專利名稱：具有擴(kuò)散及聚光功能的光學(xué)膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)膜，特別是涉及一種具有擴(kuò)散及聚光功能的光學(xué)膜。
背景技術(shù)：
參閱圖l， 一般背光模組9包括一光源91、 一導(dǎo)光板92、 一位于導(dǎo)光板92下側(cè) 的反射片93、 一位于導(dǎo)光板92上側(cè)的棱鏡片94、 一介于導(dǎo)光板92與棱鏡片94之 間的下擴(kuò)散片95及一位于棱鏡片94上側(cè)j的上擴(kuò)散片96。光源91發(fā)出的光經(jīng)由導(dǎo)光 板92導(dǎo)向棱鏡片94方向，使光線通過下擴(kuò)散片95、棱鏡片94及上擴(kuò)散片96射出， 借由上、下擴(kuò)散片96、 95可使光線射出均勻，并利用棱鏡片94使光線折射，達(dá)到 聚光效果。部分被棱鏡片94或上、下擴(kuò)散片96、 95往導(dǎo)光板92方向反射的光線， 則可借由導(dǎo)光板92下側(cè)的反射片93將光線反射再利用。
參閱圖2， 一般棱鏡片94具有多數(shù)等尺寸且平行排列的直線棱鏡柱941，因棱 鏡柱941會(huì)有光色散S^，多數(shù)個(gè)等尺寸的棱鏡柱941排列在一起，容易在特定角 度產(chǎn)生明顯的彩虹紋現(xiàn)象。而且，若背光模組9中導(dǎo)光板92上側(cè)只使用棱鏡片94 時(shí)，容易曝露出導(dǎo)光板92的網(wǎng)點(diǎn)、瑕疵點(diǎn)或牛頓環(huán)等缺陷，亦即現(xiàn)有棱鏡片94無 法達(dá)到遮瑕的效果。因此現(xiàn)有背光模組9大多使用上、下擴(kuò)散片96、 95將光線均勻 化并遮掩瑕疵，但是，在棱鏡片94的上下側(cè)層疊上、下擴(kuò)散片96、 95會(huì)使背光禾莫 組9厚度增加，且降低光源效率，再者，組裝棱鏡片94與上、下擴(kuò)散片96、 95的 過程不但耗時(shí)，也容易造成背光模組9的良率下降及支出成本的增加。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是在提供一種兼具有擴(kuò)散及聚光功能的光學(xué)膜。
本實(shí)用新型具有擴(kuò)散及聚光功能的光學(xué)膜，包括 一基底、多數(shù)個(gè)棱鏡柱及多 數(shù)個(gè)擴(kuò)散區(qū)。該基底可透光并具有一第一側(cè)面及一第二側(cè)面。所述棱鏡柱設(shè)于該基 底的第一側(cè)面，分別具有二斜面及一介于該二斜面之間的頂角，且所述棱鏡柱不等 高。 0f述擴(kuò)散區(qū)分別設(shè)于至少一部分所述棱鏡柱的斜面，為所述斜面上呈粗糙表面 的區(qū)域。本實(shí)用新型光學(xué)膜的擴(kuò)散區(qū)可設(shè)于戶萬述棱鏡柱的其中一部份棱鏡柱上或全部棱 鏡柱上皆有，且可設(shè)于棱鏡柱的二斜面中的^壬一側(cè)斜面或兩側(cè)余4面皆有，而占斜面 的部分區(qū)域，各擴(kuò)散區(qū)所占各斜面的部分區(qū)域可于各斜面上的任意位置，亦g卩，所 述擴(kuò)散區(qū)在不同斜面上的位置可相同也可以不同。
定義各該棱鏡柱的頂峰沿長(zhǎng)度方向?yàn)橐环寰€，所述兩相鄰棱鏡柱交界處為 一谷 線，及各該斜面相鄰的峰線與谷線之間的距離為該斜面的寬度。
