CN102681083B - 一种具有凹陷微结构的导光片及其制作方法 - Google Patents

一种具有凹陷微结构的导光片及其制作方法 Download PDF

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Abstract

一种导光片，含有基片和位于基片表面的结构层，基片具有透明光学特性，结构层由涂布于基片表面的包含可光聚合材料的材料混合物涂层经聚合后形成，结构层至少在一个区域内包含多个与阻光图案相对应的表面凹陷的微结构，其特征在于：所述凹陷微结构的位置按设定规律或随机分布、密度随离入光处距离的增加而逐渐增大。本发明导光片的应用范围包括液晶显示器的背光源和LED照明组件，可更有效地提高光的利用率。

Description

一种具有凹陷微结构的导光片及其制作方法
技术领域
本发明涉及液晶显示器背光源和LED照明领域，具体地说，本发明涉及一种用于液晶显示器背光源和LED照明组件的导光片及其制作方法。
背景技术
液晶显示器的背光源分为直下式和侧光式。直下式背光源采用光源，如LED，放置在液晶面板下侧的方式。直下式背光源虽然具有较高出光亮度的优点，但受达到光均匀分布所需要的光源与液晶面板距离要求的限制，很难实现薄型化。侧光式背光源中，光源放置于液晶面板的侧面，适合于实现液晶显示器的薄型化。液晶显示器的侧光式背光源中的导光片是液晶显示器中最重要的光学元件之一。导光片中通常含有凸起的散射点，使来自位于导光片侧面的光源的光，变为向液晶显示器面板的背面照射的相对均匀分布的面光源。凸起的散射点虽然在使从侧面入射的光变为相对均匀的面光源中起到非常重要的作用，但凸起散射点增加了光在导光片内传播的路径和导光片的厚度，并且很难控制经散射点散射后光的传播方向，因而对光的利用率产生很大的影响。在液晶显示器背光源和LED照明领域，急需一种能提高光利用率、降低光源能耗的高性能导光片及其制作方法。
发明内容
本发明公开一种导光片，含有基片和结构层。所述导光片是指硬性、不易弯曲的导光板或可弯曲的导光膜。导光片基片具有透明光学特性。合适的作为基片的材料包括聚碳酸脂（PC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚乙烯醇（PVA）和聚对苯二甲酸（PET）。然而，基片材料不受特别限制。任何具有光学透明特性的材料都可作为基片材料。基片的厚度与光源的尺寸和性能相关，一般地，厚度可在0.1~10毫米的范围内。导光片的结构层位于基片的表面上。结构层含有多个凹陷的微结构。所述凹陷微结构为表面凹陷，即凹陷微结构表面离导光片表面的距离小于结构层厚度的结构。凹陷微结构的形状可为截面为三角形的微棱镜。凹陷微棱镜的长度可与设定的方向一致，或与设定的方向所成的角度随机分布。凹陷微结构或可含有非平面状的弯曲表面，并且没有明显的分界线来区分凹陷微结构的表面部分。凹陷微结构的非平面状弯曲表面可为球面，椭球面，抛物面或其他合适的弯曲表面。含有非平面状的弯曲表面的凹陷微结构与基片表面的截线为渐变的非直线状的线条，渐变的非直线状的线条可为圆、椭圆、抛物线或其他合适曲线。
本发明所公开的导光片结构层中的凹陷微结构，在导光片的至少一个区域内，其位置可按设定的规律，或随机地分布，其密度（单位面积内凹陷微结构的数量）随着离入光处距离的增加而逐渐增大。
