專利名稱：兼具集光與擴(kuò)散作用的多層式復(fù)合光學(xué)薄膜及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種兼具集光與擴(kuò)散作用的多層式復(fù)合光學(xué)薄膜及其制造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的光學(xué)薄膜于其上面形成棱鏡陣列以增加集光效果，而于底部制成粗糙結(jié)構(gòu)或涂布一擴(kuò)散層以增加光的擴(kuò)散，由此來增加光顯示器(如LCD)的輝度或均勻度。
美國專利5,600,462號(hào)案揭示了一光學(xué)薄膜應(yīng)用在LCD設(shè)施中，該光學(xué)薄膜的上部呈棱鏡排列，而底部則制成粗糙面，如剖面為多數(shù)小三角形的底部結(jié)構(gòu)，以此來增加光的擴(kuò)散傳輸(diffuse transmission)以增益其輝度。但該美國專利案僅由單層構(gòu)成，缺乏調(diào)整折射率及引導(dǎo)光線走向(以此減少光損、增加輝度)的機(jī)制而表現(xiàn)出了弊端。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種兼具集光與擴(kuò)散作用的多層式復(fù)合光學(xué)薄膜及其制造方法，能增加光學(xué)薄膜的輝度、均勻度(uniformity)與強(qiáng)度。
本發(fā)明提供的一種兼具集光與擴(kuò)散作用的多層式復(fù)合光學(xué)薄膜，包括一基層；一擴(kuò)散層，是使納米或微米顆粒分散于一光硬化型或熱硬化型樹脂之中以形成該擴(kuò)散層于該基層之上；以及一集光用棱鏡陣列上層，形成于該擴(kuò)散層之上；該擴(kuò)散層凹設(shè)有多數(shù)凹部；該棱鏡陣列上層向下突設(shè)有多數(shù)根部，各該根部吻合各該凹部以相互聯(lián)鎖強(qiáng)化層間的鍵結(jié)，由此構(gòu)成一光學(xué)薄膜兼具有集光與擴(kuò)散作用以增強(qiáng)其輝度及光均勻度。
本發(fā)明提供的一種制造前述多層式復(fù)合光學(xué)薄膜的方法，包括下列步驟(1)于該基層上涂覆以該擴(kuò)散層的光硬化型或熱硬化型樹脂層；并于該擴(kuò)散層樹脂層上壓印或成型該多數(shù)凹部；以及(2)另以一棱鏡陣列上層的光硬化型或熱硬化型樹脂轉(zhuǎn)印或成型于該擴(kuò)散層的樹脂層上，使該棱鏡陣列上層的樹脂滲流、浸含、充填、灌滿該擴(kuò)散層的凹部之中而于各凹部中形成該棱鏡陣列上層的根部，于光熱下使該棱鏡陣列上層、擴(kuò)散層的樹脂固化、定型，使該棱鏡陣列上層根部與擴(kuò)散層凹部相互聯(lián)鎖以強(qiáng)化層間的鍵結(jié)。
本發(fā)明提供的又一種兼具集光與擴(kuò)散作用的多層式復(fù)合光學(xué)薄膜，包括一擴(kuò)散層，用以擴(kuò)散光或使光散射；以及一集光用棱鏡陣列上層，形成于該擴(kuò)散層之上；該擴(kuò)散層凹設(shè)有多數(shù)凹部；該棱鏡陣列上層向下突設(shè)有多數(shù)根部，各該根部吻合各該凹部以相互聯(lián)鎖強(qiáng)化層間的鍵結(jié)，由此構(gòu)成一光學(xué)薄膜兼具有集光與擴(kuò)散作用以增強(qiáng)其輝度及光均勻度。
