一種光學(xué)膜片、背光源及顯示設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光學(xué)膜片、背光源及顯示設(shè)備，用以避免柱狀棱鏡在棱線處所形成的尖角與相鄰的光學(xué)元件產(chǎn)生磨損或刮傷的情形。本發(fā)明提供的一種光學(xué)膜片，包括：第一棱鏡膜和透光保護層；其中，第一棱鏡膜包括第一透光基板和設(shè)置于該第一透光基板一個面上的第一棱鏡結(jié)構(gòu)，所述第一棱鏡結(jié)構(gòu)包括多個條狀凸起，每一條狀凸起沿著第一方向延伸，且這些條狀凸起沿著第二方向排列，所述第一方向與所述第二方向垂直；所述透光保護層覆蓋所述第一棱鏡結(jié)構(gòu)。
【專利說明】
一種光學(xué)膜片、背光源及顯示設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001〕 本發(fā)明涉及通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種光學(xué)膜片、背光源及顯示設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]液晶顯示器廣泛應(yīng)用于日常生活的各個方面，使用液晶顯示器的產(chǎn)品不勝枚舉，在小尺寸應(yīng)用方面，例如移動終端如手機、音樂播放器、掌上電腦八8818仏社，？0“等；在大尺寸應(yīng)用方面，例如顯示器、液晶電視等。液晶顯示器是這些產(chǎn)品的重要組成部分。
[0003]由于液晶顯示器的液晶沒有直接發(fā)光的功能，因此必須在液晶屏的背面額外提供背光模組。液晶顯示屏和背光模組是兩個獨立的元件。背光模組，一般是由光源與自光源處依序地排列的輔助裝置，包括導(dǎo)光板和光學(xué)膜片，光學(xué)膜片包括擴散片((11打1181011 8^66^)和增光膜031~1油1^1688 61111811061116111:8217)，導(dǎo)光板的功能是將光源發(fā)出的不規(guī)則光線引導(dǎo)成向顯示方向發(fā)散以形成面光源。擴散片的功能則是將透過導(dǎo)光板的光線做散射處理，以達到霧化效果使得光線分布更加均勻。而被擴散的光線則由增光膜聚集在垂直于屏幕的方向，以增加屏幕的前方亮度，因而能夠產(chǎn)生明亮清晰的圖像。
[0004]該增光膜例如可以是棱鏡片811661:)、透鏡陣列(16118等。其中，作為增光膜來使用的棱鏡片是利用幾十或幾百個柱狀棱鏡的出光棱面來對入射方向不同的光線作選擇。一般而言，以60度左右的角度入射柱狀棱鏡底部的光線會受到柱狀棱鏡的折射作用而穿透棱鏡，并以約略垂直于柱狀棱鏡底部的方向出射。此外，太過大于或太過小于60度的光線則會受到出光棱面的全反射作用而無法穿透棱鏡，并被棱鏡反射回棱鏡片下方的光學(xué)元件而再次被利用。如此，棱鏡片便能達到聚光效果，而使出射光線盡量為正向出射。
[0005]然而，現(xiàn)有技術(shù)中的柱狀棱鏡在棱線處所形成的尖角與相鄰的光學(xué)元件很容易產(chǎn)生磨損或刮傷的情形。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實施例提供了一種光學(xué)膜片、背光源及顯示設(shè)備，用以避免柱狀棱鏡在棱線處所形成的尖角與相鄰的光學(xué)元件產(chǎn)生磨損或刮傷的情形。
[0007]本發(fā)明實施例提供的光學(xué)膜片，包括:第一棱鏡膜和透光保護層；其中，第一棱鏡膜包括第一透光基板和設(shè)置于該第一透光基板一個面上的第一棱鏡結(jié)構(gòu)，所述第一棱鏡結(jié)構(gòu)包括多個條狀凸起，每一條狀凸起沿著第一方向延伸，且這些條狀凸起沿著第二方向排列，所述第一方向與所述第二方向垂直；
[0008]所述透光保護層覆蓋所述第一棱鏡結(jié)構(gòu)，使得所述透光保護層能夠保護所述第一棱鏡結(jié)構(gòu)，避免所述第一棱鏡結(jié)構(gòu)中的條狀凸起的尖角與該光學(xué)膜片相鄰的光學(xué)元件產(chǎn)生磨損。
