专利名称：棱镜片及背光模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光源模块及其光学膜片，且特别涉及一种背光模
块(backlight module)及其棱镜片(prism sheet)。
背景技术：
图1为一种现有技术的背光模块的结构示意图。参照图1，现有技术的 背光模块100包括冷阴极荧光灯管(cold cathode fluorescent lamp, CCFL) 110、导光板120 (light guide plate)、反射片130、逆棱镜片140及扩散片 (diffusion sheet) 150。冷阴极荧光灯管IIO适于发出光束112。光束112 可经由导光板120的入光面122进入导光板120中，并被反射片130反射 到导光板120的出光面124。接着，光束112可从出光面124射出导光板 120，从而到达逆棱镜片140。
逆棱镜片140是由透光基板142及多个逆棱镜144组成。 一般而言， 以65度至75度的角度从导光板120的出光面124出射的光束112(例如部 分光束112a及112b)可通过逆棱镜片140而射向透光基板142，并以在-20 度至20度的范围内的出射角从透光基板142的出光面142a出射，从而射 向扩散片150，并形成出光角度较小的面光源。此外，以65度至75度以外 的角度从导光板120的出光面124出射的光束112则无法以从-20度至20 度的范围内的出射角从透光基板142的出光面142a出射，因此无法被利用。
图2为亮度相对于由图1中的逆棱镜的出光面出射的出光视角的分布 图。由图2可知，约有63%的光束112 (即在图中区域2中的光束112)通 过逆棱镜片140，并以接近垂直的方向(其出射角在从-20度至20度的范围 内)出射以形成面光源，而约有37%的光束112 (即在图中区域1及区域3 中的光束112)无法被利用，这将导致背光模块100的光效率难以大幅提高
实用新型内容
本实用新型提供一种棱镜片，其能提高光的再利用率。 本实用新型提供一种背光模块，其具有较高的光效率。
本实用新型的其它目的和优点可以从本实用新型所公开的技术特征中 得到进一步的了解。
为达上述之一或部份或全部目的或是其它目的，本实用新型的一个实 施例提出一种棱镜片，其包括透光基板、多个棱镜及多个反射单元。透光 基板具有相对的第一表面及第二表面。棱镜配置在第二表面上，其中棱镜 沿着第一方向延伸，且这些棱镜沿着第二方向排列。棱镜具有连接并面向
透光基板的第一棱面(facet)。第一棱面包括一个中央区域及两个边缘区 域。中央区域沿着第一方向延伸。两个边缘区域分别位于中央区域的相对 两侧，并沿着第一方向延伸。反射单元分别覆盖棱镜的边缘区域。
本实用新型的另一实施例提出一种背光模块，其包括至少一个发光元 件及上述棱镜片。发光元件适于发出光束。棱镜片的透光基板配置在光束 的传播路径上，而至少部分光束可从第二表面进入透光基板，并从第一表 面射出透光基板。棱镜片的这些棱镜位于光束的传播路径上。
在本实用新型实施例的棱镜片中，由于棱镜的第一棱面的边缘区域上 配置有反射单元，因此照射在边缘区域上的光能够被反射单元反射，以再 次利用。因此，本实用新型实施例的棱镜片能够提高光的再利用率，从而 使得采用该棱镜片的背光模块能够具有较高的光效率。
为让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点更明显易懂，下文特 列举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
图1为一种现有技术的背光模块的结构示意图2为亮度相对于从图1中的逆棱镜的出光面出射的出光视角的分布
图3A为本实用新型一个实施例的背光模块的结构示意图3B为图3A中的棱镜片的立体图4为本实用新型另一实施例的背光模块的结构示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附图，用于说明本实用新型可以实施的特 定实施例。本实用新型所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前J 、 「后」、「左」、「右」等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用 语是用来说明，而非用来限制本实用新型。
在本说明书中，棱镜的两个棱面的夹角定义为该棱镜位于这两个棱面 之间的内角。
