《增亮扩散膜.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《增亮扩散膜.pdf(9页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN101963678A43申请公布日20110202CN101963678ACN101963678A21申请号200910157614X22申请日20090721G02B3/00200601F21V5/0420060171申请人迎辉科技股份有限公司地址中国台湾台南市72发明人张沛颀姚伯元颜嘉国吴丽堂伍清钦74专利代理机构北京林达刘知识产权代理事务所普通合伙11277代理人刘新宇王璐54发明名称增亮扩散膜57摘要本发明提供一种增亮扩散膜,适合应用在显示器或者照明设备上,并包括一个基板层以及一个位于该基板层的一个出光面上的光处理层,该光处理层包括多个相邻连接并大致等高的正六角形的微。
2、透镜、多条围绕在所述微透镜周围的底凹沟,其中所述微透镜都具有一个大致位于几何中心的顶点,在两两相邻且平行的底凹沟间都具有一个阵列间距P,所述底凹沟的曲率半径R与阵列间距P的比值介于1/50至3/25之间,借此可在不需要特别增设扩散结构的情况下,提高增亮扩散膜的雾度及辉度增益比。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图2页CN101963679A1/1页21一种增亮扩散膜,包括一个具有一出光面的基板层以及一个位于该基板层的出光面上的光处理层,该光处理层包括多个相邻连接并等高的正六角形的微透镜以及多条围绕所述微透镜的底凹沟;其特征在于,所述微透镜都。
3、具有一个位于几何中心的顶点,在两两相邻且平行的底凹沟间都具有一阵列间距P,而所述底凹沟的曲率半径R与该阵列间距P的比值介于1/50至3/25之间。2根据权利要求1所述的增亮扩散膜,其特征在于,所述微透镜都具有一个高度H,该增亮扩散膜的深宽比为该高度H与该阵列间距P的比值,且该深宽比介于20至60之间。3根据权利要求2所述的增亮扩散膜,其特征在于,该增亮扩散膜适合运用在双张堆叠的场合中,且所述底凹沟的曲率半径R介于15M至70M之间。4根据权利要求3所述的增亮扩散膜,其特征在于,该增亮扩散膜适合运用在双张堆叠的场合中,其深宽比介于375至48之间。5根据权利要求4所述的增亮扩散膜,其特征在于,该。
4、阵列间距P介于30M至60M之间。6根据权利要求2所述的增亮扩散膜,其特征在于,该增量扩散膜适合单张分别使用,其深宽比介于34至55之间。7根据权利要求6所述的增亮扩散膜,其特征在于,该阵列间距P介于30M至60M之间。权利要求书CN101963678ACN101963679A1/5页3增亮扩散膜技术领域0001本发明涉及一种适合运用在显示器或者照明设备上,同时兼具有扩散及增亮效果的复合式的增亮扩散膜。背景技术0002以往用于显示器的光学膜在设计上,通常根据光学膜的性质可区分为将光源均匀分散的扩散膜以及将光源集中的增亮膜,通过多层的扩散膜及增亮膜的堆叠,来让光源均匀且增亮地投射在显示面板上。近。
5、年来出现一种兼具有增亮及扩散功能的复合式光学膜,这种复合式光学膜的形式有很多,以下只举一种以往的光学膜作说明。0003参阅图1、图2,以往增亮扩散膜1包括一个透光的基板层11、一个结合在该基板层11的一个入光面111上的扩散抗刮层12以及一个结合与该基板层11的一个出光面112上的扩散增亮层13。该扩散抗刮层12包括一个基底121以及多个分散在该基底121内的扩散粒子122,或该扩散抗刮层12可为高低不平的结构,目的是避免刮伤及克服膜片间的吸附问题,而该扩散增亮层13具有多个乱排且高度不等的半球形微透镜131。利用该微透镜131的形状进行聚光及利用微细颗粒状结构的分散增强扩散能力,可以让增亮扩。
