CN101852949A - 一种用于背光模块的微成型片 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于背光模块的微成型片包括：基材层，由透光性材料构成；涂层，形成于上述基材层上侧表面并包含胶黏剂及纳米粒子；微成型阵列层，位于上述涂层上侧。通过上述结构在无因透射率减少所导致的亮度损失的情况下实现隐蔽效果，并提高了刚性的用于背光模块的微成型片。

Description

一种用于背光模块的微成型片
技术领域
本发明涉及液晶显示器领域，尤其是一种用于背光模块的微成型片。
背景技术
一般而言，为提高不仅包括电子发光板、笔记本电脑显示器、文字处理器、台式计算机显示器、电视、摄像机，而且还包括汽车及飞机显示器在内的液晶显示装置(Liquid Crystal Display，LCD)等背面照明平板显示器的亮度，采用各种结构的背光模块，该背光模块具备光源、导光板及多个光学片，来自光源的光通过导光板及多个光学片之后出射至显示器。
图1为现有背光模块概略示意图。如图1所示，背光模块包括：光源4；导光板5，用于改变从上述光源4出射光的路径，以导引至显示部(未图示)；多个光学片6、7、8，设置于上述导光板5和显示部(未图示)之间，用以提高从上述导光板5出射光的效率；反射板2，为防止从上述光源4产生的光暴露至外部而设置于上述导光板5下部；光源反射板3；模架1；而且，在上述模架1上依次层叠反射板2、光源反射板3、导光板5及光学片6、7、8而成。
在制造过程，光学片6、7、8可由扩散片6、棱镜片7及保护片8构成，而上述扩散片6的作用在于扩散从上述导光板5出射并入射至显示部(未图示)的光，以使光的亮度分布变得均匀。上述棱镜片7在上部重复形成其剖面形状为三角形的棱镜，从而将经上述扩散片6扩散的光聚光至垂直于显示部(未图示)平面的方向，以提高亮度。
因此，通过上述棱镜片7的光，大部分相对于显示部(未图示)的平面垂直前进，从而具有均匀的亮度分布。另外，上述保护片8层叠于上述棱镜片7上部，从而在保护上述棱镜片7表面的同时，扩散通过上述棱镜片7入射的光，以使光的分布变得均匀。
在上述光学片中，若尤其仔细观察扩散片，则随最近的液晶显示装置追求轻量化、超薄化及高亮度化，LED灯的使用呈增加的趋势，因此，需要在隐蔽灯排列模式的同时，无亮度损失地获得扩散效果的扩散片。
与此相关的现有微透镜片为利用UV胶黏剂将单层的半球形图形排成一列形式的微透镜片，但上述现有技术不能达到防止亮度损失的同时，隐蔽LED灯排列模式的雾度(haze)。
美观专利US7,160,018号公开一种在导光板的微细结构面，形成纳米粒子层的背光***。此专利通过在导光板表面的纳米粒子层，试图改善供应至液晶显示装置的光亮度。该现有技术的问题在于，将纳米粒子层均匀的涂布到硬质材料的导光板表面比较困难，需要化学沉积等方式实现。
在其它现有技术中只限于将纳米粒子提供至导光板内部或棱镜的微细结构面内部，因此，仍然存在因其他光学片及保护片之间的接触所导致的容易划伤的问题。
因此，需要在保证透射率和扩散效果，提高雾度和隐蔽性减少亮度损失的同时，获得具有一定刚性、防扭曲或卷曲的微成型片。
发明内容
因此，本发明的目的在于克服现有技术之不足，而提供一种用于背光模块的微成型片，其在降低亮度损失，隐蔽或抵消微成型片上的瑕疵的同时，其刚性、超薄性及轻量性得到提高。
为达到上述目的，本发明提供一种用于背光模块的微成型片，包括：基材层，由透光性材料构成；涂层，形成于上述基材层上侧的表面并包含胶黏剂及纳米粒子；微成型阵列层，位于上述涂层上侧。
根据本发明实施例的一个进一步的方面，上述涂层的厚度可为0.1μm至3μm。
根据本发明实施例的再一个进一步的方面，上述纳米粒子至少包括以下物质的一种，二氧化硅、矾土、二氧化钛、氧化锆、氢氧化铝、硫化钡、硅酸镁或上述物质的混合物。
