具高光线利用率的导光板及其设计方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及导光板领域，特别是涉及一种可充分利用入射光线且具有极佳出光均匀度的具高光线利用率的导光板及其设计方法。
【背景技术】
[0002]背光模块在显示设备中的应用已为当前相当普遍的技术，现有背光模块包括导光板及光源，并可依据光学需求增设反射板、扩散板或棱镜板等组件。背光模块依光源入射至导光板方式可分为直下式与侧入式，近年来基于市场对背光模块的轻薄化要求，故侧入式背光模块渐取代直下式背光模块而被广泛运用。导光板供引导光源提供的光线自其表面出光而形成面光源，且为提升出光效率与均匀性，可在导光板的一面设置沟槽或配置网点。
[0003]随显示设备面板逐渐朝向大尺寸发展，对应搭配的背光模块亦须同步提供相符的大尺寸导光板。早期为达成大尺寸导光板要求，众多厂商采取将多片小型导光板接合拼凑为大型导光板，再将光线导入其内以自出光面出光的方式生产。或为进一步解决光线强度问题，亦有厂商采用于各导光板配置对应光源的方式，使各导光板独自进行导光再利用拼接方式呈现大面积出光。然，采用多个导光板组接的方式具有高制造成本，且各导光板的出光多少具有亮暗差异，使导光板与光源的组装无法控制到完全一致，故在具有过多变因存在的情况下，对于每一导光板间的组装与光源设置更须小心设计，以避免接合不够妥善或结构设计不良影响光线传输与出光效果。此外，相异尺寸的显示面板，用以组接的各导光板尺寸与结构亦须同步重新设计，着实耗费开发时间。且此一方式在控制光线传输方面仍具有较多无法掌握性，进而提升制作与设计上的不便，甚或最终实际呈现的出光效果亦不符需求。
[0004]鉴于开发与制造成本考虑，部分制造商舍弃多导光板结构，转而回归制成单一大型导光板的方式，以求在制程方面或可简化与降低成本，但大型导光板于实际应用时，若光源仅设置于导光板一侧，因导光板相对设置光源一侧距离光源较远，因此该区容易过暗导致辉度无法与接近光源的区域一致，使整体出光均匀效果不佳。光线自导光板侧边入射后，若未具有足够的光线能量传递至导光板终点，则会导致导光板后段区域辉度不足。为了解决此现象，可设置高功率发光源于导光板以确保光线能量足够，或是设置大量光源来校正出光均匀度，但是，此方式却会衍生能量过剩之情况，亦即当光线传递至导光板远程侧面时光线仍未被利用完毕而造成浪费。在选用高功率光源或是大量光源情况下，提高设置成本反而造成光线无法达到最佳利用效率，因此如何使大尺寸导光板具有均匀出光、最佳光使用率以及低制造成本等要件，实乃当前极需考虑之课题。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中导光板的光线利用效率低、光线自导光板终端折射至外界、导光板出光面不一致且出光均匀度欠佳，以及大尺寸导光板于导引光在线的不易与缺失的缺陷，提供一种具高光线利用率的导光板及其设计方法。
[0006]本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:
[0007]—种具高光线利用率的导光板，其特点在于，其包括:
[0008]一本体，具有一入光侧及位于相对位置的一远光侧，该入光侧供以接收多个光源的光线且该入光侧的二侧边分别邻接一出光面及一底面，该远光侧的二侧边亦分别邻接该出光面及该底面，该出光面具有一主出光区及一修正区，该主出光区邻近该入光侧，该修正区邻近该远光侧；
[0009]—第一取光微结构群，对应该主出光区并设置于该出光面或该底面，该第一取光微结构群的取光能力由该入光侧朝该远光侧递增；
[0010]一反射面，设于该远光侧，供以将由该本体传递至该远光侧的光线反射回该本体的出光面，以提升光线利用效率，并在该修正区形成一亮带；及
