CN101382606A - 光学膜、成型光学膜的模具及模具的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明是有关一种光学膜、成型光学膜的模具及模具的制造方法。该光学膜，包含一片基板、多数条间隔地突设于基板顶面的棱柱，以及多数个分别突设于棱柱峰部的类球状透镜。每一条棱柱具有二个相向斜上延伸并连接构成一个顶角的斜面。类球状透镜是分别自棱柱的两斜面同体外扩而高出棱柱顶角，并具有圆弧外表面。通过在棱柱峰部成型高于棱柱顶角的类球状透镜的结构设计，除了可大幅提高棱柱顶角抗形变与抗刮性，还可使往上穿透光学膜的光线产生不规折射，而可改善出现一般光学膜所构成的条状亮、暗部间隔排列的情形，进而提升显示器的成像品质。

Description

光学膜、成型光学膜的模具及模具的制造方法

技术领域

本发明涉及一种透光膜及模具，特别是涉及一种表面凸设有棱柱的光学膜、成型该光学膜的模具与该模具的制造方法。

背景技术

目前，液晶显示器已经逐渐被大众所接受，并且取代传统显示器，而在液晶显示器内部大致分为三个区块，一个是提供光线的光源结构，一个是主要产生画面的液晶结构，另一个是被设置在前述两结构的间的数片薄片状光学膜，此等光学膜中又可分成具有扩散功能及聚光功能两种，就以具备聚光功能的光学膜1而言，请参阅图1、图2所示，图1是现有的一般具有三角棱柱的光学膜的侧视剖面图。图2是现有的一般具有半圆柱的光学膜的侧视剖面图，其主要是由一片平板状基板11，及多数条前后延伸且左右间隔地同体突设于基板11顶面的棱柱12构成，光线射入后借由各棱柱12折射后，使光线汇聚而产生增亮的效果，但由于各棱柱12顶部是尖端结构，经常容易在运送过程中磨损，因此光学膜1成型后，通常会以一层保护膜(图未示)贴覆于光学膜1突设有棱柱12的侧面上，以便保护棱柱12。

尽管保护膜可尽量确保光学膜1在运送过程中受损，但是因为一般棱柱12大都是设计成等高状，或是同一条棱柱12的整个前后延伸区段都呈等高状，使得施力撕下保护膜时，仍然会使棱柱12的峰部容易受保护膜拉扯，而容易造成一整片区域的棱柱12或整条棱柱12的峰部变形，导致光学膜1使用时会产生不规杂点或条纹，进而影响整个光学膜1的光学效果。再者，光学膜1经常是设置在前述光源结构与液晶结构之间，即便在撕下保护膜时没有破坏光学膜1的各棱柱12峰部，在组装后各棱柱12仍有不少机会与其他光学膜或液晶结构摩擦而受损。

有鉴于此类型破坏实在无法避免，为避免上述拉扯变形情况发生，目前也有业者将棱柱12由三角形设计变成半圆柱13，希望利用半圆柱13的宽大顶端部具有较强抗形变的能力，同时利用其圆弧顶面结构设计，来减缓保护膜的拉扯所产生的变形现象，但是此种具有半圆柱13结构设计的光学膜所能提供的辉度反而下降，通常会明显较具备棱柱12的光学膜低，实在难称良好的设计。

由此可见，上述现有的光学膜在产品结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的光学膜、成型光学膜的模具及模具的制造方法，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的光学膜存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及其专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的光学膜、成型光学膜的模具及模具的制造方法，能够改进一般现有的光学膜，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的光学膜存在的缺陷，而提供一种新的在尽量不降低光学膜的辉度的前提下，降低棱柱峰部变形破坏的光学膜。

本发明的另一个目的在于，提供一种成型上述光学膜的模具的制造方法。

本发明的再一目的在于，提供一种成型上述光学膜的模具。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种光学膜，该光学膜包含一片平板状基板、多数条左右排列且前后延伸地同体突设于基板顶面的棱柱，以及多数个分别同体突设于棱柱峰部的类球状透镜，每一条棱柱具有二个相向斜上延伸并连接构成一个顶角的斜面，类球状透镜是分别自相对应棱柱的两斜面同体外扩而高出棱柱顶角并具有圆弧外表面。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的光学膜，其中所述的类球状透镜垂直投影于基板顶面的投影面积的总合与基板顶面面积的百分比≧5％，但≦65％。

