CN112130375A - 一种无衍射增亮棱镜片与显示屏 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无衍射增亮棱镜片与显示屏。棱镜片使得棱镜再沿着其延伸方向上的位置是不断变化的，且设置了参数之间的互质从而使得在组装成显示器以后产生衍射的概率大大降低；此外，棱镜的方向都是平行的，保证了光线调整角度的一致性，降低后期显示器调光难度；由于现有的划线法难以制作本发明的棱镜片结构，创新性使用压制法制备棱镜片，在制作时将辊子内装入冷水，使得在压制过程中被压制的区域可以降温成型，而没有被压制的位置保持温度，实现棱镜片的制作。还在装配显示屏时在棱镜片的顶部设置硬质的保护膜，降低了在装配时的互相挤压和摩擦损坏。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示器领域，尤其涉及一种无衍射增亮棱镜片。
背景技术
棱镜片(Prism Sheet),也叫增亮片(Brightness Enhancement Film,BEF)，是液晶显示器的重要组成部件。主要利用全反射和折射定律，将分散之光集中于一定角度范围内出射，从而提高该范围内之亮度。早起的棱镜片具有多个平行组成的棱镜，但是由于棱镜和液晶像素之间会形成一定的衍射，后来的棱镜片都采用异形棱镜片，例如图1如图1所示的螺旋形棱镜片。这种棱镜片一般都是用划线设备在材料表面刻划形成。
例如申请号：CN200710201803.3，其公开了包括一个背光模组及与设于该背光模组上方的液晶面板，该背光模组包括一个反射板及依次设置于该反射板上方的多个光源、一个扩散板及一个棱镜片，该棱镜片包括一透明基板，该透明基板具有一入光面及与该入光面相对的出光面，该出光面形成有多个弯曲延伸的长条状V形凸起，该多个长条状V形凸起分别沿多个相互平行的等曲率圆弧线延伸。再例如申请号CN201810686302.7公开了一种棱镜片、双向棱镜组件以及具有其的显示装置，所述双向棱镜组件包括两个棱镜片，每个棱镜片均被划分为多个分区，每个分区内具有位于所述棱镜片的同一侧表面的多个平行设置的锯齿形的子棱镜，同一个棱镜片的相邻的分区内的子棱镜的设置方向具有第一夹角，其中一个棱镜片的多个分区与另一个棱镜片的多个分区在棱镜片的厚度方向一一对应且彼此对应的分区的子棱镜的设置方向具有第二夹角，每个所述子棱镜的延伸方向与所述棱镜片的长度方向均具有锐角夹角。由此，可以有效地防止棱镜片胀缩变形的形变量过大，更好地减小棱镜片信赖性测试时的变形，而且第二夹角的设置可以更好地保证视角范围内的光效。
上述的方案虽然可以在一定程度上降低衍射，但是不管是曲线型还是交错型，由于其不同位置棱镜的之间的角度变化很大，导致其调整光角度的效果在不同的位置产生差异，这影响后期整个显示器的调光。
发明内容
针对上述内容，为解决上述问题，提供一种无衍射增亮棱镜片，所述棱镜片包括下底部与上端部，下底部为平板状，上端部位于下底部的上表面上，与下底部一体成型；所述上端部包括多个截面为三角形的长条形凸起棱镜，使得从下底部向上传播的光线一部分经过折射透过棱镜片从上端部射出，一部分被棱镜全反射后从下底部射出；
且上端部的所有棱镜的尖端延伸方向全部互相平行，定义沿着棱镜尖端延伸方向的长度为棱镜的长度，棱镜的横截面形成的三角形与下底部接触的两个端点的间距为棱镜的宽度，则有棱镜的长度和宽度之比为2～5:1；
沿着一个棱镜尖端延伸方向每延伸一个棱镜长度之后使棱镜尖端的延伸线沿着垂直棱镜尖端延伸线的方向偏移d微米距离后继续延伸一个棱镜的长度；使得棱镜片在横向和纵向上都由多个棱镜组成，但是棱镜的尖端延伸方向全部互相平行。
定义棱镜片横截面上两个相邻棱镜尖端的间距为w微米，定义液晶面板像素间距为s微米；设置w、s、d的值，使得w、s、d三个数值之间两两互为质数，从而降低棱镜片安装后产生衍射的概率。
另外提供一种无衍射增亮棱镜片制作方法，包括：
步骤1，提供基材膜，所述基材为聚苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、或苯乙烯甲基丙烯酸甲酯树脂中至少一种；
步骤2，提供辊筒，所述辊筒表面设置有与棱镜片表面结构互补的形状，使得辊筒在基材膜表面滚动时，可以在基材膜表面形成一列棱镜，且辊筒为空心结构，内部可以注入低温液体；
步骤3，将基材膜加热至预订温度，使得基材***；
