导光装置及具有导光装置的背光模块与液晶显示器

摘要

一种反射均光导光装置，可搭配一侧光源使用以供作为一背光模块设置于一液晶显示器中。该反射均光导光装置至少包括有一导光层、一反射层以及一出光面。该导光层的一旁侧面定义有一入光面，可供该侧光源所发出的一光自该入光面进入该导光层中。该反射层可将该导光层中射向该反射层的该光加以反射回该导光层。该出光面与该入光面垂直，可供该导光层内的该光至少有一部分可自该出光面射出。其中，该反射层与该导光层为共押出一体成型，且该反射层与该导光层之间无空气界面。

权利要求

1.一种反射均光导光装置，可搭配一侧光源使用，其特征在于，包括有：一导光层，其一旁侧面定义有一入光面，供该侧光源所发出的一光自该入光面进入该导光层中；

一反射层，将该导光层中射向该反射层的该光加以反射回该导光层；以及一出光面，与该入光面垂直，供该导光层内的该光至少有一部分自该出光面射出；

其中，该反射层与该导光层为共押出一体成型，且该反射层与该导光层之间无空气界面；

其中，该反射均光导光装置的导光系数LGC值符合下列条件：

2.07

其中，在该出光面的任一位置点上定义有垂直于该出光面的一法线，在该导光层中射向该出光面的该光与该法线之间有一夹角θ，并且，当该夹角θ大于一临界角θc时，该光被全反射回导光层；在对该反射均光导光装置所做的一即将离开出光面的光型的角度与光强度之间的对应曲线图中，以该曲线图的X轴为角度其范围为0度至90度、Y轴为光强度、L1为X轴的角度值等于该临界角θc值的垂直线、L2为X轴的角度值等于该临界角θc值加上20度角的位置的垂直线；A的值等于由该光型的曲线、L2以及X轴共三条线所框围的区域的面积值；B的值等于由该光型的曲线、L1、L2以及X轴共四条线所框围的区域的面积值；C的值等于由光型曲线、L1以及X轴共三条线所框围的区域的面积值。

2.如权利要求1所述的反射均光导光装置，其特征在于，其更符合下列条件：

0.001<(t2/t1)<0.111；

其中，t1是导光层的厚度，t2是反射层的厚度。

3.如权利要求2所述的反射均光导光装置，其特征在于，该反射均光导光装置更包括有至少下列其中之一：多个扩散粒子，添加于该导光层中；

一均光层，位于该导光层较远离该反射层之侧上；

不同折射率的两种塑料，混合于该反射层中；

多个反射粒子，添加于该反射层中；以及

一粗糙面或一控制疏密分布雾面，形成于该出光面上。

4.如权利要求3所述的反射均光导光装置，其特征在于，

当该导光层中添加有该多个扩散粒子时，该导光层内的扩散粒子与该导光层本身塑料基材的折射率差值介于0.04＜折射率差＜0.1，该导光层内的扩散粒子的粒径介于

2μm-10μm，且该导光层本身塑料基材的折射率介于1.42-1.63；

当该反射均光导光装置具有该均光层时，该出光面位于该均光层上，否则该出光面位于该导光层上；

当该反射层中混合有不同折射率的两种塑料时，其不同折射率的两种塑料的混合比例为7：3；

当该反射层中添加有该多个反射粒子时，该反射粒子的折射率为2.2-3.2，且添加浓度小于0.5%重量百分比，且该反射粒子的粒径介于4-50μm，该反射层本身塑料的折射率介于1.6-2.5，且该反射层与该导光层两者折射率差值介于0.05-1；以及当该出光面上具有该粗糙面时，该出光面的粗糙度（Ra）值介于1μm＜Ra＜6μm。

5.如权利要求3所述的反射均光导光装置，其特征在于，当该反射均光导光装置具有该均光层且该均光层中添加有多个扩散粒子时；该均光层内的扩散粒子与该均光层本身塑料基材的折射率差值介于0.04＜折射率差＜0.1，该均光层内的扩散粒子的粒径介于

2μm-10μm，且该均光层本身塑料基材的折射率介于1.42-1.63。

6.如权利要求3所述的反射均光导光装置，其特征在于，

-1

该临界角θc=sin (1/n)，其中n等于该导光层本身塑料基材的折射率；并且，当该出光面上具有该粗糙面时，该出光面的粗糙度（Ra）值进一步限制于1μm＜Ra＜2.21μm。

7.一种具有反射均光导光装置的背光模块，其特征在于，包括有：一侧光源；

一导光层，其一旁侧面定义有一入光面，供该侧光源所发出的一光自该入光面进入该导光层中；

一反射层，将该导光层中射向该反射层的该光加以反射回该导光层；

一出光面，与该入光面垂直，供该导光层内的该光至少有一部分自该出光面射出；以及至少一光学膜，覆盖于该出光面上；

其中，该反射层与该导光层为共押出一体成型，且该反射层与该导光层之间无空气界面；并且，该反射均光导光装置的导光系数LGC值符合下列条件：2.07

其中，在该出光面的任一位置点上定义有垂直于该出光面的一法线，在该导光层中射向该出光面的该光与该法线之间有一夹角θ，并且，当该夹角θ大于一临界角θc时，该光被全反射回导光层；在对该反射均光导光装置所做的一即将离开出光面的光型的角度与光强度之间的对应曲线图中，以该曲线图的X轴为角度其范围为0度至90度、Y轴为光强度、L1为X轴的角度值等于该临界角θc值的垂直线、L2为X轴的角度值等于该临界角θc值加上20度角的位置的垂直线；A的值等于由该光型的曲线、L2以及X轴共三条线所框围的区域的面积值；B的值等于由该光型的曲线、L1、L2以及X轴共四条线所框围的区域的面积值；C的值等于由光型曲线、L1以及X轴共三条线所框围的区域的面积值；其中该临界角-1θc=sin (1/n)，n等于该导光层本身塑料基材的折射率。

