光學(xué)膜及液晶顯示器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種光學(xué)膜，所述光學(xué)膜包括第一光學(xué)層和第二光學(xué)層，所述第一光學(xué)層位于所述第二光學(xué)層之上；所述第二光學(xué)層為復(fù)合材料層，包括基材和摻雜層，所述摻雜層設(shè)于所述基材內(nèi)。所述光學(xué)膜能夠重復(fù)利用外界光源，提升了光源利用率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】光學(xué)膜及液晶顯示器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液晶顯示領(lǐng)域，特別是一種光學(xué)膜，以及采用該光學(xué)膜的液晶顯示器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]液晶顯不器背光源產(chǎn)生的光為自然光，其由偏振方向相互垂直的P方向偏振光與s方向偏振光共同組成。當(dāng)該自然光經(jīng)導(dǎo)光板I禹合出射至偏光片時(shí)，由于偏光片僅允許偏振方向與其通光方向平行的部分偏振光通過(guò)，而偏振方向與其通光方向垂直的偏振光則被全部吸收損耗。因此，通常情況下最終通過(guò)液晶顯示器的光線最多只有背光源一半的能量，而至少一半的光能量被損耗，無(wú)法充分利用光線，降低了光線的利用率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種光學(xué)膜和采用該光學(xué)膜的液晶顯示器，其有效避免了由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺陷導(dǎo)致的一個(gè)或更多的問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案之一為:
[0005]一種光學(xué)膜，所述光學(xué)膜包括第一光學(xué)層和第二光學(xué)層，所述第一光學(xué)層位于所述第二光學(xué)層之上；所述第二光學(xué)層為復(fù)合材料層，包括基材和摻雜層，所述摻雜層設(shè)于所述基材內(nèi)。
[0006]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案之二為:
[0007]—種液晶顯示器，其包括液晶顯示面板、背光源以及光學(xué)膜，所述液晶顯示面板位于顯不器最外層，所述光學(xué)膜包括第一光學(xué)層和第二光學(xué)層，所述第一光學(xué)層位于所述第二光學(xué)層之上；所述第二光學(xué)層為復(fù)合層，所述第二光學(xué)層為復(fù)合材料層，包括基材和摻雜層，所述摻雜層設(shè)于所述基材內(nèi)。
[0008]本發(fā)明提供了一種光學(xué)膜和采用所述光學(xué)膜的液晶顯示器。當(dāng)外界光線入射進(jìn)光學(xué)膜時(shí)，外界光線中，與光學(xué)膜通光方向一致的偏振光將射出光學(xué)膜，而外界光線中與光學(xué)膜通光方向垂直的偏振光將被光學(xué)膜反射。所述光學(xué)膜設(shè)于液晶顯不器中，位于背光源與液晶顯示面板之間，因此，從背光源中射出的光線，與光學(xué)膜通光方向一致的偏振光將最終出射于液晶顯不器，而與光學(xué)膜通光方向垂直的偏振光被光學(xué)膜反射之后，經(jīng)過(guò)背光源的擴(kuò)散破壞作用，轉(zhuǎn)變?yōu)樽匀还猓僦匦卤还鈱W(xué)膜利用，以此循環(huán)往復(fù)，能夠充分地將光源所產(chǎn)生的光線射出液晶顯示器，提高了光源利用率，提升了液晶顯示器的顯示亮度。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例中光學(xué)膜的剖面示意圖。
[0010]圖2為圖1中A處的放大示意圖。
[0011]圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例中，入射角與第一、二光學(xué)層折射率比值的曲線圖之一。
[0012]圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例中，入射角與第一、二光學(xué)層折射率比值的曲線圖之二。
[0013]圖5為本發(fā)明第二實(shí)施例光學(xué)膜的的剖面示意圖。[0014]圖6為本發(fā)明液晶顯示器的分解示意圖。
[0015]圖7為本發(fā)明液晶顯示器中，光源被利用的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]請(qǐng)參考圖1和圖2,為本發(fā)明第一實(shí)施例的光學(xué)膜10。光學(xué)膜10包括第一光學(xué)層
