CN106226948A - 一种间歇整体上下抖动结构增亮膜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光学薄膜,尤其涉及一种间歇整体上下抖动结构增亮膜。为了解决现有增亮膜的连续抖动结构抗吸附效果不佳,且会造成亮度偏低的问题,本发明提供一种间歇整体上下抖动结构增亮膜。该增亮膜包括基材层和附着在基材层上表面的结构层;所述结构层包括若干个棱镜结构;所述棱镜结构是横截面为等腰三角形的三棱柱;所述等腰三角形的底边L位于基材层上表面;所述同一个三棱柱所对应的等腰三角形的顶角θ相等;所述等腰三角形的顶点在纵向剖面内的位置高低变化。所述顶点的位置高低变化是周期性的;所述一个周期包括抖动周期T和抖动间隔D。所述若干个三棱柱的形状及大小相同且相互平行。该增亮膜的抗吸附效果很好,亮度也高。

Description

一种间歇整体上下抖动结构增亮膜
技术领域
本发明涉及一种光学薄膜,尤其涉及一种间歇整体上下抖动结构增亮膜。
背景技术
液晶显示器LCD(Liquid Crystal Display)是目前最常见的显示技术。LCD为非发光性的显示设备,需要借助背光模组BLU(BackLight Unit)提供高亮、均匀的光源才能达到显示效果。背光模组中包含光源、导光板、以及反射膜、扩散膜和增亮膜三种主要的光学膜片。
增亮膜(BEF,Brightness Enhancement Film)的作用是将通过扩散片后实现匀化、散射的大部分光线重新汇聚到中心视角(相对于发光面法线±35°)以内,显著提高了正视亮度,减少了低出射角(相对于发光面)散射光线的损失。
增亮膜一般采用等腰三角型的长条形微棱镜(Prism)结构,通过光线在棱镜侧面的折射、全反射以及棱镜之间的多次折射,产生光线的正视累积效果和回收利用效果,实现了对绝大部分光线的出射角控制。
传统增亮膜为有序排列的等间距的棱镜阵列,棱镜顶角固定不变,一般为亮度最优化的90°。这种增亮膜在液晶显示应用中,其有序的棱镜阵列会与液晶屏有序排列的像素(Pixel)叠加,产生干涉,即莫尔条纹,或者称水波纹。
目前,增亮膜的干涉问题一直以来是液晶显示行业最难以攻克的难题,尤其是当液晶屏发展得越来越高清,这个问题将会更加难以解决。
此外,在液晶屏行业的薄型化趋势下,膜片之间的吸附问题越来越明显。而且吸附问题会导致膜片凹凸不平,直接产生视觉问题(牛顿环),或发生褶皱等严重的信赖性问题。因此,在薄型机种中,在解决干涉的同时,也需要解决吸附问题,而一般吸附问题就需要使得棱镜的波峰有足够的高低差。
针对干涉问题,其解决方法通常为采用抖动结构(Wave structure),使得棱镜高低起伏,或者左右移动,以此产生乱序效果,试图打乱光线的出射方向,减轻和像素之间的干涉问题。左右抖动结构因其棱镜波峰接触方式仍为等高的线性接触,容易产生吸附问题。因此,目前解决干涉问题最常用的方式即为上下抖动(本文下述所提及抖动结构,均指上下抖动)。
应当指出,上述抖动结构为连续抖动,拥有固定或者变化的周期,以及固定或者变化的振幅。顶点沿着棱镜纵向剖面所呈现的轨迹线通常为连续的正弦曲线凸形态的半周期。
事实上,连续抖动结构是有缺点的。
首先,抖动结构相比等高平行的结构会有一定的辉度损失,其损失程度取决于抖动的周期和幅度:一般来说,抖动周期越小,即抖动越频繁,辉度损失越大;抖动幅度越大,即抖动越剧烈(相邻棱镜的高低差越多),辉度损失也越大。其本质原因有两点:其一,高低棱镜的辉度本就比等高棱镜辉度低,抖动结构造成了许多高低相邻的棱镜区域,产生辉度损失,因此抖动越剧烈,越频繁,辉度损失越多;其二,抖动结构在刀具开模时,切削不如等高来的流畅,而切削越流畅,切削面越趋近于镜面,翻模后的棱镜结构也越趋近于镜面,使用时产生散射越少,辉度越高。
其次,通常的抖动结构是仍是规律的,周期振幅并非随机,因而其抗吸附效果也并非极好。其本质原因是抖动的高点仍都在一个水平位置。
因此,针对上述问题,有必要提出进一步的解决方案。
发明内容
为了解决现有增亮膜的连续抖动结构的抗吸附效果不佳,且会造成增亮膜的亮度偏低的问题,本发明提供一种间歇整体上下抖动结构增亮膜。该增亮膜的抗吸附效果很好,亮度也高。
为了解决上述技术问题,本发明采用下述技术方案:
本发明提供一种间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述增亮膜包括基材层和附着在基材层上表面的结构层;所述结构层包括若干个棱镜结构;所述棱镜结构是横截面为等腰三角形的三棱柱;所述等腰三角形的底边L位于基材层上表面;所述同一个三棱柱所对应的等腰三角形的顶角θ相等;所述等腰三角形的顶点在纵向剖面内的位置高低变化。
