CN102338901A

CN102338901A - 相位差薄膜及其制造方法与滚轮的制造方法

Info

Publication number: CN102338901A
Application number: CN2011102519599A
Authority: CN
Inventors: 吴丰旭; 吴龙海
Original assignee: BenQ Materials Corp
Current assignee: BenQ Materials Corp
Priority date: 2011-08-30
Filing date: 2011-08-30
Publication date: 2012-02-01

Abstract

本发明关于一种相位差薄膜及其制造方法与滚轮的制造方法。相位差薄膜包括基材、图案化结构树脂层及相位延迟层。图案化结构树脂层位于基材上。图案化结构树脂层具有多个第一区域及多个第二区域。图案化结构树脂层包括多个微沟槽。该多个微沟槽方向与该多个第一及第二区域的带状延伸方向呈45度夹角。设置液晶材料层于该图案化结构树脂层上并与该配向微结构配向以形成该相位延迟层，其中位于该多个第一区域上方的液晶材料层提供第一相位延迟值，位于该多个第二区域上方的液晶材料层提供第二相位延迟值。第一相位延迟值与第二相位延迟值的相位差为180°。本发明制造的滚轮可快速且精确地以压印方式制造出相位差薄膜。

Description

相位差薄膜及其制造方法与滚轮的制造方法

技术领域

本发明是关于一种相位差薄膜及其制造方法与滚轮的制造方法，且特别是关于一种具有至少两种相位延迟值的相位差薄膜及其制造方法与滚轮的制造方法。

背景技术

随着显示科技的进步，发展出一种相位差薄膜。透过相位差薄膜可产生光学上的不同的相位延迟，进而产生立体视觉效果。相位差薄膜可应用于立体显示眼镜、立体显示电视等立体显示科技。

相位差薄膜是透过微小纹路让液晶分子得以产生不同的配向效果。再透过不同区域的厚度设计，使液晶分子在不同区域产生不同的相位延迟效果。

相位差薄膜的微小纹路是影响光学效果的关键因素。为了增加相位差薄膜的应用广度，产业界均投入相当的资金与设备研究各式相位差薄膜的设计，以使立体显示科技能够进一步向前迈进。

并且，相位差薄膜必须维持在一定程度的精确度，才能确保其光学品质。然而，在精确度的要求下，相位差薄膜的制造速度无法有效提升。因此，研究人员目前均致力于发展一种工具来快速且精准地制造相位差薄膜，以符合产业界的需求。

发明内容

本发明是关于一种相位差薄膜及其制造方法与滚轮的制造方法，其利用雕刻工具对滚轮进行雕刻，并利用摩擦片对滚轮进行摩擦，以使滚轮的表面呈现特殊刻纹。具有特殊刻纹的滚轮进而可快速且精确地以压印方式制造出相位差薄膜。而相位差薄膜所产生不同的相位延迟值，进而可应用于立体显示技术。

本发明一方面，提出一种用于制造相位差薄膜的滚轮的制造方法。用于制造相位差薄膜的滚轮的制造方法包括以下步骤。提供滚轮，该滚轮具有转轴及滚轮表面。提供雕刻工具，该雕刻工具具有雕刻端。该雕刻工具以第一深度沿该滚轮的转动方向雕刻该滚轮表面以形成具有该第一深度的环槽结构。提供摩擦片，该摩擦片具有粗糙表面。以该摩擦片的该粗糙表面摩擦该环槽结构及该滚轮表面，以在该环槽结构及该滚轮表面上摩擦出多个刻纹，其中该多个刻纹与该滚轮的该转动方向呈45度夹角。