6、散膜1同时具有增亮及扩散的效果。0004以往增亮扩散膜1的设计虽然可以达到预期的效果,但必需通过电铸翻模的方式以制造凹面母模,再成型扩散增亮层13,造成制造上的麻烦,同时也会增加材料成本。此外,以往增亮扩散膜1虽然可通过乱排及高度不同的微透镜131来达到扩散及增亮的目的,但是在相邻的微透镜131间有许多大小不一的缝隙132,当光线由基板层11的出光面112送出并通过该扩散增亮层13时,光线在通过微透镜131及缝隙132时的效果不一致,会产生不一致的扩散及透光星砂效果,而降低显示器品质。根据实际测试,具有此结构的增亮扩散膜1的单张雾度比较差,且有效聚光的透镜密度相对降低,也就是说,扩散聚光效果比。
7、较不好。0005此外,US7,286,280B2发明专利提供一种使用在背光模组上的增亮膜,该增亮膜的特色是在膜的表面设置多个紧邻相接且直径较大的半球形微透镜,然后在多个相邻的大直径微透镜间的缝隙间再充填一个个小直径的微透镜。前述美国发明专利虽然已尽量消除缝隙,避免缝隙影响到光源投射时的均匀度,但无论大、小直径的微透镜如何的密集,仍然会有缝隙存在,故就光源处理的均匀度来说也不尽完善。而与前述发明专利具有类似缺点的还有US20060146562及US7,092,166等的美国专利,不再逐一说明。0006另外,US7,068,433B2发明专利公开一种具有微结构的聚焦屏幕控制装置FOCUSINGSC。
8、REENMASTER,该装置具有多个蜂巢形HONEYCOMB且紧密排列的微透镜MICROLENS,利用微透镜的高度不同以及高点位置的偏移,来达到聚焦的目的,这种蜂巢形的微距镜虽然适合运用在聚焦屏幕的领域中,但各相邻的微距镜间的缝隙如果没有经过适当的设计,其扩散效果仍不理想,故并不适合直接运用在例如显示器的背光模组上。说明书CN101963678ACN101963679A2/5页4发明内容0007本发明的目的是提供一种高均匀度的扩散增亮结构,同时利用构造的形状设计配合,来搭配出适当的辉度增益比,以达到不同使用需求的增亮扩散膜。0008本发明的增亮扩散膜适合应用在显示器或者照明设备上,并包括一个基。
9、板层以及一个位于该基板层的一个出光面上的光处理层,该光处理层包括多个相邻连接并大致等高的正六角形的微透镜以及多条围绕该微透镜的底凹沟。0009本发明所述的增亮扩散膜,所述微透镜都具有一个大致位于几何中心的顶点,两两相邻且平行的底凹沟间具有一阵列间距PITCH,以下简称P,所述底凹沟的曲率半径R与该阵列间距P的比值介于1/50至3/25之间,借此可提高增亮扩散膜的雾度及辉度增益比。0010本发明所述的增亮扩散膜,所述微透镜具有一个高度H,且该高度H与阵列间距P的比值H/P,即该增亮扩散膜的深宽比介于20至60之间。通过控制不同的深宽比,可以提高增亮扩散膜的双张辉度增益比或者单张辉度增益比,使该增。
10、亮扩散膜适合运用在显示器或者照明设备上。0011本发明所述的增亮扩散膜,该增亮扩散膜适合运用在双张堆叠的场合中,且所述底凹沟的曲率半径R介于15M至70M之间。0012本发明所述的增亮扩散膜,该增亮扩散膜适合运用在双张堆叠的场合中,其深宽比介于375至48之间。0013本发明所述的增亮扩散膜,该阵列间距P介于30M至60M之间。0014本发明所述的增亮扩散膜,该增量扩散膜适合单张分别使用,其深宽比介于34至55之间。0015本发明的有益功效在于借在基板层的出光面上设置相接的正六角形的微透镜以及在所述微透镜间设置底凹沟,同时限制底凹沟的曲率半径,可以让本发明利用单一结构就可以同时达到增亮及扩散光。
