TWI450780B - 用於製造相位差薄膜之滾輪的製造方法及使用該滾輪的相位差膜製造方法與相位差膜 - Google Patents

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Description

用於製造相位差薄膜之滾輪的製造方法及使用該滾輪的相位差膜製造方法與相位差膜
本發明是有關於一種相位差薄膜及其製造方法與滾輪的製造方法，且特別是有關於一種具有至少兩種相位延遲值之相位差薄膜及其製造方法與滾輪的製造方法。
隨著顯示科技的進步，發展出一種相位差薄膜。透過相位差薄膜可產生光學上的不同的相位延遲，進而產生立體視覺效果。相位差薄膜可應用於立體顯示眼鏡、立體顯示電視等立體顯示科技。
相位差薄膜係透過微小紋路讓液晶分子得以產生不同的配向效果。再透過不同區域的厚度設計，使液晶分子在不同區域產生不同的相位延遲效果。
相位差薄膜的微小紋路是影響光學效果的關鍵因素。為了增加相位差薄膜的應用廣度，產業界均投入相當的資金與設備研究各式相位差薄膜的設計，以使立體顯示科技能夠進一步再向前邁進。
並且，相位差薄膜必須維持在一定程度的精確度，才能確保其光學品質。然而，在精確度的要求下，相位差薄膜的製造速度無法有效提昇。因此，研究人員目前均致力於發展一種工具來快速且精準地製造相位差薄膜，以符合產業界的需求。
本發明係有關於一種相位差薄膜及其製造方法與滾輪的製造方法，其利用雕刻工具對滾輪進行雕刻，並利用摩擦片對滾輪進行摩擦，以使滾輪之表面呈現特殊刻紋。具有特殊刻紋之滾輪進而可快速且精確地以壓印之方式製造出相位差薄膜。而相位差薄膜所產生不同的相位延遲值，進而可應用於立體顯示技術。
根據本發明之一方面，提出一種用於製造相位差薄膜之滾輪的製造方法。用於製造相位差薄膜之滾輪的製造方法包括以下步驟。提供一滾輪。滾輪具有一轉軸及一滾輪表面。提供一雕刻工具。雕刻工具具有一雕刻端。雕刻工具以一深度沿滾輪之一轉動方向雕刻滾輪表面以形成一具有深度的一環槽結構。提供一摩擦片。摩擦片具有一粗糙表面。以摩擦片之粗糙表面摩擦環槽結構及滾輪表面，以在環槽結構之表面上摩擦出數個刻紋。其中此些刻紋與滾輪之轉動方向實質上呈45度夾角。
根據本發明之另一方面，提出一種相位差薄膜之製造方法。相位差薄膜包括一相位延遲層。相位延遲層包括數個第一相位延遲區以及數個第二相位延遲區。此些第一相位延遲區與此些第二相位延遲區之相位延遲差為180°。相位差薄膜之製造方法包括以下步驟。提供一基材。塗佈一可固化樹脂於基材上。以一具圖案化微結構之滾輪壓印可固化樹脂以形成一圖案化結構樹脂層。圖案化結構樹脂層包括數個第一區域及數個第二區域。此些第一區域及此些第二區域之組合係為柵狀帶形結構且彼此間平行交錯。同時在此些第一區域的一底表面及此些第二區域的一頂表面形成一配向微結構。配向微結構包括數個微溝槽且此些微溝槽與此些第一及第二區域之一帶狀延伸方向實質上呈45度。固化圖案化結構樹脂層。設置一液晶材料於圖案化結構樹脂層上並與配向微結構配向以形成該相位延遲層。位於此些第一區域上方的液晶材料形成此些第一相位延遲區，位於該複數個第二區域上方的該液晶材料形成此些第二相位延遲區。
根據本發明之再一方面，提出一種相位差薄膜之製造方法。相位差薄膜包括一相位延遲層。相位延遲層包括數個第一相位延遲區以及數個第二相位延遲區。此些第一相位延遲區與此些第二相位延遲區之相位延遲差為180°。相位差薄膜之製造方法包括以下步驟。提供一基材。塗佈一可固化樹脂於基材上。以一具圖案化微結構之滾輪壓印可固化樹脂以形成一圖案化結構樹脂層。圖案化結構樹脂層包括數個第一區域及數個第二區域。此些第一區域及此些第二區域之組合係為柵狀帶形結構且彼此間平行交錯。同時在此些第一區域的一底表面及此些第二區域的一頂表面形成一配向微結構。配向微結構包括數個微溝槽且此些微溝槽與此些第一及第二區域之一帶狀延伸方向實質上呈45度。固化圖案化結構樹脂層。設置一液晶材料於圖案化結構樹脂層上並與配向微結構配向以形成相位延遲層。位於此些第一區域上方的液晶材料形成此些第一相位延遲區，位於此些第二區域上方的液晶材料形成此些第二相位延遲區。滾輪的製造方法。用於製造相位差薄膜之滾輪的製造方法包括以下步驟。提供一滾輪。滾輪具有一轉軸及一滾輪表面。提供一雕刻工具。雕刻工具具有一雕刻端。雕刻工具以一深度沿滾輪之一轉動方向雕刻滾輪表面以形成一具有深度的一環槽結構。提供一摩擦片。摩擦片具有一粗糙表面。以摩擦片之粗糙表面摩擦環槽結構及滾輪表面，以在環槽結構之表面上摩擦出數個刻紋。其中此些刻紋與滾輪之轉動方向實質上呈45度夾角。
