TWI257490B - A light guide plate and a method of manufacturing the same - Google Patents

Description

1257490 五、發明說明（1) 一 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種導光板及其製造方法。 【先前技術】 近年來，隨著液晶顯示器的彩色化及大型化，其應用 領域更為廣泛，如筆記本式電腦、各種台式電腦、液晶電 視等。因液晶顯示器係一種被動元件，其本身不能發光， 因而需利用一光源系統作為液晶顯示器的光源，如背光模 組（Backlight Module)，其中，導光板係背光模組中重要 兀件，用以引導自光源發出光束之傳輸方向，將線光源或 點光源轉換成面光源出射。 μ / 為了提高光線出射之均勻性，一般在導光板表面設置 複數網點，用以破壞光束於導光板内部傳輸之全反射條 件，且使其散射以提高導光板出射光束之 昇背光模組之整體性能。 $ % & 如第一圖所示，為一種先前技術導光板之平面示意 圖。該導光板100為長方體形狀，材質一般為透明之有機 樹脂，如聚甲基丙烯酸曱酉旨（p〇lymethyl Methacryiate PMMA)或聚碳酸酯（p〇iycarb〇nate，pc)，其包括一出光面 1 2 0及一底面1 4 〇，其中該出光面丨2 〇與該底面丨4 〇係相對設 置。該底面140上設置有複數網點16〇，其可以散射進入導 =1〇〇之光線，使得光線自該出光面120均句出射，進而 獲传較為均勻之面光源。 、該複數網點160可散射進入導光板1〇〇之光線，可增加 出光之均勻性，然，其一般為透明樹脂材料，會導致少量

母 1257490 五、發明說明（2) 光線自該複數網點1 6 0出射， 較高之出光輝度。 有鑑於此，提供一種具 實為必要。 “ 【發明内容】 本發明之目的在於提供 造方法。 本發明之另一目的在於 板。 本發明提供之導光板製 基底；於該基底上披覆一熱 一金屬層；於該金屬層上塗 圖案之光罩，對該光阻層進 影，對金屬層進行姓刻；剝 之基底；提供一公模， 於5亥母模模底；進行射出成 中’金屬層嵌入該導光板之 本發明提供之導光板包 及一與出光面相對設置之底 圖案，該金屬層嵌入該底面 相較於先前技術，本發 屬層，利用金屬層材料與導 破壞光線之全反射條件，可 進而提高出光輝度。 造成光損耗，谁二a 運而热法獲得 高輝度之導光板 U攸及其製造方法 一種出光輝度輪 X &高之導光板製 提供-種出光輝度較高之導光 包括以下步，：提供-’1肖S ’於該熱剝離層上沈積 ^光阻層；利用具預先設計 行曝光，對該光阻層進行顯 離光阻層，獲得具金屬層圖案 模；將具金屬層圖案之基底置 型；脫模，形成導光板，其 底面。 括至少一光入射面、一出光面 面’其中，該底面含有金屬層 Ο 明之導光板具有嵌入底面之金 光板材料折射率不同之特性， 減少光損耗，提高光利用率，

五、發明說明（3) 【實施方式 請一併參閱第二圖至第九圖，係本發明導光板之製造 方法。 請參閱第二圖，提供一基底300，其中，該基底為高 分子聚合物，如聚乙烯對苯二甲酸酯（p〇lyethylene Terephthalate，PET)或聚碳酸醋（p〇lycarb〇nate，pc)。 於該基底300上彼覆一熱剝離層4〇〇。接著，於該熱剝離層 400上沈積一金屬層500，其中，該金屬層5〇〇係採甩具高 反射率之金屬材料，本實施方式係採用鋁金屬，當然， « 可採用其他金屬，其厚度為〇·3微米至〇· 5微米。田...... 請參閱第三圖，於該金屬層5〇〇上塗佈一光阻層6〇〇， 其中塗佈之光阻為有機光阻劑材料，可採用正光阻 :採用…方式係採用正光阻劑，如;: J方j佈先阻層咖之方法係採用旋塗方法，亦可採用噴” 行哮：參：圖/利用預先設計圖案之光罩(圖未示)進 丄二 ”、、、衫v驟。將光罩與該光阻層6 0 0對準，谁> m 術曝光。，：光為！Γ線’採用投影式曝光技 顯影液之成份生光敏反應’生成易溶於 趣說來，根栌不ΐ 驟，得到預先設計之圖案。- 且，太路據之光罩圖案設計，可以獲得不同圖宏， 顯影液，且為氫氧化納溶液，於金屬層50〇上噴灑 土板處於靜止狀態30秒〜60秒，使已曝光部份

