具高入光展角及均匀出光的导光板及制造方法与沟槽滚轮技术

本发明专利技术提供一种具高入光展角及均匀出光的导光板及制造方法与沟槽滚轮，导光板包括一入光面、一透镜阵列、一出光面、一底面及多个导光槽。透镜阵列形成于入光面以提高入射光线的展角，由此减低亮暗分布不均的情况，出光面与底面相对设置并分别邻接于入光面，导光槽则成形于出光面或底面，以提升出光面的出光亮度，且各导光槽深度朝邻近入光面的一端渐变缩小，而可进一步均匀导光板整体出光效果，避免透镜阵列与导光槽产生光学干涉条纹。导光板在制造上则透过沟槽滚轮以辗压方式形成渐变导光槽，以达快速量产的功效，进而降低制造成本。

Light guide plate with high entry angle and uniform light out and manufacturing method and groove roller

The present invention provides a light guide plate with high entry angle and uniform light emission, and a manufacturing method and a trench roller. The light guide plate includes a light entry surface, a lens array, a smooth surface, a bottom surface and a plurality of light guiding grooves. The lens array formed in the incident surface to improve the incident light angle, thus reducing the uneven distribution of light and dark, the light emitting surface and the bottom surface is opposite and adjacent to the light incident surface, a light guide groove is formed on the surface or the bottom surface, in order to enhance the brightness and smooth surface, and one end of each light guide the depth of the groove towards adjacent the light gradient can be further reduced, and even the whole light guide illumination effect, avoid lens array and light guide optical interference fringes. In the manufacture of the light guide plate, the groove roller is formed by the groove roller to form the gradient guide slot, so as to achieve the efficiency of rapid production, and then reduce the manufacturing cost.

