本發(fā)明涉及一種光學(xué)設(shè)備，具體地涉及一種導(dǎo)光膜、背光模塊。

背景技術(shù)：

參照圖1，圖1公開一種公知的導(dǎo)光膜1，其適用于配合設(shè)置于其中一端的光源2，并用來引導(dǎo)該光源2所發(fā)出的光線。該導(dǎo)光膜1包括具有朝向外側(cè)的外側(cè)面111的基材11。該光源2所發(fā)出的光線由該導(dǎo)光膜1的一端進入，并在該導(dǎo)光膜1中藉由全反射原理而傳遞至遠(yuǎn)離該光源2的導(dǎo)光膜1的另一側(cè)，并且在傳遞過程中利用該導(dǎo)光膜1的底面微結(jié)構(gòu)設(shè)計(圖未示)，以破壞全反射，讓該光源2所發(fā)出的光線在傳遞至該導(dǎo)光膜1的另一側(cè)的過程中，還可以從該外側(cè)面111發(fā)出光。

然而，由于該導(dǎo)光膜1的厚度均一，而且相對于LED形態(tài)的該光源2而言，厚度更小，所以該光源2所發(fā)出的光線必然會有部分無法從該導(dǎo)光膜1的入光面進入到該導(dǎo)光膜1，產(chǎn)生漏光現(xiàn)象。如此不但影響該導(dǎo)光膜1傳導(dǎo)光線的均勻度，也耗損了該光源2所發(fā)出的部分光能，進而影響安裝有該導(dǎo)光膜1的顯示器的顯示效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的是提供一種能減少光能耗損的導(dǎo)光膜。

于是，本發(fā)明導(dǎo)光膜包括具有主表面的基材，和沿著該基材的邊緣而設(shè)置在該主表面上，并朝向該主表面傾斜延伸的導(dǎo)光膠材。其中，該導(dǎo)光膠材的折射率與該基材的折射率不同，從該基材入射至該導(dǎo)光膠材的光線因該導(dǎo)光膠材的傾斜角度和折射率的差異，較容易在該導(dǎo)光膠材和空氣的界面之間產(chǎn)生全反射現(xiàn)象，并能藉此使光線再次朝向該基材入射，并且在該基材中繼續(xù)傳遞，有效防止漏 光現(xiàn)象。

另外，本發(fā)明的另一目的是提供一種能避免產(chǎn)生漏光現(xiàn)象的背光模塊及顯示設(shè)備。

于是，本發(fā)明背光模塊包括光源和如前文所述的本發(fā)明導(dǎo)光膜。而本發(fā)明顯示設(shè)備包括顯示面板和如前文所述的本發(fā)明背光模塊。藉由本發(fā)明的導(dǎo)光膜防止漏光的效果，能確實傳遞該光源所發(fā)出的光能。而該背光模塊配合顯示面板，能藉由該導(dǎo)光膜引導(dǎo)該光源所發(fā)出的光線，并對該顯示面板提供分布均勻的光能，以優(yōu)化該顯示設(shè)備的顯示效果。

本發(fā)明的效果在于：藉由該導(dǎo)光膠材的傾斜延伸設(shè)計，以及與該基材相異的折射率，能增加光線于該導(dǎo)光膠材與空氣間的界面產(chǎn)生全反射的機率，以使光線能再次朝向該基材入射并繼續(xù)在該基材中傳遞，有效減少光能逸散而產(chǎn)生的耗損。

