光学膜及包含光学膜的光学装置的制造方法
【专利说明】
[0001]本申请是申请号为201310370151.1，发明名称为"光学膜、液晶显示器及液晶显示 器的背光模块"的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明关于一种光学膜，特别是能避免光学上缺陷（例如:吸附及光学干涉条纹等 问题）的光学膜;尤其关于一种用于平面显示器的背光模块的光学膜。
【背景技术】
[0003]平面显示器的背光模块及其一般常使用的结构已为该领域中具通常知识者所习 知，目前平面显示器在背光模块中多采用两个亮度增强片（lightenhancementsheets)以 得到较佳的输出亮度。然而，随着该两个亮度增强片彼此间叠置的靠近，讨厌的光学耦合现 象(亦即吸附）却更容易发生。
[0004]为了减少"吸附"（wet-out)的产生，传统方法是在物理上使光学膜的结构尽可能 分开，也就是改变相邻近光学膜的高度。美国发明专利第5,771，328号揭露一种具有高棱镜 (参见该专利附图的标记56)及矮棱镜(参见该专利附图的标记54)的光学膜，这样若与另一 光学膜接触，可以限制和该另一光学膜间的物理上接近程度，从而降低视觉上可辨识的吸 附状况。然而，这种现有技术的高棱镜可能会在光学膜的表面呈现视觉上仍可察觉到的直 线。
[0005]综上，本案申请人长期观察到上述现有技术所造成的光学缺陷，因此提出一种新 的光学膜以克服这些光学缺陷。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种具结构化表面的光学膜，该结构化表面可以消除显示器上光学缺 陷的发生，特别是，该结构化表面的随机或非均匀的光学特性可以避免吸附及光学干涉条 纹(moir6)等缺陷。
[0007]本发明提供一种光学膜，包含透明支持基材及结构化层。该结构化层整合地形成 于该透明支持基材上，并具有多个光线聚集单元。该光线聚集单元包括沿长度改变高度或 改变棱镜结构的间距的设计，从而克服光学膜在光学上的缺陷问题(例如:吸附），并能增进 光学膜的光学特性。
[0008]本发明提供一种光学膜，包含:透明支撑基材;结构化层，包括多个棱镜，这些棱镜 整体地以长度方向排列于该透明支持基材上;其中至少一个该棱镜的高度沿其长度方向上 变化，该高度的变化包含第一变化模式及第二变化模式，其中该第二变化模式产生的轨迹 沿着并叠加于该第一变化模式产生的轨迹上。
[0009]本发明提供一种光学膜，包含:透明支撑基材;结构化层，包括多个棱镜，这些棱镜 整体地以长度方向排列于该透明支持基材上；其中这些棱镜的间距以第一变化模式而改 变，又这些棱镜的高度沿其长度方向上以第二变化模式而改变。
[0010] 本发明提供一种光学膜，包含:透明支撑基材;结构化层，包括多个棱镜，这些棱镜 整体地以长度方向排列于该透明支持基材上;其中这些棱镜在其长度方向上的延伸轨迹以 第一变化模式而改变，又这些棱镜的高度沿其长度方向上以第二变化模式而改变。
[0011] 本发明提供一种液晶显示器，包含上述光学膜。
[0012] 本发明提供一种液晶显示器的背光模块，包含上述光学膜。
【附图说明】
[0013] 为了充分了解本发明的本质与优点，以及较佳实施方式，结合附图以了解以下详 细的说明。
[0014] 图la~lc示为本发明的第一种的变化概念；
[0015] 图2a~2c示为本发明的第一种的变化概念的另一种范例；
[0016]图3a~3d示为本发明的第一种的变化概念的一实施例；
[0017]图4a~4e示为本发明的第二种的变化概念；
[0018]图5a~5d示为本发明的第二种的变化概念的第一实施例；
[0019] 图6a~6d示为本发明的第二种的变化概念的第二实施例；
[0020] 图7a~7c示为本发明的第三种的变化概念；
[0021 ]图8a~8d示为本发明的第三种的变化概念的一实施例；
[0022] 图9a~9c示为本发明的又一种的变化概念；
[0023] 图10a~10c不为本发明第二个概念(图4)的另一种范例；
[0024] 图10d示为实施图10a~10c中第二个概念的光学膜；
[0025] 图11示为本发明图10d的光学膜与液晶面板的摆放相对位置关系；
[0026]图12示为本发明图10d的光学膜与另一光学膜的摆放相对位置关系；
[0027]图13不为表一中样本11在显微镜下的实际外观图；
[0028] 图14示为样本11在3D轮廓仪(KosakaET4000a)下所测量到的2D轮廓图；
[0029] 图15示为样本11在3D轮廓仪(KosakaET4000a)下所测量到的3D轮廓图。
[0030] 主要部件附图标记：
[00311 30 亮度增强膜
[0032] 31 棱镜
