CN112965159B - 一种超薄微棱镜柔性导光板及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本申请涉及导光板的领域，尤其是涉及一种超薄微棱镜柔性导光板及其生产工艺。该超薄微棱镜柔性导光板包括光学薄膜制成的导光板本体，所述导光板本体的厚度为t且折射率为n1，n1≥1.49，t<0.35mm；所述导光板本体上设有由光学胶水固化粘接形成的网点结构，光学胶水的折射率为n2，n2≥1.49。本申请具有以下效果：1、可以制作出超薄的导光板，解决了导光板难以实现超薄无黄化的缺陷；2、光线在导光板内能够较为均匀的传播；3、加工出的导光板透光性和抗冲性较好，可折可绕，无断裂风险；4、不受限于注塑机和模具，降低了成本。

Description

一种超薄微棱镜柔性导光板及其生产工艺

技术领域

本申请涉及导光板的领域，尤其是涉及一种超薄微棱镜柔性导光板及其生产工艺。

背景技术

目前，导光板是一种将线光源转变为面光源的高科技产品，常用于制造LCD显示屏及笔记本电脑的背光模组。

现有的导光板的制造方式通常为精密注塑和热压，当通过精密注塑和热压等方式将产品薄化到0.4mm以下时，极易出现流道内塑胶在高温下长时间烧胶、剪切热使热流道热嘴头部温度急剧拉高导致塑胶变质发黄、模具本身因困气导致在注塑过程中将模腔内局部温度拉高导致塑胶变质的现象，进而导致制成的导光板黄化，所以采用注塑和热压方式制造的导光板厚度通常大于0.35mm，难以实现超薄化。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有导光板难以实现超薄无黄化的缺陷。

发明内容

为了解决导光板难以实现超薄无黄化的缺陷，本申请提供一种超薄微棱镜柔性导光板及其生产工艺。

第一方面，本申请提供的一种超薄微棱镜柔性导光板，采用如下的技术方案：

一种超薄微棱镜柔性导光板，包括光学薄膜制成的导光板本体，所述导光板本体的厚度为t且折射率为n1，n1≥1.49，t<0.35mm；

所述导光板本体上设有由光学胶水固化粘接形成的网点结构，光学胶水的折射率为n2，n2≥1.49。

通过采用上述技术方案，光学薄膜可直接通过物理汽相沉积和化学液相沉积两种工艺来获得，然后直接在厚度低于0.35mm的光学薄膜上粘接网点结构以形成导光板成品，无需采用注塑和热压方式制造导光板，从而不受限于注塑工艺、成型工艺和模具能力，也不会产生注塑和热压等方式超薄化导光板所产品的黄化问题，只需采用较薄的光学薄膜便可以制作出超薄的导光板，从而解决了导光板难以实现超薄无黄化的缺陷。

可选的，所述导光板本体上还设有光学胶水固化粘接形成的微棱镜结构；

所述导光板本体具有反射面和出光面，所述网点结构固化粘接在所述反射面，所述微棱镜结构固化粘接在所述出光面和／或所述反射面。

通过采用上述技术方案，出光面和／或反射面所设置的微棱镜结构能够将光由边缘方向导向至由出光面射出，同时增加导光板的亮度。

可选的，所述|n1-n2|≤0.11。

通过采用上述技术方案，当导光板本体的折射率n1和网点结构的折射率n2的数值相差过大时，光线在导光板内难以均匀传播，通过使导光板本体的折射率n1和网点结构的折射率n2的数值相差范围在0.11以内，光线在导光板内能够较为均匀的传播。

可选的，所述光学薄膜为光学级PC膜、MS膜、PMMA膜中的一种。

通过采用上述技术方案，由于光学级PC膜、MS膜、PMMA膜具有独特的高透光率、高折射率、高抗冲性、尺寸稳定性及易加工成型，所以采用光学级PC膜、MS膜、PMMA膜中的一种加工导光板时加工较为方便，同时加工出的导光板透光性和抗冲性较好，可折可绕，无断裂风险。

