TWI467282B

TWI467282B - 光學膜片與其顯示裝置

Info

Publication number: TWI467282B
Application number: TW101133667A
Authority: TW
Inventors: Yen Liang Chen
Original assignee: Innocom Tech Shenzhen Co Ltd; Innolux Corpration
Priority date: 2012-09-14
Filing date: 2012-09-14
Publication date: 2015-01-01
Also published as: TW201411243A

Description

光學膜片與其顯示裝置

本發明有關於一種光學膜片，且特別是用於顯示面板的光學膜片及使用所述光學膜片之顯示面板的顯示裝置。

目前市面上常見也最成熟的顯示器產品為液晶(liquid crystal display，LCD)平板顯示器，其中液晶平板顯示器中的液晶面板具備輕薄與省電的優點。然而，由於液晶面板本身並非自發光，故需要搭配均勻面光源的背光源來輔助顯示。

一般而言，背光源(例如，發光二極體)會將光線送至導光板，而導光板會接著將光線送入光學膜片，以使光學膜片將收到的光線均勻地送至液晶面板。換句話說，光學膜片具有集光與均光的效果，且可以將接收到的點光源或線光源變成均勻的面光源。

光學膜片通常可以由菱鏡膜片(prism sheet)與擴散片(diffuser sheet)所組成。光線在通過菱鏡膜片後，其行進方向會較接近垂直於膜材的平面方向，接著，擴散片會將通過菱鏡膜片的光線作均勻化。然而，傳統複合光學膜片的菱鏡膜片與擴散片係以膠材貼合，故膠材會因為其折射率的關係而影響到菱鏡膜片的功能(亦即，菱鏡膜片將光線折射到垂直方向的效果變差)，即使刻意選擇折射率較低(膠材的折射率一般很難低於1.4)的膠材，仍然對菱鏡膜片有相當程度的影響。

本發明實施例提供一種光學膜片，所述光學膜片用於顯示面板中，且包括第一光學層與第二光學層。第一光學層具有第一表面與相對於第一表面的第二表面，第一表面具有多個凹槽，其中各凹槽具有多個微結構，各凹槽內的填充物折射率介於1至1.1之間，且各微結構用以折射光線。第二光學層例如為透明基材，且具有第三表面，其中第一表面與第三表面彼此貼合。

本發明實施例還提供一種顯示裝置，所述顯示裝置包括顯示面板與電路板，其中電路板電性連接顯示面板。所述顯示面板包括背光模組、液晶面板與光學膜片。

綜上所述，本發明實施例提供一種較佳之光學效果與穩定性的光學膜片以及使用所述光學膜片之顯示面板的顯示裝置。

為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。

首先，請參照圖1A與圖1B，圖1A是本發明實施例的光學膜片中之第一光學層的立體圖，而圖1B是本發明實施例的光學膜片中之第一光學層沿著剖線AA的剖面圖。光學膜片包括了第一光學層1與第二光學層(如圖5、圖6的透明基材2或圖7的稜鏡膜片3)。第一光學層1具有第一表面S11與相對於第一表面S11的第二表面S12。第二光學層具有第三表面與相對於第三表面的第四表面，其中第一表面S11與第三表面彼此貼合。

第一光學層1的材料可以是熱固性樹脂或紫外線光硬化樹脂。熱固性樹脂或紫外線光硬化樹脂透過於刻上圖案的滾輪上，而於第一表面S11形成多個凹槽11，並透過加熱或紫外線光照射而固化形成第一光學層1，其中各凹槽11具有多個微結構12，各凹槽11內的填充物折射率介於1至1.1之間，且各微結構12用以折射光線，其中凹槽11內的填充物例如為空氣或二氧化碳氣體(折射率為1.000449)。

因為，第一光學層1之凹槽11的填充物之折射率依然約等於1，且第一光學層1之第一表面S11有除了凹槽之外的多處地方可以與第二光學層貼合，因此，相較於黏貼式的傳統複合光學膜片，本發明實施例的光學膜片可以減少原來各單一光學膜片所需要的基材層之厚度與重量，且也影響穿透度，所以本發明可以有效地提升光線穿透度且令通過之光線均勻化，其穩定性也不受影響。另外，由於光學膜片是複合膜材，因此，第一光學層1與第二光學層的厚度可以降低，以有效地減少成本。

於此實施例中，於圖1B之剖面圖觀察，凹槽11係為圓形凹槽，然而，本發明並不限制凹槽11的剖面形狀，凹槽11的剖面形狀亦可為一矩形凹槽或三角形凹槽或多邊形凹槽。

另外，於圖1A中，凹槽11係以規則方式排列於第一表面S11。然而，本發明並不限制凹槽11的排列方式。舉例來說，凹槽11可以以規則方式排列、亂數方式或折衷地以交叉方式排列於第一表面S11，凹槽11於第一表面S11的排列方式端視設計之光學效果與品味之需求而改變。

