专利名称：光线聚合结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光线聚合结构，特别涉及一种应用于光源模块的光线聚合结构。
背景技术：
增亮膜(Brightness Enhancement Film, BEF)为一种运用在光源模块中的零组件。增亮膜主要功能是通过光线的折射与全反射，将来自光源模块中较为散乱的光线朝向同一个方向集中，进而提高光线的使用率并且增加照明亮度。请参考图1，图I为现有的增亮膜10示意图。增亮膜10包括一透光基板101以及形成于透光基板101上的多个棱镜柱103。透光基板101具有一上表面105与相反的一下表面107。各棱镜柱103设置于上表面105。下表面107则为光入射面，用以接收来自光源模块的光线。·请参考图2，图2为现有的增亮膜的光路示意图。当此增亮膜10应用于一光源模块时，光源模块的光线会由下表面107进入增亮膜10。进入增亮膜10的光线则在各棱镜柱103折射或全反射。其中，光线114的行进路线经过棱镜柱103的表面时将产生折射现象。又因为光线114由棱镜柱103进入外层的空气时为自较密的介质进入较疏的介质中，故光线114的折射角小于入射角，因此自棱镜柱103的斜面折射出去的光线114会产生聚光的作用。上述结构的增亮膜10由于不同波长的光源在折射时折射率的不同，所以会有彩虹纹的现象。此外，由于增亮膜10的各棱镜柱103为侧边互相平行的排列结构，所以会产生暗纹、迭纹或反射迭纹的现象。而现有技术为了解决此些问题是额外再搭配上一扩散片，然此方法却会提高制造成本并且降低光线的穿透率。
实用新型内容鉴于以上的问题，本实用新型的目的在于提出一种光线聚合结构，以解决现有技术中暗纹、迭纹、反射迭纹与彩虹纹的问题。为达上述目的，本实用新型提供一种光线聚合结构，包括一透光基材，具有一出光面；以及—聚光单兀，自该出光面向该透光基材外突出，其中该聚光单兀包括多个第一棱镜柱，各该第一棱镜柱包括一第一斜面、一第二斜面与一第一棱线，该第一棱线为该第一斜面与该第二斜面相交所形成的线，各该第一棱镜柱的该第一棱线于各该第一棱镜柱的相对两端彼此交会。上述的光线聚合结构，其中，两相邻的该些第一棱镜柱之间具有一第一凹槽，该第一凹槽中段的槽口宽度大于该第一凹槽相对两端的槽口宽度。上述的光线聚合结构，其中，该聚光单元的该第一棱镜柱的数量为二。上述的光线聚合结构，其中，该第一凹槽的底部具有一第一谷线，两相邻的该些第一棱镜柱相交于该第一谷线。上述的光线聚合结构，其中，该聚光单元包括至少一第二棱镜柱，各该第二棱镜柱包括一第三斜面、一第四斜面与一第二棱线，该第二棱线为该第三斜面与该第四斜面相交所形成的线，并且各该第二棱镜柱位于该些第一棱镜柱之间，该第二棱线与该第一棱线于各该第一棱镜柱的相对两端以及各该第二棱镜柱的相对两端彼此交会。上述的光线聚合结构，其中，相邻的该第一棱镜柱与该第二棱镜柱之间具有一第二凹槽，该第二凹槽中段的槽口宽度大于该第二凹槽相对两端的槽口宽度，其中该第二凹槽的底部具有一第二谷线，该第一棱镜柱与该第二棱镜柱相交于该第二谷线。上述的光线聚合结构，其中，各该第一棱镜柱的该第一棱线为弧线与该第二棱镜柱的该第二棱线为直线。上述的光线聚合结构，其中，该聚光单元的该第二棱镜柱的数量为一。上述的光线聚合结构，其中，两个相邻的该第二棱镜柱之间具有一第三凹槽，该第三凹槽中段的槽口宽度大于该第三凹槽相对两端的槽口宽度，其中该第三凹槽的底部具有一第三谷线，相邻的该些第二棱镜柱相交于该第三谷线。上述的光线聚合结构，其中，该聚光单元为一对称结构，该对称结构的对称轴通过
