TW202001309A

TW202001309A - 具高出光均勻度之導光板及其製造方法

Info

Publication number: TW202001309A
Application number: TW107119463A
Authority: TW
Inventors: 蘇東權
Original assignee: 茂林光電科技股份有限公司
Priority date: 2018-06-06
Filing date: 2018-06-06
Publication date: 2020-01-01
Also published as: TWI666477B

Abstract

本發明揭示一種具高出光均勻度之導光板及其製造方法，導光板具有一入光面及垂直鄰接入光面之一出光面，且導光板更包含複數第一凹陷溝槽及複數第二凹陷溝槽。第一凹陷溝槽透過一押印滾輪押出成形於出光面，具有一第一深度為50～90μm，第二凹陷溝槽押印滾輪押出成形於出光面，具有一第二深度為10～30μm，且與第一凹陷溝槽交錯設置，透過押印滾輪可單次壓印形成兩種深度之溝槽。藉此第二凹陷溝槽消除了第一凹陷溝槽於鄰近入光面區域引起的直噴紋現象，且第一凹陷溝槽消除了該第二凹陷溝槽於鄰近入光面區域引起的交錯紋現象，而提升整體出光效能。

Description

具高出光均勻度之導光板及其製造方法

本發明係與導光元件領域相關，尤其是一種具高出光均勻度之導光板及其製造方法。

導光板具有優異之光學導引特性，是以目前已被大量地應用於各種須具有發光或照明功能之電子裝置，作為提供光線之用。為可使應用導光板之電子裝置如顯示器，具有較佳的影像與亮度呈現，該領域之業者於開發設計時，多半朝向如何使導光板出光更為均勻之目標努力。

為使導光板具有所需之出光呈現，一般於導光板上會設計光學微結構，以利於調整出光狀態。在更高標準與多重出光需求下，導光板上的光學結構亦隨之漸趨複雜化，為可更易於生產具有複雜結構之導光板，目前多半採射出成型製程，尤針對具凸出狀微結構之導光板，更是僅能透過射出成型生產。射出成型製程具體而言，係根據欲成形於導光板上之結構特徵，於模具上進行相關加工，而後填料至射出成型模具，並於固化後加以脫模，即可於導光板製成同時讓其上的結構一併成形。然，前述方式針對大尺寸導光板而言，係有其生產極限，當欲生產大尺寸導光板時，射出成型模具之體積須設計成對應大小，當模具過大時，極易產生填料不均的現象，導致脫模後的成品出現厚薄不一甚或破裂的現象。另一方面，薄型導光板亦不適透過射出成型製造，因當厚度過低時，除了對應之模具不易設計與建構外，固化後執行脫模作業時也極易使導光板破裂，造成生產良率低下的問題。

是以，如何有效地提升導光板之出光均勻度，且利於快速量產，實為目前亟需解決的問題。

有鑑於此，本發明之一目的，旨在提供一種具高出光均勻度之導光板及其製造方法，以有效解決當前導光板於應用時產生的出光不均問題，且利於快速生產製造。

為達上述目的，本發明於一實施方式中揭示一種具高出光均勻度之導光板，具有一入光面及一出光面，該入光面供以接收光源之光線，該出光面與該入光面垂直鄰接設置，包括：複數第一凹陷溝槽，押出成形於該出光面，具有一第一深度為50～90μm；以及複數第二凹陷溝槽，押出成形於該出光面，具有一第二深度為10～30μm，且與該複數第一凹陷溝槽交錯設置；藉此，該等第二凹陷溝槽消除了該等第一凹陷溝槽於鄰近該入光面區域引起的直噴紋現象，且該等第一凹陷溝槽消除了該等第二凹陷溝槽於鄰近該入光面區域引起的交錯紋現象，而可大幅提升導光板之出光均勻度。

