專利名稱：光學板及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種背光模組用的光學板及其制備方法，尤其涉及一種復合式光學板及其制 備方法。
背景技術：
液晶顯示裝置被廣泛應用于個人數(shù)位助理、筆記型電腦、數(shù)字相機、移動電話、液晶電 視等電子產品中。但由于液晶顯示裝置本身不能發(fā)光，因此其需要借助背光模組才能產生顯
示功能。
請參見圖l, 一種采用現(xiàn)有的擴散板及棱鏡片的背光模組剖面示意圖。該背光模組10包 括反射板ll，在反射板11的上方依次包括有多個光源12、擴散板13及棱鏡片14。其中，擴散 板13內一般含有甲基丙烯酸甲酯微粒，該甲基丙烯酸甲酯微粒作為擴射粒子用于使光線發(fā)生 擴散。棱鏡片14具有V形微棱鏡結構，用于提高背光模組特定視角范圍內的亮度。使用時， 由多個光源12產生的光線進入擴散板13被均勻擴散后，其繼續(xù)進入棱鏡片14，在棱鏡片14的 V形微棱鏡結構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 范圍內的亮度。
然而，現(xiàn)有技術中擴散板13與棱鏡片14是分別制備的，這使得擴散板13與棱鏡片14之間 相互獨立，使用時，盡管擴散板13與棱鏡片14可緊密接觸，但其間仍會有細微的空氣阻隔層 存在；當光線在擴散板13與棱鏡片14之間進行傳播而通過該空氣阻隔層時，光線容易在空氣 阻隔層與擴散板13及棱鏡片14之間的界面發(fā)生界面反射等作用，使光能量消耗與損失增大， 從而降低光線的利用率。

發(fā)明內容
鑒于上述內容，有必要提供一種可提高光線利用率的光學板及其制備方法。 一種光學板，其包括增光層與擴散層，該增光層與擴散層一體成型。該增光層具有一個 入光面， 一個與該入光面相對的出光面及位于該出光面的多個倒置圓臺形凹槽。該擴散層位 于該增光層的入光面?zhèn)?，其包含透明樹脂與分散于該透明樹脂內的擴散粒子。
一種光學板的制備方法，其包括如下步驟加熱第一透明樹脂材料形成熔融的增光層材 料，及加熱一混合有擴散粒子的第二透明樹脂材料形成熔融的擴散層材料；將該熔融的增光 層材料注入雙色成型模具的第一成型腔中以形成增光層，該雙色成型模具包括一母模與至少
一公模，該母模具有與該至少一公模相配的成型槽，該成型槽的一槽壁具有多個圓臺，該公 模與成型槽相配合形成該第一成型腔；后退該公模，使形成有增光層的成型槽與該公模相配 合形成第二成型腔將熔融的擴散層材料注入該第二成型腔中，于增光層表面形成擴散層； 及開模取出光學板。
又一種光學板的制備方法，其包括如下步驟加熱第一透明樹脂材料形成熔融的增光層 材料，及加熱一混合有擴散粒子的第二透明樹脂材料形成熔融的擴散層材料；將該熔融的擴 散層材料注入雙色成型模具的第一成型腔中以形成擴散層，該雙色成型模具包括一母模與至 少一公模，該母模具有與該至少一公模相配的成型槽，該公模的成型面上具有多個圓臺，該 公模與成型槽相配合形成該第一成型腔；后退該公模，使形成有擴散層的成型槽與該公模相 配合形成第二成型腔；將熔融的增光層材料注入該第二成型腔中，于擴散層表面形成增光層 ;及開模取出光學板。
相對于現(xiàn)有技術，所述光學板包括一體成型的增光層與擴散層，其在使用時，光線被擴 散層擴散均勻后便直接進入增光層，然后在凹槽側壁的作用下光線發(fā)生聚集；如此，光線從 入射光學板至出射，其間無需再經過空氣層，從而讓光線發(fā)生界面損耗的界面數(shù)量減少，因 此易于使光線能量消耗與損失降低。因此上述光學板具有易于提高光線利用率的優(yōu)點。


圖l是一種采用現(xiàn)有的擴散板及棱鏡片的背光模組的剖面示意圖。 圖2是本發(fā)明光學板較佳實施例一的立體示意圖。 圖3是圖2所示光學板的俯視示意圖。 圖4是圖3所示光學板沿線IV-IV線的剖面示意圖。 圖5是本發(fā)明光學板較佳實施例二的俯視示意圖。 圖6是本發(fā)明光學板較佳實施例三的俯視示意圖。 圖7是制備圖2所示光學板的增光層時的模具局部剖面示意圖。 圖8是制備圖2所示光學板的擴散層時的模具局部剖面示意圖。 圖9是制備圖2所示光學板的另一模具局部剖面示意圖。
具體實施例方式
下面將結合附圖及實施例對光學板及其制備方法做進一步詳細說明。 請參見圖2及圖3，本發(fā)明較佳實施例一的光學板20包括增光層21與擴散層22。該增光層 21與擴散層22—體成型。增光層21具有一個入光面211， 一個與入光面211相對的出光面212 ，及位于出光面212呈陣列均勻排布的多個倒置圓臺形凹槽213。擴散層22位于增光層21的入
