专利名称：具有微小槽内槽结构的光散射元件的导光板及其加工方法
技术领域：
本发明涉及一种导光板和制造该导光板的方法，更具体地，本发明涉及一种这样的导光板其光散射特性通过使形成为用于大型监视屏、广告牌等的背光源的光散射元件的微小槽结构多层化而改进。
背景技术：
背光组件用于液晶显示器或大型广告牌。背光组件包括导光板，导光板用于将来自光源的入射光导引到上表面上以便输出光。导光板的下表面上设置有光散射兀件，以将入射光导引至上表面。例如，在侧光式背光装置中，如果来自光源的光被引入导光板的某一侧面并继续(在导光板的上表面和外部之间或者在下表面和外部之间的界面处经历全反射过程)进入光散射兀件，贝1J其不规则地以不同于入射角的各个方向散射。一部分散射光以比临界角小的角度进入上分界表面且离开上表面，其是自导光板输出的光。 传统的光散射兀件包括印刷在导光板的下表面上的墨点、利用刀具在下表面切割出的V-形槽、通过喷砂或模塑在下表面上形成的微凹(槽)。本发明的发明人在韩国专利申请公开10-2003-0079659和10-2003-0079749中公开了利用喷砂法在导光板的下表面上形成作为光散射元件的许多微凹的方法。以上现有技术公开了一种通过将砂粒猛烈地喷射到导光板的表面上使该表面被砂粒损伤而在表面上形成很多微槽的方法。图I是示出通过利用喷射装置10将砂粒12喷射到透明亚克力(acrylic)板40 (导光板的材料)上而在亚克力板40上形成渐变图案的很多微槽的透视图，图2是以此方式制造的亚克力板40的图片。喷砂嘴20位于传送带30上的亚克力板40的表面上,喷砂嘴20的入口依次连接第二鼓风机18和第一鼓风机16。砂箱14中的砂粒下落并通过第一鼓风机16传送到第二鼓风机18，接着由第二鼓风机18猛烈地喷向喷砂嘴20的出口。在该过程中，砂粒以喷砂嘴20的内部空间的形状散开并与亚克力板40碰撞。碰撞砂粒的散布密度从中央区域到两端逐渐降低。通过碰撞，亚克力板40的表面受损伤且在其上形成很多作为光散射元件的微槽。为了提高亮度的均匀性，如图3所示，微槽(在该图中由点表示)的分布密度需要随着距光源的距离变化而逐渐增大(图3(a)中光源位于左侧，图3(b)中光源位于两侧，其中微槽由点表示)，优选的是以和所述微槽相同的分布密度喷射砂粒。喷射装置10具有喷砂嘴20，喷砂嘴20是扇形的扁平管且其输出部分的形状为中间宽且靠近两端变窄，满足以上要求。而且，现有技术使用单一尺寸的砂粒。图4是示出单一尺寸的砂粒被喷射到导光板40的表面上时形成的微槽50的二维形式和三维形式的概念图。每一微槽50是通过由一个或许多砂粒碰撞而引起的表面损伤形成的。而且，如果喷射单一尺寸的砂粒，如图所示，形成的槽50在形状上全部是单一的，内表面趋向于平滑，难以获得具有槽或突起的凹凸表面。微槽50的坡度角也有点陡峭(与下文描述的本发明相比)。光散射类型取决于微槽(光散射兀件)的表面状况。图5是不出了根据现有技术对具有微槽的导光板的输出光的散射角进行的测量的结果的曲线图，该微槽由单一尺寸的砂粒形成。根据该图，测量的散射角不超过约120度。在利用该导光板作为面光源的情况下，其照射区域受限于其散射角。因此，导光板的输出光的光量如此受到限制。而且，在利用该导光板作为广告片的背光源的情况下，广告板的可视角度也受到限制。
