TWI828432B - 曲面光學鏡片的貼合結構及應用其的光學模組 - Google Patents

Abstract

一種曲面光學鏡片的貼合結構及應用其的光學模組，其中曲面光學鏡片的貼合結構包括曲面鏡片、複合膜片及承載膜。複合膜片包括光學膜、第一貼合層、功能性膜及第二貼合層。其中，光學膜貼合於曲面鏡片之表面，第一貼合層黏接於曲面鏡片和光學膜之間，功能性膜貼合於光學膜與第一貼合層之間或光學膜背向曲面鏡片的一面，且第二貼合層黏接於功能性膜與光學膜之間。而承載膜貼合於複合膜片背向曲面鏡片的一面。本發明利用在光學膜的一側增加功能性膜，有效降低光學膜在貼合製程中受到的拉應力破壞，可以縮小曲率半徑，並提高貼合良率。

Description

曲面光學鏡片的貼合結構及應用其的光學模組

本發明有關於一種光學鏡片領域，特別是指一種曲面光學鏡片的貼合結構及應用其的光學模組。

目前自由曲面鏡片已經普遍應用於多種光學系統中，在曲面光學鏡片的貼合結構貼上各式的光學膜或膠材的需求也相對增加，前述光學膜可例如為偏光片、增亮膜、反射膜等等，而如何確保自由曲面產品的貼合良率也是許多業者苦思突破的瓶頸。

如第1圖所示，一種習知的光學系統包括顯示器1以及光學模組2，顯示器1做為光源可發出光線，光學模組2由第一光學鏡片21、相位延遲片22、第二光學鏡片23、反射式偏振片24、線性偏振片25及第三光學鏡片26等光學元件所組成，讓顯示器1輸出的光線經過光學模組2的多次反射和相位調整之後來導出至人眼，以藉由將原本較長的光線路徑大幅縮短，使得光學系統的整體體積可以達到最小化。在上述光學模組中，相位延遲片22可以貼合在第一光學鏡片21的凹面或第二光學鏡片23的凸面上，反射式偏振片24可以貼合在第二光學鏡片23的凹面，線性偏振片25可以貼合在第三光學鏡片26的凸面上，並可採用曲面光學鏡片來替換至少一個光學鏡片。以相位延遲片22為例，如第2A圖所示，相位延遲片22的基本結構是兩層TAC（三醋酸纖維）膜22a，夾一層拉伸後的PVA（聚乙烯醇）膜22b，其表面通常貼覆有保護膜（圖中未示），在貼合時，是將相位延遲片22先貼上承載膜27，再撕去保護膜，然後以光學膠（OCA）或感壓膠（PSA）等膠材28黏貼於第一光學鏡片21的凹面上，或者如第2B圖所示，相位延遲片22可以OCA或PSA等膠材28黏貼於第二光學鏡片23的凸面上。

在此先說明所謂「應力中心平面（Neutral Plane）」，其表徵材料在彎曲中不會受到拉伸或壓縮的一個平面，也就是無應力（stress-free）區域。因此，在結構設計中找出應力中心平面作為應力平衡點，可以保護結構中最需要保護的部位。第3A圖顯示第2A圖中由多層膜堆疊而成的複合膜片30之受力情況，複合膜片30受彎曲時，上側受壓力作用縮短，下側受拉力作用伸長，而上側和下側之間的斷面即為應力中心平面NP，此斷面落在相位延遲片22中間的PVA膜22b，在彎曲中既不伸長亦不縮短。第3B圖顯示第2B圖中由多層膜堆疊而成的複合膜片30之受力情況，複合膜片30受彎曲時，上側受拉力作用伸長，下側受壓力作用縮短，而上側和下側之間的斷面為應力中心平面NP，此斷面同樣落在相位延遲片22中間的PVA膜22b，在彎曲中既不伸長亦不縮短。然而，上述複合膜片30並無應力補償（stress compensation）設計，其曲率半徑往往無法小於30毫米，否則會對於光學膜的貼合及環境測試良率有影響。上述複合膜片30會產生顯微鏡無法看到的微裂紋，此微裂紋會提供環境測試中水氧入侵之路徑，導致光學膜發生翹曲。再者，若膠材本身的固定能力不夠強，遇上光學膜不在應力平衡點時，膠材會固定不住兩邊的黏著物，此現象在環境測試的高溫條件下會更明顯被誘發，進而影響生產良率。

