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Patent Searching and Data


Title:
OPTICAL DIFFUSION FILM AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY BACKLIGHT SOURCE USING THE SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/071974
Kind Code:
A1
Abstract:
An optical diffusion film (100) and an LCD backlight source using the same are provided. The optical diffusion film (100) comprises a transparent substrate (110) making of optical transparent material with a refractive index of 1.4~1.8. The upper surface of the transparent substrate (110) has a diffusion coating (120) with a refractive index of 1.4-1.7. Diffusion particles (140) with a refractive index of 1.4-1.7 are distributed within the diffusion coating (120).The diffusion particles (140) tightly contact each other and the coating density of the diffusion particles (140) is 103~106 particles/ square millimeter. The thickness of the diffusion coating (120) is 1/2-1/3 of the maximum grain size of the diffusion particles (140). Through controlling the grain size, arrangement and coating density of the diffusion particles (140) and controlling the thickness of the diffusion coating (120), the optical diffusion film (100) has higher haze and better light concentration capacity; furthermore, the LCD backlight source using the optical diffusion film (100) also has higher haze and brightness.

Inventors:
ZHAO BAOLIANG (CN)
LI YUHANG (CN)
WANG XULIANG (CN)
HUO XINLI (CN)
Application Number:
PCT/CN2011/082025
Publication Date:
June 07, 2012
Filing Date:
November 10, 2011
Export Citation:
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Assignee:
CHINA LUCKY FILM GROUP CORP (CN)
HEFEI LUCKY SCIENCE & TECHNOLOGY INDUSTRY COMPANY LTD (CN)
BAODING LUCKY FILM CO LTD (CN)
ZHAO BAOLIANG (CN)
LI YUHANG (CN)
WANG XULIANG (CN)
HUO XINLI (CN)
International Classes:
G02B5/02; G02F1/13357
Foreign References:
CN102081177A2011-06-01
CN101118292A2008-02-06
CN201218846Y2009-04-08
CN1928592A2007-03-14
JP2008250129A2008-10-16
JP2009116336A2009-05-28
Attorney, Agent or Firm:
TEE & HOWE INTELLECTUAL PROPERTY ATTORNEYS (CN)
北京天昊联合知识产权代理有限公司 (CN)
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Claims:
利 要 求 书

1. 一种光学扩散膜, 它包括一个折射率为 1.4 ~ 1.8的光学透明材料制 成的透明基材, 所述透明基材的上表面设置有折射率为 1.4~ 1.7 的扩散涂 层, 所述扩散涂层中分布有折射率为 1.4 ~ 1.7的扩散粒子, 其特征在于, 所 述扩散粒子相互之间紧密接触, 所述扩散粒子由以下直径的球形粒子按以下 质量百分比组成:即,直径为 1 ~ 10丽的球形粒子所占质量百分比为 10~ 30%, 直径为 11 ~ 20丽的球形粒子所占质量百分比为 50~ 80%, 直径为 21 ~ 35丽 的球形粒子所占质量百分比为 0~ 20%, 所述扩散粒子的排列方式为随机排 列, 所述扩散涂层的厚度为扩散粒子最大粒径的 1/2 -2/3, 所述扩散粒子的 涂布密度为 103~ 106个 /平方毫米。

2.根据权利要求 1所述光学扩散膜,其特征在于,所述透明基材为 PET、 PC或 PS中的一种, 所述扩散粒子为硅氧烷树脂、 PS或 P固 A中的一种。

3. 根据权利要求 1或 2所述光学扩散膜, 其特征在于, 所述透明基材的 下表面设置有折射率为 1.4 ~ 1.7的防粘接涂层,所述防粘接涂层内设置有折 射率为 1.4 ~ 1.7的防粘接粒子,所述防粘接涂层的厚度为防粘接粒子最大粒 径的 1/2 ~ 2/3,所述防粘接粒子互不接触地分散设置在所述防粘接涂层内并 突出于所述防粘接涂层, 所述防粘接粒子的直径为 2~ 10um, 涂布密度为每 70~ 500个 /平方毫米。

