TW200839301A - Light guide plate and method for making the same - Google Patents

Description

200839301 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種導光板及其製備方法，尤其涉及一種用 於侧置式背光模組之導光板及其製備方法。 【先前技術】 由於液晶顯示器面板之液晶本身不具發光特性，故，爲 達到顯示效果，需給液晶顯示器面板提供一面光源裝置，如 背光模組，其作用在於向液晶顯示器面板供應亮度充分並且 分佈均勻之面光源。 請參閱圖1，一種採用習知導光板之侧置式背光模組 10,其包括導光板11、光源13、反射板15、擴散片17與棱 鏡片19。導光板11包括一出光面112、一與出光面112相 對之底面114及連接出光面112與底面114之入光面116。 導光板11之底面114形成有複數半球狀凸起之微結構118， 且該微結構118之表面爲鏡面。光源13設置於入光面116 並可將光線發射至導光板11。反射板15設置於導光板11 之底面114下方。擴散片17與棱鏡片19依次設置於導光板 11之出光面112上侧。導光板11之作用在於藉由複數微結 構118之作用破壞光線之全反射條件，以引導光線傳輸方 向，使光線由導光板11之出光面112均勻出射。反射板15 可將從導光板11之底面114出射之光線再次反射入導光板 11内，提高光線之利用率。擴散片17與棱鏡片19可使從導 光板11出射之光線具有更好之均勻性與亮度，進而提高液 晶顯示器面板之亮度與均勻性。 6 200839301 惟，由於導光板11之微結構Π8之表面爲鏡面，光線 到達微結構118時發生鏡面反射，鏡面反射可使得從導光板 11出射之光線具有較佳之視角收斂性，但出光均勻性較差。 請參閱圖2，爲改善上述導光板11出射光線均勻性較 差之缺點，習知技術另提供一種導光板21。導光板21與上 述導光板11相似，其不同係將微結構218之表面設置爲粗 糙面。這樣，光到達粗糙面發生漫反射，因而使得從導光板 21之出光面212出射之光線具有較好之均勻性。但漫反射同 時也會使得從導光板21之出光面212出射之光線之出射角 度較大，視角收斂性較差，從而導致從導光板21之出光面 212出射之光之強度較低。 【發明内容】 鑒於上述狀況，有必要提供一種同時具有較好視角收斂 性與出光均勻性之導光板及其製備方法。 一種導光板，其包括一出光面、一與該出光面相對之底 面及至少一連接該出光面與該底面之入光面，該底面形成複 數微結構，每個微結構包括鏡面部與粗糙面部，該鏡面部可 將投射到其上之光線鏡面反射，該粗糙面部可將投射到其上 之光線漫反射。 一種導光板製備方法，其包括以下步驟：加熱透明樹脂 以形成溶融導光板材料，將溶融導光板材料注入一射出成型 模具之模具模腔内，模具模腔至少一内壁形成有複數微結 構，且每一微結構包括鏡面部與粗糙面部；於模具模腔内固 化溶融導光板材料以形成導光板，該導光板之其中一表面形 7 200839301 成複數微結構，每一微結構包括鏡面部與粗糙面部。 一種導光板製備方法，其包括以下步驟：提供一透明塑 膠基板與一熱壓成型模具，該熱壓成型模具包括一模板，該 模板之一表面上形成有複數微結構，且每一微結構包括鏡面 部與粗糙面部；加熱透明塑膠基板使其軟化；模板形成有複 數微結構之表面與透明塑膠基板之一表面接觸並藉由模板 向塑膠基板施加一定壓力，以使得透明塑膠基板之表面形成 複數微結構，每一微結構包括鏡面部與粗糙面部；冷卻透明 塑膠基板製得導光板。 與習知技術相比較，所述導光板具有以下優點：導光板 之底面形成複數微結構，每個微結構包括鏡面部與粗糙面 部，鏡面部使得經過導光板之光線具有一定之視角收斂，粗 糙面部使得經過導光板之光線具有較好之均勻性，從而有效 提高整個導光板之視角收斂與出光均勻性。 【實施方式】 下面將結合附圖與複數實施例對本發明之導光板及製 備方法作進一步之詳細說明。 請一併參閱圖3與圖4，本發明較佳實施例一提供一種 導光板30。