是以，要如何對於曲面光學鏡片的貼合結構進行改良，來解決上述先前技術之各種缺失，即為從事此行業相關業者所亟欲研發的課題。

有鑑於此，本發明的主要目的在於提供一種曲面光學鏡片的貼合結構及應用其的光學模組，利用在光學膜的一側增加功能性膜，可以減少光學膜在貼合製程中受到的拉應力破壞，並可縮小曲率半徑，從而達到貼合良率的提升。

為達上述目的，本發明提供一種曲面光學鏡片的貼合結構，其包括有曲面鏡片、複合膜片以及複合膜片，複合膜片包括光學膜、第一貼合層、功能性膜及第二貼合層。其中，光學膜貼合於曲面鏡片之表面。第一貼合層黏接於曲面鏡片和光學膜之間。功能性膜貼合於光學膜與第一貼合層之間或光學膜背向曲面鏡片的一面，且第二貼合層黏接於功能性膜與光學膜之間。而承載膜貼合於複合膜片背向曲面鏡片的一面。

根據本發明的實施例，前述的表面為凹面，功能性膜貼合於光學膜與第一貼合層之間。

根據本發明的實施例，前述的表面為凸面，功能性膜貼合於光學膜背向曲面鏡片的一面。

根據本發明的實施例，前述的光學膜為相位延遲片、反射式偏振片或線性偏振片。

根據本發明的實施例，前述的光學膜為複數光學膜堆疊而成，這些光學膜為相位延遲片、反射式偏振片和線性偏振片中的至少一種，且在這些光學膜之間是以第三貼合層相互黏接。

根據本發明的實施例，前述的第一貼合層和第二貼合層為光學膠或感壓膠。

根據本發明的實施例，前述的第一貼合層和第二貼合層的面內相位差值為10-20奈米。

根據本發明的實施例，前述的功能性膜是由環烯烴聚合物（COP）、無色聚醯亞胺（CPI）、聚碳酸酯（PC）、聚乙烯醇（PVA）、聚芳酯（PAR）、聚碸（PSU）及聚烯烴（PO）中的至少一種薄膜所構成。

根據本發明的實施例，前述的功能性膜的厚度為10-100微米。

根據本發明的實施例，前述的功能性膜的面內相位差值小於30奈米。

根據本發明的實施例，前述的功能性膜的穿透率大於90％。

根據本發明的實施例，前述的功能性膜的楊氏模數小於3MPa。

根據本發明的實施例，前述的功能性膜的至少一側設置有抗反射鍍膜或帶通濾波層。

另外，本發明還提供一種光學模組，其用以接收一顯示器所發出的光線並導入一人眼，光學模組包括在顯示器前面依次設置的第一曲面鏡片、相位延遲片、第二曲面鏡片、反射式偏振片、線性偏振片和第三曲面鏡片，且光學模組進而包括依據下列條件（1）、（2）、（3）、（4）、（5）或（6）配置的承載膜、第一貼合層、功能性膜和第二貼合層： （1） 相位延遲片貼合於第一曲面鏡片面向第二曲面鏡片的一面； 承載膜貼合於相位延遲片背向第一曲面鏡片的一面； 第一貼合層黏接於第一曲面鏡片和相位延遲片之間； 功能性膜貼合於相位延遲片與第一貼合層之間；以及 第二貼合層黏接於功能性膜與相位延遲片之間； （2） 相位延遲片貼合於第二曲面鏡片面向第一曲面鏡片的一面； 承載膜貼合於相位延遲片背向第二曲面鏡片的一面； 第一貼合層黏接於第二曲面鏡片和相位延遲片之間； 功能性膜貼合於相位延遲片背向第二曲面鏡片的一面；以及 第二貼合層黏接於功能性膜與相位延遲片之間； （3） 反射式偏振片貼合於第二曲面鏡片背向第一曲面鏡片的一面； 承載膜貼合於反射式偏振片背向第二曲面鏡片的一面； 第一貼合層黏接於第二曲面鏡片和反射式偏振片之間； 功能性膜貼合於反射式偏振片與第一貼合層之間；以及 第二貼合層黏接於功能性膜與反射式偏振片之間； （4） 線性偏振片貼合於第三曲面鏡片面向第二曲面鏡片的一面； 承載膜貼合於線性偏振片背向第三曲面鏡片的一面； 第一貼合層黏接於第三曲面鏡片和線性偏振片之間； 功能性膜貼合於線性偏振片背向第三曲面鏡片的一面；以及 第二貼合層黏接於功能性膜與線性偏振片之間； （5） 反射式偏振片和線性偏振片之間是以第三貼合層相互黏接，且貼合於第二曲面鏡片背向第一曲面鏡片的一面； 承載膜貼合於線性偏振片背向第二曲面鏡片的一面； 第一貼合層黏接於第二曲面鏡片和反射式偏振片之間； 功能性膜貼合於反射式偏振片與第一貼合層之間；以及 第二貼合層黏接於功能性膜與反射式偏振片之間； （6） 反射式偏振片和線性偏振片之間是以第三貼合層相互黏接，且貼合於第三曲面鏡片面向第二曲面鏡片的一面； 承載膜貼合於線性偏振片背向第三曲面鏡片的一面； 第一貼合層黏接於第三曲面鏡片和線性偏振片之間； 功能性膜貼合反射式偏振片背向第三曲面鏡片的一面；以及 第二貼合層黏接於功能性膜與反射式偏振片之間。

