专利名称：一种增亮膜的制作方法
技术领域：
本实用新型公开了一种增亮膜。
背景技术：
目前,增亮膜(BEF, Brightness Enhancement Film)被广泛用于发光模组以用来汇聚光源所发出的光线，尤其是监视器等显示设备中常应用增亮膜(BEF)来增加显示亮度和节约显示器电池设备的能量。增亮膜的原理是通过折射和反射将射向观察者视角之外的光线调整至观察者视角之内，这样就提高了光源所发出光能的利用率。然而，一般增亮膜在实际中常常与其他膜片搭配使用，例如两张棱镜片以棱镜方向相互正交重叠，其中一张棱镜片的棱镜结构与另一种棱镜片的背面光滑面接触，例如一张棱镜片与液晶显示器的光滑的液晶面板接触。传统增亮膜如图1所示，传统的棱镜结构顶峰部为直线形，会与搭配膜片的光滑面长距离紧密贴合，易造成水汽无法及时排出而吸附与光滑面上，由此造成光线进入吸附的水珠进而直接进入下一膜片，容易造成视觉感觉明显的漏光现象，影响液晶显示器的光学品质。为此，现有技术(US6354709 BI)中公开了一种棱镜结构为上下起伏状的增亮膜，如图2所示，该增亮膜主要为了起到有效预防水汽吸附的作用。但是，一般的增亮膜中棱镜结构的尖锐棱角易造成刮伤，从而影响了光学品质，为了解决这一问题，美国专利US7142767公开了一种具有抗刮功能的增亮膜，其结构为在传统增亮膜棱镜阵列中增加若干顶部为圆角或平台的棱镜柱，这些棱柱高度高于其周边的普通结构棱镜柱，从而可以起到抗刮蹭的效果。但是，一般增亮膜中棱镜结构单元截面均为等腰三角形，由此将光线汇聚向屏幕正面一个较小的角度内，观察者在垂直于棱镜伸展方向的平面内，从零角度正视移动至较大角度时观察到的亮度会逐渐降低，一般而言，大约移动到30°到40°的范围时，亮度降低不明显，大约在40°飞0°范围内，亮度会明显降低，使观察者无法看清屏幕显示内容，此现象称之为“cut-off”现象。为此现有技术(US5917664)中公开了一种棱镜截面底角角度不对称的增亮膜，该增亮膜主要为了起到减轻“cut-off”现象作用。因此，为了全面地解决上述问题，必须对现有棱镜结构增亮膜进行改进，本发明的目的在于开发一种新型防刮且可以解决水汽吸附以及“cut-off”现象的增亮膜。
实用新型内容本实用新型的目的在于提出一种增亮膜，解决了现有增亮膜无法同时解决水吸附、易刮伤和cut-off现象的问题。为达此目的，本实用新型采用以下技术方案:一种增亮膜，包括基材和呈波浪状的棱镜结构层，所述基材包括第一光学面和位于所述第一光学面对面的第二光学面，所述棱镜结构层设置在所述第一光学面上；所述棱镜结构层由若干个呈波浪起伏状的棱镜单元按一定方向排列而成，所述棱镜单元在长度伸展方向具有相对于第一光学面呈周期性上下起伏状态，且所述棱镜单元被垂直于棱镜伸展方向的平面所截得的横截面为顶角为外凸光滑曲线的类三角形图形，所述外凸光滑曲线为光滑圆弧，所述类三角形图形至少有两种不同的结构。优选的，所述棱镜结构层中任意两个相邻的棱镜单元间距为5 μ m 165 μ m。优选的，所述棱镜单元相对第一光学面具有平均高度H，棱镜单元波浪状起伏周期长度 T，T>41*H。优选的，所述顶角为外凸光滑曲线的类三角形横截面的曲线长度在I μ m 50 μ m之间，底边长度在ΙΟμπι 200μηι之间，两斜边夹角在50° 140°之间，两底角角度在25。 75。之间。优选的，所述棱镜单元相对于第一光学面的高度h在棱镜单元伸展方向上周期性起伏的变化范围为棱镜平均高度H的2%-20%。优选的，所述棱镜单元的材料为紫外线固化树脂。优选的，所述基材的材料为聚对苯二甲酸乙二酯或聚甲基丙烯酸甲酯。本实用新型的有益效果是:本实用新型提供的增亮膜，具有高低起伏棱镜结构，可以减轻因传统棱镜结构长距离贴合而造成水汽吸附漏光现象，并且棱镜底角不等，棱镜截面呈不对称状态，部分光线汇聚方向偏离正视方向，弥补了在原“cut-off”处光能不足的问题，而且棱镜无尖锐棱角结构，可以起到抗刮的功能，因此该增亮膜具有较优良的光学品质表现。
