CN104832882B - 一种匀光膜及使用该匀光膜的照明设备和显示器的背光源 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及照明设备以及显示设备的背光源，尤其涉及一种双层结构匀光膜及其使用该匀光膜的照明设备以及显示器的背光源。为了解决现有匀光膜的匀光效果较差的问题，本发明提供一种匀光膜及使用该匀光膜的照明设备以及显示设备背光源。所述均光膜包括基膜层，第一微结构层和第二微结构层，所述第二微结构层位于基膜层的上表面，第一微结构层位于第二微结构层的上表面，所述第一微结构层的上表面与横截面相交的结构线是第一结构线，所述第二微结构层的上表面与横截面相交的结构线为第二结构线；所述第一结构线为高低起伏形状，所述第二结构线为高低起伏形状。本发明提供的匀光膜的匀光效果较好。
Description
技术领域
本发明涉及照明设备以及显示设备的背光源技术领域，尤其涉及一种双层结构匀光膜及其使用该匀光膜的照明设备以及显示器的背光源。
背景技术
匀光膜可以将LED灯珠遮盖，使LED的发光更加均匀、柔和，并改变其波束角，使LED灯珠具有特定的辐照范围。通常在照明设备以及显示设备的背光源中应用匀光膜，可通过波束角的不同程度的改变，实现LED灯组的均匀发光甚至灯珠减少，从而降低了设备的整体功耗，利于环保。
匀光膜的出光面具有特殊的微观结构，光线从匀光膜的入光面射入，从出光面射出时，可通过出光面的微观结构多次反射、折射，打乱光路方向，最终使出光面的发光更加均匀、柔和。因此，出光面的结构对匀光膜的匀光作用起主导作用，并最终确定了光线从出光面射出后的分布形态。
中国专利申请200920319175.3提供了一种球面匀光膜，由基材层和结构层紧密贴合而成，结构层为不规则密集分布的透明非等直径的半球状结构，基材层为透明聚合物。光源发出的光线自内向外经过半球面时，一些入射角大的光线通过折射出去，一些入射角小的光线则被球面反射，经多次反射最终形成球面状散射，起到使发光形式更加柔和均匀的效果。此种匀光膜出光面为单层结构，其球面结构无论其直径如何搭配，均无法完全覆盖整个膜面，使得基膜上存在一些平坦的区域，即球面之间的平整间隙。这些平整间隙无法起到匀光作用，因而使得这些区域的出光相对较亮(光线相对集中，并未均匀分散)，导致该种匀光膜的效果并非最佳。
中国专利申请201210342331.4提供了一种匀光膜，该匀光膜的入光面和/或出光面设置有主结构，所述主结构上设置有若干子结构，主结构由弦态函数曲线和直线相间隔连接组成，子结构由与主结构延伸方向相同的凹槽结构、凸起结构或两者的结构组成。然而，该匀光膜出光面也为单层结构，其出光面的主结构轮廓由弦态函数曲线构成，基于弦态函数曲线的形态以及周期性，其波峰以及波谷处相对较平坦。这些波峰波谷虽因其子结构的存在也能起到一定匀光作用，但相对较弱，使得这些区域的出光相对较亮(光线相对集中，并未均匀分散)，即该匀光膜的发光并非完全均一。同专利200920319175.3类似，专利申请201210342331.4也因其出光面仅依靠单层结构起到光路变化，导致其匀光效果并非最佳。
发明内容
为了解决现有匀光膜的匀光效果较差的问题，本发明提供一种双层结构匀光膜及使用该匀光膜的照明设备以及显示设备背光源，通过匀光膜出光面的双层微结构，对入光面射入的光线进行多次反射和/或折射，有助于将经过第一层微结构的光线在第二层微结构进一步打乱、发散，产生远优于单层出光面微结构的匀光效果。
为了实现此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种匀光膜，所述均光膜包括基膜层，第一微结构层和第二微结构层，所述第二微结构层位于基膜层的上表面，第一微结构层位于第二微结构层的上表面，所述基膜层的下表面为面对光源的入光面，所述第一微结构层的上表面为出光面；所述第一微结构层的上表面与横截面相交的结构线是第一结构线，所述第二微结构层的上表面与横截面相交的结构线为第二结构线；所述第一微结构层是第一结构线沿垂直于横截面的方向延伸形成的三维结构，所述第二微结构是第二结构线沿垂直于横截面的方向延伸形成的三维结构；所述第一结构线为高低起伏形状，所述第二结构线为高低起伏形状。
所述第一微结构层紧密贴合在第二微结构层的上表面。
