CN110456558A - 光学膜材、背光源及显示装置 - Google Patents

光学膜材、背光源及显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种光学膜材、背光源及显示装置，属于显示技术领域。本发明的光学膜材，包括：透明基材，位于所述透明基材第一面的第一扩散膜；所述光学膜材还包括：位于所述透明基材与所述第一面相对的第二面的光学功能层；所述光学功能层包括：透射区和反射区；其中，在所述反射区具有反射结构。

Description

光学膜材、背光源及显示装置
技术领域
本发明属于显示技术领域，具体涉及一种光学膜材、背光源及显示装置。
背景技术
高动态光照渲染(HDR：High-Dynamic Range)相比普通的图像，HDR可以获得更多的明暗动态范围和图像细节。有机电致发光器件(OLED：Organic Light-Emitting Diode)自发光技术给予非常优异的HDR体验，但是其生产良率，使用后的坏点无法自我修复，使得其销售和维修成本均比较昂贵。
液晶显示器(LCD：Liquid Crystal Display)的显示HDR效果，需要区域发光的背光源，市场上研究比较多的是采用micro-LED和mini-LED的背光源。从目前晶片加工，灯板焊接工艺及成本考虑，芯片稍大的mini-LED有比较大的市场前景。但是芯片大，就意味着发光面积就大，中心强度更加高，发热更高，因此，mini LED芯片间距较大，从而混光距离变大，为了达到画面均一，往往需要非常高的厚度，与目前市场显示行业超薄化的理念相背。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种有利显示画面均一的光学膜材、背光源及显示装置。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种光学膜材，包括：透明基材，位于所述透明基材第一面的第一扩散膜；所述光学膜材还包括：位于所述透明基材的与所述第一面相对设置的第二面的光学功能层；所述光学功能层包括：透射区和反射区；其中，在所述反射区设置有反射结构。
优选的是，在与所述透射区对应的位置设置有贯穿所述第一扩散膜和所述透明基材的通孔。
优选的是，所述光学膜材还包括：位于所述光学功能层与所述透明基材之间的第二扩散膜。
进一步优选的是，优选的是，所述第二扩散膜的背离所述透明基材的侧面包括表面起伏的粗糙结构，所述反射结构位于部分所述粗糙结构上。
优选的是，所述透射区的宽度包括：20-1000μm。
优选的是，所述反射结构的材料包括Ag或Al。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种光学膜材料的制备方法，包括：在透明基材的第一面形成第一扩散膜的步骤；所述制备方法还包括：
在所述透明基材的与所述第一面相对的第二面形成光学功能层；所述光学功能层包括：透射区和反射区；其中，在所述反射区设置有反射结构。
优选的是，在形成所述光学功能层的同时还形成贯穿所述透明基材以及所述第一扩散膜的通孔，其中，所述通孔与所述透射区对应设置。
优选的是，形成所述光学功能层和所述通孔的步骤包括：
在所述第二面沉积光学功能材料层；
通过穿孔的方式，对所述光学功能材料层、所述光学膜材、所述第一扩散膜与所述透射区对应的位置进行打孔，以形成所述光学功能层和所述通孔。
优选的是，在形成所述光学功能层之前还包括：在所述第二面形成第二扩散膜，所述第二扩散膜的背离所述透明基材的侧面包括表面起伏的粗糙结构。
优选的是，形成所述光学功能层的步骤，包括：
采用蒸镀工艺，采用蒸镀工艺，在部分所述粗糙结构上形成反射结构。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种背光源，包括：
