多层结构渐变折射率的增亮膜制造技术

本发明专利技术公开了多层结构渐变折射率的增亮膜，其包括平行设置的第一表面和相对侧的第二表面，以及N个正折射率微层之堆叠，正折射率微层之堆叠设置在第一表面和第二表面之间并且设置为相邻微层，从第一表面至第二表面的N个正折射率微层的折射率依次递减，第一表面设置有红外透明扩散粒子，以使增亮膜对于沿第二表面至第一表面出射的可见光具有高透过率，同时，增亮膜对于红外光具有高透过率。

Brightening film with graded refractive index of multilayer structure

【技术实现步骤摘要】
多层结构渐变折射率的增亮膜
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种用于LCD屏内指纹识别的多层结构渐变折射率的增亮膜以及LCD模组。
技术介绍
指纹感测和匹配是一种可靠且广泛使用的技术。指纹识别的常见方法涉及扫描样本指纹或其图像并存储指纹图像的图像和/或独特特征，可以将样本指纹的特征与已经存在于数据库中的参考指纹的信息进行比较，以确定用户的正确识别，例如用于验证目的。特别地，目前屏内(indisplay)指纹识别凭借其易操作性和多功能性以及适用于紧凑型便携式电子设备，而变得越来越流行。目前，屏内指纹识别显示设备主要采用的是OLED显示器，这主要是因为OLED显示器更薄更轻也更容易整合指纹识别传感器。然而，液晶显示器(LCD)相对于OLED更具成本优势。现有的LCD屏内指纹识别显示设备的解决方案是LCD屏下(underdisplay)使用CMOS图像传感器(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体)，CMOS图像传感器不完全内置于显示器中，但可以在显示器的活动区域内通过牺牲一些厚度实现指纹感应。但是，基于LCD显示器的屏内指纹识别显示设备尚未完全成熟，特别是无法兼顾指纹识别信号在LCD模组上的有效穿透和精确收集。在LCD显示器的屏内指纹识别显示设备中，如图1所示，通过识别按压覆盖在LCD显示屏上的玻璃盖板140上的指纹；然而用于识别指纹的光学信号至少要穿过LCD显示屏和玻璃盖板140，且由于LCD显示屏由LCD模组130和背光模组120构成，另外玻璃盖板具备一定的厚度。因此，光学信号在透过LCD模组、背光模组和玻璃盖板的过程中会发生比较严重的折射和散射，甚至全反射。尤其是，携带生物指纹信息的反馈光学信号受背光模组中多个功能光学膜片的严重影响，如增亮膜、扩散片、反射片等对反馈光信号的折射、散射和反射，从而造成反馈光信号损失或光学噪声污染严重，导致LCD屏幕底下的光学传感器110收集不到有效并且精确的信号，进而无法识别生物指纹信息。背光模组中对光学信号精确收集影响最大的光学膜片是增亮膜。现有技术中，增亮膜设置在LCD的背光模组中，以提高发光效率。图2是常规增亮膜的图示。如图2所示，增亮膜310包括主体部分320和多个透镜结构330。透镜结构130是等腰直角三角形棱柱并且重复排列地形成在主体部分320并且布置成阵列。图3是示出图2的增亮膜的视角与亮度之间的关系的曲线图。如图3所示，其中横坐标表示光通过传统增亮膜后的光输出角，纵坐标表示光的亮度。图3中的粗线表示视角与传统增亮膜的亮度的在垂直方向上关系曲线，而细线表示视角与传统增亮膜的亮度的在水平方向上关系曲线。因此，传统增亮膜具有光聚集的作用。但是，用来采集生物指纹信息的光学信号在通过传统增亮膜时，特别是传统增亮膜的棱镜结构，造成聚集和不定向散射，从而造成目标反馈光信号损失或光学噪声污染严重。因此，LCD显示器的屏内指纹识别功能的实现，需要对背光模组的整体设计改进，特别是增亮膜的光学机构设计和与之相匹配设计其他光学膜片的调整。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种增亮膜，在不设置棱镜结构的条件下，单侧入射光具有高透过率，有效地增加可见光的扩散，使光产生准直效果，从而改善光束的指向性，增加亮度，从而使该膜可作为增亮膜使用，同时在膜的两侧的红外光学信号可以有效穿透。