光學片及其製造方法

2023-04-30 13:00:16

專利名稱：光學片及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種光學片及其製造方法，更具體而言，涉及一種在液晶 顯示元件中使用的顯示用光學片及其製造方法，該光學片同時具有光聚集 功能和光漫射功能。
背景技術：
目前，在電子顯示應用比如液晶顯示元件和有機EL顯示器中，使用 光學片，比如用於將來自光源如光引導面板的光漫射的光漫射片以及用於 將光聚集在前進方向上的光聚集片(透鏡片)。在很多這樣的情況下，將各 種不同的光學片一個層疊在另一個之上。例如，日本專利申請公開 2004-184575提出了一種半透/半反偏振膜，該偏振膜是通過將反射型偏振 片、相位差片和半透/半反層以任意適宜的順序堆疊，並且進一步在這三層 的外側堆疊吸收型偏振片而形成的。將5塊這麼多的片插入在光源器件和 液晶單元之間，並且聲稱這種構造有助於提高屏的亮度或降低功率消耗。
日本專利申請公開5-173134公開了一種通過將光漫射片和光聚集片 堆疊而使光聚集功能和光漫射功能一體化的光控制片。
日本專利申請公開6-109925描述了通過使用一種具有第一表面和第 二表面的光學膜來提高LCD器件的視角之內的亮度，其中所述第一表面 具有有多個等腰三角柱的波狀結構，而所述第二表面具有使光漫射和透射
的光學凸-凹面。日本專利申請公開7-239472公開了一種用於面光源的膜 透鏡，這代表著一種對通過適當地設計膜透鏡在面光源輸出側的形狀來提 高法線方向的亮度和使亮度分布均勻化的嘗試。因此，亮度提高和均勻化 也通過形狀-取向途徑來尋求。

發明內容
然而，同時具有光聚集功能和光漫射功能的任何常規膜都是通過將光200780022792.0
漫射片和光聚集片一個層疊在另一個之上而形成的，因此除分別製造光聚 集片和光漫射片之外，還需要將所製造的光聚集片和光漫射片層疊的層疊 步驟以及將層疊片彼此牢固地粘附的粘結步驟，這樣導致需要額外步驟的 問題。這些額外步驟意味著需要相應的更長的生產線和更大的安裝空間。
此外，有利於使液晶顯示裝置更薄的最近趨勢需要使光學膜厚度最小 化，但是將光聚集片和光漫射片層疊並不滿足這種需要。
由於這些背景情況，因此如果可以以單一片形式而不是將單獨的光學 片層疊，來製造一種結合了光聚集功能和光漫射功能的光學片，則不僅可 以顯著地減少製造步驟的數量，而且可以使光學膜的薄化得到大幅提高。
鑑於這些需求嘗試地，本發明的一個目的是提供一種這樣的光學片及 其製造方法，該光學片能夠在單一片中同時結合光聚集功能和光漫射功 能，因而允許顯著地減少製造步驟的數量，有助於降低膜的厚度。
為了實現上述目的，本發明在第一方面提供一種同時具有光聚集功能 和光漫射功能的光學片，所述光學片的特徵在於在其上設置有微小凸-
凹圖案的樹脂片的凸-凹面中形成多個微坑(micro-dimples)。
根據本發明的第一方面，由於它在到處設置有微小凸-凹圖案的樹脂片 的凸-凹面中形成了多個微坑，因此它可以通過凸-凹圖案發揮光聚集功能， 並且通過微坑發揮光漫射功能。
由於這種構造能夠使單一片同時具有光聚集功能和光漫射功能，因此 可以顯著減少製造步驟的數量，並且可以有助於降低膜的厚度。
此處中凸-凹圖案的凸-凹面是指其上連續地形成了凸部和凹部的不平 坦連續面。關於在凸-凹面中形成多個微坑，在不平坦連續面的任何部分中， 無論是在凸部的最高點上，在凹部的斜面上，還是在其它地方，都可以形 成多個微坑。微坑的數量越大，則光學片發揮其光漫射功能越容易。
本發明的第二方面的特徵在於在第一方面中的微坑比凸-凹圖案的凸
部和凹部小。
第二方面描述了微坑的優選尺寸，所述微坑的尺寸優選可以比凸-凹圖 案的微小凸部和凹部小。這是因為如果微坑比凸-凹圖案大，甚至用於發揮 它們的光聚集功能的凸-凹圖案的必要形狀可能被破壞，並且引起光聚集功
能下降。例如，微坑的優選尺寸範圍為1至10 nm的內徑(bore)和1至10
