CN104133258B - 一种复合光学增亮膜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光学技术领域，特别涉及一种应用于液晶显示器的复合光学增亮膜。为了解决现有增亮膜无法彻底解决干涉的问题，本发明提供一种复合光学增亮膜。该复合光学增亮膜包括基材层和棱镜结构层，所述基材层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对面；所述第一光学面上设置有聚光微棱镜结构层；所述聚光微棱镜结构层包括聚光微棱镜条状结构，所述聚光微棱镜条状结构具有峰、第一侧表面及第二侧表面，所述第一侧表面和第二侧表面分别位于峰的两侧；该第一侧表面和第二侧表面中至少有一个侧表面上具有条状突起结构。该复合光学增亮膜具有较高的亮度，并具有良好的抗干涉效果。
Description
技术领域
本发明涉及光学技术领域，特别涉及一种应用于液晶显示器的复合光学增亮膜。
背景技术
增亮膜(BEF，BrightnessEnhancementFilm)也称为增光膜或棱镜片(prismsheet)，是广泛应用于液晶显示器的背光模组中最重要的光学膜之一，起到汇聚光源所发出的光线以增加显示亮度和节约显示器电池设备能量的作用。增亮膜的原理是利用其表面的一层微棱镜结构，通过折射与内部全反射将散乱的光线收集到一定角度内的正视角方向，以提高LCD的辉度和对发出光能的利用率。
常见增亮膜包括基材以及微棱镜结构层，微棱镜结构层由许多用以汇聚光线的按照一个方向排列的复数微棱镜条组成的微棱镜结构，如图1所示(如美国专利第5626800号)。由于这些微棱镜条按照固定的方向规则排列，因而，汇聚的光线也具有一定的方向性增强。为进一步增强均光和集光作用，如图2所示，美国专利2009/0274876揭示了一种采用二片增亮膜配合使用的方法，使其微结构排列方向近似垂直，以使得液晶显示器于二个垂直方向上都具有增强的集光效果。
但是，上述微棱镜结构由于具有规则排列的柱状结构，两片增亮膜的堆叠或与其它光学膜片组装叠置时，会因为膜层间的光学干涉作用而出现莫尔效应(moireeffect)或牛顿环(Newton-ring)。现有改善增亮膜光学结构的方式主要有：1)使用具有不同峰距或不同棱镜结构、具有不同峰高的增亮膜，如US5919551中所述的增亮膜；2)使用不同峰高的单一棱镜结构，如US6354709中所述的增亮膜；3)如US6798574中所述的增亮膜，在光学基底结构化的棱柱表面上设置细微突起或粗糙结构。最通常的一种方法是在增亮膜上放置扩散片。上述棱镜结构都在峰高、峰距方面进行了改善，对抗干涉有一定的效果，但是仍具有较规则结构，无法彻底解决干涉。另外，在棱柱表面上设置微结构涉及比较复杂的生产工艺、会严重增加生产成本。在增亮膜上放置扩散片虽能改善干涉效果，但这种方法不仅会增加成本，同时将背光模组结构变的更为复杂，不符合未来膜片简单化、复合化的趋势。因此，有必要提供一种减干涉复合光学增亮膜，以解决传统技术所存在的问题。
发明内容
为了解决现有增亮膜无法彻底解决干涉的问题，本发明提供一种复合光学增亮膜。该复合光学增亮膜具有能在显示图像中达成高亮度、减少干涉现象的优点，并具有微变形光扩散功能的结构化表面。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种复合光学增亮膜，包括基材层和棱镜结构层，所述基材层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对面；所述第一光学面上设置有聚光微棱镜结构层；所述聚光微棱镜结构层包括聚光微棱镜条状结构，所述聚光微棱镜条状结构具有峰、第一侧表面及第二侧表面，所述第一侧表面和第二侧表面分别位于峰的两侧；该第一侧表面和第二侧表面中至少有一个侧表面上具有条状突起结构。
所述聚光微棱镜条状结构的高度是：5μm-100μm。
所述聚光微棱镜条状结构的宽度是：10μm-200μm。
进一步的，所述聚光微棱镜条状结构的高度是：10μm，20μm,30μm,40μm,50μm,或60-80μm。
所述聚光微棱镜条状结构相互平行设置。
所述条状突起结构为包含微变形光扩散功能的结构化表面的连续或不连续突起结构。所述条状突起结构具有光扩散功能。
所述棱镜结构层包括多个聚光微棱镜条状结构。
所述聚光微棱镜条状结构的横截面为三角形。
进一步的，所述第一侧表面和第二侧表面上均具有条状突起结构。
进一步的，位于不同侧面上的条状突起结构是相同的。位于同一侧面上的两个条状突起结构是相同。
只在第一侧表面设置条状突起结构能起到一定减干涉作用，只是减干涉效果没有“第一侧表面和第二侧表面都有条状突起结构”好，但是亮度会比较好。
进一步的，所述第一侧表面和第二侧表面上均设置有至少一个条状突起结构。
进一步的，所述第一侧表面和第二侧表面上均设置有一个至三个条状突起结构。
进一步的，所述第一侧表面和第二侧表面上均设置有两个条状突起结构。
进一步的，所述条状突起结构是不同的。所述条状突起的周期长度L(两个微峰之间的距离)和宽带D均是变化的。
进一步的，所述基材层的厚度是30μm-300μm。或者，所述基材层的厚度是30μm-200μm。或者，所述基材层的厚度是30μm-100μm。
进一步的，所述的复合光学增亮膜，其中，所述条状突起结构在沿聚光微棱镜条状结构长度方向上延伸，为连续的或不连续的条状突起结构。
进一步的，所述的复合光学增亮膜，其中，所述条状突起结构沿聚光微棱镜条状结构长度方向高低起伏，并沿其长度方向的横向宽度具有宽窄变化；所述条状突起结构的高度是高低交替变化，横向宽度是宽窄交替变化。
进一步的，所述的复合光学增亮膜，其中，所述条状突起结构的横向宽度为D，在一个条状突起结构中，最小宽度为D1，最大宽度为D2，所述横向宽度D在与沿聚光微棱镜条状结构长度方向相垂直的横向上具有宽窄交替的变化；并且：D1≤D≤D2，0.05μm≤D1≤20μm，1μm≤D2≤80μm。所述宽窄交替的变化，也称为宽窄起伏的变化。进一步的，1μm≤D2≤60μm。
