[发明专利]一种导光片入光端面的加工方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种侧光式光源模组，可用于液晶显示器背光源和LED照明中，具体地说，本发明涉及侧光式光源模组中的导光片入光端面的加工方法和装置。

背景技术

导光片是侧光式光源模组中的关键光学元件之一。导光片将从发光体，如LED，发出的光通过导光片的入光端面耦合进入导光片。LED是一种点光源，通常是按线性阵列排列在邻近导光片入光端面的位置。这样的排列在导光片中离入光端面较近的部分出现亮暗交替的阴影。为消除亮暗交替的阴影，在导光片的入光端面需要包含锯齿状的结构，如尖角直线形的V-cut,圆角形的R-cut，或圆角曲线形的U-cut等。这样的锯齿状结构在传统的射出成型工艺中可通过模具来实现。但随着液晶显示器向薄型化、大面积方向的发展，射出成型工艺遇到了极大的瓶颈。新型的导光片制作方法，如中国专利申请(本申请人)201210121973.1、201210133996.4、201210204175.5所公开的方法、激光打点、热压印、喷墨打印、热转印等方法应运而生。这些方法可制作薄型、面积较大的导光片，但无法形成锯齿状的入光端面结构。虽然业内一些厂家尝试在导光片入光端面抛光完成以后，用单独的设备分步进行锯齿状端面结构的加工，但这样分步加工方式增加了导光片生产设备的投入、延长了导光片的制作时间、降低了导光片的生产良率，从而增加了导光片的制作成本。

本发明提供一种导光片端面的加工方法和装置，在进行端面抛光的同一道工序中形成锯齿状端面结构，解决了新型导光片制作方法无法形成锯齿状入光端面的问题，提高了生产效率、降低了导光片的制作成本。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明公开了一种可以同时进行抛光和锯齿结构加工的导光片入光端面的加工方法和加工装置，通过抛光刀具沿导光片入光端面方向与导光片作相对运动的过程中，使一激光光束沿垂直导光片入光端面方向作微小往复运动，同时进行导光片入光端面的抛光和锯齿结构加工。

一种同时进行抛光和锯齿结构加工的导光片入光端面的加工方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、将导光片放置于平行于XY平面的平台上，并使导光片入光端面方向与X方向平行；

步骤二、设定抛光刀具、激光光束、和导光片的相对位置，使导光片入光端面，在加工开始后，沿X方向依次经过抛光刀具和激光光束；

步骤三、设定激光光束在Y方向的起始位置，使激光光束在Y方向的最大位置与锯齿结构的最大深度相对应；

步骤四、使导光片沿X方向运动；

步骤五、使激光光束沿Y方向作微小往复运动；

步骤六、通过导光片在X方向的运动和激光光束在Y方向的微小往复运动的叠加，在导光片的入光端面形成周期性的锯齿结构。

一种同时进行抛光和锯齿结构加工的导光片入光端面的加工方法，其特征在于：步骤一中，导光片通过固定装置固定在平行于XY平面的平台上，平台安装在一传动装置上，通过传动装置的带动，平台可沿设定的方向运动。

一种同时进行抛光和锯齿结构加工的导光片入光端面的加工方法，其特征在于：步骤二中，抛光刀具围绕设定的转轴高速旋转，转轴可固定在空间的设定位置。

一种同时进行抛光和锯齿结构加工的导光片入光端面的加工方法，其特征在于：步骤三中，激光光束可沿单一方向进行微小的往复运动；激光器发出的激光光束入射至与Y方向成设定角度的反射镜上，经反射镜的反射，激光光束改变方向，变为射向导光片的光束。

一种同时进行抛光和锯齿结构加工的导光片入光端面的加工方法，其特征在于：步骤六中，在加工开始时导光片、抛光刀具和激光光束的相对位置在导光片XY平面上依次排列，加工开始后，导光片沿+X方向运动，导光片入光端面依次经过高速旋转的抛光刀具和沿Y方向微小往复运动的激光光束。

一种同时进行抛光和锯齿结构加工的导光片入光端面的加工方法，其特征在于：锯齿结构形状或为周期性的规则的凹凸相间的形状，或为不规侧的凹凸相间的形状。

一种同时进行抛光和锯齿结构加工的导光片入光端面的加工方法，其特征在于：导光片沿X方向运动速度为V_X，激光光束在Y方向的微小往复运动速度为V_Y，通过这两个方向上相应运动的叠加，形成周期为P、深度为D的锯齿结构形状；锯齿结构形状周期P范围优选地在10至500微米之间，或者进一步优选地在25至250微米之间；锯齿结构深度D范围优选地在2至200微米之间，或者进一步优选地在5至50微米之间。