CN1646971A - 由喷砂处理形成微小凹槽的光导面板及使用它的背光单元 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用微小凹槽形成的光导面板及使用它的背光单元。在透明丙烯树脂衬底的底面上形成无数肉眼无法识别的细微凹槽,用来将通过至少一个侧面引入的光源光反射到面板正面。利用喷砂处理方法形成细微凹槽。每单位时间内喷射的细微凹槽的量保持不变。距光源光入射一侧的距离越远,单位时间内撞击单位面积的砂粒数量及砂粒的冲击能量就越大。因此,凹槽的密度、平均深度和平均尺寸随着距光入射一侧距离的增大而逐渐增大。凹槽的面积、周线平均复杂度和凹槽表面轮廓的平均复杂度也随之增大。因此,由于能使面板正面发出的光均匀漫射,不需要漫射板就能利用这种面板构成广告薄膜或LCD面板所用的背光单元。

Description

由喷砂处理形成有微小凹槽的光导面板及使用它的背光单元
技术领域
本发明涉及一种光导面板,特别是涉及这样一种光导面板,在面板的一面上形成微小凹槽作为渐变图形,从而使得表面亮度的均匀性优异并且因而不需要光漫射板。
背景技术
液晶显示(LCD)面板或广告塑料薄膜本身不能发光而需要背光源。光导面板是构成背光单元的一个核心元件,能够将管状灯的光转换成平面光源光。
形成背光单元的方法按照光源的位置被划分成直下式方法和光导面板方法。直下式方法是将光源直接置于发光面的下面以确保散发平面光,而光导面板方法是将光源置于光导面板的一侧,从而引导入射到该侧面板的光反射到光导面板的正面来确保散发平面光。本发明被应用于光导面板方法。
在应用于LCD背光单元的常规光导面板制作技术当中,有一种采用丝网印刷技术的圆点图形印刷方法和一种使用机床的V-切割方法。在丝网印刷方法中,在光导面板的底面上用丝网印刷方法形成圆点,并且在圆点内部放置微小玻璃珠,从而使光在玻璃珠表面上被分散,并且分散的光传递到光导面板的顶面。这种方法是已经被沿用数十年的一种稳定技术,但是,薄膜的分辨率和雕刻处理期间丝网的种类、张力以及角度与所需印刷的光导面板的圆点尺寸和斜度有密切关系。因此,鉴别和调节这些相关性需要许多技巧。另外,印刷工艺复杂并且会在印刷过程中产生许多缺陷。在V-切割方法中,在透明丙烯树脂衬底上通过机床直接形成V-形沟槽,从而将入射到面板侧面的光反射到光导面板的正面。
然而,在采用圆点图形印刷方法或V-切割方法制成的光导面板中,被圆点或V-沟槽反射的分散光被射到光导面板的正面,从而使反射图形看起来好像是在光导面板上。也就是说,由于反射图形(也就是反射圆点或V-沟槽)的尺寸足以被肉眼看到,在光导面板的正面会出现明、暗部分局部混合并共存的所谓光点。如果不消除这些光点,光导面板就不适用于背光单元。
为了消除光点,一般要在光导面板的正面附着一个漫射板或漫射板外加一个棱镜板。如果采用漫射板,就能散布适当量的光,从而能够改善亮度的均匀性。然而,由于漫射板的光透射系数通常大约为68%,采用漫射板等等会造成光损耗的不利效果,光学效率下降,背光的亮度也会相应下降。
为了改善光学效率,就需要有一种不需要漫射板等的光导面板。为此,近来已经进行了各种各样的研发活动,这些研究包括对通过使用制作透明树脂衬底的模具直接成型具有光散射功能的光导面板的方法的研究,该透明树脂衬底是光导面板的一部分,该模具的表面用激光,喷砂或腐蚀处理。然而,这些研究仍处在实验室试验阶段,至今还没有迹象表明有任何一种这样的方法能应用于光导面板的商业生产并且能吸引购买者。原因并不清楚,但是有关制造光导面板的市场要求按照光导面板生产的自动化而建立一种大规模生产系统,并且实现从光导面板发射的光的均匀和稳定的亮度分布的同时实现生产成本降低。然而,制造光导面板的常规技术不能充分满足这些要求。另外,当光导面板用于广告透明薄膜的背光时,在光导面板上形成的凹槽应被形成为满足对凹槽的分布、平均尺寸及深度的适当要求。然而还没有发现能够满足这些要求的方法,其成为妨碍上述技术成功进入市场的另一因素。
发明内容
为了解决上述问题,本发明的首要目的是提供一种光导面板,即使在其中不使用漫射板,也完全不会出现肉眼能够看到的光点,并且光被均匀地漫射,从而能够获得亮度极为均匀的光,并且光学效率也很高。
本发明的第二目的是提供一种使用该光导面板的背光单元。
按照本发明的实现该首要目的的一个方案,提供一种光导面板,其作为薄六面体形状的透明衬底而制成,并且将通过至少一侧入射的光源光反射,从而使所述光射到衬底的正面,其中在衬底的底面上形成无数个微小凹槽,以便将光源光反射到正面,并且各个凹槽的密度、平均深度及平均尺寸随着距光源光入射一侧附近的距离的增大而逐渐增大。
在光导面板中,各个凹槽的面积也是随着距从光源光入射一侧附近的距离的增大而逐渐增大。
另外,在光导面板中,凹槽周线和凹槽表面轮廓的平均复杂度随着距光源光入射一侧附近的距离的增大而逐渐增大。
在光导面板中,衬底的凹槽是用喷砂处理方法形成的。喷砂处理方法是这样一种方法,保持在单位时间内注入的微小粒子的恒定量,并且在单位时间内冲击衬底底面上单位面积的砂粒数量和砂粒的冲击力随着距光源光入射一侧附近的距离的增大而逐渐增大。另外,当通过使用喷砂处理方法来处理凹槽时,为了保持注入微小粒子的恒定量,在注入微小粒子的过程中使微小粒子遵循一个自由下落阶段。
在光导面板中,凹槽尺寸很小,肉眼几乎看不到,即使不在光导面板上放置漫射板,在光导面板正面也不会出现肉眼能够看到的光点。
按照本发明的实现第二目的的一个方案,除了上述光导面板还提供一种背光装置,它使用如权利要求1到7任一项在上面形成有凹槽的光导面板,该背光装置包括:平行于或者沿着光导面板的至少任一侧或两侧布置的一管状光源,并且如果提供有电源,该管状光源产生光从而使光通过光导面板一侧入射到光导面板内;围绕着光源使光源光反射到光导面板内的一反射帽;附着在光导面板底面的一底面反射板,以便将穿过底面的光反射回光导面板内;以及附着在光导面板上没有安装光源的侧面的一侧面反射板,其将入射到侧面反射板上的光反射到光导面板内,其中在光导面板的正面上不需设置漫射板,该背光装置被用作透明或半透明印刷薄膜或是液晶显示(LCD)单元的背光源。
优选地,背光装置还可以包括一个装配架,用来容纳光导面板、连接到光导面板的管状光源、反射帽、底面反射板及侧面反射板,从而构成一个单体装置。
