CN104280797A - 棱镜片及应用其的背光模组和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明关于一种棱镜片及应用该棱镜片的背光模组和显示装置，该棱镜片包括：基膜及复数个微棱镜。该基膜具有一平坦表面，该基膜的折射率为第一折射率；该复数个微棱镜形成于该平坦表面，每一该微棱镜包含第一折射部和第二折射部，该第一折射部和该第二折射部在远离该平坦表面的方向形成同一脊线，该第一折射部和该第二折射部相接处形成同一侧面，该第一折射部的折射率为第二折射率，该第二折射部的折射率为第三折射率；该第二折射率小于该第一折射率，该第一折射率小于该第三折射率。本发明的棱镜片及背光模组，其微棱镜包含折射率不同的第一折射部和第二折射部，相对于现有棱镜片具有更好的聚光性，且可进一步提高背光模组的照度。

Description

棱镜片及应用其的背光模组和显示装置
技术领域
本发明关于一种光学片，特别是关于一种微棱镜包含折射率不同的双折射部的棱镜片及应用该棱镜片的背光模组和显示装置。
背景技术
近年来，液晶显示装置产业蓬勃发展，液晶显示装置作为显示元件和信息输入元件已广泛使用于手机、电脑、个人数字助理或平板电脑，且，随着制程的进步以及市场需求量大幅提升，使得业界必须在扩充产能的同时，不断地提升液晶显示装置的显示品质，以符合消费者对于光学品质日益严苛的要求。
因液晶显示面板不能自身发光，背光模组是液晶显示装置的必要元件，以提供照亮液晶面板的背光。如图1和图2所示，图1是现有背光模组示意图，图2是图1中现有棱镜片的示意图，现有背光模组100包括导光板1、光源2、扩散片3、棱镜片4及反射片5，光源2设置于导光板1的入光面，从导光板1的出光面出射的光经扩散片3扩散，以使照度变均匀。棱镜片4包括基膜4a和多个棱镜4b，多个棱镜4b分布排列于基膜4a的表面，棱镜4b为等腰三角柱形状的棱镜，棱镜片4聚集通过扩散片3的光，并沿垂直方向出射至位于上部的液晶显示面板。现有棱镜片4基膜4a的折射率为1.62，棱镜4b的折射率为1.6，使用目前棱镜片的背光模组，经棱镜片4后出射的光与导光板出光面的法线的夹角较大，中央照度会降低3～4%，因此，设计一种新型的棱镜片以进一步提高背光模组的照度是一个重要的课题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种棱镜片，其包括：基膜及复数个微棱镜。该基膜具有一平坦表面，该基膜的折射率为第一折射率；该复数个微棱镜形成于该平坦表面，每一该微棱镜包含第一折射部和第二折射部，该第一折射部和该第二折射部在远离该平坦表面的方向形成同一脊线，该第一折射部和该第二折射部相接处形成同一侧面，该第一折射部的折射率为第二折射率，该第二折射部的折射率为第三折射率；其中，该第二折射率小于该第一折射率，该第一折射率小于该第三折射率。
作为可选的技术方案，该第一折射率的范围为[1.61,1.62]，该第二折射率的范围为[1.59,1.6]，该第三折射率的范围为[1.65,1.85]。
作为可选的技术方案，该第一折射部具有第一顶角，该第二折射部具有第二顶角，该第一顶角与该第二顶角之和为90度。
作为可选的技术方案，该第一顶角与该第二顶角都为45度。
作为可选的技术方案，该第一折射部具有第一顶角，该第二折射部具有第二顶角，该第一顶角的范围为[45,50]度，该第二顶角的范围为[20,50]度。
作为可选的技术方案，该微棱镜于垂直于脊线的平面上的投影为等腰三角形。
根据另一实施方式，本发明提供一种背光模组，其包含导光板、光源以及上述的棱镜片。该导光板具有入光面和出光面；该光源设置于该入光面的一侧；该棱镜片设置于该出光面的一侧，每一该微棱镜的该第一折射部到该入光面的距离小于该第二折射部到该入光面的距离。
作为可选的技术方案，该背光模组还包括扩散片，该扩散片设置于该导光板和该棱镜片之间。
根据另一实施方式，本发明提供一种显示装置，其特征在于包含上述的背光模组。
本发明的棱镜片及背光模组，其微棱镜包含折射率不同的第一折射部和第二折射部，相对于现有设计可进一步提高照度。
关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及所附图得到进一步的了解。
附图说明
图1是现有背光模组示意图。
图2是图1中现有棱镜片的示意图。
图3是本发明棱镜片的立体图。
图4是图3中沿BB线的剖视图。
图5是本发明另一实施例棱镜片的示意图。
图6是本发明背光模组的示意图。
图7是光线经过现有棱镜片和本发明棱镜片的光路对比图。
具体实施方式
请同时参照图3和图4，图3是本发明棱镜片的立体图。于本具体实施方式提供棱镜片40，棱镜片40包括：基膜41及复数个微棱镜46。该基膜41具有一平坦表面47，该基膜41的折射率为第一折射率n1；该复数个微棱镜46形成于该平坦表面47上，每一该微棱镜46包含第一折射部42和第二折射部43，该第一折射部42和该第二折射部43在远离该平坦表面47的方向形成同一脊线44，该第一折射部42和该第二折射部43相接处形成同一侧面45，该第一折射部42的折射率为第二折射率n2，该第二折射部43的折射率为第三折射率n3；其中，该第二折射率n2小于该第一折射率n1，该第一折射率n1小于该第三折射率n3。本实施例中，该第一折射率n1的范围为[1.61,1.62]，较佳的第一折射率n1为1.62，该第二折射率n2的范围为[1.59,1.6]，较佳的第二折射率n2为1.6，该第三折射率n3的范围为[1.65,1.85]，较佳的第三折射率n3为1.75。棱镜片40聚集并透射光线，棱镜片40可有聚丙烯、聚乙烯或聚碳酸酯等热塑性树脂制成。
请参照图4，图4是图3中沿BB线的剖视图。本实施例中，微棱镜46于垂直于脊线44的平面上的投影为等腰三角形。该第一折射部42具有第一顶角θ1，该第二折射部43具有第二顶角θ2，该第一顶角θ1与该第二顶角θ2之和为90度。其中，该第一顶角θ1与该第二顶角θ2都为45度。
请参照图5，图5是本发明另一实施例棱镜片的示意图。本实施例中微棱镜46’于垂直于脊线44的平面上的投影也为等腰三角形，该第一折射部42具有第一顶角θ1’，该第二折射部43具有第二顶角θ2’，只是第一顶角θ1’和第二顶角θ2’之和也可为90度之外的其他值，该第一顶角θ1’的范围为[45,50]度，较佳的第一顶角θ1’为55度，该第二顶角θ2’的范围为[20,50]度，较佳的第二顶角θ2’为25度。
请参照图3、图6和图7，图6是本发明背光模组200的示意图，图7是光线经过现有棱镜片和本发明棱镜片的光路对比图。于本具体实施方式中，本发明提供的背光模组200包含导光板10、光源20以及上述的棱镜片40或棱镜片40’。该导光板10具有入光面10a和出光面10b；该光源20设置于该入光面10a的一侧；该棱镜片40设置于该出光面的一侧，每一该微棱镜46的该第一折射部42到该入光面10a的距离小于该第二折射部43到该入光面10a的距离，即棱镜片40的设置方式根据第一折射部42和第二折射部43的折射率不同而限定，折射率高的第二折射部43远离入光面10a，折射率低的第一折射部42靠近入光面10a。如图7所示，自导光板10的出光面10b倾斜出射的光线L入射至棱镜片40的基膜41，光线L经基膜41折射到第二折射部43，最终从第二折射部43折射而出投射向液晶显示面板。如图7所示，光线以相同的倾斜入射角分别入射现有的棱镜片4和本发明的棱镜片40，由于第二折射部43的折射率大于基膜41及第一折射部42的折射率，光线经过基膜41和第二折射部43后折射出的光线比光线经过基膜4a和相当于第一折射部42的微棱镜4b后折射出的光线更接近导光板10出射面10b的法线方向，即相对于现有的棱镜片4，本发明的棱镜片40能更好的聚光且可进一步提高背光模组的照度。作为可选的技术方案，该背光模组100还包括扩散片30和反射片50，该扩散片30设置于该导光板10和该棱镜片40之间，反射片50设置于导光板的底面。
根据另一实施方式，本发明提供一种显示装置，其特征在于包含上述的背光模组200。
本发明的棱镜片及背光模组和显示装置，其微棱镜包含折射率不同的第一折射部和第二折射部，相对于现有棱镜片具有更好的聚光性，且可进一步提高背光模组的照度。
任何熟悉本技术领域的人员，可在运用与本发明相同目的的前提下，使用本发明所揭示的概念和实施例变化来作为设计和改进其他一些方法的基础。这些变化、替代和改进不能背离申请专利范围所界定的本发明的保护范围。是故，本发明得由熟习此技艺的人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱本发明权利要求所欲保护者。

