專利名稱：光學(xué)板及其制備方法
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，尤其涉及一種復(fù)合式光學(xué)板及其制 備方法。
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本身不能發(fā)光，因此其需要借助背光模組才能產(chǎn)生顯 示功能。
請參見圖l， 一種采用現(xiàn)有技術(shù)的光學(xué)板的背光模組剖面示意圖。該背光模組10包括反 射板11與依次設(shè)置在該反射板11上方的多個光源12、擴散板13及棱鏡片14。其中，擴散板 13內(nèi)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散粒子用于使光線發(fā)生擴 散。棱鏡片14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12產(chǎn)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(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。
然而，現(xiàn)有技術(shù)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(dāng)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。
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。

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。 一種光學(xué)板，其包括一體成型的增光層與擴散層，其中，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以曲線延伸方式排布的凸起，每個凸起包 括至少三個相互連接的側(cè)面，每個側(cè)面的水平寬度沿該增光層的出光方向逐漸減小，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(nèi)的擴散粒子。
一種光學(xué)板的制備方法，其包括如下步驟加熱第一透明樹脂材料以形成熔融的增光層
材料，加熱混合有擴散粒子的第二透明樹脂材料以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，該母模具有至少一與該公模相配的成型槽，該成型槽的一槽壁具有多個以曲線延伸 方式排布的凹槽，每個凹槽包括至少三個相互連接的側(cè)壁，且每個側(cè)壁的水平寬度沿遠離該 槽壁的方向逐漸增大，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 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；及退模取出光學(xué)板。
又一種光學(xué)板的制備方法，其與上述光學(xué)板的制備方法相似，區(qū)別在于該多個以曲線 延伸方式排布的凹槽設(shè)置在公模的成型面上，首先將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，再將熔融的增光層材料注入形成有擴散層的成型槽與該公模相 配合形成的第二成型腔中形成增光層。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，所述光學(xué)板包括一體成型的增光層與擴散層，該增光層的出光面具有 多個凸起，該擴散層包含透明樹脂與分散于該透明樹脂內(nèi)的擴散粒子。使用時，光線通過該 光學(xué)板的擴散層被擴散均勻后，便直接進入增光層，然后又直接進入該凸起而發(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)板具有易于提高光線利用率的優(yōu)點。進一 步地，現(xiàn)有技術(shù)中，由于棱鏡片上的微棱鏡結(jié)構(gòu)與液晶面板上的像素間隔小，當(dāng)其陣列方向 與液晶面板像素的陣列方向接近重疊時，容易產(chǎn)生衍射條紋，本發(fā)明所述光學(xué)板的多個凸起 呈曲線延伸方式排布，與液晶面板像素的陣列方向不可能重疊，從而可以減少或避免衍射條 紋的產(chǎn)生。


圖l是一種采用現(xiàn)有技術(shù)的光學(xué)板的背光模組剖面示意圖。
圖2是本發(fā)明光學(xué)板較佳實施例一的立體示意圖。
圖3是是圖2所示光學(xué)板的俯視圖。
圖4是本發(fā)明較佳實施例二的光學(xué)板的俯視圖。
圖5是本發(fā)明較佳實施例三的光學(xué)板的俯視圖。
圖6是制備圖2所示光學(xué)板的增光層時的模具剖面示意圖。
圖7是制備圖2所示光學(xué)板的擴散層時的模具剖面示意圖。
圖8是制備圖2所示光學(xué)板的另一模具剖面示意圖。
具體實施例方式
下面將結(jié)合附圖及多個實施例對光學(xué)板及其制備方法做進一步詳細說明。
請參見圖2與圖3，所示為本發(fā)明較佳實施例一的光學(xué)板20，其包括一體成型的增光層 21與擴散層23。增光層21具有一個入光面211、 一個與該入光面211相對的出光面212，以及 位于該出光面212的多個以圓弧曲線延伸方式排布的凸起215，每個凸起215包括四個相互連 接的側(cè)面，且每個側(cè)面的水平寬度沿該增光層21的出光方向逐漸減小。擴散層23位于增光層 21的入光面211側(cè)，其包含透明樹脂231與分散于該透明樹脂231內(nèi)的擴散粒子233。另外，增 光層21的厚度與擴散層23的厚度可分別大于或等于0.35毫米，更佳優(yōu)選地，增光層21的厚度 與擴散層23的厚度之和為1毫米至6毫米。