附图说明
通过以下参照附图对优选实施例的详细描述,本发明的上述目的和优点将变得更为明显,在附图中:
图1a和1b是按照本发明的在上面形成有微小凹槽的光导面板的图;
图2是数字照相机拍摄的、按照本发明实际处理的光导面板的照片,能够满足对凹槽轮廓的要求;
图3a到3g分别是七个适当尺寸的采样(42a到42g)表面的扫描电子显微镜(SEM)照片,它们是沿着图2中箭头A在从光导面板中心到左手侧方向延伸的一条直线按每个预定间隔拍摄的;
图4a到4g是七个采样预定部分的三维表面形状照片,这些照片是在确定各个采样部分以便对七个采样的表面轮廓进行更加精密的观测之后通过利用光干涉来获取的;
图5a到5g是表示通过测量8mm间隔的各七个采样获得的表面照明数据的曲线图;
图6是采用按照本发明处理的光导面板的广告薄膜所用的背光单元的实施例示意图;
图7是数字照相机用相同的荧光光源拍摄的状态照片,其中将按照本发明的光导面板和按照现有技术的圆点图形印刷方法制作的光导面板并排布置;
图8是用数字照相机拍摄的状态照片,其中将一透明薄膜放置在图7的两个光导面板上;
图9是用数字照相机拍摄的状态照片,其中将一组合有一个具有光漫射功能的薄膜的半透明广告薄膜放置在图7的两个光导面板上;
图10是用数字照相机拍摄的光导面板的发光状态照片,该光导面板是通过清晰划分形成凹槽的区域和没有形成凹槽的区域而制造的;
图11是按照本发明第一优选实施例的一种光导面板制造装置的结构正视图;
图12是图11中所示装置的侧视图;
图13是表示一透明衬底被放置在图11中所示制造装置的传送装置上的状态的平面图;
图14是用来制造光导面板的粒子注入装置的实例图,其形成本发明的光导面板制造装置的一部分;
图15a和15b是用来说明处理图1a所示光导面板的工序图,其中彼此相对的两个侧面是光的入射面;
图16a到16c是用来说明处理图1b所示光导面板的工序图,其中的一个侧面是光的入射面;
图17是按照本发明第二优选实施例的一种光导面板制造装置的结构正视图;
图18是用于制造光导面板的粒子注入装置的改型实例,该装置可用于第二优选实施例;
图19表示在按照本发明实际处理的光导面板上的三个采样区域中凹槽的放大分布的缩微照片;
图20是表示在光入射到按照本发明实际处理的一光导面板两侧时测得的照明分布图;
图21a到21d是分别表示照明、凹槽的尺寸、凹槽的深度和凹槽的数量相对于按照本发明实际处理的光导面板中的距离的变化的曲线图;
图22是按照本发明第三优选实施例的光导面板制造装置的结构的侧面剖视图;
图23是按照本发明第三优选实施例的光导面板制造装置的结构的正面剖视图;
图24是图22中所示光导面板制造装置从注入管的出口水平面上看到的平面图;
图25是图22中所示光导面板制造装置的粒子注入装置主要部分的透视图;
图26a和26b是安装在注入管内部的管道调节件的形状实例,而图26c到26e是沿着具有管道调节件的注入管内部的切割线A-A’所看到的剖视图;
图27a表示一种光导面板制造方法,其中在使用图22中所示的光导面板制造装置处理透明衬底时,光源被布置在透明衬底彼此相对的两侧,而图27b表示另一种光导面板制造方法,其中仅仅在透明衬底的一侧布置有一个光源;以及
图28a是表示透明衬底的传送距离和传送速度之间相对于透明衬底的尺寸的关系的曲线图,而图28b是表示注入管的出口截面面积在透明衬底宽度方向上的变化的曲线图。
具体实施方式
<光导面板>
如图1a和1b所示,在按照本发明的光导面板的一个表面(以下称其为‘底面’)上形成微小凹槽作为渐变图形。在光导面板上形成的凹槽的分布取决于光入射方法而改变。在图1a所示的光导面板30中,光导面板30的两侧30a和30b是光入射面,而在图1b所示的光导面板35中,光导面板35的一侧35a是光入射面。图1a和1b中所示的光导面板只是从概念上来说明以有助于理解本发明的思想,应该注意到这些附图与按照本发明的实际光导面板的形状之间存在差别。在按照本发明的实际光导面板(如图2中的照片所示)中,在实际光导面板40的底面上形成的凹槽的尺寸是肉眼看不到的。因此,形成凹槽的部位(整个表面上除了从每个边起预定宽度的某些区域)大致看上去是模糊和半透明的。
经过制造和测量与光导面板有关的大量试制产品,本发明人总结出以下最佳要求:即使不使用漫射板,也能防止因反射图形而在光导面板的底面上出现光点,同时还能确保整个正面上的亮度高度均匀。对形成在光导面板底面上的凹槽轮廓有以下的一些要求。光的强度要随着距光源的距离的增大而大大下降,并且这一原则同样适合光导面板的内部。考虑到这个事实,为了使光导面板底面上的任何区域获得均匀的亮度,在光导面板底面上形成的凹槽的特性应该满足以下要求。
首先,在形成凹槽时,需要使要在光导面板底面上形成的凹槽的密度、平均深度及平均尺寸在光源附近具有相对比较小的数值,并且使这些属性随着距光源的距离增大而逐渐增大,从而使光的强度降低,更多的光线会被反射到光导面板的底面。也就是说,第一要求是:随着距安装有管状灯(也就是光源)一侧的距离增大,在光导面板底面上形成的微小凹槽的密度、平均深度及平均尺寸应该增大。如果随着距光源的距离增大这三个属性值增大然后减小,光点就出现在发生变化的部分。因此,在光导面板上形成凹槽的处理应该满足这一要求。在现有技术的描述中也提到,使用形成微小凹槽的光导面板为何不够成功的原因是因为还没有一种能满足上述要求的制造工艺。
第二要求是在光导面板的底面上形成的凹槽尺寸应该足够小,要小到肉眼看不到。这是因为如果凹槽的尺寸不够小,在观察局部区域时,就会看到明亮区域和暗淡区域相混合并共存,从而能够看到光点。光点会影响没有漫射板的光导面板用于广告透明薄膜或LCD单元的背光。
图2是数字照相机拍摄的实际处理的光导面板40的图像,能够满足对凹槽轮廓的上述要求。(在图2的光导面板40中,没有形成凹槽的部分是透明的,而形成凹槽的部分是半透明的,但是应该考虑到没有充分表达出光导面板40的实际形状,因为在拍摄照片时在面板下面放置有一片蓝色的纸)。与图1所示的面板相似,图2的光导面板40在左手、右手两侧安装有作为光源的荧光灯。为了找到在实际光导面板40的底面上形成的凹槽的轮廓特征,发明人沿着从箭头A在从光导面板中心到左手侧的方向上延伸的一条直线按每个预定间隔拍摄了适当尺寸的七个采样(42a到42g),并且用各种方法测量底面的表面状态。
