一种侧光式导光膜的制作方法

文档序号:16131448发布日期:2018-12-01 00:22阅读:341来源:国知局

本发明涉及导光膜领域,尤其涉及一种侧光式导光膜。

背景技术

导光板是侧光式液晶显示器背光源中不可缺少的光学元件。侧入式背光模组是将led灯条摄于显示面板侧后方的背光边缘,侧边灯条发出的光线从导光板(lgp)一侧的入光面进入导光板,经反射和扩散后从导光板的出光面射出,再经过光学膜片组,以形成面光源提供给显示面板。在该背光源中,在导光板的下表面上设置微结构,并在邻近导光片背面反射片的辅助下,导光片使来自其侧面的光,转变为向液晶显示元件的背面照射的面光源。

但是,通常现有技术中进入导光板的光线难以均匀地从出光面出来,且出来的光线分散,同时目前的导光板制造工艺采用片对片一体成型的形式,成本高,效率低。



技术实现要素:

为了克服以上问题,本发明提供一种侧光式导光膜,包括一柔性基材,靠近光源的一侧为入光侧,所述柔性基材包括第一表面和第二表面,所述第一表面设有至少两个第一棱镜,所述第二表面设有至少两个导光微结构,所述导光微结构按底面积大小从入光侧起由小到大依次阵列。当光线由入光侧进入基材后,经过所述导光微结构后,破坏该光线的全反射,随着导光微结构的底面积增大,光线全反射被破坏越明显,从第二表面出来的光更均匀地到达出光面第一表面。

进一步的,所述第一棱镜的顶角为80°-120°,优选的,所述第一棱镜的顶部为倒圆角,其倒圆角半径r为5μm-15μm。所述第一棱镜的底宽为20μm-50μm,所述第一棱镜横切剖面为等腰三角形。

进一步的,所述相邻导光微结构的间距从入光侧起由大到小依次变化。

进一步的,所述导光微结构为圆形,优选的,所述导光微结构圆心之间的距离m相同,m为μm。

进一步的,所述导光微结构的面积按等差数列由小到大依次变化。

进一步的,所述导光微结构包含至少两个第二棱镜,优选的,所述第二棱镜的底宽为20μm-80μm,优选的,所述第二棱镜的顶角为80°-100°,优选的,所述第二棱镜靠近入光侧底角θ为1°-10°。

进一步的,所述导光微结构的总面积与所述第二表面面积的比值为50%-60%。光线全反射的破坏程度更高,到达第一表面的光线更均匀。

进一步的,所述第一棱镜的延伸方向与第二棱镜的延伸方向形成一夹角,所述夹角在0-90°之间,优选的,所述夹角为90°。

为了解决制作成本高效率低的问题,本发明还提供了一种侧光式导光膜的制作方法,包括以下步骤:

a).在一柔性基材第一表面制作至少两个第一棱镜;

b).在所述柔性基材第二表面涂布光固化树脂,采用模具压印出至少两个圆饼状导光微结构,所述导光微结构按面积大小从入光侧由小到大依次阵列。

进一步的,a步骤中,在所述柔性基材第一表面涂布一层光固化树脂,采用模具压印出至少两个第一棱镜。

进一步的,a步骤中,在所述柔性基材第一表面用模具压印出至少两个第一棱镜。

进一步的,b步骤中的模具表面结构的加工采用cnc精密车削与化学蚀刻的混合工艺。

本发明通过以上结构和方法,很大程度上改善了导光板出光不均匀,制作成本高效率低的问题。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1为本发明一实施例侧光式导光膜的横切剖面结构示意图

图2为本发明一实施例侧光式导光膜侧视图。

图3为本发明另一实施例侧光式导光膜第二表面俯视图。

图4为本发明图1中a处放大图。

图5a为无导光微结构的薄膜对光线效果示意图。

图5b为本发明实施例导光微结构对光线效果示意图。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1、本发明提供一种侧光式导光膜,包括一柔性基材1,靠近光源的一侧为入光侧,所述柔性基材1包括第一表面2和第二表面3,所述第一表面2设有至少两个第一棱镜4,所述第二表面3设有至少两个导光微结构5,所述导光微结构5按面积大小从入光侧起由小到大依次阵列。当光线由入光侧进入基材后,经过所述导光微结构5的光线,会被导光微结构5破坏该光线的原本的传播路径,所述导光微结构5按面积大小从入光侧起由小到大依次阵列,优选的,所述导光微结构的面积可按等差数列由小到大依次变化。且离入光侧越远,所述导光微结构5之间的间距越小,导光微结构5阵列密度由疏到密,相比现有技术中普通阵列的网点结构,本发明的导光微结构5的总面积与所述第二表面3面积的比值为50%-60%,光线全反射的破坏程度更高,到达第一表面2的光线更均匀。

所述柔性基材1的材料选自pet、pc、pmma、聚酰亚胺、tpu等柔性透明基材,优选pc,由于pc耐弯曲性能好,透光性佳,uv胶的附着力好,厚度为0.2mm-0.7mm。

所述导光微结构为圆形、方形、多边形,优选圆形,方便加工,如图2所示,当导光微结构为圆形时,相邻的四个导光微结构15的圆心呈矩形阵列,且底面积大小相同的导光微结构15按同排排列,相邻圆形导光微结构的圆心之间的距离相同。随着导光微结构15离入光侧的距离变远,相邻导光微结构15之间的间距随之变小,如此导光微结构由疏到密,密度随着光源距离的增大而增大,保证导光膜的出光均匀性。

