CN206178296U - 一种复合式增亮膜及背光模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种复合式增亮膜及背光模组，该复合式增亮膜包括基材和聚光层，基材包括第一光学面和位于第一光学面对面的第二光学面，聚光层设置在第一光学面上；聚光层包括多个按同一预设方向排列的聚光单元组，聚光单元组包括至少两个按预设方向排列的聚光单元，聚光单元包括棱镜条；棱镜条包括棱峰、及与第一光学面相交的两条底面交线，至少一个棱镜条的棱峰在棱镜条长度延伸方向相对于第一光学面呈周期性上下起伏状态形成W形曲线，棱峰垂直于第一光学面的投影、及两条底面交线呈周期性左右起伏状态形成S形曲线。本实用新型可以减轻因传统棱镜机构长距离贴合而造成的漏光现象，制备过程中不易产生瑕疵，还可以防静电、防水波纹。

Description

一种复合式增亮膜及背光模组

技术领域

本实用新型涉及液晶显示领域，尤其涉及一种复合式增亮膜及背光模组。

背景技术

目前，增亮膜被广泛应用于背光模组以用来汇聚光源所发出的光线，尤其是液晶显示器等显示设备中，常应用增亮膜来增加显示亮度和节约显示器电池设备的能量。现有的增亮膜直接在基材上设置一层横截面为类三角形的棱镜条，由于棱镜条的形状单一，聚光效果不佳。

实用新型内容

本实用新型提供一种复合式增亮膜及背光模组，解决现有增亮膜聚光效果不佳的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案:

一种复合式增亮膜，包括基材和聚光层，基材包括第一光学面和位于第一光学面对面的第二光学面，聚光层设置在第一光学面上；聚光层包括多个按同一预设方向排列的聚光单元组，聚光单元组包括至少两个按预设方向排列的聚光单元，聚光单元包括棱镜条；棱镜条包括棱峰、及与第一光学面相交的两条底面交线，至少一个棱镜条的棱峰在棱镜条长度延伸方向相对于第一光学面呈周期性上下起伏状态形成W形曲线，棱峰垂直于第一光学面的投影、及两条底面交线呈周期性左右起伏状态形成S形曲线。

进一步地，棱峰垂直于第一光学面的投影位于两条底面交线的中间位置。

进一步地，两条底面交线平行。

进一步地，聚光单元组中的棱镜条被垂直于其长度延伸方向的平面所截的横截面为等腰三角形。

进一步地，棱镜条在其长度延伸方向相对于第一光学面呈周期性上下起伏状态包括：该棱镜条被垂直于其长度延伸方向的平面所截的横截面保持为底边为弧线的三角形，棱峰在其长度延伸方向相对于第一光学面呈上下起伏状态，且形成棱峰的两侧面即棱面为平面。

进一步地，第二光学面为光滑面或者粗糙面。

进一步地，第二光学面的雾度为5％至60％。

进一步地，S形曲线的振幅为1至6微米，S形曲线的周期为100至400微米。

进一步地，W形曲线的振幅为0.5至4微米，W形曲线的周期为100至400微米。

一种背光模组，包括光源、设置在光源一侧的导光板、设置在导光板下方的发射板、设置在导光板上方的下扩散板，以及设置在下扩散板上方的、上述任一项的复合式增亮膜。

本实用新型提供的复合式增亮膜，在基材上按同一预设方向排列的聚光单元包括棱镜条，棱镜条的棱峰在其长度延伸方向相对于第一光学面呈周期性上下起伏状态形成W形曲线，且棱峰垂直于第一光学面的投影呈周期性左右起伏状态形成S形曲线，可以减轻因传统棱镜机构长距离贴合而造成的漏光现象，制备过程中不易产生瑕疵，还可以防静电、防水波纹。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例提供的复合式增亮膜的示意图；

图2为本实用新型第一实施例中棱镜条的示意图；

图3为本实用新型第一实施例中S形曲线的示意图；

图4为本实用新型第一实施例中W形曲线的示意图。

具体实施方式

本实用新型提供一种复合式增亮膜，主要包括基材和聚光层，基材包括第一光学面和位于第一光学面对面的第二光学面，聚光层设置在第一光学面上；聚光层包括多个按同一预设方向排列的聚光单元组，聚光单元组包括至少两个按预设方向排列的聚光单元，聚光单元包括棱镜条；棱镜条包括棱峰、及与第一光学面相交的两条底面交线，至少一个棱镜条的棱峰在棱镜条长度延伸方向相对于第一光学面呈周期性上下起伏状态形成W形曲线，棱峰垂直于第一光学面的投影、及两条底面交线呈周期性左右起伏状态形成S形曲线。

