TWI452358B - 具側邊入光結構之導光板及其製造方法 - Google Patents

Description

具側邊入光結構之導光板及其製造方法

本發明係關於一種導光板及其製造方法；具體而言，本發明係關於一種具有一入光結構層之導光板及其製造方法。

液晶顯示裝置已被廣泛應用在如液晶電視、電腦、行動電話及個人數位助理(Personal Digital Assistant,PDA)上。擁有輕薄、省電、低輻射等優點的液晶顯示裝置，由於尺寸越做越大、產品規格越來越好，市場範圍得以不斷擴大。背光模組為液晶顯示裝置重要的零組件之一。由於液晶顯示裝置裡的液晶材料本身並不具發光性，因此需藉助背光模組提供光線來達到顯示效果。隨著液晶顯示裝置不同的尺寸面板應用層面不斷擴大，背光模組產業趨勢長期向上。特別是近年來液晶顯示裝置的市場需求大幅成長，為配合液晶顯示裝置在功能上及外觀上之要求，液晶顯示裝置所使用之背光模組設計也日趨多元化。

導光板為側入光式背光模組中之重要元件，其主要功能為引導光線之方向，並達到亮度均勻之效果。圖1所示為習知之導光板10，其供入光之側邊上形成有複數個微結構30。微結構30之位置係對應於背光模組中之光源，其主要功能在於改變光線射入後之行進路線，以降低亮度集中的現象產生。在一般傳統製造方式中，微結構30係以射出成型方式，一體地形成在導光板10上。然而隨著顯示面板之尺寸增加，背光模組及導光板之尺寸也需相應增加；此時以射出成型方式一體形成微結構30將會遭遇射壓不易控制或其他問題，導致成品品質不良。

本發明之一目的在於提供一種導光板，具有易於生產製造之側邊入光微結構。

本發明之另一目的在於提供一種導光板製造方法，易於在導光板側邊端面上形成入光微結構。

導光板包含有板體、光學膠層及入光結構層。板體具有出光面及入光面，入光面係連接於出光面之側邊，且與出光面間具有一夾角。光線係由入光面進入板體，並在板體內藉由全反射效應傳遞後再由出光面向外射出。光學膠層貼合於入光面；入光結構層則貼合於光學膠層背向入光面之一面。入光結構層包含有基板及光固或熱固化結構。為配合板體入光面之形狀，基板可形成為條狀，並具有平行且相背之貼合面及結構面。貼合面貼合於光學膠層；而結構面則朝向沒有光學膠層之反側。光固或熱固化結構由透光之光固或熱固化材料所形成，並以光固或熱固化方式形成於基板之結構面上。藉由光固或熱固化製程，光固或熱固化結構得以緊密連接於結構面上。

導光板製造方式之實施例包含下列步驟：於基板上分佈光固或熱固化材料；將分佈後之光固或熱固化材料塑形並進行光固或熱固化製程；於基板相背於光固或熱固化結構之一面設置光學膠層；裁切基板及其上之光固或熱固化結構以形成入光結構層；貼附光學膠層於板體之入光面，使入光結構層與入光面貼合。

本發明係提供一種導光板及其製造方法；在較佳實施例中，導光板係供使用於背光模組中。背光模組較佳係可設置於液晶顯示裝置或其他電子裝置內之顯示裝置內，以提供影像顯示所需之背光。上述之電子裝置較佳可包含手持式電子裝置或家電用品，如平面顯示器、個人電腦、膝上型電腦、行動電話等。

在圖2A及圖2B所示之實施例中，導光板包含有板體100、光學膠層300及入光結構層500。板體100較佳係為一矩形平板，具有出光面110及入光面130。如圖2A所示，出光面110為板體100之上板面，而入光面130則為板體100之側緣端面。入光面130係連接於出光面110之側邊，且與出光面110間具有一夾角；在較佳實施例中，此一夾角係為90度，即入光面130實質上垂直於出光面110。光線係由入光面130進入板體100，並在板體內100藉由全反射效應傳遞後再由出光面110向外射出。此外，板體100較佳係由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)或聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)所製成；然而在不同實施例中，板體100亦可由其他塑料、光學玻璃或其他材質製成。

