TW201441035A - 複合導光板及其製作方法 - Google Patents

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Abstract

一種複合導光板，包括基體層及形成於基體層相對兩側的第一透光層及第二透光層，所述第一透光層和第二透光層採用聚苯乙烯製成，所述基體層採用均勻分散有聚甲基丙烯酸甲酯微米粒子的聚碳酸酯製成，所述聚甲基丙烯酸甲酯微米粒子作為擴散粒子。本發明還提供所述複合導光板製作方法。

Description

複合導光板及其製作方法
本發明涉及一種複合導光板及其製作方法。
隨著液晶顯示器面板的薄型化趨勢，背光模組中的導光板厚度也逐漸減小。然而，當導光板的厚度與導光板的長寬之比例縮小時，導光板射出成型技術將面臨極大的挑戰。主要原因為受限於模具的模穴深度過小，相對大面積的尺寸將導致塑膠不易射出充填完成，且過薄的成品厚度也將使得冷卻速度加快，無法適當使用保壓功能，同時微結構更是難以完全轉印至導光板表面，因此，不易利用射出成形參數來進行調整來得到大尺寸的導光板。
由於上述原因使得大尺寸電視機導光板量產工藝，都採用以塑膠押出(Extrusion)方式為主。導光板的一側表面設置有用於擴散的微結構，另一側表面通常設置有棱鏡微結構以節省使用一片棱鏡片。但是，若導光板的一面則需設定為棱鏡微結構，導光板出射的光便無法預先經過霧化處理，當光源離開棱鏡時容易造成亮暗帶。
有鑒於此，有必要提供一種複合導光板及製作方法，以解決上述問題。
一種複合導光板，包括基體層及形成於基體層相對兩側的第一透光層及第二透光層，所述第一透光層和第二透光層採用聚苯乙烯製成，所述基體層採用均勻分散有聚甲基丙烯酸甲酯微米粒子的聚碳酸酯製成，所述聚甲基丙烯酸甲酯微米粒子作為擴散粒子。
一種複合導光板的製作方法，包括步驟：採用共擠押模頭擠出包括第一透光層、基體層及第二透光層的三層基板，所述基體層夾於所述第一透光層和第二透光層之間，所述第一透光層和第二透光層採用聚苯乙烯製成，所述基體層採用均勻分散有聚甲基丙烯酸甲酯微米粒子的聚碳酸酯製成；以及在所述三層基板的兩個表面滾壓形成擴散微結構和棱鏡微結構。
本技術方案中，在複合導光板的兩側表面分別形成擴散為結構及棱鏡微結構，從而保證了複合導光板既能起到擴散光線及軸向集光的作用，並且採用均勻分散有聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微米粒子的聚碳酸酯（PC）製成基體層，所述複合導光板又能夠起到霧化光線的作用。本技術方案中，由於聚甲基丙烯酸甲酯吸水性高，將聚甲基丙烯酸甲酯直接作為導光板材料裸露在外，容易由於吸水而導致變形。而聚苯乙烯的吸水性較差，將聚苯乙烯作為透光層形成在包括有聚丙烯酸甲酯製成基體層兩側，可以防止形成的複合導光板由於吸水而產生形變。
100．．．複合導光板
110．．．基體層
111．．．聚甲基丙烯酸甲酯微米粒子
101．．．出光面
102．．．底面
120．．．第一透光層
130．．．第二透光層
103．．．棱鏡微結構
104．．．擴散微結構
10．．．三層基板
20．．．共擠押模頭
31．．．第一料斗
32．．．第二料斗
41．．．第一螺桿
42．．．第二螺桿
43．．．進料管
51．．．第一圖形滾輪
52．．．第二圖形滾輪
511．．．第一微結構圖形
521．．．第二微結構圖形
53．．．光滑滾輪
圖1為本技術方案提供的複合導光板的剖面示意圖。
圖2為本技術方案提供的複合導光板製作過程的示意圖。
下面結合附圖，對本發明提供的複合導光板及所述複合導光板的製作方法進一步的詳細說明。
請參閱圖1，本技術方案實施例提供的複合導光板100包括基體層110及形成於基體層110相對兩側的第一透光層120及第二透光層130。
所述基體層110夾設於第一透光層120及第二透光層130之間，所述第一透光層120和第二透光層130採用聚苯乙烯（PS）製成。基體層110採用均勻分散有聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微米粒子111的聚碳酸酯（PC）製成。所述聚甲基丙烯酸甲酯微米粒子111的粒徑為0.5微米至50微米。聚甲基丙烯酸甲酯微米粒子作為擴散粒子，以便於對光線進行多角度擴散。可以理解的是，也可以採用其他微米粒子作為擴散粒子，如二氧化矽等。
所述複合導光板100大致為板狀，其具有相對的出光面101和底面102。所述出光面101為第一透光層120的遠離基體層110的表面，所述底面102為第二透光層130遠離基體層110的表面。在出光面101一側形成有棱鏡微結構103，在底面102一側形成有擴散微結構104。本實施例中，棱鏡微結構103為多個相互間隔設置且陣列排布的錐形凸起，擴散微結構104為多個間隔設置且陣列排布的半球形凹槽。可以理解的是，棱鏡微結構103和擴散微結構104的形狀可以根據實際需要進行設定。
