CN102416737B - 光学复合基材 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种光学复合基材。该光学复合基材包含一基材、一第一涂布层及一第二涂布层。该基材具有一第一表面及与该第一表面相对的一第二表面，该第一涂布层形成于该第一表面上，该第二涂布层形成于该第二表面上，其中该第一涂布层的刚性与该第二涂布层的刚性相同。当该光学复合基材因温度变化而产生热形变时，通过该第一涂布层及该第二涂布层对该基材的拘束效果可抑制该光学复合基材整体形变的程度，该光学复合基材因此仍可保持一定的平面度，解决现有光学膜片受热易产生明显翘曲的问题。

Description

光学复合基材

技术领域

本发明涉及一种光学复合基材，尤其涉及一种于基材两侧形成强化涂布层的光学复合基材。

背景技术

目前光学膜片常应用于液晶显示器中，由于长时间受到背光照射造成光学膜片吸收热量而产生热膨胀。然光学膜片各处所吸收的热量不尽相同，且光学膜片各处散热状况亦不尽相同，故光学膜片各处热膨胀量难以相同，造成翘曲。对液晶显示器而言，前述翘曲将产生平面云纹(p-mura)或是波纹的现象，造成显示质量严重下降。

针对此问题，目前多以散热模块加强散热以降低光学膜片温度，进而减缓翘曲程度。以目前散热机制而言，散热模块虽可使光学膜片的平均温度下降，但仍难使光学膜片的温度分布平均；然而，造成光学膜片翘曲的因素并非仅温度上升，温度分布不均也会加重光学膜片翘曲的程度。因此，目前也有以大幅增加光学膜片中基材的厚度以提升其抗翘曲的能力，增加基材厚度的方式不外乎直接使用较厚的基材或是利用两片较薄的基材粘贴形较厚的复合基材。

然而，一般基材材质较软，单一基材需增加至一定的厚度以上始有抗翘曲的效果，故在光学膜片厚度有设计限制的情况下，单纯使用较厚基材的光学膜片，抑制翘曲的改善效果有限。使用对粘的方式企图产生对称相互拘束的应力以抑制翘曲，然此以有对称形变趋势为前提，但目前光学薄膜材质本身多有方向性，故欲对齐粘合有一定的困难度，造成不易克服复合基材方向性的问题，抑制翘曲的改善效果也有限。另外，加厚的光学膜片除会增加整个光学膜组的厚度外，与其配合的零部件的尺寸也需随之设变，造成设计、制造上的不便。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种光学复合基材，于基材两侧形成强化涂布层，利用此两层强化涂布层刚性(stiffness)相同的特性以拘束基材形变，进而达到抑制光学复合基材整体翘曲的效果，解决现有光学膜片易因温度上升或温度分布不均而造成翘曲的问题。

本发明的光学复合基材包含一基材、一第一涂布层及一第二涂布层。该基材具有一第一表面及与该第一表面相对的一第二表面，该第一涂布层形成于该第一表面上，该第二涂布层形成于该第二表面上，其中该第二涂布层的刚性与该第一涂布层的刚性相同。因此，本发明的光学复合基材利用该基材两侧具相同刚性的涂布层，以使该基材于温度上升或温度分布时具有大致对称的应力分布，进而抑制该基材的翘曲程度。进一步来说，若该第一涂布层与该第二涂布层结构对称形成于该基材上，则基本上该基材的翘曲可近乎完全被抑制，使得该光学复合基材可维持原有的平面度。

其中，该第一涂布层的刚性大于该基材的刚性。

其中，该第一涂布层与该第二涂布层为结构对称形成于该基材上。

其中，该基材的主要材质为聚对苯二甲酸乙二酯，该第一涂布层及该第二涂布层的主要材质为紫外线硬化树脂或环氧树脂。

其中，该基材的主要材质为聚对苯二甲酸乙二酯，该第一涂布层的主要材质为树脂。

其中，该第一涂布层的主要材质为紫外线硬化树脂或环氧树脂。

其中，该基材、该第一涂布层及该第二涂布层均可透光。

其中，该第一涂布层包含多个有机或无机粒子、反射物质、金属粒子或玻璃纤维。

其中，该第一涂布层的厚度为该基材的厚度的2.0％至12.0％。

其中，该第一涂布层的厚度为5m～30m。

其中，该第一涂布层及该第二涂布层以一无应力方式直接形成于该基材上。

其中，该基材由均质的或均匀混合的材料制成，该第一涂布层及该第二涂布层直接形成于该基材上。

简言之，本发明的光学复合基材利用该基材两侧的涂布层以使该基材能受到大致对称的应力，以有效抑制该光学复合基材整体形变的程度，故本发明的光学复合基材不论在温度上升或温度分布不均的情形下，无需考虑基材的方向性，均能有效抑制形变，解决先前技术光学膜片翘曲的问题。

