专利名称：微结构模具的制造方法及用该模具制造光学膜片的方法
技术领域：
本发明是为一种微结构模具的制造方法，尤其是有关于一种用于制造背光 模块中使用的光学膜片的微结构模具的制造方法及使用该微结构模具制造光学 膜片的方法。
背景技术：
目前的背光模块中，主要是以扩散片、增光片或偏极转换片等光学膜片的 搭配使用来达到光均匀与集中的目的，但目前相关元件的来源皆掌握在国外大 厂中，因此虽然台湾显示器产业蓬勃发展，但背光模块产业的关键零组件长期 受制于国外厂商，导致利润低落，此外，上述的背光模块架构使用的膜片数目 多，相对造成模块光学效率降低、模块成本高、组装良率受限等缺点。
请参见图1,美国专利案第US6,091,547号"辉度控制薄膜(Luminance Control Film)"是利用贴合两片菱形结构10与12来达成控制光、导引光的效果，使得 光线集中，增加正向光线的辉度；虽然此结构是可有效地集中光线，然而却无 法达到扩散的目的。
再请参照图2,日本专利案第JP2001324608号"散光片(Light-Diffusing Sheet)"是揭露于一透明基板20上分布不同粒径大小的树脂颗粒22并以粘着树 脂24固定的，使得光线通过该透明基板20后会产生杂乱的散射来达到光扩散 的目的；但由于加入这些微小颗粒会使得扩散片的光使用效率降低，而且单纯 为扩散所用，无法达到集中的目的。
缘此，本案的发明人是研究出一种微结构模具，其是用以制造能将光线均 匀化的微结构光学膜片。
发明内容
本发明的主要目的是为提供一种微结构模具的制造方法，其是利用二次刀 工进行削切，以达成用来制造可均匀化光线的微结构光学膜片的目的。为达上述目的，本发明是提供一种微结构模具的制造方法，包含 提供一模具基材；在该模具基材一側上以第一方向进行第一射切，该第一削切是削去若干个 并列的V型单元，该若干V型单元彼此间具有不同顶角或不同深度中的至少一 者；以及在该模具基材与第 一次削切所在同 一侧上以第二方向进行第二削切，该第 二削切是削去复数个并列的特定单元；其中，该第一方向与第二方向的夹角大于零度且小于九十度。 又为达上述目的，本发明更提供一种微结构光学膜片的制造方法，包含步骤提供一紫外线成形材料以及一微结构模具，该微结构模具是依照下列方法 制造(a)提供一模具基材；(b)在该模具基材一侧上以第一方向进行第一削切， 该第一削切是削去若干个并列的V型单元，该若干V型单元彼此间具有不同顶 角或不同深度中的至少 一者；以及(c)在该模具基材与第 一次削切所在同 一侧上 以第二方向进行第二削切，该第二削切是削去复数个并列的特定单元；其中， 该第一方向与第二方向的夹角是大于零度且小于九十度；以该微结构模具压印 至该紫外线成形材料上；以及以紫外线固化该紫外线成形材料。本发明的有益效果在于利用本发明微结构模具所制造出的复合功能微结 构光学膜片对光源具有扩散与集光的复合效果，其具高度可控制性的光线均匀 化功能，故能同时取代传统的集光片与扩散片；当此种微结构光学膜片应用于 背光模块中时，可提供足够的雾度、减少Moire条紋，以及有效调制辉度与雾 度，故能提升光效率、简化模块架构并降低模块成本，为此技术领域中极具竟 争力的产品。下面结合附图对本发明的上述的和其它的特征和优点做详细说明。
图1为一现有技术的光扩散装置示意图； 图2为另一现有技术的光扩散装置示意图； 图3A为V型透镜的光学特性示意图； 图3B为柱状透镜的光学特性示意图；图4A至图4E为本发明微结构模具的制造方法的示意图，其是显示第一刀 的削切；图5A至图5B为本发明微结构模具的制造方法的示意图，其是显示第二刀 的削切；图6为本发明微结构模具的制造方法流程图；图7为利用本发明微结构模具来进行微结构光学膜片的制造方法流程图；图8为利用本发明微结构模具所制造的微结构光学膜片的立体图；图9为本发明制造出的微结构光学膜片应用于光源装置时的横剖面示意图。附图标记i兌明9-光源装置；10-菱形结构；12-菱形结构；20-透明基板；22-树脂颗粒；24-粘着树脂；30-菱镜；32-入射光；34-透镜；36a-入射光；36b-入射光；36c-入射 光；36d-入射光；38-汇聚区；40-冲莫具基材；42-V型单元；44-柱状单元；90-光 源；92-反射片.；94-导光板；96-微结构光学膜片；900-入射光；al-顶角；a2-顶角；a3-顶角；a4-顶角；a5-顶角；Hl-深度；H2-深度；H3-深度；H4-深度。