根據本發明之另一方面，提出一種相位差薄膜。相位差薄膜包括一基材、一圖案化結構樹脂層及一相位延遲層。圖案化結構樹脂層位於基材上。圖案化結構樹脂層具有數個第一區域及數個第二區域。此些第一區域及此些第二區域之組合係為一柵狀帶形結構，且此些第二區域係為一柵狀浮雕結構。此些第二區域並與此些第一區域相互平行交錯。圖案化結構樹脂層包括一配向微結構。配向微結構位於圖案化結構樹脂層之此些第一區域的一底表面及此些第二區域的一頂表面。配向微結構包括數個微溝槽。此些微溝槽方向與此些第一及第二區域之一帶狀延伸方向實質上呈45度。相位延遲層設置於圖案化結構樹脂層上並與配向微結構配向。位於此些第一區域上方的相位延遲層提供一第一相位延遲值，位於此些第二區域上方的相位延遲層提供一第二相位延遲值。第一相位延遲值與第二相位延遲值之差為180°。
為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
以下係提出實施例進行詳細說明，其利用雕刻工具對滾輪進行雕刻，並利用摩擦片對滾輪進行摩擦，以使滾輪之表面呈現特殊刻紋。具有特殊刻紋之滾輪進而可快速且精確地以壓印之方式製造出相位差薄膜。而相位差薄膜所產生不同的相位延遲值，進而可應用於立體顯示技術。然而，實施例僅用以作為範例說明，並不會限縮本發明欲保護之範圍。此外，實施例中之圖式係省略部份元件，以清楚顯示本發明之技術特點。
請參照第1圖，其繪示本實施例之之相位差薄膜100之示意圖。相位差薄膜100包括一基材110、一圖案化結構樹脂層120及一相位延遲層130。基材110係為透明之軟性基板，其材質例如是聚對苯二甲酸二乙酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、三醋酸纖維素(triacetyl cellulose，TAC)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)和環烯烴聚合物(cyclo-olefin polymer，COP)。該基材110的厚度係為30um-300um。圖案化結構樹脂層120位於基材110上。圖案化結構樹脂層120係為透明之樹脂。相位延遲層130設置於圖案化結構樹脂層120上。相位延遲層130例如是包括液晶材料。在本實施例中，相位延遲層130之液晶材料已經固化，且其內部之液晶材料已經固定排列方向。光線通過相位延遲層130時，將產生相位延遲之現象。
請參照第2圖，其繪示第1圖之圖案化結構樹脂層120之立體示意圖。圖案化結構樹脂層120具有數個第一區域121a及數個第二區域121b。此些第一區域121a與此些第二區域121b相互平行交錯，且皆朝Y軸方向延伸。此些第一區域121a及此些第二區域121b之組合係為一柵狀帶形結構121。其中，此些第一區域121a係為一柵狀浮雕結構。
就第一區域121a及第二區域121b之關係而言，各個第一區域121a之寬度W121a實質上等於各個第二區域121b之寬度W121b，第一區域121a之寬度W121a及第二區域121b之寬度W121b例如是250微米(μm)至700微米(μm)。各個第二區域121b之深度D121b例如是1微米(μm)至3微米(μm)。
如第2圖所示，圖案化結構樹脂層120包括一配向微結構122。配向微結構122位於圖案化結構樹脂層120之一表面。配向微結構122包括數個微溝槽122a。此些微溝槽122a形成於各個第一區域121a之一底表面S11上及各個第二區域121b之一頂表面S12上。此些微溝槽122a與此些第一區域121a及第二區域之一帶狀延伸方向C11(例如是第2圖之Y軸方向)實質上呈45°。