图1为传统结构的增亮膜示意图；图2A是现有技术增亮膜美国专利US6354709的示意图；图2B是现有技术US7142767的结构示意图；图2C是现有技术US5917664的结构示意图；图3是实施例1中具有高低起伏的棱镜结构增亮膜100的示意图。图4是实施例1中棱镜结构层108被垂直棱镜伸展方向IlOB的平面所截得的横截面示意图。图5是实施例1中棱镜单元118被垂直棱镜排列方向IlOA且经过棱镜单元118上端面的平面所截得的横截面示意图。图6是实施例2中具有高低起伏的棱镜结构增亮膜200的示意图。图7是实施例2中棱镜结构层208被垂直棱镜伸展方向210A的平面所截得的横截面示意图。图8A是实施例2中横截面结构为A的棱镜单元218被垂直棱镜排列方向210A经过横截面结构为A的棱镜单元218上端面的平面所截得的横截面示意图。图8B是实施例2中横截面结构为B的棱镜单元218被垂直棱镜排列方向210A经过横截面结构为A的棱镜单元218上端面的平面所截得的横截面示意图。图9是实施例3中具有高低起伏的棱镜结构增亮膜300的示意图。图10是实施例3中棱镜结构层308被垂直棱镜伸展方向310A的平面所截得的横截面示意图。[0031]图1lA是实施例3中横截面结构为A的棱镜单元318A被垂直棱镜排列方向310A经过横截面结构为A的棱镜单元318上端面的平面所截得的横截面示意图。图1lB为实施例3中横截面结构为B的棱镜单元318B被垂直棱镜排列方向310A经过横截面结构为B的棱镜单元318上端面的平面所截得的横截面示意图。图1lC为实施例3中横截面结构为C的棱镜单元318B被垂直棱镜排列方向310A经过横截面结构为C的棱镜单元318上端面的平面所截得的横截面示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。如图1所示为普通增亮膜结构示意图，如图所示，增亮膜包括基材I和位于基材上的棱镜结构层2，棱镜结构层2由许多个用以汇聚光线的棱镜条构成，这些棱镜条按照一个方向排列，组成棱镜阵列。如图2A所示棱镜结构为上下起伏状的增亮膜结构示意图，图中棱镜结构层21为上下起伏变化的结构，能够有效预防水汽的吸附。如图2B为棱镜结构层顶部具有圆角的增亮膜结构示意图，图中棱镜结构22上顶部具有圆角220，使该增透膜具有抗刮功能。图2C为棱镜结构层的棱镜结构底角角度不对称的增亮膜结构示意图，由于棱镜结构22不规则、不对称，因此能够有效降低“cut-off”现象。实施例1:图3为带有R角的增亮膜100的示意图，该实施例中增亮膜100包含有基材102。基材102具有一个第一光学面106和一个位于第一光学面对面的第二光学面104。在第一光学面106上设置棱镜结构层108 ;棱镜结构层108由若干个呈上下波浪起伏状的棱镜单元118按同一方向IlOA排列而成，该实施例1中所述棱镜结构层108中所有棱镜单元118剖面形状是顶角为圆角的类三角形。该实施例中所述类三角形有两种不同的结构。棱镜单元118在棱镜伸展方向IlOB上具有相对于第一光学面106呈周期性上下起伏的状态，所述棱镜单元118的起伏周期长度T相同。图4为图3中棱镜结构层108被垂直棱镜伸展方向IlOB平面所截得的横截面，所述横截面由顶角为圆角的类三角形A和B交替组成。所述类三角形顶角为光滑圆弧，圆角半径R为5μπι，角度al为60°，a2为30°，bl为30°，b2为60°。该实施例1所述棱镜结构层108由若干横截面为类三角形A、B的棱镜单兀118沿同一方向IlOA相间隔排列而成，在棱镜排列方向IlOA上三角形A与B顶端间距有一较小者LI为26.5 μ m、有一较大者L2 为 63.6 μ m。图5为图3中棱镜单元118被平行棱镜伸展方向IlOB且经过棱镜单元118顶端的平面所截得的横截面，所述棱镜单元118的高度h沿着其伸展方向IlOB连续变化，其变化规律为h=18+2*sin[(l/250)X]，棱镜单元118的上下起伏周期T为500 π μπι，棱镜单元118的平均高度H为18 μ m，TMOH。所述基材102材料选自聚对苯二甲酸乙二酯,所述棱镜结构层108材料选自聚乙烯类紫外光固化树脂。