CN1957291A - 具有粒子分布其间的表面保护层的透光性光学膜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种透光性光学膜，包括：光学结构层，该光学结构层为由透光性聚合物材料形成的板材，并包括其上形成多个立体结构的第一表面和与第一表面相反的第二表面；以及保护层，该保护层形成在光学结构层的第二表面上，并包括透光性聚合物材料和球形有机或无机粒子。保护层的具有从透光性聚合物材料突出的粒子形成的突出表面部位。本发明的光学膜优点在于，由于可以防止棱镜结构与光学膜的相对表面因受外部冲击、震动及摩擦而受损，因此防止了因摩擦静电而带来的杂质粘附。进一步地，改善了正面亮度和光学膜的光学特性。
Description
现有技术
本发明总体上涉及一种适用于液晶显示装置(LCD)的光学膜，特别是，本发明涉及一种可以适用于液晶显示装置的背光模组的透明光学膜，以有效提高从光源处发射到液晶显示面板的光线的使用效率，进而提高屏幕上所产生的画面亮度，并在整个屏幕上显示均匀的优质画面。
背景技术
随着人类文明从工业社会进化到高度信息化社会，可以显示并传达各种信息组的电子显示装置作为一种媒介也跟着日益重要。目前被广泛使用在电子显示装置中的CRT(阴极射线管Cathode Ray Tube)由于其安装空间大，在产品大型化的过程中受到了很大的制约，因此逐渐被液晶显示(LCD)、等离子体显示面板(PDP)、场致发射显示(FED)及有机EL等各种平板显示装置替代。所述平板显示装置中，液晶显示装置(LCD)是通过融合液晶与半导体技术而获得的集成装置，由于产品具有轻薄与耗电小等优点，人们对其结构与制造技术进行了大量研究开发，目前不仅在现有的笔记本电脑、桌上型电脑的显示器、便携式个人通信装置(PDA及手机)等领域日益开拓应用范围，大型化技术也逐渐突破了技术障碍，应用领域已经扩展到HD(高分辨率High Definition)电视级的大型电视，LCD已经被人们视为可以替代CRT的新显示装置。
由于所述液晶显示(LCD)装置的液晶本身无法发光，因此需要在所述装置的背面另外安装光源，然后通过位于各像素(pixel)的液晶调整光线强度，进而实现对比度(contrast)。具体地说，液晶显示装置利用液晶物质的电气特性来调节光线的透光率，在位于装置背面的光源灯发光后，通过各种功能性光学膜或板使均匀性与方向性业已调节完毕的光线经过色彩过滤器，进而呈现出红、蓝及绿(R、G、B)等三种颜色。而且，液晶显示装置是一种使用电气方法调节各像素的对比度(contrast)并显示画面的间接发光式显示装置，提供光源的发光装置是决定液晶显示装置的亮度与均匀性等画质的关键因素。
所述发光装置以背光模组(BLU)的应用范围最广，图1是现有一般背光模组的结构图。如图所示，背光模组1使用冷阴极荧光灯(CCFL：ColdCathode Fluorescent Lamp)之类的光源2a，所述光源所放射的光线依次通过导光板2d、扩散板2e及棱镜片2f与2g，最后到达液晶面板3。在背光模组1中，导光板2d可以把光源发射的光线均匀地分布到平面液晶面板3的正面，扩散板2e可以使正面屏幕得到均匀的光强度，棱镜片2f与2g执行光线路径控制功能，可以使经过扩散板2e的各种光线方向转换到适合用户观看的视角(0)范围内。而且，导光板2d的下部表面上具有提高光源使用效率的反射板2c，可以把脱离最佳路径而无法到达液晶面板的光线加以反射后使用。
本发明在棱镜片2f与2g方面进行了改善作业，考虑到观看屏幕的用户位置主要处于屏幕前方，棱镜片2f与2g可以对经过扩散板2e后向各方向扩散的光线路径进行控制，提高显示装置的正面亮度，实现了更清晰的画面。
