CN102425760A - 一种复合型光学膜片、背光模组及液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种复合型光学膜片、背光模组及液晶显示装置，复合型光学膜片包括至少两个相互交叉设置的棱镜式膜片，其中棱镜式膜片上还附有高正向穿透率的下扩散片；高正向穿透率的下扩散片的正向穿透率大于85％，小于95％。本发明通过对下扩散片和交叉棱镜式膜片所形成的架构中，下扩散片的正向穿透率与整体光学膜片的辉度增益之间的关系进行整体研究，确定出当高正向穿透率的下扩散片的正向穿透率的合适范围，不仅可以保证下扩散片本身的光学作用，而且复合型光学膜片辉度增益还有明显提高，还能使背光模组达到较合适的辉度。

Description

一种复合型光学膜片、背光模组及液晶显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，更具体的说，涉及一种复合型光学膜片、背光模组及液晶显示装置。 
背景技术
背光模组在LCD显示中的作用十分重要，而背光模组中的光学膜片的使用是提升背光亮度及均匀性的关键。常用的膜片主要有扩散片(其中包括上扩散片(Up Diffuser)和下扩散片[Diffuser(DF)])，棱镜式膜片BEF[其中包括棱镜片(prism)和透镜片(lenticular)]，微透镜片[micro-lens(ML)]，反射式偏光膜片(DBEF)等，但是采用单一膜片要保障高辉度，成本角高，而且需要高功率的背光源，发热大，并且热量集中在导光条(light-bar)附近，影响显示品质和器件的使用寿命。如何利用适当的膜片组合，使辉度增益最佳化，成为背光设计一大重点。目前不采用反射式偏光片的膜片组合，辉度增益最高为(由下而上)：菱镜片(90°)、菱镜片(0°)、上扩散片(穿透率大于95％)，而两张棱镜式膜片交叉摆放的架构，会导致显示视角过小，视角超过40°，辉度下降超过80％。但这种架构常见于笔记本(个人显示器)使用，因为视角小，不适多人一起观赏的电视背光设计。此架构的辉度与视角的关系可参见附图1。 
中国专利申请号200910127865.3公开了一种复合型光学膜片，其结构如图2所示：该复合型膜片包括第一组棱镜柱3及第二组棱镜柱2，该第一组棱镜柱3与第二组棱镜柱2交叉设置，第一组棱镜柱3与第二组棱镜柱2具有平滑曲面的顶部；该第一组棱镜柱3与第二组棱镜柱2的下方设置有扩散片4，背光源6发出的光线经过透明支撑板5，再经过该复合型膜片，抵达液晶显示面板1。增加扩散片虽解决了两张棱镜式膜片交叉摆放的视角问题，也解决了导光板网点mura品味问题，但扩散片4增加后，扩散片+两组交叉的棱镜组的架构的整体辉度却明显降低了，因此有必要进一步研究如何既能解决视角窄，导光板网点问题，又能减小辉度的损失。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种视角较广，导光板的显示品味较好、辉度又较高的复合型光学膜片、背光模组及液晶显示装置。 
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的： 
一种复合型光学膜片，包括至少两个相互交叉设置的棱镜式膜片，其中，所述棱镜式膜片上还附有高正向穿透率的下扩散片[Diffuser(DF)]；所述高正向穿透率的下扩散片[Diffuser(DF)]的正向穿透率大于85％，小于95％。 
优选的，所述棱镜式膜片采用多菱镜结构增亮膜(BEF)。采用CrossBEF架构的多菱镜结构增亮膜(BEF)在保障较高辉度增益的情况下，成本较低。 
所述至少两个相互交叉设置的棱镜式膜片在棱镜片(prism)和透镜片(lenticular)中选用一种或两种。 
优选的，所述的棱镜式膜片的棱镜角度为90°±5°。 
优选的，所述高正向穿透率的下扩散片设置在棱镜式膜片的下方。 
所述高正向穿透率的下扩散片或设置在棱镜式膜片的上方。 
所述的棱镜式膜片的上方还设有反射式偏光膜片(DBEF)。 
所述的复合型光学膜片包括一张下扩散片、一张设置在下扩散片上方的第一棱镜片及一张设置在第一棱镜片上方与第一棱镜片的棱镜呈九十度夹角的第二棱镜片。经过研究分析，这种光学膜片架构的辉度增益最好。 
一种背光模组，包括背光源、导光板，其特征在于所述导光板上面还设有上述复合型光学膜片。 
一种液晶显示装置，包括液晶显示面板，其特征在于所述液晶显示装置还包括上述背光模组。 
本发明通过对下扩散片和交叉棱镜式膜片所形成的架构中，下扩散片的正向穿透率与整体光学膜片的辉度增益之间的关系进行整体研究，确定出当高正向穿透率的下扩散片的正向穿透率大于85％，小于95％的范围内时，不仅可以保证下扩散片本身的光学作用，如通过扩散来解决网点mura等现象，而且复合型光学膜片辉度增益还有明显提高，还能使背光模组达到较合适的辉度。 
附图说明
图1是现有技术的不采用反射式偏光片的膜片组合架构的辉度与视角的关系图； 
图2是现有技术的复合型光学膜片的架构图； 
图3是各种光学膜片的单独的辉度增益对比图； 
图4是在交叉式棱镜膜片架构中引入下扩散片[Diffuser(DF)]的辉度增益图； 
图5是不同正向穿透率的下扩散片[Diffuser(DF)]在交叉式棱镜膜片架构中的辉度增益图。 
其中：1、液晶显示面板；2、第一棱镜(prism)柱；3、第二棱镜(prism)柱；4、复合型光学膜片；5、透明支撑板；6、背光源； 
Up Diffuser：上扩散片；Diffuser(DF)：下扩散片；lenticular：透镜片；prism：棱镜；DBEF：反射式偏光膜；BEF：多菱镜结构增亮膜； 
LTC_0(透镜片呈0°角度放置)；LTC_90(透镜片呈90°角度放置)； 
PR_0(棱镜片呈0°角度放置)；PR_90(棱镜片呈90°角度放置)。 
具体实施方式
下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。 
液晶显示装置中包括有带有背光模组的液晶显示面板，背光模组中，通常包括有背光源、导光板及复合型光学膜片。本发明通过对各种架构的光学膜片中的各种膜片进行研究，以获得一种视角较广，导光板的显示品味较好、辉度又较高可以达到液晶显示装置的较好的辉度要求的复合型光学膜片。 
目前市面上常见的光学膜片有：透镜片(lenticular)，棱镜片(prism)，反射式偏光膜(DBEF)等，图3即示出了各种常用膜片单独使用时所带来的辉度增益。但辉度增益是受诸多因素影响的，一组复合型光学膜片所带来的辉度增益与每个膜片单独使用时所带来的辉度增益是不同的。 
对于包括至少两个相互交叉设置的棱镜式膜片及附有下扩散片[Diffuser(DF)]光学膜片来说，其视角及导光板的显示品味都可以达到较好的要求，但是由于下扩散片[Diffuser(DF)]的使用，使得其辉度下降。 
图4即示出了采用两个相互交叉设置的棱镜式膜片(BEF*2)、两个相互交叉设置的棱镜式膜片在上方加设上下扩散片(BEF*2+DF)、在两个相互交叉设置的棱镜式膜片之间加设下扩散片(BEF+DF+BEF)、在两个相互交叉设置的棱镜式膜片下方加设下扩散片(DF+BEF*2)四种光学膜片架构的辉度增益示意图。其中，棱镜式膜片可选用棱镜片(prism，图中示意为PR)或透镜片(lenticular，图中示意为LTC)。从图中数据可知，采用两个棱镜方向互相垂直的棱镜片(prism)的辉度增益最佳，但不管是哪种架构，在增加了下扩散片(Diffuser)后，其复合型光学膜片的整体辉度增益都明显降低。 
在包括至少两个相互交叉设置的棱镜式膜片及附有下扩散片[Diffuser(DF)]的Cross BEF架构中，经过研究，由于BEF的上表面是水平或者竖直的棱镜结构，它会将竖直或者水平方向的光向中心聚光，经过BEF汇聚后的光线，再经过其它扩散型膜片时，会受到散射或者反射，就会让竖直方向的增益衰减，且膜片材料也会吸收一部分光线，因此，引入扩散型膜片：下扩散片[Diffuser(DF)]，扩散性膜片本身的正向穿透率的高低就对整体膜片架构的灰度增益情况发生影响。其中，所述正向穿透率为膜片出射光强度与入射光强度的比值，即示为：Tr％＝I出射/I入射。 
故在交叉菱镜膜片架构中，对增加的下扩散片的正向穿透率与整体复合型光学膜片的辉度进行研究：如图5所示，现以在两个相互交叉设置的棱镜式膜片下方加设型号为DI-700A的下扩散片的(DF+BEF*2)为实施例，以DI-700A+LTC_90+LTC_0架构的复合型光学膜片的辉度为基准，分析各正向穿透率下膜片整体的辉度增益的变化情况。从图中数据可知，随着正向穿透率的提高，光学膜片的辉度增益也会相应上升。其中，在一张下扩散片上设第一棱镜片(PR_0)，其上再设与第一棱镜片的棱镜呈九十度夹角的第二棱镜片(PR_90)，这种光学膜片架构的辉度增益最好。随着下扩散片穿透率提高，可见辉度增益提高，再综合考虑膜片遮蔽mura的效果，本架构避开常用的下扩散片(穿透率在72～80％)，以及常用的上扩散片(穿透率大于95％)，在交叉菱镜结构下，采用正向穿透率在大于85％，小于95％的范围内的下扩散片，达到辉度、品味、视角最佳化的设计。 
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术 领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。 

