CN101339260A

CN101339260A - 一种光学扩散薄膜及使用该光学扩散薄膜的液晶显示装置

Info

Publication number: CN101339260A
Application number: CNA2008100631450A
Authority: CN
Inventors: 张彦; 金亚东
Original assignee: NINGBO HIGH-TECH ZONES JIZHI TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: NINGBO HIGH-TECH ZONES JIZHI TECHNOLOGY CO LTD; Ningbo Exciton Technology Co Ltd
Priority date: 2008-07-11
Filing date: 2008-07-11
Publication date: 2009-01-07

Abstract

本发明公开了一种光学扩散薄膜，包括透明基板和设置有上扩散粒子的上扩散涂层，特点是透明基板由折射率为1.4～1.75的光学透明材料制成，上扩散粒子相互之间紧密接触分布在透明基板表面上，上扩散涂层成膜后的厚度为上扩散粒子的最大几何尺寸的1/2～7/8，上扩散粒子的折射率为1.4～2.7，上扩散粒子的折射率大于上扩散涂层的折射率，两者之间的折射率差为0.01～1.3，优点在于通过控制上扩散涂层中上扩散粒子的折射率，使上扩散粒子与上扩散涂层之间的折射率差为0.01～1.3，而使经过上扩散粒子的杂散光更多地垂直射向显示屏，有效地提高了扩散薄膜的聚光能力；应用本发明的光学扩散薄膜的液晶显示装置，它具有较少的组合组件数量，并具有较高的光学均匀度和亮度。

Description

一种光学扩散薄膜及使用该光学扩散薄膜的液晶显示装置

技术领域

本发明涉及一种光学薄膜，尤其是涉及一种光学扩散薄膜及使用该光学扩散薄膜的液晶显示装置。

背景技术

光学扩散薄膜被广泛应用于液晶显示装置、广告灯箱、照明灯具、移动通讯设备按键等需要光源的装置上以提供均匀照明。现有应用于液晶显示装置的光学扩散薄膜多为采用压延技术生产的单层带有图案的有机薄膜和采用涂敷方式生产的多层薄膜，其中采用涂敷方式生产的多层薄膜的涂敷层中含有不同尺寸的散射粒子。图1为传统的采用涂敷方式生产的光学扩散薄膜的结构示意图，此光学扩散薄膜主要包括透明基板10，上涂敷层20以及上散射粒子40和下涂敷层30及下散射粒子50。传统的采用涂敷方式生产的光学扩散薄膜主要依靠涂敷层中随机散布且不同尺寸的散射粒子对进入涂层内的入射光线进行充分散射，以使出射光线的方向随机分布，从而使入射的不均匀光场均匀化，并对薄膜下背光模组元件的瑕疵进行遮盖。同时，由于一些尺寸较大的粒子的顶部突出于涂层表面，形成对光线具有一定聚光作用的曲面21，从而使此种光学扩散片具有一定的聚光能力。近年来液晶显示装置的快速发展和在移动通讯设备显示器、笔记本电脑显示器、台式电脑显示器以及大尺寸液晶电视的广泛应用，对显示装置中光学扩散薄膜的性能要求日趋提高，如何有效地提高亮度和照明均匀度成为提升产品档次的主要途径。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够有效提高光学均匀度和亮度的光学扩散薄膜及使用该光学扩散薄膜的液晶显示装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种光学扩散薄膜，包括透明基板和设置有上扩散粒子的上扩散涂层，所述的透明基板由折射率为1.4～1.75的光学透明材料制成，所述的上扩散粒子相互之间紧密接触分布在所述的透明基板表面上，所述的上扩散涂层成膜后的厚度为所述的上扩散粒子的最大几何尺寸的1/2～7/8，所述的上扩散粒子的折射率为1.4～2.7，所述的上扩散粒子的折射率大于所述的上扩散涂层的折射率，两者之间的折射率差为0.01～1.3。

所述的透明基板由玻璃、PET、PC、PMMA和PS中的一种制成，所述的上扩散涂层为丙烯酸酯类、聚氨酯类、有机硅类或有机多元醇类中的一种，所述的上扩散粒子由无机物质氧化硅、氧化钛、氧化铝和氧化锌中的一种或上述无机物质的混合物制成或由有机物质丙烯酸树脂、丙烯腈树脂和聚苯乙烯树脂或以上有机物质的共混或共聚物制成。

所述的上扩散粒子包括大粒子和小粒子，所述的大粒子的最大几何尺寸为1～100微米，所述的小粒子的最大几何尺寸为0.1～50微米，所述的大粒子平行于所述的透明基板表面方向的几何尺寸与所述的小粒子平行于所述的透明基板表面方向的几何尺寸之比为2∶1～100∶1，所述的大粒子与所述的小粒子间隔排列。

