專利名稱：具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)光學(xué)膜，尤其是有關(guān)用于液晶顯示器(LCD, Liquid Crystal Display)的背光系統(tǒng)或其它需要的具有復(fù)數(shù)棱鏡柱結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜。
背景技術(shù)：
請參閱圖1所示。 一般液晶顯示器的背光系統(tǒng)，包括冷陰極燈管 (CCFL)ll、導(dǎo)光板(LGP)12、下擴散片(Bottom diffliser)13、聚光片(Prism sheet)14、上擴散片(Top difftiser)15及反射板(Reflector)16所組成。請參閱圖2所示。公知聚光片14是由復(fù)數(shù)個縱向平行排列的三角形 的棱鏡柱(Prism rod)141及基材(Substrate)142所組成。棱鏡柱141結(jié)合于 基材142的一側(cè)邊。每一菱鏡柱141的高度、寬度相同，且棱鏡柱141的 棱線高度不變，走向為直線，棱線兩側(cè)的斜面相對稱。請參閱圖3所示。聚光片14的光學(xué)路徑模式有三種1、 全反射回收(TRIRecycle):光線143由棱鏡柱141內(nèi)約在垂直棱鏡柱141底面的虛擬垂直軸140 的士4。內(nèi)射入時，受棱鏡斜面柱141的全反射現(xiàn)象影響，經(jīng)兩次全反射后， 回收至背后光源方向，繼續(xù)擴散傳播利用；2、 二次折射回收(2nd Reflection Recycle):光線144經(jīng)由兩組棱鏡柱141的折射后，再回收至背后光源方向，繼續(xù)擴散傳播利用；及3、直接折射(Directed Reflective):光線145經(jīng)由棱鏡柱141的斜面折射出，此光路模式有集中光線的作 用；如圖3中所示，由棱鏡柱141的視角80°范圍內(nèi)折射出的光線才有利 用價值。請參閱圖4所示。上述具有復(fù)數(shù)縱向平行規(guī)律排列的棱鏡柱141的聚 光片14，當(dāng)其上方迭置一上擴散片15或另一聚光片等上層材料膜時，會 產(chǎn)生如下問題1、 容易發(fā)生光色散的現(xiàn)象。2、 容易發(fā)生迭紋的現(xiàn)象。3、 聚光片14與上層的上擴散片15之間會有沾粘的問題。4、 聚光片14與上擴散片15沾粘的區(qū)域151，在大視角觀察時有白斑 的現(xiàn)象。5、 聚光片14于沾粘的區(qū)域151的峰(Peak)直接與上擴散片15等上層 材料膜接觸容易刮傷上層材料膜。美國專利第5,919,551號所揭示一種變化間距結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜(Variable pitch structured optical film),包含至少三個相鄰棱鏡柱之間具有第一種峰 間距(Peakpitch)的第一組棱鏡柱，及第二組棱鏡柱；第一組棱鏡柱的峰間 距不同于第二組棱鏡柱的峰間距，以減少穆爾干涉條紋(Moire interference pattems)的能見度。發(fā)明內(nèi)容為了使光學(xué)膜具有新的結(jié)構(gòu)，減少光學(xué)膜與其它材料膜相迭時容易發(fā)生光色散及迭紋的現(xiàn)象，而提出本發(fā)明。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，用以減少光 學(xué)膜與其它材料膜相迭時發(fā)生光色散及迭紋的現(xiàn)象者，包括一基材，可供 光線穿射通過；該基材的一表面包含有復(fù)數(shù)縱向接近平行排列的復(fù)數(shù)光控 制組件；該等光控制組件分別具有峰；該等相鄰的峰之間分別具有谷；該 等相鄰的谷之間分別具有谷間距；該等峰分別具有峰頂角；該等谷分別具 有谷底角；其中該等光控制組件的峰的高度呈周期性的變化。所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該等光控制組件的峰的高度呈 弦波式變化。所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該等谷之間的谷間距隨峰的高 度變化呈等比變化。所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該等光控制組件的峰頂角均相等。所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該等光控制組件的谷底角均相等。所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該等光控制組件中任兩個峰之間的高度差在5微米至1微米之間。所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該等峰中最高的峰為最低的峰 之高度的1.2倍至1.05倍之間。所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該等峰的高度變化周期約包含 40~400個峰。所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該等光控制組件的峰的高度呈 鐘擺狀周期性的變化，即每個峰的兩斜面的中分線會隨位置不同成鐘擺狀周期性的左右傾斜。所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該每個峰與最高的峰的高度差 hd的值由下式獲得= L(l -COS0)其中，Lr為最高的峰的高度值；e為峰的偏擺角度。