所述棱镜结构是指单条的长条形(纵向)的棱镜柱;所述棱镜柱包括三条非直线的棱,也叫三棱柱,又称三棱镜。
所述棱镜柱的横截面是等腰三角形。
所述基材层的厚度可选0.03~0.25mm,基材层厚度选择依据不同应用领域,如应用在手机、平板等需要基材层厚度较薄,应用在显示器、电视等需要基材层厚度较厚。
基材层的材质可选聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚碳酸酯(PC)、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS)、玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚苯乙烯(PS)中的一种,一般为PET、PBT、PC这类可双向拉伸的膜材,较少情况选择PMMA、玻璃等板材(因膜材较板材更易加工),在PET、PBT、PC这三种之间,一般更倾向于选择成本较低、易做表面处理的PET。
所述结构层的三棱镜的材质为光固化树脂;所述光固化树脂一般由不饱和聚酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、丙烯酸酯化聚丙烯酸树脂、环氧树脂中的一种或几种低聚物组分通过光引发剂引发自由基或者阳离子聚合而成。根据实际需要选择环氧丙烯酸酯(不具有弹性、成本低),聚氨酯丙烯酸酯(具有弹性,抗形变能力较优)。
进一步的,所述顶点的位置高低变化是周期性的;所述一个周期包括抖动周期T和抖动间隔D。
所述周期性的位置变化也叫做间歇抖动。所述间歇抖动的抖动周期T较短,抖动间隔D较长;T表示的是一个周期内位置变化的始点至位置变化的终点间的距离,D表示的是一个周期内位置变化的终点至下一个周期位置变化的始点间的距离,T和D的单位均为μm。
进一步的,所述若干个三棱柱的形状及大小相同且相互平行;所述三棱柱的间距为相邻两条三棱柱在同一横截面内的两个等腰三角形的顶点间的距离,用W表示,W为10-100μm。
所述等腰三角形的顶点的水平距离又称为棱镜间距Pitch。
所述若干个棱镜结构平行排列,形成阵列,棱镜结构平铺在基材层的上表面。所述基材层不存在漏光平面。
所述等腰三角形的底边长度是变化的;在抖动间隔内底边长度L与棱镜间距W相等;在抖动周期内,底边长度L大于棱镜间距W,底边长度L随等腰三角形整体大小的变化而周期性变化;在抖动周期内,相邻的两个三棱镜相互交叠,其相交线是一条突起于基材层的曲线。
所述的间歇整体上下抖动结构增亮膜中,所述棱镜间距W为10-100μm,见实施例1-6、17-18。优选的,W为20-50μm,见实施例1、4-6、17-18;优选的,W为24-50μm,见实施例1、5-6、17-18。
进一步的,所述抖动周期内等腰三角形顶点沿着三棱柱纵向剖面所呈现的轨迹线为正弦曲线凸形态的半周期、弧形、梯形、三角形中的一种。
所述抖动周期内的等腰三角形的顶点在海拔高度上有连续变化;所述抖动间隔内顶点沿着棱镜纵向剖面所呈现的轨迹线为直线。
所述抖动方式为顶点的高低变化;所述顶点沿三棱柱的纵向延伸做间歇抖动,此顶点的高低变化是由所述等腰三角形的整体大小变化引起,等腰三角形的顶角θ保持不变。
所述三角形顶点沿着纵向剖面所呈现的轨迹线对抗吸附效果和亮度都有影响。本发明中的轨迹线优选弧形、正弦曲线凸形态的半周期及梯形。进一步的,优选正弦曲线凸形态的半周期。
进一步的,所述抖动周期T为50-500μm。
所述的间歇整体上下抖动结构增亮膜中,所述抖动周期T为50-500μm,见实施例1、5、11-14、17-18。优选的,抖动周期T为200-300μm,见实施例1、5、13-14、17-18。
进一步的,所述抖动间隔D为抖动周期T的1-50倍。
所述的间歇整体上下抖动结构增亮膜中,所述抖动间隔D为抖动周期T的1-50倍,见实施例1、5、15-18。优选的,D为5-50倍,见实施例1、5、16-18。进一步优选的,D为25-50倍,见实施例1、5、17-18。进一步优选的,D为40-50倍,见实施例17-18。
进一步的,所述抖动周期的最高处,较抖动间隔为基准的抬升程度为抖动周期内的高低差,用A表示,A为0.5-5μm。
当所述高低差是由三角形整体的高低变化这一方式引起时,三角形整体高低变化与顶点高低变化是同步关系。
所述的间歇整体上下抖动结构增亮膜中,所述抖动周期内的高低差A为0.5-5μm,见实施例1、5、17-22。优选的,A为2-3μm,见实施例1、5、17-18、21-22。
进一步的,所述抖动周期及抖动间隔内等腰三角形的顶角用θ表示,θ是固定的,为60-120°。
所述的间歇整体上下抖动结构增亮膜中,抖动周期内三角形的顶角与抖动间隔处的顶角相同。
