CN101634774A - 背光源组的光学膜片及制造方法及其制造装置 - Google Patents

Abstract

本发明背光源组的光学膜片及制造方法及其制造装置，光学膜片设有一基材，该基材表面设有复数随机数分布的弧状凸出体，且各弧状凸出体分布比例约90～99％，藉由此随机弧状凸出体使光线进行固定角度的散射，藉由增加单位面积上结构分布比例而达到增光效益，而制造此结构膜片的制造方法可有效地生产出具集光及扩散复合功能型光学膜片。

Description

背光源组的光学膜片及制造方法及其制造装置

技术领域

本发明一种背光源组的光学膜片及制造方法及其制造装置，尤指一种可增加单位面积上结构分布比例而达到增光效益的具集光及扩散复合功能型光学膜片及制造方法及其制造装置。

背景技术

按，针对多媒体社会的急速进步，多半受惠于半导体组件或人机显示装置的飞跃性进步，就显示器而言，阴极射线管(Cathode Ray Tube，简称CRT)因具有优异的显示品质与其经济性，一直独占近年来的显示器市场。然而，对于个人在桌上操作多数终端机/显示器装置的环境，或是以环保的观点切入，若以节省能源的潮流加以预测，阴极射线管因空间利用以及能源消耗上仍存在很多问题，而对于轻、薄、短、小以及低消耗功率的需求，无法有效提供解决。因此，具有高画质、空间利用率佳、低消耗功率、无辐射等优越性的液晶显示器以逐渐成为市场的主流，值得注意的是，由于液晶显示器中的液晶面板本身并不会发光，故必须藉由背光模块提供液晶面板所需的面光源，使得液晶面板达到显示的效果，同时获得足够的亮度与对比。

而一般背光模块主要包含有光源以及复数光学膜片，光源得以通过各光学膜片得到较为均匀且亮度较高的光线后，再由液晶面板射出；其中，为节省光学膜片的使用及降低背光模块的厚度，出现有一具增光及扩散功能的光学膜片，如中国台湾发明专利公开号第200720711号，专利名称“用于背光单元的光扩散片及其制造”，如图1所示，该光扩散片1设有一透明基板11，该透明基板11上有复数随机不规则分布的半球状结构12，其半球状结构12在一固定范围内所分布的比例约50％～90％；然而，各半球状结构分布比例极限是90％，无法更有效提升整体的光学辉度，且该半球状结构所形成的凸面弧状表面，因弧状曲率过大而无法有提升光学辉度的效果。

另外，该光扩散片1的制造方法如图2所示，先提供有一图案化的成型轮21，该成型轮21上设有复数随机不规则分布的弧状凹槽(图中未标示)，于该成型轮21上涂布光固化树脂22，再将透明基板11置于该光固化树脂22上利用压轮23加压方式同时使用UV灯24，使该光固化树脂22同时固化成型，以使该光固化树脂22形成与该成型轮21上弧状凹槽相对应的半球状结构(图中标示)；然而，该光固化树脂于涂布时，往往会产生气泡，若气泡没有消除会影响成型的光扩散片的光学辉度，且若该光固化树脂流动性不佳时，无法填充于较精细的弧状凹槽中，且该成型轮上所分布的弧状凹槽其比例约50％～90％，使得半球状结构在一固定范围内所分布的比例约50％～90％，无法突破90％的技术瓶颈。

发明内容

本发明，其主要目的为提供一种可增加单位面积上结构分布比例而达到增光效益的具集光及扩散复合功能型光学膜片及制造方法及其制造装置。

为达上述目的，本发明的光学膜片设有一基材，该基材表面设有复数随机数分布的弧状凸出体，且各弧状凸出体分布比例约90～99％，藉由此随机弧状凸出体使光线进行固定角度的散射，以达到增光的效益，可减少传统背光模块光学膜片的使用数量。

附图说明

图1为习有光扩散片的结构示意图；

图2为习有光扩散片制造装置的结构示意图；

图3为本发明中光学膜片制造装置的结构示意图；

图4为本发明中光学膜片制造方法的流程示意图；

图5为本发明中基材上设置胶体的放大示意图；

图6为本发明中于基材与超精细微结构模具进行翻模步骤的结构示意图；

图7为本发明中光学膜片的结构示意图；

图8为本发明中光学膜片的放大示意图。

【图号说明】

光扩散片1               透明基板11

半球状结构12            成型轮21

光固化树脂22            压轮23

UV灯24                  制造装置3

第一供料轮31            第二供料轮32

胶体提供装置33          刮轮331

滚轮332                 烘烤装置34

翻模装置35              镜面轮351

压轮352                 固化成型装置36

收卷装置37              第一收卷轮371

第二收卷轮372           基材41

胶体42                  弧状凸出体43

大弧状凸出体431         小弧状凸出体432

超精细微结构模具51      凹弧结构52

具体实施方式

为了让本发明的上述的目的、功能特征、和优点能更明确被了解，下文将本发明以较佳的实例，并配合所附图式，作详细说明如下：

本发明中光学膜片的制造装置3，如图3所示，其至少包含有：第一供料轮31、第二供料轮32、胶体提供装置33、烘烤装置34、翻模装置35、固化成型装置36以及收卷装置37，请同时参阅图4所示，而利用该制造装置进行如下列所述的制造方式的流程步骤：

