CN111989522A - 包括无溶剂微复制树脂的lcd背光单元 - Google Patents

包括无溶剂微复制树脂的lcd背光单元 Download PDF

Info

Publication number
CN111989522A
CN111989522A CN201980019581.4A CN201980019581A CN111989522A CN 111989522 A CN111989522 A CN 111989522A CN 201980019581 A CN201980019581 A CN 201980019581A CN 111989522 A CN111989522 A CN 111989522A
Authority
CN
China
Prior art keywords
backlight unit
polymer layer
range
major surface
glass substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201980019581.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111989522B (zh
Inventor
米歇尔·道恩·法比安
珍妮弗·林恩·里昂
蒂莫西·爱德华·梅尔斯
克莉丝蒂·林恩·西蒙顿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Corning Inc
Original Assignee
Corning Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Corning Inc filed Critical Corning Inc
Publication of CN111989522A publication Critical patent/CN111989522A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111989522B publication Critical patent/CN111989522B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0053—Prismatic sheet or layer; Brightness enhancement element, sheet or layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/28—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material
    • C03C17/32—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material with synthetic or natural resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/28—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material
    • C03C17/32—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material with synthetic or natural resins
    • C03C17/326—Epoxy resins
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0058—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide
    • G02B6/0061—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide to provide homogeneous light output intensity
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0065—Manufacturing aspects; Material aspects
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00—Coatings on glass
    • C03C2217/70—Properties of coatings
    • C03C2217/77—Coatings having a rough surface

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

一种用于与LCD显示装置一起使用的背光单元，所述背光单元包括固化聚合物层，所述固化聚合物层设置于玻璃基板的主表面上，所述固化聚合物层展现根据ASTM D3363‑05所测量的1H‑2H的铅笔硬度值和根据ASTM D3359‑09所测量5B的粘附力。在60℃和90％相对湿度下老化1000小时后，所述固化聚合物层的最大色移Δymax小于约0.015。

