CN101078797A - 背光源组件的导光板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种不仅能够提供高亮度特性、还能够提供宽视场角特性的导光板，以及能够高效率地大量生产该导光板的制造方法。本发明的背光源组件的导光板，设置成能转换从光源入射的光的形态及路径，其具备：棱镜图案，形成在一面上，反射从上述光源入射的上述光；散射图案，在上述棱镜图案上细微地形成，使入射的上述光散射。

Description

背光源组件的导光板及其制造方法
技术领域
本发明涉及背光源组件的导光板及其制造方法，更详细地讲，涉及不仅具有高亮度特性、还具有宽视场角的导光板，以及能够顺利地大量生产该导光板的制造方法。
背景技术
一般，最近作为显示装置广泛使用着液晶显示装置(LCD：LiquidCrystal Display)，但液晶显示装置由于使用不能自己发光的受光元件即液晶，所以另外设置作为背面照明装置的背光源组件(BLU：BackLight Unit)。
背光源组件根据所设置的光源位置而分为侧边型(edge type)和直下型(direct type)，所谓直下型是指在液晶显示板的下部侧配置有光源，对面板的整个面直接照明的方式，所谓边缘型是指在侧部配置有光源，从该光源发出的光一边通过导光板一边向前面侧改变方向的方式，本发明关于边缘型。
图1表示以往的边缘型背光源组件的一例。
包括设在侧部并发出光的光源10、设置成端部与该光源10接触的导光板30、层叠设置在导光板30上的棱镜片(prism sheet)40、和层叠设置在棱镜片40上的扩散片(diffuser sheet)50等，此外，在导光板30的下部侧设有反射片(reflector sheet)20。
因此，从光源10入射到导光板30的光，在作为导光板30的底面的反射面和导光板30下部侧的反射片20上被反射，从导光板30的上表面即射出面射出，从导光板30射出的光一边透过棱镜片40一边聚光，接着在透过扩散片50的同时进行扩散后，最终照射液晶显示板(未图示)的整个面。
在以上那样的背光源组件中，导光板30是左右其性能的核心要素，实现改变如上所述的光的路径、而且使从光源10以点状或线状发出的光转换为面光的作用。
这样的导光板30以六面体状的透明板体形成，其材质使用光透过性良好的丙稀树脂、聚碳酸酯树脂等透明树脂或玻璃等无机透明材料或它们的混合体。
并且，导光板30内部的介质不变化，自己不能变换光的路径，所以还在其底面上如图2所示那样整体地形成有将入射的光反射的棱镜图案(prism pattern)32，作为该棱镜图案32，主要采用棱镜图案。
这里，棱镜图案32的截面形状是大致三角形，多个棱镜形状平行地形成为线状。该棱镜形状除了三角形以外，也可以采用圆形、曲线(肘节)形等各种形状。
因此，从导光板30入射的光通过在导光板30的底面上形成的棱镜图案32的各倾斜面，以规定的角度被反射而朝向上部侧，或者在透过棱镜图案32的各倾斜面之后，在下部侧的反射片20被反射后、再次通过导光板30朝向上部侧。
此时，导光板30上的棱镜图案32反射光、或者使光聚光，从而起到提高亮度的作用，所以这样的导光板30主要在高亮度用的背光源组件中采用。
在这样的导光板30的制造时，也可以在该导光板30上通过直接激光器或机械加工等直加工来制造棱镜图案32，但如果这样地通过直加工分别制造导光板30，则制造效率变得很低，所以最近主要通过注射成型制造导光板30，以便同时形成棱镜图案32。
即，通过注射成型进行的导光板30的制造是，在事先准备了通过直加工形成有棱镜图案32的金属型芯之后、通过反复进行使用该金属型芯的注射成型，生产率良好地制造导光板30。
另一方面，层叠在导光板30上的棱镜片40为了使光聚光，在作为其射出面的上表面上一体地设有反复形成了三角形棱镜的棱镜图案部(未图示)，该棱镜图案部形成为，使其与导光板30上的棱镜图案32相互正交。
因此，具有棱镜图案的导光板30及棱镜片40使光聚光，并且提高亮度。
并且，层叠在棱镜片40上的扩散片50实现使经由棱镜片40射出的光透过的同时，使其均匀地扩散而扩大视场角的作用。
但是，在以上这样的以往的背光源组件的导光板30及其制造方法中，有如下的问题。
第1，在显示领域，不断要求具有尽可能高的亮度并具有宽视场角，但上述的导光板30仅具备单一形状的棱镜图案32，所以，虽然通过该棱镜图案32能够提供某种程度的高亮度特性，但由于视场相对窄的缺点，使显示品质降低。
