專利名稱：一種增光片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于液晶領(lǐng)域，尤其涉及一種液晶顯示器的背光模組所應(yīng)用到的增光片。
背景技術(shù)：
液晶顯示器被廣泛應(yīng)用于個(gè)人數(shù)字助理、筆記本電腦、數(shù)字相機(jī)、移動(dòng)電話、液晶電視等電子產(chǎn)品中，由于液晶顯示器本身不發(fā)光，要借助背光模組才能夠?qū)崿F(xiàn)顯示功能。請(qǐng)參考圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)背光模組結(jié)構(gòu)的剖面示意圖，該背光模塊10包括反射板11，設(shè)于反射板上方的導(dǎo)光板12，在導(dǎo)光板12的側(cè)面設(shè)有背光光源13，在導(dǎo)光板12上方依次包括下擴(kuò)散片14、下增光片15、上增光片16及上擴(kuò)散片17。其中，增光片具有"V" 形微結(jié)構(gòu)棱鏡，用于提高背光模組特定視角范圍內(nèi)的亮度。使用時(shí)，由側(cè)面的背光光源13 產(chǎn)生的光線通過(guò)導(dǎo)光板12進(jìn)入下擴(kuò)散板14被均勻擴(kuò)散后，其繼續(xù)進(jìn)入下增光片15、上增光片16，光線經(jīng)過(guò)上下增光片時(shí)會(huì)發(fā)生折射及全反射，使得從增光片出射的光線得到一定程度的匯聚及重新利用。請(qǐng)參考圖2所示，為現(xiàn)有技術(shù)增光片的結(jié)構(gòu)示意圖，下增光片20是由基材21和設(shè)置于基材上的數(shù)個(gè)平行排列的三角形棱鏡柱22組成。三角形棱鏡柱22結(jié)合于基材21的表面，每一三角形棱鏡柱22的高度、寬度相同，且三角形棱鏡柱22的棱線高度不變，走向?yàn)橹本€棱線兩側(cè)的斜面相對(duì)稱。由于上下兩片增光片層疊使用，由此會(huì)因?yàn)槟娱g的光學(xué)干涉作用而產(chǎn)生牛頓環(huán)，因此必須利用上擴(kuò)散片的光擴(kuò)散霧化效果的遮瑕作用來(lái)避免牛頓環(huán)于液晶顯示器上被觀察到，進(jìn)而提供良好的液晶顯示器屏幕畫質(zhì)以及視感。此外，雖然有些背光模組只使用單片增光片，但是該增光片和背光模組中的其它光學(xué)膜片組裝層疊時(shí)，由于光學(xué)膜片之間的光學(xué)干涉也會(huì)有牛頓環(huán)現(xiàn)象產(chǎn)生，或者由于該增光片本身規(guī)則平滑的棱鏡表面發(fā)生光散射而產(chǎn)生彩虹紋路現(xiàn)象，顯示畫面缺陷都需要使用上擴(kuò)散片來(lái)遮瑕。為了降低成本，廠商想法設(shè)法減少背光模組中的光學(xué)膜片數(shù)量。目前，液晶顯示器已基本取消使用上擴(kuò)散片，但這樣做使得光學(xué)干涉等瑕疵易于被觀察到，降低了液晶顯示器的畫質(zhì)。為了兼顧降低成本和液晶顯示器的畫質(zhì)，目前一般作法是在增光片基材的一側(cè)增加一層擴(kuò)散層，該擴(kuò)散層可以直接在基材上加工出一層具有擴(kuò)散作用的擴(kuò)散結(jié)構(gòu)。現(xiàn)有增光片具有基材、擴(kuò)散層及增光層三層結(jié)構(gòu)，雖然稍微降低了一些物料成本， 但提高了加工難度(即為三層結(jié)構(gòu)，工藝較為繁瑣且生產(chǎn)物料并未明顯減少)，產(chǎn)品的良率仍舊無(wú)法得到比較穩(wěn)定的保證，因此仍舊無(wú)法有效的降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明直接從研究干涉紋和彩虹紋的原理出發(fā)，進(jìn)而改變?cè)龉馄慕Y(jié)構(gòu)，從根本上減低甚至消除干涉紋，同時(shí)有效減低增光片本身的彩虹紋的產(chǎn)生，在減少上擴(kuò)散片的同時(shí)，保證了液晶顯示器的畫質(zhì)并有效降低了生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的光學(xué)干涉紋和彩虹紋引起的顯示畫質(zhì)瑕疵的技術(shù)問(wèn)題，提供一種能夠減輕或消除光學(xué)干涉紋和彩虹紋的增光片。