專利名稱：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，尤其涉及一種用于背光模組的棱鏡片。
背景技術(shù)：
請(qǐng)參見圖1與圖2，所示為一種現(xiàn)有的直下式背光模組100，其包括框架ll與設(shè)置在該框架11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)一般含有散射粒子，用以擴(kuò)散光線。棱鏡片10包括透明基板101、形成于透明基板101上的棱鏡層103。棱鏡層103上具有多個(gè)長條形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。
然而，在背光模組100中，雖然有擴(kuò)散板13對(duì)光線的擴(kuò)散作用，但由于光源12朝其正上方傳輸?shù)墓饩€較多，擴(kuò)散板13還是常常難以對(duì)光線擴(kuò)散均勻，從而使從棱鏡片10出射的光線容易產(chǎn)生光源殘影，即出現(xiàn)光強(qiáng)強(qiáng)弱不同的區(qū)域。
為避免光源殘影的產(chǎn)生從而提高背光模組100出射光的均勻性，通常在棱鏡片10的上方還需設(shè)置一上擴(kuò)散片14。然而，光線在上擴(kuò)散片14中傳輸時(shí)，部分光線會(huì)被上擴(kuò)散片14吸收而造成部分光線損失；并且上擴(kuò)散片14的使用還將增加光線在傳輸過程中的界面數(shù)量，從而增加光線傳輸?shù)慕缑鎿p失，因此上擴(kuò)散片14的使用會(huì)減少光線的利用率，使背光模組100的出光亮度降低。

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、出光均勻的棱鏡片。一種棱鏡片，其由透明本體構(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)長條狀弧形凹槽，該第二表面具有多個(gè)三棱錐凹槽，其中有四個(gè)三棱錐凹槽具有共同連接點(diǎn)且該四個(gè)三棱錐凹槽圍成一平行四邊形外形。
上述棱鏡片的由于第一表面上的多個(gè)長條狀弧形凹槽變化的曲面結(jié)構(gòu)與第二表面的具有特定排布的三棱錐凹槽的傾斜表面結(jié)構(gòu)相配合，讓射入棱鏡片的光線可發(fā)生特定的折射、反射與衍射等光學(xué)作用，從而可使從棱鏡片出射的光線發(fā)生特定的擴(kuò)散，以減弱甚至避免光源殘影，提高背光模組的出光均勻性，進(jìn)而避免采用上擴(kuò)散片而產(chǎn)生的界面損失，提升光線利用率。


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是本發(fā)明較佳實(shí)施例一的棱鏡片的立體示意圖。
圖4是圖3所示棱鏡片的沿IV-IV線的剖視圖。
圖5是圖3所示棱鏡片的另一視角的立體圖。
圖6是圖2所示棱鏡片的光強(qiáng)測(cè)試圖。
圖7是圖3所示棱鏡片的光強(qiáng)測(cè)試圖。
圖8是本發(fā)明較佳實(shí)施例二的棱鏡片的俯視圖。
圖9是本發(fā)明較佳實(shí)施例三的棱鏡片的剖視圖。
圖10是本發(fā)明較佳實(shí)施例四的棱鏡片的仰視圖。
圖ll是本發(fā)明較佳實(shí)施例五的棱鏡片的剖視圖。
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)明的棱鏡片作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
請(qǐng)參見圖3至圖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。第一表面201具有多個(gè)長條狀弧形凹槽202，第二表面203具有多個(gè)三棱錐凹槽204。其中有四個(gè)三棱錐凹槽204具有共同連接點(diǎn)且這四個(gè)三棱錐凹槽204圍成一矩形外形。
第一表面201的多個(gè)長條狀弧形凹槽202之間相互平行。每個(gè)長條狀弧形凹槽202的豎直截面為圓弧形。將長條狀弧形凹槽202中圓弧的半徑記為R，相鄰長條狀弧形凹槽202的中心間距記為P，每一長條狀弧形凹槽202的最大深度記為H，則R、 P及H滿足以下關(guān)系式0.025毫米《P《1.0毫米，0.01毫米《R《2P， 0.01毫米《H《R。
