CN102590905A - 具有高低起伏结构的光学膜 - Google Patents

Abstract

一种具有高低起伏结构的光学膜，包括：一基层及多个聚光结构。所述聚光结构彼此相邻地突出排列于该基层的表面，每一个聚光结构皆沿其长度方向高低起伏地延伸，并且具有多个间隔的低点以及多个分别位于所述低点之间的高点，所述聚光结构之间的结构线宽为d1，且d1＜50μm；每一个聚光结构的相邻二个高点之间的距离为d2，且5mm≤d2≤40mm。通过聚光结构的高低起伏配合结构线宽的设计，使本发明具有良好的遮瑕效果，可以改善彩虹纹、牛顿环及反光现象。

Description

具有高低起伏结构的光学膜

技术领域

本发明涉及一种光学膜，特别是涉及一种应用于显示器中且具有高低起伏聚光结构的光学膜。

背景技术

一般液晶显示器(LCD)的背光模组通常包括：一光源、一设置在光源上方的导光板、一设置在导光板上方的下扩散片、二片位于下扩散片上方并具有类棱镜或柱状镜等微结构的聚光片以及一设置在聚光片上方的上扩散片。所述二片聚光片的微结构排列方向近似垂直，借此使液晶显示器于二个垂直方向上都具有集光效果以提升辉度。

由于两片聚光片堆叠使用会因为膜层间的光学干涉作用而产生牛顿环(Newton-ring)，因此须通过上扩散片的光扩散雾化效果，利用其遮瑕作用来避免牛顿环于显示器荧幕上被观察到，进而提供良好的LCD屏幕画质以及视感。此外，虽然有些模组只使用单张聚光片，但是该聚光片和模组中的其它光学膜片组装叠置时，也会有因本身规则平滑的棱镜表面而产生彩虹纹路的现象，上述画面缺失都需要使用扩散片来遮瑕。

但是为了降低成本，业者致力于减少背光模组中的光学膜片数量，例如，许多液晶显示器已取消该上扩散片的使用，如此虽然可以减少成本，但是却因此使牛顿环的光学干涉瑕疵易于被观察到，进而降低显示器画质。因此，如何降低成本并兼顾显示器画质成为重要课题。目前一般作法是将聚光片本身的聚光结构作改变，或者在聚光片背面涂布扩散层，例如增加扩散结构或添加扩散粒子，但如此会增加一道制程工序，即增加成本，且在模组中当使用此类的多功能膜片，在没有上扩散片的遮蔽下，聚光棱镜结构本身容易反射外来的光线而形成反射光影，如塑胶框的倒影，或其他光线的反光现象，进而影响显示器的观看品质。

而本发明的发明人则采用在聚光结构上作高低起伏的变化设计，借此降低甚至消除两膜片间的牛顿环，同时也能减轻聚光片本身的彩虹纹路的产生，并消除棱镜结构因外来光线的反射光影现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高低起伏结构的能够减轻牛顿环、彩虹纹及外来反射光影等光学瑕疵的光学膜。

本发明具有高低起伏结构的光学膜，包括：一基层及多个聚光结构。所述聚光结构彼此相邻地突出排列于该基层的表面，每一个聚光结构都沿其长度方向高低起伏地延伸，并且都具有多个间隔的低点以及多个分别位于所述低点之间的高点，所述聚光结构之间的结构线宽d1，且d1＜50微米(μm)；每一个聚光结构的相邻二个高点之间的距离为d2，且5毫米(mm)≤d2≤40mm。

较佳地，d1≤32μm；更佳地，d1≤24μm。本发明对于d1的限定，是因为d1太大时，聚光结构不够密集，会降低其遮瑕效果。

较佳地，本发明所述聚光结构的相邻的低点及高点间的高度差大于0.5μm，具有一定以上的高度差才有较明显的高低起伏状，也才能产生光线雾化效果及消除棱镜因外来光线的反射现象。

关于d1、d2及h值的限定，在具体实施方式中将以实验例来辅助证实其功效，而且这些数值限定是指多点量测后的平均值。

本发明的有益效果在于：通过聚光结构的高低起伏配合结构线宽的设计，使本发明具有良好的遮瑕效果，可以改善彩虹纹、反光现象，而且与其它膜片搭配使用时，能减轻膜片间的牛顿环现象。

附图说明

图1是本发明具有高低起伏结构的光学膜的第一较佳实施例的立体图；

图2是该第一较佳实施例的局部侧视图；

图3是该第一较佳实施例的俯视图；

图4是本发明具有高低起伏结构的光学膜的第二较佳实施例的俯视图；

图5是一立体图，显示本发明具有高低起伏结构的光学膜的另一种态样。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。

参阅图1、图2、图3，本发明具有高低起伏结构的光学膜的第一较佳实施例，包括：一基层1及多个聚光结构2，所述聚光结构2彼此相邻地突出排列于该基层1的表面，每一个聚光结构2都沿其长度方向高低起伏地延伸，并且具有一个高度较高的峰线21以及二个位于该峰线21的左右两侧且高度较低的谷线22，本实施例的相邻聚光结构2的谷线22互相重叠。所述峰线21沿着其长度方向高低起伏地延伸，并具有多个间隔的低点211，以及多个分别位于所述低点211之间的高点212。

本实施例的聚光结构2除了沿长度方向高低起伏外，还沿着长度方向规则地左右弯曲，因此其峰线21及谷线22由图3的俯视图来看，皆为规则曲线，相邻二个聚光结构2的峰线21的距离定义为聚光结构2之间的结构线宽d1，且d1＜50μm，较佳地d1≤32μm，更佳地d1≤24μm。需要说明的是，聚光结构2也可以是不规则地左右弯曲，此时峰线21与谷线22为不规则曲线，相邻二峰线21在不同位置量测到的结构线宽d1将不同，如此就必需取多个不同位置点量测，并将多个数据取平均值才能代表结构线宽d1的值。

