CN100456055C

CN100456055C - 光学薄膜及其制造方法

Info

Publication number: CN100456055C
Application number: CNB2006100083160A
Authority: CN
Inventors: 林清彬
Original assignee: APTICON Inc
Current assignee: APTICON Inc
Priority date: 2006-02-17
Filing date: 2006-02-17
Publication date: 2009-01-28
Anticipated expiration: 2026-02-17
Also published as: CN101025450A

Abstract

本发明涉及一种能提升性能的光学薄膜及其制造方法，所述光学薄膜包含第一基面，及其上具微结构的第二表面，该微结构面是一种具有根部的棱镜阵列。所述棱镜的根部嵌入第一基面且两者均具良好的接着强度，此种光学结构可以增加所述光学薄膜的刚性，以减少光学薄膜受热应力及外在环境作用产生翘曲(waving)；或通过棱镜根部的内部折射可以增加所述光学薄膜的增亮效果；或者通过棱镜根部与第一基面间的“相互联锁”(interlocking)，进而增加和第一基面间的接着强度。

Description

光学薄膜及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种能提升多项性能的光学薄膜的光学结构及制造方法，特别是指所述光学薄膜上的棱镜微结构改良。

背景技术

液晶显示器中的背光模块中一般包含增亮膜，该增亮膜放置于扩散片和液晶显示器面板间。背光液晶显示器还包含光源如冷阴极荧光灯(cold cathodefluorescent lamp；CCFL)、发光二极管(LED)、小分子发光二极管(MOLED)或高分子发光二极管(PLED)或面光源等，光源的光线通过导光板将光导向液晶显示器面板的出光方向。增亮膜(或棱镜片)(Brightnes s enhancement films；BEF)能将导光板所发出的光导向视准方向(缩小发散光源的发散角度)，因此可增加液晶显示器面板的亮度。另外，为了提高液晶显示器的辉度，增加光线使用率以节省电力，会使用反射偏光片(DBEF或CBEF)再次将光线作回收使用。增加的亮度可使液晶显示器面板产生清晰的影像，也可降低光源能量的损耗。液晶显示器中的棱镜片已大量应用于计算机显示器如膝型显示器和计算机屏幕、电视、录像机、手机通信元件、手提式元件如手机和PDA、汽车、航空电子显示器等。棱镜片是一种可透光且具微结构的光学薄膜，微结构是由许多棱镜组成，利用棱镜内部的全反射及折射特性来改变光的方向，限制光的散失以增加亮度及减少能量的损失，相关专利见国际公布号为WO96/23649号专利申请，其光学结构见图1。其中，上下棱镜片P1，P2包含一基材薄膜P3及棱镜阵列如P4，P5，P6，P7，P8，P9，P10，P11，P12。其中，基材薄膜P3与棱镜阵列具一界面Pi。每个棱镜如棱镜P4有第一个棱镜面Pa和第二个棱镜面Pb，二平面的顶端的边缘交错而形成一峰顶，其夹角可为70-120度或80-100度间，棱镜面并不需要被定义，仅需彼此倾斜。此外，基材薄膜的厚度和棱镜高度间的关系并不重要，但希望用更薄的基材薄膜来配合定义的棱镜，棱镜面Pa和Pb与基材薄膜P 3的角度可为45度，但此角度决定于面的间隔或峰顶的角度。棱镜P4，P5，P6，P7，P8及P9，P10，P11，P12组成使整体成一阵列。光学组件例如增亮膜、视角限制光学膜或反射元件等均是基材薄膜表面具有微结构光学设计的物品，而这些微结构大部分是由一种为尖峰(tips)和沟漕(grooves)交替的序列所构成，例如具规则重复且对称的尖峰和沟漕即形成增亮膜，其它例子包括不对称的尖峰和不对称沟漕，以各种尖峰和沟漕的大小、方向或间距不同的设计。另外于美国专利第5771328号(Light directing film havingvariable height structured surface and light directing articleconstructed therefrom)揭示，可通过棱镜顶峰高度的微小变异消除光学耦合(wet-out)现象，以求得最好的集光效果，使观赏者可在正常操作下获得最佳亮度和均齐度。此棱镜片的制成是在一高穿透率的基材薄膜上，均匀涂布感旋光性树脂如亚克力树脂(acrylic resin)，再利用微纳米压印技术及紫外光固化交联量产成型。对于大多数背光模块而言，于置一片棱镜片约可增加60％辉度，2片棱镜片以垂直交叠下更可提升模块辉度约达120％，亦即，在降低耗电量及延长电池使用时间下，可使液晶屏幕的亮度增加2.2倍。

