专利名称：一种多层复合棱镜片及其制备方法
技术领域：
本发明涉及光学薄膜技术领域，尤其涉及一种用于背光模组的多层复合棱镜片及其制备方法。
背景技术：
由于液晶显示器本身并不能发光，背光模组作为液晶显示器的关键组件之一，就起到了提供均匀的面光源的作用。背光模组是由灯源、反射片、导光板、下扩散膜、棱镜片、上扩散膜组成。灯源发出线光源，经过反射片、导光板、下扩散膜变成面光源，再经过棱镜片进一步地集中光线，提高亮度。上扩散膜的作用主要是保护棱镜片及提高可视角。单片的棱镜片可提闻売度60%,两片棱镜片置加可提闻売度120%左右。由此，可以看出棱镜片在提高亮度，节约能源时的作用。但是，当棱镜片表面结构受到损伤时，会大大降低其光学效果。在进行背光组装时，膜片之间会发生相互移动、摩擦，造成膜片的损伤，同时膜与膜之间也有可能混入灰尘及裁切产生的碎屑，使背光模组良率(或称合格率)降低。同时，棱镜片易产生干涉现象，影响光学效果
发明内容
为了解决现有背光模组各膜片之间相互移动、摩擦，造成膜片的损伤，或膜片之间混入灰尘及裁切产生的碎屑，使背光模组合格率降低的缺陷，以及减少棱镜片的干涉现象。本发明提供一种多层复合棱镜片及其制备方法，所述复合棱镜片是将两张棱镜片叠加复合的光学膜，所述复合棱镜片有着优良的光学效果，同时能够提高背光模组的良率，并减少组装清洗的工序。为了解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案:本发明提供一种多层复合棱镜片，所述复合棱镜片依次包括下棱镜片、胶黏层、上棱镜片；所述上棱镜片和下棱镜片包括棱镜片基材(分别称为上棱镜片基材和下棱镜片基材)，所述棱镜片基材上设置有微棱镜结构(简称棱)；所述上棱镜片和下棱镜片通过胶黏层复合在一起，且上、下棱镜片棱的方向相垂直。即，上、下棱镜片的微棱镜结构(棱)的长度所在方向相垂直。例如:上棱镜片的微棱镜结构横向放置，下棱镜片微棱镜结构纵向放置。所述上棱镜片基材的下表面通过胶黏层与下棱镜片的微棱镜结构复合在一起。上、下棱镜片棱的方向相垂直，可以避免产生干涉现象。所述胶黏层的材料为胶黏齐 。所述胶黏剂选自环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯、聚醋酸乙烯酯、脲醛树脂胶黏剂中的一种或至少两种的组合。上述胶黏剂的折射率为1-1.5。进一步的，所述微棱镜结构的高度为10-70 μ m，棱角为1° -160°。进一步的，所述上棱镜片基材和下棱镜片基材的厚度分别为10-300 μ m。上述的上棱镜片与下棱镜片的微棱镜结构及棱镜片基材的厚度，可以相同也可以不相同。所述微棱镜结构的棱角优选30° -150°，所述上棱镜片基材和下棱镜片基材的厚度还可以为30-200 μ m, 50-100 μ m或150-250 μ m。所述微棱镜结构由UV胶水(紫外光固化胶)制成，所述UV胶水的主要成分是丙烯酸树脂。所述棱镜片基材的材料选自PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)、玻璃、PC (聚碳酸酯)、PA (聚酰胺树脂)、PS (聚苯乙烯)、PE (聚乙烯)、PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯)等光学级透明薄膜中的一种。进一步的，所述I父黏层的厚度为0.5-35 μ m,是下棱镜片表面最闻棱的闻度的5/100-50/100。在保证光学效果的基础上，所述胶黏层越薄越好。进一步的，胶黏层的厚度为下棱镜片表面最高棱高度的10/100-30/100。