本发明所公开的导光片结构层中的凹陷微结构，其凹陷表面可为光滑表面。所述光滑表面的光学特征为当光入射到该表面时，该表面对光线主要起折射作用，光线的入射和出射方向遵循描述入射和出射光线的斯奈尔定律（Snell Law）。 本发明导光片上凹陷微结构的凹陷表面或可包含具有进一步表面细微结构的粗糙表面。所述粗糙表面的光学特征为当光入射到该表面时，该表面对光线的作用包含散射，对应于单一方向的入射光线，出射光线分布于一定的角度范围。粗糙表面的进一步表面细微结构可为点状凹凸结构，描述点状凹凸细微结构的尺寸，如点状凹凸细微结构中凸起部分最大截面的直径，显著地小于描述凹陷微结构的最小尺寸，如凹陷微棱镜最大截面的短边长度，或具有非平面状弯曲表面的凹陷微结构最大截面的直径或短轴长度。粗糙表面的进一步表面细微结构可为凹凸线状结构。描述凹凸线状细微结构的尺寸，如凹凸线状细微结构中凸起部分最大截面的宽度，显著地小于描述凹陷微结构的最小尺寸，如凹陷微棱镜最大截面的短边长度，或具有非平面状弯曲表面的凹陷微结构最大截面的直径或短轴长度。所述的显著地小于是指描述凹陷细微结构的尺寸小于描述凹陷微结构最小尺寸的三分之一。
本发明公开的导光片含有至少一个入光处，如导光片的一个侧面或两个邻近侧面形成的夹角。光源放置于导光片入光处附近。从光源发出的光经入光处进入导光片，通过导光片中凹陷微结构对光的作用，从导光片的表面离开导光片。从导光片出射的光的空间分布和角度分布可通过对凹陷微结构的形状、大小、取向、表面特征或位置分布来调节。
本发明公开的导光片，根据光源配置，或从导光片出射的光的空间和角度分布的需要，凹陷微结构的位置或可按设定的规律分布，所述的设定的规律包括等距离分布、凹陷微结构的密度与离入光面的距离成线性或指数关系、或其他合适的规律。
本发明公开的导光片或可包含第二微结构区域，例如，邻近LED阵列光源的微结构区域。所述的第二微结构区域，可含有与第一微结构区域不同形状、大小、取向、表面特征或位置分布的微结构。第二微结构区域可为凹陷微结构组成的区域，或凸起微结构组成的区域，或凹陷和凸起微结构共同组成的区域。所述的第二微结构区域可为以消除或减小由分立的LED光源产生的亮暗相间的不均匀性为目的而设计的区域。本发明导光片或可包含多余两个的微结构区域。
本发明公开的导光片的结构层可由光聚合材料选择性地接收能量辐射而形成。本发明公开的导光片的制作方法包括设计光学掩模板。光学掩模板含有光线不能通过的阻光图案，阻光图案的位置分布和形状与导光片中的凹陷微结构位置分布和形状相对应。阻光图案之间由透光部分连接。光学掩模板中的阻光图案可为矩形图案。矩形阻光图案可为图案内各处光密度（Optical Density or OD）相同的阻光图案，或沿一个或多个方向光密度递增或递减的图案，或从中心沿一个或多个方向光密度递增或递减的图案（灰度或Gray Scale）。矩形阻光图案的长边可沿设定方向排列，或与设定方向所成的角度在一定的范围内随机或接近随机分布。 本发明公开的掩模板中的阻光图案或可为圆形图案。其他形状的阻光图案，如椭圆、三角形、六角形、八角形等都可用于本发明的阻光图案。本发明公开的掩模板中的阻光图案或可含有两种或多种形状或大小的阻光图案。本发明公开的掩模板或可含有两个或多个由不同形状、大小或位置分布的阻光图案形成的区域。本发明掩模板的至少一个区域内，阻光图案的位置按设定规律或随机分布，且阻光图案的密度（单位面积内矩形阻光图案的数量）随离入光处距离的增加逐渐增大。
本发明公开的导光片制作方法包括在导光片的基片上提供材料混合物。所述材料混合物为可光聚合材料，包含一种或多种可光聚合组分，加上一种或多种光引发剂。作为选择，如果使用不需要光引发剂的可光聚合材料，则可省去光引发剂。所述混合物还可包含一种或多种不可光聚合材料组分，如固体颗粒、液体等。材料混合物可通过括刀涂布、缝模涂布或其他合适的方法涂布在导光片基片上，形成一涂层。涂层的厚度可在5微米与500微米之间，优选地在15微米和100微米之间。
本发明公开的导光片制作方法还包括使用准直或接近准直的能量辐射，如紫外光、可见光、电子束等，通过掩模板选择性地使涂层中的材料混合物聚合。
