TWI461764B - 導光板及其製造方法 - Google Patents

Description

導光板及其製造方法

本發明是有關於一種光學元件及其製造方法，且特別是有關於一種導光板及其製造方法。

光源模組包括導光板以及發光元件。導光板是用以將發光元件所發出之光線導引至導光板的出光面，進而使光源模組形成均勻的面光源。一般而言，導光板包括基板和以陣列方式排列於基板上的多個光學微結構。

在習知技術中，光學微結構可利用網印的方式形成。圖1示出網版以及利用此網版所形成之光學微結構。請參照圖1，網版10包括交錯成網狀的多條線段1。在導光板的製造過程中，製造者可先將網版10置於導光板的基板20上。接著，再將油墨均勻塗佈於網版10上。此時，部分油墨會順著網版10中之多個貫孔(未繪示)流至導光板的基板20上，進而形成多個光學微結構30。然而，在油墨順著貫孔(未繪示)流至基板20的過程中，油墨可能會受到網版10之網結2所阻擋，進而使得光學微結構30之外形異常。更嚴重的是，當網版10之多個網結2的週期性排列方向與所欲形成之多個光學微結構30的週期性排列方向相同時，外形異常之光學微結構30亦會呈週期性排列。這樣一來，導光板便會發生出光分佈亮暗交錯的問題，進而使得具有此導光板之光源模組的視覺品味不佳。

此外，中國專利編號CN1274494C揭露了一種形成網版的方法，其包括下列步驟。絲網和正片薄膜兩個或其中任何一個朝向沒有波紋干涉情況之角度偏轉。絲網被固定於沒有波紋干涉的位置而形成網版。

本發明提供一種導光板，其可改善習知技術中導光板出光分佈亮暗交錯的問題。

本發明提供一種導光板的製造方法，以此方法所製作之導光板不易發生習知技術中導光板出光分佈亮暗交錯的問題。

本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。

為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明之一實施例提出一種導光板，其包括基板以及複數個光學微結構。基板具有底面、相對於底面之頂面以及連接底面與頂面之複數個側面。側面分別與底面相交於複數條交線。光學微結構配置於基板之底面上。光學微結構沿著複數個方向呈週期性排列。這些方向之任一與交線夾多個銳角。

本發明之另一實施例提出一種導光板的製造方法。此導光板的製造方法包括下列步驟。提供網版結構，此網版結構包括網版以及覆蓋網版之材料層。網版包括彼此交錯成網狀之複數條線段。這些線段形成複數個網目。材料層具有複數個貫孔。貫孔曝露出網版且沿著複數個方向呈週期性排列，且貫孔的週期性排列方向皆與網版的線段的延伸方向夾有多個銳角。提供基板，基板具有底面、相對於底面之頂面以及連接底面與頂面之複數個側面。這些側面分別與底面相交於複數條交線。將網版結構配置於基板之底面上，且令這些方向之任一與所述之交線夾多個銳角。利用網版結構在基板之底面上形成複數個光學微結構。

基於上述，本發明之實施例可達到下列優點之至少其一。在本發明之實施例之導光板的製造方法中，藉由貫孔的週期性排列方向皆與網版的線段的延伸方向夾有多個銳角之設計，可使被線段所破壞之光學微結構不易產生週期性之排列，進而改善習知技術中導光板之出光分佈亮暗交錯的問題。另外，依此方式所製作之導光板不易有習知技術中導光板出光分佈亮暗交錯的問題。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。

第一實施例

導光板的製造方法

圖2為本發明第一實施例之導光板的製造流程圖。請參照圖2，本實施例之導光板的製造方法包括下列步驟。提供網版結構，網版結構包括網版及覆蓋網版之材料層，網版包括彼此交錯成網狀的複數條線段，這些線段形成複數個網目，材料層具有複數個貫孔，這些貫孔曝露出網版且沿著複數個方向呈週期性排列，且貫孔的週期性排列方向皆與網版的線段的延伸方向夾有多個銳角(步驟S100)。提供基板，基板具有底面、相對於底面之頂面以及連接底面與頂面之複數個側面，其中這些側面分別與底面相交於複數條交線(步驟S200)。將網版結構配置於基板之底面上，且令這些方向之任一皆與這些交線夾多個銳角(步驟S300)。利用此網版結構在基板之底面上形成複數個光學微結構(步驟S400)。值得注意的是，前述之步驟S100、S200、S300、S400之順序可以做適當之更動。舉例而言，可先進行步驟S200，再依序進行步驟S100、S300、S400。

