CN108897083B - 一种光学复合膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种光学复合膜及其制备方法。一种光学复合膜,由下至上包括:扩散膜,一个或多个棱镜层,DBEF层,以及PSA层。本发明的复合膜将多种光学膜集成一体,具有多合一的多功能特点,能满足背光组件的光学需求,解决了多次贴合带来的批间差异大、生产效率低等问题。
Description
技术领域
本发明涉及光学材料领域,尤其是涉及一种光学复合膜及其制备方法。
背景技术
一般而言,液晶显示器的主要结构包含面板与背光组件两大部分。其中,面板部分包括例如氧化铟锡导电玻璃、液晶、配向膜、彩色滤光片以及驱动集成电路等;而背光组件包含例如灯管、导光板及各种光学膜片等。
其中,光学膜片通常包含多种膜,不同膜的作用不同,分别起增亮、扩散等作用,多层膜叠加后可以增强光学效果,但给生产带来了困难。现有技术中,每种独立的光学膜片只有部分功能,无法满足背光组件的性能要求,因此,通常在加工时需要将不同的光学膜片分别依次贴合在背光组件中,这样导致产品批次间差异大,且生产效率低,加工难度大。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种光学复合膜,该复合膜将多种光学膜集成一体,具有多合一的多功能特点,能满足背光组件的光学需求,解决了多次贴合带来的批间差异大、生产效率低等问题。
本发明的第二目的在于上述光学复合膜的制备方法,该方法流程简单,不涉及刻蚀等复杂工序,更易推广。
为了实现以上目的,本发明提供了以下技术方案:
一种光学复合膜,由下至上包括:
扩散膜,
两个棱镜层,
DBEF层,
以及PSA层。
本发明将扩散膜、棱镜层、DBEF层和PSA层至少四层膜复合在一起,一方面满足了薄型化的要求,降低了原料成本;另一方面实现了功能更全面的效果,能一次性满足背光组件的需求,解决了多次贴合带来的批间差异大、生产效率低等问题。
本发明的DBEF指反射式偏光片,其利用多层膜技术将近千层具有特殊双折射率特性的高分子膜层组合成光学薄膜,其特点在于具有传统偏光片的偏光效果,但却能将非穿透方向的偏极光有效反射回背光组件。
本发明的扩散膜具有结构扩散的作用。
本发明的PSA层一方面具有粘结作用,便于与其他组件贴合;另一方面利用其内部含有的特定折射率粒子使光通过DBEF层时发生反射、漫反射作用,不仅可以使光分布均匀化,而且粒子的分布赋予了中间层有遮蔽性,对于下层的膜片起到遮蔽瑕疵的作用。
本发明的棱镜层具有增亮效果,根据显示屏的需求适应调整棱镜层的层数。
此外,以上光学复合膜的结构还可以改进,具体如下。
优选地,所述扩散膜的上表面设有多个支撑柱,所述支撑柱的表面喷砂。
优选地,所述支撑柱为棱镜结构或不规则的凸起结构。
优选地,所述扩散膜中,所述支撑柱的斜刻角度为10°~15°。
优选地,相邻两个所述支撑柱的间距为110μm~125μm。
优选地,所述扩散膜的雾度为85%~95%,优选90%~95%。
优选地,每两层之间通过胶黏剂连接。
优选地,所述胶黏剂为聚氨酯。
优选地,所述PSA层的上表面贴合有离型膜。
优选地,所述PSA层的内部含有粒子。
优选地,紧贴所述扩散膜的棱镜层的斜刻角度为130°~140°,另一个棱镜层的斜刻角度为40°~50°。
优选地,所述扩散膜以及每个所述棱镜层的厚度均为55μm~65μm,优选60μm~65μm。
本发明的光学复合膜的制备方法流程简单,不涉及刻蚀等复杂工序,更易推广,具体步骤如下:
在基材上,由下至上依次贴合扩散膜、两个棱镜层、DBEF层、PSA层;
优选地,在所述扩散膜的下表面贴保护膜,在所述PSA层的上表面贴离型膜。
本发明的以上方法具有以下优势:
(1)可以使用步骤最少的工程来提升产品的良率;
(2)能够最大限度的保证产品的性能,减少LOT差异;
(3)可以将复杂的一体化膜片拆解工艺,进而提升产品的量产性。
综上,与现有技术相比,本发明达到了以下技术效果:
(1)多合一的结构,功能更全面;
(2)薄型化;
(3)成本低;
(4)生产效率高;
(5)制备方法流程简单,更易推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1提供的光学复合膜的示意图;
图2为本发明实施例2提供的光学复合膜的示意图;
附图标记:
