TW201808613A - 光學組件及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露一種光學組件。該光學組件包含：一第一光學膜，具有一第一表面；一黏著層，具有一第二表面和相對於該第二表面的一第三表面，其中該黏著層的該第二表面配置在該第一光學膜的該第一表面上，其中該黏著層包含具有複數個第一丙烯酸酯(acrylate)官能基的一熱可硬化材料；以及一第二光學膜，包含複數個微結構，其中至少一個該微結構中每一個微結構具有包含複數個第二丙烯酸酯(acrylate)官能基的一上平面，其中藉由在一光照製程中所形成在該些第一丙烯酸酯官能基和該些第二丙烯酸酯官能基之間的鍵結使該上平面黏結於該黏著層的該第三表面時，該黏著層的該熱可硬化材料已熱硬化而防止該上平面刺入該黏著層。

Description

光學組件及其製造方法
本發明係有關於一種光學組件，特別是由黏著劑結合的光學組件。
第1圖例示黏合型光學組件10的剖面示意圖。光學組件10包含一下稜鏡片11、配置在該下稜鏡片11上方的一上稜鏡片12。傳統上，在上稜鏡片12的下表面塗佈液態黏著層13，將下稜鏡片11的稜鏡14插入黏著層13，接著在黏著層13上施加熱處理製程或UV光照製程使得黏著層13進行交聯反應以完成下稜鏡片11和上稜鏡片12之間的貼合。此方式的優點在於將下稜鏡片11的稜鏡14插入黏著層13可確保黏著層13和下稜鏡片11的稜鏡14之間具有足夠的接觸面積，以提供光學組件10的黏著穩定性。然而，將下稜鏡片11的稜鏡14插入黏著層13會降低下稜鏡片11的稜鏡14所露出的表面積，使得黏合型光學組件10的輝度下降。此外，由於黏著層13在貼合前處於液態，容易看見明顯的虹吸現象(wick phenomenon)15(即毛細現象，黏著層13嚴重吸附於稜鏡尖端兩側)。虹吸現象15也會降低下稜鏡片11的稜鏡14所露出的表面積而導致輝度下降。
因此，本發明提出了一種光學組件及其製造方法以克服上述的缺點。
本發明提出光學組件和製造光學組件的方法而下光學膜的微結構並未刺入配置在上光學膜的下表面的黏著層，其可以有效地控制貼合的接觸面積以避免貼合過程中所產生的虹吸現象，以進一步改善光學組件的輝度且保證光學組件的上下光學膜之間具有足夠的黏著強度。
在一個實施例中，本發明揭露一種光學組件，該光學組件包含： 一第一光學膜，具有一第一表面；一黏著層，具有一第二表面和相對於該第二表面的一第三表面，其中該黏著層的該第二表面配置在該第一光學膜的該第一表面上；以及一第二光學膜，包含複數個微結構，其中至少一個該微結構中每一個微結構黏結於該黏著層的該第三表面而該些微結構並未刺入該黏著層。
在一個實施例中，本發明揭露一種光學組件，該光學組件包含：一第一光學膜，具有一第一表面；一黏著層，具有一第二表面和相對於該第二表面的一第三表面，其中該黏著層的該第二表面配置在該第一光學膜的該第一表面上，其中該黏著層包含具有複數個第一丙烯酸酯(acrylate)官能基的一熱可硬化材料；以及一第二光學膜，包含複數個微結構，其中至少一個該微結構中每一個微結構具有包含複數個第二丙烯酸酯(acrylate)官能基的一上平面，其中藉由在一光照製程中所形成在該些第一丙烯酸酯官能基和該些第二丙烯酸酯官能基之間的鍵結使該上平面黏結於該黏著層的該第三表面時，該黏著層的該熱可硬化材料已熱硬化而防止該上平面刺入該黏著層。
在一個實施例中，本發明揭露一種光學組件，該光學組件包含：一第一光學膜，具有一第一表面；一黏著層，具有一第二表面和相對於該第二表面的一第三表面，其中該黏著層的該第二表面配置在該第一光學膜的該第一表面上，其中該黏著層包含具有複數個第一丙烯酸酯(acrylate)官能基的一熱可硬化材料；以及一第二光學膜，包含複數個微結構，其中各個該微結構具有包含複數個第二丙烯酸酯(acrylate)官能基的一上平面，其中藉由在一光照製程中所形成在該些第一丙烯酸酯官能基和該些第二丙烯酸酯官能基之間的鍵結使該上平面黏結於該黏著層的該第三表面時，該黏著層的該熱可硬化材料已熱硬化而防止該上平面刺入該黏著層。
在一個實施例中，本發明揭露一種光學組件，該光學組件包含：一第一光學膜，具有一第一表面；一黏著層，具有一第二表面和相對於該第二表面的一第三表面，其中該黏著層的該第二表面配置在該第一光學膜的該第一表面上，其中該黏著層包含具有複數個第一丙烯酸酯(acrylate)官能基的一熱可硬化材料；以及一第二光學膜，包含複數個微結構，其中各個該微結構具有複數個第二丙烯酸酯(acrylate)官能基，其中藉由施加一光照製程以在該些第一丙烯酸酯官能基和該些第二丙烯酸酯官能基之間的形成鍵結使各個該微結構的一上平面黏結於該黏著層的該第三表面時，該黏著層的該熱可硬化材料已熱硬化而防止該微結構的該上平面刺入該黏著層。
在一個實施例中，本發明揭露一種光學組件，該光學組件包含：一第一光學膜，具有一第一表面；一黏著層，具有一第二表面和相對於該第二表面的一第三表面，其中該黏著層的該第二表面配置在該第一光學膜的該第一表面上，其中該黏著層包含具有複數個第一丙烯酸酯(acrylate)官能基的一熱可硬化材料；以及一第二光學膜，包含複數個微結構，其中至少一個該微結構中每一個微結構具有複數個第二丙烯酸酯(acrylate)官能基，其中藉由在一光照製程中所形成在該些第一丙烯酸酯官能基和該些第二丙烯酸酯官能基之間的鍵結使至少一個該微結構中每一個微結構黏結於該黏著層的該第三表面時，該黏著層的該熱可硬化材料已熱硬化而防止至少一個該微結構中每一個微結構刺入該黏著層。
