專利名稱：光學膜片的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種光學膜片，且特別涉及一種用于均勻化面光源的光學膜片。
背景技術：
液晶顯示器包括液晶顯示面板與背光模塊，其中由于液晶顯示面板本身不發(fā)光， 所以需借由背光模塊提供液晶顯示面板所需的顯示光源。圖1是公知一種背光模塊的剖面示意圖。請參照圖1，公知背光模塊100包括光源110以及導光板120，其中光源110配置于導光板120的入光面122旁，以提供光線至導光板120，而導光板120用以將光線轉換成從出光面124出射的面光源。此外，為了提升面光源的均勻性，導光板120的出光面IM上可設置多個光學膜片，這些光學膜片包括下擴散片130、下棱鏡片140、上棱鏡片150以及上擴散片160。下擴散片130先將光線擴散，接著再依序借由下棱鏡片140與上棱鏡片150對光線進行集光，之后再借由上擴散片160來調整光路徑，以達到均勻化面光源的目的。然而，背光模塊100所使用的光學膜片的數(shù)量過多，不僅導致背光模塊100的厚度較厚且重量較重，還需花費許多時間組裝光學膜片，造成背光模塊100的生產效率較差。此外，組裝光學膜片時易產生組裝公差，而過多的光學膜片會導致組裝公差的累積，以至于降低面光源的品質。為了改善上述問題，公知技術提出一種復合式的光學膜片，以減少光學膜片的使用量。如圖2所示，光學膜片200包括基材210、擴散層220以及多個棱鏡柱230，其中擴散層220配置于基材210的入光面212，而棱鏡柱230配置于基材210的出光面214。如此， 光學膜片200具有擴散及集光的功能，所以能取代一片擴散片及一片棱鏡片。但因擴散層 220容易使部分光能量過于分散，導致棱鏡柱230可利用的光能量變少。因此，使用光學膜片200的背光模塊，其整體亮度表現(xiàn)較圖1的背光模塊100差。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種光學膜片，以提高集光效率、光利用效率以及光均勻性。為達上述優(yōu)點，本發(fā)明提出一種光學膜片，其包括基材、多個第一集光結構以及多個擴散結構。基材具有相對的入光面與出光面，第一集光結構配置于入光面，每一第一集光結構具有相對的底面與頂角，且底面連接入光面。擴散結構分別配置于這些第一集光結構之間的空隙內。擴散結構緊鄰第一集光結構，每一第一集光結構的頂角與每一擴散結構的遠離基材的底面位于同一平面。在本發(fā)明的一實施例中，上述的第一集光結構為三角柱。在本發(fā)明的一實施例中，上述的每一三角柱的頂角的角度范圍介于80度至120度。在本發(fā)明的一實施例中，上述的第一集光結構為半圓柱。在本發(fā)明的一實施例中，上述的每一半圓柱的一圓弧面的曲率半徑介于20微米(μπι)與 30 μ m 之間。在本發(fā)明的一實施例中，上述的光學膜片還包括多個第二集光結構，配置于出光面，其中第一集光結構與第二集光結構為棱鏡柱。每一第一集光結構具有第一長軸方向，每一第二集光結構具有第二長軸方向，且第一長軸方向平行或垂直第二長軸方向。在本發(fā)明的一實施例中，上述的相鄰的第一集光結構的底面系彼此相鄰接，而相鄰的第二集光結構的與出光面連接的底面系彼此相鄰接。在本發(fā)明的一實施例中，上述的光學膜片還包括保護片，配置于擴散結構的底面。在本發(fā)明的一實施例中，上述的相鄰的擴散結構的底面彼此相鄰接。為達上述優(yōu)點，本發(fā)明另提出一種光學膜片，其包括基材、多個第一集光結構以及多個擴散結構?；木哂邢鄬Φ娜牍饷媾c出光面，第一集光結構配置于入光面，且相鄰兩第一集光結構之間存有空隙。擴散結構分別配置于空隙內，其中每一空隙的80%以上的空間被對應的擴散結構所占據(jù)。為達上述優(yōu)點，本發(fā)明又提出一種光學膜片，其包括基材、多個擴散結構以及多個第一集光結構?；木哂邢鄬Φ娜牍饷媾c出光面，擴散結構配置于入光面，且相鄰兩擴散結構之間存有空隙。每一擴散結構具有遠離基材的底面，且相鄰的擴散結構的底面彼此相鄰接。第一集光結構分別配置空隙內，且第一集光結構緊鄰擴散結構。