CN101414019A - 免保护膜的光学集光组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种免保护膜的光学集光组件，其包含：(a)基材；(b)位于基材一侧的第一表面，所述第一表面具有聚光结构；及(c)位于基材另一侧的第二表面，其中所述第一表面和第二表面间的最大静摩擦系数，根据JIS K7125标准方法测量，介于0.3至0.7之间。本发明集光组件抗刮性佳，在制造及使用过程不会产生刮伤，因此可省去使用贴附保护膜的成本。

Description

免保护膜的光学集光组件

技术领域

本发明涉及一种集光组件，尤指一种可应用于液晶显示器中的光学集光组件。

背景技术

液晶显示器(简称「LCD」)的主要结构包含面板与背光模块两大部分，其中，面板部分包括透明电极板、液晶、配向膜、彩色滤光片、偏光片以及驱动集成电路等，而背光模块的部分包含灯管、导光板以及各种光学膜片等，背光模块的目的主要在于提供液晶显示器所需的光源。

为了提升液晶显示器的亮度、减少热量蓄积及降低光源能量损耗，目前业界最常使用的方法为在背光模块中使用各式各样的集光组件，例如3M所发展的增亮模(Brightness Enhancement Film，BEF)或棱镜片(prism film)，其是在厚度仅25~250μm的聚酯光学薄膜上利用高能UV光将特殊压克力树脂硬化成微细棱镜结构。而集光组件最主要的功能在于通过折射与内部全反射将自导光板(lightguide)或扩散板发出至四面八方散乱的光线收集，并集中至约±35度的正视角(On-axis)方向，以提高LCD的辉度。

但目前集光组件在实际的使用上仍会遇到一些问题。例如，如图1所示的集光组件10，其基材11上表面大都具有聚光结构12，若此聚光结构12的表面没有进行任何的保护处理，在后续的搬放运送过程中或是裁切过程时，便很容易因操作不慎而产生刮伤或磨损，如此便会使得集光组件的光学效果受到影响。

而目前业界一般的解决方法，如图2所示，在基材上表面的聚光结构12贴上一层上保护膜14，且在基材下表面贴上一层下保护膜13来防止刮伤，这种方法具有增加成本和制程复杂的缺点。另外业界中也有在聚光结构的另一侧涂布一层具有凹凸起伏结构9的硬罩层(hard coating)8a的方式，或如图3a所示，此方法虽可以保护基材下表面免被聚光结构12所刮伤，但却会造成聚光结构本体被破坏5(参图3b)，进而影响光学效果。

发明内容

综上所述，本发明提供一种免保护膜的光学集光组件，通过控制集光组件上下表面的摩擦系数在特定范围内，不需贴附保护膜即可达到防刮的效果，且可维持良好的辉度。

本发明的主要目的在于提供一种免保护膜的光学集光组件，其包含(a)基材；(b)位于基材一侧的第一表面，此第一表面具有聚光结构；及(c)位于基材另一侧的第二表面，其中所述第一表面和第二表面间的最大静摩擦系数，根据JIS K7125标准方法测量，是介于0.3至0.7之间。

附图说明

图1为现有技术的集光组件简单示意图；

图2为现有技术的包含保护膜的集光组件简单示意图；

图3a与3b为现有技术的包含保护膜的集光组件简单示意图；

图4为本发明光学集光组件的一实施例的示意图；

图5为本发明光学集光组件的另一实施例的示意图；

图6为本发明光学集光组件的又一实施例的示意图；

图7为本发明光学集光组件的再一实施例的示意图。

具体实施方式

在本文中所使用的用语仅为描述所述的实施例，并非用以限制本发明保护范围。举例言之，说明书中所使用的用语“一”，除非文中另有明确的解释，否则用语“一”是涵盖单数及多数形式。

在本文中，柱状结构是指多峰柱状结构或单峰柱状结构。多峰柱状结构是指由至少两个柱状结构彼此重迭所形成的联集结构，且任何两相邻柱状结构间的谷线的高度是为此二相邻柱状结构中高度较低者的高度的30％至95％；单峰柱状结构则指由单个柱状结构所构成且仅具有单一峰的结构。

在本文中，棱镜柱状结构是由两个倾斜表面所构成，所述倾斜表面可为曲面或平面，且所述二倾斜表面于棱镜顶部相交形成峰，且可各自与相邻柱状结构的另一倾斜表面在底部相交形成谷。

在本文中，弧形柱状结构是由两个倾斜平面所构成，此二倾斜平面顶部相交处系钝化形成一曲面，且此二倾斜平面可各自与相邻柱状结构的另一倾斜表面在底部相交形成谷。

在本文中，线性柱状结构是定义为柱状结构的棱线(ridge)呈直线延伸的柱状结构。

在本文中，曲线柱状结构是定义为柱状结构的棱线呈弯曲变化延伸的柱状结构，所述弯曲延伸棱线系形成适当的表面曲率变化，所述弯曲延伸棱线的表面曲率变化是以所述曲线柱状结构高度为基准的0.2％至100％，优选为所述曲线柱状结构高度为基准的1％至20％。

