CN104820252A - 增亮膜、其制备方法及光学复合膜 - Google Patents

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CN104820252A CN201510246794.4A CN201510246794A CN104820252A CN 104820252 A CN104820252 A CN 104820252A CN 201510246794 A CN201510246794 A CN 201510246794A CN 104820252 A CN104820252 A CN 104820252A
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许小健
陈明源
丁清华
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Abstract

本发明提供了一种增亮膜、其制备方法及光学复合膜。该增亮膜由下至上依次包括基材、聚光层和折射层，其中聚光层由多个聚光结构构成，聚光结构具有与基材的上表面相接触的底面；折射层的折射率大于聚光层的折射率，且折射层的上表面具有与聚光层上表面的凹凸结构相适配的凹凸结构。上述增亮膜中，在聚光层的上表面上附着了一层折射率相对较高的折射层。使折射层的上表面具有与聚光层上表面的凹凸结构相适配的凹凸结构，相当于使增亮膜表面保持了聚光结构的几何形状。高折射率的折射层能够明显提高光线在增亮膜上的聚集度，进而提高增亮膜的亮度增益。同时，保持聚光结构的几何形状还有利于避免折射层的设置导致几何光学效果发生变化。

Description

增亮膜、其制备方法及光学复合膜
技术领域
本发明涉及光学膜领域，具体而言，涉及一种增亮膜、其制备方法及光学复合膜。
背景技术
增亮膜在许多电子产品中用于增加诸如液晶显示器(LCD)之类的背光平板显示器的亮度，包括用于电致发光板、膝上型计算机、文字处理器、台式监视器、电视机、摄像机的那些，以及汽车和飞机的显示器。亮度的改善使得照明显示器使用较少的能量就能使电子产品更有效地运作，从而减少能量消耗、对元件的热负荷更低，并延长产品的使用寿命。
增亮膜是一种在膜片表面有一系列有规律的平行棱柱的膜片，其通过棱柱将侧射光转为正面光及收集反射光，来提高亮度。除了上述的物理结构，棱柱所使用的材料的折射率对亮度也有影响，棱柱的性能与它所使用的光学材料的折射率呈正比。
通常情况下，提高增亮膜的亮度增益主要是靠提高光固化材料的折射率，然而经过多年的开发，光固化材料已经遇到了材料学上的瓶颈。光固化材料主要是稠苯有机物，随着苯环的增多，材料会变成固态，失去加工性能，现有有机光固化材料，很难突破目前折射率的限制达到1.6及以上，目前部分含硫有机材料可以达到1.7的高折射率，但也已经到极限，并且这类材料存在极其严重的黄变问题，通常不会用于增亮膜。
基于上述原因，有必要提供一种亮度增益较高的增亮膜。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种增亮膜、其制备方法及光学复合膜，以解决现有技术中增亮膜的亮度增益不足的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种增亮膜，由下至上依次包括：基材；聚光层，由多个聚光结构构成，聚光结构具有与基材的上表面相接触的底面，且聚光层的上表面具有凹凸结构；以及折射层，设置在聚光层的上表面上，折射层的折射率大于聚光层的折射率，且折射层的上表面具有与聚光层上表面的凹凸结构相适配的凹凸结构。
进一步地，折射层由多个与聚光结构一一对应设置的折射单元构成，且各折射单元的上表面的延伸方向与对应设置的聚光结构上表面的延伸方向相一致。
进一步地，折射层的厚度均一。
进一步地，折射层的折射率大于1.7；优选地，折射层为折射率在2.1～2.5之间的无机氧化物层。
进一步地，折射层的材料选自二氧化钛、二氧化锆、二氧化铬、氧化铟锡、氧化锌、氧化铌或五氧化二钽。
进一步地，折射层的厚度为0.5～1.5μm。
进一步地，聚光层中，聚光结构为棱镜、棱柱、棱锥或柱状透镜。