較佳地，各該擴(kuò)散區(qū)呈長(zhǎng)條形區(qū)域，且其長(zhǎng)度方向與各該棱鏡柱的長(zhǎng)度方向相 同，各該擴(kuò)散區(qū)的寬度可相等或不相等，寬度大小可選擇為其對(duì)應(yīng)各該斜面(其所 在斜面)寬度的2%-90%之間的范圍，而所述擴(kuò)散區(qū)的表面粗糙度可選擇地介于
0.1, -3Mm。更佳地，每一棱鏡柱的二斜面均設(shè)有擴(kuò)散區(qū)，且各該擴(kuò)散區(qū)位于各該 斜面的鄰近谷線側(cè)，再者，各該擴(kuò)散區(qū)的寬度大小可選擇為其對(duì)應(yīng)各該斜面寬度的 2%-50%之間的范圍。借由擴(kuò)散區(qū)可以將光線翻寸，用以降低光的色散現(xiàn)象，并霧化 棱鏡柱條紋，應(yīng)用于背光模組時(shí)可以破壞光學(xué)膜片之間的干涉以減輕牛頓環(huán)現(xiàn)象， 并且遮掩背光模組瑕疵。
此外，前述所述棱鏡柱不等高，是f旨各棱鏡柱的頂峰之間具有高度差異，且所 述棱鏡柱可以依特定規(guī)則的高低順序排列或無規(guī)則的隨機(jī)高低排列。所述棱鏡柱之 間的高度差可介于2,-40,的范圍。借由所述棱鏡柱的高度差異，可使因棱鏡色 散現(xiàn)象而產(chǎn)生的藍(lán)、綠、紅分光混合情形較佳，而能降低特定方向的彩虹紋5見象。
各該棱鏡柱的頂角可為一般夾角或呈弧形的弧角，呈夾角的頂角可選擇介于90 度-110度的角度范圍，呈弧角的頂角可選擇曲率半徑介于2,-15,的弧角范圍， 該頂角的角度越大或曲率半徑越大，可增加視角范圍，但是會(huì)降低正向輝度。
進(jìn)一步地，該基底可具有介于10%-90%的霧度范圍，使入射光線可于該基底內(nèi) 產(chǎn)生翻寸，以加強(qiáng)翻寸光線的機(jī)制。更進(jìn)一步地，可于該基底的第二側(cè)面被覆一擴(kuò) 散層，該擴(kuò)散層可由固化后表面為粗糙面的UV膠所制成，或可由翻辨立子，例如 PMMA、 PS、 Ti02、 Si02等材質(zhì)制成且茅立徑為微沐級(jí)的顆粒，混合于膠體中再經(jīng)涂 布、固化所制成。借由具有霧度的該基底，或更進(jìn)一步被覆有該擴(kuò)散層的基底，可 使光線入射于所述棱鏡柱之前，先被散身寸，而具有現(xiàn)有背光模組中的下擴(kuò)散片的功 能。
本實(shí)用新型的光學(xué)膜，借由不等高的所述棱鏡柱以及在所述棱鏡柱的斜面設(shè)置 擴(kuò)散區(qū)，可以降低光的色散現(xiàn)象及特定方向的彩虹紋現(xiàn)象，應(yīng)用于背光模組時(shí)可以省去使用上擴(kuò)散片。進(jìn)一步地，選用具有霧度的基底或再于該基底的第二側(cè)面被覆 擴(kuò)散層時(shí)，可以加強(qiáng)散射效果，以取代5見有背光模組的下擴(kuò)散片。故本實(shí)用新型的 光學(xué)膜兼具擴(kuò)散及聚光功能，應(yīng)用于背光模組時(shí)可以減少背光模組厚度，并可節(jié)省 使用上擴(kuò)散片或者上、下擴(kuò)散片的支出成本及組裝時(shí)間，而且可避免因組裝過程的 損耗及疏失而降低產(chǎn)品良率。


圖1是一示意圖，說明一現(xiàn)有的背光模組。
圖2是一立體示意圖，說明一現(xiàn)有的棱鏡片。
圖3是一立體示意圖，說明本實(shí)用z新型具有擴(kuò)散及聚光功能的光學(xué)膜的第一較 佳實(shí)施例。
圖4是一側(cè)視示意圖，說明該第一較佳實(shí)施例。
圖5是一側(cè)視示意圖，說明本實(shí)用新型具有擴(kuò)散及聚光功能的光學(xué)膜的第二較
圖6是一側(cè)視示意圖，說明本實(shí)用新型具有擴(kuò)散及聚光功能的光學(xué)膜的第三較
