抗眩结构及其制造方法与流程

本发明涉及一种光学元件及其制造方法，且特别是涉及一种抗眩结构及其制造方法。

背景技术：

为减少环境光于显示元件上的反射光对使用者造成的不适，一般的显示元件上大多设置有抗眩结构。抗眩结构在其表面的高低起伏越大时具有越大的抗眩能力，然而，其的表面也越容易累积脏污且难以清洁。相对地，抗眩结构在其表面的高低起伏较低时可具有干净的表面，然而，其的抗眩能力则相对不足。

技术实现要素：

本发明提供一种抗眩结构及其制造方法，所述抗眩结构具有较佳的抗眩能力及干净的表面。

本发明的抗眩结构具有第一表面以及与第一表面相对的第二表面。第一表面包括第一凸起结构以及第二凸起结构。第二凸起结构环绕第一凸起结构。第一表面包括离第二表面最近的最低点。第一凸起结构离第二表面较远的局部最高点与最低点在第二表面的法线方向上的距离为H1，且2.5μm≤H1≤3.5μm。第一凸起结构在与法线方向垂直的方向上的平均宽度为Wa，且8μm≤Wa≤12μm。相邻的两个第一凸起结构之间的距离为D1，且12μm≤D1≤18μm。第二凸起结构离第二表面较远的局部最高点与最低点在第二表面的法线方向上的距离为H2，且0.8μm≤H2≤1.2μm。第二凸起结构在与法线方向垂直的方向上的平均宽度为Wb，且2μm≤Wb≤4.5μm。

在本发明的一实施例中，上述的Wa、D1以及H2满足以下关系式：

在本发明的一实施例中，上述的H2以及Wb满足以下关系式：

本发明的抗眩结构的制造方法包括以下步骤。在基材上形成可固化树脂层。对模具进行雕刻制作工艺以形成第一图案。对经雕刻制作工艺的模具进行喷涂制作工艺以形成第二图案。接着以此模具对可固化树脂层进行压印制作工艺，以在可固化树脂同时形成第一凸起结构与第二凸起结构。第一图案对应于第一凸起结构，且第二图案对应于第二凸起结构。抗眩结构具有包括第一凸起结构以及第二凸起结构的第一表面以及与第一表面相对的第二表面。第二凸起结构环绕第一凸起结构。第一表面包括离第二表面最近的最低点。第一凸起结构离第二表面较远的局部最高点与最低点在第二表面的法线方向上的距离为H1，且2.5μm≤H1≤3.5μm。第一凸起结构在与法线方向垂直的方向上的平均宽度为Wa，且8μm≤Wa≤12μm。相邻的两个第一凸起结构之间的距离为D1，且12μm≤D1≤18μm。第二凸起结构离第二表面较远的局部最高点与最低点在第二表面的法线方向上的距离为H2，且0.8μm≤H2≤1.2μm。第二凸起结构在与法线方向垂直的方向上的平均宽度为Wb，且2μm≤Wb≤4.5μm。

在本发明的一实施例中，上述的可固化树脂层的材料包括压克力树脂。

在本发明的一实施例中，上述的Wa、D1以及H2满足以下关系式：

在本发明的一实施例中，上述的H2以及Wb满足以下关系式：

基于上述，由于本发明的抗眩结构具有第一凸起结构以及第二凸起结构，且第一凸起结构以及第二凸起结构的各参数(包括第一凸起结构的高度、第一凸起结构的平均宽度、两相邻第一凸起结构之间的距离、第二凸起结构的高度以及第二凸起结构的平均宽度)满足本发明所定义的上述关系式，因此本发明的抗眩结构具有较佳的抗眩能力及干净的表面。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明的一实施例的抗眩结构的剖面示意图；

图2为本发明的一实施例的抗眩结构的俯视示意图；

图3为本发明的一实施例的抗眩结构的制造方法的流程图。

符号说明

100：抗眩结构

110：第一表面

110u、112u、114u：局部最高点

110d：最低点

112：第一凸起结构

112G：线

114：第二凸起结构

120：第二表面

D1：距离

H1、H2：高度

N：法线方向

W1、W2：宽度

S100、S110、S120、S130：步骤

具体实施方式

以下将参照本实施例的附图以更全面地阐述本发明。然而，本发明也可以各种不同的形式体现，而不应限于本文中所述的实施例。附图中的层与区域的厚度会为了清楚起见而放大。相同或相似的参考号码表示相同或相似的元件，以下段落将不再一一赘述。另外，实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

