CN108693592A - 导光组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种导光组件，包含导光板、至少一个光源与亮度调整元件。导光板具有入光面与相对的正面与背面。入光面位于正面与背面之间且邻接正面与背面。光源位于导光板外，且光源朝向导光板的入光面。亮度调整元件位于导光板的正面或背面上，且亮度调整元件包含条状部与至少一个凸出部。条状部具有靠近入光面的第一边缘。凸出部位于条状部的第一边缘。凸出部与光源对齐，且凸出部朝光源的方向延伸。亮度调整元件的凸出部可吸收光源正前方高能量区域的光线，避免在光源正前方的导光板区域产生亮区。

Description

导光组件

技术领域

本发明是关于一种导光组件。

背景技术

在液晶显示装置中，由于液晶自身不发光，因此需要搭配使用背光模块来提供显示光源。此外，在电子纸显示装置中，由于显示介质层需通过反射光线显示影像，因此通常会设置前光模块提供光线，使电子纸显示装置可于环境光源不足的情况下仍可正常显示。不论是液晶显示装置的背光模块或电子纸显示装置的前光模块，均可利用导光板将多个点光源换成面光源，其中点光源例如发光二极管(light emitting diode；LED)。

一般而言，当于导光板的一侧使用点光源时，除非导光板具有足够的耦光区域才可避免可视区亮度不均的问题，但导光板的体积将会难以缩小。或者，可在导光板的出光面靠近光源处制作疏密不同的微结构，来达到亮度均匀的效果。然而，若显示装置具有多个独立回路控制多个点光源，则微结构的疏密分布将无法适用。举例来说，当两相邻点光源A、B被点亮的时机不同时，仅点亮光源A时，则微结构应设计为靠近光源A正前方的区域较疏，靠近光源B正前方的区域较密。但仅点亮光源B时，则微结构应设计为靠近光源B正前方的区域较密，靠近光源A正前方的区域较疏将。如此一来，对应点光源A、B的微结构分布将会彼此矛盾。

发明内容

本发明的一目的为提供一种可避免在光源正前方的导光板区域产生亮区的导光组件。

根据本发明一实施方式，一种导光组件包含导光板、至少一个光源与亮度调整元件。导光板具有入光面与相对的正面与背面。入光面位于正面与背面之间且邻接正面与背面。光源位于导光板外，且光源朝向导光板的入光面。亮度调整元件位于导光板的正面或背面上，且亮度调整元件包含条状部与至少一个凸出部。条状部具有靠近入光面的第一边缘。凸出部位于条状部的第一边缘。凸出部与光源对齐，且凸出部朝光源的方向延伸。

在本发明一实施方式中，上述凸出部与光源之间的距离介于4mm至6mm的范围。

在本发明一实施方式中，上述条状部具有背对第一边缘的第二边缘。第一边缘与第二边缘之间的距离介于1mm至3mm的范围。

在本发明一实施方式中，上述亮度调整元件具有粘着层与吸光层。粘着层位于吸光层与导光板之间。

在本发明一实施方式中，上述粘着层的折射率与导光板的折射率的差异介于0.1至0.7的范围。

在本发明一实施方式中，上述条状部的长度方向与导光板的入光面的长度方向相同。

在本发明一实施方式中，上述凸出部的形状为半圆形、半椭圆形、矩形、三角形或梯形。

在本发明一实施方式中，上述凸出部的宽度随光源与凸出部之间的距离增加而变大。

在本发明一实施方式中，上述导光组件还包含盖体。盖体覆盖亮度调整元件、光源与导光板的遮蔽区。

在本发明一实施方式中，上述亮度调整元件位于导光板的遮蔽区中。

在本发明一实施方式中，上述导光组件具有多个光源，且这些光源电性连接至少两个驱动元件。

在本发明一实施方式中，上述光源的第一部分具有第一色温，光源的第二部分具有第二色温，且光源的第一部分与第二部分分别电性连接两个驱动元件。

在本发明一实施方式中，上述光源的第一部分具有第一颜色。光源的第二部分具有第二颜色。光源的第一部分与第二部分分别电性连接两个驱动元件。

在本发明一实施方式中，上述导光板还包含至少一个微结构区。当亮度调整元件位于导光板的正面时，微结构区位于正面且由亮度调整元件覆盖。当亮度调整元件位于导光板的背面时，微结构区位于背面且由亮度调整元件覆盖。

