CN202256749U

CN202256749U - 一种复合结构增亮膜

Info

Publication number: CN202256749U
Application number: CN201120364149XU
Authority: CN
Inventors: 钟玉
Original assignee: BEIJING KANGDE XIN COMPOSITE MATERIAL Co Ltd
Current assignee: Zhangjiagang Kangdexin Optronics Material Co Ltd
Priority date: 2011-09-26
Filing date: 2011-09-26
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2021-09-26

Abstract

本实用新型涉及液晶显示技术领域，特别是涉及一种复合结构增亮膜，包括基板、雾化层和聚光层；所述基板具有第一光学面和位于所述第一光学面对面的第二光学面；所述雾化层设置在所述第一光学面上；所述聚光层设置在所述雾化层上；所述聚光层包括多个棱镜条单元。本实用新型提供的具有雾化层的复合结构增亮膜可提升光线扩散效果、光线雾化程度、辉度及均匀性，且能增益一次穿透效率及改善光耗损率，另外，本实用新型提供的复合结构增亮膜还具有聚光层，可以调整光线经由雾化层穿过该聚光层的角度分布。

Description

一种复合结构增亮膜

技术领域

本实用新型涉及液晶显示技术领域，特别是涉及一种复合结构增亮膜。

背景技术

传统液晶显示器(LCD)的背光模块(back light module)如图1所示，通常包含导光板101，导光板101的入光面设置有光源102、导光板101底部设置有反射片103，导光板101出光面之上一次设置有下扩散膜104，垂直增亮膜106，水平增亮膜107，上扩散膜105。当该背光模块的光源产生光线时，光线通过该导光板出光面发出的光线通过扩散膜的匀光作用和增亮膜的聚光作用，达到光能分布均匀，光线聚集的光学效果。

但是这种结构的背光模组使用的光学膜片较多，装配工艺复杂，成本较高，而且光能利用率也不高。

中国专利申请号201010532465.3公开了一种复合增亮膜，该复合增亮膜的结构是：在透明膜层的一面设置单一方向排列的聚光层，在该透明膜层的另一面设置雾化面。该雾化面包含多个均匀排列的凸半球形珠体，该凸半球形粒径的珠体是采用光学微结构的凹半球形粒径的珠体及液态高折射率的光学级丙烯酸脂结合复制而成的。该凸半球形珠体的作用是使光线产生绕射，具有雾化扩散的效果。但是在制程上，必须先制备一个微结构的凹半球形模具才可制作所述雾化层，导致生产成本上升。另外，其所述复合增亮膜在使用中仍需要水平和垂直两个方向各一张膜片，以达到控制光线汇聚的目的。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是提供一种复合结构增亮膜，可以简单的达到光能的均匀分布，光线聚集的光学效果。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种复合结构增亮膜：包括基板、雾化层和聚光层；所述基板具有第一光学面和位于所述第一光学面对面的第二光学面；所述雾化层设置在所述第一光学面上；所述聚光层设置在所述雾化层上；所述聚光层包括多个棱镜条单元。

优选地，所述雾化层由主要树脂材料制成，所述主要树脂材料由环氧树脂类、氨基甲酸酯类、聚乙烯类或聚酯类的紫外光固化树脂制成。

优选地，所述雾化层还包括次要树脂颗粒；所述次要树脂颗粒均匀分布于所述主要树脂材料中；所述主要树脂材料的折射率为小于所述次要树脂颗粒的折射率，所述次要树脂颗粒由环氧树脂类、氨基甲酸酯类、聚乙烯类或聚酯类的紫外光固化树脂制成。

优选地，所述棱镜条的截面为三角形或梯形。

优选地，所述三角形的顶角呈圆弧状。

优选地，所述相邻棱镜条单元的底部之间还填充有聚光单元。

优选地，所述聚光单元的截面高度低于所述棱镜条的截面高度；所述聚光单元的顶部在所述棱镜条单元的延伸方向上为曲面。

优选地，所述聚光单元的截面高度最大值H2与所述棱镜条单元的截面高度H1的比值范围为0.1～0.5。

优选地，所述聚光层由环氧树脂类、氨基甲酸酯类、聚乙烯类或聚酯类的紫外光固化树脂制成。

(三)有益效果

上述技术方案具有如下有益效果：本实用新型提供的一种复合结构增亮膜，包括基板、雾化层和聚光层；所述基板具有第一光学面和位于所述第一光学面对面的第二光学面；所述雾化层设置在所述第一光学面上；所述聚光层设置在所述雾化层上；所述聚光层包括多个棱镜条单元，所述相邻棱镜条的底部之间还填充有聚光单元。所述雾化层提升光线扩散效果、光线雾化程度、辉度及均匀性，另外，本实用新型提供的复合结构增亮膜还具有聚光层，以调整光线经由雾化层穿过该聚光层的角度分布。与传统背光模组相比，本实用新型可以减少一片增亮膜和一片扩散膜的使用，有效降低了生产成本。

