CN211577467U - 一种新型四棱台增亮膜及一种背光模组 - Google Patents

一种新型四棱台增亮膜及一种背光模组 Download PDF

Info

Publication number
CN211577467U
CN211577467U CN202020160316.8U CN202020160316U CN211577467U CN 211577467 U CN211577467 U CN 211577467U CN 202020160316 U CN202020160316 U CN 202020160316U CN 211577467 U CN211577467 U CN 211577467U
Authority
CN
China
Prior art keywords
quadrangular frustum
novel
brightness enhancement
enhancement film
frustum pyramid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202020160316.8U
Other languages
English (en)
Inventor
李刚
夏寅
付坤
陈建文
周鼎
陈强
唐海江
张彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo Exciton Technology Co Ltd
Original Assignee
Ningbo Exciton Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo Exciton Technology Co Ltd filed Critical Ningbo Exciton Technology Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of CN211577467U publication Critical patent/CN211577467U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/04—Prisms
    • G02B5/045—Prism arrays
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/10—Adhesives in the form of films or foils without carriers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20—Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • C09J7/21—Paper; Textile fabrics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20—Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • C09J7/22—Plastics; Metallised plastics
    • C09J7/25—Plastics; Metallised plastics based on macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09J7/255—Polyesters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20—Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • C09J7/22—Plastics; Metallised plastics
    • C09J7/26—Porous or cellular plastics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/40—Adhesives in the form of films or foils characterised by release liners
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0053—Prismatic sheet or layer; Brightness enhancement element, sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2400/00—Presence of inorganic and organic materials
    • C09J2400/20—Presence of organic materials
    • C09J2400/24—Presence of a foam
    • C09J2400/243—Presence of a foam in the substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2400/00—Presence of inorganic and organic materials
    • C09J2400/20—Presence of organic materials
    • C09J2400/26—Presence of textile or fabric
    • C09J2400/263—Presence of textile or fabric in the substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2433/00—Presence of (meth)acrylic polymer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2467/00—Presence of polyester
    • C09J2467/006—Presence of polyester in the substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2475/00—Presence of polyurethane
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2483/00—Presence of polysiloxane

Abstract

本实用新型涉及一种新型光学膜，尤其涉及一种新型四棱台增亮膜及其制备方法。为了解决现有增亮膜无法让准直光透过的问题，本实用新型提供一种新型四棱台增亮膜及其制备方法。所述新型四棱台增亮膜包括基材层和结构层，所述结构层置于基材层之上，所述结构层包括若干个四棱台，所述四棱台间隔排列，四棱台之间的区域称为间隔区域。所述四棱台的横截面和纵剖面均是梯形，所述四棱台的底面和上表面均为矩形，其中上表面为平台区域，间隔区域和平台区域平整光滑，准直光可透过，所述四棱台的侧面均限制在底面正上方除上表面的空间内，不会阻挡间隔区域和平台区域的准直光透过。该新型四棱台增亮膜具有较好的准直光透过性能。

