CN102890305B - 导光板的制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种导光板的制作方法，包括以下步骤：提供透光基板，透光基板具有第一表面、第二表面与连接第一表面与第二表面的第一入光面；利用模具在透光基板的第一表面上在靠近第一入光面的位置制作第一楔形部，以形成导光板，其中第一楔型部的厚度随着远离第一入光面的方向递减。
Description
技术领域
本发明是有关于一种光学元件的制作方法，且特别是有关于一种导光板的制作方法。
背景技术
由于液晶显示器（liquid crystal display，LCD）本身并不具有发光的功能，故在液晶显示器下方必须提供背光系统以提供光源，进而达到显示的功能。已知的背光系统由两个基本部分所组成：光源以及导光板（light guideplate），其中光源又分为线光源的冷阴极灯管（cold cathode fluorescence lamp,CCFL）以及点光源的发光二极管（light emitting diode,LED）。光源所发出的光束会直接射入导光板，并被导光板导引并均匀从导光板上表面射出。
在已知技术中，为了提升光使用效率，会将导光板位于光源一侧的入光面做得较大以充分接收发光二极管所发出的光束。然而，受限于导光板的射出机（注塑机）的制程，一般很难再对大尺寸（例如7英寸以上）的导光板进行薄型化。另一方面，虽然利用压出成形制作平板导光板的技术能将平板导光板的最小厚度控制在0.3毫米至0.6毫米，然而为了搭配平板导光板的厚度，通常选择体积较小的发光二极管来做为光源，以与平板导光板形成光源装置，因为压出成形制作平板导光板的技术不能将导光板位于光源一侧的入光面做得较大。如此一来，这样的光源装置将会有出光效能低、寿命过低，且无法满足大尺寸应用的缺点。
除此之外，已知技术也提供几种相关于导光板或基板的制作技术。举例来说，美国专利公开第20070031106号揭露一种于平板上制做光吸收层的方法。中国专利公开第101243355号与中国台湾专利第594267号也分别揭露一种相关于导光板的结构。另外，中国台湾专利第I306806号与第I332435号则是分别揭露塑料的加工方法与导光板表面图案的加工方法。
发明内容
本发明提供一种导光板的制作方法，能有效提升薄型导光板与厚度较大的光源的搭配度。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为实现上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种导光板的制作方法，包括以下步骤：提供透光基板，透光基板具有第一表面、第二表面与连接第一表面与第二表面的第一入光面；利用模具于透光基板的第一表面上在靠近第一入光面的位置制作第一楔形部，以形成一导光板，其中第一楔型部的厚度随着远离第一入光面的方向递减。
在一实施例的导光板的制作方法中，利用模具于透光基板的第一表面上在靠近第一入光面的位置制作第一楔形部的步骤包括：于模具的容置空间内填充第一材料，其中第一材料与透光基板的材料不同；将透光基板的靠近第一入光面的一端置于容置空间内，以使第一表面接触第一材料；以及使第一材料固化于第一表面上，以形成第一楔形部。
在一实施例的导光板的制作方法中，使第一材料固化于第一表面上的步骤是利用光照射所述容置空间内的第一材料。
在一实施例的导光板的制作方法中，模具包括第一部分模仁与第二部分模仁，且导光板的制作方法还包括组合第一部分模仁与第二部分模仁以形成容置空间。
在一实施例中，导光板的制作方法还包括：分开第一部分模仁与第二部分模仁；以及使导光板与模具分离。
在一实施例中，导光板的制作方法还包括对模具与第一材料的接触表面进行表面处理，以降低第一材料与模具的吸附力。
在一实施例的导光板的制作方法中，对模具与第一材料的接触表面进行表面处理的步骤包括在模具与第一材料的接触表面涂布一脱模剂。
在一实施例中，导光板的制作方法还包括：利用模具在透光基板的第一入光面上形成第一入光部，其中第一入光部与第一楔形部连接。
在一实施例的导光板的制作方法中，第一入光部具有背对透光基板的迎光面，且迎光面具有多个光学微结构。
在一实施例的导光板的制作方法中，利用模具于透光基板的第一表面上在靠近第一入光面的位置制作第一楔形部，且于透光基板的第一入光面上形成第一入光部的步骤包括：于模具的容置空间内填充第一材料，其中第一材料与透光基板的材料不同；将透光基板的靠近第一入光面的一端置于容置空间内，并使第一入光面与模具保持一间距，以使第一表面与第一入光面接触第一材料；以及使第一材料固化于第一表面及第一入光面上，以分别形成第一楔形部及第一入光部。
