CN101620292A - 光学板及采用该光学板的背光模组 - Google Patents

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Abstract

一种光学板，其由透明本体构成，该透明本体包括出光面及与该出光面相对的底面，该透明本体的出光面形成有多个三棱锥状凹槽与多个四棱锥状凹槽，每个四棱锥状凹槽由四个三棱锥状凹槽包围。本发明另提供一种采用该光学板的背光模组。上述背光模组具有提高光线有效利用率、出光均匀的优点。

Description

光学板及采用该光学板的背光模组
技术领域
本发明涉及一种光学板及采用该光学板的背光模组。
背景技术
请参见图1与图2，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、依次设置在光源12上方并盖住框架11的一个扩散板13及一个棱镜片10。其中，扩散板13内一般含有散射粒子，用以扩散光线。棱镜片10包括透明基板101、形成于透明基板101上的棱镜层103。棱镜层103上具有多个长条状V型凸起105。
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10，在棱镜片10的长条状V型凸起105的作用下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。
然而，在背光模组100中，虽然有扩散板13对光线的扩散作用，但由于光源12朝其正上方传输的光线较多，扩散板13还是常常难以将光线扩散均匀，从而使从棱镜片10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。
为避免光源残影的产生与提高背光模组100出射光的均匀性，通常在棱镜片10的上方还需设置一上扩散片14。然而，光线在上扩散片14中传输时，部分光线会被上扩散片14吸收而造成部分光线损失；并且上扩散片14的使用还将增加光线在传输过程中的界面数量，从而增加光线传输的界面损失，因此上扩散片14的使用会减少光线的利用率，使背光模组100的出光亮度降低。
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、出光均匀的光学板及采用该光学板的背光模组。
一种光学板，其由透明本体构成，该透明本体包括出光面及与该出光面相对的底面，该透明本体的出光面形成有多个三棱锥状凹槽与多个四棱锥状凹槽，每个四棱锥状凹槽由四个三棱锥状凹槽包围。
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，该透明本体包括出光面及与该出光面相对的底面，该透明本体的出光面形成有多个三棱锥状凹槽与多个四棱锥状凹槽，每个四棱锥状凹槽由四个三棱锥状凹槽包围。
上述光学板中，由于该透明本体的出光面形成有多个三棱锥状凹槽与多个四棱锥状凹槽，每个四棱锥状凹槽由四个三棱锥状凹槽包围，单个点光源发出的光经过多个三棱锥状凹槽与多个四棱锥状凹槽作用后，形成多个分散的虚拟光源，有效改善背光模组的光的分布，以减弱甚至避免光源残影，提高背光模组的出光均匀性，无需于光学板上设置进一步扩散光的上扩散片，进而避免采用上扩散片而产生的界面损失，提升光线利用率，降低背光模组中光源数量。因此，光学板具有提高背光模组光线有效利用率并使背光模组具有出光均匀的技术效果。
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一的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所示光学板的部分第一V型凸起的剖面示意图。
图6是单个发光二极管所发出的光经过图3所示光学板后的光分布图。
图7是本发明较佳实施例二的背光模组的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明的光学板作进一步的详细说明。
请参见图3与图4，所示为本发明较佳实施例一的光学板20，其由一个透明本体构成，该透明本体包括出光面21及与出光面21相对的底面23。出光面21具有形成多个沿第一方向D1延伸的第一V型凸起211、多个沿第二方向D2延伸的第二V型凸起213及多个沿第三方向D3延伸的第三V型凸起215，该第一V型凸起211与第二V型凸起213相交并形成多个交点，第三V型凸起215通过部分交点。底面23为光滑面，可以理解，底面23也可为粗糙面或曲面。
在上述第一V型凸起211、第二V型凸起213及第三V型凸起215中，第一V型凸起211与第二V型凸起213相交并形成多个四棱锥状凹槽214，第三V型凸起215通过部分交点并与第一V型凸起211与第二V型凸起213共同形成多个三棱锥状凹槽216，且每个四棱锥状凹槽214底端的四个角与相邻的四个四棱锥状凹槽214底端的一个角重合，每个四棱锥状凹槽214底端的四条边与相邻的四个三棱锥状凹槽216底端的一条边重合，换言之，出光面21形成有多个四棱锥状凹槽214与多个三棱锥状凹槽216，每个四棱锥状凹槽214与由四个三棱锥状凹槽216包围。
并且，第一方向D1与第二方向D2之间形成的夹角为90度，第一方向D1与第三方向D3之间形成的夹角为45度。
请参阅图5，第一V型凸起211的顶角θ为80度至100度，且第一V型凸起211的间距P为0.025毫米至1毫米。此外，需要说明的是，通过调整顶角θ的大小，可在一定程度上调整光学板20的增光率及出光视角。可以理解，第二V型凸起213与第三V型凸起215的顶角以及间距等参数可与第一V型凸起211的顶角及间距相同，也可不同。本实施例中，第二V型凸起213与第三V型凸起215的顶角以及间距等参数可与第一V型凸起211的顶角及间距相同。
光学板20的总体厚度可为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。制备过程中需在模具上设置与第一V型凸起211、第二V型凸起213及第三V型凸起215相对应的凹槽结构，以便使光学板20可在单次注塑过程中成型。
