[发明专利]非对称光扩散元件与其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种非对称光扩散元件与其制造方法，特别的是在扩散元件的工艺中利用应力延伸混有颗粒与具表面结构的基材本体而产生具有双折射率与非对称性扩散的扩散特性。

背景技术

现有技术使用背光模块(Backlight)用于平面显示器发光源，而背光模块通常有光源、光导(Light guide)与能够使光量平均分布的扩散膜，因为背光模块中的光源是如同一颗颗分布的发光二极管，或是一根根排列的光管，如CCFL，所以需要扩散板与扩散膜将不均匀的光线扩散开。举例来说，一种直下型背光(Direct Light)便是薄膜晶体管液晶电视面板的主要光源，通过此光源经由扩散膜后穿透薄膜晶体管液晶面板，来达到显示的效果。

现有技术背光模块包括有多数个发光源组成的背光源，背光源一侧通常设置有反射层，光线再经过扩散层穿透至显示面板，其中扩散层主要是使背光源能够产生均匀的背光；另外，一般更会经过偏光层(Polarizer)，而偏光层主要的功能是将自然光转变成具有偏振特性的偏极化光(Polarized light)，以发挥显示面板(如LCD)的显示功能。

请参阅与本案同一申请人的公告于公元2007年5月8日美国专利第7,213,933号，其中揭露具有扩散板的直下型背光模块与其制造方法(Directtype backlight module of diffuser plate and its manufacturing methodthereof)，其中揭示的扩散板的表面具有凹凸的圆柱形透镜，能将入射光散射而产生均匀的液晶屏幕背光源，此扩散膜的主要工艺包括利用共押出(Co-Extrusion)的方式挤压(Squeeze)树脂，经冷却形成扩散膜，其表面的凹凸形状即于共押出时产生。

为达到背光源扩散的效果，现有技术已提出多种通过基材结构达到扩散目的的技术，如公元1999年8月31日公告的美国专利第5,944,405号所提出的一种光扩散膜通过表面微结构来扩散光线。

另有现有技术是通过基材内的物质产生光扩散的能力，但这样的方式都仅限于光线折射与散射来达成扩散的需求，且如同传统扩散膜由于结构为随机或接近圆形，其光扩散都是轴对称型(Axial symmetric)的，对于二维水平与垂直方向排列距离不同的背光光源或灯箱，如LED阵列光源，就需要非对称的扩散膜来做非对称的光扩散处理与视角与辉度的有效利用。

发明内容

为产生具有扩散效率更好且能有效控制扩散视角的扩散膜，本发明所要解决的技术问题在于提供一种非对称光扩散元件与其制造方法，在扩散元件的工艺中利用应力延伸(Stretch)使元件内部具有扩散颗粒的透明基材产生双折射或各向异性的特性，并且在基材表面形成不对称且起伏的表面微结构，使通过此扩散元件的光线能够被上述的具有各向异性的材料的基材与表面起伏结构均匀散射，甚至产生某些程度的偏振光散射现象(Polarization scattering)。

为实现上述目的，本发明公开了一种非对称光扩散元件的制造方法，包括有：使用滚轮押出转印工艺将一平板模具或滚轮上的表面结构压印在该基材表面上，其中该基材为一掺有透光的扩散颗粒的高分子材料形成；以及进行延伸工艺使该基材内的透光颗粒与基材本体拉伸，产生表面微结构形变。

而且，为实现上述目的，本发明提供一种非对称光扩散元件的制造方法，通过工艺产生非对称性扩散特性的光扩散元件，该制造方法包括有：准备一平板模具或滚轮，该模具或滚轮的表面具有凹凸起伏的结构，借以压模出该非对称扩散元件的表面结构所需的模具；备制一掺有透光颗粒的基材材料；进行滚轮转印工艺，通过多组具有表面微结构的滚轮于该基材的表面上压印该模具上的表面结构；以及进行一延伸工艺，通过调整多组滚轮的滚动速度使该基材本体与基材内的透光颗粒受到不同的应力，产生形变。

而且，为实现上述目的，本发明提供一种非对称光扩散元件，其特征在于，包括有：一透光高分子基材材料；多数个透光扩散颗粒，于制作该光扩散元件时掺入该透光高分子基材材料中；以及单面或双面的具有非对称起伏结构的光扩散元件表面；具表面起伏的掺有透光扩散颗粒的高分子基材光扩散元件经一延伸工艺的处理，并产生非对称的表面结构，与非轴对称的扩散特性。