CN101354452A

CN101354452A - 一种光学扩散薄膜及使用该光学扩散薄膜的液晶显示装置

Info

Publication number: CN101354452A
Application number: CNA2008100405021A
Authority: CN
Inventors: 方平; 应高波
Original assignee: SHANGHAI ZANGAO OPTOELECTRONIC MATERIAL CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI ZANGAO OPTOELECTRONIC MATERIAL CO Ltd
Priority date: 2008-07-11
Filing date: 2008-07-11
Publication date: 2009-01-28

Abstract

本发明涉及一种光学扩散薄膜及使用该光学扩散薄膜的液晶显示装置，其中：光学扩散薄膜由单层高分子材料制成，包括高分子材料本体，且该高分子材料本体的上表面和/或下表面分别形成由n个高出本体5um至350um的突起按预定规则/随机排布的花纹。与现有技术相比，本发明光学扩散薄膜的优点在于通过控制薄膜上表面突起的尺寸、形状和排列，而使这种光学扩散薄膜不仅具有较好的光学扩散效果，并具有更高的聚光能力以到达光学增亮效果；另外，应用了本发明的光学扩散薄膜的液晶显示装置，它具有较少的组合组件数量，并具有较高的光学均匀度和亮度，降低了液晶显示装置的成本。

Description

一种光学扩散薄膜及使用该光学扩散薄膜的液晶显示装置

技术领域

本发明涉及一种光学扩散薄膜及使用该光学扩散薄膜的液晶显示装置。

背景技术

近年来平面显示技术，特别是液晶显示技术的快速发展和在移动通讯设备显示、笔记本电脑显示器、台式电脑显示器以及大尺寸液晶电视的广泛应用，对显示装置中光学扩散薄膜的性能要求日趋提高，主要集中在提高亮度和照明均匀度上。

现有应用于液晶显示装置的光学扩散薄膜多为采用涂敷方式生产的多层薄膜，其中在采用涂敷方式生产的多层薄膜的涂敷层中含有不同尺寸的散射粒子。

图1为传统的采用涂敷方式生产的光学扩散薄膜的结构示意图，此光学扩散薄膜主要包括透明基板10，上涂敷层20及上散射粒子40和下涂敷层30及下散射粒子50。传统的采用涂敷方式生产的光学扩散薄膜主要依靠涂敷层中随机散布且不同尺寸的散射粒子对进入涂层内的入射光线进行充分散射，以使出射光线的方向随机分布，从而将入射的不均匀光场均匀化。

然而在此设计中，由于只有少数尺寸较大的粒子突出于涂层，所以这种薄膜的聚光能力十分有限。而且粒子的形状，尺寸分布很广，虽能增加薄膜的光学扩散能力，但同时损失了薄膜的聚光能力，使得直接使用这种薄膜的液晶显示装置的亮度并不高。

因此，如何解决传统涂覆方式带来的扩散薄膜上由于表面仅有少数尺寸较大粒子突出于涂层而致使薄膜聚光能力有限的问题，这是业内人士一直以来致力研究的技术问题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光学扩散薄膜及使用该光学扩散薄膜的液晶显示装置，以使该光学扩散薄膜不仅具有较好的光学扩散效果，并具有更高的聚光能力以到达光学增亮效果，同时使液晶显示装置具有较高的光学均匀度和亮度。

本发明之一，一种光学扩散薄膜。它由单层高分子材料制成，包括高分子材料本体，且该高分子材料本体的上表面和/或下表面分别形成由n个高出本体5um至350um的突起按预定规则/随机排布的花纹。

在上述的光学扩散薄膜中，所述突起的高度和底边最大宽度的比值为0.05至0.5。

在上述的光学扩散薄膜中，所述n个突起所占的面积之和与所述光学扩散薄膜上下表面的面积之比为0.01～0.99。

在上述的光学扩散薄膜中，所述n个突起的形状呈统一的多面体状、球状、椭球状、圆锥状、金字塔状或异形状，或由所述各形状突起的排列组合。

在上述的光学扩散薄膜中，所述高分子材料选用由折射率为1.35～1.8的高分子材料。

在上述的光学扩散薄膜中，所述高分子材料选自聚苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯中的一种或由其中几种所形成的混合材料。

