一种曲面弧形微结构棱镜膜的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及应用于平板显示器领域的背光模组光学薄膜，特别是可用于显示器增 亮与扩大视角效果的棱镜膜。
【背景技术】
[0002] 棱镜膜就是提升背光模组面板内光的利用率的功能性光学薄膜。平板显示器的内 部导光过程是将背光光源发射出的光线"偏振"，再将偏振光转换成所看到的影像。但该些 光线在液晶装置中常因散射而浪费，使得整体亮度无法达到预期亮度。而棱镜膜可将该些 浪费掉的光线，重新导向观众方向，提升液晶装置的亮度，另外还能将偏光板吸收的光线回 收，进一步提升液晶装置的亮度。简而言之，棱镜膜把本来分散的光集中到W法线为中也的 某一角度范围内，使在轴中也的亮度大大增加。
[0003] 棱镜膜的工作原理可用图1表示。在图中，进入棱镜膜的光线被棱镜膜分为H类：
[0004] 第一类为直接出射光线110;该些光线110被棱镜底面折射之后，入射到棱镜面 上。如入射角比全反射角小，它们就会从棱镜表面直接出射。因为有棱镜侧面的倾斜角度 和入射角要小于全反射角的限制，出射的光会分布在70度左右的范围之内。
[0005] 第二类为反射回背光源120 ;该样的光线120在入射到棱镜表面上的入射角符合 全反射条件。在被反射到对面的棱镜表面上时，若入射角依然符合全反射条件，光线就被反 射回背光源。该些被反射回背光源的光线会重新经过扩散片，进入导光板再被底反射片反 射，然后再回到导光板，再通过扩散片，该时光线被完全打散，再一次进入棱镜膜后，又被分 成H类光线进行选择。
[0006] 第H类光线是被棱镜表面全反射一次之后，到达对面棱镜表面时不符合全反射条 件的光线130。该些光线130大部分会进入邻近的棱镜然后在那里被全反射，返回背光源。 另外一小部分角度比较大的光线不能进入邻近的棱镜，该些光线最终会被损失掉。
[0007]目前，现有的技术中涉及到棱镜膜的结构基本上采用的为尖角平面结构，如深圳 群康科技CN1982918涉及的棱镜膜主要技术特点是控制各层的折射率，从而能够达到与普 通两层棱镜膜相同的偏光效果。友达光电股份有限公司CN1658047提出的微棱镜结构，主 要技术特点为结构上采用一主体结构和一微棱镜结构，单元结构为H位一体式，每单元共 H个棱镜结构，中间一个为等腰的直角H角形，顶角为直角，相邻的2个棱镜结构也是等腰 H角形，只是其直角与中间的等腰H角形的2个锐角相邻。该种多个向上垂直面的结构据 称能有效地减少背光模块的漏光现象，同时缩小了光线的出射角度提高了光的利用率。通 用电气公司CN1720469提出了一种底部弯曲的微棱镜结构，其主要目的也是来改善大视角 漏光的现象。该些结构设计虽然在漏光方面具有了很大的改进，依然没有解决视角问题，同 时也对于显示材料的亮度提升也没有大幅提升的效果。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种扩大视角和增加亮度的 光学棱镜膜。
[0009] 为实现上述的发明目的，本发明通过下属技术方案实现：
[0010] 一种曲面弧形微结构棱镜膜，其特征在于包含数个曲面弧形的微结构棱镜锥体， 形成具有增亮效果的棱镜膜表面。
[0011] 所述的曲面弧形微结构棱镜膜，其特征在于所述的微结构棱镜锥体呈现出曲面弧 形结构，并在棱镜膜的表面均匀排列。
[0012] 所述的曲面弧形微结构棱镜膜，其特征在于所述的曲面弧形为半圆形或者半楠圆 形。
[0013] 所述的微结构棱镜膜，其特征在于所述的微结构棱镜锥体高度介于20~60um。
[0014] 所述的微结构棱镜膜，其特征在于所述的微结构棱镜锥体任一弧顶中也点与另一 弧顶中也点之间的距离为30~50um。