在本文中，铅笔硬度是指待测样品表面为一平面，以Mitsubishi铅笔，根据JISK-5400标准方法测量，所测得的硬度。

本发明的集光组件，包含一基材；此基材具有第一表面和第二表面，为避免背光模块于组装时两片集光组件相接触或在集光组件制造过程中产生堆栈，造成集光组件表面磨伤，上述第一表面和第二表面间的最大静摩擦系数，根据JIS K 7125标准方法测量，宜介于0.3至0.7之间。当摩擦系数小于0.3时，聚光结构容易塌陷，辉度降低，当摩擦系数大于0.7时，聚光结构太刚硬(stiffiness)，容易刮伤基材的第二表面或其它组件。

本发明所用的基材的材料可为任何本发明所属技术领域具有通常知识者所熟知的，例如玻璃或塑料。上述塑料基材可由一或多个高分子树脂层所构成。用以构成上述高分子树脂层的树脂的种类并无特殊限制，其例如选自以下群组：聚酯树脂(polyesterresin)，如聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)或聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate，PEN)、聚丙烯酸酯树脂(polyacrylate resin)，如聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)、聚烯烃树脂(polyolefin resin)，如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)、聚环烯烃树脂(polycycloolefin resin)、聚醯亚胺树脂(polyimide resin)、聚碳酸酯树脂(polycarbonate resin)、聚氨基甲酸酯树脂(polyurethane resin)、三醋酸纤维素(triacetyl cellulose，TAC)、聚乳酸(Polylacticacid)及其组合，但不以此为限。其中，优选为选自聚酯树脂、聚碳酸酯树脂及其组合；更佳是聚对苯二甲酸乙二酯。基材的厚度通常取决于所欲制得的光学产品的需求，一般为15微米至300微米。另外，为增加抗刮性，根据JIS K5400标准方法测量，基材的第一表面和第二表面不宜同时具有大于HB的铅笔硬度，换言之，基材至少一表面具有不大于HB的铅笔硬度，优选为基材的第一表面具有不大于HB的铅笔硬度。

本发明的集光组件的第一表面具有聚光结构，上述聚光结构用以提供集光组件所需要的光学性质，其形式并无特殊限制，可使用本发明所属技术领域中具有通常知识者所熟知的任何方式制备，例如：可与基材一起以一体成形方式制备，例如以压印(embossing)、射出(injection)等方式制得；或使用市售的聚光膜层压(lamination)于基材上；或以卷对卷式(roll to roll)连续生产技术于基材上涂布胶液固化，形成具有复数个可提供聚光效果的结构化表面，上述聚光结构的厚度并无特殊限制，通常是介于1微米至50微米的厚度，优选为5微米至35微米，尤其15微米至25微米。一般而言，聚光结构的折射率越高，辉度增益效果越好。

根据本发明的一较佳实施例，具有所述聚光结构的第一表面的形成方法，是以卷对卷式连续生产技术，在基材一侧涂布第一胶液后经固化而形成所述聚光结构，且所形成的具有聚光结构的第一表面，根据JIS K5400标准方法测量，具有不大于HB的铅笔硬度。

本发明的集光组件的第二表面可为基材原膜的一表面，或可由任何公知方式在基材上进行加工后制得，例如但不限于在基材相对于聚光结构的另一侧涂布胶液固化而形成一涂层；或以涂布方式在基材相对于聚光结构的另一侧先涂布一胶液，再以表面具凹凸结构的滚轮，以压花方式在胶液上形成一具有凹凸微结构的涂层。上述涂层的厚度并无特殊限制，通常是介于0.5至约30微米之间，优选为介于1至约10微米之间。

为使涂层具有雾度，产生某些程度的光扩散作用，可选的上述胶液包含珠粒(beads)，其例如但不限于：玻璃珠粒；金属氧化物珠粒，例如但不限于二氧化钛(TiO₂)、二氧化硅(SiO₂)、氧化锌(ZnO)、氧化铝(Al₂O₃)、氧化锆(ZrO₂)或其混合物；或塑料珠粒，例如但不限于丙烯酸酯树脂、苯乙烯树脂、氨基甲酸酯树脂、硅酮树脂或其混合物，优选为丙烯酸酯树脂、硅酮树脂或其混合物。上述珠粒的形状并无特殊限制，例如可为球形、菱形、椭圆形、米粒形、双凸透镜形(biconvex lenses)等，其平均粒径，介于约1微米至约50微米之间，上述珠粒相对于涂层中胶液固形份的量为每100重量份胶液固形份约0.1重量份至约10重量份的珠粒。在基材的第一表面不存在任何结构的情况下，以JIS K7136标准方法测量，涂层的雾度不小于3％，优选为3％至70％。

根据本发明的一较佳实施例，集光组件的第二表面的形成方法是以卷对卷式连续生产技术，在基材一侧涂布不含珠粒的第二胶液，后经固化而形成一硬罩层，为一平滑涂层，且根据JIS K5400标准方法测量，具有2B~3H的铅笔硬度。

根据本发明的另一较佳实施例，集光组件的第二表面的形成方法是以卷对卷式连续生产技术，在基材一侧涂布含塑料珠粒的第二胶液，固化而形成一非平滑涂层，且根据JIS K5400标准方法测量，具有H～3H的铅笔硬度，且以JIS K7136标准方法测量，涂层的雾度为4％至25％。