也就是說，微溝槽122a實質上相互平行，但傾斜於帶狀延伸方向C11。當液晶分子排列於微溝槽122a時，將以同一方向來排列。
如第2圖所示，各個微溝槽122a之深度D122a實質上相同。再者，各個微溝槽122a之寬度W122a、相鄰之兩個微溝槽122a之間距G122a實質上相同。如此一來，微溝槽122a對液晶分子所提供之配向力實質上相同。
請參照第1圖，相位延遲層130係直接接觸圖案化結構樹脂層120，並與配向微結構122(繪示於第2圖)配向。相位延遲層130包括數個第一相位延遲區131a以及數個第二相位延遲區131b，第一相位延遲區131a對應於第一區域121a，第二相位延遲區131b對應於第二區域121b。當光線穿越相位差薄膜100時，位於此些第一相位延遲區131a的相位延遲層130提供一第一相位延遲值，位於第二相位延遲區131b的相位延遲層130提供一第二相位延遲值，且第一相位延遲值與第二相位延遲值之差為180°。如此一來，相位差薄膜100所產生之相位差即可以應用於立體顯示科技。
請參照第3圖及第4A~4E圖，第3圖繪示本實施例之相位差薄膜100之製造方法的流程圖，第4A~4E圖繪示第3圖之個步驟的示意圖。首先，在步驟S301中，如第4A圖所示，提供基材110。
接著，在步驟S302中，如第4B圖所示，塗佈一可固化樹脂700於基材上。可固化樹脂700在常溫下係成軟質狀態，可以隨著被擠壓之情況產生形變，但擠壓之力量移除後，不容易回復。
然後，在步驟S303中，如第4C圖所示，以滾輪900壓印可固化樹脂700以形成一圖案化結構樹脂層120。滾輪900具有一轉軸900c及一滾輪表面900a，滾輪表面900a具有一環槽結構910。數個刻紋911係形成於環槽結構910之表面上。此些刻紋911與滾輪900之轉動方向C1實質上呈45度夾角。
如第4D圖所示，由於滾輪900具有環槽結構910，因此壓印後之圖案化結構樹脂層120包括數個第一區域121a及數個第二區域121b。此些第一區域121a及此些第二區域121b之組合係為柵狀帶形結構121且彼此間平行交錯。
並且由於滾輪900具有刻紋911，因此在第一區域121a的頂表面S11及第二區域121b的底表面S12更形成配向微結構122。配向微結構122包括數個微溝槽122a。此些微溝槽122a與此些第一區域121a及第二區域121b之帶狀延伸方向C11實質上呈45度。
接著，在步驟S304中，如第4D圖所示，固化圖案化結構樹脂層120。
然後，在步驟S305中，如第4E圖所示，塗佈液晶材料於圖案化結構樹脂層120上，並與配向微結構122配向以形成相位延遲層130。其中位於此些第一區域121a上方的液晶材料形成此些第一相位延遲區131a，位於此些第二區域121b上方的液晶材料形成此些第二相位延遲區131b。液晶材料隨著配向微結構122之微溝槽122a排列時，將在此些第一相位延遲區131a與此些第二相位延遲區131b形成180°的相位延遲差。
在上述步驟S303中，滾輪900係可透過以下方式來製造。請參照第5圖及第6A～6D圖，第5圖繪示本實施例用於製造相位差薄膜100之滾輪900之製造方法的流程圖，第6A～6D圖繪示第5圖之各步驟的示意圖。首先，在步驟S501，如第6A圖所示，提供滾輪900。滾輪900具有轉軸900c及滾輪表面900a。在此時，滾輪表面900a係為平坦狀。
接著，在步驟S502中，如第6B圖所示，提供一雕刻工具800。雕刻工具800具有一雕刻端810。雕刻工具800之雕刻端810的表面係為實質平坦。
然後，在步驟503中，如第6C圖所示，雕刻工具800以深度D910沿滾輪900之轉動方向C1雕刻滾輪表面900a以形成具有此深度D910的環槽結構910。
在此步驟中，滾輪900以轉軸100c為軸心轉動，雕刻工具800則垂直地接觸滾輪表面900a，以沿著滾輪表面900a雕刻出一圈環槽結構910。然後，雕刻工具800與滾輪900相對分離(例如是雕刻工具800遠離於滾輪900，或者滾輪900遠離於雕刻工具800)。接著，雕刻工具800與滾輪900沿轉軸900c之方向相對移動一預定距離W910(例如是雕刻工具800沿轉軸900c之方向移動，或者滾輪900沿轉軸900c之方向移動)。然後，雕刻工具800與滾輪900再相對接近(例如是雕刻工具800移近於滾輪900，或者滾輪900遠離於雕刻工具800)以雕刻出另一圈的環槽結構910。
