具有增亮擴散功能的光學薄膜的製作方法

2023-06-25 11:37:51 2

專利名稱：具有增亮擴散功能的光學薄膜的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及液晶顯示器領域，尤其涉及一種光學薄膜。
背景技術：
隨著數位電視的發展，近幾年在顯示器領域的競爭中，液晶顯示器持續地受到消費者與業者的重視，在產品的銷售量上也持續保持在高長率。其中，液晶顯示器的成像方式，利用電場的開關而驅動並顯示出高質量的畫面，而液晶面板本身並不會發出光線，必須由背光模塊來提供顯不器光源。一般來講，背光模塊是由發光源，導光板及光學膜，如擴散膜，反射膜，增光片等組成，擴散膜是位於導光板的上方，其可對透過導光板的光線做散射處理，讓光的分布更加均 勻，以達到霧化的效果。一般常用的擴散膜是利用透明細顆粒作為散射粒子，並使用接合劑與硬化劑產生交鏈反應，以將散射粒子附著於高透光性的基板，這個光學行為是利用光線穿過散射粒子面產生光擴散的效果。此外，為了避免散射粒子與基板附著性不好，影響背光模塊的運作，通常會使用接合劑以提供散射粒子較好的附著性，然而，過量的接合劑包覆散射粒子，卻會造成擴散膜的亮度降低。採用塗敷方式生產的光學擴散膜主要包括透明基板，上塗敷層以及上散射粒子和下塗敷層及下散射粒子。擴散膜主要依靠塗敷層中隨機散步且不同尺寸的散射粒子對進入塗層內的入射光線進行充分散射，以使出射光線的方向隨機分布，從而將入射的光線分布均勻化。同時，由於薄膜的上表面中有少數尺寸較大的粒子部分外露到塗層表面之外，組成了類似於透鏡表面的形狀，從而使薄膜具有一定的聚光能力。然而在此結構中，由於能夠突出於圖層之外的粒子數量較少，所以這種薄膜的聚光能力十分有限。而且粒子的形狀尺寸分布很廣，雖能增加薄膜的光學擴散能力，但不能保證薄膜的聚光能力，使得直接使用這種薄膜的液晶顯示裝置的亮度並不高。另外一種傳統擴散膜的加工方法是採用通過添加一定量的光擴散劑於基材本體中，通過光擴散粒子的小尺寸效應與粒子本身的球狀結構，實現光通過時，形成光的多次漫反射與折射，從而實現出射的光的均勻分散與柔和性，達到擴散的目的。但對於厚度很薄膜的產品，需要添加大量的光擴散劑才能實現較高的擴散效果。同時，由於大量添加光擴散齊U，會降低材料本身的透光率，而且增加成本，在應用於背光模組中，不具有良好的優勢。一般而言，應用在大尺寸的液晶顯示器為直下式光源，直下式光源可由燈管的增力口，與擴散組件的設計來達到高亮度與均勻光源的要求。為了達到高亮度的要求，直下式背光模塊必須使用菱鏡片，作為將光線集中收斂的重要構件。所謂的菱鏡片，主要的功能是用於改變光線的行進路徑，通過表面的三角結構，使其光線往法線方向集中，為此達到提高中間方向亮度。然而雖然早期的菱鏡片的聚光效果符合要求，但由於使用UV硬化工藝，必須由光學成形膠將模具上的形狀轉寫在基材上，菱鏡片的製造方法使用光學膠將模具上的形狀轉寫成形在基材上，必須經上膠，壓合，硬化成形，離型等作業程序，但在離型的過程中，容易因操作的不當，造成外觀的缺陷，故製造方法不但繁雜，同時生產過程困難，造成良率不聞。另外，由於基材跟成形膠間收縮率的不同，將造成菱鏡片在可靠測試中，產生翹曲的現象，影響測試結果。現有菱鏡片的結構中，必須使用紫外線硬化塗料成形基材上，常造成刮傷，離型不佳造成缺陷，其工藝複雜而生產良率低。