基材可以是PET(Polyethylene terephthalate，聚对苯二甲酸类)塑料制成；棱镜条可直接在基材上通过涂覆的方式形成。

优选的，聚光单元组中的棱镜条被垂直于其长度延伸方向的平面所截的横截面为等腰三角形，可以是等腰直角三角形、等腰非直角三角形，当某个棱镜条的横截面为等腰直角三角形时，优选的，其峰角即距离基材最远的那个角为直角；当某个棱镜条的横截面为等腰直角三角形时，优选的，形成峰角的两边等长；优选的，聚光单元组中至少一对相邻聚光单元之间的节距为14至100微米，相邻聚光单元之间的节距指的是，相邻两聚光单元的中心线之间的水平距离，聚光单元的中心线指的是从棱镜条的峰角沿垂直基材的方向画线；优选的，聚光单元组中至少两个聚光单元相对于第一光学面的高度不同，更优的，聚光单元组中至少一对相邻聚光单元相对于第一光学面的高度不同；优选的，聚光单元组中的聚光单元的个数为大于或等于2，且小于或等于4。

优选的，棱峰垂直于第一光学面的投影位于两条底面交线的中间位置，更优选的，两条底面交线平行。

优选的，在其长度延伸方向相对于第一光学面呈周期性上下起伏状态的棱镜条，包括但不局限于以下两种类型：一、该棱镜条的棱峰在其长度延伸方向相对于第一光学面呈上下起伏状态，形成棱峰的两侧面即棱面形状不限；二、该棱镜条的棱峰在其长度延伸方向相对于第一光学面呈上下起伏状态，且形成棱峰的两侧面即棱面为平面；当然在其他实施例中不局限于此，在其长度延伸方向相对于第一光学面基本呈周期性上下起伏状态即可；优选的，呈周期性上下起伏状态的该棱镜条被垂直于其长度延伸方向的平面所截的横截面的为底边为弧线的三角形。

优选的，聚光单元组还包括填充在至少一对相邻聚光单元之间的第一辅助聚光结构，更优的，聚光单元组包括的第一辅助聚光结构的个数比其包括的聚光单元个数少1，分别填充在各对相邻聚光单元之间；优选的，为了更好的发挥作用，第一辅助聚光结构的横截面的外轮廓可以为圆形或椭圆形中的一段弧，其中，第一辅助聚光结构的横截面指的是第一辅助聚光结构被垂直于其长度延伸方向的平面所截的横截面。

优选的，聚光层还包括填充在至少一对相邻聚光单元组之间的第二辅助聚光结构，更优选的，聚光层包括的第二辅助聚光结构的个数比其包括的聚光单元组个数少1，分别填充在各对相邻聚光单元组之间；优选的，第二辅助聚光结构被垂直于其长度延伸方向的平面所截的横截面的外轮廓为圆形或椭圆形中的一段弧；第一辅助聚光结构、第二辅助聚光结构的横截面可以相同或不同。

优选的，聚光层相对于第一光学面的高度为7至50微米，聚光层相对于第一光学面的高度取决于聚光层中各个聚光单元、第一辅助聚光结构、第二辅助聚光结构中的最高高度，聚光层中聚光单元、第一辅助聚光结构、第二辅助聚光结构相对于第一光学面的高度可以相同或不同，优选的，第一辅助聚光结构和/或第二辅助聚光结构相对于第一光学面的高度，小于其相邻两侧聚光单元相对于第一光学面的高度。

优选的，入光面，即第二光学面为光滑面或者粗糙面，其中，粗糙面的定义及要求可以参见公开号为US 6,280,063 B1的专利文献的摘要部分“a second major surfacecharacterized by a plurality of light scattering protrusions,said articlehaving a haze value between about 20—60％and a transmission value no greaterthan about 94％When measured under conditions in Which the first surface hasa substantially planar topography”的内容。

优选的，入光面，第二光学面的雾度为5％至60％，雾度(haze)是偏离入射光2.5°角以上的透射光强占总透射光强的百分数，雾度越大意味着薄膜光泽以及透明度尤其成像度下降，用标准“c”光源的一束平行光垂直照射到透明或半透明薄膜、片材、板材上，由于材料内部和表面造成散射，使部分平行光偏离入射方向大于2.5°的散射光通量Td与透过材料的光通量T2之比的百分率，即：是透明或半透明材料光学透明性的重要参数，在本实用新型中，第二光学面的雾度设置为为5％至60％。