圖7是一側(cè)視示意圖，說明本實(shí)用新型具有擴(kuò)散及聚光功能的光學(xué)膜的第四較 佳實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明
為方便說明起見，以下實(shí)施例的圖式只為局部放大示意圖且沒有等比例制圖。
參閱圖3與圖4，說明本實(shí)用新型具有擴(kuò)散及聚光功能的光學(xué)膜的第一較佳實(shí)施 例。本實(shí)施例的光學(xué)膜1包括一基底11、多數(shù)個(gè)棱鏡柱12及多數(shù)個(gè)擴(kuò)散區(qū)13。該 基底11可透光并具有一第一側(cè)面111及一第二側(cè)面112。 一般適用于制作基底11的 材料，例如聚碳酸酯(PC)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。入射光可由基底11的第 二側(cè)面112射入基底11，再由第一側(cè)面111射出。所述棱鏡柱12設(shè)于該基底的第一 側(cè)面111側(cè)，分別具有二斜面121及一介于該二斜面121之間的頂角122，頂角122 的角度以介于90度-110度較佳，較大的角度可以增加視角范圍，但是會(huì)斷氐正向輝 度，可依照使用需求選擇，在本實(shí)施例中，頂角122約為90度。以各頂角122的頂點(diǎn)(最高點(diǎn))處為各棱鏡柱12的頂峰123，定義各該棱鏡柱12的頂峰123沿長(zhǎng)度方 向?yàn)橐环寰€123，所述兩相鄰棱鏡柱12交界處為一谷線124，及各該斜面121相鄰 的峰線123與谷線124之間的距離為各^[面121的寬度125。所述棱鏡柱12不等高， 亦即，各棱鏡柱12的頂峰123之間有高度差126，且所述棱鏡柱12之間的高度差 126值可介于2, -40拜之間，即所述t凌鏡柱12中至少有兩個(gè)棱鏡柱12之間的高 度差126不低于2,，且其中高度最高者與高度最低者之間的差距不超過40Mm，當(dāng) 然，其中部分棱鏡柱12的高度可相等，〗旦是高度相等的兩棱鏡柱12之間相隔一段 距離較佳。
所述擴(kuò)散區(qū)13分別設(shè)于各該棱鏡柱12的各斜面121的鄰近谷線124偵ij，為所 逸斜面121上呈粗糙表面的區(qū)±或。各該擴(kuò)散區(qū)13呈長(zhǎng)條形區(qū)域，且其長(zhǎng)度方向與各 該棱鏡柱12的長(zhǎng)度方向相同，各該擴(kuò)散區(qū)13的寬度131可選擇地為其對(duì)應(yīng)各i亥斜 面寬度125的2%-90%，擴(kuò)散區(qū)13占的比例越高，遮瑕能力越佳，而擴(kuò)散區(qū)13占的 比例較低，則提升輝度效果較佳。在本實(shí)施例中，部分?jǐn)U散區(qū)13的寬度131約為斜 面寬度125的33-50%，而部分?jǐn)U散區(qū)13的寬度131約為斜面寬度125的10%以下， 占寬度比例較高及劍氏的擴(kuò)散區(qū)13交互穿插設(shè)置。此外，所述擴(kuò)散區(qū)13的表面粗 糙度以介于O.l,-3,較佳。在本實(shí)施例中，所述擴(kuò)散區(qū)13可由雕刻機(jī)臺(tái)雕刻形 成。