8.一种具有反射均光导光装置的液晶显示器，其特征在于，包括有：一侧光源；

一导光层，其一旁侧面定义有一入光面，供该侧光源所发出的一光自该入光面进入该导光层中；

一反射层，将该导光层中射向该反射层的该光加以反射回该导光层；

一出光面，与该入光面垂直，供该导光层内的该光至少有一部分自该出光面射出；

至少一光学膜，覆盖于该出光面上；以及

一液晶面板，位于该光学膜较远离导光层之侧；

其中，该反射层与该导光层为共押出一体成型，且该反射层与该导光层之间无空气界面；并且，该反射均光导光装置的导光系数LGC值符合下列条件：2.07

其中，在该出光面的任一位置点上定义有垂直于该出光面的一法线，在该导光层中射向该出光面的该光与该法线之间有一夹角θ，并且，当该夹角θ大于一临界角θc时，该光被全反射回导光层；在对该反射均光导光装置所做之一即将离开出光面的光型的角度与光强度之间的对应曲线图中，以该曲线图的X轴为角度其范围为0度至90度、Y轴为光强度、L1为X轴的角度值等于该临界角θc值的垂直线、L2为X轴的角度值等于该临界角θc值加上20度角的位置的垂直线；A的值等于由该光型的曲线、L2以及X轴共三条线所框围的区域的面积值；B的值等于由该光型的曲线、L1、L2以及X轴共四条线所框围的区域的面积值；C的值等于由光型曲线、L1以及X轴共三条线所框围的区域的面积值；其中该临界角-1θc=sin (1/n)，n等于该导光层本身塑料基材的折射率。

说明书

导光装置及具有导光装置的背光模块与液晶显示器

技术领域

[0001] 本发明是涉及一种反射均光导光装置，尤指一种以共押出制程一体成型制作且兼具有反射、均光与导光功能的反射均光导光装置，其可搭配一侧光源使用来构成一显示器的背光模块。

背景技术

[0002] 导光板(Light Guide Plate)是显示器背光模块中的光导引媒介，主要是多数背光模块为侧光型(Edge Type)，通过导光板导引侧向的光线由显示器正面射出，能提高面板辉度(luminance)及控制亮度均匀。

[0003] 导光板的原理是利用光线进入导光板后产生光反射，将光线传至导光板的另一端，特别可利用导光板的一侧特定结构产生各个角度的扩散现象，将反射光导引至导光板正面，折射率越大，其导光能力越好。另外，除了射向正面的光线外，有些光线会由导光板底部的反射板再次导入导光板。

[0004] 如图1所示，为现有技术如美国专利第7,108,385号(公告于西元2006年9月19日)所揭露的发光元件的光源模块，其揭露一种导光板。其中，液晶面板57、扩散膜56、菱镜模块55、光源模块50、光射出的平面523，包含导光板520与反射板524，光源模块50中电路板51与反光层54，上述各元件形成一个背光模块5。

[0005] 然而，现有技术导光板中各部元件的缺点，包括反射片、导光板、扩散片、菱镜片等，可归纳为如下表一：

[0006] 表一：现有技术导光板中各部元件的缺点

[0007]

[0008]

[0009] 如图2所示，现有技术的导光板520在光线传导过程中，会面临光损耗问题。为了在背光模块5增加反射光的效果，现有技术会新增一反射板524，由于此现有的反射板524与导光板520之间有空气层525，将增加光581损耗达8％左右，降低光利用率，并且会增加背光模块5制程程序及成本。

[0010] 此外，现有技术的导光板若是采取印刷导光板的技术，则易因印刷导光板需经过网版、油墨、及网印技术等，造成产品良率控制不佳及亮带的缺点。如图3所示，为现有技术的导光板520的亮带示意图；在导光板520的出光面上将会因出光不均匀而在其中央部分出现条状最亮区域582(亦即亮线)、次亮区域583、以及最外围的较暗区域584。

[0011] 如上所述，现有技术由于导光板与板材之间有空气层而增加光损耗、背光模块成本较高、有明显亮线现象、菱镜模块加工不易且微结构易损坏等缺点，而有进一步改良的空间。

发明内容

[0012] 本发明的主要目的是在于提供一种反射均光导光装置及具有该反射均光导光装置的背光模块与液晶显示器，可具有降低光损耗、降低背光模块成本、减 少亮线现象、不需菱镜模块等优点。

[0013] 为达上述的目的，本发明揭露了一种反射均光导光装置，可搭配一侧光源使用以供作为一背光模块设置于一液晶显示器中。该反射均光导光装置至少包括有：一导光层、一反射层以及一出光面。该导光层的一旁侧面定义有一入光面，可供该侧光源所发出的一光自该入光面进入该导光层中。该反射层可将该导光层中射向该反射层的该光加以反射回该导光层。该出光面与该入光面垂直，可供该导光层内的该光至少有一部分可自该出光面射出。其中，该反射层与该导光层为共押出一体成型，且该反射层与该导光层之间无空气界面。

[0014] 在一较佳实施例中，该反射均光导光装置的导光系数LGC值符合下列条件：2.07＜LGC＜4.23。

[0015] 在一较佳实施例中，该反射均光导光装置更符合下列条件：0.001＜(t2/t1)＜0.111；

[0016] 其中，t1是导光层的厚度，t2是反射层的厚度，该导光系数LGC的定义为LGC＝A/(B+C)；

[0017] 其中，在该出光面的任一位置点上可定义有垂直于该出光面的一法线，在该导光层中射向该出光面的该光与该法线之间有一夹角θ，并且，当该夹角θ大于一临界角θc时，该光可被全反射回导光层；在对该反射均光导光装置所做的一即将离开出光面的光型的角度与光强度之间的对应曲线图中，以该曲线图的X轴为角度其范围为0度至90度、Y轴为光强度、L1为X轴的角度值等于该临界角θc值的垂直线、L2为X轴的角度值等于该临界角θc值加上20度角的位置的垂直线；A的值等于由该光型的曲线、L2以及X轴共三条线所框围的区域的面积值；B的值等于由该光型的曲线、L1、L2以及X轴共四条线所框围的区域的面积值；C的值等于由光型曲线、L1以及X轴共三条线所框围的区域的面积值。 [0018] 在一较佳实施例中，该反射均光导光装置更包括有至少下列其中之一： [0019] 多个扩散粒子，添加于该导光层中；

