具有包括用于扩散的分散粒子的基材的增亮膜制造技术

技术编号:7138355 阅读:407 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种具有内置光扩散结构的增亮膜(126)。支撑基材(132)结合了可供光线扩散的分散粒子(140)。根据本发明专利技术,支撑基材层无需特别外加独立的粒子层。粒子被整合在单一的支撑基材层中。在本发明专利技术的一方面中,粒子被分散在靠近支撑基材的至少一个平面表面(即,支撑基材的光输入表面、光输出表面或两者)处。粒子可全部嵌于支撑基材的表面之下,或者部分可突出至支撑基材的表面之上。在本发明专利技术一实施例中,支撑基材包含仅分散于邻近其表面处的粒子,并且所述粒子在支撑基材的表面处形成突起(即,粒子分散表面并非平滑的)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有结构化表面(structured surface)的光学基材 (substrate),尤其是一种用以增强亮度的光学基材,更具体地,涉及一种用于具有平面光 源(planar light source)的平板显示器(flat panel display)中的±曾亮(brightness enhancement)基材。
技术介绍
平板显示器技术常用在电视显示器、电脑显示器及手提电子装置(例如,手机、个 人数位助理(PDAs)等)。液晶显示器(LCD)是一种平板显示器,其利用具有像素阵列的 液晶模块(LC module)以产生影像。参考图1,一种常见的IXD用背光装置(hcklight apparatus) 10包括反射器11、导光板12、光源13以及各种光学膜,其中光学膜包含下扩 散膜(lower diffuser sheet) 14、两张交错的(crossed)增亮膜15 (例如,两张增亮膜15 具有类似的表面结构并且相对于垂直膜层的平面的轴以90度错位(offset))及上扩散膜 17。增亮膜15是使用微结构以使光沿着视轴(即垂直于显示器的轴)前进,其增 强了显示器使用者所见的光亮度,并让系统得以使用较低的功率而产生预期的向轴亮度 (on-axis illumination)。迄今为止,增亮膜具有平滑的光输入表面,光自背光模块经由 光输入表面进入;和具有微结构(例如,棱柱、凸透镜或三角锥)的结构化光射出或输出表 面。设置在光射出表面处的微结构会改变膜/空气界面处光线离开膜的角度,并将斜射入 膜的光输入表面处的入射光重新分配至更垂直于增亮膜之光射出表面的方向。增亮膜可为微棱镜膜片(micro-prismatic sheet)的形式。微棱镜膜片的组 成(例如,3M 微棱镜增亮膜)通常包含两膜层PET基材16和具有微棱镜结构的结构层 18 (例如,丙烯酸层)。在光输出表面具有微棱镜结构的结构层18的功能在于收集经过下 扩散膜14散射后射向观看者的光线。PET基材16是相对强健的膜层,用以支撑相对较弱的 微棱镜层18。—般已建议,利用一种多功能膜层来取代上述的两或三张光学膜层。多功能膜需 要达到增光的功能及上/下扩散膜的扩散功能。迄今为止,在现有技术中已经描述了各种 方法。图2显示了现有技术“类型A”多功能膜20。粒子被添加至基材沈所支撑之丙烯 酸棱镜层28。(见例如美国专利公开案US 2007/0121227)。图3和4显示了现有技术“类型B”多功能膜。在图3所示的多功能膜30中,包含 粒子(particle)/粒珠(bead)的树脂涂布层(s印arate coating) 32是涂布至支撑棱镜层38的基材36的底面。类似地,在图4中,含有粒子的涂布层42是涂布至支撑结构层48的 基材 46 的底面。(见例如美国专利 US 5995288,US 6147804,US 6333817,US 6560023,US 6700707、US6825984、US 6280063、JP 3968155、JP 3913870 及 JP 3860298)。类型 B 多功 能膜通常由下列方式所制成将UV可硬化树脂沉积(cbpositing)至PET基材上,接着利用 模具进行压印(embossing)(见例如美国专利US 5183597)以形成结构层,并利用传统的溶 剂浇铸法(solvent casting)形成具有粒子的额外树脂层。图5显示了现有技术“类型C”多功能膜50,在基材片56之顶侧与底侧一体地形成 结构化表面58及扩散/漫射(diffusing/scattering)表面52。结构化表面58及扩散/漫 射表面52可借着下列方式制造在具有对应于结构化表面58及扩散/漫射表面52的不同 图案的两个滚轮或皮带间挤出(extruding)或延压出(calendaring)基材片56。美国专利 US 6观0063揭露了利用热压印(hot embossing)微棱镜以在挤压片(extruded sheet) 56 上形成结构化表面58及扩散/漫射表面52。美国专利US 5598280揭露了类型C之多功能膜的另一示例60,其中光扩散表面 62 不具有光扩散剂粒子(light diffusing agent particle)。