專利名稱：一種增光片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于液晶領(lǐng)域，尤其涉及液晶顯示器的背光模組所應(yīng)用到的增光片。
背景技術(shù)：
液晶顯示屏被廣泛應(yīng)用于個(gè)人數(shù)字助理、筆記型電腦、數(shù)字相機(jī)、移動電話、液晶 電視等電子產(chǎn)品中，由于液晶顯示屏本身不發(fā)光，要借助背光模組才能產(chǎn)生顯示功能。背光模組一般是由發(fā)光源、導(dǎo)光板、下擴(kuò)散板、下增光片、上增光片、上擴(kuò)散板和遮 光黑白膠等組成，請參閱圖1，現(xiàn)有技術(shù)中的背光模組的結(jié)構(gòu)剖面示意圖，該背光模塊10包 括反射板11、導(dǎo)光板12，在導(dǎo)光板12的側(cè)面包括背光光源13，在導(dǎo)光板12上方依次包括下 擴(kuò)散板141’、下增光片151’、上增光片152’及上擴(kuò)散板142’。其中，擴(kuò)散板14內(nèi)一般含有 甲基丙烯酸甲酯微粒，該甲基丙烯酸甲酯微粒作為擴(kuò)射粒子用于使光線發(fā)生擴(kuò)散，增光片 具有“V”形微棱鏡結(jié)構(gòu)，用于提高背光模組特定視角范圍內(nèi)的亮度。使用時(shí)，由側(cè)光光源13 產(chǎn)生的光線通過導(dǎo)光板12進(jìn)入下擴(kuò)散板141’被均勻擴(kuò)散后，其繼續(xù)進(jìn)入下增光片151’、上 增光片152’，由增光片射出的出射光發(fā)生一定程度上的聚集作用，從而提高背光模組在特 定視角范圍內(nèi)的亮度。請參閱圖2，為現(xiàn)有技術(shù)中的增光片的結(jié)構(gòu)示意圖，增光片15’是由數(shù)個(gè)縱向平行 排列的三角形的棱鏡柱153’及基材154’所組成。棱鏡柱153’結(jié)合于基材154’的一側(cè)邊， 每一棱鏡柱153’的高度、寬度相同，且棱鏡柱153’的棱線高度不變，走向?yàn)橹本€棱線兩側(cè) 的斜面相對稱。請參閱圖3，是現(xiàn)有技術(shù)中的增光片的光強(qiáng)分布示意圖以及增光片的光路圖，增光 片中的光線可分為四個(gè)區(qū)域a區(qū)域能透過增光片，且方向有所抬升，達(dá)到了增光效果；b區(qū)域會產(chǎn)生全反射，因此光不能透過增光片，而又被折射回來重復(fù)利用；c區(qū)域光經(jīng)過相鄰的棱鏡結(jié)構(gòu)被折射向?qū)Ч獍宀⒈恢貜?fù)利用，整體達(dá)到增光的 目的；d區(qū)域大角度的光，光的方向不能被抬升，故基本上這部分光被損耗掉了 ；由圖3可以看出，a、b、c區(qū)域的光能夠被增光片15’合理利用，使得該已知結(jié)構(gòu)的 增光片對光有一定的匯聚作用，有效控制了光的消耗，但d區(qū)域的大角度光無法被有效利 用，且其占了入射光光強(qiáng)5%左右的比例，由此造成了光利用率一定程度上的下降。另外，現(xiàn)有技術(shù)的背光模組大多是采用黑白膠來封裝，黑白膠的一個(gè)主要作用就 是用來限定背光模組的發(fā)光面積使之與其對應(yīng)的LCD模組所需的發(fā)光面積匹配，在該發(fā)光 面積之外的光只有小部分會被白膠反射回去，而大部分則會被黑膠所吸收，從而在一定程 度上也造成了光損失。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有技術(shù)中需要在背光模組的四周設(shè)置黑白膠以設(shè)定發(fā)光面積，以致造成光損失的技術(shù)問題，提供一種能夠調(diào)節(jié)背光模組發(fā)光面積，且能減少光損失的 增光片。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種增光片，所述增光片由處于同一平面上呈陣列排列的復(fù)數(shù)個(gè)菲涅爾透鏡一體 形成，其具有入光面以及出光面，且在所述入光面上具有與所述菲涅爾透鏡相對應(yīng)的弧形 凹槽。