CN102621608A - 一种增光膜及其制作模具、制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种增光膜及其制作模具、制作方法。所述增光膜包括基材和棱镜结构层，所述棱镜结构层由多个在伸展方向上呈连续弯曲状的棱镜结构单元组成。所述制作模具包括与第一棱镜结构单元对应的第一凹槽、与第二棱镜结构单元对应的第二凹槽。制作方法为：在基材上涂覆紫外光固化树脂层，用具有与棱镜结构层之微结构互补结构的模具轮对树脂进行压膜，形成微结构，用紫外光照射，使已形成微结构的紫外光固化树脂层固化，从而将棱镜结构层设置于光学面上。本发明的增光膜具有扩散和抗刮擦功能，用以扩散和汇聚从光源发出的光线，以调整从光源所发出光线穿过增光膜后的发散角度，抗刮擦功能可提高发光模组生产良率以及良好的抗摩尔条纹效果。

Description

一种增光膜及其制作模具、制作方法

技术领域

本发明涉及一种增光膜，尤其涉及一种可应用于液晶显示器的、同时具有扩散和抗刮擦功能的棱镜结构增光膜及其制作模具、制作方法。

背景技术

目前，增光膜(BEF，Brightness Enhancement Film)被广泛用于发光模组以用来汇聚光源所发出的光线，尤其是监视器等显示设备中常应用增光膜(BEF)来增加显示亮度和节约显示器电池设备的能量。增光膜的原理是通过折射和反射将射向观察者视角之外的光线调整至观察者视角之内，这样就提高了光源所发出光能的利用率。

增光膜也称增亮膜，在透明性非常好的底层表面，使用例如丙烯酸树脂等有机材料，精密成型一层棱镜图案的光学薄膜。将该增光膜结构组装在背光源前面，将光源发出的光向显示设备使用者方向聚集，单片使用可以将正面亮度提高到60％，如果将两片增光膜正交地交叠起来配合使用，可将正面亮度提高约110％。

在一般液晶显示器的背光模块(back light module)中，通常包含数种光学薄板和膜片，例如导光板、扩散片、扩散板及增亮膜等，其中增亮膜通常是由一基板及一聚光棱镜结构层所构成，该基板及聚光棱镜结构层皆由透明树脂材质制成，该聚光棱镜结构层形成在该基板的表面上，棱镜结构层由许多个用以汇聚光线的棱镜条所构成，这些棱镜条按照一个方向排列，组成一个棱镜阵列，如图1所示。当该背光模块的光源产生光线时，光线通过该导光板及扩散片进入增亮膜的基板内，接着再进入增亮膜的棱柱结构层，使光线射出时产生适当角度折射。如图2所示，该棱镜膜的作用就是利用不同材料折射率的不同，让分散的光集中在例如以法线为中心的70度范围内出光，其原理是利用全反射定律，让以相对高的入射角入射到棱镜侧面(例如在沿法线两侧35度射出的角度范围之外)的光又反射回来再次被利用，可使在轴中心亮度增加110％，其原理是利用折射和全反射原理使分散的光线集中于一定的角度从背光源中发出，进而达到光线聚集和提高光能利用率的光学效果。

然而，一般增亮膜在实际应用中常存在以下两个问题：当光线穿透射出该棱柱结构层时，却容易产生牛顿环(Newton’s ring)及摩尔纹(Moire interference)等负面光学效应，图3(a)是现有技术中两张普通增亮膜以棱镜方向夹角10°重叠的摩尔纹现象，图3(b)是两张普通增亮膜重叠所出现的牛顿环现象，另外膜片的棱镜结构与液晶面板中的方块形像素亦会产生摩尔纹现象，因此上述负面光学效应会影响液晶显示器的显示质量；另外，增光膜由于经常与其他光学膜配合使用，容易对棱镜结构的尖锐棱角造成刮伤，从而影响光学品质。

为此，美国专利US7859611B2公开了一种具有扩散功能的增亮膜，其结构是在棱镜结构层的棱镜槽底部设置若干随机分布的凸起结构，使光线经过这些随机凸起结构表面时发生折射，因此折射光线亦为随机分布，从而实现对光线的扩散，进而可以减少牛顿环(Newton’s ring)及摩尔纹(Moire interference)等负面光学效应的产生，但是该发明棱镜结构为三棱镜、半圆柱镜、梯形棱镜或他们的组合，若为纯粹的三棱镜，则三棱镜尖锐的顶角在实际应用过程中容易与其他膜片发生刮擦而发生崩裂现象，造成光学不良；若以三棱镜和半圆柱镜或梯形棱镜组合，则圆柱棱镜具有较低的光学增益表现，从而影响增亮膜整体的光学增益性能；若棱镜结构中有梯形棱镜，则由于梯形上底边的平台面易与所搭配的其他薄膜重合，使光线直接导入其他薄膜，容易造成漏光现象。