5的深度。
本發明的第三方面的特徵在於在第一或第二方面中的凸-凹圖案由以
柵格狀態設置的凸四稜錐(convex quadrangular pyramids)形成，並且在凸四 稜錐的頂點上具有微坑。
第三方面描述了凸-凹圖案的優選形狀和微坑的優選形成位置，並且由 以柵格狀態設置的凸四稜錐形成的凸-凹圖案起著減少旁瓣(sidek)bes)的作
用。將微坑布置在凸四稜錐的頂點上的原因在於在後面描述的本發明第 九方面的製造光學片的方法實施容易允許在凸四稜錐的頂點上形成微坑。 在這種情況下，在Z字形面輥(zigzag-faced roller)的表面上的凸-凹圖案是
被轉印到光學片上的凸四稜錐的倒轉產生的凹四稜錐。
此處中旁瓣是在o。視角處亮度最大並且隨著視角變寬而亮度下降的情
況下，指降低之後的亮度在視角的兩個端點之前暫時升高的凸部部分。
本發明的第四方面的特徵是在第一或第二方面中的凸-凹圖案由以柵 格狀態設置的凹四稜錐(concave quadrangular pyramids)形成並且在凹四稜 錐的邊線上具有微坑。
第四方面描述了凸-凹圖案的優選形狀以及微坑的形成位置，並且由以 柵格狀態設置的凹四稜錐形成的凸-凹圖案起著降低旁瓣的作用。將微坑布 置在凹四稜錐的邊線的原因是在後面描述的本發明的第九方面的製造光 學片的方法的實施容易允許在凹四稜錐的邊線上形成微坑。在這種情況 下，Z字形面輥的表面上的凸-凹圖案是凸四稜錐，導致將倒轉的凹四稜錐 被轉印到光學片上。
本發明的第五方面的特徵在於，在第一至第四方面的任一方面中，凸 -凹圖案的排歹U(armying)包括不規則性。
形成在本發明的第五方面中的光學片上的凸-凹圖案的排列的不規則 性產生了沒有光幹涉條紋的光學片。因此，根據本發明的光學片同時具有 光聚集功能和光漫射功能，而且具有無光幹涉條紋的高質量。在凸-凹圖案 的排列中的不規則性是指凸四稜錐或凹四稜錐的隨機排列，而不是使它們 規則(線性)的柵格方式排列。隨機排列可以包括例如使柵格的縱向和/或橫 向直線彎曲。
本發明第六方面的特徵在於，在第一至第五方面的任一方面中，凸-凹圖案的高度包括不規則性。
在本發明的第六方面中的光學片上形成的凸-凹圖案的高度的不規則 性產生沒有光幹涉條紋的光學片。因此，根據本發明的光學片同時具有光 聚集功能和光漫射功能，而且具有無光幹涉條紋的高質量。凸-凹圖案的高 度方面的不規則性是指凸四稜錐的高度或凹四稜錐的深度是隨機的。排列 和高度都可以是無規則的。
本發明第七方面的特徵在於，在第一至第六方面的任一方面中，凸_ 凹圖案的間隔包括不規則性。
形成在本發明的第七方面中的光學片上的凸-凹圖案的間距的不規則 性產生沒有光幹涉條紋的光學片。因此，根據本發明的光學片同時具有光 聚集功能和光漫射功能，而且具有無光幹涉條紋的高質量。凸-凹圖案的間 距的不規則性是指例如凸四稜錐的頂點之間的距離或凹四稜錐的最深部 分之間的距離是隨意的。
為了實現上述目的，本發明在第八方面提供了一種製備同時具有光聚 集功能和光漫射功能的光學片的方法，其特徵在於所述方法包括在到處 設置有微小凸-凹圖案的樹脂片的凸-凹面中形成多個微坑的微坑形成步 驟。
根據本發明的第八方面，由於在其上設置有微小凸-凹圖案的樹脂片的 凸-凹面中形成了多個微坑，因此可以製造出每一個都在單一片中同時具有 光聚集功能和光漫射功能的光學片。
為了實現上述目的，本發明在第九方面提供了一種製造同時具有光聚 集功能和光漫射功能的光學片的方法，所述方法的特徵在於包括如下步 驟液體塗敷步驟，即，將可固化樹脂的液體連續塗敷到正在運送的料片 -形式的透明載體上，以形成樹脂塗層；轉印步驟，即，將其上形成有樹脂 塗層的透明載體繞著旋轉的Z字形面輥巻繞，由此將在Z字形面輥的表面 上的凸-凹圖案轉印到所述樹脂塗層上；固化步驟，即，在透明載體繞著Z 字形面輥巻繞的狀態下，將已經轉印有凸-凹圖案的樹脂塗層固化；剝離步 驟，即，將具有樹脂塗層的透明載體從Z字形面輥上剝離；以及吹入步驟， 即，在將透明載體繞著Z字形面輥巻繞之前的瞬間，將氣體吹入到樹脂塗 層和Z字形面輥的表面之間的縫隙內。本發明的第九方面提供了一種在製造同時具有光聚集功能和光漫射 功能的光學片時，容易在到處設置有微小凸-凹圖案的樹脂片的凸-凹面中
