專利名稱：擴散片及背光模塊的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種擴散片，特別是一種利用表面粗糙度使光線產生霧化效果的擴散 片及應用此擴散片的背光模塊。
背景技術：
由于液晶顯示裝置具有薄型化、輕量化、低耗電量、無輻射污染且能與半導體工藝 技術兼容等優點，液晶顯示裝置已被廣泛應用于各式各樣的電子裝置中，例如筆記型計算 機、行動電話、數字相機、個人數字助理等。液晶顯示裝置透過背光模塊提供光線至顯示面 板上，以顯示畫面。一般而言，背光模塊通常具有一光源組合以及一光學膜片組合。光源組 合用以提供光線，而光學膜片組合則用以改善光線的光學特性。光學膜片組合所包含的光 學膜片例如為棱鏡片、擴散片等。請參閱圖1，圖1為現有技術的擴散片10的示意圖。如圖1所示，擴散片10由基 材100(例如，聚乙烯對苯二甲酸酯PET)以及涂布于基材100上下表面的擴散層120、140 組成。現有技術于擴散層120、140中摻雜多個珠粒160(例如，聚甲基丙烯酸甲酯PMMA)，以 使通過擴散片10的光線產生霧化效果。然而，當裝設有擴散片10的背光模塊或顯示裝置 被搖晃或振動時，擴散層120、140中的珠粒160容易脫落或刮傷基材100上下表面，或當擴 散片10運用于顯示裝置時，會刮傷相鄰的光學片或對象，進而于顯示畫面出現干涉條紋現 象(mura)。此外，摻雜多個珠粒160的擴散片10也會影響顯示裝置的品位特性，使得使用 者的觀賞舒適度降低，易從顯示裝置觀察到由珠粒160所造成的不明圖案。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種擴散片及應用此擴散片的背光模塊，以解 決上述問題。為了實現上述目的，本發明提供了 一種擴散片，包含一基材、一第一擴散層以及一 第二擴散層。第一擴散層設置于基材上，且第二擴散層設置于第一擴散層上。第一擴散層 包含一第一表面結構，且第一表面結構具有一第一粗糙度峰數值(peak count value of roughness, Rpc)。第二擴散層包含一第二表面結構以及一第三表面結構，其中第二表面結 構與第三表面結構分別形成于第二擴散層的相對二側，且第三表面結構與第一表面結構重 合。第二表面結構具有一第二粗糙度峰數值，且第二粗糙度峰數值大于或等于第一粗糙度 峰數值。為了更好地實現上述目的，本發明還提供了一種背光模塊，包含一光學膜片組合 以及一光源組合。光學膜片組合包含一第一擴散片，且第一擴散片位于光學膜片組合的最 外側。第一擴散片包含一基材、一第一擴散層以及一第二擴散層。第一擴散層設置于基材 上，且第二擴散層設置于第一擴散層上。第一擴散層包含一第一表面結構，且第一表面結構 具有一第一粗糙度峰數值。第二擴散層包含一第二表面結構以及一第三表面結構，其中第 二表面結構與第三表面結構分別形成于第二擴散層的相對二側，且第三表面結構與第一表面結構重合。第二表面結構具有一第二粗糙度峰數值，且第二粗糙度峰數值大于或等于第 一粗糙度峰數值。本發明的技術效果在于本發明于不同的擴散層分別形成具有不同或相同的粗糙 度峰數值的表面結構，以使通過擴散片的光線產生霧化效果。因此，本發明的擴散片不需于 擴散層中摻雜珠粒，進而避免珠粒脫落或刮傷基材表面等問題。以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述，但不作為對本發明的限定。
-實施例的背光模塊的示意圖
圖1為現有技術的擴散片的示意2為根據本發明-圖3為圖2中的第一擴散片的示意圖；圖4為圖3中的第一擴散片的爆炸圖；圖5為根據本發明另一實施例的背光模塊的示意圖,其中，附圖標記3、3，背光模塊30光學膜片組合100、3000 基材160 珠粒302第一棱鏡片306第二擴散片322反射片3 、3 反射板3004第二擴散層S2第二表面結構
10擴散片 32、32，光源組合 120、140擴散層 300第一擴散片 304第二棱鏡片 320導光板 324,328 光源 3002第一擴散層 Sl第一表面結構 S3第三表面結構
