TW202016576A - 光控制膜及其製造方法 - Google Patents

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TW202016576A TW108128660A TW108128660A TW202016576A TW 202016576 A TW202016576 A TW 202016576A TW 108128660 A TW108128660 A TW 108128660A TW 108128660 A TW108128660 A TW 108128660A TW 202016576 A TW202016576 A TW 202016576A
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light control
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馬克 奧格斯特 羅瑞吉
朝暉 楊
智 丁 范
由美 玉樹辛西雅
歐文 邁可 安德森
羅伯特 班尼特
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美商3M新設資產公司
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Abstract

一種光控制膜，其包括第一部分及第二部分，該第二部分經層壓至該第一部分。該第一部分包括第一功能性基材及形成在該第一功能性基材上的複數個第一遮光體。該第一功能性基材包括光學活性層及障壁層中之至少一者。該第二部分包括設置在該第一功能性基材之遠側的第二功能性基材以及形成在該第二功能性基材上的複數個第二遮光體。該第二功能性基材包括光學活性層及障壁層中之至少一者。該複數個第一遮光體沿著第一方向延伸，且該複數個第二遮光體沿著第二方向延伸。該第一方向與該第二方向以位在從約70度至約110度的範圍內的角度彼此傾斜。

Description

光控制膜及其製造方法
本發明大致上係關於光控制膜(light control film,LCF)，且更具體地係關於用於各種光學應用的光控制膜及製造此類光控制膜之方法。
光控制膜(LCF)亦稱為光準直膜(light collimating film)，係一種經組態以調控透射光之方向性的光學膜。各種LCF係已知的，且一般包括光透射膜，該光透射膜具有由光吸收材料所形成之複數個凹槽或遮光體。
LCF可放置在顯示表面、影像表面、或其他待觀看的表面附近。一般而言，僅有當觀看者係定位在被稱為「觀看角(viewing angle)」的角度範圍內時，才能透過LCF觀看經顯示之影像。通常，觀看角是以法向於LCF之表面或平面的軸為中心的角度範圍。當觀看者之位置改變使得觀看者係定位在該觀看角外時，則經顯示之影像較難以觀看或不再可觀看。這可藉由阻擋在一般觀看角範圍之外的其他人的觀察來為觀看者提供隱私。
LCF亦可用於涉及成像或感測物體的成像應用。行動電子裝置(諸如，電話)中的成像應用要求LCF具有低厚度，這係由於 不斷力求使這些裝置更薄的緣故。然而，由於存在用於執行各種功能(諸如，角濾波(angular filtering)及光譜濾波)的多個層或膜，因此可用於成像應用中之習知的LCF具有實質上高厚度。因此，習知的LCF不適用於LCF厚度係重要條件的成像應用中。因此，可為所欲的是具有一種具備必要功能性及厚度的LCF，以用於此類成像應用中。
本發明係大致上關於光控制膜。本發明亦係關於與光學裝置一起使用的光控制膜以及製造此類光控制膜的方法。
在本揭露的一實施例中，光控制膜包括第一部分及第二部分，該第二部分經層壓至該第一部分。該第一部分包括第一功能性基材及形成在該第一功能性基材上的複數個第一遮光體。該第一功能性基材包括光學活性層及障壁層中之至少一者。此外，該複數個第一遮光體之各者係至少部分地以光吸收材料填充。該第二部分包括設置在該第一功能性基材之遠側的第二功能性基材以及形成在該第二功能性基材上的複數個第二遮光體。該第二功能性基材包括光學活性層及障壁層中之至少一者。此外，該複數個第二遮光體之各者係至少部分地以該光吸收材料填充。該複數個第一遮光體沿著第一方向延伸，且該複數個第二遮光體沿著第二方向延伸。該第一方向與該第二方向以位在從約70度至約110度的範圍內的角度彼此傾斜。
在一些實施例中，該光控制膜具有以光控制膜之峰值透射率之軸為中心之小於約40度的觀看角。此外，依大於該觀看角的一半之入射角之該光控制膜的透射率實質上為零。在一些實施例中，該 光控制膜在從約400nm至約700nm之所有波長範圍內具有大於約5%的法向入射透射率。
在一些實施例中，該第一功能性基材係多層光學膜。在一些實施例中，該第二功能性基材係氣體障壁膜。
在一些實施例中，該第一部分及該第二部分係藉由設置在該複數個第一遮光體與該複數個第二遮光體之間的光學清透黏著劑(optically clear adhesive,OCA)之層來彼此層壓。
在一些實施例中，該第一複數個遮光體之各者具有錐形形狀。在一些實施例中，該第二複數個遮光體之各者具有錐形形狀。
在一些實施例中，該光控制膜進一步包括第一台面，該第一台面設置於該複數個第一遮光體與該第一功能性基材之間。在一些實施例中，該光控制膜進一步包括第二台面，該第二台面設置在該複數個第二遮光體與該第二功能性基材之間。
在一些實施例中，一種使用該光控制膜之光學裝置包括保護蓋板(cover lens)及顯示層，該顯示層設置成相鄰於該保護蓋板。該光控制膜係設置成相鄰於該顯示層。
在另一實施例中，光學裝置包括顯示層、光控制膜、以及光學感測器，該光控制膜設置在該光學層上，該光學感測器設置成相鄰於該光控制膜且設置於該顯示層之遠側。該光控制膜包括複數個第一遮光體及複數個第二遮光體。該複數個第一遮光體之各者係至少部分地以光吸收材料填充。此外，該複數個第二遮光體之各者係至少部分地以該光吸收材料填充。該複數個第一遮光體沿著第一方向延 伸，且該複數個第二遮光體沿著第二方向延伸。該第一方向與該第二方向以位在從約70度至約110度的範圍內的角度彼此傾斜。此外，該複數個第一遮光體之各者具有朝該光學感測器漸縮的錐形形狀。該複數個第二遮光體之各者具有朝該光學感測器漸縮的錐形形狀。在一些實施例中，該光學裝置進一步包括保護蓋板，該保護蓋板設置成相鄰於該顯示層且設置於該光控制膜之遠側。
