TWI509294B - 複合光學薄膜以及包含該複合光學薄膜的光源組件 - Google Patents

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Description

複合光學薄膜以及包含該複合光學薄膜的光源組件
本發明係有關一種複合光學薄膜，特別是關於一種適用於顯示器的複合光學薄膜以及包含該複合光學薄膜的光源組件。
液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display；LCD)是在兩個玻璃板之間注入液晶，在上下玻璃電極施加電源，此時，在各像素中的液晶分子排列發生變化，通過此變化顯示影像的裝置。與陰極射線管顯示裝置(Cathode Ray Tube；CRT)、電漿顯示裝置(Plasma Display Panel；PDP)等不同，液晶顯示裝置本身為非發光型，因此在沒有光的地方不能顯示。為了解決該問題，安裝光源組件，從而在暗處也能使用，並向訊息顯示畫面均勻地進行照射。
用於液晶顯示裝置的光源組件大致分為2種。第一，從液晶顯示裝置的側面提供光的邊側式光源組件，第二，從液晶顯示裝置的後面直接提供光的直下式光源組件。邊側式光源組件為了使來自光源的光照射至上側， 具備導光板，並為了調整透過導光板的光的光學特性，在導光板上面至少具備一個光學薄膜。直下式光源組件為了減小來自光源的光線輝線而具備擴散板，為了調整透過擴散板的光的光學特性，具備至少一個光學薄膜。
直下式光源組件需要用於遮光且精密控制光特性的擴散板以及多個光學薄膜，因此，不僅光源組件的厚度變厚，而且製造工藝變複雜，又導致製造費用增加。
本發明的目的之一，在於提出一種複合光學薄膜以及包含該複合光學薄膜的光源組件。
本發明的目的之一，在於提出一種有效體現多個光調製特性的同時，遮光特性出色的複合光學薄膜。
本發明的目的之一，在於提供一種光源組件，該光源組件無需擴散板，即使在光源上方配置一體型單一複合光學薄膜，亮度及遮光特性也出色，而且厚度變薄，也沒有因為薄膜之間的摩擦而發生磨損。
本發明的目的不侷限於以上所提及的內容，對於未提及的其他目的，對本領域的人來說可通過以下的記載將會明確理解。
為解決所述課題，根據本發明之一實施例的複合光學薄膜，包含：第一基材；遮光層，形成於該第一基材的下面，且包含黏合劑和分散於該黏合劑的有機顆粒及無機顆粒；光學圖案層，形成於該第一基材的上面，且 包含凹部及凸部；第二基材，配置於該第一基材的上方；以及第一黏接層，形成於該第二基材的下面；其中，該光學圖案層的凸部至少一部分滲透於該第一黏接層的內部而結合於該第一黏接層，並在該第一黏接層和該光學圖案層之間形成有折射率低於該光學圖案層及該第一黏接層的低折射區域。
為解決所述其他課題，根據本發明之一實施例的光源組件，包含：容納容器；至少一個光源，容納於該容納容器；以及上述複合光學薄膜，容納於該容納容器，隔開配置於該光源的上方。
其他實施例的具體事項包含於詳細說明及圖式中。
根據本發明的實施例，具有如下效果。
根據本發明之實施例的複合光學薄膜以及包含該複合光學薄膜的光源組件不使用擴散板而只使用單一複合光學薄膜，因此，可以有效地表現出高遮光特性以及高亮度特性。
而且，由於光源組件不使用擴散板，而只組裝單一複合光學薄膜，因此組裝工序變簡單，成本減少。
再者，光源組件由於不使用擴散板或其他的光學薄膜，而只配置單一複合光學薄膜，因此不會因為兩種薄膜或板之間相接觸而發生磨損。所以，不僅解決耐磨性問題，而且可自由選擇物質。
根據本發明的效果並不侷限於以上所述的 內容，本說明書包含更多樣的效果。
10‧‧‧光源組件
100‧‧‧容納容器
110‧‧‧底殼
120‧‧‧中模
130‧‧‧光源
140‧‧‧薄膜支撐突起
150‧‧‧反射薄膜
200‧‧‧複合光學薄膜
211‧‧‧第一基材
212‧‧‧第二基材
213‧‧‧第三基材
214‧‧‧第四基材
220‧‧‧遮光層
221‧‧‧黏合劑
222‧‧‧有機顆粒
223‧‧‧無機顆粒
第1圖是根據本發明之一實施例的光源組件的分解立體圖。
第2圖是根據本發明之一實施例的光源組件的截面圖。
第3圖是根據本發明之一實施例的複合光學薄膜的截面圖。
第4圖是第3圖的A區域的放大圖。
第5圖是第3圖的B區域的放大圖。
第6圖及第7圖是根據本發明的幾個實施例的遮光層的掃描式電子顯微鏡(Scanning Electronic Microscope；SEM)照片。
第8圖是一般擴散層的掃描式電子顯微鏡照片。
第9圖及第10圖是根據本發明的幾個實施例的擴散圖案的水平面的掃描式電子顯微鏡照片。
第11圖及第12圖是根據本發明的幾個實施例的擴散圖案的截面的掃描式電子顯微鏡照片。
第13圖、第14圖及第15圖是製造例1、製造例2及比較例1的遮光特性檢查照片。
