CN114815397B - 光学膜片及其制备方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种光学膜片及其制备方法、显示装置。该光学膜片包括透光基材和设置于透光基材内的磁粉和磁光介质，磁粉用于形成面磁场，磁光介质位于面磁场中，使得线偏振光穿过磁光介质后其偏振方向发生旋转。该光学膜片通过在透光基材内设置磁粉和磁光介质，磁粉用于形成面磁场，磁光介质位于面磁场中，使得线偏振光穿过磁光介质后其偏振方向发生旋转，将其应用于显示装置的背光模组中，可以将背光模组发出的自然光尽可能多地转化为所需偏振方向的偏振光，提高背光利用率。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域，特别是涉及一种光学膜片及其制备方法、显示装置。
背景技术
液晶显示装置通常包括液晶显示面板（Liquid Crystal Display，简称LCD）和背光模组，背光模组设置于LCD的背光侧，用于为LCD提供光源，以使LCD显示图像。
LCD的背光穿透率往往只有5%左右，如果增大对比度，穿透率往往会更低，那么就需要更亮的背光。目前LCD中使用偏振性增亮膜片（Dual Brightness Enhancement Films，简称DBEF），使得背光模组发出的自然光中与LCD下偏光片穿透轴同向的分量通过，而垂直分量返回背光，返回的光能量经过多次反射和折射后，再次变为自然光，从而部分可穿过DBEF，实现这部分能量的回收利用。但是，被DBEF反射回来的偏振光，经过很多次反射和折射才能完成部分能量转化为目标偏振方向，期间能量被各层膜片反复吸收，造成较多浪费，限制了DBEF提高背光利用率的能力。
发明内容
本申请旨在提供一种光学膜片及其制备方法、显示装置，该光学膜片可以将背光模组发出的自然光尽可能多地转化为所需偏振方向的偏振光，提高背光利用率。
第一方面，本申请实施例提出了一种光学膜片，包括透光基材和设置于透光基材内的磁粉和磁光介质，磁粉用于形成面磁场，磁光介质位于面磁场中，使得线偏振光穿过磁光介质后其偏振方向发生旋转背光模组。
在一种可能的实施方式中，磁粉与透光基材复合形成为层状磁层，磁光介质与透光基材复合形成为磁光介质层。
在一种可能的实施方式中，磁粉与透光基材复合形成为层状磁层，磁光介质与透光基材复合形成为磁光介质层，且磁光介质层夹设于两层层状磁层之间。
在一种可能的实施方式中，透光基材、磁粉和磁光介质复合形成为层状膜片，磁光介质为薄片结构，且薄片结构所在的平面垂直于面磁场的磁场方向。
在一种可能的实施方式中，面磁场的磁感强度B =π/（4×V×L），其中，L为磁光介质的厚度，V为磁光介质的费尔德常数。
第二方面，本申请实施例还提出了一种如前所述的光学膜片的制备方法，包括：提供透光基材、磁粉和磁光介质；将磁粉放置于磁场中进行磁化；将磁化后的磁粉与磁光介质、透光基材加热固化形成膜片；将膜片放置于磁场中再次进行磁化。
在一种可能的实施方式中，将磁化后的磁粉与磁光介质、透光基材加热固化形成膜片包括：将磁粉与透光基材复合形成为层状磁层；将磁光介质与透光基材复合形成为磁光介质层；将层状磁层和磁光介质层加热固化形成膜片。
在一种可能的实施方式中，将磁化后的磁粉与磁光介质、透光基材加热固化形成膜片包括：将磁粉与透光基材复合形成为层状磁层；将磁光介质与透光基材复合形成为磁光介质层；将磁光介质层夹设于两层层状磁层之间，加热固化形成膜片。
在一种可能的实施方式中，将磁化后的磁粉与磁光介质、透光基材加热固化形成膜片包括：将透光基材、磁粉和磁光介质复合形成为层状膜片，其中，磁光介质为薄片结构，且薄片结构所在的平面垂直于面磁场的磁场方向。
第三方面，本申请实施例还提出了一种显示装置，包括：液晶显示面板；背光模组，设置于液晶显示面板的背光侧，用于向液晶显示面板提供光源；背光模组包括背板和依次设置于背板上的反射片、光学膜片和增亮膜片，其中，光学膜片为如前所述的任一种光学膜片；第一偏光片，设置于液晶显示面板的出光侧；以及第二偏光片，设置于液晶显示面板与背光模组之间。
根据本申请实施例提供的光学膜片及其制备方法、显示装置，该光学膜片通过在透光基材内设置磁粉和磁光介质，磁粉用于形成面磁场，磁光介质位于面磁场中，使得线偏振光穿过磁光介质后其偏振方向发生旋转，将其应用于显示装置的背光模组中，可以将背光模组发出的自然光尽可能多地转化为所需偏振方向的偏振光，提高背光利用率。
附图说明
