CN115390169A - 一种光学膜及背光模组 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光学膜及背光模组；光学膜包括基底层、设置于基底层上的棱镜层，棱镜层包括设置于棱镜层的中间区域的多个第一聚光单元和设置于棱镜层的边缘区域的多个第二聚光单元，第一聚光单元的高度大于第二聚光单元的高度；本申请通过将棱镜层的中间区域的第一聚光单元的高度设置为大于棱镜层的边缘区域的第二聚光单元的高度，从而使中间区域的光线向中心收窄的程度大于边缘区域的光线向中心收窄的程度，从而提升正视角的亮度，由于在边缘区域光线未被大幅度收窄，从而提升视角表现，从而同时满足视角和亮度要求。

Description

一种光学膜及背光模组

技术领域

本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种光学膜及背光模组。

背景技术

在背光模组中使用棱镜片提高背光亮度。现有的棱镜片采用平行排列的棱镜结构，棱镜结构能够使从棱镜片的底面入射的光线向正视角汇聚，从而提升背光正视角的显示亮度。

现有的背光模组通常采用两张棱镜角度相互垂直的棱镜片堆叠，将水平和竖直两个方向的光线汇聚到正视角，从而提升正视角的显示亮度。此种方案会导致水平视角和竖直视角均无法达到良好状态。由于棱镜片的作用，背光模组的视角和亮度相互制约，无法兼顾视角和亮度要求，无法满足瑞典专业雇员协会标准(即TCO标准)，影响消费者的体验。本申请提出一种光学膜，在不降低正视角亮度的情况下，提升视角表现，可同时满足视角和亮度要求。

发明内容

本申请提供一种光学膜及背光模组，可同时满足视角和亮度要求。

为解决上述技术问题，本申请提供的技术方案如下：

本申请提供一种光学膜，所述光学膜包括：

基底层；

棱镜层，设置于所述基底层上，所述棱镜层包括设置于所述棱镜层的中间区域的多个第一聚光单元和设置于所述棱镜层的边缘区域的多个第二聚光单元；

其中，所述第一聚光单元的高度大于所述第二聚光单元的高度。

在本申请的光学膜中，所述第一聚光单元和所述第二聚光单元的截面形状包括等腰三角形，所述等腰三角形的底边与所述基底层接触设置；

其中，所述第一聚光单元的三角形的顶角的角度范围为60度至90度，所述第二聚光单元的三角形的顶角的角度范围为90度至140度。

在本申请的光学膜中，所述第一聚光单元的高度与所述第二聚光单元的高度的比值范围大于1且小于或等于3。

在本申请的光学膜中，相邻的两个所述第一聚光单元的间距大于相邻的两个所述第二聚光单元的间距。

在本申请的光学膜中，所述棱镜层还包括设置于所述中间区域和所述边缘区域之间的过渡区域，所述过渡区域包括交替设置的所述第一聚光单元和所述第二聚光单元。

在本申请的光学膜中，所述过渡区域中第二聚光单元的数量的占比大于所述第一聚光单元的数量的占比。

在本申请的光学膜中，所述棱镜层还包括设置于所述中间区域和所述边缘区域之间的过渡区域，所述过渡区域包括第三聚光单元，所述第三聚光单元的高度小于所述第一聚光单元的高度，并且所述第三聚光单元的高度大于所述第二聚光单元的高度。

在本申请的光学膜中，所述光学膜还包括：

扩散层，接触设置于所述棱镜层远离所述基底层一侧；

其中，所述扩散层包括设置于所述扩散层远离所述基底层一侧的表面的扩散粒子。

在本申请的光学膜中，所述基底层还包括设置于所述基底层内部的扩散粒子；

其中，所述基底层的中间区域的所述扩散粒子的分布密度大于所述基底层的边缘区域的所述扩散粒子的分布密度。

本申请还提供一种背光模组，所述背光模组包括背光主体和上述的光学膜。

有益效果：本申请公开了一种光学膜及背光模组；所述光学膜包括基底层、设置于所述基底层上的棱镜层，所述棱镜层包括设置于所述棱镜层的中间区域的多个第一聚光单元和设置于所述棱镜层的边缘区域的多个第二聚光单元，所述第一聚光单元的高度大于所述第二聚光单元的高度；本申请通过将棱镜层的中间区域的第一聚光单元的高度设置为大于棱镜层的边缘区域的第二聚光单元的高度，从而使中间区域的光线向中心收窄的程度大于边缘区域的光线向中心收窄的程度，从而提升正视角的亮度，由于在边缘区域光线未被大幅度收窄，从而提升视角表现，从而同时满足视角和亮度要求。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1A为现有技术的第一种光学膜的光学模拟效果图；

