專利名稱：具強化構造的聚光片的制作方法
技術領域：
本實用新型是關于一種具強化構造的聚光片，特別是關于應用于液晶顯示器〔Liquid Crystal Display〕的聚光片，其二表面分別設有數個微聚光單元及一強化層，以提供適當之表面曲率變化并增加抗翹曲性及耐磨性之具強化構造之聚光片。
背景技術：
請參見圖1所示，習用聚光片，如PCT專利第96/23649號及美國專利第5,626,800號的《聚光片預防槽道尖端變形構造(Prevention of Groove TipDeformation in Brightness Enhancement Film)》，所揭示的一種聚光片1，包含一基板(base)11及數條棱柱單元12，該棱柱單元12排列于基板11的上表面。各棱柱單元12由第一傾斜面12a及第二傾斜面12b組成，用以折射光線，以便產生聚光現象。
在實際生產中，該聚光片1的基板11下表面保持平坦，且未進行任何加工。然而，由于該基板11上、下表面的構造不一致，因此該聚光片1具有極易自發產生翹曲的傾向。再者，在該聚光片1生產后，需經輸送帶運送及適當堆棧。但，在運送及堆棧期間，該基板11的下表面卻極易意外造成刮痕。上述翹曲及刮痕等缺陷皆會影響出廠時產品的良率。
另一習用聚光片，如美國專利第6,280,063號《聚光對象(BrightnessEnhancement Article)》，所揭示的一種聚光片，包含一基板、一棱柱單元層及一擴散層(light-diffusing surface)，該棱柱單元層及擴散層分別形成于該基板的上、下表面。光線可由該擴散層側進入該基板，并由該棱柱單元層射出。該擴散層具有多數擴散顆粒，可使光線形成擴散效果；而該棱柱單元層則用以折射光線，以便產生聚光現象。雖然該基板的下表面具有擴散層，但該擴散層不足以防止該聚光片自發產生的翹曲。再者，該擴散層的擴散顆粒部份裸露于該擴散層表面，使該聚光片在輸送及堆棧期間，相鄰的任二聚光片之間極易意外造成相互產生刮痕。上述的翹曲及刮痕等缺陷，同樣影響產品的出廠良率。因此，上述各聚光片的構造確實有進一步加以改良的必要。
發明內容
有鑒于此，本實用新型改良上述缺點，其是在一基板的二表面分別形成數微聚光單元及一強化層，該微聚光單元用以形成適當的表面曲率變化，該強化層則用以相對增加該基板的硬度，進而保護該基板。藉此，本實用新型不但可引導光線產生折射，同時亦可增加聚光片的抗翹曲性及耐磨性，以提升制造良率。
本實用新型的主要目的是提供一種具強化構造的聚光片，其基板的二表面分別設有數微聚光單元及一強化層，該強化層用以相對增加該基板的硬度，使得本實用新型具有增加聚光片的抗翹曲性、耐磨性及制造良率的功效。
本實用新型的次要目的是提供一種具強化構造的聚光片，其基板的二表面分別設有數微聚光單元及一強化層，藉由適當控制該強化層的透光材質的收縮率，使該強化層可用以相對增加該基板的硬度，進而保護該基板，使得本實用新型具有增加聚光片的抗翹曲性、耐磨性及制造良率的功效。
本實用新型的另一目的是提供一種具強化構造的聚光片，其基板的二表面分別設有數微聚光單元及一強化層，數微聚光單元可為棱柱單元、微細半圓球、微細圓錐體、波面細條、彎曲棱柱單元，以使本實用新型提升聚光片的聚光效率。
本實用新型是這樣實現的一種具強化構造的聚光片，其包含一基板，其具有第一及第二表面，該基板由可供光線通過的第一種透光材質制成；數微聚光單元，以適當的表面曲率變化有序排列于該基板的第一表面；并引導光線產生折射；及一強化層由第二種透光材質制成，該強化層覆蓋于該基板的第二表面。
上述強化層的硬度相對高于基板的硬度。
上述強化層的第二種透光材質收縮率相同于該基板的第一種透光材質的收縮率。上述基板的第一種透光材質具有第一折射率，該強化層的第二種透光材質具有第二折射率，該第二折射率相對低于該基板的第一折射率。