下面将参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制，仅用于示意相对位置关系，某些部位的层厚采用了夸大的绘图方式以便于理解，附图中的层厚并不代表实际层厚的比例关系。
图1示出本申请第一实施例提供的光学膜片的结构示意图；
图2示出图1所示的光学膜片的制备方法的流程框图；
图3示出本申请第二实施例提供的光学膜片的结构示意图；
图4示出本申请第三实施例提供的光学膜片的结构示意图；
图5示出本申请实施例提供的一种显示装置的结构示意图；
图6示出图5中显示装置的背光模组的光路示意图；
图7示出本申请实施例提供的另一种显示装置的结构示意图；
图8示出本申请实施例提供的另一种显示装置的结构示意图。
附图标记说明：
1、光学膜片；11、透光基材；12、磁粉；120、层状磁层；13、磁光介质；130、磁光介质层；14、磁光介质膜片； 15、保护层；X、第一方向；Y、第二方向；
100、背光模组；101、背板；102、反射片；103、增亮膜片；104、光源；105、支撑柱；106、导光板；107、导光板；108、光学元件；200、液晶显示面板； 300、第二偏光片；400、第一偏光片。
具体实施方式
下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本申请的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本申请造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了区域结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
下面结合附图分别描述本申请各实施例提供的光学膜片及其制备方法、显示装置的具体结构。
第一实施例
图1示出本申请第一实施例提供的光学膜片的结构示意图。
如图1所示，本申请第一实施例提供了一种光学膜片1，包括透光基材11和设置于透光基材11内的磁粉12和磁光介质13，磁粉12用于形成面磁场，磁光介质13位于面磁场中，使得线偏振光穿过磁光介质13后其偏振方向发生旋转。
如图1所示，光学膜片1的磁粉12形成的面磁场具有沿第一方向X相对设置的N极和S极，在N极与S极之间可以产生的平行于第一方向X的磁场方向。当N极位于面磁场的下表面、S极位于面磁场的上表面时，磁场方向可以为自下而上的逆磁场方向；当N极位于面磁场的上表面、S极位于面磁场的下表面时，磁场方向可以为自上而下的顺磁场方向。
透光基材11允许光线透射穿过光学膜片1，其中图1所示的实心圆点为未透振的线偏振光的振动方向，即垂直于纸面的第二方向Y，第一方向X与第二方向Y垂直。根据法拉第旋转磁光效应，第二方向Y的线偏振光穿过磁光介质13后其偏振方向将发生旋转。将该光学膜片1应用于背光模组100中（稍后将详细描述），可以将背光模组100发出的自然光尽可能多地转化为所需偏振方向的偏振光，提高背光利用率。
根据本申请实施例提供的光学膜片1，通过在透光基材11内设置磁粉12和磁光介质13，磁粉12用于形成面磁场，磁光介质13位于面磁场中，使得线偏振光穿过磁光介质后其偏振方向发生旋转，将其应用于显示装置的背光模组100中，可以将背光模组100发出的自然光尽可能多地转化为所需偏振方向的偏振光，提高背光利用率。
在一些实施例中，磁粉12与透光基材11复合形成为层状磁层120，磁光介质13与透光基材11复合形成为磁光介质层130。磁光介质层130可以位于层状磁层120背离出光方向的一侧，或者磁光介质层130可以位于层状磁层120的出光方向的一侧。
可选地，透光基材的材质为二氧化碳硅Sio2、聚乙烯PE、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚碳酸酯PC、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET和玻璃中的任一者。可选地，磁粉包括钕铁硼（NdFeB）粉末。可选地，磁光介质包括钇铁石榴石铁氧体YIG、掺杂有石墨烯气凝胶GA的YIG和CdMgTe晶体中的任一者。
本实施例中，层状磁层120包括超细钕铁硼磁粉12与二氧化硅气溶胶复合而成。磁光介质层130包括YIG、掺杂有GA的YIG和CdMgTe晶体中的任一者与聚乙烯PE、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚碳酸酯PC、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET和玻璃中的任一者复合而成。磁光介质层130位于层状磁层120背离出光方向的一侧，二者复合而成光学膜片1。