[0011]—第二取光微结构群，对应该修正区并设置于该出光面或该底面，且该第二取光微结构群的取光能力由该入光侧朝该远光侧递减，供以修正该亮带使该出光面均匀出光。
[0012]本发明的导光板透过反射面将光线阻挡并反射回本体，使导光板可充分利用来自光源德尔光线，并再经由第二取光微结构群的调整使修正区内的出光均匀，进而让出光面整体具有一致且均匀的出光效果，并同时避免光线自远光侧折射至外界的现象，而提升光线利用效率。
[0013]较佳地，该第一取光微结构群与该入光侧的距离XjS对该第一取光微结构群的取光能力Yi所绘示的曲线，及该第二取光微结构群与该入光侧的距离χ2相对该第二取光微结构群的取光能力γ2所绘示的曲线，形成具有反曲点的距离与取光能力设计曲线。此即显示第一取光微结构群与第二取光微结构群的取光能力不会具有段差，而为依循光线在各传递距离时能量大小进行调配，并且在修正区内的取光能力系属下修态样，以有效调整亮带区相对整体修正区的较高亮度态样。
[0014]较佳地，该第一取光微结构群及该第二取光微结构群的取光能力系由微结构网点的深度变化来控制。当微结构网点的深度越深其取光能力则越强，反之则越弱。
[0015]较佳地，该第一取光微结构群及该第二取光微结构群的取光能力系由微结构网点的截面积变化来控制。当微结构网点的截面积越大其取光能力则越强，反之则越弱。
[0016]较佳地，该第一取光微结构群及该第二取光微结构群的取光能力系由微结构网点的分布密度变化来控制。当微结构网点的分布密度越密其取光能力则越强，反之则越弱。
[0017]较佳地，该反射面为一银质反射条，其在修正区形成亮带并利于第二取光微结构群对其进行修正。
[0018]本发明还提供了一种提高光线利用率的侧入式导光板设计方法，其特点在于，其包含以下步骤:
[0019]提供一导光板，且在该导光板定义有一主出光区及一修正区，该主出光区一侧供以接收多个光源的光线，且该主出光区内设有一第一取光微结构群，该第一取光微结构群的取光能力由入光侧朝远光侧递增；
[0020]设置一反射面在该修正区一侧，供以将光线反射回该导光板，进而于该修正区形成一亮带；及
[0021]设置一第二取光微结构群在该修正区内，且该第二取光微结构群的取光能力由入光侧朝远光侧递减，供以修正该亮带使该导光板均匀出光。
[0022]依循上述步骤，即可设计出充分利用入射光线且具极佳出光均匀度的导光板，如前述的具高光线利用率的导光板，利用反射面、第一取光微结构群及第二取光微结构群的取光能力配置以有效利用光线能量并调整导光板的均匀度。
[0023]较佳地，该第一取光微结构群与该入光侧的距离XjS对该第一取光微结构群的取光能力Yi所绘示的曲线，及该第二取光微结构群与该入光侧的距离χ2相对该第二取光微结构群的取光能力γ2所绘示的曲线，形成具有反曲点的距离与取光能力设计曲线。以通过在修正区经下修的取光能力调整亮带区域使导光板整体形成均匀出光，避免受亮带影响而使修正区范围出光过强。
[0024]较佳地，该第一取光微结构群及该第二取光微结构群的取光能力由微结构网点之深度变化、截面积变化及/或分布密度变化来控制。其控制态样已在前述，在此不再赘述。
[0025]较佳地，反射面为一银质反射条。以在修正区形成亮带并利于第二取光微结构群对其进行修正。
[0026]本发明中，上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合，即得本发明的各优选实施例。
[0027]本发明的积极进步效果在于:本发明揭示的具高光线利用率的导光板及其设计方法，可提升导光板对于光线的利用率，避免传递至导光板终端的光线折射至外界造成浪费，且当利用反射面将光线反射回导光板后，对于反射光所形成的亮带亦具有对应的取光微结构群进行出光校正，使导光板整体具有一致且均匀的出光效果。对于大尺寸的导光板更是可解决面积过大造成的出光不均现象。
【附图说明】
[0028]图1