CN201107419Y - 集光元件 - Google Patents

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CN201107419Y CNU200720176775XU CN200720176775U CN201107419Y CN 201107419 Y CN201107419 Y CN 201107419Y CN U200720176775X U CNU200720176775X U CN U200720176775XU CN 200720176775 U CN200720176775 U CN 200720176775U CN 201107419 Y CN201107419 Y CN 201107419Y
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张清森
叶土生
叶鸿钦
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Suzhou Sidike New Material Science and Technology Co Ltd
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ITEQ ELECTRONIC CO Ltd
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Abstract

一种集光元件，包含基材、第一折射元件与第二折射元件。其中，第一折射元件是与基材分开设置，且此第一折射元件具有多个菱镜并排于其上。第二折射元件则位于第一折射元件与基材之间，且此第二折射元件具有多个透镜参差排列于其上。

Description

集光元件
技术领域
本实用新型是有关于一种光学元件，且特别是有关于一种具有多个反射表面的光学元件。
背景技术
近年来光电相关技术不断推陈出新，加上数字化时代的到来，进而推动了液晶显示器市场的蓬勃发展。液晶显示器(Liquid Crystal Displayer；LCD)具有高画质、体积小、重量轻、低电压驱动、低消耗功率及应用范围广等优点，因此被广泛地应用于可携式电视、行动电话、笔记型计算机以及桌上型显示器等消费性电子或计算机产品，并逐渐取代阴极射线管(Cathode Ray Tube；CRT)成为显示器的主流。
背光模块为液晶显示面板的关键零元件之一。有鉴于液晶本身并不会发光，因此需要使用背光模块来供应光源，藉以使液晶面板能够显示正常且亮度匀称的影像。背光模块中通常具有集光元件，例如扩散片(diffusion sheet)与增亮膜(brightness enhancement film)，以增加出射光线的辉度，使出射光线的分布能够更加均匀。
发明内容
因此本实用新型就是在提供一种集光元件，用以提高出射光线的辉度。
根据本实用新型一实施例，一种集光元件包含基材、第一折射元件与第二折射元件。其中，第一折射元件是与基材分开设置，且此第一折射元件具有多个菱镜并排于其上。第二折射元件则位于第一折射元件与基材之间，且此第二折射元件具有多个透镜参差排列于其上。
根据本实用新型另一实施例，一种集光元件包含基材、第一折射元件与第二折射元件。其中，第一折射元件是与基材分开设置，且此第一折射元件具有多个菱镜并排于其上。第二折射元件则位于第一折射元件与基材之间，且此第二折射元件亦具有多个透镜排列于其上，唯这些透镜的尺寸并不一致。
综上所述，由于本实用新型上述实施例具有第一折射元件与第二折射元件可发挥聚光效果，因此可有效增加出射光线的辉度。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
附图说明
图1是依照本实用新型一实施例的集光元件的纵剖面图。
图2A-2C是依照本实用新型数个实施例的第二折射元件的上视图。
图3是图1的透镜135的纵剖面图。
图4A-4C是依照本实用新型数个实施例的第二折射元件的上视图。
其中，附图标记
110：基材
120：第一折射元件
125：菱镜
130：第二折射元件
135：透镜
138：圆形底面
200：虚拟圆球
P：  间距
R：  半径
r：  半径
h：  高度
具体实施方式
由上述的现有技术可知，为了让液晶面板能够显示正常且亮度匀称的影像，背光模块中通常具有集光元件，例如：增亮膜与扩散膜，以增加出射光线的辉度，使出射光线的分布能够更加均匀。
然而，现有增亮膜大多是藉由周期性的直线凸块来集中光线，这种形状的凸块容易与液晶显示器的液晶画素产生迭纹效应(Moiré Effect)，进而造成视觉上的缺陷。因此，本实用新型下述实施例将提出一种集光元件，以解决上述的问题。
图1是依照本实用新型一实施例的集光元件的纵剖面图。如图所示，一种集光元件包含基材110、第一折射元件120与第二折射元件130。其中，第一折射元件120是与基材110分开设置，且此第一折射元件120具有多个菱镜125并排于其上。第二折射元件130则位于第一折射元件120与基材110之间，且此第二折射元件130具有多个透镜135参差排列于其上。
应了解到，“参差”一词可解释为：“物体与物体间的间距并不一致”。举例来说，上述的第二折射元件130可具有多个透镜135参差排列于其上，此一描述代表着图1的相邻两透镜135间可具有一间距(pitch)P，而且这些间距P并非全然一致。如此一来，就算第一折射元件120的菱镜125为规则的直线结构，这些直线结构也会被参差排列的透镜135给打乱，进而防止迭纹效应的产生。