进一步的，所述突起结构的高度为H，并且，0.01μm≤H≤40μm。
进一步的，所述的复合光学增亮膜，其中，所述条状突起结构的高度为H，最小高度为H1，最大高度为H2，所述高度H沿聚光微棱镜条状结构长度方向上具有高低起伏的变化；并且：H1≤H≤H2，0.01μm≤H1≤3μm，0.5μm≤H2≤40μm。所述高低起伏的变化，也称为高低交替的变化。
进一步的，所述条状突起结构的高度为H1处的宽度为D1，高度为H2处的宽度为D2。
进一步的，在一个条状突起结构中，所述相邻的两个最大高度(H2)之间的距离是L，1μm≤L≤500μm。进一步的，1μm≤L≤300μm。
进一步的，所述的复合光学增亮膜，其中，所述条状突起结构具有微峰和微谷，所述微峰和微谷交替排列。
进一步的，所述的复合光学增亮膜，其中，在一个条状突起结构中，所述微峰相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最大高度是H峰，所述微谷相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最小高度是H谷；0.01μm≤H谷≤2μm，0.5μm≤H峰≤10μm；H峰与两侧相邻的H谷之间的高度差分别是：H峰-H谷＝H差，0.1μm≤H差≤9.99μm。
进一步的，所述的复合光学增亮膜，其中，在一个条状突起结构中，所述微峰相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最大宽度是D峰，所述微谷相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最小宽度是D谷；0.5μm≤D谷≤20μm，2μm≤D峰≤80μm；D峰与两侧相邻的D谷之间的宽度差是D差；0.1μm≤D差≤79.5μm。
进一步的，所述条状突起结构的高度为H峰处的宽度为D峰，高度为H谷处的宽度为D谷。
进一步的，所述的复合光学增亮膜，其中，在一个条状突起结构中，所述相邻的两个微峰之间的距离是L，1μm≤L≤500μm。
所述相邻的两个微峰之间的距离是L，即是相邻的两个H峰之间的距离。
优选的，40μm≤L≤300μm，或者2μm≤L≤40μm，或者50μm≤L≤80μm，或者2μm≤L≤80μm，或者5μm≤L≤30μm。
进一步的，针对所述两峰之间的峰谷中的D谷，所述L满足：0.5D谷≤L≤30D谷，优选为D谷≤L≤6D谷。或者，优选为3D谷≤L≤10D谷。
进一步的，所述的复合光学增亮膜，其中，所述聚光微棱镜条状结构的峰为尖角、圆角或平台结构。
所述聚光微棱镜条状结构的横截面是三角形。
所述聚光微棱镜条状结构的峰的尖角的角度是60-120度，优选为90度。
所述圆角的半径是R，且0.01μm≤R≤5μm。
所述平台的宽度是P，且0.01μm≤P≤5μm。
所述条状突起结构的横截面为三角形，半椭圆形，或半圆形。
所述条状突起结构的横截面为三角形，三角形条状突起结构的峰角度数为60-160度。优选为90-120度。
进一步的，所述基材层的材料包括聚酯。
所述微棱镜层上的每一个聚光微棱镜条状结构都沿其长度方向延伸，并且具有一条高度最高的峰以及二条位于该峰的左右两侧且高度最低的谷线，相邻聚光微棱镜条状结构的谷线互相重叠。
进一步的，所述条状突起结构的横截面呈半椭圆形，所述条状突起结构的高度为H，且0.01μm≤H≤10μm，且所述突起结构沿长度方向高低起伏变化的最小高度为H1，对应于横向宽度变化的最小值D1，且0.01μm≤H1≤2μm，最大高度为H2，对应于横向宽度变化的最小值D2，且0.5μm≤H2≤10μm。
进一步的，所述条状突起结构沿长度方向高低起伏，并沿其长度方向的横向宽度具有变化；所述横向宽度为D，且0.1μm≤D≤75μm，且最小宽度为D1，且0.1μm≤D1≤15μm。最大宽度为D2，且1μm≤D2≤75μm。
进一步的，所述条状突起结构的横截面呈三角形或椭圆形，所述条状突起结构的高度为H，且0.05μm≤H≤40μm，且所述突起结构沿长度方向高低起伏变化的最小高度为H1，且0.05μm≤H1≤3μm，最大高度为H2，且1μm≤H2≤40μm。
进一步的，所述聚光微棱镜条状结构的峰角度数为60-120度，优选为90度。
进一步的，所述条状突起结构沿长度方向高低起伏，并沿其长度方向的横向宽度发生变化。所述条状突起结构横向宽度为D，且0.05μm≤D≤65μm，且最小宽度为D1，且0.05μm≤D1≤10μm。最大宽度为D2，且1μm≤D2≤65μm。
进一步的，所述条状突起结构的横截面呈半个椭圆形，突起高度为H，且0.1μm≤H≤30μm，且所述突起结构沿长度方向高低起伏变化的最小高度为H1，且0.1μm≤H1≤2μm，最大高度为H2，且2μm≤H2≤30μm。
进一步的，本发明提供一种复合光学增亮膜，其中，该第一侧表面和第二侧表面上均具有条状突起结构。所述第一侧表面和第二侧表面上均设置有两个条状突起结构。
所述聚光微棱镜条状结构的高度是：10μm-60μm。
所述聚光微棱镜条状结构的峰为尖角，尖角的角度是90度。
所述聚光微棱镜条状结构相互平行设置。
所述条状突起结构在沿聚光微棱镜条状结构长度方向上延伸，为连续的突起结构。
所述条状突起结构具有微峰和微谷，所述微峰和微谷交替排列。
在一个条状突起结构中，所述微峰相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最大高度是H峰，所述微谷相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最小高度是H谷；0.1μm≤H谷≤1μm，1μm≤H峰≤5μm；H峰与两侧相邻的H谷之间的高度差分别是：H峰-H谷＝H差，0.9μm≤H差≤4μm。
