專利名稱：光學模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種光學模組，且特別是有關(guān)于一種應(yīng)用于液晶顯示器中背光模組的光學模組。
背景技術(shù)：
由于受限于習知制造光源或發(fā)光元件，例如產(chǎn)生點光源的發(fā)光二極管(Light Emitting Diodes；LED)、或產(chǎn)生線光源的冷陰極螢光燈管(Cold Cathode Fluorescent Lamp；CCFL)的方式，所以常無法形成亮度均一的平面光源。因此，傳統(tǒng)的做法是在需要產(chǎn)生平面光源的產(chǎn)品中，于光源發(fā)光處加上一片能將光源霧化的光學膜片，以均勻化光源，并且于光源發(fā)光處再加上一片有聚光功能的光學膜片，以增加正向的亮度。
典型的例子如液晶顯示器(Liquid Crystal Display；LCD)中的背光模組。有鑒于液晶本身并不會發(fā)光，因此需要使用背光模組來供應(yīng)光源，才能達到顯示效果。請參照圖1，其是繪示一種習知的背光模組之剖面示意圖。在圖1中，背光模組100包含光源102、導(dǎo)光板104、擴散片106、聚光片108與反射片110。首先，由光源102投射出的光線會先進入導(dǎo)光板104。接著，光線經(jīng)過反射片110之后會被反射，而穿透過擴散片106以均勻化光線。隨后，再穿透聚光片108以提高正向亮度。最后，經(jīng)由擴散片106均勻化且經(jīng)過聚光片108提高正向亮度的光線會進入位于背光模組100上方的LCD面板(未繪示于圖上)，而使LCD面板產(chǎn)生亮暗的效果。
然而，為了更加增強背光模組的亮度，甚至會在習知的背光模組中再加入另一片聚光片，以更加增強正向的亮度。請參照圖2，是繪示一種使用兩片聚光片的習知的背光模組的剖面示意圖。如圖2所示，上聚光片109是堆疊于聚光片108之上，且上聚光片109與聚光片108是以不同的排列方式堆疊在一起。其中，上聚光片109與聚光片108之一表面上具有突起結(jié)構(gòu)114，且突起結(jié)構(gòu)114是規(guī)則性排列。然而，上述應(yīng)用兩片聚光片的背光模組100則會衍生出另一問題是，由于上下兩片聚光片108、109的表面上皆具有規(guī)則性排列的突起結(jié)構(gòu)114，且兩片聚光片108、109是上下堆疊在一起，所以當光線依序通過聚光片108與上聚光片109時，則會產(chǎn)生如圖3所示的干涉條紋120，發(fā)生疊紋效應(yīng)(moire effect)，而造成視覺上的缺陷。
有鑒于此，一般通常會在上聚光片的上方加入另一片擴散片，以改善疊紋效應(yīng)，如圖2中的上擴散片111。然而，由圖2可看出，此時背光模組中的光學膜片的數(shù)量已高達四片以上，所以當光線在傳遞的過程中，光線不僅會被這些光學膜片部分吸收而降低了光線的使用率之外，更會因使用多張光學膜片而造成材料與組裝成本的負擔。除此之外，習知的背光模組所提供的顯示效果往往無法在一定范圍的可視角之內(nèi)維持均勻的亮度，也就是說若當可視角大于25度時，則亮度會大幅下降，約僅剩下正向亮度的一半而已。
因此，如何在不降低亮度的情況下，能減少光學膜片的使用數(shù)目，且又能兼顧減少疊紋效應(yīng)的考量，并于一定范圍的可視角之內(nèi)能提高亮度，為目前研發(fā)的重點之一。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是在于提供一種光學模組，只需要使用兩光學膜片即可達成傳統(tǒng)上必須由至少四個以上的光學膜片才能達成的效果。
本發(fā)明的另一目的是在于提供一種光學模組，以于一定范圍的可視角之內(nèi)，提高光學模組的亮度。
本發(fā)明的又一目的是在于提供一種光學模組，以降低其材料與組裝的成本。