在一些实施例中，光学膜片1还包括保护层15，用于保护光学膜片1不受外界灰尘、水汽等杂质影响，提高光学膜片1的防护性能。保护层15可以设置于层状磁层120的出光面一侧；或者，保护层15可以设置于磁光介质层130的背光面一侧；或者，保护层15可以分别设置于层状磁层120的出光面一侧和磁光介质层130的背光面一侧。保护层15的材质可以为聚乙烯PE、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET等透明塑料或者玻璃介质。
在一些实施例中，层状磁层120的面磁场的磁感强度B =π/（4×V×L），其中，L为磁光介质13的厚度，V为磁光介质13的费尔德常数。
根据法拉第旋转磁光效应的工作原理可知，线偏振光穿过磁光介质层130后的单次旋转角度θ＝V×B×L。由于法拉第旋转磁光效应仅与磁感应强度的方向有关，与偏振光的顺磁感应强度或者逆磁感应强度无关，根据法拉第旋转磁光效应的反射同向旋转原理可知，线偏振光在两次穿过光学膜片1后其偏振方向的旋转角度大小相等、方向连续。当两次旋转角度θ=π/2时，可以将绝大多数未透振的线偏振光旋转为所需偏振方向的偏振光。此时，单次旋转角度θ=π/4，由此可以计算得出层状磁层120的面磁场的磁感强度B。
图2示出图1所示的光学膜片的制备方法的流程框图。
如图2所示，图1所示的光学膜片的制备方法包括如下步骤S1~S4。具体来说，光学膜片1的制备方法包括：
步骤S1：提供透光基材11、磁粉12和磁光介质13。
步骤S2：将磁粉12放置于磁场中进行磁化。
步骤S3：将磁化后的磁粉12与磁光介质13、透光基材11加热固化形成膜片。
步骤S4：将膜片放置于磁场中再次进行磁化。由于磁化后的磁粉12与磁光介质13、透光基材11在加热固化形成膜片的过程中，磁粉12的磁性有可能会消失，故在制成膜片后需要将膜片放置于磁场中再次进行磁化，以使磁粉12具备较大的剩磁，测试完膜片的偏振光炫光情况后，将膜片裁切为所需形状和尺寸的光学膜片1。
进一步地，步骤S3中，将磁化后的磁粉12与磁光介质13、透光基材11加热固化形成膜片包括：
步骤S31：将磁粉12与透光基材11复合形成为层状磁层120；
可选地，磁粉12包括钕铁硼粉末；可选地，透光基材11为二氧化硅，以气溶胶的形式与磁粉12复合形成为层状磁层120。
步骤S32：将磁光介质13与透光基材11复合形成为磁光介质层130；
可选地，磁光介质包括钇铁石榴石铁氧体YIG、掺杂有石墨烯气凝胶GA的YIG和CdMgTe晶体中的任一者；透光基材11为聚乙烯PE、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚碳酸酯PC、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET和玻璃中的任一者。
步骤S33：将层状磁层120和磁光介质层130加热固化形成膜片。
在一些实施例中，光学膜片1还包括保护层15，用于保护光学膜片1不受外界灰尘、水汽等杂质影响，提高光学膜片1的防护性能。保护层15可以设置于层状磁层120的出光面一侧；或者，保护层15可以设置于磁光介质层130的背光面一侧；或者，保护层15可以分别设置于层状磁层120的出光面一侧和磁光介质层130的背光面一侧。保护层15的材质可以为聚乙烯PE、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET等透明塑料或者玻璃介质。
由此，本实施例中，可以将保护层15与加热固化形成的膜片复合而成后，再将光学膜片1放置于磁场中再次进行磁化。
第二实施例
图3示出本申请第二实施例提供的光学膜片的结构示意图。
如图3所示，本申请第二实施例还提供了一种光学膜片1，其与第一实施例的光学膜片1结构类似，不同之处在于，磁光介质层130夹设于两层层状磁层120之间。
具体来说，磁粉12与透光基材11复合形成为层状磁层120，磁光介质13与透光基材11复合形成为磁光介质层130，且磁光介质层130夹设于两层层状磁层120之间。每个层状磁层120的磁粉在制作为层状结构之前先在磁场中进行磁化，两层层状磁层120的磁感应强度的方向相同，从而使得两层层状磁层120之间相互吸引，可以夹紧磁光介质层130，增加复合的牢固性。
