專利名稱：一種增亮膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種增亮膜，具體涉及一種可增強(qiáng)光源亮度及調(diào)整光束匯聚角度的增亮膜。
背景技術(shù)：
目前，增亮膜被廣泛用于發(fā)光模組以用來匯聚光源所發(fā)出的光線。尤其是在監(jiān)視器等顯示設(shè)備中常用增亮膜，以增加顯示亮度和節(jié)約顯示器電池設(shè)備的能量。增亮膜的原理是通過反射將射向觀察者視角之外的光線調(diào)整至觀察者視角之內(nèi)，這樣就提高了光源所發(fā)出光能的利用率。普通增亮膜(BEF)是由許多個(gè)用以匯聚光線的棱鏡所構(gòu)成，這些棱鏡按照一個(gè)方向排列，組成一個(gè)棱鏡陣列。由于棱鏡陣列僅僅按照單個(gè)方向排列，光線穿過該增亮膜后僅在一個(gè)方向匯聚；通常為了能使光線在水平和垂直方向同時(shí)得到匯聚效果需要用兩片普通增亮膜正交放置，增加了生產(chǎn)成本。美國專利US 2010(^65588A1公開了一種用以匯聚從光源發(fā)出光線的具有復(fù)合紋路結(jié)構(gòu)的增亮膜，該增亮膜包含一個(gè)基板，至少一種第一紋路模式和至少一種第二紋路模式。基板具有一個(gè)第一光學(xué)面和一個(gè)位于第一光學(xué)面對(duì)面的第二光學(xué)面。第一紋路模式設(shè)置在第一光學(xué)面上，并在第一光學(xué)面上按第一排列方向形成第一紋路單元。第二紋路模式緊鄰第一紋路模式，并設(shè)置在第一光學(xué)面上。第二紋路模式按第二排列方向形成第二紋路單元。第一紋路模式所構(gòu)成的第一紋路單元與第二紋路模式所構(gòu)成的第二紋路單元相銜接。通過這種結(jié)構(gòu)可以調(diào)整發(fā)光模組的光線匯聚角度以及增加特定方向的發(fā)光亮度。但是， 目前大面積增亮膜均應(yīng)用與該增亮膜微結(jié)構(gòu)互補(bǔ)的結(jié)構(gòu)輪通過壓膜轉(zhuǎn)印方式生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)輪則通過滾動(dòng)切削加工而成，而該美國專利所述結(jié)構(gòu)的互補(bǔ)結(jié)構(gòu)輪因具有至少兩個(gè)方向的微結(jié)構(gòu)，故此種結(jié)構(gòu)增亮膜對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)輪加工較為困難。為此，本發(fā)明旨在提供一種易于生產(chǎn)的并且可同時(shí)對(duì)水平和垂直方向匯聚角度進(jìn)行調(diào)整的增亮膜。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種易于生產(chǎn)、可增強(qiáng)光源亮度及調(diào)整從光源發(fā)出光束的水平和垂直方向匯聚角度的增亮膜。本發(fā)明所述增亮膜，包括基板和微結(jié)構(gòu)層，所述基板具有第一光學(xué)面和第二光學(xué)面，第二光學(xué)面位于第一光學(xué)面的背面；所述微結(jié)構(gòu)層設(shè)置于第一光學(xué)面上；其中，所述微結(jié)構(gòu)層包括主要微結(jié)構(gòu)和次要微結(jié)構(gòu)；所述主要微結(jié)構(gòu)包括復(fù)數(shù)個(gè)主要微結(jié)構(gòu)單元；所述次要微結(jié)構(gòu)包括復(fù)數(shù)個(gè)次要微結(jié)構(gòu)單元；所述主要微結(jié)構(gòu)單元與次要微結(jié)構(gòu)單元沿第一方向伸展、在第二方向交替排列。另外，所述第一方向與第二方向垂直。另外，所述主要微結(jié)構(gòu)單元為棱柱結(jié)構(gòu)，所述棱柱結(jié)構(gòu)被垂直于第一方向的平面所截的剖面為三角形、梯形或頂角為圓角的三角形。另外，所述次要微結(jié)構(gòu)單元具有沿伸展方向起伏的波浪狀曲面，且曲面棱線方向?yàn)榈诙较?。另外，所述次要微結(jié)構(gòu)單元的側(cè)面與相鄰的主要微結(jié)構(gòu)單元緊密連接。另外，所述次要微結(jié)構(gòu)單元的波浪狀曲面被垂直于第二方向的平面所截的輪廓線為正弦或余弦曲線。另外，所述復(fù)數(shù)個(gè)微結(jié)構(gòu)單元的正弦或余弦曲線的振幅、頻率相同或不同。