专利名称：多层光学膜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可应用在液晶显示器上的多层光学膜。
背景技术：
在以往的技术中，为了提高液晶显示器的观赏角度及色彩的可行方式有很多，例如可通过增加灯管数量，来提高液晶显示器的面板的亮度，但是灯管数量的增加不仅造成能源的浪费，也会产生过多的热量，当热源蓄积在液晶显示器内部时，会影响到其他元件的寿命及品质。另有一种方式，是在液晶显示器的背光模组中使用各式各样的光学膜，随着光学膜功能的不同，有些具有聚光功能的光学膜被称为聚光片(Brightness EnhancementFilm)或棱镜片(Prism Film)，有些具有让光线分布均匀功能的光学膜被称为“扩散膜”，这种利用光学原理使光线聚集或均匀分布的方式，不仅可以改善能源耗费的问题，也可以提高液晶显示器的面板的亮度，而为一种最经济、简便的解决方式。
而以往用来提高面板亮度的聚光片或者棱镜片的设计，一般是在一片聚酯光学薄膜上涂布一层例如亚克力的固化型树脂层，然后利用压印及高能UV光在固化型树脂层表面形成微细棱镜结构。当光线由一个导光板(Light guide)传入后，通过前述聚光片或者棱镜片可折射及全反射光线的特性，可以将原本散乱的光线集中在大约±35度的正视角(On-axis)方向，借以提高液晶显示器的辉度。
目前对于聚光片如何运用在背光模组中，已有许多专利文献发表，例如3M公司所申请的WO96/23649专利案，是提供一种避免聚光棱镜结构的顶角塌陷的方法，上述方法主要是利用加热方式，将完成的聚光片加热到树脂的玻璃转化温度以上，借以增加该聚光片的棱镜角的硬度，而依此方法所制成的聚光片1的构造大致如图1所示，也就是该聚光片1包含一个基部11，以及一个位在基部11上方的聚光结构12，上述聚光结构12是由多个棱形突柱121组合而成，而该基部11具有一个平滑表面111。
前述以往的聚光片1虽然具有聚光的功能，但是基部11底面的平滑表面111无法均匀的扩散光源，因此，其均匀度比较不理想。为了改善以上的缺失，以往业者都是在聚光片的下方放置一片扩散膜，但这种方式不仅成本高、背光模组也会变得比较复杂，在设计上不理想。
实用新型内容本实用新型的目的是在于提供一种兼具扩散及聚光功能，并可降低制造成本的多层光学膜。
本实用新型的多层光学膜包含一个基材、一个扩散层和一个聚光层。
其中，扩散层位于该基材上，由具有多个气泡的高分子树酯层所构成；以及聚光层，位于该扩散层上，具有至少一聚光结构。
本实用新型所述的多层光学膜，该基材是选自玻璃或塑胶。
本实用新型所述的多层光学膜，上述扩散层中，具有粒度不同的气泡。
本实用新型所述的多层光学膜，该聚光结构是选自规则或不规则的棱镜花纹、环状棱形花纹、立体角花纹、珠状花纹或透镜状花纹。
本实用新型所述的多层光学膜，该聚光结构是规则的棱镜花纹。
本实用新型的扩散层具有多个微细气泡，上述气泡具有扩散作用，可以使光线均匀扩散，本实用新型可先将光均匀扩散后再聚光，能消弭明暗条纹现象，达光线均齐度功效。
图1是一种以往光学膜的局部侧视图；图2是本实用新型多层光学膜的一实例局部侧面剖视图；及具体实施方式
下面通过最佳实施例及附图对本实用新型多层光学膜进行详细说明。
参阅图2，是本实用新型的多层光学膜2的第一较佳实施，该多层光学膜2包含一个基材21、一个位在基材21上的扩散层22，以及一个位在扩散层22上的聚光层23。