[0020] 一均光层，位于该导光层较远离该反射层的侧上；

[0021] 不同折射率的两种塑料，混合于该反射层中；

[0022] 多个反射粒子，添加于该反射层中；以及

[0023] 一粗糙面或一可控制疏密分布雾面，形成于该出光面上。

[0024] 在一较佳实施例中：

[0025] 当该导光层中添加有该多个扩散粒子时，该导光层内的扩散粒子与该导光层本身塑料基材的折射率差(Δn)值介于0.04＜Δn＜0.1，该导光层内的扩散粒子的粒径介于2μm-10μm，且该导光层本身塑料基材的折射率介于1.42-1.63；

[0026] 当该反射均光导光装置具有该均光层时，该出光面位于该均光层上，否则该出光面位于该导光层上；

[0027] 当该反射层中混合有不同折射率的两种塑料时，其不同折射率的两种塑料的混合比例为7∶3；

[0028] 当该反射层中添加有该多个反射粒子时，该反射粒子的折射率为2.2-3.2，且添加浓度小于0.5％重量百分比，且该反射粒子的粒径介于4-50μm，该反射层本身塑料的折射率介于1.6-2.5，且该反射层与该导光层两者折射率差值介于0.05-1；以及

[0029] 当该出光面上具有该粗糙面时，该出光面的粗糙度(Ra)值介于1μm＜Ra＜6μm。

[0030] 在一较佳实施例中，当该反射均光导光装置具有该均光层时，该均光层中添加有多个扩散粒子；该均光层内的扩散粒子与该均光层本身塑料基材的折射率差(Δn)值介于0.04＜Δn＜0.1，该均光层内的扩散粒子的粒径介于2μm-10μm，且该均光层本身塑料基材的折射率介于1.42-1.63。

[0031] 在一较佳实施例中，该临界角θc＝sin-1(1/n)，其中n等于该导光层本身塑料基材的折射率；并且，当该出光面上具有该粗糙面时，该出光面的粗糙度(Ra)值进一步限制于1μm＜Ra＜2.21μm。

附图说明

[0032] 图1为现有技术的发光元件的光源模块示意图；

[0033] 图2为现有技术的导光板在光线传导过程中发生光损耗的示意图；

[0034] 图3为现有技术的导光板的亮带示意图；

[0035] 图4为本发明的反射均光导光装置的第一实施例的示意图；

[0036] 图5为本发明的反射均光导光装置第一实施例可减少光损耗的示意图；

[0037] 图6为本发明的反射均光导光装置的第三实施例的示意图；

[0038] 图7为本发明的反射均光导光装置的第二实施例的示意图；

[0039] 图8为本发明的反射均光导光装置的第四实施例的示意图；

[0040] 图9为本发明的反射均光导光装置的第五实施例的示意图；

[0041] 图10为本发明的反射均光导光装置的第六实施例的示意图；

[0042] 图11为本发明的反射均光导光装置的第七实施例的示意图；

[0043] 图12为本发明的反射均光导光装置的第八实施例的示意图；

[0044] 图13为本发明的反射均光导光装置的第九实施例的示意图；

[0045] 图14为本发明的反射均光导光装置的第十实施例的示意图；

[0046] 图15为本发明的反射均光导光装置的第十一实施例的示意图；

[0047] 图16为本发明用来制造反射均光导光装置的共押出制程的一实施例流程图； [0048] 图17为本发明用来制造反射均光导光装置的共押出制程的一实施例示意图； [0049] 图18为本发明用来在反射均光导光装置的出光面上形成粗糙面的喷砂制程示意图；

[0050] 图19为本发明的反射均光导光装置在测试即将离开出光面的光型的角度与光强度之间的对应曲线图；

[0051] 图20为本发明反射均光导光装置使用于一液晶显示器上的实施例示意图。 [0052] 附图标记说明：

[0053] 1、1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g、1h、1i、1j-反射均光导光装置；11、11a、11b、11c、11d、11e、11f、11g、11h、11i、11j-反射 层；111、111a、111b、111c、111d、111e、111f、111g、111h、
111i、111j-反射粒子；112-反射面；12、12a、12b、12c、12d、12e、12f、12g、12h、12i、12j-导光层；121、121b、121h-出光面；122b、122c、122d、122f、122h、122i-扩散粒子；123-检测面；13a、13c、13d、13e、13f、13g、13i、13j-均光层；131a、131d、131g、131i-扩散粒子；132a、
132c、132d、132e、132f、132g、132i、132j-出光面；15、15d-入光面；2-侧光源；20-光；21、
22、23-料桶；24-螺杆混炼；25-押出模具；R1、R2及R3-滚轮；31-喷砂装置；32-喷嘴；
33-滚轮表面；5-背光模块；50-光源模块；51-电路板；520-光板；523-光射出的平面；
524-反射板；54-反光层；55-菱镜模块；56-扩散膜；57-液晶面板；581-光；582-最亮区域；583-次亮区域；584-较暗区域；590-光学膜。

