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CN111781670A - 导光板及光源模块 - Google Patents

导光板及光源模块 Download PDF

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CN111781670A CN202010644593.0A CN202010644593A CN111781670A CN 111781670 A CN111781670 A CN 111781670A CN 202010644593 A CN202010644593 A CN 202010644593A CN 111781670 A CN111781670 A CN 111781670A
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Abstract

本发明提供一种光源模块，包括导光板及多个发光元件。本发明提出的导光板具有入光面，并包括多个条状支撑结构及多个条状入光结构。多个条状支撑结构配置于入光面。多个条状入光结构配置于入光面。多个条状支撑结构远离入光面的第一顶角的曲率半径大于多个条状入光结构远离入光面的第二顶角的曲率半径，且这些条状支撑结构在垂直于入光面的方向上的高度大于这些条状入光结构在垂直于入光面的方向上的高度。任两相邻的这些条状支撑结构之间配置有多个这些条状入光结构。多个发光元件配置于入光面旁，用于发出光线至入光面。本发明提出的导光板及光源模块具有提升亮度均匀度，且能避免导光板损伤的功效。

Description

导光板及光源模块
技术领域
本发明关于一种光源模块，且特别是关于一种导光板以及使用此导光板的光源模块。
背景技术
一般液晶显示装置包括液晶显示面板与背光模块，背光模块的主要功能就是提供高辉度以及高均匀度的照明光源。
背光模块可分为侧入式背光模块与直下式背光模块。在目前的侧入式背光模块中，是将多个发光二极管以间隔排列配置于导光板的入光面旁，因此所发出的光线经由入光面进入导光板后会产生对应多个发光二极管的多个亮区及在两发光二极管之间的暗区，形成亮度不均匀的荧火虫(Hot spot)现象，当光线再照射至显示面板时，可能会看到亮度不均匀的影像画面。
现有技术的解决方式为在入光面进行微结构加工的方式以减少荧火虫现象。微结构的类型大致上可分为三角棱镜柱与半圆棱镜柱。三角棱镜柱的分散光线效果较好，但面对光源的尖锐部分容易刮伤光源，并造成棱镜柱的损伤。半圆棱镜柱虽不易刮伤光源，但分散光线的效果则较差，减缓荧火虫现象的效果有限。
本「背景技术」段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在「背景技术」中所公开的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的现有技术。此外，在「背景技术」中所公开的内容并不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，也不代表在本发明申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提供一种导光板，能提升亮度均匀度。
本发明提供一种光源模块，能提升亮度均匀度，且能避免导光板及发光元件的损伤。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所公开的技术特征中得到进一步的了解。
为达到上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明一实施例所提供的导光板具有入光面，并包括多个条状支撑结构及多个条状入光结构。多个条状支撑结构配置于入光面。多个条状入光结构配置于入光面。多个条状支撑结构远离入光面的第一顶角的曲率半径大于多个条状入光结构远离入光面的第二顶角的曲率半径，且这些条状支撑结构在垂直于入光面的方向上的高度大于这些条状入光结构在垂直于入光面的方向上的高度。任两相邻的这些条状支撑结构之间配置有多个这些条状入光结构。
为达到上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明一实施例所提供的光源模块包括多个发光元件及上述的导光板。多个发光元件配置于入光面旁，用于发出光线至入光面。