所述胶黏层的厚度优选为下棱镜片表面最高棱的高度的20/100或40/100。控制月父黏层的厚度在一定的范围内，可以使上、下棱镜片之间干涉变小，売度提闻，有效提闻裁切的合格率。进一步的，所述微棱镜结构的高度为10-70 μ m，棱角为1° -160°，所述上棱镜片基材和下棱镜片基材的厚度分别为10-300 μ m，所述胶黏层的厚度为下棱镜片表面最高棱的高度的 5/100-50/100。优选的，所述上棱镜片基材的厚度为75-100 μ m，所述上棱镜片表面棱的高度是30-40 μ m，棱角为120° -130° ;所述下棱镜片基材的厚度为75-100 μ m，所述下棱镜片表面棱的高度是15-25 μ m，棱角为20° -30° ;所述胶黏层的厚度是2_6 μ m。进一步的，所述微棱镜结构的高度为10-70μπι，棱角为30° -150°，所述上棱镜片基材和下棱镜片基材的厚度分别为30-200 μ m，所述胶黏层的厚度为下棱镜片表面最高棱的高度的10/100-30/100。进一步的，所述微棱镜结构的高度为20-50μπι，棱角为30° -150°，所述上棱镜片基材和下棱镜片基材的厚度分别为150-250 μ m，所述胶黏层的厚度为下棱镜片表面最高棱的高度的10/100-30/100。进一步的，所述微棱镜结构的高度为10-70μπι，棱角为30° -150°，所述上棱镜片基材的厚度分别为50-100 μ m,所述下棱镜片基材的厚度分别为100-200 μ m,所述胶黏层的厚度为1_21 μ m。本发明还提供一种上述的多层复合棱镜片的制备方法，所述制备方法包括如下步骤:(I)制备下棱镜片和上棱镜片；(2)在上棱镜下表面涂布一层胶黏剂，在烘箱中老化l_30min，再用复合辊复合下棱镜片，成品收卷，在50°C烘房中老化3-40h。与现有普通棱镜片叠加的光学效果相比，本发明提供的多层复合棱镜片同样具有较闻的売度，同时减少了棱镜片置加时广生的干涉现象，本发明提供的多层复合棱镜片减少了裁切清洗组装等工序，且膜与膜之间不易混入灰尘，提高了裁切良率，并且使得背光模组具有更高的良率。上述多层复合棱镜片的制备方法工艺简单，易于操作。
图1为现有背光模组的剖面示意图；图2为本发明提供的多层复合棱镜片的剖面示意图。其中，101指灯源、102是反射片、103是导光板、104为下扩散膜、105为下棱镜片、106为上棱镜片，107为上扩散膜，201为下棱镜片，2011为下棱镜片表面的微棱镜结构，203为上棱镜片，202为胶黏剂。
具体实施例方式如图1所示，现有背光模组包括灯源101、反射片102、导光板103、下扩散膜104、下棱镜片105、上棱镜片106和上扩散膜107。如图2所示，本发明提供的多层复合棱镜片依次包括下棱镜片201、胶黏层202、上棱镜片203 ;所述上棱镜片203和下棱镜片201包括棱镜片基材，所述下棱镜片基材上设置有微棱镜结构2011，所述上棱镜片基材上设置有微棱镜结构；上下棱镜片的微棱镜结构可相同也可以不同，复合时，上下棱镜片按照棱相互垂直方向放置。本发明提供的多层复合棱镜片的制备方法，包括如下步骤:( I)制备下棱镜片和上棱镜片；(2)在上棱镜片的棱镜片基材下表面涂布一层胶黏剂，在烘箱中老化l_30min，形成胶黏层；再用复合辊复合下棱镜片，使上棱镜片基材的下表面通过胶黏层与下棱镜片的微棱镜结构复合到一起；成品收卷，在50°C烘房中继续老化3-40h。上述步骤(I)中的上棱镜片和下棱镜片可以是从市场上购买的现成产品，也可以依照现有技术制备得到。按照下述方法测试所得多层复合棱镜片的亮度:亮度测试:将待测薄膜放入24寸背光模组中，用24V的电压点亮模组，用辉度仪(型号BM-7)测试亮度。