附图说明

图1、现有技术中增亮膜的剖视图；

图2、本实用新型实施例一的复合结构增亮膜20的示意图；

图3、本实用新型实施例一中棱镜条单元的示意图；

图4、本实用新型实施例一中聚光单元的示意图；

图5、本实用新型实施例一中棱镜条单元和聚光单元相对位置的示意图；

图6、本实用新型实施例一中棱镜条单元和聚光单元相对高度的示意图；

图7A、本实用新型实施例一中雾化层内光线走向的示意图；

图7B、本实用新型实施例一中棱镜条单元内光线走向的剖面示意图；

图7C、本实用新型实施例一中聚光单元内光线走向的剖面示意图；

图8、本实用新型实施例二中复合结构增亮膜30的主视图；

图中，101：导光板；102：光源；103：反射片；104：下扩散膜；105：上扩散膜；106：垂直增亮膜；107：水平增亮膜；20：复合结构增亮膜；200：基板；204：雾化层；206：聚光层；202：棱镜条单元；203：聚光单元；210：棱镜条单元侧面；212：聚光单元侧面；214：聚光单元伸展方向起伏的波浪状曲面；218聚光单元波浪状曲面之波谷；220：聚光单元波浪状曲面之波峰；221：主要树脂材料；222：次要树脂颗粒；230：聚光单元波浪状曲面之棱线；302：第一方向；304：第二方向。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图2至图6所示，本实用新型实施例一中复合结构增亮膜20的示意图。复合结构增亮膜20包括：基板200，雾化层204，雾化层204上的聚光层206；该雾化层204是选择以适当涂布方式形成在该基板200的第一光学面205上，例如选择以旋转涂布(spinning coating)方式形成在第一光学面205上，但并不限于此。

所述雾化层204由主要树脂材料221及次要树脂颗粒222构成，主要树脂材料221分布于次要树脂颗粒222周围。另外，在本实施例中，主要树脂材料221的主要成分为疏水性丙烯酸酯，次要树脂颗粒222为亲水性丙烯酸酯。该两种树脂材料因物理化学性质不同，在液体状态下不完全互溶，且折射率彼此不同。此种不完全互溶的混合状态类似于一般油与水的搅拌混合状态，其中不论是油或水何者所占比例较多，油与水在搅拌一段时间后，皆会产生许多不规则颗粒状的悬浮微粒，本实用新型是由类似概念来混合折射率彼此不同的至少二种树脂材料，在该至少二种树脂材料不相溶的混合固化后，能使光线在穿过该雾化层204时因相互混合的材料及其折射率差异而产生光线扩散效果。另外，主要树脂材料221及次要树脂颗粒222也可选自例如环氧树脂类、氨基甲酸酯类(urethane)、聚乙烯类(polyethylene，PE)或聚酯类(polyester)等紫外光硬化树脂，且并不限于此，其亦可能选自其他紫外光硬化树脂，并且，次要树脂222可选一种或两种以上。适当选择树脂种类，可调整树脂之间的折射率差值，进而控制及设定该两相雾化层204的光线扩散程度，亦即雾化程度(haze level)。再者，该两相雾化层204的涂布厚度、混合散布模式等因素亦会影响光线扩散程度。因此，在涂布制程中，可依产品需求调整树脂种类、折射率差值、涂布厚度及混合散布模式，以获得所需的光线扩散程度。雾化层的厚度最好小于基板厚度。该混合散布模式可由在液态状态下调整混合比例、搅拌速度、搅拌时间及旋涂速度等因素加以调整。

在本实施例中，在形成雾化层204后，通过旋转涂布的方式将聚光层206涂布于雾化层204上，以模具压制成型后固化，形成由主要棱镜条单元202及聚光单元203构成的聚光层206。聚光层206选自紫外光固化树脂，例如环氧树脂类、氨基甲酸酯类(urethane)、聚乙烯类(polyethylene，PE)或聚酯类(polyester)等且并不限于此，其亦可能选自其他紫外光硬化树脂。在本实施例中，聚光层206的主要成分为氨基甲酸乙酯。

聚光层206包括棱镜条单元202和聚光单元203，多个棱镜条单元202沿第二方向304均匀排布；棱镜条单元202的截面为三角形、梯形或顶角呈圆弧状的三角形，且并不限于此。在本实施例中，该棱镜条单元202被垂直于第一方向304的平面所截的截面为等腰直角三角形。