進(jìn)一步的，所述菲涅爾透鏡具有若干個(gè)同心布置的環(huán)形齒狀結(jié)構(gòu)，以及被所述環(huán) 形齒狀結(jié)構(gòu)環(huán)繞的凸透鏡結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步的，所述菲涅爾透鏡具有兩個(gè)同心布置的環(huán)形齒狀結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步的，所述弧形凹槽與所述菲涅爾透鏡在豎直方向上具有相同的軸心線。進(jìn)一步的，所述弧形凹槽的頂部不超過所述凸透鏡結(jié)構(gòu)的頂部。進(jìn)一步的，在所述入光面上還具有基材，且在所述基材上開有復(fù)數(shù)個(gè)與所述弧形 凹槽相對應(yīng)的通孔。更進(jìn)一步的，所述菲涅爾透鏡的折射率為1. 5 1. 65，透光率大于90%。本實(shí)用新型提供的該增光片，由于本實(shí)用新型提供的增光片由處于同一平面上呈 陣列排列的復(fù)數(shù)個(gè)菲涅爾透鏡一體形成，其具有出光面以及入光面，且將所述菲涅爾透鏡 的入光面設(shè)置有呈陣列排列的復(fù)數(shù)個(gè)弧形凹槽結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)時(shí)通過設(shè)定所述菲涅爾透鏡及 其入光面的弧形凹槽結(jié)構(gòu)的一些特征參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對所述菲涅爾透鏡焦點(diǎn)位置的調(diào)節(jié)， 使得入射光得到良好聚集，且可控制光線匯聚的角度范圍，進(jìn)而可以有效的控制背光模組 的發(fā)光面積，提高光的利用率，避免了由于現(xiàn)有技術(shù)中需要采用在背光模組的四周設(shè)置黑 白膠以遮擋光線以實(shí)現(xiàn)特定發(fā)光面積而造成的光損失。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的背光模組的結(jié)構(gòu)剖面示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中的增光片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)中的增光片的光強(qiáng)分布示意圖；圖4是本實(shí)用新型提供的增光片一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4中A區(qū)域的放大結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實(shí)用新型提供的增光片另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本實(shí)用新型提供的增光片一種實(shí)施例的應(yīng)用示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下 結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施 例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。本實(shí)用新型提供的增光片15，針對現(xiàn)有的增光片15’無法有效控制其出光面發(fā)光 面積的大小導(dǎo)致背光模塊使用黑白膠遮擋多余的發(fā)光面而造成光損耗的問題，旨在通過用 菲涅爾透鏡替代增光片15’出光面的三棱鏡，從而使增光片15能有效控制背光模組的發(fā)光 面積盡量與其對應(yīng)的LCD模組所需要的發(fā)光面積相一致，進(jìn)而達(dá)到提高光利用率并減少光
