CN2821613Y - 具强化构造的聚光片 - Google Patents

Abstract

一种具强化构造的聚光片，其包含一基板、数个微聚光单元及一强化层。该基板具有第一表面及第二表面。该微聚光单元排列于该基板的第一表面，以形成适当的表面曲率变化及引导入射光线产生折射。该强化层覆盖于基板的第二表面，该强化层相对该基板具有较高硬度，如此该强化层可保护该基板，以避免该基板发生翘曲或磨损。

Description

具强化构造的聚光片

技术领域

本实用新型是关于一种具强化构造的聚光片，特别是关于应用于液晶显示器〔Liquid Crystal Display〕的聚光片，其二表面分别设有数个微聚光单元及一强化层，以提供适当之表面曲率变化并增加抗翘曲性及耐磨性之具强化构造之聚光片。

背景技术

请参见图1所示，习用聚光片，如PCT专利第96/23649号及美国专利第5,626,800号的《聚光片预防槽道尖端变形构造(Prevention of Groove TipDeformation in Brightness Enhancement Film)》，所揭示的一种聚光片1，包含一基板(base)11及数条棱柱单元12，该棱柱单元12排列于基板11的上表面。各棱柱单元12由第一倾斜面12a及第二倾斜面12b组成，用以折射光线，以便产生聚光现象。

在实际生产中，该聚光片1的基板11下表面保持平坦，且未进行任何加工。然而，由于该基板11上、下表面的构造不一致，因此该聚光片1具有极易自发产生翘曲的倾向。再者，在该聚光片1生产后，需经输送带运送及适当堆栈。但，在运送及堆栈期间，该基板11的下表面却极易意外造成刮痕。上述翘曲及刮痕等缺陷皆会影响出厂时产品的良率。

另一习用聚光片，如美国专利第6,280,063号《聚光对象(BrightnessEnhancement Article)》，所揭示的一种聚光片，包含一基板、一棱柱单元层及一扩散层(light-diffusing surface)，该棱柱单元层及扩散层分别形成于该基板的上、下表面。光线可由该扩散层侧进入该基板，并由该棱柱单元层射出。该扩散层具有多数扩散颗粒，可使光线形成扩散效果；而该棱柱单元层则用以折射光线，以便产生聚光现象。虽然该基板的下表面具有扩散层，但该扩散层不足以防止该聚光片自发产生的翘曲。再者，该扩散层的扩散颗粒部份裸露于该扩散层表面，使该聚光片在输送及堆栈期间，相邻的任二聚光片之间极易意外造成相互产生刮痕。上述的翘曲及刮痕等缺陷，同样影响产品的出厂良率。因此，上述各聚光片的构造确实有进一步加以改良的必要。

发明内容

有鉴于此，本实用新型改良上述缺点，其是在一基板的二表面分别形成数微聚光单元及一强化层，该微聚光单元用以形成适当的表面曲率变化，该强化层则用以相对增加该基板的硬度，进而保护该基板。藉此，本实用新型不但可引导光线产生折射，同时亦可增加聚光片的抗翘曲性及耐磨性，以提升制造良率。

本实用新型的主要目的是提供一种具强化构造的聚光片，其基板的二表面分别设有数微聚光单元及一强化层，该强化层用以相对增加该基板的硬度，使得本实用新型具有增加聚光片的抗翘曲性、耐磨性及制造良率的功效。

本实用新型的次要目的是提供一种具强化构造的聚光片，其基板的二表面分别设有数微聚光单元及一强化层，藉由适当控制该强化层的透光材质的收缩率，使该强化层可用以相对增加该基板的硬度，进而保护该基板，使得本实用新型具有增加聚光片的抗翘曲性、耐磨性及制造良率的功效。

本实用新型的另一目的是提供一种具强化构造的聚光片，其基板的二表面分别设有数微聚光单元及一强化层，数微聚光单元可为棱柱单元、微细半圆球、微细圆锥体、波面细条、弯曲棱柱单元，以使本实用新型提升聚光片的聚光效率。

本实用新型是这样实现的：

一种具强化构造的聚光片，其包含：一基板，其具有第一及第二表面，该基板由可供光线通过的第一种透光材质制成；数微聚光单元，以适当的表面曲率变化有序排列于该基板的第一表面；并引导光线产生折射；及一强化层由第二种透光材质制成，该强化层覆盖于该基板的第二表面。

