CN105629358A - 增亮膜及具有增亮膜的显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种增亮膜及具有增亮膜的显示装置，该增亮膜包含基材与多个光学微颗粒。基材的厚度介于200μm至450μm，且基材的材质包含聚二甲基硅氧烷。光学微颗粒均匀散布于基材中，且光学微颗粒的尺寸介于2μm至4μm，其中多个光学微颗粒选自元素周期表4B族及3A族的氧化物所组成的群组，多个光学微颗粒占增亮膜的重量百分比1％至5％。此外，本发明还提供一种具有前述增亮膜的显示装置。根据本发明的增亮膜，当增亮膜位于发光本体的出光面上时，发光本体的光线可由光学微颗粒反射与折射出光。
Description
技术领域
本发明涉及一种增亮膜与一种具有增亮膜的显示装置。
背景技术
公知以有机发光二极管(OrganicLightEmittingDiode；OLED)作为光源的显示装置，可借由贴附一层增亮膜在有机发光二极管的表面，来增加具有机发光二极管的显示装置的亮度。
然而，公知增亮膜的折射率与有机发光二极管的折射率差异大，因此当有机发光二极管点亮时，光线容易在有机发光二极管内产生全反射。此外，在增亮膜接触空气的表面也会有部分光线产生全反射。这些在有机发光二极管及增亮膜内全反射的光线并无法出光，导致显示装置的光辉度难以提升。
另外，公知的增亮膜表面虽可利用微结构或透镜结构将光线折射与反射，但这些额外的结构会增加制作成本，且会导致增亮膜的表面不平整。如此一来，增亮膜与有机发光二极管之间易产生间隙，造成显示装置的出光效率难以提升。
发明内容
本发明的一个技术目的为提供一种增亮膜，从而克服现有技术的上述缺陷。
根据本发明一个实施方式，一种增亮膜包含基材与多个光学微颗粒。基材的厚度介于200μm至450μm，且基材的材质包含聚二甲基硅氧烷。光学微颗粒均匀散布于基材中，且光学微颗粒的尺寸介于2μm至4μm。光学微颗粒系选自于元素周期表4B族及3A族的氧化物所组成的群组。光学微颗粒占增亮膜的重量百分比1％至5％。
在本发明一个实施方式中，上述基材的折射率大致为1.5。
在本发明一个实施方式中，上述基材的透光度介于90％至100％。
根据本发明一个实施方式，一种显示装置包含发光本体与增亮膜。发光本体具有出光面。增亮膜位于发光本体的出光面上。增亮膜包含基材与多个光学微颗粒。光学微颗粒均匀散布于基材中，且光学微颗粒的尺寸介于2μm至4μm。
在本发明一个实施方式中，上述发光本体为有机发光二极管显示面板。
在本发明一个实施方式中，上述显示装置还包含光学胶。光学胶位于增亮膜与发光本体的出光面之间，其中光学胶的折射率、发光本体的折射率与增亮膜的折射率大致相同。
在本发明一个实施方式中，上述光学微颗粒选自于元素周期表4B族及3A族的氧化物所组成的群组。
在本发明一个实施方式中，上述光学微颗粒占增亮膜的重量百分比1％至5％。
在本发明一个实施方式中，上述基材的厚度介于200μm至450μm。
在本发明一个实施方式中，上述基材的材质包含聚二甲基硅氧烷。
在本发明上述实施方式中，由于光学微颗粒均匀散布于基材中，且光学微颗粒的尺寸介于2μm至4μm，因此当发光本体点亮时，光线可由光学微颗粒反射与折射出光。此外，因增亮膜与空气的折射率不同，使得增亮膜接触空气的表面会有部分光线反射。由于这些反射的光线仍可由光学微颗粒反射出光，因此可提升发光本体的出光效率及正向出光量。如此一来，本发明的具有基材及光学微颗粒的增亮膜可提升显示装置的光辉度与亮度，进而提升显示装置的产品竞争力。
附图说明
图1为根据本发明一个实施方式的显示装置的立体图。
图2为图1的显示装置沿线段2-2的剖面图。
图3为根据本发明一个实施方式的贴附增亮膜的发光本体与未贴附增亮膜的发光本体于不同量测点的光辉度折线图。
图4为根据本发明另一个实施方式的显示装置的立体图。
具体实施方式
图1为根据本发明一个实施方式的显示装置100的立体图。图2为图1的显示装置100沿线段2-2的剖面图。同时参阅图1与图2，显示装置100包含发光本体110与增亮膜120。发光本体110具有出光面112，且增亮膜120位于发光本体110的出光面112上。增亮膜120包含基材122与尺寸介于2μm至4μm的多个光学微颗粒124a、124b、124c。增亮膜120可具有一种或多种尺寸的光学微颗粒。在本实施方式中，增亮膜120具有三种不同尺寸的光学微颗粒124a、124b、124c，但并不用来限制本发明。光学微颗粒124a、124b、124c均匀散布于基材122中。其中，光学微颗粒124a的尺寸大于光学微颗粒124b的尺寸，而光学微颗粒124b的尺寸大于光学微颗粒124c的尺寸，如图2所示。