所述的上扩散粒子形状为球形或椭球型。

所述的透明基板的下表面上设置有具有花纹结构的防粘接涂层，所述的防粘接涂层内设置有防粘接粒子，所述的防粘接粒子互不接触分散设置在所述的透明基板的下表面上，所述的防粘接粒子所占的面积之和与所述的防粘接涂层的面积之比为1/1000～1/100。

一种液晶显示装置，包括一光源组件、液晶面板组件和至少一片光学扩散薄膜，所述的光学扩散薄膜包括透明基板和设置有上扩散粒子的上扩散涂层，所述的透明基板由折射率为1.4～1.75的光学透明材料制成，所述的上扩散粒子相互之间紧密接触分布在所述的透明基板表面上，所述的上扩散粒子的折射率为1.4～2.7，所述的上扩散粒子的折射率大于所述的上扩散涂层的折射率，两者之间的折射率差为0.01～1.3。

所述的光源组件包括光源、导光板和反射片，所述的光源设置在所述的导光板的侧面，所述的光源为冷阴极荧光灯、外部电极荧光灯、发光二极管和热阴极荧光灯中的至少一种。

所述的光源组件包括光源、扩散板和反射板，所述的光源设置在所述的扩散板与所述的反射板之间，所述的光源为冷阴极荧光灯、外部电极荧光灯、发光二极管和热阴极荧光灯中的至少一种。

与现有技术相比，本发明的优点在于通过控制上扩散涂层中上扩散粒子的折射率，使上扩散粒子与上扩散涂层之间的折射率差为0.01～1.3，而使经过上扩散粒子的杂散光更多地垂直射向显示屏，有效地提高了扩散薄膜的聚光能力；应用本发明的光学扩散薄膜的液晶显示装置，它具有较少的组合组件数量，并具有较高的光学均匀度和亮度。

从表1的实验数据中可以看出上扩散粒子与上扩散涂层之间的折射率差对亮度的影响。

表1实验数据

粒子与涂层折射率差	亮度
粒子与涂层折射率差	亮度	0.01	2310
0.04	2317	0.01	2310
0.04	2317	0.11	2432

附图说明

图1为现有技术的光学扩散薄膜的剖面示意图；

图2为本发明实施例一的光学扩散薄膜的剖面示意图；

图3为本发明实施例二剖面示意图；

图4为本发明实施例三的液晶显示装置结构示意图；

图5为本发明实施例四的液晶显示装置结构示意图；

图6为本发明实施例五的液晶显示装置结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例一：如图2所示，光学扩散薄膜100包括一个透明基板110，一个包含有球形或椭球形大粒子140和球形或椭球形小粒子150的上扩散涂层120，透明基板110的下表面上设置有具有花纹结构的防粘接涂层130，防粘接涂层130内设置有防粘接粒子160，防粘接粒子160互不接触分散设置在透明基板110的下表面上，上扩散涂层120中大粒子140和小粒子150相互之间紧密接触分布，大粒子140的最大几何尺寸为10微米，小粒子150的最大几何尺寸为0.1微米，大粒子140平行于透明基板110表面方向的平均几何尺寸与小粒子150平行于透明基板110表面方向的平均几何尺寸之比为100∶1，大粒子140和小粒子150的折射率为2.7，上扩散涂层120的折射率为1.7，上扩散涂层120成膜后的厚度被严格控制在上扩散涂层120中大粒子140的最大几何直径的1/2，裸露的粒子形成有聚光效果的透镜结构，使从下面传输过来的光线170向中心聚集，防粘接粒子160所占的面积之和与防粘接涂层130的面积之比为1/500。

本实施例中，透明基板110由PMMA制成，上扩散涂层120为丙烯酸酯(这种物质的折射率为1.47)，大粒子140和小粒子150由无机物质氧化钛制成(这种物质的折射率为2.7)

实施例二：如图3所示，其它结构与实施例一相同，光学扩散薄膜200同样包括一个透明基板210，一个包含有球形或椭球形大粒子240和球形或椭球形小粒子250的上扩散涂层220，透明基板110的下表面上设置有具有花纹结构的防粘接涂层230，防粘接涂层20内设置有防粘接粒子260，防粘接粒子260互不接触分散设置在透明基板210的下表面上，上扩散涂层220中大粒子240和小粒子250相互之间紧密接触分布，与图2所示的实施例一不同之处是大粒子240的最大几何尺寸为100微米，小粒子250的最大几何尺寸为50微米，大粒子240平行于透明基板210表面方向的平均几何尺寸与小粒子250平行于透明基板210表面方向的平均几何尺寸之比为2∶1，大粒子240和小粒子250的折射率为1.55，上扩散涂层220的折射率为1.46，上扩散涂层220成膜后的厚度被严格控制在上扩散涂层220中大粒子240的最大几何直径的3/4，裸露的粒子形成有聚光效果的透镜结构，使从下面传输过来的光线270向中心聚集，防粘接粒子260所占的面积之和与防粘接涂层230的面积之比为1/100。