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種具有增亮擴散功能的光學薄膜，通過微透鏡結構將擴散膜和增光片合二為一，可以減少膜片使用數，降低成本，以及具有光學亮度提升，高效擴散功能。本實用新型是這樣實現的一種具有增亮擴散功能的光學薄膜，由基層和微透鏡組層兩部分構成，所述基層的第二表面為面向光源接收光源的光線，第二表面為光滑表面，所述微透鏡組層設置在基層的第一表面上，微透鏡組層由若干微透鏡結構均布排列組成；·所述微透鏡結構包括凸緣基底和透鏡，所述凸緣基底為圓柱形，所述透鏡為半球形，凸緣基底的底面設置在基層的第一表面上，透鏡底部平面與凸緣基底的頂面相連。所述微透鏡結構緊密相貼二維陣列在基層的第一表面上，即任意相鄰的兩個微透鏡結構的中心距為該兩個微透鏡結構底面半徑之和。所述凸緣基底的頂面直徑與透鏡的底面直徑相同，凸緣基底與透鏡之間的貼合邊緣光滑過渡。所述凸緣基底的直徑為5 μ m 100 μ m。所述凸緣基底的高度與透鏡底部平面的直徑比值為O. Γ0. 2。所述基層和微透鏡組層兩部分由同樣材料製成，為一個整體。所述基層和微透鏡組層的光折射率為I. 2^1. 8。本實用新型具有增亮擴散功能的光學薄膜通過在基層的背光面設置一定尺寸、形狀和排列的微透鏡結構，從而使該光學薄膜不僅有較好的光擴散效果，並具有更高的聚光能力以達到一定的光學增亮的效果；採用圓柱形底造成的間隙在應用中提高了擴散度，將本實用新型光學微透鏡膜應用於背光模組中，可以為背光模組帶來更高的光學亮度，並保持相同的光學均勻度，還能減少膜片使用數，降低成本。

圖I為本實用新型具有增亮擴散功能的光學薄膜結構主視示意圖；圖2為本實用新型具有增亮擴散功能的光學薄膜結構俯視示意圖；圖3為本實用新型中微透鏡結構放大示意圖。圖中1基層、2微透鏡組層、21凸緣基底、22透鏡。
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本實用新型。應理解，這些實施例僅用於說明本實用新型而不用於限制本實用新型的範圍。此外應理解，在閱讀了本實用新型表述的內容之後，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。[0022]實施例I如圖1、2、3所示，一種具有增亮擴散功能的光學薄膜，由基層I和微透鏡組層2兩部分構成，所述基層I的第二表面為面向光源接收光源的光線，第二表面為光滑表面，從而降低了材質本身對光的反射率；所述微透鏡組層2設置在基層I的第一表面上，微透鏡組層2由若干微透鏡結構均布排列組成；所述微透鏡結構包括凸緣基底21和透鏡22，所述凸緣基底21為圓柱形，所述透鏡22為半球形，凸緣基底21的底面設置在基層I的第一表面上，透鏡22底部平面與凸緣基底21的頂面相連；光線從基層I的第二表面入射，在進入光學薄膜後被不斷反射折射達到光學擴散的效果，同時微透鏡組層2可以使光線向透鏡22的頂端聚集，形成聚光效果，圓柱形底造成的間隙亦可在應用中提高擴散度。本實用新型可進一步描述為所述微透鏡結構緊密相貼二維陣列在基層I的第一 表面上，即任意相鄰的兩個微透鏡結構的中心距為該兩個微透鏡結構底面半徑之和，以達到最大程度的佔用基層I的第一表面。在本實施例中，所述凸緣基底21的頂面直徑與透鏡22的底面直徑相同，凸緣基底21與透鏡22之間的貼合邊緣光滑過渡。