CN101634726A - 导光板及其制造方法，以及采用该导光板的背光模组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种导光板，其包括入光面、与该入光面相连的出光面及与该出光面相对的反射面，该出光面与该反射面的其中至少一表面设置有多个网点，该网点大于或等于50％的表面为光滑镜面，且每个网点的外围形成有一个环形凹槽。本发明还涉及上述导光板的制造方法及采用上述导光板的背光模组。该背光模组具有光线利用率高、出光均匀的有益效果。

Description

导光板及其制造方法，以及采用该导光板的背光模组
技术领域
本发明涉及一种导光板及其制造方法，以及采用该导光板的背光模组，尤其涉及一种用于液晶显示的导光板及其制造方法，以及采用该导光板的背光模组。
背景技术
由于液晶显示器面板的液晶本身不具发光特性，因而为达到显示效果需给液晶显示器面板提供一面光源装置，如背光模组。背光模组的作用是向液晶显示器面板供应亮度充分且分布均匀的面光源。目前，背光模组有直下式及侧光式两种，由于侧光式背光模组更易于实现薄型化设计，使用较为广泛。
一种现有的侧光式背光模组10包括一光源11及一导光板12。导光板12包括一个入光面121、一个与该入光面121相连的出光面122及一个与该出光面122相对的反射面123。入光面121为导光板12的一个侧面，光源11与入光面121相邻设置。反射面123上设置有多个网点125，光源11所发出的光线通过入光面121进入导光板12内并经由反射面123反射，而从出光面122出射。反射面123上设置的多个网点125可使光线发生散射而提升背光模组10的出光均匀性。网点125一般通过印刷法或化学蚀刻法形成于导光板12上，但由于形成的网点125较大，加工精度不高，造成导光板12的网点部分较亮而网点周围的平面部分则较暗，而导致导光板12的均光效果较差，在背光模组10的出光面容易明显地看见网点。
为避免在背光模组10的出光面看见网点，导光板12上方通常还需设置一扩散片13，用以对光线进一步散射，然后通过增光片14对光线进行集光。然而，光线在扩散片13中传输时，部分光线会被扩散片13吸收或反射回导光板12内而造成部分光线损失；并且扩散片13的使用还将增加光线在传输过程中的界面数量，从而增加光线传输的界面损失，减少光线的利用率，使背光模组10的出光亮度降低。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种可提高光线有效利用率且出光均匀性高的导光板及其制造方法，以及采用该导光板的背光模组。
一种导光板，包括入光面、与该入光面相连的出光面及与该出光面相对的反射面，该出光面与该反射面的其中至少一表面设置有多个网点，该网点大于或等于50％的表面为光滑镜面，且每个网点的外围形成有一个环形凹槽。
一种制造上述导光板的方法，包括以下步骤：提供一模仁基板；利用一激光束对该模仁基板的一表面进行蚀刻，依次形成多个网点结构，其中每个网点结构为一凹槽，该凹槽大于或等于50％的表面为光滑镜面，且该凹槽的外围为一环形凸起，从而形成一导光板模仁；利用该导光板模仁注塑成型导光板。
一种背光模组，包括光源与导光板。该导光板的特征如上一段所述，且该光源靠近该导光板的入光面。
本发明的导光板用于背光模组时，光线经网点外围的环形凹槽调节后，射向网点并使光线发生预定的折射与散射，而使光线最终沿预定方向出射以提高导光板的出光均匀性。由于网点的绝大部分表面为光滑镜面，射向网点的光线一部分通过折射从网点上出射，另一部分光线不会因为发生漫反射而在网点处滞留，而是沿一个特定方向被反射回导光板内，再通过反射面的反射作用从网点周围的平面部分出射。从而使导光板的网点及网点周围的平面部分亮度基本一致。同时，由于该导光板的网点通过激光加工而成，加工精度高，网点大小一致且尺寸较小，使导光板的均光效果很好，在采用该导光板的背光模组的出光面不会看到网点，从而可省略扩散片的使用，进而避免采用扩散片而产生的光线损失，提升光线利用率。
附图说明
图1是一种现有的背光模组的剖面示意图。
图2是本发明较佳实施例的导光板的立体示意图。
图3是图2所示导光板的出光面的局部放大图。
图4是图3所示导光板沿VI-VI线的局部剖视图。
图5是制造图2所示导光板的模仁基板的局部放大图。
图6是本发明较佳实施例的背光模组的立体示意图。
具体实施方式
下面将结合附图及较佳实施例对本发明的背光模组及其导光板作进一步的详细说明。
请参见图2，本发明较佳实施例的导光板22为一个矩形透明板，其包括入光面221、与入光面221相连的出光面222以及与出光面222相对的反射面223。出光面222上设置有多个网点225，该多个网点225呈不规则分布，且该网点225在越靠近入光面221的区域排列越疏散，越远离入光面221的区域排列越密集。
请同时参见图3与图4，每个网点225大体呈部分球面凸起，其球面2251大于或等于50％的表面为光滑镜面，且每个网点225的外围形成有一环形凹槽2252。本实施例中，每个球面2251大于或等于90％的表面为光滑镜面。每个网点225的最大宽度D小于或等于0.06毫米。
请参见图5，导光板22的制造方法为：首先提供一模仁基板200；然后利用一激光束对模仁基板200的一表面进行蚀刻，依次形成多个网点结构210，其中每个网点结构210为一凹槽，该凹槽的凹面211上大于或等于50％的表面为光滑镜面，且该凹槽的外围为一环形凸起212。蚀刻完成后，即形成一导光板模仁；最后利用该导光板模仁注塑成型导光板22。导光板22可由聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯甲基丙烯酸甲酯共聚物中的一种或一种以上的材料注塑成型。
