视角限制片及其制造方法与流程

本发明涉及一种光学膜片及其制造方法，尤其涉及一种视角限制片及其制造方法。

背景技术：

视角限制片（limiting viewing angle sheet）是一种能限制视角（viewing angle）的光学膜片，其能让光线被局限在特定的视角内出射。现有的视角限制片大多具有对称视角，其是相对于出光面的法线（normal）而对称。这种具对称视角的视角限制片似乎可应用的技术领域相当有限，目前大多只用在防窥片（privacy filter），鲜少应用于防窥片以外的技术领域。

技术实现要素：

本发明提供了一种视角限制片，其能产生不对称视角（asymmetric view angle）。

本发明提供了一种视角限制片，其具有能产生不对称视角范围的多层结构。

本发明提供了一种制造方法，其用来制造上述视角限制片。

本发明一实施例提出一种视角限制片，其包括一基板、一透明层以及一不透明图案。透明层配置于基板上，并具有一上平面与多个形成于上平面的凹槽，其中各个凹槽的宽度从上平面朝向基板渐缩。不透明图案（opaque pattern）形成于这些凹槽内，并具有一上表面与多面侧平面，其中透明层暴露上表面，而这些侧平面从上表面延伸，不透明图案在其中两面侧平面与上表面之间分别具有两彼此不相等的夹角。

在上述视角限制片的其中一实施例中，不透明图案为网状图案、栅状图案或阵列点状图案。

在上述视角限制片的其中一实施例中，其中一个凹槽具有多面侧壁，而同一个凹槽的这些侧壁相交于一点或一线。

在上述视角限制片的其中一实施例中，基板具有一承载平面，而透明层配置于承载平面上。不透明图案的这些侧平面包括多面第一侧平面与多面第二侧平面。不透明图案在相邻的第一侧平面与第二侧平面之间的宽度从不透明图案的上表面朝向承载平面渐缩。

在上述视角限制片的其中一实施例中，各面第一侧平面与承载平面之间的夹角不等于各面第二侧平面与承载平面之间的夹角。

本发明另一实施例提出一种视角限制片，其包括一基板、多层透明层以及多层不透明图案。这些透明层彼此堆迭，并配置于基板上，其中各层透明层具有一上平面与多个形成于上平面的凹槽。各个凹槽的宽度从透明层的上平面朝向基板渐缩。这些不透明图案个别形成于其中一层透明层的这些凹槽内，而各个不透明图案具有一上表面、多面第一侧平面与多面第二侧平面，其中这些第一侧平面与这些第二侧平面从该上表面延伸。各个不透明图案在第一侧平面与上表面之间以及在第二侧平面与上表面之间分别具有两彼此不相等的夹角。

在上述视角限制片的其中一实施例中，基板具有一承载平面，而这些透明层配置于承载平面上，各个不透明图案在相邻的第一侧平面与第二侧平面之间的宽度从不透明图案的上表面朝向承载平面渐缩。

在上述视角限制片的其中一实施例中，视角限制片还包括至少一层胶层，而至少一胶层位于相邻两层透明层之间。

本发明另一实施例提出一种视角限制片的制造方法。首先，在一基板上形成一透明层，其具有一上平面以及多个形成于该上平面的凹槽，而各个凹槽的宽度从上平面朝向基板渐缩。接着，在这些凹槽内形成一不透明图案。之后，移除部分透明层与部分不透明图案，以减少透明层的厚度与不透明图案的厚度。

在上述视角限制片的制造方法的其中一实施例中，形成透明层的方法包括以下步骤。在基板上形成一透明膜。接着，令一模具压迫透明膜，以形成这些凹槽。

在上述视角限制片的制造方法的其中一实施例中，当模具压迫透明膜时，加热透明膜。

在上述视角限制片的制造方法的其中一实施例中，在这些凹槽内形成不透明图案的方法包括以下步骤。在这些凹槽内填满一不透明填充材料。接着，固化不透明填充材料。

在上述视角限制片的制造方法的其中一实施例中，不透明填充材料为油墨。

在上述视角限制片的制造方法的其中一实施例中，移除部分透明层与部分不透明图案的方法包括研磨透明层与不透明图案。

在上述视角限制片的制造方法的其中一实施例中，上述基板为前述视角限制片。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1A是本发明一实施例的视角限制片的俯视示意图 。