第二表面203的多個(gè)三棱錐凹槽204之間緊密相連，其中還有四個(gè)相互連接的三棱錐凹槽204及其相互連接的側(cè)壁形成四角星形206。多個(gè)四角星形206之間呈陣列排布。多個(gè)三棱錐凹槽204可由多個(gè)沿第一方向X1延伸的V形凸起、多個(gè)沿第二方向X2延伸的V形凸起、多個(gè)沿第三方向X3延伸的V形凸起及多個(gè)沿第四方向X4延伸的V形凸起交錯(cuò)形成，且沿第二方向X2延伸的V形凸起與沿第四方向X4延伸的V形凸起皆通過沿第一方向X1延伸的V形凸起與沿第三方向X3延伸的V形凸起之間的交點(diǎn)。其中該四個(gè)方向X1、 X2、 X3及X4相鄰兩方向之間的夾角為45度，該V形凸起的頂角e可為80度至100度，同方向上相鄰V形凸起之間的中心距離可為0.025毫米至1毫米。本實(shí)施例中，四個(gè)方向X1、 X2、 X3及X4相鄰V形凸起之間的中心距離分別Dh D2、 D3與D4， D卜D3-力D2-^D4。此外，需要說明的是通過調(diào)整頂角6的大小，可在一定程度上調(diào)整棱鏡片20的增光率及出光視角。
棱鏡片20的總體厚度T可為0.4毫米至4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)置與長條狀弧形凹槽202以及三棱錐凹槽204相應(yīng)的凸起結(jié)構(gòu)，以便使棱鏡片20可在單次注塑過程中成型。
當(dāng)棱鏡片20用于背光模組時(shí)，可讓第一表面201靠近光源而第二表面遠(yuǎn)離光源。由于第一表面201上的多個(gè)長條狀弧形凹槽202變化的曲面結(jié)構(gòu)與第二表面具有特定排布的三棱錐凹槽204的傾斜表面結(jié)構(gòu)相配合，讓射入棱鏡片20的光線可發(fā)生特定的折射、反射與衍射等光學(xué)作用，從而可使從棱鏡片20出射的光線發(fā)生特定的擴(kuò)散，以減弱甚至避免光源殘影，提卨背光模組的出光均勻性，進(jìn)而避免采用上擴(kuò)散片而產(chǎn)生的界面損失，提升光線利用率。
為進(jìn)一歩驗(yàn)證棱鏡片20可對(duì)入射其中的光線起特定的擴(kuò)散作用，特別選取如表l所列的樣品進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，其結(jié)果如圖6與圖7所示。
表l測(cè)試樣品
樣品號(hào)樣品組成
1發(fā)光二極管+棱鏡片10
2發(fā)光二極管+棱鏡片20
對(duì)比圖6與圖7所不結(jié)果，從棱鏡片10中出射的光線會(huì)形成兩個(gè)中心強(qiáng)度高的亮點(diǎn)；向從
梭鏡片20出射的光線則由一個(gè)光源分散為亮度相對(duì)弱得多的多個(gè)線狀亮帶。由此可見，從梭鏡片20出射的光線的均勻性可得到明顯改善。因此棱鏡片20在背光模組中應(yīng)用時(shí)，容易減弱甚至避免光源殘影而獲得較均勻的出射光，從而減少上擴(kuò)散片的使用，提升光線利用率。
此外，由十棱鏡片20第二表面203的三棱錐凹槽204由分別沿四個(gè)方向X1、 X2、 X3及X4的V形凸起所形成，因此從第二表面203出射的光線可在四個(gè)分別與X1、 X2、 X3及X4方向相垂直的的平面上使光線聚集，從向充分利用各個(gè)方向的光線以提高背光模組的正面出射光亮度。進(jìn)一步，梭鏡片20是采用注塑成型的方式一體成型，因此其上長條狀弧形凹槽202及三梭錐凹槽204和棱鏡片20的其他部分一起形成，可使得長條狀弧形凹槽202及三棱錐凹槽204具有較髙的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，同時(shí)還能提升長條狀弧形凹槽202及三梭錐凹槽204和梭鏡片20其他部分的結(jié)合力，因此可避免或減少長條狀弧形凹槽202及三棱錐凹槽204在使用中被損壞的危險(xiǎn)。
請(qǐng)參閱圖8，所示為本發(fā)明較佳實(shí)施例二的梭鏡片30。梭鏡片30與實(shí)施例一的梭鏡片20相似，第二表面303具有多個(gè)三棱錐凹槽304。其中有四個(gè)三棱錐凹槽304具有共同連接點(diǎn)且這四個(gè)三棱錐凹槽204圍成一矩形外形，并且還有四個(gè)相互連接的三棱錐凹槽304及其相互連接的側(cè)壁形成四角星形306。其不同點(diǎn)在于沿第二方向X2延伸的V形凸起與沿第四方向X4延伸的V形凸起周期性的間隔通過沿第一方向X1延伸的V形凸起與沿第三方向X3延伸的V形凸起之間的交點(diǎn)；并且四個(gè)方向X1、 X2、 X3及X4上的相鄰V形凸起之間的中心距離滿足以下關(guān)系式力Df力D^DfD4。
