一种衍射导光薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术是关于一种衍射导光薄膜及其制备方法。该衍射导光薄膜包括入光面、底面和出光面，在底面或出光面包括至少一个区域，每个区域在使用时与一个点光源对应并且包括多个光栅像素单元，在入射光的强区，任意两个光栅像素单元内的光栅占空比、槽型深度和空间频率相同，任意光栅像素单元内的光栅的条纹取向与入射光的夹角的绝对值在０－２０度８０－９０度之间；在入射光的弱区，任意所述光栅像素单元内的光栅的条纹取向与入射光的夹角的绝对值在８０－９０度之间，任意两个光栅像素单元内的光栅占空比、槽型深度和空间频率相同，每个光栅像素单元内光栅的面积使得出光均匀度为０．７－１。本发明专利技术提供的衍射导光薄膜在满足出光均匀度要求的同时，还具有制作简单的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于。
技术介绍
背光模组是液晶显示装置(LCD)不可缺少的部分，安装在手机、数码相机、PDA、笔 记本电脑等小型面板中的常规的背光组件一般包括光源、导光板、扩散膜、棱镜片、反射片 等。导光板用于引导光源所产生的光，将点光源或者线光源产生的光转化成均匀分布的面 光源。 近年来，随着手机、笔记本电脑等移动电子设备的普及和小型化，背光模组行业内的竞争也越来越激烈，轻型化、薄型化、低成本等要求越来越高。新型导光板的设计也成为行业热点，轻、薄、出射光均匀性好、亮度高是新型导光板研制追求的目标。 传统的导光板利用的是几何光学的原理，在导光板的底面设计扩散网点，当光线入射到扩散点时，会将一条光线散射成多条光线，从而来破坏光的全反射，使部分光线从出光面散射出去。在距离光源较近处，扩散点较小并稀疏，在距离光源较远处，扩散点较大，较密，通过这种分布使光源强度较强处散射较少的光线，光线强度较弱处，散射较多的光线，从而实现光强的均匀性。也有在导光板的上下表面加入微棱镜结构，利用的也是折射原理。另外为了实现背光模组的轻量化和薄型化，有的设计采用导光板下表面是扩散网点，上表面铺满微结构的形式，这样就可以省去一块棱镜片而降低了整体的厚度。 但是传统方法设计的导光板存在着出射光强均匀度不高的问题。 近年来利用波动光学原理，用衍射光栅代替传统的扩散点或者微结构的研究已经有了一定的进展。光栅型的导光板利用光栅的衍射特性，可以更精确的控制出射光的角度和出射光的效率，从而获得较好的均匀度。更重要的是，采用衍射光栅的制作方式可以降低导光板的厚度，从而降低了整个显示系统的成本，因此，衍射式的导光薄膜越来越受到科研人员的重视。 现有技术中公开了一种利用衍射光栅制作的导光板，在导光板的底部是一系列光 栅常数为0. l-10微米的衍射光栅。通过改变光栅占宽比和光栅的截面轮廓，来提高出射面 的光强的强度和均匀性。 现有技术中公开了一种改良的超薄衍射光栅光导薄膜，在薄膜的表面平铺有光栅像素单元，每个光栅像素单元由亚像素结构组成，通过改变亚像素结构的大小，光栅的取向，光栅的截面轮廓，光栅占宽比，光栅槽型深度等来达到均匀光强的目的。 上述公开的衍射导光板在同一块板上需改动的参数较多，比如槽型深度和光栅截面轮廓的同时改变，这给设计、制作和复制过程带来很大难度，甚至难以实现，不仅使制作成本很高，而且使设计上的灵活性和精确性大大降低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种衍射导光薄膜，既能提高出光均匀度，又能考虑到生产4的实际情况，降低制作难度，在生产过程中更容易被实现。 