專利名稱：導光板及背光模組的制作方法
技術領域：
本發明是關于一種導光板及背光模組，特別關于一種可提升光能利用率的導光板及背光模組。
背景技術：
導光板是背光模組中的一個重要組件，如圖1所示，導光板105與光源101、反射片103、擴散片107及棱鏡片109相結合組成背光模組，為本身并不發光的液晶顯示面板提供照明。導光板105主要包括入光面、出光面、底面及側面(均未標示)，其作用是引導點光源或線光源的光源101發出的光從出光面射出，同時改善照明輝度及均勻度。在光源發出光線經導光板的入光面進入導光板以及光線經出光面由導光板出射的過程中，由于界面的菲涅爾反射，使得一部分光被反射，從而增加了能量損耗，降低了光能利用率。
一種現有技術導光板可參閱2003年11月19日公告的中國專利第02249983號，如圖2所示，該導光板2包括基體20，該基體20包括一入光面21、一與入光面21相交的出光面22、一與出光面22相對的底面23及側面24、25及26。其中，入光面21與出光面22設置有抗反射膜(未標示)，底面23與其它側面24、25及26設置有反射膜(未標示)。光源所發出光經導光板2的入光面21進入導光板2內，其中一部分光經出光面22直接射出，一部分光經過底面23及側面24、25及26多次反射由經出光面22射出，由于入光面21及出光面22設置有抗反射膜，可使絕大部分光經過該入光面21或出光面22面時不發生反射，從而提高光能利用率。該抗反射膜一般是由沉積在入光面21及出光面22的具有特定折射率、特定厚度的一層或者多層介質層所組成，沉積方式可以是物理氣相沉積，如熱蒸鍍、電漿濺鍍法及離子束濺鍍法；也可以采用化學氣相沉積及其它薄膜生長方法。由于該介質層各層間以及介質層與其所附著物體間的膨脹系數、貼合能力及導熱能力不同，因而高溫條件下，該抗反射膜的抗反射性能下降。沉積過程控制困難，難以形成理想厚度、均勻介質層，也會影響抗反射膜的性能，同時，利用沉積方法制造抗反射膜生產周期長、成本較高。另外，抗反射膜是利用多光束干涉原理，無法在寬光譜范圍內實現抗反射。
發明內容為解決現有技術中導光板中抗反射膜無法在惡劣條件及較寬光譜范圍內工作的問題，本發明提供一種可在惡劣條件及較寬光譜范圍內工作的導光板。
為解決現有技術中背光模組中導光板的抗反射膜無法在惡劣條件及較寬光譜范圍內工作的問題，本發明提供一種可在惡劣條件及較寬光譜范圍內工作的背光模組。
本發明解決技術問題所采用的技術方案是提供一種導光板，該導光板包括至少一用以接收光線的入光面、一與該入光面相交的出光面以及一與該出光面相對的底面，該導光板的入光面具有次波長抗反射光柵。
本發明解決技術問題所采用的另一技術方案是提供一種背光模組，該背光模組包括一導光板和至少一設置在該導光板入光面的光源，該導光板包括一用以接收光線的入光面、一與該入光面相交的出光面及一與該出光面相對的底面，該導光板的入光面具有次波長抗反射光柵。
與現有技術相比，本發明的有益效果是本發明的導光板利用次波長抗反射光柵取代現有技術的抗反射膜，可在較寬光譜范圍及惡劣條件下消除入光面的界面反射，本發明的背光模組采用上述導光板，提高背光模組的光能利用率，該導光板的光柵結構可直接制于模仁上，由射出成型方法和導光板一體成型，使制程簡化、成本降低。
圖1是一種現有技術背光模組的平面示意圖。
圖2是另一種現有技術導光板的立體示意圖。
圖3是本發明導光板第一實施方式的立體示意圖。
圖4是圖3導光板的平面示意圖。
圖5是本發明導光板第二實施方式的立體示意圖。
圖6是圖5導光板的平面示意圖。
圖7是圖5中VII部分的放大立體圖。
圖8是圖6中VIII部分的放大平面圖。
圖9是本發明背光模組的分解示意圖。
具體實施方式
請參照圖3和圖4，是本發明導光板的第一實施方式，該導光板30包括一入光面305、一與入光面305相交的出光面301、一底面303及三側面307、309及311。光源發出光經入光面305進入導光板30，其中一部分光直接由出光面301出射，一部分光經設置于底面303附近的反射板(圖未示)多次反射，也經出光面301出射。該入光面305具有二維單臺狀立方體次波長光柵302。該二維單臺狀立方體次波長光柵302是由第一部分3021及第二部分3022交替組成，其中，第一部分3021是立方體。
光線經二維單臺狀立方體次波長光柵302產生衍射，形成前向衍射(透射)波及后向衍射(反射)波，由于次波長光柵的周期小于照射波長，光柵僅傳輸零級衍射光，根據等效介質理論及嚴格耦合波理論，本發明通過控制光柵周期、深度及形狀使得后向衍射波接近零。入射光線經過入光面305以極低損耗進入導光板30。該次波長光柵302與導光板30是一體結構，因而不受環境影響。同時由于光柵的衍射特點具有一定擴散功效，入射面305的次波長光柵結構302可減輕入射光分布不均所產生的暗帶。