考虑到这些方面，优选的是使输出光的散射角尽可能地大，且在这样的情况下，根据现有技术的导光板能够得到进一步改进。光散射元件的散射角与光在导光板中的传播距离(光从安装有光源的一侧到另一侧的实际行进距离)成反比。如上文所述，通过导光板40的一个侧面入射的光在导光板的上界面表面和该导光板的下界面表面全反射、朝向另一侧表面继续行进且同时由微槽50散射。具有小散射角的光分量不能离开导光板40的上表面，在上界面表面处和下界面表面处重复全反射且保持以锯齿形状朝向光源的另一侧前进，使得加长了光的实际行进距离。因此，光强度由此被减弱且距离光源远的区域处的亮度大大降低。近来，在利用导光板作为广告牌的背光源的情况下，使用宽一米或几米、高一米或几米的大尺寸。在这样的大导光板的情况下，由于微槽的上述光散射性质，因为光在离开导光板40的上表面之前的实际行进距离变长，所以到达距离光源最远的区域的光的强度明显降低，使得在该区域中的亮度也明显降低。这降低了光输出效率，且还降低了整个导光板的亮度均匀性。还有另一问题。导光板的输出光是自微槽散射的光的一部分。在这样的情况下，每一微槽可以被看做一像素。根据现有的制造方法，为了促进作为像素工作的槽的光输出并且为了获得期望的光输出效率，利用比预定尺寸大的砂粒制造导光板，且结果是槽(像素)的尺寸相对大。如果来自光源的光入射到导光板上，则槽(像素)的区域很亮，而不具有槽的区域(没有像素的区域)变得非常暗。然而，由于输出光因槽(像素)的大尺寸而看起来聚合成一束，光看起来不柔和而强烈。图6是示出通过现有技术制造的导光板的放大的表面的图片，其中可以识别出以上特点。输出光的质量需要改进。
发明内容
[要解决的问题]如上文所述，如果通过喷射单一尺寸的砂粒而在导光板的表面上形成光散射元件，像素(即单个微槽)的形状通常单一、角度平滑，且具有粗糙度相对低的三维结构。这样的像素无法将入射光散射成相对大的角度范围。因此离开导光板的上表面的输出光的散射角不超过120度。而且，这样的像素结构使光在导光板中的行进距离较长。在比预定尺寸大的导光板中(其中光必须到达很远)，光输出效率低且整个导光板的亮度均匀性大大降低，使得导光板中的与光源相对的区域(当光源位于导光板的一个侧面处时，该区域为相对侧面周围的区域，或者当光源位于两个侧面时，该区域是导光板的中心区域)看起来非常暗。本发明用于改进现有技术的缺点。更具体地，本发明涉及提供一种具有光输出性质一亮度均匀性、视角(照射角)和输出光的柔和性的导光板以及用于通过在导光板的表面上形成槽内槽结构来制造该导光板的方法，与现有技术比较，其对入射光更有效且可以以各个角度散射光。[技术方案]根据用于实现所述目的的本发明的一方面，一种用透明亚克力(acrylic)板制造的导光板包括多个难以用肉眼识别的微尺寸的第一槽和比第一微槽小的多个第二槽，所述第一槽和所述第二槽混合地形成在所述板的一个表面上，作为光散射元件，其中所述第二槽的至少部分形成在所述第一槽的内部的至少部分上，使得所述第一槽的所述至少部分具有槽内槽结构。所述第一槽和所述第二槽分别利用第一尺寸的第一砂粒和具有小于所述第一尺寸的第二尺寸的第二砂粒通过喷砂工艺形成。所述亚克力板的所述一个表面的表面粗糙度、位于具有槽内槽的结构的第一槽中的第二槽的分布密度(数目)、所述第一槽(包括位于具有槽内槽结构的第一槽中的第二槽)和形成在所述第一槽外的第二槽在所述亚克力 板的每单位面积的表面上占据的面积以及单位面积中存在的所述第一槽和所述第二槽的平均直径和平均最大深度(a)从所述亚克力板的侧面到相对侧面或(b)从两个相对的侧面到所述两个的侧面之间的中间部分增大。通过具有在第一槽的内表面中形成的第二槽的槽内槽结构的第一槽，所述导光板的上表面的输出光的最大光散射角为约130-170度。所述第一槽和所述第二槽散射通过一个侧面或两个相对侧面入射的光并输出到所述导光板的上表面上，起到光散射元件的作用，对于离开所述制造成的导光板的上表面的输出光，所述第一槽和所述第二槽的散射作用的比率优选地为20% : 80%至40% 60%。