前述的光学膜，其中所述的类球状透镜的短向直径≧1μm，但≦60μm。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种成型光学膜的模具制造方法，该模具所成型的光学膜包括一片基板、多数条相间隔地同体突设于基板顶面的条状棱柱，及多数个分别同体突设于棱柱峰部上的类球状透镜，每一条棱柱具有二个相向斜上延伸并连接构成一个顶角的斜面，类球状透镜是分别自相对应棱柱的两斜面同体外扩而高出棱柱顶角并具有圆弧外表面，该模具制造方法包含以下步骤：(a).设置一个模具；(b).以一个刻刀的刀锋在模具表面刻划出多数条相间隔的细长沟槽；以及(c).分别在沟槽底缘加工成型多数个相间隔且底缘呈球面状的凹槽。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的成型光学膜的模具制造方法，其中所述的步骤(a)的模具是呈左右延伸的圆柱状，而步骤(b)是使该圆柱状模具沿其中心轴线相对刻刀转动，而使刻刀在圆柱状模具的外周面刻划出左右间隔的圆环状沟槽。

前述的成型光学膜的模具制造方法，其中所述的步骤(c)是以激光加工方式，在该模具的沟槽底缘蚀刻成型出弧面状凹槽。

前述的成型光学膜的模具制造方法，其中所述的步骤(c)是以喷砂高速撞击方式，在该模具的沟槽底缘撞击成型出弧面状凹槽。

本发明的目的及解决其技术问题另外还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种成型光学膜的模具，适用于将一片透光膜片印压成光学膜，该光学膜包括一片基板、多数条间隔排列地同体突设于基板顶面的条状棱柱，及多数个分别同体突设于棱柱峰部上的类球状透镜，每一条棱柱具有二个相向斜上延伸并连接构成一个顶角的斜面，类球状透镜是分别自相对应棱柱的两斜面同体外扩而高出棱柱顶角并具有圆弧外表面，其特征在于：该模具表面凹设有多数条相间隔且截面成V字型而可用以成型棱柱的细长沟槽，及多数个分别自沟槽底缘往下凹陷且底缘呈球面状而可用以成型类球状透镜的凹槽。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的成型光学膜的模具，其中所述的模具是呈圆柱状，而沟槽是间隔平行地成形于模具外周面，且分别呈圆环状。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明的主要技术内容如下：

为了达到上述目的，本发明提供了一种光学膜，其包含一片平板状基板、多数条左右排列且前后延伸地同体突设于基板顶面的棱柱，及多数个分别同体突设于棱柱峰部上的类球状透镜。每一条棱柱具有二个相向斜上延伸并连接构成一个顶角的斜面。类球状透镜是分别自相对应棱柱的两斜面同体外扩而高出棱柱顶角，并具有圆弧外表面。

另外，为了达到上述目的，本发明另提供了一种成型光学膜的模具制造方法，该模具所成型的光学膜具有一片基板、多数条相间隔地同体突设于基板顶面的条状棱柱，以及多数个分别同体突设于棱柱峰部上的类球状透镜，每一条棱柱具有二个相向斜上延伸并连接构成一个顶角的斜面，类球状透镜是分别自相对应棱柱的两斜面同体外扩而高出棱柱顶角并具有圆弧外表面，其特征在于该成型光学膜的模具制造方法包含以下步骤：(a).设置一个模具；(b).以一个刻刀的刀锋于模具表面刻划出多数条相间隔的细长沟槽；及(c).分别于沟槽底缘加工成型多数个相间隔且底缘呈圆弧状的弧面状凹槽。