在一实施例的导光板的制作方法中，第一材料为一光硬化树脂或紫外光固化胶。
在一实施例的导光板的制作方法中，透光基板还具有相对于第一入光面的第二入光面，且导光板的制作方法还包括于第一表面上在靠近第二入光面的位置制作第二楔形部，其中第二楔形部的厚度随着远离第二入光面的方向递减。
在一实施例中，导光板的制作方法还包括利用模具于透光基板的第二入光面上形成第二入光部，且第二入光部与第二楔形部连接。
在一实施例的导光板的制作方法中，第一楔形部的折射率与透光基板的折射率的差值小于或等于0.15。
在一实施例的导光板的制作方法中，透光基板的厚度小于或等于0.4毫米。
在一实施例的导光板的制作方法中，透光基板的第一表面的对角线长为大于或等于7英寸。
基于上述，本发明的实施例可实现下列优点或功效的至少一种。由于本发明的实施例的导光板的制作方法是在透光基板的第一表面上在靠近第一入光面的位置制作第一楔形部，故能使导光板在靠近入光侧之处有较大的厚度。因此，上述的导光板的入光侧能配置较厚度较大的光源，从而能避免已知薄型导光板因使用薄型光源的出光效能低的问题。
附图说明
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
图1A至图1I为本发明实施例的导光板的制作方法的示意图。
图2为图1F的透光基板的表面S2的俯视示意图。
图3为本发明实施例的背光模组的示意图。
图4为本发明另一实施例的导光板的示意图。
【主要元件符号说明】
100：模具
110：第一部分模仁
120：第二部分模仁
130：容置空间
200：出胶喷嘴
300、300’：导光板
310：透光基板
320、320’：楔形部
330、330’：入光部
332：光学微结构
400：夹具
500：光
600：背光模组
610：光源
612：发光区域
620：光学元件
M1：材料
M2：脱模剂
S1：接触表面
S2、S3：表面
S4、S6：入光面
S5：迎光面
T1~T5、T2’、T3’：厚度
G1：间距
L：对角线
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合附图的优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
本实施例的导光板的制作方法主要包括两个步骤。提供一透光基板，其中透光基板具有一第一表面、一第二表面与一连接第一表面与第二表面的第一入光面。利用一模具于透光基板的第一表面上在靠近第一入光面的位置制作一第一楔形部，以形成一导光板，其中第一楔型部的厚度随着远离第一入光面的方向递减。通过上述作法，能制作出一种用于搭配厚度较大的光源的薄型导光板。详细制作过程的一实施例请参照图1A至图1I的相关叙述。
图1A至图1I为本发明一实施例的导光板的制作方法的示意图。请先参照图1A与图1B，导光板的制作方法包括将图1A的模具100的第一部分模仁110与第二部分模仁120组合，以形成图1B的容置空间130。在本实施例中，第一部分模仁110与第二部分模仁120例如为透光模仁。
接着，请参照图1D，于模具100的容置空间130内填充材料M1。在本实施例中，材料M1例如为光硬化树脂（photo-curing resin）或紫外光固化胶（ultraviolet glue,UV glue），且材料M1的填充例如是透过出胶喷嘴200来执行，但本发明不受限于此。除此之外，如图1C所示，为了降低材料M1与模具100的吸附力，在进行图1D的填充材料M1步骤前，也可先对模具100与材料M1的接触表面S1进行表面处理。详细来说，图1C的进行表面处理的方法例如为在模具100与材料M1的接触表面S1涂布脱模剂M2，但本发明不受限于此。应注意的是，在其他实施例中，也可不需要于图1D的步骤前先执行图1C的表面处理的步骤。
再来，请参照图1E与图1F，提供透光基板310，并将透光基板310的靠近入光面S4的一端置于容置空间130内，以使表面S2接触材料M1。其中透光基板310例如是利用夹具400来固定或移动。另外，在本实施例中，透光基板310例如为平板基板。除此之外，如图1F所示，本实施例的导光板的制作方法还包括使透光基板310的入光面S4与模具100保持间距G1，以使入光面S4接触材料M1，其中间距G1大于0。在本实施例中，透光基板310的厚度T1小于或等于0.4毫米（mm），且透光基板310的表面S2的对角线L（示于图2）长为大于或等于7英寸。由此可知，本实施例的透光基板310为一厚度较薄且尺寸较大的透光基板。另外，透光基板310例如是以挤出、射出或滚压的方式制作。