在另一实施方式中,如图3所示,底面积大小相同的导光微结构25同排排列且邻排的导光微结构25相互交错阵列,且邻排导光微结构25的圆心之间的距离m相同,保证导光膜出光均匀。

如图4所示,所述第一棱镜4的顶角α为80°-120°,优选90°,底宽l为20μm-50μm,其横切剖面为等腰三角形,当光线经过第一棱镜4后,能起到光线准直的作用,从而增加辉度。在其他的实施例中,所述第一棱镜4的顶部为倒圆角,该倒圆角的半径r为5μm-15μm,使得导光膜具有耐磨、防刮伤的效果,增加其寿命。在其他的实施例中所述导光微结构5还包含第二棱镜,所述第一棱镜4的延伸方向与所述导光微结构5的第二棱镜的延伸方向形成一夹角,所述夹角为0°-90°,图中所示实施例中夹角为0°,在另一实施例中,所述夹角为90度。

请参考图4、图5a和图5b,第二棱镜的数量根据导光微结构的的大小而不同,邻近导光膜入光侧的导光微结构上至少设置一个第二棱镜,由入光侧而远的导光微结构面积变大,设置多个第二棱镜,所述第二棱镜的底宽n为20μm-80μm,顶角β为80°-100°,且靠近入光侧底角θ为1°-10°,请参考图5a、5b,其为有无导光微结构的光线路径对比效果图,图中仅示意性的画出导光膜及第二表面的一个导光微结构及位于导光微结构上的第二棱镜,且光束在平行表面的折射作了简化处理,但并不影响微结构对光束作用的结论描述:图5a中,一束平行光线a、b经过无导光微结构的薄膜,发生全反射,相比,图5b,当一束平行光线c,d从入光侧进入基材1后,经过所述导光微结构5的光线,会被导光微结构5破坏该光线的原本的传播路径;在第一表面2进入第一棱镜4,并在棱镜表面出射,第一棱镜起到聚集光线的作用;由于导光微结构上设置了第二棱镜,且第二棱镜邻近入光侧的斜面与第二表面3的底角θ设置在1°-10°内,入射到导光微结构的光线c、d在经过第二棱镜时,由于小角度斜面的作用,使光线在到达第一表面和/或第二表面的入射角(光线c’、d’)变大,使光线传播的角度更集中,起到光线聚集的作用,同时随着导光微结构的面积越来越大,离入光侧越远的地方,光线聚集越明显,因此从第二表面出来光更加均匀。

本发明还提供了一种侧光式导光膜制作方法的实施方式,包括以下步骤:

a).在一柔性基材pc第一表面制作至少两个第一棱镜;在该步骤中,可以在所述柔性基材pc第一表面涂布一层紫外光固化树脂,再用卷对卷之模具压印出第一棱镜,紫外灯进行照射固化。在另外的实施方式中,也可以用卷对卷的模具直接在所述柔性基材pc上压印出第一棱镜。

b).在所述柔性基材pc第二表面涂布光固化树脂,采用模具压印出至少两个圆饼状导光微结构,所述导光微结构按面积大小从入光侧由小到大依次阵列,所述导光结构包含至少两个第二棱镜,然后紫外灯进行照射固化。所述模具表面结构的加工采用cnc精密车削与化学蚀刻的混合工艺。具体方法为,用cnc在一pet基材承载膜上印出与第二棱镜一样的结构,在所述pet基础上涂布感光胶,附上设计好的导光微结构相应的掩模,曝光显影,如此得出电铸模板,然后电铸成型相应的挠性镍板,包板焊接形成所述模具。

上述述紫外光固化树脂优选低uv能量树脂,即在降低uv能量的情况下依然完成uv固化,所述uv能量控制在10-100mj/cm2由于pc易受紫外光的影响黄化,因此选择该低uv树脂,保证导光膜的耐黄化,由此控制色偏小于0.005。

实施例1,

在一厚度为0.5mm的柔性基材pc第一表面涂布一层紫外光固化树脂,用卷对卷之模具压印出第一棱镜,所述第一棱镜的顶角α为95°,底宽l为45μm,其横切剖面为等腰三角形,所述第一棱镜的顶部为倒圆角;然后紫外灯进行照射固化。

然后在上述柔性基材pc第二表面涂布光固化树脂,采用模具压印出至少两个圆饼状导光微结构,所述导光微结构按面积大小从入光侧由小到大依次阵列,且相邻的4个导光微结构按矩形阵列,所述导光结构包含至少两个第二棱镜,所述第二棱镜的底宽n为40μm,顶角β为90°,且靠近入光侧底角θ为10°,然后紫外灯进行照射固化。所形成的第一棱镜与第二棱镜垂直设置。

对上述实施例制成的导光膜与普通的导光膜进行测试对比,各自随机取25个点进行测试,对比结果如下表,本发明的导光膜具有提高亮度均匀性和提升整体辉度的效果。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。

需要注意的是,具体实施方式仅仅是对本发明技术方案的解释说明,不应将其理解为对本发明技术方案的限定,任何采用本发明实质发明内容而仅作局部改变的,仍应落入本发明的保护范围内。

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