在一個實施例中，本發明揭露一種光學組件，該光學組件包含：一第一光學膜，具有一第一表面；一黏著層，具有一第二表面和相對於該第二表面的一第三表面，其中該黏著層的該第二表面配置在該第一光學膜的該第一表面上，其中該黏著層包含具有複數個第一官能基的一熱可硬化材料；以及一第二光學膜，包含複數個微結構，其中至少一個該微結構中每一個微結構具有包含複數個第二官能基的一上平面，其中藉由在一光照製程中所形成在該些第一官能基和該些第二官能基之間的鍵結使該上平面黏結於該黏著層的該第三表面時，該黏著層的該熱可硬化材料已熱硬化而防止該上平面刺入該黏著層。
在一個實施例中，本發明揭露一種光學組件，該光學組件包含：一第一光學膜，具有一第一表面；一黏著層，具有一第二表面和相對於該第二表面的一第三表面，其中該黏著層的該第二表面配置在該第一光學膜的該第一表面上，其中該黏著層包含具有複數個第一官能基的一熱可硬化材料；以及一第二光學膜，包含複數個微結構，其中至少一個該微結構中每一個微結構具有複數個第二丙烯酸酯(acrylate)官能基，其中藉由在一光照製程中所形成在該些第一官能基和該些第二官能基之間的鍵結使至少一個該微結構中每一個微結構黏結於該黏著層的該第三表面時，該黏著層的該熱可硬化材料已熱硬化而防止至少一個該微結構中每一個微結構刺入該黏著層。
較佳來說，在上述的實施例中，各個該微結構具有黏結於該黏著層的該第三表面的一上平面。
在參閱接下來的段落及所附圖式所描述之本發明的實施例及詳細技術之後，該技術領域具有通常知識者便可瞭解本發明之技術特徵及實施態樣。
本發明的詳細說明於隨後描述，這裡所描述的較佳實施例是作為說明和描述的用途，並非用來限定本發明之範圍。
本文所列之第一丙烯酸酯(acrylate)官能基、第二丙烯酸酯(acrylate)官能基和第三丙烯酸酯(acrylate)官能基中的第一、第二和第三是作為區分所在位置或所在材料不同之丙烯酸酯(acrylate) 官能基。
本發明揭露一光學組件，其第二光學膜的微結構具有黏結於配置在第一光學膜的下表面上的黏著層的一上平面，而未將第二光學膜的微結構刺入黏著層。
第一實施例
第2圖例示在本發明的第一實施例中的光學組件100的剖面示意圖。光學組件100包含一第一光學膜101、一第二光學膜102以及在該第一光學膜101和該第二光學膜102之間的一黏著層103。第一光學膜101具有一上表面101A和一下表面101B。黏著層103具有一上表面103A和一下表面103B。黏著層103的上表面103A配置在第一光學膜101的下表面101B上。黏著劑103包含具有複數個第一丙烯酸酯(acrylate)官能基的一熱可硬化材料。熱可硬化材料可包含多個一起混合的成分(各成分分別具有一化學式)。熱可硬化材料也可僅包含單一成分(此單一成分具有一化學式，該化學式包含一熱可硬化部分和結合於該熱可硬化部分的至少一第一丙烯酸酯官能基。第二光學膜102具有一上表面102A和一下表面102B。第二光學膜102的上表面102A包含複數個微結構104。選擇性地，第二光學膜102可進一步包含一基板105(例如PET基板)和配置在該基板105上的微結構104。至少一個微結構104中每一個微結構具有包含複數個第二丙烯酸酯(acrylate)官能基的一上平面106。藉由在光照製程(例如光可硬化或UV光可硬化製程)中所形成在第一丙烯酸酯官能基和第二丙烯酸酯官能基之間的鍵結使上平面106黏結於黏著層103的下表面103B時，黏著劑103的熱可硬化材料已熱硬化而防止上平面106刺入黏著層103。較佳來說，各個微結構104具有黏結於黏著層103的下表面103B的一上平面106，此黏結係藉由在光照製程(例如光可硬化或UV光可硬化製程)中所形成在第一丙烯酸酯官能基和第二丙烯酸酯官能基之間的鍵結(此時黏著劑103的熱可硬化材料已熱硬化而防止上平面106刺入黏著層103)。第一光學膜101和第二光學膜102之間的黏著力可大於10克/25毫米、或20克/25毫米、或60克/25毫米、或70克/25毫米、或80克/25毫米。
第二光學膜102的各微結構104可為一稜鏡、一透鏡(lenticular lens)或一微透鏡(microlens)。在一個實施例中，第二光學膜102包含實質上延第一方向延伸的複數個微結構104。第一方向可為微結構104的長度方向，較佳為垂直於微結構104的寬度方向(例如截面方向)。微結構104的高度可延第一方向變化。微結構104的上平面106也可改成包含複數個高起部分106A(可具有固定高度)和與該些高起部分106A交替的複數個非高起部分106B(可具有固定高度)，上平面106的高起部分106A黏結於黏著層103的下表面103B(見第3圖)。微結構104可具有線性長度、彎曲(meandering)長度或波形長度。較佳來說，第二光學膜102的各微結構104的上平面106黏結於黏著層103的下表面103B；更佳來說，第二光學膜102的各微結構104為一稜鏡。第二光學膜102的稜鏡104在其上平面106的兩側具有一對相對面(facet)104P、104Q。相鄰稜鏡104的面向下傾斜以形成谷104G(groove或valley)。較佳來說，由稜鏡104的相對面104P、104Q的延伸平面所定義的兩面角(dihedral angle)在整個稜鏡104上為一定值。
