可避免翹曲的基材結構的製作方法

2023-07-23 05:25:31 2

專利名稱：可避免翹曲的基材結構的製作方法
技術領域：
本實用新型是與光學元件有關，特別是關於一種可避免翹曲的基材結構。
背景技術：
一般光學板材大多是以聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMM)或是聚碳酸脂(POlycarbonate，PC)所製成。此二種材料均具有較高的吸水性(water absorption)。PMMA的吸水性，以測試標準ASTM D570進行測試，為0.3％，而PC的吸水性，相同的測試標準，為0.2％。
圖3至圖5顯示一種常用的背光模組50，具有一框架52其上裝設有複數支燈管54以及一擴散板56。該擴散板56具有一第一側561，其為面對該等燈管54的一側，以及一第二側562，其為該第一側561的相反側。在圖3中，我們以點來代表該擴散板56所吸收的水分。請參閱圖4所示，當該等燈管點亮時，該第一側561因受到該等燈管54的直接照射，造成其中所含的水分被蒸發。此時，該擴散板56在靠近第一側561的部份的含水量會小於靠近第二側562的部份的含水量。換言之，該擴散板56在靠近第一側561的部份的的材料特性與靠近第二側562的部份的的材料特性變得不一樣。再加上該第一側561因受該等燈管54的直接照射，其表面溫度會大於第二側562，造成該第一側561與第二側562所產生的變形量並不相同，而使得該擴散板56產生翹曲，如圖5所示。
發明人先前曾提出一專利，其中揭露在一PMMA板材或是一PC板材的兩側各設置一由環烯烴聚合物(Cyclic Olefins Polymer，COP)或是環烯烴共聚合物(Cyclic Olefins Copolymer，COC)所形成的隔離層。藉由該二隔離層的低吸水性以避免前述的造成板材翹曲的問題。但由於COP或是COC的硬度較低(大約在HB到H之間)，且較不耐油脂，因此，該板材如需暴露在外界時，容易被刮傷或被油脂侵蝕。
實用新型內容本實用新型的主要目的在於提供一種可避免翹曲的基材結構，其可避免該基材受到溫度的影響而產生翹曲。
本實用新型的另一目的在於提供一種可避免翹曲的基材結構，其表層不易被刮傷或是被油脂侵蝕。
為達前述的發明目的，本實用新型所提供的可避免翹曲的基材結構，包含有一基材主體，具有一第一側以及一第二側，並在該第一側與第二側上分別設置一保護層，其中該基材主體是以環烯烴聚合物(Cyclic OlefinsPolymer)所製成，而該二保護層是以硬度較該基材主體高的材料所製成。