在本发明一实施方式中，上述微结构区的位置对应于光源的位置。

在本发明一实施方式中，上述微结构区的轮廓为矩形、圆形、椭圆形、三角形或梯形。

在本发明上述实施方式中，由于亮度调整元件的凸出部与光源对齐且朝光源的方向延伸，因此可吸收光源正前方高能量区域的光线，避免在光源正前方的导光板区域产生亮区。此外，亮度调整元件因具有连接凸出部的条状部，让亮度调整元件可方便地设置于导光板上，提升组装便利性。条状部可进一步使亮度分布均匀，避免因凸出部的存在、亮度调整元件裁切的公差或亮度调整元件贴附的公差造成导光板产生不规则亮纹。亮度调整元件通过凸出部的设计而使其对光线的吸收程度不同，使光线传递到导光板的可视区时各位置能量均匀，减少热点的光不均(hot spot mura)现象。

附图说明

图1绘示根据本发明一实施方式的导光组件的俯视图。

图2绘示图1的导光组件沿线段2-2的剖面图。

图3绘示根据本发明一实施方式的导光组件的剖面图。

图4绘示根据本发明一实施方式的导光组件的剖面图。

图5绘示根据本发明一实施方式的导光组件的俯视图。

图6绘示根据本发明一实施方式的导光组件的俯视图。

图7绘示根据本发明一实施方式的导光组件的俯视图。

图8绘示根据本发明一实施方式的导光组件的俯视图。

图9绘示根据本发明一实施方式的导光组件的俯视图。

图10绘示图9的导光组件沿线段10-10的剖面图。

图11A～图11D绘示根据本发明多个实施方式的微结构区的示意图。

具体实施方式

以下配合附图说明本发明的多个实施方式，为简化附图，一些公知惯用的结构与元件将以简单示意的方式绘示。

图1绘示根据本发明一实施方式的导光组件100的俯视图。图2绘示图1的导光组件100沿线段2-2的剖面图。同时参阅图1与图2，导光组件100包含导光板110、光源120a、120b与亮度调整元件130(在此实施例中，亮度调整元件130是以亮度调整胶带为例，但本发明不以此为限)。导光板110具有入光面112与相对的正面114与背面116，入光面112位于正面114与背面116之间且邻接正面114与背面116。光源120a、120b位于导光板110外，且光源120a、120b朝向导光板110的入光面112。光源120a、120b可以为点光源，例如发光二极管(LED)。导光板110的正面114与背面116可作为导光板110的出光面。举例来说，当导光组件100应用于液晶显示装置时，导光组件100为背光模块，导光板110的正面114为出光面，其上方可设置液晶显示面板。当导光组件100应用于电子纸显示装置时，导光组件100为前光模块，导光板110的背面116为出光面，其下方可设置电子纸显示面板。

亮度调整胶带130位于导光板110的背面116上，但在其他实施方式中，亮度调整胶带130也可位于导光板110的正面114上，并不用以限制本发明。亮度调整胶带130包含条状部132与凸出部134。条状部132的长度方向与导光板110的入光面112的长度方向相同(均为方向D)。条状部132具有靠近入光面112的第一边缘131。凸出部134位于条状部132的第一边缘131。此外，凸出部134分别与光源120a、120b大致对齐(如图1所示)，且凸出部134分别朝光源120a、120b的方向延伸。在本实施方式中，凸出部134的形状为半圆形或半椭圆形，但在其他实施方式中，凸出部134的形状也可为矩形、三角形或梯形，并不用以限制本发明。

当光源120a、120b发光时，由于亮度调整胶带130的凸出部134分别与光源120a、120b对齐，且凸出部134朝光源120a、120b的方向延伸，因此凸出部134可吸收光源120a、120b正前方的高能量区域的光线，避免在光源120a、120b正前方的导光板110区域产生亮区。亮度调整胶带130因具有连接凸出部134的条状部132，让亮度调整胶带130可方便地设置于导光板110上，提升组装便利性。

在本实施方式中，凸出部134与光源120a之间(或凸出部134与光源120b之间)的距离d1可介于4mm至6mm的范围(例如5mm)，使凸出部134能有效吸收光源120a、120b正前方的光线。

此外，条状部132可进一步使其右侧的导光板110区域(例如图1虚线围绕的可视区117)的亮度分布均匀，避免因凸出部134的存在、胶带裁切的公差或胶带贴附的公差造成导光板110产生不规则亮纹，使得亮度调整胶带130的设计更具弹性。综上所述，亮度调整胶带130通过凸出部134的设计而使其不同位置对光线的吸收程度不同，使光线传递到导光板110可视区117时的各位置能量能够均匀，减少热点的光不均现象(hot spot mura)。

在本实施方式中，条状部132具有背对第一边缘131的第二边缘133。第一边缘131与第二边缘133之间的距离d2可介于1mm至3mm的范围(例如3mm)，以避免过度吸收光线，影响导光板110整体亮度。

