可消除热点现象的导光板、加工方法及其背光模组与流程

本发明与导光板领域相关，尤其是一种可消除热点现象的导光板、加工方法及其背光模组。

背景技术：

导光板具有优异的光学特性，除了可单独配合光源使用而作为供光产品外，亦普遍被应用于显示设备的背光模组内，作为将点光源导引形成均匀面光源的组件。目前多采用发光二极管(LED)作为导光板光源，一般于导光板的一入光侧设置若干等间隔排列的LED，使其相对导光板形成侧入式光线，再利用导光板特性于其出光面形成均匀光线射出。

然而，由于LED的出光展角有限，因此导光板的出光面邻近入光侧位置会形成亮暗分布区块，即为热点(Hot Spot)现象，其成因可能为各LED的展角不足而造成，或是光线由入光侧进入导光板后直接或经由反射而于出光面形成部分过亮区域所导致的亮暗不均情况。而后为解决热点现象，制造厂商遂于入光侧表面设置光学结构，使光线受该些光学结构作用而调整其入射至入光侧时的角度，以求解决前述亮暗不均的热点现象。

该些光学结构多半于导光板射出成型时，即直接于入光侧表面成形，或是于导光板射出成型后再透过刀具切削成形。但是，刀具切削有其极限，当光学结构设计较为复杂时，则于切削时容易产生断刀现象，所以不适用刀具切削制程方案。因此针对设计复杂的光学结构，一般制造厂商多采用射出成型方式制程，以透过模仁设计于导光板入光侧形成为镜面的复杂光学结构，但射出成型却无法用以制作大尺寸的导光板。

此外，目前入光面具光学结构的导光板，对于部分光线直接或经由反射而出光面可视区域形成亮块区域的现象仍无法有效解决，使导光板实际应用时，使用者肉眼仍可见众多亮暗区域，影响导光板的出光均匀性。

所以，为可降低导光板位于入光侧表面的光学结构制造难度，并可因应各尺寸导光板需求，有效地解决亮暗不均的热点现象，本发明人遂构思一种可消除热点现象的导光板、加工方法及其背光模组，以有效改善前述空缺。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中导光板位于入光侧表面的光学结构存在制造难度、以及各尺寸导光板存在亮暗不均的热点现象的缺陷，提供一种可消除热点现象的导光板、加工方法及其背光模组，透过入光面的展光微结构调整光线路径与展角大小，进而消除热点现象，并可应用雷射加工形成的熔融表面达到更佳的展角效果。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种可消除热点现象的导光板的加工方法，其特点在于，其包括以下步骤：

步骤1：提供至少一导光板，该导光板具有一出光面、一底面及一入光面，该出光面相对该底面设置，该入光面与该出光面及该底面邻接；

步骤2：以一激光束加工该入光面，且该激光束自该出光面朝向该底面移动，而于该入光面形成一展光微结构，该展光微结构的宽度及深度分别由该出光面朝该底面渐减；及

步骤3：重复以前述条件的该激光束照射该入光面，直至于该入光面形成若干该展光微结构。

由此，透过相对底面为倾斜形态且具宽窄变化的展光微结构，可有效地调整光线由入光面进入导光板后的反射路径，使之于更为邻近入光面的出光面区域形成出光，避免影响导光板应用时的可视范围出光均匀性。

较佳地，该导光板为多个设置时，以堆栈成批的方式使各该导光板的该入光面相互对齐形成一加工平面，再以该激光束照射该加工平面而分别于各该入光面形成该展光微结构。由此，可在保有产品良率的情况下有效提升制程速度，达到大量生产的功效。

较佳地，各该展光微结构与该出光面邻接侧边的中点和各该展光微结构与该底面邻接侧边的中点连线，与该出光面的法线夹角小于等于1°，以防止展光微结构过于倾斜而影响光线调整效果。

本发明还提供一种可消除热点现象的导光板，其特点在于，其用以接收一灯条的光线，且一遮光件可罩设于该灯条与该可消除热点现象的导光板一侧，该可消除热点现象的导光板包括：

一出光面；

一底面，相对该出光面设置；

一入光面，与该出光面及该底面邻接，用于接收该灯条的光线；及

若干展光微结构，形成于该入光面，各该展光微结构的宽度及深度分别由该出光面朝该底面渐减，由此，该灯条的光线进入该入光面而受该等展光微结构作用同时，使光线提早出光于该遮光件的作用范围内以消除光线直接由该出光面出光所形成的热点现象。

