專利名稱：背光模組及其棱鏡片的制作方法
技術領域：
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：
請參見圖l，所示為一種現有的直下式背光模組100，其包括框架ll、設置在框架ll內部 的多個光源12、依次設置在光源12上方并蓋住框架11的一個擴散板13及一個棱鏡片10。其中 ，擴散板13內一般含有用以擴散光線的散射粒子。棱鏡片10包括一用以接收光束的入光面 101、與入光面101相對的出光面103以及形成于出光面103的多個長條形V型凸起105。
使用時，由多個光源12產生的光線進入擴散板13被均勻擴散后，其繼續(xù)進入棱鏡片IO， 在棱鏡片10的長條形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在特定視角范圍內的亮度。
請一并參閱圖2與圖3，光線在經擴散板13擴散后變得均勻，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)生折射后又重新進入棱鏡片10，此過程光能損失較大。此外，棱鏡片 10的多個V型凸起105間平行排布，其對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，其由一個透明本體構成，該透明本體包括第一表面及與該第一表面相對的 第二表面。該透明本體的第一表面具有多個長條狀波浪形凸起，該透明本體的第二表面具有 多個微凹槽，每個微凹槽包括四個依次連接的內側面，每個內側面的水平寬度自該第二表面 向內逐漸減小。
一種背光模組，其包括光源、擴散板及棱鏡片，該擴散板及棱鏡片依次設于該光源的上 方，該棱鏡片由一個透明本體構成，該透明本體包括第一表面及與該第一表面相對的第二表 面。該透明本體的第一表面具有多個長條狀波浪形凸起，該透明本體的第二表面具有多個微 凹槽，每個微凹槽包括四個依次連接的內側面，每個內側面的水平寬度自該第二表面向內逐 漸減小。
上述棱鏡片的第一表面具有多個長條狀波浪形凸起、第二表面具有多個微凹槽，由于該 棱鏡片第一表面上的多個長條狀波浪形凸起具有變化的曲面結構，第二表面的多個微凹槽具 有傾斜表面結構，該變化的曲面結構與傾斜表面結構相配合而協(xié)同作用于入射該棱鏡片的光 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4所示背光模組的棱鏡片的俯視圖。
圖7是本發(fā)明較佳實施例二的棱鏡片的俯視圖。
圖8是本發(fā)明較佳實施例三的棱鏡片的剖面圖。
圖9本發(fā)明較佳實施例四的棱鏡片的剖面圖。
具體實施例方式
下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明的背光模組及其棱鏡片作進一步的詳細說明。 請參見圖4，所示為本發(fā)明較佳實施例一的背光模組200，其包括棱鏡片20和依次設置于
棱鏡片20—側的擴散板23、多個光源22及用于容納多個光源22的框架21，棱鏡片20和擴散板
23蓋住框架21，光源22發(fā)出的光線直接或通過框架21的反射進入擴散板23，通過擴散板23擴
散后進入棱鏡片20進行聚集。
請參見圖5與圖6，棱鏡片20由一個透明本體構成，該透明本體包括第一表面201及與第
一表面201相對的第二表面203。第一表面201具有多個長條狀波浪形凸起202，第二表面203
具有多個微凹槽204。
請再參見圖4與圖5，第一表面201面向擴散板23，其上的長條狀波浪形凸起202用于收斂 射入棱鏡片20的光線。相鄰長條狀波浪形凸起202的中心的間距P滿足以下關系式0. 025毫
米《P《1. 5毫米。
請再參見圖4與圖6，第二表面203背向擴散板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。多個微凹槽204呈規(guī)則陣列緊密排布。每個微凹槽204包括四個相互 連接的內側面，即微凹槽204為四棱錐形。微凹槽204的內側面為兩兩相對的四個等腰三角形 ，其中一兩相對的等腰三角形之間的夾角與另一兩相對的等腰三角形之間的夾角可以不同， 但最好都在60度至120度的范圍內。在水平方向上，相鄰的微凹槽204之間的中心距離Pi滿足 以下關系式0.025毫米《Pi《l毫米；在豎直方向上，相鄰的微凹槽204之間的中心距離P2 滿足以下關系式0.025毫米《P2《1毫米。通過調整該夾角的角度及微凹槽204的長寬比， 可調整棱鏡片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置與長條狀波浪形凸起202相應的凹陷結構以及微凹槽204相應的凸起 結構，以便使棱鏡片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可為線光源或點光源，例如發(fā)光二極管與冷陰極熒光燈。
由于棱鏡片20的第一表面201上的多個長條狀波浪形凸起202具有變化的曲面結構，第二 表面203的多個微四槽204具有傾斜表面結構，該變化的曲面結構與傾斜表面結構相配合而協(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。