现有技术的棱镜结构设计尚有少部分的光损产生，见图2，当光自导光板发出到四面八方散射光进入棱镜结构后，约可分成四种光程运作，第一部分大约有50％的入射光会被反射回来而再次被利用，如Z1区所示；第二部分的光通过折射及全反射可增加40％-70％的辉度如Z2区所示；第三部分的光自棱镜穿透及射进入空气介质，可再次进入邻近棱镜被使用，如Z3区所示；但第四部分的折射光则无法进入邻近棱镜被使用，而造成光损(loss)，如Z4区所示。另外，由于基材薄膜一般采用PMMA、PET或PC当塑料基材，这些塑料基材容易受温度、湿度的环境因素影响，而产生翘曲或皱曲(waving)现象，尤其靠近光源处，因该处的温度最高，在背光模块点灯后，由于模块热分布的梯度效应，及灯管温度的散热，装置及间隙设计不当时，每易造成光学薄膜的翘曲。若光学薄膜产生翘曲尤其在灯管侧，易造成漏光现象，使屏幕产生明暗不均的区块，此类区块叫Mura，而业者为了避免产生Mura现象产生，常用的方法是使光学膜free floating在模块内，尽量不使用胶带固定光学薄膜，且常设法以凸角(Tab)取代打孔，以多给予膜片自由膨胀的空间。若此，反而增加模块组装成本与麻烦。

本案发明人有鉴于此，加以研究创新，研究出一种能提升多项性能的光学薄膜及其制造方法。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种能提升多项性能的光学薄膜及其制造方法，以提供高辉度及高刚性的增亮膜，根据本发明的棱镜微结构的光学薄膜，所述棱镜具有根部且棱镜根部嵌入光学薄膜的基面，且根部及上部的棱镜连成一体，并没有界面，此设计可以有效提升背光模块的辉度及可增加光学薄膜的刚性，防止因热应力产生翘曲或皱曲。

本发明的成型方法，可先将基材薄膜表面凹设有多个凹穴，或间断性，或连续性；然后将上层的棱镜材料涂布、连设或设于所述基材薄膜上，并加以成型为具有多个棱镜单元各含有上棱镜面；令上层棱镜材料的底部或根部渗入、饲入、嵌入、插入、或模制入所述基材薄膜表面所凹设的凹穴中，于胶合、固化、嵌合、扣合、模制成型后，令上层棱镜材料的根部与下方基材的凹穴间形成相互联锁(interlocking)，以制成本发明多功能的光学薄膜。

本发明的能提升性能的光学薄膜，包括：

一基材层，其上部凹设有多个凹穴；以及

一棱镜阵列上层，含有多个棱镜单元，各棱镜单元含有一上棱镜部及至少一根部形成于各棱镜单元的下部，各棱镜单元的各根部是嵌入、插入、扣合、成型于所述基材的各相对应的凹穴中，使棱镜阵列上层与基材之间相互联锁形成一光学薄膜。

所述根部是呈一向下渐斜(尖)的棱镜根部。

所述棱镜根部在根部底部形成为圆弧形。

所述根部呈矩形。

所述根部的底部呈圆弧形。

所述根部呈半圆形。

所述棱镜阵列上层所述棱镜单元的顶部呈圆弧形。

所述棱镜单元的顶峰高度不等高。

所述上层各棱镜单元呈两段式的形状，含有第一层(基材层)和形成于该第一层顶部的第二层(上层)，所述第一层和第二层之间没有界面，第一层棱镜含有两棱镜面；第二层(上层)含有两上层棱镜面，第一层的两棱镜面间的夹角大于第二层两棱镜面间的夹角。

