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光学膜和光源模组的制作方法

  • 国知局
  • 2024-06-21 12:20:54

本技术有关于一种光学膜,尤其是用于led背光的阵列式光源模组。

背景技术:

1、影像品质为消费者对于显示器评价的重要依据,故显示影像的高规化与分区控制的细致化趋势因应而生。发光二极管显示器(led display)具有亮度高、色彩鲜艳和寿命长等优点,而渐获消费者青睐。此外,相较于以往采用冷阴极荧光灯管作为发光源的显示器,采用发光二极管作为发光源能有效缩减显示器的体积与厚度,而更加符合消费者期待,故其市场需求日益增长。

2、然而,在发光二极管显示器持续追求轻薄化的同时,将不断地缩减光传播距离,而大幅提升光均匀处理的难度。因此,能在光传播距离极为受限的条件下,有效达成光均匀处理的新式光学元件将有其迫切需求。

技术实现思路

1、为满足上述需求,本实用新型提供一种光学膜,包含一透光基材,具有相对的入光面和出光面;一光点强度调制层,连接该透光基材的出光面;多个功能性光学层,各自连接该透光基材,且该多个功能性光学层包含一入光功能性光学层,邻近该透光基材的入光面;以及一出光功能性光学层,邻近于该透光基材的出光面;至少一接着层,包含一出光接着层,位于该出光功能性光学层和该透光基材的出光面之间;其中该光点强度调制层包含至少一光点强度调制单元,且各该光点强度调制单元包含油墨或第一立体结构,以及各该功能性光学层包含第二立体结构,且各该功能性光学层的第二立体结构彼此相同或相异。

2、本实用新型的光学膜包含该光点强度调制层和该多个功能性光学层,因该光点强度调制层的强度调制单元包含油墨或第一立体结构,以及各该功能性光学层包含第二立体结构,而可对来自发光源的入射光产生折射、散射、反射、遮蔽、激发、改变其波长或色彩,而展现光可激发性、光扩散性、光反射性和光转换性,除可有效消除点光源热点(hot spot)现象之外,亦可提升光均匀化与达到调整出光光型的效果。此外,本实用新型的光学膜的多个功能性光学层各自的第二立体结构彼此相同或相异,并搭配各该强度调制单元的油墨或第一立体结构的多种变换组合,将可提升光学功能表现的弹性,以及强化配合不同应用端需求的设计适应性能。最后,本实用新型整合该光点强度调制层、该多个功能性光学层和该至少一接着层于单一元件,除可一体呈现多重光学特性外,同时将可提升本实用新型的光学膜的机械强度和耐候性。

3、依据本实用新型,「邻近」(adjacent)是用于界定不同元件的相对位置,例如:该入光功能性光学层邻近该透光基材的入光面,表示该入光功能性光学层的位置靠近该透光基材的入光面的位置。此外,「邻近」亦可替换为「毗连的」、「邻接的」或「前后相接的」。因此,举例而言,「该入光功能性光学层邻近该透光基材的入光面」亦可表示该入光功能性光学层直接连接或间接连接至该透光基材的入光面。最后,两相互邻近的不同元件亦可彼此间隔,而未彼此连接。

4、在一实施态样中,该透光基材的厚度为120微米至130微米、该光点强度调制层的厚度为6微米至15微米、各该功能性光学层的厚度为27微米至45微米,及/或各该接着层的厚度为10微米至14微米。较佳的,该透光基材的厚度为125微米、该光点强度调制层的厚度为10微米、各该功能性光学层的厚度为30微米,及/或各该接着层的厚度为12微米。

5、在一实施态样中,该透光基材的雾度为0.1%至99%。

6、上述雾度是指穿透样本而偏离入射光方向的散射光通量与透射光通量之比,并以百分比表示。此外,在偏离入射光方向的散射光通量的部分,通常仅采计偏离入射光方向达2.5度以上的散射光通量。

7、在一实施态样中,各该光点强度调制单元的透光率为20%至60%。

8、上述透光率是指穿透样本的光通量与射到样本上的光通量之比,并以百分比表示。

9、在一实施态样中,各该功能性光学层的雾度或透光率为1%至99%。较佳的,各该功能性光学层的雾度为2%至95%,及/或各该功能性光学层的透光率为50%至90%。

10、在一实施态样中,该出光功能性光学层的雾度为2%至95%及/或透光率为60%至90%。

11、在一实施态样中,各该接着层的雾度或透光率为0.5%至95%,例如:各该接着层的透光率为65%至95%。较佳的,各该接着层的雾度或透光率为0.5%至80%。

12、在一实施态样中,该出光接着层的雾度为0.5%至35%。

13、在一实施态样中,各该功能性光学层的第二立体结构为不规则的表面起伏。较佳的,各该功能性光学层的表面的算术平均粗糙度大于1微米。更佳的,各该功能性光学层的表面的算术平均粗糙度大于1微米以及小于35微米。

