專(zhuān)利名稱：光學(xué)膜與背光模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)膜(optical film)，且特別涉及一種具有此光學(xué)膜 的背光模塊(backlightmodule)。
背景技術(shù)：
圖1A所示為現(xiàn)有的一種背光模塊的側(cè)視示意圖。圖1B所示為圖IA的 光學(xué)膜的放大示意圖。請(qǐng)參考圖1A與圖1B，現(xiàn)有的背光模塊IOO包括光源 (light source) 110、擴(kuò)散板(diffusion plate) 120與光學(xué)膜130。光源IIO 包括箱體112與多個(gè)配置于箱體112內(nèi)的燈管114。擴(kuò)散板120配置于光源 110上，且光學(xué)膜130配置于擴(kuò)散板120上。
光學(xué)膜130包括透光基底(transparent base) 132與多個(gè)第一柱體(first column) 134。透光基底132具有彼此相對(duì)的第一表面132a與第二表面132b。 透光基底132的第二表面132b面向擴(kuò)散板120與光源110。這些第一柱體 134配置于透光基底132的第一表面132a上。各個(gè)第一柱體134為條狀體 (bar)，其沿著垂直于紙面的方向延伸，且各個(gè)第一柱體134的垂直此方向 的截面134a的外型為半圓形。
現(xiàn)有的背光模塊100的光源110所發(fā)出的光線會(huì)先進(jìn)入擴(kuò)散板120與光 學(xué)膜130的透光基底132。接著，離開(kāi)光學(xué)膜130的這些第一柱體134的光 線都會(huì)受到這些第一柱體134的聚集作用而產(chǎn)生程度不一的偏折。然而，由 于進(jìn)入透光基底132且離開(kāi)這些第一柱體134的光線都會(huì)受到這些第一柱體 134的作用，所以現(xiàn)有的光學(xué)膜130的光線的聚光度不佳，而其亮度值較小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種光學(xué)膜，其可應(yīng)用于背光模塊，使得背光模塊的聚光度 增加。
本發(fā)明提供一種背光模塊，其具有上述的光學(xué)膜，使得背光模塊的聚光度增加。
本發(fā)明提出一種光學(xué)膜，包括透光基底、多個(gè)第一柱體與多個(gè)第二柱體
(second column)。透光基底具有彼此相對(duì)的第一表面與第二表面。這些第 一柱體配置于第一表面上。各個(gè)第一柱體的多個(gè)平行第一表面的第一截面以 沿著遠(yuǎn)離第一表面的第一方向而逐漸減小。各個(gè)第一柱體具有接觸第一表面 的第一端面(end surface)。
這些第二柱體配置于第二表面上。這些第二柱體分別對(duì)應(yīng)于這些第一柱 體。各個(gè)第二柱體的多個(gè)平行第二表面的第二截面以沿著遠(yuǎn)離第二表面的第 二方向而逐漸增加。各個(gè)第二柱體具有接觸第二表面的第二端面，且各個(gè)第 二端面于第一表面的正投影位于對(duì)應(yīng)的第一端面內(nèi)。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述各個(gè)第二柱體的厚度除以相同第二柱體的 第二端面的寬度的比值介于0.5與1之間。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述各個(gè)第二柱體還具有遠(yuǎn)離第二表面的第三 端面。各個(gè)第二柱體的第二端面的寬度除以相同第二柱體的第三端面的寬度 的比值小于或等于l。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述各個(gè)第二柱體還具有遠(yuǎn)離第二表面的第三 端面，且相鄰的這些第三端面彼此連接。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述各個(gè)第二柱體為塊狀體(lump)，且各個(gè) 第一柱體為塊狀體。此外，各個(gè)第二柱體為角錐平截頭體(pyramidal frustum) 或圓錐平截頭體(conical frustum)。