11、源的目的。此外,本发明通过深宽比H/P值的配合,也可以提高单张或双张辉度增益比,使该增亮扩散膜适合运用在例如显示器以及照明设备等不同的场合。附图说明0016图1是一种以往增亮扩散膜的剖视示意图;0017图2是该以往增亮扩散膜的一局部俯视图;0018图3是本发明增亮扩散膜的实施例1的局部俯视图;0019图4是沿图3中44线所取的一个剖视图。具体实施方式0020下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。0021在本发明被详细描述之前,要注意的是,在以下的说明内容中,类似的元件是以相同的编号来表示。0022参阅图3、图4,本发明增亮扩散膜的实施例1包括一个基板层2以及一个位于该基板层2的一个出光面2。
12、1上方的光处理层3,其中该基板层2还具有一个供光线进入的入说明书CN101963678ACN101963679A3/5页5光面22,本发明实施例1的光处理层3包括多个紧密排列并自该出光面21往上突出的正六角形的微透镜31以及围绕该微透镜31的多条第一底凹沟32、多条第二底凹沟32以及多个第三底凹沟32”。每个六角形微透镜31都具有六个靠近所述底凹沟32、32、32”中的其中一个的底边311以及一个大致位于几何中心的顶点312。0023本发明实施例1的第一底凹沟32彼此平行地位于正六角形的微透镜31的相对的两侧,每个第一底凹沟32都具有一条中心线321,而两两相邻的中心线321间的宽度是阵列间距。
13、PPITCH,每个第一底凹沟32具有一个曲率半径RRADIUSOFCURVATURE。而所述第二底凹沟32也是彼此平行,并且和第一底凹沟32间形成120度的夹角,所述第三底凹沟32”也是彼此平行地连接在相邻的第一底凹沟32及第二底凹沟32间,并形成120度的夹角,上述第二底凹沟32的阵列间距P以及第三底凹沟32”间的阵列间距P都和第一底凹沟32的阵列间距P相同,此外,所述微透镜31的顶点312到出光面21间具有一个高度H。0024本发明增亮扩散膜中上述底凹沟32、32、32”的曲率半径R较佳地介于15M至70M之间;上述阵列间距P较佳地介于30M至60M之间;上述底凹沟32、32、32”的曲率。
14、半径R与上述阵列间距P的比值较佳地介于1/50至3/25之间。0025配合参阅表1,本发明实施例1的阵列间距P是43M,微透镜31的高度H是178M,所述底凹沟32、32、32”的曲率半径R都是30M。由测试结果得知,本发明实施例1的单张雾度是9611,单张辉度增益比是296,而双张辉度增益比是440,由于该增亮扩散膜除了具有较佳的雾度外,当两张增亮扩散膜堆叠使用时,其测得的双张辉度增益比也高达44。也就是说,通过增加透镜周围的凹沟及适当的控制微透镜31的深宽比微透镜31的高度H除以微透镜31的阵列间距P,可以获得较佳的双张组合辉度及雾化效果,本发明实施例1的深宽比H/P是414178/43,。
15、该尺寸的限制,使得增亮扩散膜适合应用在对于雾度及双张辉度增益比要求较高的显示器上。也就是说,本发明实施例1与图1、图2的以往例比较,除了不必再设置具有扩散粒子的扩散层外,用来表示扩散效果的单张雾度以及代表亮度的双张辉度增益比都较以往者佳,因此,该实施例1不但制造上较以往简单,也具有较佳的扩散效果及双张辉度增益比。0026表100270028说明书CN101963678ACN101963679A4/5页600291辉度增益比测试标准以TOPCON公司所生产,型号为SR3A的分光辉度计,进行TCO03的测试。00302雾度测试标准以NIPPON公司所生产,型号为NDH5000的雾度计,进行JISK。