于本发明一较佳实施例中，该雕刻工具的该雕刻端的表面平坦。

于本发明一较佳实施例中，摩擦出该多个刻纹的该步骤更包括：设置该滚轮于该摩擦片上，该滚轮与该摩擦片的相对运动方向与该滚轮的转轴呈45度夹角；来回滚动该滚轮。

于本发明一较佳实施例中，该摩擦片包括润滑剂及多个二氧化硅粒子。

本发明另一方面，提出一种相位差薄膜的制造方法。该相位差薄膜包括相位延迟层。该相位延迟层包括多个第一相位延迟区以及多个第二相位延迟区，第一相位延迟区与第二相位延迟区的相位延迟差为180°。相位差薄膜的制造方法包括以下步骤。提供基材。涂布可固化树脂于该基材上。以滚轮压印该可固化树脂以形成图案化结构树脂层，该图案化结构树脂层包括多个第一区域及多个第二区域，且该多个第一区域及该多个第二区域相互间平行间隔排列，且组合为该栅状带形结构，并同时在该多个第一区域的底表面及该多个第二区域的顶表面形成配向微结构，该配向微结构包括多个微沟槽且该多个微沟槽与该多个第一及第二区域的带状延伸方向呈45度夹角。固化该图案化结构树脂层。以及设置液晶材料于该图案化结构树脂层上并与该配向微结构配向以形成该相位延迟层，其中位于该多个第一区域上方的该液晶材料形成该多个第一相位延迟区，位于该多个第二区域上方的该液晶材料形成该多个第二相位延迟区。

于本发明一较佳实施例中，该液晶材料直接接触该图案化结构树脂层并与该配向微结构配向。

本发明再一方面，提出一种相位差薄膜的制造方法，该相位差薄膜的制造方法中所使用的滚轮是依上述的滚轮的制造方法制作。

本发明另一方面，提出一种相位差薄膜。相位差薄膜包括基材、图案化结构树脂层及相位延迟层。图案化结构树脂层位于基材上。该图案化结构树脂层具有多个第一区域及多个第二区域，其中该多个第一区域及该多个第二区域组合为栅状带形结构，且该多个第二区域为栅状浮雕结构，该多个第二区域并与该多个第一区域相互平行间隔排列，该图案化结构树脂层包括配向微结构，该配向微结构位于该图案化结构树脂层的该多个第一区域的底表面及该多个第二区域的顶表面。该配向微结构包括多个微沟槽，该多个微沟槽方向与该多个第一及第二区域的带状延伸方向呈45度夹角。相位延迟层设置于该图案化结构树脂层上并与配向微结构配向。位于该多个第一区域上方的该液晶层提供第一相位延迟值，位于该多个第二区域上方的该液晶层提供第二相位延迟值，且该第一相位延迟值与该第二相位延迟值之差为180°。

于本发明一较佳实施例中，各第一区域的宽度等于各第二区域的宽度。

于本发明一较佳实施例中，该液晶层直接接触该图案化结构树脂层。

于本发明一较佳实施例中，该液晶层包括垂直排列型液晶材料。

于本发明一较佳实施例中，各微沟槽的宽度、相邻的两个该多个微沟槽的间距相同。

本发明提供的用于制造相位差薄膜的滚轮的制造方法，利用雕刻工具对滚轮进行雕刻，并利用摩擦片对滚轮进行摩擦，以使滚轮的表面呈现特殊刻纹。具有特殊刻纹的滚轮的好处在于，可快速且精确地以压印方式制造出相位差薄膜，从而可提高生产效率。

附图说明

图1绘示本实施例的相位差薄膜的示意图。

图2绘示图1的图案化结构树脂层的立体示意图。

图3绘示本实施例的相位差薄膜的制造方法的流程图。

图4A～4E绘示图3的各步骤的示意图。

图5绘示本实施例用于制造相位差薄膜的滚轮的制造方法的流程图。

图6A～6D绘示图5的各步骤的示意图。

具体实施方式

以下是提出实施例进行详细说明，其利用雕刻工具对滚轮进行雕刻，并利用摩擦片对滚轮进行摩擦，以使滚轮的表面呈现特殊刻纹。具有特殊刻纹的滚轮进而可快速且精确地以压印的方式制造出相位差薄膜。而相位差薄膜所产生不同的相位延迟值，进而可应用于立体显示技术。然而，实施例仅用以作为范例说明，并不限缩本发明的保护范围。此外，实施例中的图式省略部份元件，以清楚显示本发明的技术特点。

