薄的光波导板及其制造方法技术

技术编号:4217945 阅读:275 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了一种复合光波导板,其包括:光波导层,该光波导层包括:用来从至少一个光源接收光的入射面;光波导出射面,其也大体垂直于入射面;特征化的表面,其与光波导出射面相背,大体垂直于入射面,用来对光进行重新定向,使其通过光波导出射面。另外,所述复合光波导板还包括光提取层,该光提取层包括:具有大量突出的光提取特征的入射面,所述特征具有尖端,该尖端结合于所述光波导层的光波导出射面,提供所述光波导层和光提取层之间的光学接触;以及光照出射面,用来从所述复合光照板提供出射光。此外,所述光提取层的厚度小于1毫米,一个或多个空气或其它气体的通道被夹在所述光波导层和光提取层之间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及光照设备,更具体来说,涉及用来为显示板提供光的 光波导和光重新定向制品。
技术介绍
透射液晶显示器(LCD)面板提供了比其它种类的显示器更为紧凑、重量 轻的替代品,但是其需要一些种类的背光光照来提供用于调制的光。这种背 光光照通常是通过提供光的表面来提供的,所述提供光的表面位于LCD面 板后面,使得来自一个或多个光源的光重新定向通过LCD面板。提供光的 表面的一个示例性的种类是光波导板(LGP)。 LGP作为波导,为来自位于其 侧边的一个或多个光源的入射光提供全内反射(TIR)。沿所述LGP的侧面或 边缘提供一些种类的表面特征(surface feature)以便将光从LGP提取出来, 使得光朝向显示板向外重新定向。常规的光波导板厚而笨重,其厚度通常会超过LCD面板自身的厚度。 另一个缺点涉及常规的光波导板的相对不可挠曲性。当使用PMMA或其它 材料制造光波导板的时候,光波导板可能会很脆,当过薄的时候会很容易 断裂。制造轮廓简化的光波导板的优点是光照领域的技术人员众所周知的。 多亏了薄而挠性的光照用光波导结构本身具有的优点,人们提出了许多的 方案。例如,Rinko的名为"超薄光照元件(Ultra Thin Lighting Element)" 的美国专利申请公开第2005/0259939号描述了一种挠性的光照器,其作为 波导形成,使用离散的图案,衍射结构进行光提取。尽管已经存在许多种用于薄外形光波导板的方案,但是仍然存在一些 缺点。并非所有的塑料材料都可以在不发生变脆和裂纹的风险的情况下很 容易地加工成薄的规格。例如,尽管Rinko的专利文献'9939中提到了5PMMA,但是已经证明PMMA难以在低于1毫米厚度的尺寸下进行制造。 这种方案的制造方法在利用现有的技术和常规材料的时候也将面临挑战。因此,人们需要从表面将光重新定向的薄光照膜或光波导板,用于 LCD以及其它种类的显示器器件和光照应用。
技术实现思路
在本专利技术的一个方面,提供了一种复合光波导板,其包括光波导层, 该光波导层包括用来从至少一个光源接收光的入射面;光波导出射面, 其也大体垂直于入射面;特征化的表面(featured surface),其与光波导出射 面相背,大体垂直于入射面,用来对光进行重新定向,使其通过光波导出 射面;所述特征化的表面包括许多排线性棱形结构,这些结构沿基本垂直 于入射面的长度方向延伸,高度和宽度尺寸为10-200微米,所述线性棱形 结构的长:宽比大于100:1,所述光波导层的厚度小于1 mm;所述复合光波 导板由包括以下的聚合物材料形成聚酯,无定形聚酯,聚丙烯酸酯,聚碳 酸酯,聚酰胺,聚醚-酰胺,聚酰胺-酰亚胺,聚酰亚胺,聚醚酰亚胺,环状烯 烃聚合物,抗冲改性的聚甲基丙烯酸酯,聚丙烯酸酯,聚丙烯腈,聚苯乙 烯,聚醚,纤维素,含硫聚合物,以及两种或更多种聚合物或者它们的共聚 物的混合物或者合金;还包括光提取层,该光提取层包括具有大量突出的 光提取特征的入射面,所述特征具有尖端,该尖端结合于所述光波导层的 光波导出射面,提供所述光波导层和光提取层之间的光学接触;以及光照 出射面,用来从所述复合光照板提供出射光;所述光提取层的厚度小于1 毫米, 一个或多个空气或其它气体的通道被夹在所述光波导层和光提取层 之间。在本专利技术的另一个方面,提供了一种形成挠性光波导板的方法,该方 法包括将挠性光波导板挤出辊压塑型在载体传送带上,所述光波导板具 有特征化的表面和光波导出射面;使得所述光波导板从所述用过的载体传 送带脱离;所述光波导板还包括用来从至少一个光源接收光的入射面; 出射面,其大体垂直于入射面;特征化的表面,其大体垂直于入射面,用来 对光进行重新定向,使其通过出射面;所述特征化的表面包括许多排线性光重新定向结构,这些结构沿基本垂直于入射面的长度方向延伸,各个线 性光重新定向结构的高度和宽度尺寸为10-200微米,所述线性光重新定向结构的长:宽比大于100:1,所述光波导板的总厚度小于1 mm;所述复合光 波导板由包括以下的聚合物材料形成聚酯,无定形聚酯,聚丙烯酸酯,聚 碳酸酯,聚酰胺,聚醚-酰胺,聚酰胺-酰亚胺,聚酰亚胺,聚醚酰亚胺,环状 烯烃聚合物,抗冲改性的聚甲基丙烯酸酯,聚丙烯酸酯,聚丙烯腈,聚苯乙 烯,聚醚,纤维素,含硫聚合物,以及两种或更多种聚合物或者它们的共聚 物的混合物或者合金。