本發(fā)明提供的一種制造前述多層式復(fù)合光學(xué)薄膜的方法，包括下列步驟(1)制作一擴(kuò)散層，于其上面壓印或成型該多數(shù)凹部；以及(2)以一棱鏡陣列上層的光硬化型或熱硬化型樹脂轉(zhuǎn)印或成型于該擴(kuò)散層的樹脂層上，使該棱鏡陣列上層的樹脂滲流、浸含、充填、灌滿該擴(kuò)散層的凹部之中而于各凹部中形成該棱鏡陣列上層的根部，使該棱鏡陣列上層、擴(kuò)散層的樹脂固化、定型，使該棱鏡陣列上層根部與擴(kuò)散層凹部相互聯(lián)鎖以強(qiáng)化層間的鍵結(jié)。
本發(fā)明的效果是顯著的本發(fā)明兼具集光與擴(kuò)散作用的多層式復(fù)合光學(xué)薄膜，包括一集光用棱鏡陣列上層，形成于一擴(kuò)散層之上；該棱鏡陣列上層的底部向下伸設(shè)多數(shù)根部以與該擴(kuò)散層相互聯(lián)鎖(interlocking)以強(qiáng)化層間的鍵結(jié)；該擴(kuò)散層可由納米(或微米)顆粒均勻分散于光硬化或熱硬化型樹脂之中形成該擴(kuò)散層，或涂布其它能擴(kuò)散光的復(fù)合樹脂，或直接形成一光擴(kuò)散的粗糙面，以構(gòu)成該擴(kuò)散層使其增加光的擴(kuò)散傳輸(diffuse transmission)，由此構(gòu)成一兼具集光與擴(kuò)散作用的復(fù)合式光學(xué)薄膜以增加光學(xué)薄膜的輝度、均勻度(uniformity)與強(qiáng)度。


圖1為本發(fā)明的基層示意圖。
圖2為自基層涂覆擴(kuò)散層樹脂的斷面圖。
圖3為圖2的結(jié)構(gòu)壓印、成型以多數(shù)凹部的剖示圖。
圖4為本發(fā)明第1實(shí)施例于圖3所示結(jié)構(gòu)上成型棱鏡陣列上層的剖示圖。
圖5、6為本發(fā)明第2實(shí)施例的制造流程示意圖。
圖7、8為本發(fā)明第3實(shí)施例的制造流程示意圖。
圖9、10為本發(fā)明第4實(shí)施例的制造流程示意圖。
主要元件符號(hào)說明1……基層2……擴(kuò)散層3……棱鏡陣列上層31……根部22……凹部 20……樹脂21……顆粒 23……粗糙面2u……扣合面層 2d……擴(kuò)散底層具體實(shí)施方式
參閱圖1～4所示，本發(fā)明的多層式復(fù)合光學(xué)薄膜，包括一基層1、一擴(kuò)散層2及一棱鏡陣列上層3。
該擴(kuò)散層2連設(shè)于該基層1之上，由納米(或微米)顆粒21均勻分散于光硬化型或熱硬化型樹脂20之中形成該擴(kuò)散層2。該擴(kuò)散層2凹設(shè)有多數(shù)凹部22以與該棱鏡陣列上層3的多數(shù)根部31相互聯(lián)鎖以強(qiáng)化層間的鍵結(jié)。
各該根部31的斷面宜呈向下漸斜的三角形。但本發(fā)明并不限制其形狀，舉凡三角形、三角形尖部呈圓弧、圓弧形、矩形等等，均可修飾、變化應(yīng)用。
本發(fā)明的光學(xué)薄膜基層1須具備足夠透光的清晰度及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度足以應(yīng)用在特定的光學(xué)產(chǎn)品及較佳的抵抗溫度和抗老化，原則以選自熱塑性樹脂包括PET(Polyethylene Terephthalate聚對(duì)苯二甲酸乙二酯)，但不受限于使用PET塑料薄膜?？墒褂玫幕鶎舆€包括苯乙烯-丙烯、醋酸纖維素丁酸鹽、醋酸纖維素丙酸鹽、纖維素醋酸三酯、聚醚砜、聚甲基苯烯酸酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯或其它材料等等。
