CN201289558Y - 具有扩散及聚光功能的光学膜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有扩散及聚光功能的光学膜，包括：一基底、多数个棱镜柱及多数个扩散区。该基底可透光并具有一第一侧面及一第二侧面。所述棱镜柱设于该基底的第一侧面，分别具有二斜面及一介于该二斜面之间的顶角，且所述棱镜柱不等高。所述扩散区分别设于至少一部分所述棱镜柱的斜面，为所述斜面上呈粗糙表面的区域。借由不等高的所述棱镜柱以及在所述棱镜柱的斜面设置扩散区，可以降低光的色散现象及特定方向的彩虹纹现象，还可以破坏背光模组中光学膜片之间的干涉以减轻牛顿环现象，并且遮掩背光模组瑕疵。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光学膜，特别是涉及一种具有扩散及聚光功能的光学膜。
背景技术
参阅图1，一般背光模组9包括一光源91、一导光板92、一位于导光板92下侧的反射片93、一位于导光板92上侧的棱镜片94、一介于导光板92与棱镜片94之间的下扩散片95及一位于棱镜片94上侧的上扩散片96。光源91发出的光经由导光板92导向棱镜片94方向，使光线通过下扩散片95、棱镜片94及上扩散片96射出，借由上、下扩散片96、95可使光线射出均匀，并利用棱镜片94使光线折射，达到聚光效果。部分被棱镜片94或上、下扩散片96、95往导光板92方向反射的光线，则可借由导光板92下侧的反射片93将光线反射再利用。
参阅图2，一般棱镜片94具有多数等尺寸且平行排列的直线棱镜柱941，因棱镜柱941会有光色散现象，多数个等尺寸的棱镜柱941排列在一起，容易在特定角度产生明显的彩虹纹现象。而且，若背光模组9中导光板92上侧只使用棱镜片94时，容易曝露出导光板92的网点、瑕疵点或牛顿环等缺陷，亦即现有棱镜片94无法达到遮瑕的效果。因此现有背光模组9大多使用上、下扩散片96、95将光线均匀化并遮掩瑕疵，但是，在棱镜片94的上下侧层叠上、下扩散片96、95会使背光模组9厚度增加，且降低光源效率，再者，组装棱镜片94与上、下扩散片96、95的过程不但耗时，也容易造成背光模组9的良率下降及支出成本的增加。
实用新型内容
本实用新型的目的是在提供一种兼具有扩散及聚光功能的光学膜。
本实用新型具有扩散及聚光功能的光学膜，包括：一基底、多数个棱镜柱及多数个扩散区。该基底可透光并具有一第一侧面及一第二侧面。所述棱镜柱设于该基底的第一侧面，分别具有二斜面及一介于该二斜面之间的顶角，且所述棱镜柱不等高。所述扩散区分别设于至少一部分所述棱镜柱的斜面，为所述斜面上呈粗糙表面的区域。
本实用新型光学膜的扩散区可设于所述棱镜柱的其中一部份棱镜柱上或全部棱镜柱上皆有，且可设于棱镜柱的二斜面中的任一侧斜面或两侧斜面皆有，而占斜面的部分区域，各扩散区所占各斜面的部分区域可于各斜面上的任意位置，亦即，所述扩散区在不同斜面上的位置可相同也可以不同。
定义各该棱镜柱的顶峰沿长度方向为一峰线，所述两相邻棱镜柱交界处为一谷线，及各该斜面相邻的峰线与谷线之间的距离为该斜面的宽度。
较佳地，各该扩散区呈长条形区域，且其长度方向与各该棱镜柱的长度方向相同，各该扩散区的宽度可相等或不相等，宽度大小可选择为其对应各该斜面(其所在斜面)宽度的2％-90％之间的范围，而所述扩散区的表面粗糙度可选择地介于0.1μm-3μm。更佳地，每一棱镜柱的二斜面均设有扩散区，且各该扩散区位于各该斜面的邻近谷线侧，再者，各该扩散区的宽度大小可选择为其对应各该斜面宽度的2％-50％之间的范围。借由扩散区可以将光线散射，用以降低光的色散现象，并雾化棱镜柱条纹，应用于背光模组时可以破坏光学膜片之间的干涉以减轻牛顿环现象，并且遮掩背光模组瑕疵。
