TWI426100B - 擠壓成型稜鏡膜的方法以及以該方法製造的稜鏡膜 - Google Patents

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Description

擠壓成型稜鏡膜的方法以及以該方法製造的稜鏡膜
實施例是有關於一種擠壓成型稜鏡膜的方法以及以所述方法製造的稜鏡膜。
最近，例如液晶顯示器(liquid crystal displays，LCD)之顯示器系統已由於其例如小巧、輕重量、低功率消耗等各種有利特徵而被廣泛用作平面顯示器。此外，LCD之使用已擴展至資訊顯示器裝置，例如行動電話、個人數位助理(PDA)、電腦、電視機、OA裝置及類似物。取決於使用，LCD可能需要各種特性，例如高亮度、寬視角、小巧、低重量等。特定而言，想要均一性及高亮度。因此，一些LCD可使用例如稜鏡膜之經圖案化膜來使自背光單元發射之光朝觀看者聚焦或在所要方向上引導光。
然而，稜鏡膜在其處理或組裝期間可能容易受損壞。此損壞可能不利地影響螢幕顯示器，從而導致影像及其他品質之劣化。此外，可能由於其他光學組件(例如，液晶模組之晶格或多圖案模)彼此重疊時的雲紋現象(Moire phenomenon)而產生干擾圖案。
液晶顯示器亦可使用可提供於其後側上之防刮痕透鏡膜。防刮痕透鏡膜可包含硬塗層，其具有凸凹圖案以提供光學擴散功能。然而，用於形成防刮痕透鏡膜之硬塗層的額外製程可能增加製造時間及成本，藉此降低產品良率。
實施例是針對一種擠壓成型稜鏡膜之方法以及以所述方法製造之稜鏡膜，其代表優於先前技術之進步。
實施例之特徵為提供一種防刮痕稜鏡膜，其保護表面且有效地隱藏光源之輪廓。
實施例之另一特徵為提供一種共擠壓單層或多層稜鏡膜之方法，藉由所述方法，稜鏡圖案及非稜鏡壓花圖案同時形成於稜鏡膜之相對表面上，藉此達成製造時間及成本之減少，同時增加產品良率。
上述及其他特徵及優點中之至少一者可藉由提供一種擠壓成型稜鏡膜之方法來實現，所述方法包含：提供熔融膜；藉由使所述熔融膜通過稜鏡輥與壓花輥之間的間隙來在所述熔融膜之相對表面上同時形成稜鏡圖案及壓花圖案；以及使其相對表面上具有所述稜鏡圖案及所述壓花圖案的熔融膜冷卻。
所述熔融膜可為由基底層熔體形成之單層膜。
所述熔融膜可為由基底層熔體形成之雙層膜，所述基底層熔體在其一表面上堆疊有第一硬塗層熔體，所述稜鏡圖案可形成於所述基底層熔體之一表面上，且所述壓花圖案形成於所述硬塗層熔體之一表面上。
所述基底層熔體可具有約50μm至約150μm之厚度，且所述第一硬塗層熔體可具有約5μm至約150μm之厚度。
所述熔融膜可為由基底層熔體形成之三層膜，所述基底層熔體在其一表面上堆疊有第一硬塗層熔體，在所述基底層熔體之另一表面上堆疊有第二硬塗層熔體，所述第一及第二硬塗層熔體本身包含表面，所述稜鏡圖案可形成於所述第二硬塗層熔體之一表面上，且所述壓花圖案可形成於所述第一硬塗層熔體之一表面上。
所述基底層熔體可具有約50μm至約150μm之厚度，且所述第一及第二硬塗層熔體可各自具有約5μm至約150μm之厚度。
如申請專利範圍第1項所述之方法，其中所述壓花輥具有約0.6μm至約4μm之表面粗糙度Ra，及約3.5μm至約10μm之高度分佈指數(HDI)。
可將所述稜鏡輥及所述壓花輥設定於約120℃至約140℃之溫度。
所述熔融膜可包含具有約140℃或更高之玻璃轉化溫度的熱塑性樹脂。
所述熔融膜可包含在250℃及10kgf下具有約15至約100之熔融指數(MI)的熱塑性樹脂。
上述及其他特徵及優點中之至少一者亦可藉由提供一種以實施例之方法生產之稜鏡膜來實現。
所述稜鏡膜之壓花圖案平面可具有約0.6至約4μm之表面粗糙度Ra及約3.5μm至10μm之高度分佈指數(HDI)。
所述稜鏡膜之稜鏡圖案平面可具有約85%至約100%之稜鏡高度之轉印比率，且可包含具有經圓化而具有約0μm至約20μm之半徑之頂點的稜鏡。
稜鏡膜可包含具有約140℃或更高之玻璃轉化溫度的熱塑性樹脂。
稜鏡膜可包含在250℃及10kgf下具有約15至約100之熔融指數(MI)的熱塑性樹脂。
所述基底層熔體可具有約50μm至約150μm之厚度，且所述第一硬塗層熔體可具有約5μm至約150μm之厚度。