实施例1材料:上棱镜片和下棱镜片是韩国LG电子公司生产的型号为SOS的棱镜片。制备方法如下:在上棱镜片的下表面涂覆聚氨酯胶黏剂，形成一层厚度为2μπι的胶黏层，下棱镜片的微棱镜结构的高度为15 μ m,所述胶黏层与下棱镜片的上表面(微棱镜结构层)复合，得到本发明的多层复合棱镜片。实施例2材料:下棱镜片是台湾光耀股份公司生产的型号为KL77的棱镜片。上棱镜片是韩国LG电子公司生产的型号为SOS的棱镜片。制备方法如下:在上棱镜片的的下表面涂覆一层聚氨酯胶黏剂，形成6 μ m厚的胶黏层，下棱镜片的微棱镜结构的高度为25 μ m,所述胶黏层与下棱镜片的上表面(微棱镜结构层)复合，得到本发明的多层复合棱镜片。实施例3材料:下棱镜片是台湾光耀股份公司生产的型号为KL77的棱镜片。上棱镜片是韩国LG电子公司生产的型号为SOS的棱镜片。制备方法如下:在上棱镜片的的下表面涂覆一层聚氨酯胶黏剂，形成3 μ m厚的胶黏层，下棱镜片的微棱镜结构的高度为25 μ m,所述胶黏层与下棱镜片的上表面(微棱镜结构层)复合，得到本发明的多层复合棱镜片。实施例4按照上述方法制备多层复合棱镜片，所述复合棱镜片依次包括下棱镜片、胶黏层、上棱镜片；所述上棱镜片和下棱镜片包括棱镜片基材，所述棱镜片基材上设置有微棱镜结构；所述上棱镜片和下棱镜片通过胶黏层复合在一起，且上、下棱镜片棱的方向相垂直。其中，所述微棱镜结构的高度为ΙΟμπι，棱角为1° -160°，所述上棱镜片基材和下棱镜片基材的厚度分别为 ο μ m，所述胶黏层的厚度为0.5 μ m，是下棱镜片表面棱高的5/100。实施例5按照上述方法制备多层复合棱镜片，所述复合棱镜片依次包括下棱镜片、胶黏层、上棱镜片；所述上棱镜片和下棱镜片包括棱镜片基材，所述棱镜片基材上设置有微棱镜结构；所述上棱镜 片和下棱镜片通过胶黏层复合在一起，且上、下棱镜片棱的方向相垂直。其中，所述微棱镜结构的高度为70μπι，棱角为1° -160°，所述上棱镜片基材和下棱镜片基材的厚度分别为300 μ m，所述胶黏层的厚度为35 μ m，是下棱镜片表面棱高的50/100。实施例6按照上述方法制备多层复合棱镜片，所述复合棱镜片依次包括下棱镜片、胶黏层、上棱镜片；所述上棱镜片和下棱镜片包括棱镜片基材，所述棱镜片基材上设置有微棱镜结构；所述上棱镜片和下棱镜片通过胶黏层复合在一起，且上、下棱镜片棱的方向相垂直。其中，所述微棱镜结构的高度为40μπι，棱角为1° -160°，所述上棱镜片基材和下棱镜片基材的厚度分别为200 μ m，所述胶黏层的厚度为16 μ m，是下棱镜片表面棱高的40/100。实施例7按照上述方法制备多层复合棱镜片，所述复合棱镜片依次包括下棱镜片、胶黏层、上棱镜片；所述上棱镜片和下棱镜片包括棱镜片基材，所述棱镜片基材上设置有微棱镜结构；所述上棱镜片和下棱镜片通过胶黏层复合在一起，且上、下棱镜片棱的方向相垂直。所述微棱镜结构的高度为ΙΟμπι，棱角为30° -150°，所述上棱镜片基材和下棱镜片基材的厚度分别为30 μ m，所述胶黏层的厚度为I μ m，是下棱镜片表面棱高的10/100。实施例8按照上述方法制备多层复合棱镜片，所述复合棱镜片依次包括下棱镜片、胶黏层、上棱镜片；所述上棱镜片和下棱镜片包括棱镜片基材，所述棱镜片基材上设置有微棱镜结构；所述上棱镜片和下棱镜片通过胶黏层复合在一起，且上、下棱镜片棱的方向相垂直。所述微棱镜结构的高度为10-70 μ m，棱角为30° -150°，所述上棱镜片基材和下棱镜片基材的厚度分别为200 μ m，所述胶黏层的厚度为21 μ m，是下棱镜片表面最高棱的高度的30/100。实施例9按照上述方法制备多层复合棱镜片，所述复合棱镜片依次包括下棱镜片、胶黏层、上棱镜片；所述上棱镜片和下棱镜片包括棱镜片基材，所述棱镜片基材上设置有微棱镜结构；所述上棱镜片和下棱镜片通过胶黏层复合在一起，且上、下棱镜片棱的方向相垂直。所述微棱镜结构的高度为10-30 μ m，棱角为30° -150°，所述上棱镜片基材和下棱镜片基材的厚度分别为100 μ m，所述胶黏层的厚度为6 μ m，是下棱镜片表面最高棱的高度的 20/100。
