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1、10申请公布号CN104133344A43申请公布日20141105CN104133344A21申请号201410405130322申请日20140815G03F7/16200601G03F7/20200601G02B6/0020060171申请人南京博昱光电科技有限公司地址210046江苏省南京市经济技术开发区恒广路8号科创基地415室72发明人路志坚郑颖博李中强74专利代理机构南京知识律师事务所32207代理人张苏沛54发明名称一种同时制作多片含有厚度渐变区域的导光片的方法57摘要本发明公开一种同时制作多片含有厚度渐变区域的导光片的方法，包括提供导光片透明基材；在基材上涂布含有厚度渐变区域。
2、和厚度均匀区域的胶层，胶层含有可光聚合材料；设计掩模板，掩模板图案包含透光区域和由密度渐变的透光开口或阻光图案组成的多个单元掩模板区域；使单元掩模板区域中的透光区域与基材上胶层中厚度渐变区域对齐，并使掩模板中含有密度渐变的透光开口或阻光图案组成的区域与胶层中厚度均匀区域对齐；能量辐射照射基材上的胶层，选择性地固化胶层中的可光聚合材料；并使用溶剂洗涤选择性固化后的胶层，形成与掩模板图案相对应的含有厚度渐变区域和密度渐变的导光微结构区域的多片导光片；使多片导光片分离。51INTCL权利要求书2页说明书5页附图5页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书5页附图5页10申。
3、请公布号CN104133344ACN104133344A1/2页21一种同时制作多片含有厚度渐变区域的导光片的方法，其特征在于，包括以下步骤一、提供导光片基材，导光片基材具有光学透明特性；二、采用同一涂布装置，在导光片基材上的同一涂布步骤中涂覆产生含有多个厚度渐变区域和厚度均匀区域的胶体涂层，胶体涂层含有可光聚合材料；三、设计掩模板，掩模板图案含有多个与导光片中厚度渐变区域和厚度均匀区域分别对应的透光区域和由密度渐变的透光开口或阻光图案组成的区域；四、使单元掩模板区域中的透光区域与基材上胶层中厚度渐变区域对齐，并使掩模板中含有密度渐变的透光开口或阻光图案组成的区域与胶层中厚度均匀区域对齐；五、。
4、使用准直或接近准直的能量辐射，通过掩模板，照射基材上的胶层，选择性地固化胶层中的可光聚合材料；并使用溶剂洗涤选择性固化后的胶层，同时形成由胶体涂层中可光聚合材料接受能量辐射后固化而形成的导光片厚度渐变区域和密度渐变的微结构区域；六、使多片导光片分离。2根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤二中，导光片基材上采用狭缝涂布的方式涂布含有厚度渐变区域和厚度均匀区域的胶层；所述狭缝涂布的方式是指涂布胶体存放于胶体储罐中，通过精密泵浦将胶体供给至狭缝涂布头；涂布胶体从缝隙涂布头的狭缝中吐出，同时，狭缝涂布头沿X方向移动，使涂布胶体覆盖到透明基材的表面上，涂布胶体涂层区域包含厚度渐变区域和厚度均匀区域；。
5、涂布胶体涂层区域之间的间隙，在缝隙涂布头移动至该区域时，无胶体从涂布头的狭缝中吐出。3根据权利要求2所述的方法，其特征在于狭缝涂布头起始位置定于沿X轴运动方向的“B”处，涂布胶体从狭缝涂布头的狭缝中吐出，在X方向流动至“A”处，狭缝涂布头从位置“B”处移动至位置“C”处，通过控制狭缝涂布头运动的速度和从狭缝涂布头狭缝中胶体吐出的速度，形成从对应位置“B”处的胶体最厚处开始，厚度逐渐减小的厚度渐变区域；形成厚度逐渐减小的厚度渐变区域的控制方式为涂布头狭缝胶体吐出的速度保持恒定，而狭缝涂布头沿X方向的运动速度逐渐增加，当狭缝涂布头运动至位置“C”，在狭缝涂布头涂布胶体吐出的速度保持恒定的同时，使狭。
