專利名稱：背光模組及其棱鏡片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種棱鏡片，尤其涉及一種具有雙面微結(jié)構(gòu)的棱鏡片及采用該棱鏡片的背光 模組。
背景技術(shù)：
請(qǐng)參見(jiàn)圖l，所示為一種現(xiàn)有的直下式背光模組100，其包括框架ll、設(shè)置在框架ll內(nèi)部 的多個(gè)光源12、依次設(shè)置在光源12上方并蓋住框架11的一個(gè)擴(kuò)散板13及一個(gè)棱鏡片10。其中 ，擴(kuò)散板13內(nèi)一般含有用以擴(kuò)散光線的散射粒子，用以擴(kuò)散光線。棱鏡片10包括一片透明基 板IOI、與一層形成在該基板101上表面的棱鏡層103。該棱鏡層103包括多條規(guī)則排列的長(zhǎng)條 形V型凸起105。棱鏡片10的基板103靠近擴(kuò)散板13。目前，業(yè)界主要采用于透明基板101涂覆 熔融UV-固化樹脂后固化形成棱鏡層103的方法制備該棱鏡片10。
使用時(shí)，由多個(gè)光源12產(chǎn)生的光線進(jìn)入擴(kuò)散板13被均勻擴(kuò)散后，其繼續(xù)進(jìn)入棱鏡片IO， 在棱鏡片10的長(zhǎng)條形V型凸起105的作用下使出射光線發(fā)生一定程度的聚集，從而提高背光模 組100在特定視角范圍內(nèi)的亮度。
請(qǐng)一并參閱圖2與圖3，光線在經(jīng)擴(kuò)散板13擴(kuò)散后變得均勻，但也使散射后的光線入射棱 鏡片10的角度變得較為雜亂。此雜亂光線進(jìn)入棱鏡片10后于V型凸起105界面出射，部分出射 光線(如M、 a2)會(huì)沿靠近豎直的方向(Y軸方向)聚集，此部分出射光線可提升背光模組100的 正面出射亮度；但是，有部分出射光線(如a3、 a4)于V型凸起105界面會(huì)沿靠近水平方向(X軸 方向)出射，此部分出射光線未能得到有效利用；另外，仍有部分光線(如站、郞)于V型凸起 105界面發(fā)生折射后又重新進(jìn)入棱鏡片10，此過(guò)程光能損失較大。此外，棱鏡片10的多個(gè)V型 凸起105平行排布，其對(duì)光線的聚集作用主要發(fā)生在與V型凸起105的延伸方向相垂直的平面 ;而對(duì)與V型凸起105的延伸方向相平行的平面的光線無(wú)聚集作用，使該部分光線未能有效利 用。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述狀況，有必要提供一種可提高光線有效利用率、出光亮度高的背光模組及其棱 鏡片。
一種棱鏡片，其由一個(gè)透明本體構(gòu)成，該透明本體包括第一表面及與該第一表面相對(duì)的 第二表面，其特征在于該透明本體還包括形成于第一表面的多個(gè)彎曲長(zhǎng)條狀圓弧形凹槽，
4以及形成于該第二表面的多個(gè)彎曲長(zhǎng)條狀圓弧形突起。
一種背光模組，其包括光源、擴(kuò)散板及棱鏡片，該擴(kuò)散板及棱鏡片依次設(shè)于該光源的上 方，該棱鏡片由一個(gè)透明本體構(gòu)成，該透明本體包括第一表面及與該第一表面相對(duì)的第二表 面，其特征在于該透明本體還包括形成于第一表面的多個(gè)彎曲長(zhǎng)條狀圓弧形凹槽，以及形 成于該第二表面的多個(gè)彎曲長(zhǎng)條狀圓弧形突起。
上述棱鏡片的第一表面具有多個(gè)彎曲長(zhǎng)條狀圓弧形凹槽、第二表面具有多個(gè)彎曲長(zhǎng)條狀 圓弧形突起，由于該第一表面上的多個(gè)彎曲長(zhǎng)條狀圓弧形凹槽及第二表面的多個(gè)彎曲長(zhǎng)條狀 圓弧形突起具有變化的曲面結(jié)構(gòu)，可相配合而協(xié)同作用于入射該棱鏡片的光線，因此可使采 用該棱鏡片的背光模組提高出射光亮度以及更有效的利用光線。


圖1是一種現(xiàn)有的背光模組的剖面示意圖。
圖2是圖1所示背光模組的棱鏡片的立體圖。
圖3是圖2所示棱鏡片沿III-III剖開的光線出射示意圖。
