專利名稱：一種導光板及其制備方法、led平面光源和顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于照明領(lǐng)域，尤其涉及一種導光板及其制備方法、LED平面光源和顯示
ο
背景技術(shù)：
平面光源通常作為背光源使用，廣泛應(yīng)用于液晶顯示器、超薄導光燈箱、導光標示牌、發(fā)光相框、超薄觀片器等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的平面光源主要由擴散片、棱鏡片、導光板、反射層和側(cè)入射光源組成，其中光源產(chǎn)生的光，經(jīng)導光板的側(cè)面射入，再經(jīng)導光板底面散射網(wǎng)點的散射及反射層的反射，從導光板的出光面射出，最后透過擴散片和棱鏡片產(chǎn)生平面光源。LED具有工作電壓低、壽命長、節(jié)能等優(yōu)點，被用作平面光源的側(cè)入射光源。而采用現(xiàn)有導光板的LED平面光源亮度不均，光效低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例的目的在于提供一種導光板，旨在解決現(xiàn)有LED平面光源光效低， 亮度不均的問題。本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種導光板，其具有一入光面、一與所述入光面相連的底面和一與所述底面相對的出光面，所述導光板的底面分布有多個熒光粉網(wǎng)點，所述熒光粉網(wǎng)點沿遠離所述入光面的方向由疏至密排布。本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種LED平面光源，所述LED平面光源包括一 LED和與所述LED光學耦合的導光板，所述導光板具有一入光面、一與所述入光面相連的底面和一與所述底面相對的出光面，所述導光板的底面分布有多個熒光粉網(wǎng)點，所述熒光粉網(wǎng)點沿遠離所述入光面的方向由疏至密排布。本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種照明裝置，所述LED照明裝置具有上述 LED平面光源。本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種顯示器，所述顯示器采用上述LED平面光源作為背光源。本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種導光板的制備方法，所述方法包括以下步驟將熒光粉分散于膠體，攪拌均勻制成熒光膠；取導光板的基材，所述基材具有一入光面、一與所述入光面相連的底面和一與所述底面相對的出光面；將所述熒光膠旋涂于所述基材的底面，根據(jù)所述熒光粉網(wǎng)點的布局要求設(shè)計加工出相應(yīng)的掩膜，利用所述掩膜蝕刻位于所述基材的底面的熒光膠形成所述熒光粉網(wǎng)點；于所述基材的底面旋涂一層覆蓋所述熒光粉網(wǎng)點的薄膜并固化，所述薄膜的材質(zhì)與所述基材的材質(zhì)相同。本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種導光板的制備方法，所述方法包括以下步驟取導光板的基材，所述基材具有一入光面、一與所述入光面相連的底面和一與所述底面相對的出光面；根據(jù)所述熒光粉網(wǎng)點的布局要求設(shè)計加工出相應(yīng)的掩膜，利用所述掩膜于所述基材的底面刻出多個凹槽；將熒光粉分散于膠體，攪拌均勻制成熒光膠；將所述熒光膠填充于所述凹槽，清除位于所述基材的底面的熒光膠及所述凹槽內(nèi)高于所述基材的底面的熒光膠，使所述凹槽內(nèi)的熒光膠與所述基材的底面平齊，并固化所述凹槽內(nèi)的熒光膠。本發(fā)明實施例中，導光板的底面分布有多個熒光粉網(wǎng)點，該熒光粉網(wǎng)點沿遠離導光板的入光面的方向由疏至密排布，激發(fā)光從正面激發(fā)熒光粉網(wǎng)點，且熒光粉網(wǎng)點發(fā)出的光和被熒光粉網(wǎng)點散射的激發(fā)光均勻投射至導光板的出光面，于該出光面混合得到白光， 亮度均勻，光效極高。同時，具有本導光板的LED平面光源適宜用作背光源或照明。此外， 本導光板容易制備，成本低。


