CN104536070A - 光学薄膜及光学薄膜的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光学薄膜及光学薄膜的制作方法。该光学薄膜包括：基体膜层；凹点层，设置于基体膜层上，凹点层中设置有多个凹点结构，各凹点结构中填充有石墨烯。该光学薄膜石墨烯点阵使得入射进入光学薄膜的光发生多次反射后汇聚在一起，进而提高了出射光的亮度，即实现了聚光增亮的效果。该光学薄膜能够根据显示设备的要求裁切成各种形状，并能够通过简单的贴合工艺实现与显示设备的结合，因此具备很高的实用性。同时，该光学薄膜仅通过在基体膜层上的一侧表面上形成凹点层，然后填充石墨烯即可形成，其制作工艺简单，成本低廉。

Description

光学薄膜及光学薄膜的制作方法

技术领域

本发明涉及光学薄膜技术领域，具体而言，涉及一种光学薄膜及光学薄膜的制作方法。

背景技术

增亮膜指的是通过精确的微结构设计，使光线在其中进行多次的反射、折射，以实现聚光增亮的效果的光学薄膜。目前，增亮膜被广泛应用到液晶显示器中，用于汇聚背光模组的光线，以提高面板的显示亮度并减少能源消耗。正因如此，技术人员对增亮膜进行了大量研究，以期进一步提高增量膜的性能。

公开号为CN202041671U的中国专利公开了一种热压成型液晶增亮膜的制备方法。该制备方法根据不同正视光亮加强角度要求设计制作出相应的棱镜模具，再利用该棱镜模具对成型光滑薄膜经加热加压、脱模工艺即可形成增亮膜。所形成的增亮膜呈锯齿状，从俯视视角看增亮膜呈现为一道道平行的V型沟。该增亮膜的曾亮原理为：通过V型结构将大角度的发散光聚拢到指定范围内，并使部分光线被多次折射、反射后进入人的视线，从而增强液晶显示器的正视光亮效果。然而，该制备方法所采用的热压过程需真空腔体中进行，使得该制备方法不能用于大规模制备增亮膜，且该制备方法所采用的模具在热压过程中易造成界面的粗糙，从而引起光的散射，进而降低了光线的汇聚效果。

公开号为CN103968333A的中国专利公开了一种增亮膜及显示装置。该增亮膜在入光侧放置凸透镜用于聚光，并让光线在逐渐缩小的导光管内传输。同时，导光管外侧填充有折射率较小的材料，用于促使导光管内的光线在界面发生全反射，并经多次反射后由出光侧射出，从而达到聚光增亮的效果。然而，该聚光膜的制作工艺比较复杂，且对薄膜微结构和薄膜材料有较高的要求。

公开号为CN103224640A的中国专利公开了一种增亮膜的制备方法。该制备方法先在PET薄膜的底端涂布凹凸体作为扩散层，并用紫外灯照射进行固化；然后在PET薄膜的顶端涂布微米级的等腰梯形作为增亮层，再用紫外灯照射固化。在使用该增亮膜时扩散层面向LED光源，利用凹凸体将LED的点状光源进行均匀扩散，扩散后的光线经过等腰梯形发生来回反射，从而达到聚光增亮的效果。该制备方法通过涂布的方法在PET两面做微结构，难以确保所形成增亮膜的光学匹配性，其工艺难度较大。

综上所述，现有的增亮膜一般是内置在背光模组的表面，其制备工艺较为复杂，工艺难度较大，且对薄膜材料的要求较高。因此，如何提供一种既具有良好的聚光增亮效果，又能通过简易工艺制作而成的增亮膜，成为目前亟待解决的技术难题之一。

