[实用新型]具细微镜面结构的光学组件

说明书

技术领域

本实用新型关于一种具细微镜面结构的光学组件，尤其指一种使用于光电系统中，用于达成光学效果的具细微镜面结构的光学组件。

背景技术

在光电系统之中，经常需要使用其上具有细微镜面结构的光学组件，以达到光反射、折射、散射或绕射等光学效果，如LCD显示器背光模块中所用的导光板、PDA显示面板所用的前光板、投影电视上的显示屏等，其仍是利用光学组件上的细微镜面结构以达到导光或改变光线路径的光学效果。

而传统具细微镜面结构的光学组件中，部分组件的细微镜面结构是以呈长条状沟槽或凸起的形式，如图3所示，其为投影电视上的显示屏幕，该光学组件30的细微结构为两面皆具备有长条状平行分布的圆弧凸起31，如图4所示，其为LCD显示器背光模块所使用的导光板40，该导光板40乃在楔形的PMMA板上，有长条平行分布的V形沟槽41。

而该传统具细微镜面结构的光学组件制作形成方式，一般是以钻石车刀在铜、铝或塑料等基材上切削刻划。而切削后所得到的截面形状与车刀的形状一致。如图5A所示，若车刀51为V尖锐状，则所切削刻划后的沟槽截面形状就为V型；如图5B所示，若车刀53的形状为弧形结构，则所切削刻划出的沟槽截面形状便为圆弧形。而经切削完成后的基材50、52可以直接作为模仁使用，利用射出成型、热压成型或浇注成型方式，以得到所要的光举组件，惟此时成型的光举组件细微结构与模仁刚好相反，即模仁的凹入部分，则成品便为凸起部分，模仁的凸起部分，品便为凹入部分。亦可将模仁经由电铸等方式翻铸后，再将翻铸件作为模仁使用。由钻石车刀切削刻划后的沟槽，其表面可以达到很高的镜面性及形状精度，因此成形后的组件亦同样具有很高的镜面性及形状精度。

目前具细微镜面结构的光学组件，大部分其每个细微镜面结构不是只有一个面就是只有由两个面构成。如图6所示，其导光体60上的圆弧沟槽61便是呈现单一圆弧面的构造，而图7所示的导光体70沟槽则为V形沟槽71结构，该V形沟槽71则是具有两个平面的结构。习用传统组件中，就算是有多面构成的细微结构，其每个结构都是一样，没有改变。如图8A、B所示，该光学组件的组件的条形细微结构均具备有相同的形状，而非图8C般呈现不同形状的条形细微结构。

由于若具细微镜面结构的光学组件的细微镜面结构形状仅具备有一个面或两个面，在引导光线行经的能力较不具自由度而较难依光学设计的要求来控制光线方向与分布，现请参看图9A、B所示，图9A为具两个面的细微结构，图9B为具三个面的细微结构，图9A中，光线的方向控制就无法如同图9B所示有较大的弹性以符合光学设计的要求。

如图9C所示，若该细微结构为圆弧性，虽然光线可以引导至不同的方向，但因为为圆弧形，所以光线的引导方向，仍受到一定关的限制而无法独立控制；另外，圆弧球面状的细微结构面制作困难，成本高，且精度不易控制，若球面形状的精度制作不佳，则反而容易使得光线控制产生误差。

再者，若光学组件上各个细微结构形状都一致，使得进入该光学组件光线的行进及分布无法符合光学设计的要求。如第图10A所示，由于光学组件任何地方的细微结构形状均相同，因此光线的控制便不如图10B所示，于不同位置有不同细微结构能有更佳的光线控制弹性，光线所被反射的角度可因为不同结构的细微结构面而有所改变，因此可更符合光学设计的需求。

以液晶显示器所用的背光模块为例，在LCD背光模块当中，需将点光源(如LED)或是线光线(如阴极射线管)经由导光板的作用而转化成为面光源，为达此一目的，导光板必须具有能利用反射、折射、散射等效应进而引导光线达到分散、分配的效果。而目前较普遍的做法便是在透明材质的导光板上安置众多的微小结构，当光线由透明导光板侧方射入的后，即利用分布在导光板上的微小结构，使得光线经由反射、折射及散射等效应而使光线能有效均匀的由透明的导光板面透出。

透出板面的光线辉度越大、均匀度越高，即表示此导光板的效能越好。

透出板面的光线辉度越大、均匀度越高，即表示此导光板的效能越好。

如图11所示，该类的导光板多于成型后的透明压克力板上印刷网点81，该网点81即是前述的微小结构，当光线由导光板80侧边射入导光板80，经过若干次的全反射后，若投射至导光板80的印刷网点81上，便会形成散射效果而改变光线行进方向，并透出板面。运用此项原理便可以达到导光板80的侧面进光，正面均匀出光的功效。然而，因印刷的网点81对光线行进方向的控制不佳，使得导光板80的辉度及均匀度不高。