专利名称：用于背光单元的多层片及其制造方法
技术领域：
本发明涉及用于液晶显示屏(IXD)的背光单元的三层复合片以及制造该复合片的方法。更特别地，本发明涉及用于IXD (例如，薄膜晶体管液晶显示屏(TFT-1XD))的背光单元的两层或三层复合棱镜片，该复合棱镜片可被用作笔记本电脑等的显示屏部分，本发明还涉及该复合棱镜片的制造方法。更特别地，本发明涉及适用于LCD的边缘亮光(edgelighting)背光单元的无印导光板的两层或三层复合光学片，以及制造该复合光学片的方法。
背景技术：
导光板可被用于IXD的边缘亮光背光单元，通常分为两类:一类是仅采用光折射的棱镜导光板，另一类是采用光散射和光凝聚的无印导光板。图1显示了一种采用棱镜导光板的背光单元。如图1所示，该背光单元包括:棱镜导光板11，具有在该棱镜导光板11的下表面上形成的棱镜图案10 ;反向棱镜片13，设置在该棱镜导光板11上，具有在该棱镜导光板11的下表面上形成的棱镜图案12。虽然采用如图1所示的棱镜导光板可获得包括该棱镜导光板的构造，单独光学片已经被放置在该棱镜导光板上，但视角是太窄的，且很难制造出该棱镜导光板，该构造不被更多地采用，反而很少被采用。图2显示了一种采用无印导光板的背光单元。如图2所示，这种背光单元包括:无印导光板20 ;漫射片21，连接到该无印导光板20的上表面；棱镜片22，连接到漫射片21的上表面，并具有在该漫射片21的垂直方向上形成的棱镜图案；棱镜片23，连接到棱镜片22的上表面，并具有在该棱镜片22的垂直方向上形成的棱镜图案；以及保护片24，连接到该棱镜片23的上表面。此外，采用无印导光板的背光单元可被构造为无需保护片24。在采用光散射和光凝聚的无印导光板的情形下，比棱镜导光板更容易制造该无印导光板，这样提供了包括三片组合即漫射片21/棱镜片(垂直)22/棱镜片(水平)23的光学层，或包括四片组合即漫射片21/棱镜片(垂直)22/棱镜片(水平)23/保护层24的光学层，正如图2所示。可选择地，也可采用棱镜片(水平)23/棱镜片(垂直)22的顺序。图3显示了由采用两层片即上棱镜片和下棱镜片的背光单元导致的光传播的方向。如图3所示，漫射片31用作掩蔽导光板30的图案，该漫射片31可使光散射，也使得从该导光板30发出的倾斜定向光能一定程度地传播到垂直方向上。棱镜片32用作使光凝聚，通过漫射片31的方式使光一定程度地传播到垂直方向上，以致该光是在垂直方向上被发送。正如图3所示，用于笔记本电脑的背光单元采用两层片即下垂直棱镜片32和上垂直棱镜片33使光完全凝聚在垂直方向上。然而，用于LCD-TV的背光单元采用单独水平棱镜片，因为采用两层棱镜片会增加亮度但会减少两侧的视角。棱镜片是有问题的，因为棱镜形的凸脉是暴露在表面上，因此会容易在操作时或组装后产生刮擦。为解决这个问题或改善视角，保护层可被布置在棱镜片上。而且，如图4所示，用于背光单元的复合片是以两层复合片为例，包括棱镜片40和附加在该棱镜片上的透镜片44。然而，在图7所示的表中显示的性能结果可清楚地表明，两层复合片具有低亮度，这不足以替代漫射片/棱镜片(垂直)/棱镜片(水平)/保护片的复合结构，而仅能替代两层透镜片结构。传统的两层复合片之所以具有低亮度的原因是:虽然下棱镜片使得倾斜定向光能一定程度地向上传播，正如漫射片那样，上透镜片使光凝聚的能力是低于棱镜片的能力的。为实现采用两层复合片来增加亮度的目标，棱镜片和透镜片的两层片结构是被这样配置以致透镜片是被放置在漫射片上，以致最大限度地展示这两层片的光凝聚功能。然而，在所有这些例子中，不得不采用包括两层复合片的共三层片的结构。如上所述，特别地，当在IXD中采用无印导光板时，IXD-TV需要多个光学片，使得不可能获得纤薄的产品，降低组装生产力，以及增加背光产品的成本。因此，有必要开发复合光学片来使得LCD-TV能采用无印导光板而变得纤薄，并能增加组装生产力。
发明内容
技术问题