[0009]較佳地，每一條狀凸起具有兩個條狀側(cè)面，這兩個條狀側(cè)面的交界處形成一棱線，且每兩個相鄰的條狀凸起之間形成一谷線。
[0010]較佳地，所述第一棱鏡膜和透光保護層之間通過貼合膠相連。
[0011]較佳地，所述透光保護層為聚對苯二甲酸類塑料？21基材。
[0012]較佳地，所述透光保護層為第二棱鏡膜；所述第二棱鏡膜包括第二透光基板和設(shè)置于該第二透光基板上的第二棱鏡結(jié)構(gòu)，所述第二棱鏡結(jié)構(gòu)包括多個條狀凸起，每一條狀凸起沿著所述第二方向延伸，且這些條狀凸起沿著所述第一方向排列，該第二棱鏡結(jié)構(gòu)與所述第一棱鏡結(jié)構(gòu)相對設(shè)置。由此，可以進一步提高亮度增益，進一步增加屏幕的前方亮度，能夠產(chǎn)生明亮清晰的圖像。
[0013]較佳地，所述第二棱鏡結(jié)構(gòu)的每一條狀凸起具有兩個條狀側(cè)面，這兩個條狀側(cè)面的交界處形成一棱線，且每兩個相鄰的條狀凸起之間形成一谷線。
[0014]較佳地，第二棱鏡膜上的每一條狀凸起的棱線處所對應(yīng)的尖角為90。。
[0015]較佳地，每一條狀凸起為一棱鏡柱。
[0016]較佳地，所述第一棱鏡膜上的條狀凸起的棱線處所對應(yīng)的尖角在60。?70。之間。
[0017]本發(fā)明實施例提供的一種背光源，包括本發(fā)明實施例所述的光學(xué)膜片。
[0018]較佳地，還包括位于反射片和所述光學(xué)膜片之間的楔形導(dǎo)光板。
[0019]較佳地，所述楔形導(dǎo)光板的出射光線角度在65。?70。之間。
[0020]本發(fā)明實施例提供的一種顯示設(shè)備，包括本發(fā)明實施例所述的背光源。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明實施例提供的一種棱鏡膜的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明實施例提供的一種棱鏡膜的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為本發(fā)明實施例提供的另一種棱鏡膜的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4為本發(fā)明實施例提供的一種光學(xué)膜片的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5為本發(fā)明實施例提供的另一種光學(xué)膜片的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖6為本發(fā)明實施例提供的一種光學(xué)膜片中的光線傳播原理示意圖；
[0027]圖7為本發(fā)明實施例提供的另一種光學(xué)膜片中的光線傳播原理示意圖；
[0028]圖8為本發(fā)明實施例提供的第三種光學(xué)膜片的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖9為本發(fā)明實施例提供的一種任一條狀凸起的橫截面的形狀示意圖；
[0030]圖10為本發(fā)明實施例提供的另一任一條狀凸起的橫截面的形狀示意圖。

【具體實施方式】
[0031]本發(fā)明實施例提供了一種光學(xué)膜片、背光源及顯示設(shè)備，用以避免柱狀棱鏡在棱線處所形成的尖角與相鄰的光學(xué)元件產(chǎn)生磨損或刮傷的情形。
[0032]本發(fā)明實施例中所述的棱鏡膜￡1111811061116111:1111，8217)，也可以稱為棱鏡片或增光片，是一種將丙烯酸樹脂制成的棱鏡結(jié)構(gòu)制作在基材(即透光基板)上制造而成的光學(xué)薄膜，其表面是高度為20?50微米左右的微棱鏡結(jié)構(gòu)。按照幾何光學(xué)原理，背光源出射的光線經(jīng)過棱鏡膜及背光源系統(tǒng)的循環(huán)作用，最終匯聚在正視方向出射，從而達到增亮效果。