一第一端面与一第二端面。上述的光线聚合结构，其中，正交于该出光面的截面上的各该第一棱镜柱与各该第二棱镜柱具有相同的剖面形状。上述的光线聚合结构，其中，各该第一棱镜柱的该第一棱线与各该第二棱镜柱的该第二棱线包括至少一弯折。上述的光线聚合结构，其中，该聚光单元的该些第二棱镜柱的数量为二。综上所述，本实用新型的光线聚合结构由于第一棱线与第二棱线于第一棱镜柱的相对两端与第二棱镜柱的相对两端彼此交会，而非各棱镜柱的侧边彼此平行的规则性的排列。因此，相较于现有技术的增亮膜10而言，光线聚合结构可减少暗纹、迭纹、反射迭纹与彩虹纹的现象。同时，各棱镜柱之间的凹槽结构为波浪形构造使得本实用新型的光线聚合结构应用于光学模块时具有增强亮度的功效。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
图I为现有的增亮膜的立体示意图；图2为现有的增亮膜的光路示意图；图3为光线聚合结构的立体示意图；图4为聚光单元的立体示意图；图5为光线聚合结构的立体示意图；图6为聚光单元的立体示意图；图7为具有弧形棱线的聚光单元示意图图8为光线聚合结构的立体示意图；图9为聚光单元的立体示意图。[0034]其中，附图标记10增亮膜20聚光单元30聚光单元40聚光单元 21第一棱镜柱22另一个第一棱镜柱23第一凹槽24第二棱镜柱25第二凹槽26另一个第二凹槽27第二棱镜柱28另一个第二棱镜柱29第三凹槽97光线聚合结构98光线聚合结构99光线聚合结构103棱镜柱105上表面114光线201透光基材203第一棱线204另一个第一棱线205第一谷线206第二谷线207另一个第二谷线208第三谷线209第一斜面210第二斜面211第一斜面212第二斜面220出光面228端229端230第一端面231第二端面303第二棱线304第二棱线305第二棱线[0073]309第三斜面310第四斜面311第三斜面312第四斜面313第三斜面314第四斜面Wl槽口宽度W2槽口宽度W3槽口宽度W4槽口宽度W5槽口宽度W6槽口宽度S弯折
具体实施方式
以下在实施方式中详细叙述本实用新型的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本实用新型的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、权利要求范围及附图，任何本领域技术人员可轻易地理解本实用新型相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本实用新型的观点，但非以任何观点限制本实用新型的范畴。请同时参考图3与图4，图3为第一实施例的光线聚合结构的立体示意图，图4为第一实施例的聚光单元的立体示意图。光线聚合结构99包括一透光基材201与一聚光单元20。透光基材201具有一出光面220，而聚光单元20自出光面220向透光基材201外突出。其中聚光单兀20包括多个第一棱镜柱。在本实施例中聚光单兀20包括第一棱镜柱21与第一棱镜柱22，但不限于此。在本实用新型的其它实施例中，聚光单元20的第一棱镜柱数目可为三个或三个以上。第一棱镜柱21包括第一斜面209与第二斜面210与第一棱线203,第一棱线203为第一斜面209与第二斜面210相交所形成的线。