CN102628968B - 一种聚光膜、背光模组和液晶显示面板 - Google Patents

一种聚光膜、背光模组和液晶显示面板 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种聚光膜、背光模组和液晶显示面板，能够提高光源的利用率，减小入射至液晶显示面板光线的扩散角度，从而提高液晶显示面板的亮度。该聚光膜包括：第一材料层和第二材料层叠加而成的面板，所述第一材料层是各向异性材料；且在所述面板的平面上的至少一个方向，所述第一材料层和所述第二材料层的折射率相等；在垂直所述面板的方向上，所述第一材料层和所述第二材料层的折射率不相等。本发明适用液晶显示面板领域。

Description

一种聚光膜、背光模组和液晶显示面板
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种聚光膜、背光模组和液晶显示面板。
背景技术
现有技术中的液晶显示面板的背光模组，通常由光源、导光板和光学膜片及其它部分组成。为了确保显示画面的质量，背光模组应具有亮度高、发光均匀和照明角度大和质量轻厚度薄等性能。
现有技术中的背光模组中通常对光学膜片作多方面设计来保证背光模组的性能，如在导光板上设置棱镜膜，棱镜膜用于将背光源的光线聚拢在较小的角度范围内射出，或者采用反射型偏光增亮膜，反射型偏光增亮膜利用两种不同高低折射率的材料组成多层膜，用于将光源的光线经过多次反射，尽可能将光源的光线发射至液晶面板。但是现有技术中的光学膜片的光线聚合性能还是有限，无法提高到光源的利用率，从而使得液晶显示面板的亮度不能满足一些高性能产品的要求。
发明内容
本发明的实施例提供一种聚光膜、背光模组和液晶显示面板，能够提高光源的利用率，减少入射至液晶显示面板的光线的扩散角度，从而提高液晶显示面板的亮度。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种聚光膜，包括：第一材料层和第二材料层叠加而成的面板，所述第一材料层是各向异性材料；且在所述面板的平面上的至少一个方向，所述第一材料层和所述第二材料层的折射率相等；在垂直所述面板的方向上，所述第一材料层和所述第二材料层的折射率不相等。
一种背光模组，包括：上述的聚光膜。
一种液晶显示面板，包括：上述的背光模组。
本发明实施例提供了一种聚光膜、背光模组和液晶显示面板，由于在第一材料层和第二材料层叠加而成的面板所在平面上，第一材料层和第一材料层至少有一个方向的折射率相等。对于倾斜入射至聚光膜的光线，被聚光膜反射后可以重复利用。对于垂直入射至聚光膜的光线，若第一材料层和第二材料层在所述面板所在平面上只有一个方向的折射率相等，那么该垂直入射光线只有在该第一材料层和第二材料层的折射率相等的方向的偏振光可以入射至液晶显示面板，使得入射光的散射角度更小，从而可以提高液晶显示面板的亮度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种聚光膜的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的光线入射至聚光膜的示意图；
图3为本发明实施例提供的一种背光模组的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种聚光膜10，如图1、2所示，该聚光膜包括第一材料层11和第二材料层12，由第一材料层11和第二材料层12顺序叠加形成面板形状，该聚光膜10可以只包括一层第一材料层11和第二材料层12。为了能够尽可能的将非垂直于聚光膜10的入射光线反射至背光模组的散射膜，聚光膜10还可以包括多层第一材料层11和第二材料层12，第一材料层11和第二材料层12依次顺序叠加，如图1所示。其中第一材料层11是各向异性材料，具体可以是TAC(Triacetyl cellulose，三乙酰纤维素)材料、NV(NematicVertical Liquid crystal polymer，正性液晶聚合物薄膜)结构的液晶聚合物材料或PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)材料。第二材料层12可以是各向异性材料也可以是各向同性材料，若第一材料层11是各向异性材料，具体则也可以是TAC材料或者NV结构的液晶聚合物材料；若第二材料层是各向同性材料，具体可以是CoPEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)材料。