增亮膜120的光学微颗粒124a、124b、124c具有全反射的特性。光学微颗粒124a、124b、124c的材质可以选自元素周期表4B族及3A族的氧化物所组成的群组。其中，元素周期表4B族包含钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)及炉(Rf)，而3A族包含铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)及铊(Tl)。举例来说，光学微颗粒124a可以为氧化铝，光学微颗粒124b可以为氧化锆，而光学微颗粒124c可以为氧化钛。在其他实施方式中，三氧化二铁与二氧化硅也可作为光学微颗粒的材料。
散布于基材122中的光学微颗粒124a、124b、124c可反射与折射增亮膜120中的光线。举例来说，当光线L1传输至增亮膜120的表面126时，由于基材122与空气的折射率不同(空气的折射率约为1)，因此会产生折射光线L2与反射光线L3。反射的光线L3可由光学微颗粒124b反射而形成光线L4，接着光线L4可穿过增亮膜120的表面126，形成折射光线L5出光。在本实施方式中，增亮膜120中的光线除了可由光学微颗粒124b反射与折射外，也可由光学微颗粒124a、124c反射与折射，光学微颗粒124a、124b、124c均可提升发光本体110的出光效率与正向出光量。在本文中，“正向”指发光本体110产生的光线可导至显示装置100外并用以显示影像的方向，例如穿出增亮膜120表面126的方向。
此外，在本实施方式中，发光本体110可以为有机发光二极管(OrganicLightEmittingDiode；OLED)显示面板，其折射率大致为1.5。在本文中，“大致”可指制造上的误差，例如10％的误差范围。在本实施方式中，基材122的材质可以包含聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane；PDMS)，使得基材122的折射率也大致为1.5。如此一来，基材122的折射率便可近似于发光本体110的折射率。在其他实施方式中，基材122的材质也可选用聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate；PMMA)来制作。
由于增亮膜120的基材122的折射率与发光本体110的折射率大致相同，当发光本体110点亮时，光线不易在发光本体110内产生全反射。举例来说，当光线L1从发光本体110的出光面112出光时，可完全进入增亮膜120中，不易产生反射光线L6，因此可提升发光本体110的出光效率与正向出光量。在本实施方式中，增亮膜120本身的材质具有粘性，可直接叠合于发光本体110上，但在其他实施方式中，增亮膜120也可通过光学胶贴附于发光本体110上，如图4所示。
借由光学微颗粒124a、124b、124c散布于基材122中的设计，使本发明的增亮膜120具有提升发光本体110出光效率及正向出光量的功效。如此一来，具有基材122及光学微颗粒124a、124b、124c的增亮膜120便能提升显示装置100的光辉度与亮度，进而提升显示装置100的产品竞争力。本发明的显示装置100与未贴附增亮膜120的发光本体110相比较，可提升约62％的亮度。此外，在其他实施方式中，设计者还可利用具不同性质(例如尺寸与材料)的光学微颗粒124a、124b、124c的增亮膜120，改变发光本体110的发光色温。
此外，增亮膜120对于显示装置100的设计方面来说也较具弹性，例如设计者可选用光辉度与亮度较低的发光本体110，并用增亮膜120提升发光本体110的光辉度与亮度，以节省成本。又或者，显示装置100因具有增亮膜120，设计者可降低发光本体110的输出功率，延长发光本体110的使用寿命。
在本实施方式中，光学微颗粒124a、124b、124c占整体增亮膜120的重量百分比1％至5％。此外，基材122的透光度可介于90％至100％，且基材122的厚度D可介于200μm至450μm。由于基材122的透光度高且厚度D薄，因此对于光线的传输与显示装置的微小化设计均有所助益。
在以下叙述中，将以有机发光二极管作为发光本体并进行实验，比较贴附增亮膜与未贴附增亮膜的发光本体的光辉度。
图3为根据本发明一个实施方式的贴附增亮膜的发光本体与未贴附增亮膜的发光本体于不同量测点的光辉度折线图。如图所示，下方折线表示未贴附增亮膜的发光本体光辉度210，而上方折线表示贴附增亮膜的发光本体光辉度220。其中，光辉度为发光物的单位表面的光强度密度，指发光物的发光强度。比较未贴附增亮膜的发光本体光辉度210与贴附增亮膜的发光本体光辉度220的结果可知，贴附增亮膜的发光本体，其所有量测点的光辉度皆高于未贴附增亮膜的发光本体，表示贴附增亮膜的发光本体的发光强度较高，出光量较多。因此，本发明的增亮膜确实可有效地提升显示装置的光辉度。