根據本發明的實施例，前述的第一曲面鏡片、第二曲面鏡片和第三曲面鏡片的凸面朝向顯示器，凹面朝向人眼。

根據本發明的實施例，前述的第一貼合層和第二貼合層為光學膠或感壓膠。

根據本發明的實施例，前述的第一貼合層和第二貼合層的面內相位差值為10-20奈米。

根據本發明的實施例，前述的功能性膜是由環烯烴聚合物（COP）、無色聚醯亞胺（CPI）、聚碳酸酯（PC）、聚乙烯醇（PVA）、聚芳酯（PAR）、聚碸（PSU）及聚烯烴（PO）中的至少一種薄膜所構成。

根據本發明的實施例，前述的功能性膜的厚度為10-100微米。

根據本發明的實施例，前述的功能性膜的面內相位差值小於30奈米。

根據本發明的實施例，前述的功能性膜的穿透率大於90％。

根據本發明的實施例，前述的功能性膜的楊氏模數小於3MPa。

根據本發明的實施例，前述的功能性膜的至少一側設置有抗反射鍍膜或帶通濾波層。

與先前技術相比，本發明具有以下優勢： （1）     本發明能夠突破現有的進行曲面貼合的複合膜片中缺乏應力補償的設計而得面臨光學膜容易翹曲、剝落的情況，進而導致生產良率不佳的問題。 （2）     本發明在複合膜片中將光學膜的一側增加功能性膜來調整應力平衡點，使得光學膜在貼合製程中的拉應力破壞獲得有效減少，且可縮小曲率半徑，而可對於光學膜的貼合及環境測試良率有所提升，從而大幅提高其產品的可靠度。

底下藉由具體實施例詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。

本發明的實施例將藉由下文配合相關圖式進一步加以解說。盡可能的，於圖式與說明書中，相同標號係代表相同或相似構件。於圖式中，基於簡化與方便標示，形狀與厚度可能經過誇大表示。可以理解的是，未特別顯示於圖式中或描述於說明書中之元件，為所屬技術領域中具有通常知識者所知之形態。本領域中具有通常知識者可依據本發明之內容而進行多種之改變與修改。

需要說明，本發明實施例中所有方向性指示（諸如上、下、左、右、前、後……）僅用於解釋在某一特定姿態（如圖式所示）下各部件之間的相對位置關係、運動情況等，如果該特定姿態發生改變時，則該方向性指示也相應地隨之改變。

請參照第4A圖和第4B圖。第4A圖為本發明之第一實施例所提供的複合膜片的剖面圖；第4B圖為本發明之第一實施例所提供的曲面光學鏡片的貼合結構的貼合情況示意圖。於本實施例中，複合膜片40由上而下依序包括光學膜41、第二貼合層42、功能性膜43及第一貼合層44，如第4A圖所示，複合膜片40在使用前，其表面通常貼覆有保護膜45，作為暫時性防護作用。進行貼合製程時，則將保護膜45撕去，如第4B圖所示，將光學膜41背向功能性膜43的一面貼上承載膜50，然後，以第一貼合層44黏貼於曲面鏡片60的表面上。詳細而言，本實施例之曲面光學鏡片的貼合結構包括曲面鏡片60以及貼合於曲面鏡片60表面的複合膜片40，並在複合膜片40背向曲面鏡片60的一面貼合有承載膜50。於本實施例中，光學膜41貼合於曲面鏡片60之凹面，第一貼合層44黏接於曲面鏡片60和光學膜41之間，功能性膜43貼合於光學膜41與第一貼合層44之間，且第二貼合層42黏接於功能性膜43與光學膜41之間。