因此，本发明已经关注在相关技术领域所发生的上述问题，而本发明的目标是提供一种两层或三层复合片，适合用作LCD-TV的背光单元的光学片，它可采用无印导光板获得纤薄的产品，并可增加组装生产率，本发明还可提供一种制造这种复合片的方法。技术方案
为了实现上述目标，本发明的第一个方面提供了用于在LCD-TV中采用无印导光板的背光单元的一种复合片，该复合片包括:包含第一聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜的第一基层，其直接设置在所述无印导光板上；第一功能层，具有在所述第一基层的上表面上形成的第一棱镜图案；包含第二 PET薄膜的第二基层；第二功能层，具有在所述第二基层的上表面上形成的在所述第一功能层的第一棱镜图案的方向的倾斜方向上的第二棱镜图案；第一粘附层，在所述第二基层的下表面上形成；包含第三PET薄膜的第三基层；第三功能层，具有在所述第三基层的上表面上形成的微透镜图案，或者具有所述第三基层的上表面上分布的散射珠；以及第二粘附层，在所述第三基层的下表面上形成；其中，所述第一功能层的第一棱镜图案的肋部是部分嵌入所述第一粘附层以致将这些层互相整合；所述第二功能层的第二棱镜图案的肋部是部分嵌入所述第二粘附层以致将这些层互相整合。本发明的第二个方面提供了一种制造所述复合片的方法，包括:在第一 PET薄膜上采用UV树脂形成第一棱镜图案，并采用UV光进行加工，以致制造第一棱镜片；稀薄地在第二 PET薄膜的下表面上施加UV树脂，以致制造第一粘附层；将所述第一棱镜片的棱镜图案的肋部部分嵌入所述第一粘附层，并采用UV光进行加工，以致制造第一平面板棱镜片；在所述第一平面板棱镜片的上表面上采用UV树脂形成在所述第一棱镜图案的方向的倾斜方向上的第二棱镜图案，以致制造第二棱镜片；稀薄地在第三PET薄膜的下表面上施加UV树脂，以致制造第二粘附层；将所述第二棱镜片的棱镜图案的肋部部分嵌入所述第二粘附层，并采用UV光进行加工，以致制造第二平面板棱镜片；以及采用UV树脂在所述第二平面板棱镜片的上表面上形成微透镜图案或者分布散射珠，并采用UV光进行加工，因此制造透镜片或漫射片。有益效果
根据本发明所述，能制造出用于IXD-TV的背光单元的光学片，特别地，能制造出两层或三层的复合片，可采用无印导光板而获得纤薄的复合片，并增加组装生产率。
图1是采用棱镜导光板的传统背光单元的示意图。图2是采用无印导光板的传统背光单元的示意图。图3是显示由背光单元导致的光传播方向的示意图。图4是用于传统背光单元的两层复合片的示意图。图5是根据本发明的一个具体实施方式
所述的用于传统背光单元的复合片的示意图。图6是根据本发明的一个具体实施方式
所述的制造用于传统背光单元的复合片的工艺流程图。图7是一个表格，显示了包括根据本发明所述的复合片的多层光学片的性能结果。在附图中的附图标记的说明 100:无印导光板；
110:第一基层；
120:第一功能层；
130:第一粘附层；
140:第二基层；
150:第二功能层；
160:第二粘附层；
170:第三基层；
180:第三功能层。
具体实施例方式本发明将在这里通过具体实施方式
结合所附的附图来得到更清楚的理解。图5显示了根据本发明所述的一种用于背光单元的复合片。正如图1所示，特别地，根据本发明所述的用于背光单元的复合片，特别是用于在LCD-TV中采用无印导光板100的背光单元的复合片，包括:包含第一 PET薄膜的第一基层110，其直接设置在所述无印导光板上；第一功能层120,具有在所述第一基层110的上表面上形成的棱镜图案；包含第二 PET薄膜的第二基层140 ;第二功能层150，具有在所述第二基层140的上表面上形成的在所述第一功能层120的第一棱镜图案的方向的倾斜方向上的第二棱镜图案；第一粘附层130，在所述第二基层140的下表面上形成；包含第三PET薄膜的第三基层170 ;第三功能层180，具有在所述第三基层170的上表面上形成的微透镜图案，或者具有所述第三基层170的上表面上分布的散射珠；以及第二粘附层160，在所述第三基层170的下表面上形成；其中，所述第一功能层120的第一棱镜图案的肋部是部分嵌入所述第一粘附层130以致将这些层互相整合；所述第二功能层150的第二棱镜图案的肋部是部分嵌入所述第二粘附层160以致将这些层互相整合。正如上所述，包括第一棱镜片和PET薄膜的第一平面板棱镜片是采用薄的PET薄膜、UV树脂、粘附和UV加工来制备的，第二平面板棱镜片是在所述第一平面板棱镜片上采用UV树脂、粘附和UV加工来制备的，具有微透镜图案的透镜片或者具有分布的散射珠的漫射片是在所述第二平面板棱镜片上的上表面上采用UV树脂和UV加工来形成的，因而完成
