导光板、包含其的光导组件以及包含导光板或光导组件的显示器或者照明或电子设备的制作方法

本实用新型涉及一种具有光提取部件图案化微结构的导光板，尤其涉及一种包括树脂膜的玻璃导光板，该树脂膜具有光提取部件图案化微结构。
背景技术：
：聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)通常用作液晶显示器(LCD)的导光板(LGP)。它具有高透明度，可带来良好的光学性能。然而，玻璃LGP可以提供相对于塑料LGP的各种改进，例如低光衰减，低热膨胀系数和高机械强度。因此，希望使用玻璃作为LGP的替代材料，以克服与塑料相关的各种缺点。例如，由于塑料相对弱的机械强度和/或较低的刚度，可能难以制造足够大和薄的塑料LGP以满足当前的消费者需求。由于高热膨胀系数，塑料LGP还可能需要光源和LGP之间的较大间隙，这会降低光耦合效率和/或需要更大的显示器边框。另外，与玻璃LGP相比，塑料LGP可具有更高的吸收水分和膨胀的倾向。为了提高LGP的局部调光效率，需要在LGP表面上形成微结构。塑料LGP，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或甲基丙烯酸甲酯苯乙烯(MS)LGP，可以在其表面形成透镜图案以使每个发光二极管(LED)的光限制在窄带内。尽管树脂用于图案化材料表面是众所周知的，但树脂不能容易地应用于玻璃表面。在玻璃LGP上提供树脂微结构可能会产生若干问题。一个问题是树脂微结构可能带来LGP的色移，因为树脂材料具有更高的光学衰减。另一个问题是由树脂和玻璃的热膨胀系数(CTE)之间的差异引起的。例如，树脂材料的CTE远高于玻璃材料的CTE，因此，环境温度和湿度的变化可导致树脂微结构与相邻玻璃LGP之间的分层。因此，需要提供一种用于玻璃LGP的专用树脂。导光板通常在一个或多个表面上配备有光提取部件，以使光沿着光导的长度行进时散射光，从而使一部分光从光导中逸出并被观察者观察到。光提取部件的大小对于有效地从导光板提取光并产生高质量的投影图像是至关重要的。因此，需要提供一种新的玻璃导光板，该导光板表面具有改进的光提取部件的微结构。技术实现要素：本实用新型的技术方案是：提供一种具有光提取部件图案化微结构的导光板，其中，该导光板包括：(a)玻璃基板，它具有边缘表面、发光的第一主表面和相对的第二主表面；和(b)设置在玻璃基板的第二主表面上的树脂膜，其中，该树脂膜包括多个图案化有多个光提取部件的微结构，其中光提取部件的平均深度范围为3μm至8μm。在一些实施方式中，所述光提取部件具有40μm至100μm的平均宽度。在一些实施方式中，所述多个微结构包括周期性或非周期性的棱镜图案、圆形棱镜图案或双凸透镜图案。在一些实施方式中，所述多个微结构中的至少一个微结构具有70μm至120μm的宽度。在一些实施方式中，所述多个微结构中的至少一个微结构具有10μm至50μm的深度。在一些实施方式中，所述树脂膜包括UV可固化树脂。本实用新型还提供了一种光导组件，它包括本实用新型所公开的导光板的光源。本实用新型还提供了一种显示器或者照明或电子设备，它包括本实用新型所公开的导光板或者光导组件。应理解，前文的概要和后文的详细描述都是本实用新型的示例，且旨在提供用于理解如要求保护的本实用新型的本质和特性的概述或框架。附图被包括以提供对本实用新型的进一步理解，且被纳入本说明书并构成本说明书的一部分。这些附图例示了本实用新型的多个实施方式，且连同描述一起用来解释本实用新型的原理和操作。附图说明参照附图阅读本实用新型的以下详细描述，可以更好地理解本实用新型的上述各特征、方面和优点以及其它的特征、方面和优点,其中:图1是根据本实用新型的一个示例性实施方式的光导组件的示意图。图2是根据本实用新型的一个示例性实施方式的示意性侧视图，其中，导光板包括玻璃基板和树脂膜，树脂膜包括具有多个光提取部件的多个微结构。