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(US6354709B1)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都有尖锐的棱角，在使用或传递过程中很容易造成刮伤，从而影响了光学品质；另外，其结构棱镜起伏周期T小于40H，导致起伏部分较为突出，使用中容易受到外部作用力而崩裂。为了解决尖锐棱角易受刮伤这一问题，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。一般增亮膜中棱镜结构单元垂直横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° 50°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，解决了现有的增亮膜水汽易吸附、棱镜结构易损伤、“cut-off.”现象及其他光学膜缺陷问题。为达此目的，本实用新型采用以下技术方案:—种增亮膜，包括基材和棱镜结构层，所述基材包括相对的第一光学面和第二光学面，所述棱镜结构层设置在第一光学面上，所述棱镜结构层由若干个均呈波浪形起伏的第一棱镜单兀和第二棱镜单兀按同一方向排列而成，所述第一棱镜单兀被垂直棱镜伸展方向的平面所截得的横截面为三角形结构，且所述横截面至少有两种不同形状的三角形结构，所述第二棱镜单元被垂直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类三角形结构，所述的外凸光滑曲线为光滑圆弧，且第二棱镜单元高度h2大于第一棱镜单元的高度hi。优选的，所述第一棱镜单元高度hi在2 μ m 300 μ m之间，所述第二棱镜单元高度h2在4μ m 350 μ m之间，第二棱镜单元与第一棱镜单元的高度差，即h2_hl的值在2 μ m ~ 50 μ m 111]。优选的，所述第一棱镜单元的横截面三角形以位于所述第一光学面的边为底边，底边长度为所述第一棱镜高度hi的0.5 5倍之间，顶角在50° 140°之间，两底角角度在25° 75°之间。优选的，所述第二棱镜单元的横截面为顶角为外凸光滑曲线的类三角形以位于所述第一光学面的边为底边，底边长度为所述第二棱镜高度h2的0.5 5倍之间，两侧边夹角在50° 140°之间，两底角角度在25° 75°之间，外凸光滑曲线长度在I μ m到40 μ m之间。优选的，在棱镜排列方向上所述棱镜结构层中第二棱镜单元分布在第一棱镜单元之间，每间隔η个第一棱镜单元即设置一个凸起的第二棱镜单元，其中η在I 50之间。优选的，所述高低起伏的第一棱镜单元平均高度为Η1，起伏周期Tl且Τ1>40*Η1，所述高低起伏的第二棱镜单元平均高度为Η2，起伏周期Τ2且Τ2>40*Η2。优选的，第一棱镜单元的高度hi在棱镜长度伸展方向上周期性起伏变化范围是其平均高度Hl的2% 20%之间。优选的，第二棱镜单元的高度h2在棱镜长度伸展方向上周期性起伏变化范围是其平均高度H2的2% 20%之间。优选的，所述相邻的第一棱镜单元和第二棱镜单元顶端间距在10 μ m 300 μ m之间。优选的，所述棱镜结构层的材料为环氧树脂类、氨基甲酸酯类、聚乙烯类或聚酯类的紫外光硬化树脂。优选的，所述基材为PET或PMMA。本实用新型的有益效果是:本实用新型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；还具有较突出且无尖锐棱角的第二棱镜单元结构，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是现有技术增光膜美国专利US6354709的示意图；图2B是现有技术US7142767的结构示意图；[0026]图2C是现有技术US5917664的结构示意图；图3是实施例1中具有高低起伏棱镜结构增亮膜100的示意图；图4是实施例1中具有高低起伏棱镜结构增亮膜100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中棱镜结构层108的侧视图；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中增亮膜200被垂直棱镜伸展方向210A的平面所截得的横截面示意图；图8是实施例2中棱镜结构层208的侧视图；图9是实施例3中具有闻低起伏的棱镜结构增売I旲300的不意图；图10是实施例3中增亮膜300被垂直棱镜伸展方向310A的平面所截得的横截面示意图；图11是实施例3中棱镜结构层308的侧视图。