Description

包括无溶剂微复制树脂的LCD背光单元
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年2月19日提交的美国临时申请第62/632,172号的优先权，该申请的内容是本申请的基础并且全文以引用的方式并入本文，如同在下文全面地阐述那样。
技术领域
本公开涉及用于液晶显示装置的背光单元，并且更具体地涉及包括使用用于在玻璃导光板上微复制结构化表面的无溶剂聚合物树脂制造的玻璃导光板的背光单元。
背景技术
随着对诸如计算机显示器、电视监视器和诸如此类更薄的平板显示器的需求的增长，对薄的刚性背光单元(backlight unit；BLU)的需求也随之增加。典型BLU包括发光二极管(light emitting diode；LED)光源、导光板(light guide plate；LGP)、漫射片、两个棱镜片(也称为增亮膜或BEF)和反射偏振膜(DBEF)。传统上，LGP由聚(甲基丙烯酸甲酯)(poly(methyl methacrylate)；PMMA)面板构成，提取图案印刷或蚀刻至LGP的至少一个表面上，允许光从LGP的发光表面释放。PMMA因其透明性和低色移(Δy)而用于光导应用，其中Δy是从LGP不同位置发出的色彩差异。
如果没有增强，则LCD显示器可实现的固有对比度是影像最亮部分与影像最暗部分的比率。最简单对比度增强是通过增加亮影像的总照度和减少暗影像的总照度来进行。不幸地，这可能会导致暗影像无亮，而亮影像无暗。为了克服此限制，制造商可并入影像的主动局部调光，其中显示面板的预定区域内的照度可相对于显示面板的其他区域局部调光，这取决于所显示的影像。当光源直接位于LCD面板(例如二维LED阵列)后面时，该局部调光可以容易地并入。然而，局部调光更难与边缘发光的BLU一起并入，其中LED阵列沿着并入BLU中的导光板的边缘布置。
典型BLU包括光经由光源(例如，光源阵列)注入其中的LGP，其中注入的光在LGP内经引导，并且然后例如通过散射从LGP向外朝向LCD面板。为了便于边缘发光的BLU中的局部调光，BLU内导光板的表面通常提供有精细结构，以最小的扩散将注入的光限制在特定区域。
PMMA很容易形成，并且可模制或机械加工以方便局部调光。然而，PMMA可能遭受热降解，包括大的热膨胀系数，遭受湿气吸收，并且容易变形。
另一方面，玻璃尺寸稳定(包括相对较低的热膨胀系数)，并且可以制成适合越来越普遍的大型薄TV的大薄片。然而，容易模制成塑料(例如PMMA)的精细表面细节很难在玻璃中形成。因此，期望生产包括能够促进局部调光(例如一维(1D)局部调光)但易于成型的玻璃导光板的BLU。
发明内容
根据本公开，公开背光单元，该背光单元包括：玻璃基板，该玻璃基板包括第一主表面和与第一主表面相对的第二主表面；固化聚合物层，该固化聚合物层设置于第一主表面上，该固化聚合物层包括根据ASTM D3363-05所测量的1H至2H范围内的铅笔硬度值和根据ASTM D3359-09所测量的5B的粘附力，并且其中在固化聚合物层在60℃和90％相对湿度下老化1000小时后，固化聚合物层在380nm至780nm的波长范围内的最大色移ΔyCmax等于或小于约0.015，例如小于约0.01。固化聚合物层可包括双重固化聚合物材料。在各种实施例中，双重固化聚合物材料包括自由基固化丙烯酸酯和阳离子固化环氧树脂。
在一些实施例中，固化聚合物层可包括多个微结构。微结构可以成列布置，例如成平行列，诸如并行线性列。
玻璃基板的厚度可在约0.1mm至约3mm范围内。
固化聚合物层的最大厚度可在约10μm至约500μm范围内。
在一些实施例中，玻璃基板可进一步包括第二主表面上的多个光提取特征。多个光提取特征的空间密度可在导光板的长度方向上变化。例如，多个光提取特征的空间密度可在远离玻璃基板的光入射边缘表面的方向上增加。
在一些实施例中，背光单元可包括显示装置。
在其他实施例中，描述背光单元，该背光单元包括：玻璃基板，该玻璃基板包括第一主表面和与第一主表面相对的第二主表面；
固化聚合物层，该固化聚合物层设置于第一主表面上，该固化聚合物层包括根据ASTM D3363-05所测量的1H至2H范围内的铅笔硬度值和根据ASTM D3359-09所测量的5B的粘附力，固化聚合物层进一步包括布置成列的多个微结构，并且其中在60℃和90％相对湿度下老化1000小时后，固化聚合物层在380nm至780nm的波长范围内的最大色移ΔyCmax等于或小于约0.015，例如小于约0.01。
在各种实施例中，固化聚合物层可包括双重固化聚合物材料。例如，双重固化聚合物材料可包括自由基固化丙烯酸酯和阳离子固化环氧树脂。
在一些实施例中，玻璃基板的第二主表面可包括多个光提取特征。在一些实施例中，多个光提取特征的空间密度在玻璃基板的长度方向上变化。例如，多个光提取特征的空间密度可在远离玻璃基板的光入射边缘表面的方向上增加。
在一些实施例中，背光单元包括显示装置。例如，背光单元可位于显示装置的LCD面板后面并用于照亮LCD面板。因此，在各种实施例中，背光单元可包括靠近玻璃基板的光入射边缘表面定位的多个LED。
在一些实施例中，玻璃基板的厚度可在约0.1mm至约3mm范围内。
在一些实施例中，固化聚合物层的最大厚度可在约10μm至约500μm范围内。
在其他实施例中，公开导光板，该导光板包括玻璃基板，该玻璃基板包括第一主表面和与第一主表面相对的第二主表面，第一主表面包括固化聚合物层，该固化聚合物层具有根据ASTM D3363-05所测量的1H至2H范围内的铅笔硬度值和根据ASTM D3359-09所测量的5B的与第一主表面的粘附力，并且其中在60℃和90％相对湿度下老化1000小时后，固化聚合物层在380nm至780nm的波长范围内的最大色移ΔyCmax等于或小于约0.015。
在一些实施例中，第二主表面可包括多个光提取特征。多个光提取特征的空间密度可在导光板的长度方向上变化。例如，多个光提取特征的空间密度可在远离玻璃基板的光入射边缘表面的方向上增加。
在其他实施例中，公开显示装置，所述显示装置包括背光单元，该背光单元包括：玻璃基板，该玻璃基板包括第一主表面和与第一主表面相对的第二主表面；固化聚合物层，该固化聚合物层设置于第一主表面上，该固化聚合物层包括根据ASTM D3363-05所测量的1H至2H范围内的铅笔硬度值和根据ASTM D3359-09所测量的5B的粘附力，并且其中在固化聚合物层在60℃和90％相对湿度下老化1000小时后，固化聚合物层在380nm至780nm的波长范围内的最大色移ΔyCmax等于或小于约0.015，例如小于约0.01。固化聚合物层可包括双重固化聚合物材料。在各种实施例中，双重固化聚合物材料包括自由基固化丙烯酸酯和阳离子固化环氧树脂。
在一些实施例中，固化聚合物层可包括多个微结构。微结构可布置成列，例如成平行列，诸如并行线性列。
玻璃基板的厚度可在约0.1mm至约3mm范围内。
固化聚合物层的最大厚度可在约10μm至约500μm范围内。
在一些实施例中，玻璃基板可进一步包括第二主表面上的多个光提取特征。多个光提取特征的空间密度可在导光板的长度方向上变化。例如，多个光提取特征的空间密度可在远离玻璃基板的光入射边缘表面的方向上增加。
在其他实施例中，描述涂层材料，该涂层材料包括自由基丙烯酸酯单体、阳离子环氧单体和不超过0.1％的有机溶剂。
在实施例中，涂层材料是可UV固化的。
在实施例中，涂层材料通过阳离子聚合和自由基聚合而聚合。
本文公开的实施例的其他特征和优点将在随后的详细描述中阐述，并且部分地根据描述将对本领域的技术人员显而易见，或通过实践如本文所述的本发明来认识到，包括随后的详细描述、权利要求书以及附图。
应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述皆呈现了意图提供用于理解本文所公开的实施例的性质和特征的概述或框架的实施例。并入附图以提供进一步理解，并且并入并构成本说明书的一部分。附图例示本公开的各种实施例，这些实施例与描述一起用于解释其原理和操作。
附图说明
图1是包括BLU的示例性显示装置的剖视图；
图2A至图2C是具有不同微结构的示例性LGP的剖视图；
图3是显示用于计算局部调光指数LDI的尺寸参数的LGP的示意性视图；
图4是包括光提取特征的示例性LGP的剖视图；
图5是CIE 1931色域(以灰度级显示)，并例示用于计算色移的两个示例点A和B；并且
图6是比较裸玻璃、基于溶剂的聚合物材料和无溶剂聚合物材料加速老化后的色移数据的图。
具体实施方式
现在将详细参考本公开的实施例，其示例例示于附图中。只要可能，在所有附图中，相同的装置符号将用于指代相同或相似的部件。然而，本公开可以许多不同的形式体现，并且不应该解释为限于本文阐述的实施例。
范围在本文可以表示为从“约”一个特定值和/或至“约”另一个特定值。当表示该范围时，另一个实施例包括从一个特定值至另一个特定值。类似地，当通过使用先行词“约”将值表示为近似值时，将会理解，特定值形成另一个实施例。也应当理解，每个范围的端点相对于另一个端点是重要的，并且独立于另一个端点。
