TWI649586B - 光重導向膜及其製造方法 - Google Patents

光重導向膜及其製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI649586B
TWI649586B TW106143688A TW106143688A TWI649586B TW I649586 B TWI649586 B TW I649586B TW 106143688 A TW106143688 A TW 106143688A TW 106143688 A TW106143688 A TW 106143688A TW I649586 B TWI649586 B TW I649586B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
curable resin
diffraction grating
light redirecting
grating layer
item
Prior art date
Application number
TW106143688A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201908769A (zh
Inventor
Chen-Kuan Kuo
郭真寬
Cyun-Tai Hong
洪群泰
Chuen-Nan Shen
沈俊男
Chung-Hung Chien
簡仲鴻
Hung-Jiun Shieh
謝鴻鈞
Tsung-Chi Yeh
葉宗錡
Fung-Hsu Wu
吳豐旭
Original Assignee
Benq Materials Corporation
明基材料股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US15/820,413 external-priority patent/US10642057B2/en
Application filed by Benq Materials Corporation, 明基材料股份有限公司 filed Critical Benq Materials Corporation
Application granted granted Critical
Publication of TWI649586B publication Critical patent/TWI649586B/zh
Publication of TW201908769A publication Critical patent/TW201908769A/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133504—Diffusing, scattering, diffracting elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133553—Reflecting elements

Abstract

本發明乃提供一種光重導向膜及其製造方法，其中該光重導向膜包括：一基板；一第一繞射光柵層，形成於該基板上，且該第一繞射光柵包括複數個沿第一方向延伸的第一光柵；以及一第二繞射光柵層，形成於該第一繞射光柵層上，且該第二繞射光柵層包括複數個沿第二方向延伸的第二光柵。其中，該第一方向與該第二方向相交於一角度介於90°±10°之間，且該第一繞射光柵層包括一具有第一折射率n1的第一可固化樹脂，該第二繞射光柵層包括一具有第二折射率n2的第二可固化樹脂，其中n1與n2的差值不小於0.1且不大於0.3。

Description

光重導向膜及其製造方法
本發明是關於一種光重導向膜及其製造方法，且更特地是關於一種可提昇廣視角對比之光重導向膜及其製造方法。