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为实施例1中具有高低起伏棱镜结构的增亮膜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106对面的第二光学面104,在第一光学面106上设置有棱镜结构层108,棱镜结构层108由第一棱镜单元118A和第二棱镜单元118B按同一方向IlOA排列而成，棱镜单元118在沿棱镜伸展方向IlOB上具有相对于第一光学面106呈周期性上下起伏的状态。在该实施例1中棱镜单元118的上下起伏周期T都相同，该实施例1中所述棱镜结构层108中在棱镜排列方向IlOA上每隔两个第一棱镜单元118A即设置一个第二棱镜单元118B。图4为图3中增亮膜100被垂直棱镜伸展方向IlOB的平面所截得的横截面结构示意图，所述横截面由第一棱镜单元118A的横截面图形A和B以及第二棱镜单元118B的横截面图形C相间隔排列而成，角度al为30°，a2为60°，bl为60°，b2为30°，cl、c2为45。，A与B顶端间距LI为28.9 μ m、B与C顶端间距L2为75.4 μ m为、C与A顶端间距L3为75.3 μ m。所述第二棱镜单元横截面顶角为光滑圆弧，圆角半角R为5 μ m。该实施例1中每隔两个第一棱镜单元118A即设置一个第二棱镜单元118B。[0044]图5为图3中中棱镜结构层108的侧视图，所述第一棱镜单元118A高度hi沿棱镜伸展方向IlOB连续变化，其变化规律为hl=25+2sin[ (1/325) X],其平均高度Hl为25 μπι。所述第二棱镜单元118Β高度h2沿棱镜伸展方向IlOB连续变化，其变化规律为h2=30+2sin[ (1/325) X],其平均高度H2为30 μ m。该实施例1中所述第一棱镜单元118A和第二棱镜单元118B上下起伏周期T都相同，T=650 31。实施例2:图6为实施例2中具有高低起伏棱镜结构的增亮膜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206对面的第二光学面204,在第一光学面206上设置有棱镜结构层208,棱镜结构层208由第一棱镜单元218Α和第二棱镜单元218Β按同一方向210Α排列而成，棱镜单元218在沿棱镜伸展方向210Β上具有相对于第一光学面206呈周期性上下起伏的状态。在该实施例中第一棱镜单元218Α的上下起伏周期Tl都相同，第二棱镜单元218Β的上下起伏周期Τ2都相同，该实施例2中所述棱镜结构层208中在棱镜排列方向210Α上第一棱镜单兀218Α和第二棱镜单元218Β相间隔排列。图7为图6中增亮膜200被垂直棱镜伸展方向210Β的平面所截得的横截面，所述横截面由第一棱镜单元218Α的横截面图形A和B以及第二棱镜单元218Β的横截面图形C按棱镜排列方向210Α排列而成，角度al为50°，a2为60°，bl为60°，b2为50°，cl、c2为45° ,所述第二棱镜单元横截面顶角为光滑圆弧,圆角半角R为5 μ m,A、B顶端与较近C顶端距离L1、L2均为52.4 μ m, A、B顶端与较远C顶端距离L3均为59.6 μ m,。该实施例2中每隔一个第一棱镜单兀218A即设置一个第二棱镜单兀218B。图8为是图6中棱镜结构层208的侧视图，所述第一棱镜单元218A高度hi沿棱镜伸展方向210B连续变化，其变化规律为hl=30+4sin[( 1/250)X]，其平均高度Hl为30 μ m，所述第一棱镜单元218A上下起伏周期Tl为500 。所述第二棱镜单元218B高度h2沿棱镜伸展方向210B连续变化，其变化规律为h2=33+2sin [ (1/300X]，其平均高度H2为33 μ m,第二棱镜单元218B上下起伏周期T2为600 。该实施例2中，第一棱镜单元218A和第二棱镜单元218B上下起伏周期不同。实施例3:图9为实施例3中具有高低起伏棱镜结构的增亮膜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306对面的第二光学面304,在第一光学面306上设置有棱镜结构层308,棱镜结构层308由第一棱镜单元318A和第二棱镜单元318B按同一方向310A排列而成，棱镜单元318在沿棱镜伸展方向310B上具有相对于第一光学面306呈周期性上下起伏的状态。在该实施例3中棱镜单元318的上下起伏周期T都相同，该实施例中所述棱镜结构层308中在棱镜排列方向310A上每隔四个第一棱镜单元318A即设置一个第二棱镜单元318B。图10为图9中增亮膜300被垂直棱镜伸展方向310B的平面所截得的横截面，所述横截面由第一棱镜单元318A的横截面图形A和B以及第二棱镜单元318B的横截面图形C按棱镜排列方向310A排列而成，角度al为30°，a2为50°，bl为50°，b2为40°，cl、c2为50°，所述第二棱镜单元横截面类三角顶角为光滑圆弧，圆角半角R为15 μ m，A与B顶端间较近距离L1、L3均为46 μ m，A与B顶端间较远距离L2为81.9 μ m，B与C顶端距离L4为70.4 μ m，A与C顶端距离L5为92.5 μ m。