專利名稱：棱鏡片及背光模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器背光源領(lǐng)域，特別是涉及ー種棱鏡片及背光模組。
背景技術(shù)：
在平板顯示器中，液晶是本身不發(fā)光的裝置。它是利用背光源來顯示發(fā)光的。背光源主要分為側(cè)入式背光源和直下式背光源，以側(cè)入式背光源為例，其包括具有固定作用的模制框架；安裝于最底層表面上用于將光反射到液晶顯示板的反射片；設(shè)置在反射片上用于導(dǎo)光的導(dǎo)光板；設(shè)置于導(dǎo)光板和接納空間側(cè)壁之間用于發(fā)光的光源；設(shè)置于導(dǎo)光板之上用于使光均一化的擴散片；設(shè)置于擴散片之上用于匯聚光的棱鏡片；用于保護(hù)擴散片和棱鏡片的保護(hù)片；以及其他光學(xué)膜片等等。LCD背光源中使用的棱鏡片微結(jié)構(gòu)是三角形的。通常情況下，該微棱鏡結(jié)構(gòu)沿水平方向或者豎直方向排列，達(dá)到在水平或者豎直方向上聚光的作用。使用該種IXD背光源，顯示器中心區(qū)域的亮度與周圍區(qū)域差異不大，坐在顯示器正前方的觀看者對顯示效果感覺不明顯。并且，不同的觀看者，會對顯示器局部區(qū)域的亮度增強有不同的要求，而現(xiàn)有的LCD背光源均不能滿足上述要求。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何增強顯示器對于觀看位置中心處區(qū)域的亮度。( ニ )技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了ー種棱鏡片，包括主體部和位于主體部上的多個棱鏡，所述主體部上表面具有一對稱軸，所述對稱軸將主體部分為互相対稱的第一區(qū)域和第二區(qū)域；第一區(qū)域中，每個所述棱鏡包括第一側(cè)面和第二側(cè)面，第一側(cè)面靠近第一區(qū)域中與對稱軸平行的邊緣，第二側(cè)面遠(yuǎn)離所述邊緣；由所述邊緣至第一區(qū)域內(nèi)部，所述第一側(cè)面與主體部上表面所成的夾角a逐漸増大；所述第二區(qū)域上的棱鏡與所述第一區(qū)域上的棱鏡關(guān)于所述對稱軸對稱。其中，由所述邊緣至第一區(qū)域內(nèi)部，所述第一側(cè)面與主體部上表面所成的夾角a
呈等差變化。其中，所述第一側(cè)面與主體部上表面所成的夾角a G (0° ,90° )。其中，所述第一側(cè)面和第二側(cè)面所成的角度為90°。其中，所述多個棱鏡的高度相等。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了ー種棱鏡片，包括主體部和位于主體部上的多個棱鏡，每個所述棱鏡為各邊框分別與主體部各邊緣相平行的框形，所述多個棱鏡嵌套設(shè)置在主體部上表面上；每個所述棱鏡包括第一側(cè)面和第二側(cè)面，第一側(cè)面靠近與其所在邊框相平行的主體部的邊緣，第二側(cè)面遠(yuǎn)離所述邊緣；由所述邊緣至主體部中心，所述第一側(cè)面與主體部上表面所成的夾角a逐漸増大。
其中，由所述邊緣至主體部中心，所述第一側(cè)面與主體部上表面所成的夾角a呈
等差變化。其中，所述第一側(cè)面與主體部上表面所成的夾角a G (0° ,90° )。其中，所述主體部上表面為矩形，每個所述棱鏡為矩形框架結(jié)構(gòu)。其中，所述第一側(cè)面和第二側(cè)面所成的角度為90°。其中，所述多個棱鏡的高度相等。 其中，還包括一橫截面為三角形的條狀棱鏡，設(shè)置在主體部中心的框形棱鏡內(nèi)部。此外，本發(fā)明還提供了ー種背光模組，包括上述任一所述的棱鏡片。其中，所述棱鏡片與導(dǎo)光板相連，所述導(dǎo)光板上具有棱鏡單元，所述棱鏡片上的棱鏡與所述導(dǎo)光板上的棱鏡單元相嚙合，所述棱鏡片主體部的表面與所述導(dǎo)光板的表面平行。(三)有益效果上述技術(shù)方案所提供的棱鏡片，棱鏡的傾斜結(jié)構(gòu)設(shè)置，能夠提高棱鏡片在局部區(qū)域的聚光效果，將其應(yīng)用在平板顯示器的背光源中，能夠提高背光源的整體性能指數(shù)，從而提高顯示器對于中央觀察位置區(qū)域的亮度；并且，棱鏡的不規(guī)則結(jié)構(gòu)設(shè)置，可以防止莫爾紋的產(chǎn)生；此外，將導(dǎo)光板與棱鏡片相結(jié)合，其表面為水平面，能夠有效防止棱鏡片的劃傷，且便于裝配。


