CN107340564A - 变量线条结构导光板及光学组件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种变量线条结构导光板及其制造方法，所述变量线条结构导光板包括入光面(122)、第一主表面(124)和第二主表面(126)，第二主表面(126)相对于第一主表面(124)，入光面(122)连接第一主表面(124)与第二主表面(126)，在第一主表面(124)与第二主表面(126)的其中至少一面上设置有变量线条结构(140)，所述变量线条结构由分布在导光板第一主表面和/或第二主表面上的并列的多个变量线条组成；本发明还提供了一种光学组件，包括光源、变量线条结构导光板、扩散板和反射板；上述变量线条结构导光板和光学组件均可用于背光模组或照明灯具。

Description

变量线条结构导光板及光学组件
技术领域
本发明涉及光学领域，更具体地说是涉及一种光导元件及光学组件。
技术背景
一般使用在背光模组中的导光板具有入光面、出光面以及反射面。光源所提供的光线由导光板的入光面进入导光板中，由导光板的出光面射出。另一种使用在灯具上的导光板则具有两个相对的出光面，光源所提供的光线在进入导光板后则分别从两个出光面射出。为了使得经过导光板内部的光能够更均匀地混合，通常会采用激光雕刻、V型十字网格雕刻、UV网版印刷技术在导光板板材上雕刻或印上导光点，当光线射到各个导光点时，反射光会往各个角度扩散，然后破坏反射条件由导光板正面射出，通过各种疏密、大小不一的导光点，可使导光板均匀发光。
现有技术中，因印刷的制作过程灵活，现大部分导光板采用印刷工艺制作。
在导光板光学结构的设计上，现有技术大多采用网点结构设计，在导光板上印刷不同直径大小变化的网点结构状导光点，使之符合出光要求，这种网点状光学结构设计的导光板，存在以下问题：
1、因印刷制版的精密度局限性，在制作小网点过程中，网点无法通过高精度复制，导致实际印刷网点无法与预设设计相符，导致网点变化过程中纹理痕迹明显，影响导光板外观。所以现有设计工艺方式无法满足导光点直径为0.2mm以下的导光板制作，无法制作更薄的导光板。
2、由于采用交叉式排列的网点结构设计，容易导致制版过程中的网孔撞网干扰，形成规律网纹，对制版良率影响较大。
3、由于网点形状结构较大，导致现有印刷类网点结构导光板在模组实用中，需要用到3张及以上的扩散膜片结构才能遮盖网点形状，模组整体成本较高。
4、由于网点还原度要求较高，在实际印刷过程中，网点印刷不良会导致成品不良率较高。
发明内容
本发明提出一种变量线条结构导光板，包括入光面、第一主表面和第二主表面，第二主表面相对于第一主表面，且入光面连接第一主表面与第二主表面，在第一主表面与第二主表面的其中至少一面上设置有变量线条结构。
变量线条结构由分布在导光板第一主表面和/或第二主表面上的并列的多个变量线条组成，所述变量线条具有一定的宽度和厚度，由一端向另一端延伸的长度方向连续不中断，线条宽度可以是固定不变的，也可以是逐渐变化的，相邻的线条的中轴线可以是相互平行的，也可以呈一定角度逐渐变化。
变量线条的宽度从靠近入光面的一端到远离入光面的另一端逐渐增加，线条宽度可在0.05mm～5mm范围内灵活设计，变量线条的宽度可以分解成若干像素点，变量线条的宽度变化通过在所述变量线条一侧或两侧增减像素点实现，变量线条的宽度变化设计按照预设的光学曲线进行调整，以达到均匀出光效果，在所述变量线条结构中任意相邻的两个线条之间具有一间距，且每一间距的宽度从靠近入光面的一端到远离入光面的另一端逐渐减小，相邻线条之间的间距宽度可根据光学要求在0.05mm～5mm范围内灵活调整，线条的宽度和相邻线条之间的间距的组合参数以满足模组膜片覆盖要求为准，变量线条结构中的变量线条的厚度可根据生产的实际需要在0.01mm～0.2mm范围内灵活调整，变量线条结构中的变量线条与入光面形成夹角，夹角的角度根据导光板出光的需求在0°～180°范围内灵活设计。
