一种光学膜制造技术

一种光学膜，包括表面凸起的微结构和光致发光材料，其特征在于：表面凸起的微结构和光致发光材料通过树脂材料连接。采用本实用新型专利技术，较好地降低了液晶显示和照明的光源中所需的光学元件的数量和简化了工艺成本。改善了现有显示器用增亮膜工艺复杂，成本较高的缺陷。与发光二极管（LED）结合使用时，可降低对LED的要求和成本。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及液晶显示及LED节能照明材料，特别是指一种用于手机，手提式电脑，台式电脑、液晶电视机等液晶显示器背光源模组和LED节能照明组件的三维微结构增亮光学膜。
技术介绍
在应用于液晶显示和照明的各种光源中，亮度和发光效率是非常重要的参数。为了达到这样的效果，通常需要用众多的光学元件和高成本的工艺。例如，在液晶显示器的背光源中，从冷阴极灯(CCFL)和发光二极管(LED)出射的光需经过导光板，扩散膜到达液晶面板。为了增加显示器的亮度，通常需要用高光通量的导光板和扩散膜。为了增加显示器法线方向的亮度，背光源中通常还包括棱镜膜或其他增亮膜。再例如，大部分用于液晶显示和照明的LED (发光二极管)包括发射蓝光，紫光，或紫外光的LED芯片并在芯片表面涂布光致发光材料以达到所需的亮度和颜色。在芯片的表面涂布光致发光材料所需的材料和工艺极大地增加了 LED的成本并带来许多负面影响。由于发光材料直接涂布在芯片表面而增加了芯片散热的难度，从而降低光转化效率，引起色温和色度的变化，并加速材料的老化；发光材料涂布厚度的不勻而产生的光的颜色的不一致性。所以，在液晶显示和照明的应用中， 急需一种有效的光学元件来克服目前这些应用中的不足。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种光学膜，表面有凸起的微结构，连接微结构的树脂材料和光致发光材料。它能改变入射光的角度分布、波长范围和增加亮度来降低液晶显示和照明的光源中所需的光学元件的数量并简化工艺、降低成本。本技术的技术方案是通过以下方式实现的光学膜，包括表面凸起的微结构和光致发光材料，其特征在于表面凸起的微结构和光致发光材料通过树脂材料连接。所述的光学膜包含基膜，基膜材料可为聚酯，聚乙烯，或聚碳酸脂。所述的表面凸起的微结构可以是由树脂材料所构成。表面凸起的微结构是由树脂材料构成时，构成表面凸起的微结构的树脂材料和微结构与微结构之间的树脂材料可以是相同材料或不同材料，例如丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚氨脂、聚氯乙烯或硅树脂。所述的表面凸起的微结构的材料还可为混合在树脂层中，并有部分突出于树脂层的无机材料或聚合物颗粒，如，玻璃珠、透明丙烯酸树脂粒子、聚苯乙烯粒子、Ti2O3或Si02。所述的光致发光材料可包含在表面凸起的微结构材料中，或可包含在微结构与微结构之间的树脂材料中和构成微结构的树脂材料中，或仅包含在微结构与微结构之间的树脂中。光致发光材料可以是硅酸盐体系，氮氧化物体系，氮化物体系，硫化物，氮化物，或有机发光材料。所述的表面凸起的微结构在截面AA’的形状可以是圆形，椭圆形，方形，矩形，六角形，八角形形状，微结构的底部尺寸D为5 750微米，高度H为2. 5^500微米。采用本技术，较好地降低了液晶显示和照明的光源中所需的光学元件的数量和简化了工艺成本。改善了现有显示器用增亮膜工艺复杂，成本较高的缺陷。与发光二极管(LED)结合使用时，可降低对LED的要求和成本。附图说明图1是本技术的光学膜的结构。图2是实施例1的微结构在AA’面上的剖视图。图3是实施例2的微结构在AA’面上的剖视图。图4是本技术光学膜的工作原理图。图5是光学膜的成型过程。具体实施方式由图1知，光学膜100，包括基膜101和表面凸起的微结构102，基膜101和凸起的微结构102通过树脂材料103连接。基膜101具有光学透明特性，作为基膜的材料可为聚酯，聚乙烯，聚碳酸脂，如由日本东洋纺制作的A-4100，或A-4300PET膜。然而，基膜材料不受特别限制。任何具有光学透明特性的材料都可作为基膜材料。