所述微结构层与长度方向相垂直的面为横截面，也称为端面。
所述第一微结构层简称为第一微结构，所述第二微结构层简称为第二微结构。
所述第一微结构的上表面是第一结构线沿垂直于横截面的方向延伸形成的面，所述第二微结构的上表面是第二结构线沿垂直于横截面的方向延伸形成的面。
进一步的，所述基膜层的下表面设置有入光微结构，所述入光微结构与第一微结构相同或不同。进一步的，所述入光微结构的上表面与基膜层的下表紧密贴合在一起。进一步的，所述入光微结构的端面的下表面的结构线由半圆弧和直线段组成，所述半圆弧和直线段交替排列。
所述第一结构线的曲线斜率较大处与所述第二结构线的的曲线斜率较小处相互交错。
所述第一结构线与第二结构线的主结构的形状可以相同或不同，周期可以相同或不同，但第一结构线的曲线斜率较大处与所述第二结构线的的曲线斜率较小处必定相互交错。
进一步的，所述的匀光膜中，所述第一微结构层的折射率RI1的范围是：1.57-1.62，所述第二微结构层的折射率RI2的范围是：1.46-1.51，所述RI1大于RI2，所述RI1减去RI2所得的差ΔRI的范围是：0.06-0.16。
进一步的，所述第一、第二微结构的折射率差值ΔRI为0.08-0.10。
进一步的，所述的匀光膜中，所述第一结构线具有主结构和子结构，所述主结构的表面上覆盖有子结构；所述主结构具有高低起伏形状，所述子结构也具有高低起伏形状。或者，所述第一结构线不具有子结构。
进一步的，所述的匀光膜中，所述第二结构线具有主结构和子结构，所述主结构的表面上覆盖有子结构；所述主结构具有高低起伏形状，所述子结构具有高低起伏形状。或者，所述第二结构线不具有子结构。
进一步的，所述主结构的表面上覆盖有子结构。所述主结构线具有固定的重复周期，所述的周期具有固定的长度和高度。所述子结构具有固定的重复周期，所述周期具有固定的长度和高度。所述主结构的一个周期的表面上的子结构具有2-100个周期。
进一步的，所述第一结构线的主结构的重复周期的高度H1的范围是：0.05-0.5mm，长度P1的范围是：0.1mm-1.0mm，子结构的重复周期的高度A1的范围是0.005-0.05mm。进一步的，所述第一结构线的主结构的重复周期的高度H1的范围是：0.2-0.5mm，长度P1的范围是：0.4mm-1.0mm，子结构的重复周期的高度A1的范围是0.01-0.05mm。
所述第一结构线的主结构的重复周期的最大高度H1是第一结构线上的最高点与第二结构线上的最高点所在水平线的垂直距离。所述重复周期的长度P1是主结构的两个相邻的最低点或最高点之间的水平距离。
进一步的，所述第二结构线的主结构的重复周期的高度H2的范围是：0.05-0.5mm，长度P2的范围是：0.1mm-1.0mm，子结构的重复周期的高度A2的范围是：0.005-0.05mm。进一步的，所述第二结构线的主结构的重复周期的高度H2的范围是：0.2-0.5mm，长度P2的范围是：0.4mm-1.0mm，子结构的重复周期的高度A2的范围是0.01-0.05mm。
所述第二结构线的主结构的重复周期的最大高度H2是第二结构线上的最高点与基膜层的上表面的垂直距离。述重复周期的长度P2是主结构的两个相邻的最低点或最高点之间的水平距离。
进一步的，所述的匀光膜中，所述第一结构线的主结构和/或第二结构线的主结构由相连的劣圆弧形成。
进一步的，所述的匀光膜中，所述第一结构线的主结构和/或第二结构线的主结构由劣圆弧和直线段相连形成，所述劣圆弧和直线段交替排列。
进一步的，所述的匀光膜中，所述第一结构线的主结构和/或第二结构线的主结构为三角函数曲线。进一步的，所述三角函数曲线为正弦函数曲线。
进一步的，所述第一结构线的子结构和/或第二结构线的子结构由相连的劣圆弧形成。
进一步的，所述第一结构线的子结构和/或第二结构线的子结构由劣圆弧和直线段相连形成，所述劣圆弧和直线段交替排列。
进一步的，所述第一结构线的子结构和/或第二结构线的子结构为三角函数曲线。
进一步的，所述子结构是凹凸子曲线。所述凹凸子曲线相对于主结构的表面高低起伏，所述凹凸子曲线具有固定的周期长度和高度。进一步的，在主结构的一个重复周期内，具有包括4-40个周期的子结构。进一步的，覆盖在所述主结构的一个周期的外表面上的子结构具有的周期数量为10-20个。