在另一實施例中，一種製造光控制膜的方法包括：在第一功能性基材上形成複數個第一遮光體，以提供該光控制膜之第一部分。該第一功能性基材包括光學活性層及障壁層中之至少一者。該方法進一步包括以光吸收材料至少部分地填充該複數個第一遮光體。該方法進一步包括在第二功能性基材上形成複數個第二遮光體，以提供該光控制膜之第二部分。該第二功能性基材包括光學活性層及障壁層中之至少一者。該方法進一步包括以該光吸收材料至少部分地填充該複數個第二遮光體。該方法進一步包括將該第一部分與該第二部分彼此層壓，使得該第二功能性基材係設置於該第一功能性基材之遠側。該複數個第一遮光體沿著第一方向延伸，且該複數個第二遮光體沿著第二方向延伸。該第一方向與該第二方向以位在從約70度至約110度的範圍內的角度彼此傾斜。在一些實施例中，將該第一部分與該第二部分彼此層壓進一步包括：藉由光學清透黏著劑(OCA)將該第一部分接合至該第二部分。
100‧‧‧光控制膜(LCF)
102‧‧‧第一主表面/主表面
104‧‧‧第二主表面/主表面
106‧‧‧第一部分
108‧‧‧第二部分
109‧‧‧黏著劑層
110‧‧‧第一功能性基材
112‧‧‧第一遮光體結構
114‧‧‧第一遮光體/第一遮光體結構
116‧‧‧第一台面
118‧‧‧第二功能性基材
120‧‧‧第二遮光體結構
122‧‧‧第二遮光體
123‧‧‧凸條
124‧‧‧第二台面
202‧‧‧光學清透區域
300‧‧‧遮光體結構
302‧‧‧凸條
304‧‧‧通道
400‧‧‧光學裝置
402‧‧‧物體
404‧‧‧谷
406‧‧‧脊
408‧‧‧保護蓋板
409‧‧‧頂部表面
410‧‧‧顯示層
412‧‧‧光控制膜(LCF)
414‧‧‧光學感測器
416‧‧‧光輸入表面
418‧‧‧光輸出表面
420‧‧‧偏振器
422‧‧‧觸敏層
424‧‧‧OLED層
426‧‧‧聚醯亞胺(PI)膜
500‧‧‧標繪圖
600‧‧‧方法
602‧‧‧步驟
604‧‧‧步驟
606‧‧‧步驟
608‧‧‧步驟
610‧‧‧步驟
B‧‧‧光線
C‧‧‧光線
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
D3‧‧‧距離
FOV‧‧‧視場
H‧‧‧高度
N‧‧‧法向軸
N1‧‧‧法向軸
P‧‧‧節距
T‧‧‧厚度
T1‧‧‧厚度
T2‧‧‧厚度
T3‧‧‧厚度
T4‧‧‧厚度
T5‧‧‧厚度
T6‧‧‧厚度
T7‧‧‧厚度
W1‧‧‧寬度
W2‧‧‧寬度
W3‧‧‧寬度
W4‧‧‧寬度
α‧‧‧壁角
β‧‧‧界面角
ω‧‧‧觀看截止角
θg‧‧‧角度
θi‧‧‧入射角
θj‧‧‧入射角
θv‧‧‧觀看角
βv‧‧‧觀看角
鑑於下文實施方式結合下列圖式可更完全瞭解本發明。圖式非必然按比例繪製。在圖式中所使用的類似數字指稱類似組件。但是，將明白，在給定圖式中使用組件符號指稱組件，並非意圖限制在另一圖式中具有相同組件符號之組件。
圖1係例示性光控制膜的示意截面圖；
圖2係例示性光控制膜的示意俯視圖；
圖3係用在光控制膜中的例示性光控制膜的示意截面圖；
圖4係使用光控制膜的例示性光學裝置的示意截面圖；
圖5係光學膜之透射率相對於波長的示意標繪圖；且
圖6係製造光控制膜的例示性方法的流程圖。
以下說明係參照所附圖式進行，該等圖式構成本文一部分且在圖中係以圖解說明方式顯示各種實施例。要理解的是，其他實施例係經設想並可加以實現而不偏離本揭露的範疇或精神。因此，以下之詳細敘述並非作為限定之用。
本揭露係關於可執行角濾波以及入射輻射之光譜濾波的光控制膜(LCF)。該LCF可用於各種光學應用，諸如成像應用、顯示器等等。該LCF可提供相對小的觀看角以利於物件之成像或感測。該LCF進一步透射特定波長的入射輻射並阻隔特定波長。該LCF亦減少一或多種流體(諸如水蒸氣及氧)的滲透。該LCF包括一或多個遮光體結構，該等遮光體結構係直接形成在功能性基材上。此減少LCF之厚度並使其適用於諸如在行動電子裝置(例如，行動電話)中的特定 成像應用，其中LCF的厚度係重要參數。本揭露亦係關於一種使用該LCF之光學裝置及一種製造該LCF之方法。
在本文中，「觀看角(viewing angle)」係相關於通過遮光體結構之峰值透射平面而定義為遮光體結構在其內係實質上透射的角度範圍。在一些情況中，觀看角係以相關於遮光體結構之平面的法線為中心。在一些其他情況中，觀看角可能不以遮光體結構之平面的法線為中心，且可能相關於該法線而偏離中心。例如，光控制膜之觀看角可經定義為光控制膜之透射率在其內係在峰值透射率之60%內、或50%內、或40%內的角度範圍。本揭露之遮光體結構包括交替的透明區域及光吸收區域。該等光吸收區域經相對定位以提供一受限的觀看角。例示性遮光體結構係敘述在美國專利第6,398,370 B1號(Chiu等人)、美國專利第8,213,082 B2號(Gaides等人)、美國專利第8,503,122 B2號(Liu等人)、及美國專利第9,229,253 B2號(Schwartz等人)中；所有該等專利之全文以引用方式併入本文中。
如本文中所使用，用語「功能性基材(functional substrate)」係指LCF的膜或層，其具光學活性或減少一或多種物質的滲透。具體而言，功能性基材包括光學活性層及障壁層中之至少一者。光學活性層係基於各種參數(諸如波長、入射角等等)選擇性地透射及/或反射入射輻射。障壁層減少一或多種物質(例如，水蒸氣、氧等)之滲透。因此，功能性基材相異於習知的基材或基底層(例如，聚對苯二甲酸乙二酯(PET)基材)，該等習知的基材或基底層係實質上透明的且不會減少一或多種物質之滲透。
使用像素化數位感測器之成像或感測一般涉及偵測特定波長的光，其範圍包括紫外光、可見光、近紅外光、及紅外光。此類成像技術之應用包括(例如)消費性電子、健康監測、醫療診斷、及汽車及安全性的應用。特定應用(諸如安全性)需要持續改善其所感測的物體之影像品質。
有機光偵測器(organic photo detector,OPD)材料亦可結合數位成像感測器使用。此類OPD材料可具有特定光譜回應，且僅使用一部分的波長的入射輻射並拒絕特定波長。此外，在行動電子裝置(諸如，行動電話)中使用像素化數位感測器可能帶來額外的挑戰，這係由於不斷力求使此類電子裝置更薄的緣故。由於此類電子裝置之薄度，介於位在保護蓋板之頂部表面處的成像平面和與成像感測器相關聯的感測平面之間的距離可係低的。由於成像平面與感測平面的鄰近度，在以成像感測器偵測之前可能需要額外的角濾波及波長的光譜濾波，以便提高影像品質。
可使用LCF已提供用於此類成像應用的角濾波及光譜濾波。然而，LCF可能要求二維遮光體結構僅使在臨界觀看角內的光通過並阻隔大於該臨界觀看角之角度的光。在與像素化成像感測器相容之維度上，可能難以製造用於共面的二維遮光體結構之工具。根據本揭露之LCF可藉由結合二維遮光體結構來消除此類工具的需求，其中該二維遮光體結構係藉由將兩個一維遮光體膜與一個光學清透黏著劑(OCA)層壓在一起，使得該等遮光體以相對於彼此之角度配置。所 得的二維網格圖案可提供成像應用所需的有效角度控制。網格圖案可進一步經定製成與像素化成像感測器相容之各種幾何形狀。