图3A为本实用新型一个实施例的背光模块的结构示意图，而图3B为 图3A中的棱镜片的立体图。参照图3A与图3B，本实施例的背光模块200 包括发光元件210及棱镜片300。发光元件210适于发出光束212。在本实 施例中，发光元件210例如为冷阴极荧光灯管。棱镜片300包括透光基板 310、多个棱镜320及多个反射单元330。透光基板310配置在光束212的 传辨路径上，并具有相对的第一表面312及第二表面314。至少部分光束 212会从第二表面314进入透光基板310，并从第一表面312射出透光基板 310。
这些棱镜320配置在第二表面314上，并位于光束212的传播路径上。 棱镜320沿着第一方向Dl延伸，且这些棱镜320沿着第二方向D2排列。 在本实施例中，第一方向Dl实质上垂直于第二方向D2。棱镜320具有连 接并面向透光基板310的第一棱面322。第一棱面322包括一个中央区域 321及两个边缘区域323。中央区域321沿第一方向Dl延伸。两个边缘区 域323分别位于中央区域321的相对两侧，并沿着第一方向Dl延伸。这些 反射单元330分别覆盖这些棱镜320的这些边缘区域323 。在本实施例中， 反射单元330为反射膜，例如为金属或非金属反射镀膜。然而，在其它未 图示的实施例中，反射单元330也可以是其它适当形式的反射元件。此外， 在本实施例中，任意两个相邻棱镜320的第一棱面322相接，且覆盖任意 两个相接的边缘区域323的两个反射单元330(例如反射单元330a及330b) 为一体成型。然而，在其它未图示的实施例中，覆盖任意两个相接的边缘 区域的两个反射单元也可以是各自成型。
在本实施例中，棱镜320还具有第二棱面324及第三棱面326。第二棱 面324沿着第一方向D1延伸，并具有相对的第一端E1及第二端E2，其中第一端El连接至所属棱镜320的第一棱面322的两个边缘区域323的其中 之一。第三棱面326沿着第一方向D1延伸，并具有相对的第三端E3及第 四端E4。第三端E3连接至所属棱镜320的第一棱面322的两个边缘区域 323中的另一个，而第四端E4连接至所属棱镜320的第二棱面324的第二 端E2。
在本实施例中，棱镜320的第二棱面324与第三棱面326可夹有第一 夹角ei，第一夹角ei在从50度至70度的范围内。此外，棱镜320的第 一棱面322与第三棱面326可夹有第二夹角6 2，第二夹角9 2可在从40度 至60度的范围内。再者，棱镜320的第一棱面322与第二棱面324可夹有 第三夹角63，第三夹角9 3可在从60度至80度的范围内。在本实施例中， 这些棱镜320的这些第二棱面324彼此实质上平行，且这些棱镜320的这 些第三棱面326彼此实质上平行。
在本实施例中，背光模块200还包括导光板220，其配置在光束212的 传播路径上，并位于发光元件210与棱镜片300之间。导光板220具有第 三表面222、第四表面224及入光面226。第三表面222面向棱镜片300， 而透光基板310的第二表面314面向导光板220。第四表面224与第三表面 222相对。入光面226连接第三表面222与第四表面224。光束212可从入 光面226进入导光板220中，并经由第三表面222射向棱镜片300。在本实 施例中，第四表面224的一侧可配置有反射片230，以将光束212反射至第 三表面222。
在本实施例中，棱镜320的两个边缘区域323在第二方向D2上的宽度 的总和(即宽度Wl与宽度W2之和)与棱镜320的第一棱面322在第二方 向D2上的宽度(即宽度W3)的比值在从3%至50%的范围内。换言之， 两个边缘区域323上的两个反射单元330在第二方向D2上的宽度的总和与 第一棱面322在第二方向D2上的宽度的比值在从3%至50%的范围内。在 本实施例中，从导光板220出射的出射角ur 1在从65度至75度的范围内的 光束212(例如部分光束212a及212b)可依次穿透棱镜320及透光基板310， 并以在从-20度至20度的范围内的出射角从透光基板310的第一表面 312出射，以形成出光角度较小的面光源。具体而言，部分光束212a依次 穿透第二棱面324、被第三棱面326全反射、穿透第一棱面322、穿透第二表面314及穿透第一表面312，而部分光束212b则依次穿透第二棱面324、 第一棱面322、第二表面314及第一表面312。在本实施例中，导光板220 上方可配置有扩散片240，以使面光源较为均匀。