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的結構原理和工作原理作具體的描述請參閱圖2，圖2為根據本發明一實施例的背光模塊3的示意圖。如圖2所示，背 光模塊3包含一光學膜片組合30以及一光源組合32，其中光學膜片組合30設置于光源組 合32上。背光模塊3可應用于液晶顯示器中。光學膜片組合30包含一第一擴散片300、一 第一棱鏡片302、一第二棱鏡片304以及一第二擴散片306。第一棱鏡片302設置于第一擴 散片300下，第二棱鏡片304設置于第一棱鏡片302下，且第二擴散片306設置于第二棱鏡 片304下。換言之，第一擴散片300位于光學膜片組合30的最外側。于此實施例中，背光模塊3為一側光式背光模塊。因此，光源組合32包含一導光板 320、一反射片322、一光源324以及一反射板326。導光板320設置于光學膜片組合30的 第二擴散片306下，反射片322設置于導光板320下，光源3M設置于導光板320的一側， 且反射板3 設置于光源3M周圍。于實際應用中，光源3M可為冷陰極管(cold cathode fluorescent 1 卿，CCFL)或發光二極管(light emitting diode,LED) 需說明的是，側光 式背光模塊的作用原理為本領域技術人員所熟知，在此不再贅述。
請參閱圖3以及圖4，圖3為圖2中的第一擴散片300的示意圖，圖4為圖3中的 第一擴散片300的爆炸圖。如圖3與圖4所示，第一擴散片300包含一基材3000、一第一 擴散層3002以及一第二擴散層3004。基材3000可由任何可使光線透過的透明材料制成。 舉例而言，基材3000可為聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)，但不以此為限。第一擴散層3002設 置于基材3000上，且第二擴散層3004設置于第一擴散層3002上。第一擴散層3002包含一第一表面結構Si，且第一表面結構Sl具有一第一粗糙度 峰數值Rpc_l。第二擴散層3004包含一第二表面結構S2以及一第三表面結構S3，其中第 二表面結構S2與第三表面結構S3分別形成于第二擴散層3004的相對二側。當第二擴散 層3004設置于第一擴散層3002上時，第二擴散層3004的第三表面結構S3與第一擴散層 3002的第一表面結構Sl重合，換言之，第一表面結構Sl與第三表面結構S3為形狀互補，使 得第一表面結構Sl可與第三表面結構S3相互貼合。第二表面結構S2具有一第二粗糙度 峰數值Rpc_2。需說明的是，粗糙度峰數值(peak count value of roughness, Rpc)定義 為單位距離內的波峰數。由于粗糙度峰數值Rpc為本領域技術人員所熟知，在此不再贅述。于此實施例中，第一表面結構Si、第二表面結構S2以及第三表面結構S3均為不規 則表面結構，換言之，第一表面結構Si、第二表面結構S2以及第三表面結構S3在寬度、高度 或結構具有非周期性分布。此外，第二表面結構S2的第二粗糙度峰數值Rpc_2大于或等于 第一表面結構Sl的第一粗糙度峰數值Rpc_l (亦即Rpc_2彡Rpc_l)。由于第三表面結構 S3與第一表面結構Sl重合，因此第三表面結構S3的粗糙度峰數值與第一表面結構Sl的粗 糙度峰數值相同。當光線通過具有粗糙度的表面會進行擴散作用以分散光線，得到霧化效果，因此， 當光線通過具有兩層粗糙度的表面，能夠得到更佳的霧化作用。同時，當第二表面結構S2 的粗糙度峰數值大于或等于第一表面結構Sl的粗糙度峰數值時，光線會先經過粗糙度峰 數值較小的第一表面結構Sl進行初步擴散作用，再通過粗糙度峰數值更大的第二表面結 構S2，進一步進行擴散作用，以利用粗糙度峰數值較大的第二表面結構S2加強霧化效果。 因此，透過上述結構設計，當光線通過第一擴散片300時，即可得到良好的霧化效果。此外，當第一擴散片300應用于顯示裝置時，第二表面結構S2會影響品位特性，換 言之，第二表面結構S2會影響使用者觀看顯示裝置時的清楚度。當第二表面結構S2的粗 糙度峰數值越小，則表面結構相對越大，而越容易被觀察到表面結構，反之，當第二表面結 構S2的粗糙度峰數值越大，就越不容易被觀察到表面起伏結構，因此，使用者觀看時，越不 容易看到第一擴散片300的表面結構而增加清楚度，以得到較佳的品位。較佳地，可使每毫 米的第一粗糙度峰數值Rpc_l以及每毫米的第二粗糙度峰數值Rpc_2均大于15。此外，第一表面結構Sl可具有一第一中心線平均表面粗糙度值Ra_l，且第二表面 結構S2可具有一第二中心線平均表面粗糙度值Ra_2。