另一方面，根据用以实现所述目的的本发明的另一方面，提供了用于喷射大(第一)尺寸的砂粒的第一喷射装置和用于喷射小(第二)尺寸的砂粒的第二喷射装置，首先，利用用于第一制造工艺的第一喷射装置，以所述大尺寸(优选地，30-80目)的砂粒喷射所述亚克力板的一个表面。当被喷射的砂粒与所述亚克力板的表面碰撞时，表面受损伤且形成有多个第一槽。利用具有以下喷射条件的第一制造工艺槽(像素)分布密度随着距安装有光源的侧面的距离增大(当光源位于导光板的一个侧面中时，随着与另一侧面中的区域的靠近；当光源面向导光板位于两个侧面时，随着朝向所述两个侧面之间的中间区域的移动)而相对增大，如此制造以便形成负责所述导光板的输出光的全部亮度的约20-40%的槽。接着，利用第二喷射装置，通过将比第一制造工艺中使用的砂粒小的第二尺寸(优选地120-150目)的砂粒喷射到由第一制造工艺制造的亚克力板的表面上来执行第二制造工艺。通过此，在由所述第一制造工艺形成的所述第一槽的至少一部分的内表面上和所述第一槽外的表面上，形成有比所述第一槽小的多个第二槽。如果由所述第一制造工艺制造的第一槽在最靠近所述光源的区域中的密度与在最远离所述光源的区域中的密度的比率为I : N，则执行所述第一制造工艺和所述第二制造工艺，使得由所述第二制造工艺制造的第二槽在最靠近所述光源的所述区域中的密度与在最远离所述光源的所述区域中的密度的比率为I : N/3 I : N/1.5。而且，执行所述第二制造工艺以便形成负责所述导光板的输出光的全部亮度的约60-80%的槽(像素)。如上文所述，本发明将大尺寸的砂粒且接着将小尺寸的砂粒连续喷射到用于导光板的板上，以改进现有技术。接着，在由所述第一制造工艺形成的大尺寸的槽中，形成由第二制造工艺形成的小尺寸的槽(所谓的‘槽内槽’类型的多层槽结构)。当然，小尺寸的槽和大尺寸的槽中的每一个可以独立存在。通过此多层槽结构，光散射以宽角度发生。因此与现有技术相比，入射光在行进相对短的距离后离开导光板。因此，光输出效率和亮度均匀性得到改善。而且，通过槽内槽类型的多层槽结构，导光板的上表面的输出光的最大光散射角增大到约130-170度，其因宽视角而实现了柔和的光散射并提高了侧面视角，使坏点最小。在制造这样的导光板的方法中，优选的是喷射所述第一尺寸的砂粒和所述第二尺寸的砂粒，使得(a)从所述亚克力板的一个侧面到相对侧面或(b)从两个相对侧面到所述两个相对侧面之间的中央部分，与亚克力板碰撞的所述第一尺寸的砂粒和所述第二尺寸的砂粒中的至少一者的每单位面积的数目逐渐增大，而与单位面积的板碰撞的所述第一尺寸的砂粒和所述第二尺寸的砂粒的入射角减小。在某些情况下，所述亚克力板的处理过的表面可以利用第三喷射装置再一次被处理(第三制造工艺)。在这样的情况下，可以调整风强和砂粒密度以便利用尺寸(优选地， 300-400目)比所述第二尺寸小的砂粒获得最大期望效率的导光板。另一方面，根据本发明的另一方面，一种用于通过处理透明亚克力板的表面而制造导光板的方法，所述方法包括以下步骤将两种或三种不同尺寸的砂粒混合并提供到喷射装置的容器；以及喷射混合的砂粒且形成多个槽，使得与所述亚克力板碰撞的每单位面积的砂粒的数目(a)从所述亚克力板的一个侧面到相对侧面或(b)从两个相对侧面到所述两个相对侧面之间的中间部分逐渐增大，其中在所述一个表面上形成的所述多个槽的至少一部分具有在所述大尺寸槽上形成小尺寸槽的槽内槽结构。[发明优点]按顺序利用不同尺寸的砂粒制造亚克力板的方法可以根据导光板的区域来自由地控制槽(像素)的尺寸、深度、密度，因为可能利用用于每一喷射装置的喷管(喷砂嘴)的各种砂粒、喷射量或压力条件来进行控制。