光學板及光學板的表面的加工方法
2023-05-17 20:57:06 3
專利名稱：光學板及光學板的表面的加工方法
技術領域：
本發明涉及一種光學元件，尤其涉及一種用於將光均勻化的光學板以 及光學板的表面的加工方法。
背景技術：
圖1是一種公知的背光模塊的示意圖。請參照圖1，公知的背光模塊
100包括多個發光二極體(light emitting diode， LED) 110以及導光板(light guide plate，LGP) 120。導光板120具有入光面122與連接於入光面122的 出光面124，而發光二極體110配置在導光板120的入光面122旁邊，以提 供光線112至入光面122。此外，入射導光板120的光線112會從出光面 124出射，以形成面光源。
然而，因發光二極體110所提供的光線112具有一定的發散角，當發 光二極體110排列的間距過大時，容易導致出光面124的區域50形成暗區， 如此將降低面光源的均勻性。
為了改善上述的出光面124的暗區現象，以提高面光源的均勻性，公 知技術還提出一種導光板120，(如圖2所示)。此導光板120'的入光面122' 具有多個V形溝槽123，以改變光線112的傳遞路徑。但是，請參照圖3， 由於V形溝槽123的形狀固定，光線112通過V形溝槽123後也有固定的 行進方向，所以對於提高面光源的均勻性的效果有限。
發明內容
本發明提供一種光學板，以使出光面的亮度較為均勻。 本發明還提供一種光學板的表面的加工方法，以使光學板具有良好的 光學效果。
本發明的其它目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一 步的了解。為實現上述之一或部分或全部目的或是其它目的，本發明一實施例提 出一種光學板。此光學板具有入光面與出光面，其中光線從入光面射入光 學板，並從出光面離開光學板。入光面具有多個第一溝槽與多個第二溝槽， 且第一溝槽與第二溝槽的形狀不同。此外，第一溝槽與第二溝槽是交錯設 置。
本發明另一實施例提出一種光學板的表面的加工方法，其包括下列步 驟首先，提供光學板，該光學板具有為平面的表面。接著，輸入函數至 加工機臺。之後，通過加工機臺根據函數將此光學板的此表面加工出多個 溝槽。
在本發明的光學板中，因入光面的第一溝槽與第二溝槽的形狀不同， 通過第一溝槽與第二溝槽的不同形狀的搭配可使出光面的亮度較為均勻。 此外，因本發明的光學板的表面的加工方法是通過輸入函數至加工機臺， 所以可精確地在光學板的表面形成預定的溝槽。如此，可使光學板具有良 好的光學效果。
為讓本發明的上述和其它目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉 優選實施例，並配合附圖，進行如下的詳細說明。
圖1是一種公知的背光模塊的示意圖2是一種公知的導光板的示意圖3是光線入射圖2的光學板的入光面的示意圖4是本發明一實施例的一種光學板的示意圖5是光線入射圖4的光學板的入光面的示意圖6A至圖6C是本發明另外三個實施例的光學板的示意圖7是本發明另一實施例的光學板的示意圖8與圖9是本發明另外兩個實施例的光學板的示意圖IO是本發明另一實施例的光學板的示意圖11是本發明一實施例的光學板的表面的加工方法的流程圖12是圖4的光學板的上視圖。
具體實施例方式
有關本發明的前述及其它技術內容、特點與功效，在以下配合參考附 圖的優選實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的 方向用語，例如上、下、左、右、前或後等，僅是參考附圖的方向。因 此，使用的方向用語是用來說明的而並非是用來限制本發明的。
圖4是本發明一實施例的一種光學板的示意圖。請參照圖4，本實施例
的光學板200具有入光面210與出光面220,其中入光面210具有多個第一 溝槽212與多個第二溝槽214，且第一溝槽212與第二溝槽214的形狀不同。 具體而言，每一個第一溝槽212例如為V形溝槽，而每一個第二溝槽214 例如為圓弧形溝槽。此外，第一溝槽212與第二溝槽214例如交錯設置。 第一溝槽212與第二溝槽214例如相連接。另外，光學板200可為導光板， 其入光面210連接於出光面220。需注意的是，本發明的光學板並不限定於 導光板。
