JP2015510656A - 導光板のドット、導光板の製造方法、バックライトモジュール、及び表示装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、導光板のドット、導光板の製造方法及び当該導光板の製造方法により製造された導光板を含むバックライトモジュール、表示装置を提供する。前記導光板のドットの製造方法は、導光板の金型コアの表面に感光材を塗布するステップＳ１と、前記感光材に対してフォトリソグラフィーを行い、導光板のドットを形成するステップＳ２とを含む。直接に導光板の金型コアをエッチングすることがないため、導光板の金型コアの表面を破壊することなく導光板のドットが製造できるので、金型コアの鏡面の研磨加工コストが低減され、製造工程が簡単である。

Description

本発明は表示技術に関する。特に、導光板のドット、導光板の製造方法、バックライトモジュール、及び表示装置に関する。

導光板の主な機能は、光線を表示装置の所望の方向に導くことである。バックライト、特にサイドライト式バックライトにおいて、導光板が最も重要で、最も高い技術レベルを必要とする部品である。導光板は、その上に形成されるドット（マイクロ構造アレイを含み）の製造方法によって、印刷式と非印刷式に分類することはできる。印刷式の方法において、導光板の外形加工が完了した後、印刷の方式でドットを反射面に印刷する。非印刷式の方法では、導光板の成形時にドットを直接に反射面に成形させる。例えば、設計完了のドットを金型に鋳造し、射出成形により、ドットを射出成形時に導光板と同時に形成する。例えば、射出成形機により、ＰＣ（ポリカーボネート）またはＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）などの光学レベルの原料粒子を、高温、高圧下で金型に射入し、冷却して成形させ、導光板の少なくとも一つの面でドットを製造する。光線が導光板のドットに当たるとき、前記ドットによって、入射光が乱射し、光が各方向に反射する。乱射した前記光線は導光板の出射面から出射する。導光板が均一に発光するように、導光板のドットの直径と分布密度を制御しなければならない。

従来、様々な工程で導光板のドットが加工されてきているが、一般的には化学エッチングとレーザーエッチングの方法が使用できる。化学エッチングとレーザーエッチングの方法により、導光板の金型コアの鏡面に窪みを掘ってドットを形成する。この工程では導光板の金型コアの表面を破壊する必要があるため、導光板の金型コアが再利用できず、コストが増加して製造工程が複雑となる。

本発明の実施形態は導光板のドットの製造方法を提供する。この製造方法は、以下のステップ、即ち、導光板の金型コアの表面に感光材を塗布するステップＳ１と、前記感光材に対してフォトリソグラフィーを行い、前記導光板のドットを形成するステップＳ２とを含む。

一例では、前記感光材は感光接着剤である。

一例では、ステップＳ１は、さらに、前記導光板の金型コアに対して除水処理を行うステップＳ１１と、前記導光板の金型コアの表面に感光接着剤を塗布するステップＳ１２と、前記感光接着剤から溶媒を除去するステップＳ１３とを含む。

一例では、ステップＳ１３において、ソフトベークの方法により前記感光接着剤から溶媒を除去する。

一例では、ステップＳ２は、さらに、フィルムにより前記感光接着剤に事前に設定されたドットの位置を合わせるステップＳ２１と、前記感光接着剤に対してソフトベークと、感光と、現像と、硬化とを順次に行い、導光板のドットを形成するステップＳ２２とを含む。

一例では、ステップＳ２２において、ＵＶ照射により前記感光接着剤を感光させる。

本発明は、さらに導光板の製造方法を提供する。この製造方法は、以下のステップ、即ち、前記導光板のドットの製造方法により導光板のドットを製造するステップＡ３と、前記導光板のドットが製造された導光板の金型コアを導光板の金型に載置し、射出成形機により射出成形して前記導光板を得るステップＡ４とを含む。

一例では、前記ステップＡ３の前に、導光板のドットの分布パターンを設計するステップＡ１と、前記ドットの分布パターンによりフィルムを製造するステップＡ２と、がさらに行われる。

