CN1786745A - 导光板制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种导光板的制造方法，其包括如下步骤：提供一基板；采用内雕刻方法在该基板内形成多个光扩散结构，形成导光板。采用本方法可根据设计所需在导光板内设置不同的光学结构，提高光利用率。

Description

导光板制造方法

【技术领域】

本发明涉及一种导光板，尤其是涉及一种可以减少光损耗、提高光利用率的导光板制造方法。

【背景技术】

近年来，随着液晶显示器的彩色化及大型化，其应用领域更为广泛，如笔记本电脑、各种台式电脑、液晶电视等。因为液晶显示器是一种无源器件，其本身不能发光，因而需要利用一光源系统作为液晶显示器的光源，如背光模组(Backlight Module)，其中，导光板是背光模组中的重要组件，用于引导自光源发出光束的传输方向，将线光源或点光源转换成面光源出射。

为了提高光线出射的均匀性，一般在导光板表面设置多个网点，用于破坏光束在导光板内部传输的全反射条件，使其散射以提高导光板出射光束的均匀性，进而提升背光模组的整体性能。

如图1所示，一种现有技术的导光板10为长方体形状，其包括一入光面110、一出光面120及一底面140，其中该入光面110与该出光面120相交，该出光面120与该底面140是相对设置。该导光板10内部设置有多个散射粒子160。该多个散射粒子160是凌乱分布在导光板10内。

该导光板10的制造方法为：将散射粒子160混合在熔融态的导光板材料内，射出成型时散射粒子160与导光板材料一起射出，形成导光板10。

然而，由于导光板10内的散射粒子160是混合在导光板材料内一起射出，不能控制散射粒子160的分布，因而无法进行光学调节，从而不能更好地散射入射光线及提高光利用率。

【发明内容】

为了克服现有技术中不能控制散射粒子在导光板内部的分布，不能进行光学调节的问题，本发明提供一种可进行光学调节以提高光利用率的导光板制造方法。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：提供一种导光板制造方法，其包括如下步骤：提供一基板；采用内雕刻方法在该基板内形成多个光扩散点，形成导光扳。

相较于现有技术，本发明所得的导光板的光扩散结构经内雕刻制程后形成在导光板内，其可根据光学设计需要分布，光线从导光板的入光面入射后，射至经光学设计后排布的光扩散结构，再经光扩散结构反射后从出光面出射，可提高光利用率，也可以避免部分光线直接从入光面的对面直线射出，减少光损耗。

【附图说明】

图1是一种现有技术导光板的结构立体图。

图2是本发明所制得的导光板第一实施方式的结构立体图。

图3是本发明所制得的导光板第一实施方式的俯视图。

图4是本发明所制得的导光板的第二实施方式的主视图。

图5是本发明所制得的导光板的第三实施方式的主视图。

图6是本发明所制得的导光板的第四实施方式的主视图。

图7是本发明所制得的导光板的第五实施方式的主视图。

图8是本发明所制得的导光板的第六实施方式的主视图。

图9是本发明所制得的导光板的第七实施方式的主视图。

图10是本发明所制得的导光板的第七实施方式的俯视图。

图11是本发明所制得的导光板的第八实施方式的俯视图。

图12是本发明所制得的导光板的第九实施方式的俯视图。

图13是本发明所制得的导光板的第十实施方式的主视图。

图14是图13的XIV部分的放大示意图。

图15是本发明所制得的导光板的第十一实施方式的主视图。

图16是图15的XVI部分的放大示意图。

图17是本发明所制得的导光板的第十二实施方式的主视图。

【具体实施方式】

本发明导光板的制造方法步骤如下：

进行光学设计并进行光学模拟。

提供一激光内雕机，将光学设计的数据输入该激光内雕机内并转换为加工信息及程序。

提供一基板，该基板的材料为透明有机树脂，也可以是玻璃。

驱动该激光内雕机使其按加工信息及程序在该基板内形成多个光扩散点，形成导光扳。该多个光扩散点可加工为半球状、球状、锥形或倒金字塔型等可散射光线的结构。

本发明导光板的制造方法除可以采用激光内雕刻技术外，还可以采用超声波内雕刻技术在基板内形成该多个光扩散点。

本发明导光板制造方法相较于现有技术的导光板制造方法，光扩散点并非与导光板成形时同时形成，而是在基板成形后加工而成，此时可根据实际设计所需控制光扩散点的分布，可提高光利用率。