第2，在以往的导光板30中，在光源10侧的入光部部分中因光量的不均匀性而使边缘部分的亮度较低、中间部分的亮度较高，所以在亮度相对较高的部分产生白线、在亮度相对较低的部分产生暗线，所以使显示品质降低。
第3，由于通过1个金属型芯能够注射成型有限数量的导光板30，所以为了大量生产导光板30而需要多个金属型芯。但是，由于通过直加工来制造多个金属型芯需要耗费许多时间和人力及成本，所以有制造效率极低、而且不能确保被加工的棱镜图案32的正确性及再现性的问题。
发明内容
本发明是为了解决如上所述的问题而做出的，其目的是提供一种不仅能够提供高亮度特性、还能够提供较宽的视场角特性的导光板，以及能够高效率地大量生产该导光板的制造方法。
用于实现上述目的的本发明的背光源组件的导光板，设置成能转换从光源入射的光的形态及路径，其具备：棱镜图案，形成在一面上，反射从上述光源入射的上述光；散射图案，在上述棱镜图案上细微地形成，使入射的上述光散射。
此外，用于实现上述目的的本发明的背光源组件的导光板的制造方法，包括：通过直加工制造形成有棱镜图案的模座的步骤；在上述模座的上述棱镜图案上形成镀膜的步骤；将上述镀膜从上述模座剥离而得到母模的步骤；在上述母模上相对应地形成的棱镜图案上，形成散射图案的步骤；在上述母模的上述棱镜图案上形成第2镀膜的步骤；将上述第2镀膜从上述母模剥离而得到子模的步骤；将上述子模安装在金属型芯上之后，通过使用了上述金属型芯的注射成型得到形成有与上述母模上的棱镜图案及散射图案对应的棱镜图案及散射图案的导光板的步骤。
根据本发明，提供了不仅能够提供高亮度特性、还能够提供宽视场角特性及防止入光部的白线/暗线的效果的导光板，所以具有能大幅提高性能的效果。此外，制造效率很低的直加工最少只利用1次就能够顺利地大量生产导光板，所以能够得到不仅提高生产率、还可以够制造优良品质的导光板的效果。
附图说明
图1是表示以往的背光源组件的构造的概略图。
图2是表示设在以往的背光源组件中的导光板的概略图。
图3是表示本发明的背光源组件的导光板的剖面图。
图4是表示本发明的背光源组件的导光板的制造方法的顺序图。
图5是表示本发明通过直加工制造模座的阶段的概略图。
图6是表示本发明在镀膜的形成时利用的电解电镀装置的概略图。
图7是表示通过本发明获得在模座上电镀的母模的步骤的概略图。
图8是表示通过本发明制造的母模的概略图。
图9是说明通过本发明在母模的棱镜图案上形成散射图案的步骤的概略图。
图10是表示通过本发明获得在母模上进行了电镀的子模的步骤的概略图。
图11是表示根据本发明制造的子模的概略图。
图12是用于说明根据本发明并通过使用了子模的注射成型来制造导光板的步骤的概略图。
具体实施方式
下面，参照附图详细地说明本发明的优选实施方式。
另外，在说明之前，对于与以往相同的结构要素部分赋予相同的标号，并省略其详细的说明。
根据本发明，如图3的剖面图所示，为了提高导光板30的视场角特性，在其棱镜图案32上整体地形成细微的散射图案34。
此时，散射图案34整体地形成在棱镜图案32的倾斜面等上，以阴刻或阳刻形成，可以具有周期性、或者随机地形成。
优选的是，散射图案34能够形成为点图案，其形状并不特别限定为圆形等。
由此，入射到导光板30内的光，被底面上的棱镜图案32反射而朝向上部侧，通过碰到棱镜图案32上的散射图案34，具有宽视场角，并从导光板30的上表面射出。
另一方面，根据本发明，提供能够更有效地制造具有棱镜图案32和散射图案34的导光板30的方法。
该方法是，首先通过直加工制造模座(master block)后，通过利用了该模座的两次电镀复制而依次制造母模(mother stamper)和子模(son stamper)，通过使用了子模的注射成型大量生产导光板。
以下，按顺序详细地说明其制造方法。
图4是表示本发明涉及的背光源组件的导光板的制造方法的顺序图。
首先，如图5所示，在整个金属板体上以阳刻直加工棱镜图案102，制造模座100(S102)。
此时，作为一例，可以通过使用金刚石刀片104对棱镜图案102进行切削加工而形成。
然后，利用图6所示的电解电镀装置200在模座100的形成有棱镜图案102的上表面上进一步形成薄的镀膜300(S104)。
此时，将作为被覆对象的模座100连接到阴极202上，在与阳极204一起浸入到电解电镀液206中的状态下，在阳极204与阴极202之间流过电流，在模座100的棱镜图案102上被覆镀膜300而形成，镀膜300可以优选由镍(Ni)金属膜形成。