請參照第5A圖和第5B圖。第5A圖為本發明之第二實施例所提供的複合膜片的剖面圖；第5B圖為本發明之第二實施例所提供的曲面光學鏡片的貼合結構的貼合情況示意圖。於本實施例中，複合膜片40由上而下依序包括功能性膜43、第二貼合層42、光學膜41及第一貼合層44，如第5A圖所示，複合膜片40在使用前同樣貼覆有保護膜45，並在貼合製程時，將保護膜45撕去。再如第5B圖所示，將功能性膜43背向光學膜41的一面貼上承載膜50，然後，以第一貼合層44黏貼於曲面鏡片60的表面上。詳細而言，本實施例之曲面光學鏡片的貼合結構包括曲面鏡片60以及貼合於曲面鏡片60表面的複合膜片40，並在複合膜片40背向曲面鏡片60的一面貼合有承載膜50。於本實施例中，光學膜41貼合於曲面鏡片60之凸面，第一貼合層44黏接於曲面鏡片60和光學膜41之間，功能性膜43貼合於光學膜41背向曲面鏡片60的一面，且第二貼合層42黏接於功能性膜43與光學膜41之間。

進一步地，在一些實施例中，本發明所使用的光學膜41可為單層光學膜，例如，光學膜可為相位延遲片、反射式偏振片或線性偏振片；光學膜41亦可由複數光學膜41堆疊而成，這些光學膜41可為相位延遲片、反射式偏振片和線性偏振片中的至少一種，且在這些光學膜41之間是以第三貼合層相互黏接（見第七、第八實施例）。

在一些實施例中，本發明所使用的第一貼合層44和第二貼合層42可為光學膠或感壓膠。較佳而言，本發明所使用的第一貼合層44和第二貼合層42的面內相位差值（R）為10-20奈米。

在一些實施例中，本發明所使用的功能性膜43可由環烯烴聚合物（COP）、無色聚醯亞胺（CPI）、聚碳酸酯（PC）、聚乙烯醇（PVA）、聚芳酯（PAR）、聚碸（PSU）及聚烯烴（PO）中的至少一種薄膜所構成。在一些實施例中，本發明所使用的功能性膜43的厚度為10-100微米。值得說明的是，本發明所使用的功能性膜43的面內相位差值越小越好，基本上要小於30奈米，較佳為小於20奈米，甚至可趨近或等於0。本發明所使用的功能性膜43的穿透率（T%）大於90％。同樣值得說明的是，本發明所使用的功能性膜43的楊氏模數（ Young's modulus）越小越好，基本上要小於3MPa，甚至可趨近為0。另外，本發明可於功能性膜43的至少一側設置有抗反射鍍膜或帶通濾波層。

接續請參照第6圖，其為本發明之第三實施例至第八實施例所提供的光學模組的佈局示意圖。在第三實施例至第八實施例中，光學模組100是用以接收顯示器1所發出的光線並導入人眼70以進行成像，光學模組100包括在顯示器1前面依次設置的第一曲面鏡片110、相位延遲片120、第二曲面鏡片130、反射式偏振片140、線性偏振片150和第三曲面鏡片160；其中，第一曲面鏡片110、第二曲面鏡片130和第三曲面鏡片160的凸面朝向顯示器1，凹面朝向人眼70。且第三實施例至第八實施例之光學模組100進一步分別配置有承載膜50、第一貼合層44、功能性膜43和第二貼合層42。

請參照第7A圖和第7B圖。第7A圖為本發明之第三實施例中相位延遲片貼合於第一曲面鏡片的示意圖；第7B圖為第7A圖中包含相位延遲片之複合膜片的受力情況示意圖。本實施例是將相位延遲片120貼合於第一曲面鏡片110的凹面上而成為一體。如第7A圖所示，相位延遲片120貼合於第一曲面鏡片110面向第二曲面鏡片130的一面，承載膜50貼合於相位延遲片120背向第一曲面鏡片110的一面，第一貼合層44黏接於第一曲面鏡片110和相位延遲片120之間，功能性膜43貼合於相位延遲片120與第一貼合層44之間，而第二貼合層42黏接於功能性膜43與相位延遲片120之間。如第7B圖所示，本實施例的相位延遲片120是兩層TAC膜121夾一層拉伸後的PVA膜122，複合膜片40受彎曲時，上側受壓力作用縮短，下側受拉力作用伸長，而上側和下側之間的斷面為應力中心平面NP，在彎曲中既不伸長亦不縮短。相較於先前技術中應力中心平面NP為相位延遲片22中間的PVA膜22b（見第3A圖），本實施例之應力中心平面NP下移，而落在PVA膜122下方的TAC膜121，可以降低相位延遲片120在彎曲時所受到的拉應力。

