CN113589414A - 光学膜片及其制备方法、背光模组及显示装置 - Google Patents

Abstract

一种光学膜片，包括：依次叠设的上棱镜层、基材层、下棱镜层、粘结层以及扩散膜层；下棱镜层位于基材层远离上棱镜层的一侧，上棱镜层、下棱镜层与基材层为一体结构；下棱镜层与扩散膜层通过粘结层进行连接。

Description

光学膜片及其制备方法、背光模组及显示装置

技术领域

本公开实施例涉及但不限于显示技术，尤指一种光学膜片及其制备方法、背光模组及显示装置。

背景技术

随着显示技术的发展，液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)产品在设计中不断追求超薄的显示体验。其中，背光模组(Back Light Unit，BLU)是液晶显示器的重要组件之一，由于液晶本身不发光，液晶显示器就需要背光模组来供应亮度充足且分布均匀的光源，使液晶显示器能正常显示。通过对背光模组进行薄化设计，可以实现减薄显示模组的厚度。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本公开实施例提供了一种光学膜片及其制备方法、背光模组及显示装置，能够有效减少光学膜片的厚度。

第一方面，本公开实施例提供了一种光学膜片，包括：依次叠设的上棱镜层、基材层、下棱镜层、粘结层以及扩散膜层。所述下棱镜层位于所述基材层远离所述上棱镜层的一侧，所述上棱镜层、所述下棱镜层与所述基材层为一体结构。所述下棱镜层与所述扩散膜层通过所述粘结层进行连接。

第二方面，本公开实施例提供了一种光学膜片的制备方法，用于制备如上所述的光学膜片，所述制备方法包括：在基材层形成上棱镜层和下棱镜层，所述上棱镜层、所述下棱镜层与所述基材层为一体结构；通过粘结层在下棱镜层远离基材层一侧连接扩散膜层。

第三方面，本公开实施例提供了一种背光模组，包括如上所述的光学膜片。

第四方面，本公开实施例提供了一种显示装置，包括上述背光模组，还包括显示面板，所述显示面板设置在背光模组的出光侧。

本公开实施例提供的光学膜片，能够在确保光学膜片刚性的基础上，有效减少光学膜片的厚度，并且能够提高生产效率。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

在阅读并理解了附图和详细描述后，可以明白其他方面。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为一种光学膜片的结构示意图；

图2为本公开实施例提供的光学膜片的结构示意图；

图3为图2中区域A的局部放大图；

图4为本公开至少一实施例的光学膜片的多个结构的厚度示意图；

图5为本公开至少一实施例的光学膜片的上棱镜层的剖面结构示意图；

图6为本公开至少一实施例的光学膜片的下棱镜层的剖面结构示意图；

图7为另一实施例中光学膜片的结构示意图；

图8为一实施例中将上棱镜层、下棱镜层与基材层通过紫外光固化一次成型的过程示意图；

图9为一实施例中背光模组的结构示意图；

图10为一实施例中显示装置的结构示意图。

具体实施方式

本申请描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。

本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。

此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。

在本公开中，“垂直”是指两条直线形成的角度为80°以上且100°以下的状态，因此，可以包括85°以上且95°以下的角度的状态。

在一些实现方式中，对BLU显示膜材进行薄化的方式包括：对基材PET进行减薄、采用三合一膜材等方式。然而，减薄基材PET后，无法保证膜材性能，会使得基材过薄而刚性下降，容易受温度变化而产生形变。减薄BLU显示膜材还可以采用三合一膜材的方法。如图1所示，一些技术中的三合一膜材仅是利用胶水将三种膜材依次粘合在一起，虽然在一定程度上解决了刚性问题，但膜材的厚度并没有实际的减少，达不到薄化的要求。同时胶水层过多也大大减低了膜材的透光度，牺牲了10％以上的亮度，膜材的性能并不理想。