进一步地，聚光结构为顶角90°的三棱柱，且三棱柱的垂直于底面的截面为等腰三角形。
进一步地，基材的材料为高分子聚合物树脂，优选高分子聚合物树脂选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚萘二甲酸乙二酯、环烯烃共聚物、聚芳酯、聚醚砜、三醋酸纤维素或聚甲基丙烯酸甲酯。
进一步地，基材的厚度为25～300μm，优选基材的光学透过率大于90％。
进一步地，形成聚光层的原料为光固化树脂组合物，按重量份计，光固化树脂组合物包括30～80份的低聚物组分、20～70份的稀释性单体、1～10份的光引发剂和0.1～2份的稳定剂；优选地，低聚物组分选自环氧丙烯酸树脂、氨基改性丙烯酸树脂、聚乙烯改性丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂及聚酯丙烯酸树脂中的一种或多种；优选地，稀释性单体选自己二醇二丙烯酸酯和/或乙氧化双酚A二丙烯酸酯。
进一步地，光固化树脂组合物的折射率大于1.52。
根据本发明的另一方面，还提供了一种增亮膜的制备方法，制备方法包括以下步骤：在基材的上表面上形成由多个聚光结构构成的聚光层，聚光结构具有与基材的上表面相接触的底面，且聚光层的上表面具有凹凸结构；在聚光层的上表面上形成折射层，折射层的上表面具有与聚光层上表面的凹凸结构相适配的凹凸结构。
进一步地，采用磁控溅射法形成折射层。
进一步地，采用磁控溅射法形成折射层的步骤中，采用的气体为氩气，衬底温度为60～80℃，靶材与衬底之间的距离为80～100mm，气体压力为1.0×10-4～1.5×10-3torr。
根据本发明的另一方面，还提供了一种光学复合膜，包括：增亮膜；光学薄膜，位于增亮膜上方；以及粘合剂层，位于增亮膜和光学薄膜之间；其特征在于，增亮膜为上述的增亮膜。
本发明所提供了一种增亮膜、其制备方法及光学复合膜。上述增亮膜中，在聚光层的上表面上附着了一层折射率相对较高的折射层。由于聚光层中的聚光结构往往是不规则的曲面，使得聚光层的上表面具有了凹凸结构，本发明中使折射层的上表面具有与聚光层上表面的凹凸结构相适配的凹凸结构，相当于使增亮膜表面保持了聚光结构的几何形状。高折射率的折射层能够明显提高光线在增亮膜上的聚集度，进而提高增亮膜的亮度增益。同时，保持聚光结构的几何形状还有利于避免折射层的设置导致几何光学效果发生变化的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书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示出了根据本发明一种实施方式中增亮膜的结构示意图。
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发明。
正如背景技术部分所描述的，现有的增亮膜均存在亮度增益不足的缺陷。为了解决这一问题，本发明发明人提供了一种增亮膜，如图1所示，其由下至上依次包括基材100、聚光层200和折射层300；其中，聚光层200由多个聚光结构构成，聚光结构具有与基材100的上表面相接触的底面，且聚光层200的上表面具有凹凸结构；折射层300设置在聚光层200的上表面上，折射层300的折射率大于聚光层200的折射率，且折射层300的上表面具有与聚光层200上表面的凹凸结构相适配的凹凸结构。
本发明所提供的上述增亮膜中，在聚光层200的上表面上附着了一层折射率相对较高的折射层300。由于聚光层200中的聚光结构往往是不规则的曲面，使得聚光层200的上表面具有了凹凸结构，本发明中使折射层300的上表面具有与聚光层200上表面的凹凸结构相适配的凹凸结构，相当于使增亮膜表面保持了聚光结构的几何形状。高折射率的折射层300能够明显提高光线在增亮膜上的聚集度，进而提高增亮膜的亮度增益。同时，保持聚光结构的几何形状还有利于避免折射层300的设置导致几何光学效果发生变化的问题。
