CN101196573A - 光学板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种光学板，其包括一体成型的第一透明层、扩散层及第二透明层，且该扩散层位于第一透明层与第二透明层之间，该扩散层包含透明树脂与分散于该透明树脂内的扩散粒子，该第一透明层相对扩散层的外表面具有多个V形棱镜，该第二透明层相对扩散层的外表面具有多个圆台形凸起。该光学板具有光线利用率高的优点。

Description

光学板
技术领域
本发明涉及一种用于背光模组的光学板，尤其涉及一种复合式光学板。
背景技术
液晶显示装置被广泛应用于个人数位助理、笔记型电脑、数字相机、移动电话、液晶电视等电子产品中。但由于液晶显示装置的液晶面板本身不具发光特性，因而，为达到良好的显示效果，需给液晶面板提供一面光源装置，如背光模组，其功能在于向液晶面板供应亮度充分并且分布均匀的面光源。
请参见图1，一种采用现有扩散板及棱镜片的背光模组的剖面示意图。该背光模组10包括一反射板11，在该反射板11的上方依次设置有多个光源12、扩散板13及棱镜片15。其中，扩散板13内一般含有甲基丙烯酸甲酯微粒，该甲基丙烯酸甲酯微粒作为扩射粒子用于使光线发生扩散。棱镜片15具有V形微棱镜结构，用于提高背光模组10特定视角范围内的亮度。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15，在棱镜片15的V形微棱镜结构的作用下使出射光线发生一定程度的聚集作用，以提高背光模组10在特定视角范围内的亮度。
然而，现有技术中扩散板13与棱镜片15是分别制备的，这使得扩散板13与棱镜片15之间相互独立，使用时，尽管扩散板13与棱镜片15可紧密接触，但其间仍会有细微的空气阻隔层存在；当光线在扩散板13与棱镜片15之间进行传播而通过该空气阻隔层时，光线容易在空气阻隔层与扩散板13及棱镜片15之间的界面发生界面反射等作用，使光能量消耗与损失增大，从而降低光线的利用率。
因此，有必要提供一种可提高光线利用率的光学板。
发明内容
以下将以实施例说明一种可提高光线利用率的光学板。
一种光学板，其包括一体成型的第一透明层、扩散层及第二透明层，且该扩散层位于第一透明层与第二透明层之间，该扩散层包含透明树脂与分散于该透明树脂内的扩散粒子，该第一透明层相对扩散层的外表面具有多个V形棱镜，该第二透明层相对扩散层的外表面具有多个圆台形凸起。
相对于现有技术，所述光学板的第一透明层、第二透明层及扩散层为一体成型，当光线进入该光学板的其中一透明层并被该透明层扩散后，光线接着进入扩散层并进一步被扩散均匀，最后光线从另一透明层汇聚射出。如此，光线从入射光学板至出射，其间光线无需再经过空气层，从而让光线发生界面损耗的界面数量减少，光传输损失降低。因此上述光学板具有易于提高光线利用率的优点。此外，该光学板设置有一透明层及一扩散层将入射光线充分扩散均匀再进入第二透明层，因此具备较好的光学均匀性。
附图说明
图1是一种采用现有扩散板及棱镜片的背光模组的剖面示意图。
图2是本发明光学板较佳实施例一的立体示意图。
图3是图2所示光学板沿线III-III的剖面示意图。
图4是图2所示光学板的仰视示意图。
图5是图2所示光学板的俯视示意图。
图6是本发明光学板较佳实施例二的俯视示意图。
图7是本发明光学板较佳实施例三的俯视示意图。
图8是本发明光学板较佳实施例四的剖面示意图。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对光学板做进一步详细说明。
请参阅图2，本发明较佳实施例一的光学板20包括一体成型的第一透明层21、扩散层22及第二透明层23，即通过模具先射出成型形成第一透明层21，再于第一透明层21上射出成型形成扩散层22，然后又于扩散层22上射出成型形成第二透明层23，可以理解，第一透明层21、扩散层22、第二透明层23的形成顺序亦可作适当改变，但需使形成的光学板20的扩散层22位于第一透明层21与第二透明层23之间。该第一透明层21相对该扩散层22的外表面具有多个V形棱镜211，该第二透明层23相对扩散层22的外表面具有多个圆台形凸起231。请同时参阅图3，该扩散层22包含透明树脂221与分散于该透明树脂221内的扩散粒子222。此外，第一透明层21、扩散层22与第二透明层23的厚度可分别大于或等于0.35毫米，但最好是第一透明层21、扩散层22与第二透明层23的厚度之和为1毫米至6毫米。
第一透明层21与第二透明层23可由相同的或不同的透明树脂材料形成，例如其皆可为丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂与苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯树脂中的一种或其组合。请参阅图3与图4，第一透明层21的V形棱镜211可为长条形，且其可从第一透明层21的一端延伸至相对的另一端；该多个V形棱镜211相互平行排布，且该V形棱镜的延伸方向与X方向的夹角可为0度至90度，本实施例中为90度。相邻两V形棱镜211的中心间距S可为0.025毫米至1毫米，且每个V形棱镜211的顶角θ可为60度至120度。请参阅图3与图5，第二透明层23的圆台形凸起231可成规则的阵列状排布，且该圆台形凸起231沿着远离扩散层22的方向半径逐渐递减。此外，为达到良好的光学效果，若以相邻圆台形凸起231之间的中心间距为d，则d的取值范围为0.025毫米至1.5毫米；圆台的底面对应的半径为R，其满足关系式为：d/4≤R≤d；圆台形凸起231的侧壁与其中心线的夹角为C，则C可为30度至75度。需要说明的是，该第一透明层21或第二透明层23都可作为入光侧，其根据背光模组所需的视角范围与亮度来选择。
光学板20的扩散层22用于使入射光线扩散均匀，其中扩散层22的透明树脂221可为丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂与苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯树脂中的一种或其组合。扩散粒子222可为二氧化钛微粒、二氧化硅微粒和丙烯酸树脂微粒中的一种或其组合。可以理解，通过调整透明树脂221与扩散粒子222的组成，可调整光学板20的透光率，但将光学板20的透光率控制在30％至98％之间为较佳选择。
当以第一透明层21作为光学板20的入光侧时，光线首先被该光学板20的第一透明层21上的V形棱镜211扩散，然后光线再通过扩散层22被进一步被扩散，最后光线进入第二透明层23并在圆台形凸起231作用下聚集至特定的角度范围内出射。如此，光线从进入光学板20至出射，其间无需再经过空气层，从而让光线发生界面损耗的界面数量减少，因此易于使光线能量损失降低，提高光线的利用率。并且，期间光线可经第一透明层21与扩散层22扩散两次，因此易于确保出射光线的均匀性。再者，将光学板20应用背光模组时，只需要安装一片光学板20即可，相对采用现有扩散板与棱镜片的背光模组组装，可提升组装作业的效率。此外，光学板20将现有技术的扩散板与棱镜片的功能复合于一起，缩小了现有技术中扩散板与棱镜片共同占用的空间，因此更易于满足产品轻、薄、短、小的市场发展需求。
可以理解，当以第二透明层23作为光学板20的入光侧时，光线发生界面损耗的数量同样可减少；并且光线也可被两次扩散进而确保出光的均匀性。但要注意的是光学板20以第二透明层23作为入光侧时的背光模组增光效果与以第一透明层21为入光侧时不同。例如，当以第一透明层21为入光侧时，由于出光侧上为呈阵列状分布的圆台形凸起231，其可使光线在一定的范围内朝四周散射，因此此时背光模组视角范围会相对较广，但在中间区域的增光效果则会相对较弱。
可以理解，第二透明层23上的圆台形凸起231的排列还可为其他形式，例如，圆台形凸起231还可随机排布，但为使出光亮度较为均匀，单位面积内的圆台形凸起231的数量应保持大略相等。并且，请参阅图6与图7，为进一步提高光学板出光的整体均匀性，本发明较佳实施例二的光学板30的第二透明层33的圆台形凸起331可呈阵列状间隔交错排布，本发明较佳实施例三的光学板40的第二透明层43上的圆台形凸起431可呈阵列状紧密交错排布。
请参阅图8，本发明较佳实施例四提供一种光学板50，其与第一实施例中的光学板20具有相似的结构，其不同在于光学板50的第一透明层51与扩散层52相连接的表面上具有多个与圆台形凸起531形状相对应的圆台形凸部512，即第一透明层51与扩散层52之间的连接面为一复合曲面，从而使第一透明层51与扩散层52之间的结合力进一步增强。由于圆台形凸部512由透明材料制成，且结构非常细小，并被扩散层52所覆盖，故不会影响光学板50的光学性能。当然，光学板50的第二透明层53与扩散层52之间的连接面也可设置为一复合曲面，具体情况需根据生产光学板选用的模具确定。