為了達到上述目的，本發(fā)明提出一種光學模組，其可以是一種背光模組。上述的背光模組具有至少一光源、第一光透鏡陣列板與第二光透鏡陣列板，且第一光透鏡陣列板位于光源之上，且第二光透鏡陣列板位于第一光透鏡陣列板之上。其中，第一光透鏡陣列板之一表面上具有數(shù)個曲面突起物，且曲面突起物的剖面形狀為圓弧形。第二光透鏡陣列板之一表面上具有數(shù)個棱形突起物，且棱形突起物的剖面形狀為角錐形。
本發(fā)明還提出一種光學模組，包含一反射板；至少一光源，位于該反射板之上；一導(dǎo)光板，位于該光源之一端；一第一光透鏡陣列板，位于該光源之上，其中該第一光透鏡陣列板之一表面上具有數(shù)個曲面突起物，該些曲面突起物的剖面形狀為圓弧形；以及一第二光透鏡陣列板，位于該第一光透鏡陣列板之上，其中該第二光透鏡陣列板之一表面上具有數(shù)個棱形突起物，該些棱形突起物的剖面形狀為角錐形。
依照本發(fā)明較佳實施例，上述的第一光透鏡陣列板上的曲面突起物中的圓弧高與弧長之比值較佳是介于0.25至0.5之間，更佳是為0.5。
依照本發(fā)明較佳實施例，上述的第二光透鏡陣列板上的棱形突起物的頂端所夾的角度較佳是介于60°至120°之間，更佳是為90°。
除此之外，在本發(fā)明的另一較佳實施例中，本發(fā)明的光學模組中的第一光透鏡陣列板上之一表面也可以是數(shù)個棱形突起物。其中，棱形突起物的剖面形狀為角錐形。
由上述本發(fā)明的較佳實施例可知，應(yīng)用本發(fā)明具有下列優(yōu)點。本發(fā)明的光學模組不僅可以于一定范圍的可視角之內(nèi)提高光學模組的亮度，更可以改善疊紋效應(yīng)。再者，本發(fā)明的光學模組可以達成傳統(tǒng)上必須由至少四個以上的光學膜片才能達成的效果，也就是說本發(fā)明的光學模組不僅可以減少光學膜片的使用數(shù)量，還可以降低材料與組裝的成本。此外，本發(fā)明的光學元件還可以使用兩片具有相同棱形突起結(jié)構(gòu)的光透鏡陣列板，以提供光學膜模組的亮度。

為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、優(yōu)點與實施例能更明顯易懂，所附圖式的詳細說明如下圖1，是繪示一種習知的背光模組的剖面示意圖。
圖2，是繪示一種使用兩片聚光片的習知的背光模組的剖面示意圖。
圖3，是一種產(chǎn)生疊紋效應(yīng)的示意圖。
圖4A、4B，是分別繪示本發(fā)明的一種背光模組的剖面示意圖。
圖5，是繪示圖4A中的第一光透鏡陣列板的剖面結(jié)構(gòu)的放大示意圖。
圖6，是繪示圖4A中的第二光透鏡陣列板的剖面結(jié)構(gòu)的放大示意圖。
圖7、8，是分別繪示依據(jù)本發(fā)明的較佳實施例的一種第一光透鏡陣列板與第二光透鏡陣列板的俯視圖。
圖9、10，是分別繪示依據(jù)本發(fā)明的較佳實施例的一種第一光透鏡陣列板與第二光透鏡陣列板的俯視圖。
圖11A、11B，是分別繪示本發(fā)明的另一較佳實施例中的一種背光模組的剖面示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明所提供的光學模組不僅能減少光學膜片的使用數(shù)目，又能改善疊紋效應(yīng)，并能于一定范圍的可視角之內(nèi)維持亮度不變。以下將以圖示及詳細說明來清楚說明本發(fā)明的精神，如熟悉此技術(shù)的人員在了解本發(fā)明的較佳實施例后，當可由本發(fā)明所教示的技術(shù)，加以改變及修飾，其并不脫離本發(fā)明的精神與范圍。
