专利名称：一种用于笔记本电脑的高辉度下扩散膜及其制造方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示器和液晶电视中的背光单元，尤其涉及背光单元中高辉度下
扩散膜的结构及其制造方法。
背景技术：
在液晶监视器和液晶电视领域，通常会使用增光膜来提高背光单元的辉度。这里， 增光膜又可称作棱镜膜，其利用特殊的棱镜结构原理，将本来很散乱的光线集中至70度角 左右的范围，以提高中心视角的辉度。通常，聚光型的高辉度扩散膜或者多层膜使用在单张 增光膜的架构下，可以增加3_5%的辉度。 然而，当这种高辉度扩散膜或者多层膜应用在笔记本电脑的交叉型增光膜时，由 于多层堆叠的分布容易造成光源在扩散粒子间来回散射，极大地降低了背光单元的辉度， 与此同时，光能量在交叉型增光膜间循环传递，也一定程度上使得光能利用率变得更少。
发明内容
针对现有技术中高辉度扩散膜用于笔记本电脑的背光单元时所存在的上述技术 缺陷，本发明提供了一种高辉度的透明薄膜及其制造方法。 根据本发明的一个方面，提供了一种用于笔记本电脑交叉型增光膜的透明膜，其 中，透明膜具有一圆滑的曲面和该曲面之下的底面，曲面位于增光膜的下方，底面位于导光 板的上方，并且曲面的凸出高度大约为底面的曲率半径的0. 15至0. 4倍。
优选地，透明膜的外表面采用转写工艺配合胶液涂布来形成。
优选地，透明膜的外表面采用透明粒子配合胶液涂布来形成。 其中，无论是采用转写工艺，还是采用透明粒子涂布工艺，可以使用UV胶来涂布
在圆滑曲面上。进一步，当涂布透明粒子时，该粒子最好为粒径单一型。 优选地，曲面调整来自导光板的光线进入增光膜的入射角度。 优选地，底面是一凹凸面，且凹面与凸面之间具有一定的高度差。 根据本发明的又一个方面，提供了一种用于笔记本电脑交叉型增光膜的透明膜的
制造方法，包括提供一底面；测量底面的曲率半径；基于曲率半径与圆滑曲面的凸出高度
之间的比值，在底面上形成凸出平面；以及在凸出平面上涂布胶液，其中，曲率半径与圆滑
曲面的凸出高度之间满足H/R为0. 15至0. 4， H表示凸出高度，R表示曲率半径。 优选地，透明膜的外表面采用转写工艺配合胶液涂布来形成。 优选地，透明膜的外表面采用透明粒子配合胶液涂布来形成。 采用了本发明的高辉度扩散膜及其制造方法，可以减少光线在扩散粒子间的来回 散射，而且该扩散膜的曲面可以调整导光板的出光角度至交叉型增光膜的最佳入射角附 近。此外，它还能够有效地提升来自导光板的光能利用率，使光线更加集中，同时又具有一 定的遮蔽效果，从而提升辉度或者节约能源。
读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式
以后，将会更清楚地了解本发明的 各个方面。其中， 图1示出了现有技术中粒径分散型扩散粒子的结构示意图；
图2示出了图1所示的粒径分散型扩散粒子在扫描电子显微镜下的示意图；
图3示出了液晶电视的背光单元中使用高辉度扩散膜后，粒子在扫描电子显微镜 下的示意图； 图4示出了液晶电视的背光单元中使用微透镜后，粒子在扫描电子显微镜下的示 意图； 图5示出了现有技术中用于笔记本电脑交叉型增光膜的高辉度扩散膜或者多层 膜的部分光路的示意图； 图6和图7分别示出了在单张增光膜下使用高辉度扩散膜和微透镜后的聚光性的 对比示意图； 图8示出了在两张增光膜下使用高辉度扩散膜(或微透镜)后的聚光性的对比示 意图；
图9示出了笔记本电脑中导光板的出光角度的变化示意图； 图10示出了使用高辉度增光膜和一般增光膜作为交叉型增光膜时模拟得出的最 佳入射角度的示意图； 图11示出了通过控制凸出高度与平均半径的比值大小以调整导光板的出光角度 至最佳利用率角度时的光能利用率的曲线对比图； 图12示出了依据本发明的一个方面，用于笔记本电脑交叉型增光板的高辉度扩 散膜的部分光路的示意图； 图13示出了依据本发明的一个方面的不同类型的扩散膜结构。其中，图13A示出 了粒径单一型扩散粒子的剖视图；图13B示出了粒径集中型扩散粒子的剖视图；图13C示 出了采用曲率控制的转写工艺的扩散粒子的剖视图；以及图13D示出了图13C所示的扩散 粒子的俯视图； 图14示出了依据本发明的一个方面的扩散膜结构示意图；以及 图15示出了凸出高度与平均半径的不同比值下，相应的入射角度和光能利用率