形成微坑的方法。
根據本發明，當在其上形成有可固化樹脂塗層的透明載體繞著其上形 成了凸-凹圖案的倒轉圖案的Z字形面輥巻繞，以將Z字形面輥的倒轉圖 案轉印到樹脂塗層上時，在將透明載體繞著該Z字形面輥巻繞之前的瞬 間，將氣體吹入到樹脂塗層和Z字形面輥的表面之間的縫隙內。這樣使得 當透明載體片繞著Z字形面輥巻繞時，己經累積在Z字形面輥的凹部部分 中的大部分氣體(包括空氣)被排出，但是已經累積在凹部的最深部分中的 氣體在進行轉印步驟時保持不排出。
結果，當進行轉印步驟以在樹脂塗層上形成凸四稜錐時，在凸四稜錐
的頂點上形成微坑(與形成在z字形面輥中的倒轉凹四稜錐的最深部分相
匹配)。或者，當進行轉印步驟以在樹脂塗層上形成凹四稜錐時，在凹四稜
錐的邊線中形成微坑(與形成在z字形面輥上的倒轉凸四稜錐的最深部分
相匹配)。
因此，通過實施第九方面的製造方法，可以容易地以在透明載體繞著
z字形面輥巻繞之前的瞬間，將氣體吹入到樹脂塗層和z字形面輥的表面
之間的縫隙中的簡單過程，形成微坑。此外，由於在凸-凹圖案被轉印到樹 脂塗層的同時形成了微坑，因此可以簡化製造同時具有光聚集功能和光漫 射功能的光學片的方法。
本發明的第十方面的特徵在於，在第九方面中，被轉印到樹脂塗層上 的凸-凹圖案是凸四稜錐或凹四稜錐。
第十方面為光學片提供了還更理想的質量，原因是通過第九方面的制 造方法將被轉印到樹脂塗層上的凸-凹圖案形成為凸四稜錐或凹四稜錐，可 以防止旁瓣的出現。
為了實現上述目的，本發明在第十一方面提供了一種用於同時具有光 聚集功能和光漫射功能的光學片的製造設備，其特徵在於所述製造設備包
括液體塗敷裝置，該液體塗敷裝置將可固化樹脂的液體連續塗敷到正在 輸送的料片-形式的透明載體上，以形成樹脂塗層；轉印裝置，該轉印裝置 將其上形成有樹脂塗層的透明載體繞著旋轉的Z字形面輥巻繞，以將在Z字形面輥的表面上的凸-凹圖案轉印到樹脂塗層上；固化裝置，該固化裝置 在透明載體繞著Z字形面輥巻繞的狀態下，將已經轉印有凸-凹圖案的樹 脂塗層固化；剝離裝置，該剝離裝置將具有固化樹脂塗層的固化透明載體 從Z字形面輥上剝離；以及吹入裝置，該吹入裝置在透明載體繞著Z字形 面輥巻繞之前的瞬間，將氣體吹入到樹脂塗層和Z字形面輥的表面之間的
第十一方面提供了一種用於根據本發明所構造的同時具有光聚集功 能和光漫射功能的光學片的製造設備。
如上所述，根據本發明的光學片和用於該光學片的製造方法能夠使單 一片同時具有光聚集功能和光漫射功能，由此能夠顯著地減少製造步驟的 數量並且有助於使膜薄化。
附圖簡述


圖1顯示了在本發明的第一實施方案中的光學片的透視圖； 圖2顯示了在本發明的第一實施方案中的光學片的頂視圖； 圖3顯示了在本發明的第一實施方案中的光學片的側面截面； 圖4示出了旁瓣；
圖5顯示了在本發明的第一實施方案中使排列沒有規則的光學片的頂 視圖6顯示了在本發明的第一實施方案中使高度沒有規則的光學片的側 面截面；
圖7顯示了在本發明的第一實施方案中使間距沒有規則的光學片的側 面截面；
圖8顯示了在本發明的第二實施方案中的光學片的透視圖9顯示了在本發明的第三實施方案中的光學片的透視圖IO顯示了在本發明的第三實施方案中的光學片的頂視圖11顯示了在本發明的第四實施方案中的光學片的透視圖12是顯示根據本發明的光學片製造設備的整體構造的示意圖；和
圖13顯示了根據本發明的光學片的實施實施例的表。
9附圖標記的描述
10..,光學片，12...樹脂片，14...凸-凹圖案，14A...凸四稜錐，14B… 凹四稜錐，16 ...微坑，18 ...透明載體,30 ...光學片製造設備，32 ... Z字形 面輥，34 ...供料裝置，36 ...塗敷裝置，38 ...樹脂塗層，40 ...固化裝置， 42...夾輥,44…UV輻照器，46...剝離輥,48...巻起裝置，50 ...氣體噴嘴