所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該等谷之間的谷間距隨峰的高 度變化而變化。所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該等光控制組件的峰頂角均相等o所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該等光控制組件的谷底角隨位 置不同而改變。所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該等光控制組件中任兩個相鄰的峰的偏擺角度差異在0.5度至0.05度之間。所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該等峰的最大偏擺角度在15 度至2度之間。所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該等峰的高度變化周期約包含 40~400個峰。所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該等峰頂角的夾角范圍為70度至IIO度之間。所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該等峰頂角為圓弧角。 所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該等峰頂角的夾角范圍為70度至IIO度之間。所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該光控制組件為棱鏡柱。 本發(fā)明提供的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，可減少光學(xué)膜與其它材料膜相迭時發(fā)生光色散的現(xiàn)象。本發(fā)明提供的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，可減少光學(xué)膜與其它材料膜相 迭時發(fā)生迭紋的現(xiàn)象。本發(fā)明提供的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，可減少光學(xué)膜與其它材料膜相 迭時產(chǎn)生沾粘的問題。本發(fā)明提供的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，可減少光學(xué)膜其它材料膜相迭 時的沾粘區(qū)域，在大角度觀察時產(chǎn)生白斑的現(xiàn)象。本發(fā)明提供的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，可減少光學(xué)膜刮傷上層材料膜 的下表面，有助于增加包含聚光片及上層材料膜等之電子產(chǎn)品的制造良 率。


圖1為已知顯示器的背光系統(tǒng)示意圖。 圖2為已知聚光片的示意圖。圖3為已知聚光片的各種光線折射模式的示意圖。 圖4為已知聚光片支撐上層材料膜的示意圖。 圖5為本發(fā)明第一實施例的光學(xué)膜的剖面示意圖。 圖6為本發(fā)明第二實施例的光學(xué)膜的剖面示意圖。 圖7為說明本發(fā)明第二實施例的峰的兩斜面之中分線呈鐘擺狀周期性 左右傾斜的狀態(tài)的示意圖。圖8為本發(fā)明第三實施例的光學(xué)膜的剖面示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明的其它目的、功效，請參閱附圖及實施例，詳細說明如下。 請參閱圖5所示。本發(fā)明具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，用以減少光學(xué)膜與其它材料膜相迭時發(fā)生光色散及迭紋的現(xiàn)象者。本發(fā)明第一實施例的具有 表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜30，包括 一基材31，可供光線穿射通過?；?1的一表面包含有復(fù)數(shù)縱向接近平行排列的光控制組件，例如棱鏡柱32、 33、 34、 35;各個棱鏡柱32、 33、 34、 35分別具有兩個斜面形成一個獨立的 峰(Peak)321、 331、 341、 351;相鄰的兩個峰321、 331、 341、 351之間的 兩斜面分別形成獨立的谷(Valley)36、 37、 38;每個峰32K 331、 341、 351 分別具有峰高322、 332、 342、 352;相鄰的谷36、 37、 38之間分別具有 谷間距361、 371。本實施例光學(xué)膜30的特征在于每個峰321、 331、 341、 351的峰頂 角(Dihedral angle)與每個谷36、 37、 38的谷底角均相等；復(fù)數(shù)個峰321、 331、 341、 351的峰高322、 332、 342、 352的高度呈周期性的變化，例如 呈弦波式變化，如圖中連接各峰的虛線所示；且復(fù)數(shù)個谷36、 37、 38之 間的谷間距361、 371隨峰高的變化呈等比變化。本實施例光學(xué)膜30的任兩棱鏡柱的峰高之間的高度差在5um (微米) 至lum之間；最高的峰高的高度為最低的峰高的高度的1.2倍至1.05倍之 間；每一次峰高的高度變化周期約包含40~400個峰；峰頂角的夾角范圍 為70度至110度之間。本實施例光學(xué)膜30的相鄰兩棱鏡柱的谷間距約在 52um至48um之間。本實施例的峰頂角可為圓弧角，如圖8所示光學(xué)膜 50的各光控制組件52的峰521呈圓弧狀。