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種增光片，包括基材，所述基材包括一個(gè)入光面及一個(gè)出光面，所述出光面上設(shè)置有數(shù)個(gè)平行排列的三角形棱鏡柱，所述三角形棱鏡柱中具有周期性排列的弧形凸起。本發(fā)明提供的增光片，所述增光包括基材，所述基材的出光面上設(shè)置有數(shù)個(gè)平行排列的三角形棱鏡柱，所述三角形棱鏡柱中具有周期性排列的弧形凸起。通過(guò)在設(shè)置時(shí)可以設(shè)定所述弧形凸起的高度和該弧形凸起在棱鏡柱中出現(xiàn)的比的比例或頻率，可以實(shí)現(xiàn)在背光模組組裝時(shí)，上下兩片增光片之間存在一些微小的間隙，不會(huì)貼附過(guò)于緊密，進(jìn)而減輕或消除因光學(xué)干涉所引起的牛頓環(huán)現(xiàn)象，同時(shí)使得增光片表面不平整，有效減低或消除增光片本身的因光散射而產(chǎn)生的彩虹紋現(xiàn)象。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中背光模組結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中下增光片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明第一種實(shí)施例提供的增光片結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3中I部分的放大結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖3中A-A方向的截面示意圖；圖6是圖3中B-B方向的截面示意圖；圖7是圖6中II部分的放大結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明第二種實(shí)施例提供的增光片結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。請(qǐng)參考圖3所示，一種增光片30，包括基材300，所述基材包括一個(gè)入光面及一個(gè)出光面，所述出光面上設(shè)置有數(shù)個(gè)平行排列的三角形棱鏡柱301，其中所述三角形棱鏡柱中具有周期性排列的弧形凸起302，即所述弧形凸起可以隨機(jī)周期性分布在三角形棱鏡中。本發(fā)明在設(shè)置時(shí)可以設(shè)定所述弧形凸起302的高度和該弧形凸起在棱鏡柱中出現(xiàn)的比例或頻率，可以實(shí)現(xiàn)在背光模組組裝時(shí)，上下兩片增光片之間存在一些微小的間隙，不會(huì)貼附過(guò)于緊密，進(jìn)而減輕或消除因光學(xué)干涉所引起的牛頓環(huán)現(xiàn)象，同時(shí)所述弧形凸起可使得增光片表面不平整，有效減低或消除增光片本身的因光散射而產(chǎn)生的彩虹紋現(xiàn)象。請(qǐng)參考圖4所示，每個(gè)所述三角形棱鏡柱包括第一側(cè)面421、第二側(cè)面422和棱線 42，所述第一側(cè)面和第二側(cè)面分別由該棱線的兩側(cè)延伸至出光面，每個(gè)所述三角形棱鏡柱上具有周期性排列的弧形凸起，每個(gè)所述弧形凸起包括第一側(cè)曲面411、第二側(cè)曲面412和弧線41，所述第一側(cè)曲面和第二側(cè)曲面分別由該弧線的兩側(cè)在第一側(cè)面和第二側(cè)面上延伸至出光面，即所述第一側(cè)曲面411在第一側(cè)面421上延伸至出光面，第二側(cè)曲面412在第二側(cè)面422上延伸至出光面。