另一个第一棱镜柱22包括另一个第一斜面211与另一个第二斜面212与另一个第一棱线204，所述另一个第一棱线204为另一个第一斜面211与另一个第二斜面212相交所形成的线。其中，第一棱线203与另一个第一棱线204于第一棱镜柱21与另一个第一棱镜柱22的一端228与相对另一端229彼此交会。于上述聚光单元20的结构中，由于第一棱线203与第一棱线204于第一棱镜柱的相对两端彼此交会，而非现有技术中的棱镜柱为侧边互相平行的阵列结构，因此聚光单元20得以改善折射的光线产生迭纹、反射迭纹、暗纹与彩虹纹的现象。本实施例的第一棱镜柱21与另一个第一棱镜柱22包括彼此相对的一第一端面230与一第二端面231，并且第一端面230与第二端面231为平面，但不限于此。在本实用新型的其它实施例中，第一端面230与第二端面231也可为曲面或其它形状。第一棱镜柱21与另一个第一棱镜柱22的两端面可完全重合或部分重合以使第一棱线203与另一个第一棱线204彼此交会，并且第一棱镜柱21与另一个第一棱镜柱22的中段彼此分离。其中，在本说明书中完全重合指的是两或两个以上的棱镜柱的端面彼此占据一模一样的面积，部分重合指的是两或两个以上的棱镜柱的端面所占据的面积部分相同。在本实施例中，光线聚合结构99可为多个聚光单元20排列而成。例如各个聚光单元20的端面于出光面220上为同一个方向排列。光线聚合结构99由于聚光单元20的各第一棱镜柱的第一棱线于各第一棱镜柱的两端彼此相交，所以各棱镜柱于两端彼此重合而中段彼此分离。各棱镜柱两端重合中间分离的结构，使得应用聚光单元20的光线聚合结构99可改善如现有的增亮膜中各棱镜柱为侧边互相平行排列而产生的暗纹、迭纹、反射迭纹与彩虹纹。因此本实用新型的聚光单元20有较佳的聚光效果。
本实用新型的聚光单元20的第一棱镜柱21与另一个第一棱镜柱22之间具有一第一凹槽23，并且第一凹槽23中段的槽口宽度Wl大于第一凹槽23相对两端的槽口宽度 W2。在本实施例中，第一凹槽23的底部具有一第一谷线205，并且第一棱镜柱21与另一个第一棱镜柱22相交于第一谷线205，但不限于此。在本实用新型的其它实施例中，第一凹槽23可再配置其它可聚光的单元，如棱镜柱、透镜或其它可聚光的复合式材料。而本实施例的第一棱镜柱21与另一个第一棱镜柱22相交形成一第一谷线205的V字形结构可使经由聚光单元20折射出去的光线的范围缩小。举例而言，当光线聚合结构99应用于一光源模块时，若经由第一棱镜柱21折射出去的光线若角度过大则会再进入相邻的第一棱镜柱22反复折射或全反射而被光源模块中的光反射单元回收，所以第一棱镜柱21与第一棱镜柱22相交形成第一谷线205的V字形结构具有使光线朝同一方向发散的功能，可增强应用本实施例的光线聚合结构99的光源模块的光亮度。当本实用新型的光线聚合结构99应用于一光源模块时，为了使聚光单元20聚集的光线于同一方向的亮度上较为平均，聚光单元20可为一对称结构。并且正交于出光面220的截面上的第一棱镜柱21与另一个第一棱镜柱22具有相同的剖面形状。对称结构的对称轴通过第一端面230与第二端面231。在本实施例中，对称轴即为第一谷线205。本实施例的第一棱线203与另一个第一棱线204包括一弯折S，但不限于此。在本实用新型的其它实施例中，第一棱线203与另一个第一棱线204可为弧形或包括有多个弯折。其中第一棱线203与另一个第一棱线204具有一个弯折或为弧形并不会使得聚光单元20的聚光效果变差，但两者同样具有改善经由聚光单元20折射出去的光产生迭纹、反射迭纹、彩虹纹与暗纹的功效。