CN101825260B

CN101825260B - 导光板制作方法

Info

Publication number: CN101825260B
Application number: CN 200910253715
Authority: CN
Inventors: 应文涛; 储嘉欣; 蒋雪伟
Original assignee: Suzhou BOE Chatani Electronics Co Ltd
Current assignee: Suzhou BOE Chatani Electronics Co Ltd
Priority date: 2009-02-17
Filing date: 2009-12-09
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2029-12-09
Also published as: CN101825260A

Abstract

本发明公开了一种导光板制作方法，它包括如下步骤：1)按照预制导光板的要求准备模仁，根据该模仁的尺寸设计出符合要求的网点排布方案；2)利用激光并按照上述的网点排布方案在所述模仁的一侧表面雕刻出全部网点，雕刻出的各个网点的中间为凹陷部，所述的凹陷部的口部外围从内向外同心生长有至少两圈凸起部，并且位于外圈的所述的凸起部的垂直高度大于位于内圈的所述的凸起部的垂直高度；3)将所述的模仁安装至与其相匹配的模具上，使用该模具射出成型导光板。本发明解决了现有技术中的问题，提供了一种开发周期短、成本低、网点形态稳定并且出光效率高的导光板制作方法。

Description

导光板制作方法

技术领域

本发明涉及一种导光板制作方法。

背景技术

液晶显示器现已广泛应用于监视器、笔记本电脑、数码相机等电子产品，由于液晶本身不发光，因此必须要借助背光模组来提供充足的亮度与均匀的光源使液晶显示器能正常显示影像。常见的背光模组主要是由光源、反射板、导光板、扩散膜、棱镜片及驱动部分所组成，并且大多采用侧光式结构，即光源摆放在背光模组一侧。其中，导光板的作用是将点状或线状光源转换为面光源并使光导出，它对于光强均匀分配起着十分重要的作用，在背光模组中属于较难制作的元件，原因在于导光板面向光源的一面布满光反射元件，这些光反射元件采用那种形状、如何排列以及如何加工才能将光线导出并达到辉度与均匀度的最优化设计是一个难题。参见附图1所示，是一种采用机加工的方法制作的导光板，在导光板基板21的反光面上制作有多个V型的光反射元件22，由光反射元件22对入射光进行反射以及透射的动作以实现入射光的出射，可以看出：1、P5光线由于已经达到全反射的临界角，因此当入射角大于等于P5的入射光将全部在导光板基板21发生全反射而无法出射；2、该V型的光反射元件22对于平行入射的P6光线没有起到出射的作用。除此之外，现有技术下导光板制作方法还存在如下缺点：

1、模具设计方面，传统模具采用厚度较大的块状模仁，由于这种模仁与模具之间采用多个螺丝固定连接，拆装过程中必须将模具从机台上拆下后，再将模仁去除，整个过程十分繁琐，每次试模需要耗费较长的时间，不利于应对高速度的开发节奏；

2、网点加工方面，多采用蚀刻、印刷、机加工等方式，其中蚀刻的方式网点深度不容易精确把握，印刷的方式由于受印刷网板网目的极限限制而不适用于小尺寸导光板的加工，而机加工的方式成本比较高且良率比较低；

3、网点检验方面，采用比较传统的显微镜观察网点的二维形状，因此不能把握网点的深度，不利于设计人员对设计思想的把握。

发明内容

为了克服上述缺点，本发明的目的是提供一种开发周期短、成本低、网点形态稳定并且出光效率高的导光板制作方法。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种导光板制作方法，它包括如下步骤：

1)按照预制导光板的要求准备模仁，根据该模仁的尺寸设计出符合要求的网点排布方案；

2)利用激光并按照上述的网点排布方案在所述模仁的一侧表面雕刻出全部网点，雕刻出的所述的各个网点的中间为凹陷部，所述的凹陷部的口部外围从内向外同心生长有至少两圈凸起部，并且位于外圈的所述的凸起部的垂直高度大于位于内圈的所述的凸起部的垂直高度；