如本文所用方向性术语(例如上、下、右、左、前、后、顶部、底部)仅参考所绘制的附图，并且并不意图暗指绝对定向。
除非另有明确说明，否则本文阐述的任何方法决不欲解释为要求其步骤以特定的顺序实施，也不欲对于任何装置，都需要特定的定向。因此，当方法项实际上没有列举其步骤遵循的顺序，或者任何装置项实际上没有列举单个装置的顺序或定向，或者在权利要求书或说明书中没有另外具体说明步骤将限于特定顺序，或者没有列举装置装置的特定顺序或定向时，决不欲在任何方面推断顺序或定向。此适用于任何可能的非明示解释基础，包括：关于步骤布置、操作流程、装置顺序或装置定向的逻辑问题；源自语法组织或标点符号的简单含义，和；说明书中描述的实施例的数量或类型。
如本文所用，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一(a、an)”和“该”包括多个指示物。因此，例如，除非上下文另外明确指出，否则提和“一个”装置包括具有两个或更多个此类装置的方面。
词语“示例性”、“示例”或其各种形式在本文用来意指用作示例(example)、例子或说明。本文描述为“示例性”或“示例”的任何方面或设计不一定解释为佳于或优于其他方面或设计。此外，提供示例仅是为了清楚和理解的目的，并且并不意图以任何方式限制或约束所公开目标物或本公开的相关部分。应当理解，可呈现不同范围的无数其他或替代示例，但为了简洁起见，省略了此类示例。
LCD背光应用中使用的导光板通常由PMMA形成，此乃因与许多替代材料相比，PMMA展现降低的光吸收。然而，PMMA可能存在某些机械缺陷，这使得大尺寸(例如32英吋或更大的对角线)显示器的生产具有挑战性。此类缺点包括刚性差、吸湿性高和热膨胀系数(coefficient of thermal expansion；CTE)大。
例如，常规LCD面板由两片薄玻璃(例如，滤色器基板和TFT底板基板)制成，并且包括PMMA光导和多个薄塑料膜(漫射器、双重增亮膜(dual brightness enhancement film；DBEF)等)的BLU位于液晶面板后面。由于PMMA的弹性模数差，LCD面板的整体结构展现低刚性，并且可能需要附加的机械结构来提供LCD面板的刚度，从而增加显示装置的大小和重量。应当注意，PMMA的杨氏模数(Young's modulus)通常约为2吉帕斯卡(GPa)，而某些示例性玻璃可展现介于约60GPa至90GPa或更高范围内的杨氏模数。
湿度测试显示，PMMA对水分很敏感，并且可经历高达约0.5％的尺寸变化。因此，对于一米长的PMMA面板，0.5％变化可将面板长度增加多达5mm，这是很重要的，并使相应BLU的机械设计具有挑战性。解决此问题的常规方法包括在LED与PMMA LGP之间留有空气间隙，以允许PMMA LGP膨胀。然而，LED与LGP之间的光耦合对LED至LGP的距离很敏感，并且增加的距离可导致显示器亮度随湿度而变化。此外，LED与LGP之间的距离越大，两者之间的光耦合效率就越低。
此外，PMMA的CTE约为75×10-6/℃，并且PMMA包括低导热率(约0.2瓦/米/开尔文，W/m/K)。相比之下，一些适用作LGP的玻璃的CTE可小于约8×10-6/℃，导热率为0.8W/m/K或更高。因此，玻璃作为BLU的光导介质提供聚合物(如PMMA)LGP中所没有的优异质量。
此外，全玻璃光导展现固有的低色移，在高照明通量下不展现聚合物样老化或“发黄”，并且可以并入表面结构设计和均匀全内反射(total internal reflection；TIR)重定向，这使得显示器中光学装置的数量减少。此类属性是客户非常期望的。不幸地，制造配置有非常小的表面特征以促进1D调光的全玻璃导光板是困难的。
图1描绘了示例性LCD显示装置10，其包括LCD显示面板12，该LCD显示面板12包括第一基板14和第二基板16，第一基板14和第二基板16通过位于第一基板和第二基板的***边缘部分之间和周围的粘合材料18连接。第一基板14和第二基板16通常是玻璃基板。第一基板14和第二基板16以及粘合材料18在其间形成含有液晶材料的间隙20。间隔物(未显示)也可用于间隙20内的不同位置，以保持间隙20的一致间距。第一基板14可包括滤色材料。因此，第一基板14可以称为滤色器基板。另一方面，第二基板16包括用于控制液晶材料的偏振态的薄膜晶体管(thin film transistor；TFT)，并且因此可称为底板基板，或者简称为底板。LCD面板12可进一步包括位于其表面上的一个或多个偏振滤光器22。
LCD显示装置10进一步包括BLU 24，BLU 24经布置以从后面、即从LCD面板的底板侧照射LCD面板12。在一些实施例中，BLU 24可以与LCD面板12间隔开，但在其他实施例中，BLU 24可以与LCD面板接触或耦合至LCD面板，例如用透明粘合剂(例如，CTE匹配的粘合剂)。BLU 24包括LGP 26，LGP 26包括玻璃基板28，玻璃基板28包括第一主表面30、第二主表面32和设置于第一主表面30或第二主表面32中的至少一者上的聚合物层34，但在其他实施例中，LGP 26可以包括在玻璃基板28的第一主表面和第二主表面上的聚合物层34。聚合物层34可以是连续或不连续的。
在一些实施例中，BLU 24可进一步包括沉积在玻璃片28的主表面上的一个或多个膜或涂层(未显示)，例如量子点膜、漫射膜、反射偏振膜或其组合。
图2A至图2C是根据本公开的实施例的示例性LGP的剖视图。如图所示，玻璃基板28在垂直于第一主表面30和第二主表面32并在第一主表面30与第二主表面32之间延伸的方向上包括最大厚度d1。在一些实施例中，厚度d1可等于或小于约3mm，例如等于或小于约2mm，或等于或小于约1mm，但在其他实施例中，厚度d1可在约0.1mm至约3mm的范围内，例如在约0.1mm至约2.5mm的范围内，在约0.3mm至约2.1mm的范围内，在约0.5mm至约2.1mm的范围内，在约0.6mm至约2.1mm的范围内，或在约0.6mm至约1.1mm的范围内，包括其间的所有范围和子范围。玻璃基板28可包括本领域中已知用于显示装置的任何玻璃材料。例如，玻璃基板可包括铝硅酸盐、碱金属铝硅酸盐、硼硅酸盐、碱金属硼硅酸盐、铝硼硅酸盐、碱金属铝硼硅酸盐、钠钙或其他合适的玻璃。
非限制性玻璃组合物可包括介于约50mol％至约90mol％之间的SiO2、介于0mol％至约20mol％之间的Al2O3、介于0mol％至约20mol％之间的B2O3和介于0mol％至约25mol％之间的RxO，其中R是Li、Na、K、Rb、Cs中的任一者或多者且x是2，或Zn、Mg、Ca、Sr或Ba且x是1。在一些实施例中，RxO-Al2O3>0；0<RxO-Al2O3<15；x＝2和R2O-Al2O3<15；R2O-Al2O3<2；x＝2和R2O-Al2O3-MgO>-15；0<(RxO-Al2O3)<25，-11<(R2O-Al2O3)<11和-15<(R2O-Al2O3-MgO)<11；和/或-1<(R2O-Al2O3)<2和-6<(R2O-Al2O3-MgO)<1。在一些实施例中，玻璃包括小于1ppm Co、Ni和Cr中的每一者。在一些实施例中，Fe的浓度为<约50ppm、<约20ppm或<约10ppm。在其他实施例中，Fe+30Cr+35Ni<约60ppm、Fe+30Cr+35Ni<约40ppm、Fe+30Cr+35Ni<约20ppm或Fe+30Cr+35Ni<约10ppm。在其他实施例中，玻璃包括介于约60mol％至约80mol％之间的SiO2、介于约0.1mol％至约15mol％之间的Al2O3、0mol％至约12mol％B2O3和约0.1mol％至约15mol％R2O和约0.1mol％至约15mol％RO，其中R是Li、Na、K、Rb、Cs中的任一者或多者且x是2，或Zn、Mg、Ca、Sr或Ba且x是1。
在其他实施例中，玻璃组合物可包括介于约65.79mol％至约78.17mol％之间的SiO2、介于约2.94mol％至约12.12mol％之间的Al2O3、介于约0mol％至约11.16mol％之间的B2O3、介于约0mol％至约2.06mol％之间的Li2O、介于约3.52mol％至约13.25mol％之间的Na2O、介于约0mol％至约4.83mol％之间的K2O、介于约0mol％至约3.01mol％之间的ZnO、介于约0mol％至约8.72mol％之间的MgO、介于约0mol％至约4.24mol％之间的CaO、介于约0mol％至约6.17mol％之间的SrO、介于约0mol％至约4.3mol％之间的BaO和介于约0.07mol％至约0.11mol％之间的SnO2。
