CN208969260U - 光学构件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种光学构件，所述光学构件包括：第一基底薄膜；第一光学图案层，设置于所述第一基底薄膜上；第二基底薄膜，以部分的方式粘结于所述第一光学图案层上；以及第二光学图案层，设置于所述第二基底薄膜上；设置有至少设置于所述第一光学图案层上部，并在其至少一部分形成有扩散图案的扩散层。本实用新型能够抑制因在下部棱镜片和上部棱镜片的粘结部位发生异常光束而亮度降低的情形。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学构件、具有光学构件的光源装置及显示装置，更详细而言涉及一种能够提高亮度的光学构件、具有光学构件的光源装置及显示装置。
背景技术
液晶显示装置(LCD：Liquid Crystal Display)是自身无法进行发光，而是通过调节从外部光源入射的光的透过率来显示图像的间接发光方式的显示装置。液晶显示装置在液晶面板的一侧设置有背光单元(BLU：Back Light Unit)，通过调节从背光单元发出的光的透光率来显示图像。背光单元通常包括荧光灯、LED(Light Emitting Device)等光源和导光板、扩散片、棱镜片等光学片。
图1是一般的液晶显示装置的分解立体图，图2是示出棱镜片的结构的图。
参照图1，液晶显示装置包括背光单元10和液晶面板20。一般而言，背光单元10设置于液晶面板20的后方以向液晶面板20照射光，其包括：光源11、反射板12、导光板13、扩散片14、棱镜片15、16以及保护片17。
从光源11发出的光利用导光板13变换为面光源的形态，反射板12配置于导光板13后方，以使出射到导光板13后方的光向导光板13反射并进行入射，从而使光的损失最小化。扩散片14起到将从导光板13入射的光均匀地分散的作用，棱镜片15、16利用其表面形成的光学图案来对入射的光进行集光并向液晶面板20出射，保护片17设置于棱镜片15、16上部并起到保护棱镜片15、16的作用。
棱镜片15、16由在透光性基底薄膜上部形成有为了提高正面方向的亮度而通常具有45°的倾斜面的三角阵列(array)形态的光学图案的光学图案层。如上所述的光学图案形成为山模样，因此，山的上部因较小的外部的刮擦而容易被破碎或容易被扭曲而受到损伤。尤其是，如图2A所示，在粘结多个棱镜片15、16并使用的情况下，如图2B所示，在粘结过程中将发生设置于下部的棱镜片的光学图案变形或损伤的现象。从光源发生的光在理想情况下沿着与棱镜片的表面近乎正交的方向出射，但在光学图案损伤的情况下，如图2B所示，将发生因从棱镜片的光学图案变形或者损伤的部分出射而光的路径变更的异常光束。由此，在粘结多个棱镜片的过程中，因从棱镜片的光学图案变形或者损伤的部位出射的光与从正常部位出射的光存在路径差异而降低光的亮度，并在液晶显示装置的图像中发生不良。即使这样的不良仅发生于棱镜片的一部分区域，相应的整个棱镜将无法使用而降低生产效率，并且这直接作用为成本上升的负担。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能够抑制异常光束的发生的光学构件。
本实用新型的目的还在于提供一种能够均匀地实现亮度的光学构件。
本实用新型的目的还在于提供一种能够提高产品的可靠性的光学构件。
本实用新型的光学构件包括：第一基底薄膜；第一光学图案层，设置于所述第一基底薄膜上；第二基底薄膜，以部分的方式粘结于所述第一光学图案层上；以及第二光学图案层，设置于所述第二基底薄膜上；设置有至少设置于所述第一光学图案层上部，并在其至少一部分形成有扩散图案的扩散层。
