專利名稱：光學(xué)膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉于一種光學(xué)膜，尤指一種應(yīng)用于液晶顯示器之聚光膜。
背景技術(shù)：
液晶面板本身并不發(fā)光，因此作為亮度來(lái)源之背光模塊為L(zhǎng)CD顯示功能的重要組 件，且對(duì)提高液晶顯示器亮度而言非常重要。目前，在背光模塊中利用各式各樣之光學(xué) 膜，提供一種能提高LCD面板亮度以使光源做最有效率之應(yīng)用，而不需更動(dòng)任何組件 設(shè)計(jì)或消耗額外能源的做法，巳成為最經(jīng)濟(jì)與簡(jiǎn)便的解決方案。圖1為背光模塊所含各 種光學(xué)膜之簡(jiǎn)單示意圖。如圖1所示， 一般背光模塊所含光學(xué)膜系包含配置于導(dǎo)光板 (light guide)(2)下方之反射膜(l);及配置于導(dǎo)光板(2)上方之其它光學(xué)膜，其由下至上依 序?yàn)閿U(kuò)散膜(3)、聚光膜(4)及(5)及保護(hù)性擴(kuò)散膜(6)。
擴(kuò)散膜主要功能為提供液晶顯示器均勻之面光源。聚光膜業(yè)界習(xí)稱為聚光膜 (Brightness Enhancement Film)或棱鏡片(prism film),聚光膜主要功能為藉由折射與內(nèi)部 全反射將散亂的光線收集，并集中至約士35度的正視角(On-axis)方向，以提高LCD的輝 度。 一般常用之聚光膜系利用規(guī)則排列之線性棱鏡柱狀結(jié)構(gòu)來(lái)達(dá)到聚光效果。
習(xí)知聚光膜如圖2所示(如PCT公開案W096/23649及美國(guó)專利第5,626,800號(hào))， 其包含一基材(21)及位于基材(21)上方之復(fù)數(shù)個(gè)棱鏡結(jié)構(gòu)(22)，該等棱鏡結(jié)構(gòu)彼此互相平 行，其中各棱鏡結(jié)構(gòu)系由二個(gè)傾斜表面所構(gòu)成，此二傾斜表面于棱鏡頂部相交形成峰 (23)，且各自與相鄰棱鏡之另一傾斜表面于棱鏡底部相交形成谷(24)。由于習(xí)知聚光膜 為固定寬度之規(guī)則條狀結(jié)構(gòu)，所以容易與來(lái)自顯示器中其它膜片之反射或折射光線或該 聚光膜本身之其它反射或折射光線產(chǎn)生光學(xué)干涉現(xiàn)象，導(dǎo)致在外觀上出現(xiàn)彩紋(moir6) 或明暗條紋(mura)。圖3為美國(guó)專利第6,354,709號(hào)之聚光膜之示意圖，其中基材(7)上 方具有復(fù)數(shù)個(gè)微細(xì)棱鏡結(jié)構(gòu)(8),這些線性棱鏡結(jié)構(gòu)彼此互相平行，且單一棱鏡結(jié)構(gòu)于不 同之長(zhǎng)度位置具有不同之峰高。然而，習(xí)知之聚光膜縱使在峰距或峰高上做了改變，仍 具有規(guī)則之聚光結(jié)構(gòu)，即，各棱鏡間系互相平行(峰與峰之間或谷與谷之間互相平行)， 且為規(guī)則性直線棱柱結(jié)構(gòu)，因此無(wú)法有效改善明暗條紋現(xiàn)象。美國(guó)專利第5，919，551號(hào) 使用具有二個(gè)或二個(gè)以上頂峰的柱狀結(jié)構(gòu)，該頂峰呈高低不一狀態(tài)，這種線性棱鏡結(jié)構(gòu) 為單一棱鏡結(jié)構(gòu)上至少有兩頂峰，此方法之缺點(diǎn)為雕刻不易同時(shí)控制雙峰，所以良率不高，成本增加。
已知可于聚光膜上配置保護(hù)性擴(kuò)散膜(或稱為上擴(kuò)散膜)，以改善上述光學(xué)干涉現(xiàn)象， 且防止聚光膜與面板或其它膜片在輸送時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)而引起互相損傷。惟此方法之缺點(diǎn)為 成本增加，且將使背光模塊之結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種光學(xué)膜以改良上述缺點(diǎn)，其可減少光學(xué)干涉現(xiàn)象。 本發(fā)明之目的乃提供一種光學(xué)膜，包含一基材及位于該基材之一表面上之微結(jié)構(gòu) 層，其中該微結(jié)構(gòu)層包含復(fù)數(shù)個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)且該柱狀結(jié)構(gòu)包含至少二種選自由峰高度沿延 伸方向變化之線性柱狀結(jié)構(gòu)、峰高度不沿延伸方向變化之線性柱狀結(jié)構(gòu)、峰高度沿延伸 方向變化之曲線柱狀結(jié)構(gòu)及峰高度不沿延伸方向變化之曲線柱狀結(jié)構(gòu)所組成之群組之 柱狀結(jié)構(gòu)。
圖1為背光模塊所含各種光學(xué)膜之簡(jiǎn)單示意圖。 圖2為習(xí)知聚光膜之示意圖。 圖3為先前技術(shù)中聚光膜之示意圖。 圖4至圖15系本發(fā)明之光學(xué)膜實(shí)施態(tài)樣之示意圖。
具體實(shí)施例方式
在本文中，「多峰柱狀結(jié)構(gòu)」系指由至少兩個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)彼此重疊所形成之聯(lián)集結(jié)構(gòu)， 且任何兩相鄰柱狀結(jié)構(gòu)間之谷線之高度系為此二相鄰柱狀結(jié)構(gòu)中高度較低者之高度之 30%至95%。
在本文中，「單峰棱鏡柱狀結(jié)構(gòu)」系指由單一個(gè)棱鏡柱狀結(jié)構(gòu)所構(gòu)成且僅具有單一 之峰之結(jié)構(gòu)，
在本文中，「谷線」系指由相鄰兩柱狀結(jié)構(gòu)之相鄰側(cè)面相接所形成之線。 在本文中，「柱狀結(jié)構(gòu)之高度」系指為該柱狀結(jié)構(gòu)之峰相對(duì)該柱狀結(jié)構(gòu)底部之垂直 距離。
