专利名称：光学膜的制备方法
技术领域：
本发明 涉及一种光学膜的制备方法，尤其涉及一种具有棱镜结构的光学膜的制备方法。
背景技术：
目前，光学膜在各种领域均得到了广泛的应用，比如应用于背光模组中作为一种扩散膜，这种光学膜可以将点光源或者条形光源转换成均勻的面光源。现有的具有棱镜结构的光学膜一般为表面涂布有压克力(Acrylic)树酯的基材，所述压克力的表面按一定的分布方式形成有棱镜结构。而为了获得更均勻的散射光线，一般又会在所述棱镜结构的表面形成一定的粗糙度，亦即在所述棱镜结构的表面形成雾面结构。光线照射于所述光学膜时，就会被所述棱镜结构及其上的雾面结构反射、折射及散射，从而造成光线均勻扩散或显著增强的效果。现有的具有棱镜结构的光学膜的制备方法通常是先在一滚筒的表面镀一层金属材料，通过微结构精密加工，使金属材料的表面按一定的分布方式形成棱镜结构。为再获得雾面结构，一般需再对所述棱镜结构的表面进行喷砂处理。然后用所述滚筒将所述金属材料压设在一个表面涂布有压克力树酯层的基材上，并对所述滚筒施加压力，使得所述压克力表面形成对应分布形式的棱镜结构及其上的雾面结构，最后将压克力与金属材料脱离即可。但是，这种光学膜的制备方法存在以下缺点其一，在对金属材料层的棱镜结构进行喷砂处理时，易因金属材料层金属原子排列较紧密、材质较硬而不易形成所需的雾面结构，且喷砂处理在一定程度上会破坏已形成的棱镜结构。其二，由于压克力为弱酸性，容易与金属材料产生反应，将降低镀有金属材料的滚筒的使用寿命。其三，在压克力与金属材料脱离的过程中，压克力容易粘连在金属材料上，使得压克力表面形成的棱镜结构及其上的雾面结构被破坏，而导致光学膜生产良率的降低。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种可解决现有技术存在的问题的光学膜的制备方法。一种光学膜的制备方法，其包括如下步骤提供一个压印滚筒及一个基材；在所述压印滚筒的外圆周面镀一层聚四氟乙烯薄膜；对所述聚四氟乙烯薄膜的表面进行精密加工，使所述聚四氟乙烯薄膜的表面形成多个按预定方式分布的棱镜；在所述基材的至少一个表面均勻涂布一层压克力膜；将所述压印滚筒压设在所述压克力膜的表面，并对所述压印滚筒均勻施加压力，使所述压克力膜的表面形成多个按预定方式分布的棱镜；将所述压克力膜与所述压印滚筒脱离，即得到由所述基材及涂布在所述基材表面的具有棱镜的压克力膜构成的光学膜。相较于现有技术，本发明的光学膜的制备方法，将聚四氟乙烯薄膜镀在压印滚筒的外圆周面，并对聚四氟乙烯薄膜进行精密加工形成按预定方式分布的棱镜，然后将按预定方式分布的棱镜转印于涂布在基材表面的压克力膜，得到由基材及涂布在基材表面的具有棱镜的压克力膜构成的光学膜。所述光学膜的制备方法具有以下优点其一，由于聚四氟乙烯分子的排列不如金属原子的排列紧密，且聚四氟乙烯的机械性质较软，具有较低的表面能，对聚四氟乙烯薄膜进行精密加工以形成棱镜结构时，即可因刀具的切削作用而在棱镜结构的表面形成一定的粗糙度(即雾面结构)，由此，无需再进行后续的喷砂处理。其二， 对聚四氟乙烯薄膜进行精密加工以形成棱镜结构的同时，控制刀具的形状、加工深度(即切削深度)等参数，即可因刀具对聚四氟乙烯薄膜产生不同的破坏程度而获得不同的粗糙度，由此可较方便地控制棱镜结构的表面上的雾面结构。其三，由于聚四氟乙烯薄膜的耐化学反应性较佳，不易与呈弱酸性的压克力膜产生化学反应，且聚四氟乙烯薄膜的不粘着性优异，不易与压克力膜相粘连，容易使聚四氟乙烯薄膜与压克力膜脱离，从而可大大提高光学膜的生产良率。
