TWM639575U

TWM639575U - 光學膜及應用其的發光模組

Info

Publication number: TWM639575U
Application number: TW111202916U
Authority: TW
Inventors: 陳盈同
Original assignee: 詠巨科技有限公司
Priority date: 2022-03-24
Filing date: 2022-03-24
Publication date: 2023-04-11

Abstract

本創作公開一種光學膜及應用其的發光模組。發光模組包括發光組件以及光學膜。發光組件包括基板以及設置在基板上的多個發光單元。光學膜設置在發光單元上，且包括基底層與第一光學結構。第一光學結構設置在基底層上，且包括第一高折射率層以及第一低折射率層。第一高折射率層位於發光組件與第一低折射率層之間。第一高折射率層與第一低折射率層之間的交界面包含多個第一斜面，且每一第一斜面相對於基底層的厚度方向傾斜。

Description

光學膜及應用其的發光模組

本創作涉及一種光學膜及應用其的發光模組，且特別是關於一種應用在顯示裝置中的光學膜及應用其的發光模組。

目前，背光模組已被廣泛應用在顯示裝置中，特別是液晶顯示裝置，以提供顯示畫面所需要的光源。現有的背光模組通常包括發光組件以及設置在背光源上的光學組件。光學組件可用以調整發光組件所產生的光束，以使亮度均勻分布。

背光模組中的發光組件通常採用多個排成陣列的發光二極體(LED)或次毫米發光二極體(mini LED)，其所產生的光束集中而具有較高的指向性。因此，要將發光組件所產生的點光源陣列轉換成面光源，光學組件通常要利用較多的光學膜片，如：導光片、擴散片、增亮膜等光學膜，以利用光線折射、反射或散射等物理現象，將發光組件所產生的光束擴散到整個顯示區域。然而，這會導致光學組件的總厚度無法被進一步縮減。

本創作所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種發光模組及應用其的光學膜。光學膜對於點光源具有良好的擴散效果，可應用在顯示裝置的發光模組中。

為了解決上述的技術問題，本創作所採用的一技術方案是提供一種發光模組。發光模組包括發光組件以及光學膜。發光組件包括基板以及設置在基板上的多個發光單元。光學膜設置在發光單元上，且包括基底層與第一光學結構。第一光學結構設置在基底層上，且包括第一高折射率層以及第一低折射率層。第一高折射率層位於發光組件與第一低折射率層之間。第一高折射率層與第一低折射率層之間的交界面包含多個第一斜面，且每一第一斜面相對於基底層的厚度方向傾斜。相連接的兩個第一斜面共同形成第一夾角，第一夾角與第一高折射率層的折射率以及第一低折射率層的折射率之間滿足下列關係式：θ1≦(180-2*arcsin(n10/n11))；其中，θ1為所述第一夾角，n11為所述第一高折射率層的折射率，而n10為第一低折射率層的折射率。

為了解決上述的技術問題，本創作所採用的一技術方案是提供一種光學膜。光學膜包括基底層與第一光學結構。第一光學結構設置在基底層的一入光側，且包括第一高折射率層以及第一低折射率層。第一低折射率層位於第一高折射率層與基底層之間。第一高折射率層與第一低折射率層之間的交界面包含多個第一斜面，且每一第一斜面相對於基底層的厚度方向傾斜。第一低折射率層的折射率與第一高折射率層的折射率之間的比值範圍由0.85至0.97。

本創作的其中一有益效果在於，本創作所提供的光學膜與應用其的發光模組，其能通過“光學膜設置在多個發光單元上，且包括基底層及第一光學結構”、“第一光學結構包括第一高折射率層以及第一低折射率層，第一高折射率層位於發光組件與第一低折射率層之間”以及“第一高折射率層與第一低折射率層之間的交界面包含多個第一斜面，且每一第一斜面相對於基底層的厚度方向傾斜”的技術方案，以擴散發光組件所產生的光束。

為使能更進一步瞭解本創作的特徵及技術內容，請參閱以下有關本創作的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本創作加以限制。