上述強化層的第二種透光材質為低折射率的透明材質。上述強化層的第二種透光材質為壓克力透明樹脂。
上述強化層的厚度在5μm至10μm之間為佳。
上述強化層涂覆于該基板的第二表面。上述強化層粘貼于基板的第二表面。上述強化層可采用蒸鍍、濺鍍鍍覆于基板的第二表面。
上述強化層位于該基板的光線入射側。上述微聚光單元位于該基板的光線射出側。
上述微聚光單元為數個棱柱單元，該棱柱單元由第一傾斜面及第二傾斜面組成。
上述微聚光單元為微細半圓球。上述微細半圓球以六角形排列法排列。
上述微聚光單元為微細圓錐體。上述微細圓錐體以六角形排列法排列。
上述微聚光單元具有二曲面、二波谷共線及一波峰共線，且各微聚光單元相互鄰接排列成一等高的結構面。上述波谷共線為一直底邊。上述波谷共線為一曲底邊。上述波峰共線為一波狀曲線。
上述微聚光單元為數個彎曲棱柱單元，該彎曲棱柱單元是各具二延伸曲面、二波谷共線及一波峰共線，且至少有一延伸曲面為能產生表面曲率變化的波浪彎曲狀。上述各彎曲棱柱單元為能產生相同曲率變化的相同寬度及高度。上述各彎曲棱柱單元為能產生不同曲率變化的不同寬度及相同的高度。上述彎曲棱柱單元為能產生不同曲率變化的相同寬度及不同的高度。上述彎曲棱柱單元至少有一延伸曲面凸設有能產生不同曲率變化的側脊。
上述微聚光單元一體成型于基板的第一表面。上述微聚光單元粘接于基板的第一表面。
上述基板的第一透光材質為環氧樹脂、UV膠材質。
本實用新型的優點在于1、與習用聚光片不同，其基板的二表面分別設有數微聚光單元及一強化層，至少可在一維方向上產生光線折射，進一步提升聚光效率。
2、由于其基板的二表面分別設有數微聚光單元及一強化層，適當控制該強化層透光材質的收縮率，以相對增加該基板的硬度，進而使本實用新型可增加聚光片的抗翹曲性、耐磨性及提升產品的良率。
3、由于其基板的二表面分別設有數微聚光單元及一強化層，數微聚光單元可為棱柱單元、微細半圓球、微細圓錐體、波面細條、彎曲棱柱單元，使本實用新型可極佳提升聚光片的聚光效率。
圖1習用聚光片的立體圖。
圖2本實用新型第一實施例的立體圖。
圖3本實用新型第二實施例的立體圖。
圖4本實用新型第三實施例的立體圖。
圖5本實用新型第四實施例的立體圖。
圖6本實用新型第五實施例的立體圖。
圖7本實用新型第六實施例的局部放大圖。
圖8本實用新型第七實施例的局部放大圖。
圖9本實用新型第八實施例的局部放大圖。
符號說明1聚光片 11基板11a第一表面
11b第二表面 12棱柱單元 12a第一傾斜面12b第二傾斜面13強化層 2聚光片21基板 21a第一表面 21b第二表面22微細半圓球 22’微細圓錐體 23強化層3聚光片 31基板 31a第一表面31b第二表面 32波面細條 320微聚光單元321曲面 322波谷共線 323波峰共線33強化層 4聚光片 41基板41a第一表面 41b第二表面 42彎曲棱柱單元42a延伸曲面 42b延伸曲面 421波谷共線422波峰共線 423側脊 43強化層具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術特征、優點能更明顯易懂，特舉本實用新型較佳實施例，并配合附圖詳細說明如下請參見圖2所示，本實用新型的第一實施例，一種具強化構造的聚光片1，包含一基板11、數棱柱單元12及一強化層13。該基板11具有第一表面11a及第二表面11b，可供光線穿射經過。各棱柱單元12為微聚光單元(microstructure)，該棱柱單元12平齊排列于基板11第一表面11a上，且棱柱單元12位于基板11的光線射出側較佳。各棱柱單元12由第一傾斜面12a及第二傾斜面12b組成，其至少在一維方向上產生光線折射，以便產生聚光現象。該基板11與各棱柱單元12可由相同透光材質，用一體成型方式進行制造，例如環氧樹脂(epoxy)或UV膠等材質；該基板11與各棱柱單元12亦可由不同透光材質，采用粘接成型方式制造，以滿足不同特性或制造的要求，可增加本實用新型的適用范圍及生產制造的裕度。
