棱镜片的制作方法

专利名称：棱镜片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种棱镜片，尤其涉及一种用于背光模组的棱镜片。
背景技术：
请参见图1与图2，所示为一种现有的直下式背光模组100，其包括框架ll与设置在该框架11内部的多个光源12、依次设置在光源12上方并盖住框架11的一个扩散板13及一个棱镜片10。其中，扩散板13内一般含有散射粒子，用以扩散光线。棱镜片10包括透明基板101、形成于透明基板101上的棱镜层103。棱镜层103上具有多个长条形V型凸起105。
使用时，由多个光源12产生的光线进入扩散板13被均匀扩散后，其继续进入棱镜片IO，在棱镜片10的长条形V型凸起105的作用下使出射光线发生一定程度的聚集，从而提高背光模组100在特定视角范围内的亮度。
然而，在背光模组100中，虽然有扩散板13对光线的扩散作用，但由于光源12朝其正上方传输的光线较多，扩散板13还是常常难以对光线扩散均匀，从而使从棱镜片10出射的光线容易产生光源残影，即出现光强强弱不同的区域。
为避免光源残影的产生从而提高背光模组100出射光的均匀性，通常在棱镜片10的上方还需设置一上扩散片14。然而，光线在上扩散片14中传输时，部分光线会被上扩散片14吸收而造成部分光线损失；并且上扩散片14的使用还将增加光线在传输过程中的界面数量，从而增加光线传输的界面损失，减少光线的利用率，使背光模组100的出光亮度降低。

发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种可提高光线有效利用率且出光均匀性高的棱镜片。一种棱镜片，其由透明本体构成，该透明本体包括第一表面及与该第一表面相对的第二表面，该第一表面具有多个微凹槽，该多个微凹槽均为三棱锥形，且每六个相邻的具有共同连接点的微凹槽形成一个六角星形，该第二表面具有多个长条状弧形凹槽。
上述棱镜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长条状弧形凹槽，该微凹槽的倾斜表面结构与该弧形凹槽的弯曲表面结构协同作用，使射入棱镜片的光线可发生特定的折射、反射与衍射等光学作用，从而可使从棱镜片出射的光线发生特定的扩散，以减弱甚至避免光源残影，提高背光模组的出光均匀性，进而避免采用上扩散片而产生的界面损失，提升光线利用率。


