专利名称：具有增亮效果的光学薄片的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种光学薄片，特别是一种关于具有增亮效果的光学薄片。
背景技术：
近年来，传统的阴极射线管显示器(即俗称的CRT显示器)已渐渐地被液晶 显示器所取代，主要原因在于液晶显示器所释放出的辐射量远远小于CRT显示 器，且液晶显示器在这几年的制造成本也显着地降低。 一般来说，液晶显示器包 括背光模块与液晶面板两大部分，而背光模块的主要功用在于提供光源供液晶显 示器使用。
请参照图1，图l为一现有的背光模块。此背光模块100主要由冷阴极荧光 灯管(CCFL)llO、反射罩120、扩散板130与多个光学膜140所构成，冷阴极荧光 灯管110用以产生光源，而反射罩120则是用以将间隔排列的冷阴极焚光灯管110 所产生的光线导引至朝扩散板130的方向。此外，光学膜140包括扩散膜142 与增亮膜(Brightness Enhancement Film,俗称BEF ) 144。扩散板130的功用主 要是将冷阴极荧光灯管IIO所发出的光线进行扩散，以使照射至液晶面板(未绘 示)的光线能较均匀，而较不会在液晶显示器的显示面上产生亮度不均匀的现象。 此外，由于扩散板130具有多个光扩散粒子，所以会造成扩散板130的穿透率降 低。 一般来说，扩散板130的穿透率为50%~70%。
然而，扩散板130往往仍不足以完全克服亮度不均匀的现象，所以需加上扩 散膜142，以使光线还均匀地扩散。另外，由于扩散膜142所射出的光线的出光 角度较大，因此需在扩散膜142的上方加上增亮膜144，此增亮膜144的厚度约 0.062mm 0.375mm。增亮膜144主要由一基板144a与多个排列在基板144a上的 微型结构体144b所构成，这些微型结构体144b是呈三角柱状，且其在垂直方向 的截面为等腰直角三角形。通过这些菱镜结构144b可使增亮膜144具有聚光的效 果，进而增加背光模块IOO在视角范围内所呈现的亮度。
然而，由于制做工艺与材质上的关系，增亮膜144的成本往往是背光模块100
中最贵地。请参阅图2，为了降低成本，部分技术者会在扩散板130，上设置多个
微型结构体130b，，这些微型结构体130b，成三角柱状。由于微型结构体130b，具 有聚光的效果，故扩散板130，可代替增亮膜144，从而减少背光模块IOO，的制造 成本。但是，即使如此，扩散板130，所能达到的聚光效果仍无法与增亮膜144相 匹敌。因此，如何增加扩散板的聚光效果，对本领域具有通常知识者来说已是相 当重要的课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种光学薄片，所述的光学薄片具有较佳的聚光效果。 根据上述目的及其它目的，本发明提供一种光学薄片，此光学薄片包括一基
板与多个排列在基板上的微型结构体。这些微型结构体彼此之间具有一间隔距离
d,这些微型结构体例如呈三角柱状且顶角为90度，也就是说，这些微型结构体
的截面为等腰直角三角形，此等腰直角三角形的底边长度为D;其中，上述的d
与D满足以下的关系式0<d/(d+D)^0.61 。在上述的光学薄片中，d与D满足以下的关系式0.03 ^d/(d+D)^ 0.52。 在上述的的光学薄片中，d与D满足以下的关系式0.06^d/(d+D)^0.38。 在上述的光学薄片中，d与D满足以下的关系式0.08^d/(d+D)S0.27。 在上述的光学薄片中，d与D满足以下的关系式d/(d+D)=0.13。 在上述的光学薄片中，d与D满足以下的关系式d/(d+D)=0.1。 在上述的光学薄片中，所述的光学薄片的厚度介于0.5mm至2mm之间，或
者介于0.062mm至0.375mm之间。
在上述的光学薄片中，光学薄片的材质为选自聚曱基丙烯酸曱酯、聚碳酸酯、
聚苯乙烯、曱基丙烯酸曱酯与苯乙烯单体的共聚物、聚丙烯、聚乙烯与聚对苯二
曱酸乙二酯所构成的族群。
在上述的光学薄片中，微型结构体是以弯曲的形状排列在所述的基板的顶面。
而且，基才反的顶面为一曲面结构。
本案的发明人发现当光学薄片上的微型结构体彼此之间具有有 一定之间隔且
