TWI623800B - 微結構薄膜 - Google Patents

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Abstract

本發明係有關於一種微結構薄膜，其係包括微結構的一區域以及兩個邊緣區域，其中在該些邊緣區域中之最高的部分的高度係超出在該些微結構中之最高的點的高度，較佳的是超出約1μm至約1mm。本申請案亦描述此種薄膜可以如何製造。

Description

微結構薄膜
本發明係有關於一種包括一微結構的區域及兩個在該微結構區域之外的邊緣區域之微結構薄膜以及用於此種薄膜的製造之方法。
美國專利號6,930,818係描述例如是微形杯(microcup)的微結構是如何可利用一種壓花(embossing)製程來加以製備。該壓花製程可以利用一包括一旋轉滾筒(drum)的壓花組件，卷對卷地加以實行。利用此種卷對卷的製程有許多的優點，例如是低成本及高良率。
美國專利號6,930,818亦描述該些微形杯可以如何以一種顯示器流體來填滿，該顯示器流體係變成顯示裝置之一重要的部分。
本發明的一特點係針對於一種微結構薄膜，其係包括一微結構的區域以及兩個邊緣區域，其中在該些邊緣區域中之最高的部分的高度係超出在該些微結構中之最高的點的高度。
在一實施例中，在該些邊緣區域中之最高的部分的高度係超出在該些微結構中之最高的點的高度約1μm至約1mm。
在一實施例中，在該些邊緣區域中之最高的部分的高度是在該些邊緣區域中之最厚的部分的厚度。
在一實施例中，在該些邊緣區域中之最厚或是最高的部分是在和該些微結構同一側。在另一實施例中，在該些邊緣區域中之最厚或是最高的部分是在該些微結構的相反側上。
在一實施例中，在該些邊緣區域中之最高的部分是一間隔物線。
在一實施例中，該間隔物線係具有一在約3μm至約30mm的範圍內之寬度。
在一實施例中，該些微結構是微形杯，該些微形杯可以一種包括帶電的顏料微粒之電泳流體來填滿並且利用一密封層來加以密封，該些帶電的顏料微粒係散佈在一溶劑或是溶劑混合物中。
本發明的另一特點係針對於一種用於本發明的一微結構薄膜的製造之壓花組件，其係包括(a)一滾筒；以及(b)一緊密地包覆在該滾筒周圍的壓花墊片(shim)，其中該壓花墊片係在每一端具有一溝槽。
本發明的另一特點係針對於另一種用於本發明的一微結構薄膜的製造之壓花組件，其係包括(a)一滾筒；(b)一緊密地包覆在該滾筒周圍的壓花墊片；(c)一疊層在該壓花墊片的每一端周圍之帶；以及(d)一能夠壓抵該帶以及該壓花墊片的軋輥以產生用於一壓花成分進入的空間。
10‧‧‧壓花組件
11‧‧‧壓花墊片
12‧‧‧滾筒
13‧‧‧接縫線
20‧‧‧墊片
21‧‧‧三維的圖案
31‧‧‧具有不規則的尺寸的微結構的區域
41‧‧‧微結構
42‧‧‧背面側
50‧‧‧薄膜
51‧‧‧間隔物線
61‧‧‧壓花墊片
62‧‧‧滾筒
63‧‧‧接縫線
64‧‧‧溝槽
81‧‧‧滾筒
82‧‧‧壓花墊片
83‧‧‧三維的圖案
84‧‧‧軋輥
85‧‧‧帶
86‧‧‧空間
87‧‧‧基板層
d‧‧‧距離
EA‧‧‧邊緣區域
h‧‧‧間隔物線的高度
h'‧‧‧微結構中之最高的點的高度
M‧‧‧微結構的區域
t‧‧‧邊緣區域中之最厚的部分
w‧‧‧寬度
圖1係描繪一種習知技術的壓花組件。
圖2係描繪在一平坦的片上之微形柱(例如，一個三維的圖案)，該片可安裝在一滾筒之上以形成一壓花組件。
圖3係展示一由圖1的壓花組件所製備的薄膜之俯視圖。
圖4係展示一微結構薄膜是如何被捲繞。
圖5a是本發明的一微結構薄膜之橫截面圖。
圖5b是本發明的一微結構薄膜之俯視圖。
圖6係描繪一用於圖5a及5b的薄膜的製造之壓花組件。
圖7是本發明的一替代的微結構薄膜之橫截面圖。
圖8係描繪一用於圖7的薄膜的製造之壓花組件。
圖1係描繪一種可被用在一微結構薄膜的卷對卷的製造之壓花組件(10)。該組件係包括一被安裝在一滾筒(12)之上的壓花墊片(11)。通常是由一壓花片所形成的壓花墊片係穩固地包覆在該滾筒周圍。
如在圖2中所示，該壓花墊片在該墊片(20)的一側上係具有一個三維的圖案(21)(例如，微形柱)，並且當該墊片被安裝到該滾筒之上時，該圖案是在圖1中的壓花組件的外表面上。應注意的是，作為一代表性的是，只有一些微形柱被展示在圖2中，並且其尺寸係為了清楚起見而被誇大。
因為在該滾筒之上的壓花墊片是由一平坦的片所形成的，因此在該壓花組件上會不可避免地有一接縫線(13)。
在該接縫線上或是靠近該接縫線的區域中的微形柱尺寸以及在其它區域中的微形柱尺寸可能不是均勻的。因此，當此種組件被使用於形成微結構時，該所產生的薄膜在一規則的間隔下將會有具有不規則的尺寸(例如不規則的形狀或高度)的微結構之區域。圖3是此種薄膜的俯視圖 以描繪此現象。在該薄膜上具有不規則的尺寸的微結構的區域(31)之間的距離(d)通常是該滾筒的圓周。