Description

一种新型四棱台增亮膜及一种背光模组
技术领域
本实用新型涉及一种新型光学膜，尤其涉及一种四棱台二维间隔排列，准直光可透过的新型四棱台增亮膜及一种背光模组。
背景技术
液晶显示LCD(Liquid Crystal Display)是目前最常见的显示技术，需要借助背光模组BLU(Back Light Unit)提供高亮、均匀的光源才能达到显示效果。BLU中包含了反射膜、扩散膜和增亮膜三种主要的光学膜片。
扩散膜DIF(Diffuser)在BLU中主要发挥匀光作用，置于增亮膜的下方，为其提供均匀的面光源。增亮膜BEF(Brightness Enhancement Film)在BLU中主要发挥聚光作用，置于扩散片的上方，将扩散片提供的均匀光线重新汇聚到中心视角以内(一般与发光面法线夹角为35°内)，可以显著提高法线方向的发光强度以及正视亮度。
传统增亮膜一般为紧密排列的棱镜结构(三棱柱)阵列，横截面一般为三角形，通过光线在棱镜结构的侧面折射、全反射以及相邻棱镜结构之间的多次折射，产生光线的正视累积效果和回收利用效果，实现了对绝大部分光线的出射角控制。由于增亮的光学原理完全依赖于棱镜结构本身，因此传统增亮膜的棱镜结构均紧密排列(如图1所示)，不存在间隔，以便最大限度地提高亮度。
然而，这种传统增亮膜的结构设计实际上是不够灵活的，在某些情况下会受到应用局限：当平行光线需要从上往下或从下往上穿过棱镜结构时，由于斜面无处不在，光线必定会发生偏转，破坏其准直性(如图2所示)；如果以准直光线的透过率来评价这一性能，传统增亮膜是非常差的，准直光透过率一般小于1％，尤其是正交的两张增亮膜，准直透过率甚至接近0。
目前，在具有图案识别的设备中，特别是指纹识别的液晶显示设备中，来自指纹的反射准直光(指纹图案)从上而下传播时，需要尽可能保持准直性穿过各类光学膜材，才能使指纹识别模组能够接收到足够强度的特定光信号(如红外光)，达到指纹识别模组的成像要求，最终实现指纹图案的解析和身份识别。
显然，传统增亮膜在这种应用场合，存在无法让准直光透过的严重短板，满足不了成像所需准直光透过率的要求。
因此，针对上述问题，有必要提出进一步的解决方案，开发具有准直光可透过的新型四棱台增亮膜。
发明内容
为了解决现有增亮膜无法让准直光透过的问题，本实用新型提供一种新型四棱台增亮膜及一种背光模组。本实用新型提供的增亮膜的四棱台二维间隔排列，准直光可透过，该新型四棱台增亮膜具有较好的准直光透过性能。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用下述技术方案：
本实用新型提供一种新型四棱台增亮膜，该新型四棱台增亮膜包括基材层和结构层，所述结构层置于基材层之上，所述结构层包括若干个四棱台，所述四棱台间隔排列，四棱台之间的区域称为间隔区域。所述四棱台的底面位于基材层上方。
所述间隔区域平整光滑，所述四棱台的上表面为平台区域(简称平台)，所述平台区域平整光滑；所述四棱台形成矩阵；所述间隔区域的表面粗糙度Ra≤250nm；所述平台区域的表面粗糙度Ra≤250nm。
所述四棱台的上表面和底面平行。
所述四棱台二维间隔排列、互不相接。所述间隔区域平整光滑，准直光可透过。所述四棱台的横截面和纵剖面均是梯形，所述四棱台的底面和上表面均为矩形(所述矩形包括正方形)，其中上表面为平台区域，所述平台区域平整光滑，准直光可透过，四棱台的侧面均限制在底面正上方除上表面的空间内，不会阻挡间隔区域和平台区域的准直光透过，所述四棱台的底面与基材始终平行且底面与底面始终互相平行，所述四棱台的横截面始终互相平行且纵剖面始终互相平行。
所述四棱台的四条棱虚拟斜向延长线在平台上方具有虚拟交点，该虚拟交点与平台构成虚拟四棱锥，以该虚拟交点在平台上的垂足对底面作垂线，即四棱台的垂心高。
本文中，所述四棱台的纵剖面为通过虚拟交点的纵剖面，所述四棱锥的横截面为通过虚拟交点的横截面。
所述四棱台的平台在底面上的投影也为矩形，投影矩形的边分别与底面矩形的对应边互相平行。所述投影矩形位于底面矩形内。
所述四棱台的横截面和纵剖面与两对底边分别平行且与两对侧面分别相交，所述四棱台的横截面和纵剖面垂直相交于垂心高。
所述单个四棱台左右两个斜面与纵剖面的夹角，即横截面梯形左右斜边与垂心高的夹角，分别为α1、β1，α1、β1均为15～75°；所述单个四棱台前后两个斜面与横截面的夹角，即纵剖面梯形左右斜边与垂心高的夹角，分别为α2、β2，α2、β2均为15～75°。
进一步的，单个四棱台的α1、β1可以相同或不同，α2、β2可以相同或不同。为了降低工艺实现难度，提高辉度，并控制视角对称，优选为相同，此时横截面梯形和纵剖面梯形均为等腰梯形。
进一步的，多个四棱台的α1可以相同或不同，β1也可以相同或不同，α2可以相同或不同，β2也可以相同或不同。为了降低工艺实现难度，优选为相同。
进一步的，α1与β1的和为θ1，θ1为30～150°；α2与β2的和为θ2，θ2为30～150°。
进一步的，不同四棱台的θ1可以相同或不同，θ2也可以相同或不同。为了降低工艺实现难度，优选为相同。