图1所示为一种光学膜片的结构示意图。图1中的光学膜片包括：依次叠设的上棱镜层101、上PET基材层102、棱镜胶水层103、下棱镜层104、下PET基材层105、扩散胶水层106、扩散基材层107和扩散粒子层108。上棱镜层101位于上PET基材层102的上方，下棱镜层104位于下PET基材层105的上方，上PET基材层102与下棱镜层104之间通过棱镜胶水层103连接。下PET基材层105通过扩散胶水层106与扩散膜层连接，扩散膜层包括扩散基材层107和扩散粒子层108。从图1中可以看出，这种结构的膜层数量较多导致厚度较大，而且胶水层过多也大大减低了膜材的透光度。

图2为本公开实施例提供的光学膜片的结构示意图，图3为图2中区域A的局部放大图。如图2和图3中所示，本公开实施例提供了一种光学膜片，包括：依次叠设的上棱镜层201、基材层202、下棱镜层203、粘结层204、扩散膜层。下棱镜层203位于基材层202远离上棱镜层201的一侧，图2中为上棱镜层201位于基材层202的上方，下棱镜层203位于基材层202的下方。上棱镜层201、下棱镜层203与基材层202可以为一体结构。下棱镜层203与扩散膜层通过粘结层204连接。

与图1中的光学膜片相比，本公开实施例的光学膜片仅设置有一个基材层，减少了基材的数量，能够有效减少光学膜片的厚度。本公开实施例的光学膜片在基材层的相对两侧设置有棱镜结构，且基材与上下棱镜为一体结构，这种结构不仅确保了光学膜片的刚性，降低了薄膜褶皱的风险，而且减少了BLU厂商的膜材组装工序，提高生产效率，使BLU成本进一步降低。而且，通过减少使用胶水的膜层数量，提升了光学膜片的整体透光率，也进一步减少了光学膜片的厚度。

一些示例性的实施例中，基材层202可以采用PET基材。

一些示例性的实施例中，粘结层204例如可以使用OC胶或者UV胶等胶水结构。

一些示例性的实施例中，上棱镜层201与下棱镜层203均包括多个棱镜列，上棱镜层201的棱镜列方向与下棱镜层203的棱镜列方向相互垂直。

一些示例性的实施例中，扩散膜层包括叠设的扩散基材层205和扩散粒子层206。扩散基材层205通过粘结层204与下棱镜层203连接，扩散粒子层206位于扩散基材层205远离粘结层204的一侧。

一些示例性的实施例中，厚度是指垂直于光学膜片所在平面方向上的长度。如图4所示，上棱镜层201的棱镜列的厚度为H1，H1表示上棱镜层201的棱镜列的最大厚度，即棱镜列与光学膜片所在平面的距离的最大值，H1的取值范围为：10微米(μm)≤H1≤30μm。在这一取值范围内，上棱镜层201的多个棱镜列的厚度可以不同。

一些示例性的实施例中，如图4所示，下棱镜层203的棱镜列的厚度为H2，H2表示下棱镜层203的棱镜列的最大厚度，即棱镜列与光学膜片所在平面的距离的最大值，H2的取值范围为：10μm≤H2≤30μm。在这一取值范围内，下棱镜层203的多个棱镜列的厚度可以不同。

一些示例性的实施例中，如图4所示，基材层202的厚度为H3，H3的取值范围为：20μm≤H3≤100μm。

一些示例性的实施例中，如图4所示，粘结层204的厚度为H4，H4的取值范围为：1μm≤H4≤20μm。

一些示例性的实施例中，如图4所示，扩散基材层205的厚度为H5，H5的取值范围为：20μm≤H5≤100μm。

一些示例性的实施例中，图4下方的圆形颗粒表示扩散粒子，扩散粒子的粒径分布在1μm至15μm之间。扩散粒子可采用尼龙或者聚氨酯材质粒子，本实施例对扩散粒子的材料不做限制。