反射型基底，位于所述基底的上的光源，在所述光源的出光侧设置有上述的光学膜材。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示装置，所述显示装置包括上述的背光源。
本发明具有如下有益效果：
由于将本发明中的光学膜材应用至背光源后，光源所发射出光中的至少部分光将不会直接出射，而要经过光学功能层中的反射结构的第一次反射，在反射至基底上发生第二次反射，这样以来经过多次反射后，光学所发射出的光几乎全部从光学功能层的透射区射出，再照射至第一扩散膜将光线均匀化，可以看出的是，利用本实施例中的光学膜材，可以增大光源所发出的光的混光距离，得到高色域，高动态对比度的背光源结构。而且，本发明中所提供的背光源是通过光学膜材的反射使得光线的路径增长的，故本发明中的背光源相较现有技术而言厚度更薄。
附图说明
图1为本发明的实施例1的第一种光学膜材的结构示意图；
图2为本发明的实施例1的第一种光学膜材的制备方法的流程图；
图3为本发明的实施例1的第二种光学膜材的结构示意图；
图4为本发明的实施例1的第二种光学膜材的制备方法的流程图；
图5为本发明的实施例1的第三种光学膜材的结构示意图；
图6为本发明的实施例1的第四种光学膜材的制备方法的流程图；
图7为本发明的实施例1的背光源的结构示意图；
图8为本发明的实施例1的背光源的具体结构示意图。
其中附图标记为：1、透明基材；2、第一扩散膜；3、光学功能层；31、发射结构；30、反射材料层；4、通孔；5、第二扩散膜；6、波长转换层；7、棱镜膜；10、基底；11、光源；Q1、反射区；Q2、透射区。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
结合图1、3、5、7所示，本实施例提供一种光学膜材及应用该光学膜材的背光源，其中，光学膜材包括：透明基材1，位于透明基材1第一面的第一扩散膜2，位于透明基材1的与所述第一面相对的第二面的光学功能层3；光学功能层3包括：透射区Q2和反射区Q1；其中，在反射区Q1设置有反射结构31。
背光源通常包括反射型基底10，位于反射型基底10上的光源11，本实施例中光学膜材位于光源11的出光侧；光源11所发射出的光能够经由光学膜材的反射结构31照射至基底10后发生反射，从光学膜材的透射区Q2射出。其中，光源11可选取mini-LED和/或micro-LED。
由于将本实施例中的光学膜材应用至背光源后，光源11所发射出光中的至少部分光将不会直接出射，而要经过光学功能层3中的反射结构31的第一次反射，在反射至基底10上发生第二次反射，这样以来经过多次反射后，光学所发射出的光几乎全部从光学功能层3的透射区Q2射出，再照射至第一扩散膜2将光线均匀化，可以看出的是，利用本实施例中的光学膜材，可以增大光源11所发出的光的混光距离，得到高色域，高动态对比度的背光源结构。而且，本实施例中所提供的背光源是通过光学膜材的反射使得光线的路径增长的，故本实施例中的背光源相较现有技术而言厚度更薄。
以下根据下述三种光学膜材的具体结构，及制备方法对本实施例中的光学膜材进行具体说明。
第一种：如图1所示，光学膜材包括：透明基材1，位于透明基材1第一面的第一扩散膜2，位于光学膜材第二面的光学功能层3；其中，在光学功能层3的反射区Q1具有反射结构31，在与透射区Q2对应的位置设置贯穿透明基材1和第一扩散膜2侧通孔4。
相应的，如图2所示，本实施例中提供了上述光学膜材的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤一、选取一透明基材1，在其第一面形成第一扩散膜2；其中，第一扩散膜2具体可以采用涂布的方式形成透明基材1的出光面侧；该第一扩散膜2背离透明基材1的表面为起伏的粗糙结构，起伏结构具有较大的高低差，大约在10μm左右。对于透明基材1可以是PET等塑料材料。