具體在本實施例中，當光線從第一表面201進入棱鏡片20時，由于第一表面存在多個長 條狀波浪形凸起202，長條狀波浪形凸起202逐漸變化的曲面結構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。當光線從第二表面203出射時，由于第二表面203存在多個微 凹槽204，微凹槽204傾斜的表面結構使得出射光線向垂直于棱鏡片20的方向進一步聚集，從 而可較大程度的提高背光模組200的出光亮度。與此同時，由于第一表面201在光線進入棱鏡 片20時，將大部分光線收斂至靠近垂直于棱鏡片20的方向，故當光線從第二表面202出射時 ，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。
進一步，由于第二表面203的微凹槽204為四棱錐形，其具有四個依次相連接的內側面， 因此無論是在X-Z平面還是在Y-Z平面上，出射光線都可被有效聚集，從而充分利用各個方向
的光線以更進一步提高背光模組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)的棱鏡片是采用在透 明板上涂覆樹脂膜形成微結構的方法成型，兩者相比，棱鏡片20更易實現快速量產及降低成 本；而且在使用時，棱鏡片20內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構，由于涂覆的樹脂膜與透明板結合力一般較低且樹脂 膜本身難以形成高強度，因此容易導致微結構被刮傷、壓損；而本發(fā)明采用注塑成型方式與 棱鏡片20—體成型的長條狀波浪形凸起202以及微凹槽204則相應具有較高的結構強度，可避 免或減少在使用中被損壞的危險。
可以理解，第二表面203也可用于面向擴散板23，而使第一表面201背向擴散板23。
請參閱圖7，所示為本發(fā)明較佳實施例二的棱鏡片30。棱鏡片30與實施例一的棱鏡片20 相似，其不同在于第二表面303的微凹槽304為四棱臺形凹槽，且微凹槽304之間有間隙。
請參閱圖8，所示為本發(fā)明較佳實施例三的棱鏡片40。棱鏡片40與實施例一的棱鏡片20 相似，其不同在于第一表面401具有多個長條狀波浪形凸起402，且長條狀波浪形凸起402 的垂直截面的輪廓曲線為拋物線。
請參閱圖9，所示為本發(fā)明較佳實施例四的棱鏡片50。棱鏡片50與實施例一的棱鏡片20 相似，其不同在于第一表面501具有多個長條狀波浪形凸起502，且長條狀波浪形凸起502 的垂直截面的輪廓曲線為正弦曲線。
可以理解，上述棱鏡片中，微凹槽的陣列排布方向與棱鏡片側邊的夾角還可為銳角。
另外，本領域技術人員還可在本發(fā)明精神內做其它變化，當然，這些依據本發(fā)明精神所 做的變化，都應包含在本發(fā)明所要求保護的范圍內。
權利要求
權利要求1一種棱鏡片，其由一個透明本體構成，該透明本體包括第一表面及與該第一表面相對的第二表面，其特征在于該透明本體的第一表面具有多個長條狀波浪形凸起，該透明本體的第二表面具有多個微凹槽，每個微凹槽包括四個依次連接的內側面，每個內側面的水平寬度自該第二表面向內逐漸減小。
2.如權利要求l所述的棱鏡片，其特征在于多個長條狀波浪形凸起 相互平行，相鄰長條狀波浪形凸起的中心間距為O. 025毫米至1. 5毫米。
3.如權利要求l所述的棱鏡片，其特征在于該長條狀波浪形凸起的垂直截面的輪廓曲線為正弦曲線、拋物線或三角形圓角化形成的曲線。
4.如權利要求l所述的棱鏡片，其特征在于該微凹槽為四棱錐形凹 槽或四棱臺形凹槽。
5.如權利要求4所述的棱鏡片，其特征在于每個微凹槽的兩相對內 側面的夾角為60度至120度。
6.如權利要求l所述的棱鏡片，其特征在于相鄰的微凹槽之間的中 心間距為O. 025毫米至1毫米。
7.如權利要求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。
8.如權利要求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。
9. 一種背光模組，其包括光源、擴散板及棱鏡片，該擴散板及棱鏡片依次設于該光源的上方，該棱鏡片由一個透明本體構成，該透明本體包括第一表面及與該第一表面相對的第二表面，其特征在于該透明本體的第一表面具有多個長條狀波浪形凸起，該透明本體的第二表面具有多個微凹槽，每個微凹槽包括四個依次連接的內側面，每個內 側面的水平寬度自該第二表面向內逐漸減小。
10.如權利要求9所述的背光模組，其特征在于該棱鏡片的第一表 面面向該擴散板。
全文摘要
一種棱鏡片，其由一個透明本體構成，該透明本體包括第一表面及與該第一表面相對的第二表面。該透明本體的第一表面具有多個長條狀波浪形凸起，該透明本體的第二表面具有多個微凹槽，每個微凹槽包括四個依次連接的內側面，每個內側面的水平寬度自該第二表面向內逐漸減小。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。
文檔編號G02B1/04GK101393284SQ200710201810
公開日2009年3月25日 申請日期2007年9月21日 優(yōu)先權日2007年9月21日
發(fā)明者章紹漢, 許東明 申請人: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