CN108897081A - 一种光学薄膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光学薄膜领域，具体涉及一种光学薄膜及其制备方法。为了解决现有防窥膜会产生辉度降低的问题，本发明提供一种光学薄膜及其制备方法。所述的光学薄膜从下到上依次包括光路准直结构层、基膜层、匀光扩散层、光线筛选结构层、表面保护层。本发明提供的光学薄膜同时具有较高的辉度增益和防窥效果。

Description

一种光学薄膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及光学薄膜领域，具体涉及一种光学薄膜及其制备方法，特别涉及一种可实现高辉度增益、高隐私特性的结构化光学薄膜。

背景技术

随着移动信息科技的快速发展，越来越多的人们选择在便捷移动终端设备进行信息咨询的获取、人际关系的联络乃至越来越多的人由于各种应接不暇的业务，不得不选择借助便捷移动终端去处理一些日常工作中需要审批的业务、申请、应酬等。所以便捷移动终端的信息隐私性越来越引起了人们的广泛关注，对于便捷移动终端隐私性问题的解决，目前市场上比较流行的解决办法是在便捷移动终端的显示屏上再加上一层防窥片，一般防窥薄膜的防窥角度在60°左右，即左右各30°，市场上一些防窥角度较好的防窥片，其防窥角度可以达到45°左右，即左右各22.5°。

但是目前在便捷移动终端屏幕上加盖一层防窥片来解决个人信息隐私的这一方法，并未在大众间得到广泛的认同及普及，主要的问题可以分为三个方面：1)在便捷移动终端屏幕上加盖防窥片后，由于目前防窥片的主要采用百叶格栅原理，在膜片内部结构区域，很大一部分会填充吸光黑色无机有机物混合胶水，这样就会使屏幕的辉度大大降低，造成人们在室外或强光环境下，无法看清屏幕显示的信息，同时，屏幕辉度较低，长时间观看会使人们产生视觉疲劳，久而久之，造成视力的下降。2)防窥片的由于要实现防窥的效果，其片材内部的微结构的纵向深度往往是比较大，再加上结构上下的基材承载层，防窥片的厚度知道达到0.5mm以上，这样由于厚度的增加就会给人比较差的使用体验，同时由于厚度的增加，防窥片的边缘很难实现与便携移动终端屏幕无缝贴合，这样也会容易导致异物在防窥片边缘的极易深入，造成屏幕脏污，降低人们的体验效果。3)现有市面上销售的防窥片，防窥角度一般是 60°左右，有些防窥效果比较好的防窥片，其防窥角度可以达到45°左右，但是防窥效果的提升，是建立在牺牲辉度的基础上实现的，一般而言，防窥角度与防窥片的辉度是一对矛盾体，想要实现较好的防窥效果，那么在辉度上的牺牲是必要的，反之，要提升辉度，则需牺牲防窥效果。在不过多考虑辉度的情况下，即使防窥角度是45°，这个对于较小的便携携带终端设备，例如手机，其防窥效果也是比较差的，防窥角度还可以有进一步提升的空间。

一般情况下，对于便携移动终端设备，如果要提升屏幕的显示亮度，主要可以通过以下两种途径实现，途径一：目前主流的显示设备，其光源都是 LED灯，那么提升辉度也就是需要增加背光模组中LED灯的数量或者换功率较大的LED灯源。途径二：对于背光模组中的功能性薄膜进行调整，一般使用一张扩散膜加两张增光膜来实现对LED光源经导光板射出的光线进行一定角度的准直来提升光线的利用率，从而提升整个屏幕显示的辉度。

在辉度提升的途径一中，对LED灯的调整，一方面会造成能耗的提升，引起发热、边框变形风险，另一方面会导致通电线路的调整，从而导致成本的上升。在辉度提升的途径二中，调整背光膜组中功能性薄膜的搭配，选择不同效果的光路准直薄膜进行辉度的提升，但是这样的操作一方面往往带来的是成本的上升，组装难度的增加，另一方面，多张膜片的组合，会导致背光模组整体的厚度增加，使便携式移动终端设备变得不便携。

