[发明专利]一种衍射导光薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种衍射导光薄膜及其制备方法。

背景技术

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0.1-10微米的衍射光栅。通过改变光栅占空比和光栅的截 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，光栅占空比，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。

发明内容

本发明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 虑到生产的实际情况，降低制作难度，在生产过程中更容易被实现。

本发明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0一20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。