专利名称：一种具有凸起与多方向棱镜层复合结构的聚光片的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及聚光片，尤其涉及一种具有凸起与多方向棱镜层复合结构的聚光片。
背景技术：
目前的光源模块中一般利用聚光片将光源发出的光线聚集，以达到增加亮度的目的。通常棱镜型聚光片主要是应用于提高亮度或节能省电的显示设备，主要原理为根据光线的再反射效应将观察者视角外未被利用的光朝向观察者的方向聚集，增加光线的利用效率，以达到增加亮度及节能省电的效果。但是，现有技术中的棱镜型聚光片仅由棱镜型结构组成，且该棱镜型结构方向单一，故其聚集光线的效应不对称即平行于该棱镜型结构的方向(称为水平方向)视角较大， 而垂直于该棱镜型结构的方向(称为垂直方向)视角较小。现有技术如果需要聚集两方向的光线，则需要将两片聚光片互相垂直叠放，然而这种方式会大大提高成本。同时，因为聚光片的棱镜型结构为规则的排列，两片聚光片叠放会导致出射光线产生如迭纹、反射迭纹、 彩虹纹以及暗纹等缺陷，所以还通常需额外搭配扩散片来解决上述问题，造成了成本的进一步提高。此外，在棱镜片结构上，棱镜脊部的高度相近，致使棱镜脊部之间的凹槽之间水气易吸附于其上，使棱镜片结构失效而使光线穿透，导致光线泄漏的问题。另一已知技术中的聚光片为透镜型聚光片，该透镜型聚光片仅由透镜结构(如凸透镜)组成，透镜结构为轴对称的结构，故其具有聚集光线的效应，同时还具有对称性。但该聚光片的水平方向的光线分布的视角过小，导致缺乏设计调整的弹性，因而也无法适用于监视器、电视等显示器的设计要求。因此需要发展一种新式的复合结构聚光片，以克服上述聚光片与透镜型聚光片的问题。利用透镜型与多方向纹路型材质层形成一复合结构，以调整穿过该聚光片的光线群的角度分布，并且可以解决如迭纹、反射迭纹、泄漏光、彩虹纹及暗纹等缺陷。
实用新型内容(一)要解决的技术问题本实用新型要解决的技术问题是提供一种聚光片，可以调整穿过该聚光片的光线群的角度分布，并且可以解决如迭纹、反射迭纹、泄漏光、彩虹纹及暗纹等缺陷。( 二 )技术方案为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种具有凸起与多方向棱镜层复合结构的聚光片，其包括基片，所述基片具有入光面、出光面及位于所述出光面上的多方向棱镜层，所述多方向棱镜层由多个棱镜区域组成，所述每个棱镜区域由至少一个棱镜组成，同一种棱镜区域具有相同排列方向的棱镜；所述多方向棱镜层上还分布有多个凸起。其中，所述凸起的形状为半圆形球体、半椭圆形球体或半圆锥形球体。其中，所述棱镜为等腰直角形棱镜。
3[0012]其中，所述凸起在所述多方向棱镜层上为均勻分布。其中，所述凸起之间具有间距。其中，所述凸起的高度大于所述棱镜的高度。其中，所述凸起在所述基片的面积与所述棱镜在所述基片的面积比为预设值。其中，所述面积比的预设值的范围为0. 1 2。其中，所述基片为高分子聚合物树脂。其中，所述多方向棱镜层及所述凸起为紫外光硬化树脂。(三)有益效果上述技术方案所提供的一种具有凸起与多方向棱镜层复合结构的聚光片，其包括基片，所述基片具有入光面、出光面及位于所述出光面上的多方向棱镜层，所述多方向棱镜层由多个棱镜区域组成，所述每个棱镜区域由至少一个棱镜组成，同一种棱镜区域具有相同排列方向的棱镜；所述多方向棱镜层上还分布有多个凸起。该具有凸起与多方向棱镜层复合结构的聚光片可以调整光线的角度分布，并且可以解决如迭纹、反射迭纹、泄漏光、彩虹纹及暗纹等缺陷。
图IA是本实用新型实施例一中半圆形球体的凸起的示意图；图IB是本实用新型实施例二中半椭圆形球体的凸起的示意图图；图IC是本实用新型实施例三中半圆锥形球体的凸起的示意图；图ID是本实用新型实施例中具有多个棱镜区域的多方向棱镜层的示意图；图2是本实用新型实施例中具有凸起与多方向棱镜层复合结构的聚光片的剖面视图；图3A是本实用新型又一实施例中具有凸起与多方向棱镜层复合结构的聚光片的俯视图；图;3B是本实用新型再一实施例中具有凸起与多方向棱镜层复合结构的聚光片的俯视图；其中100 凸起；101 凸起；102 凸起；103 凸起；200 多方向棱镜层；206a 第一棱镜区域；206b 第二棱镜区域；212a 第一棱镜； 212b 第二棱镜；220a 第一排列方向；220b 第一排列方向；302:基片。