图1B为现有技术的第二种光学膜的光学模拟效果图；

图2为本申请的光学膜的结构示意图；

图3为本申请的第一种光学膜的剖面结构示意图；

图4为本申请的第二种光学膜的剖面结构示意图；

图5为本申请的第三种光学膜的剖面结构示意图；

图6为本申请的第四种光学膜的剖面结构示意图；

图7为本申请的一种光学膜的光学模拟效果图。

附图标记说明：

基底层10、棱镜层11、中间区域AA、边缘区域CC、过渡区域BB、第一聚光单元111、第二聚光单元112、第三聚光单元113、第一聚光单元的高度H1、第二聚光单元的高度H2、第三聚光单元的高度H3、第一聚光单元的间距P1、第二聚光单元的间距P2、扩散层12、扩散粒子121。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。

请参阅图1A和图1B，图1A为现有技术的第一种光学膜的光学模拟效果图。在图1A中，采用了两张扩散片和一张棱镜片的方案，其中棱镜片位于最上层。在图1A的方案中，水平方向视角较好，但是总体亮度增益较小。图1B为现有技术的第二种光学膜的光学模拟效果图。在图1B中，采用了两张棱镜角度呈90度角度交叉的棱镜片，并且在棱镜片的上方和下方各搭配一张扩散片。在图1B的方案中，亮度提升较大，但是由于棱镜的收光作用，水平方向和竖直方向的TCO视角均变差。

综上，现有的背光模组由于棱镜片的作用，背光模组的视角和亮度相互制约，无法兼顾视角和亮度要求，无法满足瑞典专业雇员协会标准(即TCO标准)，影响消费者的体验。本申请提出一种光学膜，在不降低正视角亮度的情况下，提升视角表现，可同时满足视角和亮度要求。

本申请提供一种光学膜，所述光学膜包括基底层10、设置于所述基底层10上的棱镜层11，所述棱镜层11包括设置于所述棱镜层11的中间区域AA的多个第一聚光单元111和设置于所述棱镜层11的边缘区域CC的多个第二聚光单元112，所述第一聚光单元的高度H1大于所述第二聚光单元的高度H2。

本申请通过将棱镜层11的中间区域AA的第一聚光单元的高度H1设置为大于棱镜层11的边缘区域CC的第二聚光单元的高度H2，从而使中间区域AA的光线向中心收窄的程度大于边缘区域CC的光线向中心收窄的程度，从而提升正视角的亮度，由于在边缘区域CC光线未被大幅度收窄，从而提升视角表现，同时满足视角和亮度要求。

请参阅图2至图6，图2为本申请的一种光学膜的结构示意图，图3至图6为本申请的四种光学膜的剖面结构示意图。其中，图3与图4的区别在于，位于过渡区域BB的聚光单元的结构不同。图5为在图3的第一种光学膜的基础上增加了扩散层12。图6为在图3的第一种光学膜的基础上，在基底层10加入了扩散粒子121。

在本实施例中，光学膜的基底层10的材料包括透明PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等，棱镜层11的材料包括丙烯酸树脂等。

在本实施例中，请参阅图2至图6，棱镜层11包括多列平行排布的聚光单元，聚光单元包括第一聚光单元111和第二聚光单元112。棱镜层11的中间区域AA是指与聚光单元的延伸方向平行的矩形边所围成的位于棱镜层11的中心轴附近的区域，棱镜层11的边缘区域CC是指位于棱镜层11的中间区域AA两侧的区域。在部分实施例中，棱镜层11被划分为三部分，包括中间区域AA和位于中间区域AA两侧的边缘区域CC。第一聚光单元111位于中间区域AA，第二聚光单元112位于边缘区域CC。

在本实施例中，第一聚光单元的高度H1是指在垂直于基底层10的方向上，第一聚光单元111的最大尺寸。第二聚光单元的高度H2是指在垂直于基底层10的方向上，第二聚光单元112的最大尺寸。