在本文中，「谷線之高度」系指該谷線相對(duì)其所相鄰之兩柱狀結(jié)構(gòu)底部之垂直距離。 在本文中，「柱狀結(jié)構(gòu)之寬度」系指與該柱狀結(jié)構(gòu)兩側(cè)面相鄰之兩谷間之距離。 本發(fā)明所使用之棱鏡柱狀結(jié)構(gòu)系為本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者所熟知 者，其系由兩個(gè)傾斜表面所構(gòu)成，該傾斜表面可為曲面或平面，且該二傾斜表面于棱鏡頂部相交形成峰，且可各自與相鄰柱狀結(jié)構(gòu)之另一傾斜表面于底部相交形成谷。
本發(fā)明所使用之弧形柱狀結(jié)構(gòu)系為本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者所熟知
者，其系由兩個(gè)傾斜平面所構(gòu)成，此二傾斜平面頂部相交處系鈍化形成一曲面，且此二
傾斜平面可各自與相鄰柱狀結(jié)構(gòu)之另一傾斜表面于底部相交形成谷。
在本文中，「弧形柱狀結(jié)構(gòu)頂部曲面之最高處」系定義為該弧形柱狀結(jié)構(gòu)之峰，弧
形柱狀結(jié)構(gòu)之高度系指弧形柱狀結(jié)構(gòu)之峰相對(duì)其底部之垂直距離。
在本文中，「弧形柱狀結(jié)構(gòu)二傾斜平面延伸相交之角度」系定義為該弧形柱狀結(jié)構(gòu)
之頂角角度。
在本文中，「線性柱狀結(jié)構(gòu)」系定義為柱狀結(jié)構(gòu)的棱線(ridge)呈直線延伸之柱狀結(jié)構(gòu)。
在本文中，「曲線柱狀結(jié)構(gòu)」系定義為柱狀結(jié)構(gòu)的棱線呈彎曲變化延伸之柱狀結(jié)構(gòu)， 該彎曲延伸棱線系形成適當(dāng)?shù)谋砻媲首兓?，該彎曲延伸棱線之表面曲率變化系以該曲 線柱狀結(jié)構(gòu)高度為基準(zhǔn)之0.2%至100%，較佳系以該曲線柱狀結(jié)構(gòu)高度為基準(zhǔn)之1%至 20%。
本發(fā)明光學(xué)膜所使用之基材，可為任何本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識(shí)者所巳知 者，例如玻璃或塑料。上述塑料基材可由一或多個(gè)高分子樹脂層所構(gòu)成。用以構(gòu)成上述 高分子樹脂層之樹脂之種類并無(wú)特殊限制，其例如但不限于聚酯樹脂(polyester resin)， 如聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate， PET)或聚萘二甲酸乙二酯 (polyethylene naphthalate， PEN);聚丙烯酸酯樹脂(polyacrylate resin),如聚甲基丙烯酸甲 酯(polymethyl methacrylate， PMMA);聚烯烴樹脂(polyolefin resin)'如聚乙烯(PE)或聚丙 烯(PP);聚苯乙烯樹脂(polystyrene resin);聚環(huán)烯烴樹脂(polycycloolefin resin);聚醯亞 胺樹脂(polyimide resin);辨碳酸酯樹脂(polycarbonate resin):聚胺基甲酸酯樹脂 (polyurethane resin);三醋酸纖維素(triacetate cellulose, TAC);聚乳酸(polylactic acid); 或彼等之混合物。較佳為聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚環(huán)烯烴樹脂、三 醋酸纖維素、聚乳酸或其混合物，更佳為聚對(duì)苯二甲酸乙二酯?；闹穸韧ǔＨQ于 所欲得光學(xué)產(chǎn)品的需求，其較佳介于約50微米至約300微米之間。
本發(fā)明光學(xué)膜之微結(jié)構(gòu)層系用以提供光學(xué)膜所欲之光學(xué)性質(zhì)。本發(fā)明之微結(jié)構(gòu)層可 與基材一起以一體成形方式制備，例如以壓印(emboss)方式直接制得；或以任何習(xí)知方 式于基材上進(jìn)行加工后制得，例如以涂布方式于基材上直接形成一微結(jié)構(gòu)層，或于基 材上先涂布一樹脂涂層再于該涂層上雕刻所需之微結(jié)構(gòu)層。上述微結(jié)構(gòu)層之厚度并無(wú)特殊限制，通常系介于約1微米至約50微米之厚度，較佳為5微米至30微米，最佳為 15微米至25微米。
本發(fā)明光學(xué)膜之微結(jié)構(gòu)層可由任何折射率大于空氣折射率之樹脂所構(gòu)成。 一般而 言，微結(jié)構(gòu)層的折射率越高，聚光效果越好。本發(fā)明光學(xué)膜具有至少1.50之折射率， 較佳具有1.50至1.70之折射率。用以形成該微結(jié)構(gòu)層之樹脂為本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中 具有通常知識(shí)者所熟知者，其例如但不限于丙烯酸酯樹脂、聚醯胺樹脂、環(huán)氧樹脂、氟 素樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、醇酸樹脂(alkydresin)、聚酯樹脂及其混合 物所構(gòu)成的群組，較佳為丙烯酸酯樹脂?？捎靡詷?gòu)成上述丙烯酸酯樹脂之單體例如但不 限于丙烯酸酯類單體。上述丙烯酸酯類單體之種類例如但不限于丙烯酸酯、甲基丙烯酸 酯、胺基甲酸酯丙烯酸酯(urethane acrylate)、聚酯丙烯酸酯(polyester acrylate)、環(huán)氧丙 烯酸酯(epoxy acrylate)或其混合，較佳為丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。此外，上述丙烯酸 酯類單體可具有一或多個(gè)官能基，較佳具有多官能基。
