本发明专利技术涉及一种增光膜及其制作模具、制作方法。所述增光膜包括基材和棱镜结构层，所述棱镜结构层由多个在伸展方向上呈连续弯曲状的棱镜结构单元组成。所述制作模具包括与第一棱镜结构单元对应的第一凹槽、与第二棱镜结构单元对应的第二凹槽。制作方法为：在基材上涂覆紫外光固化树脂层，用具有与棱镜结构层之微结构互补结构的模具轮对树脂进行压膜，形成微结构，用紫外光照射，使已形成微结构的紫外光固化树脂层固化，从而将棱镜结构层设置于光学面上。本发明专利技术的增光膜具有扩散和抗刮擦功能，用以扩散和汇聚从光源发出的光线，以调整从光源所发出光线穿过增光膜后的发散角度，抗刮擦功能可提高发光模组生产良率以及良好的抗摩尔条纹效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种增光膜，尤其涉及一种可应用于液晶显示器的、同时具有扩散和抗刮擦功能的棱镜结构增光膜及其制作模具、制作方法。
技术介绍
目前，增光膜(BEF, Brightness Enhancement Film)被广泛用于发光模组以用来汇聚光源所发出的光线，尤其是监视器等显示设备中常应用增光膜(BEF)来增加显示亮度和节约显示器电池设备的能量。增光膜的原理是通过折射和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。增光膜也称增亮膜，在透明性非常好的底层表面，使用例如丙烯酸树脂等有机材料，精密成型一层棱镜图案的光学薄膜。将该增光膜结构组装在背光源前面，将光源发出的光向显示设备使用者方向聚集，单片使用可以将正面亮度提高到60%，如果将两片增光膜正交地交叠起来配合使用，可将正面亮度提高约110%。在一般液晶显示器的背光模块(back light module)中，通常包含数种光学薄板和膜片，例如导光板、扩散片、扩散板及增亮膜等，其中增亮膜通常是由一基板及一聚光棱镜结构层所构成，该基板及聚光棱镜结构层皆由透明树脂材质制成，该聚光棱镜结构层形成在该基板的表面上，棱镜结构层由许多个用以汇聚光线的棱镜条所构成，这些棱镜条按照一个方向排列，组成一个棱镜阵列，如图I所示。当该背光模块的光源产生光线时，光线通过该导光板及扩散片进入增亮膜的基板内，接着再进入增亮膜的棱柱结构层，使光线射出时产生适当角度折射。如图2所示，该棱镜膜的作用就是利用不同材料折射率的不同，让分散的光集中在例如以法线为中心的70度范围内出光，其原理是利用全反射定律，让以相对高的入射角入射到棱镜侧面(例如在沿法线两侧35度射出的角度范围之外)的光又反射回来再次被利用，可使在轴中心亮度增加110%，其原理是利用折射和全反射原理使分散的光线集中于一定的角度从背光源中发出，进而达到光线聚集和提高光能利用率的光学效果O然而，一般增亮膜在实际应用中常存在以下两个问题当光线穿透射出该棱柱结构层时，却容易产生牛顿环(Newton’ s ring)及摩尔纹(Moire interference)等负面光学效应，图3(a)是现有技术中两张普通增亮膜以棱镜方向夹角10°重叠的摩尔纹现象，图3(b)是两张普通增亮膜重叠所出现的牛顿环现象，另外膜片的棱镜结构与液晶面板中的方块形像素亦会产生摩尔纹现象，因此上述负面光学效应会影响液晶显示器的显示质量；另夕卜，增光膜由于经常与其他光学膜配合使用，容易对棱镜结构的尖锐棱角造成刮伤，从而影响光学品质。为此，美国专利US7859611B2公开了一种具有扩散功能的增亮膜，其结构是在棱镜结构层的棱镜槽底部设置若干随机分布的凸起结构，使光线经过这些随机凸起结构表面时发生折射，因此折射光线亦为随机分布，从而实现对光线的扩散，进而可以减少牛顿环(Newton’s ring)及摩尔纹(Moire interference)等负面光学效应的产生,但是该专利技术棱镜结构为三棱镜、半圆柱镜、梯形棱镜或他们的组合，若为纯粹的三棱镜，则三棱镜尖锐的顶角在实际应用过程中容易与其他膜片发生刮擦而发生崩裂现象，造成光学不良；若以三棱镜和半圆柱镜或梯形棱镜组合，则圆柱棱镜具有较低的光学增益表现，从而影响增亮膜整体的光学增益性能；若棱镜结构中有梯形棱镜，则由于梯形上底边的平台面易与所搭配的其他薄膜重合，使光线直接导入其他薄膜，容易造成漏光现象。 美国专利US7142767B2公开了一种具有抗刮功能的增亮膜，其结构为在传统增亮膜棱镜阵列中增加若干顶部为圆角或平台的棱镜柱，这些棱柱高度高于其周边的普通结构棱镜柱，从而可以起到抗刮擦的效果。上述两个专利都无法同时解决增亮膜在实际应用中常见的不良现象，为了解决上述问题必须设计新型棱镜结构增光膜来进行改进。本专利技术人的在先申请201210023734. 2涉及一种具有抗刮和扩散功能的增亮膜，其同时具有较高的凸起抗刮结构和集中于槽部的扩散凸起结构，其缓解摩尔纹现象的原理是通过扩散结构将光线打乱，从而减轻摩尔现象，但是其多个规律的直线型的棱镜结构仍会与其他膜片的多个规律的直线棱镜结构或液晶的规律的多个方块形像素重叠配合时产生周期性视觉干涉条纹(摩尔纹产生的原理)，不能从根本上解决摩尔纹现象，为此，本专利技术提供了一种具有抗刮擦功能和可以进一步减轻摩尔纹现象的增光膜及其制作模具、制作方法。