图5所示为上棱镜层201的剖面结构示意图。上棱镜层201包括多个棱镜列，每个棱镜列的剖面形状为大致三角形，将每个三角形的顶点延伸的两个倾斜面之间的角度(即图5中三角形的顶角)定义为上棱镜角度θ1。一些示例性的实施例中，θ1的取值范围为：80°≤θ1≤100°。上棱镜层201中，每个棱镜列的上棱镜角度θ1的取值可以相同，本实施例对此不做限制。

图6所示为下棱镜层203的剖面结构示意图。下棱镜层203包括多个棱镜列，每个棱镜列的剖面形状为大致三角形，将每个三角形的顶点延伸的两个倾斜面之间的角度定义为下棱镜角度θ2。一些示例性的实施例中，θ2的取值范围为：80°≤θ1≤100°。下棱镜层203中，每个棱镜列的下棱镜角度θ2的取值可以相同，本实施例对此不做限制。

一些示例性的实施例中，可以在粘结层204中填充扩散粒子，使光学膜片具备一定的雾度化效果，在一定程度上提高了光效率，也能够提升光学膜片的遮蔽能力。

一些示例性的实施例中，如图7所示，本公开实施例提供的光学膜片，包括：依次叠设的上棱镜层201、基材层202、下棱镜层203、粘结层204、扩散基材层205和紫外(UV)胶水微结构层207。相较于图2所示的光学膜片，本实施例提供的光学模片中，可以用紫外(UV)胶水微结构层207代替扩散粒子层206，即用UV胶水光固化微结构来代替扩散粒子，也能够提升光学膜片的雾度化效果，并且提升光学膜片的遮蔽能力。

一些示例性的实施例中，可以既在粘结层204中填充扩散粒子，又用UV胶水光固化微结构来代替扩散粒子层，以获取更大的雾度化效果和遮蔽能力。

本公开实施例提供了一种光学膜片的制备方法，用于制备上述任一实施例中的光学膜片，包括：

在基材层202形成上棱镜层201和下棱镜层203，上棱镜层201、下棱镜层203与基材层202为一体结构；

通过粘结层204在下棱镜层203远离基材层202一侧连接扩散膜层。

例如，可以采用一体成形的方法将上棱镜层201、基材层202以及下棱镜层203制备为一体结构。其中，上棱镜层201位于基材层202的上方，下棱镜层203位于基材层202的下方。

一些示例性的实施例中，上棱镜层201、下棱镜层203与基材层202之间可以分别通过紫外光固化一次成型。

一些示例性的实施例中，制备光学膜片的步骤为：先将上棱镜层201与基材层202通过紫外光固化一次成型，再将下棱镜层203与基材层202通过紫外光固化一次成型后收卷(收卷是指将处理完毕的膜层用卷筒进行卷取)，然后放卷(放卷是指将卷筒上卷取的膜层放开，以进行相应的工艺处理)，通过粘结层204将扩散膜层与下棱镜层203贴合在一起。本实施例中，将上棱镜层201、下棱镜层203与基材层202通过紫外光固化一次成型的过程可以参考图8。