图1是本发明较佳实施方式的光学膜制备方法的流程图。图2是图1所示的光学膜制备方法提供的压印滚筒与基材的示意图。图3是图2所示的压印滚筒及其外圆周面的聚四氟乙烯薄膜的示意图。图4是在图3所示的压印滚筒的聚四氟乙烯薄膜的表面上形成多个按预定方式分布的压印棱镜的示意图。图5是图2所示的基材及其一表面的压克力膜的示意图。图6是用图4所示的压印滚筒压印图5所示的基材的示意图。图7是用图4所示的压印滚筒压印图5所示的基材后获得的光学膜的示意图。主要元件符号说明压印滚筒10外圆周面12基材20第一表面21第二表面22聚四氟乙烯薄膜30压印表面32压印棱镜34雾面结构36、46压克力膜40成型表面41棱镜44光学膜50
具体实施例方式下面将结合附图及实施例对本技术方案作进一步详细说明。如图1所示，本发明的一个较佳实施例提供一种光学膜的制备方法，其包括如下步骤
Sll 提供一个压印滚筒10及一个基材20，如图2所示。在本实施例中，所述压印滚筒10由铁制成，其具有一个外圆周面12。可以理解的是，所述压印滚筒10也可由其他材质较硬的金属材料如不锈钢制成，使得在进行下述的压印的过程中，所述压印滚筒10不会变形。所述基材20由聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Ter印hthalate，PET)或者聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)制成。本实施例以长方形结构的基材20为例进行说明，所述基材20具有相对的长方形状的第一表面21与第二表面22。优选地，所述压印滚筒10的轴向长度大于所述基材20的长度或宽度或对角线长度，由此，有利于所述压印滚筒10在后续压印所述基材20时所述压印滚筒10可以充分覆盖所述基材20。
S12 在所述压印滚筒10的外圆周面12上均勻地镀一层聚四氟乙烯 (Polytetrafluoroethene, PTFE)薄膜30，如图3所示。聚四氟乙烯是高分子化合物，其分子的排列不如金属原子的排列紧密，聚四氟乙烯机械性质较软，具有较低的表面能、优良的不粘着性、化学稳定性及耐腐蚀性。所述聚四氟乙烯薄膜30具有一个环绕所述压印滚筒10的压印表面32。可以理解的是，当所述聚四氟乙烯薄膜30均勻覆盖于所述压印滚筒10的外圆周面12时，所述聚四氟乙烯薄膜30的压印表面32与所述压印滚筒10的外圆周面12形成绕所述压印滚筒10 的同心圆。S13 对所述聚四氟乙烯薄膜30的压印表面32进行精密加工，使所述聚四氟乙烯薄膜30的压印表面32形成多个按预定方式分布的压印棱镜34，如图4所示。由于聚四氟乙烯分子的排列不如金属原子的排列紧密，且聚四氟乙烯的机械性质较软，具有较低的表面能，因此，对所述聚四氟乙烯薄膜30进行精密加工以形成所述压印棱镜34时，刀具对所述聚四氟乙烯薄膜30的切削作用在形成所述压印棱镜34的同时，将会破坏所述压印棱镜 34的表面的平整度，使得刀具对所述聚四氟乙烯薄膜30的切削在所述压印棱镜34的表面形成一定的粗糙度，即在所述压印棱镜34的表面形成雾面结构36。