在本發(fā)明的光學膜片中，由于擴散結構與基材的入光面之間設有第一集光結構， 所以光能量被擴散結構分散后，第一集光結構可使光能量集中，以提升本發(fā)明的光學膜片的集光效率。此外，因第一集光結構可使入射基材的入光面的入射角變小，以降低發(fā)生全反射的機率，所以能提升光利用效率。另外，因大部分的光線會先被擴散結構擴散后，才由第一集光結構進行集光，故有助于提升光均勻性。為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實施例， 并配合附圖，作詳細說明如下。




圖1是公知一種背光模塊的剖面示意圖。 圖2是公知一種光學膜片的剖面示意圖。 圖3是本發(fā)明一實施例的一種光學膜片的立體示意圖。 圖4是本發(fā)明一實施例中光線于光學膜片中的光路徑示意圖。 圖5是本發(fā)明另一實施例的一種光學膜片的剖面示意圖。 圖6是本發(fā)明另一實施例的一種光學膜片的立體示意圖。 圖7是本發(fā)明另一實施例的一種光學膜片的剖面示意圖。 圖8是本發(fā)明另一實施例的一種光學膜片的剖面示意圖。 圖9是本發(fā)明另一實施例的一種光學膜片的剖面示意圖。 圖10是本發(fā)明另一實施例的一種光學膜片的剖面示意圖。 圖11是本發(fā)明另一實施例的一種光學膜片的剖面示意圖。 其中，附圖標記說明如下 50,52 光線 100 背光模塊
5
110:光源120 導光板122、212、312 入光面124、214、314 出光面130 下擴散片140 下棱鏡片150 上棱鏡片160:上擴散片200,300,300a,300b 光學膜片210、310 基材220 擴散層230 棱鏡柱320,320'第一集光結構321 第一長軸方向322、332、342 底面324,344 頂角330、330，擴散結構331 擴散粒子336 第一介質層338 第二介質層340,340'第二集光結構341 第二長軸方向350 保護片S 空隙
具體實施例方式圖3是本發(fā)明一實施例的一種光學膜片的立體示意圖。請參照圖3，本實施例的光學膜片300包括基材310、多個第一集光結構320以及多個擴散結構330?；?10具有相對的入光面312與出光面314，而入光面312與出光面314之間的距離例如是介于30微米至300微米之間。上述擴散結構330配置于入光面312，且相鄰兩擴散結構330之間存有空隙，而第一集光結構320分別配置這些空隙內，且第一集光結構320緊鄰擴散結構330。以另一個角度而言，每一第一集光結構320具有相對的底面322與頂角324，且底面322連接入光面 312。擴散結構330分別配置于這些第一集光結構320之間的空隙內，且擴散結構330緊鄰第一集光結構320。此外，每一第一集光結構320的頂角3M與每一擴散結構330的遠離基材310的底面332位于同一平面，亦即第一集光結構320的頂角3 切齊擴散結構330的底面332。另外，相鄰的擴散結構330的底面332彼此相鄰接。在本實施例中，每一擴散結構330包括多個擴散粒子331，以借由擴散粒子331來達到擴散光線的功效。此外，光學膜片300例如還包括多個第二集光結構340。這些第二集光結構340配置于基材310的出光面314。相鄰的第一集光結構320的底面322例如彼此相鄰接，而基材310的入光面312例如是被這些第一集光結構320的底面322完全覆蓋。 相鄰的第二集光結構；340的與出光面314連接的底面342例如彼此相鄰接，且出光面314 例如是被這些第二集光結構340的底面342完全覆蓋。承上述，第一集光結構320與第二集光結構340例如為棱鏡柱，且第一集光結構 320具有第一長軸方向321第二集光結構340具有第二長軸方向341，且第一長軸方向321 例如是平行于第二長軸方向341。此外，在本實施例中，第一集光結構320與第二集光結構 340都以為三角柱為例，但本發(fā)明并不限定第一集光結構320與第二集光結構340的形狀需相同。另外，為達到較佳的集光效率，上述每一第一集光結構320的頂角3M與第二集光結構340的頂角344的角度范圍例如是介于80度至120度，但不以此為限。