相邻两棱镜的根部其形状可以相同或不同。

本发明的制造光学薄膜的方法，包括下列步骤：

C.令一基材薄膜的上部凹设以多个凹穴；以及

D.令一上层棱镜材料设于所述基材上并令所述上层棱镜材料成型为多个棱镜单元，所述棱镜单元含有上棱镜面以及各棱镜单元的底部向下突伸形成一根部，令所述上层棱镜单元的根部与所述基材的凹穴嵌合、扣合、吻合、胶合、固化；由是使所述上层棱镜单元与所述基材相互联锁以制成一光学薄膜。

所述根部是呈向下渐斜(尖)的棱镜面。

本发明的有益效果在于，根据本发明的能提升性能的光学薄膜及其制造方法，使棱镜片的刚性及棱镜与基材薄膜界面间接着强度强于传统的棱镜结构，并且可以求得最好的集光效果，使观赏者可在正常操作下获得最佳亮度和均齐度。本发明的光学结构的设计及最佳化，可大大改善液晶显示器的辉度、刚性及界面间的强度。

附图说明

图1为现有具棱镜微结构的棱镜片。

图2为现有背光模块的棱镜光学反射与折射路径图。

图3为本发明的第一实施例图。

图4为本发明的含根部棱镜与传统未含根部棱镜就其折射光增加辉度的光线路径比较示意图。

图5为光学仿真结构示意图。

图6为本发明的殊多实施例与比较例一，比较例二进行光学仿真结果的光学轴向光强度数据曲线图(横轴Va为视角，viewing angle，纵轴R为轴向光强度比值)。

图7为本发明的第二实施例图。

图8为本发明的第三实施例图。

图9为本发明的第四实施例图。

图10为本发明的第五实施例图。

图11为本发明的第六实施例图。

图12为本发明的第七实施例图。

图13为本发明的第八实施例图。

图14为本发明的第九实施例图。

图15为本发明的第十实施例图。

图16显示本发明的根部尖端棱线的另一种方向的示意图。

主要元件符号说明：

1 棱镜片； 2 棱镜单元；

3 上棱镜部； 4 根部；

5 基材薄膜； 6 凹穴；

C1～C4 棱镜阵列； H1 第一垂直高度；

H2 第二垂直高度； P1，P2 现有的上下棱镜片；

P4～P12 现有的棱镜； Pa，Pb，Pc，Pd 棱镜面；

Pi 界面； P3 基材薄膜；

3a，3b 上棱镜面； 4a，4b 下棱镜面；

θ₁ 上顶峰角； θ₂ 下顶峰角；

W 底部宽度； R1，R2 入射光；

R1’，R2’，R1” 折射光； N1，N，N3 法线；

2a 光学仿真结构； A，A1，A2 折射点；

20 侧向光源； 21 反射镜面；

22 导光板； 23 反射板；

24 散射点； 25 扩散膜；

26 上棱镜片； 27 下棱镜片；

28 光线接收面； Ru 上棱镜的尖端棱线；

Rt 根部的尖端棱线。

具体实施方式

本发明的可取实体，可由以下说明书配合所附诸图式而得以明晰。

本发明代表性的棱镜片示如图3，其棱镜片形成方法无限制，本发明的棱镜片1包括：一高穿透性物质当基材薄膜5，该基材薄膜需具备足够透光清晰度及结构强度，足以应用在特定的光学产品及较佳的抵抗温度及老化，较佳的材料为聚乙烯对苯二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate；PET)，或聚碳酸酯(Polycarbonate；PC)；基材薄膜5上设置有棱镜阵列C1、C2、C3、C4，每一棱镜单元2由上棱镜部3(含有上棱镜面3a及3b)和至少一根部4(设于该棱镜单元的下部且含有下棱镜面4a及4b)所组成，其中上棱镜面3a与3b延伸的棱镜面尖峰夹角θ₁，下棱镜面4a与4b延伸的棱镜面夹角θ₂，其中θ₁与θ₂的大小不受限制，本发明较佳的设计是θ₁＞θ₂，另外上棱镜面3a与3b、下棱镜面4a与4b延伸的顶峰亦可呈圆弧(round)形。棱镜阵列中棱镜底部宽度W可一样也可不一样，棱镜高度H包含两部分：(1)上棱镜尖峰到DD^*的距离H₁及(2)DD^*与基材薄膜底面的间距H₂，其中H₁与H₂的大小不受限制，本发明较佳的设计是H₁＞H₂。