根据本发明制造的导光板具有使像素尺寸微型化的优点，因为有重叠(槽内槽类型)或非重叠形式的混合形式的大槽和小槽。而且，槽尺寸从大变小，大槽还提供了其上聚集有小槽的槽内槽的优点。因此，降低了输出光的聚集，提供了柔和且多变的光。由于槽内槽结构将入射光散射成宽角度范围，则其缩短了输出光的平均行进距离。因此，与现有技术(提供单一尺寸的砂粒)相比，根据本发明的导光板的输出光将光输出效率提高了约20%。而且，与现有技术相比，除了缩短光的平均行进距离外，通过适当地调节小尺寸的微槽的分布，可以大大地改进导光板的整个表面的亮度均匀性。利用本发明，可获得达到93%的亮度均匀性。由于现有技术制造的导光板的亮度均匀性为80-88%，则实现了将亮度均匀性提高了约5-13%。而且，测得的根据本发明的导光板的光散射角最大为170度，根据现有技术的导光板的光散射角为约120-130度，本发明的导光板提供了比现有技术的导光板宽得多的视角或照射角。
图I是用于描述根据现有技术利用喷砂工艺在亚克力板的表面上制造微槽的方法的透视图；图2是根据现有技术加工有微槽的亚克力板的图片；图3示出了(a)当光源位于左侧时及(b)光源位于两个相对侧时，亚克力板的微槽分布随距光源的距离增大而逐渐增大；图4是示出当根据现有技术单一尺寸的砂粒被喷射到亚克力板时形成的微槽的二维形状和三维形状的概念图；图5是示出根据现有技术的导光板的上表面的输出光的散射角的曲线图；图6是示出根据现有技术制造的导光板的表面的放大的图片；图7示出了根据本发明的实施例的将不同尺寸的砂粒喷射到亚克力板的两个喷射装置和利用两个步骤制造亚克力板； 图8示出了当沿着导光板的一侧安装光源时制造导光板的方法；图9是示出由根据本发明的两步喷砂工艺在亚克力板上形成的槽内槽类型的多层槽结构的二维形状和三维形状的概念图；图10(a)是示出由根据本发明的两步喷砂工艺制造的亚克力板的制造成的表面的一部分的电子显微图，以及图10(b)是图10(a)中的槽内槽类型的多层槽结构的放大显微图；图11是示出由根据本发明的两步喷砂工艺制造的导光板的发光表面的图片；图12(a)_(b)分别是示出放置在采用不同的亚克力板制成的背光组件上的广告片的图片，图12(a)中的亚克力板是根据现有技术利用单一尺寸的砂粒制造的，和图12(b)中的亚克力板是根据本发明连续利用两个尺寸的砂粒制造的；以及图13是示出根据本发明制造的导光板的测量到的光散射角的曲线图。
具体实施例方式(I)用于通过喷砂工艺制造导光板的方法切割用作导光板材料的透明PPM亚克力板(通常是具有42. 19度临界角和折射率为I. 49的透明PPM亚克力板)，例如，切割成矩形或其他期望形状以作为材料。如果已切割好亚克力板，则对其执行喷砂工艺。该工艺包括利用两种不同尺寸的砂粒的两个连续工艺步骤。可以利用具有不同砂粒的一个喷砂装置，但是从生产率的观点看，优选的是提供用于不同尺寸砂粒的各个喷砂装置。图7示出了利用两个喷射装置10-1、10_2、使用不同尺寸的砂粒处理亚克力板140的两个步骤。喷射大尺寸砂粒和的第一喷射装置10-1和喷射小尺寸砂粒第二喷射装置10-2并排地设置于传送带30上方。待处理的亚克力板140放置在传送带30上，喷射装置10-1、10-2的喷管(喷砂嘴)20的开口靠近地设置在亚克力板140上。首先，利用第一喷射装置10-1执行第一步工艺。第一步工艺使用的砂粒的尺寸(例如30-80目)比第二步工艺使用的砂粒的尺寸大。在第一步工艺中，如果砂粒大于30目，槽过大，使输出光看起来太强烈，而如果小于80目，则使第二步工艺形成的槽内槽结构减少。然而，优选的是相对地确定用于第一步工艺和第二步工艺的砂粒的尺寸。