本发明公开的导光片制作方法还包括使用溶剂，如甲醇、丙酮、水、异丙醇或其他合适的一种或多种溶剂或溶剂混合物，洗涤被选择地聚合的材料混合物涂层，从而除去涂层中未聚合的部分。未聚合的材料混合物被除去后在涂层中所留下的空间形成与所述阻光图案和所采用的材料混合物相对应的凹陷微结构。凹陷微结构和在选择性聚合过程中聚合的材料混合物形成导光片的结构层。
本发明，通过设计适当的阻光图案及其分布和制备适当的材料混合物，可形成具有不同形状、大小、取向、表面特征和位置分布的凹陷微结构，从而对入射光产生不同的折射、散射和空间及角度分布等光学效果。本发明导光片的应用范围包括液晶显示器的背光源和LED照明组件，可更有效地提高光的利用率。
附图说明
图1描述本发明一具有微棱镜凹陷微结构的示例导光片。
图2描述本发明另一具有凹陷微结构的示例导光片。
图3描述本发明含有凹陷微棱镜的导光片在XZ平面上的截面示例。
图4描述本发明导光片在XZ平面上的另一截面示例。
图5描述本发明具有凹陷微结构第三示例导光片。
图6描述本发明含有非平面状弯曲表面凹陷微结构的导光片在XZ平面上的截面示例。
图7描述本发明一种包含矩形阻光图案的示例掩模板。
图8描述本发明另一种包含矩形阻光图案的示例掩模板。
图9描述本发明第三种包含矩形图案的示例掩模板。
图10描述本发明包含圆形阻光图案的示例掩模板。
图11描述本发明导光片示例制作方法。
图12描述一含有本发明导光片的示例光源模组。
具体实施方式
由图1所示，本发明导光片含有基片101和结构层102。导光片基片101具有透明光学特性。合适的作为基片的材料包括聚碳酸脂（PC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚乙烯醇（PVA）和聚对苯二甲酸（PET）。然而，基片材料不受特别限制。任何具有光学透明特性的材料都可作为基片材料。基片的厚度与光源的尺寸和性能相关，一般地，厚度可在0.1~10毫米的范围内。导光片基片101含有与XY平面平行的-Z表面104和+Z表面105，及与YZ平面平行的入光面-X侧面106。本示例中，结构层102位于基片的-Z表面上。结构层102含有多个凹陷微棱镜103。所述凹陷微棱镜为表面凹陷，即离导光片-Z表面的距离小于结构层厚度的结构。
本示例所述凹陷微棱镜具有三角形的截面，凹陷微棱镜的长度方向与Y方向一致，凹陷微棱镜的位置随机分布，但密度（单位面积内微棱镜的数量）随着离入光面距离的增加而逐渐增大。由LED阵列107组成的光源放置于导光片入光面-X侧面106附近。从LED阵列发出的光经入光面106进入导光片，通过导光片中凹陷微棱镜对光的作用，从导光片的-Z或+Z表面离开导光片。从导光片出射的光的空间分布和角度分布可通过对微棱镜的形状、大小、取向、表面特征或分布来调节。
图2描述本发明另一具有凹陷微结构示例导光片。导光片含有基片201和结构层202。结构层202中含有多个凹陷微结构203。导光片基片201含有与XY平面平行的-Z表面204和+Z表面205，及与YZ平面平行的入光面-X侧面206。本示例凹陷微结构具有截面为三角形的微棱镜形状，其长度方向在Y方向的两边的一定角度范围内随机或接近随机分布，例如在Y方向的两边-30o~30o的角度范围内随机或接近随机分布。凹陷微棱镜的位置随机分布，但密度（单位面积内微棱镜的数量）随着离入光面距离的增加而逐渐增大。从LED阵列207发出的光经入光面206进入导光片。