的统计表。
具体实施例方式
下面参照附图，对本发明的具体实施方式
作进一步的详细描述。
图1示出了现有技术中粒径分散型扩散粒子的结构示意图。当在笔记本电脑的背
光单元中使用下扩散膜时，由于多层堆叠的分布形式，下扩散膜根本无法控制粒子凸出胶
平面的高度。因而，光源很容易在内部发生散射，造成光能损耗。 图2示出了图1所示的粒径分散型扩散粒子在扫描电子显微镜下的示意图。类似 地，图3示出了液晶电视的背光单元中使用高辉度扩散膜后，粒子在扫描电子显微镜下的 示意图，以及图4示出了液晶电视的背光单元中使用微透镜后，粒子在扫描电子显微镜下 的示意图。从上述图2、图3和图4中，本领域的普通技术人员可以直观地看出，单层涂布的扩散膜其主要目的在于改善聚光性，而让光源在扩散粒子间来回散射。与之相反，当该扩散 膜用在笔记本电脑的交叉型增光膜时，由于光能量在交叉型增光膜之间循环传递，反而会 使系统的辉度低于多层堆叠方式的下扩散膜。 图5示出了现有技术中用于笔记本电脑交叉型增光膜的高辉度扩散膜或者多层 膜的部分光路的示意图。结合图l和图5，虽然高辉度扩散膜或者多层膜应用在单张增光膜 下可以增加3-5%的辉度，但是，针对笔记本电脑的交叉型增光膜应用时，从图5中的光路 可以看出，出射光线在扩散粒子间来回散射，而并没有继续向上传播。这样，整个背光单元 架构下的辉度会大大降低。 为了更为形象地说明高辉度扩散膜(或者多层膜)在单张增光膜和两张增光膜时 聚光性的强弱，图6和图7分别示出了在单张增光膜下使用高辉度扩散膜和微透镜后的聚 光性的对比示意图，图8示出了在两张增光膜下使用高辉度扩散膜(或微透镜)后的聚光 性的对比示意图。从图6和图7中可以看出，高辉度扩散膜在单张增光膜下的聚光性增强 了，也就是说，高辉度扩散膜在此时的功能主要体现在提供聚光性。从图8中可以看出，高 辉度扩散膜在两张增光膜下，其聚光性降低了，均低于原来的水平。从某种意义上来说，本 发明研制的高辉度扩散膜正是为了将聚光性调整到交叉型增光膜的最佳利用角，从而大幅 提高光能利用率。 图9示出了笔记本电脑中导光板的出光角度的变化示意图。图10示出了使用高 辉度增光膜和一般增光膜作为交叉型增光膜时模拟得出的最佳入射角度的示意图。并且图 ll示出了通过控制凸出高度与平均园半径的比值大小以调整导光板的出光角度至最佳利 用率角度时的光能利用率的曲线对比图。图9、图10和图11均是通过实验或者模拟仿真得 出的数据，本领域的普通技术人员可以毫无疑义地知晓这些图中的实验结果，故在此不再 累述。然而，从图11中的四条曲线可以得知，扩散膜的凸出高度与平均园半径之间的比值 大小对于光能利用率有着密切的影响。 图12示出了本发明的用于笔记本电脑交叉型增光板的高辉度扩散膜的部分光路 的示意图。其中，光线并没有在扩散粒子间来回散射，而是直接传播至上层扩散膜。本领域 的普通技术人员应当理解，通过图12与图5之间的对比，本发明中的高辉度扩散膜在提升 辉度或是利用光能方面均得到了改善。 图13示出了图12所示的高辉度扩散膜的不同类型。其中，图13A示出了粒径单 一型扩散粒子的剖视图；图13B示出了粒径集中型扩散粒子的剖视图；图13C示出了采用 曲率控制的转写工艺的扩散粒子的剖视图；以及图13D示出了图13C所示的扩散粒子的俯 视图。优选地，粒径越单一，扩散膜的功能效果越显著。此外，扩散膜的外形可以采用曲率 控制的转写工艺或者涂布透明粒子的工艺以配合胶液来制成。例如，但不只局限于，使用转 写工艺时该胶液是UV胶，以及使用涂布工艺时该胶液是UV胶或者热感应胶。在图13所示 的各种类型扩散膜中，通过控制凸出胶面高度，可以容易地实现辉度的提升或者光能利用 率的提高。 图14示出了本发明的扩散膜的一个实施例的结构示意图。参照图14，R表示平均 园半径，H表示凸出胶平面的高度，Pitch表示两个相邻凸出胶平面之间的间隔。结合图12 和图14，扩散膜的一面具有圆滑的曲面外形，并位于笔记本电脑交叉型增光膜的下方，它可 以调整导光板出光角度至交叉型增光膜的最佳入射角附近。