[0015] 所述的微结构棱镜膜，其特征在于所述的微结构棱镜锥体的双边夹角介于70~ 120 度。
[0016] 所述的微结构棱镜膜，其特征在于所述的微结构棱镜锥体的曲面弧顶的峰半径 2 ~6um。
[0017] 所述的微结构棱镜膜，其特征在于所述的棱镜膜的材料折光指数介于1.50~ 1. 59之间。
[0018] 本发明所涉及的微结构棱镜膜的优点在于：
[0019] 1、通过角度构造特殊化，有效消除了液晶显示普遍存在的云纹问题，增加了亮 度；
[0020] 云纹指在显示影像时，所产生的画面局部或全面的不均匀现象。最简单的判断方 法就是在暗室中切换到黑色画面W及其它低灰阶画面，然后从各种不同的角度用力去看， 液晶显示器就有各式各样的云纹。云纹的存在影响了液晶显示效果。本发明所涉及的棱镜 膜，区别于传统棱镜膜，可有效消除光学干扰现象。通过防止产生干涉图案，降低了亮度的 不均。该样一来不仅能够减少云纹，而且还可将亮度最大提高20%。
[0021] 2、扩大了视角范围；
[0022] 在扩大视角范围方面，可将传统棱镜膜的±45°视角范围扩大到±60°。
【附图说明】
[0023] 图1 ;棱镜膜的工作原理
[0024] 图2;-种曲面弧形微结构棱镜膜的结构示意图
【具体实施方式】
[0025] 为能对本发明的特征、目的与功能有更进一步的认知与了解，现配合图示情况做 说明。
[0026] 请参考图2,图2为本发明所述的曲面弧形微结构棱镜膜结构图，该结构图中所涉 及的主要参数为210棱镜膜的V槽高度h、220棱镜顶角曲面弧形峰半径r、230棱镜椎体母 线夹角a、240棱镜椎体弧顶中也距。
[0027]分析棱镜膜的增亮效果，主要应该看它将光线向中也聚塊的程度和出射的均匀 度，通过下面的两个参数进行比较：
[0028] a、均匀性的比较
[0029]
【主权项】
1. 一种曲面弧形微结构棱镜膜，其特征在于包含数个曲面弧形的微结构棱镜锥体，形 成具有增亮效果的棱镜膜表面。
2. 根据权利要求1所述的曲面弧形微结构棱镜膜，其特征在于所述的微结构棱镜锥体 呈现出曲面弧形结构，并在棱镜膜的表面均匀排列。
3. 根据权利要求2所述的曲面弧形微结构棱镜膜，其特征在于所述的曲面弧形为半圆 形或者半椭圆形。
4. 根据权利要求2所述的微结构棱镜膜，其特征在于所述的微结构棱镜锥体高度介于 20 ~60um。
5. 根据权利要求2所述的微结构棱镜膜，其特征在于所述的微结构棱镜锥体任一弧顶 中心点与另一弧顶中心点之间的距离为30~50um。
6. 根据权利要求2所述的微结构棱镜膜，其特征在于所述的微结构棱镜锥体的双边夹 角介于70~120度。
7. 根据权利要求2所述的微结构棱镜膜，其特征在于所述的微结构棱镜锥体的曲面弧 顶的峰半径2~6um。
8. 根据权利要求1~7所述的微结构棱镜膜，其特征在于所述的棱镜膜的材料折光指 数介于1. 50~1. 59之间。
【专利摘要】本发明公开了一种曲面弧形微结构棱镜膜，其目的在于克服现有的应用于平板显示领域的光学薄膜普遍存在的视角范围较小和增亮效果不明显等缺点。包括包含数个曲面弧形的微结构棱镜锥体，通过对210棱镜膜的V槽高度h、220棱镜顶角曲面弧形峰半径r、230棱镜椎体母线夹角a、240棱镜椎体弧顶中心距等结构参数的设计，实现棱镜膜的扩大视角和增亮效果，可广泛应用于平板显示领域并降低背光模组的成本和能耗。
【IPC分类】G02B5-04, G02F1-1335
【公开号】CN104865624
【申请号】CN201410058903
【发明人】冯威, 袁帅, 焦虑凡
【申请人】常州松润电子科技有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2014年2月21日