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無導光板之發光構造
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TWI395904B-無導光板之發光構造
第
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摘要
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本發明係有關於一種無導光板之發光構造,係使用於背光模組或照明設備,包括一光學底板、二光源及一擴散板,該光學底板設置至少一隆起段,該隆起段則形成一隆起面,又該二光源位於鄰接該光學底板之二側,且該二光源之輻射半功率角為15度以下,而具有高指向性,並分別形成一光軸方向,以該光軸方向為中心形成一光輻射場,該光軸方向分別朝向該光學底板隆起段之隆起面,該光輻射場則投射至該隆起面,而該擴散板設置於該光學底板隆起段之隆起方向上,藉此達成不使用導光板亦能使光線散射出該擴散板後具有均勻之發光面。
書目資料
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申請日
20091202
公告日
20130511
申請號
TW098141127
公告號
TWI395904B
公開
TW201120344A
證書號
I395904
申請人
南臺科技大學
臺南市永康區南台街1號 (中華民國);
SOUTHERN TAIWAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
NO.1, NANTAI ST., YONGKANG DIST., TAINAN CITY (TW)
發明人
康智傑
(中華民國);
KANG, CHIH CHIEH
(TW);
林正峰
(中華民國);
LIN, JENG FENG
(TW);
余俊賢
(中華民國);
YU, JIUN SHIAN
(TW);
陳泰榮
(中華民國);
CHEN, TAI RONG
(TW);
鐘紹敦
(中華民國);
CHUNG, SHAO TUN
(TW)
代理人
蘇顯讀
審查委員
傅仲陽
引用專利
TW200636353A
;
TW200728851A
;
TW200839414A
;
CN101495802A
;
US5453855A
;
US7350951B2
公報IPC
F21S 2/00
(2006.01);
F21V 7/22
(2006.01);
F21Y 101/02
(2006.01)
IPC
F21S 2/00
(2006.01);
F21V 7/22
(2018.01);
F21Y 101/02
(2006.01)
公報卷期
40-14
類別碼
B
專利範圍
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1.一種無導光板之發光構造,包括:一光學底板,係設置至少一隆起段,該隆起段則形成一隆起面;二光源,係位於鄰接該光學底板之二側,又該二光源之輻射半功率角為15度以下,而分別形成一光軸方向,該二光源之光軸方向係朝向該隆起面,又以該光軸方向為中心分別形成一光輻射場,該光輻射場則投射置該隆起面;一擴散板,係設置於該光學底板隆起段之隆起方向上。
2.如申請專利範圍第1項所述之無導光板之發光構造,其中該二光源之輻射半功率角為5度至15度。
3.如申請專利範圍第1項所述之無導光板之發光構造,其中該二光源係為LED燈條。
4.如申請專利範圍第1項所述之無導光板之發光構造,其中該光學底板上設置一光學薄膜。
5.如申請專利範圍第1項所述之無導光板之發光構造,其中該光學底板隆起段之隆起面係設置複數個不規則形之缺槽。
6.如申請專利範圍第1項所述之無導光板之發光構造,其中該光學底板隆起段之隆起面係設置複數個V形切槽。
7.如申請專利範圍第1項所述之無導光板之發光構造,其中該光學底板二側分別連接一反射罩,該光源固接於該反射罩內,該擴散板則連接於該反射罩上。
詳細說明
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【技術領域】
本發明係有關於一種無導光板之發光構造,特別是指於背光模組或其他類似發光構造中,不使用導光板亦能由擴散板散射出均勻之發光面。
【先前技術】
目前一般使用於液晶顯示器之背光模組如中華民國專利第200825553號「背光模組」,其係包含至少一導光板、至少一光源設於導光板之一側、一擴散板設於導光板上方但不接觸導光板以及一混光空間,位於導光板與擴散板之間,使得從導光板出光面射出之光線可以在該混光空間內充分混光後,再由擴散板射出背光模組,然其缺點在於:背光模組的設計上不外乎使用導光板做為光源的導引媒介,但光源經過導光板會消耗能量,導致出光效果降低,如中小尺寸之側光式背光模組出光效率大多低於70%,監視器用之背光模組出光效率更只有略高於50%。
故有美國專利第7350951號「Planar light source device and display device using the same device」,其藉由改變底部光學反射板之結構而構成不使用導光板之發光構造,而增加出光量,然其缺點在於:雖然底部光學反射板之中段隆起,而能提高由擴散板中段折射出之光線照度,但藉由該光學反射板反射或散射出之光線會有不均勻之現象,導致由該擴散板折射出之光線產生之發光面之亮度不均,且若無加上光學元件導引光線投射方向,則亦容易產生二側較亮,而中段較暗之現象。
