一种可提升液晶显示设备视角的功能膜制造技术

一种改善液晶显示设备可视角的光学功能膜，该光学功能膜包含基材层以及形成于基材层上的光学结构层，通过将该光学功能膜用OCA胶带外贴在液晶显示器的前端偏光片，可改善现有液晶显示器可视角不足的问题，同时亦可抑制因贴合该光学功能膜导致液晶显示器正视角中心对比度大幅下降的问题。对比度大幅下降的问题。对比度大幅下降的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种可提升液晶显示设备视角的功能膜


[0001]本专利技术涉及光学薄膜
，涉及一种光学功能膜，可贴合在现有的液晶显示设备近端偏光片外侧用来提升液晶显示的可视角和画面效果。

技术介绍

[0002]随着数字校园、智慧办公等的普及，集成触控交互与高清液晶显示的交互平板(IFPD，Interactive Flat Panel Display)需求正迎来爆发式的增长。与家庭使用环境不同(客厅、卧室)，适用于教室、会议室等空旷的使用环境下的液晶显示器对光学指标提出了差异化的性能要求，如中心亮度与对比度、亮度可视角等。针对教室环境，国家卫生健康委员会于2021年颁布，2022年执行的《儿童青少年学习用品近视防控卫生要求》国家标准，明确了对教学多媒体产品(电视视频显示系统)的显示技术要求：1、水平亮度视角>120
°
，垂直亮度视角>60
°
；2、亮度对比度≥1000：1；3、教学多媒体产品使用时屏幕亮度范围在300
‑
400cd/m2。针对会议场景，随观影人数减少，IFPD无需具备120
°
的水平亮度视角，需要在提升侧视角下亮度的同时，尽可能地保持中心亮度对比度和色度可视角，来保持中心与靠近中心视角液晶显示的画质。
[0003]CN201910090524.7公开了一种光学膜层和显示装置。该光学膜层的各向同性光学层的折射率小于单光轴各向异性光学层的寻常光折射率，且凸起结构的宽度在入射光的波长范围内，光从凹槽和凸起结构的交接面通过时将产生绕射作用，以使正视角光型能量分配大视角，改善视角色偏。
[0004]CN201910090545.9公开了光学膜层和显示装置。该光学膜层包括第一单光轴光学层和第二单光轴光学层，第二单光轴光学层的寻常光折射率小于第一单光轴光学层的非常光折射率，且凸起结构的宽度在入射光的波长范围内。
[0005]尽管上述技术可以一定程度地改善侧向视角下的色偏问题，但均不能大幅度地提高特定侧向视角下液晶显示器的亮度。
[0006]CN202222583913.3公开一种VA面板偏光片用广视角功能膜，包括逐层分布的低反射表面处理层、视角扩大层和黏着层，其中低反射表面处理层和视角扩大层分别成型于第一超位相差型聚对苯二甲酸乙二醇酯基材的两侧，黏着层背向视角扩大层的一端贴附于第二超位相差型聚对苯二甲酸乙二醇酯基材上，且第二超位相差型聚对苯二甲酸乙二醇酯基材背向黏着层的一侧依次粘合有聚乙烯醇薄膜和光学补偿膜，光学补偿膜背向聚乙烯醇薄膜的一侧涂覆有压敏胶。
[0007]上述技术着重介绍了广视角功能膜集成在外侧偏光片上的方式，虽说明增加广视角膜后对液晶显示器侧向视角的亮度和色度上有改善效果，却未有改善液晶显示器前、后在亮度、色度与对比度性能上的实际数据。考虑到贴合广视角膜后，液晶显示器在正视角下的中心亮度会发生减损，同时，由于侧向视角光线补偿向正视角光线会进一步造成对比度衰减，因此如何在优化液晶显示器具备较为合理的亮度可视角、色度可视角和对比度可视角的同时，抑制因集成或贴合广视角膜后对于液晶显示器的负面效果，是亟待思考和解决
的内容。
[0008]CN202210615752.3公开了一种广视角偏光片及其制作方法、和显示装置，广视角偏光片的制作方法包括：提供偏光膜层；在偏光膜层的一侧上形成广视角功能膜层，第一光线从偏光膜层射入后经由广视角功能膜层射出，以得到第二光线，第二光线的视角大于第一光线的视角。
[0009]上述技术着重在于优化与改善减薄集成广视角功能偏光片厚度偏厚的问题，并未对广视角膜本体光学设计进行优化与改良，以提高液晶显示器具备更加平衡的光学性能，即提高液晶显示器适应场景需求的亮度可视角、对比度可视角和色度可视角，同时最大程度地抑制因贴合广视角膜后对于液晶显示器的负面效果。
[0010]侧视角亮度提升的方案已知有可通过特殊的视角改善膜来达成。其特征是对称的单元光学结构搭配存在折射率差异的两层UV树脂层。如图1所示，当光线1经由低折射率树脂层折射入高折射率树脂层，进一步地从高折射率树脂层折射出射至空气层，既有从中心出射的光线1经由两次偏折朝向侧视角出射，从而提升侧视角下的亮度和改善液晶显示的色度可视角。同时，原本向侧视角下出射的光线2经由低折射率树脂层向中心视角折射出射，这会造成中心亮度对比度的下降。进一步地，如图2所示，当光线3由高折射率树脂层入射向低折射率树脂层出射，大于临界入射角的中心光线3会在梯形斜边发生全反射，到达梯形的上平台后向低折射率树脂折射出射，进一步地经由低折射率树脂与空气界面出射。与经由低折射率树脂入射高折射率树脂出射的光线1不同，经由低折射率树脂入射高折射率树脂出射的光线3(1次全反射、2次折射)会偏折向更大的侧视角，来提升液晶显示在侧视角下的亮度和色度可视角(图2)。进一步地，色偏值拐点在色偏视角曲线中由于出现在更外侧的视角，色偏值的转变过程不易被觉察到。不过，在中心对比度上，图2示出了原本偏折向更大视角的光线4经由高、低折射率树脂层的折射向正视角出射，造成更大的中心对比度减损。如何降低中心对比度减损是这种光学设计方案中亟待解决的问题。