另外，所述主要微結(jié)構(gòu)單元的所述三角形、梯形或頂角為圓角的三角形的頂點(diǎn)到底邊的距離為H1，所述次要微結(jié)構(gòu)單元波浪狀曲面的波峰與波谷的距離為H2，并且波谷與第一光學(xué)面重合，Hl H2為1 0.1 0.5。另外，所述基板選自聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、 聚氯乙烯、聚丙烯中的一種或幾種。另外，所述微結(jié)構(gòu)層為紫外光固化樹脂；所述紫外光固化樹脂為環(huán)氧樹脂類、氨基甲酸酯類、聚乙烯類或聚酯類紫外光固化樹脂。當(dāng)光線進(jìn)入增亮膜后，在主要微結(jié)構(gòu)內(nèi)，一部分光線在主要微結(jié)構(gòu)單元的棱柱側(cè)表面發(fā)生折射，一部分光線會(huì)發(fā)生全反射，而后光線在發(fā)光模組內(nèi)通過再反射效應(yīng)被循環(huán)利用，并使這部分光線在主要微結(jié)構(gòu)單元的棱柱側(cè)表面發(fā)生折射，調(diào)整側(cè)表面與基板第一光學(xué)面夾角的角度可以調(diào)整光線經(jīng)折射后的出光角度，使光線朝向使用者的方向聚集，這樣可以調(diào)整出射光線的匯聚角度；在次要微結(jié)構(gòu)單元內(nèi)，一部分光線在次要微結(jié)構(gòu)單元起伏表面發(fā)生折射，一部分光線會(huì)發(fā)生全反射，而后光線在發(fā)光模組內(nèi)通過再反射效應(yīng)被循環(huán)利用，并使這部分光線在次要微結(jié)構(gòu)單元起伏表面發(fā)生折射，調(diào)整起伏表面輪廓線的頻率與振幅可以調(diào)整光線經(jīng)折射后的出光角度，使光線朝向使用者的方向聚集，這樣可以調(diào)整出射光線的匯聚角度。因而該增亮膜可以對(duì)兩個(gè)方向的光線同時(shí)進(jìn)行調(diào)整，從而調(diào)節(jié)顯示設(shè)備的發(fā)光角度分布，與傳統(tǒng)使用兩片普通增亮膜正交放置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)方向光線調(diào)整的技術(shù)相比，此發(fā)明可以減少一片增亮膜的使用，節(jié)約了生產(chǎn)成本。


圖1為第一實(shí)施例增亮膜示意圖。圖2為主要微結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為次要微結(jié)構(gòu)的次要微結(jié)構(gòu)單元的側(cè)面示意圖。圖4為次要微結(jié)構(gòu)的次要微結(jié)構(gòu)單元的示意圖。圖5為主要微結(jié)構(gòu)單元沿第二方向剖面示意圖。圖6A為表示光線在主要微結(jié)構(gòu)單元內(nèi)的走向示意圖。圖6B為表示光線在次要微結(jié)構(gòu)單元內(nèi)的走向示意圖。圖7A為第二實(shí)施例增亮膜示意圖。圖7B為第二實(shí)施例增亮膜沿第二方向剖面示意圖。圖中10 增亮膜；100 基板；101 第一光學(xué)面；102 第二光學(xué)面；200 微結(jié)構(gòu)層；202 主要微結(jié)構(gòu)；204 次要微結(jié)構(gòu)；206 主要微結(jié)構(gòu)單元；208次要微結(jié)構(gòu)單元；302 第一方向；304 第二方向；212 次要微結(jié)構(gòu)單元的側(cè)面；214 波浪狀曲面；210 主要微結(jié)構(gòu)單元側(cè)面；218 波浪狀曲面的波谷；220 波浪狀曲面的波峰；20 增亮膜。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例。如圖1所示，首先選取聚對(duì)苯二甲酸乙二酯作為基板 100。以基板的一個(gè)面為第一光學(xué)面101，其對(duì)面為第二光學(xué)面102。在基板的第一光學(xué)面 101上涂覆聚乙烯紫外光固化樹脂層，用模具輪對(duì)紫外光固化樹脂進(jìn)行壓膜，并以紫外光照射，使其固化，得到設(shè)置于基板100的第一光學(xué)面101上的微結(jié)構(gòu)層200。通過上述壓膜制得的微結(jié)構(gòu)層200包括主要微結(jié)構(gòu)202和次要微結(jié)構(gòu)204。如圖2主要微結(jié)構(gòu)示意圖所示，主要微結(jié)構(gòu)202由沿第一方向302伸展的復(fù)數(shù)個(gè)主要微結(jié)構(gòu)單元206沿第二方向304矩陣排列構(gòu)成，第一方向302垂直于第二方向304 ；本實(shí)施例中主要微結(jié)構(gòu)單元206為直角棱柱結(jié)構(gòu)，該棱柱結(jié)構(gòu)被垂直于第一方向平面所截的剖面為等腰直角三角形。