CN109445017A - 导光板及其制作方法、背光模组和显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种导光板及其制作方法、背光模组和显示装置，属于显示技术领域。其中，导光板的制作方法，包括：采用频率大于预设阈值的激光对导光板本体的出光面进行扫描，在所述出光面形成多个相互平行、间隔排布的激光作用区域，所述激光作用区域的折射率小于相邻所述激光作用区域之间的激光未作用区域的折射率。本发明的技术方案能够在导光板表面物理结构不发生明显改变的情况下，改变导光板出光面的折射率，使得光束在经过导光板出光面之后能够有效的收窄，达到提升亮度和收窄视角的目的。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是指一种导光板及其制作方法、背光模组和显示装置。
背景技术
在用于液晶显示器的背光模组中，导光板出光性能直接影响背光模组的出光视角以及亮度。现有的导光板，通常为了提高光效，会在导光板的出光面引入微棱镜结构，使得光线受微棱镜结构的约束而有所收窄，起到提升亮度和收窄视角的作用。现有技术在导光板的出光面制备微棱镜结构时，需要采用定制刀具对导光板的出光面进行飞切处理，由于刀具本身就存在误差，不能保证制备的微结构完全相同，并且这种微结构的尖角很容易划伤其他膜材，微结构的尖角也容易受到损伤，不能很好地起到提升亮度和收窄视角的作用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种导光板及其制作方法、背光模组和显示装置，能够在导光板表面物理结构不发生明显改变的情况下，改变导光板出光面的折射率，使得光束在经过导光板出光面之后能够有效的收窄，达到提升亮度和收窄视角的目的。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：
一方面，提供一种导光板的制作方法，包括：
采用频率大于预设阈值的激光对导光板本体的出光面进行扫描，在所述出光面形成多个相互平行、间隔排布的激光作用区域，所述激光作用区域的折射率小于相邻所述激光作用区域之间的激光未作用区域的折射率。
进一步地，所述预设阈值为5kHz。
进一步地，所述激光为二氧化碳激光。
进一步地，所述采用频率大于预设阈值的激光对导光板本体的出光面进行扫描包括：
以预设的激光参数沿第一方向对所述导光板本体的出光面进行激光扫描；
扫描完成后，将激光沿第二方向移动预设距离后重新沿第一方向对所述导光板本体的出光面进行激光扫描，重复该步骤，直至对所述出光面完成扫描，所述第一方向与所述第二方向垂直。
进一步地，所述激光参数包括以下至少一种：激光脉冲频率、出光延时、脉冲衰减、扫描速度和扫描次数。
进一步地，所述导光板本体采用玻璃基板。
本发明实施例还提供了一种导光板，采用如上所述的制作方法制作得到，所述导光板的出光面包括多个相互平行、间隔排布的激光作用区域，所述激光作用区域的折射率小于相邻所述激光作用区域之间的激光未作用区域的折射率。
进一步地，所述激光作用区域的深度为10-20微米，所述导光板的深度为0.3-0.6毫米。
本发明实施例还提供了一种背光模组，包括如上所述的导光板。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的背光模组。
本发明的实施例具有以下有益效果：
上述方案中，通过高频激光脉冲对导光板出光面的扫描辐射，导光板材料的折射率会发生改变，且表面物理结构将不会有明显的改变。光线传输到导光板出光面，由于出光面折射率的改变而改变传播角度，出射光的角度受到折射率改变大小的调制，使得光束在经过导光板出光面之后能够有效的收窄，极大的提升光效。本发明的技术方案可以有效的改变导光板出光面的折射率，使得折射率呈现周期性的分布，从而改变光线的传输方向，并且本发明的技术方案不引起出光面物理损伤以及物理结构的改变，可以避免微棱镜结构对其他膜材的划伤以及微棱镜结构自身的损伤，并且本发明的技术方案不需要定制刀具，制作工艺简单，可以根据需要收窄视角的不同，通过更改激光参数来更改激光作用区域的折射率。
附图说明
图1为现有导光板的平面示意图；
图2为现有导光板的截面示意图；
图3为高频CO2激光脉冲扫描***的示意图；
图4为本发明实施例导光板的截面示意图。
附图标记
1 现有的导光板本体
2 微棱镜结构
3 控制器
4 CO2激光光源
5 衰减镜片
6 偏转镜片
7 本实施例的导光板
8 激光作用区域
具体实施方式
为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
