[发明专利]一种增光膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种增光膜，尤其涉及一种可应用于液晶显示器的、同时具有扩散和抗刮功能的棱镜结构增光膜。

背景技术

目前，增光膜(BEF，Brightness Enhancement Film)被广泛用于发光模组以用来汇聚光源所发出的光线，尤其是监视器等显示设备中常应用增光膜(BEF)来增加显示亮度和节约显示器电池设备的能量。增光膜的原理是通过折射和反射将射向观察者视角之外的光线调整至观察者视角之内，这样就提高了光源所发出光能的利用率。

增光膜也称增亮膜，在透明性非常好的底层表面，使用例如丙烯酸树脂等之内的有机材料，精密成型一层棱镜图案的光学薄膜。将该增光膜结构组装在背光源前面，将光源发出的光向显示设备使用者方向聚集，单片使用可以将正面亮度提高到60％，如果将两片增光膜正交地交叠起来配合使用，可将正面亮度提高约110％。

在一般液晶显示器(LCD)的背光模块(back light module)中，通常包含数种光学薄板和膜片，例如导光板、扩散片、扩散板及增亮膜等，其中该增亮膜通常是由一基板及一聚光棱镜结构层所构成，该基板及聚光棱镜结构层皆由透明树脂材质制成，该聚光棱镜结构层形成在该基板的表面上，棱镜结构层由许多个用以汇聚光线的棱镜条所构成，这些棱镜条按照一个方向排列，组成一个棱镜阵列，如图1所示。当该背光模块的光源产生光线时，光线通过该导光板及扩散片进入该增亮膜的基板内，接着再进入该增亮膜之棱柱结构层，使光线射出时产生适当角度折射。如图2所示，该棱镜膜的作用就是利用不同材料折射率的不同，让分散的光集中在例如以法线为中心的70度范围内出光，其原理是利用全反射定律，让以相对高的入射角入射到棱镜侧面(例如在沿法线两侧35度射出的角度范围之外)的光又反射回来再次被利用，可使在轴中心亮度增加110％，其原理是利用折射和全反射原理使分散的光线集中于一定的角度从背光源中发出，进而达到光线聚集和提高光能利用率的光学效果。

然而，一般增亮膜在实际应用中常存在以下两个问题：当光线穿透射出该棱柱结构层时，却容易产生牛顿环(Newton’s ring)及迭纹干涉(Moire interference)等负面光学效应，图3(a)是现有技术中两张普通增亮膜以棱镜方向夹角10度重叠的摩尔纹现象，图3(b)是两张普通增亮膜重叠所出现的牛顿环现象，因此上述负面光学效应会影响液晶显示器的显示质量；另外，增光膜由于会与其他光学膜配合使用，容易对棱镜结构的尖锐棱角造成刮伤，从而影响光学品质。

为此，美国专利US7859611B2公开了一种具有扩散功能的增亮膜，其结构是在棱镜结构层的棱镜槽底部设置若干随机分布的凸起结构，使光线经过这些随机凸起结构表面时发生折射，因此折射光线亦为随机分布，从而实现对光线的扩散，进而可以减少牛顿环(Newton’s ring)及迭纹干涉(Moire interference)等负面光学效应的产生，但是该发明棱镜结构为三棱镜、半圆柱镜、梯形棱镜或他们的组合，若为纯粹的三棱镜，则三棱镜尖锐的顶角在实际应用过程中容易与其他膜片发生刮擦而发生崩裂现象，造成光学不良；若以三棱镜和半圆柱镜或梯形棱镜组合，则圆柱棱镜具有较低的光学增益表现，从而影响增亮膜整体的光学增益性能；若棱镜结构中有梯形棱镜，则由于梯形上底边的平台面易与所搭配的其他薄膜重合，使光线直接导入其他薄膜，容易造成漏光现象。

以及美国专利US7142767B2公开了一种具有抗刮功能的增亮膜，其结构为在传统增亮膜棱镜阵列中增加若干顶部为圆角或平台的棱镜柱，这些棱柱高度高于其周边的普通结构棱镜柱，从而可以起到抗刮蹭的效果。

此两种专利都无法同时解决增亮膜在实际应用中常见的不良现象，为了解决上述问题必须设计新型棱镜结构增光膜来进行改进。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的一个目的，是提供一种同时具有扩散和抗刮功能的增光膜，用以扩散和汇聚从光源发出的光线，以调整从光源所发出光线穿过该增光膜后的发散角度；

本发明的另一个目的，是同时其具有的抗刮功能可用以提高发光模组生产良率。

本发明的另一个目的，是提供一种显示装置，该显示装置包括上述增光膜。

本发明的另一个目的，是提供一种模具，该模具适于制作上述增光膜。

本发明的另一个目的，是提供一种增光膜的制作方法，该方法适于制作上述增光膜。