此外，前述所述棱镜柱不等高，是指各棱镜柱的顶峰之间具有高度差异，且所述棱镜柱可以依特定规则的高低顺序排列或无规则的随机高低排列。所述棱镜柱之间的高度差可介于2μm-40μm的范围。借由所述棱镜柱的高度差异，可使因棱镜色散现象而产生的蓝、绿、红分光混合情形较佳，而能降低特定方向的彩虹纹现象。
各该棱镜柱的顶角可为一般夹角或呈弧形的弧角，呈夹角的顶角可选择介于90度-110度的角度范围，呈弧角的顶角可选择曲率半径介于2μm-15μm的弧角范围，该顶角的角度越大或曲率半径越大，可增加视角范围，但是会降低正向辉度。
进一步地，该基底可具有介于10％-90％的雾度范围，使入射光线可于该基底内产生散射，以加强散射光线的机制。更进一步地，可于该基底的第二侧面被覆一扩散层，该扩散层可由固化后表面为粗糙面的UV胶所制成，或可由散射粒子，例如PMMA、PS、TiO2、SiO2等材质制成且粒径为微米级的颗粒，混合于胶体中再经涂布、固化所制成。借由具有雾度的该基底，或更进一步被覆有该扩散层的基底，可使光线入射于所述棱镜柱之前，先被散射，而具有现有背光模组中的下扩散片的功能。
本实用新型的光学膜，借由不等高的所述棱镜柱以及在所述棱镜柱的斜面设置扩散区，可以降低光的色散现象及特定方向的彩虹纹现象，应用于背光模组时可以省去使用上扩散片。进一步地，选用具有雾度的基底或再于该基底的第二侧面被覆扩散层时，可以加强散射效果，以取代现有背光模组的下扩散片。故本实用新型的光学膜兼具扩散及聚光功能，应用于背光模组时可以减少背光模组厚度，并可节省使用上扩散片或者上、下扩散片的支出成本及组装时间，而且可避免因组装过程的损耗及疏失而降低产品良率。
附图说明
图1是一示意图，说明一现有的背光模组。
图2是一立体示意图，说明一现有的棱镜片。
图3是一立体示意图，说明本实用新型具有扩散及聚光功能的光学膜的第一较佳实施例。
图4是一侧视示意图，说明该第一较佳实施例。
图5是一侧视示意图，说明本实用新型具有扩散及聚光功能的光学膜的第二较佳实施例。
图6是一侧视示意图，说明本实用新型具有扩散及聚光功能的光学膜的第三较佳实施例。
图7是一侧视示意图，说明本实用新型具有扩散及聚光功能的光学膜的第四较佳实施例。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明：
为方便说明起见，以下实施例的图式只为局部放大示意图且没有等比例制图。
参阅图3与图4，说明本实用新型具有扩散及聚光功能的光学膜的第一较佳实施例。本实施例的光学膜1包括一基底11、多数个棱镜柱12及多数个扩散区13。该基底11可透光并具有一第一侧面111及一第二侧面112。一般适用于制作基底11的材料，例如聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。入射光可由基底11的第二侧面112射入基底11，再由第一侧面111射出。所述棱镜柱12设于该基底的第一侧面111侧，分别具有二斜面121及一介于该二斜面121之间的顶角122，顶角122的角度以介于90度-110度较佳，较大的角度可以增加视角范围，但是会降低正向辉度，可依照使用需求选择，在本实施例中，顶角122约为90度。以各顶角122的顶点(最高点)处为各棱镜柱12的顶峰123，定义各该棱镜柱12的顶峰123沿长度方向为一峰线123，所述两相邻棱镜柱12交界处为一谷线124，及各该斜面121相邻的峰线123与谷线124之间的距离为各斜面121的宽度125。所述棱镜柱12不等高，亦即，各棱镜柱12的顶峰123之间有高度差126，且所述棱镜柱12之间的高度差126值可介于2μm-40μm之间，即所述棱镜柱12中至少有两个棱镜柱12之间的高度差126不低于2μm，且其中高度最高者与高度最低者之间的差距不超过40μm，当然，其中部分棱镜柱12的高度可相等，但是高度相等的两棱镜柱12之间相隔一段距离较佳。
