CN1512200A - 导光板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种导光板包括一入射面、一底面及一出射面。其中，该入射面用来接收外部的入射光束，该底面用来散射、反射该入射光束，该出射面将该底面散射、反射的光束导出，该导光板的出射面形成多个规则分布的圆弧形曲面。该圆弧形曲面具有一定聚光功能，可提高导光板的出光辉度。

Description

导光板及其制造方法

【技术领域】

本发明涉及一种导光板及其制造方法，特别是一种具有较高出光辉度的导光板及其制造方法。

【背景技术】

液晶显示系统为一种非自发光显示装置，其显示主要通过控制外部光源所发出光束的通过或者不通过来实现，因此需要相应的背光或者前光系统，该背光或者前光系统可将外部光源所发出的光束导向显示面板，实现显示功能。

请参照图1，是一种现有技术背光系统100，该背光系统100包括一光源101、一光源罩102、一反射板104、一导光板103及一增亮片105(Brightness Enhance Film，BEF)。该导光板103大致为平板形，其包括一入射面1031、一底面1032及一出射面1033，底面1032分布有多个网点1034。其中该光源101相对于导光板103的入射面1031设置，该光源罩102位于光源101相对导光板103的另一侧，以增加导向导光板103的光强度，该反射板104、导光板103及增亮片105依次层叠放置，该增亮片105邻近导光板103出射面1033并位于导光板103与一液晶面板(图未示)之间。由光源101发出的光束，经导光板103及反射板104作用后导向该增亮片105，该增亮片105表面均匀分布有多个平行的棱镜结构1051，该棱镜结构1051将该光束聚集并导向液晶面板。但是，由于该背光系统100采用元件数目较多且各元件均分立，其增加光束界面反射的光能损失，降低该背光系统100出光辉度，并且增亮片105的价格较高，导致该背光系统100成本较高。

请参照图2，为2000年10月31日公告的美国专利第6,139,162号揭示的一种背光系统200，其包括一光源201、一与该光源201相对应的光源罩202及一导光板203。该导光板203的出射面2031分布有多个V形棱镜结构2032，该V形棱镜结构2032的顶角取值大致为60-120度，其最佳之角度为90度。该导光板203的底面2033具多个网点分布(图未示)，亦可采用反射板(图未示)或反射板与网点结合等方式。该光源201发出的光束进入导光板203，经导光板203底面2033网点的散射、反射后，导向导光板203的出射面2031，该出射面2031将该散射、反射的光束进行聚光，形成辉度较高的输出光束。但是，该导光板203与其出射面2031的V形棱镜结构2032为一体成型，其出光辉度取决于V形棱镜结构2032的顶角角度及棱镜斜面的光滑度，其模仁要求的精度范围为1-2微米，制造该种模仁大致需要7天时间，因而该模仁的成本较高，从而提高导光板203及背光系统200的制造成本。

【发明内容】

为了克服现有技术导光板制造困难、成本高的不足，本发明提供一种制造简单、成本低的导光板。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种导光板，该导光板包括一入射面、一底面及一出射面，该入射面用来接收外部的入射光束，该底面用来散射、反射该入射光束，该出射面将该底面散射、反射的光束导出，其中，该导光板的出射面形成多个规则分布的圆弧形曲面。

本发明导光板的制造方法包括以下步骤：模仁制作；在模仁上蚀刻形成多个规则分布的圆弧形突起；母模制作；利用射出或热压成型制作导光板。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：因本发明导光板的出射面均匀分布多个圆弧形曲面，该圆弧形曲面可有效提高该出射面的辉度；且制造该圆弧形曲面的模仁的精度要求相对较低，以蚀刻制程较易实现，可节约制造导光板的成本。

