表面的光学特征为，当光源进入导光片的光入射到该表面时，该表面对光线主要起折射作用，光线的入射和折射方向遵循描述入射和折射光线的斯奈尔定律(Snell Law);或主要起全反射作用，全反射的光线遵循反射角等于入射角的规律。
[0035]参照图4，图4为本发明又一实施例的背光源装置在XZ平面的截面图。该装置中，采用本发明的上述导光片。导光片100中，微结构表面为光滑表面，结构层上微结构之间的区域包含细微凹凸表面。光源108 (例如LED)邻近导光片的入光侧面104配置，401表示反射罩。在该示例中，反射片107位于微结构的上方。
[0036]从光源108发出并进入导光片的光线402，经微结构表面反射(全反射)从导光片的底面106离开。该装置中，微结构的表面或可为粗糙表面。在这种情形下，微结构对入射光线的作用包括散射。从光源108发出并进入导光片的另一光线403，传播至结构层上微结构之间的区域，并经该区域细微的凹凸表面引起散射，部分散射光线经底面106离开导光片。从光源108发出并进入导光片的部分光线，经由微结构或微结构之间区域的折射或散射，传播至反射片107，并通过反射片107的作用折回至导光片，这些光线的一部分将通过导光片底面106离开。该背光源装置中，或可在导光片出光底面106的一侧，进一步包括扩散、聚光膜片，以改善光源模组出光的空间及角度分布。
[0037]本发明导光片的制作方法描述如下。
[0038]本发明导光片的掩模板图案，由结构层掩模板图案和导光微结构掩模板图案叠加而获得。
[0039]例如，参照图5a，图5a为示例结构层掩模板图案500a。掩模板图案500a位于XY平面上，其面积与导光片结构层的面积相对应。掩模板图案中包含分布于其面积范围内的阻光部分501a和透光开口 502a。如图5a中放大部分所示，示例图案中透光开口 502a的形状为对边距离等于r的等边六角形；透光开口之间为阻光部分501a。阻光部分可用如图所示的特征宽度G来描述。需要说明的是，特征宽度G的采用是为了方便描述结构层掩模板图案，结构层掩模板图案中不同位置可具有相同或不同的特征宽度。并且，阻光部分的特征宽度G可选择等于或小于等边六角形透光开口的对边距离r的数值。
[0040]图5b为示例微结构掩模板图案500b。掩模板图案500b位于XY平面上，其面积与导光片中微结构所占据的面积相对应。该图案中包含阻光部分501b和透光开口 502b。透光开口 502b的密度沿+X方向逐渐增加。示例中透光开口 502b的形状为直径等于D的圆形。用于制作微结构的透光开口显著大于用于制作结构层的透光开口。这里，优选地，圆形微结构透光开口的直径D大于等边六角形结构层透光开口对边距离r的两倍；更优选地，所述直径D大于所述距离r的四倍。
[0041]图5c为不例导光片掩模板图案，该掩模板图案由上述结构层掩模板图案500a与微结构掩模板图案500b叠加后形成。
[0042]在掩模板图案叠加步骤中，采用结构层掩模板图案为基准；与微结构掩模板图案中透光开口重叠的区域，导光片掩模板图案采用所述透光开口的形状；与微结构掩模板图案中阻光部分重叠的区域，导光片掩模板图案采用结构层掩模板图案。图5c中，501a为与图5a中相同的结构层阻光部分，502a为与图5a中相同的结构层透光开口，502b为与图5b中相同的微结构透光开口。
[0043]这样，图5c中，导光片掩模板图案含有用于制作微结构的透光开口 502b、用于制作结构层的透光开口 502a和光线不能通过的阻光部分501a。并且，透光开口 502b的位置分布和形状与导光片中微结构的位置分布和截面形状相对应；透光开口 502a和阻光部分501a与导光片的结构层及结构层细微凹凸表面相对应。
[0044]制作导光微结构的透光开口的形状并不限于圆形，其他形状的透光开口，如矩形、椭圆形、六边形，也可用于制作本发明导光微结构。而且，上述透光开口并不限于一种形状和大小，导光片掩模板图案中可包含不同形状、大小的微结构透光开口，由此可形成导光片中不同截面形状、大小的微结构。
[0045]类似地，制作结构层的透光开口的形状并不限于等边六角形，其他形状的透光开口，如圆形、椭圆形、矩形、八角形，也可用于制作本发明导光片结构层。并且，所述透光开口并不限于一种形状和大小，导光片掩模板图案中可包含不同形状、大小的结构层透光开口。这些结构层透光开口，与不同特征宽度的结构层透光开口之间的阻光部分形成结构层中不同的细微凹凸表面。
[0046]导光片掩模板图案通过光刻或其他方法，制作在含有透明衬底和阻光层的光掩模还(mask blank)的阻光层上，形成导光片掩模板。透明衬底可为高平整度的玻璃，如石英玻璃、钠钙玻璃、或硼硅玻璃，或透明聚合物材料，如聚酯。阻光层可为具有阻挡紫外光、可见光或电子束等能量辐射通过作用的金属铬层，或乳剂层，如银盐乳剂层。导光片掩模板中与掩模板图案微结构透光开口和结构层透光开口相对应的区域，阻光层通过蚀刻或其他方法被除去，紫外光、可见光或电子束等能量辐射可通过这些区域。