首先用扫描电子显微镜(SEM)拍摄各个采样的表面,而图3a到3g分别对应着七个采样(42a到42g)。在这些照片中,看到的凹槽是明亮的,而暗淡部分表示没有形成凹槽的部分。从这些照片中可见,凹槽的密度和尺寸从3a到3g的方向也就是从光导面板40的中心部分到左手侧的方向上逐渐递减。
为了更加精密的观测,利用光的干涉拍摄了七个采样中各自一个预定部分的三维表面形状,结果如图4a到4g所示。从这些图中可以确认,除了凹槽的密度和尺寸之外,凹槽的深度也在从光导面板的左手侧到中心的方向上逐渐增大。
图5a到5g表示通过测量8mm间隔的各七个采样的表面照明获得的数据。对于各个采样的整个测量间隔,轮廓的算术平均导数Ra和轮廓的最大高度Ry如下面的表1所示:
表1
采样1 采样2 采样3 采样4 采样5 采样6 采样7
Ra 0.18 0.15 0.10 0.07 0.04 0.03 0.01
Ry 2.73 2.52 1.90 1.55 0.85 0.91 0.54
从这些数据中可以看出,算术平均导数的Ra值在从光导面板40的左手侧到中心的方向上逐渐增大,并且这一测量结果还对应于上述凹槽平均深度的变化图形。最大高度的Ry值也在从光导面板40的左手侧到中心的方向上逐渐增大。尽管采样5和6的值看起来是颠倒的,可以认为是喷砂处理的特性可能带来的例外。从概率的观点来看,可以总结出Ra和Ry的值是随着距光源的距离增大而逐渐增大,它对应于上述凹槽平均深度的变化图形。
图6是按照本发明用于采用光导面板的广告薄膜的背光单元的实施例示意图。在背光单元中,与光导面板30或35的至少一侧平行地布置有一个在供电时发光的冷阴极荧光灯10,并且在荧光灯10的背后布置有一个围绕荧光灯10的反射帽12,其将荧光灯10的光反射入光导面板30或35中。在光导面板30或35的底面32上,形成微小凹槽作为上述图形。在底面32和没有安装荧光灯10的侧面上,分别附着有底面反射板20和侧面反射板22,以便将从光导面板发出的光反射回光导面板内部。一广告薄膜26被直接附着在光导面板30或35的正面24上。用一个框架24将所有这些元件装配成一体。
从荧光灯10发出的光通过光导面板30或35的侧面被导入光导面板30或35的内部。各个角度的入射光通过光导面板的正面34向外发射,或是由全反射入射到底面上。入射到底面上的光冲击在凹槽上,并按照凹槽的轮廓被不规则地散射或穿过底面,通过反射板20反射,然后再次穿过底面并且被散射。光通过这些非常复杂的反射和散射处理射到正面34。
在按照本发明的光导面板30或35中,穿过正面34射出的光是一种充分均匀漫射的光,并且肉眼完全看不到凹槽的反射图形,因而不需要现有技术中采用的漫射板(图中未表示)。由于光导面板不采用漫射板的事实,广告薄膜26会更加明亮清晰,从而与采用漫射板的背光相比在广告效果上能够获得明显的优势。广告薄膜是用具有光漫射功能的透明薄膜或半透明印刷薄膜制成的。本发明的光导面板在各种情况下都能提供优良的屏幕。如果对LCD面板的背光单元采用本发明的光导面板,在光导面板中就已经能获得均匀漫射的光,从而不需要单独的漫射板。
图7是数字照相机拍摄的使用相同的荧光灯10的状态照片,其中将按照本发明的光导面板40和按照现有技术的圆点图形印刷方法制作的光导面板50并排布置。在按照现有技术的圆点图形印刷方法制作的光导面板50的区域中,圆点图形的尺寸是肉眼可见的,因而除非使用漫射板,否则都能看到圆点图形。同时可以看出,即使在按照本发明的光导面板40正面不使用漫射板,也能提供自然和均匀的漫射光。
图8是用数字照相机拍摄的状态照片,其中将一个透明薄膜60a放置在图7的两个光导面板40和50上。如照片中所示,在按照现有技术的圆点图形印刷方法制作的光导面板50中,即使在面板50上放置透明薄膜也能看到圆点图形,因为肉眼能看到这种圆点图形。因此,面板50不适合用作透明薄膜制成的广告薄膜的背光。
图9是用数字照相机拍摄的状态照片,其中将一个组合有一个具有光漫射功能的薄膜的半透明广告薄膜60b放置在图7中两个光导面板40和50上。照片显示本发明的光导面板40的区域看起来比按照圆点图形印刷方法制作的光导面板50的区域更加明亮和清晰,其显示出本发明的光导面板40的亮度要高于按照圆点图形印刷方法制作的光导面板50的亮度。由于这是在条件相同的情况下,如果对按照圆点图形印刷方法制作的光导面板50增加一个漫射板,两种面板40和50之间的亮度差异会进一步增大。
本发明人试图通过清晰划分形成凹槽的区域和没有形成凹槽的区域来制造一种光导面板。图10是用数字照相机拍摄的按这种方式制造的光导面板的发光状态照片。在作为光导面板的原料的丙烯树脂衬底的一面上施加所需形状的胶带,然后对表面进行喷砂。结果就能获得理想的凹槽图形。
<处理光导面板的装置和方法>
本发明人开发了多种专门设计用于制造上述本发明的光导面板30或35的光导面板处理装置。本发明人已经就这种光导面板处理装置和使用它的光导面板处理方法向韩国知识产权局(KIPO)提交了申请。
首先要说明本发明的第一实施例。第一实施例的制造装置如图11到13所示。第一实施例的制造装置采用通过使用注射喷嘴的倾斜和散布喷砂的方法,主要包括一个传送装置100和一或多个粒子注入装置200-1到200-4。粒子注入装置的数量可以相对于透明衬底140的尺寸适当确定。
传送装置100将透明衬底140放置在形成有多个传送棒128的一条传送线上,并且按预定速度传送透明衬底140。通过采用传送装置100,能够大规模处理光导面板。传送装置100可以构造为普通的传送系统。具体地说,将提供传送动力的一电机126安装在传送装置主体单元130的适当位置,并且在主体单元130上平行安装多个传送棒128以构成一条传送线。通过一条动力传送皮带124与电机126的轴相结合,每个传送棒128通过电机126的旋转动力而旋转,并且沿着传送线传送放置在传送棒128上的透明衬底140。除了皮带方法之外,还可以采用齿轮方法向传送棒128传送电机126的旋转动力。
