CN110412679A - 具有高网点的热压导光板、背光源、显示装置及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有高网点的热压导光板、背光源、显示装置及制备方法，所述热压导光板包括相对的第一表面和第二表面，所述第二表面上设置有由多个网点构成的网点区域，该网点区域使得进入导光板的光能够从第一表面出射，所述网点热压转印前的模仁的环形火山口形态平均高度为12μm～18μm，所述模仁的单位面积中平均高度大于等于12μm的环形火山口形态的占比为70%～100%。本发明在保持模仁的环形火山口形态完整的情况下，将导光板的网点高度提高，对于人眼无法识别的微小异物的伤害的容许成度得以提升,用于降低亮白点或是刮伤的问题。

Description

具有高网点的热压导光板、背光源、显示装置及制备方法

技术领域

本发明涉及显示装置技术领域，尤其涉及一种具有高网点的热压导光板、背光源、显示装置及制备方法。

背景技术

液晶显示器本身不发光，因此需要由背光源(Backlight)来进行发光，而液晶显示器显示质量的优劣与背光源性能的好坏密切相关。背光质量决定了液晶显示屏的亮度、画面的均匀度、色阶等重要参数，很大程度上决定了液晶显示屏的发光效果。高质量的液晶显示，就意味着高质量的背光模组，而背光模组中导光板的作用至关重要。

导光板是用来引导光的散射方向，提高控制亮度以及均匀性，因此，导光板的设计与制造是背光模组的关键技术之一。侧入式结构的背光模组中，包括灯条，背板，胶框，导光板，膜片，胶带等，主光源由导光板一侧的灯条(LED)提供，LED点亮后，光源进入导光板内侧后，即在导光板内部做全反射。导光板(LGP)是利用亚克力板(PMMA)或者PC板，运用镭射工艺、UV网版印刷等技术在PMMA/PC板上制作网点，以便将线光源漫反射转化为面光源。

其中热压导光板是目前一种先进的制程工艺，但是由于网点高度只有2μm左右，在组装的时候，总会有人眼无法识别的微小异物在组装背光的过程中进入其中，如果异物颗粒的直径大小超过网点高度，在震动实验也就是模拟路跑运输的时候，在导光板和反射片之间的异物就会刮伤导光板和反射片，导致刮伤、白点、顶白等常规不良。

发明内容

为避免异物划伤导光板，本发明提供一种具有高网点的热压导光板，采用如下技术方案：

一种具有高网点的热压导光板，包括相对的第一表面和第二表面，所述第二表面上设置有由多个网点构成的网点区域，该网点区域使得进入导光板的光能够从第一表面出射，所述网点热压转印前的模仁的环形火山口形态平均高度为12μm～18μm，所述模仁的单位面积中平均高度大于等于12μm的环形火山口形态的占比为70％～100％。

进一步地，所述网点的高度范围为3.5μm～5.5μm。

进一步地，所述模仁的环形火山口形态加工使用的单位时间镭射能量power为6-7W/次。

进一步地，所述导光板热压转印时的温度为150℃～160℃，压力为3000N～6000N，辊轮转速为3500cm·min^-1～4500cm·min^-1。

一种背光模组，包括上述热压导光板。

一种显示装置，包括上述的背光模组、以及显示面板，该显示面板安装在所述背光模组的出光侧。

一种热压导光板的制备方法，包括如下步骤：

利用激光镭射机在模仁上镭射出高度为12μm～14μm的环形火山口形态，该模仁的单位面积中平均高度大于等于12μm的环形火山口形态的占比为90％～100％；

将具备环形火山口形态的模仁固定于热压机的滚筒表面，通过热压转印的方式，将模仁上的环形火山口形态转印到导光板上，形成网点。

优选地，所述热压转印时的温度为150℃～160℃，压力为3000N～6000N，辊轮转速为3500cm·min^-1～4500cm·min^-1。

由以上技术方案可知，本发明在保持模仁的环形火山口形态完整的情况下，将导光板的网点高度提高，对于人眼无法识别的微小异物的伤害的容许成度得以提升,用于降低亮白点或是刮伤的问题；由于模仁的环形火山口形态平均高度较高，对应热压转印出来的导光板网点的高度也会很高，能够增大漫反射的作用面积，增加显示亮度，因此单位面积上的网点数量会减少，大大降低了成本，有效提高加工速度。