进一步地，本申请第二实施例的光学膜片1的制备方法与第一实施例的光学膜片1的制备方法类似，不同之处在于，步骤S3的制备方法不同，即将磁化后的磁粉12与磁光介质13、透光基材11加热固化形成膜片的步骤不同。
具体来说，步骤S3中，将磁化后的磁粉12与磁光介质13与透光基材11加热固化形成膜片包括：
步骤S31：将磁粉12与透光基材11复合形成为层状磁层120；可选地，磁粉12包括钕铁硼粉末；可选地，透光基材11为二氧化硅，以气溶胶的形式与磁粉12复合形成为层状磁层120。
步骤S32：将磁光介质13与透光基材11复合形成为磁光介质层130；可选地，磁光介质包括钇铁石榴石铁氧体YIG、掺杂有石墨烯气凝胶GA的YIG和CdMgTe晶体中的任一者；透光基材11为聚乙烯PE、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚碳酸酯PC、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET和玻璃中的任一者。
步骤S33’：将磁光介质层130夹设于两层层状磁层120之间，加热固化形成膜片。
在一些实施例中，光学膜片1还包括保护层15，用于保护光学膜片1不受外界灰尘、水汽等杂质影响，提高光学膜片1的防护性能。保护层15可以设置于出光方向的层状磁层120的出光面一侧，也可以设置于背光方向的层状磁层120的背光面一侧；或者保护层15可以分别设置于两层层状磁层120的外表面一侧。保护层15的材质可以为聚乙烯PE、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET等透明塑料或者玻璃介质。
由此，本实施例中，可以将保护层15与加热固化形成的膜片复合而成后，再将光学膜片1放置于磁场中再次进行磁化。
第三实施例
图4示出本申请第三实施例提供的光学膜片的结构示意图。
如图4所示，本申请第三实施例还提供了一种光学膜片1，其与第一实施例的光学膜片1结构类似，不同之处在于，透光基材11、磁粉12和磁光介质13复合形成为层状膜片，磁光介质13为薄片结构，且薄片结构所在的平面垂直于面磁场的磁场方向。
具体来说，将二氧化硅气凝胶、超细钕铁硼磁粉、磁光介质粉末（如YIG、掺Ga的YIG、或CdMgTe晶体）组成混合粉末，将混合粉末放置于磁场中通过振动对磁粉12进行磁化。加热固化制成膜片后，再放入磁场中进行二次磁化。
如图4所示，磁粉12的磁场方向为第一方向X，磁粉12颗粒的形状为菱形，磁光介质13为薄片结构，磁化后的磁光介质13的薄片结构所在的平面垂直于面磁场的磁场方向。此时，光学膜片1呈现雾化效果，可提高背光的均匀性，线偏振光穿过磁光介质13时不会产生明显的偏移，通透性较好。可以理解的是，磁光介质13还可以为球形或其他粒子形状，不限于薄片结构。
进一步地，本申请第三实施例的光学膜片1的制备方法与第一实施例的光学膜片1的制备方法类似，不同之处在于，步骤S3的制备方法不同，即将磁化后的磁粉12与磁光介质13、透光基材11加热固化形成膜片的步骤不同。
具体来说，步骤S3中，将磁化后的磁粉12与磁光介质13与透光基材11加热固化形成膜片包括：
将透光基材11、磁粉12和磁光介质13复合形成为层状膜片，其中，磁光介质13为薄片结构，且薄片结构所在的平面垂直于面磁场的磁场方向。
在一些实施例中，光学膜片1还包括保护层15，用于保护光学膜片1不受外界灰尘、水汽等杂质影响，提高光学膜片1的防护性能。保护层15可以设置于出光方向的层状磁层120的出光面一侧，也可以设置于背光方向的层状磁层120的背光面一侧；或者保护层15可以分别设置于两层层状磁层120的外表面一侧。保护层15的材质可以为聚乙烯PE、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET等透明塑料或者玻璃介质。
由此，本实施例中，可以将保护层15与加热固化形成的膜片复合而成后，再将光学膜片1放置于磁场中再次进行磁化。
图5示出本申请实施例提供的一种显示装置的结构示意图，图6示出图5中显示装置的背光模组的光路示意图。
如图5和图6所示，本申请实施例还提供了一种显示装置，包括背光模组100、液晶显示面板200、第一偏光片400和第二偏光片300。
背光模组100设置于液晶显示面板200的背光侧，用于向液晶显示面板200提供光源；背光模组100包括背板101和依次设置于背板101上的反射片102、光学膜片1和增亮膜片103，其中，光学膜片1为如前所述的任一种光学膜片1。
第一偏光片400设置于液晶显示面板200的出光侧，第二偏光片300设置于液晶显示面板200与背光模组100之间。