Claims (10)

1.一种光学板，其包括一体成型的第一透明层、扩散层及第二透明层，且该扩散层位于第一透明层与第二透明层之间，该扩散层包含透明树脂与分散于该透明树脂内的扩散粒子，该第一透明层相对扩散层的外表面具有多个V形棱镜，该第二透明层相对扩散层的外表面具有多个圆台形凸起。
2.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该第一透明层、扩散层与第二透明层的厚度分别大于或等于0.35毫米。
3.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该第一透明层及第二透明层的制成材料为丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂与苯乙烯甲基丙烯酸甲酯树脂中的一种或其组合。
4.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该透明树脂为丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂与苯乙烯甲基丙烯酸甲酯树脂中的一种或其组合，该扩散粒子为二氧化钛微粒、二氧化硅微粒、丙烯酸树脂微粒中的一种或其组合。
5.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该多个V形棱镜相互平行排布。
6.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该多个V形棱镜的顶角取值范围为60度至120度。
7.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该多个圆台形凸起呈阵列状分布。
8.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：相邻两圆台形凸起的中心间距为0.025毫米至1.5毫米。
9.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该圆台形凸起的侧壁与其中心线的夹角的范围为30度至75度。
10.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该第一透明层及第二透明层与扩散层之间的连接面中至少一个为复合曲面。
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