實施本發明的最佳方式
下面，將參考附圖，描述在本發明實施方案中的光學片及用於該光學 片的製造方法。
通過在到處設置有精細凸-凹圖案14的樹脂片12的凸-凹面中形成 多個微坑16，而構造出根據本發明的光學片10，並且可以優選使用下面 描述的實施方案(第一至第四實施方案)。儘管下面將參考凸四稜錐14A和 凹四稜錐14B，描述凸-凹圖案14的優選形式，但是這並不是唯一的優選 形式。例如，也可以使用凸三角形稜錐體和凹三角形稜錐體或其它凸和凹 的形狀。
圖1至圖3顯示了在本發明的第一實施方案中的光學片10，其中凸 四稜錐14A構成了被形成在透明載體18之上的凸-凹圖案14。圖l顯示 了透視圖；圖2顯示頂視圖；而圖3顯示沿著圖1的直線A-A的截面。
如圖1至圖3中所示，在第一實施方案中的光學片IO在其表面之上 基本上到處具有以柵格狀態形成的凸四稜錐14A以及形成在凸四稜錐 14A的頂點上的微坑16。凸四稜錐14A的優選尺寸範圍是例如間距P為 10至100 pm以及高度H(離微坑16的最深部分的高度)為5至95 pm(參 見圖3)。在這種情況下，凸四稜錐14A的底部形狀可以是正方形、矩形 和菱形中的任一種。優選的是，微坑16在尺寸上比凸四稜錐14A小，例 如內徑D介於1至10 iim之間，而深度d介於1至10 pm之間(參見圖3)。 在第一實施方案中的具有這種構造的光學片10能夠通過凸四稜錐14A 以柵格狀態的排列發揮光聚集功能，以及通過微坑16發揮光漫射功能。 這樣能夠使單一片同時具有光聚集功能和光漫射功能。由凸四稜錐14A 構成的凸-凹圖案14能夠防止旁瓣的出現。
旁瓣是如圖4所示，亮度在0。視角處為其最高並且隨著視角變寬而下降的情況下，是指在亮度暫時升高的在-90。和+90。的視角之前瞬間的凸部
部分s。
優選的是，凸四稜錐14A被以不同於凸四稜錐14A形成由縱向直線 和橫向直線構成的線性柵格的圖2中所示的柵格狀態不規則地設置。此處 中，凸四稜錐14A的縱向直線和橫向直線是指在不存在微坑16的假定情 況下，連接圖2中的凸四稜錐14A的頂點的縱向直線和橫向直線。通過 以這種方式使凸四稜錐14A的排列無規則(隨機的)，可以獲得沒有光幹涉 條紋的光學片10。圖5顯示了作為不規則性的一個實例，S卩，使凸四稜 錐14A的縱向排20是彎曲的，而不是直的。在凸四稜錐14A的高度H 是如圖6所示的無規則(隨機的)或凸四稜錐14A的間距P是如圖7所示的 無規則(隨機的)的情況下，光學片也沒有光幹涉條紋。此外，凸四稜錐的 排列、高度H和間距P全都可以是無規則的(隨機的)。
圖8顯示了本發明的第二實施方案中的光學片10。儘管它類似於第 一實施方案之處在於將凸四稜錐14A形成為在透明載體18之上的凸-凹 圖案14，但是在這種方案下，在凸四稜錐14A的斜面上形成微坑16。 在此第二實施方案中，也優選的是，使凸四稜錐14A的排列、高度H和 間距P中的至少一個為不規則(隨機的)。
在第二實施方案中的這種光學片10可以產生與在第一實施方案中的 光學片相類似的作用。
儘管在圖1至圖3和圖5至圖8所示的構造中，對於一個凸四稜錐14A 形成一個微坑16，但是也可以對於一個凸四稜錐14A形成多個微坑16， 或者可以對於多個凸四稜錐14A形成一個微坑16。在對於一個凸四稜錐 14A將形成多個微坑16的情況下，優選的是將它們中的一個如第一實施 方案中那樣形成在凸四稜錐14A的頂點上，而將其它如第二實施方案中 那樣形成在凸四稜錐14A的斜面上。儘管此處中微坑16是半球形狀的， 但是對微坑16的形狀並沒有限制。此外，微坑16的內徑D和深度並不 需要全部相同。