本發明的優點、特徵以及達成所述目的的技術手段通過圖式及後述的詳細說明將會明確。但是本發明 並不侷限於以下所述的實施例而可體現為各種不同的型態，以下實施例用來使本發明更加明確，並對本發明所屬領域的技術人員提供完整的技術範圍。本發明僅由申請專利範圍而決定。
元件或層層疊於另一元件或層之“上(on)”時，包含在其他元件的上面或在中間沒有其他層或其他元件的情況。另一方面，元件“直接層疊於~上面(directly on)”是指在中間沒有其他元件或層的情況。在說明書中對相同的構件標註相同的符號。“及/或”包含所提及的各項目或一個以上的所有組合。
第一、第二等序數的用語用於說明各種構成要素，但所述構成要素並不限定於所述用語。所述用語僅用來區別一個構成要素與另一個構成要素。因此，以下所述的第一構成要素在本發明的技術思想內也可為第二構成要素。
在本說明書中使用的術語是用來說明實施例而已，並非限定本發明。本說明書中，沒有特別說明的情況下，單數型態也包含複數型態。說明書中使用的“包含(comprises)”及/或“由~組成(comprising)”，所提及的構成要素不排除一個以上的其他構成要素的存在或附加。
在沒有其他定義時，在本說明書中使用的所有術語(包含技術及科學術語)可使用為本發明所屬領域的技術人員能共同理解的含義。而且，在沒有特別定義時，不得誇張解釋辭典上的詞義。
“下面(below)”，“~之下(beneath)”，“下方(lower)”，“~上方(above)”，“上面(upper)”等空間術語，如圖所示，用於說明一個構成要素和其他構成要素之間的相關關係。空間術語除了圖示方向之外，在使用或動作時可包含構成要素的其他方向。例如，將圖中所示的元件倒過來時，以其他構成要素的“下面(below)”或“~之下(beneath)”進行說明的構成要素可放置於其他構成要素的“~上方(above)”。因此，舉例說明的術語“下方”可包含下方和上方。構成要素也可朝其他方向配置，空間術語可根據取向解釋。
本說明書中所使用的術語“~薄膜”可作為“~片(sheet)”、“~板”的含義使用。
以下，參照圖式說明本發明的實施例。
第1圖是根據本發明之一實施例的光源組件的分解立體圖。第2圖是根據本發明之一實施例的光源組件的截面圖。第3圖是根據本發明之一實施例的複合光學薄膜的截面圖。第4圖是第3圖的A區域的放大圖。第5圖是第3圖的B區域的放大圖。
參照第1圖至第5圖，根據本發明之一實施例的光源組件10，包含：容納容器100；至少一個光源130，容納於容納容器100；複合光學薄膜200，容納於容納容器100，隔開配置於至少一個光源130的上方。
容納容器100用於容納至少一個光源130和複合光學薄膜200。容納容器100包含底殼110及中模120。
底殼110包含形成為矩形的底面以及垂直形成於底面各邊的側壁。在底殼的側壁可形成用於安裝複合光學薄膜200的安裝部。圖中舉例示出安裝部為形成於底殼110的側壁上部的階梯部的情況，但是亦可通過將底殼110側壁的整個上端部形成為平坦面，從而可作為安裝部使用。底殼110的側壁的一部分從安裝部朝上側延長之後朝下側彎曲。
在底殼110的底面可配置反射薄膜150。在底殼110的底面可配置薄膜支撐突起140。薄膜支撐突起140用於防止複合光學薄膜200凸出彎曲或下垂。
中模120可具有在中央形成有開放窗的矩形窗框形狀。中模120可與底殼110結合固定。中模120可包含朝內側突出的突出部。在突出部的上端可安裝液晶顯示面板。
至少一個光源130可配置於底殼110的底面上。光源130可使用發光二極體(Light Eimitting Diode；LED)、冷陰極螢光燈(Cold Cathode Fluorescent Lamp；CCFL)、熱陰極螢光燈(Hot Cathode Fluorescent Lamp；HCFL)、外電極螢光燈(External Electrode Fluorescent Lamp；EEFL)等。作為光源130的一例，圖中示出LED。
多個光源130彼此相隔開配置。多個光源130為點光源的LED時，各LED可以規定的規則朝矩陣方向排列。例如，各LED朝矩陣方向等間隔排列，排列成3個行時，第一行排列5個，第二行排列7個，第三行排列6個等方 式使各行的排列數量不同。但是本發明並不侷限於上述舉例說明的排列方式。
複合光學薄膜200可設置於底殼110的安裝部和中模120的突出部之間。中模120的突出部按壓配置於其下方的複合光學薄膜200的邊緣，以防止複合光源薄膜200移動。薄膜支撐突起140的上端可接觸複合光源薄膜200的底面。
光源130和複合光學薄膜200可彼此相隔開配置。在光源130和複合光學薄膜200之間可設置空氣層。在本實施例中，複合光學薄膜200本身具有高遮蔽特性，因此，在光源130和複合光學薄膜200之間可以不設置擴散板等額外的遮蔽層或遮蔽構造物。即複合光學薄膜200係以在中間設置空氣層的狀態，直接與光源130相對。
複合光學薄膜200包含多個基材。各基材相黏附、黏接或者藉由樹脂層成為一體。藉此，複合光學薄膜200能以一體型態提供。