適用于本發(fā)明之丙烯酸酯類單體之實(shí)例例如選自包括(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二 (甲基)丙烯酸酉旨(tripropylene glycol di(meth)acrylate)、 1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯 (1，4-butanedio1 di(meth)acrylate) 、 1，6-己二醇二 (甲基)丙烯酸酯(1，6-hexanediol di(meth)acrylate)、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯(polyethyleneglycol di(meth) acrylate)、烯 丙基化二(甲基)丙烯酸環(huán)己酯(allylated cyclohexyl di(meth)acrylate)、 二(甲基)丙烯酸異氰 酸酯(isocyanurate di(meth)acrylate)、 2-苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯(2-phenoxyl ethyl (meth)acrylate)、乙氧基化三羥甲基丙垸三(甲基)丙烯酸酯(ethoxylated trimethylol propane tri(meth) acrylate)、 丙氧基化甘油三(甲基)丙烯酸酯(propoxylated glycerol tri(meth)acrylate)、三羥甲基丙垸三(甲基)丙烯酸酉旨(trimethylol propane tri(meth)acrylate)、 2-(對(duì)-異丙苯基-苯氧基)-乙基丙烯酸酯(cumyl phenoxyl ethyl acrylate, CPEA)及彼等之混 合物所組成之群組。
市售丙烯酸酯類單體之實(shí)例包括由Sartomer公司生產(chǎn)，商品名為SR454 、 SR494 、 SR9020 、 S謂21⑧或SR9041⑧者;由Eternal公司生產(chǎn)，商品名為624-100 、 EM210⑧或EM2108⑧者；及由UCB公司生產(chǎn)，商品名為Ebecryl 600 、 Ebecryl 830 、 Ebecryl 3605⑧或Ebecryl 6700⑧者等。
上述形成微結(jié)構(gòu)層之樹脂可視需要添加任何習(xí)知添加劑，例如光起始劑、交聯(lián)劑、 無(wú)機(jī)微粒、流平劑、消泡劑或抗靜電劑等，其種類系為本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常 知識(shí)者所熟知者。可視需要在用以形成微結(jié)構(gòu)層之樹脂中添加抗靜電劑，以使所制得之光學(xué)膜具有抗 靜電之效果，進(jìn)而提高作業(yè)良率?？墒褂糜诒景l(fā)明之抗靜電劑系為本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域 中具有通常知識(shí)者所熟知者，其例如但不限于乙氧基甘油脂肪酸酯類、四級(jí)胺化合物、 脂肪胺類衍生物、環(huán)氧樹脂(如聚環(huán)氧乙烷)、硅氧烷(siloxane)或其它醇類衍生物(如聚乙 醇酯或聚乙二醇醚)等。
可使用于本發(fā)明之光起始劑，系經(jīng)光照射后會(huì)產(chǎn)生自由基，而透過自由基之傳遞引 發(fā)聚合反應(yīng)者。適用于本發(fā)明之光起始劑系為本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者所 熟知者，其例如但不限于二苯甲酮(benzophenone)、 二苯乙醇酮(benzoin)、 2-羥基-2-甲 基-1 -苯基丙-1 -酮(2-hydroxy-2-methyl-1 -phenyl-propan-1 -one)、 2，2-二甲氧基-1，2-二苯基 乙-1-酮(2，2-dimethoxy-l,2-diphenylethan-l-one) 、 1-羥基環(huán)己基苯基酮(1-hydroxy cyclohexyl phenyl ketone)、 2,4，6-三甲基苯甲醯基二苯基膦氧化物(2,4，6-trimethylbenzoyl diphenylphosphine oxide)，或彼等之混合物。較佳之光起始劑系二苯甲酮或1-輕基環(huán)己 基苯基酮。
為增進(jìn)微結(jié)構(gòu)層之硬度，可視需要于樹脂中添加奈米級(jí)無(wú)機(jī)微粒?？墒褂糜诒景l(fā)明 之無(wú)機(jī)微粒系為本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者所熟知者，其例如但不限于氧化 鋅、二氧化硅、鈦酸鍶、氧化鋯、氧化鋁、二氧化鈦、硫酸鈣、硫酸鋇、碳酸鈣或其混 合物，較佳為二氧化鈦、氧化鋯、二氧化硅、氧化鋅或其混合物。上述無(wú)機(jī)微粒具有約 50奈米至約350奈米之粒徑大小。
本發(fā)明之微結(jié)構(gòu)層包含復(fù)數(shù)個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)，該等柱狀結(jié)構(gòu)可為線性(linear)、曲線 (serpentine)或折線(zigzag),且該等柱狀結(jié)構(gòu)之峰高度可不沿延伸方向變化或沿延伸方向 變化。上述柱狀結(jié)構(gòu)之峰高度沿延伸方向變化系指該柱狀結(jié)構(gòu)中至少有部分位置之高度 系隨機(jī)或規(guī)則性沿結(jié)構(gòu)主軸位置變化，其變化幅度至少為標(biāo)稱高度(或平均高度)之百分 之三，較佳其變化幅度為該標(biāo)稱高度之百分之五至百分之五十之間。
本發(fā)明之微結(jié)構(gòu)層之柱狀結(jié)構(gòu)包含至少一單峰柱狀結(jié)構(gòu)，本發(fā)明微結(jié)構(gòu)層之柱狀結(jié) 構(gòu)可為弧形柱狀結(jié)構(gòu)、棱鏡柱狀結(jié)構(gòu)或其混合，較佳為棱鏡柱狀結(jié)構(gòu)。上述柱狀結(jié)構(gòu)較 佳系為對(duì)稱柱狀結(jié)構(gòu)，使用對(duì)稱柱狀結(jié)構(gòu)不但可簡(jiǎn)化加工方法且較易控制集光效果。
