一种受激发光的棱镜膜的制作方法

本发明涉及薄膜显示
技术领域：
，尤其涉及一种受激发光的棱镜膜。
背景技术：
：目前，液晶显示(LiquidCrystalDisplay，LCD)仍是显示的主流技术。在LCD的背光模组中，通常需要使用若干光学膜片，包括反射膜、扩散膜、棱镜片、DBEF和偏振片等。众多不同种类光学膜片的使用，促成了LCD技术得以实现。但是，多片光学膜片的使用使现有的背光模组厚度较厚。为了满足显示器不断越来越薄型化的要求，通常有如下解决办法：(1)重新设计显示器结构；(2)尽可能压缩元组件的厚度；(3)减少元组件使用量。本发明就是基于第三种解决方案，力图达到一种光学膜片多功能化，减少了背光模组中膜片使用量。技术实现要素：为了解决现有背光模组中膜片使用量仍然偏多的技术难题，并有效推进该液晶显示器的薄型化进程，本发明提供一种受激发光的棱镜膜。该受激发光的棱镜膜，同时兼具受激发光、光扩散和增亮等光学功能，能够减少显示背光模组中膜片使用量。为了解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：本发明提供一种受激发光的棱镜膜，所述棱镜膜包括透明基材层和胶黏层；所述胶黏层粘结在所述透明基材层的一个表面上，所述胶黏层包括胶黏剂和分散于胶黏剂中的受激发光材料，所述胶黏层表面具有微结构。进一步的，所述胶黏层包括胶黏剂和均匀分散于胶黏剂中的受激发光材料。进一步的，所述受激发光材料为光致受激发光材料。进一步的，所述胶黏层表面(外观)具有规律的微结构。进一步的，所述的棱镜膜中，所述胶黏层还包括扩散微珠，所述扩散微珠分散于胶黏剂中。进一步的，所述扩散微珠均匀分散于胶黏剂中。所述扩散微珠选自二氧化硅微珠、二氧化钛微珠、三氧化二铝微珠、硫酸钡微珠、钛酸钡微珠、玻璃微珠(即反光粉)、碳酸钙微珠、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微珠、聚苯乙烯(PS)微珠、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)微珠、聚氨酯(PU)微珠和有机硅聚合物微珠中的一种或者至少两种的组合。所述扩散微珠的粒径为0.1-50μm，优选为1-15μm。进一步的，所述透明基材层的材料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺树脂(PA)、聚苯乙烯(PS)和聚乙烯(PE)中的一种或至少两种的混合物。进一步的，所述透明基材的厚度为25-400μm。进一步的，所述胶黏剂选自丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯酸改性聚氨酯、丙烯酸改性有机硅氧烷树脂和有机硅氧烷树脂中的一种或至少两种的混合物。所述胶黏剂固化后形成胶黏层。由胶黏剂固化后形成的胶黏层的厚度为5-125μm。进一步的，所述的棱镜膜中，所述微结构的形状包括棱镜条形、三角锥形、多角锥形、圆台形、圆锥形、半球形以及表面具有凹凸状结构的无规则形态中的一种或者至少两种的组合。所述棱镜条的横截面可以是三角形、梯形、或弧形等形状。所述棱镜条为直线型棱镜条或抖动型棱镜条。直线型三角形棱镜条是指横截面为三角形的直线型棱镜条。抖动型三角棱镜条是指横截面为三角形的抖动型棱镜条。进一步的，所述的棱镜膜中，所述受激发光材料包括荧光粉和量子点中的一种或者两种的组合。进一步的，所述的棱镜膜中，所述荧光粉的成份选自铝酸盐、硅酸盐、氮化物、氮氧化物、硼酸盐、钒酸盐、碱土金属硫化物、钼酸盐、钨酸盐、硼磷酸盐、氯硼酸盐、磷酸盐、氯硅酸盐、钒磷酸盐和氧化锌体系中的一种或者至少两种的组合。所述荧光粉的粒径为1-50μm，优选为1-15μm。