美国专利公报US2,248,638、US4,497,860、US4,805,984、US4,906,070及韩国专利申请KR1986-0009868均公开了线性排列的多个棱镜结构位于其一侧的光学膜或板。图2是现有棱镜片10的结构图。如图2所示，现有棱镜片10由透明材质制作，其一表面是棱镜的规则排列12。如图2所示，棱镜采取线性排列12，然而如图3所示的角锥结构22也被广泛使用，另外还有很多源于棱镜形状及结构的各种方案。
图4是现有棱镜片10的光线路径控制功能说明图。如图4所示，光线从棱镜片10的下端入射，将根据其入射角(α1)，一部分光线折射后继续朝上方前进(路径A的光线)，一部分光线被完全反射后朝下方行进。路径B或C的光线随后被所述图1的反射板2c反射后再使用，或者脱离视角(θ)而无法被液晶面板应用并造成光损失。
光学膜具有图2所示多个线性排列棱镜结构12，当叠层为两张而不是单独使用时，可以进一步增强对正面方向的光线路径的控制效果。通过将各棱镜互相正交排列或维持一定角度排列可获得叠层。美国专利公报US4,542,449公开了所述的两张光学膜层叠使用的结构。如今，如图1所示把具有棱镜结构的两个膜2f与2g正交排列的方式已经获得了广泛应用。所述美国专利公报US4,542,449所公开的结构如下：棱镜片的一个面上有多个二等边棱镜形成线性排列，另一面则是光滑面，所述二等边棱镜的倾斜面与所述光滑面形成45度左右的角度，两个棱镜片以互成90度左右的角度排列并如图1所示叠层，可以增强偏光功能并提高正面亮度。
所述光学膜在聚酯或聚碳酸酯等透明膜上涂覆透明硬化树脂层并形成棱镜结构，再制作成卷材或大面积板材，然后根据目标装置的情形而切成适当的大小与形状，再以两个膜正交排列的方式安装到液晶显示装置的背光模组框架上。此时，两个叠层棱镜膜的上端光滑面与下端棱镜结构的顶点互相接触。
但是，使用两张棱镜片层叠的所述结构时，容易在制造过程或者使用液晶显示装置时受到冲击或震动而使棱镜结构磨损，或者使上层膜的光滑面与下层膜的棱镜顶点部位接触而受损(刮痕)。而且在膜的制造过程中与膜承载装置表面之间的摩擦、从承载的光学膜中分离出个别膜时棱镜膜之间的摩擦，都能使棱镜结构受损并伤害到光滑面。
聚对苯二甲酸乙二酯或聚碳酸酯膜等适用于棱镜膜的材料，其表面硬度相对较低，更加重了所述的损伤情形。而且，在搬运过程或组装工序中发生摩擦而产生静电时，杂质容易粘附在非规则排列的光滑面上。在所述棱镜结构或光滑面受损或者杂质粘附其上的情形下，将使光线在通过后形成不正规的形状或画面，无法显示出均匀清晰的图像，是造成工序不良率上升的主要原因之一。
发明内容
为了解决现有技术的所述缺点，本发明的目的是提供一种可以作为棱镜片使用的、具有改进的棱镜结构的透光性光学膜，可以防止棱镜结构和光学膜的其它因受外部冲击、震动及摩擦而受损，防止因摩擦静电而导致的杂质粘附。
本发明的另一目的是提供一种透光性光学膜，具有改进的正面亮度等光学特性。
为了实现所述目的，本发明提供一种光学膜，包括：光学结构层，所述光学结构层为由透光性聚合物材料形成的板材，并包括其上形成多个立体结构的第一表面和与所述第一表面相反的第二表面；以及保护层，所述保护层形成在所述光学结构层的所述第二表面上，并包括透光性聚合物材料和分布在透光性聚合物材料中的多个球形有机或无机粒子。其中，所述保护层的具有由从所述透光性聚合物材料突出的球形有机或无机粒子形成的突出表面部位。。
优选地，所述光学结构层包括：基材层，所述基材层形成为组成所述光学结构层的所述第二表面的平坦的板材；以及排列层，所述排列层与所述基材层接触，并由组成所述光学结构层的第一表面的固化树脂形成。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图说明
图1是现有液晶显示装置的结构图。
图2是现有光学膜的结构图。
图3是现有光学膜的另一结构图。
图4是现有光学膜的光学特性说明图。
图5是本发明一实施例的光学膜的结构图。
图6是本发明另一实施例的光学膜的结构图。
图7是本发明的两个光学膜正交层叠时的剖面图。
图8是本发明的光学膜在盘(table)上层叠时的剖面图。