美国专利US7142767B2公开了一种具有抗刮功能的增亮膜，其结构为在传统增亮膜棱镜阵列中增加若干顶部为圆角或平台的棱镜柱，这些棱柱高度高于其周边的普通结构棱镜柱，从而可以起到抗刮擦的效果。

上述两个专利都无法同时解决增亮膜在实际应用中常见的不良现象，为了解决上述问题必须设计新型棱镜结构增光膜来进行改进。

本发明人的在先申请201210023734.2涉及一种具有抗刮和扩散功能的增亮膜，其同时具有较高的凸起抗刮结构和集中于槽部的扩散凸起结构，其缓解摩尔纹现象的原理是通过扩散结构将光线打乱，从而减轻摩尔现象，但是其多个规律的直线型的棱镜结构仍会与其他膜片的多个规律的直线棱镜结构或液晶的规律的多个方块形像素重叠配合时产生周期性视觉干涉条纹(摩尔纹产生的原理)，不能从根本上解决摩尔纹现象，为此，本发明提供了一种具有抗刮擦功能和可以进一步减轻摩尔纹现象的增光膜及其制作模具、制作方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种同时具有扩散和抗刮擦功能的增光膜，用以扩散和汇聚从光源发出的光线，以调整从光源所发出光线穿过该增光膜后的发散角度；在与普通直线型棱镜结构增亮膜或液晶像素重叠配合时，难以产生摩尔纹现象；其具有的抗刮擦功能可用以提高发光模组生产良率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种增光膜，包括基材和其上的棱镜结构层，所述棱镜结构层由多个棱镜结构单元按一定方向两两相邻排成阵列，棱镜结构层由多个在伸展方向上呈连续弯曲状的棱镜结构单元组成。其中所述连续弯曲状是指其弯曲的轨迹曲线具有一阶连续导数。“具有一阶连续导数”是对“连续弯曲状”的数学解释，表示曲线没有奇点，为光滑曲线。在与其他普通膜片的多个直线棱镜结构或液晶面板的多个方块形像素重叠配合时可以进一步地减轻摩尔纹现象。

本发明所述基材具有相对的第一光学面和第二光学面，所述棱镜结构层位于第一光学面上且底面与第二光学面相对。

进一步地，所述多个棱镜结构单元在伸展方向上呈连续弯曲的轨迹曲线为三角函数方程。

更进一步地，所述多个棱镜结构单元在伸展方向上连续弯曲，以棱镜屋脊为弯曲轨迹，轨迹幅度小于5mm。所述轨迹幅度是弯曲轨迹在竖直方向的表征。例如三角函数方程Y＝Asin(aX)中的A(振幅)所代表的数值。

本发明所述棱镜结构单元包括第一棱镜结构单元和第二棱镜结构单元。第一棱镜结构单元弯曲轨迹所在平面与第二棱镜结构单元弯曲轨迹所在平面不重合，但均平行于所述第一光学面。

进一步地，所述第一棱镜结构单元的横截面为三角形，优选等腰三角形。其顶角角度为60°～120°，例如65°，75°，88°，90°，100°，105°，108°，118°等，优选75°～100°，进一步优选90°；两底角角度为30°～60°，例如32°，40°，43°，48°，52°，55°，59°等，优选35°～50°，进一步优选45°；高度为10～60μm，例如10.5μm，15μm，22μm，26μm，30μm，40μm，48μm，55μm，58μm等，优选20～45μm，进一步优选25μm。

更进一步地，所述第二棱镜结构单元的横截面为圆弧与梯形的组合曲面，圆弧所对应的弦长等于等腰梯形上底边的边长。所述圆弧优选为劣弧或半圆，其半径为1～100μm，例如1.2μm，2.2μm，5μm，10μm，18μm，24μm，32μm，50μm，60μm，75μm，80μm，90μm，98μm等，优选2～30μm，进一步优选5μm。