每一个聚光结构2的相邻二个高点212之间的距离为d2，且5mm≤d2≤40mm。需要说明的是，每一聚光结构2本身可以为规则的高低起伏，也可以为不规则的高低起伏，相邻的聚光结构2的高低起伏形态可以相同，也可以不相同，当高低起伏没有一定规则时，在不同位置量测到的d2会不相同，此时必须取多个不同位置点量测并取平均值才能代表d2的值。

所述聚光结构2的相邻的低点211及高点212间的高度差h大于0.5μm，具有一定以上的高度差才能发挥消除光学瑕疵的效果。同样地，必须取多个不同位置点量测并取平均值才能代表h值。

参阅表一，通过实验例及比较例说明本发明的效果。各个实验例的结构均是以本发明第一较佳实施例为基础，只是d1、d2或h的值不同。表格内的中心相对辉度比是以Topcon公司生产的、型号为SR3的辉度计进行辉度量测后的相对辉度比值。另外，将光学膜搭配一张置于下方的一般聚光片，进行表面观察得到牛顿环、彩虹纹及反光现象的测试结果。表格中的“○○”代表“极佳”、“○”代表“佳”、“△”代表“尚可”、“×”代表“差”，这些符号定义为相对的，只代表测试结果好坏程度上的差异，而非代表某个特定结果。

表一

以牛顿环测试而言，“○○”代表完全观察不到牛顿环，因此为极佳；“○”代表牛顿环极轻微；“△”代表牛顿环略微明显，但是为可接受的范围，因为光学膜片上方再覆盖液晶面板时，牛顿环就完全看不到；“×”则代表牛顿环过于明显，即使覆盖液晶面板仍无法遮蔽。以彩虹纹测试结果而言，“○○”代表观察到非常轻微的彩虹纹，此种结果相对于其它结果属于极佳。以反光现象而言，“○○”代表反光现象极轻微，“×”代表反光现象过于明显。

由表一可知，在本发明限定的结构线宽范围内，搭配d2的限制，即5mm≤d2≤40mm，所得到的牛顿环及彩虹纹测试结果都能符合需求，而且光学膜的辉度足够，其中心相对辉度比都维持在100％以上，特别是实验例五至八已能完全消除牛顿环，彩虹纹则非常轻微，表示本发明确实具有极佳的消除光学瑕疵的效果。另外，针对上述实验例进行表面反光性的观察，发现各个实验例都能减轻表面反光现象，特别是实验例八、九的反光现象极轻微，此种光学膜应用在显示器中，能降低外来光线的反光并提升显示器画面品质及观看舒适度。

而比较例一为传统聚光片，其聚光结构未形成有高低起伏，牛顿环及彩虹纹都极为明显，不具有消除光学瑕疵的功能。比较例二的聚光结构虽然有高低起伏，但是在其结构线宽d1＝50μm的情况下，其牛顿环及彩虹纹明显可见，显示线宽过大而导致遮瑕效果变差，因此本技术开发重点为高低起伏搭配适当的线宽控制，以达到消除牛顿环及外来光线反射光影的现象，并更可搭配不规则加工的调制来加强膜片视觉上的雾度，以遮蔽瑕疵、提升良率，减少使用传统背面雾化涂布的工序及成本。

参阅图4，本发明的第二较佳实施例与该第一较佳实施例的结构大致相同，本实施例聚光结构2同样沿其长度方向高低起伏，但本实施例的聚光结构2并未沿着其长度方向左右弯曲，而是直线延伸，因此其峰线21及谷线22由俯视图来看都是直线。

补充说明，聚光结构2的结构雾化方式，除了本发明实施例的规则左右弯曲调制外，还有许多方式，以下列举其中几种但不以此为限，例如可使用不规则曲线加工如图5，或不规则斜刻纹路加工使结构表面形成多个不同方向的切角，或多次加工使不同图形重叠进而令结构不规则，或者在本发明图4的基础下，对其波峰或波谷作局部破坏加工，使其峰线及谷线的局部部位凹陷而成为不规则线条。上述加工方式都是为了使聚光结构2形成不规则结构，能提升雾化光线的遮瑕效果。

综上所述，通过聚光结构2的高低起伏配合结构线宽设计，使本发明具有良好的遮瑕效果，可以改善彩虹纹、反光现象，而且与其它膜片搭配使用时，能减轻膜片间的牛顿环现象，因此本发明兼具聚光功能及遮蔽光学瑕疵的雾化功能，确实达到本发明的目的。

Claims (6)

1.一种具有高低起伏结构的光学膜，包括一个基层以及多个彼此相邻地突出排列于该基层的表面的聚光结构，其特征在于，每一个聚光结构都沿其长度方向高低起伏地延伸，并且每一个聚光结构都具有多个间隔的低点以及多个分别位于所述低点之间的高点，所述聚光结构之间的结构线宽为d1，且d1＜50μm；每一个聚光结构的相邻二个高点之间的距离为d2，且5mm≤d2≤40mm。

2.根据权利要求1所述的具有高低起伏结构的光学膜，其特征在于，所述聚光结构的相邻的低点及高点间的高度差大于0.5μm。

3.根据权利要求1或2所述的具有高低起伏结构的光学膜，其特征在于，d1≤32μm。

4.根据权利要求3所述的具有高低起伏结构的光学膜，其特征在于，d1≤24μm。

5.根据权利要求1所述的具有高低起伏结构的光学膜，其特征在于，所述聚光结构都沿着其长度方向左右弯曲。

6.根据权利要求1所述的具有高低起伏结构的光学膜，其特征在于，所述聚光结构为不规则状。

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