當(dāng)然，所述第一側(cè)曲面和第二側(cè)曲面也可以不延伸至出光面，只在第一側(cè)面和第二側(cè)面上延伸部分后終止，只要在三角形棱鏡柱上形成有弧形凸起即可。其中，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，所述弧線41在豎直方向上的投影與棱線42是重合的。作為一種具體的實(shí)施方式，所述相鄰兩個(gè)三角形棱鏡柱上的弧形凸起是間隔排列的，具體地，請(qǐng)參考圖3所示所述出光面上設(shè)置有相鄰的兩個(gè)三角形棱鏡柱31和32，所述三角形棱鏡柱31上設(shè)有第一弧形凸起311和第二弧形凸起312，三角形棱鏡柱32上設(shè)有第三弧形凸起321和第四弧形凸起322，其中所述第一弧形凸起311位于第三弧形凸起321 和第四弧形凸起322之間，即所述第一弧形凸起311可以位于第三弧形凸起321和第四弧形凸起322之間的任何位置。同樣地，所述第三弧形凸起321位于第一弧形凸起311和第二弧形凸起312之間，所述三角形棱鏡柱31和32上的弧形凸起如此交替排列，即形成所述相鄰兩個(gè)三角形棱鏡柱上的弧形凸起間隔排列的情況。當(dāng)然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在前述間隔排列的基礎(chǔ)上，還可以想到其它替換種類的排列，比如在所述三角形棱鏡柱31上的第一弧形凸起311和第二弧形凸起312之間，可以同時(shí)排列有第三弧形凸起321和第四弧形凸起322，即所述三角形棱鏡柱31上相鄰的兩個(gè)弧形凸起之間，對(duì)應(yīng)地在所述三角形棱鏡柱32上設(shè)置有兩個(gè)凸起。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不難理解，在本發(fā)明的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)的需要，所述三角形棱鏡柱上弧形凸起排列的比例或頻率是可以任意設(shè)置的，所述弧形凸起的高度也類似。較佳地，為了利于增光片模具的設(shè)計(jì)和制作，同時(shí)保證增光片出射光的均勻性，所述一個(gè)三角形棱鏡柱上的弧形凸起位于相鄰一個(gè)三角形棱鏡柱上的相鄰弧形凸起的中間。 因此，所述增光片上第奇數(shù)列三角形棱鏡柱上的弧形凸起排布位置是一致的，第偶數(shù)列三角形棱鏡柱上的弧形凸起排布位置是一致的。請(qǐng)參考圖5所示，所述弧形凸起周期性的出現(xiàn)在所述三角形棱鏡柱的微結(jié)構(gòu)中， 所述三角形棱鏡柱50的第一側(cè)面和第二側(cè)面相交于棱線52處，所述弧形凸起的第一側(cè)曲面和第二側(cè)曲面相交于弧線51處，所述弧線51的長(zhǎng)度(是指弧形51在棱線52方向上的投影長(zhǎng)短)記為dl，相鄰弧線之間的棱線52的長(zhǎng)度記為d2，所述dl d2= 1 1 1 20， 即弧線的長(zhǎng)度為相鄰弧線之間棱線長(zhǎng)度的0.05-1倍；進(jìn)一步，所述dl d2 = l 2 1 10，即弧線的長(zhǎng)度為相鄰弧線之間棱線長(zhǎng)度的0.1-0. 5倍；更進(jìn)一步，所述dl d2 = 1 2 1 5，即弧線的長(zhǎng)度為相鄰弧線之間棱線長(zhǎng)度的0.2-0. 5倍，這樣設(shè)置是保證三角形棱鏡柱上的弧形凸起數(shù)量適中，使其能夠達(dá)到減少或消除光學(xué)紋路的效果，另一方面弧形凸起又不能過(guò)多，因?yàn)槔忡R頂角為90°時(shí)增光片的增光效果最好，而弧形凸起的頂角都是低于90°的，過(guò)多的弧形凸起會(huì)影響增光片的增光效果。請(qǐng)參考圖6、圖7所示，該截面圖是從弧形凸起的最高點(diǎn)垂直截下，因此三角形棱鏡柱的截面為三角形72，所述三角形72的高度記為hl，所述hi為三角形棱鏡柱的棱線距所述出光面的垂直距離。