CN103728680B - 一种多功能光学增亮膜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光学膜技术领域，特别涉及一种应用于液晶显示器的增亮膜。为了解决现有技术中棱镜膜的方向性增强的缺陷，本发明提供一种多功能光学增亮膜。所述增亮膜包括基材和棱镜结构层，所述棱镜结构层位于所述基材上，所述棱镜结构层包括第一棱镜结构单元和第二棱镜结构单元；所述第一棱镜结构单元为大环形微棱镜增亮结构；所述第二棱镜结构单元为小环形微棱镜增亮结构；所述第一棱镜结构单元为由微棱镜环状条单元组成的同心环状结构；所述第二棱镜结构单元为由微棱镜环状条单元组成的同心环状结构；所述第一棱镜结构单元的面积大于所述第二棱镜结构单元的面积。该多功能光学膜在具有较高的亮度的同时能够减轻牛顿环、彩虹纹现象。
Description
技术领域
本发明涉及光学膜技术领域，特别涉及一种应用于液晶显示器的增亮膜。
背景技术
增亮膜(BEF，Brightness Enhancement Film)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的能量的作用。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，以提高了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阵列，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。显然，对于仅需要一张增亮膜就能满足液晶显示器亮度需求的情况下是资源的浪费，并且成本提高。
由于具有规则排列的柱状结构，两片增亮膜的堆叠使用会因为膜层间的光学干涉作用而出现莫尔效应(moire effect)或牛顿环(Newton-ring)。此外，虽然有些模组只使用单张增亮膜，但是该增亮膜和模组中的其它光学膜片组装叠置时，也会有因本身规则平滑的棱镜表面而产生彩虹纹路的现象。通常的解决方案是通过上扩散膜的光扩散雾化效果遮盖，但是这增加了生产成本，不符合减少背光模组中的光学膜片数量的发展趋势。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种具有环状微棱镜结构的增亮膜，只采用一张该增亮膜能够达到现有二张增亮膜叠加的均光性，该增亮膜是在具有较高的亮度的同时能够减轻牛顿环、彩虹纹的多功能光学膜。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种多功能光学增亮膜，包括基材层和棱镜结构层，所述棱镜结构层位于所述基材层上，它的特点是，所述棱镜结构层包括第一棱镜结构单元和第二棱镜结构单元；所述第一棱镜结构单元为大环形微棱镜增亮结构；所述第二棱镜结构单元为小环形微棱镜增亮结构；所述第一棱镜结构单元为由微棱镜环状条单元(简称为棱镜环单元)组成的同心环状结构；所述第二棱镜结构单元为由微棱镜环状条单元组成的同心环状结构；所述第一棱镜结构单元的面积大于所述第二棱镜结构单元的面积。基材层可简称为基材。所述微棱镜环状条单元，也称为微棱镜条环状结构单元。
上述基材层可选用的材料包括但不限于下述材料：聚酯，如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)；聚烯烃，如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)。优先选用聚酯树脂、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胶水制得，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。
进一步的，所述四个相邻的大环形微棱镜增亮结构围绕着一个小环形微棱镜增亮结构，或者说，所述四个相邻的小环形微棱镜增亮结构围绕着一个大环形微棱镜增亮结构。
上述的多功能光学增亮膜，它的特点是，所述的同心环状结构为同心圆环状结构；所述第一棱镜结构单元的直径大于所述第二棱镜结构单元的直径。