圖1是為本實用新型之一較佳實施例的剖視圖；圖2是為本實用新型的較佳實施例的剖視圖，顯示基板應用於背光模組的擴散板；圖3是該直下式背光模組的擴散板與燈管的示意圖，顯示擴散板中所含的水分以及未點亮燈管；圖4是延續圖3的示意圖，顯示燈管點亮造成擴散板中所含的部分水分蒸發，以及圖5是延續圖4的示意圖，顯示擴散板兩面因溫度的差異以及含水量不同而產生翹曲。
具體實施方式
請參閱圖1所示，本實用新型之一較佳實施例所提供的一種可避免翹曲的基材結構1，主要包含有一基材主體10，具有一第一側12與一第二側14，以及二保護層20分別設置於該基材主體10的第一側12與第二側14上。
該基材主體10是以環烯烴聚合物(Cyclic Olefins Polymer，COP)或是以環烯烴共聚合物(Cyclic Olefins Copolymer，COC) 所製成。COP或COC為一種熱塑性塑膠，具備下列特性高透明性、低吸水性、低收縮率、低雙折射率、高耐熱性、尺寸安定性、低介電係數等優點。COP與COC的吸水性，以測試標準ASTM D570進行測試，為＜0.01％。COP與COC的低吸水性可讓該基材主體10內部所含的水分極低，因此不會有在先前技術中所述的當該基材1單面受熱時，產生翹曲的現象。
該二保護層20可以聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate，PMMA)或是聚碳酸脂(Polycarbonate，PC)所製成。PMMA的硬度大約在2H-3H之間，而PC的硬度大約在H-2H之間。二者的硬度均高於COP與COC，且具有較佳的耐油脂性。藉由該二保護層20覆蓋該基材主體10，使其不會暴露於外，因而可產生保護該基材主體不被刮傷或是被油脂侵蝕。
該二保護層20設置於該基材主體10的方法有共押出法(co-extrusion)、塗布法(coating)以及蒸鍍法(evaporation)等。而塗布法可為浸泡塗布(dip coating)，狹縫式塗飾(slit coating)或是旋轉塗布(spincoating)。另外，蒸鍍法可為化學蒸鍍法(chemical vapor deposition，CVD)或是物理蒸鍍法(physical_vapor deposition，PVD)。
以PMMA或是PC所形成的保護層20雖然其吸水性比以COP或COC所製成的基材主體10來的高(PMMA的吸水性，以測試標準ASTM D570進行測試，為0.3％，而PC的吸水性，相同的測試標準，為0.2％)，但是如該二保護層20的厚度與該基材主體10的厚度的比例控制在1/5以下，該基材在單面受熱的狀況下，也不會產生翹曲的現象。在本實用新型較佳實施例中，該基材主體10的厚度大於0.5mm，而每一保護層20的厚度大於1μm；最好，該該基材主體10的厚度在1mm-5mm之間，而每一保護層20的厚度在50μm-500μm之間。
圖2顯示本實用新型所提供的基材1應用於一背光模組30。該背光饃組30具有一框架32，其上裝設有複數支燈管34以及以本實用新型的基材所製成的擴散板36。該擴散板36具有一以環烯烴聚合物(CyclicOlefms Polymer，COP)所製成的基材主體38以及二由聚碳酸脂(Polycarbonate，PC)所製成的保護層40。由於該基材主體38具有極低的吸水性，使擴散板36的含水量很小，因此當該等燈管34點亮後，該擴散板也不會因水分的蒸發而產生翹曲。
本實用新型所提供的可避免翹曲的基材結構可應用於直下式背光模組的擴散板、側入式背光模組的導光板、視窗保護板、光學鏡片、屏幕或定其他適當產品。
權利要求1.一種可避免翹曲的基材結構，其特徵在於包含有一基材主體，具有一第一側以及一第二側；在該第一側與第二側上分別設置一保護層，其中該基材主體是以環烯烴聚合物(Cyclic Olefins Polymer)所製成，而該二保護層是以硬度較該基材主體高的材料所製成。
2.依據權利要求1所述的可避免翹曲的基材結構，其特徵在於其中該基材主體是以環烯烴共聚合物(Cyclic Olefins Copolymer，COC)所製成。
3.依據權利要求1所述的可避免翹曲的基材結構，其特徵在於其中該保護層是以聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate，PMMA)所製成。
4.依據權利要求1所述的可避免翹曲的基材結構，其特徵在於其中該保護層是以聚碳酸脂(Polycarbonate，PC)所製成。
5.依據權利要求1所述的可避免翹曲的基材結構，其特徵在於其中該二保護層設置於該基材主體的方法可為共押出法(co-extrusion)、塗布法(coating)或蒸鍍法(cvaporation)。
6.依據權利要求1所述的可避免翹曲的基材結構，其特徵在於其中該保護層的厚度大於1μm。
7.依據權利要求1所述的可避免翹曲的基材結構，其特徵在於其中該基材主體的厚度大於0.5mm，該保護層的厚度大於1μm。
8.依據權利要求1所述的可避免翹曲的基材結構，其特徵在於其中該基材主體的厚度在1mm-5mm之間，該保護層的厚度在50μm至500μm之間。
9.依據權利要求1所述的可避免翹曲的基材結構，其特徵在於其中該基材主體的厚度與該保護層的厚度比值在1/5以下。
10.依據權利要求1所述的可避免翹曲的基材結構，其特徵在於其中該保護層的硬度在1H以上。
專利摘要本實用新型是與光學元件有關，是一種可避免翹曲的基材結構，主要包含有一基材主體，且在該基材主體的表面上設置有保護層。該基材主體是以吸水性較低的環烯烴聚合物(Cyclic Olefins Polymer，COP)或是環烯烴共聚合物(Cyclic oleflns Copolymet，COC)所製成；該保護層由硬度較高的聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate，PMMA)或是聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)所製成。
文檔編號G02F1/13GK2708342SQ20042005938
公開日2005年7月6日 申請日期2004年5月21日 優先權日2004年5月21日
發明者廖宗能, 潘重華, 潘重德, 李俊錡 申請人:輔祥實業股份有限公司