上述增亮膜中，只要使折射层300的上表面具有与聚光层200上表面的凹凸结构相适配的凹凸结构，并使折射层300的折射率大于聚光层200的折射率，就能够在提高增亮膜亮度增益的同时，减少其因折射层300的设置带来的几何光学效果变化的问题。在一种优选的实施方式中，折射层300由多个与聚光结构一一对应设置的折射单元构成，且各折射单元的上表面的延伸方向与对应设置的聚光结构上表面的延伸方向相一致。这样的设置相当于使折射层300更充分地覆盖在聚光层200的上表面上，同时使折射层300的凹凸结构与聚光层200的凹凸结构更相适配，从而能够进一步减少光线在增亮膜中几何光学效果的变化。更优选地，折射层300的厚度均一。厚度均一相当于折射层300的上表面各点与聚光层200上表面之间的距离(垂直方向)相等。
上述增亮膜中，折射层300的折射率只要大于聚光层200的折射率，就能够在一定程度上提高整个增亮膜的亮度增益。在一种优选的实施方式中，折射层300的折射率大于1.7。将折射层300的折射率控制在大于1.7，能够进一步提高增亮膜的亮度增益。本领域技术人员根据这样的教导，可以选择折射层300的具体折射率和组成材料。更优选地，折射层300为折射率在2.1～2.5之间的无机氧化物层。相较于其他材料而言，无机氧化物具有相对较高的折射率，作为折射层300的组成材料时，能够进一步提高聚光层200的界面折射率差值。这就能够进一步提高增亮膜的亮度增益。
相较于其他材料而言，无机氧化物作为折射层300的组成材料更为适宜，而本领域技术人员可以根据本发明上述的教导选择具体的无机氧化物种类。在一种优选的实施方式中，折射层300的材料为二氧化钛、二氧化锆、二氧化铬、氧化铟锡、氧化锌、氧化铌或五氧化二钽。这几种无机氧化物的折射率在2.1～2.5。同时，这几种无机氧化物来源广泛，成本较低。
上述增亮膜中，只要在聚光层200上表面设置上述折射层300，就能够有效改善增亮膜的亮度增益。在一种优选的实施方式中，折射层300的厚度为0.5～1.5μm。
上述增亮膜中，聚光层200由多个聚光结构构成，本领域常用的任何聚光结构均可以作为本发明的聚光结构。在一种优选的实施方式中，上述聚光层200中，聚光结构为棱镜、棱柱、棱锥或柱状透镜。这几种聚光结构均具有相对较高的聚光能力，能够进一步改善本发明增亮膜的亮度增益。更优选地，聚光结构为顶角90°的三棱柱，且三棱柱的垂直于底面的截面为等腰三角形。此处的顶角是相对于底面而言。这样的物理结构能够进一步提高聚光结构的聚光性能。
增亮膜中位于聚光层200下方的基材100只要具有较好的光透过率即可。在一种优选的实施方式中，基材100的材料为高分子聚合物树脂，优选高分子聚合物树脂选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚萘二甲酸乙二酯、环烯烃共聚物、聚芳酯、聚醚砜、三醋酸纤维素或聚甲基丙烯酸甲酯。更优选地，基材100的厚度为25～300μm，进一步优选基材100的光学透过率大于90％。
聚光层200的材料可以是增亮膜中常用的聚光层材料。在一种优选的实施方式中，形成聚光层200的原料为光固化树脂组合物，按重量份计，光固化树脂组合物包括30～80份的低聚物组分、20～70份的稀释性单体、1～10份的光引发剂和0.1～2的稳定剂。这种光固化树脂组合物具有良好的光固化特性，黄变性能良好，形成的聚光层200具有较高的折射率，且上镀性能较好，与上表面的折射层300之间具有较强的结合力。优选地，低聚物组分包括但不限于环氧丙烯酸树脂、氨基改性丙烯酸树脂、聚乙烯改性丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂及聚酯丙烯酸树脂中的一种或多种。这几种低聚物具有良好的光固化性能，且形成的聚光层200具有较高的力学性能和化学稳定性，能够延长增亮膜的使用寿命。更优选地，稀释性单体包括但不限于己二醇二丙烯酸酯和/或乙氧化双酚A二丙烯酸酯。这几种稀释性单体与低聚物之间的相容性较高，光固化速率较快，能够进一步提高聚光层200的性能稳定性和生产效率。更优选地，光固化树脂组合物的折射率大于1.52。这能够进一步改善增亮膜的亮度增益。光引发剂可以是本领域惯用的光引发剂，如184、1173、127、TPO、819、MBF、369等。稳定剂也可以是本领域惯用的稳定剂，如Tinuvin 400(巴斯夫)、292、CHISORB523、CHISORB718、CHISORB 3525(黄变助剂，双健化工)、CHINOX1010、MTBHQ等。