进一步的，所述的棱镜膜中，所述量子点的成份选自CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、Ag2S、CuS、Cu2S、CuInS2、AgInS2、Ag2Se、CuSe、Cu2Se、CuInSe2、AgInSe2、Ag2Te、CuTe、Cu2Te、CuInTe2、AgInTe2、GaN、GaP、GaAs、AlN、AlP、AlAs、InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、GaAlNP、GaAlNAs、TiS2、ZrS2、MoS2、WS2、MoSe2、WSe2、WSSe、MoSSe、GeS、SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe和C量子点中的一种或者至少两种的组合。C量子点指碳量子点。所述量子点为前述量子点材料本身、核壳包覆结构或者其掺杂型结构。进一步的，所述的棱镜膜中，所述量子点的尺寸为1-100nm，所述量子点的尺寸优选2-50nm，或优选2-25nm。进一步的，所述棱镜膜的胶黏层上设置保护层。所述保护层起到阻隔水汽和/或氧气的作用。所述保护层的材料选自有机聚合物、无机物、或者有机聚合物与无机物的混合物。进一步的，所述的棱镜膜中，所述棱镜膜在透明基材的另一面(相对于胶黏层所粘接的透明基材表面)设有保护涂层，所述保护涂层具有不规则凸起。所述保护涂层的厚度为1-15μm。进一步的，所述的棱镜膜中，所述胶黏层包括下述成份：胶黏剂100重量份，受激发光材料1-250重量份，扩散微珠为0-250重量份。进一步的，所述的棱镜膜中，所述胶黏层包括下述成份：胶黏剂100重量份，绿色量子点40-50重量份，红色量子点10-20重量份，扩散微珠50-80重量份。进一步的，所述的棱镜膜中，所述绿色量子点的粒径是2-4nm，所述红色量子点的粒径是6-8nm。进一步的，所述扩散微珠的粒径为2-10μm。进一步的，所述透明基材为PET。进一步的，所述胶黏层中的胶黏剂为聚氨酯树脂。进一步的，本发明提供的一种受激发光的棱镜膜，棱镜膜包括具有微结构的胶黏层和透明基材层，所述胶黏层包括100重量份数的聚氨酯树脂、40-50重量份数的绿色量子点，绿色量子点的粒径是2-4nm，10-20重量份的红色量子点，红色量子点的粒径是6-8nm，50-80重量份数的粒径为2-10μm的扩散微珠。进一步的，所述的棱镜膜中，所述胶粘层具有微结构，所述微结构为直线型梯形棱镜条(即横截面为梯形的直线型棱镜条)，梯形棱镜条高度为40-50μm，梯形棱镜条宽度为60-70μm。所述透明基材为厚度为100-250μm的PET。本发明所提供的受激发光棱镜膜，在具有薄型化特征的大尺寸显示器的应用上，具有明显优势。这是因为，常见的LCD背光模组中使用了白色光源。而白色光源在制造大尺寸显示器时遭遇了瓶颈，如白色光源无法在大尺寸屏幕上均匀分布以及短波蓝光的吸收等问题。因此，为了满足显示器薄型化和大尺寸需求，有必要使用短波长激发光源(如蓝光)，搭配可受激发射出可见光的荧光膜片。这种架构下，蓝光在经过导光板被均匀分散后，再激发棱镜膜中的荧光成分形成白光，有效解决了光强分布不均问题。因此，本发明所提供的受激发光棱镜膜，不仅可有效推进显示器薄型化和大尺寸化进程，还可有效减少背光模组中光学膜片的使用量，具有广泛的市场前景。本发明所提供的受激发光的棱镜膜，具有以下有益效果：(1)实现一种光学膜片的多功能化，减少背光模组中光学膜片的使用量，不仅可实现显示器薄型化，还进一步降低了整机的成本。(2)本发明提供的受激发光棱镜膜，在蓝光激发下，可产生特定的光源如白光并使得产生的光线均匀分散于整个画面。因此在促进生产大尺寸显示器方面，也具有明显的优势。附图说明图1为本发明提供的一种受激发光的棱镜膜的剖面结构示意图，其中，102为基材，101为具有微结构的胶黏层，1011为胶黏层中的受激发光材料，1012为胶黏层中的扩散微珠；图2为本发明提供的另一种受激发光的棱镜膜的剖面结构示意图；其中，202为基材，201为具有微结构的胶黏层，203为保护涂层。2012为胶黏层中的受激发光材料，2011为胶黏层中的扩散微珠。具体实施方式下面结合较佳实施例和附图，来说明本发明所提供的受激发光的棱镜膜的技术方案、主要功能特点和优势。如图1所示，本发明提供的一种受激发光的棱镜膜，所述棱镜膜包括透明基材层102和胶黏层101；所述胶黏层101粘结在所述透明基材层102的一个表面上，所述胶黏层101包括胶黏剂和分散于胶黏剂中的受激发光材料1011，所述胶黏层101表面具有微结构。