根据实用新型的光学构件，能够抑制因下部棱镜片和上部棱镜片的粘结部位中发生的异常光束而导致亮度降低的情形。即，通过在下部棱镜片上部夹设扩散层，抑制因在下部棱镜片和上部棱镜片相粘结时光学图案受到损伤而发生异常光束的情形。由此，能够提高采用光学构件的光源装置以及显示装置等的可靠性。
附图说明
图1是一般的液晶显示装置的分解立体图。
图2A及图2B是示出棱镜片的结构的图。
图3A至图3C是示出本实用新型的实施例的光学构件的结构及透过其的光的分布的图。
图4A至图4C是示出根据棱镜片的粘结方法的扩散图案的多样的形状的图。
图5A及图5B是示出本实用新型的变形例的光学构件的结构的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本实用新型的实施例进行详细的说明。但是，本实用新型并不限定于以下披露的实施例，而是可以实现为彼此不同的多样的形态，本实施例仅是为了完整地披露本实用新型，并向一般技术人员完全地提示本实用新型的范围而提供。
以下，参照附图对本实用新型的优选实施例进行说明。
图3A至图3C是示出本实用新型的实施例的光学构件的结构及通过所述光学构件透过的光的分布的图，图4A至图4C是示出根据棱镜片的粘结方法的扩散图案的多样的形状的图。
参照图3A至图3C，光学构件包括下部棱镜片120和以粘结方式设置于下部棱镜片120上部的上部棱镜片130及扩散层140。此时，扩散层140可以至少设置于下部棱镜片120上部。
下部棱镜片120包括第一基底薄膜122和形成于第一基底薄膜122上的第一光学图案层124。
上部棱镜片130包括：第二基底薄膜132，粘结于第一光学图案层124；第二光学图案层134，形成于第二基底薄膜132上部。第一光学图案层124可以利用具有粘结性的物质来形成，在第一光学图案层124和上部棱镜片130之间可以设置有额外的粘结构件。当将上部棱镜片130粘结于下部棱镜片120上部时，需要使第一光学图案层124和第二光学图案层134以其光学图案的排列方向具有规定角度呈交叉的方式进行配置。如上所述的交叉角度可以根据光学图案的形状而不同，例如，如图3A至图3C所示，在光学图案以具有三角形的截面形状的方式沿着一方向连续地排列的情况下，优选地以使光学图案的排列方向彼此正交的方式配置上部棱镜片130。
第一基底薄膜122和第二基底薄膜132可以使用对于可视光区域的光具有较好的透过性的聚碳酸酯(PC：Polycarbonate)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET：polyethyleneTerephthalate)、聚丙烯(PP：PolyPropylene)、聚乙烯(PE：Polyethylene)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA：PolyMethyl MethAcrylate)中的至少一种。这些材料是使从后方入射的光透过的材料，其具有比较高的折射率。
第一光学图案层124及第二光学图案层134包括用于使从后方入射的光进行集光并向前方即液晶面板侧出射的光学图案。光学图案可以具有规定的截面，并沿着第一基底薄膜122及第二基底薄膜132的某一方向连续地排列形成。例如，光学图案如图3A至图3C所示形成为预定的大小的三角形截面形状，也可以如图4C所示由预定的大小的三角形截面形状和具有比所述三角形截面形状高阶差的凸出结构物B以部分的方式形成的双重结构形成。图4C中示出凸出结构物B形成为近乎凸透镜形态的情形，但是其形态并不限定于此。其中，在预定的大小的光学图案以具有预定的周期的方式形成的情况下，光学图案可以具有10至80μm程度的周期，优选地具有20至60μm程度的周期的方式形成。在光学图案的周期小于所提示的范围的情况下，将不易形成光学图案，在大于所提示的范围的情况下，将发生诸如龟纹(moire)或彩虹纹(Newton ring)的光缺陷现象，从而不易以恒定的方式控制亮度等光特性。