图3为本发明含有凹陷微棱镜的导光片在XZ平面上的截面示例。结构层302位于导光片基片301的-Z表面上。结构层的凹陷微棱镜在XZ平面上的截面为三角形，如303所示。304为从导光片的-X侧面入光的光源，如LED光源；305为反射罩，使从光源发出并到达反光罩的光经反光罩反光后，通过入光面进入导光片。设定结构层中无凹陷微结构处的表面与导光片基片的-Z表面的距离为结构层的厚度，如图中D所示。本示例的凹陷微棱镜，含有与凹陷微棱镜长度方向对应的两个倾斜侧面，两个倾斜侧面形成的交线与导光片基片-Z表面的距离（d）小于结构层的厚度（D），两者之间的差为凹陷微结构的高度。侧面中的其他部分离导光片基片-Z表面的距离介于d和D之间。
图4为本发明导光片在XZ平面上的另一截面示例。结构层402位于导光片基片401的一个表面上。凹陷微结构在XZ平面上的截面为顶角为弧状的三角形，如403所示。404为从导光片的-X侧面入光的光源，如LED光源，405为反射罩。具有403所示的弧状顶角的三角形截面的凹陷微结构包括倾斜侧面由弧状表面连接的凹陷微棱镜。
图5描述本发明具有凹陷微结构导光片的第三示例。导光片含有基片501和结构层502。导光片基片501含有与XY平面平行的-Z表面504和+Z表面505，及与YZ平面平行的入光面-X侧面506。结构层502中含有多个凹陷微结构503。本示例凹陷微结构的表面为非平面状的弯曲表面，并且没有明显的分界线来区分凹陷表面的侧面部分。凹陷微结构的非平面状弯曲表面可为球面，椭球面，抛物面或其他合适的弯曲表面。凹陷微结构的位置随机分布，但密度（单位面积内微结构的数量）随着离入光面距离的增加而逐渐增大。由LED阵列507组成的光源放置于导光片入光面-X侧面506附近。从LED阵列发出的光经入光面506进入导光片，通过导光片中凹陷微结构对光的作用，从导光片的-Z或+Z表面离开导光片。从导光片出射的光的空间分布和角度分布可通过对微结构的形状、大小、表面特征或位置分布来调节。
图6为本发明含有非平面状弯曲表面凹陷微结构的导光片在XZ平面上的截面示例。结构层602位于导光片基片601的-Z表面上。结构层的厚度如图中D所示。凹陷微结构中，非平面状的弯曲表面离导光片基片-Z表面的距离小于结构层的厚度D。非平面状弯曲表面的凹陷微结构在XZ平面上的截面为渐变的非直线状的线条，如603所示。渐变的非直线状的线条可为圆、椭圆、抛物线或其他合适曲线的一部分。604为从导光片的-X侧面入光的光源，如LED光源，605为反射罩。
本发明凹陷微结构的表面可为光滑表面。所述光滑表面的光学特征为当光入射到该表面时，该表面对光线主要起折射作用，光线的入射和出射方向遵循描述入射和出射光线的斯奈尔定律（Snell Law）。 本发明导光片上微结构或可包含具有进一步表面细微结构的粗糙表面。所述粗糙表面的光学特征为当光入射到该表面时，该表面对光线的作用包含散射。对应于单一方向的入射光线，出射光线分布于一定的角度范围。粗糙表面的进一步表面细微结构可为点状凹凸结构，描述点状凹凸细微结构的尺寸，如点状凹凸细微结构中凸起部分最大截面的直径，显著地小于描述凹陷微结构的最小尺寸，如凹陷微棱镜最大截面的短边长度，或具有非平面状弯曲表面的凹陷微结构最大截面的直径或短轴长度。粗糙表面的进一步表面细微结构可为凹凸线状结构。描述凹凸线状细微结构的尺寸，如凹凸线状细微结构中凸起部分最大截面的宽度，显著地小于描述凹陷微结构的最小尺寸，如凹陷微棱镜最大截面的短边长度，或具有非平面状弯曲表面的凹陷微结构最大截面的直径或短轴长度。所述的显著地小于是指描述凹陷细微结构的尺寸小于描述凹陷微结构最小尺寸的三分之一。
根据光源配置，或从导光片出射的光的空间和角度分布的需要，本发明中的凹陷微结构的位置或可按设定的规律分布，所述的设定的规律包括等距离分布、凹陷微结构的密度与离入光面的距离成线性或指数关系、或其他合适的规律。