本发明优选采用高频钇铝石榴石(YAG)激光器发射激光，激光波长约为1000至1500纳米，优选为1064纳米。激光束聚焦在模仁基板200上，聚焦点温度急剧升高，聚焦点中心的模仁基板材料被氧化变为粉尘，而在模仁基板200上形成凹面211；聚焦点边缘的模仁基板材料则熔融形成类似火山口的环形凸起212。注塑导光板22时，凹面211及环形凸起212即在导光板22上相应形成网点225的球面2251及环形凹槽2252。
可以理解，本发明所采用的激光发射器不限于高频YAG激光器，还可为红宝石激光器、绿宝石激光器等；激光波长可根据实际需要调整，如可为266纳米、355纳米、532纳米等，波长越小则网点225的最大宽度越小。
请同时参见图2与图4，当导光板22用于背光模组时，光线由入光面221进入导光板22内，当光线传输至网点225时，环形凹槽2252可使光线发生预定的折射与反射，避免光线直接射出导光板22外，光线经环形凹槽2252调节后射向球面2251，经由球面2251再次使光线发生折射与散射，而使光线最终沿预定方向出射以提高导光板22的出光均匀性。由于球面2251的绝大部分表面为光滑镜面，射向球面2251的光线一部分通过折射从网点225上出射，另一部分光线不会因为发生漫反射而在网点225处滞留，而是沿一个特定方向被反射回导光板22内，再通过反射面223的反射作用从网点225周围的平面部分出射。这样，导光板22的网点225以及网点225周围的平面部分亮度基本一致。同时由于网点225通过激光加工而成，加工精度高，大小一致且尺寸较小，使导光板22的均光效果很好，在采用导光板22的背光模组的出光面不会看到网点225，从而可省略扩散片的使用，进而避免采用扩散片而产生的光线损失，提升光线利用率。
另外，呈不规则分布的网点可有效避免导光板22的出光面222上产生干涉条纹，网点225在越靠近入光面221的区域排列越疏散，越远离入光面221的区域排列越密集则可进一步提升导光板22的出光均匀性。
请参见图6，本发明较佳实施例的背光模组20包括光源21、导光板22、位于导光板22下方的反射片23、位于导光板22上方的增光片24以及用以定位并保护上述元件的框架25。光源21为呈线性排列的多个发光二极管，其与导光板22的入光面相邻设置。导光板22的出光面222上设置有网点225。反射片23用以将从导光板22射出的光线反射回导光板22内，以提高光线利用率。增光片24用以收敛从导光板22出射的光线，从而提升背光模组20的亮度。
由于导光板22上的网点225可使光线发生特定的折射与反射作用，使网点225以及网点225周围的平面部分的亮度基本一致，使得背光模组20可省略扩散片的使用，而不会在背光模组20的出光面看到网点225。光线从导光板22出射后直接进入增光片24中集光后从背光模组20出射，此过程避免了光线被扩散片吸收及反射造成的损失，同时避免了光线的一部分界面损失，因此可以显著提高光线利用率，约提高30％。同时，光线未经扩散片散射而直接从导光板22进入增光片24，光线分散角度较小，更有利于增光片24集光，从而提升背光模组20的出光亮度。省略扩散片还有助于降低背光模组20的成本及减小背光模组20的厚度。
可以理解，光源21还可为冷阴极荧光灯管等其他线光源。另外，多个网点225还可设置于反射面223上，或同时设置于出光面222与反射面223上。网点225的形状除部分球面凸起以外，还可有其他变化设计，如圆锥状凸起或圆台状凸起等。网点225的排布可根据导光板22及光源21的搭配情况进行合理设计，如接收光较弱的区域设置较多较密的网点225，接收光较强的区域设置较少较疏的网点225。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化。当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种导光板，包括入光面、与该入光面相连的出光面及与该出光面相对的反射面，该出光面与该反射面的其中至少一表面设置有多个网点，其特征在于：该网点大于或等于50％的表面为光滑镜面，且每个网点的外围形成有一个环形凹槽。
2.如权利要求1所述的导光板，其特征在于：该网点大于或等于90％的表面为光滑镜面。
3.如权利要求1所述的导光板，其特征在于：该多个网点呈不规则分布。
4.如权利要求1所述的导光板，其特征在于：该多个网点在越靠近入光面的区域排列越疏散，越远离入光面的区域排列越密集。
5.如权利要求1所述的导光板，其特征在于：每个网点为部分球面凸起、圆锥状凸起及圆台状凸起的其中之一。
6.如权利要求1所述的导光板，其特征在于：每个网点的最大宽度小于或等于0.06毫米。
7.一种如权利要求1所述的导光板的制造方法，包括：
提供一模仁基板；
利用一激光束对该模仁基板的一表面进行蚀刻，依次形成多个网点结构，其中每个网点结构为一凹槽，该凹槽大于或等于50％的表面为光滑镜面，且该凹槽的外围为一环形凸起，从而形成一导光板模仁；
利用该导光板模仁注塑成型导光板。
8.如权利要求7所述的导光板的制造方法，其特征在于：该激光束采用高频钇铝石榴石激光器发射，该激光束的波长为1000至1500纳米。
9.如权利要求7所述的导光板的制造方法，其特征在于：该激光束的波长为266纳米、355纳米及532纳米中的其中之一。
10.一种背光模组，包括光源与导光板，该导光板包括入光面、与该入光面相连的出光面及与该出光面相对的反射面，该光源设置于该入光面处，该出光面与该反射面的其中至少一表面设置有多个网点，其特征在于：该网点大于或等于50％的表面为光滑镜面，且每个网点的外围形成有一个环形凹槽。
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