另外，各個(gè)第一柱體為半球體(hemisphere) 或半橢球體(hemi-ellipsoid)。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述各個(gè)第二柱體為條狀體，其沿著平行第二 表面的第三方向延伸，且各個(gè)第一柱體為條狀體，其沿著第三方向延伸。此 外，各個(gè)第二柱體的垂直第三方向的第三截面的外型為梯形。另外，各個(gè)第 一柱體的垂直第三方向的第四截面的外型為半圓形或半橢圓形。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述這些第二柱體的折射率小于或等于透光基 底的折射率。
本發(fā)明提出一種背光模塊，包括光源與上述的光學(xué)膜。光源適于發(fā)出一 光線，且光學(xué)膜鄰近光源。光線依序經(jīng)過(guò)這些第二柱體的其中之一、透光基 底與這些第一柱體的其中之一。
6在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述背光模塊還包括一擴(kuò)散板。擴(kuò)散板配置于 光源上，光學(xué)膜配置于擴(kuò)散板上，且第二表面面向擴(kuò)散板與光源。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述背光模塊還包括一導(dǎo)光板(light guide plate)與一擴(kuò)散膜(diffusion film)。導(dǎo)光板具有一入光面、 一底面與一出 光面。入光面連接底面與出光面，且底面與出光面彼此相對(duì)。光源配置于入 光面旁，且擴(kuò)散膜配置于出光面丄。光學(xué)膜配置丁擴(kuò)散膜上，且第二表面面 向擴(kuò)散膜與出光面。
本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于，由于第二柱體的外型設(shè)計(jì)與其折射率的特 性，所以若入射第二柱體的第三端面的光線的入射角不佳或者其入射位置不 佳，則光線可通過(guò)發(fā)生于第二柱體內(nèi)的全反射而改變其行進(jìn)方向，進(jìn)而以較 佳的行進(jìn)方式穿過(guò)第二柱體的第二端面并被對(duì)應(yīng)的第一柱體所聚集。因此， 與現(xiàn)有技術(shù)相較，本發(fā)明的實(shí)施例具有使光學(xué)膜的背光模塊聚光度增加的功 效。
為讓本發(fā)明的實(shí)施例的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施 例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖IA所示為現(xiàn)有的一種背光模塊的側(cè)視示意圖。 圖IB所示為圖1A的光學(xué)膜的放大示意圖。 圖2A所示為本發(fā)明第一實(shí)施例的一種背光模塊的側(cè)視示意圖。 圖2B所示為圖2A的光學(xué)膜的側(cè)視放大示意圖。 圖2C所示為圖2B的光學(xué)膜的俯視示意圖。 圖2D所示為圖2B的光學(xué)膜的仰視示意圖。 圖2E所示為圖2B的這些第二柱體的其中的一的放大示意圖。 圖3A所示為本發(fā)明第二實(shí)施例的一種光學(xué)膜的側(cè)視放大示意圖。圖3B 所示為圖3A的光學(xué)膜的俯視示意圖。
圖3C所示為圖3A的光學(xué)膜的仰視示意圖。 圖4A所示為本發(fā)明第三實(shí)施例的一種背光模塊的側(cè)視示意圖。 圖4B所示為圖4A的光學(xué)膜的側(cè)視放大示意圖。 其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下100、200、 400:背光模塊110、 210、 410:光源
112、212:箱體114、 214、 414:燈管
120、220:擴(kuò)散板130、 230、 330、 430:
132、232、 332、 432:透光基底
132a、132b、 232a、 232b、 332b、432b:表面
134、234、 334:第一柱體
134a、234a、 236a、 334c、 336h:截面