附图说明

图1为根据本发明的一较佳实施例的光学复合基材的剖面示意图。

图2为根据本发明的一较佳实施例的光学膜片的剖面示意图。

图3为现有技术中以共压工艺制造的光学膜片的共压接口示意图。

其中，附图标记：

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

请参阅图1，其为根据本发明的一较佳实施例的光学复合基材1的剖面示意图。光学复合基材1包含一基材12、一第一涂布层14及一第二涂布层16。基材12具有一第一表面122及与第一表面122相对的一第二表面124。第一涂布层14形成于第一表面122上，第二涂布层16形成于第二表面124上，第二涂布层16的刚性与第一涂布层14的刚性相同；其中为便于说明，第一涂布层14与第二涂布层16相对基材12的厚度比例夸大绘示于图1中。

于本实施例中，基材12的主要材质为聚对苯二甲酸乙二酯(PolyethyleneTerephthalate，PET)或其它常用的高分子聚合物，第一涂布层14及第二涂布层16的主要材质则为紫外线硬化树脂、环氧树脂或其它树脂材料并以无应力(stressless)方式直接形成于基材12上，例如现有的滚轮涂布或其它涂布方法。于本实施例中，第一涂布层14及第二涂布层16的厚度约为基材12厚度的2.0％至12.0％，以基材12的厚度为250m为例，第一涂布层14及第二涂布层16的厚度约为5m～30m；但本发明不以此为限，实作厚度可视实际测试即产品规格要求而定。第一涂布层14及第二涂布层16于涂布完成后，即以紫外线对紫外线硬化树脂进行硬化程序，或以硬化剂对环氧树脂进行硬化程序；硬化后的第一涂布层14及第二涂布层16的刚性即大于基材12的刚性，故于相同应力下，第一涂布层14及第二涂布层16形变小于基材12的形变，故第一涂布层14及第二涂布层16能抑制基材12变形。

由于第一涂布层14及第二涂布层16的刚性大于基材12的刚性，故第一涂布层14及第二涂布层16的厚度可远小于基材12的厚度即能对基材12提供有效的拘束结构，也即于光学复合基材1的温度有变化或是温度分布不均时，第一涂布层14及第二涂布层16能于基材12两侧提供拘束应力，以抑制基材12的翘曲形变的程度，光学复合基材1整体的翘曲形变的程度也因此得到抑制。于本实施例中，第一涂布层14及第二涂布层16为材质相同且结构对称形成于基材12上，故基本上基材12的翘曲可近乎完全被抑制，使得光学复合基材1可维持原有的平面度；但本发明仍不以此为限，原则上，基材12两侧具有刚性相同的涂布层14、16即可具有相当的翘曲抑制效果。补充说明的是，实作上，基材12、第一涂布层14及第二涂布层16的材质均不以前述为限，材质的选用将影响基材12、第一涂布层14及第二涂布层16的厚度比例，原则上，第一涂布层14及第二涂布层16的刚性大于基材12的刚性时，光学复合基材1整体的翘曲抑制的效果较佳；但实际应用上，本发明仍不以此为限。

再补充说明的是，前述实施例中，第一涂布层14及第二涂布层16虽直接形成于基材12上，其中间无其它接口，但本发明不以此为限。例如第一涂布层14及第二涂布层16与基材12间可分别另形成其它涂布层以增加整体结构强度(如粘着层)或是满足其它光学上的需求(如滤光)；或第一涂布层14及第二涂布层16分别与基材12形成反应层，此反应层通常可增加强度第一涂布层14及第二涂布层16与基材12间的附着强度，进而能增加第一涂布层14及第二涂布层16对基材12的形变拘束效果，也即第一涂布层14及第二涂布层16于基材12却变形时，对基材12提供稳定的剪应力。此外，前述实施例中，基材12由均质的材料制成，但本发明不以此为限。依光学复合基材1的用途不同，于实作上基材12也可能使用由均匀混合的材料制成，例如基材12含有反射粒子而能具有扩散作用。另外，本发明的光学复合基材1可作为现有光学膜片的基材，于实作上，光学复合基材1上将再形成其它光学膜层，例如扩散层、棱镜层等，此时基材12、第一涂布层14及第二涂布层16多设计成可透光。

请参阅图2，其为根据本发明的一较佳实施例的光学膜片3的剖面示意图。光学膜片3包含一光学复合基材32及形成于光学复合基材32上的一棱镜层34，其中为便于说明，光学复合基材32中各层的厚度比例为夸大绘示于图2中。光学复合基材32与光学复合基材1结构大致相同，不同之处在于基材322两侧的第一涂布层324及第二涂布层326可包含多个有机或无机粒子、反射物质、金属粒子或玻璃纤维，以作为提升第一涂布层324及第二涂布层326本身的刚性，有利于第一涂布层324及第二涂布层326相较于第一涂布层14及第二涂布层16厚度的再减少；其中反射物质尚可作为反射光线的媒介，使得第一涂布层324及第二涂布层326也具有光扩散效果。