在上述的光学扩散薄膜中，所述的花纹为矩形，六边形或异形状。

本发明之二，一种液晶显示装置。它包括一个用于发光的光源组件、液晶面板组件，其特点是，还包括至少一片位于所述光源组件和液晶面板组件之间的如权利要求1所述的光学扩散薄膜。

在上述的液晶显示装置中，所述的光源组件包括光源、导光板和反射片，所述的光源设置在所述的导光板的侧面，所述的光源为冷阴极荧光灯、外部电极荧光灯、发光二极管和热阴极荧光灯中的至少一种。

在上述的液晶显示装置中，所述的光源组件包括光源、扩散板和反射片，所述的光源设置在所述的扩散板与所述的反射片之间，所述的光源为冷阴极荧光灯、外部电极荧光灯、发光二极管和热阴极荧光灯中的至少一种。

与现有技术相比，本发明光学扩散薄膜的优点在于通过控制薄膜表面突起的尺寸、形状和排列，而使这种光学扩散薄膜不仅具有较好的光学扩散效果，并具有更高的聚光能力以到达光学增亮效果；另外，应用了本发明的光学扩散薄膜的液晶显示装置，它具有较少的组合组件数量，并具有较高的光学均匀度和亮度，降低了液晶显示装置的成本。

附图说明

图1为现有技术的光学扩散薄膜的剖面示意图；

图2A为本发明光学扩散薄膜实施例之一的剖面结构图；

图2B为本发明光学扩散薄膜实施例之一的上表面花纹俯视图；

图3A为本发明光学扩散薄膜实施例之二的剖面结构图；

图3B为本发明光学扩散薄膜实施例之二的上表面花纹俯视图；

图4为本发明液晶显示装置实施例之一的结构示意图；

图5为本发明液晶显示装置实施例之二的结构示意图；

图6为本发明液晶显示装置实施例之三的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

本发明之一，光学扩散薄膜。

实施例一，如图2A、图2B所示，光学扩散薄膜100主要包括一个透明本体110，其材料为折射率为1.586的透明聚碳酸酯(PC)材料，其上表面突起为直径为80微米的半球状突起120，突起排列顺序为六角形排列，两个相邻的半球状花纹120紧密依靠在一起，达到最大的占空比。半球状突起120形成的阵列组成了光学微透镜组，使得从薄膜下表面入射的光线140在进入光学扩散薄膜100后可以被其不断反射和折射，达到光学扩散的效果，同时其可以使光线140向中心传播方向上聚集，形成聚光效果。光学扩散薄膜100的下表面突起为直径为25微米半球状突起130，其排列方式为以间距为200微米为边距的正方形排列。下表面突起130使光学扩散薄膜100在具体应用中和别的元件形成一薄空气层，防止了其他元件与光学扩散薄膜100发生相互吸附的现象。在背光模组中实际使用该薄膜与传统涂覆薄膜的光学增亮效果对比见下表：

薄膜层数	使用光学扩散薄膜100替代传统涂覆薄膜的背光模组辉度对比
薄膜层数	使用光学扩散薄膜100替代传统涂覆薄膜的背光模组辉度对比	1	1.14
2	1.10	1	1.14
2	1.10	3	1.08

实施例二，如在图3所示，光学扩散薄膜200同样包括一个透明本体210，其材料为折射率为1.586的透明聚碳酸酯(PC)材料。薄膜的上表面突起为直径为15至80微米不等，突起高度为其直径的0.15倍至0.5倍不等的半球状突起220，突起排列为完全随机排列形式。此半球状突起220使得光学扩散薄膜200具有较高的光学扩散效果，同时又具有一定的聚光能力。通过调整薄膜的上表面突起220的组合和密度，使光学扩散薄膜200可以控制薄膜的扩散和聚光能力，改变输出光线的中心视角亮度和视角范围。同时，光学扩散薄膜200的下表面突起为直径为8至25微米半球状突起230，其排列方式为随机排列。下表面突起230使光学扩散薄膜200在具体应用中和别的元件形成一薄空气层，防止了其他元件与光学扩散薄膜200发生相互吸附的现象。

