CN203688832U

CN203688832U - 光学薄膜

Info

Publication number: CN203688832U
Application number: CN201320884437.7U
Authority: CN
Inventors: 袁广麟; 刘文豪; 陈仕明
Original assignee: GUANGYAO TECHNOLOGY Corp
Current assignee: GUANGYAO TECHNOLOGY Corp
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2023-12-27

Abstract

一种光学薄膜，包含一个基板、一个第一聚光层，及一个第二聚光层。该基板包括相反设置的一个入光面及一个出光面。该第一聚光层设置于该基板的入光面，并具有一个背向该入光面的粗糙表面。该第二聚光层设置于该基板的出光面，并具有一个背向该出光面的粗糙表面，且该第二聚光层的雾度是大于该第一聚光层的雾度。

Description

光学薄膜

技术领域

本实用新型是涉及一种光学薄膜，特别是涉及一种可聚光且能提高平面显示器的辉度(luminance)的光学薄膜。

背景技术

一般而言，非自发光性的平面显示元件必须额外搭配背光模组，以提供充足的亮度，使平面显示器能正常显示影像。

参阅图1，公开一种应用于一平面显示器的现有的侧光式背光模组1，其包括一光源11、一设置于该光源11的一侧的导光板(lightguideplate，LGP)12、一设置于该导光板12底部的反射片13、一罩设于该光源11外的反射罩14，及依序由下而上地叠置于该导光板12上的一扩散片(diffuser)15、一下棱镜片(prismsheet)16，及一与该下棱镜片16结构相互垂直的上棱镜片17。

一般来说，自该光源11发出的光线经该导光板12反射至该扩散片15时，该扩散片15会将光线均匀扩散后，再通过该下棱镜片16与该上棱镜片17修正光线的方向，以达成聚光及提高辉度的目的。然而，通过该扩散片15的光线已被均匀地扩散，所以具有指向性差的特性。此外，棱镜片主要是聚集0度至70度间的入射光，而被该扩散片15扩散的光线所分布的角度范围较大；因此，经该扩散片15扩散后的光线再经棱镜片聚集会有较低的辉度。

随着大尺寸平面显示器的快速发展，对于尺寸越大的平面显示器，其辉度的需求也越高，且平面显示器发展也日趋轻薄化；然而，在侧光式背光模组中提高光源亮度的改善空间有限。因此，将侧光式背光模组应用于大尺寸平面显示器，并提高其平面显示器的辉度是此技术领域的相关技术人员所待解决的课题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能将背光模组的光源的辉度峰值保持至适合背光模组的棱镜片聚光的角度，使棱镜片有效地聚光从而提高平面显示器的辉度的光学薄膜。

本实用新型光学薄膜包含一个基板、一个第一聚光层(light-condensinglayer)，及一个第二聚光层。该基板包括相反设置的一个入光面及一个出光面。该第一聚光层设置于该基板的入光面，并具有一个背向该入光面的粗糙表面。该第二聚光层设置于该基板的出光面，并具有一个背向该出光面的粗糙表面，且该第二聚光层的雾度(haze)是大于该第一聚光层的雾度。

本实用新型所述的光学薄膜，该第一聚光层的雾度是介于5%至30%，该第二聚光层的雾度是介于70%至100%。

本实用新型所述的光学薄膜，该第一聚光层的粗糙表面的表面粗糙度是介于0.1rms至1rms，该第二聚光层的粗糙表面的表面粗糙度是介于1rms至10rms。

本实用新型所述的光学薄膜，该第一聚光层与该第二聚光层是由一紫外线硬化性树脂(ultravioletcurableresin)所构成。

本实用新型所述的光学薄膜，该第一聚光层与该第二聚光层的折射率是彼此相同。

本实用新型所述的光学薄膜，该第一聚光层与该第二聚光层的折射率是彼此不相同。

本实用新型所述的光学薄膜，该基板是由一高分子可挠性的透光材质所构成。

本实用新型的有益效果在于：通过该第一聚光层与该第二聚光层的粗糙表面及雾度，且该第二聚光层的雾度是大于该第一聚光层的雾度的设计，以将光源的辉度峰值保持在棱镜片可有效地聚光的角度，使光线经棱镜片聚光后的辉度增加，进而有效提高平面显示器的辉度。

附图说明

图1是一正视示意图，说明一种应用于平面显示器的现有的侧光式背光模组；

图2是一局部正视示意图，说明本实用新型光学薄膜的一较佳实施例；

图3是一局部立体图，说明本实用新型该较佳实施例应用于一平面显示器的一背光模组中的实施态样；

图4是一辉度对角度的曲线图，说明一现有的扩散片与本实用新型该较佳实施例分别应用于无棱镜片的背光模组时，其由水平视角量测不同角度的辉度值的比较；

图5是一辉度对角度的曲线图，说明该现有的扩散片与本实用新型该较佳实施例分别应用于无棱镜片的背光模组时，其由垂直视角量测不同角度的辉度值的比较；

图6是一辉度对角度的曲线图，说明该现有的扩散片与本实用新型该较佳实施例分别应用于安装有一上棱镜片与一下棱镜片的背光模组时，其由水平视角量测不同角度的辉度值的比较；