液晶显示面板200为非发射型光接收元件，背光模组100设置于液晶显示面板200的背光面一侧，用于为液晶显示面板200提供光源，以使液晶显示面板200显示图像。液晶显示面板200包括阵列基板、与阵列基板相对设置的彩膜基板23和设置于阵列基板与彩膜基板之间的液晶层。液晶层包括多个液晶分子，液晶分子通常为棒状，既可以像液体一样流动，又具有某些晶体特征。当液晶分子处于电场中时，其排列方向会根据电场的变化而改变。液晶显示面板200通过在阵列基板和彩膜基板上施加驱动电压来控制液晶层的液晶分子的旋转，以将背光模组100提供的光线折射出来产生画面。
另外，显示装置还包括位于液晶显示面板200的出光面一侧的第一偏光片400、位于液晶显示面板200与背光模组100之间的第二偏光片300，第二偏光片300和第一偏光片400可使液晶显示面板200的入射光偏振，以允许仅在一个方向上振动的光透射。
如图6所示，背光模组100包括背板101和依次设置于背板101上的反射片102、光学膜片1和增亮膜片103。
增亮膜片103用于透过第一方向X的线偏振光，并反射第二方向Y的线偏振光，光学膜片1可以产生平行于第一方向X的磁场，以使第二方向Y的线偏振光在穿过光学膜片1后其偏振方向发生旋转，反射片102用于反射旋转后的线偏振光，其中，第一方向X为背光模组100的出光方向，第二方向Y与第一方向X相互垂直。
如图6所示，背光模组100为直下式背光模组，其还包括光源104，光源104发出的光为自然光。增亮膜片103具有偏振性，只允许振动方向与透振方向平行的光分量通过。由此，自然光中与液晶显示面板200的第二偏光片300的透过轴同向（即第一方向X）的光能量穿过增亮膜片103进而被用于液晶显示面板200显示，而自然光中与第二偏光片300的透过轴垂直（即垂直于纸面的第二方向Y）的光能量被增亮膜片103反射，使得第二方向Y的线偏振光在光学膜片1产生的平行于第一方向X的磁场中穿过时发生磁光效应，该磁光效应为法拉第旋转磁光效应。
根据法拉第旋转磁光效应，未透过增亮膜片103的第二方向Y的线偏振光的偏振方向在穿过光学膜片1后发生旋转。如图6所示，实心圆点为未透振的线偏振光的振动方向，即垂直于纸面的第二方向Y，空心箭头为线偏振光的旋转方向。假设旋转角度为θ1，旋转后的线偏振光到达反射片102后发生反射，反射后的线偏振光再次穿过光学膜片1后发生旋转，旋转角度为θ2。可选地，反射片102可以为镜面反射片，也可以为漫反射片。
由于法拉第旋转磁光效应仅与磁感应强度的方向有关，与偏振光的顺磁感应强度或者逆磁感应强度无关，根据法拉第旋转磁光效应的反射同向旋转原理可知，线偏振光在两次穿过光学膜片1后其偏振方向的旋转角度θ2与θ1大小相等、方向连续。这样，在磁场中两次旋转后的线偏振光抵达增亮膜片103时，线偏振光的偏振方向旋转了2倍的θ1或者2倍的θ2。
此时，线偏振光的能量再次被分为两部分：与第二偏光片300的透过轴同向（即第一方向X）的光能量穿过增亮膜片103进而被用于液晶显示面板200显示，与第二偏光片300的透过轴垂直（即第二方向Y）的光能量被增亮膜片103再次反射。如此反射若干次后，可以将绝大多数被增亮膜片103反射回的第二方向Y的线偏振光转化为沿第一方向X的可透过增亮膜片103的线偏振光，减少光线被各膜层吸收造成的浪费，提高背光利用率。
根据本申请实施例提供的显示装置，通过在背光模组100的背板101的反射片102与增亮膜片103之间设置光学膜片1，光学膜片1可以产生平行于出光方向的磁场，以使增亮膜片103反射的线偏振光穿过光学膜片1后其偏振方向发生旋转，反射片102用于反射旋转后的线偏振光，从而可以将绝大多数被增亮膜片103反射回的线偏振光转化为可透过增亮膜片103的线偏振光，极大地提升通过增亮膜片103的偏振光效率，减少光线被各膜层吸收造成的浪费，提高背光利用率。
在一些实施例中，第二方向Y的线偏振光在增亮膜片103与反射片102之间反射N次后被转化为第一方向X的线偏振光，且N=π/（4×B×V×L），其中，L为磁光介质膜片14的厚度，V为磁光介质膜片14的费尔德（Verdet）常数，B为光学膜片1的层状磁层120产生的平行于第一方向X的磁场的磁感强度。
具体来说，根据法拉第旋转磁光效应的工作原理可知，线偏振光穿过磁光介质膜片14后的单次旋转角度θ＝V×B×L，那么，N次被反射片102反射的光线到达增亮膜片103的下表面时的旋转角度为2×N×θ=2×N×V×B×L。
