稜鏡片的製作方法
2023-05-01 13:02:21
專利名稱：稜鏡片的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種稜鏡片，尤其涉及一種用於背光模組的稜鏡片。
背景技術：
請參見圖1與圖2，所示為一種現有的直下式背光模組100，其包括框架ll與設置在該框架11內部的多個光源12、依次設置在光源12上方並蓋住框架11的一個擴散板13及一個稜鏡片10。其中，擴散板13內一般含有散射粒子，用以擴散光線。稜鏡片10包括透明基板101、形成於透明基板101上的稜鏡層103。稜鏡層103上具有多個長條形V型凸起105。
使用時，由多個光源12產生的光線進入擴散板13被均勻擴散後，其繼續進入稜鏡片IO，在稜鏡片10的長條形V型凸起105的作用下使出射光線發生一定程度的聚集，從而提高背光模組100在特定視角範圍內的亮度。
然而，在背光模組100中，雖然有擴散板13對光線的擴散作用，但由於光源12朝其正上方傳輸的光線較多，擴散板13還是常常難以對光線擴散均勻，從而使從稜鏡片10出射的光線容易產生光源殘影，即出現光強強弱不同的區域。
為避免光源殘影的產生從而提高背光模組100出射光的均勻性，通常在稜鏡片10的上方還需設置一上擴散片14。然而，光線在上擴散片14中傳輸時，部分光線會被上擴散片14吸收而造成部分光線損失；並且上擴散片14的使用還將增加光線在傳輸過程中的界面數量，從而增加光線傳輸的界面損失，減少光線的利用率，使背光模組100的出光亮度降低。
發明內容
鑑於上述狀況，有必要提供一種可提高光線有效利用率且出光均勻性高的稜鏡片。一種稜鏡片，其由透明本體構成，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，該第一表面具有多個微凹槽，該多個微凹槽均為三稜錐形，且每六個相鄰的具有共同連接點的微凹槽形成一個六角星形，該第二表面具有多個長條狀弧形凹槽。
上述稜鏡片的第一表面具有特定排布的微凹槽，第二表面具有特定排布的長條狀弧形凹槽，該微凹槽的傾斜表面結構與該弧形凹槽的彎曲表面結構協同作用，使射入稜鏡片的光線可發生特定的折射、反射與衍射等光學作用，從而可使從稜鏡片出射的光線發生特定的擴散，以減弱甚至避免光源殘影，提高背光模組的出光均勻性，進而避免採用上擴散片而產生的界面損失，提升光線利用率。
圖1是一種現有的背光模組的剖面示意圖。
圖2是圖1所示背光模組的稜鏡片的立體圖。
圖3是本發明較佳實施例一的稜鏡片的立體示意圖。
圖4是圖3所示稜鏡片的沿IV-IV線的剖視圖。
圖5是圖2所示稜鏡片的光強測試圖。
圖6是圖3所示稜鏡片的光強測試圖。
圖7是本發明較佳實施例二的稜鏡片的仰視圖。
圖8是本發明較佳實施例三的稜鏡片的剖視圖。
具體實施例方式
下面將結合附圖及較佳實施例對本發明的稜鏡片作進一步的詳細說明。請參見圖3至圖4，所示為本發明較佳實施例一的稜鏡片20，其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202。第一表面201具有多個微凹槽203，第二表面202具有多個長條狀弧形凹槽204。
第一表面201的多個微凹槽203呈規則陣列緊密排布，該多個微凹槽203均為三稜錐形，且每六個相鄰的具有共同連接點的微凹槽203形成一個六角星形。多個微凹槽203可由多個沿第一方向延伸的V形脊結構、多個沿第二方向延伸的V形脊結構以及多個沿第三方向延伸的V形脊結構交錯圍成，且第一、第二及第三方向相互之間的夾角為120度。該V形脊結構的頂角可為50度至120度，在第一、第二與第三方向上即同方向上相鄰V形脊結構之間的中心距離可為0.025毫米至1毫米。通過調整該夾角的角度及微凹槽203的長寬比，可調整稜鏡片20的增光率及出光視角。
第二表面202的多個長條狀弧形凹槽204之間相互平行。每個長條狀弧形凹槽204的豎直截面為圓弧形。將長條狀弧形凹槽204中圓弧的半徑記為R，相鄰長條狀弧形凹槽204的中心間距記為P，每一長條狀弧形凹槽204的最大深度記為H，則R、 P及H滿足以下關係式0.025毫米《P《1.5毫米，0. 01毫米《R《2P， 0. 01毫米《H《R。同時，第二表面202的多個長條狀弧形凹槽204的延伸方向與上述V形脊結構的其中一個延伸方向(第一、第二或第三方向)垂直相交，此設計可有效防止光線發生幹涉現象，從而減少甚至消除幹涉條紋以提高背光模組的光學效果。
稜鏡片20的總體厚度T可為0.4毫米至4毫米。稜鏡片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。製備過程中需在模具上設置與微凹槽203及長條狀弧形凹槽204相應的凸起結構，以便使稜鏡片20可在單次注塑過程中成型。
當稜鏡片20用於背光模組時，由於第一表面201具有特定排布的微凹槽203，第二表面具有特定排布的長條狀弧形凹槽204。微凹槽203的傾斜表面結構與長條狀弧形凹槽204的彎曲表面結構協同作用，使得射入稜鏡片20的光線可發生特定的折射、反射與衍射等光學作用，從而可使從稜鏡片20出射的光線發生特定的擴散，以減弱甚至避免光源殘影，提高背光模組的出光均勻性，進而避免採用上擴散片而產生的界面損失，提升光線利用率。