請參照圖4A、4B，是分別繪示本發(fā)明的一種背光模組的剖面示意圖。在圖4A中，背光模組是一種側(cè)邊入光型的背光模組200，其包含光源202、導(dǎo)光板204、第一光透鏡陣列板206、第二光透鏡陣列板210與反射片214。上述導(dǎo)光板204是位于光源202的側(cè)方，第一光透鏡陣列板206是位于光源202之上，且第二光透鏡陣列板2 10是位于第一光透鏡陣列板206之上。其中，第一光透鏡陣列板206的一表面上具有數(shù)個曲面突起物208，且第二光透鏡陣列板210的一表面上具有數(shù)個棱形突起物212。
或者，在本發(fā)明的另一較佳實施例中，圖4B所示，背光模組更可以是一種直下型背光模組201，但并不以此為限。在圖4B中，直下型背光模組201包含光源202、導(dǎo)光板204、擴散片205、第一光透鏡陣列板206、第二光透鏡陣列板210與反射片214。其中，上述的光源202是位于反射片214的上方，導(dǎo)光板204是位于光源202的正上方，擴散片205是位于導(dǎo)光板204的上方，第一光透鏡陣列板206是位于光源202之上，且第二光透鏡陣列板210是位于第一光透鏡陣列板206之上。
上述的第一光透鏡陣列板206與第二光透鏡陣列板210的較佳材料為透光性良好的材料，例如玻璃與聚酯材料等。且第一光透鏡陣列板206上的曲面突起物208與第二光透鏡陣列板210上的棱形突起物212，其尺寸大小較佳皆為微米級以下的尺寸，更佳為50μm以下。
上述的第一光透鏡陣列板206與第二光透鏡陣列板210的制作方法較佳是將樹脂涂布于具有曲面結(jié)構(gòu)或棱形結(jié)構(gòu)的模板或滾輪上之后，再覆蓋上光學基板，使得曲面結(jié)構(gòu)或棱形結(jié)構(gòu)能形成于光學基板上，以形成第一光透鏡陣列板206或第二光透鏡陣列板210。其中，上述的樹脂的材料較佳是一高折射系數(shù)的樹脂，且樹脂的折射率較佳是大于1.5。在本發(fā)明的較佳實施例中，第一光透鏡陣列板與第二光透鏡陣列板的制作方法并不用以限定本發(fā)明的范圍。
請參照圖5，其是繪示圖4A中的第一光透鏡陣列板的剖面結(jié)構(gòu)的放大示意圖。在圖5中，第一光透鏡陣列板206的一表面上具有數(shù)個曲面突起物208，且曲面突起物208的剖面形狀可以為圓弧形。其中，上述的曲面突起物208的大小相同，且排列方式為規(guī)則排列，但曲面突起物208的大小與排列方式并不用以限定本發(fā)明的范圍。在本發(fā)明的較佳實施例中，曲面突起物208中的圓弧高Ra與弧長Rb的比值較佳是介于0.25至0.5之間，更佳是為0.5。再者，上述的曲面突起物208的底面形狀可以為圓形或六邊形，但其底面形狀并不用以限定本發(fā)明的范圍。
請參照圖7、8，是分別繪示依據(jù)本發(fā)明的較佳實施例的一種第一光透鏡陣列板的俯視圖。請同時參照圖5，圖5是沿著圖7或圖8的切線I-I’的剖面示意圖。在圖7中，第一光透鏡陣列板206的表面上具有數(shù)個曲面突起物208，且曲面突起物208的底面形狀較佳為圓形，但并不用以限定本發(fā)明的范圍。或者，如圖8所示，第一光透鏡陣列板206上的曲面突起物208的底面形狀更可以是六邊形，但并不用以限定本發(fā)明的范圍。
請參照圖6，其是繪示圖4A中的第二光透鏡陣列板的剖面結(jié)構(gòu)的放大示意圖。在圖6中，第二光透鏡陣列板210的一表面上具有數(shù)個棱形突起物212，且棱形突起物212的剖面形狀為角錐形。其中上述的棱形突起物212的大小相同，且排列方式為規(guī)則排列，但棱形突起物212的大小與排列方式并不用以限定本發(fā)明的范圍。在本發(fā)明的較佳實施例中，棱形突起物212的頂端是頂尖突起，且頂尖突起所夾的角度θ較佳是介于60°至120°之間，更佳是為90°。