本發(fā)明微結(jié)構(gòu)層之柱狀結(jié)構(gòu)可等高或不等高、等寬或不等寬。較佳系包含至少二種 選自由峰高度沿延伸方向變化之線性柱狀結(jié)構(gòu)、峰高度不沿延伸方向變化之線性柱狀結(jié) 構(gòu)、峰高度沿延伸方向變化之曲線柱狀結(jié)構(gòu)及峰高度不沿延伸方向變化之曲線柱狀結(jié)構(gòu) 所組成之群組且具有相同寬度及頂角角度之柱狀結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所使用之柱狀結(jié)構(gòu)之高度取決于所欲得光學(xué)產(chǎn)品之需求， 一般系介于5微米至100微米之范圍，較佳介于10微 米至50微米之范圍，更佳介于20微米至40微米之范圍。
本發(fā)明所使用之柱狀結(jié)構(gòu)可為棱鏡或弧形柱狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)柱狀結(jié)構(gòu)為弧形時(shí)，弧形柱 狀頂部曲面最高處之曲率半徑系介于2微米至50微米之間，較佳介于3微米至35微米 之間，更佳介于5微米至20微米之間。本發(fā)明所使用之棱鏡柱狀結(jié)構(gòu)或弧形柱狀結(jié)構(gòu) 之頂角角度可彼此相同或不相同，其系介于40。至120°,較佳介于60。至95。。為能兼顧 抗刮和高輝度特性，棱鏡柱狀結(jié)構(gòu)之頂角角度較佳為80°至95°,弧形柱狀結(jié)構(gòu)之頂角 角度介于60°至95°。
當(dāng)本發(fā)明之微結(jié)構(gòu)層包含兩種(例如以xl及x2表示)或兩種以上(例如以xl, x2， x3,...表示)之不同的柱狀結(jié)構(gòu)時(shí)，該等柱狀結(jié)構(gòu)可以任何適當(dāng)之順序排列，亦即，可為 一隨機(jī)結(jié)構(gòu)，其排列方式例如但不限于xlxlx2xlx2xl、 xlx2xlxlx2等；亦可為一重 復(fù)結(jié)構(gòu)，其排列方式例如但不限于xlx2xlx2xlx2、 xlxlx2xlxlx2等，較佳為兩種不 同柱狀結(jié)構(gòu)所構(gòu)成之重復(fù)排列結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明另一較佳實(shí)施態(tài)樣，本發(fā)明之光學(xué)膜可視需要以巻對(duì)巻式(rolltoroll)連 續(xù)生產(chǎn)技術(shù)于基材上先涂布具擴(kuò)散效果之?dāng)U散層，再于擴(kuò)散層上涂布上述具聚光效果之 微結(jié)構(gòu)層作為聚光層。該擴(kuò)散層包含透明微粒，且該擴(kuò)散層中透明微粒之折射率大于該 聚光層之折射率，且該擴(kuò)散層中透明微粒之折射率與該聚光層之折射率的差為0.05至 1.1?？捎糜诒景l(fā)明中的透明微粒種類并無(wú)特殊限制，可為玻璃珠粒(beads)、金屬氧化 物顆粒、塑料珠粒或其混合。上述塑料珠粒并無(wú)特殊限制，其例如但不限于丙烯酸酯樹 脂、苯乙烯樹脂、胺基甲酸酯樹脂、硅酮樹脂或彼等之混合物；而金屬氧化物顆粒并無(wú) 特殊限制，其例如但不限于二氧化鈦(Ti02)、 二氧化硅(Si02)、氧化鋅(ZnO)、硫酸鋇 (BaS04)、氧化鋁(A1203)、氧化鋯(Zr02)或彼等之混合物。該透明微粒之形狀并無(wú)特殊 限制，例如可為球形、菱形、橢圓形、雙凸透鏡形等。該透明微粒之平均粒徑大小介于 1至50微米之間，較佳為3至30微米，最佳為5至20微米，且該透明微粒之折射率 為1.5至2.5，最佳為1.9。
為避免基材表面刮傷而影響膜片的光學(xué)性質(zhì)，可視需要在基材相對(duì)于微結(jié)構(gòu)層之另 一表面上形成一抗刮層。上述抗刮層可為平滑狀或非平滑狀，可使用任何習(xí)知方法形成 本發(fā)明之抗刮層，其例如但不限于網(wǎng)版印刷、噴涂、壓花加工或于基材表面涂覆含擴(kuò)散 顆粒之抗刮層等，其中涂覆含擴(kuò)散顆粒之抗刮層可使抗刮層具有某些程度的光擴(kuò)散作 用。上述抗刮層之厚度較佳系介于0.5 30微米之間，更佳介于1 10微米之間。上述擴(kuò)散顆粒可為球形、菱形、橢圓球形或雙凸透鏡形(biconvexlenses)等，其粒徑大小較佳介 于1 30微米，其種類亦無(wú)特殊限制，可為有機(jī)粒子或無(wú)機(jī)粒子，較佳為有機(jī)粒子，例 如聚丙烯酸酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、硅酮樹脂或其混合物，較佳為 聚丙烯酸酯樹脂。
光學(xué)產(chǎn)品的光學(xué)特性可由霧度值(Hz)、全光線透過率(Tt)來(lái)表示，其中霧度值與光 學(xué)產(chǎn)品的光散射性相關(guān)，全光線透過率與光學(xué)產(chǎn)品的光線穿透率相關(guān)。在基材之一表面 上不存在微結(jié)構(gòu)層之情況下，根據(jù)JIS K7136標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)量另一表面上之樹脂涂層之霧 度，所得霧度為1%~90%，較佳為5%~40%，因此，本發(fā)明之抗刮層具有散射光之能力。 且根據(jù)JIS K7136標(biāo)準(zhǔn)方法，測(cè)量本發(fā)明光學(xué)膜之全光線透過率，具有不低于60%之全 光線透過率，較佳為高于80%，更佳90%或90%以上。此外，本發(fā)明之抗刮層根據(jù)JIS K5400標(biāo)準(zhǔn)方法量測(cè)，其具有可達(dá)3H或以上之鉛筆硬度。
可使用任何習(xí)知之方法制備本發(fā)明光學(xué)膜之微結(jié)構(gòu)層及抗刮層，且制備微結(jié)構(gòu)層及 抗刮層之先后順序并無(wú)特殊限制。