一藉由圖1的壓花組件在一卷對卷的製程中產生的微結構之薄膜通常是以一種如在圖4中所示的方式加以捲繞，其中該些微結構(41)係面對該卷的中心(面向內的)。儘管未被展示，該薄膜以一種其中該些微結構是面向外的方式來加以捲繞也是可行的。在任一種情形中，該微結構側(41)將會接觸到在前一層中的微結構的背面側(42)。因此，使其背面接觸到具有不規則的尺寸的微結構之微結構的均勻度將會受到影響。例如，若具有不規則的尺寸的微結構具有不一致的高度，則突出的部分可能會在前一層中之具有正常尺寸的微結構的背面上施加一壓力，此可能會使得具有正常尺寸的微結構變形。
本發明人現在已設計出一種可以消除在以上所描繪的變形問題之微結構薄膜。該薄膜係包括一微結構的區域以及兩個在該微結構的區域之外的邊緣區域，其中在該兩個邊緣區域中之最高的部分的高度係超出在該些微結構中之最高的點的高度，較佳的是超出約1μm至約1mm。
本發明的一微結構的薄膜係被展示在圖5a(橫截面圖)及5b(俯視圖)中。
該薄膜(50)係包括一微結構的區域(M)以及兩個在該微結構的區域之外的邊緣區域(EA)。該些邊緣區域的每一個係具有一間隔物線(51)。該些間隔物線以及微結構是在該薄膜同一側上。此種代表在該些邊緣區域中之最高的部分之間隔物線將會避免在一卷中的微結構的層彼此接觸到，因此防止具有正常尺寸的微結構受到具有不規則的尺寸的微結構之影 響。
在圖5a中的間隔物線(51)的寬度(w)可以是在約3μm至約30mm、或是10μm至約10mm、或是100μm至約1mm的範圍中。該些間隔物線(51)的高度(h)係超出在該些微結構中之最高的點的高度(h')較佳的是約1μm至約1mm、或是10μm至100μm。兩個高度都是從該薄膜中相同的基準線量測的。
此種薄膜可藉由一如同圖6中所示的壓花組件來加以製造。此組件亦具有一安裝在一滾筒(62)之上的壓花墊片(61)，並且該壓花墊片可具有一接縫線(63)。在此組件中，該壓花墊片的兩個邊緣區域的每一個亦具有一溝槽(64)。該溝槽的尺寸將會對應於以上論述的間隔物線之所要的尺寸。
或者是，每個間隔物線亦可藉由在該些邊緣區域中疊層一帶而被達成。該帶是在該薄膜被捲繞之前加以疊層的。該帶的厚度應該超過在該些微結構中之最高的點的高度(h')，較佳的是超過約1μm至約1mm。
圖7係描繪本發明之一替代的設計。如圖所示，一微結構的薄膜係包括一微結構的區域(M)以及兩個在該微結構的區域之外的邊緣區域(EA)。在該些邊緣區域以及微結構中之最高的部分是在該薄膜的相反側上。在該些邊緣區域中之最高的部分的高度係超出在該些微結構中之最高的點的高度(h')，較佳的是超出約1μm至約1mm。在此例中，在該些邊緣區域中之最高的部分係對應於在該些邊緣區域中之最厚的部分(t)。該厚度以及該高度是從相同的基準線加以量測的。
此種薄膜可藉由一在圖8中的壓花組件來加以製造。如圖所 示，一壓花組件係包括一滾筒(81)，其中一壓花墊片(82)係緊密地被固定在該滾筒周圍。一個三維的圖案(83)是在該組件的外側上。有一個由一種軟性材料所形成的軋輥(84)。該軋輥係壓抵一基板層(87)以確保一壓花成分在該基板(87)以及該壓花墊片之間均勻的分布，該基板層(87)可以是在一塑膠薄膜(例如，聚對苯二甲酸乙二酯薄膜)上的一電極層(例如，氧化銦錫層)。為了達成圖7的薄膜，一帶(85)係在該些邊緣區域中疊層在該壓花墊片的周圍。該帶較佳的是具有一在約3μm至約10mm的範圍內之厚度。當該軋輥透過該基板層來壓抵該壓花墊片時，一個小的空間(86)係在每一側產生，因為該軋輥是軟性的並且因此是可抵著該帶而變形的。該壓花成分係進入到該些空間(86)並且和該些微結構一起硬化，此係產生一如同在圖7中所示的薄膜。
在本申請案中所提及的微結構可以是如同在美國專利號6,930,818中所敘述的微形杯，該專利的內容係以其整體被納入在此作為參考。該些微形杯係以一種包括帶電的顏料微粒之例如是電泳流體的顯示器流體來填滿，該些帶電的顏料微粒係散佈在一溶劑或是溶劑混合物中。該些被填滿的微形杯係接著利用一密封層來加以密封。該些被填滿且密封的微形杯可被夾設在兩個電極層之間以形成一顯示裝置。
儘管本發明已經參考其特定的實施例來加以敘述，但是熟習此項技術者應該理解到可做成各種的改變並且等同物可予以替代，而不脫離本發明的真實精神及範疇。此外，許多的修改可加以做成以將一特定的情況、材料、成分、製程、一或多個製程步驟調適到本發明的目標及範疇。所有此種修改係欲在後附至此的申請專利範圍的範疇內。

