一种光学结构及其制备方法、背光模组以及显示装置制造方法及图纸

技术编号:10666402 阅读:114 留言:0更新日期:2014-11-20 12:08
本发明专利技术涉及一种光学结构及其制备方法、背光模组以及显示装置,上述光学结构包括导光层和光学膜层,光学膜层包括分别设于导光层的两侧的四分之一波片和反射层,以及设于四分之一波片与导光层之间的第一胆甾相液晶层;第一胆甾相液晶层中的胆甾相液晶的螺距旋转方向为左旋,第一胆甾相液晶层允许右旋圆偏振光透射,且能够将左旋圆偏振光反射向反射层;或者第一胆甾相液晶层中的胆甾相液晶的螺距旋转方向为右旋,第一胆甾相液晶层允许左旋圆偏振光透射,且能够将右旋圆偏振光反射向反射层。上述光学结构具有较高的光透过率和有效利用率,且其制备成本较低,厚度较小。

【技术实现步骤摘要】
一种光学结构及其制备方法、背光模组以及显示装置
本专利技术涉及液晶显示
,具体地,涉及一种光学结构及其制备方法、包括上述光学结构的背光模组以及包括上述背光模组的显示装置。
技术介绍
在液晶显示中,光源向导光板发出光线,使导光板成为面光源。导光板向显示面板发出光线,该光线依次经过下偏振片、位于阵列基板和彩膜基板之间的液晶层、上偏振片。具体地,如图1所示,该光线可被分解为与入射面平行的P光和与入射面垂直的S光;在光线穿过下偏振片时,P光可以穿过下偏振片,S光则会被下偏振片吸收,使光线损失大量的亮度,导致光线的有效利用率较低,并导致显示面板所显示的亮度较低。图2为现有的导光板及设置在导光板上的光学膜材的示意图。该导光板借助设于其上方的反射式偏光增亮膜(DualBrightnessEnhancementFilm,以下简称为DBEF)和设于其下方的反射层解决了光线的有效利用率和显示面板所显示的亮度低的问题。具体地,导光板1上方依次设有扩散片2、棱镜膜3和DBEF4,下方设有反射层5。如图3所示,DBEF4允许P光透过,将S光反射向导光板1;经过反射层5的反射,该S光变为P光和S光,并重新射向显示面板,其中的P光可以透过DBEF4和下偏振片,S光再次被反射向导光板1。如此,经过多次反射,原本被下偏振片吸收的S光不断地被转换为P光和S光,且其中的P光可以透过下偏振片射向显示面板,从而提高了光线的有效利用率,增加显示面板所显示的亮度。但在实际应用中,由于DBEF4的技术主要掌握在美国3M公司手中,兼其制备过程较为复杂,使得DBEF4的价格偏贵,从而会导致导光板的成本较高。此外,上述导光板及设置于其上、下表面的各种膜材的厚度之和大约为500μm,其厚度偏大。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提出了一种光学结构及其制备方法、背光模组以及显示装置,该光学结构可以提高光线的透过率,从而提高光线的有效利用率,并且具有较低的制备成本,以及具有较小的厚度。为实现本专利技术的目的而提供一种光学结构,包括导光层和光学膜层,所述光学膜层包括分别设于导光层的两侧的四分之一波片和反射层,以及设于所述四分之一波片与所述导光层之间的第一胆甾相液晶层;所述第一胆甾相液晶层中的胆甾相液晶的螺距旋转方向为左旋,所述第一胆甾相液晶层允许右旋圆偏振光透射,且能够将左旋圆偏振光反射向所述反射层;或者所述第一胆甾相液晶层中的胆甾相液晶的螺距旋转方向为右旋,所述第一胆甾相液晶层允许左旋圆偏振光透射,且能够将右旋圆偏振光反射向所述反射层。优选地,所述导光层为聚合物分散液晶层,所述聚合物分散液晶层制备于第一基板上。优选地,所述光学结构还包括第二基板,所述第二基板与所述第一胆甾相液晶层分别位于所述四分之一波片的两侧;所述光学膜层还包括二向色性层,所述二向色性层设于所述第二基板与所述四分之一波片之间。优选地,所述反射层为位于所述导光层上的与第一胆甾相液晶层所在一侧相对的另一侧上的金属层。优选地,所述反射层包括第三基板和第二胆甾相液晶层,所述第三基板和所述第一胆甾相液晶层分别位于所述导光层的两侧,所述第二胆甾相液晶层设置在所述第三基板和所述导光层之间,所述第二胆甾相液晶层中的胆甾相液晶的螺距旋转方向包括左旋和右旋,用于将左旋圆偏振光和右旋圆偏振光反射向所述导光层。