了三层复合片。传统的漫射片是直接设置在无印导光板上，该漫射片不能粘附到棱镜片。因此，取代上述漫射片，包括第一 PET薄膜的第一基层是直接设置在无印导光板上，并提供了在所述基层的上表面上形成的棱镜图案，因此形成了第一棱镜片；所述第一棱镜片的棱镜肋部是粘附到具有第二 PET薄膜的的第二基层，因而制造出第一平面板棱镜片。而且，所述第二棱镜片具有在所述第二基层的上表面上形成的棱镜图案(在所述第一棱镜片的棱镜图案的方向的倾斜方向上)，而第二棱镜片的棱镜肋部是被粘附到包含第三PET薄膜的第三基层，因而制造出第二平面板棱镜片。简单地，所述第一平面板棱镜片是与所述第二平面板棱镜片整合在一起。而且，所述微透镜图案是在所述第三基层的上表面上形成的，对应于所述第二平面板棱镜片的上表面，因此形成了第三功能层，该功能层是透镜片，继而完成了所述的三层复合片。取代所述透镜片，散射珠是被分布在所述第三基层的上表面上，因而形成第三功能层，它是漫射片。因此，下面的第一棱镜片使得从无印导光板发出的倾斜的直接光在一定程度上传播到与所述漫射片的垂直方向上。而第二棱镜片用作凝聚光，以致光的传播方向是更接近于垂直方向。所述微透镜片具有所述棱镜片的约80%的光凝聚功能，也像所述漫射片那样起到漫射功能。因此，根据本发明所述的三层复合片的单一层具有或不具有设置在该复合片下面的漫射片，对于在LCD-TV中采用无印导光板的背光单元，这是足够的。此外，为了减少所述三层复合片的厚度，采用薄的PET薄膜来实现叠层，因而解决了热变形和片皱折的问题，由于复合结构，如采用厚的PET薄膜会在光学片上产生热变形和片皱折。所述第一基层的第一 PET薄膜的厚度以及所述第二基层的第二 PET薄膜的厚度可以在40 60 范围内选择，而所述第三基层的第三PET薄膜的厚度可以在100 140范围内选择。优选地，所述第一基层的第一 PET薄膜的厚度是50 ，所述第二基层的第二PET薄膜的厚度是50 ，所述第三基层的第三PET薄膜的厚度是125 。图6是一个流程图，显示了根据本发明的一个实施例所述的用于背光单元的复合片的制造工艺。正如图6所示，根据本发明所述的用于背光单元的复合片的制造方法包括:在第一 PET薄膜上采用UV树脂形成第一棱镜图案，并采用UV光进行加工，以致制造第一棱镜片(S100);稀薄地在第二 PET薄膜的下表面上施加UV树脂，以致制造第一粘附层(S102);将所述第一棱镜片的棱镜图案的肋部部分嵌入所述第一粘附层，并采用UV光进行加工，以致制造第一平面板棱镜片(S104);在所述第一平面板棱镜片的上表面上采用UV树脂形成在所述第一棱镜图案的方向的倾斜方向上的第二棱镜图案，以致制造第二棱镜片(S106)；稀薄地在第三PET薄膜的下表面上施加UV树脂，以致制造第二粘附层(S108);将所述第二棱镜片的棱镜图案的肋部部分嵌入所述第二粘附层，并采用UV光进行加工，以致制造第二平面板棱镜片(SllO);在所述第二平面板棱镜片的上表面上采用UV树脂形成微透镜图案，或者在所述第二平面板棱镜片的上表面上分布散射珠，采用UV光进行加工，因而形成散射片(S112)。在根据本发明所述的用于背光单元的复合片的制造方法中，在所述第一 PET薄膜的上表面上施加预定厚度的凝胶状态的UV树脂，该第一PET薄膜是薄的，并在所述第一PET薄膜的上表面上采用棱镜图案结构形成第一棱镜图案。在第一 PET薄膜的上表面上采用UV光加工形成第一棱镜图案，因此制造出第一棱镜片。