所述单个四棱台的垂心高H为5～100μm。
进一步的，多个四棱台的垂心高可以相同或不同。为了降低工艺实现难度，优选为相同，或大部分相同，如一高一低、一高多低等。
所述单个四棱台的底面矩形面积为S2。
所述虚拟四棱锥的高为G，G可视作H的垂直延长线，垂直延长倍率为t，G＝t×H，t的取值范围为[0.01,100]，平台区域的矩形面积为S1，S1＝S2×t/(1+t)，侧面投影方环面积S4＝S2-S1＝S2/(1+t)。
所述单个四棱台四周具有间隔区域方环。所述间隔区域方环可视作底面向四周虚拟扩张所致，沿横截面方向的横向扩张倍率为k1，沿纵剖面方向的纵向扩张倍率为k2，k1、k2的取值范围为[0.01,10]，扩张矩形面积为S3＝S2×(1+k1)×(1+k2)，间隔区域方环面积为S5，S5＝S3-S2＝S2×(k1×k2+k1+k2)。
所述单个四棱台的平台矩形的横向宽度为L1，L1＝[tan(α1)+tan(β1)]×G，底面矩形的横向宽度为W1，W1＝[tan(α1)+tan(β1)]×(H+G)，扩张矩形的横向宽度为P1，P1＝W1×(1+k1)。
所述单个四棱台的平台矩形的纵向宽度为L2，L2＝[tan(α2)+tan(β2)]×G，底面矩形的纵向宽度为W2，W2＝[tan(α2)+tan(β2)]×(H+G)，扩张矩形的纵向宽度为P2，P2＝W2×(1+k2)。
进一步的，相邻的间隔区域方环相连接。
所述间隔区域和平台区域平整光滑，平整光滑指表面粗糙度Ra≤250nm，进一步的，Ra<250nm。准直光的透过率实际值一般会略小于理想值(S1与S5之和与S3的比值)，其原因在于间隔区域和平台区域的反射损失，以及高表面粗糙度会引起表面散射。为了降低这个差距，进一步的，表面粗糙度Ra≤100nm。进一步的，表面粗糙度Ra≤50nm。
所述四棱台横向或纵向间隔排列，如果将所述四棱台的垂心高的顶点在横向上相连形成横向虚拟连线(或称虚拟轨迹线)，将所述四棱台的垂心高的顶点在纵向上相连形成纵向虚拟连线，则，所述四棱台的垂心高位于横向或纵向虚拟连线的下方，所述虚拟连线选自直线、折线、曲线、间歇折线、或间歇曲线中的一种或至少两种的组合；所述横向虚拟连线的振幅A1为0-2μm，所述纵向虚拟连线的振幅A2为0-2μm(如图6a和图6b所示，图中A1和A2均用A表示)。
所述四棱台的垂心高横向或纵向间隔排列，且均被横向或纵向虚拟轨迹线限制在其下方。
所述折线选自三角形、梯形、正方形中的一种或至少两种的组合。
所述曲线选自正弦曲线、圆弧曲线的一种或至少两种的组合。
所述间歇折线为直线和折线的交替组合；所述间歇曲线为直线和和曲线的交替组合。
所述横向虚拟轨迹线的振幅A1为0-2μm，所述纵向虚拟轨迹线的振幅A2为0-2μm。
所述基材层的厚度为10～250μm。
所述基材层与结构层之间可存在肉厚层。所述肉厚层的产生是在结构层加工过程中，聚合物树脂填充在基体与模具光滑外表面(即间隔区域对应处)之间，使两者之前存在间隙，这个间隙厚度的树脂在固化后形成肉厚层(如图9所示)。
所述肉厚层的厚度，即间隔区域的厚度为0.1～10μm。
所述四棱台之间区域可以指基材层上的区域，也可以指肉厚层上的区域。
所述任意四棱台纵剖面在基材层上的投影线段可连接成为直线A，所述基材层的端面在基材层上的投影为直线B，直线A和直线B的夹角称为结构层的错位角
Figure BDA0002382066910000041
错位角
Figure BDA0002382066910000042
选自0～90°。
进一步的，H为5-100μm，例如5、12、25、20、50、100μm。
进一步的，α1为15-75°，例如15°、25°、35°、45°、55°、65°、30°、40°、50°、60°、75°。
进一步的，β1为15-75°，例如15°、25°、35°、45°、55°、65°、30°、40°、50°、60°、75°。
进一步的，α2为15-75°，例如15°、25°、35°、45°、55°、65°、30°、40°、50°、60°、75°。
进一步的，β2为15-75°，例如15°、25°、35°、45°、55°、65°、30°、40°、50°、60°、75°。
进一步的，k1为0.01-10，例如0.01、0.03、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.7、0.8、1、1.2、1.5、2、3、5、10。
进一步的，k2为0.01-10，例如0.01、0.03、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.7、0.8、1、1.2、1.5、2、3、5、10。
进一步的，t为0.01-100，例如0.01、0.03、0.05、0.1、0.2、0.5、1、1.5、2、5、10、100。
进一步的，A1为0-2μm，例如0、1、2μm。
进一步的，A2为0-2μm，例如0、1、2μm。
进一步的，
Figure BDA0002382066910000052