請參照第8A圖和第8B圖。第8A圖為本發明之第四實施例中相位延遲片貼合於第二曲面鏡片的示意圖；第8B圖為第8A圖中包含相位延遲片之複合膜片的受力情況示意圖。本實施例是將相位延遲片120貼合於第二曲面鏡片130的凸面上而成為一體。如第8A圖所示，相位延遲片120貼合於第二曲面鏡片130面向第一曲面鏡片110（見第6圖）的一面，承載膜50貼合於相位延遲片120背向第二曲面鏡片130的一面，第一貼合層44黏接於第二曲面鏡片130和相位延遲片120之間，功能性膜43貼合於相位延遲片120背向第二曲面鏡片130的一面，而第二貼合層42黏接於功能性膜43與相位延遲片120之間。如第8B圖所示，本實施例的相位延遲片120是兩層TAC膜121夾一層拉伸後的PVA膜122，複合膜片40受彎曲時，上側受拉力作用伸長，下側受壓力作用縮短，而上側和下側之間的應力中心平面NP在彎曲中既不伸長亦不縮短。相較於先前技術中應力中心平面NP為相位延遲片22中間的PVA膜22b（見第3B圖），本實施例之應力中心平面NP上移，而落在PVA膜122上方的TAC膜121，可以降低相位延遲片120在彎曲時所受到的拉應力。

請參照第9A圖和第9B圖。第9A圖為本發明之第五實施例中反射式偏振片貼合於第二曲面鏡片的示意圖；第9B圖為第9A圖中包含反射式偏振片之複合膜片的受力情況示意圖。本實施例是將反射式偏振片140貼合於第二曲面鏡片130的凹面上而成為一體。如第9A圖所示，反射式偏振片140貼合於第二曲面鏡片130背向第一曲面鏡片110的一面，承載膜50貼合於反射式偏振片140背向第二曲面鏡片130（見第6圖）的一面，第一貼合層44黏接於第二曲面鏡片130和反射式偏振片140之間，功能性膜43貼合於反射式偏振片140與第一貼合層44之間，而第二貼合層42黏接於功能性膜43與反射式偏振片140之間。如第9B圖所示，本實施例的複合膜片40受彎曲時，上側受壓力作用縮短，下側受拉力作用伸長，而上側和下側之間的應力中心平面NP，在彎曲中既不伸長亦不縮短。相較於先前技術中應力中心平面NP落在光學膜（相位延遲片22）中間位置（見第3A圖），本實施例之應力中心平面NP下移，而落在反射式偏振片140下方的第二貼合層42，可以降低反射式偏振片140在彎曲時所受到的拉應力。

請參照第10A圖和第10B圖。第10A圖為本發明之第六實施例中線性偏振片貼合於第三曲面鏡片的示意圖；第10B圖為第10A圖中包含線性偏振片之複合膜片的受力情況示意圖。本實施例是將線性偏振片150貼合於第三曲面鏡片160的凸面上而成為一體。如第10A圖所示，線性偏振片150貼合於第三曲面鏡片160面向第二曲面鏡片130（見第6圖）的一面，承載膜50貼合於線性偏振片150背向第三曲面鏡片160的一面，第一貼合層44黏接於第三曲面鏡片160和線性偏振片150之間，功能性膜43貼合於線性偏振片150背向第三曲面鏡片160的一面，而第二貼合層42黏接於功能性膜43與線性偏振片150之間。如第10B圖所示，本實施例的線性偏振片150是兩層TAC膜151夾一層拉伸後的PVA膜152，複合膜片40受彎曲時，上側受拉力作用伸長，下側受壓力作用縮短，而上側和下側之間的應力中心平面NP，在彎曲中既不伸長亦不縮短。相較於先前技術中應力中心平面NP為相位延遲片22中間的PVA膜22b（見第3B圖），本實施例之應力中心平面NP上移，而落在PVA膜152上方的TAC膜151，可以降低線性偏振片150在彎曲時所受到的拉應力。