接著，在步驟S504中，如第6D圖所示，提供一摩擦片600，摩擦片600具有一粗糙表面600a。本實施例之摩擦片600例如是包括一潤滑劑610及數個二氧化矽粒子620。
然後，在步驟S505中，如第6D圖所示，以摩擦片600之粗糙表面600a摩擦滾輪表面900a，以在具有環槽結構910之滾輪表面上摩擦出刻紋911。在此步驟中，係先放置滾輪900於摩擦片600上，滾輪900與摩擦片600之交錯角度實質上呈45度，然後於摩擦片上以45度斜角來回滾動滾輪900。如此一來，摩擦出的刻紋911將與滾輪900之轉動方向C1實質上呈45度夾角。
本實施例係利用雕刻工具800對滾輪900進行雕刻，並利用摩擦片600對滾輪900進行摩擦，以使滾輪900之表面900a呈現特殊刻紋911。具有特殊刻紋911之滾輪900進而可快速且精確地以壓印方式製造出相位差薄膜100。相位差薄膜100所產生不同的相位延遲值，進而可應用於立體顯示技術。
綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100．．．相位差薄膜
110．．．基材
120．．．圖案化結構樹脂層
121．．．柵狀帶形結構
121a．．．第一區域
121b．．．第二區域
122．．．配向微結構
122a．．．微溝槽
130．．．相位延遲層
131a．．．第一相位延遲區
131b．．．第二相位延遲區
600．．．摩擦片
600a．．．粗糙表面
610．．．潤滑劑
620．．．二氧化矽粒子
700．．．可固化樹脂
800．．．雕刻工具
810．．．雕刻端
900．．．滾輪
900a．．．滾輪表面
900c．．．轉軸
910．．．環槽結構
911．．．刻紋
C1．．．轉動方向
C11．．．帶狀延伸方向
S11．．．底表面
S12．．．頂表面
D121b、D122a、D910．．．深度
G122a．．．間距
W121a．．．寬度
W910．．．預定距離
S301～S305、S501～S505．．．流程步驟
第1圖繪示本實施例之之相位差薄膜之示意圖。
第2圖繪示第1圖之圖案化結構樹脂層之立體示意圖。
第3圖繪示本實施例之相位差薄膜之製造方法的流程圖。
第4A～4E圖繪示第3圖之個步驟的示意圖。
第5圖繪示本實施例用於製造相位差薄膜之滾輪之製造方法的流程圖。
第6A～6D圖繪示第5圖之各步驟的示意圖。
120．．．圖案化結構樹脂層
121．．．柵狀帶形結構
121a．．．第一區域
121b．．．第二區域
122．．．配向微結構
122a．．．微溝槽
C11．．．帶狀延伸方向
S11．．．底表面
S12．．．頂表面
D121b、D122a．．．深度
G122a．．．間距
W121a．．．寬度

Claims (12)

  1. 一種用於製造相位差薄膜之滾輪的製造方法，包括：提供一滾輪，該滾輪具有一轉軸及一滾輪表面；提供一雕刻工具，該雕刻工具具有一雕刻端；該雕刻工具以一深度沿該滾輪之一轉動方向雕刻該滾輪表面以形成一具有該深度的一環槽結構；提供一摩擦片，該摩擦片具有一粗糙表面；以及以該摩擦片之該粗糙表面摩擦該環槽結構及該滾輪表面，以在該環槽結構及該滾輪表面上摩擦出複數個刻紋，其中該複數個刻紋與該滾輪之該轉動方向實質上呈45度夾角。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該雕刻工具之該雕刻端的表面係為實質平坦。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中摩擦出該複數個刻紋之該步驟更包括：設置該滾輪於該摩擦片上，該滾輪與該摩擦片之夾角實質上為45度；以及來回滾動該滾輪。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該摩擦片包括一潤滑劑及複數個二氧化矽粒子。