上述强化层的硬度相对高于基板的硬度。

上述强化层的第二种透光材质收缩率相同于该基板的第一种透光材质的收缩率。上述基板的第一种透光材质具有第一折射率，该强化层的第二种透光材质具有第二折射率，该第二折射率相对低于该基板的第一折射率。

上述强化层的第二种透光材质为低折射率的透明材质。上述强化层的第二种透光材质为压克力透明树脂。

上述强化层的厚度在5μm至10μm之间为佳。

上述强化层涂覆于该基板的第二表面。上述强化层粘贴于基板的第二表面。上述强化层可采用蒸镀、溅镀镀覆于基板的第二表面。

上述强化层位于该基板的光线入射侧。上述微聚光单元位于该基板的光线射出侧。

上述微聚光单元为数个棱柱单元，该棱柱单元由第一倾斜面及第二倾斜面组成。

上述微聚光单元为微细半圆球。上述微细半圆球以六角形排列法排列。

上述微聚光单元为微细圆锥体。上述微细圆锥体以六角形排列法排列。

上述微聚光单元具有二曲面、二波谷共线及一波峰共线，且各微聚光单元相互邻接排列成一等高的结构面。上述波谷共线为一直底边。上述波谷共线为一曲底边。上述波峰共线为一波状曲线。

上述微聚光单元为数个弯曲棱柱单元，该弯曲棱柱单元是各具二延伸曲面、二波谷共线及一波峰共线，且至少有一延伸曲面为能产生表面曲率变化的波浪弯曲状。上述各弯曲棱柱单元为能产生相同曲率变化的相同宽度及高度。上述各弯曲棱柱单元为能产生不同曲率变化的不同宽度及相同的高度。上述弯曲棱柱单元为能产生不同曲率变化的相同宽度及不同的高度。上述弯曲棱柱单元至少有一延伸曲面凸设有能产生不同曲率变化的侧脊。

上述微聚光单元一体成型于基板的第一表面。上述微聚光单元粘接于基板的第一表面。

上述基板的第一透光材质为环氧树脂、UV胶材质。

本实用新型的优点在于：

1、与习用聚光片不同，其基板的二表面分别设有数微聚光单元及一强化层，至少可在一维方向上产生光线折射，进一步提升聚光效率。

2、由于其基板的二表面分别设有数微聚光单元及一强化层，适当控制该强化层透光材质的收缩率，以相对增加该基板的硬度，进而使本实用新型可增加聚光片的抗翘曲性、耐磨性及提升产品的良率。

3、由于其基板的二表面分别设有数微聚光单元及一强化层，数微聚光单元可为棱柱单元、微细半圆球、微细圆锥体、波面细条、弯曲棱柱单元，使本实用新型可极佳提升聚光片的聚光效率。

附图说明

图1：习用聚光片的立体图。

图2：本实用新型第一实施例的立体图。

图3：本实用新型第二实施例的立体图。

图4：本实用新型第三实施例的立体图。

图5：本实用新型第四实施例的立体图。

图6：本实用新型第五实施例的立体图。

图7：本实用新型第六实施例的局部放大图。

图8：本实用新型第七实施例的局部放大图。

图9：本实用新型第八实施例的局部放大图。

符号说明：

1聚光片         11基板                11a第一表面

11b第二表面                  12棱柱单元           12a第一倾斜面

12b第二倾斜面                13强化层             2聚光片

21基板                       21a第一表面          21b第二表面

22微细半圆球                 22’微细圆锥体       23强化层

3聚光片                      31基板               31a第一表面

31b第二表面                  32波面细条           320微聚光单元

321曲面                      322波谷共线          323波峰共线

33强化层                     4聚光片              41基板

41a第一表面                  41b第二表面          42弯曲棱柱单元

42a延伸曲面                  42b延伸曲面          421波谷共线

422波峰共线                  423侧脊              43强化层

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术特征、优点能更明显易懂，特举本实用新型较佳实施例，并配合附图详细说明如下：