本实施例中，透明基板210由玻璃制成，上扩散涂层220为丙烯酸酯(这种物质的折射率为1.47)，大粒子140和小粒子150由有机物质聚苯乙烯树脂制成(这种物质的折射率为1.59)

实施例三：如图4所示，为使用两层光学扩散薄膜应用于膝上型笔记本电脑显示器的示例。其中410为灯管，420为高效率反射片，430为膝上型笔记本电脑显示器中的透明导光板，440为光学扩散薄膜，450为液晶显示面板。

实施例四：如图5所示，为使用两层光学扩散薄膜应用桌面型电脑显示器的示例，。其中，410为灯管，420为高效率反射片，460为桌面型电脑显示器中的导光板，440为光学扩散薄膜，450为液晶显示面板。

实施例五：如图6所示，为使用两层以上光学扩散薄膜应用于液晶电视显示器的示例。其中，410为灯管，420为高效率反射片，470为液晶电视中的扩散板，440为光学扩散薄膜，450为液晶显示面板。

Claims

1、一种光学扩散薄膜，包括透明基板和设置有上扩散粒子的上扩散涂层，其特征在于所述的透明基板由折射率为1.4～1.75的光学透明材料制成，所述的上扩散粒子相互之间紧密接触分布在所述的透明基板表面上，所述的上扩散涂层成膜后的厚度为所述的上扩散粒子的最大几何尺寸的1/2～7/8，所述的上扩散粒子的折射率为1.4～2.7，所述的上扩散粒子的折射率大于所述的上扩散涂层的折射率，两者之间的折射率差为0.01～1.3。

2、如权利要求1所述的一种光学扩散薄膜，其特征在于所述的透明基板由玻璃、PET、PC、PMMA和PS中的一种制成，所述的上扩散涂层为丙烯酸酯类、聚氨酯类、有机硅类或有机多元醇类中的一种，所述的上扩散粒子由无机物质氧化硅、氧化钛、氧化铝和氧化锌中的一种或上述无机物质的混合物制成或由有机物质丙烯酸树脂、丙烯腈树脂和聚苯乙烯树脂或以上有机物质的共混或共聚物制成。

3、如权利要求1所述的一种光学扩散薄膜，其特征在于所述的上扩散粒子包括大粒子和小粒子，所述的大粒子的最大几何尺寸为1～100微米，所述的小粒子的最大几何尺寸为0.1～50微米，所述的大粒子平行于所述的透明基板表面方向的几何尺寸与所述的小粒子平行于所述的透明基板表面方向的几何尺寸之比为2∶1～100∶1，所述的大粒子与所述的小粒子间隔排列。

4、如权利要求1所述的一种光学扩散薄膜，其特征在于所述的上扩散粒子形状为球形或椭球型。

5、如权利要求1～4中任一项权利要求所述的一种光学扩散薄膜，其特征在于所述的透明基板的下表面上设置有具有花纹结构的防粘接涂层，所述的防粘接涂层内设置有防粘接粒子，所述的防粘接粒子互不接触分散设置在所述的透明基板的下表面上，所述的防粘接粒子所占的面积之和与所述的防粘接涂层的面积之比为1/1000～1/100。

6、一种液晶显示装置，包括一光源组件、液晶面板组件和至少一片光学扩散薄膜，所述的光学扩散薄膜包括透明基板和设置有上扩散粒子的上扩散涂层，其特征在于所述的透明基板由折射率为1.4～1.75的光学透明材料制成，所述的上扩散粒子相互之间紧密接触分布在所述的透明基板表面上，所述的上扩散粒子的折射率为1.4～2.7，所述的上扩散粒子的折射率大于所述的上扩散涂层的折射率，两者之间的折射率差为0.01～1.3。

7、如权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于所述的上扩散粒子包括大粒子和小粒子，所述的大粒子的最大几何尺寸为1～100微米，所述的小粒子的最大几何尺寸为0.1～50微米，所述的大粒子平行于所述的透明基板表面方向的几何尺寸与所述的小粒子平行于所述的透明基板表面方向的几何尺寸之比为2∶1～100∶1，所述的大粒子与所述的小粒子间隔排列。

8、如权利要求6或7所述的液晶显示装置，其特征在于所述的透明基板的下表面上设置有具有花纹结构的防粘接涂层，所述的防粘接涂层内设置有防粘接粒子，所述的防粘接粒子互不接触分散设置在所述的透明基板的下表面上，所述的防粘接粒子所占的面积之和与所述的防粘接涂层的面积之比为1/1000～1/100。

9、如权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于所述的光源组件包括光源、导光板和反射片，所述的光源设置在所述的导光板的侧面，所述的光源为冷阴极荧光灯、外部电极荧光灯、发光二极管和热阴极荧光灯中的至少一种。

10、如权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于所述的光源组件包括光源、扩散板和反射板，所述的光源设置在所述的扩散板与所述的反射板之间，所述的光源为冷阴极荧光灯、外部电极荧光灯、发光二极管和热阴极荧光灯中的至少一种。