所述基底層熔體可具有約50μm至約150μm之厚度，且所述第一及第二硬塗層可各自具有約5μm至約150μm之厚度。
2008年12月15日在韓國智慧財產局申請且題為“Extrusion Molding Method of Prism Film and Prism Film Manufactured by the Same”之韓國專利申請案第10-2008-0127358號以全文引用之方式併入本文中。
下文現將參見附圖更全面地描述實例實施例；然而，所述實例實施例可以不同形式體現，且不應被解釋為限於本文所陳述之實施例。相反，提供此等實施例是為了使本揭露案將詳盡且完整，且將本發明之範疇完全傳達給熟習此項技術者。
在附圖中，可能為了說明的清楚性而誇大層及區之尺寸。亦將理解，當將一層或元件稱為在另一層或基板“上”時，所述層或元件可直接在所述另一層或基板上，或亦可存在介入層。另外，亦將理解，當將一層稱為在兩個層“之間”時，所述層可為所述兩個層之間僅有之層，或亦可存在一或多個介入層。類似元件符號始終指代類似元件。
下文中，將詳細描述根據一實施例之擠壓成型方法。首先，參見圖1，可自基底層熔體製備熔融單層膜65。用於基底層熔體之樹脂及添加劑可熔化且被捏合以形成基底層熔體。隨後，可將基底層熔體供應至T形模具62，以形成熔融單層膜65，如圖1中所說明。隨後，熔融單層膜65可通過上面具有稜鏡圖案之稜鏡輥63與上面具有壓花(embossed)圖案之壓花輥64之間的間隙，以將稜鏡圖案及壓花圖案分別轉印至熔融單層膜65之相對表面，以形成熔融單層稜鏡膜66。在一實施方案中，稜鏡圖案及壓花圖案可同時分別形成於熔融單層膜65之相對表面上。隨後，相對表面上具有稜鏡圖案及壓花圖案之熔融單層稜鏡膜66可經受冷卻及固化製程，藉此形成相對表面上分別形成有稜鏡圖案及壓花圖案的稜鏡膜。
將參見圖2描述另一實施例。在本實施例中，可經由共擠壓成型方法來形成稜鏡膜。首先，可自在其表面上堆疊有第一硬塗層44b之基底層熔體43b製備熔融雙層膜。具體而言，用於基底層熔體43a及第一硬塗層熔體44a之樹脂可分別熔化且隨後與添加劑捏合。或者，用於基底層熔體43a及第一硬塗層熔體44a之樹脂可分別與添加劑一起熔化，接著進行捏合。隨後，如圖2中所說明，可將基底層熔體43a及第一硬塗層熔體44a供應至饋料塊模具(feed block die) 41或多歧管模具，以堆疊為雙層熔體。換言之，可將第一硬塗層熔體44a澆注至饋料塊模具41之第一入口46中，且可將基底層熔體43a澆注至饋料塊模具41之第二入口47中。隨後，類似於圖1中所說明之實施例，可將雙層熔體供應至T形模具62，以形成包含基底層43b及第一硬塗層44b之熔融雙層膜。隨後，為分別在熔融雙層膜之相對表面上形成稜鏡圖案及壓花圖案，可使熔融雙層膜通過上面安置有稜鏡圖案之稜鏡輥63與上面安置有壓花圖案之壓花輥64之間的間隙。在一實施方案中，可將稜鏡圖案轉印至基底層43b之表面，且可將壓花圖案轉印至第一硬塗層44b之表面，以形成熔融雙層稜鏡膜。隨後，相對表面上具有稜鏡圖案及壓花圖案之熔融雙層稜鏡膜可經受冷卻及固化製程，藉此形成相對表面上分別形成有稜鏡圖案及壓花圖案的稜鏡膜。
將參見圖3描述另一實施例。在本實施例中，稜鏡膜可經由共擠壓成型方法形成。首先，可自一表面上具有第一硬塗層54b且另一表面上具有第二硬塗層55b的基底層53b製備熔融三層膜。具體而言，用於基底層熔體53a、第一硬塗層熔體54a以及第二硬塗層熔體55a之樹脂可分別熔化且隨後與添加劑捏合。或者，用於基底層熔體53a、第一硬塗層熔體54a以及第二硬塗層熔體55a之樹脂可分別與添加劑一起熔化，接著進行捏合。隨後，如圖3中所說明，可將基底層熔體53a、第一硬塗層熔體54a以及第二硬塗層熔體55a供應至饋料塊模具51，以堆疊為三層熔體。或者，可使用多歧管模具來形成三層熔體。換言之，可將第一硬塗層熔體54a澆注至饋料塊模具51之第一入口56中，可將基底層熔體53a澆注至饋料塊模具51之第二入口57中，且可將第二硬塗層熔體55a澆注至饋料塊模具51之第三入口58中。此處，三層熔體可包含藉由分別在基底層熔體53a之相對側上堆疊第一硬塗層熔體54a及第二硬塗層熔體55a而形成之層壓物。