另外，本发明还提供了一种增亮膜的制备方法，其包括以下步骤：在基材100的上表面上形成由多个聚光结构构成的聚光层200，聚光结构具有与基材100的上表面相接触的底面，且聚光层200的上表面具有凹凸结构；在聚光层200的上表面上形成折射层300，并使折射层300的具有与聚光层200上表面的凹凸结构相适配的凹凸结构。
本发明提供的上述制备方法中，在聚光层200的上表面上附着了一层折射率相对较高的折射层300。由于聚光层200中的聚光结构往往是不规则的曲面，使得聚光层200的上表面具有了凹凸结构，本发明中使折射层300的上表面具有与聚光层200上表面的凹凸结构相适配的凹凸结构，相当于使增亮膜表面保持了聚光结构的几何形状。高折射率的折射层300能够明显提高光线在增亮膜上的聚集度，进而提高增亮膜的亮度增益。同时，保持聚光结构的几何形状还有利于避免折射层300的设置导致几何光学效果发生变化的问题。
根据本发明上述的教导，本领域技术人员可以选择折射层300的具体制备方法。在一种优选的实施方式中，采用磁控溅射法形成折射层300。采用磁控溅射法能够在聚光层200上表面上形成厚度更均一的折射层300，且对于其厚度的控制更为准确，形成的折射层300与聚光层200之间也具有更好的附着力。几方面的因素使得制备的增亮膜具有更加的光学性能和稳定性能。
本领域技术人员可以选择磁控溅射法的具体工艺。在一种优选的实施方式中，采用磁控溅射法形成折射层300的步骤中，采用的气体为氩气，衬底温度为60～80℃，靶材与衬底之间的距离为80～100mm，气体压力为1.5×10-3～10×10-4torr。
另外，根据本发明的另一方面，还提供了一种光学复合膜，包括增亮膜、光学薄膜和粘合剂层，且光学薄膜位于增亮膜上方，粘合剂层位于增亮膜和光学薄膜之间；其中，增亮膜为本发明前述的增亮膜。
上述光学复合膜的结构可以是本领域常规的光学复合膜结构，比如POP、MOP、DOP等。光学薄膜可以是另一层增亮膜，或者一层Micro Lens(微透镜)，或者一层Diffuser Sheet(扩散膜)。具体地，POP是两层上述增亮膜通过粘合层粘结；MOP是在上述增亮膜上叠置一层Micro Lens,通过粘合层粘结。DOP是在上述增亮膜上叠置一层Diffuser Sheet，通过粘合层粘结。
上述光学复合膜中的增亮膜，在聚光层的上表面上附着了一层折射率相对较高的折射层。由于聚光层中的聚光结构往往是不规则的曲面，使折射层上表面各点与聚光层上表面的垂直距离相等，相当于在聚光层的上表面上附着一层厚度较均一的高折射层。这样的设置能够明显提高光线在增亮膜上的聚集度，进而提高增亮膜的亮度增益。同时，由于折射层的厚度较均一，能够使增亮膜表面保持聚光结构的几何形状，从而有利于避免折射层的设置导致几何光学效果发生变化的问题。这就使得光学复合膜也具有较高的亮度增益，其光学性能得到了有效地改善。
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本发明所要求保护的范围。
实施例1
基材：
采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜作为基材；
聚光层的制作：
将一块9寸自制金属母板置于热板上并加热至60℃，该金属母板由标称节距间隔为50微米的90度等腰三棱柱线性排列组成。使用一次性吸移管将紫外光固化树脂组合物(折射率为1.6，组合物成分见下表)分别涂敷到母板工具上。调整PET薄膜的方向，使得线性棱柱的取向与薄膜的高增益轴大致垂直(90±20°)。然后将母板工具、光固化树脂组合物和PET薄膜通过60℃的加热压料辊，压料辊施以足够的压力使树脂完全填充母板工具，同时除去夹带的空气。然后将填充的母板工具以2M/min的线速度在来自“D型灯管”的紫外线辐射中暴露两次。然后用手将表面形成有聚光层的PET薄膜从母板工具上移除。PET薄膜上形成的棱柱涂层的厚度为为15微米。
      
折射层的制作：