所述扩散区13分别设于各该棱镜柱12的各斜面121的邻近谷线124侧，为所述斜面121上呈粗糙表面的区域。各该扩散区13呈长条形区域，且其长度方向与各该棱镜柱12的长度方向相同，各该扩散区13的宽度131可选择地为其对应各该斜面宽度125的2％-90％，扩散区13占的比例越高，遮瑕能力越佳，而扩散区13占的比例较低，则提升辉度效果较佳。在本实施例中，部分扩散区13的宽度131约为斜面宽度125的33-50％，而部分扩散区13的宽度131约为斜面宽度125的10％以下，占宽度比例较高及较低的扩散区13交互穿插设置。此外，所述扩散区13的表面粗糙度以介于0.1μm-3μm较佳。在本实施例中，所述扩散区13可由雕刻机台雕刻形成。
本实施例光学膜1可借由棱镜柱12的斜面121中未设有扩散区13的光滑表面折射，产生聚光效果，而且所述棱镜柱12具有高度差126，可使因棱镜色散现象而产生的蓝、绿、红分光混合情形较佳，而能降低特定方向的彩虹纹现象，并可借由斜面121上扩散区13的粗糙表面，将部分入射光散射，用以降低光的色散现象，并雾化棱镜柱12条纹。将本实施例光学膜1应用于背光模组(图未示)时，所述扩散区13除了前述可降低光的色散现象，并雾化棱镜柱12条纹之外，还可以破坏背光模组中光学膜片之间的干涉以减轻牛顿环现象，并且遮掩背光模组瑕疵，所以本实施例光学膜1可兼具现有背光模组9(参阅图1)中棱镜片94与上扩散片96的功能。
参阅图5，说明本实用新型具有扩散及聚光功能的光学膜的第二较佳实施例。本实施例光学膜2与第一较佳实施例大致相同，包括一基底21、多数个棱镜柱22及多数个扩散区23。所述棱镜柱22分别具有二斜面221及一介于该二斜面221之间的顶角222，惟，与第一较佳实施例差异之处在于所述棱镜柱22的顶角222为圆滑的弧角，而弧角的曲率半径可介于2μm-15μm之间，同样地，顶角222的曲率半径越大可以增加视角范围，但是会降低正向辉度，可依照使用需求选择，借由顶角222为圆滑的弧角可以增加光学膜2的耐磨抗刮程度并增加视角。本实施例的其它具体结构及功能可参阅前述第一较佳实施例，于此不再详述。
参阅图6，说明本实用新型具有扩散及聚光功能的光学膜的第三较佳实施例。本实施例光学膜3与第一较佳实施例大致相同，包括一基底31、多数个棱镜柱32及多数个扩散区33，惟，本实施例的基底31含有多数个散射粒子313而具有雾度，此外，所述扩散区33随机地设于部分棱镜柱32的斜面321上。
具有雾度的基底31，可借由散射粒子313使通过基底31的光线散射，将光线均匀化，可取代现有背光模组9(参阅图1)中的下扩散片95功能。其雾度值可依需求选择介于10％-90％者，选择雾度值较高者，散射效果越佳，但是透光率较差，若选择雾度值较低者，则透光率较高，但是散射效果较差。具有雾度的基底31可选用市售的商品，为熟习本领域技艺者所周知，于此不再赘述。
在本实施例中，部分棱镜柱32的两个斜面321都设有扩散区33，而部分棱镜柱32’只有在其中的一斜面321设有扩散区33，且各扩散区33在斜面321上的位置并不一致，其中各扩散区33与顶峰322间隔一定距离较佳。本实施例的扩散区33虽然采随机分布于所述棱镜柱32、32’的斜面321，也具有降低光的色散现象，并雾化棱镜柱32、32’条纹等效果。
本实施例借由具有雾度的基底31可使通过基底31的光线散射，所以可兼具现有背光模组9(参阅图1)中的棱镜片94与上、下扩散片96、95的功能。
参阅图7，说明本实用新型具有扩散及聚光功能的光学膜的第四较佳实施例。本实施例光学膜4与第一较佳实施例大致相同，包括一基底41、多数个棱镜柱42及多数个扩散区43，惟，本实施例的基底41与第三较佳实施例同样地含有多数个散射粒子413而具有雾度，且于基底41的第二侧面412还被覆有一扩散层44，此外，在本实施例中所述扩散区43设于各棱镜柱42的其中一斜面421上，以说明扩散区43设置方式的另一实施态样。
