專利名稱：光學(xué)板及其制備方法,以及采用該光學(xué)板的背光模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種背光模組用的光學(xué)板及其制備方法，以及采用該光學(xué)板 的背光模組，尤其涉及一種復(fù)合式光學(xué)板及使用復(fù)合式光學(xué)板的背光模組。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置被廣泛應(yīng)用于個人數(shù)位助理、筆記型電腦、數(shù)字相機、移 動電話、液晶電視等電子產(chǎn)品中。但由于液晶顯示裝置為非自發(fā)光性的，因 此其需要借助背光模組才能產(chǎn)生顯示功能。請參見圖1, 一種現(xiàn)有技術(shù)的背光模組剖面示意圖。該背光模組IO，包括反射板r，在反射板r的上方依次包括有多個光源2，、擴散板3，、擴散片4'及棱鏡片5，。其中，擴散板3，厚度較厚，以便提供必要的結(jié)構(gòu)強度來支 撐其上方的擴散片4'與棱鏡片5，；其內(nèi)一般含有曱基丙烯酸曱酯作為擴散粒 子，用于使光線發(fā)生初步擴散。擴散片4'上包括一層油墨層，用于進一步細 擴散光線。棱鏡片5'具有V形微棱鏡結(jié)構(gòu)，用于提高背光模組特定視角范 圍內(nèi)的亮度。使用時，由多個光源2'產(chǎn)生的光線進入擴散板3'后被初步擴散； 爾后再經(jīng)過擴散片4'來進行進一步的細擴散，以消除光源亮影；光線經(jīng)過擴 散片4'被均勻擴散后，其繼續(xù)進入棱鏡片5，，在棱鏡片5，的V形微棱鏡結(jié) 構(gòu)的作用下使出射光線發(fā)生一定程度的聚集作用，以提高背光模組在特定視 角范圍內(nèi)的亮度。盡管擴散板3'，擴散片4'及棱鏡片5'之間相互緊密接觸，但其相互之間 的界面仍有較細微的空氣阻隔層，光線在擴散板3，，擴散片4'及棱鏡片5， 之間進行傳播時光線于各個界面容易發(fā)生界面反射等作用，使光能量消耗與 損失大，光線的利用率低。因此，有必要提供一種可提高光線利用率的光學(xué)板及其制備方法，以及 采用該光學(xué)板的背光模組。 發(fā)明內(nèi)容以下將以實施例說明一種可提高光線利用率的光學(xué)板及其制備方法，以 及采用該光學(xué)板的背光模組。一種光學(xué)板，其包括透明基板，該透明基板包括一個入光面以及一個與該入光面相對的出光面；其中，該光學(xué)板還包括形成于該出光面的多個微棱 鏡；以及形成于該入光面的擴散層，該擴散層包括有透明樹脂、第一散射粒 子與第二散射粒子，該第一散射粒子的折射率小干該第二散射粒子的折射率。一種光學(xué)板制備方法，其包括如下步驟提供一種透明基板，該透明基 板的出光面上形成有多個微棱鏡；配置油墨混合物，該油墨混合物包括透明 樹脂，第一散射粒子與折射率比第一散射粒子大的第二散射粒子；涂布該油 墨混合物于該基板的入光面；及固化該油墨混合物。一種背光模組，其包括光學(xué)板和光源，該光學(xué)板包括透明基板，該基板 具有與該光源相背的出光面，及與該出光面相對并朝向該光源的入光面；該 光源靠近該光學(xué)板的入光面；其中，該光學(xué)板還包括多個形成于該出光面上 的微棱鏡；以及形成于入光面上的擴散層，該擴散層包括有透明樹脂、第一 散射粒子與折射率比第一散射粒子大的第二散射粒子。相對于現(xiàn)有技術(shù)，所述光學(xué)板及背光模組包括透明基板，在該基板的擴 散層包括有折射率不同的第 一散射粒子與第二散射粒子，該第 一散射粒子可 將大部分的光線擴散均勻，該第二散射粒子具有分散該第一散射粒子及部分 反射功能，使得該第二散射粒子可輔助該第一散射粒子將光線擴散均勻，而 避免光源亮影產(chǎn)生。使用時，該背光模組光源發(fā)出的光線通過該光學(xué)板的擴 散層被擴散均勻后，便直接進入基板；經(jīng)過在基板內(nèi)的短暫直線傳輸，該光 線又直接進入該微棱鏡而發(fā)生聚集作用。如此，光線從入射光學(xué)板至出射， 其間光線無需再經(jīng)過空氣層，從而讓光線發(fā)生界面損耗的界面數(shù)量減少，光 傳輸損失降低。因此上述光學(xué)板及使用該光學(xué)板的背光模組具有易于提高光 線利用率的優(yōu)點。