在第一喷射装置10-1中，大尺寸砂粒12-1自由下落、由第一鼓风机16和第二鼓风机18以高速吹到喷管20中、以喷管20的开口的形状分散且接着碰撞亚克力板140。分离地，传送带30以特定速度沿着特定方向(水平)移动。在第一工艺中，喷射砂粒使得槽(像素)分布密度随着距安装有光源的侧面的距离的增大(当光源安装在导光板的一个侧面中时，随着与另一侧面中的区域的靠近；当光源安装在导光板的两个相对侧面上时，随着向两个相对侧面之间的中心区域的移动)而相对增大。喷管20的开口的宽度在中间宽、越靠近两端而越窄，从而满足上述条件。即，来自喷管20的开口的砂粒12-1以喷管20的形状分散。因此，如图3(b)所示，与亚克力板140碰撞的砂粒12-1的数目(B卩，利用已进行的第一工艺在亚克力板140中形成的槽的分布)在喷管20的开口的中间大，随着向两端的靠近而逐渐减小。利用已进行的第一工艺在亚克力板140的表面上形成有相对大的槽(但它们的形状是不规则的)。由第一工艺处理的亚克力板140经过用于第二工艺的第二喷射装置10-2的下方。第二工艺主要用于在由第一工艺形成的槽的表面上形成小尺寸槽(槽内槽的多层槽结构)。考虑到此，优选地，用于第二工艺的砂粒的尺寸应当比第一工艺中使用的砂粒的尺寸小约1/2 1/3。例如，如果30-80目的砂粒用于第一工艺，则优选地，约120-250目的砂粒·用在第二工艺中。由第二工艺形成的槽比由第一工艺形成的槽小得多。因此它们在没有槽的平滑表面上形成，而且还在由第一工艺形成的槽的内表面上形成。优选地，由第二工艺形成的槽的分布密度沿竖直方向从亚克力板140的中间部分到两端降低，类似于第一工艺中。在这样的情况下，光源(未示出)应当位于上表面142a和下表面142b处。如果光源仅位于上表面142a和下表面142b中的一个上,则第一工艺和第二工艺形成的槽的分布密度应当从一侧(设置有光源)到另一侧逐渐增大。为此，如图8所示，可以仅利用喷射装置10-3、10-4的喷管20的一半来处理亚克力板140。S卩，在喷射砂粒时亚克力板140仅跨过喷管20的开口的一半。在所述的两步喷砂制造工艺中，与亚克力板40碰撞的每一单位面积的第一尺寸砂粒12-1和第二尺寸砂粒12-2的入射角a)从亚克力板140的一侧到另一侧或者b)从两个相对侧到中间部位逐渐减小。如上所述，在由以上两步喷砂处理的亚克力板140的一个表面上，形成并混合有肉眼难以区分的尺寸的很多第一槽、和很多比第一槽小的第二槽，作为光散射元件。第二槽的至少一部分形成在第一槽中，所述第一槽具有多层槽内槽结构。图9是示出由以上两步喷砂工艺在亚克力板上形成的槽内槽类型的多层槽结构的二维形状和三维形状的概念图。如所示，在由第一工艺形成的大槽150、152的至少一部分150的内表面上，还形成有通过第二工艺的砂粒12-2的碰撞产生的小槽155，从而产生多层槽内槽结构。其他大槽152的内表面可能未被第二工艺的砂粒12-2碰撞,且该处没有形成第二槽,保持为第一工艺处理的表面。由第二工艺形成的其他第二槽形成在没有形成第一槽的平整表面上。图10(a)是示出通过以上的两步喷砂工艺制造的亚克力板的制造成的表面的一部分的电子显微图。而且，在该显微图中，可能认识到，能够在亚克力板140的处理过的表面上发现第一工艺形成的槽152、多层槽内槽150和由第二工艺形成的槽157，它们彼此结合。图10(b)是图10(a)中的槽内槽类型的多层槽结构的放大显微图。可以看到，由第二工艺形成的一些第二槽155形成在槽150中。还可认识到，与现有技术的槽相比(参考图4中的槽50)，槽150具有较小的坡度且内表面粗糙度较大。