另一方面，出射角V 1在从65度至75度的范围之外的光束212 (例如 部分光束212c及212d)将被反射单元330反射回导光板220。经由导光板 220及反射片230的光学作用，被反射回导光板220的光束212能够再次射 向棱镜片300，以提高光的再利用率，从而增加背光模块200的光效率。
由光学仿真数据可知，当棱镜320的两个边缘区域323在第二方向D2 上的宽度总和与棱镜320的第一棱面322在第二方向D2上的宽度的比值等 于50%时，反射单元330可反射18.5%的光束212，再经由导光板220及反 射片230的光学作用后，会有2%至3%的光束以在从-20度至20度的范围 内的出射角V2从棱镜320的第一表面312出射，以达到光的再利用。由此 可验证通过棱镜片300可有效提高光的再利用率，并使本实施例的背光模 块200具有较高的光效率。
此外，当背光模块200上方配置有液晶面板(未图示)时，来自液晶 面板的光(例如部分光束212e)能够被反射单元330反射回液晶面板，以 达到光的再利用。由此，背光模块200的光效率便能够进一步提高。
值得注意的是，本实用新型并不限定背光模块200所具有发光元件的 数量。在其它未图示的实施例中，发光元件的数量可以是多个，且这些发 光元件可以在导光板的入光面的一侧沿着第一方向排列，而这些发光元件 例如为发光二极管(light-emitting diode, LED)。
图4为本实用新型另一实施例的背光模块的结构示意图。参照图4，本 实施例的背光模块200，与上述背光模块200 (如图3A所示)类似，而两者 的差异如下所述。在背光模块200，中，棱镜片300，的棱镜320，的第一棱面 322与第二棱面324，可夹有第三夹角0 3，，第三棱面326，与第一棱面322可 夹有第二夹角0 2'，第三夹角9 3，实质上等于第二夹角9 2，。换言之，棱镜 320，在垂直于第一方向Dl的横截面上呈等腰三角形。在本实施例中，第二 棱面324，与第三棱面326，可夹有第一夹角e r，第一夹角9 l，在从50度至 70度的范围内，换言之，第二夹角e 2'与第三夹角e 3，在从55度至65度 的范围内。本实施例的背光模块200，具有与上述背光模块200 (如图3A所示)类 似的功效，在此不再重述。
综上所述，在本实用新型实施例的棱镜片中，由于棱镜的第一棱面的 边缘区域上配置有反射单元，因此照射在边缘区域上的光能够被反射单元 反射，以再次利用。因此，本实用新型实施例的棱镜片能够提高光的再利 用率，从而使采用该棱镜片的背光模块能够具有较高的光效率。另外，当 本实用新型实施例的背光模块上方配置有液晶面板时，来自液晶面板的光 能够被反射单元反射回液晶面板，以达到光的再利用。由此，背光模块的 光效率便能够进一步提高。
虽然本实用新型已由实施例公开如上，然而其并非用于限定本实用新 型，任何所属技术领域中具有普通知识者，在不脱离本实用新型的精神和 范围内，可作出各种改变和变型，因此本实用新型的保护范围应该由所附 权利要求所界定的范围为准。另外本实用新型的任一实施例或权利要求不 必实现本实用新型所公开的全部目的或优点或特点。此外，摘要和标题仅 用于检索专利文件，并非用来限制本实用新型的权利范围。
权利要求1、一种棱镜片，其特征在于，包括透光基板，具有相对的第一表面及第二表面；多个棱镜，配置在所述第二表面上，其中所述棱镜沿着第一方向延伸，且所述多个棱镜沿着第二方向排列，所述棱镜具有连接并面向所述透光基板的第一棱面，所述第一棱面包括一个中央区域，沿着所述第一方向延伸；以及两个边缘区域，分别位于所述中央区域的相对两侧，并沿着所述第一方向延伸；以及多个反射单元，分别覆盖所述多个棱镜的边缘区域。
2、 根据权利要求l所述的棱镜片，其特征在于，所述棱镜具有-第二棱面，沿着所述第一方向延伸，并具有相对的第一端及第二端，其中所述第一端连接至所述棱镜的所述第一棱面的两个边缘区域中的一个 边缘区域；以及第三棱面，沿着所述第一方向延伸，并具有相对的第三端及第四端， 其中所述第三端连接至所述棱镜的所述第一棱面的两个边缘区域中的另一 个边缘区域，而所述第四端连接至所述棱镜的所述第二棱面的所述第二端。
3、 根据权利要求2所述的棱镜片，其特征在于，所述棱镜的所述第二 棱面与所述第三棱面夹有第一夹角，所述第一夹角在从50度至70度的范 围内。
4、 根据权利要求3所述的棱镜片，其特征在于，所述棱镜的所述第一 棱面与所述第三棱面夹有第二夹角，所述棱镜的所述第一棱面与所述第二 棱面夹有第三夹角，其中所述第二夹角实质上等于所述第三夹角。
