TWI537610B - 包含無光表面層之多層膜及物件 - Google Patents

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Description

包含無光表面層之多層膜及物件
光控制膜(LCF)亦稱為光準直膜,其為經組態以調節透射光之方向性的光學膜。已知各種LCF,且其通常包括具有複數個平行凹槽之透光膜,其中該等凹槽由吸光材料形成。視凹槽之定向、間距及凹槽之幾何形狀(例如側壁角度)而定,LCF可在相對於影像平面之預定入射角下提供最大透射,並沿指定極座標提供影像截斷或影像消失(例如在所謂私密濾光片之情況下,沿水平方向;或當該等光控制膜併入汽車儀器平板顯示器中時,沿垂直方向)。
LCF可鄰近顯示器表面、影像表面或其他檢視表面置放。通常,設計LCF以便在正入射角(亦即0度視角,此時檢視者以垂直於膜表面及影像表面之方向經由LCF觀看影像)下可檢視影像。隨著視角增加,透過LCF之光的量減少,直至達到檢視截止角,此時,實質上所有光均被吸光材料阻擋且影像已不可檢視。當用作所謂私密濾光片(例如用於電腦監視器或膝上型電腦顯示器之液晶顯示器時),LCF之此特性可藉由阻擋在典型視角值以外的其他人觀察而為檢視者提供私密性。
LCF可例如藉由在聚碳酸酯基板上模塑可聚合樹脂並進行紫外線固化來製備。該等LCF可以商標名「3MTM筆記型電腦及LCD監視器濾光片(3MTM Filters for Notebook Computers and LCD Monitors)」購自3M Company(St. Paul,MN)。
色移膜為多層聚合膜,諸如US 6,531,230中所述。
在一實施例中,描述光學膜,其包含一包含一無光表面層之色移膜及鄰近該色移膜安置之光控制微結構化層。該光學膜可包含一安置於該色移膜之一主要表面上之無光層及在不含黏接劑之一界面處安置於該色移膜上之該光控制微結構化層。或者,該光學膜可包含一膜堆疊,其包含一具有一光控制微結構化層之光控制膜、一色移膜及一處於該光控制膜與色移膜之間的黏接層。在一些實施例中,該無光層包含無光粒子。在其他實施例中,該無光層包含複數個微結構,且不超過50%的該等微結構包含嵌入之無光粒子。在一些實施例中,該等微結構實質上不含嵌入之無光粒子。
在另一實施例中,描述一種多層光學膜,諸如色移膜,其包含一(例如微複製化)無光表面層,該無光表面層包含複數個具有使至少30%具有至少0.7°之斜度量值且至少25%具有小於1.3°之斜度量值的互補累積斜度量值分佈之微結構。
在另一實施例中,描述一種多層光學膜,諸如色移膜,其包含一包含複數個微結構之微結構化無光層,其中該無光膜具有不超過90%之清晰度、至少0.50微米且不超過1.20微米之平均最大表面高度。
在另一實施例中,描述一種多層光學膜,諸如色移膜,其包含一包含複數個微結構之微結構化無光層,其中該無光膜具有不超過90%之清晰度,且該微結構化層包含具有至少5微米且不超過30微米之平均等效直徑的峰。
在一些實施例中,該多層(例如色移)膜之無光層包含複數個微結構,且不超過50%的該等微結構包含嵌入之無光粒子。在其他實施例中,該等微結構實質上不含嵌入之無光粒子。
在一些實施例中,該多層(例如色移)膜與一光控制微結構化層組合,諸如先前所描述。在其他實施例中,該多層(例如色移)膜可為中間物,或可具有不同的光學功能且缺乏一安置於該多層光學膜上或鄰近其的光控制微結構化層。
亦描述包含一發光元件及一如本文所述之膜的顯示裝置,其經配置以使至少一些影像光穿過該光學膜。
亦描述一種包含一門窗幕牆及一如本文所述之膜的結構。
顯示器技術之進展已使吾人獲得更亮、解析度更高且更節能的顯示器。然而,當LCF位於顯示器前面時(例如出於安全性目的或用作對比度增強膜),顯示器之亮度及解析度會降低。當與顯示器組合使用時,需要具有更高透光性及顯示解析度的私密性解決方案。同時,重視資訊私密性的顯示器使用者需要不損害該私密性的解決方案。
近來LCF膜之進展包括改進凹槽結構及幾何形狀以增強光控制膜之透光性。然而,依然需要增強該等LCF之私密性或視場,同時保持高透射率。另外,需要為軸外檢視者提供電子裝置顯示區的非資訊性多彩鮮豔外觀,而非迄今已知之「黑屏(black out)」型私密性畫面。本發明滿足此等需要及其他需要,並提供其他優勢。
本發明描述包含色移膜之光學膜,其中該色移膜包含無光表面層。在一實施例中,描述一種組合光控制膜(LCF)與色移膜的膜堆疊,該等膜彼此鄰近且在一些實施例中,黏接在一起。在另一實施例中,光控制微結構化層安置(直接)於色移膜上。亦描述包含微結構化無光表面層之較佳多層(例如色移)膜(例如中間物)。
私密濾光片通常由獨立LCF構成。本文所述之具有LCF與鄰近LCF之色移膜(各自用於不同功能)組合的膜堆疊可視為「混合式」私密濾光片。詳言之,混合式私密濾光片組合習知天窗膜(LCF)之所謂「黑屏」功能與多層光學膜(MOF)之色移效應。
圖2中說明本文所述之膜堆疊的一個實施例。如所示之膜堆疊200由LCF 202與色移(MOF)膜204藉由黏接層206黏接在一起而構成。圖3中說明另一實施例。如所示之光學膜100由光控制微結構化層安置於色移膜上構成。在此等實施例之每一者中,無光表面層205安置於色移膜204之(曝露)表面上。
圖2及圖3中之光控制微結構化層部分由透光區212及非透光區210構成,該等區域交替跨越該膜之寬度。此實施例中之透光區及非透光區建造於基板214上,基板214為LCF之另一組件。
圖2及圖3可用於顯示由於膜堆疊(與單獨LCF相對比)而減小截止角並因此提高私密性,此部分歸因於環境光208被反射出MOF 204。
與單獨LCF或MOF相比,利用LCF(例如圖2中之元件202)及MOF(例如圖2中之元件204)之混合式私密濾光片具有更明確界定之有效視角截止值及私密功能。同時,混合式私密濾光片仍維持與獨立光控制膜相當的高透射水準(例如軸向透射)。
為簡單起見,本文將論述某些膜或膜堆疊所具有之對「同軸」透射之效應。熟習此項技術者應能容易地認識到,可藉由設計LCF中之天窗之幾何形狀來選擇所要透射軸。儘管在許多實施例中,例如私密膜,同軸透射垂直於顯示器影像平面之表面,但應易於理解,對於檢視者通常不與顯示器影像平面垂直之應用,可能需要非正檢視軸。
相對於單獨LCF,包括MOF及LCF之膜堆疊在用作顯示器頂部之私密濾光片時同軸透光性並無實質降低。在本發明之一些實施例中,MOF可設計成對以LCF視角內之角度入射之光高度透明且低反射及低吸收。