【附图说明】

图1是一种现有技术背光系统的立体分解图。

图2是另一种现有技术背光系统的立体图。

图3是本发明导光板的立体图。

图4是图3所示导光板的截面图。

图5是图4所示导光板放大的圆弧形曲面的光路图。

图6是本发明导光板的制作流程图。

【具体实施方式】

请参照图3及图4，为本发明的导光板300。该导光板300大致为平板形，其包括一入射面301、一底面302及一出射面303，该入射面301接收侧部光源(图未示)发出的光束，该底面302均匀分布有多个网点3032，该底面302散射、反射该光束形成均匀导向导光板300出射面303的光束，该出射面303形成多个规则分布的圆弧形曲面3031，该圆弧形曲面3031可对光束进行聚光，从而增加导光板300出射面303出射光束的辉度。

请一并参照图5，由底面302散射、反射的光束10相对于圆弧形曲面3031以α角入射，当α角小于全反射角时，该光束10经该圆弧形曲面3031以β角出射。假设无该圆弧形曲面3031时，则该光束10相对导光板出射面3(虚线所示)的入射角为γ，当γ角小于全反射角时，其出射角为η。该光束10由折射率为n(n＞1)的高折射率介质导光板300进入折射率为1的空气介质，由折射公式：

n＝sini/sin ω其中，n为高折射率介质的折射率，n＞1，i为出射角，ω为入射角，可知，光束10相对圆弧形曲面3031的入射角α角小于光束10相对于平面3的入射角γ，则其相对的出射角β角与η角的关系为：

                   β＜η即导光板300出射面303的圆弧形曲面3031相对出射面为平面在一定入射角范围内具聚光的功能，该一定入射角取决于介质材料及圆弧形曲面3031的弧度。同时，对于指定长度L内，该圆弧形曲面3031的弧度逐渐增大，即嵌入导光板300出射面303深度d逐渐加深时，光束10的出射角β将逐渐减小，当该圆弧形曲面3031为半球面时，可获得最佳的聚光效果。

如上述的导光板，其也可以是楔形，其底面沿远离导光板入射面方向设置多个由小变大或由疏变密的网点。

请参照图6，本发明导光板的制造方法包括以下步骤：模仁制作；在模仁上蚀刻形成多个规则分布的圆弧形突起；母模制作；利用射出或热压成型制作导光板的步骤。首先，制作一模仁。然后，在该模仁上蚀刻形成多个规则分布的圆弧形突起，该圆弧形突起可以是半球面或部份球面。制作出制造导光板所需的母模。再后，利用射出或热压成型制作导光板，其中该导光板大致为平板形，材料为透明的合成树脂材料或玻璃。

本发明导光板的制造方法还包括在所形成导光板底面形成多个均匀分布网点的步骤，其中所采用的方法可为网版印刷。该多个网点所采用的材料为高发散光物质，其形状可为柱状、球状或四面体。

本发明导光板的制造方法还有其它多种实施方式。如，制作的导光板可为楔形；多个网点亦可采用化学蚀刻或机械咬花的方法形成；多个网点的分布可有多种形式，如其大小、密度可沿远离入射面逐渐增加。

Claims (10)

1.一种导光板，包括一用来接收外部之入射光束的入射面、一用于散射、反射该入射光束的底面和一将底面散射、反射的光束导出的出射面，其特征在于：该导光板的出射面规则分布有多个圆弧形曲面。

2.如权利要求1所述的导光板，其特征在于：该圆弧形曲面与导光板是一体成型。

3.如权利要求2所述的导光板，其特征在于：该导光板的材料是合成树脂或玻璃。

4.如权利要求2所述的导光板，其特征在于：该圆弧形曲面是半球面。

5.如权利要求2所述的导光板，其特征在于：该圆弧形曲面是部份球面。

6.如权利要求1所述的导光板，其特征在于：该底面分布多个网点。

7.一种导光板的制造方法，其包括以下步骤：模仁制作；在模仁上蚀刻形成多个规则分布的圆弧形突起；母模制作；利用射出或热压成型制作导光板。

8.如权利要求7所述的导光板，其特征在于：该导光板的制造方法进一步包括在所制作出的导光板的底面形成多个网点的步骤。

9.如权利要求7所述的导光板，其特征在于：该多个圆弧形突起的形状是半球形或部份球形。

10.如权利要求8所述的导光板，其特征在于：该多个网点可采用印刷处理法、化学蚀刻法或机械咬花法制作。

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