[0033]當(dāng)前使用的貼合棱鏡光學(xué)膜為折射型棱鏡光學(xué)膜，即棱鏡結(jié)構(gòu)朝上的結(jié)構(gòu)。這種膜片將熱可塑性樹脂膜片在高壓下轉(zhuǎn)印形成，其頂角一般為90。，可以上下兩塊相互正交使用，由背光源出射的光線射到折射型棱鏡膜的兩個斜面上，經(jīng)過多次反射，在反射到導(dǎo)光板，再由相同的效果實現(xiàn)提高亮度的再利用。這種機制，由于是光線在多種材料中透過，存在菲涅爾反射損失和光的吸收損失等，因此光的利用效率有所下降。
[0034]而除了折射型棱鏡光學(xué)膜，還有一種光學(xué)膜也具有集光能力，即全反射型棱鏡膜，是在聚酯膜片上利用紫外線硬化型樹脂，轉(zhuǎn)寫為棱鏡膜的形狀而形成。這種棱鏡膜的棱鏡頂角為60。?70。，相比于折射型棱鏡膜，這種膜片所使用的材料很少。這種膜片使用時需要一個帶透鏡的導(dǎo)光板，使其出射的光線為65。?70。，光線入射到棱鏡結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)全反射效果，正是運用了光束的全反射，使得菲涅爾(辦681161)反射損失和光的吸收損失較小，光的利用效率得到提升。因此，本發(fā)明實施例中所使用的棱鏡膜為這種全反射型棱鏡膜。
[0035]參見圖1，本發(fā)明實施例中所述的棱鏡膜包括透光基板10和設(shè)置于該透光基板10一個面上的棱鏡結(jié)構(gòu)，所述棱鏡結(jié)構(gòu)包括多個條狀凸起11，每一條狀凸起11具有兩個條狀側(cè)面12，這兩個條狀側(cè)面12的交界處形成一棱線13，且每兩個相鄰的條狀凸起之間形成一谷線14，每一條狀凸起沿著第一方向01延伸，且這些條狀凸起沿著第二方向02排列，所述第一方向01與所述第二方向02垂直。
[0036]如圖2所示，所述棱鏡膜的棱鏡結(jié)構(gòu)的棱沿著第二方向02剖面時的橫截面為鋸齒形，當(dāng)然，也可以根據(jù)實際需要設(shè)置為波浪形或其他隨機凸起的圖形。
[0037]如圖3所示，所述棱鏡膜的棱鏡結(jié)構(gòu)的棱沿著第一方向01剖面時的橫截面為矩形。
[0038]較佳地，每一條狀凸起為一棱鏡柱。
[0039]較佳地，第二棱鏡膜上的每一條狀凸起的棱線處所對應(yīng)的尖角為90。。
[0040]較佳地，第一棱鏡膜上的條狀凸起的棱線處所對應(yīng)的尖角在60。?70。之間。
[0041]為了避免柱狀棱鏡在棱線處所形成的尖角與相鄰的光學(xué)元件產(chǎn)生磨損或刮傷的情形，參見圖4，本發(fā)明實施例提供的一種光學(xué)膜片，包括:第一棱鏡膜和透光保護層24 ；其中，第一棱鏡膜包括第一透光基板21和設(shè)置于該第一透光基板21 —個面上的第一棱鏡結(jié)構(gòu)22，該第一棱鏡結(jié)構(gòu)22與上述描述的棱鏡結(jié)構(gòu)一致，所述第一棱鏡結(jié)構(gòu)包括多個條狀凸起，每一條狀凸起具有兩個條狀側(cè)面，這兩個條狀側(cè)面的交界處形成一棱線，且每兩個相鄰的條狀凸起之間形成一谷線，每一條狀凸起沿著第一方向延伸，且這些條狀凸起沿著第二方向排列，所述第一方向與所述第二方向垂直；
[0042]所述透光保護層24覆蓋所述第一棱鏡結(jié)構(gòu)，使得所述透光保護層能夠保護所述第一棱鏡結(jié)構(gòu)，避免所述第一棱鏡結(jié)構(gòu)中的條狀凸起的棱線處所形成的尖角與該光學(xué)膜片相鄰的光學(xué)元件產(chǎn)生磨損。
[0043]較佳地，所述第一棱鏡膜和透光保護層之間通過貼合膠23相連。
[0044]本發(fā)明實施例中，所述透光保護層24，可以是基材，也可以是另一棱鏡膜，即第二棱鏡膜，該第二棱鏡膜的結(jié)構(gòu)與上述的棱鏡膜的結(jié)構(gòu)相類似，區(qū)別在于棱線對應(yīng)的尖角的角度不同，包括第二透光基板和設(shè)置于該第二透光基板上的第二棱鏡結(jié)構(gòu)，所述第二棱鏡結(jié)構(gòu)包括多個條狀凸起，每一條狀凸起具有兩個條狀側(cè)面，這兩個條狀側(cè)面的交界處形成一棱線，且每兩個相鄰的條狀凸起之間形成一谷線。