在一個實施例中，第二光學膜102包含實質上延第一方向延伸的複數個微結構104(例如稜鏡、透鏡(lenticular lens)或微透鏡(microlens))，在第二光學膜102的複數個微結構104的一部分104X中的每一個微結構104(可為固定高度的微結構，也可改成在第3圖中的變化高度的微結構)的上平面106黏結於黏著層103的下表面103B，以及在第二光學膜102的複數個微結構104的另一部分104Y中的每一個微結構104的上平面106未黏結於黏著層103的下表面103B(見第4A圖)。在另一個實施例中，第二光學膜102包含實質上延第一方向延伸的複數個稜鏡104，在第二光學膜102的複數個稜鏡104的一部分104X中的每一個稜鏡104(可為固定高度的稜鏡，也可改成在第3圖中的變化高度的稜鏡)的上平面106黏結於黏著層103的下表面103B，以及在第二光學膜102的複數個稜鏡104的另一部分104Y中的每一個稜鏡104(相對面104P、104Q相交以形成稜鏡104的稜線104R；較佳來說，由稜鏡104的相對面104P、104Q所定義的兩面角在整個稜鏡104上為一定值)未黏結於黏著層103的下表面103B且不具上平面106以大大地增加光學組件100的輝度(即光學增益)(見第4B圖)。
第一光學膜101可為任何適合的光學膜，例如增亮膜、擴散片、反射式偏光增亮膜(DBEF)等等。第一光學膜101可包含一基板108(例如PET基板)和配置在該基板108上的複數個微結構107。第一光學膜101的各微結構107可為一稜鏡、一透鏡(lenticular lens)或一微透鏡(microlens)。在較佳的實施例中，第一光學膜101包含實質上延第二方向(垂直第一方向)延伸的複數個微結構107。
黏著層103可由單一/均質(unitary/homogeneous)材料製成。選擇性地，單一/均質材料可包含光擴散粒子或不包含光擴散粒子。黏著層103的厚度可為0.1~10微米或0.1~5微米，較佳為0.1~2微米，更佳為0.5~1微米。黏著層103的下表面103B可為如美國暫時申請案第62/372,315號所述之結構化表面，美國暫時申請案第62/372,315號的全文在此參照併入引用。
詳細的製造方法描述如下。為了方便解釋，僅描述黏結於黏著層103的第二光學膜102的稜鏡104的製造方法。此製造方法可適用於第二光學膜102的其它微結構104，例如透鏡(lenticular lens)或微透鏡(microlens)。
起初，在第一光學膜101的下表面101B上配置黏著層103。黏著層103包含具有複數個第一丙烯酸酯(acrylate)官能基的熱可硬化材料。在第一光學膜101和第二光學膜102的貼合之前，黏著層103先進行熱硬化交聯反應，接著將第二光學膜102的稜鏡104黏結於黏著層103。此時，熱硬化交聯反應後的黏著層103的熱可硬化材料已熱硬化而使得黏著層103已硬化，因此第二光學膜102的稜鏡104無法插入黏著層103。要注意的是，「黏著層103已硬化」也可意指「黏著層103硬化到某一特定程度使得第二光學膜102的稜鏡104無法插入黏著層103」。為了符合上述的需求，熱可硬化材料和黏著層的重量比值可大於50%、或大於55%、或大於60%、或大於70%、或大於80%、或大於90%。此外，已硬化的黏著層103 不具流動性，因此黏著層103不會吸附在稜鏡尖端兩側而大大地增加光學組件100的輝度。光學組件100的輝度可至少為1.7，較佳為1.8。為了增加黏著層103和第二光學膜102的稜鏡104之間的黏著力，本發明的第一實施例採取：(a) 第二光學膜102的稜鏡104的頂部可設計成具有上平面106(即稜鏡104的頂部由稜線(ridge line)改成平面106)；以及(b)黏著層103的熱可硬化材料具有複數個第一丙烯酸酯(acrylate)官能基且第二光學膜102的稜鏡104具有複數個第二丙烯酸酯(acrylate)官能基，使得黏著層103的第一丙烯酸酯官能基和第二光學膜102的稜鏡104的上平面106的第二丙烯酸酯官能基可進行光硬化交聯反應以在黏著層103和第二光學膜102的稜鏡104之間提供足夠的化學鍵結而進一步增進黏著力。在黏著層103的熱可硬化材料已硬化後，黏著層103的熱可硬化材料仍具有大量第一活性丙烯酸酯官能基，以及第二光學膜102的稜鏡104的上平面106具有大量第二活性丙烯酸酯官能基(較佳來說，在初期光照後，第二光學膜102的稜鏡104未完全硬化)。藉由施加光照製程以形成在黏著層103的熱可硬化材料的第一活性丙烯酸酯官能基和第二光學膜102的稜鏡104的第二活性丙烯酸酯官能基(直到第二光學膜102的稜鏡104已硬化)之間的鍵結使第二光學膜102的稜鏡104的上平面106黏結於黏著層103，此時黏著層103的熱可硬化材料已熱硬化而防止第二光學膜102的稜鏡104的上平面106刺入黏著層103；因此，不需要將第二光學膜102的稜鏡104刺入黏著層103即可大大地增進黏著層103和第二光學膜102的稜鏡104之間的黏著力。黏著力可至少為40克/25毫米，較佳為96克/25毫米。