0<d/(d+D)S0.61时，光学薄片会有较佳的聚光效果。尤其当d/(d+D)=0.13时，光
学薄片的聚光效果可达到最佳。
图1为一现有的背光模块；
图2为增亮膜的局部放大图3为本实施例的光学薄片的示意图4A~图4C分别为当d/(D+d)分别为0、 0.1、 0.3与0.5时，光学薄片的出 光面的亮度分布与视角的关系图5为当视角为0度时，d/(D+d)的比值与光学薄片的出光面的亮度的关系图6为当光学薄片厚度为1.376mm且d/(D+d)的比值为0.1时，光学薄片的出 光面的亮度分布图7为另一实施例的光学薄片的部分立体图8为再一实施例的光学薄片的部分立体图。
附图标记说明10-入射光线；100-背光模块；110-冷阴极焚光灯管；120-反 射罩；130-扩散板；140-光学膜；142-扩散膜；144-增亮膜；144a-基板；144b-微型结构体；230、 230，、 203'，-光学薄片;230a、 230a，、 230a'，-基板;230b、 230b，、 230b"-微型结构体；D-底边长度；d-间隔距离；0-顶角。
具体实施例方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。 请参阅图3，图3为本实施例的光学薄片的示意图。光学薄片230包括一基 板230a与多个排列在基板230a上的微型结构体230b，这些微型结构体230b彼 此之间具有一间隔距离d。而且，微型结构体230b是呈三角柱状，且其在垂直方 向的截面为等腰直角三角形，也即微型结构体230b的顶角0为9O度且两侧边等 长。其中，上述的等腰直角三角形的底边长度为D。
接着，利用法国商OPTIS所提供的SPEOS光学仿真软件，来对光学薄片230 的聚光效果进行模拟。在模拟中，入射光线10为一均匀的平行光，其强度为1000 流明(lumen)。此外，基板230a的长度与宽度都为4.8.mm,而基板230a的厚度则 为0.6mm。而且，光学薄片230是由透明材质所构成，此透明材质例如为聚曱基 丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、曱基丙烯酸曱酯与苯乙烯单体的共聚物、聚 丙烯、聚乙烯与聚对苯二曱酸乙二酯。在本实施例的模拟中，透明材质是选用聚 曱基丙歸酸曱酯。在模拟的过程中，将D与d的相加长度保持在一定值，即0.3mm,
并改变d相对于(D+d)的比值，以进行模拟。
接着，请参照图4A 图4C,图4A 图4C为当d/(D+d)分别为0、 0.1、 0.3 与0.5时，光学薄片的出光面的亮度分布与视角的关系图。在图4A 图4C中， 横轴代表视角范围(-90度~90度)，纵轴代表亮度比值，也即相对于『微型结 构体彼此间不具有间隔d的光学薄片230 (即d/(D+d)为0时，例如现有的扩散 板130，)在视角O度时的亮度』的比值。由图4A 图4C可知，当光学薄片230 上的微型结构体230b彼此之间的距离d分别为(D+d)的0.1、 0,3与0.5倍时，光 学薄片230相较在现有的扩散板130，，其出光面在视角O度时的亮度分别约高出 38%、 27%与12%。
再来，请参照图5，图5为当视角为0度时，d/(D+d)的比值与光学薄片的出 光面的亮度的关系图。在图5中，横轴为d/(D+d)的比值，而纵轴为光学薄片的出 光面的亮度相对于现有的扩散板130，(也即d/(D+d)为0时)的比值。由图5可 知，当d/(D+d)约为0.13时，光学薄片230具有最佳的聚光效果。当d/(D+d)的比 值超过0.13后，光学薄片230的聚光效果则开始递减；而当d/(D+d)的比值约超 过0.61后，光学薄片230的聚光效果将小于现有的扩散板130，。
此外，由图5可知，当d/(D+d)的范围介于0.03与0.52之间时，相较在现有 的扩散板130，，光学薄片230的出光面的亮度(当视角O度时)至少高出10%。 当d/(D+d)的范围介于0.06与0.38之间时，相较在现有的扩散板130，，光学薄片 230的出光面的亮度(当视角O度时)至少高出20%。当d/(D+d)的范围介于0.08 与0.27之间时，相较在现有的扩散板130，，光学薄片230的出光面的亮度(当视 角O度时)至少高出30%。而且，当d/(D+d)为0.13时，相较在现有的扩散板130，， 光学薄片230的出光面的亮度(当视角O度时)高出40%
在上述的模拟中，基板230a的厚度为0.6mm,但即使将基板230a的厚度设 为1.376mm，当d/(D+d)的比值为0.1时，相较在现有(即d/(D+d)为0)，光学 薄片230的出光面的亮度仍高出30%(请参照图6)。由上述可知，光学薄片230 的聚光效果主要决定在d/(D+d)的比值。
综上所述，当0<d/(d+D)S0.61时，相较在现有的扩散板130，，光学薄片230 具有较佳的聚光效果，而当d/(d+D)=0.13时，光学薄片230则具有最佳的聚光效 果。此外，通过模拟可知，即使将基板230a的厚度缩减为0.06mm，当d/(D+d) 的比值为0.1时，光学薄片230的出光面的亮度仍较现有高出约40%,故本领域
具有通常知识者可利用厚度仅为0.06mm的光学薄片230来取代图1中的增亮膜 144，以达到较佳的聚光效果。
因此，本发明不但可改善现有扩散板130(厚度范围介于0.5mm至2mm之间) 的聚光效果，也可改善增亮膜144 (厚度范围介于0.062mm至0.375mm之间)的
聚光效果。
在上述所介绍的实施例中，微型结构体的截面为等腰直角三角形且成三角柱 状，但是本领域具有通常知识者也可对微型结构体的外形进行改变，例如将微型 结构体的顶角改为非90度，且微型结构体也非一定要为三角柱状。请参照图7， 图7为另一实施例的光学薄片的部分立体图，此光学薄片230，上的微型结构体 230b，为一弯曲形状，且排列在基板230a，的顶面。另外，请参照图8，在光学薄 片230"中，基板230a"的顶面为一曲面结构，而^:型结构体230b"则以弯曲形状 排列在基板230a"的顶面。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限 制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其 进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种光学薄片，其特征在于其包括一基板；与多个微型结构体，其排列在所述的基板上且彼此之间具有一间隔距离d，所述的微型结构体的截面为三角形，且所述的三角形的底边长度为D；其中，上述的d与D满足以下的关系式0<d/(d+D)≤0.61。
2. 根据权利要求1所述的光学薄片，其特征在于所述的多个微型结构体的 截面为等腰直角三角形。
3. 根据权利要求1或2所述的光学薄片，其特征在于所述的多个微型结构 体呈三角柱状。
4. 根据权利要求1所述的光学薄片，其特征在于所述的d与D满足以下的 关系式0.03^d/(d+D)^0.52。
5. 根据权利要求1所述的光学薄片，其特征在于所述的d与D满足以下的 关系式0.06^d/(d+D)^0.38。
6. 根据权利要求1所述的光学薄片，其特征在于所述的d与D满足以下的 关系式0.08^d/(d+D)^0.27。
7. 根据权利要求1所迷的光学薄片，其特征在于所述的d与D满足以下的 关系式d/(d+D)=0.13。
8. 根据权利要求1所述的光学薄片，其特征在于所述的d与D满足以下的 关系式d/(d+D)=0.1。
9. 根据权利要求1或2所述的光学薄片，其特征在于所述的光学薄片的厚 度介于0.5mm至2mm之间。
10. 根据权利要求1或2项所述的光学薄片，其特征在于所述的光学薄片的 厚度介于0.062mm至0.375mm之间。
全文摘要
本发明为一种光学薄片，此光学薄片具有较佳的增亮效果。此光学薄片包括一基板与多个排列在基板上的微型结构体。上述的微型结构体彼此之间具有一间隔距离d，这些微型结构体的截面为三角形，且每一微型结构体的底边的长度为D。其中，上述的d与D满足以下的关系式0＜d/(d+D)≤0.61。
文档编号G02B5/04GK101364000SQ20071014017
公开日2009年2月11日 申请日期2007年8月8日 优先权日2007年8月8日
发明者李振生, 郑文峰 申请人:颖台科技股份有限公司