  5. 一種相位差薄膜之製造方法，其中該相位差薄膜包括一相位延遲層，該相位延遲層包括複數個第一相位延遲區以及複數個第二相位延遲區，第一相位延遲區與第二相位延遲區之相位延遲差為180°，該方法包括：提供一基材；塗佈一可固化樹脂於該基材上；以一滾輪壓印該可固化樹脂以形成一圖案化結構樹脂層，該圖案化結構樹脂層包括複數個第一區域及複數個第二區域，且該複數個第一區域及該複數個第二區域之組合係為該柵狀帶形結構且彼此間平行交錯，並同時在該複數個第一區域的一底表面及該複數個第二區域的一頂表面形成一配向微結構，該配向微結構包括複數個微溝槽且該複數個微溝槽與該複數個第一及第二區域之一帶狀延伸方向實質上呈45度；固化該圖案化結構樹脂層；以及設置一液晶材料於該圖案化結構樹脂層上並與該配向微結構配向以形成該相位延遲層，其中位於該複數個第一區域上方的該液晶材料形成該複數個第一相位延遲區，位於該複數個第二區域上方的該液晶材料形成該複數個第二相位延遲區。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之相位差薄膜之製造方法，其中該液晶材料係直接接觸該圖案化結構樹脂層並與該配向微結構配向。
  7. 一種相位差薄膜之製造方法，其中該相位差薄膜包括一相位延遲層，該相位延遲層包括複數個第一相位延遲區以及複數個第二相位延遲區，該複數個第一相位延遲區與該複數個第二相位延遲區之相位延遲差為180°，該方法包括：提供一基材；塗佈一可固化樹脂於該基材上；以一滾輪壓印該可固化樹脂以形成一圖案化結構樹脂層，該圖案化結構樹脂層包括複數個第一區域及複數個第二區域，且該複數個第一區域及該複數個第二區域之組合係為該柵狀帶形結構且彼此間平行交錯，並同時在該複數個第一區域的一底表面及該複數個第二區域的一頂表面形成一配向微結構，該配向微結構包括複數個微溝槽且該複數個微溝槽與該複數個第一及第二區域之一帶狀延伸方向實質上呈45度，其中該具圖案化微結構之該滾輪係依申請專利範圍第1項之滾輪製造方法製作；固化該圖案化結構樹脂層；以及設置一液晶材料層於該圖案化結構樹脂層上並與該配向微結構配向以形成該相位延遲層，其中位於該複數個第一區域上方的該液晶材料形成該複數個第一相位延遲區，位於該複數個第二區域上方的該液晶材料形成該複數個第二相位延遲區。
  8. 一種相位差薄膜，包括：一基材；一圖案化結構樹脂層，其位於該基材上，該圖案化結構樹脂層具有複數個第一區域及複數個第二區域，其中該複數個第一區域及該複數個第二區域之組合係為一柵狀帶形結構，且該複數個第二區域係為一柵狀浮雕結構，該複數個第二區域並與該複數個第一區域相互平行交錯，該圖案化結構樹脂層包括：一配向微結構，其位於該圖案化結構樹脂層之該複數個第一區域的一底表面及該複數個第二區域的一頂表面，該配向微結構包括複數個微溝槽，該複數個微溝槽方向與該複數個第一及第二區域之一帶狀延伸方向實質上呈45度；以及一相位延遲層，其係設置一液晶材料於該圖案化結構樹脂層上並與該配向微結構配向形成；其中，位於該複數個第一區域上方的該液晶層提供一第一相位延遲值，位於該複數個第二區域上方的該液晶層提供一第二相位延遲值，且該第一相位延遲值與該第二相位延遲值之差為180°。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之相位差薄膜，其中各該第一區域之寬度實質上等於各該第二區域之寬度。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之相位差薄膜，其中該液晶層係直接接觸該圖案化結構樹脂層。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之相位差薄膜，其中該液晶層包括一垂直排列型(Vertical Alignment，VA)液晶材料。
  12. 如申請專利範圍第8項所述之相位差薄膜，其中各該微溝槽之寬度、相鄰之兩個該複數個微溝槽之間距實質上相同。
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