所述凹凸子曲线由向上凸和向下凹的曲线交替相连接构成。凹凸子曲线的相邻的向上凸的曲线的最高点之间，或相邻的向下凹的曲线的最低点之间称为凹凸子曲线的一个周期。凹凸子曲线的高度是指一个周期内的最高点与相邻的最低点的垂直距离。
进一步的，所述第一结构线的主结构为正弦函数曲线，重复周期的长度P1为0.4-1.0mm，高度H1为0.2-0.5mm，所述子结构是第一凹凸子曲线，且第一凹凸子曲线的高度A1为0.01-0.05mm。所述第二结构线的主结构为正弦函数曲线，重复周期的长度P2为0.41.0mm,高度H2为0.25-0.5mm，第二结构线的主结构的上表面具有子结构，所述子结构是第二凹凸子曲线，且第二凹凸子曲线的高度A2为0.01-0.05mm。第一结构线的主结构与第二结构线的主结构的周期相等，且相位差是90°或270°。覆盖在所述主结构的一个周期的外表面上的子结构具有的周期数量为10-20个。
进一步的，所述第一结构线的主结构为正弦函数曲线，重复周期的长度P1为0.5mm，高度H1为0.25mm，所述子结构是第一凹凸子曲线，且第一凹凸子曲线的高度A1为0.025mm。所述第二结构线的主结构为正弦函数曲线，重复周期的长度P2为0.5mm,高度H2为0.25mm，第二结构线的主结构的上表面具有子结构，所述子结构是第二凹凸子曲线，且第二凹凸子曲线的高度A2为0.025mm。第一结构线的主结构与第二结构线的主结构的周期相等，且相位差是90°或270°。
本发明还提供一种制备所述的匀光膜的方法，所述方法包括下述步骤：
(1)在透明基膜层的上表面涂布紫外固化树脂，用具有互补结构的模具碾压，固化后形成第二微结构层；若入光面也含有微结构，则需要在涂第二微结构前，优先在基膜层的下表面涂布紫外固化树脂，同样利用具有互补结构的模具碾压，固化后形成入光微结构；
(2)在第二微结构层的上表面涂布紫外固化树脂，用具有互补结构的模具碾压，固化后形成第一微结构层。
本发明还提供一种照明设备，所述照明设备包括所述的匀光膜和发光光源，所述发光光源设置在所述匀光膜的入光面。
本发明还提供一种显示器的背光源，所述背光源包括所述的匀光膜和发光光源，所述发光光源设置在所述匀光膜的入光面。
上述发光光源可以是1个，也可以是多个。
进一步的。在所述第一结构线的主结构的一个重复周期内，具有包括4-40个周期的子结构，所述子结构是曲率变化的第一凹凸子曲线，第一凹凸子曲线为平滑曲线。
所述第一凹凸子曲线的周期宽度(W1)由第一结构线的主结构的一个周期的长度和一个周期内凹凸子曲线的周期的数量确定，第一凹凸子曲线的高度，也可以称为振幅或称波动范围(A1)为0.005-0.05mm。
在所述第二结构线的主结构的一个重复周期内，具有包括4-40个周期的子结构，所述子结构是曲率变化的第二凹凸子曲线，第二凹凸子曲线为平滑曲线。
所述第二凹凸子曲线的周期宽度(W2)由第二结构线的主结构的一个周期的长度和一个周期内凹凸子曲线的周期的数量确定，第二凹凸子曲线的高度，也可以称为振幅或称波动范围(A2)为0.005-0.05mm。
进一步的，所述第一结构线与第二结构线的主结构均为弦态函数曲线，周期相同，且相位相差90°或270°(曲线斜率较大处与较小处相互交错)。或所述第一结构线与第二结构线的主结构均为圆弧相连形成的曲线(简称为圆弧函数曲线)，所述第一结构线与第二结构线的周期相同，且曲线斜率较大处与较小处相互交错。或所述第一结构线与第二结构线的主结构的形状不同，分别为弦态函数曲线与圆弧函数曲线其中之一，圆弧函数曲线的周期为弦态函数曲线的周期的一半，且曲线斜率较大处与较小处相互交错。
与现有技术相比，本发明所提供的产品具有以下功能：本发明通过提供一种匀光膜及使用该匀光膜的照明设备以及显示设备的背光源，利用两层微结构，对光线进行多次反射以及多次折射，将经过第一微结构层的光线在第二微结构层进一步打乱、发散，达到远优于单层出光面微结构的发光均匀度。
附图说明
图1为现有匀光膜的匀光单元中的基本光路示意图；
图2为出光面为单层微结构的匀光膜的匀光原理图；
图3为出光面为双层微结构的匀光膜的匀光原理图；
图4为本发明实施例1提供的匀光膜的立体结构示意图；
图5为本发明实施例1提供的匀光膜的横截面结构示意图；
图6为本发明实施例10提供的匀光膜的横截面结构示意图；
图7为本发明实施例13提供的匀光膜的横截面结构示意图；
图8为本发明实施例14提供的匀光膜的横截面结构示意图；