像素化影像感測器亦可易受濕氣及氧的影響，濕氣及氧會隨時間的推移降低感測器的性能。根據本揭露，LCF減少水蒸氣及氧至影像感測器的滲透。此外，LCF具有減小之厚度，此係因為該等遮光體結構係直接形成在對應的功能性基材上並經層壓在一起。該減小之厚度使該LCF適用於行動電子裝置(諸如行動電話)中。此與習知的LCF形成對比，遮光體在習知的LCF中係形成在分開之基材層上(例如，PET基材)，而在使用於行動應用中時該等基層增加了習知的LCF的厚度，此係因為需要添加額外的功能膜層。習知的LCF亦需要額外的黏著劑層，該等黏著劑層又進一步促成厚度增加。
圖1顯示光控制膜(LCF)100之示意截面圖。LCF 100包括第一主表面102及與該第一主表面102相對的第二主表面104。雖然主表面102及主表面104係為了用於參考目的而稱為各別的第一表面及第二表面，但應理解到：在使用時，第一表面可能面向觀看者、光源、或待成像之物體；且第二表面可能面向觀看者、或光源、或待成像之物體。在一些實施例中，第一主表面102係光輸入表面，且第二主表面104係光輸出表面。LCF 100進一步界定法向軸「N」，該法向軸自第一主表面102延伸至第二主表面104。法向軸「N」係法向於LCF 100之平面。
LCF 100進一步包括第一部分106及經層壓至第一部分106的第二部分108。在圖1所示之例示性實施例中，第一部分106與 第二部分108係藉由光學清透黏著劑(OCA)之黏著劑層109來彼此層壓。OCA可係紫外光(ultraviolet,UV)可固化丙烯酸酯黏著劑、移轉黏著劑等。例示性層壓方法係敘述於美國專利第6,398,370 B1號(Chiu等人)中。第一部分106界定第一主表面102。此外，第一部分106包括第一功能性基材110及形成在該第一功能性基材110上的第一遮光體結構112。
第一功能性基材110包括光學活性層及障壁層中之至少一者。在一些實施例中，第一功能性基材110係多層光學膜(multilayer optical film,MOF)。MOF之透射率及/或反射率可隨入射輻射的波長改變。在一些情況中，MOF係由3M公司製造的Ultra-Clear Solar Film(UCSF)。UCSF係多層膜，其反射紅外光(infrared,IR)輻射。隨著入射角的增加，UCSF之反射頻帶進一步朝向較短波長偏移。如圖1所示，第一功能性基材110具有厚度「T1」。在一些情況中，「T1」可位於從約47μm至約57μm的範圍內。此外，在一些情況中，「T1」可係約2密耳或約50.8μm。在一些其他情況中，「T1」可係約1密耳或約25.4μm。
第一遮光體結構112係微結構。微結構大致上係在一物品之表面中輪廓偏離通過該微結構繪製之一平均中心線的突出物、突起部及/或凹陷。第一遮光體結構112包括沿著第一方向「D1」延伸的複數個第一遮光體114(如圖1所示只有一個)，該第一方向「D1」係實質上垂直於LCF 100的法向軸「N」。第一遮光體沿著第二方向「D2」進一步彼此間隔開，第二方向「D2」係實質上垂直於紙的平 面。具體而言，第一遮光體結構112係沿著第二方向「D2」定向。在一些實施例中，該複數個第一遮光體114之各者具有錐形形狀。此外，各第一遮光體114之錐形形狀朝向LCF 100的第二主表面104(即，光輸出表面)漸縮。在其他情況中(例如，削磨(skiving)製程)，各第一遮光體114的形狀可能不會漸縮。第一遮光體結構112的更多細節將參照圖3來敘述。
此外，第一遮光體結構112(其包括複數個第一遮光體114)係藉由各種方法(諸如擠壓、澆鑄及固化、塗佈、或一些其他方法)形成在第一功能性基材110上。在一些情況中，第一遮光體結構112係微複製在第一功能性基材110上。例示性的微複製製程係敘述於美國專利第8,503,122 B2號(Liu等人)中。一般的微複製製程包括將僅足以填充母版空腔之量的可聚合組成物沉積至母版負型微結構化模製表面上。然後藉由在預成形基底或基材層(例如，第一功能性基材110)與母版之間移動該可聚合組成物之珠粒來填充該等空腔。然後將該組成物固化。
第一遮光體114可係界定在相鄰的凸條之間的通道或溝槽(未顯示於圖1中)。在一些情況中，凸條係由可聚合樹脂製成。在一些情況中，可聚合樹脂可係光學清透的，其在從約300奈米(nm)至約800nm的波長範圍內具有實質上高的透射率。可聚合樹脂可包括第一可聚合組分及第二可聚合組分的組合，該等組分係選自(甲基)丙烯酸酯單體、(甲基)丙烯酸酯寡聚物、及其混合物。如本文中所使用，「單體(monomer)」或「寡聚物(oligomer)」係任何可轉化成聚合物之 物質。用語「(甲基)丙烯酸酯((meth)acrylate)」係指丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯化合物兩者。在一些情況中，可聚合組成物可包括：(甲基)丙烯酸酯化胺甲酸酯寡聚物、(甲基)丙烯酸酯化環氧寡聚物、(甲基)丙烯酸酯化聚酯寡聚物、(甲基)丙烯酸酯化酚寡聚物、(甲基)丙烯酸酯化丙烯酸寡聚物、及其混合物。可聚合樹脂可以是輻射可固化聚合樹脂，諸如紫外光可固化樹脂。
此外，第一遮光體結構112之複數個第一遮光體114之各者係至少部分地以光吸收材料填充。該光吸收材料可係顏料、染料、黑色著色劑(諸如，碳黑)、或其組合。該光吸收材料可實質上防止光透射通過第一遮光體114。因此，第一遮光體結構112包括交替的凸條及通道(即，第一遮光體114)。該等凸條形成光學清透區域，而第一遮光體114形成光吸收區域。
第一遮光體結構112具有厚度「T2」。「T2」可等於遮光高度，且可位於從約60μm至約80μm的範圍內。在一些情況中，「T2」可係約80μm。此外，第一台面116將第一遮光體結構112與第一功能性基材110連接。如圖1所示，第一台面116係設置在第一遮光體結構112與第一功能性基材110之間。第一台面116可在該微複製製程期間形成。第一台面116可係連續台面或不連續台面。第一台面116進一步具有厚度「T3」。在一些情況中，「T3」可小於約20μm、或小於約10μm。在一些情況中，「T3」可大於約1μm。厚度「T3」可經最小化以減少光洩漏並亦減少LCF 100之總厚度。