圖1是一種現(xiàn)有背光模組的剖面示意圖。圖2是本發(fā)明第 一 實施例的背光模組剖面示意圖。圖3是圖2光學(xué)板的擴散層放大示意圖。圖4是圖2背光模組的光學(xué)板出光面微棱鏡的俯視示意圖。圖5是本發(fā)明第二實施例的背光模組剖面示意圖。圖6是圖5背光模組的光學(xué)板出光面微棱鏡的俯視示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖及實施例對光學(xué)板及其制備方法，以及采用該光學(xué)板的 背光模組做進一步詳細說明。請參見圖2及圖3，背光模組10包括反射板11,依次設(shè)置于反射板ll 上方的光源12與光學(xué)板13。該光學(xué)板13包括透明基板131，該基板131具 有與該光源12相背的出光面1311，及與該出光面1311相對并朝向該光源 12的入光面1312。其中，該光學(xué)板13還包括形成于該出光面1311的多個 微棱鏡132;以及形成于該入光面1312的擴散層133。該擴散層133包括有 透明樹脂1331、第一散射粒子1332與折射率比第一散射粒子1332高的第二 散射粒子1333。該光源12可為發(fā)光二極管(LED)或冷陰極熒光燈(CCFL)。該光學(xué)板13的透明基板131需有較強的結(jié)構(gòu)強度，以確保該光學(xué)板13 平整不易彎曲，其可通過增加該基板131的厚度來實現(xiàn)；例如，該基板131 的厚度可為1至6毫米，優(yōu)選為1.5至3毫米。該基板131的材料可為聚碳 酸酯、聚甲基丙烯酸曱酯、聚苯乙烯，或曱基丙烯酸曱酯苯乙烯共聚物。該光學(xué)板13的擴散層133用于使光源12產(chǎn)生的入射光線擴散均勻，其 厚度與基板131的厚度之比可小于3/20。該擴散層133可包括重量百分含量 為5%至90%的透明樹脂1331，重量百分含量之和為10%至95%的第一散射 粒子1332與第二散射粒子1333,該第二散射粒子1333與第一散射粒子1332
的重量百分含量之比可為1/100至1/5。該第一散射粒子1332的4斤射率可為 1.4至1.7，該第二散射粒子1333的折射率可大于2,優(yōu)選為2至2.8。例如， 該第一散射粒子1332為聚苯乙烯顆粒、聚碳酸酯顆粒、笨乙烯一丙烯腈共 聚物顆粒、聚丙烯顆粒、二氧化硅顆粒、聚甲基丙烯酸曱酯顆粒、玻璃微珠 及石英粉之一或上述粒子的組合；該第二散射粒子1333為二氧化鈦、硫酸 鋇、硫酸鋅、氧化鋅及碳酸鈣之一或組合。進一步，為使進入該散射層133 的光線損失較少，該第一散射粒子1332的粒徑可大于該第二散射粒子1333 的粒徑；例如，該第一散射粒子1332的粒徑可為1至50微米，該第二散射 粒子1333的粒徑可為0.01至1微米。該透明樹脂1331可為丙烯酸樹脂、丙 烯酸氨基樹脂及環(huán)氧樹脂之一或其組合。工作過程中，該第一散射粒子1332將大部分的光線擴散均勻，其作用 可類似于現(xiàn)有技術(shù)中的擴散板中擴散粒子的作用。該第二散射粒子1333處 于該第一散射粒子1332之間，具有輔助該第一散射粒子1332分布均勻的作 用，因此其可使該第一散射粒子1332均勻擴散光線的功能增強。另外，該 第二散射粒子1333由于具有較大的折射率，而易于具有部分反射功能；通 過該第二散射粒子1333的部分反射功能，可使光強較強處的光線被進一步 散射而細擴散，繼而避免亮影的產(chǎn)生。