一种生产复合光导板的方法技术

本发明专利技术提供一种用于制造复合光导板的挤出铸造方法，该复合光导板具有大约大于1毫米的厚度，用于LCD背光或者一般照明装置。在本发明专利技术的制造方法中，挤压辊模制方法与涂布和层叠步骤结合以允许经济合算的厚复合光导板的卷装进出或者卷装薄板生产，其中该光导板的一个或者两个主表面包括图案，其使得通过光导板能够提取和重定向来自放置在光导板的一边或者多边的一个或者多个光源的光线。该复合光导板包括图案化薄膜和通过粘合剂层连接在一起的预切薄板。为了获得良好的光提取效率，粘合剂层以及光导板的两个组成层必须是光学匹配的，从而使复合光导板的三种材料的任意两种的折射率相差不超过0.01。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种用于制造复合光导板的挤出铸造方法，该复合光导板具有大约大于1毫米的厚度，用于LCD背光或者一般照明装置。在本专利技术的制造方法中，挤压辊模制方法与涂布和层叠步骤结合以允许经济合算的厚复合光导板的卷装进出或者卷装薄板生产，其中该光导板的一个或者两个主表面包括图案，其使得通过光导板能够提取和重定向来自放置在光导板的一边或者多边的一个或者多个光源的光线。该复合光导板包括图案化薄膜和通过粘合剂层连接在一起的预切薄板。为了获得良好的光提取效率，粘合剂层以及光导板的两个组成层必须是光学匹配的，从而使复合光导板的三种材料的任意两种的折射率相差不超过0.01。【专利说明】专利
本专利技术大体上涉及一种光导板，并且更特别地涉及一种复合光导板以及用于制造该光导板的方法。
技术介绍
液晶显示器(LCD)在成本以及性能上的持续进步，使其变成了一种可用于许多电脑，仪表设备以及娱乐应用的优选显示技术。典型的LCD移动电话，笔记本，以及监视器包括光导板，它用于从光源接收光线，并且对该光线在LCD的范围内近似均匀地再分配。现有光导板的厚度通常在0.8mm至2mm之间。光导板必须足够厚以便与光源，通常是冷阴极荧光灯(CCFL)或多个发光二极管(LED)，有效地耦合，以及朝观看者重定向更多的光线。同样，使用常规的注入模制(injection molding)工艺来制造厚度约小于0.8mm并且宽度或长度约大于60毫米的光导板通常是困难的并且是昂贵的。另一方面，通常希望使光导板变薄，以便降低LCD的整体厚度和重量，特别是由于LED的尺寸正在变得小型化。因此，必须在这些冲突的要求之间寻求一种平衡，以实现最佳的光利用效率，低生产成本，足够薄和明亮。然而，在许多具有相对大尺寸的LCD以及一般照明系统中(对角(diag.)通常大于300毫米)，需要厚度通常大于2_的相对厚的光导板。该相对厚的厚度通常受到尺寸和机械硬度要求以及适合于这些更大照明系统的更大尺寸的LED而规定。美国专利N0.2011 / 0242847公开的挤压辊模制工艺提供了一种用于在卷装进出(roll-to-roll)构造和相对高的线速度下生产薄光导板的有效方法。当图案化的光导板厚度超过大约I毫米时，这一挤出铸造工艺变得不适合。在更高的厚度范围，对于光线提取微图案的复制保真度，在常规工艺状态下变得非常不足并且线速度非常地慢。为了将挤压辊模制工艺有效地扩展至相对厚的光导板及其他类型的厚的微图案化光学薄膜上，迫切需要改进这一工艺，即解决在获得期望的微图案的良好复制保真度的过程中出现的一些问题同时保持相对高的线速度以及优良的生产效率。迄今为止选择的方法包括注入模制工艺以及其某些变形。在该工艺中，热聚合物熔料被高速地喷射并且被压入具有包含图案的微机器加工面的模腔之内，图案在装模以及冷却阶段被转印在固化模制板的表面上。当侧向尺寸(宽度和/或长度)相对小时(大约<300mm)，注入模制技术是相当有效的。然而，对于相对大的光导板，注入模制工艺要求非常大的模具以及高级别注射压力，其通常导致粗劣的复制以及高的残余应力以及模板内的双折射，引起不良的尺寸稳定性以及较低的产量。同样，注入模制是一种批量制法因此在高容量操作中效率变得非常低。用于生产厚光导板的另一个方法是在平坦的挤出铸塑板的一侧上印刷不连续(‘点’)的微图案，使用喷墨，丝网印刷或其他类型的印花方法模压铸塑板。这一工艺的缺点是，挤出铸造步骤需要昂贵的附加印刷步骤并且不连续微脱模工具的形状和尺寸是预先确定的并且不好控制，因此，光线提取和重定向效率是很低的。