如圖2A、圖2B及圖3所示，光學膠層300係貼合於入光面130；為配合入光面130之形狀，光學膠層300係可形成為條狀。在較佳實施例中，光學膠層300與入光面130係完全密合，兩者間不存在有間隙。由於光線在傳遞時會受不同介質間界面的影響，因此完全密合之光學膠層300及入光面130可避免在兩者間增加不必要的空氣介質，進而減少對光線傳遞之影響。光學膠層300係可採用貼附式或塗佈式(如液態光學膠)之光學膠形成，其光穿透率較佳係大於80%；在較佳實施例中，光學膠層300之光穿透率可實質為92%。此外，光學膠層300之厚度較佳係介於5μm至100μm之間，以控制其對光路之影響，並兼顧膠合之穩固程度。

如圖2A、圖2B及圖3所示，入光結構層500係貼合於光學膠層300背向入光面130之一面；在較佳實施例中，入光結構層500與光學膠層300係緊密貼合，以減少兩者間存在空氣層的可能性。如圖4所示，入光結構層500包含有基板510及光固或熱固化結構530。為配合板體100入光面130之形狀，基板510較佳係形成為條狀，並具有平行且相背之貼合面511及結構面513。然而在不同實施例中，貼合面511及結構面513亦可不相互平行而具有一夾角，使基板510具有類似楔形之截面形狀。貼合面係511係貼合於光學膠層300；而結構面513則朝向沒有光學膠層300之反側。基板510較佳係由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)或聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)所製成；然而在不同實施例中，基板510亦可由其他塑料、光學玻璃或其他材質製成。

光固或熱固化結構530係由透光之光固或熱固化材料所形成，並以光固或熱固化方式形成於基板510之結構面513上。藉由光固化製程，光固或熱固化結構530得以緊密連接於結構面513上。光固或熱固化結構530係可包含稜柱、透鏡、點狀擴散結構或其他可改變光路之結構；在較佳實施例中，光固或熱固化結構530係為散光之結構，供將來自光源之光線分散，以避免或減少在板體100出光面110之側邊有光集中之現象。上述形成光固或熱固化結構530之光固或熱固化材料較佳係包含PMMA,PU,silicon之液態膠。

在較佳實施例中，板體100之折射率需不小於光學膠層300，以維持光線之使用效率。同樣地，光學膠層300之折射率較佳係不小於入光結構層500中基板510之折射率；基板510之折射率則較佳不小於光固化或熱固結構530之折射率。藉由此一設計，可減少光線使用率不佳的問題。

如圖5所示，光固或熱固化結構530較佳包含底層531及結構體533；其中複數個結構體533係形成於底層531上。底層531之一面係貼合於基板510之結構面513上，而另一面上則形成有結構體533。相較於各別結構體533單獨直接連接於基板510之結構面513，由於底層531與結構面513之接觸面積較大，因此可提供較佳的連接穩定性。然而在不同實施例中，如圖6所示，仍可採用沒有底層531之設計，而直接將結構體533獨立形成於基板510上。此外，在較佳實施例中，底層531之厚度係控制小於5μm。

如圖7所示，導光板製造方式之實施例包含步驟710：於基板510上分佈光固或熱固化材料。光固或熱固化材料的分佈可採用塗佈、噴灑、貼附或其他製程。步驟730包含：將分佈後之光固或熱固化材料塑形並進行光固或熱固化製程。光固或熱固化材料之塑形係可以模具壓合於光固或熱固化材料上來進行，並可施予適當的壓力，使光固或熱固化材料在模具內產生形狀。接著再以紫外光或其他光線照射光固化材料，以硬化形成連接於基板510之光固或熱固化結構530。