再者，为了达到上述目的，本发明还提供了一种成型光学膜的模具，适用于将一片透光膜片印压成光学膜，该光学膜包括一片基板、多数条间隔排列地同体突设于基板顶面的条状棱柱，及多数个分别同体突设于棱柱峰部上的类球状透镜，每一个棱柱具有二个相向斜上延伸并连接构成一个顶角的斜面，类球状透镜是分别自相对应棱柱的两斜面同体外扩而高出棱柱顶角并具有圆弧外表面，其特征在于：该模具表面凹设有多数条相间隔且用以压印成型棱柱的细长沟槽，及多数个分别自沟槽底缘往下凹陷且底缘呈球面状而用以压印成型类球状透镜的凹槽。

借由上述技术方案，本发明光学膜、成型光学膜的模具及模具的制造方法至少具有下列优点及有益效果：本发明通过在棱柱峰部成型高于棱柱顶角的类球状透镜的结构设计，除了可以大幅提高棱柱顶角抗形变与抗刮性，还可以使往上穿透光学膜的光线产生不规折射，而可以改善出现一般光学膜所构成的条状亮、暗部间隔排列的情形，进而提升了显示器的成像品质。

综上所述，本发明提供了一种新的在尽量不降低光学膜的辉度的前提下，降低棱柱峰部变形破坏的光学膜、成型上述光学膜的模具的制造方法以及成型上述光学膜的模具。本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在产品结构、方法或功能上皆有较大改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的光学膜具有增进的突出功效，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是现有的一般具有三角棱柱的光学膜的侧视剖面图。

图2是现有的一般具有半圆柱的光学膜的侧视剖面图。

图3是本发明光学膜的一个实施例的立体示意图。

图4是该实施例的右侧视剖面图。

图5是该实施例的前侧视局部放大剖面图。

图6是本发明光学膜在不同类球状透镜大小条件下所表现的辉度变化的曲线图。

图7本发明光学膜在不同类球状透镜的投影面积百分比条件下所表现的辉度变化曲线图。

图8是本发明的成型光学膜的模具的制造方法的流程示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的光学膜、成型光学膜的模具及模具的制造方法其具体实施方式、结构、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图3～图5所示，分别是本发明的光学膜的一实施例的立体示意图、右侧视剖面图及前侧视局部放大剖面图。本发明光学膜的实施例是呈透明薄片状而可使光线穿透，该光学膜3包含一片状基板31、多数条前后延伸且左右相连地成型于基板31顶面的棱柱32，以及多数个分别同体突设于棱柱32峰部的类球状透镜33。

该每一条棱柱32，具有二个斜上相向延伸，且相连接构成一个90°顶角320的斜面321，在本实施例中，每一条棱柱32的截面都为顶角320为90°的三角形，但在实施时，棱柱32的顶角320角度可介于70°～140°之间。

该类球状透镜33，是均匀分布地同体成型于棱柱32的峰部且呈为等高状，每一个类球状透镜33是为自相对应棱柱32的两斜面321同体外扩突伸，并高出棱柱32的顶角320。在本实施例中，类球状透镜33的截面分别为圆形或前后延伸的椭圆形，且为避免类球状透镜33体积过大，反而使光学膜3在所组装构成的显示器(图未示)画面上构成明显的亮点或暗点，类球状透镜33的大小需要加以限制，在本实施例中，该类球状透镜33的短向直径(d1)范围为：1μm≦d1≦60μm，且可多颗类球状透镜33沿棱柱32长度方向依序相连，而构成椭圆形或其他外型。但实施时，类球状透镜33外型不以上述为限，只要其外表面是呈圆弧状即可，且每一条棱柱32上的类球状透镜33的数量可以依需要而改变，并不以数量相同为必要。

由于类球状透镜33是自棱柱32的两斜面321同体往外突伸，且外表面都是呈圆弧状，所以当在本发明光学膜3顶侧贴覆一片保护膜(图未示)时，该保护膜会直接靠抵于等高的类球状透镜33的圆弧顶缘，而间隔位于棱柱32的顶角320上方，所以可以借由外表圆弧且较宽大而具较强抗形变能力的类球状透镜33，来大幅降低保护膜的拉扯作用对棱柱32所造成变形现象，进而可以避免棱柱32峰部遭到破坏。且当该光学膜3靠抵于另一片光学膜(图未示)底面时，只会以往上凸起的类球状透镜33靠抵于另一片光学膜底面，进而能够降低该光学膜3与顶侧其它光学膜之间的摩擦力，而可相对提高光学膜3的抗括性。