步骤4，在辊筒内注入低温的液体，然后使辊筒在基材膜表面滚动一次，使得基材膜表面形成一列棱镜，且棱镜被冷却成型；然后使得辊筒横向移动，并调节辊筒再滚动一次，使得第二次滚动形成的棱镜和第一次滚动形成的棱镜相接触，并且棱镜尖端延伸线的间距为d微米；然后重复滚动多次，得到棱镜片。
进一步的所述低温液体为水。
提供一种无衍射显示屏，所述显示屏具有所述的无衍射增亮棱镜片；
显示屏具有两层相互垂直设置的无衍射增亮棱镜片，显示屏还包括：
液晶cell、扩散板、导光板、背光源；显示屏从上至下依次设置液晶cell、第一棱镜片、第二棱镜片、扩散板、导光板、背光源。
所述棱镜片的上端部在装配时设置有硬质保护膜层，且棱镜片与硬质保护膜层之间没有相对位移。
本发明的有益效果为：
本发明的棱镜片使得棱镜再沿着其延伸方向上的位置是不断变化的，且设置了参数之间的互质从而使得在组装成显示器以后产生衍射的概率大大降低；此外，本申请的棱镜的方向都是平行的，保证了光线调整角度的一致性，降低后期显示器调光难度；由于现有的划线法难以制作本发明的棱镜片结构，本发明创新性使用压制法制备棱镜片，在制作时将辊子内装入冷水，使得在压制过程中被压制的区域可以降温成型，而没有被压制的位置保持温度，实现棱镜片的制作。本发明还在装配显示屏时在棱镜片的顶部设置硬质的保护膜，降低了在装配时的互相挤压和摩擦损坏。
附图说明
被包括来提供对所公开主题的进一步认识的附图，将被并入此说明书并构成该说明书的一部分。附图也阐明了所公开主题的实现，以及连同详细描述一起用于解释所公开主题的实现原则。没有尝试对所公开主题的基本理解及其多种实践方式展示超过需要的结构细节。
图1为现有技术中的棱镜片示意图；
图2为显示屏的结构示意图；
图3为本发明棱镜片截面和俯视图；
图4本发明棱镜片细节示意图；
图5为本发明制作方法示意图。
具体实施方式
本发明的优点、特征以及达成所述目的的方法通过附图及后续的详细说明将会明确。
实施例1：
如图3-4所示，一种无衍射增亮棱镜片，所述棱镜片包括下底部1与上端部2，下底部1为平板状，上端部2位于下底部1的上表面上，与下底部1一体成型；所述上端部2包括多个截面为三角形的长条形凸起棱镜，使得从下底部1向上传播的光线一部分经过折射透过棱镜片从上端部2射出，一部分被棱镜全反射后从下底部1射出；
且上端部2的所有棱镜的尖端延伸方向全部互相平行，定义沿着棱镜尖端延伸方向的长度为棱镜的长度，棱镜的横截面形成的三角形与下底部1接触的两个端点的间距为棱镜的宽度，则有棱镜的长度和宽度之比为2～5:1；
沿着一个棱镜尖端延伸方向每延伸一个棱镜长度之后使棱镜尖端的延伸线沿着垂直棱镜尖端延伸线的方向偏移d微米距离后继续延伸一个棱镜的长度；使得棱镜片在横向和纵向上都由多个棱镜组成，但是棱镜的尖端延伸方向全部互相平行。
图3中上图abcd四处为下图abcd四个横截面线的截面图；
定义棱镜片横截面上两个相邻棱镜尖端的间距为w微米，定义液晶面板像素间距为s微米；设置w、s、d的值，使得w、s、d三个数值之间两两互为质数，从而降低棱镜片安装后产生衍射的概率。
实施例2：
如图5所示，提供一种无衍射增亮棱镜片制作方法，包括：
步骤1，提供基材膜，所述基材为聚苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、或苯乙烯甲基丙烯酸甲酯树脂中至少一种；
步骤2，提供辊筒3，所述辊筒3表面设置有与棱镜片表面结构互补的形状4，使得辊筒3在基材膜表面滚动时，可以在基材膜表面形成一列棱镜，且辊筒3为空心结构，内部可以注入低温液体；
步骤3，将基材膜加热至预订温度，使得基材***；
步骤4，在辊筒3内注入低温的液体，然后使辊筒3在基材膜表面滚动一次，使得基材膜表面形成一列棱镜，且棱镜被冷却成型；然后使得辊筒3横向移动，并调节辊筒3再滚动一次，使得第二次滚动形成的棱镜和第一次滚动形成的棱镜相接触，并且棱镜尖端延伸线的间距为d微米；然后重复滚动多次，得到棱镜片。
进一步的所述低温液体为水。
实施例3：
提供一种无衍射显示屏，如图2所示，所述显示屏具有所述的无衍射增亮棱镜片；
显示屏具有两层相互垂直设置的无衍射增亮棱镜片，显示屏还包括：
液晶cell、扩散板、导光板、背光源；显示屏从上至下依次设置液晶cell、第一棱镜片、第二棱镜片、扩散板、导光板、背光源。
所述棱镜片的上端部2在装配时设置有硬质保护膜层，且棱镜片与硬质保护膜层之间没有相对位移。