在其他实施例中，玻璃基板28可包括介于0.95与3.23之间的RxO/Al2O3比，其中R是Li、Na、K、Rb、Cs中的任一者或多者且x是2。在其他实施例中，玻璃基板可包括介于1.18与5.68之间的RxO/Al2O3比，其中R是Li、Na、K、Rb、Cs中的任一者或多者且x是2，或Zn、Mg、Ca、Sr或Ba且x是1。在其他实施例中，玻璃基板可包括介于-4.25与4.0之间的RxO-Al2O3-MgO，其中R是Li、Na、K、Rb、Cs中的任一者或多者且x是2。
在其他实施例中，玻璃基板可包括介于约66mol％至约78mol％之间的SiO2、介于约4mol％至约11mol％之间的Al2O3、介于约4mol％至约11mol％之间的B2O3、介于约0mol％至约2mol％之间的Li2O、介于约4mol％至约12mol％之间的Na2O、介于约0mol％至约2mol％之间的K2O、介于约0mol％至约2mol％之间的ZnO、介于约0mol％至约5mol％之间的MgO、介于约0mol％至约2mol％之间的CaO、介于约0mol％至约5mol％之间的SrO、介于约0mol％至约2mol％之间的BaO和介于约0mol％至约2mol％之间的SnO2。
在其他实施例中，玻璃基板28可包括介于约72mol％至约80mol％之间的SiO2、介于约3mol％至约7mol％之间的Al2O3、介于约0mol％至约2mol％之间的B2O3、介于约0mol％至约2mol％之间的Li2O、介于约6mol％至约15mol％之间的Na2O、介于约0mol％至约2mol％之间的K2O、介于约0mol％至约2mol％之间的ZnO、介于约2mol％至约10mol％之间的MgO、介于约0mol％至约2mol％之间的CaO、介于约0mol％至约2mol％之间的SrO、介于约0mol％至约2mol％之间的BaO和介于约0mol％至约2mol％之间的SnO2。在某些实施例中，玻璃基板可包括介于约60mol％至约80mol％之间的SiO2、介于约0mol％至约15mol％之间的Al2O3、介于约0mol％至约15mol％之间的B2O3和约2mol％至约50mol％的RxO，其中R是Li、Na、K、Rb、Cs中的任一者或多者且x是2，或Zn、Mg、Ca、Sr或Ba且x是1，并且其中Fe+30Cr+35Ni<约60ppm。合适的商业玻璃可包括例如来自Corning Incorporated的EAGLE
Figure BDA0002683688680000091
LotusTM、
Figure BDA0002683688680000092
IrisTM和
Figure BDA0002683688680000093
玻璃。
然而，应理解，本文所述的实施例并不受限于玻璃组合物，并且前述组合物实施例就此而言无限制性。
在一些实施例中，玻璃基板28在380nm至7807nm的波长范围内可展现以下最大色移ΔyGmax：小于0.015，例如在约0.005至约0.015范围内，例如在约0.006至约0.015范围内、在约0.007至约0.015范围内、在约0.008至约0.015范围内、在约0.009至约0.015范围内、在约0.010至约0.015范围内、在约0.011至约0.015范围内、在约0.012至约0.015范围内、在约0.013至约0.015范围内、在约0.014至约0.015范围内、在约0.05至约0.014范围内、在约0.05至约0.013范围内、在约0.005至约0.012范围内、在约0.005至约0.011范围内、在约0.005至约0.010范围内、在约0.005至约0.009范围内、在约0.005至约0.008范围内、在约0.005至约0.007范围内或在约0.005至约0.006范围内，包括其间的所有范围和子范围。
根据某些实施例，玻璃基板可具有小于约4dB/m、例如小于约3dB/m、小于约2dB/m、小于约1dB/m、小于约0.5dB/m、小于约0.2dB/m或甚至更小的光衰减α1(例如，归因于吸收和/或散射损失)。例如，对于约420-750nm范围内的波长，光衰减α1可在约0.2dB/m至约4dB/m范围内。
在一些实施例中，玻璃基板28可例如通过离子交换经化学强化。在离子交换过程中，玻璃基板表面处或附近的玻璃基板内的离子可例如从盐浴中交换为更大的离子。将较大的离子并入玻璃表面中可通过在基板的近表面区域产生压缩应力来强化基板。可在玻璃基板的中心区域内诱导相应的拉伸应力，以平衡压缩应力。
离子交换可通过例如将玻璃基板浸入熔融盐浴中预定的时间段来实施。示例性盐浴包括(但不限于)KNO3、LiNO3、NaNO3、RbNO3或其组合。熔融盐浴的温度和处理时间可发生变化。作为非限制性示例，熔融盐浴的温度可在约400℃至约800℃、例如约400℃至约500℃的范围内，并且预定时间段可在约4小时至约24小时、例如约4小时至约10小时的范围内，但可设想其他温度和时间组合。作为一个非限制性示例，玻璃可浸没在例如约450℃的KNO3浴中约6小时，以获得赋予表面压缩应力的富K层。
玻璃基板28可具有任何合适的期望大小和/或形状，以产生期望光分布。在某些实施例中，第一主表面30和第二主表面32可为平坦或基本平坦的，例如基本平面的。在各种实施例中，第一主表面30和第二主表面32可平行或基本平行，但在其他实施例中，第一主表面30和第二主表面32可不平行。玻璃基板28可包括四条边，或者可包括多于四条边，例如多边多边形。在其他实施例中，玻璃基板28可包括少于四个边，例如三角形。作为非限制性示例，光导可包括具有四个边的矩形、正方形或菱形基板，但其他形状和构造欲在本公开的范围内，包括具有一个或多个曲线部分或边的彼等。
仍然参考图2A至图2C，所例示的LGP可包括聚合物层34，该聚合物层34包括设置于玻璃基板28的主表面上的微结构40，该微结构40布置为包括微结构列的阵列。例如，在各种实施例中，微结构40的列可为线性微结构列，例如平行的微结构列。微结构40可例如分别包括尖顶棱镜42或圆形棱镜44，如第2A-2B图所示。然而，如图2C所示，微结构40也可包括双凸透镜46。当然，所描绘的微结构仅是示例性的，并不欲限制所附权利要求书。其他微结构形状也是可能的并且意图在本公开的范围内。例如，尽管图2A至图2C例示规则(或周期性)出现的列，但也可使用不规则(非周期性)的列。
如本文所用，术语“微结构”、“微结构化”和其变化形式是指具有以下高度、宽度或长度中的至少一者的聚合物层的表面浮凸特征：小于约500μm、例如小于约400μm、小于约300μm、小于约200μm、小于约100μm、小于约50μm或甚至更小，例如在约10μm至约500μm范围内、在约10μm至约450μm范围内、在约10μm至约400μm范围内、在约10μm至约350μm范围内、在约10μm至约300μm范围内、在约10μm至约250μm范围内、在约10μm至约200μm范围内、在约10μm至约150μm范围内、在约10μm至约100μm范围内、在约10μm至约50μm范围内、在约10μm至约20μm范围内、在约20μm至约500μm范围内、在约50μm至约500μm范围内、在约100μm至约500μm范围内、在约150μm至约500μm范围内、在约200μm至约500μm范围内、在约250μm至约500μm范围内、在约300μm至约500μm范围内、在约300μm至约500μm范围内、在约350μm至约500μm范围内、在约400μm至约500μm或在约4500μm至约500μm范围内，包括其间的所有范围和子范围。
在某些实施例中，微结构40可具有规则或不规则的横截面形状，其在给定的列内或列之间可相同或不同。尽管图2A至图2C大体上例示以实质上相同之间距(周期性)均匀间隔开的相同大小和形状的微结构40，但应当理解，并非所有微结构皆可具有相同的大小和/或形状和/或间距。可使用微结构形状和/或大小的组合，并且此类组合可以周期性或非周期性方式布置。
此外，微结构40的大小和/或形状可根据LGP的期望光输出和/或光学功能而变化。例如，不同的微结构形状可能导致不同的局部调光效率，也称为局部调光指数(LDI)。
如图3所示，距光入射边缘表面52的距离Z的LDI可定义为：
Figure BDA0002683688680000121
其中Lm是距LED输入边缘52距离Z处的区域m(m＝n-2、n-1、n、n+1、n+2)的面积Am的亮度。每个区域Am可由宽度WA和高度HA定义。LDI是LGP区域亮度的函数。实际上，LDI是对注入LGP给定照明区域的光的限工艺度的量度，即在该照明区域内保留了多少光。LDI的量级越大，LGP的光限制性能越佳(更多的光限制在光入射区域内)。
作为非限制性示例，棱镜微结构的周期性阵列可导致高达约70％的LDI值，而双凸透镜的周期性阵列可导致高达约83％的LDI值。微结构大小和/或形状和/或间距可发生变化，以实现不同的LDI值。不同的微结构形状也可提供附加光学功能。例如，具有90°棱镜角的微结构的尖顶棱镜阵列不仅可导致更有效的局部调光，而且由于光线的再循环和重定向，也可将光部分聚焦在垂直于棱镜脊的方向上。在一些实施例中，玻璃基板28的两个主表面可包括具有微结构的聚合物层。