光面211側。請同時參見圖4，擴散層22包含透明樹脂221與分散于透明樹脂221內的擴散粒子 222。另外，增光層21與擴散層22的厚度可分別大于或等于0.35毫米，更好是能使增光層21 與擴散層22的厚度之和為1毫米至6毫米。
增光層21用于使光線發(fā)生聚集，其可由第一透明樹脂形成，例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚 碳酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物之一或其組合。增光層21的入光面211可 為光滑面或粗糙面。增光層21出光面212上的凹槽213可使光線的傳輸方向發(fā)生改變。設相連 凹槽213之間的中心距離為d，凹槽213的最大半徑為R,凹槽213的側壁與其中心軸線的夾角 為e，則d/4《R《d,且d可為O. 025毫米至1.5毫米；e可為30度至75度。使用時，不同的夾 角e可使光學板20具有不同光學性能。
擴散層22用于使光線均勻擴散，其中擴散層22包含的透明樹脂221可為聚甲基丙烯酸甲 酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物之一或其組合；擴散粒子222可為 二氧化鈦微粒、二氧化硅微粒，丙烯酸樹脂微粒之一或其組合。
當光線進入光學板20，通過擴散層22將光線擴散均勻后，該光線便直接進入增光層21， 在凹槽213的側壁作用下光線發(fā)生聚集。如此，光線從入射光學板20至出射，其間光線無需 再經過空氣層，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。并且，將光學板20組裝于背光模組時，只需要安裝一片光學板20即可， 相對現(xiàn)有技術擴散板與棱鏡片在背光模組的組裝，可提升組裝作業(yè)的效率。以及，該光學板 20將現(xiàn)有技術的擴散板與棱鏡片的功能復合于一起，還易于縮小了現(xiàn)有技術中擴散板與棱鏡 片共同占用的空間，因此更易于滿足產品輕、薄、短、小的市場發(fā)展需求。
此外，可以理解，增光層上的凹槽213的排列還可為其他形式，例如，凹槽213可隨機排 布，但為使亮度較為均勻，其中相連的凹槽213之間平均距離最好要保持相等。并且，請參 見圖5與圖6，為進一步提高光學板出光的整體均勻性，光學板30, 40的凹槽313， 413的排列 形式還可分別呈交錯的陣列狀間隔排布與陣列狀緊密排布。
一種制備上述光學板20的方法，其采用雙色射出成型模具制備。
請參見圖7與圖8，該雙色射出成型模具200包括轉動裝置201,母模202，第一公模203及 第二公模204。母模202具有兩個成型槽2021，在成型槽2021的底壁2022具有多個圓臺2023， 其形狀與增光層21的凹槽213形狀相對應。成型槽2021可與第一公模203相配合形成第一成型 腔205。在成型槽2021內形成增光層21后，其可與第二公模204相配合形成第二成型腔206。
制備過程中，可先加熱第一透明樹脂材料形成熔融的增光層材料，及加熱一混合有擴散 粒子222的第二透明樹脂材料形成熔融的擴散層材料；然后將該熔融的增光層材料與熔融的擴散層材料分別注入雙色射出成型模具200的第一成型腔205，及形成有增光層21的第二成型 腔206，固化后開模取出光學板20。
采用雙色射出成型模具200制備光學板，由于增光層21與擴散層22直接是通過注塑成型 在一起，因此增光層21與擴散層22之間易于無縫結合，且該結合可具有較高的連接強度。
可以理解，為使制備快速連續(xù)進行，雙色射出成型模具200的兩個成型槽2021可以同時 使用。例如，在首先其中一個成型槽2021形成增光層21后，旋轉母模202,使形成有增光層 21的成型槽2021與第二公模204相配合形成第二成型腔206來形成擴散層22,與此同時，另一 個成型槽2021可開始用于形成增光層21;當擴散層22形成后，將第二公模204退出，并通過 轉動裝置201使母模202旋轉一定的角度，如90度，讓生成的光學板20脫模；然后將母模202 旋轉至最初的位置，讓最初使用的成型槽2021與第一公模203再配合，而另一形成有增光層 21的成型槽2021則與第二公模204相配合；如此，形成一循環(huán)連續(xù)制備過程。