实施例10按照上述方法制备多层复合棱镜片，所述复合棱镜片依次包括下棱镜片、胶黏层、上棱镜片；所述上棱镜片和下棱镜片包括棱镜片基材，所述棱镜片基材上设置有微棱镜结构；所述上棱镜片和下棱镜片通过胶黏层复合在一起，且上、下棱镜片棱的方向相垂直。所述微棱镜结构的高度为20μπι，棱角为30° -150°，所述上棱镜片基材和下棱镜片基材的厚度分别为150 μ m，所述胶黏层的厚度为2 μ m，是下棱镜片表面最高棱的高度的 10/100。实施例11按照上述方法制备多层复合棱镜片，所述复合棱镜片依次包括下棱镜片、胶黏层、上棱镜片；所述上棱镜片和下棱镜片包括棱镜片基材，所述棱镜片基材上设置有微棱镜结构；所述上棱镜片和下棱镜片通过胶黏层复合在一起，且上、下棱镜片棱的方向相垂直。所述微棱镜结构的高度为20-50 μ m，棱角为30° -150°，所述上棱镜片基材和下棱镜片基材的厚度分别为250 μ m，所述胶黏层的厚度为15 μ m，是下棱镜片表面最高棱的高度的30/100。实施例12按照上述方法制备多层复合棱镜片，所述复合棱镜片依次包括下棱镜片、胶黏层、上棱镜片；所述上棱镜片和下棱镜片包括棱镜片基材，所述棱镜片基材上设置有微棱镜结构；所述上棱镜片和下棱镜片通过胶黏层复合在一起，且上、下棱镜片棱的方向相垂直。所述微棱镜结构的高度为20-35 μ m，棱角为30° -150°，所述上棱镜片基材和下棱镜片基材的厚度分别为180 μ m，所述胶黏层的厚度为7 μ m，是下棱镜片表面最高棱的高度的 20/100。实施例13按照上述方法制备多层复合棱镜片，所述复合棱镜片依次包括下棱镜片、胶黏层、上棱镜片；所述上棱镜片和下棱镜片包括棱镜片基材，所述棱镜片基材上设置有微棱镜结构；所述上棱镜片和下棱镜片通过胶黏层复合在一起，且上、下棱镜片棱的方向相垂直。所述上棱镜片基材的厚度为50 μ m，所述微棱镜结构的高度为10-70μπι，棱角为90° -150°，所述下棱镜片基材的厚度为100 μ m，所述微棱镜结构的高度为10 μ m，棱角为30° -150°，所述胶黏层的厚度为I μ m。所述胶黏层的厚度是下棱镜片表面最高棱的高度的 10/100。实施例14按照上述方法制备多层复合棱镜片，所述复合棱镜片依次包括下棱镜片、胶黏层、上棱镜片；所述上棱镜片和下棱镜片包括棱镜片基材，所述棱镜片基材上设置有微棱镜结构；所述上棱镜片和下棱镜片通过胶黏层复合在一起，且上、下棱镜片棱的方向相垂直。所述上棱镜片基材的厚度为100 μ m，所述微棱镜结构的高度为10-70 μ m，棱角为90° -150°，所述下棱镜片基材的厚度为200μπι，所述微棱镜结构的高度为10-70μπι，棱角为90° -150°，所述胶黏层的厚度为21 μ m。所述胶黏层的厚度是下棱镜片表面最高棱的高度的30/100。实施例15按照上述方法制备多层复合棱镜片，所述复合棱镜片依次包括下棱镜片、胶黏层、上棱镜片；所述上棱镜片和下棱镜片包括棱镜片基材，所述棱镜片基材上设置有微棱镜结构；所述上棱镜片和下棱镜片通过胶黏层复合在一起，且上、下棱镜片棱的方向相垂直。