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)明涉及一種背光模組及其棱鏡片，尤其涉及一種用于液晶顯示的背光模組及其棱鏡片。
背景技術(shù)：
請(qǐng)參見圖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。棱鏡片10包括一用以接收光束的入光面 101、與入光面101相對(duì)的出光面103以及形成于出光面103的多個(gè)長(zhǎng)條形V型凸起105。
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al、 a2)會(huì)沿靠近豎直的方向(即與Y軸相平行的方向)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界面朝靠近 水平方向(X軸方向)出射，此部分出射光線未能有效利用；另外，仍有部分光線(如a5、 a6) 于V型凸起105界面發(fā)生折射后又重新進(jìn)入棱鏡片10，此過程中光能損失較大。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。該透明本體的第一表面具有多個(gè)長(zhǎng)條狀弧形凹槽，該透明本體的第二表面具有多 個(gè)微凹槽，每個(gè)微凹槽包括至少三個(gè)依次連接的內(nèi)側(cè)面，每個(gè)內(nèi)側(cè)面的水平寬度自第二表面 向棱鏡片內(nèi)逐漸減小。
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。該透明本體的第一表面具有多個(gè)長(zhǎng)條狀弧形凹槽，該透明本體的第二表面具有多個(gè)微凹 槽，每個(gè)微凹槽包括至少三個(gè)依次連接的內(nèi)側(cè)面，每個(gè)內(nèi)側(cè)面的水平寬度自第二表面向棱鏡 片內(nèi)逐漸減小。
上述棱鏡片的第一表面具有多個(gè)長(zhǎng)條狀弧形凹槽、第二表面具有多個(gè)微凹槽，由于該第 一表面上的多個(gè)長(zhǎng)條狀弧形凹槽具有變化的曲面結(jié)構(gòu)，第二表面的多個(gè)微凹槽具有傾斜表面 結(jié)構(gòu)，該變化的曲面結(jié)構(gòu)與傾斜表面結(jié)構(gòu)相配合而協(xié)同作用于射入該棱鏡片的光線，因此可 使使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)施例一的背光模組的剖面示意圖。
圖5是圖4所示背光模組的棱鏡片的立體圖。
圖6是圖5所示棱鏡片沿VI-VI的剖面圖。
圖7是圖5所示棱鏡片沿VII-VII的剖面圖。
圖8是本發(fā)明較佳實(shí)施例二的棱鏡片的立體圖。
圖9是本發(fā)明較佳實(shí)施例三的棱鏡片的俯視圖。
圖10是本發(fā)明較佳實(shí)施例四的棱鏡片的立體圖。
圖ll是本發(fā)明較佳實(shí)施例五的棱鏡片的剖面示意圖。
具體實(shí)施例
下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的背光模組及其棱鏡片作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。 請(qǐng)參見圖4，所示為本發(fā)明較佳實(shí)施例一的背光模組200，其包括棱鏡片20和依次設(shè)置于
棱鏡片20—側(cè)的擴(kuò)散板23、多個(gè)光源22及用于容納多個(gè)光源22的框架21，棱鏡片20和擴(kuò)散板
23蓋住框架21，光源22發(fā)出的光線直接或通過框架21反射進(jìn)入擴(kuò)散板23，在擴(kuò)散板23內(nèi)擴(kuò)散
后進(jìn)入棱鏡片20進(jìn)行聚集。
請(qǐng)參見圖5至圖7，棱鏡片20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。第一表面201具有多個(gè)長(zhǎng)條狀弧形凹槽202，第二表面203具
有多個(gè)微凹槽204。
第一表面201面向擴(kuò)散板23，其上的多個(gè)長(zhǎng)條狀弧形凹槽202相互平行，用于收斂射入棱 鏡片20的光線。長(zhǎng)條狀弧形凹槽202可為長(zhǎng)條狀圓弧形或橢圓弧形，本實(shí)施例中，長(zhǎng)條狀弧 形凹槽202為圓弧形，將長(zhǎng)條狀弧形凹槽202中圓弧的半徑記為R，相鄰長(zhǎng)條狀弧形凹槽202的 中心的間距記為P，每一長(zhǎng)條狀弧形凹槽202的最大深度記為H，則R、 P以及H滿足以下關(guān)系式 :0. 025毫米《P《1. 5毫米，0.01毫米《R《2P， 0. 01毫米《H《R。