增光層21可由透明材料形成，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中的一種或一種以上的混合物。增光層21的入光面211可為光滑面或 粗糙面。增光層21的出光面212上的凸起215用于使從光學(xué)板20出射的光線發(fā)生聚集作用，本 實施例中凸起215的四個相互連接的側(cè)面相交于一點且兩兩相對的側(cè)面所形成的夾角相等， 其角度范圍為60度至120度。通過調(diào)整夾角的角度，可調(diào)整光學(xué)板的增光率及出光視角。并 且，本實施例中在X方向上以圓弧曲線延伸方式排布的相鄰兩凸起215中心之間的距離與在Y 方向上以圓弧曲線延伸方式排布的相鄰兩凸起215中心之間的距離相等，其取值范圍為 0.025毫米至1毫米。可以理解，凸起215的側(cè)面的數(shù)量還可是三個，五個或五個以上。
光學(xué)板20的擴散層23具有30%至98%的光穿透率，其用于使入射光線擴散均勻。透明樹脂 231可為丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯乙烯樹脂與苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯樹脂中的一種 或一種以上的混合物。擴散粒子233可為二氧化鈦微粒、二氧化硅微粒和丙烯酸樹脂微粒中 的一種或一種以上的混合物，擴散粒子233可將光線擴散均勻。
當(dāng)光線進入光學(xué)板20，通過擴散層23被擴散均勻后，該光線便直接進入增光層21，在多 個以圓弧曲線延伸方式排布的凸起215的作用下發(fā)生聚集。如此，光線從入射至出射光學(xué)板 20，其間無需經(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。進一步地，現(xiàn)有技術(shù)中，由于棱鏡片上的微棱鏡結(jié)構(gòu)與液晶 面板上的像素間隔小，當(dāng)其陣列方向與液晶面板像素的陣列方向接近重疊時，容易產(chǎn)生衍射 條紋，本實施例中，該多個凸起215呈圓弧曲線延伸方式排布，與液晶面板像素的陣列方向 不可能重疊，從而可以減少或避免衍射條紋的產(chǎn)生。并且，將光學(xué)板20組裝于背光模組時， 只需要安裝一片光學(xué)板20即可，相對現(xiàn)有技術(shù)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。另外，該光學(xué)板20將現(xiàn)有技術(shù)的擴散板與棱鏡片的功能復(fù)合于一起，易于縮 小現(xiàn)有技術(shù)中擴散板與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。
請參見圖4，所示為本發(fā)明較佳實施例二的光學(xué)板30，光學(xué)板30與較佳實施例一的光學(xué) 板20相似，其不同在于光學(xué)板30出光面312上的多個凸起315呈波浪曲線延伸方式排布。
請參見圖5，所示為本發(fā)明較佳實施例三的光學(xué)板40，光學(xué)板40與較佳實施例一的光學(xué) 板20相似，其不同在于光學(xué)板40出光面412上的多個凸起415的頂部為與出光面412平行的 平面。
一種制備上述光學(xué)板20的方法，其采用雙色射出成型模具制備。
請參見圖6與圖7，雙色射出成型模具200包括轉(zhuǎn)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具有多個以圓弧曲線延 伸方式排布的凹槽2023，每個凹槽2023包括四個相互連接的側(cè)壁，且該每個側(cè)壁的水平寬度 沿遠離底壁2022的方向逐漸增大。該多個凹槽2023與光學(xué)板的增光層的凸起形狀相對應(yīng)。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(nèi)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以形成熔融的增光層材料，再加熱混合有擴散 粒子的第二透明樹脂材料以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，再固化退模取出光學(xué)板20。
其中，對于在雙色射出成型模具200的第一成型腔205，第二成型腔206中先后注入該熔 融的增光層材料與熔融的擴散層材料的方法可為在雙色射出成型模具200的第一公模203與 成型槽2021所構(gòu)成的第一成型腔205中注入該熔融的增光層材料，并固化形成增光層21;使 雙色射出成型模具200的第一公模203從成型槽2021中退出；將母模202通過轉(zhuǎn)動裝置201旋轉(zhuǎn) 180度；使第二公模204與其內(nèi)形成有增光層21的成型槽2021相配合形成第二成型腔206;在 第二成型腔206中注入熔融的擴散層材料，并固化形成擴散層23。
采用雙色射出成型模具200制備光學(xué)板20，由于增光層21與擴散層23直接是通過注塑成 型在一起，因此增光層21與擴散層23之間易于無縫結(jié)合且該結(jié)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(zhuǎn)母模202，使形成增光層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23;與此同時，另一個 成型槽2021可開始用于形成增光層21;當(dāng)擴散層23形成后，將第二公模204退出，并通過轉(zhuǎn) 動裝置201使母模202旋轉(zhuǎn)一定的角度，如90度，讓生成的光學(xué)板20脫模；然后將母模202旋
轉(zhuǎn)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；如此，形成一循環(huán)制備 過程。
可以理解，通過設(shè)置母模與公模的配合結(jié)構(gòu)，還可以在同一成型槽中先后完成兩次注射 過程，例如，當(dāng)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 接再注射擴散層的熔融材料以形成擴散層23 。
