[發(fā)明專利]一種具有納米金屬光柵的顯示用背光結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310209438.6
• 申請(qǐng)日: 2013-05-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103244875A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉志成;孫楠凌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): F21S8/00
• 分類號(hào): F21S8/00;F21V5/00;G02F1/13357
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張澤純

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信息顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種含有納米金屬線柵的背光結(jié)構(gòu)來(lái)提高屏幕顯示亮度。

背景技術(shù)

在平板顯示領(lǐng)域，LCD占有80％以上的份額，而LCD面板本身不具發(fā)光特性，因此，須借助背光模組提供的光源及分布均勻的亮度才能使液晶顯示器顯示影像。因此增光膜、導(dǎo)光板、擴(kuò)散膜等也稱為背光模組關(guān)鍵件，其主要作用是為液晶面板提供均勻的面光源，盡可能高的光能透過(guò)特性，盡可能不影響光的特性。普通的LCD的背光模組的結(jié)構(gòu)如圖1所示，從背光源到輸出光的有效光輸出效率很低，屏幕的顯示亮度較低。

目前針對(duì)以上問(wèn)題，提高屏幕顯示亮度方法主要有：（1）在背光模組中添加增亮膜，其中尤以美國(guó)3M公司生產(chǎn)反射式偏光增亮膜（或稱為DBEF膜）最為常見(jiàn)，該膜是由多層高分子材料復(fù)合而成的具有產(chǎn)生高效率偏振光功能的光學(xué)薄膜；具體可參見(jiàn)http://www.3M.com/vikuiti相關(guān)介紹（2）美國(guó)的研究人員與臺(tái)灣一家光電企業(yè)合作，用納米光柵偏振元件替換LCD中的線偏振元件，制造出了更薄、更高效的顯示器件。第一種方法中DBEF是一種反射偏光片，通過(guò)選擇性反射背光系統(tǒng)的光，使其不被LCD的下偏光片所吸收，使LCD全視角的部分光得以重新利用，同時(shí)能夠循環(huán)利用偏振光。由此使軸向亮度增加約60%。但現(xiàn)有的DBEF膜作為偏光底片用于LCD顯示時(shí)由于偏振抑制比低而導(dǎo)致泄露的光被吸收，效果不佳，只有30%左右的光能提高。第二種采用納米光柵偏振片代替反射偏振片和底層線性偏振層，通過(guò)將這兩個(gè)偏振元件的功能集成進(jìn)一個(gè)背光循環(huán)元件，從而提高顯示亮度。但是在這種方法中并沒(méi)有提及納米線柵的擺放位置問(wèn)題，而這恰恰對(duì)于顯示亮度的提高具有很大的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有納米金屬光柵的顯示用背光結(jié)構(gòu)，提高從光源到輸出光的有效光輸出效率。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：

一種具有納米金屬光柵的顯示用背光結(jié)構(gòu)，包括光源、燈管反射罩、反射片、導(dǎo)光板、擴(kuò)散片，其特點(diǎn)在于還包括設(shè)置于擴(kuò)散片與液晶面板底層的偏振片之間的納米金屬線柵，該納米金屬線柵由光柵面、基板和襯底面構(gòu)成，所述的基板位于光柵面和襯底面之間，光柵面正對(duì)擴(kuò)散片，襯底面朝向偏光片。

所述的納米金屬線柵設(shè)置在正對(duì)經(jīng)擴(kuò)散片后出射角最大的方向。

所述的基板為對(duì)光透明的塑料或玻璃。

所述的光源為冷陰極熒光管(CCFL）或發(fā)光二極管(LED)。

所述的燈管反射罩作用在包住燈管發(fā)出的光源，盡量的送入導(dǎo)光板內(nèi)。

所述的導(dǎo)光板是將線光源轉(zhuǎn)換為面光源，用來(lái)提高灰度以及面板光線的均勻性，并未特指某一類導(dǎo)光板。可以是平板狀也可以是楔形，網(wǎng)點(diǎn)的印刷方式可以是IR或者UV印刷。

所述的反射片是將未被散射的光源反射再進(jìn)入光傳導(dǎo)區(qū)內(nèi),反射方式為鏡面反射,以提高光的利用率。

所述的擴(kuò)散片內(nèi)有很多顆粒狀的物體，可以將導(dǎo)光板收到的光進(jìn)行擴(kuò)散，使光能夠向納米金屬線柵正面方向傳播，起到拓寬視角的作用。

所述的納米金屬線柵正對(duì)擴(kuò)散片的一面上具有光柵，并在上面鍍有金屬，而朝向偏振片的一側(cè)沒(méi)有光柵。

所述的基板為透明塑料或玻璃。

所述的納米金屬線柵的光柵面上鍍有金屬，所述的金屬為Al或Ag，且其厚度未做固定限制。本實(shí)施方式中使用的金屬是Al，其厚度為50nm。

所述的光柵面是具有缺陷的線條或微腔嵌套的結(jié)構(gòu)，是單層金屬線柵或者是雙層金屬線柵，其周期并未做固定的限定。在本實(shí)施方案中使用的光柵是雙層金屬線柵周期是300nm，線柵的深度是80nm。

所述的納米金屬線柵擺放在正對(duì)經(jīng)擴(kuò)散片后出射角最大的方向即常見(jiàn)的導(dǎo)光板的長(zhǎng)度方向上。可以避免由于入射光被光柵衍射或者形成橫向光波共振而導(dǎo)致的吸收增加，使得亮度和顏色隨視角發(fā)生變化。