第二方面，本申请提供一种超薄微棱镜柔性导光板的生产工艺，采用如下的技术方案：

一种超薄微棱镜柔性导光板的生产工艺，用于生产上述任一种超薄微棱镜柔性导光板，包括以下步骤：

a.模仁加工，在光学模仁上加工网点槽；

b.涂胶，在光学模仁的网点槽内涂布半凝固状态的光学胶水(9)、以使光学胶水形成半凝固状态的网点结构(2)；

c.转写，将模仁上的光学胶水形成的半凝固状态的网点结构(2)转写在光学薄膜上；

d.固化，将光学胶水形成的半凝固状态的网点结构进行固化以使网点结构固化粘接在光学薄膜上；

e.裁切，将固化后的光学薄膜进行裁切以形成导光板成品。

通过采用上述技术方案，由于光学薄膜可直接通过物理汽相沉积和化学液相沉积两种工艺来获得，无需采用注塑和热压方式制造，从而不受限于注塑工艺、成型工艺和模具能力，也不会产生注塑和热压等方式超薄化导光板所产品的黄化问题，通过上述步骤能够采用较薄的光学薄膜制作出超薄的导光板，从而解决了导光板难以实现超薄无黄化的缺陷。同时不受限于注塑机和模具，降低了成本。

可选的，所述光学模仁包括出光面模仁和反射面模仁，所述出光面模仁和反射面模仁之间形成供光学薄膜转写成型后输出的转写通道；

所述步骤a包括：模仁加工，在所述出光面模仁和/或反射面模仁上加工出微棱镜槽，在所述反射面模仁上加工出网点槽；

所述步骤b包括：涂胶，在微棱镜槽内以及网点槽内涂布半凝固状态的光学胶水、以使半凝固状态的光学胶水形成半凝固状态的微棱镜结构以及半凝固状态的网点结构；

所述步骤c包括：转写，光学薄膜从转写通道内输出，所述出光面模仁和反射面模仁抵压光学薄膜相对的正反面、以将半凝固状态的微棱镜结构和半凝固状态的网点结构转写在所述光学薄膜相对的正反面。

通过采用上述技术方案，生产出的导光板两侧分别具有微棱镜结构和网点结构，从而光线能够在该导光板内的均匀传播，从而导光板最后形成的面光源较为均匀。

可选的，所述出光面模仁和反射面模仁均具有第一微结构面，所述出光面模仁和反射面模仁的第一微结构面相对；

所述微棱镜槽设置在所述出光面模仁和／或所述反射面模仁的第一微结构面上，所述网点槽设置在所述反射面模仁的第一微结构面上；

所述出光面模仁和所述反射面模仁可相互靠近且在相互靠近时抵压所述光学薄膜相对的正反面、以将半凝固状态的所述微棱镜结构和半凝固状态的网点结构粘接在所述光学薄膜相对的正反面。

通过采用上述技术方案，只需使光学薄膜位于出光面模仁和反射面模仁之间，然后出光面模仁和反射面模仁相互靠近便可将半凝固状态的微棱镜结构和半凝固状态的网点结构分别粘接在光学薄膜相对的正反面，从而光学薄膜表面的微棱镜结构和网点结构的加工较为方便。

可选的，所述出光面模仁和反射面模仁均为圆柱形或圆筒形；所述出光面模仁和反射面模仁的外壁均具有第二微结构面；

所述微棱镜槽设置在所述出光面模仁和／或所述反射面模仁的第二微结构面上，所述网点槽设置在所述反射面模仁的第二微结构面上；

所述出光面模仁和反射面模仁均可转动、且用于转动时将半凝固状态的所述微棱镜结构和半凝固状态的网点结构滚压在所述光学薄膜相对的正反面。

通过采用上述技术方案，只需使光学薄膜从转动的出光面模仁和反射面模仁之间穿过，便可使光学薄膜相对的正反面分别粘接有半凝固状态的微棱镜结构和半凝固状态的网点结构，通过此方式可对光学薄膜进行连续的加工，加工效率较高。