在一个条状突起结构中，所述微峰相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最大宽度是D峰，所述微谷相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最小宽度是D谷；1μm≤D谷≤5μm，2μm≤D峰≤20μm；D峰与两侧相邻的D谷之间的宽度差是D差；1μm≤D差≤15μm。
在一个条状突起结构中，所述相邻的两个微峰之间的距离是L，5μm≤L≤30μm。
所述条状突起结构的横截面为三角形或半椭圆形，所述三角形条状突起结构的峰角度数为120度。
所述基材层10的材料是聚对苯二甲酸乙二醇酯，所述棱镜结构层11的材料是可紫外光固化的聚氨酯丙烯酸脂。所述基材层的厚度是100μm。
所述聚酯选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乳酸(PLA)、聚酯型聚氨酯(PU)，以及聚烯烃(如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP))中的一种。优选选用聚酯树脂或聚碳酸酯树脂。更佳地基材层材料是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
所述的棱镜结构层是通过树脂涂料涂布于基材层后经模具辗压制得，所述的树脂涂料包括紫外固化树脂，紫外固化树脂选自聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂中的一种或其组合。进一步的，所述的树脂涂料为紫外固化型聚氨酯丙烯酸树脂。
本发明的有益效果在于：当光线进入增亮膜后，光线在具有微变形光扩散功能的结构化表面的微棱镜结构中或侧表面发生折射、反射或散射，可以调整光线经折射或反射后的出光角度，来达到均匀集光和防干涉效果；从而改善膜片自身产生的彩虹纹现象和减轻膜片间的牛顿环现象，并使不同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。与传统的光学增亮膜相比，本发明提供了一种复合光学增亮膜，实现集光兼具扩散的双重效果，可以减少一张扩散膜的使用，并且制备工艺简单，节约了生产成本。
附图说明
图1为现有增亮膜的结构示意图；
图2为现有增亮膜的组合方式示意图；
图3本发明第1至3实施例提供的复合光学增亮膜的立体图；
图4a本发明第1实施例提供的复合光学增亮膜的剖视图；
图4b本发明第2实施例提供的复合光学增亮膜的剖视图；
图4c本发明提供的复合光学增亮膜的条状突起结构的横向剖视图；
图5本发明提供的复合光学增亮膜的条状突起结构立体示意图；
图6本发明提供的复合光学增亮膜的条状突起结构的纵向剖视图；
图7本发明提供的复合光学增亮膜的条状突起结构俯视图；
图8本发明之复合光学增亮膜中一个聚光微棱镜条状结构内光线走向示意图。
具体实施方式
为了更易理解本发明的结构及所能达成的功能特征和优点，下文将本发明的较佳实施例，并配合图式做详细说明如下：
请参照图3所示，本发明提供的增亮膜，包含一基材层10，以及一聚光微棱镜结构层11，基材层10具有第一光学面101和第二光学面102，所述第二光学面102位于第一光学面101的对面；所述聚光微棱镜结构层11设置于第一光学面101上；所述聚光微棱镜结构层11包含多个彼此相邻地突出排列于该基材层10的第一光学面101上的聚光微棱镜条状结构110。且该聚光微棱镜条状结构110的侧表面设置有条状突起结构120。
如图3所示，基材层10具有上表面形成第一光学面101，下表面形成第二光学面102，光线从第二光学面102入射，经第一光学面101射入聚光微棱镜结构层11。聚光微棱镜结构层11可利用下述方法制备：将紫外光(UV)固化树脂涂布于基材层10的表面，再经辗压一个与微棱镜层11具有互补结构的模具后，使之形成所需聚光微棱镜结构层，随后再用紫外光照射，使已形成聚光微棱镜结构层的紫外光固化树脂层固化，从而将聚光微棱镜结构层11设置于基材层10的第一光学面101上。所述基材层10的材料是聚对苯二甲酸乙二醇酯，所述聚光微棱镜结构层11的材料是可紫外光固化的聚氨酯丙烯酸脂。
如图3所示，该聚光微棱镜结构层11上的每一个聚光微棱镜条状结构110都沿其长度方向延伸，并且具有一个高度较高的峰111以及二个位于该峰111的左右两侧且高度较低的谷线112，相邻聚光微棱镜条状结构110的谷线112互相重叠。微棱镜峰111的峰角度数为60-120度，优选为90度。该聚光微棱镜条状结构110包含条状突起结构120。所述条状突起结构120为沿着微棱镜条状结构110的长度方向延伸的条状突起结构。所述条状突起结构120沿长度方向高低起伏，并沿其长度方向的横向宽度具有变化。所述条状突起结构120的高度是高低交替变化，横向宽度是宽窄交替变化。所述条状突起结构120横向宽度为D，且0.05μm≤D≤80μm，且最小宽度为D1，且0.05μm≤D1≤20μm。最大宽度为D2，且1μm≤D2≤80μm。
如图4a所示，本发明的复合光学增亮膜的剖视图，聚光微棱镜条状结构110包含第一侧面113和第二侧面114，所述第一侧面113和第二侧面114上各有至少一个条状突起结构120，优选地，具有两个条状突起结构120。
如图5所示，所述条状突起结构120的横截面呈半椭圆形121，与不带有条状突起结构120的聚光微棱镜条状结构110相比，半椭圆形121的高度为H，且0.01μm≤H≤40μm，且所述突起结构沿长度方向高低起伏变化的最小高度为H1，对应于横向宽度变化的最小值D1，且0.01μm≤H2≤2μm，最大高度为H2，对应于横向宽度变化的最小值D2，且0.5μm≤H1≤40μm。
如图6所示，其显示本发明的复合光学增亮膜内部，光线到达条状突起结构120后，入射光线30在结构化表面发生折射，大部分出射光线31相对入射光线是发散的，且由于条状突起结构120具有微凸出弧面，因而，入射光线经微凸出弧面散射作用，使得出射光线角度呈散乱的状态。