MOF反射環境光可在接近或甚至等於LCF之截止角的角度下開始發生。LCF在減少透過膜堆疊之影像光時的光阻斷性質與MOF使環境光發生眩光反射的組合可用於為由本文所述之膜堆疊製成的私密濾光片提供明確界定之截止角。LCF阻斷顯示器光透射(通常藉由吸收)之能力與MOF產生強反射之能力的組合抑制軸外檢視者檢視顯示內容。
圖1提供色移膜(在此情況下為MOF)可以何種方式用於本文所述之膜堆疊及在曝露於環境光之各種相對水準時如何工作的重要說明。
在典型照明條件下,諸如在辦公室或客艙開燈的飛機中,環境光之強度約與顯示器相同(Iamb~Idisp)。當在戶外使用顯示器時,環境光之強度約為顯示器之10倍(Iamb~10*Idisp)。
在大的極角下,MOF反射較大量之環境光,同時透過較少量之光。此效應說明於圖1中。
圖1為MOF之「優值」的曲線圖。優值等於透射光強度除以透射光強度與反射光強度之和。
在圖1中,曲線102表示強度為背景光1/100之環境光(用於模擬顯示器之光強度)。曲線104表示強度為背景光1/10之環境光。曲線106表示強度等於背景光強度之環境光。曲線108表示強度為背景光10倍之環境光,且曲線110為強度為背景光100倍之環境光。
圖1說明在MOF視角外的角度下,色移膜可藉由混合顯示器信號與所反射之環境光而顯著降低顯示器之對比率或可檢視性。在日光條件下,私密功能相當有效,但在與LCF組合時可提供甚至更強大的功能,如本文所述之膜堆疊。
當用作混合式私密濾光片時,本文所述之膜堆疊可採用具有更高總體透射率之LCF,其包括自身無法有效用作私密濾光片的膜。舉例而言,所謂對比度增強膜(其為具有較高總體影像光透射率之LCF且無法有效地阻擋軸外視角)可與MOF組合使用,以製成極有效之混合式私密濾光片。
此外,與在視場外由透明變成黑色的習知私密濾光片形成對比,本文所述之混合式私密濾光片隨著環境光在視場外之角度下自色移膜反射而由透明變成紅色,接著變成金黃色,從而提供多彩鮮豔的令人振奮之外觀,使其吸引消費者之注意。
用於本申請案之膜堆疊中的LCF具有光進入該膜所穿過之光輸入表面以及光移向最終透射所穿過之光輸出表面(在本發明之一些實施例中,移向色移膜並穿過色移膜)。LCF由透光區與非透光區構成。呈交替順序之透光區與非透光區安置於光輸入表面與光輸出表面之間。
在一些實施例中,LCF設計有作為吸光區之非透光區。當非透光區具有吸光性時,其可經設計以確保吸光區吸收儘可能多的入射光。此設計包括使用粒徑足夠小之吸光性介質(例如碳黑)封裝吸光區以允許足夠吸收,從而將光洩露降至最低。高吸光區將可經由此等區域洩露之光的量降至最低,因此控制LCF之方向性及私密功能。
在其他實施例中,可能需要建立非黑色非透光區。在如本文所述之混合式私密濾光片中使用具有非黑色吸光區之光控制膜可向軸外檢視者呈現不同的顏色(亦即,當非透光區為黑色時,不可見到金色及/或紅色)。舉例而言,在LCF中使用白色天窗可使軸外檢視者看見藍色及金色區域。
本發明中所使用之LCF可由多種製程產生。一種可用製程為削磨,其進一步說明於Olsen之美國專利申請案Re. 27,617中。另一可用製程為微複製。微複製之一個特定實例包含以下步驟:(a)製備可聚合組合物;(b)使該可聚合組合物以僅足以填充母板空腔之量沈積於母板負型微結構化模塑表面上;(c)藉由將可聚合組合物之珠粒移在預先形成之基板(或基板層)與該母板之間來填充該等空腔,該基板(或基板層)與該母板中至少一者具有可撓性;及(d)固化組合物。沈積溫度可在環境溫度至約180℉(82℃)範圍內。母板可為金屬,諸如鎳、鍍鉻或鍍鎳之銅或黃銅,或可為在聚合反應條件下穩定之熱塑性材料,且具有允許自母板完全移除聚合材料的表面能。基板膜(或基板層)之一或多個表面可視情況預致敏或以其他方式處理,以促進光學層黏接於基板。
在非透光區具有吸光性之實施例中,可能需要將透過膜堆疊之入射光自顯示器的反射降至最低。該等反射可能產生所謂雙重影像。該等反射可藉由LCF之非透光區與透光區所謂折射率匹配(index-matching)而降至最低。亦即,確保選擇吸光區相對於透光區之折射率使反射降至最低(詳言之,將全內反射TIR降至最低或消除)。舉例而言,在一些實施例中,選擇吸光區之折射率N2,使其相對於透光區之折射率N1的關係滿足:|N2-N1|0.005。
如所提及,可選擇LCF之吸光區與透光區之相對折射率。選擇折射率匹配之材料可減少由LCF內之反射所產生的雙重影像。在選擇材料時之一個考慮因素為,當透光區之折射率小於吸光區之折射率時,一些入射至其間界面的光將折射至吸光區中並被吸收(菲涅耳關係式(Fresnel relations)確定吸收及反射之量,其隨入射角及折射率差而變化,其中最高反射量發生在所謂掠射角(grazing angle)或其附近)。另一方面,兩個區域之折射率可基本上匹配,以使吸光區折射率略高於(甚至等於)透光區,且基本上消除反射。
在其他實施例中,當入射光自非透光區與透光區之間的界面進行TIR時,可增加併入LCF之顯示器之亮度。如所提及,此方法之缺點為可產生重像。光線是否將進行TIR可由與界面之入射角以及透光區及非透光區中所用材料之折射率差來確定。當非透光區之折射率不超過透光區之折射率時,例如透光區之折射率比非透光區之折射率高約0.005,可發生TIR。在某些情況下,可能需要TIR。因此,在一些情況下,可能需要吸光區折射率N2與透光區折射率N1之間的關係為N2-N1<-0.005。
透光區與非透光區之間的界面處的反射可藉由使透光性材料之相對折射率與吸光材料之折射率在至少一部分光譜(例如人類可見光譜)上錯配來加以控制。舉例而言,當N2大於N1時,LCF中之光被反射,但未進行TIR。此等反射亦可導致通過LCF之光的光輸送量更高並產生雙重影像。舉例而言,當N2-N1>0.005時,光進行該等反射。因此,在存在折射率錯配的情形(亦即N2-N1之絕對值大於0.005)下,LCF中發生反射(TIR或菲涅耳反射)。
本文所述之LCF包括複數個非透光區。在一些實施例中,非透光區可為複數個通道,如本發明之其他處所示。在一些情況下,LCF可包括複數個管柱,諸如美國專利第6,398,370號(Chiu等人)之圖2b中所示。在一些情況下,本文所述之LCF可與第二LCF組合,亦如美國專利第6,398,370號中所述。在其他實施例中,非透光區為管柱、柱體、棱錐體、圓錐體及可為膜添加角度依賴性透光或阻光能力的其他結構。
LCF中非透光區之吸光材料可為任何適合材料,諸如能夠吸收或阻擋至少一部分可見光譜中之光的材料。在一些實施例中,吸光材料可塗佈或以其他方式提供於透光膜中之凹槽或壓痕中以形成吸光區。