如图8所示，上料辊1用于放置PET基材的卷筒，能够将PET基材放卷，模具2用于在PET基材的一侧制备上棱镜层201，模具2呈锯齿状，该锯齿的形状是根据上棱镜层201的多个棱镜列的厚度H1以及每个棱镜列的上棱镜角度θ1确定的，当PET基材经由多个过料辊9到达模具2时，上胶机4将光固化材料(如UV胶)注入模具2与PET基材围成的锯齿空间中，光固化材料在UV光照机6发射的紫外光的照射下发生固化，在PET基材通过模具2后上棱镜层201在PET基材的一侧固化成形。在上棱镜层201制备完毕后，PET基材继续沿着多个过料辊9围成的轨道前进，当到达模具3时，PET基材的另一侧与模具3接触。模具3用于在PET基材的另一侧制备下棱镜层203，模具3呈锯齿状，该锯齿的形状是根据下棱镜层203的多个棱镜列的厚度H2以及每个棱镜列的下棱镜角度θ2确定的，当PET基材经由多个过料辊9到达模具3时，上胶机5将光固化材料(如UV胶)注入模具3与PET基材围成的锯齿空间中，光固化材料在UV光照机7发射的紫外光的照射下发生固化，在PET基材通过模具3后下棱镜层203在PET基材的另一侧固化成形。PET基材通过模具3后，上棱镜层201、下棱镜层203均在PET基材上制备完毕，由收料辊8对制备完毕的膜层进行收卷。可以将收卷后的卷筒转移至下道工序，例如，通过粘结层204将扩散膜层与下棱镜层203贴合在一起。图8中的多个过料辊9可以分别实现不同的功能，如清洁、消除静电等，可以根据实际需要设置不同的功能实现，本实施例对此不作限制。在PET基材通过模具3后，还可以设置多个过料辊9，用于在PET基材的单侧或者两侧制备保护膜层，本实施例对如何制备保护膜层及制备何种保护膜层不做限制。

一些示例性的实施例中，制备光学膜片的步骤为：先将上棱镜层201与基材层202通过紫外光固化一次成型后收卷，然后放卷，将下棱镜层203与基材层202通过紫外光固化一次成型，最后通过粘结层204将扩散膜层与下棱镜层203贴合在一起。

一些示例性的实施例中，制备光学膜片的步骤为：先将下棱镜层203与基材层202通过紫外光固化一次成型，再通过粘结层204将扩散膜层与下棱镜层203贴合在一起后收卷，然后放卷，将上棱镜层201与基材层202通过紫外光固化一次成型。

本公开实施例中的制备方法，上棱镜层、基材层、下棱镜层之间不需要通过胶水粘接固定，减少了制备的工序，提高了生产效率，使BLU(模组)的成本进一步降低。通过减少使用胶水的膜层的数量，提升了光学膜片的整体透光率，也进一步减少了光学膜片的厚度。

本公开实施例提供了一种背光模组，包括上述任一实施例中的光学膜片。

一些示例性的实施例中，背光模组的结构如图9中所示。图9中所示为侧入式的光源结构，在光学膜片的扩散粒子层206的下侧依次设置有导光板301，反射片302以及框体303。导光板301的出光面面向光学膜片的下表面，与扩散粒子层接触，用于将LED光源发出的光反射至上层的光学膜片中，图中从LED处出发的实线表示光线的路径。框体303起到支撑和保护等作用，可以采用金属材料(如：铁)或者其它材料的框架结构。本实施例对背光模组的光源结构、采用何种光源等不做限制。

本公开实施例提供了一种显示装置，包括上述实施例中的背光模组，还包括显示面板，显示面板设置在背光模组的出光侧。

一些示例性的实施例中，显示装置的结构如图10中所示。在背光模组的上棱镜层201远离基材层的一侧依次设置有遮光胶层401、下偏光片402、显示面板403、上偏光片404、光学胶(Optically Clear Adhesive，OCA)层405以及盖板406。遮光胶层401用于连接上棱镜层201与下偏光片402。示例性地，遮光胶层可以是中间镂空的结构，镂空部分透过背光源的光线，遮光胶仅仅是一圈环绕的结构。光学胶层405用于连接上偏光片404与盖板406。图中从背光源LED处出发的实线表示光线的路径。本实施例对显示装置的背光模组的光源结构以及采用何种光源等不做限制，对采用何种材料的遮光胶及光学胶、对上下偏光片的结构以及盖板的材料均不做限制。

本公开中的附图只涉及本公开涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。在不冲突的情况下，本公开的实施例即实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

本领域的普通技术人员应当理解，可以对本公开的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本公开技术方案的精神和范围，均应涵盖在本公开的权利要求的范围当中。

Claims (17)

