專利名稱：導光板、照明裝置以及導光板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種照明裝置，尤其涉及該照明裝置中的導光板及其制作方法。
背景技術：
采用發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)配合導光板進行照明的背光模塊 已逐漸普及。一般而言，多個發(fā)光二極管會設置在導光板的入光面、沿著導光板的入光面呈 直線排列。并且，多個發(fā)光二極管之間彼此會保持固定的間距。圖1為現(xiàn)有技術的背光模塊的立體示意圖。請參照圖1，背光模塊100具有導光 板110以及多個發(fā)光二極管120。導光板110具有入光面110a、反光面IlOb與出光面110c。 發(fā)光二極管120設置在導光板110的入光面IlOa旁。圖2為在圖1的背光模塊中、光線行進的俯視示意圖。請同時參照圖1與圖2，上 述的發(fā)光二極管120分別發(fā)出多道光線L，光線L經由導光板110的入光面IlOa進入導光 板110。由于發(fā)光二極管120具有高指向性(directivity)，亦即發(fā)光二極管120具有有限 的出光角度范圍θ，所以導光板110在靠近發(fā)光二極管120且落在出光角度范圍θ內的 區(qū)域會形成亮區(qū)，在出光角度范圍θ之外的區(qū)域會形成暗區(qū)(如圖1中的暗點區(qū)域)。這 些亮區(qū)與暗區(qū)會導致導光板110所提供的面光源不均勻，這就是所謂的亮斑(hot spot)現(xiàn) 象；也就是說，導光板110對應于發(fā)光二極管120的位置會產生過亮的亮點，使得靠近發(fā)光 二極管120處的面光源是不均勻的。近年來，隨著發(fā)光二極管120的功率不斷提升，所以可減少配置于導光板110的入 光面IlOa—側的發(fā)光二極管120的數(shù)量。然而，隨著發(fā)光二極管120的數(shù)量減少，相鄰兩 發(fā)光二極管120的間距便會增大，這會導致暗區(qū)的面積變大，即亮斑現(xiàn)象會更嚴重，面光源 將更加不均勻。
發(fā)明內容
本發(fā)明需要解決的技術問題是提供了一種導光板，旨在解決上述的問題。本發(fā)明還提供了上述導光板的制作方法。本發(fā)明還提供了含有上述導光板的照明裝置。為了解決上述技術問題，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的本發(fā)明的導光板包括一板體；所述的板體具有一入光面，該入光面具有一光學 擴散區(qū)以及相鄰于該光學擴散區(qū)的一邊緣區(qū)；一光學元件陣列；所述的光學元件陣列設置 在該光學擴散區(qū)；以及多個光學條狀結構；所述的多個光學條狀結構設置在該邊緣區(qū)，該 些光學條狀結構連接于該光學元件陣列、且往多個方向延伸。本發(fā)明的導光板的制作方法是通過以下步驟實現(xiàn)的提供一板體，所述的板體具有一入光面，該入光面具有一光學擴散區(qū)以及相鄰于 該光學擴散區(qū)的一邊緣區(qū)；提供一切割工具，從該光學擴散區(qū)的一側切割至該光學擴散區(qū)的另一側，以在該光學擴散區(qū)形成一光學元件陣列，且該切割工具從該板體切割出一切除部份；以及分離該板體與該切除部分，以在該邊緣區(qū)形成多個光學條狀結構，該些光學條狀 結構連接于該光學元件陣列、且往多個方向延伸。本發(fā)明的照明裝置包括一導光板；所述的導光板包括一板體；所述的板體具有 一入光面，該入光面具有一光學擴散區(qū)以及相鄰于該光學擴散區(qū)的一邊緣區(qū)；一光學元件 陣列；所述的光學元件陣列設置在該光學擴散區(qū)；多個光學條狀結構；所述的多個光學條 狀結構設置于該邊緣區(qū)，該些光學條狀結構連接于該光學元件陣列、且往多個方向延伸；以 及一光源；所述的光源設置在該入光面的一側。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是能增加光源的出光角度范圍、及減少亮斑 現(xiàn)象；采用上述導光板的照明裝置能夠提供十分均勻的面光源；另外，上述導光板的制作 方法由于是利用切割工具對板體進行切割而制作，具有制程簡單、容易制作的特點。