请参阅图3，其为现有技术中以共压工艺制造的光学膜片5的共压接口示意图。因于共压工艺中，透光材料54非事先涂布于基材52上，而事先成形而后再与基材52结合，故需加热、加压以使透光材料54能结合于基材52上；故如图3所示，光学膜片5的透光材料54与基材52经加热、挤压而相互粘着后，基材52于与透光材料54接合面522处产生一变形区域524。此变形区域524即为因共压工艺造成基材52结晶组织变形的区域，易造成结晶破碎，降低基材52的透光率，使得基材52吸收的能量越高、温度上升的更高，更不利于抑制翘曲。

相反地，于前述实施例中，根据本发明的光学复合基材1、3的涂布层14、16、34及36均采无应力方式形成于基材12及32上，基材12及32于与涂布层14、16、34及36的接合面处并无明显的结晶组织变形，故基材12及32的光学性质不会受到太大的影响。补充说明的是，前述无应力方式非局限于在接合面处完全没有任何应力的情形，而主要是指出在涂布层14、16、34及36的形成过程中，不对涂布层14、16、34及36及基材12及32施以足于破坏基材12及32结晶组织的外力，例如前述滚轮涂布及其后续的硬化程序即为适例；因此，纵于前述紫外线硬化程序中可能于接合面处引起残留应力，仍属本发明所称无应力方式。

补充说明的是，为便于说明，图3仅显示基材52的变形区域524，于实作上，共压工艺也会使透光材料54产生变形区域，使得透光材料54同样会有透光率降低、吸收能量增高等问题，不另赘述。另外，基于一般共压工艺，因透光材料54需先成膜，故透光材料54难以薄至仅数个微米的厚度；因此，目前多将光学膜片中其它功能光学膜层结构并入透光材料54的工艺中，以避免光学膜片整体厚度过大，例如直接于共压工艺中同时于透光材料54形成锯齿表面以作为棱镜层。相反地，于前述实施例中，根据本发明的光学复合基材1、3的涂布层14、16、34及36得以滚轮涂布的方式形成于基材12、32上，故涂布层14、16、34及36的厚度可轻易控制而达到仅数个微米的厚度，使得光学复合基材1、3的整体厚度能与共压工艺光学膜片5的基材52厚度相差无几，却较基材52具有更高的刚性。

如前述各实施例的说明，本发明的光学复合基材于基材的两侧形成刚性相同的涂布层，使得该基材于变形时能受到大致对称的应力，以有效抑制该光学复合基材整体形变的程度，故本发明的光学复合基材不论在温度上升或温度分布不均的情形下，无需考虑基材的方向性，均能有效抑制形变，解决现有技术光学膜片翘曲的问题。进一步地，当该涂布层的刚性大于该基材的刚性且该涂布层结构对称形成于该基材上时，原则上，该基材的翘曲可近乎完全被抑制，使得该光学复合基材可维持原有的平面度。此外，选用适当的涂布层材料，有助于控制涂布层的厚度，使得光学复合基材的整体厚度相对于其基材的厚度增加无几，进而能直接取代现有基材，而无需对其他工艺参数进行设变。另外，本发明的光学复合基材可利用现有膜层涂布设备实施，减少工艺负担及设变费用。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种光学复合基材，其特征在于，包含：

一基材，具有一第一表面及与该第一表面相对的一第二表面；

一第一涂布层，形成于该第一表面上；以及

一第二涂布层，形成于该第二表面上，其中该第二涂布层的刚性与该第一涂布层的刚性相同，其中，该第一涂布层的刚性大于该基材的刚性，该第一涂布层的厚度为该基材的厚度的2.0%至12.0%。

2.根据权利要求1所述的光学复合基材，其特征在于，该第一涂布层与该第二涂布层为结构对称形成于该基材上。

3.根据权利要求2所述的光学复合基材，其特征在于，该基材的主要材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯，该第一涂布层及该第二涂布层的主要材质为紫外线硬化树脂或环氧树脂。

4.根据权利要求1所述的光学复合基材，其特征在于，该基材的主要材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯，该第一涂布层的主要材质为树脂。

5.根据权利要求1所述的光学复合基材，其特征在于，该基材、该第一涂布层及该第二涂布层均可透光。

6.根据权利要求1所述的光学复合基材，其特征在于，该第一涂布层包含多个有机或无机粒子、反射物质、金属粒子或玻璃纤维。

7.根据权利要求1所述的光学复合基材，其特征在于，该第一涂布层的厚度为5微米～30微米。

8.根据权利要求1所述的光学复合基材，其特征在于，该第一涂布层及该第二涂布层以一无应力方式直接形成于该基材上。

9.根据权利要求1所述的光学复合基材，其特征在于，该基材由均质的或均匀混合的材料制成，该第一涂布层及该第二涂布层直接形成于该基材上。

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