14、在一实施态样中,该透光基材包含聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate,pet)、聚碳酸酯(polycarbonate,pc)、聚对荼二甲酸乙二酯(polyethylenenaphthalate,pen)或聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate),pmma)。

15、在一实施态样中,各该光点强度调制单元的油墨包含遮光性油墨或光敏性油墨。

16、较佳的,该遮光性油墨包含印刷油墨。更佳的,该印刷油墨掺有硫酸钡(baso4)、二氧化钛(tio2)和云母粉末的任一或其组合。

17、在一实施态样中,该遮光性油墨的透光率为5%至70%,及/或雾度为5%至99%。

18、在一实施态样中,该遮光性油墨的颜色为以白色为基底的淡色系色相。

19、较佳的,该光敏性油墨的基底包含亚克力系交联物质。

20、较佳的,该光敏性油墨掺有光致变色微粒。该光致变色微粒于吸收特定波长范围的入射光后,将使各该光点强度调制单元散发与入射光的原始色彩不同的新色彩,并当该入射光消失后,各该光点强度调制单元回复其原始色彩。

21、在一实施态样中,该光敏性油墨的透光率为3%至50%,及/或雾度为5%至95%。

22、在一实施态样中,各该功能性光学层包含玻璃微珠、紫外线固化亚克力树脂、量子点(quantum dot,qd)粉和荧光粉的任一或其组合。

23、在一实施态样中,各该接着层为透光接着层。

24、在一实施态样中,各该接着层包含透光的自黏性感压胶或透光的热融性高分子。

25、较佳的,该自黏性感压胶包含光学胶(optical clear adhesive,oca)及/或感压胶(pressure sensitive adhesive,psa)。

26、较佳的,该热融性高分子包含乙烯-醋酸乙烯共聚物(ethylene vinyl acetatecopolymer,eva)、热塑性聚氯基甲酸酯弹性体(thermoplastic polyurethane,tpu)或聚氯乙烯(polyvinly chloride,pvc)。

27、在一实施态样中,各该接着层包含添加剂。较佳的,该添加剂包含直径为50纳米至5微米的添加剂颗粒。更佳的,该添加剂颗粒包含量子点(quantum dot,qd)粉、亚克力微珠、玻璃微珠、紫外吸收剂、荧光粉、光致变色微粒的任一或其组合。

28、在一实施态样中,该至少一接着层为多个接着层,且该多个接着层彼此所含添加剂相同或不同。本实用新型通过各别调整不同层的接着层的内掺添加剂颗粒,借以组合出不同光学性能表现,可提升本实用新型的光学膜的光学功能表现的弹性,以及强化配合不同应用端需求的设计适应性能。

29、在一实施态样中,各该光点强度调制单元的第一立体结构包含至少一立体单元。较佳的,各该立体单元沿该入光面至该出光面的方向的剖面的形状包含弧形或多边形,例如:三角形、矩形、半椭圆形、扇形或半圆形。

30、在一实施态样中,各该光点强度调制单元的第一立体结构包含微透镜阵列、微角锥透镜阵列、同心圆透镜阵列、微棱镜阵列、高粗糙散射微结构的任一或其组合。较佳的,该高粗糙散射微结构是指各该光点强度调制单元的表面的算术平均粗糙度大于1.5微米。

31、在一实施态样中,该第一立体结构包含形成同心圆的多个环状结构。较佳的,各该环状结构沿该入光面至该出光面的方向的剖面的形状包含弧形或多边形,例如:三角形、矩形、半椭圆形、扇形或半圆形。

32、在一实施态样中,该至少一光点强度调制单元未填满该光点强度调制层。较佳的,该出光接着层填进该光点强度调制层的一部份或填满该光点强度调制层。

33、在一实施态样中,该出光接着层与各该光点强度调制单元的折射率的差值为0.02至1.05。

34、在一实施态样中,各该接着层和/或各该光点强度调制单元具有波长转换结构。较佳的,该波长转换结构为增益型波长转换结构,以利于将短波长转换为长波长。

35、在一实施态样中,各该功能性光学层的第二立体结构包含至少一三维单元。较佳的,各该三维单元沿该入光面至该出光面的方向的剖面的形状包含弧形或多边形,例如:三角形、矩形、半椭圆形、扇形或半圆形。