1-扩散膜,2-棱镜层,3-DBEF层,4-PSA层。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,但是本领域技术人员将会理解,下列所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的实施例方式基于多合一的复合膜结构,具体如下:
一种光学复合膜,由下至上包括:
扩散膜,
两个棱镜层,
DBEF层,
以及PSA层。
该方案将扩散膜、棱镜层、DBEF层和PSA层至少四层膜复合在一起,一方面满足了薄型化的要求,降低了原料成本;另一方面实现了功能更全面的效果,能一次性满足背光组件的需求,解决了多次贴合带来的批间差异大、生产效率低等问题。
本发明的DBEF指反射式偏光片,其利用多层膜技术将近千层具有特殊双折射率特性的高分子膜层组合成光学薄膜,其特点在于具有传统偏光片的偏光效果,但却能将非穿透方向的偏极光有效反射回背光组件。
本发明的扩散膜具有结构扩散的作用。
本发明的PSA层一方面具有粘结作用,便于与其他组件贴合;另一方面利用其含有的特定折射率粒子使光通过DBEF层时发生反射、漫反射作用,不仅可以使光分布均匀化,而且粒子的分布赋予了中间层有遮蔽性,对于下层的膜片起到遮蔽瑕疵的作用。
本发明的棱镜层具有增亮效果,根据显示屏的需求适应调整棱镜层的层数。
如上文所述,本发明的复合膜中每层的功能均不同,将其组合后可以全方面地改善光学效果,满足背光组件的需求。其中每一层的结构还可以从材料和机械结构上进一步改进,以改善光学效果,具体如下。
优选地,所述扩散膜的上表面设有多个支撑柱,所述支撑柱的表面喷砂。
扩散膜使光发生许多折射、反射与散射的现象,可修正光线成均匀面光源,以达到光学扩散的效果。传统的扩散膜是在透明基材上涂光学散光颗粒。本发明对传统扩散膜做了改进,采用支柱型的结构(例如棱镜结构或不规则的凸起结构)和支撑柱表面具有一定粗糙度相结合的方式,借此提高扩散效果,降低辉度。
优选地,所述扩散膜中,棱镜的棱间距为110μm~125μm,斜刻角度为10°~15°。
当棱镜的棱间距为110μm~125μm,斜刻角度为10°~15°时,不会产生摩尔干涉。
实际应用时,棱镜的棱间距可以取110μm~125μm范围内的任意值,例如110μm、112μm、114μm、115μm、117μm、120μm、121μm、122μm、124μm等;斜刻角度可以取10°~15°范围内的任意值,例如10°、11°、12°、13°、14°、15°等。
优选地,所述扩散膜的雾度为85%~95%,优选90%~95%。
扩散膜的重要指标为全光透过率及雾度,当雾度为85%~95%之间的任意值时,例如85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、85%等,可以获得较好的扩散效果。
优选地,每两层之间通过胶黏剂连接。
胶黏剂可选用有机硅胶、丙烯酸型树脂及不饱和聚酯、聚氨酯或环氧树脂等光学胶。
优选地,所述胶黏剂为聚氨酯。
优选地,所述PSA层的上表面贴合有离型膜。
离型膜起保护作用,且容易撕除。
优选地,所述PSA层的内部含有粒子,支撑柱喷砂与散光颗粒结合的方式,能够显著提高扩散度。
优选地,紧贴所述扩散膜的棱镜层的斜刻角度为130°~140°(优选135°~140°),另一个棱镜层的斜刻角度为40°~50°(优选40°~45°)。
两层棱镜的斜刻角度互补,可以提高增亮的幅度,最大程度利用两层棱镜的协同效果。
优选地,所述扩散膜以及每个所述棱镜层的厚度均为55μm~65μm,优选55μm~60μm。
以下实施例所提供的光学膜的制备方法如下:
在基材上,由下至上依次贴合扩散膜、两个棱镜层、DBEF层、PSA层;
在所述扩散膜的下表面贴保护膜,在所述PSA层的上表面贴离型膜。
实施例1
如图1所示,一种光学复合膜,由下至上包括:
扩散膜1,
一个棱镜层2,
DBEF层3,
以及内部含有粒子的PSA层4。
扩散膜1以及棱镜层2的厚度均为60μm。
该光学复合膜由四层光学膜复合而成,集多种功能为一体。
每两层之间通过聚氨酯胶粘结。
其中,扩散膜1具有结构扩散的作用,其采用支柱型的结构(即棱镜层2)和支柱表面喷砂形成一定粗糙度相结合的方式,借此提高扩散效果,降低辉度。具体地,扩散膜1带有棱镜结构,并且棱镜peak结构之间有仿扩散结构的凹凸状结构,Rz为30um左右,带有该结构可以由棱镜柱支撑起贴合层上层棱镜,保证光由下部往上层照射时既可以产生聚光效应,又能保证辉度衰减最小化。该扩散膜1中,棱镜的棱间距为110μm~125μm,斜刻角度为10°~15°。扩散膜1的雾度为90%。