當(dāng)光學(xué)膜30與其它的光學(xué)膜互相堆棧時，由于光學(xué)膜30的棱鏡柱32、 33、 34、 35的峰高322、 332、 342、 352的高度及谷間距361、 371呈周期 性的變化，使由光學(xué)膜30的上方射出的光線呈不規(guī)則的變化，較不會產(chǎn) 生光色散及迭紋的現(xiàn)象；且由于光學(xué)膜30的棱鏡柱32、 33、 34、 35的峰 高322、 332、 342、 352的高度呈周期性的變化，呈如弦波式變化的設(shè)計， 當(dāng)光學(xué)膜40的上端堆棧另一光學(xué)膜時，另一光學(xué)膜的底邊只接觸少數(shù)凸 出的光控制組件的峰，如圖5中棱鏡柱32的峰321，而不會接觸較凹陷的棱鏡柱34、 35的峰341、 351;因此可大幅減少光學(xué)膜30與其上端的光學(xué) 膜的接觸面積，可有效減少與上層光學(xué)膜之間的沾粘問題，并可減少沾粘 區(qū)域在大角度觀察時有白斑的現(xiàn)象，并可減少棱鏡柱的峰與上層光學(xué)膜直 接接觸而刮傷上層光學(xué)膜的機率，有助于增加產(chǎn)品制造的良率。請參閱圖6所示。本發(fā)明第二實施例的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜40的 結(jié)構(gòu)，包括一基材41的一表面具有縱向接近平行排列的光控制組件，例 如棱鏡柱42、 43、 44、 45;各個棱鏡柱42、 43、 44、 45分別具有兩個斜 面形成一個獨立的峰421、 431、 441、 451;相鄰的兩個峰421、 431、 441、 451之間的兩斜面分別形成獨立的谷46、 47、 48;每個峰421、 431、 441、 451的峰頂角均相等。本發(fā)明第二實施例的光學(xué)膜40與前述第一實施例的 光學(xué)膜30相同，每個峰421、 431、 441、 451的高度呈周期性的變化，如 圖中連接各峰的虛線所示者；但本實施例的峰42K 431、 441、 451的高 度呈如鐘擺狀周期性的變化，即每個峰421、 431、 441、 451的兩斜面之 中分線422、 432、 442、 452會隨位置不同成鐘擺狀周期性的左右傾斜， 谷46、 47、 48的夾角也隨位置不同而改變。如圖6、 7所示，每一個峰421、 431、 441、 451的兩斜面的中分線422、 432、 442、 452呈鐘擺狀周期性左右傾斜的狀態(tài)，如一擺長為最高的峰的 高度Lr的鐘擺，其一端以特定中心C為軸，其另一端周期性的向左右兩 側(cè)懸擺而呈傾斜的狀態(tài)，故每個峰與最高的峰的高度差hd，隨其中分線 422、 432、 442、 452因呈鐘擺狀周期性左右傾斜，而產(chǎn)生周期性的變化。 每個峰與最高的峰的高度差hd的值可由下式獲得<formula>formula see original document page 10</formula>其中，Lr為最高的峰的高度值；e為峰的偏擺角度。 本實施例光學(xué)膜40的任兩個相鄰的峰的偏擺角度差異不大于0.5度至 0.05度之間；每一個峰的最大偏擺角度不大于15度至2度之間；每一次10峰高的高度變化周期約包含40 400個峰；峰頂角的夾角范圍為70度至110 度之間。本實施例的峰頂角可為圓弧角。本實施例的光學(xué)膜40的峰421、 431、 441、 451的高度呈如鐘擺狀周 期性的變化，每個峰421、 431、 441、 451的兩斜面的中分線422、 432、 442、 452會隨位置不同成鐘擺狀周期性的左右傾斜，谷46、 47、 48的夾 角也隨位置不同而改變，因此當(dāng)光學(xué)膜40與其它的光學(xué)膜互相堆棧時， 較不會產(chǎn)生光色散及迭紋的現(xiàn)象；且由于光學(xué)膜40的棱鏡柱42、 43、 44、 45的峰高422、 432、 442、 452的高度呈周期性的變化，呈如鐘擺狀周期 性的變化，當(dāng)光學(xué)膜40的上端堆棧另一光學(xué)膜時，另一光學(xué)膜的底邊只 接觸少數(shù)凸出的光控制組件的峰，如圖6中棱鏡柱42的峰421，而不會接 觸較凹陷的棱鏡柱44、 45的峰441、 451;因此可大幅減少光學(xué)膜40與其 上端的光學(xué)膜的接觸面積，可有效減少與上層光學(xué)膜之間的沾粘問題，并 可減少沾粘區(qū)域在大角度觀察時有白斑的現(xiàn)象，并可減少棱鏡柱的峰與上 層光學(xué)膜直接接觸而刮傷上層光學(xué)膜的機率，有助于增加產(chǎn)品制造的良 率。本發(fā)明兩相鄰棱鏡柱之間的峰的高度呈周期性的變化及谷間距呈相 對應(yīng)的變化，及各光控制組件的峰頂角為圓弧狀之設(shè)計均有別于上述美國 專利所揭示的光學(xué)膜。本發(fā)明使光學(xué)膜峰的高度呈周期性的變化及谷間距 呈相對應(yīng)的變化的結(jié)構(gòu)，可有效減少兩相迭光學(xué)膜的光色散現(xiàn)象，并可減 少迭紋發(fā)生的機會；且利用光學(xué)膜的復(fù)數(shù)棱鏡柱上端的峰的高度呈周期性 的變化，可減少光學(xué)膜支撐于上層材料膜的下表面時產(chǎn)生的沾粘的問題， 及減少光學(xué)膜及上層材料膜之間的沾粘區(qū)域，在大視角觀察時有白斑的現(xiàn) 象，亦減少峰刮傷上層材料膜的機會，有助于增加包含光學(xué)膜及上層材料 膜等電子產(chǎn)品的制造良率。各棱鏡柱的峰頂角為圓弧狀之設(shè)計，更能減少 峰刮傷上層材料膜的機會。以上所記載，僅為利用本發(fā)明技術(shù)內(nèi)容的實施例，任何熟悉本技術(shù)人 員運用本發(fā)明所為的修飾、變化，皆屬本發(fā)明主張的權(quán)利要求范圍，而不 限于實施例所揭示。
