專利名稱：：光學(xué)膜及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種光學(xué)膜及其制造方法，特別涉及一種應(yīng)用于顯示器中，并且兼具集光與光擴(kuò)散霧化作用的光學(xué)膜及其制造方法。
背景技術(shù)：
：增亮膜與擴(kuò)散膜都是液晶顯示器(LCD)中的重要元件，所述增亮膜用于使光線較為集中地射出，并集中在使用者視角的范圍內(nèi)，借以提升LCD的亮度。另一方面，由于模組中有多層光學(xué)膜片堆疊，各膜片彼此間的光學(xué)干涉作用容易產(chǎn)生牛頓環(huán)(Newton-ring)，或者膜片本身會有彩虹紋路等光學(xué)瑕疵，因此須通過擴(kuò)散膜的光線擴(kuò)散霧化效果，來避免上述光學(xué)瑕疵在顯示器屏幕上被觀察到，以提供良好的LCD屏幕畫質(zhì)以及視感。而為了達(dá)到LCD輕薄化、降低成本等目的，目前有許多將擴(kuò)散膜的擴(kuò)散功能以及增亮膜的集光功能整合成一光學(xué)膜的開發(fā)研究。所述光學(xué)膜于一基材的兩個相反表面，分別形成一擴(kuò)散層以及一集光層，該擴(kuò)散層朝向LCD的光源，該集光層朝向LCD的液晶板，利用擴(kuò)散層表面的粗糙結(jié)構(gòu)，或者于擴(kuò)散層中添加具有光擴(kuò)散作用的擴(kuò)散微粒、氣泡來達(dá)到光擴(kuò)散霧化的效果；此外，也有將擴(kuò)散層夾設(shè)于該基材與集光層之間的設(shè)計，再于該擴(kuò)散層中添加擴(kuò)散微?；驓馀?。前述利用表面粗糙或非平整結(jié)構(gòu)來達(dá)到霧化效果的專利，例如美國專利US5600462、US5841572、US5598280、US6322236、US6880946、US6356389等專利案，而利用擴(kuò)散微?；驌诫s氣泡的專利，例如美國專利US2006-0114567、US2006-0290253、US2007-0126074、US2007-0128413、US2007-0164274、US7006293、US20070236938、US5995288、U6280063,臺灣專利TWI264578、TWM296993、TWM293442等專利案。上述摻雜擴(kuò)散微?；驓馀莸膶＠鋽U(kuò)散微粒都必須添加于該擴(kuò)散層中，因此，此類型的光學(xué)膜均同時包含有基材、集光層及擴(kuò)散層等三層結(jié)構(gòu)，事實(shí)上，光學(xué)膜的膜層數(shù)量仍未降到最少，成本仍高。而且此類光學(xué)膜的制法，必須先于基材的表面涂布一用于形成該擴(kuò)散層的擴(kuò)散層材料，該材料中已添加有擴(kuò)散微粒，待擴(kuò)散層材料固化后形成該擴(kuò)散層，之后再于該基材的另一表面涂布集光層材料并成型所述集光結(jié)構(gòu)，接著還要等到該集光層材料固化而形成集光層。由于成型每一膜層都必須經(jīng)過膜層固化程序，導(dǎo)致上述光學(xué)膜的制程時間長且效率慢，造成產(chǎn)能無法提升與制造成本仍高的缺失。而且該集光層與基材為不同材質(zhì)，基材與擴(kuò)散層也是不同材質(zhì)所制成，不同材質(zhì)的膜層間的結(jié)合還必須考慮彼此間的結(jié)合穩(wěn)固性，所以光學(xué)膜的膜層數(shù)量愈多時將愈不利于制作，因此其制程較為困難，如果制程中有任何缺失，就可能導(dǎo)致該光學(xué)膜的各膜層無法穩(wěn)固結(jié)合。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種可以減少膜層數(shù)量、降低成本且易于制造的光學(xué)膜以及一種可以縮短制造時間、提高制造效率、降低制造成本的光學(xué)膜的制造方法。本發(fā)明提供一種光學(xué)膜，包含一可透光的基材、多個分布于該基材的擴(kuò)散微粒以及一設(shè)置在該基材的表面的集光層。所述擴(kuò)散微粒中的至少幾個使該基材的至少一個表面形成多個突起，所述突起中的至少幾個的突出高度大于或等于0.5微米(μm)。