12、第二光學(xué)層14和第三光學(xué)層16。
[0017]圖1所不,第一光學(xué)層12位于光學(xué)膜10的最底層,其為具有多個(gè)棱鏡122的棱鏡片。棱鏡122的頂角定義為β，各個(gè)棱鏡122的頂角β朝光學(xué)膜10外側(cè)凸出，即凸出方向背向第二光學(xué)層14。入射光線C1進(jìn)入光學(xué)膜10之后，與光學(xué)膜10通光方向一致的入射光線以布魯斯特角入射光學(xué)膜10，其在第一光學(xué)層12上的入射角定義為α。入射角α即入射光線C1與法線N的夾角，角度范圍是52.2°≤ α <90°。各個(gè)棱鏡122的頂角β設(shè)置為β=180° _2α。將每?jī)蓚€(gè)棱鏡122之間的底部夾角Y設(shè)為與入射角α相同，即α = Y。由于入射光C1中還有部分的入射光線與光學(xué)膜10的通光方向垂直，這部分光線將沿著光路L2前進(jìn),進(jìn)入第二光學(xué)層14將會(huì)被第二光學(xué)層14反射出光學(xué)膜10。第一光學(xué)層12為有機(jī)薄膜，如PET (聚對(duì)苯二甲酸類(lèi)塑料)、或者PC (聚碳酸酯)等。第一光學(xué)層12的折射率叫為1.3~1.8。
[0018]第二光學(xué)層14位于光學(xué)膜10的中間層。第二光學(xué)層14為復(fù)合材料,包括基材142和摻雜層144。摻雜層144包括多個(gè)氣泡層。各個(gè)氣泡均為狹長(zhǎng)型，其內(nèi)為空氣或者可以為二氧化碳或其他惰性氣體。所述氣泡的折射率1!2(|低于第一光學(xué)層12的折射率Ill以及基材142的折射率η2。第二光學(xué)層14的制造工藝不限于拉伸、涂布、溶膠成膜或者發(fā)泡形成。以拉伸為例，先拉伸基材142，然后向基材142內(nèi)注入惰性氣體，以在基材142內(nèi)形成氣泡。這些氣泡形成了多個(gè)氣泡層，所述每層氣泡層緊密貼合，填充于所述基材142內(nèi)?？梢岳斫鉃檫@些氣泡層的光學(xué)作用相當(dāng)于多個(gè)緊挨著的玻璃層，根據(jù)玻片堆起偏原理，若入射至光學(xué)膜10的角度為布魯斯特角，經(jīng)過(guò)氣泡層的多層折射與反射，最終出射光學(xué)膜10(IOa)的光線將為完全線偏振光。
[0019]同第一光學(xué)層12，第二光學(xué)層14的基材142為有機(jī)薄膜，如PET (聚對(duì)苯二甲酸類(lèi)塑料)、或者PC (聚碳酸酯)等。第二光學(xué)層基材142的折射率η2為1.3~1.8。
[0020]摻雜層144的各個(gè)氣泡內(nèi)還可以設(shè)置二氧化硅粒子。二氧化硅粒子的折射率在1.2以下。或者，摻雜層144采用了多個(gè)二氧化硅粒子代替氣泡結(jié)構(gòu)，以涂布、溶膠的形式填充于基材142內(nèi)。根據(jù)布魯斯特原理，不限于采用氣泡或者二氧化硅粒子，只要是折射率η20低于第一光學(xué)層12折射率Ii1以及第二光學(xué)層基材142的折射率η2，即可實(shí)現(xiàn)布魯斯特起偏的效果。
[0021]圖2為圖1中A處的放大示意圖，光線進(jìn)入第二光學(xué)層14后，與光學(xué)膜10通光方向一致的入射光線C2以入射角Θ in入射摻雜層144，(此時(shí)入射光線C2的光路相當(dāng)于圖1中的光路L1),此時(shí)入射角Θ in與第二光學(xué)層中基材142折射率n2、摻雜層144折射率n2(l之間
的光系為Θ=rctan(n20/n2)，出射角0 wt與第二光學(xué)層中基材142折射率n2、摻雜層144折

射率n2(l之間的關(guān)系為ΘoUt=arctan(n2/n20)。光線進(jìn)入第二光學(xué)層14后，與光學(xué)膜?ο通光方向垂直的入射光線將被摻雜層144反射出光學(xué)膜10,形成反射光線D (相當(dāng)于圖1中的光路 L2 )。
[0022]第三光學(xué)層16設(shè)于光學(xué)膜10的最上層。第三光學(xué)層16為偏光片,其結(jié)構(gòu)與作用與現(xiàn)有的偏光片相同，不限于吸收型偏光片或者反射型偏光片等。本實(shí)施例中，第三光學(xué)層16的折射率113為1.3~1.8。
[0023]本發(fā)明中，光學(xué)膜10的整體厚度在0.03mm以上。
[0024]圖3和圖4用于解釋當(dāng)?shù)谝还鈱W(xué)層12的折射率Ii1和第二光學(xué)層基材142的折射率112在1.3~1.8時(shí)，入射角α的理想數(shù)值。為了使入射角α以布魯斯特角入射進(jìn)光學(xué)膜10,入射角α與空氣折射率rv第一光學(xué)層折射率Ii1和第二光學(xué)層折射率η2、摻雜層144