上述第一胶液和第二胶液可相同或不相同，各自包含至少一种选自由紫外线固化树脂、热固性树脂、热塑性树脂及其混合物所构成群组的树脂，其中第一胶液较佳为紫外光固化树脂；第二胶液较佳为紫外光固化树脂及热固性树脂的混合物，并通过加热和紫外光双固化(dual curing)方式处理，使形成的涂层具有卓越的耐热性和极小的体积收缩率(shrinkage)。

第一胶液及/或第二胶液可选的包含任何本发明所属技术领域中具有通常知识者已知的添加剂，其例如但不限于滑剂(slipagent)、稀释剂(diluent)、无机填料(inorganicfiller)、硬化剂(curing agent)、抗静电剂、整平剂、安定剂、荧光增白剂或紫外光吸收剂。

为增加固化后的润滑性，第一胶液及/或第二胶液可选的包含滑剂。适用于本发明的滑剂是由醯胺树脂、丙烯酸酯树脂、环烷酯类(naphthenates)、硅酮树脂及脂肪醇树脂组成的族群中选出，优选为环烷酯类或硅酮树脂。市售此类滑剂例子包含：Tego公司所生产，商品名为Rad 2300。

为避免胶液的分子量过高，黏度太大，以致于操作性变差，易于涂布时有流平性不良等缺点，可选的添加稀释剂，以调整胶液的黏度。另外，添加具链状的烷氧基(alkoxy)的稀释剂可调整胶液固化后的弹性系数(elastic modulus)使聚光组件的表面结构具有较佳的柔韧性，因此可增加光学组件的耐磨性。上述稀释剂优选为丙烯酸酯类单体，尤其单官能基的丙烯酸酯类单体，适用的稀释剂例如，但不限于选自以下群组：(甲基)丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯(2-Phenoxyl Ethyl acrylate)、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯(2-(2-ethoxyethoxy)Ethyl acrylate)、乙氧化苯氧基丙烯酸酯(EthoxylatedPhenoxyl acrylate)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(Trimethylolpropane Triacrylate)、聚乙二醇二丙烯酸酯(polyethylene glycol diacrylate)、异丙苯基苯氧基乙基丙烯酸酯(Cumyl Phenoxyl Ethyl Acrylate)、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯(Propoxylatedneopentyl glycol diacrylate)、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(EthoxylatedTrimethylolpropane Triacrylate)、乙氧化双酚A二丙烯酸酯(EthoxylatedBisphenol-A Diacrylate)、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(PropoxylatedTrimethyloipropane Triacrylate)、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯(PropoxylatedNeopentyl Glycol Diacrylate)、二季戊四醇六丙烯酸酯(DipentaerythritolHexaacrylate DPHA)及彼等的组合。市售此类单体例子包含：由Eternal公司生产，商品名为EM2108

、EM210

、EM2103

、EM211

、EM224

、EM231

、EM226

、EM326

、EM2261

、EM2251

者及由新中村公司所生产，商品名为A-LEN10或A-BPEFA等。

此外，为避免因聚光结构塌陷现象影响光学性质，第一胶液及/或第二胶液优选为于胶液中添加无机填料，以避免因聚光结构塌陷现象影响光学性质。此外，无机填料也具有提升液晶显示器面板的辉度(brightness)的功效。可用于本发明的无机填料为本发明所属技术领域中具有通常知识者所熟知者，其例如但不限于氧化锌、二氧化硅、钛酸锶、氧化锆、氧化铝、碳酸钙、二氧化钛、硫酸钙、硫酸钡或其混合物，优选为二氧化钛、氧化锆、二氧化硅、氧化锌或其混合物。上述无机填料具有10奈米至350奈米的粒径大小，优选为介于50奈米至150奈米之间。

为了提高分子与分子间的交联度(crosslinking)，第一胶液及/或第二胶液可选的添加硬化剂，其例如但不限于异氰酸酯(isocyanate)、二异氰酸酯(diisocyanate)或聚异氰酸酯(polyisocyanate)。

适用于本发明的紫外光固化树脂的实例例如包括丙烯酸酯类树脂(acrylateresins)，上述丙烯酸酯类树脂的种类例如但不限于甲基丙烯酸酯树脂(methacrylateresin)、丙烯酸氨基甲酸酯(urethane acrylate)树脂、聚酯丙烯酸酯(polyesteracrylate)树脂、环氧丙烯酸酯(epoxy acrylate)树脂或其混合物，优选为甲基丙烯酸酯树脂。

可用于本发明的热固性树脂，其平均分子量一般介于10⁴至2×10⁶之间，优选为介于2×10⁴至3×10⁵之间，尤其介于4×10⁴至10⁵之间。本发明的热固性树脂可选自含有羧基(-COOH)及/或羟基(-OH)的聚酯树脂、环氧树脂、聚(甲基)丙烯酸酯树脂、聚醯胺树脂、氟素树脂、聚醯亚胺树脂、聚胺基甲酸酯树脂、醇酸树脂(alkyd resin)及其混合物所组成的群组，优选为含有羧基及/或羟基的聚(甲基)丙烯酸酯树脂。

可用于本发明的热塑性树脂可选自聚酯树脂；聚甲基丙烯酸酯树脂，如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)；及彼等的混合物所组成的群组。

