光学膜片与背光模块

技术领域

本发明是关于一种膜片，且特别是关于一种光学膜片与使用该光学膜片的背光模块。

背景技术

背光模块是现代液晶屏幕的主要组件之一，背光模块上具有多个发光组件，用以形成液晶屏幕所显示的画面。而为了发光组件的光线更为均匀，提高液晶屏幕显示画面的质量。其方法就是在直下式背光模块中设置扩散板(Diffuserplate)，扩散板上具有纹路，利用光线折射、反射或散射等物理现象，让光线更均于分布。但是传统扩散板使得光线的穿透率较差，因此发光组件需要更高的能量才能使光线穿透扩散板，便增加屏幕的耗电量。

而随着技术发展为提升显示器的对比度，背光模块的发光组件逐步以MiniLED来取代普通的LED。而MiniLED的发光面积更小，传统的扩散板无法有效的分散光源。请参阅图7A与图7B，图7A所绘示为一种背光模块，图7B所绘示为光学仿真结果。此种背光模块20包括反射片21、MiniLED数组22、传统扩散板23、棱镜片24与扩散片25。传统扩散板23是采用表面涂布加工的方式形成纹路。而背光模块20的光学仿真结果如图7B，可以看出散光的效果并不理想，还能看出LED数组22的形状，而这样的光线表现并不佳。

因此，如何解决上述问便是本领域具通常知识者值得思量的。

发明内容

本发明提供一种光学膜片，以三角锥结构提供更佳的散光效果。

本发明提供一种光学膜片，包括一第一表面及一第二表面。第一表面包括多个三角锥结构，该三角锥结构包括一顶点，该顶点是往该第二表面延伸。第二表面包括多个正交曲面结构。

本发明还提供一种光学膜片，包括一第一表面、一第二表面及多个三角锥结构。三角锥结构设置于该第一表面与该第二表面，该三角锥结构包括一顶点，该顶点是往该光学模片中心的水平面延伸。

