CN101373236A - 背光模块及其光学膜 - Google Patents

Abstract

一种光学膜，包括一基板以及至少一类圆锥柱凹槽。该类圆锥柱凹槽是凹设于基板的一面，并具有一开口和一封闭斜面，该封闭斜面的一侧是沿开口设置。

Description

背光模块及其光学膜

技术领域

本发明关于一种背光模块及其光学膜，特别关于一种可达到增强双轴方向亮度的背光模块及其光学膜。

背景技术

随着数字时代的来临，平面显示装置的技术亦快速成长，已成为不可或缺的电子产品之一，故大众对于平面显示装置的技术及功能要求亦越来越高。

就平面显示装置而言，其主要包括一平面显示面板以及一背光模块。其中该平面显示面板主要具有彩色滤光基板、薄膜晶体管基板以及一夹设于两基板间的液晶层；而背光模块作为背光源使用，其可将来自一光源的光线均匀地分布在液晶面板的表面，传统上，是以冷阴极荧光灯(CCFL)来作为背光模块的光源，且依据光源的设置方式而使背光模块分为直下式及侧光式背光模块。近来为了提升平面显示装置的亮度视觉效果，需使光线在通过增亮膜的发射角缩小至正负30至40度以内，故对于提升背光模块的增亮膜的功能，已成为背光模块不可或缺的技术之一。

请参照图1所示，传统背光模块1包括一光源11、至少一扩散膜14以及一增亮膜(brightness enhancement film)12。倘若背光模块1为一侧光式背光模块，则扩散膜14及增亮膜12依序设置于一导光板13之上。光源11发射一光线L1，并设置于导光板13的一侧。光线L1借由导光板13引导经由扩散膜14后，再进入增亮膜12，如图1所示。倘若背光模块1为一直下式背光模块，则扩散膜14及增亮膜12依序设置于一导光板13之上。光源11的光线L1直接进入扩散膜14，再进入增亮膜12，如图2所示。

就增亮膜12而言，可将射入的光线L1折射成小角度的出射光，使大部份的光线L1的发射角能缩小至正负30至40度以内，以使观赏者在光轴正负30至40度以内有更强的亮度视觉效果。请再参照图1所示，增亮膜12具有棱柱表面结构121，而此增亮膜12的棱柱表面结构121是以单一方向V1平行排列。然而，使用上述方式仅能提供单轴方向，例如水平方向或垂直方向的增亮效果。故倘若欲达到双轴方向，即水平方向及垂直方向的增亮效果，则需采用两片增亮膜12相互迭合，且两片增亮膜12的棱柱表面结构121分别以第一方向V2及第二方向V3平行排列，且第一方向V2及第二方向V3相互垂直，如图2所示。

然而，使用两片增亮膜12不仅会增加成本，更会降低穿透率。

因此，如何提供一种可同时达到双轴方向的增亮效果，并降低成本及提升穿透率的背光模块及其光学膜，已成为重要课题之一。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种可同时达到双轴方向的增亮效果，并降低成本及提升穿透率的背光模块及其光学膜。

于是，为达上述目的，本发明的光学膜包括一基板以及至少一类圆锥柱凹槽。该类圆锥柱凹槽是凹设于基板的一面，并具有一开口、一封闭斜面及一底部，封闭斜面的一侧是沿开口设置，底部相对开口设置封闭斜面的另一侧。

为达上述目的，本发明的背光模块包括一光源以及一光学膜。光源发射一光线，光学膜接收入射的光线，并具有一基板及至少一类圆锥柱凹槽，该类圆锥柱凹槽凹设于基板的一面，并具有一开口、一封闭斜面及一底部，封闭斜面的一侧是沿开口设置，底部相对开口设置封闭斜面的另一侧。

承上所述，本发明的背光模块及其光学膜是将光学膜设置于光源所发射的光线的光路径上，并借由光学膜的各类圆锥柱凹槽凹设于基板的一面上，且封闭斜面的一侧是沿开口设置，而底部相对开口设置封闭斜面的另一侧。与传统技术相较，本发明是仅使用单片光学膜，且其具有设置在基板上的类圆锥柱凹槽。此种方式不仅可减少成本，且更可借由类圆锥柱凹槽的封闭斜面及其截面，便可使光线在通过类圆锥柱凹槽时，达到双轴方向亮度增强的效果，进而避免光穿透率的降低。