另外，在棱柱32上成型类球状透镜33的结构设计，除了可大幅降低保护膜的拉扯所产生的棱柱32峰部变形情况外，由下往上进入基板31并经由棱柱32，而分别自棱柱32的两斜面321与间隔分布的类球状透镜33穿出的光线，会因外扩突设于棱柱32上的类球状透镜33的圆弧曲面，使得往上穿透光学膜3的光线前进方向产生不规化，进而可以使以本发明光学膜3构成的显示器画面(图未示)的亮、暗部不规分布，而具有可隐藏瑕疵的雾化效果的功能，使得该显示器画面不会出现一般光学膜产生的条状暗部与条状亮部规排列的情形。

请参阅图5～图7所示，图6是本发明光学膜在不同类球状透镜大小条件下所表现的辉度变化的曲线图，图7本发明光学膜在不同类球状透镜的投影面积百分比条件下所表现的辉度变化曲线图。当类球状透镜的短向直径由1μm逐渐变化至65μm时，该相较于未设置类球状透镜的光学膜的辉度，本发明光学膜3的整体辉度的下降幅度可小于10％，对于整体辉度的影响不大。且为了使本发明光学膜3的辉度达到一可接受的水准以上，类球状透镜33的数量不可过多，在本实施例中，该类球状透镜33垂直投影于基板31顶面的投影面积的总合A1，与基板31顶面面积A2的百分比范围为：5％≦(A1/A2×100％)≦65％。当(A1/A2×100％)>65％时，会造成光学膜3的整体辉度过低，而无法适用于高阶显示器上。

请参阅图3、图8所示，图8是本发明的成型光学膜的模具的制造方法的流程示意图。以下继续说明成型上述光学膜3的模具4的制造方法，该制造方法依序包含以下步骤：

步骤一：设置模具4。将一个左右延伸且表面平整的圆柱状模具4组装在一个刻模装置5的驱转座51上。

步骤二：刻模。将刻模装置5的一个刻刀52的刀锋压抵于模具4外周面，该刀锋截面是呈三角形，并驱使该驱转座51带动模具4沿其中心轴线相对刻刀52转动一圈，使该刻刀52在该模具4的外周面刻划出一条环状沟槽400。然后，再相对模具4左右调移刻刀52，并重复上述刻模动作，而在模具4的外周面刻划出多数条左右间隔的环状沟槽400。

步骤三：成型球面状凹槽401。完成上述刻模后，便可将该刻刀52拆离，并改设置一个激光发射器53，使该激光发射器53可朝向该模具4间歇地发射激光。设置完成后，便可驱使驱转座51带动模具4转动，并驱使该激光发射器53朝该模具4的沟槽400底缘发射激光，而分别在沟槽400底缘加工出多数个相间隔且具圆弧底缘的球面状凹槽401。

完成上述步骤后，用以成型光学膜3的模具4便已制作完成，而可用以成型所需的光学膜3，该光学膜3的成型方式，是将该模具4滚压于一个被覆于基板31上且已被加热而可塑形的透光材料(图未示)上，使沟槽400在该透光材料上挤压成型出光学膜3的棱柱32，而使球面状凹槽401在透光材料上成型出位于棱柱32上的类球状透镜33，待该透光材料冷却定型之后，便完成棱柱32峰部凸设有类球状透镜33的光学膜3。

实施时，在模具4上成型凹槽401的方式，也可以采用喷砂撞击的方式，利用高硬度的球状金属砂(图未示)高速喷击沟槽400底缘，而在模具4上撞击出球面状凹槽401。

但实施时，成型凹槽401的方式不以上述方法为限，也可改以激光射击来构成凹槽401。另外，成型该光学膜3时，也可以采用UV胶滚压成型等，但在实施时并不以此为限。

在本实施例中，该模具4是呈圆柱状，但在实施时，该模具4也可以是平板状，且刻模时，是直接使该刻刀52相对模具4表面位移，而在该平板状模具4表面刻划出多数条前后延伸且左右间隔的条状沟槽40，然后再以高速喷砂或激光射击方式，在模具4上成型出球面状凹槽401。该平板状模具4成型光学膜3时，同样是直接将该模具4压抵于一个被覆于基板31上并已被加热而可塑形的透光材料，使沟槽40在该膜片上挤压成型出棱柱32与类球状透镜。