本发明导光片或可包含第二微结构区域，例如，邻近LED阵列光源的微结构区域。所述的第二微结构区域，可含有与第一微结构区域不同形状、大小、取向、表面特征或位置分布的微结构。第二微结构区域可为凹陷微结构组成的区域，或凸起微结构组成的区域，或凹陷和凸起微结构共同组成的区域。所述的第二微结构区域可为以消除或减小由分立的LED光源产生的亮暗相间的不均匀性为目的而设计的区域。本发明导光片或可包含多余两个的微结构区域。
本发明导光片的结构层可由光聚合材料选择性地接收能量辐射而形成。本发明导光片的制作方法包括以下步骤。
设计光学掩模板，光学掩模板含有光线不能通过的阻光图案，阻光图案的位置分布和形状与导光片中的凹陷微结构位置分布和形状相对应。阻光图案之间由透光部分连接。图7描述一种示例掩模板，包含矩形阻光图案701，和连接矩形阻光图案的透光部分702。矩形阻光图案可为图案内各处光密度（Optical Density or OD）相同的阻光图案，或沿一个或多个方向光密度递增或递减的阻光图案，或从中心沿一个或多个方向光密度递增或递减的阻光图案（灰度或Gray Scale）。掩模板的一边703对应导光片的入光面。本示例中矩形阻光图案701的长边沿Y方向排列，位置随机分布，矩形阻光图案的密度（单位面积内矩形阻光图案的数量）随沿X方向离入光边703的距离的增加逐渐增大。
图8描述另一种示例掩模板，包含矩形阻光图案801，和连接矩形阻光图案的透光部分802。掩模板的一边803对应导光片的入光面。矩形阻光图案的长度方向在Y方向的两边的一定角度范围内随机或接近随机分布，例如在Y方向的两边-30o~30o的角度范围内随机或接近随机分布。矩形阻光图案的位置随机分布，密度随沿X方向离入光边803距离的增加而逐渐增大。
图9描述第三种示例掩模板，包含矩形阻光图案901，和连接矩形阻光图案的透光部分902。掩模板的一个角，如图所示的903，或该角附近的位置，对应导光片的入光处。矩形阻光图案的取向分布于以掩模板中与导光片中的入光处对应的角903为中心的圆弧（未标出）的外侧或内侧，与相应圆弧在微结构位置的切线所成的角度在设定的角度范围内，例如在相应的圆弧切线两边-30o~30o的角度范围内，随机或接近随机分布。矩形阻光图案的位置随机分布，密度随着离入光角903距离的增加而逐渐增大。
图10描述第四种示例掩模板，包含圆形阻光图案1001，和连接矩形阻光图案的透光部分1002。掩模板的一边，如图所示1003，对应导光片的入光面。圆形阻光图案1001的位置随机分布，密度随沿X方向离导光片入光边1003的距离的增加逐渐增大。
本发明中掩模板的阻光图案，不限于前述示例中描述的矩形和圆形阻光图案，其他形状的阻光图案，如椭圆、三角形、六角形、八角形等都可用于本发明的阻光图案。本发明中阻光图案的位置分布也不限于示例中所述的随机分布，其他形式的分布，如等距离分布、阻光图案密度与离入光边的距离成线性或指数关系、或其他合适的规律都可用于本发明中掩模板阻光图案的设计。掩模板中并不限于一种形状、大小、取向和位置分布的阻光图案，同一掩模板中或可采用具有不同形状、大小、取向和位置分布的阻光图案。掩模板中或可包含第二阻光图案区域，例如，邻近入光边的阻光图案区域。所述的第二阻光图案区域，可含有与第一阻光图案区域不同形状、大小、取向或位置分布的阻光图案。所述的第二阻光图案区域可用以制作相应的凹陷微结构以消除或减小由分立的LED光源产生的亮暗相间的不均匀性。本发明掩模板或可包含多于两个的阻光图案区域。本发明掩模板或可包含透光开口、或由透光开口和阻光图案共同组成的区域。