在各基材的上下面可形成有光調製層或遮光層。各光調製層可為稜鏡層、微透鏡層、透鏡狀層等。複合光學薄膜200為一個一體型薄膜，具有支撐作用以及至少一個光調製特性，還可具有遮光特性。因此，在直下式光源組件僅使用一個一體型複合光學薄膜200，而不設置其他遮蔽層、遮蔽構造物或者其他薄膜，也能充分具有遮光、集光、擴散等光學特性以及機械特性。
以下，進一步詳細說明根據本發明之一實施 例的複合光學薄膜200。如圖中所示，複合光學薄膜200包含第一基材211、第二基材212、第三基材213及第四基材214。第一基材211、第二基材212、第三基材213及第四基材214可由透明塑料製成。例如，可包括聚碳酸酯(poly carbonate)類、聚碸(poly sulfone)類、聚丙烯酸酯(poly acrylate)類、聚苯乙烯(poly styrene)類、聚氯乙稀(poly vinyl chloride)類、聚乙烯醇(poly vinyl alcohol)類、聚降冰片烯(poly norbornene)類、聚酯(poly ester)類物質而製成者。在舉例說明的幾個實施例中，第一基材211、第二基材212、第三基材213及第四基材214皆由PET(Poly ethylene phthalate)製成。
第一基材211、第二基材212、第三基材213及第四基材214可具有50至500μm的厚度。在一實施例中，第一基材211、第二基材212、第三基材213及第四基材214的厚度皆為約125μm。在其他實施例中，至少一個基材的厚度可為約250μm。
在基材211的下面形成遮光層220。遮光層220位於複合光學薄膜200的最下方而散射所入射的光，從而稀釋亮部和暗部。
遮光層220可包含黏合劑221、分散於黏合劑221內的有機顆粒222及無機顆粒223。有機顆粒可包含有機珠、填料，無機顆粒可包含無機珠、填料。該有機顆粒及無機顆粒可分別為球型、平板型或核層構造等定型顆粒，但也可為無定型顆粒。還可混合各種形狀的顆粒組合而 成。
有機顆粒222及無機顆粒223可分散於遮光層220的整體。無機顆粒223主要分散於遮光層220的凹部，有機顆粒222主要分散於遮光層220的凸部，但並不侷限於此，也可以使無機顆粒分散於遮光層220的凸部，而有機顆粒分散於遮光層220的凹部。在幾個實施例中，有機顆粒222及無機顆粒223隨機分散於遮光層220的整體，其密度大致均勻。
有機顆粒222的平均尺寸(球形時的平均直徑)可為約1至40μm。非限制本發明地，在幾個實施例中，有機顆粒222的平均尺寸可為約1.5至10μm。在其他實施例中，有機顆粒222的平均尺寸可為約2至6μm。
無機顆粒223的平均尺寸可小於有機顆粒222的平均尺寸。無機顆粒223大於有機顆粒222時，會降低複合光學薄膜200的亮度。而且，若無機顆粒223的平均尺寸過小，則會降低複合光學薄膜200的遮光性，以及降低在遮光層220內的分散性。以此觀點而言，無機顆粒223的平均尺寸可為50nm至2μm。在幾個實施例中，無機顆粒223的平均尺寸可為約100nm至400nm。在其他幾個實施例中，無機顆粒223的平均尺寸可為約150nm至300nm。
在幾個實施例中，有機顆粒222具有各種尺寸，在整個有機顆粒222中，95%以上的有機顆粒222的尺寸可為約1至20μm。尺寸為2至4μm的有機顆粒222可為整個有機顆粒222的70%以上。
無機顆粒223具有各種尺寸，在整個無機顆粒223中，95%以上的無機顆粒223的尺寸可為約50nm至2μm。尺寸為100nm至400nm的無機顆粒223可為整個無機顆粒223的70%以上。
構成有機顆粒222的物質，舉例而言，可為三聚氰胺(melamine)。構成無機顆粒223的物質，舉例而言，可為二氧化鈦(TiO2)。當然，構成有機顆粒222及無機顆粒223的物質並不侷限於以上所述物質。
有機顆粒222和無機顆粒223的含量比可為約1：1至10：1。在幾個實施例中，有機顆粒222和無機顆粒223的含量比可為約2：1至4：1。非限定本發明地，在幾個實施例中，當有機顆粒222和無機顆粒223的總和為100%時，也可以有機顆粒222的含量為約75%，無機顆粒223的含量為約25%。
相對於固含量，有機顆粒222和無機顆粒223的總和含量可為1：0.4至1：0.6。
遮光層220，例如可透過在第一基材211的下面塗布黏合劑221樹脂分散混合有機顆粒222及無機顆粒223的組成物而形成。該塗布方法可使用凹版印刷，但並不侷限於此。
第6圖及第7圖是根據本發明的幾個實施例的遮光層的掃描式電子顯微鏡照片。第8圖是一般擴散層的掃描式電子顯微鏡照片，是將不使用無機顆粒而只包含有機顆粒的組成物經由凹版印刷而得到的一般擴散層的 掃描式電子顯微鏡照片。