以下將搭配圖3A至圖3F詳細地說明本實施之導光板的製造方法。圖3A至圖3F為本發明第一實施例之導光板的製造方法示意圖。請參照圖3A，首先，提供網版110。網版110包括彼此交錯成網狀的複數條線段112，而這些線段112形成複數個網目112a。請參照圖3B，接著，在網版110上形成材料層120。材料層120可全面性覆蓋網版110。在本實施例中，材料層120例如為感光乳劑。

請參照圖3C及圖3D，接著，利用光罩M對材料層120進行圖案化(繪於圖3C)，而使材料層120具有曝露出網版110之複數個貫孔120a(繪於圖3D)。如圖3D所示，這些貫孔120a沿著複數個方向D1、D2呈週期性排列。貫孔120a的週期性排列方向D1、D2皆與網版110之線段112的延伸方向x、y夾有多個銳角α 1、α 2、α 3、α 4。網版110與具有貫孔120a之材料層120可組成網版結構100。

請參照圖3E，接著，提供基板200。基板200具有底面200a、相對於底面200a之頂面200b、以及連接底面200a與頂面200b之複數個側面200c。這些側面分別與底面200a相交於複數條交線L1~L4。然後，將網版結構100配置於基板200之底面200a上，且令方向D1、D2皆與交線L1~L4夾多個銳角。具體而言，方向D1、D2在底面200a上之正投影D1’、D2’皆與交線L1~L4夾多個銳角。舉例而言，方向D1在底面200a上之正投影D1’與交線L1、L4分別夾銳角θ 1、θ 4。

請參照圖3E及圖3F，接著，利用網版結構100在基板200之底面200a上形成複數個光學微結構300a。於此便完成了本實施例之導光板1000。需說明的是，為了容易識別之考量，圖3A至圖3F中將貫孔120a及光學微結構300a畫得較大。然而，實際上，在本實施例中，網版結構100中網目112a的面積可小於每一光學微結構300a的面積。更進一步地說，光學微結構300a的面積與網目112a的面積的比值可介於28至314之間。

詳言之，在本實施例中，利用網版結構100在基板200 的底面200a上形成複數個光學微結構300a之方法可包括下列步驟。如圖3E與3F所示，可先將網版結構100配置於基板200之底面200a上，且令方向D1、D2之任一與交線L1~L4夾多個銳角。之後，在網版結構100上形成染料層300。部分染料層300會穿過貫孔120a而在基板200之底面200a上形成光學微結構300a。

更進一步地說，在本實施例中，染料層300穿過貫孔120a而在基板200之底面200a上形成光學微結構300a之方法可包括下列步驟。染料層300穿過貫孔120a而在基板200之底面200a上先形成複數個預光學微結構(未繪示)。接著，固化這些預光學微結構，而使這些預光學微結構固化成複數個光學微結構300a。在本實施例中，染料層300之材質可為油墨。油墨包括溶劑油墨、水性油墨、植物油油墨、樹脂油墨、紫外光油墨等。但，本發明不以此為限。固化預光學微結構的方式包括空氣乾燥固化、熱固化、紫外光固化等。但，本發明不以此為限。

值得一提的是，當部分染料層300通過貫孔120a及網版110時，通過部份貫孔120a之染料層300可能會被網版110之線段112所阻檔，進而使與這些貫孔120a對應之光學微結構300a發生面積較小的問題。但，在本實施之導光板1000的製造方法中，藉由貫孔120a的週期性排列方向D1、D2之任一與網版110之線段112的延伸方向夾有多個銳角之設計，可使被線段112所破壞之光學微結構300a不易產生週期性的排列，進而改善習知技術中導光板之出光分佈亮暗交錯的問題。

導光板

圖4為本發明第一實施例之導光板的俯視示意圖。請參照圖4，本實施例之導光板1000包括基板200以及複數個光學微結構300a。在本實施例中，基板200之材質包括聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)、苯乙烯共聚物(MS)或聚碳酸酯(PC)。光學微結構300a例如為印刷網點。本實施例之光學微結構300a的形狀可為圓形。然而，本發明不限於此，在其它實施例中，光學微結構300a的形狀可依實際需求做適當之設計。舉例而言，光學微結構300a之形狀亦可為多邊形(例如六邊形、三角形、菱形、矩形或其組合)或其他不規則形狀。