圖4是本發(fā)明較佳實(shí)施例一棱鏡片的立體圖。
圖5是圖4所示的棱鏡片的沿V-V的放大剖面示意圖。
圖6是圖4所示的棱鏡片的沿VI-VI的放大剖面示意圖。
圖7是本發(fā)明較佳實(shí)施例二背光模組的剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的棱鏡片及背光模組作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。 請(qǐng)一并參見(jiàn)圖4與圖5，所示為本發(fā)明較佳實(shí)施例一的棱鏡片20，其由一個(gè)透明本體構(gòu)成 ，該透明本體包括第一表面201及與第一表面201相對(duì)的第二表面203。該第一表面具有多個(gè) 彎曲長(zhǎng)條狀圓弧形凹槽202，該第二表面具有多個(gè)彎曲長(zhǎng)條狀圓弧形突起204。
彎曲長(zhǎng)條狀圓弧形凹槽202可使從棱鏡片20的第一表面201入射的光線發(fā)生第一次收斂作 用。相鄰彎曲長(zhǎng)條狀圓弧形凹槽202的中心的間距Pi滿足以下關(guān)系式0. 025毫米《Pi《1. 5 毫米，每一長(zhǎng)條狀圓弧形凹槽202所在圓柱的半徑I^滿足以下關(guān)系式Pi/4《I^《2Pb如圖 5所示，每一長(zhǎng)條狀圓弧形凹槽202的深度&滿足以下關(guān)系式0.01毫米《&《Rn即當(dāng)相鄰 長(zhǎng)條狀圓弧形凹槽202的中心間距P!為0. 025毫米至1. 5毫米時(shí)，每一長(zhǎng)條狀圓弧形凹槽202所 在圓柱的半徑Rl可為0.01毫米至3毫米。本實(shí)施例中，彎曲長(zhǎng)條狀圓弧形凹槽202的深度&為 長(zhǎng)條狀圓弧形凹槽202所在圓柱的半徑&，相鄰兩長(zhǎng)條狀圓弧形凹槽202的中心間距Pi等于長(zhǎng) 條狀圓弧形凹槽202所在圓柱的直徑。請(qǐng)一并參見(jiàn)圖4與圖6，彎曲的長(zhǎng)條狀圓弧形突起204用于收斂從棱鏡片20第二表面203出 射的光線。每個(gè)長(zhǎng)條狀圓弧形突起204呈圓弧狀延伸，長(zhǎng)條狀圓弧形突起204的橫截面的形狀 可為半圓弧形，也可為小于半圓弧形的部分弧形。相鄰長(zhǎng)條狀圓弧形突起204的中心的間距 P2滿足以下關(guān)系式0.025毫米《P2《1.5毫米，每一長(zhǎng)條狀圓弧形突起204所在圓柱的半徑 R2滿足以下關(guān)系式P2/4《R2《2P2。如圖6所示，每一長(zhǎng)條狀圓弧形突起204的高度H滿足以 下關(guān)系式0. 01毫米《H2《R2;即當(dāng)相鄰長(zhǎng)條狀圓弧形突起204的中心間距P2為0. 025毫米至 1.5毫米時(shí)，每一長(zhǎng)條狀圓弧形突起204所在圓柱的半徑R2可為0.01毫米至3毫米，每一長(zhǎng)條 狀圓弧形突起204的最大高度H2可為0.01毫米至半徑R2。本實(shí)施例中，長(zhǎng)條狀圓弧形突起204 的高度H2為長(zhǎng)條狀圓弧形突起204所在圓柱的半徑R2，相鄰兩長(zhǎng)條狀圓弧形突起204的中心間 距P2等于長(zhǎng)條狀圓弧形突起204所在圓柱的直徑。
棱鏡片20的總體厚度可為0.5毫米至3毫米。棱鏡片20可由聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯 、聚苯乙烯、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物中的一種或一種以上的材料注塑成型而成。制 備過(guò)程中需在模具上設(shè)置與長(zhǎng)條狀圓弧形凹槽202以及長(zhǎng)條狀圓弧形突起204相應(yīng)的凸起結(jié)構(gòu) ，以便使棱鏡片20可在單次注塑過(guò)程中成型。