第一聚光单元111和第二聚光单元112可以为不同形状，其中，第一聚光单元111和第二聚光单元112的截面尺寸沿着远离基底层10的方向减小。

第一聚光单元111和第二聚光单元112的截面形状包括等腰三角形。棱镜层11的聚光单元的斜面使来自基底层10下方的某一角度范围内的光线偏转至正面方向折射出来，不满足折射条件的光被聚光单元的斜面反射回基底层10下方。由于第一聚光单元的高度H1大于第二聚光单元的高度H2，在第一聚光单元111的斜面上有更多的光线被折射至正视角，因而提升了正视角的亮度。当过多的光线被折射至正视角时，其他视角的亮度会降低，从而导致视角表现变差。由于第二聚光单元112可以将较少的光线折射至正视角，因而能够改善视角表现。

现结合具体实施例对本申请的技术方案进行描述。

在本申请的光学膜中，所述第一聚光单元111和所述第二聚光单元112的截面形状包括等腰三角形，所述等腰三角形的底边与所述基底层10接触设置；其中，所述第一聚光单元111的三角形的顶角的角度范围为60度至90度，所述第二聚光单元112的三角形的顶角的角度范围为90度至140度。

在本实施例中，请参阅图3，图3为本申请的第一种光学膜的剖面结构示意图。第一聚光单元111和第二聚光单元112的截面形状为等腰三角形，等腰三角形的底边与基底层10接触。

当三角形的顶角的角度越小时，经过三角形的斜面折射后出射的光线越靠近三角形的中线，这也就是说，折射后出射的光线与竖直方向的夹角越小；当三角形的顶角的角度越大时，经过三角形的斜面折射后出射的光线越偏离三角形的中线，这也就是说，折射后出射的光线与竖直方向的夹角越大。通过将第一聚光单元111的三角形的顶角的角度设置为大于或等于第二聚光单元112的三角形的顶角的角度，从而调节中间区域AA的边缘区域CC的光线的出射角度，从而调节中间区域AA和边缘区域CC的亮度及视角。

当第一聚光单元111的三角形的顶角的角度大于或等于第二聚光单元112的三角形的顶角的角度时，第一聚光单元111能够将更大角度范围内的光线折射到正视角，提升正视角的亮度。而第二聚光单元112可以将较少的光线折射至正视角，因而能够兼顾视角表现。

在本实施例中，当第一聚光单元111的三角形的顶角的角度为90度，且第二聚光单元112的三角形的顶角的角度为90度时，由于第一聚光单元的高度H1大于第二聚光单元的高度H2，第一聚光单元111的三角形的斜边的长度大于第二聚光单元112的三角形的斜边的长度，从而第一聚光单元111能够将更多的光线折射至正视角，从而使中间区域AA的亮度大于边缘区域CC的亮度；由于第二聚光单元112未将部分光线未折射至正视角，因而提升30°视角及15°视角表现。

在本申请的光学膜中，所述第一聚光单元的高度H1与所述第二聚光单元的高度H2的比值范围大于1且小于或等于3。

在本实施例中，第一聚光单元的高度H1与第二聚光单元的高度H2的比值范围为大于1且小于或等于3。在部分实施例中，第一聚光单元的高度H1与第二聚光单元的高度H2的比值可以为2：1，从而更好地兼顾亮度与30°视角及15°视角表现。

在本申请的光学膜中，相邻的两个所述第一聚光单元的间距P1大于相邻的两个所述第二聚光单元的间距P2。

在本实施例中，请参阅图3和图4，相邻的两个所述第一聚光单元的间距P1是指相邻的两个第一聚光单元111的中心线之间的距离，相邻的两个第二聚光单元的间距P2是指相邻的两个第二聚光单元112的中心线之间的距离。当第一聚光单元的高度H1大于第二聚光单元的高度H2时，第一聚光单元的间距P1大于第二聚光单元的间距P2，从而能够使第一聚光单元111的斜边的长度大于第二聚光单元112的斜边的长度，或者使第一聚光单元111能够折射光线的角度范围大于第二聚光单元112能够折射光线的角度范围，提升正视角的亮度，提升30°视角及15°视角表现，从而同时满足视角和亮度要求。

在本申请的光学膜中，所述棱镜层11还包括设置于所述中间区域AA和所述边缘区域CC之间的过渡区域BB，所述过渡区域BB包括交替设置的所述第一聚光单元111和所述第二聚光单元112。