图1B是图1A中沿线1B-1B剖面所绘示的剖面示意图。

图2A是本发明另一实施例的视角限制片的俯视示意图。

图2B是本发明另一实施例的视角限制片的俯视示意图。

图2C是图2B中沿线2C-2C剖面所绘示的剖面示意图。

图3A至图3C是图1B中的视角限制片的制造方法的剖面示意图。

图4是本发明另一实施例的视角限制片的剖面示意图。

图5是本发明另一实施例的视角限制片的剖面示意图。

图6A至图6B是图5中的视角限制片的制造方法的剖面示意图。

具体实施方式

图1A是本发明一实施例的视角限制片的俯视示意图，而图1B是图1A中沿线1B-1B剖面所绘示的剖面示意图。请参阅图1A与图1B，视角限制片100包括基板110、透明层120以及不透明图案130。透明层120配置于基板110上，其中基板110具有承载平面112，而透明层120配置于承载平面112上。

透明层120具有上平面121与多个凹槽122。这些凹槽122形成于上平面121，并从上平面121朝向基板110延伸。这些凹槽122至少其中一个具有多面侧壁，而同一个凹槽122的这些侧壁彼此相交于一线或一点。以图1A与图1B为例，各个凹槽122具有两面侧壁，分别是侧壁122a与122b，而各个凹槽122的侧壁122a与122b会相交于一线L1，以使各个凹槽122的宽度W1从上平面121朝向基板110渐缩。此外，各个凹槽122的最大宽度W1会在1微米以上，例如10微米或10微米以上。

不透明图案130形成于透明层120内，并形成于这些凹槽122内。不透明图案130具有上表面130u，而透明层120暴露上表面130u，其中上平面121与上表面130u切齐（be flush with）。不透明图案130还具有多面侧平面，而这些侧平面从上表面130u延伸。不透明图案130在其中两面侧平面与上表面130u之间分别具有两彼此不相等的夹角，如图1B中的夹角A1与A2。

以图1B为例，不透明图案130的这些侧平面为多面第一侧平面131a与多面第二侧平面131b，其中第一侧平面131a与上表面130u之间形成夹角A1，而第二侧平面131b与上表面130u之间形成夹角A2。从图1B来看，夹角A1显然不相等于夹角A2，而且夹角A1小于夹角A2，以至于第一侧平面131a与第二侧平面131b两者相对于上表面130u的法线N1是彼此不对称。此外，各面第一侧平面131a与承载平面112之间的夹角A3不等于各面第二侧平面131b与承载平面112之间的夹角A4，如图1B所示。

不透明图案130的颜色可为黑色或深蓝色，所以不透明图案130具有偏高的光吸收率，从而能遮挡及吸收光线。由于第一侧平面131a与第二侧平面131b两者相对于法线N1是彼此不对称，因此穿透视角限制片100的光线R1与R2受到不透明图案130的遮挡而分别沿着最大出射角E1与E2离开视角限制片100，其中最大出射角E1与E2彼此不相等。如此，视角限制片100能产生不对称视角V1，其相对于法线N1是不对称，其中视角V1的大小相当于最大出射角E1与E2两者的相加。通过这不对称的视角V1，图1A中的视角限制片100能限制横向方向上的视角。

不透明图案130可由固化后的流体（fluid）所形成，例如固化后的油墨。所以，不透明图案130的形状可由这些凹槽122的形状来决定。例如，凹槽122的侧壁122a与122b能分别定义不透明图案130的第一侧平面131a与第二侧平面131b。此外，在本实施例中，凹槽122的宽度W1等于不透明图案130在相邻的第一侧平面131a与第二侧平面131b之间的宽度，其也是从上表面130u朝向基板110的承载平面112渐缩。