4. 一种液晶显示背光源, 它包括用于发光的光源、 反射片、 导光板及 边框、 光学扩散膜和棱镜片, 所述光学扩散膜包括一个折射率为 1.4 ~ 1.8 的光学透明材料制成的透明基材, 所述透明基材的上表面设置有折射率为 1.4- 1.7的扩散涂层, 所述扩散涂层中分布有折射率为 1.4 ~ 1.7的扩散粒 子, 其特征在于, 所述扩散粒子相互之间紧密接触, 所述扩散粒子由以下直 径的球形粒子按以下质量百分比组成: 即, 直径为 1 ~ 10丽的球形粒子所占 质量百分比为 10 ~ 30% ,直径为 11 ~ 20丽的球形粒子所占质量百分比为 50 ~ 80% , 直径为 21 ~ 35丽的球形粒子所占质量百分比为 0 ~ 20% , 所述扩散粒子 的排列方式为随机排列, 所述扩散涂层的厚度为扩散粒子最大粒径的 1 /2 ~ 2/ 3 , 所述扩散粒子的涂布密度为 103 ~ 106个 /平方毫米。

5.根据权利要求 4所述的液晶显示背光源, 其特征在于, 所述透明基材 为 PET、 PC或 PS中的一种, 所述扩散粒子为硅氧烷树脂、 PS或 P固 A中的一 种。

6. 根据权利要求 4或 5所述的液晶显示背光源, 其特征在于, 所述透明 基材的下表面设置有折射率为 1. 4 ~ 1. 7的防粘接涂层,所述防粘接涂层内设 置有折射率为 1. 4 ~ 1. 7的防粘接粒子,所述防粘接涂层的厚度为防粘接粒子 最大粒径的 1 /2 ~ 2/ 3 ,所述防粘接粒子互不接触地分散设置在所述防粘接涂 层内并突出于所述防粘接涂层, 所述防粘接粒子的直径为 2 ~ 10um, 涂布密 度为每 70 ~ 500个 /平方毫米。

7. 根据权利要求书 4所述液晶显示背光源, 其特征在于, 所述光源为冷 阴极荧光灯、 外部电极荧光灯、 发光二极管、 热阴极荧光灯和有机发光二极 管中的至少一种, 所述光源设置在导光板的侧面或扩散板和反射片之间。

Description:
一种光学扩散膜及使用该光学扩散膜的液晶显 示背光源 技术领域

本发明涉及显示技术领域, 尤其涉及一种光学扩散膜和使用该光学扩散 膜制造的液晶显示背光源。 背景技术

现有的光学扩散薄膜被广泛应用于液晶显示背 光源、 广告灯箱、 照明灯 具、 移动通讯设备按键等需要光源的装置上以提供 均匀照明。 近年来液晶显 示背光源的快速发展和在移动通讯设备显示、 笔记本电脑显示器、 台式电脑 显示器以及大尺寸液晶电视的广泛应用, 对背光源中光学扩散薄膜的性能要 求曰趋提高, 主要集中在提高亮度和照明均匀度上。

现有应用于液晶显示背光源的光学扩散薄膜多 为釆用拉伸技术生产的 有机薄膜和釆用涂布方式生产的多层薄膜, 其中在釆用涂布方式生产的多层 薄膜的涂布层中含有不同粒径的散射粒子。 图 1为传统的釆用涂布方式生产 的光学扩散薄膜的结构示意图, 此光学扩散薄膜主要包括透明基材 1 0、 扩散 涂布层 20及散射粒子 40和防粘接涂布层 30及防粘接粒子 50。 传统的釆用 涂布方式生产的光学扩散薄膜主要依靠涂布层 中随机散布且不同粒径的散射 布, 从而将入射的不均匀的光场均匀化, 并对薄膜下背光模组元件的瑕疵进 行遮盖。 同时, 由于一些粒径较大的散射粒子 40 的顶部突出于扩散涂布层 20表面,形成对光线具有一定聚光作用的曲面 21 ,从而使此种光学扩散薄膜 具有一定的聚光能力。 然而在此设计中, 由于只有少数粒径较大的散射粒子 40突出于扩散涂布层 20 ,扩散涂层 20的厚度和扩散粒子 40的最大粒径之间 的比值偏大,扩散粒子 40涂布密度偏小,所以这种薄膜的聚光能力和 盖能 力都十分有限。 发明内容