Z1-Z8:發光模組

1:發光組件

10:基板

100:底板

101:反射層

101s:反射表面

11:發光單元

12,12’:封裝層

2A-2F,2B’:光學膜

20:基底層

20a:第一表面

20b:第二表面

21:第一光學結構

210:第一低折射率層

210A,220A:凹陷微結構

21L:第一稜線

211:第一高折射率層

211s:入光面

211A,221A:凸出微結構

S1:第一斜面

θ1:第一夾角

L1:第一初始光束

L11,L13,L16,L17:第一反射光束

L12,L14,L15,L18:第一透射光束

L2:第二初始光束

L21:第二全反射光束

L22,L24,L26:第二透射光束

L23,L25,L27:第二反射光束

22:第二光學結構

220:第二高折射率層

221:第二低折射率層

221s:外表面

22L:第二稜線

S2:第二斜面

θ2:第二夾角

θ:頂角

222:第三高折射率層

S3:第三斜面

θ3:第三夾角

b1:氣泡

P1:奈米顆粒

d1:第一間距

d2:第二間距

d3:第三間距

D1:第一方向

D2:第二方向

G1:空隙

圖1為本創作第一實施例的發光模組的局部側視示意圖。

圖2A為圖1中的區域IIA的局部放大示意圖。

圖2B為圖1中的區域IIA的局部放大示意圖。

圖3為本創作一實施例的第一光學結構的局部立體分解示意圖。

圖4為本創作另一實施例的發光模組的局部放大示意圖。

圖5為本創作第二實施例的發光模組的局部側視示意圖。

圖6為圖5中的區域VI的局部放大示意圖。

圖7為本創作一實施例的光學膜的局部立體分解示意圖。

圖8為本創作另一實施例的光學膜的局部立體分解示意圖。

圖9為本創作另一實施例的發光模組的局部放大示意圖。

圖10為本創作另一實施例的發光模組的局部放大示意圖。

圖11為本創作另一實施例的發光模組的局部放大示意圖。

圖12為本創作第三實施例的發光模組的局部側視示意圖。

圖13為本創作第四實施例的發光模組的局部側視示意圖。

圖14為本創作第五實施例的發光模組的局部側視示意圖。

圖15為本創作第六實施例的發光模組的局部側視示意圖。

圖16為圖15的光學膜的局部立體分解圖。

圖17為本創作第七實施例的發光模組的局部側視示意圖。

圖18為本創作第八實施例的發光模組的局部側視示意圖。

以下是通過特定的具體實施例來說明本創作所公開有關“光學膜及應用其的發光模組”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本創作的優點與效果。本創作可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本創作的構思下進行各種修改與變更。另外，本創作的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本創作的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本創作的保護範圍。

應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者信號，但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

請參照圖1與圖2A，圖1為本創作第一實施例的發光模組的局部側視示意圖，且圖2A為圖1中的區域IIA的局部放大示意圖。發光模組Z1可以被應用在顯示裝置的背光模組，如：直下式背光模組內，以將光源均勻地擴散到特定的顯示區域。

發光模組Z1包括發光組件1以及光學膜2A。發光組件1包括基板10以及設置在基板10上的多個發光單元11。基板10具有用來反射光束的反射表面101s，且多個發光單元11設置在反射表面101s上。進一步而言，本實施例的基板10包括一底板100以及設置在底板100上的反射層101，且多個發光單元 11設置在反射層101上，但本創作不限於此。底板100例如是陶瓷底板、金屬底板或者複合底板，本創作並不限制。反射層101例如是金屬鍍層或是塗佈反射白膠，以反射多個發光單元11所產生的光束。

多個發光單元11設置在基板10上，並排列成陣列以產生點光源或線光源。另外，每一發光單元11可以是微發光二極體(micro LED)或者是次毫米發光二極體(mini LED)，但本創作並不限制。另外，在本實施例中，發光組件1還進一步包括一封裝層12，且封裝層12會覆蓋每一發光單元11，以保護發光單元11。

光學膜2A緊鄰於發光組件1而設置在多個發光單元11上。在本實施例中，光學膜2A是直接設置在發光組件1的封裝層12上，但本創作不以此為限。在另一實施例中，光學膜2A也可以與發光組件1彼此間隔一預定距離。

光學膜2A可均勻地擴散發光單元11所產生的光束。進一步而言，光學膜2A可以作為擴散片或者增亮片，以將點光源或者線光源轉換為面光源。如圖1所示，本創作實施例所提供的光學膜2A包括基底層20以及第一光學結構21。在一實施例中，光學膜2A的總厚度可由40μm至300μm。

進一步而言，光學膜2A具有一入光側以及與入光側相對的出光側。第一光學結構21可位於光學膜2A的入光側或者是出光側。在本實施例中，第一光學結構21是位於光學膜2A的入光側。

進一步而言，基底層20具有第一表面20a以及與第一表面20a相對的第二表面20b。在本實施例中，基底層20的第一表面20a面對發光組件1。在本實施例中，第一光學結構21是設置在第一表面20a上，而位於基底層20的入光側。然而，在另一實施例中，第一光學結構21也可以設置在第二表面20b。在本實施例中，第一光學結構21的厚度範圍是由5um至100um。

另外，構成基底層20的材質可以是聚對苯二甲酸乙二酯 (polyethylene terephthalate，PET)，聚苯乙烯(PS)、聚碳酸脂(PC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、壓克力(PMMA)、丙烯酸(MMA)等等。只要構成基底層20的材質可允許光束通過，本創作並不限定。另外，基底層20的厚度可以是由30μm至250μm，較佳是50μm至125μm，較易於加工。

本實施例中，第一光學結構21包括第一低折射率層210以及一第一高折射率層211。第一高折射率層211會位於第一低折射率層210與發光組件1之間。據此，第一高折射率層211具有面對發光組件1的入光面211s。另外，第一高折射率層211會完全覆蓋第一低折射率層210。在本實施例中，第一高折射率層211的入光面211s為平坦表面，且直接連接於發光組件1的封裝層12，但本創作不以此為限。