图1为本发明的一实施例的抗眩结构的剖面示意图，且图2为本发明的一实施例的抗眩结构的俯视示意图。

请同时参照图1及图2，抗眩结构100具有第一表面110以及第二表面120。第一表面110例如与第二表面120相对。在一实施例中，第一表面110包括第一凸起结构112以及第二凸起结构114。详细地说，第一表面110例如是由第一凸起结构112以及第二凸起结构114组成的粗糙面。第二表面120例如是相对于第一表面110的平坦面。在一实施例中，抗眩结构100的材料包括压克力树脂、或者添加有可调整折射率的纳米颗粒或具有壳核结构纳米颗粒的压克力树脂。在本实施例中，抗眩结构100的材料为压克力树脂，但本发明不以此为限。

请继续参照图1及图2，由于第一表面110为粗糙面，因此第一表面110具有离第二表面120最近的最低点110d以及离第二表面120较远的局部最高点110u。从另一个角度来看，第一凸起结构112具有离第二表面120较远的局部最高点112u，且第二凸起结构114也具有离第二表面120较远的局部最高点114u。

在一实施例中，第一凸起结构112的局部最高点112u与第一表面110的最低点110d在第二表面100的法线方向N上的距离为H1，且2.5μm≤H1≤3.5μm。从另一个角度来看，H1也可称为第一凸起结构112的高度。当H1小于2.5μm时，第一表面110的表面粗糙度过小而难以使入射的环境光产生足够的散射，第一表面110将具有较大的光泽度而使得抗眩结构100的抗眩能力不足。当H1大于3.5μm时，第一表面110将具有深宽比较大的凹洞(由多个第一凸起结构112所定义)，来自环境的灰尘或触摸而附着的油脂易累积于凹洞中且难以清洁，使得抗眩结构100的抗眩能力下降或让使用者的观感不佳。因此，当2.5μm≤H1≤3.5μm时，抗眩结构100可具有较佳的抗眩能力及干净的表面。

在一实施例中，第一凸起结构112在与法线方向N垂直的方向上的平均宽度为Wa，且8μm≤Wa≤12μm。在此需先说明Wa的定义。在本实施例中，每一第一凸起结构112在第二表面100上的垂直投影(具有法线方向N的平面)具有通过其重心(未绘示)的由二个点所连成的无数条直线，而所述直线的长度为W1(或可称为第一凸起结构112的宽度)，全部的W1的平均数即为Wa。从另一个角度来看，W1及Wa也可分别称为第一凸起结构112的宽度及平均宽度。当Wa大于12μm时，第一表面110的表面粗糙度过小而难以使入射的环境光产生足够的散射，第一表面110将具有较大的光泽度而使得抗眩结构100的抗眩能力不足。当Wa小于8μm时，第一凸起结构112由于难以形成而良率较低，且第一凸起结构112也容易损坏，使得抗眩结构100的抗眩能力下降或让使用者的观感不佳。因此，当8μm≤Wa≤12μm时，抗眩结构100可具有较佳的抗眩能力及干净的表面。

在一实施例中，相邻的两个第一凸起结构之间112的距离为D1，且12μm≤D1≤18μm。在此需先说明D1的定义。在本实施例中，每一第一凸起结构112具有重心(未绘示)，相邻的两个第一凸起结构112的通过重心且与法线方向N垂直的线112G之间的距离即为D1，如图1所示。当D1大于18μm时，第一表面110的表面粗糙度过小而难以使入射的环境光产生足够的散射，第一表面110将具有较大的光泽度而使得抗眩结构100的抗眩能力不足。当D1小于12μm时，第一表面110将具有深宽比较大的凹洞(由多个第一凸起结构112所定义)，来自环境的灰尘易累积于凹洞中且难以清洁，使得抗眩结构100的抗眩能力下降或让使用者的观感不佳。因此，当12μm≤D1≤18μm时，抗眩结构100可具有较佳的抗眩能力及干净的表面。