接着，如图7所示，如果将形成在模座100上的镀膜300剥离分离，则在该镀膜300上复制形成与模座100的阳刻棱镜图案102相反地对应的阴刻棱镜图案302(S106)。
并且，将这样制造的镀膜300称作母模300(参照图8)。
接着，在该母模300的阴刻棱镜图案302上整个地以阴刻形成细微的散射图案304(S108)(参照图9)，此时，作为形成散射图案304的方法，可以利用本领域技术人员周知的印刷方式、喷砂(sandblasting)方式、腐蚀方式、机械加工方式等各种方式。
接着，使用上述的电解电镀装置200再次复制母模300，即在母模300的阴刻棱镜图案302上通过电解电镀形成第2镀膜400之后(S110)，如图10所示，如果将该第2镀膜400从母模300上剥离分离，则在得到的第2镀膜400上复制形成有与母模300上的阴刻的棱镜图案302及散射图案304相反地对应的阳刻的棱镜图案402及散射图案404(S112)，将这样制造的第2镀膜400称作子模400(参照图11)。
在此，反复实施利用了母模300并通过子模400的电镀进行的制造，制造多个子模400。
然后，如图12所示地使制造的1个子模400附着在金属型芯500上之后，通过反复进行使用了该金属型芯500的注射成型，制造多个导光板30(S114)，由此制造的导光板30上的棱镜图案32及散射图案34形成为与子模400上的阳刻的棱镜图案402及散射图案404相反地对应的阴刻。
由此，耗费很长时间的直加工仅在最初实施1次，在制造了模座100之后，利用该模座100制造母模300及多个子模400，能够利用该子模400大量地生产导光板30，所以除了能够实现制造效率的大幅提高以外，还能够制造再现性及品质优良的导光板30。
再者，以上说明了在导光板30的棱镜图案32上整个地形成散射图案34的情况，但是，在导光板30中，由于光源10侧的入光部部分的光量不均匀性，产生边缘部分的亮度较低而产生暗线、中间部分亮度较高而产生白线的问题，为了克服该问题，也可以与上述构成不同，仅在其入光部部分形成散射图案34，或者与其他部分相比更稠密地形成散射图案34，还可以进一步使光散射而不产生亮度不均匀，由此，能够防止白线、暗线的产生，提高显示品质。
最后，以上的说明是首先将模座100上的棱镜图案102形成为阴刻，而最终制造的导光板30上的棱镜图案32形成为阴刻，但是，当然也可以与其相反地实施，此外，在母模300上将散射图案304形成为阴刻而将最终制造的导光板30上的散射图案34形成为阴刻，当然也可以与其相反地实施。
以上的内容只不过是例示本发明的优选的实施方式，本发明在权利要求书所公开的本发明的技术范围内能够进行各种变更及修正。

Claims (7)

1、一种背光源组件的导光板，设置成转换从光源入射的光的形态及路径，其特征在于，具备：
棱镜图案，形成在一面上，用于反射从上述光源入射的上述光；
散射图案，在上述棱镜图案上细微地形成，使入射的上述光散射。
2、如权利要求1所述的背光源组件的导光板，其特征在于，上述散射图案以阴刻或阳刻形成。
3、如权利要求1所述的背光源组件的导光板，其特征在于，上述散射图案是点图案。
4、如权利要求1所述的背光源组件的导光板，其特征在于，上述散射图案仅在从上述光源入射上述光的入光部部分形成，或者入光部部分比其他部分更稠密地形成。
5、一种背光源组件的导光板的制造方法，其特征在于，包括：
通过直加工制造形成有棱镜图案的模座的步骤；
在上述模座的上述棱镜图案上形成镀膜的步骤；
将上述镀膜从上述模座剥离而得到母模的步骤；
在上述母模上相对应地形成的棱镜图案上，形成散射图案的步骤；
在上述母模的上述棱镜图案上形成第2镀膜的步骤；
将上述第2镀膜从上述母模剥离而得到子模的步骤；
将上述子模安装在金属型芯上之后，通过使用了上述金属型芯的注射成型得到形成有与上述子模上的棱镜图案及散射图案对应的棱镜图案及散射图案的导光板的步骤。
6、如权利要求5所述的背光源组件的导光板的制造方法，其特征在于，上述模座上的棱镜图案以阴刻或阳刻形成。
7、如权利要求5所述的背光源组件的导光板的制造方法，其特征在于，上述母模上的上述散射图案以阴刻或阳刻形成。
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