步骤二、在透明基材1的第二面形成光学功能层3，其中，光学功能层3的反射区Q1具有反射结构31；以及在与光学功能层3的透射区Q2对应的位置，形成贯穿透明基材1和第一扩散膜2的通孔4。
其中，步骤二中的光学功能层3和通孔4可以采用一次构图工艺形成。
具体的，首先，在透明基材1的第二面通过蒸镀工艺形成反射材料层30；之后，通过机械或者激光等穿孔的方式，去掉位于透射区Q2的反射材料层30、透明基材1、第一扩散膜2，此时，形成位于反射区Q1的反射结构31，也即形成光学功能才能，同时也形成了贯穿透明基材1、第一扩散膜2通过。
其中，为了使得出射光线在第一扩散膜2的作用下更好的分散，遮蔽效果提高，因此需要合理的设置光学功能层3的反射区Q1和透射区Q2的尺寸，以使位于透射区Q2的通孔4的孔径远小于光源11的光斑的辐射面积，优选的，本实施例中透射区Q2的尺寸设置在20-1000μm，根据实验对比，应用本实施例中的光学膜材的背光源的灯珠效果明显改善，当采用的反射结构31的材料的反射率达到95％时，光学损失只有10％左右。
其中，本实施例中反射结构31所采用的反射材料为Ag(银)或者Al(铝)；当然，也可以采用其他具有与反射功能的材料，其中，在选取材料时，需要考虑其反射率，选取反射率相对较高的材料。
第二种：如图3所示，光学膜材包括：透明基材1，位于透明基材1第一面的第一扩散膜2，位于透明基材1第二面侧的第二扩散膜5，以及位于第二扩散膜5远离透明基材1一侧的光学功能层3；其中，在光学功能层3的反射区Q1具有反射结构31。
相应的，如图4所示，本实施例中提供了上述光学膜材的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤一、选取透明基材1，在透明基材1的第一面形成第一扩散膜2，在透明基材1的与第一面相对的第二面上形成第二扩散膜5；其中，第一扩散膜2和第二扩散膜5具体可以采用涂布的方式形成透明基材1上；该第一扩散膜2背离透明基材1的表面，以及第二扩散膜5背离透明基材1的表面均为起伏的粗糙结构，起伏结构具有较大的高低差，大约在10μm左右。对于透明基材1可以是PET等塑料材料。
步骤二、在第二扩散膜5背离透明基材1的表面形成光学功能层3，其中，光学功能层3的反射区Q1具有反射结构31。
具体的，步骤二可以采用如下工艺制备，采用蒸镀工艺，并控制蒸镀时所蒸镀材料的浓度，以及与第二扩散膜5之间的距离，以在第二扩散膜5上直接形成反射结构31；其中，反射结构31也就限定出了光学功能层3的反射区Q1，而第二扩散膜5上未形成反射结构31的位置则为透射区Q2。而之所以通过蒸镀工艺能够直接形成反射结构31是因为第二扩散膜5背离透明基材1的表面均为起伏的粗糙结构，也即第二扩散膜5的表面具有段差，因此，在蒸镀过程中，所蒸镀的反射材料会自然发生断裂，形成反射结构31。
其中，本实施例中反射结构31所采用的反射材料为Ag(银)或者Al(铝)；当然，也可以采用其他具有与反射功能的材料，其中，在选取材料时，需要考虑其反射率，选取反射率相对较高的材料。
第三种：如图5所示，光学膜材包括：透明基材1，位于透明基材1第二面的第一扩散膜2，位于透明基材1出光面侧的光学功能层3；光学功能层3的反射区Q1具有反射结构31。
相应的，如图6所示，本实施例中提供了上述光学膜材的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤一、选取一透明基材1，在其第一面形成第一扩散膜2；其中，第一扩散膜2具体可以采用涂布的方式形成透明基材1的第一面；该第一扩散膜2背离透明基材1的表面为起伏的粗糙结构，起伏结构具有较大的高低差，大约在10μm左右。对于透明基材1可以是PET等塑料材料。
步骤二、在透明基材1的第二面形成光学功能层3，其中，光学功能层3的反射区Q1具有反射结构31。