隨後，類似於圖1中所說明之實施例，可將三層熔體供應至T形模具62，以形成包含基底層53b、第一硬塗層54b以及第二硬塗層55b之熔融三層膜。隨後，為在熔融三層膜65之相對表面上分別形成稜鏡圖案及壓花圖案，可使熔融三層膜通過上面安置有稜鏡圖案之稜鏡輥63與上面安置有壓花圖案之壓花輥64之間的間隙。此處，稜鏡圖案及壓花圖案可形成於熔融三層膜之相對表面上。在一實施方案中，稜鏡圖案可轉印至第二硬塗層55b之表面，且壓花圖案可轉印至第一硬塗層54b之表面，以形成三層稜鏡膜。隨後，相對表面上具有稜鏡圖案及壓花圖案的熔融三層稜鏡膜可經受冷卻及固化製程，藉此形成相對表面上分別形成有稜鏡圖案及壓花圖案的稜鏡膜。
現將詳細描述根據一實施例之稜鏡膜。參見圖4，藉由上文所述之方法製備之單層膜10可具有分別位於基底層12之相對表面上的稜鏡圖案14及壓花圖案15。當如上所述由使用單一材料之單層膜形成稜鏡膜時，稜鏡膜可具有優於由使用不同材料之多層膜形成之稜鏡膜的優點。具體而言，單層膜可不遭受當膜在背光單元內經受反覆加熱及冷卻時的不想要的尺寸變形及膜彎曲。
現將詳細描述根據另一實施例之稜鏡膜。參見圖5，藉由上文所述之方法製備之雙層膜20可包含基底層22及第一硬塗層23。基底層22可形成有稜鏡圖案24，且第一硬塗層23可形成有壓花圖案25。
現將詳細描述根據又一實施例之稜鏡膜。參見圖6，藉由上文所述之方法製備之三層膜30可包含分別位於基底層32之相對表面上之第一硬塗層33及第二硬塗層31。第二硬塗層31可形成有稜鏡圖案34，且第一硬塗層33可形成有壓花圖案35。
在下文中，將詳細描述實施例之共同特徵。在將用於第一硬塗層熔體44a或54a之樹脂澆注至T形模具62之第一入口46或56中之後，可在約230℃至約250℃下擠壓第一硬塗層熔體44a或54a。在一實施方案中，可在約240℃下執行第一硬塗層熔體44a或54a之擠壓。將擠壓溫度維持於約230℃或以上可有助於確保樹脂熔體黏度不增加，從而有利地避免擠壓不穩定性、圖案轉印缺陷等。將擠壓溫度維持於約250℃或以下可有助於確保過量的熱量不會造成(例如)樹脂碳化、變色或類似情況。在將用於第二硬塗覆熔體55a之樹脂澆注至T形模具62之第三入口58中之後擠壓第二硬塗覆熔體55a亦可在約230℃至約250℃下執行。
在將用於基底層熔體43a或53a之樹脂澆注至T形模具62之第二入口47或57中之後，可在約270℃至約295℃下擠壓基底層熔體43a或53a。在一實施方案中，可在約290℃下執行基底層熔體43a或53a之擠壓。將擠壓溫度維持於約270℃或以上可有助於確保樹脂熔體黏度不增加，從而有利地避免擠壓不穩定性、圖案轉印缺陷等。將擠壓溫度維持於約295℃或以下可有助於確保過量的熱量不會造成(例如)樹脂碳化、變色或類似情況。
可將稜鏡輥63及壓花輥64設定於約120℃至約140℃之溫度。在一實施方案中，可將稜鏡輥63及壓花輥64設定於約135℃之溫度。將稜鏡輥63及壓花輥64之設定溫度維持於約120℃或以上可有助於確保圖案轉印比率不降低。將稜鏡輥63及壓花輥64之設定溫度維持於約140℃或以下可有助於確保樹脂不黏至輥之表面，從而有利地避免當樹脂與輥分離時在樹脂上形成橫向線圖案之釋放線(releasing line)。
稜鏡輥63與壓花輥64之間的夾持壓力可為約30巴(bars)至約90巴。在一實施方案中，稜鏡輥63與壓花輥64之間的夾持壓力可為約50巴。將夾持壓力維持於約30巴或以上可有助於確保圖案轉印比率不降級。將夾持壓力維持於約90巴或以下可有助於避免不想要的裝備不穩定性。
在通過稜鏡輥63與壓花輥64之間的間隙時，可以約5m/min至約10m/min之速度(或稜鏡及壓花輥之表面線性速度)擠壓熔融單層、雙層或三層膜。將擠壓速度維持於約5m/min或以上可有助於確保圖案轉印比率不劣化。將擠壓速度維持於約10m/min或以下可有助於避免裝備不穩定性。