[0045]當(dāng)所述透光保護層為第二棱鏡膜時，該第二棱鏡結(jié)構(gòu)與所述第一棱鏡結(jié)構(gòu)相對設(shè)置，但該第二棱鏡膜與所述第一棱鏡膜的放置方式不同，該第二棱鏡膜上每一條狀凸起沿著所述第二方向02延伸，且這些條狀凸起沿著所述第一方向01排列，使得第二棱鏡膜上的第二棱鏡結(jié)構(gòu)的棱線與第一棱鏡膜上的第一棱鏡結(jié)構(gòu)的棱線垂直。沿著第二方向02進行剖面時，可以看到該光學(xué)膜片的結(jié)構(gòu)如圖5所示，該光學(xué)膜片包括第一棱鏡膜和第二棱鏡膜，第一棱鏡膜包括第一透光基板21和設(shè)置于該第一透光基板21 —個面上的第一棱鏡結(jié)構(gòu)22，第二棱鏡膜包括第二透光基板26和設(shè)置于該第二透光基板26 —個面上的第二棱鏡結(jié)構(gòu)25。較佳地，在第一棱鏡結(jié)構(gòu)22和第二棱鏡結(jié)構(gòu)25之間通過貼合膠23相連。由此，可以進一步提高亮度增益，進一步增加屏幕的前方亮度，能夠產(chǎn)生明亮清晰的圖像。
[0046]本發(fā)明實施例提供的一種背光源，包括本發(fā)明實施例中任一所述的光學(xué)膜片。
[0047]較佳地，該背光源還包括位于反射片和所述光學(xué)膜片之間的楔形導(dǎo)光板。
[0048]較佳地，所述楔形導(dǎo)光板的出射光線角度在65。?70。之間。
[0049]以透光保護層為第二棱鏡膜為例，為了便于說明本發(fā)明實施例提供的這種貼合式的光學(xué)膜片的工作原理，在圖6和圖7中所示的光學(xué)膜片的第一棱鏡膜和第二棱鏡膜是分開一段距離的，并且省略了貼合膠結(jié)構(gòu)的示意，圖中的帶箭頭的線，示意了光線，箭頭方向示意了光線傳播的方向。當(dāng)沿著第二方向02進行剖面時，參見圖6，[￡0發(fā)射的光線耦合到一個楔形導(dǎo)光板27中，這個導(dǎo)光板27為帶有縱向透鏡的楔形導(dǎo)光板，可以使得從導(dǎo)光板中出射的光線角度(光傳播方向的角度)在65。?70。之間。從導(dǎo)光板出射的光線首先入射到第二棱鏡膜，第二棱鏡膜只對垂直于其棱線結(jié)構(gòu)的光線或者垂直于其棱鏡結(jié)構(gòu)的光線分量進行聚焦，當(dāng)沿著第一方向01進行剖面時，如圖7所示，由于第二棱鏡膜的棱鏡方向朝上所以第二棱鏡膜的聚焦方式為折射型聚焦。從第二棱鏡膜出射的光線在光學(xué)傳播方向的角度仍然為65。?70。之間，入射到第一棱鏡膜就對其進行全反射聚焦。
[0050]若所述透光保護層為基材，沿著第二方向02進行剖面時，參見圖8，包括第一棱鏡膜和基材28，第一棱鏡膜包括第一透光基板21和設(shè)置于該第一透光基板21 —個面上的第一棱鏡結(jié)構(gòu)22，第一棱鏡結(jié)構(gòu)22和基材28之間通過貼合膠23相連。
[0051]由于在使用全反射棱鏡膜時其棱鏡結(jié)構(gòu)與導(dǎo)光板直接接觸(不用擴散片)，會導(dǎo)致棱鏡結(jié)構(gòu)與導(dǎo)光板之間摩擦而產(chǎn)生刮傷，因此，全反射棱鏡膜下方貼合一個基材，保護所述第一棱鏡結(jié)構(gòu)，避免所述第一棱鏡結(jié)構(gòu)中的條狀凸起的棱線處所形成的尖角與該光學(xué)膜片相鄰的光學(xué)元件產(chǎn)生磨損，這個基材可以是'，其目的是起到保護作用。
[0052]本發(fā)明實施例中任一所述的棱鏡膜上的棱鏡結(jié)構(gòu)中的每一條狀凸起，沿著與棱線垂直的方向進行剖面，其橫截面的形狀可以是三角形，也可以是其他形狀，例如，如圖9所不，入射光線以65°?70°出射(通過帶棱鏡結(jié)構(gòu)的楔形導(dǎo)光板實現(xiàn))，入射光入射到一個棱鏡面后發(fā)生全反射，從而產(chǎn)生聚光效應(yīng)。
[0053]除了普通的三角形棱鏡結(jié)構(gòu)，沿著與棱線垂直的方向進行剖面，其橫截面的形狀還可以如圖10所示，這種棱鏡膜也可以稱為V型棱鏡膜，相比于普通的三角形棱鏡膜，V型棱鏡膜集光效率可以提升30 %。
[0054]較佳地，本發(fā)明實施例中任一所述的棱鏡膜上的棱鏡結(jié)構(gòu)的材質(zhì)采用可以自行恢復(fù)的材料，例如⑶材料。采用本發(fā)明實施例中的光學(xué)膜片，第一棱鏡膜的棱鏡結(jié)構(gòu)將不再可能與偏光片等其他光學(xué)元件接觸，抗刮傷能力也會上升。
