CN202629914U - 双面微结构光学薄膜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及背光模组中光学薄膜领域，尤其涉及一种扩散兼具增光的光学薄膜。一种双面微结构光学薄膜，由基层、微透镜组层和反光削弱层三部分构成，所述基层的两面分别为第一表面和第二表面，所述第二表面面向光源接收光源的光线；所述微透镜组层设置在基层的第一表面上，所述反光削弱层设置在第二表面上，所述反光削弱层由若干间隔均布在第二表面上的子弹形凸起构成，所述子弹形凸起的底面圆直径为100～150nm，相邻两个子弹形凸起之间的间距为100～150nm，子弹形突起高度为150～500nm。本实用新型为背光模组带来更高的光学亮度，并保持相同的光学均匀度，实现了增亮与扩散功能的二合一，减小了膜片的使用数，降低了成本。

Description

双面微结构光学薄膜

技术领域

本实用新型涉及背光模组中光学薄膜领域，尤其涉及一种扩散兼具增光的光学薄膜。

背景技术

随着数字电视的发展，近几年在显示器领域的竞争中，液晶显示器持续地受到消费者与业者的重视，在产品的销售量上也持续保持在高长率。其中，液晶显示器的成像方式，利用电场的开关而驱动并显示出高质量的画面，而液晶面板本身并不会发出光线，必须由背光模块来提供显示器光源。

一般来讲，背光模块是由发光源，导光板及光学膜，如扩散膜，反射膜，增光片等组成，扩散膜是位于导光板的上方，其可对透过导光板的光线做散射处理，让光的分布更加均匀，以达到雾化的效果。

一般常用的扩散膜是利用透明细颗粒作为散射粒子，并使用接合剂与硬化剂产生交链反应，以将散射粒子附着于高透光性的基板，这个光学行为是利用光线穿过散射粒子面产生光扩散的效果。此外，为了避免散射粒子与基板附着性不好，影响背光模块的运作，通常会使用接合剂以提供散射粒子较好的附着性，然而，过量的接合剂包覆散射粒子，却会造成扩散膜的亮度降低。

另外一种传统扩散膜的加工方法是采用通过添加一定量的光扩散剂于基材本体中，通过光扩散粒子的小尺寸效应与粒子本身的球状结构，实现光通过时，形成光的多次漫反射与折射，从而实现出射的光的均匀分散与柔和性，达到扩散的目的。但对于厚度很薄膜的产品，需要添加大量的光扩散剂才能实现较高的扩散效果。同时，由于大量添加光扩散剂，会降低材料本身的透光率，而且增加成本，在应用于背光模组中，不具有良好的优势。

一般而言，应用在大尺寸的液晶显示器为直下式光源，直下式光源可由灯管的增加，与扩散组件的设计来达到高亮度与均匀光源的要求。为了达到高亮度的要求，直下式背光模块必须使用菱镜片，作为将光线集中收敛的重要构件。所谓的菱镜片，主要的功能是用于改变光线的行进路径，通过表面的三角结构，使其光线往法线方向集中，为此达到提高中间方向亮度。然而虽然早期的菱镜片的聚光效果符合要求，但由于使用UV硬化工艺，必须由光学成形胶将模具上的形状转写在基材上，菱镜片的制造方法使用光学胶将模具上的形状转写成形在基材上，必须经上胶，压合，硬化成形，离型等作业程序，但在离型的过程中，容易因操作的不当，造成外观的缺陷，故制造方法不但繁杂，同时生产过程困难，造成良率不高。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种双面微结构光学薄膜，入射层设置一定尺寸、形状和排列的微结构，从而使光学薄膜的反射率大大降低，并具有更高的聚光能力以达到良好的光学增亮的效果。

本实用新型是这样实现的：一种双面微结构光学薄膜，由基层、微透镜组层和反光削弱层三部分构成，所述基层的两面分别为第一表面和第二表面，所述第二表面面向光源接收光源的光线；所述微透镜组层设置在基层的第一表面上，所述反光削弱层设置在第二表面上，所述反光削弱层由若干间隔均布在第二表面上的子弹形凸起构成，所述子弹形凸起的底面圆直径为100~150nm，相邻两个子弹形凸起之间的间距为100~150nm，子弹形突起高度为150~500nm。 

所述微透镜组层由若干微透镜结构均布排列组成，所述微透镜结构包括凸缘基底和透镜，所述凸缘基底为圆柱形，所述透镜为半球形，凸缘基底的底面设置在基层的第一表面上，透镜底部平面与凸缘基底的顶面相连。

所述微透镜结构紧密相贴二维阵列在基层的第一表面上，即任意相邻的两个微透镜结构的中心距为该两个微透镜结构底面半径之和。

所述凸缘基底的顶面直径与透镜的底面直径相同，凸缘基底与透镜之间的贴合边缘光滑过渡。

本实用新型双面微结构光学薄膜本实用新型的光学微透镜膜入射层设置一定尺寸、形状和排列的微结构，从而使光学薄膜的反射率大大降低，并具有更高的聚光能力以达到良好的光学增亮的效果。微透结构的优化也降低了以往六边形锥形底造成全反射对透镜光利用率的效果，采用圆柱形底造成的间隙亦可在应用中提高扩散度，将本实用新型双面微结构光学薄膜替代传统涂敷方式制作的扩散膜应用于背光模组中，可以在保持相同的光学均匀度前提下，为背光模组带来了更高的光学亮度，实现了增亮与扩散功能的二合一，减小了膜片的使用数，降低了成本。