目前市场上正在售的便携式移动终端设备，无论显示设备的大小，考虑到便携程度的需求，基本上都采用的是LED灯侧入式的灯条设计，灯条和导光板、反射片搭配使用，将LED点光源变成与导光板成特定角度的面光源从导光板的上表面射出，面光源实质上是由成千上万束线光源汇聚而成，一般情况下，在这些线光源当中，大多数线光源是与导光板的上表面形成0-70°左右的夹角并且沿着远离灯条的方向进行射出，有少量部分光源会从70-90°的角度范围内从导光板的上表面射出，另外极少量的线光源会从大于90°的方向从导光板上表面射出。

对于从导光板上表面出射的大部分集中在0-70°的光线，目前主要是再在导光板上表面搭配一些扩散膜、增亮膜、其它光学复合膜等组合起来将这 0-70°范围内出射的光线给准直到与导光板上表面法线左右各35°范围内射出到人眼的观察方向，但是这种准直方式，会造成相当大一部分光线没有得到充分的利用，这些没有被利用的光线，基本上是从背光模组或者导光板的水平方向射出，从而不能到达人眼可有效观测的角度范围内，最终导致辉度增益方面比较差。

发明内容

为了解决现有防窥膜会产生辉度降低的问题，本发明提供一种光学薄膜及其制备方法。本发明提供的光学薄膜同时具有较高的辉度增益和防窥效果。

人们在便携移动终端屏幕上使用防窥膜(也称为防窥片)时，传统背光模组中几种组合光学膜片对于光路准直的效率较低，增亮效果较差，同时防窥膜在移动便携设备屏幕表面的使用，会产生的辉度降低、厚度增加、使用不便捷等缺点，本发明提供能够在液晶显示屏幕内部使用的结构化光学薄膜，与传统使用模式相比，使用本发明提供的光学薄膜可以实现便携移动终端具有更高的辉度、更好的防窥角度效果，同时还能保证便携移动终端设备保持轻薄化的结构设计，更好的服务于民众在便携移动终端快速发展的当下，对显示清晰化、信息隐私化、结构设计轻薄化等各方面的需求。

为了解决以上技术问题，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种光学薄膜，所述的光学薄膜依次包括光路准直结构层、基膜层、匀光扩散层、光线筛选结构层、表面保护层。

进一步的，所述的光学薄膜从下到上依次包括光路准直结构层、基膜层、匀光扩散层、光线筛选结构层、表面保护层。

进一步的，所述光学薄膜包括五层，从下到上依次为实现高辉度增益的光路准直结构层、基膜层、匀光扩散层、实现高隐私保护(防窥角度)的光线筛选结构层、表面保护层。

进一步的，所述光学薄膜的光路准直结构层是由截面为等腰三角形的棱镜条组成，所述的三角形棱镜条的底面与上层基膜层的下表面接触；所述的三角形棱镜条的另外两个侧面，分别是与导光板出射光线距离较近的光折射表面以及与导光板出射光线距离较远的光反射表面。

进一步的，所述的光学薄膜的基膜层，一般的，按照ASTM D 1003所述的光透过率测试方法，基膜的光透过率至少要大于或等于85％，所述的基膜层由光滑的上表面和与上表面对应的光滑的下表面组成，上下表面的光滑测试要满足Rz≤5。

进一步的，所述的光学薄膜的匀光扩散层，一般的，其由UV固化胶和微米级有机微粒组成。

进一步的，所述的光学薄膜的光线筛选结构层，其由黑色棱镜条与透明棱镜条水平交替排列分布，黑色棱镜条与透明棱镜条的横向或竖向的走向相同，同时这种走向排列的交替棱镜条的走向与光路准直结构层中截面为等腰三角形棱镜条在空间走向上形成60-120°的夹角。进一步的，黑色棱镜条与光路准直结构层中的棱镜条在空间走向上形成90°的夹角。

进一步的，所述的光学薄膜的表面保护层为不饱和丙烯酸UV胶涂布经紫外光固化后形成。

进一步的，所述光路准直结构层由水平排列的棱镜条组成；所述棱镜条的横截面为等腰三角形，所述棱镜条的底面与基膜层相贴。

进一步的，所述光路准直结构层的棱镜条的材质为丙烯酸树脂。

进一步的，所述光路准直结构层的棱镜条是由丙烯酸酯单体、TPO光引发剂、流平和润湿助剂、预聚物组成，所述的预聚物由环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯组成。