优选地，凸出胶平面的高度H大约为平均园半径的O. 15-0. 4倍。此外，为了降低吸附效应所带来的不利影响，扩散膜的另一面可以是一微小的凹凸面，并且凹面与凸面的高度差较小。需要再次指出的是，利用本发明的扩散膜的结构，不仅可以减少光线在扩散粒子间的来回散射，而且该扩散膜的曲面可以调整导光板的出光角度至交叉型增光膜的最佳入射角附近。此外，它还能够有效地提升来自导光板的光能利用率，使光线更加集中，同时又具有一定的遮蔽效果，从而提升辉度或者节约能源。 本领域的普通技术人员还应当理解，从图14所示的扩散膜的示意性结构中，还可以用于说明该扩散膜的制造方法。更加具体地，该方法包括提供一底面；测量底面的曲率半径；基于曲率半径与圆滑曲面的凸出高度之间的比值，在底面上形成凸出平面；以及在凸出平面上涂布胶液。并且，曲率半径与圆滑曲面的凸出高度之间的比值为H/R介于0. 15至O. 4之间。 图15示出了扩散膜的凸出高度与平均半径在不同比值下，相应的入射角度和光能利用率的统计表。从表中可以看出，H/R的数值为0.24至0.3时，既满足最佳入射角度为在48度左右，又可以使光能利用率相对较高。 上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式
。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式
作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。
权利要求
一种用于笔记本电脑交叉型增光膜的透明膜，其特征在于，所述透明膜具有一圆滑的曲面和所述曲面之下的底面，所述曲面位于所述增光膜的下方，所述底面位于导光板的上方，并且，所述曲面的凸出高度大约为所述底面的曲率半径的0.15至0.4倍。
2. 如权利要求1所述的透明膜，其特征在于，所述透明膜的外表面采用转写工艺配合 胶液涂布来形成。
3. 如权利要求1所述的透明膜，其特征在于，所述透明膜的外表面采用透明粒子配合 胶液涂布来形成。
4. 如权利要求2或3所述的透明膜，其特征在于，所述胶液为UV胶。
5. 如权利要求3所述的透明膜，其特征在于，所述透明粒子是粒径单一型的扩散粒子。
6. 如权利要求1所述的透明膜，其特征在于，所述曲面调整来自所述导光板的光线进 入所述增光膜的入射角度。
7. 如权利要求l所述的透明膜，其特征在于，所述底面是一凹凸面，并且凹面与凸面之 间具有一定的高度差。
8. —种用于笔记本电脑交叉型增光膜的透明膜的制造方法，其特征在于，该方法包括提供一底面；测量所述底面的曲率半径；基于所述曲率半径与圆滑曲面的凸出高度之间的比值，在所述底面上形成凸出平面；以及在所述凸出平面上涂布胶液，其中，曲率半径与圆滑曲面的凸出高度之间满足H/R为 0. 15至0. 4， H表示所述凸出高度，R表示所述曲率半径。
9. 如权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述透明膜的外表面采用转写工艺配 合胶液涂布来形成。
10. 如权利要求8 述的制造方法，其特征在于，所述透明膜的外表面采用透明粒子配 合胶液涂布来形成。
全文摘要
本发明提供了一种透明膜，它具有一圆滑的曲面和该曲面之下的底面，并且曲面的凸出高度大约为底面的曲率半径的0.15至0.4倍。本发明也提供了一种用于制造上述透明膜的方法，包括提供一底面；测量底面的曲率半径；基于曲率半径与圆滑曲面的凸出高度之间的比值，在底面上形成凸出平面；以及在凸出平面上涂布胶液。采用了本发明的高辉度透明膜及其制造方法，可以减少光线在扩散粒子间的来回散射，而且该扩散膜的曲面可以调整导光板的出光角度至交叉型增光膜的最佳入射角附近。此外，它还能够有效地提升来自导光板的光能利用率，提升辉度或者节约能源。
文档编号G02F1/1335GK101710215SQ200910172020
公开日2010年5月19日 申请日期2009年9月3日 优先权日2009年9月3日
发明者林义文, 郗任远 申请人:友达光电股份有限公司