所述第一棱镜结构单元的直径为组成大环形微棱镜增亮结构的最外面的微棱镜环状条单元的直径。所述第二棱镜结构单元的直径为组成小环形微棱镜增亮结构的最外面的微棱镜环状条单元的直径。
进一步的，所述大环形微棱镜增亮结构的最大直径范围为1050微米-250微米。进一步的，所述小环形微棱镜增亮结构的最大直径范围为800微米-150微米。
进一步的，所述大环形微棱镜增亮结构的最大直径范围为1000微米-550微米。进一步的，所述小环形微棱镜增亮结构的最大直径范围为450微米-250微米。
进一步的，所述大环形微棱镜增亮结构的最大直径(用D表示)与所述小环形微棱镜增亮结构的最大直径(用d表示)之比为：D:d＝10:1.4-8。进一步的，所述比值D:d＝10:3-5。
进一步的，所述大环形微棱镜增亮结构由2-10个微棱镜环状条单元组成。进一步的，所述小环形微棱镜增亮结构由1-8个微棱镜环状条单元组成。
进一步的，所述大环形微棱镜增亮结构由5、6、7、8、9或10个微棱镜环状条单元组成。进一步的，所述小环形微棱镜增亮结构由2、3、4或5个微棱镜环状条单元组成。
在另一些实施例中，组成所述大环形微棱镜增亮结构的微棱镜环状条单元数量(用A表示)与组成所述小环形微棱镜增亮结构的微棱镜环状条单元数量(用a表示)之比为A:a＝10:1-8。进一步的，所述比值A:a＝10:3-5。所述A和a为正整数。
所述微棱镜环状条单元的峰高、峰宽、及相邻条单元之间的距离为现有棱镜膜中棱镜结构的常用数值。组成大环形微棱镜增亮结构的微棱镜环状条单元的峰高、峰宽、峰的形状或条单元横截面形状、及相邻条单元之间的距离，与组成小环形微棱镜增亮结构的微棱镜环状条单元的峰高、峰宽、峰的形状或条单元横截面形状、及相邻条单元之间的距离，可以分别相同，也可以分别不同。所述的微棱镜环状条单元的峰宽，即横向剖面图中的最大宽度，为30-80微米，或40-60微米，或50微米。所述的微棱镜环状条单元的峰宽可与峰高相同，也可以不同。所述同一棱镜环单元中的两条相邻的微棱镜环状条单元之间的距离为零，或小于10微米。
上述的多功能光学增亮膜，它的特点是，所述的同心环状结构选自同心圆环状结构，同心椭圆形环状结构，或者不规则形环状结构。
上述的多功能光学增亮膜，它的特点是，所述的不同微棱镜环状条单元间呈等高的连续弯曲状的条状棱镜结构；或呈不等高的连续弯曲状的条状棱镜结构。
上述的多功能光学增亮膜，它的特点是，所述大环形微棱镜增亮结构和小环形微棱镜增亮结构组成微棱镜重复排列单元，所述微棱镜重复排列单元重复排列形成所述微棱镜结构层。
所述微棱镜重复排列单元为正方形，中间为一个大环形微棱镜增亮结构，四个角分别是四个小环形微棱镜增亮结构的四分之一。位于大环形微棱镜增亮结构最外边的微棱镜环状条单元与位于小环形微棱镜增亮结构最外边的微棱镜环状条单元的最短距离(用s表示)小于80微米。进一步的，所述s小于50微米。进一步的，所述s小于30微米。进一步的，所述s小于10微米。
上述的多功能光学增亮膜，它的特点是，所述微棱镜环状条单元组成的同心圆环状结构，自身关于过其同心圆的圆心的轴线对称。
上述的多功能光学增亮膜，它的特点是，所述棱镜环单元包括微棱镜峰，两个微棱镜侧面；微棱镜峰的峰角度数为60-120度，两个微棱镜侧面关于过微棱镜峰并垂直于基材层的直线对称，且微棱镜峰在同一水平面上。
上述的多功能光学增亮膜，它的特点是，所述棱镜环单元包括微棱镜峰，两个微棱镜侧面；微棱镜峰由两个角度大于90度而小于180度的度数相等的角度结构和一个与基材层平行的宽度为1-10微米的水平平台构成；两个微棱镜侧面关于过微棱镜峰的水平平台的中心并垂直于基材层的直线对称，且微棱镜峰的水平平台在同一水平面上。或者，所述微棱镜峰的结构为峰顶为具有一定半径(1-20微米)和弧度(30度-180度)的倒角结构。
上述的多功能光学增亮膜，它的特点是，所述棱镜环单元包括微棱镜峰，两个微棱镜侧面；所述微棱镜峰包括弧顶，两个微棱镜侧弧面，微棱镜的两个侧弧面关于过微棱镜结构的弧顶并垂直于基材层的直线对称，且微棱镜结构的弧顶在同一水平面上。