尤其是，在第一光学图案层124形成为如图4C所示的双重结构的情况下，由于阶差高的凸出结构物B粘结于第二基底薄膜132，能够减小下部棱镜片120和上部棱镜片130间的粘结面积。其中，在将下部棱镜片120和上部棱镜片130彼此粘结的情况下，粘结于上部棱镜片130的第一光学图案层124上形成的光学图案的形状的一部分将发生变形。其结果，粘结部位上的光特性将发生变化，从而发生亮度降低的现象。因此，最好是减小下部棱镜片120和上部棱镜片130间的粘结面积，即减小第一光学图案层124和第二基底薄膜132间的粘结面积。例如，下部棱镜片120和上部棱镜片130间形成的粘结面积为上下部棱镜片120、130面积的0.5至15％，优选为2.5至10％程度。在粘结面积小于所提示的范围的情况下，由于下部棱镜片120和上部棱镜片130间的粘结力低而容易发生彼此分离等不良，在大于所提示的范围的情况下，通过棱镜片出射的光的折射率将变更，从而导致亮度等光特性降低的问题。
另外，在本实用新型中，为了抑制因在粘结下部棱镜片120和上部棱镜片130的过程中发生第一光学图案层124的变形，使得光特性发生变化而亮度降低的现象，可以至少在下部棱镜片120上部设置有形成有用于校正光特性(例如，光路径)的扩散图案142的扩散层140。此时，扩散图案142可以在扩散层140的内部或者表面全体的范围内形成，也可以在与下部棱镜片120和上部棱镜片130相粘结的区域对应的部分形成。如上所述的扩散层140起到形成光雾(Haze)以使光均匀地扩散的作用。光雾的程度可以根据形成后述的扩散图案142的散射粒子的大小和密度、表面粗糙度程度而进行控制。
如图3A及图3B所示，扩散层140也可以形成为薄膜形态。在此情况下，扩散层140可以是多样的光学构件，例如可以是现有技术中存在的反射型偏振板、偏振板、保护片等。
并且，上部棱镜片130还可以执行扩散层140的作用。
扩散层140可以在内部或者表面包括散射粒子X。例如，扩散层140可以在制造上部棱镜片130的过程中，通过在第二基底薄膜内或者第二光学图案层134内分散散射粒子X而形成扩散图案142。并且，虽未图示，在制造前述的反射型偏振板、偏振板或者保护片时，可以在其内部或者表面分散散射粒子X来形成扩散图案142，从而作为扩散层140使用。此时，在各薄膜表面形成扩散图案142的情况下，可以将分散有散射粒子X的物质涂覆或贴附于各薄膜表面。
散射粒子X可以是微珠(bead)形状，可以使用锆Zr、铝Al、钛Ti、硅Si等无机物或者PMMA(Poly Methyl Methacrylate)等有机物。其大小可以形成为100nm至10μm程度的大小，其大小和分散密度也可以根据所需的折射率、亮度等光特性而进行调节。可以通过调节散射粒子的大小及分散密度等来控制光雾大小，例如，可以通过增大散射粒子的大小和分散密度来增大光雾的大小。
此外，扩散层140可以形成为单个薄膜形态，也可以形成为复合薄膜形态，其也可以采用于下部棱镜片120上部的两处以上并使用。
如上所述形成的扩散层140至少设置于下部棱镜片120上部，用于改变透过下部棱镜片120的光的路径，并使光以具有预定的角度的方式向外部射出。即，对在下部棱镜片120和上部棱镜片130的粘结部位因光学图案变形而路径变更的光的路径再次进行调节，从而使所述光以具有预定的方向的方式向外部射出。由此，在采用上部棱镜片130或与之类似的棱镜片的光源单元或者显示装置中，能够抑制亮度(intensity)以部分的方式降低的现象。
扩散图案142可以在扩散层140全体的范围内形成，但是也可以在与下部棱镜片120和上部棱镜片130相粘结的部分对应的区域。因此，扩散图案142可以根据形成于下部棱镜片120的光学图案的形状和由此使下部棱镜片120与上部棱镜片130相粘结而形成的粘结面形态而形成为多样的形态。扩散图案142形成于与粘结的部分对应的区域并不限定于扩散图案142和粘结部分的面积相同，而是表示以能够对通过粘结部分的光的路径构成影响的面积形成。