技术实现思路

[0011]为了解决现有液晶显示器亮度可视角小、侧视角对比率不足的问题，本专利技术提供一种光学功能膜，通过将该光学功能膜用OCA胶带外贴在液晶显示器的前端偏光片(Front Polarizer)，可改善现有液晶显示器可视角不足的问题，同时亦可抑制因贴合该光学功能膜导致液晶显示器正视角中心对比度大幅下降的问题。
[0012]为了解决现有技术的问题，本专利技术提供一种可用于改善液晶显示设备可视角的光学功能膜，其中，液晶显示设备的可视角包含亮度可视角、对比度可视角和色度可视角。
[0013]本专利技术首先提供一种改善液晶显示设备可视角的光学功能膜，该光学功能膜包含基材层以及形成于基材层上的光学结构层；
[0014]其中，光学结构层包含：临近基材层的折射率为N1的第一树脂层1，其包含多个等腰梯形图案和相邻等腰梯形图案间的平坦部分(Gap，单位为微米)，其中单个等腰梯形图案与其相邻近的等腰梯形图案间平坦部分构成一个单元周期(Pitch，单位为微米)；以及折射率为N2的第二树脂层2，其直接形成于图案化的树脂层1中图案上方与相邻图案间的平坦部分；
[0015]其中第一树脂层1的折射率N1大于第二树脂层2的折射率N2。
[0016]进一步地，所述基材层为三醋酸纤维酯(TAC)、超相位延迟薄膜(SRF)、环烯烃(COP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等；
[0017]进一步地，所述基材层的厚度为50
‑
500um，或者为450um、300um、250um、188um、125um、100um、80um，进一步地优选125um、100um和80um。
[0018]进一步地，所述第一树脂层1是聚丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯共聚物或由其改性的可固化聚合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善液晶显示设备可视角的光学功能膜，该光学功能膜包含基材层以及形成于基材层上的光学结构层；其中，光学结构层包含：临近基材层的折射率为N1的第一树脂层1，其包含多个等腰梯形图案和相邻等腰梯形图案间的平坦部分(Gap，单位为微米)，其中单个等腰梯形图案与其相邻近的等腰梯形图案间平坦部分构成一个单元周期(Pitch，单位为微米)；以及折射率为N2的第二树脂层2，其直接形成于图案化的树脂层1中图案上方与相邻图案间的平坦部分；其中第一树脂层1的折射率N1大于第二树脂层2的折射率N2。2.根据权利要求1所述的光学功能膜，其特征在于，所述基材层为三醋酸纤维酯(TAC)、超相位延迟薄膜(SRF)、环烯烃(COP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。3.根据权利要求1或2所述的光学功能膜，其特征在于，所述基材层的厚度为50
‑
500um，或者为450um、300um、250um、188um、125um、100um、80um，进一步地优选125um、100um和80um。4.根据权利要求1至3之一所述的光学功能膜，其特征在于，所述第一树脂层1是聚丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯共聚物或由其改性的可固化聚合物的一种或多种。5.根据权利要求1至3之一所述的光学功能膜，其特征在于，所述的光学功能膜，其特征在于，所述第一树脂层2是聚丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯共聚物或由其改性的可固化聚合物的一种或多种。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，缪锴，王灵杰，卢琳春，唐海江，张彦，
申请(专利权)人：宁波激智科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：