表面凸起的微结构102可以是由树脂材料或其他材料所构成。如表面凸起的微结构102是由树脂材料构成时，构成表面凸起的微结构102的树脂材料和微结构之间的树脂材料103可以是相同材料或不同材料，例如丙烯酸树脂，聚酯树脂，聚氨脂，聚氯乙烯，或硅树脂。表面凸起的微结构102还可为混合在树脂层中，并有部分突出于树脂层的无机材料或聚合物颗粒，例如，玻璃珠，透明丙烯酸树脂粒子，聚苯乙烯粒子，Ti2O3，SiO2等。光致发光材料可包含在微结构与微结构之间的树脂和构成微结构的树脂材料中，或仅包含在微结构与微结构之间的树脂中。光致发光材料可以是硅酸盐体系，氮氧化物体系，氮化物体系，硫化物，氮化物，或有机发光材料。表面凸起的微结构102形状和尺寸可由如图1中所示的底部尺寸D，高度h，和截面AA’的形状来描述。微结构在截面AA’的形状可以是圆形，椭圆形，方形，矩形，六角形， 八角形或其他合适的形状。底部尺寸D原则上代表这些形状的唯一或较小的尺寸。如截面形状为圆形，D则为直径；如截面形状为椭圆形，D则为短轴的长度；如截面形状为方形，等边六角形，等边八角形，D则为边长；如截面形状为矩形，不等边六角形，不等边八角形，D则为最短边的长度；依次类推。当微结构在截面AA’上的面积最大时为该微结构的底部，最小时为该微结构的顶部。顶部与底部在法线方向上的距离为高度h。值得一提的是，从微结构的底部到顶部，其截面可为不同的形状。例如，底部或接近底部时可为椭圆形，顶部或接近顶部时可为圆形。在整片光学膜中，微结构可以有不同的截面形状，底部尺寸和高度。本技术中，微结构的底部尺寸可为5 750微米，微结构的底部尺寸优化地可为1(Γ250微米。 高度可为2. 5飞00微米，高度优化地可为5 250微米。由图2知，是本实施例1的微结构在ΑΑ’面上的剖视图。其中，201表示微结构在 AA'面上的截面是圆的，202表示在ΑΑ’面上微结构与微结构之间的区域。由图3知，是本实施例2的微结构在ΑΑ’面上的剖视图。其中，301表示微结构在 AA'面上的截面是长方形，302表示在ΑΑ’面上微结构与微结构之间的区域。由图4知，是本技术光学膜的工作原理图。本技术光学膜对光的作用可阐述如下。表面凸起的微结构102可以改变入射光401的传播方向。对一些微结构的形状和材料，入射光401在通过具有表面凸起的微结构102的光学膜100以后，光可以发散到比入射光更大的角度范围，即起到扩散的作用。对还有一些微结构的形状和材料，入射光401 在通过具有表面凸起的微结构102的光学膜100以后，光汇聚到设计的角度，例如光学膜的法线方向，即集光作用。光学膜中的光致发光材料将吸收部分入射光而发出不同波长的光。 例如，如光学膜中的光致发光材料为YAG: Ce3+，而光源为InGaN蓝光LED，YAG: Ce3+将吸收部分蓝光而发出黄光。YAG:Ce3+所发出的黄光与LED发出的蓝光相混合而产生白光，从而使光源的颜色得到了改变，并增加了人眼的可见亮度。401表示入射光，入射光可以是发散光， 也可为平行光。402表示入射光的波长分布。通常，入射光为波长较短的光，如蓝光，紫光， 或紫外光。入射光也可为绿光，黄光或红光。100表示本技术的光学膜，包含表面凸起的微结构和混合在光学膜中的光致发光材料。403表示出射光。当入射光经过本技术的光学膜100以后，其发散角度和波长范围发生改变。视表面凸起的微结构的形状和材料， 光经过本技术光学膜以后其发散角可以变宽(扩散效果)或变窄(集光效果)。通常，入射光在经过本技术光学膜以后，波长范围变宽，如404所示。其波长范围包含了入射本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种光学膜，包括表面凸起的微结构（１０２）和光致发光材料，其特征在于：表面凸起的微结构（１０２）和光致发光材料通过树脂材料（１０３）连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：路志坚，杨星，杨云胜，束国法，
申请(专利权)人：丹阳博昱科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32