上述的光学膜片，其中，该三角锥结构的截面为正三角形或等腰三角形。

本发明还提供一种背光模块，包括一基板、一扩散板、多个上述的光学膜片。基板上设置有多个光源。光学膜片设置于该基板与该扩散板之间或该扩散板之上。

本发明还提供一种背光模块，包括一基板、一棱镜片、多个上述的光学膜片。基板上设置有多个光源。光学膜片设置于该基板与该棱镜片之间或该棱镜片之上。

上述的背光模块，其中，该多个光学膜片为至少一薄型光学膜片与至少一厚型光学膜片所组成的群组。

上述的背光模块，其中，该薄型光学膜片的厚度为0.05-0.5mm，该厚型光学膜片的厚度为0.5-2.0mm。

上述的背光模块，其中，该光学膜片的厚度为0.05-2.0mm。

上述的背光模块，其中，该光学膜片的该第一表面面向该扩散板，该第二表面面向该光源。

上述的背光模块，其中，该光源为迷你发光二极管(MiniLED)。

上述的背光模块，其中，光学膜片的该第一表面面向该棱镜片，该光学膜片的该第二表面面向该光源与该扩散板。

上述的背光模块，更包括一量子点膜，其中该光学膜片的该第一表面面向该棱镜片，该光学膜片的该第二表面面向该光源与该量子点膜。

上述的背光模块，更包括一荧光膜，其中该光学膜片的该第一表面面向该棱镜片，该光学膜片的该第二表面面向该光源与该荧光膜。

附图说明

图1A所绘示为本发明的光学膜片。

图1B所绘示为光学膜片的侧截面图。

图1C所绘示为另一实施例之光学膜片。

图2A所绘示为三角锥结构的示意图。

图2B所绘示为圆柱体结构的示意图。

图2C所绘示为正交曲面结构如何定义的示意图。

图3所绘示为一种背光模块的示意图。

图4A至图4E所绘示为不同应用的背光模块。

图5所绘示为光学膜片的制作方式示意图。

图6A所绘示为使用光学模片的背光模块。

图6B所绘示为光学仿真结果。

图7A所绘示为一种背光模块。

图7B所绘示为光学仿真结果。

具体实施方式

本发明提供一种光学膜片，将倒三角锥型结构设置于光学膜片表面，穿透光学膜片的光可有效的发散，并具备良好的穿透力，光线穿透所需的功率要求要低。

请参阅图1A，图1A所绘示为本发明的光学膜片。本发明之光学膜片100包括一第一表面110与一第二表面120，第一表面110与第二表面120相对而设置，分别表示光学膜片100的两面。其中，第二表面120为光线的入射面，第一表面110则是光线的射出面。

请参阅图1B，图1B所绘示为光学膜片的侧截面图。第一表面110还包括多个三角锥结构111，并且三角锥结构111还包括一顶点1114，并且顶点1114是往第二表面120延伸。换言之，第一表面110上是具有多个下凹的三角锥结构111。第二表面120上则具有多个正交曲面结构121。

请参阅图1C，图1C所绘示为另一实施例之光学膜片。在图1C的实施例中，第一表面110与第二表面120都设置有多个三角锥结构111。即光学模片100’的两面具备相对应且下凹的三角锥结构111。因此，第一表面110与第二表面120的三角锥结构111的顶点1114是往光学模片100’中的水平面延伸

请参阅图2A，图2A所绘示为三角锥结构的示意图。在较佳实施例中，第一表面110包括多个第一棱线1111、多个第二棱线1112与多个第三棱线1113。并且多个第一棱线1111彼此平行而设置，多个第二棱线1112彼此平行而设置，多个第三棱线1113彼此平行而设置。即棱线不会与同方向的棱线相交。其中，第一棱线1111与第二棱线1112夹角为60度，第二棱线1112与第三棱线1113夹角为60度，第一棱线1111与第三棱线1113夹角为60度。因此，第一棱线1111、第二棱线1112与第三棱线1113构成三角锥结构111的边，并使三角锥结构111的截面形成正三角形。

请参阅图2B，图2B所绘示为正交曲面结构的示意图。第二表面120上包括多个正交曲面结构121，正交曲面结构121是一个略为菱形的突起结构，并排列呈现在第二表面120上。

请参阅图2C，图2C所绘示为正交曲面结构如何定义的示意图。在本发明中，正交曲面结构121的定义相当于透过多个纵向圆柱1211与多个横向圆柱1212交错而形成的曲面。具体上来说，多个纵向圆柱1211正交连接排列及多个，横向圆柱1212正交连接排列，其交集处的表面所产生的曲面，即是正交曲面结构121。

因此，光学膜片的第一表面110，也就是射出面是由多个三角锥结构111构成的表面。而光学膜片的第二表面120，也就入射面则是由多个正交曲面结构121构成的表面。

请参阅图3，图3所绘示为一种背光模块的示意图。背光模块200包括一基板201、一扩散板203与多个前述之光学膜片。其中基板201上设置有多个光源202，光源202例如为迷你发光二极管(MiniLED)，因此多个光源202在基板201上即形成一发光数组(MiniLEDarray)。扩散板203则为普通扩散板(Normaldiffuser)，且扩散板203的厚度为0.05mm～2mm。

而图1A至2B所示的光学膜片100则设置于扩散板203与基板201之间，并且光学膜片100的第一表面110是面向扩散板203，而第二表面120则是面向基板201与光源202而设置。如此一来，光源202所发出的光线可从第二表面120进入光学膜片100，并从第一表面110离开光学膜片100。而第一表面110上的三角锥结构111与第二表面120上的圆柱体结构121，能够让光线均匀的扩散。所呈现的图形也比较柔和。

在本实施例中，光学膜片100可设置于为多个，多个光学膜片100的厚度也有所不同。可依据背光模块200的载具调整光学膜片100的数量与厚度，载具例如为行动装置、笔记本电脑或车载屏幕等载具。