其中该基材21具有一入光面211，以及一和入光面211间隔平行的出光面212，上述基材21的厚度通常取决于所要得到的光学产品的需求，其较佳介于约50μm(微米)至约150μm间，材质可为任何本实用新型所属技术领域中具有通常知识所周知者，例如玻璃、塑胶等。可用于本实用新型的塑胶基材并无特别的限制，具体例有聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(polyethylene glycolterephthalate，简称PET)的聚酯树脂(polyester resin)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，简称PMMA)的聚丙烯酸酯树脂(polyacrylate resin)、聚乙烯(polyethylene，简称PE)、聚丙烯(polypropylene，简称PP)等的聚烯烃树脂(polyolefin resin)、聚酰亚胺树脂(polyimide resin)、聚碳酸酯树脂(polycarbonate resin)、聚氨基甲酸酯树脂(polyurethaneresin)、三醋酸纤维素(Triacetate cellulose)，或前述树脂的混合物，较佳是聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、三醋酸纤维素或其混合物。但本实用新型的基板21并不以前述举例为限。
本实用新型的扩散层22是位在基板21上，并具有一扩散结构221，上述扩散结构221是通过在基材21的出光面212上涂布包含固化型树脂及发泡剂的组合物，而形成一具有多个气泡的高分子树酯层所构成，上述固化型树脂可为热固化树脂或者为紫外线固化树脂，较佳是例如丙烯酸酯系类的紫外线固化树脂，但本实用新型并不以此为限，可用于本实用新型的丙烯酸酯系树脂的具体例有(甲基)丙烯酸酯树脂、丙烯酸氨基甲酸酯(urethaneacrylate)树脂、聚酯丙烯酸酯(polyester acrylate)树脂、环氧丙烯酸酯(epoxy acrylate)树脂或其混合物，较佳为(甲基)丙烯酸酯树脂。上述丙烯酸酯系树脂可为具有一个或多个官能团，较佳是具有多官能团者，本实用新型所述的发泡剂是通过加热或紫外光照射方式产生惰性气体，以达到产生粒度不同的微细气泡的目的，例如碳酸钠(Na2CO3)。
在本实用新型中，若发泡剂与固化型树脂同样是通过加热或紫外光照射方式进行发泡与固化时，在制造时该发泡及固化的动作可同步进行，但是若发泡剂进行发泡的方式与固化型树脂进行固化的方式不同时，例如发泡剂以加热方式进行发泡，而固化型树脂是通过紫外光照射方式进行固化，先对发泡剂进行发泡，再对固化型树脂进行固化的动作。
本实用新型的聚光层23是位在该扩散层22上，并具有至少一个聚光结构231，上述聚光结构231可以是平面形式或者微结构形式，较佳是微结构形式。具体的微结构如规则或不规则的棱镜花纹、环状棱形花纹、立体角花纹、珠状花纹或透镜状花纹等，较佳是使用具有较佳集光效果的规则的棱镜花纹，也就是说，这种棱镜的微结构可以增强液晶显示器的辉度。
又本实用新型的聚光层23在成型时，是在扩散层22上涂布一层包含有树脂、光起始剂及交联剂的组合物，其涂布厚度介于5～100μm，折射率介于1.3～1.8间。适用于本实用新型的聚光层23的树脂是熟悉此项技术者所熟知，例如聚酯树脂、聚丙烯酸树脂或聚碳酸酯树脂等，但本实用新型的聚光层23并不以此为限。适合于本实用新型的光起始剂也无特别的限制，只要能够经光照射后产生自由基，且透过自由基的传递引发聚合反应者，都适合用于本实用新型，具体例如二苯甲酮。适合于本实用新型的交联剂如具有一个或多个官能团的(甲基)丙烯酸酯系树脂，较佳为可提高玻璃转化温度的具有多官能团的树脂，除此之外，本实用新型也可以在形成聚光层23的树脂中加入例如无机填料、流平剂、消泡剂或抗静电剂等等的已知添加剂。