然后，如图1G所示，使容置空间130内的材料M1固化于表面S2上，以在透光基板310的表面S2上在靠近入光面S4的位置制作楔形部320。其中楔型部320的厚度T2随着远离入光面S4的方向递减。另外，楔形部320的折射率与透光基板310的折射率的差值小于或等于0.15。除此之外，在本实施例中，导光板的制作方法还包括使材料M1固化于入光面S4上，以形成入光部330，其中入光部330与楔形部320连接。至此，便完成导光板300的制作。应注意的是，在其他实施例中，导光板300也可不具有入光部330。举例来说，若将透光基板310的入光面S4与容置空间130的底部紧密接触，便有可能形成不具有入光部330的导光板。另外，使材料M1固化于表面S2或入光面S4上的方法例如是利用光500照射容置空间130内的材料M1，且光500例如为紫外光，模具100例如为一透光模具以利光500穿过。或是利用加热烘烤容置空间130内的材料M1，使材料M1固化于表面S2或入光面S4上。
接着，请参照图1H与图1I，当完成材料M1的固化后，便可将第一部分模仁110与第二部分模仁120分开，并取出导光板300，以使导光板300与模具100分离。另外，如图1I所示，本实施例的导光板300的入光部330具有背对透光基板310的迎光面S5，且迎光面S5具有多个光学微结构332。这些光学微结构332例如是凸点、凹点、凸纹、凹纹或其他适当形状的光学微结构，光学微结构332例如是由第一部分模仁110的内表面转印制成。光学微结构332能减少一般平板基板常出现的热点（hot spot）效应，故本实施例的导光板300用于提供均匀度较佳的面光源。上述的导光板300用于与其他光学元件搭配以形成一背光模组。
图3为本发明一实施例的背光模组的示意图。请参照图3，背光模组600包括上述的导光板300、光源610与光学元件620，其中光源610配置在导光板300的楔形部320的一侧，且光学元件620配置在靠近表面S3的一侧，光学元件620例如为反射片。在本实施例中，导光板300的出光面例如为表面S2。然而，在另一实施例中，导光板300的出光面也可为表面S3，且光学元件620的位置例如配置在靠近表面S2的一侧。除此之外，光源610例如为发光二极管（light emitting diode,LED）。
值得一提的是，本实施例的透光基板310的厚度较薄且尺寸较大，故本实施例的导光板300为一大尺寸且厚度较薄的导光板。然而，由于本实施例的导光板300包括楔形部320，故导光板300在靠近楔形部320处的入光侧的厚度T3较大，从而使得本实施例的导光板300用于搭配厚度较大的光源610。举例来说，光源610的厚度T4可大于0.4毫米，其例如为0.6毫米或0.8毫米，且光源610的发光区域612的厚度T5例如大于0.3毫米。因此，由于导光板300的厚度T3比光源610的发光区域612的厚度T5大，故导光板300能充分接收发光区域612较大的光源610所发出的光束，从而能为背光模组600提供亮度较高的面光源。换句话说，本实施例的导光板300不会有已知薄型导光板因搭配薄型光源所造成的出光效能低的问题。亦即，本实施例的导光板的制作方法能制作出大尺寸且用于搭配厚度较大与发光效率较高的光源（例如发光二极管），故采用导光板300的背光模组600提供高均匀度且高亮度的面光源。
图4为本发明另一实施例的导光板300’的示意图。请参照图4，在另一实施例中，导光板300’的形成方法还包括于相对于表面S2上在靠近入光面S6的位置制作楔形部320’，其中楔形部320’的厚度T2’随着远离入光面S6的方向递减，且入光面S6与入光面S4相对。另外，导光板300’的形成方法还包括利用模具100（示于图1A至图1I）于透光基板310的入光面S6上形成入光部330’，且入光部330’与楔形部320’连接。亦即，导光板300’为一双侧入光的导光板。详言之，导光板300’的靠近楔形部320与320’的两侧可分别配置如图3所示的光源610，且也可于导光板300’靠近表面S3的一侧配置图3的光学元件620（例如为反射片）。类似地，本实施例的导光板300’靠近械形部320与320’的厚度T3与T3’较大，故导光板300’用于搭配厚度较大的光源610，从而使采用导光板300’的背光模组能提供高均匀度且高亮度的面光源。由于导光板300’的楔形部320’与入光部330’的制作方式可参照图1A至图1I的相关叙述推知，故在此不再赘述。
综上所述，本发明的实施例包括以下优点或功效的至少其中一种。由于本发明的实施例的导光板的制作方法是在透光基板的第一表面上在靠近第一入光面的位置制作第一楔形部，故能使导光板在靠近楔形部之处有较大的厚度。因此，上述的导光板的入光侧能配置厚度较大的光源，从而能避免已知薄型导光板因使用薄型光源的出光效能低的问题。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，所有依本发明权利要求书及说明书所作的简单的等效变化与修改，皆仍属本发明专利覆盖的范围。另外本发明的任一实施例或权利要求不须实现本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本发明的权利范围。
