CN101614841A - 背光模组及其光学板 - Google Patents

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Abstract

一种光学板，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；该透明本体的第一表面具有多个相互平行的长条状弧形凹槽，该第二表面具有多个相互平行的长条状弧形凸起及多个相互平行的长条状V形凸起，该长条状弧形凸起与该长条状V形凸起相交，且该长条状弧形凸起的延伸方向还与第一表面上的长条状弧形凹槽的延伸方向相交。上述光学板具有提高光线有效利用率、出光均匀的优点。本发明还提供了一种采用该光学板的背光模组。

Description

背光模组及其光学板
技术领域
本发明涉及一种背光模组及其光学板。
背景技术
请参见图1，所示为一种现有的直下式背光模组100，其包括框架11与设置在该框架11内部的多个光源12、及设置在光源12上方并盖住框架11的扩散板13。
使用时，由多个光源12产生的光线进入扩散板13后可被扩散。然而，在经扩散板13扩散后，光线从扩散板13的出射角度变得较为杂乱，使得其在特定视角范围内的亮度不高；并且由于光源12朝其正上方传输的光线较多，扩散板13还是常常难以直接将来自光源12光线扩散均匀，使得从扩散板13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。
为提高背光模组100在特定视角范围内的亮度，以及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，通常在扩散板13上方还设置有一棱镜片10与一上扩散片14。如图2所示，棱镜片10包括透明基板101及形成于透明基板101上的棱镜层103。棱镜层103上具有多个长条形V型凸起105。棱镜片10的长条形V型凸起105可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。上扩散片14可对从棱镜片10出射的光线作进一步扩散。
然而，光线在棱镜片10与上扩散片14中传输时，部分光线会被吸收而造成光线损失；并且在棱镜片10与上扩散片14之间有空气层，其会增加光线在传输过程中的界面数量，增加光线传输的界面损失，降低光线利用率。
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、出光均匀的背光模组及其光学板。
一种光学板，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；该透明本体的第一表面具有多个相互平行的长条状弧形凹槽，该第二表面具有多个相互平行的长条状弧形凸起及多个相互平行的长条状V形凸起，该长条状弧形凸起与该长条状V形凸起相交，且该长条状弧形凸起的延伸方向还与第一表面上的长条状弧形凹槽的延伸方向相交。
一种背光模组，其包括框架、光源及光学板，该光源位于该框架内，该光学板位于该光源上方，该光学板由透明本体构成，其包括第一表面及与该第一表面相对的第二表面；该透明本体的第一表面具有多个相互平行的长条状弧形凹槽，该第二表面具有多个相互平行的长条状弧形凸起及多个相互平行的长条状V形凸起，该长条状弧形凸起与该长条状V形凸起相交，且该长条状弧形凸起的延伸方向还与第一表面上的长条状弧形凹槽的延伸方向相交。
上述光学板的第一表面上的长条状弧形凹槽能够调整入射光的角度，使入射光线靠近第二表面上的长条状弧形凸起的轴向方向入射；第二表面上的长条状弧形凸起与长条状V形凸起相交，从而相互交错构成变化的曲面结构，其有利于让射入光学板的光线发生特定的折射、反射与衍射等光学作用，进而可使从光学板出射的光线在一特定的视角范围聚集，与此同时，还可使光线发生扩散，以减弱甚至避免光源残影，提高背光模组的出光均匀性，避免了采用上扩散片而产生的界面损失，提升光线利用率。
附图说明
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所示光学板的立体示意图。
图4是图3所示光学板的沿IV-IV线的剖视图。
图5是图3所示光学板的沿V-V线的剖视图。
图6是测试样品1的光强测试图。
图7是测试样品2的光强测试图。
图8是测试样品3的光强测试图。
图9是本发明较佳实施例的背光模组的示意图。
具体实施例
下面将结合附图及实施例对本发明的背光模组及其光学板作进一步的详细说明。
请参见图3至图5，所示为本发明较佳实施例的光学板20，其由一个透明本体构成，透明本体包括第一表面210及与第一表面210相对的第二表面220。第一表面210具有多个相互平行的长条状弧形凹槽212，第二表面220具有多个相互平行的长条状弧形凸起222和多个相互平行的长条状V形凸起224。多个长条状弧形凸起222与多个长条状V形凸起224相交。第二表面220上的长条状弧形凸起222的延伸方向与第一表面210上的长条状弧形凹槽212的延伸方向相交。具体在本实施例中，多个长条状弧形凸起222与多个长条状V形凸起224相垂直，且多个长条状弧形凸起222的延伸方向与第一表面210上的长条状弧形凹槽212的延伸方向相垂直。
第一表面210上的每个长条状弧形凹槽212沿竖直方向的截面为圆弧形。显然，每个长条状弧形凹槽212沿竖直方向的截面也可为椭圆弧形。将长条状弧形凹槽212中圆弧的半径记为R1，相邻长条状弧形凹槽212的中心间距记为P1，每一长条状弧形凹槽212的最大深度记为H1，则R1、P1及H1满足以下关系式：0.025毫米≤P1≤1.5毫米，P1/4≤R1≤2P1，0.01毫米≤H1≤R1。换而言之，相邻两个弧形凹槽212的中心间距P1的取值范围为0.025毫米至1.5毫米，半径R1的取值范围为0.006毫米至3毫米，深度H1的取值范围为0.01毫米至3毫米。多个长条状弧形凹槽212能够调整入射光的角度，使入射光线靠近第二表面上的长条状弧形凸起的轴向方向出射。
第二表面220上的每个长条状弧形凸起222沿竖直方向的截面为圆弧形。显然，每个长条状弧形凸起222沿竖直方向的截面也可为椭圆弧形。将相邻两个弧形凸起222的中心间距记为P2，半径记为R2；将相邻两个长条状V形凸起224的中心间距记为P3；将长条状弧形凸起222和长条状V形凸起224的高度记为H2，则P2、R2、P3及H2满足如下关系式：0.025毫米≤P2≤1.5毫米，P2/4≤R2≤2P2，0.025毫米≤P3≤1.5毫米，0.01毫米≤H2≤R2。换而言之，相邻两个弧形凸起222的中心间距P2的取值范围为0.025毫米至1.5毫米，半径R2的取值范围为0.006毫米至3毫米，相邻两个长条状V形凸起224的中心间距P3的取值范围为0.025毫米至1.5毫米，及长条状弧形凸起222和长条状V形凸起224的高度H2的取值范围为0.01毫米至3毫米。此外，长条状V形凸起224的顶角θ的的取值范围为80度至100度。另外，需要说明的是通过调整长条状V形凸起224的顶角θ的大小，可在一定程上调整光学板20的增光率及出光视角。
光学板20的总体厚度T的取值范围为0.4毫米至4毫米。光学板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。
为进一步验证光学板20可对入射其中的光线起特定的扩散作用，特别选取如表1所列的样品进行对比测试，其结果如图6至图8所示。
表1测试样品
  样品号   样品组成
  1   发光二极管
  2   发光二极管+光学板10
  3   发光二极管+光学板20
分析图6、图7与图8所示结果，发光二极管发出的光为一个中心强度高的亮点；从光学板10中出射的光线会形成两个中心强度高的亮点；而从光学板20出射的光线则扩散成两个相邻的亮度较均匀的面光源。由此可见，光学板20具有较佳的光扩散效果，可提高出射光的均匀性。
请参见图9，所示为本发明较佳实施例的背光模组200，其包括上述光学板20、框架21及光源22，光源22位于框架21内，光学板20位于光源22上方。
框架21可由具有高反射率的金属或塑料制成，或涂布有高反射率涂层的金属或塑料制成。
光源22可为线光源或点光源，例如冷阴极荧光灯与发光二极管，本实施例中为冷阴极荧光灯，冷阴极荧光灯之间较为紧密排布，且冷阴极荧光灯的延伸方向与光学板20的第一表面210上的长条状弧形凹槽212的延伸方向相同。
上述背光模组200中的光学板20的第一表面210靠近光源而第二表面222远离光源22。由于多个冷阴极荧光灯的延伸方向和光学板20第一表面210上的长条状弧形凹槽210的延伸方向相同；同时，第二表面220的长条状弧形凸起222与长条状V形凸起224相互垂直，从而相互交错构成变化的曲面结构，因而有利于让射入光学板20的光线发生特定的折射、反射与衍射等光学作用，进而可使从光学板20出射的光线发生特定的扩散，从而形成亮度较均匀的光亮面。由此可见，上述背光模组200可以减弱甚至避免光源残影，提高背光模组的出光均匀性，避免了采用上扩散片而产生的界面损失，提升光线利用率。当然，当光源22为点光源时，将点光源紧密排布成阵列，可达到与线光源一样好的效果。
可以理解，当光源22之间的间距较大时，可于本发明的背光模组200的光学板20和光源22之间增设一个扩散板，从而可进一步将光线扩散均匀，提升整个背光模组的出光均匀性。
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。