进一步的，所述棱镜条的两个侧面相交形成棱镜条的峰线，所述等腰三角形的顶角的角度为45-105°，所述的棱镜条的高度为1-70μm。

所述的光路准直结构层是由靠近导光板上表面出射光线的光折射表面 (也称为光折射侧面)、远离导光板上表面出射光线的光反射表面(也称为光反射侧面)以及与基膜层下表面相接触的三角形的底面组成的截面为等腰三角形的棱镜条，所述的靠近出射光线的侧面和远离出射光线的侧面形成的夹角(即棱镜的顶角)在45-105°范围内，所述的截面为等腰三角形棱镜条的高度在1-70μm的范围内。

进一步的，所述的光路准直结构层是由光折射侧面、光反射侧面以及与基膜层下表面相接触的三角形的底面组成的截面为等腰三角形棱镜条，所述的光折射侧面与光反射侧面形成的夹角(即棱镜的顶角)在45-105°范围内，所述的截面为等腰三角形棱镜条的高度在1-70μm的范围内。

进一步的，所述的截面为等腰三角形棱镜条的光折射侧面与光反射侧面形成的夹角在50-90°范围内，所述的截面为等腰三角形棱镜条的高度在 5-50μm的范围内。

更进一步的，所述的截面为等腰三角形棱镜条的光折射侧面与光反射侧面的夹角在60-75°范围内，所述的截面为等腰三角形棱镜条的高度在10-30 μm的范围内。

进一步的，所述光线筛选结构层包括光线吸收结构和光线透过结构；所述光线吸收结构和光线透过结构交替排列。

进一步的，所述光线透过结构填充在相邻的光线吸收结构之间。

进一步的，所述光线吸收结构为黑色棱镜条，所述光线透过结构为透明棱镜条；所述黑色棱镜条的横截面为三角形，所述透明棱镜条的横截面为梯形。

进一步的，所述透明棱镜条的梯形侧面与所述黑色棱镜条的三角形的侧面相贴。

进一步的，所述的交替排列的黑色棱镜条与透明棱镜条等高。

进一步的，所述光线筛选结构层由黑色棱镜条与透明棱镜条相邻交替排列组成，所述的黑色棱镜条截面为三角形，所述透明棱镜条的截面为梯形，所述的截面为三角形的黑色棱镜的顶点在光线筛选结构层的顶部；所述的交替排列的黑色棱镜条与透明棱镜条等高，并且棱镜条的高度在30-200μm的范围内，所述的棱镜条的高度与梯形截面的上底边长度的比值在0.6-7：1的范围内，所述的每个透明棱镜条梯形截面的下底边长度与上底边长度的比值在0.1-0.9：1范围内。

进一步的，所述的交替排列的黑色棱镜条与透明棱镜条的高度在 50-180μm的范围内，所述的棱镜条的高度与梯形截面的上底边长度的比值在 1-4:1的范围内，所述的每个截面为梯形的透明棱镜条的下底边长度与上底边长度的比值在0.5-0.8：1范围内。进一步的，所述的交替排列的黑色棱镜条与透明棱镜条的高度在90-110μm的范围内，所述的棱镜条的高度与透明棱镜条的梯形截面的上底边长度的比值在2-3:1的范围内，所述的每个截面为梯形的透明棱镜条的下底边长度与上底边长度比值在0.6-0.7：1范围内。