該次波長光柵302可通過以下方法得到利用電子束或激光對模仁進行直加工，在導光板模具的模仁上形成所需次波長光柵結構，通過射出成型與導光板一同壓出。該方法制作成本低、生產周期短，可用于大規模生產，其制得的導光板成本也低。
該次波長光柵302也可以采用電子束平板印刷制得，在產品(導光板)的入光面濺鍍電子敏感阻膜，利用精度為納米量級的電子束對阻膜進行曝光，在阻膜上形成所需的光柵結構，通過蝕刻、離子交換等方法在入光面表面形成所需的次波長光柵結構。
請參照圖5至圖8，是本發明導光板的第二實施方式。該導光板50包括一出光面501、一底面503、一入光面505及三側面507、509、511。該入光面505具有二維多臺狀金字塔型次波長光柵502。該次波長光柵502由多個不同金字塔狀突起組成，其作用與最佳實施方式的二維單臺狀立方體次波長光柵302相同，可減少入光面505處的菲涅爾反射，提高光能利用率，并具有一定擴散功效。該光柵的制程如前所述，不再贅述。
另外，本發明導光板的次波長光柵可以是一維或二維光柵，其形狀還可以是柱狀或錐形。
請參照圖9，是本發明背光模組的分解示意圖，該背光模組70包括一線型冷陰極螢光管701、一導光板702、一反射片703、一擴散片704以及一棱鏡片705，其中，冷陰極螢光管701設置在導光板702的一側，與冷陰極螢光管701相對的導光板702的入光面設置有單臺狀立方體型次波長抗反射光柵706。冷陰極螢光管701發出光經入光面進入導光板702，其一部分光直接經出光面射出，一部分光經過反射片703多次反射也經出光面射出，導光板702的出射光經擴散片704及棱鏡片705對液晶面板(圖未示)實現均勻照明。由于導光板702的入光面設置有單臺狀立方體型次波長抗反射光柵706，可減少介質分界面處的光反射，從而提高光能利用率。
另外，本發明背光模組的光源還可是L型、U型或其它形狀的冷陰極螢光管或點狀LED(Lighting Emitting Diode發光二級管)等其它光源。
本發明是利用次波長抗反射光柵取代現有技術導光板入射面的抗反射膜，可在較寬光譜范圍及惡劣條件下消除入光面的界面反射，提高背光模組的光能利用率，而且，該導光板的光柵結構可直接制于模仁上，使制程簡化、成本降低。
權利要求
1.一種導光板，包括一接收光線的入光面、一與該入光面相交的出光面和一與該出光面相對的底面，其特征在于該入光面具有次波長抗反射光柵。
2.如權利要求1所述的導光板，其特征在于該入光面的次波長抗反射光柵是一維光柵結構或二維光柵結構。
3.如權利要求1所述的導光板，其特征在于該入光面的次波長抗反射光柵是立方體狀、棱柱狀或錐狀光柵結構。
4.如權利要求2所述的導光板，其特征在于該入光面的次波長抗反射光柵是單臺狀光柵結構或多臺狀光柵結構。
5.一種背光模組，包括一導光板及一光源，該導光板包括一用以接收光線的入光面、一與該入光面相交的出光面及一與該出光面相對的底面，該光源設置在該導光板入光面附近，其特征在于該導光板的入光面具有次波長抗反射光柵。
6.如權利要求5所述的背光模組，其特征在于該光源是冷陰極螢光管。
7.如權利要求6所述的背光模組，其特征在于該冷陰極螢光管是線型螢光管、L型螢光管或U型螢光管。
8.如權利要求5所述的背光模組，其特征在于該光源是LED光源。
9.如權利要求5所述的背光模組，其特征在于該次波長抗反射光柵是一維或二維光柵結構。
10.如權利要求5所述的背光模組，其特征在于該次波長抗反射光柵是立方體狀、柱狀或錐狀光柵結構。
11.如權利要求5所述的背光模組，其特征在于該次波長抗反射光柵是單臺狀或多臺狀光柵結構。
全文摘要
本發明提供一種導光板，該導光板包括至少一用以接收光線的入光面、一與該入光面相交的出光面以及一與該出光面相對的底面，該入光面具有次波長抗反射光柵。該光柵結構用于提高入光效率，并可消除由于使用LED光源產生的暗帶現象。本發明還提供了一種使用該導光板的背光模組，該背光模組可為液晶模塊提供高效、高均勻度照明。
文檔編號F21V8/00GK1658036SQ20041001544
公開日2005年8月24日 申請日期2004年2月19日 優先權日2004年2月19日
發明者余泰成, 呂昌岳, 陳杰良 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司