步骤A、提供一基材，该第一供料轮31卷设有基材41，并可进行供料，该基材41可以为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、三乙酸纤维素(TAC)、聚萘甲酸乙二酯(PEN)、聚丙二酯、聚醯亚胺、聚醚、聚碳酸酯、聚胺、聚乙烯、聚丙烯或聚乙烯醇的高分子聚合物材质，而该胶体提供装置33设于该第一供料轮31之后，于基材41表面设置胶体42，其黏度可以为50cp～250cp，而该胶体42具有1.50～1.70的光折射系数。

步骤E、控制基材表面胶体厚度，该胶体提供装置33后进一步设有刮轮331(如图5所示)，该刮轮331将基材41表面上多余的胶体42刮除，以控制胶体42的厚度在35μm～40μm，之后再藉由一滚轮332将胶体42均匀分布于基材41表面。

步骤B、烘烤步骤，利用设于该胶体提供装置33后的烘烤装置34，用以对该基材41及胶体42进行烘烤，而该烘烤步骤的烘烤温度可以为20℃～80℃；

步骤C、提供一超精细微结构模具并进行翻模步骤，该第二供料轮32卷设有超精细微结构模具51，并可进行供料，该超精细微结构模具51一侧表面设有复数凹弧结构52(如图6所示)，且各凹弧结构52分布比例约90～99％，其分布比例较佳为90～92％，而该翻模装置35设于烘烤装置34以及第二供料轮32之后，且设有一镜面轮351以及压轮352，该镜面轮351的加工条件为真圆度±10μm，真直度±5μm，而该镜面轮351的轮面表面粗糙度为0.1μm以下，该超精细微结构模具51由第二供料轮32输送至镜面轮351，且令各凹弧结构52朝外侧方向，而该基材41则以一角度θ输送方向进入镜面轮351，如图6所示该角度θ为镜面轮351靠近基材41处的弧线T与与基材41间形成的夹角，该角度θ可以为10度～60度，而较佳者为30度～60度，该镜面轮351并与压轮352间形成一间隙以供基材41以及超精细微结构模具51通过，并同时进行转印翻膜，使该胶体42表面形成与该超精细微结构模具51相对应的弧状凸出体43；

步骤D、固化成型步骤，利用设于该翻模装置35后的固化成型装置36，该固化成型装置可以为光热固化装置，对形成有弧状凸出体43的胶体42进行加热固化，以形成光学膜片的成品。

步骤F、收卷步骤，利用设于该固化成型装置36后的收卷装置37，用以将光学膜片的成品以及超精细微结构模具分别收卷，该收卷装置37设有第一、第二收卷轮371、372，以将光学膜片4的成品以及超精细微结构模具51分别收卷，而该第一、第二收卷轮371、372的收卷速度为5m/min～10m/min。

藉由本发明的制造装置及制造方法所制造的光学膜片，如图7所示，设有一基材41，该基材41表面设有复数随机数分布的弧状凸出体43，且各弧状凸出体43分布比例约90～99％，其分布比例较佳为90～92％，各弧状凸出体43大小不一，其包含有复数大弧状凸出体431以及小弧状凸出体432，如图8所示，该大弧状凸出体431高度H1为20μm～35μm，直径R1为25μm～70μm，而该小弧状凸出体高度H2为10μm～20μm，直径R2为10μm～20μm，各大弧状凸出体431以及小弧状凸出体432可有效提升固定范围上单位面积分布比例。

值得一提的是，本发明相较于习有具有下列优点：

1、该光学膜片上分布比例约90～99％的弧状凸出体，可有效的提升固定范围内的分布比例进而增加光学辉度值，且可同时具有集光及扩散复合功能。

2、本发明的烘烤步骤可使胶体流动性更好，令胶体更易于充填超精细微结构模具的凹弧结构中，也可消除制程中所产生或胶体本身的气泡；且经实验得知，若光学膜片中含有气泡则会影响光学辉度，其光学辉度差异值约12％，由此得知气泡消除的重要性。

3、本发明所提供的超精细微结构模具，其设有分布比例约90～99％(较佳者为90～92％)的凹弧结构，藉由本发明的制造步骤流程以及制造装置，可形成具增光及扩散复合功能型的光学膜片。

如上所述，本发明提供具增光及扩散复合功能型膜片一种较佳可行的光学膜片及其制造方法，于是依法提呈发明专利的申请；然而，以上的实施说明及图式所示，是本发明较佳实施例，并非以此局限本发明，是以，举凡与本发明的构造、装置、特征等近似、雷同的，均应属本发明的创设目的及申请专利范围之内。

Claims (20)

