[发明专利]利用微图案载体制备的光学片

说明书

发明领域

本发明大体上涉及一种光学片，并且更特别地涉及一种具有双侧光导板的光学片以及用于制造该光学片的工艺。

背景技术

液晶显示器(LCDs)不断地改进着其成本和性能，逐渐成为许多电脑、仪器、娱乐应用优选的显示技术。传统的LCD移动电话、笔记本电脑、监视器包括一导光板，其接收从光源发出的光线并将这些光线或多或少均匀地再分布并穿过该LCD。现有的导光板的厚度一般在0.8mm至2mm。该导光板必须具有充分的厚度以便与一般是CCFL或一些LED的光源有效地配合，然后将尽可能多的光导向观察者。同时，利用传统的注塑成型工艺制造厚度小于约0.8mm并且长或宽大于60mm的导光板是很难的，并且很昂贵。另一方面，人们通常希望削减该导光板的厚度以降低LCD整体的厚度和重量，特别是LED的尺寸在日趋减小。因此，为了获得最佳的光利用率、低制造成本、厚度和亮度，需要在这些矛盾的需求中寻求一种平衡。在大多数应用中，导光板的一面必须被图案化(“单面导光板”)以获得足够的光提取(extraction)和再导向(redirection)能力。但是，在某些情形中，譬如转向薄膜系统，导光板的两个面上均需要微图案化(“双面导光板”)。所示的LCD背光单元中的转向薄膜的使用减少了获得足够高亮度所需的光管理(management)薄膜的数量。不幸的是，当导光板相对较薄时(＜0.8mm)，每一图案均获得好的复制成为获得选择转向薄膜的主要瓶颈。当然，选择生产薄的双面导光板的方法在成本、生产力、质量上是至关重要的，这就使得制造转向薄膜的技术在经济上更加具有吸引力。

目前选择的方法是注塑成型法及某些改进方法。该方法是将热的聚合物溶体以高速和高压射入具有经微机械加工的图案的表面的模具空腔，该图案在模具的填充和冷却阶段被转移到固化的模制板表面。当板的厚度相对较大(≥0.8mm)且其横向尺寸(宽度和/或长度)相对较小(≤300mm)时，注塑成型技术十分有效。但是，对于相对较薄的、在其主要的表面具有微型图案的板(≤0.8mm)而言，注塑成型法需要巨大的注射压力等级，而这典型的会导致模制板具有不良的复制效果、高残留压和双折射，从而产生不良的尺寸稳定性和较低的成品率。

另外一种用于生产单面导光板(微型图案在一个面上)的方法是利用喷墨印刷、丝网印刷或其他类型的印刷方法在一平的、挤压铸造(cast)的薄板上印刷离散的微型图案。这种工序的缺点在于挤压铸造阶段需要额外的昂贵的印刷步骤，并且离散的微型分离物(extractor)是预先设定的且不好控制。上述方法使得本发明所需要的在两个面均需要图案化时变得较不能被采用。

上述连续的、辊对辊、挤压铸造的工序适合于制造薄的、单面微图案薄膜，如U.S.Pat.No.5,885,490(Kawaguchi等人)，U.S.Pat.Pub.No.2007/0052118A1(Kudo等人)，U.S.Pat.No.2007/0013100A1(Capaldo等人)和U.S.Pat.No.2008/0122135A1(Hisanori等人)所披露。Kawaguchi等人考虑到在薄膜产品的两个面上设置图案的可能性，其中将熔融树脂铸造(cast)在柔性载膜的图案化表面上，穿过由两个相互反相旋转的辊子形成的夹层区域。这种方法是本身较昂贵，因为图案化表面本身就是一层薄膜，其必须在铸造工序开始之前分别准备，然后在十分有限的使用之后被丢弃。Capaldo等人披露了一种挤出铸造的方法，其能够制造一个表面上具有受控粗糙度的薄膜。Hisanori等人和Kudo等人也披露了使用挤出铸造形成薄膜图案的方法，但是他们仅披露了单面薄膜。Kudo等人特别需要图案化辊子具有相对较高的表面温度(＞Tg+20℃)。Takada等人(WO2006/098479)披露了一种使用挤出铸造工序制造厚的导光板的方法，但是该方法同样仅局限于制造单面导光板。

因此，虽然已经提出了诸多解决办法用于一种特殊的导光板以及通过挤出、辊对辊的操作制造该板的方法，但是仍然存在使用单程挤出铸造工序有效制备如本发明所披露的双面导光板的需求。

发明内容