折射率 n2。應(yīng)滿足關(guān)系式:
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)膜，其特征在于，所述光學(xué)膜包括第一光學(xué)層和第二光學(xué)層，所述第一光學(xué)層位于所述第二光學(xué)層之上；所述第二光學(xué)層為復(fù)合材料層，包括基材和摻雜層，所述摻雜層設(shè)于所述基材內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其特征在于，所述摻雜層包括至少一個(gè)狹長(zhǎng)形氣泡。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)膜，其特征在于，所述摻雜層包括多個(gè)氣泡層。
4.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)膜，其特征在于，所述氣泡內(nèi)為空氣或者二氧化碳。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)膜，其特征在于，所述氣泡內(nèi)還設(shè)有二氧化硅粒子。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其特征在于，所述摻雜層包括至少一個(gè)粒子，所述粒子的折射率低于第一光學(xué)層和第二光學(xué)層基材的折射率。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)膜，其特征在于，所述摻雜層包括多個(gè)粒子層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)膜，其特征在于，所述粒子為二氧化硅粒子。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其特征在于，所述第一光學(xué)層為具有多個(gè)棱鏡的棱鏡片，所述棱鏡的頂角朝光學(xué)膜外側(cè)凸出。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學(xué)膜，其特征在于，所述棱鏡頂角處的入射角α為52.2°≤α≤90°，所述頂角的角度β=180° _2 α。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)膜，其特征在于，所述第一光學(xué)層每?jī)蓚€(gè)相鄰棱鏡之間的夾角定義為Y，其中a = Y。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其特征在于，所述第一光學(xué)層為具有多個(gè)棱鏡的棱鏡片，所述棱鏡的頂角朝向光學(xué)膜內(nèi)側(cè)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9或12所述的光學(xué)膜，其特征在于，所述光學(xué)膜還包括位于所述第二光學(xué)層上方的第三光學(xué)層，為偏光層。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)膜，其特征在于，所述第一光學(xué)層、第二光學(xué)層的基材和第三光學(xué)層的折射率范圍均為1.3~1.8。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光學(xué)膜,其特征在于,所述第二光學(xué)層中摻雜層的折射率在1.2以下。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學(xué)膜，其特征在于，所述光學(xué)膜的厚度在0.03mm以上。
17.一種液晶顯示器，其特征在于，其包括液晶顯示面板、背光源以及根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的光學(xué)膜，所述液晶顯示面板位于顯示器最外層，所述光學(xué)膜設(shè)于所述液晶顯示面板和所述背光源之間。
【文檔編號(hào)】G02B5/30GK103941321SQ201310247619
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2013年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月20日
【發(fā)明者】莊小玲, 陳世昌 申請(qǐng)人:廈門(mén)天馬微電子有限公司, 天馬微電子股份有限公司