CN100405171C - 导光板和采用该导光板的背光模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种背光模块。该背光模块包括导光板和光源，该导光板包括基材和染料层，该基材包括入射面、与入射面相连的出光面和相对出光面的底面，该光源相对该入射面设置，该染料层布设于基材的底面，该染料层包括通过光罩曝光形成的反应部和在光罩曝光时未经曝光且在光罩曝光后不从染料层上除去的非反应部，该反应部和非反应部具有不同的反射率，导光板内部传输的光束被该染料层破坏全反射条件后自出光面出射。本发明背光模块具有较高的出光均匀度，性能更为优良。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种导光板和采用该导光板的背光模块，特别是指一种应用于液晶显示器的导光板和背光模块。
【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、移动电话、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，背光模组需要具有较高的出光均匀度，从而提升采用该背光模组的液晶显示器的色彩对比度、全屏区域亮度效果和整机的可视角度。
现有技术背光模组包括光源和导光板，光源相对导光板的光入射面设置，该导光板引导自光源发出光束的传输方向，将线光源或点光源转换成面光源出射。该导光板的底面分布多个网点，用以破坏光束在导光板内部传输的全反射条件，并且使其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性能。该网点的疏密、大小均可有不同设计以适应不同的背光模组。如网点可以设计成方形、圆形、六角形或菱形等。
现有技术导光板的制程中，网点的制作方法有射出、碾压和网印等。例如，射出方式的现有技术可以参见2003年6月21日公告的中国台湾专利第538260号和2002年7月1日公告的中国台湾专利第493148号。但是，采用射出成型法时，会产生欠注(树脂不转动)和熔融树脂随冷却固化发生体积收缩等缺陷，需要通过保压力补充，若保压力不足，则导致模腔赋型变坏和导光板厚度不均匀、尺寸难以精确。
一种采用按压方式的现有技术可以参见2003年7月1日公告的中国台湾专利第539605号。但是，采用按压方式时，所需滚子的机械精度要求高，使其加工时间长、制造成本高。
另外，受限于现有技术制程，现有技术导光板的网点的图案规格仅可为微米级，不易达到其均匀性要求，使得目视导光板时可以发现暗带或明显亮纹，影响到导光板、背光模块乃至液晶显示器的光学性能。
【发明内容】
为了克服现有技术导光板出光均匀度低的缺陷，本发明提供一种出光均匀度较高的导光板。
本发明还提供一种出光均匀度较高的背光模块。
本发明解决技术问题的技术方案是：提供一种导光板，包括基材和染料层，该基材包括入射面、与入射面相连的出光面和相对出光面的底面，该染料层布设于基材的底面，该染料层包括通过光罩曝光形成的反应部和在光罩曝光时未经曝光且在光罩曝光后不从染料层上除去的非反应部，该反应部和非反应部具有不同的反射率，导光板内部传输的光束通过该染料层破坏全反射条件后自出光面出射。
本发明还提供一种背光模块，包括导光板和光源，该导光板包括基材和染料层，该基材包括入射面、与入射面相连的出光面和相对出光面的底面，该光源相对该入射面设置，该染料层布设于基材的底面，该染料层包括通过光罩曝光形成的反应部和在光罩曝光时未经曝光且在光罩曝光后不从染料层上除去的非反应部，该反应部和非反应部具有不同的反射率，导光板内部传输的光束通过该染料层破坏全反射条件后自出光面出射。
相较现有技术，本发明的有益效果是：由于本发明导光板的基材底面布设染料层，该染料层包括通过光罩曝光形成的反应部和未经曝光的非反应部，该反应部和非反应部具有不同的反射率，从而可以破坏光束在导光板内部传输的全反射条件，并且使其散射以提高导光板出射光束的均匀性。
【附图说明】
图1是本发明背光模块第一实施方式的立体图。
图2是图1所示染料层的示意图。
图3是本发明导光板另一实施方式的染料层的示意图。
图4是本发明导光板又一实施方式的染料层的示意图。
图5是本发明背光模块第二实施方式的立体图。
图6是本发明导光板制程的流程图。
图7至图10是本发明导光板制程的步骤示意图。
图11是本发明背光模块第三实施方式的立体图。
【具体实施方式】
请参阅图1，是本发明背光模块第一实施方式，该背光模块100包括荧光灯管111、部分包围该荧光灯管111的灯罩112和一导光板120。该荧光灯管111发出光束，该灯罩112防止光束能量损失，该导光板120则引导荧光灯管111发出和灯罩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是平板形导光板，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(未标示)和染料层130，该基材包括一入射面121、与入射面121相连的出光面122和与出光面122相对的底面123。
该入射面121接收荧光灯管111发出和灯罩112反射的光束，其上可以涂覆抗反射膜(图未示)。该出光面122可以加工成具有一定粗糙度的粗糙面，也可以在出光面122设置多个V型槽(图未示)。