该第一材料层11和第二材料层12叠加形成面板后，还需要保证所述第一材料层11和第二材料层12在所述面板的平面上，至少有一个方向的折射率相等。即如图1所示第一方向X与第二方向Y组成的平面上至少有一个方向第一材料层11和第二材料层12的折射率相等。若在X向上第一材料层11和第二材料层12的折射率相等，即nX11＝nX12，或在Y向上第一材料层11和第二材料层12的折射率相等nY11＝nY12，当然也可以是该平面上的其它任一个方向，该方向最优选的实施方式是和液晶显示面板上的偏振片的偏振方向相同。当然第一材料层11和第二材料层12也可以在X向和Y向上形成的平面上的折射率都相等，即在该平面上第一材料层11和第二材料层12在任何一个方向的折射率都相等，包括：nX11＝nX12，nY11＝nY12。
但在垂直于X向与Y向组成的平面的方向上第一材料层11和第二材料层12的折射率不相等，用于尽可能将偏振光非第一材料层11和第二材料层12折射率相等的方向的光线反射至散射膜，提高光线的利用率，如图1所示的，nZ11≠nZ12。
本发明实施例提供的聚光膜10可以采用以下方法进行制作：首先将第一材料层11和第二材料层12上进行叠加，所述叠加可以是将第一材料层11涂覆在第二材料层12上，其中第一材料层11是各向异性材料，可以是TAC、NV或PEN等材料，第二材料层12可以是各向异性材料也可以是各向同性材料。然后将第一材料11层和第二材料层12压附成面板，形成聚光膜10。当然为了保证聚光膜对光源的利用率，聚光膜10还可以是多层第一材料层11和第二材料层12压附形成聚光膜。其中该聚光膜10要求第一材料层11和第二材料12该面板的至少一个方向上的折射率相等，或者在该面板所在平面上第一材料层11和第二材料层12的折射率相等。在垂直与所述面板所在平面的方向上，第一材料层11和第二材料层12的折射率不相等。如图1所示的X向或Y向，当然也可以是该面板所在平面的其它任何一个方向上第一材料层11和第二材料层12的折射率相等，在Z向上，第一材料层11和第二材料层12的折射率不相等。或者在X向和Y向形成的平面上第一材料层11和第二材料层12的折射率相等，且在Z向上，第一材料层11和第二材料层12的折射率不相等。
进一步的，为了保证聚光膜对第一材料层11和第二材料层12在各个方向的折射率的要求，还可以采用下述方法来实现：
第一材料层11是各向异性材料，第二材料层12需要采用各向同性材料。在对第一材料层11和第二材料层12拉伸时，各向同性材料在各个方向上的折射率不变，而各向异性材料的折射率将发生改变。利用第一材料层11和第二材料层12的这种性质，将第一材料层11和第二材料层12压附形成面板后，可沿着某一方向对该面板进行拉伸，通过控制拉伸面板的方向和长度，从而可以使得第一材料层11和第二材料层12在所述面板所在平面的某一方向上或在该平面上折射率相等或不相等。
当第一材料层11和第二材料层12在X向和Y向形成的平面上的折射率相等时，如图2所示的光线21入射至聚光膜10时，光线21的偏振面为第一方向X和第二方向Y组成的平面上，由于第一材料层11和第二材料层12在第一方向X和第二方向Y组成的平面上的折射率相等，这样光线21可以透射过聚光膜10入射至液晶面板。
当第一材料层11和第二材料层12在X向和Y向形成的平面上的折射率相等时，如图2所示的光线22入射至聚光膜10时，入射光线22的偏振面为垂直与该入射光线22的平面，由于第一材料层11和第二材料层在Z向上的折射率不相等，所以在入射光线22的偏振光一部分被反射回来，如图2所示的反射光线23、24。还有一部分折射至聚光膜的下一层，如折射光线25。该折射光线25传播至聚光膜10的某一材料层可能又被反射回来，如反射光线26。被反射至背光模组的散射膜上的光线，经过散射部分光线可能会变为垂直与X向和Y向形成的平面的光线入射至液晶显示面板。这样非垂直入射至第一材料层11和第二材料层12形成的面板的光线经过多次散射和反射再次被回收利用，从而可以提高入射光线的利用率和液晶显示面板的亮度。
当第一材料层11和第二材料层12在X向上的折射率相等时，如图2所示的光线21垂直入射至聚光膜10时，入射光线22的偏振面为垂直与该入射光线22的平面，即X向和Y向组成的平面。这样入射光线22在偏振面上的X向的偏振光直接透射至液晶显示面板，X向最优选择与液晶显示面板上的偏振片的偏振方向一致。