5、 根据权利要求2所述的棱镜片，其特征在于，所述棱镜的所述第一 棱面与所述第三棱面夹有第二夹角，所述第二夹角在从40度至60度的范围内。
6、 根据权利要求2所述的棱镜片，其特征在于，所述棱镜的所述第一棱面与所述第二棱面夹有第三夹角，所述第三夹角在从60度至80度的范 围内。
7、 根据权利要求2所述的棱镜片，其特征在于，所述多个棱镜的第二 棱面彼此实质上平行，且所述多个棱镜的第三棱面彼此实质上平行。
8、 根据权利要求l所述的棱镜片，其特征在于，任意两个相邻的所述 棱镜的所述第一棱面相接，且覆盖任意两个相接的边缘区域的两个反射单 元为一体成型。
9、 根据权利要求1所述的棱镜片，其特征在于，所述棱镜的边缘区域 在所述第二方向上的宽度总和与所述棱镜的所述第一棱面在所述第二方向 上的宽度的比值在从3%至50%的范围内。
10、 一种背光模块，其特征在于，包括 至少一个发光元件，适于发出光束；以及 棱镜片，包括透光基板，具有相对的第一表面及第二表面，其中至少部分所述光 束可从所述第二表面进入所述透光基板，并从所述第一表面射出所述透光 基板；多个棱镜，配置在所述第二表面上，并位于所述光束的传播路径上， 其中所述棱镜沿着第一方向延伸，且所述多个棱镜沿着第二方向排列，所 述棱镜具有连接并面向所述透光基板的第一棱面，所述第一棱面包括一个中央区域，沿着所述第一方向延伸；以及两个边缘区域，分别位于所述中央区域的相对两侧，并沿着所述第 一方向延伸；以及多个反射单元，分别覆盖所述多个棱镜的边缘区域。
11、 根据权利要求10所述的背光模块，其特征在于，所述棱镜具有 第二棱面，沿着所述第一方向延伸，并具有相对的第一端及第二端，其中所述第一端连接至所述棱镜的所述第一棱面的所述两个边缘区域中的 一个边缘区域；以及第三棱面，沿着所述第一方向延伸，并具有相对的第三端及第四端， 其中所述第三端连接至所述棱镜的所述第一棱面的所述两个边缘区域中的 另一个边缘区域，而所述第四端连接至所述棱镜的所述第二棱面的所述第~ ^山一顿。
12、 根据权利要求ll所述的背光模块，其特征在于，所述棱镜的所述 第二棱面与所述第三棱面夹有第一夹角，所述第一夹角在从50度至70度 的范围内。
13、 根据权利要求12所述的背光模块，其特征在于，所述棱镜的所述 第一棱面与所述第三棱面夹有第二夹角，所述棱镜的所述第一棱面与所述 第二棱面夹有第三夹角，其中所述第二夹角实质上等于所述第三夹角。
14、 根据权利要求ll所述的背光模块，其特征在于，所述棱镜的所述 第一棱面与所述第三棱面夹有第二夹角，所述第二夹角在从40度至60度 的范围内。
15、 根据权利要求ll所述的背光模块，其特征在于，所述棱镜的所述 第一棱面与所述第二棱面夹有第三夹角，所述第三夹角在从60度至80度 的范围内。
16、 根据权利要求ll所述的背光模块，其特征在于，所述多个棱镜的 第二棱面彼此实质上平行，且所述多个棱镜的第三棱面彼此实质上平行。
17、 根据权利要求10所述的背光模块，其特征在于，任意两个相邻的所述棱镜的所述第一棱面相接，且覆盖任意两个相接的边缘区域的两个反 射单元为一体成型。
18、 根据权利要求10所述的背光模块，其特征在于，所述棱镜的边缘 区域在所述第二方向上的宽度总和与所述棱镜的所述第一棱面在所述第二 方向上的宽度的比值在从3%至50%的范围内。
19、 根据权利要求10所述的背光模块，还包括导光板，配置在所述光 束的传播路径上，并位于所述发光元件与所述棱镜片之间，所述导光板具 有第三表面，面向所述棱镜片，其中所述透光基板的所述第二表面面向 所述导光板；第四表面，与所述第三表面相对；以及入光面，连接所述第三表面与所述第四表面，其中所述光束可从所述 入光面进入所述导光板中，并经由所述第三表面射向所述棱镜片。
专利摘要本实用新型公开了一种棱镜片，包括透光基板、多个棱镜及多个反射单元。透光基板具有相对的第一表面及第二表面。棱镜配置在第二表面上，其中棱镜沿着第一方向延伸，且这些棱镜沿着第二方向排列。棱镜具有连接并面向透光基板的第一棱面。第一棱面包括一个中央区域及两个边缘区域。中央区域沿着第一方向延伸。两个边缘区域分别位于中央区域的相对两侧，并沿着第一方向延伸。反射单元分别覆盖棱镜的边缘区域。本实用新型还公开了一种采用该棱镜片的背光模块。
文档编号G02B5/04GK201251632SQ20082013151
公开日2009年6月3日 申请日期2008年9月11日 优先权日2008年9月11日
发明者刘明达, 郭浩然 申请人:扬昕精密股份有限公司