本实施例的不透明图案130可为栅状图案，如图1A所示。详细而言，不透明图案130可包括多条彼此并列的不透明条131。各个不透明条131具有一面第一侧平面131a与一面第二侧平面131b，而同一条不透明条131中的第一侧平面131a与第二侧平面131b彼此面对面。各个不透明条131的宽度等于宽度W1。由于最大的宽度W1是在1微米以上，所以这些不透明条131不会造成明显的光绕射（light diffraction）。也就是说，视角限制片100实质上是不会产生色散（dispersion）。此外，在图1A所示的实施例中，不透明图案130为栅状图案，但在其他实施例中，不透明图案130也可以换成其他图案，例如图2A与图2B所示的不透明图案230与330。

请参阅图2A，其所示的视角限制片200与前述视角限制片100相似。例如，视角限制片200也包括基板110（图2A未绘示）、透明层220以及不透明图案230。不透明图案230的构成材料与形成方式皆与不透明图案130相同，而沿着图2A中的线I1 -I1剖面所呈现的剖面结构基本上会与图1B所示的剖面结构相同。视角限制片100与200两者的相同特征原则上不再重复叙述，也不绘示于附图，而下文将主要叙述两者的差异。

不同于图1A的视角限制片100，在图2A的视角限制片200中，不透明图案230为网状图案。具体而言，不透明图案230包括多条纵向条231与多条横向条232，而这些纵向条231与横向条232呈纵横排列，从而形成网状图案，如图2A所示。这些纵向条231与横向条232两者的剖面结构皆与不透明条131的剖面结构相同，而视角限制片200可以限制纵向与横向两个方向的视角。相较于视角限制片100，视角限制片200更多了一个方向（纵向）的视角限制。此外，各条纵向条231与各条横向条232的宽度约在1微米以上，所以这些纵向条231与横向条232不会造成明显的光绕射。

图2B是本发明另一实施例的视角限制片的俯视示意图，而图2C是图2B中沿线2C-2C剖面所绘示的剖面示意图。请参阅图2B与图2C，本实施例的视角限制片300与前述实施例的视角限制片100与200相似。例如，视角限制片300也包括基板110、透明层320以及不透明图案330，其中不透明图案330的构成材料与形成方式皆与不透明图案130相同，而且图2C所示的视角限制片300的剖面结构也相同于图1B所示的视角限制片100的剖面结构。视角限制片100、200与300的相同特征原则上不再重复叙述，而下文将主要叙述两者的差异。

不同于视角限制片100与200，不透明图案330是阵列（array）点状图案。详细而言，不透明图案330包括多个不透明点331，而这些不透明点331排列成阵列，如图2B所示。在视角限制片300中，透明层320也具有多个凹槽322，而不透明图案330的这些不透明点331分别形成于这些凹槽322内。不过，不同于前述凹槽122，同一个凹槽122的这些侧壁会相交于一点。以图2B与图2C为例，各个凹槽122具有四面侧壁，分别是一面侧壁331a、一面侧壁331b与两面侧壁331c，其中这四面侧壁331a、331b与331c会相交于一点P1。由此可知，各个凹槽122为锥形孔，而不透明点331的形状为锥状体。此外，各个不透明点331的宽度约在1微米以上，所以这些不透明点331不会造成明显的光绕射。

图3A至图3C是图1B中的视角限制片的制造方法的剖面示意图。虽然图3A至图3C所揭露的是制造视角限制片100的方法，但本领域的技术人员可根据现有的公知常识以及以下图3A至图3C所揭露的方法来制造视角限制片200与300。因此，在此强调，图3A至图3C仅以图1B的视角限制片100仅供举例说明，并不表示图3A至图3C的方法只能用来制造视角限制片100，图3A至图3C所揭露的方法也可制造视角限制片200或300。