下文将叙述由上述导光板制造方法制得的导光板的具体实施方式。

请参阅图2，是本发明所制得的导光板第一实施方式的结构立体示意图。该导光板20包括一入光面201、一与入光面201相连的出光面202及一与出光面202相对的底面203。导光板20的内部设有多个光扩散结构204，光扩散结构是经激光、超声波等方法在导光板20内加工而成。该导光板20为平板形导光板，也可以为楔型导光板。

请参阅图3，是本发明导光板第一实施方式的俯视图。该光扩散结构204是半球状，其均匀分布在同一平面上。当光线经光源(图未示)射出，经入光面201进入导光板20后，射至光扩散结构204，光线在光扩散结构204上发生折射后再由出光面202出射，使光线传播方向改变。

本发明导光板第一实施方式将设置在导光板20内部的光扩散结构204设计为点状结构，光源发出的光线进入导光板20后射至光扩散结构204，在光扩散结构204处发生反射后再射出，而现有技术中入射光线从入光侧到达另一侧的直线传播需经过多个孔型图案，并在每个孔型图案上反射后再入射至下一孔型图案，增加光传播路径，造成光损耗，出光均匀度较差，且孔型图案固定在一个位置，不利于进行光学调节，相较于现有技术，本发明光线在导光板内的传输界面较少且光程较短，可减少光损耗。

请参阅图4，是本发明所制得的导光板第二实施方式的主视图。本实施方式的导光板30与第一实施方式所不同之处在于：愈远离入光面301，光扩散结构304的直径愈大。由于光源设置在入光面301一侧，则光线到达入光面301的对面光程较长，将使光强降低，将光扩散结构304的直径设置为愈远离入光面301，直径愈大，可在远离光源处加强光线的反射，可进一步提高光利用率，同时也提高出光均匀度。

请参阅图5，是本发明所制得的导光板第三实施方式的主视图。本实施方式的导光板40与第一实施方式所不同之处在于：愈远离入光面401，光扩散结构404间的间距愈小。由于光源设置在入光面401一侧，则光线到达入光面401的对面光程较长，将使光强降低，将光扩散结构404间的间距设置为愈远离入光面401，间距愈小，可在远离光源处加强光线的反射，可进一步提高光利用率，同时也提高出光均匀度。

请参阅图6，是本发明所制得的导光板第四实施方式的主视图。本实施方式与第一实施方式所不同之处在于：导光板50内具二层光扩散结构504，其是上下错开均匀分布在二不同平面。设置二层光扩散结构504，可更好的破坏光线在导光板内部传输的全反射条件，使出射光分布更均匀。

请参阅图7，是本发明所制得的导光板第五实施方式的主视图。本实施方式是第二实施方式与第四实施方式的组合，即，导光板60内具二层光扩散结构604，其是上下错开均匀分布在二不同平面，且愈远离入光面601，光扩散结构604的直径愈大。除可更好的破坏光线在导光板内部传输的全反射条件外，还可在远离光源处加强光线的反射，可进一步提高光利用率，提高出光均匀度，使出射光分布更均匀。

请参阅图8，是本发明所制得的导光板第六实施方式的主视图。本实施方式是第三实施方式与第四实施方式的组合，即，导光板70内具两层光扩散结构704，其是上下错开均匀分布在两不同平面，且愈远离入光面701，光扩散结构704间的间距愈小。可在远离光源处加强光线的反射，可进一步提高光利用率，提高出光均匀度，也可以更好的破坏光线在导光板内部传输的全反射条件，使出射光分布更均匀。