利用JGP560CC型磁控溅射仪(中科院沈阳科学仪器厂)，采用射频磁控溅射方法，在制作好的聚光层的膜上制备TiO2膜。溅射时所用靶材为纯度99.99％TiO2，靶和基片之间的距离为80mm；溅射所用气体是99.999％的高纯氩气。RF功率调到300W，衬底温度333K(60℃)靶材和衬底距离固定在80mm。氩气流量保持在25sccm。在沉积步骤溅射气体压力大约为2.0pa(1.5×10-3torr)。在将基底放入真空室之前，将真空室气压抽至2×10-5Pa，并通入氩气预溅射5min以清洗靶面。通过改变沉积时间，将薄膜厚度控制在1um，最终形成增亮膜。
实施例2
基材：
采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜作为基材；
聚光层的制作：
将一块9寸自制金属母板置于热板上并加热至60℃，该金属母板由标称节距间隔为50微米的90度等腰三棱柱线性排列组成。使用一次性吸移管将紫外光固化树脂组合物(折射率为1.52，组合物成分见下表)分别涂敷到母板工具上。调整PET薄膜的方向，使得线性棱柱的取向与薄膜的高增益轴大致垂直(90±20°)。然后将母板工具、光固化树脂组合物和PET薄膜通过60℃的加热压料辊，压料辊施以足够的压力使树脂完全填充母板工具，同时除去夹带的空气。然后将填充的母板工具以2M/min的线速度在来自“D型灯管”的紫外线辐射中暴露两次。然后用手将表面形成有聚光层的PET薄膜从母板工具上移除。PET薄膜上形成的棱柱涂层的厚度为15微米。
      
折射层的制作：
利用JGP560CC型磁控溅射仪(中科院沈阳科学仪器厂)，采用射频磁控溅射方法，在制作好的聚光层的膜上制备TiO2膜。溅射时所用靶材为纯度99.99％TiO2，靶和基片之间的距离为80mm；溅射所用气体是99.999％的高纯氩气。RF功率调到300W，衬底温度333K(60℃)靶材和衬底距离固定在80mm。氩气流量保持在25sccm。在沉积步骤溅射气体压力大约为2.0pa(1.5×10-3torr)。在将基底放入真空室之前，将真空室气压抽至2×10-5Pa，并通入氩气预溅射5min以清洗靶面。通过改变沉积时间，将薄膜厚度控制在1.5um，最终形成增亮膜。
实施例3
基材：
采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜作为基材；
聚光层的制作：
将一块9寸自制金属母板置于热板上并加热至60℃，该金属母板由标称节距间隔为50微米的90度等腰三棱柱线性排列组成。使用一次性吸移管将紫外光固化树脂组合物(折射率为1.6，组合物成分见下表)分别涂敷到母板工具上。调整PET薄膜的方向，使得线性棱柱的取向与薄膜的高增益轴大致垂直(90±20°)。然后将母板工具、光固化树脂组合物和PET薄膜通过60℃的加热压料辊，压料辊施以足够的压力使树脂完全填充母板工具，同时除去夹带的空气。然后将填充的母板工具以2M/min的线速度在来自“D型灯管”的紫外线辐射中暴露两次。然后用手将表面形成有聚光层的PET薄膜从母板工具上移除。PET薄膜上形成的棱柱涂层的厚度为15微米。
      
折射层的制作：
利用JGP560CC型磁控溅射仪(中科院沈阳科学仪器厂)，采用射频磁控溅射方法，在制作好的聚光层的膜上制备ZrO2膜。溅射时所用靶材为纯度99.99％TiO2，靶和基片之间的距离为80mm；溅射所用气体是99.999％的高纯氩气。RF功率调到300W，衬底温度333K(60℃)靶材和衬底距离固定在80mm。氩气流量保持在25sccm。在沉积步骤溅射气体压力大约为2.0pa(1.5×10-3torr)。在将基底放入真空室之前，将真空室气压抽至2×10-5Pa，并通入氩气预溅射5min以清洗靶面。通过改变沉积时间，将薄膜厚度控制在0.5um，最终形成增亮膜。
实施例4
基材：
采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜作为基材；
聚光层的制作：