可以理解，通過設置母模與公模的配合結構，還可以在同一成型槽中先后完成兩次注射 過程，例如，當形成增光層21后，使公模與母模分開一定的距離而形成另一成型腔，即可直 接再注射熔融的擴散層材料以形成擴散層22。
可以理解，如圖9所示，采用不同的模具300,其將注入口(圖未示)設在公模的一側或母 模上，并將用于形成增光層21的凹槽213的圓臺3023設置在公模304的成型面上，在上述制備 方法中還可以先注入熔融的擴散層材料形成擴散層22，然后再在形成有擴散層22的第二成型 腔注入熔融的增光層材料形成增光層21 。
權利要求
1.一種光學板，其包括增光層與擴散層，其特征在于所述增光層與擴散層一體成型；該增光層具有一個入光面，一個與該入光面相對的出光面及位于該出光面的多個倒置圓臺形凹槽；該擴散層位于該增光層的入光面?zhèn)龋浒该鳂渲c分散于該透明樹脂內的擴散粒子。
2.如權利要求l所述的光學板，其特征在于所述增光層與該擴散 層的厚度分別大于或等于O. 35毫米。
3.如權利要求l所述的光學板，其特征在于所述凹槽的側壁與其 中心軸線的夾角為30度至75度。
4.如權利要求l所述的光學板，其特征在于所述相連的凹槽之間 的中心距離為O. 025毫米至1. 5毫米。
5.如權利要求l所述的光學板，其特征在于所述凹槽呈陣列狀均勻排布。
6.如權利要求l所述的光學板，其特征在于所述增光層由透明樹 脂形成，該透明樹脂為聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯及苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯 共聚物之一或其組合。
7. 一種光學板的制備方法，其包括如下步驟加熱第一透明樹脂材料形成熔融的增光層材料，及加熱一混合有擴散粒子的第二透明 樹脂材料形成熔融的擴散層材料；將該熔融的增光層材料注入雙色成型模具的第一成型腔中以形成增光層，該雙色成型 模具包括一母模與至少一公模，該母模具有與該至少一公模相配的成型槽，該成型槽的一槽 壁具有多個圓臺，該公模與成型槽相配合形成該第一成型腔；后退該公模，使形成有增光層的成型槽與該公模相配合形成第二成型腔；將熔融的擴散層材料注入該第二成型腔中，于增光層表面形成擴散層；及開模取出光學板。
8.如權利要求7所述的光學板的制備方法，其特征在于所述公模 為兩個，該母模具有兩個與該兩公模相配的成型槽，該雙色成型模具還包括一可驅動該母模 的轉動裝置；其中一成型槽用于與其中一公模相配合形成第一成型腔，注入熔融的增光層材 料形成該增光層后旋轉到另一處與另一公模相配合形成第二成型腔，再注入熔融的擴散層材 料；另一成型槽可相應重復以上步驟以達到連續(xù)生產。
9.'一種光學板的制備方法，其包括如下步驟加熱第一透明樹脂材料形成熔融的增光層材料，及加熱一混合有擴散粒子的第二透明 樹脂材料形成熔融的擴散層材料；將該熔融的擴散層材料注入雙色成型模具的第一成型腔中以形成擴散層，該雙色成型 模具包括一母模與至少一公模，該母模具有與該至少一公模相配的成型槽，該公模的成型面 上具有多個圓臺，該公模與成型槽與相配合形成該第一成型腔；后退該公模，使形成有擴散層的成型槽與該公模相配合形成第二成型腔；將熔融的增光層材料注入該第二成型腔中，于擴散層表面形成增光層；及開模取出光學板。
10.如權利要求9所述的光學板的制備方法，其特征在于所述公模 包括第一公模與第二公模，該圓臺處于該第二公模，該母模具有兩個與該第一公模及第二公 模相配的成型槽，該雙色成型模具還包括一可驅動該母模的轉動裝置；其中一成型槽用于與 該第一公模相配合形成第一成型腔，注入熔融的擴散層材料形成該擴散層后，通過該轉動裝 置旋轉到另一處與第二公模相配合形成第二成型腔，再注入熔融的增光層材料另一成型槽 可相應重復以上步驟以達到連續(xù)生產。
全文摘要
本發(fā)明公開一種光學板，其包括增光層與擴散層，該增光層與擴散層一體成型。該增光層具有一個入光面，一個與該入光面相對的出光面及位于該出光面的多個倒置圓臺形凹槽。該擴散層位于該增光層的入光面?zhèn)?，其包含透明樹脂與分散于該透明樹脂內的擴散粒子。另外，本發(fā)明還公開一種光學板的制備方法。上述光學板具有提高光線利用率的優(yōu)點。
文檔編號G02B6/00GK101191869SQ20061020113
公開日2008年6月4日 申請日期2006年11月24日 優(yōu)先權日2006年11月24日
發(fā)明者章紹漢, 許東明 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