本發(fā)明所述的光學(xué)膜，該基材包括反向間隔的一個第一面以及一個第二面，所述擴(kuò)散微粒鄰近該第一面，而且所述擴(kuò)散微粒中的至少幾個使該基材的第一面形成前述突起，該集光層設(shè)置在該基材的第二面。本發(fā)明所述的光學(xué)膜，該基材包括反向間隔的一個第一面以及一個第二面，該集光層設(shè)置在該基材的第二面，所述擴(kuò)散微粒鄰近該第二面，而且所述擴(kuò)散微粒中的至少幾個同時位于該基材與該集光層中。本發(fā)明所述的光學(xué)膜，所述擴(kuò)散微粒的折射率為nl，該基材的折射率為π2，且n2-nlI>0.01。本發(fā)明所述的光學(xué)膜，n2-nl>0.01。本發(fā)明所述的光學(xué)膜，該集光層具有多個相鄰的集光結(jié)構(gòu)，所述集光結(jié)構(gòu)為棱柱鏡結(jié)構(gòu)或柱狀鏡結(jié)構(gòu)。需要說明的是，雖然擴(kuò)散微粒的數(shù)量為多個，但是并非全部的擴(kuò)散微粒都要使該基材的第一面形成突起，才能達(dá)到本發(fā)明的效果，只要全部的擴(kuò)散微粒中的其中幾個造成突起就可以，而“至少幾個”是指最低程度的限定，換句話說，所有擴(kuò)散微粒中，其中至少要有多個可以造成基材的第一面突起。同樣的，擴(kuò)散微粒造成的突起有多個，但是并非所有的突起都必需符合該突出高度的限定，只要在全部的突起當(dāng)中的其中數(shù)個符合該高度限定即可。而界定“至少幾個”是指最低程度的限定。本發(fā)明光學(xué)膜的制造方法，包含步驟A提供一個呈熔融態(tài)的基材材料；步驟B在該基材材料的表面添加擴(kuò)散微粒；步驟C使該添加有擴(kuò)散微粒的基材材料固化而形成該基材，擴(kuò)散微粒會分布于該基材中，而且所述擴(kuò)散微粒中的至少幾個使該基材的表面形成突起；及步驟D于該基材的表面形成該集光層。本發(fā)明所述的光學(xué)膜的制造方法，所述基材材料選自聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚氨酯，或上述的任一組I=IO本發(fā)明所述的光學(xué)膜的制造方法，步驟D的集光層形成于該基材的鄰近所述擴(kuò)散微粒的表面上。本發(fā)明所述的光學(xué)膜的制造方法，步驟D的集光層形成于該基材的遠(yuǎn)離所述擴(kuò)散微粒的表面上。本發(fā)明的有益效果在于該光學(xué)膜只包含基材與集光層的雙層結(jié)構(gòu)，并通過所述擴(kuò)散微粒使該基材的表面形成突起，增加表面粗糙度以提升光擴(kuò)散效果，因此本發(fā)明在減少膜層數(shù)量的同時，同樣可以達(dá)到集光與光擴(kuò)散霧化效果，進(jìn)而具有降低成本的優(yōu)點(diǎn)。而且只需制作兩層膜層可以縮短膜層固化的時間、提高制程效率、降低制造成本。圖1是本發(fā)明光學(xué)膜的一個第一最佳實(shí)施例的剖視圖；圖2是一剖視圖，顯示本發(fā)明光學(xué)膜的另一種結(jié)構(gòu)型態(tài)；圖3是本發(fā)明光學(xué)膜的制造方法的一個第一最佳實(shí)施例的流程圖；圖4是本發(fā)明光學(xué)膜的一個第二最佳實(shí)施例的剖視圖。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，類似的元件以相同的編號來表示。參閱圖1，本發(fā)明光學(xué)膜的第一最佳實(shí)施例包含一基材1、多個分布于該基材1的擴(kuò)散微粒2以及一設(shè)置在該基材1的表面的集光層3。該基材1包括反向間隔的一第一面11與一第二面12，該第一面11朝向一圖未示出的光源，該光源發(fā)射的光線依序通過該基材1以及該集光層3，但實(shí)施例不以該光源與本發(fā)明光學(xué)膜的相對位置為限制。本實(shí)施例的基材1的第二面12雖然為平直延伸，但實(shí)施時也可以為彎曲延伸的曲線。該基材1的厚度約為20至1000微米(μm)，本發(fā)明所選用的基材1材質(zhì)除了需要具有透光性之外，并無其他特殊限制，其材料例如下列樹脂聚對苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate,PET)、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)、聚乙烯(polyethylene,ΡΕ)、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使用PET制成。