TW201316046A - 光學膜片 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種光學膜片，其係包括：一基底膜；以及複數個結構，不規則地排列於該基底膜之一表面上，使其中一結構之一排列軸線係落在與該基底膜之一側面相鄰之另一結構之一排列軸線之外，約為該另一結構之一長度或一寬度之1至50%之範圍內。據此，可去除一保護膜以及一稜鏡型膜片，改善製程之弱點與可工作性，進而降低一單位價格。又，可改善稜鏡型膜片之最大缺陷：遮蔽力。

Description

光學膜片
本發明係主張關於2011年09月02日申請之韓國專利案號10-2011-0089068。藉以引用的方式併入本文用作參考。
本發明係關於一種光學膜片。
一般而言，一液晶顯示裝置(其係為一種使用液晶以顯示影像之平面顯示裝置)與其他顯示裝置相比較為輕薄，且具有一低用電量需求(low consumption electrical power)以及低驅動電壓(low driving voltage)。據此，因為這些優勢之故，其係被廣泛應用於業界。
如上所述之液晶顯示裝置係由用以顯示影像之一液晶顯示面板(liquid crystal display panel)以及用以提供光給該液晶顯示面板之一背光單元(backlight unit)來形成。
該背光單元係包括：一光源(light source)，其係產生光；一導光板(light guide plate)，其係改變該光源所發出之光的光路徑，並以液晶顯示面板之一方向發出光；以及複數個光學片和 一容器，以改善自該導光板發出之光之一亮度特性(luminance characteristic)。在此處，該些光學片係由用以擴散光之一擴散片(diffusion sheet)、用以匯聚光之一稜鏡片(prism sheet)等等所組成。
現今，顯示裝置係具有下述趨勢：其輕薄與否；其能否以一低電壓來改良能量使用效率；以及其是否為環保的。
為了滿足這些需求，可改善一面板之穿透性(permeability)，進而增加輝度。除此之外，在背光單元中，應用一LED之情況係迅速地增加。
在一LED背光單元中，一片體結構係應用具有高輝度之一片體。在此結構中，一不可或缺的光學片係為一稜鏡片。談到有關一結構性質時，稜鏡片係為能夠最有效地將光向上移動之一光學片。
圖1係繪示有一習知背光單元之結構圖。
如圖1所示，該習知背光單元之結構如下：一日光燈管1，係為一線性光源(fluorescent lamp)，以及一燈具反射板(lamp reflective plate)2，反射日光燈1發出之光係被設置於一導光板3之一側面上，其中導光板3係用以將來自日光燈1之光轉變 為一表面光源；一反射片4(reflective sheet)，用以避免光洩漏，且係被設置於導光板3之一下部分中；一擴散片5，用以均勻地擴散光，係被設置於導光板3之一上部分中；以及用以將散射光(scattered light)匯聚(concentrate)、具有複數個三角形直線型稜鏡8、9之稜鏡片6、7係被設置於其上。兩稜鏡片6、7係被設置為使直線型稜鏡8、9彼此之間為互相垂直；且據此，可匯聚不同方向的光。另外，在稜鏡9之上部分上，係設置有一保護片10，以避免故障，如刮損於稜鏡形狀處，或者外界物質嵌入於其中。據此，該背光單元係由組裝各結構來製造。
然而，因為低遮蔽性與山形體(prism mountain)低規律性造成刮痕高可見性之故，無法單獨使用習知的稜鏡片。因此，習知的稜鏡片需要和一擴散片或一複合片一起使用。為解決此問題，當製造一稜鏡模具時，可透過震動來調整山形體之一方向。另外，為了提升山形體之強度並保護山形體，可任意嵌入一結構。然而，即使以上述方式製造稜鏡片，依舊無法完全解決這些問題。
亦即，一真實稜鏡型結構係具有一高霧度(haze)特性，但因為折射係產生於相同方向，故會產生遮蔽特性劣化之問題。
為解決上述問題，本發明之一方面係在於提供一種具有遮蔽特性及耐刮性質之光學膜片，用於一稜鏡型產品中。
根據本發明之一方面，提供一種光學膜片包括：一基底膜(base film)；以及複數個結構(constructions)，不規則地排列於該基底膜之一表面上，使其中一結構之一排列軸線(arrangement axis)落在與該基底膜之一側面相鄰之另一結構之一排列軸線之外，約為該另一結構之一長度或一寬度之1至50%之範圍內。
