具有薄的双面光导板的光学片制造技术

技术编号:7218373 阅读:192 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种具有薄的双面光导板的光学片。本发明专利技术提供了一种具有多个光导板图案的光学片,每个光导板图案具有用于发射光的微图案化输出表面,以及与输出表面相对的微图案化底面,其制造步骤包括,将第一树脂挤出到第一压辊和第一图案化辊之间的辊隙内以在第一图案化辊表面温度T1和第一辊隙压力P1下形成第一层,第一层具有未图案化表面和图案化表面,该图案化表面具有由第一图案化辊转印来的微图案,及将第一层传送入第二挤出位置中的第二图案化辊和第二压辊之间的辊隙内;将第二树脂挤出到第二压辊和第二图案化辊之间的辊隙内以及第一层的未图案化表面上以在第二图案化辊表面温度T2和第二辊隙压力P2下形成第二层,第二层具有由第二图案化辊转印来的微图案;结合第一和第二层形成包括多个光导板图案的光学片。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及一种光学片,并且更具体涉及一种具有双面光导板的光学片以及制作其的方法。
技术介绍
液晶显示器(IXDs)不断地改进着其成本和性能,逐渐成为许多电脑、仪器、娱乐应用优选的显示技术。传统的LCD移动电话、笔记本电脑、监视器包括一导光板,其接收从光源发出的光线并将这些光线或多或少均勻地再分布并穿过该IXD。现有的导光板的厚度一般在0. 8mm至2mm。该导光板必须具有充分的厚度以便与一般是CCFL或一些LED的光源有效地配合,然后将尽可能多的光导向观察者。同时,利用传统的注塑成型工艺制造厚度小于约0. 8mm并且长或宽大于60mm的导光板是很难的,并且很昂贵。另一方面,人们通常希望削减该导光板的厚度以降低LCD整体的厚度和重量,特别是LED的尺寸在日趋减小。因此, 为了获得最佳的光利用率、低制造成本、厚度和亮度,需要在这些矛盾的需求中寻求一种平衡。在大多数应用中,导光板的一面必须被图案化(“单面导光板”)以获得足够的光提取(extraction)和再导向(redirection)能力。但是,在某些情形中,譬如转向薄膜系统,导光板的两个面上均需要微图案化(“双面导光板”)。所示的LCD背光单元中的转向薄膜的使用减少了获得足够高亮度所需的光管理(management)薄膜的数量。不幸的是,当导光板相对较薄时(< 0. 8mm),每一图案均获得好的复制成为获得选择转向薄膜的主要瓶颈。当然,选择生产薄的双面导光板的方法在成本、生产力、质量上是至关重要的,这就使得制造转向薄膜的技术在经济上更加具有吸引力。目前选择的方法是注塑成型法及某些改进方法。该方法是将热的聚合物溶体以高速和高压射入具有经微机械加工的图案的表面的模具空腔,该图案在模具的填充和冷却阶段被转移到固化的模制板表面。当板的厚度相对较大(》0. 8mm)且其横向尺寸(宽度和 /或长度)相对较小300mm)时,注塑成型技术十分有效。但是,对于相对较薄的、在其主要的表面具有微型图案的板0.8mm)而言,注塑成型法需要巨大的注射压力等级,而这典型的会导致模制板具有不良的复制效果、高残留压和双折射,从而产生不良的尺寸稳定性和较低的成品率。另外一种用于生产单面导光板(微型图案在一个面上)的方法是利用喷墨印刷、 丝网印刷或其他类型的印刷方法在一平的、挤压铸造(cast)的薄板上印刷离散的微型图案。这种工序的缺点在于挤压铸造阶段需要额外的昂贵的印刷步骤,并且离散的微型分离物(extractor)是预先设定的且不好控制。上述方法使得本专利技术所需要的在两个面均需要图案化时变得较不能被采用。上述连续的、辊对辊、挤压铸造的工序适合于制造薄的、单面微图案薄膜,如 U. S. Pat. No. 5,885,490(Kawaguchi 等人),U. S. Pat. Pub. No. 2007/0052118A1 (Kudo 等人), U. S. Pat. No. 2007/0013100A1 (Capaldo 等人)和 U. S. Pat. No. 2008/0122135A1 (Hisanori 等3人)所披露。Kawaguchi等人考虑到在薄膜产品的两个面上设置图案的可能性,其中将熔融树脂铸造(cast)在柔性载膜的图案化表面上,穿过由两个相互反相旋转的辊子形成的夹层区域。