图7是一辉度对角度的曲线图，说明该现有的扩散片与本实用新型该较佳实施例分别应用于安装有该上棱镜片与该下棱镜片的背光模组时，其由垂直视角量测不同角度的辉度值的比较。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。

参阅图2，本实用新型光学薄膜5的较佳实施例包含一个基板2、一个第一聚光层3，及一个第二聚光层4。

该基板2包括相反设置的一个入光面21及一个出光面22。

该第一聚光层3设置于该基板2的入光面21，并具有一个背向该入光面21的粗糙表面31。

该第二聚光层4设置于该基板2的出光面22，并具有一个背向该出光面22的粗糙表面41。

较佳地，该基板2是由一高分子可挠性的透光材质所构成；该第一聚光层3及该第二聚光层4则是由紫外线硬化性树脂所构成。适用于本实用新型该较佳实施例的可挠性材质可以是聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate，PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylenenaphthalate，PEN)，或聚碳酸酯(polycarbonate，PC)。于本实用新型该较佳实施例中，该基板2是以PET来作说明；此外，该紫外线硬化性树脂可于设计该第一聚光层3及该第二聚光层4的结构于基板2上后，以紫外光线照射后便可固化该紫外线硬化性树脂而分别形成具有粗糙表面31及雾度的第一聚光层3、具有粗糙表面41及雾度的第二聚光层4。此处要补充说明的是，对于半透明材质的紫外线硬化性树脂而言，光线由表面入射或是进入其内部时，由于光散射(scattering)会造成混浊的外观，此一现象通常被称为雾度。此外，雾度与材质的穿透率(transmittance)有关，且可通过雾度计(hazemeter)来量测而得知，其通常是以光线在材料内的扩散穿透率(diffusetransmittance)与通过材料总穿透率的比值的百分率来表示，上述的扩散穿透率只需将通过材料的总穿透率扣除光线镜向穿透率(speculartransmittance)就可得知。

更详细地说，在本实用新型该较佳实施例中，该第一聚光层3与该第二聚光层4是以具有高效能、成本低且可连续生产的卷对卷(rolltoroll)制程方式制作而成；也就是说，将紫外线硬化性树脂分别压印于可挠性的PET基板的上表面与下表面，并借此压印方式以控制该第一聚光层3的粗糙表面31与该第二聚光层4的粗糙表面41，使该第一聚光层3的粗糙表面31的表面粗糙度介于0.1rms至1rms，而该第二聚光层4的粗糙表面41的表面粗糙度介于1rms至10rms。此处要补充说明的是，紫外线硬化性树脂与PET皆属于现有的材质。本实用新型主要是以结构设计为基础，并对应地选用适用的材质以达成聚光效果。

整体来说，该第一聚光层3与该第二聚光层4主要是通过紫外线硬化性树脂材质本身的折射率（介于1.45至1.6间）、该第一聚光层3本身的雾度（介于5%至30%）、该第二聚光层4本身的雾度（介于70%至100%），及PET材质本身的折射率（介于1.55至1.59间），并配合本实用新型该较佳实施例在结构上的设计，将光线有效地聚集成适合棱镜片聚光的角度。此处值得一提的是，形成于PET基板上的该第一聚光层3与该第二聚光层4彼此间的折射率关系并无特定要求，也就是说，该第一聚光层3的折射率与该第二聚光层4的折射率彼此可相同也可不相同，但有条件的是，该第二聚光层4的雾度是大于该第一聚光层3的雾度。

参阅图3，显示有本实用新型光学薄膜5应用于一平面显示器的一侧光式背光模组7。该侧光式背光模组7包括该光源11、设置于该光源11的一侧的导光板12、设置于该导光板12底部的反射片13、罩设于该光源11外的反射罩14，及依序由下而上地叠置于该导光板12上的该光学薄膜5、该下棱镜片16，及与该下棱镜片16结构相互垂直的上棱镜片17。通过本实用新型光学薄膜5来取代现有的侧光式背光模组1中的扩散片15(见图1)，以将光线辉度峰值保持在适合棱镜片聚光的角度。

为了可清楚地说明本实用新型光学薄膜5的特性，本实用新型以下提供图4至图7所显示的辉度对角度的曲线图，以辅助说明本实用新型该较佳实施例的光学薄膜5与该现有的扩散片15(见图1)间的光学特性比较；其中，在量测辉度与角度的关系时，该光学薄膜5是以该第一聚光层3与该第二聚光层4制作成相似结构作量测；也就是说，该第一聚光层3与该第二聚光层4的折射率皆为1.48，该第一聚光层3的雾度为30%，该第二聚光层4的雾度为95%，而该第一聚光层3的粗糙表面31的表面粗糙度为0.158rms，该第二聚光层4的粗糙表面41的表面粗糙度为3.29rms。