现有的导光板，通常为了提高光效，会在导光板的出光面引入微棱镜结构，使得光线受微棱镜结构的约束而有所收窄，起到提升亮度和收窄视角的作用。图1为现有导光板的平面示意图，图2为现有导光板的截面示意图，如图1和图2所示，现有的导光板本体1的出光面上设置有多个相互平行、间隔排布的微棱镜结构2，微棱镜结构2在垂直于自身延伸方向上的截面可以为三角形或半圆形，如图2所示，微棱镜结构2在垂直于自身延伸方向上的截面为三角形。
现有技术在导光板的出光面制备微棱镜结构时，需要采用定制刀具对导光板的出光面进行飞切处理，由于刀具本身就存在误差，不能保证制备的微结构完全相同，并且这种微结构的尖角很容易划伤其他膜材，微结构的尖角也容易受到损伤，不能很好地起到提升亮度和收窄视角的作用。
为了解决上述问题，本发明实施例提供一种导光板及其制作方法、背光模组和显示装置，能够在导光板表面物理结构不发生明显改变的情况下，改变导光板出光面的折射率，使得光束在经过导光板出光面之后能够有效的收窄，达到提升亮度和收窄视角的目的。
本发明实施例提供一种导光板的制作方法，包括：
采用频率大于预设阈值的激光对导光板本体的出光面进行扫描，在所述出光面形成多个相互平行、间隔排布的激光作用区域，所述激光作用区域的折射率小于相邻所述激光作用区域之间的激光未作用区域的折射率。
本实施例中，通过高频激光脉冲对导光板出光面的扫描辐射，导光板材料的折射率会发生改变，且表面物理结构将不会有明显的改变。光线传输到导光板出光面，由于出光面折射率的改变而改变传播角度，出射光的角度受到折射率改变大小的调制，使得光束在经过导光板出光面之后能够有效的收窄，极大的提升光效。本发明的技术方案可以有效的改变导光板出光面的折射率，使得折射率呈现周期性的分布，从而改变光线的传输方向，并且本发明的技术方案不引起出光面物理损伤以及物理结构的改变，可以避免微棱镜结构对其他膜材的划伤以及微棱镜结构自身的损伤，并且本发明的技术方案不需要定制刀具，制作工艺简单，可以根据需要收窄视角的不同，通过更改激光参数来更改激光作用区域的折射率。
进一步地，所述预设阈值可以为5kHz。即采用高频激光(频率大于5kHz的激光)对导光板出光面进行扫描辐射，使得导光板材料的折射率发生改变，且表面物理结构将不会有明显的改变。
具体地，所述激光可以为二氧化碳激光。CO2激光器是一种气体激光器，主要的工作物质是二氧化碳分子。相比于其他激光器比如光纤激光器，二氧化碳激光的优势是能够对非金属进行加工，并且稳定性好。
具体实施例中，所述采用频率大于预设阈值的激光对导光板本体的出光面进行扫描包括：
以预设的激光参数沿第一方向对所述导光板本体的出光面进行激光扫描；
扫描完成后，将激光沿第二方向移动预设距离后重新沿第一方向对所述导光板本体的出光面进行激光扫描，重复该步骤，直至对所述出光面完成扫描，所述第一方向与所述第二方向垂直。
其中，第一方向可以根据现有导光板上微棱镜结构的延伸方向确定，具体地，第一方向可以与微棱镜结构的延伸方向平行。
进一步地，所述激光参数包括以下至少一种：激光脉冲频率、出光延时、脉冲衰减、扫描速度和扫描次数。通过控制激光参数能够有效地控制激光作用区域的深度、尺寸以及折射率改变量。
具体地，所述导光板本体采用玻璃基板。通过高频激光脉冲对玻璃基板进行扫描辐射，使得玻璃基板发生残余应力释放和激光作用区域的密度改变，使得激光作用区域的折射率发生改变，且激光的影响随着激光辐射的穿透深度而逐渐降低。
下面以激光采用二氧化碳激光为例，对本发明的导光板的制作方法进行进一步介绍：
本实施例中，需要利用高频CO2激光脉冲扫描***对导光板的出光面进行处理，如图3所示，高频CO2激光脉冲扫描***包括CO2激光光源4、衰减镜片5、偏转镜片6和控制器3，其中，偏转镜片6的偏转角度由控制器3控制，能够起到控制激光出光方向的作用；衰减镜片5能够对CO2激光脉冲能量进行直接衰减，从而控制照射到导光板出光面的激光脉冲的能量，控制器3具体可以采用计算机。
通过控制器3控制激光出射功率和偏转镜片6的偏转角度，实现对导光板出光面周期性的扫描，如图3所示，具体可以先控制激光沿Y方向以固定的激光参数对导光板7的出光面进行扫描，形成一个条状的激光作用区域，之后控制偏转镜片6的偏转角度，使得激光沿X方向移动预设距离后，再继续沿Y方向对导光板7的出光面扫描，形成另一个条状的激光作用区域，如此循环，直至扫完整片导光板。
如图4所示，本实施例的导光板7的出光面形成有多个激光作用区域8，扫描之后的导光板的外观和扫描之前并无明显差异。但由于出光面经过了高频的激光脉冲的辐射，因而会发生残余应力释放、密度改变使得出光面表面材料的折射率发生改变，具体地，激光作用区域8的折射率小于激光未作用区域的折射率，使得导光板出光面形成折射率周期性变化的多个区域，且激光对导光板的影响随着激光辐射的穿透深度而逐渐降低。
通过控制CO2激光***的参数(包括激光脉冲频率、出光延时、脉冲衰减、扫描速度、扫描次数等)能够控制激光作用区域8的深度以及激光作用区域8的折射率改变的大小。由导光板入光面入射的光线在经过周期性折射率调制之后的导光板出光面，由于发生菲涅耳折射和反射将会改变光线的出射角度。通过设计激光作用区域8的折射率改变量、深度以及尺寸，使得光线在经过折射率周期变化的导光板出光面之后能够将光线角度进行控制，从而提升光效，达到提升背光亮度和视角控制的效果。
