[发明专利]一种背光模组中的导光组件结构及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种背光模块中使用的导光组件及其制作方法，如导光板、导光膜，具体涉及一种适用于超薄侧光式背光模组中的导光组件结构。

背景技术

随着显示及发光器件向超薄、节能化方向发展，侧发光方式成为背光模块的主流照明方式。背光模块的亮度和均匀性是行业中评价产品品质的重要指标，因而，如何获得高亮度、高均匀性的面光源成为研究的焦点。

背光模组的主要构成部件包括：光源(Light source)、导光板(Light guideplate)以及一些光学膜片，如扩散膜(diffuser)、棱镜片(prism sheet)、反射板(reflector)等。背光模组根据光源的所在位置，分成入射光源位于显示面板背面后方的直下式背光模组，以及入射光源位于显示面板一条侧边附近的侧光式背光模组。

对于侧光式模组，光源放在背光模组侧边，光从侧面进入导光板后，将线光源或点光源转化成分布均匀的面光源，再经过扩散膜的均光作用与棱镜片的集光作用提高光源的亮度与均匀度。其中，导光板作为模组中的核心导光器件，其导光性能直接决定了模组的发光亮度与均匀度。

随着显示器件的超薄化趋势，背光模组中的导光板、光源等器件也正向薄型化方向发展。目前，行业中研发出了0.15mm左右厚度的超薄导光薄膜(在导光板厚度＜0.2mm时，可以称为导光膜)，而超薄LED光源的厚度则达到0.3mm～0.6mm。因此，在超薄背光模组中，若采用超薄LED光源及超薄导光薄膜的组合，由于超薄导光薄膜的端面导光尺寸小于LED端面尺寸，会造成侧光源能量的很大损失；而若采用超薄LED光源与导光板的组合(目前最薄的导光板厚度为0.7mm)，则在用于手机按键、触摸方式的显示器件等场合时，将会严重影响产品的触摸手感。

此外，降低显示产品的成本也是行业发展趋势。因此，在背光模组中导光器件超薄化的同时，其价格同样是行业中关注的对象。由于印刷方式及注塑成型方式(传统导光板制作的主流方式)在制作1mm以下厚度导光板时良品率的降低及设备投入的增加，使得该方法制造的薄型导光板的价格较高，这也是传统制作方式无法制作超薄导光板的障碍之一。

因此，如何获得超薄、高亮度、高均匀度以及低价格的超薄导光器件是本行业关注的问题，也是目前急待解决的问题。

发明内容

本发明目的是提供一种能够充分利用超薄模组中侧光LED光源能量的导光组件结构，以较低的制作成本获得具有高亮度、高均匀度的面光源。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种背光模组中的导光组件结构，包括导光基材，以及根据导光需求，在导光基材表面制备形成的导光网点结构，由至少两层导光基材重叠组合构成，每层所述导光基材为厚度50um～150um的导光膜；各层所述基材上的导光网点结构分布位置使得导出光能量相互互补，构成均匀的面光源。

上文中，在侧发光结构的背光模组中，使用多层单片超薄导光膜进行重叠组合，重叠的层数由实际采用的LED光源的厚度与实际单层导光膜的厚度来决定，目前行业中已商业化应用的超薄LED光源的厚度在0.3mm～0.6mm，为有效减薄厚度，重叠组合后的导光组件厚度最好是小于或等于LED光源的厚度；组合后的各层导光膜与LED的接触端口对LED光源发出的光进行充分耦合，实现对LED光源侧面发光能量的利用，从而避免光能损失；同时，导光膜表面上的导光网点结构进行互补设计，所谓互补设计，即各层导光膜上的导光网点的布置相互交叉，导出光能量分布互补，使得组合后的多层结构的导出光形成的面光源具有更好的均匀性，这点是以往单层导光板(或膜)所不易实现的。

上述技术方案中，所述导光网点结构为微锥形凹、凸结构，其直径为10um～100um，深度为5um～20um，根据均匀导光要求，基于折/反射型几何光学原理进行各层所述导光膜表面的导光网点布置，重叠后导出光构成均匀面光源。

具体网点分布设计方法为：

①网点采用整面设计方式，网点密度与位置互补。如第一层网点整面分布，密度离光源由近而远从疏到密，第二层网点整面分布，网点密度离光源由近而远从密到疏，但第二层的网点的位置与第一层网点的位置不同；第三层网点密度根据前两层组合后的整体效果，确定网点密度的分布情况，并以此类推，第N层导光膜网点设计使得第N层发光区能量补充前N-1层发光不匀部分，最终使得LED光源能量得到充分利用，并获得高均匀度的面光源；

②网点采用局部设计方式。如第一层仅在离光源特定位置处设计特定密度网点，第二层在其他特定位置设计特定网点，并以此类推，确定其他各层的网点分布密度与区域；