進一步，為使光源12產(chǎn)生的紫外光通過該散射層133后轉(zhuǎn)變成可見光， 以提高光的利用率，該散射層133還包括第三散射粒子。該第三散射粒子可 為熒光粉。該第三散射粒子的重量含量與第一散射粒子的重量含量之比可小 于1/100。進一步，為再增強擴散層133的光線擴散作用，還可使該擴散層133與 光源12中心相對的地方厚度較大，以使該光線在通過該擴散層133時，較 強的光線可以得到較多的散射。該光學(xué)板13的微棱鏡132用于使從該光學(xué)板13出射的光線發(fā)生聚集作 用，其形狀可包括球面凸起和V型微棱柱，本實施例釆用球面凸起微棱鏡， 具體請參見圖4，該微棱鏡132可成陣列排布，該兩兩微棱鏡132的底面之
間的最4豆3巨離小于等于IO(H鼓米；該孩"菱4竟132的直徑可為100至500孩史米。 工作過程中，從光源12發(fā)出的光線進入光學(xué)板13,通過該光學(xué)板13 的擴散層133將光線擴散均勻后，該光線便直接進入基板131，經(jīng)過在基板 131內(nèi)的短暫直線傳輸，該光線又直接進入該微棱鏡132而發(fā)生聚集作用。 如此，光線從入射光學(xué)板13至出射，其間光線無需再經(jīng)過空氣層，從而讓 光線發(fā)生界面損耗的界面數(shù)量減少，因此易于使光線能量損失降低，提高光 線的利用率。另外，該光學(xué)板13將現(xiàn)有技術(shù)的擴散板、擴散片以及棱鏡片 的功能復(fù)合于一起，縮小了現(xiàn)有技術(shù)中擴散板、擴散片以及棱鏡片共同占用 的空間，因此更易于滿足產(chǎn)品輕、薄、短、小的市場發(fā)展需求。另外請參見圖5，本發(fā)明第二實施例背光模組的剖面示意圖。該第二實 施例背光模組20與第一實施例背光模組10的不同的是，該背光模組用20 的光學(xué)板23的微棱鏡232之間相連兩兩相連，本實施例為，該相連的各個 微棱鏡232的底面成四方形，其如圖6所示。該光學(xué)板23的整個出光面2311 幾乎被微棱鏡232覆蓋，使得從出光面2311出射的光線都需經(jīng)過微棱鏡232, 因此從該光學(xué)板23的出射的光線可被進一步聚集。 上述光學(xué)板13的制備方法，包括如下步驟步驟一，提供一種透明基板131，該透明基板131的出光面1311上形成 有多個微棱鏡132。該透明基板可通過射出壓縮成形形成；該微棱鏡132可 通過蝕刻成形形成，或者與該透明基板采用同步射出壓縮成形形成。步驟二，配置油墨混合物。該油墨混合物包括透明樹脂1331，第一散射 粒子1332及第二散射粒子1333。配置該油墨混合物可先將該透明樹脂1331 溶解或熔融，爾后再與該第一散射粒子1332、第二散射粒子1333攪拌混合 均勻。步驟三，涂布該油墨混合物于該基板131的入光面1312。該涂布過程可 采用刮涂法。另外，為使涂布過程均一，提高制備良率，可先于該基板131 上設(shè)置邊框或隔板來限定涂布的厚度。步驟四，固化該油墨混合物，形成擴散層133。該固化過程可根據(jù)使用
的透明樹脂1331來確定，其可采用光固化或熱固化。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)板，其包括透明基板，該透明基板包括一個入光面以及一個與該入光面相對的出光面，其特征在于該光學(xué)板還包括形成于該出光面的多個微棱鏡；以及形成于該入光面的擴散層，該擴散層包括有透明樹脂、第一散射粒子與折射率比第一散射粒子大的第二散射粒子。
2. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)板，其特征在于該透明基板的材料為聚碳酸酯、 聚曱基丙烯酸曱酯、聚苯乙烯、曱基丙烯酸曱酯苯乙烯共聚物之一或其組 合。
3. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)板，其特征在于該透明基板的厚度取值范圍為 1.5毫米至3毫米。
4. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)板，其特征在于該微棱鏡的形狀包括球面凸起 和V型微棱柱。
5. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)板，其特征在于該透明樹脂的重量百分含量為 5%至90%,該第一散射粒子與第二散射粒子的重量百分含量之和為10% 至95%,該第二散射粒子與第一散射粒子重量百分含量之比為1/100至 1/5 ，且該第 一散射粒子的粒徑大于該第二散射粒子的粒徑。
6. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)板，其特征在于該第一散射粒子的折射率為 1.4至1.7，該第二散射粒子的折射率大于2.0。
7. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)板，其特征在于該第一散射粒子為聚苯乙烯顆 粒、聚碳酸酯顆粒、苯乙烯一丙烯腈共聚物顆粒、聚丙烯顆粒、二氧化硅 顆粒、聚甲基丙烯酸曱酯顆粒、玻璃微珠、石英粉之一或其組合；該第二 散射粒子為二氧化鈦、硫酸鋇、硫酸鋅、氧化銻、氧化鋅、碳酸鈣之一或 其組合。
8. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)板，其特征在于該擴散層還包括第三散射粒子， 該第三散射粒子為焚光粉。
9. 一種光學(xué)板的制備方法，其包括如下步驟提供一種透明基板，該透明基板的出光面上形成有多個微棱鏡； 配置油墨混合物，該油墨混合物包括透明樹脂，第一散射粒子與折射率 比該第一散射粒子大的第二散射粒子； 涂布該油墨混合物于該基板的入光面；及 固化該油墨混合物。
10. 如權(quán)利要求9所述的光學(xué)板的制備方法，其特征在于該透明基板通過 射出壓縮成形形成。
11. 如權(quán)利要求9所述的光學(xué)板的制備方法，其特征在于該涂布的方法為 刮涂。
12. 如權(quán)利要求9所述的光學(xué)板的制備方法，其特征在于在涂布之前，在 該透明基板上設(shè)置隔板或邊框，用于限定涂布的厚度。
13. 如權(quán)利要求9所述的光學(xué)板的制備方法，其特征在于該固化的方法為 光固化或熱固化。
14. 一種背光模組，其包括光學(xué)板和光源，該光學(xué)板包括透明基板，該基板 具有與該光源相背的出光面，及與該出光面相對并朝向該光源的入光面； 該光源靠近該光學(xué)板的入光面，其特征在于該光學(xué)板還包括多個形成于 該出光面上的微棱鏡；以及形成于入光面上的擴散層，該擴散層包括有透 明樹脂、第 一散射粒子與折射率比第 一散射粒子大的第二散射粒子。
全文摘要
本發(fā)明公開一種光學(xué)板，該光學(xué)板包括透明基板，該透明基板包括一個入光面以及一個與該入光面相對的出光面；其中，該光學(xué)板還包括形成于該出光面的多個微棱鏡；以及形成于該入光面的擴散層；該擴散層包括有透明樹脂、第一散射粒子與第二散射粒子，該第一散射粒子的折射率小于該第二散射粒子的折射率。另外還提供一種光學(xué)板的制備方法，及一種采用該光學(xué)板的背光模組。上述光學(xué)板及采用該光學(xué)板的背光模組具有提高光線利用率的優(yōu)點。
文檔編號G02B5/04GK101118337SQ200610061989
公開日2008年2月6日 申請日期2006年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月4日
發(fā)明者章紹漢 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司