本发明掩模板通常包含一衬底基片。衬底基片可采用高平整度的玻璃，如石英玻璃、钠钙玻璃、或硼硅玻璃。对玻璃的缺陷密度、能量辐射，如紫外光，可见光或电子束的透过率，和温度膨胀系数都有一定的要求。通过溅射或蒸发的方式在玻璃表面淀积一金属铬层。金属铬具有阻挡紫外光、可见光或电子束等能量辐射通过的作用。在铬层上涂上光学光刻胶或电子束光刻胶，按设计图案，对光刻胶通过光学或电子束方式进行曝光，再经过蚀刻，得到具有阻光图案和透光部分的掩模板。所述掩模板或可为柔性掩模板。柔性掩模板可包含一聚酯基层，具有较好的尺寸稳定性；乳剂层，如银盐乳剂层，提供阻光和透光的图案；粘结层，促进乳剂层和聚酯基层间的附着力；保护层，保护银盐乳剂层不被破坏。所述乳剂，意为任何可涂在聚酯基层上，并能构成阻光和透光图案的物质。
图11为本发明导光片制作方法的示例。导光片的制作从制备材料混合物开始。所述材料混合物包含可光聚合材料，采用一种或多种可光聚合组分，如丙烯酸树脂，聚酯树脂，聚氨脂，聚氯乙烯，或硅树脂。可光聚合组分的示例包括二缩三丙二醇二丙烯酸酯（TPGDA），乙氧化（3）双酚A二丙烯酸酯，聚乙二醇（600）二丙烯酸酯，丙氧化（2）新戊二醇二丙烯酸酯，苯甲酸苯酯，三羟基甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA），季戊四醇四丙烯酸酯，环氧基丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯；加上一种或多种光引发剂，如苄基二甲基缩酮，4-甲基二苯甲酮，三甲基二苯甲酮。作为选择，如果使用不需要光引发剂的可光聚合材料，则可省去光引发剂。所述混合物还可包含一种或多种不可光聚合材料组分。不可光聚合组分可为固体材料或液体材料。固体材料包括固体颗粒，如玻璃珠，或聚合物颗粒如，聚苯乙烯，丙烯酸类，聚碳酸脂，烯烃类颗粒；液体材料包括胶体，如双酚A二缩水甘油（Bisphenol A Diglycidyl Ether），或溶剂，如甲醇、丙酮、水、异丙醇。接着，将基片1101，例如聚碳酸脂（PC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚乙烯醇（PVA）和聚对苯二甲酸（PET），或其他合适的基片放置于所述掩模板1103上。在基片1101和掩模板1103之间可施加折射率匹配液体，如异丙醇。接下来，通过括刀涂布、缝模涂布或其他合适的涂布方法将材料混合物涂布在基片1101上，形成涂层1102。基片在接触材料混合物的面上或可含有预涂层或经过电晕或其他方式的处理以增加材料混合物与基材的附着力。涂层1102的厚度可在5微米与500微米之间，优选地在15微米和100微米之间。作为选择，可在导光片的基片上先涂布材料混合物，再将涂布有材料混合物的导光片基片放置于所述的掩模板上。接下来，使准直或接近准直的能量辐射，如紫外光、可见光、电子束等，通过掩模板的透光部分，选择性地使涂层1102中材料混合物聚合，并形成与之相应的固体结构。所述的材料混合物中，还可包含附加材料，例如抗静电剂、抗括伤剂、流平剂、消泡剂等。接下来，使用溶剂，如甲醇、丙酮、水、异丙醇或其他合适的一种或多种溶剂或溶剂混合物，洗涤被选择地聚合的材料混合物涂层，从而除去涂层中未聚合的部分，形成与所述掩模板阻光图案和所采用的材料混合物相对应的凹陷微结构。通过设计适当的阻光图案及其分布和制备适当的材料混合物，可形成具有不同形状、大小、取向、表面特征和位置分布的凹陷微结构，从而对入射光产生不同的折射、散射等光学效果。
图12描述一含有本发明导光片的示例光源模组。本发明导光片1201的入光侧（-X侧面）装有LED阵列1202。与含有凹陷微结构的导光片表面（-Z表面）邻近的是一反射层1204。反射层可为镜面反射层，或郎伯（Lambertian）反射层。从LED阵列发出的光通过入光面 (-X侧面) 进入导光片，遇到导光片上的凹陷微结构后或从导光片的出光面（+Z表面）直接出射，或从含有凹陷微结构的表面（-Z表面）出射，并由反射层发射后再次进入导光片，并由导光片的出射面出射。导光片1201中凹陷微结构形状、大小、取向、表面特征和位置分布，可使从出光面出射的光均匀分布，或同时起到使出射光显著地向导光片光源的法线方向集中的效果。本示例导光片中的凹陷微结构位于邻近反射面1204的-Z表面上，导光片中的凹陷微结构或可位于远离反射面1204的出光面+Z表面上。如有必要，导光片1201上可放置如1203所示的一层或多层其他光学膜片，如扩散片，棱镜片，或集扩散和聚光为一体的综合性能膜片。所述的示例光源模组可用作液晶显示器的背光源、或LED照明光源。