承前述實施方式，於一實施方式中則揭示該等第一凹陷溝槽及該等第二凹陷溝槽係呈連續鄰接設置，以具有更佳之均光效果。

或如另一實施方式所提及，該等第一凹陷溝槽及該等第二凹陷溝槽係呈間隔設置，且相鄰之任一該第一凹陷溝槽及該第二凹陷溝槽之間係為平面，藉此亦可具有較佳之均光效果。

此外，為提升凹陷溝槽之均光效能，於再一實施方式中，該等第一凹陷溝槽及該等第二凹陷溝槽為V型而具有二溝槽斜面，該等溝槽斜面所夾設之角度介於70～90度。

本發明亦於一實施方式中揭示一種用以製成具高出光均勻度之導光板之製造方法，包含以下步驟：提供一導光板，該導光板具有一入光面及一出光面，該出光面與該入光面垂直鄰接設置；提供一押印滾輪，該押印滾輪具有複數第一凸肋及複數第二凸肋，該等第一凸肋係以一第一高度為50～90μm押入該導光板，該等第二凸肋以一第二高度為10～30μm押入該導光板，且該等第一凸肋及該等第二凸肋係呈交錯設置；及於該導光板之該出光面押印形成複數第一凹陷溝槽及複數第二凹陷溝槽，該等第一凹陷溝槽具有一第一深度為50～90μm，該等第二凹陷溝槽具有一第二深度為10～30μm，且該等第一凹陷溝槽與該等第二凹陷溝槽交錯設置。藉此，透過押印滾輪即可於單次押印製程中同時形成具有不同深度之第一凹陷溝槽與第二凹陷溝槽，而可有效提升導光板生產速度，並增進產品良率，使該方式製成之導光板產品於應用時得以有效消除亮暗分布不均的光學現象。

於一實施方式中，該等第一凸肋及該等第二凸肋係呈連續鄰接設置，藉此即可押印形成對應為連續鄰接設置之第一凹陷溝槽與第二凹陷溝槽，以符合導光板出光需求。

於另一實施方式中，該等第一凸肋及該等第二凸肋係呈間隔設置，且相鄰之任一該第一凸肋及該第二凸肋之間為平面，藉此即可押印形成對應為間隔設置之第一凹陷溝槽與第二凹陷溝槽，以符合導光板出光需求。

此外，較佳者，於再一實施方式中，該等第一凸肋及該等第二凸肋為V型而具有二凸肋斜面，該等凸肋斜面所夾設之角度介於70～90度，藉此以押印形成為V型結構之第一凹陷溝槽及第二凹陷溝槽。

綜上所述，本發明所揭示之具高出光均勻度之導光板及其製造方法，係可消除設置凹陷溝槽以提升整體出光輝度時，所致使之直噴紋或交錯紋現象，進而確保導光板之整體出光均勻狀況，防止亮暗不均之出光問題。且透過押印成形，除可提升產品製程速度外，亦解決大尺寸薄型導光板施作不易之問題，提供更為優異且符合市場需求之光學產品。

現今為了提升導光板之出光均勻度，係見有於導光板表面設置複數分別具有相同深度之溝槽結構，以利用溝槽結構使導光板出光時的亮度與均勻度得以改善提升。但經本發明人實作與實驗發現，雖設置溝槽結構可增加出光時的亮度，但溝槽結構卻會導致出光面部分區域產生亮暗分布不均或是過亮等反效果，其主要的影響原因在於溝槽深度。當溝槽結構深度較淺時，會在鄰近入光面區域產生分光過度之交錯紋，如第8圖所示；當溝槽結構之深度較深時，則會在鄰近入光面位置出現直噴紋現象，如第9圖所示。因此，如何在設置溝槽結構提升出光亮度後，仍可讓導光板之出光維持均勻化呈現，本發明人遂構思並提出如下所述之技術內容。

請參閱第1及2圖，其係為本發明較佳實施方式之導光板立體示意圖及導光板剖面示意圖。本發明揭示一種具高出光均勻度之導光板1，其具有一入光面10及一出光面11，入光面10供以接收光源之光線，出光面11與入光面10垂直鄰接設置，導光板1並包含複數第一凹陷溝槽12及複數第二凹陷溝槽13。