圖I是本發(fā)明實施例I的棱鏡片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I中棱鏡片的側(cè)視圖；圖3是本發(fā)明實施例2的棱鏡片的俯視圖；圖4是圖3中棱鏡片沿X軸的剖視圖；圖5是圖3中棱鏡片沿Y軸的剖視圖；圖6是實施例I和實施例2中的棱鏡片用于顯示器背光源時，背光源發(fā)出的光源與觀看者之間的位置圖示；圖7是圖6中最外側(cè)棱鏡的光線傳輸路徑圖；圖8是利用測試設(shè)備測量平板顯示器性能的示意圖，其中a是對現(xiàn)有技術(shù)中平板顯示器的性能測量，b是對具有本實施例棱鏡的平板顯示器的性能測量。其中，I :主體部；2 :棱鏡；3 :第一側(cè)面；4 :第二側(cè)面；5 :平板顯不器；6 :測試鏡頭；A :第一區(qū)域；B :第二區(qū)域。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式
作進(jìn)ー步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。實施例I本實施例以用于平板顯示器背光源為目的，介紹棱鏡片的結(jié)構(gòu)。圖I示出了本實施例的棱鏡片的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是其側(cè)視圖。該棱鏡片包括主體部I和位于主體部I上的多個棱鏡2。主體部I上表面為矩形，其上具有一對稱軸(圖中未標(biāo)示)，該對稱軸將主體部I上表面分為互相対稱的第一區(qū)域A和第二區(qū)域B，第一區(qū)域A的棱鏡2和第二區(qū)域B的棱鏡2關(guān)于對稱軸相互對稱。本實施例中的棱鏡2優(yōu)選其橫截面為三角形,棱鏡2的底面與主體部I的上表面連接，剰余的兩個側(cè)面分別記為第一側(cè)面3和第二側(cè)面4，第一區(qū)域A上，靠近第一區(qū)域A中與對稱軸平行的邊緣的為第一側(cè)面3，遠(yuǎn)離第一區(qū)域A中與對稱軸平行的邊緣的為第二側(cè)面4;同樣，第二區(qū)域B上，靠近第二區(qū)域B中與對稱軸平行的邊緣的為第一側(cè)面3，遠(yuǎn)離第二區(qū)域B中與對稱軸平行的邊緣的為第二側(cè)面4。本實施例中，主體部I上表面的對稱軸可以與主體部I上表面的任意ー邊平行,從而實現(xiàn)棱鏡2的水平排列或豎直排列。因為第一區(qū)域A和第二區(qū)域B互相對稱，第一區(qū)域A上的棱鏡2和第二區(qū)域B上的棱鏡2也互相對稱，所以以第一區(qū)域A為例，描述其上的棱鏡的結(jié)構(gòu)。每個棱鏡2的第一側(cè)面3與主體部I上表面所成的夾角不相等，由第一區(qū)域A中與對稱軸平行的邊緣至第一區(qū)域A內(nèi)部，該夾角逐漸增大，但是始終在0° -90°之間，該夾角優(yōu)選以等差變化増大，這樣可以使棱鏡結(jié)構(gòu)更規(guī)則，使經(jīng)過棱鏡片的光線會聚更均一。本實施例中，第一側(cè)面3和第二側(cè)面4的夾角可以隨著另外兩個角度的變化而變化，也可以設(shè) 置為恒定值，如90°。在將本實施例的棱鏡片用于顯示器的背光源吋，優(yōu)選將多個棱鏡的高度設(shè)置為相等。本實施例中，主體部I可以由透明樹脂材料制成，如PET (聚對苯ニ甲酸こニ酷)或PC (聚碳酸酯)，棱鏡2可以由PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯)制成，主體部I和棱鏡2之間可以以粘合的方式實現(xiàn)，亦可以用UV膠涂布然后固化的方式實現(xiàn)。本實施例中，主體部I上的棱鏡2的數(shù)目可以根據(jù)主體部I的尺寸大小和其他相關(guān)要求來確定。圖6示出了將本實施例的棱鏡片用于顯示器背光源時，背光源發(fā)出的光線與觀看者之間的位置圖示，圖中h為觀看者與顯示器之間的距離，d為顯示器上可視區(qū)域的寬度。