也就是說，多個發光單元11所產生的光束會由第一高折射率層211的入光面211s進入光學膜2A，之後再通過第一低折射率層210以及基底層20，並由基底層20的第二表面20b射出。

另外，在本實施例中，基底層20的折射率會低於第一高折射率層211的折射率，但會高於第一低折射率層210的折射率。另外，本實施例中，發光組件1的封裝層12的折射率會低於第一高折射率層211的折射率。舉例而言，封裝層12的折射率可以是1.48，第一高折射率層211的折射率可以為1.61，第一低折射率層210的折射率可以是1.45，基底層20的折射率可以是1.57，但本創作不以此為限。

請參照圖2A，須說明的是，第一高折射率層211與第一低折射率層210之間的交界面包含多個第一斜面S1，且每一個第一斜面S1相對於基底層20的厚度方向傾斜。在本實施例中，每兩個相連的第一斜面S1共同形成一第一夾角θ1。

在本實施例中，第一夾角θ1、第一高折射率層211的折射率以及第一低折射率層210的折射率之間滿足下列關係式：θ1≦(180-2*arcsin(n10/n11))；其中，θ1為第一夾角，n11為第一高折射率層211的折射率，而n10為第一低折射率層210的折射率。如此，大部分由發光單元11所產生的光束，會以大於全反射臨界角的角度初次投射到第一斜面S1，而被全反射。通過使兩相連接的第一斜面S1形成的第一夾角θ1小於特定值，使發光單元11所產生的光束中，以相對於發光單元11的光軸傾斜10度以內的角度進入第一光學結構21並投射到第一斜面S1的光束，都可以被全反射。

另外，在一較佳實施例中，第一低折射率層210的折射率n10與第一高折射率層211的折射率n11之間的比值R(R=n10/n11)是0.85至0.97，可以使光學膜2A具有更好的擴光效果。須說明的是，當比值R高於0.97時，光學折射效果較差。另外，當比值R小於0.85時，第一低折射率層210的材料需選用含氟材料。然而，含氟的第一低折射率層210與常用的第一高折射率層211的材料，如：聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，較難結合且匹配性差。

須說明的是，當光束由折射率較高的介質(第一高折射率層211)進入折射率較低的介質(第一低折射率層210)，且光束的入射角大於臨界角時，光束就會被全反射。反之，當光束由折射率較低的介質進入折射率較高的介質時，光束則不會被全反射，而是會分成折射光與反射光。

因此，通過使第一高折射率層211位於第一低折射率層210與發光組件1之間，可以增加光束在光學膜2A內被全反射的機率。另一方面，既然基底層20的折射率高於第一低折射率層210的折射率，當光束由第一低折射率層210進入基底層20之後，不會被全反射。

如圖2A所示，以單一個發光單元11所產生的第一初始光束 L1為例來進行說明，但發光單元11所產生的光束並不限於此。另外，為了便於說明光束在光學膜2A內的路徑，有部分折射光束或部分反射光束並未繪示在圖2A中。

第一初始光束L1投射到封裝層12與第一高折射率層211的交界面(也就是第一高折射率層211的入光面211s)時，會形成一第一反射光束L11以及第一透射光束L12。第一反射光束L11會投射到發光組件1的反射表面101s後，再被反射到第一光學結構21中。

第一透射光束L12投射到第一斜面S1的入射角小於全反射臨界角，因此在第一斜面S1會形成進入第一低折射率層210的另一第一反射光束L13以及第一透射光束L14。第一透射光束L14通過基底層20之後射出。第一反射光束L13以小於全反射臨界角的角度投射到另一個第一斜面S1，而再分成第一透射光束L15以及第一反射光束L16。值得注意的是，第一反射光束L16投射到另一第一斜面S1的入射角大於全反射臨界角，而可被全反射。

第一透射光束L15投射到第一低折射率層210後又再分成第一透射光束L18與第一反射光束L17。第一透射光束L18通過基底層20出射，投射到光學膜2A外。第一反射光束L17可繼續通過折射、反射與全反射，而在第一低折射率層210與第一高折射率層211之間傳遞。

另外，請參照圖2B，以單一個發光單元11所產生的第二初始光束L2為例來說明。相似地，為了便於說明光束在光學膜2A內的路徑，有部分折射光束或部分反射光束並未繪示在圖2B中。第二初始光束L2垂直於入光面211s而進入第一高折射率層211，再投射到第一斜面S1。由於第二初始光束L2投射到第一斜面S1的入射角會大於全反射臨界角，因此會被全反射而形成第二全反射光束L21，而不會直接進入第一低折射率層210。

在第二全反射光束L21投射到另一個第一斜面S1後，再被分成第二透射光束L22與第二反射光束L23。第二透射光束L22在投射到基底層20的第一表面20a後，分成第二透射光束L24與第二反射光束L25。第二透射光束L24通過基底層20後出射，另一部分第二反射光束L25繼續在第一光學結構21內通過反射、折射或全反射而被分散。