由于本发明采用带有条状突起结构120的聚光微棱镜结构层11，可以调整光线经折射或反射后的出光角度，来达到均匀集光和防干涉效果，从而改善膜片自身产生的彩虹纹现象和减轻膜片间的牛顿环现象。适中的横向宽度和纵向高度变化的条状突起结构120(或称为微结构表面)，使得本发明的复合光学增亮膜在具有增亮和抗干涉性能的同时，兼具一定的光扩散效果，减少一张扩散膜的使用，并且制备工艺简单，节约了生产成本。
实施例1
请参照图3所示，实施例1提供的增亮膜包含一基材层10，以及一聚光微棱镜结构层11，基材10具有第一光学面101和第二光学面102，所述第二光学面102位于第一光学面101的对面；所述聚光微棱镜结构层11设置于第一光学面101上；所述聚光微棱镜结构层11包含多个彼此相邻地突出排列于该基材层10的第一光学面101上的聚光微棱镜条状结构110。且该聚光微棱镜条状结构110的侧表面上设置有条状突起结构120，该条状突起结构120是包含有光扩散功能的结构化表面的微变形部分。也可以称为微变形部分120。
如图3所示，基材层10具有上表面形成第一光学面101，下表面形成第二光学面102，光线从第二光学面102入射，经第一光学面101射入微棱镜层11。微棱镜层11可利用下述方法制备：将紫外光(UV)固化树脂涂布于基材层10的表面，再经辗压一个与微棱镜层11具有互补结构的模具后，使之形成所需微棱镜结构，随后再用紫外光照射，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11设置于基材10的第一光学面101上。所述基材层10的材料是聚对苯二甲酸乙二醇酯，所述棱镜结构层11的材料是可紫外光固化的聚氨酯丙烯酸脂。所述基材层10的厚度是100μm。
如图3所示，该微棱镜层11上的每一个聚光微棱镜条状结构110都沿其长度方向延伸，并且具有一个高度较高的峰111以及二个位于该峰111的左右两侧且高度较低的谷线112，本实施例的相邻聚光微棱镜条110的谷线112互相重叠。所述聚光微棱镜条状结构的高度是：90μm-100μm。微棱镜峰111的峰角度数为90度。该聚光微棱镜条状结构110包含条状突起结构120。所述微变形部分120为沿着棱镜方向的条状突起结构。所述微变形部分120沿长度方向高低起伏，并沿其长度方向的横向宽度具有宽窄变化。所述条状突起结构120的高度是高低交替变化，横向宽度是宽窄交替变化。所述微变形部分120横向宽度为D，且0.5μm≤D≤80μm，且最小宽度为D1，且0.5μm≤D1≤20μm。最大宽度为D2，且2μm≤D2≤80μm。
如图4a所示，本发明的减干涉复合光学增亮膜的剖视图，聚光微棱镜条110包含第一侧面113和第二侧面114，所述第一侧面113和第二侧面114上各有两个条状突起结构120。
如图4a和图5所示，所述条状突起结构120剖视图截面呈半椭圆形121，与正常棱镜相比的121具有的变化的突起高度为H，且0.01μm≤H≤10μm，且所述突起结构沿长度方向高低起伏变化的最小高度为H1，对应于横向宽度变化的最小值D1，且0.01μm≤H2≤2μm，最大高度为H2，对应于横向宽度变化的最小值D2，且0.5μm≤H1≤10μm。
如图6所示，其显示本发明的复合光学增亮膜内部，光线到达光扩散功能的结构化表面的微变形部分120后，入射光线30在结构化表面发生折射，大部分出射光线31相对入射光线是发散的，且由于在结构化表面的微变形部分120上呈微凸出弧面，因而，入射光线经微凸出弧面散射作用，使得出射光线角度呈散乱的状态。
由于实施例1中采用具有光扩散功能的结构化表面的横向宽度和纵向高度微变形形成的微棱镜层，可以调整光线经折射或反射后的出光角度，来达到均匀集光和防干涉效果，从而改善膜片自身产生的彩虹纹现象和减轻膜片间的牛顿环现象。本实例适中的横向宽度和纵向高度变化的微结构表面，使得本发明的光学棱镜膜具有增亮和抗干涉性能的同时，兼具一定的光扩散效果，减少一张扩散膜的使用，并且制备工艺简单，节约了生产成本。
实施例2
本发明所述的复合光学增亮膜，其中：
微棱镜峰111的峰角度数为60度。所述聚光微棱镜条状结构的高度是：90μm-100μm。该聚光微棱镜条状结构110的侧表面设置有条状突起结构120。所述条状突起结构120为沿着聚光微棱镜条状结构的长度方向延伸的条状突起结构。所述条状突起结构120沿长度方向高低起伏，并沿其长度方向的横向宽度具有宽窄变化。所述条状突起结构120的横向变化为D，且0.1μm≤D≤75μm，且最小宽度为D1，且0.1μm≤D1≤15μm。最大宽度为D2，且1μm≤D2≤75μm。所述条状突起结构120的高度是高低交替变化，横向宽度是宽窄交替变化。
如图4b和图5所示，所述条状突起结构120的横截面呈三角形121，与正常聚光微棱镜条状结构相比，三角形121具有高度H，高度H是突起的高度，高度H是变化的，且0.05μm≤H≤40μm，且所述条状突起结构120沿长度方向高低起伏变化的最小高度为H1，且0.05μm≤H1≤3μm，最大高度为H2，且1μm≤H2≤40μm。三角形121的峰角度数为120度。
聚光微棱镜条110包含第一侧表面113和第二侧表面114，和其所相交形成的微棱镜峰111，所述第一侧面113和第二侧面114上各有两个具有光扩散功能的结构化表面的微变形部分120。
所述基材层10的厚度是100μm。
实施例3
本发明所述的复合光学增亮膜，其中：
所述条状突起结构120沿长度方向高低起伏，并沿其长度方向的横向宽度具有宽窄变化。所述条状突起结构120横向变化为D，且0.05μm≤D≤65μm，且最小宽度为D1，且0.05μm≤D1≤10μm。最大宽度为D2，且1μm≤D2≤65μm。所述条状突起结构120的高度是高低交替变化，横向宽度是宽窄交替变化。
