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視角擴寬膜片和具有該膜片的背光模組及液晶顯示器的制造方法

文檔序號:8378188閱讀:819來源:國知局
視角擴寬膜片和具有該膜片的背光模組及液晶顯示器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可用于LCD (Liquid Crystal Display,液晶顯示器)背光模組的光學(xué)膜片,尤其涉及一種可擴寬LCD視角的可用于LCD背光模組的視角擴寬膜片,另外本發(fā)明還涉及采用了該視角擴寬膜片的背光模組及寬視角液晶顯示器。
【背景技術(shù)】
[0002]液晶顯示器的通常結(jié)構(gòu)是在偏振方向相互垂直的兩塊偏光片之間夾有玻璃基板、彩色濾光片、電極、液晶層和晶體管薄膜,液晶分子是具有一定長徑比的各向異性物質(zhì),晶體管薄膜相當(dāng)于開關(guān)。使用時,背光模組發(fā)出的光線經(jīng)過下偏光片,成為具有一定偏振方向的偏振光。當(dāng)晶體管薄膜處于關(guān)的狀態(tài)時,液晶分子長軸方向平行于基板并沿著一定的扭曲角度向列排列,使偏振光的偏振方向發(fā)生扭轉(zhuǎn),偏振方向轉(zhuǎn)過90度后透過濾光片,成為單色偏振光,穿過上偏光片后顯示相應(yīng)的顏色;當(dāng)晶體管薄膜處于開的狀態(tài)的時候,電極在液晶層上外加電場,液晶分子沿電場方向作有序排列,電場強度不同,液晶分子的偏轉(zhuǎn)角度也不同,透過的光強不一樣,顯示的灰度也不同。當(dāng)液晶分子長軸完全平行電場方向的時候,來自下偏振片的偏振光偏振方向完全不受改變,無法穿過偏振角與其垂直的上偏光片,也就無法被用戶看到。
[0003]液晶分子的上述特性給用戶帶來的最突出的就是視角問題。在LCD中,由于進(jìn)入人眼的光線需要穿過液晶層,而液晶分子是各向異性物質(zhì),沿長軸方向和短軸方向的折射率不一致。用戶從不同角度觀看屏幕時,有時看到的是液晶分子的長軸,有時則是短軸,視角不同,感受到的畫面也就不一樣,因此液晶顯示器存在可視角度偏窄的問題。另外隨著液晶顯示器普遍從使用CCFL (冷陰極熒光燈管)轉(zhuǎn)為使用LED (發(fā)光二極管),LED光源亮度的增大使得液晶顯示器亮度不均勻、寬屏視角不足的缺陷越發(fā)突出,亟待解決。
[0004]針對上述缺陷,CN 202048500 U中提供了一種光學(xué)片,該光學(xué)片是一種具有棱鏡的層疊結(jié)構(gòu),為提高顯示器視角,在該光學(xué)片的下部設(shè)置有擴散片。該光學(xué)片的層疊結(jié)構(gòu)是通過粘接劑粘接而成的,粘接劑中隨機分布有真空珠子。該現(xiàn)有技術(shù)通過真空珠子內(nèi)部和表面的折射率差異,以提高光學(xué)片的擴散效果,因為該光學(xué)片不但有聚光功能,而且還兼?zhèn)淞藬U散功能,因而該現(xiàn)有技術(shù)稱其為復(fù)合光片。
[0005]然而正如前述,該現(xiàn)有技術(shù)中的光學(xué)片并不具備擴寬顯示器視角的功能,其擴寬視角的功能是由額外設(shè)置的擴散片提供的,并不能由單獨的光學(xué)片解決現(xiàn)有LCD視角偏窄的問題。并且,該現(xiàn)有技術(shù)中的光學(xué)片的多層粘接結(jié)構(gòu)層數(shù)太多,透光和聚光效果隨著層數(shù)的增加必然降低,且結(jié)構(gòu)復(fù)雜導(dǎo)致制造成本偏高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種視角擴寬膜片和具有該膜片的背光模組及液晶顯示器,以減少或避免前面所提到的問題。
[0007]具體來說,本發(fā)明目的是提供一種全新結(jié)構(gòu)的視角擴寬膜片,該視角擴寬膜片不但具備視角擴寬功能,而且兼具聚光功能,是一種真正意義上的復(fù)合光片。同時本發(fā)明還提供了采用該膜片的背光模組及液晶顯示器。
[0008]為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提出了一種用于LCD背光模組的視角擴寬膜片,所述視角擴寬膜片設(shè)置于所述背光模組的導(dǎo)光板的外側(cè),其中,所述視角擴寬膜片由多個平行排列在透明PET基材上的棱鏡結(jié)構(gòu)所組成,所述棱鏡結(jié)構(gòu)至少包含第一棱鏡條紋,所述第一棱鏡條紋的橫截面具有面向所述導(dǎo)光板側(cè)邊的光源一側(cè)的凹陷部以及遠(yuǎn)離所述光源一側(cè)的凸出部。