再进一步地，所述梯形优选等腰梯形；其底角角度为30°～60°，例如32°，36°，40°，43°，50°，52°，58°等，优选35°～50°，进一步优选45°；高度为15～100μm，例如16μm，20μm，30μm，42μm，50μm，60μm，72μm，78μm，85μm，95μm，99μm等，优选15～80μm，进一步优选29μm。

本发明所述第二棱镜结构单元的高度优选高于第一棱镜结构单元。在与不同光学元件接触时，各种力(包括压力、摩擦力、冲击力等)首先由较高的第二棱镜结构单元来承受(例如刮擦)，第一棱镜结构单元可保持结构的完整性，从而保证光学性能的稳定，不会因为棱镜结构崩裂而造成漏光亮点现象，也不会出现透光率增益显著下降的现象。

本发明在所述棱镜结构层中任意两个相邻棱镜结构单元的棱镜面所构成的槽部具有多个散射结构单元。所述散射结构单元为凸起物，并且优选圆形和/或椭圆形凸起物，可以全部为圆形凸起物或椭圆形凸起物，或两种凸起物兼有。本发明设置的凸起散射结构单元对出射光线的扩散作用更为明显，更能有效地抑制牛顿环及摩尔纹等负面光学效应的产生。

进一步地，所述圆形凸起物半径、椭圆形凸起物长轴长度为第一棱镜结构单元高度的0.001～0.3倍，例如0.002倍，0.006倍，0.01倍，0.012倍，0.02倍，0.04倍，0.1倍，0.15倍，0.22倍，0.28倍等，优选0.01～0.02倍，进一步优选0.01倍。

更进一步地，所述凸起物高度为第一棱镜结构单元高度的0.001～0.3倍，例如0.0015倍，0.003倍，0.008倍，0.018倍，0.025倍，0.12倍，0.23倍，0.29倍等，优选0.01～0.02倍，进一步优选0.01倍。

再进一步地，在第一棱镜结构单元上有50％以上凸起物位于其高度的一半以下；在第二棱镜单元上有50％以上凸起物位于其高度的一半以下。

本发明可以在相邻两个第二棱镜结构单元之间规律性地设置固定数量的第一棱镜结构单元。

进一步地，所述固定数量小于30个，例如2个，5个，7个，10个，15个，20个，24个，28个等，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，进一步优选3～29个，最优选8个。

本发明也可以将第一棱镜结构单元和第二棱镜结构单元无规律排列设置，将每个第二棱镜结构单元两侧的第一棱镜结构单元的数量设置为不相同。优选地，相邻两个第二棱镜结构单元之间设置第一棱镜结构单元的数量小于30个。不同棱镜结构单元的无规则排列破坏了整体结构的对称性，故而也能同时起到减轻牛顿环及摩尔纹等负面光学效应的效果。

本发明所述棱镜结构单元在伸展方向上呈连续弯曲的轨迹曲线方程优选设置为不同。也就是连续弯曲的轨迹曲线无规律设置，在增亮膜与有规律结构之膜片或液晶层配合使用时，可完全消除摩尔纹现象。

本发明在第一棱镜结构单元与第二棱镜结构单元之间，还可以设置第三棱镜结构单元。

进一步地，所述第三棱镜结构单元的横截面为三角形，具有与第一棱镜结构单元不同的几何参数。第三棱镜结构单元横截面的顶角或者高度与第一棱镜结构单元不同。

本发明所述基材为聚对苯二甲酸乙二酯和/或聚甲基丙烯酸甲酯。

本发明所述棱镜结构层的材料为紫外光固化树脂，选自环氧丙烯酸树脂、氨基丙烯酸树脂、聚乙烯树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂中的一种或至少两种以上的混合物，例如环氧丙烯酸树脂，聚乙烯树脂/聚氨酯丙烯酸树脂，聚酯丙烯酸树脂，氨基丙烯酸树脂/聚酯丙烯酸树脂/聚氨酯丙烯酸树脂等。

本发明的另一目的在于提供一种用于制作上述增光膜的模具，该模具可用于制作上述任意一种增光膜。所述模具包括与第一棱镜结构单元对应的第一凹槽、与第二棱镜结构单元对应的第二凹槽；其中，第一凹槽的横截面为三角形(参考第二棱镜结构的结构)，第二凹槽的横截面为梯形与圆弧结合的形状(参考第二棱镜结构的结构)。

进一步地，在第一凹槽和第二凹槽之间，还设置有与第三棱镜结构单元对应的第三凹槽。

更进一步地，还设置有与散射结构单元对应的第四凹槽。

本发明还提供了一种上述增光膜的制作方法，在基材上涂覆紫外光固化树脂层，用具有与棱镜结构层之微结构互补的模具对紫外光固化树脂进行压膜，使之形成所需微结构，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，从而将棱镜结构层设置于基材的光学面上。