該些第一凹陷溝槽12押出成形於出光面11，且具有一第一深度A為50～90μm，該些第二凹陷溝槽13亦押出成形於出光面11，並具有一第二深度B為10～30μm，且第二凹陷溝槽13與第一凹陷溝槽12為交錯設置。藉此，該些第二凹陷溝槽13消除了第一凹陷溝槽12於鄰近入光面10區域引起的直噴紋現象，且該些第一凹陷溝槽12消除了第二凹陷溝槽13於鄰近入光面10引起的交錯紋現象，進而提升了導光板1出光面11之整體出光均勻度，消除亮暗分布不均之出光呈現。且第一凹陷溝槽12與第二凹陷溝槽13，皆透過押出方式形成，除可增進製程效率，降低生產所需時間成本，透過押出成形方式，亦更利於製成具有第一凹陷溝槽12及第二凹陷溝槽13之大尺寸薄型導光板，提供符合市場需求之產品。導光板之詳細製造步驟，請容於後續實施方式內容說明。並於此重述，本發明係於導光板1之出光面11設置為凹陷且具有不同深度之第一凹陷溝槽12與第二凹陷溝槽13，且使第一凹陷溝槽12及第二凹陷溝槽13分別介於前述深度數值範圍，係可利於消除前述交錯紋與直噴紋之亮暗不均現象，以在提升導光板1整體出光輝度同時確保導光板1之出光均勻性。此外第一凹陷溝槽12與第二凹陷溝槽13為凹陷結構並以押出方式成形，係有別於習知導光板利用射出成型製成如凸出狀微結構之技術，而有效提升製程效率與產品良率，並使製成之導光板1藉由深淺交錯之第一凹陷溝槽12與第二凹陷溝槽13，有效消除影響出光均勻度之直噴紋與交錯紋。

於本實施方式中，該些第一凹陷溝槽12與該些第二凹陷溝槽13係呈連續鄰接設置，如第1及2圖所示，以因應部分需求達到更佳之出光效能。此外，該些第一凹陷溝槽12與該些第二凹陷溝槽13係可為V型或弧型，於此係以該些第一凹陷溝槽12及第二凹陷溝槽13為V型結構，而分別具有二溝槽斜面14、15為例，且溝槽斜面14、15所夾設之角度α較佳介於70～90度。藉此，以避免角度α過大導致亮線或亮紋產生，以及角度α過小失去增進出光輝度之功效，進而使導光板1可相對光線具有較佳之出光導引效果。

請一併參閱第3及4圖，其係為本發明較佳實施方式另一實施狀態之導光板平面示意圖及再一實施狀態之導光板平面示意圖。該些第一凹陷溝槽12及該些第二凹陷溝槽13，除可如第1、2圖所示呈連接鄰接設置外，視不同的出光需求，該些第一凹陷溝槽12與第二凹陷溝槽13可對應設置為其他結構狀態。例如第3圖所示，該些第一凹陷溝槽12與該些第二凹陷溝槽13亦可呈間隔設置，且相鄰之任一第一凹陷溝槽12及第二凹陷溝槽13之間係為平面。據此，同樣可讓導光板1於出光時藉由第一凹陷溝槽12與第二凹陷溝槽13分別消除鄰近入光面之直噴紋與交錯紋現象，有效於提升導光板1之出光輝度同時增加出光均勻性。

當然，該些第一凹陷溝槽12與第二凹陷溝槽13，亦可如第4圖所示，為弧形凹陷結構，且同樣可為連續鄰接設置或間隔設置。於此種結構狀態下，該些第一凹陷溝槽12與該些第二凹陷溝槽13亦可達到消除交錯紋與直噴紋之功效。

請參閱第5及6圖，其係為本發明較佳實施方式之導光板製造方法步驟流程圖及押印滾輪應用示意圖，並請一併復搭配參閱第1及2圖。本發明亦揭示一種具高出光均勻度之導光板之製造方法，其包含以下步驟。