作为另一个技术方案,本专利技术还提供一种光学结构的制备方法,用于制备本专利技术提供的上述光学结构,所述光学结构的制备方法包括:制备导光层;将导光层与四分之一波片对盒;向所述导光层与所述四分之一波片之间设置第一胆甾相液晶层;设置反射层,并使所述导光层位于所述四分之一波片和所述反射层之间;其中,所述第一胆甾相液晶层允许右旋圆偏振光透射,且能够将左旋圆偏振光反射向所述反射层;或者,所述第一胆甾相液晶层允许左旋圆偏振光透射,且能够将右旋圆偏振光反射向所述反射层。优选地,根据下述方法制备所述导光层:S10、提供第一基板;S11、在第一基板的一侧的表面设置聚合物分散液晶层。优选地通过下述方法在第一基板上设置聚合物分散液晶层:S20、在第一基板的第一侧的表面涂覆粘结剂;S21、将第一基板与第四基板对盒,且使第一基板的第一侧与第四基板相对;并在二者之间注入向列相液晶、可聚合单体和光引发剂按预设比例混合而成的混合物;S22、使用紫外线照射注入第一基板和第四基板之间的上述混合物,使其固化,获得聚合物分散液晶层;S23、将第四基板与聚合物分散液晶层剥离。优选地,在所述导光层与所述四分之一波片对盒的步骤之前,进行下述步骤:S30、提供第二基板;S31、在第二基板的一侧的表面上制备二向色性层;S32、将第二基板和四分之一波片贴合,且使二向色性层位于第二基板和四分之一波片之间。优选地,通过下述方法在所述导光层和所述四分之一波片之间设置所述第一胆甾相液晶层:S40、向导光层和四分之一波片之间注入左旋或右旋的手性离子液体、向列相液晶、可聚合单体和光引发剂按预设比例混合后的混合物;S41、对注入导光层和四分之一波片之间的上述混合物进行紫外光照射,使其固化。优选地,根据下述方法在导光层上制备反射层:S50、提供第三基板;S51、将第三基板与导光层对盒;S52、向第三基板和导光层之间注入左旋的手性离子液体、右旋的手性离子液体、向列相液晶、可聚合单体和光引发剂按预设比例混合而成的混合物;S53、对注入第三基板和导光层之间的上述混合物进行紫外线照射,将其固化,获得第二胆甾相液晶层,作为反射层。优选地,根据下述方法在导光层上制备反射层:在导光层的一侧的表面沉积一层金属,作为反射层,且该反射层与第一胆甾相液晶层分别位于所述导光层的两侧。作为另一个技术方案,本专利技术还提供一种背光模组,包括光源和光学结构,所述光学结构采用本专利技术提供的上述光学结构,或者,所述光学结构采用本专利技术提供的上述光学结构的制备方法制造;所述光源设于所述光学结构的导光层的一侧或两侧。作为另一个技术方案,本专利技术还提供一种显示装置,包括背光模组、阵列基板和对盒基板,所述阵列基板和所述对盒基板之间设有液晶层,所述背光模组采用本专利技术提供的上述背光模组,且所述背光模组与所述阵列基板相接。本专利技术具有以下有益效果:本专利技术提供的光学结构,其第一胆甾相液晶层使导光层发出的光线中的左旋圆偏振光(右旋圆偏振光)透过,并将导光层发出的光线中的右旋圆偏振光(左旋圆偏振光)反射向反射层,使其在第一胆甾相液晶层和反射层之间不断地进行反射,并在此过程中,右旋圆偏振光(左旋圆偏振光)不断地转化为左旋圆偏振光(右旋圆偏振光),从而可以使导光层发出的大部分光线可以透过第一胆甾相液晶层,提高光线的透过率和有效利用率。并且,与现有技术相比,本专利技术提供的光学结构中不包含DBEF,使其制备成本较低。此外,与现有技术相比,本专利技术提供的光学结构的厚度较低,从而有助于降低显示装置的厚度。本专利技术提供的光学结构的制备方法,其制备出的光学结构的第一胆甾相液晶层使导光层发出的光线中的左旋圆偏振光(右旋圆偏振光)透过,并将导光层发出的光线中的右旋圆偏振光(左旋圆偏振光)反射向反射层,使其在第一胆甾相液晶层和反射层之间不断地进行反射,并在此过程中,右旋圆偏振光(左旋圆偏振光)不断地转化为左旋圆偏振光(右旋圆偏振光),从而可以本文档来自技高网
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一种光学结构及其制备方法、背光模组以及显示装置