本发明所提供的增光膜具有扩散和抗刮擦功能，不仅可以提高发光模组生产良率、减轻牛顿环和摩尔纹现象，而且由于本发明棱镜结构为连续弯曲状，在与其他普通膜片的多个直线棱镜结构或液晶面板的多个方块形像素重叠配合时更可进一步地减轻摩尔纹现象。因此，本发明的增亮膜在光学表现和装配工艺方面均具有较大优势。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来对本发明做进一步的详细描述。

图1为现有背光模块中的增光膜；

图2为现有增光膜的集光原理示意图；

图3(a)是现有技术中两张普通增亮膜以棱镜方向夹角10°重叠所出现的摩尔纹现象，图3(b)是两张普通增亮膜重叠所出现的牛顿环现象；

图4为本发明第一实施例中的增光膜；

图5为图4所示增光膜的局部A的放大图；

图6为本发明第一实施例中的棱镜结构单元的横截面示意图；

图7是本发明第一实施例中的散射结构单元的示意图；

图8(a)是一张普通增亮膜与一张第一实施例中增亮膜以棱镜方向夹角10°重叠所出现的摩尔纹，摩尔纹减轻；图8(b)是一张普通增亮膜与一张第一实施例中增亮膜重叠所出现的牛顿环，牛顿环减轻；

图9为本发明第二实施例中的增光膜；

图10为图9所示增光膜的局部B的放大图；

图11为第二实施例中的散射结构单元的示意图；

图12(a)是一张普通增亮膜与一张第二实施例中增亮膜以棱镜方向夹角10°重叠所出现的摩尔纹，摩尔纹减轻；图12(b)是一张普通增亮膜与一张第二实施例中增亮膜重叠所出现的牛顿环，牛顿环减轻；

图13为本发明第三实施例中的增光膜；

图14为图13所示增光膜的局部C的放大图；

图15(a)是一张普通增亮膜与一张第二实施例中增亮膜以棱镜方向夹角10°重叠所出现的摩尔纹，摩尔纹减轻；图15(b)是一张普通增亮膜与一张第二实施例中增亮膜重叠所出现的牛顿环，牛顿环减轻。

图中：

102、基材；104、第二光学面；106、第一光学面；108、棱镜结构层；110A、棱镜排列方向；110B、棱镜伸展方向；112A、第一棱镜结构单元；112B、第二棱镜结构单元；120、散射结构单元；

202、基材；204、第二光学面；206、第一光学面；208、棱镜结构层；210A、棱镜排列方向；210B、棱镜伸展方向；212A、第一棱镜结构单元；212B、第二棱镜结构单元；220、散射结构单元；

302、基材；304、第二光学面；306、第一光学面；308、棱镜结构层；310A、棱镜排列方向；310B、棱镜伸展方向；312A、第一棱镜结构单元；312B、第二棱镜结构单元；320、散射结构单元。

下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的权利范围以权利要求书为准。

具体实施方式

为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：

第一实施例

如图4所示，该增光膜包含有基材102，以及其上的棱镜结构层108。基材102具有一个第一光学面106和一个位于第一光学面对面的第二光学面104。在第一光学面106上设置棱镜结构层108，该棱镜结构层108包括若干个第一棱镜结构单元112A和若干个第二棱镜结构单元112B，其中，在棱镜排列方向110A以每隔8个第一棱镜结构单元112A设置一个第二棱镜结构单元112B的规律排成棱镜结构阵列，各棱镜结构单元沿着棱镜伸展方向110B伸展、延长，所述数个棱镜结构单元在伸展方向110B上呈连续弯曲的轨迹曲线三角函数方程Y＝5sin(0.2X)(μm)所确定的曲线，即任意两个相邻的弯曲棱镜结构之弯曲轨迹具有相同相位、周期、振幅，在所述棱镜结构层108中两个相邻棱镜(112A或112B)的棱镜面所构成的槽部具有若干散射结构单元120。