所述的间歇整体上下抖动结构增亮膜中,所述抖动周期及抖动间隔内三角形的顶角θ固定为60-120°,见实施例1、5、7-10、17-18。优选的,θ为85-95°,见实施例1、5、9-10、17-18。
所述抖动周期内等腰三角形的整体大小是变化的,是由固定的顶角θ与变化的顶点高度而确定的。
进一步的,所述增亮膜还包含扩散层,所述扩散层附着在基材层的下表面。
所述扩散层的材质为单纯的光固化树脂(不含粒子的翻模压印结构,如Microlens),或是粒子与光固化树脂的混合物,或是粒子与热固化树脂的混合物。
所述粒子的材质为硅化合物(例如,二氧化硅)、硅氧烷树脂、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲基丙烯酸丁酯(PBMA)、尼龙(PA)、聚氨酯(PU)中的一种或其中至少两种的混合物,粒子的形状为球形或椭球形,平均粒径为3~30μm,粒子的重量占粒子与树脂总重量的3~65%。一般而言,粒子的材质会根据不同产品的特性需要(如,低成本,自身抗划伤,防划伤其他材料),选择PMMA(弹性差、强度高、成本低)、PBMA(弹性强度成本适中)、PA(弹性好、强度高、成本高)、PA(弹性好、强度低、成本高)等不同粒子。粒子形状一般为球形(容易生产、成本低)。平均粒径和粒子占比一般会依据涂层的雾度和粗糙度来选择。因此,粒子的材质和性能本文不作优选,需根据实际情况选择。
所述光固化树脂一般由不饱和聚酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、丙烯酸酯化聚丙烯酸树脂、环氧树脂中的一种或几种低聚物组分通过光引发剂引发自由基或者阳离子聚合而成。根据实际需要选择环氧丙烯酸酯(不具有弹性、成本低),聚氨酯丙烯酸酯(具有弹性,抗形变能力较优)。
所述热固化树脂一般由聚酯多元醇(主剂)和异氰酸酯(固化剂)在高温下固化交联(典型聚氨酯反应)而成。而所述聚酯多元醇一般为聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇-丙二醇酯二醇、聚己二酸一缩二乙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇-一缩二乙二醇酯二醇、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇-1,4-丁二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇-1,6-己二醇酯二醇中的一种或其中至少两种的混合物;所述固化剂为1,6-己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或其中至少两种的混合物。
进一步的,本发明还提供一种间歇整体上下抖动结构增亮膜的制备方法,所述方法包含下述步骤:
(1)在基材层或具有预涂扩散层的基材层的上表面涂布紫外光固化树脂;
(2)用模具碾压,光固化后形成棱镜层,制得间歇整体上下抖动结构增亮膜。
所述碾压用的模具,根据拟制备的顶点的抖动轨迹不同,而采用具有特定的互补结构的模具。
与现有技术相比,本发明所提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,具有下述优点:抗吸附效果很好,亮度也高。
附图说明
图1为不同类型棱镜结构的顶点沿纵向剖面的轨迹线
图2为传统型等高结构的增亮膜;
图3为传统型连续上下抖动结构的增亮膜;
图4为间歇整体上下抖动结构增亮膜;
图5为间歇整体上下抖动结构增亮膜(含扩散层);
附图标记说明:
0:基材层;1:结构层;10:传统型等高棱镜结构;
11:传统型上下抖动棱镜结构;13:间歇整体上下抖动结构;
2:扩散层;3:结构层纵向剖面;
30:传统型等高棱镜结构的顶点沿纵向剖面的轨迹线;
31:传统型上下抖动棱镜结构的顶点沿纵向剖面的轨迹线;
32:新型间歇抖动棱镜结构的顶点沿纵向剖面的轨迹线(正弦曲线凸形态的半周期);
33:新型间歇抖动棱镜结构的顶点沿纵向剖面的轨迹线(弧形);
34:新型间歇抖动棱镜结构的顶点沿纵向剖面的轨迹线(梯形);
35:新型间歇抖动棱镜结构的顶点沿纵向剖面的轨迹线(三角形);
4:顶点轨迹线的基准线;5:抖动曲线与直线的平滑倒角连接;
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,并配合图式做详细说明如下:
如图1所示,30为传统型等高棱镜结构的顶点沿纵向剖面的轨迹线,31为传统型上下抖动棱镜结构的顶点沿纵向剖面的轨迹线,32为新型间歇抖动棱镜结构的顶点沿纵向剖面的轨迹线。应当理解,32并非30与31的结合,32的抖动周期内,顶点的海拔位置始终比抖动间隔处(基准线4)要高,并不像31的连续抖动曲线,做海拔位置的上下交替变化(相比基准线4)。并且实际设计中,32的抖动周期与抖动间隔之间,即抖动曲线和直线之间必须设有平滑过渡的倒角,这也符合加工中的实际情况。