具有高對比、無灰階反轉、微色偏、高亮度、色彩豐富、高色彩飽和度、快速響應速度及廣視角等特性的顯示器是目前的市場趨勢。液晶是一種具有高效率折射率且被廣泛用於顯示器的調節材料，但液晶分子在不同視角時具有不同的對稱性，故垂直光跟斜向光通過顯示器之液晶層時將會有不同的路徑。因此，一般的顯示器例如液晶顯示器、有機發光二極體顯示器特別容易在廣視角時出現畫面泛白(color washout)或灰階反轉(gray-scale inversion)現象，導致影像具有較低的對比或異常的色彩表現。
目前，已有數種可改善上述缺點的方法被提出，例如藉由使扭轉向列型(TN)液晶顯示器搭配使用一廣視角膜，以均等化中央視角及廣視角下的影像；使用廣視角(MVA)顯示器或者在顯示器表面貼覆一擴散膜或繞射膜。
然而，扭轉向列型(TN)液晶顯示器用的廣視角膜價格昂貴；廣視角顯示器的製程複雜，且良率低、成本高；擴散膜則不易精準控制自 顯示器不同角度射出的光線；繞射膜則不易藉由一單一繞射結構層同步控制不同維度的光路徑。
因此，本發明乃揭示一種適用於顯示器且具有二維度(2D)繞射結構的光重導向膜及其製造方法，以避免顯示器在廣視角時出現畫面泛白(color washout)或灰階反轉(gray-scale inversion)現象，並且提昇顯示器的效率。
本發明乃提供一種適用於顯示器且具有二維度(2D)的光重導向膜以及其製造方法。根據本發明之一特徵，此光重導向膜包括包括：一基板；一第一繞射光柵層，形成於該基板上，且該第一繞射光柵包括複數個沿第一方向延伸的第一光柵；以及一第二繞射光柵層，形成於該第一繞射光柵層上，且該第二繞射光柵層包括複數個沿第二方向延伸的第二光柵。其中，該第一方向與該第二方向相交於一角度介於90°±10°之間，且該第一繞射光柵層包括一具有第一折射率n1的第一可固化樹脂，該第二繞射光柵層包括一具有第二折射率n2的第二可固化樹脂，其中n1、n2是各自獨立的介於1.4至1.7之間，且n1與n2的差值不小於0.1且不大於0.3。
根據本發明之另一特徵，上述光重導向膜更包括一具有第三折射率n3的第三可固化樹脂，形成於該第二繞射光柵層上，其中n2與n3的差值不小於0.1且不大於0.3，且n2大於n1與n3。
根據本發明之再一特徵，上述的光重導向膜更包括一光學膜，黏著於該第三可固化樹脂上，其中該光學膜可選自由偏光膜、硬塗膜、高反射膜、抗反射膜、抗眩光膜及保護膜所構成群組的其中之一或其組合。
本發明之又一特徵是提供一種製造光重導向膜的方法，其步驟包括：提供一基板；塗佈一第一可固化樹脂於該基板上；壓印該第一可固化樹脂，然後固化該壓印後的第一可固化樹脂以形成一包括有複數沿第一方向延伸的第一光柵之第一繞射光柵層；塗佈一第二可固化樹脂於該第一繞射光柵層上；以及壓印該第二可固化樹脂，然後固化該壓印後的第二可固化樹脂以形成一包括有複數沿第二方向延伸的第二光柵之第二繞射光柵層；其中，該第一方向與該第二方向相交於一角度介於90°±10°之間；其中，該第一可固化樹脂具有第一折射率n1，而該第二可固化樹脂具有第二折射率n2，且n1與n2的差值不小於0.1且不大於0.3。
根據本發明之另一特徵，上述的光重導向膜的製造方法，更包括一塗佈一具有第三折射率n3的第三可固化樹脂於該第二繞射光柵層上並固化的步驟，其n2與n3之差值不小於0.1且不大於0.3，且n2大於n1與n3。
根據本發明之另一特徵，上述的光重導向膜的製造方法，更包括黏著一光學膜於該第三可固化樹脂上的步驟，且該光學膜可選自由偏光膜、硬塗膜、高反射膜、抗反射膜、抗眩光膜及保護膜所構成群組的其中之一或其組合。
上述發明內容旨在提供本揭示內容的簡化摘要，以使閱讀者對本揭示內容具備基本的理解。此發明內容並非本揭示內容的完整概述，且其用意並非在指出本發明實施例的重要/關鍵元件或界定本發明的範圍。在參閱下文實施方式後，本發明所屬技術領域中具有通常知識者當可輕易瞭解本發明之基本精神以及本發明所採用之技術手段與實施態樣。
100‧‧‧光重導向膜
421‧‧‧第一可固化樹脂
110‧‧‧基板
430‧‧‧第一輥
115‧‧‧第一可固化樹脂
440‧‧‧第一固化裝置
120‧‧‧第一繞射光柵層
450‧‧‧第二可固化樹脂供應槽
121‧‧‧第一光柵