234b、236b、 236e:端面236、 336:第二柱體
236c:厚度236d、 236f:寬度
236g:側(cè)面412:燈罩
420:擴(kuò)散膜440:導(dǎo)光板
442:入光面444:底面
446:出光面450:反射片
D21、D22、 D33:方向
具體實(shí)施例方式
圖2A所示為本發(fā)明第一實(shí)施例的一種背光模塊的側(cè)視示意圖。圖2B 所示為圖2A的光學(xué)膜的側(cè)視放大示意圖。圖2C所示為圖2B的光學(xué)膜的俯 視示意圖。圖2D所示為圖2B的光學(xué)膜的仰視示意圖。請(qǐng)參考圖2A、圖2B 圖2C與圖2D，第一實(shí)施例的背光模塊200包括光源210、擴(kuò)散板220與光 學(xué)膜230。光源210包括箱體212與多個(gè)配置于箱體212內(nèi)的燈管214。擴(kuò) 散板220配置于光源210上，且光學(xué)膜230配置于擴(kuò)散板220上。
光學(xué)膜230包括透光基底232、多個(gè)第一柱體234與多個(gè)第二柱體236。 透光基底232具有彼此相對(duì)的第一表面232a與第二表面232b，且第二表面 232b面向擴(kuò)散板220與光源210。這些第一柱體234配置于透光基底232的 第一表面232a上。各個(gè)第一柱體234的多個(gè)平行第一表面232a的第一截面 234a以沿著遠(yuǎn)離第一表面232a的第一方向D21而逐漸減小。各個(gè)第一柱體 234具有接觸第一表面232a的第一端面234b。
在本實(shí)施例中，各個(gè)第一柱體234為塊狀體，且各個(gè)第一柱體234為半球體。在另一實(shí)施例中，各個(gè)第一柱體234可為半橢球體的塊狀體，但是并
未在圖中示出。
這些第二柱體236的折射率可介于1.5與1.6之間且配置于透光基底232的第二表面232b上。這些第二柱體236的折射率小于或等于透光基底232的折射率。這些第二柱體236分別對(duì)應(yīng)于這些第一柱體234。各個(gè)第二柱體236的多個(gè)平行第二表面232b的第二截面236a以沿著遠(yuǎn)離第二表面232b的第二方向D22而逐漸增加。各個(gè)第二柱體236具有接觸第二表面232b的第二端面236b、遠(yuǎn)離透光基底232的第二表面232b的第三端面236e，以及連接第二端面236b與第三端面236e的側(cè)面236g。各個(gè)第二柱體236的第二端面236b于第一表面232a的正投影位于對(duì)應(yīng)的第一柱體234的第 一端面234b內(nèi)。各個(gè)第二柱體236的側(cè)面236g與透光基底232之間具有空氣、其它低折射率的氣體或真空。
在本實(shí)施例中，各個(gè)第二柱體236為塊狀體，且各個(gè)第二柱體236為角錐平截頭體。在另一實(shí)施例中，各個(gè)第二柱體236可為圓錐平截頭體的塊狀體，但是并未在圖中示出。其中當(dāng)光學(xué)膜230應(yīng)用于背光模塊200時(shí)，外界空氣(其折射率接近l)會(huì)存在于這些第二柱體236之間。
值得注意的是，本實(shí)施例的各個(gè)第二柱體236的厚度236c除以相同第二柱體236的第二端面236b的寬度236d的比值介于0.5與1之間。在此必須說(shuō)明的是，若各個(gè)第二柱體236設(shè)計(jì)為圓錐平截頭體的塊狀體時(shí)，第二柱體236的第二端面236b的寬度236d定義為呈現(xiàn)圓形的第二端面236b的直徑。此外，本實(shí)施例的相鄰的這些第三端面236e彼此連接。另外，各個(gè)第二柱體236的第二端面236b的寬度236d除以相同第二柱體236的第三端面236e的寬度236f的比值小于或等于1。
以下對(duì)于背光模塊200的運(yùn)行方式作說(shuō)明。圖2E示出圖2B的這些第二柱體的其中之一的放大示意圖。請(qǐng)參考圖2A、圖2B與圖2E，當(dāng)本實(shí)施例的背光模塊200運(yùn)行時(shí)，光源210的燈管214所發(fā)出的光線經(jīng)由擴(kuò)散板220而擴(kuò)散，接著光線進(jìn)入光學(xué)膜230的這些第二柱體236。在此必須說(shuō)明的是，就這些第二柱體236的其中之一而言，若入射此第二柱體236的第三端面236e的光線Ll的入射角Al接近0度且入射的光線經(jīng)過(guò)第三端面236e的對(duì)應(yīng)于第二端面236b的一部分，則光線Ll可直接穿過(guò)此第二柱體236而進(jìn)入透光基底232且被對(duì)應(yīng)的第一柱體234聚集。