4損耗的目的。如圖4所示，本實(shí)用新型提供一種增光片15，所述增光片15由處于同一平面上呈 陣列排列的復(fù)數(shù)個(gè)菲涅爾透鏡16 —體形成，其具有入光面153以及出光面152，且在所述入 光面153上具有與所述菲涅爾透鏡16相對應(yīng)的弧形凹槽161。本實(shí)用新型提供的增光片15，由處于同一平面上呈陣列排列的復(fù)數(shù)個(gè)菲涅爾透鏡 16—體形成，其入光面153用以接收由下擴(kuò)散板141發(fā)射出來的均勻的光線，光線從入光面 153射入該增光片15，然后從出光面152發(fā)射出來，在復(fù)數(shù)個(gè)呈陣列排布的菲涅爾透鏡16 的作用下使光線產(chǎn)生有效匯聚，以致最后形成復(fù)數(shù)個(gè)呈陣列排布的聚光焦點(diǎn)，這些聚光焦 點(diǎn)通過上擴(kuò)散板142的作用最終使得背光模組的出光均勻，且能通過控制增光片15表面菲 涅爾透鏡16的聚光焦點(diǎn)的位置，使得背光模組最終的出光面152面積與其所對應(yīng)的LCD模 組所需的發(fā)光面積盡量一致，且能夠一定程度上提高背光模組特定范圍內(nèi)出射光的強(qiáng)度， 增強(qiáng)聚光效果。所述菲涅爾透鏡16具有若干個(gè)同心布置的環(huán)形齒狀結(jié)構(gòu)162，以及被所述環(huán)形齒 狀結(jié)構(gòu)162環(huán)繞的凸透鏡結(jié)構(gòu)163。其最靠近該菲涅爾透鏡16圓心的環(huán)形齒狀結(jié)構(gòu)162為 環(huán)繞該凸透鏡結(jié)構(gòu)163而形成。在本實(shí)用新型提供的一個(gè)實(shí)施例中，所述菲涅爾透鏡16具 有兩個(gè)同心布置的環(huán)形齒狀結(jié)構(gòu)162。參照圖5所示，單個(gè)菲涅爾透鏡16包括中間小塊的 凸透鏡結(jié)構(gòu)163及兩個(gè)環(huán)形齒狀結(jié)構(gòu)162兩部分，由于每個(gè)環(huán)形齒狀結(jié)構(gòu)162仍然具有平 凸透鏡的球面和平面，因此對光具有匯聚作用。與常用的玻璃透鏡相比，菲涅爾透鏡16增大了其對光源的包容角，使得更大立體 角發(fā)出的光線能夠順利通過該菲涅爾透鏡16并包容在設(shè)計(jì)所要求的投射光束角內(nèi)，其相 對于現(xiàn)有的平透鏡具有更強(qiáng)的聚光效果。另外，菲涅爾透鏡16還具有重量輕、材料來源廣、 成本低、制作方便以及口徑大等特點(diǎn)。根據(jù)增光片15對聚光效果以及對需要充分利用大角 度光的要求，常用的平透鏡由于厚度過大，且用料較多，不適合做增光片15出光面152的結(jié) 構(gòu)，而菲涅爾透鏡16除保持了一般透鏡的功能外，還增大了對入射光線的包容角，使得更 多的入射光能夠進(jìn)入增光片15。利用呈陣列排列的菲涅爾透鏡16作為增光片15的出光面 152，使所形成的增光片15比現(xiàn)有的增光片15’具有更好的聚光效果。并且，在實(shí)際設(shè)計(jì)過 程中，可以通過對菲涅爾透鏡16的材料折射率、透光率、透明度等特征參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，在光 學(xué)設(shè)計(jì)軟件中模擬出產(chǎn)品的最佳聚光效果，以得到該菲涅爾透鏡16的具體特征參數(shù)，并通 過設(shè)定背光源與該增光片15之間的距離、所需要得到的背光模組的發(fā)光面積，以及背光模 組的發(fā)光面距該增光片15的距離，得到單個(gè)菲涅爾透鏡16環(huán)形齒狀結(jié)構(gòu)162與凸透鏡結(jié) 構(gòu)163的曲率半徑以及陣列排布的菲涅爾透鏡16的數(shù)目，進(jìn)而使得制作出來的增光片15 具有良好的聚光功能且能有效的控制發(fā)光面的面積大小，實(shí)現(xiàn)了對背光模組最終發(fā)光面積 的控制，相對于現(xiàn)有技術(shù)中采用在背光模組的四周貼覆黑白膠以遮擋光線實(shí)現(xiàn)特定發(fā)光面 積的技術(shù)方案，其一定程度上能夠減少光損耗，提高光的利用率。