进一步的，所述光线吸收结构包括丙烯酸树脂和吸光物质；所述光线透过结构包括丙烯酸树脂。

进一步的，所述的吸光物质在黑色棱镜条中的重量百分含量为 0.005％-10％。

所述吸光物质选自炭黑、黑色精、银黑色精、银灰色精中的一种或至少两种的组合。进一步的，所述光线吸收结构中的丙烯酸树脂为不饱和丙烯酸树脂体系经UV固化而成。

进一步的，所述光线透过结构中的丙烯酸树脂为不饱和丙烯酸树脂体系经UV固化而成。

进一步的，所述的截面为三角形的黑色棱镜条与透明棱镜条是相同配方的不饱和丙烯酸树脂体系经UV固化而成。

进一步的，所述的截面为三角形的黑色棱镜条的形成需要事先在丙烯酸树脂中均匀混入一定比例的炭黑、黑色精、银黑色精、银灰色精中的一种或至少两种的组合。

进一步的，所述的吸光物质在黑色棱镜条中的重量百分含量为0.05％-5％。

更进一步的，所述的吸光物质在黑色棱镜条中的重量百分含量为 0.1％-1％。

进一步的，所述保护层包括丙烯酸树脂。

进一步的，所述的表面保护层由不饱和丙烯酸体系经涂布及UV固化而成，所述的保护层的厚度在2-25μm的范围内，所述的保护层的硬度在4B-6H 的范围内，所述的保护层的Rz值在1-100的范围内。

进一步的，所述保护层的厚度在5-15μm的范围内，所述保护层的硬度在B-5H的范围内，所述保护层的Rz值在20-80范围内。

更进一步的，所述保护层的厚度在8-12μm的范围内，所述保护层的硬度在2H-4H的范围内，所述保护层的Rz值在40-60范围内。

进一步的，所述基膜层的透光率在85-99％范围内，所述基膜层的厚度在 10-250μm的范围内。

所述的基膜层可选自PS、MS、PMMA、PET、HDPE、PC、EAA、EMMA 薄膜中的一种。

所述的基膜层采用ASTM D 1003透光率测试标准测透光率。

进一步的，所述基膜的透光率在87-96％的范围内，所述基膜层的厚度在 15-125μm的范围内。

更进一步的，所述基膜的透光率在89-93％的范围内，所述基膜层的厚度在25-75μm的范围内。

进一步的，所述匀光扩散层包括丙烯酸树脂和有机微粒，有机微粒通过丙烯酸树脂粘结在基膜层上。

进一步的，所述的有机微粒在均光扩散层中的重量百分含量为0.2％-5％。

进一步的，所述的有机微粒在均光扩散层中的重量百分含量为0.5％-3％。

进一步的，所述的有机微粒在均光扩散层中的重量百分含量为 1.5％-2.5％。

进一步的，所述的匀光扩散层，UV固化胶的主体树脂属于丙烯酸UV固化胶体系，所述的微米级有机微粒选自PMMA、PDMA、PU、MS、PS、PBMA 中粒径分布均匀的单分散微米级粒子中一种。进一步的，微米级有机微粒的粒径在3-15μm的范围内。

进一步的，微米级有机微粒的粒径在5-12μm的范围内。

进一步的，微米级有机微粒的粒径在8-10μm的范围内。

光路准直结构，需要将光线汇聚到和显示面板法线很小的夹角范围内。决定光路准直效果的好坏的因素是棱镜条顶角的角度选择。

当光路准直结构将光线汇聚后，经匀光扩散层的光扩散，再经过光线筛选结构层的光线筛选，达到同时兼顾高辉度和防窥效果。

防窥效果的好坏主要受两方面因素影响，一方面是光线筛选结构层中棱镜的高度与梯形上底边长的比值、另外方面是黑色棱镜条中吸光物质的选择。

保护层即不能太光滑，也不能太粗糙，保护层表面的粗糙度要在合适的范围内。

进一步的，在所述的光学薄膜中，所述光路准直结构层的棱镜条的顶角角度是45-105°，高度是1-70μm；所述光线筛选结构层的黑色棱镜条与透明棱镜条的高度为30-200μm，所述黑色棱镜条的高度与透明棱镜条的梯形截面的上底边长度的比值在0.6-7：1的范围内，所述透明棱镜条的下底边长度与上底边长度的比值为0.1-0.9：1，所述表面保护层的厚度为2-25μm，保护层的硬度为4B-6H，保护层的Rz值为1-100；所述基膜层的透光率为85％-99％，所述基膜层的厚度为10-250μm；所述匀光扩散层的有机微粒的粒径为 3-15μm。前述技术方案包括实施例1-10。