在其他實施例中,吸光材料可包括黑色著色劑,諸如碳黑。碳黑可為粒徑小於10微米(例如1微米或小於1微米)之微粒狀碳黑。在一些實施例中,碳黑可具有小於1微米之平均粒徑。在其他實施例中,吸光材料(例如碳黑、另一顏料或染料、或其組合)可分散於適合黏合劑中。吸光材料亦包括可用於阻擋光透過吸光區的粒子或其他散射元件。
在一些情況下,定義「有效極視角」亦為有用的,其包括以大於極視截止角之角度透過LCF之光。舉例而言,以略大於內視截止角之角度與非透光區相交之光可「滲過」非透光區之最薄部分。此外,垂直於LCF平面行進之光可散射並雜散於有效極視角之外。如本文所使用之有效極視角定義為相對亮度比降至5%或5%以下的角度。相對亮度比(RBR)為漫射光源在穿過LCF下所量測之亮度與同一漫射光源在無LCF下所量測之亮度的比率(表示為百分比)。光較佳在垂直於光輸出表面之方向以65或大於65之最大相對亮度比(RBR)離開光輸出表面,且以45°或小於45°之有效極視角(EPV)離開光輸出表面。
LCF至少部分由可聚合樹脂組成。可聚合樹脂可包含選自(甲基)丙烯酸酯單體、(甲基)丙烯酸酯寡聚物及其混合物之第一可聚合組分與第二可聚合組分之組合。如本文所使用,「單體」或「寡聚物」為可轉變成聚合物的任何物質。術語「(甲基)丙烯酸酯」係指丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯化合物。
LCF亦可部分由基板層(圖2中之元件214)構成。尤其適用之基板材料包括聚對苯二甲酸乙二酯(PET)及聚碳酸酯(PC)。其他適合之基板材料可包括聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、乙烯-辛烯共聚物(EO)、乙烯-苯乙烯共聚物(ES)、乙烯-丙烯共聚物(EP)、乙烯-己烯共聚物(EH)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、四氟乙烯-六氟丙烯-偏二氟乙烯共聚物(THV)、聚胺基甲酸酯(PU)、聚乙烯醇(PVA)、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、聚醯胺(PA)、聚氯乙烯(PVC)、聚二甲基矽氧烷(PDMS)、聚對苯硫醚(PPS)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚醚碸(PES)及其共聚物及摻合物,或玻璃,或可見光透射率為50%或50%以上的其他透明基板。其他可能適用之材料論述於共同擁有之PCT公開案第WO 2009/085581號中。
當置於下文所述之具有色移膜之膜堆疊中時,LCF之光輸出表面比光輸入表面更靠近色移膜置放。在一些實施例中,色移膜與光輸出表面相鄰置放。在該等實施例中,光經由LCF之光輸入表面進入膜堆疊且經由色移膜離開膜堆疊。
在一些實施例中,本發明之色移膜為隨視角變化而改變顏色的光學各向異性多層聚合物膜。此等經設計以反射至少一個帶寬上光之一或兩種偏振的膜可修改成在至少一個反射帶寬之一側或兩側展現尖銳譜帶邊緣,從而在銳角下獲得高色飽和度。該等膜具有許多層,該等層經定向因而存在至少第一層類型與第二層類型及可能更多類型之交替層。
本發明之色移膜內之光學堆疊的層厚度及折射指數經控制以反射特定波長之光的至少一種偏振(在特定入射角下),同時對其他波長為透明的。藉由沿不同膜軸小心地控制此等層厚度及折射指數,本發明之膜可用以充當一或多個光譜區之鏡面或偏振器。
除具有高反射率以外,本發明之色移膜具有兩個不明顯特徵,使其對於某些類型之彩色顯示器非常理想。首先,藉由選擇特定材料,可使多層膜對於p偏振光之光學透射/反射光譜之形狀(例如帶寬及反射率值)在寬泛入射角範圍內保持基本上不變。由於此特徵,在例如650 nm下具有狹窄反射帶之高功效鏡面膜在正入射角下反射時將呈現深紅色,接著在相繼增高之入射角下呈現紅色、黃色、綠色及藍色。該特性類似於移動色散光束跨越分光光度計中之狹縫。實際上,本發明之膜可用於製造簡單分光光度計。其次,隨角度之色移通常大於習知各向同性多層膜。
色移膜較佳在可見光譜區具有至少一個透射譜帶。此透射譜帶之最大透射率較佳為至少約70%。在正入射角下之透射譜帶在至少6 cm2之膜表面積上的變化較佳小於約25 nm。
不同形狀之反射譜帶隨入射角變化而跨越光譜移動為膜顏色隨視角變化而變化之主要基礎,且宜用於產生許多如本文所述之有趣物件及效應。透射顏色與反射顏色可有許多組合。
已教示多種適用於本發明中之聚合材料用於製造共擠出型多層光學膜。尤其適用之材料及選擇用於本發明色移膜之適當材料之方法可為硬化聚合物,例如衍生自甲基丙烯酸酯之重複單體單元。可能材料之更完整清單可見於Weber等人之美國專利第6,531,230號(以引用的方式併入本文中)中。
該等色移膜之製造亦可見於所併入之Weber等人之美國專利第6,531,230號中。
其他適合色移膜包括由旋塗、刮塗、浸塗、蒸發、濺鍍、化學氣相沈積(CVD)及其類似技術產生之多層膜。例示性膜包括有機材料與無機材料。該等膜描述於例如美國專利7,140,741、7,486,019及7,018,713中。
本文所述之多層膜(例如色移膜)包含處於主要表面上之無光層。在有利實施例中,無光層存在於多層膜(例如色移膜)之曝露檢視表面層上,如圖2及圖3中所描述。
多層膜(例如色移膜)存在無光層(例如表面層)可有利地減少眩光,亦即防眩光性質。存在無光表面層亦可藉由增加鉛筆硬度或增加鋼絲絨耐久性而改良膜之耐久性。在一些實施例中,諸如圖5中所述,包括無光層(例如微結構化層)可使同軸照度改良1%、2%、3%、4%或5%。對於無光層(例如微結構化層)之折射率不同的實施例,包括無光層可減少鏡面反射。
無光膜(例如色移膜)與同等光澤膜相比通常具有較低透射率及較高濁度。舉例而言,如根據ASTM D1003所量測,濁度一般為至少5%、6%、7%、8%、9%或10%。如根據ASTM D 2457-03所量測,在60°下其他光澤表面通常具有至少130之光澤度;而無光表面具有小於120之光澤度。此外,多層無光膜(例如色移無光膜)之透射率一般為至少85%或90%,且在一些實施例中為至少91%、92%、93%或更大。
無光塗層可塗覆於色移膜。無光塗層在塗料組合物中包含尺寸適當之粒子(例如無機氧化物或有機物,諸如聚苯乙烯)。無光粒子通常具有大於約0.25微米(250奈米)或大於約0.5微米或大於約0.75微米或大於約1微米或大於約1.25微米或大於約1.5微米或大於約1.75微米或大於約2微米之平均粒徑。無光粒子通常具有不超過10微米之平均粒徑。無光粒子之濃度可在至少1重量%或2重量%至約5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%或10重量%或更大範圍內。
