CN101398507A - 在入光面形成有激光加工图样的导光板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种制作一导光板的方法，其包括利用激光打击一模板，以在该模板的一表面上形成多个凹孔；以及利用该模板制作该导光板，以在该导光板的一入光面上形成多个激光加工图样。

Description

在入光面形成有激光加工图样的导光板及其制作方法

技术领域

本发明提供一种导光板及其制作方法，特别是一种在入光面形成有激光加工图样的导光板及其制作方法。

背景技术

由于液晶本身并不会发光，因此背光模块可谓为液晶显示器(liquidcrystal display，LCD)面板的关键零组件，其主要功能便在供应亮度充分及分布均匀的光源，以使LCD面板能够正常显示影像。而随着LCD面板已广泛应用于众多具成长潜力的电子产品，如监视器(monitor)、笔记本电脑、数码相机、投影机等等，背光模块及其相关零组件的需求也在续成长中。

一般而言，背光模块可根据光源的所在位置，分成光源产生自显示面板正下方的直下式(direct-type)背光模块与光源来自显示面板侧边附近的侧光式(edge-type)背光模块两种设计。而其中由于侧光式背光模块是将光源产生器设在显示面板的侧边，因此可缩小液晶显示器的体积与制造成本，而应用于小型的电器产品。

请参阅图1，图1为先前技术一侧光式背光模块10的示意图。侧光式背光模块10设在一显示面板12的下方，侧光式背光模块10主要包括有一导光板(light guide plate，LGP)14设在显示面板12下方，多个光源16设在导光板14的一侧，其可为发光二极管(Light emitting diode，LED)，一灯罩18设在多个光源16的外侧，一反射板(reflecting sheet)20设在导光板14下方，用来将向下穿出导光板14的光线反射回导光板14，一光学材料层22设在导光板14与显示面板12之间。其中，光源16用来提供一光源至显示面板12，灯罩18及反射板20用于将光源16所产生的光线反射至导光板14中以增加光的使用率，以进而提供一较佳的亮度输出。导光板14下方的微型散射点可以破坏光线在导光板14的全反射而将光线折射出导光板14进入光学材料层22，光学材料层22可将由导光板14折射出的光线进一步雾化与聚光，以提供显示面板12较均匀与高正视角亮度的光源。

由上述可知，导光板14为侧光式背光模块10的关键零件之一，导光板14的作用在于引导光的散射方向，用来提高显示面板12的辉度，并确保显示面板12亮度的均匀性，因此导光板14的设计与制造关系到模块光学设计与辉度、均细度的控制，为背光模块厂商最主要的技术与成本所在。一般而言，传统导光板14图样的制作方式依制程有两种，第一种方式是运用网版印刷(screen printing)方式，在压克力平板上使用具「高反射率」且「不吸光」的材料，在导光板14底面印上圆形或方形的图样；第二种方式是利用模具，直接射出成型形成具图样的导光板14，其中图样可形成在导光板14的出光面或入光面。请参阅图2，图2为先前技术导光板14射出成型的示意图。先将具有导光板图样的一薄片金属24平贴于射出成型模具的一母模(或镜面模仁)26上，然后进行合模，使一公模28与母模26紧密结合。此时，将原料(通常为丙烯，俗称压克力)沿箭头方向由公模28的射出口注入一模穴30中，并配合射出机、热压机等复制机台，以完成具有图样的导光板14的制作，而其中导光板14的图样则可利用刀具、车床、线切割、蚀刻、喷砂等加工技术形成在薄片金属24上。

然而在先前技术导光板制作技术中，由于制作导光板的模具是采取喷砂或刀具雕刻加工等以形成图样，若采取刀具雕刻加工技术会有刀具成本耗损大、制作时程长、精密度差，以及导光板14图样缺乏多样性的缺点；再者，喷砂与蚀刻的加工重现性不佳，故无法有效提升模具制作的重复性，造成模具制作时常会产生光分布的偏移；此外，在导光板图样疏密分布的控制方面，若欲利用喷砂面以不同粗糙度分布来调整导光板图样疏密的分布，进而借以调整背光模块发光的均匀度，遗憾地现行喷砂加工技术无法精确地做到控制导光板上不同区域的加工点疏密程度，然而倘若仅能制作成整面相同粗糙度的喷砂雾面，则背光模块发光的均匀度又不易被调整，其皆为现今导光板制作所面临的瓶颈。