优选地，所述第一主表面为出光面，第二主表面为反射面。
优选地，所述第一主表面与第二主表面均为出光面。
优选地，所述变量线条结构分别设置在第一主表面与第二主表面上。
优选地，所述变量线条结构中的变量线条与入光面的夹角为0°或180°。
优选地，所述变量线条结构中的变量线条与入光面的夹角为45°或135°。
优选地，所述变量线条结构中的变量线条与入光面的夹角为90°。
经过上述方案可知，本发明中提供的变量线条结构导光板在导光板上设置变量线条结构，利用变量线条结构的形状变化、角度设计、以及排列方式，可有效避免网点干扰纹理，使导光板外观更加美观，同时可以减少遮盖膜片使用，经实际生产统计，原来用三张膜片才能覆盖的导光板模组，现在只需一张或者两张，减少了膜片成本。此外，线条结构有利于印刷稳定性，从而提高整体导光板制作良品率，经实际生产统计，可提高3％～5％的制版良率；线条结构变化可以做到设计更细腻而又避免纹理，可设计更薄的导光板。由于线条结构的光学灵活性更强，可做最优的光学结构，经实际测量，可提高导光板出光效率3％～7％。
另外，本发明提供一种变量线条结构导光板的制造方法，包括以下步骤：
S1：根据模组设计中膜片遮盖性的需求，确立变量线条结构中变量线条之间的间距宽度，间距宽度范围在0.05mm～5mm内均可，以满足模组设计中膜片遮盖性即可；
S2：确立变量线条结构中变量线条的宽度初始值及最终值，宽度变化曲线以符合出光均匀性要求为准，变量线条的宽度初始值及最终值的范围为0.05mm～5mm；
S3：将变量线条结构分布到导光板第一主表面与第二主表面的其中至少一面上，变量线条的宽度变化通过在变量线条一侧或两侧增加或减少像素点实现，变量线条的厚度范围为0.01mm～0.2mm。
变量线条结构的分布方法可采用印刷法、射出成型法、压印法、微纳米压印技术、平板热压印法、热辊压印技术、鋳造法、雕刻法、激光雕刻法或光化学蚀刻法的其中任意一种。
此外，本发明还提供了一种光学组件，包括光源、变量线条结构导光板、扩散板和反射板。
上述变量线条结构导光板和光学组件均可用于背光模组或照明灯具。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种变量线条结构导光板的结构示意图；
图2为本发明实施例1提供的变量线条结构示意图；
图3为本发明实施例1提供的变量线条结构局部示意图；
图4为变量线条宽度变化示意图；
图5为变量线条结构与入光面夹角为90°时的分布示意图；
图6为变量线条结构与入光面夹角为45°或135°时的分布示意图；
图7为变量线条结构与入光面夹角为0°或180°时的分布示意图。
具体实施方式
实施例1
请参照图1，为本发明提供的一种变量线条结构导光板的结构示意图。本实施例中的导光板100可应用于背光模组或照明灯具上，导光板100包括一主体120以及变量线条结构140，变量线条结构140设置在主体120上，且通过变量线条结构140，可以同时改变导光板100的集光程度并调整光线进入导光板100后射出的光学趋势。
在导光板100中，主体120可为透光板或其它等效的透光件，主体120主要包括入光面122、第一主表面124及第二主表面126，第一主表面124及第二主表面126分别位于主体120的相对两侧；此外，入光面122连接第一主表面124及第二主表面126。其中，光源160设置在入光面122旁，且光源160所产生的光线可由入光面122进入导光板100。
在一些实施例中，当导光板100运用在背光模组中时，第一主表面124可为出光面，且第二主表面126可为反射面。在其它实施例中，若导光板100运用在灯具时，第一主表面124与第二主表面126皆为出光面。