如第8圖所示，一般擴散層的表面光滑，但是如第6圖及第7圖所示，遮光層的凹部及凸部整個表面形成有很多微細凹凸。尤其是凹部表面與第8圖的一般擴散層相比，其表面更粗糙，即表面粗糙度大。藉由表面粗糙度之差異及無機顆粒223的含有與否，遮光層220表現出比一般擴散層更高的遮光效率。
再參照第1圖至第5圖，在第一基材211的上面形成有光學圖案層230。光學圖案層230具有不平坦的表面，可包含凹部和凸部。例如，光學圖案層230可為擴散圖案、微透鏡圖案或稜鏡圖案，但並不侷限於此，也可形成為無定型者。
在第二基材212的下面形成有第一黏接層251。第一黏接層251的厚度為約1至10μm，例如，第一黏接層251可形成為約3μm的厚度。
第一基材211的光學圖案層230的凸部接觸第一黏接層251，或者滲透於第一黏接層251的內部而與第二基材212結合。第一基材211的光學圖案層230的凹部與第一黏接層251隔開並不相接觸。因此，在第一基材211和第二基材212之間形成有狹縫(gap)，在該狹縫可以填充低折射區域(Low Refraction Area)。低折射區域意味著折射率低於光學圖案層230及第一黏接層251的區域。以下，作為低折射區域，以在第一基材211和第二基材212之間的該狹縫形成的空氣層AG為例進行說明，但是，低折射區域並不 侷限於空氣層AG。
根據第一基材211的光學圖案層230的形狀，第一基材211和第二基材212之間的空氣層AG可以整體連接，或者以島形狀分為多個。
透過遮光層220入射的光透過第一基材211及光學圖案層230之後，射到上側。光學圖案層230的局部區域被第二基材212的第一黏接層251圍繞著，光學圖案層230和第一黏接層251之間形成界面，光學圖案層230的其他區域與空氣層AG之間形成另外的界面。光在界面係依據斯涅耳定律(Snell's law)折射，由於空氣層AG的折射率小於第一黏接層251，因此，第一黏接層251為界面的區域和空氣層AG為界面的區域的光折射程度彼此相同。再者，由於第一基材211的光學圖案層230的表面不平坦，因此所射出的方向變形為非常多樣。利用所述原理朝各種方向射出光，可以更加稀釋亮部及暗部。
另外，即使從第一基材211的光學圖案層230向空氣層AG射出光線，射出的光線會再次入射到配置於上方的第二基材212的下面的第一黏接層251。光線在空氣層AG和第一黏接層251之間的界面再次折射，此處，被折射的光線的行進方向與依據斯涅耳定律不透過空氣層AG而從光學圖案層230直接進入第一黏接層251的方向平行。結果，光線的最後行進方向，在透過空氣層AG或不透過空氣層AG的情況都相同，但是，透過空氣層AG時，光線朝水平方向移動。空氣層AG的厚度越厚，朝水平方向移動的越 多。
因此，為了稀釋亮部和暗部而有效體現遮光效果，較佳者，形成在第一基材211上面的光學圖案層230和第二基材212下面的第一黏接層251之間的空氣層AG有較大的厚度。
空氣層AG的厚度可藉由光學圖案層230的凸部和凹部的高度差以及光學圖案層230的凸部滲透至第一黏接層251的滲透深度來控制。
具體而言，光學圖案層230的凸部和凹部的高度差越大，則空氣層AG的厚度越大。假設光學圖案層230的凸部及凹部的幅度相同時，若光學圖案層230的凸部和凹部的高度差過大，則凸部的強度減小，施加外力時，凸部可能發生倒塌或破損，造成設備的穩定性變差。為了防止此問題，增加凸部和凹部的高度差的同時，可增加凸部和凹部的幅度，但此時，由於圖案的平均尺寸增加，因此可以看到光學圖案層230。以此觀點而言，光學圖案層230的凸部和凹部的高度差可在約5μm至100μm的範圍內進行調整。在幾個實施例中，光學圖案層230的凸部和凹部的高度差為約30μm至80μm。
若越減小光學圖案層230滲透至第一黏接層251內的深度，則空氣層AG的厚度越增加。但是，若光學圖案層230滲透至第一黏接層251內的深度過小，則第一基材211和第二基材212之間的結合力變弱。因此，將光學圖案層230的凸部滲透至第一黏接層251的深度調整為第一 黏接層251整體厚度的30%至80%，或者調整為約50%。光學圖案層230的凸部滲透至第一黏接層251的深度可為約0.5至10μm。在幾個實施例中，所述滲透厚度可為約1至7μm。在其他幾個實施例中，所述滲透深度可為約2至5μm。
一方面，空氣層AG的厚度越大越有利於遮光，但是若空氣層AG的厚度過大，則很難使光源組件10薄型化，而且光線過於朝水平方向移動，亮度會減小。考慮這些問題，空氣層AG的最大厚度可為約5μm至100μm。在幾個實施例中，空氣層AG的最大厚度可為約30μm至80μm。
形成於第一基材211的上面的光學圖案層230可為擴散圖案、微透鏡圖案、稜鏡圖案等各種圖案。第9圖至第12圖中具體例示出，作為能有效表現出遮光特性的光學圖案層230的適用圖案的擴散圖案的掃描式電子顯微鏡照片。
第9圖及第10圖是根據本發明的幾個實施例的擴散圖案的水平面的掃描式電子顯微鏡照片。第11圖及第12圖是根據本發明的幾個實施例的擴散圖案的截面的掃描式電子顯微鏡照片。