本专利技术提供了一种衍射导光薄膜，该衍射导光薄膜包括入光面、底面和出光面，在 所述底面或所述出光面包括至少一个区域，每个区域在使用时与一个点光源对应并且包括 多个光栅像素单元，其中，在任意一个区域中，多个光栅像素单元与对应的点光源发出的经 入光面进入衍射导光薄膜的入射光具有如下关系在入射光的强区，任意两个光栅像素单 元内的光栅占空比、槽型深度和空间频率相同，并且，任意一个所述光栅像素单元内的光栅 的条纹取向与入射光的方向之间的夹角的绝对值在0-20度80-90度之间；在入射光的弱 区，任意一个所述光栅像素单元内的光栅的条纹取向与入射光的方向之间的夹角的绝对值 在80-90度之间，任意两个光栅像素单元内的光栅占空比、槽型深度和空间频率相同，每个 光栅像素单元内光栅的面积使得出光均匀度为O. 7-1 ;其中，所述入射光的强区是指以对 应的点光源为端点并以经过点光源的导光薄膜边缘的垂线为基准正负5度、从靠近点光源 的导光薄膜的边缘开始到导光薄膜长度的1/10-1/2的区域，所述入射光的弱区是指该点 光源对应的区域中除入射光的强区以外的区域。 本专利技术提供了所述的衍射导光薄膜的制备方法，该衍射导光薄膜包括入光面、底 面和出光面，在所述底面或所述出光面包括至少一个区域，每个区域在使用时与一个点光 源对应并且包括多个光栅像素单元，其中，在任意一个区域中，多个光栅像素单元与对应的 点光源发出的经入光面进入衍射导光薄膜的入射光具有如下关系在入射光的强区，任意 两个光栅像素单元内的光栅占空比、槽型深度和空间频率相同；并且，任意一个所述光栅像 素单元内的光栅的条纹取向与入射光的方向之间的夹角的绝对值在0-20度或80-90度之 间；在入射光的弱区，任意一个所述光栅像素单元内的光栅的条纹取向都与入射光的方向 之间的夹角的绝对值在80-90度之间，任意两个光栅像素单元内的光栅占空比、槽型深度 和空间频率相同，每个光栅像素单元内光栅的面积使得出光均匀度为0. 7-1 ;其中，所述入 射光的强区是指以对应的点光源为端点并以经过点光源的导光薄膜边缘的垂线为基准正 负5度、从靠近点光源的导光薄膜的边缘开始到导光薄膜长度的1/10-1/2的区域，所述入 射光的弱区是指该点光源对应的区域中除入射光的强区以外的区域。 本专利技术提供的衍射导光薄膜出光均匀度可达到0.7以上，而且，在满足出光均匀 度要求的同时，还具有制作简单的优点。附图说明 图1为本专利技术导光膜示意图； 图2为导光膜内部应用全反射原理示意图； 图3是在出光面上设置光栅像素单元的示意图； 图4是本专利技术的一种实施方式的衍射导光薄膜示意图； 图5是本专利技术的另一种实施方式的衍射导光薄膜示意具体实施例方式—种衍射导光薄膜，该衍射导光薄膜包括入光面、底面和出光面，在所述底面或所 述出光面包括至少一个区域，每个区域在使用时与一个点光源对应并且包括多个光栅像素 单元，其中，在任意一个区域中，多个光栅像素单元与对应的点光源发出的经入光面进入衍5射导光薄膜的入射光具有如下关系在入射光的强区，任意两个光栅像素单元内的光栅占 空比、槽型深度和空间频率相同，并且，任意一个所述光栅像素单元内的光栅的条纹取向与 入射光的方向之间的夹角的绝对值在0-20度或80-90度之间；在入射光的弱区，任意一个所述光栅像素单元内的光栅的条纹取向与入射光的方向之间的夹角的绝对值在80-90度 之间，任意两个光栅像素单元内的光栅占空比、槽型深度和空间频率相同，每个光栅像素单 元内光栅的面积使得出光均匀度为O. 7-1 ;其中，所述入射光的强区是指以对应的点光源 为端点并以经过点光源的导光薄膜边缘的垂线为基准正负5度、从靠近点光源的导光薄膜 的边缘开始到导光薄膜长度的1/10-1/2的区域，所述入射光的弱区是指该点光源对应的 区域中除入射光的强区以外的区域。 优选情况下，所述入射光的弱区内的像素单元的光栅占空比、槽型深度和空间频 率分别与所述入射光的强区对的像素单元的光栅占空比、槽型深度和空间频率相同。 优选情况下，所述入射光的强区内的像素单元的光栅的条纹取向与入射光的方向 的夹角的绝对值在0-5度之间，进一步优选为与入射光的方向平行；或者，根据本专利技术的另 一种实施方式，优选为在所述入射光的强区的像素单元的光栅条纹取向与入射光的方向垂 直。 