图3是根据本实用新型的一个示例性实施方式的图案化微结构示意图。图4是根据本实用新型的一些实施方式的扫描电镜图，示出了用树脂膜包括多个图案化有多个光提取部件的微结构。图5示出了根据本实用新型的一些实施方式的树脂膜的粘附性测试图像。具体实施方式除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本领域的技术人员所理解的通常意义。光导组件如图1所示，导光板(LGP)10包括玻璃基板11和树脂膜12；树脂膜12可以设置在玻璃基板11的主表面上，例如与发光表面16相对的主表面17；树脂膜12包括多个微结构13，其表面有多个光提取部件14；光源18光学耦合到玻璃基板11的边缘表面15，例如，设置在邻近边缘表面15的位置；来自光源18的光由实线箭头表示；由于全反射(TIR)，注入LGP的光可以沿着LGP的长度L传播。在玻璃LGP上提供树脂微结构是困难的。在本实用新型中，公开了一种可以降低色移并改善机械性能的改进树脂。在一些实施方式中，需要以下化学品作为树脂复合材料的原料。a.UV固化树脂：TMP(EO)3TA(购自Rahn公司)，IBXA(购自大阪有机化学工业株式会社)，SM100(购自韩国Chemieplus公司)或SM300(购自韩国Chemieplus公司)。UV固化树脂提供适当的粘性和粘性，以制造复杂的图案。b.可热固化的树脂：2MD(具有MEK的丙烯酸酯单体)(购自韩国Chemieplus公司)或3MD(具有MEK的丙烯酸酯低聚物)(购自韩国Chemieplus公司)。可热固化的树脂提供更好机械性能，例如提高硬度和耐热性。c.光引发剂：DAROCUR1173(购自巴斯夫公司)。光引发剂用于通过紫外LED灯引发链反应以活化丙烯酸酯聚合的自由基反应。d.添加剂：EfkaSL3031(购自巴斯夫公司)，Irganox1010(购自巴斯夫公司)或EfkaPB2018(购自巴斯夫公司)。EfkaSL3031是一种通过制造更致密的结构并防止表面凹坑来实现平整表面的添加剂。Irganox1010是一种抗氧化剂，可防止树脂因老化(氧化)而脱。EfkaPB2018是一种消泡剂，用于防止在搅拌、泵送等加工步骤中夹带空气。e.溶剂：甲基异丁基酮(MIBK)或丁酮(MEK)(购自壳牌公司)。所有化学品都是市售的。SM300、SM100、SM200-2、2MD、3MD、kh-2和123+384购自韩国Chemieplus公司。树脂A配方中各化学品的成分比如表1所示(均为重量比)，根据本实用新型的一些实施例，配方中含有15％到60％范围之间的MIBK(或MEK)，2％到20％范围之间的SM300，2％-20％范围之间的SM100，10％-30％范围之间的2MD，5％-15％范围之间的3MD，3％-10％范围之间的IBXA，5％-15％范围之间的TMP(EO)3TA，0.3％-2％范围之间的Darocu1173，0.2％-2％范围之间的EfkaPB2018，0.1％-2％范围之间的Efka3031，0.1％-2％范围之间的Irganox1010。在优选的实施例中，配方中(均为重量比)含有25.3％的MIBK(MEK)，7.2％的SM300，14.4％的SM100，21.7％的2MD，10.8％的3MD，7.2％的IBXA，10.8％的TMP(EO)3TA，1.1％的Darocu1173，0.4的EfkaPB2018，0.2％的Efka3031和0.9％的Irganox1010。