图9为本发明实施例15提供的匀光膜的横截面结构示意图；
图10为本发明实施例16提供的匀光膜的横截面结构示意；
图11为对比例1提供的匀光膜的横截面结构示意图。
图中：1：入光面；2：出光面；3：匀光膜；4：发光光源；
5：入射光线；6：全反射光线；7：折射光线；
8：入射角α(相对于基膜)；9：入射角β(相对于匀光单元)
10：基膜层；20：微结构层；21：匀光单元；
211：斜率较小的结构线；212：斜率较大的结构线；
201：第一微结构层；202：第一微结构层；
221：第一结构线；222：第二结构线；
231：第一凹凸子曲线；232：第二凹凸子曲线；
241：第一圆弧子曲线；242：第二圆弧子曲线；
(1)：波束，以折射光线为主，波束角小；
(2)：波束，包括折射和反射光线，波束角大；
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
首先，结合说明书附图1、2、3，易于对双层结构匀光膜的匀光原理进行理解：
图1为现有匀光膜微结构的匀光单元中的基本光路示意图。匀光膜3的微结构中，1为入光面，2为出光面，10为基膜层，20为出光面的微结构(局部)，21为匀光单元，4为发光光源，5为入射光线，6为经过匀光单元表面的全反射光线，7为经过匀光单元表面的折射光线，8为入射光线相对于基膜层的入射角α，9为入射光线相对于匀光单元表面的入射角β。
图2为出光面为单层微结构的匀光膜的匀光原理图，如图2所示，单层微结构20的光路中，存在两类光线：当经过匀光单元21的斜率较小的结构线211时，光线发生折射，波束(1)以折射光线7为主，波束角较小；但经过匀光单元21的斜率较大的结构线212时，光线发生折射和反射，波束(2)包括折射光线7和反射光线6，波束角较大。
图3为出光面2为双层微结构的匀光膜的匀光原理图，如图3所示，所述双层微结构分别为第一微结构201，第二微结构202，第二微结构202位于基膜10的上表面，第一微结构201位于第二微结构202的上表面。第一结构线221是光滑的正弦波曲线，第二结构线222是光滑的正弦波曲线，第一结构线221与第一结构线222的相位差是270°，经过第二微结构202且未被充分打乱的光线，在经过第一微结构201后被充分打乱，因此双层微结构的匀光膜可以起到更好的匀光效果。
如图4至图10所示，本发明提供一种匀光膜，所述均光膜3包括基膜层10，第一微结构层201和第二微结构层202，所述第二微结构层202位于基膜层10的上表面，第一微结构层201位于第二微结构层202的上表面，所述基膜层10的下表面为面对光源的入光面1，所述第一微结构层201的上表面为出光面2。所述第一微结构层201的上表面与横截面相交的线为第一结构线221，所述第二微结构层202的上表面与横截面相交的线为第二结构线222。所述第一结构线221为高低起伏形状，所述第二结构线222为高低起伏形状。
在以下所有实施例和对比例中，基膜层的厚度、材质、微结构层的材质均相同。其中，基膜层的厚度为0.25mm，材质为PET，所有第一微结构层和第二微结构层的材质为紫外光固化树脂。紫外光固化树脂一般由不饱和聚酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、丙烯酸酯化聚丙烯酸树脂、环氧树脂中的一种或几种低聚物组分通过自由基或者阳离子引发、聚合而成。
实施例1
本发明提供一种匀光膜，如图4、5所示，所述均光膜3包括基膜层10，第一微结构层201和第二微结构层202，所述第二微结构层202位于基膜层10的上表面，第一微结构层201位于第二微结构层202的上表面，所述基膜层10的下表面为面对光源的入光面1，所述第一微结构层201的上表面为出光面2。所述第一微结构层201的上表面与横截面相交的线为第一结构线221，所述第二微结构层202的上表面与横截面相交的线为第二结构线222。所述第一结构线221为高低起伏形状，所述第二结构线222为高低起伏形状。其中，第一微结构201是第一结构线221沿垂直于横截面的方向延伸形成的结构，RI1为1.59，所述第一结构线221具有主结构和子结构，所述主结构的表面覆盖有子结构；所述主结构具有高低起伏形状，所述子结构也具有高低起伏形状。