所述上棱镜片基材的厚度为75 μ m，所述微棱镜结构的高度为10-70μπι，棱角为45° -135°，所述下棱镜片基材的厚度为150 μ m，所述微棱镜结构的高度为10-50 μ m，棱角为60° -120°，所述胶黏层的厚度为15 μ m。所述胶黏层的厚度是下棱镜片表面最高棱的高度的22/100。实施例16按照上述方法制备多层复合棱镜片，所述复合棱镜片依次包括下棱镜片、胶黏层、上棱镜片；所述上棱镜片和下棱镜片包括棱镜片基材，所述棱镜片基材上设置有微棱镜结构；所述上棱镜片和下棱镜片通过胶黏层复合在一起，且上、下棱镜片棱的方向相垂直。所述上棱镜片基材的厚度为75 μ m,微棱镜结构(表面棱)的高度是30 μ m,棱角为120° -130° ;所述下棱镜片基材的厚度为75 μ m，微棱镜结构(表面棱)的高度是15 μ m，棱角为20° -30° ;所述胶黏层的厚度是2 μ m。所述胶黏层的厚度是下棱镜片表面最高棱的高度的30/100。实施例17按照上述方法制备多层复合棱镜片，所述复合棱镜片依次包括下棱镜片、胶黏层、上棱镜片；所述上棱镜片和下棱镜片包括棱镜片基材，所述棱镜片基材上设置有微棱镜结构；所述上棱镜片和下棱镜片通过胶黏层复合在一起，且上、下棱镜片棱的方向相垂直。所述上棱镜片基材的厚度为100 μ m，微棱镜结构(表面棱)的高度是40 μ m，棱角为120° -130° ;所述下棱镜片基材的厚度为100 μ m，微棱镜结构(表面棱)的高度是25 μ m，棱角为20° -30° ;所述胶黏层的厚度是6 μ m。所述胶黏层的厚度是下棱镜片表面最高棱的高度的24/100。实施例18按照上述方法制备多层复合棱镜片，所述复合棱镜片依次包括下棱镜片、胶黏层、上棱镜片；所述上棱镜片和下棱镜片包括棱镜片基材，所述棱镜片基材上设置有微棱镜结构；所述上棱镜片和下棱镜片通过胶黏层复合在一起，且上、下棱镜片棱的方向相垂直。所述上棱镜片基材的厚度为90 μ m，微棱镜结构(表面棱)的高度是30-40 μ m，棱角为120° -130° ;所述下棱镜片基材的厚度为90μπι，微棱镜结构(表面棱)的高度是15-25 μ m，棱角为20° -30° ;所述胶黏层的厚度是4_6 μ m。所述胶黏层的厚度是下棱镜片表面最高棱的高度的16/100-24/100。对比例1:2张韩国LG电子公司生产的型号为SOS的棱镜片直接叠加使用，所得复合棱镜片的裁切良率和背光模组的良率较低。对比例2:材料:上棱镜片和下棱镜片是韩国LG电子公司生产的型号为SOS的棱镜片。制备方法如下:在棱镜片SOS的下表面涂覆一层丙烯酸胶黏剂，形成10 μ m厚的胶黏层，下棱镜片的微棱镜结构的高度为15 μ m，所述胶黏层的厚度是最高微棱镜棱的高度的67/100，所述胶黏层与下棱镜片的上表面(微棱镜结构层)复合，得到多层复合棱镜片。该多层复合棱镜片的胶黏层的厚度与最高微棱镜棱的高度的比值过大，背光模组的亮度较低。
对比例3:I张韩国LG电子生产的型号为SOS的棱镜片。对比例4:材料:上棱镜片和下棱镜片是韩国LG电子公司生产的型号为SOS的棱镜片。制备方法如下:在棱镜片SOS的下表面涂覆一层丙烯酸胶黏剂，形成0.5 μ m厚的胶黏层，下棱镜片的微棱镜结构的高度为50 μ m，所述胶黏层的厚度是微棱镜结构最高棱的高度的1/100，所述胶黏层与下棱镜片的上表面(微棱镜层)复合，得到多层复合棱镜片。该多层复合棱镜片的胶黏层的厚度与最大微棱镜棱高的比值过小，不能有效地把上棱镜片和下棱镜片复合在一起，在使用及裁切过程中，上下棱镜片易脱离，同时也不能有效地降低干涉作用，导致背光模组良率低，信赖性(可靠性)不好。表I所得多层复合棱镜片的裁切良率及由其组装的背光膜组的亮度及良率数据:背光模组