在传送装置100上,安装有水平位置调节棒122和垂直位置调节件120a到120d,通过它们将一个或多个粒子注入装置200-1到200-4安装在传送装置100上。各注入装置的注射喷嘴单元110a到110d的上体被安装在水平位置调节棒122上,从而能够在垂直于透明衬底140传送方向的方向上调节位置,并且通过垂直位置调节件120a到120d,可上、下调节各个注射喷嘴单元110a到110d的注入角度。优选地,传送装置100这样构造,使得能够控制传送装置100的传送速度。为此,用来驱动电机126的驱动单元(图中未表示)可以具备控制电机126转速的功能,或者可采用这样得方法,通过该方法可以在电机126向传送棒128传送动力的那一部分降低传送速度。
图14是用来制作根据本发明的光导面板的粒子注入装置200的实例示意图。粒子注入装置200包括:一个储存注射粒子200m的容器200n;设置在容器200n的底部孔和粒子供应管200f之间并且连接容器200n和粒子供应管200f的一个连接件200g;以及连接到连接件200g的一个注射喷嘴单元100和通过压力流体供应管200d和粒子供应管200f提供压力流体例如是压缩空气或水的压力流体供应单元(图中未表示)。与压缩空气相比,用压缩水会使粒子更加畅通地注入,并且粒子被注入到衬底上之后会产生较少的尘埃。
粒子注入装置200还包括一个打开和关断单元,它被设置在连接件200g的顶部和容器200n的底部孔之间,并且进行这样的控制,使得只有在粒子注入装置200工作时,该单元才开放容器200n与连接件200g之间的路径,否则就关闭该路径。打开和关断单元可以包括:一打开和关断板200j,在上面预定的位置形成一个孔200i,使注射粒子200m能够通过孔200i落入连接件200g的渗透孔200x;和一个驱动单元200k,其通过左、右移动打开和关断板200j来控制孔200i的打开或关断。
特别地,连接件200g具有这样的结构,其形成有:渗透孔200x,在垂直方向上穿透连接件200g的中心并在容器200n的底部孔和粒子供应管200f之间提供一条路径;排出孔200h和200h’,连接并提供在连接件200g和渗透孔200x侧面的预定位置之间的路径。
优选地,粒子供应管200f是用柔软管制成的,从而能够根据需要调节注射喷嘴200a的注入方向。
按照本实施例,安装有注射喷嘴单元110,使得当从透明衬底140的正面直接向下看时,注射喷嘴200a按预定角度朝光入射面倾斜。
关于注射喷嘴单元110的结构,在注射喷嘴主体200c上形成一个出口和两个入口,并且在中心形成一个空腔200y。在主体200c的出口上安装注射喷嘴200a,其具有一个注射喷嘴盖200b作为媒介。在主体200c的出口对侧形成的第一入口上,插入压力流体供应管200d,并且通过空腔200y延伸到注射喷嘴200a的入口。在主体200c侧面形成的第二入口,连接有一个粒子供应孔200c,其连接和提供到粒子供应管200f的路径。
在操作如此构成的粒子注入装置200时,通过连接到一个漏斗(图中未表示)等的连接管200p提供注射粒子,并且首先积聚在容器200n内。由于打开和关断板200j此时是处在打开状态,容器200n内的微小粒子通过孔200i自由下落到连接件200g的渗透孔200x。特别地,在渗透孔200x的排出孔200h和200h’上方的间隔中,注射粒子自由下落。通过高速注射压力流体(例如是压缩空气或水,其通过压力流体供应管200d注入到注射喷嘴200a中)产生的低压气氛,迫使自由下落的注射粒子通过粒子供应管200f和粒子供应孔200e进入空腔200y,并且与压力流体混合,然后通过注射喷嘴200a向外注射。
特别地,本发明的粒子注入装置200能够始终保持注射粒子相对于时间的恒定量,可通过孔200i的大小调节单位时间内的注射粒子量,这是本发明的注入装置200与常规注入装置相比的优势。为何能够相对于时间始终保持通过注射喷嘴200a注入的粒子的恒定量的原因在于,当注射粒子流入连接件200g的渗透孔200x时,注射粒子类似沙漏原理在垂直方向上自由下落。注射粒子之所以能够自由下落是因为在连接件200g上形成有排出孔200h和200h’。
由于微小粒子由于其本身的特性没有很好的流动性,在现有技术中普遍使用根据柏努利(Bernoulli)法则采用真空吸入方法的注射装置,这是一种通常的注射方法。也就是说,如果在供应注射粒子的路径中不提供用于流入防止产生高真空的外部空气的结构,在通过注射喷嘴200a高速注射压力流体时,就会产生低压气氛即高真空。除了地球的重力之外,由于这一高真空产生的压力差,将容器200n内的注射粒子通过孔200i强迫吸入连接件200g的渗透孔200x的动力很强。这一强迫吸入动力施加在从孔200i到注射喷嘴200a的整个供应路径上。然后,在沿着供应路径行进时,被迫吸入的粒子撞击管壁或是与其他相邻的粒子相冲撞,从而会因摩擦改变速度。特别地,由于通过压力流体供应管200d提供的压力流体供应量会随着时间而改变的原因,注射喷嘴200a内的密度会频繁变化,该密度变化会造成供应路径的压力变化,使得从孔200i被迫吸入的微小粒子量不够均匀。如此,交互作用继续。结果,从注射喷嘴200a注入的微小粒子量或注射速度就变得不够均匀,因而难以在透明衬底140的表面上形成作为渐变图形的凹槽。
然而,按照本发明,如果在连接件200g上形成连接到粒子供应路径的排出孔200h和200h’,即使在通过高速注射压力流体而产生低压气氛时,仍然能通过排出孔200h和200h’从外部持续供应和补充空气。因而,低压气氛仅仅在渗透孔200x的排出孔200h和200h’以下的部分形成,该气氛的压力仍然高于常规方法,特别是在渗透孔200x的排出孔200h和200h’以上的间隔(如图中箭头所示)中完全不会产生低压气氛。因此,不会出现因压力差被迫吸入的粒子,仅仅会出现受重力自由下落。在经过排出孔200h和200h’之后,自由下落的粒子瞬间被强制牵引并通过注射喷嘴200a注射。
如果建立这样的自由下落间隔,注射粒子就能象沙漏的原理一样自由下落,从而相对于过去的时间能够向粒子供应管200f提供预定量的粒子。因此,即使因通过压力流体供应管200d提供的压力流体量随时间改变的事实使得从注射喷嘴200a注入的微小粒子量在瞬间存在差别,仍然能在预定长度的时间内始终保持恒定量的微小粒子。而且,通过调节孔200i的尺寸,可精确调节注入量。即使在安装有多个注射喷嘴时,也容易精确控制各个注射喷嘴的注入量,并且,注入量的可控性和时间均匀性能改善产品质量的均匀性和可再现性。