或者,或另外,表面可經粗糙化或紋理化以提供無光表面。此舉可藉由此項技術中已知之多種方法來實現,包括用經珠粒噴擊或以其他方式粗糙化之適合工具將低折射率表面以及下層軋花。
在有利實施例中,描述包含微結構化無光表面層之多層膜(例如色移膜),其中微結構一般係使用工具藉由鑄造可聚合樹脂組合物並將其與工具表面接觸固化來微複製而製造,諸如美國專利第5,175,030號(Lu等人)及第5,183,597號(Lu)中所述。工具可使用任何可利用之製造方法製造,諸如使用雕刻或鑽石車削。例示性鑽石車削系統及方法可包括及利用如例如PCT公開申請案第WO 00/48037號及美國專利第7,350,442號及第7,328,638號中所述之快速工具伺服系統(FTS),各案之揭示內容以引用的方式併入本文中。適合微結構化無光層及其製造進一步描述於WO 2010/141345(以引用的方式併入本文中)中。
耐用無光膜通常包含相對較厚的微結構化無光表面層(例如檢視表面層)。微結構化無光層通常具有至少0.5微米、較佳至少1微米且更佳至少2微米或3微米之平均厚度(「t」)。微結構化無光層通常具有不超過15微米且更通常不超過4微米或5微米之厚度。然而,當不需要無光膜具有耐久性時,微結構化無光層之厚度可較薄。
一般而言,無光膜之微結構通常具有高度分佈。在一些實施例中,微結構之平均高度(如根據實例中所述之測試方法所量測)不大於約5微米,或不大於約4微米,或不大於約3微米,或不大於約2微米,或不大於約1微米。平均高度通常為至少0.1微米或0.2微米。
在一些實施例中,微結構實質上不含(例如無機氧化物或聚苯乙烯)無光粒子。然而,即使在缺乏無光粒子下,微結構通常亦包含(例如二氧化矽)奈米粒子。
選擇奈米粒子之粒徑以避免顯著可見光散射。可能需要採用無機氧化物粒子類型之混合物以優化光學或材料性質並降低總組合物成本。表面改質之膠體奈米粒子可為具有至少1 nm或5 nm之(例如未締合)一次粒徑或締合粒徑的無機氧化物粒子。一次粒徑或締合粒徑一般小於100 nm、75 nm或50 nm。一次粒徑或締合粒徑通常小於40 nm、30 nm或20 nm。奈米粒子較佳未締合。其量測可基於透射電子顯微術(TEM)。表面改質之膠體奈米粒子實質上可充分壓縮。
由於奈米粒子之粒徑實質上較小,因此該等奈米粒子不會形成微結構。更確切地,微結構包含複數個奈米粒子。
在其他實施例中,一部分微結構可包含嵌入之無光粒子。較小無光粒子對於包含相對較薄之微結構化層的無光膜較為典型。然而,對於微結構化層較厚之實施例,無光粒子可具有多達5微米或10微米之平均粒徑。
據推測,存在(例如二氧化矽或CaCO3)無光粒子可改良耐久性,即使該等無光粒子之存在不足以提供所要無光性質(例如清晰度及濁度),如隨後所描述。然而,由於無光粒子之粒徑相對較大,因此難以維持無光粒子均勻分散於塗料組合物中。由此可導致所塗覆之無光粒子之濃度變化(尤其在網式塗佈的情況下),繼而又導致無光性質變化。
對於至少一部分微結構包含嵌入之無光粒子或凝聚之無光粒子的實施例,無光粒子之平均粒徑通常遠遠小於微結構之平均大小(例如為約二分之一或小於二分之一),從而使無光粒子被微結構化層之可聚合樹脂組合物圍繞。
在一有利實施例中,描述包含一包含複數個微結構之無光微結構化表面的多層膜(色移膜),其中該微結構化表面具有規定Fcc(θ)互補累積斜度量值分佈。可根據2010年5月28日申請之PCT/US2010/036547(以引用的方式併入本文中)中所述之測試方法,使用原子力顯微術(AFM)、共聚焦顯微術或相移干擾術對在約200微米×250微米至約500微米×600微米範圍內之面積進行特徵分析。
Fcc(θ)互補累積斜度量值分佈由以下等式定義:
在特定角度(θ)下之Fcc為大於或等於θ之斜度的分數。
光學清晰度值可使用得自BYK-Gardiner之Haze-Gard Plus濁度計量測。聚合微結構化(硬塗層)無光表面之光學清晰度一般為至少約60%或65%。在一些實施例中,光學清晰度為至少75%或80%。在一些實施例中,清晰度不超過90%或89%或88%或87%或86%或85%。
光學濁度通常定義為偏離法線方向超過2.5°之透射光與總透射光之比率。光學濁度亦可使用Haze-Gard Plus濁度計(獲自BYK-Gardiner,Silver Springs,Md.)根據ASTM D1003中所述之程序來量測。聚合微結構化(硬塗層)無光表面之光學濁度小於20%且較佳小於15%。在有利實施例中,光學濁度在約1%或2%或3%至約10%範圍內。在一些實施例中,光學濁度在約1%或2%或3%至約5%範圍內。因此,本文所述之微結構化無光層可有利地提供低達1%至2%之濁度,同時仍可防眩光。
在有利實施例中,微結構化表面之至少90%或90%以上微結構具有至少0.1°或0.1°以上之斜度量值。此外,至少75%微結構具有至少0.3°之斜度量值。具有高清晰度及低濁度且適用作前(檢視)表面無光層之微結構化表面的特徵在於至少25%或30%或35%或40%且在一些實施例中至少45%或50%或55%或60%或65%或70%或75%之微結構具有至少0.7°之斜度量值。因此,至少25%或30%或35%或40%或45%或50%或55%或60%或65%或70%具有小於0.7°之斜度量值。
或者或另外,至少25%微結構具有小於1.3°之斜度量值。在一些實施例中,至少30%或35%或40%或45%微結構具有至少1.3°之斜度量值。因此,55%或60%或65%微結構具有小於1.3°之斜度量值。在其他實施例中,至少5%或10%或15%或20%微結構具有至少1.3°之斜度量值。因此,80%或85%或90%或95%微結構具有小於1.3°之斜度量值。
或者或另外,在有利之微結構化表面的情況下,小於20%或15%或10%之微結構具有4.1°或大於4.1°之斜度量值。因此,80%或85%或90%具有小於4.1°之斜度量值。在一實施例中,5%至10%微結構具有4.1°或大於4.1°之斜度量值。在其他實施例中,小於5%或4%或3%或2%或1%之微結構具有4.1°或大於4.1°之斜度量值。
微結構化表面之尺寸特徵可如WO 2010/141345中所述進行特徵分析。
已發現該等尺寸特徵與「閃光」相關,閃光為無光表面顯示之影像因無光表面與LCD像素之相互作用而產生的視覺退化。閃光之外觀可描述為具有特定顏色之複數個亮點,其在LCD影像上疊加「顆粒性」,從而降低傳輸影像之清晰度。閃光之程度或量視微複製化結構與LCD像素間的相對大小差異而定(亦即閃光之量視顯示器而定)。一般而言,微複製化結構需要遠遠小於LCD像素大小以消除閃光。