首先，提供一導光板1，導光板1具有一入光面10及一出光面11，出光面11與入光面10垂直鄰接設置(步驟S01)。而後，提供一押印滾輪2，押印滾輪2具有複數第一凸肋20及複數第二凸肋21，第一凸肋20以一第一高度為50～90μm押入該導光板1，第二凸肋21以一第二高度為10～30μm押入該導光板1，且第一凸肋20與第二凸肋21呈交錯設置(步驟S02)。接續，於導光板1之出光面11押印形成複數第一凹陷溝槽12及複數第二凹陷溝槽13，第一凹陷溝槽12具有一第一深度A為50～90μm，第二凹陷溝槽13具有一第二深度B為10～30μm，且第一凹陷溝槽12與第二凹陷溝槽13交錯設置(步驟S03)。其中，較佳者前述導光板1可為塑料基材，並經過前置作業形成具有所需厚度之導光板，而後押印滾輪2係以旋轉押印方式，於出光面11押印形成前述之第一凹陷溝槽12及第二凹陷溝槽13，導光板1並可於第一凹陷溝槽12及第二凹陷溝槽13成形後再行裁切至所需尺寸，或於尚未押印前即裁切至所需尺寸再進行製程皆可。藉此，透過押印滾輪2於導光板1出光面11押印形成該些第一凹陷溝槽12及第二凹陷溝槽13之方式，係可於單次押印製程中，即形成兩種不同深度之第一凹陷溝槽12及第二凹陷溝槽13，而大幅增進製程速度。且該製程方法係可直接針對薄型之導光板進行壓印，是以可提升大尺寸之薄型導光板之產品良率與製程速率。其中，圖中所繪結構係供以說明示意之用，以利於明白前述製造方法步驟，非表示實際結構尺寸比例。

第一凸肋20及第二凸肋21係可呈連續鄰接設置，或是間隔設置，於此係以第一凸肋20及第二凸肋21為連續鄰接設置為例，如第6圖所示。據此，當導光板1之出光面11受到押印滾輪2押印後，即可於出光面11形成為連續鄰接設置之該些第一凹陷溝槽12與第二凹陷溝槽13。此外，第一凸肋20及第二凸肋21可為V型或弧型結構，當第一凸肋20及第二凸肋21為V型結構時，係分別具有二凸肋斜面22、23，且該些凸肋斜面22、23所夾設之角度β介於70～90度。藉此，透過押印滾輪2即可在導光板1之出光面11押印形成為V型結構之第一凹陷溝槽12與第二凹陷溝槽13，且第一凹陷溝槽12及第二凹陷溝槽13分別具有二溝槽斜面14，且溝槽斜面14之夾角α介於70～90度。其中，透過前述步驟製成之導光板1結構，請復參閱第1及2圖所示內容。

請一併參閱第7圖，其係為本發明較佳實施方式另一實施狀態之押印滾輪應用示意圖，並請復搭配參閱第3圖。如前述，第一凸肋20及第二凸肋21亦可呈間隔設置，當為間隔設置時，相鄰之任一第一凸肋20及第二凸肋21之間係為平面結構。參閱第7及3圖所示，於此結構狀態下，押印滾輪2於導光板1出光面11押印時，即可於出光面11形成為間隔設置之第一凹陷溝槽12及第二凹陷溝槽13，且相鄰之任一第一凹陷溝槽12與第二凹陷溝槽13之間係為平面結構，如第3圖所示。

綜上所述，本發明之具高出光均勻度之導光板及其製造方法，係可消除在設置凹陷狀溝槽以提升整體出光輝度時，所致使之直噴紋或交錯紋現象，進而確保導光板之整體出光均勻狀況，防止亮暗不均之出光問題。且透過押印成形，除可提升產品製程速度外，亦解決大尺寸薄型導光板施作不易之問題，提供更為優異且符合市場需求之光學產品。