仍然参见图11到13,注射喷嘴单元110a到110d优选为这样布置,使得注入方向大致垂直于传送方向,并且当从透明衬底140的正面直接向下看,其按预定角度倾斜于光入射面。
作为用来处理光导面板的材料,可以采用一种透明树脂衬底140例如是丙烯衬底,而本发明可广泛应用各种材料而并不受特定衬底材料的限制。
作为注射粒子,可以使用碳化铝、金刚砂、氧化锆或金刚石,但是可用粒子的例子不仅限于这些,只要是硬度高于透明衬底材料使得能够有效执行凹槽的形成的任何粒子都可以使用而不受限制。优选使用形状或尺寸高度均匀的注射粒子。能满足这些要求的最合适的一种粒子是金刚石粒子。金刚石粒子具有良好的流动性,便于通过自由下落顺利进行供应,并具有高度均匀的尺寸,以及具有低程度的在供应给注射喷嘴的过程中因粒子碰撞而产生的尘埃。优选使用粒子尺寸粒子尺寸是#100~#200的粒子。
以下要说明通过使用上述装置在透明衬底的表面上形成凹槽。首先,将透明衬底切割成所需尺寸并放置在传送装置100的传送线上。通过操作传送装置100,按预定速度传送透明衬底140,同时通过操作注入装置200,在透明衬底140上倾斜注射粒子。此时,为了减少会使光导面板的边沿区域变得比较暗淡的所谓H-射束效应,可以考虑在透明衬底140的边沿部分上注入粒子时,控制传送速度以使其变得较低,从而在边沿区域形成更多的凹槽。在完成了形成凹槽的工序之后,将衬底传送到后面的清洗、干燥和检查工序。
图15a和15b表示形成制造光导面板的凹槽的工序,其中图1a中所示光导面板30彼此相对的两面142a和142b是光的入射面。为了便于说明,在图15a中仅仅表示了两个注射喷嘴110a和110b在传送方向上透明衬底140的右半部上注入粒子。然而,如图15b所示实际上还有另外两个注射喷嘴110c和110d在透明衬底140剩下的左半部形成凹槽。尽管图中表示了采用4个注射喷嘴的情况,它仅仅是一个例子,所采用的注射喷嘴数量可以根据所要处理的透明衬底的尺寸来确定,或多或少。
第一注射喷嘴110a和第二注射喷嘴110b位于一个x-y平面的对角线上,并且它们各自的注入区域144a和144b有少许重叠,并且覆盖右半部。覆盖左半部的第三和第四注射喷嘴110c和110d的排列对应着第一和第二注射喷嘴110a和110b的排列。通过如此布置注射喷嘴110a和110b,作为随着距任一个光入射面142a和142b的距离增大而增加凹槽数量的一种方法,在单位时间内从每个第一和第三注射喷嘴110a和110c注入的粒子数量优选是大于在单位时间内从每个第二和第四注射喷嘴110b和110d注入的粒子数量。作为另一种方法,可以使第一和第三注射喷嘴110a和110c的注射压力大于第二和第四注射喷嘴110b和110d的注射压力。另外,还可以组合调节粒子注入量和注射喷嘴的注射压力的该两种方法,然后将其应用。
各个注射喷嘴110a到110d这样安装,使得注射方向大致垂直于传送方向,并且如上所述倾斜于透明衬底140的表面。如果使注射方向这样倾斜,微小粒子入射到透明衬底140上的角度会随着从透明衬底140上的微小粒子到注射喷嘴的距离增大而减小。也就是说,由于(π/2)-θ1>(π/2)-θ2,微小粒子对透明衬底140的冲击力也会随之减小。结果,通过注入微小粒子在透明衬底140的表面上形成的凹槽的尺寸和深度也会随着距注射喷嘴200a的距离增大而减小。另外,由于从注射喷嘴注入的粒子在行进中广泛扩散,在透明衬底140单位面积上的凹槽数量也就是凹槽密度会随着距注射喷嘴的距离增大而减小。还有,随着距注射喷嘴的距离缩小,粒子在同一位置上彼此撞击的概率会增大。相应地,凹槽的尺寸会增大,与相邻凹槽融合的周线变得更加复杂,并且凹槽表面轮廓的复杂度会增大。因此,如果用这种工序形成凹槽,就能获得上述光导面板底面的凹槽轮廓。
图16a到16c表示用于通过使用两个注射喷嘴110a’和110b’,形成制造图1b中所示具有一个光入射面142b的光导面板的凹槽的工序。如果透明衬底140’的尺寸很小,仅用一个注射喷嘴就足够了。如图16b所示,两个注射喷嘴110a’和110b’可以布置在x-y平面上的对角线方向上,或是如图16c所示在y-轴方向上排成一列。当按图16c来布置喷嘴,为了获得凹槽的渐变图形,优选地,第二注射喷嘴110b’的注射压力和/或注射量比第一注射喷嘴110a’要小。当按图16c来布置喷嘴,则相同的注射压力和注射量可被施加到两个注射喷嘴110a’和110b’,并且如果考虑适当调节注射角度,‘其将是足够的。
以下要说明本发明的制造装置和工序的第二优选实施例。图17是按照本发明第二实施例的一种光导面板制造装置的结构图。第二实施例采用使用一列喷嘴的垂直和散布喷砂方法。当与上述图11到13中所示的制造装置相比时,本实施例的装置在传送装置100的结构上没有差别,但在注射方向上有根本区别,其注射方向不是倾斜于透明衬底140的表面而是垂直的。
多个注射喷嘴310a到310i在垂直于传送棒128上的传送线的传送方向的方向上被布置成一行。这样安装各个注射喷嘴310a到310i,使其朝正下方并且垂直于透明衬底140的表面注射。另外,作为形成凹槽使得凹槽的分布和/或尺寸(或深度)随着距光入射面距离的增大而增大的一种方法,这样安装注射喷嘴,使得相邻注射喷嘴之间的间隔随着距光入射面的距离增大而变窄。图17表示制造光导面板的一个例子,面板的两侧都是光入射面,并且表示了靠近一侧的注射喷嘴310h和310i的间隔D2大于处在中心的注射喷嘴310d和310e的间隔D1的情况。
这样,在布置注射喷嘴时,要施加不同的粒子注射量和/或压力。也就是说,为了获得按照如上所述本发明的光导面板凹槽轮廓,注射喷嘴要这样布置,使覆盖一相应区域的注射喷嘴的粒子注射量和/或压力随着距安装有光源的一侧的距离增大而逐渐增大。为了获得期望的凹槽轮廓,还可以适当采用能够适当调节注射喷嘴布置间隔的方法。