此外，儘管在如圖8所示的構造中，微坑16形成在選自構成凸四稜 錐14A的四個斜面中的同一側面上，但是它們也可以形成在不同的面上。 圖9和圖IO顯示了本發明的第三實施方案中的光學片10，其中凹四稜錐14B構成被形成在透明載體18之上的凸-凹圖案14。圖9顯示了透 視圖，而圖10顯示了頂視圖。此外，在圖9和圖10中，為了使凹四稜錐 14B的凹部形狀明顯(distinct)，用黑色矩形表示它們的最深部分。
如圖9和圖10所示，在第三實施方案中，在光學片IO的表面上基本 上到處形成有凹四稜錐14B，而微坑被形成在凹四稜錐14B的邊線b中。 由於凹四稜錐14B具有凸四稜錐14A的倒轉形狀，因此優選的是，它們 的間距P和凹部深度H (相應於凸四稜錐的高度)也具有與凸四稜錐14A 相同的範圍。在這種構造中，由凹四稜錐14B的頂面的四條邊線b包圍 的空間的形狀可以為正方形、矩形和菱形中的任一種。優選的是，微坑16 的尺寸可以比凹四稜錐14B小，並且處於與凸四稜錐14A基本上相同的 範圍內。
具有這種構造的光學片10能夠通過凹四稜錐14B的排列發揮光聚 集功能，而通過微坑16發揮光漫射功能。這樣能夠使得單一片同時具有 光聚集功能和光漫射功能。由凹四稜錐14B構成的凸-凹圖案14能夠防 止旁瓣的出現。
圖11顯示了在本發明的第四實施方案中的光學片10。它與第三實施 方案相同之處在於，凹四稜錐14B構成被形成在透明載體18之上的凸-凹圖案14，但是微坑16位於凹四稜錐14B的斜面內。第四實施方案中 的這種光學片IO可以產生與第一實施方案中的光學片類似的作用。
在第三或第四實施方案的光學片10中，儘管沒有示出，但是也優選 的是，使凹四稜錐14B的排列、深度和間距P中的至少一個為不規則的(隨 機的)。此處，凹四稜錐14B的排列(縱向和橫向)是指在圖9中連接最大 深度a的縱向和橫向的直線。
儘管在圖9至圖ll所示的構造中，對於一個凹四稜錐14B形成一個 微坑16，但是也可以對於一個凹四稜錐14B形成多個微坑16，或者可 以對於多個凹四稜錐14B，形成一個微坑16。在對於一個凹四稜錐14B 形成多個微坑16的情況下，它們可以形成在凹四稜錐14B的頂面的四條 邊線b中的兩條或更多條中，或可以同時形成在邊線b和斜面中。儘管 在圖9至圖11中的微坑16是半球形形狀的，但是對於微坑16的形狀並 沒有限制。此外，微坑16的內徑D和深度d並不需要全部相同。儘管在圖IO所示的構造中，微坑16形成在圖IO的橫向方向的邊線b中，但是 它們也可以形成在縱向方向的邊線b中。此外，儘管在圖ll所示的構造
中，微坑16形成在構成凹四稜錐14B的四個斜面中的相同側面上，但是
它們也可以形成在不同的面內。
接著，參考製造具有凸四稜錐14A的光學片IO的方案，描述用於根 據本發明的光學片IO的製造方法和設備，其中所述凸四稜錐14A作為上 面參考圖1至圖3描述的凸-凹圖案14。
圖12是顯示根據本發明的光學片製造設備30的整體構造的示意圖。 順便提及，在圖12中，Z字形面輥32是以比其它裝置和構件大的比例顯 示的，以強調轉印部分。
將料片-形式的透明載體18繞著供料裝置34巻繞。通過塗敷裝置 36，將可紫外固化(UV-可固化)樹脂的液體塗敷到由供料裝置34供料到生 產線的透明載體18上。這樣使得在透明載體18上形成預定厚度的樹脂 塗層38。樹脂塗層38的優選厚度例如為約20 pm。儘管圖12中顯示出 擠出類型口模式塗布機(dyecoater)作為塗敷裝置36，但是這種塗敷系統並 不是唯一可應用的裝置，還可以使用各種其它塗敷裝置中的一種或另一 種。