图5与图6为本实用新型的第二实施例，图5为光线聚合结构的立体示意图，图6为聚光单元的立体示意图。其中，第二实施例与第一实施例中一样的标号代表相同或类似的结构，以下将不再赘述。第二实施例的光线聚合结构98的聚光单元30还包括一第二棱镜柱24,位于第一棱镜柱21与另一个第一棱镜柱22之间。第二棱镜柱24包括第三斜面309、第四斜面310与第二棱线303，其中第二棱线303为第三斜面309与第四斜面310相交所形成的线。第二棱线303、第一棱线203与另一个第一棱线204于各第一棱镜柱21、22的相对两端以及第二棱镜柱24的相对两端彼此交会。通过以上聚光单元30的结构，由于各棱镜柱于相对两端面彼此重合，而非如现有技术中各棱镜柱的侧边彼此互相平行排列。因此当光线聚合结构98应用于光源模块时，可改善经过聚光单元30折射出去的光线产生迭纹、反射迭纹、暗纹与彩虹纹的现象。聚光单元30的第一棱镜柱21与第二棱镜柱24之间具有一第二凹槽25，另一个第一棱镜柱22与第二棱镜柱24之间具有另一个第二凹槽26。第二凹槽25与另一个第二凹槽26中段的槽口宽度W3大于第二凹槽相对两端的槽口宽度W4，并且第二凹槽25的底部具有一第二谷线206,第一棱镜柱21与第二棱镜柱24相交于第二谷线206。另一个第二凹槽26的底部具有另一个第二谷线207。另一个第一棱镜柱22与第二棱镜柱24相交于另一个第二谷线207。如此一来，当光线聚合结构98应用于一光源模块时，由于第二谷线206与另一个第二谷线207使得聚光单元20成为一类似波浪形的结构，散射角度过大的光线将进入相邻的棱镜柱继续折射或全反射而被光源模块中的光反射单元回 收，所以本实施例的聚光单元30可加强应用光线聚合结构98的光源模块的亮度。在本实施例中，光线聚合结构98的聚光单元30与额外多个聚光单元30共同排列于光线聚合结构98的出光面220上，但不限于此。在本实用新型的其它实施例中，聚光单元30可与聚光单元20交叉排列，或者是与其它聚光元件如透镜或复合式的聚光材料等搭配。而本实施例的光线聚合结构98应用于光源模块中时，由于各聚光的棱镜柱的棱线于相对的两端彼此交会，而非如现有技术中各个棱镜柱侧面互相平行地排列于出光面220上，因此光线聚合结构98可改善迭纹、反射迭纹、彩虹纹与暗纹的现象。除此之外，为了使聚光单元30折射出去的光线能够均匀的分布，聚光单元30为一对称结构，并且正交于出光面220的截面上的第一棱镜柱21、另一个第一棱镜柱22与第二棱镜柱24具有相同的剖面形状。对称结构的对称轴通过第一端面230与第二端面231。在本实施例中，对称轴即为第二棱线303，并且聚光单元30的第二棱线303可为一直线。在本实施例中，聚光单元30的第一棱线203与204具有一弯折，但不限于此。如图7所示，聚光单元30的第一棱线203与另一个第一棱线204为一弧线。不论第一棱线203与另一个第一棱线204为弧线或者具有弯折等形式，并不会影像聚光单元30聚光的效果，且同样可以改善聚光单元30折射出去的光产生迭纹、反射迭纹、暗纹与彩虹纹的现象。图8与图9为本实用新型的第三实施例。图8为光线聚合结构的立体示意图，图9为聚光单元的立体示意图。其中，第三实施例与第一实施例与第二实施例中一样的标号代表相同的结构，以下不再赘述。聚光单元40包括第二棱镜柱27与另一个第二棱镜柱28，分别位于第一棱镜柱21与另一个第一棱镜柱22之间。