上述的多功能光学增亮膜，它的特点是，所述棱镜环单元包括第一微棱镜结构和第二微棱镜结构；所述第一微棱镜结构包括微棱镜峰，两个微棱镜侧面，微棱镜峰的峰角度数为60-120度，两个微棱镜侧面关于过微棱镜峰并垂直于基材层的直线对称，且微棱镜峰在同一水平面上；所述第二微棱镜结构包括弧顶，两个微棱镜侧弧面，微棱镜的两个侧弧面关于过微棱镜结构的弧顶并垂直于基材层的直线对称，且微棱镜结构的弧顶在同一水平面上。进一步的，微棱镜峰的峰角度数为90度。
进一步的，所述第二微棱镜结构中的弧顶的高度大于第一微棱镜结构中的微棱镜峰的峰高。
本发明提出了一种多功能增亮膜，其中棱镜结构为环状排列，环状出光面使出光的亮度均匀性提高，有效解决了现有技术中棱镜膜的方向性增强的技术缺陷。此外，通过聚光结构(即：棱镜结构)的高低起伏及多棱镜不连续结构设计，使本发明具有良好的遮瑕效果，可以改善牛顿环、彩虹纹现象。
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为本发明第一至第四实施例提供的多功能的光学增亮膜的俯视示意图；
图4为本发明第一至第四实施例提供的增亮膜中大环形微棱镜增亮结构俯视示意图；
图5a为本发明第一实施例中大环形微棱镜增亮结构剖面示意图；
图5b为本发明第二实施例中大环形微棱镜增亮结构剖面示意图；
图5c为本发明第三实施例中大环形微棱镜增亮结构剖面示意图；
图5d为本发明第四实施例中大环形微棱镜增亮结构剖面示意图；
图6为本发明第一至第四实施例中小环形微棱镜增亮结构俯视示意图；
图7a为本发明第一实施例中小环形微棱镜增亮结构剖面示意图；
图7b为本发明第二实施例中小环形微棱镜增亮结构剖面示意图；
图7c为本发明第三实施例中小环形微棱镜增亮结构剖示意面图；
图7d为本发明第四实施例中小环形微棱镜增亮结构剖示意面图。
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的实施例，并配合图式进行详细说明：
如图5和图7所示，本发明提供的技术方案中所述的微棱镜环状条单元的剖面图中的最大宽度为30-80微米，或40-60微米，或50微米。
实施例1
请参照图3、图4、图5a、图6、图7a所示，本发明的第一实施例的增亮膜2包含基材层21、微棱镜层22，第一棱镜结构单元：大环形微棱镜增亮结构221、第二棱镜结构单元：小环形微棱镜增亮结构222，以及大环形微棱镜增亮结构221和小环形微棱镜增亮结构222组成的重复排列单元223，微棱镜重复排列单元223重复排列形成微棱镜层22。大环形微棱镜增亮结构221和小环形微棱镜增亮结构222分别由一条或多条微棱镜条环状结构单元224组成。
基材层21具有下表面21a形成第一光学面，上表面21b形成第二光学面，光线从第一光学面21a入射，经第二光学面21b射入微棱镜层22。微棱镜层22可通过下述方法制备：先将紫外光(UV)固化的透明丙烯酸酯涂布于基材21的表面，再经辗压一个具有相反微棱镜结构的模具后，形成包含大环形微棱镜增亮结构221，以及小环形微棱镜增亮结构222的微棱镜重复排列单元223，再经紫外固化成型。
如图4所示，该微棱镜层22上的大环形微棱镜增亮结构221，为多个微棱镜条环状结构单元224组成的同心圆环状排列结构，自身关于过其同心圆的圆心的轴线P对称。图5a为图4沿P轴方向的剖面图，组成大环形微棱镜结构221的每条微棱镜条环状结构单元224包括微棱镜峰2242，微棱镜侧面2241及2243，微棱镜峰2242的峰角度数为90度，微棱镜侧面2241及2243关于过微棱镜峰2242并垂直于基材层21的直线对称，且微棱镜峰2242在同一水平面上。每条微棱镜条环状结构单元224关于过其顶点2242的同心圆的圆心对称。
如图6所示，该微棱镜层22上的小环形微棱镜增亮结构222，为多个微棱镜条环状结构单元224组成的同心圆状排列结构，自身关于过其同心圆的圆心的轴线P′对称。图7a为图6沿P′轴方向的剖面图，组成小环形微棱镜增亮结构222的每条微棱镜条环状结构单元224包括微棱镜峰2242，微棱镜侧面2241及2243，微棱镜峰2242的峰角度数为60-120度，优选为90度，微棱镜侧面2241及2243关于过微棱镜峰2242并垂直于基材层21的直线对称，且微棱镜峰2242在同一水平面上。每条棱镜环结构单元224关于过其顶点2242的同心圆的圆心对称。