附圖說明

本發(fā)明的其他的特征和效果，將在參照附圖的實施方式中清楚地呈現(xiàn)，其中：

圖1是示意圖，說明一種公知的導(dǎo)光膜；

圖2是示意圖，說明本發(fā)明導(dǎo)光膜的第一實施例；

圖3是示意圖，說明司乃耳定律；

圖4是曲線圖，說明該第一實施例的導(dǎo)光膠材的折射率與光能耗損的關(guān)系；

圖5是示意圖，說明本發(fā)明導(dǎo)光膜的第二實施例；

圖6是示意圖，說明該第二實施例的光線傳遞情況；

圖7與圖8是曲線圖，說明該第二實施例的導(dǎo)光膠材的折射率與光能耗損的關(guān)系；

圖9是曲線圖，說明該導(dǎo)光膠材的第一材料和第二材料的交界線與該基材的主表面的夾角與光能耗損的關(guān)系；

圖10是示意圖，說明本發(fā)明導(dǎo)光膜的第三實施例；

圖11是示意圖，說明本發(fā)明導(dǎo)光膜的第四實施例；和

圖12是示意圖，說明本發(fā)明顯示設(shè)備的實施例。

具體實施方式

在本發(fā)明被詳細(xì)描述之前，應(yīng)當(dāng)注意在以下的說明內(nèi)容中，類似的組件以相同的編號來表示。

參照圖2，本發(fā)明導(dǎo)光膜3的第一實施例包括具有主表面311的基材31，和沿著該基材31的邊緣而設(shè)置在該主表面311，并朝向該主表面311傾斜延伸的導(dǎo)光膠材32。該基材31的該主表面311具有被該導(dǎo)光膠材32所覆蓋的第一區(qū)域301，以及未被該導(dǎo)光膠材32所覆蓋而顯露于外的第二區(qū)域302。其中，該導(dǎo)光膠材32的折射率與該基材31的折射率不同，該基材31以PC或PMMA材料制作而成，該導(dǎo)光膠材32則是利用UV膠(UV-cured acrylate resin)先涂布于該基材31，再利用透明模具蓋置于其上，并以紫外光照射而使UV膠固化(aged)成型。

該第一實施例配合光源4，并用來傳遞該光源4所發(fā)出的光能。從該光源4所發(fā)出的光線，會先從該基材31或該導(dǎo)光膠材32朝向該光源4的端面入射，從該基材31入射且入射角較小的光線，會先在該基材31與該導(dǎo)光膠材32的界面產(chǎn)生一次折射，接著在該導(dǎo)光膠材32中，與直接從該導(dǎo)光膠材32朝向該光源4的端面入射該導(dǎo)光膠材32的光線一同傳遞。若希望能藉由該導(dǎo)光膠材32來減少光能耗損的情況，則必須配合該導(dǎo)光膠材32朝向該主表面311傾斜的設(shè)計，使光線在該導(dǎo)光膠材32與空氣的界面的入射角變大，并調(diào)整該導(dǎo)光膠材32的折射率，盡可能使光線在該導(dǎo)光膠材32與空氣之間的界面產(chǎn)生全反射。

參照圖3，圖3是司乃耳定律(Snell’s Law)的示意圖，當(dāng)光線從第一種介質(zhì)傳遞至折射率不同的第二種介質(zhì)時，會產(chǎn)生折射現(xiàn)象。令第一種介質(zhì)的折射率為n1，且入射角為θ1，而第二種介質(zhì)的折射率為n2，且折射角為θ2。依據(jù)司乃耳定律會滿足n1*sinθ1＝n2*sinθ2的關(guān)系式。而依據(jù)該關(guān)系式，可據(jù)此推導(dǎo)出產(chǎn)生全反射現(xiàn)象的臨界角為θc＝sin^-1(n2/n1)。依據(jù)所推導(dǎo)的臨界角關(guān)系式，可知會產(chǎn)生全反射現(xiàn)象的臨界角，和介質(zhì)的折射率有直接的關(guān)系。當(dāng)配合適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)折射率，可改變產(chǎn)生全反射現(xiàn)象的 臨界角，以提高在特定位置產(chǎn)生全反射現(xiàn)象的機率，藉此減少光能在傳遞時產(chǎn)生耗損的機率。

參照圖4并配合圖2，如圖4所示的數(shù)據(jù)是在該基材31的折射率為1.59的情況下，對于調(diào)整該導(dǎo)光膠材32的折射率的情況進行實際測量實驗。如圖4所示，該導(dǎo)光膠材32的折射率愈大或愈小，都會造成光能耗損的比例增加，本實施例是以15％的光能耗損比例為可容許的上限來決定該導(dǎo)光膠材32的折射率范圍，該導(dǎo)光膠材32的折射率介于該基材31的折射率的85％至100％之間且包含端點值85％而不包含端點值100％，或介于該基材31的折射率的100％至105％之間且包含端點值105％而不包含端點值100％時，如圖4中縱軸所示的光能耗損的數(shù)據(jù)在相對較低的百分比。也就是說，當(dāng)該導(dǎo)光膠材32在如上所述的范圍內(nèi)時，確實能有效減少光能的耗損，且當(dāng)調(diào)整該導(dǎo)光膠材32的折射率，使光線在該導(dǎo)光膠材32的位置產(chǎn)生全反射的機率增加時，亦能有效減少在該導(dǎo)光膠材32產(chǎn)生漏光的情況。

當(dāng)然對于其所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有普通知識的技術(shù)人員而言，自然可以隨著光能耗損比例的上限調(diào)整來決定該導(dǎo)光膠材32的折射率范圍，所以不應(yīng)以本實施例的說明為限。例如光能耗損比例增大到18％左右時，該導(dǎo)光膠材32的折射率就可以最高達(dá)到1.75(約該基材31的折射率的110％)，最低達(dá)到1.27(約該基材31的折射率的80％)。