以上所述，仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种无衍射增亮棱镜片，其特征在于，所述棱镜片包括下底部(1)与上端部(2)，下底部(1)为平板状，上端部(2)位于下底部(1)的上表面上，与下底部(1)一体成型；所述上端部(2)包括多个截面为三角形的长条形凸起棱镜，使得从下底部(1)向上传播的光线一部分经过折射透过棱镜片从上端部(2)射出，一部分被棱镜全反射后从下底部(1)射出；且上端部(2)的所有棱镜的尖端延伸方向全部互相平行，定义沿着棱镜尖端延伸方向的长度为棱镜的长度，棱镜的横截面形成的三角形与下底部(1)接触的两个端点的间距为棱镜的宽度，则有棱镜的长度和宽度之比为2～5:1；
沿着一个棱镜尖端延伸方向每延伸一个棱镜长度之后使棱镜尖端的延伸线沿着垂直棱镜尖端延伸线的方向偏移d微米距离后继续延伸一个棱镜的长度；使得棱镜片在横向和纵向上都由多个棱镜组成，但是棱镜的尖端延伸方向全部互相平行。
2.根据权利要求1所述的无衍射增亮棱镜片，其特征在于：
定义棱镜片横截面上两个相邻棱镜尖端的间距为w微米，定义液晶面板像素间距为s微米；设置w、s、d的值，使得w、s、d三个数值之间两两互为质数，从而降低棱镜片安装后产生衍射的概率。
3.一种如权利要求1或2所述的无衍射增亮棱镜片制作方法，其特征在于：
步骤1，提供基材膜，所述基材为聚苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、或苯乙烯甲基丙烯酸甲酯树脂中至少一种；
步骤2，提供辊筒(3)，所述辊筒(3)表面设置有与棱镜片表面结构互补的形状(4)，使得辊筒(3)在基材膜表面滚动时，可以在基材膜表面形成一列棱镜，且辊筒(3)为空心结构，内部可以注入低温液体；
步骤3，将基材膜加热至预订温度，使得基材***；
步骤4，在辊筒(3)内注入低温的液体，然后使辊筒(3)在基材膜表面滚动一次，使得基材膜表面形成一列棱镜，且棱镜被冷却成型；然后使得辊筒(3)横向移动，并调节辊筒(3)再滚动一次，使得第二次滚动形成的棱镜和第一次滚动形成的棱镜相接触，并且棱镜尖端延伸线的间距为d微米；然后重复滚动多次，得到棱镜片。
4.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于所述低温液体为水。
5.一种无衍射显示屏，所述显示屏具有如权利要求1或2所述的无衍射增亮棱镜片；其特征在于：
显示屏具有两层相互垂直设置的无衍射增亮棱镜片，显示屏还包括：
液晶cell、扩散板、导光板、背光源；显示屏从上至下依次设置液晶cell、第一棱镜片、第二棱镜片、扩散板、导光板、背光源。
6.根据权利要求5所述的无衍射显示屏，其特征在于，所述棱镜片的上端部(2)在装配时设置有硬质保护膜层，且棱镜片与硬质保护膜层之间没有相对位移。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A Non diffracting Brightening Prism and Display Screen Effective date of registration: 20221107 Granted publication date: 20220701 Pledgee: Chizhou Jiuhua Hengxin financing Company limited by guarantee Pledgor: Anhui Shenghua Optical Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2022980020914 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20231225 Granted publication date: 20220701 Pledgee: Chizhou Jiuhua Hengxin financing Company limited by guarantee Pledgor: Anhui Shenghua Optical Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2022980020914 |