光提取膜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及光學(xué)薄膜領(lǐng)域，特別是涉及一種光提取膜及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的發(fā)展，人類已經(jīng)進(jìn)入數(shù)碼時(shí)代，各種數(shù)碼產(chǎn)品層出不窮。隨著人們經(jīng)濟(jì)水平的提高，人們對(duì)數(shù)碼產(chǎn)品的質(zhì)量也提出了更高的要求。顯示器作為人們獲取信息的直接對(duì)象，要求清晰度高、視角廣等。而有些顯示器由于自身的限制，導(dǎo)致有很大一部分的光子不能逸出至空氣中，光子利用率極低。
[0003]例如，有機(jī)發(fā)光二極管(Organic Light Emiss1n D1de，簡(jiǎn)稱0LED)作為一種利用用于發(fā)光的有機(jī)發(fā)光二極管來(lái)顯示圖像的自發(fā)射顯示器，具有亮度高、材料選擇范圍寬、驅(qū)動(dòng)電壓低、全固化主動(dòng)發(fā)光等特性，同時(shí)具有響應(yīng)速度快等優(yōu)勢(shì)，符合信息時(shí)代移動(dòng)通信和信息顯示的發(fā)展趨勢(shì)，以及綠色照明技術(shù)的要求，是目前國(guó)內(nèi)外眾多研究者的關(guān)注重點(diǎn)。然而，由于受銦錫氧化物(ITO)與玻璃基底和玻璃基底與空氣表面層的反射和折射等因素的影響，大約有80 %的光子不能逸出至空氣中，光子利用率極低。
[0004]因此，通過(guò)帶有特殊設(shè)計(jì)的微結(jié)構(gòu)的光提取I旲，能夠有效地提尚OLED等顯不器的光提取效率，而且可以使OLED等顯示器的出射光的亮度更加均勻。
[0005]然而，傳統(tǒng)的光提取膜的向光面采用周期性微結(jié)構(gòu)的子彈頭結(jié)構(gòu)，此類微結(jié)構(gòu)的作用是取代膜系的等效折射率介質(zhì)層，因此若光提取膜跟隨屏體卷曲，則子彈頭結(jié)構(gòu)的等效折射率的特性就會(huì)遭到破壞，不能有效地增加光的提取率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]基于此，有必要針對(duì)傳統(tǒng)的光提取膜在卷曲時(shí)不能有效增加光的提取率的問(wèn)題，提供一種能夠有效增加光的提取率的光提取膜。
[0007]—種光提取膜，所述光提取膜包括基體，所述基體具有相對(duì)的向光面和背光面，所述向光面上設(shè)置有納米凸起，所述納米凸起呈隨機(jī)排布;所述背光面上設(shè)置有微透鏡結(jié)構(gòu)，所述微透鏡結(jié)構(gòu)呈規(guī)則排布，且所述微透鏡結(jié)構(gòu)表面的曲率非恒定。
[0008]與傳統(tǒng)的光提取膜相比，本發(fā)明的光提取膜基體的向光面上設(shè)置有納米凸起，且納米凸起呈隨機(jī)排布，通過(guò)這種隨機(jī)納米凸起的設(shè)置，能夠減少光反射。特別是在卷曲時(shí)，納米凸起仍能保持隨機(jī)狀態(tài)，其等效折射率的特性不會(huì)遭到破壞。同時(shí)，上述光提取膜基體的背光面上設(shè)置有規(guī)則排布的微透鏡結(jié)構(gòu)，且上述微透鏡結(jié)構(gòu)表面的曲率非恒定，則能夠增加光的提取效率，改善了視角，從而有利于應(yīng)用。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述納米凸起選自納米錐或納米線中的至少一種。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述微透鏡結(jié)構(gòu)按陣列排布。
[0011 ]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述微透鏡結(jié)構(gòu)為橢圓微透鏡結(jié)構(gòu)。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，每行所述橢圓微透鏡結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)軸所在的直線與相鄰行所述橢圓微透鏡結(jié)構(gòu)的短軸所在的直線平行，且每行所述橢圓微透鏡結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)軸所在的直線與每列所述橢圓微透鏡結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)軸所在的直線的交點(diǎn)位于相鄰兩個(gè)所述橢圓微透鏡結(jié)構(gòu)之間。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述橢圓微透鏡結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)軸與短軸的比例為5:1?1:1，且所述比例不包括I: I。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述微透鏡結(jié)構(gòu)在所述光提取膜表面的投影為光滑的封閉曲線，所述封閉曲線上任意一點(diǎn)的切線與所述封閉曲線有且只有一個(gè)交點(diǎn)。
[0015]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述基體的厚度為80μπι?120μπι，所述納米凸起的高度為80nm?500nm，所述微透鏡結(jié)構(gòu)的高度為ΙΟμπι?35μηι。
[0016]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述基體與所述納米凸起、所述微透鏡結(jié)構(gòu)為一體。
[0017]此外，還提供一種光提取膜的制備方法，包括如下步驟:
[0018]提供薄膜基體；