本實(shí)施例光學(xué)膜1可借由棱鏡柱12的斜面121中未設(shè)有擴(kuò)散區(qū)13的光滑表面 折射，產(chǎn)生聚光效果，而且所述棱鏡柱12具有高度差126，可使因棱鏡色散現(xiàn)象而 產(chǎn)生的藍(lán)、綠、紅分光混合情形較佳，而能降低特定方向的彩虹紋現(xiàn)象，并可借由 斜面121上擴(kuò)散區(qū)13的粗糙表面，將部分入射光翻寸，用以斷氐光的色散現(xiàn)象，并 霧化棱鏡柱12條紋。將本實(shí)施例光學(xué)膜1應(yīng)用于背光模組(圖未示)時(shí)，卩腿擴(kuò)散 區(qū)13除了前述可斷氐光的色散現(xiàn)象，并霧化棱鏡柱12條紋之外，還可以破壞背光 模組中光學(xué)膜片之間的千涉以減輕牛頓環(huán)現(xiàn)象，并且遮掩背光模組瑕疵，所以本實(shí) 施例光學(xué)膜1可兼具現(xiàn)有背光模組9 (參閱圖1)中棱鏡片94與上擴(kuò)散片96的功能。
參閱圖5，說明本實(shí)用新型具有擴(kuò)tm聚光功能的光學(xué)膜的第二較佳實(shí)施例。本 實(shí)施例光學(xué)膜2與第一較佳實(shí)施例大致相同，包括一基底21、多數(shù)個(gè)棱鏡柱22及多 數(shù)個(gè)擴(kuò)散區(qū)23。所述棱鏡柱22分別具有二斜面221及一介于該二斜面221之間的頂 角222，惟，與第一較佳實(shí)施例差異之處在于所述棱鏡柱22的頂角222為圓滑的弧 角，而弧角的曲率半徑可介于2,-15,之間，同樣地，頂角222的曲率半徑越大可以增加視角范圍，但是會(huì)降低正向輝度，可依照i頓需求選擇，借由頂角222為 圓滑的弧角可以增加光學(xué)膜2的耐磨抗刮程度并增加視角。本實(shí)施例的其它具體結(jié) 構(gòu)及功能可參閱前述第一較佳實(shí)施例，于此不再詳述。
參閱圖6，說明本實(shí)用新型具有擴(kuò)散及聚光功能的光學(xué)膜的第三較佳實(shí)施例。本 實(shí)施例光學(xué)膜3與第一較佳實(shí)施例大致相同，包括一基底31、多數(shù)個(gè)棱鏡柱32及多 數(shù)個(gè)擴(kuò)散區(qū)33，惟，本實(shí)施例的基底31含有多數(shù)個(gè)翻寸粒子313而具有霧度，此外， 所述擴(kuò)散區(qū)33隨機(jī)地設(shè)于部分棱鏡柱32的斜面321上。
具有霧度的基底31，可借由翻狩立子313使通過基底31的光線翻寸，將光線均 勻化，可取代現(xiàn)有背光模組9 (參閱圖1)中的下擴(kuò)散片95功能。其霧度值可依需 求選擇介于10%-90%者，選擇霧度值較高者，翻t效果越佳，但是透光報(bào)差，若 選擇霧度值較低者，則透光率較高，但是散射效果較差。具有霧度的基底31可選用 市售的商品，為熟習(xí)本領(lǐng)域技藝者所周知，于此不再贅述。
在本實(shí)施例中，部分棱鏡柱32的兩個(gè)斜面321都設(shè)有擴(kuò)散區(qū)33，而部分棱鏡柱 32，只有在其中的一斜面321設(shè)有擴(kuò)散區(qū)33，且各擴(kuò)散區(qū)33 ^El4面321上的位置并 不一致，其中各擴(kuò)散區(qū)33與頂峰322間隔一定距離較佳。本實(shí)施例的擴(kuò)散區(qū)33雖 然采隨機(jī)分布于所述棱鏡柱32、 32'的斜面321，也具有降低光的色散現(xiàn)象，并霧化 棱鏡柱32、 32'條紋等效果。
本實(shí)施例借由具有霧度的基底31可使通過基底31的光線翻寸，所以可兼具現(xiàn) 有背光模組9 (參閱圖l)中的棱鏡片94與上、下擴(kuò)散片96、 95的功能。