本技術方案中，在複合導光板的兩側表面分別形成擴散為結構及棱鏡微結構，從而保證了複合導光板既能起到擴散光線及軸向集光的作用，並且採用均勻分散有聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微米粒子的聚碳酸酯（PC）製成基體層，所述複合導光板又能夠起到霧化光線的作用。
本技術方案中，由於聚甲基丙烯酸甲酯吸水性高，將聚甲基丙烯酸甲酯直接作為導光板材料裸露在外，容易由於吸水而導致變形。而聚苯乙烯的吸水性較差，將聚苯乙烯作為透光層形成在包括有聚丙烯酸甲酯製成基體層兩側，可以防止形成的複合導光板由於吸水而產生形變。
請一併參閱圖2，本技術方案還提供一種所述複合導光板100的製作方法，包括步驟：
第一步，採用共擠押模頭20（Stacked Type Die）擠出包括第一透光層120、基體層110及第二透光層130的三層基板10。
具體地，本實施例中採用的共擠押模頭為堆砌式側向進料共擠押模頭。所述共擠押模頭20分別與第一料斗31和第二料斗32相互連接。所述第一料斗31內裝有用於成型第一透光層120和第二透光層130的材料聚苯乙烯。所述第二料斗32內裝有用於成型基體層110的均勻分散有聚甲基丙烯酸甲酯微米粒子的聚碳酸酯。所述第一料斗31與共擠押模頭20之間設置有第一螺桿41，所述第一螺桿41用於對即將進入共擠押模頭20的聚苯乙烯進行加熱，使其融化以便進行擠押。所述第一螺桿41通過兩個進料管43將聚苯乙烯材料注入共擠押模頭20，以分別形成第一透光層120和第二透光層130。所述第二料斗32與共擠押模頭20之間設置有第二螺桿42，所述第二螺桿42用於對即將進入共擠押模頭20的均勻分散有聚甲基丙烯酸甲酯微米粒子的聚碳酸酯進行加熱，使聚碳酸酯融化以便進行擠押，而聚甲基丙烯酸甲酯保持為固態微粒狀態。
通過共擠押模頭20擠出後，得到包括第一透光層120、基體層110及第二透光層130的三層基板10。
第二步，在所述三層基板10的兩個表面滾壓形成擴散微結構104和棱鏡微結構103。
本實施例中，採用第一圖形滾輪51和第二圖形滾輪52對三層基板10進行滾壓。所述第一圖形滾輪51、第二圖形滾輪52均為圓柱形且相互平行設置。所述第一圖形滾輪51及第二圖形滾輪52的表面設置有微結構圖形。所述第一圖形滾輪51表面設置有與擴散微結構104相對應的第一微結構圖形511。所述第二圖形滾輪52表面設置有與棱鏡微結構103相對應的第二微結構圖形521。所述第一圖形滾輪51和第二圖形滾輪52之間的空隙的寬度與所述複合導光板100的厚度相等。
第一圖形滾輪51和第二圖形滾輪52設置於共擠押模頭20的下方，所述共擠押模頭20與第一圖形滾輪51和第二圖形滾輪52之間的空隙相互正對。所述三層基板10進入第一圖形滾輪51和第二圖形滾輪52之間的空隙內，第一圖形滾輪51和第二圖形滾輪52相對轉動，對三層基板10擠壓並加熱，從而在三層基板10的兩相對表面分別形成擴散微結構104及棱鏡微結構103。
可以理解的是，在第二圖形滾輪52遠離第一圖形滾輪51的一側設置光滑滾輪53。通過第一圖形滾輪51和第二圖形滾輪52之間兩相對表面均形成有微結構的三層基板10通過第二圖形滾輪52傳送至第二圖形滾輪52與光滑滾輪53之間。控制光滑滾輪53處於較低的溫度，使得形成微結構的三層基板10冷卻固化。
所述第一圖形滾輪51、第二圖形滾輪52及光滑滾輪53內均設置有控溫水路（圖未示），用於控制所述第一圖形滾輪51、第二圖形滾輪52及光滑滾輪53的溫度。在進行成型時，可以控制第一圖形滾輪51和第二圖形滾輪52具有較高的溫度，從而使得片狀的三層基板10處於軟化的狀態而易於形成微結構。
可以理解的是，第一圖形滾輪51表面的對擴散微結構104對應的圖形可以採用鐳射或者超精密雕刻加工形成，所述第二圖形滾輪52表面的棱鏡微結構103對應的圖形可以採用鑽石刀具切削形成溝槽來形成。
第三步，對所述形成有擴散微結構104和棱鏡微結構103的三層基板10進行裁切，得到複合導光板100。
按照實際需要，將形成有擴散微結構104和棱鏡微結構103的三層基板10裁切成預定的大小，得到複合導光板100。
本技術方案提供的複合導光板100的製作方法，通過共擠押的方式形成兩層透光層包覆基體層的三層基板，並採用滾壓的方式在所述三層基板的表面形成擴散微結構及棱鏡微結構。本技術方案提供的複合導光板具有製作工藝簡單的優點。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100．．．複合導光板
110．．．基體層
111．．．聚甲基丙烯酸甲酯微米粒子
101．．．出光面
102．．．底面
120．．．第一透光層
130．．．第二透光層
103．．．棱鏡微結構
104．．．擴散微結構

