多层光折射扩散元件与使用该元件的背光模块制造技术

一种多层光折射扩散的光学元件，包含：基片，该基片具有第一表面及与第一表面相对的第二表面；至少二个扩散层，其中至少一个扩散层设置于该基片的第一表面，至少一个扩散层设置于该基片的第二表面，各扩散层包括至少一种以上不同颗粒大小的扩散颗粒及光学材料，且各扩散层的光学材料的折射系数不同。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光折射扩散元件及使用该扩散元件的背光模块，尤其 涉及用于平面显示器的背光模块。
技术介绍
图1显示公知的侧光式背光模块1，其将包含灯管反射罩12及 冷阴极管B的光源设置于导光板11的侧边，光线进入导光板11后 通过印刷的反射网点lla，将光线均匀反射，且部分光线通过反射片 15均匀反射，再通过光学膜片14的扩散、聚光作用，而形成均匀光 源。这种方式的背光模块由于光源设置于侧边，组成显示器需预留空 间，造成显示器边框过大，且预留空间有限，无法设置较多的发光源， 使辉度提高有限。另一公知技术，如图2所示的直下式背光模块2，将包含冷阴极 管22及灯管固定座总成24的光源直接设置于发光区域，并配合反射 片23及扩散板21而形成均匀光源，其中灯管固定座总成24将冷阴 极管22固定于背板25上，背板25朝向冷阴极管22的表面则设置反 射片23,可提供大量光源以提高辉度；然而由于直接设置于发光区 域，其前方需预留较大的空间，并以透光率较低并具强度的聚合物薄 板遮盖，再放置多张扩散元件将光线扩散，以避免发光不均匀情形。这种做法，辉度虽得以大幅提高，但为避免光线扩散不均及顾及 强度需求，所使用的透光率较低并具强度的聚合物薄板，已将绝大部 分光线遮蔽，导致需要更多发光源才能提供正常使用的辉度，进而产 生耗电与散热问题。且由于使用的光学扩散膜为单面单层，故在使用 上必须以多片方式才能达到扩散光线的效果。
技术实现思路
本专利技术的目的之一，在于通过透明的薄导光板提供强度，用以支 撑导光板表面所设置的多层光折射扩散元件。本专利技术的目的之二，是提供透明的薄形化导光板与多层光折射扩 散元件的结合，用以取代透光率极差的扩散板，使光线扩散作用发生 于多层光折射扩散元件，使表面辉度得以提高。本专利技术的目的之三，是提供多层光折射扩散元件，将扩散光的路 径縮短，减少扩散膜使用的片数，多层光折射扩散元件将等于多张的单面单层的光学扩散膜的扩散效率；此作法可降低原有的成本。根据本专利技术的一方面，提供一种多层光折射扩散的光学元件，包 含基片，该基片具有第一表面及与第一表面相对的第二表面；至少 二个扩散层，其中至少-一个扩散层设置于该基片的第一表面上，至少 一个扩散层设置于该基片的第二表面上，各扩散层包括至少一种以上 不同颗粒大小的扩散颗粒及光学材料，且各扩散层的光学材料的折射 系数不同。根据本专利技术的另一方面，提供一种背光模块，包含如前述的多层光折射扩散的光学元件，且包含设置于该光学元件下方的导光板。 根据本专利技术的再一方面，提供一种如前述的多层光折射扩散的光学元件，其中基片为强化的基片、在至少一个扩散层的最外层表面设 置强化层或至少一个扩散层为强化的扩散层。根据本专利技术的又一方面，提供一种背光模块，包含如前述的具强 化结构的多层光折射扩散的光学元件。附图说明图1为公知的侧光式背光模块侧面示意图。图2为公知的直下式背光模块立体示意图。图3为本专利技术第一实施例的多层光折射扩散元件的剖面示意图。图4为本专利技术第二实施例的多层光折射扩散元件的剖面示意图。图5为使用本专利技术的含透明导光板的背光模块立体示意图。图6为本专利技术第三实施例的多层光折射扩散元件的剖面示意图。图7为本专利技术第四实施例的多层光折射扩散元件的剖面示意图。图8为本专利技术第五实施例的多层光折射扩散元件的剖面示意图。 图9为使用本专利技术的不含透明导光板的背光模块的立体示意图。