在本实施例中，请参阅图3至图6，棱镜层11还包括过渡区域BB，过渡区域BB设置于中间区域AA和边缘区域CC之间。需要指出的是，当棱镜层11包括过渡区域BB时，棱镜层11被划分为五个部分，分别是中间区域AA、位于中间区域AA两侧的两个过渡区域BB，位于过渡区域BB远离中间区域AA的两个边缘区域CC。这五个部分连接设置，构成了完整的棱镜层11。

在过渡区域BB，第一聚光单元111和第二聚光单元112交替设置。通过调节第一聚光单元111和第二聚光单元112间隔的频次，可以平衡亮度与视角表现。第一聚光单元111有助于提升亮度，第二聚光单元112有助于提升视角表现。第一聚光单元111和第二聚光单元112可以一比一间隔设置，也可以调整间隔的数量及比例，通过调整第一聚光单元111和第二聚光单元112交替的频次，可以兼顾亮度与视角表现。本申请对第一聚光单元111和第二聚光单元112交替设置的频次不作限制。

在部分实施例中，在过渡区域BB中，靠近中间区域AA的位置设置第一聚光单元111，靠近边缘区域CC的位置设置第二聚光单元112，从而使亮度过渡平滑，减弱亮度的界限感，提升显示效果。

在本申请的光学膜中，所述过渡区域BB中第二聚光单元112的数量的占比大于所述第一聚光单元111的数量的占比。

在本实施例中，过渡区域BB中的第二聚光单元112的数量的占比大于第一聚光单元111的数量的占比，由于第二聚光单元112相较于第一聚光单元111对视角的改善更好。因此，通过上述设置可以进一步改善视角表现。

在本申请的光学膜中，所述棱镜层11还包括设置于所述中间区域AA和所述边缘区域CC之间的过渡区域BB，所述过渡区域BB包括第三聚光单元113，所述第三聚光单元的高度H3小于所述第一聚光单元的高度H1，并且所述第三聚光单元的高度H3大于所述第二聚光单元的高度H2。

在本实施例中，请参阅图4，图4为本申请的第二种光学膜的剖面结构示意图。棱镜层11包括设置于中间区域AA和边缘区域CC之间的过渡区域BB，在过渡区域BB设置第三聚光单元113。第三聚光单元的高度H3是指在垂直基底层10的方向上，第三聚光单元113的最大尺寸。第三聚光单元的高度H3小于第一聚光单元的高度H1，且第三聚光单元的高度H3大于第二聚光单元的高度H2，从而使过渡区域BB的亮度低于中间区域AA，且过渡区域BB的亮度高于边缘区域CC，从而使亮度过渡平滑，减弱亮度的界限感，提升显示效果。

在本申请的光学膜中，所述光学膜还包括接触设置于所述棱镜层11远离所述基底层10一侧的扩散层12，所述扩散层12包括设置于所述扩散层12远离所述基底层10一侧的表面的扩散粒子121。

在本实施例中，请参阅图5，图5为本申请的第三种光学膜的剖面结构示意图。光学膜还包括接触设置于棱镜层11上的扩散层12，扩散层12远离基底层10的一侧的表面设置有扩散粒子121。扩散层12可以与棱镜层11胶合连接。在部分实施例中，扩散粒子121为高透过率低雾度扩散粒子。通过将扩散层12复合设置于棱镜层11上，能够使一张光学膜具有提高亮度及均匀光线的两种效果。同时，扩散层12也能够阻挡异物掉入棱镜层11之间，防止异物刮伤聚光单元或者防止异物造成品味下降。

在部分实施例中，扩散粒子121为球形，扩散粒子121至少包括直径尺寸相异的两种扩散粒子。通过设置两种不同直径的扩散粒子可以进一步提升发散光线的效果，使光线更均匀。

在本实施例中，光学膜为连续结构，即第一聚光单元111和第二聚光单元112连续设置，且聚光单元在延伸方向上连续。因此，不需要对聚光单元的微结构逐一雕刻，可以通过滚轮压印加工，未提升加工难度及工时。

在本申请的光学膜中，所述基底层10还包括设置于所述基底层10内部的扩散粒子121，所述基底层10的中间区域AA的所述扩散粒子121的分布密度大于所述基底层10的边缘区域CC的所述扩散粒子121的分布密度。