本發(fā)明光學(xué)膜之微結(jié)構(gòu)層之制造方式，并無(wú)特殊限制，例如，可經(jīng)由包含以下步驟 之方法制造
(a) 將樹脂及適當(dāng)之添加劑混合以形成一膠態(tài)涂料組合物；
(b) 在一圓柱形毛胚(或稱滾筒)上，以鉆石刀具在轉(zhuǎn)動(dòng)之滾筒上以與滾筒軸向之方向 移動(dòng)定格徑向進(jìn)給，藉由控制鉆石刀具之移動(dòng)速度及/或滾筒之轉(zhuǎn)速使鉆石刀具在滾筒 上雕刻出特定線性柱狀溝槽，再以改變c-軸轉(zhuǎn)速或改變鉆石刀具諧振模式達(dá)成高低起伏 或左右連續(xù)變化之結(jié)構(gòu)；
(c) 將該膠態(tài)涂料組合物涂布于基材或滾輪上，然后利用步驟(b)所雕刻完成之滾筒 進(jìn)行滾輪壓花、熱轉(zhuǎn)印或熱擠壓方式使該涂層形成一結(jié)構(gòu)化表面；及
(d) 對(duì)該涂層照射能量射線或加熱或兩者并用以使該涂層固化。 上述方法的特征為利用至少二次加工方式制造本發(fā)明光學(xué)膜之微結(jié)構(gòu)層，所謂至少
二次加工方式系指在滾筒上雕刻至少二種花紋(pattern)之特定溝槽，此方法最大優(yōu)點(diǎn)為 可利用最簡(jiǎn)單的加工方式，得到最大的良率。
以下茲配合圖式舉例說(shuō)明本發(fā)明光學(xué)膜之微結(jié)構(gòu)層之構(gòu)造，唯非用以限制本發(fā)明之 范圍。任何熟悉此項(xiàng)技藝之人士可輕易達(dá)成之修飾及改變均包括于本案說(shuō)明書揭示內(nèi) 容。
如圖4至圖13所示，本發(fā)明之光學(xué)膜系于基材(300)之上表面形成微結(jié)構(gòu)層(310、410、 510、 610及710)，微結(jié)構(gòu)層之形成方式可為與基材一起以一體成形方式制備； 或以任何習(xí)知之加工方式制備，例如以涂布方式及壓花方式于基材上形成微結(jié)構(gòu)層，或 先涂布再雕刻所需之結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，微結(jié)構(gòu)層包含復(fù)數(shù)個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)，該柱狀結(jié)構(gòu)包含復(fù)數(shù)個(gè)線 性柱狀結(jié)構(gòu)及復(fù)數(shù)個(gè)曲線柱狀結(jié)構(gòu)。在一較佳實(shí)施例中，該等柱狀結(jié)構(gòu)包含由峰高度沿 延伸方向變化之單峰曲線柱狀結(jié)構(gòu)(320)(xl)及峰高度不沿延伸方向變化之單峰線性柱 狀結(jié)構(gòu)(330)(x2)所構(gòu)成，該等柱狀結(jié)構(gòu)以相互交替之重復(fù)結(jié)構(gòu)排列(xlx2xlx2xlx2)，如 圖4所示。圖4之實(shí)施態(tài)樣中微結(jié)構(gòu)層之柱狀結(jié)構(gòu)為等高、等寬且具有相同之頂角角度 之單峰棱鏡柱狀結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明之另一實(shí)施例中，微結(jié)構(gòu)層包含復(fù)數(shù)個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)，該等柱狀結(jié)構(gòu)為線性柱 狀結(jié)構(gòu)，且部分柱狀結(jié)構(gòu)之峰高度沿延伸方向變化，如圖5至圖8所示。該微結(jié)構(gòu)層之 柱狀結(jié)構(gòu)為等高、等寬且具有相同之頂角角度之單峰棱鏡柱狀結(jié)構(gòu)。
在圖5至8本發(fā)明光學(xué)薄膜之實(shí)施態(tài)樣中，該等柱狀結(jié)構(gòu)包含由峰高度沿延伸方向 變化之單峰線性柱狀結(jié)構(gòu)(340)(x3)及峰高度不沿延伸方向變化之單峰線性柱狀結(jié)構(gòu) (330)(x2)所構(gòu)成，該等柱狀結(jié)構(gòu)以相互交替之重復(fù)結(jié)構(gòu)排列(x3x2x3x2x3x2)。圖5之實(shí) 施態(tài)樣中，該基材相對(duì)于微結(jié)構(gòu)層之另一表面為平滑狀。圖6之實(shí)施態(tài)樣中，該基材相 對(duì)于微結(jié)構(gòu)層之另一表面上包含一含有擴(kuò)散顆粒之抗刮層(IOO)。圖7之實(shí)施態(tài)樣中，基 材上先涂布擴(kuò)散層(IIO)，再于擴(kuò)散層(110)上涂布該微結(jié)構(gòu)層作為聚光層，該擴(kuò)散層(IIO)
包含透明微粒且該基材相對(duì)于微結(jié)構(gòu)層之另一表面上包含一含擴(kuò)散顆粒之抗刮層(ioo)。
圖8之實(shí)施態(tài)樣中，該微結(jié)構(gòu)層系與基材一起以一體成型方式制備。
圖9及圖10例示本發(fā)明之微結(jié)構(gòu)層所包含之柱狀結(jié)構(gòu)可為等高(如圖9b及圖10b)、 不等高(如圖9a及9c)、等寬(如圖9b及圖10b)或不等寬(如圖10a及圖10c)。
在本發(fā)明之另一實(shí)施例中，微結(jié)構(gòu)層包含復(fù)數(shù)個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)，該等柱狀結(jié)構(gòu)為線性弧 形柱狀結(jié)構(gòu)，且部分弧形柱狀結(jié)構(gòu)之峰高度沿延伸方向變化，如圖11所示。該微結(jié)構(gòu) 層之柱狀結(jié)構(gòu)為等高、等寬且具有相同之頂角角度之單峰弧形柱狀結(jié)構(gòu)。圖11之實(shí)施 態(tài)樣中，該等柱狀結(jié)構(gòu)包含由峰高度沿延伸方向變化之單峰線性柱狀結(jié)構(gòu)(350)(x4)及峰 高度不沿延伸方向變化之單峰線性柱狀結(jié)構(gòu)(360)(x5)所構(gòu)成，該等柱狀結(jié)構(gòu)以相互交替 之重復(fù)結(jié)構(gòu)排列(x4x5x4x5x4x5)。