亮度调整胶带130具有粘着层136与吸光层138。粘着层136位于吸光层138与导光板110的背面116之间。粘着层136的折射率与导光板110的折射率的差异可介于0.1至0.7的范围。举例来说，导光板110的折射率为1.58，空气的折射率为1，若无亮度调整胶带130，则光临界角为39.2度。若于导光板110设置亮度调整胶带130，粘着层136的折射率为1.52，则光临界角可提升至74度，亦即出光角度小于74度的光线(例如光线L1)均可折射穿过导光板110至粘着层136(例如形成光线L2)，进而被吸光层138吸收。也就是说，亮度调整胶带130可破坏导光板110的高能量区的内全反射。在本实施方式中，亮度调整胶带130可以为深色(例如黑色)，有助于吸收光线。

在本实施方式中，光源120a、120b分别电性连接驱动元件102a、102b，因此光源120a、120b属不同回路而可分别被驱动元件102a、102b点亮或熄灭。在图1中，光源120a的数量为三个，可视为光源的第一部分；光源120b的数量为二个，可视为光源的第二部分。光源120a可具有第一色温(例如6000K)，光源120b可具有第二色温(例如4000K)。或者，光源120a可具有第一颜色(例如红色)，光源120b可具有第二颜色(例如蓝色)。由于亮度调整胶带130的凸出部134的位置分别对应光源120a、120b的位置，因此每个光源120a、120b正前方的光线是由对应位置的凸出部134吸收。在本文中，位置上的“对应”关系意指大致对齐的意思。当光源120a点亮而光源120b熄灭时，光源120a正前方的光线由对齐光源120a的凸出部134吸收，对齐光源120b的凸出部134并不会影响光源120a的光线。当光源120b点亮而光源120a熄灭时，光源120b正前方的光线由对齐光源120b的凸出部134吸收，对齐光源120a的凸出部134并不会影响光源120b的光线。

应了解到，已叙述过的元件连接关系与功效将不再重复赘述，合先叙明。在以下叙述中，将说明其他形式的导光组件。

图3绘示根据本发明一实施方式的导光组件100a的剖面图。导光组件100a包含导光板110、光源120a与亮度调整胶带130。与图2实施方式不同的地方在于：图3的亮度调整胶带130是位在导光板110的正面114上。这样的设计，导光组件100a仍可具有前述图1、图2的导光组件100的功效。

图4绘示根据本发明一实施方式的导光组件100b的剖面图。导光组件100b包含导光板110、光源120a与亮度调整胶带130。与图2实施方式不同的地方在于：导光组件100b还包含盖体140。导光板110被盖体140遮蔽的部分为遮蔽区118，未被盖体140遮蔽的部分为可视区117。盖体140覆盖亮度调整胶带130、光源120a与导光板110的遮蔽区118。换句话说，盖体140与亮度调整胶带130、光源120a、导光板110的遮蔽区118重叠。因此，亮度调整胶带130位于导光板110的遮蔽区118中。亮度调整胶带130可确保光源120a的光线传递至导光板110可视区117时的亮度是均匀的。

图5绘示根据本发明一实施方式的导光组件100c的俯视图。为求简洁，在图5至图9将省略图1的驱动元件102a、102b。导光组件100c包含导光板110、光源120a、120b与亮度调整胶带130a。与图1实施方式不同的地方在于：凸出部134a与光源120a之间(或凸出部134a与光源120b之间)的距离d3大于图1的距离d1，且凸出部134a的宽度w2大于图1凸出部134的宽度w1。由于图5的距离d3大于图1的距离d1，因此光源120a、120b的光线传递至亮度调整胶带130a时的范围会较传递至亮度调整胶带130时的范围大。在本实施方式中，具有较大宽度w2的凸出部134a可确保能吸收光源120a、120b正前方较大范围的光线。

图6绘示根据本发明一实施方式的导光组件100d的俯视图。导光组件100d包含导光板110、光源120a、120b与亮度调整胶带130b。与图1实施方式不同的地方在于：图6的光源120a、120b与导光板110之间的距离不同，且亮度调整胶带130b具有不同宽度的凸出部1341b、1342b。在本实施方式中，凸出部1341b与光源120a之间的距离d4小于凸出部1342b与光源120b之间的距离d5，且凸出部1341b的宽度w3小于凸出部1342b的宽度w4。也就是说，凸出部的宽度随光源与凸出部之间的距离增加而变大。由于距离d5大于距离d4，因此光源120b的光线传递至亮度调整胶带130b时的范围会较光源120a的光线传递至亮度调整胶带130b时的范围大。在本实施方式中，具有较大宽度w4的凸出部1342b可确保能吸收光源120b正前方较大范围的光线。

图7绘示根据本发明一实施方式的导光组件100e的俯视图。导光组件100e包含导光板110、光源120a、120b与亮度调整胶带130c。亮度调整胶带130c具有相连的条状部132c与凸出部134c。与图1实施方式不同的地方在于：亮度调整胶带130c的凸出部134c的形状为三角形。