圖5是光線入射圖4的光學板的入光面的示意圖。請參照圖4與圖5， 在本實施例中，光線60是從入光面210入射光學板200，並從出光面220 離開光學板200。由於光學板200的入光面210具有形狀不同的第一溝槽 212與第二溝槽214,所以光線60從第一溝槽212入射光學板200後的行 進方向與光線60從第二溝槽214入射光學板200後的行進方向不同。換言 之，相比於公知技術的導光板120'(如圖2所示)，光線60從入光面210 入射光學板200後的行進方向更多，所以可更有效地消除出光面220的暗 區現象，以提高從出光面220出射的面光源的均勻性。
為了進一步提高面光源的均勻性，可用雷射、蝕刻(etching)、光微影 (stamper)、噴砂(sandblasting)、噴墨或粒子塗布的方式在入光面形成光 擴散結構。圖6A至圖6C將介紹具有光擴散結構的光學板。請先參照圖6A 與圖6B，相比於圖4的光學板200，光學板200a、 200b更具有多個光擴散 結構230a、 230b。這些光擴散結構230a、 230b位於入光面210，以進一步 提高面光源的均勻性。光學板200a的每一個光擴散結構230a例如是刻痕， 其結構若細小且密集，則可達光學衍射現象。光學板200b的每一個光擴散 結構230b例如是微粒子，其結構若細小且密集，則可達光學散射現象。此 外，如圖6C的光學板200c所示，光擴散結構230a、 230b也可一起設置於入光面210。
圖7是本發明另一實施例的光學板的示意圖。請參照圖7，本實施例的 光學板200d與圖4的光學板200的結構與優點相似，以下僅針對其結構上 的差異處進行說明。相比於光學板200，光學板200d的入光面210d更具有 多個連接部216。每一個連接部216連接於第一溝槽212中的一個與第二溝 槽214中的一個之間。
圖8與圖9是本發明另外兩個實施例的光學板的示意圖。請參照圖8 與圖9，光學板200e、 200f與圖4的光學板200的差別處在於第二溝槽的 形狀。具體而言，光學板200e的入光面210e的每一個第二溝槽214e為梯 形溝槽，而光學板200f的入光面210f的每一個第二溝槽214f為矩形溝槽。
此外，每一個第二溝槽214e、 214f的底部可增設第三溝槽。以下將以 一實施例來說明具有第三溝槽的光學板。
圖10是本發明另一實施例的光學板的示意圖。請參照圖10，相比於圖 9的光學板200f，本實施例的光學板200g的入光面210g的每一個第二溝槽 214f的底部形成有第三溝槽218。每一個第三溝槽218例如是圓弧形溝槽。
相比於光學板200f，由於光學板200g的入光面210g更具有第三溝槽 218，所以光線從入光面210g入射光學板200g後的行進方向更多。如此， 可更有效地消除出光面220的暗區現象，以進一步提高從出光面220出射 的面光源的均勻性。
圖11是本發明一實施例的光學板的表面的加工方法的流程圖。請參照 圖11，本實施例的光學板的表面的加工方法是用於對光學板的表面(如入 光面)進行加工，以在光學板的表面形成多個溝槽。此光學板的表面的加 工方法包括下列步驟首先，如步驟S110所示，提供光學板，此光學板具 有為平面的表面，藉此能夠觀察光學板成型後的輝度變化。如步驟S120所 示，根據光學板的輝度變化，設計可將暗區輝度提高的函數y。如步驟S130 所示，輸入函數/至加工機臺。之後，如步驟S140所示，通過加工機臺根 據函數將此光學板的此表面加工成具有多個溝槽的表面。這些溝槽例如沿 坐標軸排列。如步驟S150所示，根據成型後出光面輝度狀況，判斷是否可 以採用此函數來進行光學板加工工藝。如果為否，則需重新設計另一函數。
上述函數/例如是函數乂、函數《及函數《中的至少兩個的組合。函數乂、函數乂及函數/3可表示如下
,=欲 式(1)
/2 ="5]^"十c
^ 式(2)
/3 ="ecos(gx + /7) 式①
上式中，而。、"c、^。g^分別為係數，其用於調整溝槽 的深度、溝槽的尺寸及溝槽的形狀等。x是,、義及,在坐標軸X的位置。 此外，函數Z用於在光學板的表面形成平面或斜面，函數乂用於在光學板的 表面形成V形溝槽，而函數《用於在光學板的表面形成圓弧形溝槽。
圖12是圖4的光學板的上視圖。請參照圖12，以形成入光面210為例，
先輸入函數Z至加工機臺，此函數y可表示如下 Z-S乂 + S/2 式(4)
之後，加工機臺會根據函數/在入光面210形成交錯設置的第一溝槽 212與第二溝槽214。式(4)中，各,與各/2的1值視各第一溝槽212與各
第二溝槽214在坐標軸X的位置而有所不同。