优选的，S形曲线的振幅为1至6微米，S形曲线的周期为100至400微米；优选的，W形曲线的振幅为0.5至4微米，S形曲线的周期为100至400微米。

如图1所示，为本实用新型一实施例提供的复合式增亮膜，包括基材11和聚光层，基材11包括第一光学面111和位于第一光学面111对面的第二光学面112，聚光层设置在第一光学面111上；本实施例中的聚光层包括在第一光学面111上按从左至右横向方向排列的多个相同结构的聚光单元组，聚光单元组包括按与聚光单元组相同排列方向排列的多个相同结构的聚光单元，由于本实施例中各个聚光单元的结构均相同，那么以排列在最左边的一个聚光单元为例，其包括设置在第一光学面111之上的棱镜条121，至少一个棱镜条121的棱峰1212在其长度延伸方向相对于第一光学面呈周期性上下起伏状态形成W形曲线，且棱峰垂直于第一光学面111的投影呈周期性左右起伏状态形成S形曲线。本实施例中，棱镜条121被垂直于其长度延伸方向的平面所截的横截面保持为底边为弧线的三角形，该棱镜条的棱峰1212在其长度延伸方向相对于第一光学面111呈上下起伏状态，且形成棱峰1212的两侧面(包括右侧面1211和左侧面，图1未示出左侧面)为平面。

由于所有的棱镜条121的形状及构造均相同，现结合图2-4对棱镜条121做进一步的诠释说明。

增光膜被广泛应用于背光模组以用来汇聚背光源所发出的光线，尤其是液晶显示器等显示设备中，常应用增光膜(BEF)来增加显示亮度和节约显示器电池设备的能量。然而传统的下增亮膜由于棱镜多为不规则排列或是棱镜高低差不明显，使之容易与上增光产生静电吸附并吸附在一起，导致背光外观呈现白印现象。

在实际应用中，增光膜具有平滑的光输入表面，光自背光模块经由光输入表面进入；及具有微结构(例如，棱柱、凸透镜或三角锥)的结构化光射出或输出表面。设置在光射出表面处的微结构会改变膜/空气界面处光线离开膜的角度，并将斜射入膜之光输入表面处的入射光重新分配至更垂直于增亮膜之光射出表面的方向，然而，对应具有平滑、非结构化之下表面的增光膜，光学耦合效应(例如，出现牛顿环)为其主要问题，所以需要在光输入表面做支撑结构，以改善牛顿环现象，因此，在本实用新型中，光输入表面采用粗糙面，且雾度为5％至60％。

针对设置在光射出表面处的微结构，一般为长条的棱镜条，由于棱镜条的形状单一，聚光效果不佳。因此，如图2所示，本实用新型提供的棱镜条121可以成为SW形构件，其可以由S形构件+W形构件融合形成。

如图3所示，S形构件的棱峰垂直于第一光学面的投影呈周期性左右起伏状态形成S形曲线，在实际应用中，S形曲线的振幅S1为1至6微米，S形曲线的周期S2为100至400微米。

过往，许多人致力发展增光膜的棱镜结构表面。增光膜的光输出表面(最顶端的表面)系具有结构，而光入射表面(最底部的表面)则为平坦滑顺的(例如，光亮的)。当增光膜表面被用于液晶显示器时，其光亮的底部表面置于另一增光膜的结构表面上方，带来两个增光膜中一者光亮表面以及另一光亮或结构表面之间的光学扰动，造成显示画面中有如干扰波纹等不欲求的视觉产物(即亮暗交错重复的图形)。来自于干扰波纹、物理缺陷、线流、污点及不均匀等不欲产生且影响视觉的效果，可藉由使用上扩散片而被屏蔽。迄今，增光膜的棱镜结构是由多条复数列之纵向棱镜结构或透镜结构组合而成，规则的棱镜结构棱镜条的形状单一，膜片透亮，若棱镜略有受损或缺陷，外观就容易目视到黑白点。本实用新型在棱镜微结构上，做左右摆动，使外观瑕疵不致于明显，除了改善生产良率外，也提升客户组装的直通(良)率，同时也解决现有上增光膜容易吸附的问题。

具体的，聚光单元中至少一个棱镜条在其长度延伸方向相对于第一光学面呈周期性左右起伏状态，且被垂直于其长度延伸方向的平面所截的横截面为三角形；形成左右起伏状态的棱镜条的起伏左边与起伏最右边之间的距离在1至6微米之间，使之具有一定遮蔽功能与抗干涉功能。

如图4所示，W形构件的棱峰在其长度延伸方向相对于第一光学面呈周期性上下起伏状态形成W形曲线，在实际应用中，W形曲线的振幅W1为1至6微米，W形曲线的周期W2为100至400微米。