本发明所要解决的技术问题是: 提供一种能够具有较强聚光能力且有效 提高雾度和亮度的光学扩散膜及使用该光学扩 散膜的液晶显示背光源。

解决上述问题所釆用的技术方案为: 提供一种光学扩散膜薄膜, 它包括 一个折射率为 1.4 ~ 1.8的光学透明材料制成的透明基材,所述透明 基材的上 表面设置有折射率为 1.4 ~ 1.7的扩散涂层,所述扩散涂层中分布有折射率 为 1.4- 1.7的扩散粒子, 所述扩散粒子相互之间紧密接触, 所述扩散粒子由以 下直径的球形粒子按以下质量百分比组成: 即, 直径为 1 ~ 10丽的球形粒子 所占质量百分比为 10~ 30%,直径为 11 ~20丽的球形粒子所占质量百分比为 50 - 80%, 直径为 21 ~ 35um的球形粒子所占质量百分比为 0 ~ 20%, 所述扩散 粒子的排列方式为随机排列, 所述扩散涂层的厚度为扩散粒子最大粒径的 1/2 ~ 2/3, 所述扩散粒子的涂布密度为 10 3 ~ 10 6 个 /平方毫米。

在上述光学扩散膜薄膜中, 所述透明基材为 PET、 PC和 PS的一种, 所述 扩散粒子为硅氧烷树脂、 PS和 PMMA的一种。

在上述光学扩散膜薄膜中, 所述透明基材的下表面设置有折射率为 1.4- 1.7的防粘接涂层, 所述防粘接涂层内设置有折射率为 1.4 ~ 1.7的防 粘接粒子, 所述防粘接粒子互不接触分散设置在所述表面 上, 所述防粘接涂 层的厚度为防粘接粒子最大粒径的 1/2 ~ 2/3, 所述防粘接粒子的直径为 2 ~ 10丽, 涂布密度为每 70 ~ 500个 /平方毫米。

此外, 本发明还提供一种液晶显示背光源, 它包括用于发光的光源、 反 射片、 导光板(扩散板)及边框、 光学扩散膜和棱镜片, 所述光学扩散膜包 括一个折射率为 1.4 ~ 1.8的光学透明材料制成的透明基材,所述透明 基材上 表面设置有折射率为 1.4 ~ 1.7 的扩散涂层, 所述涂层中设置有折射率为 1.4- 1.7的扩散粒子, 其特征在于, 所述扩散粒子相互之间紧密接触分布在 所述涂层中, 所述扩散粒子由以下直径的球形粒子按以下质 量百分比组成: 即,直径为 1 ~ 10um的球形粒子所占质量百分比为 10 ~ 30% ,直径为 11 ~ 20丽 的球形粒子所占质量百分比为 50 ~ 80% ,直径为 21 ~ 35um的球形粒子所占质 量百分比为 0 ~ 20% , 所述扩散粒子的排列方式为随机排列, 所述扩散涂层的 厚度为扩散粒子最大粒径的 1 /2 ~ 2/ 3 , 所述扩散粒子的涂布密度为 10 3 ~ 10 6 个 /平方毫米。

上述液晶显示背光源中, 所述透明基材为 PET、 PC或 PS中的一种, 所述 扩散粒子为硅氧烷树脂、 PS或 P固 A中的一种。

上述液晶显示背光源中, 所述透明基材的下表面设置有折射率为 1. 4 ~ 1. 7的防粘接涂层,所述防粘接涂层内设置有折 率为 1. 4 ~ 1. 7的防粘接粒 子, 所述防粘接涂层的厚度为防粘接粒子最大粒径 的 1 /2 ~ 2/ 3 , 所述防粘接 粒子互不接触地分散设置在所述防粘接涂层内 并突出于所述防粘接涂层, 所 述防粘接粒子的直径为 2 ~ l Oum, 涂布密度为每 70 ~ 500个 /平方毫米。