本发明图3的光学棱镜结构设计可有效提升辉度的原理请见图4，其增亮原理说明如下：当光线R1从基材薄膜5进入棱镜3，若对于现有的棱镜(未含根部)而言，亦即由上棱镜面3a与3b延伸的不具有根部4的棱镜，则R2(虚线)会从A点折射到空气，按Sneel定律知，n₁sinγ₁＝n₂(＝1)sinγ₂，其中n₁，n₂分别为棱镜与空气的折射率，γ₁与γ₂为入射角与折射角，N3为上棱镜面3b的法线向量。若此，折射光线R₂’无法以趋近于光轴方向进行出光或无法进入邻近棱镜进行光线回收，因而造成光损。若今以本发明的棱镜设计而言，在相同入射线R1从基材薄膜5与根部4下棱镜面4a的法线向量N1夹角Ф1进入棱镜根部4后，则会从A1折射到上棱镜面3b，R1与棱镜面4a的法线向量N1的夹角为Ф1，折射线R1’与法线向量N1的夹角为Ф2，此时R’1射向上棱镜面3b，与3b法线向量N2夹角呈ε₁，复经A2点再以折射线R1”折射到空气，其中R1”与A2的法线向量N2的夹角为ε₂，由图知R1”较R2’可以更趋近于光轴的方向进行出光，若此，则可增加其辉度。

为了让贵审查委员能更了解本发明的技术内容，特举以下较佳具体的先前技术的比较例与本发明的实施例说明如下：

[比较例1]

在背光模块中没有棱镜片只有扩散片下，经由TracePro这套软件作一个初步的验证出光的辉度，其光学仿真结构2a如图5所示。本发明背光模块的光学仿真结构是采用侧光式背光模块，侧向光源20(含反射面21)可采用如冷阴极荧光灯(cold cathode fluorescent lamp；CCFL)、发光二极管(LED)、小分子发光二极管(MOLED)或高分子发光二极管(PLED)或面光源等，光源进入导光板22(light guide plate)，再通过反射板23(reflection sheet)的散射点24(scattering dots)，将光线反射回导光板中，防止光源外漏，以增加光线的使用效率，接着光线进入扩散膜25(diffuser sheet)以提供一个均匀的面光源，使射出的光线更均匀，从正面看不到反射点阴影，接着光线自扩散板射出，其光的集旋光性非常差，其上可再设置上、下棱镜片26、27(prismsheet)，以收集各种扩散的光，提高正面辉度作用。棱镜片27上再放置一光线接收面28。此比较例1暂不放置上、下棱镜片26、27其仿真结果如图6所示的X1曲线。

[比较例2]

将传统式棱镜面夹角θ₂为90°的未设有本发明根部4设计的上、下棱镜片26、27置于图5的光学仿真结构2a中的扩散膜25(diffuser sheet)和光线接收面28之间，这种光学结构经由TracePro这套软件作一个初步的验证，其仿真结果如图6所示的X2曲线。

[实施例1]