無光微結構化表面包含複數個如WO 2010/141345所述作特徵分析之峰。
在有利實施例中,微結構化表面之峰具有至少5微米且通常為至少10微米之平均ECD。此外,該等峰具有小於30微米或小於25微米之平均ECD(亦即峰值)。微結構化表面之峰具有大於5微米且通常大於10微米之平均長度。微結構化表面之峰的平均寬度亦為至少5微米。低閃光微結構化表面之峰具有不超過約20微米且在一些實施例中不超過10微米或15微米之平均長度。寬度與長度之比率(亦即W/L)通常為至少1.0或0.9或0.8。在一些實施例中,W/L為至少0.6。在另一實施例中,W/L小於0.5或0.4且通常為至少0.1或0.15。最近相鄰者(亦即NN)通常為至少10微米或15微米且不超過100微米。在一些實施例中,NN在15微米至約20微米或25微米範圍內。除W/L小於0.5之實施例以外,較高閃光實施例通常具有至少約30微米或40微米之NN。
微結構通常實質上覆蓋整個表面。然而,不意欲受理論束縛,咸信,具有至少0.7°之斜度量值的微結構提供所要無光性質。因此,據推測,具有至少0.7°之斜度量值的微結構可覆蓋主要表面之至少約25%或至少約30%,或至少約35%,或至少約40%,或至少約45%,或至少約50%,或至少約55%,或至少約60%,或至少約65%,或至少約70%,而仍提供所要高清晰度及低濁度。
微結構化表面之複數個峰亦可在平均高度、平均粗糙度(Ra)及平均最大表面高度(Rz)方面作特徵分析。
平均表面粗糙度(亦即Ra)通常小於0.20微米。具有高清晰度與足夠濁度組合之有利實施例展現Ra不超過0.18微米或0.17微米或0.16微米或0.15微米。在一些實施例中,Ra小於0.14微米或0.13微米或0.12微米或0.11微米或0.10微米。Ra通常為至少0.04微米或0.05微米。
平均最大表面高度(亦即Rz)通常小於3微米或小於2.5微米。具有高清晰度與足夠濁度組合的有利實施例展現Rz不超過1.20微米。在一些實施例中,Rz小於1.10微米或1.00微米或0.90微米或0.80微米。Rz通常為至少0.40微米或0.50微米。
無光膜之微結構化層通常包含聚合材料,諸如可聚合樹脂之反應產物。可聚合樹脂較佳包含表面改質之奈米粒子。多種自由基可聚合單體、寡聚物、聚合物及其混合物可用於可聚合樹脂中,諸如習知「硬塗層」塗料組合物中所採用者。
適合自由基可聚合單體及寡聚物包括例如(a)含二(甲基)丙烯醯基之化合物,諸如1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇單丙烯酸酯單甲基丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、烷氧基化脂族二丙烯酸酯、烷氧基化環己烷二甲醇二丙烯酸酯、烷氧基化己二醇二丙烯酸酯、烷氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、經己內酯改質之新戊二醇羥基特戊酸酯二丙烯酸酯、經己內酯改質之新戊二醇羥基特戊酸酯二丙烯酸酯、環己烷二甲醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化(10)雙酚A二丙烯酸酯、乙氧基化(3)雙酚A二丙烯酸酯、乙氧基化(30)雙酚A二丙烯酸酯、乙氧基化(4)雙酚A二丙烯酸酯、經羥基特戊醛改質之三羥甲基丙烷二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇(200)二丙烯酸酯、聚乙二醇(400)二丙烯酸酯、聚乙二醇(600)二丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯;(b)含三(甲基)丙烯醯基之化合物,諸如甘油三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三丙烯酸酯(例如乙氧基化(3)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化(6)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化(9)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化(20)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯)、丙氧基化三丙烯酸酯(例如丙氧基化(3)甘油基三丙烯酸酯、丙氧基化(5.5)甘油基三丙烯酸酯、丙氧基化(3)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化(6)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、參(2-羥基乙基)異氰尿酸酯三丙烯酸酯;(c)含更高官能性(甲基)丙烯醯基之化合物,諸如雙三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、二異戊四醇五丙烯酸酯、乙氧基化(4)異戊四醇四丙烯酸酯、經己內酯改質之二異戊四醇六丙烯酸酯;(d)寡聚(甲基)丙烯醯基化合物,諸如丙烯酸胺基甲酸酯、聚酯丙烯酸酯、環氧丙烯酸酯;上述各物之聚丙烯醯胺類似物;及其組合。該等化合物可自諸如Sartomer Company(Exton,Pennsylvania)、UCB Chemicals Corporation(Smyrna,Georgia)及Aldrich Chemical Company(Milwaukee,Wisconsin)之供應商廣泛購得。
包含至少3個(甲基)丙烯醯基之較佳交聯劑單體包括例如三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(可以商標名「SR351」購自Sartomer Company(Exton,Pa.))、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(可以商標名「SR454」購自Sartomer Company(Exton,Pa.))、異戊四醇四丙烯酸酯、異戊四醇三丙烯酸酯(可以商標名「SR444」購自Sartomer)、二異戊四醇五丙烯酸酯(可以商標名「SR399」購自Sartomer)、乙氧基化異戊四醇四丙烯酸酯、乙氧基化異戊四醇三丙烯酸酯(以商標名「SR494」得自Sartomer)、二異戊四醇六丙烯酸酯及參(2-羥基乙基)異氰尿酸酯三丙烯酸酯(以商標名「SR368」得自Sartomer)。在一些態樣中,採用含乙內醯脲部分之多(甲基)丙烯酸酯化合物,諸如美國專利第4,262,072號(Wendling等人)中所述。