由于本发明第一实施例中采用大小环状微棱镜结构的重复单元形成的微棱镜层，克服了传统横向或竖向平行直线排列的微棱镜结构只在单一方向增亮的缺陷，只采用一张增亮膜能够达到二张增亮膜叠加的均光性，并具有和传统微棱镜结构相同的增光效果，同时避免了传统平行微棱镜结构的光干涉现象，特别适用于仅需一张棱镜膜的情况。
实施例2
请参照图3、图4、图5b、图6、图7b所示，本发明的第二实施例的增亮膜2其包含基材层21、微棱镜层22，第一棱镜结构单元221：大环形微棱镜增亮结构221、第二棱镜结构单元222：小环形微棱镜增亮结构222，以及大环形微棱镜增亮结构221和小环形微棱镜增亮结构222组成的重复排列单元223，微棱镜重复排列单元223重复排列形成微棱镜层22。大环形微棱镜增亮结构221和小环形微棱镜增亮结构分别由一条或多条微棱镜条环状结构单元224组成。
基材层21具有下表面21a形成第一光学面，上表面21b形成第二光学面，光线从第一光学面21a入射，经第二光学面21b射入微棱镜层22。微棱镜层22可利用下述方法制备：将紫外光(UV)固化的透明丙烯酸酯涂布于基材21的表面，再经辗压一个具有相反微棱镜结构的模具后，形成包含大环形微棱镜增亮结构221，以及小环形微棱镜增亮结构222的微棱镜重复排列单元223，再经紫外固化成型。
如图4所示，该微棱镜层22上的大环形微棱镜增亮结构221，为多个微棱镜条环状结构单元224组成的同心圆状排列结构，自身关于过其同心圆的圆心的轴线P对称。图5b为图4沿P轴方向的剖面图，组成大环形微棱镜结构221的每条微棱镜条环状结构单元224包括微棱镜峰2242，微棱镜侧面2241及2243，微棱镜峰2242由两个角度大于90度而小于180度的度数相等的角度结构22421、22423和一个与基材21平行的宽度为1-10微米的水平平台22422构成。微棱镜侧面2241及2243关于过微棱镜峰2242的水平平台22422的中心并垂直于基材层21的直线对称，且微棱镜峰2242的水平平台22422在同一水平面上。每条棱镜环结构单元224关于过水平平台22422中心的同心圆的圆心对称。相似的，微棱镜峰2242的结构也可为峰顶为具有一定半径(1-20微米)和弧度(30度-180度)的倒角2242′结构，半圆弧的峰顶22422′与两侧面相切，22421′为侧面2243与倒角2242′的切线，22423′为侧面2241与倒角2242′的切线，22422′为2242′的峰顶。微棱镜侧面2241及2243关于过微棱镜峰2242′的峰顶22422′的中心并垂直于基材层21的直线对称，且微棱镜峰2242′的峰顶22422′均在同一水平面上。每条微棱镜条环状结构单元224关于过峰顶22422′中心的同心圆的圆心对称。
如图6所示，该微棱镜层22上的小环形微棱镜增亮结构222，为多个微棱镜条环状结构单元224组成的同心圆状排列结构，自身关于过其同心圆的圆心的轴线P′对称。图7b为图6沿P′轴方向剖面图，组成小环形微棱镜增亮结构222的微棱镜条环状结构单元224包括微棱镜峰2242，微棱镜侧面2241及2243，微棱镜峰包括两个角度大于90度而小于180度的度数相等的角度结构22421、22423和一个与基材21平行的1-10微米的水平平台22422。微棱镜侧面2241及2243关于过微棱镜峰2242的水平平台22422的中心，并垂直于基材层21的直线对称，且微棱镜峰2242的水平平台22422在同一水平面上。每条微棱镜条环状结构单元224关于过水平平台22422中心的同心圆的圆心对称。相似的，微棱镜峰2242的结构也可为峰顶为具有一定半径(1-20微米)和弧度(30度-180度)的倒角2242′结构，半圆弧的峰顶22422′两侧面相切，22421′为侧面2243与倒角2242′的切线，22423′为侧面2241与倒角2242′的切线，22422′为2242′的峰顶。微棱镜侧面2241及2243关于过微棱镜峰2242′的峰顶22422′的中心并垂直于基材层21的直线对称，且微棱镜峰2242′的峰顶22422′均在同一水平面上。每条微棱镜条环状结构单元224关于过峰顶22422′中心的同心圆的圆心对称。