参考图2A，尖顶棱镜微结构42可具有以下棱镜角θ：在约60°至约120°范围内、例如在约70°至约110°范围内、在约80°至约100°范围内或在约90°至约100°范围内，包括其间的所有范围和子范围。参考图2C，双凸透镜微结构46可具有任何给定的横截面形状，范围从半圆形、半椭圆形、抛物线形或其他类似的弯曲形状。
再次参考图1，BLU 24进一步包括至少一个光源，例如发光二极管(lightemitting diode；LED)50或发光二极管(light emitting diode；LED)阵列50，其沿着玻璃基板28的至少一个光入射边缘表面52布置并光学耦合至玻璃基板28，例如定位在光入射边缘表面52附近。如本文所用，术语“光学耦合”意图表示光源定位在LGP的光入射边缘表面附近，以便将光引入LGP中。光源可光学耦合至LGP，即使其不与LGP物理接触。其他光源(未例示)也可光学耦合至LGP的其他边缘表面，例如相邻或相对的边缘表面。
在一些实施例中，LED 50可位于距光入射边缘表面52的距离δ处，例如小于约0.5mm。根据一个或多个实施例，LED 50可包括小于或等于玻璃基板28的厚度d1的厚度(高度)以提供耦合至玻璃基板中的有效光。
由至少一个光源发射的光通过至少一个光入射边缘表面52注入，并通过全内反射引导通过玻璃基板28，并且经提取以照亮LCD面板12，例如通过在玻璃基板28的第一主表面30和第二主表面32中的一或两者上、聚合物层34上或在玻璃基板的主体(本体)内提取特征。
由于全内反射(total internal reflection；TIR)，注入LGP中的光可沿着LGP的长度传播，直至其以小于临界角的入射角到达界面。全内反射(total internalreflection；TIR)是在包括第一折射率的第一材料(例如玻璃、塑料等)中传播的光可在与包括第二折射率的第二材料(例如空气等)的界面处全反射的现象，该第二折射率低于该第一折射率。TIR可用斯内尔定律(Snell’s law)来解释：
n1sin(σi)＝n2sin(σr) (2)
其描述不同折射率的两种材料之间的界面处的光折射。根据斯内尔定律，n1是第一种材料的折射率，n2是第二种材料的折射率，σi是入射在界面上的光相对于界面法线的角度(入射角)，并且σr是折射光相对于法线的折射角。当折射角σr为90°、例如sin(σr)＝1时，斯内尔定律可表示为：
σc=σi=sin-1(n2/n1) (3)
在此类条件下的入射角σi也可称为临界角σc。入射角大于临界角(σi>σc)的光将在第一材料内全内反射，而入射角等于或小于临界角(σi≤σc)的光将由第一材料透射。
在空气(n1＝1)与玻璃(n2＝1.5)之间的示例性界面的情况下，临界角(σc)可计算为41°。因此，如果在玻璃中传播的光以大于41°的入射角到达空气-玻璃界面，所有入射光将以等于入射角的角度从界面反射。如果反射光遇到与第一界面具有相同折射率关系的第二界面，则入射在第二界面上的光将再次以等于入射角的反射角反射。
提取特征可破坏全内反射，并导致在玻璃基板28内传播的光通过主表面30、32中的一或两者引导出玻璃基板。因此，在一些实施例中，BLU 24可进一步包括位于LGP 26后面、与LCD面板12相对的反射板54，以将从玻璃基板28的背面(例如主表面32)提取的光重定向到通过第一主表面30并朝向LCD面板12的向前方向。
如图4所例示，在各种实施例中，玻璃基板28的第二主表面32可用多个光提取特征60图案化。如本文所用，术语“图案化”意图表示多个光提取特征以任何预定的图案或设计存在于基板的表面上或表面中，该图案或设计可为例如随机或布置的、重复或非重复的、均匀或非均匀的。在其他实施例中，光提取特征可位于玻璃基板的主体内，邻近表面，例如在表面下方。例如，光提取特征可分布在整个表面上，例如作为构成粗糙或凸起表面的纹理特征，或者可分布在基板内或其部分内和整个基板或其部分上，例如作为激光损坏的特征。用于产生此类光提取特征的合适方法可包括印刷(例如喷墨印刷、丝网印刷、微印刷和诸如此类)、纹理化、机械粗糙化、蚀刻、注射模制、涂覆、激光损伤或其任一组合。此类方法的非限制性示例可包括例如酸蚀刻表面，用TiO2涂覆表面，以及通过将激光聚焦在基板表面或基板主体内来激光损伤基板。在其他实施例中，光提取特征可存在于聚合物层34的表面上。
根据多个实施例，提取特征60可以适于在玻璃基板的发光表面(例如主表面30)上产生实质上均匀的光输出强度的密度图案化。在某些实施例中，靠近光源(例如在光入射边缘表面52处)的光提取特征的空间密度可低于在离光源更远的点处、在LGP的相对边缘处的光提取特征的空间密度，或者反的也然，例如展现从基板的一个边缘至基板的相对边缘的梯度，此适合于在LGP上产生期望的光输出分布。
根据本领域中已知的任何方法(例如在共同未决和共同拥有的国际专利申请第PCT/US2013/063622号和第PCT/US2014/070771号中公开的方法)，可处理LGP以形成光提取特征，每个专利申请的全部内容皆以引用方式并入本文中。例如，LGP的表面可经研磨和/或抛光以实现期望的厚度和/或表面质量。然后可视情况清洁该表面，或者待蚀刻的表面可经受去除污染的过程，例如将该表面暴露于臭氧。作为非限制性实施例，待蚀刻的表面可暴露于酸浴中，例如冰醋酸(glacial acetic acid；GAA)和氟化铵(NH4F)的混合物，其比率范围为约1:1至约9:1。蚀刻时间可在例如约30秒至约15分钟的范围内，并且蚀刻可在室温或高温下进行。诸如酸浓度、温度和/或时间等工艺参数可能会影响所得提取特征的大小、形状和分布。
在某些实施例中，LGP 26可经配置以使得可能实现2D局部调光。例如，可将一个或多个附加光源光学耦合至相邻(例如，正交)的光入射边缘表面。第一聚合物层可布置在玻璃基板的发光表面上，第一聚合物层具有沿光传播方向延伸的微结构，并且第二聚合物层可布置在玻璃基板的相对主表面上，第二聚合物层具有沿垂直于光传播方向延伸的微结构。因此，2D局部调光可通过选择性地关闭沿着每个光入射边缘表面的一个或多个光源来实现。
根据本文描述的实施例，聚合物层34可包括双重固化聚合物材料，该双重固化聚合物材料包括一种或多种可UV固化丙烯酸酯材料和一种或多种环氧材料的共掺合组合物，例如一种或多种自由基固化丙烯酸酯材料和一种或多种阳离子固化环氧材料。聚合物材料可进一步选自固化时具有低色移和/或低蓝光波长吸收(例如，450nm-500nm)的组合物，如下文更详细论述。在某些实施例中，聚合物层34可薄地沉积在玻璃基板的发光表面(面向LCD面板12的表面)上。
返回至图2A至图2C，微结构40的阵列可包括峰P和谷V，聚合物层34的最大厚度d2可对应于其上沉积聚合物层的玻璃基板表面(例如，第一主表面30)上方的峰P的高度，并且聚合物层34的最小厚度t可对应于其上沉积聚合物层的玻璃基板表面上方的谷V的高度。根据多个实施例，可沉积聚合物层34，使得最小厚度t为零或尽可能接近零。当t为零时，聚合物层34可为不连续的。例如，最小厚度t可在0至约250μm范围内，例如在约10μm至约200μm范围内、在约20μm至约150μm范围内或在约50μm至约100μm范围内，包括其间的所有范围和子范围。在其他实施例中，最大厚度d2可在约10μm至约500μm范围内，例如在约20μm至约400μm范围内、在约30μm至约300μm范围内、在约40μm至约200μm范围内或在约50μm至约100μm范围内，包括其间的所有范围和子范围。
继续参考图2A至图2C，微结构40也具有宽度W，该宽度可根据需要变化以实现期望的光输出。因此，在一些实施例中，宽度W和/或最大厚度d2可发生变化以获得期望的纵横比。最小厚度t的变化也可用于修改LGP的光输出。在非限制性实施例中，微结构40的纵横比W/(d2-t)可介于约0.1至约3、例如约0.5至约2.5、约1至约2.2或约1.5至约2范围内，包括其间的所有范围和子范围。根据一些实施例，纵横比可介于约2至约3范围内，例如约2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9或3，包括其间的所有范围和子范围。微结构40的宽度W可介于例如约1μm至约250μm、例如约10μm至约200μm、约20μm至约150μm或约50μm至约100μm范围内，包括其间的所有范围和子范围。也应注意，微结构40可具有沿光传播方向(见图3中的箭头47)延伸的长度(未标记)，该长度可根据需要变化，例如取决于玻璃基板28的长度。