該結構可具有稜鏡形、雙凸透鏡形(lenticular)、R-稜鏡形、金字塔形、及透鏡形(lens)其中一形狀。
該結構可具有一寬度以及一長度，落在5至400 μm之範圍內。
該結構之一長度可為大於該結構之一截面之寬度或長度。
該些結構可具有彼此不同之形狀。
具有稜鏡形及R-稜鏡形其中之一形狀之該結構可具有一頂角(apex angle)，落在50至130°之範圍內。
該光學膜片可形成於該基底膜之另一表面上，且可進一步包括複數個結構，該些結構係具有凹陷(sag)，落在0.01至0.3之 範圍內。
該凹陷可依據光學膜片之所需光學性質而定。該光學膜片可進一步包括多個玻璃珠(glass beads)，其係應用於該基底膜之該另一表面，其佔據之一面積係小於該基底膜之一整體面積之10%。
該些結構可由一丙烯基硬化樹脂(acrylic-based curing resin)來形成。
該基底膜之一表面上所排列之該些結構所佔據之一面積可為大於該基底膜之一整體面積之65%。
該基底膜可由下述其中任一者形成：聚甲基丙烯酸甲脂(polymethylmethacrylate，PMMA)、聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthlate，PET)樹脂、及聚碳酸酯(poly carbonate，PC)樹脂。
該些結構可具有彼此不同之高度。
根據本發明，可去除稜鏡型膜片之一保護膜(protective film)，改善製程之弱點(weakness)與可工作性(workability)，進而降低一單位價格(unit price)。又，可改善稜鏡型膜片之最大缺陷：遮蔽力(shielding force)。
在以下參考所附圖示，將詳細說明本發明之實施例。同時，在描述本發明實施例時，如果已知的功能或結構的描述等不必要的細節造成模糊本發明的焦點，則該部份的相關描述將被省略。又，在圖式中，為求說明之便利，各元件的大小可能被誇大；元件之大小並不完全反應其實體之大小。
本發明係提供一種具有遮蔽特性及耐刮性質之光學膜片，用於一稜鏡型產品中。特別是，本發明係提供光學膜片，其係具有複數個隨機排列之結構。
以下將配合圖2，說明根據本發明之一實驗實施例之光學膜片。
圖2係根據本發明之一實驗實施例，繪示有一光學膜片之一立體圖。
參閱圖2，根據本發明之一實驗實施例，一光學膜片100係具有一基底膜110以及複數個結構120隨機地排列於基底膜110之上。
在本實驗實施例中，該些結構120係各自具有一稜鏡形。另， 該些結構120係不規則地設置於基底膜110之上，以使其中一結構之一排列軸線係落在與該基底膜之一側面相鄰之另一結構之一排列軸線之外，約一預設面積之1至50%之範圍內。此處，「排列軸線」係指結構120之一中心軸，與排列了結構120於其上之基底膜110之一側面平行。又，該預設面積係由各結構之一長度或一寬度來決定。因此，基底膜110上一結構之排列軸線之一位置可落在與該基底膜之一側面相鄰之另一結構之一長度或一寬度之1至50%之範圍內。
也就是說，該些結構係被排列於或者安放於基底膜110之上，以使一結構之排列軸線落在與該基底膜之一側面相鄰之另一結構之排列軸線之外，約該另一結構之一長度或一寬度之1至50%之範圍內。據此，各結構120和與其相鄰之結構不會排列成一直線。亦即，各結構120之排列軸線和與其相鄰之結構之排列軸線不會是相符一致的。
據此，該些結構120可不規則地被設置於基底膜110之上。結構120係具有不規則稜鏡型山形體，進而可改善耐刮性。
此外，參閱圖2(b)，稜鏡形之結構120係具有一長度e，其係大於一寬度m及其截面之一長度l。該寬度及長度可落在5至 400 μm之範圍內。又，各結構之高度(即長度l)可為彼此不同。也就是說，結構120可具有彼此不同之高度l。
另外，參閱圖2(c)，在稜鏡形結構中，一上部角度(亦即一頂角)可落在50至130°之範圍內。
在如上所述之光學膜片100之架構中光係被折射於不同方向，進而可改善一遮蔽性質。又，因提供了不規則稜鏡型山形體，故亦可改善耐刮性。
根據第一實驗實施例之光學膜片係包括稜鏡型結構，但本發明並不限制於此。
圖3至6係根據本發明另一實驗實施例，繪示有一種光學膜片之立體圖。
圖3中，一光學膜片200係包括：一基底膜210；以及複數個結構220，隨機地排列於基底膜210之上。在此處，各結構220係具有一R-稜鏡形狀。參閱圖3(b)，其中繪示有一R-稜鏡型結構。