请一并参阅图2，该基材的底面123设置染料层130，该染料层130应用的染料是光敏性染料，一般选用醇类、酯类或花菁素(Cyanine)、酞菁(Phthalocyanine)或金属化偶氮化合物(AZO-MetalComplex)。该染料层130采用的涂布方式可以是旋转式、浸粘式、滚筒式、喷涂式或挤压式等，包括反应部131和非反应部132。该反应部131通过光罩曝光形成(详后述)，与未经曝光的非反应部132具有不同的反射率，从而破坏导光板120内部传输的光束的全反射条件，使其由于反射角度不同而改变路径，并引导其由出光面122均匀射出。该反应部131呈正方体状，为提高导光板120出射光束的辉度和均匀性，该反应部131的大小沿远离入射面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布染料层的形状、大小、疏密均可以有不同设计以适应不同的背光模块。请参阅图3，染料层包括反应部231与非反应部232，其中反应部231呈圆柱状，并且均匀分布。参阅图4，染料层包括反应部331与非反应部332，其中反应部331呈三角柱状，并且也是均匀分布。
请参阅图5，是本发明背光模块第二实施方式。该背光模块400包括多个点光源411和一导光板420。该导光板420是楔形导光板，其包括基材(未标示)和染料层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422和侧面424。
该点光源411对应该入射面421布设，本实施方式中，该点光源411可以是发光二极管或小灯泡，并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辉度。
该染料层430涂布在底面423以改善导光板420和背光模块400的整体出光均匀度和光学性能。该染料层430采用旋转式、浸粘式、滚筒式、喷涂式或挤压式等方法布设于底面423，并且经过光罩曝光制程以获得超微细设计，其选用的染料是几百万个相同分子连接而成的组织结构。
请参阅图6，本发明的导光板制程包括：基材射出的步骤11、染料层涂布的步骤12、光罩曝光制程的步骤13和导光板切割的步骤14。下面结合图7至图10进行详细描述。
基材射出的步骤11请参阅图7，通过射出方式提供基材520，该基材520包括入射面521、出光面522和底面523。当然，提供基材的方式并不限于射出成型，也可以是压出或裁切等方式。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。
染料层涂布的步骤12可参阅图8，在基材520的底面523涂布染料层530。该染料层530一般选用醇类、酯类或花菁素(Cyanine)、酞菁(Phthalocyanine)或金属化偶氮化合物(AZO-Metal Complex)有机染料，涂布方式是旋转式、浸粘式、滚筒式、喷涂式或挤压式等。
光罩曝光制程的步骤13可参阅图9，采用光罩曝光制程对染料层530曝光，使得该染料层530可以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的形状依不同的背光模块可以有多个不同形态。
导光板切割的步骤14可参阅图10，将经光罩曝光后的基材520和染料层530的组合依据所需尺寸进行切割，得到导光板510。该染料层530包括反应部531与非反应部532，其中反应部531呈圆柱状，并且均匀分布。该反应部531通过光罩曝光形成，与未经曝光的非反应部532具有不同的反射率，从而破坏导光板510内部传输的光束的全反射条件，使其由于反射角度不同而改变路径，并引导其由出光面522(参见图7)均匀射出。
请参阅图11，是本发明背光模块第三实施方式。该背光模块700包括两荧光灯管711、部分包围该两荧光灯管711的两灯罩712和一导光板(未标示)。该导光板包括基材720与染料层730，该基材包括两入射面721、与入射面721相连的出光面722和与出光面722相对的底面723，该染料层730布设于底面723以增加背光模块700的出光均匀度。
该背光模块700还包括邻近该出光面722的第一扩散板703、棱镜片702和第二扩散板701。在邻近染料层730一侧设置反射板704以防止光束自底面723逸出，从而增加背光模块700的出光辉度。
Claims (7)
1.一种导光板，包括基材，该基材包括入射面、与入射面相连的出光面和相对出光面的底面，其特征在于：该导光板还包括布设于该基材的底面的染料层，该染料层包括通过光罩曝光形成的反应部和在光罩曝光时未经曝光且在光罩曝光后不从染料层上除去的非反应部，该反应部和非反应部具有不同的反射率，导光板内部传输的光束通过该染料层破坏全反射条件后自出光面出射。
2.如权利要求1所述的导光板，其特征在于：所述染料层采用光敏性染料。
3.如权利要求2所述的导光板，其特征在于：所述染料层选用醇类、酯类或花菁素、酞菁或金属化偶氮化合物之一。
4.如权利要求1所述的导光板，其特征在于：该反应部呈正方体状、圆柱状或三角柱状之一。
5.如权利要求1所述的导光板，其特征在于：该反应部的大小沿远离入射面的方向递增。
6.如权利要求1所述的导光板，其特征在于：该反应部均匀分布于该底面。
7.一种背光模块，包括导光板和光源，该导光板包括基材，该基材包括入射面、与入射面相连的出光面和相对出光面的底面，该光源相对该入射面设置，其特征在于：该导光板还包括布设于该基材的底面的染料层，该染料层包括通过光罩曝光形成的反应部和在光罩曝光时未经曝光且在光罩曝光后不从染料层上除去的非反应部，该反应部和非反应部具有不同的反射率，导光板内部传输的光束通过该染料层破坏全反射条件后自出光面出射。
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