从亮度来比较:由于30是等高结构,是最亮的,作为基准;31为连续抖动,一般会较基准低3-5%,依据抖动幅度和频率;而32则因抖动结构所占比例大幅度降低,因此较基准只低0.5-1.5%左右。
从抗吸附能力来比较:当与上置薄膜堆叠时,30、31和32的等高点,分别构成线接触、密集的点接触以及松散的点接触。显而易见地,30是不抗吸附的,31虽然抗吸附,但抗吸附效果较32要差。
因此:亮度30>32>31;抗吸附32>31>30;32的综合性能总是优于31的。
本发明所述间歇整体上下抖动结构增亮膜中,其中:基材层的厚度可选0.03~0.25mm,一般的,基材层厚度选择依据不同应用领域,如应用在手机、平板等需要基材层厚度较薄,应用在显示器、电视等需要基材层厚度较厚;材质可选聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚碳酸酯(PC)、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS)、玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚苯乙烯(PS)中的一种,一般为PET、PBT、PC这类可双向拉伸的膜材,较少情况选择PMMA、玻璃等板材(因膜材较板材更易加工),在PET、PBT、PC这三种之间,一般更倾向于选择成本较低、易做表面处理的PET。
结构层的棱镜材质均为光固化树脂。
扩散层的材质为单纯的光固化树脂(不含粒子的翻模压印结构,如Microlens),或是粒子与光固化树脂的混合物,或是粒子与热固化树脂的混合物。
粒子的材质为硅化合物(例如,二氧化硅)、硅氧烷树脂、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲基丙烯酸丁酯(PBMA)、尼龙(PA)、聚氨酯(PU)中的一种或其中至少两种的混合物,粒子的形状为球形或椭球形,平均粒径为3~30μm,粒子占比为3~65%(相对于粒子与树脂总量)。一般而言,粒子的材质会根据不同产品的特性需要(如,低成本,自身抗划伤,防划伤其他材料),选择PMMA(弹性差、强度高、成本低)、PBMA(弹性强度成本适中)、PA(弹性好、强度高、成本高)、PA(弹性好、强度低、成本高)等不同粒子。粒子形状一般为球形(容易生产、成本低)。平均粒径和粒子占比一般会依据涂层的雾度和粗糙度来选择。因此,粒子的材质和性能本文不作优选,需根据实际情况选择。
所述光固化树脂一般由不饱和聚酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、丙烯酸酯化聚丙烯酸树脂、环氧树脂中的一种或几种低聚物组分通过光引发剂引发自由基或者阳离子聚合而成。根据实际需要选择环氧丙烯酸酯(不具有弹性、成本低),聚氨酯丙烯酸酯(具有弹性,抗形变能力较优)。
所述热固化树脂一般由聚酯多元醇(主剂)和异氰酸酯(固化剂)在高温下固化交联(典型聚氨酯反应)而成。而所述聚酯多元醇一般为聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇-丙二醇酯二醇、聚己二酸一缩二乙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇-一缩二乙二醇酯二醇、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇-1,4-丁二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇-1,6-己二醇酯二醇中的一种或其中至少两种的混合物;所述固化剂为1,6-己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或其中至少两种的混合物。
实施例1
如图4所示,本发明提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,包含基材层0和结构层1,其中结构层1包含平铺的棱镜结构,其横截面等腰三角形沿棱镜纵向延伸时做间歇抖动,三角形顶点沿着纵向剖面所呈现的轨迹线为正弦曲线凸形态的半周期。棱镜间距W为24μm,棱镜的顶角θ为90度,抖动间隔内棱镜的底边L=W,抖动周期T为250μm,抖动间隔D为抖动周期T的25倍,抖动周期内的高低差A为2.5μm。基材层厚度为0.1mm,材质为PET。结构层的棱镜材质为光固化树脂聚氨酯丙烯酸酯。