參照圖5，圖5是本發(fā)明導(dǎo)光膜3的第二實施例，該第二實施例與該第一實施例的差別在于：該導(dǎo)光膠材32包括設(shè)置在該基材31的邊緣上方的第一材料321，和與該第一材料321相抵接設(shè)置且沿該主表面311延伸的第二材料322。該第一材料321與該第二材料322的折射率不同，且該第一材料321與該第二材料322的折射率均小于該基材31的折射率，且均大于空氣的折射率。其中，該第二材料322的折射率小于該基材31的折射率，且該第一材料321的折射率小于該第二材料322的折射率。如圖5所示，定義該導(dǎo)光膠材32沿該主表面311的延伸方向D1延伸一段第一長度t1，和朝向該主表面311以傾斜方向D2延伸一段第二長度 t2。其中，該第一材料321與該第二材料322的交界線L從該第二長度t2的端點，朝向該主表面311的方向D3傾斜延伸至該主表面311，直到該第一長度t1的中點。而該交界線L與該主表面311的交點位于該第一長度t1朝向該基材31的投影范圍內(nèi)。該第一材料321具有沿著該基材31的邊緣而設(shè)置的第一入光面323，和接合于該第二材料322的第一接合面324，且該第一入光面323的底緣連接該基材31的邊緣，以確保光線能從該第一材料321或該基材31入射。

參照圖6，該光源4所發(fā)出的光線，會先從該基材31朝向該光源4的端面，或者該第一材料321的第一入光面323而入射。直接從該基材31入射的光線，會先經(jīng)由該基材31與該導(dǎo)光膠材32之間的界面而產(chǎn)生折射或者全反射，而在該基材31與該導(dǎo)光膠材32之間的界面產(chǎn)生折射的光線又會在該導(dǎo)光膠材32與該空氣之間的界面產(chǎn)生折射或者全反射。另外，從該第一入光面323入射的光線，會先經(jīng)過該第一接合面324，也就是該第一材料321與該第二材料322之間的界面而產(chǎn)生折射。若是希望入射的光線能盡可能在通過該導(dǎo)光膠材32的位置產(chǎn)生全反射，則必須如同該第一實施例，對該導(dǎo)光膠材32的折射率進行調(diào)整，并配合該導(dǎo)光膠材32朝向該主表面311傾斜的設(shè)計。

參照圖7與圖8，由于該第二實施例的導(dǎo)光膠材32包括該第一材料321和該第二材料322，且該第二材料322的折射率介于該基材31的折射率與該第一材料321的折射率之間，故針對該第二實施例減少光能耗損的效果而言，能以該第一材料321的折射率為變因，并隨該第一材料321的折射率調(diào)整該第二材料322的折射率而進行實際實驗。如圖7與圖8所示的數(shù)據(jù)是在該基材31的折射率為1.59的情況下，在調(diào)整該第一材料321的折射率的同時，分別就如圖6所示該第二材料322末段與該主表面311交界的位置A和遠(yuǎn)離該導(dǎo)光膠材32的位置B進行觀察所得的光能耗損數(shù)據(jù)。由圖7與圖8所示的數(shù)據(jù)，明顯可知該第一材料321的折射率在1.45的上下0.05％范圍時，更佳的是折射率在1.45時，無論是在位置A或者位置B，光能耗損皆在相對較低的百分比，確 實能實現(xiàn)減少光能耗損的效果。

參照圖9并配合圖6，除了折射率的變因之外，該第一材料321與該第二材料322的交界線L與該基材31的主表面311的夾角α?xí)苯佑绊懝饩€入射的入射角，故也是影響光線在經(jīng)過該第一材料321與該第二材料322之間的界面后是否會產(chǎn)生耗損的關(guān)鍵。如圖9所示則是改變該夾角α而進行光能耗損數(shù)據(jù)的實際實驗所得的數(shù)據(jù)，由圖9所示的曲線可知，當(dāng)該夾角α在30度至75度之間時，光能耗損在相對較低的百分比。因此，配合調(diào)整該第一材料321的折射率，并隨之調(diào)整該第二材料322的折射率，再配合該夾角α的數(shù)值，確實可實現(xiàn)減少光能耗損的效果。

參照圖10，圖10是本發(fā)明導(dǎo)光膜3的第三實施例，與該第二實施例的差別在于：定義該導(dǎo)光膠材32從該基材31的該主表面311朝向該基材31的邊緣，也就是該光源4，以沿著傾斜方向D2延伸一段第二長度t2，其中，該第一材料321與該第二材料322的交界線L從該第二長度t2的兩個端點以外的其他位置，朝向該主表面311的方向D3傾斜延伸至該主表面311。如同圖5所示的第二實施例，該第三實施例亦可藉由調(diào)整該第一材料321及該第二材料322的折射率，并且配合調(diào)整該交界線L與該主表面311的夾角α，以實現(xiàn)減少光能耗損的效果。除此之外，由于該第三實施例的導(dǎo)光膠材32從與該基材31的邊緣齊平的位置開始朝向該主表面311傾斜延伸，故能在該第一材料321與空氣的交界處產(chǎn)生使入射角變大的效果，能先行使入射至該第一材料321的光線在與空氣的界面產(chǎn)生全反射的機率增加，再使光線朝向折射率較該第一材料321要大的第二材料322傳遞，使光線入射該第二材料322的折射角變小，以將光能確實引導(dǎo)至該基材31中，藉此減少光能的耗損。