參照第9圖至第12圖，擴散圖案包含凹陷的凹部和相對突出的凸部，但可隨機設定凹部及凸部的大小並可隨機配置。在幾個實施例中，在水平面的圖上，凹部整體上相連接，凸部在凹部之間分為多個島形狀而形成。
凹部及凸部的表面可包含不規則的表面，而不是光滑的表面。即使整體上形成為凹部或凸部，在表面 也可形成有凹凸不平的微細凹凸。
凸部的表面可為多個突出的立體構造物相互部分重疊配置的形狀。所述突出的立體構造物的形狀可為球形、橢圓形、圓錐形、或者無定型者。所述突出的立體構造物可分別為彼此不同的形狀。
擴散圖案的表面粗糙度可大於遮光層220的表面粗糙度，但本發明並不侷限於此。
如上所述的擴散圖案，是在形成有圖案的模具供應液體組成物，將其轉印在第一基材211之後或者轉印的同時進行固化而形成。作為其他實施例，在第一基材211供應液體組成物之後與模具緊貼，或者將液體組成物皆供應至第一基材211和模具之後，將這些緊貼進行轉印後或者轉印的同時進行固化而形成。
再參照第1圖至第5圖，在第二基材212的上面形成有第二黏接層252，第二黏接層252接觸第三基材213的下面。第二黏接層252結合第二基材212的上面和第三基材213的下面。在第二基材212的上面和第三基材213的下面不另外設置光調製層，而設置第二黏接層252。因此，在第二基材212的上面和第三基材213的下面之間可以不具有集光、擴散、遮光等其他的光調製特性。但是，第二基材212和第三基材213的結合會有利於增加複合光學薄膜200的整體強度(stiffness)。複合光學薄膜200直接設置於光源130的上方，中間沒有擴散板，因此，強度不足時，會容易彎曲或破損。而且會發生相對於顯示器的中央部 ，邊緣部的光不均勻的問題。由於可透過第二黏接層252堅固地結合多個基材，因此可增加強度來改善上述的問題。
在幾個實施例中，第二黏接層252可進一步包含擴散顆粒。包含於第二黏接層252的擴散顆粒可提高視角特性或遮光特性等光調製特性。該擴散顆粒可由有機顆粒或無機顆粒組成。包含於第二黏接層252的擴散顆粒的總量(或每單位體積的含量)可少於投入遮光層220的有機顆粒222及無機顆粒223的總量(或每單位體積的含量)。
為了得到充分的結合力，在第二基材212的上面和第三基材213的下面之間填充第二黏接層252，中間不設置空氣層。第二基材212和第三基材213之間的第二黏接層252的厚度可大於第二基材212下面的第一黏接層251的厚度。例如，第二基材212和第三基材213之間的第二黏接層252的厚度可為約1至100μm。在幾個實施例中，第二黏接層252的厚度可為約10至70μm。在其他幾個實施例中，第二黏接層252的厚度可為約20至50μm。
在其他幾個實施例中，使用更厚的基材，例如厚度為250μm以上的基材，來增加強度，此時，可以省略第二基材212和第三基材213其中一個。理所當然，也可以省略第二黏接層252或第一黏接層251其中至少一個。
在第三基材213上形成有第一光調製層240，在第四基材214上形成有第二光調製層250。圖中示出作為第一光調製層240形成有稜鏡圖案，作為第二光調製層 250形成有微透鏡圖案的情況。在第四基材214下面形成有第三黏接層253。在第四基材214的下面的第三黏接層253，實際上可由與第二基材212下面的第一黏接層251相同的物質及相同厚度形成，但並不侷限於此。在其他實施例中，黏接層251、252、253其中至少一個可由不同物質及不同厚度形成。
第一光調製層240的至少一部分可與第四基材214下面的第三黏接層253局部一體化。而且，在第一光調製層240和第四基材214下面的第三黏接層253之間可設置空氣層。
第一光調製層240和第二光調製層250的高度可分別為10μm至50μm。
如上所述，第一光調製層240和第二光調製層250位於第二基材212上方的同時，在中間設置其他基材213、214或黏接層252、253、254等而固定結合於第二基材212。因此，可以提供一體化的複合光學薄膜。
另外，與圖中所示的實施例不同，作為第二光調製層250可使用稜鏡圖案。此時，第二光調製層250的稜鏡延長方向可與第一光調製層240的稜鏡延長方向垂直。而且，第一光調製層240亦可使用微透鏡。
在幾個實施例中，第一光調製層240及/或第二光調製層250可使用透鏡狀圖案(lenticular pattern)。
第一光調製層240的圖案和第二光調製層250的圖案排列(或圖案的延長方向)可以規定角度傾斜。所 述傾斜角度可為例如1至45°。在幾個實施例中，所述傾斜角度可為約3至6°。在其他幾個實施例中，所述傾斜角度可為約2至3°。
複合光學薄膜200的整體厚度可為約300至1000μm。在一實施例中，複合光學薄膜200的整體厚度可為約600μm。
如上所述，根據本發明之實施例的複合光學薄膜200及包含該複合光學薄膜的光源組件10，不使用擴散板，只使用單一複合光學薄膜200也能有效表現出高遮蔽特性及高亮度特性。