在本發(fā)明之另一實(shí)施例中，本發(fā)明之微結(jié)構(gòu)層包含復(fù)數(shù)個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)，圖12之實(shí)施 態(tài)樣中，該等柱狀結(jié)構(gòu)包含峰高度沿延伸方向變化之單峰線性柱狀結(jié)構(gòu)(340)(x3)、峰高度不沿延伸方向變化之單峰線性柱狀結(jié)構(gòu)(330)(x2)、峰高度不沿延伸方向變化之多峰線 性柱狀結(jié)構(gòu)(370)(x6)所構(gòu)成之重復(fù)結(jié)構(gòu)(x6x2x3x6x2x3x6x2x3)。多峰柱狀結(jié)構(gòu)(370)， 其系由兩個(gè)等高之弧形柱狀結(jié)構(gòu)(370a及370b)彼此重疊所形成之聯(lián)集結(jié)構(gòu)，其中弧形柱 狀結(jié)構(gòu)(370a及370b)間之谷線之高度hl為弧形柱狀結(jié)構(gòu)(370a及370b)之高度Hl之 60%;單峰棱鏡柱狀結(jié)構(gòu)(330)為等高、等寬且峰高度不沿延伸方向變化之單峰棱鏡柱狀 結(jié)構(gòu)(330),單峰棱鏡柱狀結(jié)構(gòu)(340)為等高、等寬且峰高度沿延伸方向變化之單峰棱鏡 柱狀結(jié)構(gòu)(340)。
在本發(fā)明之另一實(shí)施例中，微結(jié)構(gòu)層包含復(fù)數(shù)個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)，如圖13所示。在圖13 之實(shí)施態(tài)樣中，該等柱狀結(jié)構(gòu)包含峰高度沿延伸方向變化之單峰線性棱鏡柱狀結(jié)構(gòu) (340)(x3)、峰高度不沿延伸方向變化之單峰線性棱鏡柱狀結(jié)構(gòu)(330)(x2)、峰高度不沿延 伸方向變化之單峰線性弧形柱狀結(jié)構(gòu)(380)(x7)所構(gòu)成之重復(fù)結(jié)構(gòu) (X7x2x3x7x2x3x7x2x3)。
在本發(fā)明之另一實(shí)施例中，微結(jié)構(gòu)層包含復(fù)數(shù)個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)，該等柱狀結(jié)構(gòu)包含由峰 高度沿延伸方向變化之單峰線性棱鏡柱狀結(jié)構(gòu)(340) (x3)及峰高度不沿延伸方向變化之 單峰線性棱鏡柱狀結(jié)構(gòu)(390) (x8)所構(gòu)成，該等柱狀結(jié)構(gòu)以相互交替之重復(fù)結(jié)構(gòu)排列 (X8x3x8x3x8x3)，如圖14所示。該微結(jié)構(gòu)層之柱狀結(jié)構(gòu)具有相同之頂角角度高度和寬度， 單峰線性棱鏡柱狀結(jié)構(gòu)(390) (x8)系由兩個(gè)傾斜面所構(gòu)成，上述兩個(gè)傾斜面， 一面為平面， 另一面為曲面，其曲面之曲率變化系以該曲線柱狀結(jié)構(gòu)高度為基準(zhǔn)之0.2%至100%，較 佳系以該曲線柱狀結(jié)構(gòu)高度為基準(zhǔn)之1%至20%。
在本發(fā)明之另一實(shí)施例中，微結(jié)構(gòu)層包含復(fù)數(shù)個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)，該等柱狀結(jié)構(gòu)包含由峰 高度沿延伸方向變化之單峰線性棱鏡柱狀結(jié)構(gòu)(340) (x3)及峰高度不沿延伸方向變化之 單峰線性棱鏡柱狀結(jié)構(gòu)(330) (x2)所構(gòu)成，該等柱狀結(jié)構(gòu)以相互交替之重復(fù)結(jié)構(gòu)排列 (x3x2x3x2x3x2)，如圖15所示。該微結(jié)構(gòu)層之柱狀結(jié)構(gòu)具有相同之頂角角度，約為90°, 但不等高(x2》3)，高度約為16微米至26微米，高度差介于1微米至7微米。在基材(300) 相對(duì)于微結(jié)構(gòu)層之另一表面上包含一含有擴(kuò)散顆粒之抗刮層(100)，該抗刮層之厚度系介 于約1微米至約5微米之間，該擴(kuò)散顆粒為聚丙烯酸酯樹脂，其粒徑大小介于約2微米 至約7微米之間，根據(jù)JIS K7136標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)量，所得霧度為10%-30%。上述柱狀結(jié)構(gòu) 之峰高度沿延伸方向變化系指該柱狀結(jié)構(gòu)中之高度系規(guī)則性沿長(zhǎng)度位置變化，呈一波動(dòng) 曲線，其波長(zhǎng)約介于0.5微米至2微米，其變化幅度為平均高度之百分之五至百分之三
十之間。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)膜，包含一基材及位于該基材表面上之微結(jié)構(gòu)層，其中該微結(jié)構(gòu)層包含復(fù)數(shù)個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)且該柱狀結(jié)構(gòu)包含至少二種選自由峰高度沿延伸方向變化之線性柱狀結(jié)構(gòu)、峰高度不沿延伸方向變化之線性柱狀結(jié)構(gòu)、峰高度沿延伸方向變化之曲線柱狀結(jié)構(gòu)及峰高度不沿延伸方向變化之曲線柱狀結(jié)構(gòu)所組成之群組。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其中該柱狀結(jié)構(gòu)系選自弧形柱狀結(jié)構(gòu)、棱鏡柱狀結(jié) 構(gòu)及其混合所組成之群組。