本発明はさらに前記導光板の製造方法により製造された導光板を含むバックライトモジュールを提供する。

本発明はさらに前記バックライトモジュールを含む表示装置を提供する。

本発明によれば、直接に導光板の金型コアをエッチングすることなく、金型コアに感光接着剤を塗布してから感光接着剤に導光板のドットを加工するため、導光板の金型コアの表面を破壊することなく導光板のドットを製造できる。金型コアの鏡面の研磨加工コストが低減され、製造工程が簡単である。本発明または従来技術の技術を明確に説明するため、本発明が提供する技術または従来技術を説明するための図面を簡単に紹介する。明らかであるように、以下の図面は本発明の技術の一部の具体的な実施形態を説明するための図面だけである。当業者にとって、創造的な労働をしなくても、これらの図面から他の図面が得られる。

本発明の実施形態１にかかる導光板のドットの製造方法によるフローチャートである。 本発明の実施形態１にかかる導光板のドットの製造方法により製造された導光板のドットの正面図である。 本発明の実施形態１にかかる導光板のドットの製造方法により製造された導光板のドットの部分断面図である。 本発明の実施形態２にかかる導光板の製造方法によるフローチャートである。

以下、本発明の実施形態の図面を組み合わせて、本発明の実施形態の技術を明確且つ完全に説明する。明らかであるように、説明した実施形態は本発明の一部の実施形態だけであり、全ての実施形態ではない。本発明の実施形態に基づき、当業者が創造的な労働をすることなく得た他の実施形態は、全て本発明の保護範囲に属する。

（実施形態１）
図１を参照し、本発明の実施形態１は導光板のドットの製造方法を提供し、以下のステップを含む。即ち、導光板の金型コアの表面に感光樹脂を形成するステップＳ１と、前記感光樹脂に対してフォトリソグラフィーを行い、前記導光板のドットを形成するステップＳ２とを含む。一例では、Ｓ１は、さらに、感光樹脂の接着力を向上するため、前記導光板の金型コアに対して水除去処理を行うステップＳ１１と、前記導光板の金型コアの表面に感光樹脂を塗布するステップＳ１２と、ソフトベークの方法により前記感光樹脂から溶媒を除去し、感光樹脂を半硬化状態に焼くステップＳ１３とを含む。

一例では、ステップＳ２は、さらに、ドットの分布パターンが形成されたフィルム（印刷製版フィルムを指す）をマスクとして、UV（紫外線）照射により前記感光樹脂に対して順次に露光、現像を行い、感光樹脂のドットパターンを形成するとともに、硬化して残留溶媒及び水蒸気を除去するＳ２１を含む。露光時に、フィルムのパターンを感光樹脂においるドットの形成予定位置に位置合わせる。

図２と図３は、それぞれ前記方法により形成された導光板のドットの平面図と断面図である。図２と図３に示すように、導光板の各ドットは、直径がDである凹状の球状キャップ形である。しかし、本発明はこれに限らず、各ドットの形状は凹状の円柱形、立方体、楕円柱状、または断面が鋸歯状などの不規則な形状である他の形状であってもよい。

（実施形態２）
実施形態１に基づいて、本発明の実施形態２は導光板の製造方法を図４のように提供する。この実施形態２の製造方法は、以下のステップ、即ち、導光板のドットの分布パターンを設計するステップＡ１と、前記ドットの分布パターンに従いフィルムを製造するステップＡ２と、実施形態１の方法により導光板の金型コアに導光板のドットを製造するステップＡ３と、前記導光板のドットが製造された導光板の金型コアを導光板の金型に載置し、射出成形機により射出成形して前記導光板を得るステップＡ４とを含む。

（具体例１）
携帯電話のバックライトモジュールを製造する際に、導光板の有効発光領域のサイズは２.４インチであるとき、図２と図３を参照して、以下のドット分布形態が使用できる。即ち、ドットの形状が球状キャップ形で、同じ間隔を空いて配列している。ドットの直径Ｄが０．０４ｍｍに設定され、深さＨが０．１ｍｍに設定され、ドットの間の縁距離Ａの最小値が０．００５ｍｍである。この形態により製造された導光板は、ドットの直径の精度が±０．００２ｍｍ以下であり、ドットの深さの精度が±０．００１ｍｍ以下であり、繰り返し率が９８％以上である。化学エッチングの方法により製造されたドットが形成された導光板に比べると、輝度が５％向上できる。公差の原因で、図３に示された各ドットの形状は完全に同じでなくてもよい。