6、缝涂布头匀速运动至位置“C”，形成厚度均匀区域。4根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤二中，导光片基材上采用狭缝涂布的方式涂布含有厚度渐变区域和厚度均匀区域的胶层；所述狭缝涂布的方式是指狭缝涂布头吐出涂布胶体的狭缝上设置了多个填充狭缝的小区间，涂布胶体无法从相应的填充小区间处吐出；涂布至导光片基材上的胶层，相应地在Y方向上形成间隙性的区间，包含厚度渐变区域和厚度均匀区域的胶层之间被没被胶层覆盖的区间隔开。5根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤四中，掩模板含有衬底和多个单元掩模板图案区域，单元掩模板区域包含透光区域和含有密度渐变透光开口或阻光图案区域，单元掩模板区域由阻光部分隔开，单元掩。
7、模板区域中透光开口与涂覆在基材上厚度渐变的区域对应，单元掩模板中由密度渐变的透光开口或阻光部分组成的图案区域与基材上厚度均匀区域对应。6根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤五中，准直或近似准直的能量辐射为权利要求书CN104133344A2/2页3紫外光或电子束，胶层中可光聚合材料接受能量辐射而固化，采用溶剂洗涤经能量辐射步骤后的胶层，使接收能量辐射而固化的部分留在基材上，未固化的部分在溶剂洗涤的过程中被去除，在厚度渐变的胶体区域形成厚度渐变的固体区域，厚度均匀的胶体区域形成密度渐变的微结构区域。7根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤六中，多片导光片通过切割的方式将单元导光片分切，分切。
8、的方式采用激光、机械或其他合适的切割方式；对厚度渐变区域的分切，包含沿厚度最大位置的切割；沿厚度最大位置的切割可在单元导光片从大版导光片分切后单独进行，或在将单元导光片从大版导光片中分切时同时进行；所获得的单元导光片的厚度渐变区域的端面可进一步进行抛光处理或其他提高光学性能的处理。权利要求书CN104133344A1/5页4一种同时制作多片含有厚度渐变区域的导光片的方法技术领域0001本发明是关于一种用于侧光式光源模组的导光片的制作方法，特别是关于一种含有邻近导光片入光端的厚度渐变区域的导光片的制作方法。背景技术0002侧光式光源模组广泛应用于手机、平板电脑、笔记本电脑等中小尺寸液晶显示器中。。
9、侧光式光源模组含有关键光学元件导光片和邻近导光片的光源，例如LED。从光源发出的光通过导光片的入光侧耦合进入导光片。光源与导光片的耦合强度很大程度上取决于导光片入光侧的高度和光源尺寸。在从导光片的入光侧耦合到具有较薄厚度的导光片时，引起较大的光损，显著地降低光的利用率。现阶段液晶显示行业主要通过射出成型的方式，同时形成对应图像显示区域的较薄均匀厚度的导光片区域和邻近入光侧的厚度渐变的导光片区域。随着液晶显示器向薄型和大面积方向的发展，射出成型的制作方法在技术和效率出现了极大的瓶颈。新型导光片制作方法，如中国专利申请本申请人2012101219731、2012101339964、20121020。
10、41755所公开的方法，或其他方法，如激光打点、喷墨打印、热转印、热压印等方法可方便地制作薄型、大面积厚度均匀的导光片。因缺少厚度渐变的导光片区域，这些方法所制作的导光片与尺寸较大的光源搭配使用时，产生较大的光损。为实现液晶显示器的薄型化和提高光的利用率，急需一种能克服上述缺陷的导光片制作方法。中国专利申请本申请人201310478310X，提供了一种含有厚度渐变区域的导光片的制作方法，在平面导光片的基础上制作厚度渐变区域。发明内容0003针对现有技术中存在的不足，本发明提出了一种同时制作多片厚度均匀区域和厚度渐变区域的方法，其采用的技术方案为一种同时制作多片含有厚度渐变区域的导光片的方法，包。
11、括以下步骤0004步骤一、提供导光片基材，导光片基材具有光学透明特性；0005步骤二、采用同一涂布装置，在导光片基材上的同一涂布步骤中涂覆产生含有多个厚度渐变区域和厚度均匀区域的胶体涂层，胶体涂层含有可光聚合材料；0006步骤三、设计掩模板，掩模板图案含有多个与导光片中厚度渐变区域和厚度均匀区域分别对应的透光区域和由密度渐变的透光开口或阻光图案组成的区域；0007步骤四、使单元掩模板区域中的透光区域与基材上胶层中厚度渐变区域对齐，并使掩模板中含有密度渐变的透光开口或阻光图案组成的区域与胶层中厚度均匀区域对齐；0008步骤五、使用准直或接近准直的能量辐射，通过掩模板，照射基材上的胶层，选择性地固。