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其中該等峰高度沿延伸方向變化之線性柱狀結(jié)構(gòu)或 曲線柱狀結(jié)構(gòu)具有一標(biāo)稱高度，該等柱狀結(jié)構(gòu)中至少有部分位置之高度系隨機(jī)變化， 其變化幅度至少為該標(biāo)稱高度之百分之三。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)膜，其中該變化幅度為該標(biāo)稱高度之百分之五至百分之 五十之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)膜，其中該等棱鏡柱狀結(jié)構(gòu)及/或弧形柱狀結(jié)構(gòu)之頂角系 介于40°至120°之間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)膜，其中該等棱鏡柱狀結(jié)構(gòu)及/或弧形柱狀結(jié)構(gòu)之頂角角 度系介于60。至95°。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)膜，其中該等弧形柱狀頂部之曲率半徑介于2微米至50 微米之間。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其中該等柱狀結(jié)構(gòu)之高度系介于5微米至IOO微米 之范圍。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其中該曲線柱狀結(jié)構(gòu)之彎曲延伸棱線表面曲率變化系以該曲線柱狀結(jié)構(gòu)高度為基準(zhǔn)之0.2%至100%。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學(xué)膜，其中該曲線柱狀結(jié)構(gòu)之彎曲延伸棱線表面曲率變化 系以該曲線柱狀結(jié)構(gòu)高度為基準(zhǔn)之1%至20%。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其中該柱狀結(jié)構(gòu)為對(duì)稱柱狀結(jié)構(gòu)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其中該基材相對(duì)于微結(jié)構(gòu)層之另一表面上進(jìn)一步包 含抗刮層。
13. —種光學(xué)膜，包含一基材及位于該基材之一表面上之微結(jié)構(gòu)層，其中該微結(jié)構(gòu)層包 含復(fù)數(shù)個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)且該等柱狀結(jié)構(gòu)包含由線性柱狀結(jié)構(gòu)和曲線柱狀結(jié)構(gòu)所構(gòu)成之 重復(fù)結(jié)構(gòu)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)膜，其中該等柱狀結(jié)構(gòu)系選自弧形柱狀結(jié)構(gòu)、棱鏡柱 狀結(jié)構(gòu)及其混合所組成之群組。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)膜，其中該等柱狀結(jié)構(gòu)之高度系介于5微米至100微 米之范圍。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)膜，其中該等線性柱狀結(jié)構(gòu)之峰高度不沿延伸方向變 化。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)膜，其中該等線性柱狀結(jié)構(gòu)之峰高度沿延伸方向變化。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的光學(xué)膜，其中該等峰高度沿延伸方向變化之線性柱狀結(jié)構(gòu) 具有一標(biāo)稱高度，該等線性柱狀結(jié)構(gòu)中至少有部分位置之高度系隨機(jī)變化，其變化 幅度至少為該標(biāo)稱高度之百分之五。
19. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)膜，其中該等曲線線性柱狀結(jié)構(gòu)之峰高度不沿延伸方向變化。
20. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的光學(xué)膜，其中該等棱鏡柱狀結(jié)構(gòu)及/或弧形柱狀結(jié)構(gòu)之頂角 角度系介于60。至95。。
21. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)膜，其中該等柱狀結(jié)構(gòu)之峰高度不沿延伸方向變化且 該重復(fù)結(jié)構(gòu)系由線性柱狀結(jié)構(gòu)和曲線柱狀結(jié)構(gòu)交錯(cuò)排列而成。
22. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)膜，其中該等重復(fù)結(jié)構(gòu)系由線性柱狀結(jié)構(gòu)和曲線柱狀 結(jié)構(gòu)交錯(cuò)排列而成且該等線性柱狀結(jié)構(gòu)之峰高度沿延伸方向變化。
23. —種光學(xué)膜，包含一基材及位于該基材之一表面上之微結(jié)構(gòu)層，其中該微結(jié)構(gòu)層包 含復(fù)數(shù)個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)且該等柱狀結(jié)構(gòu)包含由峰高度沿延伸方向變化之線性柱狀結(jié)構(gòu) 和峰高度不沿延伸方向變化之線性柱狀結(jié)構(gòu)所構(gòu)成之重復(fù)排列結(jié)構(gòu)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的光學(xué)膜，其中該等峰高度沿延伸方向變化之線性柱狀結(jié)構(gòu)具 有一標(biāo)稱高度，該等柱狀結(jié)構(gòu)中至少有部分位置之高度系規(guī)則性變化，其變化幅度為 該標(biāo)稱高度之百分之五至百分之五十之間。
25. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的光學(xué)膜，其中該等柱狀結(jié)構(gòu)系選自弧形柱狀結(jié)構(gòu)、棱鏡柱狀 結(jié)構(gòu)及其混合所組成之群組。
26. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的光學(xué)膜，其中該等柱狀結(jié)構(gòu)系為棱鏡柱狀結(jié)構(gòu)。
27. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的光學(xué)膜，其中該等棱鏡柱狀結(jié)構(gòu)之高度系介于5微米至100 微米之范圍。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的光學(xué)膜，其中該等棱鏡柱狀結(jié)構(gòu)及/或弧形柱狀結(jié)構(gòu)之頂角 角度系介于80。至95°。
29 根據(jù)權(quán)利要求23所述的光學(xué)膜，其中該等柱狀結(jié)構(gòu)具有相同高度、寬度及頂角角度。
30. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的光學(xué)膜，其中峰高度沿延伸方向變化之線性柱狀結(jié)構(gòu)之高 度大于峰高度不沿延伸方向變化之線性柱狀結(jié)構(gòu)所構(gòu)成之重復(fù)結(jié)構(gòu)之高度。
31. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的光學(xué)膜，其中該等重復(fù)結(jié)構(gòu)系由峰高度沿延伸方向變化之 線性柱狀結(jié)構(gòu)和峰高度不沿延伸方向變化之線性柱狀結(jié)構(gòu)交錯(cuò)排列而成。
32. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的光學(xué)膜，其特征為該微結(jié)構(gòu)層利用雕刻至少二種花紋之加 工方式制得。
33. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的光學(xué)膜，其中該等柱狀結(jié)構(gòu)包含由峰高度沿延伸方向變化 之單峰線性柱狀結(jié)構(gòu)及峰高度不沿延伸方向變化之單峰線性柱狀結(jié)構(gòu)所構(gòu)成之重 復(fù)結(jié)構(gòu)。
34. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的光學(xué)膜，其中該等柱狀結(jié)構(gòu)包含由峰高度沿延伸方向變化 之單峰線性柱狀結(jié)構(gòu)、峰高度不沿延伸方向變化之單峰線性柱狀結(jié)構(gòu)及峰高度不沿 延伸方向變化之多峰線性柱狀結(jié)構(gòu)所構(gòu)成之重復(fù)結(jié)構(gòu)。
35. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的光學(xué)膜，其中該等柱狀結(jié)構(gòu)包含由峰高度沿延伸方向變化 之單峰線性棱鏡柱狀結(jié)構(gòu)、峰高度不沿延伸方向變化之單峰線性棱鏡柱狀結(jié)構(gòu)及峰 高度不沿延伸方向變化之多峰線性弧形柱狀結(jié)構(gòu)所構(gòu)成之重復(fù)結(jié)構(gòu)。
36. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的光學(xué)膜，其中該等柱狀結(jié)構(gòu)包含由峰高度沿延伸方向變化 之單峰線性棱鏡柱狀結(jié)構(gòu)、峰高度不沿延伸方向變化之單峰線性棱鏡柱狀結(jié)構(gòu)及峰 高度不沿延伸方向變化之單峰線性弧形柱狀結(jié)構(gòu)所構(gòu)成之重復(fù)結(jié)構(gòu)。
37. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的光學(xué)膜，其中該峰高度不沿延伸方向變化之線性柱狀結(jié)構(gòu) 系為棱鏡柱狀結(jié)構(gòu)，其系由兩個(gè)傾斜面所構(gòu)成， 一面為平面，另一面為曲面，其曲 面之曲率變化系以該曲線柱狀結(jié)構(gòu)高度為基準(zhǔn)之1%至20%。
全文摘要
本發(fā)明公開一種光學(xué)膜，包含一基材及位于該基材表面上之微結(jié)構(gòu)層，其中該微結(jié)構(gòu)層包含復(fù)數(shù)個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)且該柱狀結(jié)構(gòu)包含至少二種選自由峰高度沿延伸方向變化之線性柱狀結(jié)構(gòu)、峰高度不沿延伸方向變化之線性柱狀結(jié)構(gòu)、峰高度沿延伸方向變化之曲線柱狀結(jié)構(gòu)及峰高度不沿延伸方向變化之曲線柱狀結(jié)構(gòu)所組成之群組之柱狀結(jié)構(gòu)。本發(fā)明之光學(xué)膜具有聚光效果，并可有效減少光學(xué)干涉現(xiàn)象。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK101295047SQ200810127579
公開日2008年10月29日 申請(qǐng)日期2008年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月27日
發(fā)明者吳定原, 石一中 申請(qǐng)人:長(zhǎng)興化學(xué)工業(yè)股份有限公司