第二部分108包括第二功能性基材118及形成在該第二功能性基材118上的第二遮光體結構120。第二功能性基材118係設置於第一功能性基材110之遠側。此外，第二功能性基材118界定LCF 100的第二主表面104。第二功能性基材118包括光學活性層及障壁層中之至少一者。在一些實施例中，第二功能性基材118係障壁膜。在一進一步實施例中，第二功能性基材118係氣體障壁膜，該氣體障壁膜至少部分地減少水蒸氣及氧至LCF 100的滲透。該氣體障壁膜可包括基底聚酯層以及由聚合物及氧化物的層製成的薄障壁塗層。該聚酯層可具有約50微米(μm)之厚度，且該薄障壁塗層可具有小於約2μm的厚度。如圖1所示，第二功能性基材118具有厚度「T4」。在一些情況中，「T4」可位於從約47μm至約57μm的範圍內。此外，在一些情況下，「T4」可係約2密耳或約50.8μm。在20℃下，氣體障壁膜可進一步具有小於每天每平方公尺約1×10-3克的水蒸氣移轉率。在一些情況中，氣體障壁膜可係由3M公司製造之FTB3-50障壁膜。
第二遮光體結構120係實質上類似於第一遮光體結構112的微結構。第二遮光體結構120包括沿著第二方向「D2」延伸的複數個第二遮光體122。第二遮光體122係沿著第一方向「D1」進一步彼此間隔開。具體而言，第二遮光體結構120係沿著第一方向「D1」定向。在一些實施例中，複數個第二遮光體122之各者具有錐形形狀。此外，各第二遮光體122之錐形形狀朝向LCF 100的第二主表面104(即，光輸出表面)漸縮。在其他情況中(例如，削磨製 程)，各第二遮光體122的形狀可能不會漸縮。第二遮光體結構120的更多細節將參照圖3來敘述。
此外，第二遮光體結構120(其包括複數個第二遮光體122)係藉由各種方法(諸如擠壓、澆鑄及固化、塗佈、或一些其他方法)形成在第二功能性基材118上。在一些情況中，第二遮光體結構120係微複製在第二功能性基材118上。例示性的微複製製程係敘述於美國專利第8,503,122 B2號(Liu等人)中。
第二遮光體122可界定在相鄰的凸條123之間的通道或溝槽。在一些情況中，凸條123係由可聚合樹脂製成。在一些情況中，可聚合樹脂可係光學清透的，其在從約300奈米(nm)至約800nm的波長範圍內具有實質上高的透射率。可聚合樹脂可包括第一可聚合組分及第二可聚合組分的組合，該等組分係選自(甲基)丙烯酸酯單體、(甲基)丙烯酸酯寡聚物、及其混合物。在一些情況中，可聚合組成物可包括：(甲基)丙烯酸酯化胺甲酸酯寡聚物、(甲基)丙烯酸酯化環氧寡聚物、(甲基)丙烯酸酯化聚酯寡聚物、(甲基)丙烯酸酯化酚寡聚物、(甲基)丙烯酸酯化丙烯酸寡聚物、及其混合物。可聚合樹脂可以是輻射可固化聚合樹脂，諸如紫外光可固化樹脂。
此外，第二遮光體結構120之複數個第二遮光體122之各者係至少部分地以光吸收材料填充。該光吸收材料可係顏料、染料、黑色著色劑(諸如，碳黑)、或其組合。該光吸收材料可實質上防止光透射通過第二遮光體122。因此，第二遮光體結構120包括交替 的凸條123及通道(即，第二遮光體122)。凸條123形成光學清透區域，而第二遮光體122形成光吸收區域。
第二遮光體結構120具有厚度「T5」。「T5」可等於遮光高度，且可位於從約60μm至約80μm的範圍內。在一些情況中，「T5」可係約80μm。此外，第二台面124將第二遮光體結構120與第二功能性基材118連接。如圖1所示，第二台面124係設置在第二遮光體結構120與第二功能性基材118之間。第二台面124可在該微複製製程期間形成。第二台面124可係連續台面或不連續台面。第二台面124進一步具有厚度「T6」。在一些情況中，「T6」可小於約20μm、或小於約10μm。在一些情況中，「T6」可大於約1μm。厚度「T6」可經最小化以減少光洩漏並亦減少LCF 100之總厚度。
如圖1所示，黏著劑層109係設置在第一遮光體結構112與第二遮光體結構120之間。具體而言，包括OCA的黏著劑層109係設置在第一遮光體114與第二遮光體122之間。黏著劑層109具有厚度「T7」。在一些情況中，「T7」可小於約25μm、或小於約10μm、或小於約5μm。
LCF 100之厚度「T」等於個別之層及膜之厚度的總和。具體而言，厚度「T」等於厚度「T1」、「T2」、「T3」、「T4」、「T5」、「T6」、及「T7」的總和。在一些情況中，LCF 100之厚度「T」係約330μm。
黏著劑層109係用於將第一部分106層壓至第二部分108。第一部分106的第一遮光體結構112構成交替的凸條及通道的一 維微結構。類似地，第二部分108的第二遮光體結構120構成交替的凸條及通道的另一個一維微結構。如圖2所示，將第一部分106與第二部分108彼此層疊導致第一遮光體結構112疊加至第二遮光體結構120上而形成二維網格。因此，LCF 100可消除對於特定工具的需求，否則可能需要該工具來形成共面的二維網格。
圖2繪示LCF 100的示意俯視圖。如圖2所示，第一遮光體結構112與第二遮光體結構120一起形成包括光學清透區域202的二維網格。具體而言，第一遮光體114及第二遮光體122形成具有光學清透區域202的不透明網格。第一遮光體114沿著第一方向「D1」延伸，而第二遮光體122沿著第二方向「D2」延伸。角度「θg」係界定在第一方向「D1」與第二方向「D2」之間。在例示性實施例中，如圖2所示，角度「θg」實質上係90度，即，第一遮光體114與第二遮光體122實質上彼此正交。然而，在其他實施例中，角度「θg」位於從約80度至約100度的範圍內。在又其他實施例中，角度「θg」位於從約70度至約110度的範圍內。
藉由第一遮光體結構112與第二遮光體結構120所形成的二維網格圖案可基於LCF 100的應用而經定製成各種幾何形狀。例如，二維網格圖案可與下伏的(underlying)像素化影像感測器相容，其導致經改善之用於後續處理的原始影像。
參照圖1及圖2，由第一遮光體結構112及第二遮光體結構120所形成的二維網格可判定LCF 100的觀看角「θv」。因此，第一遮光體結構112及第二遮光體結構120可為LCF 100提供角度選 擇性。具體而言，第一遮光體結構112及第二遮光體結構120可作用為LCF 100的角濾波器。觀看角「θv」係相關於法向於LCF 100之平面的軸而界定。法向軸「N」係該法向於LCF 100之平面的軸。觀看角「θv」係以法向軸「N」為中心。在一些其他情況中，觀看角「θv」可能不以LCF 100之平面的法向軸「N」為中心，且可能相關於法向軸「N」而偏離中心。在一些情況中，觀看角「θv」係以LCF 100之峰值透射率之軸為中心。在一些情況中，LCF 100的峰值透射率之該軸可係法向軸「N」。在一些其他情況中，LCF 100之峰值透射率之該軸可係傾斜於LCF 100的平面的另一軸。實質上平行於峰值透射率之該軸的入射光經歷通過LCF 100的峰值透射率。