本发明的技术方案可以有效的改变导光板出光面的折射率，使得折射率呈现周期性的分布，从而改变光线的传输方向，并且本发明的技术方案不引起出光面物理损伤以及物理结构的改变，可以避免微棱镜结构对其他膜材的划伤以及微棱镜结构自身的损伤，并且本发明的技术方案不需要定制刀具，制作工艺简单，可以根据需要收窄视角的不同，通过更改激光参数来更改激光作用区域的折射率。
本发明实施例还提供了一种导光板，采用如上所述的制作方法制作得到，所述导光板的出光面包括多个相互平行、间隔排布的激光作用区域，所述激光作用区域的折射率小于相邻所述激光作用区域之间的激光未作用区域的折射率。
本实施例中，通过高频激光脉冲对导光板出光面的扫描辐射，导光板材料的折射率会发生改变，且表面物理结构将不会有明显的改变。光线传输到导光板出光面，由于出光面折射率的改变而改变传播角度，出射光的角度受到折射率改变大小的调制，使得光束在经过导光板出光面之后能够有效的收窄，极大的提升光效。本发明的技术方案可以有效的改变导光板出光面的折射率，使得折射率呈现周期性的分布，从而改变光线的传输方向，并且本发明的技术方案不引起出光面物理损伤以及物理结构的改变，可以避免微棱镜结构对其他膜材的划伤以及微棱镜结构自身的损伤，并且本发明的技术方案不需要定制刀具，制作工艺简单，可以根据需要收窄视角的不同，通过更改激光参数来更改激光作用区域的折射率。
具体地，所述激光作用区域的深度可以为10-20微米，所述导光板的深度为0.3-0.6毫米。
本发明实施例还提供了一种背光模组，包括如上所述的导光板。
本实施例中，通过高频激光脉冲对导光板出光面的扫描辐射，导光板材料的折射率会发生改变，且表面物理结构将不会有明显的改变。光线传输到导光板出光面，由于出光面折射率的改变而改变传播角度，出射光的角度受到折射率改变大小的调制，使得光束在经过导光板出光面之后能够有效的收窄，极大的提升光效。本发明的技术方案可以有效的改变导光板出光面的折射率，使得折射率呈现周期性的分布，从而改变光线的传输方向，并且本发明的技术方案不引起出光面物理损伤以及物理结构的改变，可以避免微棱镜结构对其他膜材的划伤以及微棱镜结构自身的损伤，并且本发明的技术方案不需要定制刀具，制作工艺简单，可以根据需要收窄视角的不同，通过更改激光参数来更改激光作用区域的折射率。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的背光模组。所述显示装置可以为：液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件，其中，所述显示装置还包括柔性电路板、印刷电路板和背板。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种导光板的制作方法，其特征在于，包括：
采用频率大于预设阈值的激光对导光板本体的出光面进行扫描，在所述出光面形成多个相互平行、间隔排布的激光作用区域，所述激光作用区域的折射率小于相邻所述激光作用区域之间的激光未作用区域的折射率。
2.根据权利要求1所述的导光板的制作方法，其特征在于，所述预设阈值为5kHz。
3.根据权利要求1所述的导光板的制作方法，其特征在于，所述激光为二氧化碳激光。
4.根据权利要求1所述的导光板的制作方法，其特征在于，所述采用频率大于预设阈值的激光对导光板本体的出光面进行扫描包括：
以预设的激光参数沿第一方向对所述导光板本体的出光面进行激光扫描；
扫描完成后，将激光沿第二方向移动预设距离后重新沿第一方向对所述导光板本体的出光面进行激光扫描，重复该步骤，直至对所述出光面完成扫描，所述第一方向与所述第二方向垂直。
5.根据权利要求4所述的导光板的制作方法，其特征在于，所述激光参数包括以下至少一种：激光脉冲频率、出光延时、脉冲衰减、扫描速度和扫描次数。
6.根据权利要求1所述的导光板的制作方法，其特征在于，所述导光板本体采用玻璃基板。
7.一种导光板，其特征在于，采用如权利要求1-6中任一项所述的制作方法制作得到，所述导光板的出光面包括多个相互平行、间隔排布的激光作用区域，所述激光作用区域的折射率小于相邻所述激光作用区域之间的激光未作用区域的折射率。
8.根据权利要求7所述的导光板，其特征在于，所述激光作用区域的深度为10-20微米，所述导光板的深度为0.3-0.6毫米。
9.一种背光模组，其特征在于，包括如权利要求7或8所述的导光板。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求9所述的背光模组。
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