[0009]優(yōu)選地,所述凹陷部的曲率半徑為R1,所述凸出部的曲率半徑為R2,其中,Rl = 50um,R2 = 30um,且 Rl 蘭 R2。
[0010]優(yōu)選地,所述棱鏡結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包含第二棱鏡條紋,所述第二棱鏡條紋的橫截面為等腰三角形。
[0011]優(yōu)選地,所述PET基材上的所述第一棱鏡條紋和所述第二棱鏡條紋的數(shù)量分別為NA、NB,所述數(shù)量滿足如下關(guān)系:NA ^ 5NB。
[0012]優(yōu)選地,所述PET基材上的所述第一棱鏡條紋和所述第二棱鏡條紋的數(shù)量分別為NA、NB,所述數(shù)量滿足如下關(guān)系:NA〈NB,5NA ^ NB。
[0013]優(yōu)選地,所述第二棱鏡條紋的橫截面的所述等腰三角形的頂角在90±5度范圍內(nèi),所述第一棱鏡條紋和所述第二棱鏡條紋的條紋間距分別為PA、PB,所述條紋間距滿足如下關(guān)系:PB 芻 100 μ m,PA 芻 ΡΒ+0.5 μ m。
[0014]優(yōu)選地,所述棱鏡結(jié)構(gòu)內(nèi)含有真空珠,所述真空珠的外徑大于等于50nm,小于等于5 μπι ;所述真空珠分散于所述棱鏡結(jié)構(gòu)內(nèi)的體積百分比為15%?60%。
[0015]優(yōu)選地,所述真空珠由折射率為1.4-1.6的材料制成,所述PET基材的熱膨脹系數(shù)為Tb,所述棱鏡結(jié)構(gòu)的熱膨脹系數(shù)為Tr,所述真空珠的熱膨脹系數(shù)為Τν,其中,Tv ^ Tb ^ Tr0
[0016]另外,本發(fā)明還提供了一種具備上述視角擴寬膜片的液晶顯示器用背光模組以及液晶顯示器。
[0017]本發(fā)明利用形成在透明PET基材上的棱鏡結(jié)構(gòu)的凹陷部和突出部的曲面結(jié)構(gòu),使來自光源的入射光不局限于某一特定的角度而是沿著垂直于曲面的連續(xù)角度范圍偏轉(zhuǎn)折射出來,擴寬了棱鏡結(jié)構(gòu)的光線偏轉(zhuǎn)角度,從而可以為LCD面板提供更寬視角的光源,為LCD面板的視角擴寬提供了基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0018]以下附圖僅旨在于對本發(fā)明做示意性說明和解釋,并不限定本發(fā)明的范圍。其中,
[0019]圖1顯示的是根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例的用于LCD背光模組的視角擴寬膜片的設(shè)置狀態(tài)示意圖;
[0020]圖2顯示的是根據(jù)本發(fā)明的另一個具體實施例的視角擴寬膜片的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0021]圖3顯示的是根據(jù)本發(fā)明的又一個具體實施例的視角擴寬膜片的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0022]圖4顯示的是根據(jù)本發(fā)明的再一個具體實施例的視角擴寬膜片的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0023]為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解,現(xiàn)對照【附圖說明】本發(fā)明的【具體實施方式】。其中,相同的部件采用相同的標(biāo)號。
[0024]正如【背景技術(shù)】部分所述,針對現(xiàn)有技術(shù)中光學(xué)片結(jié)構(gòu)復(fù)雜,本身無法擴寬視角需要與擴散片配合使用、從而存在抑制LCD (Liquid Crystal Display,液晶顯示器)亮度的缺陷,本發(fā)明提供了一種新的光學(xué)膜片,該光學(xué)膜片是一種可用于LCD背光模組的視角擴寬膜片1,其作為LCD背光模組的一個組件設(shè)置于背光模組的導(dǎo)光板2的外側(cè)(面向LCD面板一側(cè))。另外本發(fā)明還提供了采用該視角擴寬膜片I的背光模組及液晶顯示器。
