專利名稱：：擴(kuò)散夾層光學(xué)膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種光學(xué)膜，特別涉及一種應(yīng)用于顯示器中，并且兼具光擴(kuò)散霧化以及集光功能的擴(kuò)散夾層光學(xué)膜。
背景技術(shù)：
：隨著液晶顯示器(LCD)的廣泛使用，應(yīng)用于液晶顯示器中的各種功能性膜層的改良與開發(fā)日益重要，為了達(dá)到液晶顯示器(LCD)輕薄化、降低成本等目的，目前有許多將LCD模塊中的擴(kuò)散膜的擴(kuò)散效果，以及增亮膜的集光效果整合成一光學(xué)膜的開發(fā)研究。所述結(jié)合擴(kuò)散與集光作用的光學(xué)膜，依其擴(kuò)散層的設(shè)置位置，通常分為兩大類，一種為背涂式擴(kuò)散層的光學(xué)膜、一種為夾層式擴(kuò)散層的光學(xué)膜。第一種是于一基材的兩個(gè)相反表面，分別形成一擴(kuò)散層以及一集光層，所述擴(kuò)散層朝向LCD的光源，該集光層朝向LCD的液晶板，由于該擴(kuò)散層設(shè)置于基材的背面，所以稱為背涂式擴(kuò)散層。利用其表面粗糙結(jié)構(gòu)，或者是于涂層中添加具有光擴(kuò)散作用的擴(kuò)散微粒來達(dá)到光擴(kuò)散霧化的效果。另外有許多專利案，也揭示背涂層或背面霧化技術(shù)來提供光擴(kuò)散效果，例如US5600462、US6280063、US6880946、US6356389、US2006_0290253、US2007-0126074等專利案。另一種具有夾層式擴(kuò)散層的光學(xué)膜，是于一基材表面設(shè)置一層擴(kuò)散層，再于該擴(kuò)散層表面設(shè)置集光層。此種光學(xué)膜的擴(kuò)散層是夾設(shè)于基材與集光層之間，而且該擴(kuò)散層中混有樹脂微?；蚴墙饘傺趸镂⒘?，以達(dá)到光擴(kuò)散效果。由于擴(kuò)散層表面涂布集光層時(shí)，擴(kuò)散層與集光層的折射率相近而將原本的擴(kuò)散層霧化效果大為降低，因此擴(kuò)散層內(nèi)部必需填充折射率不同于集光層的擴(kuò)散微粒，以提高光擴(kuò)散效果。揭示夾層式擴(kuò)散層的專利案，例如US2007-0115407、US2007_0128413、KR10-2005-0114685，以及KRlO-2006-0032898等專利案。由于擴(kuò)散層的光擴(kuò)散效果具有霧化遮瑕功能，借此消除前述光學(xué)膜膜層間干涉作用產(chǎn)生的牛頓環(huán)(Newton-ring)，以及光學(xué)膜上的彩虹紋，進(jìn)而提供良好的LCD屏幕畫質(zhì)以及視感。此外，還有一種光學(xué)膜為逆棱鏡的應(yīng)用，其集光層朝向光源，此種逆棱鏡應(yīng)用的光學(xué)膜，由于其使用方法與上述集光層朝向LCD液晶板的光學(xué)膜不同，因此比較不會有牛頓環(huán)與彩虹紋的問題，但是仍然會產(chǎn)生其它光學(xué)瑕疵，例如集光層的突出部位與光源上方的導(dǎo)光板摩擦，進(jìn)而使集光層突出部位被磨耗而漏光，產(chǎn)生白點(diǎn)、亮點(diǎn)或膜面刮傷等問題，因此逆棱鏡光學(xué)膜也必需通過擴(kuò)散層來遮瑕。而擴(kuò)散微粒對于光擴(kuò)散霧化功能扮演著極重要的角色，本案發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，單純地添加擴(kuò)散微粒并不能達(dá)到足夠的霧化效果，擴(kuò)散微粒的添加比例也要加以控制才行，但是目前尚沒有任何關(guān)于擴(kuò)散微粒的適當(dāng)用量對應(yīng)于擴(kuò)散效果的研究。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種具有適當(dāng)比例的擴(kuò)散微粒，以提供良好光擴(kuò)散霧化效果并兼具集光功能的擴(kuò)散夾層光學(xué)膜。本發(fā)明擴(kuò)散夾層光學(xué)膜，包含一基材單元，以及一集光層。