请参照图1，其绘示本实施例的相位差薄膜100的示意图。相位差薄膜100包括基材110、图案化结构树脂层120及相位延迟层130。基材110为透明的软性基板，其材质例如是聚对苯二甲酸二乙酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、三醋酸纤维素(triacetyl cellulose，TAC)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)和环烯烃聚合物(cyclo-olefin polymer，COP)。该基材110的厚度为30um-300um(微米)。图案化结构树脂层120位于基材110上。图案化结构树脂层120为透明树脂。相位延迟层130设置于图案化结构树脂层120上。相位延迟层130例如是液晶材料。该液晶材料可以例如是垂直排列型(Vertical Alignment，VA)液晶材料。在本实施例中，相位延迟层130的液晶材料已经固化，且其内部的液晶材料已经固定排列方向。光线通过相位延迟层130时，将产生相位延迟的现象。

请参照图2，其绘示图1的图案化结构树脂层120的立体示意图。图案化结构树脂层120具有多个第一区域121a及多个第二区域121b。多个第一区域121a与多个第二区域121b相互平行间隔排列，且皆朝Y轴方向延伸。该多个第一区域121a及该多个第二区域121b组合为栅状带形结构121。其中，该多个第一区域121a为栅状浮雕结构。

就第一区域121a及第二区域121b的关系而言，各个第一区域121a的宽度W121a等于各个第二区域121b的宽度W121b，第一区域121a的宽度W121a及第二区域121b的宽度W121b例如是250微米(μm)至700微米(μm)。各个第二区域121b的深度D121b例如是1微米(μm)至3微米(μm)。

如图2所示，图案化结构树脂层120包括配向微结构122。配向微结构122位于图案化结构树脂层120的一表面。配向微结构122包括多个微沟槽122a。多个微沟槽122a形成于各个第一区域121a的顶表面S11上及各个第二区域121b的底表面S12上。多个微沟槽122a与多个第一区域121a及第二区域121b的带状延伸方向C11(例如是图2的Y轴方向)呈45°夹角。

也就是说，微沟槽122a相互平行，但倾斜于带状延伸方向C11。当液晶分子排列于微沟槽122a时，将以同一方向来排列。

如图2所示，各个微沟槽122a的深度D122a相同。再者，各个微沟槽122a的宽度W122a、相邻的两个微沟槽122a的间距G122a相同。如此一来，微沟槽122a对液晶分子所提供的配向力相同。

请参照图1，相位延迟层130直接接触图案化结构树脂层120，并与配向微结构122(绘示于图2)配向。相位延迟层130包括多个第一相位延迟区131a以及多个第二相位延迟区131b，第一相位延迟区131a对应于第一区域121a，第二相位延迟区131b对应于第二区域121b。当光线穿越相位差薄膜100时，位于第一相位延迟区131a的相位延迟层130提供第一相位延迟值，位于第二相位延迟区131b的相位延迟层130提供第二相位延迟值，且第一相位延迟值与第二相位延迟值之差为180°。如此一来，相位差薄膜100所产生的相位差即可以应用于立体显示科技。

请参照图3及图4A～4E，图3绘示本实施例的相位差薄膜100的制造方法的流程图，图4A～4E绘示图3的各步骤的示意图。首先，在步骤S301中，如图4A所示，提供基材110。

接着，在步骤S302中，如图4B所示，涂布可固化树脂700于基材100上。可固化树脂700在常温下成软质状态，可以随着被挤压的情况产生形变，但挤压的力量移除后，不容易恢复。