综观上述，通过在棱柱32峰部成型高于棱柱32顶角320的类球状透镜33的结构设计，可以避免贴覆于光学膜3上的保护膜与棱柱32顶角320接触，除了可借由类球状透镜33的圆弧顶缘与宽大结构，来大幅降低保护膜的拉扯所产生的棱柱32峰部变形现象外，还可以通过棱柱32与等间隔分布的类球状透镜33的光线折射作用，使往上穿透光学膜3的光线产生不规折射，而可在显示器画面构成不规的亮暗纹路分布情形，所以不会出现一般光学膜所构成的条状亮、暗部间隔排列的情形，进而可以提升所构成的显示器的成像品质。因此，确实可达到本发明的目的及功效。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1、一种光学膜，其特征在于该光学膜包含一片平板状基板、多数条左右排列且前后延伸地同体突设于基板顶面的棱柱，以及多数个分别同体突设于棱柱峰部的类球状透镜，每一条棱柱具有二个相向斜上延伸并连接构成一个顶角的斜面，类球状透镜是分别自相对应棱柱的两斜面同体外扩而高出棱柱顶角并具有圆弧外表面。

2、如权利要求1所述的光学膜，其特征在于其中所述的类球状透镜垂直投影于基板顶面的投影面积的总合与基板顶面面积的百分比≧5％，但≦65％。

3、如权利要求1或2所述的光学膜，其特征在于其中所述的类球状透镜的短向直径≧1μm，但≦60μm。

4、一种成型光学膜的模具制造方法，该模具所成型的光学膜包括一片基板、多数条相间隔地同体突设于基板顶面的条状棱柱，及多数个分别同体突设于棱柱峰部上的类球状透镜，每一条棱柱具有二个相向斜上延伸并连接构成一个顶角的斜面，类球状透镜是分别自相对应棱柱的两斜面同体外扩而高出棱柱顶角并具有圆弧外表面，其特征在于该模具制造方法包含以下步骤:

(a).设置一个模具；

(b).以一个刻刀的刀锋在模具表面刻划出多数条相间隔的细长沟槽；以及

(c).分别在沟槽底缘加工成型多数个相间隔且底缘呈球面状的凹槽。

5、如权利要求4所述的成型光学膜的模具制造方法，其特征在于其中所述的步骤(a)的模具是呈左右延伸的圆柱状，而步骤(b)是使该圆柱状模具沿其中心轴线相对刻刀转动，而使刻刀在圆柱状模具的外周面刻划出左右间隔的圆环状沟槽。

6、如权利要求5所述的成型光学膜的模具制造方法，其特征在于其中所述的步骤(c)是以激光加工方式，在该模具的沟槽底缘蚀刻成型出弧面状凹槽。

7、如权利要求5所述的成型光学膜的模具制造方法，其特征在于其中所述的步骤(c)是以喷砂高速撞击方式，在该模具的沟槽底缘撞击成型出弧面状凹槽。

8、一种成型光学膜的模具，适用于将一片透光膜片印压成光学膜，该光学膜包括一片基板、多数条间隔排列地同体突设于基板顶面的条状棱柱，及多数个分别同体突设于棱柱峰部上的类球状透镜，每一条棱柱具有二个相向斜上延伸并连接构成一个顶角的斜面，类球状透镜是分别自相对应棱柱的两斜面同体外扩而高出棱柱顶角并具有圆弧外表面，其特征在于:

该模具表面凹设有多数条相间隔且截面成V字型而可用以成型棱柱的细长沟槽，及多数个分别自沟槽底缘往下凹陷且底缘呈球面状而可用以成型类球状透镜的凹槽。

9、如权利要求8所述的成型光学膜的模具，其特征在于其中所述的模具是呈圆柱状，而沟槽是间隔平行地成形于模具外周面，且分别呈圆环状。

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