由于增光片中弧形凸起是間隔排列的，因此從弧形凸起的最高點(diǎn)垂直截下后得到的截面，有以下兩種情況，第一情況即為弧形凸起最高點(diǎn)的截面，該截面為三角形71 ；第二情況截面為多個(gè)三角形集合，所述弧形凸起的兩側(cè)曲面相交線為弧線， 所述相交線為所述弧形凸起截面的多個(gè)三角形頂點(diǎn)的集合，其中最小的三角形為三角形棱鏡柱的截面三角形72，最大的三角形即為第一情況中所述的截面三角形71，所述多個(gè)三角形的底邊與所述三角形棱鏡柱的截面三角形71的底邊相等。所述弧形凸起結(jié)構(gòu)的高度記為h2，所述h2為弧形凸起結(jié)構(gòu)的兩側(cè)曲面相交線即弧線的最高點(diǎn)距所述出光面的垂直距離，也即為弧形凸起截面最大三角形71的高度。為了使得弧形凸起不影響增光片的增光效果及背光模組最終的厚度，所述弧形凸起結(jié)構(gòu)的高度h2 = 1.05hl 1.證1，即所述弧形凸起結(jié)構(gòu)的高度為三角形棱鏡柱高度的1. 05 1. 5倍；進(jìn)一步，所述h2 = 1. Ihl 1. 2hl, 即所述弧形凸起結(jié)構(gòu)的高度為三角形棱鏡柱高度的1. 1 1. 2倍，該情況下，所述弧形凸起不會(huì)影響增光片本身的增光效果，也不會(huì)影響組裝后背光模組的厚度。制作時(shí)，所述增光片30 —般采用在基材上涂布紫外光固化材料，然后通過(guò)準(zhǔn)備好的模具壓印并固化成型的方法制得，所述紫外光材料一般為丙烯酸酯類；也可以利用設(shè)計(jì)好的模具直接熱壓樹脂材料制得。通過(guò)前述結(jié)構(gòu)制得的增光片，使得增光片本身表面變得不平整，能夠有效減輕或消除因平面光滑發(fā)生光散射而引起的彩虹紋現(xiàn)象；同時(shí)利用弧形凸起結(jié)構(gòu)的高度有效控制與其他光學(xué)膜片之間的距離，使得光學(xué)膜片之間不會(huì)貼附得過(guò)緊，進(jìn)而減少或消除了增光片層疊時(shí)因光學(xué)干涉引起的牛頓環(huán)等現(xiàn)象。作為另外一種增光片結(jié)構(gòu)具體的實(shí)施方式，請(qǐng)參考圖8所示，在該結(jié)構(gòu)中與第一實(shí)施例相同的部分不再說(shuō)明，其區(qū)別在于所述紫外光材料中添加了擴(kuò)散粒子83，所述擴(kuò)散粒子可以選自二氧化硅、二氧化鈦、環(huán)氧樹脂中的一種或者多種；進(jìn)一步，為了降低成本， 所述擴(kuò)散粒子優(yōu)選為二氧化硅顆粒。為了保證固化后的膜層同時(shí)具有所需要的擴(kuò)散霧度和高的透過(guò)率，所述擴(kuò)散粒子占三角形棱鏡柱的材料的質(zhì)量百分比為1_40%，即所述紫外光固化材料中所述擴(kuò)散粒子的質(zhì)量百分比為1-40% (即所述擴(kuò)散粒子的濃度為1-40% )，進(jìn)一步為3-20%，更進(jìn)一步為6-15%。所述擴(kuò)散粒子一般為圓形，所述粒徑(粒徑即為所述圓形的直徑；若擴(kuò)散粒子為其他形狀，粒徑即為所述擴(kuò)散粒子的平均粒徑)的大小為l-20um， 這樣設(shè)置可以有效控制膜層涂布厚度和固化后膜層的表面質(zhì)量，保證了增光片的光學(xué)性能和霧化遮瑕效果。進(jìn)一步，所述擴(kuò)散粒子選自粒徑為3-5um大小的顆粒混合物，且平均粒徑為3um的顆粒所占的比例要高一些，一般為60%以上。優(yōu)選地，平均粒徑為3um的顆粒所占的比例為70-90%，按照該比例制作出來(lái)的增光片霧化遮瑕作用較好，且不會(huì)影響增光片的顯示亮度。具體請(qǐng)參考表1
權(quán)利要求