然后，在步骤S303中，如图4C所示，以滚轮900压印可固化树脂700以形成图案化结构树脂层120。滚轮900具有转轴900c及滚轮表面900a，滚轮表面900a具有环槽结构910。多个刻纹911形成于环槽结构910的表面上。多个刻纹911与滚轮900的转动方向C1呈45度夹角。

如图4D所示，由于滚轮900具有环槽结构910，因此压印后的图案化结构树脂层120包括多个第一区域121a及多个第二区域121b。多个第一区域121a及多个第二区域121b组合为栅状带形结构121且相互平行间隔排列。

并且由于滚轮900具有刻纹911，因此在第一区域121a的顶表面S11及第二区域121b的底表面S12更形成配向微结构122。配向微结构122包括多个微沟槽122a。多个微沟槽122a与多个第一区域121a及第二区域121b的带状延伸方向C11(图4D中的Y轴方向)呈45度夹角。

接着，在步骤S304中，如图4D所示，固化图案化结构树脂层120。

然后，在步骤S305中，如图4E所示，涂布液晶材料于图案化结构树脂层120上，并与配向微结构122配向以形成相位延迟层130。其中位于多个第一区域121a上方的液晶材料形成多个第一相位延迟区131a，位于多个第二区域121b上方的液晶材料形成多个第二相位延迟区131b。液晶材料随着配向微结构122的微沟槽122a排列时，将在多个第一相位延迟区131a与多个第二相位延迟区131b形成180°的相位延迟差。

在上述步骤S303中，滚轮900可透过以下方式来制造。请参照图5及图6A～6D，图5绘示本实施例用于制造相位差薄膜100的滚轮900的制造方法的流程图，图6A～6D绘示图5的各步骤的示意图。首先，在步骤S501，如图6A所示，提供滚轮900。滚轮900具有转轴900c及滚轮表面900a。在此时，滚轮表面900a为平坦状。

接着，在步骤S502中，如图6B所示，提供雕刻工具800。雕刻工具800具有雕刻端810。雕刻工具800的雕刻端810的表面平坦。

然后，在步骤503中，如图6C所示，雕刻工具800以第一深度D910沿滚轮900的转动方向C1雕刻滚轮表面900a以形成具有此第一深度D910的环槽结构910。

在此步骤中，滚轮900以转轴900c为轴心转动，雕刻工具800则垂直地接触滚轮表面900a，以沿着滚轮表面900a雕刻出一圈环槽结构910。然后，雕刻工具800与滚轮900相对分离(例如是雕刻工具800远离于滚轮900，或者滚轮900远离于雕刻工具800)。接着，雕刻工具800与滚轮900沿转轴900c的方向相对移动预定距离W910(例如是雕刻工具800沿转轴900c的方向移动，或者滚轮900沿转轴900c的方向移动)。然后，雕刻工具800与滚轮900再相对接近(例如是雕刻工具800移近于滚轮900，或者滚轮900远离于雕刻工具800)以雕刻出另一圈的环槽结构910。

接着，在步骤S504中，如图6D所示，提供摩擦片600，摩擦片600具有粗糙表面600a。本实施例的摩擦片600例如是包括润滑剂610及多个二氧化硅粒子620。

然后，在步骤S505中，如图6D所示，以摩擦片600的粗糙表面600a摩擦滚轮表面900a，以在具有环槽结构910的滚轮表面上摩擦出刻纹911。在此步骤中，先放置滚轮900于摩擦片600上，保持滚轮900与摩擦片600的相对运动方向与滚轮900的转轴900c呈45度夹角，来回滚动滚轮900。如此一来，摩擦出的刻纹911将与滚轮900的转动方向C1呈45度夹角。

本实施例利用雕刻工具800对滚轮900进行雕刻，并利用摩擦片600对滚轮900进行摩擦，以使滚轮900的表面900a呈现特殊刻纹911。具有特殊刻纹911的滚轮900进而可快速且精确地以压印方式制造出相位差薄膜100。相位差薄膜100所产生不同的相位延迟值，进而可应用于立体显示技术。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims

1.一种用于制造相位差薄膜的滚轮的制造方法，其特征在于包括：

提供滚轮，该滚轮具有转轴及滚轮表面；

提供雕刻工具，该雕刻工具具有雕刻端；

该雕刻工具以第一深度沿该滚轮的转动方向雕刻该滚轮表面以形成具有该第一深度的环槽结构；

提供摩擦片，该摩擦片具有粗糙表面；以及

以该摩擦片的该粗糙表面摩擦该环槽结构及该滚轮表面，以在该环槽结构及该滚轮表面上摩擦出多个刻纹，其中该多个刻纹与该滚轮的该转动方向呈45度夹角。

2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于该雕刻工具的该雕刻端的表面平坦。

3.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于摩擦出该多个刻纹的该步骤更包括：

设置该滚轮于该摩擦片上，该滚轮与该摩擦片的相对运动方向与该滚轮的转轴呈45度夹角；以及

来回滚动该滚轮。

4.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于该摩擦片包括润滑剂及多个二氧化硅粒子。

5.一种相位差薄膜的制造方法，其特征在于该相位差薄膜包括相位延迟层，该相位延迟层包括多个第一相位延迟区以及多个第二相位延迟区，第一相位延迟区与第二相位延迟区的相位延迟差为180°，该方法包括：

提供基材；

涂布可固化树脂于该基材上；

以滚轮压印该可固化树脂以形成图案化结构树脂层，该图案化结构树脂层包括多个第一区域及多个第二区域，且该多个第一区域及该多个第二区域相互平行间隔排列，且组合为该栅状带形结构，并同时在该多个第一区域的底表面及该多个第二区域的顶表面形成配向微结构，该配向微结构包括多个微沟槽且该多个微沟槽与该多个第一及第二区域的带状延伸方向呈45度夹角；

固化该图案化结构树脂层；以及

设置液晶材料于该图案化结构树脂层上并与该配向微结构配向以形成该相位延迟层，其中位于该多个第一区域上方的该液晶材料形成该多个第一相位延迟区，位于该多个第二区域上方的该液晶材料形成该多个第二相位延迟区。

6.如权利要求5所述的相位差薄膜的制造方法，其特征在于该液晶材料直接接触该图案化结构树脂层并与该配向微结构配向。

7.如权利要求5所述的相位差薄膜的制造方法，其特征在于该滚轮是依权利要求1所述的滚轮的制造方法制作。

8.一种相位差薄膜，其特征在于包括：

基材；

图案化结构树脂层，其位于该基材上，该图案化结构树脂层具有多个第一区域及多个第二区域，其中该多个第一区域及该多个第二区域组合为栅状带形结构，且该多个第二区域为栅状浮雕结构，该多个第二区域并与该多个第一区域相互平行间隔排列，该图案化结构树脂层包括：

配向微结构，其位于该图案化结构树脂层的该多个第一区域的底表面及该多个第二区域的顶表面，该配向微结构包括多个微沟槽，该多个微沟槽方向与该多个第一及第二区域的带状延伸方向呈45度夹角；以及

相位延迟层，其设置液晶材料于该图案化结构树脂层上并与该配向微结构配向形成；

其中，位于该多个第一区域上方的该液晶层提供第一相位延迟值，位于该多个第二区域上方的该液晶层提供第二相位延迟值，且该第一相位延迟值与该第二相位延迟值之差为180°。

9.如权利要求8所述的相位差薄膜，其特征在于各该第一区域的宽度等于各该第二区域的宽度。

10.如权利要求8所述的相位差薄膜，其特征在于该液晶层直接接触该图案化结构树脂层。

11.如权利要求8所述的相位差薄膜，其特征在于该液晶层包括垂直排列型液晶材料。

12.如权利要求8所述的相位差薄膜，其特征在于各该微沟槽的宽度、相邻的两个该多个微沟槽的间距相同。