圖4是本發(fā)明一實施例中光線于光學膜片中的光路徑示意圖。請參照圖4，基材 310的入光面312所面對的側邊為光學膜片300的入光側，當光線50從光學膜片300的入光側進入光學膜片300時，光線50會先進入擴散結構330中。擴散結構330中的擴散粒子 331會先將光線50擴散，而被擴散后的光線52會進入第一集光結構320中。第一集光結構 320會先對光線52進行初步的集光，接著光線52穿過基材310而進入第二集光結構340。 第二集光結構340亦可對光線52進行集光，以使光線52從光學膜片300出射后的出射角度較為集中。相較于公知技術所使用的復合式的光學膜片200(如圖2所示)，本實施例的光學膜片300因在基材310的入光面312設置第一集光結構320，所以可借由第一集光結構320 來修正被擴散結構330擴散后的光線52的路徑，以集中光能量，進而提升光學膜片300的集光效率。另一方面，第一集光結構320能使光線52入射入光面312時的入射角變小，能減少光線52在入光面312發(fā)生全反射的機率，所以能提升光學膜片300的光利用效率。此外，因絕大部分的光線52是先被擴散結構330擴散后，才由第一集光結構320進行集光，故有助于提升光均勻性。請參照圖5，在本發(fā)明另一實施例中，可于擴散結構330的底面332設置保護片 350，以提供保護效果。此保護片350可選用具有抗靜電功能的材質。如此，當光學膜片300a 下方設有其他光學膜片時，保護片350可防止光學膜片300a與其下方的光學膜片之間產生靜電吸附的情形。在上述光學膜片300中，雖然第一集光結構320的第一長軸方向321平行第二集光結構340的第二長軸方向341，但在其他實施例中，如圖6所示，第一集光結構320的第一長軸方向321也可以垂直第二集光結構340的第二長軸方向341。此外，雖然上述各實施例的第一集光結構320與第二集光結構340都是以棱鏡柱為例，但在其他實施例中，每一棱鏡柱可用沿一直線排列的多個角錐取代。在上述光學膜片300中，雖然第一集光結構320是以三角柱為例，但本發(fā)明并不限定第一集光結構320的形狀。在圖7所示的另一實施例中，第一集光結構320’為半圓柱。 為達到較佳的集光效率，半圓柱的圓弧面3 的曲率半徑例如是介于20 μ m與30 μ m之間。 需說明的是，本文中的半圓柱指的是具有圓弧面的柱體，并非限定為圓柱的一半。此外，請參照圖8，在本發(fā)明另一實施例中，第二集光結構340’也可以是與第一集光結構320’相同的半圓柱。但本發(fā)明中，第一集光結構與第二集光結構的形狀可不相同，以圖9為例，第一集光結構320為三角柱，而第二集光結構340’為半圓柱。在上述光學膜片300中，雖然擴散結構330是借由擴散粒子332來達到擴散效果， 但本發(fā)明并不限定擴散結構的擴散機制。以圖10為例，擴散結構330’包括互相堆迭的第一介質層336與第二介質層338，第一介質層336的折射率大于第二介質層338的折射率， 且第一介質層336與第二介質層338的接觸面337呈不規(guī)則狀。此處所謂的呈不規(guī)則狀的接觸面337為具有高低起伏的不規(guī)則表面，且因互相連接的第一介質層336與第二介質層 338的折射率不同，所以光線可在接觸面337產生不同角度的折射與散射，如此可達到擴散光線的效果。圖11是本發(fā)明另一實施例的光學膜片的剖面示意圖。請參照圖11，本實施例的光學膜片300b與上述的光學膜片300相似，差別處在于本實施例的光學膜片300b中，擴散結構330并非填滿相鄰兩第一集光結構320之間的空隙S。實際上，只要每一空隙S的80% 以上的空間被對應的擴散結構320所占據(jù)，即可達到良好的擴散效果。此外，因大部分的光線(例如約80%的光線)會先被擴散結構330擴散后，才由第一集光結構320進行集光，故有助于提升光均勻性。綜上所述，本發(fā)明的光學膜片中，由于擴散結構與基材的入光面之間設有第一集光結構，所以光能量被擴散結構分散后，第一集光結構可使光能量集中，以提升本發(fā)明的光學膜片的集光效率。此外，因第一集光結構可使入射基材的入光面的入射角變小，以降低發(fā)生全反射的機率，所以能提升光利用效率。雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實施例揭示如上，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何本領域技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視隨附的權利要求所界定的范圍為準。