而且，光源組件10不使用擴散板而只組裝單一複合光學薄膜200，因此可以簡化組裝工序，減少成本。
再者，光源組件10，不使用擴散板或其他光學薄膜，而只配置複合光學薄膜200，因此不會因為兩種薄膜或板之間的接觸而發生磨損。所以，無耐磨性問題，且可自由選擇物質。
通過下面的具體製造例及實施例詳細說明本發明。
製造例1
由丙烯酸製成的黏合劑樹脂混合顆粒尺寸為5μm的黑色素有機珠和平均顆粒尺寸為1μm的二氧化鈦填料，製造了遮蔽用組成物。黏合劑樹脂、黑色素有機珠及二氧化鈦填料的配合重量比為50：40：10。
將所述遮蔽用組成物凹版印刷於厚度為125μm的第一PET基材的一面成為塗層。此時，該塗層的厚度約10μm。然後，在120℃的溫度下進行熱處理後固化所述遮蔽用組成物塗層。
接著，利用隨機形成凹部和凸部的擴散圖案用模具，在該第一PET基材的另一面轉印由丙烯酸製成的組成物。乾燥該組成物之後，照射紫外線，固化該組成物而形成擴散圖案層。擴散圖案層的最大厚度為100μm，凹部和凸部的最大高度差為60μm。
準備厚度為125μm的第二PET基材，在一面塗布厚度為3μm的黏接層。接著，將第一PET的擴散層和第二PET的黏接層相面對配置後，進行加壓層合使得擴散圖案層的凸部部分滲透於黏接層。
並且，準備厚度為125μm的第三PET基材及第四PET基材。在第三基材的一面形成稜鏡層。在厚度為125μm的第四PET基材的一面形成微透鏡層，在另一面塗布厚度為3μm的黏接層。接著，將第三PET基材的稜鏡層和第四PET基材的黏接層相面對配置後，將其加壓層合使得稜鏡層的散部的一部分滲透於黏接層。接著，在第三PET基材的另一面塗布厚度為30μm的黏接層之後，配置成第二PET基材的另一面與該黏接層相面對。然後，將其加壓層合製造成4個PET基材一體化的複合光學薄膜。
製造例2
除了在第一PET基材的另一面形成平均高度 為20μm的微透鏡層之外，與製造例1相同的方法製造複合光學薄膜。
比較例1
除了在第一PET基材的一面代替遮光層形成墊層之外，與製造例1相同的方法製作複合光學薄膜。該墊層是凹版印刷以50：50的重量比混合黏合劑樹脂和黑色素有機珠的組成物後進行熱固化處理而形成的。
比較例2
準備厚度為125μm的第三PET基材及第四PET基材。在第三PET基材的一面形成稜鏡層。並且，在厚度為125μm的第四PET基材的一面形成微透鏡層，在另一面塗布厚度為3μm的黏接層。接著，將第三PET基材的稜鏡層和第四PET基材的黏接層相面對配置之後進行加壓層合使稜鏡層的散部的一部分滲透於黏接層。
一起準備了厚度為1500μm的發泡擴散板。
實驗例1：測定厚度
測定根據製造例1及2，比較例1及2的複合光學薄膜的厚度。比較例2的情況，在發泡擴散板的上方放置層合的光學薄膜，然後測定整體厚度。表1為測定厚度的結果。
實驗例2：測定遮蔽特性及光學特性
配置LED光源，在其上面設置製造例1的複合光學薄膜。複合光學薄膜的遮光圖案與LED光源相對，LED光源和複合光學薄膜的間隔約2cm。接著，在複合光學薄膜的上方測定總透射率(total transmittance，TT)，霧度(Haze)及亮度。
對於製造例2、比較例1及比較例2也使用相同的方法測定總透射率、霧度及亮度。比較例2的情況，在LED光源的上方設置發泡擴散板，在其上面配置層合的光學薄膜。比較例2中，LED光源和發泡擴散板之間的間隔約2cm，層合的光學薄膜接觸配置於發泡擴散板的上方。
對於單獨設置發泡擴散板，也使用同樣的方法測定總透射率、霧度及亮度。
以下表2為所述測定結果。
排列多個螢光燈，在其上面以等間隔配置製造例1、製造例2及比較例1的複合光學薄膜之後觀察遮蔽特性。第13圖、第14圖及第15圖分別為製造例1、製造例2及比較例1的遮蔽特性的檢查照片。參照第13圖至第15圖 可知，製造例1的情況，幾乎遮斷下方螢光燈的亮度，表現出非常高的遮光特性，相反的，比較例1的情況，明顯區別下方螢光燈的亮度及暗部，遮光特性相對低。製造例2的遮光特性雖低於製造例1，但是相較於比較例1，表現出出色的遮光特性。
以上，雖參照圖式說明了本發明的實施例，但是，應理解本發明所屬領域的技術人員在本發明的技術思想或必要特徵範圍內可以實施為其他具體型態。因此，以上所述實施例都是舉例說明而已，並不限定本發明。
200‧‧‧複合光學薄膜
211‧‧‧第一基材
212‧‧‧第二基材
213‧‧‧第三基材
214‧‧‧第四基材
220‧‧‧遮光層
230‧‧‧光學圖案層
240‧‧‧第一光調製層
250‧‧‧第二光調製層
251‧‧‧第一黏接層
252‧‧‧第二黏接層
253‧‧‧第三黏接層

Claims (15)

  1. 一種複合光學薄膜，包含：第一基材；遮光層，形成於該第一基材的下面，且包含黏合劑和分散於該黏合劑的有機顆粒及無機顆粒；光學圖案層，形成於該第一基材的上面，且包含凹部及凸部；第二基材，配置於該第一基材的上方；以及第一黏接層，形成於該第二基材的下面；其中，該光學圖案層的凸部至少一部分滲透於該第一黏接層的內部而結合於該第一黏接層，並在該第一黏接層和該光學圖案層之間形成有折射率低於該光學圖案層及該第一黏接層的低折射區域；其中，該光學圖案層的表面粗糙度大於該遮光層的表面粗糙度。
