一种增亮膜的制作方法

专利名称：一种增亮膜的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种增亮膜，具体涉及一种可增强光源亮度及调整光束汇聚角度的增亮膜。
背景技术：
目前，增亮膜被广泛用于发光模组以用来汇聚光源所发出的光线。尤其是在监视器等显示设备中常用增亮膜，以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。普通增亮膜(BEF)是由许多个用以汇聚光线的棱镜所构成，这些棱镜按照一个方向排列，组成一个棱镜阵列。由于棱镜阵列仅仅按照单个方向排列，光线穿过该增亮膜后仅在一个方向汇聚；通常为了能使光线在水平和垂直方向同时得到汇聚效果需要用两片普通增亮膜正交放置，增加了生产成本。美国专利US 2010(^65588A1公开了一种用以汇聚从光源发出光线的具有复合纹路结构的增亮膜，该增亮膜包含一个基板，至少一种第一纹路模式和至少一种第二纹路模式。基板具有一个第一光学面和一个位于第一光学面对面的第二光学面。第一纹路模式设置在第一光学面上，并在第一光学面上按第一排列方向形成第一纹路单元。第二纹路模式紧邻第一纹路模式，并设置在第一光学面上。第二纹路模式按第二排列方向形成第二纹路单元。第一纹路模式所构成的第一纹路单元与第二纹路模式所构成的第二纹路单元相衔接。通过这种结构可以调整发光模组的光线汇聚角度以及增加特定方向的发光亮度。但是， 目前大面积增亮膜均应用与该增亮膜微结构互补的结构轮通过压膜转印方式生产，结构轮则通过滚动切削加工而成，而该美国专利所述结构的互补结构轮因具有至少两个方向的微结构，故此种结构增亮膜对应的结构轮加工较为困难。为此，本发明旨在提供一种易于生产的并且可同时对水平和垂直方向汇聚角度进行调整的增亮膜。

发明内容
为了克服上述缺陷，本发明的目的是提供一种易于生产、可增强光源亮度及调整从光源发出光束的水平和垂直方向汇聚角度的增亮膜。本发明所述增亮膜，包括基板和微结构层，所述基板具有第一光学面和第二光学面，第二光学面位于第一光学面的背面；所述微结构层设置于第一光学面上；其中，所述微结构层包括主要微结构和次要微结构；所述主要微结构包括复数个主要微结构单元；所述次要微结构包括复数个次要微结构单元；所述主要微结构单元与次要微结构单元沿第一方向伸展、在第二方向交替排列。另外，所述第一方向与第二方向垂直。另外，所述主要微结构单元为棱柱结构，所述棱柱结构被垂直于第一方向的平面所截的剖面为三角形、梯形或顶角为圆角的三角形。另外，所述次要微结构单元具有沿伸展方向起伏的波浪状曲面，且曲面棱线方向为第二方向。另外，所述次要微结构单元的侧面与相邻的主要微结构单元紧密连接。另外，所述次要微结构单元的波浪状曲面被垂直于第二方向的平面所截的轮廓线为正弦或余弦曲线。另外，所述复数个微结构单元的正弦或余弦曲线的振幅、频率相同或不同。另外，所述主要微结构单元的所述三角形、梯形或顶角为圆角的三角形的顶点到底边的距离为H1，所述次要微结构单元波浪状曲面的波峰与波谷的距离为H2，并且波谷与第一光学面重合，Hl H2为1 0.1 0.5。另外，所述基板选自聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、 聚氯乙烯、聚丙烯中的一种或几种。另外，所述微结构层为紫外光固化树脂；所述紫外光固化树脂为环氧树脂类、氨基甲酸酯类、聚乙烯类或聚酯类紫外光固化树脂。当光线进入增亮膜后，在主要微结构内，一部分光线在主要微结构单元的棱柱侧表面发生折射，一部分光线会发生全反射，而后光线在发光模组内通过再反射效应被循环利用，并使这部分光线在主要微结构单元的棱柱侧表面发生折射，调整侧表面与基板第一光学面夹角的角度可以调整光线经折射后的出光角度，使光线朝向使用者的方向聚集，这样可以调整出射光线的汇聚角度；在次要微结构单元内，一部分光线在次要微结构单元起伏表面发生折射，一部分光线会发生全反射，而后光线在发光模组内通过再反射效应被循环利用，并使这部分光线在次要微结构单元起伏表面发生折射，调整起伏表面轮廓线的频率与振幅可以调整光线经折射后的出光角度，使光线朝向使用者的方向聚集，这样可以调整出射光线的汇聚角度。因而该增亮膜可以对两个方向的光线同时进行调整，从而调节显示设备的发光角度分布，与传统使用两片普通增亮膜正交放置，以实现对两个方向光线调整的技术相比，此发明可以减少一片增亮膜的使用，节约了生产成本。