具體在本實(shí)施例中，當(dāng)光線從第一表面201進(jìn)入棱鏡片20時(shí)，由于第一表面存在多個(gè)長(zhǎng) 條狀圓弧形凹槽202，長(zhǎng)條狀圓弧形凹槽202逐步變化的表面結(jié)構(gòu)使得出射光線向垂直于棱鏡 片20的方向進(jìn)一步聚集，從而可較大程度的提高背光模組200的出光亮度。當(dāng)光線從第二表 面203出射時(shí)，由于第二表面203存在多個(gè)長(zhǎng)條狀圓弧形突起204，長(zhǎng)條狀圓弧形突起204逐步 變化的表面結(jié)構(gòu)可使得光線在垂直于棱鏡片20的方向上發(fā)生一定程度收斂。與此同時(shí)，由于 第一表面201在光線進(jìn)入棱鏡片20時(shí)，將大部分光線收斂至靠近垂直于棱鏡片20的方向，所 以當(dāng)光線從第二表面203出射時(shí)，與棱鏡片20相平行方向出射的光線較少，從而減少再次返 回棱鏡片20的光線而使更多的光線被有效利用。
進(jìn)一步，由于第一表面201的長(zhǎng)條狀圓弧形凹槽202為逐漸變化的表面，出射光線都可被 有效聚集，從而充分利用各個(gè)方向的光線以更進(jìn)一步提高背光模組200的正面出射光亮度。
另外，本發(fā)明的棱鏡片20是采用注塑成型的方式一體成型，而傳統(tǒng)的棱鏡片相比，棱鏡 片20更易實(shí)現(xiàn)快速量產(chǎn)及降低成本；而且在使用時(shí)，棱鏡片20內(nèi)不存在光線界面損失，具有 更高的光線利用率。此外，傳統(tǒng)方法在透明板上涂覆樹脂膜形成微結(jié)構(gòu)，由于涂覆的樹脂膜 與透明板結(jié)合力一般較低且樹脂膜本身難以形成高強(qiáng)度，因此容易導(dǎo)致微結(jié)構(gòu)被刮傷、壓損 ;而采用注塑成型方式成型的棱鏡片20，其上長(zhǎng)條狀圓弧形凹槽202及長(zhǎng)條狀圓弧形突起 204與棱鏡片20的其他部分一起形成，可使得長(zhǎng)條狀圓弧形凹槽202及長(zhǎng)條狀圓弧形突起204具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，同時(shí)還能提升長(zhǎng)條狀圓弧形凹槽202及長(zhǎng)條狀圓弧形突起204與棱鏡片 20的其他部分的結(jié)合力，因此可避免或減少長(zhǎng)條狀圓弧形凹槽202及長(zhǎng)條狀圓弧形突起204在 使用中被損壞的危險(xiǎn)。
長(zhǎng)條狀圓弧形凹槽202的所在圓的圓心與長(zhǎng)條狀圓弧形突起204的所在圓的圓心可以位于 同側(cè)，也可以位于異側(cè)。
由于棱鏡片20是采用注塑成型的方式一次成型制備而成，因此棱鏡片20內(nèi)不存在光線界 面損失。此外，由于采用注塑成型方法制備，棱鏡片20可實(shí)現(xiàn)大尺寸，厚度高，且可使棱鏡 片20表面的長(zhǎng)條狀圓弧形凹槽202及長(zhǎng)條狀圓弧形突起204相應(yīng)具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，從而可 避免或減少在使用中被刮傷、壓損的危險(xiǎn)。
請(qǐng)參閱圖7，所示為本發(fā)明較佳實(shí)施例二的背光模組200，其包括框架21、多個(gè)光源22、 擴(kuò)散板23以及如較佳實(shí)施例一所述的棱鏡片20。多個(gè)光源22容納于框架21，棱鏡片20和擴(kuò)散 板23蓋住框架21。擴(kuò)散板23依次設(shè)置于棱鏡片20—側(cè)。光源22發(fā)出的光線直接進(jìn)入棱鏡片 20或通過(guò)框架21反射進(jìn)入擴(kuò)散板23擴(kuò)散后進(jìn)入棱鏡片20進(jìn)行聚集。
框架21可由具有高反射率的金屬或塑料制成，或涂布有高反射率涂層的金屬或塑料制成
光源22可為線光源或點(diǎn)光源，例如發(fā)光二極管與冷陰極熒光燈。