如图4、5所示，所述第一结构线221的主结构为正弦函数曲线，重复周期的长度P1为0.5mm，高度H1为0.25mm，所述第一结构线221的主结构的上表面具有子结构，主结构的一个周期的外表面包含了具有10个周期的平滑相连的子结构，所述子结构是第一凹凸子曲线231，且第一凹凸子曲线231的振幅A1为0.025mm；第二微结构层202是第二结构线222沿垂直于横截面方向延伸形成的结构，RI2为1.49，
所述第二结构线具有主结构和子结构，所述主结构的表面覆盖有子结构；所述主结构具有高低起伏形状，所述子结构也具有高低起伏形状。所述第二结构线222的主结构为正弦函数曲线，重复周期的长度P2为0.5mm,高度H2为0.25mm，第二结构线222的主结构的上表面具有子结构，第二结构线222的主结构的一个周期的外表面设置有包含了10个周期的平滑相连的子结构，所述子结构是第二凹凸子曲线232，且第二凹凸子曲线232的振幅A2为0.025mm；第一结构线221的主结构与第二结构线222的主结构的周期相等，相位差是270°；ΔRI为0.1；
实施例2
如实施例1提供的一种匀光膜，其中，第一结构线221的主结构与第二结构线222的主结构的周期相等，相位相差90°。
实施例3
如实施例1提供的匀光膜，其中，RI1为1.62，RI2为1.46，ΔRI为0.16。
实施例4
如实施例1提供的匀光膜，其中，RI1为1.57，RI2为1.51，ΔRI为0.06。
实施例5
如实施例1提供的匀光膜，其中，第一结构线221的主结构的重复周期的长度P1为0.1mm,高度H1为0.05mm，第一凹凸子曲线231的振幅A1为0.005mm；第二结构线222的主结构的重复周期的长度P2为0.1mm,高度H2为0.05mm，所述第二凹凸子曲线232的振幅A2为0.005mm。
实施例6
如实施例1提供的匀光膜，其中，第一结构线221的主结构的重复周期的长度P1为1.0mm,高度H1为0.5mm，第一凹凸子曲线231的振幅A1为0.05mm；第二结构线222的主结构的重复周期的长度P2为1.0mm,高度H2为0.5mm，第二凹凸子曲线232的振幅A2为0.05mm，ΔRI为0.08。
实施例7
如实施例1提供的匀光膜，其中，第一结构线221的主结构的重复周期的长度P1为0.4mm,高度H1为0.2mm，第一结构线221的主结构的一个周期的外表面设置有包含了4个周期的平滑相连的子结构，所述子结构是第一凹凸子曲线，第一凹凸子曲线231的振幅A1为0.05mm；第二结构线222的主结构的重复周期的长度P2为0.4mm,高度H2为0.2mm，第二结构线222的主结构的一个周期的外表面设置有包含了4个周期的平滑相连的子结构，所述子结构是第二凹凸子曲线，第二凹凸子曲线232的振幅A2为0.05mm。
实施例8
如实施例7提供的匀光膜，其中，第一结构线221的主结构的一个周期的外表面设置有包含了40个周期的平滑相连的子结构，所述子结构是第一凹凸子曲线，第一凹凸子曲线231的振幅A1为0.005mm；第二结构线222的主结构的一个周期的外表面设置有包含了40个周期的平滑相连的子结构，所述子结构是第二凹凸子曲线，第二凹凸子曲线232的振幅A2为0.005mm。
实施例9
如实施例7提供的匀光膜，其中，第一结构线221的主结构的一个周期的外表面设置有包含了20个周期的平滑相连的子结构，所述子结构是第一凹凸子曲线，第一凹凸子曲线231的振幅A1为0.01mm；第二结构线222的主结构的一个周期的外表面设置有包含了20个周期的平滑相连的子结构，所述子结构是第二凹凸子曲线，第二凹凸子曲线232的振幅A2为0.01mm。
实施例10
本发明提供的一种匀光膜，如图6所示，1为入光面，2为出光面，10为基膜层；所述第一结构线221具有主结构和子结构，所述主结构的表面覆盖有子结构；所述主结构具有高低起伏形状，所述子结构也具有高低起伏形状。第一微结构201的RI1为1.59，第一结构线221的主结构是正弦函数曲线，重复周期的长度P1为0.4mm,高度H1为0.2mm，所述主结构的表面覆盖有子结构，所述子结构是第一圆弧子曲线241，所述主结构的一个周期的外表面覆盖了20个周期的第一圆弧子曲线241，个周期的圆弧子曲线241的弧度(Rad1)为0.25π；第二微结构202的RI2为1.49，所述第二结构线222具有主结构和子结构，所述主结构的表面覆盖有子结构；所述主结构具有高低起伏形状，所述子结构也具有高低起伏形状。第二结构线222的主结构为正弦函数曲线，重复周期的长度P2为0.4mm,高度H2为0.2mm，第二结构线222的主结构的上表面具有子结构，所述子结构是第二圆弧子曲线242，所述主结构的一个周期的外表面覆盖20个周期的第二圆弧子曲线242，第二圆弧子曲线242的弧度(Rad2)为0.25π；第一结构线的主结构与第二结构线的主结构的周期相等，且相位相差270°；ΔRI为0.1。
