CN102121666A

CN102121666A - 扩散片及背光模块

Info

Publication number: CN102121666A
Application number: CN 201110035396
Authority: CN
Inventors: 许文铭; 谌思廷; 蔡怡均; 蔡政旻; 赖明升; 黄任伟; 庄淑婷
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2011-01-31
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2031-01-31
Also published as: TW201226994A; TWI435121B; CN102121666B

Abstract

一种扩散片，包含一基材、一第一扩散层以及一第二扩散层。第一扩散层设置于基材上，且第二扩散层设置于第一扩散层上。第一扩散层包含一第一表面结构，且第一表面结构具有一第一粗糙度峰数值。第二扩散层包含一第二表面结构以及一第三表面结构，其中第二表面结构与第三表面结构分别形成于第二扩散层的相对二侧，且第三表面结构与第一表面结构重合。第二表面结构具有一第二粗糙度峰数值，且第二粗糙度峰数值大于或等于第一粗糙度峰数值。本发明还提供一种背光模块。

Description

扩散片及背光模块

技术领域

本发明涉及一种扩散片，特别是一种利用表面粗糙度使光线产生雾化效果的扩散片及应用此扩散片的背光模块。

背景技术

由于液晶显示装置具有薄型化、轻量化、低耗电量、无辐射污染且能与半导体工艺技术兼容等优点，液晶显示装置已被广泛应用于各式各样的电子装置中，例如笔记型计算机、行动电话、数字相机、个人数字助理等。液晶显示装置透过背光模块提供光线至显示面板上，以显示画面。一般而言，背光模块通常具有一光源组合以及一光学膜片组合。光源组合用以提供光线，而光学膜片组合则用以改善光线的光学特性。光学膜片组合所包含的光学膜片例如为棱镜片、扩散片等。

请参阅图1，图1为现有技术的扩散片10的示意图。如图1所示，扩散片10由基材100(例如，聚乙烯对苯二甲酸酯PET)以及涂布于基材100上下表面的扩散层120、140组成。现有技术于扩散层120、140中掺杂多个珠粒160(例如，聚甲基丙烯酸甲酯PMMA)，以使通过扩散片10的光线产生雾化效果。然而，当装设有扩散片10的背光模块或显示装置被摇晃或振动时，扩散层120、140中的珠粒160容易脱落或刮伤基材100上下表面，或当扩散片10运用于显示装置时，会刮伤相邻的光学片或对象，进而于显示画面出现干涉条纹现象(mura)。此外，掺杂多个珠粒160的扩散片10也会影响显示装置的品位特性，使得使用者的观赏舒适度降低，易从显示装置观察到由珠粒160所造成的不明图案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种扩散片及应用此扩散片的背光模块，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种扩散片，包含一基材、一第一扩散层以及一第二扩散层。第一扩散层设置于基材上，且第二扩散层设置于第一扩散层上。第一扩散层包含一第一表面结构，且第一表面结构具有一第一粗糙度峰数值(peak count value of roughness，Rpc)。第二扩散层包含一第二表面结构以及一第三表面结构，其中第二表面结构与第三表面结构分别形成于第二扩散层的相对二侧，且第三表面结构与第一表面结构重合。第二表面结构具有一第二粗糙度峰数值，且第二粗糙度峰数值大于或等于第一粗糙度峰数值。

为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种背光模块，包含一光学膜片组合以及一光源组合。光学膜片组合包含一第一扩散片，且第一扩散片位于光学膜片组合的最外侧。第一扩散片包含一基材、一第一扩散层以及一第二扩散层。第一扩散层设置于基材上，且第二扩散层设置于第一扩散层上。第一扩散层包含一第一表面结构，且第一表面结构具有一第一粗糙度峰数值。第二扩散层包含一第二表面结构以及一第三表面结构，其中第二表面结构与第三表面结构分别形成于第二扩散层的相对二侧，且第三表面结构与第一表面结构重合。第二表面结构具有一第二粗糙度峰数值，且第二粗糙度峰数值大于或等于第一粗糙度峰数值。

本发明的技术效果在于：本发明于不同的扩散层分别形成具有不同或相同的粗糙度峰数值的表面结构，以使通过扩散片的光线产生雾化效果。因此，本发明的扩散片不需于扩散层中掺杂珠粒，进而避免珠粒脱落或刮伤基材表面等问题。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为现有技术的扩散片的示意图；