图1是一种现有的背光模组的剖面示意图。
图2是图1所示背光模组的棱镜片的立体图。
图3是本发明较佳实施例一的棱镜片的立体示意图。
图4是图3所示棱镜片的沿IV-IV线的剖视图。
图5是图2所示棱镜片的光强测试图。
图6是图3所示棱镜片的光强测试图。
图7是本发明较佳实施例二的棱镜片的仰视图。
图8是本发明较佳实施例三的棱镜片的剖视图。
具体实施例方式
下面将结合附图及较佳实施例对本发明的棱镜片作进一步的详细说明。请参见图3至图4，所示为本发明较佳实施例一的棱镜片20，其由一个透明本体构成，该透明本体包括第一表面201及与第一表面201相对的第二表面202。第一表面201具有多个微凹槽203，第二表面202具有多个长条状弧形凹槽204。
第一表面201的多个微凹槽203呈规则阵列紧密排布，该多个微凹槽203均为三棱锥形，且每六个相邻的具有共同连接点的微凹槽203形成一个六角星形。多个微凹槽203可由多个沿第一方向延伸的V形脊结构、多个沿第二方向延伸的V形脊结构以及多个沿第三方向延伸的V形脊结构交错围成，且第一、第二及第三方向相互之间的夹角为120度。该V形脊结构的顶角可为50度至120度，在第一、第二与第三方向上即同方向上相邻V形脊结构之间的中心距离可为0.025毫米至1毫米。通过调整该夹角的角度及微凹槽203的长宽比，可调整棱镜片20的增光率及出光视角。
第二表面202的多个长条状弧形凹槽204之间相互平行。每个长条状弧形凹槽204的竖直截面为圆弧形。将长条状弧形凹槽204中圆弧的半径记为R，相邻长条状弧形凹槽204的中心间距记为P，每一长条状弧形凹槽204的最大深度记为H，则R、 P及H满足以下关系式0.025毫米《P《1.5毫米，0. 01毫米《R《2P， 0. 01毫米《H《R。同时，第二表面202的多个长条状弧形凹槽204的延伸方向与上述V形脊结构的其中一个延伸方向(第一、第二或第三方向)垂直相交，此设计可有效防止光线发生干涉现象，从而减少甚至消除干涉条纹以提高背光模组的光学效果。
棱镜片20的总体厚度T可为0.4毫米至4毫米。棱镜片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种或一种以上的材料注塑成型而成。制备过程中需在模具上设置与微凹槽203及长条状弧形凹槽204相应的凸起结构，以便使棱镜片20可在单次注塑过程中成型。
当棱镜片20用于背光模组时，由于第一表面201具有特定排布的微凹槽203，第二表面具有特定排布的长条状弧形凹槽204。微凹槽203的倾斜表面结构与长条状弧形凹槽204的弯曲表面结构协同作用，使得射入棱镜片20的光线可发生特定的折射、反射与衍射等光学作用，从而可使从棱镜片20出射的光线发生特定的扩散，以减弱甚至避免光源残影，提高背光模组的出光均匀性，进而避免采用上扩散片而产生的界面损失，提升光线利用率。
为进一步验证棱镜片20可对入射其中的光线起特定的扩散作用，特别选取如表l所列的样品进行对比测试，其结果如图5与图6所示。
表l测试样品
样品号样品组成
1发光二极管+棱镜片io
2发光二极管+棱镜片20
对比图5与图6所示结果，从棱镜片10中出射的光线会形成两个中心强度高的亮点；而从
棱镜片20出射的光线则由一个光源分散为多个线光源所围成的近似环状的光源。该近似环状的光源是通过微凹槽203与长条状弧形凹槽204的协同作用而得到的效果。由此可见，从棱镜片20出射的光线的均匀性得到明显改善。因此棱镜片20在背光模组中应用时，可以减弱甚至避免光源残影而获得较均匀的出射光，从而省略上扩散片的使用而提升光线利用率。
此外，棱镜片20的第一表面201上，每六个相互连接的微凹槽203的共同连接点均位于与第一表面201相平齐的棱上。第二表面202的每两个长条状弧形凹槽204之间亦形成与第二表面202相平齐的棱。即棱镜片20的第一、第二表面201、 202上无尖锐点存在，使棱镜片20不易损坏。并且，棱镜片20是采用注塑成型的方式一体成型，因此其上的微凹槽203及长条状弧形凹槽204和棱镜片20的其他部分一起形成，可使得微凹槽203及长条状弧形凹槽204具有较高的结构强度，同时还能提升微凹槽203及长条状弧形凹槽204和棱镜片20其他部分的结合力，从而避免或减少棱镜片20在使用中被损坏的危险。
请参见图7，所示为本发明较佳实施例二的棱镜片30，其与实施例一的棱镜片20相似，第二表面302具有多个长条状弧形凹槽304。不同之处在于每个长条状弧形凹槽304沿正弦曲线延伸。由于长条状弧形凹槽304沿曲线延伸，因此将棱镜片30用于液晶显示装置中时，长条状弧形凹槽304的阵列可避免与液晶显示装置中液晶面板像素的阵列排布相重叠的情况，从而防止衍射条纹的产生。
5请参见图8，所示为本发明较佳实施例三的棱镜片40，其与实施例一的棱镜片20相似，第二表面402具有多个长条状弧形凹槽404。不同之处在于第二表面402的长条状弧形凹槽404的竖直截面为椭圆弧形。可以理解，该长条状弧形凹槽404的竖直截面还可为抛物线、正弦曲线等其他弧形。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化。当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。
权利要求
1.一种棱镜片，其由透明本体构成，该透明本体包括第一表面及与该第一表面相对的第二表面，其特征在于该第一表面具有多个微凹槽，该多个微凹槽均为三棱锥形，且每六个相邻的具有共同连接点的微凹槽形成一个六角星形，该第二表面具有多个长条状弧形凹槽。
2.如权利要求l所述的棱镜片，其特征在于该多个微凹槽由多个沿 第一方向延伸的V形脊结构、多个沿第二方向延伸的V形脊结构及多个沿第三方向延伸的V形 脊结构交错围成，且该第一、第二及第三方向相互之间的夹角为120度。
3.如权利要求2所述的棱镜片，其特征在于该多个长条状弧形凹槽的延伸方向与该第一、第二及第三方向的v形脊结构的其中一个延伸方向垂直相交。
4.如权利要求2所述的棱镜片，其特征在于该V形脊结构的顶角为 50度至120度。
5.如权利要求2所述的棱镜片，其特征在于同方向上相邻的该V形 脊结构的中心间距为O. 025毫米至1毫米。
6.如权利要求l所述的棱镜片，其特征在于该多个长条状弧形凹槽 之间相互平行，且相邻两长条状弧形凹槽的中心间距为O. 025毫米至1. 5毫米。
7.如权利要求l所述的棱镜片，其特征在于每个长条状弧形凹槽沿曲线延伸。
8.如权利要求l所述的棱镜片，其特征在于每个长条状弧形凹槽的竖直截面为圆弧形、椭圆形、抛物线形与正弦曲线之一。
9.如权利要求l所述的棱镜片，其特征在于该棱镜片的厚度为0.4毫米至4毫米。
10.如权利要求l所述的棱镜片，其特征在于该棱镜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种或一种以上的材 料注塑成型而成。
全文摘要
本发明涉及一种棱镜片，其由透明本体构成，该透明本体包括第一表面及与该第一表面相对的第二表面，该第一表面具有多个微凹槽，该多个微凹槽均为三棱锥形，且每六个相邻的具有共同连接点的微凹槽形成一个六角星形，该第二表面具有多个长条状弧形凹槽。上述棱镜片可提高光线有效利用率且出光均匀性高。
文档编号G02B5/04GK101625430SQ200810302639
公开日2010年1月13日 申请日期2008年7月8日 优先权日2008年7月8日
发明者章绍汉 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司