CN100376950C - 背光模组及其导光板 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种背光模组，其包括导光板与光源，该导光板包括基材与感光层，该基材包括入射面、和入射面相连的出光面以及相对出光面的底面，该光源靠近该入射面设置，该感光层设置在基材的底面并包括通过光罩曝光形成而且规则分布的反应部与未经曝光的非反应部，该反应部与非反应部具有不同的折射率，该出光面上设置多个突起，导光板内部传输的光束通过该感光层的反应部与出光面上的多个突起破坏全反射条件后自出光面出射。本发明背光模组具有较高的出光均匀度。

Description

背光模组及其导光板

【技术领域】

本发明是关于一种背光模组及其导光板，特别是关于一种应用于液晶显示器的背光模组及其导光板。

【背景技术】

由于液晶显示器具有轻、薄、耗电小等优点，广泛应用于笔记本计算机、行动电话、个人数字助理等现代化信息设备。因为液晶本身不具有发光特性，需要为其提供背光模组以实现显示功能。

众所周知，背光模组的出光均匀度必须达到预定需求，从而提升液晶显示器的色彩对比度、全屏的亮度效果与可视角度。

现有技术的背光模组包括光源与导光板，光源相对导光板的入射面设置，该导光板引导自光源发出的光束的传输方向，将线光源或点光源转换成面光源出射。该导光板的底面或出光面分布多个网点，其可破坏光束在导光板内部传输的全反射条件，使光束散射以提高导光板出射光束的均匀性，进而提升背光模组的整体光学性能。在导光板底面分布网点的技术可参见1994年11月8日公告的美国专利第5,363,294号，在导光板出光面分布网点的技术可参见2000年1月4日公告的美国专利第6,011,602号和2001年4月10日公告的美国专利第6,215,936号。该等网点的疏密、大小均可有不同设计以适应不同的背光模组。如网点可设计为方形、圆形、六角形、菱形或梯形突起等。

但是，受限于现有技术的制造方法，所制得的导光板网点仅可为微米级，不易达到其均匀性要求，使得目视导光板时可发现暗带或明显亮纹，影响导光板、背光模组乃至液晶显示器的光学性能。

【发明内容】

为克服现有技术的导光板出光均匀度不高的问题，本发明提供一种出光均匀度较高的导光板。

本发明还提供一种采用上述导光板的背光模组。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：提供一种导光板，其包括基材与感光层，该基材包括入射面、与入射面相连的出光面以及相对出光面的底面，该感光层设置在基材的底面并包括通过光罩曝光形成而且规则分布的反应部与未经曝光的非反应部，该反应部与非反应部具有不同的折射率，该出光面上设置多个突起，导光板内部传输的光束通过该感光层的反应部与出光面上的多个突起破坏全反射条件后自出光面出射。

本发明背光模组包括导光板与光源，该导光板包括基材与感光层，该基材包括入射面、与入射面相连的出光面以及相对出光面的底面，该光源相对该入射面设置，该感光层设置在基材的底面并包括通过光罩曝光形成而且规则分布的反应部与未经曝光的非反应部，该反应部与非反应部具有不同的折射率，该出光面上设置多个突起，导光板内部传输的光束通过该感光层的反应部与出光面上的多个突起破坏全反射条件后自出光面出射。

相较于现有技术，由于本发明导光板的基材底面设置有包括通过光罩曝光形成而且规则分布的反应部的感光层、该出光面上设置有多个突起，该感光层的反应部同感光层其它部分具有不同的折射率，其通过不同的折射率破坏光束在导光板内部传输的全反射条件，使光束散射；出光面上的多个突起通过自身的立体结构破坏光束在导光板内部传输的全反射条件，使光束散射，从而提高导光板出射光束的均匀性。另外，由于利用类似半导体的采用光罩的曝光技术，使得该感光层具有较现有技术网点更精细的图案(可达纳米级)，以此增加导光板与背光模组的出光均匀度与亮度。

【附图说明】

图1是本发明背光模组第一实施方式的立体示意图。

图2是图1所示感光层的平面示意图。

图3是本发明导光板第二实施方式的感光层的平面示意图。

图4是本发明导光板第三实施方式的感光层的平面示意图。

图5是本发明背光模组第二实施方式的立体示意图。

图6是本发明导光板的制造流程图。

图7至图10是本发明导光板的制造步骤示意图。

图11是本发明背光模组第三实施方式的立体示意图。

【具体实施方式】

请参阅图1，是本发明背光模组第一实施方式的立体示意图，该背光模组100包括萤光灯管111、部分包围该萤光灯管111的灯罩112和一导光板120。该萤光灯管111用以发出光束，该灯罩112可防止光束能量损失，该导光板120则引导萤光灯管111发出的和灯罩112反射的光束的传输方向，将其转换为面光源出射。

该导光板120为平板形导光板，是采用压克力、玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯等透明材质制成，其包括基材124与感光层130，该基材包括一入射面121、与入射面121相连的出光面122以及与出光面122相对的底面123。

该入射面121用以接收萤光灯管111发出的与灯罩112反射的光束，其上涂覆有抗反射膜。该出光面122上设置多个立方体状突起1221，而且该多个突起1221的分布密度是沿远离入射面121的方向递增。

请一起参阅图2，该基材的底面123设置感光层130，该感光层130采用的材料是光敏性染料，一般选用醇类、酯类或花菁素(Cyanine)、苯二甲蓝染料(Phthalocyanine)或金属化偶氮化合物(AZO-Metal Complex)。该感光层130采用的涂覆方式可为旋转式、浸粘式、滚筒式、喷涂式或挤压式等，包括反应部131与非反应部132。该反应部131是通过光罩曝光形成，与未经曝光的非反应部132具有不同的折射率，因为感光层具有不同折射率部分，所以可破坏导光板120内部传输的光束的全反射条件，使光束散射，并由出光面122均匀射出。该出光面122上设置的多个突起1221则通过自身的立体结构破坏导光板120内部传输的光束的全反射条件，使光束散射。该多个突起1221的尺寸大于该反应部131的尺寸。该反应部131为立方体状，为提高导光板120出射光束的亮度与均匀性，该反应部131的大小或密度是沿远离入射面121的方向递增。该反应部131也可以是其它合适的形状。