【技术实现步骤摘要】
具高入光展角及均匀出光的导光板及制造方法与沟槽滚轮
本专利技术与导光板领域相关，尤其是一种光学级塑料压出成形导光板的制造工艺亮度。
技术介绍
导光板为一种用于将点光源如发光二极管(LED)转换为面光源输出的光学板材，并常被使用于背光模组及照明灯具等。小尺寸的导光板可以用射出成形的制造工艺来量产，但是大尺寸的导光板需要先将光学级塑料粒子熔融成塑料板，再在塑料板的表面施加光学网点图案，才能形成具有均匀发光功能的导光板。导光板的设计取向，主要是根据板体材料、尺寸、周边框架的结构设计、LED灯条的规格与配置，来设计光学网点图案，进而优化导光板整体出光质量。其中，最常处理的技术问题就是改善导光板受LED影响而形成的热点、亮点(HotSpot)或称萤火虫现象亮度。以热点现象为例，其指受LED有限展光角度的特性影响，导光板靠近LED且落于展光范围内的区域会形成亮区，非位于展光范围内的区域则会形成暗区，该些亮区与暗区会使导光板的边缘区域出光不均。为了解决该现象，常见的实施方案有加宽边框遮住光学品味上有瑕疵的边缘区域、增加LED的颗数以缩小各LED的间距，这些方案都会在产品整体外观或成本上造成影响。另一种对产品整体影响较小的实施方案是在导光板入光侧设置展光微结构借以扩大入光角度，使暗区面积相对减少进而提升均匀度。另一方面，针对应用在电视背光模块的导光板，随着影像讯号源分辨率提升，其对高亮度出光效果的需求也越来越高。在这种大尺寸、高亮度的导光板制造工艺上，只有极少数的国际大厂提出了在导光板一表面设置光学网点图案的同时，在相对的另一表面设置沟槽，以借助于其类似棱镜片功能的结构，达到增强出光亮度的目的。如前述，目前针对单一光学缺失的处理方案，导光板业界已具有一定的发展基础，但是，随市场变化，业界中对于更高阶级的导光板与更多元的光学处理需求仍有不足，例如现今仍未有可同时符合至少上述二种光学需求，而可广泛应用于各领域的产品。鉴于需求的演变，本专利技术人在此即提出一种兼具高入光展角及均匀出光的导光板及其制造方法与沟槽滚轮，以提供更高质量的导光板。
技术实现思路
本专利技术要解决的是一个还没有被人发现的技术问题，当为了克服现有技术中的侧入式导光板存在热点现象及利用类棱镜片沟槽结构提高亮度时，规律间隔排列的入光侧结构与规律间隔排列的沟槽会产生光学干涉现象，本专利技术提供一种具高入光展角及均匀出光的导光板及制造方法与沟槽滚轮，通过导光板的渐变导光槽与透镜阵列配合实现同时提高入光展角与出光亮度的功效，并因为消除光学干涉条纹而具有极佳的出光均匀度，可以提升导光板的光学质量。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种具高入光展角及均匀出光的导光板，其包括：一入光面，用于接收光线；一透镜阵列，成形于该入光面，用于提高光线入射展角；一出光面，邻接于该入光面并用于出光；一底面，邻接于该入光面并相对该出光面设置；及多个导光槽，成形于该出光面或该底面，且各该导光槽邻近该入光面的一端的深度朝该入光面渐減，以避免与该透镜阵列产生光学干涉现象。换句话说，就是各该导光槽深度由邻近该入光面的一端朝相对的一端渐增。由此，通过渐变的导光槽搭配透镜阵列，可以在透镜阵列有效增加入射光线展角，以及导光槽提高导光板整体出光亮度的同时，避免光学干涉条纹，获得均匀出光效果。较佳地，各该导光槽邻近该入光面的一端的宽度朝该入光面渐減，以避免与该透镜阵列产生光学干涉现象。从技术面思考，也就是导光槽渐变缩小的特征可以是深度渐浅，也可以是宽度渐窄，或两者兼具。从业界商品面思考，导光板可以定义成具有以该入光面为起点依次相邻设置的一过渡区与一作用区，通常过渡区会隐藏在显示屏模块边缘框架下方，作用区则指可供视觉观赏的区域，该些导光槽大部分设于该出光面或该底面对应该作用区的区域范围内，以提升整体亮度，而该些导光槽渐变缩小的部分可以设计在对应该过渡区的区域范围内。较佳地，该透镜阵列是激光熔融加工的表面光滑透镜阵列。换句话说，该透镜阵列可以通过激光加工成形而获得，以达快速量产目的，并维持透镜阵列结构的表面光滑特性。从另一个角度看，若采用刀具切削研磨的方式制作透镜阵列，则会取得雾面的表面特性。镜面与雾面的表面特性，各有其优缺点。从光线耦合性探讨，镜面的透镜阵列可以提升入光面接收光线的能力，但从均匀度来看，雾面的透镜阵列可以进一步优化展光角度。从加工性来看，激光加工不易扬尘，但是要达到与刀具加工相同精准度所需要的设备费用极高。较佳地，该些导光槽是邻近该入光面的一端渐变，且非邻近该入光面的部分等宽及等深的沟槽。也就是，过渡区指当导光板应用于显示装置时，受边框遮蔽的区域，作用区则为应用于显示装置时的可视区域，导光槽的深度由过渡区朝作用区渐增，在作用区形成了类棱镜片结构的出光强度提升效果。值得注意的是，因为导光板整体出光必须均匀，所以光学网点图案的取光能力大体上是从邻近入光侧的位置朝远离入光侧的位置渐增。在作用区相对应位置的导光槽如果是等宽的，则光学网点图案在设计上，必须考虑整体取光能力的基底被均匀抬升，而如果在作用区相对应位置的导光槽也被设计为随远离入光侧方向而深宽渐增的形式，在设计光学网点图案时，就必须考虑整体取光能力的基底被线性抬升。另一方面，该些导光槽在剖面结构上，可以是槽底尖锐的为V型沟槽，或槽底较圆弧的R型沟槽(Round，业界用以表示圆弧程度)。V型沟槽可以获得更佳的光线导引效果，但施作不易，实务上可以用R型沟槽去近似它。一种具高入光展角及均匀出光的导光板制造方法，其包括以下步骤：于一压出成形流水线中提供一光学级熔融塑料，该光学级熔融塑料具有相对应的一第一表面与一第二表面；以一光学图案转印滚轮在该第一表面压印一光学图案以定义一导光板尺寸范围；以一沟槽滚轮辗压该第二表面以形成多个导光槽，且该些导光槽的深度从邻近该导光板尺寸范围的一边缘位置朝该导光板尺寸范围的中央位置渐增；根据该导光板尺寸范围裁切该光学级熔融塑料，形成一导光板；及加工一透镜阵列于该边缘位置以在该导光板形成一入光面；其中，该入光面接收一光源的光线时，该透镜阵列可以提高入光展角，该些导光槽可以提升该导光板的亮度，且该些导光槽在邻近该入光面的渐变设计，可以避免产生光学干涉条纹。换句话说，通过辗压导光板形成渐变的导光槽，可有效提升制程速度，后续于入光面施作透镜阵列后获得的导光板，即可利用渐变导光槽与透镜阵列有效提高导光板入光展角以及兼顾出光亮度，并避免光学干涉条纹，使整体出光具有极佳均匀度。较佳地，该些导光槽的宽度从该边缘位置朝该中央位置渐增。具体而言，该导光板定义有以该入光面为起点依次相邻设置的一过渡区与一作用区，该些导光槽大部分设于该出光面或该底面对应该作用区的区域范围内，以提升整体亮度，而该些导光槽渐变缩小的部分可以设计在对应该过渡区的区域范围内。较佳地，该些导光槽是在该边缘位置渐变，在该中央位置等宽及等深的沟槽。也就是，过渡区指当导光板应用于显示装置时，受边框遮蔽的区域，作用区则为应用于显示装置时的可视区域，导光槽的深度由过渡区朝作用区渐增，在作用区形成了类棱镜片结构的出光强度提升效果。值得注意的是，因为导光板整体出光必须均匀，所以光学网点图案的取光能力大体上是从邻近入光侧的位置朝远离入光侧的位置渐增。在作用区相对应位置的导光槽如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具高入光展角及均匀出光的导光板，其特征在于，其包括：一入光面，用于接收光线；一透镜阵列，成形于该入光面，用于提高光线入射展角；一出光面，邻接于该入光面并用于出光；一底面，邻接于该入光面并相对该出光面设置；及多个导光槽，成形于该出光面或该底面，且各该导光槽邻近该入光面的一端的深度朝该入光面渐減，以避免与该透镜阵列产生光学干涉现象。