具有凸出(projection)棱 镜结构的表面58与形成于基材66的背表面的光扩散表面62是一体成型。美国专利US 5598280亦揭露了一种替代实施例,类型D多功能膜70,其中表面微 棱镜凸出结构78形成在基材76的顶面上,并且与被施加至基材76的背表面的单独涂布层 72的光扩散表面一体成型。然而,上述之多功能膜层皆具有其缺点。具体而言,类型A膜层由于具有平滑、非 结构化的底面,所以光学耦合效应(例如,出现牛顿环)是它的主要问题。类型B与类型D 膜层皆需利用多道工艺(multiple-pass process)制作,这除了提高制作成本外,更容易形 成缺陷。至于制造类型C膜层,由于挤出工艺及单一材料的膜层结构的本质,难以在膜层的 两侧上同时制造出不同的结构,且单一材料的膜层结构的各侧上的增光及扩散能力通常较 多层结构来得差。因此,需要一种光学结构,其能同时增加亮度并提供有效的扩散,并克服现有技术 多功能光学膜的缺点。
技术实现思路
本专利技术是关于一种具有内置(built-in)光扩散结构的增亮膜。本专利技术的增亮膜 包括光学基材,其具有增加亮度的结构化表面;和支撑基材,其结合了(incorporate)光 扩散用的分散粒子。根据本专利技术,除了支撑基材层外无需另外的单独的粒子层。粒子是整 合至支撑基材层的单一本体(imitarybody)中。在本专利技术的一方面中,粒子被分散在靠近支撑基材的至少一个平面表面处(即, 支撑基材的光输入表面、光输出表面或两者)。粒子在支撑基材的表面中的分布深度远小于 支撑基材的厚度。粒子在支撑基材表面的分布区域的厚度与粒子的大小尺寸相当。在一个 实施例中,粒子分布区域的厚度小于粒子的平均尺寸(即,粒子突出于支撑基材的表面)。粒子可全部嵌于支撑基材的表面下,或者部分突出在支撑基材的表面上。在本发 明的一实施例中,支撑基材包括粒子或粒珠,这些粒子或粒珠仅散布于靠近基材表面处并 在表面处形成突起(即,粒子分布表面并非平滑的)。粒子可散布于支撑基材的一侧或两平面侧上。在支撑基材中的粒子或粒珠可为无机材料、有机材料或两者之混合物。粒子的形 状可为规则的、不规则的、对称的、非对称的、或具有随机的或不特定的几何形状(例如,球 形、椭圆形、长菱形、碟形、中空的或奇特的形状)。粒子的表面可为加工过的,例如经过抛 光、粗化、上漆或涂布等。粒子和粒珠的尺寸不必是均勻的。所有的粒子可大致上或实质上具有相同的尺 寸、或具有随机的尺寸、或在整个基材内具有特定的尺寸分布轮廓和/或在支撑基表面处 的深度分布具有特定轮廓。除了粒子尺寸分布外,粒子的密度可于支撑基材的整个表面均 勻地分布,或于支撑基材的整个表面随机地分布,或在支撑基材的整个表面处以变化粒子 密度轮廓的方式分布。替代性地或额外地,粒子可于靠近支撑基材的整个表面的深度中均 勻地分布,或于支撑基材的整个表面的深度中随机地分布,或在支撑基材本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种增亮膜,包括:光学基材,包括位于此光学基材的一侧的平面光输入表面和位于此光学基材的相反侧的结构化光输出表面;和支撑基材,包括平面单一本体,该单一本体在它一侧的表面处具有光输入表面,并在它的面对该光学基材的该光输入表面的相反侧处具有光输出表面,其中,该单一本体在其该光输入表面与光输出表面中的至少一者处包括分散于其中的粒子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US61/128,8132008年5月23日1.一种增亮膜,包括光学基材,包括位于此光学基材的一侧的平面光输入表面和位于此光学基材的相反侧 的结构化光输出表面;和支撑基材,包括平面单一本体,该单一本体在它一侧的表面处具有光输入表面,并在它 的面对该光学基材的该光输入表面的相反侧处具有光输出表面,其中,该单一本体在其该 光输入表面与光输出表面中的至少一者处包括分散于其中的粒子。2.如权利要求1所述的增亮膜,其中,该粒子分散于该单一本体中的在位于该单一本 体的该光输出表面处具有第一厚度的第一区域中。3.如权利要求2所述的增亮膜,其中,该第一厚度基本上小于该支撑基材的厚度。4.如权利要求3所述的增亮膜,其中,该第一厚度小于该支撑基材的厚度的10%。5.如权利要求4所述的增亮膜,其中,该单一本体在该第一区域以外不包括粒子。6.如权利要求2所述的增亮膜,其中,该粒子进一步分散于该单一本体中的在位于该 单一本体的该光输入表面处具有第二厚度的第二区域中。7.如权利要求6所述的增亮膜,其中,该第二厚度基本上小于该支撑基材的厚度。8.如权利要求7所述的增亮膜,其中,该第二厚度小于该支撑基材的厚度的10%。9.如权利要求8所述的增亮膜,其中,该单一本体在该第一与第二区域之间的核心区 域中不包括粒子。10.如权利要求1所述的增亮膜,其中,该粒子的至...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘南一
申请(专利权)人:友辉光电股份有限公司
类型:发明
国别省市:71

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