壓花圖案15、25或35(其為不同於稜鏡圖案之圖案)可形成於稜鏡膜之與上面形成稜鏡圖案14、24或34之表面相對的表面上。具有壓花圖案15、25或35之表面可為光學擴散平面。光學擴散平面可配置為背光單元中之光進入平面。壓花圖案可具有凸凹組態，且可向稜鏡膜提供優越的光學擴散特性。因此，壓花圖案可防止以點或線性方式配置之光源之不均一亮度在螢幕上出現作為光源之廓影(silhouette)。壓花輥64之表面可經受噴砂處理，以在稜鏡膜之一表面上形成壓花圖案15、25或35，藉此產生隨機分佈之峰及谷，其具有實質上小於構成稜鏡圖案之稜鏡之彼等峰及谷的尺寸量值。壓花輥64之表面可具有約0.6μm至約4μm之表面粗糙度Ra及約3.5μm至約10μm之高度分佈指數(height distribution index，HDI)。此外，稜鏡膜之表面上之壓花圖案15、25或35可具有約0.6μm至約4μm之表面粗糙度Ra及約3.5μm至約10μm之HDI。將稜鏡膜之表面粗糙度Ra維持於約0.6μm或以上且將稜鏡膜之HDI維持於約3.5μm或以上可有助於確保均一的光擴散。將表面粗糙度Ra維持於約4μm或以下且將HDI維持於約10μm或以下可有助於確保稜鏡膜之總體透光度不降低，且不經歷局部變化。此處，將高度分佈指數(HDI)界定為藉由表面粗糙度分析獲得之表面高度分佈曲線中之表面高度的主要分佈寬度。圖7說明樣品之表面高度資料之分佈。在圖7中，x軸指示個別表面高度，且y軸指示對應表面高度處之資料點的數目。此處，HDI為與600x480μm之單位面積中之最高分佈區有關的表面高度之20%內之表面高度的分佈寬度。此可由使用來自Wyko Industrial Services有限公司之測繪器獲得之表面高度的主要分佈寬度來表達。
參見圖8，由稜鏡輥64形成於稜鏡膜上之稜鏡圖案14、24或34之每一稜鏡70可具有等腰三角形形狀及約80度至約110度之頂角。在稜鏡圖案14、24或34中，每一稜鏡70可毗連其他稜鏡70。為了有效地聚焦進入稜鏡之下表面的光，稜鏡可具有約80度至約110度之頂角。毗連稜鏡之頂點之間的稜鏡間距可為約50μm至約200μm。將間距維持於約50μm或以上可有助於確保容易藉由熔體擠壓方法來形成具有所要高度之稜鏡。將間距維持於約200μm或以下可有助於確保干擾圖案取決於液晶模組之晶格而產生。
如圖8中所說明，將稜鏡高度之轉印比率界定為藉由以下步驟獲得之值：根據以下等式使實際稜鏡高度(h)除以頂角處之理論稜鏡高度(H)(即，100%轉印比率下之高度)。
轉印比率(%)=(h/H) x 100
藉由熔體擠壓方法製備之稜鏡膜不必具有100%之轉印比率。然而，將轉印比率維持於約85%或以上可有助於確保稜鏡膜能夠在光進入稜鏡之下表面時使光朝稜鏡之上表面高效聚焦。因此，稜鏡膜可具有約85%至約100%之轉印比率。若轉印比率為100%，則稜鏡之頂點完全未圓化。相比之下，若轉印比率小於100%，則稜鏡具有圓化頂點，其半徑可為約0μm至約20μm，視稜鏡之頂點之間的稜鏡間距而定。
用於基底層熔體43a或53a、第一硬塗層熔體44a或54a以及第二硬塗層熔體55a之樹脂可為(例如)高度透明熱塑性樹脂或其能夠藉由熔體擠壓成型來處理的組合物。樹脂可包含(例如)聚縮醛樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、苯乙烯樹脂、聚酯樹脂、乙烯樹脂、聚苯醚樹脂、聚烯烴樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物樹脂、聚芳酯樹脂、聚芳碸樹脂、聚醚碸樹脂、聚苯硫醚樹脂及/或氟化樹脂。
在一實施方案中，用於基底層熔體43a或53a、第一硬塗層熔體44a或54a以及第二硬塗層熔體55a之樹脂可包含透明聚合物樹脂，例如聚碳酸酯樹脂、苯乙烯樹脂及/或基於環烯的樹脂。
在另一實施方案中，用於基底層熔體43a或53a之樹脂可包含(例如)芳族聚碳酸酯(aromatic polycarbonate，PC)，其具有約15,000至約40,000之重量平均分子量。用於第一硬塗層熔體44a或54a及第二硬塗層熔體55a之樹脂可各自包含(例如)聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)，其具有約30,000至約300,000之重量平均分子量。在一實施方案中，用於第一硬塗層熔體54a及第二硬塗層熔體55a之樹脂可相同。