圖1為現(xiàn)有技術的背光模塊的立體示意圖。圖2為在圖1的背光模塊中、光線行進的俯視示意圖。圖3為本發(fā)明一實施例的導光板的示意圖。圖4繪示圖3的部分導光板(區(qū)域A)的放大前視圖。圖5為本發(fā)明一實施例的照明裝置的示意圖。圖6為在圖5的照明裝置中、光線行進的俯視示意圖。圖7 圖9為本發(fā)明一實施例的導光板的制作方法的流程示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細描述本發(fā)明提供一種導光板，能增加光源的出光角度范圍、及減少亮斑現(xiàn)象。本發(fā)明提供一種導光板的制作方法，能容易地制作出上述的導光板。本發(fā)明提供一種照明裝置，采用上述的導光板，而能提供均勻的面光源。本發(fā)明提出一種導光板，包括板體、光學元件陣列以及多個光學條狀結構。板體 具有入光面。此入光面具有光學擴散區(qū)以及相鄰于光學擴散區(qū)的邊緣區(qū)。光學元件陣列設 置在光學擴散區(qū)。光學條狀結構設置在邊緣區(qū)。光學條狀結構連接于光學元件陣列、且往 多個方向延伸。本發(fā)明還提出一種導光板的制作方法。首先，提供一板體，具有入光面。此入光面 具有光學擴散區(qū)以及相鄰于光學擴散區(qū)的邊緣區(qū)。接著，提供一切割工具，從光學擴散區(qū)的 一側切割至光學擴散區(qū)的另一側，以在光學擴散區(qū)形成光學元件陣列，且切割工具從板體 切割出一切除部份。分離板體與切除部分，以在邊緣區(qū)形成多個光學條狀結構。光學條狀 結構連接于光學元件陣列、且往多個方向延伸。本發(fā)明又提出一種照明裝置，包括導光板與光源。導光板包括板體、光學元件 陣列以及多個光學條狀結構。板體具有入光面。此入光面具有光學擴散區(qū)以及相鄰于光學 擴散區(qū)的邊緣區(qū)。光學元件陣列設置在光學擴散區(qū)。光學條狀結構設置在邊緣區(qū)。光學條 狀結構連接于光學元件陣列、且往多個方向延伸。光源設置在入光面的一側。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的光學元件陣列包括多個光學微透鏡，在光學擴散 區(qū)的一第一方向進行排列、且在與第一方向夾一角度的一第二方向上延伸。光學條狀結構 從每一光學微透鏡往多個方向延伸而出。在本發(fā)明的一實施例中，上述的光學元件陣列包括多個光學微透鏡。光學微透鏡 從入光面突出，相鄰的兩光學微透鏡之間為一光學溝槽。在本發(fā)明的一實施例中，上述的光學微透鏡的剖面形狀是選自于半圓形、V字形、R 溝及其組合。在本發(fā)明的一實施例中，上述的切割工具包括多個微結構。微結構的形狀互補于 光學元件陣列的形狀。在本發(fā)明的一實施例中，上述的微結構內凹于該切割工具的表面?；谏鲜?，本發(fā)明的導光板具有光學元件陣列以及光學條狀結構，光學元件陣列 (具有多個光學微透鏡)可使光源所提供的光線產生折射或散射等，而增大光源的出光角 度范圍。再者，往多個不同方向延伸的光學條狀結構可有效地散射光線而使光線霧化，能夠 減少亮斑現(xiàn)象。采用上述導光板的照明裝置能夠提供十分均勻的面光源。另外，上述導光 板的制作方法是利用切割工具對板體進行切割而制作，具有制程簡單、容易制作的特點。[導光板以及照明裝置]圖3為本發(fā)明一實施例的導光板的示意圖。圖4繪示圖3的部分導光板(區(qū)域A) 的放大前視圖。請同時參照圖3與圖4，導光板200包括板體210、光學元件陣列220以及多個光 學條狀結構230。板體210具有入光面210a、反光面210b與出光面210c。該入光面210a 具有光學擴散區(qū)Rl以及相鄰于光學擴散區(qū)Rl的邊緣區(qū)R2。