接著，將其上已經形成了樹脂塗層38的透明載體18運送到固化裝 置40。在固化裝置40中，透明載體18被擠壓在其表面上形成了凸四稜 錐14A的倒轉圖案(凹四稜錐)的Z字形面輥32和夾輥42之間，以將Z 字形面輥32的倒轉圖案轉印到透明載體18的樹脂塗層38的面上。可以 使用其表面材料為硬質鉻塗布的銅的S45C輥作為Z字形面輥32，該S45C 輥例如經測量的長度為700 mm(透明載體18的寬度方向)和直徑為300 mm。由倒轉產生的凹四稜錐可以通過使用超硬母軋制機(mothermill)軋制 而形成在約500 mm寬的輥表面到處。夾輥42可以優選地測量為約200 mm的直徑，並且在其表面上具有橡膠硬度為90的矽橡膠層。使樹脂塗層 38與Z字形面輥32接觸，並且將透明載體18擠壓在Z字形面輥32和 夾輥42之間。優選地，輥隙壓力(有效的輥隙壓力)約為0.5MPa。然後， 在將透明載體18繞著Z字形面輥32巻繞的狀態下，使用通過UV輻照 器44的紫外線，輻照樹脂塗層38。由此，將被轉印到樹脂塗層38的面上的凸四稜錐14A固化。為了將樹脂塗層38的UV-可固化樹脂固化，可 以從透明載體18側輻照能量約為1500 mJ/cr^的紫外線。接著，通過剝 離輥46將透明載體18從Z字形面輥32上剝離，並且通過巻起裝置48 巻起。
當透明載體18以這種方式正繞著Z字形面輥32巻繞時，將氣體從 氣體噴嘴50吹入到樹脂塗層38和Z字形面輥表面之間的縫隙內，所述 氣體噴嘴50被安置在介於Z字形面輥32和夾輥42之間的夾點Q的上 方。用於這種目的的氣體通常是空氣，但是可以使用任何其它無危險氣體 比如氮氣。在將氣體以這種方式從氣體噴嘴50吹入到介於樹脂塗層38 和Z字形面輥表面之間的縫隙內的同時，將透明載體18繞著Z字形面輥 32巻繞。這樣導致當透明載體18繞著Z字形面輥32巻繞時，已經累積 在由形成在Z字形面輥32中的倒轉產生的凹四稜錐內的大部分氣體(包括 空氣)被排出，而已經累積在凹四稜錐的最深部分中的氣體被保持不排出並 且被轉印。結果，在被轉印到樹脂塗層38上的凸四稜錐14A的頂點(與 倒轉產生的凹四稜錐的最深部分相配)上形成了微坑16。這樣得能夠製造 在第一實施方案中的參考圖1至圖3描述的光學片10。
如果使用其上形成了由倒轉所產生的凸四稜錐的Z字形面輥32，將 氣體從氣體噴嘴50噴出，則可以製造如圖9和圖10所示的在凹四稜錐 14B的邊線b中形成了微坑16的光學片10。
因此，根本發明的光學片製造設備可以提供同時具有光聚集功能和光 漫射功能的光學片10。此外，由於微坑16的形成可以與凸-凹圖案14(凸 四稜錐14A或凹四稜錐14B)的轉印一起完成，所以可以減少所需步驟的 數量，並且不需要特殊步驟或裝置來形成微坑16。而且，由於單一光學 片同時具有光聚集功能和光漫射功能，因此可以使膜厚度比層疊光聚集片 和光漫射片的常規方法薄。
儘管前面的製造方法的描述都是參考其中將UV-可固化樹脂塗敷到透 明載體18上的方法的情況，但是也可以使用熱固性樹脂，並且在這種情 況下，提供加熱設備以代替UV輻照器44。此外，在圖12所示的製造設 備中，塗敷到透明載體18上的樹脂塗層38被認為是原樣輸送到固化裝 置40的，如果樹脂塗層38包含溶劑，則在塗敷裝置36和固化裝置40
14說明書第12/15頁
之間需要使溶劑蒸發的千燥裝置。
儘管在圖12中沒有示出，但是被巻起裝置48巻起的根據本發明的光 學片IO被展開，進料到切割裝置中，被切割成用於計劃用的液晶光學元 件的合適產品尺寸，並且在層疊裝置中進行連續地層疊。在這種方法中， 還可以接受的是，使片材被原樣切割，而不是被巻起裝置48將其巻起， 以及在層疊裝置中層疊切割的片料。
實施實施例
接著，描述使用圖12所示的製造設備30來製造光學片IO的實施實 施例，但是本發明的實施並不限於下列實施例。
(透明載體)
使用寬度為500 mm並且厚度為100 的透明聚對苯二甲酸乙二醇 酯(PET)膜。
(UV-可固化樹脂)
使用下列組成的樹脂 EB3700: Ebecryl3700， Daicel UC股份有限公司的產品
雙酚A類型的環氧丙烯酸酯
(粘度2200 mPa'S/65。C)
BPE200: NK Ester BPE-200， Shin-Nakamura Chemical股份有限公司的產
口 on
環氧乙烷-加成的雙酚A甲基丙烯酸酯 (粘度590mPa's/25。C) BR-31:New Frontier BR-31 ， Dai-ichi Kogyo Seiyaku股份有限公司的產
丙烯酸三溴苯氧基乙酯