实施例2
如实施例1提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述棱镜间距W为10μm。
实施例3
如实施例1提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述棱镜间距W为100μm。
实施例4
如实施例1提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述棱镜间距W为20μm。
实施例5
如实施例1提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述棱镜间距W为50μm。
实施例6
如实施例1提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述棱镜间距W为40μm。
实施例7
如实施例1提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述抖动间隔内顶角θ为60度。
实施例8
如实施例1提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述抖动间隔内顶角θ为120度。
实施例9
如实施例1提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述抖动间隔内顶角θ为85度。
实施例10
如实施例1提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述抖动间隔内顶角θ为95度。
实施例11
如实施例1提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述抖动周期为T为50μm
实施例12
如实施例1提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述抖动周期为T为500μm
实施例13
如实施例1提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述抖动周期为T为200μm
实施例14
如实施例1提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述抖动周期为T为300μm
实施例15
如实施例1提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述抖动间隔D为抖动周期T的1倍。
实施例16
如实施例1提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述抖动间隔D为抖动周期T的5倍。
实施例17
如实施例1提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述抖动间隔D为抖动周期T的50倍。
实施例18
如实施例1提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述抖动间隔D为抖动周期T的40倍。
实施例19
如实施例1提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述抖动周期内的高低差A为0.5μm。
实施例20
如实施例1提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述抖动周期内的高低差A为5μm。
实施例21
如实施例1提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述抖动周期内的高低差A为2μm。
实施例22
如实施例1提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述抖动周期内的高低差A为3μm。
实施例23
如图5所示,本发明提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜(含扩散层),包含基材层0、结构层1和扩散层2,其中结构层1包含平铺的棱镜结构,其横截面等腰三角形沿棱镜纵向延伸时做间歇抖动,三角形顶点沿着纵向剖面所呈现的轨迹线为正弦曲线凸形态的半周期。棱镜间距W为24μm,棱镜的顶角θ为90度,抖动间隔内的棱镜的底边L=W,抖动周期T为250μm,抖动间隔D为抖动周期T的25倍,抖动周期内的高低差A为2.5μm。基材层厚度为0.1mm,材质为PET。结构层的棱镜材质为光固化树脂聚氨酯丙烯酸酯。扩散层由PBMA粒子与光固化树脂聚氨酯丙烯酸酯构成,粒径分布为3~15μm,PBMA粒子占比为20%(相对于粒子与树脂总量)。