此外，光線「B」之入射角「θi」係相關於LCF 100之法向而界定。如本文所描述，該LCF 100的法線係實質上垂直於LCF 100的平面，其不考慮LCF 100之平滑度的任何局部變化，其中該變化可係例如一般表面粗糙度或在LCF 100中形成的規則微結構。平行於該法線入射的光線具有的入射角為零。因此，「法向入射角(normal incidence angle)」或「法向入射(normal incidence)」可表示垂直於LCF 100的入射，其不考慮在LCF 100中之任何局部變化。該LCF 100之法線亦由法向軸「N」界定。
在一些實施例中，LCF 100之觀看角「θv」小於約40度，該角係以法向於LCF 100之平面的法向軸「N」為中心。在一些其他實施例中，LCF 100之觀看角「θv」小於約20度，該角係以法向軸「N」為中心。在一些情況中，LCF 100之觀看角「θv」小於約40 度，該角係以LCF 100的峰值透射率之該軸為中心。在大於觀看角「θv」之一半的入射角下的LCF 100之透射率實質上為零。在一些情況中，在大於約15度的入射角下，LCF 100之透射率實質上為零。在一些情況中，在大於約20度的入射角下，LCF 100之透射率實質上為零。在一些其他情況中，在大於約9度、或大於約10度的入射角下，LCF 100之透射率實質上為零。在一些情況中，實質上零透射率可對應於小於約50%之在法向入射角下的峰值透射率。在一些其他情況中，實質上零透射率可對應於光之完全阻隔，即0%之峰值透射率。例如，具有小於觀看角「θv」之一半的入射角「θi」的光線「B」可由LCF 100以特定透射率來透射。該透射率可取決於入射角「θi」。然而，具有大於半觀看角「θv」之一半的入射角「θj」的光線「C」可實質上受LCF 100阻隔。LCF 100的視場(field of view,「FOV」)可實質上等於觀看角「θv」。在一些情況中，LCF 100之「FOV」小於約40度、或小於約20度。
LCF 100進一步對入射光具有光譜選擇性。第一功能性基材110(即，MOF)可為LCF 100提供光譜選擇性。在一實施例中，LCF 100在從約400nm至約700nm之遍及所有波長範圍內具有大於約40%的法向入射透射率。在另一實施例中，LCF 100在從約400nm至約700nm之遍及所有波長範圍內具有大於約20%的法向入射透射率。在又另一實施例中，LCF 100在從約400nm至約700nm之遍及所有波長範圍內具有大於約5%的法向入射透射率。在一些情況中，LCF 100可進一步阻隔大於約800nm之波長。LCF 100之透射率 可對應於LCF 100之平均光學透射率。在一些實施例中，隨著入射角增加，受拒或受阻隔的波長可漸進地偏移至較短波長。因此，LCF 100之阻隔功能可能隨著入射角的增加而朝向較短波長偏移。此外，LCF 100可減少水蒸氣及氧氣之滲透。減少之滲透可由第二功能性基材118(即，障壁膜)提供。減少之水蒸氣及氧的滲透可增加設置在LCF 100下方之組件(例如，數位影像感測器)之壽命。因此，LCF 100可係一種多功能光學膜，其提供光譜選擇性功能、角度選擇性功能、及障壁功能。
LCF 100進一步具有減小之厚度，此係因為第一遮光體結構114及第二遮光體結構120分別係直接形成在第一功能性基材110及第二功能性基材118上。此可消除對以下之需求：分開之基材(例如，PET基材)以及用以將該等基材附接至相鄰層之額外黏著劑層。在一些情況中，相較於習知的LCF，LCF 100可具有至少145μm的厚度減小。因此，LCF 100可適用於其中厚度係重要參數的特定成像應用。此類應用之實例包括行動電子裝置(諸如行動電話)。
圖3繪示用在LCF 100(顯示於圖1及圖2中)中之例示性遮光體結構300的示意截面圖。遮光體結構300可對應於第一遮光體結構112及/或第二遮光體結構120。遮光體結構300可係形成在基材(例如，第一功能性基材110或第二功能性基材118)上的微結構。遮光體結構300包括複數個交替的凸條302及通道304。通道304係界定在相鄰凸條302之間的溝槽。通道304可對應於第一遮光體114及/或第二遮光體122。通道304可至少部分地以光吸收材料填 充。因此，通道304形成遮光體結構300的光吸收區域。凸條302可由可聚合基團樹脂製成。因此，凸條302可形成遮光體結構300的光透射區域。如圖3所示，凸條302之各者及通道304之各者具有錐形形狀。各凸條302之漸縮方向與各通道304之漸縮方向相反。在一些其他情況中(例如，削磨製程)，各凸條302之形狀及各通道304之形狀可能不會漸縮。
遮光體結構300具有高度「H」及節距「P」。高度「H」可對應各凸條302之高度及各通道304之高度。節距「P」指示在相鄰之凸條302與相鄰之通道304之間的間距。各凸條302具有凸條寬度「W1」。此外，各通道304具有通道寬度「W2」。節距「P」係實質上等於凸條寬度「W1」與通道寬度「W2」之總和。各凸條302進一步具有基底凸條寬度「W3」。由於各凸條302之漸縮，凸條寬度「W1」小於基底凸條寬度「W3」。各通道304亦具有基底通道寬度「W4」。由於各通道304之漸縮，通道寬度「W2」大於基底通道寬度「W4」。在一些情況中，基底凸條寬度「W3」可實質上等於基底通道寬度「W4」。
在一些情況中，高度「H」位於從約60μm至約80μm的範圍內。在一些其他情況中，高度「H」可等於約60μm、或70μm、或80μm。在一些情況中，節距「P」可等於約20μm。凸條寬度「W1」可隨著高度「H」的減小而減小，反之亦然。此外，凸條寬度「W1」可位於從約5μm至約7μm的範圍內。在一些情況中，凸條寬度「W1」可等於約6.86μm、或6.33μm、或5.81μm。在一些 情況中，基底凸條寬度「W3」與基底通道寬度「W4」之各者可等於約10μm。遮光體結構300的高寬比「R」可係高度「H」與基底凸條寬度「W3」之間的比率，即「H/W3」。遮光體結構300的高寬比「R」可大於1。在一些情況中，高寬比「R」可位於從約6至約8的範圍內。在一些情況中，高寬比「R」可等於約6、或7、或8。
遮光體結構300進一步具有壁角「α」及界面角「β」。壁角「α」界定各凸條302之漸縮。在一些情況中，壁角「α」可係約91.5度。在一些其他情況中，壁角「α」可大於約90.3度。在一些情況中，遮光體結構300可具有實質上零漸縮，即，壁角「α」可係約90度。此外，界面角「β」係界定在相鄰凸條302之間。在一些情況中，界面角「β」等於約3度。遮光體結構300進一步具有觀看截止角(viewing cutoff angle)「ω」。觀看截止角「ω」係由凸條302及通道304之幾何形狀所界定。
LCF 100及遮光體結構300可用於各種光學應用，諸如成像應用、顯示器等等。在一些情況中，LCF 100及遮光體結構300可用在光學裝置中。