根据本发明实施例的另一个进一步的方面，上述纳米粒子由二氧化硅构成，所述纳米粒子的粒径为10nm至100nm。
根据本发明实施例的另一个进一步的方面，相对于胶黏剂100重量份，上述涂层的纳米粒子的含量为5至50重量份。
本发明用于背光模块的微成型片，在位于微成型阵列层下侧含有纳米粒子的涂层中，使用具有优秀弹性的丙烯酸树脂或聚氨酯丙烯酸酯成分的硬化胶黏剂，从而提高微成型阵列层下侧涂层的刚性，防止微成型片向微成型阵列层表面扭曲或卷曲的现象。
另外，由于涂层内纳米粒子的特定含量，该微成型片具有优秀的扩散效果，从而可以防止亮度损失的同时，有效的隐蔽或者抵消导光板及光学片的瑕疵。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中背光模块概略示意图；
图2为本发明实施例微成型片的侧面图；
图3为本发明实施例微成型片的横向剖面图；
图4为根据本发明实施例在基材层上侧的表面形成涂层的概略工艺图；
图5为根据本发明实施例在涂层上侧形成微成型图形的概略工艺图。
附图符号
1：模架                            3：光源反射板
5：导光板                          7：棱镜片
9：微成型图形                      2：反射板
4：光源                            6：扩散片
8：保护片                          10：微成型图形成形装置
11、30：拉伸棍                     12、40：缠绕棍
13a、13b、41、42、51、52：移送辊   14a、14b：挤压辊
16：树脂注入构件                   21：基材层
22a：纳米粒子                      23：微成型阵列层
60：干燥模块                       15：图形棍
20：微成型片                       22：涂层
22b：胶黏剂                        50：纳米涂布模块
70：紫外线硬化模块
具体实施方式
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面，结合附图对本发明较佳实施例进行详细说明。但是，以下说明的实施例旨在为向本发明所述技术领域的不同技术人员详细说明本发明的实施，而非限制本发明的保护范围。
图2为本发明实施例微成型片的侧面图；图3为本发明实施例微成型片的横向剖面图；图4为根据本发明实施例在基材层上侧的表面形成涂层的概略工艺图；图5为根据本发明实施例在涂层上侧形成微成型图形的概略工艺图。
如图2至图3所示，本发明微成型片20，可包括基材层21、涂层22及微成型阵列层23。基材层21的作用在于将从下部入射光传递至上部，而为了有效透射光，由透明的合成树脂等透光性材料构成。
上述透明合成树脂，例如包括由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚乙烯(polyethylene)、聚碳酸酯(Polycarbonate)、聚酯(Polyester)等制备而成的塑料薄膜，但非限制。例如，日本TOYOBO公司销售的COSMOSHINE、TORAY公司的LUMILAR等可用作上述基材层21。
较佳地，上述透明合成树脂中，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯纤维类聚合物具有更好的透明性及强度。
另外，较佳地，上述透明合成树脂可混合一种以上使用，而且为了改善耐热性及耐候性，可添加交联剂、防氧化剂、光稳定剂、填充剂、增强纤维、增强剂、防静电剂、阻燃剂、塑化剂、防劣化剂及其他添加剂。