图5显示具有扩散和抗刮擦功能的棱镜结构增光膜的局部放大图，其中显示出第一棱镜结构单元112A、第二棱镜结构单元112B以及散射结构单元120。图6(a)、图6(b)分别示出第一棱镜结构单元112A、第二棱镜结构单元112B的横截面示意图。如图6(a)所示，第一棱镜结构单元112A横截面为等腰直角三角形，顶角角度为90°，两底角均为90°，高度H1为25μm；如图6(b)所示，第二棱镜结构单元112B横截面为曲面，该曲面下部为等腰梯形，上部为一劣弧，其中劣弧所对应的弦长等于等腰梯形的上底边的长度(相当于将一个等腰三角形的顶角相应替换成圆角结构)，圆弧的半径R为5μm，两底角角度为45°，第二棱镜结构单元112B的整体高度H2为29μm，高于第一棱镜结构单元112A的高度；由于第二棱镜结构单元112B的整体高度H2高于第一棱镜结构单元112A的高度H1，因此在与不同光学元件接触时，各种力(包括压力、摩擦力、冲击力等)首先由较高的第二棱镜结构单元112B来承受(例如刮擦)，第一棱镜结构单元112A可保持结构的完整性，从而保证光学性能的稳定(例如不会出现因为棱镜结构崩裂而造成漏光亮点现象)。

在两个相邻棱镜结构单元的棱镜面所构成的槽部，具有散射结构单元120。该散射单元120为若干圆形和椭圆形凸起物，在任一第一棱镜单元112A的棱镜面上有50％以上凸起物位于棱镜高度H1的一半以下；在任一第二棱镜单元112B的棱镜面上有50％以上凸起物位于棱镜高度H2的一半以下，上述凸起物对出射光线具有扩散作用。

图7显示散射结构单元120中的圆形凸起物半径r为0.25μm；椭圆形凸起物长轴l为0.25μm；圆形或椭圆形凸起物高度h为0.25μm。

由于本发明聚光棱镜层的凹槽部分具有凸起的散射结构单元120，该部分凸起物对光线具有散射作用，可以减轻牛顿环及摩尔纹等负面光学效应；另外棱镜层中具有较高高度且横截面为圆弧与等腰梯形的组合曲面的第二棱镜结构单元，可以起到抗刮擦的功能，因而可知本发明之增亮膜在光学表现和装配工艺方面均具有较大优势。

基材102材料是聚对苯二甲酸乙二酯，所述棱镜结构层108的材料是可紫外光固化的聚氨酯丙烯酸树脂。

图8中示出了第一实施例的增亮膜对负面光学效果的抑制作用。图8(a)是一张普通增亮膜与一张第一实施例中增亮膜以棱镜方向夹角10°重叠的光学效果图，摩尔纹减轻；图8(b)是一张普通增亮膜与一张第一实施例中增亮膜重叠的光学效果图，牛顿环减轻。

本发明还提供一种用于制作本发明第一实施例中的增亮膜的模具，该模具具有与棱镜结构层108的结构相对应的微结构(相逆结构)。具体的，该模具中设置有与第一棱镜结构112A对应的第一凹槽、与第二棱镜结构112B对应的第二凹槽，其中，第一凹槽的横截面为等腰三角形，第二凹槽的横截面为等腰梯形与圆弧组合的形状。还设置有与散射结构单元120对应的第四凹槽。

本实施例所述增亮膜的制备方法为：在基材102第一光学面106上涂覆聚氨酯丙烯酸树脂层，用具有与棱镜结构层108之微结构互补结构的模具轮对聚氨酯丙烯酸树脂进行压膜，使之形成所需微结构，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108设置于基材102的第一光学面106上。

第二实施例

第一实施例虽然可以同时实现扩散和抗刮擦功能，减轻牛顿环及摩尔纹等负面光学效应的效果，但是，由于棱镜结构单元为规律性排列，因此有必要进行进一步的改进，以创造更好地抑制摩尔纹产生的条件。

如图9所示，棱镜结构增光膜包含有基材202，以及其上的棱镜结构层208。基材202具有一个第一光学面206和一个位于第一光学面对面的第二光学面204。在第一光学面206上设置棱镜结构层208，该棱镜结构层208包括若干个第一棱镜结构单元212A和若干个第二棱镜结构单元212B，各棱镜结构单元沿着棱镜伸展方向210B伸展、延长，所述多个棱镜结构单元在伸展方向210B上呈连续弯曲的轨迹曲线三角函数方程Y＝5sin(0.2X)(μm)所确定的曲线，任意两个相邻的弯曲棱镜结构之弯曲轨迹具有相同相位、周期、振幅，在所述棱镜结构层208中两个相邻棱镜(212A或212B)的棱镜面所构成的槽部具有若干散射结构单元220。其中，在棱镜结构层208中，若干个第一棱镜结构单元212A和若干个第二棱镜结构单元212B无规律的排列，在棱镜排列方向210A上，每个第二棱镜结构单元212B两侧的第一棱镜结构单元212A的数量不相同。