權(quán)利要求
1、一種具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，用以減少光學(xué)膜與其它材料膜相迭時發(fā)生光色散及迭紋的現(xiàn)象者，包括一基材，供光線穿射通過；該基材的一表面包含有復(fù)數(shù)縱向接近平行排列的復(fù)數(shù)光控制組件；該等光控制組件分別具有峰；該等相鄰的峰之間分別具有谷；該等相鄰的谷之間分別具有谷間距；該等峰分別具有峰頂角；該等谷分別具有谷底角；其中該等光控制組件的峰的高度呈周期性的變化。
2、 如權(quán)利要求1所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該等光控制 組件的峰的高度呈弦波式變化。
3、 如權(quán)利要求2所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該等谷之間 的谷間距隨峰的高度變化呈等比變化。
4、 如權(quán)利要求3所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該等光控制 組件的峰頂角均相等。
5、 如權(quán)利要求4所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該等光控制 組件的谷底角均相等。
6、 如權(quán)利要求5所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該等光控制 組件中任兩個峰之間的高度差在5微米至1微米之間。
7、 如權(quán)利要求5所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該等峰中最 高的峰為最低的峰之高度的1.2倍至1.05倍之間。
8、 如權(quán)利要求5所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該等峰的高 度變化周期約包含40-400個峰。
9、 如權(quán)利要求1所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該等光控制 組件的峰的高度呈鐘擺狀周期性的變化，即每個峰的兩斜面的中分線會隨 位置不同成鐘擺狀周期性的左右傾斜。
10、 如權(quán)利要求9所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該每個峰與最高的峰的高度差hd的值由下式獲得<formula>formula see original document page 3</formula>其中，Lr為最高的峰的高度值；e為峰的偏擺角度。
11、 如權(quán)利要求9所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該等谷之間 的谷間距隨峰的高度變化而變化。
12、 如權(quán)利要求11所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該等光控 制組件的峰頂角均相等。
13、 如權(quán)利要求12所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該等光控 制組件的谷底角隨位置不同而改變。
14、 如權(quán)利要求13所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該等光控 制組件中任兩個相鄰的峰的偏擺角度差異在0.5度至0.05度之間。
15、 如權(quán)利要求13所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該等峰的 最大偏擺角度在15度至2度之間。
16、 如權(quán)利要求13所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該等峰的 高度變化周期約包含40 400個峰。
17、 如權(quán)利要求1至16中任一項所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其 中，該等峰頂角的夾角范圍為70度至110度之間。
18、 如權(quán)利要求1至16中任一項所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其 中，該等峰頂角為圓弧角。
19、 如權(quán)利要求18所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該等峰頂 角的夾角范圍為70度至110度之間。
20、 如權(quán)利要求18所述的具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，其中，該光控制 組件為棱鏡柱。
全文摘要
一種具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜，包括一基材的一表面包含有復(fù)數(shù)縱向接近平行排列的光控制組件；復(fù)數(shù)光控制組件之間的峰高度呈周期性的變化及谷間距呈相對應(yīng)的變化，可有效減少兩相迭光學(xué)膜的光色散現(xiàn)象，并可減少迭紋發(fā)生的機會。
文檔編號G02F1/1335GK101285899SQ20071009114
公開日2008年10月15日 申請日期2007年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月10日
發(fā)明者郭浩然 申請人:光耀科技股份有限公司