TW201400889A - 導光板及其製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種導光板，其包含具有入光側的主體，設置於入光側的複數個主微結構，以及分布於該些主微結構表面的複數個次微結構。該些次微結構的最大尺寸小於100nm且大於0nm。藉由次微結構有效降低光的全反射現象，避免光入射至導光板時的漏失，並且，增大光入射至導光板的發散角度，減緩因光束集中於光源前端造成導光板的出光面出現亮暗帶的現象。

Description

導光板及其製造方法 manufacturing the same

本發明係關於一種導光板及其製造方法。

習用的背光模組中，可舉例以發光二極體作為點狀光源的側射入光式光源結構。如此的光源結構中，因複數個發光二極體係距離預定間隔排列設置，各發光二極體發出的光係於該當的發光二極體正前方形成光束，相形之下，相鄰的發光二極體之間的亮度較暗。如此的光進入導光板時，會於導光板的出光面造成亮暗帶的現象。

對此，習用技術中，於導光板的入光側設置凹溝以使入光側形成稜鏡結構或透鏡結構等的主微結構，藉此，使光入射至導光板的發散角度增加，減緩上述亮暗帶的現象。然而，如此的結構僅能增加光入射至導光板的發散角度，並無法消除光的全反射現象。即光源所發出的光中，其一部分係因全反射現象而漏失而未入射至導光板。

對此，本發明係提供一種導光板及其製造方法，藉由奈米級的次微結構，有效降低光的全反射現象，避免光入射至導光板時的漏失，並且，增大光入射至導光板的發散角度，減緩因光束集中於光源前端造成導光板的出光面出現亮暗帶的現象。

為了達成上述目的，本發明係提供一種導光板，其包 含具有入光側的主體，設置於入光側的複數個主微結構，以及分布於該些主微結構表面的複數個次微結構。該些次微結構的最大尺寸小於100nm且大於0nm。

上述導光板中，該些主微結構可為稜鏡結構。此時，稜鏡結構的尖端的角度以介於10度至50度之間為佳。

上述導光板中，該些次微結構的最大尺寸以介於20nm至100nm之間為佳。而複數個次微結構的分布可呈矩陣分布或蜂巢狀分布。

另外，本發明係提供一種導光板的製造方法，其包含提供具有入光側的主體，形成具有第一表面以及與該第一表面相對之第二表面的微結構基材，以及將微結構基材以第二表面固定於入光側之步驟。微結構基材於第一表面形成包含複數個次微結構的複數個主微結構，該些次微結構最大尺寸小於100nm且大於0nm，分布於主微結構上。

上述製造方法中，形成微結構基材的步驟係包含形成第一模具，以及形成第二模具的步驟。其中第一模具用以形成主微結構，第二模具形成於第一模具上，用以形成次微結構。此時，於形成第二模具之後，更化學拋光處理第二模具為佳。

上述製造方法中，形成微結構基材的步驟可選自塗佈UV膠、射出、熱壓塑膠成形技術。另外，可形成連續延伸的微結構基材之後，再裁切微結構基材。

圖1係本發明之導光板一實施型態的示意圖。如圖1所示，導光板10係包含具有入光側的主體100，設置於入光側的複數個主微結構210，以及分布於該些主微結構210表面的複數個次微結構220(參閱圖3、圖4)。

圖2係圖1之導光板的立體分解圖。如圖2所示，導光板10係包含主體100以及微結構基材200。主體100係具有接受光進入的入光側101。主體100係可藉由預定之製造法，利用預定的材料，依預定的長、寬、厚度規格製作。

微結構基材200係對應於主體100的尺寸，利用預定的材料而製作，以與主體100入光側101的厚度、寬度略同為較佳，並具有第一表面201，以及與第一表面201相對之第二表面202。第一表面201係接受光源照射的一面，第二表面202係用以固定於入光側101。

微結構基材200係包含設置於第一表面201的複數個主微結構210。該些主微結構210之間形成V字形、U字形或圓弧形的凹溝，藉此，該些主微結構210成為各圖所示的稜鏡結構，或者其他各種型態的透鏡結構。此時，該些主微結構210的尖端203的角度以介於10度至50度之間為佳。

微結構基材200更包含複數個次微結構220，分布於該些主微結構210表面(參閱圖3、圖4)。該些次微結構220係利用與主微結構210相同的材料，於形成主微結構210的同時形成於主微結構210的表面。

圖3、圖4係圖1、圖2的虛線圈所標示位置中的次微結構的不同實施例的放大圖。圖3所示的複數個次微結構220係呈蜂巢狀分布而形成，圖4所示的複數個次微結構220係呈方眼矩陣狀分布而形成。各次微結構220可為奈米級的凸起或凹陷。圖3、圖4中係以圓形表示各次微結構220，但不限於此，只要各次微結構220之中最寬處的距離(以下簡稱為最大尺寸)P小於100nm且大於0nm，則不限制次微結構220的形狀，另外，各次微結構220的最大尺寸P以介於20nm至100nm之間為佳。

如圖所示，該些次微結構220的分布可呈矩陣分布、蜂巢狀分布，但不限於此而亦可為其他型態的分布。不論分布型態為何，該些次微結構220以均勻分布於該些主微結構210較佳，以使光能均勻分布。

以下，說明本發明之導光板的製造方法。

製作本發明之導光板10時，首先，提供具有入光側101的主體100。如上所述，主體100可藉由預定之製造法，利用預定的材料，依預定的長、寬、厚度等規格製作。

接著，形成微結構基材200。微結構基材200具有第一表面201，以及與第一表面201相對之第二表面202。於第一表面201形成複數個主微結構210。該些主微結構210可形成各種稜鏡結構，或者各種型態的透鏡結構。