另外，第二反射光束L23再被反射到第一斜面S1，而分成另一第二透射光束L26與另一第二反射光束L27。第二透射光束L26通過多次折射、反射或全反射，多次往返於第一高折射率層211第一低折射率層210層之間，而在第一光學結構21內傳遞。

因此，第二反射光束L23在第一低折射率層210與第一高折射率層211之間的交界面被多次地被折射、反射或是全反射，而可在第一光學結構21內被側向地傳遞一定距離。第二反射光束L27以大於全反射臨界角的入射角投射到第一斜面S1，而被全反射。另外，須說明的是，進入光學膜2A的光束大部分都是接近垂直於入光面211s而進入第一高折射率層211，如：第二初始光束L2，而通過折射、反射或全反射被擴散。據此，本實施例所提供的光學膜2A可以有效地將發光組件1所產生的點光源擴散。

第一低折射率層210的表面輪廓與第一高折射率層211的表面輪廓可相互配合。第一低折射率層210具有多個微結構，每一個微結構可以是三角柱、梯形柱、弓形柱、凸金字塔形、凹金字塔形或其他稜錐體，但本創作並不限於此。

請參照圖3，其為本創作一實施例的第一光學結構的局部立體分解示意圖。在本實施例中，第一低折射率層210具有多個凹陷微結構210A，且第一高折射率層211填滿多個凹陷微結構210A。詳細而言，可以先製作具有多個凹陷微結構210A的第一低折射率層210，再將具有高折射率的膠材填入多個凹陷微結構210A內，而形成第一高折射率層211。因此，第一高折射率層211會具有多個凸出微結構211A。

據此，第一低折射率層210的凹陷微結構210A與第一高折射率層211的凸出微結構211A兩者的形狀相互配合。在本實施例中，凹陷微結構210A為凹金字塔微結構，而凸出微結構211A為凸金字塔微結構。凹陷微結構210A可包括四個相互連接的三角形斜面，且四個三角形斜面會彼此相連而使凹陷微結構210A具有封閉的開口端，有助於使進入到第一光學結構21內的光束被更多次地反射與折射。在另一實施例中，每一凹陷微結構210A(或凸出微結構211A)也可以具有三個三角形斜面，但本創作不限於此。

當其中一個發光單元11所產生的光束進入第一光學結構21內之後，可通過多次反射與折射而在第一光學結構21內側向傳輸一定距離後，再進入基底層20。如此，可以增加光學膜2A的均光效果。

請參照圖4，其為本創作另一實施例的發光模組的局部側視示意圖。本實施例與前一實施例的發光模組Z1相同的元件具有相同的標號，且相同的部分不再贅述。本實施例的第一光學結構21內具有多個氣泡b1。詳細而言，第一低折射率層210與第一高折射率層211中的至少一者，具有隨機分散於其中的多個氣泡b1。

在一實施例中，多個氣泡b1為微氣泡(microbubble)或者是超微細氣泡(ultrafine bubble)。進一步而言，至少90%個數的氣泡b1的氣泡徑小於10μm，較佳是小於1μm。據此，多個氣泡b1的平均氣泡徑也會小於10μm，較佳是小於1μm。既然氣泡b1的形狀不一定是圓形，在本創作中，“氣泡b1的氣泡徑”是指個別氣泡b1的最大直徑與最小直徑的平均值。另外，“平均氣泡徑”是指所有氣泡b1的氣泡徑的平均數。

進一步而言，多個氣泡b1的(面積)分布密度是大於或等於100個/mm²。另外，多個氣泡b1的體積分布密度至少1000/mm³。填充在多個氣泡b1內的介質可以是空氣、氮氣、氦氣、氖氣、二氧化碳或其任意組合。然而，在另一實施例中，第一高折射率層211內也可以具有多個分散的氣泡b1，而第一低折射率層210與基底層20內幾乎不具有氣泡。在又一實施例中，第一低折射率層210與第一高折射率層211可以都具有氣泡b1。

須說明的是，當光束由光疏介質(空氣)進入光密介質(光學膜2A)時，光束的折射角會小於入射角。反之，當光束由光密介質進入光疏介質時，光束的折射角會大於入射角。既然第一光學結構21的內部具有以高密度分布的多個氣泡b1，對於光束而言，第一光學結構21會具有不同的傳遞介質。因此，當光束在第一光學結構21內傳遞時，很容易在相異的介質界面之間發生多角度與多方向的折射、反射與散射，從而進一步提升擴散光束的效果。

請參照圖5至圖6，圖5為本創作第二實施例的發光模組的局部側視示意圖，而圖6為圖5中的區域VI的局部放大示意圖。本實施例的發光模組Z2與前一實施例的發光模組Z1相同的元件具有相同的標號，且相同的部分不再贅述。