基材层21的厚度既要满足可设置于显示装置内的薄度，又要满足足以抵抗弯曲的厚度。较佳地，上述基材层21的厚度约为100μm至250μm。若超过上述范围，则存在亮度降低，不能满足显示装置轻薄性的问题，而若不足上述范围，则在基材层上部层叠扩散层22时，有可能发生扭曲，且难以操作。
本发明涂层22形成于基材层的上侧的表面，并包含胶黏剂22b及分散包含于胶黏剂中的纳米粒子22a，而较佳地，涂布成经干燥及UV硬化后厚度为0.1μm至3μm。
纳米粒子22a可使用二氧化硅、矾土、二氧化钛、氧化锆、氢氧化铝、硫化钡、硅酸镁中的一种或者多种，或上述混合物，而较佳地，使用可容易获得纳米水平的粒子，光线遮蔽性小，具有良好分散性，并有助于提高耐热性及刚性的二氧化硅。
纳米粒子22a的形状可为球状、纺锤状、板状、纤维状的任意形状，但为了降低光线的遮蔽性，采用球状为宜。
纳米粒子22a的大小，较佳为10nm至100nm。若超过上述范围，则因受短波长的影响而降低光线的遮蔽性，从而降低亮度，而若不足上述范围，则因纳米粒子22a的表面能量的上升，发生凝聚的问题。
通过涂层22的光线，通过纳米粒子22a产生散射，从而可有效隐蔽或抵消微成型阵列层23和微成型片20中存在瑕疵时所能观察到的暗点。
在涂层22中，纳米粒子22a的含量，较佳为相对于100重量份胶黏剂22b的5至50重量份。若纳米粒子22a的含量不足5重量份，则扩散性及刚性提高效果不充分，而若超过50重量份，则虽有扩散性及刚性的提高，但会导致亮度的损失。
构成涂层22的胶黏剂22b可选用聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯酸酯(polyacrylate，PAR)、聚氨酯丙烯酸酯(urethaneacrylate，UA)、聚醚酰亚胺(polyetherimide，PEI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethyelenennapthalate，PEN)、聚苯硫醚(polyphenylenesulfide，PPS)、聚芳酯(Polyarylate)、聚酰亚胺(polyimide)中的至少一种树脂，而较佳地，由具有优秀弹性的聚丙烯酸酯树脂或聚氨酯丙烯酸酯制造，有助于提高胶黏剂22b的防水性、防扭曲性及纳米粒子22a的均匀分散性。
另外，较佳地，上述胶黏剂22b还可包含聚异氰酸酯化合物等硬化剂，而通过包含这些硬化剂，即使为使纳米粒子22a稳定分散添加具有优秀的防静电效果的阳离子系防静电剂，也能弥补硬化反应速度的下降的问题。
微成型阵列层23具备于涂层22的上侧，包括平整的光入射面和形成有微成型图形的光出射面。
微成型阵列层23可采用形成基材层的树脂相同的树脂形成。
微成型阵列层23的微透镜可为具有球面或椭圆面系数的球面或椭圆面透镜，而各微成型图形可具有不同的大小。
较佳地，微成型陈列层23的高度为16μm至24μm，宽度为35μm至48μm。另外，在微成型阵列层23表面上微成型图形所占面积比率为70％至90％，因为在上述高度、宽度范围下，上述面积比率的微成型图形的亮度及可视角度扩散性能最好，这有助于提高正面亮度。
如图4所示，较佳地，本发明微成型片20的涂层制造工艺，可通过拉伸辊30、缠绕辊40、多个移送辊41、42、51、52、纳米涂布模块50、干燥模块60及紫外线硬化模块70来完成。
上述拉伸辊30拉伸基材层21，而上述缠绕辊40缠绕形成涂层22的基材层21。上述多个移送辊41、42移送经干燥模块60及紫外线硬化模块70完成涂层22硬化的基材层21。
上述纳米涂布模块50，包括纳米粒子22a和混合挥发性溶剂的胶黏剂22b，所述纳米粒子22a可以包括二氧化硅、矾土、二氧化钛、氧化锆、氢氧化铝、硫化钡、硅酸镁其中的一种或者多种，或上述物质的混合物种，而上述挥发性溶剂包括甲醇、乙醇、n-丙醇、ISO丙醇、n-丁醇、ISO丁醇等醇类，而且还可包括甲基乙基酮(Methyl Ethyl Keton)、MIBK(Methyl Isobutyl Ketone，MIBK)等酮类。纳米涂布模块50在所述基材层21上形成了涂层22，由缠绕辊40将上述形成了涂层的基材层21缠绕保管。