光學元件陣列220設置在光學 擴散區(qū)R1。光學條狀結構230設置在邊緣區(qū)R2。光學條狀結構230連接于光學元件陣列 220、且往多個方向延伸。從圖3與圖4可清楚看到，光學元件陣列220包括多個光學微透鏡220a，在光學 擴散區(qū)Rl的一第一方向Dl進行排列、且在與第一方向Dl夾一角度θ 1的一第二方向D2 上延伸。光學條狀結構230從每一光學微透鏡220a往多個方向延伸而出。另外，上述的角 度Θ1可以是80度 110度，較佳為90度。也就是說，可調整光學元件陣列220在入光面 210a上的排列方式或延伸方向，以達到所需要的光學規(guī)格。請再參照圖3與圖4，上述的光學微透鏡220a可以是從入光面210a突出的結構， 相鄰的兩光學微透鏡220a之間為一光學溝槽M0。光學微透鏡220a的剖面形狀是半圓形。 然而，光學微透鏡220a的剖面形狀還可以是V字形、R溝、或其它適當?shù)男螤?。當然，在其它實施例中，上述的光學微透鏡220a也可以是從入光面210a內凹的結 構(未繪示)，形成多個光學溝槽(未繪示)，光學溝槽的剖面形狀可以是選自于半圓形、V 字形、R溝及其組合，且相鄰的兩光學微透鏡220a之間為一光學突出物(未繪示)。承上述，導光板200具有光學元件陣列220 (具有多個光學微透鏡220a)以及往多 個不同方向延伸的光學條狀結構230。當光線從導光板200的入光面210a入射時，光線會 受到光學元件陣列220的作用(如折射、散射等)、而使光線的出光角度范圍加大。因此，能 夠解決現(xiàn)有技術中光線的出光角度范圍過小的問題。特別是，由于光學條狀結構230往多個不同方向延伸而出，所以，光學條狀結構230能夠有效地將光線進行散射或折射，而得到霧化光線的光學效果。如此一來，可進一步 解決現(xiàn)有技術的亮斑現(xiàn)象。再者，由于往多個不同方向延伸的光學條狀結構230連接于光學元件陣列220(光 學微透鏡220a)上，所以，在光學元件陣列220中傳輸?shù)墓饩€也可進入到光學條狀結構230 中，可防止光線漏失。圖5為本發(fā)明一實施例的照明裝置的示意圖。圖6為在圖5的照明裝置中、光線 行進的俯視示意圖。請先參照圖5，照明裝置300包括上述的導光板200與光源310。上 述的導光板200的結構在此不予以重述。光源310設置在入光面210a的一側。光源310 可以采用發(fā)光二極管或是其它合適的點光源。此外，還可在照明裝置300的導光板200下 方設置一反射片(未繪示)，以利光線的反射。請再參照圖6，在照明裝置300中，由導光板200的光學元件陣列220(具有多個光 學微透鏡220a)的作用(如折射、散射)，可使光源310的出光角度范圍θ明顯增大，避免 暗區(qū)的產生。特別是，往多個不同方向延伸的光學條狀結構230可有效地散射光線而使光 線霧化，進而減少亮斑現(xiàn)象。因此，上述的照明裝置300能夠提供十分均勻的面光源。請再參照圖6，可取得光源310的亮區(qū)中心(即光源310的中心軸線)的輝度值、 及相鄰兩光源310之間的暗區(qū)中心的輝度值。亮斑的長度即為亮區(qū)中心與暗區(qū)中心之間的 距離。同時，可對于圖2所示的現(xiàn)有技術的背光模塊100進行相同的計算，以分別取得本發(fā) 明實施例的導光板200的亮斑的長度、以及現(xiàn)有技術導光板110的亮斑的長度。經過光學的量測與相關的計算之后，可得出現(xiàn)有技術導光板110的亮斑的長度為 6. 3mm，而本發(fā)明實施例的導光板200的亮斑的長度為4. 8mm。由此可知，導光板200確實減 少了亮斑的長度，能將出光角度范圍角度加大。如此，采用導光板200的照明裝置300能提 供十分均勻的面光源。[導光板的制作方法]圖7 圖9為本發(fā)明一實施例的導光板的制作方法的流程示意圖。請參照圖7，首 先，提供一板體210，具有入光面210a。此入光面210a具有光學擴散區(qū)Rl以及相鄰于光學 擴散區(qū)Rl的邊緣區(qū)R2。