附图说明

图1为本发明第一种实施例的热压导光板的结构示意图；

图2为图1所示导光板的部分截面示意图；

图3为模仁的环形火山口形态的高度示意图；

图4为模仁的环形火山口形态的形成示意图；

图5为热压导光板的网点形成示意图；

图6为环形火山口形态和网点的效果图及高度示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。

如图1-3所示，所述热压导光板1包括相对的第一表面11和第二表面12，所述第二表面上设置有由多个网点3构成的网点区域，该网点区域使得进入导光板的光能够从第一表面出射。

所述热压导光板的网点3需要通过具有环形火山口形态41的模仁4进行热压转印得来，而模仁的环形火山口形态能否维持较好的完整度又能达到最高的高度，是决定导光板网点转印后高度的关键。

本发明中，所述网点热压转印前的模仁的环形火山口形态41平均高度为12μm～18μm，该模仁的环形火山口形态完整不坍塌。所述模仁的环形火山口形态是通过镭射机镭射形成，其中心是凹进去的，四周凸起，该凸起相对于模仁的表面的高度差就是环形火山口形态的高度。环形火山口形态41平均高度包括但不限定为：12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm。平均高度优选为12μm～14μm。

本发明中环形火山口形态平均高度定义：每个火山口每次量测截取一个侧视剖面图，可量测一个最高点和一个最低点，每个火山口截取等分位置的50个剖面图可量测100个点，取平均值即得到火山口高度。

由于模仁的环形火山口形态对应的四周高度不均匀，会存在高度差，若高度差较大，则说明该环形火山口形态不够稳定，出现坍塌，无法进行网点的热压转印。若模仁的单位面积中平均高度大于等于12μm的环形火山口形态的占比低于70％，则属于不合格产品，本发明模仁4的单位面积中平均高度大于等于12μm的环形火山口形态的占比为70％～100％，包括但不限于：70％、71％、72％、73％、74％、75％、76％、77％、78％、79％、80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％、100％。优选为90％～100％。

本发明中，模仁4的单位面积定义：模仁表面均分为10*10共100个方格，每个方格随机取一个环形火山口形态测量高度，达标率需达到70％以上(≥)(90％定义最佳)。

所述热压转印后的网点3的高度范围为3.5μm～5.5μm，包括但不限定为：3.5μm、3.6μm、3.7μm、3.8μm、3.9μm、4.0μm、4.1μm、4.2μm、4.3μm、4.4μm、4.5μm、4.6μm、4.7μm、4.8μm、4.9μm、5.0μm、5.1μm、5.2μm、5.3μm、5.4μm、5.5μm。所述网点高度提升，能够增大漫反射的作用面积，增加显示亮度，因此单位面积上的网点数量会减少，大大降低了成本，有效提高加工速度。

所述模仁4的环形火山口形态是镭射机镭射形成，通过设定镭射机的单位时间镭射能量power，在保证环形火山口形态完整的状态下，提升火山口高度。本发明单位时间镭射能量power为6-7W/次，镭射参数设置如下：

a.聚焦调试：聚焦若未调试OK则火山口无法成型，通过聚焦按钮调节焦距，聚焦调到表面轮廓最清晰的地方；

b.脉冲计数P调试：P值越大镭射的越深，火山口越高；

c.气枪设置：加工开始前一定确保气枪是在激光出来的位置，然后开始加工，角度设定在约45°左右即可。如在位置不正确下加工时，会出现灼痕和焦痕，影响火山口形态完整性。

如下表所示，在保证聚焦最清晰、气枪设置45°的条件下，验证脉冲计数为6-20P数值对环形火山口形态平均高度的影响。

如上表所示，随着P值得增大，环形火山口形态平均高度也逐渐增大。当P值为17次时，环形火山口形态平均高度为11.32μm，当P值为18次时，环形火山口形态平均高度为13.68μm，平均高度的差值为2.36μm，增长了20.8％。当P值大于等于19次时，环形火山口形态有部分坍塌，环形火山口形态中的高度差非常大，不能转印出合格的导光板网点。所以，在保证环形火山口形态完整的情况下，当镭射P值达到18次时为最佳，其火山口平均高度可达13.68μm。本发明P值设置为18次。