该实施例3中每隔四个第一棱镜单元318A即设置一个第二棱镜单元318B，且所述第一棱镜单元318A有两种不同的高度，所述第二棱镜单元318B的高度都相同。图11为图9中棱镜结构层308的侧视图，所述第一棱镜单元318A高度hi沿棱镜伸展方向310B连续变化，其变化规律为:横截面为A的第一棱镜单元高度hl(A)=30+2*sin[ (1/350)X],其平均高度Hl (A)为30 μ m ;横截面为B的第一棱镜单元高度hl(B)=25+2*sin[(l/350)X]，其平均高度Hl (B)为25 μ m。所述第二棱镜单元318B高度h2沿棱镜伸展方向310B连续变化，其变化规律为h2=40+2*sin[(l/350X]，其平均高度H2为40 μπι。该实施例3中，第一棱镜单元318Α和第二棱镜单元318Β上下起伏周期T相同，都为700 31。
权利要求1.一种增亮膜，包括基材和棱镜结构层，所述基材包括相对的第一光学面和第二光学面，所述棱镜结构层设置在第一光学面上，其特征在于: 所述棱镜结构层由若干个均呈波浪形起伏的第一棱镜单元和第二棱镜单元按同一方向排列而成，所述第一棱镜单元被垂直棱镜伸展方向的平面所截得的横截面为三角形结构，且所述横截面至少有两种不同形状的三角形结构，所述第二棱镜单元被垂直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类三角形结构，且第二棱镜单元高度h2大于第一棱镜单兀的高度hi。
2.如权利要求1所述的一种增亮膜，其特征在于:所述第一棱镜单元高度hi在2μπι 300 μ m之间,所述第二棱镜单元高度h2在4 μ m 350 μ m之间,第二棱镜单元与第一棱镜单元的高度差，即h2-hl的值在2μπι 50μπι之间。
3.如权利要求1所述的一种增亮膜，其特征在于:所述第一棱镜单元的横截面三角形以位于所述第一光学面的边为底边，底边长度为所述第一棱镜高度hi的0.5 5倍之间，顶角在50° 140°之间，两底角角度在25° 75°之间。
4.如权利要求1所述的一种增亮膜，其特征在于:所述第二棱镜单元的横截面为顶角为外凸光滑曲线的类三角形以位于所述第一光学面的边为底边，底边长度为所述第二棱镜高度h2的0.5 5倍之间，两侧边夹角在50° 140°之间，两底角角度在25° 75°之间，外凸光滑曲线长度在I Pm到40 μπι之间。
5.如权利要求1所述的一种增亮膜，其特征在于:在棱镜排列方向上所述棱镜结构层中第二棱镜单元分布在第一棱镜单元之间，每间隔η个第一棱镜单元即设置一个凸起的第二棱镜单元，其中η在I 50之间。
6.如权利要求1所述的一种增亮膜，其特征在于:所述高低起伏的第一棱镜单元平均高度为Hl，起伏周期Tl且Τ1>40*Η1，所述高低起伏的第二棱镜单元平均高度为Η2，起伏周期 Τ2 且 Τ2>40*Η2。
7.如权利要求1所述的一种增亮膜，其特征在于:第一棱镜单元的高度hi在棱镜长度伸展方向上周期性起伏变化范围为其平均高度Hl的2% 20%之间。
8.如权利要求1所述的一种增亮膜，其特征在于:第二棱镜单元的高度h2在棱镜长度伸展方向上周期性起伏变化范围为其平均高度H2的2% 20%之间。
9.如权利要求1所述的一种增亮膜，其特征在于:所述相邻的第一棱镜单元和第二棱镜单元顶端间距在10 μ m 300 μ m之间。
10.根据权利要求1-8任一项所述的一种增亮膜，其特征在于:所述基材为PET或PMMA，棱镜结构层材料为环氧树脂类、氨基甲酸酯类、聚乙烯类或聚酯类的紫外光硬化树脂。
专利摘要一种增亮膜，包括基材和棱镜结构层，所述基材包括相对的第一光学面和第二光学面，所述棱镜结构层设置在第一光学面上，所述棱镜结构层由若干组成对组合均呈波浪形起伏的第一棱镜单元和第二棱镜单元按同一方向排列而成，所述第一棱镜单元被垂直棱镜伸展方向的平面所截得的横截面为三角形结构，且所述横截面至少有两种不同形状的三角形结构，所述第二棱镜单元被垂直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类三角形结构，且第二棱镜单元高度h2大于第一棱镜单元的高度h1。本实用新型的增亮膜减轻了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，还具有抗刮的功能，具有较优良的光学品质。
文档编号G02B5/04GK203164452SQ20122071506
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