所述增亮膜的制备方法为:基材102第一光学面106上涂覆紫外光固化树脂层，用具有与棱镜结构层108之微结构互补结构的模具轮对紫外光固化树脂进行压膜，可使紫外光固化树脂层形成所需微结构，随后再用紫外光照射，使已形成微结构的紫外光固化树脂层固化，从而将棱镜结构层108设置于基材102的第一光学面106上。实施例2:图6为实施例2中带有R角的增亮膜200的示意图，该实施例中增亮膜200包含有基材202。基材202具有一个第一光学面206和一个位于第一光学面对面的第二光学面204。在第一光学面206上设置棱镜结构层208,棱镜结构层208由若干个呈上下波浪起伏状的棱镜单元218按同一方向210A排列，该实施例2中所述棱镜结构层208中所有棱镜单元218剖面三角形有两种不同的结构。棱镜单元218在棱镜伸展方向210B上具有相对于第一光学面206呈周期性上下起伏的状态，该实施例2中横截面不同的棱镜单元218的起伏周期长度T也不相同。图7是图6中棱镜结构层208被垂直棱镜伸展方向210A的平面所截得的横截面，所述横截面由顶角为圆角的类三角形A和B组成，所述类三角形顶角为光滑圆弧，圆角半径R为6μπι，两底角al为40°，a2为60°，bl为50°，b2为60°。该实施例中所述棱镜结构层208由若干横截面为类三角形A、B的棱镜单兀218沿同一方向210A相间隔排列而成，在棱镜排列方向2IOA上三角形A与B顶端间距有一较小者LI为45.8 μ m、有一较大者L2为 48.2 μ m。图8A是图6中横截面结构为A的棱镜单元218被垂直棱镜排列方向210A且经过棱镜单元218上端面的平面所截得的横截面，横截面结构为A的棱镜单元218的平均高度Hl为29 μ m,横截面结构为A的棱镜单元218高度hi沿着其伸展方向210B连续变化，其变化规律为hl=29+3*sin[(l/350)X]，上下起伏周期Tl为700 。图8B为图6中横截面结构为B的棱镜单元218被垂直棱镜排列方向210A且经过横截面结构为B的棱镜单元218上端面的平面所截得的横截面。横截面结构为B的棱镜单元218的平均高度H2为30 μ m,横截面结构为B的棱镜单元218的高度h2沿着其伸展方向210B连续变化，其变化规律为h2=30+sin[ (1/300) X]，上下起伏周期T2为600 。述基材202材料选自聚对苯二甲酸乙二酯,所述棱镜结构层208材料选自聚乙烯类紫外光固化树脂。所述增亮膜的制备方法为:基材202第一光学面206上涂覆紫外光固化树脂层，用具有与棱镜结构层208之微结构互补结构的模具轮对紫外光固化树脂进行压膜，可使紫外光固化树脂层形成所需微结构，随后再用紫外光照射，使已形成微结构的紫外光固化树脂层固化，从而将棱镜结构层208设置于基材202的第一光学面206上。实施例3: 图9为实施例3中带R角的增亮膜300的示意图，该实施例中增亮膜300包含有基材302。基材302具有一个第一光学面306和一个位于第一光学面对面的第二光学面304。在第一光学面306上设置棱镜结构层308,棱镜结构层308由若干个呈上下波浪起伏状的棱镜单元318按同一方向310A排列，该实施例3中所述棱镜结构层308中所有棱镜单元318剖面三角形有三种不同的结构，棱镜单元318在棱镜伸展方向310B上具有相对于第一光学面306呈周期性上下起伏的状态，该实施例3中棱镜单元318的起伏周期长度T都相同。图10是图9中棱镜结构层308被垂直棱镜伸展方向310A的平面所截得的横截面，所述横截面由顶角为圆角的类三角形A、B、C组成，所述类三角形顶角为光滑圆弧，圆弧半径Rl为6ym，R2为5ym，R3为3μπι，所述横截面底角al为45°，a2为60°，bl为50°，b2为60°，cl为60°，c2为40°。该实施例3中所述棱镜结构层308由若干横截面为类三角形A、B、C的棱镜单兀318沿同一方向310A相间隔排列而成,在棱镜排列方向310A上三角形A与B顶端间距LI为4L 5 μ m，B与C顶端间距L2为28 μ m，C与A顶端间距L3为57.5 μ m。