图1为第一实施例增亮膜示意图。图2为主要微结构示意图。图3为次要微结构的次要微结构单元的侧面示意图。图4为次要微结构的次要微结构单元的示意图。图5为主要微结构单元沿第二方向剖面示意图。图6A为表示光线在主要微结构单元内的走向示意图。图6B为表示光线在次要微结构单元内的走向示意图。图7A为第二实施例增亮膜示意图。图7B为第二实施例增亮膜沿第二方向剖面示意图。图中10 增亮膜；100 基板；101 第一光学面；102 第二光学面；200 微结构层；202 主要微结构；204 次要微结构；206 主要微结构单元；208次要微结构单元；302 第一方向；304 第二方向；212 次要微结构单元的侧面；214 波浪状曲面；210 主要微结构单元侧面；218 波浪状曲面的波谷；220 波浪状曲面的波峰；20 增亮膜。
具体实施例方式以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例1图1为本发明第一实施例。如图1所示，首先选取聚对苯二甲酸乙二酯作为基板 100。以基板的一个面为第一光学面101，其对面为第二光学面102。在基板的第一光学面 101上涂覆聚乙烯紫外光固化树脂层，用模具轮对紫外光固化树脂进行压膜，并以紫外光照射，使其固化，得到设置于基板100的第一光学面101上的微结构层200。通过上述压膜制得的微结构层200包括主要微结构202和次要微结构204。如图2主要微结构示意图所示，主要微结构202由沿第一方向302伸展的复数个主要微结构单元206沿第二方向304矩阵排列构成，第一方向302垂直于第二方向304 ；本实施例中主要微结构单元206为直角棱柱结构，该棱柱结构被垂直于第一方向平面所截的剖面为等腰直角三角形。如图3及图4所示，次要微结构204具有复数个次要微结构单元 208，次要微结构单元208沿第一方向302伸展，在第二方向304与主要微结构单元206交替排列。图4表示一个次要微结构单元208嵌于两个主要微结构单元206之间，次要微结构单元208侧面212与相邻的主要微结构单元侧面210紧密连接，另一个面为仅在该次要微结构单元伸展方向起伏的波浪状曲面214，次要微结构单元208沿第一方向302伸展；次要微结构单元208的波浪状曲面被垂直于第二方向平面所截的轮廓线为由三角方程y = sin (2x)确定的正弦曲线。图5为主要微结构单元沿第一方向剖面示意图。主要微结构单元206棱柱结构顶点与其底面距离H1，H1为25um ；次要微结构单元208的波浪状曲面的波谷218与第一光学面101重合，次要微结构单元208的波浪状曲面的波峰220与波谷218的距离为H2，H2为 5um0图6A是光线在主要微结构单元内的走向示意图。光线在主要微结构单元206被垂直于第一方向平面所截的剖面中的走向如图6A所示，其显示入射光线在经过主要微结构单元206的侧面时，一部入射分光线因为折射效应出射，出射光线相对于入射光线是汇聚的；另一部分光线因全反射效应被反射，而后该些反射光线在发光模组内通过再反射效应被循环利用，并使这部分光线在主要微结构单元侧表面发生折射。另外，在压膜制得微结构层200时，可以调整侧表面与基板第一光学面夹角的角度以调整光线经折射后的出光角度，使光线朝向使用者的方向聚集，这样可以调整在所述剖面内出射光线的汇聚角度。