另外，上述胶黏剂22b为了提高其内部纳米粒子22a的分散性，还可包括包含阳离子系、阴离子系、非离子系、氟系等表面活性剂的分散稳定剂，较佳地，所述胶黏剂包括光聚合引发剂。
在本发明中，在上述涂层22上涂布所需纳米粒子22a分散液的方法，只要能够完成均匀涂布的方法即可，没有特别的限制。可利用包括一般的凹板涂布法、拉丝涂布法、喷涂法、微凹板涂布法、狭缝涂布法等在内的各种涂布方法。另外，可根据需要采用喷墨法等吐出法、丝网印刷等涂布方法。
上述基材层21经纳米涂布模块50涂布之后，经干燥模块60及紫外线硬化模块70完成硬化，并被缠绕辊40缠绕保管。
下面，结合图5说明通过上述工艺形成涂层22之后，在上述涂层22的上部形成微成型阵列层23的较佳实施例。
本发明微成型片20的微成型阵列层23制造工艺，可利用图5所示的微成型图形成形装置10来完成。微成型图形成形装置10，包括：拉伸辊11、缠绕辊12、多个移送辊13a、13b、挤压辊14a、14b、图形辊15、树脂注入构件16及硬化构件17。
上述拉伸辊11拉伸具有涂层22的基材层21，而上述缠绕辊12缠绕在涂层22上侧形成微成型阵列层23的基材层21。上述多个移送辊13a、13b用于移送经上述拉伸棍11拉伸并通过上述缠绕辊12缠绕的具有涂层22的基材层21。
树脂注入构件16输出将形成微成型图形9的液态树脂30，从而用树脂30填充形成于图形辊15外周表面的多个凹陷的微成型图形形状，并在图形辊15的外周面形成树脂膜。
此时，上述挤压辊14a、14b及图形辊15通过旋转向涂层22的上侧施加一定的压力，从而通过相互紧贴的挤压辊14a、14b及图形辊15的相互作用及挤压力，在涂层22的上侧粘贴上述树脂30及树脂膜。之后，通过上述硬化构件17硬化，从而在涂层22上部形成微成型阵列层23。
本发明微成型片20可通过如上所述的涂层22制造工艺及微成型阵列层23制造工艺制造而成，而这样制造而成的本发明微成型片20可降低亮度损失，提高隐蔽或抵消暴露于扩散片上部的瑕疵的效果，并具有提高其刚性、超薄性及轻量性的效果。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于背光模块的微成型片，其特征在于，包括：
基材层，由透光性材料构成；涂层，形成于所述基材层上侧的表面，所述涂层包含胶黏剂及纳米粒子；微成型阵列层，位于所述涂层上侧。
2.根据权利要求1所述的一种用于背光模块的微成型片，其特征在于：所述涂层的厚度为0.1μm至3μm。
3.根据权利要求1所述的一种用于背光模块的微成型片，其特征在于：所述纳米粒子包括以下物质的至少一种，二氧化硅、矾土、二氧化钛、氧化锆、氢氧化铝、硫化钡或硅酸镁，及上述物质的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种用于背光模块的微成型片，其特征在于：所述纳米粒子由二氧化硅构成，并且所述纳米粒子的粒径为10nm至100nm。
5.根据权利要求1所述的一种用于背光模块的微成型片，其特征在于：相对于胶黏剂100重量份，所述涂层的纳米粒子的含量为5至50重量份。
6.根据权利要求1所述的一种用于背光模块的微成型片，其特征在于：所述胶黏剂包括以下物质的至少一种，聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚醚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚芳酯或聚酰亚胺中的至少一种树脂。
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