请参阅图3A与图3B，在视角限制片100的制造方法中，首先，在基板110上形成一层透明层120，而形成透明层120的方法可以包括以下步骤。在基板110上形成透明膜120i（如图3A所示）。具体而言，基板110是透明的，并且可为挠性板（flexible board）或刚性板（rigid board），而构成基板110的材料可以是高分子材料或玻璃，其中此高分子材料例如是具刚性的聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethylmethacrylate，PMMA）或聚碳酸酯（Polycarbonate，PC），或是具挠性的聚酰亚胺（Polyimide，PI）或聚对苯二甲酸乙二酯（polyethylene terephthalate，PET）。透明膜120i可用胶黏（adhering）、贴膜（lamination）或涂布（applying）来形成﹐而透明膜120i可以是高分子材料膜，其构成材料可与基板110相同。

接着，令模具（未绘示）压迫透明膜120i，以形成这些凹槽122，即透明膜120i变成具有这些凹槽122的透明层120。透明膜120i可具有热固性，所以当模具压迫透明膜120i时，可加热透明膜120i，以固化透明膜120i，从而形成透明层120。透明膜120i也可具有光固化性。例如，透明膜120i的构成材料可以是紫外光固化胶，所以当模具压迫透明膜120i时，可照射紫外光于透明膜120i来进行固化，以形成透明层120。另外，当透明膜120i是用胶黏或贴膜来形成时，透明膜120i可不需要进行任何固化流程，且在模具压迫透明膜120i的过程中，可不用加热或照射紫外光于透明膜120i。

模具的形状可为板状或筒状，而模具用来接触透明膜120i的表面结构可决定凹槽122的形状。例如，模具的表面结构可为多条并列的凸肋，其能在透明膜120i上压出多个条状的凹槽122。模具的表面结构也可以是网状凸纹，其能在透明膜120i上压出图2A中容置不透明图案230的网状凹槽（图2A未标记）。或者，模具的结构也可以是多根凸柱，其能在透明膜120i上压出图2B中容置不透明图案330的多个凹槽322。

请参阅图3C，接着，在这些凹槽122内形成不透明图案130。在本实施例中，形成不透明图案130的方法可包括以下步骤。在这些凹槽122内填满不透明填充材料130i，其可为流体，例如油墨。由于不透明填充材料130i为流体，所以将不透明填充材料130i填满这些凹槽122的方法可以是喷涂或印刷（printing）。接着，固化不透明填充材料130i，以使不透明填充材料130i变成不透明图案130，其中固化不透明填充材料130i的方法可以是对不透明填充材料130i加热或照射紫外光。

请参阅图3C与图1B，接着，移除部分透明层120与部分不透明图案130，以减少透明层120的厚度与不透明图案130的厚度。至此，视角限制片100大致上已制造完成（如图1B所示）。移除部分透明层120与部分不透明图案130的方法可以是研磨（polishing）透明层120与不透明图案130，以使不透明图案130上表面130u切齐透明层120的上平面121。

值得一提的是，在以上的实施例中，视角限制片100、200与300都是只包括一层透明层（例如透明层120或320），所以视角限制片100、200与300都是具有单层结构，但在其他实施例中，视角限制片也可具有多层结构，如图4所示。

请参阅图4，其揭露本发明另一实施例的视角限制片400，其与上述视角限制片100、200与300之间的最大差异在于：视角限制片400具有多层结构，并且包括至少一块基板110（图4绘示两块基板110）、多层彼此堆迭于底下基板110的透明层420以及多层形成于这些透明层420的不透明图案430。不透明图案430的构成材料以及形成方法皆可相同于前述实施例的不透明图案130，而透明层420可由透明膜120i（请参阅图3A）来形成。

这些透明层420配置于基板110的承载平面112上。各层透明层420具有多个凹槽422，而多层不透明图案430个别形成于其中一层透明层420的这些凹槽422内。至少一层透明层420的这些凹槽422可以是前述实施例中的凹槽122或322，而至少一层不透明图案430的形状可以相同于不透明图案130、230或330。例如，各层透明层420的这些凹槽422可皆为凹槽122，而各层不透明图案430可为栅状图案（即不透明图案130）。