[0033] 33 透明支持基材
[0034] 32 结构化层
[0035] 50 亮度增强膜
[0036] 51 棱镜
[0037] 11〇 光学膜
[0038] 111 液晶面板
[0039] 112 亮度增强膜
[0040] Η 棱镜高度
[0041 ] Ρ 棱镜间距
[0042] PR1 第一变化的公称周期
[0043] PR2 第二变化的公称周期
[0044]α 夹角
【具体实施方式】
[0045] 本揭露内容为目前实施本发明的最佳方式。本发明参照各种实施例以及附图而描 述于此。这些揭露供做描绘本发明的主要原理而不应被限制。本领域技术人员应了解各种 变化与改良可依照本发明精神所属的范畴下的示例而达成。本发明的范畴应由权利要求进 行限定。
[0046] 一种光学膜具有沿长度方向（棱镜)改变高度或间距的结构，该改变具有至少两个 公称周期(nominalperiods)，其中第一变化周期是大于第二变化周期。然该改变可不具周 期性，或有更广义的改变方式，例如：无周期性随机改变或两(或多）周期性改变的重复出 现，因此本案另以第一变化模式及第二变化模式作为更广义的变化态样。上述公称周期指 第一变化模式中周期长度的平均值，即第一变化模式中各周期长度或周期间距可以是不固 定或固定。例如：第一变化模式以周期长度？11、？12、？13、？11、？12113 -呈现变化，其中 P11、P12、P13可以是相同或是完全不同。以下实施例均以上述定义描述，其中第一变化周期 及第二变化周期亦可以第一变化模式及第二变化模式取代。图la~lc示为本发明的第一种 的变化概念。两种变化周期均被表现于正弦波(sinewave)，第一变化周期（图la;或称第一 变化模式)结合第二变化周期（图lb;或称第二变化模式）以形成复合变化周期（图lc;或称 复合变化模式）。实际上，这种复合变化周期可应用于光学膜的棱镜结构沿其长度方向上改 变棱镜高度或/及间距（即任两相邻棱镜间的中心距离不固定）。第一及第二变化周期均以 规则、半规则、随机或类似随机的方式朝侧向（此处侧向指上述正弦波朝波前进方向而侧向 或左右摆动，并非指各棱镜的侧向）变动。第一变化具有50μπι~1，000_公称周期，又第二变 化具有50μπι~1，000μπι公称周期，因此第一变化的公称周期为第二变化的公称周期的4倍至 1，000倍。或者第一变化的公称周期为第二变化的公称周期的0.01倍至1，000倍。
[0047]为易于说明及了解，以下采用Χ、Υ、Ζ正交坐标系统（图lc)解释变化的方向。X轴方 向交越于棱镜的波峰及波谷，或可称为侧方向。Y轴正交于X轴，即棱镜通常的长度方向。Z轴 正交于X轴及Y轴，即棱镜通常的高度方向。在这第一种概念中，棱镜的高度(Z轴)沿着棱镜 的长度方向（Y轴)而变化。该第一及第二变化周期均沿着Y轴呈现Z轴上的变化，即棱镜的高 度(Z轴)沿着棱镜的长度方向(Y轴)呈现有第一及第二变化模式叠加的变动。该棱镜间距为 固定及平行。
[0048]图2a~2c示为本发明的第一种的变化概念的另一种范例。两种变化周期均被表现 于一方波（squarewave)，第一变化周期（图2a)结合第二变化周期（图2b)以形成复合变化 周期（图2c)。实际上，这种复合变化周期可应用于光学膜的棱镜结构沿其长度方向上改变 棱镜高度Η或/及间距P。第一及第二变化周期均以规则、半规则、随机或类似随机的方式朝 侧向变动。第一变化具有50μηι~1，000mm公称周期，又第二变化具有50μηι~1，000mm公称周 期，因此第一变化的公称周期为第二变化的公称周期的4倍至1，000倍。或者第一变化的公 称周期为第二变化的公称周期的0.01倍至1，〇〇〇倍。此外，第一及第二变化周期可以是任何 形式的波形，例如:正弦波、方波、锯齿波、三角波等。
[0049]图3a~3d示为本发明的第一种的变化概念的一实施例。图3a示为本发明的亮度增 强膜30;图3b显示图3a中亮度增强膜30的俯视图；图3c显示图3a中亮度增强膜30的前视图； 图3d显示沿图3a中亮度增强膜30的棱镜的棱线的剖视图。该第一及第二变化周期均以方波 方式呈现棱镜结构的高度改变。第一变化的公称周期PR1为第二变化的公称周期PR2的4倍 至400倍。或者第一变化的公称周期为第二变化的公称周期的0.01倍至1，000倍。亮度增强 膜30的结构（棱镜31)的间距P较佳地介于ΙΟμπι至200μηι之间，又更佳地介于24μηι至60μηι之 间。第一变化周期具有范围为Ιμπι至5μπι的平均振幅，即棱镜31的结构的高度整体变化范围 为Ιμπι至5μπι。该棱镜31的结构表面的夹角α可以是70度至110度的范围内任一角度，较佳地 介于80度至100度之间。本实施例的棱镜结构可降低棱镜片（亮度增强膜)的结构化表面与 另一相邻