实施例11
如实施例10提供的匀光膜，其中，所述第一结构线221不具有子结构。所述第一结构线221为正弦函数曲线，重复周期的长度P1为0.4mm,高度H1为0.2mm，第一结构线的周期与第二结构线的主结构的周期相等，且相位相差270°。
实施例12
如实施例10提供的匀光膜，其中，第一结构线221的主结构的一个周期的外表面覆盖了40段(也可以称为40个周期)第一圆弧子曲线241，一段圆弧子曲线241的弧度(Rad1)为0.25π；第二结构线222的主结构的上表面具有子结构，所述子结构是第二圆弧子曲线242，所述主结构的一个周期的外表面覆盖了20段的第二圆弧子曲线242，二圆弧子曲线242的弧度(Rad2)为0.25π。
实施例13
本发明提供的一种匀光膜，其中，如图7所示，1为入光面，2为出光面，10为基膜层；第一微结构201的RI1为1.59，第一结构线221的主结构为正弦函数曲线，重复周期的长度P1为0.4mm,高度H1为0.2mm，所述第一结构线221的主结构的表面覆盖有子结构，所述子结构是第一圆弧子曲线241，所述主结构的一个周期的外表面包含了20段(也可以称为20个周期)第一圆弧子曲线241，第一圆弧子曲线241的弧度为0.25π。第二微结构202的RI2为1.49，第二结构线222为正弦函数曲线，重复周期的长度P2为0.4mm,高度H2为0.2mm，第二结构线222的主结构的上表面具有子结构，所述子结构是第二凹凸子曲线232，所述主结构的一个周期的外表面覆盖了包含10个周期的第二凹凸子曲线232，第二凹凸子曲线232的振幅A2为0.02mm；第一结构线的主结构与第二结构线的主结构的周期相等，且相位相差270°；ΔRI为0.1；
实施例14
本发明提供的一种匀光膜，如图8所示，1为入光面，2为出光面，10为基膜层；第一微结构201的RI1为1.59，第一结构线221为圆弧相连构成的曲线，重复周期的长度P1为0.2mm,高度H1为0.1mm，第一微结构201不含子结构；第二微结构202的RI2为1.49，第二结构线222的主结构为正弦函数曲线，重复周期的长度P2为0.4mm,高度H2为0.2mm，第二结构线222的主结构的上表面具有子结构，所述子结构是第二凹凸子曲线232，所述主结构的一个周期的外表面覆盖了包含10个周期的第二凹凸子曲线232，第二凹凸子曲线232的振幅A2为0.02mm；所述第一结构线221的相邻两个最低点分别对应第二结构线的主结构的相邻的最高点和最低点。ΔRI为0.1；
实施例15
本发明提供的一种匀光膜，如图9所示，1为入光面，2为出光面，10为基膜层；第一微结构201的RI1为1.59，第一结构线221为圆弧相连形成的曲线，重复周期的长度P1为0.2mm,高度H1为0.1mm，第一结构线221不含子结构；第二微结构202的RI2为1.49，第二结构线222的主结构为正弦函数曲线，重复周期的长度P2为0.4mm,高度H2为0.2mm，所述第二结构线222的主结构的表面覆盖有子结构，所述子结构是第二圆弧子曲线242，所述主结构的一个周期的外表面包含了20段第二圆弧子曲线242，第二圆弧子曲线242的弧度(Rad2)为0.25π；所述第一结构线221的相邻两个最低点分别对应第二结构线的主结构的相邻的最高点和最低点。ΔRI为0.1；
实施例16