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。参见图1A，本实用新型实施例一中半圆形球体的凸起101的示意图。在基片上302 上，凸起101可为任意曲率半径的圆弧实心体，例如其几何形状可以为半圆形球体。如图所示，可以通过调整凸起的底部直径尺寸、高度尺寸或曲率半径尺寸中的一种或多种来设计不同的凸起101。凸起101在基片上302上的截面为圆形。此外，还可以调整两个相邻的凸起101之间距离，来实现凸起101在基片302上的排列密度；同时，凸起101彼此之间也可紧邻在一起或是部份重叠。本实施例中凸起101之间的间距范围为50 μ m至300 μ m，其中较佳的间距范围为85 μ m至100 μ m。图IB是本实用新型实施例二中半椭圆形球体的凸起102的示意图图。凸起102为两轴向的长度不相等半椭圆形球体的实心体，其在基片上302上的截面为椭圆形。本种结构的凸起102也可以由改变半椭圆形球体的高度以及两轴向的长度得到不同尺寸的凸起 102。此外，也可以调整两个相邻的半椭圆形球体即凸起102之间的间距，来实现凸起102 在基片302的排列密度；同样的，凸起102彼此之间亦可紧邻在一起或是部份重叠。图IC是本实用新型实施例三中半圆锥形球体的凸起103的示意图。凸起103为半圆锥形球体的实心体，其为两个轴向的长度相等的几何形状，在基片302上的截面为圆形， 当然与实施例二中凸起102类似，凸起103为半圆锥形球体的实心体，其也可以为两个轴向长度不相等的几何形状，则其在基片302上的截面为椭圆。本种结构的凸起103也可以由改变半椭圆形球体的高度以及两轴向的长度得到不同尺寸的凸起103。此外，也可以调整两个相邻的半圆锥形球体之间的间距，从而改变该半圆锥形球体的间距，用以调整凸起103 在该基片302的排列密度；应意的是，凸起103彼此之间亦可紧邻在一起或是部份重叠。根据上述，本实用新型中凸起103的顶部具有平滑表面，可有效避免不会刮伤与其接触的材质层。参考图1D，是本实用新型实施例中具有多个棱镜区域的多方向棱镜层200的示意图；本实施例中多方向棱镜层具有两种方向的多个棱镜区域第一棱镜区域206a和第二棱镜区域206b，每个棱镜区域由排列方向相同的至少一个棱镜组成，分别为21 和212b，其两种排列方向分别为第一排列方向220a和第二排列方向220b。多个棱镜区域在基片302的出光面上交错排布形成多方向棱镜层200。不同的纹路区域(206a及206b)中的棱镜(21 和212b)的延伸方向之间存在预设夹角，其角度范围为0度至90度，用以调整从基片出光面发射并最终从棱镜层发出的光线的汇聚角度。如图2所示，优选的第一棱镜区域206a和第二棱镜区域206b的形状均为四边形。在较佳的情况下，任一方向棱镜区域的棱镜的底部的宽度范围为10 μ m至80 μ m， 其中介于20 μ m至50 μ m之间较佳；本实施例中任一方向棱镜区域的棱镜剖面为等腰直角三角形。参考图2以及图3A，图2是本实用新型又一实施例中具有凸起与多方向棱镜层复合结构的聚光片的剖面视图；图3A是本实用新型一实施例中具有凸起与多方向棱镜层复合结构的聚光片的俯视图。可见该种具有凸起与多方向棱镜层复合结构的聚光片，其包括 基片302，基片302具有入光面、出光面及位于出光面上的多方向棱镜层，多方向棱镜层由多个棱镜区域组成，每个棱镜区域由至少一个棱镜组成，同一种棱镜区域具有相同排列方向的棱镜；多方向棱镜层200上还分布有多个凸起100。复合结构设置于基片302的出光面上，具有多个凸起100与多方向棱镜层200，凸起100为半圆形，半径为15 μ m,每个相邻的凸起的间距为100 μ m。多方向棱镜层200包含一种第一方向棱镜区域206a和至少一种第二方向棱镜区域206b，如图中所示第一方向与第二方向的夹角为90度，构成该任一方向棱镜的底宽为20 μ m，多个凸起100均勻地以一定规律分布于该多方向棱镜层200之间，本实施例中凸起100的面积与棱镜之间的面积比值为0. 3。