參閱圖7，說明本實(shí)用新型具有擴(kuò)敞及聚光功能的光學(xué)膜的第四較佳實(shí)施例。本 實(shí)施例光學(xué)膜4與第一較佳實(shí)施例大致相同，包括一基底41 、多數(shù)個(gè)棱鏡柱42及多 數(shù)個(gè)擴(kuò)散區(qū)43，惟，本實(shí)施例的基底41與第三較佳實(shí)施例同樣地含有多數(shù)個(gè)散射粒 子413而具有霧度，且于基底41的第二側(cè)面412還被覆有一擴(kuò)散層44，此外，在本 實(shí)施例中所述擴(kuò)散區(qū)43設(shè)于各棱鏡柱42的其中一斜面421上，以說明擴(kuò)散區(qū)43設(shè) 置方式的另一實(shí)施態(tài)樣。
在本實(shí)施例中，擴(kuò)散層44是以UV膠涂布于基底41的第二側(cè)面412上再以紫 夕卜光照射固化而成，固化后的UV膠層表面為粗糙面，亦即，擴(kuò)散層44具有粗糙表 面用以加強(qiáng)基底41的翻寸機(jī)制，并可保護(hù)基底化使基底41表面不易刮傷，應(yīng)用 于背光模組(圖未示)時(shí)，可防止基底41因靜電作用而吸附沾黏在導(dǎo)光板產(chǎn)生白污 (wet-out)現(xiàn)象。此擴(kuò)散層44也可應(yīng)用于例如前述第一、第二較佳實(shí)施例中未霧化的基底ll、 21表面。
由前述實(shí)施例可知，在棱鏡柱12、 22、 32、 32，、 42的斜面121、 221、 321、 421上設(shè)置擴(kuò)散區(qū)13、 23、 33、 43可以有多種實(shí)施態(tài)樣，而其實(shí)施方式并不以前述實(shí)施例為限。值得一提的是，前述第一、第二較佳實(shí)施例的基底ll、 21也可如第四較佳實(shí)施例使用具有霧度的基底41且被覆一擴(kuò)散層44，而第三較佳實(shí)施例也可如第四較佳實(shí)施例被覆一擴(kuò)散層44，以增加多功能性。
綜合上述，本實(shí)用新型具有擴(kuò)散及聚光功能的光學(xué)膜1、 2、 3、 4，借由不等高的棱鏡柱12、 22、 32、 32，、 42，以及在所述棱鏡柱12、 22、 32、 32，、 42的斜面121、221、 321、 421設(shè)置擴(kuò)散區(qū)13、 23、 33、 43，可以降低光的色散現(xiàn)象及特定方向的彩虹紋現(xiàn)象，應(yīng)用于背光模組時(shí)，相較于現(xiàn)有背光模組可以省去使用上擴(kuò)散片。進(jìn)一步地，選用具有霧度的基底31、 41可取代現(xiàn)有背光模組的下擴(kuò)散片功能。再進(jìn)一步于基底41的第二側(cè)面412被覆擴(kuò)散層44，可以加強(qiáng)翻f效果并可保護(hù)基底41表面以避免刮傷。由于本實(shí)用新型光學(xué)膜l、 2、 3、 4具有二合一或三合一膜片的功能，可以減少背光模組的厚度及節(jié)省組裝時(shí)間，而且可避免因組裝過程的損耗及疏失而降低產(chǎn)品良率。
權(quán)利要求1. 一種具有擴(kuò)散及聚光功能的光學(xué)膜，包括一可透光并具有一第一側(cè)面及一第二側(cè)面的基底，及多數(shù)個(gè)設(shè)于該基底的第一側(cè)面的棱鏡柱，所述棱鏡柱分別具有二斜面及一介于該二斜面之間的頂角；其特征在于所述棱鏡柱不等高，且該光學(xué)膜還包括多數(shù)個(gè)擴(kuò)散區(qū)，分別設(shè)于至少一部分所述棱鏡柱的斜面，為所述斜面上呈粗糙表面的區(qū)域。
2. 如權(quán)利要求l所述的具有擴(kuò)散及聚光功能的光學(xué)膜，其特征在于所述擴(kuò)散區(qū)分 別設(shè)于各該棱鏡柱的一或二斜面的一部分區(qū)域。