优选情况下，所述入射光的弱区内的像素单元的光栅条纹取向与入射光的方向垂直。 优选情况下，在入射光的强区设置光栅条纹取向与入射光的方向之间的夹角的绝 对值在0-20之间的光栅。所述入射光的强区是指以对应的点光源为端点并以经过点光源 的导光薄膜边缘的垂线为基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种衍射导光薄膜，该衍射导光薄膜包括入光面、底面和出光面，在所述底面或所述出光面包括至少一个区域，每个区域在使用时与一个点光源对应并且包括多个光栅像素单元，其特征在于，在任意一个区域中，多个光栅像素单元与对应的点光源发出的经入光面进入衍射导光薄膜的入射光具有如下关系：在入射光的强区，任意两个光栅像素单元内的光栅占空比、槽型深度和空间频率相同，并且，任意一个所述光栅像素单元内的光栅的条纹取向与入射光的方向之间的夹角的绝对值在０－２０度或８０－９０度之间；在入射光的弱区，任意一个所述光栅像素单元内的光栅的条纹取向与入射光的方向之间的夹角的绝对值在８０－９０度之间，任意两个光栅像素单元内的光栅占空比、槽型深度和空间频率相同，每个光栅像素单元内光栅的面积使得出光均匀度为０．７－１；其中，所述入射光的强区是指以对应的点光源为端点并以对应的点光源到导光薄膜边缘的垂线为基准正负５度、从靠近点光源的导光薄膜的边缘开始到导光薄膜长度的１／１０－１／２的区域，所述入射光的弱区是指该点光源对应的区域中除入射光的强区以外的区域。

【技术特征摘要】
一种衍射导光薄膜，该衍射导光薄膜包括入光面、底面和出光面，在所述底面或所述出光面包括至少一个区域，每个区域在使用时与一个点光源对应并且包括多个光栅像素单元，其特征在于，在任意一个区域中，多个光栅像素单元与对应的点光源发出的经入光面进入衍射导光薄膜的入射光具有如下关系在入射光的强区，任意两个光栅像素单元内的光栅占空比、槽型深度和空间频率相同，并且，任意一个所述光栅像素单元内的光栅的条纹取向与入射光的方向之间的夹角的绝对值在0-20度或80-90度之间；在入射光的弱区，任意一个所述光栅像素单元内的光栅的条纹取向与入射光的方向之间的夹角的绝对值在80-90度之间，任意两个光栅像素单元内的光栅占空比、槽型深度和空间频率相同，每个光栅像素单元内光栅的面积使得出光均匀度为0.7-1；其中，所述入射光的强区是指以对应的点光源为端点并以对应的点光源到导光薄膜边缘的垂线为基准正负5度、从靠近点光源的导光薄膜的边缘开始到导光薄膜长度的1/10-1/2的区域，所述入射光的弱区是指该点光源对应的区域中除入射光的强区以外的区域。2. 根据权利要求1所述的衍射导光薄膜，其中，所述入射光的弱区内的像素单元的光 栅占空比、槽型深度和空间频率分别与所述入射光的强区内的像素单元的光栅占空比、槽 型深度和空间频率相同。3. 根据权利要求1所述的衍射导光薄膜，其中，所述入射光的强区内的像素单元的光 栅的条纹取向与入射光的方向的夹角的绝对值在0-5度之间。4. 根据权利要求1所述的衍射导光薄膜，其中，所述入射光的强区内的像素单元的光 栅条纹取向与入射光的方向平行。5. 根据权利要求1所述的衍射导光薄膜，其中，所述入射光的强区内的像素单元的光 栅条纹取向与入射光的方向垂直。6. 根据权利要求3、4或5所述的衍射导光薄膜，其中，所述入射光的弱区内的像素单元 的光栅条纹取向与入射光的方向相垂直。7. 根据权利要求1所述的衍射导光薄膜，其中，所述光栅像素单元内的光栅的空间频 率、槽型深度和光栅的条纹取向、光栅占宽比的关系符合严格耦合波方程；所述空间频率为 1000线/毫米-2000线/毫米，所述光栅占宽比为0. 3-0. 5，所述槽型深度为0. 5微米-2. 5 微米；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张德祥，潘娟，吴波，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]