具体实施方式

[0054] 为了能更清楚地描述本发明所提出的反射均光导光装置及具有该反射均光导光装置的背光模块与液晶显示器，以下将配合图式详细说明之。

[0055] (一)本发明装置(平板本体)的概述：

[0056] 如图4所示，本发明的反射均光导光装置1，特别是指一种多合一(ALL IN ONE)的导光装置，通过内部设置扩散粒子与整合性制程，使得单一装置即可达成均光、导光与光反射的效果，可应用于任何侧光源2形式的大型面板，其本体主要包含：

[0057] 一反射层11；及

[0058] 一可均光的导光层12。

[0059] 如图4所示为本发明反射均光导光装置1的本体实施例之一。此反射均光导光装置1为一简单的一体成型的双层复材(为共押出制程)的导光装置。

[0060] (二)本发明反射层11(下层)的概述：

[0061] 本发明的反射均光导光装置1的多个重要概念中的其中之一，是利用侧光源2产生光在导光装置1的反射现象，取代传统网点方式来散布光源，并添加反射层11于内部，进而取代反射板的使用，其中利用可均光的导光层12的扩散粒子将线光源或点光源形成面光源，达到反射、导光及均光的效果。

[0062] 通过上述技术，本发明减少了因为反射片所产生的光损耗，主要方式为与可均光的导光层12同时形成的反射片或是反射层11。如图5所示，本发明的反射均光导光装置1利用在可均光的导光层12的一底侧增加一层反射层11，与此导光层12同时形成，使得此反射均光导光装置1的本体中的反射层11与透明导光层12间无空气界面层。由于本发明反射层11与导光层12板材之间无空气层，与图2所示有空气间隔的现有技术相较之下，本发明的反射均光导光装置1可提升光利用率，反射层11同时达到反射与导光的效果，可有效降低光损耗至4％以下。同时，由于本发明的反射均光导光装置1的制程经简化，故可减少导光装置贴膜程序、背光模块制程程序及成本。

[0063] 而本发明的反射均光导光装置1的反射层11的较佳实施例为：

[0064] (1)以不同折射率的两种塑料进行混合、或是在反射层塑料中添加少量的反射粒子的方式，来制作本发明的反射层11。

[0065] (2)若是以不同折射率的两种塑料进行混合来制作反射层11时，其不同折射率塑料的混合比例为7∶3。

[0066] (3)若是以添加反射粒子111的方式来制作反射层11时，其反射粒子111 折射率为2.2-3.2，添加浓度小于0.5％重量百分比。

[0067] (4)反射粒子粒径111介于1-100μm，最佳范围为4-50μm。

[0068] (5)反射层11本身塑料的折射率介于1.6-2.5。

[0069] (6)反射层11与可均光的导光层12折射率差值介于0.05-1。

[0070] (三)本发明可均光的导光层12(上层)的概述：：

[0071] 在本发明的反射均光导光装置1的实施例中，更利用导光层12中所添加的多个微小扩散粒子将线光源或点光源形成面光源，达到均光的效果，通过折射率差提升光利用率。 [0072] 本发明的反射均光导光装置1的导光层12的较佳实施例可以为：

[0073] (1)在导光层12中添加少量的扩散粒子(本图未示)、或是针对导光层12的出光面121的表面进行雾化处理。

[0074] (2)扩散粒子与导光层12的塑料基材折射率差介于0.04＜Δn＜0.1。

[0075] (3)扩散粒子粒径介于2μm-10μm。

[0076] (4)导光层12的表面(出光面121)粗糙度(Ra)介于1μm＜Ra＜6μm，可提升辉度及均匀度。

[0077] (5)导光层12本身塑料基材的折射率介于1.42-1.63。

[0078] (四)本发明反射层11(下层)的导光效果与厚度关系：

[0079] 本发明的反射均光导光装置的实施例中，其反射层11厚度与入光量的关系，可以得出一个较佳的范围，也就是反射层11的厚度不宜大于本体总厚度(导光层12加上反射层11)的1/10。

[0080] (五)本发明可均光的导光层12(上层)的厚度、浓度及均匀度关系：

[0081] 本发明的反射均光导光装置1的实施例中，其可均光的导光层12(上层)的厚度、浓度及均匀度关系的实施例可以如下：

[0082] (1)导光板12添加少量扩散粒子，可解决亮带及均匀度不佳等现象。

[0083] (2)当扩散粒子粒径越小，相同穿透分布越窄。

[0084] (3)当扩散粒子粒径越大，相同穿透分布越宽。

[0085] (4)随着折射率差异与所需添加浓度而变化；随着粒径大小与所需添加浓度而变化。

[0086] 本发明的反射均光导光装置1，通过在导光层12中添加少量扩散粒子，可以解决亮带及均匀度不佳的问题，亦可提升光的利用率；当扩散粒子与导光层12塑料基材折射率差介于0.04＜Δn＜0.1范围内时，可以保持高穿透率的状态。

[0087] 其中，本发明的导光层12的厚度与扩散粒子的浓度，与辉度及光均匀度有关。 [0088] 本发明反射均光导光装置1中影响导光层12的粗糙度与辉度的因素有：

[0089] (1)导光层12表面(出光面121)粗糙度有助提升导光板辉度值。

[0090] (2)导光层12表面(出光面121)粗糙度的疏密分布变化随反射层的反射粒子浓度而改变。

[0091] 导光层12表面(出光面121)粗糙度(Ra)优点：(1)增加均光导光板辉度；(2)解决亮带问题；(3)提高均匀度。

[0092] 因此，可均光的导光层12的出光面121粗糙度(Ra)与辉度(L)的关系中，粗糙度在1μm至6μm中得较好的辉度。

[0093] (六)本发明反射均光导光装置1a具三层结构的实施态样概述：

[0094] 请参阅图6，本发明另有三层平板设计之反射均光导光装置1a的实施例，其为一体成型之复材，能以共押出制程制作，其本体的其中之一实施例包括有：

[0095] 一反射层11a(下层)；

[0096] 一导光层12a(中间层)；及

[0097] 一均光层13a(上层)。

[0098] 如图6所示，为本发明反射均光导光装置1a具三层结构的本体的实施例示意图。 [0099] 其中，如图6所示本发明反射均光导光装置1a的本体中的反射层11a(下层)说明如下：