图8绘示根据本发明一实施方式的导光组件100f的俯视图。导光组件100f包含导光板110、光源120a、120b与亮度调整胶带130d。亮度调整胶带130d具有相连的条状部132d与凸出部134d。与图1实施方式不同的地方在于：亮度调整胶带130d的凸出部134d的形状为梯形。

图9绘示根据本发明一实施方式的导光组件100g的俯视图。图10绘示图9的导光组件100g沿线段10-10的剖面图。同时参阅图9与图10，导光组件100g包含导光板110a、光源120a、120b与亮度调整胶带130。与图1实施方式不同的地方在于：导光板110a还包含微结构区111。当亮度调整胶带130位于导光板110a的背面116时，微结构区111位于背面116且由亮度调整胶带130覆盖。在本实施方式中，微结构区111的轮廓可以为矩形，但并不用以限制本发明。微结构区111的位置分别对应于光源120a、120b的位置。微结构区111中具有多个凸点，可破坏导光板110a中的光线内全反射，以增加穿出导光板110a的光线(例如光线L3穿出微结构区111而形成光线L4)，并由吸光层138吸收，对于导光板110a的亮度均匀有所助益。

在其他实施方式中，亮度调整胶带130可位于导光板110a的正面114，而微结构区111位于正面114且由亮度调整胶带130覆盖。此外，微结构区111也可具有其他形状的轮廓。如图11A的圆形微结构区111a、图11B的椭圆形微结构区111b、图11C的三角形微结构区111c或图11D的梯形微结构区111d。

虽然本发明已以实施方式公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属领域的一般技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。

Claims (15)

1.一种导光组件，其特征在于，包含：

导光板，具有入光面与相对的正面与背面，所述入光面位于所述正面与所述背面之间且邻接所述正面与所述背面；

至少一个光源，位于所述导光板外，且所述光源朝向所述导光板的所述入光面；以及

亮度调整元件，位于所述导光板的所述正面或所述背面上，且所述亮度调整元件包含：

条状部，具有靠近所述入光面的第一边缘；以及

至少一个凸出部，位于所述条状部的所述第一边缘，所述凸出部与所述光源对齐，且所述凸出部朝所述光源的方向延伸。

2.如权利要求1所述的导光组件，其特征在于，所述凸出部与所述光源之间的距离介于4mm至6mm的范围。

3.如权利要求1所述的导光组件，其特征在于，所述条状部具有背对所述第一边缘的第二边缘，所述第一边缘与所述第二边缘之间的距离介于1mm至3mm的范围。

4.如权利要求1所述的导光组件，其特征在于，所述亮度调整元件具有粘着层与吸光层，所述粘着层位于所述吸光层与所述导光板之间。

5.如权利要求4所述的导光组件，其特征在于，所述粘着层的折射率与所述导光板的折射率的差异介于0.1至0.7的范围。

6.如权利要求1所述的导光组件，其特征在于，所述凸出部的形状为半圆形、半椭圆形、矩形、三角形或梯形。

7.如权利要求1所述的导光组件，其特征在于，所述凸出部的宽度随所述光源与所述凸出部之间的距离增加而变大。

8.如权利要求1所述的导光组件，其特征在于，还包含：

盖体，覆盖所述亮度调整元件、所述光源与所述导光板的遮蔽区。

9.如权利要求8所述的导光组件，其特征在于，所述亮度调整元件位于所述导光板的所述遮蔽区中。

10.如权利要求1所述的导光组件，其特征在于，具有多个光源，且所述多个光源电性连接至少两个驱动元件。

11.如权利要求10所述的导光组件，其特征在于，所述多个光源的第一部分具有第一色温，所述多个光源的第二部分具有第二色温，且所述多个光源的所述第一部分与所述第二部分分别电性连接所述两个驱动元件。

12.如权利要求10所述的导光组件，其特征在于，所述多个光源的第一部分具有第一颜色，所述多个光源的第二部分具有第二颜色，且所述多个光源的所述第一部分与所述第二部分分别电性连接所述两个驱动元件。

13.如权利要求1所述的导光组件，其特征在于，所述导光板还包含至少一个微结构区，当所述亮度调整元件位于所述导光板的所述正面时，所述微结构区位于所述正面且由所述亮度调整元件覆盖；当所述亮度调元件位于所述导光板的所述背面时，所述微结构区位于所述背面且由所述亮度调整元件覆盖。

14.如权利要求13所述的导光组件，其特征在于，所述微结构区的位置对应于所述光源的位置。

15.如权利要求13所述的导光组件，其特征在于，所述微结构区的轮廓为矩形、圆形、椭圆形、三角形或梯形。