如图1所示，变量线条结构140设置在第二主表面126上。而且，每一个变量线条皆沿着一延伸方向D1延伸。在此所指的延伸方向D1是指第二主表面126靠近入光面122的一侧朝向第二主表面126远离入光面122的另一侧的方向。此外，每一个变量线条的宽度从变量线条结构140靠近入光面122的一端到变量线条结构140远离入光面122的另一端逐渐增加。
如图2所示，为本发明的实施例1中变量线条结构示意图，变量线条结构140沿着光源160的出光方向延伸，每一个变量线条的宽度从变量线条结构140靠近光源160的一端到变量线条结构140远离光源160的另一端逐渐增加。
如图3所示，为本发明的实施例1中变量线条结构的局部放大示意图，变量线条结构140沿着光源160的出光方向延伸，每一个变量线条的宽度从变量线条结构140靠近光源160的一端到变量线条结构140远离光源160的另一端逐渐增加。
如图4所示，为本发明的实施例1中变量线条宽度变化示意图，变量线条结构140从微观结构上看，每一条变量线条的宽度可以分解为连续的若干像素点，从宽度较窄部分向较宽部分的延伸方向的变化过程就是在线条侧面增加像素点141。变量线条结构140的长度由导光板尺寸决定，线条宽度H1在0.05mm～5mm之间灵活调整，线条之间的间距H2也可在0.05mm～5mm之间合理选择，具体以模组设计标准决定，以达到模组覆盖要求为佳。
此外，在上述实施例中，所述变量线条结构中的变量线条具有一定的厚度，其厚度可根据生产的实际需要在0.01mm～0.2mm范围内灵活调整。
如图5所示，为本发明的实施例1中变量线条与入光面122夹角为90°的分布示意图，当所述变量线条结构140中的变量线条与入光面122之间的夹角为90°时，变量线条垂直于入光面122，每一条变量线条上均产生变量过程，越靠近入光面122的线条宽度越窄，越远离入光面122的线条宽度越宽，相邻线条之间相对于入光面122不产生变量关系，相邻的两条变量线条的中轴线相互平行。
实施例2
如图6所示，为本发明的第2种实施例，本实施例中，变量线条结构140中的变量线条与入光面122之间呈45°或135°夹角，每一条独立的变量线条上均产生变量过程，越靠近入光面122的线条宽度越窄，越远离入光面122的线条宽度越宽；相邻线条之间平行于入光面122不产生变量关系，相对于入光面122非平行面产生变量关系，距离入光面122越近的线条宽度越窄，距离入光面122越远的线条宽度越宽，相邻的两条变量线条的中轴线相互平行。
实施例3
如图7所示，为本发明的第3种实施例，本实施例中，变量线条结构140中的变量线条与入光面122之间呈0°或者180°夹角，所述变量线条平行于入光面122，每一条独立的变量线条上无变量过程，其宽度是固定的，但相邻的变量线条之间依次产生变量关系，越靠近入光面122的线条宽度越窄，越远离入光面122的线条宽度越宽，相邻的两条变量线条的中轴线相互平行。
上述实施例1至3提供的变量线条结构导光板的制造方法包括如下步骤：
S1：根据模组设计中膜片遮盖性的需求，确立变量线条结构中变量线条之间的间距宽度，间距宽度范围在0.05mm～5mm内均可，以满足模组设计中膜片遮盖性即可；
S2：确立变量线条结构中变量线条的宽度初始值及最终值，宽度变化曲线以符合出光均匀性要求为准，变量线条的宽度初始值及最终值的范围为0.05mm～5mm；
S3：将变量线条结构分布到导光板第一主表面与第二主表面的其中至少一面上，变量线条的宽度变化通过在变量线条一侧或两侧增加或减少像素点实现，变量线条的厚度范围为0.01mm～0.2mm。
变量线条结构的分布方法可采用印刷法、射出成型法、压印法、微纳米压印技术、平板热压印法、热辊压印技术、鋳造法、雕刻法、激光雕刻法或光化学蚀刻法的其中任意一种，举例如下：
将设计好的变量线条结构的图案通过打印、丝印等印刷工艺将导光材料附着到导光板上；
或将变量线条结构的图案雕刻到印刷版上，通过热压工艺将变量线条结构成型到导光板上；