可选的，所述光学胶水为光学级UV胶；

所述步骤d包括：固化，将光学胶水形成的半凝固状态的网点结构和／或半凝固状态的微棱镜结构进行UV烘烤以使半凝固状态的网点结构和／或半凝固状态的微棱镜结构固化粘接在光学薄膜上。

通过采用上述技术方案，UV烘烤固化的方式热损害小、紫外线不产生高热，被照射物温度不上升即可完成固化与干燥，从而光学胶水的性能不易受损。

可选的，所述步骤d中UV烘烤时间为10s-20s。

通过采用上述技术方案，UV烘烤时间过短时光学胶水形成的网点结构与光学薄膜连接较为不稳定，遭受撞击易分离。UV烘烤时间过长时光学胶水形成的网点结构的物理性能易改变，甚至可能出现开裂、物理扭曲的状态。通过将UV烘烤时间设置为10s-20s，光学胶水形成的网点结构与光学薄膜连接较为稳定的同时性能不会改变，从而最后形成的导光板质量较好。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.可以制作出超薄的导光板，解决了导光板难以实现超薄无黄化的缺陷；

2.光线在导光板内能够较为均匀的传播；

3.加工出的导光板透光性和抗冲性较好，可折可绕，无断裂风险；

4.不受限于注塑机和模具，降低了成本。

附图说明

图1是本申请实施例1的一种超薄微棱镜柔性导光板的结构示意图。

图2是本申请实施例1的一种超薄微棱镜柔性导光板的生产工艺的加工示意图。

图3是本申请实施例2的一种超薄微棱镜柔性导光板的生产工艺的初始状态的加工示意图。

图4是本申请实施例2的一种超薄微棱镜柔性导光板的生产工艺的加工状态的加工示意图。

图5是本申请实施例4的一种超薄微棱镜柔性导光板的结构示意图。

图6是本申请实施例5的一种超薄微棱镜柔性导光板的结构示意图。

图7是本申请实施例6的一种超薄微棱镜柔性导光板的结构示意图。

图8是本申请实施例7的一种超薄微棱镜柔性导光板的结构示意图。

附图标记说明：1、导光板本体；11、反射面；12、出光面；2、网点结构；3、微棱镜结构；5、出光面模仁；6、反射面模仁；7、网点槽；8、微棱镜槽；9、光学胶水；10、光学薄膜；20、转写通道；21、第一微结构面；22、第二微结构面。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种超薄微棱镜柔性导光板。

实施例１：

参照图1，该超薄微棱镜柔性导光板包括光学薄膜制成的导光板本体1，导光板本体1的厚度为t且折射率为n1，n1≥1.49，t<0.35mm。光学薄膜指由薄的分层介质构成的，通过界面传播光束的一类光学介质材料，光学薄膜可直接通过物理汽相沉积和化学液相沉积两种工艺来获得，上述两种工艺为常规工艺，在此不再赘述。制成导光板本体1的光学薄膜具体的可为光学级PC膜、MS膜、PMMA膜中的一种，在本实施例中，制成导光板本体1的光学薄膜具体的为光学级PC膜，光学级PC膜的厚度通常为0.125mm-0.25mm，因此本实施例中所公开的导光板本体1厚度可为0.125mm-0.25mm中任一厚度。同时，由于光学级PC膜的柔性好，从而所制成的导光板本体1可折可绕，断裂风险较小。

导光板本体1具有反射面11和出光面12，反射面11和出光面12处于导光板本体1相对的正反面，反射面11设有光学胶水固化粘接形成的网点结构2，网点结构2为外凸的类半球形形状，网点结构2即为市面上常见的导光板上的网点，网点结构2中网点的排布方式与现有的导光板网点排布方式相同，在此不再赘述。出光面12上设有由光学胶水固化粘接形成的微棱镜结构3，微棱镜结构3即为微小的锯齿和／或半圆形结构，微小的锯齿结构指多个并排设置的V型槽形成的V-cut结构，微小的半圆形结构即为多个并排设置的弧形槽形成的R-cut结构；锯齿和半圆形结构即为导光板中常提及的V-cut和R-cut复合结构，V-cut和R-cut复合结构通常是指在一个方向上设置V-cut结构，在另一个与V-cut结构垂直的方向设置R-cut结构。本实施例中出光面12的微棱镜结构3具体的为R-cut结构。