主要元件符号说明1侧光式背光模块11导光板lla反射网点12灯管反射罩13冷阴极管14光学膜片15反射片2直下式背光模块21扩散板22冷阴极管23反射片24灯管固定座总成25背板3多层光折射扩散元件31透明基片32上扩散层33下扩散层4下扩散层具多层的多层光折射扩散元件41透明基片42上扩散层43下扩散第一层44下扩散第二层45下扩散第三层5直下式背光模块51导光板52冷阴极管53反射片54灯管固定座总成55背板61强化的透明基片62上扩散层63下扩散层71透明基片72上扩散层73下扩散层74强化层81透明基片82强化的上扩散层83下扩散层9直下式背光模块92冷阴极管93反射片94灯管固定座总成95背板具体实施方式为了让本专利技术的上述目的、功能特征、和优点能更明确地被了解， 下文将结合附图通过优选实施例对本专利技术进行详细说明。请参照图3，其为本专利技术第一实施例的多层光折射扩散元件3， 包含透明基片31，该透明基片31可为以下材料，但不限于以下材料: 聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙 烯、环氧树脂或聚对苯二甲酸乙二酯，优选地，该基片31表面也可 做粗糙处理，使其表面产生一定的粗糙度，以增加其扩散效果。透明 基片31的上、下表面均匀涂布扩散层上扩散层32与下扩散层33。 上扩散层32及下扩散层33由包括至少一种以上不同颗粒大小的扩散 颗粒及光学材料混合而成。该扩散颗粒可为任意形状的结构，且该扩散颗粒的平均直径为20 80um，优选地为为25~40um,该扩散颗粒 的材料可以是可透光的有机合成树脂、金属、空气及化合物中的一种。 该光学材料包括有透光的有机合成树脂，如热塑性光学塑胶或UV硬 化的光固化式塑胶。其中上扩散层32的雾度(Haze)介于30~60%之间； 而下扩散层33的雾度则为80%左右，该下扩散层33的折射系数和上 扩散层3不同2，其差异应该大于0.2以上。请参照图4的第二实施例的多层光折射扩散元件4，其与图3第 一实施例的主要差异在于下扩散层(或上扩散层，或下扩散层与上扩 散层)为多层设计，具有第一层43、第二层44及第三层45，其每两 个相邻的扩散层的折射系数不同，其差异应该大于0.2以上。如图5所示，使用第一实施例与第二实施例的多层光折射扩散元 件的直下式背光模块构造5，包含背板55，其表面设置反射片53， 背板55的两端则设置灯管固定座总成54，用以固定冷阴极管52;在 其上方则放置透明导光板51，再放置多层光折射扩散元件3(或4)， 即完成该构造5。其中该导光板51的材料可为聚苯乙烯、聚甲基丙 烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、环氧树脂、聚对 苯二甲酸乙二酯或压克力。由于，光线在穿透透明导光板51时，光 线折散作用发生在多层光折射扩散元件，整体光线穿透率达70°/。以 上，原来使用扩散板光线穿透率仅为30%~40%，除可大幅降低成本 外，正面辉度也比原始设计更佳。请参照图6，本专利技术第三实施例的多层光折射扩散元件6，其与 图3第一实施例的主要差异在于包含强化的透明基片61，该强化的 透明基片61可通过增加第一实施例的透明基片31的厚度、在制造透 明基片31时加入纤维或前述方式的组合来形成，使得透明基片61的 硬度与强度增加，具有不易弯曲的特性。图7为本专利技术第四实施例的多层光折射扩散元件7，其与图3第 一实例的主要差异在于上扩散层72的上表面(或下扩散层73的下表 面，或同时于上扩散层72的上表面与下扩散层73的下表面)形成强 化层74，该强化层74的结构可为蜂巢状、多条直线、多条横线、格 子状、X形、斜条状等任何图案形成，以提供足够强度，可支撑该多层光折射扩散元件7。该强化层74的材料可与上扩散层72或下扩散 层73的材料相同或可为例如长纤维、玻璃纤维等的增强材料。图8为本专利技术第五本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层光折射扩散的光学元件，包含：基片，该基片具有第一表面及与第一表面相对的第二表面；至少二个扩散层，其中至少一个扩散层设置于该基片的第一表面，至少一个扩散层设置于该基片的第二表面，各扩散层包括至少一种以上不同颗粒大小的扩 散颗粒及光学材料，且各扩散层的光学材料的折射系数不同。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨允斌，曾杞良，
申请(专利权)人：杨允斌，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]