TWI343501B - - Google Patents

Description

1343501 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於一種複合式光學基板，特別是指一種同 時具有擴散及增亮功能之光學基板。 【先前技術】 在一般液晶顯示器的製造上，背光模組是一個可以產 生均勻增亮光源的零件，以直下式背光模組為例，其通常 是在一個框架上依序安裝一片反光片、數支燈管、一片擴 散板，以及至少一片具有聚光效果的增亮片，藉由擴散板 使透過的光源形成均勻的面光源。此種由擴散板及增亮片 組成的光學組件雖然可以產生預期的功效，但製造上必需 在兩者間塗佈黏膠，此不僅造成製作成本的增加，塗佈的 均勻度也會影響到光學特性，在設計上並不理想。 為了改善以上的缺失’在已知的技藝中有一種如圖置 所示的複合式光學基板1，上述光學基板1包含一位於下方 的擴散層11，以及一位於上方的增亮層12,其中該擴散層 11包括一個塑膠基質111，以及多數均勻分散在該基質U1 中的擴散粒子112’該基質ill具有一鄰近增亮層12的貼 合平面113，以及一與貼合平面in間隔的入光面114。該 增亮層12具有一與擴散層11貼合之貼合平面丨21，以及— 與该貼合平面121間隔並具有增亮功能的增亮表面I]〗。 為了製造以上所述的複合式光學基板丨，一般係在例如 聚碳酸酯（PC)或聚甲基丙烯酸甲酯等等的熔融基質ln中， 混合具有擴散效果之擴散粒子112，另外製備一種如聚甲義 5 1343501 丙稀酸甲醋之透明炫融原料備用。當該等炫融原料由模頭 起押出並堆叠時’再於透明炼融的材料上壓印出該增亮 表面122，即可形成如圖！所示的複合式光學基板卜 此種已知的複合式光學基板i與傳統兩層堆叠的結構 作比較’雖然具有製作成本降低，以及光學特性較佳的功 效，但是就擴散層11的結構而言，其擴散特性完全來自於 混合的擴散粒+ 112’亦即’藉由調整折射率不同於基質 111的擴散粒？ 112含量，來達到擴散光源的㈣，習知中 使用折射率差異為㈣心的擴散粒子，其添加漢度為 〜30%。此種結構之光學基板！中的擴散粒子112具有 較尚的成本’故其製造成本較高，而分佈在基質HI中的有 機或無機擴散粒子112也會吸收光能量’並降低光的穿透率 ’亦即，習知光學基板丨不僅材料成本高，亦無法兼顧良 好的擴散效果及穿透率，導致安裝之背光模組的均勾度及 輝度都較差。 【發明内容】 本發明之目的係在提供一種可降低製造成本，並可兼 顧光擴散效果及穿透率的複合式光學基板。 本發明之複合式光學基板包含：一擴散層，以及一與 擴散層接連的增亮層，上述擴散層包括一與該增亮層接連 之非平面擴散表面，以及一與擴散表面間隔之入光面，而 該增亮層I有-與該擴散表面間隔之增亮表φ。藉將擴散 層與增亮層接連一側設置成非平面結構的擴散表面可以 在具有相同擴散效果之同時，減少擴散粒子的使用量及製 6 1343501 造成本，同時亦可避免擴散粒子吸收過多的光能量，使^ 光學基板同時兼具有光擴散效果及高穿透率。 【實施方式】 有關本發明之前述及其他技術内容、特點與功效，在 以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚 的呈現。 參閱圖2,本發明複合式光學基板2之一較佳實施例包 含：一位於下方且透光的擴散層21，以及一位於上方的增 tc層22，其中該擴散層21係在一基質211中均勻摻雜有多 數擴散粒子212，上述基質2Π具有一位於下方且平坦的入 光面213,以及一位於上方並呈波浪造型的非平面形式之擴 散表面214。在製造上，該基質211可選自：聚甲基丙烯酸 甲醋（Polymethyl methacrylate，簡稱 PMMA)、聚碳酸 g旨 (Polycarbonate，簡稱PC)，或環烯烴聚合物（以丨…。丨⑷⑽ polymer，簡稱C0P)等，而該擴散粒子212 一般採用折射率 不同於基質211之有機或無機顆粒，亦即，只要能夠使光由 兩個折射率相異之介質中穿㉟，同時讓光線產生折射、反 射及散射等現象，並達到光學擴散效果者，皆適合用於本 發明。 本發明之增亮層22可選用透明之塑膠材料來成型，具 體例如：聚甲基丙烯酸甲酿（PMMA)、聚碳酸醋（pc)，或環 烤;^聚。物（(：()1>)等，上述增亮層22 #有—孤度與擴散層 21之擴散表面214配合之非平面形式的貼合表面221，以 及與該貼合表面221間隔並具有聚光效果的增亮表面222 7 1343501 ，在設計上該增亮表面222的形式並沒有特別的限制，其 可為實施例所揭*之菱形、结構，亦可為圓柱料等其他具 有增亮效果之任何設計。 製造時可採用雙色成型機一體成型該擴散層21及增亮 層22，亦可先利用模頭押出成型該擴散層21後再將例如 甲基丙烯酸"旨、聚石炭酸酯 <環烯烴聚合物等透明樹脂成 型在該擴散層21上，最後纽融材料上壓印出該增亮表面 222即可。