  2. 如請求項1之複合光學薄膜，其中該光學圖案層為無定型者。
  3. 如請求項1之複合光學薄膜，其中該低折射區域為空氣層。
  4. 如請求項3之複合光學薄膜，其中該空氣層的最大厚度為5μm至100μm。
  5. 如請求項1之複合光學薄膜，其中該遮光層的表面為非平坦面。
  6. 如請求項1之複合光學薄膜，其中該光學圖案層為擴散 圖案層。
  7. 如請求項1之複合光學薄膜，更包含至少一個光調製層形成於該第二基材的上方，固定結合於該第二基材，該至少一個光調製層為選自稜鏡層、微透鏡層、擴散圖案層及透鏡狀層中的至少一個。
  8. 如請求項1之複合光學薄膜，更包含：第三基材，配置於該第二基材的上方；以及第二黏接層，設置於該第二基材和該第三基材之間，用於結合該第二基材和該第三基材。
  9. 如請求項8之複合光學薄膜，其中該第二黏接層包含擴散顆粒。
  10. 如請求項8之複合光學薄膜，其中該第二黏接層的厚度大於該第一黏接層的厚度。
  11. 如請求項8之複合光學薄膜，更包含：第四基材，配置於該第三基材的上方；第一光調製層，形成於該第三基材的上面；第二光調製層，形成於該第四基材的上面；以及第三黏接層，形成於該第四基材的下面，結合有至少部分該第一光調製層。
  12. 如請求項11之複合光學薄膜，其中該第一光調製層為稜鏡層，該第二光調製層為微透鏡層。
  13. 如請求項1之複合光學薄膜，更包含：第三基材，配置於該第二基材的上方；第一光調製層，形成於該第二基材的上面； 第二光調製層，形成於該第三基材的上面；以及第二黏接層，形成於該第三基材的下面，結合有至少部分該第一光調製層。
  14. 一種光源組件，包含：容納容器；至少一個光源，容納於該容納容器；以及如請求項1至13中任一項之複合光學薄膜，容納於該容納容器，隔開配置於該光源的上方。
  15. 如請求項14之光源組件，其中該複合光學薄膜與該光源的中間設置有空氣層，且該複合光學薄膜與該光源直接相面對。
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170074915A (ko) * 2014-10-24 2017-06-30 미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤 광확산 필름
CN106154368B (zh) * 2015-03-23 2019-08-09 宁波激智科技股份有限公司 一种多功能复合光学膜
CN104950510A (zh) * 2015-07-06 2015-09-30 张家港康得新光电材料有限公司 光学薄膜及背光单元
WO2017024265A1 (en) * 2015-08-05 2017-02-09 3M Innovative Properties Company Optical diffusing film laminate and method of making
CN106468792B (zh) * 2015-08-19 2019-09-10 扬明光学股份有限公司 光学装置
US20170115433A1 (en) * 2015-10-21 2017-04-27 Sangbo Corporation Multilayer optical sheet assembly
US10114153B2 (en) * 2016-03-21 2018-10-30 Ubright Optronics Corporation Optical assembly and the method to make the same
US10618265B2 (en) * 2016-03-21 2020-04-14 Ubright Optronics Corporation Optical assembly and the method to make the same
KR102413241B1 (ko) * 2017-06-23 2022-06-27 삼성디스플레이 주식회사 복합 광학 시트 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
CN107238976B (zh) * 2017-08-01 2021-02-19 张家港康得新光电材料有限公司 光学膜、偏光片、背光模组及显示装置
JP6886992B2 (ja) * 2018-03-30 2021-06-16 恵和株式会社 光拡散板積層体、バックライトユニット、及び液晶表示装置
KR102071472B1 (ko) * 2018-06-28 2020-01-30 주식회사 엘엠에스 미니 led 또는 마이크로 led 백라이트 유닛용 광학 필름