为0-90°，例如0°、45°、90°。
进一步的，Ra<250nm，Ra<100nm，Ra<50nm。
进一步的，(S1+S5)/S3为0.03-0.99，例如0.03、0.08、0.18、0.368、0.54、0.66、0.70、0.88、0.99。
进一步的，H为20-25μm，α1为45°，β1为45°，α2为45°，β2为45°，k1为0.2，k2为0.2，t为0.1，A1为0-2μm，A2为0-2μm，
Figure BDA0002382066910000051
为0°，Ra<100nm，(S1+S5)/S3为0.368。前述数据对应表2所示的实施例，可用于新型四棱台增亮膜的抗吸附性能的改进。
进一步的，所述结构层由四棱台重复单元组成，四棱台重复单元内不同四棱台的类别数量称为级数，一个四棱台重复单元里的四棱台纵向排列数量称为行数，横向排列数量称为列数。在一个四棱台重复单元内，级数为1或2，行数或列数为1-10，例如，1、2、3、5、或10。
本实用新型还提供一种新型四棱台增亮膜的制备方法，所述方法包含下述步骤：
(1)将四棱台刀具和模具打磨、抛光至表面平整光滑，再按照四棱台结构、纵横排列方式以及纵深方向雕刻出互补结构的模具；
(2)在模具与基材之间填充聚合物树脂，通过成型、脱模，微复制出在基材层上的结构层，获得准直光可透过的新型四棱台增亮膜。
本实用新型还提供一种背光模组，所述背光模组包含反射膜、导光板、下扩散膜和增亮膜，所述增亮膜是本实用新型所述的新型四棱台增亮膜；或者，所述增亮膜选自本实用新型所述的新型四棱台增亮膜中的至少两个的组合。
在增亮膜的裁切过程中，裁切线与基材层的端面的直线相交形成的角称为裁切角C。
本实用新型还提供一种新型四棱台增亮膜的使用方法，所述方法包含裁切方法、组装方法。
所述裁切方法为按照裁切角C将卷材模切成背光模组组装所需的形状和大小的片材，C选自0～90°。
所述组装方法选自在背光模组中，下扩散或导光板之上，按照C型(单张组装)、CC型(两张平行组装)精密对位、顺次堆叠的一种。
特别值得说明的，在新型四棱台增亮膜使用过程中，容易发现辉度损失和准直光透过率呈现强烈的正相关。而CC型平行堆叠方式，可以保持准直光透过率基本不变(通过精密对位可以保持两张膜的平面区域(间隔区域和平台区域)高度对齐，不影响总体平面区域的面积占比，进一步减少辉度损失。例如，原本准直透过率较大，辉度损失亦较大的单张使用方式，通过精密对位平行堆叠，可以保持准直透过率仍“较大”，但辉度损失却可改善为“较小”，甚至“小”。
现有的增亮膜中，采用了紧密排列的三棱镜结构，没有平整光滑的间隔区域和平台区域，存在无法让准直光透过的问题。
与现有技术相比，本实用新型所提供的新型四棱台增亮膜，具有较好的准直光透过性能。Ra变小时，会导致实际准直光透过率进一步提升，但辉度损失基本不变。
附图说明
图1为传统增亮膜的立体结构示意图；
图2为传统增亮膜的光路示意图；
图3为本实用新型提供的新型四棱台增亮膜的立体结构示意图；
图4a为本实用新型提供的新型四棱台增亮膜的光路示意图(横截面)；
图4b为本实用新型提供的新型四棱台增亮膜的光路示意图(纵剖面)；
图5a为本实用新型提供的新型四棱台增亮膜的横截面示意图；
图5b为本实用新型提供的新型四棱台增亮膜的纵剖面示意图；
图5c为本实用新型提供的新型四棱台增亮膜的投影面示意图；
图6a为本实用新型提供的新型四棱台增亮膜的纵剖面侧视图或横截面前视图(5a～5f)；
图6b为本实用新型提供的新型四棱台增亮膜的纵剖面侧视图或横截面前视图(5g～5k)；
图7为本实用新型提供的新型四棱台增亮膜的俯视图；
图8为2张本实用新型提供的新型四棱台增亮膜平行叠放的光路示意图(以横截面为例)；
图9为本实用新型提供的具有肉厚层的新型四棱台增亮膜的立体结构示意图；
图10为本实用新型提供的2高3低纵横交替排列的四棱台的底面投影示意图。
其中：
0：基材层；
1：结构层；
2：肉厚层；
3：传统增亮膜；
4：新型四棱台增亮膜；
5：四棱台；
51：四棱台的横截面；
52：四棱台的纵剖面；
53：四棱台的上表面；
54：四棱台的垂心高与两条虚拟轨迹线的交点；
55：四棱台的垂心高的顶点的纵向虚拟轨迹线；
56：四棱台的垂心高的顶点的横向虚拟轨迹线；
6：间隔区域；
61：纵向间隔区域；
62：横向间隔区域；
7：结构层朝上平铺的卷材；
70：卷材边角处(俯视图)；
71：四棱台纵剖面(俯视图)；
72：基材层的端面(俯视图)；
81：显微镜局部放大观察；
9：从上而下光路的入射准直光；
91：准直性已被破坏的出射光；
92：准直性未被破坏的出射光；
93：从下而上光路的弥散入射光；
94：收敛的出射光；
31：传统增亮膜横截面中的斜面区域；
41：新型四棱台增亮膜横截面中的斜面区域；
42：新型四棱台增亮膜横截面中的间隔区域；
43：新型四棱台增亮膜横截面中的平台区域；
44：新型四棱台增亮膜纵剖面中的斜面区域；
45：新型四棱台增亮膜纵剖面中的间隔区域；
46：新型四棱台增亮膜纵剖面中的平台区域；