光源22發(fā)出的光線直接進(jìn)入或通過(guò)框架21的反射作用進(jìn)入擴(kuò)散板23，在擴(kuò)散板23的作用 下，光線發(fā)生均勻擴(kuò)散然后進(jìn)入棱鏡片20。由于第一表面201上的多個(gè)彎曲長(zhǎng)條狀圓弧形凹 槽202及第二表面203的多個(gè)彎曲長(zhǎng)條狀圓弧形突起204均具有變化的曲面結(jié)構(gòu)，可相配合而 協(xié)同作用于入射該棱鏡片的光線，因此可使采用該棱鏡片的背光模組提高出射光亮度以及更 有效的利用光線。
可以理解，第二表面203也可用于面向擴(kuò)散板23，而使第一表面201背向擴(kuò)散板23。 另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所 做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
權(quán)利要求1一種棱鏡片，其由一個(gè)透明本體構(gòu)成，該透明本體包括第一表面及與該第一表面相對(duì)的第二表面，其特征在于該透明本體還包括形成于第一表面的多個(gè)彎曲的長(zhǎng)條狀圓弧形凹槽，以及形成于該第二表面的多個(gè)彎曲的長(zhǎng)條狀圓弧形突起。
2.如權(quán)利要求l所述的棱鏡片，其特征在于相鄰長(zhǎng)條狀圓弧形突 起的中心的間距為O. 025毫米至1. 5毫米。
3.如權(quán)利要求l所述的棱鏡片，其特征在于每一長(zhǎng)條狀圓弧形突 起所在圓柱的半徑為O. 01毫米至3毫米，每一長(zhǎng)條狀圓弧形突起的最大深度為O. Ol毫米至該 長(zhǎng)條狀圓弧形突起所在圓柱的半徑。
4.如權(quán)利要求l所述的棱鏡片，其特征在于相鄰長(zhǎng)條狀圓弧形凹 槽的中心的間距為O. 025毫米至1. 5毫米。
5.如權(quán)利要求l所述的棱鏡片，其特征在于每一長(zhǎng)條狀圓弧形槽 所在圓柱的半徑為O. 01毫米至3毫米，每一長(zhǎng)條狀圓弧形槽的最大深度為O. Ol毫米至該長(zhǎng)條 狀圓弧形槽所在圓柱的半徑。
6.如權(quán)利要求l所述的棱鏡片，其特征在于該棱鏡片的厚度為0.5 毫米至3毫米。
7.如權(quán)利要求l所述的棱鏡片，其特征在于該每個(gè)長(zhǎng)條狀圓弧形突起的彎曲方向呈圓弧狀延伸。
8.如權(quán)利要求l所述的棱鏡片，其特征在于每個(gè)長(zhǎng)條狀圓弧形微凹槽的彎曲方向呈圓弧狀延伸。
9.如權(quán)利要求l所述的棱鏡片，其特征在于該棱鏡片由聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物中的一種或一種以上的材 料注塑成型而成。
10. 一種背光模組，其包括光源、擴(kuò)散板及棱鏡片，該擴(kuò)散板及棱鏡片依次設(shè)于該光源的上方，該棱鏡片由一個(gè)透明本體構(gòu)成，該透明本體包括第一表面及與該第一表面相對(duì)的第二表面，其特征在于該透明本體還包括形成于第一表面的多個(gè)彎曲長(zhǎng)條 狀圓弧形凹槽，以及形成于該第二表面的多個(gè)彎曲長(zhǎng)條狀圓弧形突起。
全文摘要
一種棱鏡片，其由一個(gè)透明本體構(gòu)成，該透明本體包括第一表面及與該第一表面相對(duì)的第二表面。該透明本體還包括形成于第一表面的多個(gè)彎曲長(zhǎng)條狀圓弧形凹槽，以及形成于該第二表面的多個(gè)彎曲長(zhǎng)條狀圓弧形突起。本發(fā)明還提供一種采用上述棱鏡片的背光模組，該背光模組具有提高光線有效利用率、出光亮度高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G02B5/04GK101435886SQ20071020257
公開日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2007年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月16日
發(fā)明者章紹漢, 許東明 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司