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是多层结构渐变折射率的增亮膜，其包括平行设置的第一表面和相对侧的第二表面，以及N个正折射率微层之堆叠，所述正折射率微层之堆叠设置在所述第一表面和所述第二表面之间并且设置为相邻微层，从所述第一表面至所述第二表面的N个正折射率微层的折射率依次递减，所述第一表面设置有红外透明扩散粒子，以使所述增亮膜对于沿所述第二表面至所述第一表面出射的可见光具有高透过率，同时，所述增亮膜对于红外光具有高透过率。本专利技术的多层结构渐变折射率的增亮膜，在不需要棱镜结构的条件下，通过从所述第一表面至所述第二表面的N个微层的折射率依次递减和红外透明扩散粒子的设置，其结构设计使得光在有限的空间内形成光学偏转，可见光经过偏转路径后可以在第一表面增强出射和扩散，从而大幅提升可见光利用率和亮度，从而改善可见光的光束指向性。另一方面，垂直于多层结构渐变折射率的增亮膜的红外光可以透过增亮膜，从而可以在位于多层结构渐变折射率的增亮膜第二表面一侧进行采集。此外，沿第二表面至第一表面入射红外光具有高透过率。在一个优选实施例中，所述增亮膜不设置有用于聚光的棱镜结构。在一个优选实施例中，所述红外透明扩散粒子包括Au、Ag、Al、Cu、Zn、Pt、Co、Ni、Cu2O、CuO、CdO、TiO2、SiO2中至少一种粒子。在一个优选实施例中，所述红外透明扩散粒子的尺寸小于50微米，对红外光透明并且对可见光散射。在一个优选实施例中，所述正折射率微层的折射率介于1.4～2.4之间。在一个优选实施例中，所述正折射率微层包括氧化锌硅，所述氧化锌硅具有化学式ZnxSiyOz，0≤x≤1，0≤y≤1，0<z≤3。在一个优选实施例中，所述增亮膜还包括至少一负折射率微层。在一个优选实施例中，所述负折射率微层对可见光表现出负折射率。在一个优选实施例中，所述负折射率微层设置于N个所述正折射率微层之间。在一个优选实施例中，所述增亮膜设置有聚光区域，所述聚光区域设置有聚光的棱镜结构。附图说明本专利技术及其优点将通过研究以非限制性实施例的方式给出，并通过所附附图所示的特定实施方式的详细描述而更好的理解，其中：图1是现有技术的LCD显示器的屏内指纹识别显示设备。图2是现有技术中的增亮膜的图示。图3是现有技术中增亮膜的视角与亮度之间的关系的曲线图。图4是本专利技术实施例1中多层结构渐变折射率增亮膜的截面图。图5是本专利技术实施例2中多层结构渐变折射率增亮膜的截面图。具体实施方式请参照附图中的图式，其中相同的组件符号代表相同的组件，本专利技术的原理是以实施在一适当的环境中来举例说明。以下的说明是基于所示例的本专利技术的具体实施例，其不应被视为限制本专利技术未在此详述的其它具体实施例。本说明书所使用的词语“实施例”意指用作实例、示例或例证。此外，本说明书和所附权利要求中所使用的冠词“一”一般地可以被解释为意指“一个或多个”，除非另外指定或从上下文清楚导向单数形式。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增亮膜，其特征在于，包括：平行设置的第一表面和相对侧的第二表面，以及N个正折射率微层之堆叠，所述正折射率微层之堆叠设置在所述第一表面和所述第二表面之间并且设置为相邻微层，其特征在于，从所述第一表面至所述第二表面的N个正折射率微层的折射率依次递减，所述第一表面设置有红外透明扩散粒子，以使所述增亮膜对于沿所述第二表面至所述第一表面出射的可见光具有高透过率，同时，所述增亮膜对于红外光具有高透过率。/n

【技术特征摘要】
1.一种增亮膜，其特征在于，包括：平行设置的第一表面和相对侧的第二表面，以及N个正折射率微层之堆叠，所述正折射率微层之堆叠设置在所述第一表面和所述第二表面之间并且设置为相邻微层，其特征在于，从所述第一表面至所述第二表面的N个正折射率微层的折射率依次递减，所述第一表面设置有红外透明扩散粒子，以使所述增亮膜对于沿所述第二表面至所述第一表面出射的可见光具有高透过率，同时，所述增亮膜对于红外光具有高透过率。


2.根据权利要求1所述的增亮膜，所述增亮膜不设置有用于聚光的棱镜结构。


3.根据权利要求1所述的增亮膜，所述红外透明扩散粒子包括Au、Ag、Al、Cu、Zn、Pt、Co、Ni、Cu2O、CuO、CdO、TiO2、SiO2中至少一种粒子。


4.根据权利要求3所述的增亮膜，所述红...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小齐，彭益，曾晓虎，
申请(专利权)人：深圳市隆利科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44