此外，用於基底層熔體43a或53a、第一硬塗層熔體44a或54a以及第二硬塗層熔體55a之樹脂可包含添加劑，例如UV吸收劑、熱穩定劑、阻燃劑、潤滑劑、染料顏料及類似物。
由於稜鏡膜可能經受背光單元中之光源的反覆加熱及冷卻，因此稜鏡膜可能有必要具有耐熱性。因此，根據一實施例之熱塑性樹脂可具有約140℃或以上之玻璃轉化溫度(Tg)。此外，根據一實施例，為了藉由熔體擠壓方法來生產稜鏡膜，熱塑性樹脂可具有在250℃及10kgf下為約15至約100的熔融指數(melt index，MI)。將熔融指數(MI)維持於約15或以上可有助於確保熔融樹脂之黏度不過量增加，藉此確保容易使用圖案輥來形成稜鏡或壓花圖案。將熔融指數維持於約100或以下可有助於確保熔融樹脂之黏度不過量降低，藉此確保容易生產所述膜。
稜鏡膜可為用於在來自光源之光進入稜鏡膜之下表面時使光在垂直方向上有效聚焦的薄膜。稜鏡膜可具有約100μm至約500μm之厚度。將稜鏡膜之厚度維持於約100μm或以上可有助於確保稜鏡膜之剛性(rigidity)不降低，藉此確保容易操縱及組裝稜鏡膜。將稜鏡膜之厚度維持於約500μm可有助於確保稜鏡膜之總厚度不增加，藉此達成液晶裝置之所要的小巧。第一硬塗層44b或54b及第二硬塗層55b可隱藏由(例如)稜鏡膜之表面上之刮痕或外來物質造成之螢幕缺陷。第一硬塗層44b或54b及第二硬塗層55b中之每一者可具有約5μm至約150μm之厚度。基底層43b或53b可具有約50μm至約150μm之厚度。將基底層43b或53b、第一硬塗層44b或54b或第二硬塗層55b之厚度維持於大於以上量可有助於確保多層稜鏡膜之樹脂層之間存在最小厚度差異，藉此避免稜鏡膜之製造期間的界面不穩定性，且向稜鏡膜提供表面保護功能。將厚度維持於低於以上量可有助於確保稜鏡膜之總厚度不增加。
將參考以下實例更詳細地描述實施例之組態及操作。應注意，以下實例是以說明方式給出的，且不應被解釋為在任何意義上限制範疇。而且，陳述比較性實例以突出說明某些實施例之某些特性，且所述比較性實例不應被解釋為如實例中所例示般限制本發明之範疇，或必定總是在每一態樣中均在本發明之範疇以外。
如下實行實例之評估。
1.正面亮度：在擴散器板及稜鏡膜依序安置於光源上方之情況下，使用ELDIM EZ對比度系統以與稜鏡膜之平面成直角的角度來量測稜鏡膜之亮度。
2.光源可見性：在擴散器板及稜鏡膜依序安置於光源上方之情況下，根據是否觀察到光源之輪廓(O指示觀察到輪廓，且X指示未觀察到輪廓)來確定光源可見性。
3.薄片變形(sheet deformation)：在線性螢光燈以一角度安置於稜鏡膜上方之情況下，根據螢光燈是否在稜鏡膜上表現為彎曲(O指示螢光燈表現為彎曲，且X指示螢光燈表現為線性)來確定薄片變形。
4.鉛筆硬度(pencil hardness)：在根據JIS-K-5400在室溫下使用1kgf/cm2 之負載以45度傾角刮擦樣品之表面之後，基於用肉眼觀察到之刮擦程度來量測樣品之鉛筆硬度。當樣品之表面上出現鉛筆刮痕時，將鉛筆硬度確定為介於4B~4H之間。
實例1-1
如下根據一實施例來製備用於LCD-TV背光單元之稜鏡膜。在φ65單螺桿擠壓機中，聚碳酸酯(PC)(可自Chi Mei公司購得之Wonderlite PC-122)熔化以形成樹脂熔體。所述樹脂熔體又擠壓經過T形模具62，且通過稜鏡輥64與壓花輥63之間的間隙，藉此形成稜鏡膜。稜鏡膜在其一側包含具有90度之頂角、100μm之稜鏡間距以及95%之轉印比率的稜鏡。稜鏡膜之另一側(即，壓花圖案平面)具有1.63μm之表面粗糙度Ra及7.51μm之HDI。
實例1-2
藉由與用於實例1-1之相同的方法來製備及評估實例1-2，不同之處為稜鏡膜之壓花圖案平面具有2.31μm之表面粗糙度Ra及6.36μm之HDI。
比較性實例1-1
藉由與用於實例1-1之相同的方法來製備及評估比較性實例1-1，不同之處為比較性實例1-1是使用不具有壓花圖案之鏡像輥而非壓花輥64來製備的。換言之，與稜鏡表面相對之表面具有平坦的平面表面。
比較性實例1-2
藉由與用於實例1-1之相同的方法來製備及評估比較性實例1-2，不同之處為稜鏡膜形成有具有130度之頂角的稜鏡，且是使用不具有壓花圖案之鏡像輥而非壓花輥64來製備的。