【技术特征摘要】
1.一种具高入光展角及均匀出光的导光板，其特征在于，其包括：一入光面，用于接收光线；一透镜阵列，成形于该入光面，用于提高光线入射展角；一出光面，邻接于该入光面并用于出光；一底面，邻接于该入光面并相对该出光面设置；及多个导光槽，成形于该出光面或该底面，且各该导光槽邻近该入光面的一端的深度朝该入光面渐減，以避免与该透镜阵列产生光学干涉现象。2.如权利要求1所述的具高入光展角及均匀出光的导光板，其特征在于，各该导光槽邻近该入光面的一端的宽度朝该入光面渐減，以避免与该透镜阵列产生光学干涉现象。3.如权利要求1所述的具高入光展角及均匀出光的导光板，其特征在于，该透镜阵列是激光熔融加工的表面光滑透镜阵列。4.如权利要求1所述的具高入光展角及均匀出光的导光板，其特征在于，该些导光槽是邻近该入光面的一端渐变，且非邻近该入光面的部分等宽及等深的沟槽。5.一种具高入光展角及均匀出光的导光板制造方法，其特征在于，其包括以下步骤：在一压出成形流水线中提供一光学级熔融塑料，该光学级熔融塑料具有相对应的一第一表面与一第二表面；以一光学图案转印滚轮在该第一表面压印一光学图案以定义一导光板尺寸范围；以一沟槽滚轮辗压该第二表面以形成多个导光槽，且该些导光槽的深度从邻近该导光板尺寸范围的一边缘位置朝该导光板尺寸范围的中央位置渐增；根据该导光板尺寸范围裁切...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡宗霖，
申请(专利权)人：苏州茂立光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32