如图5所示相邻棱镜条单元202的底部之间还填充有聚光单元203，聚光单元203与棱镜条单元202交替排列，聚光单元203的截面高度低于所述棱镜条单元202的截面高度；聚光单元侧面212的全部面域与相邻的棱镜条单元侧面210的部分面域完全重合，另一个面为仅在第一方向302上起伏的波浪状曲面214；聚光单元203的起伏面棱线230方向平行于第二方向304；聚光单元203的波浪状曲面被垂直于第二方向304平面所截的轮廓线为正弦曲线或余弦曲线，且并不限于此，在本实施例中，聚光单元203的波浪状曲面被垂直于第二方向304平面所截的轮廓线为由三角方程y＝0.005sin(2x)mm确定的正弦曲线。

如图6所示，棱镜条单元202棱镜结构顶点与其底面距离H1，H1为25um；聚光单元203的波浪状曲面之波谷218与棱镜条单元202底面重合，聚光单元204的波浪状曲面之波峰219与棱镜条单元202底面的距离为H2，H2为10um。

如图7A至7C所示，本实用新型实施例一中雾化层和聚光层内光线走向的示意图；

如图7A所示，由于雾化层中主要树脂材料与次要树脂颗粒均匀混合，但由于两个折射率不同，因而光线在穿过该雾化层时可以产生扩散效果。

如图7B所示，光线在棱镜条单元被垂直于第一方向平面所截的剖面中的走向，其显示入射光线在经过棱镜条单元202侧面时，一部入射分光线因为折射效应出射，出射光线相对于入射光线是汇聚的；另一部分光线因全反射效应被反射，而后该些反射光线在发光模组内通过再反射效应被循环利用，并使这部分光线在棱镜条单元202侧表面发生折射，调整侧表面与基材第一光学面夹角的角度可以调整光线经折射后的出光角度，使光线朝向使用者的方向聚集，这样可以调整在所述剖面内出射光线的汇聚角度。

如图7C所示，光线在聚光单元203被垂直于第二方向平面所截的剖面中的走向，其显示入射光线在经过聚光单元203起伏面时，一部入射分光线因为折射效应出射，出射光线相对于入射光线是汇聚的；另一部分光线因全反射效应被反射，而后该些反射光线在发光模组内通过再反射效应被循环利用，并使这部分光线在聚光单元203起伏面发生折射，调整起伏面轮廓线的频率、振幅可以调整光线经折射后的出光角度，使光线朝向使用者的方向聚集，这样可以调整在所述剖面内出射光线的汇聚角度。

如图8所示，本实用新型实施例二中复合结构增亮膜30的主视图，此增亮膜30与图2所示的增亮膜20类似，它们的不同之处在于棱镜条单元302截面为顶角具有半径为2um圆角的等腰三角形，此种主要棱镜条由于具有圆弧形棱面，可以在增亮膜装配时起到抗刮擦作用，以提高产品装配良率。

本实用新型提供的上述复合结构增亮膜，具有既能实现雾化扩散光线，又能实现调整光线出射角度的双重功效，与传统技术相比，本实用新型能减少一张以上的扩散膜和一种增亮膜。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种复合结构增亮膜，其特征在于，包括基板、雾化层和聚光层；所述基板具有第一光学面和位于所述第一光学面对面的第二光学面；所述雾化层设置在所述第一光学面上；所述聚光层设置在所述雾化层上；所述聚光层包括多个棱镜条单元。

2.如权利要求1所述的复合结构增亮膜，其特征在于，所述雾化层由主要树脂材料制成，所述主要树脂材料由环氧树脂类、氨基甲酸酯类、聚乙烯类或聚酯类的紫外光固化树脂制成。

3.如权利要求2所述的复合结构增亮膜，其特征在于，所述雾化层还包括次要树脂颗粒；所述次要树脂颗粒均匀分布于所述主要树脂材料中；所述主要树脂材料的折射率为小于所述次要树脂颗粒的折射率，所述次要树脂颗粒由环氧树脂类、氨基甲酸酯类、聚乙烯类或聚酯类的紫外光固化树脂制成。

4.如权利要求1所述的复合结构增亮膜，其特征在于，所述棱镜条的截面为三角形或梯形。

5.如权利要求4所述的复合结构增亮膜，其特征在于，所述棱镜条的截面为顶角呈圆弧状的三角形。

6.如权利要求1所述的复合结构增亮膜，其特征在于，所述相邻棱镜条单元的底部之间还填充有聚光单元。

7.如权利要求1所述的复合结构增亮膜，其特征在于，所述聚光单元的截面高度低于所述棱镜条的截面高度；所述聚光单元的顶部在所述棱镜条单元的延伸方向上为曲面。

8.如权利要求1所述的复合结构增亮膜，其特征在于，所述聚光单元的截面高度最大值H2与所述棱镜条单元的截面高度H1的比值范围为0.1～0.5。

9.如权利要求1所述的复合结构增亮膜，其特征在于，所述聚光层由环氧树脂类、氨基甲酸酯类、聚乙烯类或聚酯类的紫外光固化树脂制成。