本发明实施例的光源模块中，多个条状支撑结构远离入光面的第一顶角的曲率半径大于多个条状入光结构远离入光面的第二顶角的曲率半径，且这些条状支撑结构在垂直于入光面的方向上的高度大于这些条状入光结构在垂直于入光面的方向上的高度，因此条状入光结构可以降低与配置于入光面旁的发光元件接触而造成损伤。此外，由于条状入光结构的第二顶角的曲率半径较小，能达到较佳的分散光线的效果。当发光元件所发出的光线入射至导光板时，条状入光结构能将光线分散，使光线能传递至导光板对应于两发光元件之间的暗区，从而减少荧火虫现象，因此能提升亮度均匀度。
为让本发明的上述和其他目的、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是本发明一实施例的光源模块的立体示意图。
图2是图1的区域A的上视示意图。
图3是本发明另一实施例的导光区域的示意图。
图4是本发明另一实施例的光源模块的立体示意图。
附图标记列表
10、10a:光源模块
100、100a:导光板
110、110a:入光面
111、111a:导光区域
120:出光面
130:条状支撑结构
140:条状入光结构
200:发光元件
A:区域
a1:第一顶角
a2:第二顶角
B:第一方向
C:第二方向
D1、D2:间距
H1、H2:高度
R1:曲率半径
L:光线。
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。
图1是本发明一实施例的光源模块的立体示意图。图2是图1的区域A的上视示意图。请参考图1及图2，本实施例的光源模块10包括导光板100及多个发光元件200。导光板100具有入光面110及出光面120。出光面120邻接于入光面110，具体来说，出光面120垂直于入光面110。多个发光元件200配置于入光面110旁，用于发出光线L至入光面110，具体来说，本实施例的光源模块10为侧入式背光模块。导光板100包括多个条状支撑结构130及多个条状入光结构140。多个条状支撑结构130配置于入光面110，多个条状入光结构140也配置于入光面110。这些条状支撑结构130及这些条状入光结构140分别沿着从靠近出光面120朝远离出光面120的第一方向B延伸，且这些条状支撑结构130及这些条状入光结构140沿着第二方向C排列。第一方向B例如不平行于第二方向C。在本实施例中，第一方向B例如是垂直于出光面120的方向(例如平行于出光面120的法线方向)，第二方向C例如是平行于出光面120的方向，或平行于出光面120及入光面110的方向，但不局限于此。特别说明的是，设置于入光面110的多个条状支撑结构130及多个条状入光结构140均为可透光元件，用于使发光元件200发出的光线L穿透并传递至导光板100内部，并且条状支撑结构130及条状入光结构140均具有分光效果，差异在于分光效果的程度。
在本实施例中，入光面110具有间隔排列的多个导光区域111，这些导光区域111例如分别对应于多个发光元件200，具体来说，发光元件200在入光面110上的投影区域往两侧扩大1.25倍的宽度即为导光区域111，且相邻的导光区域111不相连接，但本发明不限于此，导光区域111的范围可依发光元件200发出的光线L入射到入光面110的范围而调整。多个条状支撑结构130及多个条状入光结构140例如配置于这些导光区域111内，其中每一导光区域111中至少配置有一个条状支撑结构140。在一实施例中，各导光区域111可连接在一起；在另一实施例中各导光区域111彼此分离，意即，入光面110上具有不设置微结构的区域，例如非导光区域111的部分并不设置条状支撑结构130或条状入光结构140，但不局限于此。
请参考图1，图1中的发光元件200的数量是以3个为例，但不局限于此。发光元件200可选用发光二极管(light emitting diode,LED)，但本发明并不限制光源种类。导光区域111的数量则是对应于发光元件200的数量，在符合对应配置关系的情况下，本发明并不特别限制导光区域111及发光元件200的数量。
进一步来说，请参考图2，多个条状支撑结构130远离入光面110的第一顶角a1的曲率半径R1大于多个条状入光结构140远离入光面110的第二顶角a2的曲率半径(图未示)。具体而言，在一实施例中，条状支撑结构130的形状例如为具有圆弧的第一顶角a1的三角棱镜柱状，且第一顶角a1的曲率半径R1为20μm～80μm，第一顶角a1是指条状支撑结构130远离入光面110的顶角。