具体的，在该步骤中，首先，在透明基材1的第二面通过蒸镀工艺形成反射材料层30；之后，通过局部刻蚀工艺(涂敷光刻胶、曝光、显影、刻蚀)，去除位于透射区Q2的反射材料，形成位于反射区Q1的反射结构31。
其中，本实施例中反射结构31所采用的反射材料为Ag(银)或者Al(铝)；当然，也可以采用其他具有与反射功能的材料，其中，在选取材料时，需要考虑其反射率，选取反射率相对较高的材料。
如图8所示，本实施例中的背光源无论采用上述的哪一种光学膜材，均还可以包括位于光学膜材出光面侧的波长转换膜6、棱镜膜7等光学膜层。其中，以背光源中的光源11出射蓝光、波长转换膜6为量子点膜为例，背光源出射的蓝光经过光学膜材的均一化，之后照射至量子点膜，激发量子点膜中的红色量子点发出红光、绿色量子点发出绿光，同时有部分光线从量子点膜透射依旧发射蓝光，之后，红光、绿光、蓝光混色形成白光，用于显示面板的显示。当然，量子点膜不局限于量子点膜还可以是荧光粉膜。
实施例2：
本实施例提供一种显示装置，该显示装置包括实施例1中的背光源。由于本实施例中的显示装置包括实施例1中的背光源，因此，显示画面均一。
其中，其中，本实施例的显示装置可以为液晶面板、电子纸、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。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种光学膜材，包括：透明基材，位于所述透明基材第一面的第一扩散膜；其特征在于，所述光学膜材还包括：位于所述透明基材的与所述第一面相对的第二面的光学功能层；所述光学功能层包括：透射区和反射区；其中，在所述反射区设置有反射结构。
2.根据权利要求1所述的光学膜材，其特征在于，在与所述透射区对应的位置设置有贯穿所述第一扩散膜和所述透明基材的通孔。
3.根据权利要求1所述的光学膜材，其特征在于，所述光学膜材还包括：位于所述光学功能层与所述透明基材之间的第二扩散膜。
4.根据权利要求3所述的光学膜材，其特征在于，所述第二扩散膜的背离所述透明基材的侧面包括表面起伏的粗糙结构，所述反射结构位于部分所述粗糙结构上。
5.根据权利要求1所述的光学膜材，其特征在于，所述透射区的宽度包括：20-1000μm。
6.根据权利要求1所述的光学膜材，其特征在于，所述反射结构的材料包括Ag或Al。
7.一种光学膜材料的制备方法，包括：在透明基材的第一面形成第一扩散膜的步骤；其特征在于，所述制备方法还包括：
在所述透明基材的与所述第一面相对的第二面形成光学功能层；所述光学功能层包括：透射区和反射区；其中，在所述反射区设置有反射结构。
8.根据权利要求7所述的光学膜材的制备方法，其特征在于，在形成所述光学功能层的同时还形成贯穿所述透明基材以及所述第一扩散膜的通孔，其中，所述通孔与所述透射区对应设置。
9.根据权利要求8所述的光学膜材的制备方法，其特征在于，形成所述光学功能层和所述通孔的步骤包括：
在所述第二面沉积光学功能材料层；
通过穿孔的方式，对所述光学功能材料层、所述光学膜材、所述第一扩散膜与所述透射区对应的位置进行打孔，以形成所述光学功能层和所述通孔。
10.根据权利要求7所述的光学膜材的制备方法，其特征在于，在形成所述光学功能层之前还包括：在所述第二面形成第二扩散膜，所述第二扩散膜的背离所述透明基材的侧面包括表面起伏的粗糙结构。
11.根据权利要求10所述的光学膜材的制备方法，其特征在于，形成所述光学功能层的步骤，包括：
采用蒸镀工艺，在部分所述粗糙结构上形成反射结构。
12.一种背光源，包括：反射型基底，位于所述基底的上的光源，其特征在于，在所述光源的出光侧设置有如权利要求1-6中任一项所述的光学膜材。
13.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求12中所述的背光源。
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