在某些实施例中，聚合物层34可包括特别是在老化后不展现明显色移的材料。由于蓝色波长(例如，从约450nm至约500nm)的光吸收，如果干塑料和树脂可能会随着时间推移而呈现黄色。此变色在高温下、例如在正常BLU操作温度下可能会加剧。此外，由于蓝色波长的大量发射，并入LED光源的BLU会加重色移。特别地，LED可通过用将一些蓝光转换成红色和绿色波长的色彩转换材料(例如磷光体等)涂覆发蓝光的LED来传送白光，产生对白光的整体感知。然而，尽管此色彩转换，LED发射光谱在蓝色区域中仍可具有强发射峰。如果聚合物层34吸收蓝光，则其可转换成热，从而进一步加速聚合物降解，并随着时间的推移进一步增加蓝光吸收。
尽管当光垂直于聚合物层34传播时，聚合物层34对蓝光的吸收可忽略不计，但当光沿着聚合物层的长度传播时(如在边缘发光的LGP的情况下)，由于传播长度较长，蓝光的吸收会更显著。沿着LGP长度的蓝光吸收可导致蓝光强度的显著损失和沿着传播方向的色彩的显著变化(例如，黄色色移)。因此，人眼可从显示器的一个边缘感知到另一个边缘的色移Δy。如本文所述，色移是当光沿着LGP的长度或宽度引导，经由玻璃和树脂涂层反弹多次时，从不同位置(上游位置A和下游位置B)(相对于光传播方向)发出的色彩差异的光学测量。使用标准CIE 1931色彩空间(在图5中以灰度级表示)评估导光板的色移，并且将其计算为上游位置A与下游位置B之间的y值差yA-yB。
因此，应该为聚合物层34选择对可见光范围内(例如，420nm-750nm)的不同波长具有可比吸收值的聚合物材料。例如，蓝色波长的吸收可能实质上类似于红色波长的吸收等。
生产具有微结构化表面的玻璃LGP的一种方法是使用光学粘合剂将聚合物膜层压至玻璃表面上。然而，由于聚合物膜和将膜附着至玻璃的光学粘合剂的存在，层压方法导致整体LGP更厚。使用附加层也增加高色移的可能性，尤其在老化后。
为了克服此类限制，可采用微复制方法。微复制是一种方法，通过该方法可将包括多个微结构的期望图案压印至聚合物片的表面中。根据本文所公开的实施例，薄聚合物层34可沉积至玻璃基板28上，并且随后通过在模制步骤中暴露于UV光而图案化。
生产微结构特征微复制用树脂的一种方法是将PMMA聚合物溶解于溶剂中，并加入可UV固化交联单体，以促进微复制过程中微结构特征的形成。然而，此方法需要高溶剂含量(例如60-70％)，以将粘度降低至与用于在微复制前将涂层施加至玻璃的槽模涂覆工艺兼容所需的程度。必须在模制步骤前的后续工艺步骤中去除溶剂。例如，例如通过蒸发去除溶剂需要昂贵的专用设备来安全地去除溶剂，并且给工艺增加了附加的步骤。此外，高溶剂含量可能会妨碍将该工艺转移至某些区域的生产设施中。
无溶剂聚合物树脂消除了模制前的干燥步骤，并解决了与使用高含量溶剂相关的安全问题(例如，火灾、***和吸入问题)。无溶剂意指固化前的聚合物树脂包括不超过约0.1％的有机溶剂，例如0％的甲基乙基酮(methyl ethyl ketone；MEK)和小于约0.1％的甲苯。固化树脂层展现高硬度和对玻璃的强粘附力，并且在60℃和90％相对湿度(relativehumidity；RH)下加速老化1000小时后产生最小的色移。在固化前，树脂调配物应该在使其与涂层施加步骤和UV模制步骤相容的粘度范围内。
本文公开的示例性实施例描述了基于丙烯酸酯和环氧单体的掺合涂层，当在60℃和90％相对湿度下加速老化1000小时后，该涂层在固化后与其他聚合物树脂相比展现极低的色移。本文所述的示例性固化聚合物层也展现如由ASTM D3363-05定义的1H至2H范围内的铅笔硬度值和如由ASTM D3359-09定义的5B粘附力。聚合物组合物内环氧材料与丙烯酸酯材料的总浓度的比率可为50％:50％±5％。即，在某些实施例中，环氧材料的浓度和丙烯酸酯材料的浓度不应相差超过5％。例如，所有环氧材料的总浓度可为55重量％，并且丙烯酸酯材料的总浓度可不低于50％，反的也然。
此类聚合物树脂的色移在老化后不会显著增加。例如，本文所公开示例性玻璃-聚合物LGP在380nm至780nm的波长范围内的最大色移ΔyCmax等于或小于约0.015，例如在约0.006至约0.015范围内、在约0.007至约0.015范围内、在约0.008至约0.015范围内、在约0.009至约0.015范围内、在约0.010至约0.015范围内、在约0.011至约0.015范围内、在约0.012至约0.015范围内、在约0.013至约0.015范围内、在约0.014至约0.015范围内、在约0.05至约0.014范围内、在约0.05至约0.013范围内、在约0.005至约0.012范围内、在约0.005至约0.011范围内、在约0.005至约0.010范围内、在约0.005至约0.009范围内、在约0.005至约0.008范围内、在约0.005至约0.007或约0.005至约0.006的范围，包括其间的所有范围和子范围。
下表1公开该双重固化聚合物树脂的示例性掺合组合物“A”的单个组分，从左至右包括以重量百分比(wt％)表示的组分量、材料(例如来源和商业名称)和组分名称。如本文所用，“双重固化”聚合物树脂是指体现两种不同聚合机制(例如阳离子聚合和自由基聚合)的掺合聚合物树脂材料。在自由基聚合期间，自由基在链生长期间从单体转移至单体，而在阳离子聚合期间，电荷在链生长期间从单体转移至单体。
表1
Figure BDA0002683688680000181
对比实施例分别提供于表2(组合物“B”)和表3(组合物“C”)中：自由基固化丙烯酸酯和阳离子固化环氧树脂。尽管样品B和C不含溶剂，但其仍然不能提供足够的粘附力或者分别展现过度的色移。
表2
wt％ 材料 化学名称
70.25 Miramer M200 己烷二醇二丙烯酸酯
28.65 Miramer M1140 丙烯酸异冰片酯
1.00 Speedcure 1173 2-羟基-2-甲基-苯丙酮
0.10 Irganox 1010 抗氧化剂
表3
Figure BDA0002683688680000191
制作色移测试的样品的过程如下。使用槽模涂覆机将表1的聚合物树脂材料和表2和3的对比树脂施加至玻璃板。每个样品的涂层厚度为25μm。涂层是使用PhoseonTechnology FirePowerTMFP300 225×20WC365-12W灯在100％功率下固化，该灯在365nm波长下将5273mJ/cm2和8202mW/cm2传送至经涂覆样品。剂量是使用辐射计EIT UV Power PuckII 4.03版标准10W范围(具有近似余弦的空间反应)测量。UV固化后，将样品在115℃下热烘烤15分钟。然后用波长为10.6μm的相干GEM100LDE CO2激光器以约60瓦的最大连续波(continuous wave；CW)激光功率和约5mm的未聚焦光束宽度对样品进行图案化，以在与聚合物层相对的玻璃表面(例如，第二主表面32)上产生提取图案。
为了测量色移，来自LED条的光进入聚合物涂覆和图案化的玻璃样品的边缘表面中。两个扩散膜(底部和顶部)和BEF棱镜片层迭在固化的聚合物树脂层的顶部上，使得底部扩散膜与聚合物树脂层接触，并且BEF膜位于扩散器之间，顶部扩散器离聚合物树脂层最远。放置在顶部漫射膜上方的
Figure BDA0002683688680000192
光谱辐射计670对320毫米长的样品进行测量。spectraScan670在380nm至780nm的波长范围内进行测量。使用
Figure BDA0002683688680000193
软件来控制照相机和编译数据。
为了评估与微复制的兼容性，使用1密耳的鸟施加棒将聚合物树脂施加至玻璃基板。然后用手将由聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate；PET)制成的透明透镜状模具施加至涂层表面。涂层接受与上述相同的UV固化。如果模具经干净地移除，则没有材料粘附至模具，并且在20×放大倍数下观察时，聚合物层中的所得微结构看起来是完整的，则认为涂层与微复制工艺相容。
下表4呈现对涂层“A”和对比涂层“B”和“C”收集的数据的汇总。铅笔硬度值是使用ASTM D3363-05生成。如通过ASTM D3359-09所述，通过交叉影线粘附力测试来测量对玻璃的粘附。在60℃和90％相对湿度加速老化下1000小时后报告最大色移ΔyCmax。
表4
Figure BDA0002683688680000201
图6是比较在60℃的温度和90％相对湿度下，裸玻璃(
Figure BDA0002683688680000202
玻璃)、基于溶剂的聚合物材料(comp“D”)和组合物“A”在距涂覆玻璃样品的光入射边缘表面320mm处的最大色移随老化时间变化的图。数据显示裸玻璃与涂覆有组合物“A”聚合物材料的玻璃样品之间几乎没有附加的色移。另一方面，基于溶剂的聚合物涂层(comp“D”)显示色移显著增加。
本领域的技术人员将明了，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可对本公开的实施例进行各种修改和变化。因此，本公开意图涵盖此类修改和变化，只要其落在所附权利要求书和其等效物的范围内。

