聚光型光学片及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于液晶显示器(IXD)的聚光型光学片及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 作为光学显示器，IXD是通过调节外部光源的透光率显示图像的间接发光类型，因 此作为光源元件的背光单元被认为对于确定IXD的特性很重要。
[0003] 尤其，随着LCD面板制造技术的发展，对具有高亮度的薄LCD的需求日益增长，因此 人们急性各种尝试以提高背光单元的亮度。当使用低能源发射强光时，适于在显示器、PDA (个人数字助理）、笔记本电脑等中使用的液晶显示器被评价为更优异。因此，向前的亮度 (forward luminance)被认为在IXD中非常重要。
[0004] LCD被设计成通过光扩散层的光向所有方向扩散，而向前方传播的光量非常低。因 此人们进行了各种尝试以使用低电力消耗显示更高的亮度。此外，随着显示器的大面积化， 需要将视角变宽以使更多的使用者能够观看图像。
[0005] 当提尚背光单兀的功率时，耗电量提尚，热引起的电力损失也增加。在便携式显不 器的情况下，电池容量增加，电池寿命缩短。
[0006] 为了提高亮度，人们提出了赋予光线方向性的方法。为此已经开发了多种透镜片。 这种透镜片的一个实例为在其表面上具有棱镜阵列(prism array)的光学片。
[0007] 通常，具有棱镜阵列的光学片具有以45°倾斜的三角形排列结构以提高向前的亮 度。
[0008] 由于该光学片的光学结构的表面是山形，因此山形的顶部受到轻微的外部刮擦易 于破碎或变形，从而破坏棱镜结构。而且，在该阵列中从具有同一形状的棱镜结构中发射的 光的角度都彼此相同。在棱镜阵列中的山形轻微受损或其倾斜部分上产生微细划痕的情况 下，在受损部位和正常部位之间射出的光的路径变得不同，使亮度不希望地下降，并造成缺 陷。因此，在生产棱镜片时，由于存在微小缺陷，使得棱镜片的前表面不能使用的问题变多， 从而不希望地降低生产率并因此导致成本负担升高。实际上，处理棱镜片时造成的刮痕使 得棱镜结构受损而产生的缺陷使得组装背光模块的制造商深受其害。
[0009]此外，多张镜片及薄膜层压在背光单元上，为了增加亮度可以设置多张棱镜膜。当 下方棱镜膜的上表面和上方棱镜膜下表面接触时，棱镜结构不希望地受到破坏。
[0010] 为了防止对棱镜结构造成损伤，通常设置保护膜。然而，当需要LCD面板变薄时，省 略膜或使用复合功能的镜片已成为趋势，而且，当另外进行保护膜的形成时，生产成本增 加，时间和物理效率减少。
[0011] 除了由于在制造过程中的处理对棱镜结构的损伤外，随着笔记本电脑或PDA等便 携式显示器的使用增加，便携式显示器常常放置于背包中移动。在移动过程中，如果使用者 奔跑或车辆急刹等而对显示器施加冲击，在这种情况下，即使有保护膜也会对显示器内的 棱镜结构造成损伤，从而负面影响屏幕图像的质量。
[0012] 同时，最近显示器市场对于高质量和高可靠性产品的需求增大。而且，由于触控屏 幕使用的增加使得棱镜片对触碰更为敏感，并且由于相较于现有显示设备便携性更受到重 视，因此显示器中使用的镜片的弹性变得更为重要。
[0013] 因此，急需开发一种聚光型光学片，该光学片不仅包括能够柔韧地应对外力的光 学结构的表面，且在掉落时或受到物理冲击时不会损坏。
【发明内容】
[0014] 技术问题
[0015] 因此，本发明旨在提供一种聚光型光学片，该光学片不会因外部冲击受到损坏，且 具有尚弹性。
[0016] 此外，本发明旨在提供一种聚光型光学片的制备方法，该光学片经外部冲击不会 损坏，且具有尚弹性。
[0017]技术方案
[0018] 本发明的第一优选实施例提供一种制备聚光型光学片的方法，包括：