(室溫為固體，m.p々50。C) LR8893X: LucirinLR8893X， BASF日本公司的光自由基產生劑產品 乙基-2, 4, 6-三甲基苯甲醯乙氧基苯基氧化膦
15(塗敷裝置)
使用擠出類型的口模式塗布機，以將上述列舉的uv-可固化樹脂中的 一種或另一種塗敷到透明載體上，形成20 pm的厚度。
(轉印裝置)
-Z字形面輥使用其表面材料是硬質鉻塗布的銅的S45C輥，經測量， 該輥的長度為700 mm(片材W的寬度方向)並且直徑為300 mm。通過使用 超硬母軋制機軋制，在約500 mm寬的輥表面上到處，形成由倒轉產生的 凹-凸圖案14，經測量，該凹-凸圖案14的間距為50 pm以及高度為25 pm。 在形成凹四稜錐之後，使用硬質鉻鍍敷Z字形面輥的表面。
-夾輥使用直徑經測量為200 mm並且在其表面上具有橡膠硬度為 90的矽橡膠層的輥。將片材W擠壓在Z字形面輥和夾輥之間的輥隙壓力 (有效的輥隙壓力)為0.5 MPa。
-UV輻照器使用1500mJ/cmS的能量進行輻照。
-剝離輥使用直徑經測量為200 mm並且在其表面上具有橡膠硬度 為90的矽橡膠層的輥。
-氣體噴嘴以與線速度相同的速率噴出空氣
在實施實施例1中，使用具有由凹四稜錐的倒轉產生的形狀的Z字形 面輥32，並且製造出在每一個凸四稜錐14A的頂點上都具有一個微坑16 的光學片IO(參見圖1至圖3)。
在實施實施例2中，使用具有由凸四稜錐的倒轉產生的形狀的Z字形 面輥32，並且製造出在每一個凹四稜錐14B的橫向方向上的邊線b上都 具有一個微坑16的光學片10(參見圖9和圖10)。
在實施實施例3中，製造出使在實施實施例2中的Z字形面輥32 的倒轉形狀的排列不規則的光學片10，使得在實施實施例2中製造出的 光學片的凹四稜錐14B的縱向列和橫向排的邊線b都是彎曲的。
在實施實施例4中，製造出使在實施實施例2中的Z字形面輥32 的倒轉形狀的高度為不規則的光學片10，使得在實施實施例2中製造出 的光學片的凹四稜錐14B的深度是隨機的。在實施實施例5中，製造出在實施實施例2中的Z字形面輥32的 倒轉形狀的間距P不規則的光學片10，使得在實施實施例2中製造出的 光學片的凹四稜錐14B的間距P是隨機的。
在包括前面亮度(光聚集)、光漫射、旁瓣和光幹涉條紋在內的四個方 面，對上述實施實施例1至5中的光學片進行光學性能測試。作為比較的 參考，使用公司A的產品1和同一製造商的產品2的稜鏡片，它們都是常 規可獲得的物品。
結果列出在圖13的表中。在圖13的表中的前面亮度(光聚集)、光漫 射、旁瓣和光幹涉條紋是根據實施實施例1至5與公司A的產品1和2之 間的比較進行評價的。
從圖13的表看出，在前面亮度中，公司A的產品1是最高的，並且 其產品2是最低的。在本發明的實施實施例1至5中的光每一個學片10 都位於公司A的產品1和2之間，但是它們的光聚集功能(在前面亮度方 面)對於在液晶光學元件中使用的光學片是完全滿意的。
在光漫射中，發現本發明的實施實施例1至5中的每一個光學片10 都明顯優於公司A的產品1和2，證實在對於在液晶光學元件中使用的光 學片都具有完全令人滿意的光漫射功能。
如到目前為止所述，當在凸-凹圖案14的凸-凹面內形成微坑時，證 明在本發明的實施實施例1至5中的所有光學片在前面亮度方面都沒有劣 於公司A的產品l和2(稜鏡片)。藉助於微坑的形成，證明在本發明的實 施實施例1至5中的所有光學片在光漫射方面顯著優於公司A的產品1和 2 (稜鏡片)。順便提及，公司A的產品1和2 (稜鏡片)使得背光燈變為可見， 除非與光漫射片結合。
關於旁瓣，發現公司A的產品1在這方面是最顯著的，這意味著結 果是不理想的，但是本發明的實施實施例1至5中的光學片10和公司A 的產品2是不顯著的，因此是令人滿意的。
在光幹涉條紋方面，公司A的產品l和2明顯地表現出了這種現象。 與它們不同的是，本發明的實施實施例l至5中的光學片IO表現得很少或沒有光幹涉條紋，因此發現是令人滿意的。尤其是，在實施實施例3 至5中的光學片完全沒有光幹涉條紋。儘管在表中沒有提及，但是在實施