Claims (28)

1.一种背光单元，包括：
玻璃基板，所述玻璃基板包括第一主表面和与所述第一主表面相对的第二主表面；
固化聚合物层，所述固化聚合物层设置于所述第一主表面上，所述固化聚合物层包括根据ASTM D3363-05所测量的在1H至2H范围内的铅笔硬度值和根据ASTM D3359-09所测量的5B的粘附力；并且其中在所述固化聚合物层在60℃和90％相对湿度下老化1000小时后，所述固化聚合物层在380nm至780nm的波长范围内的最大色移ΔyCmax等于或小于约0.015。
2.如权利要求1所述的背光单元，其特征在于，所述固化聚合物层包括双重固化聚合物材料。
3.如权利要求2所述的背光单元，其特征在于，所述双重固化聚合物材料包括自由基固化丙烯酸酯和阳离子固化环氧树脂。
4.如权利要求1至3中任一项所述的背光单元，其特征在于，其中在所述老化后的ΔyCmax小于约0.01。
5.如权利要求1至4中任一项所述的背光单元，其特征在于，所述固化聚合物层包括布置成列的多个微结构。
6.如权利要求1至5中任一项所述的背光单元，其特征在于，所述玻璃基板的厚度在约0.1mm至约3mm范围内。
7.如权利要求1至6中任一项所述的背光单元，其特征在于，所述固化聚合物层的最大厚度在约10μm至约500μm范围内。
8.如权利要求1至7中任一项所述的背光单元，进一步包括在所述第二主表面上的多个光提取特征。
9.如权利要求8所述的背光单元，其特征在于，所述光提取特征的空间密度在所述玻璃基板的长度方向上变化。
10.如权利要求9所述的背光单元，其特征在于，所述空间密度在远离所述玻璃基板的光入射边缘表面的方向上增加。
11.如权利要求1至10中任一项所述的背光单元，其特征在于，所述背光单元包括显示装置。
12.一种背光单元，包括：
玻璃基板，所述玻璃基板包括第一主表面和与所述第一主表面相对的第二主表面；
固化聚合物层，所述固化聚合物层设置于所述第一主表面上，所述固化聚合物层包括根据ASTM D3363-05所测量的在1H至2H范围内的铅笔硬度值和根据ASTM D3359-09所测量的5B的粘附力，所述固化聚合物层还包括布置成列的多个微结构；并且
其中在60℃和90％相对湿度下老化1000小时后，所述固化聚合物层在380nm至780nm的波长范围内的最大色移ΔyCmax等于或小于约0.015。
13.如权利要求12所述的背光单元，其特征在于，所述固化聚合物层包括双重固化聚合物材料。
14.如权利要求13所述的背光单元，其特征在于，所述双重固化聚合物材料包括自由基固化丙烯酸酯和阳离子固化环氧树脂。
15.如权利要求12至14中任一项所述的背光单元，其特征在于，在所述老化后的ΔyCmax小于约0.01。
16.如权利要求12至15中任一项所述的背光单元，其特征在于，所述第二主表面包括多个光提取特征。
17.如权利要求16所述的背光单元，其特征在于，所述光提取特征的空间密度在所述玻璃基板的长度方向上变化。
18.如权利要求17所述的背光单元，其特征在于，所述光提取特征的所述空间密度在远离所述玻璃基板的光入射边缘表面的方向上增加。
19.如权利要求12至18中任一项所述的背光单元，其特征在于，所述背光单元包括显示装置。
20.如权利要求12所述的背光单元，其特征在于，所述玻璃基板的厚度在约0.1mm至约3mm范围内。
21.如权利要求12所述的背光单元，其特征在于，所述固化聚合物层的最大厚度在约10μm至约500μm范围内。
22.一种导光板，包括：
玻璃基板，所述玻璃基板包括第一主表面和与所述第一主表面相对的第二主表面，所述第一主表面包含固化聚合物层，所述固化聚合物层具有根据ASTM D3363-05所测量的在1H至2H范围内的铅笔硬度值和根据ASTM D3359-09所测量为5B的与所述第一主表面的粘附力；并且
其中在60℃和90％相对湿度下老化1000小时后，所述固化聚合物层在380nm至780nm的波长范围内的最大色移ΔyCmax等于或小于约0.015。
23.如权利要求22所述的导光板，其特征在于，所述第二主表面包括多个光提取特征。
24.如权利要求23所述的导光板，其特征在于，所述光提取特征的空间密度在所述玻璃基板的长度方向上变化。
25.如权利要求24所述的背光单元，其特征在于，所述光提取特征的所述空间密度在远离所述玻璃基板的光入射边缘表面的方向上增加。
26.一种涂层材料，所述涂层材料包含自由基丙烯酸酯单体、阳离子环氧单体和不超过0.1％的有机溶剂。
27.如权利要求26所述的涂层材料，其特征在于，所述涂层材料是可UV固化的。
28.如权利要求26所述的涂层材料，其特征在于，所述涂层材料通过阳离子聚合和自由基聚合而聚合。
CN201980019581.4A 2018-02-19 2019-02-19 包括无溶剂微复制树脂的lcd背光单元 Active CN111989522B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862632172P 2018-02-19 2018-02-19
US62/632,172 2018-02-19
PCT/US2019/018549 WO2019161376A2 (en) 2018-02-19 2019-02-19 Lcd backlight unit comprising a solvent free micro-replication resin