发明内容

本发明旨在提供一种光学薄膜及光学薄膜的制作方法，以提供一种具有良好的聚光增亮效果的光学薄膜。

为此，本发明提供了一种光学薄膜，该光学薄膜包括：基体膜层；凹点层，设置于基体膜层上，凹点层中设置有多个凹点结构，各凹点结构中填充有石墨烯。

进一步地，凹点结构均匀分散于凹点层中。

进一步地，凹点结构呈碗型，且凹点结构的半径为10～30μm。

进一步地，光学薄膜还包括设置于凹点层的表面上的保护层。

进一步地，凹点层和保护层的材料均为紫外光固化胶；基体膜层的材料为聚酯薄膜。

同时，本发明还提供了一种光学薄膜的制作方法，该制作方法包括以下步骤：在基体膜层上形成具有多个凹点结构的凹点层；在凹点结构中填充石墨烯。

进一步地，形成具有多个凹点结构的凹点层的步骤包括：形成表面上形成有与凹点结构对应设置的凸点结构的滚轴模具；将涂布有紫外光固化胶的基体膜层通过滚轴模具；对紫外光固化胶进行紫外照射以形成具有多个凹点结构的凹点层。

进一步地，基体膜层通过滚轴模具的速率为1～3m/min。

进一步地，紫外照射的步骤中，照射功率为400～600mJ。

进一步地，在凹点结构中填充石墨烯的步骤包括：在凹点层上涂布石墨烯浆料；刮掉位于凹点层的表面上的石墨烯浆料；进行烘烤以使剩余的保留在所述凹点结构内的石墨烯浆料固化形成石墨烯。

进一步地，烘烤的步骤中，烘烤温度为5～80℃，烘烤时间为1～3min。

进一步地，该制作方法还包括在凹点层的表面上形成保护层的步骤。

本发明通过在基体膜层上设置具有多个凹点结构的凹点层，并在各凹点结构中填充设置石墨烯，以在基体膜层上形成石墨烯点阵，并利用石墨烯点阵对光的反射作用，使得入射进入光学薄膜的光发生多次反射后汇聚在一起，进而提高了出射光的亮度，即实现了聚光增亮的效果。该光学薄膜能够根据显示设备的要求裁切成各种形状，并能够通过简单的贴合工艺实现与显示设备的结合，因此具备很高的实用性。进一步地，该光学薄膜仅通过在基体膜层上的一侧表面上形成凹点层，然后填充石墨烯即可形成，其制作工艺简单，成本低廉。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明实施方式所提供的光学薄膜的剖面结构示意图；

图2示出了本发明实施方式所提供的光学薄膜的增亮原理的示意图；

图3示出了本发明实施方式所提供的光学薄膜的制作方法的流程示意图；

图4示出了在本发明实施方式所提供的光学薄膜的制作方法中，形成表面上形成有与凹点结构对应设置的凸点结构的滚轴模具后的剖面结构示意图；

图5示出了将涂布有紫外光固化胶的基体膜层通过图4所示的滚轴模具，并对紫外光固化胶进行紫外照射以形成具有多个凹点结构的凹点层后的剖面结构示意图；

图6示出了在图5所示的凹点层上涂布石墨烯浆料后的剖面结构示意图；

图7示出了刮掉位于图6所示的凹点层的表面上的石墨烯浆料后的剖面结构示意图；

图8示出了进行烘烤以使图7所示的石墨烯浆料固化形成石墨烯后的剖面结构示意图；以及

图9示出了在图8所示的凹点层的表面上形成保护层后的剖面结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

由背景技术可知，现有的增亮膜一般是内置在背光模组的表面，其制备工艺较为复杂，工艺难度较大，且对薄膜材料的要求较高。本发明的发明人针对上述问题进行研究，提出了一种光学薄膜。如图1所示，该光学薄膜包括：基体膜层10；凹点层20，设置于基体膜层10上，凹点层20中设置有多个凹点结构并均匀分布，各凹点结构中填充有石墨烯30。

上述光学薄膜通过在基体膜层10上设置具有多个凹点结构的凹点层20，并在各凹点结构中填充设置石墨烯30，以在基体膜层10上形成石墨烯30点阵，并利用石墨烯30点阵对光的反射作用，使得入射进入光学薄膜的光发生多次反射后汇聚在一起，进而提高了出射光的亮度，即实现了聚光增亮的效果(如图2所示)。该光学薄膜能够根据显示设备的要求裁切成各种形状，并能够通过简单的贴合工艺实现与显示设备的结合，因此具备很高的实用性。进一步地，该光学薄膜仅通过在基体膜层10上的一侧表面上形成凹点层20，然后填充石墨烯30即可形成，其制作工艺简单，成本低廉。

