[发明专利]导光板及其制备方法、背光源LED模组、显示器和面板灯

说明书

技术领域

本发明涉及照明或显示设备，尤其涉及一种照明或显示用导光板及其制备方法和专用设备。

背景技术

导光板广泛应用于各种显示类产品中，如电视机、显示器、各种数码终端等。随着LED照明技术的发展，面板灯以及超薄广告灯箱中也大量应用到导光板。导光板的制作原理是通过破坏光在高密度的导光基材中的全反射，将光引导到需要出光的方向，将侧面入光的线光源转换为平面光源。从工艺方法原理上，导光板的制作技术主要分为两大类：

第一类：表面处理技术，其导光设计思路如下：

先将侧入光的线光源转换为平面的点光源或者平面的线光源，再辅助扩散膜或者扩散板遮盖，形成分布均匀的呈雾霾状亮光效果的面光源。该类型导光板在显示器中应用时的结构示意图如图1所示，包括导光板101，设在导光板101底面的印刷网点102，与所述导光板101的出光面间隔适当距离设置的聚光膜104，设于所述导光板101和聚光膜104之间适当位置处的扩散膜103，设于所述聚光膜104之上的又一扩散膜103，以及设在所述导光板底部适当距离处的线光源105；在LED面板灯中应用时的结构示意图如图2所示，包括导光板101，设在导光板101底面的印刷网点102，与所述导光板101的出光面间隔适当距离设置的扩散膜103，以及设在所述导光板底部适当距离处的线光源105。

主要工艺形式包括：丝印网点、激光打点、辊轮压点、化学蚀刻网点、激光刻线、注塑成型等。

主要产品特征：导光板基材表面分布各种形状的点状或线状结构设计，点状或线状结构呈规律的疏密变化。

导光原理：通过对导光板基材表面网点或线进行光学设计，在靠近入射光源的区域逐渐设立形状较小的点状或线状结构，且分布较疏。在远离入射光源的区域逐渐设立形状更大的点状或线状结构，且分布较密。通过该点状或线状结构，破坏光在导光板基材中全反射，将光线引导到目标区域。

该技术的缺点：该类导光板形成的点光源或线光源需辅助扩散膜或者扩散板，用以遮盖导光板基材表面的网点或线，同时通过二次扩散形成雾霾状的亮光效果。因需辅助扩散板或扩散膜，从而增加了产品的成本。更为重要的是，由于辅助扩散膜或者扩散板会造成光损，光损将达到10%左右，降低出光效率及光亮强度。再者，因丝印网点、激光打点等技术的工艺局限性，产能受限，人工成本高。注塑成型技术效率较高，但只能做小尺寸的导光板，主要在各种数码终端的背光显示中，大尺寸几乎无法生产，因此使用范围受限。

目前大尺寸导光板应用中最成熟的工艺为丝印网点，约占导光板总量的95%以上，但在长期的实践中，丝印导光板工艺稳定性较差，容易出现因网版堵塞造成的漏点现象，因板材平整度变化导致印刷厚度不均，影响均匀度，整体上产品稳定性较差，各种指标公差过大。

第二类：在导光板基材中添加导光粒子技术，其导光设计思路如下：

主要工艺形式：通过在光学基础原料中均匀添加导光粒子，以挤出板材或浇铸成型的模式，直接生成导光板。

主要产品特征：导光板基材中均匀的分布着大量的导光粒子。

导光原理：导光板基材中的导光粒子将破坏板材中全反射光线的运动轨迹，将光线引导出导光板。

该技术现存缺点：由于导光板中添加的导光粒子只是均匀分布，不能进行合理的光学设计，导致出光效率过低，亮度不高。尤其在制作一些大尺寸导光板的情况下，均匀度和亮度都非常的低，几乎无法达到导光效果。该类导光板目前只有在少数对亮度要求不高的产品中应用。

发明内容

根据上述导光板的特点分析，本发明的发明人认为：一、从导光方式上，直接将侧面入光的线光源转换为雾霾状亮光效果的面光源是未来技术趋势，达到导光和扩散两项功能合二为一。二、更科学的光学设计手段是制作高效导光板必不可少的条件。光学设计的目的是使光线沿最短的距离引导出目标区域，从而达到出光效率更高以及分布更均匀。

以上两点都是代表未来导光板技术进步发展的核心要素。本发明创造紧紧围绕这两点，使用创新的设计方法，采取特殊的工艺手段，制作出新型导光板。

本发明为克服现有技术的缺陷，提供一种导光板，包括导光板基材，所述导光板基材设有入光面、出光面和底面，所述出光面和所述底面相对，且所述出光面或底面设有墨膜层，所述墨膜层中按照预定规律分布有导光粒子。

根据实施例，本发明还可采用以下优选的技术方案：

所述按照预定规律分布的导光粒子在所述墨膜层中的密度按照自靠近光源至远离光源逐步增加的规律分布，以获得出光面均匀的出光亮度。