由于本发明第二实施例中采用大小环状微棱镜结构的重复单元形成的微棱镜层，克服了传统横向或竖向平行直线排列的微棱镜结构只在单一方向增亮的缺陷，只采用一张增亮膜能达到二张增亮膜叠加的均光性，并具有和传统微棱镜结构相同的增光效果，同时避免了传统平行微棱镜结构的光干涉现象。另外，本发明的第二实施例的微棱镜结构顶部具有一段水平平台或一定半径圆弧的微棱镜峰结构，避免了微棱镜结构顶角易刮伤的缺点。
实施例3
请参照图3、图4、图5c、图6、图7c所示，本发明的第三实施例的增亮膜2其包含基材层21、微棱镜层22，第一棱镜结构单元：大环形微棱镜增亮结构221、第二棱镜结构单元：小环形微棱镜增亮结构222，以及大环形微棱镜增亮结构221和小环形微棱镜增亮结构222组成的重复排列单元223，微棱镜重复排列单元223重复排列形成微棱镜层22。大环形微棱镜增亮结构221和小环形微棱镜增亮结构分别由一条或多条微棱镜条环状结构单元224组成。
基材层21具有下表面21a形成第一光学面，上表面21b形成第二光学面，光线从第一光学面21a入射，经第二光学面21b射入微棱镜层22。微棱镜层22可采用下述方法制备：将紫外光(UV)固化的透明丙烯酸酯涂布于基材21的表面，再经辗压一个具有相反微棱镜结构的模具后，形成包含大环形微棱镜增亮结构221，以及小环形微棱镜增亮结构222的微棱镜重复排列单元223，再经紫外固化成型。
如图4所示，该微棱镜层22上的大环形微棱镜增亮结构221，为多个微棱镜条环状结构单元224组成的同心圆状排列结构，自身关于过其同心圆的圆心的轴线P对称。图5c为图4沿P轴方向剖面图，组成大环形微棱镜结构221的每条微棱镜条环状结构单元224剖面图为半圆弧形或半椭圆形，微棱镜条环状结构单元224包括弧顶2242，微棱镜侧弧面2241及2243，微棱镜224的侧弧面2241及2243关于过微棱镜224结构的弧顶2242并垂直于基材层21的直线对称，且微棱镜条环状结构单元224的弧顶2242在同一水平面上。每组棱镜环结构单元224关于过其弧顶2242的同心圆的圆心对称。
如图6所示，该微棱镜层22上的小环形微棱镜增亮结构222，为多个微棱镜条环状结构单元224组成的同心圆状排列结构，自身关于过其同心圆的圆心的轴线P′对称。图7c为图6沿P′轴方向剖面图，组成小环形微棱镜结构222的每组微棱镜条环状结构单元224剖面图为半圆弧形或半椭圆形，微棱镜条环状结构单元224包括弧顶2242，微棱镜侧弧面2241及2243，微棱镜224的侧弧面2241及2243关于过微棱镜条环状结构单元224结构的弧顶2242并垂直于基材层21的直线对称，且微棱镜条环状结构单元224的弧顶2242在同一水平面上。每组微棱镜条环状结构单元224关于过其弧顶2242的同心圆的圆心对称。
由于本发明第三实施例中采用大小环状微棱镜结构的重复单元形成的微棱镜层，克服了传统横向或竖向平行直线排列的微棱镜结构只在单一方向增亮的缺陷，只采用一张增亮膜能够达到二张增亮膜叠加的均光性，并具有和传统微棱镜结构相同的增光效果，同时避免了传统平行微棱镜结构的光干涉现象。另外，本发明的第三例的微棱镜结构顶部为圆弧形或椭圆弧形，避免了微棱镜结构顶角易刮伤的缺点，同时有助于较大可视角亮度的提高。
实施例4
请参照图3、图4、图5d、图6、图7d所示，本发明的第四实施例的增亮膜2，其包含基材层21、微棱镜层22，第一棱镜结构单元：大环形微棱镜增亮结构221、第二棱镜结构单元：小环形微棱镜增亮结构222，以及大环形微棱镜增亮结构221和小环形微棱镜增亮结构222组成的重复排列单元223，微棱镜重复排列单元223重复排列形成微棱镜层22。大环形微棱镜增亮结构221和小环形微棱镜增亮结构222分别由一条或多条微棱镜条环状结构单元224组成。
基材层21具有下表面21a形成第一光学面，上表面21b形成第二光学面，光线从第一光学面21a入射，经第二光学面21b射入微棱镜层22。微棱镜层22可采用下述步骤制备：将紫外光(UV)固化的透明丙烯酸酯涂布于基材21的表面，再经辗压一个具有相反微棱镜结构的模具后，形成包含大环形微棱镜增亮结构221，以及小环形微棱镜增亮结构222的微棱镜重复排列单元223，再经紫外固化成型。