本发明导光板的基材底面涂覆感光层的反应部的形状、大小、疏密均可有不同设计以适应不同的背光模组。请参阅图3，感光层包括反应部231与非反应部232，其中反应部231呈圆柱状，而且是均匀分布。参阅图4，感光层包括反应部331与非反应部332，其中反应部231呈三角柱状，而且是均匀分布。

请参阅图5，是本发明背光模组的第二实施方式。该背光模组400包括多个点光源411与一导光板420。该导光板420是楔形导光板，其包括基材(未标示)与感光层430，该基材包括一入射面421、一与入射面421倾斜相连的底面423、一与底面423相对的出光面(未标示)与多个侧面424。该出光面上设置多个条状突起422，而且该多个突起422的宽度大小是沿远离入射面421的方向递增。

该点光源411是对应该入射面421设置，本实施方式中，该点光源411可为发光二极管或小灯泡，而且可以通过配置多个不同颜色的发光二极管或小灯泡以调配所需的光源颜色与亮度。

该感光层430涂覆在底面423以改善导光板420与背光模组400的整体出光均匀度与光学性能。该感光层430是采用旋转式、浸粘式、滚筒式、喷涂式或挤压式等方法设置在底面423，并经光罩曝光方法以获得超微细设计。

请参阅图6，本发明的导光板制造方法包括以下步骤：具有多个突起的基材射出、感光层涂覆、光罩曝光制程与导光板切割。以下配合图7至图10对该导光板制造方法进行详细说明。

请参阅图7，通过射出成型方式提供基材520，该基材520包括入射面521、出光面522与底面523，该基材520的出光面522具有多个均匀分布的圆柱状突起5221。该基材520的材质一般为压克力、玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯等透明材质。

参阅图8，在基材520的底面523涂覆感光层530。该感光层530一般选用醇类、酯类或花菁素(Cyanine)、苯二甲蓝染料(Phthalocyanine)或金属化偶氮化合物(AZO-Metal Complex)有机染料，涂覆方式为旋转式、浸粘式、滚筒式、喷涂式或挤压式等。

一起参阅图9与图10，采用光罩曝光制造方法对感光层530曝光，形成反应部531与非反应部532，其中反应部531呈圆柱状，而且是均匀分布。该反应部531与未经曝光的非反应部532具有不同的折射率，使得该感光层530可破坏导光板内部光束的全反射条件，改变光束的传输路径。其中，光罩600上的透光图案依不同的背光模组可有多个不同设计。

参阅图10，将经光罩曝光后的基材520与感光层530的组合依据所需尺寸进行切割，得到导光板510。当然，亦可采用本发明的导光板制造方法直接制得一块导光板510，此时即可不需切割步骤。

请参阅图11，是本发明背光模组第三实施方式。该背光模组700包括两萤光灯管711、部分包围该两萤光灯管711的两灯罩712与一导光板(未标示)。该导光板包括基材720与感光层730，该基材包括两入射面721、与入射面721相连的出光面722以及与出光面722相对的底面723。该出光面722上设置多个呈梯形状的突起7221，该突起7221的分布密度自两入射面721向基材720中间递增。该感光层730设置在底面723并包括通过光罩曝光形成而且规则分布的反应部(图未示)，以增加背光模组700的出光均匀度。

该背光模组700还包括邻近该出光面722的第一扩散板703、棱镜片702与第二扩散板701。在邻近感光层730一侧设置反射板704以防止光束自底面723逸出，从而增加背光模组700的出光亮度。

由于以上所述导光板出光面上的突起尺寸较大，故可通过射出成型得到，并通过该突起调节出光均匀度；又因为以上所述的感光层皆是采用类似半导体的光罩的曝光技术，使得该感光层具有较现有技术网点更精细的图案，该图案尺寸可达纳米级，以此进一步增加导光板与背光模组的出光均匀度。

Claims (10)

1.一种导光板，包括一基材，该基材包括入射面、与入射面相连的出光面以及相对出光面的底面，该出光面上设置多个突起，其特征在于：该基材的底面设置一感光层，该感光层包括通过光罩曝光形成而且规则分布的反应部与未经曝光的非反应部，该反应部与非反应部具有不同的折射率。

2.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于：该反应部为立方体状、圆柱状或三角柱状。

3.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于：该反应部的大小或密度是均匀分布或沿远离入射面的方向递增。

4.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于：该入射面镀覆抗反射膜。

5.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于：该出光面上的多个突起为梯形、圆柱状或立方体状。

6.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于：该出光面上多个突起的大小或密度是沿远离入射面的方向递增。

7.一种背光模组，其包括导光板与光源，该导光板包括具有入射面、与入射面相连的出光面以及相对出光面的底面的基材，该出光面上设置多个突起，该光源相对该入射面设置，其特征在于：该基材的底面设置一感光层，该感光层包括通过光罩曝光形成而且规则分布的反应部与未经曝光的非反应部，该反应部与非反应部具有不同的折射率。

8.根据权利要求7所述的背光模组，其特征在于：进一步包括位于感光层一侧的反射板。

9.根据权利要求7所述的背光模组，其特征在于：进一步包括位于导光板出光面一侧的扩散板。

10.根据权利要求7所述的背光模组，其特征在于：进一步包括位于导光板出光面一侧的棱镜片。

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