在执行这样的两步喷砂工艺中，第二槽的分布密度可能与第一喷砂工艺形成的第一槽的分布密度不同。即，如果在最靠近光源的区域中和最远离光源的区域中由第一工艺制造的第一槽的密度比为I : N,则可以优选地执行第一制造工艺和第二制造工艺,使得最靠近光源的区域中和最远离光源的区域中由第二工艺形成的第二槽的密度比为I : N/3 I N/1. 5。而且，执行第一工艺以便形成负责导光板的输出光的整个亮度的约20-40%的像素(槽)，执行第二工艺以便形成负责导光板的输出光的整个亮度的约60-80%的像素(槽)。如果第一工艺形成的槽所起的作用超过40%，则导光板的输出光看起来相对剧烈，而如果小于20%，则光输出的效率降低。图11是示出了由两步喷砂工艺制造的导光板的发光表面的图片，使得第一工艺形成的大槽和第二工艺形成的小槽具有这样的比率。可以认识到，与图6的导光板相比，输出光的剧烈度大大降低。 而且，图12(a)_(b)分别是示出放置在采用根据现有技术利用单一尺寸砂粒制造的亚克力板的背光组件上的广告片的图片(左)和放置在采用根据本发明连续利用两个尺寸的砂粒制造的亚克力板的背光组件上的广告片的图片(右)。亚克力板具有4mX1.5m的大尺寸。右侧的广告片比左侧的广告片亮得多(光输出效率不同)。特别是在左侧广告片中，中间区域比边缘区域暗得多，显示出了亮度差异很大(亮度均匀性不同)。即，本发明提高了输出光的亮度以及导光板的整个表面的亮度均匀性。比较两个导光板的发光效率以及亮度均匀性，根据本发明的导光板比现有技术的导光板提高了 20%的光输出效率。本发明的导光板的亮度均匀性显示为高于93%。考虑到现有技术的导光板的亮度均匀性为约80-88%，这是很大的改进。而且，对于由两步工艺处理的亚克力板140的处理过的表面的表面性质-(a)亚克力板140的处理过的表面的表面粗糙度、(b)多层槽内槽结构的第一槽中的第二槽的分布密度(数目)、(c)第一槽(包括多层槽内槽结构的第一槽中的第二槽)和形成在第一槽外的第二槽在亚克力板140的处理过的表面上的每一单位面积中占据的面积、以及(d)每单位面积中存在的第一槽和第二槽的平均直径和平均最大深度，在如图7所示的喷射的情况下从两个相对面142a、142b到两个相对面142a、142b的中间部位增大,且在如图8所示的喷射的情况下，从亚克力板140的任一个表面142b到相对的表面142a增大。而且，由于在根据本发明的亚克力板140的处理过的表面上形成有槽内槽形式的微槽且内表面的粗糙度和起伏程度比现有技术大，入射光被以更多的不同角度散射和反射。因此，亚克力板140的输出光的散射角被扩大且光散射更顺畅。形成的多层槽越多，光散射角越大。图13是示出根据本发明的导光板140的测量到的光散射角的曲线图。最大光散射角为约130 170度，比现有技术大得多。上文已描述了两步制造工艺，但是如果必要的话，可能再执行一个工艺，该工艺可以利用第三喷射装置(未示出)引入，使用的砂粒尺寸(例如，300 400目的砂粒)比由第二工艺处理的亚克力板140上的第二工艺中使用的砂粒更小。在这样的情况下，如果针对砂粒的期望最大效率的情况来调节鼓风机16、18的风强，则可以获得更高质量的输出光。另一方面，上述制造方法按顺序区分并喷射大尺寸的砂粒和小尺寸的砂粒，但可以改变成将具有两个或三个不同尺寸的砂粒混合并一起喷射。优选地，将混合砂粒的尺寸差异选择为大于2倍。而且，例如，对于混合两种不同尺寸的砂粒的情况，大尺寸砂粒和小尺寸砂粒的混合比率优选地为I : I或I : 4。在混合三种不同的砂粒的情况下，根据导光板的尺寸，大尺寸砂粒(例如，100目):中尺寸砂粒(例如150目)小尺寸砂粒(例如200目)的混合比率可以在I : I : I. 5到I : I. 5 : 2. 