圖1是本發(fā)明實施例提供的LED平面光源的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實施例提供的導光板的制備流程圖；圖3是本發(fā)明實施例提供的導光板的基材的結(jié)構(gòu)示意圖(旋涂熒光膠后)；圖4是本發(fā)明實施例提供的導光板的基材的結(jié)構(gòu)示意圖(光刻后)；圖5是本發(fā)明實施例提供的導光板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明實施例提供的導光板的另一制備流程圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實施例中，導光板的底面分布有多個熒光粉網(wǎng)點，該熒光粉網(wǎng)點沿遠離導光板的入光面的方向由疏至密排布，激發(fā)光從正面激發(fā)熒光粉網(wǎng)點，且熒光粉網(wǎng)點發(fā)出的光和被熒光粉網(wǎng)點散射的激發(fā)光均勻投射至導光板的出光面，于該出光面混合得到白光， 亮度均勻，光效極高。本發(fā)明實施例提供的導光板具有一入光面、一與所述入光面相連的底面和一與所述底面相對的出光面，所述導光板的底面分布有多個熒光粉網(wǎng)點，所述熒光粉網(wǎng)點沿遠離所述入光面的方向由疏至密排布。本發(fā)明實施例提供的LED平面光源包括一 LED和與所述LED光學耦合的導光板， 所述導光板具有一入光面、一與所述入光面相連的底面和一與所述底面相對的出光面，所述導光板的底面分布有多個熒光粉網(wǎng)點，所述熒光粉網(wǎng)點沿遠離所述入光面的方向由疏至密排布。本發(fā)明實施例提供的照明裝置具有上述LED平面光源。
本發(fā)明實施例提供的顯示器采用上述LED平面光源作為背光源。本發(fā)明實施例提供的導光板的制備方法包括以下步驟將熒光粉分散于膠體，攪拌均勻制成熒光膠；取導光板的基材，所述基材具有一入光面、一與所述入光面相連的底面和一與所述底面相對的出光面；將所述熒光膠旋涂于所述基材的底面，根據(jù)所述熒光粉網(wǎng)點的布局要求設(shè)計加工出相應(yīng)的掩膜，利用所述掩膜蝕刻位于所述基材的底面的熒光膠形成所述熒光粉網(wǎng)點；于所述基材的底面旋涂一層覆蓋所述熒光粉網(wǎng)點的薄膜并固化，所述薄膜的材質(zhì)與所述基材的材質(zhì)相同。本發(fā)明實施例提供的導光板的制備方法包括以下步驟取導光板的基材，所述基材具有一入光面、一與所述入光面相連的底面和一與所述底面相對的出光面；根據(jù)所述熒光粉網(wǎng)點的布局要求設(shè)計加工出相應(yīng)的掩膜，利用所述掩膜于所述基材的底面刻出多個凹槽；將熒光粉分散于膠體，攪拌均勻制成熒光膠；將所述熒光膠填充于所述凹槽，清除位于所述基材的底面的熒光膠及所述凹槽內(nèi)高于所述基材的底面的熒光膠，使所述凹槽內(nèi)的熒光膠與所述基材的底面平齊，并固化所述凹槽內(nèi)的熒光膠。以下以白光LED平面光源為例對本發(fā)明的具體實現(xiàn)進行詳細描述。如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的LED平面光源包括一導光板101，該導光板具有一入光面105、一出光面104、一底面103和多個分布于底面103的熒光粉網(wǎng)點108。其中， 底面103與入光面105相連，出光面104與底面103相對設(shè)置。導光板101的入光面105 設(shè)有LED100，入光面105接收LED芯100片發(fā)出的激發(fā)光并將其導入導光板101。