而該擴(kuò)散層2以及該棱鏡陣列上層3可采用光硬化型樹脂或熱硬化型樹脂，包括UV膠等材料，是于受紫外光(UV)或其它光熱輻射下或電熱等加熱下能硬化、固化的物質(zhì)。當(dāng)然，該擴(kuò)散層2也可選用納(微)米復(fù)合樹脂，其中的基材(matrix)為熱塑性或熱固性樹脂。
該擴(kuò)散層2所添加的納米(或微米)顆粒21則可選自碳酸鈣、硫酸鋇、氧化鋁、氫氧化鋁、碳酸鎂、氧化鋅等納米或微米顆粒，以增加或調(diào)節(jié)該擴(kuò)散層的折射率及均勻度。使這些顆粒21均勻分散于該擴(kuò)散層2的樹脂20中。
本發(fā)明的多層式復(fù)合光學(xué)薄膜的制造方法，包括下列步驟1.于基層1上涂覆該擴(kuò)散層2的光硬化型或熱硬化型樹脂；2.于該擴(kuò)散層2樹脂上壓印或成型多數(shù)的凹部22，于UV燈等光熱下或于加熱器加熱下使該擴(kuò)散層樹脂固化、定型；3.再以光硬化型或熱硬化型樹脂轉(zhuǎn)印或成型于該擴(kuò)散層2之上，使其成型為具有棱鏡陣列結(jié)構(gòu)的棱鏡陣列上層3，使該棱鏡陣列上層樹脂(膠)由重力或壓力充填、浸含、滲流、灌滿該擴(kuò)散層的凹部22之中，于UV燈光熱下或加熱器加熱下，使棱鏡陣列上層3的樹脂固化定型，于脫模后即形成含有棱鏡陣列上層3自上層流入、充滿于該擴(kuò)散層凹部22中形成上層的根部31吻合擴(kuò)散層的凹部22，使上層根部31與擴(kuò)散層凹部22間呈相互聯(lián)鎖(interlocking)以強(qiáng)化層間的鍵結(jié)強(qiáng)度。
該擴(kuò)散層2增加光學(xué)薄膜的擴(kuò)散作用，配合棱鏡陣列上層3的集光作用，使由此構(gòu)成的光學(xué)片(如用于LCD顯示器等)的輝度增益及光的均勻度均有所提升，故本發(fā)明優(yōu)異于現(xiàn)有技術(shù)。
本發(fā)明可于不違背本發(fā)明的精神及范疇下作適當(dāng)?shù)男揎椈蚋淖?，本發(fā)明不作限制。上述的擴(kuò)散層2位于棱鏡陣列上層3與基層1的中間，屬中間層，但本發(fā)明還可修飾、變化如下。
如圖5、6所示，已免去前述實(shí)施例(圖1～4)所示的基層1，而以擴(kuò)散層2兼作基層，此實(shí)施例的方法如下1.于一熱塑性樹脂層上壓印含有多數(shù)凹部22的扣合面層2u，并于扣合面層2u底部形成一擴(kuò)散底層2d，由此形成一擴(kuò)散層2；2.再以光硬化型或熱硬化型樹脂轉(zhuǎn)印或成型于該擴(kuò)散層2之上，使形成具有棱鏡陣列的棱鏡陣列上層3，使棱鏡陣列上層3樹脂進(jìn)入該擴(kuò)散層2的凹部22中形成上層根部31吻合擴(kuò)散層凹部22的相互聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)以強(qiáng)化層間的強(qiáng)度。
該擴(kuò)散層2的擴(kuò)散底層2d是使納(微)米顆粒均勻分散在光硬化型或熱硬化型樹脂之中再均勻涂布于該扣合面層2u的底面而構(gòu)成該擴(kuò)散層2，簡言之2u+2d＝2。
當(dāng)然其它種類的納(微)米復(fù)合樹脂或光擴(kuò)散材料也可加以適當(dāng)選用，本發(fā)明并不加以限制。