5的范围中选择。与利用单一尺寸砂粒进行制造的现有技术相比，通过利用这样的方法制造亚克力板140，可以改进亚克力板的各种光散射性质(光的输出效率、亮度均匀性、输出光的柔和度、输出光的散射角等) 。然而，在混合不同尺寸的砂粒并一起喷射的方法中，如果混合砂粒的尺寸差异大，则难以控制导光板的每一位置的槽密度。而且，由小尺寸砂粒在先形成的小槽可以被较晚碰撞的大尺寸砂粒形成的槽消除，并且形成在大槽中的小槽的数目相对减少，引起制成的亚克力板的光散射性质不如利用多步骤的方法制成的亚克力板。在以上所述的根据尺寸而独立地连续处理的方法中，由于能够独立地控制制造条件，改进了光滑度。而且，在以两个或三个独立步骤制造的方法中，可以使用混合砂粒。对于大导光板(宽度大于1000mm)，如果使用混合砂粒，可以更好地控制发光效率和光滑度。在这样的情况下，应当根据材料的表面强度来调节混合比率或颗粒尺寸。而对于小于IOOOmm的宽度，未经混合砂粒的第一次喷砂和第二次喷砂可以产生有效的效果。以上提及的喷射装置仅是示例，韩国专利申请公开10-2003-0079659和10-2003-0079749中公开的其他喷射装置可以用于本发明。[工业应用]本发明可以应用于比如广告牌、显示器、电视机等的显示装置的背光组件的元件。
权利要求
1.一种用于通过处理透明亚克力板的表面来制造导光板的方法，所述方法包括 第一步骤，其中通过将第一尺寸的砂粒喷射在所述亚克力板的一个表面上而因表面损伤来形成多个第一槽；以及 第二步骤，其中通过将比所述第一尺寸小的第二尺寸的砂粒喷射在具有所述多个第一槽的所述亚克板的所述一个表面上而因表面损伤来在所述第一槽的内表面的至少一部分上和所述第一槽的外部的表面上形成比所述第一槽小的多个第二槽。
2.如权利要求I所述的方法，其中所述第一尺寸的砂粒和所述第二尺寸的砂粒被喷射成，使得与单位面积的亚克力板碰撞的所述第一尺寸的砂粒的数目和所述第二尺寸的砂粒的数目中的至少之一从所述亚克力板的一个侧面到相对侧面逐渐增大，或从两个相对的侧面到所述两个相对的侧面之间的中间部分逐渐增大。
3.如权利要求I所述的方法，其中所述第一尺寸的砂粒和所述第二尺寸的砂粒被喷射成，使得与单位面积的亚克力板碰撞的所述第一尺寸的砂粒的入射角和与单位面积的亚克力板碰撞的所述第二尺寸的砂粒的入射角从所述亚克力板的一个侧面到相对侧面逐渐减小，或从两个相对的侧面到所述两个相对的侧面之间的中间部分逐渐减小。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述第一尺寸为30-80目，所述第二尺寸为 120-250 目。
5.如权利要求I所述的方法，还包括通过将尺寸比所述第二尺寸小的砂粒喷射在已由所述第二步骤处理的所述一个表面上来形成微小槽的第三步骤。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述第三步骤中使用的所述砂粒的尺寸为300-400目。
7.如权利要求I所述的方法，其中由所述第一步骤制造的所述第一槽在最靠近光源的区域中的密度与在最远离所述光源的区域中的密度的比率为I : N，所述第一步骤和所述第二步骤被执行成，使得由所述第二步骤制造的第二槽在最靠近所述光源的所述区域中的密度与在最远离所述光源的所述区域中的密度的比率为I : N/3 I : N/1.5。
8.如权利要求I所述的方法，其中对于来自所述导光板的输出光，由所述第一步骤中形成的所述第一槽散射所起的作用与由所述第二步骤中形成的所述第二槽散射所起作用的比率为20-40 %比60-80 %。