同時(shí)，還可通過調(diào)節(jié)單個(gè) 菲涅爾透鏡16出光面152的環(huán)形齒狀結(jié)構(gòu)162的數(shù)目以及相鄰兩個(gè)環(huán)形齒狀結(jié)構(gòu)162之 間的間距來控制聚光效果，對于這些內(nèi)容本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可參考相關(guān)光學(xué)透鏡的書 籍，這里不做過多贅述。在本實(shí)用新型中，在所述增光片15入光面153上設(shè)置有與呈陣列排列的復(fù)數(shù)個(gè)菲 涅爾透鏡16相對應(yīng)的復(fù)數(shù)個(gè)弧形凹槽161，即在單個(gè)初始為平底的菲涅爾透鏡(圖中未示出)的入光面153上，挖掉了一個(gè)凸透鏡的結(jié)構(gòu)，從而在單個(gè)菲涅爾透鏡16的入光面153 上形成弧形凹槽161的結(jié)構(gòu)，對呈陣列排列的復(fù)數(shù)個(gè)菲涅爾透鏡16分別實(shí)行該操作，進(jìn)而 在該增光片15的入光面153上形成與所述菲涅爾透鏡16 —一對應(yīng)的呈陣列排列的弧形凹 槽 161。在本實(shí)用新型中，所述弧形凹槽161與所述菲涅爾透鏡16在豎直方向上具有相同 的軸心線。換言之，所述弧形凹槽161與所述菲涅爾透鏡16的凸透鏡結(jié)構(gòu)163在豎直方向 上具有相同的軸心線，且所述菲涅爾透鏡16上的環(huán)形齒狀結(jié)構(gòu)162也具有與該弧形凹槽 161同樣的軸心線。且所述弧形凹槽161的頂部1610不超過所述凸透鏡結(jié)構(gòu)163的頂部1631?；蛘?， 也可以理解為，在本實(shí)用新型中，所述凸透鏡結(jié)構(gòu)163的曲率半徑與設(shè)置于入光面153上弧 形凹槽161的曲率半徑不同。依照本實(shí)用新型提供的一個(gè)實(shí)施例，所述菲涅爾透鏡16的折 射率介于1. 5 1. 65之間，透光率為90%以上，且具有較高的透明度。具有弧形凹槽161 的增光片15，其對入射光線的調(diào)節(jié)幅度更大，從而能夠更大限度的利用大角度光，提高了對 入射光的利用率，而且光源光線對弧度的入射角變小，減少了光線反射能的損失，進(jìn)一步提 高了光利用率，是背光模組的最終發(fā)光面達(dá)到最佳狀態(tài)。另外該結(jié)構(gòu)還可以有效的改善非 平行光線匯聚時(shí)的產(chǎn)生的球差問題，使得畫面顯示更優(yōu)。如圖7所示，在進(jìn)行背光模組的組裝時(shí)，由于本實(shí)用新型提供的增光片15具的入 光面153上具有內(nèi)凹的弧形凹槽161，所以與下擴(kuò)散板141的接觸不會過于緊密，從而有效 防止了由于背光模組中各層過于緊密接觸而造成的干涉紋、牛頓環(huán)等光學(xué)問題，進(jìn)而一定 程度上可以提高背光模組組裝的良率。將增光片15組裝到背光模組中時(shí)，可以只需要一片 增光片15即可達(dá)到對背光源光線的在各個(gè)角度上的匯聚，也可以根據(jù)實(shí)際的需要增加增 光片15應(yīng)用于背光模組中的數(shù)量，從而使得從下層增光片15射出的光線再次通過上層增 光片15得到有效的匯聚，最后再通過上擴(kuò)散板142使得出射光均勻，可以進(jìn)一步提高背光 模組最終發(fā)光面的特定角度范圍內(nèi)的亮度。另外，本實(shí)用新型提供的增光片15，在生產(chǎn)制造的過程之中，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人 員不難想到，還能夠使得呈陣列排列的復(fù)數(shù)個(gè)菲涅爾透鏡16 —體成型，從而與現(xiàn)有技術(shù)的 增光片15’相比，可以省去基材的部分，可以一定程度上降低生產(chǎn)的成本。