比較性實例1-3
藉由與用於實例1-1之相同的方法來製備及評估比較性實例1-3，不同之處為稜鏡膜之壓花圖案平面具有3.3μm之表面粗糙度Ra及15μm之HDI。
比較性實例1-4
藉由與用於實例1-1之相同的方法來製備及評估比較性實例1-4，不同之處為稜鏡膜具有300μm之稜鏡間距。
比較性實例1-5
藉由與用於實例1-1之相同的方法來製備及評估比較性實例1-5，不同之處為稜鏡膜具有70%之轉印比率。
比較性實例1-6
藉由與用於實例1-1之相同的方法來製備及評估比較性實例1-6，不同之處為使用PC(可自SABIC購得之LEXAN OQ1020-112)而非PC(可自Chi Mei公司購得之Wonderlite PC-122)。
比較性實例1-7
藉由與用於實例1-1之相同的方法來製備及評估比較性實例1-7，不同之處為使用PMMA(可自Sumitomo Chemical有限公司購得之Sumipex EX-N)而非PC(可自Chi Mei公司購得之Wonderlite PC-122)。
表1中顯示實例及比較性實例之結構及特性。使用光源及亮度計來量測稜鏡膜之正面亮度及光源可見性。表2中顯示結果。
在表2中可見，與其中稜鏡圖案平面之相對平面具有光滑(即，平面)表面的比較性實例1-1及1-2相比，實例1-1及1-2之稜鏡膜不顯示光源之輪廓。
在具有130度之稜鏡頂角且稜鏡平面之相對平面為鏡像平面的比較性實例1-2中，正面亮度較低，且觀察到光源之輪廓。此外，在其中壓花圖案平面具有15μm之HDI的比較性實例1-3中，正面亮度由於(例如)總透光度之減小而較低。在具有300μm之稜鏡間距的比較性實例1-4中，正面亮度較高，且未觀察到光源之輪廓。比較性實例1-4展現由液晶模組之晶格造成之干擾圖案。在具有70%之轉印比率的比較性實例1-5中，稜鏡之光聚焦效應劣化，藉此顯著減小正面亮度。在其中樹脂具有103之MI(250℃,10kgf)的比較性實例1-6中，黏度較低，藉此使得難以製造所述膜。在其中樹脂具有119.3℃之玻璃轉化溫度的比較性實例1-7中，稜鏡膜具有較低耐熱性，導致加熱期間的薄片變形。
實例2-1
如下根據另一實施例來製備用於LCD-TV背光單元的稜鏡膜。PC(可自Chi Mei公司購得之Wonderlite PC-110K)在φ65單螺桿擠壓機中熔化以形成基底層43b。PMMA(產品名：EX-N，可自Sumitomo Chemical有限公司購得)在φ40單螺桿擠壓機中熔化以形成第一硬塗層44b。隨後，形成樹脂熔體流以在饋料塊41中將PMMA層置放於PC層之一表面上，以獲得異質雙層。隨後，使樹脂熔體擠壓經過附接至饋料塊41之T形模具62，且通過稜鏡輥64與壓花輥63之間的間隙，藉此形成稜鏡膜。稜鏡膜在其一側包含具有90度之頂角及100μm之稜鏡間距的稜鏡。稜鏡膜之另一側(即，壓花圖案平面)具有1.65μm之表面粗糙度Ra及7.63之HDI。將PC層之厚度調節至100μm，且將PMMA層之厚度調節至50μm。
實例2-2
藉由與用於實例2-1之相同的方法來製備及評估實例2-2，不同之處為稜鏡膜之壓花圖案平面具有2.20μm之表面粗糙度Ra及6.31μm之HDI。
實例2-3
藉由與用於實例2-1之相同的方法來製備及評估實例2-3，不同之處為稜鏡膜之稜鏡具有100度之頂角。
實例2-4
藉由與用於實例2-1之相同的方法來製備及評估實例2-4，不同之處為基底層具有100μm之厚度，第一硬塗層具有50μm之厚度，且稜鏡間距為196μm。
實例2-5
藉由與用於實例2-1之相同的方法來製備及評估實例2-5，不同之處為將PMMA層劃分為將位於饋料塊41中之PC層之上表面及下表面上的兩個層。隨後，擠壓所述層以形成具有厚度為70/60/20μm之層的三層稜鏡膜。
實例2-6
藉由與用於實例2-5之相同的方法來製備及評估實例2-6，不同之處為稜鏡膜具有厚度為150/150/50μm之層及196μm之稜鏡間距。
比較性實例2-1
比較性實例2-1是藉由與用於實例2-1之相同的方法，不同之處為稜鏡膜是僅使用φ65單螺桿擠壓機而不使用φ40單螺桿擠壓機來製備的，且由具有150μm之厚度的單一PC層組成。