16、7105的测试。0031微透镜尺寸测量仪器KEYENCEVK9500。0032参阅表1,本发明实施例2、3、4的构造都和实施例1相同,且阵列间距P及曲率半径R也和实施例1相同,但改变微透镜31的高度H,也就是说,本发明实施例2的微透镜31的高度H降低为1552M,实施例3的高度H增加到2054M,实施例4的高度H增加到2356M。由表1的测试结果得知,当微透镜31的高度H降低时,增亮扩散膜的单张辉度增益比较低,相反的,当微透镜31的高度H增加时,单张辉度增益比会提高,故当本发明的增亮扩散膜要运用在例如照明设备的单张使用场合时,选择高度H较大的微透镜31,可以产生较佳的单张辉度增益比。本发明增亮。
17、扩散膜采用的深宽比较佳地介于20至60之间。0033另一方面,本发明实施例2、3所揭示的微透镜31的高度H,在单张雾度及双张辉度增益比方面也有不错的表现,故该实施例2、3的显示的尺寸范围,也适合运用在显示器的显示屏幕上。此外,由实施例4的试验结果得知,当微透镜31的高度H大于2356M时,双张辉度增益比会明显地降低,但是单张辉度增益有显著的提升。因此,本发明该实施例4的比例范围比较适合运用在照明设备上。另一方面,本发明的增亮扩散膜若要运用在显示器时,所述微透镜31的深宽比介于3455是较佳的组合实施例范围,而深宽比介于37548为多张组合的较佳实施例,与以往者约略为半球型微透镜深宽比约为495。
18、0相比,具有较佳的多张堆叠辉度表现,例如P47M,H229M,单张辉度409,深宽比487,都可以产生更高的结构雾化能力,避免眩光及提供更高的单张辉度增益比,以集中光线达到节能的目的。0034仍参阅表1,本发明前述实施例是在探讨微透镜31的高度H对于辉度增益比及雾说明书CN101963678ACN101963679A5/5页7度的影响,本发明实施例5、6则是探讨曲率半径R的适当性,也就是由实施例5的实验结得知,当曲率半径R降低到195M时,增亮扩散膜的各项试验数据都很理想,故该项尺寸规格的增亮扩散膜适合运用在显示器或照明设备上,而由实施例6的试验结果得知,当曲率半径R增加到68M时,其单张雾度。
19、及双张辉度增益比都有不错的表现,但是单张辉度增益比略差,故具有该尺寸规格的增亮扩散膜适合运用在显示器上。0035仍参阅表1,本发明的实施例7、8的结构也和实施例1相同,其中实施例7的阵列间距P是30M、微透镜31的高度H是128M,曲率半径R是20M。由试验结果得知,具有前述比例关系的增亮扩散膜,其单张雾度及双张辉度增益比都有不错的表现。相同道理,本发明实施例8在同时提高阵列间距P、高度H及曲率半径R后,该增亮扩散膜的单张雾度及双张辉度增益比也有不错的表现,故具有前述尺寸范围的增亮扩散膜也适合运用在显示器的产品上。0036由以上说明可知,本发明借多个正六角形的微透镜31以及在相邻的微透镜31间。
20、设置下凹的底凹沟32、32、32”,并且限定所述底凹沟32、32、32”的曲率半径R的设计,不但未见于以往增亮扩散膜,前述设计还可让该增亮扩散膜不必特别使用例如扩散粒子的扩散结构,就可产生更高的雾度及扩散效果。此外,本发明也可以通过微透镜31的高度H选择,来提高双张辉度增益比或者单张辉度增益比。也就是说,当本发明使用在例如显示器上时,可选择具有较佳双张辉度增益比的比例组合,当本发明运用在照明设备时,可以选择具有较佳单张辉度增益比的比例范围,故本发明该增亮扩散膜的设计不但新颖,还可在不必刻意设计扩散结构的情况下,以选择不同比例范围的方式,来让该增亮扩散膜适合应用在不同的产品上。说明书CN101963678ACN101963679A1/2页8图1图2说明书附图CN101963678ACN101963679A2/2页9图3图4说明书附图CN101963678A。