而如圖7、8所示，該擴(kuò)散層2的制法是于上部凹設(shè)以多數(shù)凹部22，而底面則壓印形成一粗糙面23(值得注意的是此一粗糙面當(dāng)勿制作成具有尖銳的尖端(peak)以免刮傷、磨損及所鄰接的其它光學(xué)薄膜或光學(xué)元件)；擴(kuò)散層2上面則凹設(shè)有多數(shù)凹部22，再以光硬化型或熱硬化型樹脂壓印或成型于該擴(kuò)散層2之上形成棱鏡陣列上層3，使上層根部31與擴(kuò)散層凹部22間相互聯(lián)鎖。本實(shí)施例中，該粗糙面中每一個(gè)折射面的出光方向是以隨意方位作分布為宜。
而如圖9、10所示，于該棱鏡陣列上層3與位于其下方的擴(kuò)散層2相互吻合使上層根部31與擴(kuò)散層凹部22相互聯(lián)鎖，此時(shí)的擴(kuò)散層2是使納(微)米顆粒21均勻分散于熱塑性樹脂20之中形成可擴(kuò)散光或使光散射的擴(kuò)散層2，該擴(kuò)散層上面的凹部22是預(yù)先加以模制成型。
權(quán)利要求
1.一種兼具集光與擴(kuò)散作用的多層式復(fù)合光學(xué)薄膜，其特征在于，包括一基層；一擴(kuò)散層，其由納米或微米顆粒分散于一光硬化型或熱硬化型樹脂之中以形成該擴(kuò)散層于該基層之上；以及一集光用棱鏡陣列上層，形成于該擴(kuò)散層之上；該擴(kuò)散層凹設(shè)有多數(shù)凹部；該棱鏡陣列上層向下突設(shè)有多數(shù)根部，各該根部吻合各該凹部以相互聯(lián)鎖強(qiáng)化層間的鍵結(jié)，由此構(gòu)成一光學(xué)薄膜兼具有集光與擴(kuò)散作用以增強(qiáng)其輝度及光均勻度。
2.如權(quán)利要求1所述的兼具集光與擴(kuò)散作用的多層式復(fù)合光學(xué)薄膜，其特征在于，該基層是制自透明材料，包括聚碳酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、苯乙烯-丙烯、醋酸纖維素丁酸鹽、醋酸纖維素丙酸鹽、纖維素醋酸三酯、聚醚砜、聚甲基苯烯酸酯、聚氯乙烯或聚苯乙烯。
3.如權(quán)利要求1所述的兼具集光與擴(kuò)散作用的多層式復(fù)合光學(xué)薄膜，其特征在于，各該根部的斷面呈向下漸斜的三角形。
4.如權(quán)利要求1所述的兼具集光與擴(kuò)散作用的多層式復(fù)合光學(xué)薄膜，其特征在于，該納米或微米顆粒選自碳酸鈣、硫酸鋇、氧化鋁、氫氧化鋁、碳酸鎂和氧化鋅。
5.一種制造如權(quán)利要求1所述的多層式復(fù)合光學(xué)薄膜的方法，其特征在于，包括下列步驟(1)于該基層上涂覆以該擴(kuò)散層的光硬化型或熱硬化型樹脂層；并于該擴(kuò)散層樹脂層上壓印或成型該多數(shù)凹部；以及(2)另以一棱鏡陣列上層的光硬化型或熱硬化型樹脂轉(zhuǎn)印或成型于該擴(kuò)散層的樹脂層上，使該棱鏡陣列上層的樹脂滲流、浸含、充填、灌滿該擴(kuò)散層的凹部之中而于各凹部中形成該棱鏡陣列上層的根部，于光熱下使該棱鏡陣列上層、擴(kuò)散層的樹脂固化、定型，使該棱鏡陣列上層根部與擴(kuò)散層凹部相互聯(lián)鎖以強(qiáng)化層間的鍵結(jié)。