在一個實施例中，黏著層103可包含具有複數個第一丙烯酸酯官能基的一熱可硬化材料和具有複數個第三丙烯酸酯官能基的一光可硬化材料。也可以有效地施加光照製程以形成黏著層103和第二光學膜102的稜鏡104之間的鍵結。較具優勢地，黏著層103的光可硬化材料的第三活性丙烯酸酯官能基和第二光學膜102的稜鏡104的第二活性丙烯酸酯官能基之間的鍵結可在光照製程中形成，因此黏著層103和第二光學膜102的稜鏡104之間的黏著力相較於上述實施例(不需要將第二光學膜102的稜鏡104刺入黏著層103)更佳。
具有較小寬度的第二光學膜102的稜鏡104的上平面106無法提供足夠的黏著力。具有較大寬度的第二光學膜102的稜鏡104的上平面106會降低輝度。因此，第二光學膜102的稜鏡104的上平面106的寬度可為0.5~10微米，較佳為1~5微米，更佳為2~4微米。第二光學膜102的稜鏡104的上平面106係藉由一模具壓印薄膜形成，該模具係藉由具有一頂部平坦邊緣的一刀具刻製而成，該頂部平坦邊緣對應稜鏡104的上平面106。為了有效地增加輝度，僅第二光學膜102的複數個稜鏡104的一部分黏結於黏著層103。第二光學膜102的稜鏡104的上平面106用於增加接觸黏著層103的接觸面積以增加黏著力。然而，本發明不侷限於此案例。只要第二光學膜102的稜鏡104的頂部可提供較大的接觸面積以增加黏著力，第二光學膜102的稜鏡104的頂部不侷限於任何形狀。舉例來說，黏著層103的下表面103B為一結構化表面且第二光學膜102的稜鏡104的頂部具有對應黏著層103的結構化表面103B的形狀(較佳來說，黏著層103由單一/均質材料製成；選擇性地，單一/均質材料可包含光擴散粒子或不包含光擴散粒子)。在一個實施例中，黏著層103的下表面103B可為如美國專利申請案第15/247,901號(第二凸或凹形狀疊加於第一凸形狀上)或美國暫時申請案第62/372,315號所述之結構化表面且第二光學膜102的稜鏡104的頂部具有對應黏著層103的結構化表面103B的形狀。為了同時有效擴散光和增加輝度，第二光學膜102的複數個稜鏡104僅一部分黏結於黏著層103，其可參照美國暫時申請案第62/372,315號。在美國暫時申請案第62/372,315號中第二光學膜102的稜鏡104的各式形態可在此參照併入引用。
如果黏著力足夠的話(即黏著層103和第二光學膜102的稜鏡104之間具有強大的化學鍵結)，先前描述的第二光學膜102的稜鏡104的頂部可不具有用以增進光學組件100的輝度的上平面106(即第二光學膜102的稜鏡104為規則稜鏡或三角形稜鏡)。
黏著層103的熱可硬化材料(或光可硬化材料)的化學式可為R1 -F1 。主鏈R1 可為長碳鏈、芳香族、苯環族或軟質之PU族等等。反應性官能基F1 可包括一個丙烯酸酯(acrylate)官能基、二個丙烯酸酯官能基、三個丙烯酸酯官能基或多個丙烯酸酯官能基等等。第二光學膜102的稜鏡104的材料的化學式可為R2 -F2 。主鏈R2 可為長碳鏈、芳香族、苯環族或軟質之PU族等等。反應性官能基F2 可包括一個丙烯酸酯(acrylate)官能基、二個丙烯酸酯官能基、三個丙烯酸酯官能基或多個丙烯酸酯官能基等等。在較佳的實施例中，分別將第一丙烯酸酯官能基的第一C-C雙鍵(或第三丙烯酸酯官能基的第三C-C雙鍵)和第二丙烯酸酯官能基的第二C-C雙鍵轉變成C-C單鍵以在第一丙烯酸酯官能基和第二丙烯酸酯官能基之間(或在第三丙烯酸酯官能基和第二丙烯酸酯官能基之間)形成C-C單鍵，藉以在黏著層103的熱可硬化材料的第一丙烯酸酯官能基(或光可硬化材料的第三丙烯酸酯官能基)和第二光學膜102的稜鏡104的第二丙烯酸酯官能基之間形成鍵結。然而，本發明不侷限於此案例；舉例來說，第一C-C雙鍵和第二C-C雙鍵其中至少一個也可來自於其它的官能基。具有丙烯酸酯官能基的熱可硬化材料或光可硬化材料和黏著層103的重量比值可大於40%、或大於50%、或大於55%、或大於60%、或大於70%、或大於80%、或大於90%。
本發明也不侷限於在黏著層103的熱可硬化材料的第一丙烯酸酯官能基(或光可硬化材料的第三丙烯酸酯官能基)和第二光學膜102的稜鏡104的第二丙烯酸酯官能基之間形成鍵結。只要在黏著層103的熱可硬化材料 (或光可硬化材料)和第二光學膜102的稜鏡104之間的鍵結可在光照製程中形成(此時黏著層103的熱可硬化材料已熱硬化而防止上平面106刺入黏著層103)以增進黏著力和輝度，黏著層103的熱可硬化材料的第一丙烯酸酯官能基(或光可硬化材料的第三丙烯酸酯官能基)和第二光學膜102的稜鏡104的第二丙烯酸酯官能基可分別由任何適合的官能基所取代。舉例來說，黏著層103的熱可硬化材料 (或光可硬化材料)可具有環氧(epoxy)官能基且第二光學膜102的稜鏡104具有氫氧(hydroxyl)官能基使得氫氧官能基可對環氧官能基開環以形成黏著層103和第二光學膜102的稜鏡104之間的鍵結。相反地，黏著層103的熱可硬化材料 (或光可硬化材料)可具有氫氧(hydroxyl)官能基且第二光學膜102的稜鏡104具有環氧(epoxy)官能基使得氫氧官能基可對環氧官能基開環以形成黏著層103和第二光學膜102的稜鏡104之間的鍵結。