本實施例的光學膜2B包括基底層20、第一光學結構21以及第二光學結構22。第一光學結構21與第二光學結構22分別位於基底層20的兩相反側。詳細而言，第二光學結構22是位於基底層20的第二表面20b，也就是光學膜2B的出光側。在本實施例中，第二光學結構22的折射率大於空氣的折射率(1.33)。

如圖5及圖6所示，第二光學結構22的表面包括多個第二斜面S2，且每兩個相連接的所述第二斜面S2之間共同形成一第二夾角θ2。在本實施例中，第二夾角θ2可大於或等於第一夾角θ1。詳細而言，第二光學結構22包括多個微結構，每一個微結構可以是三角柱、梯形柱、弓形柱、半圓形柱、凸金字塔形、凹金字塔形、稜錐柱或半圓球形，本創作並不限制。

如圖5所示，在本實施例中，第一低折射率層210的任兩個微結構之間的第一間距d1可小於或等於第二光學結構22的任兩個微結構之間的第二間距d2。另外，第二光學結構22的微結構的截面寬度會可大於或等於第一低折射率層210的微結構的截面寬度。

請參照圖7，顯示本創作一實施例的光學膜的局部立體示意圖。在圖7所示的實施例中，第二光學結構22的多個凸柱微結構(如：三角柱、半圓柱或多角柱)是沿著第二方向D2延伸，但本創作不以此例為限。另外，第一低折射率層210的多個凸柱微結構(如：三角柱、半圓柱或多角柱)是在第一方向D1上並排，且沿著第二方向D2延伸，但本創作不以此為限。

在本實施例中，第一低折射率層210的每一個凸柱微結構為倒三角柱，且具有一第一稜線21L。第二光學結構22的每一凸柱微結構為三角柱，且具有一第二稜線22L，且第一稜線21L與第二稜線22L具有相同的延伸方向(第二方向D2)。

請參照圖8，顯示本創作另一實施例的光學膜的局部立體示意圖。在本實施例的光學膜2B’中，第一低折射率層210包括多個第一凸柱微結構，第二光學結構22包括多個第二凸柱微結構，但第一凸柱微結構與第二凸柱微結構分別具有不同的延伸方向。在一實施例中，第一低折射率層210的第一凸柱微結構與第二光學結構22的第二凸柱微結構的延伸方向之間所形成的夾角的範圍由45度至90度，較佳是80至90度。

第一低折射率層210的多個第一凸柱微結構在第二方向D2上並排設置，且每一第一凸柱微結構是沿著第一方向D1延伸。然而，第二光學結構22的多個第二凸柱微結構是在第一方向D1上並排設置，且每一第二凸柱微結構沿著第二方向D2延伸。

如圖8所示，舉例而言，第一低折射率層210的每一第一凸柱微結構為倒三角柱，且具有一第一稜線21L。第二光學結構22的每一第二凸柱微結構為三角柱，且具有一第二稜線22L。第一稜線21L的延伸方向與第二稜線22L的延伸方向之間所形成的夾角的範圍可由45度至90度。相較於圖7所示的光學膜2B，圖8所示的光學膜2B’可具有更均勻的擴光效果。

請參照圖9，顯示本創作不同實施例的發光模組的局部放大示意圖。圖9所示的實施例與圖6的實施例相同或相似的元件具有相同的標號，且相同的部分不再贅述。

第二光學結構22、第一低折射率層210與第一高折射率層211中的至少其中一者具有隨機分散於其內部的多個氣泡b1以及多個奈米顆粒P1，且至少一奈米顆粒P1與其中一個氣泡b1結合。本實施例中，以第一高折射率層211為例來說明。如前所述，多個氣泡b1可包括微氣泡(microbubble)、超微細氣泡(ultrafine bubble)或其混合。進一步而言，至少90%個數的氣泡b1的氣泡徑小於10μm，較佳是小於1μm。

另外，在本實施例中，一部分奈米顆粒P1會與對應的氣泡b1結合。當奈米顆粒P1與對應的氣泡b1結合後，與奈米顆粒P1結合的氣泡b1不會溶於膠體內，確保氣泡b1存在。詳細而言，與氣泡b1結合的奈米顆粒P1通常會緊靠氣泡b1的邊緣，且位於氣泡b1內部，但本創作不以此為限。少數與氣泡b1結合的奈米顆粒P1是位於氣泡b1外，但仍緊靠於氣泡b1的邊緣。

須說明的是，並不是所有的奈米顆粒P1都會跟氣泡b1結合。也就是說，有些氣泡b1會個別地分散在第一高折射率層211內。另一方面，也有些沒有與氣泡b1結合的奈米顆粒P1會個別地分散在第一高折射率層211中。另外，本創作中，並不限定一個氣泡b1只與一個奈米顆粒P1結合，也有可能一個氣泡b1與兩個或者更多的奈米顆粒P1結合。

在一實施例中，在多個奈米顆粒P1中，90%個數的奈米顆粒P1的粒徑不超過100nm，較佳是30nm至50nm。據此，奈米顆粒P1的平均粒徑不超過100nm，較佳是30nm至50nm。在本創作中，“奈米顆粒P1的粒徑”是指個別奈米顆粒P1的最大直徑與最小直徑的平均值。