上述液晶显示背光源中, 所述光源为冷阴极荧光灯、 外部电极荧光灯、 发光二极管、 热阴极荧光灯和有机发光二极管中的至少一种 , 所述光源可设 置在导光板的侧面或扩散板和反射片之间。

与现有技术相比, 本发明提供的光学扩散膜薄膜的优点在于: 通过控制 其扩散涂层中的圓形扩散粒子的粒径、 排列和单位面积的数量, 并通过控制 扩散涂层的厚度而使这种光学扩散膜具有更高 的雾度和聚光能力。

在本发明一个具体实施例提供的光学扩散膜薄 膜中, 还包括设置有防粘 接粒子的防粘接涂层, 以使该光学扩散膜在具体应用于显示背光源中 时, 能 够和其他组件之间形成一个薄的空气层, 进而防止该光学扩散薄膜和其他元 件粘连在一起。

类似地, 应用了本发明提供的上述光学扩散膜的液晶显 示背光源的优点 在于: 具有较少的组合件数量, 并具有较高的雾度和亮度。 附图说明 图 1为现有技术中光学扩散膜的剖面结构示意图

图 2为本发明实施例 1和 2的光学扩散膜的剖面结构示意图;

图 3为本发明实施例 7的光学扩散膜的剖面结构示意图;

图 4为本发明实施例 8提供的笔记本电脑显示器所釆用的背光源的 面 结构示意图;

图 5为本发明实施例 9提供的桌面型电脑显示器所釆用的背光源的 面 结构示意图;

图 6为本发明实施例 10提供的液晶显示器所釆用的背光源的剖面结 示 意图;

附图及文中各标号表示为: 透明基材 10,扩散涂布层 20, 防粘接涂布层

30, 散射粒子 40, 防粘接粒子 50, 光学扩散薄膜 100, 透明 PET基材 110, 扩散涂层 120, 防粘接涂层 130, 扩散粒子 140, 防粘接粒子 150, 光学扩散 薄膜 500, 透明 PET基材 510, 扩散涂层 520, 防粘接涂层 530, 球形 PMMA 扩散粒子 540, 球形 PMMA防粘接粒子 550, 灯管 710, 反射片 720, 透明导光 板 730, 光学扩散薄膜 740, 液晶显示面板 750, 聚对苯二曱酸乙二醇酯 PET, 聚碳酸酯 PC, 聚苯乙烯 PS, 聚曱基丙烯酸曱酯?固 。 具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细 描述。

实施例 1

如图 2所示, 光学扩散薄膜 100包括一个透明 PET基材 110, —个包含 有球形 PMMA扩散粒子 140的扩散涂层 120和一个包含有球形 P固 A防粘接粒 子 150的防粘接涂层 130。 扩散涂层 120中扩散粒子按表 1中的配比进行组 合, 大颗粒扩散粒子 140以紧密排列的方式排列在扩散涂层 120中, 小颗粒 扩散粒子 140分散填充在扩散涂层 120内, 利用小颗粒扩散粒子 140与基材 110和扩散涂层的折射率的不同对光线起发散作 用; 扩散涂层 120的厚度被 严格控制为大颗粒扩散粒子 140的粒径的 1 /2 , 即, 大颗粒扩散粒子 140的 一半粒径埋藏在扩散涂层 120中, 另一半则棵露在扩散涂层 120之上, 形成 具有聚光效果的透镜结构, 使从下面传输过来的光线 160向中心收集。 防粘 接涂层 1 30中含有粒径为 5微米的球形 PMMA防粘接粒子 150 ,防粘接粒子 150 的涂布密度为每平方毫米 100个, 防粘接粒子 150被以随机的稀疏的方式排 列在防粘接涂层 1 30中。防粘接涂层 1 30的厚度为防粘接粒子 150粒径的 1 / 2 , 防粘接粒子 150突出于防粘接涂层 1 30的部分和其他组件之间形成一个薄的 空气层, 可以此防止该光学扩散薄膜 100和其他元件粘连在一起。

