的该弯曲状倾斜反射面与该弯曲状凹槽的一曲率中心之间。

27.如权利要求14所述的光源模块，其中还包括一反射单元，配置于该第二表面上。

28.如权利要求14所述的光源模块，其中该些凹槽组的该些弯曲状凹槽具有多种不同的曲率半径，具有最大的该曲率半径的该些凹槽组在导光板的远离该发光元件的一端的数量密度大于靠近该发光元件的一端的数量密度，且具有最小的该曲率半径的该些凹槽组在导光板的远离该发光元件的一端的数量密度小于靠近该发光元件的一端的数量密度。

29.如权利要求14所述的光源模块，其中该第二表面的该些凹槽组以外的部分与该第一表面的至少其一为粗糙面。