Claims (10)

1.一种复合型光学膜片，包括至少两个相互交叉设置的棱镜式膜片，其特征在于所述棱镜式膜片上还附有高正向穿透率的下扩散片；所述下扩散片的正向穿透率大于85％，小于95％。
2.如权利要求1所述的一种复合型光学膜片，其特征在于所述棱镜式膜片采用多菱镜结构增亮膜。
3.如权利要求2所述的一种复合型光学膜片，所述至少两个相互交叉设置的棱镜式膜片在棱镜片和透镜片中选用一种或两种。
4.如权利要求1所述的一种复合型光学膜片，其特征在于所述的棱镜式膜片的棱镜角度为90°±5°。
5.如权利要求1所述的一种复合型光学膜片，其特征在于所述下扩散片设置在棱镜式膜片的下方。
6.如权利要求1所述的一种复合型光学膜片，其特征在于所述下扩散片设置在棱镜式膜片的上方。
7.如权利要求1所述的一种复合型光学膜片，其特征在于所述的棱镜式膜片的上方还设有反射式偏光膜片。
8.如权利要求4所述的一种复合型光学膜片，其特征在于所述的复合型光学膜片包括一张下扩散片、一张设置在下扩散片上方的第一棱镜片及一张设置在第一棱镜片上方与第一棱镜片的棱镜呈九十度夹角的第二棱镜片。
9.一种背光模组，包括背光源、导光板，其特征在于所述导光板上面还设有如权利要求1～8任一所述的复合型光学膜片。
10.一种液晶显示装置，包括液晶显示面板，其特征在于所述液晶显示装置还包括如权利要求9所述的背光模组。
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