[发明专利]一种光学棱镜、棱镜片、背光模组和液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种光学棱镜、棱镜片、

背光模组和液晶显示装置。

背景技术

薄膜晶体管液晶显示器一般包括显示面板和背光模组两大部分。其中，在背光模组的导光板的出光面一侧通常设有棱镜片，用于将光线进行汇聚，在不增加出射光总光通量的情况下提高液晶显示器正视方向(垂直于显示平面)的亮度。

其中，如图1和图2所示，棱镜片包括基体11、涂覆层12和光学棱镜13，涂覆层12设于基体11的入光面一侧，可以达到均匀光线和防止划伤基体11入光面的作用，光学棱镜13设于基体11的出光面一侧，光学棱镜13的材料是聚甲基丙烯酸甲酯，折射率较基体11（材料是PET）大,有汇聚光线作用。光学棱镜13其横截面的形状通常为等腰直角三角形。其中，法线131垂直于光学棱镜13侧面，入射光线132靠近垂直轴y入射，134是入射光线132的角度范围，经过棱柱被折射至靠近垂直轴y，入射光线133靠近水平轴x入射，135是入射光线133的角度范围，通过棱柱被折射至靠近水平轴x。这样，光线通过棱柱截面为等腰直角三角形的棱镜片时(如图2所示)，入射光线与等腰三角形的斜边的夹角表示为θ，在θ为45°和135°视角方向有亮度低谷(如图3和图4所示，其中，图3是使用测试装置4对棱镜片的视角亮度数据进行测试的示意图，图4是棱镜片视角亮度曲线示意图)，而液晶显示屏有一定的视角范围，加之人们观看液晶显示屏的习惯，45°至135°范围之外的光线实际上是无效的光，导致光利用率较低。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有的棱镜片，对光的利用率有待提高，入射光线经过棱镜片后的折射光线的出光视角偏小。

发明内容

本发明所要解决的技术问题包括，针对现有的棱镜片的光利用率较低且出光视角偏小的问题，提供一种光利用率较高且出光视角较大的光学棱镜、棱镜片、背光模组和液晶显示装置。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种光学棱镜，所述棱柱的横截面的形状为一个三角形与一个梯形组合成的形状，其中所述三角形的底边与梯形的上底重合。

本发明的光学棱镜横截面形状的下半部分为梯形，从而使得45°和135°之外的部分光线，转化为汇聚光线，变成有效出光，提高了光利用率，同时增大了光学棱镜的出光视角，并且本发明对光学棱镜的横截面形状的改变操作简单，易于实现。

优选的是，所述三角形为等腰直角三角形，所述梯形为等腰梯形，所述等腰直角三角形的底边与等腰梯形的上底重合，所述等腰梯形的底角的角度大于45度。

优选的是，所述等腰三角形的直角的两条边的交叉部设有弧形过渡结构。

优选的是，所述光学棱镜的材料为聚甲基丙烯酸甲酯。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种棱镜片，包括基体，所述基体的出光面一侧设有多个如上述光学棱镜。

本发明的棱镜片包括上述光学棱镜，因此棱镜片的光利用效率得以提高、出光视角得以增大。

优选的是，所述多个光学棱镜在所述基体出光面上呈阵列排布

优选的是，所述基体的入光面一侧设有涂覆层，用于均匀光线和防止划伤基体的入光面。

进一步优选的是，所述涂覆层的材料为聚甲基丙烯酸甲酯。

优选的是，所述基体的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯。

优选的是，所述光学棱镜的折射率大于基体的折射率。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种背光模组，包括导光板，所述导光板的出光面一侧设有上述棱镜片。

本发明的背光模组包括上述棱镜片，背光模组的亮度进一步提高。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种液晶显示装置，包括显示面板以及上述的背光模组，所述背光模组用于为所述显示面板提供背光源。

本发明的液晶显示装置包括上述的背光模组，由此显示装置的显示品质得到了进一步提升。

附图说明

图1为现有的棱镜片的截面图；

图2是图1中的光学棱镜的截面图；

图3是棱镜片测试示意图；

图4是棱镜片视角亮度曲线示意图；

图5是本发明实施例1、2的棱镜片的截面图；

图6是图5中光学棱镜的截面图；

图7是本发明的实施例1、2的光学棱镜的截面形状与现有的光学棱镜的截面形状相比较的示意图；

图8是图7中的5部分的光路放大图；

图9是底角α为60°的光学棱镜的示意图。