CN101196576A - 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；该扩散层位于该第一透明层及该第二透明层之间，该扩散层包含透明树脂及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球面凹槽，该第二透明层相对该扩散层的外表面具有多个圆台形凹槽。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、数码相机、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，在反射板11的上方依次包括有多个光源12、扩散板13及透明棱镜片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形微透明结构，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形微透明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。
发明内容
鉴于上述内容，有必要提供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及该第二透明层之间，该扩散层包含透明树脂及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球面凹槽，该第二透明层相对该扩散层的外表面具有多个圆台形凹槽。
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，其中，该第一透明层相对该扩散层的一侧具有多个球面凹槽，该第二透明层相对该扩散层的一侧具有多个圆台形凹槽，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。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。
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的局部放大剖面示意图。
图4是图2所示光学板的俯视示意图。
图5是图2所示光学板的仰视示意图。
图6是本发明光学板较佳实施例二的局部放大剖面示意图。
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。
请参见图2及图3，本发明较佳实施例一提供的光学板20，其包括一体成型的扩散层22及分别位于扩散层22两相对面的第一透明层21与第二透明层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。其中，该模具为双射出成型设备。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，但需使扩散层22位于第一透明层21与第二透明层23之间。第一透明层21相对扩散层22的外表面具有多个球面凹槽211，第二透明层23相对扩散层22的外表面具有多个圆台形凹槽231。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。扩散层22、第一透明层21与第二透明层23的厚度可分别大于或等于0.35毫米，较为优选的是扩散层22，第一透明层21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。请参见图3和图4，第一透明层21的球面凹槽211的形状可为半球状，也可为小于半球的一部分，多个球面凹槽211呈阵列状均匀排布。若以相邻球面凹槽211之间的中心间距为P1，球面凹槽211的球面半径为R1，高度为H1，则0.025mm≤P1≤1.5mm；P1/4≤R1≤2P1；0.01mm≤H1≤R1。本实施例中，球面凹槽211的高度H1等于球面半径R1，相邻两球面凹槽211的间距P1等于相应球面凹槽211球面半径R1的2倍。请参见图3与图5，第二透明层23的圆台形凹槽231也可呈阵列状均匀排布。此外，若以相邻圆台形凹槽231之间的中心间距为P2，圆台形凹槽231最大半径为R2，圆台形凹槽231侧壁与其中心线的夹角为α，则P2/4≤R2≤P2，且P2可为0.025mm至1.5mm；α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其组合。可以理解，通过调整透明树脂221与扩散粒子223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，光线一进入该光学板20的第一透明层21就被其球面凹槽211的作用扩散，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并在圆台形凹槽231作用下发生聚集。如此，光线从入射光学板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，光线传输期间可经过第一透明层21与扩散层22的两次扩散作用，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，只需要安装一光学板20即可，相对现有的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，其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，背光模组视角范围会相对较广。
可以理解，球面凹槽211与圆台形凹槽231的排列形式除阵列状均匀排布外还可为其他形式，例如，阵列状交错排布或随机排布。但为使出光亮度较为均匀，对于随机排布，其球面凹槽211(或圆台形凹槽231)之间相对平均距离要大致相等。
可以理解，为使扩散层与第一透明层或第二透明之间的结合力进一步增强，其之间的连接面可为复合曲面。例如，请参见图6，本发明较佳实施例二的光学板50与光学板20相似，其不同在于其中扩散层52在与第一透明层51之间的连接面为复合曲面。需要说明的是，第一透明层51，扩散层52及第二透明层53的至少一连接面皆可设计为复合曲面。

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及第二透明层之间，该扩散层包含透明树脂及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球面凹槽，该第二透明层相对该扩散层的外表面具有多个圆台形凹槽。
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：相邻的球面凹槽之间的中心距离为0.025毫米至1.5毫米。
4.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：相邻的圆台形凹槽之间的中心距离为0.025毫米至1.5毫米。
5.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该球面凹槽的球面半径为相邻的球面凹槽之间的中心间距的1/4至2倍。
6.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该圆台形凹槽的最大半径为相邻的圆台形凹槽之间的中心间距的1/4至1倍。
7.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该圆台形凹槽的侧壁与其中心线的夹角为30度至75度。
8.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该球面凹槽为半球或小于半球的一部分。
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其组合，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其组合。
10.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该扩散层、该第一透明层及第二透明层的至少一连接面为复合曲面。
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