用於中度折射率組合物之二氧化矽可以商標名「Nalco Collodial Silicas」購自Nalco Chemical Co.(Naperville,Ill.),諸如產品1040、1042、1050、1060、2327及2329。適合煙霧狀二氧化矽包括例如可以商標名「Aerosil系列OX-50」以及產品編號-130、-150及-200購自DeGussa AG(Hanau,Germany)之產品。煙霧狀二氧化矽亦可以商標名「CAB-O-SPERSE 2095」、「CAB-O-SPERSE A105」及「CAB-O-SIL M5」購自Cabot Corp.(Tuscola,Ill.)。
(例如無機)奈米粒子在微結構化無光層中之濃度通常為至少25重量%或30重量%。中度折射率層通常包含不超過50重量%或40重量%無機氧化物奈米粒子。
較佳用表面處理劑處理無機奈米粒子。矽烷較佳用於二氧化矽且其他用於含矽填料。
二氧化矽奈米粒子負載之丙烯酸酯硬塗層(奈米複合物)較佳,因為該等硬塗層組合物可提供耐磨性。然而,亦可採用不包括奈米粒子之其他UV固化塗料組合物(環氧樹脂、丙烯酸胺基甲酸酯)。
在一實施例中,由包含約1至1.5比率之包含至少3個(甲基)丙烯酸酯基之交聯單體(SR444)與表面改質之二氧化矽的組合物來製備微複製化層。
在特定實施例中,為產生包括色移膜及光控制膜之混合式私密濾光片堆疊,該兩層彼此鄰近。如本文所使用,彼此「鄰近」意謂該等膜彼此接觸,或若其分開,則散佈在其間之材料不賦予膜堆疊任何光學功能性。
在一些實施例中,可藉由使用黏接劑(例如圖2中之元件206)將LCF與色移膜黏接在一起。因此,黏接層可位於色移膜與光控制膜之間。
黏接劑可部分不透明或光學上透明,但較佳為光學上透明以不阻止光透過膜堆疊。
黏接劑可藉由許多適合方法固化,諸如輻射。一種尤其適合之方法為藉由紫外光輻射固化。
用於本發明之適當黏接劑亦可為壓敏性黏接劑。尤其適用之黏接劑可包括轉移黏接劑或藉由層壓塗覆之黏接劑。適用層壓製程描述於共同擁有之PCT公開案第WO 2009/085581號中。
本文所述之膜堆疊尤其適用作顯示裝置之組件,作為所謂混合式私密濾光片。混合式私密濾光片可結合顯示器表面使用,其中光在光控制膜之輸入側進入該混合式私密濾光片且在色移膜處退出該混合式私密濾光片或膜堆疊。
許多具有顯示器之電子裝置可結合本發明使用,包括膝上型電腦監視器、外部電腦監視器、行動電話顯示器、電視機、PDA、智慧型電話、控制台或任何其他基於電漿或LCD之類似顯示器。亦涵蓋其他類型之背光顯示器成像裝置,包括非電子顯示器,諸如太陽眼鏡、檔案覆蓋片、窗口及許多其他裝置。
在其他實施例中,本文所述之膜堆疊可適用作玻璃覆蓋物。舉例而言,膜堆疊可層壓於門窗幕牆上或門窗幕牆內。該等門窗幕牆可選自玻璃板、窗口、門、牆壁及天窗單元。此等門窗幕牆可位於建築物外側或其內部。其亦可為汽車窗、飛機客艙舷窗或其類似物。在門窗幕牆中併入此等膜堆疊之優勢包括減少IR透射(其可提高節能)、阻擋環境光、私密性及裝飾效果。
本發明不應視為受本文所述之特定實例限制,而應理解為涵蓋如隨附申請專利範圍中清楚陳述的本發明之所有態樣。在查閱本發明後,各種修改、等效製程以及可應用本發明之許多結構為熟習本發明所屬技術者顯而易知。藉由考慮由測試結果所示之實施例及以下實例可更好地理解以上描述。
實例 實例1:
製備基於併入一種稱為高級光控制膜(ALCF)之光控制膜及多層色移膜之層壓膜堆疊的混合式私密濾光片。光控制膜為藉由微複製產生之天窗膜。色移膜具有450層且在正入射角下具有350 nm至650 nm之透射譜帶。色移膜之構造及其製造方法描述於Weber等人之美國專利第6,531,230號(色移膜)中。
色移膜在法線角下反射650 nm至1200 nm之入射光。光控制膜由安置於基板上之透射區與吸收區構成。在層壓機上藉由使用UV固化黏接劑(UVX4856,獲自Toagosei(Japan))將一片色移膜與一片天窗膜(如共同擁有之PCT公開案第WO 2009/085581號中所述)層壓在一起。天窗膜係構建於170 μm聚碳酸酯基板上。隨後在烘箱中UV固化層狀物。
在600勒克司(lux)之環境光強度下,在彩色顯示器之前表面進行觀察以比較以上混合式私密濾光片與基於典型ALCF天窗膜之私密濾光片。ALCF天窗膜在其設計視場內保持透明,接著當在視場外檢視時,自透明變成黑色。與習知私密濾光片形成對比,混合式私密濾光片因其反射視場外之環境光而自透明變成紅色,接著變成金黃色,從而提供多彩鮮豔的令人振奮之外觀。測試兩者之私密性功能且結果提供於下表1中。
視覺私密程度檢查
O:良好可見性,無私密性(>50%法線角之峰值亮度)
Δ:在一定程度上阻礙可見性,一定程度私密性(<20%法線角之峰值亮度)
:嚴重阻礙可見性,有效私密性(<5%法線角之峰值亮度)
X:總體上不可見,完全私密
自此實例清晰可見,色移效應與光控制膜組合可增強視角截止值及私密功能。此效應例示為圖2中所說明之FOV'與FOV之差異。提供此更大私密性的同時維持相同程度之高總體透射率。關於視角截止值及私密功能,實例1之混合式私密濾光片在比單獨ALCF小約5°之角度下實現有效私密功能。此外,混合式濾光片在35°角下實現完全私密(0%顯示器資訊可見性),而單獨ALCF無法實現相同程度的完全私密,直至約60°。此實例表明,包含ALCF天窗膜及色移膜之混合式私密濾光片與單獨ALCF私密濾光片相比私密功能增強。
實例2:
第二實例包括基於與實例1相同之層壓製程製造的混合式私密濾光片,除了將ALCF天窗膜替換為稱為對比度增強膜(CEF)之具有較寬視角之不同天窗膜。在與實例1中相同之典型環境光條件下,比較此混合式濾光片與基於獨立天窗膜之私密濾光片(CEF)的私密性能及顏色。獨立CEF私密濾光片在其設計視場內保持透明,接著當在其設計視場外檢視時,其自透明變成暗黑影像(嚴重阻礙,但並非完全不可見)。混合式私密濾光片因為其反射視場外之環境光而自透明變成紅色,接著變成金黃色。在不同視角下目測檢查私密功能。比較結果提供於下表2中。
視覺私密程度檢查
O:良好可見性,無私密性(>50%法線角之峰值亮度)
Δ:在一定程度上阻礙可見性,一定程度私密性(<20%法線角之峰值亮度)
:嚴重阻礙可見性,有效私密性(<5%法線角之峰值亮度)
X:總體上不可見,完全私密