本實施例之基板200具有底面200a、相對於底面200a之頂面(未繪示)、以及連接底面200a與頂面(未繪示)之複數個側面(未繪示)。這些側面分別與底面200a相交於複數條交線L1~L4。舉例而言，本實施例之基板200可為長方體。詳言之，本實施例之基板200可具有呈矩形的底面200a、頂面以及四個呈長條形的側面。這些側面與底面200a相交於四條直線(即L1~L4)，其中這四條直線可圍成矩形。

本實施例之光學微結構300a可配置於基板200之底面200a上。光學微結構300a可沿著複數個方向D1、D2呈週期性排列。在本實施例中，方向D1與方向D2可垂直。光學微結構300a在方向D1及方向D2上可呈等間距排列，且光學微結構300a在方向D1上之間距與方向D2上之間距實質上可相等。換言之，在本實施例中，光學微結構300a可分為多個陣列排列之光學微結構單元U1，而各光學微結構單元U1可由四個圓心連線為正方形之光學微結構300a所組成。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，光學微結構300a亦可以其它方式形成週期性排列。

值得注意的是，在本實施例中，方向D1、D2之任一與交線L1~L4夾多個銳角。舉例而言，方向D1與交線L1夾銳角θ1、與交線L3夾銳角θ3。方向D2與交線L2夾銳角θ2，與交線L4夾銳角θ4。另外，在本實施例中，方向D1與交線L1所夾的銳角θ1可大於0度且小於45度。依此方式設計所製作之導光板1000不易發生習知技術中導光板出光分佈亮暗交錯的問題。

第二實施例

導光板

圖5為本發明第二實施例之導光板的俯視示意圖。請參照圖5，本實施例之導光板1000A與第一實施例之導光板1000類似，因此相同之元件以相同的標號表示。本實施例之導光板1000A與第一實施例之導光板1000的差異在於：本實施例之光學微結構300A在底面200a上的排列方式與第一實施例之光學微結構300a不同。以下就此相異處做說明，兩者相同之處便不再重述。

在本實施例中，光學微結構300A沿著方向D3、方向D4及方向D5呈週期性排列。方向D3、方向D4及方向D5彼此交錯。並且，方向D3、方向D4或方向D5之任一與交線L1~L4夾有多個銳角。在本實施例中，方向D5與交線L1所夾的銳角θ1可大於0度且小於60度。

在本實施例中，光學微結構300A在方向D3、方向D4以及方向D5上可呈等間距排列，且光學微結構300A在方向D3上之間距、在方向D4上之間距以及在方向D5上之間距實質上可相等。更進一步地說，方向D3與方向D4所夾之最小角度α可為60度，而方向D3與方向D5所夾之最小角度β可為60度。換言之，在本實施例中，複數個光學微結構300A可分為多個光學微結構單元U2。每一光學微結構單元U2包括圓心連線可連成正六邊形之六個光學微結構300A以及位於上述六個光學微結構300A幾何中心之一個光學微結構300A。

本實施例之導光結構1000A的製造方法與第一實施例之導光結構1000的製造方法類似。此外，本實施例之導光結構1000A及其製造方法與第一實施例之導光結構1000及其製造方法具有類似之功效及優點，於此便不再重述。

綜上所述，本發明之實施例可達到下列優點之至少其一。在本發明之實施例之導光板的製造方法中，藉由貫孔的週期性排列方向皆與網版的線段的延伸方向夾有多個銳角之設計，可使被線段所破壞之光學微結構不易產生週期性之排列，進而改善習知技術中導光板之出光分佈亮暗交錯的問題。另外，依此方式所製作之導光板不易有習知技術中導光板出光分佈亮暗交錯的問題。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。