实施例24
如实施例23提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述扩散粒子的粒径分布为3~5μm,PBMA粒子占比为5%。
实施例25
如实施例23提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述扩散粒子的粒径分布为3~15μm,PBMA粒子占比为8%。
实施例26
如实施例23提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述扩散粒子的粒径分布为3~30μm,PBMA粒子占比为30%。
实施例27
如实施例23提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述扩散粒子的粒径分布为3~30μm,PBMA粒子占比为65%。
实施例28
如实施例23提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述扩散层的粒子为PMMA材质。
实施例29
如实施例23提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述扩散层的粒子为PA材质。
实施例30
如实施例23提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述扩散层的粒子为PU材质。
实施例31
如实施例1提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述基材层厚度为0.03mm。
实施例32
如实施例1提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述基材层厚度为0.25mm。
实施例33
如实施例1提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述基材层材质为PBT。
实施例34
如实施例1提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述基材层材质为PC。
实施例35
如实施例1提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述结构层材质为光固化树脂环氧丙烯酸酯。
实施例36
如实施例1提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述三角形顶点沿着纵向剖面所呈现的轨迹线为弧形。
实施例37
如实施例1提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述三角形顶点沿着纵向剖面所呈现的轨迹线为梯形,梯形的顶边长度为50μm。
实施例38
如实施例1提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜,所述三角形顶点沿着纵向剖面所呈现的轨迹线为三角形。
对比例1
如图2所示,用于对比的传统等高结构光学增亮膜,包含基材层0和结构层1,其中结构层1包含平铺的棱镜结构,其横截面等腰三角形沿棱镜纵向延伸时不发生变化,三角形顶点沿着纵向剖面所呈现的轨迹线为直线。棱镜间距W为24μm,棱镜顶角θ为90度。
对比例2
如图3所示,用于对比的传统连续上下抖动结构光学增亮膜,包含基材层0和结构层1,其中结构层1包含平铺的棱镜结构,其横截面等腰三角形沿棱镜纵向延伸时做连续上下抖动,三角形顶点沿着纵向剖面所呈现的轨迹线为正弦曲线凸形态的半周期。棱镜间距W为24μm,棱镜顶角θ固定,为90度,抖动周期T为500μm(高出基准线部分为250μm),抖动周期内的高低差A为5μm(同样高出基准线2.5μm)。
按照下述方式评价本发明提供增亮膜的主要性能。
抗吸附效果:反射膜+导光板+扩散膜+不同增亮膜+对比例1的增光膜(固定不换),与模组组装后点亮,各个角度观察吸附后产生的牛顿环或水波纹。
评价等级:优>良>中>劣>差
辉度:反射膜+导光板+扩散膜+不同增亮膜——常规背光架构,与模组组装后点亮,利用BM-7测试9点辉度平均值。
评价等级:优>良>中>劣>差
表1 实施例1-38、对比例1、2的性能对比
表1-1实施例1-6的对比
项目 W(μm) θ(°) T(μm) D/T A(μm) 抗吸附 亮度 加工难度
实施例1 24 90 250 25 2.5 容易
实施例2 10 90 250 25 2.5 困难
实施例3 100 90 250 25 2.5 困难
实施例4 20 90 250 25 2.5 一般