第二棱镜柱27包括第三斜面311、第四斜面312与第二棱线304，其中第二棱线304为第三斜面311与第四斜面312相交所形成的线。另一个第二棱镜柱28包括第三斜面313、第四斜面314与另一个第二棱线305，其中另一个第二棱线305为第三斜面313与第四斜面314相交所形成的线。第一棱线203、另一个第一棱线204、第二棱线304与另一个第二棱线305于各第一棱镜柱的相对两端以及各第二棱镜柱的相对两端彼此交会。而本实施例的光线聚合结构97应用于光源模块中时，由于各聚光的棱镜柱的棱线于相对的两端彼此交会，而非如现有技术中各棱镜柱的侧边互相平行地排列于出光面220上，因此光线聚合结构97可改善迭纹、反射迭纹、彩虹纹与暗纹的现象。第二棱镜柱27与另一个第二棱镜柱28之间具有一第三凹槽29，第三凹槽29中段的槽口宽度W5大于第三凹槽29相对两端的槽口宽度W6。并且第三凹槽29的底部具有一第三谷线208，相邻的第二棱镜柱27与另一个第二棱镜柱28相交于第三谷线208。除此之外，本实施例中第二棱镜柱27与第一棱镜柱21相交于第二谷线206,另一个第二棱镜柱28与另一个第一棱镜柱22相交于另一个第二谷线207。通过以上聚光单元40的结构，聚光单元40不但可降低产生迭纹、反射迭纹、暗纹与彩虹纹的现象。由于各棱镜柱的斜面彼此相交于凹槽内的谷线，此波浪形结构使得聚光单元40具有增强光线亮度的效果。为了使聚光单元40折射出去的光线能够均匀的分布，聚光单元40为一对称结构，并且正交于出光面220的截面上的第一棱镜柱21、另一个第一棱镜柱22、第二棱镜柱27与另一个第二棱镜柱28具有相同的剖面形状。对称结构的对称轴通过第一端面230与第二端面231。在本实施例中，对称轴即为第三谷线208。而聚光单元30的第一棱线203、另一个第一棱线204、第二棱线304与另一个第二棱线305可为一弧形或包括至少一弯折。接着请参考表A，表A为本实用新型的第一实施例、第二实施例、与第三实施例以及具弧形棱线的光线聚合结构应用于同样规格的光源模块时，其光强度的增益与现有技术的增亮膜以及无增亮膜的光源模块的比较结果。
增益(％)
无增亮膜__100·
现有技术__183
第一实施例__184
—第二实施例一 183 一 I三实施例 —180 —
—弧形184表A由表A中可知，光线聚合结构99、光线聚合结构98、光线聚合结构97与具有弧形棱线的的光线聚合结构其最大发光强度与没有光线聚合结构的光源模块相较，本实用新型的光线聚合结构的最大发光强度增益为I. 84，可见本实用新型的光线聚合结构具有聚集光线的效能。而本实用新型的光线聚合结构99、光线聚合结构98、光线聚合结构97与具有弧形棱线的的光线聚合结构其最大发光强度与现有技术的增亮膜比较，最大发光强度增益皆大约为1.8以上。由此可知，本实用新型的光线聚合结构在应用同一规格的光源模块时，亮度与现有的增亮膜相近。除此之外，本实用新型的光线聚合结构由于各棱线于两端彼此交会，而非如现有技术的棱镜柱侧边互相平行的排列方式。因此本实用新型的光线聚合结构更可改善迭纹、反射迭纹、彩虹纹与暗纹的现象。综上所述，本实用新型的光线聚合结构的聚光单元由于各棱线于棱镜柱的相对两端彼此相交，因此各棱镜柱之间非等距地排列，故本实用新型的光线聚合结构可以改善迭纹、反射迭纹、彩虹纹与暗纹的现象。又本实用新型多个棱镜柱可成波浪形结构，折射角度过大的光线将进入相邻的棱镜柱之间持续折射或全反射直到光线于某一范围内折射出去，故光线聚合效果与现有技术的增亮膜接近。当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