为提升环形火山口形态的热压转印效果，对热压制程参数进行试验验证。使用脉冲计数18次镭射参数，对不同热压参数进行验证，热压制程主要参数为温度、热压滚筒转速(以下简称速度)和压力。

保持压力(3000N)，速度(4500cm·min^-1)不变，验证温度对网点高度的影响，通过表1所得，随着温度的增高，网点高度也随着增大。但当温度高于160℃时，制作出来的导光板出现明显的翘曲现象。

表1温度对网点高度的影响

保持压力(3000N)，温度(155℃)不变，验证速度对网点高度影响，从表2中可以看出，速度与网点高度成反比，但速度低于2000cm·min^-1(含)时出现卷曲画面黑白影现象。

表2速度对网点高度的影响

保持速度(4000cm·min^-1)，温度(155℃)不变，验证压力对网点高度影响。如表3所示，压力与网点高度成正比，但当压力达到3000N以上时，网点高度提升基本无变化。

表3压力对网点高度的影响

综合以上实验验证，以155℃的温度，4000cm·min^-1热压滚筒转速和3000N的压力进行导光板热滚压实验，如图6所示，可以看到环形火山口形态(图6a)完整无坍塌，实测模仁的环形火山口形态平均高度(6b)为13μm，热压后形成网点(6c)，其高度为4μm(6d)。

本发明还提供一种背光模组，包括上述热压导光板1。

本发明还提供一种显示装置，包括上述背光模组、以及显示面板，该显示面板安装在所述背光模组的出光侧。

如图4和5，本发明提供一种热压导光板的制备方法，包括如下步骤：

利用激光镭射机在模仁上镭射出高度为12μm～14μm的环形火山口形态，该模仁的单位面积中平均高度大于等于12μm的环形火山口形态的占比为90％～100％；

将具备环形火山口形态的模仁固定于热压机的滚筒表面，通过热压转印的方式，将模仁上的环形火山口形态转印到导光板上，形成网点。

所述热压转印时的温度为150℃～160℃，压力为3000N～6000N，辊轮转速为3500cm·min^-1～4500cm·min^-1。

以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (13)

1.具有高网点的热压导光板，包括相对的第一表面和第二表面，所述第二表面上设置有由多个网点构成的网点区域，该网点区域使得进入导光板的光能够从第一表面出射，其特征在于，所述网点热压转印前的模仁的环形火山口形态平均高度为12μm～18μm，所述模仁的单位面积中平均高度大于等于12μm的环形火山口形态的占比为70%～100%。

2.根据权利要求1所述的热压导光板，其特征在于，所述网点的高度范围为3.5μm～5.5μm。

3.根据权利要求1所述的热压导光板，其特征在于，所述网点的高度为4μm。

4.根据权利要求1所述的热压导光板，其特征在于，所述模仁的环形火山口形态平均高度为12μm～14μm。

5.根据权利要求1所述的热压导光板，其特征在于，所述模仁的单位面积中平均高度大于等于12μm的环形火山口形态的占比为90%～100%。

6.根据权利要求1-5任一项所述的热压导光板，其特征在于，所述模仁的环形火山口形态加工使用的单位时间镭射能量power为6-7W/次。

7.根据权利要求6所述的热压导光板，其特征在于，单位时间中环形火山口形态加工使用的镭射能量的脉冲计数P为18次。

8.根据权利要求6所述的热压导光板，其特征在于，单位时间中气枪位置设置成45˚。

9.根据权利要求1所述的热压导光板，其特征在于，所述导光板热压转印时的温度为150℃～160℃，压力为3000N～6000N，辊轮转速为3500cm·min^-1～4500 cm·min^-1。

10.一种背光模组，其特征在于，包括如权利要求1-9中的任一项所述热压导光板。

11.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求10所述的背光模组、以及显示面板，该显示面板安装在所述背光模组的出光侧。

12.一种热压导光板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

利用激光镭射机在模仁上镭射出高度为12μm～14μm的环形火山口形态，该模仁的单位面积中平均高度大于等于12μm的环形火山口形态的占比为90%～100%；

将具备环形火山口形态的模仁固定于热压机的滚筒表面，通过热压转印的方式，将模仁上的环形火山口形态转印到导光板上，形成网点。

13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述热压转印时的温度为150℃～160℃，压力为3000N～6000N，辊轮转速为3500cm·min^-1～4500 cm·min^-1。