作為優選，所述凸緣基底21的直徑為5μπι 100 μ m，在本實施例中凸緣基底21的直徑為40 μ m。在本實施例中，為了能得到最佳的增亮擴散效果，所述凸緣基底21的高度h與透鏡22底部平面的直徑D的比值為O. Γ0. 2。在本實用新型中，通常情況下，所述基層I和微透鏡組層2兩部分由同樣材料製成，為一個整體；基層I和微透鏡組層2通常使用現有的聚碳酸酯PC、聚苯乙烯PS、聚對苯二甲酸乙二酯PET、共聚聚酯PETG、亞克力PMMA等作為材料，為了提高擴散和增亮的效果，所選用材料的光折射率為I. 2^1. 8。在實際裝機的液晶顯示用背光模組中使用本實用新型具有增亮擴散功能的光學薄膜與傳統塗敷擴散膜的光學灰度對比見下表
權利要求1.一種具有增亮擴散功能的光學薄膜，其特徵是由基層⑴和微透鏡組層⑵兩部分構成，所述基層(I)的第二表面為面向光源接收光源的光線，第二表面為光滑表面，所述微透鏡組層(2)設置在基層(I)的第一表面上，微透鏡組層(2)由若干微透鏡結構均布排列組成；所述微透鏡結構包括凸緣基底(21)和透鏡(22)，所述凸緣基底(21)為圓柱形，所述透鏡(22)為半球形，凸緣基底(21)的底面設置在基層(I)的第一表面上，透鏡(22)底部平面與凸緣基底(21)的頂面相連。
2.如權利要求I所述的具有增亮擴散功能的光學薄膜，其特徵是所述微透鏡結構緊密相貼二維陣列在基層(I)的第一表面上，即任意相鄰的兩個微透鏡結構的中心距為該兩個微透鏡結構底面半徑之和。
3.如權利要求2所述的具有增亮擴散功能的光學薄膜，其特徵是所述凸緣基底(21)的頂面直徑與透鏡(22)的底面直徑相同，凸緣基底(21)與透鏡(22)之間的貼合邊緣光滑過渡。
4.如權利要求2所述的具有增亮擴散功能的光學薄膜，其特徵是所述凸緣基底(21)的直徑為5 μ m 100 μ m。
5.如權利要求I所述的具有增亮擴散功能的光學薄膜，其特徵是所述凸緣基底(21)的高度與透鏡(22)底部平面的直徑比值為O. Γ0. 2。
6.如權利要求廣5中任意一權利要求所述的具有增亮擴散功能的光學薄膜，其特徵是所述基層(I)和微透鏡組層(2)兩部分由同樣材料製成，為一個整體。
7.如權利要求6所述的具有增亮擴散功能的光學薄膜，其特徵是所述基層(I)和微透鏡組層(2)的光折射率為I. 2^1. 8。
專利摘要本實用新型涉及液晶顯示器領域，尤其涉及一種光學薄膜。一種具有增亮擴散功能的光學薄膜，由基層和微透鏡組層兩部分構成，所述基層的第二表面為面向光源接收光源的光線，所述微透鏡組層設置在基層的第一表面上，第二表面為光滑表面，微透鏡組層由若干微透鏡結構均布排列組成；所述微透鏡結構包括凸緣基底和透鏡，所述凸緣基底為圓柱形，所述透鏡為半球形，凸緣基底的底面設置在基層的第一表面上，透鏡底部平面與凸緣基底的頂面相連。本實用新型使光學薄膜不僅有較好的光擴散效果，並具有更高的聚光能力以達到一定的光學增亮的效果，應用於背光模組中，可以為背光模組帶來更高的光學亮度，並保持相同的光學均勻度，還能減少膜片使用數，降低成本。
文檔編號G02F1/13357GK202631769SQ201220233838
公開日2012年12月26日 申請日期2012年5月23日 優先權日2012年5月23日
發明者林峰 申請人:上海冠旗電子新材料股份有限公司