以上所述仅为描述本发明的具体实施方式，并不用于限制本发明。在本发明的精神和原则之内，可以有各种更改和变化，但均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种导光片，其特征在于，含有具有透明光学特性的基片和位于基片表面上的结构层，结构层含有多个凹陷的微结构：
所述结构层为由可光聚合材料形成的相连接的结构层，结构层中无凹陷微结构处的表面与导光片基片的-Z表面的距离为结构层的厚度；
所述凹陷微结构为表面凹陷，即凹陷微结构表面离导光片表面的距离小于结构层厚度的结构，所述凹陷微结构的位置随机或按设定规律分布、密度沿至少一个方向逐渐变化；
所述结构层由涂布于基片表面的包含可光聚合材料的材料混合物涂层接受通过掩膜板上连接阻光图案的透光部分的能量辐射经聚合后形成；
所述凹陷微结构由涂层中未聚合的材料混合物被除去后在涂层中所留下的空间形成；
所述结构层中凹陷微结构的表面为光滑表面，所述光滑表面对光线起折射作用，光线的入射和出射方向遵循描述入射和出射光线的斯奈尔定律；
进入导光片的光通过凹陷微结构对光的作用，从导光片的表面离开导光片；
    所述的凹陷微结构包含具有进一步表面细微结构的粗糙表面，所述粗糙表面的光学特征为当光入射到该表面时，该表面对光线的作用包含散射，对应于单一方向的入射光线，出射光线分布于一定的角度范围；所述粗糙表面的进一步表面细微结构可为尺寸显著地小于凹陷微结构最小尺寸的点状或线状凹凸结构，所述的显著地小于是指描述凹陷细微结构的尺寸小于描述凹陷微结构最小尺寸的三分之一。
2.一种制作权利要求1导光片的方法，包括：
1）、设计和制作掩模板：设计和制作具有多个光线不能通过的阻光图案的掩模板，阻光图案的位置分布和形状与导光片中的凹陷微结构位置分布和形状相对应；阻光图案之间由透光部分连接；掩模板的至少一个区域中，阻光图案的位置随机或按设定规律分布,阻光图案的密度沿至少一个方向逐渐变化；
2）、确定材料混合物：材料混合物含有一种或多种可光聚合组分，例如丙烯酸树脂，聚酯树脂，聚氨脂，聚氯乙烯或硅树脂，加上一种或多种光引发剂，例如苄基二甲基缩酮，4-甲基二苯甲酮，三甲基二苯甲酮，作为选择，如果使用不需要光引发剂的可光聚合材料，则可省去光引发剂；
3）、涂布：在导光片基片上提供可光聚合材料混合物涂层；在基片和掩模板之间施加折射率匹配液体，例如异丙醇，通过括刀涂布、缝模涂布将材料混合物涂布在基片上，形成涂层，涂层的厚度在5微米与500微米之间；
4）、辐射涂层：用能量辐射通过掩模板中连接阻光图案的透光部分照射材料混合物涂层，以选择性地使所述可光聚合材料聚合，形成与之相应的固体结构；所述固体结构为相连接的结构层，结构层中无凹陷微结构处的表面与导光片基片的-Z表面的距离为结构层的厚度；
5）、除去未聚合的可光聚合材料：使用一种或多种溶剂或溶剂混合物，洗涤在用能量辐射照射掩模板后涂层中未聚合的可光聚合材料，从而形成与所述掩模板阻光图案和所采用的材料混合物相对应的位置随机分布,密度沿至少一个方向逐渐变化的凹陷微结构区域，所述凹陷微结构由涂层中未聚合的材料混合物被除去后在涂层中所留下的空间形成。
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