[0055]本發(fā)明實施例提供的一種顯示設(shè)備，包括本發(fā)明實施例任一所述的背光源。
[0056]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)膜片，其特征在于，包括:第一棱鏡膜和透光保護層；其中，第一棱鏡膜包括第一透光基板和設(shè)置于該第一透光基板一個面上的第一棱鏡結(jié)構(gòu)，所述第一棱鏡結(jié)構(gòu)包括多個條狀凸起，每一條狀凸起沿著第一方向延伸，且這些條狀凸起沿著第二方向排列，所述第一方向與所述第二方向垂直； 所述透光保護層覆蓋所述第一棱鏡結(jié)構(gòu)，使得所述透光保護層能夠保護所述第一棱鏡結(jié)構(gòu)，避免所述第一棱鏡結(jié)構(gòu)中的條狀凸起的尖角與該光學(xué)膜片相鄰的光學(xué)元件產(chǎn)生磨損。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜片，其特征在于，每一條狀凸起具有兩個條狀側(cè)面，這兩個條狀側(cè)面的交界處形成一棱線，且每兩個相鄰的條狀凸起之間形成一谷線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜片，其特征在于，所述第一棱鏡膜和透光保護層之間通過貼合膠相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的光學(xué)膜片，其特征在于，所述透光保護層為聚對苯二甲酸類塑料基材。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的光學(xué)膜片，其特征在于，所述透光保護層為第二棱鏡膜；所述第二棱鏡膜包括第二透光基板和設(shè)置于該第二透光基板上的第二棱鏡結(jié)構(gòu)，所述第二棱鏡結(jié)構(gòu)包括多個條狀凸起，每一條狀凸起沿著所述第二方向延伸，且這些條狀凸起沿著所述第一方向排列，該第二棱鏡結(jié)構(gòu)與所述第一棱鏡結(jié)構(gòu)相對設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)膜片，其特征在于，所述第二棱鏡結(jié)構(gòu)的每一條狀凸起具有兩個條狀側(cè)面，這兩個條狀側(cè)面的交界處形成一棱線，且每兩個相鄰的條狀凸起之間形成一谷線。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)膜片，其特征在于，所述第二棱鏡膜上的每一條狀凸起的棱線處所對應(yīng)的尖角為90°。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一權(quán)項所述的光學(xué)膜片，其特征在于，每一條狀凸起為一棱鏡柱。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一權(quán)項所述的光學(xué)膜片，其特征在于，所述第一棱鏡膜上的條狀凸起的棱線處所對應(yīng)的尖角在60°?70°之間。
10.一種背光源，其特征在于，包括權(quán)利要求1-9任一權(quán)項所述的光學(xué)膜片。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的背光源，其特征在于，還包括位于反射片和所述光學(xué)膜片之間的楔形導(dǎo)光板。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的背光源，其特征在于，所述楔形導(dǎo)光板的出射光線角度在65。?70。之間。
13.—種顯示設(shè)備，其特征在于，包括權(quán)利要求10-12任一權(quán)項所述的背光源。
【文檔編號】F21V15/00GK104456412SQ201410816571
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月23日
【發(fā)明者】王歡, 董慧, 辛武根 申請人:合肥鑫晟光電科技有限公司, 京東方科技集團股份有限公司