本发明提供的一种匀光膜，如图10所示，1为入光面，2为出光面，10为基膜层；第一微结构201的RI1为1.57，第一结构线221的主结构为正弦函数曲线，重复周期的长度P1为0.4mm,高度H1为0.2mm，一个周期包含了10个周期的平滑相连的第一凹凸子曲线，且第一凹凸子曲线的振幅A1为0.02mm；第二微结构202的RI2为1.49，第二结构线222的主结构为正弦函数曲线，重复周期的长度P2为0.4mm,高度H2为0.2mm，一个周期包含了10个周期的平滑相连的第二凹凸子曲线，第二凹凸子曲线232的振幅A2为0.02mm；第一结构线与第二结构线的周期相等，且相位相差270°；ΔRI为0.1；此外，基膜层10的下表面设置有入光微结构层11，所述入光微结构的上表面与基膜层的下表紧密贴合在一起，所述入光微结构的端面的下表面的结构线由半圆弧和直线段组成，所述半圆弧和直线段交替排列，所述直线段的长度与半圆弧的直径的长度相同。所述入光微结构是由端面沿垂直于端面的方向延伸形成的三维结构。所述入光微结构的结构线具有固定的周期，一个周期的长度是0.4mm,高度为0.2mm。
对比例1
提供一种单层匀光膜作为对比例，如图11所示，1为入光面，2为出光面，10为基膜层；微结构201是第一结构线221的垂直拉伸结构，RI1为1.59，结构线221的主结构为正弦函数曲线，重复周期的长度P1为0.4mm,高度H1为0.2mm，主结构的一个周期包含了20段的第一圆弧子曲线241,弧度(Rad1)为0.25π；
按照下述方式测试本发明实施例提供的匀光膜及对比例提供的匀光膜的光学性能。
透光率测试：取一张A4大小的待测膜片，放入透光率/雾度测试仪中测得其透光率值。
发光均匀度：用相应大小的待测膜片遮盖直下式背光源或照明用LED灯组，采用照度计多次测量不同位置的照度，用均齐度(最小值/最大值％)代表发光的均匀度。均齐度以百分数表示，均齐度越高表示光的均匀度越高，表示匀光膜的匀光性越好。
表1
| 透光率(％) | 发光均匀度(％) | |
| 实施例1 | 91.52 | 92.56 |
| 实施例2 | 91.34 | 92.72 |
| 实施例3 | 90.59 | 94.42 |
| 实施例4 | 92.32 | 91.73 |
由表1中实施例1、2的测试结果可以比较得出，在其他参数不变的情况下，仅改变第一结构线的主结构和第二结构线的主结构的相位差(90°或270°)，但仍保持其斜率较大处和较小处相互错位，双层匀光膜的透光率和出光均匀度基本不变。
由表1中实施例1、3、4的测试结果可以比较得出，在其他参数不变的情况下，当RI1极高，RI2极低时，ΔRI最大，且ΔRI越大，出光均匀度越好。然而，ΔRI越大，匀光膜的透光率越低，同时考虑到极端折射率的原材料成本问题，一般选适中的ΔRI较好，即ΔRI优选为0.08-0.10；
表2
| 透光率(％) | 发光均匀度(％) | |
| 实施例1 | 91.52 | 92.56 |
| 实施例5 | 86.35 | 95.17 |
| 实施例6 | 92.67 | 91.35 |
| 实施例7 | 93.52 | 88.24 |
| 实施例8 | 86.52 | 95.45 |
| 实施例9 | 90.72 | 93.36 |
由表2中实施例1、5、6的测试结果可以比较得出，结构线的主结构的重复周期的长度、高度以及子结构凹凸子曲线的振幅在一定程度上会影响透光率和出光均匀度，尤其是作为关键匀光单元的子结构凹凸子曲线的宽度(由结构线的主结构的一个周期的长度和一个周期上凹凸子曲线的周期的数量决定)和振幅对透光率和出光均匀度的影响更大。
由表2中实施例1、7、8、9的测试结构可以比较得出，若结构线的主结构的形态、一个重复周期的长度、高度固定，当子结构凹凸子曲线较少时(如实施例7)，具有较高透光率，但出光均匀度较低；当凹凸子曲线较多时(如实施例8)，具有较高出光均匀度，但透光率较低；当凹凸子曲线数量适中为10-20个周期时(如实施例1、6、9)，同时具有较高的透光率和出光均匀度。实施例5提供的匀光膜的子结构也是10个周期(相对于一个周期的主结构)，但该匀光膜的透光率较差，所以，匀光膜的综合性能受多个因素的综合影响。
表3
| 透光率(％) | 发光均匀度(％) | |
| 实施例10 | 88.27 | 89.13 |
| 实施例11 | 91.27 | 87.46 |
| 实施例12 | 87.11 | 90.59 |
由表3中实施例10-12的测试结构可以比较得出，其中一个微结构所有参数固定，且另一个微结构其结构线形态、长度、高度固定时，当其圆弧子曲线较少时(如实施例11)，具有较高透光率，但出光均匀度较低；当圆弧子曲线较多时(如实施例12)，具有较高出光均匀度，但透光率较低；当圆弧子曲线数量适中为20个周期时(如实施例10)，同时具有较高的透光率和出光均匀度。由表3和表1、表2的数据也可以得出，当子结构为凹凸子曲线时，透光率和匀光性较好。