Claims (10)

  1. 一種複合導光板，包括基體層及形成於基體層相對兩側的第一透光層及第二透光層，所述第一透光層和第二透光層採用聚苯乙烯製成，所述基體層採用均勻分散有聚甲基丙烯酸甲酯微米粒子的聚碳酸酯製成，所述聚甲基丙烯酸甲酯微米粒子作為擴散粒子。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的複合導光板，其特徵在於，所述複合導光板具有出光面，所述出光面為第一透光層遠離所述基體層的表面，所述出光面一側形成有棱鏡微結構。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的複合導光板，其中，所述棱鏡微結構為多個相互間隔設置且陣列排布的錐形凸起。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的複合導光板，其中，所述複合導光板具有與所述出光面相對的底面，所述底面為第二透光層遠離所述基體層的表面，所述底面一側形成有擴散微結構。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的複合導光板，其中，所述擴散微結構為多個間隔設置且陣列排布的半球形凹槽。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的複合導光板，其中，所述聚甲基丙烯酸甲酯微米粒子的粒徑為0.5微米至50微米。
  7. 一種複合導光板的製作方法，包括步驟：
    採用共擠押模頭擠出包括第一透光層、基體層及第二透光層的三層基板，所述基體層夾於所述第一透光層和第二透光層之間，所述第一透光層和第二透光層採用聚苯乙烯製成，所述基體層採用均勻分散有聚甲基丙烯酸甲酯微米粒子的聚碳酸酯製成；以及
    在所述三層基板的兩個表面滾壓形成擴散微結構和棱鏡微結構。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的複合導光板的製作方法，其中，採用的所述共擠押模頭為堆砌式側向進料共擠押模頭，所述共擠押模頭分別與第一料斗和第二料斗相互連接，所述第一料斗內裝有用於成型第一透光層和第二透光層的材料聚苯乙烯，所述第二料斗內裝有用於成型基體層的均勻分散有聚甲基丙烯酸甲酯微米粒子的聚碳酸酯，所述第一料斗與共擠押模頭之間設置有第一螺桿，所述第一螺桿用於對即將進入共擠押模頭的聚苯乙烯進行加熱，使其融化以便進行擠，所述第一螺桿通過兩個進料管將聚苯乙烯材料注入共擠押模頭，以分別形成第一透光層和第二透光層，所述第二料斗與共擠押模頭之間設置有第二螺桿，所述第二螺桿用於對即將進入共擠押模頭的均勻分散有聚甲基丙烯酸甲酯微米粒子的聚碳酸酯進行加熱，使聚碳酸酯融化以便進行擠押，而聚甲基丙烯酸甲酯保持為固態微粒狀態，以形成所述基體層。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的複合導光板的製作方法，其中，採用第一成型滾輪和第二成型滾輪對三層基板進行滾壓形成擴散微結構及棱鏡微結構，所述第一圖形滾輪表面設置有與擴散微結構相對應的第一微結構圖形，所述第二圖形滾輪表面設置有與棱鏡微結構相對應的第二微結構圖形。
  10. 如申請專利範圍第7項所述的複合導光板的製作方法，其中，所述製作方法還包括對兩個表面滾壓形成擴散微結構和棱鏡微結構的三層基板進行裁切的步驟。
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