自前面表格可注意到,在典型光照條件下,實例2中混合式濾光片與獨立CEF相比私密功能增強。特定言之,混合式私密濾光片比獨立CEF早10°實現有效私密功能。此外,混合式濾光片在45°角下實現完全私密(0%顯示器資訊可見性),而獨立CEF無法實現相同程度的完全私密。此實例表明,包含CEF天窗膜及色移膜之混合式私密濾光片與獨立CEF私密濾光片相比視場較窄且私密功能增強。
實例3:
第三實例使用基於與實例1中相同之層壓製程的另一混合式私密濾光片,除了將ALCF天窗膜替換為藉由削磨製程製造的不同天窗膜(SLCF)。在此,獨立削磨天窗濾光片一旦在視場外即由透明變得較暗(且最終變成黑色)。混合式私密濾光片因為其反射視場外之環境光而自透明變成紅色,接著變成金黃色。在不同視角下目測檢查私密功能。比較結果提供於下表3中。
視覺私密程度檢查
O:良好可見性,無私密性(>50%法線角之峰值亮度)
Δ:在一定程度上阻礙可見性,一定程度私密性(<20%法線角之峰值亮度)
▇:嚴重阻礙可見性,有效私密性(<5%法線角之峰值亮度)
X:總體上不可見,完全私密
自前面表格中可注意到,在典型光照條件下,混合式濾光片與獨立削磨天窗膜相比私密功能增強。特定言之,混合式濾光片在35°角下實現完全私密(0%顯示器資訊可見性),而獨立的削磨天窗濾光片在約65°下實現相同程度的完全私密。此實例表明,包含削磨天窗膜及色移膜之混合式私密濾光片與獨立的削磨私密濾光片相比私密功能增強。
包含(例如微結構化)無光層之多層膜(例如色移膜)係藉由微複製及UV固化100%固體塗料而製備,如WO 2010/141345中所述。
將如WO 2007/146509中所述經A174(39.2重量%)改質之SiO2表面與SR444(58.8重量%)(得自Sartomer Co.之多官能丙烯酸酯)及2重量%光引發劑(Darocur 4265)混合。當均質時,藉由在68℃下旋轉蒸發移除溶劑(吸水機),接著在68℃下用真空泵乾燥20分鐘。
藉由使用3種不同圖案化工具將剛剛描述之硬塗層組合物微複製至先前描述之多層膜(例如色移膜)上來製造3個微結構化無光層,產生無光膜A-1、A-2及A-3。
使用藉由置於160℉加熱板上而預加熱之3個不同矩形微複製化工具(4吋寬且24吋長)製造手工展布之塗層。將得自General Binding Corporation(GBC)(Northbrook,IL,USA)之「Catena 35」型層壓機預先加熱至160℉(設定在速度5,層壓壓力為「大壓力」)。在烘箱中於60℃下預先加熱硬塗層,且開啟Fusion Systems UV處理器並升溫(60 fpm,100%功率,600瓦/吋D型燈泡,二向色反射鏡)。將多層膜(例如色移膜)之樣品切成工具之長度(約2呎)。用拋棄式塑膠吸移管將硬塗層塗覆於工具末端,將多層膜(例如色移膜)置於珠粒及工具頂部,且使具有多層膜(例如色移膜)之工具穿過層壓機,因而在工具上大致展布塗層以用硬塗層組合物填充工具之凹陷。將樣品置於UV處理器帶上並經由UV聚合來固化。所得經固化塗層為約3微米至6微米厚。
因為無光層之微結構化表面為工具表面之精確複製,因此微結構化無光層即將之描述亦為反向工具表面之描述。
微結構化無光層之微結構的Fcc(θ)互補累積斜度量值分佈描述於下表中。
如經由WO 2010/141345(2010)中所述之測試方法測定之峰的尺寸特徵(諸如平均等效圓直徑、長度平均值、寬度平均值、寬度/長度平均值、最近相鄰者)如下:
根據WO 2010/141345中所述之測試方法,微結構化表面之複數個峰在平均高度、平均粗糙度(Ra)及平均最大表面高度(Rz)方面之特徵分析如下:
經無光層塗佈之多層膜(例如色移膜)與不具有無光層之多層膜(例如色移膜)之性質比較如下:
用鋼絲絨輕輕摩擦經無光層塗佈之MOF 10次顯示極小損壞(通過),而在MOF上摩擦SW則產生>40個刮痕/平方吋(未通過)。主要歸因於微複製化硬塗層與多層膜(例如色移膜)表面層之間的折射率差異,亦減少鏡面反射(Rphotopic)。
在如先前所述之黏接劑,將A-1及A-2膜樣品層壓於ALCF私密濾光片。此複合物為下表及下文中稱為ALCF+具有無光層之MOF的膜。在兩種膜均定向於縱向的情況下進行層壓。對於A-2,無光層構形之較長長度垂直於天窗方向。
在不同視角下目測檢查私密功能。比較結果跟隨於下表4及5中:
視覺私密程度檢查
O:良好可見性,無私密性(>50%法線角之峰值亮度)
Δ:在一定程度上阻礙可見性,一定程度私密性(<20%法線角之峰值亮度)
▇:嚴重阻礙可見性,有效私密性(<5%法線角之峰值亮度)
X:總體上不可見,完全私密
視覺私密程度檢查
O:良好可見性,無私密性(>50%法線角之峰值亮度)
Δ:在一定程度上阻礙可見性,一定程度私密性(<20%法線角之峰值亮度)
■:嚴重阻礙可見性,有效私密性(<5%法線角之峰值亮度)
X:總體上不可見,完全私密
為進一步表明添加無光層不損害混合式濾光片之私密功能,使用Eldim 80 Conoscope(Eldim Corp.,France)量測ALCF+MOF在存在及不存在無光層A-1及A-2時的相對亮度比RBR。將LCF置於漫透射中空燈箱之頂部。量測具有LCF之燈光箱的照度(cd/m2)(亮度)概況,且本文中將此值與不存在LCF時所獲得之值的比率報導為RBR。燈箱之漫透射可描述為朗伯式(Lambertian)。燈箱為由約6 mm厚之漫射性聚四氟乙烯(PTFE)板製成之測得約12.5 cm×12.5 cm×11.5 cm(L×W×H)的六邊形中空立方體。選擇箱子之一個面作為樣品表面。測得中空燈箱在樣品表面處具有約0.83之漫反射率(例如約83%,在400 nm至700 nm波長範圍內之平均值)。在RBR測試期間,經由箱子底部(與樣品表面相對,光由內部導向樣品表面)中的約1 cm圓孔自內部對箱子進行照明。使用連接至用於導引光之光纖束的穩定寬頻帶白熾光源(Fostec DCR-II,具有1 cm直徑纖維束延長,得自Schott-Fostec LLC(Marlborough MA及Auburn NY))提供照明。此等量測之結果示於圖4及圖5中。
無光MOF-黏接劑-私密濾光片與MOF-黏接劑-私密濾光片(亦即不存在無光層)相比之反射如下:
據推測,添加黏接層因黏接劑折射率錯配而增加無光色移膜之反射。然而,無光MOF-ALCF光學膜堆疊與不存在無光塗層之相同堆疊相比反射較低。
雖然本文已說明並描述特定實施例,但一般技術者應瞭解,在不背離本發明之範疇下多種替代及/或同等實施例可替代所展示及描述之特定實施例。本申請案意欲涵蓋本文所論述之特定實施例的任何修改或變化。因此,意欲本發明僅受申請專利範圍及其等同物限制。
200...膜堆疊