本實(shí)施例的擴(kuò)散微粒2分布于該基材1并且鄰近該第一面11，所述擴(kuò)散微粒2中的部分幾個完全埋入該基材1中，其它的擴(kuò)散微粒2局部埋入基材1中且局部突出外露于該基材1的第一面11。所述擴(kuò)散微粒2可以采用例如PMMA、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(TiO2)、二氧化硅(SiO2)、氧化鋁(Al2O3)、氧化硼(B2O3)、氧化鈣(CaO)、氧化鎂(MgO)等材料制成的無機(jī)粒子。擴(kuò)散微粒2可以是實(shí)心粒子也可以是空心粒子，其形狀可以為球狀或不規(guī)則狀，并不須加以限定，而且每一個擴(kuò)散微粒2的粒徑可以相同也可以為不相同。本實(shí)施例的擴(kuò)散微粒2是由PMMA所制成，粒徑約為1至7μm。而且突出于該第一面11的多個擴(kuò)散微粒2中，每個擴(kuò)散微粒2造成的突起的突出高度dl不一定都相同而有大有小，但是所述突起中的至少幾個的突出高度dl要大于或等于0.5μm，也就是部分的dl≥0.5μπι。所述突出高度dl是指擴(kuò)散微粒2所形成的突出最低點(diǎn)與該第一面11的距離。借此才能使光線受到足夠的霧化作用以及消除兩界面間的光干涉效應(yīng)，以達(dá)到霧化并消除界面光干涉的功效。而且本發(fā)明設(shè)置在顯示器模組時，會堆疊于其它光學(xué)膜片的上方，該基材1的第一面11不會直接貼合下方的膜片，而是利用突出的擴(kuò)散微粒2接觸下方膜片的表面，其優(yōu)點(diǎn)為如果該第一面11的表面為平整時，容易與下方膜片產(chǎn)生光干涉效果，此時就容易產(chǎn)生牛頓環(huán)，而本實(shí)施例擴(kuò)散微粒2所造成的突起，使該第一面11與下方膜片維持一定的距離，并且借此增加存在于該基材11與下方膜片間的空氣介質(zhì)，就可以減緩該光學(xué)膜與下方膜片間的牛頓環(huán)干涉現(xiàn)象。實(shí)施時所述擴(kuò)散微粒2可以呈單層設(shè)置，也可以為多層且高低排列，只要有部分的擴(kuò)散微粒2可以造成該第一面11的突起就可以。所述擴(kuò)散微粒2的折射率為nl，前述基材1的折射率為n2，當(dāng)nl與n2的差值大于0.01時，也就是In2-nl|>0.01，就能通過所述不同折射率的材料來達(dá)到光線折射與霧化效果。而本實(shí)施例選用的材料使n2-nl>0.01，其中，nl=1.49、η2=1.6，通過擴(kuò)散微粒2的折射率nl小于基材1的折射率π2，使光線由該基材1折射進(jìn)入所述擴(kuò)散微粒2時，可以降低光線受到界面的反射作用，以提升光線進(jìn)入擴(kuò)散微粒2中的比例，使光線確實(shí)通過擴(kuò)散微粒2后再折射出去，進(jìn)而達(dá)到較佳的光擴(kuò)散霧化效果。該集光層3設(shè)置在該基材1的第二面12上，并具有多個相鄰并呈棱柱鏡或是類棱柱鏡的集光結(jié)構(gòu)31，實(shí)施時所述集光結(jié)構(gòu)31也可以為其它具有集光作用的形狀，例如為表面向上突起或向下凹陷的柱狀鏡結(jié)構(gòu)、類柱狀鏡結(jié)構(gòu)。該集光層3的材質(zhì)沒有任何特殊限制，例如丙烯酸酯、胺甲酸乙酯丙烯酸酯(urethaneacrylate)、聚酯丙烯酸酯(polyesteracrylate)等材料都可以。本實(shí)施例的集光層3是采用壓克力系材料，厚度約為6至30μm左右ο參閱圖2，需要說明的是，擴(kuò)散微粒2造成基材1表面的多個突起，所述突起可以是擴(kuò)散微粒2本身直接突出于基材1表面，或者是擴(kuò)散微粒2埋入基材1中但因?yàn)轭w粒狀而造成基材1表面形成突起。參閱圖1、3，本發(fā)明光學(xué)膜的制造方法的第一最佳實(shí)施例，包含(1)進(jìn)行步驟41取一用于成型該基材1的基材材料，將基材材料灌注于一成型機(jī)的模組中，并加熱該基材材料使其呈熔融態(tài)。