专利名称：背光系统的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种背光系统。
背景技术：
自从液晶显示器问世以来，其一直凭借轻薄、省电、无辐射、可全彩化等优势，受到愈来愈多的消费者及商家关注，应用领域也愈来愈广。请参阅图1，一种现有技术液晶显示器100包括一液晶面板101及一背光系统102，其中液晶面板101包括上、下基板2、7及封存于两基板2、7间的液晶层5，形成于上基板2的ITO(IndiumTin Oxide，氧化铟锡)透明电极层4以及形成于下基板7上的TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)结构6，为控制光的通断在二基板2、7外侧设有第一及第二偏光片1、8，以及为达成彩色显示在上基板2与ITO透明电极层4间设置的彩色滤光层3。而背光系统102通常由棱镜板9、扩散板10、导光板11及光源12构成。该结构中，为实现彩色化，彩色滤光层3是不可或缺的重要元器件。业界一般将彩色滤光层3形成于上基板2上，并与ITO透明电极层4一起称为彩色滤光片3’。
彩色滤光片3’构造如图2所示，由上基板2、遮光层14、红绿蓝彩色着色层13、保护层15及ITO透明电极层4所构成。目前，业界制造彩色滤光片3’一般采用颜料分散法(Pigment DispersedMethod)，该制程一般先在无碱硼玻璃基板上以溅镀形成氧化铬层，作为上基板2使用，然后，将正型光阻(图未示)以旋转涂布(SpinCoating)的方式涂布在上基板2上，再透过已具有遮光层14图案的光罩图案进行紫外线照射曝光。显影形成遮光层14。之后为RGB工程，所谓RGB工程即在遮光层14的开口部形成着色层13，首先将着色为R的彩色光阻以旋转涂布的方式涂布在上述具有遮光层14的上基板2上，透过一R用图案光罩进行紫外线照射曝光，再使用碱性显影剂将未曝光部分去除，形成第一颜色用的R图案，再施以200℃以上的烘烤，使该图案具有耐药性，接着以形成R图案相同的工程重复形成G及B着色层，各图案之间均有遮光层14加以隔开，其上涂布保护层15，接着形成ITO透明电极层4，方可形成业界所谓彩色滤光片3’。
该制造过程不仅繁琐，且以传统旋转涂布法涂布彩色光阻时，将面临涂布机的加工极限，且涂布时材料损失严重，制造成本较高。
另外，背光系统102中，元件数量多，且各元件功能单一，不符合目前显示器的发展趋势。因此，需要设计一种既可降低生产成本，又可简化制程的背光系统。
发明内容为了克服现有技术彩色滤光片制程繁琐、成本高，背光系统元件数量多、功能单一且成本高的技术问题，本发明提供一种具滤光功能的背光系统。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是提供一种背光系统，该背光系统包括一导光板及至少一光源，其中该导光板包括一导光基体及一位于导光基体的滤光单元，该导光基体具有至少一入光面、一与入光面相连的底面及一与底面相对的出光面，且底面具有多个散射单元，该滤光单元包括遮光层、着色层及保护层，其中该遮光层间隔分布于导光基体出光面，着色层置于遮光层的开口部，保护层位于遮光层及着色层的表面。
本发明的有益效果是本发明背光系统仅包括一导光板及至少一光源，故其组装容易、成本低；另外该背光系统中的导光板出光面具有滤光单元，使得本发明背光系统不仅可以实现导光功能，而且具有滤光功能。
图1是现有技术液晶显示器的结构示意图。
图2是现有技术彩色滤光片的结构示意图。
图3是本发明背光系统中导光板的结构示意图。
图4是本发明背光系统中导光板的滤光单元着色层配列示意图。
图5是本发明背光系统中导光板另一实施方式的结构示意图。
图6是本发明背光系统的结构示意图。
具体实施方式
请参照图3所示，本发明背光系统所采用的导光板20采用压克力、玻璃或聚碳酸酯等透明材质制成，该导光板20包括一导光基体21及一滤光单元22，其中该导光基体21为平板形，其具有一入光面211、一与入光面211相连的底面212及一与底面212相对的出光面214，其中该底面212具有多个散射单元，该散射单元为凸点213，凸点213的大小沿远离入光面211的方向递增且排布逐渐由疏而密。另，该导光基体21也可根据需要设计为楔形或三角形。该滤光单元22由光遮断用的遮光层221、色表示用的红(R)、绿(G)、蓝(B)的着色层222及保护层223组成，其中遮光层221间隔形成于导光基体21的出光面214上，采用树脂材料制成，厚度为1～2μm，光学密度(OpticalDensity，OD)至少为3，可防止光泄漏及降低因外来光线造成的反射损耗，增加显示时的对比度及避免杂色光产生，着色层222形成于遮光层221的开口部，厚度为1～3μm，采用有机颜料制得，其中R颜料可用蒽醌(Anthraquinone)系，G、B颜料可用酞青素(Phthalocyanine)系颜料，也可在其中添加色补正用颜料。而着色层222的色配列(PixelArrangement)为图4所示的三角形配列。另R、G、B着色层配列可因应面板设计象素的不同，设计为线条纹状(Stripe)、玛赛克状(Mosaic)或正方形状等。其中采用三角形配列可应用于中小型显示面板，即将R、G、B着色层以三角形堆积排列，可以得到最自然的影像显示，在相同象素数的情况下，是线条纹配列分辨率的1.5倍。保护层223可使用压克力或环氧树脂，如丙烯(Acryl)或氨基甲酸乙酯(Urethan)树脂，以保证着色层222的表面平坦化。