将一块9寸自制金属母板置于热板上并加热至60℃，该金属母板由标称节距间隔为50微米的90度等腰三棱柱线性排列组成。使用一次性吸移管将紫外光固化树脂组合物(折射率为1.5，组合物成分见下表)分别涂敷到母板工具上。调整PET薄膜的方向，使得线性棱柱的取向与薄膜的高增益轴大致垂直(90±20°)。然后将母板工具、光固化树脂组合物和PET薄膜通过60℃的加热压料辊，压料辊施以足够的压力使树脂完全填充母板工具，同时除去夹带的空气。然后将填充的母板工具以2M/min的线速度在来自“D型灯管”的紫外线辐射中暴露两次。然后用手将表面形成有聚光层的PET薄膜从母板工具上移除。PET薄膜上形成的棱柱涂层的厚度为15微米。
      
折射层的制作：
利用JGP560CC型磁控溅射仪(中科院沈阳科学仪器厂)，采用射频磁控溅射方法，在制作好的聚光层的膜上制备ZrO2膜。溅射时所用靶材为纯度99.99％ZrO2，靶和基片之间的距离为70mm；溅射所用气体是99.999％的高纯氩气。RF功率调到240W，衬底温度353K(80℃)靶材和衬底距离固定在80mm。氩气流量保持在25sccm。在沉积步骤溅射气体压力大约为2.0pa(1.5×10-3torr)。在将基底放入真空室之前，将真空室气压抽至2×10-5Pa，并通入氩气预溅射5min以清洗靶面。通过改变沉积时间，将薄膜厚度控制在0.4um，最终形成增亮膜。
实施例5
基材：
采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜作为基材；
聚光层的制作：
将一块9寸自制金属母板置于热板上并加热至60℃，该金属母板由标称节距间隔为50微米的90度等腰三棱柱线性排列组成。使用一次性吸移管将紫外光固化树脂组合物(折射率为1.6，组合物成分见下表)分别涂敷到母板工具上。调整PET薄膜的方向，使得线性棱柱的取向与薄膜的高增益轴大致垂直(90±20°)。然后将母板工具、光固化树脂组合物和PET薄膜通过60℃的加热压料辊，压料辊施以足够的压力使树脂完全填充母板工具，同时除去夹带的空气。然后将填充的母板工具以2M/min的线速度在来自“D型灯管”的紫外线辐射中暴露两次。然后用手将表面形成有聚光层的PET薄膜从母板工具上移除。PET薄膜上形成的棱柱涂层的厚度为为15微米。
      
折射层的制作：
利用JGP560CC型磁控溅射仪(中科院沈阳科学仪器厂)，采用射频磁控溅射方法，在制作好的聚光层的膜上制备TiO2膜。溅射时所用靶材为纯度99.99％TiO2，靶和基片之间的距离为80mm；溅射所用气体是99.999％的高纯氩气。RF功率调到300W，衬底温度333K(60℃)靶材和衬底距离固定在80mm。氩气流量保持在25sccm。在沉积步骤溅射气体压力大约为2.0pa(1.5×10-3torr)。在将基底放入真空室之前，将真空室气压抽至2×10-5Pa，并通入氩气预溅射5min以清洗靶面。通过改变沉积时间，将薄膜厚度控制在1um，最终形成增亮膜。
实施例6
基材：
采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜作为基材；
聚光层的制作：
将一块9寸自制金属母板置于热板上并加热至60℃，该金属母板由标称节距间隔为50微米的90度等腰三棱柱线性排列组成。使用一次性吸移管将紫外光固化树脂组合物(折射率为1.6，组合物成分见下表)分别涂敷到母板工具上。调整PET薄膜的方向，使得线性棱柱的取向与薄膜的高增益轴大致垂直(90±20°)。然后将母板工具、光固化树脂组合物和PET薄膜通过60℃的加热压料辊，压料辊施以足够的压力使树脂完全填充母板工具，同时除去夹带的空气。然后将填充的母板工具以2M/min的线速度在来自“D型灯管”的紫外线辐射中暴露两次。然后用手将表面形成有聚光层的PET薄膜从母板工具上移除。PET薄膜上形成的棱柱涂层的厚度为为15微米。
      
折射层的制作：
利用JGP560CC型磁控溅射仪(中科院沈阳科学仪器厂)，采用射频磁控溅射方法，在制作好的聚光层的膜上制备TiO2膜。溅射时所用靶材为纯度99.99％TiO2，靶和基片之间的距离为80mm；溅射所用气体是99.999％的高纯氩气。RF功率调到300W，衬底温度333K(60℃)靶材和衬底距离固定在80mm。氩气流量保持在25sccm。在沉积步骤溅射气体压力大约为2.0pa(1.5×10-3torr)。在将基底放入真空室之前，将真空室气压抽至2×10-5Pa，并通入氩气预溅射5min以清洗靶面。通过改变沉积时间，将薄膜厚度控制在1um，最终形成增亮膜。