如图17中所示的装置,在相邻注射喷嘴之间可能会出现没有注入粒子的空白区域。为了缩小空白区域并且产生均匀凹槽的渐变图形,在注入粒子时需要使注射喷嘴在垂直于传送方向的方向上摆动。为此,将一行注射喷嘴附着在水平位置调节棒122上,并将水平位置调节棒122固定在一个LM导轨350上,并且在LM导轨350上连接一个伺服电机360。按照这种结构,伺服电机360按预定的间隔在垂直于透明衬底140传送方向的方向(在图中是左手侧到右手侧)上使LM导轨350摆动。这样,注射喷嘴就能在透明衬底140的整个表面上均匀地注入粒子,不会留下空白。
图18表示可应用于这种垂直注射方法的一种粒子注入装置300的结构。粒子注入装置300与图18中的装置200的不同之处在于注射喷嘴310是指向正下方。具体地说,粒子供应孔200e被连接到注射喷嘴主体300c的背面,并且压力流体供应孔300d被弯曲约90度再连接到注射喷嘴主体300c的侧面。除了这一区别,其它特性例如通过自由下落向注射喷嘴310供应粒子均与图14中粒子注入装置中的情况相同。
同时,通过作为透明衬底140的尺寸为309mm×236mm的丙烯树脂衬底来说,本发明人采用了图11到14所示倾斜注射方法的制造装置来实现形成凹槽的工序。在以下的表2中给出了这一工序的处理条件:
                   表2
  丙烯衬底的传送速度     900mm/min
    注射喷嘴的角度 与丙烯衬底表面成7度
    注射喷嘴的压力     6kgf/cm2
    注射的粒子 金刚石(#150:80~150μm)
    注射粒子的注射量     0.41/min
图19表示用显微镜拍摄的、按这种方法处理丙烯衬底所获得的光导面板30表面上的三个区域(30x,30y,30z;参见图5a)照片。从三个区域的分布照片所示,在接近光入射面30a的区域35x中,凹槽的分布是每1mm2有54个凹槽,而内部区域35y和35z中的凹槽数量逐渐增加,分别是120个和180个。从图中还可以确认凹槽的尺寸逐渐增大,并且凹槽的深度也随着距光入射面30的距离增大而逐渐增大。
如果光入射在如此制造的光导面板上,就能在整个光导面板上产生均匀的光学亮度。图20表示通过使光入射到按照上述工序制造的光导面板的两个光入射面400a和400b上而测得的光导面板的表面照明结果。测得的照明范围在最大7600勒克斯到最小6800勒克斯之间,观察的照明偏差大约是10%。
图21a表示相对于距两个光入射面400a和400b的距离的照明分布。尽管中心看起来比较暗,这种程度的偏差可以忽略。另外,图21b到21d是分别表示凹槽的尺寸、深度和数量相对于距两个光入射面400a和400b的距离的曲线图。这些曲线图还能确定凹槽轮廓的属性也就是凹槽的平均尺寸和平均深度随着距光入射面400a和400b的距离增大而增大,并且凹槽的分布密度如上所述也会增大。
尽管一直是以平板式光导面板为例来说明的,但本发明不仅限于这种类型,还可以应用于楔型板式的光导面板。
以下将说明本发明的第三优选实施例。图22、23和24分别是按照本发明第三优选实施例的光导面板制造装置500结构的侧面剖视图、正面剖视图和平面图。第三实施例采用使用一个薄漏斗形管的垂直喷砂方法,光导面板制造装置500主要包括粒子注入装置590和传送装置600。
通过将透明衬底580放置在传送装置600上,传送装置600朝一个方向传送透明衬底580。可以用普通的传送系统实施传送装置600。具体地说,提供按预定的间隔彼此平行延伸的一对导轨600f和600g,并且围绕导轨的外表面安装一条传送皮带600k并使其旋转。在导轨600g的一端安装一个电机600a,还提供齿轮组件600b、600c和600d,它们连接到电机600a的轴上并且将电机600a的旋转动力传送到两个导轨600f和600g的传送皮带600k从而使传送皮带600k旋转。通过垂直穿透两个导轨600f和600g的侧面,导向棒600k和600m固定导轨600f和600g,从而使两个导轨600f和600g保持预定间隔,同时,如果对导轨施加外力,导向棒就会滑动并支撑导轨,从而能够精确地调节导轨600f和600g之间的间隔。另外,还设有用来调节导轨600f和600g之间间隔的电机600i-1和600i-2以及齿轮轴600h和600j。齿轮轴600h在电机600i-1的轴向上延伸,并且用齿轮连接到导轨600f,而齿轮轴600j在电机600i-2的轴向上延伸,并且用齿轮连接到导轨。如果齿轮轴600h和600j通过驱动电机600i-1和600i-2而旋转,导轨600f和600g就会受到推拉,从而可调节两个导轨之间的间隔。优选地,两个导轨600f和600g之间的间隔设计成能够容纳最大尺寸的透明衬底。
透明衬底580被放置在围绕导轨600f和600g的外表面的传送皮带600k上。为了防止透明衬底580因微小粒子的强大注射压力而发生弯曲,优选地,首先在传送皮带600k上放置一个能够承受最大注射压力而不会弯曲的支撑板582,然后在支撑板582上放置透明衬底580。
为了在透明衬底580上形成期望的凹槽图形,优选地,提供能够可变地控制传送速度的功能。为此,提供一个自动控制传送速度的控制单元610。另外,优选地,在传送线上的适当位置例如是在注射管510的前面或背面,安装用来感测透明衬底580的通过的传感器584a和584b。利用来自传感器584a和584b的感测信号,控制单元610控制传送速度。
为了使光导面板制造工序完全自动化,还需要扩展控制单元610的功能。也就是说,为本发明的装置提供的所有电机都用伺服电机来实施,并且该装置这样构造,使得这些伺服电机通过控制单元610控制,该控制单元具有按照用户设置的操作条件自动控制伺服电机工作的功能。
以下将说明粒子注入装置590的结构。粒子注入装置590包括容器540,它储存微小粒子并且通过暴露于空气的底部出口542借助自由下落来将微小粒子排放到空气中。由于微小粒子是从容器540中自由下落的,微小粒子的供应量和注射量相对于时间是始终不变的。这一点与前两个实施例相同。优选地,在出口542上安装一个打开和关断控制单元544。这是为了仅仅在装置工作时允许通过开放出口排放微小粒子。该打开和关断控制单元544可以例如用电磁阀来实施。而且,为了便于从容器540中顺利排放微小粒子,优选地,在容器540外壁上的适当位置安装一个振动器546来振动容器540。