过往，许多人致力发展增光膜的棱镜结构表面。增光膜的光输出表面(最顶端的表面)系具有结构，而光入射表面(最底部的表面)则为平坦滑顺的(例如，光亮的)。当增光膜表面被用于液晶显示器时，其光亮的底部表面置于另一增光膜的结构表面上方，带来两个增光膜中一者光亮表面以及另一光亮或结构表面之间的光学扰动，造成显示画面中有如干扰波纹等不欲求的视觉产物(即亮暗交错重复的图形)。来自于干扰波纹、物理缺陷、线流、污点及不均匀等不欲产生且影响视觉的效果，可藉由使用上扩散片而被屏蔽。迄今，增光膜的棱镜结构是由多条复数列之纵向棱镜结构或透镜结构组合而成，规则的棱镜结构棱镜条的形状单一，膜片透亮，若棱镜略有受损或缺陷，外观就容易目视到黑白点。本实用新型提供的棱镜条在其长度延伸方向相对于第一光学面呈周期性上下起伏状态，通过这种上下起伏的设置可以减轻因传统棱镜机构长距离贴合而造成的漏光现象，制备过程中不易产生瑕疵，并同时解决现有上增光膜容易容易吸附的问题。

在实际生产中，利用螺纹切割(thread cutting)方法在光学薄膜上制造沟槽的快刀伺服系统(FTS)应用。为了提供预定的结构不规则形状，这些设备可包括特定的微扰动(perturbation)构件(means)来协助工具以极小的偏移(shift)进行运动和制造棱镜，因此制造出具有不同的不规则程度的非刻面(non-facet)平坦不规则形状。快刀伺服系统可包括超音波振动装置以提供微扰动或振动而达成模具中所预定的结构不规则形状。通过使用这些设备以增加自由度的方式在模具中形成表面，可获得上述光学基材的结构化表面的有着三维地变化的规则的和/或不规则的棱镜和平面。

具体的，聚光单元中至少一个棱镜条在其长度延伸方向相对于第一光学面呈周期性上下起伏状态，且被垂直于其长度延伸方向的平面所截的横截面为三角形；形成上下起伏状态的棱镜条的起伏最高点与其起伏最低点之间的距离在0.5至4微米之间，解决现有上增光膜容易容易吸附的问题。

本实用新型还提供一种背光模组，包括光源、设置在光源一侧的导光板、设置在导光板下方的发射板、设置在导光板上方的下扩散板，以及设置在下扩散板上方的本实用新型提供的各种复合式增亮膜。

本实用新型提供的复合式增亮膜，在基材上按同一预设方向排列的聚光单元包括棱镜条，棱镜条的棱峰在其长度延伸方向相对于第一光学面呈周期性上下起伏状态形成W形曲线，且棱峰垂直于第一光学面的投影呈周期性左右起伏状态形成S形曲线，可以减轻因传统棱镜机构长距离贴合而造成的漏光现象，制备过程中不易产生瑕疵，还可以防静电、防水波纹。

以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种复合式增亮膜，其特征在于，包括基材和聚光层，所述基材包括第一光学面和位于所述第一光学面对面的第二光学面，所述聚光层设置在所述第一光学面上；所述聚光层包括多个按同一预设方向排列的聚光单元组，所述聚光单元组包括至少两个按所述预设方向排列的聚光单元，所述聚光单元包括棱镜条；所述棱镜条包括棱峰、及与所述第一光学面相交的两条底面交线，至少一个棱镜条的棱峰在棱镜条长度延伸方向相对于所述第一光学面呈周期性上下起伏状态形成W形曲线，所述棱峰垂直于所述第一光学面的投影、及两条所述底面交线呈周期性左右起伏状态形成S形曲线。

2.如权利要求1所述的复合式增亮膜，其特征在于，所述棱峰垂直于所述第一光学面的投影位于两条所述底面交线的中间位置。

3.如权利要求1所述的复合式增亮膜，其特征在于，两条所述底面交线平行。

4.如权利要求1所述的复合式增亮膜，其特征在于，所述聚光单元组中的棱镜条被垂直于其长度延伸方向的平面所截的横截面为等腰三角形。

5.如权利要求1所述的复合式增亮膜，其特征在于，棱镜条在其长度延伸方向相对于所述第一光学面呈周期性上下起伏状态包括：该棱镜条的棱峰在其长度延伸方向相对于所述第一光学面呈上下起伏状态，且形成棱峰的两侧面为平面。

6.如权利要求1所述的复合式增亮膜，其特征在于，所述第二光学面为光滑面或者粗糙面。

7.如权利要求1所述的复合式增亮膜，其特征在于，所述第二光学面的雾度为5％至60％。

8.如权利要求1至7任一项所述的复合式增亮膜，其特征在于，所述S形曲线的振幅为1至6微米，所述S形曲线的周期为100至400微米。

9.如权利要求8所述的复合式增亮膜，其特征在于，所述W形曲线的振幅为0.5至4微米，所述W形曲线的周期为100至400微米。

10.一种背光模组，其特征在于，包括光源、设置在所述光源一侧的导光板、设置在所述导光板下方的发射板、设置在所述导光板上方的下扩散板，以及设置在所述下扩散板上方的、如权利要求1至9任一项所述的复合式增亮膜。