第二表面203背向擴(kuò)散板23，其上的微凹槽204用于使從棱鏡片20出射的光線發(fā)生聚集作 用。多個(gè)微凹槽204呈規(guī)則陣列緊密排布。每個(gè)微凹槽204包括四個(gè)相互連接的內(nèi)側(cè)面，即微 凹槽204為四棱錐形。微凹槽204的內(nèi)側(cè)面為兩兩相對(duì)的四個(gè)等腰三角形，其中一兩相對(duì)的等 腰三角形之間的夾角與另一兩相對(duì)的等腰三角形之間的夾角可以相同或不同，但最好都在 60度至120度的范圍內(nèi)。在水平方向上，相鄰微凹槽204之間的中心距離Pi滿足以下關(guān)系式 0.025毫米《Pi《l毫米；在豎直方向上，相鄰微凹槽204之間的中心距離P2滿足以下關(guān)系式 :0.025毫米《P2《1毫米。通過調(diào)整該夾角的角度及微凹槽204的長(zhǎng)寬比，可調(diào)整棱鏡片20 的增光率及出光視角。
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 備過程中需在模具上設(shè)置與長(zhǎng)條狀弧形凹槽202以及微凹槽204相應(yīng)的凸起結(jié)構(gòu)，以使棱鏡片 20可在單次注塑過程中成型。
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。
由于第一表面201上的多個(gè)長(zhǎng)條狀弧形凹槽202具有變化的曲面結(jié)構(gòu)，第二表面203的多 個(gè)微凹槽204具有傾斜表面結(jié)構(gòu)，該變化的曲面結(jié)構(gòu)與傾斜表面結(jié)構(gòu)相配合而協(xié)同作用于入 射棱鏡片20的光線，因此易于使使用棱鏡片20的背光模組200提高出射光亮度以及更有效的 利用光線。
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201存在多個(gè) 長(zhǎng)條狀弧形凹槽202，長(zhǎng)條狀弧形凹槽202逐步變化的表面結(jié)構(gòu)使得光線向垂直于棱鏡片20的 方向發(fā)生一定程度的收斂；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)微凹槽 204，微凹槽204傾斜的表面結(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。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，故當(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，從而減少了再次返回棱鏡片20的光線而使更多的光 線被有效利用。
進(jìn)一步，由于第二表面203的微凹槽204為四棱錐形，其具有四個(gè)相連接的內(nèi)側(cè)面，因此 無論是在X-Y平面還是在Z-Y平面上，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，傳統(tǒng)的棱鏡片是采用在透明 板上涂覆樹脂膜成型微結(jié)構(gòu)的方法二次成型，二者相比，本發(fā)明的棱鏡片20內(nèi)不存在光線界 面損失，具有更高的光線利用率；而且本發(fā)明的棱鏡片20可以一次性制備而成，更易實(shí)現(xiàn)快 速量產(chǎn)及降低成本。此外，傳統(tǒng)方法在透明板上涂覆樹脂膜成型微結(jié)構(gòu)，由于樹脂膜形成于 透明板，且棱鏡片的厚度較薄，因此棱鏡片強(qiáng)度較低，容易翹曲變形，而本發(fā)明采用注塑成 型方式與棱鏡片20—體成型的長(zhǎng)條狀弧形凹槽202及微凹槽204，長(zhǎng)條狀弧形凹槽202及微凹 槽204與棱鏡片本體為整體結(jié)構(gòu)，且厚度相對(duì)較厚，具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，可避免或減少在 使用中出現(xiàn)翹曲變形的危險(xiǎn)。
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。