实施例7
基材：
采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜作为基材；
聚光层的制作：
将一块9寸自制金属母板置于热板上并加热至60℃，该金属母板由标称节距间隔为50微米的90度等腰三棱柱线性排列组成。使用一次性吸移管将紫外光固化树脂组合物(折射率为1.6，组合物成分见下表)分别涂敷到母板工具上。调整PET薄膜的方向，使得线性棱柱的取向与薄膜的高增益轴大致垂直(90±20°)。然后将母板工具、光固化树脂组合物和PET薄膜通过60℃的加热压料辊，压料辊施以足够的压力使树脂完全填充母板工具，同时除去夹带的空气。然后将填充的母板工具以2M/min的线速度在来自“D型灯管”的紫外线辐射中暴露两次。然后用手将表面形成有聚光层的PET薄膜从母板工具上移除。PET薄膜上形成的棱柱涂层的厚度为为15微米。
      
折射层的制作：
利用JGP560CC型磁控溅射仪(中科院沈阳科学仪器厂)，采用射频磁控溅射方法，在制作好的聚光层的膜上制备TiO2膜。溅射时所用靶材为纯度99.99％TiO2，靶和基片之间的距离为80mm；溅射所用气体是99.999％的高纯氩气。RF功率调到300W，衬底温度333K(60℃)靶材和衬底距离固定在80mm。氩气流量保持在25sccm。在沉积步骤溅射气体压力大约为2.0pa(1.5×10-3torr)。在将基底放入真空室之前，将真空室气压抽至2×10-5Pa，并通入氩气预溅射5min以清洗靶面。通过改变沉积时间，将薄膜厚度控制在1um，最终形成增亮膜。
对比例1
该对比例中增亮膜仅包括基材和位于基材表面上的聚光层，基材和聚光层的原料和制作方法同实施例1。
对比例2
该对比例中增亮膜仅包括基材和位于基材表面上的聚光层，基材和聚光层的制作方法同实施例1，不同之处在于，聚光层中含有10wt％的二氧化钛纳米粒子。
对比例3
该对比例中增亮膜仅包括基材和位于基材表面上的聚光层，基材和聚光层的制作方法同实施例1，不同之处在于，聚光层中含有20wt％的二氧化钛纳米粒子。
对比例4
该对比例中增亮膜仅包括基材和位于基材表面上的聚光层，基材和聚光层的制作方法同实施例1，不同之处在于，聚光层中含有30wt％的二氧化钛纳米粒子。该对比例中由于光固化树脂组合物的粘度过高，无法用于聚光层制作。
表征测试：
采用TOPCON公司生产的SR-3AR辉度测试仪对实施例1至4和对比例1至4中制作的增亮膜的辉度和相对辉度进行测试，以表征各增亮膜的亮度增益。测试结果见表1：
表1
      
辉度(Cd/cm2) 相对辉度(％)
实施例1 3762 110
实施例2 3693 108
实施例3 3727 109
实施例4 3591 105
实施例5 3686 108
实施例6 3657 109
实施例7 3629 106
对比例1 3420 100
对比例2 3488 102
对比例3 3556 104
对比例4 / /
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
1、相较于对比例中不设置高折射层或将高折射率颗粒混合在聚光层中的的增亮膜而言，本发明实施例1至7中在聚光层表面增设厚度均一的高折射层，能够显著提高增亮膜的辉度与相对辉度，表明其具有更佳的亮度增益效果。
2、将折射层的厚度设置为0.5～1.5μm，能够进一步提高增亮膜的亮度增益。
3、将增亮膜中用于形成聚光层的光固化树脂组分设计为30～80份的低聚物组分、20～70份的稀释性单体、1～10份的光引发剂和0.1～2份的稳定剂，能够进一步提高增亮膜的亮度增益。
以上所述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 (16)

1.一种增亮膜，其特征在于，由下至上依次包括：
基材(100)；