【技术保护点】
一种光学结构,包括导光层和光学膜层,其特征在于,所述光学膜层包括分别设于导光层的两侧的四分之一波片和反射层,以及设于所述四分之一波片与所述导光层之间的第一胆甾相液晶层;所述第一胆甾相液晶层中的胆甾相液晶的螺距旋转方向为左旋,所述第一胆甾相液晶层允许右旋圆偏振光透射,且能够将左旋圆偏振光反射向所述反射层;或者所述第一胆甾相液晶层中的胆甾相液晶的螺距旋转方向为右旋,所述第一胆甾相液晶层允许左旋圆偏振光透射,且能够将右旋圆偏振光反射向所述反射层。

【技术特征摘要】
1.一种光学结构,包括导光层和光学膜层,其特征在于,所述光学膜层包括分别设于导光层的两侧的四分之一波片和反射层,以及设于所述四分之一波片与所述导光层之间的第一胆甾相液晶层;所述第一胆甾相液晶层中的胆甾相液晶的螺距旋转方向为左旋,所述第一胆甾相液晶层允许右旋圆偏振光透射,且能够将左旋圆偏振光反射向所述反射层;或者所述第一胆甾相液晶层中的胆甾相液晶的螺距旋转方向为右旋,所述第一胆甾相液晶层允许左旋圆偏振光透射,且能够将右旋圆偏振光反射向所述反射层;所述反射层包括第三基板和第二胆甾相液晶层,所述第三基板和所述第一胆甾相液晶层分别位于所述导光层的两侧,所述第二胆甾相液晶层设置在所述第三基板和所述导光层之间;所述第二胆甾相液晶层中的胆甾相液晶的螺距旋转方向包括左旋和右旋,用于将左旋圆偏振光和右旋圆偏振光反射向所述导光层;所述光学结构还包括第二基板,所述第二基板与所述第一胆甾相液晶层分别位于所述四分之一波片的两侧;所述光学膜层还包括二向色性层,所述二向色性层设于所述第二基板与所述四分之一波片之间。2.根据权利要求1所述的光学结构,其特征在于,所述导光层为制备于第一基板上的聚合物分散液晶层。3.根据权利要求1所述的光学结构,其特征在于,所述反射层为位于所述导光层上的与第一胆甾相液晶层所在一侧相对的另一侧上的金属层。4.一种光学结构的制备方法,用于制备权利要求1~3任意一项所述的光学结构,其特征在于,所述光学结构的制备方法包括:制备导光层;S30、提供第二基板;S31、在第二基板的一侧的表面上制备二向色性层;S32、将第二基板和四分之一波片贴合,且使二向色性层位于第二基板和四分之一波片之间;将导光层与四分之一波片对盒;向所述导光层与所述四分之一波片之间设置第一胆甾相液晶层;设置反射层,并使所述导光层位于所述四分之一波片和所述反射层之间;其中,所述第一胆甾相液晶层允许右旋圆偏振光透射,且能够将左旋圆偏振光反射向所述反射层;或者,所述第一胆甾相液晶层允许左旋圆偏振光透射,且能够将右旋圆偏振光反射向所述反射层。5.根据权利要求4所述的光学结构的制备方法,其特征在于,根据下述方法制备所述导光层:S10...

【专利技术属性】
技术研发人员:鹿岛美纪
申请(专利权)人:京东方科技集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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