图10显示具有扩散和抗刮功能的棱镜结构增光膜的局部放大图，其中显示出第一棱镜结构单元212A、第二棱镜结构单元212B以及散射单元220。其中，第一棱镜结构单元212A横截面为等腰三角形，顶角角度为60°，两底角均为60°，高度H1为10μm；第二棱镜结构单元212B横截面为曲面，该曲面下部为等腰梯形，上部为一段劣弧，其中劣弧所对应的弦长等于等腰梯形的上底边的长度(相当于将一个等腰三角形的顶角相应替换成圆角结构)，圆弧的半径R为1μm，两底角角度为30°，第二棱镜结构单元212B的整体高度H2为15μm，高于第一棱镜结构单元212A的高度；由于第二棱镜结构单元212B的整体高度H2高于第一棱镜结构单元212A的高度H1，因此在与不同光学元件接触时，各种力(包括压力、摩擦力、冲击力等)首先由较高的第二棱镜结构单元212B来承受(例如刮擦)，第一棱镜结构单元212A可保持结构的完整性，从而保证光学性能的稳定(例如透光率增益没有显著下降)。最关键的，无规律地设置在第一棱镜结构单元212A之间的第二棱镜结构单元212B，在能够起到抗刮擦作用的同时，还破坏了增光膜的结构整体上的对称性，故而也能同时起到减轻牛顿环及摩尔纹等负面光学效应的效果。

在两个相邻棱镜的棱镜面所构成的槽部具有散射结构单元220。该散射单元220为若干圆形和椭圆形凸起物，在任一第一棱镜单元212A的棱镜面上有50％以上凸起物位于棱镜高度H1的一半以下；在任一第二棱镜单元212B的棱镜面上有50％以上凸起物位于棱镜高度H2的一半以下，上述凸起物对出射光线具有扩散作用。

图11显示散射结构单元220中的圆形凸起物半径r为3μm；椭圆形凸起物长轴l为3μm；圆形或椭圆形凸起物高度h为3μm。

基材202材料是聚甲基丙烯酸甲酯，所述棱镜结构层208的材料是可紫外光固化的聚乙烯树脂。

由于本发明第二实施例中聚光棱镜层的凹槽部分具有散射结构单元220，该部分凸起结构对光线具有散射作用，而且不同棱镜结构单元的无规则排列破坏了整体结构的对称性，上述因素可以减轻牛顿环及摩尔纹等负面光学效应。图12中示出了第二实施例的增亮膜对负面光学效果的抑制作用。图12(a)是一张普通增亮膜与一张第二实施例中增亮膜200以棱镜方向夹角10°重叠的光学效果图，摩尔纹相对于第一实施例中进一步减轻；图12(b)是一张普通增亮膜与一张第二实施例中增亮膜重叠的光学效果图，牛顿环相对于第一实施例中进一步减轻。

棱镜层中具有较高高度且横截面为圆弧与等腰梯形的组合曲面的第二棱镜结构单元212B，可以起到抗刮擦的功能；因而本发明之增亮膜在光学表现和装配工艺方面均具有较高优势。

本发明还提供一种用于制作本发明第二实施例中的增亮膜的模具，该模具具有与棱镜结构层208的结构相对应的微结构(相逆结构)。具体的，该模具中设置有与第一棱镜结构212A对应的第一凹槽、与第二棱镜结构212B对应的第二凹槽，其中，第一凹槽的横截面为等腰三角形，第二凹槽的横截面为等腰梯形与圆弧结合的形状。还设置有与散射结构单元220对应的第四凹槽。

本实施例所述增亮膜的制备方法为：在基材202第一光学面206上涂覆聚乙烯树脂层，用具有与棱镜结构层208之微结构互补结构的模具轮对聚乙烯树脂进行压膜，使之形成所需微结构，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208设置于基材202的第一光学面206上。

第三实施例

对于第二实施例，虽然棱镜结构单元的不规律排列可以较好地同时实现扩散和抗刮擦功能，减轻牛顿环及摩尔纹等负面光学效应的效果，但是由于相邻的第一棱镜结构单元212A和第二棱镜结构单元212B的弯曲轨迹曲线仍为相同，具有规律性，若进一步地将相邻棱镜结构的弯曲轨迹设为不同，则在该种增亮膜与有规律结构之膜片或液晶层配合使用时可完全消除摩尔纹产生的条件。