於形成主微結構210的同時，亦於主微結構210的表面形成複數個次微結構220。該些次微結構220係最大尺寸P小於100nm且大於0nm，分布於該些主微結構210上。

之後，將微結構基材200以第二表面202固定於導光板主體100的入光側101，完成本發明之導光板10。

圖5係形成微結構基材的示意圖，詳細地，形成微結構基材200時更包含如圖5所示的各步驟。

首先，於步驟S10中提供一基板700。基板700可為鋁材等的金屬基板。

接著，於步驟S20中形成第一模具710。此第一模具710係用以形成該些主微結構210。此步驟S20中，可利用超精密加工法，製作形成主微結構210的各種稜鏡、透鏡結構的模具作為第一模具710。

步驟S30中，更於第一模具710上形成第二模具720。此第二模具720係用以形成該些次微結構220。此步驟S30中，可對於第一模具710進行陽極處理，生成奈米級的凸起或凹陷氧化膜(圖5中僅表示凹陷氧化膜)。該些凸起或凹陷氧化膜的最大尺寸係小於100nm且大於0nm，而以介於20nm至100nm之間為較佳。此時，可使該些凸起或凹陷氧化膜依矩陣分布、蜂巢狀分布或者其他型態的分布，均勻地分布排列。

步驟S40中，更對於第一模具710及第二模具720進行化學拋光處理721，使模具表面精緻。

步驟S50中，藉由塗佈UV膠、射出、熱壓塑膠成形等的習用方法，於化學拋光面721上填入形成微結構基材200的材料。此時，藉由第一模具710形成主微結構210，亦藉由第一模具710上的第二模具720，於主微結構210 的表面，同時形成次微結構220。待微結構基材200硬化，與模具710、720分離之後，即形成微結構基材200。

依上述各步驟形成微結構基材200時，可依據入光側101的厚度、寬度形成微結構基材200，但亦可如圖6所示，依上述各步驟形成片狀基材300之後，於步驟S60中，依據入光側101的規格等預定的厚度、寬度，裁切片狀基材300形成微結構基材200。

將微結構基材200以第二表面202固定於入光側101時，可利用習用的方法，例如光學膠貼合，將微結構基材200固定於入光側101。

依據上述各步驟所製造之導光板10係分別製造主體100與微結構基材200之後再將二者固定，但亦可直接於主體的入光側101形成主微結構210與次微結構220。若為如此的製造方法，則可直接將主微結構210與次微結構220形成於主體100，省去主體100與微結構基材200的尺寸對應的設計與固定等的製程，可更縮短製程，並且消除主體100與微結構基材200的界面的光的漏失。

如上所述，依據本發明的導光板，即可藉由次微結構，有效降低光的全反射現象，避免光入射至導光板時的漏失，並且，增大光入射至導光板的發散角度，減緩因光束集中於光源前端造成導光板的出光面出現亮暗帶的現象。

10‧‧‧導光板

100‧‧‧主體

101‧‧‧入光側

200‧‧‧微結構基材

300‧‧‧片狀基材

201‧‧‧第一表面

202‧‧‧第二表面

203‧‧‧尖端

210‧‧‧主微結構

220‧‧‧次微結構

700‧‧‧基板

710‧‧‧第一模具

720‧‧‧第二模具

721‧‧‧化學拋光處理

P‧‧‧最大尺寸

以下各圖中繪示的各元件的尺寸(長、寬、厚度等) 僅為示意表示，只要在下述申請專利範圍中所界定的數值範圍內，各元件的實際尺寸可對應需要，適當地決定。

圖1係本發明之導光板一實施型態的示意圖。

圖2係圖1之導光板的立體分解圖。

圖3係次微結構的一例的放大圖。

圖4係次微結構的另一例的放大圖。

圖5係形成微結構基材的示意圖。

圖6係裁切微結構基材的示意圖。

200‧‧‧微結構基材

220‧‧‧次微結構

P‧‧‧最大尺寸

Claims (12)

1. 一種導光板，其包含：一主體，具有一入光側；複數個主微結構，設置於該入光側；以及複數個次微結構，分布於該些主微結構表面，該些次微結構的最大尺寸小於100nm且大於0nm。
2. 如請求項1所述之導光板，其中該些主微結構係稜鏡結構。
3. 如請求項2所述之導光板，其中該稜鏡結構的尖端的角度係介於10度至50度之間。
4. 如請求項1所述之導光板，其中該些次微結構的最大尺寸係介於20nm至100nm之間。
5. 如請求項1所述之導光板，其中該些次微結構的分布係呈矩陣分布。
6. 如請求項1所述之導光板，其中該些次微結構的分布係呈蜂巢狀分布。
7. 一種導光板的製造方法，其包含下述步驟：提供一主體，該主體具有一入光側；形成一微結構基材，該微結構基材具有一第一表面以 及與該第一表面相對之一第二表面，於該第一表面形成包含複數個次微結構的複數個主微結構，該些次微結構最大尺寸小於100nm且大於0nm，分布於該些主微結構上；以及將該微結構基材以該第二表面固定於該入光側。
8. 如請求項7所述之製造方法，其中形成該微結構基材的步驟係包含下述步驟：形成第一模具，用以形成該些主微結構；以及形成第二模具於該第一模具上，用以形成該些次微結構。
9. 如請求項8所述之製造方法，其中於形成該第二模具之後，更化學拋光處理該第二模具。
10. 如請求項7所述之製造方法，其中更裁切該微結構基材。
11. 如請求項7至10之任一項所述之製造方法，其中該些次微結構的最大尺寸係介於20nm至100nm之間。
12. 如請求項7至10之任一項所述之製造方法，其中形成該微結構基材的步驟係選自塗佈UV膠、射出、熱壓塑膠成形技術。