請(qǐng)參閱圖8，所示為本發(fā)明較佳實(shí)施例二的棱鏡片30。棱鏡片30與實(shí)施例一的棱鏡片20 相似，其不同在于第二表面303的微凹槽304為四棱臺(tái)形，且多個(gè)微凹槽304間隔排布。
請(qǐng)參閱圖9，所示為本發(fā)明較佳實(shí)施例三的棱鏡片40。棱鏡片40與實(shí)施例一的棱鏡片20 相似，其不同在于第二表面403的微凹槽404為四棱臺(tái)形，且四棱臺(tái)形凹槽其中兩相對(duì)內(nèi)側(cè) 面的面積大于另外兩相對(duì)內(nèi)側(cè)面的面積。
請(qǐng)參閱圖IO，所示為本發(fā)明較佳實(shí)施例四的棱鏡片50。棱鏡片50與實(shí)施例一的棱鏡片 20相似，其不同在于第二表面503的微凹槽504為三棱錐形。
請(qǐng)參閱圖ll，所示為本發(fā)明較佳實(shí)施例五的棱鏡片60。棱鏡片60與實(shí)施例一的棱鏡片 20相似，其不同在于第一表面601的長(zhǎng)條狀弧形凹槽602為橢圓弧形。
可以理解，上述棱鏡片中，第二表面上的微凹槽的形狀并不限于四棱錐形、四棱臺(tái)形與 三棱錐形，其也可為三棱臺(tái)形或其他多棱錐形/多棱臺(tái)形等，即微凹槽的結(jié)構(gòu)可概括為包括 至少三個(gè)依次連接的內(nèi)側(cè)面，每個(gè)內(nèi)側(cè)面的水平寬度自第二表面向棱鏡片內(nèi)逐漸減小。長(zhǎng)條 狀弧形凹槽的延伸方向以及在陣列排布中微凹槽的排布方向還可與棱鏡片的側(cè)邊形成0至90 度的夾角。
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的第一表面具有多個(gè)長(zhǎng)條狀弧形凹槽，該透明本體的第二表面具有多個(gè)微凹槽，每個(gè)微凹槽包括至少三個(gè)依次連接的內(nèi)側(cè)面，每個(gè)內(nèi)側(cè)面的水平寬度自第二表面向棱鏡片內(nèi)逐漸減小。
2.如權(quán)利要求l所述的棱鏡片，其特征在于長(zhǎng)條狀弧形凹槽為圓弧 形，且多個(gè)長(zhǎng)條狀弧形凹槽相互平行，相鄰長(zhǎng)條狀弧形凹槽的中心間距記為P，每一長(zhǎng)條狀弧形凹槽的圓弧的半徑記為R，每一長(zhǎng)條狀弧形凹槽的最大深度記為H，則P、 R以及H滿足下 列關(guān)系式0. 025毫米《P《1. 5毫米，0. 01毫米《R《2P， 0. 01毫米《H《R。
3.如權(quán)利要求l所述的棱鏡片，其特征在于長(zhǎng)條狀弧形凹槽為橢圓弧形。
4.如權(quán)利要求l所述的棱鏡片，其特征在于該微凹槽為四棱錐形或四棱臺(tái)形。
5.如權(quán)利要求4所述的棱鏡片，其特征在于每個(gè)微凹槽的兩相對(duì)內(nèi) 側(cè)面的夾角為60至120度。
6.如權(quán)利要求l所述的棱鏡片，其特征在于相鄰微凹槽的中心間距 為O. 025毫米至1毫米。
7.如權(quán)利要求l所述的棱鏡片，其特征在于該多個(gè)微凹槽的排布方式為陣列排布與隨機(jī)排布中的一種。
8.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。
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的第一表面具有多個(gè)長(zhǎng)條狀弧形凹槽， 該透明本體的第二表面具有多個(gè)微凹槽，每個(gè)微凹槽包括至少三個(gè)依次連接的內(nèi)側(cè)面，每個(gè) 內(nèi)側(cè)面的水平寬度自第二表面向棱鏡片內(nèi)逐漸減小。
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。該透明本體的第一表面具有多個(gè)長(zhǎng)條狀弧形凹槽，該透明本體的第二表面具有多個(gè)微凹槽，每個(gè)微凹槽包括至少三個(gè)依次連接的內(nèi)側(cè)面，每個(gè)內(nèi)側(cè)面的水平寬度自第二表面向棱鏡片內(nèi)逐漸減小。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)G02B1/04GK101393282SQ20071020180
公開日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2007年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月21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