3)将所述的模仁安装至与其相匹配的模具上，使用该模具射出成型导光板。

优选地，在步骤2)中，所述的网点是采用激光在同一位置处进行多次雕刻而成，其中，激光的雕刻次数与所述的网点上的凸起部的圈数相同，并且雕刻时采用的激光功率依次增大、雕刻时间依次缩短。

由于在网点加工时采用了激光雕刻的手段，因此能够实现网点的高稳定性，并且激光雕刻速度快，远远高于蚀刻、印刷以及机加工方式，有利于适应高速度的开发节奏。

更优地，所述的凹陷部的口部外围从内向外同心生长有两圈凸起部。

优选地，所述的模仁的厚度为1～3mm，所述的模仁的材料为冲压钢板，由于采用了厚度薄的冲压钢板模仁，使得试模周期大大缩短，传统两三个小时的模仁更换时间被缩短为十分钟左右，并且冲压钢板的成本大大低于块状模仁的成本，极大地节约了生产成本。

更优地，在步骤2)完成之后还设有一个检验步骤，该步骤用于检验雕刻在所述模仁的表面上的网点与所述的步骤1)中设计的网点排布是否一致。

由于采用了上述的网点结构，使得本发明与现有技术相比光反射元件的出光效率大大提高，产品性能得到极大提升，另外，本发明的其它有益效果将结合具体实施例予以说明。

附图说明

附图1是现有技术中导光板的示意图；

附图2是本发明导光板制作方法的流程图；

附图3是本发明导光板制作方法的模具及模仁的示意图；

附图4是本发明导光板制作方法的第一凸起部形成过程示意图；

附图5是本发明导光板制作方法的第二凸起部形成过程示意图；

附图6是模仁表面的网点在三维轮廓测量仪下的示意图；

附图7是利用本发明的制作方法所制得的导光板的反光面示意图；

附图8是本发明的光学原理示意图。

其中：1、网点；11、凹陷部；12、第一凸起部；13、第二凸起部；21、导光板基板；22、光反射元件；23、主反射部；24、第一辅助反射部分；25、第二辅助反射部分；3、模具；31、母模；32、公模；33、模仁。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的描述。

请参阅图2，是本发明导光板制作方法实施例的流程图，该方法用于制造一种应用于液晶显示器的导光板，它包括如下步骤：

1)按照预制导光板的要求准备模仁33以及可用于装载该模仁33的模具3，根据该模仁33的尺寸以及所需光学特性使用可进行光学模拟的软件设计出符合要求的网点排布方案；

2)利用激光并按照上述的网点排布方案在模仁33的一侧表面雕刻出全部网点1，在模仁33上雕刻出的各个网点1的中间呈凹陷部11，该凹陷部11的口部外围从内向外同心生长有一圈第一凸起部12与一圈第二凸起部13，并且位于外圈的第二凸起部13的垂直高度大于位于内圈的第一凸起部12的垂直高度；

3)将模仁33安装至与其相匹配的模具3上，使用该模具3射出成型导光板。

上述过程由于采用了光学模拟的方法，可以实现网点的最优化分布，提高了光反射元件22的出光效率，使设计人员能够明确的预判网点分布所反映的光学效果，而不必等待产品生产后再确定光学情况，减少工作量，节约开发成本，缩短开发周期，避免了传统的凭设计者的设计经验在CAD图形中直接生成网点这种较为主观的做法，以达到最佳发光效果，另外，通过面辉度测量仪找到产品需要重新设计的区域，之后采用激光在原模仁33的基础上进行加工改进，使设计周期与开发成本得到了减少，避免了传统的设计人员重新分布网点，在新模仁上实现网点分布，再进而注塑出产品做法。

如附图3所示，为本发明所采用的可使用薄型冲压钢板模仁33的模具3，模仁33的厚度为1.5mm，并且直接安装在母模31与公模32之间，因此在试模时，可以直接在机台上进行模仁33的拆装和更换，方便快捷。

