光學(xué)薄膜的制作方法
【專利摘要】一種光學(xué)薄膜，包含一個(gè)基板、一個(gè)第一聚光層，及一個(gè)第二聚光層。該基板包括相反設(shè)置的一個(gè)入光面及一個(gè)出光面。該第一聚光層設(shè)置于該基板的入光面，并具有一個(gè)背向該入光面的粗糙表面。該第二聚光層設(shè)置于該基板的出光面，并具有一個(gè)背向該出光面的粗糙表面，且該第二聚光層的霧度是大于該第一聚光層的霧度。
【專利說明】光學(xué)薄膜
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型是涉及一種光學(xué)薄膜，特別是涉及一種可聚光且能提高平面顯示器的輝度(luminance)的光學(xué)薄膜。
【背景技術(shù)】
[0002]一般而言，非自發(fā)光性的平面顯示元件必須額外搭配背光模組，以提供充足的亮度，使平面顯示器能正常顯示影像。
[0003]參閱圖1，公開一種應(yīng)用于一平面顯示器的現(xiàn)有的側(cè)光式背光模組1，其包括一光源11、一設(shè)置于該光源11的一側(cè)的導(dǎo)光板(light guideplate,LGP) 12、一設(shè)置于該導(dǎo)光板12底部的反射片13、一罩設(shè)于該光源11外的反射罩14，及依序由下而上地疊置于該導(dǎo)光板12上的一擴(kuò)散片(diffuser) 15、一下棱鏡片(prismsheet) 16,及一與該下棱鏡片16結(jié)構(gòu)相互垂直的上棱鏡片17。
[0004]一般來說，自該光源11發(fā)出的光線經(jīng)該導(dǎo)光板12反射至該擴(kuò)散片15時(shí)，該擴(kuò)散片15會(huì)將光線均勻擴(kuò)散后，再通過該下棱鏡片16與該上棱鏡片17修正光線的方向，以達(dá)成聚光及提高輝度的目的。然而，通過該擴(kuò)散片15的光線已被均勻地?cái)U(kuò)散，所以具有指向性差的特性。此外，棱鏡片主要是聚集O度至70度間的入射光，而被該擴(kuò)散片15擴(kuò)散的光線所分布的角度范圍較大；因此，經(jīng)該擴(kuò)散片15擴(kuò)散后的光線再經(jīng)棱鏡片聚集會(huì)有較低的輝度。
[0005]隨著大尺寸平面顯示器的快速發(fā)展，對(duì)于尺寸越大的平面顯示器，其輝度的需求也越高，且平面顯示器發(fā)展也日趨輕薄化；然而，在側(cè)光式背光模組中提高光源亮度的改善空間有限。因此，將側(cè)光式背光模組應(yīng)用于大尺寸平面顯示器，并提高其平面顯示器的輝度是此【技術(shù)領(lǐng)域】的相關(guān)技術(shù)人員所待解決的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種能將背光模組的光源的輝度峰值保持至適合背光模組的棱鏡片聚光的角度，使棱鏡片有效地聚光從而提高平面顯示器的輝度的光學(xué)薄膜。
[0007]本實(shí)用新型光學(xué)薄膜包含一個(gè)基板、一個(gè)第一聚光層(light-condensinglayer),及一個(gè)第二聚光層。該基板包括相反設(shè)置的一個(gè)入光面及一個(gè)出光面。該第一聚光層設(shè)置于該基板的入光面，并具有一個(gè)背向該入光面的粗糙表面。該第二聚光層設(shè)置于該基板的出光面，并具有一個(gè)背向該出光面的粗糙表面，且該第二聚光層的霧度(haze)是大于該第一聚光層的霧度。
[0008]本實(shí)用新型所述的光學(xué)薄膜，該第一聚光層的霧度是介于5%至30%，該第二聚光層的霧度是介于70%至100%。
[0009]本實(shí)用新型所述的光學(xué)薄膜，該第一聚光層的粗糙表面的表面粗糙度是介于