另外，“奈米顆粒P1的平均粒徑”是指所有奈米顆粒P1的粒徑的平均數。另外，奈米顆粒P1可以是奈米金屬、奈米氧化物或是奈米鑽石。在最佳實施例中，奈米顆粒P1的材料為二氧化矽或是二氧化鈦。第一光學結構21包括多個分散在其內部的奈米顆粒P1，還可以提升擴光效果。

請參照圖10，在本創作另一實施例的光學膜2B中，第二光學結構22、第一低折射率層210與第一高折射率層211中的至少其中一者可以具有多個隨機分散於其內部的氣泡b1。在本實施例中，以第二光學結構22具有氣泡b1為例來說明。在第二光學結構22的每一個微結構中，多個氣泡b1的體積分布密度(每單位體積的個數)是由第二光學結構22的微結構的頂端朝向基底層20的方向遞減。

進一步而言，將第二光學結構22的微結構在一半高度以上的部分定義為微結構的上半部，並將第二光學結構22的微結構在一半高度以下的部分定義為第二光學結構22的微結構的下半部。據此，多個氣泡b1在第二光學結構22的每一微結構的上半部的體積分布密度會大於在下半部的體積分布密度。

請參照圖11，在本創作另一實施例的光學膜2B中，第二光學結構22可以具有多個氣泡b1以及多個奈米顆粒P1，且至少一奈米顆粒P1與氣泡b1結合，來提升擴光效果。氣泡b1的氣泡徑範圍與奈米顆粒P1的粒徑及材料已於前文中敘述，在此不再贅述。

請參照圖12，顯示本創作第三實施例的發光模組的局部側視示意圖。本實施例的發光模組Z3與第二實施例的發光模組Z2相同的元件具有相同的標號，且相同的部分不再贅述。本實施例與第二實施例不同的第方在於，光學膜2B與發光組件1彼此分隔設置。也就是說，在光學膜2B與發光組件1的封裝層12之間定義出一空隙G1，且空隙G1內可填充空氣。

進一步而言，第一高折射率層211的入光面211s不會緊貼於發光組件1的封裝層12。由於空氣的折射率與第一高折射率層211的折射率n10之間的差值較大，有助於擴散光束。

請參照圖13，圖13為本創作第四實施例的發光模組的局部側視示意圖。本實施例的發光模組Z4與第三實施例的發光模組Z3相同的元件具有相同的標號，且相同的部分不再贅述。在本實施例中，發光組件1的封裝層12’並沒有完全覆蓋基板10的反射表面101s。進一步而言，封裝層12’包括多個彼此分離的部分，且每一部分覆蓋對應的發光單元11。

另外，光學膜2A與發光組件1也是彼此分隔設置，而定義出空隙G1，且在空隙G1內可填充空氣，但本創作不以此例為限。在另一實施例中，光學膜2A也可以局部地接觸封裝層12’。也就是說，第一高折射率層211的入光面211s與封裝層12’之間可定義出多個空隙。

請參照圖14，圖14為本創作第五實施例的發光模組的局部側視示意圖。本實施例的發光模組Z5與第二實施例的發光模組Z2相同的元件具有相同的標號，且相同的部分不再贅述。

在本實施例中，光學膜2C包括基底層20、第一光學結構21及第二光學結構22。第二光學結構22包括第二高折射率層220及第二低折射率層221。第二高折射率層220位於第二低折射率層221與基底層20之間。也就是說，在本實施例中，通過基底層20後的光束會先進入第二高折射率層220，再進入第二低折射率層221。當光束入射第二高折射率層220與第二低折射率層221之間的交界面的入射角大於全反射臨界角時，光束也會被全反射。據此，光束也會在第二光學結構22內被多次折射與反射而被側向傳輸，以使光學膜2C具有更好的擴光效果。

第二高折射率層220的折射率高於第二低折射率層221的折射率。另外，第二高折射率層220的表面輪廓會與第二低折射率層221的表面輪廓相互配合。第二高折射率層220與第二低折射率層221之間的交界面包括多個第二斜面S2，每一第二斜面S2相對於基底層20的厚度方向傾斜。

如圖14所示，第二高折射率層220具有多個微結構。第二高折射率層220兩相鄰微結構的第二間距d2，會大於第一低折射率層210的兩相鄰微結構之間的第一間距d1，但本創作不以此為限。另外，第二低折射率層221包覆第二高折射率層220且具有一外表面221s。本實施例中，外表面221s為光學膜2C的出光面，且為平坦表面。

在本實施例中，通過使第二光學結構22的第二高折射率層220位於基底層20與第二低折射率層221之間，可以增加投射到第二斜面S2的光束被全反射的次數，而使光束在第二光學結構22內橫向地傳輸。如此，光學膜2C的擴光效果可以被進一步提升。