图9是现有两个光学膜正交层叠时的剖面图。
图10与图11是本发明实施例的光学膜对于光学特性的改进说明图。
<图形主要符号的说明>
10、20、30、40：光学膜
31、41：基材层
32、42：排列层
33、43：粒子
34、44：保护层
35、45：光学结构层
下面参照附图进行说明，其中所有不同的附图中相同的附图标记表示类似的部件。
图5是根据本发明第一实施例的光学膜结构图。如图5所示，棱镜片30结构包括：光学结构层35，该光学结构层35具有位于一个表面上的、可以提高集光功能与亮度的、多个并排设置的二等边棱镜线性阵列；以及位于相反面上的保护层34。这样，有机或无机粒子33分布在保护层34内部。
图6是根据本发明第二实施例的光学膜结构图。如图6所示的棱镜片40结构，与图5所示的棱镜片30不同的是，其包括在一个表面上具有多棱锥形结构的规则阵列的光学结构层45。形成在光学结构层35或45一侧的结构，除了包括图5所示的多个二等边棱镜线性阵列与图6所示的棱锥形结构以外，还可以根据需要而使用圆锥阵列、半球形阵列及非球形立体结构(例如，五角形、六角形、八角形及椭圆形半球等)等各种变形结构。
一般来说，光学结构层35或45包括形成为平坦板材的基材层31或41及接触所述基材层31或41的排列层32或42。基材层31或41与排列层32或42可以单独形成在由至少一层的叠层中。可供选择地，也可以不分成基材层31或41与排列层32或42，使光学结构层35或45形成为一个整体。考虑到膜的机械强度与制造工序的便利性，优选使用包括基材层31或41和在基材层31或41的上面由固化树脂形成的排列层32或42。
此时，基材层31或41可以由高透光率的任何塑料材质形成。例如，基材层的材料包括聚碳酸酯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚乙烯、聚苯乙烯及环氧树脂等材料，其中以聚碳酸酯与聚对苯二甲酸乙二酯较佳。组成基材层31或41的材料应当具有与涂覆其上以形成排列层32或42的硬化性树脂之间具有良好的粘接性，还应当透光率高、表面平滑度均匀、没有局部性的亮度偏差。
所述基材层31或41的厚度应该在10到1000微米的范围内。基材层31或41的厚度低于10微米时，会减低机械强度与热稳定性；同时，厚度大于1000微米时，将减低膜的柔软性并使光线在通过时发生光损失现象。因此，基材层31或41的厚度优选形成为25到500微米的范围。
在由透明塑料材料形成的基材层31或41的上面形成排列层32或42，所述排列层32或42具有可以提高正面亮度的光学结构阵列，其材料使用的是折射率大于组成基材层31或41的材料的透明固化树脂。
如前所述，排列层32或42包括具有各种形状的光学结构，例如，图5所示的线型二等边棱镜并排的线性阵列。此时，假设棱镜结构的上顶角(三角棱镜的两斜面夹角)为α，α一般为20~140度的范围。由于如正面亮度和视角范围内的光强度分布等光学特性将随着二等边棱镜顶角(α)而出现变化，因此棱镜的顶点角度优选80~100度。当棱镜的顶点角度低于80度时，虽然集光的正面亮度增加，但视角范围内的光强度分布变差。另一方面，如果顶角大于100度时，尽管视角范围内的光强度分布良好，但是正面亮度变低。因此棱镜顶角更优选维持在85~95度的范围内。
组成排列层32或42的材料例如包括紫外线固化树脂或热固化性树脂在内的高分子树脂，例如不饱和脂肪酸聚酯、芳香族乙烯基化合物、不饱和脂肪酸及其衍生物，不饱和二元酸(unsaturated dibasic acid)及其衍生物，甲基丙烯腈之类的丙烯腈(cyanide)化合物等。进一步地，组成排列层32或42的材料的折射率优选大于组成基材层31或41的材料的折射率。基材层31或41的折射率较大时，穿过基材层31或41背面的光在基材层31或41和排列层32或42之间的界面被完全反射，并因此无法到达棱镜结构。