具体实施方式
以下将参照附图来描述本发明为达成目的所使用的技术手段与功效，而以 下图式所列举的实施例仅为辅助说明，以利了解，但本案的技术手段并不限于 所列举图式。请参见图3A, V形结构在光学效果上具有良好的集光特性(缩小发散光源的 发散角度)；根据司乃尔定律(Snell，sLaw),当入射光32射入菱镜30后，如果角 度9大于全反射临界角，则入射光32会在该菱镜30内被全反射(图3A中虚线 箭头)，如果角度e小于全反射临界角，则入射光32在射出该菱镜30后(图3A 中实线箭头)会再次偏离法线(图3A中虚线)，因而达到集光效果。又，柱状结构在光学效果上则因透镜特性而可表现出有效范围的扩散性质， 如图3B所示，当入射光36a、当离轴的入射光36b、入射光36c以及入射光36d 射入透镜34后，会先汇聚于汇聚区38然后再散射；利用此特性可达成大入射 角度光线的出光角收敛与均匀化(模糊化)的目的。为了对光源产生扩散与集光的复合效果，本发明是提出一种微结构模具， 利用该微结构模具所制造的微结构光学膜片是能同时产生扩散与集光的功能。请参照图4A至图4E，其是为制造本发明微结构模具的方法，其中利用了 二次刀工对模具基材进行削切。首先，在一模具基材40的一侧上以一 A方向进 行第一次削切(如图4A所示)，该第一次削切是削去若干个并列的V型单元42(如图4B所示)，该若干V型单元42彼此间具有不同角度的顶角al、 ct2及a3 (深度相同，如图4C所示)或具有不同深度H1、 H2、 H3及H4(顶角相同，如 图4D所示)或两者混合(具有不同顶角以及不同深度，如图4E所示，其中a4 及a5是为不同角度)；意即，在模具基材40上所削切的各V型单元42的大小 为不规则排列，且相邻的两个V型单元42是彼此不相同(顶角不同、深度不同 或顶角与深度都不同)。接着，在与第一次削切所在同一側上以不同于A方向的B方向对模具基材 40进行第二次削切(如图5A所示)，该第二削切是削去复数个并列的柱状单元 44(如图5B所示，为便于示意第二次削切的形貌，图5B是省略经过第一削切 后的图样)，该A方向与B方向的夹角是大于零度且小于九十度；如此，当使用 该模具基材40.制造微结构光学膜片时，便可对应制造出柱状结构的扩散表面。 当然，除了柱状单元外，该第二削切的图样亦可为V型单元。 承上所述，本发明微结构模具的制造方法如图6的流程图所示，包括 步骤61-以一方向对模具基材进行第一削切，该第一削切是削去若干个并列 的V型单元，该若干V型单元彼此间是具有不同顶角、不同深度，或同时具有 不同顶角及不同深度。步骤62-以另 一方向对该模具基材进行第二削切，该第二削切是削去复数个 并列的特定单元(例如柱状单元或V型单元)；其中，该第一削切与第二削切的 方向夹角是大于零度且小于九十度。再请参考图7,该图是为利用本发明微结构模具来制造微结构光学膜片的方 法，包括步骤71-提供一紫外线成形材料以及一微结构模具。本发明的微结构光学膜 片是可使用遇紫外光产生固化的材料来制作，将该紫外光成形材料涂布于一平 台或基材上；同时依前述方法利用二次刀工制造一微结构模具，可视需求将该 微结构模具制作成平板状或滚筒状。步骤72-以该微结构模具压印至该紫外线成形材料上。接着，将该微结构模 具压印或滚印于该紫外光成形材料上，如此便产生表面具有不规则微结构图案 的紫外光成形材料。步骤73-以紫外线固化该紫外线成形材料。最后，以紫外光照射该紫外光成 形材料使其固化以形成表面具有不规则微结构图案的可透光微结构光学膜片。如此，利用本发明微结构模具是可制造出如图8所示的微结构光学膜片该微结构光学膜片由于表面具有不规则的微结构故可提供足够的雾度并能减少Moire条紋，且由于采用交错式刀工制造，故可有效调制辉度与雾度。又，除了前述实施例外，本发明亦可以^_用二次以上刀工，例如利用三 次削切的刀工制造。其中第一削切是削去若干V型单元、第二削切是削去复数 个柱状单元，而第三削切则再次削去复数个V型单元。图9是为本发明制造出的微结构光学膜片应用于光源装置时的横剖面示意 图；在图9中，光源装置9是包含一光源90、 一反射片92、 一导光板94，以及 一微结构光学膜片96;该光源90是位于该导光板94四周且可发射入射光900， 该导光板94是位于该反射片92之上，该微结构光学膜片96是位于该导光板94 之上；如此，该入射光900可达到被该微结构光学膜片96进行集中与扩散的双 重效果，使得该光源装置9可提升光效率且具有优异的显示特性。由上述可知，利用本发明微结构模具所制造出的复合功能微结构光学膜片 对光源具有扩散与集光的复合效果，其表现出具高度可控制性的光线均匀化功 能，故能同时取代传统的集光片与扩散片；当此种微结构光学膜片应用于背光 模块中时，是可提供足够的雾度、减少Moire条紋，以及有效调制辉度与雾度， 故能提升光效率、简化模块架构并降低模块成本，为此技术领域中极具竟争力 的产品。以上具体实施方式
仅为本实用新型的较佳实施例，其对本实用新型而言是 说明性的，而非限制性的。本领域的技术人员在不超出本实用新型精神和范围 的情况下，对之进行变换、修改甚至等效，这些变动均会落入本实用新型的权 利要求保护范围。
权利要求
1.一种微结构模具的制造方法，包括以下步骤提供一模具基材；在该模具基材一侧上以第一方向进行第一削切，该第一削切是削去若干个并列的V型单元，该若干V型单元彼此间具有不同顶角或不同深度中的至少一者；以及在该模具基材与第一次削切所在同一侧上以第二方向进行第二削切，该第二削切是削去复数个并列的特定单元；其中，该第一方向与第二方向的夹角大于零度且小于九十度。
2. 根据权利要求1所述的微结构模具的制造方法，其特征在于，该特定单 元为V型单元。.
3. 根据权利要求1所述的微结构模具的制造方法，其特征在于，该特定单 元为柱状单元。
4. 根据权利要求1所述的微结构模具的制造方法，其特征在于，该V型单 元的顶角大于0度且小于180度。
5. —种微结构光学膜片的制造方法，包含提供一紫外线成形材料以及一微结构模具，该微结构模具是依照下列方法 制造提供一模具基材；在该模具基材一侧上以第一方向进行第一削切，该第一削切是削去若干个 并列的V型单元，该若干V型单元彼此间具有不同顶角或不同深度中的至少一 者；在该模具基材与第 一 次削切所在同 一 侧上以第二方向进行第二削切，该第 二削切是削去复数个并列的特定单元；其中，该第一方向与第二方向的夹角大于零度且小于九十度； 以该微结构模具压印至该紫外线成形材料上；以及 以紫外线固化该紫外线成形材料。
6. 根据权利要求5所述的微结构光学膜片的制造方法，其特征在于，该特 定单元为V型单元。
7. 根据权利要求5所述的微结构光学膜片的制造方法，其特征在于，该特定单元为柱状单元。
8. 根据权利要求5所述的微结构光学膜片的制造方法，其特征在于，该V 型单元的顶角大于0度且小于180度。
9. 根据权利要求5所述的微结构光学膜片的制造方法，其特征在于，该紫 外线成形材料是透光材料。
全文摘要
一种微结构模具的制造方法，包含提供一模具基材；在该模具基材的一侧上以第一方向进行第一削切，该第一削切是削去若干个并列的V型单元，该若干V型单元彼此间具有不同顶角或不同深度中的至少一者；以及在该模具基材与第一次削切所在同一侧上以第二方向进行第二削切，该第二削切是削去复数个并列的特定单元；其中，该第一方向与第二方向的夹角大于零度且小于九十度。以及用该模具制造光学膜片的方法以上述制得的微结构模具压印至紫外线成形材料上并以紫外线固化该紫外线成形材料。制得的微结构光学膜片对光源具有扩散与集光的复合效果，能同时取代传统的集光片与扩散片，提升光效率、简化模块架构并降低模块成本。
文档编号G02F1/13GK101634776SQ20081013327
公开日2010年1月27日 申请日期2008年7月25日 优先权日2008年7月25日
发明者林盈秀, 王志龙, 陈俊光 申请人:龙辉光学科技股份有限公司