进一步的，在所述的光学薄膜中，所述光路准直结构层的棱镜条的顶角角度是50-90°，高度是5-50μm；所述光线筛选结构层的黑色棱镜条与透明棱镜条的高度为50-180μm，所述的黑色棱镜条的高度与透明棱镜条的梯形截面的上底边长度的比值在1-4：1的范围内，所述透明棱镜条的下底边长度与上底边长度的比值为0.5-0.8：1；所述表面保护层的厚度为5-15μm，保护层的硬度为B-5H，保护层的Rz值为20-80；所述基膜层的透光率为87％-96％，所述基膜层的厚度为15-125μm；所述匀光扩散层的有机微粒的粒径为 5-12μm。前述技术方案包括实施例3-10。

进一步的，在所述的光学薄膜中，所述光路准直结构层的棱镜条的顶角角度是60-75°，高度是10-30μm；所述光线筛选结构层的黑色棱镜条与透明棱镜条的高度为90-110μm，所述黑色棱镜条的高度与透明棱镜条的梯形截面的上底边长度的比值在2-3：1的范围内，所述透明棱镜条的下底边长度与上底边长度的比值为0.6-0.7：1；所述表面保护层的厚度为8-12μm，保护层的硬度为2H-4H，保护层的Rz值为40-60；所述基膜层的透光率为89％-93％，所述基膜层的厚度为25-75μm；所述匀光扩散层的有机微粒的粒径为 8-10μm。前述技术方案包括实施例5-8和实施例10。

本发明提供的上述光学薄膜，采用下述方法制备：

(1)在基膜层的上表面制备匀光扩散层；

(2)在基膜层的下表面制备光路准直结构层的棱镜条；

(3)在匀光扩散层的上表面制备光线筛选结构层的黑色棱镜条；

(4)在黑色棱镜条之间填充透明棱镜条的原料，通过紫外固化形成透明棱镜条；

(5)在光线筛选结构层的表面制备保护层。

进一步的，上述步骤(1)包括涂布、UV固化工艺。

进一步的，上述步骤(2)包括涂布、雕刻辊(金属辊)雕刻、UV固化工艺。

进一步的，上述步骤(3)包括涂布、雕刻辊(金属辊)雕刻、UV固化工艺。

进一步的，上述步骤(4)包括涂布、UV固化工艺。

进一步的，上述步骤(5)包括涂布、UV固化工艺。

进一步的，所述光学薄膜的制备方法包括下述步骤：

(1)、首先，在基膜层的上表面通过精密涂布工艺、UV固化工艺，配合丙烯酸树脂和有机微粒混合液，制备得到基膜层上表面含有匀光层的半成品 1，收卷备用。

(2)、然后，通过精密雕刻工艺、精密微结构复制工艺、UV光固化工艺，让半成品1依次通过带有光路准直结构棱镜微结构、光线筛选结构层黑色棱镜的金属辊，配合丙烯酸树脂以及掺杂吸光物质的丙烯酸树脂，在半成品1 基膜层的下表面得到光路准直结构层，在匀光层上部成型得到光线筛选结构层的黑色棱镜条，这一步得到的样品称为半成品2，收卷备用。

(3)最后，通过精密雕刻工艺、精密微结构复制工艺、精密涂布工艺、UV光固化工艺，让半成品2依次通过刮刀涂覆刀头，配合丙烯酸树脂，依次得到光线筛选结构黑色棱镜条之间的透明棱镜条、本发明光学薄膜的表面保护层，最终得到本发明提供的光学薄膜成品。

本发明提供的光学薄膜，具有以下有益效果：

手机、笔记本、平板等便携式移动终端设备中，LED发光源发出的光线在这些便携式移动背光膜组中从导光板侧面射入，而后在导光板内部从光源位置开始，大部分光源开始在远离LED光源方向，不断的在导光板内部进行反射，当多次反射后，在导光板内部上下表面反射的角度逐渐发生变化，最终大部分光线从导光板的上表面，在0-70°的锐角范围内，沿远离LED光源方向，从导光板上表面射出；而少量部分光源会从导光板的下表面射出，但是从下表面射出的这一小部分光源，会接触到导光板下表面的镀银或者镀铝反射片，从而又反射回导光板，反射回的光线，一部分在较小的锐角度范围内，直接穿过导光板下表面、上表面折射而出；而反射回的另外一部分光线，则会再次在导光板内部进行多次反射，并且最终也会大部分从导光板的上表面射出，只有较少的一部分光线在多次反射、折射的过程中，会从导光板、反射片的四周射出，成为无法利用的光线。

