CN101196579A - 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圆台形凸起，该第二透明层相对该扩散层的外表面具有多个微凹槽，每个微凹槽包括至少三个相互连接的侧壁，每个侧壁的水平宽度沿该微凹槽底部朝向微凹槽开口的方向逐渐增大。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，其包括一体成型的扩散层及分别位于该扩散层两相对表面的第一透明层与第二透明层，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圆台形凸起，该第二透明层相对该扩散层的外表面具有多个微凹槽，每个微凹槽包括至少三个相互连接的侧壁，每个侧壁的水平宽度沿该微凹槽底部朝向微凹槽开口的方向逐渐增大。
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，第一透明层相对扩散层的外表面具有多个圆台形凸起，第二透明层相对扩散层的外表面具有多个微凹槽，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所示光学板的俯视图。
图4是图2所示光学板的仰视图。
图5是图2所示光学板沿线V-V的剖面示意图。
图6是图2所示光学板沿线VI-VI的剖面示意图。
图7是本发明光学板较佳实施例二的剖面示意图。
图8是图7所示光学板的俯视图。
图9是本发明光学板较佳实施例三的立体示意图。
图10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。
请一并参见图2至图6，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。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。第一透明层21相对该扩散层22的外表面具有多个圆台形凸起211。该多个圆台形凸起211呈阵列状均匀排布。第二透明层23相对该扩散层22的外表面具有多个微凹槽231，每个微凹槽231包括四个相互连接的侧壁，每个侧壁的水平宽度沿该微凹槽231底部朝向微凹槽231开口的方向逐渐增大并共同围成一倒四棱台形凹槽。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，但更佳优选地，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毫米左右。
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，也可以不同，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。
请参阅图4，第一透明层21的圆台形凸起211可呈阵列状均匀排布，且沿着远离扩散层22的方向圆台形凸起211的外侧面逐渐靠近其中心线。请参阅图5，相邻圆台形凸起211之间的中心间距为d，圆台形凸起211的侧壁与其中心线的夹角为θ，圆台形凸起211的最大半径为R，则d/4≤R≤d，且d可为0.025毫米至1.5毫米；θ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。
请参阅图3、图5及图6，第二透明层23的微凹槽231的四侧壁为两两相对的四个等腰梯形，且两两相对侧壁所形成夹角α与β相等，其角度范围为60度至120度。通过调整夹角α与β，也可使得采用该光学板20的背光模组具有不同的亮度与视角。并且，本实施例中在X方向上的相邻两微凹槽231的中心间距与在Y方向上的相邻两微凹槽231的中心间距相等，其取值范围为0.025毫米至1毫米。可以理解，微凹槽231的四侧壁还可为大小与形状不同的其他四边形。
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并被其圆台形凸起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并达到其微凹槽231，通过多个微凹槽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。
此外，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。
可以理解，当第二透明层23作为光学板20的入光侧时，光线是首先进入光学板20的第二透明层23并被其微凹槽231发散，然后光线再通过光学板20的扩散层22被扩散均匀，最后便直接进入第一透明层21并达到其圆台形凸起211，通过圆台形凸起211发生聚集作用。需要注意的是，光学板20第二透明层23作为入光侧时对光的作用效果与第一透明层21作为入光侧时不同。当第一透明层21作为入光侧时，由于出光侧为微凹槽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，第一透明层21上的圆台形凸起211的排列还可为阵列状交错排布或随机排布的形式，例如，圆台形凸起211还可随机排布，但为使出光亮度较为均匀，其中相邻的圆台形凸起211之间平均距离最好要大致相等。
请参见图7及图8，是本发明第二实施例光学板40的剖面示意图及本发明第二实施例光学板40的俯视图。该第二实施例光学板40与第一实施例光学板20不同的是，微凹槽431的四侧壁均为三角形，该四侧壁共同围成一倒四棱锥形。并且，两相对侧壁所成夹角相等，其角度范围也为60度至120度。
请参见图9，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的微凹槽531的其中两相对侧壁面积大于另外两相对侧壁的面积。可以理解，微凹槽还可设置为其中两相对侧壁为梯形而另外两相对侧壁为三角形的结构。
请参见图10，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的圆台形凸起相同的结构。并且，连接面还可为其它结构的复合曲面。
可以理解，根据光学板所配置光源的不同，微凹槽阵列的排布方向与X方向的夹角范围可为0度至90度。并且，每个微凹槽也可为三个相互连接的侧壁包围而成，此时，微凹槽的形状为倒三棱锥形或倒三棱台形。可以理解的是，每个微凹槽更可由五个或五个以上的侧壁包围而成，对应微凹槽的形状为倒立的多棱锥形或多棱台形。

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圆台形凸起，该第二透明层相对该扩散层的外表面具有多个微凹槽，每个微凹槽包括至少三个相互连接的侧壁，每个侧壁的水平宽度沿该微凹槽底部朝向微凹槽开口的方向逐渐增大。
2.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该微凹槽的形状为倒四棱锥形与倒四棱台形之一。
3.如权利要求2所述的光学板，其特征在于：该微凹槽的四个侧壁两两相对，且相对的两侧壁之间的夹角范围为60度至120度。
4.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：相邻两微凹槽中心的间距范围为0.025毫米至1毫米。
5.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该多个圆台形凸起均匀排布。
6.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：该每个圆台形凸起的侧壁与中心线的夹角范围为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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