附图说明

图1为本实用新型双面微结构光学薄膜结构主视示意图；

图2为本实用新型双面微结构光学薄膜中第二表面的方向的立体结构示意图；

图3为子弹形突起示意图； 

图4为本实用新型双面微结构光学薄膜中第一表面的平面示意图； 

图5为微透镜结构示意图。

图中：1基层、2微透镜组层、3反光削弱层、21凸缘基底、22透镜。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型表述的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

如图1、2、3所示，一种双面微结构光学薄膜，由基层1、微透镜组层2和反光削弱层3三部分构成，所述基层1的两面分别为第一表面和第二表面，所述第二表面为面向光源接收光源光线的入射层，所述第一表面为出射层；所述微透镜组层2设置在基层1的第一表面上，所述反光削弱层3设置在第二表面上，所述反光削弱层3由若干间隔均布在第二表面上的子弹形凸起构成，所述子弹形凸起的底面圆直径为100~150nm，相邻两个子弹形凸起之间的间距为100~150nm，子弹形突起高度为150~500nm。这种带有突起构造的光学薄膜，因沿着厚度方向的折射率是连续性变化的，使照射在反光削弱层3上的入射光基本不会产生反射。经过实际生产试验表明，即便是在入射光的入射角度0~60度或波长范围250nm~2.5μm时，反光削弱层3的反射率仅为0.1%左右。 

如图4所示，在本实用新型中，所述微透镜结构紧密相贴二维阵列在基层1的第一表面上，即任意相邻的两个微透镜结构的中心距为该两个微透镜结构底面半径之和，使微透镜结构尽可能覆盖整个光学薄膜的第一表面，达到最大程度的占用基层1的第一表面。

如图5所示，所述微透镜组层2由若干微透镜结构均布排列组成，所述微透镜结构包括凸缘基底21和透镜22，所述凸缘基底21为圆柱形，所述透镜22为半球形，凸缘基底21的底面设置在基层1的第一表面上，透镜22底部平面与凸缘基底21的顶面相连，由于高分子材料本身的热收缩，整个微透镜结构会成半椭球形，在本实施例中，微透镜结构的高度为5~100微米。为了能让微透镜结构能够达到最好的聚光效果，所述凸缘基底21的顶面直径与透镜22的底面直径相同，凸缘基底21与透镜22之间的贴合边缘光滑过渡。

在实际装机的液晶显示用背光模组中使用本实用新型双面微结构光学薄膜与传统涂敷扩散膜的光学灰度对比见下表1：

背光模组中的薄膜组成	光学辉度
		标准叠层	100%
1层微透镜膜	85%
		双面微结构膜	90%
扩散膜	76%

表1

同时，其光学均匀度对比见下表2：

背光模组中的薄膜组成	光学均匀度
		双面微结构膜	86%
1层微透镜膜	76%
		扩散膜+棱镜膜(传统方式)	88%

表2

从以上结果可以看出将新型光学微透镜膜替代传统涂敷方式制作的扩散薄膜应用于背光模组中，可以为使背光模组系统带来更高的光学亮度，并保持相同甚至更高的光学均匀度。

Claims (4)

1.一种双面微结构光学薄膜，由基层(1)、微透镜组层(2)和反光削弱层(3)三部分构成，所述基层(1)的两面分别为第一表面和第二表面，所述第二表面面向光源接收光源的光线；所述微透镜组层(2)设置在基层(1)的第一表面上，所述反光削弱层(3)设置在第二表面上，其特征是：所述反光削弱层(3)由若干间隔均布在第二表面上的子弹形凸起构成，所述子弹形凸起的底面圆直径为100~150nm，相邻两个子弹形凸起之间的间距为100~150nm，子弹形突起高度为150~500nm。

2.如权利要求1的双面微结构光学薄膜，其特征是：所述微透镜组层(2)由若干微透镜结构均布排列组成，所述微透镜结构包括凸缘基底(21)和透镜(22)，所述凸缘基底(21)为圆柱形，所述透镜(22)为半球形，凸缘基底(21)的底面设置在基层(1)的第一表面上，透镜(22)底部平面与凸缘基底(21)的顶面相连。

3.如权利要求2的双面微结构光学薄膜，其特征是：所述微透镜结构紧密相贴二维阵列在基层(1)的第一表面上，即任意相邻的两个微透镜结构的中心距为该两个微透镜结构底面半径之和。

4.如权利要求2的双面微结构光学薄膜，其特征是：所述凸缘基底(21)的顶面直径与透镜(22)的底面直径相同，凸缘基底(21)与透镜(22)之间的贴合边缘光滑过渡。

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