图4为根据本发明另一个实施方式的显示装置100a的立体图。显示装置100a包含发光本体110与增亮膜120。与图1实施方式不同的地方在于：显示装置100a还包含光学胶130。光学胶130位于增亮膜120与发光本体110的出光面112之间，可将增亮膜120稳固地贴附于发光本体110的出光面112上。在本实施方式中，光学胶130的折射率、发光本体110的折射率与增亮膜120的折射率大致相同，可提升发光本体110的出光效率与正向出光量。此外，光学胶130的透光度可大于或等于95％。
在以下叙述中，将叙述图2的增亮膜120的制造方法。
首先，将软性高分子聚合物材料与固化剂加入适当溶液中混合而调配成溶液。在本实施方式中，高分子聚合物材料例如聚二甲基硅氧烷。适当溶液例如四氢呋喃(Tetrahydrofuran；THF)或二甲基甲酰胺(Dimethyl-formamide；DMF)。聚二甲基硅氧烷与固化剂的重量比可以为10:1，而混合调配后的溶液体积可以为10c.c.。接着，可将光学微颗粒依比例混入此溶液中，并均匀搅拌使其均匀散布于溶液中。在本实施方式中，光学微颗粒占增亮膜的重量百分比1％至5％。
在下一步骤中，可将具光学微颗粒的溶液置于真空环境中(例如30分钟)，以抽出溶液中的气泡。光学微颗粒的尺寸可介于2μm至4μm。接着，可将溶液涂布于基板上，并使用旋转涂布机控制转速，使溶液均匀分布于基板上。其中，基板位于旋转涂布机的抬面上。基板的材质可以为玻璃，其面积与待贴附增亮膜的发光本体大致相同。
在下一步骤中，将基板及其上的溶液置于真空环境中(例如30分钟)，以抽出溶液中的气泡。之后烘烤溶液使溶液固化。其中，烘烤的温度例如75℃，烘烤时间例如1小时，但并不用来限制本发明。
待溶液烘烤固化而形成薄膜后，将此薄膜从基板上分离。此薄膜可以为图2的增亮膜120。在本实施方式中，固化后的薄膜可利用材料本身的粘性平整地贴附于发光本体(例如有机发光二极管)上，而得到图1的显示装置100。又或者，可利用光学胶将固化后的薄膜贴附于发光本体上，而得到图4的显示装置100a。
与公知技术相比较，由于光学微颗粒均匀散布于基材中，且光学微颗粒的尺寸介于2μm至4μm，因此当发光本体点亮时，光线可由光学微颗粒反射与折射出光。此外，因增亮膜与空气的折射率不同，使得增亮膜接触空气的表面会有部分光线反射。由于这些反射的光线仍可由光学微颗粒反射出光，因此可提升发光本体的出光效率及正向出光量。如此一来，本发明的具有基材及光学微颗粒的增亮膜可提升显示装置的光辉度与亮度，进而提升显示装置的产品竞争力。
Claims (10)
1.一种增亮膜，其特征在于，所述增亮膜包含：
基材，其厚度介于200μm至450μm，且所述基材的材质包含聚二甲基硅氧烷；以及
多个光学微颗粒，其均匀散布于所述基材中，且所述多个光学微颗粒的尺寸介于2μm至4μm，其中所述多个光学微颗粒选自元素周期表4B族及3A族的氧化物所组成的群组，所述多个光学微颗粒占所述增亮膜的重量百分比1％至5％。
2.如权利要求1所述的增亮膜，其特征在，所述基材的折射率为1.5。
3.如权利要求1所述的增亮膜，其特征在于，所述基材的透光度介于90％至100％。
4.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包含：
发光本体，其具有出光面；以及
增亮膜，其位于所述发光本体的所述出光面上，所述增亮膜包含：
基材；以及
多个光学微颗粒，其均匀散布于所述基材中，且所述多个光学微颗粒的尺寸介于2μm至4μm。
5.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述发光本体为有机发光二极管显示面板。
6.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包含：
光学胶，其位于所述增亮膜与所述发光本体的所述出光面之间，其中所述光学胶的折射率、所述发光本体的折射率与所述增亮膜的折射率相同。
7.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述多个光学微颗粒选自元素周期表4B族及3A族的氧化物所组成的群组。
8.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述多个光学微颗粒占所述增亮膜的重量百分比1％至5％。
9.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述基材的厚度介于200μm至450μm。
10.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述基材的材质包含聚二甲基硅氧烷。
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