当使用热固性树脂或热塑性树脂时，可选的添加溶剂。可用于本发明的溶剂，为熟悉此项技术的人士所熟知者，其例如可为苯类、酯类或酮类或其混合物。苯类溶剂的非限制性实例包括，苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、三甲基苯或苯乙烯或其混合物。酯类溶剂的非限制性实例如包括，乙酸乙酯、乙酸丁酯、碳酸二乙酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙氧基乙酯、乙酸乙氧基丙酯或单甲基醚丙二醇酯或其混合物。酮类溶剂的非限制性实例包括丙酮、甲基乙基酮或甲基异丁基酮或其混合物。

根据本发明的一具体实施例，用于形成上述第一表面的聚光结构的第一胶液为丙烯酸酯类树脂，其包含聚合单体、交联剂(crosslinking agent)和光引发剂。适当的聚合单体例如包括环氧二丙烯酸酯(epoxy diacrylate)、卤化环氧二丙烯酸酯(halogenatedepoxy diacrylate)、甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate)、丙烯酸异冰片酯(isobornyl acrylate)、2-苯氧基乙基丙烯酸酯(2-phenoxy ethyl acrylate)、丙烯醯胺(acrylamide)、苯乙烯(styrene)、卤化苯乙烯(halogenated styrene)、丙烯酸(acrylic acid)、(甲基)丙烯腈((meth)acrylonitrile)、芴衍生物二丙烯酸酯(fluorene derivative diacrylate)、丙烯酸联苯基环氧乙酯(biphenylepoxyethylacrylate)、联苯氧基乙基丙烯酸酯(Polyethylene glycol o-phenylphenyl etheracrylate)、卤化丙烯酸联苯基环氧乙酯(halogenated biphenylepoxyethyl acrylate)、烷氧化环氧二丙烯酸酯(alkoxylated epoxy diacrylate)、卤化烷氧化环氧二丙烯酸酯(halogenated alkoxylated epoxy diacrylate)、脂肪族胺基甲酸酯二丙烯酸酯(aliphatic urethane diacrylate)、脂肪族氨基甲酸酯六丙烯酸酯(aliphatic urethanehexaacrylate)、芳香族氨基甲酸酯六丙烯酸酯(aromatic urethane hexaacrylate)、双酚A环氧二丙烯酸酯(bisphenol-A epoxy diacrylate)、酚醛清漆环氧丙烯酸酯(novolac epoxy acrylate)、聚酯丙烯酸酯(polyester acrylate)、聚酯二丙烯酸酯(polyester diacrylate)、丙烯酸酯封端的氨基甲酸酯寡聚物(acrylate-cappedurethane oligomer)、或彼等的混合物。优选为聚合单体是卤化环氧二丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、芴衍生物二丙烯酸酯、联苯氧基乙基丙烯酸酯、脂肪族氨基甲酸酯二丙烯酸酯、脂肪族氨基甲酸酯六丙烯酸酯、或芳香族氨基甲酸酯六丙烯酸酯。

市售聚合单体的实例包括：由Sartomer公司生产，商品名为SR454

、SR494

、SR9020

、SR9021

或SR9041

者；由Eternal公司生产，商品名为EM210

、EM2108

者；由UCB公司生产，商品名为Ebecryl 600

、Ebecryl 830

、Ebecryl 3605

或Ebecryl 6700

者；及由新中村公司所生产，商品名为A-LEN10或A-BPEFA等。

适用的交联剂可为单体或寡聚物，例如为具有一或多个官能基的丙烯酸酯，优选为为具多官能基者，以提高玻璃转化温度。上述具有一或多个官能基的丙烯酸酯的种类系为本发明所属技术领域中具有通常知识者所熟知者，例如但不限于：(甲基)丙烯酸酯；氨基甲酸酯丙烯酸酯(urethane acrylate)，如脂肪族氨基甲酸酯丙烯酸酯(aliphaticurethane acrylate)、脂肪族氨基甲酸酯六丙烯酸酯(aliphatic urethane hexaacrylate)或芳香族氨基甲酸酯六丙烯酸酯(aromatic urethane hexaacrylate)；聚酯丙烯酸酯(polyester acrylate)，如聚酯二丙烯酸酯(polyester diacrylate)；环氧丙烯酸酯(epoxy acrylate)，如双酚A环氧二丙烯酸酯(bisphenol-A epoxydiacrylate)、2-羟基-3-苯氧丙基丙烯酸酯；酚醛环氧丙烯酸酯(novolac epoxy acrylate)；优选为(甲基)丙烯酸酯，其可具有二或多个官能基，优选为具多官能基者。

适用于本发明的(甲基)丙烯酸酯的实例，例如但不限于：三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯(tripropylene glycol di(meth)acrylate)、1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯(1，4-butanediol di(meth)acrylate)、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯(1，6-hexanedioldi(meth)acrylate)、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯(polyethyleneglycoldi(meth)acrylate)、烯丙基化二(甲基)丙烯酸环己酯(allylated cyclohexyldi(meth)acrylate)、二(甲基)丙烯酸异氰酸酯(isocyanurate di(meth)acrylate)、乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(ethoxylated trimethylol propanetri(meth)acrylate)、丙氧基化甘油三(甲基)丙烯酸酯(propoxylated glyceroltri(meth)acrylate)、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(trimethylol propanetri(meth)acrylate)、三(丙烯氧乙基)异氰酸酯(tris(acryloxyethyl)i socyanurate)或彼等的混合物。