在另一实施例中，条状支撑结构130的形状例如为半圆柱状，特别说明的是，所称之「半圆柱」并非限定其截面的弧线形状一定要为半圆形，其亦可为劣弧形或其他圆滑曲线，且曲率半径R1为20μm～80μm，此处的第一顶角a1是指条状支撑结构130最远离入光面110的部分，举例来说，若条状支撑结构130的截面形状为半圆形，则第一顶角a1的曲率半径R1即为条状支撑结构130的截面半圆形的半径；在其他实施例中，条状支撑结构130的形状亦可为四角柱及半圆柱的结合，本发明不特别限制。条状入光结构140的形状例如为三角柱状，且条状入光结构140远离入光面110的第二顶角a2的角度范围为70°～110°。因此在本实施例中，条状入光结构140的第二顶角a2的曲率半径接近无限小，图2中也未呈现出条状入光结构140的曲率半径，但本发明并不特别限制条状入光结构140的形式，只要能达到较佳的分散光线的效果即可，例如微结构制程的限制，条状入光结构140的第二顶角a2的曲率半径可以为1um或5um，但本发明不限于此。
此外，这些条状支撑结构130在垂直于入光面110的方向上的高度H1大于这些条状入光结构140在垂直于入光面110的方向上的高度H2，并且这些条状支撑结构130的高度H1彼此例如为相同，这些条状入光结构140的高度H2彼此例如为相同。具体而言，这些条状支撑结构130的尺寸为相同，这些条状入光结构140的尺寸也为相同，但不局限于此。
在本实施例中，这些条状支撑结构130的高度H1为10μm～50μm，这些条状入光结构140的高度H2为5μm～30μm。
任两相邻的这些条状支撑结构130之间例如配置有多个条状入光结构140。具体而言，多个条状入光结构140的数量例如是大于多个条状支撑结构130，但不局限于此。本实施例中是以任两相邻的这些条状支撑结构130之间配置两个条状入光结构140为例，但不局限于此。不同的任两相邻的条状支撑结构130之间所配置的条状入光结构140的数量例如也可以不相同。
本实施例的光源模块10中，多个条状支撑结构130远离入光面110的第一顶角a1的曲率半径R1大于多个条状入光结构140远离入光面110的第二顶角a2的曲率半径，且这些条状支撑结构130在垂直于入光面110的方向上的高度H1大于这些条状入光结构140在垂直于入光面110的方向上的高度H2。因此，具有圆弧第一顶角a1的条状支撑微结构130与配置于入光面110旁的发光元件200接触，而条状入光结构140可以避免与发光元件200接触而造成损伤，并且为了达到此效果，在本实施例中对应于每一发光元件200的每一导光区域111至少配置有一个条状支撑结构130。此外，由于条状入光结构140的第二顶角a2的曲率半径较小，能达到较佳的分散光线的效果。当发光元件所200发出的光线L入射至导光板100时，条状入光结构140能将部分光线L分散，使部分光线L能传递至导光板100对应于两发光元件200之间的暗区，从而减少荧火虫现象，因此能提升亮度均匀度。
图3是本发明另一实施例的导光区域的示意图。请参考图3，本实施例的导光区域111a与上述的导光区域111结构及优点相似，差异仅在于本实施例的导光区域111a中，每一条状支撑结构130与每一相邻条状入光结构140之间例如具有间距D1，及/或任两相邻的多个条状入光结构140之间例如具有间距D2。间距D1及间距D2可以依据不同出光效果的需求调整，并且本实施例中间距D1与间距D2例如为相同，但不局限于此。在另一实施例中，间距D1与间距D2例如可以为不相同。
图4是本发明另一实施例的光源模块的立体示意图。请参考图4，本实施例的光源模块10a与上述的光源模块10结构及优点相似，差异仅在于本实施例的光源模块10a中，导光板100a的多个条状支撑结构130及多个条状入光结构140更配置于入光面110a上非导光区域111的部分，即这些条状支撑结构130及这些条状入光结构140是配置于入光面110a的整体表面，意即入光面110a的表面未有平坦区，入光面110a的表面均设有条状支撑结构130或条状入光结构140。在其他实施例中，每一条状支撑结构130与每一条状入光结构140之间例如也可以是具有间距，及/或任两相邻的多个条状入光结构140之间例如也可以是具有间距，且每一条状支撑结构130与每一相邻条状入光结构140之间的间距为相同，及/或任两相邻的多个条状入光结构140之间的间距为相同，本发明并不特别限制。
综上所述，本发明实施例的光源模块中，多个条状支撑结构远离入光面的第一顶角的曲率半径大于多个条状入光结构远离入光面的第二顶角的曲率半径，且这些条状支撑结构在垂直于入光面的方向上的高度大于这些条状入光结构在垂直于入光面的方向上的高度。因此，条状入光结构可以降低与配置于入光面旁的发光元件接触而造成损伤，并且为了达到此效果，在本实施例中对应于每一发光元件的每一导光区域至少配置有一个条状支撑结构。此外，由于条状入光结构的第二顶角的曲率半径较小，能达到较佳的分散光线的效果。当发光元件所发出的光线入射至导光板时，条状入光结构能将光线分散，使光线能传递至导光板对应于两发光元件之间的暗区，从而减少荧火虫现象，因此能提升亮度均匀度。