1000、1000A．．．導光板

100．．．網版結構

10、110．．．網版

1、112．．．線段

112a．．．網目

120．．．材料層

120a．．．貫孔

2．．．網結

200．．．基板

200a．．．底面

200b．．．頂面

200c．．．側面

300．．．染料層

30、300a、300A．．．光學微結構

D1~D5、x、y．．．方向

D1’、D2’．．．正投影

L1~L4．．．交線

M．．．光罩

S100~S400．．．步驟

U1、U2．．．光學微結構單元

θ1、θ2、θ3、θ4、α1~α4．．．銳角

α、β．．．角度

圖1示出網版以及利用此網版所形成之光學微結構。

圖2為本發明第一實施例之導光板的製造流程圖。

圖3A至圖3F為本發明第一實施例之導光板的製造方法示意圖。

圖4為本發明第一實施例之導光板的俯視示意圖。

圖5為本發明第二實施例之導光板的俯視示意圖。

1000．．．導光板

200．．．基板

200a．．．底面

300a．．．光學微結構

D1~D2．．．方向

L1~L4．．．交線

U1．．．光學微結構單元

θ1、θ2、θ3、θ4．．．銳角

Claims (17)

1. 一種導光板，包括：一基板，具有一底面、相對於該底面之一頂面、以及連接該底面與該頂面之複數個側面，其中該些側面分別與該底面相交於複數條交線；以及複數個光學微結構，配置於該基板之該底面上，該些光學微結構沿著複數個方向呈週期性排列，其中該些方向之任一與該些交線夾多個銳角。
2. 如申請專利範圍第1項所述之導光板，其中該些方向包括一第一方向以及與該第一方向垂直之一第二方向。
3. 如申請專利範圍第2項所述之導光板，其中該些光學微結構在該第一方向及該第二方向上呈等間距排列，且該些光學微結構在該第一方向上之間距與在該第二方向上之間距實質上相等。
4. 如申請專利範圍第2項所述之導光板，其中該第一方向與該些交線其中之一所夾的銳角大於0度且小於45度。
5. 如申請專利範圍第1項所述之導光板，其中該些方向包括一第三方向、一第四方向以及一第五方向，其中該第三方向、該第四方向以及該第五方向彼此交錯。
6. 如申請專利範圍第5項所述之導光板，其中該些光學微結構在該第三方向、該第四方向以及該第五方向上呈等間距排列，且該些光學微結構在該第三方向上之間距、在該第四方向上之間距以及在該第五方向上之間距實質上相等。
7. 如申請專利範圍第5項所述之導光板，其中該第三方向與該第四方向所夾之最小角度為60度，而第三方向與該第五方向所夾之最小角度為60度。
8. 如申請專利範圍第5項所述之導光板，其中該第三方向與該些交線其中之一所夾的銳角大於0度且小於60度。
9. 如申請專利範圍第1項所述之導光板，其中該基板為長方體。
10. 如申請專利範圍第1項所述之導光板，其中該些光學微結構為印刷網點。
11. 如申請專利範圍第1項所述之導光板，其中該些光學微結構之形狀包括：多邊形及圓形。
12. 如申請專利範圍第1項所述之導光板，其中該基板之材質包括：聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯共聚物或聚碳酸酯。
13. 一種導光板的製造方法，包括：提供一網版結構，該網版結構包括一網版以及覆蓋該網版之一材料層，該網版包括彼此交錯成網狀之複數條線段，該些線段形成複數個網目，該材料層具有複數個貫孔，該些貫孔曝露出該網版且沿著複數個方向呈週期性排列，且該些方向皆與該些線段的複數個延伸方向夾有複數個銳角；提供一基板，該基板具有一底面、相對於該底面之一頂面、以及連接該底面與該頂面之複數個側面，其中該些側面分別與該底面相交於複數條交線；將該網版結構配置於該基板之該底面上，且令該些方向之任一與該些交線夾複數個銳角；以及利用該網版結構在該基板之該底面上形成複數個光學微結構。
14. 如申請專利範圍第13項所述之導光板的製造方法，其中利用該網版結構在該基板之該底面上形成該些光學微結構之步驟包括：將該網版結構配置於該基板之該底面上且令該些方向之任一與該些交線夾該些銳角後，在該網版結構上形成一染料層；以及部分之該染料層穿過該些貫孔而在該基板之該底面上形成該些光學微結構。
15. 如申請專利範圍第14項所述之導光板的製造方法，其中部分之該染料層穿過該些貫孔而在該基板之該底面上形成該些光學微結構之步驟包括：該染料層穿過該些貫孔而在該基板之該底面上形成複數個預光學微結構；以及固化該些預光學微結構，而使該些預光學微結構形成該些光學微結構。
16. 如申請專利範圍第13項所述之導光板的製造方法，其中該染料層之材質包括一油墨。
17. 如申請專利範圍第13項所述之導光板的製造方法，其中該網目之面積小於每一光學微結構之面積。