該基材單元包括一基材，以及一設(shè)置在該基材的表面的擴(kuò)散層，該擴(kuò)散層包括一個(gè)本體，以及多個(gè)分布于該本體的擴(kuò)散微粒，擴(kuò)散微粒分布于該擴(kuò)散層中的面積遮蔽率大于25%。該集光層設(shè)置在該擴(kuò)散層的表面。本發(fā)明所述的擴(kuò)散夾層光學(xué)膜，擴(kuò)散微粒的面積遮蔽率大于或等于30%。本發(fā)明所述的擴(kuò)散夾層光學(xué)膜，所述擴(kuò)散微粒的折射率為nl，集光層的折射率為n2，且n2-nl>0.01。本發(fā)明所述的擴(kuò)散夾層光學(xué)膜，至少一個(gè)擴(kuò)散微粒具有一個(gè)位于擴(kuò)散層的本體中的第一粒部，以及一個(gè)位于集光層中的第二粒部。本發(fā)明所述的擴(kuò)散夾層光學(xué)膜，該擴(kuò)散夾層光學(xué)膜的透光度大于80%，而該基材單元的霧度大于40%。本發(fā)明所述的擴(kuò)散夾層光學(xué)膜，該集光層具有多個(gè)相鄰的集光結(jié)構(gòu)，所述集光結(jié)構(gòu)為棱柱鏡結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所述的擴(kuò)散夾層光學(xué)膜，該集光層具有多個(gè)相鄰的集光結(jié)構(gòu)，所述集光結(jié)構(gòu)為表面突起或凹陷的柱狀鏡結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所述的擴(kuò)散夾層光學(xué)膜，所述集光結(jié)構(gòu)呈直線延伸狀。本發(fā)明所述的擴(kuò)散夾層光學(xué)膜，所述集光結(jié)構(gòu)呈非直線延伸狀。本發(fā)明的有益效果在于通過提供適當(dāng)數(shù)量與投影面積比例的擴(kuò)散微粒，使擴(kuò)散層具有良好的光擴(kuò)散霧化效果，配合該集光層的集光作用，使本發(fā)明光學(xué)膜兼具良好的光擴(kuò)散與集光功能。圖1是一側(cè)視剖視圖，顯示本發(fā)明擴(kuò)散夾層光學(xué)膜的一第一最佳實(shí)施例；圖2是一俯視圖，顯示該第一最佳實(shí)施例省略一集光層的俯視狀態(tài)；圖3是一面積示意圖，顯示該第一最佳實(shí)施例的多個(gè)擴(kuò)散微粒的投影面積在整個(gè)光學(xué)膜的投影面積上所占的比例；圖4是本發(fā)明擴(kuò)散夾層光學(xué)膜的一第三最佳實(shí)施例的側(cè)視剖視圖；圖5是本發(fā)明擴(kuò)散夾層光學(xué)膜的一第四最佳實(shí)施例的側(cè)視剖視圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，要注意的是，在以下的說明內(nèi)容中，類似的組件以相同的編號來表示。參閱圖1、2、3，本發(fā)明擴(kuò)散夾層光學(xué)膜的第一最佳實(shí)施例包含一基材單元4，以及一設(shè)置在該基材單元4的表面的集光層3。所述基材單元4包括一基材1，以及一設(shè)置在該基材1的上表面的擴(kuò)散層2。該基材1朝向一圖未示出的光源，光源發(fā)射的光線依序通過基材1、擴(kuò)散層2以及集光層3。該基材1的厚度約為50iim250iim，本發(fā)明所選用的基材1的材質(zhì)除了需要具有透光性之外，并無其它特殊限制，其材料例如下列樹脂聚對苯二甲酸乙二酯(polyethyleneter印hthalate，PET)、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)、聚乙烯(polyethylene,PE)、聚丙烯(polypropylene,PP)、聚乙烯醇(polyvinylalcohol,PVA)、聚氯乙烯(polyvinylchloride,PVC)、聚氨酯(polyurethane，PU)，或上述材料的任一組合，但不限于上述材質(zhì)。本實(shí)施例的基材1是使用PET制成。該擴(kuò)散層2包括一個(gè)本體21，以及多個(gè)分布于該本體21的擴(kuò)散微粒22。本體21的厚度約為10ym15iim，其材質(zhì)沒有特殊限制，使用可透光的樹脂制成即可，本實(shí)施例的本體21使用丙烯酸樹脂(acrylresin)制成。