在一些实施方式中，配方中不含任何可热固化树脂，表2示出了树脂B配方中各化学品的成分比(均为重量比)，根据本实用新型的一些实施例，配方中含有0％到70％范围之间的MIBK(MEK)，5％到15％范围之间的SM200-2，25％-55％范围之间的KH-2，0.01％-0.03％范围之间的Darocu1173，0.005％-0.04％范围之间的EfkaPB2018，0.0005％-0.002％范围之间的Efka3031，0.0005％-0.002％范围之间的123+384，0.001％-0.004％范围之间的Irganox310。在优选的实施例中，配方中(均为重量比)含有50％的MIBK(MEK)，10％的SM200-2，40％的KH-2，0.012％的Darocu1173，0.01％的EfkaPB2018，0.001％范围之间的Efka3031，0.001％的123+384，0.002％的Irganox310。表1：树脂A的成分比化学品重量比％MIBK(或MEK)25.3(15～60)SM3007.2(2～20)SM10014.4(2～20)2MD21.7(10～30)3MD10.8(5～15)IBXA7.2(3～10)TMP(EO)3TA10.8(5～15)Darocu11731.1(0.3～2)EfkaPB20180.4(0.2～2)Efka30310.2(0.1～2)Irganox10100.9(0.1～2)表2：树脂B的成分比使用单个预制软模具可以同时为LGP表面提供微结构和光提取部件。根据一些实施例，以表1中的重量百分比加入所有化学品。低聚物、单体和光引发剂在60℃下使用热油浴混合，然后将混合物冷却至室温，所有混合均在搅拌下进行以确保均匀性。然后利用颇尔公司0.45μm的过滤器将树脂过滤到干净的容器中。狭缝涂布机在18千帕氮气压力下以120毫米/秒的速度进行涂布以获得20微米厚度。然后将树脂涂层在大气条件下干燥13分钟以蒸发MIBK溶剂。在带式压模的打印机中用540兆焦耳的能量使UV固化。对于滚动软模具，压模的速度为250毫米/秒。在该方法中，微结构和光提取部件形成在LGP的单个表面上，从而允许在LGP的相对表面上的附加其它特性。然后对具有树脂膜的LGP在机械性能方面进行评估。实验显示出树脂膜通过了交叉影线粘合(GT0)测试并显示出优异的粘合性能。图5显示了在交叉影线粘附试验后仍保持完整图案的树脂膜的粘附性试验图像。对LGP的光学性能也进行了评估，在一些实施例中，以该方法制备的导光板可具有小于约0.001的色移Ay。图2示出了导光板(LGP)10的示例性实施例，该导光板包括玻璃基板11和树脂膜12，树脂膜12包括具有光提取部件14的多个微结构13；树脂膜12可以通过上述方法制备；在一些实施例中，微结构13的平均宽度w1在70μm到120μm之间，平均厚度d1在10μm到50μm之间；应该注意的是，微结构13可以具有在光传播方向上延伸的长度L(参见图1中的实线箭头)；树脂膜12可以包括任何其他合适的微结构13；根据一些实施例，光提取部件14可以具有范围从3μm到8μm的深度d2和范围从40μm到100μm的宽度w2。例如，图3示出了包括双凸透镜图案的微结构13。其他微结构图案是可能的并且旨在落入本公开的范围内。此外，还可以使用不规则或非周期性阵列。而且，并非所有微结构都必须具有相同的尺寸和/或形状和/或间距。根据一些实施例，光提取部件14可以以合适的密度图案化，以便在玻璃基板的发光表面上产生基本均匀的光输出强度；如图4所示，图4是根据本实用新型的一些实施方式的扫描电镜图，示出了用树脂膜包括多个图案化有多个光提取部件14的微结构13；光提取部件14可以具有圆形或椭圆形形状；根据一些实施例，光提取部件14可以具有范围从3μm到8μm的深度d2和范围从40μm到100μm的宽度w2。应当强调上述本实用新型的实施方式，仅仅表示用于清楚地理解本实用新型的原理。可以在基本上不脱离本实用新型精神和原理的前提下对本实用新型上述实施方式进行许多改变和改良。所有这些改良和变化都包括在本文和本实用新型的范围内，受到所附权利要求书的保护。当前第1页1 2 3