如上所述，透过相对底面为倾斜形态且具宽窄变化的展光微结构，可调整光线路径而使其于遮光件作用范围内出光以防止影响导光板可视区域中的出光均匀度。

较佳地，各该展光微结构为雷射加工形成的具有熔融表面的凹陷结构。通过熔融的不规则表面调整光线入光展角，且利用雷射加工达到快速量产的目的。

较佳地，各该展光微结构与该出光面邻接侧边的中点和各该展光微结构与该底面邻接侧边的中点连线，与该出光面的法线夹角小于等于1°，以防止展光微结构过于倾斜而影响光线调整效果。

本发明还提供一种可消除热点现象的背光模组，其包括：

一灯条；

一导光板，对应设于该灯条一侧，且该导光板具有：

一出光面；

一底面，相对该出光面设置；

一入光面，与该出光面及该底面邻接，用于接收该灯条的光线；及

若干展光微结构，形成于该入光面，各该展光微结构的宽度及深度分别由该出光面朝该底面渐减；及

一遮光件，对应该出光面罩设于该灯条与该导光板一侧；

由此，该灯条所提供的光线，进入该入光面，并受该些展光微结构作用的同时，因该些展光微结构的宽窄变化，而提早出光于该遮光件的作用范围内。由此，避免于出光面形成亮暗不均情况，影响实际使用时导光板的整体出光均匀度。

较佳地，各该展光微结构为雷射加工形成的具有熔融表面的凹陷结构，通过熔融的不规则表面有效增大光线入光展角，且透过雷射加工可达到快速量产的目的。

较佳地，各该展光微结构与该出光面邻接侧边的中点和各该展光微结构与该底面邻接侧边的中点连线，与该出光面的法线夹角小于等于1°，防止夹角过大反而影响光线调整效果。

本发明的积极进步效果在于：

本发明的可消除热点现象的导光板、加工方法及其背光模组，透过具宽窄变化与相对底面倾斜的展光微结构，可有效调整光线自入光面入射后的光径，进而有效解决亮暗不均的热点现象，提供更佳的出光质量。并利用雷射加工使展光微结构具有熔融表面，除可使各种尺寸，尤其是大尺寸类型导光板达到快速量产目的，亦可利用熔融表面使光线产生漫射现象而提升入射展角。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的步骤流程图。

图2为本发明较佳实施例的加工示意图(一)。

图3为本发明较佳实施例的加工示意图(二)。

图4为本发明较佳实施例的导光板示意图。

图5为本发明较佳实施例的导光板剖面图。

图6为本发明较佳实施例导光板结合灯条与遮光件的应用示意图。

附图标记说明

1：导光板

10：出光面

11：底面

12：入光面

13：展光微结构

2：灯条

3：遮光件

A：加工平面

L：激光束

P₁：展光微结构与出光面邻接侧边的中点

P₂：展光微结构与底面邻接侧边的中点

N：法线

θ：夹角

S01～S03：步骤

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

如上所述，鉴于现有技术中导光板对于入光面光学结构的制程的空缺，以及现今对于大尺寸导光板渐增的需求，为可有效减缓大尺寸导光板热点现象，同时具备快速生产与高良率的优点，本发明人遂提出如下所述内容。请结合图1-图6予以理解，其为本发明较佳实施例的步骤流程图、加工示意图(一)、加工示意图(二)、导光板示意图、导光板剖面图及导光板结合灯条与遮光件的应用示意图。本发明揭示一种可消除热点现象的导光板的加工方法，其步骤如下所述。首先，提供至少一导光板1，导光板1具有一出光面10、一底面11及一入光面12，出光面10相对底面11设置，且入光面12与出光面10及底面11邻接(步骤S01)。然后，以一激光束L加工入光面12，且激光束L自出光面10朝向底面11移动，而于入光面12形成一展光微结构13，其宽度与深度分别由出光面10朝底面11渐减(步骤S02)。当展光微结构13受激光束L加工而为具熔融表面的凹陷结构时，相较镜面结构，透过熔融的不规则表面可使光线透过漫射现象进而提升入光展角。最后重复以前述条件的激光束L照射入光面12，直至于入光面12形成若干的展光微结构13(步骤S03)。由此，导光板1透过宽度与深度分别自出光面10朝底面11渐减的展光微结构13，可改变部分光线自入光面12进入后于导光板1内的反射路径，使其出光区域更接近入光面12侧，以有效消除光线直接由出光面10出光或是经反射而于远离入光面12区域出光所形成的热点现象。