当2×N×V×B×L≈π/2时，被增亮膜片103反射回的第二方向Y的线偏振光被完全转化为第一方向X的线偏振光，并透过增亮膜片103出射，此时N=π/(4×V×B×L)。合理设置B值和选择磁光介质膜片14，可以有效缩小N的量级，以尽量可能减少反射的次数，进而减少光线被各膜层吸收造成的浪费，提高背光利用率。
理想情况下 N=1时，被增亮膜片103反射的第二方向Y的线偏振光在反射片102反射一次，即可使偏振方向旋转π/2而转化为第一方向X的线偏振光，并透过增亮膜片103重新被利用，最大程度地提高背光利用率。
可选地，背板101的至少部分为磁屏蔽材料，磁屏蔽材料例如可以包括铁铝合金等，采用冲压等工艺制成，防止外界金属杂质对光学膜片1中的磁粉12产生的磁场造成干扰，影响线偏振光的转化效率，进而降低背光利用率。磁屏蔽材料还可以保护背光模组100在外力的冲击下不易破碎。背板101的未采用磁屏蔽材料的部分可以采用塑胶材料制作，例如聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚醚砜、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯等，该部分可以用于粘接磁性件与其他部件磁贴安装等。
另外，背板101的形状可以与使用该背光模组100的液晶显示面板200的形状相同。例如，当液晶显示面板200的形状为圆形时，其使用的背光模组100的背板101的形状也为圆形。背板101的形状可以随不同的实施例而变化。
在一些实施例中，增亮膜片103包括核心层和涂布层，可以混合扩散粒子和胶水后获得涂布层，将涂布层均匀涂布于核心层后进行烘干即可获得增亮膜片103。
在一些实施例中，背光模组100为直下式背光模组，光源104设置于光学膜片1背离背板101的一侧，光源104为灯板，灯板包括电路板和在电路板上阵列排布的多个发光元件，反射片102对应于发光元件设置有开槽H，反射片102与光学膜片1之间设置有支撑柱105。
在一些实施例中，发光元件可以为微型发光二极管（Micro-LED）或者亚毫米发光二极管（Mini-LED）中的任一者。Micro-LED是指晶粒尺寸在100微米以下的LED芯片，Mini-LED是指晶粒尺寸在100～300微米左右的LED芯片。在其他实施例中，发光元件也可以为常规尺寸的发光二极管（Light-Emitting Diode，LED），LED、Mini-LED或者Micro-LED可以作为自发光的发光元件显示，具有低功耗、高亮度、高分辨率、高色彩饱和度、反应速度快、寿命较长、效率较高等优点。
如图1所示，背光模组100为直下式背光模组，背光模组100还包括光学元件108，光学元件108位于发光元件远离背板101的一侧，光学元件108在背板101上的正投影覆盖多个发光元件在背板101上的正投影。
光学膜片1可以支撑增亮膜片103和其他光学元件108，光学元件108是在增亮膜片103的基础上处理而得的集反射、折射、散射、汇聚等光学处理功能为一体的光学膜层整体。
在一些实施例中，反射片102与光学膜片1之间还设置有导光板107，导光板107可以为扩散板。扩散板和光学元件108之间通过透明的光学胶固定连接，以防止扩散板与光学元件108之间发生相对位移而影响背光模组100的出光效果。
扩散板用于扩散发光元件发射的光，以均衡整个背光模组100的亮度。光学元件108可以包括例如棱镜片、保护片等，棱镜片用于控制由扩散板扩散的光的传播方向，以使光的传播方向与液晶显示面板200垂直。保护片用于保护棱镜片的棱镜免受刮擦等。保护片还可用于加宽之前由于棱镜片而变窄的视角。
反射片102对应于发光元件设置有开槽，开槽可以避免反射片102遮挡发光元件发射的光线。可选地，反射片102可以由塑性材料制备而成。例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚碳酸酯（PC）、聚苯乙桸（PS）等。反射片102还可以包括涂覆到塑性材料上的高反射涂层，例如，二氧化钛TiO2，以增大光反射系数。反射片102可以将从光学元件108反射至背板101之间的光线再次反射至光学元件108，提高背光模组100的出光效率，最终增强背光模组100的背光亮度。
进一步地，支撑柱105为沿自身轴向可伸缩的弹性柱，支撑柱105沿自身轴向的一端与反射片102连接，另一端抵接至导光板107。
可选地，支撑柱105为内部设置有弹簧的弹性顶针，可以随混光距离的变化而伸缩。支撑柱105的数量为多个，多个支撑柱105远离反射片102的一端分别抵接至光学膜片1，防止光学元件108的中间位置因自身重力向内凹陷而影响出光效果。这种具有多个支撑柱105的背光模组100尤其适用于较大尺寸的显示装置，例如67英寸或者更大尺寸的显示装置。