Claims (6)

  1. 一種用於製造微結構薄膜之壓花組件，其係包括：a)一滾筒；b)緊密地包覆在該滾筒周圍的一壓花墊片，其中該壓花墊片具有用於形成微結構的三維圖案；c)疊層在該壓花墊片的每一端周圍之一帶；以及d)能夠壓抵該帶以及該壓花墊片的一可變形軋輥以產生用於一壓花成分進入的空間，以形成邊緣區域。
  2. 如申請專利範圍第1項之壓花組件，其中該微結構薄膜包括微結構的一區域以及兩個邊緣區域，在該些邊緣區域的各個中之最高的部分的高度係超出在該些微結構中之最高的點的高度，在該些邊緣區域與該些微結構是在該薄膜的相反側上，並且所有該高度係從相同的基準線加以量測的。
  3. 如申請專利範圍第2項之壓花組件，其中在該微結構薄膜中，在該些邊緣區域中之該最高的部分的高度係超出在該些微結構中之該最高的點的高度約1μm至約1mm。
  4. 如申請專利範圍第3項之壓花組件，其中，在該微結構薄膜中，在該些邊緣區域中之該最高的部分的高度是在該些邊緣區域中之最厚的部分的厚度。
  5. 如申請專利範圍第2項之壓花組件，其中，在該微結構薄膜中，在該些邊緣區域中之該最高的部分是一間隔物線。
  6. 如申請專利範圍第5項之壓花組件，其中該間隔物線係具有在約3μm至約30mm的範圍內的一寬度。
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