[0100] 本发明反射均光导光装置1a的本体中的反射层11a，主要利用内部设置有反射粒子111a，将线光源或点光源形成面光源，以取代传统网点方式来散布光源或是传统反射板的使用，达到反射、导光及均光的效果。

[0101] 本发明解决了如图2所示的现有技术因为反射片空气间隔所产生的光损耗，主要方式为与导光层12a同时形成的反射片或是反射层11a，利用导光层12a的一侧(下侧面)增加一层反射层11a，与此导光装置1a同时形成，此反射层11a(下层)与导光层12a(中间层)间无空气界面层。

[0102] 由于本发明反射层11a与导光层12a之间无空气层，与如图2所示的现有技术相较之下，本发明的反射均光导光装置1a可提升光利用率，有效降低光损耗。同时，由于制程经简化，故可减少导光装置的反射片贴膜程序、背光模块制程程序及成本。

[0103] 而本发明的反射均光导光装置1a的反射层11a的较佳实施例为：

[0104] (1)不同折射率塑料进行混合或添加少量的反射粒子11a。

[0105] (2)不同折射率塑料的混合比例为7∶3。

[0106] (3)反射粒子11a折射率为2.2-3.2，添加浓度小于0.5％。

[0107] (4)反射粒子11a粒径介于1-100μm，最佳范围差值为4-50μm。

[0108] (5)反射层11a折射率介于1.6-2.5。

[0109] (6)反射层11a与均光层13a折射率差值介于0.05-1。

[0110] 在上述条件下，可得到较佳的光反射率，减少光的损耗。

[0111] 如图6所示，本发明反射均光导光装置1a的本体中的均光层13a(上层)说明如下：

[0112] 在本发明实施例中，该均光层13a位于该导光层较远离该反射层的侧上，且更利用均光层13a中的扩散粒子131a将线光源或点光源形成面光源，达到均光的效果，通过折射率差提升光利用率。

[0113] 根据较佳实施例，本发明反射均光导光装置的本体中的均光层13a为：

[0114] (1)在均光层13a中添加少量的扩散粒子131a、或是针对均光层13a的出光面132a的表面进行雾化处理。

[0115] (2)扩散粒子131a与均光层13a塑料基材折射率差介于0.04＜Δn＜0.1。 [0116] (3)扩散粒子131a粒径介于2μm-10μm。

[0117] (4)均光层13a的出光面132a表面粗糙度(Ra)介于1μm＜Ra＜6μm，可提升辉度及均匀度。

[0118] (5)均光层13a本身塑料基材的折射率介于1.42-1.63。

[0119] 本发明反射均光导光装置1a的本体中的均光层13a的厚度、浓度及均匀度关系： [0120] (1)均光层13a添加少量扩散粒子131a，可解决亮带及均匀度不佳等现象。 [0121] (2)当扩散粒子131a粒径越小，相同穿透分布越窄。

[0122] (3)当扩散粒子131a粒径越大，相同穿透分布越宽。

[0123] (4)随着折射率差异与所需添加浓度而变化；随着粒径大小与所需添加浓度而变化。

[0124] 本发明反射均光导光装置1a的本体中的导光层12a(中间层)的在本发明的一较佳实施例中，可进一步添加少量扩散粒子(本图未示)，以解决亮带及均匀度不佳的问题，亦可提升光的利用率，当扩散粒子与导光层12a塑料基材 折射率差介于0.04＜Δn＜0.1范围内，可保持高穿透率状态。

[0125] 接着，均光层13a与导光层12a的厚度比、均光层13a与扩散粒子131a的浓度，与辉度及光均匀度有关。

[0126] 在本发明的反射均光导光装置1a的较佳实施例中，其导光层12a形状与均光层13a的出光面132a粗糙度的可以是：

[0127] (1)均光层13a表面不平整时，有助提升导光板辉度值。

[0128] (2)均光层13a的出光面132a表面粗糙度随反射层11a的反射粒子111a浓度改变。

[0129] 均光层13a的出光面132a表面粗糙度(Ra)优点：(1)增加导光板辉度；(2)解决亮带问题；(3)提高均匀度。

[0130] 因此，本发明的反射均光导光装置1a的均光层13a的出光面132a粗糙度(Ra)与辉度(L)的关系中，粗糙度在1μm至6μm中得较好的辉度。

[0131] (七)本发明的反射均光导光装置的本体具体结构的其他多种实施例态样： [0132] 第一实施例：如图4所示，其反射均光导光装置1本体为通过一体成型的可均光的导光层12与反射层11所构成的两层结构。其中，位于上层的导光层12的上表面(出光面121)为可控制疏密分布雾面；位于下层的反射层11中具有反射粒子111，且反射层11的上、下两表面为平面。

[0133] 第二实施例：如图7所示，其反射均光导光装置1b本体为通过一体成型的可均光的导光层12b与反射层11b所构成的两层结构。其中，位于上层的导光层12b中具有扩散粒子122b，且导光层12b的上表面(出光面121b)为可控制疏密分布雾面；位于下层的反射层11b中具有反射粒子111b，且反射层11b的上、下两表面为平面。

[0134] 第三实施例：如图6所示，其反射均光导光装置1a本体为通过一体成型的均光层13a、导光层12a与反射层11a所构成的三层结构。其中，位于上层的均光层13a中具有扩散粒子131a，且均光层13a的上表面(出光面132a)为可控制疏密分布雾面；位于中间层的导光层12a为透明导光材质所构成且可以不添加扩散粒子；位于下层的反射层11a中具有反射粒子111a，且反射层11a的上、下两表面为平面。

