CN101196574A - 光学板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种光学板。该光学板包括一体成型的第一透明层、扩散层及第二透明层，该扩散层位于该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，该第一透明层相对该扩散层的外表面具有多个V形凸起，该第二透明层相对该扩散层的外表面具有多个球面微凹槽。上述光学板具有提高光线利用率的优点。

Description

光学板
技术领域
本发明涉及一种背光模组用的光学板，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本身不能发光，因此其需要借助背光模组才能产生显示功能。
请参见图1，一种采用现有技术的光学板的背光模组剖面示意图。该背光模组10包括反射板11与依次设置在反射板11上方的多个光源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散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，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，该扩散层位于该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，该第一透明层相对该扩散层的外表面具有多个V形凸起，该第二透明层相对该扩散层的外表面具有多个球面微凹槽。
相对于现有技术，所述光学板包括一体成型的第一透明层、第二透明层及扩散层，该第一透明层相对该扩散层的外表面具有多个V形凸起，该第二透明层相对该扩散层的外表面具有多个球面微凹槽，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。使用时，光线首先进入该光学板的其中一透明层并被该透明层发散，然后光线再通过该光学板的扩散层被扩散均匀，最后便直接进入另一透明层并通过该透明层发生聚集作用。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。
附图说明
图1是一种采用现有技术的光学板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所示光学板的第一透明层为入光侧与第二透明层为入光侧的背光模组沿四个不同方向的光强视角关系曲线图。
图5是本发明光学板较佳实施例二的剖面示意图。
图6是本发明光学板较佳实施例三的剖面示意图。
图7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
下面将结合附图及多个实施例对光学板做进一步详细说明。
请参见图2及图3，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并使得扩散层22位于第一透明层21与第二透明层23之间，可以理解，第一透明层21、扩散层22、第二透明层23的形成顺序也可作适当改变。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223。该第一透明层21相对该扩散层22的外表面具有多个V形凸起211，且该多个V形凸起211成连续紧密排布，多个V形凸起211排布方向与水平线的夹角可为0度至90度，本实施例为0度。该第二透明层23相对该扩散层22的外表面具有多个球面微凹槽231。另外，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，更佳优选地，第一透明层21、扩散层22与第二透明层23的厚度之和为1.05毫米至6毫米。
第一透明层21与第二透明层23可由透明树脂材料形成，例如丙烯酸树脂、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一种以上的混合物。并且，第一透明层21与第二透明层23的材料可以相同，也可不同，即第一透明层21可选用一种透明树脂材料，而第二透明层23可选用另一种透明树脂材料。
第一透明层21的V形凸起211为长条形，且其从第一透明层21的一端延伸至相对的另一端。另外，相邻两V形凸起211的间距范围为0.025毫米至1毫米，每个V形凸起211的顶角θ可为60度至120度。使用时，不同的V形凸起211的顶角θ值可使背光模组具有不同的亮度与视角。另外，可以理解的是，多个V形凸起211也可成间隔排布，但多个V形凸起211为间隔排布时的光学效果与连续紧密排布时略有差异。第二透明层23的球面微凹槽231的形状可为半球状，也可为小于半球的一部分，本实施例采用半球状球面微凹槽。多个球面微凹槽231呈矩阵排布。为了达到较好的光学效果，球面微凹槽231的球面半径R的范围为0.01毫米至3毫米，即0.01mm≤R≤3mm；每一球面微凹槽231的深度H的范围为0.01毫米至相应的球面半径，相邻两球面微凹槽231的中心的间距范围P为球面半径的1/2至4倍。本实施例中，球面微凹槽231的深度H为球面半径R，相邻两球面微凹槽231的中心的间距P略大于相应球面微凹槽231的球面半径的2倍。
光学板20的扩散层22用于使入射光线扩散均匀，通过调整透明树脂221与扩散粒子223的比列，可使其具有30％至98％的光穿透率。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一种以上的混合物。扩散粒子223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一种以上的混合物。扩散粒子223可将光线扩散均匀，其作用可类似于现有技术中的扩散板中扩散粒子的作用。另外，该扩散层22与第一透明层21及第二透明层23相连接的两连接面为光滑面。