如图13所示，棱镜结构增光膜包含有基材302，以及棱镜结构层308。基材302具有一个第一光学面306和一个位于第一光学面对面的第二光学面304。在第一光学面306上设置棱镜结构层308，该棱镜结构层308包括若干个第一棱镜结构单元312A和若干个第二棱镜结构单元312B，各棱镜结构单元沿着棱镜伸展方向310B伸展、延长，所述多个棱镜结构单元在伸展方向310B上呈连续弯曲的轨迹曲线三角函数方程Y＝5sin(0.2X)(μm)所确定的曲线，其中A在1～20之间任意取值，B在0.001～0.5之间任意取值，多个弯曲棱镜结构之弯曲轨迹的相位、周期、振幅不全部相同。在棱镜结构层308中，由若干个第一棱镜结构单元312A和若干个第二棱镜结构单元312B无规律的排列，在棱镜排列方向310A方向上，任意两个第二棱镜结构单元312B之间的第一棱镜结构单元312A的数量不全部相同。

图14显示具有扩散和抗刮功能的棱镜结构增光膜的部分放大图，其中显示出第一棱镜结构单元312A、第二棱镜结构单元312B以及散射结构单元320。其中，第一棱镜结构单元312A横截面为等腰三角形，顶角角度为120°，两底角角度为30°，高度H1为60μm；第二棱镜结构单元312B横截面为曲面，该曲面下部为等腰梯形，上部为一段劣弧，其中劣弧所对应的弦长等于等腰梯形的上底边的长度(相当于将一个等腰三角形的顶角相应替换成圆角结构)，圆弧的半径R为100μm，两底角角度为60°，第二棱镜结构单元312B的整体高度H2为100μm，高于第一棱镜结构单元312A的高度；由于第二棱镜结构单元312B的整体高度H2高于第一棱镜结构单元312A的高度H1，因此在与不同光学元件接触时，各种力(包括压力、摩擦力、冲击力等)首先由较高的第二棱镜结构单元312B来承受(例如刮擦)，第一棱镜结构单元312A可保持结构的完整性，从而保证光学性能的稳定(例如透光率增益没有显著下降)。最关键的，无规律的设置在第一棱镜结构单元312A之间的第二棱镜结构单元312B，以及棱镜弯曲曲线的振幅、相位、周期无一定无规律，在能够起到抗刮擦作用的同时，还破坏了增光膜的结构整体上的规律性性，故而能同时起到抑制摩尔纹的负面光学效应的效果。

由于棱镜结构单元的无规律排列破坏了增光膜结构整体上的对称性，再结合部分槽部的散射结构单元320，故而也能够减轻牛顿环及摩尔纹等负面光学效应。图15中示出了本实施例的增亮膜对负面光学效果的抑制作用。图15(a)是一张普通增亮膜与一张第三实施例中增亮膜以棱镜方向夹角10°重叠的光学效果图，摩尔纹相对于第二实施例中基本不可见；图15(b)是一张普通增亮膜与一张第三实施例中增亮膜重叠的光学效果图，牛顿环相对于第二实施例中进一步减轻。

散射结构单元120中的圆形凸起物半径r为0.025μm；椭圆形凸起物长轴l为0.025μm；圆形或椭圆形凸起物高度h为0.025μm。

本实施例所述基材302材料是聚对苯二甲酸乙二酯，所述棱镜结构层308的材料是可紫外光固化的氨基丙烯酸树脂。

本发明还提供一种用于制作本发明第三实施例中的增亮膜的模具，该模具具有与棱镜结构层308的结构相对应的微结构(相逆结构)。具体的，该模具中设置有与第一棱镜结构312A对应的第一凹槽、与第二棱镜结构312A对应的第二凹槽，其中，第一凹槽的横截面为等腰三角形，第二凹槽的横截面为等腰梯形与圆弧结合的形状。在第一凹槽和第二凹槽之间，还设置有与第三棱镜结构对应的第三凹槽。还设置有与散射结构单元320对应的第四凹槽。

本实施例所述增亮膜的制备方法为：在基材302第一光学面306上涂覆氨基丙烯酸树脂层，用具有与棱镜结构层308之微结构互补结构的模具轮对氨基丙烯酸树脂进行压膜，使之形成所需微结构，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308设置于基材302的第一光学面306上。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征以及制作方法，但本发明并不局限于上述详细结构特征以及制作方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征以及制作方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种增光膜，包括基材和其上的棱镜结构层，其特征在于，所述棱镜结构层由多个在伸展方向上呈连续弯曲状的棱镜结构单元组成。