实施例5 50 90 250 25 2.5 一般
实施例6 40 90 250 25 2.5 容易
由表1-1中实施例1-6的对比结果可以发现,棱镜间距W的变化会影响抗吸附效果和亮度。其他条件不变,当棱镜间距W变大时,抗吸附效果变好,辉度变好。然而,当W小于24μm以及大于40μm时,加工难度开始上升,尤其小于20μm以及大于50μm时,加工变得困难:W太小,加工精度达不到;W太大,需要多次切削才能满足加工深度,加工时间变长,刀具磨损变重。因此,在同时确保性能满足良与优,以及加工难度满足一般与容易的前提下,W的优选范围为24-50μm。
表1-2实施例1、7-10的对比
由表1-2中实施例1、7-10的对比结果可以发现,棱镜顶角θ的变化会影响亮度、加工难度,但基本不影响抗吸附效果。其他条件不变,棱镜顶角θ为85-95°时,辉度最好,加工也容易。60°的加工难度来自于锐角刀具切削时容易崩裂。
表1-3实施例1、11-14的对比
项目 W(μm) θ(°) T(μm) D/T A(μm) 抗吸附 亮度 加工难度
实施例1 24 90 250 25 2.5 容易
实施例11 24 90 50 25 2.5 困难
实施例12 24 90 500 25 2.5 容易
实施例13 24 90 200 25 2.5 容易
实施例14 24 90 300 25 2.5 容易
由表1-3中实施例1、11-14的对比结果可以发现,抖动周期T的变化会影响抗吸附效果,但对亮度影响不大。其他条件不变,抖动周期T越大或越小时,抗吸附效果变差。理论上,只要D/T固定不变,抖动所造成亮度损失的比例是接近的,因此亮度应当变化不大。而针对抗吸附效果,当抖动周期太大时,固定高低差下,曲线变得平缓(等同于吸附面积增大);而抖动周期太小时,固定高低差下,虽然曲线变得尖锐,单点的吸附面积变小,但是,单位面积下点的密度增加,因此抗吸附效果也下降。此外T为50μm时,抖动区间切削会变得困难,要求刀具在非常短的时间(距离)内完成进刀和退刀,加工变得困难。因此,抖动周期应优选为200-300μm左右。
表1-4实施例1、15-18的对比
项目 W(μm) θ(°) T(μm) D/T A(μm) 抗吸附 亮度 加工难度
实施例1 24 90 250 25 2.5 容易
实施例15 24 90 250 1 2.5 容易
实施例16 24 90 250 5 2.5 容易
实施例17 24 90 250 50 2.5 容易
实施例18 24 90 250 40 2.5 容易
对比例2 24 90 500 / 5 容易
由表1-4中实施例1、15-18的对比结果可以发现,抖动间隔D与抖动周期T的倍数会影响抗吸附效果和亮度。倍数越大,抗吸附效果越好,亮度越高。当倍数为1倍时(实施例15),并没有在抗吸附上体现出改善效果(较对比例2),仅亮度上有一定体现。倍数为5时,两种性能都有所改善。倍数为25时,改善明显。而倍数40-50时,改善效果最佳。因此D/T的倍数优选为5-50,进一步优选为25-50。
表1-5实施例1、19-22的对比
项目 W(μm) θ(°) T(μm) D/T A(μm) 抗吸附 亮度 加工难度
实施例1 24 90 250 25 2.5 容易
实施例19 24 90 250 25 0.5 困难
实施例20 24 90 250 25 5 容易
实施例21 24 90 250 25 2 容易
实施例22 24 90 250 25 3 容易
由表1-5中实施例1、19-22的对比结果可以发现,抖动周期中抖动的高低差A会影响抗吸附效果和亮度。高低差A越大,抗吸附效果越好,亮度则越低。为了抗吸附效果和亮度的平衡,A优选为2-3μm。
表1-6实施例1、23-30的对比
由表1-6中实施例1、23-30的对比结果可以发现,当增亮膜包含扩散层2时,扩散层本身是对棱镜结构抗吸附效果没有影响的,因抗吸附效果是针对上层膜片背面而言。虽然扩散粒子的比例对亮度会有影响,粒子的比例越大,亮度则越低,但不同实施例的粒子的比例是根据产品实际使用中所需遮瑕性来选择的。包括实施例23、28-30的对比,说明不同的粒子材质也不影响正面结构的抗吸附效果,基本不影响亮度。
表1-7实施例1、31-35的对比
项目 W(μm) θ(°) T(μm) D/T A(μm) 抗吸附 亮度 加工难度
实施例1 24 90 250 25 2.5 容易
实施例31 24 90 250 25 2.5 容易
实施例32 24 90 250 25 2.5 容易
实施例33 24 90 250 25 2.5 容易
实施例34 24 90 250 25 2.5 容易
实施例35 24 90 250 25 2.5 容易