權利要求
1.一種光學膜片，包括一基材，具有相對的一入光面與一出光面；多個第一集光結構，配置于該入光面，每一第一集光結構具有相對的一底面與一頂角， 且該底面連接該入光面；以及多個擴散結構，分別配置于所述多個第一集光結構之間的空隙內，其中所述多個擴散結構緊鄰所述多個第一集光結構，每一第一集光結構的該頂角與每一擴散結構的遠離該基材的一底面位于同一平面。
2.如權利要求1所述的光學膜片，其中所述多個第一集光結構為三角柱。
3.如權利要求2所述的光學膜片，其中每一三角柱的該頂角的角度范圍介于80度至 120 度。
4.如權利要求1所述的光學膜片，其中所述多個第一集光結構為半圓柱。
5.如權利要求4所述的光學膜片，其中每一半圓柱的一圓弧面的曲率半徑介于20μ m 與30 μ m之間。
6.如權利要求1所述的光學膜片，還包括多個第二集光結構，配置于該出光面，其中所述多個第一集光結構與所述多個第二集光結構為棱鏡柱，每一第一集光結構具有一第一長軸方向，每一第二集光結構具有一第二長軸方向，且該第一長軸方向平行或垂直該第二長軸方向。
7.如權利要求6所述的光學膜片，其中相鄰的所述多個第一集光結構的所述多個底面系彼此相鄰接，而相鄰的所述多個第二集光結構的與該出光面連接的底面系彼此相鄰接。
8.如權利要求1所述的光學膜片，還包括一保護片，配置于所述多個擴散結構的所述多個底面。
9.如權利要求1所述的光學膜片，其中相鄰的所述多個擴散結構的所述多個底面彼此相鄰接。
10.一種光學膜片，包括一基材，具有相對的一入光面與一出光面；多個第一集光結構，配置于該入光面，且相鄰兩第一集光結構之間存有一空隙；以及多個擴散結構，分別配置于所述多個空隙內，其中每一空隙的80%以上的空間被對應的該擴散結構所占據(jù)。
11.如權利要求10所述的光學膜片，還包括多個第二集光結構，配置于該出光面，其中所述多個第一集光結構與所述多個第二集光結構為棱鏡柱，每一第一集光結構具有一第一長軸方向，每一第二集光結構具有一第二長軸方向，且該第一長軸方向平行或垂直該第二長軸方向。
12.一種光學膜片，包括一基材，具有相對的一入光面與一出光面；多個擴散結構，配置于該入光面，且相鄰兩擴散結構之間存有一空隙，每一擴散結構具有遠離該基材的一底面，且相鄰的所述多個擴散結構的所述多個底面彼此相鄰接；以及多個第一集光結構，分別配置所述多個空隙內，且所述多個第一集光結構緊鄰所述多個擴散結構。
13.如權利要求12所述的光學膜片，還包括多個第二集光結構，配置于該出光面，其中所述多個第一集光結構與所述多個第二集光結構為棱鏡柱，每一第一集光結構具有一第一長軸方向，每一第二集光結構具有一第二長軸方向，且該第一長軸方向平行或垂直該第二長軸方向。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光學膜片，其包括基材、多個第一集光結構以及多個擴散結構?；木哂邢鄬Φ娜牍饷媾c出光面，第一集光結構配置于入光面，每一第一集光結構具有相對的底面與頂角，且底面連接入光面。擴散結構分別配置于這些第一集光結構之間的空隙內。擴散結構緊鄰第一集光結構，且每一第一集光結構的頂角與每一擴散結構的遠離基材的底面位于同一平面。此光學膜片具有較佳的集光效率。
文檔編號G02B5/04GK102253440SQ20111018661
公開日2011年11月23日 申請日期2011年6月28日 優(yōu)先權日2011年4月29日
發(fā)明者莊淑婷, 蔡怡均, 蔡政旻, 許文銘, 諶思廷, 賴明昇, 陳志光, 黃任偉 申請人:友達光電股份有限公司