該R-稜鏡型結構亦可具有如上所述根據本發明之第一實驗實施例之光學膜片之結構特性。舉例而言，參閱圖3(c)，一雙凸透鏡型結構(lenticular type construction)係具有一上部角度(亦 即一頂角)，落在50至130°之範圍內。
在圖4中，一光學膜片300係包括：一基底膜310；以及複數個金字塔形狀結構320，隨機地排列於基底膜310之上。參閱圖4(b)，其中繪示有一金字塔型結構。
圖5中，一光學膜片400係包括：一基底膜410；以及複數個結構420，隨機地排列於基底膜410之上。在此處，各結構420係具有一雙凸透鏡形狀。參閱圖5(b)，其中繪示有一雙凸透鏡型結構420。
圖6中，一光學膜片500係包括：一基底膜510；以及複數個透鏡型結構520，隨機地排列於基底膜510之上。
圖5中之雙凸透鏡型結構420以及圖6中之透鏡型結構520可具有一預設凹陷值(sag value)。如圖5(c)、6(c)所示，「凹陷」係代表透鏡之一高度P與透鏡之一直徑O之比。該凹陷可如下述數學式1所表示。
數學式1凹陷=透鏡高度/透鏡直徑
各透鏡之凹陷越高，便有越多光會被折射至面向相對一天花 板之一底面的方向。結構420、520之凹陷分別可決定光學膜片400、500之光學性質。據此，可依據所需之光學性質來決定凹陷值。
上述實驗實施例之基底膜120、220、320、420、及520可被製造為一片體形狀，且可使用具有良好傳導性(transmission)、平衡機械性質(balanced mechanical properties)(特別是抗衝擊性(impact resistance))、耐熱性(heat resistance)、及電性質(electric properties)之熱塑性樹脂(thermoplastic resin)，例如聚甲基丙烯酸甲脂(polymethylmethacrylate，PMMA)、聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthlate，PET)樹脂、或聚碳酸酯(poly carbonate，PC)樹脂。
另外，該基底膜上所排列之結構所佔據之面積可為大於該基底膜之一整體面積之65%。也就是說，結構之一稜鏡填充係數(fill factor)可為大於65%。
該些結構可由丙烯基硬化樹脂(acrylic-based curing resin)來形成。
或者，多個玻璃珠可被塗覆在該基底膜之一表面(排列有該些結構之表面)之一相對表面上，佔據小於該表面之10%面積。
又，或者，具有落在0.01至0.3之範圍內的凹陷之結構可形成於該基底膜之表面(排列有該些結構之表面)之相對表面上。據此，可改善應用該光學膜片之一背光單元之光學特性。
根據上述實驗實施例之光學膜片係分別包括一種形狀之結構，但本發明並不限制於此。根據其他實驗實施例，該光學膜片可包括具有彼此不同形狀之結構。例如，該光學膜片可包括稜鏡型結構以及雙凸透鏡型結構。
在此方法之下，可去除稜鏡型膜片之一保護膜，改善製程之弱點與可工作性，進而降低一單位價格。又，可改善稜鏡型膜片之最大缺陷：遮蔽力，並藉此以一稜鏡加上一微陣列透鏡(micro lens film,MLF)之結構來取代習知一稜鏡加上一稜鏡加上一微陣列透鏡(micro lens film,MLF)(或一擴散片)之結構。
因為這些結構是隨機地排列於基底膜之上，故會發生輝度的弱化(deterioration in luminance)。然而，如表1所示，基於結構之一填充係數之輝度弱化比(reducing ratio)係由一光學模擬(optical simulation)來確認。結果是，當弱化比大於65%時，該結構可具有一高遮蔽係數(shielding factor)以及一單位價格之縮減係數(reduction factor)(相較於輝度弱化)。
上述表1中之填充係數係指透鏡(一稜鏡和其他透鏡)所佔據一整體面積之比例(百分比)。尼特(Nit)係為進行光學模擬時之輝度單位。自一單位面積發出之光的亮度(brightness)即為尼特(亦即輝度)。
另外，增加率係指輝度之增強或減弱。在100填充係數為100%時，若輝度係為100，增加率會顯示出因填充係數之一變動所造成之輝度變化值。例如，若當填充係數為100時輝度增加率為100%、且當填充係數為75時，輝度增加率為94%，則代表輝度之弱化比，相較於填充係數，是較低的。
