一种约束视角的准直光学薄膜制造技术

本发明专利技术公开了一种约束视角的准直光学薄膜，包括基片和设置在基片上的准直出光结构，准直出光结构由多个准直出光单元组成，准直出光单元由并列设置的黑色吸光结构和透明出光结构组成，特点是黑色吸光结构的横截面由下部的用于吸收光线的第一区域和上部的用于反射光线的第二区域组成，优点是通过对现有技术准直出光单元中黑色吸光结构的梯形两侧边进行改变，在保证相同准直效果的情况下，实现中心亮度的大幅提升，将中心的亮度提升10％以上，特别是对于一些移动设备，此项提升将极大的延长设备的续航。长设备的续航。长设备的续航。

【技术实现步骤摘要】
一种约束视角的准直光学薄膜


[0001]本专利技术涉及一种光学膜片，尤其是涉及一种约束视角的准直光学薄膜。

技术介绍

[0002]约束视角的准直光学薄膜是一种控制光线只在一定中心角度内出光的光学膜片，其基本结构是在光学基片上设置由黑色吸光结构与透明的出光结构相互交错搭配构成的准直出光结构，将大角度的光线由黑色吸光结构进行遮挡吸收，而小角度方向的光线则不受遮挡地由透明出光结构射出，可以进行正常的传播。约束视角的准直光学薄膜作为一种保护隐私、控制出光角度不可或缺的膜片，使用广泛，且对于准直角度的要求也在逐渐提升，但在电子产品越来越注重能效的背景下，在普通准直膜下，若需要提高准直性能，则需要提高准直结构，此举将降低准直膜的整体透过率，需要将亮度进一步提升才能达到正常所需的使用需求，因此准直要求的提升与设备节能的需求本质上是相互冲突的。
[0003]目前准直膜片是由准直结构与基片两者组成，基片可使用符合要求的PET以及PC 薄膜，准直结构由正梯形出光结构与倒梯形吸光结构相结合而成，仅通过百叶窗原理进行准直，此结构虽有利于对大角度光线的遮挡，且加工过程较为简单，但若需减小准直角度时，则需要增大黑色吸光结构的高度，而在增大高度后，相应的底边宽度也会进行增大，将导致透过率的减小，对于膜片的整体透过率会有较大的影响。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种具有良好准直效果且能够有效提高整体透过率的约束视角的准直光学薄膜。
[0005]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种约束视角的准直光学薄膜，包括基片和设置在所述的基片上的准直出光结构，所述的准直出光结构由多个准直出光单元组成，所述的准直出光单元由并列设置的黑色吸光结构和透明出光结构组成，所述的黑色吸光结构的横截面由下部的用于吸收光线的第一区域和上部的用于反射光线的第二区域组成。
[0006]进一步的，所述的黑色吸光结构和所述的透明出光结构之间设置有空气间隙。
[0007]进一步的，所述的空气间隙可以设置有低折射率涂层。
[0008]优选地，所述的透明出光结构的顶面设置有凸起或凹陷的用于汇聚光线的光学结构。通过对透明出光结构的出光侧微结构改善，可以进一步提高中心亮度。
[0009]优选地，所述的凸起为三角形或弧形，所述的凹陷为弧形。
[0010]优选地，所述的第一区域为矩形，所述的第二区域两侧面为斜面，所述的矩形的侧面与所述的第二区域的侧面之间的夹角小于180度。
[0011]优选地，所述的第二区域为等边梯形或等边三角形。
[0012]优选地，所述的斜面为弧形斜面或阶梯形斜面或不规则斜面。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的优点在于通过对现有技术准直出光单元中黑色吸光结
构的梯形两侧边进行改变，在保证相同准直效果的情况下，实现中心亮度的大幅提升，将中心的亮度提升10％以上，特别是对于一些移动设备，此项提升将极大的延长设备的续航。且与现有膜片制造工艺兼容，可快速部署现有的相现有的准直膜结构。
附图说明
[0014]图1为现有技术的黑色吸光结构的横截面示意图；
[0015]图2为本专利技术实施例的约束视角的准直光学薄膜的结构示意图；
[0016]图3为本专利技术示例1准直出光结构的结构示意图；
[0017]图4为本专利技术示例1准直出光结构的光线走向示意图；
[0018]图5为现有技术朗伯光源空间亮度分布示意图片；
[0019]图6为本专利技术示例1准直出光结构的空间亮度分布示意图；
[0020]图7为本专利技术示例2准直出光结构的结构示意图；