再者，上述的棱形突起物212的底面形狀可以是方形或圓形，但其底面形狀并不用以限定本發(fā)明的范圍。請參照圖9、10，是繪示依據(jù)本發(fā)明的較佳實施例的一種第二光透鏡陣列板的俯視圖。請同時參照圖6，圖6是沿著圖9或圖10的切線K-K’的剖面示意圖。在圖9中，第二光透鏡陣列板210的表面上具有數(shù)個棱形突起物212，且棱形突起物212的底面形狀較佳為四方形，但并不用以限定本發(fā)明的范圍?；蛘撸鐖D10所示，第二光透鏡陣列板210上的棱形突起物212的底面形狀更可以為圓形，但并不用以限定本發(fā)明的范圍。在本發(fā)明的一較佳實施例中，是利用兩片具有不同突起結(jié)構(gòu)的光透鏡陣列板(具有曲面突起物208的第一光透鏡陣列板206與具有棱形突起物212的第二光透鏡陣列板210)，且第二光透鏡陣列板210是堆疊于第一光透鏡陣列板206之上，以改善疊紋效應(yīng)。且能在一定范圍的可視角之內(nèi)，使背光模組的亮度增亮100％，也就是說于30度之內(nèi)的可視角，可以維持亮度均勻不變的效果。
除此之外，如圖11A、11B所示，本發(fā)明的光學模組中的第一光透鏡陣列板206上的一表面也可以具有數(shù)個棱形突起物212。其中，棱形突起物212的剖面形狀為角錐形。由于第一光透鏡陣列板206上的棱形突起物212的尺寸大小、材料、底面形狀與排列方式皆如同上述的較佳實施例，故不在此多佳贅述。因此，由上述本發(fā)明較佳實施例可知，應(yīng)用本發(fā)明具有下列優(yōu)點。本發(fā)明的光學模組不僅可以于一定范圍的可視角之內(nèi)提高光學模組的亮度，更可以改善疊紋效應(yīng)。再者，本發(fā)明的光學模組中，第一光透鏡陣列板上的曲面突起物與第二光透鏡陣列板上的棱形突起物，其尺寸皆是為微米級以下，所以可以同時達到霧化與聚光的效果。再者，本發(fā)明的光學模組可以達成傳統(tǒng)上必須由至少四個以上的光學膜片才能達成的效果，也就是說本發(fā)明的光學模組不僅可以減少光學膜片的使用數(shù)量，更可以降低材料與組裝的成本。此外，本發(fā)明的光學元件更可以使用兩片具有相同棱形突起結(jié)構(gòu)的光透鏡陣列板，以提供光學膜模組的亮度。
雖然本發(fā)明已以一較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。
主要元件符號說明100背光模組 102、202光源104、204導(dǎo)光板106、205擴散片111上擴散片 109上聚光片108聚光片 110、214反射片112LCD面板114突起結(jié)構(gòu)120干涉條紋 200側(cè)邊入光型的背光模組201直下型背光模組 206第一光透鏡陣列板208曲面突起物 210第二光透鏡陣列板212棱形突起物 Ra圓弧高Rb弧長θ角度。
權(quán)利要求
1.一種光學模組，其特征在于該光學模組包含至少一光源；一第一光透鏡陣列板，位于該光源之上，其中該第一光透鏡陣列板之一表面上具有數(shù)個曲面突起物，該些曲面突起物的剖面形狀為圓弧形；以及一第二光透鏡陣列板，位于該第一光透鏡陣列板之上，其中該第二光透鏡陣列板之一表面上具有數(shù)個棱形突起物，該些棱形突起物的剖面形狀為角錐形。
2.如權(quán)利要求1所述的光學模組，其特征在于該第一光透鏡陣列板的該些曲面突起物中圓弧高與弧長之比值是介于0.25至0.5之間。
3.如權(quán)利要求2所述的光學模組，其特征在于該第一光透鏡陣列板的該些曲面突起物中圓弧高與弧長之比值是0.5。
4.如權(quán)利要求1所述的光學模組，其特征在于該第二光透鏡陣列板的該些棱形突起物的頂端所夾的角度是于60°至120°之間。
5.如權(quán)利要求4所述的光學模組，其特征在于該第二光透鏡陣列板的該些棱形突起物的頂端所夾的角度是90°。
6.如權(quán)利要求1所述的光學模組，其特征在于該些曲面突起物與該些棱形突起物的尺寸是微米級以下。
7.如權(quán)利要求6所述的光學模組，其特征在于該些曲面突起物與該些棱形突起物的尺寸是50微米級以下。
8.如權(quán)利要求1所述的光學模組，其特征在于該些曲面突起物與該些棱形突起物的排列是不規(guī)則的。