请参见图2所示，本实用新型的第一实施例，一种具强化构造的聚光片1，包含一基板11、数棱柱单元12及一强化层13。该基板11具有第一表面11a及第二表面11b，可供光线穿射经过。各棱柱单元12为微聚光单元(microstructure)，该棱柱单元12平齐排列于基板11第一表面11a上，且棱柱单元12位于基板11的光线射出侧较佳。各棱柱单元12由第一倾斜面12a及第二倾斜面12b组成，其至少在一维方向上产生光线折射，以便产生聚光现象。该基板11与各棱柱单元12可由相同透光材质，用一体成型方式进行制造，例如环氧树脂(epoxy)或UV胶等材质；该基板11与各棱柱单元12亦可由不同透光材质，采用粘接成型方式制造，以满足不同特性或制造的要求，可增加本实用新型的适用范围及生产制造的裕度。

请再参照图2，本实用新型第一实施例中，强化层13可选择涂覆、粘接、蒸镀、溅镀等方式覆盖于基板11的第二表面11b上，且该强化层13位于该基板11的光线入射侧较佳。该强化层13由低折射率的透明材质制成，选用压克力、透明树脂(acrylic resin)较佳，该强化层13的折射率相对低于该基板11的折射率较佳。特别是，该强化层13的硬度应相对高于该基板11的硬度，如此，该强化层13可用以保护该基板11，避免该基板11的磨损。同时，由于适当的控制，可使该强化层13透光材质的收缩率相同或近似于该基板11透光材质的收缩率，以便使该强化层13可防止该基板11发生翘曲。再者，该强化层13的厚度维持在5μm至10μm之间较佳，有利于降低产品成本及控制加工品质。

请再参见图2所示，本实用新型第一实施例的聚光片1，在实际生产过程中，该基板11常因第一、二表面11a、11b的形态不同而自发性地产生翘曲的倾向。此时，本实用新型的强化层13可提供较高的硬度，以相对减少、降低及避免该基板11发生翘曲的机率，因此，具有较佳的抗翘曲性。再者，在该聚光片1的堆栈或搬运期间，由于本实用新型强化层13具有较高的硬度，既可保护该基板11的下表面11b，又可避免该强化层13的表面造成刮痕，故具有较佳的耐磨性。因此，本实用新型有利于相对提升产品良率。

请参见图3所示，本实用新型第二实施例的构造与第一实施例基本相同，其聚光板2包含一基板21、数微细半圆球22及一强化层23，该基板21具有第一表面21a及第二表面21b，其上分别排列有各微细半圆球22及覆盖有该强化层23。其不同之处在于：其各微细半圆球22分别为微聚光单元，各微细半圆球22以六角形排列法进行排列，因此，各微细半圆球22皆邻接于六个微细半圆球22。故各微细半圆球22的弧面均可在至少二维的方向上产生环形光线折射，因此可进一步提升聚光效率。此外，该强化层23同样可提供较高的硬度，足以相对提升该聚光片2的抗翘曲性、耐磨性及产品的良率。

请参见图4所示，本实用新型第三实施例的构造与第二实施例基本相同，其聚光片2包含一基板21、数微细圆锥体22’及一强化层23，该基板21具有第一表面21a及第二表面21b，其上分别排列有各微细圆锥体22’及覆盖有该强化层23。其不同之处在于：其各微细圆锥体22’为微聚光单元，各微细圆锥体22’亦以六角形排列法进行排列，因此，各微细圆锥体22’皆邻接六个微细圆锥体22’。该微细圆锥体22’的弧面不但可在至少二维的方向上产生环形光线折射，且能克服第二实施例中各微细半圆球22可能形成的聚光焦点缺陷，故有利于提升聚光品质。同样，该强化层23亦可提供较高的硬度，足以相对提升该聚光片2的抗翘曲性、耐磨性及产品的良率。

请参见图5所示，本实用新型第四实施例的构造与第一实施例基本相同，其聚光片3包含一基板31、数波面细条32(rippled ridge)及一强化层33，该基板31具有第一表面31a及第二表面31b，其上分别排列有各波面细条32及覆盖有该强化层33。其不同之处在于：各波面细条32实际是由数等高结构面构成的微聚光单元320邻接排列组成，各微聚光单元320具有二曲面321、二波谷共线322及一波峰共线323。该二曲面321平缓倾斜于各波谷共线322及波峰共线323之间，各波谷共线322为一直底边较佳，各波峰共线323为一波状曲线较佳。各微聚光单元320的表面曲率可在至少二维的方向上产生光线折射，以便进一步提升聚光效率。同样，该强化层33可提供较高的硬度，足以相对提升该聚光片3的抗翘曲性、耐磨性及产品良率。