图1lA是图9中横截面结构为A的棱镜单元318被垂直棱镜排列方向310A且经过棱镜单元318上端面的平面所截得的横截面，横截面结构为A的棱镜单元318的平均高度Hl为26 μ m，横截面结构为A的棱镜单元318高度hi沿着其伸展方向310B连续变化，其变化规律为hl=26+2*sin[ (1/250) X]，上下起伏周期Tl为500 π。图1lB是图9中横截面结构为B的棱镜单元318被垂直棱镜排列方向310Α且经过棱镜单元318上端面的平面所截得的横截面，横截面结构为B的棱镜单元318的平均高度Η2为25 μ m，横截面结构为B的棱镜单元318高度h2沿着其伸展方向310B连续变化，其变化规律为hl=25+2*sin[ (1/250) X]，上下起伏周期T2为500 π。图1lC是图9中横截面结构为C的棱镜单元318被垂直棱镜排列方向310Α且经过棱镜单元318上端面的平面所截得的横截面，横截面结构为C的棱镜单元318的平均高度Η3为24 μ m，横截面结构为C的棱镜单元318高度h3沿着其伸展方向310B连续变化，其变化规律为hl=24+2*sin[ (1/250) X]，上下起伏周期T3为500 π。所述述基材302材料选自聚对苯二甲酸乙二酯,所述棱镜结构层308材料选自聚乙烯类紫外光固化树脂。所述增亮膜的制备方法为:基材302第一光学面306上涂覆紫外光固化树脂层，用具有与棱镜结构层308之微结构互补结构的模具轮对紫外光固化树脂进行压膜，可使紫外光固化树脂层形成所需微结构，随后再用紫外光照射，使已形成微结构的紫外光固化树脂层固化，从而将棱镜结构层308设置于基材302的第一光学面306上。
权利要求1.一种增亮膜，包括基材和呈波浪状的棱镜结构层，其特征在于:所述基材包括第一光学面和位于所述第一光学面对面的第二光学面，所述棱镜结构层设置在所述第一光学面上；所述棱镜结构层由若干个呈波浪起伏状的棱镜单元按一定方向排列而成，所述棱镜单元在长度伸展方向具有相对于第一光学面呈周期性上下起伏状态，且所述棱镜单元被垂直于棱镜伸展方向的平面所截得的横截面为顶角为外凸光滑曲线的类三角形图形，所述类三角形图形至少有两种不同的结构。
2.如权利要求1所述的一种增亮膜，其特征在于:所述棱镜结构层中任意两个相邻的棱镜单元间距为5 μ m 165 μ m。
3.如权利要求1所述的一种增亮膜，其特征在于:所述棱镜单元相对第一光学面具有平均高度H，棱镜单元波浪状起伏周期长度T，T>41*H。
4.如权利要求1至3任一项所述的一种增亮膜，其特征在于:所述顶角为外凸光滑曲线的类三角形横截面的曲线长度在I μ m 50 μ m之间,底边长度在10 μ m 200 μ m之间，两斜边夹角在50° 140°之间，两底角角度在25° 75°之间。
5.如权利要求3所述的一种增亮膜，其特征在于:所述棱镜单元相对于第一光学面的高度h在棱镜单元伸展方向上周期性起伏的变化范围为棱镜平均高度H的2%-20%。
6.如权利要求1或2或3或5所述的一种增亮膜，其特征在于:所述棱镜单元的材料为紫外线固化树脂。
7.如权利要求1或2或3或5所述的一种增亮膜，其特征在于:所述基材的材料为聚对苯二甲酸乙二酯或聚甲基丙烯酸甲酯。
专利摘要一种增亮膜，包括基材和呈波浪状的棱镜结构层，所述基材包括第一光学面和位于所述第一光学面对面的第二光学面，所述棱镜结构层设置在所述第一光学面上；所述棱镜结构层由若干个呈波浪起伏状的棱镜单元按一定方向排列而成，所述棱镜单元在长度伸展方向具有相对于第一光学面呈周期性上下起伏状态，且所述棱镜单元被垂直于棱镜伸展方向的平面所截得的横截面为顶角为光滑曲线的类三角形图形，所述类三角形图形至少有两种不同的结构。本实用新型可以减轻因传统棱镜结构长距离贴合而造成水汽吸附漏光现象，并且弥补了在原“cut-off”处光能不足的问题，而且棱镜无尖锐棱角结构，可以起到抗刮的功能，因此该增亮膜具有较优良的光学品质表现。
文档编号G02B5/04GK203164451SQ201220714900
公开日2013年8月28日 申请日期2012年12月21日 优先权日2012年12月21日
发明者钟玉, 王必昌, 陆国华 申请人:张家港康得新光电材料有限公司