且光學擴散區(qū)Rl的范圍可大于邊緣區(qū)R2的范圍。另外，板體210 也可具有反光面210b與出光面210c。請再參照圖7與圖8，接著，提供一切割工具400，從光學擴散區(qū)Rl的一側切割至 光學擴散區(qū)Rl的另一側，以在光學擴散區(qū)Rl形成光學元件陣列220，且切割工具400從板 體210切割出一切除部份212。如圖8所示，切割工具400可以是多個單元所組成，且沿著入光面210a的延伸方 向排列。在另外的實施例中，切割工具400也可以是獨立的一個單元且延伸于整個入光面 210a。特別是，切割工具400可包括多個微結構410。微結構410的形狀可互補于光學元 件陣列220的形狀。更詳細而言，微結構410可內凹于切割工具400的表面、成為凹槽的形 態(tài)。當切割工具400對于板體210進行切割時，可切割得到突出于入光面210a的表面的光 學元件陣列220(突出的多個光學微透鏡220a)。當然，在其它實施例中，也可使微結構410 突出于切割工具400的表面，以在板體210上切割出內凹于入光面210a的表面的光學元件 陣列(未繪示)，即多個光學溝槽。
請再參照圖8，切割工具400只對于光學擴散區(qū)Rl進行切割，并未切割邊緣區(qū)R2。 由此，在邊緣區(qū)R2中，板體210與切除部分212仍是相連著的。然而，由于邊緣區(qū)R2相對 于光學擴散區(qū)Rl的范圍較小，所以板體210與切除部分212兩者之間相當容易進行分離。請參照圖9，再來，分離板體210與切除部分212，以在邊緣區(qū)R2形成多個光學條 狀結構230。光學條狀結構230連接于光學元件陣列220、且往多個方向延伸。至此，完成 導光板200的制作?？蓞⒄丈鲜鰣D3 圖4的相關說明，以理解光學元件陣列220與光學條狀結構230 的詳細結構，在此即不予以重述。特別是，由于光學元件陣列220本身具有順著光學元件陣 列220延伸的紋理T(可參照圖4的光學微透鏡220a的細部結構)，所以，當分離板體210 與切除部分212時，切除部分212會順著該紋理T而與板體210分離、而自然地在邊緣區(qū)R2 中形成往多個方向延伸的光學條狀結構230。上述導光板200的制作方法相當簡單，利用只對于光學擴散區(qū)Rl進行切割而形成 光學元件陣列220，以及在分離板體210與切除部分212的同時形成多個往不同方向延伸的 光學條狀結構230，即可輕易地得到能夠減少亮斑的長度，且能將出光角度范圍角度加大的 導光板200。綜上所述，本發(fā)明的導光板、照明裝置以及導光板的制作方法至少具有以下優(yōu)占.
^ \\\ ·導光板具有光學元件陣列以及光學條狀結構，光學元件陣列(具有多個光學微透 鏡)可使光源所提供的光線產生折射或散射，而增大光源的出光角度范圍。另外，往多個不 同方向延伸的光學條狀結構可有效地散射光線而使光線霧化，能夠減少亮斑現(xiàn)象。并且，具 有上述導光板的照明裝置能提供均勻的面光源。再者，上述導光板的制作方法是利用切割 工具對板體進行切割而制作，具有制程簡單、容易制作的特點。雖然本發(fā)明已以實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術領域 中具有通常知識的，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發(fā)明 之保護范圍當視后附權利要求保護范圍所界定的為準。
權利要求
1.一種導光板，包括一板體；其特征在于所述的板體具有一入光面，該入光面具有 一光學擴散區(qū)以及相鄰于該光學擴散區(qū)的一邊緣區(qū)；一光學元件陣列；所述的光學元件陣 列設置在該光學擴散區(qū)；以及多個光學條狀結構；所述的多個光學條狀結構設置在該邊緣 區(qū)，該些光學條狀結構連接于該光學元件陣列、且往多個方向延伸。
2.根據(jù)權利要求1所述的導光板，其特征在于該光學元件陣列包括多個光學微透 鏡；所述的多個光學微透鏡在該光學擴散區(qū)的一第一方向進行排列、且在與該第一方向夾 一角度的一第二方向上延伸；該些光學條狀結構從每一光學微透鏡往多個方向延伸而出。