由于支撑柱105设置在背光模组100的光学腔体内，会吸收发光元件发射的光线，影响光学品味。支撑柱105设置于反射片102与导光板107之间，有可能会挤压甚至损坏反射片102。另外，支撑柱105在使用的过程中脱落的话，会留在光学腔体内发生异响，并且影响光学显示效果。因此，在32英寸或者更小尺寸的显示装置中，一般可以省略支撑柱105。
图7示出本申请实施例提供的另一种显示装置的结构示意图。
如图7所示，本申请实施例还提供了一种显示装置，其与图5所示的显示装置结构类似，不同之处在于，背光模组100为侧入式背光模组，即光源104设置于导光板107的入光侧。此时，导光板107为导光板，光学膜片1可以设置于导光板107的背光面一侧。与直下式背光模组相比，侧入式背光模组的厚度更薄。
具体来说，背光模组100包括光源104和导光板107，光源104为灯条，灯条设置于导光板107的入光侧。灯条一般包括成行排布的多个发光元件，发光元件可以为常规尺寸的发光二极管（Light-Emitting Diode，LED）。
可选地，导光板107的材质可以为具有高透光率的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）材料、具有优异的耐热性和防潮性的聚甲基丙烯酰苯乙烯（MS）材料、导光人造树脂等。从光源104发射的光从导光板107的入光侧进入主体部，然后从主体部的出光面一侧射出进入液晶显示面板200，从而将光源104产生点光源或者线光源转换成面光源，使得液晶显示面板200的整个面积以基本一致的亮度被照明。
另外，背光模组100还包括设置于导光板107上的增亮膜片103和光学元件108。
在一些实施例中，增亮膜片103包括核心层和涂布层，可以混合扩散粒子和胶水后获得涂布层，将涂布层均匀涂布于核心层后进行烘干即可获得增亮膜片103。
在一些实施例中，背板101包括底板和折弯部，且底板与折弯部之间形成U型容纳腔，灯条和导光板107的一部分位于该U型容纳腔内。折弯部包括相交设置的第一支撑面和第二支撑面，灯条位于第一支撑面上，第二支撑面与底板平行。
进一步地，背板101的第二支撑面与液晶显示面板200的阵列基板之间上设置有遮光部，遮光部一般为黑色，可以在塑胶中加入黑色色母形成，或者遮光部为黑色胶层等，以防止灯条的光线从导光板107与背板101之间的缝隙漏出，导致边缘漏光。
光学元件108可以包括自下而上层叠设置的下扩散膜、下增光片、上增光片和上扩散膜，下增光片和上增光片中至少有一片的出光面上设置有棱镜结构，使从导光板107发出的光线产生聚集效果，从而可以提高背光模组100特定视角范围内的亮度。
图8示出本申请实施例提供的另一种显示装置的结构示意图。
如图8所示，本申请实施例还提供了一种显示装置，其与图7所示的显示装置结构类似，不同之处在于，侧入式背光模组的光学膜片1可以设置于导光板107的出光面一侧。
具体来说，光源104为灯条，导光板107设置于反射片102与光学膜片1之间，灯条设置于导光板107的入光侧，光学膜片1位于导光板107与增亮膜片103之间。灯条一般包括成行排布的多个发光元件，发光元件可以为常规尺寸的发光二极管（Light-Emitting Diode，LED）。
可选地，导光板107的材质可以为具有高透光率的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料、具有优异的耐热性和防潮性的聚甲基丙烯酰苯乙烯材料、导光人造树脂等。从光源104发射的光从导光板107的入光侧进入主体部，然后从主体部的出光面一侧射出进入液晶显示面板200，从而将光源104产生点光源或者线光源转换成面光源，使得液晶显示面板200的整个面积以基本一致的亮度被照明。
在一些实施例中，背板101包括底板和折弯部，且底板与折弯部之间形成U型容纳腔，灯条和导光板107的一部分位于该U型容纳腔内。折弯部包括相交设置的第一支撑面和第二支撑面，灯条位于第一支撑面上，第二支撑面与底板平行。
进一步地，背板101的第二支撑面与液晶显示面板200的阵列基板之间上设置有遮光部，遮光部一般为黑色，可以在塑胶中加入黑色色母形成，或者遮光部为黑色胶层等，以防止灯条的光线从导光板107与背板101之间的缝隙漏出，导致边缘漏光。
