[发明专利]微透镜阵列片以及包括所述微透镜阵列片的背光单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种微透镜阵列片以及包括所述微透镜阵列片的背光单元，更特别地，本发明涉及一种在微透镜阵列片上设置有微透镜以减少莫尔图形（moire pattern）并改善光学特性的微透镜阵列片及包括所述微透镜阵列片的背光单元。

背景技术

液晶显示装置是一种通过采用因施加电压而引起的液晶透射率的变化，从而将不同设备所产生的电信号转换为视觉信息的电子装置。由于具有小尺寸、重量轻、以及低耗能的优点，液晶显示装置已被认为可取代阴极射线管（CRT），且现在亦用于大多数需要显示装置的信息处理设备。

在这类的液晶显示装置中，向液晶施加电压以改变其中的分子排列，因而改变液晶的光学特性，例如双折射、旋光强度、二色性以及光散射。也就是说，液晶显示装置使用液晶来调整光。由于液晶显示装置本身并不产生光，因此需要额外的光源以照亮液晶装置的屏幕。此类照明光源一般称为背光单元。

背光单元根据其发出光的灯的位置可分为侧光型（edge-type）背光单元及直下型（direct-type）背光单元。侧光型背光单元包括在导光板侧边的灯，所述导光板引导由所述灯发出的光线。所述侧光型背光单元用于小型的液晶显示装置，如桌上型计算机屏幕以及笔记型计算机，其优点在于均匀照明、耐久性、以及尺寸缩小。另一方面，直下型背光单元的开发是为了应用于具有20英寸或更大屏幕的显示装置。这种直下型背光单元包括排列于液晶面板下的灯，用以直接照明整个液晶面板。

先前，线性光源如冷阴极荧光灯（CCFLs）广泛用作背光单元的灯。然而，发光二极管（LEDs）由于具有如良好色彩重现性、环保、纤薄轻盈和明亮以及低能耗等优点，而在现今被广泛用作背光单元的灯。

这种背光单元可包括多个光学膜，用于发散或收集由光源发出的光、增强亮度、或降低称为“灯暗区（lamp mura）”的不均匀照明。图1是说明相关领域的示例性直下型背光单元的视图。如图1所示，多个光源2排列于反光板1上，并且散光板3设置于光源2的上方，以使整个屏幕的亮度均匀并支撑光学膜。可以使用至少一个散光膜4以及至少一个聚光膜5以根据有效的可视范围会聚被散光板3发散的光线并提高屏幕亮度的均匀性。

聚光膜的实例包括棱镜膜、透镜膜和微透镜阵列（MLA）片。MLA片同时具有聚光与散光的功能。然而，如图2所示，若微透镜被周期性地排列在MLA片上，当将所述MLA片置于另一具有周期性排列或图形的光学片或具有周期性像素的LCD面板上时，由于几何干扰可能会出现莫尔图形。

术语“莫尔图形”指的是当两个或更多个图形彼此叠合时产生的干涉图形。举例来说，如果两个具有相似明暗图形的光学膜叠合，则会形成新的明暗图形，被称为“莫尔图形”。

由于此类不必要的图形可能会因为莫尔图形而出现于在LCD上所显示的图像中，因此需要通过一种方法预防或移除这种莫尔图形，例如从叠合的图形中消除周期性。但是，在这种情况下，亮度可能会大幅降低。

图像显示装置的亮度和视角是重要的特性，并且已知是由背光单元光学片的特性所决定。近年来，已广泛使用半球型微透镜阵列片，然而，这种半球型微透镜阵列片在改进亮度上具有局限，并导致在视角增加时使亮度降低。

因此，需要开发一种微透镜阵列片，该微透镜阵列片包括改善莫尔图形的微透镜排列，同时使亮度降低最小化。

发明内容

本发明的一个方面是提供一种微透镜阵列片，其能够在维持亮度的同时减少莫尔图形。

本发明的另一方面是提供一种微透镜阵列片，其包括锥形透镜以改进亮度与视角特性。

本发明的又一方面是提供一种背光单元，其包括能够减少莫尔图形以及改进亮度和视角特性的微透镜阵列片。

技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种微透镜阵列片，包括：基底；以及设置在所述基底的一侧上的多个微透镜，其中，所述微透镜是不规则排列的，并且所述微透镜的任意两个相邻微透镜的中心之间的距离的标准偏差，是从任一给定微透镜的中心至与其相邻微透镜的中心所测量的平均间距（p）的2%至20%。

根据本发明的另一方面，提供了一种包括所述微透镜阵列片的背光单元。

所述背光单元可包括两个这种微透镜阵列片。

有益效果

如上所述，根据本发明，所述微透镜阵列片的微透镜并不周期性地排列，从而在使亮度降低最小化的同时减少莫尔图形。另外，如果在微透镜阵列片上设置锥形透镜作为微透镜，则可以同时改进亮度和视角特性。因此，如果将所述微透镜阵列片用于液晶面板，则可以降低因莫尔图形引起的光图样和阴影图，从而能够显示高质量的图像。