12、化胶层中的可光聚合材料；并使用溶剂洗涤选择性固化后的胶层，同时形成由胶体涂层中可光聚合材料接受能量辐射后固化而形成的导光片厚度渐变区域和密度渐变的微结构区域；说明书CN104133344A2/5页50009步骤六、使多片导光片分离。0010导光片基材上可采用狭缝涂布的方式涂布含有厚度渐变区域和厚度均匀区域的胶层；所述狭缝涂布的方式是指涂布胶体存放于胶体储罐中，通过精密泵浦将胶体供给至狭缝涂布头；涂布胶体从缝隙涂布头的狭缝中吐出，同时，狭缝涂布头沿X方向移动，使涂布胶体覆盖到透明基材的表面上，涂布胶体涂层区域包含厚度渐变区域和厚度均匀区域；涂布胶体涂层区域之间的间隙，在缝隙涂布头移动至该区域时，。
13、无胶体从涂布头的狭缝中吐出。0011在导光片基片上胶层的涂布过程中，狭缝涂布头起始位置可定于沿X轴运动方向的“B”处，涂布胶体从狭缝涂布头的狭缝中吐出，在X方向流动至“A”处，狭缝涂布头从位置“B”处移动至位置“C”处，可通过控制狭缝涂布头运动的速度和从狭缝涂布头狭缝中胶体吐出的速度，形成从对应位置“B”处的胶体最厚处开始，厚度逐渐减小的厚度渐变区域；形成厚度逐渐减小的厚度渐变区域的控制方式可为涂布头狭缝胶体吐出的速度保持恒定，而狭缝涂布头沿X方向的运动速度逐渐增加，当狭缝涂布头运动至位置“C”，在狭缝涂布头涂布胶体吐出的速度保持恒定的同时，使狭缝涂布头匀速运动至位置“C”，形成厚度均匀区域。。
14、0012导光片基材上可采用狭缝涂布的方式涂布含有厚度渐变区域和厚度均匀区域的胶层；所述狭缝涂布的方式是指狭缝涂布头吐出涂布胶体的狭缝上设置了多个填充狭缝的小区间，涂布胶体无法从相应的填充小区间处吐出；涂布至导光片基材上的胶层，相应地在Y方向上形成间隙性的区间，包含厚度渐变区域和厚度均匀区域的胶层之间被没被胶层覆盖的区间隔开。0013所述掩模板含有衬底和多个单元掩模板图案区域，单元掩模板区域包含透光区域和含有密度渐变透光开口或阻光图案区域，单元掩模板区域由阻光部分隔开，单元掩模板区域中透光开口与涂覆在基材上厚度渐变的区域对应，单元掩模板中由密度渐变的透光开口或阻光部分组成的图案区域与基材上厚度均。
15、匀区域对应。0014所述准直或近似准直的能量辐射为紫外光或电子束，胶层中可光聚合材料接受能量辐射而固化，采用溶剂洗涤经能量辐射步骤后的胶层，使接收能量辐射而固化的部分留在基材上，未固化的部分在溶剂洗涤的过程中被去除，在厚度渐变的胶体区域形成厚度渐变的固体区域，厚度均匀的胶体区域形成密度渐变的微结构区域；0015所述导光片可通过切割的方式将单元导光片分切，分切的方式可采用激光、机械或其他合适的切割方式；对厚度渐变区域的分切，包含沿厚度最大位置的切割；沿厚度最大位置的切割可在单元导光片从大版导光片分切后单独进行，或在将单元导光片从大版导光片中分切时同时进行；所获得的单元导光片的厚度渐变区域的端面可。
16、进一步进行抛光处理或其他提高光学性能的处理。0016有益效果本申请提供一种同时制作多片含有厚度均匀区域和厚度渐变区域的导光片的方法，极大地提高了导光片的制作效率，有效地降低了导光片的成本。附图说明0017图1为本发明基材上采用狭缝涂布方式涂布胶层的示意图。0018图2为本发明采用狭缝涂布方式涂布胶层的过程示意图。说明书CN104133344A3/5页60019图3为本发明涂布多个胶体区域的示意图。0020图4为本发明用于同时制作多片含有厚度渐变区域的导光片的掩模板示意图。0021图5为本发明单元掩模板图案示意图。0022图6描述本发明实施例的制作方法。0023图7描述本发明实施例同时制作的多片。