例。其;，屬層之圖案為微細結構，以圓柱狀網點為 1257490 五、發明說明（4) (圖未示）充分溶於顯旦彡、為土 s “ ^ 一致之圖案轉 ' =/ ，日*光部份6 2 0形成與光罩相 得杪至叇光阻層6 0 0。 弟五圖所示，對金屬# 5 液為磷酸、硝酸、乙酽、屬層〇〇進行蝕刻。其中，蝕刻 喷灑至金屬屑snn本馱、水及潤濕劑之混合物。將蝕刻液 發生化學反;=面;f與經顯影後露出之部份金屬層 所示之結構了 " ^奴反應時間’金屬層5 0 0形成圖中 之未hi二戶喷塗光阻剝落劑，使光阻層_殘留 狀圖；，二層5〇:剝落劑發生反應，即可得到一具圓柱 模740月内'人閱第七圖。提供一母模72 0、公模740。其中，公 導率高Λ—/料Λ742 °母模720、公模740材料為常規熱 之剛性，可二雜：禮銅合金或鈹銅。此外’為提高模仁 合二二^ Γ 合金（NlCo)、心匕錄（ΝιΡ)、混 成。將制〜1 、各或％化鈦（T1 c)等高硬質材料電鑄而 f將衣侍之具金屬層5 0 0圖案之基底3 0 0置於該母模72〇 W，如圖所示，基底30 0與母模72〇相對，金盥 模740相對。 曰 I、Λ 如第八圖所示，將母模720、公模74〇合起，形成甩於 導光板成型用之模腔76 0，模腔76 0與上述注料口 742連、 通。經注料口 7 4 2注入透明之溶融樹脂。其中，樹脂材料 須具有良好光線透過率，如聚甲基丙烯酸曱s旨 、 (Polymethyl Methacrylate，PMMA)或聚碳酸酉旨 (Polycarbonate, PC)。另’該透明樹脂材料可加入脫模

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劑、紫外線吸收劑、顏料、抗氧化劑及引燃劑等材料，以 利於形成之導光板成品具有良好光學效應。注射率在 6 0 0 0cm3/秒以下。熔融樹脂之黏度為5〇s5〇〇〇pasec。熔 融樹脂之加熱溫度可藉由所用材料而適當選擇，其溫度可 為1 7 0至3 0 0 °C。樹脂射入時，為排除模腔7 6 〇内氣體，於 母模72 0、公模740周邊設有排氣溝（圖未示），也可使用真 空系統。 一 熔融樹脂注入後，模腔内溫度升高，藉由致冷劑通道 對其進行致冷，其中冷卻溫度在1 1 〇以下，開模，如第 九圖所示，即得導光板80 0，其中，金屬層5〇〇嵌入導光板 8 0 0之底面8 1 0。藉由熱剝離層4 〇 〇之作用，使得熱剝離層 40 0與金屬層5 0 0分離，且熱剝離層4〇〇與基底3〇〇留在模腔 760中。 、工 由上述方法生產之導光板8〇〇，如第十圖所示。其包 括至少一光入射面820、一出光面830及一底面810。其 中’該出光面8 3 0係與該底面8丨〇相對設置，該呈圓柱狀之 微細結構金屬層5 〇 〇係嵌入該底面8丨〇。由於金屬層5 〇 〇之 反射率與導光板8 0 〇材質之反射率不同，破壞光線之全反 射，有效將光線反射至導光板之出光面8 3 〇，可減少光損 耗，出光均勻，且輝度提高。 當然’本發明之導光板之金屬層之圖案亦可為其他形 狀之微細結構，如微透鏡形狀，入射光經具有該結構之金 屬層反射後’光線均勻出射，且提高導光板之出光輝度。 為進一步提高本發明之出光輝度，還可以於導光板下方設