同樣地，按照本 實(shí)用新型提供的另一種實(shí)施例，如圖6所示，在所述增光片15的入光面153上還具有基材 154，且在所述基材154上開有復(fù)數(shù)個(gè)與所述弧形凹槽161相對應(yīng)的通孔1541。所述基材 154的材料也可是現(xiàn)有棱鏡增光膜的基材材料，常用的是PET，所述通孔1541的直徑與所述 弧形凹槽161在入光面153上的直徑或單個(gè)菲涅爾透鏡16的直徑相同，這里對之不做過多 贅述。由于本實(shí)用新型提供的增光片15是由處于同一平面上呈陣列排列的復(fù)數(shù)個(gè)菲涅 爾透鏡16 —體形成，其具有出光面152以及入光面153，且將所述單個(gè)菲涅爾透鏡16的入 光面153制作成弧形凹槽結(jié)構(gòu)161。從而通過設(shè)定所述菲涅爾透鏡16及其入光面153的弧 形凹槽結(jié)構(gòu)161的特征參數(shù)值，可以實(shí)現(xiàn)對所述菲涅爾透鏡16焦點(diǎn)位置的調(diào)節(jié)以及入射光 的良好聚集，進(jìn)而可以良好的控制背光模組的發(fā)光面積，提高光的利用率，避免了由于現(xiàn)有 技術(shù)中需要采用在背光模組的四周設(shè)置黑白膠以遮擋光線以實(shí)現(xiàn)特定發(fā)光面積而造成的 光損失。[0041] 以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本 實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種增光片，其特征在于，所述增光片由處于同一平面上呈陣列排列的復(fù)數(shù)個(gè)菲涅爾透鏡一體形成，其具有入光面以及出光面，且在所述入光面上具有與所述菲涅爾透鏡相對應(yīng)的弧形凹槽。
2.如權(quán)利要求1所述的增光片，其特征在于，所述菲涅爾透鏡具有若干個(gè)同心布置的 環(huán)形齒狀結(jié)構(gòu)，以及被所述環(huán)形齒狀結(jié)構(gòu)環(huán)繞的凸透鏡結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的增光片，其特征在于，所述菲涅爾透鏡具有兩個(gè)同心布置的環(huán) 形齒狀結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的增光片，其特征在于，所述弧形凹槽與所述菲涅爾透鏡在豎直 方向上具有相同的軸心線。
5.如權(quán)利要求4所述的增光片，其特征在于，所述弧形凹槽的頂部不超過所述凸透鏡 結(jié)構(gòu)的頂部。
6.如權(quán)利要求5所述的增光片，其特征在于，在所述入光面上還具有基材，且在所述基 材上開有復(fù)數(shù)個(gè)與所述弧形凹槽相對應(yīng)的通孔。
7.如權(quán)利要求1至6任一所述的增光片，其特征在于，所述菲涅爾透鏡的折射率為 1.5 1.65，透光率大于90%。
專利摘要一種增光片，所述增光片由處于同一平面上呈陣列排列的復(fù)數(shù)個(gè)菲涅爾透鏡一體形成，其具有入光面以及出光面，且在所述入光面上具有與所述菲涅爾透鏡相對應(yīng)的弧形凹槽。本實(shí)用新型提供的該增光片，通過調(diào)節(jié)所述菲涅爾透鏡以及設(shè)置在入光面上與所述菲涅爾透鏡相對應(yīng)的弧形凹槽的特征參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)所述菲涅爾透鏡對入射光的良好聚集并可控制光聚集的角度范圍，進(jìn)而可以良好的控制背光模組的發(fā)光面積，提高光的利用率，避免了由于現(xiàn)有技術(shù)中需要采用在背光模組的四周設(shè)置黑白膠以遮擋光線以實(shí)現(xiàn)特定發(fā)光面積而造成的光損失。
文檔編號G02F1/13357GK201562056SQ200920260888
公開日2010年8月25日 申請日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者楊萍 申請人:比亞迪股份有限公司