本發(fā)明實施例中，熒光粉網(wǎng)點108沿遠離入光面105的方向由疏至密排布。LED100 發(fā)出的激發(fā)光較少投射至距入光面105較遠處的熒光粉網(wǎng)點108，為使導光板101的出光面 104的亮度均勻，相應(yīng)地增加遠離LED100的熒光粉網(wǎng)點108的密度。上述導光板101由聚碳酸酯(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)成型為長方體或楔形。熒光粉網(wǎng)點108為由多個熒光粉顆粒團聚在一起形成的熒光粉聚合體，熒光粉顆粒通過硅膠、光刻膠、感光膠等團聚在一起形成熒光粉聚合體。本發(fā)明實施例中，熒光粉為由綠色熒光粉BaMgAl 1(1017 Eu3+ Mn2+和紅色熒光粉 IO2S = Eu3+混合而成混合熒光粉。適量的混合熒光粉均勻分散于硅膠，由硅膠將多個熒光粉顆粒團聚在一起形成熒光粉聚合體。該熒光粉聚合體由光刻工藝蝕刻成微米量級的球狀。 LED100為紫外光LED，其發(fā)光波長為360nm。該LED100與混合熒光粉匹配得到白光。此外，熒光粉還可為市售YAG:Ce黃色熒光粉。該黃色熒光粉均勻分散于感光膠， 由感光膠將多個熒光粉顆粒團聚在一起形成熒光粉聚合體。LED100為藍光LED，其發(fā)光波長為450nm。該LED100與黃色熒光粉匹配得到白光。通常，導光板101的底面103還貼設(shè)有反射層109，該反射層109防止導光板101 內(nèi)的激發(fā)光和熒光粉網(wǎng)點108發(fā)出的光從導光板101的非出光面射出，利于提高LED平面光源的光效。當然，導光板101的其它側(cè)面亦可貼設(shè)反射層，有助于進一步提高本LED平面光源的光效。LED100發(fā)出的激發(fā)光由入光面105進入導光板101并于導光板101內(nèi)發(fā)生全反射，激發(fā)光激發(fā)熒光粉網(wǎng)點108發(fā)光，熒光網(wǎng)點108發(fā)出的光均勻地投射至導光板101的出光面104 ；激發(fā)光同時被熒光粉網(wǎng)點108散射，均勻地投射至導光板101的出光面104 ；熒光粉網(wǎng)點108發(fā)出的光與被熒光粉網(wǎng)點108散射的激發(fā)光于導光板101的出光面104混合得到白光，該白光直接從導光板101的出光面104出射，無需透過熒光粉層，免于被封裝材料及LED吸收，與現(xiàn)有技術(shù)相比，極大地提升了本LED平面光源的光效，從出光面104出射的光具有極佳的均勻性。本LED平面光源可作為液晶顯示器等器件的背光源及其它照明光源。為進一步提高本LED平面光源發(fā)光的均勻度，于導光板101的出光面104貼設(shè)一擴散片。為提高本LED平面光源發(fā)光的輝度，于擴散片之上增設(shè)棱鏡片。當然，為增強本LED平面光源的光強，可在導光板101的入光面105設(shè)置多個 LED100。本LED平面光源還可靈活設(shè)置出光面104的面積，從而防止眩光。如在滿足亮度要求的情況下，增大出光面104的面積，以減小眩光。此外，導光板101的出光面104經(jīng)磨砂等處理形成微觀上的凹凸不平結(jié)構(gòu)，有助于進一步提高本LED平面光源的光取出效率即出光效率，以及消除眩光。圖2示出了本發(fā)明實施例提供的導光板的制備方法的實現(xiàn)流程，詳述如下在步驟S201中，將熒光粉分散于膠體，攪拌均勻制成熒光膠；本發(fā)明實施例中，將市售YAG:Ce黃色熒光粉加入感光膠中，攪拌均勻制成熒光膠。在步驟202中，取導光板的基材，該基材具有一用以接收激發(fā)光的入光面、一與入光面相連的底面和一與底面相對的出光面；本發(fā)明實施例中，導光板的基材由聚碳酸酯(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)成型為長方體或楔形。