5a：直线；
5b：折线为三角波；
5c：折线为梯形波；
5d：折线为方波；
5e：曲线为正弦波；
5f：曲线为圆弧波；
5g：间歇折线为间歇三角波；
5h：间歇折线为间歇梯形波；
5i：间歇折线为间歇方波；
5j：间歇曲线为间歇正弦波；
5k：间歇曲线为间歇圆弧波。
具体实施方式
为了更易理解本实用新型的结构及所能达成的功能特征和优点，下文将本实用新型的较佳的实施例，并配合图式做详细说明如下：
如图1所示为传统增亮膜的立体结构示意图，0为基材层，1为结构层，结构层中所有三棱柱紧密排列，不存在间隔。当从上而下传播的入射准直光9(仅为图示，不一定垂直入射)穿过棱镜结构时，由于斜面无处不在，光线必定会发生偏转，破坏其准直性。传统增亮膜横截面的光路示意图如图2所示，可以发现，入射准直光9(实线)穿过横截面中的斜面区域31时，分成了朝两个方向的折射光，组成了准直性受破坏的出射光91(虚线)，也就是说，准直光9穿过传统棱镜三棱柱后，还可以保持原来传播方向和排列顺序的准直光线根本不存在。
如图3所示为本实用新型提供的新型四棱台增亮膜4的立体结构示意图，0为基材层，1为结构层，结构层中所有四棱台5呈二维间隔排列，四棱台之间存在间隔区域6，包括纵向间隔区域61与横向间隔区域62。当从上而下传播的入射准直光9穿过结构层时，由于间隔区域不会破坏光线的准直性，因此保留了一定程度的准直性，即具有较好的准直光透过率。新型四棱台增亮膜横截面51(纵剖面52)的光路示意图如图4a(4b)所示，可以发现，入射准直光9(实线)穿过横截面(纵剖面)时，斜面区域41(斜面区域44)使入射光分成了朝两个方向的折射光，组成了准直性受破坏的出射光91(虚线)，但入射准直光9穿过横截面(纵剖面)中的间隔区域42(间隔区域45)和平台区域43(平台区域46)时，间隔区域42(45)、平台区域43(46)所构成的平面区域使入射光继续保持原来传播方向和排列顺序，组成了准直性未受破坏的出射光92(实线)，为整张增亮膜提供了准直光透过性能，因此新型四棱台增亮膜具有较好的准直光透过率。
如图8自上而下的光路，准直入射光9多次穿过平面区域，产生准直出射光92的条件下，提高辉度(如图8自下而上的光路所示，弥散入射光93通过两次斜面的折射，让尽可能多的光线都变成收敛的出射光94，提高了聚光效果)，进一步减少辉度损失。例如，原本准直透过率较大，辉度损失亦较大的单张使用方式，通过精密对位平行堆叠，可以保持准直透过率仍“较大”，但辉度损失却可改善为“较小”，甚至“小”。
实施例1
如图3、图5a、图5b与图7所示，本实用新型提供的新型四棱台增亮膜及其横截面，包含基材层0和结构层1，结构层置于基材层之上，其中结构层1包含若干个四棱台5，四棱台二维间隔排列、互不相接，纵横相邻四棱台之间为间隔区域6，包含纵向间隔区域61与横向间隔区域62，间隔区域6与四棱台上表面53的表面粗糙度Ra<100nm，四棱台的垂心高与两条轨迹线的交点为54，梯形(四棱台)的垂心高H为25μm，纵向轨迹线55呈现直线形态5a，振幅A1为0μm，横向轨迹线56呈现直线形态5a，振幅A2为0μm，四棱台的横截面51为梯形，横截面中左斜边与高的夹角α1为45°，右斜边与高的夹角β1为45°，四棱台的纵剖面52为梯形，纵剖面中左斜边与高的夹角α2为45°，右斜边与高的夹角β2为45°，底面的横向扩张倍率为k1为0.2，纵向扩张倍率为k2为0.2，垂心高的垂直延长倍率t为0.1，结构层的错位角
Figure BDA0002382066910000091
为0°。
按照下述方式评价本实用新型提供的新型四棱台增亮膜的主要性能。
辉度：反射膜+导光板+扩散膜+新型四棱台增亮膜或传统增亮膜堆(两张正交的传统增亮膜，增亮结构为顶角为90度的紧密排列三棱柱)组成背光架构，与模组组装后点亮，并利用BM-7测试9点辉度平均值，与传统增亮膜堆的架构相比，计算出辉度损失(辉度损失可以通过(S1+S5)/S3计算理想值)。评价等级：辉度损失极大[0.7，1)>大[0.4，0.7)>较大[0.2，0.4)>较小[0.1，0.2)>小[0.05，0.1)>极小(0，0.05)。
准直光透过率：新型四棱台增亮膜利用准直光透过率仪，针对550nm与940nm典型波长进行测试。如果所有四棱台结构和间隙均相同，也可以通过(S1+S5)/S3(如图5c所示)来计算理想值，令(1+t)为T，(1+k1)与(1+k2)为K1、K2，则(S1+S5)/S3＝[t/(1+t)+(k1×k2+k1+k2)]/(1+k1)×(1+k2)＝(1-1/T+K1×K2-1)/K1×K2＝1-1/(T×K1×K2)，实际值一般会略小于理想值。评价等级：准直光透过率极大[0.7，1)>大[0.4，0.7)>较大[0.2，0.4)>较小[0.1，0.2)>小[0.05，0.1)>极小(0，0.05)。
实施例2～35
如实施例1提供的新型四棱台增亮膜，所述各项参数如表1所列。
表1实施例1～35的各项参数和性能
Figure BDA0002382066910000101