保护层34或44形成在光学结构层35或45的下面。保护层34或44具有由分布在保护层中的粒子33、43形成的表面突出部位。在承载或保管光学膜或者把光学膜与其它元件一起组装时，保护层34或44的表面突出部位可以减少光学膜与工序装置内部对向面或其它将被层叠的光学膜之间的接触面积。由此减少了光学膜在分离成个别光学膜或移动或组装时的表面损伤。
也就是说，在背光模组内部使用两个光学膜叠层时，如图9所示的现有技术结构，一个光学膜的棱镜顶点不是直接接触其它光学膜的光滑面，而是其保护层34或44的表面突出部位接触其它光学膜，由此减少了光学膜之间的接触面积，而且使粒子发挥出缓冲作用。在具有棱镜结构的面上，通过防止其棱镜结构顶点部位受损或相反结构表面的光滑表面受损，实现了本发明防止表面损伤的效果。图7是本发明的两个光学膜30、30’层叠时的剖面图，说明了本发明可以防止表面受损的效果。图8是本发明的一个光学膜在盘(table)上层叠时的剖面图，说明了本发明可以减少接触面积并防止表面受损的效果。
本发明的保护层34、44由分布在透明有机树脂粘接剂中的有机或无机粒子形成。树脂粘接剂材料与组成基材层31或41的材料之间的粘接性良好，粒子相融性良好，也就是说粒子均匀分布在树脂内部，从而不易分离或沉淀。
树脂粘接剂可以使用不饱和聚酯、甲基丙烯酸甲酯、异丁烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸正丁基甲酯(N-ButylMetyl methacrylate)、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、羟丙基甲基纤维素、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸环氧丙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯聚合物或共聚物或三元共聚物之类的丙烯酸系、氨酯系、环氧系密胺系树脂等。为了提高耐热性、耐磨性及粘接性，可以使用固化剂来获得硬树脂。
制作保护层34或44时分布在树脂粘接剂中的粒子包括有机和无机粒子。典型使用的有机粒子包括：甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、羟丙基甲基纤维素、丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸环氧丙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正丁酯、或丙烯酸-2-乙基己酯聚合物之类的丙烯酸系；聚乙烯、聚苯乙烯及聚丙烯等烯烃系粒子；丙烯与烯烃系的共聚物；或者生成单聚物粒子后，通过在所述层上覆盖其它种类的单体而形成多层多成分的粒子等等。
与此同时，也可以使用氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锆及氟化镁之类的无机系粒子。所述有机粒子和无机粒子只是举例性的，并不能据此限定所述有机或无机材料的粒子范围。只要能实现本发明的目的，可以使用本领域技术人员公知的其它粒子材料。因此所述粒子材料的变形也属于本发明的保护范围之内。
尽管保护层的厚度发生变化，但分布在保护层中的粒子大小(直径)可以在0.1到20微米的范围内。粒子太大时，由于保护层的突出表面部位会使棱镜顶点受损。相反，粒子太小时，难于实现本发明防止损伤的效果。优选地，使用大小为0.1到15微米范围的粒子。另外，粒子大小采取单分散(monodisperse)分布。如果粒子大小偏差太大，保护层34或44突出表面部位的高度随其位置而变化，进而恶化了其结构与光学特性的均匀性。因此，优选使用与平均大小为基准的小偏差的离子。