该第一棱镜片是直接设置在无印导光板上，因此执行与漫射片相同的功能。此外，在所述第二 PET薄膜的上表面上施加预定厚度的凝胶状态的UV树脂，该第二 PET薄膜是薄的，因此形成第一粘附层。继而，所述第一棱镜片的第一棱镜图案的肋部是部分嵌入所述第一粘附层，然后采用UV光进行加工，因此制造出第一平面板棱镜片。随后，在所述第一平面板棱镜片的第二 PET薄膜的上表面上施加预定厚度的凝胶状态的UV树脂，并在所述第二 PET薄膜的上表面上采用棱镜图案结构形成第二棱镜图案。该第二棱镜图案的方向是倾斜于第一棱镜图案的方向。在第二 PET薄膜的上表面上采用UV光加工形成第二棱镜图案，因此制造出第二棱镜片。该第二棱镜片用作将从所述第一棱镜片入射的光转变为进入垂直的方向。然后，在所述第三PET薄膜的下表面上施加预定厚度的凝胶状态的UV树脂，因此形成第二粘附层。所述第二棱镜片的肋部是部分嵌入所述第二粘附层，然后采用UV光来处理，因此制造出第二平面板棱镜片。继而，在所述第二平面板棱镜片的上表面上施加预定厚度的凝胶状态的UV树脂，并采用微透镜图案结构来形成微透镜图案。然后，进行UV加工，因而制造出根据本发明所述的复合片。取代微透镜图案，可在所述第二平面板棱镜片的上表面上分布散射珠，接着采用UV光进行加工，因而制造出根据本发明所述的复合片。根据本发明所述，可以提供这样形式的复合片，即仅将所述第二平面板棱镜片与所述第一平面板棱镜片整合在一起。在这个例子中，所述第二平面板棱镜片的第三PCT薄膜可起到保护片的作用。上面描述的具体实施方式
对应于本发明的多种具体实施例。用于LCD-TV中采用无印导光板的背光单元的复合片，特别地，该复合片包括:第一棱镜片，它执行漫射片的功能；第二棱镜片，在所述第一棱镜片的方向的倾斜方向上与所述第一棱镜片整合，以执行光凝聚功能；以及保护片或透镜片，整合于所述第二棱镜片的上表面。同时，所述的复合片的制造方法也具有多种不同的实施方式，它们都自然包括在本发明的精神和范围之内。
权利要求
1.一种用于液晶显示器的采用无印导光板的背光单元的复合片，包括: 第一棱镜片，直接设置在所述无印导光板上； 第二棱镜片，具有在所述第一棱镜片的棱镜图案的方向的倾斜方向上形成的棱镜图案；以及 保护片； 其中，所述第一棱镜片的肋部是粘附到所述第二棱镜片的下表面，且所述第二棱镜片的肋部是粘附到所述保护片的下表面。
2.根据权利要求1所述的复合片，其特征在于，所述第一棱镜片包括:第一基层，包括光学薄膜；以及第一功能层，具有在所述第一基层的上表面上形成的棱镜图案；所述光学薄膜是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜。
3.根据权利要求2所述的复合片，其特征在于，所述第二棱镜片包括:第二基层，包括光学薄膜；以及第二功能层，具有在所述第二基层的上表面上形成的棱镜图案；所述光学薄膜是PET薄膜。
4.根据权利要求1所述的复合片，其特征在于:所述保护片是PET薄膜。
5.根据权利要求4所述的复合片，其特征在于:在所述保护片的上表面上形成微透镜图案。
6.根据权利要求4所述的复合片，其特征在于:在所述保护片的上表面上分布散射 珠。
7.一种用于液晶显示器的采用无印导光板的背光单元的复合片，包括: 第一平面板棱镜片，包括:包含第一 PET薄膜的第一基层，其直接设置在所述无印导光板上；第一功能层，具有在所述第一基层的上表面上形成的棱镜图案；以及包含第二 PET薄膜的第二基层，其下表面是粘附到所述第一功能层的棱镜图案的肋部；以及 第二平面板棱镜片，包括:第二功能层，在所述第二基层的上表面上形成，并具有在所述第一功能层的棱镜图案的方向的倾斜方向上形成的棱镜图案；以及包含第三PET薄膜的第三基层，其下表面是粘附到第二功能层的棱镜图案的肋部。
8.根据权利要求7所述的复合片，其特征在于:还包括第三功能层，具有在所述第三基层的上表面上形成的微透镜图案。
9.根据权利要求7所述的复合片，其特征在于:还包括第三功能层，具有在所述第三基层的上表面上分布的散射珠。