说明书和权利要求书中提及的“第一”、“第二”等仅用以命名元件的名称，并非用来限制元件数量上的上限或下限。
Claims (17)
1.一种导光板的制作方法，包括：
提供一透光基板，透光基板具有一第一表面、一第二表面与一连接所述第一表面与所述第二表面的第一入光面；以及
利用一模具于所述透光基板的所述第一表面上在靠近所述第一入光面的位置制作一第一楔形部，以形成一导光板，所述模具包括一第一部分模仁与一第二部分模仁，所述制作一第一楔形部步骤包括：
组合所述第一部分模仁与所述第二部分模仁以形成一容置空间
于所述模具的所述容置空间内填充一第一材料，其中，所述第一材料与所述透光基板的材料不同；
将所述透光基板的靠近所述第一入光面的一端置于所述容置空间内，以使所述第一表面接触所述第一材料；以及
使所述第一材料固化于所述第一表面上，以形成所述第一楔形部，
其中所述第一楔型部的厚度随着远离所述第一入光面的方向递减。
2.根据权利要求1所述的导光板的制作方法，其特征在于，使所述第一材料固化于所述第一表面上的步骤是利用一光照射所述容置空间内的所述第一材料。
3.根据权利要求1所述的导光板的制作方法，其特征在于，还包括：
分开所述第一部分模仁与所述第二部分模仁；以及
使所述导光板与所述模具分离。
4.根据权利要求1所述的导光板的制作方法，其特征在于，还包括对所述模具与所述第一材料的接触表面进行表面处理，以降低所述第一材料与所述模具的吸附力。
5.根据权利要求4所述的导光板的制作方法，其特征在于，对所述模具与所述第一材料的所述接触表面进行表面处理的步骤包括在所述模具与所述第一材料的所述接触表面涂布一脱模剂。
6.根据权利要求1所述的导光板的制作方法，其特征在于，还包括：
利用所述模具于所述透光基板的所述第一入光面上形成一第一入光部，其中所述第一入光部与所述第一楔形部连接。
7.根据权利要求6所述的导光板的制作方法，其特征在于，所述第一入光部具有一背对所述透光基板的迎光面，且所述迎光面具有多个光学微结构。
8.根据权利要求6所述的导光板的制作方法，其特征在于，利用所述模具于所述透光基板的所述第一表面上在靠近所述第一入光面的所述位置制作所述第一楔形部，且于所述透光基板的所述第一入光面上形成所述第一入光部的步骤包括：
在使所述第一表面接触所述第一材料的步骤中，还包括于所述模具的一容置空间内填充一第一材料，其中所述第一材料与所述透光基板的材料不同；
将所述透光基板的靠近所述第一入光面的一端置于所述容置空间内，并使所述第一入光面与所述模具保持一间距，以使所述第一表面与所述第一入光面接触所述第一材料；以及
在使所述第一材料固化于所述第一表面上的步骤中，还包括使所述第一材料固化于所述第一入光面上以分别形成所述第一楔形部及所述第一入光部。
9.根据权利要求8所述的导光板的制作方法，其特征在于，所述第一材料为一光硬化树脂或紫外光固化胶。
10.根据权利要求6所述的导光板的制作方法，其特征在于，还包括：
分开所述第一部分模仁与所述第二部分模仁；以及
使所述导光板与所述模具分离。
11.根据权利要求10所述的导光板的制作方法，其特征在于，还包括对所述模具与所述第一材料的接触表面进行表面处理，以降低所述第一材料与所述模具的吸附力。
12.根据权利要求11所述的导光板的制作方法，其特征在于，对所述模具与所述第一材料的所述接触表面进行表面处理的步骤包括在所述模具与所述第一材料的所述接触表面涂布一脱模剂。
13.根据权利要求1所述的导光板的制作方法，其特征在于，所述透光基板还具有一相对于所述第一入光面的第二入光面，且导光板的制作方法还包括于所述第一表面上在靠近所述第二入光面的位置制作一第二楔形部，其中所述第二楔形部的厚度随着远离所述第二入光面的方向递减。
14.根据权利要求13所述的导光板的制作方法，其特征在于，还包括利用所述模具在所述透光基板的所述第二入光面上形成一第二入光部，且所述第二入光部与所述第二楔形部连接。
15.根据权利要求1所述的导光板的制作方法，其特征在于，所述第一楔形部的折射率与所述透光基板的折射率的差值小于或等于0.15。
16.根据权利要求1所述的导光板的制作方法，其特征在于，所述透光基板的厚度小于或等于0.4毫米。
17.根据权利要求1所述的导光板的制作方法，其特征在于，所述透光基板的所述第一表面的对角线长为大于或等于7英寸。
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