请一并参阅图9与图10，分别是本发明所制得的导光板第七实施方式的主视图与俯视图。本实施方式的导光板80包括一入光面801、一与入光面801相连的出光面802及一与出光面802相对的底面803。导光板80的内部设有多个光扩散结构804。如图10所示，光扩散结构804是分布在同一平面内，且奇数列的光扩散结构804与偶数列的光扩散结构804错位1/2间距。将奇数列与偶数列的光扩散结构804设置为相互错位，可加强光扩散结构804对入射光线的折射，避免部分光线直接从入光面801的对面出射。

请参阅图11，是本发明所制得的导光板第八实施方式的俯视图。本实施方式是第二实施方式与第七实施方式的组合，即，导光板90内的光扩散结构904的奇数列与偶数列错位1/2间距，且愈远离入光面901，光扩散结构904的直径愈大。此导光板90的结构可加强入射光线的折射，也可在远离光源处加强光线的反射，可进一步提高光利用率，同时也提高出光均匀度。

请参阅图12，是本发明所制得的导光板第九实施方式的结构示意图。本实施方式是第三实施方式与第七实施方式的组合，即，导光板100内的光扩散结构1004的奇数列与偶数列错位1/2间距，且愈远离入光面1001，光扩散结构1004间的间距愈小。此导光板100的结构可加强入射光线的折射，也可在远离光源处加强光线的反射，可进一步提高光利用率，同时也提高出光均匀度。

请一并参阅图13与图14，分别是本发明所制得的导光板第十实施方式的结构示意图与图13中XIV部分的放大示意图。本实施方式导光板110的光扩散结构1104间间距很密，且光扩散结构的尺寸很小，致使肉眼观察得到导光板内为连续排列的V形结构114。此结构设计可以反射光线，提高光利用率。

第十实施方式的导光板110内也可根据设计需要，在所需的处设置断开排列的V形结构，还可将各V形结构错开设置，以提高光利用率。

请参阅图15与图16，分别是本发明所制得的导光板第十一实施方式的结构示意图与图15中XVI部分的放大示意图。本实施方式导光板120的光扩散结构1204同第十实施方式，但是，光扩散结构1204在导光板120内排列并形成反射面124，由于光扩散结构1204与导光板120的折射率不同，入射光线照射至反射面124，可将光线更好反射至出光面，提高光利用率。

除第十一实施方式的排列方式外，也可设置多行反射面结构，且各行的反射面上下相互错开，可更好提高光利用率。另外，反射面的间距也可愈远离入光面，间距愈小。

请参阅图17，是本发明所制得的导光板第十二实施方式的结构示意图。其是第十一实施方式的变形：光扩散结构1304所形成的反射面的反射方向奇数列与偶数列相反，此结构的导光板可用在两面发光。

本发明所制得的导光板并不限于上述实施方式，其也可以是上述实施方式的组合变形，由光扩散点构成的反射面也可设置为曲面，各结构也可在导光板内呈不连续分布，也可以分布在不同平面内。由于将光扩散结构设置在导光板内部，也可以在导光板表面进行雾化处理，使出射光线更加均匀。另，本发明导光板内光扩散结构也可根据光源数量改变结构，如，在导光板左右两侧设置光源时，光扩散结构的间距可设置为愈远离入光面间距愈小，即光扩散结构的密度在中心处最大。

Claims (5)

1.一种导光板制造方法，其包括如下步骤：

提供一基板；

采用内雕刻方法在该基板内形成多个光扩散结构，形成导光板。

2.如权利要求1所述的导光板制造方法，其特征在于：进一步包括一光学设计步骤，其在提供基板之前进行。

3.如权利要求2所述的导光板制造方法，其特征在于：进一步包括一将光学设计数据转变为加工信息及程序步骤，其在光学设计步骤后进行。

4.如权利要求3所述的导光板制造方法，其特征在于：该内雕刻方法是激光内雕刻方法。

5.如权利要求3所述的导光板制造方法，其特征在于：该内雕刻方法是超声波内雕刻方法。

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