发明内容

本发明提供一种在入光面形成有激光加工图样的导光板及其制作方法，以解决上述的问题。

本发明公开一种制作一导光板的方法，其包括：(a)利用激光打击一模板，以在该模板的一表面上形成多个凹孔；以及(b)利用该模板制作该导光板，以在该导光板的一入光面上形成多个激光加工图样。

本发明公开一种侧光式背光模块，包括有一光源，以及一导光板，安装于该光源的侧面，该导光板包括有一入光面，用来导入该光源所发出的光线至该导光板内，该入光面上设有多个激光加工图样，该导光板还包括有一出光面，用来导出该光源射入该导光板的光线。

附图说明

图1为先前技术侧光式背光模块的示意图。

图2为先前技术导光板射出成型的示意图。

图3为本发明侧光式背光模块的示意图。

图4为本发明导光板的外观示意图。

图5为本发明导光板的结构侧视图。

图6为本发明制作导光板的流程图。

图7至图9为本发明各种形式的激光加工图样的布点结构示意图。

主要元件符号说明

10    侧光式背光模块          12     显示面板

14    导光板                  16     灯管

18    灯罩                    20     反射板

22    光学材料层              24     薄片金属

26    母模                    28     公模

30    模穴

50    侧光式背光模块          52     显示面板

54    导光板                  56     光源

58    灯罩                    60     反射板

62    光学材料层              64     入光面

66    出光面                  68     激光加工图样

具体实施方式

请参阅图3，图3为本发明一侧光式背光模块50的示意图。如图3所示，侧光式背光模块50设在一显示面板52的下方，侧光式背光模块50主要包括有一导光板54，设在显示面板52下方；多个光源56，设在导光板54的一侧，其可为多个发光二极管；一灯罩58，设在光源56的外侧；一反射板60，设在导光板54下方，以及一光学材料层62，设在导光板54与显示面板52之间。其中光源56用来发射光线至显示面板52，灯罩58及反射板60用于将光源56所产生的光线反射至导光板54中以增加光的使用率，以进而提供一较佳的亮度输出。导光板54用来将光源56产生的光线散射至光学材料层62，导光板54可为一压克力板，光学材料层62可将由导光板54折射出的光线进一步雾化与聚光收敛，其可包括棱镜片等光学材料，以提供显示面板52较均匀与较高正视角亮度的光线。

请参阅图3、图4，与图5，图4为本发明导光板54的外观示意图，图5为本发明导光板54的结构侧视图。导光板54包括有一入光面64，用来导入光源56所发出的光线至导光板54内，以及一出光面66，用来导出光源56射入导光板54的光线至导光板54上方的光学材料层62，而后光学材料层62可将由导光板54折射出的光线进一步雾化与聚光收敛，以提供显示面板52较均匀与较高正视角亮度的光线。导光板54还包括多个激光加工图样68，形成在导光板54的入光面64与出光面66上，其中激光加工图样68可为一火山口(volcano)结构或一球状结构等，且多个激光加工图样68可以阵列方式排列或以线性方式排列等。形成在出光面66上的多个激光加工图样68用来均匀散射光线至光学材料层62，其为选择性的设置；而形成在入光面64上的多个激光加工图样68用来提高导光板54入光侧辉度的均匀性，减少光弧的现象产生，且可增进LED光源56的混光效果，有效缩短LED光源56的混光距离。