或通过雕刻工艺将变量线条结构雕刻到导光板上；
或通过铸造工艺将变量线条结构成型到导光板上。
本发明上述实施方式中提供的导光板，利用变量线条结构的形状变化、角度设计、以及排列方式，可有效避免网点干扰纹理，使导光板外观更加美观，同时可以减少遮盖膜片使用，经实际生产统计，原来用三张膜片才能覆盖的导光板模组，现在只需一张或者两张，减少了膜片成本，此外，线条有利于印刷稳定性，从而提高整体导光板制作良品率，经实际生产统计，可提高3％～5％的制版良率，线条结构变化可以做到设计更细腻而又避免纹理，可设计更薄的导光板。由于线条结构的光学灵活性更强，可做最优的光学结构，经实际测量，可提高导光板出光效率3％～7％。
实施例4
一种光学组件，包括光源、变量线条结构导光板、扩散板和反射板，所述变量线条结构导光板包括入光面、第一主表面和第二主表面，第二主表面相对于第一主表面，入光面连接第一主表面与第二主表面，在所述第一主表面与所述第二主表面的其中至少一面上设置有变量线条结构，所述变量线条结构由分布在导光板第一主表面和/或第二主表面上的并列的多个变量线条组成；该光学组件可用于背光模组或照明灯具。
对发明所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种变量线条结构导光板，可以用于背光模组或照明灯具，包括入光面、第一主表面和第二主表面，第二主表面相对于第一主表面，入光面连接第一主表面与第二主表面，其特征在于，在所述第一主表面与所述第二主表面的其中至少一面上设置有变量线条结构，所述变量线条结构由分布在导光板第一主表面和/或第二主表面上的并列的多个变量线条组成。
2.如权利要求1所述的变量线条结构，其特征在于，所述变量线条的宽度从靠近所述入光面的一端到远离所述入光面的另一端逐渐增加。
3.如权利要求1所述的变量线条结构，其特征在于，所述变量线条的宽度可以分解成若干像素点，所述变量线条的宽度变化通过在所述变量线条一侧或两侧增加或减少像素点实现。
4.如权利要求1所述的变量线条结构，其特征在于，所述变量线条的宽度范围为0.05mm～5mm，厚度范围为0.01mm～0.2mm。
5.如权利要求1所述的变量线条结构，其特征在于，相邻的两条所述变量线条之间的间距宽度从靠近所述入光面的一端到远离所述入光面的另一端逐渐减小。
6.如权利要求1所述的变量线条结构，其特征在于，相邻的两条所述变量线条之间的间距宽度的范围为0.05mm～5mm。
7.如权利要求1所述的变量线条结构，其特征在于，所述变量线条与入光面形成夹角，所述夹角的角度范围为0°～180°。
8.如权利要求1所述的变量线条结构导光板的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：确立所述变量线条结构中变量线条之间的间距宽度，所述间距宽度的范围为0.05mm～5mm；
S2：确立所述变量线条结构中变量线条的宽度初始值及最终值，宽度变化以符合出光均匀性要求为准，所述变量线条的宽度初始值及最终值的范围为0.05mm～5mm；
S3：将所述变量线条结构分布到所述导光板第一主表面与第二主表面的其中至少一面上，所述变量线条的宽度变化通过在所述变量线条一侧或两侧增加或减少像素点实现，所述变量线条的厚度范围为0.01mm～0.2mm。
9.如权利要求8所述的变量线条结构导光板的制造方法，其特征在于，所述变量线条结构的分布方法可采用印刷法、射出成型法、压印法、微纳米压印技术、平板热压印法、热辊压印技术、鋳造法、雕刻法、激光雕刻法或光化学蚀刻法的其中任意一种。
10.一种光学组件，可以用于背光模组或照明灯具，其特征在于，包括光源、如权利要求1所述的变量线条结构导光板、扩散板和反射板。
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