該本體21具有一個(gè)連接該集光層3的連接面211，本實(shí)施例的連接面211呈平面狀，實(shí)施時(shí)該連接面211也可以為具有高低起伏的弧曲表面。而擴(kuò)散微粒22可以采用例如P匿A、PC、PE、聚苯乙烯(Polystyrene,PS)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和苯乙烯(SM)為主要原料所組成的共聚合物(也就是MS樹脂)等材料制成的有機(jī)粒子，或者是二氧化鈦(T叫)、二氧化硅(S叫)、氧化鋁(A1A)、氧化硼(BA)、氧化鈣(Ca0)、氧化鎂(Mg0)等材料制成的無機(jī)粒子。本實(shí)施例的擴(kuò)散微粒22由PMMA所制成，其折射率為nl。擴(kuò)散微粒22可以為球狀或不規(guī)則狀，其形狀不須加以限定。而其粒徑約為316iim。本實(shí)施例的擴(kuò)散微粒22呈多排且上下排列于本體21中，實(shí)施時(shí)也可以為單排排列，而且有些擴(kuò)散微粒22同時(shí)位于本體21與集光層3中，因此其中幾個(gè)擴(kuò)散微粒22具有位于本體21中的第一粒部221，以及位于集光層3中的第二粒部222。本實(shí)施例的擴(kuò)散微粒22分布于該擴(kuò)散層2中的面積遮蔽率為30%，此面積遮蔽率的計(jì)算方式，先求出該光學(xué)膜投影于平面上的面積A1，再求出所有擴(kuò)散微粒22投影于平面上的投影面積A2(所述面積A2為圖3所有黑色區(qū)塊面積的總和)，當(dāng)上下排的擴(kuò)散微粒22的位置重迭時(shí)，其投影面積也會重迭，而面積遮蔽率=(A2/A1)X100%。由于顯示器屏幕所顯示的畫面為平面，消費(fèi)者所看到與重視的是整個(gè)顯示器平面的視感，因此在探討光學(xué)膜的應(yīng)用時(shí)，以其平面上的投影面積作為主要探討，所以本發(fā)明于擴(kuò)散微粒22的定量探討上，通過在投影面積上所占有的比例來表示。該集光層3設(shè)置在該本體21的連接面211上，集光層3具有多個(gè)呈類棱柱鏡的集光結(jié)構(gòu)31，實(shí)施時(shí)所述集光結(jié)構(gòu)31也可以為其它具有集光作用的形狀，集光層3的材質(zhì)也沒有任何特殊限制，例如丙烯酸酉旨、氨基甲酸乙酯丙烯酸酯(urethaneacrylate)、聚酯丙烯酸酯(polyesteracrylate)等材料都可以。而且集光層3也可以選用與該擴(kuò)散層2的本體21相同的材料，但是異于擴(kuò)散微粒22的材料。本實(shí)施例的集光層3采用壓克力系材料，該集光層3的折射率為n2，厚度約為25iim30iim。由于擴(kuò)散層2與集光層3的折射率較為接近，或者使用相同材質(zhì)時(shí)為折射率相同，因而影響擴(kuò)散層2本身的霧化擴(kuò)散效果，所以需要添加折射率不同于集光層3的擴(kuò)散微粒22，而且擴(kuò)散微粒22的面積遮蔽率不可太小，否則其擴(kuò)散效果仍不佳，而本案發(fā)明人發(fā)現(xiàn)擴(kuò)散微粒22的面積遮蔽率在25%以上，就可以使光線經(jīng)由多重反射與折射而達(dá)到良好的光擴(kuò)散霧化效果。此外，集光層3的折射率n2與該擴(kuò)散微粒22的折射率nl的差值恒大于0.01，也就是n2-nl>0.01時(shí)，才可以達(dá)到足夠的光擴(kuò)散霧化效果。而本實(shí)施例的n2-nl=0.05，可以提供良好光擴(kuò)散功能。本發(fā)明擴(kuò)散夾層光學(xué)膜的第二最佳實(shí)施例，與該第一最佳實(shí)施例大致相同，不同的地方在于，本實(shí)施例的擴(kuò)散微粒22的面積遮蔽率為75%。表1為本發(fā)明實(shí)施例一、二與比較例一三的各項(xiàng)測試結(jié)果。其中，霧度測試是以NIPPONDENSH0KU公司所生產(chǎn)，型號為NDH-5000的霧度計(jì)，進(jìn)行JISK7136標(biāo)準(zhǔn)方法的測試，霧度測試只針對該基材單元4，也就是在該集光層3未涂布形成之前就進(jìn)行，而實(shí)務(wù)上其中一種作法是使基材單元4的擴(kuò)散層2的表面愈粗糙不平整，借以提升其霧度值，由于通常本發(fā)明光學(xué)膜與顯示器模塊的其它組件組裝時(shí)，經(jīng)常會因?yàn)榕鲎病⒉磷捕a(chǎn)生其它非光學(xué)瑕疵造成的外觀瑕疵，因此本發(fā)明限定該基材單元4的霧度在40%以上，具有較佳的光霧化效果，以遮蔽上述組裝過程或碰撞產(chǎn)生的瑕疵，同時(shí)更可以增加透射之后光線的均勻度。