各层不透明图案430具有上表面430u、多面第一侧平面431a与多面第二侧平面431b，而这些第一侧平面431a与这些第二侧平面431b从上表面430u延伸。各层不透明图案430在第一侧平面431a与上表面430u之间以及在第二侧平面431b与上表面430u之间分别具有两彼此不相等的夹角A41与夹角A42。以图4为例，夹角A41小于夹角A42。

这些第一侧平面431a位于多面彼此平行的第一参考平面F1，而这些第二侧平面431b位于多面彼此平行的第二参考平面F2，其中第一参考平面F1与第二参考平面F2皆为虚设的辅助平面，并可分别视为第一侧平面431a与第二侧平面431b两者延伸。各面第一参考平面F1与承载平面112之间的夹角A43不等于各面第二参考平面F2与承载平面112之间的夹角A44。以图4为例，夹角A43小于夹角A44。从图4来看，这些通过透明层420与不透明图案430两者层数的设计，可以拉大出射光线与上表面430u法线N4之间的夹角（即出射角），甚至可能可遮挡沿着法线N4方向行进的光线。

特别一提的是，视角限制片400可以实质上由多片视角限制片100、200或300堆迭而成，而这些视角限制片100、200或300可彼此黏合。例如，在图4的实施例中，视角限制片400包括一层胶层440，其可以是光学胶（Optical Clear Adhesive，OCA）。胶层440黏合上方的基板110以及下方的透明层420与不透明图案430，并位于相邻两层透明层420之间。

须说明的是，在图4的实施例中，视角限制片400实质上是由两片前述实施例的视角限制片（例如视角限制片100、200或300）彼此黏合而形成。然而，在其他实施例中，视角限制片400实质上可包括三片或三片以上前述实施例的视角限制片，而视角限制片400可包括多层胶层440，因此视角限制片400所包括的胶层440的数量不限定只有一层。此外，在其他实施例中，视角限制片400也可不包括胶层440，如图5所示。

请参阅图5，其绘示本发明另一实施例的视角限制片500，其结构与图4的视角限制片400结构非常相似，而且两者功效与优点也都相同。例如，视角限制片500也包括一块基板110、多层彼此堆迭于基板110的透明层420以及多层形成于这些透明层420的不透明图案430。不过，视角限制片500却没有胶层440，而且只包括一块基板110。在图5的视角限制片500中，基板110位于这些透明层420的下方，并没有位于相邻两层透明层420之间，而相邻两层透明层420不仅彼此相连，而且也彼此接触。

图6A与图6B绘示视角限制片500的制造方法。请参阅图6A与图6B，视角限制片500的制造方法基本上相同于图3A至图3C所示的制造方法，而两者之间的差异在于：图3A至图3C的制造方法是透明层120形成于基板110上，而图6A与图6B的制造方法是上方的透明层420会形成于下方的透明层420。也就是说，在图6A与图6B的实施例中，上方的透明层420实质上是形成于一片具单层结构的视角限制片（例如前述实施例的视角限制片100、200或300），如图6A所示。

在形成具有多个凹槽422的透明层420于另一透明层420上之后，如同前述图3A至图3C的实施例所述，在上方透明层420的这些凹槽422内形成形成不透明图案430。请参阅图6B与图5，然后，移除上方透明层420与不透明图案430两者的一部分，以减少透明层420的厚度与不透明图案430的厚度，其中此移除的方法可以是研磨。至此，视角限制片500大致上已经制造完成，如图5所示。

综上所述，通过上述不透明图案，本发明上述实施例的视角限制片能产生不对称视角。相较于现有应用于防窥片的视角限制片，以上实施例所揭露的视角限制片更适合应用于防窥片以外的其他技术领域，例如车用显示技术。详细而言，上述具不对称视角的视角限制片可以装设在车内的仪表板（panel）或车载计算器（On-Board Computer，OBC）两者的屏幕上，以控制这两者屏幕的视角，让屏幕显示的影像不会投影到挡风玻璃（windshield）而干扰到驾驶员。

以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。