[0019]在所述薄膜基體的一面制備呈隨機(jī)排布的納米凸起；
[0020]在所述薄膜基體的另一面制備呈規(guī)則排布、且表面的曲率非恒定的微透鏡結(jié)構(gòu)，得到光提取膜。
[0021]通過(guò)上述光提取膜的制備方法制備得到的光提取膜基體的向光面上設(shè)置有納米凸起，且納米凸起呈隨機(jī)排布，通過(guò)這種隨機(jī)納米凸起的設(shè)置，能夠減少光反射。特別是在卷曲時(shí)，納米凸起仍能保持隨機(jī)狀態(tài)，其等效折射率的特性不會(huì)遭到破壞。同時(shí)，上述光提取膜基體的背光面上設(shè)置有規(guī)則排布的微透鏡結(jié)構(gòu)，且上述微透鏡結(jié)構(gòu)表面的曲率非恒定，則能夠增加光的提取效率，改善了視角，從而有利于應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明一實(shí)施方式的光提取膜的側(cè)面剖視圖；
[0023]圖2為本發(fā)明一實(shí)施方式的光提取膜的背光面的平面示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明另一實(shí)施方式的光提取膜的背光面的平面示意圖；
[0025]圖4為本發(fā)明一實(shí)施方式的光提取膜的制備方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說(shuō)明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施例的限制。
[0027]需要說(shuō)明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。
[0028]除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。
[0029]請(qǐng)參見(jiàn)圖1，本發(fā)明提出一種光提取膜100。光提取膜100包括基體110，基體110具有相對(duì)的向光面112和背光面114。向光面112為面向光源并接收光源的光線的一面，光源可以為OLED發(fā)光層等。而背光面114為光提取膜100的另一面，即背對(duì)光源。
[0030]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例中基體110的向光面112上設(shè)置有若干個(gè)納米凸起120。且這些納米凸起120呈隨機(jī)排布。本發(fā)明實(shí)施例的納米凸起120為納米錐，即納米級(jí)的錐形結(jié)構(gòu)，多個(gè)大小不一的納米錐組成了隨機(jī)納米陣列。當(dāng)本實(shí)施例的光提取膜100覆蓋于OLED等顯示器的表面時(shí)，這種納米錐組成的隨機(jī)納米陣列結(jié)構(gòu)等效于傳統(tǒng)的折射率變化介質(zhì)層，可以在可見(jiàn)光波段減少光通過(guò)介質(zhì)時(shí)的反射損失，增加光的透過(guò)率。
[0031]此外，與周期性納米結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明的隨機(jī)排布的納米凸起120不受光提取膜100的狀態(tài)限制。例如，即使將光提取膜100彎曲，本發(fā)明的隨機(jī)排布的納米凸起120仍能保持隨機(jī)狀態(tài)，等效折射率的特性不會(huì)遭到破壞。而且隨機(jī)排布的納米錐結(jié)構(gòu)比周期性納米錐結(jié)構(gòu)具有更好的減反特性，更利于應(yīng)用。
[0032]需要說(shuō)明的是，本發(fā)明光提取膜100的納米凸起120不限于本實(shí)施例的納米錐結(jié)構(gòu)，還可以為其他納米凸起結(jié)構(gòu)。例如，還可以為納米線或者納米錐與納米線組成的混合結(jié)構(gòu)。為方便理解，納米線的形狀類似須子。納米線在光傳輸過(guò)程中可以更好的將光耦合進(jìn)基體110，從而減少光的反射損失。
[0033]請(qǐng)參見(jiàn)圖1和圖2，本發(fā)明實(shí)施例中基體110的背光面114上設(shè)置有若干個(gè)尺寸相同的微透鏡結(jié)構(gòu)130。本發(fā)明實(shí)施例的微透鏡結(jié)構(gòu)130均為橢圓微透鏡結(jié)構(gòu)，且多個(gè)微透鏡結(jié)構(gòu)130呈規(guī)則排布。
[0034]具體的，如圖所示，多個(gè)微透鏡結(jié)構(gòu)130按陣列排布。每行橢圓微透鏡結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)軸所在的直線與相鄰行橢圓微透鏡結(jié)構(gòu)的短軸所在的直線平行，且每行橢圓微透鏡結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)軸所在的直線與每列橢圓微透鏡結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)軸所在的直線的交點(diǎn)位于相鄰兩個(gè)橢圓微透鏡結(jié)構(gòu)之間，如圖2中虛線所示。采用這種長(zhǎng)短軸交叉排布的方法，增加了光在各個(gè)方向上的均勻性。
[0035]本實(shí)施例中橢圓微透鏡結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度為30μπι，短軸的的長(zhǎng)度為7μπι。橢圓微透鏡結(jié)構(gòu)的半徑為12μπι。每行或者每列中相鄰兩個(gè)橢圓微透鏡結(jié)構(gòu)之間的距離為2μπι。但不限于此，橢圓微透鏡結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)軸與短軸的比例還可以為5:1?1:1之間的任意數(shù)值，但上述比例不包括1:1。橢圓微透鏡結(jié)構(gòu)的半徑以及每行或者每列中相鄰兩