6.一種兼具集光與擴(kuò)散作用的多層式復(fù)合光學(xué)薄膜，其特征在于，包括一擴(kuò)散層，用以擴(kuò)散光或使光散射；以及一集光用棱鏡陣列上層，形成于該擴(kuò)散層之上；該擴(kuò)散層凹設(shè)有多數(shù)凹部；該棱鏡陣列上層向下突設(shè)有多數(shù)根部，各該根部吻合各該凹部以相互聯(lián)鎖強(qiáng)化層間的鍵結(jié)，由此構(gòu)成一光學(xué)薄膜兼具有集光與擴(kuò)散作用以增強(qiáng)其輝度及光均勻度。
7.一種制造如權(quán)利要求6所述的多層式復(fù)合光學(xué)薄膜的方法，其特征在于，包括下列步驟(1)制作一擴(kuò)散層，于其上面壓印或成型該多數(shù)凹部；以及(2)以一棱鏡陣列上層的光硬化型或熱硬化型樹脂轉(zhuǎn)印或成型于該擴(kuò)散層的樹脂層上，使該棱鏡陣列上層的樹脂滲流、浸含、充填、灌滿該擴(kuò)散層的凹部之中而于各凹部中形成該棱鏡陣列上層的根部，使該棱鏡陣列上層、擴(kuò)散層的樹脂固化、定型，使該棱鏡陣列上層根部與擴(kuò)散層凹部相互聯(lián)鎖以強(qiáng)化層間的鍵結(jié)。
8.如權(quán)利要求7所述的多層式復(fù)合光學(xué)薄膜的制造方法，其特征在于，擴(kuò)散層是于一熱塑性樹脂層上壓印含有所述多數(shù)凹部的扣合面層，并于該扣合面層的底部形成一擴(kuò)散底層，由此積層形成該擴(kuò)散層。
9.如權(quán)利要求8所述的多層式復(fù)合光學(xué)薄膜的制造方法，其特征在于，該擴(kuò)散層的擴(kuò)散底層是使納米或微米顆粒均勻分散在光硬化型或熱硬化型樹脂之中再均勻涂布于該扣合面層的底面而構(gòu)成該擴(kuò)散層。
10.如權(quán)利要求7所述的多層式復(fù)合光學(xué)薄膜的制造方法，其特征在于，該擴(kuò)散層于上部凹設(shè)以所述多數(shù)凹部，而底面則壓印形成一粗糙面。
11.如權(quán)利要求7所述的多層式復(fù)合光學(xué)薄膜的制造方法，其特征在于，該擴(kuò)散層是由納米或微米顆粒均勻分散于熱塑性樹脂之中形成可擴(kuò)散光或使光散射的擴(kuò)散層，該擴(kuò)散層上面的凹部預(yù)先加以模制成型。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種兼具集光與擴(kuò)散作用的多層式復(fù)合光學(xué)薄膜及其制造方法，包括一集光用棱鏡陣列上層，形成于一擴(kuò)散層之上；該棱鏡陣列上層的底部向下伸設(shè)多數(shù)根部以與該擴(kuò)散層相互聯(lián)鎖(interlocking)，以強(qiáng)化層間的鍵結(jié)；該擴(kuò)散層可由納米(或微米)顆粒均勻分散于光硬化或熱硬化型樹脂之中形成該擴(kuò)散層，或涂布其它能擴(kuò)散光的復(fù)合樹脂，或直接形成一光擴(kuò)散的粗糙面，以構(gòu)成該擴(kuò)散層來增加光的擴(kuò)散傳輸(diffuse transmission)，由此構(gòu)成一兼具集光與擴(kuò)散作用的復(fù)合式光學(xué)薄膜以增加光學(xué)薄膜的輝度、均勻度(uniformity)與強(qiáng)度。該擴(kuò)散層的下方也可連設(shè)一基層。
文檔編號(hào)G02B5/04GK101078783SQ20061008276
公開日2007年11月28日 申請(qǐng)日期2006年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月25日
發(fā)明者林清彬 申請(qǐng)人:開曼群島商亞崗科技股份有限公司