第10頁 1257490 五、.發明說明（6) 一反射膜。 綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專 利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，舉 凡熟悉本案技藝之人士，在援依本案發明精神所作之等效 修飾或變化，皆應包含於以下之申請專利範圍内。

第11頁 1257490 圖式簡單說明 第一圖係一種先前技術之導光板平面示意圖。 第二圖係本發明導光板製造方法之金屬層製程之彼覆金屬 層示意圖。 第三圖係本發明導光板製造方法之金屬層製程之光阻塗佈 示意圖。 第四圖係本發明導光板製造方法之金屬層製程之曝光、顯 影示意圖。 第五圖係本發明導光板製造方法之金屬層製程之蝕刻示意 圖。 第六圖係本發明導光板製造方法之金屬層製程之光阻去除 示意圖。 第七圖係本發明導光板製造方法之導光板製程之金屬層對 準示意圖。 第八圖係本發明導光板製造方法之導光板製程之模具合 起、樹脂射入示意圖。 第九圖係本發明導光板製造方法之導光板製程之脫模示意 圖。 第十圖係本發明之導光板側視圖。 【主要元件符號說明】

基底 300 熱剝離層 400 金屬層 500 光阻層 600 未曝光部份 620 母模 720 公模 740 注料口 742 第頁 1257490 圖式簡單說明 模腔 760 導光板 800 底面 810 網點 820 出光面 830 _ _

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Claims (1)

1257490 六、申請專利範圍 1. 一種導光板，其包括至少一光入射面 出光面及 與該出 面0 2. 如申請 之材料 3. 如申請 之材料 4. 如申請 之材料 5. 如申請 圖案為 6. 如申請 圖案之 7. 如申請 圖案之 8. 如申請 之材料 9. 如申請 之材料 1 0. —種導 提供一 於該基 於該熱 於該金 光面相對設置之底面 金屬層圖案嵌入該底 專利範圍第1項所述之導光板 為透明樹脂材料。 專利範圍第2項所述之導光板 為PMMA 。 專利範圍第2項所述之導光板 為PC。 專利範圍第1項所述之導光板 微細結構。 專利範圍第5項所述之導光板 形狀為圓柱形。 專利範圍第5項所述之導光板 形狀為微透鏡形狀。 專利範圍第1項所述之導光板 為反射率高之金屬材料。 專利範圍第8項所述之導光板 為鋁。 光板製造方法，其包括以下步驟 基底， 底上坡覆一熱剝離層； 剝離層上沈積一金屬層； 屬層上塗佈一光阻層； 其中該導光板 其中該導光板 其中該導光板 其中該金屬層 其中該金屬層 其中該金屬層 其中該金屬層 其中該金屬層

第14頁 1257490 六、申請專利範圍 利用具預先設計圖案之光罩，對該光阻層進行曝光； 對該光阻層進行顯影； 對金屬層進行餘刻； 剝離光阻層，獲得具金屬層圖案之基底； 提供一公模’一母模； 將具金屬層圖案之基底置於該母模模底； 進行射出成型； 脫模，形成導光板，該金屬層圖案嵌入導光板底面。 11.如申請專利範圍第1 0項所述之導光板製造方法，其中 該基底材料為高分子聚合物。 1 2.如申請專利範圍第1 1項所述之導光板製造方法，其中 該基底材料為P E T。 1 3.如申請專利範圍第11項所述之導光板製造方法，其中 該基底材料為P C。 1 4.如申請專利範圍第1 0項所述之導光板製造方法，其中 塗佈光阻層係採用喷塗方法。 1 5.如申請專利範圍第1 0項所述之導光板製造方法，其中 塗佈光阻層係採用旋塗方法。 16.如申請專利範圍第1 0項所述之導光板製造方法，其中 該金屬層之材料為反射率高之金屬材料。 1 7.如申請專利範圍第1 6項所述之導光板製造方法，其中 该金屬層之材料為銘。 1 8.如申請專利範圍第1 0項所述之導光板製造方法，其中 該金屬層圖案為微細結構。

第15頁 1257490 六、申請專利範圍 1 9.如申請專利範圍第1 8項所述之導光板製造方法，其中 該金屬層圖案之形狀為圓柱形。 2 0.如申請專利範圍第1 8項所述之導光板製造方法，其中 該金屬層圖案之形狀為微透鏡形狀。 ❿

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