如图4所示，该微棱镜层22上的大环形微棱镜增亮结构221，为多个微棱镜环状条单元224组成的同心圆状排列结构，自身关于过其同心圆的圆心的轴线P对称。图5d为图4沿P轴方向剖面图，组成大环形微棱镜结构221的每组微棱镜条环状结构单元的剖面结构为224或224′，优选224或224′剖面结构为具有两种不同结构类型的微棱镜结构，微棱镜条环状结构单元224包括微棱镜峰2242，微棱镜侧面2241及2243，微棱镜峰2242的峰角度数为60-120度，优选为90度，微棱镜侧面2241及2243关于过微棱镜峰2242并垂直于基材层21的直线对称，且微棱镜峰2242在同一水平面上。每条微棱镜条环状结构单元224关于过其顶点2242的同心圆的圆心对称。微棱镜条环状结构单元224′剖面图为半圆弧形或半椭圆形，224′包括弧顶2242′，微棱镜侧弧面2241′及2243′，微棱镜条环状结构单元224′的侧弧面2241′及2243′关于过微棱镜224′结构的弧顶2242′并垂直于基材层21的直线对称，且微棱镜条环状结构单元224′的弧顶2242′在同一水平面上。每组微棱镜条环状结构单元224′关于过其弧顶2242′的同心圆的圆心对称。
如图6所示，该微棱镜层22上的小环形微棱镜增亮结构222，为多个微棱镜条环状结构单元224组成的同心圆状排列结构，自身关于过其同心圆的圆心的轴线P′对称。图7d为图6沿P′轴方向剖面图，组成小环形微棱镜结构222的每组微棱镜条环状结构单元的剖面结构为224或224′，优选224或224′剖面结构为具有两种不同结构类型的微棱镜条环状结构单元224，微棱镜条环状结构单元224′包括微棱镜峰2242′，微棱镜侧面2241′及2243′，微棱镜峰2242′的峰角度数为60-120度，优选为90度，微棱镜侧面2241′及2243′关于过微棱镜峰2242′并垂直于基材层21的直线对称，且微棱镜峰2242′在同一水平面上。每条微棱镜条环状结构单元224′关于过其顶点2242′的同心圆的圆心对称。微棱镜条环状结构单元224剖面图为半圆弧形或半椭圆形，微棱镜条环状结构单元224包括弧顶2242，微棱镜侧弧面2241及2243，微棱镜条环状结构单元224的侧弧面2241及2243关于过微棱镜条环状结构单元224结构的弧顶2242并垂直于基材层21的直线对称，且微棱镜条环状结构单元224的弧顶2242在同一水平面上。每组微棱镜条环状结构单元224关于过其弧顶2242的同心圆的圆心对称。
由于本发明第四实施例中采用大小环状微棱镜结构的重复单元形成的微棱镜层，克服了传统横向或竖向平行直线排列的微棱镜结构只在单一方向增亮的缺陷，只采用一张增亮膜能够达到二张增亮膜叠加的均光性，并具有和传统微棱镜结构相同的增光效果，同时避免了传统平行微棱镜结构的光干涉现象。另外，本发明的第四例的微棱镜结构为两种具有不同微结构类型的直棱镜和圆弧形或椭圆弧形棱镜相结合的结构，同时，弧形结构峰高大于直棱镜结构峰高。兼有聚光和扩散的效果，高低不同的微结构避免了微棱镜结构顶角易刮伤和浸湿的缺点。
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1-4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1-4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 | 实施例4 | 对比例1 |
| 亮度(％) | 103 | 102.3 | 98.6 | 99.4 | 100 |
| 彩虹纹 | 无 | 无 | 无 | 无 | 明显 |
| 牛顿环 | 轻微 | 轻微 | 无 | 无 | 明显 |
实施例5
本发明提供一种多功能光学增亮膜2，包括基材层21和棱镜结构层22，所述棱镜结构层22位于所述基材层21上，所述棱镜结构层22包括第一棱镜结构单元和第二棱镜结构单元；所述第一棱镜结构单元为大环形微棱镜增亮结构221；所述第二棱镜结构单元为小环形微棱镜增亮结构222；所述第一棱镜结构单元为由微棱镜环状条单元224(简称为棱镜环单元)组成的同心环状结构；所述第二棱镜结构单元为由微棱镜环状条单元224组成的同心环状结构；所述第一棱镜结构单元的面积大于所述第二棱镜结构单元的面积。