3. 如權(quán)利要^2所述的具有擴(kuò),聚光功能的光學(xué)膜，其特征在于所述擴(kuò)散區(qū)分 另l股于各該棱鏡柱的二斜面的一部分區(qū)域。
4. 如權(quán)利要求1 3的任一項(xiàng)所述的具有擴(kuò)散及聚光功能的光學(xué)膜，其特征在于各 該擴(kuò)散區(qū)呈長(zhǎng)條形區(qū)域，且其長(zhǎng)度方向與各該棱鏡柱的長(zhǎng)度方向相同。
5. 如權(quán)利要求4所述的具有擴(kuò)散及聚光功能的光學(xué)膜，其特征在于定義所述兩相 鄰棱鏡柱交界處為一谷線，各該棱lt柱的頂峰為一峰線，各該斜面相鄰的峰線 與谷線之間的距離為該斜面的寬度，各該擴(kuò)散區(qū)的寬度為其對(duì)應(yīng)各該斜面寬度的2%-90%。
6. 如權(quán)利要求5所述的具有擴(kuò)船聚光功能的光學(xué)膜，其特征在于各該擴(kuò)散區(qū)的 寬度為其對(duì)應(yīng)各該斜面寬度的2%-50%。
7. 如權(quán)利要求5所述的具有擴(kuò)艦聚光功能的光學(xué)膜 于各該斜面的鄰近谷線側(cè)。
8. 如權(quán)利要求i戶; 述的具有擴(kuò)散及聚光功能的光學(xué)膜表面粗糙度介于0.1pm -3Mm。
9. 如權(quán)利要求1所述的具有擴(kuò)M聚光功能的光學(xué)膜 間的高度差介于2Mm -40jjm。
10. 如權(quán)利要求l戶，的具有擴(kuò)散及聚光功能的光學(xué)膜 頂角可選擇介于90度-110度范圍的角度。
11. 如權(quán)禾腰求l戶脫的具有擴(kuò),聚光功能的光學(xué)膜 頂角可選擇曲率半徑介于2Mm-15Mm范圍的弧角。
12. 如權(quán)利要求l所述的具有擴(kuò)散及聚光功能的光學(xué)膜 于10%"90%的霧度范圍。
13. 如權(quán)利要求域12所述的具有擴(kuò),聚光功能的光學(xué)膜，其特征在于還包括一，其特征在于各該擴(kuò)散區(qū)位，其特征在于所述擴(kuò)散區(qū)的 ，其特征在于所述棱鏡柱之 ，其特征在于所述棱鏡柱的 ，其特征在于所述棱鏡柱的 ，其特征在于該基底具有介被覆于該基底的第二側(cè)面的擴(kuò)散層。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種具有擴(kuò)散及聚光功能的光學(xué)膜，包括一基底、多數(shù)個(gè)棱鏡柱及多數(shù)個(gè)擴(kuò)散區(qū)。該基底可透光并具有一第一側(cè)面及一第二側(cè)面。所述棱鏡柱設(shè)于該基底的第一側(cè)面，分別具有二斜面及一介于該二斜面之間的頂角，且所述棱鏡柱不等高。所述擴(kuò)散區(qū)分別設(shè)于至少一部分所述棱鏡柱的斜面，為所述斜面上呈粗糙表面的區(qū)域。借由不等高的所述棱鏡柱以及在所述棱鏡柱的斜面設(shè)置擴(kuò)散區(qū)，可以降低光的色散現(xiàn)象及特定方向的彩虹紋現(xiàn)象，還可以破壞背光模組中光學(xué)膜片之間的干涉以減輕牛頓環(huán)現(xiàn)象，并且遮掩背光模組瑕疵。
文檔編號(hào)G02F1/13GK201289558SQ20082017524
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2008年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月3日
發(fā)明者林家竹, 羅惠濱, 袁廣麟 申請(qǐng)人:光耀科技股份有限公司