请参阅图4A至图4E，图4A至图4E所绘示为不同应用的背光模块。图4A是应用于行动装置的背光模块200a，由于行动装置对装置厚度有所要求，因此背光模块200a中配置了三个薄型的光学膜片100a，使背光模块200厚度能够降低。图4B是应用于笔记本电脑的背光模块200b，笔记本电脑相较于行动装置，在厚度上有较多空间。因此配置了两个薄型的光学膜片100a以及一个厚型的光学膜片100b，提供更好的散光效果。图4C则是应用于车载屏幕的背光模块200c，而车载屏幕的需求较为特殊，因此配置一个薄型的光学膜片100a以及一个厚型的光学膜片100b，来维持其厚度与散光效果。因此，背光模块200中多个光学膜片100的数量与厚度均可依照载具需求加以调整与组合。在本实施例中，光学膜片100的厚度范围为0.05-2.0mm。并且，上述薄型的光学膜片100a厚度为0.05-0.5mm，厚型光学膜片100b的厚度为0.5-2.0mm。

图4D是另一实施例之背光模块200d。在图4D的实施例中，背光模块200d具备三个薄型的光学膜片100a，设置于基板201上方，但背光模块200d并未如图4C般在最上方设置扩散板203，而是设置了两个棱镜片24a与24b，其中棱镜片24a与棱镜片24b上的棱镜延伸方向互为垂直。进一步的，背光模块200d更包括一量子点膜(QDfilm)205，并设置于光学膜片100a与基板201之间，也就是光学膜片100a的第一表面面向棱镜片24a与24b；光学膜片100a的第二表面面向光源202与量子点膜205。

图4E是再一实施例之背光模块200e，背光模块200e与背光模块200d相似，同样具有两个棱镜片24a与24b、三个薄型的光学膜片100a与量子点膜205。而背光模块200e与背光模块200d的主要差异在于，更包括一扩散板203，该扩散板203是设置于量子点膜205与基板201之间。也就是光学膜片100a的第一表面面向棱镜片24a与24b；光学膜片100a的第二表面面向光源202与扩散板203。此外，扩散板203与基板201之间还具有一距离D，较佳距离D为1.5～5mm。此外，上述之量子点膜205也可以替换成荧光膜。

请参阅图5，图5所绘示为光学膜片的制作方式示意图。首先，以一卷筒301卷收原始材料10，原始材料10例如为聚碳酸酯(PC)，制作时将原始材料10卷出。接下来由上侧与下侧的滚轮302剥除原始材料10上的保护膜。接着，以结构轮303a与303b对原始材料10表面加工。

上侧的结构轮303a具有与三角锥结构111相对应的纹路，下侧的结构轮303b则具有与圆柱体结构121相对应的纹路，因此可在原始材料10的上表面与下表面形成三角锥结构111与圆柱体结构121。

接下来，使用在线缺陷检测装置(AOI)304侦测上表面与下表面的三角锥结构111与圆柱体结构121是否正确形成，或是是否存在瑕疵。确认无瑕疵后，由保护膜滚轮305在原始材料10上贴覆保护膜。接着以切割轮306切除两侧多余的原始材料10。之后，依照所需要的长度，以切断器307截断原始材料10，再切修正前后段的边缘，即完成光学膜片100的制作。

本发明的光学膜片100以圆柱体结构121形成的光栅作为入射面，以三角锥结构111作为射出面。如此可更有效的提高光线的散光效果，并可具备更佳的透光率，减少光源202的功率消耗。此外，光学膜片100还能够根据背光模块200制作需求，以厚度与堆栈数量调整散光效果，可应用于不同的背光模块200上。请参阅图6A与图6B，图6A所绘示为使用光学模片100的背光模块20，图6B所绘示为光学仿真结果。从图6A与图6B中可以看出，将背光模块20中的传统扩散板23替换为本发明之光学膜片100，进行光学仿真时可更有效的分散光线，让光线表现更为匀称。

上述实施例仅是为了方便说明而举例，虽遭所属技术领域的技术人员任意进行修改，均不会脱离如权利要求书中所欲保护的范围。