比較性實例2-2
藉由與用於實例2-1之相同的方法來製備及評估比較性實例2-2，不同之處為其是使用不具有壓花圖案之鏡像輥而非壓花輥來製備的。
比較性實例2-3
藉由與用於實例2-1之相同的方法來製備及評估比較性實例2-3，不同之處為稜鏡膜之壓花圖案平面具有3.51μm之表面粗糙度Ra及16.82μm之HDI。
比較性實例2-4
藉由與用於實例2-1之相同的方法來製備及評估比較性實例2-4，不同之處為稜鏡膜之稜鏡具有130度之頂角。
比較性實例2-5
藉由與用於實例2-1之相同的方法來製備及評估比較性實例2-5，不同之處為基底層具有147μm之厚度，且第一硬塗層具有3μm之厚度。基底層由於界面不穩定性而未形成有稜鏡圖案及壓花圖案。
表3中顯示實例及比較性實例之結構及特性。使用光源及亮度計來量測稜鏡膜之正面亮度及光源可見性。表4中顯示結果。
在表4中可見，與其中稜鏡圖案平面之相對平面具有平面表面的稜鏡膜(比較性實例2-2)相比，實例2-1及2-2之稜鏡膜不顯示光源之輪廓。在不具有硬塗層之比較性實例2-1中，稜鏡膜具有較低鉛筆硬度。因此，可預期稜鏡膜上將容易形成刮痕。在其中壓花圖案平面具有16.82μm之HDI的比較性實例2-3中，正面亮度由於(例如)總透光度之減小而較低。在具有130度之頂角的比較性實例2-4中，稜鏡之光聚焦效應劣化，藉此減小正面亮度。在其中硬塗層具有3μm之厚度的比較性實例2-5中，由於(例如)稜鏡膜之樹脂層之間的厚度差異，稜鏡膜之製造期間出現界面不穩定性，使得稜鏡膜不具有所要特性。
如自以上描述明白，根據一實施例，單層稜鏡膜可經由光利用效率之增強而有益地改良液晶顯示器模組之亮度，且可高效地隱藏光源之輪廓。此外，根據所述實施例，由於稜鏡膜可由單一材料形成，因此稜鏡膜可不遭受背光單元內之尺寸變形及膜彎曲。
根據另一實施例，多層防刮痕稜鏡膜可在其一表面上具有粗化或壓花圖案，以有效地隱藏光源之輪廓。此外，多層防刮痕稜鏡膜可降低由可在稜鏡膜之處理或組裝期間形成之表面刮痕或外來物質引起之螢幕缺陷程度，使得螢幕缺陷無法藉由肉眼辨識，藉此防止影像品質之劣化及其他缺陷。此外，由於稜鏡膜之硬塗層可具有比基底層高之硬度，因此有可能減少在稜鏡膜之處理期間或組裝之後稜鏡膜之表面上的刮痕。
根據另一實施例，稜鏡膜可藉由熔體擠壓製程或熔體共擠壓製程而形成，同時通過稜鏡輥與壓花輥之間的間隙以在稜鏡膜之相對表面上同時形成稜鏡圖案及壓花圖案的，藉此簡化製造製程。此外，所述方法可減少製造時間及缺陷頻率，藉此改良生產率，同時降低製造成本。
本文已揭露例示性實施例，且儘管使用特定術語，但僅在一般且描述性意義上且非出於限制目的而使用並解釋所述術語。因此，熟習此項技術者將理解，可在不背離如附加之申請專利範圍中所陳述之本發明之精神及範疇的情況下，作出各種形式及細節上的改變。
10．．．單層膜
12．．．基底層
14．．．稜鏡圖案
15．．．壓花圖案
20．．．雙層膜
22．．．基底層
23．．．第一硬塗層
24．．．稜鏡圖案
25．．．壓花圖案
30．．．三層膜
31．．．第二硬塗層
32．．．基底層
33．．．第一硬塗層
34．．．稜鏡圖案
35．．．壓花圖案
41．．．饋料塊模具/饋料塊
43a．．．基底層熔體
43b．．．基底層
44a．．．第一硬塗層熔體
44b．．．第一硬塗層
46．．．第一入口
47．．．第二入口
51．．．饋料塊模具
53a．．．基底層熔體
53b．．．基底層
54a．．．第一硬塗層熔體
54b．．．第一硬塗層
55a．．．第二硬塗層熔體
55b．．．第二硬塗層
56．．．第一入口
57．．．第二入口
58．．．第三入口
62．．．T形模具
63．．．稜鏡輥
64．．．壓花輥
65．．．熔融單層膜
66．．．熔融單層稜鏡膜
70．．．稜鏡
圖1根據一實施例說明在製造稜鏡膜之製程中，用於同時形成稜鏡圖案及壓花圖案之稜鏡輥及壓花輥的剖面圖。
圖2根據一實施例說明雙層樹脂熔體在稜鏡饋料塊中之流動的剖面圖。
圖3根據一實施例說明三層樹脂熔體在稜鏡饋料塊中之流動的剖面圖。
圖4根據一實施例說明藉由熔體擠壓成型方法，在其相對表面上同時形成有稜鏡圖案及壓花圖案之單層稜鏡膜的剖面圖。