参阅图4可知，该现有的扩散片15在应用于一没有使用棱镜片的背光模组的环境下，且以相对于其一光源的水平视角量测其光源所产生的光线依序经导光板12至该现有的扩散片15所射出的光线辉度，该现有的扩散片15会将光线的辉度均匀地分散；反观本实用新型该较佳实施例，本实用新型光学薄膜5同样是在没有使用棱镜片的背光模组的环境下，且以相对于其光源的水平视角量测其光源所产生的光线依序经导光板12至该光学薄膜5所射出的光线辉度，虽然本实用新型光学薄膜5的光线辉度峰值略低于该现有的扩散片15；然而，很明显地，该光学薄膜5则是有效地将光线的辉度峰值保持在0度至70度间。由于棱镜片主要是聚集0度至70度间的入射光；因此，本实用新型光学薄膜5确实可有效地将光线辉度峰值保持在适合棱镜片聚光的角度。

参阅图5，图5的量测基准大致上是相同于图4，而不同处只在于，其是以相对于各光源的垂直视角量测分别依序经导光板12至该现有的扩散片15及依序经导光板12至本实用新型光学薄膜5所射出的光线。由图5所显示的结果可得知，相较于该现有的扩散片15，本实用新型光学薄膜5在视角为0度至70度间的辉度峰值，是大幅地高于该现有的扩散片15的辉度峰值。

参阅图6，该现有的扩散片15在应用于如图1所示的具有该下、上棱镜片16、17的侧光式背光模组1的环境下，且以相对于其光源11的水平视角量测其光源11所产生的光线，依序行进至导光板12、该现有的扩散片15、下棱镜片16与上棱镜片17所聚光后的光线辉度，虽然该现有的扩散片15可将光线的辉度有效地聚集于正向视角；然而，本实用新型光学薄膜5同样是在如图3所示的具有下、上棱镜片16、17的侧光式背光模组7的环境下，且以相对于其光源11的水平视角量测其光源11所产生的光线，依序行进至其导光板12、该光学薄膜5、其下棱镜片16与上棱镜片17所聚集后的光线辉度，因该光学薄膜5可将光线辉度峰值保持在适合棱镜片聚光的角度，所以不仅可将其光线聚集于正向视角，且聚集于正向视角的辉度峰值是相对大于该现有的扩散片15的辉度峰值。

参阅图7，图7的量测基准大致上是相同于图6，而不同处只在于，其是以相对于各光源11的垂直视角量测其光线经导光板12后，再分别至该现有的扩散片15或本实用新型光学薄膜5后，再经下棱镜片16、上棱镜片17所聚集后的光线辉度。由图7所显示的结果可得知，相较于该现有的扩散片15，本实用新型光学薄膜5可有效地将光线聚集在正向视角，且辉度峰值也高于该现有的扩散片15的辉度峰值。

由图6与图7的量测结果可知，无论是从相对于各光源11的水平视角或垂直视角量测各侧光式背光模组1、7的光线辉度，使用有本实用新型光学薄膜5的侧光式背光模组7于正向出光角度皆具有较高的辉度峰值。因此，进一步地将使用有本实用新型光学薄膜5的侧光式背光模组7装设于该平面显示器时，则可提高平面显示器的整体辉度，其对于大尺寸的平面显示器而言，无需再额外增加光源数量即可提高整体的辉度。

综上所述，本实用新型光学薄膜5主要是通过该第一聚光层3的粗糙表面31与雾度，及该第二聚光层4的粗糙表面41与雾度的设计，将光线辉度峰值保持在适合棱镜片聚光的角度，再通过该下棱镜片16与该上棱镜片17的聚光，可有效地提高背光模组的辉度；因此，将使用有本实用新型光学薄膜5的侧光式背光模组应用于平面显示器时，可解决大尺寸平面显示器使用侧光式背光模组辉度不足的缺点，所以确实能达成本实用新型的目的。

Claims

1.一种光学薄膜，包含一个基板、一个第一聚光层，及一个第二聚光层；其特征在于：

该基板包括相反设置的一个入光面及一个出光面；

该第一聚光层设置于该基板的入光面，并具有一个背向该入光面的粗糙表面；

该第二聚光层设置于该基板的出光面，并具有一个背向该出光面的粗糙表面，且该第二聚光层的雾度是大于该第一聚光层的雾度。

2.根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于：该第一聚光层的雾度是介于5%至30%，该第二聚光层的雾度是介于70%至100%。

3.根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于：该第一聚光层的粗糙表面的表面粗糙度是介于0.1rms至1rms，该第二聚光层的粗糙表面的表面粗糙度是介于1rms至10rms。

4.根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于：该第一聚光层与该第二聚光层是由一紫外线硬化性树脂所构成。

5.根据权利要求4所述的光学薄膜，其特征在于：该第一聚光层与该第二聚光层的折射率是彼此相同。

6.根据权利要求4所述的光学薄膜，其特征在于：该第一聚光层与该第二聚光层的折射率是彼此不相同。

7.根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于：该基板是由一高分子可挠性的透光材质所构成。