附图说明

图1为一种传统背光模块的示意图；

图2为另一传统背光模块的示意图；

图3为显示依据本发明第一实施例的一种背光模块的示意图；

图4为本发明第一实施例的光学膜的剖面立体示意图；

图5为本发明第二实施例的光学膜的俯视示意图；

图6A为图5中沿AA线的剖面示意图；

图6B为本发明第三实施例的光学膜的剖面示意图；

图7为本发明第四实施例的光学膜的俯视示意图；

图8A及图8B分别为本发明第五和第六实施例的光学膜的剖面示意图；

图9显示本发明第一实施例的光学膜的光轴角度与亮度的关系图；以及

图10为显示依据本发明第二实施例的一种背光模块的示意图。

元件符号说明：

1、2、7：背光模块               11、3、71：光源

12：增亮膜                      121：棱柱表面结构

13、6：导光板                   14：扩散膜

41：基板

4、4A、4B、4C、4D、4E、72：光学膜

42A、42B、42C：类圆椎柱凹槽

421：开口                       422：封闭斜面

423：底部                       424：斜边

43：光学扩散膜                  5、73：第一扩散片

74：第二扩散片                  d：间隔距离

L1、L2、L3：光线                V1：方向

V2：第一方向                    V3：第二方向

V11：长轴方向                   X、Y、Z：轴

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明依据本发明优选实施例的一种背光模块及其光学膜。

请参照图3所示，本发明第一实施例的背光模块2包括一光源3、一光学膜4、一第一扩散片5以及一导光板6。该背光模块2可为一直下式背光模块或一侧光式背光模块，在此是以背光模块2为一侧光式背光模块为例。

该第一扩散片5设置在光学膜4的一侧，而导光板6相对第一扩散片5设置于光学膜4的另一侧。光源3邻设于导光板6，且光源3发射一光线L2射向导光板6，而光线L2透过导光板6射向光学膜4。

请参照图4所示，其为本发明第一实施例的光学膜4的立体剖面示意图，该光学膜4具有一基板41及至少一类圆锥柱凹槽42A，该类圆锥柱凹槽42A是凹设基板41的一面，并具有一开口421、一封闭斜面422及一底部423，且封闭斜面422的一侧是沿开口421设置，而底部423则相对开口421设置于封闭斜面422的另一侧。该光学膜4的材质为一透光材质，例如一聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)、一聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、一聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或其组合物。

请再同时参照图4与图5所示，该类圆锥柱凹槽42A、42B的开口421形状为椭圆形(如图4所示)或圆形(如图5所示)。亦可为多边形或不规则形状。

请同时参照图4、图6A至图6B所示，该类圆锥柱凹槽42A的底部423为平底型(如图4所示)、圆弧型(如图6A所示)或尖角型(如图6B所示)。此外，该类圆锥柱凹槽42A、42B、42C的截面具有至少一斜边424，且在此是以类圆锥柱凹槽42A、42B、42C的截面具有二斜边424为例，故该类圆锥柱凹槽42A、42B、42C的截面形状为梯形(如图4所示)、类三角形(如图6A所示)或三角形(如图6B所示)。

请再同时参照图4、图5及图7所示，该光学膜4、4A、4C的类圆锥柱凹槽42A、42B的排列方式并无限制，可以一规则排列，意即，当类圆锥柱凹槽42A的开口形状为椭圆形，则各类圆锥柱凹槽42A相互沿其长轴方向V11平行排列，更甚至各类圆锥柱凹槽42A相互具有一间隔距离d排列(如图4所示)，或各类圆锥柱凹槽42B相互交错排列(如图5所示)，当然类圆锥柱凹槽42A、42B亦可以不规则排列(如图7所示)。此外，该等类圆锥柱凹槽亦可以不同尺寸或形状方式任意排列。

基板41及类圆锥柱凹槽42A可为一体成型或粘合成型。在此是以基板41及类圆锥柱凹槽42A为一体成型为例，且类圆锥柱凹槽42A的制作方式并无限制，可使用软压、热压、热滚压、紫外光固化、微机电技术中的类黄光、电铸、模造制程或精微制程等方式形成在基板41上。

此外，请参照图8A与图8B所示，光学膜4D、4E还具有一光学扩散膜43，相对于类圆锥柱凹槽42A而设置在基板41的另一面，且光学扩散膜43的材质包括一透光树脂与微粒混合物(如图8A所示)，当然更可以为一具有表面微结构的透光材质(如图8B所示)。

在本实施例中，类圆锥柱凹槽42A所设置在基板41的那面在实施上为出光面，而相对基板41那面的另外一面则为入光面。

请参照图9所示，当光线入射光学膜及其类圆锥柱凹槽42A、42B时，光线折射成小角度而射出，经由模拟软件计算后得知从A方向与B方向的视角与辉度增益的关系，其结果显示视角于正负30～40度以内，其辉度的增益值大于1，故可大为提升光线的亮度。