参照图4a和4c，本发明的减干涉复合光学增亮膜的剖视图，聚光微棱镜条110包含第一侧面113和第二侧面114，和其所相交形成的微棱镜峰111，所述第一侧面113和第二侧面114上各有两个具有光扩散功能的结构化表面的微变形部分120。
如图4a和图5所示，所述条状突起结构120的剖视图截面呈半个椭圆形121，与正常微棱镜条状结构相比，121具有的突起高度为H，且0.1μm≤H≤30μm，且所述突起结构沿长度方向高低起伏变化的最小高度为H1，且0.1μm≤H1≤2μm，最大高度为H2，且2μm≤H2≤30μm。所述微棱镜峰111从具有60-120度峰角结构变为半径为R的圆角结构，且0.01μm≤R≤5μm。所述聚光微棱镜条状结构的高度是：90μm-100μm。所述聚光微棱镜条状结构的宽度是：150μm-200μm。
所述基材层10的厚度是100μm。
如图6所示，其显示本发明的减干涉复合光学增亮膜内部，光线到达光扩散功能的结构化表面的微变形部分120后，入射光线30在结构化表面发生折射，大部分出射光线31相对入射光线是发散的，且由于在结构化表面的微变形部分120上呈微棱镜形凸起，无论是在沿着棱镜方向或与之垂直的方向入射，出射光线角度都呈一定程度的发散。
实施例4
如实施例1提供的复合光学增亮膜，不同之处在于：微棱镜峰111的峰角度数为100-120度。且2μm≤D2≤50μm。
所述基材层10的材料是聚甲基丙烯酸甲酯，所述棱镜结构层11的材料是可紫外光固化的聚氨酯丙烯酸脂。所述基材层10的厚度是30μm。
实施例5
如实施例2提供的复合光学增亮膜，不同之处在于：三角形121的峰角度数为160度。且1μm≤D2≤30μm。
所述基材层10的材料是聚氨酯，所述棱镜结构层11的材料是可紫外光固化的聚氨酯丙烯酸脂。所述基材层10的厚度是200μm。
实施例6
如实施例3提供的复合光学增亮膜，不同之处在于：所述微棱镜峰111从具有60-120度峰角结构变为宽度为P的平台结构，且4μm≤P≤5μm。且1μm≤D1≤5μm。且1μm≤H1≤2μm。
所述基材层10的材料是聚乙烯，所述棱镜结构层11的材料是可紫外光固化的聚氨酯丙烯酸脂。所述基材层10的厚度是300μm。
实施例7
如实施例2提供的复合光学增亮膜，不同之处在于：三角形121的峰角度数为100-110度。且20μm≤D2≤70μm。1μm≤H2≤20μm。
所述基材层10的材料是聚丙烯，所述棱镜结构层11的材料是可紫外光固化的聚氨酯丙烯酸脂。所述基材层10的厚度是150μm。
实施例8
如图3至图8所示，本发明提供一种复合光学增亮膜，包括基材层10和棱镜结构层11，所述基材层10具有第一光学面101和第二光学面102，第二光学面102位于第一光学面101的对面；所述第一光学面101上设置有聚光微棱镜结构层11；所述聚光微棱镜结构层11包括聚光微棱镜条状结构110，所述聚光微棱镜条状结构110具有峰111、第一侧表面113及第二侧表面114，所述第一侧表面113和第二侧表面114分别位于峰111的两侧；该第一侧表面113上具有三个条状突起结构120。
所述聚光微棱镜条状结构的高度是：10μm-100μm。
所述聚光微棱镜条状结构相互平行设置。
所述条状突起结构在沿聚光微棱镜条状结构长度方向上，为连续的或不连续的突起结构。
所述条状突起结构具有微峰和微谷，所述微峰和微谷交替排列。
在一个条状突起结构中，所述微峰相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最大高度是H峰，所述微谷相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最小高度是H谷；0.01μm≤H谷≤1μm，0.5μm≤H峰≤5μm；H峰与两侧相邻的H谷之间的高度差分别是：H峰-H谷＝H差，0.49μm≤H差≤4μm。
所述微峰相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最大宽度是D峰，所述微谷相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最小宽度是D谷；0.5μm≤D谷≤10μm，2μm≤D峰≤30μm；D峰与两侧相邻的D谷之间的宽度差是D差；1.5μm≤D差≤20μm。
在一个条状突起结构中，所述相邻的两个微峰之间的距离是L，2μm≤L≤40μm。
所述聚光微棱镜条状结构的峰为尖角,尖角的角度是60-100度。
所述条状突起结构120的横截面为三角形121，三角形条状突起结构的峰角度数为60-100度。
所述基材层10的材料是聚对苯二甲酸乙二醇酯，所述棱镜结构层11的材料是可紫外光固化的聚氨酯丙烯酸脂。所述基材层10的厚度是100μm。
实施例9
本发明提供的复合光学增亮膜，其中，该第一侧表面113和第二侧表面114均具有条状突起结构。所述第一侧表面113和第二侧表面114上均设置有两个条状突起结构。
所述聚光微棱镜条状结构的高度是：80μm-100μm。
所述聚光微棱镜条状结构的宽度是：150μm-200μm。
所述聚光微棱镜条状结构相互平行设置。
所述条状突起结构在沿聚光微棱镜条状结构长度方向上，为连续的突起结构。
所述条状突起结构具有微峰和微谷，所述微峰和微谷交替排列。
在一个条状突起结构中，所述微峰相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最大高度是H峰，所述微谷相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最小高度是H谷；1μm≤H谷≤2μm，6μm≤H峰≤10μm；H峰与两侧相邻的H谷之间的高度差分别是：H峰-H谷＝H差，5μm≤H差≤8μm。