請參照第11A圖和第11B圖。第11A圖為本發明之第七實施例中反射式偏振片和線性偏振片貼合於第二曲面鏡片的示意圖；第11B圖為第11A圖中包含反射式偏振片和線性偏振片之複合膜片的受力情況示意圖。本實施例是將反射式偏振片140和線性偏振片150貼合於第二曲面鏡片130的凹面上而成為一體。如第11A圖所示，反射式偏振片140和線性偏振片150之間是以第三貼合層46相互黏接，且貼合於第二曲面鏡片130背向第一曲面鏡片110（見第6圖）的一面，承載膜50貼合於線性偏振片150背向第二曲面鏡片130的一面，第一貼合層44黏接於第二曲面鏡片130和反射式偏振片140之間，功能性膜43貼合於反射式偏振片140與第一貼合層44之間，而第二貼合層42黏接於功能性膜43與反射式偏振片140之間。如第11B圖所示，本實施例的複合膜片40受彎曲時，上側受壓力作用縮短，下側受拉力作用伸長，而上側和下側之間的應力中心平面NP在彎曲中既不伸長亦不縮短。相較於先前技術中應力中心平面NP落在光學膜（相位延遲片22）中間位置（見第3A圖），相當於本實施例中反射式偏振片140和線性偏振片150之間的第三貼合層46的位置，本實施例之應力中心平面NP下移，而落在第三貼合層46下方的反射式偏振片140，可以降低反射式偏振片140和線性偏振片150在彎曲時所受到的拉應力。

請參照第12A圖和第12B圖。第12A圖為本發明之第八實施例中反射式偏振片和線性偏振片貼合於第三曲面鏡片的示意圖；第12B圖為第12A圖中包含反射式偏振片和線性偏振片之複合膜片的受力情況示意圖。本實施例是將反射式偏振片140和和線性偏振片150貼合於第三曲面鏡片160的凸面上而成為一體。如第12A圖所示，反射式偏振片140和線性偏振片150之間是以第三貼合層46相互黏接，且貼合於第三曲面鏡片160面向第二曲面鏡片130（見第6圖）的一面，承載膜50貼合於線性偏振片150背向第三曲面鏡片160的一面，第一貼合層44黏接於第三曲面鏡片160和線性偏振片150之間，功能性膜43貼合於線性偏振片150背向第三曲面鏡片160的一面，而第二貼合層42黏接於功能性膜43與反射式偏振片140之間。如第12B圖所示，本實施例的複合膜片40受彎曲時，上側受拉力作用伸長，下側受壓力作用縮短，而上側和下側之間的應力中心平面NP，在彎曲中既不伸長亦不縮短。相較於先前技術中應力中心平面NP為相位延遲片22中間的PVA膜22b（見第3B圖），相當於本實施例中反射式偏振片140和線性偏振片150之間的第三貼合層46的位置，本實施例之應力中心平面NP上移，而落在第三貼合層46上方的反射式偏振片140，可以降低反射式偏振片140和線性偏振片150在彎曲時所受到的拉應力。

基於上面所說明的，本發明利用在包含相位延遲片、反射式偏振片或/及線性偏振片的光學膜的一側設置有功能性膜，此功能性膜的增設有助於調整複合膜片結構中的應力平衡點，可以降低光學膜在貼合製程中所受到的拉應力，避免光學膜發生翹曲最終導致脫離甚至掉落的情況，從而可大幅提高產品的可靠度，並延長使用壽命。

進一步就兩光學膜的合併來說，先前技術通常是將兩片光學膜分別貼在兩個光學鏡片上，再將兩個光學鏡片組合成一個半成品。本發明則利用將兩片光學膜以第三貼合層合併的複合膜片，而可以達到減少貼合製程中的一次步驟，同時，可合併兩片光學膜的QC（品質管制），可減少料號，提升貼合良率。

唯以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍。故即凡依本發明申請範圍所述之特徵及精神所為之均等變化或修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