请参见图6所示，本实用新型第五实施例的构造与第四实施例基本相同，其聚光片3亦包含一基板31、数波面细条32及一强化层33。其不同之处在于：组成波面细条32的各微聚光单元320是以不规则方式排列于该基板31的第一表面31a上，同时各波谷共线322为一曲底边较佳。如此，各波谷共线322[曲底边]进一步使二曲面321在接近底部的表面形成一均匀曲面，以便各微聚光单元320的表面曲率可在至少二维方向上产生均匀光线折射，进一步提升聚光效率。同样，该强化层33可提供较高的硬度，足以相对提升该聚光片3的抗翘曲性、耐磨性及产品的良率。

请参见图7所示，本实用新型第六实施例的构造与第一实施例基本相同，其聚光片4包含一基板41、数弯曲棱柱单元42及一强化层43，该基板41具有第一表面41a及第二表面41b，其上分别排列有各弯曲棱柱单元42及覆盖有该强化层43。不同之处在于：各弯曲棱柱单元42为微聚光单元，各弯曲棱柱单元42相互邻接排列在该基板41的第一表面41a上，各弯曲棱柱单元42具有二延伸曲面42a、42b、二波谷共线421及一波峰共线422。且各弯曲棱柱单元42皆具相同的宽度及高度，故各延伸曲面42a、42b具有相同的曲率变化。特别是，至少有一延伸曲面42a、42b呈可产生表面曲率变化的波浪弯曲状，可确保在至少二维方向上产生不规则的光线折射，以便相对减少产生叠纹(morie)现象，进而同步相对提升该聚光片4的聚光效率及光学显示画质。同样，该强化层43可提供较高的硬度，足以相对提升该聚光片4的抗翘曲性、耐磨性及产品的良率。

请参见图8所示，本实用新型第七实施例的构造与第六实施例基本相同，其聚光片4亦包含一基板41、数弯曲棱柱单元42及一强化层43。不同之处在于：各弯曲棱柱单元42具有不同的宽度及相同的高度，故各延伸曲面42a、42b形成不同的曲率变化。特别是，至少有一延伸曲面42a、42b呈可产生表面曲率变化的波浪弯曲状，因此可在至少二维方向上产生更复杂的不规则光线折射，相对减少产生叠纹(morie)现象，进而同步相对提升该聚光片4的聚光效率及光学显示画质。同样，该强化层43亦可提供较高的硬度，足以相对提升该聚光片4的抗翘曲性、耐磨性及制造良率。

请参见图9所示，本实用新型第八实施例的构造与第六实施例基本相同，其聚光片4亦包含一基板41、数弯曲棱柱单元42及一强化层43。不同之处在于：各弯曲棱柱单元42具有相同的宽度及不同的高度，以使各延伸曲面42a、42b形成不同的曲率变化。特别是，至少有一延伸曲面42a、42b呈产生表面曲率变化的波浪弯曲状，并凸设有数侧脊423，以产生表面曲率变化，故可在至少二维方向上产生更复杂的不规则光线折射，且可相对减少产生叠纹(morie)现象，进而同步相对提升该聚光片4的聚光效率及光学显示画质。同样，该强化层43可提供较高的硬度，足以相对提升该聚光片4的抗翘曲性、耐磨性及产品的良率。

如上所述，相较于习用的聚光片1，因该基板11的上、下表面不一致而容易产生翘曲，且下表面缺乏保护而易产生刮痕等缺点，图2中本实用新型藉由在该基板11的二表面11a、11b分别形成该棱柱单元12(微聚光单元)及强化层13，利用该强化层13增加该基板11的硬度。藉此，本实用新型不但可引导光线产生折射，同时亦可增加该聚光片1的抗翘曲性及耐磨性，以提升制造良率。

Claims (29)

