利用图案化辊生产的光学片制造技术

技术编号:7507293 阅读:170 留言:0更新日期:2012-07-11 06:23
本发明专利技术提供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,以及与该输出表面相对的微图案化底面。该光学片的制造步骤包括:在第一图案化辊表面温度为T1,第二图案化辊温度为T2,以及辊隙压力为P1的条件下,将树脂挤入到第一图案化辊和第二图案化辊之间的辊隙,以形成光学片,该光学片具有第一图案化表面以及第二图案化表面,第一图案化表面具有传递自第一图案化辊的微图案,并且第二图案化表面具有传递自第二图案化辊的微图案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大体上涉及ー种光学片,并且更特别地涉及ー种具有双面光导板的光学片以及用于制造该光学片的エ艺。
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木。传统的LCD移动电话、笔记本电脑、监视器包括ー导光板,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或ー些LED的光源有效地配合,然后将尽可能多的光导向观察者。同吋,利用传统的注塑成型エ艺制造厚度小于约0. 8mm并且长或宽大于60mm的导光板是很难的,并且很昂贵。另ー方面,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ー种平衡。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背光単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(く 0. 8mm),每ー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)吋,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カ等级,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。另外ー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。这种エ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、挤压铸造的エ序适合于制造薄的、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ー层薄膜,其必须在铸造エ序开始之前分別准备,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,其能够制造ー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等人特別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エ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ー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エ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
本专利技术提供ー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,以及与该输出表面相対的微图案化底面。该光学片的制造步骤包括 在第一图案化辊表面温度为Tl,第二图案化辊温度为T2,以及辊隙压カ为Pl的条件下,将树脂挤入到第一图案化辊和第二图案化辊之间的辊隙,以形成光学片,该光学片具有第一图案化表面以及第二图案化表面,第一图案化表面具有传递自第一图案化辊的微图案,并且第二图案化表面具有传递自第二图案化辊的微图案。附图说明图1是ー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単元区域;图3A是从平行于宽度方向的方向观察背光単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分别是ー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分别是ー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エ序的示意图;图8B和8C是图8A的エ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エ序的示意图9B是图9A的エ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エ序的示意图;图IlA是制造本专利技术的光学片的设备和エ序的示意图;图IlB是图IlA的エ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エ序的示意图;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ー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ー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,最优选地大于或等于1. 4m,宽度Ws大于或等于 0. 3m,更优选地大于或等于0. 6m,最优选地大于或等于0. 9吋,被认为是大型的光学片。光学片300的厚度Ds在约0. 05mm到约2mm的范围之间,更优选地在约0. Imm到约0. 7mm的范围之间,最优选地在约0. 2mm到约0. 5m本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
2010.08.31 US 12/873,2801.ー种具有多个光导板的光学片,每个光导板图案具有与输出表面相対的微图案化底面,该光学片的制造步骤包括在第一图案化辊表面温度为Tl,第二图案化辊温度为T2,以及辊隙压カ为Pl的条件下,将树脂挤入到第一图案化辊和第二图案化辊之间的辊隙,以形成光学片,该光学片具有第一图案化表面以及第二图案化表面,第一图案化表面具有传递自第一图案化辊的微图案,并且第二图案化表面具有传递自第二图案化辊的微图案。2.如权利要求1所述的光学片,其中光学片的长度Ls大于或等于0.Sm。3.如权利要求1所述的光学片,其中光学片的宽度Ws大于或等于0.加。4.如权利要求1所述的光学片,其中光学片的厚度Ds在0.05mm至大约2mm的范围内。5.如权利要求1所述光学片,其中光导板图案的宽度和长度大于或等于0.15m。6.如权利要求1所述的光学...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·R·兰德瑞H·雷J·格林纳XD·米李柱贤
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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