更具体地说，上述的间距P的算数平均数可介于约0.2mm～5mm或约0.5mm～1.2mm。至于每一间距P的离均差则可为约±0％～±30％的该间距P的算数平均数，或者为约±5％～±12％的该间距P的算数平均数。换言之，若将离均差除以算数平均数的值定义为变动比例，则每一间距P的变动比例可介于约±0％～±30％或约±5％～±12％。应了解到，“离均差”一词应解释为：“每一观察值(例如：间距)与该观察值的算数平均数间的差值”。
图2A-2C是依照本实用新型数个实施例的第二折射元件的上视图。其中，第2A图是是当每一间距P的变动比例为约±2％时，第二折射元件130的上视图。第2B图是是当每一间距P的变动比例为约±5％时，第二折射元件130的上视图。第2C图则是当每一间距P的变动比例为约±15％时，第二折射元件130的上视图。
此外，“参差”一词亦可解释为：“该些透镜的尺寸并不一致”。也就是说，除了变化透镜间的间距外，使用者也可以选择变化透镜的尺寸，使得大小不一的透镜破坏原本第一折射元件上的直线结构，进而防止迭纹效应的产生。
图3是图1的透镜135的纵剖面图。如图所示，透镜135可视为一虚拟圆球200的一部分，且此虚拟圆球200的半径R可由下式一来获得：
h＝R-(R2-r2)1/2……………………式一
其中，r表示透镜135连接第二折射元件130的圆形底面138的半径，而h则表示透镜135的高度。也就是说，若欲变化透镜135的尺寸，使用者可选择变化圆形底面138的半径r，及/或变化透镜135的高度h。
图4A-4C是当透镜135的圆形底面138的半径r具有不同的变动比例时，第二折射元件130的上视图。如图所示，本实施例的透镜135均可具有连接第二折射元件130的圆形底面138，且这些圆形底面138的半径r并不一致。具体而言，这些圆形底面138的半径r的算数平均数可介于约0.1mm～6mm或约0.3mm～1.2mm。至于每一圆形底面138的半径r的离均差则可为约±1％～±10％的该圆形底面138的半径r的算数平均数。换言之，若将离均差除以算数平均数的值定义为变动比例，则每一圆形底面138的半径r的变动比例可介于约±1％～±10％。
更具体地说，第4A图是是当每一圆形底面138的半径r的变动比例为约±4％时，第二折射元件130的上视图。第4B图是是当每一圆形底面138的半径r的变动比例为约±10％时，第二折射元件130的上视图时。第4C图则是当每一圆形底面138的半径r的变动比例为约±20％时，第二折射元件130的上视图。应了解到，在图4A-4C中，每一间距P的变动比例固定在约±5％。
除了改变圆形底面138的半径r外，透镜135的高度也可以适当地变化，使得透镜135的尺寸更为紊乱，以减少迭纹效应的产生。在本实施例中，每一透镜135的高度均可介于约0.5μm～10μm或约1μm～2.5μm。
参照图1，第一折射元件120的菱镜125的剖面形状可为三角形。此外，这些菱镜125的间距(pitch)可介于约15～105μm，菱镜125的高度可介于约5～50μm，至于菱镜125的顶角的角度则可介于约70°～110°。举例来说，本实施例的菱镜125的间距为约50μm，菱镜125的高度为约25μm，至于菱镜125的顶角的角度则为约90°。应了解到，以上所举的菱镜的尺寸参数均仅为例示，并非用以限制本实用新型，现有技术中的此项技艺者应视实际需要弹性选择之。
当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种集光元件，其特征在于，包含：
一基材；
一第一折射元件，与该基材分开设置，且该第一折射元件具有多个菱镜并排于其上；
一第二折射元件，位于该第一折射元件与该基材之间，且该第二折射元件具有多个透镜参差排列于其上。
2.如权利要求1所述的集光元件，其特征在于，其中每两相邻的该透镜间具有一间距，且该间距的算数平均数介于约0.2mm～5mm。
3.如权利要求1所述的集光元件，其特征在于，其中每两相邻的该透镜间具有一间距，且每一该间距的离均差为约±5％～±12％的该间距的算数平均数。
4.如权利要求1所述的集光元件，其特征在于，其中每一该透镜均具有一圆形底面，连接该第二折射元件。
5.如权利要求4所述的集光元件，其特征在于，其中每一该圆形底面的半径的离均差，为约±1％～±10％的该圆形底面的半径的算数平均数。
6.如权利要求1项所述的集光元件，其特征在于，其中每一该透镜的高度均介于约0.5μm～10μm。
7.一种集光元件，其特征在于，包含：
一基材；
一第一折射元件，与该基材分开设置，且该第一折射元件具有多个菱镜并排于其上；
一第二折射元件，位于该第一折射元件与该基材之间，且该第二折射元件亦具有多个透镜排列于其上，唯该透镜的尺寸并不一致。
8.如权利要求7所述的集光元件，其特征在于，其中每一该透镜均具有一圆形底面，连接该第二折射元件。
9.如权利要求8所述的集光元件，其特征在于，其中该些圆形底面的半径的算数平均数介于约0.1mm～6mm。
10.如权利要求8所述的集光元件，其特征在于，其中每一该圆形底面的半径的离均差，为约±1％～±10％的该圆形底面的半径的算数平均数。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102253440A (zh) * 2011-04-29 2011-11-23 友达光电股份有限公司 光学膜片

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