所述微峰相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最大宽度是D峰，所述微谷相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最小宽度是D谷；12μm≤D谷≤20μm，30μm≤D峰≤50μm；D峰与两侧相邻的D谷之间的宽度差是D差；10μm≤D差≤38μm。
在一个条状突起结构中，所述相邻的两个微峰之间的距离是L，50μm≤L≤80μm。
所述聚光微棱镜条状结构的峰为圆角，所述圆角的半径是R，且3μm≤R≤5μm。
所述条状突起结构的横截面为半椭圆形。
所述基材层10的材料是聚对苯二甲酸乙二醇酯，所述棱镜结构层11的材料是可紫外光固化的聚氨酯丙烯酸脂。所述基材层10的厚度是100μm。
实施例10
本发明提供的复合光学增亮膜，其中，该第一侧表面113和第二侧表面114上均具有条状突起结构。所述第一侧表面113和第二侧表面114上均设置有一个条状突起结构。
所述聚光微棱镜条状结构的高度是：80-100μm。
所述聚光微棱镜条状结构相互平行设置。
所述聚光微棱镜条状结构的横截面为三角形。
所述条状突起结构在沿聚光微棱镜条状结构长度方向上，为连续的突起结构。
所述条状突起结构具有微峰和微谷，所述微峰和微谷交替排列。
在一个条状突起结构中，所述微峰相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最大高度是H峰，所述微谷相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最小高度是H谷；0.01μm≤H谷≤2μm，0.5μm≤H峰≤10μm；H峰与两侧相邻的H谷之间的高度差分别是：H峰-H谷＝H差，0.49μm≤H差≤9.99μm。
在一个条状突起结构中，所述微峰相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最大宽度是D峰，所述微谷相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最小宽度是D谷；0.5μm≤D谷≤20μm，2μm≤D峰≤50μm；D峰与两侧相邻的D谷之间的宽度差是D差；1.5μm≤D差≤49.5μm。
在一个条状突起结构中，所述相邻的两个微峰之间的距离是L，2μm≤L≤80μm。
所述聚光微棱镜条状结构的峰为平台结构。所述平台的宽度是P，且0.01μm≤P≤5μm。
所述条状突起结构的横截面为三角形，三角形条状突起结构的峰角度数为140-160度。
所述基材层10的材料是聚对苯二甲酸乙二醇酯，所述棱镜结构层11的材料是可紫外光固化的聚氨酯丙烯酸脂。所述基材层10的厚度是100μm。
实施例11
本发明提供的复合光学增亮膜，其中，该第一侧表面113和第二侧表面114均具有条状突起结构。所述第一侧表面113和第二侧表面114上均设置有两个条状突起结构120。
所述聚光微棱镜条状结构的高度是：10μm-60μm。
所述聚光微棱镜条状结构的峰为尖角，尖角的角度是90度。
所述聚光微棱镜条状结构相互平行设置。
所述条状突起结构在沿聚光微棱镜条状结构长度方向上延伸，为连续的突起结构。
所述条状突起结构具有微峰和微谷，所述微峰和微谷交替排列。
在一个条状突起结构中，所述微峰相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最大高度是H峰，所述微谷相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最小高度是H谷；0.1μm≤H谷≤1μm，1μm≤H峰≤5μm；H峰与两侧相邻的H谷之间的高度差分别是：H峰-H谷＝H差，0.9μm≤H差≤4μm。
在一个条状突起结构中，所述微峰相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最大宽度是D峰，所述微谷相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最小宽度是D谷；1μm≤D谷≤5μm，2μm≤D峰≤20μm；D峰与两侧相邻的D谷之间的宽度差是D差；1μm≤D差≤15μm。
在一个条状突起结构中，所述相邻的两个微峰之间的距离是L，5μm≤L≤30μm。
所述条状突起结构的横截面为三角形或半椭圆形。三角形条状突起结构的峰角度数为120度。
所述基材层10的材料是聚对苯二甲酸乙二醇酯，所述棱镜结构层11的材料是可紫外光固化的聚氨酯丙烯酸脂。所述基材层10的厚度是100μm。
实施例12
如实施例11提供的复合光学增亮膜，其中，
所述聚光微棱镜条状结构的高度是：10μm。
在一个条状突起结构中，所述微峰相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最大高度是H峰，所述微谷相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最小高度是H谷；H谷＝0.1μm，H峰＝1μm。
在一个条状突起结构中，所述微峰相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最大宽度是D峰，所述微谷相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最小宽度是D谷；D谷＝1μm，D峰＝2μm。
进一步的，所述条状突起结构的高度为H峰处的宽度为D峰，高度为H谷处的宽度为D谷。
在一个条状突起结构中，所述相邻的两个微峰之间的距离是L，L＝5μm。
所述条状突起结构的横截面为半椭圆形。
实施例13
如实施例11提供的复合光学增亮膜，其中，
所述聚光微棱镜条状结构的高度是：60μm。
在一个条状突起结构中，所述微峰相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最大高度是H峰，所述微谷相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最小高度是H谷；H谷＝1μm，H峰＝5μm。