参照图4A，在第一光学图案层124中，沿着一方向连续地形成的光学图案以具有预定的间隔的方式进行排列，光学图案以交替轮换的方式粘结于第二基底薄膜132(A：未粘结、B：粘结)。在此情况下，扩散图案142可以具有预定的间隔的方式在扩散层140全体范围内形成。并且，可以沿着某一方向连续地排列形成。
参照图4B，在第一光学图案层124中，沿着一方向连续地形成的光学图案以具有预定的间隔的方式进行排列，容易被外力受到损伤的边缘部分和中心部分形成的几个光学图案粘结于第二基底薄膜132。由此，扩散图案142可以形成于扩散层140的两侧的边缘部分和中心部分的一部分。
参照图4C，在第一光学图案层124形成有具有彼此不同阶差的双重结构的光学图案，阶差高的光学图案B粘结于第二基底薄膜132。在此情况下，扩散图案142可以与阶差高的区域对应地形成。此时，可以将阶差高的部分形成为凸透镜形态，在此情况下，扩散图案142可以形成为彼此隔开的点(point)形状。
如上所述形成的光学构件可以采用于背光单元等光源装置或液晶显示装置等显示装置，从而抑制因棱镜片等其它光学构件的粘结而发生的光特性(例如，亮度)降低的情形。在此，以扩散层140形成于上部棱镜片130上部的情形为例进行说明，但是，如图5A及图5B所示，扩散层140也可以形成于下部棱镜片120和上部棱镜片130之间。在此情况下，下部棱镜片120与扩散层140直接粘结，从而使第一光学图案层124发生变形。形成于扩散层140的扩散图案层142与和下部棱镜片120的粘结面积对应地形成。如上所述，在将扩散层140形成于下部棱镜片120和上部棱镜片130之间的情况下，与将扩散层140形成于上部棱镜片130上部的情况相比，能够更加有效地防止粘结部位的光特性降低的现象。即，扩散层140的形成位置越从粘结部位远离，通过粘结部位出射的光进行扩散的概率越高，因此，校正光路径的效果可能会降低。因此，可以将扩散层140设置于下部棱镜片120和上部棱镜片130之间，从而有效地一直粘结部位的光特性降低的情形。
如上所述，在本实用新型的具体实施方式中对具体实施例进行了说明，但是，在不背离本实用新型的范围的情况下能够实施多种变形。因此，本实用新型的范围并不局限于说明的实施例，而是由所附的权利要求书以及与该权利要求书均等的保护范围而定。
Claims (8)
1.一种光学构件，其特征在于：其中，
包括：
第一基底薄膜；
第一光学图案层，设置于所述第一基底薄膜上；
第二基底薄膜，部分粘结于所述第一光学图案层上；以及
第二光学图案层，设置于所述第二基底薄膜上，
设置有至少设置于所述第一光学图案层上部，并在其至少一部分形成有扩散图案的扩散层。
2.根据权利要求1所述的光学构件，其特征在于：其中，
所述第一光学图案层以10至80μm作为周期形成有光学图案。
3.根据权利要求2所述的光学构件，其特征在于：其中，
所述第一光学图案层和所述第二基底薄膜之间形成的粘结面积是所述第一基底薄膜或者所述第二基底薄膜的面积的0.5％至15％。
4.根据权利要求1所述的光学构件，其特征在于：其中，
所述扩散层是在与所述第一光学图案层和所述第二基底薄膜相粘结的部位对应的部分形成有扩散图案的薄膜。
5.根据权利要求4所述的光学构件，其特征在于：其中，
所述扩散图案具有表面粗糙度。
6.根据权利要求4所述的光学构件，其特征在于：其中，
所述扩散图案由散射粒子形成。
7.根据权利要求6所述的光学构件，其特征在于：其中，
所述扩散层形成于所述第二基底薄膜内。
8.根据权利要求4所述的光学构件，其特征在于：其中，
所述扩散层设置于所述第二光学图案层上部。
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