可以理解，如圖8所示，采用不同的模具300，其將用于形成增光層21的凸起215的多個 凹槽3023設(shè)置在公模304的成型面上，在上述制備方法中還可以先注入(由于注入熔融的擴 散層或增光層材料的模具澆口可設(shè)置于公模成型面的邊緣，因此此模具的模具澆口圖中未示 )熔融的擴散層材料形成擴散層23，然后再在形成有擴散層23的第二成型腔注入熔融的增光 層材料形成增光層21。并且，依據(jù)光學(xué)板的凸起的形狀的不同，模具的凹槽也作出相應(yīng)的改 變，例如光學(xué)板的凸起為三個側(cè)面相互連接時，每一凹槽也是由三個相互連接的側(cè)壁包圍而 成。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)板，其包括一體成型的增光層與擴散層，其中，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以曲線延伸方式排布的凸起，每個凸起包括至少三個相互連接的側(cè)面，每個側(cè)面的水平寬度沿該增光層的出光方向逐漸減小，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(nèi)的擴散粒子。
2 如權(quán)利要求l所述的光學(xué)板，其特征在于該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(quán)利要求l所述的光學(xué)板，其特征在于該凸起的四個側(cè)面兩兩 相對，且相對的兩側(cè)面之間的夾角范圍為60度至120度
4 如權(quán)利要求l所述的光學(xué)板，其特征在于相鄰兩凸起中心之間的 距離范圍為O. 025毫米至1毫米。
5 如權(quán)利要求l所述的光學(xué)板，其特征在于該多個凸起呈圓弧曲線或波浪曲線延伸方式排布。
6 如權(quán)利要求l所述的光學(xué)板，其特征在于該透明樹脂為丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯乙烯樹脂與苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯樹脂中的一種或一種以上的混 合物，該擴散粒子為二氧化鈦微粒、二氧化硅微粒和丙烯酸樹脂微粒中的一種或一種以上的 混合物。
7 一種光學(xué)板的制備方法，其包括如下步驟加熱第一透明樹脂材料以形成熔融的增光層材料，加熱混合有擴散粒子的第二透明樹脂材料以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，該母模具有至少一與該公模相配的成型槽，該成型槽的一槽 壁具有呈曲線延伸方式排布的多個凹槽，每個凹槽包括至少三個相互連接的側(cè)壁，且每個側(cè)壁的水平寬度沿遠離槽壁的方向逐漸增大，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 退模取出光學(xué)板。
8 如權(quán)利要求7所述的光學(xué)板的制備方法，其特征在于該公模為兩 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(qū)動該母模的轉(zhuǎn) 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(zhuǎn)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(yīng)重復(fù)以上步驟以達到連續(xù)生產(chǎn)。
9 一種光學(xué)板的制備方法，其包括如下步驟加熱第一透明樹脂材料以形成熔融的增光層材料，加熱混合有擴散粒子的第二透明樹 脂材料以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，該母模具有至少一與該公模相配的成型槽，該公模的成型面 上具有呈曲線延伸方式排布的多個凹槽，每個凹槽包括至少三個相互連接的側(cè)壁，且每個側(cè) 壁的水平寬度沿遠離成型面的方向逐漸增大，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；及退模取出光學(xué)板。
10 如權(quán)利要求9所述的光學(xué)板的制備方法，其特征在于該公模包 括第一公模與第二公模，該凹槽位于該第二公模，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(qū)動該母模的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動裝置 旋轉(zhuǎn)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(yīng)重復(fù)以上步驟以達到連續(xù)生產(chǎn)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種光學(xué)板及其制備方法。該種光學(xué)板包括一體成型的增光層與擴散層，其中，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以曲線延伸方式排布的凸起，每個凸起包括至少三個相互連接的側(cè)面，每個側(cè)面的水平寬度沿該增光層的出光方向逐漸縮小，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(nèi)的擴散粒子。上述光學(xué)板具有提高光線利用率和減少或避免衍射條紋產(chǎn)生的優(yōu)點。
文檔編號B29C45/16GK101354451SQ20071020117
公開日2009年1月28日 申請日期2007年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月26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