在一个条状突起结构中，所述微峰相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最大宽度是D峰，所述微谷相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最小宽度是D谷；D谷＝5μm，D峰＝20μm。
进一步的，所述条状突起结构的高度为H峰处的宽度为D峰，高度为H谷处的宽度为D谷。
在一个条状突起结构中，所述相邻的两个微峰之间的距离是L，L＝30μm。
所述条状突起结构的横截面为半椭圆形。
实施例14
如实施例11提供的复合光学增亮膜，其中，
所述聚光微棱镜条状结构的高度是：45μm。
在一个条状突起结构中，所述微峰相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最大高度是H峰，所述微谷相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最小高度是H谷；H谷＝0.5μm，H峰＝3μm。
在一个条状突起结构中，所述微峰相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最大宽度是D峰，所述微谷相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最小宽度是D谷；D谷＝3μm，D峰＝10μm。
进一步的，所述条状突起结构的高度为H峰处的宽度为D峰，高度为H谷处的宽度为D谷。
在一个条状突起结构中，所述相邻的两个微峰之间的距离是L，L＝20μm。
所述条状突起结构的横截面为半椭圆形。
实施例15
本发明提供的复合光学增亮膜，其中，该第一侧表面113和第二侧表面114均具有条状突起结构。所述第一侧表面113和第二侧表面114上均设置有两个条状突起结构120。
所述聚光微棱镜条状结构的高度是：5μm。
所述聚光微棱镜条状结构的峰为尖角，尖角的角度是90度。
所述条状突起结构沿聚光微棱镜条状结构长度方向高低起伏，并沿其长度方向的横向宽度具有宽窄变化；所述条状突起结构的高度是高低交替变化，横向宽度是宽窄交替变化。
所述条状突起结构的横向宽度为D，在一个条状突起结构中，最小宽度为D1，最大宽度为D2，所述横向宽度D在与沿聚光微棱镜条状结构长度方向相垂直的横向上具有宽窄交替的变化；并且：D1≤D≤D2，D1＝0.05μm，D2＝1μm。
所述条状突起结构的高度为H，最小高度为H1，最大高度为H2，所述高度H沿聚光微棱镜条状结构长度方向上具有高低起伏的变化；并且：H1≤H≤H2，H1＝0.01μm，H2＝0.05μm。
所述条状突起结构的高度为H1处的宽度为D1，高度为H2处的宽度为D2。
所述相邻的两个最大高度(H2)之间的距离是L，L＝1μm。
实施例16
本发明提供的复合光学增亮膜，其中，该第一侧表面113和第二侧表面114均具有条状突起结构。所述第一侧表面113和第二侧表面114上均设置有两个条状突起结构120。
所述聚光微棱镜条状结构的高度是：100μm。
所述聚光微棱镜条状结构的峰为尖角，尖角的角度是90度。
所述条状突起结构沿聚光微棱镜条状结构长度方向高低起伏，并沿其长度方向的横向宽度具有宽窄变化；所述条状突起结构的高度是高低交替变化，横向宽度是宽窄交替变化。
所述条状突起结构的横向宽度为D，在一个条状突起结构中，最小宽度为D1，最大宽度为D2，所述横向宽度D在与沿聚光微棱镜条状结构长度方向相垂直的横向上具有宽窄交替的变化；并且：D1≤D≤D2，D1＝20μm，D2＝60μm。
所述条状突起结构的高度为H，最小高度为H1，最大高度为H2，所述高度H沿聚光微棱镜条状结构长度方向上具有高低起伏的变化；并且：H1≤H≤H2，H1＝3μm，H2＝40μm。
所述条状突起结构的高度为H1处的宽度为D1，高度为H2处的宽度为D2。
所述相邻的两个最大高度(H2)之间的距离是L，L＝300μm。
实施例17
本发明提供的复合光学增亮膜，其中，该第一侧表面113和第二侧表面114均具有条状突起结构。所述第一侧表面113和第二侧表面114上均设置有两个条状突起结构120。
所述聚光微棱镜条状结构的高度是：60μm。
所述聚光微棱镜条状结构的峰为尖角，尖角的角度是90度。
所述条状突起结构沿聚光微棱镜条状结构长度方向高低起伏，并沿其长度方向的横向宽度具有宽窄变化；所述条状突起结构的高度是高低交替变化，横向宽度是宽窄交替变化。
所述条状突起结构的横向宽度为D，在一个条状突起结构中，最小宽度为D1，最大宽度为D2，所述横向宽度D在与沿聚光微棱镜条状结构长度方向相垂直的横向上具有宽窄交替的变化；并且：D1≤D≤D2，D1＝10μm，D2＝30μm。
所述条状突起结构的高度为H，最小高度为H1，最大高度为H2，所述高度H沿聚光微棱镜条状结构长度方向上具有高低起伏的变化；并且：H1≤H≤H2，H1＝2μm，H2＝20μm。
所述条状突起结构的高度为H1处的宽度为D1，高度为H2处的宽度为D2。
所述相邻的两个最大高度(H2)之间的距离是L，L＝200μm。
对比例1
现有2张如图1所示的传统的增亮膜，其中，基材层的厚度、微棱镜条的高度和宽度与实施例1提供的复合光学增亮膜中的相同。按照如图2所示的方式相互垂直叠置，置于测试框架中。可使用购自日本拓普康(Topcon)的BM-7亮度色度计来测定亮度。另外，观察表面是否有牛顿环、彩虹纹现象及该现象是否严重。对比例1及本发明所述实施例1-3提供的增亮膜的测试结果如表1所示。
表1对比例1及本发明所述实施例1-3提供的增亮膜的测试结果
| 序号 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 |
| 亮度(％) | 99.2 | 99.6 | 98.6 | 100 |
| 彩虹纹 | 无 | 无 | 无 | 明显 |