从容器540自由下落到空气中的微小粒子应该与高速气流均匀混合。为此,提供一个混合传送单元,其通过使用一个产生高速气流并通过出口排放气流的装置,通过入口吸入自由下落的微小粒子,将粒子与高速气流混合,并且通过出口强制排放混合粒子。混合传送单元可以用一个鼓风机实现。图中表示的结构依附连接有两个鼓风机520和530。鼓风机520和530各自具有大致成立方体的内部空间,有一个开放入口522和532及一个开放出口524和534。转子526和536被安装在内部空间内,并且在立方体外部安装电机528和538,其轴被连接到转子526和536并能使转子526和536高速旋转。通过操作电机528和538,转子526和536高速旋转,并且相应地,靠近第一鼓风机520的入口522的自由下落的微小粒子被牵引到入口522,撞击转子526并且与高速气流混合,通过右手侧的出口524排放。通过出口524排放的混合有空气的微小粒子被第二鼓风机530再次加速并且通过出口534排放。除了图中所示的结构,还可以用一个或三个或更多鼓风机构成混合传送单元。而且,尽管图中没有表示,用一个在顶部形成一孔的管件和一个连接到管件背面并向管件出口高速供应压缩空气的气压装置例如是压缩机,也可以构成混合传送单元。
尽管在前两个实施例中使用了注射喷嘴,本实施例也可构造为使得通过一个薄漏斗形注射管510注入从混合传送单元排放的微小粒子。注射管510具有都是开放的入口512和出口510a。入口512被连接到混合传送单元的出口534。管510的内部截面形状显示出厚度朝出口方向减小而宽度增大。优选地,注射管510的出口510a指向正下方,而透明衬底580从出口510a下面通过。在自由下落之后,微小粒子与高速气流混合并且通过注射管510高速注射。由混合传送单元提供的高速微小粒子通过具有这种形状的注射管510。因而,特别地,从出口510a注射的微小粒子群形成的截面形状可以由该内部截面形状和出口510的截面形状来限定。注射管510的微小粒子群的截面形状是由需要形成在透明衬底580上的凹槽的分布图形确定的。为了改善处理效率,优选地,在透明衬底580从注射管510下面一次通过时完成所需凹槽的形成。为此,优选地,使注射管510的出口宽度不小于透明衬底580的宽度。
优选地,注射管510的出口被设置成覆盖从注射管510下面通过的透明衬底580的整个宽度。此时,由于透明衬底580的凹槽分布会随着在透明衬底580表面上的位置而改变,基本上凹槽的分布密度应随着距光源位置的距离的增大而增大。由于凹槽的分布密度与单位时间内通过注射管510内部的粒子数量成比例,凹槽分布可通过在宽度方向上改变管道的形状也就是注射管510的厚度来调节。当透明衬底580的厚度倍确定为可变时,对应着凹槽分布密度高的那一区域的注射管510的厚度就要加厚,而对应着凹槽分布密度低的那一区域的注射管510的厚度就要变薄。
如果用这种注射管510执行喷砂处理,就能获得上述本发明光导面板的凹槽轮廓。也就是说,尽管通过注射管510中心部分注射的粒子被几乎垂直地入射到透明衬底580上,在透明衬底580上注射粒子的入射角(透明衬底表面与注射粒子的入射路径之间的角度)仍是随着距注射管510一侧的距离缩短而逐渐减小。而且,在通过注射管510侧面发射的注射粒子当中,有许多粒子被通过中心发射的注射粒子弹回。这些粒子会经受动能损失。为此,注射粒子对透明衬底580的冲击力也要随着入射角增大(也就是随着发射粒子与注射管510中心之间距离的缩短)而增大,结果,凹槽的平均深度会根据不同的冲击力发生变化。
因此,即使采用第三实施例的注射管510,由于注射粒子的注射量和入射角的上述特性,也能够满足如上所述本发明对凹槽轮廓的要求。
同时可以用各种方式实现注射管510的管道厚度调节。一种方法是调节注射管510的出口510a的厚度。为此,如图22到25所示,在出口510a周围安装一个支撑棒516,在支撑棒516上安装伺服电机514a到514c,并且将各个电机的轴连接到任意一侧或是两侧的期望位置。通过操作这些伺服电机514a到514c,就能增大或减小出口510a的厚度,从而获得期望的形状。按照调节注射管510的管道厚度的另一种方法,注射管510的出口510a的厚度保持不变,而将图26a和26b中所示的管道调节件515a和515b布置在注射管510内部,从而形成期望的注射管510的管道形状。
图26c到26e是沿着图22中的切割线A-A’提取的注射管510的截面图。图26c表示的情况是两个管道调节件515a被安装在注射管510内部。管道调节件515a的中心薄而侧面方向的厚度增大。通过管道调节件515a,注射管510的截面形状是中心较厚而侧面方向的厚度减小。图26d表示当将一个管道调节件515a安装在注射管510的内壁上时注射管510的截面图。图26e表示当将一个中心较厚而厚度随着距中心的距离增大而减小的管道调节件安装在注射管510的内部时注射管510的截面图。在注射管510中,可以形成用来观察注射管510的内部状态或是用来安装管道调节件的窗口511。
这种粒子注入装置590优选为安装在一个仓室内部,以便保持车间的清洁状态。仓室570被放置在传送装置600的传送线上,并且具有受仓室570的侧壁和顶面及内部限定的一个大致成立方体的空间。仓室570的底部开放并且暴露于透明衬底,以便促使自由下落的微小粒子和尘埃撞击透明衬底580。
在微小粒子撞击到透明衬底580时,会产生许多尘埃并且漂浮在仓室570内部。因而,应当预备消除尘埃的适当措施。为此,优选地,安装一个通过旋转电机564的除尘装置560,通过连接到仓室570的一个管562将空气吸入仓室570,并且使空气通过一个内部过滤器(图中未表示)来除尘。
为了自动处理,优选地,自动收集撞击到透明衬底580的微小粒子,并且回送到容器510。为此,在仓室570下面安装一个大致成漏斗形状并且设计用来将自由下落的微小粒子收集到一起的粒子收集单元550,并且通过一个收集管552将粒子收集单元550的出口连接到一个收集泵554。通过启动一个收集泵将由粒子收集单元550收集的微小粒子通过延伸到容器540顶部的一个出口管回送容器540。为了切断尘埃或微小粒子的发射,仓室570的底部和粒子收集单元550的顶部用一个折叠帘600m连接,它能够相对于透明衬底580的宽度伸缩。