在本实施例中，扩散层44是以UV胶涂布于基底41的第二侧面412上再以紫外光照射固化而成，固化后的UV胶层表面为粗糙面，亦即，扩散层44具有粗糙表面用以加强基底41的散射机制，并可保护基底41，使基底41表面不易刮伤，应用于背光模组(图未示)时，可防止基底41因静电作用而吸附沾黏在导光板产生白污(wet-out)现象。此扩散层44也可应用于例如前述第一、第二较佳实施例中未雾化的基底11、21表面。
由前述实施例可知，在棱镜柱12、22、32、32’、42的斜面121、221、321、421上设置扩散区13、23、33、43可以有多种实施态样，而其实施方式并不以前述实施例为限。值得一提的是，前述第一、第二较佳实施例的基底11、21也可如第四较佳实施例使用具有雾度的基底41且被覆一扩散层44，而第三较佳实施例也可如第四较佳实施例被覆一扩散层44，以增加多功能性。
综合上述，本实用新型具有扩散及聚光功能的光学膜1、2、3、4，借由不等高的棱镜柱12、22、32、32’、42，以及在所述棱镜柱12、22、32、32’、42的斜面121、221、321、421设置扩散区13、23、33、43，可以降低光的色散现象及特定方向的彩虹纹现象，应用于背光模组时，相较于现有背光模组可以省去使用上扩散片。进一步地，选用具有雾度的基底31、41可取代现有背光模组的下扩散片功能。再进一步于基底41的第二侧面412被覆扩散层44，可以加强散射效果并可保护基底41表面以避免刮伤。由于本实用新型光学膜1、2、3、4具有二合一或三合一膜片的功能，可以减少背光模组的厚度及节省组装时间，而且可避免因组装过程的损耗及疏失而降低产品良率。
Claims (13)
1.一种具有扩散及聚光功能的光学膜，包括：一可透光并具有一第一侧面及一第二侧面的基底，及多数个设于该基底的第一侧面的棱镜柱，所述棱镜柱分别具有二斜面及一介于该二斜面之间的顶角；其特征在于：所述棱镜柱不等高，且该光学膜还包括多数个扩散区，分别设于至少一部分所述棱镜柱的斜面，为所述斜面上呈粗糙表面的区域。
2.如权利要求1所述的具有扩散及聚光功能的光学膜，其特征在于：所述扩散区分别设于各该棱镜柱的一或二斜面的一部分区域。
3.如权利要求2所述的具有扩散及聚光功能的光学膜，其特征在于：所述扩散区分别设于各该棱镜柱的二斜面的一部分区域。
4.如权利要求1～3的任一项所述的具有扩散及聚光功能的光学膜，其特征在于：各该扩散区呈长条形区域，且其长度方向与各该棱镜柱的长度方向相同。
5.如权利要求4所述的具有扩散及聚光功能的光学膜，其特征在于：定义所述两相邻棱镜柱交界处为一谷线，各该棱镜柱的顶峰为一峰线，各该斜面相邻的峰线与谷线之间的距离为该斜面的宽度，各该扩散区的宽度为其对应各该斜面宽度的2％-90％。
6.如权利要求5所述的具有扩散及聚光功能的光学膜，其特征在于：各该扩散区的宽度为其对应各该斜面宽度的2％-50％。
7.如权利要求5所述的具有扩散及聚光功能的光学膜，其特征在于：各该扩散区位于各该斜面的邻近谷线侧。
8.如权利要求1所述的具有扩散及聚光功能的光学膜，其特征在于：所述扩散区的表面粗糙度介于0.1μm-3μm。
9.如权利要求1所述的具有扩散及聚光功能的光学膜，其特征在于：所述棱镜柱之间的高度差介于2μm-40μm。
10.如权利要求1所述的具有扩散及聚光功能的光学膜，其特征在于：所述棱镜柱的顶角可选择介于90度-110度范围的角度。
11.如权利要求1所述的具有扩散及聚光功能的光学膜，其特征在于：所述棱镜柱的顶角可选择曲率半径介于2μm-15μm范围的弧角。
12.如权利要求1所述的具有扩散及聚光功能的光学膜，其特征在于：该基底具有介于10％-90％的雾度范围。
13.如权利要求1或12所述的具有扩散及聚光功能的光学膜，其特征在于：还包括一被覆于该基底的第二侧面的扩散层。
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