| 牛顿环 | 无 | 轻微 | 无 | 明显 |
表2本发明所述实施例4-7提供的增亮膜的测试结果
| 序号 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 |
| 亮度(％) | 98.9 | 99.3 | 98.7 | 98.6 |
| 彩虹纹 | 无 | 无 | 无 | 无 |
| 牛顿环 | 无 | 无 | 无 | 无 |
表3本发明所述实施例8-11提供的增亮膜的测试结果
| 序号 | 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 | 实施例11 |
| 亮度(％) | 99.1 | 98.8 | 99.4 | 99.7 |
| 彩虹纹 | 无 | 无 | 无 | 无 |
| 牛顿环 | 无 | 无 | 无 | 无 |
表4本发明所述实施例12-17提供的增亮膜的测试结果
| 序号 | 实施例12 | 实施例13 | 实施例14 | 实施例15 | 实施例16 | 实施例17 |
| 亮度(％) | 99.6 | 99.7 | 99.6 | 99.5 | 98.8 | 99.2 |
| 彩虹纹 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 |
| 牛顿环 | 无 | 无 | 无 | 轻微 | 无 | 无 |
由上述实施例及对比例的测试结果可以得出，本发明提供的复合光学增亮膜有效解决了现有技术中棱镜膜的干涉条纹的技术缺陷，出光的亮度均匀性提高，具有较高的亮度，并具有良好的抗干涉效果。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡是根据本发明内容所做的均等变化与修饰，均涵盖在本发明的专利范围内。
Claims (10)
1.一种复合光学增亮膜，包括基材层和聚光微棱镜结构层，其特征在于，所述基材层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对面；所述第一光学面上设置有聚光微棱镜结构层；所述聚光微棱镜结构层包括聚光微棱镜条状结构，所述聚光微棱镜条状结构具有峰、第一侧表面及第二侧表面，所述第一侧表面和第二侧表面分别位于峰的两侧；该第一侧表面和第二侧表面中至少有一个侧表面上具有条状突起结构；
所述条状突起结构的横向宽度为D，在一个条状突起结构中，最小宽度为D1，最大宽度为D2，所述横向宽度D在与沿聚光微棱镜条状结构长度方向相垂直的横向上具有宽窄交替的变化；并且：D1≤D≤D2，0.05μm≤D1≤20μm，1μm≤D2≤80μm。
2.根据权利要求1所述的复合光学增亮膜，其特征在于，所述条状突起结构在沿聚光微棱镜条状结构长度方向上延伸，为连续的或不连续的条状突起结构。
3.根据权利要求1所述的复合光学增亮膜，其特征在于，所述条状突起结构沿聚光微棱镜条状结构长度方向高低起伏，并沿其长度方向的横向宽度具有宽窄变化；所述条状突起结构的高度是高低交替变化，横向宽度是宽窄交替变化。
4.根据权利要求3所述的复合光学增亮膜，其特征在于，1μm≤D2≤60μm。
5.根据权利要求3所述的复合光学增亮膜，其特征在于，所述条状突起结构的高度为H，最小高度为H1，最大高度为H2，所述高度H沿聚光微棱镜条状结构长度方向上具有高低起伏的变化；并且：H1≤H≤H2，0.01μm≤H1≤3μm，0.5μm≤H2≤40μm。
6.根据权利要求1所述的复合光学增亮膜，其特征在于，所述条状突起结构具有微峰和微谷，所述微峰和微谷交替排列。
7.根据权利要求6所述的复合光学增亮膜，其特征在于，在一个条状突起结构中，所述微峰相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最大高度是H峰，所述微谷相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最小高度是H谷；0.01μm≤H谷≤2μm，0.5μm≤H峰≤10μm；H峰与两侧相邻的H谷之间的高度差分别是：H峰-H谷＝H差，0.1μm≤H差≤9.99μm。
8.根据权利要求6或7所述的复合光学增亮膜，其特征在于，在一个条状突起结构中，所述微峰相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最大宽度是D峰，所述微谷相对于所述条状突起结构所在的聚光微棱镜条状结构的侧表面的最小宽度是D谷；0.5μm≤D谷≤20μm，2μm≤D峰≤80μm；D峰与两侧相邻的D谷之间的宽度差是D差；0.1μm≤D差≤79.5μm。
9.根据权利要求6所述的复合光学增亮膜，其特征在于，在一个条状突起结构中，所述相邻的两个微峰之间的距离是L，1μm≤L≤500μm。
10.根据权利要求1所述的复合光学增亮膜，其特征在于，所述聚光微棱镜条状结构的峰为尖角、圆角或平台结构。
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Application publication date: 20141105 Assignee: NINGBO JIANGBEI EXCITON NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Assignor: Ningbo Exciton Technology Co.,Ltd. Contract record no.: X2023330000247 Denomination of invention: A composite optical brightening film Granted publication date: 20160511 License type: Common License Record date: 20230424 |