这种方法是本身较昂贵,因为图案化表面本身就是一层薄膜,其必须在铸造工序开始之前分别准备,然后在十分有限的使用之后被丢弃。Capaldo等人披露了一种挤出铸造的方法,其能够制造一个表面上具有受控粗糙度的薄膜。Hisanori等人和Kudo等人也披露了使用挤出铸造形成薄膜图案的方法,但是他们仅披露了单面薄膜。Kudo等人特别需要图案化辊子具有相对较高的表面温度(> Tg+20°C )。Takada等人(W02006/098479)披露了一种使用挤出铸造工序制造厚的导光板的方法,但是该方法同样仅局限于制造单面导光板。因此,虽然已经提出了诸多解决办法用于一种特殊的导光板以及通过挤出、辊对辊的操作制造该板的方法,但是仍然存在使用单程挤出铸造工序有效制备如本专利技术所披露的双面导光板的需求。
技术实现思路
本专利技术提供了一种具有多个光导板图案的光学片,每个光导板图案具有用于从光源接收光的输入表面,用于发射光的微图案化的输出表面,和与输出表面相对微图案化的底面。该光学片通过这样制造将第一树脂挤出到第一压辊和第一图案化辊之间的辊隙内, 以在第一图案化辊表面温度Tl和第一辊隙压力Pl下形成第一层,该第一层具有未图案化的表面和图案化的表面,该图案化的表面具有从第一图案化辊转印来的微图案,并且将第一层传送进入第二挤出位置(station)中的第二图案化辊和第二压辊之间的辊隙内。该光学薄片进一步通过这样制造将第二树脂挤出到第二压辊和第二图案化辊之间的辊隙内以及挤出到第一层的未图案化的表面上以在第二图案化辊表面温度T2和第二辊隙压力P2下形成第二层,该第二层具有从第二图案化辊转印来的微图形;结合第一和第二层形成包括多个光导板图案的光学片。附图说明图1是一包括多个导光板图案的大型光学片的示意图;图2A和2B是从图1示意的大型光学片切割出的导光板的底部和侧面视图;图2C示出了利用密度函数定义的导光板的一表面上的图案化的离散元件的单元区域;图3A是从平行于宽度方向的方向观察背光单元中导光板的放大侧视图;图;3B从平行于长度方向的方向观察导光板的放大侧视图;图3C是导光板上的线性棱镜的顶视图;图3D是导光板上的弯曲波纹状棱镜的顶视图;图4A-1,4A_2和4A_3是第一种离散元件的透视、顶视、侧视图;图4B-1,4B_2和4B-3是第二种离散元件的透视、顶视、侧视图;图4C-1,4C_2和4C_3是第三种离散元件的透视、顶视、侧视图;图5A和5B分别是一包括多个子图案的图案化辊子的前视图和展开图;图6A和6B分别是一包括多个连续图案的图案辊子的前视图和展开图;图7A和7B是可以从利用如图5A-6B所示的两个辊子制造的光学片切割出的不同的导光板的示意图;图8A是制造本专利技术的光学片的设备和工序的示意图;图8B和8C是图8A的工序制造出的第一图案化层和最终的光学片的截面示意图;图9A是制造本专利技术的光学片的设备和工序的示意图;图9B是图9A的工序制造出的最终的光学片的截面示意图;图10是制造本专利技术的光学片的设备和工序的示意图;图IlA是制造本专利技术的光学片的设备和工序的示意图;图IlB是图IlA的工序制造出的最终的光学片的截面示意图;图12A是制造本专利技术的光学片的设备和工序的示意图;以及图12B,12C,12D是图12A示出的本专利技术的三个变形例的示意图。具体实施例方式本专利技术的导光板采用通常在其一个表面上设置的具有棱镜形状的光转向微结构, 以及在导光板的相对表面上设置的且成形为离散元件的的光提取微结构。真正的棱镜具有至少两个平坦的表面。然而,由于所有实施例中的光转向结构的一个或多个表面不需要是平坦的,而可以是曲线的或具有多个截面的,本说明书中更多的使用统称“光转向结构”。具有多个光导板图案的大光学片图1是本专利技术的一大型光学片300的顶视图。当上述光学片300的长度Ls大于或等于0. 8m,更优选地大于或等于1. Om,最优选地大本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:XD·米J·格林纳H·雷M·R·兰德瑞李柱贤
申请(专利权)人:SKC哈斯显示器薄膜有限公司
类型:发明
国别省市:

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