1.一種增光片，包括基材，所述基材包括一個(gè)入光面及一個(gè)出光面，所述出光面上設(shè)置有數(shù)個(gè)平行排列的三角形棱鏡柱，其特征在于，所述三角形棱鏡柱中具有周期性排列的弧形凸起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增光片，其特征在于，每個(gè)所述三角形棱鏡柱包括第一側(cè)面、 第二側(cè)面和棱線，所述第一側(cè)面和第二側(cè)面分別由該棱線的兩側(cè)延伸至出光面，每個(gè)所述三角形棱鏡柱上具有周期性排列的弧形凸起，每個(gè)所述弧形凸起包括第一側(cè)曲面、第二側(cè)曲面和弧線，所述第一側(cè)曲面和第二側(cè)曲面分別由該弧線的兩側(cè)在第一側(cè)面和第二側(cè)面上延伸形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的增光片，其特征在于，所述第一側(cè)曲面和第二側(cè)曲面分別由該弧線的兩側(cè)在第一側(cè)面和第二側(cè)面上延伸至出光面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的增光片，其特征在于，所述相鄰兩個(gè)三角形棱鏡柱上的弧形凸起間隔排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的增光片，其特征在于，所述一個(gè)三角形棱鏡柱上的弧形凸起位于相鄰一個(gè)三角形棱鏡柱上的相鄰弧形凸起的中間。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的增光片，其特征在于，所述弧形凸起的弧線長(zhǎng)度為相鄰弧線之間棱線長(zhǎng)度的0. 05-1倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的增光片，其特征在于，所述弧形凸起的弧線長(zhǎng)度為相鄰弧線之間棱線長(zhǎng)度的0. 2-0. 5倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的增光片，其特征在于，所述弧形凸起的弧線最高點(diǎn)距所述出光面的垂直距離，為三角形棱鏡柱的棱線距所述出光面的垂直距離的1. 05-1. 5倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的增光片，其特征在于，所述弧形凸起的弧線最高點(diǎn)距所述出光面的垂直距離，為三角形棱鏡柱的棱線距所述出光面的垂直距離的1. 1-1. 2倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的增光片，其特征在于，所述形成三角形棱鏡柱的材料中添加有擴(kuò)散粒子，所述擴(kuò)散粒子占三角形棱鏡柱的材料的質(zhì)量百分比為1_40%， 所述擴(kuò)散粒子的粒徑大小為l-20um。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的增光片，其特征在于，所述擴(kuò)散粒子選自粒徑為3-5um大小的顆?；旌衔铮移骄綖?um的顆粒所占的比例為70-90%。
全文摘要
本發(fā)明提供一種增光片，包括基材，所述基材包括一個(gè)入光面及一個(gè)出光面，所述出光面上設(shè)置有數(shù)個(gè)平行排列的三角形棱鏡柱，所述三角形棱鏡柱中具有周期性排列的弧形凸起。本發(fā)明提供的三角形棱鏡柱中具有周期性排列的弧形凸起，通過(guò)在設(shè)置時(shí)可以設(shè)定所述弧形凸起的高度和該弧形凸起在棱鏡柱中出現(xiàn)的比例或頻率，可以實(shí)現(xiàn)在背光模組組裝時(shí)，上下兩片增光片之間存在一些微小的間隙，不會(huì)貼附過(guò)于緊密，進(jìn)而減輕或消除因光學(xué)干涉所引起的牛頓環(huán)現(xiàn)象，同時(shí)使得增光片表面結(jié)構(gòu)不過(guò)于平整，有效減低或消除增光片本身的因光散射而產(chǎn)生的彩虹紋現(xiàn)象。
文檔編號(hào)F21V5/02GK102338344SQ20101023439
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2010年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月21日
發(fā)明者劉少飛, 葉莎莎, 楊萍 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司