1、一种具强化构造的聚光片，其包含：

一基板，其具有第一及第二表面，该基板由可供光线通过的第一种透光材质制成；

数微聚光单元，以适当的表面曲率变化有序排列于该基板的第一表面；并引导光线产生折射；及

一强化层由第二种透光材质制成，该强化层覆盖于该基板的第二表面，如此可藉由该强化层补强该基板的构造。

2、根据权利要求1所述的具强化构造的聚光片，其特征在于：上述强化层的硬度相对高于基板的硬度，以便该强化层可用于保护该基板。

3、根据权利要求1所述的具强化构造的聚光片，其特征在于：上述强化层的第二种透光材质收缩率相同于该基板的第一种透光材质的收缩率。

4、根据权利要求1所述的具强化构造的聚光片，其特征在于：上述基板的第一种透光材质具有第一折射率，该强化层的第二种透光材质具有第二折射率，该第二折射率相对低于该基板的第一折射率。

5、根据权利要求4所述的具强化构造的聚光片，其特征在于：上述强化层的第二种透光材质为低折射率的透明材质。

6、根据权利要求5所述的具强化构造的聚光片，其特征在于：上述强化层的第二种透光材质为压克力透明树脂。

7、根据权利要求1所述的具强化构造的聚光片，其特征在于：上述强化层的厚度在5μm至10μm之间为佳。

8、根据权利要求1所述的具强化构造的聚光片，其特征在于：上述强化层涂覆于该基板的第二表面。

9、根据权利要求1所述的具强化构造的聚光片，其特征在于：上述强化层粘贴于基板的第二表面。

10、根据权利要求1所述的具强化构造的聚光片，其特征在于：上述强化层可采用蒸镀、溅镀镀覆于基板的第二表面。

11、根据权利要求1所述的具强化构造的聚光片，其特征在于：上述强化层位于该基板的光线入射侧。

12、根据权利要求1所述的具强化构造的聚光片，其特征在于：上述微聚光单元位于该基板的光线射出侧。

13、根据权利要求1所述的具强化构造的聚光片，其特征在于：上述微聚光单元为数个棱柱单元，该棱柱单元由第一倾斜面及第二倾斜面组成。

14、根据权利要求1所述的具强化构造的聚光片，其特征在于：上述微聚光单元为微细半圆球。

15、根据权利要求14所述的具强化构造的聚光片，其特征在于：上述微细半圆球以六角形排列法排列。

16、根据权利要求1所述的具强化构造的聚光片，其特征在于：上述微聚光单元为微细圆锥体。

17、根据权利要求16所述的具强化构造的聚光片，其特征在于：上述微细圆锥体以六角形排列法排列。

18、根据权利要求1所述的具强化构造的聚光片，其特征在于：上述微聚光单元具有二曲面、二波谷共线及一波峰共线，且各微聚光单元相互邻接排列成一等高的结构面。

19、根据权利要求18所述的具强化构造的聚光片，其特征在于：上述波谷共线为一直底边。

20、根据权利要求18所述的具强化构造的聚光片，其特征在于：上述波谷共线为一曲底边。

21、根据权利要求18所述的具强化构造的聚光片，其特征在于：上述波峰共线为一波状曲线。

22、根据权利要求1所述的具强化构造的聚光片，其特征在于：上述微聚光单元为数个弯曲棱柱单元，该弯曲棱柱单元是各具二延伸曲面、二波谷共线及一波峰共线，且至少有一延伸曲面为能产生表面曲率变化的波浪弯曲状。

23、根据权利要求22所述的具强化构造的聚光片，其特征在于：上述各弯曲棱柱单元为能产生相同曲率变化的相同宽度及高度。

24、根据权利要求22所述的具强化构造的聚光片，其特征在于：上述各弯曲棱柱单元为能产生不同曲率变化的不同宽度及相同的高度。

25、根据权利要求22所述的具强化构造的聚光片，其特征在于：上述弯曲棱柱单元为能产生不同曲率变化的相同宽度及不同的高度。

26、根据权利要求22所述的具强化构造的聚光片，其特征在于：上述弯曲棱柱单元至少有一延伸曲面凸设有能产生不同曲率变化的侧脊。

27、根据权利要求1所述的具强化构造的聚光片，其特征在于：上述微聚光单元一体成型于基板的第一表面。

28、根据权利要求1所述的具强化构造的聚光片，其特征在于：上述微聚光单元粘接于基板的第一表面。

29、根据权利要求1所述的具强化构造的聚光片，其特征在于：上述基板的第一透光材质为环氧树脂、UV胶材质。

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