本發明第一較佳實施例所提供之複合式光學基板2，是 同時利用該擴散表® 214及擴散粒+ 212間的配合，來進 行光學擴散的動作’由於擴散表φ 214也具有光擴散效果 ，因此，在設計上’本發明之擴散層21的厚度可以較習知 者縮小。根據發明人的研究，在具有相同擴散效果的前提 下，圖1之光學基板1的擴散層丨丨厚度約為增亮層12的4 倍，但本發明第一較佳實施例之光學基板2的擴散層Μ厚 度，約為增亮層22的三分之一，即可達到相同的效果。上 述擴散層21的厚度介於〇.〗〜〗_ ’而該擴散粒子2丨2的使 用量為0.01〜10重量％。 本發明擴散層21厚度的縮小’可以有效降低製造成本 較高之擴散粒+ 2i2的使用量’以期進一步地降低該複合 式光㈣2的製造成本。除此之外，一般擴散粒子212 會吸收光能量進而降低光的穿透率，而本發明利用位在擴 散層21及增亮層22間的擴散表面214來提高擴散效果， 除了可以降低擴散粒子 212之使用量外，亦可改善擴散粒 8 1343501 子212所造成光穿透率低的缺失，並因此提升安裝本發明 之光學基板2的背光模組的均勻度及輝度。

茶閱圖3 ’本發明複合式光學基板2之第二較佳實施例 亦包含：-位於下方的_ 2卜以及一位於該擴散層21 上方且厚度約為擴散層21之三倍的增亮層22，纟中該擴散 層2】亦具有-位於下方的人光面213，以及—與該增亮層 22接連之非平面形式的擴散表面214,本實施例盥第一實 施例之差別在於：該擴散表φ 214係由多數半圓形凹緣所 成ΌΡ在本發明中，該擴散表面2 i 4的形式並沒有 特别的限制’其可為第一實施例所揭示之波浪凹凸外，亦 可為半圓弧形、稜鏡面、圓柱面或正弦波⑷㈣叫面具有 擴散光源效果的其他不同形式。

參閱圖4’本發明複合式光學基板2之第三較佳實施例 亦包含.一位於下方之擴散層21，以及一位在該擴散層h 上方之增亮層22，其中該擴散層21具有一與增亮層22接 連之擴散表面214,以及一位於下方之入光面213，本實施 例與第一實施例的差別在於：該入光面213為一凹凸並且 有擴散功能的結構，藉在擴散層21上設置兩個具有擴散效 果之，散表面214及入光面213，可以在減少擴散粒子212 使用罝的情況下，達到更佳的擴散效果。 由以上說明可知，本發明直接利用押出技術或雙色射 出成型機來製造一體連結之複合式光學基板2,並於擴散層 上又置郧近增凴層22之非平面擴散表面214的構造，不 僅未見於習知光學基板，前述設計更可因為擴散表面214 9 1343501 -· 的設計，而減少擴散粒子212的使用量。亦即，在相同擴 r 散效果的前提下’本發明只要使用少量的擴散粒子212就 可以達到相同的擴散效果，由於擴散粒子212具有較高的 製造成本，故本發明該項設計可以降低光學基板2之製造 成本。在此同時，降低擴散粒子212的使用量，也可以改 善擴散粒子212吸收光能量、降低穿透率等缺失，使本發 明光學基板2可以兼具光擴散效果及高穿透率，並因此提 • 升女裝该光學基板2之背光模組的均勻度及輝度。 惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不 能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利 範圍及發明說明内容所作之簡單的等效變化與修飾皆仍 . 屬本發明專利涵蓋之範圍内。 • 【圖式簡單說明】 圖1疋一種習知複合式光學基板的剖視放大圖； 圖2是本發明光學基板之第一較佳實施例的剖視放大 圖； 圖3是本發明光學基板之第二較佳實施例的剖視放大 圖；及 1 圖4是本發明光學基板之第三較佳實施例的剖視放大 圖0 10 1343501 【主要元件符號說明】 2 光學基板 214 21 擴散層 22 211 基質 221 212 擴散粒子 222 213 入光面 擴散表面 增亮層 貼合表面 增亮表面

Claims (1)

1343501 月//日修正未 第95119037號發明專利申請專利範圍修正本(99 8 u ) 十、申請專利範圍： 1. 一種複合式光學基板，包含： 一擴散層，具有一透光的基質，以及多數分散在該基 質中的擴散粒子，該基質具有一非平面的擴散表面’以及 與擴政表面間隔之入光面；及 一增凴層，與該擴散層接連，具有一與該擴散表面貼 合之貼合表面。

2.依據中請專利範圍第丨項所述之複合式光學基板，其中， 該擴散表面是波浪弧面、半圓弧面、稜鏡面、圓柱面及正 弦波面中的任何一種形式。 •依據申請專利範圍第】項所述之複合式光學基板，其中 該擴散層之厚度小於增亮層之厚度。 4·依據申請專利範圍 該擴散層之厚度介於0.1〜lmm 5. 依據中請專利範圍第】項至第4項中任_項所述之複合式 =广其中，該增亮層為透光材料製成，具有一個與 貼&表面間隔之增亮表面。 6. 依據申請專利範圍第丨項至第 光學基板，其中，㈣畔㉟所述之複合式 重，、中㈣放層之擴散粒子的含量為0,0丨〜1〇 依據申。月專利範圍帛i項至第4項中任 光學基板，兑中s , 項所述之複合式 、中該擴政層之入光面為非平面形式。 12