CN101191849A - 光学板 - Google Patents

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许东明
章绍汉
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Hon Hai Precision Industry Co Ltd
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Abstract

本发明公开一种光学板，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球面凸起，该第二透明层相对该扩散层的外表面具有多个微凸起，每个微凸起包括至少三个相互连接的侧面，每个侧面的水平宽度沿垂直远离扩散层的方向逐渐减小。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，在反射板11的上方依次包括有多个光源12、扩散板13及透明棱镜片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形微透明结构，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形微透明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是分别制备的，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。
发明内容
鉴于上述内容，有必要提供一种可提高光线利用率的光学板。
一种光学板，其包括一体成型的第一透明层、扩散层及第二透明层；该扩散层位于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球面凸起，该第二透明层相对该扩散层的外表面具有多个微凸起，每个微凸起包括至少三个相互连接的侧面，每个侧面的水平宽度沿垂直远离扩散层的方向逐渐减小。
相对于现有技术，所述光学板包括一体成型的第一透明层、扩散层及第二透明层，其中，该第一透明层相对该扩散层的一侧具有多个球面凸起，该第二透明层相对该扩散层的一侧具有多个微凸起，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。当光线进入该光学板的其中一透明层并被该透明层扩散后，光线进入扩散层并进一步被扩散均匀，最后光线从另一透明层汇聚射出。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的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所示光学板沿线III-III的剖面示意图。
图4是图2所示光学板沿线IV-IV的剖面示意图。
图5是图2所示光学板的相反视角的立体示意图。
图6是本发明光学板较佳实施例二的立体示意图。
图7是本发明光学板较佳实施例三的立体示意图。
图8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
下面将结合附图及实施例对光学板作进一步详细说明。
请参见图2，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，可以理解，第一透明层21、扩散层22、第二透明层23的形成顺序亦可作适当改变，但需使扩散层22位于第一透明层21与第二透明层23之间。第一透明层21相对扩散层22的外表面具有多个球面凸起211，第二透明层23相对扩散层22的外表面具有多个微凸起231，且沿着垂直远离扩散层22的方向微凸起231的外侧面逐渐靠近其中心线。请同时参见图3，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222。此外，扩散层22，第一透明层21与第二透明层23的厚度可分别大于或等于0.35毫米，但最好是扩散层22，第一透明层21与第二透明层23的厚度之和为1.05毫米至6毫米。
第一透明层21与第二透明层23可由相同的或不同的透明树脂材料形成，例如其皆可为丙烯酸树脂、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其组合。请参见图3与图5，第一透明层21的球面凸起211可呈阵列状排布，相邻两球面凸起211的中心间距d可为0.025毫米至1.5毫米，若球面凸起的半径为R，高度为H，则d/4≤R≤2d，0.01毫米≤H≤R。请一并参见图2至图4，本实施例中微凸起231的四侧面为两两相对的四个等腰梯形，两两相对侧面所形成夹角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，可调整光学板的增光率及出光视角。并且，X方向上的相邻两微凸起231的中心间距及在Y方向上的相邻两微凸起231的中心间距的取值范围为0.025毫米至1毫米。可以理解，微凸起231的四侧面还可为大小与形状不同的其它四边形。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。
光学板20的扩散层22用于使入射光线扩散均匀，其中扩散层22的透明树脂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其组合。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其组合。可以理解，通过调整透明树脂221与扩散粒子223的组成，可调整光学板20的透光率，但将光学板20的透光率控制在30％至98％之间为较佳选择。
当以第一透明层21作为光学板20的入光侧时，光线一进入该光学板20的第一透明层21就被其球面凸起211的作用扩散，然后光线再通过扩散层22被进一步被扩散，最后光线进入第二透明层23并在微凸起231作用下发生聚集。如此，光线从入射光学板20至出射，其间无需再经过空气层，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，期间光线可经过第一透明层21与扩散层22的两次扩散作用，因此易于确保出射光线的均匀性。再者，将光学板20应用背光模组时，只需要安装一片光学板20即可，相对现有的扩散板与棱镜片的背光模组组装，可提升组装作业的效率。此外，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，其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，当以第二透明层23作为光学板20的入光侧时，光线发生界面损耗的数量同样可减少；并且光线也可被两次扩散进而确保出光的均匀性。但要注意的是光学板20以第二透明层23作为入光侧时的背光模组增光效果与以第一透明层21为入光侧时不同。例如，当以第一透明层21为入光侧时，由于出光侧上为呈阵列状均匀排布的微凸起231，其可使光线在一定的范围内朝四周散射，从而背光模组视角范围会相对较广。
第一透明层21上的球面凸起211可呈阵列状均匀排布，还可为其它排列形式，例如，球面凸起211为随机排布或阵列状交错排布。
请参见图6，本发明较佳实施例二提供的光学板30。该第二实施例光学板30与第一实施例光学板20的不同的是，微凸起331四侧面均为三角形，该四侧面共同围成一直立的四棱锥结构。并且，两相对侧面所成夹角相等，其角度范围也为60度至120度。
请参见图7，本发明较佳实施例三提供的光学板40。该第三实施例光学板40与第一实施例光学板20的不同点是，微凸起431其中两相对侧面为梯形，而另外两相对侧面为三角形。
可以理解，根据光学板所配置光源的不同，微凸起阵列的排布方向与X方向的夹角范围可为0度至90度。并且，每个微凸起也可为三个相互连接的侧面包围而成，此时，微凸起的形状为三棱锥或三棱台的形状。可以理解的是，每个微凸起更可由五个或五个以上的侧面包围而成，对应微凸起的形状为多棱锥或多棱台。
可以理解，为使扩散层与第一透明层或第二透明之间的结合力进一步增强及光学性能进一步提高，其之间的连接面可为复合曲面。例如，请参见图8，本发明较佳实施例四的光学板50，其中扩散层52在与第一透明层51之间的连接面具有与微凸起531结构相对应的微凹槽523形状。当然，扩散层也可有与第一透明层上球面凸起结构相对应球面凹槽形状，为便于生产，其可根据制备光学板时所选用的模具来确定。

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球面凸起，该第二透明层相对该扩散层的外表面具有多个微凸起，每个微凸起包括至少三个相互连接的侧面，每个侧面的水平宽度沿垂直远离扩散层的方向逐渐减小。
2.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该第一透明层、扩散层与第二透明层的厚度分别大于或等于0.35毫米。
3.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：相邻的球面凸起的中心间距为0.025毫米至1.5毫米。
4.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该多个微凸起的形状为四棱锥与四棱锥台之一。
5.如权利要求4所述的光学板，其特征在于：每个微凸起两两相对侧面所形成夹角为60度至120度。
6.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该第一透明层与该扩散层的连接面为复合曲面。
7.如权利要求6所述的光学板，其特征在于：该复合曲面为具有多个微凹槽的复合曲面。
8.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该第二透明层与该扩散层的连接面为复合曲面。
9.如权利要求8所述的光学板，其特征在于：该复合曲面为具有多个球面凹槽的复合曲面。
10.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其组合，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其组合。
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