所述的同心环状结构为同心圆环状结构。
所述大环形微棱镜增亮结构和小环形微棱镜增亮结构组成微棱镜重复排列单元，所述微棱镜重复排列单元重复排列形成所述微棱镜结构层。
所述微棱镜重复排列单元223为正方形，中间为一个大环形微棱镜增亮结构，四个角分别是四个小环形微棱镜增亮结构的四分之一。位于大环形微棱镜增亮结构最外边的微棱镜环状条单元与位于小环形微棱镜增亮结构最外边的微棱镜环状条单元的最短距离s为60-80微米。
所述大环形微棱镜增亮结构的最大直径为1050微米。所述小环形微棱镜增亮结构的最大直径为150微米。所述大环形微棱镜增亮结构的最大直径D与所述小环形微棱镜增亮结构的最大直径d之比大约为：D:d＝10:1.4。
所述大环形微棱镜增亮结构由10个微棱镜环状条单元组成。所述小环形微棱镜增亮结构由1个微棱镜环状条单元组成。
组成所述大环形微棱镜增亮结构的微棱镜环状条单元数量A与组成所述小环形微棱镜增亮结构的微棱镜环状条单元数量a之比为A:a＝10:1。
实施例6
本发明提供一种多功能光学增亮膜，如实施例5中所述，不同点在于，位于大环形微棱镜增亮结构最外边的微棱镜环状条单元与位于小环形微棱镜增亮结构最外边的微棱镜环状条单元的最短距离s为40-50微米。
所述大环形微棱镜增亮结构的最大直径范围为1000微米。所述小环形微棱镜增亮结构的最大直径范围为800微米。所述大环形微棱镜增亮结构的最大直径D与所述小环形微棱镜增亮结构的最大直径d之比为：D:d＝10:8。
所述大环形微棱镜增亮结构由10个微棱镜环状条单元组成；所述小环形微棱镜增亮结构由8个微棱镜环状条单元组成。
组成所述大环形微棱镜增亮结构的微棱镜环状条单元数量A与组成所述小环形微棱镜增亮结构的微棱镜环状条单元数量a之比为A:a＝10:8。
实施例7
本发明提供一种多功能光学增亮膜，如实施例3中所述，其中，位于大环形微棱镜增亮结构最外边的微棱镜环状条单元与位于小环形微棱镜增亮结构最外边的微棱镜环状条单元的最短距离s为10-30微米。
所述大环形微棱镜增亮结构的最大直径为1000微米。所述小环形微棱镜增亮结构的最大直径为300微米。所述大环形微棱镜增亮结构的最大直径D与所述小环形微棱镜增亮结构的最大直径d之比为：D:d＝10:3。
所述大环形微棱镜增亮结构由10个微棱镜环状条单元组成。所述小环形微棱镜增亮结构由3个微棱镜环状条单元组成。
组成所述大环形微棱镜增亮结构的微棱镜环状条单元数量A与组成所述小环形微棱镜增亮结构的微棱镜环状条单元数量a之比为A:a＝10:3。
实施例8
本发明提供一种多功能光学增亮膜，如实施例4中所述，其中，所述微棱镜峰2242的峰角度数为90度。位于大环形微棱镜增亮结构最外边的微棱镜环状条单元与位于小环形微棱镜增亮结构最外边的微棱镜环状条单元的最短距离s为10-20微米。
所述大环形微棱镜增亮结构的最大直径为900微米。所述小环形微棱镜增亮结构的最大直径为450微米。所述大环形微棱镜增亮结构的最大直径D与所述小环形微棱镜增亮结构的最大直径d之比为：D:d＝10:5。
所述大环形微棱镜增亮结构由10个微棱镜环状条单元组成。所述小环形微棱镜增亮结构由5个微棱镜环状条单元组成。
组成所述大环形微棱镜增亮结构的微棱镜环状条单元数量A与组成所述小环形微棱镜增亮结构的微棱镜环状条单元数量a之比为A:a＝10:5。
实施例9
本发明提供一种多功能光学增亮膜，如实施例1中所述，其中，所述基材层选用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胶水制得，所述的树脂涂料为紫外固化型聚氨酯丙烯酸树脂。所述微棱镜峰2242的峰角度数为60度。
位于大环形微棱镜增亮结构最外边的微棱镜环状条单元与位于小环形微棱镜增亮结构最外边的微棱镜环状条单元的最短距离s为20-30微米。
所述大环形微棱镜增亮结构的最大直径为550微米。所述小环形微棱镜增亮结构的最大直径为250微米。所述大环形微棱镜增亮结构的最大直径D与所述小环形微棱镜增亮结构的最大直径d之比大约为：D:d＝10:4.5。