如圖3及圖4所示，次要微結(jié)構(gòu)204具有復(fù)數(shù)個(gè)次要微結(jié)構(gòu)單元 208，次要微結(jié)構(gòu)單元208沿第一方向302伸展，在第二方向304與主要微結(jié)構(gòu)單元206交替排列。圖4表示一個(gè)次要微結(jié)構(gòu)單元208嵌于兩個(gè)主要微結(jié)構(gòu)單元206之間，次要微結(jié)構(gòu)單元208側(cè)面212與相鄰的主要微結(jié)構(gòu)單元側(cè)面210緊密連接，另一個(gè)面為僅在該次要微結(jié)構(gòu)單元伸展方向起伏的波浪狀曲面214，次要微結(jié)構(gòu)單元208沿第一方向302伸展；次要微結(jié)構(gòu)單元208的波浪狀曲面被垂直于第二方向平面所截的輪廓線為由三角方程y = sin (2x)確定的正弦曲線。圖5為主要微結(jié)構(gòu)單元沿第一方向剖面示意圖。主要微結(jié)構(gòu)單元206棱柱結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)與其底面距離H1，H1為25um ；次要微結(jié)構(gòu)單元208的波浪狀曲面的波谷218與第一光學(xué)面101重合，次要微結(jié)構(gòu)單元208的波浪狀曲面的波峰220與波谷218的距離為H2，H2為 5um0圖6A是光線在主要微結(jié)構(gòu)單元內(nèi)的走向示意圖。光線在主要微結(jié)構(gòu)單元206被垂直于第一方向平面所截的剖面中的走向如圖6A所示，其顯示入射光線在經(jīng)過主要微結(jié)構(gòu)單元206的側(cè)面時(shí)，一部入射分光線因?yàn)檎凵湫?yīng)出射，出射光線相對(duì)于入射光線是匯聚的；另一部分光線因全反射效應(yīng)被反射，而后該些反射光線在發(fā)光模組內(nèi)通過再反射效應(yīng)被循環(huán)利用，并使這部分光線在主要微結(jié)構(gòu)單元側(cè)表面發(fā)生折射。另外，在壓膜制得微結(jié)構(gòu)層200時(shí)，可以調(diào)整側(cè)表面與基板第一光學(xué)面夾角的角度以調(diào)整光線經(jīng)折射后的出光角度，使光線朝向使用者的方向聚集，這樣可以調(diào)整在所述剖面內(nèi)出射光線的匯聚角度。光線在次要微結(jié)構(gòu)棱柱單元被垂直于第二方向平面所截的剖面中的走向如圖6B 所示，其顯示入射光線在經(jīng)過次要微結(jié)構(gòu)單元起伏面時(shí)，一部分入射光線因?yàn)檎凵湫?yīng)出射，出射光線相對(duì)于入射光線是匯聚的；另一部分光線因全反射效應(yīng)被反射，而后這些反射光線在發(fā)光模組內(nèi)通過再反射效應(yīng)被循環(huán)利用，并使這部分光線在次要微結(jié)構(gòu)起伏面發(fā)生折射，調(diào)整起伏面輪廓線的頻率、振幅可以調(diào)整光線經(jīng)折射后的出光角度，使光線朝向使用者的方向聚集，這樣可以調(diào)整在所述剖面內(nèi)出射光線的匯聚角度。實(shí)施例2圖7A及圖7B為本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的示意圖。如圖7A所示增亮膜20與圖1所示的增亮膜10類似，另外如圖7B第二實(shí)施例增亮膜沿第二方向剖面示意圖所示，它們的不同之處在于主要微結(jié)構(gòu)在垂直于第一方向的剖面為頂角具有半徑為2um圓角的等腰三角形，此種主要微結(jié)構(gòu)棱柱由于具有圓弧形棱面，可以在增亮膜裝配時(shí)起到抗刮擦作用，以提高產(chǎn)品裝配良率。 雖然本發(fā)明已用較佳實(shí)施例闡述如上，然其并非用以限定本發(fā)明，本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，可作各種更動(dòng)與修飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附之權(quán)利要求范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種增亮膜，其特征在于，包括基板和微結(jié)構(gòu)層，所述基板具有第一光學(xué)面和第二光學(xué)面，第二光學(xué)面位于第一光學(xué)面