該基材具有一用以接收激發(fā)光的入光面、一與入光面相連的底面和一與底面相對的出光面。在步驟S203中，將熒光膠旋涂于基材的底面，根據(jù)熒光粉網(wǎng)點的布局要求設(shè)計加工出相應(yīng)的掩膜，利用掩膜蝕刻位于基材的底面的熒光膠形成熒光粉網(wǎng)點；本發(fā)明實施例采用光刻工藝在基材的底面蝕刻出熒光粉網(wǎng)點。如圖3所示，先在基材300的底面301旋涂一層熒光膠302，然后根據(jù)熒光粉網(wǎng)點的排布及大小設(shè)計加工出相應(yīng)的掩膜，利用掩膜蝕刻熒光膠302形成熒光粉網(wǎng)點108，這樣熒光粉網(wǎng)點108就成型于基材300的底面301，如圖4所示。在步驟S204中，于基材的底面旋涂一層覆蓋熒光粉網(wǎng)點的薄膜并固化，薄膜的材質(zhì)與基材的材質(zhì)相同。本發(fā)明實施例中，于上述基材300的底面301旋涂一層覆蓋熒光粉網(wǎng)點108的薄膜500并固化，將固化后的薄膜500打磨平整即得導光板101，如圖5所示。薄膜500的材質(zhì)為聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，與基材300的材質(zhì)相同。這樣熒光粉網(wǎng)點108就成型于導光板的底面。這樣熒光粉網(wǎng)點108通過薄膜500與導光板的基材300融為一體，粘接牢固。本制備方法簡單，步驟少，速度快，成本低。
圖6示出了本發(fā)明實施例提供的導光板的另一制備方法的實現(xiàn)流程，詳述如下在步驟S601中，取導光板的基材，該基材具有一用以接收激發(fā)光的入光面、一與入光面相連的底面和一與底面相對的出光面；本發(fā)明實施例中，導光板的基材由聚碳酸酯(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)成型為長方體或楔形。該基材具有一用以接收激發(fā)光的入光面、一與入光面相連的底面和一與底面相對的出光面。在步驟S602中，根據(jù)熒光粉網(wǎng)點的布局要求設(shè)計加工出相應(yīng)的掩膜，利用掩膜于基材的底面刻出多個凹槽；本發(fā)明實施例采用光刻工藝于基材的底面設(shè)置多個凹槽。先根據(jù)熒光粉網(wǎng)點的布局要求設(shè)計加工出相應(yīng)的掩膜，然后利用掩膜于基材的底面蝕刻出多個凹槽。當然，如果加工足夠精細的話，可以直接成型出具有多個凹槽的導光板。在步驟S603中，將熒光粉分散于膠體，攪拌均勻制成熒光膠；本發(fā)明實施例中，于硅膠中添加適量的由綠色熒光粉和紅色熒光粉混合而成的熒光粉，攪拌均勻制成熒光膠。在步驟S604中，將熒光膠填充于凹槽，清除位于基材的底面的熒光膠及凹槽內(nèi)高于基材的底面的熒光膠，使凹槽內(nèi)的熒光膠與基材的底面平齊，并固化凹槽內(nèi)的熒光膠。本發(fā)明實施例先于基材的底面旋涂一層熒光膠，使熒光膠填充滿上述凹槽。然后采用刻蝕的方法將基材底面上的熒光膠去除，只留下凹槽內(nèi)的熒光膠，并使凹槽內(nèi)的熒光膠與基材的底面平齊。對熒光膠進行烘干固化即得底面具有熒光粉網(wǎng)點的導光板。這樣熒光粉網(wǎng)點與導光板的基材成型為一體，粘接牢固。本制備方法同樣簡單，步驟少，速度快，成本低。本發(fā)明實施例中，導光板的底面分布有多個熒光粉網(wǎng)點，該熒光粉網(wǎng)點沿遠離導光板的入光面的方向由疏至密排布，激發(fā)光從正面激發(fā)熒光粉網(wǎng)點，且熒光粉網(wǎng)點發(fā)出的光和被熒光粉網(wǎng)點散射的激發(fā)光均勻投射至導光板的出光面，于該出光面混合得到白光， 亮度均勻，光效極高。同時，具有本導光板的LED平面光源適宜用作背光源或照明。此外， 本導光板容易制備，成本低。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種導光板，其具有一入光面、一與所述入光面相連的底面和一與所述底面相對的出光面，其特征在于，所述導光板的底面分布有多個熒光粉網(wǎng)點，所述熒光粉網(wǎng)點沿遠離所述入光面的方向由疏至密排布。