表4
| 透光率(％) | 发光均匀度(％) | |
| 实施例13 | 89.87 | 90.83 |
| 实施例14 | 92.47 | 88.64 |
| 实施例15 | 93.38 | 87.69 |
| 实施例16 | 93.53 | 94.61 |
由表4中实施例13-15的测试结构可以得出，当两层微结构形态有差异甚至完全不一致时，只要保证其结构线的斜率较大处和较小处交错排列，双层匀光膜仍具有较高的透光率和出光均匀度。若入光面还有任意微结构(实施例16)，则透光率和出光均匀度在一定程度上会进一步提升(相比实施例13)。
表5
| 透光率(％) | 发光均匀度(％) | |
| 实施例10 | 88.27 | 89.13 |
| 对比例1 | 85.70 | 83.12 |
由表5中实施例10与对比例1的测试结果可以得出，本发明提供的双层匀光膜，利用出光面的双层微结构，进行光线的多次反射以及多次折射，将经过第一层出光面结构的光线在第二层进一步打乱、发散，产生远优于单层出光面微结构的发光均匀度，且透光率也更高。特别的，本发明实施例1-4，实施例6、9和16提供的匀光膜同时具有较好的透光率和匀光性。其中，实施例16提供的匀光膜的综合性能最好。
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 (8)
1.一种匀光膜，其特征在于，所述均光膜包括基膜层，第一微结构层和第二微结构层，所述第二微结构层位于基膜层的上表面，第一微结构层位于第二微结构层的上表面，所述基膜层的下表面为面对光源的入光面，所述第一微结构层的上表面为出光面；所述第一微结构层的上表面与横截面相交的结构线是第一结构线，所述第二微结构层的上表面与横截面相交的结构线为第二结构线；所述第一微结构层是第一结构线沿垂直于横截面的方向延伸形成的三维结构，所述第二微结构是第二结构线沿垂直于横截面的方向延伸形成的三维结构；所述第一结构线为高低起伏形状，所述第二结构线为高低起伏形状；所述第一结构线具有主结构和子结构，所述主结构的表面上覆盖有子结构；所述主结构具有高低起伏形状，所述子结构也具有高低起伏形状；所述第二结构线具有主结构和子结构，所述主结构的表面上覆盖有子结构；所述主结构具有高低起伏形状，所述子结构具有高低起伏形状；所述第一结构线的主结构的曲线斜率较大处与所述第二结构线的主结构的曲线斜率较小处相互交错。
2.根据权利要求1所述的匀光膜，其特征在于，所述第一微结构层的折射率RI1的范围是：1.57-1.62，所述第二微结构层的折射率RI2的范围是：1.46-1.51，所述RI1大于RI2，所述RI1减去RI2所得的差ΔRI的范围是：0.06-0.16。
3.根据权利要求1所述的匀光膜，其特征在于，所述第一结构线的主结构和/或第二结构线的主结构由相连的劣圆弧形成。
4.根据权利要求1所述的匀光膜，其特征在于，所述第一结构线的主结构和/或第二结构线的主结构由劣圆弧和直线段相连形成，所述劣圆弧和直线段交替排列。
5.根据权利要求1所述的匀光膜，其特征在于，所述第一结构线的主结构和/或第二结构线的主结构为三角函数曲线。
6.一种制备权利要求1-5之一所述的匀光膜的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
(1)在透明基膜层的上表面涂布紫外固化树脂，用具有互补结构的模具碾压，固化后形成第二微结构层；若入光面也含有微结构，则需要在涂第二微结构前，优先在基膜层的下表面涂布紫外固化树脂，同样利用具有互补结构的模具碾压，固化后形成入光微结构；
(2)在第二微结构层的上表面涂布紫外固化树脂，用具有互补结构的模具碾压，固化后形成第一微结构层。
7.一种照明设备，其特征在于，所述照明设备包括权利要求1-5之一所述的匀光膜和发光光源，所述发光光源设置在所述匀光膜的入光面。
8.一种显示器的背光源，其特征在于，所述背光源包括权利要求1-5之一所述的匀光膜和发光光源，所述发光光源设置在所述匀光膜的入光面。
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