所述成型機(jī)的具體例為壓出成型機(jī)。(2)進(jìn)行步驟42在該基材材料呈熔融的狀態(tài)下，于該基材材料的表面添加擴(kuò)散微粒2，使所述擴(kuò)散微粒2鄰近該基材材料的表面，而且其中幾個擴(kuò)散微粒2會完全埋入該基材材料中，其它的擴(kuò)散微粒2會造成基材材料表面產(chǎn)生突起狀。所述突起狀可以是擴(kuò)散微粒2直接突出于基材材料的表面，或是埋入基材材料中但因?yàn)轭w粒狀而造成基材材料表面形成突起。(3)進(jìn)行步驟43使該添加有擴(kuò)散微粒2的基材材料經(jīng)由壓出成型并冷卻固化，就形成該基材1。(4)進(jìn)行步驟44于該基材1的另一表面，也就是在第二面12上涂布一用于成型該集光層3的集光層材料，經(jīng)由滾輪滾動成型所述集光結(jié)構(gòu)31之后，等到集光層材料固化就形成該集光層3。參閱圖1與表1，樣品1、2都是本發(fā)明第一最佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，樣品1、2的基材1的厚度都是125μm、透光度91%、霧度2.1%，擴(kuò)散微粒2造成的突出高度約2至4μm，樣品1、2不同的地方在于結(jié)構(gòu)線寬d2(圖1)的大小，所述結(jié)構(gòu)線寬d2是指相鄰的集光結(jié)構(gòu)31的間距。比較例1是指一般傳統(tǒng)光學(xué)膜，只包含一基材以及一集光層，而沒有摻雜任何擴(kuò)散微?；蛲坎紨U(kuò)散層。比較例2為3M公司生產(chǎn)，型號為BEFII-M的棱鏡膜。其中，輝度增益值是以T0PC0N公司所生產(chǎn)，型號為SR-3A的分光輝度計進(jìn)行輝度測量。牛頓環(huán)現(xiàn)象是直接進(jìn)行表面觀察可得。由表1的測試結(jié)果可知，本發(fā)明樣品1的牛頓環(huán)現(xiàn)象極輕微，樣品2沒有觀察到牛頓環(huán)，樣品1、2與比較例1傳統(tǒng)光學(xué)膜相比較之下，本發(fā)明確實(shí)明顯改善牛頓環(huán)的光學(xué)瑕疵。而比較例2的3M公司棱鏡膜雖然可以改善牛頓環(huán)，但是其結(jié)構(gòu)包含基材、集光層及擴(kuò)散層等三層結(jié)構(gòu)，本發(fā)明與比較例2相比較之下，具有減少膜層數(shù)量以降低成本，并保有較高輝度表現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由以上說明可知，本發(fā)明光學(xué)膜只包含基材1與集光層3的雙層結(jié)構(gòu)，與以往相比較之下，在減少膜層數(shù)量的同時，同樣可以達(dá)到集光與光擴(kuò)散霧化效果，進(jìn)而具有降低成本的優(yōu)點(diǎn)。而且部分的擴(kuò)散微粒2使該第一面11的表面形成突起，借此增加第一面11的表面粗糙度，以提升光擴(kuò)散效果。此外，制造該光學(xué)膜時，由于只需要制作兩層膜層而可以縮短膜層固化的時間，同時提升光學(xué)膜的生產(chǎn)效率，而且只考慮兩層膜層間的固著結(jié)合，其結(jié)合穩(wěn)固性較易于達(dá)成，所以本發(fā)明制造方法確實(shí)可以達(dá)到縮短制程時間、提高制程效率、降低制造成本等功效。參閱圖4，本發(fā)明光學(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2是鄰近該第二面12而設(shè)置，所述擴(kuò)散微粒2的其中幾個向上突出于該第二面12而同時位于基材1與集光層3中，突出的擴(kuò)散微粒2使第二面12形成突起。當(dāng)然，本實(shí)施例的突起雖然都是由擴(kuò)散微粒2直接突出該第二面12而形成，但實(shí)際上，所述突起也可以是擴(kuò)散微粒2完全埋入基材1中但因?yàn)轭w粒狀而造成第二面12的表面突起。而擴(kuò)散微粒2所造成的部分突起的突出高度dl，同樣要大于或等于0.5μm。由于擴(kuò)散微粒2只要能夠使該基材1的任意一個表面呈現(xiàn)凹突不平的粗糙表面，就能提升該基材1的光擴(kuò)散效果，因此擴(kuò)散微粒2可以如本實(shí)施例鄰近該第二面12，也可以如該第一最佳實(shí)施例鄰近該第一面11而設(shè)置。