在本实施例中，请参阅图6，基底层10内还可以设置扩散粒子121，从而使光线的角度发散，提升棱镜层11对光线的利用效率。基底层10的中间区域AA与棱镜层11的中间区域AA的位置对应设置，基底层10的边缘区域CC与棱镜层11的边缘区域CC的位置对应设置。在基底层10内，中间区域AA的扩散粒子121的分布密度大于边缘区域CC的扩散粒子121的分布密度，从而使中间区域AA的光线更均匀，降低中间区域AA和边缘区域CC的亮度的界限感，提升显示效果。

本申请还提供一种背光模组，所述背光模组包括背光主体和上述的光学膜。

在本实施例中，在背光模组中可以仅使用一张上述光学膜，从而简化背光的组装难度。具体地，可以采用本申请的第三种光学膜搭配一张扩散片，取代现有的两张棱镜片搭配两张扩散的方案。

在部分实施例中，可以采用图3所示的光学膜搭配两张下扩散片的方式。本申请的光学膜可以提升亮度，同时改善背光模组的水平视角及垂直视角。

请参阅图7，图7为本申请的一种光学膜的光学模拟效果图。该方案采用了本申请的第一种光学膜搭配两张下扩散片的方式，光学膜的聚光单元的延伸方向为水平方向。其中，正视角的亮度大于侧视角的亮度，且亮度随着视角缓慢下降，能够同时实现高亮度及较好的30°视角及15°视角表现。相较于图1A和图1B所示的现有技术的光学膜的背光模组，本申请的光学膜能够兼顾亮度与视角，满足TCO标准要求。

本申请还提供一种显示模组，所述显示模组包括上述背光模组和液晶屏。

本申请还提供一种移动终端，所述移动终端包括上述显示模组和终端主体。

在本实施例中，所述移动终端可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例所提供的一种光学膜及背光模组进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；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的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种光学膜，其特征在于，包括：

基底层；

棱镜层，设置于所述基底层上，所述棱镜层包括设置于所述棱镜层的中间区域的多个第一聚光单元和设置于所述棱镜层的边缘区域的多个第二聚光单元；

其中，所述第一聚光单元的高度大于所述第二聚光单元的高度。

2.根据权利要求1所述的光学膜，其特征在于，所述第一聚光单元和所述第二聚光单元的截面形状包括等腰三角形，所述等腰三角形的底边与所述基底层接触设置；

其中，所述第一聚光单元的三角形的顶角的角度范围为60度至90度，所述第二聚光单元的三角形的顶角的角度范围为90度至140度。

3.根据权利要求2所述的光学膜，其特征在于，所述第一聚光单元的高度与所述第二聚光单元的高度的比值范围大于1且小于或等于3。

4.根据权利要求1所述的光学膜，其特征在于，相邻的两个所述第一聚光单元的间距大于相邻的两个所述第二聚光单元的间距。

5.根据权利要求1所述的光学膜，其特征在于，所述棱镜层还包括设置于所述中间区域和所述边缘区域之间的过渡区域，所述过渡区域包括交替设置的所述第一聚光单元和所述第二聚光单元。

6.根据权利要求5所述的光学膜，其特征在于，所述过渡区域中第二聚光单元的数量的占比大于所述第一聚光单元的数量的占比。

7.根据权利要求1所述的光学膜，其特征在于，所述棱镜层还包括设置于所述中间区域和所述边缘区域之间的过渡区域，所述过渡区域包括第三聚光单元，所述第三聚光单元的高度小于所述第一聚光单元的高度，并且所述第三聚光单元的高度大于所述第二聚光单元的高度。

8.根据权利要求1所述的光学膜，其特征在于，所述光学膜还包括：

扩散层，接触设置于所述棱镜层远离所述基底层一侧；

其中，所述扩散层包括设置于所述扩散层远离所述基底层一侧的表面的扩散粒子。

9.根据权利要求1所述的光学膜，其特征在于，所述基底层还包括设置于所述基底层内部的扩散粒子；

其中，所述基底层的中间区域的所述扩散粒子的分布密度大于所述基底层的边缘区域的所述扩散粒子的分布密度。

10.一种背光模组，其特征在于，包括背光主体和如权利要求1至9任一项所述的光学膜。

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