本发明之二，液晶显示装置。

实施例一，如图4所示，为使用两层上述光学扩散薄膜应用于笔记本型电脑显示器的示例。其中，410为灯管，420为高效率反射片，430为膝上型笔记本电脑显示器中的透明导光板，440光学扩散薄膜，450为液晶显示面板。在具体实施中，可使用单张或者多张光学扩散薄膜440来达到显示器不同的亮度和视角的需求。

实施例二，如图5所示，为使用两层上述光学扩散薄膜应用于桌面型电脑显示器的示例。其中，510灯管，520为高效率反射片，560为桌面型电脑显示器中的导光板，540为光学扩散薄膜，550为液晶显示面板。在具体实施中，可使用单张或者多张光学扩散薄膜540来达到显示器不同的亮度和视角的需求。

实施例三，如图6所示，为使用两层上述光学扩散薄膜应用于液晶电视显示器的示例。其中，610为灯管组，620为高效率反射片，670为液晶电视中的扩散板，640为光学扩散薄膜，650为液晶显示面板。在具体实施中，可使用单张或者多张光学扩散薄膜640来达到显示器不同的亮度和视角的需求。

本发明可以调整光学扩散薄膜上表面突起，使上表面突起同时具有不同种类的形状，如，同时存在半球形突起，半椭球形突起，金字塔形突起，圆锥形突起。突起的排列方式可为矩形，六边形排列或随机排列，以构成花纹；也可以调整光学扩散薄膜下表面突起，下表面可以为抛光面(无花纹)或不同密度、大小的突起；还可以调整光学扩散薄膜的制成材料，即选自聚苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚苯乙烯(PS)中的一种或多种材料的混合体。

综上所述，液晶显示装置的背光模组里使用本发明的光学扩散薄膜，通过控制光学扩散薄膜的上下表面设有的突起，来达到较好的光学扩散效果及光学增亮效果。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims

1、一种光学扩散薄膜，其特征在于，它由单层高分子材料制成，包括高分子材料本体，且该高分子材料本体的上表面和/或下表面分别形成由n个高出本体5um至350um的突起按预定规则/随机排布的花纹。

2、如权利要求1所述的光学扩散薄膜，其特征在于，所述突起的高度和底边最大宽度的比值为0.05至0.5。

3、如权利要求1或2所述的光学扩散薄膜，其特征在于，所述n个突起所占的面积之和与所述光学扩散薄膜上下表面的面积之比为0.01～0.99。

4、如权利要求1或2所述的光学扩散薄膜，其特征在于，所述n个突起的形状呈统一的多面体状、球状、椭球状、圆锥状、金字塔状或异形状，或由所述各形状突起的排列组合。

5、如权利要求1所述的光学扩散薄膜，其特征在于，所述高分子材料选用由折射率为1.35～1.8的高分子材料。

6、如权利要求1所述的光学扩散薄膜，其特征在于，所述高分子材料选自聚苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯中的一种或由其中几种所形成的混合材料。

7、如权利要求1或2所述的光学扩散薄膜，其特征在于，所述的花纹为矩形，六边形或异形状。

8、一种液晶显示装置，包括一个用于发光的光源组件、液晶面板组件，其特征在于，还包括至少一片位于所述光源组件和液晶面板组件之间的如权利要求1所述的光学扩散薄膜。

9、如权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于，所述的光源组件包括光源、导光板和反射片，所述的光源设置在所述的导光板的侧面，所述的光源为冷阴极荧光灯、外部电极荧光灯、发光二极管和热阴极荧光灯中的至少一种。

10、如权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于，所述的光源组件包括光源、扩散板和反射片，所述的光源设置在所述的扩散板与所述的反射片之间，所述的光源为冷阴极荧光灯、外部电极荧光灯、发光二极管和热阴极荧光灯中的至少一种。