圖4繪示例示性光學裝置400的示意截面圖。在一些情況中，光學裝置400可係行動電子裝置，諸如行動電話、相機、平板電腦、可穿戴式裝置等等。在一些其他情況中，光學裝置400可包括用於物件之光學感測或成像的任何裝置。此類感測裝置可用於各種應用中，例如，消費性電子、健康監測、醫療診斷、及汽車及安全性的應用。
在圖4所示之例示性實施例中，光學裝置400係行動手持裝置。藉由光學裝置400所感測或成像的物體402係指紋，其具有交替的谷404與脊406。在一實例中，光學裝置400係具有指紋辨識功能的行動電話。光學裝置400包括：保護蓋板408、設置成相鄰於保護蓋板408的顯示層410、設置成相鄰於顯示層410的光控制膜(LCF)412、及設置成相鄰於LCF 412並設置於顯示層410之遠側的光學感測器414。保護蓋板408係設置成LCF 412之遠側。物體402位於保護蓋板408上。LCF 412具有光輸入表面416及光輸出表面418。在例示性實施例中，如圖4中所示，光輸入表面416係設置成相鄰於顯示層410，而光輸出表面418係設置成相鄰於光學感測器414。如圖4所示，光學感測器414係位於距保護蓋板408之頂部表面409的距離「D3」處。光學感測器414之成像平面可位於保護蓋板408之頂部表面409處。距離「D3」可對應於在光學裝置400之成像平面與感測平面之間的距離。在一些情況中，距離「D3」可小於約2毫米(mm)。在一些其他情況中，距離「D3」可小於約1.5mm。
LCF 412係實質上類似於在上文結合圖1及圖2所敘述的LCF 100。為了說明之目的，圖4中省略LCF 412的內部組件。類似於LCF 100，LCF 412包括藉由光學清透黏著劑(OCA)層來層壓至第二部分的第一部分。第一部分包括第一功能性基材及第一遮光體結構，該第一遮光體結構形成在該第一功能性基材上。第一功能性基材界定光輸入表面416，並位於鄰近顯示層410。該第一功能性基材包括光學活性層及障壁層中之至少一者。在一些情況中，第一功能性基 材係多層光學膜(MOF)。第一遮光體結構包括複數個第一遮光體。該複數個第一遮光體之各者係至少部分地以光吸收材料填充。此外，該複數個第一遮光體之各者具有朝光學感測器414漸縮的錐形形狀。
LCF 412的第二部分包括第二功能性基材及第二遮光體結構，該第二遮光體結構形成在該第二功能性基材上。該第二功能性基材包括光學活性層及障壁層中之至少一者。第二功能性基材界定光輸出表面418並位於鄰近光學感測器414。在一些情況中，第二功能性基材係障壁膜。第二遮光體結構包括複數個第二遮光體。該複數個第二遮光體之各者係至少部分地以光吸收材料填充。此外，該複數個第二遮光體之各者具有朝光學感測器414漸縮的錐形形狀。
LCF 412的第一遮光體沿著第一方向延伸，而LCF 412的第二遮光體沿著第二方向延伸。該第一方向與該第二方向以位在從約70度至約110度的範圍內的角度彼此傾斜。OCA層係進一步設置．在該等第一遮光體與該等第二遮光體之間。該等第一遮光體與該等第二遮光體一起形成具有光學清透區域的二維網格圖案。
在一些情況中，LCF 412具有以法向於LCF 412之平面的法向軸「N1」為中心之小於約40度的觀看角「βv」。在一些其他實施例中，LCF 412之觀看角「βv」小於約20度，該角係以法向軸「N1」為中心。在一些情況中，LCF 412之觀看角「βv」小於約40度，該角係以LCF 412之峰值透射率之軸為中心。在一些情況中，LCF 412之峰值透射率之該軸可為法向軸「N1」。在一些其他情況中，LCF 412之峰值透射率之該軸可以係傾斜於LCF 412的平面的另 一軸。實質上平行於峰值透射率之該軸的入射光經歷通過LCF 412的峰值透射率。
在大於觀看角「βv」之一半的入射角下的LCF 412之透射率實質上為零。在一些情況中，在大於約15度的入射角下，LCF 412之透射率實質上為零。在一些情況中，在大於約20度的入射角下，LCF 412之透射率實質上為零。在一些其他情況中，在大於約9度、或大於約10度的入射角下，LCF 412之透射率實質上為零。在一些情況中，實質上零透射率可對應於小於約50%之在法向入射角下的峰值透射率。在一些其他情況中，實質上零透射率可對應於光之完全阻隔，即0%的峰值透射率。LCF 412之視場(「FOV」)可實質上等於觀看角「βv」。在一些情況中，LCF 412之「FOV」小於約40度、或小於約20度。
在一實施例中，LCF 412在從約400nm至約700nm之遍及所有波長範圍內具有大於約5%、或大於約10%、或大於約20%、或大於約40%的法向入射透射率。在一些情況中，LCF 412可進一步阻隔大於約800nm之波長。LCF 412之透射率可對應於LCF 412之平均光學透射率。在一些實施例中，隨著入射角增加，受拒或受阻隔的波長可漸進地偏移至較短波長。因此，LCF 412之阻隔功能可能隨著入射角的增加而朝向較短波長偏移。此外，LCF 412可減少水蒸氣及氧氣之滲透，以增加設置在LCF 412下方之光學感測器414的壽命。LCF 412亦可具有相似於LCF 100的減小之厚度。因此， LCF 412可適用於需要薄結構的光學裝置400。在一些情況中，LCF 412可能將光學裝置400之厚度減小至少145μm。
保護蓋板408係實質上透明的且係由合適的材料(諸如玻璃或塑膠)製成。保護蓋板408覆蓋顯示層410。在一些情況中，保護蓋板408可藉由OCA層接合至顯示層410。在一實施例中，顯示層410可係具有觸控面板之有機發光二極體(organic light emitting diode,OLED)螢幕。顯示層410包括偏振器420、觸敏層422、OLED層424、及聚醯亞胺(PI)膜426。在一些情況中，偏振器420可係圓偏振器。此外，觸敏層422可係電容式觸控面板。OLED層424包括OLED陣列。PI膜426可作用為OLED層424之基材。PI膜426可藉由OCA層接合至LCF 412。如圖4所示，顯示層410在本質上是示例性的，且光學裝置400可包括在本揭露範圍內的其他類型的顯示器。
LCF 412係設置於顯示層410與光學感測器414之間。LCF 412可藉由OCA層接合至光學感測器414。LCF 412可作用為用於光學感測器414的光譜選擇性及角度選擇性的光學膜。此外，LCF 412亦可作用為障壁膜，該障壁膜減少水蒸氣及氧至光學感測器414的滲透。