所述微结构的形状为棱镜条形，所述棱镜条的横截面是三角形。所述胶黏层101还包括扩散微珠1012，所述扩散微珠1012分散于胶黏剂中。如图2所示，本发明提供的另一种受激发光的棱镜膜，其中，202为基材，201为具有微结构的胶黏层，203为保护涂层。2012为胶黏层中的受激发光材料，2011为胶黏层中的扩散微珠。本发明提供下述方法来测试所述棱镜膜的色域范围和亮度：取一张A4大小的受激发光的棱镜膜，放置在42寸背光模组(蓝光LED灯源)的正中央，在24V额定电压下点亮。使用亮度仪(产品型号：BH-7，苏州弗士达科学仪器有限公司生产)测量背光模组的色度。继续在受激发光的棱镜膜上覆盖DBEF+液晶显示模组后，用前述亮度仪测量背光模组的色域范围。用前述亮度仪测量背光模组的亮度及亮度均齐度。实施例1本发明提供的一种受激发光的棱镜膜，棱镜膜包括具有微结构的胶黏层和透明基材层，所述胶黏层包括100重量份数的丙烯酸树脂、10重量份数的黄色荧光粉(成份：铝酸盐，粒径：10-15μm)、15重量份数的黄光量子点(成份：CdSe，粒径：4-6nm)和40重量份数的粒径为10μm的扩散微珠(成份：PMMA)。所述胶粘层具有微结构，所述微结构为直线型三角形棱镜条，棱镜条高度为50μm，顶角角度为90°。所述透明基材为厚度为250μm的PET。在棱镜膜的下表面具有保护涂层，所述保护涂层材质为聚氨酯树脂，涂层厚度为8μm，涂层上有3μm的不规则凸起。实施例2本发明提供的一种受激发光的棱镜膜，棱镜膜包括具有微结构的胶黏层和透明基材层，所述胶黏层包括100重量份数的丙烯酸树脂、30重量份数的黄色荧光粉(成份：铝酸盐，粒径：8-12μm)和20重量份数的粒径为5-10μm的扩散微珠(成份：PMMA)。所述胶粘层具有微结构，所述微结构为直线型棱镜条，棱镜条高度为45μm，顶角角度为90°。所述透明基材为厚度 为100μm的PET。实施例3本发明提供的一种受激发光的棱镜膜，棱镜膜包括具有微结构的胶黏层和透明基材层，所述胶黏层包括100重量份数的丙烯酸树脂、25重量份数的绿色荧光粉(成份：硅酸盐，成分：15-25μm)、5重量份数的红光荧光粉(成份：氮化物，粒径：10-15μm)和5重量份数的粒径为3μm的扩散微珠(成份：二氧化硅)。所述胶粘层具有微结构，所述微结构为直线型棱镜条，棱镜条的横截面为半圆形，棱镜条高度为25μm，棱镜条宽度为50μm。所述透明基材为厚度为150μm的PET。实施例4本发明提供的一种受激发光的棱镜膜，棱镜膜包括具有微结构的胶黏层和透明基材层，所述胶黏层包括100重量份数的聚氨酯树脂、50重量份数的绿色量子点(成份：CdSe，粒径：2-4nm)、10重量份的红色量子点(成份：CdSe，粒径：6-8nm)、50重量份数的粒径为2μm的扩散微珠(成份：二氧化硅)。所述胶粘层具有微结构，所述微结构为直线型梯形棱镜条(横截面为梯形的直线型棱镜条)，梯形棱镜条高度为40μm，梯形棱镜条宽度为60μm。所述透明基材为厚度为188μm的PET。实施例5本发明提供的一种受激发光的棱镜膜，棱镜膜包括具有微结构的胶黏层和透明基材层，所述胶黏层包括100重量份数的聚氨酯树脂、40重量份数的绿光量子点(成份：CdSeS，粒径：2-4nm)、30重量份数的红光荧光粉(成份：铝酸盐，粒径：9-12μm)和2重量份数的粒径为1μm的扩散微珠(成份：二氧化钛)。所述胶粘层具有微结构，所述微结构为直线型三角形棱镜条(横截面为三角形的直线型棱镜条)，棱镜条高度为55μm，顶角角度为90°。所述透明基材为厚度为300μm的PC。实施例6本发明提供的一种受激发光的棱镜膜，所述棱镜膜包括透明基材层和胶黏层；所述胶黏层粘结在所述透明基材层的一个表面上，所述胶黏层包括胶黏剂和分散于胶黏剂中的受激发光材料，所述胶黏层表面具有微结构。所述透明基材的厚度为25μm，所述透明基材层的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。所述胶黏剂为丙烯酸树脂，所述胶黏层的厚度为5-20μm。所述胶黏层包括下述成份：胶黏剂100重量份，受激发光材料1重量份。