表 1

实施例 2

如图 2所示, 光学扩散薄膜 100包括一个透明 PET基材 110 , —个包含 有球形 PS扩散粒子 140的扩散涂层 120和一个包含有球形 P固 A防粘接粒子 150的防粘接涂层 1 30。 扩散涂层 120中扩散粒子按表 2中的配比进行组合, 大颗粒扩散粒子 140以紧密排列的方式排列在扩散涂层 120中, 小颗粒扩散 粒子则分散填充在扩散涂层 120内, 利用小颗粒扩散粒子与基材 110和树脂 涂层的折射率的不同而对光线起发散作用; 扩散涂层 120的厚度被严格控制 在大颗粒扩散粒子 140的粒径的 3/5 , 大颗粒扩散粒子 140的 3/5埋藏在扩 散涂层 120中, 大颗粒扩散粒子 140的 2/5则棵露在扩散涂层 120之上, 形 成具有聚光效果的透镜结构, 使从下面传输过来的光线 160向中心收集; 防 粘接涂层 1 30中含有粒径为 8微米的防粘接粒子 150 , 防粘接粒子 150的涂 布密度为每平方毫米 70个,防粘接粒子 150被以随机的稀疏的方式排列在防 粘接涂层 1 30中, 防粘接涂层 1 30的厚度为防粘接粒子 150粒径的 2/ 3 , 防 粘接粒子 150突出于防粘接涂层 1 30的部分和其他组件之间形成一个薄的空 气层, 可以此防止该光学扩散薄膜 100和其他元件粘连在一起。

表 2 实施例 3

光学扩散薄膜包括一个透明 PET基材,一个包含有球形 P固 A扩散粒子的 扩散涂层和一个包含有球形 P固 A防粘接粒子的防粘接涂层。扩散涂层中的扩 散粒子按表 3中的配比进行组合, 扩散粒子以紧密排列的方式排列在扩散涂 层中; 扩散涂层的厚度被严格控制为最大扩散粒子的 粒径的 2/ 3; 防粘接涂 层中含有粒径为 2微米的防粘接粒子, 防粘接粒子被以随机的稀疏的方式排 列在防粘接涂层中, 防粘接粒子的涂布密度为 500个 /每平方毫米, 防粘接涂 层的厚度为防粘接粒子的粒径的 3/ 5 , 防粘接粒子突出于防粘接涂层的部分 和其他组件之间形成一个薄的空气层, 可以此防止该光学扩散薄膜和其他元 件粘连在一起。

表 3

实施例 4

光学扩散薄膜包括一个透明 PET基材, 一个包含有球形硅氧烷树脂扩散 粒子的扩散涂层和一个包含有球形 P固 A防粘接粒子的防粘接涂层。扩散涂层 中的扩散粒子按表 4中的配比进行组合, 扩散粒子以紧密排列的方式排列在 扩散涂层中; 扩散涂层的厚度被严格控制为最大扩散粒子的 粒径的 4/7; 防 粘接涂层中含有粒径为 10微米的防粘接粒子,防粘接粒子被以随机的 疏的 方式排列在防粘接涂层中, 防粘接粒子的涂布密度为 150个 /每平方毫米, 防 粘接涂层的厚度为防粘接粒子粒径的 1/2 , 防粘接粒子突出于防粘接涂层的 部分和其他组件之间形成一个薄的空气层, 可以此防止此光学扩散薄膜和其 他元件粘连在一起。 表 4