1.一种光学膜片，其特征在于，包括：依次叠设的上棱镜层、基材层、下棱镜层、粘结层以及扩散膜层；

所述下棱镜层位于所述基材层远离所述上棱镜层的一侧，所述上棱镜层、所述下棱镜层与所述基材层为一体结构；

所述下棱镜层与所述扩散膜层通过所述粘结层进行连接。

2.根据权利要求1所述的光学膜片，其特征在于，所述上棱镜层与所述下棱镜层均包括多个棱镜列，所述上棱镜层的棱镜列方向与下棱镜层的棱镜列方向相互垂直。

3.根据权利要求1所述的光学膜片，其特征在于，所述扩散膜层包括：叠设的扩散基材层和扩散粒子层，所述扩散基材层通过所述粘结层与所述下棱镜层连接，所述扩散粒子层位于所述扩散基材层远离所述粘结层的一侧。

4.根据权利要求3所述的光学膜片，其特征在于，所述扩散粒子层的扩散粒子的粒径分布在1μm至15μm之间。

5.根据权利要求1所述的光学膜片，其特征在于，所述扩散膜层包括：叠设的扩散基材层和紫外胶水微结构层，所述扩散基材层通过所述粘结层与所述下棱镜层连接，所述紫外胶水微结构层位于所述扩散基材层远离所述粘结层的一侧。

6.根据权利要求1所述的光学膜片，其特征在于，所述粘结层中填充有扩散粒子。

7.根据权利要求2所述的光学膜片，其特征在于，所述上棱镜层的多个棱镜列的棱镜角度相同；所述下棱镜层的多个棱镜列的棱镜角度相同。

8.根据权利要求2所述的光学膜片，其特征在于，所述上棱镜层的棱镜列的厚度为H1，10μm≤H1≤30μm；

所述下棱镜层的棱镜列的厚度为H2，10μm≤H2≤30μm。

9.根据权利要求2所述的光学膜片，其特征在于，所述上棱镜层的棱镜列的上棱镜角度为θ1，80°≤θ1≤100°；所述下棱镜层的棱镜列的下棱镜角度为θ2，80°≤θ2≤100°。

10.根据权利要求2所述的光学膜片，其特征在于，所述上棱镜层的多个棱镜列的上棱镜角度相同；所述下棱镜层的多个棱镜列的下棱镜角度相同。

11.根据权利要求1所述的光学膜片，其特征在于，所述基材层的厚度为H3，20μm≤H3≤100μm；所述粘结层的厚度为H4，1μm≤H4≤20μm；所述扩散基材层的厚度为H5，20μm≤H5≤100μm。

12.一种光学膜片的制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1至11中任一项所述的光学膜片，所述制备方法包括：

在基材层形成上棱镜层和下棱镜层，所述上棱镜层、所述下棱镜层与所述基材层为一体结构；

通过粘结层在下棱镜层远离基材层一侧连接扩散膜层。

13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述在基材层形成上棱镜层和下棱镜层，包括：

在所述基材层先形成所述上棱镜层，再形成所述下棱镜层；或者，在所述基材层先形成所述下棱镜层，再形成所述上棱镜层。

14.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述在基材层形成上棱镜层和下棱镜层，包括：

在所述基材层通过紫外光固化一次成型所述上棱镜层，对已形成上棱镜层的光学膜片收卷后再放卷，在所述基材层通过紫外光固化一次成型所述下棱镜层。

15.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述在基材层形成上棱镜层和下棱镜层，通过粘结层在下棱镜层远离基材层一侧连接扩散膜层，包括：

在所述基材层通过紫外光固化一次成型所述下棱镜层，并通过所述粘结层将所述扩散膜层贴合至所述下棱镜层，对已形成下棱镜层且贴合扩散膜层的光学膜片收卷后再放卷，在所述基材层通过紫外光固化一次成型所述上棱镜层。

16.一种背光模组，其特征在于，包括如权利要求1-11中任一项所述的光学膜片。

17.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求16中的背光模组，还包括显示面板，所述显示面板设置在背光模组的出光侧。

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