0.1rms至Irms,該第二聚光層的粗糙表面的表面粗糙度是介于Irms至lOrms。[0010]本實(shí)用新型所述的光學(xué)薄膜，該第一聚光層與該第二聚光層是由一紫外線硬化性樹脂(ultravioletcurableresin)所構(gòu)成。
[0011]本實(shí)用新型所述的光學(xué)薄膜，該第一聚光層與該第二聚光層的折射率是彼此相同。
[0012]本實(shí)用新型所述的光學(xué)薄膜，該第一聚光層與該第二聚光層的折射率是彼此不相同。
[0013]本實(shí)用新型所述的光學(xué)薄膜，該基板是由一高分子可撓性的透光材質(zhì)所構(gòu)成。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果在于:通過該第一聚光層與該第二聚光層的粗糙表面及霧度，且該第二聚光層的霧度是大于該第一聚光層的霧度的設(shè)計(jì)，以將光源的輝度峰值保持在棱鏡片可有效地聚光的角度，使光線經(jīng)棱鏡片聚光后的輝度增加，進(jìn)而有效提高平面顯示器的輝度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是一正視示意圖，說明一種應(yīng)用于平面顯示器的現(xiàn)有的側(cè)光式背光模組；
[0016]圖2是一局部正視示意圖，說明本實(shí)用新型光學(xué)薄膜的一較佳實(shí)施例；
[0017]圖3是一局部立體圖，說明本實(shí)用新型該較佳實(shí)施例應(yīng)用于一平面顯示器的一背光模組中的實(shí)施態(tài)樣；
[0018]圖4是一輝度對(duì)角度的曲線圖，說明一現(xiàn)有的擴(kuò)散片與本實(shí)用新型該較佳實(shí)施例分別應(yīng)用于無棱鏡片的背光模組時(shí)，其由水平視角量測不同角度的輝度值的比較；
[0019]圖5是一輝度對(duì)角度的曲線圖，說明該現(xiàn)有的擴(kuò)散片與本實(shí)用新型該較佳實(shí)施例分別應(yīng)用于無棱鏡片的背光模組時(shí)，其由垂直視角量測不同角度的輝度值的比較；
[0020]圖6是一輝度對(duì)角度的曲線圖，說明該現(xiàn)有的擴(kuò)散片與本實(shí)用新型該較佳實(shí)施例分別應(yīng)用于安裝有一上棱鏡片與一下棱鏡片的背光模組時(shí)，其由水平視角量測不同角度的輝度值的比較；
[0021]圖7是一輝度對(duì)角度的曲線圖，說明該現(xiàn)有的擴(kuò)散片與本實(shí)用新型該較佳實(shí)施例分別應(yīng)用于安裝有該上棱鏡片與該下棱鏡片的背光模組時(shí)，其由垂直視角量測不同角度的輝度值的比較。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(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。
[0023]參閱圖2，本實(shí)用新型光學(xué)薄膜5的較佳實(shí)施例包含一個(gè)基板2、一個(gè)第一聚光層
3,及一個(gè)第二聚光層4。
[0024]該基板2包括相反設(shè)置的一個(gè)入光面21及一個(gè)出光面22。
[0025]該第一聚光層3設(shè)置于該基板2的入光面21,并具有一個(gè)背向該入光面21的粗糙表面31。
[0026]該第二聚光層4設(shè)置于該基板2的出光面22，并具有一個(gè)背向該出光面22的粗糙表面41。