[0135] 第四实施例：如图8所示，其反射均光导光装置1c本体为通过一体成型的均光层13c、导光层12c与反射层11c所构成的三层结构。其中，位于上层的均光层13c中可以不添加扩散粒子，但其上表面(出光面132c)为可控制疏密分 布雾面；位于中间层的导光层
12c中具有扩散粒子122c；位于下层的反射层11c中具有反射粒子111c，且反射层11c的上、下两表面为平面。

[0136] 第五实施例：如图9所示，其反射均光导光装置1d本体为通过一体成型的均光层13d、导光层12d与反射层11d所构成的三层结构。其中，位于上层的均光层13d中具有扩散粒子131d，且其上表面(出光面132d)为可控制疏密分布雾面；位于中间层的导光层12d中具有扩散粒子122d；位于下层的反射层11d中具有反射粒子111d，且反射层11d的上、下两表面为平面。

[0137] 第六实施例：如图10所示，其反射均光导光装置1e本体为通过一体成型的均光层13e、导光层12e与反射层11e所构成的三层结构。其中，位于上层的均光层13e中可以不添加扩散粒子，但其上表面(出光面132e)为可控制疏密分布雾面；位于中间层的导光层12e中可以不添加扩散粒子；位于下层的反射层11e中具有反射粒子111e，且反射层11e的上、下两表面为平面。本实施例中，均光层13e与导光层12e的塑料的折射率不同；倘若均光层13e与导光层12e采用相同折射率的塑料时，则实质上等于图4所示的实施例。 [0138] 第七实施例：如图11所示，其反射均光导光装置1f本体为通过共押出制程来达成一体成型的反射均光导光装置，其包含了均光层13f、导光层12f与反射层11f所构成的三层结构。其中，位于上层的均光层13f中可以不具有扩散粒子，且其上表面(出光面132f)为粗糙面；位于中间层的导光层12f中添加有扩散粒子122f；位于下层的反射层11f中具有反射粒子111f，且反射层11f的上、下两表面为平面。该均光层13f的上表面(也就是出光面132f)为可控制粗糙度分布的粗糙面，可调控反射均光导光装置1f本体的导光均匀性亦即提高辉度(取代现有技术的印刷网点的功用)，且该粗糙面更可减轻反射均光导光装置与一般常用来贴附于均光层13f上表面上的光学膜片(图中未示)之间的吸附现象。
本发明的反射均光导光装置1f的均光层13f、导光层12f与反射层11f三层之间均无空气层，与如图2所示的现有技术相较之下，本发明的反射均光导光装置1f可提升光利用率，有效降低因Fresnel Loss所造成的光损耗，且无须再使用额外的反射片。将本发明的反射均光导光装置1f应用于背光模块中，可简化模块架构并降低模块成本。

[0139] 第八实施例：如图12所示，其反射均光导光装置1g本体为通过共押出制程来达成一体成型的反射均光导光装置，其包含了均光层13g、导光层12g与反射层11g所构成的三层结构。其中，位于上层的均光层13g中添加具有扩散粒 子131g(可达到均光与遮瑕效果)，且其上表面(出光面132g)为可控制粗糙度分布的粗糙面；位于中间层的导光层12g可以不具有扩散粒子；位于下层的反射层11g中具有反射粒子111g，且反射层11g的上、下两表面为平面。

[0140] 第九实施例：如图13所示，其反射均光导光装置1h本体为通过共押出制程来达成一体成型的反射均光导光装置，其包含了可均光的导光层12h与反射层11h所构成的两层结构。其中，位于上层的导光层12h中添加具有扩散粒子122h，且其上表面(出光面121h)为可控制粗糙度分布的粗糙面；位于下层的反射层11h中具有反射粒子111h，且反射层11h的上、下两表面为平面。

[0141] 第十实施例：如图14所示，其反射均光导光装置1i本体为通过共押出制程来达成一体成型的反射均光导光装置，其包含了均光层13i、导光层12i与反射层11i所构成的三层结构。其中，位于上层的均光层13i中添加具有扩散粒子131i，且其上表面(出光面132i)为可控制粗糙度分布的粗糙面；位于中间层的导光层12i具有扩散粒子122i；位于下层的反射层11i中具有反射粒子111i，且反射层11i的上、下两表面为平面。本实施例中，均光层13i与导光层12i的塑料的折射率不同；倘若均光层13i与导光层12i采用相同折射率的塑料作为基材、且均光层13i与导光层12i内的扩散粒子131i、122i也相同时，则实质上等于图13所示的实施例。

[0142] 第十一实施例：如图15所示，其反射均光导光装置1j本体为通过共押出制程来达成一体成型的反射均光导光装置，其包含了均光层13j、导光层12j与反射层11j所构成的三层结构。其中，位于上层的均光层13j中可以不添加扩散粒子，且其上表面(出光面132j)为可控制粗糙度分布的粗糙面；位于中间层的导光层12j可以不添加扩散粒子；位于下层的反射层11j中具有反射粒子111j，且反射层11j的上、下两表面为平面。

[0143] 请参阅图16与图17，分别为本发明用来制造反射均光导光装置的共押出制程的一实施例流程图与示意图。以制作如图9所示具一体成型三层结构的本发明反射均光导光装置1d的共押出制程为例，首先需分别把用来形成反射层11d的含有反射粒子111d的塑料置于押出机台副押出机1料桶21中，并把用来形成导光层12d的含有不同粒径大小及不同折射率扩散粒子122d的塑料置于押出机台主押出机料桶22中，以及把用来形成均光层13d的含有不同粒径大小及不同折射率扩散粒子131d的塑料置于押出机台副押出机2料桶23中。其中，导光层12d与均光层13d所使用的塑料与扩散粒子122d、131d可以是相同的材料。 接着，将这些料桶21、22、23中的塑料分别通过螺杆混炼24后，进入押出模具(T Die)25的主、副层。之后，再通过R1、R2及R3三组滚轮将其押合成形，进而共押出一体成型的本发明「all in one」均光导光装置1d。相较于现有技术有通过镀膜方式在导光层下表面镀上一层反射层的现有技术，本发明采用共押一体成型的技术确实更具有制程上的便捷性与进步性。