36、在一实施态样中,各该功能性光学层的第二立体结构包含彼此相同或相异的多个三维单元。较佳的,该多个三维单元彼此间隔。更佳的,该多个三维单元共同形成一维线性、二维阵列或乱数分布,以进一步提升光均匀处理成效。

37、在一实施态样中,各该功能性光学层的第二立体结构包含微透镜阵列、微角锥透镜阵列、同心圆透镜阵列、微棱镜阵列、高粗糙散射微结构的任一或其组合。较佳的,该高粗糙散射微结构是指各该光点强度调制单元的表面的算术平均粗糙度大于1.5微米。

38、在一实施态样中,该入光功能性光学层的第二立体结构包含彼此相同或相异的多个三维单元。较佳的,该多个三维单元彼此间隔。更佳的,该多个三维单元共同形成一维线性、二维阵列或乱数分布,以进一步提升光均匀处理成效。

39、在一实施态样中,该出光功能性光学层的第二立体结构包含彼此相同或相异的多个三维单元。较佳的,该多个三维单元彼此间隔。更佳的,该多个三维单元共同形成一维线性、二维阵列或乱数分布,以进一步提升光均匀处理成效。

40、在一实施态样中,该多个功能性光学层进一步包含至少一附加功能性光学层,邻近该入光功能性光学层或该出光功能性光学层;该至少一接着层进一步包含至少一附加接着层,且该至少一附加接着层,位于该入光功能性光学层和相邻的该附加功能性光学层之间,位于该出光功能性光学层和相邻的该附加功能性光学层之间,或位于两相邻的该附加功能性光学层之间。

41、较佳的,该附加功能性光学层通过附加接着层依序朝远离该透光基材的方向叠加至该入光功能性光学层,及/或该附加功能性光学层通过附加接着层依序朝远离该透光基材的方向叠加至该出光功能性光学层。

42、本实用新型通过增设附加功能性光学层和附加接着层可进一步提升光学功能表现的弹性,以及强化配合不同应用端需求的设计适应性能。

43、在一实施态样中,该多个功能性光学层进一步包含第一附加功能性光学层,邻近该出光功能性光学层;以及该至少一接着层进一步包含第一附加接着层,位于该出光功能性光学层和该第一附加功能性光学层之间。

44、在一实施态样中,该多个功能性光学层进一步包含第一附加功能性光学层,邻近该出光功能性光学层;第二附加功能性光学层,邻近该第一附加功能性光学层;和第三附加功能性光学层,邻近该入光功能性光学层;以及该至少一接着层进一步包含第一附加接着层,位于该出光功能性光学层和该第一附加功能性光学层之间;第二附加接着层,位于该第一附加功能性光学层和该第二附加功能性光学层之间;和第三附加接着层,位于该入光功能性光学层和该第三附加功能性光学层之间。

45、在一实施态样中,该至少一光点强度调制单元的位置分别一一对应至少一外部发光源的位置。较佳的,该至少一光点强度调制单元的位置分别一一对准该至少一外部发光源的位置,且各该光点强度调制单元的中心与对应的各该外部发光源的中心的对准误差距离为0毫米至1.5毫米,以进一步提升光均匀处理成效。

46、本实用新型另提供一种光源模组,包含一灯板与上述的光学膜,其中该灯板包含至少一发光源,且该至少一光点强度调制单元的位置一一对应该至少一发光源的位置。

47、较佳的,该至少一光点强度调制单元的位置分别一一对准该至少一发光源的位置,且各该光点强度调制单元的中心与对应的各该发光源的中心的对准误差距离为0毫米至1.5毫米,以进一步提升光均匀处理的成效。

48、在一实施态样中,该至少一发光源包含多个发光源,且两相邻的该发光源的间距为0.02毫米至10毫米,以进一步提升光均匀处理的成效。

49、在一实施态样中,本实用新型的光学膜用于led背光的阵列式光源模组。

50、在一实施态样中,本实用新型的光源模组为阵列式光源模组。较佳的,本实用新型的光源模组为led背光的阵列式光源模组。

51、综上,本实用新型的光学膜整合该光点强度调制层、该多个功能性光学层和该至少一接着层,除可提升光均匀化与调整出光光型的效果外,更具有提升光学功能表现的弹性、强化配合不同应用端需求的设计适应性能和高机械强度与耐候性等优点,而可满足消费者的需求。

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