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111989522A true CN111989522A (zh) 2020-11-24
CN111989522B CN111989522B (zh) 2022-11-22

Family

ID=65635846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980019581.4A Active CN111989522B (zh) 2018-02-19 2019-02-19 包括无溶剂微复制树脂的lcd背光单元

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20200408984A1 (zh)
JP (1) JP7271578B2 (zh)
KR (1) KR102655844B1 (zh)
CN (1) CN111989522B (zh)
TW (2) TW202331302A (zh)
WO (1) WO2019161376A2 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112649909A (zh) * 2020-12-22 2021-04-13 凯鑫森(上海)功能性薄膜产业有限公司 一种棱镜片及其应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1955818A (zh) * 2005-10-24 2007-05-02 Lg电子株式会社 热层、背光单元和包括其的显示设备
EP2172338A2 (en) * 2008-09-19 2010-04-07 SKC Haas Display Films Co., Ltd. Multifunction Light Redirecting Films
TW201312225A (zh) * 2011-09-14 2013-03-16 Lg Innotek Co Ltd 背光單元以及使用其之液晶顯示器
CN103392148A (zh) * 2010-12-23 2013-11-13 Lg伊诺特有限公司 背光单元和使用该背光单元的液晶显示器
CN104271623A (zh) * 2012-04-10 2015-01-07 阿克马法国公司 含硅的(甲基)丙烯酸酯化合物
WO2017214481A1 (en) * 2016-06-10 2017-12-14 Corning Incorporated Microstructured and patterned light guide plates and devices comprising the same

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010143705A1 (ja) * 2009-06-11 2010-12-16 日本ゼオン株式会社 面光源装置、照明器具及びバックライト装置
US20150090689A1 (en) 2013-09-27 2015-04-02 Corning Incorporated Compositions for protecting display glass and methods of use thereof
US10106643B2 (en) * 2015-03-31 2018-10-23 3M Innovative Properties Company Dual-cure nanostructure transfer film
WO2017106124A2 (en) * 2015-12-16 2017-06-22 Corning Incorporated Light guide plates and display devices comprising the same
US11407196B2 (en) * 2015-12-28 2022-08-09 3M Innovative Properties Company Article with microstructured layer
KR20190008419A (ko) 2016-06-10 2019-01-23 코닝 인코포레이티드 미세 구조화된 도광판들 및 그들을 포함하는 장치들

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1955818A (zh) * 2005-10-24 2007-05-02 Lg电子株式会社 热层、背光单元和包括其的显示设备
EP2172338A2 (en) * 2008-09-19 2010-04-07 SKC Haas Display Films Co., Ltd. Multifunction Light Redirecting Films
CN101776822A (zh) * 2008-09-19 2010-07-14 Skc哈斯显示器薄膜有限公司 多功能的光重定向膜
CN103392148A (zh) * 2010-12-23 2013-11-13 Lg伊诺特有限公司 背光单元和使用该背光单元的液晶显示器
TW201312225A (zh) * 2011-09-14 2013-03-16 Lg Innotek Co Ltd 背光單元以及使用其之液晶顯示器
CN104271623A (zh) * 2012-04-10 2015-01-07 阿克马法国公司 含硅的(甲基)丙烯酸酯化合物
WO2017214481A1 (en) * 2016-06-10 2017-12-14 Corning Incorporated Microstructured and patterned light guide plates and devices comprising the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112649909A (zh) * 2020-12-22 2021-04-13 凯鑫森(上海)功能性薄膜产业有限公司 一种棱镜片及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
TW201937199A (zh) 2019-09-16
JP2021514538A (ja) 2021-06-10
TWI798359B (zh) 2023-04-11
WO2019161376A3 (en) 2019-10-10
JP7271578B2 (ja) 2023-05-11
WO2019161376A2 (en) 2019-08-22
KR102655844B1 (ko) 2024-04-08
TW202331302A (zh) 2023-08-01
CN111989522B (zh) 2022-11-22
US20200408984A1 (en) 2020-12-31
KR20200121861A (ko) 2020-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110140009B (zh) 微结构化和图案化光导板及包含该光导板的装置
US20080291696A1 (en) Integrated Light Guide Panel and Method of Manufacturing the Same
JP7169274B2 (ja) 微細構造を有する導光板、およびそれを含む装置
US20190146139A1 (en) Microstructured and patterned light guide plates and devices comprising the same
JP2019523970A (ja) 微細構造化された導光板およびそれを含む装置
KR20190108622A (ko) 광학 조작 피처들을 포함하는 도광 어셈블리들
CN111989522B (zh) 包括无溶剂微复制树脂的lcd背光单元
WO2019079685A1 (en) MICROSTRUCTURED LIGHT GUIDE PLATES AND METHODS OF MANUFACTURING THE SAME
JPH1082903A (ja) 液晶表示装置用プリズムシート

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant