光学片及其制造方法

专利名称：光学片及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种光学片及其制造方法，更具体而言，涉及一种在液晶 显示元件中使用的显示用光学片及其制造方法，该光学片同时具有光聚集 功能和光漫射功能。
背景技术：
目前，在电子显示应用比如液晶显示元件和有机EL显示器中，使用 光学片，比如用于将来自光源如光引导面板的光漫射的光漫射片以及用于 将光聚集在前进方向上的光聚集片(透镜片)。在很多这样的情况下，将各 种不同的光学片一个层叠在另一个之上。例如，日本专利申请公开 2004-184575提出了一种半透/半反偏振膜，该偏振膜是通过将反射型偏振 片、相位差片和半透/半反层以任意适宜的顺序堆叠，并且进一步在这三层 的外侧堆叠吸收型偏振片而形成的。将5块这么多的片插入在光源器件和 液晶单元之间，并且声称这种构造有助于提高屏的亮度或降低功率消耗。
日本专利申请公开5-173134公开了一种通过将光漫射片和光聚集片 堆叠而使光聚集功能和光漫射功能一体化的光控制片。
日本专利申请公开6-109925描述了通过使用一种具有第一表面和第 二表面的光学膜来提高LCD器件的视角之内的亮度，其中所述第一表面 具有有多个等腰三角柱的波状结构，而所述第二表面具有使光漫射和透射
的光学凸-凹面。日本专利申请公开7-239472公开了一种用于面光源的膜 透镜，这代表着一种对通过适当地设计膜透镜在面光源输出侧的形状来提 高法线方向的亮度和使亮度分布均匀化的尝试。因此，亮度提高和均匀化 也通过形状-取向途径来寻求。

发明内容
然而，同时具有光聚集功能和光漫射功能的任何常规膜都是通过将光200780022792.0
漫射片和光聚集片一个层叠在另一个之上而形成的，因此除分别制造光聚 集片和光漫射片之外，还需要将所制造的光聚集片和光漫射片层叠的层叠 步骤以及将层叠片彼此牢固地粘附的粘结步骤，这样导致需要额外步骤的 问题。这些额外步骤意味着需要相应的更长的生产线和更大的安装空间。
此外，有利于使液晶显示装置更薄的最近趋势需要使光学膜厚度最小 化，但是将光聚集片和光漫射片层叠并不满足这种需要。
由于这些背景情况，因此如果可以以单一片形式而不是将单独的光学 片层叠，来制造一种结合了光聚集功能和光漫射功能的光学片，则不仅可 以显著地减少制造步骤的数量，而且可以使光学膜的薄化得到大幅提高。
鉴于这些需求尝试地，本发明的一个目的是提供一种这样的光学片及 其制造方法，该光学片能够在单一片中同时结合光聚集功能和光漫射功 能，因而允许显著地减少制造步骤的数量，有助于降低膜的厚度。
为了实现上述目的，本发明在第一方面提供一种同时具有光聚集功能 和光漫射功能的光学片，所述光学片的特征在于在其上设置有微小凸-
凹图案的树脂片的凸-凹面中形成多个微坑(micro-dimples)。
根据本发明的第一方面，由于它在到处设置有微小凸-凹图案的树脂片 的凸-凹面中形成了多个微坑，因此它可以通过凸-凹图案发挥光聚集功能， 并且通过微坑发挥光漫射功能。
由于这种构造能够使单一片同时具有光聚集功能和光漫射功能，因此 可以显著减少制造步骤的数量，并且可以有助于降低膜的厚度。
此处中凸-凹图案的凸-凹面是指其上连续地形成了凸部和凹部的不平 坦连续面。关于在凸-凹面中形成多个微坑，在不平坦连续面的任何部分中， 无论是在凸部的最高点上，在凹部的斜面上，还是在其它地方，都可以形 成多个微坑。微坑的数量越大，则光学片发挥其光漫射功能越容易。
本发明的第二方面的特征在于在第一方面中的微坑比凸-凹图案的凸
部和凹部小。
第二方面描述了微坑的优选尺寸，所述微坑的尺寸优选可以比凸-凹图 案的微小凸部和凹部小。这是因为如果微坑比凸-凹图案大，甚至用于发挥 它们的光聚集功能的凸-凹图案的必要形状可能被破坏，并且引起光聚集功
能下降。例如，微坑的优选尺寸范围为1至10 nm的内径(bore)和1至10
5的深度。
本发明的第三方面的特征在于在第一或第二方面中的凸-凹图案由以
栅格状态设置的凸四棱锥(convex quadrangular pyramids)形成，并且在凸四 棱锥的顶点上具有微坑。
第三方面描述了凸-凹图案的优选形状和微坑的优选形成位置，并且由 以栅格状态设置的凸四棱锥形成的凸-凹图案起着减少旁瓣(sidek)bes)的作
用。将微坑布置在凸四棱锥的顶点上的原因在于在后面描述的本发明第 九方面的制造光学片的方法实施容易允许在凸四棱锥的顶点上形成微坑。 在这种情况下，在Z字形面辊(zigzag-faced roller)的表面上的凸-凹图案是
被转印到光学片上的凸四棱锥的倒转产生的凹四棱锥。
此处中旁瓣是在o。视角处亮度最大并且随着视角变宽而亮度下降的情
况下，指降低之后的亮度在视角的两个端点之前暂时升高的凸部部分。
本发明的第四方面的特征是在第一或第二方面中的凸-凹图案由以栅 格状态设置的凹四棱锥(concave quadrangular pyramids)形成并且在凹四棱 锥的边线上具有微坑。
第四方面描述了凸-凹图案的优选形状以及微坑的形成位置，并且由以 栅格状态设置的凹四棱锥形成的凸-凹图案起着降低旁瓣的作用。将微坑布 置在凹四棱锥的边线的原因是在后面描述的本发明的第九方面的制造光 学片的方法的实施容易允许在凹四棱锥的边线上形成微坑。在这种情况 下，Z字形面辊的表面上的凸-凹图案是凸四棱锥，导致将倒转的凹四棱锥 被转印到光学片上。
本发明的第五方面的特征在于，在第一至第四方面的任一方面中，凸 -凹图案的排歹U(armying)包括不规则性。
形成在本发明的第五方面中的光学片上的凸-凹图案的排列的不规则 性产生了没有光干涉条纹的光学片。因此，根据本发明的光学片同时具有 光聚集功能和光漫射功能，而且具有无光干涉条纹的高质量。在凸-凹图案 的排列中的不规则性是指凸四棱锥或凹四棱锥的随机排列，而不是使它们 规则(线性)的栅格方式排列。随机排列可以包括例如使栅格的纵向和/或横 向直线弯曲。
本发明第六方面的特征在于，在第一至第五方面的任一方面中，凸-凹图案的高度包括不规则性。
在本发明的第六方面中的光学片上形成的凸-凹图案的高度的不规则 性产生没有光干涉条纹的光学片。因此，根据本发明的光学片同时具有光 聚集功能和光漫射功能，而且具有无光干涉条纹的高质量。凸-凹图案的高 度方面的不规则性是指凸四棱锥的高度或凹四棱锥的深度是随机的。排列 和高度都可以是无规则的。
本发明第七方面的特征在于，在第一至第六方面的任一方面中，凸_ 凹图案的间隔包括不规则性。
形成在本发明的第七方面中的光学片上的凸-凹图案的间距的不规则 性产生没有光干涉条纹的光学片。因此，根据本发明的光学片同时具有光 聚集功能和光漫射功能，而且具有无光干涉条纹的高质量。凸-凹图案的间 距的不规则性是指例如凸四棱锥的顶点之间的距离或凹四棱锥的最深部 分之间的距离是随意的。
为了实现上述目的，本发明在第八方面提供了一种制备同时具有光聚 集功能和光漫射功能的光学片的方法，其特征在于所述方法包括在到处 设置有微小凸-凹图案的树脂片的凸-凹面中形成多个微坑的微坑形成步 骤。
根据本发明的第八方面，由于在其上设置有微小凸-凹图案的树脂片的 凸-凹面中形成了多个微坑，因此可以制造出每一个都在单一片中同时具有 光聚集功能和光漫射功能的光学片。
为了实现上述目的，本发明在第九方面提供了一种制造同时具有光聚 集功能和光漫射功能的光学片的方法，所述方法的特征在于包括如下步 骤液体涂敷步骤，即，将可固化树脂的液体连续涂敷到正在运送的料片 -形式的透明载体上，以形成树脂涂层；转印步骤，即，将其上形成有树脂 涂层的透明载体绕着旋转的Z字形面辊巻绕，由此将在Z字形面辊的表面 上的凸-凹图案转印到所述树脂涂层上；固化步骤，即，在透明载体绕着Z 字形面辊巻绕的状态下，将已经转印有凸-凹图案的树脂涂层固化；剥离步 骤，即，将具有树脂涂层的透明载体从Z字形面辊上剥离；以及吹入步骤， 即，在将透明载体绕着Z字形面辊巻绕之前的瞬间，将气体吹入到树脂涂 层和Z字形面辊的表面之间的缝隙内。本发明的第九方面提供了一种在制造同时具有光聚集功能和光漫射 功能的光学片时，容易在到处设置有微小凸-凹图案的树脂片的凸-凹面中
形成微坑的方法。
根据本发明，当在其上形成有可固化树脂涂层的透明载体绕着其上形 成了凸-凹图案的倒转图案的Z字形面辊巻绕，以将Z字形面辊的倒转图 案转印到树脂涂层上时，在将透明载体绕着该Z字形面辊巻绕之前的瞬 间，将气体吹入到树脂涂层和Z字形面辊的表面之间的缝隙内。这样使得 当透明载体片绕着Z字形面辊巻绕时，己经累积在Z字形面辊的凹部部分 中的大部分气体(包括空气)被排出，但是已经累积在凹部的最深部分中的 气体在进行转印步骤时保持不排出。
结果，当进行转印步骤以在树脂涂层上形成凸四棱锥时，在凸四棱锥
的顶点上形成微坑(与形成在z字形面辊中的倒转凹四棱锥的最深部分相
匹配)。或者，当进行转印步骤以在树脂涂层上形成凹四棱锥时，在凹四棱
锥的边线中形成微坑(与形成在z字形面辊上的倒转凸四棱锥的最深部分
相匹配)。
因此，通过实施第九方面的制造方法，可以容易地以在透明载体绕着
z字形面辊巻绕之前的瞬间，将气体吹入到树脂涂层和z字形面辊的表面
之间的缝隙中的简单过程，形成微坑。此外，由于在凸-凹图案被转印到树 脂涂层的同时形成了微坑，因此可以简化制造同时具有光聚集功能和光漫 射功能的光学片的方法。
本发明的第十方面的特征在于，在第九方面中，被转印到树脂涂层上 的凸-凹图案是凸四棱锥或凹四棱锥。
第十方面为光学片提供了还更理想的质量，原因是通过第九方面的制 造方法将被转印到树脂涂层上的凸-凹图案形成为凸四棱锥或凹四棱锥，可 以防止旁瓣的出现。
为了实现上述目的，本发明在第十一方面提供了一种用于同时具有光 聚集功能和光漫射功能的光学片的制造设备，其特征在于所述制造设备包
括液体涂敷装置，该液体涂敷装置将可固化树脂的液体连续涂敷到正在 输送的料片-形式的透明载体上，以形成树脂涂层；转印装置，该转印装置 将其上形成有树脂涂层的透明载体绕着旋转的Z字形面辊巻绕，以将在Z字形面辊的表面上的凸-凹图案转印到树脂涂层上；固化装置，该固化装置 在透明载体绕着Z字形面辊巻绕的状态下，将已经转印有凸-凹图案的树 脂涂层固化；剥离装置，该剥离装置将具有固化树脂涂层的固化透明载体 从Z字形面辊上剥离；以及吹入装置，该吹入装置在透明载体绕着Z字形 面辊巻绕之前的瞬间，将气体吹入到树脂涂层和Z字形面辊的表面之间的
第十一方面提供了一种用于根据本发明所构造的同时具有光聚集功 能和光漫射功能的光学片的制造设备。
如上所述，根据本发明的光学片和用于该光学片的制造方法能够使单 一片同时具有光聚集功能和光漫射功能，由此能够显著地减少制造步骤的 数量并且有助于使膜薄化。
附图简述


图1显示了在本发明的第一实施方案中的光学片的透视图； 图2显示了在本发明的第一实施方案中的光学片的顶视图； 图3显示了在本发明的第一实施方案中的光学片的侧面截面； 图4示出了旁瓣；
图5显示了在本发明的第一实施方案中使排列没有规则的光学片的顶 视图6显示了在本发明的第一实施方案中使高度没有规则的光学片的侧 面截面；
图7显示了在本发明的第一实施方案中使间距没有规则的光学片的侧 面截面；
图8显示了在本发明的第二实施方案中的光学片的透视图9显示了在本发明的第三实施方案中的光学片的透视图IO显示了在本发明的第三实施方案中的光学片的顶视图11显示了在本发明的第四实施方案中的光学片的透视图12是显示根据本发明的光学片制造设备的整体构造的示意图；和
图13显示了根据本发明的光学片的实施实施例的表。
9附图标记的描述
10..,光学片，12...树脂片，14...凸-凹图案，14A...凸四棱锥，14B… 凹四棱锥，16 ...微坑，18 ...透明载体,30 ...光学片制造设备，32 ... Z字形 面辊，34 ...供料装置，36 ...涂敷装置，38 ...树脂涂层，40 ...固化装置， 42...夹辊,44…UV辐照器，46...剥离辊,48...巻起装置，50 ...气体喷嘴
实施本发明的最佳方式
下面，将参考附图，描述在本发明实施方案中的光学片及用于该光学 片的制造方法。
通过在到处设置有精细凸-凹图案14的树脂片12的凸-凹面中形成 多个微坑16，而构造出根据本发明的光学片10，并且可以优选使用下面 描述的实施方案(第一至第四实施方案)。尽管下面将参考凸四棱锥14A和 凹四棱锥14B，描述凸-凹图案14的优选形式，但是这并不是唯一的优选 形式。例如，也可以使用凸三角形棱锥体和凹三角形棱锥体或其它凸和凹 的形状。
图1至图3显示了在本发明的第一实施方案中的光学片10，其中凸 四棱锥14A构成了被形成在透明载体18之上的凸-凹图案14。图l显示 了透视图；图2显示顶视图；而图3显示沿着图1的直线A-A的截面。
如图1至图3中所示，在第一实施方案中的光学片IO在其表面之上 基本上到处具有以栅格状态形成的凸四棱锥14A以及形成在凸四棱锥 14A的顶点上的微坑16。凸四棱锥14A的优选尺寸范围是例如间距P为 10至100 pm以及高度H(离微坑16的最深部分的高度)为5至95 pm(参 见图3)。在这种情况下，凸四棱锥14A的底部形状可以是正方形、矩形 和菱形中的任一种。优选的是，微坑16在尺寸上比凸四棱锥14A小，例 如内径D介于1至10 iim之间，而深度d介于1至10 pm之间(参见图3)。 在第一实施方案中的具有这种构造的光学片10能够通过凸四棱锥14A 以栅格状态的排列发挥光聚集功能，以及通过微坑16发挥光漫射功能。 这样能够使单一片同时具有光聚集功能和光漫射功能。由凸四棱锥14A 构成的凸-凹图案14能够防止旁瓣的出现。
旁瓣是如图4所示，亮度在0。视角处为其最高并且随着视角变宽而下降的情况下，是指在亮度暂时升高的在-90。和+90。的视角之前瞬间的凸部
部分s。
优选的是，凸四棱锥14A被以不同于凸四棱锥14A形成由纵向直线 和横向直线构成的线性栅格的图2中所示的栅格状态不规则地设置。此处 中，凸四棱锥14A的纵向直线和横向直线是指在不存在微坑16的假定情 况下，连接图2中的凸四棱锥14A的顶点的纵向直线和横向直线。通过 以这种方式使凸四棱锥14A的排列无规则(随机的)，可以获得没有光干涉 条纹的光学片10。图5显示了作为不规则性的一个实例，S卩，使凸四棱 锥14A的纵向排20是弯曲的，而不是直的。在凸四棱锥14A的高度H 是如图6所示的无规则(随机的)或凸四棱锥14A的间距P是如图7所示的 无规则(随机的)的情况下，光学片也没有光干涉条纹。此外，凸四棱锥的 排列、高度H和间距P全都可以是无规则的(随机的)。
图8显示了本发明的第二实施方案中的光学片10。尽管它类似于第 一实施方案之处在于将凸四棱锥14A形成为在透明载体18之上的凸-凹 图案14，但是在这种方案下，在凸四棱锥14A的斜面上形成微坑16。 在此第二实施方案中，也优选的是，使凸四棱锥14A的排列、高度H和 间距P中的至少一个为不规则(随机的)。
在第二实施方案中的这种光学片10可以产生与在第一实施方案中的 光学片相类似的作用。
尽管在图1至图3和图5至图8所示的构造中，对于一个凸四棱锥14A 形成一个微坑16，但是也可以对于一个凸四棱锥14A形成多个微坑16， 或者可以对于多个凸四棱锥14A形成一个微坑16。在对于一个凸四棱锥 14A将形成多个微坑16的情况下，优选的是将它们中的一个如第一实施 方案中那样形成在凸四棱锥14A的顶点上，而将其它如第二实施方案中 那样形成在凸四棱锥14A的斜面上。尽管此处中微坑16是半球形状的， 但是对微坑16的形状并没有限制。此外，微坑16的内径D和深度并不 需要全部相同。
此外，尽管在如图8所示的构造中，微坑16形成在选自构成凸四棱 锥14A的四个斜面中的同一侧面上，但是它们也可以形成在不同的面上。 图9和图IO显示了本发明的第三实施方案中的光学片10，其中凹四棱锥14B构成被形成在透明载体18之上的凸-凹图案14。图9显示了透 视图，而图10显示了顶视图。此外，在图9和图10中，为了使凹四棱锥 14B的凹部形状明显(distinct)，用黑色矩形表示它们的最深部分。
如图9和图10所示，在第三实施方案中，在光学片IO的表面上基本 上到处形成有凹四棱锥14B，而微坑被形成在凹四棱锥14B的边线b中。 由于凹四棱锥14B具有凸四棱锥14A的倒转形状，因此优选的是，它们 的间距P和凹部深度H (相应于凸四棱锥的高度)也具有与凸四棱锥14A 相同的范围。在这种构造中，由凹四棱锥14B的顶面的四条边线b包围 的空间的形状可以为正方形、矩形和菱形中的任一种。优选的是，微坑16 的尺寸可以比凹四棱锥14B小，并且处于与凸四棱锥14A基本上相同的 范围内。
具有这种构造的光学片10能够通过凹四棱锥14B的排列发挥光聚 集功能，而通过微坑16发挥光漫射功能。这样能够使得单一片同时具有 光聚集功能和光漫射功能。由凹四棱锥14B构成的凸-凹图案14能够防 止旁瓣的出现。
图11显示了在本发明的第四实施方案中的光学片10。它与第三实施 方案相同之处在于，凹四棱锥14B构成被形成在透明载体18之上的凸-凹图案14，但是微坑16位于凹四棱锥14B的斜面内。第四实施方案中 的这种光学片IO可以产生与第一实施方案中的光学片类似的作用。
在第三或第四实施方案的光学片10中，尽管没有示出，但是也优选 的是，使凹四棱锥14B的排列、深度和间距P中的至少一个为不规则的(随 机的)。此处，凹四棱锥14B的排列(纵向和横向)是指在图9中连接最大 深度a的纵向和横向的直线。
尽管在图9至图ll所示的构造中，对于一个凹四棱锥14B形成一个 微坑16，但是也可以对于一个凹四棱锥14B形成多个微坑16，或者可 以对于多个凹四棱锥14B，形成一个微坑16。在对于一个凹四棱锥14B 形成多个微坑16的情况下，它们可以形成在凹四棱锥14B的顶面的四条 边线b中的两条或更多条中，或可以同时形成在边线b和斜面中。尽管 在图9至图11中的微坑16是半球形形状的，但是对于微坑16的形状并 没有限制。此外，微坑16的内径D和深度d并不需要全部相同。尽管在图IO所示的构造中，微坑16形成在图IO的横向方向的边线b中，但是 它们也可以形成在纵向方向的边线b中。此外，尽管在图ll所示的构造
中，微坑16形成在构成凹四棱锥14B的四个斜面中的相同侧面上，但是
它们也可以形成在不同的面内。
接着，参考制造具有凸四棱锥14A的光学片IO的方案，描述用于根 据本发明的光学片IO的制造方法和设备，其中所述凸四棱锥14A作为上 面参考图1至图3描述的凸-凹图案14。
图12是显示根据本发明的光学片制造设备30的整体构造的示意图。 顺便提及，在图12中，Z字形面辊32是以比其它装置和构件大的比例显 示的，以强调转印部分。
将料片-形式的透明载体18绕着供料装置34巻绕。通过涂敷装置 36，将可紫外固化(UV-可固化)树脂的液体涂敷到由供料装置34供料到生 产线的透明载体18上。这样使得在透明载体18上形成预定厚度的树脂 涂层38。树脂涂层38的优选厚度例如为约20 pm。尽管图12中显示出 挤出类型口模式涂布机(dyecoater)作为涂敷装置36，但是这种涂敷系统并 不是唯一可应用的装置，还可以使用各种其它涂敷装置中的一种或另一 种。
接着，将其上已经形成了树脂涂层38的透明载体18运送到固化装 置40。在固化装置40中，透明载体18被挤压在其表面上形成了凸四棱 锥14A的倒转图案(凹四棱锥)的Z字形面辊32和夹辊42之间，以将Z 字形面辊32的倒转图案转印到透明载体18的树脂涂层38的面上。可以 使用其表面材料为硬质铬涂布的铜的S45C辊作为Z字形面辊32，该S45C 辊例如经测量的长度为700 mm(透明载体18的宽度方向)和直径为300 mm。由倒转产生的凹四棱锥可以通过使用超硬母轧制机(mothermill)轧制 而形成在约500 mm宽的辊表面到处。夹辊42可以优选地测量为约200 mm的直径，并且在其表面上具有橡胶硬度为90的硅橡胶层。使树脂涂层 38与Z字形面辊32接触，并且将透明载体18挤压在Z字形面辊32和 夹辊42之间。优选地，辊隙压力(有效的辊隙压力)约为0.5MPa。然后， 在将透明载体18绕着Z字形面辊32巻绕的状态下，使用通过UV輻照 器44的紫外线，辐照树脂涂层38。由此，将被转印到树脂涂层38的面上的凸四棱锥14A固化。为了将树脂涂层38的UV-可固化树脂固化，可 以从透明载体18侧辐照能量约为1500 mJ/cr^的紫外线。接着，通过剥 离辊46将透明载体18从Z字形面辊32上剥离，并且通过巻起装置48 巻起。
当透明载体18以这种方式正绕着Z字形面辊32巻绕时，将气体从 气体喷嘴50吹入到树脂涂层38和Z字形面辊表面之间的缝隙内，所述 气体喷嘴50被安置在介于Z字形面辊32和夹辊42之间的夹点Q的上 方。用于这种目的的气体通常是空气，但是可以使用任何其它无危险气体 比如氮气。在将气体以这种方式从气体喷嘴50吹入到介于树脂涂层38 和Z字形面辊表面之间的缝隙内的同时，将透明载体18绕着Z字形面辊 32巻绕。这样导致当透明载体18绕着Z字形面辊32巻绕时，已经累积 在由形成在Z字形面辊32中的倒转产生的凹四棱锥内的大部分气体(包括 空气)被排出，而已经累积在凹四棱锥的最深部分中的气体被保持不排出并 且被转印。结果，在被转印到树脂涂层38上的凸四棱锥14A的顶点(与 倒转产生的凹四棱锥的最深部分相配)上形成了微坑16。这样得能够制造 在第一实施方案中的参考图1至图3描述的光学片10。
如果使用其上形成了由倒转所产生的凸四棱锥的Z字形面辊32，将 气体从气体喷嘴50喷出，则可以制造如图9和图10所示的在凹四棱锥 14B的边线b中形成了微坑16的光学片10。
因此，根本发明的光学片制造设备可以提供同时具有光聚集功能和光 漫射功能的光学片10。此外，由于微坑16的形成可以与凸-凹图案14(凸 四棱锥14A或凹四棱锥14B)的转印一起完成，所以可以减少所需步骤的 数量，并且不需要特殊步骤或装置来形成微坑16。而且，由于单一光学 片同时具有光聚集功能和光漫射功能，因此可以使膜厚度比层叠光聚集片 和光漫射片的常规方法薄。
尽管前面的制造方法的描述都是参考其中将UV-可固化树脂涂敷到透 明载体18上的方法的情况，但是也可以使用热固性树脂，并且在这种情 况下，提供加热设备以代替UV辐照器44。此外，在图12所示的制造设 备中，涂敷到透明载体18上的树脂涂层38被认为是原样输送到固化装 置40的，如果树脂涂层38包含溶剂，则在涂敷装置36和固化装置40
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之间需要使溶剂蒸发的千燥装置。
尽管在图12中没有示出，但是被巻起装置48巻起的根据本发明的光 学片IO被展开，进料到切割装置中，被切割成用于计划用的液晶光学元 件的合适产品尺寸，并且在层叠装置中进行连续地层叠。在这种方法中， 还可以接受的是，使片材被原样切割，而不是被巻起装置48将其巻起， 以及在层叠装置中层叠切割的片料。
实施实施例
接着，描述使用图12所示的制造设备30来制造光学片IO的实施实 施例，但是本发明的实施并不限于下列实施例。
(透明载体)
使用宽度为500 mm并且厚度为100 的透明聚对苯二甲酸乙二醇 酯(PET)膜。
(UV-可固化树脂)
使用下列组成的树脂 EB3700: Ebecryl3700， Daicel UC股份有限公司的产品
双酚A类型的环氧丙烯酸酯
(粘度2200 mPa'S/65。C)
BPE200: NK Ester BPE-200， Shin-Nakamura Chemical股份有限公司的产
口 on
环氧乙烷-加成的双酚A甲基丙烯酸酯 (粘度590mPa's/25。C) BR-31:New Frontier BR-31 ， Dai-ichi Kogyo Seiyaku股份有限公司的产
丙烯酸三溴苯氧基乙酯
(室温为固体，m.p々50。C) LR8893X: LucirinLR8893X， BASF日本公司的光自由基产生剂产品 乙基-2, 4, 6-三甲基苯甲酰乙氧基苯基氧化膦
15(涂敷装置)
使用挤出类型的口模式涂布机，以将上述列举的uv-可固化树脂中的 一种或另一种涂敷到透明载体上，形成20 pm的厚度。
(转印装置)
-Z字形面辊使用其表面材料是硬质铬涂布的铜的S45C辊，经测量， 该辊的长度为700 mm(片材W的宽度方向)并且直径为300 mm。通过使用 超硬母轧制机轧制，在约500 mm宽的辊表面上到处，形成由倒转产生的 凹-凸图案14，经测量，该凹-凸图案14的间距为50 pm以及高度为25 pm。 在形成凹四棱锥之后，使用硬质铬镀敷Z字形面辊的表面。
-夹辊使用直径经测量为200 mm并且在其表面上具有橡胶硬度为 90的硅橡胶层的辊。将片材W挤压在Z字形面辊和夹辊之间的辊隙压力 (有效的辊隙压力)为0.5 MPa。
-UV輻照器使用1500mJ/cmS的能量进行辐照。
-剥离辊使用直径经测量为200 mm并且在其表面上具有橡胶硬度 为90的硅橡胶层的辊。
-气体喷嘴以与线速度相同的速率喷出空气
在实施实施例1中，使用具有由凹四棱锥的倒转产生的形状的Z字形 面辊32，并且制造出在每一个凸四棱锥14A的顶点上都具有一个微坑16 的光学片IO(参见图1至图3)。
在实施实施例2中，使用具有由凸四棱锥的倒转产生的形状的Z字形 面辊32，并且制造出在每一个凹四棱锥14B的横向方向上的边线b上都 具有一个微坑16的光学片10(参见图9和图10)。
在实施实施例3中，制造出使在实施实施例2中的Z字形面辊32 的倒转形状的排列不规则的光学片10，使得在实施实施例2中制造出的 光学片的凹四棱锥14B的纵向列和横向排的边线b都是弯曲的。
在实施实施例4中，制造出使在实施实施例2中的Z字形面辊32 的倒转形状的高度为不规则的光学片10，使得在实施实施例2中制造出 的光学片的凹四棱锥14B的深度是随机的。在实施实施例5中，制造出在实施实施例2中的Z字形面辊32的 倒转形状的间距P不规则的光学片10，使得在实施实施例2中制造出的 光学片的凹四棱锥14B的间距P是随机的。
在包括前面亮度(光聚集)、光漫射、旁瓣和光干涉条纹在内的四个方 面，对上述实施实施例1至5中的光学片进行光学性能测试。作为比较的 参考，使用公司A的产品1和同一制造商的产品2的棱镜片，它们都是常 规可获得的物品。
结果列出在图13的表中。在图13的表中的前面亮度(光聚集)、光漫 射、旁瓣和光干涉条纹是根据实施实施例1至5与公司A的产品1和2之 间的比较进行评价的。
从图13的表看出，在前面亮度中，公司A的产品1是最高的，并且 其产品2是最低的。在本发明的实施实施例1至5中的光每一个学片10 都位于公司A的产品1和2之间，但是它们的光聚集功能(在前面亮度方 面)对于在液晶光学元件中使用的光学片是完全满意的。
在光漫射中，发现本发明的实施实施例1至5中的每一个光学片10 都明显优于公司A的产品1和2，证实在对于在液晶光学元件中使用的光 学片都具有完全令人满意的光漫射功能。
如到目前为止所述，当在凸-凹图案14的凸-凹面内形成微坑时，证 明在本发明的实施实施例1至5中的所有光学片在前面亮度方面都没有劣 于公司A的产品l和2(棱镜片)。借助于微坑的形成，证明在本发明的实 施实施例1至5中的所有光学片在光漫射方面显著优于公司A的产品1和 2 (棱镜片)。顺便提及，公司A的产品1和2 (棱镜片)使得背光灯变为可见， 除非与光漫射片结合。
关于旁瓣，发现公司A的产品1在这方面是最显著的，这意味着结 果是不理想的，但是本发明的实施实施例1至5中的光学片10和公司A 的产品2是不显著的，因此是令人满意的。
在光干涉条纹方面，公司A的产品l和2明显地表现出了这种现象。 与它们不同的是，本发明的实施实施例l至5中的光学片IO表现得很少或没有光干涉条纹，因此发现是令人满意的。尤其是，在实施实施例3 至5中的光学片完全没有光干涉条纹。尽管在表中没有提及，但是在实施
实施例l的凸四棱锥14A的排列、高度和间距P中的至少一个被形成无
规则(随机的)的情况下，完全没有出现光干涉条纹。
因此，根据本发明的光学片10可以在单一片上同时具有光聚集功能 和光漫射功能。尤其是，根据本发明的光学片10的凹四棱锥14B (或凸 四棱锥14A)的排列、深度(高度)和间距P中的至少一个被形成为无规则 (随机的)的情况下，可以完全地防止光干涉条纹的产生。
权利要求
1. 一种同时具有光聚集功能和光漫射功能的光学片，其中在其上设置有微小凸-凹图案的树脂片的凸-凹面中，形成有多个微坑。
2. 根据权利要求l所述的光学片，其中所述微坑比所述凸-凹图案的凸部和凹部小。
3. 根据权利要求1或2所述的光学片，其中所述凸-凹图案由以栅格状态设置的凸四棱锥形成，并且在所述凸四棱 锥的顶点上具有微坑。
4. 根据权利要求1或2所述的光学片，其中所述凸-凹图案由以栅格状态设置的凹四棱锥形成，并且在所述凹四棱 锥的边线上具有微坑。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的光学片，其中 所述凸-凹图案的排列包括不规则性。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的光学片，其中 所述凸-凹图案的高度包括不规则性。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的光学片，其中 所述凸-凹图案的间距包括不规则性。
8. —种制造同时具有光聚集功能和光漫射功能的光学片的方法，所述 方法包括微坑形成步骤，即在到处设置有微小凸-凹图案的树脂片的凸-凹面中 形成多个微坑。
9. 一种制造同时具有光聚集功能和光漫射功能的光学片的方法，所述方法包括液体涂敷步骤，即，将可周化树脂的液体连续涂敷到正在运送的料片 -形式的透明载体上，以形成树脂涂层；转印步骤，即，将其上形成有所述树脂涂层的所述透明载体绕着旋转 的Z字形面辊巻绕，由此将在所述Z字形面辊的表面上的凸-凹图案转印 到所述树脂涂层上；固化步骤，S卩，在所述透明载体绕着所述Z字形面辊巻绕的状态下，将已经转印有所述凸-凹图案的所述树脂涂层固化；剥离步骤，即，将具有所述树脂涂层的所述透明载体从所述z字形面辊上剥离；以及吹入步骤，即，在将所述透明载体绕着所述z字形面辊巻绕之前的瞬 间，将气体吹入到所述树脂涂层和所述z字形面辊的表面之间的缝隙内。
10. 根据权利要求9所述的制造光学片的方法，其中 将被转印到所述树脂涂层上的所述凸-凹图案是凸四棱锥或凹四棱锥。
11. 一种用于同时具有光聚集功能和光漫射功能的光学片的制造设备，所述制造设备包括液体涂敷装置，所述液体涂敷装置将可固化树脂的液体连续涂敷到正在输送的料片-形式的透明载体上，以形成树脂涂层；转印装置，所述转印装置将其上形成有所述树脂涂层的透明载体绕着旋转的Z字形面辊巻绕，以将在所述Z字形面辊的表面上的凸-凹图案转 印到所述树脂涂层上；固化装置，所述固化装置在所述透明载体绕着所述Z字形面辊巻绕的 状态下，将已经转印有所述凸-凹图案的所述树脂涂层固化；剥离装置，所述剥离装置将具有所述固化树脂涂层的所述透明载体从 所述Z字形面辊上剥离；以及吹入装置，所述吹入装置在所述透明载体绕着所述Z字形面辊巻绕之 前的瞬间，将气体吹入到所述树脂涂层和所述Z字形面辊的表面之间的缝 隙内。
全文摘要
本发明提供一种在单一片中同时具有光聚集功能和光漫射功能的光学片。当其上形成有可固化树脂涂层(38)的透明载体(18)绕着其上形成有凸-凹图案的倒转图案的Z字形面辊(32)卷绕，以将Z字形面辊(32)的倒转图案转印到树脂涂层(38)上时，在将透明载体(18)绕着Z字形面辊(32)卷绕之前的瞬间，将气体从气体喷嘴(50)吹入到树脂涂层(38)和Z字形面辊的表面之间的缝隙内。
文档编号G02B5/02GK101473248SQ20078002279
公开日2009年7月1日 申请日期2007年6月19日 优先权日2006年6月21日
发明者小池诚, 永野英男, 胜本隆一 申请人:富士胶片株式会社