在一些情況中，光學感測器414係包括像素陣列的像素化影像感測器。在一些情況中，光學感測器414可係使用互補式金屬氧化物半導體(metal-oxide-semiconductor,CMOS)技術的主動像素感測器(active-pixel sensor,APS)。在一些情況中，光學感測器414可進一步結合有機光偵測器(OPD)材料。由LCF 412的第一遮光體及第二 遮光體所形成的二維網格圖案可經定製成與光學感測器414兼容的各種幾何形狀。這可能導致物體402的經改善之用於後續處理的原始圖像。此外，二維網格圖案的光學清透部件可輕易地與光學感測器414之圖案化光學偵測像素對準而無需配準。
用於成像或感測物體402所需的光可由顯示層410發射。由顯示層410發射的光係從物體402(即，指紋)反射。一般而言，谷404反射比脊406更多的光。LCF 412允許僅具有小入射角的光經透射至光學感測器414。所得的影像可能係清晰的，其中谷404看起來係清晰的且脊406看起來係暗的。然後該指紋的影像可藉由與光學裝置400相關聯之合適的電路系統(未圖示)來處理。該電路系統可採用成像演算法來判定指紋的各種特徵。因此，光學裝置400使用OLED顯示器來感測指紋。此外，LCF 412提供抵達光學感測器414之光的角控制及光譜控制，以改善指紋的成像。
針對特定成像應用，可能所欲的是僅使用特定範圍的波長並拒絕位於該範圍之外的其他波長。例如，與光學感測器414相關聯的OPD材料可具有特定光譜回應。在一些情況中，OPD材料可能僅使用從約400nm至約650nm的電磁波波長並拒絕650nm以上的波長。利用MOF(即，第一功能性基材)的LCF 412作用為光譜濾波器，以允許藉由OPD材料偵測之特定波長範圍到達光學感測器414。MOF之透射率及/或反射率可隨入射輻射的波長改變。在一些情況中，MOF係由3M公司製造的Ultra-Clear Solar Film(UCSF)。UCSF係多層光學膜，其反射紅外光(IR)輻射。
圖5繪示示意性顯示針對不同入射角之UCSF透射率與入射光波長之間的關係的標繪圖500。從標繪圖500顯而易見的是，隨著入射角的增加，UCSF之阻隔功能(反射帶)朝向較短波長偏移。例如，在法向入射(0度之入射角)時，UCSF之阻隔功能發生在約900nm處。然而，對於約60度之入射角，阻隔功能發生在約700nm處。因此，UCSF可適用於使用OPD材料的成像應用。
圖6示意性顯示本揭露之製造光控制膜(LCF)的例示性方法600。該LCF可LCF 100(顯示於圖1及圖2中)或LCF 412(顯示於圖4中)。方法600將參考LCF 100來敘述。在步驟602處，方法600包括在第一功能性基材110上形成複數個第一遮光體114，以提供LCF 100之第一部分106。第一功能性基材110包括光學活性層及障壁層中之至少一者。複數個第一遮光體114係藉由各種方法(諸如擠壓、澆鑄及固化、塗佈、或一些其他方法)形成在第一功能性基材110上。在一些情況中，包括第一遮光體114的第一遮光體結構112係微複製在第一功能性基材110上。在一些情況中，微複製可藉由連續的澆鑄及固化(3C)製程來執行。例示性的微複製製程係敘述於美國專利第8,503,122 B2號(Liu等人)中。典型的微複製製程包括下列步驟：(a)製備可聚合組成物；(b)將可聚合組成物之層沉積或塗佈至移動的帶材基材(例如，第一功能性基材)上；(c)使在該移動的帶材基材上的該可聚合組成物之該層與母版負型微結構模製表面接觸，以填充該母版的空腔；及(d)以紫外光(UV)輻射來固化該組成物。沉積溫度可在從室溫至約82℃的範圍內。母版的微結構模製表面係所 形成之結構的相對(即，負型)。母版可為金屬(例如鎳、鍍鉻銅或鍍鎳銅或黃銅)或者可為在聚合條件下穩定且具有使聚合材料自母版移除乾淨之表面能的熱塑性材料。基材層的一或多個表面可選地可經塗底漆或以其他方式處理以促進光學層至基材層的黏著性。例如，第一功能性基材110可經處理以促進第一遮光體結構112至第一功能性基材110的黏著性。
在步驟604處，方法600進一步包括以光吸收材料至少部分地填充複數個第一遮光體114。該光吸收材料可係顏料、染料、黑色著色劑(諸如，碳黑)、或其組合。該光吸收材料可實質上防止光透射通過第一遮光體114。
在步驟606處，方法600進一步包括在第二功能性基材118上形成複數個第二遮光體122，以提供LCF 100的第二部分108。第二功能性基材118包括光學活性層及障壁層中之至少一者。複數個第二遮光體122係藉由各種方法(諸如擠壓、澆鑄及固化、塗佈、或一些其他方法)形成在第二功能性基材118上。在一些情況中，包括第二遮光體122的第二遮光體結構120係微複製在第二功能性基材118上。在一些情況中，微複製可藉由連續的澆鑄及固化(3C)製程來執行。例示性的微複製製程係敘述於美國專利第8,503,122 B2號(Liu等人)中。典型的微複製製程包括下列步驟：(a)製備可聚合組成物；(b)將可聚合組成物之層沉積或塗佈至移動的帶材基材(例如，第二功能性基材)上；(c)使在該移動的帶材基材上的該可聚合組成物之該層與母版負型微結構模製表面接觸，以填充該母版的空腔；及(d) 以紫外光(UV)輻射來固化該組成物。沉積溫度可在從室溫至約82℃的範圍內。母版的微結構模製表面係所形成之結構的相對(即，負型)。母版可為金屬(例如鎳、鍍鉻銅或鍍鎳銅或黃銅)或者可為在聚合條件下穩定且具有使聚合材料自母版移除乾淨之表面能的熱塑性材料。基材層的一或多個表面可選地可經塗底漆或以其他方式進行處理以促進光學層至基材層的黏著性。例如，第二功能性基材118可經處理以促進第二遮光體結構120至第二功能性基材118的黏著性。
在步驟608處，方法600進一步包括以光吸收材料至少部分地填充複數個第二遮光體122。該光吸收材料可係顏料、染料、黑色著色劑(諸如，碳黑)、或其組合。該光吸收材料可實質上防止光透射通過第二遮光體122。
在步驟610處，方法600進一步包括將第一部分106與第二部分108彼此層壓，使得第二功能性基材118係設置於第一功能性基材110之遠側。複數個第一遮光體114之各者沿著第一方向「D1」延伸，且複數個第二遮光體122之各者沿著第二方向「D2」延伸。此外，第一方向「D1」與第二方向「D2」以在從約70度至約110度的範圍內的角度「θg」彼此傾斜。
在一些實施例中，將第一部分106與第二部分108彼此層壓進一步包括：藉由一光學清透黏著劑(OCA)將該第一部分106接合至該第二部分108。OCA可係紫外光(UV)可固化丙烯酸酯黏著劑、移轉黏著劑等。例示性層壓方法係敘述於美國專利第6,398,370 B1號 (Chiu等人)中。在一些情況中，可藉由一些其他方法(例如，熱層壓)將第一部分106與第二部分108彼此層壓。
