CN101206278A - 高散射性超薄导光板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高散射性超薄导光板及其制造方法，其包含下列步骤：具备一本体；该本体下方为底面；以滚轮涂抹透明材料于该本体上固化成型数出光凸起；依需求将本体裁切成适当尺寸即为导光板，其中该底面可另行同步固化成型为反射凸点、反射沟面。此外，本发明又提供一种通过由上述方法所制造的高散射性超薄导光板。

Description

高散射性超薄导光板及其制造方法

技术领域

本发明涉及高散射性超薄导光板及其制造方法，特别是一种应用在液晶显示、笔记计算机、PDA、手机、光电材料等具有高散射性光学穿透需求领域的高分子材料制备的创新。

背景技术

LCD(液晶显示器)的背光模块是由光源(Light source)、导光板(Light guide plate)、扩散膜(Diffuser)、菱镜片(Prism sheet)、反射板(reflector)等构成，通过由导光板的微结构来将点(或线)光源转换成面光源，达成高亮度均匀光源的提供，并且引导光的散射方向，来提高光的利用率，并确保面板亮度的均匀性，因此导光板的设计与制造对背光板影响甚巨，为背光模块最主要的技术与成本所在。

导光板依制程原理，可分为印刷式及非印刷式。印刷式导光板利用射出成型，将光学级压克力压制成表面光滑板块，再以具有高反射且不吸光的(如二氧化硅、二氧化钛)印刷材料，在导光板底面用网板印刷适当地印上圆形或方形的扩散点，通过由印刷材料对光源吸收再扩散的性质，破坏全反射效应造成的内部传播，使光由正面射出并均匀分布于发光区，利用这种疏密、大小不一的扩散点，可使得导光板均匀发光。

非印刷式导光板利用精密模具，在导光板射出成型的际，直接形成密布的微小凸点，其作用有如网点(调整光学的均匀性)，可谓一体成型，不用后续印刷加工。非印刷式有蚀刻(Etching)、电铸与精密加工三种方式形成网点。非印刷式的技术难度较高，但在亮度上表现优异，模具开发技术为瓶颈所在；而V-CUT导光板可透过表面V沟两侧的反射镜面对非正面方向来光形成全反射作用，使光的正面利用效率更高，但是V-CUT导光板设计上，因中心点辉度拉的太高，不易取得完美的均匀度，故于光学设计上仍有困难之处。另外有一种作法是采用散射型高穿透树脂来制作导光板，此种导光板底部不用设计光学网点，利用材料本身的特性，即可得到高均匀性的出光，但是因为无法以高斯配光来拉高中心点辉度，使得采用者不多。

通常小尺寸的导光板均采用射出成型手段，其中凸点或凹点的形成是以射出成型模具上的蚀刻(Etching)或电铸与精密加工(V-CUT)的方式来产生凹点，。近来，因受到手提电脑(Notebook)轻薄化影响，要求导光板的厚度不断下降，尤其采用发光二极管(LED)的高阶机种更形明显，对于导光板的印刷式、非印刷式制程比较不利，前者印刷后在烘烤的技术困难度较高，后者所需的超高速射出成型机与专用模具投资成本过大，且因导光板太薄，仍有光学设计不易，开发时间过长等缺点。

有鉴于此，本发明者乃针对前揭现有导光板的结构及其制程缺点深入研究，提供一种高散射性超薄导光板及其制造方法，实有必要。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种高散射性超薄导光板制造方法，是利用散射型高穿透树脂来克服均匀度不佳的缺点，具有V-CUT的高辉度优点，并得以进一步缩短光学设计时间；加上选用成型材料以提升产能并降低成本。

本发明的次一目的，在于提供一种通过由上述方法所制造的高散射性超薄导光板。

本发明所提供的高散射性超薄导光板，其包含一光入射面、一底面以及由数出光凸起相邻排列出的数光沟面。

本发明所提供的高散射性超薄导光板制造方法，包含以下步骤：具备一本体；该本体下方为底面；以滚轮涂抹透明材料于该本体上方固化成型为相邻排列的数出光凸起；以及依需求将本体裁切成适当尺寸即为导光板。并可依需求于底面固化成型出与本体上方的数光沟面方向呈现垂直的数反射沟面。

相较于现有技术，本发明的高散射性超薄导光板的成品具有超薄特色，特别符合LED笔记型液晶显示器对于薄形化设计的需求，利用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)以滚轮涂布于由散射型高穿透树脂所制成的板片上固化成型，适合自动化一贯作业的生产，并可降低产制成本及提升产品良率而强化竞争力。

