[发明专利]一种偏转膜设计方法及液晶显示装置

摘要

本发明提出了一种可以实现液晶显示器特定视角偏转的偏转膜设计方法，根据液晶显示装置背光模组的现有视角特性及最大亮度偏转角度要求，设计一层或多层匹配的偏转膜表面的曲面结构，在液晶显示装置的背光模组中使用一层或多层匹配的偏转膜，将液晶显示装置的最大亮度偏转到观看者的视线方向，且视角曲线形状不会有明显变化，使光线得到了最大程度的利用，降低能耗，提高光效；同时，在液晶显示装置视角偏转角度为大视角偏转时，使用多层偏转膜组合，解决了现有单层偏转膜在偏转角度较大时存在增益与截止角的问题，进一步提高了光效。

主权项

1.一种可以实现液晶显示装置视角偏转的偏转膜的设计方法，所述液晶显示装置包括背光模组及液晶屏，所述背光模组包括：光源、导光板、反射膜、下扩散膜、上扩散膜及偏转膜，所述导光板具有一入光面、相邻于所述入光面的一出光面及四个漏光面，所述光源对应设置于所述导光板的入光面处，所述反射膜设置于所述漏光面的下方，所述下扩散膜、上扩散膜及偏转膜依次设置于所述出光面的上方，所述液晶屏设置于所述偏转膜上方，所述偏转膜表面设有光学曲面结构，其特征在于，所述偏转膜的光学曲面结构通过下述方法设计：步骤S01：根据所述液晶显示装置视角的偏转角度确定α2；步骤S02：定义所述偏转膜和所述上扩散膜之间的距离为x10；步骤S03：根据所述偏转膜表面的光学胶预留厚度和表面微结构高度确定x20，x20为光学胶预留厚度、表面微结构高度及x10之和；步骤S04：根据所述液晶屏与所述偏转膜之间的距离确定x30，所述x30为所述液晶屏与所述偏转膜之间的距离与所述x20之和；步骤S05：根据光线进入所述偏转膜前的介质确定折射率n1，根据光线进入所述偏转膜后的介质确定折射率n2；步骤S06：根据进入所述偏转膜前的入射光线视角曲线半亮度处的视角θ，确定入射角θ1的范围，所述入射角θ1在[‑θ1max，θ1max]之间，θ1max为90°；步骤S07：θ1＝0°时，根据如下公式确定α1；步骤S08：设x0＝0，y0＝0，y10＝0，y20＝0，y30＝0；步骤S09：在θ1范围内，以0°为起点，将θ1每隔△θ和‑△θ进行分割，获得一系列θ1i和‑θ1i，其中θ1i+1＝θ1i+△θ，i＝0～θ1max/△θ的整数部分；‑θ1i+1＝‑θ1i‑△θ，i＝0～‑θ1max/△θ的整数部分；步骤S10：将i＝1，θ11＝△θ和i＝‑1，‑θ11＝‑△θ带入下列公式，分别求解得到曲面上半部分的第一组坐标点x11、y11、x21、y21、x31、y31和下半部分的第一组坐标点x‑11、y‑11、x‑21、y‑21、x‑31、y‑31；将i＝2，θ12＝2×△θ和i＝‑2，‑θ12＝‑2×(‑△θ)带入下列公式，分别求解得到曲面上半部分的第二组坐标点x12、y12、x22、y22、x32、y32和下半部分的第二组坐标点x‑12、y‑12、x‑22、y‑22、x‑32、y‑32，如此循环，直到将i＝θ1imax/△θ的整数部分，θ1i＝θ1max和i＝‑θ1imax/△θ的整数部分，‑θ1i＝‑θ1max带入下列公式，分别求解得到曲面上半部分的最后一组坐标点x1max、y1max、x2max、y2max、x3max、y3max和下半部分的最后一组坐标点x‑1max、y‑1max、x‑2max、y‑2max、x‑3max、y‑3max；步骤S11：采用直角曲面结构，将曲面上半部分得到的一系列坐标点(x11，y11)、(x12，y12)…….(x1max，y1max)结合光学胶预留厚度，用直角连接起来，根据画图软件得到单个曲面结构的上半部分；步骤S12：采用直角曲面结构，将曲面下半部分的一系列坐标点(x‑11，y‑11)、(x‑12，y‑12)…….(x‑1max，y‑1max)用直角连接起来，根据画图软件得到单个曲面结构的下半部分；步骤S13：将曲线的上半部分和下半部分在(x10，y10)点处结合，形成完整的偏转膜表面的曲面结构；步骤S14：将单个曲面结构重复，形成偏转膜表面的100×100的矩阵，放置在背光模组的上方，通过光学软件进行仿真，得到视角曲线，从而获取最大亮度的视角。