請再參照圖2，本實用新型第一實施例中，強化層13可選擇涂覆、粘接、蒸鍍、濺鍍等方式覆蓋于基板11的第二表面11b上，且該強化層13位于該基板11的光線入射側較佳。該強化層13由低折射率的透明材質制成，選用壓克力、透明樹脂(acrylic resin)較佳，該強化層13的折射率相對低于該基板11的折射率較佳。特別是，該強化層13的硬度應相對高于該基板11的硬度，如此，該強化層13可用以保護該基板11，避免該基板11的磨損。同時，由于適當的控制，可使該強化層13透光材質的收縮率相同或近似于該基板11透光材質的收縮率，以便使該強化層13可防止該基板11發生翹曲。再者，該強化層13的厚度維持在5μm至10μm之間較佳，有利于降低產品成本及控制加工品質。
請再參見圖2所示，本實用新型第一實施例的聚光片1，在實際生產過程中，該基板11常因第一、二表面11a、11b的形態不同而自發性地產生翹曲的傾向。此時，本實用新型的強化層13可提供較高的硬度，以相對減少、降低及避免該基板11發生翹曲的機率，因此，具有較佳的抗翹曲性。再者，在該聚光片1的堆棧或搬運期間，由于本實用新型強化層13具有較高的硬度，既可保護該基板11的下表面11b，又可避免該強化層13的表面造成刮痕，故具有較佳的耐磨性。因此，本實用新型有利于相對提升產品良率。
請參見圖3所示，本實用新型第二實施例的構造與第一實施例基本相同，其聚光板2包含一基板21、數微細半圓球22及一強化層23，該基板21具有第一表面21a及第二表面21b，其上分別排列有各微細半圓球22及覆蓋有該強化層23。其不同之處在于其各微細半圓球22分別為微聚光單元，各微細半圓球22以六角形排列法進行排列，因此，各微細半圓球22皆鄰接于六個微細半圓球22。故各微細半圓球22的弧面均可在至少二維的方向上產生環形光線折射，因此可進一步提升聚光效率。此外，該強化層23同樣可提供較高的硬度，足以相對提升該聚光片2的抗翹曲性、耐磨性及產品的良率。
請參見圖4所示，本實用新型第三實施例的構造與第二實施例基本相同，其聚光片2包含一基板21、數微細圓錐體22’及一強化層23，該基板21具有第一表面21a及第二表面21b，其上分別排列有各微細圓錐體22’及覆蓋有該強化層23。其不同之處在于其各微細圓錐體22’為微聚光單元，各微細圓錐體22’亦以六角形排列法進行排列，因此，各微細圓錐體22’皆鄰接六個微細圓錐體22’。該微細圓錐體22’的弧面不但可在至少二維的方向上產生環形光線折射，且能克服第二實施例中各微細半圓球22可能形成的聚光焦點缺陷，故有利于提升聚光品質。同樣，該強化層23亦可提供較高的硬度，足以相對提升該聚光片2的抗翹曲性、耐磨性及產品的良率。
請參見圖5所示，本實用新型第四實施例的構造與第一實施例基本相同，其聚光片3包含一基板31、數波面細條32(rippled ridge)及一強化層33，該基板31具有第一表面31a及第二表面31b，其上分別排列有各波面細條32及覆蓋有該強化層33。其不同之處在于各波面細條32實際是由數等高結構面構成的微聚光單元320鄰接排列組成，各微聚光單元320具有二曲面321、二波谷共線322及一波峰共線323。該二曲面321平緩傾斜于各波谷共線322及波峰共線323之間，各波谷共線322為一直底邊較佳，各波峰共線323為一波狀曲線較佳。各微聚光單元320的表面曲率可在至少二維的方向上產生光線折射，以便進一步提升聚光效率。同樣，該強化層33可提供較高的硬度，足以相對提升該聚光片3的抗翹曲性、耐磨性及產品良率。