JP7111290B2 (ja) * 2018-07-02 2022-08-02 エルジー・ケム・リミテッド 光変調素子
KR102221196B1 (ko) 2018-11-16 2021-03-03 주식회사 엘엠에스 차폐 성능이 향상된 확산 시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
KR20210053680A (ko) 2019-11-04 2021-05-12 주식회사 엘지화학 광변조 디바이스의 제조 방법
KR20210112558A (ko) * 2020-03-05 2021-09-15 삼성전자주식회사 디스플레이 모듈을 포함하는 디스플레이 장치 및 그 제조 방법
CN114265235B (zh) * 2021-11-19 2023-03-14 江苏双星彩塑新材料股份有限公司 一种用于直下式无扩散板背光模组用复合膜片

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110032178A1 (en) * 2009-08-04 2011-02-10 Au Optronics Corp. Display Device
TW201115177A (en) * 2009-10-27 2011-05-01 Eternal Chemical Co Ltd Optical film composite
TW201124276A (en) * 2009-11-30 2011-07-16 Sumitomo Chemical Co An optical film and a composite polarizing plate

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000047200A (ja) * 1998-07-31 2000-02-18 Hitachi Ltd 拡散反射板とそれを用いた液晶表示装置およびその製法
JP2006162718A (ja) 2004-12-03 2006-06-22 Stanley Electric Co Ltd 拡散集光部材及び面光源装置
TWI318172B (en) * 2005-11-23 2009-12-11 Eternal Chemical Co Ltd Optical thin sheet
KR20080056673A (ko) * 2006-12-18 2008-06-23 주식회사 코오롱 광학 시트
JP2009223198A (ja) * 2008-03-18 2009-10-01 Sumitomo Chemical Co Ltd 輝度向上フィルム積層光拡散板及びその製造方法
KR101144648B1 (ko) * 2008-08-22 2012-05-11 신화인터텍 주식회사 광학 시트, 이를 포함하는 광원 어셈블리 및 액정 표시 장치
KR101058742B1 (ko) * 2008-11-27 2011-08-24 신화인터텍 주식회사 복합 광학 필름
KR101155876B1 (ko) * 2009-04-28 2012-06-20 온누리전자(주) 복합 광학 시트, 그의 제조 방법, 그를 포함하는 조명 장치 및 표시 장치
JP6046367B2 (ja) * 2011-04-12 2016-12-14 恵和株式会社 光学ユニット、バックライトユニット及び液晶表示装置
KR20130005330A (ko) * 2011-07-06 2013-01-16 글로텍 주식회사 광학시트 및 그 제조방법, 광학시트를 이용한 액정표시장치
KR101253555B1 (ko) 2012-11-12 2013-04-11 신화인터텍 주식회사 복합 광학 시트, 이를 포함하는 광원 어셈블리 및 액정 표시 장치, 및 복합 광학 시트의 제조 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110032178A1 (en) * 2009-08-04 2011-02-10 Au Optronics Corp. Display Device
TW201115177A (en) * 2009-10-27 2011-05-01 Eternal Chemical Co Ltd Optical film composite
TW201124276A (en) * 2009-11-30 2011-07-16 Sumitomo Chemical Co An optical film and a composite polarizing plate

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