所述受激发光材料为荧光粉，所述荧光粉的成份为铝酸盐。所述荧光粉的粒径为1-10μm。所述微结构的形状为三角锥形，三角锥形的高度为5-20μm。所述棱镜膜的胶黏层上设置保护层。所述棱镜膜在透明基材的另一面设置保护涂层，所述保护涂层具有不规则凸起。所述保护涂层的厚度为1-15μm。实施例7如实施例6所述的受激发光的棱镜膜，其中，所述透明基材的厚度为400μm，所述透明基材层的材料为聚碳酸酯(PC)。所述胶黏剂为聚氨酯树脂，所述胶黏层的厚度为100-125μm。所述胶黏层包括下述成份：胶黏剂100重量份，受激发光材料250重量份。所述受激发光材料为量子点。所述量子点的成份为CdS，所述量子点的尺寸为1-10nm。所述微结构为直线型三角形棱镜条，所述棱镜条的高度是125μm，顶角角度是90°。所述棱镜膜的胶黏层上设置保护层。所述棱镜膜在透明基材的另一面设置保护涂层，所述保护涂层具有不规 则凸起。所述保护涂层的厚度为1-15μm。实施例8如实施例6所述的受激发光的棱镜膜，其中，所述透明基材的厚度为200μm，所述透明基材层的材料为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。所述胶黏剂为环氧树脂，所述胶黏层的厚度为70-80μm。所述胶黏层还包括扩散微珠。所述胶黏层包括下述成份：胶黏剂100重量份，受激发光材料200重量份，扩散微珠为250重量份。所述受激发光材料为荧光粉和量子点的组合。所述荧光粉的成份为氮化物，所述荧光粉的粒径为40-50μm。所述量子点的成份为ZnS，所述量子点的尺寸为6-7nm。所述扩散微珠为玻璃微珠(即反光粉)，所述扩散微珠的粒径为10-15μm。所述微结构的形状为直线型三角形棱镜条形，所述棱镜条的高度是80μm，顶角角度是90°。所述棱镜膜的胶黏层上设置保护层。所述棱镜膜在透明基材的另一面设置保护涂层，所述保护涂层具有不规则凸起。所述保护涂层的厚度为1-15μm。实施例9如实施例6所述的受激发光的棱镜膜，其中，所述透明基材的厚度为150μm，所述透明基材层的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。所述胶黏剂为丙烯酸改性有机硅氧烷树脂。所述胶黏层包括下述成份：胶黏剂100重量份，受激发光材料150重量份，扩散微珠为120重量份。所述受激发光材料为荧光粉和量子点的组合。所述荧光粉的成份为钼酸盐，所述荧光粉的粒径为1-15μm。所述量子点的成份为ZnSe，所述量子点的尺寸为5-6nm。所述扩散微珠为二氧化硅微珠，所述扩散微珠的粒径为1-15μm。所述微结构的形状为棱镜条形，所述微结构为直线型三角形棱镜条，棱镜高度为50μm，顶角角度为90°。所述棱镜膜在透明基材的另一面设置保护涂层，所述保护涂层具有不规则凸起。所述保护涂层的厚度为1-15μm。实施例10本发明提供的受激发光的棱镜膜，其中，所述透明基材的厚度为100μm，所述透明基材层的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。所述胶黏剂为丙烯酸树脂。所述胶黏层包括下述成份：胶黏剂100重量份，受激发光材料20重量份数，扩散微珠2重量份。所述受激发光材料为荧光粉。所述荧光粉的成份为钨酸盐，所述荧光粉的粒径为1-15μm。所述扩散微珠为碳酸钙微珠，所述扩散微珠的粒径为1-15μm。所述微结构为直线型三角形棱镜条，棱镜条高度为55μm，顶角角度为90°。所述棱镜膜的胶黏层上设置保护层。所述棱镜膜在透明基材的另一面设置保护涂层，所述保护涂层具有不规则凸起。所述保护涂层的厚度为1-15μm。实施例11如实施例6所述的受激发光的棱镜膜，其中，所述透明基材的厚度为100μm，所述透明基材层的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。所述胶黏剂为环氧树脂。所述胶黏层包括下述成份：胶黏剂100重量份，受激发光材料100重量份数，扩散微珠50重量份。所述受激发光材料为量子点。所述量子点的成份为CdS，所述量子点的尺寸为2-5nm。所述扩散微珠为二氧化硅微珠，所述扩散微珠的粒径为1-15μm。