請參照圖15以及圖16。圖15為本創作第六實施例的發光模組的局部側視示意圖，且圖16為圖15的光學膜的局部立體分解圖。本實施例的發光模組Z6與第五實施例的發光模組Z5相同的元件具有相同的標號，且相同的部分不再贅述。如圖15所示的光學膜2D，第二高折射率層220具有多個微結構。第二高折射率層220兩相鄰微結構的第二間距d2，會等於第一低折射率層210的兩相鄰微結構之間的第一間距d1，但本創作不以此為限。

請參照圖16，詳細而言，第一低折射率層210包括多個凹陷微結構210A。第一高折射率層211填入多個凹陷微結構210A內，而形成多個凸出微結構211A，且凸出微結構211A與凹陷微結構210A的形狀相互配合。在本實施例中，凹陷微結構210A為凹金字塔微結構，而凸出微結構211A為凸金字塔微結構。本實施例的每一凹陷微結構210A(或凸出微結構211A)具有四個相互連接的第一斜面S1，且每一個第一斜面S1是三角形斜面，但本創作不以此為限。在另一實施例中，每一凹陷微結構210A(或凸出微結構211A)也可以只具有三個相互連接的第一斜面S1。

如圖16所示，至少一三角形斜面的頂角與第一高折射率層211的折射率以及第一低折射率層210的折射率之間滿足下列關係式：θ≦(180-2*arcsin(n10/n11))；其中，θ為三角形斜面的頂角，n11為第一高折射率層211的折射率，而n10為第一低折射率層210的折射率。如此，有助於使進入到第一光學結構21內的光束被更多次地反射與折射。

與第一光學結構21不同，第二光學結構22的第二高折射率層220包括多個凹陷微結構220A，而第二低折射率層221填入多個凹陷微結構220A，而形成多個凸出微結構221A。凹陷微結構220A可以是凹金字塔微結構，而凸出微結構221A可以是凸金字塔微結構。據此，第二高折射率層220的每一凹陷微結構220A與第二低折射率層221的每一凸出微結構221A兩者的形狀相互配合。進一步而言，第二高折射率層220的每一凹陷微結構220A具有四個相互連接的第二斜面S2，且每一個第二斜面S2為三角形斜面，但本創作不以此為限。在另一實施例中，第二高折射率層220的每一凹陷微結構220A也可以只具有三個相互連接的第二斜面S2。

請參照圖17，圖17為本創作第七實施例的發光模組的局部側視示意圖。本實施例的發光模組Z7與第五實施例的發光模組Z5相同的元件具有相同的標號，且相同的部分不再贅述。

在本實施例中，光學膜2E的第二光學結構22包括第二高折射率層220、第二低折射率層221以及第三高折射率層222。第二低折射率層221位於第二高折射率層220與第三高折射率層222之間。值得一提的是，第二高折射率層220與第二低折射率層221之間的交界面包括多個第二斜面S2，但第二低折射率層221於第三高折射率層222之間的交界面為平坦面。

在本實施例中，第三高折射率層222的表面包括多個第三斜面S3，且每兩個相連接的第三斜面S3之間共同形成一第三夾角θ3。在本實施例中，兩個相連接的所述第二斜面S2之間所形成的第二夾角θ2會小於或等於第三夾角θ3。

另外，第二高折射率層220的每一微結構與第三高折射率層222的每一微結構各具有不同的截面寬度。第二高折射率層220的任兩相鄰微結構的第二間距d2會小於或等於第三高折射率層222的任兩相鄰微結構之間的第三間距d3。

請參照圖18，圖18為本創作第八實施例的發光模組的局部側視示意圖。本實施例的發光模組Z8與第五實施例的發光模組Z5相同的元件具有相同的標號，且相同的部分不再贅述。

在本實施例中，光學膜2F的第一光學結構21與第二光學結構22分別位於基底層20的入光側(第一表面20a)與出光側(第二表面20b)。本實施例中，第一光學結構21的第一高折射率層211的入光面211s，以及第二光學結構22的第二低折射率層221的外表面221s(出光面)都不是平坦表面，而是具有多個凹陷微結構。

詳細而言，在製作本實施例的第一光學結構21時，可以先利用一結構輪，在基底層20的第一表面20a上形成具有多個凹陷微結構的第一低折射率層210。之後，利用高折射率膠材填充多個凹陷微結構，同時利用同一結構輪在高折射率膠材的外表面形成多個凹陷微結構，而形成覆蓋第一低折射率層210的第一高折射率層211。據此，除了可以增加光束的擴光效果外，也增加製造光學膜2F的便利性。

因此，第一高折射率層211在面對第一低折射率層210的一側，會具有多個凸出微結構，且凸出微結構與凹陷微結構二者的形狀相互配合。另外，第一高折射率層211的入光面211s也會具有多個凹陷微結構。值得一提的是，第一高折射率層211的每個凹陷微結構與第一低折射率層210的每個凹陷微結構可具有大致相同的形狀。