451‧‧‧第二可固化樹脂
320、320'、320"、320'"‧‧‧繞射光柵層
460‧‧‧第二輥
321a~321f、321'a~321'f、321"a~321"f、321'"a~321'"f‧‧‧光柵
470‧‧‧第二固化裝置
125‧‧‧第二可固化樹脂
471‧‧‧光重導向膜
130‧‧‧第二繞射光柵層
480‧‧‧捲曲輥
131‧‧‧第二光柵
490‧‧‧第三可固化樹脂供應槽
135‧‧‧第二可固化樹脂
491‧‧‧第三可固化樹脂
140‧‧‧第三可固化樹脂
492‧‧‧第三固化裝置
150、150'‧‧‧偏光膜
493‧‧‧光學膜供應輥
151‧‧‧第一保護層
494‧‧‧光學膜
152‧‧‧偏光層
495‧‧‧壓層裝置
153‧‧‧第二保護層
D1‧‧‧第一方向
160‧‧‧光學膜
D2‧‧‧第二方向
400‧‧‧製造光重導向層的系統
w1,w2,wa~wf‧‧‧寬度
410‧‧‧基板供應輥
d1,d2,d,da~df‧‧‧高度
411‧‧‧基板
g1,g2,g,ga~ge‧‧‧間距
420‧‧‧第一可固化樹脂供應槽
第1A圖所繪示的是根據本發明之一較佳實施例所揭示的光重導向膜的立體透視圖。
第1B圖所繪示的是如第1A圖所示形成於基板上的第一繞射光柵層的立體透視圖。
第1C圖所繪示的是如第1B圖所示形成於第一繞射光柵層上的第二繞射光柵層的立體透視圖。
第1D圖是根據本發明之另一較佳實施例所揭示的光重導向膜的立體透視圖。
第2A圖所繪示的是如第1B圖所示之第一繞射光柵層沿D2方向的剖視圖。
第2B圖所繪示的是如第1C圖所示之第二繞射光柵層沿D1方向的剖視圖。
第3A~3D圖所繪示的是根據本發明之另一實施例所揭示的繞射光柵層的剖視圖。
第4A圖所繪示的是根據本發明之又一較佳實施例所揭示的光重導向膜的立體透視圖。
第4B圖所繪示的是根據本發明之再一較佳實施例所揭示的光重導向膜的立體透視圖。
第5A~5G圖所繪示的剖視圖是根據本發明之一實施例所揭示的光重導向層的製程。
第6圖所繪示的圖式是一種用以製造根據本發明一實施例所揭示的光重導向層的系統。
第7圖所繪示的圖式是另一種用以製造根據本發明另一實施例所揭示的光重導向層的系統。
為了使本發明揭示內容的敘述更加詳盡與完備，下文針對了本發明的實施態樣與具體實施例提出了說明性的描述；但這並非實施或運用本發明具體實施例的唯一形式。以下所揭露的各實施例，在有益的情形下可相互組合或取代，也可在一實施例中附加其他的實施例，而無須進一步的記載或說明。
首先，請參照第1A圖，其所繪示的是根據本發明之一較佳實施例所揭示的光重導向膜100的立體透視圖。如第1A圖所示，此光重導向膜100包括一基板110、一形成於該基板110上的第一繞射光柵層120、一形成於該第一繞射光柵層120上的第二繞射光柵層130。第一繞射光柵層120包括複數個沿第一方向D1沿伸的第一光柵121，而第二繞射光柵層130則包括複數個沿第二方向D2沿伸的第二光柵131，且第一方向D1與第二方向D2彼此相交於一角度介於90°±10°之間。第一繞射光柵層120包括具有第一折射率n1的第一可固化樹脂，而第二繞射光柵130則包括具有第二折射率n2的第二可固化樹脂，其中n1與n2的差值不小於0.1且不大於0.3。
本實施例的基板110材質可為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、三醋酸纖維素(TAC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或環烯烴聚合物(COP)，且其厚度可介於30μm~300μm。
如第1B圖所示，第一繞射光柵層120具有複數個沿第一方向D1沿伸的第一光柵121，該等第一光柵121可藉由先壓印形成於基板110上且具有第一折射率n1的第一可固化樹脂(未繪示)，然後再固化而獲得。第一可固化樹脂(未繪示)可為一種光可固化樹脂或熱可固化樹脂，且第一折 射率n1可介於1.4至1.7之間。第一可固化樹脂(未繪示)可例如為壓克力樹脂、矽利康樹脂、聚氨酯樹脂、環氧樹脂或其組合。