圖7是對圖6中最外側(cè)棱鏡2的光線傳輸路徑描述圖示。對于距離顯示器2000mm 5000mm處的觀看者，棱鏡片上的棱鏡2是針對觀看者的位置進(jìn)行規(guī)律性的變化的。圖中所示的結(jié)構(gòu)中，每個棱鏡2高度不變，但是其側(cè)面的傾斜度在變化。在這種情況下，棱鏡2的截面圖中，第一側(cè)面3與主體部I上表面的夾角a不同，該夾角具有一定的變化規(guī)律。對于寬度為400mm的平板顯示器，當(dāng)觀看者處于距顯示器2000mm 5000mm的距離時，出射光在微棱鏡的側(cè)面上的出射角度分別為5° -11.4°，即出射光線與豎直面之間的夾角。根據(jù)折射定律可知，
sinfa-2.5°)
-=n
sm 6'
sinfa+ 2.5°)
-=n
SinO2其中，針對不同棱鏡片的折射率n的改變，以及入射光相對于棱鏡片的入射角
0i(i = 1，2)的改變，可以得出角度a。位于棱鏡片最外側(cè)的棱鏡2的第一側(cè)面3與主體部I上表面的夾角a由主體部I的外側(cè)向內(nèi)側(cè)遞增即可。實施例2
圖3示出了本實施例的棱鏡片的俯視圖，本實施例的棱鏡片同樣包括主體部I和位于主體部I上的棱鏡2，與實施例I不同的是，本實施例的棱鏡2為框形，該框形棱鏡的各邊框分別與主體部I各邊緣相平行，即框形棱鏡的形狀與主體部I的形狀相似。為了適應(yīng)平板顯示器的矩形形狀，主體部I和棱鏡2的框形均設(shè)置為矩形，多個棱鏡2嵌套設(shè)置在主體部I的上表面，形成嵌套的“回”字形結(jié)構(gòu)。本實施例中，每個棱鏡2的不同側(cè)面的設(shè)置結(jié)構(gòu)與實施例I相類似，如圖5所示。在“回”字形的棱鏡結(jié)構(gòu)中，主體部I中心的棱鏡2可以采用橫截面為三角形的條狀棱鏡來代替，使得棱鏡2的分布更均勻，避免框架結(jié)構(gòu)的中心聚光能カ減弱，如圖4所示，在三角形橫截面的中心包圍著ー個梯形橫截面，該梯形橫截面為條狀棱鏡在X方向上的剖面。本實施例的棱鏡片，不但可以將水平方向的光線聚集，同時也可以使垂直方向的光線聚集，增強棱鏡片的聚焦效果。
實施例3本實施例提供了一種背光模組，具有實施例I或?qū)嵤├?中的棱鏡片。本實施例中，棱鏡片與導(dǎo)光板相連，導(dǎo)光板上設(shè)置棱鏡單元，使得棱鏡片上的棱鏡能夠與導(dǎo)光板上的棱鏡單元相嚙合，棱鏡片與導(dǎo)光板相連接之后，棱鏡片主體部的表面與導(dǎo)光板的表面平行，既能夠避免棱鏡片的劃傷，又便于器件的裝配。由以上實施例可以看出，本發(fā)明實施例將棱鏡的傾斜結(jié)構(gòu)設(shè)置，能夠提高棱鏡片在局部區(qū)域的聚光效果，將其應(yīng)用在平板顯示器的背光源中，能夠提高背光源的整體性能指數(shù)，從而提高顯示器在中心觀看位置區(qū)域的亮度；并且，棱鏡的不規(guī)則結(jié)構(gòu)設(shè)置，可以防止莫爾紋的產(chǎn)生；此外，將導(dǎo)光板和棱鏡片相結(jié)合，其表面為水平面，能夠有效防止棱鏡片的劃傷，且便于裝配。將本實施例的棱鏡用于平板顯示器的背光源，使用相關(guān)測試設(shè)備對平板顯示器的性能進(jìn)行測試時，如圖8b所示，測試設(shè)備在測試中心點時與平板顯示器5表面呈垂直狀態(tài)，測試非中心點吋，測試設(shè)備位置不變，轉(zhuǎn)動測試鏡頭6的方向，使其對準(zhǔn)待測點進(jìn)行測試，這種轉(zhuǎn)動測試鏡頭方向的測試方法符合中國電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，圖8a示出了現(xiàn)有技術(shù)中平板顯示器的測試示意圖，其中測試設(shè)備在測試中心點與非中心點時均與平板顯示器5表面呈垂直狀態(tài)，需要改變測試設(shè)備的位置來滿足測試要求，相對于現(xiàn)有技術(shù)中的測試方法，基于本發(fā)明實施例棱鏡的平板顯示器性能測試更簡便，產(chǎn)品性能測試更精確。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.ー種棱鏡片，包括主體部和位于主體部上的多個棱鏡，其特征在于，所述主體部上表面具有一對稱軸，所述對稱軸將主體部分為互相対稱的第一區(qū)域和第二區(qū)域；第一區(qū)域中，每個所述棱鏡包括第一側(cè)面和第二側(cè)面，第一側(cè)面靠近第一區(qū)域中與對稱軸平行的邊緣，第二側(cè)面遠(yuǎn)離所述邊緣；由所述邊緣至第一區(qū)域內(nèi)部，所述第一側(cè)面與主體部上表面所成的夾角a逐漸増大；所述第二區(qū)域上的棱鏡與所述第一區(qū)域上的棱鏡關(guān)于所述對稱軸對稱。