圖5根據一實施例說明藉由熔體共擠壓成型方法，在上面同時形成有稜鏡圖案及壓花圖案之雙層稜鏡膜的剖面圖。
圖6根據一實施例說明藉由熔體共擠壓成型方法，在上面同時形成有稜鏡圖案及壓花圖案之三層稜鏡膜的剖面圖。
圖7說明描繪樣品之表面高度資料之分佈的曲線圖。
圖8根據一實施例說明稜鏡的剖面圖。
62．．．T形模具
63．．．稜鏡輥
64．．．壓花輥
65．．．熔融單層膜
66．．．熔融單層稜鏡膜

Claims (13)

  1. 一種擠壓成型稜鏡膜之方法，包括：提供熔融膜；藉由使所述熔融膜通過稜鏡輥與壓花輥之間的間隙來在所述熔融膜之相對表面上同時形成稜鏡圖案及壓花圖案；以及使相對表面上具有所述稜鏡圖案及所述壓花圖案之所述熔融膜冷卻，其中所述熔融膜包含具有140℃或以上之玻璃轉化溫度的熱塑性樹脂，且所述熔融膜包含在250℃及10kgf下具有15至100之熔融指數(MI)的熱塑性樹脂。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之擠壓成型稜鏡膜之方法，其中所述熔融膜為由基底層熔體形成之單層膜。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之擠壓成型稜鏡膜之方法，其中：所述熔融膜為由基底層熔體形成之雙層膜，所述基底層熔體在其一表面上堆疊有第一硬塗層熔體，且所述稜鏡圖案形成於所述基底層熔體之一表面上，且所述壓花圖案形成於所述硬塗層熔體之一表面上。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之擠壓成型稜鏡膜之方法，其中所述基底層熔體具有50μm至150μm之厚度，且所述第一硬塗層熔體具有5μm至150μm之厚度。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之擠壓成型稜鏡膜之方法，其中： 所述熔融膜為由基底層熔體形成之三層膜，所述基底層熔體在其一表面上堆疊有第一硬塗層熔體，且在所述基底層熔體之另一表面上堆疊有第二硬塗層熔體，所述第一及第二硬塗層熔體本身包含表面，且所述稜鏡圖案形成於所述第二硬塗層熔體之一表面上，且所述壓花圖案形成於所述第一硬塗層熔體之一表面上。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之擠壓成型稜鏡膜之方法，其中所述基底層熔體具有50μm至150μm之厚度，且所述第一及第二硬塗層熔體各自具有5μm至150μm之厚度。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之擠壓成型稜鏡膜之方法，其中所述壓花輥具有0.6μm至4μm之表面粗糙度Ra及3.5μm至10μm之高度分佈指數(HDI)。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之擠壓成型稜鏡膜之方法，其中將所述稜鏡輥及所述壓花輥設定於120℃至140℃之溫度。
  9. 一種藉由如申請專利範圍第1項所述之擠壓成型稜鏡膜之方法生產的稜鏡膜。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之稜鏡膜，其中所述稜鏡膜之壓花圖案平面具有0.6μm至4μm之表面粗糙度Ra及3.5μm至10μm之高度分佈指數(HDI)。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之稜鏡膜，其中所述稜鏡膜之稜鏡圖案平面具有85%至100%之稜鏡高度之轉印 比率，且包含具有經圓化而具有0μm至20μm之半徑的頂點的稜鏡。
  12. 一種藉由如申請專利範圍第3項所述之擠壓成型稜鏡膜之方法生產的稜鏡膜，其中：所述基底層熔體具有50μm至150μm之厚度，且所述第一硬塗層熔體具有5μm至150μm之厚度。
  13. 一種藉由如申請專利範圍第5項所述之擠壓成型稜鏡膜之方法生產的稜鏡膜，其中：所述基底層熔體具有50μm至150μm之厚度，且所述第一及第二硬塗層各自具有5μm至150μm之厚度。
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