請參見圖6所示，本實用新型第五實施例的構造與第四實施例基本相同，其聚光片3亦包含一基板31、數波面細條32及一強化層33。其不同之處在于組成波面細條32的各微聚光單元320是以不規則方式排列于該基板31的第一表面31a上，同時各波谷共線322為一曲底邊較佳。如此，各波谷共線322[曲底邊]進一步使二曲面321在接近底部的表面形成一均勻曲面，以便各微聚光單元320的表面曲率可在至少二維方向上產生均勻光線折射，進一步提升聚光效率。同樣，該強化層33可提供較高的硬度，足以相對提升該聚光片3的抗翹曲性、耐磨性及產品的良率。
請參見圖7所示，本實用新型第六實施例的構造與第一實施例基本相同，其聚光片4包含一基板41、數彎曲棱柱單元42及一強化層43，該基板41具有第一表面41a及第二表面41b，其上分別排列有各彎曲棱柱單元42及覆蓋有該強化層43。不同之處在于各彎曲棱柱單元42為微聚光單元，各彎曲棱柱單元42相互鄰接排列在該基板41的第一表面41a上，各彎曲棱柱單元42具有二延伸曲面42a、42b、二波谷共線421及一波峰共線422。且各彎曲棱柱單元42皆具相同的寬度及高度，故各延伸曲面42a、42b具有相同的曲率變化。特別是，至少有一延伸曲面42a、42b呈可產生表面曲率變化的波浪彎曲狀，可確保在至少二維方向上產生不規則的光線折射，以便相對減少產生疊紋(morie)現象，進而同步相對提升該聚光片4的聚光效率及光學顯示畫質。同樣，該強化層43可提供較高的硬度，足以相對提升該聚光片4的抗翹曲性、耐磨性及產品的良率。
請參見圖8所示，本實用新型第七實施例的構造與第六實施例基本相同，其聚光片4亦包含一基板41、數彎曲棱柱單元42及一強化層43。不同之處在于各彎曲棱柱單元42具有不同的寬度及相同的高度，故各延伸曲面42a、42b形成不同的曲率變化。特別是，至少有一延伸曲面42a、42b呈可產生表面曲率變化的波浪彎曲狀，因此可在至少二維方向上產生更復雜的不規則光線折射，相對減少產生疊紋(morie)現象，進而同步相對提升該聚光片4的聚光效率及光學顯示畫質。同樣，該強化層43亦可提供較高的硬度，足以相對提升該聚光片4的抗翹曲性、耐磨性及制造良率。
請參見圖9所示，本實用新型第八實施例的構造與第六實施例基本相同，其聚光片4亦包含一基板41、數彎曲棱柱單元42及一強化層43。不同之處在于各彎曲棱柱單元42具有相同的寬度及不同的高度，以使各延伸曲面42a、42b形成不同的曲率變化。特別是，至少有一延伸曲面42a、42b呈產生表面曲率變化的波浪彎曲狀，并凸設有數側脊423，以產生表面曲率變化，故可在至少二維方向上產生更復雜的不規則光線折射，且可相對減少產生疊紋(morie)現象，進而同步相對提升該聚光片4的聚光效率及光學顯示畫質。同樣，該強化層43可提供較高的硬度，足以相對提升該聚光片4的抗翹曲性、耐磨性及產品的良率。
如上所述，相較于習用的聚光片1，因該基板11的上、下表面不一致而容易產生翹曲，且下表面缺乏保護而易產生刮痕等缺點，圖2中本實用新型藉由在該基板11的二表面11a、11b分別形成該棱柱單元12(微聚光單元)及強化層13，利用該強化層13增加該基板11的硬度。藉此，本實用新型不但可引導光線產生折射，同時亦可增加該聚光片1的抗翹曲性及耐磨性，以提升制造良率。
權利要求1.一種具強化構造的聚光片，其包含一基板，其具有第一及第二表面，該基板由可供光線通過的第一種透光材質制成；數微聚光單元，以適當的表面曲率變化有序排列于該基板的第一表面；并引導光線產生折射；及一強化層由第二種透光材質制成，該強化層覆蓋于該基板的第二表面，如此可藉由該強化層補強該基板的構造。
2.根據權利要求1所述的具強化構造的聚光片，其特征在于上述強化層的硬度相對高于基板的硬度，以便該強化層可用于保護該基板。
3.根據權利要求1所述的具強化構造的聚光片，其特征在于上述強化層的第二種透光材質收縮率相同于該基板的第一種透光材質的收縮率。