所述精密加工主要是利用精密加工刀具按预定方式切削所述聚四氟乙烯薄膜30 的压印表面32，使所述聚四氟乙烯薄膜30的压印表面32形成所述多个按预定方式分布的压印棱镜34，即通过精密加工在所述聚四氟乙烯薄膜30的压印表面32形成满足光学膜光学特性要求的微结构。所述预定方式对应于满足光学膜光学特性要求的微结构的分布方式，对于本实施例说，具体是指加工成型的压印棱镜34的排列方式，如邻近的棱镜之间横向、纵向或斜向相互平行。优选地，所述压印棱镜34相对于所述压印滚筒10的外圆周面12的高度小于所述聚四氟乙烯薄膜30相对于所述外圆周面12的厚度，即精密加工刀具切削所述聚四氟乙烯薄膜30的压印表面32时的切削深度小于所述聚四氟乙烯薄膜30相对于所述外圆周面12 的厚度，由此，可避免精密加工刀具切削到材质较硬的压印滚筒10，保证形成由所述聚四氟乙烯薄膜30组成的完整的压印棱镜34。可以理解的是，每一个所述压印棱镜34的结构均可通过控制精密加工刀具的形状、加工深度(即切削深度)及走刀路径来实现，实际加工中可以根据具体需求进行控制， 如，利用刀尖为锐角的刀具，可以加工获得棱角较尖的棱镜；采用较深的加工深度，可以加工获得高度较大的棱镜，且较深的加工深度可使所述聚四氟乙烯薄膜30受到刀具较大程度的破坏，即较大的切削深度可以使刀具对所述聚四氟乙烯薄膜30的切削作用在形成所述压印棱镜34的同时，更大程度地破坏所述压印棱镜34的表面的平整度，而使所述压印棱镜34的表面形成较高的粗糙度；采用直线走刀路径可以获得直条的棱镜，而采用曲线走刀路径则可以获得弯曲的棱镜。S14 在所 述基材20的至少一个表面(所述第一表面21或所述第二表面22)涂布一层均勻的压克力膜40。压克力(Polymethyl methacrylate, PMMA)属聚丙烯酸甲酯类， 俗称“经过特殊处理的有机玻璃”。压克力通常为弱酸性，而聚四氟乙烯的不粘着性及耐化学反应性较佳，因此聚四氟乙烯不易与压克力粘附或发生化学反应。本实施例中，所述压克力膜40涂布于所述基材20的第一表面21，如图5所示，所述压克力膜40覆盖于所述基材 20的第一表面21，形成一个成型表面41。可以理解的是，当所述压克力膜40均勻覆盖于所述基材20的第一表面21时，所述成型表面41与所述基材20的第一表面21相互平行。S15 将所述压印滚筒10压设在所述压克力膜40的成型表面41，如图6所示，并对所述压印滚筒10施加一个均勻的压力，即用所述压印滚筒10将所述聚四氟乙烯薄膜30 的按预定方式分布的压印棱镜34压设于所述压克力膜40上，使得所述压克力膜40的成型表面41形成多个按预定方式分布的棱镜44。在本实施方式中，对所述压印滚筒10施加的压力为4. 9牛顿 60牛顿，时间为1秒 30秒。由于所述压印滚筒10中的压印棱镜34 的表面具有雾面结构36，因此，将所述聚四氟乙烯薄膜30的压印棱镜34压设于所述压克力膜40上时，所述压克力膜40的成型表面41形成的每一个所述棱镜44的表面均会形成相应于所述雾面结构36的雾面结构46。可以理解的是，所述压克力膜40的成型表面41上所形成的棱镜44对应于所述聚四氟乙烯薄膜30的压印表面32上所形成的压印棱镜34，所述棱镜44在所述成型表面41 上的分布形式取决于所述压印滚筒10在所述压克力膜40上压设时所述压印滚筒10与所述压克力膜40 (亦即所述基材20)的相对关系，如所述压印滚筒10的轴向平行于所述压克力膜40的成型表面41的任一边时，所述棱镜44以纵、横分布的方式排列于所述成型表面 41上；而所述压印滚筒10的轴向平行于所述压克力膜40的成型表面41的任一对角线时， 所述棱镜44以斜向分布的方式排列于所述成型表面41上。