由表1-7中实施例1、31-35的对比结果可以发现,只要棱镜结构相同,则:(A)增亮膜所述基材层的厚度可选0.03-0.25mm,抗吸附效果并没有变化,虽厚度较薄时亮度较高,但该结果也与其应用领域相符,例如,薄的基材适用于手机、平板,本身对亮度的要求会更高;(B)增亮膜所述基材层的材质可选PET、PBT、PC,抗吸附效果并没有变化,且因这几种材质折射率差异不大,因而亮度也无影响;(C)增亮膜所述结构层的材质光固化树脂可选环氧丙烯酸酯类或聚氨酯丙烯酸脂类,抗吸附效果并没有变化,亮度也没有变化(本例中已保持树脂折射率一致)。
表1-8实施例1、36-38的对比
项目 W(μm) θ(°) T(μm) D/T A(μm) 抗吸附 亮度 加工难度
实施例1 24 90 250 25 2.5 容易
实施例36 24 90 250 25 2.5 容易
实施例37 24 90 250 25 2.5 容易
实施例38 24 90 250 25 2.5 困难
由表1-8中实施例1、36-38的对比结果可以发现,三角形顶点沿着纵向剖面所呈现的轨迹线对抗吸附效果和亮度有一定影响。一般而言,轨迹线越凸,抗吸附效果越好,亮度越高,但加工难度越大,曲线的凸状程度的顺序应当是弧形<正弦曲线凸形态的半周期≈梯形<三角形。然而此处所列举的实施例由于周期T远大于A,因而差异并不明显。仅三角形有一定抗吸附和亮度的优势,因其顶端相对较尖锐,接触面积更小一些,然而也正因为如此,顶端处的短距离切削也是其加工困难之处。本发明中的轨迹线优选弧形、正弦曲线凸形态的半周期及梯形。
在棱镜层的模具制作时,任何形式的抖动轨迹都是依靠抖动机提供电流(电压)信号源,以控制刀具刻入的位置。正弦态是最基础的信号源,是最容易提供的。其他任何形式的信号包括弧形、梯形、三角形都可以通过傅里叶变换,拆解成各种正弦曲线的叠加。但是一般都会复杂得多,尤其是弧形。因此,本发明中的轨迹线优选正弦曲线凸形态的半周期。
表1-9实施例1、对比例1、2的性能对比
由表1-9中实施例1与对比例1、2的对比结果可以发现,间歇整体上下抖动结构增亮膜(实施例1),亮度接近于传统型等高结构光学增亮膜(对比例1),但远优于传统连续抖动结构光学增亮膜(对比例2)。且抗吸附效果远优于对比例1,同时也较对比2优。
综上所述,本发明提供的间歇整体上下抖动结构增亮膜的抗吸附效果较好,亮度较高。特别的,实施例1、5-6、9-10、13-14、17-18、21-22、24-25、31、33-37的增亮膜,所获得的的产品的综合性能很好;特别的,实施例5、17、18的增亮膜,所获得的产品的综合性能优异;进一步的,实施例17、18的增亮膜,所获得的产品的综合性能优异。
应当注意,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 (10)

1.一种间歇整体上下抖动结构增亮膜,其特征在于,所述增亮膜包括基材层和附着在基材层上表面的结构层;所述结构层包括若干个棱镜结构;所述棱镜结构是横截面为等腰三角形的三棱柱;所述等腰三角形的底边L位于基材层上表面;所述同一个三棱柱所对应的等腰三角形的顶角θ相等;所述等腰三角形的顶点在纵向剖面内的位置高低变化。
2.根据权利要求书1所述的增亮膜,其特征在于,所述顶点的位置高低变化是周期性的;所述一个周期包括抖动周期T和抖动间隔D。
3.根据权利要求书1所述的增亮膜,其特征在于,所述若干个三棱柱的形状及大小相同且相互平行;所述三棱柱的间距为相邻两条三棱柱在同一横截面内的两个等腰三角形的顶点间的距离,用W表示,W为10-100μm。
4.根据权利要求书2所述的增亮膜,其特征在于,所述抖动周期内等腰三角形顶点沿着三棱柱纵向剖面所呈现的轨迹线为正弦曲线凸形态的半周期、弧形、梯形、三角形中的一种。
5.根据权利要求书2所述的增亮膜,其特征在于,所述抖动周期T为50-500μm。
6.根据权利要求书2所述的增亮膜,其特征在于,所述抖动间隔D为抖动周期T的1-50倍。
7.根据权利要求书2所述的增亮膜,其特征在于,所述抖动周期的最高处,较抖动间隔为基准的抬升程度为抖动周期内的高低差,用A表示,A为0.5-5μm。
8.根据权利要求书2所述的增亮膜,其特征在于,所述抖动周期及抖动间隔内等腰三角形的顶角用θ表示,θ是固定的,为60-120°。
9.根据权利要求书1所述的增亮膜,其特征在于,所述增亮膜还包含扩散层,所述扩散层附着在基材层的下表面。
10.一种间歇整体上下抖动结构增亮膜的制备方法,其特征在于,所述方法包含下述步骤:
(1)在基材层或具有预涂扩散层的基材层的上表面涂布紫外光固化树脂;
(2)用模具碾压,光固化后形成棱镜层,制得间歇整体上下抖动结构增亮膜。
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