3.根據(jù)權利要求1所述的導光板，其特征在于該光學元件陣列包括多個光學微透鏡， 該些光學微透鏡從該入光面突出，相鄰的兩該些光學微透鏡之間為一光學溝槽。
4.根據(jù)權利要求3所述的導光板，其特征在于該些光學微透鏡的剖面形狀是選自于 半圓形、V字形、R溝及其組合。
5.一種導光板的制作方法，是通過以下步驟實現(xiàn)的提供一板體，所述的板體具有一入光面，該入光面具有一光學擴散區(qū)以及相鄰于該光 學擴散區(qū)的一邊緣區(qū)；提供一切割工具，從該光學擴散區(qū)的一側切割至該光學擴散區(qū)的另一側，以在該光學 擴散區(qū)形成一光學元件陣列，且該切割工具從該板體切割出一切除部份；以及分離該板體與該切除部分，以在該邊緣區(qū)形成多個光學條狀結構，該些光學條狀結構 連接于該光學元件陣列、且往多個方向延伸。
6.根據(jù)權利要求5所述的導光板的制作方法，其中該光學元件陣列包括多個光學 微透鏡，所述的多個光學微透鏡在該光學擴散區(qū)的一第一方向進行排列、且在與該第一方 向夾一角度的一第二方向上延伸；該些光學條狀結構從每一光學微透鏡往多個方向延伸而 出ο
7.根據(jù)權利要求5所述的導光板的制作方法，其中該光學元件陣列包括多個光學微 透鏡，該些光學微透鏡從該入光面突出，相鄰的兩該些光學微透鏡之間為一光學溝槽。
8.根據(jù)權利要求7所述的導光板的制作方法，其中該些光學微透鏡的剖面形狀是選 自于半圓形、V字形、R溝及其組合。
9.根據(jù)權利要求5所述的導光板的制作方法，其中該切割工具包括多個微結構，該些 微結構的形狀互補于該光學元件陣列的形狀。
10.根據(jù)權利要求9所述的導光板的制作方法，其中該些微結構內凹于該切割工具的 表面。
11.一種照明裝置，包括一導光板；其特征在于所述的導光板包括一板體；所述的 板體具有一入光面，該入光面具有一光學擴散區(qū)以及相鄰于該光學擴散區(qū)的一邊緣區(qū)；一 光學元件陣列；所述的光學元件陣列設置在該光學擴散區(qū)；多個光學條狀結構；所述的多 個光學條狀結構設置于該邊緣區(qū)，該些光學條狀結構連接于該光學元件陣列、且往多個方 向延伸；以及一光源；所述的光源設置在該入光面的一側。
12.根據(jù)權利要求11所述的照明裝置，其特征在于該光學元件陣列包括多個光學 微透鏡；所述的多個光學微透鏡在該光學擴散區(qū)的一第一方向進行排列、且在與該第一方 向夾一角度的一第二方向上延伸；該些光學條狀結構從每一光學微透鏡往多個方向延伸而 出ο
13.根據(jù)權利要求11所述的照明裝置，其特征在于該光學元件陣列包括多個光學微 透鏡，該些光學微透鏡從該入光面突出，相鄰的兩該些光學微透鏡之間為一光學溝槽。
14.根據(jù)權利要求13所述的照明裝置，其特征在于該些光學微透鏡的剖面形狀是選 自于半圓形、V字形、R溝及其組合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種導光板、照明裝置以及導光板的制作方法，本發(fā)明的導光板包括一板體；所述的板體具有一入光面，該入光面具有一光學擴散區(qū)以及相鄰于該光學擴散區(qū)的一邊緣區(qū)；一光學元件陣列；所述的光學元件陣列設置在該光學擴散區(qū)；以及多個光學條狀結構；所述的多個光學條狀結構設置在該邊緣區(qū)，該些光學條狀結構連接于該光學元件陣列、且往多個方向延伸；本發(fā)明的有益效果是能增加光源的出光角度范圍、及減少亮斑現(xiàn)象；采用上述導光板的照明裝置能夠提供十分均勻的面光源；另外，上述導光板的制作方法由于是利用切割工具對板體進行切割而制作，具有制程簡單、容易制作的特點。
文檔編號F21V8/00GK102081189SQ201110042679
公開日2011年6月1日 申請日期2011年2月22日 優(yōu)先權日2011年2月22日
發(fā)明者李國成 申請人:蘇州茂立光電科技有限公司