[發明專利]一種增光膜及其制作模具、制作方法

在審

• 申請號: 201210090639.4
• 申請日: 2012-03-30
• 公開（公告）號: CN102621608A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 鐘玉
• 申請（專利權）人: 北京康得新復合材料股份有限公司
• 主分類號: G02B5/02
• 分類號: G02B5/02;G02B5/04;B29C69/00;B29C33/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 王雪梅

技術領域

本發明涉及一種增光膜，尤其涉及一種可應用于液晶顯示器的、同時具有擴散和抗刮擦功能的棱鏡結構增光膜及其制作模具、制作方法。

背景技術

目前，增光膜(BEF，Brightness?Enhancement?Film)被廣泛用于發光模組以用來匯聚光源所發出的光線，尤其是監視器等顯示設備中常應用增光膜(BEF)來增加顯示亮度和節約顯示器電池設備的能量。增光膜的原理是通過折射和反射將射向觀察者視角之外的光線調整至觀察者視角之內，這樣就提高了光源所發出光能的利用率。

增光膜也稱增亮膜，在透明性非常好的底層表面，使用例如丙烯酸樹脂等有機材料，精密成型一層棱鏡圖案的光學薄膜。將該增光膜結構組裝在背光源前面，將光源發出的光向顯示設備使用者方向聚集，單片使用可以將正面亮度提高到60％，如果將兩片增光膜正交地交疊起來配合使用，可將正面亮度提高約110％。

在一般液晶顯示器的背光模塊(back?light?module)中，通常包含數種光學薄板和膜片，例如導光板、擴散片、擴散板及增亮膜等，其中增亮膜通常是由一基板及一聚光棱鏡結構層所構成，該基板及聚光棱鏡結構層皆由透明樹脂材質制成，該聚光棱鏡結構層形成在該基板的表面上，棱鏡結構層由許多個用以匯聚光線的棱鏡條所構成，這些棱鏡條按照一個方向排列，組成一個棱鏡陣列，如圖1所示。當該背光模塊的光源產生光線時，光線通過該導光板及擴散片進入增亮膜的基板內，接著再進入增亮膜的棱柱結構層，使光線射出時產生適當角度折射。如圖2所示，該棱鏡膜的作用就是利用不同材料折射率的不同，讓分散的光集中在例如以法線為中心的70度范圍內出光，其原理是利用全反射定律，讓以相對高的入射角入射到棱鏡側面(例如在沿法線兩側35度射出的角度范圍之外)的光又反射回來再次被利用，可使在軸中心亮度增加110％，其原理是利用折射和全反射原理使分散的光線集中于一定的角度從背光源中發出，進而達到光線聚集和提高光能利用率的光學效果。

然而，一般增亮膜在實際應用中常存在以下兩個問題：當光線穿透射出該棱柱結構層時，卻容易產生牛頓環(Newton’s?ring)及摩爾紋(Moire?interference)等負面光學效應，圖3(a)是現有技術中兩張普通增亮膜以棱鏡方向夾角10°重疊的摩爾紋現象，圖3(b)是兩張普通增亮膜重疊所出現的牛頓環現象，另外膜片的棱鏡結構與液晶面板中的方塊形像素亦會產生摩爾紋現象，因此上述負面光學效應會影響液晶顯示器的顯示質量；另外，增光膜由于經常與其他光學膜配合使用，容易對棱鏡結構的尖銳棱角造成刮傷，從而影響光學品質。

為此，美國專利US7859611B2公開了一種具有擴散功能的增亮膜，其結構是在棱鏡結構層的棱鏡槽底部設置若干隨機分布的凸起結構，使光線經過這些隨機凸起結構表面時發生折射，因此折射光線亦為隨機分布，從而實現對光線的擴散，進而可以減少牛頓環(Newton’s?ring)及摩爾紋(Moire?interference)等負面光學效應的產生，但是該發明棱鏡結構為三棱鏡、半圓柱鏡、梯形棱鏡或他們的組合，若為純粹的三棱鏡，則三棱鏡尖銳的頂角在實際應用過程中容易與其他膜片發生刮擦而發生崩裂現象，造成光學不良；若以三棱鏡和半圓柱鏡或梯形棱鏡組合，則圓柱棱鏡具有較低的光學增益表現，從而影響增亮膜整體的光學增益性能；若棱鏡結構中有梯形棱鏡，則由于梯形上底邊的平臺面易與所搭配的其他薄膜重合，使光線直接導入其他薄膜，容易造成漏光現象。

美國專利US7142767B2公開了一種具有抗刮功能的增亮膜，其結構為在傳統增亮膜棱鏡陣列中增加若干頂部為圓角或平臺的棱鏡柱，這些棱柱高度高于其周邊的普通結構棱鏡柱，從而可以起到抗刮擦的效果。

上述兩個專利都無法同時解決增亮膜在實際應用中常見的不良現象，為了解決上述問題必須設計新型棱鏡結構增光膜來進行改進。

本發明人的在先申請201210023734.2涉及一種具有抗刮和擴散功能的增亮膜，其同時具有較高的凸起抗刮結構和集中于槽部的擴散凸起結構，其緩解摩爾紋現象的原理是通過擴散結構將光線打亂，從而減輕摩爾現象，但是其多個規律的直線型的棱鏡結構仍會與其他膜片的多個規律的直線棱鏡結構或液晶的規律的多個方塊形像素重疊配合時產生周期性視覺干涉條紋(摩爾紋產生的原理)，不能從根本上解決摩爾紋現象，為此，本發明提供了一種具有抗刮擦功能和可以進一步減輕摩爾紋現象的增光膜及其制作模具、制作方法。

發明內容