可用于本发明之市售丙烯酸酯包括：由Sartomer公司生产，商品名为SR454

、SR494

、SR9020

、SR9021

或SR9041

者；由Eternal公司生产，商品名为624-100

者、6161-100

者；及由UCB公司生产，商品名为Ebecryl 600

、Ebecryl 830

、Ebecryl 3605

或Ebecryl 6700

者等。

适用于本发明的光引发剂并无特殊限制，经光照射后会产生自由基，而透过自由基的传递引发聚合反应者。其例如可选自二苯甲酮(benzophenone)、二苯乙醇酮(benzoin)、二苯乙二酮(benzil)、2，2-二甲氧基-1，2-二苯基乙-1-酮(2，2-dimethoxy-1，2-diphenylethan-l-one)、1-羟基环己基苯基酮(1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone)、2，4，6-三甲基苯甲醯基二苯基膦氧化物(2，4，6-trimethylbenzoyl diphenyl phosphine oxide；TPO)及其组合所构成群组，优选为二苯甲酮。

上述的聚光结构形式为本发明所属技术领域中具有通常知识者所熟知的，其例如但不限于：规则或不规则的柱状结构、圆锥状结构、立体角结构、橘瓣形块状结构、透镜状结构及胶囊状结构或其组合等，优选为规则的柱状结构。上述柱状结构可为线性(linear)、曲线(serpentine)或折线(zigzag)，优选为线性，且相邻的两线性柱状结构可平行或不平行，上述柱状结构的峰高度可不沿延伸方向变化或沿延伸方向变化。上述柱状结构的峰高度沿延伸方向变化是指上述柱状结构中至少有部分位置的高度是随机或规则性沿结构主轴位置变化，其变化幅度至少为标称高度(或平均高度)的百分之三，优选为其变化幅度为该标称高度的百分之五至百分之五十之间。

本发明所使用的柱状结构可等高或不等高、等宽或不等宽，其高度取决于所欲得光学产品的需求，一般是介于1微米至50微米之间之范围，优选为介于5微米至35微米之间的范围，尤其是介于15微米至30微米之间的范围。

本发明的聚光结构的柱状结构包含至少一单峰柱状结构，本发明聚光结构的柱状结构可为弧形柱状结构、棱镜柱状结构或其混合。为兼具高辉度和抗刮性，弧形柱状结构顶部的曲率半径不大于4微米，优选为介于0.1微米至3微米之间，各个柱状结构的曲率半径，彼此可相同或不相同。上述柱状结构较佳为对称柱状结构，使用对称柱状结构不但可简化加工方法且较易控制集光效果。本发明所使用的棱镜柱状结构或弧形柱状结构的顶角角度可彼此相同或不相同，其介于40°至120°之间，优选为介于60°至120°之间。

当本发明的聚光结构包含两种(例如以x1及x2表示)或两种以上(例如以x1，x2，x3，…表示)的不同的柱状结构时，上述柱状结构为多峰柱状结构或单峰柱状结构，且可以任何适当的顺序排列，可为一随机结构，其排列方式例如但不限于：x1x1x2x1x2x1、x1x2x1x1x2等；也可为一重复结构，其排列方式例如但不限于：x1x2x1x2x1x2、x1x1x2x1x1x2等，优选为两种不同柱状结构所构成的重复排列结构。

根据本发明的一较佳实施例，聚光结构包含复数个棱镜柱状结构，上述柱状结构为线性柱状结构且互相平行，如图4所示。图4的实施例中聚光结构41的柱状结构为等高、等宽且具有相同的顶角角度的单峰棱镜柱状结构411。

根据本发明的另一较佳实施例，聚光结构包含复数个柱状结构，上述柱状结构为线性柱状结构，且部分柱状结构的峰高度沿延伸方向变化，如图5所示。上述聚光结构的柱状结构为等高、等宽且具有相同的顶角角度的单峰棱镜柱状结构。且上述柱状结构包含由峰高度沿延伸方向变化的单峰线性柱状结构340(x1)及峰高度不沿延伸方向变化的单峰线性柱状结构330(x2)所构成，上述柱状结构以相互交替的重复结构排列(x1x2x1x2)。

根据本发明的再一较佳实施例，聚光结构包含复数个柱状结构，上述柱状结构为线性柱状结构，至少两个以上的柱状结构彼此互不平行，由此降低光学干涉现象。上述互不平行的柱状结构可为互不平行的棱镜柱状结构、互不平行的弧形柱状结构，互不平行的棱镜柱状结构及弧形柱状结构或彼等的组合。上述不平行的柱状结构于微结构层中可呈已相交或未相交的形式。图6为一具有互不平行的棱镜柱状结构的微结构层的示意图(俯视图)。如图6所示，本发明光学膜的微结构层可包含互不平行的柱状结构(例如：已相交之不平行柱状结构61、未相交之不平行柱状结构62)及相互平行的柱状结构63。