Claims (9)

1.一种棱镜片，其特征在于包括：
基膜，其具有一平坦表面，该基膜的折射率为第一折射率；以及
复数个微棱镜，形成于该平坦表面，每一该微棱镜包含第一折射部和第二折射部，该第一折射部和该第二折射部在远离该平坦表面的方向形成同一脊线，该第一折射部和该第二折射部相接处形成同一侧面，该第一折射部的折射率为第二折射率，该第二折射部的折射率为第三折射率；
其中，该第二折射率小于该第一折射率，该第一折射率小于该第三折射率。
2.根据权利要求1所述的棱镜片，其特征在于：该第一折射率的范围为[1.61,1.62]，该第二折射率的范围为[1.59,1.6]，该第三折射率的范围为[1.65,1.85]。
3.根据权利要求1所述的棱镜片，其特征在于：该第一折射部具有第一顶角，该第二折射部具有第二顶角，该第一顶角与该第二顶角之和为90度。
4.根据权利要求3所述的棱镜片，其特征在于：该第一顶角与该第二顶角都为45度。
5.根据权利要求1所述的棱镜片，其特征在于：该第一折射部具有第一顶角，该第二折射部具有第二顶角，该第一顶角的范围为[45,50]度，该第二顶角的范围为[20,50]度。
6.根据权利要求1所述的棱镜片，其特征在于：该微棱镜于垂直于脊线的平面上的投影为等腰三角形。
7.一种背光模组，其特征在于：包含
导光板，其具有入光面和出光面；
光源，设置于该入光面的一侧；以及
如权利要求1至6中任意一项所述的棱镜片，该棱镜片设置于该出光面的一侧，每一该微棱镜的该第一折射部到该入光面的距离小于该第二折射部到该入光面的距离。
8.根据权利要求7所述的背光模组，其特征在于：该背光模组还包括扩散片，该扩散片设置于该导光板和该棱镜片之间。
9.一种显示装置，其特征在于包含如权利要求7所述的背光模组。
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