棱镜层2具有增亮效果,根据显示屏的需求适应调整棱镜层2的层数,其斜刻角度为130°~140°。
DBEF指反射式偏光片,其利用多层膜技术将近千层具有特殊双折射率特性的高分子膜层组合成光学薄膜,其特点在于具有传统偏光片的偏光效果,但却能将非穿透方向的偏极光有效反射回背光组件。
PSA层4一方面具有粘结作用,便于与其他组件贴合;另一方面利用其含有的特定折射率粒子使光通过DBEF层3时发生反射、漫反射作用,不仅可以使光分布均匀化,而且粒子的分布赋予了中间层有遮蔽性,对于下层的膜片起到遮蔽瑕疵的作用。
扩散膜1的棱镜材质、棱镜材质可采用任意的光学材料,例如常规的光固化树脂:丙烯酸树脂、聚氨酯等。
由此可见,本实施例的复合膜至少具有以下特性:
(1)多合一的结构,功能更全面;
(2)薄型化;
(3)成本低;
(4)生产效率高。
实施例2
如图2所示,一种光学复合膜,由下至上包括:
扩散膜1,
两个棱镜层2,
DBEF层3,
以及内部含有粒子的PSA层4。
扩散膜1以及棱镜层2的厚度均为60μm。
该光学复合膜由四层光学膜复合而成,集多种功能为一体。
每两层之间通过聚氨酯胶粘结。
其中,扩散膜1具有结构扩散的作用,其采用支柱型的结构(即棱镜层2)和支柱表面喷砂形成一定粗糙度相结合的方式,借此提高扩散效果,降低辉度。具体地,扩散膜1带有棱镜结构,并且棱镜peak结构之间有仿扩散结构的凹凸状结构,Rz为30um左右,带有该结构可以由棱镜柱支撑起贴合层上层棱镜,保证光由下部往上层照射时既可以产生聚光效应,又能保证辉度衰减最小化。该扩散膜1中,棱镜的棱间距为110μm~125μm,斜刻角度为10°~15°。扩散膜1的雾度为90%。
棱镜层2具有增亮效果,本实施例采用了两个棱镜层2,其中紧贴所述扩散膜1的棱镜层2的斜刻角度为135°,另一个棱镜层2的斜刻角度为45°,这两层棱镜的斜刻角度互补,可以提高增亮的幅度,最大程度利用两层棱镜的协同效果。
根据显示屏的需求还可调整棱镜层2的层数。
DBEF指反射式偏光片,其利用多层膜技术将近千层具有特殊双折射率特性的高分子膜层组合成光学薄膜,其特点在于具有传统偏光片的偏光效果,但却能将非穿透方向的偏极光有效反射回背光组件。
PSA层4一方面具有粘结作用,便于与其他组件贴合;另一方面利用其含有的特定折射率粒子使光通过DBEF层3时发生反射、漫反射作用,不仅可以使光分布均匀化,而且粒子的分布赋予了中间层有遮蔽性,对于下层的膜片起到遮蔽瑕疵的作用。
扩散膜1的棱镜材质、棱镜材质可采用任意的光学材料,例如常规的光固化树脂:丙烯酸树脂、聚氨酯等。
由此可见,本实施例的复合膜至少具有以下特性:
(1)多合一的结构,功能更全面;
(2)多个角度互补的棱镜叠加,增强光亮;
(3)薄型化;
(4)成本低;
(5)生产效率高。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种光学复合膜,其特征在于,由下至上包括:
扩散膜,
两个棱镜层,
DBEF层,
以及PSA层;
所述扩散膜的上表面设有多个支撑柱,所述支撑柱的表面喷砂,所述支撑柱的斜刻角度为10°~15°;
紧贴所述扩散膜的棱镜层的斜刻角度为130°~140°,另一个棱镜层的斜刻角度为40°~50°;
所述两个棱镜层的斜刻角度互补;
所述扩散膜中,相邻两个所述支撑柱的间距为110μm~125μm;
所述PSA层的内部含有粒子。
2.根据权利要求1所述的光学复合膜,其特征在于,所述支撑柱为棱镜结构或不规则的凸起结构。
3.根据权利要求1所述的光学复合膜,其特征在于,所述扩散膜的雾度为85%~95%。
4.根据权利要求1所述的光学复合膜,其特征在于,所述扩散膜的雾度为90%~95%。
5.根据权利要求1所述的光学复合膜,其特征在于,每两层之间通过胶黏剂连接。
6.根据权利要求5所述的光学复合膜,其特征在于,所述胶黏剂为聚氨酯。
7.根据权利要求1所述的光学复合膜,其特征在于,所述PSA层的上表面贴合有离型膜。
8.根据权利要求1所述的光学复合膜,其特征在于,所述扩散膜以及每个所述棱镜层的厚度均为55μm~65μm。
9.权利要求1所述的光学复合膜的制备方法,其特征在于,在基材上,由下至上依次贴合扩散膜、两个棱镜层、DBEF层、PSA层;
在所述扩散膜的下表面贴保护膜,在所述PSA层的上表面贴离型膜。
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