参考图3，使用本发明的光学薄膜设计，包括：(1)上棱镜面3a与3b的夹角90°；(2)下棱镜面4a与4b的夹角20°；(3)上棱镜面3a与3b延伸交点与基材薄膜5的高度25μm；(4)下棱镜面4a与4b延伸交点与DD^*的高度5μm；(5)棱镜的间距W＝50μm，而本实施例所使用的基材薄膜为PET，PET基材薄膜厚度均为125μm。将本发明的上、下棱镜片置于图5的光学仿真结构中的扩散膜25(diffuser sheet)和光线接收面28之间，此光学结构经由TracePro软件作初步的验证，仿真结果如图6所示的X3曲线。比较图6的X3与X2可知，本发明的光学设计其辉度较传统棱镜片(尤指尖峰夹角90°)为佳。而本发明的各棱镜3根部4插入或嵌入基材5的凹穴6之中，棱镜3与基材5之间形成牢牢的相互联锁(interlocking)，使整片棱镜片1的刚性(stiffness)及接着强度等特性提升，即刚性比现有的未含根部的棱镜片增加162％，而接着强度则增加198％，而优异于现有的棱镜片。本发明的光学薄膜基材(supporting layer)须具备足够透光的清晰度，及结构强度足以应用在特定的光学产品及较佳的抵抗温度和老化，不受限于使用PET塑料薄膜。可使用的基材包括：苯乙烯-丙烯(styrene-acrylonitrile)、醋酸纤维素丁酸盐(cellulose acetate butyrate)、醋酸纤维素丙酸盐(cellulose acetate propionate)、纤维素醋酸三酯(cellulosetriacetate)、聚醚风(polyether sulfone)、聚甲基苯烯酸酯(polymethylmethacrylate)、聚氨酯(polyurethane polyester)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride)、聚苯乙烯(polystyrene)、聚对叙二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate)、异量分子聚合物(copolymers)或混合萘二羧酸(naphthalene dicarboxylic acids)，多环烯烃(polycyclo-olefins)和玻璃，基材可混合或合成这些材料。基材薄膜可为多层或包含悬浮的散布相或分布在连续相中。

本发明所使用的棱镜材料可由一稀释溶剂(diluter)、寡聚物(oligomers)、单体(monomers)及相对应的光起始剂(photoinitial)及添加剂交链而成。这些组成说明如下：[1]交链型高分子基材的折射率最少具1.50的折射率，并在硬化时有显著耐用性，常用的交链型高分子包括丙烯酸和/或甲基丙烯酸的产品，及溴化合物、烷基代苯基丙烯酸或甲基丙烯酸(例如4，6-dibromo-2-sec-butyl phenyl acrylate)、甲基苯乙烯单体、溴化环氧二丙烯酸酯(brominatedepoxy diacrylate)，2-苯氧基丙烯酸酯(2-phenoxyethyl acrylate)与六功能芳香氨基甲酸酯丙烯酸酯的寡聚体(hexa-functional aromatic urethaneacrylate oligomer)及其它丙烯酸酯。[2]稀释剂(diluter)主要目的用来降低高分子的黏滞系数，使得内部气泡不会产生，而获得完美的微结构，常用的稀释剂如单功能(mono-functional)或双功能(di-functional)单体等。[3]起始剂包括：有机过氧化物、及含氮化合物(azo compounds)，奎宁(quinines)，硝基化合物(nitro compounds)，酰基卤(acyl halides)，腙(hydrazones)，巯基化合物(mercapto compounds)，phrylium compounds，咪唑(imidazoles)，chlorot riazine s，苯偶姻(benzoin)，苯偶姻烷基醚(benzoin alkyl ethers)，双酮(di-ketones)，苯基酮(phenones)等。[4]光学薄膜上的光学层或微结构层可由相同或不相同高分子材料制作，包括高折射率的甲基丙烯酸单体、卤化单体及其它高折射率的单体。高活性自由基单体和寡聚物形式在最近被使用，丙烯酸因其高活性而被广泛使用。[5]高分子合成物包含一或更多其它有用的添加剂，如表面活性剂、抗静电剂及其它可能的组成。表面活性剂如氟化表面活性剂可减少高分子合成物的表面张力、改善润湿、更滑顺的涂布和减少涂布的缺陷。

本发明含微结构的光学薄膜可使用不同方式制造，例如含微结构的物品制备的方法包含步骤(a)预备一感旋光性高分子材料；(b)将感旋光性高分子材料置入微结构模仁的表面并填满模穴；(c)固化感旋光性高分子材料；(d)脱模。

[实施例2]