[0027]較佳地，該基板2是由一高分子可撓性的透光材質(zhì)所構(gòu)成；該第一聚光層3及該第二聚光層4則是由紫外線硬化性樹脂所構(gòu)成。適用于本實(shí)用新型該較佳實(shí)施例的可撓性材質(zhì)可以是聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate, PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethy lenenaphthalate, PEN),或聚碳酸酯(polycarbonate, PC)。于本實(shí)用新型該較佳實(shí)施例中，該基板2是以PET來作說明；此外，該紫外線硬化性樹脂可于設(shè)計(jì)該第一聚光層3及該第二聚光層4的結(jié)構(gòu)于基板2上后，以紫外光線照射后便可固化該紫外線硬化性樹脂而分別形成具有粗糙表面31及霧度的第一聚光層3、具有粗糙表面41及霧度的第二聚光層4。此處要補(bǔ)充說明的是，對(duì)于半透明材質(zhì)的紫外線硬化性樹脂而言，光線由表面入射或是進(jìn)入其內(nèi)部時(shí)，由于光散射(scattering)會(huì)造成混濁的外觀，此一現(xiàn)象通常被稱為霧度。此外，霧度與材質(zhì)的穿透率(transmittance)有關(guān),且可通過霧度計(jì)(hazemeter)來量測而得知，其通常是以光線在材料內(nèi)的擴(kuò)散穿透率(diffusetransmittance)與通過材料總穿透率的比值的百分率來表示，上述的擴(kuò)散穿透率只需將通過材料的總穿透率扣除光線鏡向穿透率(speculartransmittance)就可得知。
[0028]更詳細(xì)地說，在本實(shí)用新型該較佳實(shí)施例中，該第一聚光層3與該第二聚光層4是以具有高效能、成本低且可連續(xù)生產(chǎn)的卷對(duì)卷(rolltoroll)制程方式制作而成；也就是說，將紫外線硬化性樹脂分別壓印于可撓性的PET基板的上表面與下表面，并借此壓印方式以控制該第一聚光層3的粗糙表面31與該第二聚光層4的粗糙表面41，使該第一聚光層3的粗糙表面31的表面粗糙度介于0.1rms至Irms,而該第二聚光層4的粗糙表面41的表面粗糙度介于Irms至lOrms。此處要補(bǔ)充說明的是，紫外線硬化性樹脂與PET皆屬于現(xiàn)有的材質(zhì)。本實(shí)用新型主要是以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，并對(duì)應(yīng)地選用適用的材質(zhì)以達(dá)成聚光效果。
[0029]整體來說，該第一聚光層3與該第二聚光層4主要是通過紫外線硬化性樹脂材質(zhì)本身的折射率(介于1.45至1.6間)、該第一聚光層3本身的霧度(介于5%至30%)、該第二聚光層4本身的霧度(介于70%至100%)，及PET材質(zhì)本身的折射率(介于1.55至1.59間)，并配合本實(shí)用新型該較佳實(shí)施例在結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)，將光線有效地聚集成適合棱鏡片聚光的角度。此處值得一提的是，形成于PET基板上的該第一聚光層3與該第二聚光層4彼此間的折射率關(guān)系并無特定要求，也就是說，該第一聚光層3的折射率與該第二聚光層4的折射率彼此可相同也可不相同，但有條件的是，該第二聚光層4的霧度是大于該第一聚光層3的霧度。
[0030]參閱圖3，顯示有本實(shí)用新型光學(xué)薄膜5應(yīng)用于一平面顯示器的一側(cè)光式背光模組7。該側(cè)光式背光模組7包括該光源11、設(shè)置于該光源11的一側(cè)的導(dǎo)光板12、設(shè)置于該導(dǎo)光板12底部的反射片13、罩設(shè)于該光源11外的反射罩14，及依序由下而上地疊置于該導(dǎo)光板12上的該光學(xué)薄膜5、該下棱鏡片16,及與該下棱鏡片16結(jié)構(gòu)相互垂直的上棱鏡片17。通過本實(shí)用新型光學(xué)薄膜5來取代現(xiàn)有的側(cè)光式背光模組I中的擴(kuò)散片15(見圖1)，以將光線輝度峰值保持在適合棱鏡片聚光的角度。