為進一步驗證稜鏡片20可對入射其中的光線起特定的擴散作用，特別選取如表l所列的樣品進行對比測試，其結果如圖5與圖6所示。
表l測試樣品
樣品號樣品組成
1發光二極體+稜鏡片io
2發光二極體+稜鏡片20
對比圖5與圖6所示結果，從稜鏡片10中出射的光線會形成兩個中心強度高的亮點；而從
稜鏡片20出射的光線則由一個光源分散為多個線光源所圍成的近似環狀的光源。該近似環狀的光源是通過微凹槽203與長條狀弧形凹槽204的協同作用而得到的效果。由此可見，從稜鏡片20出射的光線的均勻性得到明顯改善。因此稜鏡片20在背光模組中應用時，可以減弱甚至避免光源殘影而獲得較均勻的出射光，從而省略上擴散片的使用而提升光線利用率。
此外，稜鏡片20的第一表面201上，每六個相互連接的微凹槽203的共同連接點均位於與第一表面201相平齊的稜上。第二表面202的每兩個長條狀弧形凹槽204之間亦形成與第二表面202相平齊的稜。即稜鏡片20的第一、第二表面201、 202上無尖銳點存在，使稜鏡片20不易損壞。並且，稜鏡片20是採用注塑成型的方式一體成型，因此其上的微凹槽203及長條狀弧形凹槽204和稜鏡片20的其他部分一起形成，可使得微凹槽203及長條狀弧形凹槽204具有較高的結構強度，同時還能提升微凹槽203及長條狀弧形凹槽204和稜鏡片20其他部分的結合力，從而避免或減少稜鏡片20在使用中被損壞的危險。
請參見圖7，所示為本發明較佳實施例二的稜鏡片30，其與實施例一的稜鏡片20相似，第二表面302具有多個長條狀弧形凹槽304。不同之處在於每個長條狀弧形凹槽304沿正弦曲線延伸。由於長條狀弧形凹槽304沿曲線延伸，因此將稜鏡片30用於液晶顯示裝置中時，長條狀弧形凹槽304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，從而防止衍射條紋的產生。
5請參見圖8，所示為本發明較佳實施例三的稜鏡片40，其與實施例一的稜鏡片20相似，第二表面402具有多個長條狀弧形凹槽404。不同之處在於第二表面402的長條狀弧形凹槽404的豎直截面為橢圓弧形。可以理解，該長條狀弧形凹槽404的豎直截面還可為拋物線、正弦曲線等其他弧形。
另外，本領域技術人員還可在本發明精神內做其它變化。當然，這些依據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍內。
權利要求
1.一種稜鏡片，其由透明本體構成，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，其特徵在於該第一表面具有多個微凹槽，該多個微凹槽均為三稜錐形，且每六個相鄰的具有共同連接點的微凹槽形成一個六角星形，該第二表面具有多個長條狀弧形凹槽。
2.如權利要求l所述的稜鏡片，其特徵在於該多個微凹槽由多個沿 第一方向延伸的V形脊結構、多個沿第二方向延伸的V形脊結構及多個沿第三方向延伸的V形 脊結構交錯圍成，且該第一、第二及第三方向相互之間的夾角為120度。
3.如權利要求2所述的稜鏡片，其特徵在於該多個長條狀弧形凹槽的延伸方向與該第一、第二及第三方向的v形脊結構的其中一個延伸方向垂直相交。
4.如權利要求2所述的稜鏡片，其特徵在於該V形脊結構的頂角為 50度至120度。
5.如權利要求2所述的稜鏡片，其特徵在於同方向上相鄰的該V形 脊結構的中心間距為O. 025毫米至1毫米。
6.如權利要求l所述的稜鏡片，其特徵在於該多個長條狀弧形凹槽 之間相互平行，且相鄰兩長條狀弧形凹槽的中心間距為O. 025毫米至1. 5毫米。
7.如權利要求l所述的稜鏡片，其特徵在於每個長條狀弧形凹槽沿曲線延伸。
8.如權利要求l所述的稜鏡片，其特徵在於每個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。
9.如權利要求l所述的稜鏡片，其特徵在於該稜鏡片的厚度為0.4毫米至4毫米。
10.如權利要求l所述的稜鏡片，其特徵在於該稜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
本發明涉及一種稜鏡片，其由透明本體構成，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，該第一表面具有多個微凹槽，該多個微凹槽均為三稜錐形，且每六個相鄰的具有共同連接點的微凹槽形成一個六角星形，該第二表面具有多個長條狀弧形凹槽。上述稜鏡片可提高光線有效利用率且出光均勻性高。
文檔編號G02B5/04GK101625430SQ200810302639
公開日2010年1月13日 申請日期2008年7月8日 優先權日2008年7月8日
發明者章紹漢 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司;鴻海精密工業股份有限公司