[0025]如圖1所示,其顯示的是根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例的用于LCD背光模組的視角擴寬膜片I的設(shè)置狀態(tài)示意圖。已知的是,液晶顯示器中,LCD面板本身并不發(fā)光,需要在LCD面板的內(nèi)側(cè)提供一個背光模組,以提供LCD面板所需的面光源,使之獲得足夠的亮度與對比度,進(jìn)而實現(xiàn)顯示的功能。圖1中背光模組包括本發(fā)明的視角擴寬膜片1、導(dǎo)光板2、光源3 (冷陰極熒光燈管CCFL或發(fā)光二極管LED等)、反射板4以及一些輔助光學(xué)膜片5。這些輔助光學(xué)膜片5可以根據(jù)需要設(shè)置成多層,例如其可以包括棱鏡膜、擴散膜、微透鏡膜等,或者在本發(fā)明的視角擴寬膜片I功能滿足需要的情況下,也可以省略輔助光學(xué)膜片5。
[0026]參見圖1所示具體實施例,本發(fā)明的視角擴寬膜片I由多個平行排列在透明PET基材11上的棱鏡結(jié)構(gòu)12所組成,棱鏡結(jié)構(gòu)12至少包含第一棱鏡條紋A,第一棱鏡條紋A的橫截面具有面向?qū)Ч獍?側(cè)邊的光源3 —側(cè)的凹陷部13以及遠(yuǎn)離光源3 —側(cè)的凸出部14。PET基材11上的棱鏡結(jié)構(gòu)12可以通過光敏樹脂(例如UV樹脂等)以紫外光照射的方式在PET基材11上形成,其結(jié)構(gòu)簡單,成型方便,便于低成本制造。
[0027]本發(fā)明的視角擴寬膜片I的作用原理是利用形成在透明PET基材11上的棱鏡結(jié)構(gòu)12的凹陷部13和突出部14的曲面結(jié)構(gòu),使來自光源3的入射光不局限于某一特定的角度而是沿著垂直于曲面的連續(xù)角度范圍偏轉(zhuǎn)折射出來,擴寬了棱鏡結(jié)構(gòu)12的光線偏轉(zhuǎn)角度,從而可以為LCD面板提供更寬視角的光源,為LCD面板的視角擴寬提供了基礎(chǔ)。
[0028]另外,來自光源3的不滿足折射條件的光線會被棱鏡結(jié)構(gòu)12反射回光源,再由光源3底部的反射板4重新反射。這樣,背光模組中的光線在棱鏡結(jié)構(gòu)12的作用下,不斷的循環(huán)利用,從而達(dá)到聚光的效果。
[0029]應(yīng)當(dāng)強調(diào)的是,由于面向?qū)Ч獍?側(cè)邊的光源3 —側(cè)的光線強度要比遠(yuǎn)離光源3一側(cè)的光線強度大,導(dǎo)致的后果是靠近光源3的一側(cè)的亮度比遠(yuǎn)離光源3的一側(cè)的亮度高。為解決這個問題,本發(fā)明的上述實施例中,設(shè)定第一棱鏡條紋A的橫截面具有面向?qū)Ч獍?側(cè)邊的光源3 —側(cè)的凹陷部13以及遠(yuǎn)離光源3 —側(cè)的凸出部14,因而在聚光的過程中,利用凹陷部13較多的反射、較少的聚集光線使這一側(cè)折射出來的光強降低;利用凸出部14較多的聚集、較少的反射使這一側(cè)光線折射出來的光強升高,從而可以使得整個背光模組折射的光線亮度更均勻,尤其是在采用LED光源的時候,更容易使高亮度的LED點光源亮度均勻化,既能聚光提高亮度,而且還能避免背光模組亮度不均勻的缺陷,更重要的是其曲面設(shè)計擴寬了背光模組的視角寬度,綜合具備棱鏡片、擴散片等光學(xué)片的功能,是一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的、真正意義上的復(fù)合光片。
[0030]進(jìn)一步的,為了使前述實施例的曲面結(jié)構(gòu)得以更精確地擴寬視角、提高出射光線的亮度和均勻性,本發(fā)明提供了可供本領(lǐng)域技術(shù)人員直接采用的數(shù)學(xué)參數(shù)模型,即,如圖1具體實施例所示,設(shè)定凹陷部13的曲率半徑為R1,凸出部14的曲率半徑為R2,其中,Rl = 50um,R2 = 30um,且 Rl 蘭 R2。
[0031]從上述數(shù)學(xué)模型可見,在本發(fā)明的上述具體實施例中,提供了曲面結(jié)構(gòu)特定的參數(shù)關(guān)系,現(xiàn)有技
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