第二實施例
請返回參照第2圖，第2圖也說明在本發明的第二實施例中的光學組件100的剖面示意圖。相較於第一實施例，第二實施例的黏著層103包含具有複數個第一丙烯酸酯(acrylate)官能基的光可硬化材料；因此，在第一實施例中的特徵可對應地應用在第二實施例中，在此不進一步描述。在黏著層103的光可硬化材料上施加第一光可硬化製程。在第一光學膜101和第二光學膜102的貼合之前，黏著層103先進行光硬化交聯反應，接著將第二光學膜102的稜鏡104黏結於黏著層103。此時，黏著層103硬化到某一特定程度使得第二光學膜102的稜鏡104無法插入黏著層103。此外，已硬化的黏著層103 不具流動性，因此黏著層103不會吸附在稜鏡尖端兩側而大大地增加輝度。輝度可至少為1.7，較佳為1.8。為了增加黏著層103和第二光學膜102的稜鏡104之間的黏著力，本發明的第二實施例採取：(a) 第二光學膜102的稜鏡104的頂部可設計成具有上平面106(即稜鏡104的頂部由稜線(ridge line)改成平面106) ；以及(b)黏著層103的光可硬化材料具有複數個第一丙烯酸酯(acrylate)官能基且第二光學膜102的稜鏡104具有複數個第二丙烯酸酯(acrylate)官能基，使得黏著層103的第一丙烯酸酯官能基和第二光學膜102的稜鏡104的上平面106的第二丙烯酸酯官能基可進行另一光硬化交聯反應以在黏著層103和第二光學膜102的稜鏡104之間提供足夠的化學鍵結而進一步增進黏著力。在黏著層103的光可硬化材料已硬化到某一特定程度(使得第二光學膜102的稜鏡104無法插入黏著層103)，黏著層103的光可硬化材料仍具有大量第一活性丙烯酸酯官能基，以及第二光學膜102的稜鏡104的上平面106具有大量第二活性丙烯酸酯官能基(較佳來說，在初期光照後，第二光學膜102的稜鏡104未完全硬化)。藉由施加光照製程以形成在黏著層103的光可硬化材料的第一活性丙烯酸酯官能基和第二光學膜102的稜鏡104的第二活性丙烯酸酯官能基(直到第二光學膜102的稜鏡104已硬化)之間的鍵結使第二光學膜102的稜鏡104的上平面106黏結於黏著層103，此時黏著層103的光可硬化材料已光硬化到某一特定程度而防止第二光學膜102的稜鏡104的上平面106刺入黏著層103；因此，不需要將第二光學膜102的稜鏡104刺入黏著層103即可大大地增進黏著層103和第二光學膜102的稜鏡104之間的黏著力。黏著力可至少為40克/25毫米，較佳為96克/25毫米。
黏著層103的光可硬化材料的化學式可為R3 -F3 。主鏈R3 可為長碳鏈、芳香族、苯環族或軟質之PU族等等。反應性官能基F3 可為一丙烯酸酯(acrylate)官能基、二丙烯酸酯官能基、三丙烯酸酯官能基或多丙烯酸酯官能基等等。第二光學膜102的稜鏡104的材料的化學式可為R4 -F4 。主鏈R4 可為長碳鏈、芳香族、苯環族或軟質之PU族等等。反應性官能基F4 可為一丙烯酸酯(acrylate)官能基、二丙烯酸酯官能基、三丙烯酸酯官能基或多丙烯酸酯官能基等等。在較佳的實施例中，分別將第一丙烯酸酯官能基的第一C-C雙鍵和第二丙烯酸酯官能基的第二C-C雙鍵轉變成C-C單鍵以在第一丙烯酸酯官能基和第二丙烯酸酯官能基之間形成C-C單鍵，藉以在黏著層103的光可硬化材料的第一丙烯酸酯官能基和第二光學膜102的稜鏡104的第二丙烯酸酯官能基之間形成鍵結。然而，本發明不侷限於此案例；舉例來說，第一C-C雙鍵和第二C-C雙鍵其中至少一個也可來自於其它的官能基。具有丙烯酸酯官能基的光可硬化材料和黏著層103的重量比值可大於40%、或大於50%、或大於55%、或大於60%、或大於70%、或大於80%、或大於90%。
本發明也不侷限於在黏著層103的光可硬化材料的第一丙烯酸酯官能基和第二光學膜102的稜鏡104的第二丙烯酸酯官能基之間形成鍵結。只要在黏著層103的光可硬化材料和第二光學膜102的稜鏡104之間的鍵結可在光照製程中形成(此時黏著層103的光可硬化材料已光硬化到某一特定程度而防止上平面106刺入黏著層103)以增進黏著力和輝度，黏著層103的光可硬化材料的第一丙烯酸酯官能基和第二光學膜102的稜鏡104的第二丙烯酸酯官能基可分別由任何適合的官能基所取代。舉例來說，黏著層103的光可硬化材料可具有環氧(epoxy)官能基且第二光學膜102的稜鏡104具有氫氧(hydroxyl)官能基使得氫氧官能基可對環氧官能基開環以形成黏著層103和第二光學膜102的稜鏡104之間的鍵結。相反地，黏著層103的光可硬化材料可具有氫氧(hydroxyl)官能基且第二光學膜102的稜鏡104具有環氧(epoxy)官能基使得氫氧官能基可對環氧官能基開環以形成黏著層103和第二光學膜102的稜鏡104之間的鍵結。
第三實施例