2.如權(quán)利要求1所述的導光板，其特征在于，所述熒光粉為由綠色熒光粉 BaMgAl10017:Eu3+:Mn2+和紅色熒光粉混合而成的混合熒光粉，或者所述熒光粉為 YAGiCe黃色熒光粉。
3.—種LED平面光源，包括一 LED和與所述LED光學耦合的導光板，所述導光板具有一入光面、一與所述入光面相連的底面和一與所述底面相對的出光面，其特征在于，所述導光板的底面分布有多個熒光粉網(wǎng)點，所述熒光粉網(wǎng)點沿遠離所述入光面的方向由疏至密排布。
4.如權(quán)利要求3所述的LED平面光源，其特征在于，所述LED為紫外光LED，所述熒光粉為由綠色熒光粉BaMgAlltlO17 = Eu3+ = Mn2+和紅色熒光粉混合而成的混合熒光粉。
5.如權(quán)利要求3所述的LED平面光源，其特征在于，所述LED為藍光LED，所述熒光粉為YAG: Ce黃色熒光粉。
6.如權(quán)利要求3所述的LED平面光源，其特征在于，所述底面貼設(shè)有反射層。
7.一種照明裝置，其特征在于，所述照明裝置具有如權(quán)利要求3 6任一項所述的LED 平面光源。
8.—種顯示器，其特征在于，所述顯示器采用如權(quán)利要求3 6任一項所述的LED平面光源作為背光源。
9.一種制備如權(quán)利要求1所述的導光板的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟 將熒光粉分散于膠體，攪拌均勻制成熒光膠；取導光板的基材，所述基材具有一入光面、一與所述入光面相連的底面和一與所述底面相對的出光面；將所述熒光膠旋涂于所述基材的底面，根據(jù)所述熒光粉網(wǎng)點的布局要求設(shè)計加工出相應(yīng)的掩膜，利用所述掩膜蝕刻位于所述基材的底面的熒光膠形成所述熒光粉網(wǎng)點；于所述基材的底面旋涂一層覆蓋所述熒光粉網(wǎng)點的薄膜并固化，所述薄膜的材質(zhì)與所述基材的材質(zhì)相同。
10.一種制備如權(quán)利要求1所述的導光板的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟取導光板的基材，所述基材具有一入光面、一與所述入光面相連的底面和一與所述底面相對的出光面；根據(jù)所述熒光粉網(wǎng)點的布局要求設(shè)計加工出相應(yīng)的掩膜，利用所述掩膜于所述基材的底面刻出多個凹槽；將熒光粉分散于膠體，攪拌均勻制成熒光膠；將所述熒光膠填充于所述凹槽，清除位于所述基材的底面的熒光膠及所述凹槽內(nèi)高于所述基材的底面的熒光膠，使所述凹槽內(nèi)的熒光膠與所述基材的底面平齊，并固化所述凹槽內(nèi)的熒光膠。
全文摘要
本發(fā)明適用于照明領(lǐng)域，提供了一種導光板及其制備方法、LED平面光源和顯示器，所述導光板具有一入光面、一與所述入光面相連的底面和一與所述底面相對的出光面，所述導光板的底面分布有多個熒光粉網(wǎng)點，所述熒光粉網(wǎng)點沿遠離所述入光面的方向由疏至密排布。本發(fā)明中，導光板的底面分布有多個熒光粉網(wǎng)點，該熒光粉網(wǎng)點沿遠離導光板的入光面的方向由疏至密排布，激發(fā)光從正面激發(fā)熒光粉網(wǎng)點，且熒光粉網(wǎng)點發(fā)出的光和被熒光粉網(wǎng)點散射的激發(fā)光均勻投射至導光板的出光面，于該出光面混合得到白光，亮度均勻，光效極高。
文檔編號G02B6/00GK102374492SQ20101025202
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月12日
發(fā)明者劉玉剛, 周明杰, 馬文波 申請人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司