第一光柵121之尺寸可視各種不同顯示器設計的需求來決定。請參照第1B圖及第2A圖，第2A圖所繪示的是如第1B圖所示形成於基板110上之第一繞射光柵層120沿D2方向的剖視圖。其中，如第2A圖所示，第一繞射光柵層120上的每一個第一光柵121，其寬度w1係介於0.3μm~1.5μm，且較佳係介於0.4μm~0.6μm之間；其高度d1係介於0.5μm~1.5μm，且較佳係介於0.7μm~1.3μm之間。此外，兩相鄰的第一光柵121間的間距g1係介於0.3μm~1.5μm，且較佳係介於0.4μm~0.6μm之間。第一繞射光柵層120上的該等第一光柵121可具有相同或相異的尺寸，且可依序週期的或隨機的形成於第一繞射光柵層120表面。
如第1C圖所示，第二繞射光柵層130具有複數個沿第二方向D2沿伸的第二光柵131，該等第二光柵131可藉由先壓印形成第一繞射光柵層120上且具有第二折射率n2的第二可固化樹脂(未繪示)，然後再固化而獲得，其中第一方向D1與第二方向D2相交於一角度介於90°±10°之間。第二可固化樹脂(未繪示)可為一種光可固化樹脂或熱可固化樹脂。第二可固化樹脂(未繪示)可例如為壓克力樹脂、矽利康樹脂、聚氨酯樹脂、環氧樹脂或其組合。第二折射率n2可介於1.4至1.7之間，且n1與n2之差值不小於0.1且不大於0.3。
第二光柵131之尺寸可視各種不同顯示器設計的需求來決定。請參照第1C圖及第2B圖，第2B圖所繪示的是如第1C圖所示形成於第一繞射光柵層120上之第二繞射光柵層130沿D1方向的剖視圖。其中，如第 2B圖所示，第二繞射光柵層130上的每一個第二光柵131，其寬度w2係介於0.3μm~1.5μm，且較佳係介於0.7μm~1.3μm之間；其高度d2係介於0.5μm~1.5μm，且較佳係介於0.9μm~1.0μm之間。此外，兩相鄰的第二光柵131間的間距g2係介於0.3μm~1.5μm，且較佳係介於0.7μm~1.3μm之間。第二繞射光柵層131上的該等第二光柵131可具有相同或相異的尺寸，且可依序週期的或隨機的形成於第二繞射光柵層130表面。
第一繞射光柵層120以及第二繞射光柵層130可用來改善面板於水平視角常見的畫面泛白(color washout)現象以及垂直視角常見的灰階反轉(gray-scale inversion)現象。此外，該等第一光柵121以及該等第二光柵131的尺寸，例如寬度、高度以及間距，可視不同顯示器的需求而各自獨立設定為相同或相異尺寸。根據本發明的一實施例，第一繞射光柵層120上的該等第一光柵121與第二繞射光柵層130上的該等第二光柵131具有相同的寬度、高度以及間隔。根據本發明的另一實施例，第一繞射光柵層120上的該等第一光柵121與第二繞射光柵層130上的該等第二光柵131具有相異的寬度、高度以及間隔。
如第1D圖所示，在根據本發明的另一實施例中，光重導向層100更可包括一具有第三折射率n3的第三可固化樹脂140，形成於該第二繞射光柵層130上。此第三可固化樹脂可為光可固化樹脂或熱可固化樹脂，例如壓克力樹脂、矽利康樹脂、聚氨酯樹脂、環氧樹脂或其組合。第三折射率n3係介於1.4至1.7之間，且n2與n3之差值不小於0.1且不大於0.3。在根據本發明的其他實施例中，n2大於n1與n3，且n1與n3可為相同或相異。
面板(例如LCD)上的每一個畫素所發出之光線，可分別穿越第一繞射光柵層120及第二繞射光柵層130，故面板(例如LCD)上的每一個畫素所發出之光線可被重新被導向於想要的角度。此外，相較於由兩片薄片狀的習知繞射層所構成的光重導向膜，本發明所揭示的單一光重導向膜可省略用於習知繞射層所需的個別覆蓋層，且可簡化設計使用具有不同折射率的材料於不同層。此外，整合堆疊結構所形成的光重導向膜可降低光穿透顯示器時所造成的干擾。