上述凹点层20中，本领域的技术人员可以根据实际工艺需求设定凹点结构的位置及分布。为了进一步提高光学薄膜的聚光增亮效果，优选地，凹点结构均匀分散于凹点层20中。同时，凹点结构所占的面积也可以根据实际工艺需求进行设定。在一种优选的实施方式中，所有凹点结构的总面积占凹点层20的表面积的20％～40％，更为优选地，所有凹点结构的总面积占凹点层20的表面积的30％。

上述凹点结构的形状有很多种，优选地，凹点结构呈碗型。同时，且凹点结构的半径可以根据实际工艺需求进行设定。优选地，凹点结构的半径为10～30μm。当然，凹点结构的形状和半径并不仅限于上述优选实施例。

为了进一步提高光学薄膜的聚光增亮效果，本发明提供的光学薄膜还可以包括设置于凹点层20的表面上的保护层40。其中，凹点层20和保护层40的材料可以为紫外光固化胶等。而基体膜层10的材料可以为聚酯薄膜。需要注意的是，凹点层20、保护层40和基体膜层10的材料并不仅限于上述优选实施例。

同时，本发明还提供了一种光学薄膜的制作方法。如图3所示，该制作方法包括以下步骤：在基体膜层上形成具有多个凹点结构的凹点层；在凹点结构中填充石墨烯。

上述制作方法仅通过在基体膜层上的一侧表面上形成凹点层，然后填充石墨烯即可形成光学薄膜，因此该制作工艺简单，成本低廉。同时，所形成光学薄膜中的石墨烯点阵能够使得入射进入光学薄膜的光发生多次反射后汇聚在一起，进而提高了出射光的亮度，即实现了聚光增亮的效果。该光学薄膜能够根据显示设备的要求裁切成各种形状，并能够通过简单的贴合工艺实现与显示设备的结合，因此具备很高的实用性。进一步地

下面将更详细地描述根据本发明提供的光学薄膜的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员。

图4至图9示出了本发明提供的光学薄膜的制作方法中，经过各个步骤后得到的基体的剖面结构示意图。下面将结合图4至图9，进一步说明本申请所提供的光学薄膜的制作方法。

首先，在基体膜层10上形成具有多个凹点结构的凹点层20。在一种优选的实施方式中，该步骤包括：首先，形成表面上形成有与凹点结构对应设置的凸点结构的滚轴模具50，其结构如图4所示；然后，将涂布有紫外光固化胶的基体膜层10通过滚轴模具50，并对紫外光固化胶进行紫外照射以形成具有多个凹点结构的凹点层20，其结构如图5所示。优选的，多个凹点结构分散的均匀排列，如形成矩形阵列、三角阵列，但不限于上述阵列形式。

形成上述滚轴模具50的工艺可以为CNC工艺(数控机床)等。本领域的技术人员可以根据设计需要，通过调控CNC工艺的参数使得滚轴模具50表面形成由凸点结构组成的凸点点阵，并且根据设计需要控制形成凸点结构的尺寸。优选地，凸点结构的半径为10～30μm，所有凸点结构的总面积占凹点层20的表面积的20％～40％。

将上述基体膜层10通过滚轴模具50的步骤中，优选地，将涂布有紫外光固化胶的基体膜层10以1～3m/min的速率通过滚轴模具50，并采用照射功率为400～600mJ的紫外光对紫外光固化胶进行紫外照射以形成具有多个凹点结构的凹点层20。当然，基体膜层10的前进速率和紫外光的照射功率并不仅限于上述实施方式。

完成在基体膜层10上形成具有多个凹点结构的凹点层20的步骤之后，在凹点结构中填充石墨烯30。在一种优选的实施方式中，该步骤包括：在凹点层20上涂布石墨烯浆料30′，进而形成如图6所示的基体结构；刮掉位于凹点层20的表面上的石墨烯浆料30′，进入形成如图7所示的基体结构；进行烘烤以使剩余的保留在所述凹点结构内的石墨烯浆料30′固化形成石墨烯30，进而形成如图8所示的基体结构。