可以理解的是，本申请各实施例提供的光学膜片1的技术方案可以广泛用于各种液晶显示面板的背光模组，如TN（Twisted Nematic，扭曲向列型）显示面板、IPS （In-PlaneSwitching ，平面转换型）显示面板、VA （VerticalAlignment，垂直配向型）显示面板、MVA（Multi-Domain Vertical Alignment，多象限垂直配向型）显示面板。
应当容易地理解，应当按照最宽的方式解释本申请中的“在……上”、“在……以上”和“在……之上”，以使得“在……上”不仅意味着“直接处于某物上”，还包括“在某物上”且其间具有中间特征或层的含义，并且“在……以上”或者“在……之上”不仅包括“在某物以上”或“之上”的含义，还可以包括“在某物以上”或“之上”且其间没有中间特征或层（即，直接处于某物上）的含义。
文中使用的术语“层”可以指包括具有一定厚度的区域的材料部分。层可以在整个的下层结构或上覆结构之上延伸，或者可以具有比下层或上覆结构的范围小的范围。此外，层可以是匀质或者非匀质的连续结构的一个区域，其厚度小于该连续结构的厚度。例如，层可以位于所述连续结构的顶表面和底表面之间或者所述顶表面和底表面处的任何成对的横向平面之间。层可以横向延伸、垂直延伸和/或沿锥形表面延伸。衬底基板可以是层，可以在其中包括一个或多个层，和/或可以具有位于其上、其以上和/或其以下的一个或多个层。层可以包括多个层。例如，互连层可以包括一个或多个导体和接触层（在其内形成触点、互连线和/或过孔）以及一个或多个电介质层。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种光学膜片，其特征在于，包括透光基材和设置于所述透光基材内的磁粉和磁光介质，所述磁粉用于形成面磁场，所述磁光介质位于所述面磁场中，使得线偏振光穿过所述磁光介质后其偏振方向发生旋转；
所述面磁场的磁感强度B =π/（4×V×L），其中，L为所述磁光介质的厚度，V为所述磁光介质的费尔德常数。
2.根据权利要求1所述的光学膜片，其特征在于，所述磁粉与所述透光基材复合形成为层状磁层，所述磁光介质与所述透光基材复合形成为磁光介质层。
3.根据权利要求1所述的光学膜片，其特征在于，所述磁粉与所述透光基材复合形成为层状磁层，所述磁光介质与所述透光基材复合形成为磁光介质层，且所述磁光介质层夹设于两层所述层状磁层之间。
4.根据权利要求1所述的光学膜片，其特征在于，所述透光基材、所述磁粉和所述磁光介质复合形成为层状膜片，所述磁光介质为薄片结构，且所述薄片结构所在的平面垂直于所述面磁场的磁场方向。
5.一种如权利要求1至4任一项所述的光学膜片的制备方法，其特征在于，包括：
提供透光基材、磁粉和磁光介质；
将所述磁粉放置于磁场中进行磁化；
将磁化后的所述磁粉与所述磁光介质、所述透光基材加热固化形成膜片；
将所述膜片放置于磁场中再次进行磁化。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述将磁化后的所述磁粉与所述磁光介质、所述透光基材加热固化形成膜片包括：
将所述磁粉与所述透光基材复合形成为层状磁层；
将所述磁光介质与所述透光基材复合形成为磁光介质层；
将所述层状磁层和所述磁光介质层加热固化形成所述膜片。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述将磁化后的所述磁粉与所述磁光介质、所述透光基材加热固化形成膜片包括：
将所述磁粉与所述透光基材复合形成为层状磁层；
将所述磁光介质与所述透光基材复合形成为磁光介质层；
将所述磁光介质层夹设于两层所述层状磁层之间，加热固化形成所述膜片。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述将磁化后的所述磁粉与所述磁光介质、所述透光基材加热固化形成膜片包括：
将所述透光基材、所述磁粉和所述磁光介质复合形成为层状膜片，其中，所述磁光介质为薄片结构，且所述薄片结构所在的平面垂直于所述面磁场的磁场方向。
9.一种显示装置，其特征在于，包括：
液晶显示面板；
背光模组，设置于所述液晶显示面板的背光侧，用于向所述液晶显示面板提供光源；所述背光模组包括背板和依次设置于所述背板上的反射片、光学膜片和增亮膜片，其中，所述光学膜片为如权利要求1至4任一项所述的光学膜片；
第一偏光片，设置于所述液晶显示面板的出光侧；以及
第二偏光片，设置于所述液晶显示面板与所述背光模组之间。
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