[0144] 请参阅图18，为本发明用来在反射均光导光装置的出光面上形成粗糙面的喷砂制程示意图。在本发明中，形成于在反射均光导光装置的出光面的粗糙面，也就是形成于均光层(三层结构实施例)或是可均光的导光层(两层结构实施例)的上表面的粗糙面，其粗糙的程度可通过控制喷砂装置31的喷砂压力p、喷砂速度v、以及喷嘴32与共押出制程中的滚轮表面33距离d来加以控制。而该粗糙面的粗糙程度，将会影响本发明的反射均光导光装置的出光面与光学膜片之间的静电吸附程度、以及导光能力的均匀性，例如下表二所示：

[0145] 表二：出光面粗糙度与光学膜片吸附程度关系

[0146]

[0147] 在表二中，当本发明中的反射均光导光装置的出光面上所形成的粗糙面的粗糙度Ra小于0.46μm时会容易使反射均光导光装置的出光面与光学膜片之间的静电吸附现象变严重而容易将其刮伤。当Ra大于2.21μm时会增加光线的取出效率，有造成反射均光导光装置的出光均匀度下降之虞，且当Ra大于6μm时其出光品质甚至有无法通过品管之虞。因此，在本发明中，可将反射均光导光装置的出光面上所形成的粗糙面的粗糙度控制在0.46μm至2.21μm之 间，尤以1μm至2.21μm之间为更佳。

[0148] 在本发明中，均光层、导光层与反射层的本身塑料均可以选自目前现有的塑料，例如但不局限于：压克力(polymethylmethacrylate；简称PMMA)、聚碳酸酯(polycarbonate；简称PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate；简称PET)、MS等等。均光层与导光层中所添加的扩散粒子也可以选自目前现有的材料，例如但不局限于：PMMA微粒、PC微粒、PET微粒、MS微粒等。反射粒子也可以选自目前现有的材料，例如但不局限于：
SiO2微粒、TiO2微粒等。

[0149] 对于本发明的反射均光导光装置而言，除了因共押出一体成型而具有如前述的可提升光利用率、降低光损耗、无须再使用额外的反射片、可简化模块架构并降低背光模块成本、以及减轻光学膜片的静电吸附现象等优点之外，其在导光的光学效能(例如出光均匀性、辉度、以及品味等)的提升也是重要的考量因素。

[0150] 请参阅图19，为本发明的反射均光导光装置的一实施例在测试即将离开出光面的光型的角度与光强度之间的对应曲线图；该曲线图的X轴为角度值其范围为0度至90度、且Y轴为光强度值。以图7所示的本发明的反射均光导光装置1b的结构为例，该反射均光导光装置1b的本体为共押出一体成型的双层扁平板状结构，其包括有位于上层且添加有扩散粒子的可均光的导光层12b(其厚度为t1)、以及位于下层且添加有反射粒子的反射层11b(其厚度为t2)，且反射层11b上、下两表面为平面。在反射均光导光装置1b本体的导光层12b的一旁侧面为一入光面15，在入光面15旁设有一侧光源2用以产生一光20，该光
20经由该入光面15射入反射均光导光装置1b的导光层12b中。在导光层12b与反射层
11b相邻接的表面(也就是导光层12b的底面、或是反射层11b的顶面)是一反射面112，而导光层12b较远离反射层11b之侧的表面(也就是导光层12b的顶面)是一出光面121b。
该入光面15与出光面121b相互垂直。在该出光面121b的任一位置点上可定义有垂直于该出光面121b的一法线N。由于反射层11b的特性，使得在导光层12b内部行进的光20在射向反射面112时，若是该光20的行进方向与该反射面112不是垂直时，则该光20将会被反射面112所反射而折回导光层12b中。然而，在导光层12b内部行进的光20在射向出光面121b时，则会因为该光20的行进方向与该出光面121b的法线N之间的夹角θ大小的不同，而有反射或出光两种不同的光学效果。

[0151] 如图19所示，我们在可均光的导光层12b接近于该出光面121b之处定义有一检测面123(detector)，而在导光层12b内部行进的光20在射向出光面121b时，该光20与该检测面123上的一法线N之间的夹角为θ。而在图19所示的在测试即将离开出光面121b的光型(也就是位于检测面123处的光型)的角度θ与光强度之间的对应曲线图中，其中的垂直线L1、L2、以及区域A、B、C的定义如下：

[0152] 垂直线L1：L1指的是导光层的材料的光折射临界角θc。临界角θc＝sin-1(1/n)。在本实施例中，以导光层的折射率n＝1.58为例，将n＝1.58代入上式，则可计算出临界角θc＝39.26°(约等于40°)。因此，垂直线L1则绘制在图19的曲线图中X轴上标示着角度为39.26°(约等于40°)的位置处。

[0153] 垂直线L2：L2指的是前述临界角θc再加上20度角的位置，也就是sin-1(1/n)+20°的位置。因此，垂直线L2是绘制在图19的曲线图中X轴上标示着角度为59.26°(约等于60°)的位置处。

[0154] A面积(导光区)：指的是较大角度θ的光，可通过导光层的出光面的全反射而传递至较远处。在图19中，A的值等于由光型曲线、L2以及X轴三条线所框围的区域的面积值。

[0155] B面积(间接出光区)：指的是当光与该检测面上的法线之间的夹角θ介于大于临界角θc至小于θc+20°的范围内时，通过出光面的全反射后，有机会再经由导光层内所添加的扩散粒子(beads)的效应将光导正，使光出射机率较高。在图19中，B的值等于由光型曲线、L1、L2以及X轴共四条线所框围的区域的面积值。