17、含有厚度渐变区域的导光片。0024图8为本发明实施例的经分切后的单元导光片。0025图9为本发明描述含有本发明导光片的光源模组。具体实施方式0026为让本发明提供的同时制作多片含有厚度渐变区域的导光片制作方法明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下，但本发明并不仅限于此。0027图1描述在透明基材上采用狭缝涂布SLOTDIECOATING，又称SLITCOATING的方式涂布含有多个厚度渐变区域和厚度均匀区域的胶体涂层的示例。图中101为透明基材，位于XY平面上。合适的透明基材包括聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚酞酸酯PC或其他合适的材料。狭缝涂布装置包含如图中102所示的缝隙涂布头S。
18、LOTDIECOATINGHEAD。涂布胶体存放于胶体储罐中，通过精密泵浦将胶体供给至狭缝涂布头。胶体从涂布头的狭缝中吐出，同时，涂布头沿X方向移动，使胶体覆盖到透明基材的表面上，形成胶体涂层。图中103为一已完成涂布的胶体涂层区域，包含厚度渐变区域104和厚度均匀区域105。图中106为胶体涂布层区域之间的间隙，在涂布头移动至该区域时，无胶体从涂布头的狭缝中吐出。0028图2描述采用狭缝涂布方式在透明基材101上形成包含多个厚度渐变区域104和厚度均匀区域的胶体涂层105的过程示例。在该示例过程中，涂布头102的起始位置定于沿X轴涂布头运动方向的“B”处，胶体从涂布头的狭缝中吐出，在X方向流。
19、动至“A”处，涂布头从位置“B”处移动至位置“C”处，通过控制涂布头运动的速度和从涂布头狭缝中胶体吐出的速度，形成从对应位置“B”的胶体最厚处201开始，厚度逐渐减小的厚度渐变区域202。形成区域202的一种控制方式可为涂布头狭缝胶体吐出的速度保持恒定，而涂布头沿X方向的运动速度逐渐增加。当涂布头运动至位置“C”，在涂布头狭缝胶体吐出的速度保持恒定的同时，使涂布头匀速运动至位置“D”，形成厚度均匀区域105。0029图3描述涂布多个包含厚度渐变区域和厚度均匀区域的胶体涂层的另一示例。图中301为透明基材。涂布头302吐出胶体的狭缝上设置了多个填充狭缝的小区间，胶体无法从相应的填充小区间处吐出。。
20、涂布至透明基材301上的胶体涂层，相应地在Y方向上形成间隙性的区间。包含厚度渐变区域和厚度均匀区域的胶层303之间被没有胶层覆盖的区间304隔开。如图1中106和图3中304所示的无胶层覆盖的区域的形成可减少胶体的用量，但本发明并不限于这样的胶层分布方式。例如，图1中106和图3中304所示的区域被胶层覆盖的情形同样可用于本发明的实施。0030图1和图3所描述的用于本发明的胶体涂布方式，采用同一涂布装置，如图1所示的缝隙涂布头102和图3所示的在狭缝上设置了多个填充狭缝的小区间的涂布头302，在透明基材上的同一涂布步骤中，涂覆产生了含有厚度渐变区域和厚度均匀区域的胶体涂层。0031图4描述用于。
21、同时制作多片含有厚度渐变区域的导光片的掩模板示例。掩模板包说明书CN104133344A4/5页7含一衬底基片401和位于衬底基片表面的掩膜板图案。掩模板图案包含多个单元掩膜板图案402，至少一个单元掩膜板图案中包含一透光区域403和由密度渐变的透光开口或阻光图案组成的区域404。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。构成图案402的阻光材料可为金属铬层。所述掩模板或可为柔性掩模板。柔性掩模板的衬底可为一聚酯材料，构成图案402的阻光材料可为乳剂层，如银盐乳剂层；柔性掩模板可进一步包含粘结层，促进乳剂层和聚酯层间的附着力，和保护层，保护银盐乳剂层不被破坏。0032图5。
22、描述一单元掩模板图案示例。单元掩膜板图案502，包含透光区域503和由透光开口505组成的区域504。透光开口505的密度在区域504中沿X方向逐渐增加。透光开口之间由阻光材料组成的区域506隔开。本发明中“透光区域503”是指1均匀透光的区域，区域内各处具有相同的透光率；或2含有阻光图案的透光区域，阻光图案对应位置的透光率小于其他位置透光率的二分之一。0033图6描述一本发明的示例制作方法。图中601含有基材604和涂覆在基材604上的多个胶层区域。单个胶层区域含有厚度渐变的胶层区域605和厚度均匀的胶层区域606。胶层区域之间由无胶层的区域607隔开。图中602为一掩模板，掩模板含有衬底6。