Claims (10)

1.一种光学板，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：该透明本体的第一表面具有多个相互平行的长条状弧形凹槽，该第二表面具有多个相互平行的长条状弧形凸起及多个相互平行的长条状V形凸起，该长条状弧形凸起与该长条状V形凸起相交，且该长条状弧形凸起的延伸方向还与第一表面上的长条状弧形凹槽的延伸方向相交。
2.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：相邻两个长条状弧形凹槽的中心间距的取值范围为0.025毫米至1.5毫米，长条状弧形凹槽的深度的取值范围为0.01毫米到3毫米。
3.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该光学板的第一表面的长条状弧形凹槽的延伸方向与该第二表面的长条状弧形凸起的延伸方向相互垂直。
4.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：每个长条状弧形凹槽的竖直截面为圆弧形和椭圆弧形中的一种。
5.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：相邻两个长条状弧形凸起的中心间距的取值范围为0.025毫米至1.5毫米，长条状弧形凸起的高度的取值范围为0.01毫米到3毫米。
6.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该长条状V形凸起的顶角的取值范围为80度至100度，且相邻两个长条状V形凸起的中心间距的取值范围为0.025毫米至1毫米，长条状V形凸起的的高度的取值范围为0.01毫米到3毫米。
7.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该光学板的第二表面的长条状弧形凸起与该长条状V形凸起相互垂直。
8.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：每个长条状弧形凸起的竖直截面为圆弧形和椭圆弧形中的一种。
9.一种背光模组，其包括框架、光源及光学板，该光源位于该框架内，该光学板位于该光源上方，该光学板由透明本体构成，其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：该透明本体的第一表面具有多个相互平行的长条状弧形凹槽，该第二表面具有多个相互平行的长条状弧形凸起及多个相互平行的长条状V形凸起，该长条状弧形凸起与该长条状V形凸起相交，且该长条状弧形凸起的延伸方向还与第一表面上的长条状弧形凹槽的延伸方向相交。
10.如权利要求9所述的背光模组，其特征在于：该光源为线光源，且该线光源的延伸方向和光学板第一表面的长条状V形凸起的延伸方向相同。
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