本發明可進一步使第二表面結構S2 的第二中心線平均表面粗糙度值Ra_2小于或等于第一表面結構Sl的第一中心線平均表面 粗糙度值Ra_l (亦即Ra_2 ( Ra_l)。由于第三表面結構S3與第一表面結構Sl重合，因此 第三表面結構S3的中心線平均表面粗糙度值與第一表面結構Sl的中心線平均表面粗糙度 值相同。藉此，當光線通過第一擴散片300時，即可得到良好的霧化效果。較佳地，第一中 心線平均表面粗糙度值Ra_l可介于0. 15微米與50微米之間，且第二中心線平均表面粗糙 度值Ra_2可介于0. 15微米與20微米之間。
需說明的是，中心線平均表面粗糙度值(centerline average surface roughness, Ra)定義為在取樣長度內，被測表面的實際輪廓上各點至輪廓中心線距離絕對 值的平均值。由于中心線平均表面粗糙度值Ra為本領域技術人員所熟知，在此不再贅述。此外，第一表面結構Sl可具有一第一最大峰谷高度差值Rz_l，且第二表面結構 S2可具有一第二最大峰谷高度差值Rz_2。本發明可進一步使第二表面結構S2的第二最 大峰谷高度差值Rz_2小于或等于第一表面結構Sl的第一最大峰谷高度差值Rz_l (亦即 Rz_2 ( Rz_l)。由于第三表面結構S3與第一表面結構Sl重合，因此第三表面結構S3的最 大峰谷高度差值與第一表面結構Sl的最大峰谷高度差值相同。藉此，當光線通過第一擴散 片300時，即可得到良好的霧化效果。較佳地，可使第一最大峰谷高度差值Rz_l與第二最 大峰谷高度差值Rz_2均大于0. 6微米。需說明的是，最大峰谷高度差值(maximum peak to valley height，Rz)定義為在 輪廓取樣長度內的最大峰谷高度差值。由于最大峰谷高度差值Rz為本領域技術人員所熟 知，在此不再贅述。此外，本發明可進一步使第二擴散層3004的折射率n2大于第一擴散層3002的折 射率nl，且第一擴散層3002的折射率nl大于基材3000的折射率n0 (亦即n2 > nl > n0)。 藉此，當光線通過第一擴散片300時，即可得到良好的霧化效果。需說明的是，雖然上述第一擴散片300以兩層擴散層來做說明，但本發明并不以 此為限。于本發明的其它實施例中，擴散片也可由兩層以上的擴散層堆疊于基材上而組成， 其中每一層擴散層的粗糙度峰數值Rpc與折射率由上至下遞減，而中心線平均表面粗糙度 值Ra與最大峰谷高度差值Rz由上至下遞增。藉此，當光線通過由兩層以上的擴散層所組 成的擴散片時，即可得到良好的霧化效果。此外，圖2中的第二擴散片306的結構可與上述第一擴散片300的結構相同，以增 加光線的霧化效果。請參閱圖5，圖5為根據本發明另一實施例的背光模塊3’的示意圖。背光模塊3’ 與上述的背光模塊3的主要不同之處在于，背光模塊3’為一直下式背光模塊。因此，光源 組合32’包含一光源328以及一反射板329。光源3 設置于第二擴散片306下，且反射 板3 設置于光源3 下。于實際應用中，光源3 可為冷陰極管或發光二極管。需說明 的是，直下式背光模塊的作用原理為本領域技術人員所熟知，在此不再贅述。此外，圖5中 與圖2中所示相同標號的組件，其作用原理均相同，在此不再贅述。相較于現有技術，本發明于不同的擴散層分別形成具有不同或相同的粗糙度峰數 值、中心線平均表面粗糙度值、最大峰谷高度差值及/或折射率的表面結構，以使通過擴散 片的光線產生霧化效果。因此，本發明的擴散片不需于擴散層中摻雜珠粒，進而避免珠粒脫 落或刮傷基材表面等問題。當然，本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟 悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變 形都應屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種擴散片，其特征在于，包含一基材；一第一擴散層，設置于該基材上，該第一擴散層包含一第一表面結構，該第一表面結構 具有一第一粗糙度峰數值；以及一第二擴散層，設置于該第一擴散層上，該第二擴散層包含一第二表面結構以及一第 三表面結構，該第二表面結構與該第三表面結構分別形成于該第二擴散層的相對二側，該 第三表面結構與該第一表面結構重合，該第二表面結構具有一第二粗糙度峰數值，該第二 粗糙度峰數值大于或等于該第一粗糙度峰數值。