所述微结构为直线型三角形棱镜条，棱镜条高度为50μm，顶角角度为90°。所述棱镜膜在透明基材的另一面设置保护涂层，所述保护涂层具有不规则凸起。所述保护涂层的厚度为1-15μm。实施例12如实施例6所述的受激发光的棱镜膜，其中，所述透明基材的厚度为250μm，所述透明基材层的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。所述胶黏剂为丙烯酸树脂。所述胶黏层包括下述成份：胶黏剂100重量份，受激发光材料60重量份数，扩散微珠25重量份。所述受激发光材料为荧光粉和量子点的组合。所述荧光粉为5重量份，所述荧光粉的成份为硼磷酸盐，所述荧光粉的粒径为优选1-15μm。所述量子点为55重量份，所述量子点的成份为CdTe，所述量子点的尺寸为2-50nm。所述扩散微珠为二氧化硅微珠，所述扩散微珠的粒径为1-15μm。所述胶粘层具有微结构，所述微结构为直线型三角形棱镜条(横截面为三角形的直线型棱镜条)，棱镜条高度为52μm，顶角角度为90°。所述棱镜膜的胶黏层上设置保护层。所述棱镜膜在透明基材的另一面设置保护涂层，所述保护涂层具有不规则凸起。所述保护涂层的厚度为1-15μm。实施例13如实施例4提供的受激发光的棱镜膜，其中，棱镜膜包括具有微结构的胶黏层和透明基材层，所述胶黏层包括100重量份数的聚氨酯树脂、40重量 份数的绿色量子点(成份：ZnSe，粒径：2-4nm)、20重量份的红色量子点(成份：ZnSe，粒径：6-8nm)、80重量份数的粒径为2-10μm的扩散微珠(成份：二氧化钛)。所述胶粘层具有微结构，所述微结构为直线型梯形棱镜条(横截面为梯形的直线型棱镜条)，梯形棱镜条高度为50μm，梯形棱镜条宽度为70μm。所述透明基材为厚度为100μm的PET。实施例14如实施例4提供的受激发光的棱镜膜，其中，棱镜膜包括具有微结构的胶黏层和透明基材层，所述胶黏层包括100重量份数的聚氨酯树脂、45重量份数的绿色量子点(成份：CdS，粒径：2-4nm)、15重量份的红色量子点(成份：CdS，粒径：6-8nm)、65重量份数的粒径为2-10μm的扩散微珠(成份：二氧化硅)。所述胶粘层具有微结构，所述微结构为直线型梯形棱镜条(横截面为梯形的直线型棱镜条)，梯形棱镜条高度为45μm，梯形棱镜条宽度为65μm。所述透明基材为厚度为200μm的PET。对比例1胶黏层的实施方案参考实施例1，只是在对比例1中未加入荧光粉和量子点，其他的实验参数与实施例1相同。测试时，灯源为白光灯源。对比例2胶黏层的实施方案参考实施例1，只是在对比例2中未加入扩散微珠，其他的实验参数与实施例1相同。表1：本发明实施例所得受激发光的棱镜膜及对比例所得棱镜膜的光学性能测试结果序号NTSC色域亮度(cd/m2)亮度均齐度实施例182.61％391291％实施例280.34％375190％实施例392.34％328691％实施例4105.56％312990％实施例587.56％398992％实施例672.79％297679％实施例784.67％432891％实施例892.29％412890％实施例980.91％331890％实施例1072.82％306991％实施例1191.89％321992％实施例1296.01％317691％实施例13103.24％401291％实施例14105.12％402391％对比例167.87％301980％对比例266.73％263281％由实施例1和对比例1可以看出，荧光粉和量子点的加入，很大程度上的增大了显示器的色域，让色彩更丰富。由实施例1和对比例2看出，扩散微珠的加入，增加了入射光的光程，提高了荧光粉、量子点的利用激发光的效率，因此最终提高了显示器的亮度。本发明提供的受激发光的棱镜膜具有NTSC色域值高，亮度高的有益效果。特别的，本发明实施例4，实施例13、14提供的棱镜膜具有更高的NTSC色域值和亮度值，综合性能更好。以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡是根据本
发明内容所做的均等变化与修饰，均涵盖在本发明的专利范围内。当前第1页1 2 3