4.根據權利要求1所述的具強化構造的聚光片，其特征在于上述基板的第一種透光材質具有第一折射率，該強化層的第二種透光材質具有第二折射率，該第二折射率相對低于該基板的第一折射率。
5.根據權利要求4所述的具強化構造的聚光片，其特征在于上述強化層的第二種透光材質為低折射率的透明材質。
6.根據權利要求5所述的具強化構造的聚光片，其特征在于上述強化層的第二種透光材質為壓克力透明樹脂。
7.根據權利要求1所述的具強化構造的聚光片，其特征在于上述強化層的厚度在5μm至10μm之間為佳。
8.根據權利要求1所述的具強化構造的聚光片，其特征在于上述強化層涂覆于該基板的第二表面。
9.根據權利要求1所述的具強化構造的聚光片，其特征在于上述強化層粘貼于基板的第二表面。
10.根據權利要求1所述的具強化構造的聚光片，其特征在于上述強化層可采用蒸鍍、濺鍍鍍覆于基板的第二表面。
11.根據權利要求1所述的具強化構造的聚光片，其特征在于上述強化層位于該基板的光線入射側。
12.根據權利要求1所述的具強化構造的聚光片，其特征在于上述微聚光單元位于該基板的光線射出側。
13.根據權利要求1所述的具強化構造的聚光片，其特征在于上述微聚光單元為數個棱柱單元，該棱柱單元由第一傾斜面及第二傾斜面組成。
14.根據權利要求1所述的具強化構造的聚光片，其特征在于上述微聚光單元為微細半圓球。
15.根據權利要求14所述的具強化構造的聚光片，其特征在于上述微細半圓球以六角形排列法排列。
16.根據權利要求1所述的具強化構造的聚光片，其特征在于上述微聚光單元為微細圓錐體。
17.根據權利要求16所述的具強化構造的聚光片，其特征在于上述微細圓錐體以六角形排列法排列。
18.根據權利要求1所述的具強化構造的聚光片，其特征在于上述微聚光單元具有二曲面、二波谷共線及一波峰共線，且各微聚光單元相互鄰接排列成一等高的結構面。
19.根據權利要求18所述的具強化構造的聚光片，其特征在于上述波谷共線為一直底邊。
20.根據權利要求18所述的具強化構造的聚光片，其特征在于上述波谷共線為一曲底邊。
21.根據權利要求18所述的具強化構造的聚光片，其特征在于上述波峰共線為一波狀曲線。
22.根據權利要求1所述的具強化構造的聚光片，其特征在于上述微聚光單元為數個彎曲棱柱單元，該彎曲棱柱單元是各具二延伸曲面、二波谷共線及一波峰共線，且至少有一延伸曲面為能產生表面曲率變化的波浪彎曲狀。
23.根據權利要求22所述的具強化構造的聚光片，其特征在于上述各彎曲棱柱單元為能產生相同曲率變化的相同寬度及高度。
24.根據權利要求22所述的具強化構造的聚光片，其特征在于上述各彎曲棱柱單元為能產生不同曲率變化的不同寬度及相同的高度。
25.根據權利要求22所述的具強化構造的聚光片，其特征在于上述彎曲棱柱單元為能產生不同曲率變化的相同寬度及不同的高度。
26.根據權利要求22所述的具強化構造的聚光片，其特征在于上述彎曲棱柱單元至少有一延伸曲面凸設有能產生不同曲率變化的側脊。
27.根據權利要求1所述的具強化構造的聚光片，其特征在于上述微聚光單元一體成型于基板的第一表面。
28.根據權利要求1所述的具強化構造的聚光片，其特征在于上述微聚光單元粘接于基板的第一表面。
29.根據權利要求1所述的具強化構造的聚光片，其特征在于上述基板的第一透光材質為環氧樹脂、UV膠材質。
專利摘要一種具強化構造的聚光片，其包含一基板、數個微聚光單元及一強化層。該基板具有第一表面及第二表面。該微聚光單元排列于該基板的第一表面，以形成適當的表面曲率變化及引導入射光線產生折射。該強化層覆蓋于基板的第二表面，該強化層相對該基板具有較高硬度，如此該強化層可保護該基板，以避免該基板發生翹曲或磨損。
文檔編號G02B27/40GK2821613SQ20052011236
公開日2006年9月27日 申請日期2005年7月8日 優先權日2005年7月8日
發明者唐世杰 申請人:迎輝科技股份有限公司