1:顯示器

2:光學模組

21:第一光學鏡片

22:相位延遲片

22a:TAC膜

22b:PVA膜

23:第二光學鏡片

24:反射式偏振片

25:線性偏振片

26:第三光學鏡片

27:承載膜

28:膠材

30:複合膜片

40:複合膜片

41:光學膜

42:第二貼合層

43:功能性膜

44:第一貼合層

45:保護膜

46:第三貼合層

50:承載膜

60:曲面鏡片

70:人眼

100:光學模組

110:第一曲面鏡片

120:相位延遲片

121:TAC膜

122:PVA膜

130:第二曲面鏡片

140:反射式偏振片

150:線性偏振片

151:TAC膜

152:PVA膜

160:第三曲面鏡片

NP:應力中心平面

第1圖為先前技術所提供的一種光學系統的佈局示意圖。 第2A圖和第2B圖為先前技術所提供的兩種曲面光學鏡片的貼合結構的貼合情況示意圖。 第3A圖和第3B圖分別為第2A圖和第2B圖中複合膜片之受力情況示意圖。 第4A圖為本發明之第一實施例所提供的複合膜片的剖面圖。 第4B圖為本發明之第一實施例所提供的曲面光學鏡片的貼合結構的貼合情況示意圖。 第5A圖為本發明之第二實施例所提供的複合膜片的剖面圖。 第5B圖為本發明之第二實施例所提供的曲面光學鏡片的貼合結構的貼合情況示意圖。 第6圖為本發明之第三實施例至第八實施例所提供的光學模組的佈局示意圖。 第7A圖為本發明之第三實施例中相位延遲片貼合於第一曲面鏡片的示意圖。 第7B圖為第7A圖中包含相位延遲片之複合膜片的受力情況示意圖。 第8A圖為本發明之第四實施例中相位延遲片貼合於第二曲面鏡片的示意圖。 第8B圖為第8A圖中包含相位延遲片之複合膜片的受力情況示意圖。 第9A圖為本發明之第五實施例中反射式偏振片貼合於第二曲面鏡片的示意圖。 第9B圖為第9A圖中包含反射式偏振片之複合膜片的受力情況示意圖。 第10A圖為本發明之第六實施例中線性偏振片貼合於第三曲面鏡片的示意圖。 第10B圖為第10A圖中包含線性偏振片之複合膜片的受力情況示意圖。 第11A圖為本發明之第七實施例中反射式偏振片和線性偏振片貼合於第二曲面鏡片的示意圖。 第11B圖為第11A圖中包含反射式偏振片和線性偏振片之複合膜片的受力情況示意圖。 第12A圖為本發明之第八實施例中反射式偏振片和線性偏振片貼合於第三曲面鏡片的示意圖。 第12B圖為第12A圖中包含反射式偏振片和線性偏振片之複合膜片的受力情況示意圖。

40:複合膜片

41:光學膜

42:第二貼合層

43:功能性膜

44:第一貼合層

50:承載膜

60:曲面鏡片

Claims (22)