透光度測試是以上述公司與型號的霧度計(jì)，進(jìn)行JISK7361的測試。比較例一三的膜層結(jié)構(gòu)與本發(fā)明相同，只是摻雜較少的擴(kuò)散微粒22，因此面積遮蔽率較低，其中，比較例一的面積遮蔽率只有8%，經(jīng)由實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，其擴(kuò)散微粒22含量太少，因此幾乎沒有光線擴(kuò)散效果。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2是將本發(fā)明實(shí)施例一、二，以及各比較例應(yīng)用于NB模塊以及麗T模塊中的各項(xiàng)測試結(jié)果。所述NB模塊為筆記型面板(單側(cè)燈管)的背光模塊，MNT模塊為桌上型面板(雙側(cè)燈管)的背光模塊。其中，牛頓環(huán)現(xiàn)象與彩虹紋都是直接由表面觀察得到。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由表2結(jié)果可知，比較例一、二的擴(kuò)散微粒22面積遮蔽率分別為8%與18%，由于遮蔽率太低而遮瑕效果不佳，致使牛頓環(huán)與彩虹紋現(xiàn)象都很明顯，而比較例三的遮蔽率提高至25%，雖然略微改善上述光學(xué)瑕疵，但效果仍不夠理想，但由此可知只要遮蔽率大于25%時(shí)，就可達(dá)到一定程度的遮瑕效果。反觀本發(fā)明，實(shí)施例一的面積遮蔽率為30%，在具有足夠中心輝度比的情況下，同時(shí)改善牛頓環(huán)與彩虹紋現(xiàn)象，尤其是蓋上液晶面板后，已觀察不到彩虹紋。而實(shí)施例二將擴(kuò)散微粒22面積遮蔽率提高至75%，其擴(kuò)散霧化效果更好，無論應(yīng)用于NB模塊或MNT模塊，幾乎完全觀察不到牛頓環(huán)或彩虹紋現(xiàn)象，而且在此同時(shí)，還是維持顯示器足夠的輝度。由此可知，通過提供適當(dāng)排列分布與面積比例的擴(kuò)散微粒22，使本發(fā)明達(dá)到良好的光擴(kuò)散霧化與遮瑕效果，結(jié)合該集光層3的集光作用，讓顯示器呈現(xiàn)均勻且高亮度的屏幕視感。參閱圖4，本發(fā)明擴(kuò)散夾層光學(xué)膜的第三最佳實(shí)施例的擴(kuò)散層2設(shè)置在該基材1的下表面，該集光層3設(shè)置在該擴(kuò)散層2的下表面并朝向光源，因此光線會先通過集光層3再朝該擴(kuò)散層2、基材1射入。由于本實(shí)施的集光層3朝向光源，此相當(dāng)于逆棱鏡的應(yīng)用。本實(shí)施例的擴(kuò)散微粒22的面積遮蔽率為30%，基材單元4的霧度為50%，光學(xué)膜的透光度為90%。另外，請參考表3，為本發(fā)明實(shí)施例三與比較例四的各項(xiàng)測試結(jié)果，所述比較例四的各項(xiàng)參數(shù)與前述比較例一相同，只是比較例四也是逆棱鏡的應(yīng)用。表3顯示實(shí)施例三應(yīng)用于NB模塊中，仍可在提供足夠輝度的情況下，達(dá)到良好的光擴(kuò)散霧化效果，因此具有良好的瑕疵遮蔽性。需要說明的是，逆棱鏡的應(yīng)用比較不會有牛頓環(huán)或彩虹紋的問題，此處的瑕疵是例如白點(diǎn)、亮點(diǎn)、刮傷等。表3樣品中心輝度(nits)中心輝度比(％)瑕瘋遮蔽性NB模塊實(shí)施例三(30%)315097.8o比凈支例四(8%)3220100X參閱圖5，本發(fā)明擴(kuò)散夾層光學(xué)膜的第四最佳實(shí)施例與該第一最佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)大致相同，不同的地方在于本實(shí)施例的擴(kuò)散微粒22只分布于擴(kuò)散層2的本體21中，并沒有往上埋入該集光層3內(nèi)。