此外，光学胶水是一种与光学零件的光学性能相近，并具有优良胶接性能的高分子物质。它可以把两个或多个光学零件胶合为能满足光路设计要求的光学组件。形成网点结构2和微棱镜结构3的光学胶水的折射率为n2，n2≥1.49，为了使光线在导光板内能够较为均匀的传播，|n1-n2|≤0.11，在本实施例中，导光板本体1的折射率n1和网点结构2的折射率n2的数值相同，同时n1和n2可均为1.50。当光线从导光板本体1的一侧射入导光板本体1内部时，网点结构2能够使射入导光板本体1内部的光线经过反射和散射后从出光面12射出。

最后，本实施例中使用的光学胶水为光学级UV胶，从而光学胶水只需通过UV固化便能形成网点结构2和微棱镜结构3。

本申请实施例还公开一种超薄微棱镜柔性导光板的生产工艺，用于生产上述超薄微棱镜柔性导光板。

该超薄微棱镜柔性导光板的生产工艺包括以下步骤：

a.模仁加工：模仁指的是用于模具中心部位的关键运作的精密零件，光学模仁通常指对产品导光板进行成型加工的器件。在本实施例中，光学模仁包括出光面模仁5和反射面模仁6，出光面模仁5和反射面模仁6之间形成供光学薄膜10通过的转写通道20。光学薄膜10即为上述所提及的用于制造上述导光板本体1的通过界面传播光束的一类光学介质材料。

在本实施例中，出光面模仁5和反射面模仁6均由钢板制成，生产前时在出光面模仁5上均具有第二微结构面22，在出光面模仁5的第二微结构面22上加工微棱镜槽8，在反射面模仁6的第二微结构面22上加工网点槽7，微棱镜槽8和网点槽7可均通过压力机对钢板加工形成。

b.涂胶：参照图2，在出光面模仁5的微棱镜槽8内以及反射面模仁6的网点槽7内涂布半凝固状态的光学胶水9、以使半凝固状态的光学胶水9分别形成半凝固状态的微棱镜结构3以及半凝固状态的网点结构2，微棱镜结构3即为上述所提及V-cut、R-cut结构或者V-cut和R-cut的复合结构。光学胶水9即为前述所提及的光学零件的光学性能相近，并具有优良胶接性能的高分子物质。

c.转写：出光面模仁5和反射面模仁6均为圆柱形或圆筒形，在本实施例中，出光面模仁5和反射面模仁6均为圆筒形，出光面模仁5和反射面模仁6的第二微结构面22均位于各自的外壁上，微棱镜槽8设置在出光面模仁5的第二微结构面22上，网点槽7设置在反射面模仁6的第二微结构面22上。出光面模仁5加工时可先在钢板上加工出微棱镜槽8，然后再将钢板卷绕形成圆筒形。反射面模仁6加工时也可现在钢板上加工出网点槽7，然后再将钢板卷绕形成圆筒形。

生产时可将圆筒形的出光面模仁5和反射面模仁6分别套设在可转动的转辊外，从而出光面模仁5和反射面模仁6均可转动，转写时使光学薄膜10从转动的出光面模仁5和反射面模仁6之间输出，出光面模仁5和反射面模仁6分别滚压光学薄膜10相对的正反面，从而出光面模仁5和反射面模仁6上的半凝固状态的微棱镜结构3和半凝固状态的网点结构2便会接触光学薄膜10同时粘接在光学薄膜10相对的正反面。

d.固化：在前述中，由于光学胶水9的特殊性能，通过出光面模仁5和反射面模仁6粘附在光学薄膜10上的光学胶水9形成的网点结构2和微棱镜结构3为半凝固状态，需要采用高温固化或者UV烘烤固化的方式使网点结构2和微棱镜结构3固化。