参见附图4和附图5，采用通过调节激光的功率、焦距以及雕刻时间等参数的方式来进行网点深度，形状的控制：首先使用功率为10W的激光在模仁33表面采用0.1mm的焦距位置使用1ms的雕刻时间雕刻出直径40μm、深度5μm的孔洞；之后在相同位置处使用功率为13W的激光采用0.5mm的焦距位置使用0.6ms的雕刻时间雕刻出直径60μm、深度3μm的孔洞，两个孔洞相叠加最终形成上述的网点结构，由于第一次形成的第一凸起部12高度过高，不利于注塑成型，利用第二次的激光能量，可以将第一次形成的第一凸起部12部分熔掉，这样不但有利于注塑成型，而且所形成的特殊结构有利于破坏光的全反射，降低传播过程中光的损失，从而提高导光板的光利用率。

如附图6所示，在完成网点1的雕刻后，通过三维轮廓测量仪检验模仁33表面网点的直径和深度等信息，来确认模仁33的雕刻结果以及是否符合预期设计，如果由于制程异常等原因造成雕刻结果不符合预期设计，则可以进行重复雕刻的步骤，以使产品的性能的变异较小。

如附图7所示，为使用模具3在一定的温度以及压力下射出成型的导光板的反光面，可以看出其是由大量成型于导光板基板21表面的微小光反射元件22组成，通过所述大量的微小光反射元件22的光学作用来实现入射光的导向出射。

如附图8所示，为本发明的导光板上光反射元件22实现优化光学性能的光学原理图，共有倾斜入射的P1、P2、P3和平行入射的P4四条入射光线，其中P1光在主反射部23的作用下其反射光与透射光均出射导光板，P2光在第一辅助反射部分24的作用下其反射光与透射光均出射导光板，P3光在第二辅助反射部分25的作用下其反射光与透射光均出射导光板，而平行入射的P4光在第二辅助反射部分25的作用下仅有部分被全反射，其余部分均出射导光板，由此可见，由于在与网点1形状相匹配的光反射元件22的作用下，使得原本导光板内被全反射的光线被提前破坏了全反射而出射导光板，并且一部分平行于导光板方向的光线也被改变方向破坏出了出光面，提高了出光效率，其复杂的外表面相比于传统的光反射元件来说，大大增加了光作用面积，并且由于其直径微小，大量的光反射元件22一起，最终实现入射光线的均匀出射。

通过上述实施方式，不难看出本发明是一种开发周期短，开发成本低，网点形态稳定，出光效率高的导光板制作方法。

以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种导光板制作方法，它包括如下步骤：

1)按照预制导光板的要求准备模仁(33)，根据该模仁(33)的尺寸设计出符合要求的网点排布方案；

2)利用激光并按照上述的网点排布方案在所述模仁(33)的一侧表面雕刻出全部网点(1)；

3)将所述的模仁(33)安装至与其相匹配的模具(3)上，使用该模具(3)射出成型导光板；

其特征在于：在上述的步骤2)中，雕刻出的所述的各个网点(1)的中间为凹陷部(11)，所述的凹陷部(11)的口部外围从内向外同心生长有至少两圈凸起部(12，13)，并且位于外圈的所述的凸起部(13)的垂直高度大于位于内圈的所述的凸起部(12)的垂直高度；

在所述的步骤2)中，所述的网点(1)是采用激光在同一位置处进行多次雕刻而成，其中，激光的雕刻次数与所述的网点上的凸起部(12、13)的圈数相同，并且雕刻时采用的激光功率依次增大、雕刻时间依次缩短。

2.根据权利要求1所述的导光板制作方法，其特征在于：所述的凹陷部(11)的口部外围从内向外同心生长有两圈凸起部(12、13)。

3.根据权利要求1或2所述的导光板制作方法，其特征在于：所述的模仁(33)的厚度为1～3mm。

4.根据权利要求1或2所述的导光板制作方法，其特征在于：所述的模仁(33)的材料为冲压钢板。

5.根据权利要求1所述的导光板制作方法，其特征在于：在所述的步骤2)完成之后还设有一个检验步骤，该步骤用于检验雕刻在所述模仁(33)的表面上的网点(1)与所述的步骤1)中设计的网点排布是否一致。