1、一种背光源组的光学膜片，该光学膜片设有一基材，该基材表面设有复数随机数分布的弧状凸出体，且各弧状凸出体分布比例约90～99％，各弧状凸出体分布比例较佳为90～92％，各弧状凸出体包含有复数大弧状凸出体以及小弧状凸出体。

2、如权利要求1所述背光源组的光学膜片，其中，该大弧状凸出体高度为20μm～35μm，直径为25μm～70μm，该小弧状凸出体高度为10μm～20μm，直径为10μm～20μm。

3、一种光学膜片的制造方法，包含有下列步骤：

A、提供一基材，并于该基材表面设置胶体；

B、烘烤步骤，将该基材及胶体进行烘烤；

C、提供一超精细微结构模具并进行翻模步骤，使该胶体表面形成与该超精细微结构模具相对应的弧状凸出体；

D、固化成型步骤，以形成光学膜片的成品。

4、如权利要求3所述光学膜片的制造方法，其中，该步骤A后进一步设有一步骤E，该步骤E先利用刮轮将多余的胶体刮除，以控制胶体的厚度，之后再藉由一滚轮将胶体均匀分布于基材表面。

5、如权利要求3所述光学膜片的制造方法，其中，该烘烤步骤的烘烤温度可以为20℃～80℃。

6、如权利要求3所述光学膜片的制造方法，其中，该步骤C的翻模步骤提供有一镜面轮，供超精细微结构模具以及基材于该镜面轮上进行转印翻膜。

7、如权利要求6所述光学膜片的制造方法，其中，该超精细微结构模具卷设于第二供料轮上并进行供料，该超精细微结构模具一侧表面设有复数凹弧结构，该超精细微结构模具由第二供料轮输送至镜面轮，且令各凹弧结构朝外侧方向，而该基材则以一角度θ输送方向进入镜面轮。

8、如权利要求7所述光学膜片的制造方法，其中，该角度θ为该镜面轮靠近基材处的弧线与与基材间所形成的夹角，该角度θ可以为10度～60度，该角度θ较佳者为30度～60度。

9、如权利要求6所述光学膜片的制造方法，其中，该镜面轮下进一步设有至少一压轮，该镜面轮与压轮间形成一间隙以供基材以及超精细微结构模具通过，并同时进行转印翻膜。

10、如权利要求6所述光学膜片的制造方法，其中，该镜面轮的加工条件为真圆度±10μm，真直度±5μm，而该镜面轮的轮面表面粗糙度为0.1μm以下。

11、如权利要求3所述光学膜片的制造方法，其中，该步骤D的固化成型步骤提供有一光热固化装置，以对该基材进行固化成型。

12、如权利要求3所述光学膜片的制造方法，其中，该步骤F的收卷步骤提供有第一、第二收卷轮，以将光学膜片的成品以及超精细微结构模具分别收卷，该第一、第二收卷轮的收卷速度为5m/min～10m/min。

13、一种光学膜片的制造装置，其至少包含有：

第一供料轮，该第一供料轮卷设有基材，并可进行供料；

第二供料轮，该第二供料轮卷设有超精细微结构模具，并可进行供料；

胶体提供装置，设于该第一供料轮之后，于基材表面设置胶体；

烘烤装置，设于该胶体提供装置之后，用以对该基材及胶体进行烘烤；

翻模装置，设于烘烤装置以及第二供料轮之后，用以接收基材以及超精细微结构模具并进行转印翻模，使该胶体表面形成与该超精细微结构模具相对应的弧状凸出体；

固化成型装置，设于该翻模装置之后，以将该基材固化成型。

14、如权利要求13所述光学膜片的制造装置，其中，该胶体提供装置后进一步设有刮轮，该刮轮将基材表面上多余的胶体刮除，以控制胶体的厚度，之后再藉由一滚轮将胶体均匀分布于基材表面。

15、如权利要求13所述光学膜片的制造装置，其中，该烘烤装置的烘烤温度可以为20℃～80℃。

16、如权利要求13所述光学膜片的制造装置，其中，该翻模装置设有一镜面轮以及压轮，该镜面轮与压轮间形成一间隙以供基材以及超精细微结构模具通过，并同时进行转印翻膜。

17、如权利要求16所述光学膜片的制造装置，其中，该超精细微结构模具一侧表面设有复数凹弧结构，该超精细微结构模具以各凹弧结构朝外侧的方向输送至镜面轮。

18、如权利要求17所述光学膜片的制造装置，其中，该基材则以一角度θ输送方向进入镜面轮，该角度θ为该镜面轮靠近基材处的弧线与与基材间的夹角，该角度θ可以为10度～60度，该角度θ较佳者为30度～60度。

19、如权利要求13所述光学膜片的制造装置，其中，该固化成型装置可以为光热固化装置。

20、如权利要求13所述光学膜片的制造装置，其中，该固化成型装置后进一步设有收卷装置，用以将光学膜片的成品以及超精细微结构模具分别收卷，该收卷装置设有第一、第二收卷轮，以将光学膜片的成品以及超精细微结构模具分别收卷，该第一、第二收卷轮的收卷速度为5m/min～10m/min。

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