本发明提供的光学薄膜的最低层结构是截面为等腰的三角形棱镜条，经导光板上表面一定锐角度范围内大量射出的光线，如果不对其传输路线进行改变，则这些光源中只有极少部分的光源会在导光板法线方向附近射出，从而导致便携式移动设备的正视辉度下降比较厉害；本发明的光学薄膜最低层三角形棱镜条的存在，会对从导光板上表面这部分锐角范围内射出的光线进行光路准直，从而改变从导光板上表面射出的光线的传输路径，使射出的光线在导光板法线附近方向上的进行收敛，从而为消费者正视屏幕时所需的高辉度提供了基本保障。

当光经光路准直结构准直后，经匀光层的扩散效果，光线在垂直法线方向上的收敛效果会变差，一般而言，收敛角度会扩大到水平视角约35-40°范围。匀光层的引入，会使得在垂直法线上光线的收敛效果变差，但是匀光层是必要的，因为匀光层的引入，会对背光模组中遮盖性得到提升，从而会对导光板、反射片或者光路准直结构层三角形棱镜条上存在的一些无法避免的局部小缺陷得到遮盖。

匀光层上部的光线筛选结构层的存在，用作对正视便携式移动终端设备的水平视角进行缩小，但其与光路准直结构层三角形棱镜对光线传输路径的准直原理不同，光路筛选结构层对于水平视角的进一步缩小，主要依靠于黑色棱镜条与透明棱镜条的结构设计实现，搭配黑色棱镜条对光线的阻隔、吸收，从而使得水平视角进一步收敛到25°左右。正是由于黑色棱镜条的设计，在这个水平视角之外，人眼所观测到屏幕的显示内容只有黑色，从而达到防窥效果、高隐私保护性的功能。

目前而言，市场上存在的手机、笔记本、平板等一些便携式移动设备，都还是传统的LCD显示技术，在这些便携式移动终端设备的背光模组中，均是采用多张不同功能的光学薄膜组合使用的方案，多张不同功能的光学膜片基本的要包含一张扩散膜、两张增光膜，这几张膜片组合在一起时，厚度在 200-350μm之间，本发明提供的光学薄膜的平均厚度在180μm左右，综合比较，可以较明显的使背光模组的厚度，使得设备更加轻薄化

本发明提供的光学薄膜，能够对现有手机、平板、笔记本等背光模组中导光板的出射光进行更有效的光路准直及光线筛选，从而实现高辉度增益及高隐私保护的功能，并且也可使这些移动便携设备更加轻薄化。本发明提供的光学薄膜的制备方法易于操作，便于量产。

附图说明

图1为本发明提供的光学薄膜的主视图；

图2为本发明提供的光学薄膜的侧视图；

图3为传统背光模组中多张光学膜片组合的结构示意图；

图4为从导光板上表面射出光线中与水平面呈最小夹角的边界光线在光路准直结构中的传输路径图；

图5为从导光板上表面射出光线中与水平面呈最大夹角的边界光线在光路准直结构中的传输路径图；

图6为本发明提供的光学薄膜光线筛选结构层工作原理示意图；

图7为目前便携式移动终端设备导光板出光面光线射出角度与辉度的测试图；

图8为传统背光模组与市面现有防窥片及本发明提供的光学薄膜搭配使用时的可视角测试图；

图9为本发明提供的光学薄膜与传统背光模组的辉度测试图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，有必要指出的是本实施例只用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据上述发明的内容作出一些非本质的改进和调整。

本发明提供的光学薄膜的辉度、可视角、薄膜厚度测试采用以下仪器和方法进行检测：

(1)、采用CS2000辉度、可视角测试系统及配套设备进行辉度、可视角的测试，辉度测试采用目前业界通用的九点测试取平均辉度值法，可视角采用1°为测试公差，中心点两侧0-90°内为测试范围进行测试，视角采用1/2 中心点辉度值作为水平半可视角。表3中的可视角是是水平半可视角的2倍。