Figure BDA0002382066910000111
注1：级数代表四棱台重复单元内不同四棱台的分类(分级)序秩；行数代表同一类(级)的四棱台在重复单元内纵向排列的数量，列数代表同一类(级)的四棱台在重复单元内横向排列的数量；若无特别说明，默认为所有四棱台相同：级数1，行数1，列数1；当四棱台不止1种时，级数即所有符号的下标，如四棱台的垂心高应分别表示为H1、H2……；注2：四棱台横截面中，α1为左斜边与高的夹角，β1为右斜边与高的夹角，单位°；四棱台纵剖面中，α2为左斜边与高的夹角，β2为右斜边与高的夹角，单位°；k1为底面的横向扩张倍率，k2为底面的纵向扩张倍率，t为垂心高的垂直延长倍率，均为无量纲单位；A1为横向虚拟轨迹线高低变化(±)的振幅(绝对值)，A2为纵向虚拟轨迹线高低变化(±)的振幅(绝对值)，单位μm，A1和A2相同，统称为A，H为四棱台的平均垂心高，单位μm，四棱台的高度为H±A；
Figure BDA0002382066910000121
为纵剖面在基材层上的投影线段所连接直线和基材层的端面投影直线之间的夹角，即结构层的错位角，单位°；Ra为间隔区域与四棱台上表面的表面粗糙度，单位nm；(S1+S5)/S3为间隔区域方环面积加上平台矩形面积的总和与扩张矩形面积的比值，即平面区域的理论占比，代表理论的准直光透过率，无量纲单位；
由表1中实施例1～5的对比结果可以发现，其他条件不变时，垂心高H的变化基本对光学性能没有影响。
由表1中实施例1与6～9的对比结果可以发现，其他条件不变时，当α1与β2越接近45°时，辉度损失相对越少，即辉度越高。α2与β2同理。
由表1中实施例1与10、11的对比结果可以发现，当α1与β1的和不变时，当α1与β1差异越大，四棱台的对称性越差，辉度损失相对越大，即辉度越低。因此需优选对称结构，即α1与β1相等。α2与β2同理。
由表1中实施例1与12～20的对比结果可以发现，其他条件不变时，当k1、k2以及t增加时，平面区域理论占比不断升高，实际测试的准直光透过率也不断变大，辉度损失同样不断变大。k1、k2与t需依据不同场合对辉度损失的容许和准直光透过率的要求进行选择，k1、k2与t可以不同。
由表1中实施例1与21～30的对比结果可以发现，其他条件不变时，当横向虚拟轨迹线的振幅A1控制在0～2μm内时，横向虚拟轨迹线的形态基本对光学性能没有影响。纵向虚拟轨迹线以及振幅A2同理。
由表1中实施例1与24、31的对比结果可以发现，其他条件不变时，当横向虚拟轨迹线的振幅A1控制在0～2μm内时，横向虚拟轨迹线振幅A1基本对光学性能没有影响。纵向虚拟轨迹线以及振幅A2同理。
由表1中实施例1与32、33的对比结果可以发现，其他条件不变时，结构层的错位角
Figure BDA0002382066910000122
改变时，对光学性能没有影响。
由表1中实施例17与34的对比结果可以发现，其他条件不变时，当间隔区域和四棱台上表面的表面粗糙度Ra变大时，会导致实际准直光透过率进一步下降，但辉度损失基本不变，而实施例13与35的对比结果可以发现，当Ra变小时，会导致实际准直光透过率进一步提升，但辉度损失也基本不变。
实施例36～40
如实施例1提供的新型四棱台增亮膜，所述各项参数如表2所列。
表2实施例36～40的各项参数和性能
Figure BDA0002382066910000131
注1～2同表1
注3：表2中的轨迹线形态表示相同级数的四棱台之间的抖动关系，是同一级数的四棱台的所有顶点，各自形成的虚拟连线；如，5a表示该级数四棱台等高。如图10所示为实施例39的2高3低交替排列的四棱台的底面投影示意图，其最小重复单元(实线区域)包含总行数×总列数即5×5＝25个四棱台，其中1级四棱台底面用实心矩形表示，2级四棱台底面用空心矩形表示；加权平均为不同级四棱台平台区域理论占比的加权平均值，即(ΣS5+ΣS1)/ΣS3；
注4：表2中的级数#行/列数表示：实施例36的结构层中，无论是横向还是纵向，1个1#四棱台和1个2#四棱台交替排列。实施例37的结构层中，不论横向还是纵向都是1个1#四棱台和5个2#四棱台交替排列。实施例38的结构层中，不论横向还是纵向都是1个1#四棱台和10个2#四棱台交替排列。实施例39的结构层中，不论横向还是纵向都是2个1#四棱台和3个2#四棱台交替排列。实施例40的结构层中，不论横向还是纵向都是1个1#四棱台和1个2#四棱台交替排列。
由表2中实施例36～40的对比结果可以发现，其他条件不变时，只改变四棱台的级数和个数，准直光透过率受到不同级数四棱台的平面区域占比的加权平均值影响，当H2与H1差异较小时，辉度损失的差异可以忽略。而实施例36与实施例40的对比结果可以发现，不同四棱台的轨迹线形态还可以选择不同的搭配，对光学基本没有影响。表2的实施例变化，一般可用于新型四棱台增亮膜的抗吸附性能的改进。
应当注意，以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡是根据本实用新型内容所做的均等变化与修饰，均涵盖在本实用新型的专利范围内。