图7是本发明集光组件的一实施例的示意图。如图7所示，本发明集光组件包含一基材701及位于基材一侧的第一表面，上述第一表面具有复数个棱镜柱状结构702；及位于基材另一侧的第二表面的涂层703，其中两个集光组件的接触区域为704。

本发明的集光组件根据JIS K7136标准方法，测量全光线透过率不低于60％，优选为高于80％，更佳为90％或90％以上。根据一较佳具体实施例，本发明所制得的集光组件，其第一表面及第二表面皆有抗静电处理，其表面阻抗皆低于10¹³奥姆/米平方(Ω/□)，优选为10⁸~10¹²奥姆/米平方(Ω/□)。

本发明的集光组件具有至少1.49的高折射率，优选为折射率是介于1.5至1.6之间，可提供良好的光学增益值；且因涂层中不含卤素，不会污染环境。本发明的集光组件可使用于灯源装置中，例如广告灯箱、平面显示器或LED照明设备等，尤其是可使用于液晶显示器的背光模块中。本发明的集光组件可防止在运送或操作过程中被刮伤，也不易沾附灰尘，且透明度高，故本发明的集光组件可不用贴覆保护膜即可达到保护的作用，省却黏、撕保护膜的制程，其不仅使背光模块组装时的便利性大为提高，也可减少成本。

以下实施例将针对本发明集光组件以及其制备方法提供进一步的说明。

实施例

胶液A-F的制备

根据以下描述的方式制备胶液A-F，各配方的组成如表1所列。

首先，将各组份以表1所列的重量比例混合，再于50°C的温度下，以转速1,000rpm搅拌，形成一胶态可聚合组合物。

表1

(a)：交联剂(长兴公司所生产，624-100

)

(b)：交联剂(长兴公司所生产，6161-100

)

(c)：单体(新中村公司所生产，A-LEN10)

(d)：稀释剂(长兴公司所生产，EM210

)

(e)：稀释剂(长兴公司所生产，EM211

)

(f)：光引发剂(Ciba公司所生产，I184)

(g)：滑剂(Tego公司所生产，Rad2300)

(h)：热固性树脂(长兴公司所生产，7365-S-30)

(i)：热固性树脂(长兴公司所生产，ETERFLON4267-P-50)

(j)：硬化剂(长兴公司所生产，N612)

(k)：溶剂(乙酸乙酯，李长荣化学所生产)

(l)：珠粒(积水化成公司所生产，SSX-102)

实施例1

将胶态可聚合组合物胶液D涂布于一聚苯二甲酸乙二酯(PET)基材上(型号U34

，TORAY公司所生产)，以形成一平滑涂层，接着，于常温下，以UV光能量射线照射上述涂层，使之固化。得到具有厚度为5微米的涂层的光学膜。之后，在基材另一面，将胶态可聚合组合物胶液A涂布在上述基材上，以形成涂层，然后利用滚轮压花方式在涂层上形成一棱镜柱状花纹。同时以UV光能量射线照射该涂层，使之固化。得到具有棱镜高度为25微米的涂层的光学膜。

实施例2

将胶态可聚合组合物胶液D涂布在一聚苯二甲酸乙二酯(PET)基材上(型号U34

，TORAY公司所生产)，以形成一平滑涂层，然后利用表面具凹凸结构之滚轮以压花方式在涂层上形成一表面凹凸起伏结构。同时以UV光能量射线照射上述涂层，使之固化。得到具有厚度为5微米的涂层的光学膜。之后，于基材另一面，将胶态可聚合组合物胶液A涂布在上述基材上，以形成涂层，然后利用滚轮压花方式在涂层上形成一棱镜柱状花纹。同时以UV光能量射线照射该涂层，使之固化。得到具有棱镜高度为25微米的涂层的光学膜。

实施例3

将胶态可聚合组合物胶液D涂布在一聚苯二甲酸乙二酯(PET)基材上(型号U34

，TORAY公司所生产)，以形成一平滑涂层，同时以UV光能量射线照射上述涂层，使之固化。得到具有厚度为5微米的涂层的光学膜。之后，在基材另一面，将胶态可聚合组合物胶液B涂布在上述基材上，以形成涂层，然后利用滚轮压花方式在涂层上形成一棱镜柱状花纹。同时以UV光能量射线照射该涂层，使之固化。得到具有棱镜高度为25微米的涂层的光学膜。

实施例4

将胶态可聚合组合物胶液F涂布在一聚苯二甲酸乙二酯(PET)基材上(型号U34

，TORAY公司所生产)，以形成一表面凹凸起伏涂层，接着，经100℃干燥1分钟后，再以UV光能量射线照射上述涂层，使之固化。得到具有厚度为5微米的涂层的光学膜。之后，在基材另一面，将胶态可聚合组合物胶液C涂布在上述基材上，以形成涂层，然后利用滚轮压花方式在涂层上形成一棱镜柱状花纹。同时以UV光能量射线照射该涂层，使之固化。得到具有棱镜高度为25微米的涂层的光学膜。