尽管已经存在使用相对快速挤出铸造、卷装进出操作来制备各种类型光导板的解决方案，这些工作仅限于制造相对薄的光导板。因此，对于那些需要在LCD背光和一般照明市场上所需的相对厚有效的光导板的应用中，仍然需要使用有效的单程挤出铸造工艺来制备厚度大于大约I毫米的低成本光导板。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于制造复合光导板的方法，包括步骤:通过片材模头挤出光学聚合物以产生熔片；在载体膜基板上铸塑该熔片并进入压辊和图案辊之间的辊隙，该图案辊具有微图案，该微图案将被转移至铸塑熔片的表面以形成具有图案化表面的图案化薄膜，其中该图案辊表面温度保持在TPaK>Tg-50°C，Tg是挤出树脂的玻璃化转变温度，并且压辊表面温度保持在Tp〈TPaK，并且辊隙内的压力大于8牛顿/毫米辊宽度；从图案辊剥离(strip)图案化薄膜并且从载体膜基板剥落(peel)图案化薄膜以传送至涂布站上；在与图案化薄膜的图案化表面相对的未图案化表面上，涂覆UV可固化粘合剂的层；通过供片器传送具有涂覆的粘合剂层的图案化薄膜，借此具有规定尺寸的预切薄板被放置在所述涂覆的粘合剂层之上，其中预切薄板的折射率与图案化薄膜以及涂覆的粘合剂层的折射率是光学匹配的，以使三种折射率中的任意两种之间的差值不超过0.01，并且折射率优选地应该为:nf ^ na ^ ns，其中nf，na以及ns分别是图案化薄膜，粘合剂层和预切薄板的折射率。通过紫外光固化所述涂覆的粘合剂层以形成叠层板；并且将该叠层板传送至精整站以进行最后切割和精整，从而形成本专利技术的复合光导板。【专利附图】【附图说明】图1是使用本专利技术复合光导板的显示器装置的一个示意性的实施方式的透视图；图2A和2B分别所示的是光导板的底视图和侧视图；图3A所示的是在平行于宽度方向上观察背光单元中的光导板的放大的侧视图；图3B所示的是在平行于长度方向上观察光导板的放大的侧视图；图3C是光导板上的线性棱镜的顶视图；图3D是光导板上的弯曲波状棱镜的顶视图；图4A-1，4A_2以及4A_3所示的是第一类离散元件的透视，顶视以及侧视图；图4B-1，4B_2以及4B_3所示的是第二类离散元件的透视，顶视以及侧视图；图4C-1，4C_2以及4C_3所示的是第三类离散元件的透视，顶视以及侧视图；图5是用于形成本专利技术复合光导板的制造装置的一个示意性的实施方式的示意图。专利技术的详细说明参照图1，所示的是一种显示器100，其使用光导板10作为背光组件32的一部分。来自光源组件20的光线通过输入表面12被稱合至光导板10。显不面板30,例如IXD面板，调制背光组件32中的光导板10的光输出表面14所发出的光线。一个或多个额外的薄膜，在图1中显示为薄膜22和24，可以同样作为背光组件32的一部分用于改进光导板10发出的光线的方向，均匀性或者其它的特征，或者向穿过LCD面板30的光线提供偏振。穿过显示面板的光线的路线显示为虚线箭头R。通过光导板10提取和重定向的光线通过通常而不是专门配置在与输出表面14相对的底面16上的一系列不连续的微观特征而被改进。光反射器通常同样配置下光导板10之下，靠近特征化表面16，以改进来自光源的光的提取效率。输出表面14以及底部或者特征表面16应该被称为光导板的主表面。在LCD背光以及一般照明装置中的光导板或者薄膜具有将来自一个点光源，多个点光源(如发光二极管(LED))，或者线光源(如冷阴极荧光灯(CCFL))的光线转换进入平坦的或者弯曲的光发射面的一般功能。期望的是光线被高效地从光源提取并且从输出表面尽可能均匀地射出。如图2A和2B所不,光导板10具有用于稱合从光源20a本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造复合光导板的方法，所述方法包括步骤：通过片材模头挤出光学聚合物以产生熔片；在载体膜基板上铸塑该熔片并使其进入压辊和图案辊之间的辊隙，该图案辊具有微图案，该微图案将被转移至铸塑熔片的表面以形成具有图案化表面的图案化薄膜，其中该图案辊的表面温度保持在TPaR>Tg?50℃，并且压辊的表面温度保持在Tp

【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，R·D·博姆巴，H·雷，M·R·兰德瑞，
申请(专利权)人：爱思开哈斯显示用薄膜有限公司，
类型：发明
国别省市：