[发明专利]一种光学片及其应用

说明书

技术领域

本发明是关于一种光学片及其应用，例如液晶显示器(LCD)的背光源和LED照明光源。

背景技术

液晶显示器正被广泛地用于电视，电脑，和手机中，液晶材料本身并不发光，需要有一面光源放置于液晶材料的背后。该面光源通常被称为背光源。背光源通常包含发光体，如冷阴极管(CCFL)，发光二极管(LED)，和起均匀及聚光作用的光学片。具有棱镜结构的光学片已被证明能有效地起到聚光作用，以增加显示器正前方的亮度，但该棱镜片必须与一片或多片起均匀作用的扩散片配合使用以达到液晶显示器所需要的显示效果。这样的背光源结构，增加了材料和生产成本，并导致不必要的能量损耗。因此，具有聚光和扩散多重功能的光学片将更适合于液晶显示器背光源中的应用。普通棱镜片具有将大角度的入射光聚集到接近棱镜片法线方向，即聚光作用。

发明内容

本发明提供一种含有多个三维光学结构、具有聚光和扩散多重功能的光学片。三维光学结构的侧面由多个光滑表面区域和多个粗糙表面区域组成。光滑表面区域和粗糙表面区域在三维光学结构的侧面上交替排列。

本发明提供一种光学片的制作方法，由表面刻有与光学片中三维光学结构互补的光学结构的模仁，在可硬化的树脂材料上压印而形成光学片中的三维光学结构，模仁上的光学结构包含交替排列的光滑表面区域和粗糙表面区域。

一种光学片的应用，是所述面光源中含有光学片。

本发明的技术方案是通过以下方式实现的：

一种光学片，光学片的一面含有多个三维光学结构，三维光学结构包含底面和多个侧面，三维光学结构的底面为入光面，多个侧面为出光面，三维光学结构的侧面由两类不同特性的表面区域组成，第一类表面区域为光滑表面区域，第二类表面区域为粗糙表面区域，粗糙表面区域可由多个凹陷的细微结构组成，或由多个凸起的细微结构组成，或由多个凹陷和多个凸起的细微结构共同组成，其特征在于：所述的三维光学结构的侧面包含多个光滑表面区域和多个粗糙表面区域，光滑表面区域和粗糙表面区域在三维光学结构的侧面上交替排列。

所述的光学片还可含有基片，基片可为透光率较高的材料，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)或三乙酸纤维素(TAC)，在基片材料中可包含用于增加基片与构成三维光学结构材料粘着力的表面涂层，基片或可经过电晕处理以增加基片与构成三维光学结构材料粘着力。

所述的基片中还可含有无机或有机粒子，所述的无机粒子可为二氧化硅或二氧化钛，所述的有机粒子可为丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、烯烃或其他光学上透明的聚合物材料，无机或有机粒子可为球形、椭球形、或其他规则或不规则的形状。

所述的光学片的另一面还可包含涂布层，涂布层中可包含突出涂布层表面的粒子。

所述的在三维光学结构侧面的光滑和粗糙区域，可包含有抗静电剂，抗静电剂可为阳离子抗静电剂、阴离子抗静电剂或非离子型抗静剂；阳离子抗静电剂可为烷基季按、磷或领盐；阴离子抗静电剂可为烷基磺酸、磷酸或二硫代氨基甲酸的碱金属盐；非离子型抗静剂可为乙氧基化脂肪族烷基胺。

所述的三维光学结构的截面可为三角形，或为顶角具有一定弧度的三角形，或为五边形，或为其他合适的形状。沿三维光学结构的长度方向，截面的形状或大小可以是一致，也可以是变化的，其边长或面积可沿长度方向逐渐减小或增大，或交替地减小或增大，边长或面积沿长度方向的减小或增大可随机或按一定规律排列，三维光学结构沿长度方向的边长可为直线或弯曲的形状。

本发明光学片的制作方法：用刻有与所需三维光学结构互补的光学结构的模仁在可硬化树脂材料上进行压印；用于压印的模仁可为滚筒成形轮，或平面或弯曲的成形板；用于压印的模仁还可将刻有与所述光学片三维光学结构互补的光学结构的可弯曲的片材，包在一圆柱形滚筒的外侧，形成用于压印的滚筒成形轮。

可硬化树脂材料可为通过加热或紫外光照射使其硬化而制成所需的形状的树脂材料。

一种本发明光学片的应用，是侧光式LCD背光源中含有光学片，光学片置于导光板的上方，导光板的下方设有反光面和散射体，两侧面设有反射面和发光体；所述的发光体可以是CCFL或LED。

另一种本发明光学片的应用，是在直下式LCD背光源中含有光学片，光学片置于发光体阵列的上方，发光体阵列可为LED阵列，或CCFL阵列。

本发明，在同一光学结构的侧面上具有光滑的表面区域和粗糙的表面区域，同时起到了LCD背光源所需的聚光和扩散的作用，从而可降低背光源的材料成本和生产成本。

附图说明

图1为本发明光学片的第一示例。