若入射此第二柱體236的第三端面236e的光線L2的入射角A2大于0度，則由于第二柱體236的外型設(shè)計(jì)與其折射率的特性，且由于空氣的折射率與第二柱體236的折射率差異大，使得側(cè)面236g易于全反射。因此，光線L2可在第二柱體236的側(cè)面236g上發(fā)生全反射。接著，被全反射的光線L2可進(jìn)入透光基底232并進(jìn)而被對(duì)應(yīng)的第一柱體234聚集。值得注意的是，若入射此第二柱體236的第三端面236e的光線L2的入射角不佳或者其入射位置不佳，則光線L2可通過(guò)全反射而改變其行進(jìn)方向，進(jìn)而以較佳的行進(jìn)方式穿過(guò)第二柱體236的第二端面236b并被對(duì)應(yīng)的第一柱體234所聚集。經(jīng)過(guò)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)證明，與現(xiàn)有技術(shù)相較，本實(shí)施例的具有使背光模塊200的的聚光度增加的功效。
圖3A所示為本發(fā)明第二實(shí)施例的一種光學(xué)膜的側(cè)視放大示意圖。圖3B所示為圖3A的光學(xué)膜的俯視示意圖。圖3C所示為圖3A的光學(xué)膜的仰視示意圖。請(qǐng)參考圖3A、圖3B與圖3C，本實(shí)施例的光學(xué)膜330與第一實(shí)施例的光學(xué)膜230的不同之處在于，光學(xué)膜330的各個(gè)第二柱體336與各個(gè)第一柱體334皆為條狀體。各個(gè)第二柱體336沿著平行透光基底332的第二表面332b的第三方向D33延伸，且各個(gè)第一柱體334亦沿著第三方向D33延伸。此外，各個(gè)第二柱體336的垂直第三方向D33的第三截面336h的外型為梯形。另外，各個(gè)第一柱體334的垂直第三方向D33的第四截面334c的外型為半圓形或半橢圓形(未示出)。
圖4A所示為本發(fā)明第三實(shí)施例的一種背光模塊的側(cè)視示意圖。圖4B所示為圖4A的光學(xué)膜的側(cè)視放大示意圖。請(qǐng)參考圖4A與圖4B，本實(shí)施例的背光模塊400與第一實(shí)施例的背光模塊200的不同之處在于，背光模塊400為一側(cè)面入光式的背光模塊(side edge type BKL)，而背光模塊200為一直下式的背光模塊(direct type BKL)。
本實(shí)施例的背光模塊400包括光源410、擴(kuò)散膜420、光學(xué)膜430與導(dǎo)光板440。導(dǎo)光板440，例如為一楔型導(dǎo)光板(wedge type LGP)，其具有入光面442、底面444與出光面446。入光面442連接底面444與出光面446，且底面444與出光面446彼此相對(duì)。光源410配置于入光面442旁，且光源410包括一燈罩412與一燈管414。
擴(kuò)散膜420配置于導(dǎo)光板440的出光面446上。光學(xué)膜430配置于擴(kuò)散膜420上，且光學(xué)膜430的透光基底432的第二表面432b面向擴(kuò)散膜420與導(dǎo)光板440的出光面446。此外，本實(shí)施例的背光模塊400還包括一反射片(reflective sheet) 450，其配置于導(dǎo)光板440的底面444上。反射片450可用以將進(jìn)入導(dǎo)光板440中的光線反射至出光面446。
在此必須說(shuō)明的是，在另一實(shí)施例中，燈管414可被多個(gè)發(fā)光二極管裝置(light emitting diode device)所取代。此外，導(dǎo)光板440可為一平板型導(dǎo)光板(flat type LGP)，且背光模塊400具有另一光源，其配置在導(dǎo)光板440的相對(duì)于入光面442的另一入光面，但是上述情形并在圖中示出。另外，光學(xué)膜430亦可被第二實(shí)施例的所述的光學(xué)膜330所取代。