2.如權利要求1所述的擴散片，其特征在于，每毫米的該第一粗糙度峰數值以及每毫 米的該第二粗糙度峰數值均大于15。
3.如權利要求1所述的擴散片，其特征在于，該第一表面結構具有一第一中心線平均 表面粗糙度值，該第二表面結構具有一第二中心線平均表面粗糙度值，該第二中心線平均 表面粗糙度值小于或等于該第一中心線平均表面粗糙度值。
4.如權利要求3所述的擴散片，其特征在于，該第一中心線平均表面粗糙度值介于 0. 15微米與50微米之間，且該第二中心線平均表面粗糙度值介于0. 15微米與20微米之 間。
5.如權利要求1所述的擴散片，其特征在于，該第一表面結構具有一第一最大峰谷高 度差值，該第二表面結構具有一第二最大峰谷高度差值，該第二最大峰谷高度差值小于或 等于該第一最大峰谷高度差值。
6.如權利要求5所述的擴散片，其特征在于，該第一最大峰谷高度差值與該第二最大 峰谷高度差值均大于0. 6微米。
7.如權利要求1所述的擴散片，其特征在于，該第一表面結構、該第二表面結構以及該 第三表面結構均為不規則表面結構。
8.如權利要求1所述的擴散片，其特征在于，該第二擴散層的折射率大于該第一擴散 層的折射率，且該第一擴散層的折射率大于該基材的折射率。
9.一種背光模塊，其特征在于，包含一光源組合；以及一光學膜片組合，設置于該光源組合上，該光學膜片組合包含一第一擴散片，該第一擴 散片位于該光學膜片組合的最外側，該第一擴散片包含一基材；一第一擴散層，設置于該基材上，該第一擴散層包含一第一表面結構，該第一表面結構 具有一第一粗糙度峰數值；以及一第二擴散層，設置于該第一擴散層上，該第二擴散層包含一第二表面結構以及一第 三表面結構，該第三表面結構與該第一表面結構重合，該第二表面結構與該第三表面結構 相對，該第二表面結構具有一第二粗糙度峰數值，該第二粗糙度峰數值大于或等于該第一 粗糙度峰數值。
10.如權利要求9所述的背光模塊，其特征在于，每毫米的該第一粗糙度峰數值以及每 毫米的該第二粗糙度峰數值均大于15。
11.如權利要求9所述的背光模塊，其特征在于，該第一表面結構具有一第一中心線平均表面粗糙度值，該第二表面結構具有一第二中心線平均表面粗糙度值，該第二中心線平 均表面粗糙度值小于或等于該第一中心線平均表面粗糙度值。
12.如權利要求11所述的背光模塊，其特征在于，該第一中心線平均表面粗糙度值介 于0. 15微米與50微米之間，且該第二中心線平均表面粗糙度值介于0. 15微米與20微米 之間。
13.如權利要求9所述的背光模塊，其特征在于，該第一表面結構具有一第一最大峰谷 高度差值，該第二表面結構具有一第二最大峰谷高度差值，該第二最大峰谷高度差值小于 或等于該第一最大峰谷高度差值。
14.如權利要求13所述的背光模塊，其特征在于，該第一最大峰谷高度差值與該第二 最大峰谷高度差值均大于0. 6微米。
15.如權利要求9所述的背光模塊，其特征在于，該第一表面結構、該第二表面結構以 及該第三表面結構均為不規則表面結構。
16.如權利要求9所述的背光模塊，其特征在于，該第二擴散層的折射率大于該第一擴 散層的折射率，且該第一擴散層的折射率大于該基材的折射率。
17.如權利要求9所述的背光模塊，其特征在于，該光學膜片組合還包含一第一棱鏡片，設置于該第一擴散片下；一第二棱鏡片，設置于該第一棱鏡片下；以及一第二擴散片，設置于該第二棱鏡片下，其中該第二擴散片的結構與該第一擴散片的 結構相同。
全文摘要
一種擴散片，包含一基材、一第一擴散層以及一第二擴散層。第一擴散層設置于基材上，且第二擴散層設置于第一擴散層上。第一擴散層包含一第一表面結構，且第一表面結構具有一第一粗糙度峰數值。第二擴散層包含一第二表面結構以及一第三表面結構，其中第二表面結構與第三表面結構分別形成于第二擴散層的相對二側，且第三表面結構與第一表面結構重合。第二表面結構具有一第二粗糙度峰數值，且第二粗糙度峰數值大于或等于第一粗糙度峰數值。本發明還提供一種背光模塊。
文檔編號F21S8/00GK102121666SQ20111003539
公開日2011年7月13日 申請日期2011年1月31日 優先權日2010年12月28日
發明者莊淑婷, 蔡怡均, 蔡政旻, 許文銘, 諶思廷, 賴明升, 黃任偉 申請人:友達光電股份有限公司