[0019] (S1)在衬底层的一个表面上涂覆用于形成结构层的固化组合物，该固化组合物包 含100重量份的可固化树脂和1至4重量份的光敏引发剂；（S2)将S1中涂覆有用于形成结构 层的组合物的衬底层放置到具有三维结构的成型辊的框架上；以及（S3)以200~2000mJ/ cm2的光量照射位于具有三维结构的成型辊的框架上的衬底层以固化所述固化组合物，从 而形成三维结构。
[0020] 在该实施例中，用于形成结构层的固化组合物可以包含选自聚氨酯丙烯酸酯、三 官能丙烯酸酯化合物、紫外线可固化单体以及硅丙烯酸酯中的的可固化树脂；以及光敏引 发剂。
[0021] 在该实施例中，三维结构可以选自棱镜结构、微透镜结构以及透镜状的 (lenticular)结构。
[0022]在该实施例中，光敏引发剂可以选自氧化膦类、丙酮类、甲酮类及甲酸酯类光敏引 发剂。
[0023]本发明的第二优选实施例提供一种聚光型光学片，包括具有多个三维结构的结构 层，其中，在下面的落降球试验(Ball Drop Test)中，在钢球从7cm以上的高度降落到聚光 型光学片上后，该聚光型光学片的亮度均一度（luminance uniformity)测定为1.40以下。 [0024] 落降球试验
[0025]将聚光型光学片安装到背光单元(BLU)上，使重量为68g、直径(R)为2cm的钢球从 预定高度上以垂直方向降落到BLU上1次，其中，所述预定高度是在垂直于所安装的聚光型 光学片的方向上球和聚光型光学片的上表面之间的间隔。
[0026]在该实施例中，在球降落试验中，在钢球从70cm以上的高度降落到聚光型光学片 上后，聚光型光学片的亮度均一度测定为1.40以下。
[0027] 在该实施例中，具有多个三维结构的结构层由用于形成结构层的固化组合物形 成。
[0028] 在该实施例中，用于形成结构层的固化组合物可以包含选自聚氨酯丙烯酸酯、三 官能丙烯酸酯化合物、紫外线可固化单体以及硅丙烯酸酯中的可固化树脂；以及光敏引发 剂。
[0029] 在该实施例中，基于100重量份的可固化树脂，光敏引发剂的含量为1至4重量份。
[0030] 在该实施例中，光敏引发剂可以选自氧化膦类、丙酮类、甲酮类及甲酸酯类光敏引 发剂。
[0031] 有益效果
[0032] 根据本发明，提供一种聚光型光学片及其制备方法，其中所述聚光型光学片即使 受到外部冲击时也能显示高弹性，同时使由于这种外部冲击出现的损坏最小化。
【附图说明】
[0033] 图1说明根据本发明的球降落试验器。
[0034] 图2示意性说明根据本发明的球降落试验。
[0035] 图3是说明实施例2的聚光型光学片的表面的照片。
[0036] 图4是说明比较例5的聚光型光学片的表面的照片。
[0037]图5是说明实施例2的聚光型光学片的表面的扫描电镜(SEM)的图像。
[0038]图7是说明比较例5的聚光型光学片的表面的SEM图像。
【具体实施方式】
[0039]以下，详细说明本发明。
[0040] 本发明涉及一种聚光型光学片的制备方法，包括：（S1)在衬底层的一个表面上涂 覆用于形成结构层的固化组合物，该组合物包含100重量份的可固化树脂和1至4重量份的 光敏引发剂；（S2)将S1中涂覆有用于形成结构层的组合物的衬底层放置到具有三维结构的 成型辊的框架上；以及（S3)以200~2000mJ/cm 2的光量照射位于具有三维结构的成型辊的 框架上的衬底层以固化所述组合物，从而形成三维结构。
[0041] (S1)
[0042] (S1)是在衬底层的一个表面上涂覆用于形成结构层的固化组合物的步骤，该组合 物包含100重量份的可固化树脂和1至4重量份的光敏引发剂。
[0043]所述衬底层可以由选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚 苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺及其混合物中 的物质形成。
[0044] 用于形成结构层的固化组合物可以包含选自聚氨酯丙烯酸酯、三官能丙烯酸酯化 合物、紫外线可固化单体以及硅丙烯酸酯中的可固化树脂；以及光敏引发剂。
[0045] 所述可固化树脂的具体例子可以包括聚氨酯丙烯