此外，在光学膜的保护层34或44中，粒子密度不能太大而且应当完全埋没在保护层里面。如图5-8、图10及图11所示，粒子在保护层34或44中的分布不能太过密集。粒子密度太大时，粒子会局部聚集，或者在排列好的粒子上堆积其它粒子。这样，应该使粒子与粒子之间维持预定的空间。也就是说，粒子优选形成为类似于采用淀积(deposition)法将在基材层上形成的薄膜的初始状态下的孤岛结构(island Structure)或单层(mono-layer)结构。
因此，优选使用所述的实例性结构，在限定粒子大小分布时，应考虑到没有粒子时保护层34部分的厚度。图10及图11显示了保护层34内部的粒子分布状态。在图10中示出了所述孤岛结构，其中在保护层34中粒子33在基材层31的下面形成为孤岛结构。如图10所示，树脂粘接剂以保护层34的凸出表面部位涂覆上述树脂的方式形成在薄膜中。另外，如图11所示，粒子部分地暴露在树脂粘接剂的外部。图10与图11所示的结构可以同时出现在同一光学膜上的不同部位。当保护层(31)的突出表面部位高度(h)太大时，突出表面部位可能会对棱镜顶点产生负面影响，也可能脱离或破损。因此，保护层34的突出表面部位的高度(h)不得大于粒子直径的50％。为了获得能实现本发明的目的的最佳粒子分布，所述保护层34中没有粒子33分布其间的那些部位的厚度(f)应当大于粒子直径的50％，小于粒子直径的100％。如果保护层34的上述厚度太大时，粒子33将完全埋没，从而难于形成本发明所需要的保护层的突出表面部位，因此不能获得孤岛结构或单层结构。通过调节包含在涂覆混合物中的树脂粘接剂含量和包括粒子分布在其间的树脂粘接剂的涂覆混合物的含量，控制保护层34的厚度。
为了获得所述的保护层34结构，把粒子分布在其内的树脂粘接剂涂覆在基材层31的下表面上。这样，每100份重量单位的有机粘接剂使用0.1到100份重量单位的有机或无机粒子。当大量使用有机或无机粒子时，有机粒子可能引起由于光扩散而导致的正面亮度降低，而无机粒子由于被粒子表面反射或吸收的光而导致正面亮度降低，进而降低了光的使用效率。为了顺利地形成所述的孤岛结构或单层结构，每100份重量单位的所述有机树脂粘接剂优选含有1到50份重量单位的无机或有机粒子。因此，通过粒子的所述孤岛结构或单层结构使光散射或扩散现象最小化，进而得到足够的正面亮度。
而且，本发明使用的粒子以具有1.4到1.5的折射率。粒子的折射率太大时，通过如图10及图11所示结构中的粒子的光在粒子与树脂粘接剂层之间的边界处被完全反射，并进而降低正面亮度。如图10及图11所示，本发明的粒子分布可以影响入射到基材层31的光线路径并改善正面亮度。特别是，当考虑图1所示的背光模组的一般结构时，在入射到基材层31的光中垂直入射到薄膜的光的比率是很高的。在图4所示的现有技术结构中，垂直入射到薄膜的入射光(C)从棱镜表面被完全反射后转而射向背面，再被反射板2c反射后通过扩散板2e。这样，就会出现光损失。但如图10及图11所示，垂直入射到薄膜的入射光(D、E)的路径由于粒子分布而发生改变，并且因此使光不会在棱镜表面被完全反射。因此很明显，由于本发明的所述粒子分布而增强了正面亮度。
而且，本发明的保护层34在树脂粘接剂与粒子以外，还进一步包括防静电剂，所述防静电剂在安装背光模组时防止由于灰尘或杂质而造成的污染。使用防静电剂可以减少静电，从而阻止杂质粘附，并提高画面质量。防静电剂例如可以包括季铵基(quaternary amine-)、阴离子基、阳离子基、非离子基及氟基等各种材料。
下面结合实施例对本发明进行进一步说明。这些实施例的目的是更清楚地阐述本发明的技术思想，而不是限定本发明的技术构思。
[实施例1]
以90份重量单位的丙烯酸聚醇(acrylic polyol)与10份重量单位的异氰酸酯作为溶剂，溶入300份重量单位的甲乙酮和200份重量单位的甲笨内。把10份重量单位的PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)粒子(平均直径为5微米，单分散粒子)与2份重量单位的季铵系防静电剂分散在上述溶液中。之后，将获得的溶液涂覆在以凹印(Gravure)方式由聚对苯二甲酸乙二酯基材膜形成的厚度为125微米的一个表面上，在100℃温度下干燥30秒，制备成板材(Sheet)，该板材包括保护层，该保护层包括有粒子分布在其间的厚度是6μm的部位、以及没有粒子分布在其间的厚度是4μm的部位。