(2)、薄膜厚度的测试采用数显螺旋测微仪进行测试。

图1为本发明提供的光学薄膜的主视图，所述光学薄膜包括光路准直结构层1、基膜层2、匀光扩散层3、光线筛选结构层、和表面保护层7。所述匀光扩散层包括有机微粒4、所述光线筛选结构层包括光线吸收结构5、光线透过结构6。

图2为本发明提供的光学薄膜的侧视图，如图2所示，光路准直结构层1 由横截面为三角形的棱镜条组成，该棱镜条的纵向与光线吸收结构5的纵向呈90°角。

图3为目前传统的便携式移动终端设备的背光模组中的组合光学膜片，所述的组合光学膜片包括下扩散膜8、下增光膜9、上增光膜10、上扩散膜 11。

图4为从导光板上表面射出光线中与水平面呈最小夹角的边界光线在光路准直结构中的传输路径图，所述传输路径图中包括从导光板上表面射出光线中与水平面呈最小夹角的入射光线12、经棱镜折射后的光线13、经棱镜反射后的光线14、靠近导光板出射光线的棱镜光折射表面(即光折射表面)15、远离导光板出射光线的棱镜光反射表面(即光反射表面)16、导光板的垂直法线17。

图5为从导光板上表面射出光线中与水平面呈最大夹角的边界光线在光路准直结构中的传输路径图，所述的传输路径图包括从导光板上表面射出光线中与水平面呈最大夹角的入射边界光线18、经棱镜折射后的光线19、经棱镜反射后的光线20。

图6为本发明提供的光学薄膜光线筛选结构层工作原理示意图，所述的原理示意图包括被光线筛选结构层中黑色棱镜条吸光物质吸收的光线21及 22，经过光线筛选结构层中透明棱镜条射出的光线23及24。

如图7所示，所述的测视图横坐标表示从导光板上表面射出的光线与导光板垂直法线的夹角，0°代表光线从导光板上表面传输射出的方向是与导光板上表面垂直的；角度为正值，代表光线从导光板上表面射出，光线传输射出的方向是靠近背光模组中灯条的方向的，纵坐标没有辉度或者辉度很低，代表从这个方向射出的光线很少或者可以理解为几乎可以忽略不计。角度为负值，代表光线从导光板上表面射出，光线传输射出的方向是远离背光模组中灯条的方向的，同时这个这个角度指从导光板上表面射出，远离灯条方向，与导光板水平面垂直法线的夹角。比如夹角为85°时，那么实际上，射出的光线与导光板水平面的夹角就是5°。

如图8所示，所述的测试图横坐标为观看的角度取值，其中0°代表站在测试膜片的中线点时观看，角度的正负代表沿测试膜片中轴线分别在右、左侧进行观看测试，对应的角度值代表与测试膜片垂直法线的夹角；纵坐标代表对应观看角度所对应的辉度；图中所标示的数组，比如(-13,2192)，其中还-13°代表观看角度，2192为对应-13°时的辉度值。从图中可以看出，本发明提供的光学膜片，其在保证高辉度的同时，防窥效果也是比传统防窥片结合传统背光模组的要更优。(当防窥角度做到一定程度，在不牺牲辉度的前提下，同时要保证厚度的适中，防窥角度的提升是非常难的，对比传统的，本发明的光学薄膜，在辉度增益提升40％的前提下，防窥效果更好，比实验测试的防窥片的防窥角度还要好3°左右。)