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种同时具有扩散和抗刮擦功能的增光膜，用以扩散和汇聚从光源发出的光线，以调整从光源所发出光线穿过该增光膜后的发散角度；在与普通直线型棱镜结构增亮膜或液晶像素重叠配合时，难以产生摩尔纹现象；其具有的抗刮擦功能可用以提高发光模组生产良率。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案一种增光膜，包括基材和其上的棱镜结构层，所述棱镜结构层由多个棱镜结构单元按一定方向两两相邻排成阵列，棱镜结构层由多个在伸展方向上呈连续弯曲状的棱镜结构单元组成。其中所述连续弯曲状是指其弯曲的轨迹曲线具有一阶连续导数。“具有一阶连续导数”是对“连续弯曲状”的数学解释，表示曲线没有奇点，为光滑曲线。在与其他普通膜片的多个直线棱镜结构或液晶面板的多个方块形像素重叠配合时可以进一步地减轻摩尔纹现象。本专利技术所述基材具有相对的第一光学面和第二光学面，所述棱镜结构层位于第一光学面上且底面与第二光学面相对。进一步地，所述多个棱镜结构单元在伸展方向上呈连续弯曲的轨迹曲线为三角函数方程。更进一步地，所述多个棱镜结构单元在伸展方向上连续弯曲，以棱镜屋脊为弯曲轨迹，轨迹幅度小于5mm。所述轨迹幅度是弯曲轨迹在竖直方向的表征。例如三角函数方程Y = Asin (aX)中的A(振幅)所代表的数值。本专利技术所述棱镜结构单元包括第一棱镜结构单元和第二棱镜结构单元。第一棱镜结构单元弯曲轨迹所在平面与第二棱镜结构单元弯曲轨迹所在平面不重合，但均平行于所述第一光学面。进一步地，所述第一棱镜结构单元的横截面为三角形，优选等腰三角形。其顶角角度为 60° 120。，例如 65°，75。，88。，90。，100。，105。，108。，118。等，优选75° 100°，进一步优选90° ;两底角角度为30° 60°，例如32°，40° ,43° ,48°，52°，55°，59°等，优选35° 50°，进一步优选45° ;高度为10 60 μ m，例如10. 5 μ m，15 μ m, 22 μ m, 26 μ m，30 μ m, 40 μ m, 48 μ m, 55 μ m, 58 μ m 等，优选 20 45 μ m,进一步优选25 μ m0更进一步地，所述第二棱镜结构单元的横截面为圆弧与梯形的组合曲面，圆弧所对应的弦长等于等腰梯形上底边的边长。所述圆弧优选为劣弧或半圆，其半径为I 100 μ m，例如 I. 2 μ m, 2. 2 μ m, 5 μ m, 10 μ m, 18 μ m, 24 μ m, 32 μ m, 50 μ m, 60 μ m, 75 μ m,80 μ m, 90 μ m, 98 μ m 等，优选 2 30 μ m,进一步优选 5 μ m。再进一步地，所述梯形优选等腰梯形；其底角角度为30° 60°，例如3本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种增光膜，包括基材和其上的棱镜结构层，其特征在于，所述棱镜结构层由多个在伸展方向上呈连续弯曲状的棱镜结构单元组成。2.如权利要求I所述的增光膜，其特征在于，在所述棱镜结构层中任意两个相邻棱镜结构单元的棱镜面所构成的槽部具有多个散射结构单元； 优选地，所述基材具有相对的第一光学面和第二光学面，所述棱镜结构层位于第一光学面上且底面与第二光学面相对； 所述多个棱镜结构单元在伸展方向上连续弯曲，以棱镜屋脊为弯曲轨迹，轨迹幅度小于 Smnin3.如权利要求I或2所述的增光膜，其特征在于，所述棱镜结构单元包括第一棱镜结构单元和第二棱镜结构单元，第一棱镜结构单元弯曲轨迹所在平面与第二棱镜结构单元弯曲轨迹所在平面不重合，但均平行于所述第一光学面； 优选地，所述第一棱镜结构单元的横截面为三角形，进一步优选等腰三角形；顶角角度为60° 120°，优选75° 100°，进一步优选90° ;两底角角度为30° 60°，优选35° 50°，进一步优选45° ;高度为10 60μπι，优选20 45μπι，进一步优选25μπι; 优选地，所述第二棱镜结构单元的横截面为圆弧与梯形的组合曲面； 优选地，所述圆弧为劣弧或半圆；其半径为I 100 μ m，优选2 30 μ m，进一步优选5 μ m ； 优选地，所述梯形优选等腰梯形；其底角角度为30° 60°，优选35° 50°，进一步优选45° ;高度为15 100 μ m，优选15 80 μ m，进一步优选29 μ m ; 优选地，所述第二棱镜结构单元的高度高于第一棱镜结构单元。4.如权利要求3所述的增光膜，其特征在于，相邻两个第二棱镜结构单元之间设置固定数量的第一棱镜结构单元； 优选地，所述固定数量小于30个，进一步优选3 29个，最优选8个。5.如权利要求3所述的增光膜，其特征在于，每个第二棱镜结构单元两侧的第一棱镜结构单元的数量均不相同；优选地，相邻两个第二棱镜结构单元之间设置...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟玉，
申请(专利权)人：北京康得新复合材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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