以上所述，仅为本发明的优选实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，即凡是依照本发明权利要求书及说明书内容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权利要求不须达到本发明所公开的全部目的或优点或特点。此外，说明书摘要和发明名称仅是用来辅助专利文件检索，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书中提及的「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 (10)

1.一种导光板，其特征在于，所述导光板具有入光面，并包括多个条状支撑结构以及多个条状入光结构，其中
所述多个条状支撑结构配置于所述入光面；
所述多个条状入光结构配置于所述入光面，
其中所述多个条状支撑结构远离所述入光面的第一顶角的曲率半径大于所述多个条状入光结构远离所述入光面的第二顶角的曲率半径，且所述多个条状支撑结构在垂直于所述入光面的方向上的高度大于所述多个条状入光结构在垂直于所述入光面的方向上的高度，任两相邻的所述多个条状支撑结构之间配置有多个所述多个条状入光结构。
2.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述入光面具有间隔排列的多个导光区域，所述多个条状支撑结构及所述多个条状入光结构配置于所述多个导光区域，且所述多个导光区域中的每个至少配置有一个所述条状支撑结构。
3.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述多个条状入光结构及所述多个条状支撑结构配置于所述入光面的整体表面。
4.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述多个条状支撑结构中的每个与所述多个条状入光结构中的每个之间具有间距，及/或任两相邻的所述多个条状入光结构之间具有间距。
5.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述导光板还具有出光面，邻接于所述入光面，所述多个条状支撑结构及所述多个条状入光结构分别沿着从靠近所述出光面朝远离所述出光面的第一方向延伸，且所述多个条状支撑结构及所述多个条状入光结构沿着第二方向排列，所述第一方向不平行于所述第二方向。
6.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述多个条状支撑结构的形状为半圆柱状，且曲率半径为20μm～80μm。
7.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述多个条状入光结构的形状为三角柱状，且所述第二顶角的角度范围为70°～110°。
8.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述多个条状支撑结构在垂直于所述入光面的方向上的高度为10μm～50μm，所述多个条状入光结构在垂直于所述入光面的方向上的高度为5μm～30μm。
9.一种光源模块，其特征在于，所述光源模块包括导光板以及多个发光元件，其中
所述导光板具有入光面，并包括多个条状支撑结构以及多个条状入光结构，其中
所述多个条状支撑结构配置于所述入光面；
所述多个条状入光结构配置于所述入光面，
其中所述多个条状支撑结构远离所述入光面的第一顶角的曲率半径大于所述多个条状入光结构远离所述入光面的第二顶角的曲率半径，且所述多个条状支撑结构在垂直于所述入光面的方向上的高度大于所述多个条状入光结构在垂直于所述入光面的方向上的高度，任两相邻的所述多个条状支撑结构之间配置有多个所述多个条状入光结构；
所述多个发光元件配置于所述入光面旁，用于发出光线至所述入光面。
10.根据权利要求9所述的光源模块，其特征在于，所述入光面具有间隔排列的多个导光区域，所述多个导光区域分别对应于所述多个发光元件，所述多个条状支撑结构及所述多个条状入光结构配置于所述多个导光区域，且所述多个导光区域中的每个至少配置有一个所述条状支撑结构。
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