权利要求
1.一种多层复合棱镜片，其特征在于，所述复合棱镜片依次包括下棱镜片、胶黏层、上棱镜片；所述上棱镜片和下棱镜片包括棱镜片基材，所述棱镜片基材上设置有微棱镜结构(简称棱)；所述上棱镜片和下棱镜片通过胶黏层复合在一起，且上、下棱镜片棱的方向相垂直。
2.根据权利要求1所述的多层复合棱镜片，其特征在于，所述微棱镜结构的高度为10-70 μ m，棱角为 I。-160。。
3.根据权利要求1所述的多层复合棱镜片，其特征在于，所述上棱镜片基材和下棱镜片基材的厚度分别为10-300 μ m。
4.根据权利要求1所述的多层复合棱镜片，其特征在于，所述胶黏层的厚度为0.5-35 μ m,是下棱镜片表面最高棱的高度的5/100-50/100。
5.根据权利要求1所述的多层复合棱镜片，其特征在于，所述胶黏层的厚度为下棱镜片表面最高棱的高度的10/100-30/100。
6.根据权利要求1所述的多层复合棱镜片，其特征在于，所述微棱镜结构的高度为10-70 μ m，棱角为I ° -160°，所述上棱镜片基材和下棱镜片基材的厚度分别为10-300 μ m，所述胶黏层的厚度为下棱镜片表面最高棱的高度的5/100-50/100。
7.根据权利要求1所述的多层复合棱镜片，其特征在于，所述微棱镜结构的高度为10-70 μ m，棱角为30° -150°，所述上棱镜片基材和下棱镜片基材的厚度分别为30-200 μ m，所述胶黏层的厚度为下棱镜片表面最高棱的高度的10/100-30/100。
8.根据权利要求1所述的多层复合棱镜片，其特征在于，所述微棱镜结构的高度为20-50 μ m，棱角为30° -150°，所述上棱镜片基材和下棱镜片基材的厚度分别为150-250 μ m，所述胶黏层的厚度为下棱镜片表面最高棱的高度的10/100-30/100。
9.根据权利要求1所述的多层复合棱镜片，其特征在于，所述上棱镜片基材的厚度为75-100 μ m，所述上棱镜片表面棱的高度是30-40 μ m，棱角为120° -130° ;所述下棱镜片基材的厚度为75-100 μ m，所述下棱镜片表面棱的高度是15-25 μ m，棱角为20° -30° ;所述月父黏层的厚度是2_6 μ m。
10.根据权利要求1-9之一所述的多层复合棱镜片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤: (1)制备下棱镜片和上棱镜片； (2)在上棱镜下表面涂布一层胶黏剂，在烘箱中老化l_30min，再用复合辊复合下棱镜片，成品收卷，在50°C烘房中老化3-40h。
全文摘要
本发明涉及光学薄膜技术领域，尤其涉及一种用于背光模组的多层复合棱镜片及其制备方法。为了解决现有背光模组各膜片之间相互移动、摩擦，造成膜片的损伤，或膜片之间混入灰尘及裁切产生的碎屑，使背光模组合格率降低的缺陷，以及减轻棱镜片的干涉现象。本发明提供一种多层复合棱镜片及其制备方法，该复合棱镜片依次包括下棱镜片、胶黏层、上棱镜片；所述上棱镜片和下棱镜片包括棱镜片基材，所述棱镜片基材上设置有微棱镜结构；所述上棱镜片和下棱镜片通过胶黏层复合在一起，且上、下棱镜片棱的方向相垂直。本发明提供的多层复合棱镜片有着优良的光学效果，同时能够提高背光模组的良率，并减少组装清洗的工序。其制备方法工艺简单，易于操作。
文档编号B32B7/12GK103149610SQ201310058308
公开日2013年6月12日 申请日期2013年2月25日 优先权日2013年2月25日
发明者张彦, 崔钧, 徐良霞, 马子盈 申请人:宁波激智新材料科技有限公司