如图9所示，使用本发明提供的光学薄膜的背光模组的辉度远高于传统背光及防窥片组合后的辉度。

实施例1

本发明提供的光学薄膜，所述的光学薄膜从下到上依次包括光路准直结构层、基膜层、匀光扩散层、光线筛选结构层、表面保护层。

所述光路准直结构层由水平排列的棱镜条组成；所述棱镜条的横截面为等腰三角形，所述棱镜条的底面与基膜层相贴。

所述匀光扩散层包括丙烯酸树脂和有机微粒，有机微粒通过丙烯酸树脂粘结在基膜层上。

所述光线筛选结构层包括光线吸收结构和光线透过结构；所述光线吸收结构和光线透过结构交替排列。

所述光线吸收结构为黑色棱镜条，所述光线透过结构为透明棱镜条；所述黑色棱镜条的横截面为三角形，所述透明棱镜条的横截面为梯形。

所述的交替排列的黑色棱镜条与透明棱镜条等高。所述光线吸收结构包括丙烯酸树脂和吸光物质；所述光线透过结构包括丙烯酸树脂。

所述保护层包括丙烯酸树脂。

实施例1提供的光学薄膜的技术参数如表1和表2所示。

实施例2-10提供的光学薄膜如实施例1所述的光学薄膜，实施例2-10提供的光学薄膜的技术参数如表1和表2所示。

实施例1-10制得的光学薄膜的性能测试结果如表3所示。

表1实施例1-10制得的光学薄膜的技术参数

表1中，光路准直结构层中，棱镜条顶角即为光折射侧面与光反射侧面的夹角，三角形棱镜条(横截面)的高度即为三角形棱镜条横截面的高度。光线筛选结构层中，黑色棱镜条高度与梯形的上底边长度比值即为黑色棱镜条高度与透明棱镜条的横截面的梯形的上底边长度比值

表2实施例1-10制得的光学薄膜的技术参数

表3实施例1-10制得的光学薄膜的性能测试结果

由上述表3所示的数据可以得出，使用本发明所制备的光学薄膜的背光模组具有较高的辉度和较小的可视角。可视角越小，防窥效果越好。而且，本发明实施例3-10提供的光学薄膜能使背光模组具有更高的辉度和更小的可视角。特别的，本发明实施例5-8和实施例10提供的光学薄膜能使背光模组具有更高的辉度和更小的可视角。

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)

1.一种光学薄膜，其特征在于，所述的光学薄膜依次包括光路准直结构层、基膜层、匀光扩散层、光线筛选结构层、表面保护层。

2.根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于，所述光路准直结构层由水平排列的棱镜条组成；所述棱镜条的横截面为等腰三角形，所述棱镜条的底面与基膜层相贴。

3.根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于，所述光线筛选结构层包括光线吸收结构和光线透过结构；所述光线吸收结构和光线透过结构交替排列。

4.根据权利要求3所述的光学薄膜，其特征在于，所述光线透过结构填充在相邻的光线吸收结构之间。

5.根据权利要求3所述的光学薄膜，其特征在于，所述光线吸收结构为黑色棱镜条，所述光线透过结构为透明棱镜条；所述黑色棱镜条的横截面为三角形，所述透明棱镜条的横截面为梯形。

6.根据权利要求3所述的光学薄膜，其特征在于，所述光线吸收结构包括丙烯酸树脂和吸光物质；所述光线透过结构包括丙烯酸树脂。

7.根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于，所述保护层包括丙烯酸树脂。

8.根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于，所述匀光扩散层包括丙烯酸树脂和有机微粒，所述有机微粒通过丙烯酸树脂粘结在基膜层上。

9.根据权利要求5所述的光学薄膜，其特征在于，在所述的光学薄膜中，所述光路准直结构层的棱镜条的顶角角度是45-105°，高度是1-70μm；所述光线筛选结构层的黑色棱镜条与透明棱镜条的高度为30-200μm，所述黑色棱镜条的高度与透明棱镜条的梯形截面的上底边长度的比值在0.6-7：1的范围内，所述透明棱镜条的下底边长度与上底边长度的比值为0.1-0.9：1。

10.一种制备权利要求1所述的光学薄膜的方法，其特征在于，所述制备方法包括下述步骤：

(1)在基膜层的上表面制备匀光扩散层；

(2)在基膜层的下表面制备光路准直结构层的棱镜条；

(3)在匀光扩散层的上表面制备光线筛选结构层的黑色棱镜条；

(4)在黑色棱镜条之间填充透明棱镜条的原料，通过紫外固化形成透明棱镜条；

(5)在光线筛选结构层的表面制备保护层。