光线在次要微结构棱柱单元被垂直于第二方向平面所截的剖面中的走向如图6B 所示，其显示入射光线在经过次要微结构单元起伏面时，一部分入射光线因为折射效应出射，出射光线相对于入射光线是汇聚的；另一部分光线因全反射效应被反射，而后这些反射光线在发光模组内通过再反射效应被循环利用，并使这部分光线在次要微结构起伏面发生折射，调整起伏面轮廓线的频率、振幅可以调整光线经折射后的出光角度，使光线朝向使用者的方向聚集，这样可以调整在所述剖面内出射光线的汇聚角度。实施例2图7A及图7B为本发明第二个实施例的示意图。如图7A所示增亮膜20与图1所示的增亮膜10类似，另外如图7B第二实施例增亮膜沿第二方向剖面示意图所示，它们的不同之处在于主要微结构在垂直于第一方向的剖面为顶角具有半径为2um圆角的等腰三角形，此种主要微结构棱柱由于具有圆弧形棱面，可以在增亮膜装配时起到抗刮擦作用，以提高产品装配良率。 虽然本发明已用较佳实施例阐述如上，然其并非用以限定本发明，本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明之精神和范围内，可作各种更动与修饰，因此本发明的保护范围当视后附之权利要求范围所界定者为准。
权利要求
1.一种增亮膜，其特征在于，包括基板和微结构层，所述基板具有第一光学面和第二光学面，第二光学面位于第一光学面的背面；所述微结构层设置于第一光学面上；其中，所述微结构层包括主要微结构和次要微结构；所述主要微结构包括复数个主要微结构单元；所述次要微结构包括复数个次要微结构单元；所述主要微结构单元与次要微结构单元沿第一方向伸展、在第二方向交替排列。
2.根据权利要求1所述的增亮膜，其特征在于，所述第一方向与第二方向垂直。
3.根据权利要求1或2所述的增亮膜，其特征在于，所述主要微结构单元为棱柱结构， 所述棱柱结构被垂直于第一方向的平面所截的剖面为三角形、梯形或顶角为圆角的三角形。
4.根据权利要求1 3任一所述的增亮膜，其特征在于，所述次要微结构单元具有沿伸展方向起伏的波浪状曲面，且曲面棱线方向为第二方向。
5.根据权利要求1 4任一所述的增亮膜，其特征在于，所述次要微结构单元的侧面与相邻的主要微结构单元紧密连接。
6.根据权利要求1 5任一所述的增亮膜，其特征在于，所述次要微结构单元的波浪状曲面被垂直于第二方向的平面所截的轮廓线为正弦或余弦曲线。
7.根据权利要求1 6任一所述的增亮膜，其特征在于，所述复数个微结构单元的正弦或余弦曲线的振幅、频率相同或不同。
8.根据权利要求1 7任一所述的增亮膜，其特征在于，所述主要微结构单元的所述三角形、梯形或顶角为圆角的三角形的顶点到底边的距离为H1，所述次要微结构单元波浪状曲面的波峰与波谷的距离为H2，并且波谷与第一光学面重合，Hl H2为1 0.1 0.5。
9.根据权利要求1 8任一所述的增亮膜，其特征在于，所述基板选自聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯中的一种或几种。
10.根据权利要求1 9任一所述的增亮膜，其特征在于，所述微结构层为紫外光固化树脂；所述紫外光固化树脂为环氧树脂类、氨基甲酸酯类、聚乙烯类或聚酯类紫外光固化树脂。
全文摘要
本发明涉及一种增亮膜，所述增亮膜包括基板和微结构层，所述基板具有第一光学面和第二光学面，第二光学面位于第一光学面的背面；所述微结构层设置于第一光学面上；其中，所述微结构层包括主要微结构和次要微结构；所述主要微结构包括复数个主要微结构单元；所述次要微结构包括复数个次要微结构单元；所述主要微结构单元与次要微结构单元沿第一方向伸展、在第二方向交替排列。本发明的增亮膜制备简单、可增强光源亮度及调整光束汇聚角度。
文档编号G02B5/02GK102364359SQ201110346640
公开日2012年2月29日 申请日期2011年11月4日 优先权日2011年11月4日
发明者钟玉 申请人:北京康得新复合材料股份有限公司