若凹槽11的直徑太大的話，則凹槽11的交界區會顯得過於明顯。因此，於此實施例中，考量到光學膜片的穩定性與凹槽11的遮蔽性，則凹槽11的直徑W小於1釐米，且較佳地小於0.8釐米。然而，要說明的是，凹槽11的直徑W並非用以限制本發明。若凹槽11的直徑W過大，則對應地，可以在第二光學層的第四表面鍍膜進行霧化處理，以增加凹槽11的遮蔽性。整體而言，在凹槽11的直徑W較佳地小於0.8釐米的情況下，多個凹槽11較佳地係平均地排列於第一表面，而不侷限相鄰凹槽11之間的距離。

除此之外，當顯示面板之背光模組所發射之光線係由第一表面S11進入時，則各微結構12的頂角之角度A介於80至90度。當顯示面板之背光模組所發射的光線係由第二表面S12進入時(亦即，光學膜片係被設計為逆菱鏡片使用)，則各微結構12的頂角之角度A介於60至80度。在此請注意，上述微結構12的頂角之角度A並非用以限制本發明。除此之外，雖然於此實施例中，微結構12的頂角為尖角，但實際上，微結構12的頂角亦可以設計為圓角。

為了確保凹槽11之填充物與微結構12之間對於光線的均勻化效果，當各微結構12的間距(Pitch)為P的情況下，各凹槽12的深度D大於．tan(90°-A /2)。舉例來說，若各微結構12的頂角之角度A為90度，且各微結構12的間距P等於50微米時，則各微結構12的深度D大於25微米。

請接著參照圖2A與圖2B，圖2A是本發明另一實施例的光學膜片中之第一光學層的立體圖，而圖2B是本發明另一實施例的光學膜片中之第一光學層沿著剖線AA的剖面圖。相較於圖1A與圖1B的實施例，於此實施例中，光學膜片中之第一光學層1’的凹槽11’係為正方形凹槽。另外，考量到光學膜片的穩定性與凹槽11’的遮蔽性，則凹槽11’的長度W’小於1釐米，且較佳地小於0.8釐米。

再者，請參照圖3，圖3是本發明又一實施例的光學膜片中之第一光學層的立體圖。相較於圖2A中之凹槽11’係以規則方式排列於第一光學層1’的第一表面S11，圖3中的凹槽11’係以交叉方式排列於第一光學層1”的第一表面。

請參照圖4，圖4是本發明又一實施例的光學膜片中之第一光學層的立體圖。相較於圖3的正方形凹槽11”，於圖4中的第一光學層1’’’的凹槽11’’’為矩形凹槽，凹槽11’’’的具有邊長L1與邊長L2，L1與L2較佳為小於1釐米，且更佳地小於0.8釐米。於本發明中，凹槽11於第一表面所佔據的面積越大，則光學效果越好，但相對地會減少貼合的平面面積。因此，可以在光學膜片的光學效果與穩定性要求的情況下，視情況地來設計凹槽11的形狀、數量與排列方式。

請參照圖5，圖5是本發明實施例的光學膜片之剖面圖。光學膜片5包括第一光學層1與第二光學層2，第二光學層2於此實施例中例如為光學擴散片。第二光學層2具有第三表面S21與相對於第三表面S21的第四表面S22，且第一表面S11與第三表面S21彼此貼合。另外，於此實施例中，第一光學層1可以由上述圖1A至圖4之實施例中的其他第一光學層取代。

請參照圖6，圖6是本發明另一實施例的光學膜片之剖面圖。相較於圖5的光學膜片5，光學膜片5’還具有第三光學層3，其中第三光學層3於此實施例可為菱鏡膜片。第三光學層3具有第五表面S31與相對於第五表面S31的第六表面S32。第五表面S31與第四表面S22彼此貼合，且第六表面S32設有多個微結構31，用以折射光線，以使光學膜片5”可以提升其對光線均勻化的效果。

請參照圖7，圖7是本發明又一實施例的光學膜片之剖面圖。相較於圖5的光學膜片5’，圖7的光學膜片5” 的第二光學層3”於此實施例中可為菱鏡膜片3”，第二光學層3”具有第三表面S311與相對於第三表面S311的第四表面S322。第三表面S311與第一表面S11彼此貼合，且第四表面S322上設有多個微結構31。

接著，請參照圖8，圖8是本發明實施例之顯示面板的剖面圖。於此實施例中，顯示面板8由下而上依序具有背光模組80、光學膜片83與液晶面板84，其中光學膜片83可以是上述實施例中所提及多個光學膜片的其中之一。光學膜83片可以折射背光模組所發射的光線，以使光線均勻化，而產生一個均勻的光源給液晶面板84。

另外，背光模組包括導光板82、反射片81與側入式背光源85，其中導光板82位於反射片81之上，且側入式側光源85位於導光板82之側邊。然而，本發明並不限制背光模組的實現方式，於其他實施例中，可依導光板上凹槽的設計不同而搭配直下式或側入式之背光源。