图5为本发明背光系统所采用的导光板的另一实施方式导光板40，其与图3所示的导光板20结构基本相同，其不同之处在于导光基体21底面212的散射单元为微透镜213’。
本发明背光系统30如图6所示，其包括上述导光板20及光源23。该光源23可采用冷阴极荧光灯或发光二极管，其位于导光板20的入光面211一侧，该入光面211可接收来自光源23的光束，导入导光基体21内，并在底面212凸点213处反射及散射，提高出射光束的出射均匀性及显示辉度，当光线到达导光基体21的出光面214上的遮光层221处时，不能透射，为减少光损耗，可在遮光层221下增设高反射膜(图未示)，而当不同角度的光线到达着色层222并透射时，着色层222可将象素上的R、G、B光谱予以分光，并将产生三原色红(R)、绿(G)、蓝(B)。
由此，则可实现本发明背光系统既具有导光功能且具有滤光功能的目的。
同样，本发明背光系统亦可采用导光板40。
本发明背光系统所采用的导光板可采用以下工艺制成，首先利用射出成型机将熔融树脂材料，如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，注入已设计好的模腔中，当模腔的封闭空间被注入的熔融树脂充满时，经过冷却工序，打开模腔，使已成形的导光基体脱模；该导光基体具有至少一入光面、一底面及一出光面，且底面具有多个散射单元，该散射单元可为凸点或微透镜，出光面具有已设计好的遮光层定位点；然后根据出光面的定位点，利用印刷法或喷墨法将低反射树脂材料对应固定在导光板基体的出光面，形成遮光层图案，再将设计好的彩色着色层依次印刷在遮光层开口部，最后涂布保护层。利用此印刷法所制得的滤光单元具有材料利用率高、制程简单、成本低等优点。
本发明背光系统所采用的导光板也可设计为具有两入光面，则底面散射单元的大小在愈远离入光面处愈大且排布愈密，即愈靠近导光板底面中央，散射单元愈大愈密，另本发明导光板也可为楔形板，底面的散射单元也可有其它变化设计。
权利要求
1.一种背光系统，其包括一导光板及至少一光源，该导光板包括一导光基体，该导光基体具有至少一入光面、一与入光面相连的底面及一与底面相对的出光面，且底面具有多个散射单元，该至少一光源相对入光面设置，其特征在于该导光板进一步包括一位于导光基体的滤光单元，该滤光单元包括遮光层、着色层及保护层，其中该遮光层间隔分布于导光基体出光面，着色层置于遮光层的开口部，保护层位于遮光层及着色层的表面。
2.如权利要求1所述的背光系统，其特征在于该遮光层采用树脂材料制成。
3.如权利要求1所述的背光系统，其特征在于该遮光层厚度为1-2μm，光学密度至少为3。
4.如权利要求1所述的背光系统，其特征在于该着色层由R、G、B着色层以三角形配列形成。
5.如权利要求1所述的背光系统，其特征在于该着色层配列可为线条纹配列、玛赛克状配列或正方形配列。
6.如权利要求1所述的背光系统，其特征在于该着色层厚度为1～3μm。
7.如权利要求1所述的背光系统，其特征在于该着色层采用有机颜料制得，其中R颜料可用蒽醌系，G、B颜料可用酞青素系颜料。
8.如权利要求7所述的背光系统，其特征在于该着色层中添加色补正用颜料。
9.如权利要求1所述的背光系统，其特征在于该保护层可使用丙烯或氨基甲酸乙酯树脂。
全文摘要
一种背光系统，该背光系统包括一导光板及至少一光源，其中该导光板包括一导光基体及一位于导光基体的滤光单元，该导光基体具有至少一入光面、一与入光面相连的底面及一与底面相对的出光面，且底面具有多个散射单元，该滤光单元包括遮光层、着色层及保护层，其中该遮光层间隔分布于导光基体出光面，着色层置于遮光层的开口部，保护层位于遮光层及着色层的表面。本发明背光系统不仅可以实现导光功能，而且具有滤光功能。
文档编号G02F1/13GK1512229SQ0215163
公开日2004年7月14日 申请日期2002年12月28日 优先权日2002年12月28日
发明者陈杰良, 吕昌岳 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司