[0021]图8为本专利技术示例3准直出光结构的结构示意图；
[0022]图9为本专利技术示例4准直出光结构的结构示意图；
[0023]图10为本专利技术示例5黑色吸光结构的结构示意图；
[0024]图11为本专利技术示例6黑色吸光结构的结构示意图；
[0025]图12为本专利技术示例7黑色吸光结构的结构示意图；
[0026]图13为本专利技术示例8准直出光结构的结构示意图。
具体实施方式
[0027]以下结合附图实施例对本专利技术作进一步详细描述。
[0028]实施例一：一种约束视角的准直光学薄膜如图2所示，包括基片1和设置在基片1 上的准直出光结构2，准直出光结构2由多个准直出光单元21组成，准直出光单元21 由并列设置的黑色吸光结构211和透明出光结构212组成，黑色吸光结构211的横截面由下部的用于吸收光线的第一区域2111和上部的用于反射光线的第二区域2112组成，透明出光结构212的顶面设置有用于汇聚光线的凸起或凹陷的光学结构。
[0029]示例1：准直出光结构2如图3所示，由矩形第一区域2111和等边梯形的第二区域 2112组成黑色吸光结构211，透明出光结构212的顶面设置有三角形凸起。
[0030]图3中光线入射到透明出光结构212时，会产生第一次折射，进入透明出光结构 212中，进入透明出光结构212后，光线将在透明出光结构212中沿直线传播，当再次到达透明出光结构212的界面处时，由于结构存在一个斜面，此时透明出光结构212界面的法线发生改变，造成出射的光线在折射时发生偏转，垂直于整体膜片的方向出射。若膜片用于背光系统中，可在上一步的基础上再进行一次uv成型，制作一种聚光结构，可将光线进一步集中，从而优化准直效果，最终的膜片如图2所示。经过优化后的膜片，可在相同的准直效果下，提升15％以上的中心亮度，极大的优化膜片的整体透过率。除此之外，还可将膜片中的黑色吸光结构211部分的胶水折射率更换为折射率较小的胶水，根据全反射原理，可计算出发生全反射的最少的入射角，入射角是从折射界面的法线量度计算的。临界角可从以下方程计算根据全反射临界角公式通过与折射率较高的出光结构212进行匹配使
用，可将部分光线进行全反射，从而进一步提高准直角度内的透过率。
[0031]上述结构最终的光线走向如图4所示，光线a与b从准直入光侧进入透明出光结构212中，由于折射率有所差异，造成一次折射，之后光线在透明出光结构212中传播，再次到达透明出光结构212边界，由于存在斜面结构，使得法线产生偏转，最终光线以小角度出射
[0032]光线c从准直入光侧进入透明出光结构212中，由于折射率有所差异，造成一次折射，之后光线在透明出光结构212中传播，当到达透明出光结构212与黑色吸光结构 211相交处时，由于出光结构212与吸光结构211间存在折射率差异，此时光线与黑色吸光结构211间的夹角满足全反射条件，造成全反射，光线由结构面反射至透明出光结构212中继续传播，之后到达透明出光结构212边界，由于存在斜面结构，使得法线产生偏转，最终光线以小角度出射。
[0033]光线d从准直入光侧进入，由于角度过大，部分光线将会重新反射回光源处，若角度满足全反射条件，则将完全反射。若不满足全反射条件，如光线e，则部分光线将在经过折射后进入透本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种约束视角的准直光学薄膜，包括基片和设置在所述的基片上的准直出光结构，所述的准直出光结构由多个准直出光单元组成，所述的准直出光单元由并列设置的黑色吸光结构和透明出光结构组成，其特征在于所述的黑色吸光结构的横截面由下部的用于吸收光线的第一区域和上部的用于反射光线的第二区域组成。2.如权利要求1所述的一种约束视角的准直光学薄膜，其特征在于所述的黑色吸光结构和所述的透明出光结构之间设置有空气间隙。3.如权利要求1所述的一种约束视角的准直光学薄膜，其特征在于所述的空气间隙设置有低折射率涂层。4.如权利要求1所述的一种约束视角的准直光学薄膜，其特征在于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕林忠，武鹏，李同，
申请(专利权)人：苏州晶智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：