附图说明

图1是本发明高散射性超薄导光板及其制造方法的滚轮涂布及固化成型出光凸起的制程示意图；

图2是本发明同步于本体上方、下方底面以滚轮固化成型的制程示意图。

图3是依据图2制程所得制品的立体图及其侧面视图。

【主要组件符号说明】

10本体

11光入射面

12底面

20出光凸起

21光沟面

30反射凸点

31反射沟面

40滚轮

41轮齿

42齿沟

A实线

B虚线

50光源灯

60押出机

61挤出口

70押出机

71挤出口

80押出机

81挤出口

90冷却喷气装置

具体实施方式

首先，关于图式部分，必须将图1至图3综合参阅、比较后，始能充分明了本发明，合先叙明。

请参阅图1可知，本发明是运用一由散射型高穿透树脂所成型的本体10为基底，该本体10一侧为光入射面11，下方为一底面12，其中该本体10是由押出机70的挤出口71流出的高穿透树脂(如图2参照)，予以制成板片状，利用滚轮40上的轮齿41间形成的齿沟42(V沟)能填载聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂，于该滚轮40转动至押出机80的挤出口81时，该齿沟42(V沟)会填满聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，令滚轮40温度维持在略高于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的软化温度，俟滚轮40继续转动至光源灯50(或高周波加热装置)时，该光源灯50会照射齿沟42(V沟)内的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)令其稍微融熔，一旦滚轮40再续转至本体10上，前述齿沟42(V沟)中的稍微融熔聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)会粘覆于该本体10上，以冷却喷气装置90强制快速降温后，本体10上的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)随即会固化成型为三角形状的出光凸起20，于任一组相邻的出光凸起20间则亦为一V形状的光沟面21，如此可制得具有超薄特色的高散射性超薄导光板，届时依据需求将该导光板裁切成适当尺寸，适合自动化一贯作业。

再，请同时参阅图1及图2可知(该本体10上方的滚轮40涂表面是形成波浪状)，为了达成本体10上方、下方底面波浪状排列为呈现九十度交错(如图3所示成品上、下方波浪状来反推思考)，致使本体10下方底面12所对应的滚轮40，与上方滚轮40相较，两者于滚轮40表面造型设计必然为不同设计(该本体10底面下方的滚轮40表面所设计的波浪状是配合制程所需)，加上要求自动化一贯作业，本体10上、下滚轮40旁同时设有冷却喷气装置90以提供制程上能够快速降温，图中该下方滚轮40最外围为实线A，实线A内另为虚线B，实线A与虚线B所形成的区域，能够因滚轮40转动而盛满由押出机60的挤出口61流出的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，并经光源灯50照射，该滚轮40转动、触及于本体10下方的底面12时，顺势将该略呈融熔的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粘附于本体10底面12上，随后会固化成型为反射凸点30，于任一相邻反射凸点30的间则固化成型为一倒V形反射沟面31(如图3参照)。

因此，请参阅图3可知，因为光入射面11与本体10底面12结构成垂直，并与与本体10表面结构成平行，故而，利用该反射沟面31与本体10，二者不同的反射率，可以破坏光线的全反射作用，将光线有效地反射至出光凸起20，致使光损耗降低、光射均匀，并提高辉度；该本体10即是散射型高穿透树脂聚合物，为内含聚倍半硅氧烷(Polysilsesquioxane)或其它高光学折射率材料的压克力聚合物。

最后，论及本发明的实施案例，简述如下：将粒径0.5-5μm的聚倍半硅氧烷(Polysilsesquioxane)或其它高光学折射率材料聚合物粒子与光学级聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，以一定比例混合，利用双螺杆混练挤出薄板成型机，制成所需的散射型高穿透树脂薄板。

Claims (10)

1.一种高散射性超薄导光板制造方法，其特征在于该方法包含以下步骤：

(a)、具备一本体；

(b)、该本体下方为底面；

(c)、以滚轮涂抹透明材料于该本体上方，而固化成型数个依序排列的出光凸起；以及

(d)、依需求将本体裁切成适当尺寸即为导光板。

2.如权利要求1所述的高散射性超薄导光板制造方法，其特征在于，所述该本体为散射型高穿透树脂聚合物。

3.如权利要求1所述的高散射性超薄导光板制造方法，其特征在于，所述该数出光凸起为PMMA。

4.如权利要求1所述的高散射性超薄导光板制造方法，其特征在于，所述该本体底面以滚轮涂抹透明材料成型为数个相邻排列的V形反射凸点。

5.如权利要求4所述的高散射性超薄导光板制造方法，其特征在于，所述该相邻反射凸点的间设置一倒V形反射沟面。

6.如权利要求4所述的高散射性超薄导光板制造方法，其特征在于，所述该反射凸点为聚甲基丙烯酸甲酯。

7.如权利要求5所述的高散射性超薄导光板制造方法，其特征在于，所述该反射沟面为聚甲基丙烯酸甲酯。

8.如权利要求1或4所述的高散射性超薄导光板制造方法，其特征在于，所述该本体一侧为一光入射面，上方是设置连续排列的数个倒V形出光凸起，并于相邻出光凸起的间形成一V形光沟面。

9.如权利要求1或4所述的高散射性超薄导光板制造方法，其特征在于，所述该本体一侧为一光入射面，上方为连续排列的数个倒V形出光凸起，于相邻出光凸起的间形成一V形光沟面，并于本体底面排列有以相邻反射凸点所形成的倒V形反射沟面。

10.如权利要求1、2或4所述的高散射性超薄导光板制造方法，其特征在于，所述该本体即是散射型高穿透树脂聚合物，为内含聚倍半硅氧烷或其它高光学折射率材料的压克力聚合物。

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