9.如权利要求I所述的方法，其中所述导光板的上表面的输出光通过具有在所述第一槽的内表面中形成的所述第二槽的、槽内槽结构的第一槽产生的最大光散射角大于130度并小于170度。
10.一种用于通过处理透明亚克力板的表面而制造导光板的方法，所述方法包括以下步骤 将两种或三种不同尺寸的砂粒混合并提供到喷射装置的容器；以及 喷射混合的砂粒且形成多个槽，使得与所述亚克力板碰撞的砂粒的每单位面积的数目从所述亚克力板的一个侧面到相对侧面逐渐增大，或从两个相对的侧面到所述两个相对的侧面之间的中间区域逐渐增大， 其中在所述一个表面上形成的所述多个槽的至少一部分具有在所述大尺寸槽上形成小尺寸槽的槽内槽结构。
11.一种利用透明亚克力板制造的导光板，所述导光板包括多个微小尺寸的第一槽和比所述第一槽小的多个第二槽，所述第一槽和所述第二槽混合地形成在所述板的一个表面上，作为光散射元件，其中所述第二槽的至少部分形成在所述第一槽的内部的至少部分上，使得所述第一槽的所述至少部分具有槽内槽结构。
12.如权利要求11所述的导光板，其中所述第一槽和所述第二槽分别利用第一尺寸的第一砂粒和具有小于所述第一尺寸的第二尺寸的第二砂粒通过喷砂工艺形成。
13.如权利要求11所述的导光板，其中所述亚克力板的所述一个表面的表面粗糙度从所述亚克力板的一个侧面到相对侧面增大，或从两个相对的侧面到所述两个相对的侧面之间的中间部分增大。
14.如权利要求11所述的导光板，其中位于具有槽内槽结构的第一槽中的第二槽的分布密度(数目)从所述亚克力板的一个侧面到相对侧面增大，或从两个相对的侧面到所述两个相对的侧面之间的中间部分增大。
15.如权利要求11所述的导光板，其中所述第一槽(包括位于具有槽内槽结构的第一槽中的第二槽)和形成在所述第一槽外的第二槽在所述亚克力板的每单位面积的表面上占据的面积从所述亚克力板的一个侧面到相对侧面增大，或从两个相对的侧面到所述两个相对的侧面之间的中间部分增大。
16.如权利要求11所述的导光板，其中单位面积中存在的所述第一槽和所述第二槽的平均直径和平均最大深度从所述亚克力板的一个侧面到相对侧面增大，或从两个相对的侧面到所述两个相对的侧面之间的中间部分增大。
17.如权利要求11所述的导光板，其中所述导光板的上表面的输出光通过具有在所述第一槽的内表面中形成的所述第二槽的、槽内槽结构的所述第一槽产生的最大光散射角大于130度并小于170度。
18.如权利要求11所述的导光板，其中所述第一槽和所述第二槽散射通过一个侧面或两个相对的侧面入射的光并输出到所述导光板的上表面上，起到光散射元件的作用，对于所述导光板的上表面的输出光，所述第一槽与所述第二槽的散射作用的比率优选地为20-40% 比 60-80% ο
全文摘要
本发明涉及具有微小槽内槽结构的光散射元件的导光板及其加工方法。利用用于第一工艺的第一喷射装置以大尺寸的砂粒喷射亚克力板的一个面，接着利用第二喷射装置以比用于第一工艺的砂粒小的砂粒喷射该面。由第二工艺形成的第二槽的一部分位于由第一工艺形成的槽上，形成槽内槽结构，且其余的第二槽形成在第一槽外的平滑表面上。第一工艺和第二工艺的喷射使得槽(像素)的分布密度随着远离设置有光源的侧面而相对增大。第一工艺和第二工艺形成的像素用于导光板的输出光的总亮度的20-40％和60-80％。还可以利用更小尺寸的砂粒再执行一次喷砂。与现有导光板相比，该导光板具有130-170度的光散射角，从而发光效率提高了20％，且导光板的表面的亮度均匀性高于93％。
文档编号G02B6/00GK102879851SQ201110264558
公开日2013年1月16日 申请日期2011年9月5日 优先权日2011年7月11日
发明者明汎英 申请人:株式会社Hgm, 明汎英