[0047]导光片的制作包括制备材料混合物。材料混合物为可光聚合材料，包含一种或多种可光聚合组分，加上一种或多种光引发剂。如果使用不需要光引发剂的可光聚合材料，则可省去光引发剂。通过括刀涂布、缝模涂布或其他合适的涂布方法，将材料混合物涂布在导光片基材上，形成涂层，并将含有涂层的导光片基材放置于导光片掩模板上。在基材和掩模板之间可施加折射率匹配液体，如异丙醇。作为选择，可将导光片基材预先放置于导光片掩模板上，再将材料混合物涂布于导光片基材上。
[0048]接下来，使准直或接近准直的能量辐射，如紫外光、可见光、电子束等，通过掩模板微结构透光开口和结构层透光开口，选择性地使涂层中材料混合物聚合，并使用溶剂，如甲醇、丙酮、水、异丙醇或其他合适的一种或多种，洗涤被选择性聚合的材料混合物涂层，从而除去涂层中未聚合的部分，形成结构层，以及密度逐渐变化的导光微结构。
[0049]图6示出了基材101上涂层接受能量辐射而聚合的材料混合物。由于导光片掩模板中微结构透光开口显著大于结构层透光开口，涂层中与微结构透光开口对应位置的材料混合物所接受的能量辐射，显著大于涂层中与结构层透光开口对应位置材料混合物所接受的能量辐射，因此，前者所聚合的材料混合物103的截面尺寸和高度，显著大于后者所聚合的材料混合物601的截面尺寸和高度。此外，由于能量辐射源的准直度(如平行半角、倾斜角)、材料混合物组成，以及能量辐射时间等因素的作用，涂层中对应掩模板结构层阻光部分的材料混合物同时经历较小程度的聚合过程，在涂层中相应位置形成高度低于结构层透光开口处的聚合部分602。由此，所述材料混合物601和聚合部分602形成结构层102上的细微凹凸表面。本领域技术人员易于理解的是，通过改变掩模板结构层透光开口和阻光部分的形状、大小，可相应改变导光片结构层上细微凹凸表面的特征。
[0050]显而易见，在此描述的本发明可以有许多变化，这种变化不能认为偏离本发明的精神和范围。因此，所有对本领域技术人员显而易见的改变，都包括在所附权利要求书的涵盖范围之内。
【主权项】
1.一种导光片，用于侧光式背光源装置中，光源发出的光经其入光侧面入射导光片，所述导光片包括: 具有光学透明特性的基材； 位于所述基材表面的结构层，由聚合物材料构成，其厚度在I微米至100微米的范围内；以及 分布于所述结构层之上的多个微结构，其中，单位面积内所述微结构的底面面积总和所占比例，沿光入射方向在0.05%至80%的范围内变化。2.如权利要求1所述的导光片，其特征在于，所述结构层的厚度在2微米至30微米的范围内。3.如权利要求1所述的导光片，其特征在于，所述结构层上微结构之间的表面为凹凸表面，其中凸起的高度小于所述微结构高度的二分之一。4.如权利要求3所述的导光片，其特征在于，所述凸起的高度小于所述微结构高度的四分之一。5.如权利要求1所述的导光片，其特征在于，所述结构层上微结构之间的表面为光滑表面。6.如权利要求1所述的导光片，其特征在于，所述导光片，通过采用由结构层掩模板图案和微结构掩模板图案叠加形成的掩模板图案而制作。7.如权利要求6所述的导光片，其特征在于，所述结构层和微结构，通过由可光聚合材料接受能量辐射聚合而同时形成。8.一种背光源装置，包括: 如权利要求1至7中任一项所述的导光片； 在所述导光片的入光侧面配置的光源；以及 反射片，位于所述导光片的微结构上方，或者位于所述导光片的底面下方。9.一种背光源装置，包括: 如权利要求1至7中任一项所述的导光片； 在所述导光片的一个角落配置的光源；以及 反射片，位于所述导光片的微结构上方，或者位于所述导光片的底面下方。
【专利摘要】本发明公开了一种导光片，用于侧光式背光源装置中，光源发出的光经其入光侧面入射导光片，所述导光片包括：具有光学透明特性的基材；位于所述基材表面的结构层，由聚合物材料构成，其厚度在1微米至100微米的范围内；以及分布于所述结构层之上的多个微结构，其中，单位面积内所述微结构的底面面积总和所占比例，沿光入射方向在0.05％至80％的范围内变化。本发明的导光片中，结构层与基材、微结构与结构层之间均具有较好的附着特性。<pb pnum="1" />
【IPC分类】F21S8/00, G02B6/00, F21V8/00, G02F1/13357
【公开号】CN105005109
【申请号】CN201410158559
【发明人】路志坚, 郑颖博, 冯鑫耀
【申请人】博昱科技（丹阳）有限公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2014年4月18日