此外，在本實施例的光學板的表面的加工方法中，可通過輸入函數,的 組合，在光學板的表面形成圖8與圖9所示的第二溝槽214e (即梯形溝槽) 與第二溝槽214f (即矩形溝槽)。舉例來說，若欲形成一個第二溝槽214e 時，輸入加工機臺的函數,通過調整各,的係數、而依次在光 學板的表面形成斜面、平面與斜面，進而形成第二溝槽214e。
因此，本實施例的光學板的表面的加工方法可用於形成圖4、圖6A至 圖IO所示的各光學板的入光面。換言之，圖4、圖6A至圖10所示的各光 學板的入光面的形狀符合函數,、函數《及函數《中的至少兩個的組合。
由於本實施例的光學板的表面的加工方法是通過輸入函數Z至加工機 臺，所以可精確地在光學板的表面形成預定的溝槽，以使光學板具有良好 的光學效果。此外，在本實施例中，可先用函數/來仿真光學板表面的形狀 及其對光分布的影響，如此能確保加工後的光學板具有良好的光學效果。
綜上所述，本發明至少具有下列優點-
l.通過第一溝槽與第二溝槽的不同形狀的搭配，可使光線入射光學板後 的行進方向變多，所以可有效地提高從出光面出射的面光源的均勻性。
82. 由於本發明的光學板的表面的加工方法是通過輸入函數至加工機臺， 所以可精確地在光學板的表面形成預定的溝槽，以使光學板具有良好的光 學效果。
3. 在本發明中，利用函數方法來仿真光學板表面的形狀及其對光分布的 影響，可確保加工後的光學板具有良好的光學均勻度效果。
雖然本發明已以優選實施例揭露如上，然而其並非用以限定本發明， 所屬技術領域中具有通常知識的人，在不脫離本發明的精神和範圍內，當 可作些許的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視所附的權利要求所界 定的範圍為準。另外本發明的任一實施例或權利要求不須達成本發明所揭 露的全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文 件搜尋之用，並非用來限制本發明的權利範圍。
權利要求
1、一種光學板，具有入光面與出光面，其中光線從該入光面射入該光學板，並從該出光面離開該光學板，以及該入光面具有多個第一溝槽與多個第二溝槽，該第一溝槽與該第二溝槽的形狀不同，且所述第一溝槽與所述第二溝槽交錯設置。
2、 如權利要求1所述的光學板，其中所述第一溝槽緊鄰所述第二溝槽。
3、 如權利要求1所述的光學板，其中該入光面更具有多個連接部，各 個所述連接部連接於所述第一溝槽中的一個與所述第二溝槽中的一個之 間。
4、 如權利要求1所述的光學板，其中各個所述第一溝槽為V形溝槽， 而各個所述第二溝槽為圓弧形溝槽。
5、 如權利要求1所述的光學板，其中各個所述第一溝槽為V形溝槽， 而各個所述第二溝槽為梯形溝槽或矩形溝槽。
6、 如權利要求5所述的光學板，其中各個所述第二溝槽的底面形成有 第三溝槽。
7、 如權利要求6所述的光學板，其中該第三溝槽為圓弧形溝槽。
8、 如權利要求1所述的光學板，其中該入光面連接該出光面。
9、 如權利要求1所述的光學板，更具有多個光擴散結構，位於該入光面。
10、 如權利要求9所述的光學板，其中各個所述光擴散結構是微粒子或刻痕。
11、如權利要求1所述的光學板，其中所述第一溝槽與所述第二溝槽 沿坐標軸排列，該入光面的形狀符合函數,、函數^及函數《中的至少兩個/* = 、 ， & 乂" + e的糹且合，而,=欲，2 臺" ，/3 =d + ecos(gx + /0， a 、 6 、c 、 d、 e 、 g 、/ 分別為係數，"=i~°°， i是y;、 /2及/3在該坐標軸的位置。
12、 .一種光學板的表面的加工方法，包括 提供光學板，該光學板具有為平面的表面； 輸入函數至加工機臺；以及該加工機臺根據該函數在該光學板的該表面加工出多個溝槽。
13、 如權利要求12所述的光學板餓表面的加工方法，其中所述溝槽沿 坐標軸排列，該函數是函數,、函數力及函數力中的至少兩個的組合，而 y;-ox，《一§^ +c， =l~oo， x是,、/2及《在該坐標軸的位置。
全文摘要
一種光學板，具有入光面與出光面，其中入光面具有多個第一溝槽與多個第二溝槽，且第一溝槽與第二溝槽的形狀不同。第一溝槽與第二溝槽交錯設置。此光學板可增加從出光面出射的光的均勻性。本發明還提出一種光學板的表面的加工方法。
文檔編號B29D11/00GK101598833SQ20081010828
公開日2009年12月9日 申請日期2008年6月5日 優先權日2008年6月5日
發明者張良港, 李俊松 申請人:揚昕精密股份有限公司