本實(shí)施例的制造方法與該第一最佳實(shí)施例大致相同，不同的地方在于添加所述擴(kuò)散微粒2以及涂布集光層材料時，都是在該基材1的同一個表面，也就是在第二面12上進(jìn)行。權(quán)利要求一種光學(xué)膜，包含一個可透光的基材以及一層設(shè)置在該基材的表面的集光層，其特征在于，該光學(xué)膜還包含多個分布于該基材的擴(kuò)散微粒，所述擴(kuò)散微粒中的至少幾個使該基材的至少一個表面形成多個突起，所述突起中的至少幾個的突出高度大于或等于0.5微米。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其特征在于，該基材包括反向間隔的一個第一面以及一個第二面，所述擴(kuò)散微粒鄰近該第一面，而且所述擴(kuò)散微粒中的至少幾個使該基材的第一面形成前述突起，該集光層設(shè)置在該基材的第二面。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其特征在于，該基材包括反向間隔的一個第一面以及一個第二面，該集光層設(shè)置在該基材的第二面，所述擴(kuò)散微粒鄰近該第二面，而且所述擴(kuò)散微粒中的至少幾個同時位于該基材與該集光層中。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其特征在于，所述擴(kuò)散微粒的折射率為nl，該基材的折射率為n2，且|n2-nl>0.01。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)膜，其特征在于，n2-nl>0.01。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)膜，其特征在于，該集光層具有多個相鄰的集光結(jié)構(gòu)，所述集光結(jié)構(gòu)為棱柱鏡結(jié)構(gòu)或柱狀鏡結(jié)構(gòu)。7.一種光學(xué)膜的制造方法，包含步驟A提供一個呈熔融態(tài)的基材材料，其特征在于，該光學(xué)膜的制造方法還包含步驟B在該基材材料的表面添加多個擴(kuò)散微粒；步驟C使該添加有擴(kuò)散微粒的基材材料固化而形成一個基材，所述擴(kuò)散微粒分布于該基材中，而且所述擴(kuò)散微粒中的至少幾個使該基材的表面形成突起；及步驟D于該基材的表面形成一層集光層。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)膜的制造方法，其特征在于，所述基材材料選自聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚氨酯，或上述的任一組合。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)膜的制造方法，其特征在于，步驟D的集光層形成于該基材的鄰近所述擴(kuò)散微粒的表面上。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)膜的制造方法，其特征在于，步驟D的集光層形成于該基材的遠(yuǎn)離所述擴(kuò)散微粒的表面上。全文摘要一種光學(xué)膜及其制造方法，包含一可透光的基材、多個分布于該基材的擴(kuò)散微粒以及一設(shè)置在該基材的表面的集光層。部分的擴(kuò)散微粒使該基材的至少一表面形成突起，而且部分的突起的突出高度大于或等于0.5微米。該光學(xué)膜的制造方法，主要包含加熱一基材材料使其呈熔融態(tài)，并于該基材材料的表面添加擴(kuò)散微粒并使該基材材料固化而形成該基材，最后再于該基材的表面形成該集光層。通過該光學(xué)膜只包含基材與集光層的雙層結(jié)構(gòu)，在降低膜層數(shù)量的同時，仍可以達(dá)到兼具集光與光擴(kuò)散霧化效果，因此本發(fā)明兼具易于制作以及降低成本的優(yōu)點(diǎn)。文檔編號G02B5/02GK101833126SQ20091000877公開日2010年9月15日申請日期2009年3月9日優(yōu)先權(quán)日2009年3月9日發(fā)明者伍清欽,吳宗勛,鄭閔瑋申請人:迎輝科技股份有限公司