图2为根据本发明一实施例的背光模块的示意图；

图3为图2中的第一扩散片的示意图；

图4为图3中的第一扩散片的爆炸图；

图5为根据本发明另一实施例的背光模块的示意图。

其中，附图标记

3、3’背光模块 10扩散片

30光学膜片组合 32、32’光源组合

100、3000基材 120、140扩散层

160珠粒 300第一扩散片

302第一棱镜片 304第二棱镜片

306第二扩散片 320导光板

322反射片 324、328光源

326、329反射板 3002第一扩散层

3004第二扩散层 S1第一表面结构

S2第二表面结构 S3第三表面结构

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

请参阅图2，图2为根据本发明一实施例的背光模块3的示意图。如图2所示，背光模块3包含一光学膜片组合30以及一光源组合32，其中光学膜片组合30设置于光源组合32上。背光模块3可应用于液晶显示器中。光学膜片组合30包含一第一扩散片300、一第一棱镜片302、一第二棱镜片304以及一第二扩散片306。第一棱镜片302设置于第一扩散片300下，第二棱镜片304设置于第一棱镜片302下，且第二扩散片306设置于第二棱镜片304下。换言之，第一扩散片300位于光学膜片组合30的最外侧。

于此实施例中，背光模块3为一侧光式背光模块。因此，光源组合32包含一导光板320、一反射片322、一光源324以及一反射板326。导光板320设置于光学膜片组合30的第二扩散片306下，反射片322设置于导光板320下，光源324设置于导光板320的一侧，且反射板326设置于光源324周围。于实际应用中，光源324可为冷阴极管(cold cathode fluorescent lamp，CCFL)或发光二极管(light emitting diode，LED)。需说明的是，侧光式背光模块的作用原理为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

请参阅图3以及图4，图3为图2中的第一扩散片300的示意图，图4为图3中的第一扩散片300的爆炸图。如图3与图4所示，第一扩散片300包含一基材3000、一第一扩散层3002以及一第二扩散层3004。基材3000可由任何可使光线透过的透明材料制成。举例而言，基材3000可为聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)，但不以此为限。第一扩散层3002设置于基材3000上，且第二扩散层3004设置于第一扩散层3002上。

第一扩散层3002包含一第一表面结构S1，且第一表面结构S1具有一第一粗糙度峰数值Rpc_1。第二扩散层3004包含一第二表面结构S2以及一第三表面结构S3，其中第二表面结构S2与第三表面结构S3分别形成于第二扩散层3004的相对二侧。当第二扩散层3004设置于第一扩散层3002上时，第二扩散层3004的第三表面结构S3与第一扩散层3002的第一表面结构S1重合，换言之，第一表面结构S1与第三表面结构S3为形状互补，使得第一表面结构S1可与第三表面结构S3相互贴合。第二表面结构S2具有一第二粗糙度峰数值Rpc_2。需说明的是，粗糙度峰数值(peak count value of roughness，Rpc)定义为单位距离内的波峰数。由于粗糙度峰数值Rpc为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

于此实施例中，第一表面结构S1、第二表面结构S2以及第三表面结构S3均为不规则表面结构，换言之，第一表面结构S1、第二表面结构S2以及第三表面结构S3在宽度、高度或结构具有非周期性分布。此外，第二表面结构S2的第二粗糙度峰数值Rpc_2大于或等于第一表面结构S1的第一粗糙度峰数值Rpc_1(亦即Rpc_2≥Rpc_1)。由于第三表面结构S3与第一表面结构S1重合，因此第三表面结构S3的粗糙度峰数值与第一表面结构S1的粗糙度峰数值相同。

当光线通过具有粗糙度的表面会进行扩散作用以分散光线，得到雾化效果，因此，当光线通过具有两层粗糙度的表面，能够得到更佳的雾化作用。同时，当第二表面结构S2的粗糙度峰数值大于或等于第一表面结构S1的粗糙度峰数值时，光线会先经过粗糙度峰数值较小的第一表面结构S1进行初步扩散作用，再通过粗糙度峰数值更大的第二表面结构S2，进一步进行扩散作用，以利用粗糙度峰数值较大的第二表面结构S2加强雾化效果。因此，透过上述结构设计，当光线通过第一扩散片300时，即可得到良好的雾化效果。