当第一透明层21作为光学板20的入光侧，光线首先进入光学板20的第一透明层21并被其V形凸起211发散，然后光线再通过光学板20的扩散层22被扩散均匀，最后便直接进入第二透明层23并达到其球面微凹槽231，通过球面微凹槽231发生聚集作用。如此，光线从入射光学板20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，因此易于使光线能量损失降低，提高光线的利用率。并且，第一透明层21增加了对光的发散作用，可使得采用该光学板20的背光模组易具有较高的出光均匀性。可以理解，当第二透明层23作为光学板20的入光侧时，光线是首先进入该光学板20的第二透明层23并被其球面微凹槽231发散，然后光线再通过该光学板20的扩散层22被扩散均匀，最后便直接进入第一透明层21并达到其V形凸起211，通过该V形凸起211发生聚集作用。
而且，光学板20应用于背光模组组装时，只需要安装一片光学板20即可，相对扩散板与棱镜片的背光模组组装，提升了组装作业的效率。另外，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。
另外，请参见图4，为验证光学板20的光学特性，将采用了该光学板20的背光模组进行测试。在测试光学板20时，定义与灯管相垂直的方向为垂直方向，与灯管相平行的方向为水平方向。当光学板20的第一透明层21作为入光侧时，分别测出沿垂直方向、与垂直方向成45度的方向、水平方向及与垂直方向成135度的方向的光强-视角关系曲线b1、b2、b3及b4；当光学板20的第二透明层23作为入光侧时，分别测出沿同样四个方向的光强-视角关系曲线c1、c2、c3及c4。从图中可以看出，第一透明层21作为入光侧时，相比较于第二透明层23作为入光侧，从中央区域向四周的方向，其光强随视角的变化速度相对较慢，具有较好的视觉范围，但中央区域的亮度相对较低。并且，从图中4还可以看出，两者均于负45度至45度的视觉范围内具有较好的亮度，说明本实施例光学板20中央区域的亮度较好。
请参见图5，本发明第二实施例光学板30的剖面示意图。该第二实施例光学板30与第一实施例光学板20不同的是，该多个球面微凹槽331紧密排列。
请参见图6，本发明第三实施例光学板50的剖面示意图。该第三实施例光学板50与第一实施例光学板20不同的是，该光学板50的球面微凹槽531的深度为其球面半径的1/2倍。
请参见图7，本发明第四实施例光学板60的剖面示意图。该第四实施例光学板60与第一实施例光学板20不同的是，该光学板60的第一透明层61与扩散层62的连接面为复合曲面，其具有多个与第二透明层63的球面微凹槽相同的结构。可以理解，该光学板60的第二透明层63与扩散层62的连接面也可为复合曲面，其也可具有多个与第一透明层61的V形凸起相同的结构。并且，连接面还可为其它结构的复合曲面。
可以理解，多个球面微凹槽也可为除矩阵排列外的其他规则排列，如相邻两横排或纵排之间的相应球面微凹槽呈一定距离的错致排列。此外，多个球面微凹槽还可为随机排列。
可以理解，多个球面微凹槽还可具有不同的大小及形状，即一部分球面微凹槽的球面半径大于另一部分球面微凹槽的球面半径，而且，可以一部分球面微凹槽为半球状，而另一部分球面微凹槽为半球的一半等其他形状。

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，该扩散层位于该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，该第一透明层相对该扩散层的外表面具有多个V形凸起，该第二透明层相对该扩散层的外表面具有多个球面微凹槽。
2.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该多个球面微凹槽为矩阵排列。
3.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：每一球面微凹槽的球面半径范围为0.01毫米至3毫米。
4.如权利要求3所述的光学板，其特征在于：两相邻球面微凹槽的中心的间距范围为球面微凹槽的球面半径的1/2至4倍。
5.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该多个V形凸起成连续紧密排布。
6.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：相邻两V形凸起的间距范围为0.025毫米至1毫米。
7.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该每个V形凸起的顶角范围为60度至120度。
8.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该扩散层的至少一连接面为复合曲面。
9.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一种以上的混合物。
10.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该扩散粒子为二氧化钛微粒、二氧化硅微粒和丙烯酸树脂微粒中的一种或一种以上的混合物。
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Open date: 20080611