进一步地，用所述压印滚筒10将所述聚四氟乙烯薄膜30的按预定方式分布的压印棱镜34压设于所述压克力膜40的同时，对成型于所述基材20的第一表面21的具有棱镜44的压克力膜40进行固化处理，以使具有棱镜44的压克力膜40成为硬质膜层并牢固地粘附于所述基材20的第一表面21。优选地，所述固化处理采用紫外光照射的方式进行，具体固化时间可以依据实际操作情况进行设置。S16 将所述压克力膜40与所述压印滚筒10脱离，使所述压克力膜40与所述聚四氟乙烯薄膜30相脱离，即可得到由所述基材20及涂布在所述基材20的第一表面21的具有棱镜44的压克力膜40构成的光学膜50，所述光学膜50的棱镜44的表面上具有雾面结构46，如图7所示。由于所述压克力膜40不易与所述聚四氟乙烯薄膜30产生化学反应，且所述聚四氟乙烯薄膜30具有优良的不粘着性，因此，所述压克力膜40易于与所述聚四氟乙烯薄膜30脱离，而不易残留在所述聚四氟乙烯薄膜30上，此外可延长镀有所述聚四氟乙烯薄膜30的所述压印滚筒10的使用寿命。 可以理解的是，对所述压印滚筒10施加压力的同时，滚动所述压印滚筒10即可将所述压克力膜40与所述聚四氟乙烯薄膜30脱离。可以理解的是，镀有所述聚四氟乙烯薄膜30的压印滚筒10可重复使用进行批量加工，在制造其他的光学膜时，只需将所述压克力膜40涂布在所述基材20的表面(所述第一表面21与/或所述第二表面22)，然后用所述压印滚筒10将所述聚四氟乙烯薄膜30压设在所述压克力膜40上，并对所述压印滚筒10施加压力，最后滚动所述压印滚筒10将所述压克力膜40与所述聚四氟乙烯薄膜30脱离，即可得到光学膜50。可以理解的是，对于只需在一个表面获得棱镜44的光学膜50来说，只需在所述基材20的一个表面(所述第一表面21或所述第二表面22)涂布一层均勻的压克力膜40，并利用具有压印棱镜34的聚四氟乙烯薄膜30的压印滚筒10进行压印即可；而对于需要在两个相对的表面获得棱镜44的光学膜50来说，则需要依次在所述基材20的两个相对的表面 (所述第一表面21与所述第二表面22)涂布一层均勻的压克力膜40，并依次利用具有压印棱镜34的聚四氟乙烯薄膜30的压印滚筒10进行压印。可以理解的是，具有棱镜44的光学膜50应用于背光模组时，既可以作为光扩散元件，即扩散膜，也可以作为光增亮元件，即增亮膜。相较于现有技术，本发明的光学膜的制备方法，将聚四氟乙烯薄膜镀在压印滚筒的外圆周面，并对聚四氟乙烯薄膜进行精密加工形成按预定方式分布的棱镜，然后将按预定方式分布的棱镜转印于涂布在基材表面的压克力膜，得到由基材及涂布在基材表面的具有棱镜的压克力膜构成的光学膜。所述光学膜的制备方法具有以下优点其一，由于聚四氟乙烯分子的排列不如金属原子的排列紧密，且聚四氟乙烯的机械性质较软，具有较低的表面能，对聚四氟乙烯薄膜进行精密加工以形成棱镜结构时，即可因刀具的切削作用而在棱镜结构的表面形成一定的粗糙度(即雾面结构)，由此，无需再进行后续的喷砂处理。