實施例l的凸四稜錐14A的排列、高度和間距P中的至少一個被形成無
規則(隨機的)的情況下，完全沒有出現光幹涉條紋。
因此，根據本發明的光學片10可以在單一片上同時具有光聚集功能 和光漫射功能。尤其是，根據本發明的光學片10的凹四稜錐14B (或凸 四稜錐14A)的排列、深度(高度)和間距P中的至少一個被形成為無規則 (隨機的)的情況下，可以完全地防止光幹涉條紋的產生。
權利要求
1. 一種同時具有光聚集功能和光漫射功能的光學片，其中在其上設置有微小凸-凹圖案的樹脂片的凸-凹面中，形成有多個微坑。
2. 根據權利要求l所述的光學片，其中所述微坑比所述凸-凹圖案的凸部和凹部小。
3. 根據權利要求1或2所述的光學片，其中所述凸-凹圖案由以柵格狀態設置的凸四稜錐形成，並且在所述凸四稜 錐的頂點上具有微坑。
4. 根據權利要求1或2所述的光學片，其中所述凸-凹圖案由以柵格狀態設置的凹四稜錐形成，並且在所述凹四稜 錐的邊線上具有微坑。
5. 根據權利要求1至4中任一項所述的光學片，其中 所述凸-凹圖案的排列包括不規則性。
6. 根據權利要求1至5中任一項所述的光學片，其中 所述凸-凹圖案的高度包括不規則性。
7. 根據權利要求1至6中任一項所述的光學片，其中 所述凸-凹圖案的間距包括不規則性。
8. —種製造同時具有光聚集功能和光漫射功能的光學片的方法，所述 方法包括微坑形成步驟，即在到處設置有微小凸-凹圖案的樹脂片的凸-凹面中 形成多個微坑。
9. 一種製造同時具有光聚集功能和光漫射功能的光學片的方法，所述方法包括液體塗敷步驟，即，將可周化樹脂的液體連續塗敷到正在運送的料片 -形式的透明載體上，以形成樹脂塗層；轉印步驟，即，將其上形成有所述樹脂塗層的所述透明載體繞著旋轉 的Z字形面輥巻繞，由此將在所述Z字形面輥的表面上的凸-凹圖案轉印 到所述樹脂塗層上；固化步驟，S卩，在所述透明載體繞著所述Z字形面輥巻繞的狀態下，將已經轉印有所述凸-凹圖案的所述樹脂塗層固化；剝離步驟，即，將具有所述樹脂塗層的所述透明載體從所述z字形面輥上剝離；以及吹入步驟，即，在將所述透明載體繞著所述z字形面輥巻繞之前的瞬 間，將氣體吹入到所述樹脂塗層和所述z字形面輥的表面之間的縫隙內。
10. 根據權利要求9所述的製造光學片的方法，其中 將被轉印到所述樹脂塗層上的所述凸-凹圖案是凸四稜錐或凹四稜錐。
11. 一種用於同時具有光聚集功能和光漫射功能的光學片的製造設備，所述製造設備包括液體塗敷裝置，所述液體塗敷裝置將可固化樹脂的液體連續塗敷到正在輸送的料片-形式的透明載體上，以形成樹脂塗層；轉印裝置，所述轉印裝置將其上形成有所述樹脂塗層的透明載體繞著旋轉的Z字形面輥巻繞，以將在所述Z字形面輥的表面上的凸-凹圖案轉 印到所述樹脂塗層上；固化裝置，所述固化裝置在所述透明載體繞著所述Z字形面輥巻繞的 狀態下，將已經轉印有所述凸-凹圖案的所述樹脂塗層固化；剝離裝置，所述剝離裝置將具有所述固化樹脂塗層的所述透明載體從 所述Z字形面輥上剝離；以及吹入裝置，所述吹入裝置在所述透明載體繞著所述Z字形面輥巻繞之 前的瞬間，將氣體吹入到所述樹脂塗層和所述Z字形面輥的表面之間的縫 隙內。
全文摘要
本發明提供一種在單一片中同時具有光聚集功能和光漫射功能的光學片。當其上形成有可固化樹脂塗層(38)的透明載體(18)繞著其上形成有凸-凹圖案的倒轉圖案的Z字形面輥(32)卷繞，以將Z字形面輥(32)的倒轉圖案轉印到樹脂塗層(38)上時，在將透明載體(18)繞著Z字形面輥(32)卷繞之前的瞬間，將氣體從氣體噴嘴(50)吹入到樹脂塗層(38)和Z字形面輥的表面之間的縫隙內。
文檔編號G02B5/02GK101473248SQ20078002279
公開日2009年7月1日 申請日期2007年6月19日 優先權日2006年6月21日
發明者小池誠, 永野英男, 勝本隆一 申請人:富士膠片株式會社