实施例5

将胶态可聚合组合物胶液D涂布在一聚苯二甲酸乙二酯(PET)基材上(型号U34

，TORAY公司所生产)，以形成一表面凹凸起伏涂层，同时在常温下，以UV光能量射线照射上述涂层，使之固化。得到具有厚度为5微米的涂层的光学膜。之后，在基材另一面，将胶态可聚合组合物胶液C涂布在上述基材上，以形成涂层，然后利用滚轮压花方式在涂层上形成一棱镜柱状花纹。同时以UV光能量射线照射该涂层，使之固化。得到具有棱镜高度为25微米的涂层的光学膜。

实施例6

将胶态可聚合组合物胶液E涂布在一聚苯二甲酸乙二酯(PET)基材上(型号U34

，TORAY公司所生产)，以形成一平滑涂层，经100℃干燥1分钟后，再以UV光能量射线照射该涂层，使之固化。得到具有厚度为5微米的涂层的光学膜。之后，在基材另一面，将胶态可聚合组合物胶液A涂布在上述基材上，以形成涂层，然后利用滚轮压花方式在涂层上形成一棱镜柱状花纹。同时以UV光能量射线照射上述涂层，使之固化。得到具有棱镜高度为25微米的涂层的光学膜。

实施例7

将胶态可聚合组合物胶液D涂布在一聚苯二甲酸乙二酯(PET)基材上(型号U34

，TORAY公司所生产)，以形成一表面平滑涂层，同时在常温下，以UV光能量射线照射该涂层，使之固化。得到具有厚度为5微米的涂层的光学膜。之后，在基材另一面，将胶态可聚合组合物胶液A涂布于上述基材上，以形成涂层，然后利用滚轮压花方式在涂层上形成一弧形柱状花纹。同时以UV光能量射线照射上述涂层，使之固化。得到具有棱镜高度为25微米顶部的曲率半径为3微米的涂层的光学膜。

比较例1

将胶态可聚合组合物胶液A涂布于一聚苯二甲酸乙二酯(PET)基材上(型号U34

，TORAY公司所生产)，以形成涂层，然后利用滚轮压花方式于涂层上形成一棱镜柱状花纹。同时以UV光能量射线照射上述涂层，使之固化。得到具有棱镜高度为25微米的涂层的光学膜。

比较例2

将胶态可聚合组合物胶液F涂布在一聚苯二甲酸乙二酯(PET)基材上(型号U34

，TORAY公司所生产)，以形成一表面凹凸起伏涂层，经100℃干燥1分钟后，再以UV光能量射线照射上述涂层，使之固化。得到具有厚度为5微米的涂层之光学膜。之后，在基材另一面，将胶态可聚合组合物胶液A涂布在上述基材上，以形成涂层，然后利用滚轮压花方式在涂层上形成一棱镜柱状花纹。同时以UV光能量射线照射该涂层，使之固化。得到具有棱镜高度为25微米的涂层的光学膜。

测试方法：

铅笔硬度试验：利用铅笔硬度试验机【Elcometer 3086，SCRATCH BOY】，以Mitsubishi铅笔用JIS K-5400方法测试待测样品的第一及第二表面的铅笔硬度，其中第一表面先以相同的胶液填平固化后再做测试，测试所得结果如下列表2所示。

最大静摩擦系数测试：利用摩擦系数试验机【TOYOSEIKI公司，系抱合力试验机】以JIS K-7125方法，待测样品大小63mm X 63mm，以试验行程150mm，试验速度100mm/minute，荷重20N，测量待测样品第一表面与第二表面间的最大静摩擦系数(μs)，测试所得结果如下列表2所示。

耐刮试验：利用线性耐磨试验机[TABER5750]于350公克的重量平台(面积长宽20mm×20mm)上贴黏置待测样品膜片(长宽20mm×20mm)，以其第一表面的聚光结构直接测试第二表面的重压耐刮能力，以试验行程0.5inch，10cycle/min的速度进行10cycles耐刮测试，再观察试验后聚光结构外观以及第二表面是否有被刮伤，测试所得结果如下列表2所示。

表2

 

	第一表面涂层/第二表面涂层	第一表面结构	第二表面结构	第一表面铅笔硬度	第二表面铅笔硬度	最大静摩擦系数(μs)	耐刮试验
								实施例1	胶液A/胶液D	棱镜柱状	平滑	H	HB	0.46	无刮伤
实施例2	胶液A/胶液D	棱镜柱状	凹凸起伏	H	HB	0.41	无刮伤
								实施例3	胶液B/胶液D	棱镜柱状	平滑	H	HB	0.44	无刮伤
实施例4	胶液C/胶液F	棱镜柱状	凹凸起伏	HB	H	0.33	无刮伤
								实施例5	胶液C/胶液D	棱镜柱状	平滑	HB	HB	0.31	无刮伤
实施例6	胶液A/胶液E	棱镜柱状	平滑	H	2B	0.31	无刮伤
								实施例7	胶液A/胶液D	弧形柱状	平滑	H	HB	0.37	无刮伤
比较例1	胶液A/无	棱镜柱状	平滑	H	HB	0.75	有刮伤
								比较例2	胶液A/胶液F	棱镜柱状	凹凸起伏	H	H	0.45	有刮伤