最後，請參照圖9與圖10，圖9是本發明實施例之顯示裝置的立體圖，而圖10是本發明另一實施例之顯示裝置的立體圖。於圖9中，顯示裝置為液晶電視9，而於圖10中，顯示裝置例如為智慧型手機10。於圖9與圖10中，液晶電視9與智慧型手機10分別具有設置於顯示幕91與101之下的顯示面板，且還具有被外殼包覆的電路板。顯示面板可以具有上述光學膜片，而電路板上具有多種電子零件並電性連接顯示面板。

綜合以上所述，本發明實施例提供一種較佳之光學效果與穩定性的光學膜片以及使用所述光學膜片之顯示面板的顯示裝置。除此之外，上述光學膜片還具有較低的厚度與成本。

以上所述僅為本發明的實施例，其並非用以限定本發明的專利保護範圍。任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明的精神與範圍內，所作的更動及潤飾的等效替換，仍為本發明的專利保護範圍內。

1、1’、1”、1’’’‧‧‧第一光學層

11、11’、11”‧‧‧凹槽

12‧‧‧微結構

2‧‧‧透明基材

3、3”‧‧‧菱鏡膜片

12、31‧‧‧微結構

5、5’、5”‧‧‧光學膜片

8‧‧‧顯示面板

80‧‧‧背光模組

81‧‧‧反射片

82‧‧‧導光板

83‧‧‧光學膜片

84‧‧‧液晶面板

85‧‧‧側入式背光源

9‧‧‧液晶電視

10‧‧‧智慧型手機

91、101‧‧‧顯示幕

AA‧‧‧剖面線

S11‧‧‧第一表面

S12‧‧‧第二表面

S21、S311‧‧‧第三表面

S22、S322‧‧‧第四表面

S31‧‧‧第五表面

S32‧‧‧第六表面

W‧‧‧微結構直徑

A‧‧‧微結構角度

P‧‧‧微結構間距

D‧‧‧凹槽深度

圖1A是本發明實施例的光學膜片中之第一光學層的立體圖。

圖1B是本發明實施例的光學膜片中之第一光學層沿著剖線AA的剖面圖。

圖2A是本發明實施例的光學膜片中之第一光學層的立體圖。

圖2B是本發明實施例的光學膜片中之第一光學層沿著剖線AA的剖面圖。

圖3是本發明又一實施例的光學膜片中之第一光學層的立體圖。

圖4是本發明又一實施例的光學膜片中之第一光學層的立體圖。

圖5是本發明實施例的光學膜片之剖面圖。

圖6是本發明另一實施例的光學膜片之剖面圖。

圖7是本發明又一實施例的光學膜片之剖面圖。

圖8是本發明實施例之顯示面板的剖面圖。

圖9是本發明實施例之顯示裝置的立體圖。

圖10是本發明另一實施例之顯示裝置的立體圖。

1‧‧‧第一光學層

2‧‧‧透明基材

5‧‧‧光學膜片

S11‧‧‧第一表面

S12‧‧‧第二表面

S21‧‧‧第三表面

S22‧‧‧第四表面

Claims

一種光學膜片，係用於一顯示面板中，包括：一第一光學層，具有一第一表面與相對於該第一表面的一第二表面，該第一表面具有多個凹槽，其中各該凹槽具有多個微結構，各該凹槽內的填充物折射率介於1至1.1之間，且各該微結構用以折射一光線；以及一第二光學層，具有一第三表面，其中該第一表面與該第三表面彼此貼合。
如申請專利範圍第1項所述之光學膜片，其中該些凹槽係以一亂數方式、一規則方式或一交叉方式排列於該第一表面。
如申請專利範圍第1項所述之光學膜片，其中各該凹槽為一圓形凹槽、一正方形凹槽或一矩形凹槽。
如申請專利範圍第1項所述之光學膜片，其中該第二光學層為一透明基材或一稜鏡膜片。
如申請專利範圍第3項所述之光學膜片，其中當各該凹槽為該圓形凹槽時，各該凹槽之直徑小於1釐米。
如申請專利範圍第5項所述之光學膜片，其中各該凹槽之直徑較佳地小於0.8釐米。
如申請專利範圍第1項所述之光學膜片，其中當該顯示面板之一背光模組所發射的該光線係由該第一表面進入時，各該微結構的一頂角之角度介於80至90度；當該顯示面板之該背光模組所發射的該光線係由該第二表面進入時，各該微結構的該頂角之角度介於60至80度。
如申請專利範圍第1項所述之光學膜片，其中各該微結構的一頂角為一圓角。
如申請專利範圍第1項所述之光學膜片，其中當各該微結構的間距為P，且各該微結構的一頂角之角度為A時，各該凹槽的深度D大於．tan(90°-A /2)。
一種顯示裝置，包括：一顯示面板，包括：一背光模組；一液晶面板；以及一光學膜片，包括：一第一光學層，具有一第一表面與相對於該第一表面的一第二表面，該第一表面具有多個凹槽，其中各該凹槽具有多個微結構，各該凹槽內的填充物折射率介於1至1.1之間，且各該微結構用以折射該背光模組所發射的一光線；以及一第二光學層，具有一第三表面，其中該第一表面與該第三表面彼此貼合；以及一電路板，電性連接該顯示面板。