2.如權(quán)利要求I所述的棱鏡片，其特征在干，由所述邊緣至第一區(qū)域內(nèi)部，所述第一側(cè)面與主體部上表面所成的夾角a呈等差變化。
3.如權(quán)利要求I所述的棱鏡片，其特征在于，所述第一側(cè)面與主體部上表面所成的夾角 a G (O。，90。)。
4.如權(quán)利要求I所述的棱鏡片，其特征在于，所述第一側(cè)面和第二側(cè)面所成的角度為90。。
5.如權(quán)利要求I所述的棱鏡片，其特征在于，所述多個棱鏡的高度相等。
6.ー種棱鏡片，包括主體部和位于主體部上的多個棱鏡，其特征在于，每個所述棱鏡為各邊框分別與主體部各邊緣相平行的框形，所述多個棱鏡嵌套設(shè)置在主體部上表面上；每個所述棱鏡包括第一側(cè)面和第二側(cè)面，第一側(cè)面靠近與其所在邊框相平行的主體部的邊緣，第二側(cè)面遠(yuǎn)離所述邊緣；由所述邊緣至主體部中心，所述第一側(cè)面與主體部上表面所成的夾角a逐漸増大。
7.如權(quán)利要求6所述的棱鏡片，其特征在于，由所述邊緣至主體部中心，所述第一側(cè)面與主體部上表面所成的夾角a呈等差變化。
8.如權(quán)利要求6所述的棱鏡片，其特征在于，所述第一側(cè)面與主體部上表面所成的夾角 a G (O。 ，90。)。
9.如權(quán)利要求6所述的棱鏡片，其特征在于，所述主體部上表面為矩形，每個所述棱鏡為矩形框。
10.如權(quán)利要求6所述的棱鏡片，其特征在于，所述第一側(cè)面和第二側(cè)面所成的角度為90。。
11.如權(quán)利要求6所述的棱鏡片，其特征在于，所述多個棱鏡的高度相等。
12.如權(quán)利要求6所述的棱鏡片，其特征在于，還包括一橫截面為三角形的條狀棱鏡，設(shè)置在主體部中心的框形棱鏡內(nèi)部。
13.—種背光模組,包括上述權(quán)利要求1-12中任一所述的棱鏡片。
14.如權(quán)利要求13所述的背光模組，其特征在于，所述棱鏡片與導(dǎo)光板相連，所述導(dǎo)光板上具有棱鏡單元，所述棱鏡片上的棱鏡與所述導(dǎo)光板上的棱鏡單元相嚙合，所述棱鏡片主體部的表面與所述導(dǎo)光板的表面平行。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種棱鏡片，包括主體部和位于主體部上的多個棱鏡，主體部上表面具有一對稱軸，將主體部分為互相對稱的第一區(qū)域和第二區(qū)域，兩區(qū)域上的棱鏡關(guān)于對稱軸對稱；第一區(qū)域中，每個棱鏡包括靠近第一區(qū)域中與對稱軸平行的邊緣的第一側(cè)面和遠(yuǎn)離所述邊緣的第二側(cè)面；由所述邊緣至第一區(qū)域內(nèi)部，第一側(cè)面與主體部上表面所成的夾角逐漸增大。本發(fā)明棱鏡的傾斜結(jié)構(gòu)設(shè)置，能夠提高棱鏡片在中心觀看位置區(qū)域的聚光效果，將其應(yīng)用于背光源中，能夠提高背光源的整體性能指數(shù)，從而提高顯示器在中心觀看位置的亮度；棱鏡的不規(guī)則結(jié)構(gòu)設(shè)置，可以防止莫爾紋的產(chǎn)生；將導(dǎo)光板與逆棱鏡片相結(jié)合，其表面為水平面，能夠有效防止棱鏡片的劃傷，且便于裝配。
文檔編號G02F1/13357GK102654589SQ20111036618
公開日2012年9月5日 申請日期2011年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月17日
發(fā)明者唐蓉, 邵喜斌 申請人:京東方科技集團股份有限公司, 北京京東方顯示技術(shù)有限公司