導光板30呈四方形，其包括一出光面312、一 與出光面312相對之底面314及連接出光面312與底面314 之四個入光面316。底面314形成有複數形狀相同之微結構 318，該微結構318爲棱台形凸起。複數微結構318於底面 314呈陣列排佈，且每個微結構318之端部形成表面粗糙之 粗糙面部，其侧面形成表面光滑之鏡面部。該鏡面部可將投 8 200839301 射到其上之光線鏡面反射，該粗糙面部可將投射到其上之光 線漫反射。且爲達到較佳之光學效果，該粗糙面部之面積可 爲粗糙面部與鏡面部之面積之和之30%至70%，且粗糙面部 之粗糙度大於等於0.2。可以理解，該鏡面部之面積也可爲 粗糙:面部與鏡面部之面積之和之30%至70%。 另，爲使得該導光板30具有較好之光學效果與較輕之 重量，本實施例之導光板30可選擇重量輕之透明樹脂材料 製成，如丙稀酸樹脂、聚碳酸酯、聚乙稀樹脂等。 由於導光板30之底面314形成有複數微結構318，每 個微結構318形成有鏡面部與粗糙面部，藉由鏡面部對投射 到其上之光線之鏡面反射，鏡面部使得經過導光板30之光 線具有較好之視角收斂；藉由粗糙面部對投射到其上之光線 之漫反射，粗糙面部使得經過導光板30之光線具有較好之 均勻性，從而有效提高整個導光板30之視角收斂與出光均 勻性。 可以理解，本發明之導光板也可以係五邊形、六邊形或 者其他形狀，甚至還可爲楔形。且，形成於底面之微結構也 可爲隨機排列。 請參閱圖5，本發明較佳實施例二提供一種導光板50。 該導光板50與較佳實施例一之導光板30相似，其不同在 於：導光板50之微結構518之端部形成表面光滑之鏡面部， 其侧面形成表面粗糙之粗糙面部。 請一併參閱圖6與圖7，本發明較佳實施例三提供一種 導光板60。該導光板60與較佳實施例一之導光板30相似， 200839301 其不同在於：形成於導光板60之底面614之微結構618爲 凹槽，該凹槽呈倒置棱台狀，且該凹槽之底部形成粗糙面 部，凹槽之側壁形成鏡面部。 請參閱圖8,本發明較佳實施例四提供一種導光板70。 該導光板70與較佳實施例一之導光板30相似，其不同在 於：導光板70之微結構718爲圓台形，且該微結構718之 端部形成粗糙面部，側面形成鏡面部。可以理解，粗糙面部 與鏡面部也可分別形成於微結構之侧面與端部。 請參閱圖9，本發明較佳實施例五提供一種導光板80。 該導光板80與較佳實施例一之導光板20相似，其不同在 於：導光板80呈楔形。這樣，導光板80僅具有一入光面。 可以理解，形成於導光板之底面之微結構可爲凸起或凹 槽，且其形狀除可爲棱台形與圓台形外，還可爲長條形或半 球形等其他形狀，並且，複數微結構之形狀與大小可以相 同，也可不同。鏡面部與粗糙面部於微結構上之形成位置可 作一定之變換。另，該鏡面部與粗糙面部於微結構之表面還 可爲交錯間隔排佈，無論如何，只要該微結構表面同時形成 有鏡面部與粗糙面部即可。這樣，鏡面部使得經過導光板之 光線具有較好之視角收敛’粗糖面部使得經過導光板之光線 具有較好之均勻性，從而有效提高整個導光板之視角收斂與 出光均勻性。 一種製備上述導光板30之方法，其採用射出成型模具 製備。 請參閱圖10，射出成型模具包括一第一模具301及一 200839301 第二模具303。該第一模具301具有一成型槽3011，該成型 槽3011可與該第二模具303相配合形成模具模腔。第二模 具303與第一模具301之成型槽3011相對應之區域形成有 複數凹槽狀微結構，每一微結構之形狀與上述導光板30之 底面314之微結構318形狀相對應。且每一微結構包括鏡面 部與粗糙面部，其中，鏡面部位於凹槽之侧壁，粗链面結構 位於凹槽之槽底，兩者分別用以形成導光板30之微結構318 之鏡面部與粗糙面部。 當第二模具303與第一模具301之成型槽3011相配合 形成模具模腔時，第二模具303形成有複數微結構之部分區 域成爲模具模腔之一内壁，即該内壁具有複數凹槽狀微結 構，且每一微結構包括鏡面部與粗糙面部。 