在本实施例中，光学胶水9采用光学级UV胶，从而固化方式为UV烘烤固化。即将粘附有半凝固状态的网点结构2和半凝固状态的微棱镜结构3的光学薄膜10单独进行UV烘烤，即出光面模仁5和反射面模仁6不会一同进行烘烤。UV烘烤时间为10s-20s，在本实施例中，烘烤时间具体的为15s。经过UV固化，光学薄膜10上的网点结构2和微棱镜结构3便会稳固的粘附在光学薄膜10上。

e.裁切：将UV烘烤后的光学薄膜10进行裁切以形成导光板成品。根据不同产品的生产需求，便可通过裁切以使导光板成品处于不同的大小，从而能够满足多种产品的需求、通用性较强。

本申请实施例1的实施原理为：通过分别在出光面模仁5和反射面模仁6的微棱镜槽8和网点槽7内涂布光学胶水9，然后再将光学胶水9形成的微棱镜结构3和网点结构2分别粘接在厚度低于0.35mm的光学薄膜10上并进行固化，最后裁切便可得到导光板成品。由于光学薄膜可直接通过物理汽相沉积和化学液相沉积两种工艺来获得，无需采用注塑和热压方式制造，从而不受限于注塑工艺、成型工艺和模具能力，也不会产生注塑和热压等方式超薄化导光板所产品的黄化问题，只需采用较薄的光学薄膜10便可以制作出超薄的导光板，从而解决了导光板难以实现超薄无黄化的缺陷。

同时对于现有的制造导光板的进口高射速注塑机而言，模具和机台的价格高、产出率低、成本高昂，本申请所公开的超薄微棱镜柔性导光板不受限于注塑机和模具，故降低了成本。

此外光学薄膜通常为柔性，故采用光学薄膜制成的超薄微棱镜柔性导光板具有可折可绕、断裂风险小的优点。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别之处在于，参照图3和图4，出光面模仁5和反射面模仁6均具有第一微结构面21，在本实施例中，出光面模仁5和反射面模仁6可均为方形钢板，出光面模仁5和反射面模仁6的第一微结构面21相对。微棱镜槽8设置在出光面模仁5的第一微结构面21上，网点槽7设置在反射面模仁6的第一微结构面21上。

此外，出光面模仁5和反射面模仁6可相互靠近，在本实施例中，可通过气缸或电推杆驱动出光面模仁5靠近反射面模仁6，同时也可通过气缸或电推杆驱动反射面模仁6靠近出光面模仁5。

加工时使光学薄膜10位于出光面模仁5和反射面模仁6之间，然后使出光面模仁5和反射面模仁6相对靠近直至出光面模仁5和反射面模仁6分别抵压光学薄膜10相对的正反面，此时出光面模仁5上的半凝固状态的微棱镜结构3以及反射面模仁6上的半凝固状态的网点结构2便可被粘接在光学薄膜10相对的正反面。

本申请实施例2的实施原理为：只需使光学薄膜10位于出光面模仁5和反射面模仁6之间，然后出光面模仁5和反射面模仁6相互靠近便可将半凝固状态的微棱镜结构3和半凝固状态的网点结构2分别粘接在光学薄膜10相对的正反面，从而光学薄膜10表面的微棱镜结构3和网点结构2的加工较为方便。

实施例3：

本实施例与实施例1的区别之处在于，反射面模仁6上还加工有微棱镜槽8，光学胶水9涂布时也会涂布在反射面模仁6上的微棱镜槽8内，从而光学薄膜10的一侧粘接有半凝固状态的微棱镜结构3，光学薄膜10的另一侧粘接有半凝固状态的微棱镜结构3以及半凝固状态的网点结构2。