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，第二表面403具有多個(gè)三棱錐凹槽404。其不同在于交錯(cuò)圍成三棱錐凹槽404的V形凸起的頂部被平面化。V形凸起的頂部被平面化容易避免在注塑成型過程中，V形凸起的頂部被損壞。
請(qǐng)參閱圖IO，所示為本發(fā)明較佳實(shí)施例三的棱鏡片50。棱鏡片50與實(shí)施例一的棱鏡片20相似，第一表面501具有多個(gè)長條狀弧形凹槽502。其不同在于每個(gè)長條狀弧形凹槽502沿正弦曲線延伸。由于長條狀弧形凹槽502沿曲線延伸，因此當(dāng)將棱鏡片50用于液晶顯示裝置中時(shí)，長條狀弧形凹槽502的陣列可避免與液晶顯示裝置中液晶面板像素的陣列排布相重疊的情況，從而避免疊紋干涉的產(chǎn)生。
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的長條狀弧形凹槽602為的豎直截面為橢圓弧形。
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。例如，在棱鏡片20與30中，當(dāng)四個(gè)方向X1、 X2、 X3及X4相鄰兩方向之間的夾角為45度以外的其它角度時(shí)，四個(gè)三棱錐凹槽204還可圍成一平行四邊形外形；在棱鏡片50中，長條狀弧形凹槽502可沿圓弧曲線延伸；在棱鏡片60中，長條狀弧形凹槽602的豎直截面可為拋物線形或正弦曲線。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)長條狀弧形凹槽，該第二表面具有多個(gè)三棱錐凹槽，其中有四個(gè)三棱錐凹槽具有共同連接點(diǎn)且該四個(gè)三棱錐凹槽圍成一平行四邊形外形。
2.如權(quán)利要求l所述的棱鏡片，其特征在于該多個(gè)三棱錐凹槽由多個(gè)沿第一方向延伸的V形凸起、多個(gè)沿第二方向延伸的V形凸起、多個(gè)沿第三方向延伸的V形凸起及多個(gè)沿第四方向延伸的V形凸起交錯(cuò)形成，且其中兩個(gè)方向延伸的V形凸起通過沿另外兩個(gè)方向延伸的v形凸起之間的交點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求2所述的棱鏡片，其特征在于該第一方向、第二方向、第三方向及第四方向相鄰兩方向之間的夾角為45度。
4.如權(quán)利要求2所述的棱鏡片，其特征在于該V形凸起的頂角為80度至100度。
5.如權(quán)利要求2所述的棱鏡片，其特征在于至少部分V形凸起的頂部被平面化。
6.如權(quán)利要求l所述的棱鏡片，其特征在于該多個(gè)三棱錐凹槽由多個(gè)沿第一方向延伸的v形凸起、多個(gè)沿第二方向延伸的v形凸起、多個(gè)沿第三方向延伸的v形凸起及多個(gè)沿第四方向延伸的V形凸起交錯(cuò)形成，且其中兩個(gè)方向延伸的V形凸起周期間隔通過沿另外兩個(gè)方向延伸的V形凸起之間的交點(diǎn)。
7.如權(quán)利要求l所述的棱鏡片，其特征在于該多個(gè)長條狀弧形凹槽之間相互平行。
8.如權(quán)利要求l所述的棱鏡片，其特征在于每個(gè)長條狀弧形凹槽沿曲線延伸。
9.如權(quán)利要求l所述的棱鏡片，其特征在于每個(gè)長條狀弧形凹槽的豎直截面為圓弧形、橢圓形、拋物線形與正弦曲線之一。
10.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。
全文摘要
一種棱鏡片，其由透明本體構(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)長條狀弧形凹槽，該第二表面具有多個(gè)三棱錐凹槽，其中有四個(gè)三棱錐凹槽具有共同連接點(diǎn)且該四個(gè)三棱錐凹槽圍成一平行四邊形外形。上述棱鏡片具有提高光線有效利用率、出光均勻的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G02F1/13357GK101545997SQ20081030076
公開日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2008年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月28日
發(fā)明者章紹漢 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