【發明內容】
爰此,有鑑於習知發光構造的缺失,故本發明提供一種無導光板之發光構造,包括:一光學底板,係設置至少一隆起段,該隆起段則形成一隆起面;二光源,係位於鄰接該光學底板之二側,又該二光源之輻射半功率角為15度以下,而分別形成一光軸方向,該二光源之光軸方向係朝向該隆起面,又以該光軸方向為中心分別形成一光輻射場,該光輻射場則投射置該隆起面;一擴散板,係設置於該光學底板隆起段之隆起方向上。
上述光源之輻射半功率角為5度至15度。
上述光源係為LED燈條。
上述光學底板上設置一光學薄膜。
上述光學底板隆起段之隆起面係設置複數個不規則形之缺槽。
上述光學底板隆起段之隆起面係設置複數個V形切槽。
上述光學底板二側分別連接一反射罩,該光源固接於該反射罩內,該擴散板則連接於該反射罩上。
本發明具有下列之優點:
1.本發明不使用導光板之發光構造可以減輕發光構造之厚度與重量。
2.本發明光學底板之隆起面上設置不規則形缺槽或V形切槽,而可使光線產生更為均勻之反射及散射,而使發光面之亮度更為均勻,也能夠提升發光構造之發光輝度。
3.本發明使用輻射半功率角為15度以下之高指向性光源,並將光源之光軸方向朝向光學底板隆起段之隆起面,藉此使大部分光線皆投射至光學底板,增加散射出擴散板之光線,亦能大量提昇發光輝度。
【圖式簡單說明】
第一圖係為本發明配合框架實施之立體外觀圖。
第二圖係為本發明配合框架實施之剖視圖。
第三圖係為本發明光軸方向平行指向隆起面之示意圖。
第四圖係為本發明光軸方向斜向指向隆起面之示意圖。
第五圖係為本發明使用時光線均勻由擴散板散射出之示意圖。
第六圖係為本發明使用時光源之光輻射場投射至隆起面之示意圖。
第七圖係為本發明隆起面設置光學薄膜之示意圖。
第八圖係為本發明隆起面設置不規則形缺槽之示意圖。
第九圖係為本發明隆起面設置V形切槽之示意圖。
【實施方式】
請參閱第一圖及第二圖所示,本發明係為一種無導光板之發光構造,係將其組設於一框架(A)上實施,包括:一光學底板(1),係設置至少一隆起段(11),該隆起段(11)則形成一隆起面(111);二反射罩(2),係連接於該光學底板(1)之二側;二光源(3),係可為LED燈條,其位於鄰接該光學底板(1)之二側,又該二光源(3)之輻射半功率角〔RADIANT HALF-INTENSITY ANGLES〕為15度以下,而具有高指向性,且其最佳範圍則為5度至15度,該二光源(3)並分別形成一光軸方向(31),且該二光源(3)之光軸方向(31)係朝向該隆起面(111)[請參閱第三圖及第四圖,係為該二光源(3)位於不同高度,但其光軸方向(31)皆朝向該隆起面(111)之示意圖],又以該光軸方向(31)為中心分別形成一光輻射場(32)〔RADIATION FIELD〕,該光輻射場(32)則投射置該隆起面(111)[請參閱第六圖];一擴散板(4),係設置於該光學底板(1)隆起段(11)之隆起方向上,本實施例該擴散板(4)則連接於該反射罩(2)上。
使用時,請參閱第五圖及第六圖所示,由於該二光源(3)之輻射半功率角為15度以下,故該二光源(3)具有高指向性,其形成之光軸方向(31)並朝向該隆起面(111),而該光輻射場(32)則投射置該隆起面(111),藉此降低直接由該擴散板(4)鄰近該二光源(3)位置處散射出之光線,避免該擴散板(4)二側之照度大於該擴散板(4)中段之照度,另外,該反射罩(2)可反射該二光源(3)非往該光學底板(1)投射之光線,亦能增加整體之發光輝度,而該光學底板(1)之隆起段(11)越靠近中段處與該擴散板(4)之距離越近,藉此可提高由該擴散板(4)中段散射出之光線,而能改善該光源(3)位於該光學底板(1)二側,導致該擴散板(4)二側散射出之發光輝度大於中段之現象,使光線由該擴散板(4)散射出後能形成均勻之發光面。
請參閱第七圖所示,係可以電鍍、蒸鍍或濺鍍等薄膜成型方法於該隆起面(111)設置一光學薄膜(5),該光學薄膜(5)具有集光及增加光反射率之功效,提高由該擴散板(4)散射出之光線,提升發光輝度。
請參閱第八圖所示,係以噴砂法或珠擊法於該隆起面(111)設置複數個不規則形之缺槽(12),當光線投射至該隆起面(111)上之缺槽(12)後,能產生更為均勻之反射及散射,使由該擴散板(4)散射出之光線產生之發光面之亮度更為均勻。
請參閱第九圖所示,係於該隆起面(111)設置複數個V形切槽(13),使光線投射至該隆起面(111)時,其反射方向大都朝向該擴散板(4)方向,而能提高由該擴散板(4)散射出之光線,提升發光輝度。
符號說明
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(1)‧‧‧光學底板
(11)‧‧‧隆起段
(111)‧‧‧隆起面
(12)‧‧‧缺槽
(13)‧‧‧V形切槽
(2)‧‧‧反射罩
(3)‧‧‧光源
(31)‧‧‧光軸方向
(32)‧‧‧光輻射場
(4)‧‧‧擴散板
(5)‧‧‧光學薄膜
(A)‧‧‧框架
縮圖尺寸
15%
35%
50%
65%
85%
100%
圖示:
主要
全部
主要
全部