在一實施例中，第一低折射率層210與第一高折射率層211兩者的凹陷微結構可以是圖16所示的凹陷微結構210A，而第一高折射率層211的凸出微結構例如是圖16所示的凸出微結構211A，但本創作不以此為限。另外，第一高折射率層211的凹陷微結構的位置不一定要對齊於第一低折射率層210的凹陷微結構。如此，可以提升光學膜2F的擴光效果。

相似地，第二光學結構22包括第二高折射率層220以及第二低折射率層221。在製作本實施例的第二光學結構22時，可以利用一結構輪，在基底層20的第二表面20b上形成具有多個凹陷微結構的第二高折射率層220。之後，利用低折射率膠材填充多個凹陷微結構，同時利用同一結構輪在低折射率膠材的外表面形成多個凹陷微結構，而形成覆蓋第二高折射率層220的第二低折射率層221。

因此，第二低折射率層221在面對第二高折射率層220的一側，會具有多個凸出微結構，且凸出微結構與凹陷微結構二者的形狀相互配合。另外，第二低折射率層221的外表面221s具有多個凹陷微結構。另外，第二低折射率層221的凹陷微結構的位置不一定要對齊於第二高折射率層220的凹陷微結構。如此，可以提升光學膜2F的擴光效果。

相較於圖15的實施例，在本實施例中，通過使光學膜2F的入光面211s與出光面(外表面221s)都具有多個凹陷微結構，可以進一步提升光學膜2F的擴光效果。然而，在另一實施例中，圖18所示的第二光學結構22也可以被省略，或者被替換為圖12、圖15或者圖17所示的第二光學結構22。

另外，本實施例的光學膜2F與發光組件1彼此分隔設置，而定義出空隙G1，但本創作不以此為限。在另一圖未繪示的實施例中，本實施例的光學膜2F也可以局部地連接於發光組件1的封裝層12。既然光學膜2F的入光面211s具有多個凹陷微結構，當光學膜2F固定於封裝層12上時，在光學膜2F與封裝層12之間會定義出多個空隙。

[實施例的有益效果]

本創作的其中一有益效果在於，本創作所提供的光學膜與應用其的發光模組，其能通過“光學膜2A-2F,2B’設置在多個發光單元11上，且基底層20及第一光學結構21”、“第一光學結構21包括第一高折射率層211以及一第一低折射率層210，第一高折射率層211位於發光組件1與第一低折射率層210之間”以及“第一高折射率層211與第一低折射率層210之間的交界面包含多個第一斜面S1，且每一第一斜面S1相對於基底層20的厚度方向傾斜”的技術方案，以擴散發光組件1所產生的光束，使發光模組Z1-Z8輸出的光束具有較均勻的亮度分布。

另外，通過使相連的兩個第一斜面S1所形成的第一夾角θ1、第一高折射率層211的折射率n11以及所述第一低折射率層210的折射率n10之間滿足下列關係式：θ1≦(180-2*arcsin(n10/n11))，由發光單元11所產生的光束初次投射到第一斜面S1時被全反射的機率可被大幅地增加，進而提升擴光效果。

相較於現有的背光模組，本創作實施例的發光模組Z1-Z8可輸出已被擴散的點光源。據此，當本創作實施例的發光模組Z1-Z8被應用在顯示裝置時，可以省略使用擴散片與增亮片。進一步而言，通過在顯示裝置中使用本創作任一實施例的發光模組Z1-Z8，即便減少光學組件內的光學膜片的數量，仍可在顯示區域具有均勻的亮度分布。如此，可以進一步縮減光學組件的總厚度與顯示裝置的尺寸。

另外，通過使用本創作實施例所提供的光學膜2A-2F,2B’的任一者，可以將發光組件1所產生的光束擴散。另外，在本創作實施例中，第一光學結構21(或第二光學結構22)的內部可具有以高密度分布的多個氣泡b1，以增加光束的折射、反射與散射，從而達到擴散光束的效果。

在一實施例中，第一光學結構21(或第二光學結構22)還包括多個分布於其內部的奈米顆粒P1。一些奈米顆粒P1會與一些氣泡b1結合。如此，第一光學結構21或第二光學結構22時，與奈米顆粒P1結合的氣泡b1較容易被保留，而使第一光學結構21或第二光學結構22具有較多的氣泡b1，以提升擴光效果。

須說明的是，光學膜2A-2F,2B’並不一定要直接設置在發光組件1上。在光學膜2A-2F,2B’與發光組件1之間也可以設置其他光學膜(如：增亮膜)或者量子點膜。另外，本創作實施例的光學膜2A-2F,2B’並不限於應用在發光模組Z1-Z8中，也可以被應用在光學組件內，並配合其他光學膜片(如：導光板)，來擴散光束。本創作實施例所提供的光學膜2A-2F,2B’也可以被應用在照明裝置中。

以上所公開的內容僅為本創作的優選可行實施例，並非因此侷限本創作的申請專利範圍，所以凡是運用本創作說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本創作的申請專利範圍內。

Z1:發光模組