的背面；所述微結(jié)構(gòu)層設(shè)置于第一光學(xué)面上；其中，所述微結(jié)構(gòu)層包括主要微結(jié)構(gòu)和次要微結(jié)構(gòu)；所述主要微結(jié)構(gòu)包括復(fù)數(shù)個(gè)主要微結(jié)構(gòu)單元；所述次要微結(jié)構(gòu)包括復(fù)數(shù)個(gè)次要微結(jié)構(gòu)單元；所述主要微結(jié)構(gòu)單元與次要微結(jié)構(gòu)單元沿第一方向伸展、在第二方向交替排列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增亮膜，其特征在于，所述第一方向與第二方向垂直。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的增亮膜，其特征在于，所述主要微結(jié)構(gòu)單元為棱柱結(jié)構(gòu)， 所述棱柱結(jié)構(gòu)被垂直于第一方向的平面所截的剖面為三角形、梯形或頂角為圓角的三角形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3任一所述的增亮膜，其特征在于，所述次要微結(jié)構(gòu)單元具有沿伸展方向起伏的波浪狀曲面，且曲面棱線方向?yàn)榈诙较颉?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求1 4任一所述的增亮膜，其特征在于，所述次要微結(jié)構(gòu)單元的側(cè)面與相鄰的主要微結(jié)構(gòu)單元緊密連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5任一所述的增亮膜，其特征在于，所述次要微結(jié)構(gòu)單元的波浪狀曲面被垂直于第二方向的平面所截的輪廓線為正弦或余弦曲線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6任一所述的增亮膜，其特征在于，所述復(fù)數(shù)個(gè)微結(jié)構(gòu)單元的正弦或余弦曲線的振幅、頻率相同或不同。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7任一所述的增亮膜，其特征在于，所述主要微結(jié)構(gòu)單元的所述三角形、梯形或頂角為圓角的三角形的頂點(diǎn)到底邊的距離為H1，所述次要微結(jié)構(gòu)單元波浪狀曲面的波峰與波谷的距離為H2，并且波谷與第一光學(xué)面重合，Hl H2為1 0.1 0.5。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8任一所述的增亮膜，其特征在于，所述基板選自聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯中的一種或幾種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 9任一所述的增亮膜，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)層為紫外光固化樹脂；所述紫外光固化樹脂為環(huán)氧樹脂類、氨基甲酸酯類、聚乙烯類或聚酯類紫外光固化樹脂。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種增亮膜，所述增亮膜包括基板和微結(jié)構(gòu)層，所述基板具有第一光學(xué)面和第二光學(xué)面，第二光學(xué)面位于第一光學(xué)面的背面；所述微結(jié)構(gòu)層設(shè)置于第一光學(xué)面上；其中，所述微結(jié)構(gòu)層包括主要微結(jié)構(gòu)和次要微結(jié)構(gòu)；所述主要微結(jié)構(gòu)包括復(fù)數(shù)個(gè)主要微結(jié)構(gòu)單元；所述次要微結(jié)構(gòu)包括復(fù)數(shù)個(gè)次要微結(jié)構(gòu)單元；所述主要微結(jié)構(gòu)單元與次要微結(jié)構(gòu)單元沿第一方向伸展、在第二方向交替排列。本發(fā)明的增亮膜制備簡單、可增強(qiáng)光源亮度及調(diào)整光束匯聚角度。
文檔編號(hào)G02B5/02GK102364359SQ201110346640
公開日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月4日
發(fā)明者鐘玉 申請(qǐng)人:北京康得新復(fù)合材料股份有限公司