綜上所述，在本發明詳細說明中，詳細地描述了本發明之實施例，但很明顯的，熟習此項技術者可想出將落入本發明之原理的精神及範疇內的眾多其他修改及實施例。因此，應理解的是，上述關於本發明特定實施例之說明並非用以限制本發明，且所有 對於本發明揭示之實施例以及其他實施例範疇內之修改均應被理解為被包括於本發明申請範疇之內。
1‧‧‧日光燈管
2‧‧‧燈具反射板
3‧‧‧導光板
4‧‧‧反射片
5‧‧‧擴散片
6‧‧‧稜鏡片
7‧‧‧稜鏡片
8‧‧‧稜鏡
9‧‧‧稜鏡
10‧‧‧保護片
100、200、300、400、500‧‧‧光學膜片
110、210、310、410、510‧‧‧基底膜
120、220、320、420、520‧‧‧結構
a‧‧‧頂角
e、m‧‧‧長度
l‧‧‧高度
p‧‧‧高度
o‧‧‧直徑
圖1係繪示有一習知背光單元之結構圖。
圖2係根據本發明之一實驗實施例，繪示有一光學膜片之一立體圖。
圖3至6係根據本發明另一實驗實施例，繪示有一種光學膜片之立體圖。
100‧‧‧光學膜片
110‧‧‧基底膜
120‧‧‧結構
a‧‧‧頂角
l‧‧‧高度
e‧‧‧長度
m‧‧‧長度

Claims (13)

  1. 一種光學膜片包括：一基底膜；以及複數個結構，不規則地排列於該基底膜之一表面上，使其中一結構之一排列軸線落在與該基底膜之一側面相鄰之另一結構之一排列軸線之外，約該另一結構之一長度或一寬度之1至50%之範圍內。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜片，其中該些結構具有一稜鏡形、一雙凸透鏡形、一R-稜鏡形、一金字塔形、及一透鏡形其中之一形狀。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜片，其中該些結構具有一寬度以及一長度，落在5至400 μm之範圍內。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜片，其中該些結構之一長度係大於該結構之一截面之一寬度或一長度。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜片，其中該些結構可具有彼此不同之形狀。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之光學膜片，其中具有該稜鏡形及該R-稜鏡形其中之一形狀之該結構係具有一頂角，落在50至130°之範圍內。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜片，其進一步包括複數個 結構形成於該基底膜之另一表面上，該些結構係具有凹陷，落在0.01至0.3之範圍內。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之光學膜片，其中該凹陷係依據該光學膜片之所需光學性質而定。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜片，其進一步包括多個玻璃珠，其係應用於該基底膜之該另一表面，其佔據之一面積係小於該基底膜之一整體面積之10%。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜片，其中該些結構係由丙烯基硬化樹脂來形成。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜片，其中該基底膜之一表面上所排列之該些結構所佔據之一面積係為大於該基底膜整體面積之65%。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜片，其中該基底膜係由下述其中任一者形成：聚甲基丙烯酸甲脂(polymethylmethacrylate，PMMA)、聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthlate，PET)樹脂、及聚碳酸酯(poly carbonate，PC)樹脂。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜片，其中該些結構可具有彼此不同之高度。
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