第一繞射光柵層120的第一光柵121及/或第二繞射光柵層130的第二光柵131可具有不同的寬度、高度及間距，以補償不同波長在不同視角下的不一致亮度，進而避免面板的色彩位移問題。此外，每一個視角適當的色彩效率，可藉由調整不同繞射光柵層的組合比例而獲得。第3A~3D圖所繪示的是根據本發明的另一種繞射光柵層。第3A圖所繪示的是一繞射光柵層320的剖視圖，其中該繞射光柵層320包括光柵321a~321e，其具有相同高度d，相異寬度wa~we，且兩相鄰光柵之間具有相同的間距g。第3B圖所繪示的是一繞射光柵層320’的剖視圖，其中該繞射光柵層320’包括光柵321’a~321’f，其具有相同寬度w，相異高度da~df，且兩相鄰光柵之間具有相同的間距g。第3C圖所繪示的是一繞射光柵層320”的剖視圖，其中該繞射光柵層320”包括光柵321”a~321”f，其具有相同高度d，相同寬度w，但兩相鄰光柵之間具有相異的間距ga~ge。第3D圖所繪示的是一繞射光柵層320’”的剖視圖，其中該繞射光柵層320’”包括光柵321’”a~321’”f，其具有相異高度da~df，相異寬度wa~wf，且兩相鄰光柵之間具有相異的間距 ga~ge。繞射光柵層320、320’、320”以及320’”可用以取代前述光重導向膜100之第一繞射光柵層120及/或第二繞射光柵層130。
根據本發明的另一實施例，該光重導向膜100可黏著至少一光學膜，例如偏光膜、硬塗膜、低反射膜、抗反射膜、抗眩光膜及保護膜等。根據本發明的另一實施例，光重導向膜100是直接黏著於一顯示面板上。
根據本發明的另一實施例，該光重導向膜100是黏著於一偏光膜上，該偏光膜具有一吸收軸(未繪示)，且該吸收軸係平行於該第一光柵121所延伸的第一方向D1或該第二光柵131所延伸的第二方向D2。如第4A圖所示，一包含一第一保護層151、一偏光層152及一第二保護層153的偏光膜150係藉由其第一保護層151而黏著於光重導向層100的第三可固化樹脂140上。根據本發明的又一實施例，偏光膜150也可藉由第一保護層151而黏著於光重導向層100的第三可固化樹脂140上的一黏著層(未繪示)上。
根據本發明的再一實施例，另一種包含一偏光層152及一第二保護層153的偏光膜150’，其可如第4B圖所示般藉由其偏光層152而黏著於光重導向層100的第三可固化樹脂140上。根據本發明的其他實施例，偏光膜150’也可藉由其偏光層152而黏著於光重導向層100的第三可固化樹脂140上的一黏著層(未繪示)上。
本發明所揭示的光重導向層的製造方法，將於以下說明之。根據本發明之一較佳實施例所揭示的光重導向層100的製造方法，將參照第5A~5F圖詳細說明。
首先，如第5A圖所示般，提供一基板110，其材質例如可選自聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、三醋酸纖維素(TAC)、聚甲 基丙烯酸甲酯(PMMA)或環烯烴聚合物(COP)，且其厚度例如可介於30μm~300μm。
其次，如第5B圖所示般，塗佈一具有折射率n1的第一可固化樹脂115於基板110上，該第一可固化樹脂115是一種光可固化樹脂或一種熱可固化樹脂，例如壓克力樹脂、矽利康樹脂、聚氨酯樹脂、環氧樹脂或其組合。
然後，對該第一可固化樹脂115進行壓印處理，形成一如第5C圖所示具有複數沿第一方向D1延伸之第一光柵121的第一繞射光柵層120。該等第一光柵121的高度、寬度以及兩相鄰光柵121間之間距可如上所述為相同或相異。
前述的壓印處理可藉由一表面具有預設圖案的印模或輥(roller)進行。根據本發明的一實施例，壓印處理是利用一表面鑄造有一組光柵浮雕結構的槽狀輥(grooved roller)進行，其中該組光柵浮雕結構是沿槽狀輥的滾動方向延伸。根據本發明的另一實施例，該組光柵浮雕結構是沿著垂直於槽狀輥的滾動方向延伸。
雕刻處理完成後，視第一可固化樹脂115為光可固化樹脂或熱可固化樹脂，對第一繞射光柵層120再施以UV光照射或加熱處理使其固化。根據本發明一實施例，第一可固化樹脂115為一種光可固化樹脂，故壓印處理完成後，對第一繞射光柵層120再施以UV光照射使其固化。根據本發明另一實施例，第一可固化樹脂115為一種熱可固化樹脂，故壓印處理完成後，對第一繞射光柵層120再施以加熱處理使其固化。