本發明也揭露一光學組件，其第二光學膜202的微結構204直接黏結於第一光學膜201。第5圖例示在本發明的第三實施例中的光學組件200的剖面示意圖。相較於第一實施例和第二實施例，第一光學膜201的下表面201B不具有在其上的黏著層。第二光學膜202的稜鏡204可直接接觸第一光學膜201的下表面201B以具有物理性黏著效應，但第二光學膜202的稜鏡204並不刺入第一光學膜201的下表面201B。在一個實施例中，第二光學膜202的稜鏡204的頂部可設計成具有用以增加黏著力的上平面206。在另一個實施例中，可在第一光學膜201的下表面201B上施加初始(primer)表面處理以增加黏著力。由於不具黏著層之故，光學組件200可保有原先兩張不互相黏結的光學膜之輝度。輝度至少為1.8。
實驗
在實施例1~3中，當將第二光學膜黏結於第一光學膜時，第二光學膜的稜鏡未刺入/插入黏著層；在實施例4中，當將第二光學膜黏結於第一光學膜時，第二光學膜的稜鏡直接黏結於第一光學膜的背面而不使用黏著層；在比較例1中，當將第二光學膜黏結於第一光學膜時，第二光學膜的稜鏡刺入/插入黏著層。
在實施例1~3中，黏著層103由3-(Acryloyloxy)-2-hydroxypropyl methacrylate (G-201P，Kyoeisha化學公司製造)、Hexamethylene Diisocyanate Trimer (HDT-100，安鋒實業公司製造)和acrylate oligomer (SY-1063,根上工業公司製造)結合而成的材料製成。3-(Acryloyloxy)-2-hydroxypropyl methacrylate為一熱可硬化材料且佔黏著層103的材料的重量比例為60%。Hexamethylene Diisocyanate Trimer為一熱硬化劑且佔黏著層103的材料的重量比例為10%。acrylate oligomer為一光可硬化材料且佔黏著層103的材料的重量比例為30% 。在實施例1~3中，第二光學膜的稜鏡由Difunctional Epoxy acrylate(RV-280, Aekyung化學公司製造)、Bisphenol A (EO)10 Dimethacrylate (M2101, Miwon公司製造)和Tetrahydrofurfuryl Acrylate (M150, Miwon公司製造)結合而成的材料製成。Difunctional Epoxy acrylate佔第二光學膜102的稜鏡104的材料的重量比例為40%。Bisphenol A (EO)10 Dimethacrylate佔第二光學膜102的稜鏡104的材料的重量比例為50%。Tetrahydrofurfuryl Acrylate佔第二光學膜102的稜鏡104的材料的重量比例為10%。此外，在各個實施例中均加入光起始劑(photoinitiator) 184。在常溫下混拌4小時後進行相關物性量測與樣品塗佈、生產與製備。測量結果列於表1且第6A圖至第6C圖說明在實施例2、實施例4和比較例1的實際剖面示意圖。
表1
實施例1
使用熱可硬化材料和光可硬化材料的混合物作為黏著層103的材料。在第一光學膜101的下表面101B上塗佈黏著層103，在烘箱中乾燥黏著層103的溶劑且黏著層103進行熱硬化交聯反應。黏著層103的乾膜厚度控制在0.6~1.0微米。使用精密貼合滾輪將第一光學膜101和第二光學膜102黏結。第二光學膜102的稜鏡104具有寬度為1微米的上平面106。由於黏著層103已熱硬化，第二光學膜102的稜鏡104無法插入黏著層103。在熱硬化交聯反應後，黏著層103的下表面103B具有大量活性丙烯酸酯(acrylate)官能基(可為熱可硬化材料的丙烯酸酯官能基或光可硬化材料的丙烯酸酯官能基)。在貼合製程後，黏著層103和第二光學膜102的稜鏡104的上平面106之間的接觸面進行UV硬化(光硬化)交聯反應以具有足夠的化學鍵結而大大地增加黏著力。黏著力可達到43克/25毫米。由於第二光學膜102的稜鏡104未插入黏著層103，因此沒有虹吸現象產生；因此，光學組件100具有較高的輝度(光學增益)。輝度可達到1.81，如表1所示。
實施例2
使用熱可硬化材料和光可硬化材料的混合物作為黏著層103的材料。在第一光學膜101的下表面101B上塗佈黏著層103，在烘箱中乾燥黏著層103的溶劑且黏著層103進行熱硬化交聯反應。黏著層103的乾膜厚度控制在0.6~1.0微米。使用精密貼合滾輪將第一光學膜101和第二光學膜102黏結。第二光學膜102的稜鏡104具有寬度為3微米的上平面106。由於黏著層103已熱硬化，第二光學膜102的稜鏡104無法插入黏著層103。在熱硬化交聯反應後，黏著層103的下表面103B具有大量活性丙烯酸酯(acrylate)官能基(可為熱可硬化材料的丙烯酸酯官能基或光可硬化材料的丙烯酸酯官能基)。在貼合製程後，黏著層103和第二光學膜102的稜鏡104的上平面106之間的接觸面進行UV硬化(光硬化)交聯反應以具有足夠的化學鍵結而大大地增加黏著力。由於上平面106的寬度增加至3微米，黏著力大大地增進而達到72克/25毫米。由於第二光學膜102的稜鏡104未插入黏著層103，因此沒有虹吸現象產生；因此，光學組件100具有較高的輝度(光學增益)。然而，實施例2中的上平面106的寬度大於實施例1中的上平面106的寬度，輝度降至1.77(低於實施例1的輝度)，如表1所示。