其中，当导光板1为多个设置时，以堆栈成批方式使各导光板1的入光面12相互对齐形成一加工平面A，再以移动方向为由出光面10朝向底面11的激光束L照射加工平面A，而分别于各入光面12形成展光微结构13，如第3图所示，由此可于保有一定的产品良率下，有效提高导光板1产量与加工速度。

导光板1成型后的结构形态如图4及5所示，由于各展光微结构13的宽度与深度，分别由出光面10朝底面11渐减，因此从图4及5中可以看出，展光微结构13相对底面11呈倾斜形态，透过此倾斜结构形态，即可让光线依反射定理而于邻近入光面12区域提早出光。较佳地，各展光微结构13与出光面10邻接侧边的中点P₁和各展光微结构13与底面11邻接侧边的中点P₂连线，与出光面10的法线N夹角θ小于等于1°，以避免光线接触展光微结构13时，因其倾斜夹角过大致使光线进入导光板1内部后，反而于远离入光面12区域形成出光，并确保在有效控制光线反射角度的情况下，也不影响整体出光均匀性。

应用时，于导光板1入光面12可对应设置一灯条2，较佳地，灯条2设置有若干光源20，且于灯条2与导光板1间可罩设一遮光件3，使导光板1出光面10部分区域可受遮光件3遮蔽，如图6所示。具体地，遮光件3对应导光板1入光面12的一侧设置，并延伸遮蔽至出光面10邻近入光面12的区域。如前述提及，在导光板1形成的热点现象，一般可区分为两种情况，其中一个情况为由出光面10视角方向观察导光板1，受灯条2上光源20的间距与出光展角影响，所形成亮暗交错的区域，另一种情况则为垂直方向的漏光，亦即灯条2的光源20光线自入光面12入射至导光板1后，直接自出光面10出光而形成的亮区，或是光线照射至底面11并因应反射于出光面10形成亮区的情况。而透过展光微结构13的宽窄变化与其倾斜形态，即可使自入光面12进入导光板1后的光线，因应反射定理缩短整体反射路径而提早出光，使光线于接近入光面12区域出光，让出光区域落于遮光件3相对出光面10的作用范围内，而受遮光件3遮蔽以消除亮区的产生。其中，各图中所示仅为简单示意，非表示实际组件结构尺寸。

如图4、5及6所示，本发明也揭示一种可消除热点现象的背光模组，包括一灯条2、一导光板1及一遮光件3。如图6所示，导光板1对应设于灯条2一侧，并具有一出光面10、一底面11、一入光面12及若干展光微结构13。出光面10与底面11相对设置，入光面12分别与出光面10及底面11邻接设置，以接收灯条2的光线，展光微结构13形成于入光面12，且各展光微结构13的宽度及深度分别由出光面10朝底面11渐减，遮光件3对应出光面10罩设于灯条2与导光板1一侧。由此当灯条2提供的光线进入入光面12且受展光微结构13作用的同时，因应展光微结构13的宽窄变化，而可提早出光于遮光件3的作用范围内，进而消除光线直接由该出光面10出光或是于非遮光件3遮蔽区域出光所形成的热点现象。如图4所示，较佳地，各展光微结构13为雷射加工形成的具有熔融表面的凹陷结构，通过漫射现象有效调整光线的光径，其余详细技术特征如上所述，在此不再累述。

同样地，如图4及5所示，为使导光板1在具极佳调光效能同时也可维持整体出光均匀度，因此各成形于入光面12的展光微结构13，其与出光面10邻接侧边的中点P₁和其与底面11邻接侧边的中点P₂连线，与该出光面10的法线N夹角θ小于等于1°，以防止倾斜角度过大影响光线调整效能，其余详细技术特征如上所述，在此不再累述。

综上所述，本发明揭示的可消除热点现象的导光板、加工方法及其背光模组，透过成形于入光面具宽窄变化的展光微结构，除有效提升灯条光源相对导光板的入光展角外，同时藉由倾斜的展光微结构使部分光线因应反射定理缩短光线路径，以于邻近入光面的出光面区域形成出光，而可于应用时被遮光件所遮蔽，消除导光板使用时的热点现象。该些展光微结构透过雷射加工制成，而为具熔融表面的凹陷结构，相较于镜面具有更佳的展光效果。并于制造面而言，雷射加工可符合大尺寸导光板加工需求，除更为快速外亦可保有一定的产品良率。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。