权利要求1.一种光线聚合结构，其特征在于，包括 一透光基材，具有一出光面；以及 一聚光单兀，自该出光面向该透光基材外突出，其中该聚光单兀包括 多个第一棱镜柱，各该第一棱镜柱包括一第一斜面、一第二斜面与一第一棱线，该第一棱线为该第一斜面与该第二斜面相交所形成的线，各该第一棱镜柱的该第一棱线于各该第一棱镜柱的相对两端彼此交会。
2.根据权利要求I所述的光线聚合结构，其特征在于，两相邻的该些第一棱镜柱之间具有一第一凹槽，该第一凹槽中段的槽口宽度大于该第一凹槽相对两端的槽口宽度。
3.根据权利要求2所述的光线聚合结构，其特征在于，该聚光单元的该第一棱镜柱的 数量为二。
4.根据权利要求3所述的光线聚合结构，其特征在于，该第一凹槽的底部具有一第一谷线，两相邻的该些第一棱镜柱相交于该第一谷线。
5.根据权利要求3所述的光线聚合结构，其特征在于，该聚光单元包括至少一第二棱镜柱，各该第二棱镜柱包括一第三斜面、一第四斜面与一第二棱线，该第二棱线为该第三斜面与该第四斜面相交所形成的线，并且各该第二棱镜柱位于该些第一棱镜柱之间，该第二棱线与该第一棱线于各该第一棱镜柱的相对两端以及各该第二棱镜柱的相对两端彼此交八ο
6.根据权利要求5所述的光线聚合结构,其特征在于,相邻的该第一棱镜柱与该第二棱镜柱之间具有一第二凹槽，该第二凹槽中段的槽口宽度大于该第二凹槽相对两端的槽口宽度，其中该第二凹槽的底部具有一第二谷线，该第一棱镜柱与该第二棱镜柱相交于该第二谷线。
7.根据权利要求6所述的光线聚合结构,其特征在于,各该第一棱镜柱的该第一棱线为弧线与该第二棱镜柱的该第二棱线为直线。
8.根据权利要求7所述的光线聚合结构，其特征在于，该聚光单元的该第二棱镜柱的数量为一。
9.根据权利要求6所述的光线聚合结构，其特征在于，两个相邻的该第二棱镜柱之间具有一第三凹槽，该第三凹槽中段的槽口宽度大于该第三凹槽相对两端的槽口宽度，其中该第三凹槽的底部具有一第三谷线，相邻的该些第二棱镜柱相交于该第三谷线。
10.根据权利要求9所述的光线聚合结构，其特征在于，该聚光单元为一对称结构，该对称结构的对称轴通过一第一端面与一第二端面。
11.根据权利要求10所述的光线聚合结构，其特征在于，正交于该出光面的截面上的各该第一棱镜柱与各该第二棱镜柱具有相同的剖面形状。
12.根据权利要求11所述的光线聚合结构，其特征在于，各该第一棱镜柱的该第一棱线与各该第二棱镜柱的该第二棱线包括至少一弯折。
13.根据权利要求12所述的光线聚合结构，其特征在于，该聚光单元的该些第二棱镜柱的数量为二。
专利摘要一种光线聚合结构，包括透光基材与聚光单元。聚光单元自该出光面向该透光基材外突出，其中聚光单元包括多个第一棱镜柱，各第一棱镜柱包括第一斜面、第二斜面与第一棱线。第一棱线为第一斜面与第二斜面相交所形成的线，并且第一棱镜柱的第一棱线于各第一棱镜柱的相对两端彼此交会。通过以上结构，即各棱镜柱自一端面朝向不同的方向延伸并经过转折于相对另一端面重合，当光线聚合结构应用于一光源模块时可改善迭纹、反射迭纹、彩虹纹与暗纹的现象。
文档编号F21V5/02GK202484870SQ20122003132
公开日2012年10月10日 申请日期2012年1月10日 优先权日2012年1月10日
发明者刘得杏, 杨诏中 申请人:大昱光电股份有限公司