所述大环形微棱镜增亮结构由5个微棱镜环状条单元组成。所述小环形微棱镜增亮结构由2个微棱镜环状条单元组成。
组成所述大环形微棱镜增亮结构的微棱镜环状条单元数量A与组成所述小环形微棱镜增亮结构的微棱镜环状条单元数量a之比为A:a＝10:4。
实施例10
本发明提供一种多功能光学增亮膜，如实施例1中所述，其中，所述微棱镜峰的峰角度数为120度。位于大环形微棱镜增亮结构最外边的微棱镜环状条单元与位于小环形微棱镜增亮结构最外边的微棱镜环状条单元的最短距离s为10-30微米。
所述大环形微棱镜增亮结构的最大直径为250微米。所述小环形微棱镜增亮结构的最大直径为150微米。所述大环形微棱镜增亮结构的最大直径D与所述小环形微棱镜增亮结构的最大直径d之比为：D:d＝10:6。
所述大环形微棱镜增亮结构由2个微棱镜环状条单元组成。所述小环形微棱镜增亮结构由1个微棱镜环状条单元组成。
组成所述大环形微棱镜增亮结构的微棱镜环状条单元数量A与组成所述小环形微棱镜增亮结构的微棱镜环状条单元数量a之比为A:a＝10:5。
实施例5-10提供的增亮膜的测试结果如表2所示。
表2本发明实施例5-10提供的增亮膜的测试结果
| 序号 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 |
| 亮度(％) | 99 | 99.3 | 101 | 103 | 102 | 102 |
| 彩虹纹 | 轻微 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 |
| 牛顿环 | 轻微 | 轻微 | 无 | 无 | 无 | 轻微 |
由上述实施例及对比例的测试结果可以得出，本发明提供的多功能光学增亮膜有效解决了现有技术中棱镜膜的方向性增强的技术缺陷，出光的亮度均匀性提高，具有较高的亮度，并具有良好的遮瑕效果，可以改善牛顿环、彩虹纹现象。
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 (6)
1.一种多功能光学增亮膜，包括基材层和棱镜结构层，所述棱镜结构层位于所述基材层上，其特征在于，所述棱镜结构层包括第一棱镜结构单元和第二棱镜结构单元；所述第一棱镜结构单元为大环形微棱镜增亮结构；所述第二棱镜结构单元为小环形微棱镜增亮结构；所述第一棱镜结构单元为由微棱镜环状条单元组成的同心环状结构；所述第二棱镜结构单元为由微棱镜环状条单元组成的同心环状结构；所述第一棱镜结构单元的面积大于所述第二棱镜结构单元的面积；
所述微棱镜环状条单元包括微棱镜峰，两个微棱镜侧面；微棱镜峰由两个角度大于90度而小于180度的度数相等的角度结构和一个与基材层平行的宽度为1-10微米的水平平台构成；两个微棱镜侧面关于过微棱镜峰的水平平台的中心并垂直于基材层的直线对称，且微棱镜峰的水平平台在同一水平面上。
2.根据权利要求1所述的多功能光学增亮膜，其特征在于，所述的同心环状结构为同心圆环状结构；所述第一棱镜结构单元的直径大于所述第二棱镜结构单元的直径；所述大环形微棱镜增亮结构和小环形微棱镜增亮结构组成微棱镜重复排列单元，所述微棱镜重复排列单元重复排列形成所述微棱镜结构层；所述四个相邻的大环形微棱镜增亮结构围绕着一个小环形微棱镜增亮结构。
3.根据权利要求1所述的多功能光学增亮膜，其特征在于，所述的同心环状结构选自同心圆环状结构，同心椭圆形环状结构，或者不规则形环状结构。
4.根据权利要求1所述的多功能光学增亮膜，其特征在于，所述的不同微棱镜环状条单元间呈等高的连续弯曲状的条状棱镜结构；或呈不等高的连续弯曲状的条状棱镜结构。
5.根据权利要求1所述的多功能光学增亮膜，其特征在于，所述大环形微棱镜增亮结构和小环形微棱镜增亮结构组成微棱镜重复排列单元，所述微棱镜重复排列单元重复排列形成所述微棱镜结构层。
6.根据权利要求2所述的多功能光学增亮膜，其特征在于，所述微棱镜环状条单元组成的同心圆环状结构，自身关于过其同心圆的圆心的轴线对称。
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