在本专利技术的另一个方面,提供了一种用来形成复合光波导板的方法,该方法包括通过使用第一载体传送带进行挤出辊压塑型法,形成具有特征化表面和光波导出射面的挠性光波导层;形成光提取层,所述光提取层 具有入射面,所述入射面具有大量突出的光提取特征;将所述光提取层的 光提取特征的突出的端部与所述光波导层的光波导出射面结合,形成所述复合光波导板;所述复合光波导板还包括光波导层,该光波导层包括用来从至少一个光源接收光的入射面;光波导出射面,其也大体垂直于入 射面,用来对光进行重新定向,使得光从光波导层向外射出;特征化的表 面,其与光波导出射面相背,大体垂直于入射面,用来对光进行重新定向, 使其通过光波导出射面;所述特征化的表面包括许多排线性棱形结构,这 些结构沿基本垂直于入射面的长度方向延伸,高度和宽度尺寸为10-200微 米,所述线性棱形结构的长:宽比大于100:1,所述光波导层的厚度小于1 mm;所述复合光波导板由包括以下的聚合物材料形成聚酯,无定形聚酯, 聚丙烯酸酯,聚碳酸酯,聚酰胺,聚醚-酰胺,聚酰胺-酰亚胺,聚酰亚胺,聚 醚酰亚胺,环状烯烃聚合物,抗冲改性的聚甲基丙烯酸酯,聚丙烯酸酯,聚 丙烯腈,聚苯乙烯,聚醚,纤维素,含硫聚合物,以及两种或更多种聚合物或者它们的共聚物的混合物或者合金;还包括光提取层,该光提取层包括: 具有大量突出的光提取特征的入射面,所述特征具有尖端,该尖端结合于 所述光波导层的光波导出射面,提供所述光波导层和光提取层之间的光学 接触;以及光照出射面,用来从所述复合光波导板提供出射光;所述光提取 层的厚度小于1毫米, 一个或多个空气或其它气体的通道被夹在所述光波导层和光提取层之间。 附图简述附图说明图1是从根据本专利技术的挠性光波导膜的出射面观察的透视图; 图2是从图1的挠性光波导膜的入射面观察的透视图; 图3是从图1的挠性光波导膜的入射面观察的透视图,其具有沿长度 延伸并具有一定曲率的棱形结构;图4是一个实施方式中使用所述挠性光波导膜的显示器设备的透视图; 图5是根据一个实施方式的复合光照膜的透视图; 图6是一个实施方式中复合光照模的截面侧视图; 图7是复合光照膜的部件的透视图8是使用输送带制造(web manufacture)形成挠性光波导膜的制造设备的方框示意图9是使用输送带制造形成复合光照膜的制造设备的方框示意图。具体实施例方式参见图1,图中显示了根据本专利技术的挠性光波导膜IO从出射面14观察 的透视图。光波导膜IO具有特征化的表面16,示于图2的透视图的顶部。 特征化的表面16具有许多排沿长度方向L延伸的线性的棱形结构18。在 放大图E1中显示了棱形结构的截面图。棱形结构18的高度h和宽度w的 尺度在10-200微米以内。棱形结构18可以是连续的,完全延伸横过光波 导膜10的长度或宽度,但是也可具本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种复合光波导板,其包括: 光波导层,该光波导层包括: 用来从至少一个光源接收光的入射面; 光波导出射面,其也大体垂直于入射面; 特征化的表面,其与光波导出射面相背,大体垂直于入射面,用来对光进行重新定向,使其通过光 波导出射面; 所述特征化的表面包括许多排线性棱形结构,这些结构沿基本垂直于入射面的长度方向延伸,高度和宽度尺寸为10-200微米, 所述线性棱形结构的长∶宽比大于100∶1,所述光波导层的厚度小于1mm; 所述复合光波导板 由包括以下的聚合物材料形成:聚酯,无定形聚酯,聚丙烯酸酯,聚碳酸酯,聚酰胺,聚醚-酰胺,聚酰胺-酰亚胺,聚酰亚胺,聚醚酰亚胺,环状烯烃聚合物,抗冲改性的聚甲基丙烯酸酯,聚丙烯酸酯,聚丙烯腈,聚苯乙烯,聚醚,纤维素,含硫聚合物,以及两种或更多种聚合物或其共聚物的混合物或者合金; 光提取层,该光提取层包括: 具有大量突出的光提取特征的入射面,所述特征具有尖端,该尖端结合于所述光波导层的光波导出射面,提供所述光波导层和光提取层之间的光学接触; 光照出射面,用来从所 述复合光照板提供出射光; 所述光提取层的厚度小于1毫米,一个或多个空气或其它气体的通道被夹在所述光波导层和光提取层之间。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:J格林纳CC安德森J李雷和荣MR兰德瑞TE胡PT阿伊沃德
申请(专利权)人:罗门哈斯丹麦金融有限公司
类型:发明
国别省市:DK[丹麦]

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