1. 一種曲面光學鏡片的貼合結構，其包括：一曲面鏡片；一複合膜片，包括：一光學膜，貼合於該曲面鏡片之一表面；一第一貼合層，黏接於該曲面鏡片和該光學膜之間；一功能性膜，貼合於該光學膜與該第一貼合層之間或該光學膜背向該曲面鏡片的一面；以及一第二貼合層，黏接於該功能性膜與該光學膜之間；以及一承載膜，貼合於該複合膜片背向該曲面鏡片的一面；其中該光學膜為複數光學膜堆疊而成，該些光學膜為相位延遲片、反射式偏振片和線性偏振片中的至少一種，且在該些光學膜之間是以一第三貼合層相互黏接。
2. 如請求項1所述的曲面光學鏡片的貼合結構，其中該表面為凹面，該功能性膜貼合於該光學膜與該第一貼合層之間。
3. 如請求項1所述的曲面光學鏡片的貼合結構，其中該表面為凸面，該功能性膜貼合於該光學膜背向該曲面鏡片的一面。
4. 如請求項1所述的曲面光學鏡片的貼合結構，其中該光學膜為相位延遲片、反射式偏振片或線性偏振片。
5. 如請求項1所述的曲面光學鏡片的貼合結構，其中該第一貼合層和該第二貼合層為光學膠或感壓膠。
6. 如請求項1所述的曲面光學鏡片的貼合結構，其中該第一貼合層和該第二貼合層的面內相位差值為10-20奈米。
7. 如請求項1所述的曲面光學鏡片的貼合結構，其中該功能性膜是 由環烯烴聚合物(COP)、無色聚醯亞胺(CPI)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯醇(PVA)、聚芳酯(PAR)、聚碸(PSU)及聚烯烴(PO)中的至少一種薄膜所構成。
8. 如請求項1所述的曲面光學鏡片的貼合結構，其中該功能性膜的厚度為10-100微米。
9. 如請求項1所述的曲面光學鏡片的貼合結構，其中該功能性膜的面內相位差值小於30奈米。
10. 如請求項1所述的曲面光學鏡片的貼合結構，其中該功能性膜的穿透率大於90%。
11. 如請求項1所述的曲面光學鏡片的貼合結構，其中該功能性膜的楊氏模數小於3MPa。
12. 如請求項1所述的曲面光學鏡片的貼合結構，其中該功能性膜的至少一側設置有一抗反射鍍膜或一帶通濾波層。
13. 一種光學模組，用以接收一顯示器所發出的光線並導入一人眼，該光學模組包括在該顯示器前面依次設置的一第一曲面鏡片、一相位延遲片、一第二曲面鏡片、一反射式偏振片、一線性偏振片和一第三曲面鏡片，且該光學模組進而包括依據下列條件(1)、(2)、(3)、(4)、(5)或(6)配置的一承載膜、一第一貼合層、一功能性膜和一第二貼合層：(1)該相位延遲片貼合於該第一曲面鏡片面向該第二曲面鏡片的一面；該承載膜貼合於該相位延遲片背向該第一曲面鏡片的一面；該第一貼合層黏接於該第一曲面鏡片和該相位延遲片之間；該功能性膜貼合於該相位延遲片與該第一貼合層之間；以及該第二貼合層黏接於該功能性膜與該相位延遲片之間；(2)該相位延遲片貼合於該第二曲面鏡片面向該第一曲面鏡片的一面； 該承載膜貼合於該相位延遲片背向該第二曲面鏡片的一面；該第一貼合層黏接於該第二曲面鏡片和該相位延遲片之間；該功能性膜貼合於該相位延遲片背向該第二曲面鏡片的一面；以及該第二貼合層黏接於該功能性膜與該相位延遲片之間；(3)該反射式偏振片貼合於該第二曲面鏡片背向該第一曲面鏡片的一面；該承載膜貼合於該反射式偏振片背向該第二曲面鏡片的一面；該第一貼合層黏接於該第二曲面鏡片和該反射式偏振片之間；該功能性膜貼合於該反射式偏振片與該第一貼合層之間；以及該第二貼合層黏接於該功能性膜與該反射式偏振片之間；(4)該線性偏振片貼合於該第三曲面鏡片面向該第二曲面鏡片的一面；該承載膜貼合於該線性偏振片背向該第三曲面鏡片的一面；該第一貼合層黏接於該第三曲面鏡片和該線性偏振片之間；該功能性膜貼合於該線性偏振片背向該第三曲面鏡片的一面；以及該第二貼合層黏接於該功能性膜與該線性偏振片之間；(5)該反射式偏振片和該線性偏振片之間是以一第三貼合層相互黏接，且貼合於該第二曲面鏡片背向該第一曲面鏡片的一面；該承載膜貼合於該線性偏振片背向該第二曲面鏡片的一面；該第一貼合層黏接於該第二曲面鏡片和該反射式偏振片之間；該功能性膜貼合於該反射式偏振片與該第一貼合層之間；以及該第二貼合層黏接於該功能性膜與該反射式偏振片之間；(6)該反射式偏振片和該線性偏振片之間是以一第三貼合層相互黏接，且貼合於該第三曲面鏡片面向該第二曲面鏡片的一面；該承載膜貼合於該線性偏振片背向該第三曲面鏡片的一面；該第一貼合層黏接於該第三曲面鏡片和該線性偏振片之間； 該功能性膜貼合該反射式偏振片背向該第三曲面鏡片的一面；以及該第二貼合層黏接於該功能性膜與該反射式偏振片之間。
14. 如請求項13所述的光學模組，其中該第一曲面鏡片、該第二曲面鏡片和該第三曲面鏡片的凸面朝向該顯示器，凹面朝向該人眼。
15. 如請求項13所述的光學模組，其中該第一貼合層和該第二貼合層為光學膠或感壓膠。
16. 如請求項13所述的光學模組，其中該第一貼合層和該第二貼合層的面內相位差值為10-20奈米。
17. 如請求項13所述的光學模組，其中該功能性膜是由環烯烴聚合物(COP)、無色聚醯亞胺(CPI)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯醇(PVA)、聚芳酯(PAR)、聚碸(PSU)及聚烯烴(PO)中的至少一種薄膜所構成。
18. 如請求項13所述的光學模組，其中該功能性膜的厚度為10-100微米。
19. 如請求項13所述的光學模組，其中該功能性膜的面內相位差值小於30奈米。
20. 如請求項13所述的光學模組，其中該功能性膜的穿透率大於90%。
21. 如請求項13所述的光學模組，其中該功能性膜的楊氏模數小於3MPa。
22. 如請求項13所述的光學模組，其中該功能性膜的至少一側設置有一抗反射鍍膜或一帶通濾波層。

Images