實施例3
使用熱可硬化材料和光可硬化材料的混合物作為黏著層103的材料。在第一光學膜101的下表面101B上塗佈黏著層103，在烘箱中乾燥黏著層103的溶劑且黏著層103進行熱硬化交聯反應。黏著層103的乾膜厚度控制在0.6~1.0微米。使用精密貼合滾輪將第一光學膜101和第二光學膜102黏結。第二光學膜102的稜鏡104具有寬度為5微米的上平面106。由於黏著層103已熱硬化，第二光學膜102的稜鏡104無法插入黏著層103。在熱硬化交聯反應後，黏著層103的下表面103B具有大量活性丙烯酸酯(acrylate)官能基(可為熱可硬化材料的丙烯酸酯官能基或光可硬化材料的丙烯酸酯官能基)。在貼合製程後，黏著層103和第二光學膜102的稜鏡104的上平面106之間的接觸面進行UV硬化(光硬化)交聯反應以具有足夠的化學鍵結而大大地增加黏著力。由於上平面106的寬度增加至5微米，黏著力大大地增進而達到105克/25毫米。由於第二光學膜102的稜鏡104未插入黏著層103，因此沒有虹吸現象產生；因此，光學組件100具有較高的輝度(光學增益)。然而，實施例3中的上平面106的寬度大於實施例2中的上平面106的寬度，輝度降至1.71(低於實施例2的輝度)，如表1所示。
實施例4
當第一光學膜201和第二光學膜202黏結時，實施例4未使用黏著層。黏著UV型樹脂作為第二光學膜202的稜鏡204的材料。第二光學膜202的稜鏡204具有寬度為3微米的上平面206。不使用黏著層將第二光學膜202的稜鏡204黏結於第一光學膜201的下表面201B，第二光學膜202直接黏結於第一光學膜201而具有物理性黏著效應。較佳來說，在第一光學膜201的下表面201B上施加初始(primer)表面處理。第二光學膜202的稜鏡204的材料進行UV硬化(光硬化)交聯反應以在第二光學膜202的稜鏡204和第一光學膜201的下表面201B之間具有物理性黏結。黏著力可達到24克/25毫米。由於未使用黏著層，因此沒有虹吸現象產生；因此，光學組件200可保有原先兩張不互相黏結的光學膜之輝度，即輝度達到1.83，如表1所示。
比較例1
UV型樹脂作為黏著層的材料。在第一光學膜的下表面上塗佈黏著層，乾燥黏著層的溶劑且控制黏著層的乾膜厚度在1.0~1.5微米。第二光學膜係藉由精密滾輪壓印黏結於黏著層以將第二光學膜的稜鏡插入黏著層。黏著層進行UV硬化(光硬化)交聯反應以將第二光學膜的稜鏡黏結於黏著層的下表面。由於接觸面積大大增加，比較例1中的黏著力優於實施例1、實施例2和實施例3中每一個的黏著力。黏著力可增進而達到167克/25毫米。由於第二光學膜的稜鏡插入黏著層，虹吸現象產生而導致黏著層在第二光學膜的稜鏡的兩側出現不佳的吸附現象；因此，比較例1中的輝度相較於實施例1、實施例2和實施例3中每一個的輝度下降更多，即輝度達到1.52，如表1所示。
雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾。雖然在上述描述說明中並無完全揭露這些可能的更動與替代，而接著本說明書所附之專利保護範圍實質上已經涵蓋所有這些態樣。
10‧‧‧黏合型光學組件
11‧‧‧下稜鏡片
12‧‧‧上稜鏡片
13‧‧‧黏著層
14‧‧‧稜鏡
15‧‧‧虹吸現象
100‧‧‧光學組件
101‧‧‧第一光學膜
101A‧‧‧上表面
101B‧‧‧下表面
102‧‧‧第二光學膜
102A‧‧‧上表面
102B‧‧‧下表面
103‧‧‧黏著層
103A‧‧‧上表面
103B‧‧‧下表面
104‧‧‧微結構
104P‧‧‧一對相對面之一
104Q‧‧‧一對相對面之一
104G‧‧‧谷
104R‧‧‧稜線
104X‧‧‧一部分
104Y‧‧‧另一部分
105‧‧‧基板
106‧‧‧上平面
106A‧‧‧高起部分
106B‧‧‧非高起部分
107‧‧‧微結構
108‧‧‧基板
200‧‧‧光學組件
201‧‧‧第一光學膜
201A‧‧‧上表面
201B‧‧‧下表面
202‧‧‧第二光學膜
202A‧‧‧上表面
202B‧‧‧下表面
204‧‧‧微結構
205‧‧‧基板
206‧‧‧上平面
207‧‧‧微結構
208‧‧‧基板
本發明之前面所述的態樣及所伴隨的優點將藉著參閱以下的詳細說明及結合圖式更加被充分瞭解，其中： 第1圖例示黏合型光學組件的剖面示意圖； 第2圖例示在本發明的第一實施例中的光學組件的剖面示意圖； 第3圖說明微結構的上平面也可改成包含複數個高起部分 (可具有固定高度)和與該些高起部分交替的複數個非高起部分 (可具有固定高度)； 第4A圖說明在第二光學膜的複數個微結構的一部分中的每一個微結構的上平面黏結於黏著層的下表面，以及在第二光學膜的複數個微結構的另一部分中的每一個微結構104的上平面未黏結於黏著層的下表面； 第4B圖說明在第二光學膜的複數個稜鏡的一部分中的每一個稜鏡的上平面黏結於黏著層的下表面，以及在第二光學膜的複數個稜鏡的另一部分中的每一個稜鏡未黏結於黏著層的下表面且不具上平面； 第5圖例示在本發明的第三實施例中的光學組件的剖面示意圖；以及 第6A圖至第6C圖說明在實施例2、實施例4和比較例1 的實際剖面示意圖。