1‧‧‧導光板10‧‧‧入光面11‧‧‧出光面12‧‧‧第一凹陷溝槽13‧‧‧第二凹陷溝槽14‧‧‧第一凹陷溝槽之溝槽斜面15‧‧‧第二凹陷溝槽之溝槽斜面A‧‧‧第一深度B‧‧‧第二深度α‧‧‧溝槽斜面夾設之角度2‧‧‧押印滾輪20‧‧‧第一凸肋21‧‧‧第二凸肋22‧‧‧第一凸肋之凸肋斜面23‧‧‧第二凸肋之凸肋斜面β‧‧‧凸肋斜面夾設之角度S01～S03‧‧‧步驟

第1圖，為本發明較佳實施方式之導光板立體示意圖。第2圖，為本發明較佳實施方式之導光板平面示意圖。第3圖，為本發明較佳實施方式另一實施狀態之導光板平面示意圖。第4圖，為本發明較佳實施方式再一實施狀態之導光板平面示意圖。第5圖，為本發明較佳實施方式之導光板製造方法步驟流程圖。第6圖，為本發明較佳實施方式之押印滾輪應用示意圖。第7圖，為本發明較佳實施方式另一實施狀態之押印滾輪應用示意圖。第8圖，為導光板應用時產生之交錯紋示意圖。第9圖，為導光板應用時產生之直噴紋示意圖。

1‧‧‧導光板

10‧‧‧入光面

11‧‧‧出光面

12‧‧‧第一凹陷溝槽

13‧‧‧第二凹陷溝槽

Claims

一種具高出光均勻度之導光板，具有一入光面及一出光面，該入光面供以接收光源之光線，該出光面與該入光面垂直鄰接設置，包括：複數第一凹陷溝槽，押出成形於該出光面，具有一第一深度為50～90μm；以及複數第二凹陷溝槽，押出成形於該出光面，具有一第二深度為10～30μm，且與該複數第一凹陷溝槽交錯設置；藉此，該等第二凹陷溝槽消除了該等第一凹陷溝槽於鄰近該入光面區域引起的直噴紋現象，且該等第一凹陷溝槽消除了該等第二凹陷溝槽於鄰近該入光面區域引起的交錯紋現象。
如申請專利範圍第1項所述之具高出光均勻度之導光板，其中，該等第一凹陷溝槽及該等第二凹陷溝槽係呈連續鄰接設置。
如申請專利範圍第1項所述之具高出光均勻度之導光板，其中，該等第一凹陷溝槽及該等第二凹陷溝槽係呈間隔設置，且相鄰之任一該第一凹陷溝槽及該第二凹陷溝槽之間係為平面。
如申請專利範圍第1項所述之具高出光均勻度之導光板，其中，該等第一凹陷溝槽及該等第二凹陷溝槽為V型而具有二溝槽斜面，該等溝槽斜面所夾設之角度介於70～90度。
一種用以製成具高出光均勻度之導光板之製造方法，包含以下步驟：提供一導光板，該導光板具有一入光面及一出光面，該出光面與該入光面垂直鄰接設置；提供一押印滾輪，該押印滾輪具有複數第一凸肋及複數第二凸肋，該等第一凸肋係以一第一高度為50～90μm押入該導光板，該等第二凸肋以一第二高度為10～30μm押入該導光板，且該等第一凸肋及該等第二凸肋係呈交錯設置；及於該導光板之該出光面押印形成複數第一凹陷溝槽及複數第二凹陷溝槽，該等第一凹陷溝槽具有一第一深度為50～90μm，該等第二凹陷溝槽具有一第二深度為10～30μm，且該等第一凹陷溝槽與該等第二凹陷溝槽交錯設置。
如申請專利範圍第5項所述之用以製成具高出光均勻度之導光板之製造方法，其中，該等第一凸肋及該等第二凸肋係呈連續鄰接設置。
如申請專利範圍第5項所述之用以製成具高出光均勻度之導光板之製造方法，其中，該等第一凸肋及該等第二凸肋係呈間隔設置，且相鄰之任一該第一凸肋及該第二凸肋之間為平面。
如申請專利範圍第5項所述之用以製成具高出光均勻度之導光板之製造方法，其中，該等第一凸肋及該等第二凸肋為V型而具有二凸肋斜面，該等凸肋斜面所夾設之角度介於70～90度。