在所述板材的保护层的相反面上，涂覆95份重量单位的丙烯酸基紫外线固化树脂和5份重量单位的光引发剂的混合物，然后暴露在紫外线下，制成光学膜，该光学膜具有并排布置的直角二等边棱镜阵列，其中该棱镜之间的间隔为50μm、高度为25μm。
[实施例2]
以90份重量单位的丙烯酸聚醇与10份重量单位的异氰酸酯作为溶剂，溶入300份重量单位的甲乙酮和200份重量单位的甲笨内。把20份重量单位的PMMA粒子(平均直径为5微米，单分散粒子)与2份重量单位的季铵基防静电剂分散在上述溶液中。后述处理工序按照所述实施例1相同的方式进行，制成光学膜。
[实施例3]
以90份重量单位的丙烯酸聚醇与10份重量单位的异氰酸酯作为溶剂，溶入300份重量单位的甲乙酮与200份重量单位的甲笨内。把20份重量单位的PMMA粒子(平均直径为5微米，单分散粒子)与2份重量单位的季铵基防静电剂分散在上述溶液中。
之后，与所述实施例1不同，以凹印(Gravure)方式在聚对苯二甲酸乙二酯形成的厚度为125微米的基材膜的一个表面上进行涂覆，在100℃温度下干燥30秒后，制出板材，该板材包括保护层，该保护层包括有粒子分布在其间的厚度是6μm的部位、以及没有粒子分布在其间的厚度是2μm的部位。另外，在所述板材的保护层的相反面上，涂覆95份重量单的丙烯酸基紫外线固化树脂和5份重量单位的光引发剂混合物，然后暴露在紫外线下，制成光学膜，该光学膜具有并排布置的直角二等边棱镜阵列，其中该棱镜之间的间隔为50μm、高度为25μm
<对比例1>
以与所述实施例1的方式相同制作光学膜，但不在基材膜上形成保护层，而是在基材膜上涂覆和所述实施例1相同的棱镜结构。
<对比例2>
使用从3M公司(3M：Minnesota Mining & Manufacturing Co.Ltd.，USA)购买的、具有线性棱镜阵列的透明棱镜片产品(产品名：BEFII)。
对于所述实施例中获得的光学膜与对比例的光学膜的性质按照如下步骤进行测评。
(1)亮度(cd/cm2)
在17英寸液晶显示面板用背光模组(型号名：LM170E01，韩国喜星电子公司(Heesung Electronics LTD.)制造)上安装沿着正交方向排列和层叠的两个棱镜片，使用亮度仪(型号名：BM7，日本TOPCON公司)测量13个位置的亮度，计算其平均值。
(2)表面阻抗
使用表面阻抗测量系统(KEITHLEY238，KEITHLEY公司)确定阻抗值。
(3)摩擦力
测量动摩擦/静摩擦系数。
(4)棱镜顶点的损伤
利用震动量测仪向沿着正交方向排列并层叠的两个光学膜上施加预定程度的冲击。之后，使用电子扫描显微镜测量每1cm2面积所包含的受损棱镜数量。
结果如下列表1所示。
<表1>
| 性质 | 评估基准 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对照例1 | 对照例2 |
| 亮度(cd/m2) | - | 1980 | 1985 | 1985 | 1975 | 1977 |
| 表面阻抗(Ω) | 1012以下 | 1011 | 1011 | 1011 | 1015 | 1015 |
| 摩擦系数 | 0.4以下 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.6 | 0.5 |
| 棱镜损伤数量 | 无损伤 | 无 | 无 | 7 | 8 | 7 |