2.如权利要求1所述的增光膜，其特征在于，在所述棱镜结构层中任意两个相邻棱镜结构单元的棱镜面所构成的槽部具有多个散射结构单元；

优选地，所述基材具有相对的第一光学面和第二光学面，所述棱镜结构层位于第一光学面上且底面与第二光学面相对；

所述多个棱镜结构单元在伸展方向上连续弯曲，以棱镜屋脊为弯曲轨迹，轨迹幅度小于5mm。

3.如权利要求1或2所述的增光膜，其特征在于，所述棱镜结构单元包括第一棱镜结构单元和第二棱镜结构单元，第一棱镜结构单元弯曲轨迹所在平面与第二棱镜结构单元弯曲轨迹所在平面不重合，但均平行于所述第一光学面；

优选地，所述第一棱镜结构单元的横截面为三角形，进一步优选等腰三角形；顶角角度为60°～120°，优选75°～100°，进一步优选90°；两底角角度为30°～60°，优选35°～50°，进一步优选45°；高度为10～60μm，优选20～45μm，进一步优选25μm；

优选地，所述第二棱镜结构单元的横截面为圆弧与梯形的组合曲面；

优选地，所述圆弧为劣弧或半圆；其半径为1～100μm，优选2～30μm，进一步优选5μm；

优选地，所述梯形优选等腰梯形；其底角角度为30°～60°，优选35°～50°，进一步优选45°；高度为15～100μm，优选15～80μm，进一步优选29μm；

优选地，所述第二棱镜结构单元的高度高于第一棱镜结构单元。

4.如权利要求3所述的增光膜，其特征在于，相邻两个第二棱镜结构单元之间设置固定数量的第一棱镜结构单元；

优选地，所述固定数量小于30个，进一步优选3～29个，最优选8个。

5.如权利要求3所述的增光膜，其特征在于，每个第二棱镜结构单元两侧的第一棱镜结构单元的数量均不相同；优选地，相邻两个第二棱镜结构单元之间设置第一棱镜结构单元的数量小于30个。

6.如权利要求2-5之一所述的增光膜，其特征在于，所述棱镜结构单元在伸展方向上呈连续弯曲的轨迹曲线方程不同；

优选地，在第一棱镜结构单元与第二棱镜结构单元之间，还设置有第三棱镜结构单元；

优选地，所述第三棱镜结构单元的横截面为三角形，进一步优选具有与第一棱镜结构单元不同的几何参数。

7.如权利要求2-6之一所述的增光膜，其特征在于，所述散射结构单元为凸起物；优选圆形和/或椭圆形凸起物；

优选地，所述圆形凸起物半径、椭圆形凸起物长轴长度为第一棱镜结构单元高度的0.001～0.3倍，优选0.01～0.02倍，进一步优选0.01倍；

优选地，所述凸起物高度为第一棱镜结构单元高度的0.001～0.3倍，优选0.01～0.02倍，进一步优选0.01倍；

优选地，在第一棱镜结构单元上有50％以上凸起物位于其高度的一半以下；

优选地，在第二棱镜单元上有50％以上凸起物位于其高度的一半以下。

8.如权利要求1-7之一所述的增光膜，其特征在于，所述基材为聚对苯二甲酸乙二酯和/或聚甲基丙烯酸甲酯；

优选地，所述棱镜结构层的材料为紫外光固化树脂，选自环氧丙烯酸树脂、氨基丙烯酸树脂、聚乙烯树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂中的一种或至少两种以上的混合物。

9.一种用于制作权利要求1-8之一所述增光膜的模具，其特征在于，包括与第一棱镜结构单元对应的第一凹槽、与第二棱镜结构单元对应的第二凹槽；

优选地，在第一凹槽和第二凹槽之间，还设置有与第三棱镜结构单元对应的第三凹槽；

优选地，还设置有与散射结构单元对应的第四凹槽。

10.一种如权利要求1-8之一所述增光膜的制作方法，其特征在于，在基材上涂覆紫外光固化树脂层，用具有与棱镜结构层之微结构互补结构的模具轮对紫外光固化树脂进行压膜，使之形成所需微结构，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，从而将棱镜结构层设置于基材的光学面上。

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