当第一材料层11和第二材料层12在X向上的折射率相等时，如图2所示的光线22倾斜入射至聚光膜10时，入射光线22的偏振面为垂直与该入射光线22的平面。由于第一材料层11和第二材料层12只在X向的折射率相等，在Y向和Z向的折射率不相等，所以倾斜入射光线22可能被反射，如图2所示的反射光线23、24；还有可能被折射至聚光膜10的某一层，如折射光线25，而折射光线25在聚光膜10中传播时可能被再此反射，如反射光线26。被反射至背光模组的散射膜上的光线，经过散射部分光线可能会变为垂直与X向和Y向形成的平面的光线入射至液晶显示面板。这样非垂直入射至第一材料层11和第二材料层12形成的面板的光线经过多次散射和反射再次被回收利用。由于该聚光膜结构允许垂直入射光线的X向偏振光入射至液晶显示面板，这样可以进一步提高入射光线的利用率，减小光线的散射角度，提高液晶显示面板的亮度。
本发明实施例提供的聚光膜10，由于在第一材料层11和第二材料层12叠加而成的面板所在平面上，第一材料层11和第二材料层12在该平面上至少有一个方向的折射率相等，对于倾斜入射至聚光膜的光线，被聚光膜反射后可以重复利用。对于垂直入射至聚光膜的光线，可以入射至液晶显示面板，且若第一材料层11和第二材料层12只有一个方向的折射率相等，那么该垂直入射光线只有在该第一材料层11和第二材料层12的折射率相等的方向上的偏振光可以入射至液晶显示面板，使得入射光的散射角度更小，从而可以提高液晶显示面板的亮度。
本发明实施例还提供了一种背光模组，如图3所示，包括背光模组主体31、依次设置在背光模组主体31内的反射板32、导光板33和散射膜34，以及设置在散射膜34上的聚光膜10，该聚光膜10为上述实施例中提供的聚光膜。该背光模组可以支持直下式背光源，也支持侧入式背光源，如图3中示例性给出了侧入式背光源。不管是直下式背光源和侧入式背光源，光源35发出光线后，经过导光板33将光线入射至散射膜34。光线经过散射膜34散射后，入射至聚光膜10。具体的光线在该背光模组中的传播过程在此不再赘述。
进一步的，该背光模组还可以在散射膜34和聚光膜10之间包括一层或多层棱镜膜，本实施例在此不作限定。
本发明实施例提供的背光模组，该背光模组包括上述实施例中的聚光膜10，聚光膜10的第一材料层11和第二材料层12叠加而成的面板所在平面上，由于第一材料层11和第二材料层12至少有一个方向的折射率相等，对于倾斜入射至聚光膜的光线，被聚光膜发射后可以重复利用。对于垂直入射至聚光膜的光线，可以入射至液晶显示面板，且若第一材料层11和第二材料层12只有一个方向的折射率相等，那么该垂直入射光线只有在该第一材料层11和第二材料层12的折射率相等的方向的偏振光可以入射至液晶显示面板，使得入射光的散射角度更小，从而可以提高液晶显示面板的亮度。
本发明实施例还提供了一种液晶显示面板，包括上述实施例提供的背光模组，具体的结构在此不再赘述。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种聚光膜，其特征在于，包括：第一材料层和第二材料层叠加而成的面板，所述第一材料层是各向异性材料，所述第二材料层是各向同性材料；且在所述面板的平面上，所述第一材料层和所述第二材料层的折射率相等；在垂直所述面板的方向上，所述第一材料层和所述第二材料层的折射率不相等。
2.根据权利要求1所述的聚光膜，其特征在于，所述聚光膜包括至少一层第一材料层和至少一层第二材料层间隔叠加而成的面板。
3.一种背光模组，其特征在于，包括：聚光膜和偏振片，其中，所述聚光膜包括：第一材料层和第二材料层叠加而成的面板，所述第一材料层是各向异性材料；且在所述面板的平面上的至少一个方向，所述第一材料层和所述第二材料层的折射率相等；在垂直所述面板的方向上，所述第一材料层和所述第二材料层的折射率不相等，且所述第一材料层和所述第二材料层的折射率相等的方向和所述偏振片的偏振方向相同。
4.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于，所述第二材料层是各向异性材料或各向同性材料。
5.根据权利要求4所述的背光模组，其特征在于，在所述面板的平面上，所述第一材料层和所述第二材料层的折射率相等。
6.根据权利要求5所述的背光模组，其特征在于，所述聚光膜包括至少一层第一材料层和至少一层第二材料层间隔叠加而成的面板。
7.一种液晶显示面板，其特征在于包括权利要求3-6任一项所述的背光模组。
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