[0156] C面积(直接出光区)：指的是当光与该检测面上的法线之间的夹角θ小在临界角θc区域，此时光会直接离开出光面而射出。在图19中，C的值等于由光型曲线、L1以及X轴共三条线所框围的区域的面积值。如图19所示，当导光层未添加扩散粒子(beads)时，C的值等于0。

[0157] 导光系数(light guide coefficient；简称LGC)的定义为：LGC＝A/(B+C)。 [0158] 当LGC值越大时，表示导光装置的导光能力越好；当LGC值越小时，表示导光装置的取光能力越好。若导光能力过高则会导致出光面亮度不足；相对地，若取光能力过高则会导致出光面前端(近入光面端)亮度过大。

[0159] 在此实施例中，t1是指可均光的导光层12b的厚度且该反射均光导光装置1b本体为两层结构其并无独立的均光层设置。然而，若是对于具有额外均光层 的三层结构的反射均光导光装置本体而言，则其t1指的是均光层与导光层两者厚度的相加，且t2依然是指反射层的厚度。

[0160] 依据本发明反射均光导光装置的前述图4至图15所揭露的各实施例的结构，除了共押一体成型使反射层与导光层间无空气界面层的技术特征外，若能兼具符合下列两条件时，则将可具备更良好的辉度高且均匀出光的良好光学效果。

[0161] 0.001＜(t2/t1)＜0.111；以及

[0162] 2.07＜LGC＜4.23。其中，t2、t1与LGC的值的定义与图19所示的实施例相同。 [0163] 倘若(t2/t1)的值小于0.001时，则会因为反射层厚度太薄而导致反射率会降低，以及造成较大的光损耗。倘若(t2/t1)的值大于0.111时，则会因为导光层太薄，导致反射均光导光装置的均光效果会变差。而当LGC值小于2.07时，导光层的取光效率太好，导致均齐度会下滑，造成出光面出光的光学品味变差。而当LGC值大于4.23时，导光层的取光效率太差，导致出光面出光的辉度会不足。

[0164] 为了使本发明的反射均光导光装置的LGC值能被控制介于2.07-4.23之间，我们必须探讨有哪些变因可以用来作为调整LGC值的参数。

[0165] 由图19所示的曲线可知，当导光层未添加扩散粒子(beads)时，取光能力较差、导光能力却太好，导致出光的光线分布大部分集中在大视角。因此，当反射均光导光装置的导光层添加了「适量」且「适当粒径」的扩散粒子后，则可以使导光装置的导光能力与取光能力两者取一平衡，而能兼具有辉度高且均匀出光的良好光学效果。而为了了解扩散粒子所添加的「量(浓度)」与「粒径」对于反射均光导光装置的LGC值的影响程度，本发明乃采用了多种不同粒径、浓度与折射率的扩散粒子，并依据图19所示实施例的计算方式，来模拟出下列表三、表四与表五的数据。

[0166] 在以下各表中，Δn为扩散粒子的折射率与导光层塑料的折射率的差值；而A、B+C、LGC的值的定义则与图19所示实施例相同。

[0167] 表三：当扩散粒子(Beads)粒径为2μm时Beads浓度与导光系数(LGC)的关系 [0168]

[0169]

[0170] 表四：当扩散粒子(Beads)粒径为6μm时Beads浓度与导光系数(LGC)的关系 [0171]

[0172]

[0173] 表五：当扩散粒子(Beads)粒径为10μm时Beads浓度与导光系数(LGC)的关系 [0174]

[0175] 由上述表三至表五内容可知，当扩散粒子的浓度小于0.002wt％时，不同折射率的扩散粒子(亦即，不同Δn值)对导光系数(LGC值)的影响较小。所以，对于相同粗糙分布的粗糙面设计的出光面而言，可忽略因扩散粒子折射率不同 对于导光系数的影响程度。而当扩散粒子的浓度大于0.05wt％时，则不同折射率的扩散粒子(亦即，不同Δn值)对于导光系数的影响较大，因此，可通过调整不同的扩散粒子折射率(也就是使用具有不同折射率材质的扩散粒子)，来调整导光系数以及出光面出光的均齐度与品味。当然，除了前述以使用不同折射率的扩散粒子来调整导光系数之外，也可以通过改变扩散粒子的粒径或浓度来调整导光系数，使得本发明的反射均光导光装置的LGC值能被控制介于2.07-4.23之间。

[0176] 请参阅图20，为本发明反射均光导光装置使用于一液晶显示器上的实施例示意图。该液晶显示器包括了一背光模块以及位于该背光模块的上的一液晶面板57。该背光模块则进一步包括了一侧光源2、至少一光学膜590、以及一本发明的反射均光导光装置1d。以图9所示实施例为例，该反射均光导光装置1d本体为通过一体成型的均光层13d、导光层12d与反射层11d所构成的三层结构。在导光层12d的旁侧面定义有一入光面15d，可供该侧光源2所发出的一光自该入光面15d进入该导光层12d中。反射层11d可将该导光层
12d中射向该反射层11d的该光加以反射回该导光层12d。该出光面132d位于均光层13d的上表面，其与该入光面15d垂直，可供该导光层12d内的该光至少有一部分可自该出光面
132d射出。该至少一光学膜590是覆盖于该出光面132d上，用以改善出光的光学品味以及增进匀光效果。该液晶面板57是位于该光学膜590较远离导光层12d之侧。

[0177] 但以上所述的实施例不应用于限制本发明的可应用范围，本发明的保护范围应以本发明的申请专利范围内容所界定技术精神及其均等变化所含括的范围为主。即大凡依本发明申请专利范围所做的均等变化及修饰，仍将不失本发明的要义所在，亦不脱离本发明的精神和范围，故都应视为本发明的进一步实施状况。