而該集光層3的集光結(jié)構(gòu)31為規(guī)則排列且表面弧曲突起的柱狀鏡結(jié)構(gòu)，其截面類似半球狀，如此也可以達(dá)到集光效果，因此本發(fā)明不需要限定集光結(jié)構(gòu)31的型態(tài)，例如也可以為多個(gè)表面弧度大小都不同的集光結(jié)構(gòu)31相鄰排列，或者是表面凹陷的柱狀鏡結(jié)構(gòu)、金字塔狀、呈直線排列的類棱柱鏡結(jié)構(gòu)、或者彎曲排列的類棱柱鏡結(jié)構(gòu)等具有集光作用的微透鏡構(gòu)造都可以。當(dāng)然，本實(shí)施例同樣通過控制該等擴(kuò)散微粒22的面積遮蔽率在25%以上，以達(dá)到良好的光擴(kuò)散霧化遮瑕效果。權(quán)利要求一種擴(kuò)散夾層光學(xué)膜，包含一個(gè)基材單元，以及一層集光層，該基材單元包括一個(gè)基材，以及一層設(shè)置在該基材的表面的擴(kuò)散層，該集光層設(shè)置在該擴(kuò)散層的表面，其特征在于，該擴(kuò)散層包括一個(gè)本體，以及多個(gè)分布于該本體的擴(kuò)散微粒，擴(kuò)散微粒分布于該擴(kuò)散層中的面積遮蔽率大于25％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴(kuò)散夾層光學(xué)膜，其特征在于，擴(kuò)散微粒的面積遮蔽率大于或等于30%。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的擴(kuò)散夾層光學(xué)膜，其特征在于，所述擴(kuò)散微粒的折射率為nl，<集光層的折射率為n2，且n2-nl>0.01。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴(kuò)散夾層光學(xué)膜，其特征在于，至少一個(gè)擴(kuò)散微粒具有一個(gè)位于擴(kuò)散層的本體中的第一粒部，以及一個(gè)位于集光層中的第二粒部。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴(kuò)散夾層光學(xué)膜，其特征在于，該擴(kuò)散夾層光學(xué)膜的透光度大于80%，而該基材單元的霧度大于40%。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的擴(kuò)散夾層光學(xué)膜，其特征在于，該集光層具有多個(gè)相鄰的集光結(jié)構(gòu)，所述集光結(jié)構(gòu)為棱柱鏡結(jié)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的擴(kuò)散夾層光學(xué)膜，其特征在于，該集光層具有多個(gè)相鄰的集光結(jié)構(gòu)，所述集光結(jié)構(gòu)為表面突起或凹陷的柱狀鏡結(jié)構(gòu)。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的擴(kuò)散夾層光學(xué)膜，其特征在于，所述集光結(jié)構(gòu)呈直線延伸狀。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的擴(kuò)散夾層光學(xué)膜，其特征在于，所述集光結(jié)構(gòu)呈非直線延伸狀。全文摘要一種擴(kuò)散夾層光學(xué)膜，包含一基材、一設(shè)置在該基材的表面的擴(kuò)散層，及一設(shè)置在該擴(kuò)散層表面的集光層。該擴(kuò)散層包括一個(gè)本體，以及多個(gè)分布于該本體的擴(kuò)散微粒，擴(kuò)散微粒分布于該擴(kuò)散層中的面積遮蔽率大于25％。本發(fā)明通過適當(dāng)面積遮蔽率的擴(kuò)散微粒，以提供兼具良好擴(kuò)散效果與集光效果的光學(xué)膜。文檔編號G02F1/13357GK101738675SQ200810180709公開日2010年6月16日申請日期2008年11月24日優(yōu)先權(quán)日2008年11月24日發(fā)明者伍清欽,吳宗勛,林鈺閎申請人:迎輝科技股份有限公司