參照圖11，圖11是本發(fā)明導(dǎo)光膜3的第四實施例，與該第二實施例的差別在于：定義該導(dǎo)光膠材32的該第二材料322具有沿著該基材31的邊緣而設(shè)置的第二入光面325，且該第二入光面325介于該第一材料321與該基材31之間。而且該第一材料321位于該光源4的最大發(fā)光角度區(qū)域之外，該最大發(fā)光角度區(qū)域依據(jù) 該光源4的LED出廠規(guī)格而定，一般而言是LED為中心軸的120度開角，所以在120度開角以外的相對較少量的光線會經(jīng)由該第一材料321的入光面進入到該第一材料321，在120度開角以內(nèi)的大部分的光線仍會經(jīng)由該第二材料322的該第二入光面325以及該基材31的入光面進入到該導(dǎo)光膜3，詳如下述。

在該第四實施例中，從該光源4發(fā)出的光線，除了一部分的光線會經(jīng)由該基材31的入光面進入到該基材31以外，另一部分的光線則會先通過該第二入光面325，直接入射至該第二材料322，并在該第二材料322與空氣的界面產(chǎn)生折射或者全反射。而由于該第二材料322的折射率大于該第一材料321的折射率，故光線在該第二材料322與空氣的界面產(chǎn)生全反射所需的臨界角小于在該第一材料321與空氣的界面產(chǎn)生全反射所需的臨界角，也就是說，相較于該第一材料321與空氣的界面而言，光線在該第二材料322與空氣的界面較容易產(chǎn)生全反射而繼續(xù)傳遞回該基材31中。因此，該第四實施例同樣能藉由使光線盡可能在該導(dǎo)光膠材32與空氣的界面產(chǎn)生全反射的方式，以將光線引導(dǎo)至該基材31中，藉此減小光能的耗損。

重新參照圖2和圖5，圖2和圖5也是本發(fā)明背光模塊的第一實施例和第二實施例，該第一實施例包括光源4，和如圖2所示的本發(fā)明導(dǎo)光膜3的第一實施例。該第二實施例包括光源4，和如圖5所示的本發(fā)明導(dǎo)光膜3的第二實施例。其中，本發(fā)明的導(dǎo)光膜3引導(dǎo)該光源4所發(fā)出的光線，并從該基材31的該主表面311發(fā)出光，且該基材31與該導(dǎo)光膠材32相疊置的高度高于或等于該光源4的高度，以確保該光源4所發(fā)出的光線皆能從該導(dǎo)光膠材32或該基材31入射。

另外，如圖12所示，本發(fā)明顯示設(shè)備的實施例包括顯示面板5和本發(fā)明背光模塊。其中，該顯示面板5位于該基材31的該主表面311的前方，以接收從該主表面311所傳出的光能。由該背光模塊提供的光線照射于該顯示面板5，使本發(fā)明顯示設(shè)備產(chǎn)生顯示信息的功能，并能藉由本發(fā)明背光模塊及本發(fā)明導(dǎo)光膜3避免光能耗損的效果，優(yōu)化本發(fā)明顯示設(shè)備的顯示效果。

綜上所述，藉由調(diào)整該導(dǎo)光膠材32的折射率，并配合該導(dǎo)光膠材32朝向該主表面311傾斜的設(shè)計，能使光線在該導(dǎo)光膠材32與空氣的界面較容易產(chǎn)生全反射而繼續(xù)傳遞，由此防止光能在該導(dǎo)光膠材32的位置產(chǎn)生逸散，以實現(xiàn)避免光能耗損的效果，故確實能實現(xiàn)本發(fā)明的目的。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并不能以此限定本發(fā)明實施的范圍，凡是依本發(fā)明申請專利范圍及專利說明書內(nèi)容所作的簡單的等效變化與修改，都屬于本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。

符號說明：

3……………導(dǎo)光膜

301…………第一區(qū)域

302…………第二區(qū)域

31…………·基材

311…………主表面

32…………·導(dǎo)光膠材

321…………第一材料

322…………第二材料

323…………第一入光面

324…………第一接合面

325…………第二入光面

4……………光源

5……………顯示面板

α…………·夾角

A…………··位置

B…………··位置

D1…………·方向

D2…………·方向

D3…………·方向

L…………··交界線

t1…………··第一長度

t2…………··第二長度。