根据以下描述的方式制造本实用新型的多层光学膜2，各实施例的组成如下表1所示调配扩散组合物将50重量％的2-苯氧基乙基丙烯酸酯(由Eternal公司制造，商品名为EM210)，以及50重量％的脂肪族聚氨酯六丙酸酯(由Eternal公司制造，商品名为6145-100)混合成为一个基质，然后在该基质中加入相对于100重量份的基质为0.5重量％的Na2CO3发泡剂(Merck公司贩售)一起搅拌，就可以形成一个胶态的扩散组合物备用。
调配聚光组合物将50重量％的2-苯氧基乙基丙烯酸酯(由Eternal公司制备，商品名为EM210)、49重量％的脂肪族聚氨酯六丙酸酯(由Eternal公司制造，商品名为6145-100)，以及1重量％的二苯甲酮(光引发剂，benzophenone，双键化工制造，商品名为Chivacure)一起搅拌，就可以形成一个胶态的聚光组合物备用。
只具有扩散结构的膜片将胶态的扩散组合物涂布在一个由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET，由TORAY公司制造，商品名为U34)所成型的透明基材21上，然后送入一个烘箱中以100℃烘烤20分钟，使扩散组成物产生发泡现象，最后取出，再以能量射线加以干燥成型，就可以制得具有扩散结构的膜片。如图2所示，成型后该扩散板22上会形成多个发泡但不规则的气泡222。
只具有聚光结构的膜片将胶态的聚光组合物涂布在透明基材21上，同时利用转印的方式将具有微结构的模板上的结构转印到该聚光组合物上，并以能量射线加以干燥成型，最后将模板移除，就可以制得具有聚光结构的膜片。
复合光学膜片将胶态的扩散组合物涂布在透明基材21上，然后送入一烘箱中以100℃烘烤20分钟，使扩散组成物产生发泡现象，最后取出，再以能量射线加以干燥成型制得扩散层22，聚光组合物涂布在扩散层22上，同时利用转印的方式将具有微结构的模板上的结构转印到该聚光组合物上，并以能量射线加以干燥成型，最后将模板移除，就可以制得复合光学膜片2。如图2所示，成型后该扩散层22上会形成多个发泡但不规则的气泡222将所制得的膜片进行雾度及扩散度试验(依据NIPPONDENSHOKU所提供的NDH2000仪器进行测试)，所得结果如下表1所示表1
1.透明基材(无扩散和聚光结构)
2.只有扩散结构的膜片3.只有聚光结构的膜片4.兼具有扩散结构及聚光结构的复合光学膜片由前述表1的试验结果得知，本实用新型在扩散层22中以发泡的方式形成多个气泡222的构造，不仅未见于以往光学膜的产品中，此项设计也具有较佳的扩散度，上述扩散结构再配合聚光层23上的聚光结构231，可以使本实用新型的多层光学膜兼具扩散及聚光的功效。
权利要求1.一种多层光学膜，包含一个基材、一个扩散层及一个聚光层；其特征在于，扩散层位在该基材上，由具有多个气泡的高分子树酯层所构成；以及聚光层，位于该扩散层上，具有至少一聚光结构。
2.根据权利要求1所述的多层光学膜，其特征在于，该基材是选自玻璃或塑胶。
3.根据权利要求1所述的多层光学膜，其特征在于，在上述扩散层中，具有粒度不同的气泡。
4.根据权利要求1所述的多层光学膜，其特征在于，该聚光结构是选自规则或不规则的棱镜花纹、环状棱形花纹、立体角花纹、珠状花纹或透镜状花纹。
5.根据权利要求4所述的多层光学膜，其特征在于，该聚光结构是规则的棱镜花纹。
专利摘要一种多层光学膜，包含一个基材、一个扩散层，位在该基材上，其中该扩散层是由具有多个气泡的高分子树脂层所构成；以及一聚光层，位在该扩散层上，其中该聚光层具有至少一个聚光结构。本实用新型的多层光学膜可用在液晶显示器中作为光扩散聚光片。
文档编号B32B33/00GK2916693SQ20062000083
公开日2007年6月27日 申请日期2006年1月11日 优先权日2006年1月11日
发明者庄士亿, 蔡兆益 申请人:长兴化学工业股份有限公司