製備過程中，可先加熱透明樹脂材料以形成熔融之導光 板材料’再將該溶融之導光板材料注入射出成型模具之模具 模腔，然後於模具模腔内固化熔融導光板材料以形成導光 板，該導光板之其中一表面形成複數微結構，每一微結構包 括鏡面部與粗糙面部。 爲使得射出成型模具在拆卸與組裝時較爲容易，可將第 二模具303設計爲組合形式，即第二模具303可由一基體 3031、一第一模仁3035及一第二模仁3037組合而成。基體 3031上開設有一鑲嵌槽3033，第一模仁3035及第二模仁 3037依次設置於鑲嵌槽3033内侧。第一模仁3035表面形成 有複數粗糙面區域。第二模仁3037上形成有複數棱台形通 孔，通孔侧面爲鏡面。這樣，第一模仁3035與第二模仁3037 11 200839301 相配合時，第一模仁3035之粗糙面區域分別位於第二模仁 3037之通孔之開口處以形成凹槽之粗糙面部，通孔侧面形成 凹槽之鏡面部。另，第一模仁3035之粗糙面區域可藉由機 械加工、放電加工、喷沙或化學蝕刻等方式製得，第二模仁 3037之通孔側面可藉由機械加工製得。 可以理解，於上述射出成型模具中，依據導光板之微凸 起結構之變化，射出成型模具之凹槽也可變換爲凸起等其他 結構。可以理解，複數微結構也可設置於第一模具之成型槽 之槽底。 一種製備上述導光板60之方法，其採用熱壓成型模具 製備。 請參閱圖11，熱壓成型模具包括一模板400，模板400 之一表面形成有複數棱台狀凸起之微結構405，每一微結構 405之形狀與上述導光板60之底面614之微結構618形狀相 對應，且每一微結構405形成有鏡面部與粗糙面部。其中， 粗糙面部形成於微結構405之端部，鏡面部形成於微結構 405之侧面，用以分別形成導光板30之微結構318之粗糙面 部與鏡面部。然後，將一透明塑膠基板610加熱並使其軟化， 一般加熱溫度位於相應塑膠之玻璃態轉化溫度以上。使模板 400形成有複數微結構405之表面與透明塑膠基板610之一 表面接觸並藉由模板400向透明塑膠基板610施加一定壓 力，以使得透明塑膠基板610之表面形成複數微結構，每一 結構包括鏡面部與粗糙面部。冷卻透明塑膠基板610製得導 光板60。 12 200839301 可㈣解，於上述熱壓成型模具中，依據 =之變化，熱壓成型模具之微結構也可設置爲凹槽： 綜上料，本料符合發日轉件，錢法 p ϋ上所述者僅為本發明之較佳實施例 = 本案技藝之人士 ’衫依本發明精神所作之等效修飾或、: 化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍内。 ^交 【圖式簡單說明】 圖1係採用習知技術導光板之背光模組之結構示音圖。 圖2係習知技術另—導光板之剖面示意圖。“ 發明較佳實施例—之㈣板立體結構示意圖。 圖4係圖3所示導光板沿㈣線之剖面示意圖。 =ίΓ較佳實施例二之導光板立體結構示意圖。 =二：明較佳實施例三之導光板立體結構示意圖。 『係圖6所示導光板沿VII_VII線之剖面示意圖。 明較佳實施例四之導光板立體結構示意圖。 難實施例五之導光板立體結構示意圖。 圖1〇係採用射出成型模具製備圖3所示導光板之示音 圖 。圖11係採用熱壓成型模具製備圖6所示導光板之示意 【主要元件符號說明 (本發明） 30 、 50 、 60 、 70 、 80 導光板 13 200839301 出光面 312 底面 314 、 614 入光面 316 微結構 318 、 518 、 618 、 718 第一模具 301 成型槽 3011 第二模具 303 基體 3031 镶彼槽 3033 第一模仁 3035 第二模仁 3037 模板 400 微結構 405 透明塑膠基板 610 (習知） 背光模組 10 導光板 11、21 出光面 112 > 212 底面 114 入光面 116 微結構 118 、 218 光源 13 反射板 15 擴散片 17 14 19 200839301 棱鏡片 15

Claims (1)