其二， 对聚四氟乙烯薄膜进行精密加工以形成棱镜结构的同时，控制刀具的形状、加工深度(即切削深度)等参数，即可因刀具对聚四氟乙烯薄膜产生不同的破坏程度而获得不同的粗糙度，由此可较方便地控制棱镜结构的表面上的雾面结构。其三，由于聚四氟乙烯薄膜的耐化学反应性较佳，不易与呈弱酸性的压克力膜产生化学反应，且聚四氟乙烯薄膜的不粘着性优异，不易与压克力膜相粘连，容易使聚四氟乙烯薄膜与压克力膜脱离，从而可大大提高光学膜的生产良率。可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种光学膜的制备方法，其包括如下步骤提供一个压印滚筒及一个基材；在所述压印滚筒的外圆周面镀一层聚四氟乙烯薄膜；对所述聚四氟乙烯薄膜的表面进行精密加工，使所述聚四氟乙烯薄膜的表面形成多个按预定方式分布的棱镜；在所述基材的至少一个表面均勻涂布一层压克力膜；将所述压印滚筒压设在所述压克力膜的表面，并对所述压印滚筒均勻施加压力，使所述压克力膜的表面形成多个按预定方式分布的棱镜；将所述压克力膜与所述压印滚筒脱离，即得到由所述基材及涂布在所述基材表面的具有棱镜的压克力膜构成的光学膜。
2.如权利要求1所述的光学膜的制备方法，其特征在于，所述聚四氟乙烯薄膜的表面形成的棱镜相对于所述压印滚筒的外圆周面的高度小于所述聚四氟乙烯薄膜相对于所述外圆周面的厚度。
3.如权利要求1所述的光学膜的制备方法，其特征在于，所述压印滚筒由铁或不锈钢制成。
4.如权利要求1所述的光学膜的制备方法，其特征在于，所述基材由聚对苯二甲酸乙二醇酯或者聚碳酸酯制成。
5.如权利要求1所述的光学膜的制备方法，其特征在于，对所述压印滚筒施加的压力为4. 9牛顿 60牛顿。
6.如权利要求1所述的光学膜的制备方法，其特征在于，对所述压印滚筒施加压力的时间为1秒 30秒。
7.如权利要求1所述的光学膜的制备方法，其特征在于，每一个所述棱镜的结构通过控制精密加工刀具的形状、加工深度或走刀路径来实现。
8.如权利要求1所述的光学膜的制备方法，其特征在于，用所述压印滚筒将所述聚四氟乙烯薄膜压设在所述压克力的表面的同时，进一步包括以下步骤对成型于所述基材表面的具有棱镜的压克力进行固化处理。
9.如权利要求8所述的光学膜的制备方法，其特征在于，所述固化处理采用紫外光照射的方式进行。
10.如权利要求1所述的光学膜的制备方法，其特征在于所述多个按预定方式分布的棱镜中相邻的棱镜横向、纵向或斜向相互平行。
全文摘要
一种光学膜的制备方法，其包括如下步骤提供一个压印滚筒及一个基材；在压印滚筒的外圆周面镀一层聚四氟乙烯薄膜；对聚四氟乙烯薄膜的表面进行精密加工，使聚四氟乙烯薄膜的表面形成多个按预定方式分布的棱镜；在基材的至少一个表面均匀涂布一层压克力膜；将压印滚筒压设在压克力膜的表面，并对压印滚筒均匀施加压力，使压克力膜的表面形成多个按预定方式分布的棱镜；将压克力膜与压印滚筒脱离，即得到由基材及涂布在基材表面的具有棱镜的压克力膜构成的光学膜。本发明的光学膜的制备方法，由于聚四氟乙烯薄膜不易与压克力起化学反应，也不易相互粘附，容易相互脱离，从而可提高光学膜的生产良率。
文档编号B29C59/04GK102343670SQ20101024005
公开日2012年2月8日 申请日期2010年7月29日 优先权日2010年7月29日
发明者王昭舜 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司