聚光层(200)，由多个聚光结构构成，所述聚光结构具有与所述基材(100)的上表面相接触的底面，且所述聚光层(200)的上表面具有凹凸结构；以及
折射层(300)，设置在所述聚光层(200)的上表面上，所述折射层(300)的折射率大于所述聚光层(200)的折射率，且所述折射层(300)的上表面具有与所述聚光层(200)上表面的凹凸结构相适配的凹凸结构。
2.根据权利要求1所述的增亮膜，其特征在于，所述折射层(300)由多个与所述聚光结构一一对应设置的折射单元构成，且各所述折射单元的上表面的延伸方向与对应设置的所述聚光结构上表面的延伸方向相一致。
3.根据权利要求2所述的增亮膜，其特征在于，所述折射层(300)的厚度均一。
4.根据权利要求1所述的增亮膜，其特征在于，所述折射层(300)的折射率大于1.7；优选地，所述折射层(300)为折射率在2.1～2.5之间的无机氧化物层。
5.根据权利要求4所述的增亮膜，其特征在于，所述折射层(300)的材料选自二氧化钛、二氧化锆、二氧化铬、氧化铟锡、氧化锌、氧化铌或五氧化二钽。
6.根据权利要求1所述的增亮膜，其特征在于，所述折射层(300)的厚度为0.5～1.5μm。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的增亮膜，其特征在于，所述聚光层(200)中，所述聚光结构为棱镜、棱柱、棱锥或柱状透镜。
8.根据权利要求7所述的增亮膜，其特征在于，所述聚光结构为顶角90°的三棱柱，且所述三棱柱的垂直于所述底面的截面为等腰三角形。
9.根据权利要求1所述的增亮膜，其特征在于，所述基材(100)的材料为高分子聚合物树脂，优选所述高分子聚合物树脂选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚萘二甲酸乙二酯、环烯烃共聚物、聚芳酯、聚醚砜、三醋酸纤维素或聚甲基丙烯酸甲酯。
10.根据权利要求9所述的增亮膜，其特征在于，所述基材(100)的厚度为25～300μm，优选所述基材(100)的光学透过率大于90％。
11.根据权利要求1所述的增亮膜，其特征在于，形成所述聚光层(200)的原料为光固化树脂组合物，按重量份计，所述光固化树脂组合物包括30～80份的低聚物组分、20～70份的稀释性单体、1～10份的光引发剂和0.1～2份的稳定剂；
优选地，所述低聚物组分选自环氧丙烯酸树脂、氨基改性丙烯酸树脂、聚乙烯改性丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂及聚酯丙烯酸树脂中的一种或多种；
优选地，所述稀释性单体选自己二醇二丙烯酸酯和/或乙氧化双酚A二丙烯酸酯。
12.根据权利要求11所述的增亮膜，其特征在于，所述光固化树脂组合物的折射率大于1.52。
13.一种权利要求1至12中任一项所述的增亮膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
在基材(100)的上表面上形成由多个聚光结构构成的聚光层(200)，所述聚光结构具有与所述基材(100)的上表面相接触的底面，且所述聚光层(200)的上表面具有凹凸结构；
在所述聚光层(200)的上表面上形成所述折射层(300)，并使所述折射层(300)的上表面具有与所述聚光层(200)上表面的凹凸结构相适配的凹凸结构。
14.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，采用磁控溅射法形成所述折射层(300)。
15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，采用磁控溅射法形成所述折射层(300)的步骤中，采用的气体为氩气，衬底温度为60～80℃，靶材与衬底之间的距离为80～100mm，气体压力为1.0×10-4～1.5×10-3torr。
16.一种光学复合膜，包括：
增亮膜；
光学薄膜，位于所述增亮膜上方；以及
粘合剂层，位于所述增亮膜和所述光学薄膜之间；
其特征在于，所述增亮膜为权利要求1至12中任一项所述的增亮膜。
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