在一实施例中，第二凸起结构114的局部最高点114u与第一表面110的最低点110d在第二表面100的法线方向N上的距离为H2，且0.8μm≤H2≤1.2μm。从另一个角度来看，H2也可称为第二凸起结构114的高度。当H2小于0.8μm时，第一表面110的表面粗糙度过小而难以使入射的环境光产生散射，第一表面110将具有较大的光泽度而使得抗眩结构100的抗眩能力不足。当H2大于1.2μm时，第一表面110将具有深宽比较大的凹洞(由多个第二凸起结构114所定义)，来自环境的灰尘易或经触摸残留的油脂易累积于凹洞中且难以清洁，使得抗眩结构100的抗眩能力下降或让使用者的观感不佳。因此，当0.8μm≤H2≤1.2μm时，抗眩结构100可具有较佳的抗眩能力及干净的表面。

在一实施例中，第二凸起结构114在与法线方向N垂直的方向上的平均宽度为Wb，且2μm≤Wb≤4.5μm。在此需先说明Wb的定义。在本实施例中，每一第二凸起结构114在第二表面100上的垂直投影(具有法线方向N的平面)具有通过其重心(未绘示)的由二个点所连成的无数条直线，而所述直线的长度为W2(或可称为第二凸起结构114的宽度)，全部的W2的平均数即为Wb。从另一个角度来看，W2及Wb也可分别称为第二凸起结构114的宽度及平均宽度。当Wb大于4.5μm时，第一表面110的表面粗糙度过小而难以使入射的环境光产生足够的散射，第一表面110将具有较大的光泽度而使得抗眩结构100的抗眩能力不足。当Wb小于2μm时，第二凸起结构114由于难以形成而良率较低，且第二凸起结构114也容易损坏，使得抗眩结构100的抗眩能力下降或让使用者的观感不佳。因此，当2μm≤Wb≤4.5μm时，抗眩结构100可具有较佳的抗眩能力及干净的表面。

在较佳的实施例中，上述的Wa、D1以及H2满足以下关系式：

[式1]

当上述的Wa、D1以及H2满足式1时，其代表第一凸起结构112的分布与第二凸起结构114的高低起伏搭配性佳，使得抗眩结构100具有稳定的抗眩能力。

在较佳的实施例中，上述的H2以及W满足以下关系式：[式2]

当上述的H2以及W满足式2时，其代表第二凸起结构114的高低起伏与第二凸起结构114的平均宽度搭配性佳，使得抗眩结构100具有较佳的抗眩能力及干净的表面。

在更佳的实施例中，抗眩结构100的各参数同时满足式1以及式2，且抗眩结构100可具有更佳的抗眩能力及干净的表面。

图3为本发明的一实施例的抗眩结构的制造方法的流程图。

请参照图3，在步骤S100中，在基材上形成可固化树脂层。在本实施例中，可通过狭缝涂布法、旋涂法或其组合于基材上涂布可固化树脂层，但本发明不以此为限。基材的材料并无特别限定，其可例如为树脂基材。可固化树脂层的材料例如为压克力树脂、或者添加有可调整折射率的纳米颗粒或具有壳核结构的纳米颗粒的压克力树脂。在本实施例中，可固化树脂层的材料为压克力树脂。

接着，在步骤S110中，对可固化树脂层的模具进行雕刻制作工艺，以在模具上形成第一图案。第一图案例如与后续将形成的第一凸起结构相对应。第一图案可例如符合第一凸起结构之间的间距或第一凸起结构具有的高度。亦即，第一图案可例如与第一凸起结构嵌合。

再来，在步骤S120中，对经雕刻制作工艺的模具进行喷涂制作工艺，以在模具上形成第二图案。可使用现有的喷涂液来进行喷涂制作工艺。进行喷涂制作工艺可例如使被雕刻过的模具在具有第一图案的部分或不具有第一图案的部分形成第二图案。第二图案例如与后续将形成的第二凸起结构相对应。亦即，第二图案可例如与第二凸起结构嵌合。