1.由表2中实施例1，2，3，4，5，6及7的结果可知，本发明集光组件的最大静摩擦系数μs皆小于0.7，且第一或第二表面至少有一表面铅笔硬度不大于HB时，聚光结构不会刮伤；实施例1，2，3，6及7为第二表面铅笔硬度不大于HB，实施例4为第一表面铅笔硬度不大于HB，实施例5为第一及第二表面铅笔硬度皆不大于HB，特别是，第二表面结构可为平滑或是凹凸起伏(参阅表2中实施例1与实施例2)，或是可改变第一表面的聚光结构的胶液组成(参阅表2中实施例1与实施例3)，或是聚光结构可为棱镜柱状或弧形柱状结构(参阅表2中实施例1与实施例7)，或是第一表面铅笔硬度不大于HB的情况下第二表面涂层的胶液可加入珠粒(参阅胶液F以及表2中的实施例4)。

2.由表2可知，实施例1，3，5，6，7及比较例1的第二表面结构皆为平滑，且第二表面的铅笔硬度不大于HB，因比较例1最大静摩擦系数(μs)不小于0.7，造成聚光结构有刮伤现象。

3.由表2可知，实施例2，4及比较例2的第二表面结构皆为凹凸起伏，特别是，比较例1的最大静摩擦系数(μs)小于0.7，因聚光组件之第一及第二表面的铅笔硬度皆大于HB，造成聚光结构有刮伤现象。

以上实施例用于对本发明作进一步说明，并非用以限制本发明之范围。任何熟悉此项技艺的人士可轻易达成的修饰及改变均包括于本案说明书揭示内容及所附申请专利范围的范围内。

Claims (22)

1.一种免保护膜的光学集光组件，其特征在于：包含：(a)基材；

(b)位于基材一侧的第一表面，所述第一表面具有聚光结构；及

(c)位于基材另一侧的第二表面，

其中所述第一表面和第二表面间的最大静摩擦系数，根据JIS K7125标准方法测量，介于0.3至0.7之间。

2.如权利要求1所述的集光组件，其特征在于：所述聚光结构的形式选自于由柱状结构、圆锥状结构、立体角结构、透镜状结构、波状结构、弧形块状结构及其混合所组成的群组。

3.如权利要求2所述的集光组件，其特征在于：所述聚光结构的形式为柱状结构，所述柱状结构具有相同高度、宽度及顶角角度。

4.如权利要求1所述的集光组件，其特征在于：所述聚光结构的形式为柱状结构，所述柱状结构包含由峰高度沿延伸方向变化的线性柱状结构和峰高度不沿延伸方向变化的线性柱状结构所构成的重复排列结构。

5.如权利要求2所述的集光组件，其特征在于：所述柱状结构是呈直线延伸、曲线延伸或折线延伸的柱状结构。

6.如权利要求2所述的集光组件，其特征在于：所述柱状结构的顶角角度介于40°至120°之间。

7.如权利要求1所述的集光组件，其特征在于：至少一表面根据JIS K5400标准方法测量，具有不大于HB的铅笔硬度。

8.如权利要求1所述的集光组件，其特征在于：所述第二表面进一步包含一涂层。

9.如权利要求8所述的集光组件，其特征在于：所述涂层的厚度介于0.5微米至30微米之间。

10.如权利要求8所述的集光组件，其特征在于：所述涂层是平滑状。

11.如权利要求8所述的集光组件，其特征在于：所述涂层是非平滑状。

12.一种免保护膜的光学集光组件，其特征在于：包含：

(a)塑料基材；

(b)位于基材一侧的第一表面，所述第一表面具有聚光结构，其包含复数个线形柱状结构；及

(c)位于基材另一侧之第二表面，所述第二表面包含一涂层，其中所述第一表面和第二表面间的最大静摩擦系数，根据JIS K7125标准方法测量，介于0.3至0.7之间。

13.如权利要求12所述的集光组件，其特征在于：所述柱状结构具有相同高度、宽度及顶角角度，且互相平行。

14.如权利要求12所述的集光组件，其特征在于：至少两个以上的柱状结构彼此互不平行。

15.如权利要求12所述的集光组件，其特征在于：所述柱状结构为弧形柱状结构，且其顶部的曲率半径不大于4微米。

16.如权利要求12所述的集光组件，其特征在于：所述柱状结构为棱镜柱状结构。

17.如权利要求12所述的集光组件，其特征在于：所述柱状结构为弧形柱状结构和棱镜柱状结构的混合。

18.如权利要求12所述的集光组件，其特征在于：至少一表面根据JIS K5400标准方法测量，具有不大于HB的铅笔硬度。

19.如权利要求12所述的集光组件，其特征在于：所述聚光结构的形成方法是以第一胶液经固化而形成，且所形成的具有聚光结构的第一表面，根据JIS K5400标准方法测量，具有不大于HB的铅笔硬度。

20.如权利要求12所述的集光组件，其特征在于：所述涂层是平滑状，根据JIS K5400标准方法测量，具有2B~3H的铅笔硬度。

21.如权利要求12所述的集光组件，其特征在于：所述涂层包含珠粒，且是非平滑状，根据JIS K5400标准方法测量，具有H～3H的铅笔硬度。

22.如权利要求19所述的集光组件，其特征在于：第一胶液为紫外光固化树脂，可选的包含添加剂，所述添加剂选自于滑剂、稀释剂、无机填料、硬化剂、抗静电剂、整平剂、安定剂、荧光增白剂或紫外光吸收剂及其混合所组成的群组。

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