由在本实施例的背光模块2，不仅只需借由单片光学膜4，其类圆锥柱凹槽42A的封闭斜面422相配合，便可使光线L2在通过类圆锥柱凹槽42A时，达到双轴方向，即垂直方向及水平方向的亮度增强效果，更可减少成本及避免光穿透率的降低。

请参照图10所示，依本发明第二实施例的背光模块7，包括一光源71、一光学膜72以及一第一扩散片73。该光源71、光学膜72及第一扩散片33与上述第一实施例(如图3所示)的背光模块2中的光源3、光学膜4及第一扩散片5具有相同构成及功效，故在此不再赘述。

本实施例的背光模块7与第一实施例的背光模块2(如图3所示)不同之处在于前者还包括一第二扩散片74。该第一扩散片73设置在光学膜72的一侧，第二扩散片74相对第一扩散片73设置于光学膜72的另一侧，而光源发射一光线，并相对光学膜设置于第二扩散片74的一侧；故本实施例的背光模块7为一直下式背光模块。

综上所述，本发明的背光模块及其光学膜是将光学膜设置于光源所发射的光线的光路径上，并借由光学膜的各类圆锥柱凹槽凹设于基板的一面上，且封闭斜面的一侧是沿开口设置，而底部相对开口设置封闭斜面的另一侧。与传统技术相较，本发明是仅使用单片光学膜，且其具有设置在基板上的类圆锥柱凹槽。此种方式不仅可减少成本，且更可借由类圆锥柱凹槽的封闭斜面及其截面，便可使光线在通过类圆锥柱凹槽时，达到双轴方向亮度增强效果，进而避免光穿透率的降低。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包括在本发明中。

Claims (17)

1.一种光学膜，包括:

一基板；以及

至少一类圆锥柱凹槽，凹设于该基板的一面，并具有一开口和一封闭斜面，该封闭斜面是沿该开口设置。

2.根据权利要求1所述的光学膜，其中该类圆锥柱凹槽的截面具有至少一斜边，该斜边折射入射该光学膜的一光线。

3.根据权利要求1所述的光学膜，其中该类圆锥柱凹槽的截面形状为三角形、梯形或类三角形。

4.根据权利要求1所述的光学膜，其中该类圆锥柱凹槽具有一底部，该底部相对该开口设置该封闭斜面的一侧。

5.根据权利要求4所述的光学膜，其中该底部为平底型、尖角型或圆弧型。

6.根据权利要求1所述的光学膜，其中该开口形状为圆形、椭圆形、多边形或不规则形。

7.根据权利要求6所述的光学膜，其中该等类圆锥柱凹槽为平行排列、规则排列、相互交错排列或不规则排列，或者该等类圆锥柱凹槽相互具有一间隔距离排列，或以不同尺寸或形状方式任意排列。

8.根据权利要求1所述的光学膜，其中该基板与该类圆锥柱凹槽为一体成型或粘合成型。

9.根据权利要求1所述的光学膜，其中该光学膜的材质为一聚对苯二甲酸乙二醇酯、一聚碳酸酯、一聚甲基丙烯酸甲酯或其组合物，或者该光学膜的材质为一透光材质。

10.根据权利要求1所述的光学膜，其中该类圆锥柱凹槽是以软压、热压、热滚压、紫外光固化、类黄光、电铸、模造或精微制程方式成型。

11.根据权利要求1所述的光学膜，其还包括一光学扩散膜，设置在该基板的另一面，该基板的该另一面为一入光面。

12.根据权利要求11所述的光学膜，其中该光学扩散层的材质为透光树脂与微粒混合物，或者该光学扩散层的材质为一透光材质。

13.根据权利要求11所述的光学膜，其中该光学扩散层具有一表面微结构。

14.一种背光模块，包括:

一光源，发射一光线；以及

一光学膜，设置在该光线的一光路径上，并具有一基板及多个类圆锥柱凹槽，该等类圆锥柱凹槽是凹设于该基板的一面，并具有一开口、一封闭斜面及一底部，该封闭斜面的一侧是沿该开口设置，该底部相对该开口设置该封闭斜面的另一侧。

15.根据权利要求14所述的背光模块，其还包括一第一扩散片，设置在该光学膜的一侧。

16.根据权利要求15所述的背光模块，其还包括一导光板，相对该第一扩散片设置于该光学膜的另一侧，并设置于该光源的一侧，该光线透过该导光板以穿射该光学膜。

17.根据权利要求15所述的背光模块，其还包括一第二扩散片，相对该第一扩散片设置于该光学膜的另一侧，该光源相对该光学膜设置于该第二扩散片的一侧。

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