请参阅图6，图6为本发明制作导光板54的流程图，本发明的方法包括有下列步骤：

步骤100：调整激光的加工参数。

步骤102：利用该调整过的激光在一模板的表面上形成多个凹孔。

步骤104：利用该模板制作导光板54，以于导光板54的入光面64上形成多个激光加工图样68。

在此继续详细描述上述流程的步骤，首先可先调整激光的加工参数，例如激光的强度、频率、打击发数等，以控制该多个凹孔在该模板上形成的凹陷程度、疏密程度等，其中该激光可为一脉冲激光，如可为掺钕钇铝石榴石(Nd-YAG)激光等，接下来再利用该激光在该模板上打出多个凹孔，该模板可为钢材或压克力材质等，如SUS，STAVAX等，而激光加工的作用原理为利用激光的能量热熔该模板表面，且因为模板材料本身的内聚力以及其表面张力的作用，故该激光所撞击之处会产生球形的凹孔。接下来，便可利用该模板作为模仁，并使用该模板进行射出成型或热压成型以制作导光板54，而导光板54的激光加工图样68则对应于该模板被激光束撞击所产生的凹孔处。

而导光板54的入光面64上激光加工图样68可设计为间隔式的布点设计，请参阅图7至图9，图7至图9为本发明各种形式的激光加工图样68的布点结构示意图。激光加工图样68可为规格排列或为不规则排列，视设计需求而定，举例来说，本发明可在导光板54的入光面64上各LED光源56间的入光处加入激光加工图样68，借由激光加工图样68的配置可有效地将光源56所射出的光线散射至导光板54内部，而缩短LED光源56的混光距离，借以改善各光源56间的暗点现象，进而解决侧光式背光模块50的暗点问题，且同时可有效利用LED光源56的发光效应以及匹配LED光源56的数量，以减少LED光源56的使用数量，而达到降低成本的目的。此外，经过亮暗带的调整改善后，可有效地增加导光板54的出光效率，进而增大显示面板52的可视范围。

相较于先前技术的导光板及其制作方式，本发明形成导光板图样的方法是利用激光加工技术制作导光板的模具，以使导光板的入光面形成激光加工图样，进而大幅提高导光板的发光效率；此外将激光加工制程应用于导光板的入光面的模仁上具有下列优点：可有效地缩短制程加工时间、减少制作成本、可进行多样化的图样设计、具有高精密度、因使用激光加工，未与模仁作接触式的加工，故未有如刀具耗损现象，以及可改善导光板入光侧的光弧现像，达到混光效果，并能缩短混光距离等。此外，采用激光加工的模具由于其精密度高，故模具的重现性佳，意即可提升模具制作的重复性。综上所述，本发明可有效增加导光板的发光效率与品质以及降低导光板的制作成本，因而有助于提升市场竞争力和产品利润。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (12)

1.一种制作一导光板的方法，包括：

(a)利用激光打击一模板，以在该模板的一表面上形成多个凹孔；以及

(b)利用该模板制作该导光板，以在该导光板的一入光面上形成多个激光加工图样。

2.根据权利要求1所述的方法，其还包括调整激光加工参数以控制该多个凹孔在该模板上形成的疏密程度。

3.根据权利要求1所述的方法，其还包括调整激光加工参数以控制该多个凹孔在该模板上形成的凹陷程度。

4.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(b)包括利用该模板射出成型制作该导光板。

5.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(b)包括利用该模板热压成型制作该导光板。

6一种侧光式背光模块，包括：

一光源；以及

一导光板，安装于该光源的侧面，该导光板包括：

一入光面，用来导入该光源所发出的光线至该导光板内，该入光面上设有多个激光加工图样；以及

一出光面，用来导出该光源射入该导光板的光线。

7根据权利要求6所述的侧光式背光模块，其中该导光板为一压克力板。

8根据权利要求6述的侧光式背光模块，其中该激光加工图样为一火山口结构。

9根据权利要求6述的侧光式背光模块，其中该激光加工图样为一球状结构。

10根据权利要求6述的侧光式背光模块，其中该多个激光加工图样是以阵列方式排列。

11.根据权利要求6述的侧光式背光模块，其中该多个激光加工图样是以线性方式排列。

12.根据权利要求6述的侧光式背光模块，其中该激光加工图样为利用激光加工的模具射出而成。

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