（具体例２）
携帯電話のバックライトモジュールを製造する際に、導光板のＶＡ領域が２.４インチであるとき、図２と図３を参照して、以下のドットサイズの設計形態が使用できる。即ち、ドットの直径Ｄが０．０４〜０．１８ｍｍに設定され、深さＨが０．１ｍｍであり、ドットの間の縁距離Ａが０．３ｍｍである。この形態により製造された導光板は、ドットの直径の精度範囲が±０．００３ｍｍ以下であり、ドットの深さの精度範囲が±０．００１ｍｍ以下であり、繰り返し率が９８％以上である。化学エッチングにより製造されたドットが形成された導光板に比べると、輝度が４％向上できる。

（実施形態３）
本発明の実施形態３は、実施形態２の方法により製造された導光板を含むバックライトモジュールを提供する。

（実施形態４）
本発明の実施形態４は、実施形態３のバックライトモジュールを含む表示装置（例えば、液晶ディスプレイ、電子ペーパー、ＯＬＥＤパネルなど表示機能を有する製品）を提供する。

図２と図３から分かるように、実施形態１により製造されたドットの形状が略同一で、表面が滑らかであり、繰り返し率が９８％以上に達して、深さの精度が高い。金型コアのドット加工工程が簡略化され、金型コアをエッチングするステップが省略されたとともに、金型コアの鏡面が再利用でき、金型コアを研磨する費用が不要となり、導光板のドットの製造工程が簡略化された。また、製造されたドットは３５０℃の高温に耐えられ、硬さが４０ＨＲＣ±５（ＨＲＣ、ロックウェル硬さ）に達して、成形条件を完全に満たす。金型コアの寿命は２５万回に達する。導光板の輝度が４％以上向上でき、輝度分布の均一性が８５％以上に保持できる。

以上の実施形態はただ本発明を説明するためであり、本発明を限定するものではない。当業者は本発明の精神と範囲から逸脱することなく、様々な変更および変形を行うことができる。従って、全ての同等の技術も本発明の範囲に属し、本発明の特許保護範囲は、請求項によって限定されるべきである。

Claims (10)

1. 導光板の金型コアの表面に感光材を塗布するステップＳ１と、
   前記感光材に対してフォトリソグラフィーを行い、前記導光板のドットを形成するステップＳ２と、
   を含むことを特徴とする導光板のドットの製造方法。
2. 前記感光材が感光接着剤であることを特徴とする請求項１に記載の導光板のドットの製造方法。
3. ステップＳ１は、さらに、
   前記導光板の金型コアに対して水除去処理を行うステップＳ１１と、
   前記導光板の金型コアの表面に感光接着剤を塗布するステップＳ１２と、
   前記感光接着剤から溶媒を除去するステップＳ１３と、
   を含むことを特徴とする請求項２に記載の導光板のドットの製造方法。
4. ステップＳ１３において、ソフトベークの方法により前記感光接着剤から溶媒を除去することを特徴とする請求項３に記載の導光板のドットの製造方法。
5. ステップＳ２は、さらに、ドットの分布パターンが形成されたフィルムをマスクとして、前記感光樹脂に対して順次に露光、現像を行い、感光樹脂のドットパターンを形成するとともに、硬化して残留溶媒及び水蒸気を除去するステップを含むことを特徴とする請求項２に記載の導光板のドットの製造方法。
6. ステップＳ２２において、ＵＶ照射により前記感光接着剤を感光させることを特徴とする請求項５に記載の導光板のドットの製造方法。
7. 請求項１〜６の何れか一項に記載の方法により導光板の金型コアに導光板のドットを製造するステップＡ３と、
   前記導光板のドットが製造された導光板の金型コアを導光板の金型に載置し、射出成形機により射出成形して前記導光板を得るステップＡ４と、
   を含むことを特徴とする導光板の製造方法。
8. 前記ステップＡ３の前に、さらに、
   導光板のドットの分布パターンを設計するステップＡ１と、
   前記ドットの分布パターンによりフィルムを製造するステップＡ２と、
   が行われることを特徴とする請求項７に記載の導光板の製造方法。
9. 請求項７又は８に記載の導光板の製造方法により製造された導光板を含むことを特徴とするバックライトモジュール。
10. 請求項９に記載のバックライトモジュールを含むことを特徴とする表示装置。

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