9.如權(quán)利要求1所述的光學模組，其特征在于該些曲面突起物與該些棱形突起物的排列是規(guī)則的。
10.如權(quán)利要求1所述的光學模組，其特征在于還包含一導(dǎo)光板位于該第一光透鏡陣列板之下。
11.如權(quán)利要求10所述的光學模組，其特征在于還包含一反射板位于該導(dǎo)光板之下。
12.一種背光模組，其特征在于包含一反射板；至少一光源，位于該反射板之上；一導(dǎo)光板，位于該光源之一端；一第一光透鏡陣列板，位于該光源之上，其中該第一光透鏡陣列板之一表面上具有數(shù)個曲面突起物，該些曲面突起物的剖面形狀為圓弧形；以及一第二光透鏡陣列板，位于該第一光透鏡陣列板之上，其中該第二光透鏡陣列板之一表面上具有數(shù)個棱形突起物，該些棱形突起物的剖面形狀為角錐形。
13.如權(quán)利要求12所述的背光模組，其特征在于該光源是位于該導(dǎo)光板的正下方。
14.如權(quán)利要求12所述的背光模組，其特征在于該光源是位于該導(dǎo)光板的側(cè)方。
15.如權(quán)利要求12所述的背光模組，其特征在于該第一光透鏡陣列板的該些曲面突起物中圓弧高與弧長之比值是介于0.25至0.5之間。
16.如權(quán)利要求15所述的背光模組，其特征在于該第一光透鏡陣列板的該些曲面突起物中圓弧高與弧長之比值是0.5。
17.如權(quán)利要求12所述的背光模組，其特征在于該第二光透鏡陣列板的該些棱形突起物的頂端所夾的角度是介于60°至120°之間。
18.如權(quán)利要求17所述的背光模組，其特征在于該第二光透鏡陣列板的該些棱形突起物的頂端所夾的角度是90°。
19.如權(quán)利要求12所述的背光模組，其特征在于該些曲面突起物與該些棱形突起物的尺寸是微米級以下。
20.如權(quán)利要求19所述的背光模組，其特征在于該些曲面突起物與該些棱形突起物的尺寸是50微米級以下。
21.如權(quán)利要求12所述的背光模組，其特征在于該些曲面突起物與該些棱形突起物的排列是不規(guī)則的。
22.如權(quán)利要求12所述的背光模組，其特征在于該些曲面突起物與該些棱形突起物的排列是規(guī)則的。
23.一種光學模組，其特征在于該光學模組包含至少一光源；一第一光透鏡陣列板，位于該光源之上，其中該第一光透鏡陣列板之一表面上具有數(shù)個棱形突起物，該些棱形突起物的剖面形狀為角錐形；以及一第二光透鏡陣列板，位于該第一光透鏡陣列板之上，其中該第二光透鏡陣列板之一表面上具有數(shù)個棱形突起物，該些棱形突起物的剖面形狀為角錐形。
24.如權(quán)利要求23所述的光學模組，其特征在于該第一光透鏡陣列板與該第二光透鏡陣列板的該些棱形突起物的頂端所夾的角度是于60°至120°之間。
25.如權(quán)利要求24所述的光學模組，其特征在于該些棱形突起物的頂端所夾的角度是90°。
26.如權(quán)利要求23所述的光學模組，其特征在于該些棱形突起物的尺寸是微米級以下。
27.如權(quán)利要求26所述的光學模組，其特征在于該些棱形突起物的尺寸是50微米級以下。
全文摘要
一種光學模組，包含至少一光源、第一光透鏡陣列板與第二光透鏡陣列板，且第一光透鏡陣列板位于光源之上，且第二光透鏡陣列板位于第一光透鏡陣列板之上，其中，第一光透鏡陣列板之一表面上具有數(shù)個曲面突起物，且曲面突起物的剖面形狀為圓弧形，第二光透鏡陣列板之一表面上具有數(shù)個棱形突起物，且棱形突起物的剖面形狀為角錐形。
文檔編號G02B3/00GK101017270SQ20061000680
公開日2007年8月15日 申請日期2006年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月7日
發(fā)明者莊平 申請人:宣德科技股份有限公司