Claims (10)

1.一种新型四棱台增亮膜，其特征在于，所述增亮膜包括基材层和结构层，所述结构层置于基材层之上，所述结构层包括若干个四棱台，所述四棱台间隔排列，四棱台之间的区域称为间隔区域。
2.根据权利要求1所述的新型四棱台增亮膜，其特征在于，所述间隔区域平整光滑，所述四棱台的上表面为平台区域，所述平台区域平整光滑；所述四棱台形成矩阵；所述间隔区域的表面粗糙度Ra≤250nm；所述平台区域的表面粗糙度Ra≤250nm。
3.根据权利要求2所述的新型四棱台增亮膜，其特征在于，所述四棱台的四条棱虚拟斜向延长线在平台上方具有虚拟交点，该虚拟交点与平台构成虚拟四棱锥，以该虚拟交点在平台上的垂足对底面作垂线，该垂线即四棱台的垂心高；所述单个四棱台左右两个斜面与纵剖面的夹角，即横截面梯形左右斜边与垂心高的夹角，分别为α1、β1，α1、β1均为15～75°；α1与β1的和为θ1，θ1为30～150°；所述单个四棱台前后两个斜面与横截面的夹角，即纵剖面梯形左右斜边与垂心高的夹角，分别为α2、β2，α2、β2均为15～75°；α2与β2的和为θ2，θ2为30～150°。
4.根据权利要求3所述的新型四棱台增亮膜，其特征在于，所述单个四棱台的垂心高H为5～100μm；不同四棱台的垂心高相同或不同。
5.根据权利要求3所述的新型四棱台增亮膜，其特征在于，所述单个四棱台四周具有间隔区域方环。
6.根据权利要求5所述的新型四棱台增亮膜，其特征在于，相邻的间隔区域方环相连接。
7.根据权利要求2所述的新型四棱台增亮膜，其特征在于，所述间隔区域的表面粗糙度Ra≤100nm；所述平台区域的表面粗糙度Ra≤100nm。
8.根据权利要求1所述的新型四棱台增亮膜，其特征在于，所述四棱台横向或纵向间隔排列，如果将所述四棱台的垂心高的顶点在横向上相连形成横向虚拟连线，将所述四棱台的垂心高的顶点在纵向上相连形成纵向虚拟连线，则，所述四棱台的垂心高位于横向或纵向虚拟连线的下方，所述虚拟连线选自直线、折线、曲线、间歇折线、或间歇曲线中的一种或至少两种的组合；所述横向虚拟连线的振幅A1为0-2μm，所述纵向虚拟连线的振幅A2为0-2μm。
9.根据权利要求1所述的新型四棱台增亮膜，其特征在于，所述四棱台纵剖面在基材层上的投影线段可连接成为直线A，所述基材层的端面在基材层上的投影为直线B，直线A和直线B的夹角称为结构层的错位角
Figure FDA0002382066900000011
错位角
Figure FDA0002382066900000012
选自0～90°。
10.一种背光模组，其特征在于，所述背光模组包含反射膜、导光板、下扩散膜和增亮膜，所述增亮膜选自权利要求1-9中任一项所述的新型四棱台增亮膜；或者，所述增亮膜选自权利要求1-9中任一项所述的新型四棱台增亮膜中的至少两个的组合。
CN202020160316.8U 2019-06-28 2020-02-11 一种新型四棱台增亮膜及一种背光模组 Active CN211577467U (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910575087 2019-06-28
CN2019105750878 2019-06-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN211577467U true CN211577467U (zh) 2020-09-25