除非另有指明，否則說明書及申請專利範圍中用以表達特徵之尺寸、數量以及物理特性的所有數字，皆應理解為以用語「約(about)」一詞修飾之。因此，除非另有相反指示，否則在前述說明書以及隨附申請專利範圍中所提出的數值參數係近似值，其可依據所屬技術領域中具有通常知識者運用本文所揭示之教示所欲獲得的所欲特性而有所不同。
雖在本文中是以具體實施例進行說明及描述，但所屬技術領域中具有通常知識者將瞭解可以各種替代及/或均等實施方案來替換所示及所描述的具體實施例，而不偏離本揭露的範疇。本申請案意欲涵括本文所討論之特定具體實施例的任何調適形式或變化形式。因此，本揭露意圖僅受限於申請專利範圍及其均等者。
100‧‧‧光控制膜(LCF)
102‧‧‧第一主表面/主表面
104‧‧‧第二主表面/主表面
106‧‧‧第一部分
108‧‧‧第二部分
109‧‧‧黏著劑層
110‧‧‧第一功能性基材
112‧‧‧第一遮光體結構
114‧‧‧第一遮光體/第一遮光體結構
116‧‧‧第一台面
118‧‧‧第二功能性基材
120‧‧‧第二遮光體結構
122‧‧‧第二遮光體
123‧‧‧凸條
124‧‧‧第二台面
B‧‧‧光線
C‧‧‧光線
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
FOV‧‧‧視場
N‧‧‧法向軸
T‧‧‧厚度
T1‧‧‧厚度
T2‧‧‧厚度
T3‧‧‧厚度
T4‧‧‧厚度
T5‧‧‧厚度
T6‧‧‧厚度
T7‧‧‧厚度
θi‧‧‧入射角
θj‧‧‧入射角
θv‧‧‧觀看角

Claims (20)

  1. 一種光控制膜，其包含：
    第一部分，其包括：
    第一功能性基材，其中該第一功能性基材包括光學活性層及障壁層中之至少一者；及
    複數個第一遮光體，其等形成在該第一功能性基材上，其中該複數個第一遮光體之各者係至少部分地以光吸收材料填充；及
    第二部分，其經層壓至該第一部分，該第二部分包括：
    第二功能性基材，其設置於該第一功能性基材之遠側，其中該第二功能性基材包括光學活性層及障壁層中之至少一者；及
    複數個第二遮光體，其等形成在該第二功能性基材上，其中該複數個第二遮光體之各者係至少部分地以該光吸收材料填充；
    其中該複數個第一遮光體沿著第一方向延伸，且該複數個第二遮光體沿著第二方向延伸，且其中該第一方向與該第二方向以在從約70度至約110度的範圍內的角度彼此傾斜。
  2. 如請求項1之光控制膜，其中該光控制膜具有以該光控制膜之峰值透射率之軸為中心之小於約40度的觀看角，且其中以大於該觀看角之一半的入射角的該光控制膜之該透射率實質上為零。
  3. 如請求項1之光控制膜，其中該光控制膜在從約400nm至約 700nm之遍及所有波長範圍內具有大於約5%的法向入射透射率。
  4. 如請求項1之光控制膜，其中該第一功能性基材係多層光學膜。
  5. 如請求項1之光控制膜，其中該第二功能性基材係氣體障壁膜。
  6. 如請求項1之光控制膜，其中該第一部分與該第二部分係藉由設置在該複數個第一遮光體與該複數個第二遮光體之間的光學清透黏著劑(optically clear adhesive,OCA)之層來彼此層壓。
  7. 如請求項1之光控制膜，其中該複數個第一遮光體之各者具有錐形形狀。
  8. 如請求項1之光控制膜，其中該複數個第二遮光體之各者具有錐形形狀。
  9. 如請求項1之光控制膜，其進一步包含第一台面，該第一台面設置在該複數個第一遮光體與該第一功能性基材之間。
  10. 如請求項1之光控制膜，其進一步包含第二台面，該第二台面設置在該複數個第二遮光體與該第二功能性基材之間。
  11. 一種使用如請求項1之光控制膜的光學裝置，其包含保護蓋板及顯示層，該顯示層係設置成相鄰於該保護蓋板，其中該光控制膜係設置成相鄰於該顯示層。
  12. 一種光學裝置，其包含：
    顯示層；
    光控制膜，其設置在該顯示層上，該光控制膜包括：
    複數個第一遮光體，其中該複數個第一遮光體之各者係至 少部分地以光吸收材料填充；及
    複數個第二遮光體，其中該複數個第二遮光體之各者係至少部分地以該光吸收材料填充；
    其中該複數個第一遮光體沿著第一方向延伸，且該複數個第二遮光體沿著第二方向延伸，且其中該第一方向與該第二方向以在從約70度至約110度的範圍內的角度彼此傾斜；
    及
    光學感測器，其設置成相鄰於該光控制膜並設置於該顯示層之遠側；
    其中該複數個第一遮光體之各者具有朝該光學感測器漸縮的錐形形狀，且其中該複數個第二遮光體之各者具有朝該光學感測器漸縮的錐形形狀。
  13. 如請求項12之光學裝置，其中該光控制膜具有以該光控制膜之峰值透射率之軸為中心之小於約40度的觀看角，且其中以大於該觀看角之一半的入射角的該光控制膜之該透射率實質上為零。
  14. 如請求項12之光學裝置，其中該光控制膜在從約400nm至約700nm之遍及所有波長範圍內具有大於約5%的法向入射透射率。
  15. 如請求項12之光學裝置，其中該第一複數個遮光體係形成在第一功能性基材上，且其中該第一功能性基材包括光學活性層及障壁層中之至少一者。
  16. 如請求項15之光學裝置，其中該第二複數個遮光體係形成在第二功能性基材上，且其中該第二功能性基材包括光學活性層及 障壁層中之至少一者。
  17. 如請求項16之光學裝置，其中該第一功能性基材與該複數個第一遮光體係藉由設置在該複數個第一遮光體與該複數個第二遮光體之間的光學清透黏著劑(OCA)之層來層壓至該第二功能性基材與該複數個第二遮光體。
  18. 如請求項12之光學裝置，其進一步包含保護蓋板，該保護蓋板係設置成相鄰於該顯示層並設置於該光控制膜之遠側。
  19. 一種製造光控制膜的方法，該方法包含：
    在第一功能性基材上形成複數個第一遮光體以提供該光控制膜之第一部分，其中該第一功能性基材包括光學活性層及障壁層中之至少一者；
    以光吸收材料至少部分地填充該複數個第一遮光體；
    在第二功能性基材上形成複數個第二遮光體以提供該光控制膜之第二部分，其中該第二功能性基材包括光學活性層及障壁層中之至少一者；
    以該光吸收材料至少部分地填充該複數個第二遮光體；及
    將該第一部分與該第二部分彼此層壓，使得該第二功能性基材係設置於該第一功能性基材之遠側，其中該複數個第一遮光體沿著第一方向延伸，且該複數個第二遮光體沿著第二方向延伸，且其中該第一方向與該第二方向以在從約70度至約110度的範圍內的角度彼此傾斜。
  20. 如請求項19之方法，其中將該第一部分與該第二部分彼此層壓進一步包含：藉由光學清透黏著劑(OCA)將該第一部分接合至該第二部分。
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