此外，当第一扩散片300应用于显示装置时，第二表面结构S2会影响品位特性，换言之，第二表面结构S2会影响使用者观看显示装置时的清楚度。当第二表面结构S2的粗糙度峰数值越小，则表面结构相对越大，而越容易被观察到表面结构，反之，当第二表面结构S2的粗糙度峰数值越大，就越不容易被观察到表面起伏结构，因此，使用者观看时，越不容易看到第一扩散片300的表面结构而增加清楚度，以得到较佳的品位。较佳地，可使每毫米的第一粗糙度峰数值Rpc_1以及每毫米的第二粗糙度峰数值Rpc_2均大于15。

此外，第一表面结构S1可具有一第一中心线平均表面粗糙度值Ra_1，且第二表面结构S2可具有一第二中心线平均表面粗糙度值Ra_2。本发明可进一步使第二表面结构S2的第二中心线平均表面粗糙度值Ra_2小于或等于第一表面结构S1的第一中心线平均表面粗糙度值Ra_1(亦即Ra_2≤Ra_1)。由于第三表面结构S3与第一表面结构S1重合，因此第三表面结构S3的中心线平均表面粗糙度值与第一表面结构S1的中心线平均表面粗糙度值相同。藉此，当光线通过第一扩散片300时，即可得到良好的雾化效果。较佳地，第一中心线平均表面粗糙度值Ra_1可介于0.15微米与50微米之间，且第二中心线平均表面粗糙度值Ra_2可介于0.15微米与20微米之间。

需说明的是，中心线平均表面粗糙度值(centerline average surface roughness，Ra)定义为在取样长度内，被测表面的实际轮廓上各点至轮廓中心线距离绝对值的平均值。由于中心线平均表面粗糙度值Ra为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

此外，第一表面结构S1可具有一第一最大峰谷高度差值Rz_1，且第二表面结构S2可具有一第二最大峰谷高度差值Rz_2。本发明可进一步使第二表面结构S2的第二最大峰谷高度差值Rz_2小于或等于第一表面结构S1的第一最大峰谷高度差值Rz_1(亦即Rz_2≤Rz_1)。由于第三表面结构S3与第一表面结构S1重合，因此第三表面结构S3的最大峰谷高度差值与第一表面结构S1的最大峰谷高度差值相同。藉此，当光线通过第一扩散片300时，即可得到良好的雾化效果。较佳地，可使第一最大峰谷高度差值Rz_1与第二最大峰谷高度差值Rz_2均大于0.6微米。

需说明的是，最大峰谷高度差值(maximum peak to valley height，Rz)定义为在轮廓取样长度内的最大峰谷高度差值。由于最大峰谷高度差值Rz为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

此外，本发明可进一步使第二扩散层3004的折射率n2大于第一扩散层3002的折射率n1，且第一扩散层3002的折射率n1大于基材3000的折射率n0(亦即n2＞n1＞n0)。藉此，当光线通过第一扩散片300时，即可得到良好的雾化效果。

需说明的是，虽然上述第一扩散片300以两层扩散层来做说明，但本发明并不以此为限。于本发明的其它实施例中，扩散片也可由两层以上的扩散层堆叠于基材上而组成，其中每一层扩散层的粗糙度峰数值Rpc与折射率由上至下递减，而中心线平均表面粗糙度值Ra与最大峰谷高度差值Rz由上至下递增。藉此，当光线通过由两层以上的扩散层所组成的扩散片时，即可得到良好的雾化效果。

此外，图2中的第二扩散片306的结构可与上述第一扩散片300的结构相同，以增加光线的雾化效果。

请参阅图5，图5为根据本发明另一实施例的背光模块3’的示意图。背光模块3’与上述的背光模块3的主要不同之处在于，背光模块3’为一直下式背光模块。因此，光源组合32’包含一光源328以及一反射板329。光源328设置于第二扩散片306下，且反射板329设置于光源328下。于实际应用中，光源328可为冷阴极管或发光二极管。需说明的是，直下式背光模块的作用原理为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。此外，图5中与图2中所示相同标号的组件，其作用原理均相同，在此不再赘述。

相较于现有技术，本发明于不同的扩散层分别形成具有不同或相同的粗糙度峰数值、中心线平均表面粗糙度值、最大峰谷高度差值及/或折射率的表面结构，以使通过扩散片的光线产生雾化效果。因此，本发明的扩散片不需于扩散层中掺杂珠粒，进而避免珠粒脱落或刮伤基材表面等问题。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种扩散片，其特征在于，包含：