凸起100作用类似凸状透镜，本实施例中聚光片的复合结构将凸起100的对称集光效应与多方向棱镜层200集光效应的相结合，可以调整出射光线分布角度。凸起100作为凸状透镜与多方向棱镜层200设置在同一层，也可以说是多个凸起100与多方向棱镜层200的混合排列形成复合结构在基片302上。参考图3B，其为本实用新型再一实施例中具有凸起与多方向棱镜层复合结构的聚光片的俯视图。该实施例与前一实施例类似，它们所不同之处在于，多个凸起100均勻地以随机方式分布于该多方向棱镜层200中间。本实施例利用复合结构的多个凸起100均勻地分布于多方向棱镜层200中间，改变凸起100与棱镜之间的面积比值，利用凸起100的凸状透镜的对称集光效应与多方向棱镜层200集光效应的结合，可调整穿过该聚光片的光线角度。并解决现有技术中聚光片在聚光时存在的迭纹、反射迭纹、彩虹纹以及暗纹等缺陷。在一较佳实施例中，凸起100的高度大于多方向棱镜层200中棱镜的高度。通过这种凸起100的高度大于棱镜高度的结构设置，使得该多方向棱镜层200中的棱镜其棱角不会刮到其他的材质，同时具有圆弧形的凸起100也不会刮伤与其接触的材质，故本实用新型所述复合结构具有防刮伤的功能。在一实施例中，该基片302为高分子聚合物树脂材质。该高分子聚合物树脂选自于聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯以及其混合物所组成的族群。该复合结构即多方向棱镜层200及凸起100为紫外光硬化树脂材质。 该紫外光硬化树脂选自于环氧树脂类、氨基甲酸酯类、聚乙烯类或聚酯类的紫外光硬化树脂。由以上实施例可以看出，本实用新型实施例提供了一种具有凸起与多方向棱镜层复合结构的聚光片，其包括基片，所述基片具有入光面、出光面及位于所述出光面上的多方向棱镜层，所述多方向棱镜层由多个棱镜区域组成，所述每个棱镜区域由至少一个棱镜组成，同一种棱镜区域具有相同排列方向的棱镜；所述多方向棱镜层上还分布有多个凸起。 该具有凸起与多方向棱镜层复合结构的聚光片可以调整光线的角度分布，并且可以解决如迭纹、反射迭纹、泄漏光、彩虹纹及暗纹等缺陷，同时本实用新型实施例提供的一种具有凸起与多方向棱镜层复合结构的聚光片还具备防止刮伤的功能。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种具有凸起与多方向棱镜层复合结构的聚光片，其特征在于，其包括基片，所述基片具有入光面、出光面及位于所述出光面上的多方向棱镜层，所述多方向棱镜层由多个棱镜区域组成，所述每个棱镜区域由至少一个棱镜组成，同一种棱镜区域具有相同排列方向的棱镜；所述多方向棱镜层上还分布有多个凸起。
2.如权利要求1所述的聚光片，其特征在于，所述凸起的形状为半圆形球体、半椭圆形球体或半圆锥形球体。
3.如权利要求1所述的聚光片，其特征在于，所述棱镜为等腰直角形棱镜。
4.如权利要求1所述之聚光片，其特征在于，所述凸起在所述多方向棱镜层上为均勻分布。
5.如权利要求4所述的聚光片，其特征在于，所述凸起之间具有间距。
6.如权利要求1所述的聚光片，其特征在于，所述凸起的高度大于所述棱镜的高度。
7.如权利要求1所述的聚光片，其特征在于，所述凸起在所述基片的面积与所述棱镜在所述基片的面积比为预设值。
8.如权利要求7所述的聚光片，其特征在于，所述面积比的预设值的范围为0.1 2。
9.如权利要求1所述的聚光片，其特征在于，所述基片为高分子聚合物树脂。
10.如权利要求1所述的聚光片，其特征在于，所述多方向棱镜层及所述凸起为紫外光硬化树脂。
专利摘要本实用新型公开了一种具有凸起与多方向棱镜层复合结构的聚光片，其包括基片，所述基片具有入光面、出光面及位于所述出光面上的多方向棱镜层，所述多方向棱镜层由多个棱镜区域组成，所述每个棱镜区域由至少一个棱镜组成，同一种棱镜区域具有相同排列方向的棱镜；所述多方向棱镜层上还分布有多个凸起。该具有凸起与多方向棱镜层复合结构的聚光片可以调整光线的角度分布，并且可以有效解决迭纹、反射迭纹、泄漏光、彩虹纹及暗纹等缺陷。
文档编号G02B3/00GK202177735SQ201120246629
公开日2012年3月28日 申请日期2011年7月13日 优先权日2011年7月13日
发明者钟玉 申请人:北京康得新复合材料股份有限公司