1. 200839301 十、申請專利範圍 種導光板其包括一出光面、一與該出光面相對之底面 及至少-連接該出光面與該底面之入光面，該底面形成複 立/、口構/、改良在於.每個微結構包括鏡面部與粗糙面 β該鏡面部可將投射到其上之光線鏡面反射，該粗趟面 部可將投射到其上之光線漫反射。 2. 如申請專鄉㈣i項所述之導純，其巾該 起與凹槽之其中之一。 3. 如申請專利範㈣2項所述之導純，其中該凸起爲棱台 形凸起與圓口形凸起之其中之一’鏡面部形成於該凸起之 側面，該粗糙面部形成於該凸起之端部。 4. 如申請專利範圍第2項所述之導光板，其中該凸起爲棱台 形凸起與圓台形凸起之其中之一，該粗糙面部形成於該凸 起之側面，該鏡面部形成於該凸起之端部。 5. 如申請專利範圍第2項所述之導光板，其中該凹槽爲棱台 化凹槽與圓口形凹槽之其中之一，該鏡面部形成於該凹槽 之側壁，該粗糙面部形成於該凹槽之底部。 6·如申料職圍第2項所述之料板，其中該凹槽爲棱台 幵v凹槽與圓口形凹槽之其中之一，該粗链面部形成於該凹 槽之側壁，該鏡面部形成於該凹槽之底部。 7.如申料利範圍第丨項所述之導光板，其中該鏡面部與粗 棱面部於微結構表面交錯間隔排佈。 δ.如申請專利範圍第i項所述之導光板，其中該粗糙面部之 面積爲粗糙面部與鏡面部之面積之和之3〇%至观，該粗 16 200839301 糙面部之粗糙度大於等於〇.2。 種‘光板製備方法，其包括以下步驟： 加熱透明樹脂以形成熔融導光板材料； 將炫融導光板㈣注人—射出成賴具之模具模腔内，該 射出成型杈具包括一第一模具及一第二模具，該第一模具 具有 >成型槽’該第二模具與該第—模具之成型槽相配合 形，桓具模腔’模具模腔至少—内壁形成有複數微結構， 且每一微結構包括鏡面部與粗糙面部； 於模具模腔内固化熔融導光板材料以形成導光板，該導光 板之其中—表面形成複數微結構，每—微結構包括鏡面部 與粗糙面部。 10. 如:請專利範圍第9項所述之導光板製備方法，其中該模 具模腔之内壁之微結構爲凹槽與凸起之其中之一。 11. 如申請專利範圍第1()項所述之導光板製備方法，盆中該 第二模具係由一基體、一第一模仁及一第二模仁組合而 成，該基體上開設有-鑲後槽，該第一模仁及第二模仁依 次設置於鑲截槽内側，該第一模仁表面形成有複數粗链面 區域’該第二模仁形成有複數通孔，該通孔側面爲鏡面， 且該第一模仁與第二模仁相配合並使得該粗糙面區域分 別位於該通孔之開口處以形成凹槽之粗链面部，通孔側面 形成凹槽之鏡面部。 如申請專利範圍帛1〇賴述之導光板製備方法，其中該 凸起爲棱台形凸起與圓台形凸起之其中之一，鏡面部形成 於該凸起之侧面，該粗糙面部形成於該凸起之端部。/ 17 200839301 13. 如申請專利範圍第10項所述之導光板製備方法， 凸起爲棱台形凸起與圓台形凸起之其中^ ^ /成於該凸起之側面，該鏡面部形成於該凸起之端部 14. 如申請專利範圍第10項所述之導光板製備方法^中該 ^棱台形凹槽與圓台形凹槽之其中之一，該鏡面部形 成於該凹槽之側壁，該粗糙面部形成於該凹槽之底部。 K如申請專利範圍第10項所述之導光板製備方法，盆中令 凹：爲棱台形凹槽與圓台形凹槽之其中之一，該粗糙面:; =於該凹槽之側壁’該鏡面部形成於該凹槽之底部。 16. 如申請專㈣圍第9項所叙導光㈣備方法，其㈣鏡 面邛與粗糙面部於微結構表面交錯間隔排佈。 17. 如申料·圍第9項所述之導光㈣備方法，其中該模 具桓腔之㈣之粗糙面部之面積練糙面部與鏡面部之 積之和之观至7〇%，該粗糙面部之祕度大於等於 0·2 〇 18.一種導光板製備方法，其包括以下步驟： f供一透_膠基板與—熱㈣型模具，該熱μ成型模具 2括极板，该拉板之一表面上形成有複數微結構，且每 一微結構包括鏡面部與粗糙面部； 加熱透明塑膠基板使其軟化； 拉板形成有複數微結構之表面與透明塑膠基板之一表面 接觸並藉由模板向_基板施加—定動，以使得透明塑 ·’基板之表面形成複數微結構，每—微結構包括鏡面部與 粗链面部； 18 200839301 冷卻透明塑膠基板製得導光板。 19. 如申請專利範圍第18項所述之導光板製備方法，其中該 模板之微結構爲凹槽與凸起之其中之一。 20. 如申請專利範圍第18項所述之導光板製備方法，其中加 熱透明塑膠基板使其軟化時的溫度位於相應透明塑膠基 板之玻璃悲轉化溫度以上。 19