扩散粒子直 粒子质量百 涂布密度个 雾度 亮度

径(微米) 分比 ( % ) ( m 2 ) % Cd/m 2

2 6 10 4 96 1710

5 4

8 2

15 12

16 16

18 15

20 20

22 8 实施例 5

光学扩散薄膜包括一个透明 PET基材,一个包含有球形 PS扩散粒子的扩 散涂层和一个包含有球形 P固 A防粘接粒子的防粘接涂层。扩散涂层中的扩 粒子按表 5中的配比进行组合, 扩散粒子以紧密排列的方式排列在扩散涂层 中; 扩散涂层的厚度被严格控制为最大扩散粒子的 粒径的 5/8; 防粘接涂层 中含有粒径为 4微米的防粘接粒子, 防粘接粒子被以随机的稀疏的方式排列 在防粘接涂层中, 防粘接粒子的涂布密度为 400个 /每平方毫米, 防粘接涂层 的厚度为防粘接粒子粒径的 3/5 , 防粘接粒子突出于防粘接涂层的部分和其 他组件之间形成一个薄的空气层, 可以此防止该光学扩散薄膜和其他元件粘 连在一起。

表 5

扩散粒子直 粒子质量百 涂布密度个 雾度 亮度

径(微米) 分比 ( % ) ( m 2 ) % Cd/m 2

2 4

4 8

6 8

8 5

12 17 10 5 97 1680

16 15

20 25

25 10 实施例 6

光学扩散薄膜包括一个透明 PET基材,一个包含有球形 P固 A扩散粒子的 扩散涂层和一个包含有球形 P固 A防粘接粒子的防粘接涂层。扩散涂层中的扩 散粒子按表 6中的配比进行组合, 扩散粒子以紧密排列的方式排列在扩散涂 层中; 扩散涂层的厚度被严格控制为最大扩散粒子的 粒径的 1 / 2 ; 防粘接涂 层中含有粒径为 3微米的防粘接粒子, 防粘接粒子被以随机的稀疏的方式排 列在防粘接涂层中, 防粘接粒子的涂布密度为 450个 /每平方毫米, 防粘接涂 层的厚度为防粘接粒子粒径的 5/ 8 , 防粘接粒子突出于防粘接涂层的部分和 其他组件之间形成一个薄的空气层, 可以此防止该光学扩散薄膜和其他元件 粘连在一起。

表 6

实施例 7 如图 3所示, 其它结构与实施例 1相同, 光学扩散薄膜 500包括一个透 明 PET基材 510, —个包含有球形 PMMA扩散粒子 540的扩散涂层 520和一个 包含有球形 P固 A防粘接粒子 550的防粘接涂层 530,扩散涂层中的扩散粒子 540按表 7进行组合。

表 7

实施例 8

本实施例提供了应用于笔记本电脑显示器的侧 光式背光源, 其中釆用了 两层本发明提供的前述光学扩散薄膜。 请参阅图 4 , 其中示出了将包含有两 层光学扩散薄膜的侧光式背光源应用于笔记本 电脑显示器的示例。 图中, 710 为灯管, 720为高效率反射片, 730为背光源中的透明导光板, 740光学扩散 薄膜, 750为液晶显示面板。 实施例 9

本实施例提供了应用于桌面型电脑显示器的背 光源, 其中釆用了两层本 发明提供的前述光学扩散薄膜。 请参阅图 5 , 其中示出了将包含有两层光学 扩散薄膜的背光源应用于桌面型电脑显示器的 示例。。 图中, 710为灯管, 720 为高效率反射板, 760为桌面型电脑显示器中的导光板, 740为光学扩散薄膜, 750为液晶显示面板。 实施例 10 本实施例提供了应用于液晶显示器的背光源, 其中釆用了两层本发明提 供的前述光学扩散薄膜。 请参阅图 6 , 其中示出了将包含有两层光学扩散薄 膜的背光源应用于液晶显示器的示例。 图中, 710为灯管, 720为高效率反射 板, 770为桌面型电脑显示器中的导光板, 740为光学扩散薄膜, 750为液晶 显示面板。

上述实施例中, 灯管 710可以是冷阴极荧光灯、 外部电极荧光灯、 发光 二极管和热阴极荧光灯中的至少一种。

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 釆用的示 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。