当光学板20用于背光模组(图未示)时，由于第一V型凸起211与第二V型凸起213相交并形成多个四棱锥状凹槽214，第三V型凸起215通过该第一V型凸起211与第二V型凸起213的部分交点并与该第一V型凸起211与第二V型凸起213共同形成多个三棱锥状凹槽216，且每个四棱锥状凹槽214底端的四个角与相邻的四个四棱锥状凹槽214底端的一个角重合，每个四棱锥状凹槽214底端的四条边与相邻的四个三棱锥状凹槽216底端的一条边重合，单个发光二极管发出的光经过第一V型凸起211、第二V型凸起213、第三V型凸起215、三棱锥状凹槽216及四棱锥状凹槽214作用后，形成如图6所示的六个分散的虚拟光源，有效改善背光模组的光的分布，以减弱甚至避免光源残影，提高背光模组的出光均匀性，无需于光学板20上设置进一步扩散光的上扩散片，进而避免采用上扩散片而产生的界面损失，提升光线利用率，降低背光模组中光源数量。因此，光学板20具有提高背光模组光线有效利用率并使背光模组具有出光均匀的技术效果。
发光二极管为点光源，其发出的光经过光学板20后形成六个分散的虚拟光源。可以理解，其他点光源发出的光经过光学板20后也可形成六个分散的虚拟光源。
进一步，光学板20是采用注塑成型的方式一体成型，因此第一V型凸起211、第二V型凸起213及第三V型凸起215和光学板20的其他部分一起形成，可使得第一V型凸起211、第二V型凸起213及第三V型凸起215具有较高的结构强度，同时还能提升第一V型凸起211、第二V型凸起213及第三V型凸起215和光学板20其他部分的结合力，因此可避免或减少第一V型凸起211、第二V型凸起213及第三V型凸起215在使用中被损坏的危险。
需要强调的是，由于第三V型凸起215通过部分交点，因此，第三V型凸起215的排布密度相对较小，因此，沿第三V型凸起215排布方向形成的两个虚拟光源的强度相对较小。
上述光学板20中，第一V型凸起211的高度h与第二V型凸起213、第三V型凸起215的高度形同，即第一V型凸起211、第二V型凸起213及第三V型凸起215的顶端位于同一平面内。可以理解，第一、第二、第三V型凸起之间的高度也全部或部分不同，例如，第一、第二V型凸起的高度为第三V型凸起的高度一半等，并且，各V型凸起之间还可增大或缩小，只要满足出光面21形成有多个四棱锥状凹槽214与多个三棱锥状凹槽216，每个四棱锥状凹槽214与由四个三棱锥状凹槽216包围即可。
请参见图7，所示为本发明较佳实施例二的背光模组200，其包括上述光学板20、框架201及光源202，该光源202位于该框架201内，该光学板20位于该光源202上方。
框架201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202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，该冷阴极荧光灯之间较为紧密排布。
上述背光模组200中，光学板20的底面21靠近光源202而出光面23远离光源202。由于光源发出的光经过多个三棱锥状凹槽216与多个四棱锥状凹槽214作用时，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202为点光源时，将点光源紧密排布成阵列，可同样达到使用线光源的效果。
可以理解，当光源202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202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。
可以理解，光学板20由于具有较好的光扩散功能，可作为光扩散板使用。
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，该透明本体包括出光面及与该出光面相对的底面，其特征在于：该透明本体的出光面形成有多个三棱锥状凹槽与多个四棱锥状凹槽，每个四棱锥状凹槽由四个三棱锥状凹槽包围。
2.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该多个三棱锥状凹槽与多个四棱锥状凹槽由多个沿第一方向延伸的第一V型凸起、多个沿第二方向延伸的第二V型凸起及多个沿第三方向延伸的第三V型凸起交错围成，其中第三V型凸起间隔通过该第一V型凸起与第二V型凸起的之间的交点。
3.如权利要求2所述的光学板，其特征在于：该第一方向与第二方向之间形成的夹角为90度。
4.如权利要求2所述的光学板，其特征在于：该第一方向与第三方向之间形成的夹角为45度。
5.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该第一V型凸起、第二V型凸起及第三V型凸起的顶端位于同一平面内。
6.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该第一V型凸起、第二V型凸起或第三V型凸起的顶角为80度至100度。
7.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：相邻第一V型凸起之间、第二V型凸起之间或第三V型凸起之间的间距为0.025毫米至1毫米。
8.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该光学板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。
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，该透明本体包括出光面及与该出光面相对的底面，其特征在于：该透明本体的出光面形成有多个三棱锥状凹槽与多个四棱锥状凹槽，每个四棱锥状凹槽由四个三棱锥状凹槽包围。
10.如权利要求9所述的背光模组，其特征在于：该光源为点光源，且紧密排布成阵列。
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