綜上所述，本發(fā)明的實(shí)施例的光學(xué)膜與應(yīng)用其的背光模塊至少具有以下其中之一或其它優(yōu)點(diǎn)。由于第二柱體的外型設(shè)計(jì)與其折射率的特性使然，所以若入射第二柱體的第三端面的光線的入射角不佳或者其入射位置不佳，則光線可通過(guò)發(fā)生于第二柱體內(nèi)的全反射而改變其行進(jìn)方向，進(jìn)而以較佳的行進(jìn)方式穿過(guò)第二柱體的第二端面并被對(duì)應(yīng)的第一柱體所聚集。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相較，本發(fā)明的實(shí)施例的具有使背光模塊的聚光度增加的功效。
雖然本發(fā)明已以實(shí)施例披露如上，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術(shù)的人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求書(shū)所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種光學(xué)膜，包括一透光基底，具有彼此相對(duì)的一第一表面與一第二表面；多個(gè)第一柱體，配置于該第一表面上，其中各第一柱體的多個(gè)平行該第一表面的第一截面以沿著遠(yuǎn)離該第一表面的一第一方向而逐漸減小，且各第一柱體具有一接觸該第一表面的第一端面；以及多個(gè)第二柱體，配置于該第二表面上，其中所述多個(gè)第二柱體分別對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)第一柱體，各第二柱體的多個(gè)平行該第二表面的第二截面以沿著遠(yuǎn)離該第二表面的一第二方向而逐漸增加，各第二柱體具有一接觸該第二表面的一第二端面，且各第二端面于該第一表面的正投影位于對(duì)應(yīng)的該第一端面內(nèi)。
2. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其中各第二柱體的厚度除以該相同第二 柱體的該第二端面的寬度的比值介于0.5與1之間。
3. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其中各第二柱體還具有一遠(yuǎn)離該第二表 面的第三端面，且各第二柱體的該第二端面的寬度除以該相同第二柱體的該 第三端面的寬度的比值小于或等于1。
4. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其中各第二柱體還具有一遠(yuǎn)離該第二表 面的第三端面，且相鄰的所述多個(gè)第三端面彼此連接。
5. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其中各第二柱體為一塊狀體，且各第一 柱體為一塊狀體。
6. 如權(quán)利要求5所述的光學(xué)膜，其中各第二柱體為一角錐平截頭體或一 圓錐平截頭體。
7. 如權(quán)利要求5所述的光學(xué)膜，其中各第一柱體為一半球體或一半橢球體。
8. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其中各第二柱體為一條狀體，其沿著一 平行該第二表面的第三方向延伸，且各第一柱體為一條狀體，其沿著該第三 方向延伸。
9. 如權(quán)利要求8所述的光學(xué)膜，其中各第二柱體的一垂直該第三方向的 第三截面的外型為梯形。
10. 如權(quán)利要求8所述的光學(xué)膜，其中各第一柱體的一垂直該第三方向 的第四截面的外型為半圓形或半橢圓形。
11. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其中所述多個(gè)第二柱體的折射率小于 或等于該透光基底的折射率。