100‧‧‧光學組件
101‧‧‧第一光學膜
101A‧‧‧上表面
101B‧‧‧下表面
102‧‧‧第二光學膜
102A‧‧‧上表面
102B‧‧‧下表面
103‧‧‧黏著層
103A‧‧‧上表面
103B‧‧‧下表面
104‧‧‧微結構
104P‧‧‧一對相對面之一
104Q‧‧‧一對相對面之一
104G‧‧‧谷
105‧‧‧基板
106‧‧‧上平面
107‧‧‧微結構
108‧‧‧基板

Claims (20)

  1. 一種光學組件，包含：一第一光學膜，具有一第一表面；一黏著層，具有一第二表面和相對於該第二表面的一第三表面，其中該黏著層的該第二表面配置在該第一光學膜的該第一表面上，其中該黏著層包含具有複數個第一丙烯酸酯(acrylate)官能基的一熱可硬化材料；以及一第二光學膜，包含複數個微結構，其中至少一個微結構中的每一個微結構具有包含複數個第二丙烯酸酯(acrylate)官能基的一上平面，其中藉由在一光照製程中所形成在該些第一丙烯酸酯官能基和該些第二丙烯酸酯官能基之間的鍵結使該上平面黏結於該黏著層的該第三表面時，該黏著層的該熱可硬化材料已熱硬化而防止該上平面刺入該黏著層。
  2. 如申請專利範圍第1項之光學組件，其中該微結構的該上平面係藉由一模具壓印薄膜形成，其中該模具係藉由具有一頂部平坦邊緣的一刀具刻製而成，其中該頂部平坦邊緣對應該微結構的該上平面。
  3. 如申請專利範圍第1項之光學組件，其中該熱可硬化材料和該黏著層的重量比值大於50%。
  4. 如申請專利範圍第1項之光學組件，其中該微結構的該上平面的寬度為0.5 ~ 10微米。
  5. 如申請專利範圍第4項之光學組件，其中該微結構的該上平面的寬度為1 ~ 5微米。
  6. 如申請專利範圍第1項之光學組件，其中各個該微結構為一稜鏡。
  7. 如申請專利範圍第1項之光學組件，其中該黏著層進一步包含具有複數個第三丙烯酸酯(acrylate)官能基的一光可硬化材料，其中藉由在該光照製程中所形成在該些第三丙烯酸酯官能基和該些第二丙烯酸酯官能基之間的鍵結使該上平面黏結於該黏著層的該第三表面時，該黏著劑的熱可硬化材料已熱硬化而防止該上平面刺入該黏著層。
  8. 如申請專利範圍第7項之光學組件，其中具有該些第一丙烯酸酯官能基的該熱可硬化材料或具有該些第三丙烯酸酯官能基的該光可硬化材料和該黏著層的重量比值大於50%。
  9. 如申請專利範圍第1項之光學組件，其中該第一光學膜和該第二光學膜之間的黏著力至少為40克/25毫米。
  10. 一種光學組件，包含：一第一光學膜，具有一第一表面；一黏著層，具有一第二表面和相對於該第二表面的一第三表面，其中該黏著層的該第二表面配置在該第一光學膜的該第一表面上，其中該黏著層包含具有複數個第一丙烯酸酯(acrylate)官能基的一熱可硬化材料；以及一第二光學膜，包含複數個微結構，其中每一個微結構具有包含複數個第二丙烯酸酯(acrylate)官能基的一上平面，其中藉由在一光照製程中所形成在該些第一丙烯酸酯官能基和該些第二丙烯酸酯官能基之間的鍵結使該上平面黏結於該黏著層的該第三表面時，該黏著層的該熱可硬化材料已熱硬化而防止該上平面刺入該黏著層。
  11. 如申請專利範圍第10項之光學組件，其中該微結構的該上平面係藉由一模具壓印薄膜形成，其中該模具係藉由具有一頂部平坦邊緣的一刀具刻製而成，其中該頂部平坦邊緣對應該微結構的該上平面。
  12. 如申請專利範圍第10項之光學組件，其中該熱可硬化材料和該黏著層的重量比值大於50%。
  13. 如申請專利範圍第10項之光學組件，其中該第一光學膜和該第二光學膜之間的黏著力至少為40克/25毫米。
  14. 一種光學組件，包含：一第一光學膜，具有一第一表面；一黏著層，具有一第二表面和相對於該第二表面的一第三表面，其中該黏著層的該第二表面配置在該第一光學膜的該第一表面上；以及一第二光學膜，包含複數個微結構，其中至少一個微結構中的每一個微結構黏結於該黏著層的該第三表面而該些微結構並未刺入該黏著層。
  15. 如申請專利範圍第14項之光學組件，其中各個該微結構為一稜鏡。
  16. 如申請專利範圍第15項之光學組件，其中所述複數個微結構中的至少一個微結構中的每一個微結構具有黏結於該黏著層的該第三表面的一上平面。
  17. 如申請專利範圍第16項之光學組件，其中該微結構的該上平面係藉由一模具壓印薄膜形成，其中該模具係藉由具有一頂部平坦邊緣的一刀具刻製而成，其中該頂部平坦邊緣對應該微結構的該上平面。
  18. 如申請專利範圍第16項之光學組件，其中該微結構的該上平面的寬度為0.5 ~ 10微米。
  19. 如申請專利範圍第14項之光學組件，其中該第一光學膜和該第二光學膜之間的黏著力至少為40克/25毫米。
  20. 如申請專利範圍第14項之光學組件，其中各個該微結構黏結於該黏著層的該第三表面而該些微結構並未刺入該黏著層。
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