仓室570,微小粒子回送系统550、552和554,以及除尘系统560、564和562也可以用于前两个实施例的结构。
图27a和27b表示的情况是通过使用按照第三实施例的光导面板制造装置500,在透明衬底上执行凹槽形成处理。图27a表示光源(图中未表示)被布置在透明衬底580a左、右两侧时的处理方法。这里,凹槽的分布密度应该随着从透明衬底的左、右任何一边到中心的距离增大而增大。为了获得这种分布,使用中心厚度要大于任何一侧边厚度的注射管510出口510a,且注射管510被设置成使注射管510的最厚部分对应着透明衬底580a的中心部分。图27b表示仅仅在透明衬底580b的左手侧布置一个光源(图中未表示)时的处理方法。在这种情况下,凹槽的分布密度(注入微小粒子的数量)应该随着距右手侧边沿的距离缩短而增大。为此,注射管510被设置为使注射管510的最厚部分对应着透明衬底580b的右手侧边沿。上述两种情况下在注射粒子的数量与宽度方向上的位置之间的关系如图28b所示。
同时,当在图27a和27b的实例中考虑光源的布置时,如果凹槽在透明衬底顶边沿和底边沿附近的分布密度比中心部分相对要高,就有利于获得均匀的亮度,也就是说,有利于减小上述的H-射束效应。考虑到这一点,并且相对于透明衬底580从注射管510下面通过时的传送速度,需要使透明衬底顶边沿和底边沿附近通过的传送速度低于透明衬底580的中心部分通过时的传送速度,如图28a所示。
以上参照优选实施例说明了本发明。然而,本发明不仅限于这些优选实施例,在本发明的精神和范围之内还能进行各种变化和改型。例如在第三实施例中,尽管图中表示了仅仅使用一个粒子注入装置590的情况,但可以沿着传送线布置多个粒子注入装置590来提高制造光导面板的产量。另外,多个粒子注入装置各自的注射管的出口可以制成具有不同宽度和/或厚度的不同形状,也就是具有不同的图28b的曲线图。如果生产线这样形成,使得透明衬底580顺序通过一个具有出口厚度急剧改变的注射管的粒子注入装置,和一个具有出口厚度逐渐改变的注射管的粒子注射装置的,各个粒子注入装置互补操作,使能够快速获得期望的凹槽分布,另外,还能构筑弹性适用于各种尺寸(透明衬底580的尺寸例如可以从A4尺寸变成具有数米边长的衬底)的生产线。另外,例如,待安装的除尘装置560的数量可以根据要产生的尘埃量来改变。本领域的技术人员可以明显看出,这些变化和改型都在本发明的范围之内。
另外,凹槽轮廓的照片和测量数据仅仅是一些例子,需要注意的是,只要能满足凹槽轮廓的要求,就能实现本发明的目的。因此,测量数据不应该被理解为对本发明的范围构成任何限制。
工业应用
按照本发明所提出的具有凹槽轮廓的光导面板,即使不使用漫射板,通过光导面板的正底面也能获得几乎没有余象或光点带来的偏差的均匀漫射的均匀平面光。因此,如果用本发明的光导面板构成LCD面板的背光单元,就不需要漫射板。而且,如果将这种光导面板用于广告薄膜的背光,也不需要漫射板,并且广告薄膜可以直接附着在光导面板上使用。由于不使用漫射板,光学效率得以大大改善,使LCD面板或广告薄膜的屏幕看起来更加清晰。特别地,由于能制成清晰的广告薄膜,能够广泛适用于高级广告装置。另外,由于不需要漫射板,可以制成细长形状的光导面板。
另外,由于制造工艺简便,有可能制成扩大的光导面板。也就是说,使用这种传送装置,上述制造装置能够连续处理光导面板以形成凹槽,从而实现大规模生产并且降低生产成本。
在不脱离权利要求书所限定的本发明的精神和范围的条件下还能在形式和细节上作出各种各样的变更。因此,应该注意到,与权利要求书的含义或范围等效的所有变更都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种光导面板,其作为薄六面体形状的透明衬底而制成,并且将通过至少一侧入射的光源光反射从而使所述光射到该衬底的正面,其中,在该衬底的底面上形成无数微小凹槽,以便将所述光源光反射到该正面,并且所述凹槽的密度、平均深度及平均尺寸随着距所述光源光入射的该侧附近的距离的增大而逐渐增大。
2.按照权利要求1所述的光导面板,其中,各个所述凹槽的面积也随着距所述光源光入射的该侧附近的距离的增大而逐渐增大。
3.按照权利要求1所述的光导面板,其中,所述凹槽周线和一凹槽表面轮廓的平均复杂度随着距所述光源光入射的该侧附近的距离的增大而逐渐增大。
4.按照权利要求1所述的光导面板,其中,所述衬底的凹槽是通过喷砂处理方法形成的,该喷砂处理方法是这样一种方法,通过该方法,保持在单位时间内注入的微小粒子的恒定量,并且在单位时间内冲击该衬底底面上单位面积的砂粒数量和砂粒的冲击力随着距所述光源光入射的该侧附近的距离的增大而逐渐增大。
5.按照权利要求4所述的光导面板,其中,当通过喷砂处理方法来处理凹槽时,为了保持注入微小粒子的恒定量,在注入微小粒子的过程中使微小粒子遵循一自由下落阶段。
6.按照权利要求1所述的光导面板,其中,所述透明衬底是用丙烯树脂制成的。
7.按照权利要求1所述的光导面板,其中,所述凹槽尺寸很小以致肉眼难以看到,并且即使不在该光导面板上放置漫射板,在该光导面板的正面也不会出现肉眼能够看到的光点。
8.一种背光装置,它使用如权利要求1到7之一的光导面板,该光导面板上面形成有凹槽,该装置包括:
一管状光源,它平行于或沿着该光导面板的至少任一侧或两侧来布置,并且在供电时会发光,从而使所述光通过该光导面板的该侧入射到该光导面板内;
一反射帽,它围绕着该光源,使该光源光反射到该光导面板内;
一底面反射板,它附着在该光导面板底面上,从而将通过该底面的光反射回该光导面板内;以及
一侧面反射板,它附着在该光导面板上没有安装该光源的侧面上,并将入射到该侧面反射板上的光反射到该光导面板内,
其中,在该光导面板的正面不设置漫射板时,该背光装置被用作透明或半透明印刷薄膜或者液晶显示(LCD)单元的背光源。
9.按照权利要求8的背光装置,还包括:
一装配架,用来容纳该光导面板、连接到该光导面板的该管状光源、该反射帽、该底面反射板及该侧面反射板,从而构成一个单体装置。
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