Family

ID=72525008

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202020160316.8U Active CN211577467U (zh) 2019-06-28 2020-02-11 一种新型四棱台增亮膜及一种背光模组
CN202021165254.6U Active CN213544869U (zh) 2019-06-28 2020-06-22 一种新型四棱台增亮膜及一种结构化胶带
CN202010572710.7A Pending CN112147725A (zh) 2019-06-28 2020-06-22 一种新型四棱台增亮膜及其应用，及一种结构化胶带
CN202010587967.XA Active CN112147726B (zh) 2019-06-28 2020-06-24 一种新型四棱台增亮膜及其应用，及一种可融合结构化胶带

Family Applications After (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202021165254.6U Active CN213544869U (zh) 2019-06-28 2020-06-22 一种新型四棱台增亮膜及一种结构化胶带
CN202010572710.7A Pending CN112147725A (zh) 2019-06-28 2020-06-22 一种新型四棱台增亮膜及其应用，及一种结构化胶带
CN202010587967.XA Active CN112147726B (zh) 2019-06-28 2020-06-24 一种新型四棱台增亮膜及其应用，及一种可融合结构化胶带

Country Status (1)

Country Link
CN (4) CN211577467U (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113075814A (zh) * 2021-03-25 2021-07-06 Tcl华星光电技术有限公司 视角扩散膜片及显示面板

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6997595B2 (en) * 2003-08-18 2006-02-14 Eastman Kodak Company Brightness enhancement article having trapezoidal prism surface
CN107533180B (zh) * 2015-04-29 2020-09-22 三星Sdi株式会社 改善对比率的光学膜、包含其的偏光板及液晶显示装置
KR102411120B1 (ko) * 2017-09-22 2022-06-21 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
CN109934157A (zh) * 2019-03-11 2019-06-25 深圳阜时科技有限公司 一种背光模组、显示装置以及电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN112147726A (zh) 2020-12-29
CN213544869U (zh) 2021-06-25
CN112147725A (zh) 2020-12-29
CN112147726B (zh) 2022-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8061877B2 (en) Prism sheet having parallelogram microstructures
US7656597B2 (en) Prism sheet and backlight module using the same
KR100825904B1 (ko) 수분 배출성이 우수한 프리즘 시트 및 이를 이용한액정표시장치
US9354378B2 (en) Illuminating device and display
TWI388883B (zh) 具有傾斜脊部之稜形片以及使用該稜形片之液晶顯示裝置
US10921639B2 (en) Optical element and reflection-type liquid crystal display system using the same
US20090244737A1 (en) Prism sheet
US7929213B2 (en) Prism sheet
US8240904B2 (en) Light diffraction member and display and backlight module having the same
CN111435204A (zh) 一种四棱台增亮膜及其制备方法
US7845811B2 (en) Prism sheet and liquid crystal display device using the same
CN211577467U (zh) 一种新型四棱台增亮膜及一种背光模组
US7969655B2 (en) Prism sheet
JP2015102579A (ja) 導光板、バックライト・ユニット及び液晶ディスプレイ装置
KR20090042179A (ko) 광 제어판, 면광원 장치 및 투과형 화상 표시 장치
US8256932B2 (en) Light diffusion plate and backlight module using the same
JP5012221B2 (ja) バックライトユニット、およびディスプレイ装置
CN210605043U (zh) 一种四棱台增亮膜
US7755860B2 (en) Prism sheet
US8177377B2 (en) Optical plate and backlight module using the same
CN210347974U (zh) 一种新型梯形增亮膜及一种背光模组
CN111435179A (zh) 一种新型四棱台增亮膜及其制备方法
US7830629B2 (en) Prism sheet
CN111435205A (zh) 一种新型四棱锥增亮膜及其制备方法
CN111435203A (zh) 一种准直光可透过新型增亮膜及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant