专利名称：光学结构及其制造方法
技术领域：
本发明一种光学结构及其制造方法，尤指一种可应用于背 光单元的光学结构，使光源得以扩散成面光源，且部分光线经 由各缝隙处直接射出可增加整体亮度。
背景技术：
如图1所示，为一般液晶模块所习用的背光单元结构剖^L图，整体 背光单元的结构组成由内向外依序配设有一反光罩ll、若干光源12、 扩散板13、下扩散片14、棱镜片15、反射式偏光片或上扩散片16,以 及液晶面板17;其中，各光源12可为直条状或U型或其它连续折弯形状 的灯管或点光源，并以适当的间距铺设在反光罩11与扩散板13之间， 其液晶模块的显示效果即由各光源12散出的光线所构成；而市面上亦 常见该扩散板13与液晶面板17间的数光学膜片可由l - 3片的扩散片、 0-2片的增光片、0~ l片的反射式偏光片等互相搭配而成，其作用乃 使通过的光线形成扩散作用，藉以改善正对各光源12间隔部位因为无 光线产生，而在液晶模块上形成明、暗带区的现象。
又，由于扩散板13的作用仅在令所通过的光线均匀扩散，对于改 善液晶模块明、暗带区现象的效果有限，因此即有些背光单元刻意拉 长光源12与扩散板13的间隙，以期扩大各光源12进入扩散板13的范围， 达到缩小昏暗带区的目的；然而，如此的结构设计不但效果相当有限， 且将使背光单元的厚度增加，而与液晶模块轻薄化的设计初衷相违背。
另外，亦有些背光单元中，利用增加光源的数量，以缩小各光源 间隔的距离，同样可以达到缩小昏暗带区的目的，但其光源数明显增 加许多，不仅增加成本，亦违反液晶模块轻薄化的设计，故用以解决 习用液晶模块明显呈现明、暗带区，仍存有进一步改良的空间。
发明内容
本发明，其主要目的为提供一种可应用于背光单元的光学结构， 使光源得以扩散形成面光源，且部分光线经由各缝隙处直接射出可增 加整体亮度。
为达上述目的，本发明的光学结构主要包含有基材层以及调光层， 该调光层设于该基材层其中一表面，且该调光层设有复数长条突起结 构，以及复数缝隙，其中各缝隙处可使基材层露出，使光线经由复数 长条突起结构后，其光线可随各长条突起结构的设置方向延伸扩散， 进而使光源扩散成面光源，且部分光线经由各缝隙处直接射出可增加 整体亮度。
图1为习有背光单元的结构示意图； 图2为本发明中第一实施例光学结构的结构立体图 图3为本发明中第一实施例光学结构的结构示意图 图4为本发明中第一实施例光学结构的结构剖视图 图5A C为本发明中光学结构的成型示意图； 图6为本发明中光学结构应用于直下式背光单元的结构示意图； 图7A、 B为本发明中光学结构应用于侧光式背光单元的结构示意
图8为本发明中第二实施例光学结构的结构立体图； 图9为本发明中第三实施例光学结构的结构示意图； 图IO为本发明中第四实施例光学结构的结构示意图图号说明
反光罩ll 光源12 扩散板13 下扩散片14
棱镜片15 上扩散片16 液晶面板17 光学结构2 基材层21 调光层22长条突起结构221 粒子223
透明聚酯材料31
缝隙222
功能性用途层23 模具32 光源装置42 导光板43
载具41 光源42具体实施例方式
为了让本发明的上述的目的、功能特征、和优点能更明确被了解， 下文将本发明以较佳的实例，并配合所附图式，作详细说明如下 请参照图2至图4所示，本发明第一实施例的光学结构2至少包
含有
基材层21;
调光层22,该调光层22设于该基材层21其中一表面，如图所示， 该调光层22设于该基材层21的上表面，且该调光层22设有复数长条 突起结构221,以及复数缝隙222，该长条突起结构221的横切面可以 为弧形(亦可以为三角形或其它几何形状)，且各长条突起结构221的高 度或宽度为随机排列，而各缝隙222处可使基材层21露出。
其中，该光学结构的制造方法，至少包含有下列步骤
步骤A、提供一基材层21,如图5A所示；
步骤B、于该基材层21 —侧利用涂布方式设置有透明聚酯材料31, 如图5B所示；
步骤C、成型如图2的调光层22,利用模具32于该透明聚酯材料 31藉由辗压方式成型有调光层，如图5C所示；
步骤D、硬化成型，利用照射紫外光方式将该调光层22硬化成型， 则完成如图2所示的光学结构2,且该调光层22设有复数长条突起结 构221,以及复数缝隙222,其中各缝隙222处可使基材层21露出。
具体使用时，该光学结构可应用于一般直下式或侧光式的背光单 元中，如图6所示为该光学结构应用于直下式背光单元，该背光单元 至少包含有 一载具41、光源装置42以及复数光学膜片，该载具41可供承载光源装置42或复数光学膜片，该光源装置42包括至少一光 源421装设于载具41上方，该光源421可以为点光源或线光源，其中， 该光学膜片包含有设于各光源421上方的光学结构2。
当光源421发出的光线经由该调光层22，其光线Pl藉由各长条突 起结构221,可随各长条突起结构221的设置方向延伸扩散，进而使光 源421(包含点光源或线光源)扩散形成面光源，并改善明、暗带区的情 形，且部分光线P2亦可经由各缝隙222处直接射出可增加整体亮度， 而直接由各缝隙222处射出的部分光线P3,亦会受到各缝隙222周围 的长条突起结构221折射作用，而使射出的光线较为均匀。
如图7A、 B所示为该光学结构应用于侧光式背光单元，其主要在 一载具41中设置光源装置42以及复数光学膜片，该复数光学膜片可 至少由光学结构2以及导光板43所构成，而该导光板43的板端套设 在载具41的开口处，其光源装置的各光源421并设置于载具41的侧 边，该光学结构2设于导光板43上方，且该光学结构2的复数长条突 起结构221的延伸方向，与各光源421的设置方向相互垂直，以让光
出，以达到光源显示的效果，并藉由光学结构接收由导光板43射出的 光线，并利用各长条突起结构221使光线达到扩散的功能。
再者，该调光层22中进一步可设有复数粒子223,如图8所示， 可进一步增加光光学结构2的光线扩散功能，其中，复数粒子223可 以为有机材质或无机材质，该有机材质可以为交联聚曱基丙烯酸曱酯、 经丙烯酸酯或曱基丙烯酸酯单体改质的交联聚曱基丙烯酸曱酯、曱基 丙烯酸甲酯与苯乙烯的交联共聚物、聚硅氧树脂及聚甲基丙烯酸丙酯， 而亦可以为二氧化钛、氧化铁、氧化铝、氢氧化铝、铅、颜料、碳黑、 硅石、硫酸钡、碳酸钩等无机材质，复数粒子223的形状近似球状， 而复数粒子223的平均粒径约为0.1-50 jim(最佳为0,1~25 (im)，且 复数粒子223可如图所示埋设于调光层22中，亦可如图9所示，复数 粒子223部分埋设或凸设于调光层22。
另外，该基材层相对于调光层的另侧可进一步设有其它功能性用途层23，如图IO所示，例如设置集光层、扩散层或防密着层，或者设 置集光层或扩散层等功能性用途层后，再于该光学结构最底层设有防 密着层，以防止与其它膜片接触甚至密合的功用。
值得一提的是，本发明的光学结构相较于习有具有下列优点
1、 藉由调光层所设置的复数长条突起结构，可使光线随各长条突 起结构的设置方向延伸扩散，进而使点光源延展成线光源，再由线光 源扩散为面光源，而形成均匀发光，以改善明、暗带区的情形。
2、 本发明的光学结构以积极主动的手段，改善明、暗带区的情形， 可降低光源使用数量，或其它光学膜片的使用，进而使整体背光单元 的厚度降低。
3、 藉由调光层所设置的复数缝隙，可直接让光线射出，进而增加 亮度。
4、 由各缝隙处射出的部分光线，亦会受到各缝隙周围长条突起结 构的折射作用，而使射出的光线较为均匀，以达到均光的效果。
5、 本发明的光学结构可应用于各种光学膜片，例如扩散片、扩散 板、集光片或导光板等。
结构的制造方法，于是依法提呈发明专利的申请；然而，以上的实施 说明及图式所示，是本发明较佳实施例，并非以此局限本发明，是以， 举凡与本发明的构造、装置、特征等近似、雷同的，均应属本发明的 创设目的及申请专利范围之内。
权利要求
1、一种光学结构，其至少包含有基材层；调光层，该调光层设于该基材层其中一表面，且该调光层设有复数长条突起结构，以及复数缝隙，其中各缝隙处可使基材层露出。
2、 一种光学结构的制造方法，其至少包含有A、 提供一基材层；B、 于该基材层一侧设置透明聚酯材料；C、 成型调光层，利用模具于该透明聚酯材料成型有调 光层，且该调光层设有复数长条突起结构，以及复数缝隙， 其中各缝隙处可使基材层露出；D、 硬化成型。
3、 如权利要求1或2所述光学结构及其制造方法，其中， 该长条突起结构的横切面可以为弧形或三角形。
4、 如权利要求1或2所述光学结构及其制造方法，其中， 该调光层中进一步设有复数粒子，而复数粒子部分埋设或凸 设于调光层。
5、 如权利要求1或2所述光学结构及其制造方法，其中， 各长条突起结构的高度或宽度为随机排列。
6、 如权利要求1或2所述光学结构及其制造方法，其中， 该光学结构设于一载具上，而该载具的上方或侧边并装设有 一光源装置。
7、 如权利要求6所述光学结构及其制造方法，其中，该 载具上设有一导光板，该导光板设置于光源装置侧边或上 方，而光学结构设于导光板上方。
8、 如权利要求l所述光学结构，其中，该基材层相对于调光层的另侧进一步设有集光层。
9、 如权利要求l所述光学结构，其中，该基材层相对于 调光层的另侧进一步设有扩散层。
10、 如权利要求1、 8或9所述光学结构，其中，该光 学结构最底层进一步设有防密着层。
全文摘要
本发明的光学结构及其制造方法，光学结构主要包含有基材层以及调光层，该调光层设于该基材层其中一表面，且该调光层设有复数长条突起结构，以及复数缝隙，其中各缝隙处可使基材层露出，使光线经由复数长条突起结构后，其光线可随各长条突起结构的设置方向延伸扩散，进而使光源扩散形成面光源，且部分光线经由各缝隙处直接射出可增加整体亮度。
文档编号G02B5/02GK101520571SQ200810081638
公开日2009年9月2日 申请日期2008年2月27日 优先权日2008年2月27日
发明者陈家丰, 陈骏良 申请人:宣茂科技股份有限公司