本发明另一较佳实施例的棱镜片见图7，上棱镜面3a，3b延伸的尖峰夹角θ₁为90°；下棱镜面4a与4b延伸的尖峰为圆弧状4r(round)，棱镜宽度W＝50μm，其中H₁/H₂＝1/10，H₁+H₂＝25μm。该棱镜的制造方法未加限制，选用的材料为高透明材质，此实施例是采用亚克力感光树脂，其折射率为1.494。将本发明的上、下棱镜片置于图5的光学仿真结构中的扩散膜25(diffuser sheet)和光线接收面28之间，此光学结构经由TracePro软件作初步的验证，仿真结果如图6所示的X4曲线。本发明的棱镜片的刚性及棱镜与基材薄膜界面间接着强度分别较传统没有根部的棱镜结构增加172％及212％。

[实施例3]

本发明一较佳实施例的棱镜片见图8，上棱镜面3a，3b延伸的尖峰夹角θ₁为90°；下棱镜面4a，4b与4c形成一矩形剖面，长度＝10μm，宽度＝5μm，棱镜宽度W＝50μm，其中H₁/H₂＝1/10，H₁+H₂＝25μm。该棱镜的制造方法无限制，选用的材料为高透明材质，此实施例是采用亚克力树脂(acrylic resin)其折射率为1.494。将本发明的上、下棱镜片置于图5的光学仿真结构中的扩散膜25(diffuser sheet)和光线接收面28之间，此光学结构经由TracePro软件作初步的验证，仿真结果如图6所示的X5曲线，此例的光强度稍差(比X2而言)乃因根部呈矩形，非如前例的棱镜形，但仍无损于本发明对刚性及接着强度等特性的提升。本发明的棱镜片的刚性及接着强度分别比传统没有根部的棱镜结构增加202％及272％。

[实施例4]

本发明一较佳实施例的棱镜片见图9，上棱镜面3a，3b延伸的尖峰夹角θ₁为90°；下棱镜面4a，4b形成一矩形剖面，4c形成一底部圆弧状(round)，长度＝10μm，宽度＝5μm，棱镜宽度W＝50μm，其中H₁/H₂＝1/10，H₁+H₂＝25μm。该棱镜的制造方法无限制，选用的材料为高透明材质，此实施例是采用亚克力树脂(acrylic resin)其折射率为1.494。将本发明的上、下棱镜片置于图5的光学仿真结构中的扩散膜25(diffuser sheet)和光线接收面28之间，此光学结构经由TracePro软件作初步的验证，仿真结果如图6所示的X6曲线，其光强度虽稍差，但仍无损于本发明对刚性及接着强度特性的提升。本发明的棱镜片的刚性及接着强度分别较传统没有根部的棱镜结构增加190％及257％。

[实施例5]

本发明一较佳实施例的棱镜片见图10，上棱镜面3a，3b延伸的尖峰夹角θ₁为90°；下棱镜面形成一呈半圆的圆弧型4S，长度＝10μm，宽度＝5μm，棱镜宽度W＝50μm，其中H₁/H₂＝1/10，H₁+H₂＝25μm。该棱镜的制造方法无限制，选用的材料为高透明材质，此实施例是采用亚克力树脂(acrylic resin)其折射率为1.494。将本发明的上、下棱镜片置于图5的光学仿真结构中的扩散膜25(diffuser sheet)和光线接收面28之间，此光学结构经由TracePro软件作初步的验证，仿真结果如图6所示的X7曲线。本发明的棱镜片的刚性及接着强度，分别比传统没有根部的棱镜结构增加142％及164％。

[实施例6]

本发明一较佳实施例的棱镜片见图11，上棱镜面3a，3b延伸为弧形曲线，其延伸的尖峰夹角为圆弧2r(round)；下棱镜面4a与4b延伸的尖峰为θ₂为20°，棱镜宽度W＝50μm，其中H1/H2＝1/10，H1+H2＝25μm。该棱镜的制造方法无限制，选用的材料为高透明材质，此实施例是采用亚克力树脂(acrylic resin)其折射率为1.494。将本发明的上、下棱镜片置于图5的光学仿真结构中的扩散膜25(diffuser sheet)和光线接收面28之间，此光学结构经由TracePro软件作初步的验证，仿真结果如图6所示的X8曲线，此例的光强度较差，乃因上层的棱镜已被取代为圆弧形使然，但仍无损于对刚性及接着强度等特性的提升。本发明的棱镜片的刚性及接着强度分别比传统没有根部的棱镜结构增加192％及212％。