步驟750包含：於基板510相背於光固或熱固化結構530之一面設置光學膠層300。光學膠層300係可選擇使用膜狀之光學膠或液狀之光學膠來形成。當使用膜狀之光學膠時，則以貼附方式設置光學膠層300於基板510上；當使用液狀之光學膠時，則以塗佈方式設置光學膠層300於基板510上。在較佳實施例中，當完成光學膠層300之設置時，即在光學膠層300裸露的表面貼附上保護膜，以對光學膠層300進行保護。

步驟770包含：裁切基板510及其上之光固或熱固化結構530，以形成入光結構層500。在較佳實施例中，係將入光結構層500裁切成為條狀，以符合之後貼合於板體100端面之需要，如圖8所示。此外，在此實施例中，由於光學膠層300已設置於基板510上，因此進行裁切時會同步對光學膠層300進行裁切。但在不同的實施例中，亦可在設置光學膠層300前即對基板510及光固化或熱固結構530進行裁切。

步驟790包含：貼附光學膠層300於板體100之入光面130，使入光結構層500與入光面130貼合。如前所述，入光面130較佳係為板體100之一側端面，且與位於頂面之出光面夾一夾角。當光學膠層300上貼附有保護膜時，則需在貼附光學膠層300於入光面130前先行將保護膜去除或撕除。

圖9所示為導光板製造方法之另一實施例。在此實施例中，係在光學膠層300設置之前先行裁切基板510，如步驟910所示。接著在步驟920中，則將光學膠層300設置於入光結構層500及板體100入光面130之間，使入光結構層500與入光面130貼合。依照製程之便利性，可選擇先將光學膠層300貼附在入光結構層500上，或是先將光學膠層300貼附在入光面130上。

雖然前述的描述及圖示已揭示本發明之較佳實施例，必須瞭解到各種增添、許多修改和取代可能使用於本發明較佳實施例，而不會脫離如所附申請專利範圍所界定的本發明原理之精神及範圍。熟悉該技藝者將可體會本發明可能使用於很多形式、結構、佈置、比例、材料、元件和組件的修改。因此，本文於此所揭示的實施例於所有觀點，應被視為用以說明本發明，而非用以限制本發明。本發明的範圍應由後附申請專利範圍所界定，並涵蓋其合法均等物，並不限於先前的描述。

100‧‧‧板體

110‧‧‧出光面

130‧‧‧入光面

300‧‧‧光學膠層

500‧‧‧入光結構層

510‧‧‧基板

511‧‧‧貼合面

513‧‧‧結構面

530‧‧‧光固或熱固化結構

531‧‧‧底層

533‧‧‧結構體

圖1為傳統導光板之示意圖；

圖2A為本發明導光板之實施例元件爆炸圖；

圖2B為導光板之實施例示意圖；

圖3為導光板實施例之上視圖；

圖4為入光結構層之示意圖；

圖5為光固化結構之實施例示意圖；圖6為導光板之另一實施例上視圖；圖7為導光板製造方法之實施例流程圖；圖8為入光結構層製造之實施例示意圖；圖9為導光板製造方法之另一實施例流程圖。

100‧‧‧板體

110‧‧‧出光面

130‧‧‧入光面

300‧‧‧光學膠層

500‧‧‧入光結構層

510‧‧‧基板

511‧‧‧貼合面

513‧‧‧結構面

530‧‧‧光固或熱固化結構

Claims (3)

1. 一種導光板製造方法，包含下列步驟：於一基板上分佈一光固或熱固化材料；塑形並光固或熱固化該光固化或熱固材料為一光固或熱固化結構；於該基板相背於該光固或熱固化結構之一面設置一光學膠層；裁切該基板及其上之光固或熱固化結構為一入光結構層，其中裁切該基板及其上之光固或熱固化結構時同步裁切該光學膠層；貼附該光學膠層於一板體之一入光面，使入光結構層與該入光面貼合；其中該入光面係與該板體之一出光面間具有一夾角且連接於該出光面之一側邊。
2. 如請求項1所述之製造方法，其中該光學膠層設置步驟進一步包含於該光學膠層背向該基板之一面貼附一保護膜。
3. 如請求項2所述之製造方法，其中貼附該光學膠層於板體之步驟進一步包含撕除該保護膜。