[0031]為了可清楚地說明本實(shí)用新型光學(xué)薄膜5的特性，本實(shí)用新型以下提供圖4至圖7所顯示的輝度對(duì)角度的曲線圖，以輔助說明本實(shí)用新型該較佳實(shí)施例的光學(xué)薄膜5與該現(xiàn)有的擴(kuò)散片15(見圖1)間的光學(xué)特性比較；其中，在量測輝度與角度的關(guān)系時(shí)，該光學(xué)薄膜5是以該第一聚光層3與該第二聚光層4制作成相似結(jié)構(gòu)作量測；也就是說，該第一聚光層3與該第二聚光層4的折射率皆為1.48，該第一聚光層3的霧度為30%，該第二聚光層4的霧度為95%，而該第一聚光層3的粗糙表面31的表面粗糙度為0.158rms，該第二聚光層4的粗糙表面41的表面粗糙度為3.29rms。[0032]參閱圖4可知，該現(xiàn)有的擴(kuò)散片15在應(yīng)用于一沒有使用棱鏡片的背光模組的環(huán)境下，且以相對(duì)于其一光源的水平視角量測其光源所產(chǎn)生的光線依序經(jīng)導(dǎo)光板12至該現(xiàn)有的擴(kuò)散片15所射出的光線輝度，該現(xiàn)有的擴(kuò)散片15會(huì)將光線的輝度均勻地分散；反觀本實(shí)用新型該較佳實(shí)施例，本實(shí)用新型光學(xué)薄膜5同樣是在沒有使用棱鏡片的背光模組的環(huán)境下，且以相對(duì)于其光源的水平視角量測其光源所產(chǎn)生的光線依序經(jīng)導(dǎo)光板12至該光學(xué)薄膜5所射出的光線輝度，雖然本實(shí)用新型光學(xué)薄膜5的光線輝度峰值略低于該現(xiàn)有的擴(kuò)散片15 ;然而，很明顯地，該光學(xué)薄膜5則是有效地將光線的輝度峰值保持在O度至70度間。由于棱鏡片主要是聚集O度至70度間的入射光；因此，本實(shí)用新型光學(xué)薄膜5確實(shí)可有效地將光線輝度峰值保持在適合棱鏡片聚光的角度。
[0033]參閱圖5，圖5的量測基準(zhǔn)大致上是相同于圖4，而不同處只在于，其是以相對(duì)于各光源的垂直視角量測分別依序經(jīng)導(dǎo)光板12至該現(xiàn)有的擴(kuò)散片15及依序經(jīng)導(dǎo)光板12至本實(shí)用新型光學(xué)薄膜5所射出的光線。由圖5所顯示的結(jié)果可得知，相較于該現(xiàn)有的擴(kuò)散片15，本實(shí)用新型光學(xué)薄膜5在視角為O度至70度間的輝度峰值，是大幅地高于該現(xiàn)有的擴(kuò)散片15的輝度峰值。
[0034]參閱圖6，該現(xiàn)有的擴(kuò)散片15在應(yīng)用于如圖1所示的具有該下、上棱鏡片16、17的側(cè)光式背光模組I的環(huán)境下，且以相對(duì)于其光源11的水平視角量測其光源11所產(chǎn)生的光線，依序行進(jìn)至導(dǎo)光板12、該現(xiàn)有的擴(kuò)散片15、下棱鏡片16與上棱鏡片17所聚光后的光線輝度，雖然該現(xiàn)有的擴(kuò)散片15可將光線的輝度有效地聚集于正向視角；然而，本實(shí)用新型光學(xué)薄膜5同樣是在如圖3所示的具有下、上棱鏡片16、17的側(cè)光式背光模組7的環(huán)境下，且以相對(duì)于其光源11的水平視角量測其光源11所產(chǎn)生的光線，依序行進(jìn)至其導(dǎo)光板12、該光學(xué)薄膜5、其下棱鏡片16與上棱鏡片17所聚集后的光線輝度，因該光學(xué)薄膜5可將光線輝度峰值保持在適合棱鏡片聚光的角度，所以不僅可將其光線聚集于正向視角，且聚集于正向視角的輝度峰值是相對(duì)大于該現(xiàn)有的擴(kuò)散片15的輝度峰值。