[实施例7]

本发明一较佳实施例的棱镜片见图12，通过棱镜顶峰高度的微小变异以消除光学耦合(wet-out)现象，以求得最好的集光效果，使观赏者可在正常操作下获得最佳亮度和均齐度。

[实施例8]

本发明一较佳实施例的两段式棱镜片见图13，其两段式棱镜片形成方法无限制，本发明的两段式棱镜片，是由一高穿透性物质当基材薄膜5，基材薄膜5上设置有棱镜阵列2，该棱镜2由第一层3含有棱镜面3a及3b和第二层3’含有棱镜面3’a及3’b所组成(注：第一层3与第二层3’之间无含界面)，其中3a与3′a棱镜面之间及3b与3’b棱镜面之间，各夹一角度α，3a与3b延伸的棱镜面尖峰夹角θ1，3’a与3’b延伸的棱镜面夹角θ2，其中θ1＞θ2，且3’a与3’b延伸的棱镜顶峰可呈圆弧(round)。棱镜阵列中棱镜底部宽度W可一样也可不一样，棱镜高度H包含两部分：(1)棱镜尖峰到DD^*的距离H1及(2)DD^*与基材薄膜5的间距H2，其中H1以可将光损减少下的最小高度原则。

[实施例9]

本发明一较佳实施例的棱镜片见图14，该棱镜2由多数对称或不对称棱镜所混合排列组成。

[实施例10]

本发明一较佳实施例的棱镜片见图15，该棱镜2由不同棱镜根部4如低角度棱镜、圆弧型、矩形等不同形状加以混合排列组成。

由上述实施例知，本发明的光学结构的设计及最佳化，可大大改善液晶显示器的辉度、刚性及界面间的强度。

上述的各棱镜根部4虽仅显示一个，但实际上根部4的数量，大小，形状，本发明未加制限。

如图16所示，各根部4的尖端棱线(ridge line，Rt)与上层棱镜3的尖端棱线(Ru)可投影地互呈正交。当然，上、下棱线Ru，Rt亦可采非相互正交的取向(orientation)。总之，各根部及其尖端棱线的方向性未加限制，可以直线、曲线、规则或不规则的方式呈现。

上述实施例仅为了方便说明而举例而已，本发明所包含的专利范围自应以权利要求的范围为准，而非仅限于上述实施例。

Claims

1.一种光学薄膜，其特征在于包括：

一基材层，其上部凹设有多个凹穴；以及

2.根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于所述根部是呈一向下渐斜的棱镜根部。

3.根据权利要求2所述的光学薄膜，其特征在于所述棱镜根部在根部底部形成为圆弧形。

4.根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于所述根部呈矩形。

5.根据权利要求4所述的光学薄膜，其特征在于所述根部的底部呈圆弧形。

6.根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于所述根部呈半圆形。

7.根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于所述棱镜阵列上层所述棱镜单元的顶部呈圆弧形。

8.根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于所述棱镜单元的顶峰高度不等高。

9.根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于所述上层各棱镜单元呈两段式的形状，含有第一层和形成于该第一层顶部的第二层，所述第一层和第二层之间没有界面，第一层棱镜含有两棱镜面及第二层含有两上层棱镜面，且第一层的两棱镜面间的夹角大于第二层两上层棱镜面间的夹角。

10.根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于上层所述棱镜单元由多数对称或不对称棱镜所混合排列而成。

11.根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于相邻两棱镜的根部其形状相同或不同。

12.一种制造光学薄膜的方法，其特征在于包括下列步骤：

A.令一基材薄膜的上部凹设以多个凹穴；以及

B.令一上层棱镜材料设于所述基材上并令所述上层棱镜材料成型为多个棱镜单元，所述棱镜单元含有上棱镜面以及各棱镜单元的底部向下突伸形成一根部，令所述上层棱镜单元的根部与所述基材的凹穴嵌合、扣合、吻合、胶合、固化；使所述上层棱镜单元与所述基材相互联锁以制成一光学薄膜。

13.根据权利要求12所述的制造光学薄膜的方法，其特征在于所述根部是呈向下渐斜的棱镜面。