202...光控制膜/LCF
204...色移膜
205...無光表面層
206...黏接層
208...環境光
210...非透光區
212...透光區
214...基板
圖1為顯示色移膜之優值隨入射角(極角)以及環境與顯示強度之比率變化的圖;
圖2為根據本發明之一個實施例之膜堆疊的橫截面圖,該膜堆疊包含黏接層於光控制膜與包含無光表面層之色移膜之間;
圖3為根據本發明之另一實施例之膜的橫截面圖,其中光控制微結構化層安置於包含無光表面層之色移膜上;及
圖4至圖5為相對亮度比(RBR)隨如圖2中所描述之具體化光學膜堆疊之水平視角變化的圖。
200...膜堆疊
202...光控制膜/LCF
204...色移膜
205...無光表面層
208...環境光
210...非透光區
212...透光區
214...基板

Claims (36)

  1. 一種光學膜,其包含:色移膜,其包含無光表面層,其中該無光表面層包含複數個微結構,且不超過50%之該等微結構包含嵌入之無光粒子;及光控制微結構化層,其鄰近該色移膜安置。
  2. 如請求項1之光學膜,其中該無光層安置於該色移膜之主要表面上,且該光控制微結構化層於不含黏接劑之界面處安置於該色移膜之相對表面上。
  3. 如請求項1之光學膜,其中該光學膜包含膜堆疊,該膜堆疊包含:光控制膜,其具有光控制微結構化層;及色移膜;及處於該光控制膜與該色移膜之間的黏接層。
  4. 如請求項1至3中任一項之光學膜,其中該無光層為存在於該色移膜之檢視表面上的曝露表面層。
  5. 如請求項1至3中任一項之光學膜,其中該光控制微結構化層包含複數個透光區及非透光區。
  6. 如請求項5之光學膜,其中該非透光區包含碳黑。
  7. 如請求項5之光學膜,其中該非透光區包含非黑色材料。
  8. 如請求項1至3中任一項之光學膜,其中該色移膜包含多層光學膜,該多層光學膜包含至少第一層與第二層類型之交替層。
  9. 如請求項8之光學膜,其中該等交替層中至少一者包含無機材料。
  10. 如請求項8之光學膜,其中該第一層包含聚合材料。
  11. 如請求項9之光學膜,其中該第一層包含聚合材料。
  12. 如請求項1至3中任一項之光學膜,其中該色移膜在可見光譜區具有至少一個透射譜帶,最大透射率為至少約70%。
  13. 如請求項1至3中任一項之光學膜,其中入射至該色移膜表面之光在垂直於該光輸出表面之方向以65或大於65之最大相對亮度比(RBR)離開,且以45°或小於45°之有效極視角(EPV)離開該光輸出表面。
  14. 如請求項1至3中任一項之光學膜,其中該光控制微結構化層包含具有透光區及非透光區之第一層及具有透光區及非透光區之第二層,其中該第二層與該第一層正交。
  15. 如請求項1至3中任一項之光學膜,其中該光控制微結構化層另外包含鄰近該色移膜之該相對表面的基板。
  16. 如請求項15之光學膜,其中該基板另外包含黏接層以將該光學膜黏合於顯示表面或透明表面。
  17. 如請求項1至3中任一項之光學膜,其中該無光層包含無光粒子。
  18. 如請求項1之光學膜,其中該等微結構實質上不含嵌入之無光粒子。
  19. 一種色移膜,其包含微結構化無光表面層,該微結構化無光表面層包含複數個具有使至少30%具有至少0.7°之 斜度量值且至少25%具有小於1.3°之斜度量值的互補累積斜度量值分佈之微結構;且其中不超過50%之該等微結構包含嵌入之無光粒子。
  20. 如請求項19之色移膜,其中至少30%、35%或40%之該等微結構具有小於1.3°之斜度量值。
  21. 如請求項19之色移膜,其中小於15%、10%或5%之該等微結構具有4.1°或大於4.1°之斜度量值。
  22. 如請求項19之色移膜,其中至少75%之該等微結構具有至少0.3°之斜度量值。
  23. 如請求項19之色移膜,其中該無光層包含具有至少5微米或10微米之平均等效圓直徑的峰。
  24. 如請求項23之色移膜,其中該等峰具有小於30微米或小於25微米之平均等效圓直徑。
  25. 一種色移膜,其包含一含有複數個微結構之微結構化無光層,其中該無光膜具有不超過90%之清晰度、至少0.50微米且不超過1.20微米之平均最大表面高度(Rz),且其中不超過50%之該等微結構包含嵌入之無光粒子。
  26. 一種色移膜,其包含一含有複數個微結構之微結構化無光層,其中該無光膜具有不超過90%之清晰度,且該微結構化層包含具有至少5微米且不超過30微米之平均等效直徑的峰,且不超過50%之該等微結構包含嵌入之無光粒子。
  27. 如請求項19至26中任一項之色移膜,其中該色移膜具有在約70%至約90%範圍內的清晰度。
  28. 如請求項19至26中任一項之色移膜,其中該色移膜具有不超過10%之濁度。
  29. 一種多層光學膜,其包含微結構化無光表面層,該微結構化無光表面層包含複數個具有使至少30%具有至少0.7°之斜度量值且至少25%具有小於1.3°之斜度量值的互補累積斜度量值分佈之微結構;其中不超過50%之該等微結構包含嵌入之無光粒子,且該多層光學膜缺乏安置於該多層光學膜上或鄰近該多層光學膜安置的光控制微結構化層。
  30. 一種多層光學膜,其包含一含有複數個微結構之微結構化無光層,其中該無光膜具有不超過90%之清晰度、至少0.50微米且不超過1.20微米之平均最大表面高度,其中不超過50%之該等微結構包含嵌入之無光粒子,且該多層光學膜缺乏安置於該多層光學膜上或鄰近該多層光學膜安置的光控制微結構化層。
  31. 一種多層光學膜,其包含一含有複數個微結構之微結構化無光層,其中該無光膜具有不超過90%之清晰度,且該微結構化層包含具有至少5微米且不超過30微米之平均等效直徑的峰,其中不超過50%之該等微結構包含嵌入之無光粒子,且該多層光學膜缺乏安置於該多層光學膜上或鄰近該多層光學膜安置的光控制微結構化層。
  32. 一種顯示裝置,其包含:發光元件;及如請求項1至3、19至26、30及31中任一項之膜,其經 配置以使至少一些影像光行經該光學膜。
  33. 如請求項32之顯示裝置,其中該顯示表面係選自電視機、電腦監視器、膝上型電腦顯示器、筆記型電腦顯示器、行動電話、PDA及控制台之表面。
  34. 一種光學結構,其包含門窗幕牆及如請求項1至3、19至26、30及31中任一項之膜。
  35. 如請求項34之光學結構,其中該門窗幕牆係選自玻璃板、窗口、門、牆壁及天窗單元。
  36. 如請求項35之光學結構,其中該門窗幕牆位於建築物外部。
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