10.一种用于液晶显示器的采用无印导光板的背光单元的复合片，包括: 包含第一 PET薄膜的第一基层，其直接设置在所述无印导光板上；第一功能层，具有在所述第一基层的上表面上形成的第一棱镜图案；包含第二 PET薄膜的第二基层；第二功能层，具有在所述第二基层的上表面上形成的在所述第一功能层的第一棱镜图案的方向的倾斜方向上的第二棱镜图案；第一粘附层，在所述第二基层的下表面上形成；包含第三PET薄膜的第三基层；第三功能层，具有在所述第三基层的上表面上形成的微透镜图案，或者具有所述第三基层的上表面上分布的散射珠；以及第二粘附层，在所述第三基层的下表面上形成； 其中，所述第一功能层的第一棱镜图案的肋部是部分嵌入所述第一粘附层以致将这些层互相整合；所述第二功能层的第二棱镜图案的肋部是部分嵌入所述第二粘附层以致将这些层互相整合。
11.一种制造用于液晶显示器的采用无印导光板的背光单元的复合片的方法，包括: 在第一 PET薄膜的上表面上形成第一棱镜图案，以致制造第一棱镜片，所述第一棱镜片直接接受来自所述无印导光板的光； 将所述第一棱镜片的棱镜图案的肋部粘附到第二 PET薄膜的下表面，以致制造第一平面板棱镜片； 在所述第二 PET薄膜的上表面上形成在所述第一棱镜图案的方向的倾斜方向上的第二棱镜图案，以致制造第二棱镜片；以及 将所述第二棱镜片的棱镜图案的肋部粘附到第三PET薄膜的下表面，以致制造第二平面板棱镜片。
12.一种制造用于液晶显示器的采用无印导光板的背光单元的复合片的方法，包括: 在第一 PET薄膜上采用UV树脂形成第一棱镜图案，并采用UV光进行加工，以致制造第一棱镜片； 稀薄地在第二 PET薄膜的下表面上施加UV树脂，以致制造第一粘附层； 将所述第一棱镜片的棱镜图案的肋部部分嵌入所述第一粘附层，并采用UV光进行加工，以致制造第一平面板棱镜片； 在所述第一平面板棱镜片的上表面上采用UV树脂形成在所述第一棱镜图案的方向的倾斜方向上的第二棱镜图案，以致制造第二棱镜片； 稀薄地在第三PET薄膜的下表面上施加UV树脂，以致制造第二粘附层；以及将所述第二棱镜片的棱镜图案的肋部部分嵌入所述第二粘附层，并采用UV光进行加工，以致制造第二平面板棱镜片。
13.—种制造用于液晶显示器的采用无印导光板的背光单元的复合片的方法，包括: 制备包含第一 PET薄膜的第一基层，其直接设置在所述无印导光板上； 在所述第一基层的上表面上形成具有第一棱镜图案的第一功能层； 制备包含第二 PET薄膜的第二基层； 在所述第二基层的下表面上形成第一粘附层； 将所述第一功能层的第一棱镜图案的肋部部分嵌入所述第一粘附层以致将这些层互相整合，因此制造第一平面板棱镜片； 在所述第二基层的上表面上形成第二功能层，其具有在所述第一功能层的第一棱镜图案的方向的倾斜方向上的第二棱镜图案； 制备包含第三PET薄膜的第三基层； 在所述第三基层的下表面上形成第二粘附层；以及 将所述第二功能层的第二棱镜图案的肋部部分嵌入所述第二粘附层以致将这些层互相整合，因此制造第二平面板棱镜片。
14.根据权利要求11至13之一所述的方法，其特征在于:还包括在所述第二平面板棱镜片的上表面上形成微透镜图案。
15.根据权利要求11至13之一所述的方法，其特征在于:还包括在所述第二平面板棱镜片的上表面上分布散射珠。
全文摘要
本发明涉及用于液晶显示器的采用无印导光板的背光单元的复合片，该复合片包括第一棱镜片，直接设置在所述无印导光板上；第二棱镜片，具有在所述第一棱镜片的棱镜图案的方向的倾斜方向上形成的棱镜图案；以及保护片；其中，所述第一棱镜片的肋部是粘附到所述第二棱镜片的下表面，且所述第二棱镜片的肋部是粘附到所述保护片的下表面。本发明也提供了制造用于背光单元的所述复合片的方法。
文档编号B32B27/06GK103115324SQ2012103561
公开日2013年5月22日 申请日期2012年9月24日 优先权日2011年10月12日
发明者成耆骕, 金奎东, 李铉锡 申请人:格洛泰克有限公司