如所述表1所示，实施例1-3获得光学膜的亮度高于对比例1和2膜的亮度，而且，表面阻抗也低于基准值1012。进一步地，实施例中制备的光学膜的摩擦系数低于0.4，可以推测其棱镜受损情形应该低于对比例1与2的受损情形。实际上，观测不到棱镜顶点的受损情形。在实施例3，相信棱镜顶点由于保护层的突出表面部位高而受到损伤。
虽然出于说明的目的公开了根据本发明优选实施例的光学膜，但是本领域的技术人员将会理解，不超出随附权利要求书中限定的本发明的保护范围和精髓，可以出现各种置换、增加及替代。
如上所述，本发明提供了一种具有其内分布有粒子的保护层的透明光学膜，不仅可以维持现有棱镜片的功能，还可以减少因为制造过程的摩擦、冲击及震动或者两个膜层叠时发生的接触而出现的表面损伤。
由于利用设置在上述膜的后表面上的保护层的突出表面部位减少了被层叠光学膜的接触面积，因此减少了摩擦，并减弱了静电。在具有分布在其内的粒子的保护层另外包括防静电剂时，可以进一步降低静电现象的发生。因此，有可能提高因杂质粘附而造成画质不良的画面的质量。
进一步地，由于设置在光学膜背面的保护层的粒子而控制光路径，增强了正面亮度。
因此，这样制成的棱镜膜可以减少次品率，并在组装到液晶显示装置中时，可以防止受损或杂质粘附，实现均匀的优质画面。
Claims (14)
1.一种光学膜，包括：
光学结构层，所述光学结构层为由透光性聚合物材料形成的板材，并包括其上形成多个立体结构的第一表面和与所述第一表面相反的第二表面；以及
保护层，所述保护层形成在所述光学结构层的所述第二表面上，并包括透光性聚合物材料和分布在透光性聚合物材料中的多个球形有机或无机粒子，
其中，所述保护层的具有由从所述透光性聚合物材料突出的球形有机或无机粒子形成的突出表面部位。
2.根据权利要求1所述的光学膜，其中：
所述光学结构层包括：基材层，所述基材层形成为组成所述光学结构层的所述第二表面的平坦的板材；以及
排列层，所述排列层与所述基材层接触，并由组成所述光学结构层的第一表面的固化树脂形成。
3.根据权利要求1所述的光学膜，其中：
所述光学结构层的第一表面的所述立体结构包括选自并排布置的二等边棱镜的平行阵列、锥形棱镜阵列、圆锥棱镜阵列、半球形棱镜阵列及非球形棱镜阵列所构成的群组中的任意一种。
4.根据权利要求2所述的光学膜，其中：
所述基材层由选自聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯或环氧树脂所构成的群组中的任意一种形成。
5.根据权利要求1所述的光学膜，其中：
所述球形粒子单分散在保护层中，其平均直径是0.1~15μm。
6.根据权利要求1所述的光学膜，其中：
所述球形粒子包括选自丙烯酸树脂、烯烃基、及丙烯与烯烃的共聚物所构成的群组中的任意一种、以及多层多成分粒子。
7.根据权利要求1所述的光学膜，其中：
所述球形粒子包括选自氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锆及氟化镁所构成的群组中的任意一种。
8.根据权利要求1所述的光学膜，其中：
在所述保护层的所述球形粒子的量是所述透光性聚合物材料的重量的20％以下。
9.根据权利要求1所述的光学膜，其中：
所述保护层的所述突出表面部位形成为其长度(h)不大于球形粒子直径的50％。
10.根据权利要求1所述的光学膜，其中：
所述球形粒子由折射率为1.4~1.5的材料形成。
11.根据权利要求1所述的光学膜，其中：
除所述保护层的所述突出表面部位之外，所述保护层形成为厚度范围大于所述粒子直径的50％，并小于所述粒子直径的100％。
12.根据权利要求1所述的光学膜，其中：
所述保护层的所述球形粒子分布在单层结构中。
13.根据权利要求1所述的光学膜，其中：
所述保护层进一步包含防静电剂。
14.根据权利要求13所述的光学膜，其中：
所述防静电剂选自季铵基材料、阴离子基材料、阳离子基材料、非离子基材料、及氟基材料所构成的群组中的任意一种。
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