之后，在步骤S130中，以上述模具对可固化树脂层进行压印制作工艺，以形成第一凸起结构与第二凸起结构。在本实施例中，可对可固化树脂层进行卷对卷压印制作工艺，但本发明不以此为限。详细地说，可通过卷对卷传输系统将可固化树脂层运送至具有预定图案(即，第一图案与第二图案)的模具处，模具透过与可固化树脂层接触而将预定图案转印于可固化树脂层。模具的第一图案以及第二图案实质上各自与第一凸起结构以及第二凸起结构对应。接着，对可固化树脂层进行固化制作工艺，其中视可固化树脂层所包括的材料而进行光固化制作工艺或热固化制作工艺。之后，将经固化的可固化树脂层与模具分离，以形成第一凸起与第二凸起结构。形成的第一凸起与第二凸起结构的各种参数及其所带来的功效已详述于上述实施例中，于此不再赘述。

基于此，通过本发明的抗眩结构的制造方法形成的抗眩结构可具有较佳的抗眩能力及干净的表面。

下文将参照实验例更具体地描述本发明的特征。虽然描述了以下实施例，但是在不逾越本发明范畴的情况下，可适当地改变所用材料、处理细节以及处理流程等等。因此，不应由下文所述的实施例对本发明作出限制性地解释。

实施例

以下将介绍分别具有不同的H1、Wa、D1、H2以及Wb的实施例1～实施例13及比较例1～比较例3的抗眩结构，其中H1、Wa、D1、H2以及Wb的定义已详述于上述实施例中，于此不再赘述。并且，对实施例1～实施例13及比较例1～比较例3的抗眩结构进行光泽度的测量以及观察其的表面脏污的测试。在光泽度的测量中，使用分别具有550nm以及589nm的波长的光源，并利用双向反射分布函数(bidirectional reflectance distribution function；BRDF)来计算光源的入射角为60度的平均光泽度值(gloss 60)。在观察抗眩结构的表面脏污的测试中，将实施例1～实施例13及比较例1～比较例3的抗眩结构于手摸前与清洁后放置于显微镜下来观察其是否于凹洞中累积脏污，其评价基准为：当抗眩结构的表面上未累积脏污时评价为「○」；当抗眩结构的表面上累积有些微的脏污时评价「Δ」；且当抗眩结构的表面上累积有明显的脏污时评价「×」。

上述的进行光泽度的测量以及观察其的表面脏污的测试分别整理于以下的表1中，其中测量数据包括H1、Wa、D1、H2、Wb、Wa/D1+H2、H2/Wb、抗眩结构的平均光泽度值(以下以gloss 60表示)、抗眩结构的抗眩能力的评价、光泽度分布标准差(以下以glossσ表示)以及抗眩结构的表面脏污的评价。在此需说明的是，抗眩结构的抗眩能力的评价基准为：当抗眩能力好(例如抗眩结构的平均光泽度值<9且光泽度分布标准差<＝1)时评价为「○」；当抗眩能力普通(例如抗眩结构的平均光泽度值<9但光泽度分布标准差>1)时评价「Δ」；且当抗眩能力差(例如抗眩结构的平均光泽度值>9)时评价「×」。

[表1]

在表1中，上述的H1、Wa、D1、H2、Wb的单位为μm，且抗眩结构的平均光泽度值(gloss 60)与光泽度分布标准差(glossσ)的单位为GU，其中光泽度值的大小与表面对光源的反射能力成正比。

由表1可知，与比较例1～比较例3的抗眩结构相比，由于实施例1～实施例13的抗眩结构的参数H1、Wa、D1、H2以及Wb分别满足以下的关系式：2.5μm≤H1≤3.5μm、8μm≤Wa≤12μm、12μm≤D1≤18μm、0.8μm≤H2≤1.2μm以及2μm≤Wb≤4.5μm，且实施例1～实施例13的抗眩结构也分别满足上述式1与式2中的至少一者，因此实施例1～实施例13的抗眩结构具有较佳的抗眩能力及干净的表面。

综上所述，由于本发明的抗眩结构具有第一凸起结构以及第二凸起结构，且第一凸起结构以及第二凸起结构的各参数(包括第一凸起结构的高度、第一凸起结构的平均宽度、两相邻第一凸起结构之间的距离、第二凸起结构的高度以及第二凸起结构的平均宽度)满足本发明所定义的上述关系式，此外，第一凸起结构以及第二凸起结构的各参数也分别满足本发明定义的式1与式2中的至少一者，因此本发明的抗眩结构具有较佳的抗眩能力及干净的表面。

虽然结合以上实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。