一基材；

一第一扩散层，设置于该基材上，该第一扩散层包含一第一表面结构，该第一表面结构具有一第一粗糙度峰数值；以及

一第二扩散层，设置于该第一扩散层上，该第二扩散层包含一第二表面结构以及一第三表面结构，该第二表面结构与该第三表面结构分别形成于该第二扩散层的相对二侧，该第三表面结构与该第一表面结构重合，该第二表面结构具有一第二粗糙度峰数值，该第二粗糙度峰数值大于或等于该第一粗糙度峰数值。

2.如权利要求1所述的扩散片，其特征在于，每毫米的该第一粗糙度峰数值以及每毫米的该第二粗糙度峰数值均大于15。

3.如权利要求1所述的扩散片，其特征在于，该第一表面结构具有一第一中心线平均表面粗糙度值，该第二表面结构具有一第二中心线平均表面粗糙度值，该第二中心线平均表面粗糙度值小于或等于该第一中心线平均表面粗糙度值。

4.如权利要求3所述的扩散片，其特征在于，该第一中心线平均表面粗糙度值介于0.15微米与50微米之间，且该第二中心线平均表面粗糙度值介于0.15微米与20微米之间。

5.如权利要求1所述的扩散片，其特征在于，该第一表面结构具有一第一最大峰谷高度差值，该第二表面结构具有一第二最大峰谷高度差值，该第二最大峰谷高度差值小于或等于该第一最大峰谷高度差值。

6.如权利要求5所述的扩散片，其特征在于，该第一最大峰谷高度差值与该第二最大峰谷高度差值均大于0.6微米。

7.如权利要求1所述的扩散片，其特征在于，该第一表面结构、该第二表面结构以及该第三表面结构均为不规则表面结构。

8.如权利要求1所述的扩散片，其特征在于，该第二扩散层的折射率大于该第一扩散层的折射率，且该第一扩散层的折射率大于该基材的折射率。

9.一种背光模块，其特征在于，包含：

一光源组合；以及

一光学膜片组合，设置于该光源组合上，该光学膜片组合包含一第一扩散片，该第一扩散片位于该光学膜片组合的最外侧，该第一扩散片包含：

一基材；

一第二扩散层，设置于该第一扩散层上，该第二扩散层包含一第二表面结构以及一第三表面结构，该第三表面结构与该第一表面结构重合，该第二表面结构与该第三表面结构相对，该第二表面结构具有一第二粗糙度峰数值，该第二粗糙度峰数值大于或等于该第一粗糙度峰数值。

10.如权利要求9所述的背光模块，其特征在于，每毫米的该第一粗糙度峰数值以及每毫米的该第二粗糙度峰数值均大于15。

11.如权利要求9所述的背光模块，其特征在于，该第一表面结构具有一第一中心线平均表面粗糙度值，该第二表面结构具有一第二中心线平均表面粗糙度值，该第二中心线平均表面粗糙度值小于或等于该第一中心线平均表面粗糙度值。

12.如权利要求11所述的背光模块，其特征在于，该第一中心线平均表面粗糙度值介于0.15微米与50微米之间，且该第二中心线平均表面粗糙度值介于0.15微米与20微米之间。

13.如权利要求9所述的背光模块，其特征在于，该第一表面结构具有一第一最大峰谷高度差值，该第二表面结构具有一第二最大峰谷高度差值，该第二最大峰谷高度差值小于或等于该第一最大峰谷高度差值。

14.如权利要求13所述的背光模块，其特征在于，该第一最大峰谷高度差值与该第二最大峰谷高度差值均大于0.6微米。

15.如权利要求9所述的背光模块，其特征在于，该第一表面结构、该第二表面结构以及该第三表面结构均为不规则表面结构。

16.如权利要求9所述的背光模块，其特征在于，该第二扩散层的折射率大于该第一扩散层的折射率，且该第一扩散层的折射率大于该基材的折射率。

17.如权利要求9所述的背光模块，其特征在于，该光学膜片组合还包含：

一第一棱镜片，设置于该第一扩散片下；

一第二棱镜片，设置于该第一棱镜片下；以及

一第二扩散片，设置于该第二棱镜片下，其中该第二扩散片的结构与该第一扩散片的结构相同。