实施例4：

本实施例与实施例1的区别之处在于，参照图5，本实施例中导光板本体1的出光面12的微棱镜结构3具体的为V-cut结构。

实施例5：

本实施例与实施例１的区别之处在于，参照图6，导光板本体1的反射面11还设有光学胶水固化粘接形成微棱镜结构3，本实施例中微棱镜结构3具体的为R-cut结构。

实施例6：

本实施例与实施例5的区别之处在于，参照图7，本实施例中导光板本体1的反射面11的微棱镜结构3具体的为V-cut结构。

实施例7：

本实施例与实施例6的区别之处在于，参照图8，本实施例中微棱镜结构3具体的为R-cut和V-cut的复合结构。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种超薄微棱镜柔性导光板的生产工艺，其特征在于：用于生产一种超薄微棱镜柔性导光板，超薄微棱镜柔性导光板包括光学薄膜(10)制成的导光板本体(1)，所述光学薄膜(10)为光学级PC膜、MS膜、PMMA膜中的一种，所述光学薄膜通过物理气相沉积或化学液相沉积工艺制得，所述导光板本体(1)的厚度为t且折射率为n1，n1≥1.49，t=0 .125mm-0.25mm；所述导光板本体(1)上设有由光学胶水(9)固化粘接形成的网点结构(2)，网点结构（2）为外凸的半球形形状，光学胶水(9)的折射率为n2，n2≥1.49，|n1-n2|≤0.11；所述导光板本体(1)上还设有光学胶水(9)固化粘接形成的微棱镜结构(3)，所述导光板本体(1)具有反射面(11)和出光面(12)，所述网点结构(2)固化粘接在所述反射面(11)，所述微棱镜结构(3)固化粘接在所述出光面(12)和所述反射面(11)，生产工艺包括以下步骤：

a.模仁加工，在光学模仁上加工网点槽(7)，所述光学模仁包括出光面模仁(5)和反射面模仁(6)，所述出光面模仁(5)和反射面模仁(6)之间形成供光学薄膜(10)转写成型后输出的转写通道(20)，步骤a包括：模仁加工，在所述出光面模仁(5)和反射面模仁(6)上加工出微棱镜槽(8)，在所述反射面模仁(6)上加工出网点槽(7)；出光面模仁(5)和反射面模仁(6)均由钢板制成，生产前时在出光面模仁(5)上均具有第二微结构面(22)，在出光面模仁(5)的第二微结构面(22)上加工微棱镜槽(8)，在反射面模仁(6)的第二微结构面(22)上加工网点槽(7)，反射面模仁(6)上还加工有微棱镜槽（8），光学胶水（9）涂布时也会涂布在反射面模仁（6）上的微棱镜槽（8）内，微棱镜槽（8）和网点槽(7)可均通过压力机对钢板加工形成；

b.涂胶，在光学模仁的网点槽(7)内涂布半凝固状态的光学胶水(9)、以使光学胶水(9)形成半凝固状态的网点结构(2)，步骤b包括：涂胶，在微棱镜槽(8)内以及网点槽(7)内涂布半凝固状态的光学胶水(9)、以使半凝固状态的光学胶水(9)形成半凝固状态的微棱镜结构(3)以及半凝固状态的网点结构(2)；

c.转写，生产时可将圆筒形的出光面模仁(5)和反射面模仁(6)分别套设在可转动的转辊外，将模仁上的光学胶水(9)形成的半凝固状态的网点结构(2)转写在光学薄膜(10)上，步骤c包括：转写，光学薄膜(10)从转写通道(20)内输出，所述出光面模仁(5)和反射面模仁(6)同时抵压光学薄膜(10)相对的正反面、以将半凝固状态的微棱镜结构(3)和半凝固状态的网点结构(2)同时转写在所述光学薄膜(10)相对的正反面；

d.固化，将光学胶水(9)形成的半凝固状态的网点结构(2)进行固化以使半凝固状态的网点结构(2)固化粘接在光学薄膜(10)上；

e.裁切，将固化后的光学薄膜(10)进行裁切以形成导光板成品。

2.根据权利要求1所述的超薄微棱镜柔性导光板的生产工艺，其特征在于：所述光学胶水(9)为光学级UV胶；步骤d包括：固化，将光学胶水(9)形成的半凝固状态的网点结构(2)和半凝固状态的微棱镜结构(3)进行UV烘烤以使半凝固状态的网点结构(2)和半凝固状态的微棱镜结构(3)固化粘接在光学薄膜(10)上。

3.根据权利要求1所述的超薄微棱镜柔性导光板的生产工艺，其特征在于：步骤d中UV烘烤时间为10s-20s。

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