12. —種背光模塊，適用于一液晶顯示器，包括一光源，適于提供一光線；以及 一光學(xué)膜，鄰近該光源，包括一透光基底，具有彼此相對(duì)的一第一表面與一第二表面；多個(gè)第一柱體，配置于該第一表面上，其中各第一柱體的多個(gè)平行 該第一表面的第一截面以沿著遠(yuǎn)離該第一表面的一第一方向而逐漸減小，且各第一柱體具有一接觸該第一表面的第一端面；以及多個(gè)第二柱體，配置于該第二表面上，其中所述多個(gè)第二柱體分別 對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)第一柱體，該光線依序經(jīng)過(guò)所述多個(gè)第二柱體的其中之 一、該透光基底與所述多個(gè)第一柱體的其中之一，各第二柱體的多個(gè)平 行該第二表面的第二截面以沿著遠(yuǎn)離該第二表面的一第二方向而逐漸 增加，各第二柱體具有一接觸該第二表面的一第二端面，且各第二端面 于該第一表面的正投影位于對(duì)應(yīng)的該第一端面內(nèi)。
13. 如權(quán)利要求12所述的背光模塊，其中各第二柱體的厚度除以該相同 第二柱體的該第二端面的寬度的比值介于0.5與1之間。
14. 如權(quán)利要求12所述的背光模塊，其中各第二柱體還具有一遠(yuǎn)離該第 二表面的第三端面，且各第二柱體的該第二端面的寬度除以該相同第二柱體 的該第三端面的寬度的比值小于或等于1。
15. 如權(quán)利要求12所述的背光模塊，其中各第二柱體還具有一遠(yuǎn)離該第 二表面的第三端面，且相鄰的所述多個(gè)第三端面彼此連接。
16. 如權(quán)利要求12所述的背光模塊，其中各第二柱體為一塊狀體，且各 第一柱體為一塊狀體。
17. 如權(quán)利要求16所述的背光模塊，其中各第二柱體為一角錐平截頭體 或一圓錐平截頭體。
18. 如權(quán)利要求16所述的背光模塊，其中各第一柱體為一半球體或一半 橢球體。
19. 如權(quán)利要求12所述的背光模塊，其中各第二柱體為一條狀體，其沿 著一平行該第二表面的第三方向延伸，且各第一柱體為一條狀體，其沿著該 第三方向延伸。
20. 如權(quán)利要求19所述的背光模塊，其中各第二柱體的一垂直該第三方 向的第三截面的外型為梯形。
21. 如權(quán)利要求19所述的背光模塊，其中各第一柱體的一垂直該第三方 向的第四截面的外型為半圓形或半橢圓形。
22. 如權(quán)利要求12所述的背光模塊，其中該背光模塊還包括一擴(kuò)散板， 其中該擴(kuò)散板配置于該光源上，該光學(xué)膜配置于該擴(kuò)散板上，且該第二表面 面向該擴(kuò)散板與該光源。
23. 如權(quán)利要求12所述的背光模塊，其中該背光模塊還包括一導(dǎo)光板與 一擴(kuò)散膜，其中該導(dǎo)光板具有一入光面、 一底面與一出光面，該入光面連接 該底面與該出光面，該底面與該出光面彼此相對(duì)，該光源配置于該入光面旁， 該擴(kuò)散膜配置于該出光面上，該光學(xué)膜配置于該擴(kuò)散膜上，且該第二表面面 向該擴(kuò)散膜與該出光面。
24. 如權(quán)利要求12所述的背光模塊，其中所述多個(gè)第二柱體的折射率小 于或等于該透光基底的折射率。
全文摘要
一種光學(xué)膜，包括透光基底、多個(gè)第一柱體與多個(gè)第二柱體。透光基底具有彼此相對(duì)的第一表面與第二表面。第一柱體配置于第一表面上。各第一柱體的多個(gè)平行第一表面的第一截面以沿著遠(yuǎn)離第一表面的第一方向而逐漸減小。各第一柱體具有接觸第一表面的第一端面。第二柱體配置于第二表面上。第二柱體分別對(duì)應(yīng)于第一柱體。各第二柱體的多個(gè)平行第二表面的第二截面以沿著遠(yuǎn)離第二表面的第二方向而逐漸增加。各第二柱體具有接觸第二表面的第二端面，且各第二端面于第一表面的正投影位于對(duì)應(yīng)的第一端面內(nèi)。
文檔編號(hào)G02B1/10GK101458344SQ20091000206
公開(kāi)日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2009年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月12日
發(fā)明者林淑鈴, 賴政全, 郗任遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:友達(dá)光電股份有限公司