[0035]參閱圖7，圖7的量測基準(zhǔn)大致上是相同于圖6，而不同處只在于，其是以相對(duì)于各光源11的垂直視角量測其光線經(jīng)導(dǎo)光板12后，再分別至該現(xiàn)有的擴(kuò)散片15或本實(shí)用新型光學(xué)薄膜5后，再經(jīng)下棱鏡片16、上棱鏡片17所聚集后的光線輝度。由圖7所顯示的結(jié)果可得知，相較于該現(xiàn)有的擴(kuò)散片15，本實(shí)用新型光學(xué)薄膜5可有效地將光線聚集在正向視角，且輝度峰值也高于該現(xiàn)有的擴(kuò)散片15的輝度峰值。
[0036]由圖6與圖7的量測結(jié)果可知，無論是從相對(duì)于各光源11的水平視角或垂直視角量測各側(cè)光式背光模組1、7的光線輝度，使用有本實(shí)用新型光學(xué)薄膜5的側(cè)光式背光模組7于正向出光角度皆具有較高的輝度峰值。因此，進(jìn)一步地將使用有本實(shí)用新型光學(xué)薄膜5的側(cè)光式背光模組7裝設(shè)于該平面顯示器時(shí)，則可提高平面顯示器的整體輝度，其對(duì)于大尺寸的平面顯示器而言，無需再額外增加光源數(shù)量即可提高整體的輝度。
[0037]綜上所述，本實(shí)用新型光學(xué)薄膜5主要是通過該第一聚光層3的粗糙表面31與霧度，及該第二聚光層4的粗糙表面41與霧度的設(shè)計(jì)，將光線輝度峰值保持在適合棱鏡片聚光的角度，再通過該下棱鏡片16與該上棱鏡片17的聚光，可有效地提高背光模組的輝度；因此，將使用有本實(shí)用新型光學(xué)薄膜5的側(cè)光式背光模組應(yīng)用于平面顯示器時(shí)，可解決大尺寸平面顯示器使用側(cè)光式背光模組輝度不足的缺點(diǎn)，所以確實(shí)能達(dá)成本實(shí)用新型的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)薄膜，包含一個(gè)基板、一個(gè)第一聚光層，及一個(gè)第二聚光層；其特征在于: 該基板包括相反設(shè)置的一個(gè)入光面及一個(gè)出光面； 該第一聚光層設(shè)置于該基板的入光面，并具有一個(gè)背向該入光面的粗糙表面； 該第二聚光層設(shè)置于該基板的出光面，并具有一個(gè)背向該出光面的粗糙表面，且該第二聚光層的霧度是大于該第一聚光層的霧度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)薄膜，其特征在于:該第一聚光層的霧度是介于5%至30%，該第二聚光層的霧度是介于70%至100%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)薄膜，其特征在于:該第一聚光層的粗糙表面的表面粗糙度是介于0.1rms至Irms,該第二聚光層的粗糙表面的表面粗糙度是介于Irms至IOrms。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)薄膜，其特征在于:該第一聚光層與該第二聚光層是由一紫外線硬化性樹脂所構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)薄膜，其特征在于:該第一聚光層與該第二聚光層的折射率是彼此相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)薄膜,其特征在于:該第一聚光層與該第二聚光層的折射率是彼此不相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)薄膜，其特征在于:該基板是由一高分子可撓性的透光材質(zhì)所構(gòu)成。
【文檔編號(hào)】G02B5/00GK203688832SQ201320884437
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】袁廣麟, 劉文豪, 陳仕明 申請(qǐng)人:光耀科技股份有限公司