在凹点层20上涂布石墨烯浆料30′的步骤中，优选地，使得形成有凹点层20的基体膜层10以1～3m/min的速率通过滚轴，并使凹点层20中的凹点结构保持朝上。同时，将石墨烯浆料30′匀速滴涂到凹点层20的表面，以使石墨烯浆料30′填充凹点结构并在凹点层20的表面上形成较薄的一层石墨烯浆料30′。其中，石墨烯浆料30′可以采用现有技术中常见的由石墨烯组成的浆料。

形成上述石墨烯浆料30′之后，即可利用刮刀将位于凹点层20的表面上的石墨烯浆料30′刮掉，再将保留填充于凹点结构中的石墨烯浆料30′置于50～80℃下进行烘烤固化，最终形成所需的石墨烯30。

在凹点结构中形成上述石墨烯30之后，本发明提供的制作方法还可以在凹点层20的表面上形成保护层40的步骤，进而形成如图9所示的基体结构。在一种可选的实施方式中，该步骤包括：使形成有凹点层20和石墨烯30的基体膜层101～3m/min的速率通过滚轴，并保持填充有石墨烯30的一面向上，从而在凹点层20上固化一层UV胶作为保护层40。该保护层40能够进一步提高所形成光学薄膜的聚光增亮效果。

从以上实施例可以看出，本发明上述的实例实现了如下技术效果：

(1)本发明通过在基体膜层上设置具有多个凹点结构的凹点层，并在各凹点结构中填充设置石墨烯，以在基体膜层上形成石墨烯点阵，并利用石墨烯点阵对光的反射作用，使得入射进入光学薄膜的光发生多次反射后汇聚在一起，进而提高了出射光的亮度，即实现了聚光增亮的效果。

(2)该光学薄膜能够根据显示设备的要求裁切成各种形状，并能够通过简单的贴合工艺实现与显示设备的结合，因此具备很高的实用性。同时，该光学薄膜仅通过在基体膜层上的一侧表面上形成凹点层，然后填充石墨烯即可形成，其制作工艺简单，成本低廉。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种光学薄膜，其特征在于，所述光学薄膜包括：

基体膜层(10)；

凹点层(20)，设置于所述基体膜层(10)上，所述凹点层(20)中设置有多个凹点结构，各所述凹点结构中填充有石墨烯(30)。

2.根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于，所述凹点结构均匀分散于所述凹点层(20)中。

3.根据权利要求1或2所述的光学薄膜，其特征在于，所述凹点结构呈碗型，且所述凹点结构的半径为10～30μm。

4.根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于，所述光学薄膜还包括设置于所述凹点层(20)的表面上的保护层(40)。

5.根据权利要求4所述的光学薄膜，其特征在于，所述凹点层(20)和所述保护层(40)的材料均为紫外光固化胶；所述基体膜层(10)的材料为聚酯薄膜。

6.一种光学薄膜的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步骤：

在基体膜层(10)上形成具有多个凹点结构的凹点层(20)；

在所述凹点结构中填充石墨烯(30)。

7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，形成具有多个所述凹点结构的所述凹点层(20)的步骤包括：

形成表面上形成有与所述凹点结构对应设置的凸点结构的滚轴模具(50)；

将涂布有紫外光固化胶的所述基体膜层(10)通过滚轴模具(50)；

对所述紫外光固化胶进行紫外照射以形成具有多个所述凹点结构的所述凹点层(20)。

8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述基体膜层(10)通过滚轴模具(50)的速率为1～3m/min。

9.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述紫外照射的步骤中，照射功率为400～600mJ。

10.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，在所述凹点结构中填充所述石墨烯(30)的步骤包括：

在所述凹点层(20)上涂布石墨烯浆料(30′)；

刮掉位于所述凹点层(20)的表面上的所述石墨烯浆料(30′)；

进行烘烤以使剩余的保留在所述凹点结构内的所述石墨烯浆料(30′)固化形成所述石墨烯(30)。

11.根据权利要求10所述的制作方法，其特征在于，所述烘烤的步骤中，烘烤温度为5～80℃，烘烤时间为1～3min。

12.根据权利要求6至11中任一项所述的制作方法，其特征在于，所述制作方法还包括在所述凹点层(20)的表面上形成保护层(40)的步骤。