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)部的多個光源12、依次設(shè)置在光源12上方并蓋住框架11的一個擴(kuò)散板13及一個棱鏡片 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上具有多個長條形V型凸起105。
使用時，由多個光源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還是常常難以對光線擴(kuò)散均勻，從而使得從棱鏡片10出射的光 線容易產(chǎn)生光源殘影，即出現(xiàn)光強強弱不同的區(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，部分光線會被上擴(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的第二 表面。該透明本體的第一表面具有多個球面凹槽，該第二表面具有多個三棱錐凹槽，其中有 四個三棱錐凹槽具有共同連接點且該四個三棱錐凹槽圍成一平行四邊形外形。
上述棱鏡片中，由于第一表面的多個球面凹槽具有變化的曲面結(jié)構(gòu)，該變化的曲面結(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所示棱鏡片的光強測試圖。
圖7是圖3所示棱鏡片的光強測試圖。
圖8是本發(fā)明較佳實施例二的棱鏡片的俯視圖。
圖9是本發(fā)明較佳實施例三的棱鏡片的剖視圖。
具體實施例
下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明的棱鏡片作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
請參見圖3至圖5，所示為本發(fā)明較佳實施例一的棱鏡片20，其由一個透明本體構(gòu)成，該 透明本體包括第一表面201及與第一表面201相對的第二表面203。第一表面201具有多個球面 凹槽202，第二表面203具有多個三棱錐凹槽204。其中有四個三棱錐凹槽204具有共同連接點 且這四個三棱錐凹槽204圍成一矩形外形。
第一表面201的多個球面凹槽202呈矩形陣列排布。球面凹槽202中球面的半徑為0. Ol毫 米至3毫米，相鄰兩個球面凹槽202的中心間距為0. 025毫米至1.5毫米，每個球面凹槽202的 最大深度為O. 01毫米至3毫米。
第二表面203的多個三棱錐凹槽204之間緊密相連，其中還有四個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。多個四角星形206之間呈陣列排布。多個三棱錐 凹槽204可由多個沿第一方向X1延伸的V形凸起、多個沿第二方向X2延伸的V形凸起、多個沿 第三方向X3延伸的V形凸起及多個沿第四方向X4延伸的V形凸起交錯形成，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。其中該四個方向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。本實施例中，四個方向X1、 X2、 X3及X4相鄰V形凸起之間的中心距離分 別D1、 D2、 D3與D4， Dl= D3=^D2="^D4。此外，需要說明的是通過調(diào)整頂角9的大小，可 在一定程上調(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)置與球面凹槽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，可讓第一表面201靠近光源而第二表面203遠(yuǎn)離光源。由于 第一表面201上的多個球面凹槽202具有變化的曲面結(jié)構(gòu)，其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。
為進(jìn)一步驗證棱鏡片20可對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)行對比測試，其結(jié)果如圖6與圖7所示。
表l測試樣品
樣品號樣品組成
1發(fā)光二極管+棱鏡片10
2發(fā)光二極管+棱鏡片20
此外，由于棱鏡片20第二表面203的三棱錐凹槽204由分別沿四個方向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分別與X1、 X2、 X3及X4方向相垂直 的的平面上使光線聚集，從而充分利用各個方向的光線以提高背光模組的正面出射光亮度。 進(jìn)一步，棱鏡片20是采用注塑成型的方式一體成型，因此其上的球面凹槽202及三棱錐凹槽 204和棱鏡片20的其他部分一起形成，可使得凹陷的球面凹槽202及三棱錐凹槽204具有較高 的結(jié)構(gòu)強度，同時還能提升凹陷的球面凹槽202及三棱錐凹槽204和棱鏡片20其他部分的結(jié)合 力，因此可避免或減少凹陷的球面凹槽202及三棱錐凹槽204在使用中被損壞的危險。
請參閱圖8，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，第二表面303具有多個三棱錐凹槽304。其中有四個三棱錐凹槽304具有共同連接點且 這四個三棱錐凹槽204圍成一矩形外形。其不同點在于沿第二方向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；并且四個方向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"^D1=^D3=D2=D4。
請參閱圖9，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，第二表面403具有多個三棱錐凹槽404。其不同在于交錯圍成三棱錐凹槽404的V形凸
6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。
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，棱鏡片的第一表面，球 面凹槽202可設(shè)置為開口面向第一表面201的凸球面，且該球面還可設(shè)置為橢球面和球面凹槽 的豎直截面為正弦曲線的球面；球面凹槽可排布成蜂巢式陣列，也可隨機(jī)排布。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
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的第二表面，其特征在于該透明本體的第一表面具有多個球面凹槽，該第二表面具有多個三棱錐凹槽，其中有四個三棱錐凹槽具有共同連接點且該四個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，其特征在于該多個三棱錐凹槽由多個沿第一方向延伸的V形凸起、多個沿第二方向延伸的V形凸起、多個沿第三方向延伸的V形凸起及多個沿第四方向延伸的V形凸起交錯形成，且其中兩個方向延伸的V形凸起通過沿另外兩個方向延伸的v形凸起之間的交點。
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，其特征在于該多個三棱錐凹槽由多個沿第一方向延伸的v形凸起、多個沿第二方向延伸的v形凸起、多個沿第三方向延伸的v形凸起及多個沿第四方向延伸的V形凸起交錯形成，且其中兩個方向延伸的V形凸起周期間隔通過沿另外兩個方向延伸的V形凸起之間的交點。
7.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T為0.4毫米至4毫米。
8.如權(quán)利要求l所述的棱鏡片，其特征在于球面凹槽半徑為0.01毫米至3毫米，相鄰兩個球面凹槽的中心間距為O. 025毫米至1. 5毫米。
9.如權(quán)利要求8所述的棱鏡片，其特征在于該球面凹槽的最大深度為O. 01毫米至3毫米。
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，其由一個透明本體構(gòu)成，該透明本體包括第一表面及與該第一表面相對的第二表面。該透明本體的第一表面具有多個球面凹槽，該第二表面具有多個三棱錐凹槽，其中有四個三棱錐凹槽具有共同連接點且該四個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。
文檔編號G02F1/1335GK101551477SQ20081030081
公開日2009年10月7日 申請日期2008年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月1日
發(fā)明者章紹漢 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