23、08，和多个掩模板图案区域。单个掩模板图案区域包含透光区域609例如图4所示的区域403、图5所示的区域503和含有密度渐变的透光开口或阻光图案区域610例如图4所示的区域404、图5所示的区域504。单元掩模板区域由阻光部分611隔开。图中603为准直或近似准直的能量辐射，如紫外光或电子束。掩模板图案中透光开口609与涂覆在基材上厚度渐变的区域605对齐。胶层中可光聚合材料接受能量辐射而固化，使这部分厚度渐变的胶体变为厚度渐变的固体。掩模板中由密度渐变的透光开口或阻光部分组成的图案区域610与基材上厚度均匀区域606对齐，能量辐射通过掩模板上透光开口使对应部分的胶体选择性地聚合。采用溶剂洗涤。
24、经能量辐射步骤后的胶层，使接收能量辐射而固化的部分留在基材上，未固化的部分在溶剂洗涤的过程中被去除，形成包括多片含有厚度渐变区域的导光片。0034图7描述一同时制作的、包含9片含有厚度渐变区域的导光片的示例。单元导光片702包含厚度渐变区域703和密度渐变的微结构区域704。0035值得指出的是，图5所示单元掩模板区域中的透光区域503，可为整个区域透光的区域，或在该区域内可进一步包含复杂的图案，使对应该部分的厚度渐变的胶体在固化和溶剂洗涤后，在厚度渐变固体的表面含有细微结构，以增强导光功能、或提高光效。0036本发明所描述的含有厚度渐变区域的导光片的制作方法，在导光片基材上通过同一涂布步骤，。
25、涂覆产生与导光片中厚度渐变区域和厚度均匀区域相对应的厚度渐变和厚度均匀的胶体涂层；用于制作本发明导光片的掩膜板图案中，含有与导光片中厚度渐变区域和厚度均匀区域分别对应的透光区域和由密度渐变的透光开口或阻光图案组成的区域；采用如图6所描述的方法，同时获得由胶体涂层中可光聚合材料接受能量辐射后固化而形成的导光片厚度渐变区域和密度渐变的微结构区域。0037如图7所示的导光片可通过切割的方式沿单元导光片702之间的间隔区域705和706将单元导光片分切下来。分切的方式可采用激光、机械或其他合适的切割方式。图8为经分切后的单元导光片，包含基材801，厚度渐变区域802和位于导光片基材上的导光微结构803。
26、。对厚度渐变区域的分切，包含沿厚度最大位置的切割。沿厚度最大位置的切割可在说明书CN104133344A5/5页8单元导光片从大版导光片分切后单独进行，或在将单元导光片从大版导光片中分切时同时进行。所获得的单元导光片的厚度渐变区域的端面可进一步进行抛光处理或其他提高光学性能的处理。合适的抛光方法包括钻石抛光，布轮抛光，火焰抛光。如单元导光片的断面在切割后已达到所要求的光洁程度，抛光处理的步骤则可省去。0038图9描述含有本发明导光片901的光源模组示例。在导光片901邻近厚度渐变区域的一侧，装有多个LED光源902。LED光源902发出的光从侧面进入导光片，在导光片厚度渐变区域，通过在导光片基。
27、材表面和固化后的胶体的表面的全反射传播至导光微结构区域。导光片中的厚度渐变区域，增加了从LED光源发出的光进入导光片的耦合面积。提高了光的利用效率。导光片厚度均匀区域中的导光微结构，破坏了光在导光片内的全反射条件，使光从对应位置离开导光片。示例光源模组中903为起聚光作用的棱镜片，如美国3M公司生产的VIKUITITM产品，904为一扩散片。部分离开导光片的光线经棱镜片903和扩散片904后从光源模组出射；部分离开导光片的光线被反射片905反射后，再通过导光片901，并经棱镜片903和扩散片904后从光源模组出射。0039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。说明书CN104133344A1/5页9图1图2说明书附图CN104133344A2/5页10图3图4说明书附图CN104133344A103/5页11图5图6说明书附图CN104133344A114/5页12图7图8说明书附图CN104133344A125/5页13图9说明书附图CN104133344A13。