接著，如第5D圖所示般，塗佈一具有折射率n2的第二可固化樹脂125於已固化的第一繞射光柵層120上。該第二可固化樹脂125是一種光可固化樹脂或一種熱可固化樹脂，例如壓克力樹脂、矽利康樹脂、聚氨酯樹脂、環氧樹脂或其組合。此外，第一折射率n1與第二折射率n2之差值不小於0.1且不大於0.3。
然後，對該第二可固化樹脂125進行壓印處理，形成一如第5E圖所示具有複數沿第二方向D2延伸之第二光柵131的第二繞射光柵層130，其中第一方向D1與第二方向D2相交於一角度介於90°±10°之間。此外，可視液晶顯示器設計的需求而決定該等第一光柵121和該等第二光柵131的高度、寬度以及兩相鄰光柵間之間距為相同或相異。根據本發明一實施例，該等第一光柵121和該等第二光柵131的高度、寬度以及兩相鄰光柵間之間距為相同。根據本發明另一實施例，該等第一光柵121和該等第二光柵131的高度、寬度以及兩相鄰光柵間之間距為相異。
第二繞射光柵層130可藉由如前述第一繞射光柵層120的壓印處理方式獲得。在根據本發明的一實施例中，第一繞射光柵層120是利用一第一槽狀輥(grooved roller)進行壓印處理，第二繞射光柵層130是利用一第二槽狀輥(grooved roller)進行壓印處理，其中第一槽狀輥(grooved roller)表面的浮雕結構是沿第一槽狀輥(grooved roller)的滾動方向延伸，而第二槽狀輥(grooved roller)表面的浮雕結構是沿垂直於第二槽狀輥(grooved roller)的滾動方向延伸。第一、第二槽狀輥(grooved roller)表面的浮雕結構的延伸方向可視符合產品需求而加以改變。
請參照第5F圖，具有第三折射率n3的第三可固化樹脂140可選擇地塗佈於固化後的第二繞射光柵層130上。該第三可固化樹脂140可為例如壓克力樹脂、矽利康樹脂、聚氨酯樹脂、環氧樹脂或其組合。此外，第二折射率n2與第三折射率n3之差值不小於0.1且不大於0.3。根據本發明之一實施例所揭示的方法，n2大於n1與n3，且n1與n2可為相同或相異。
最後，請參照第5G圖，光重導向層100更可藉由第三可固化樹脂140直接黏著於一光學膜160上或者黏著於光學膜160上的黏著層(未繪示)上。此光學膜160例如可為例如偏光膜、硬塗膜、低反射膜、抗反射膜、抗眩光膜及保護膜等。
根據本發明所揭示之光重導向膜的製造方法，其可適用於批量生產或連續生產。
第6圖所繪示的圖式是一種適用於連續生產製程的製造光重導向層的系統400，例如捲對捲(roll-to-roll)系統。
如第6圖所示，此製造光重導向層的系統400包括一基板供應輥410、一第一可固化樹脂供應槽420、一第一輥430、一第一固化裝置440、一第二可固化樹脂供應槽450、一第二輥460、一第二固化裝置470以及一捲曲輥480。
首先，從基板供應輥410展開的基板411被傳送通過第一可固化樹脂供應槽420以塗佈一第一可固化樹脂421於其表面。其次，第一可固化樹脂421被第一輥430壓印以在第一可固化樹脂421表面形成一第一繞射光柵層(未繪示)，然後再以第一固化裝置440，例如UV光固化裝置或加熱固化裝置，固化處理之。接著，先藉由第二可固化樹脂供應槽450塗佈一第 二可固化樹脂451於已固化的第一繞射光柵(未繪示)上，再以第二輥460壓印該第二可固化樹脂451以在第二可固化樹脂451表面形成一第二繞射光柵層(未繪示)，然後再以第二固化裝置470，例如UV光固化裝置或加熱固化裝置，固化處理之。根據本發明之一實施例，第一輥430及第二輥460均為槽狀輥(grooved roller)，其中第一輥430的槽狀結構是沿第一輥430的滾動方向延伸，而第二輥460的槽狀結構則是沿垂直於第二輥460的滾動方向延伸，故所獲得的光重導向膜的第一繞射光柵層(未繪示)的光柵方向與第二光柵層(未繪示)的光柵方向將相交於一角度介於90°±10°之間。第一、第二輥表面的槽狀結構的延伸方向可視符合產品需求而加以改變。最後，經過固化處理後，光重導向膜471便可依序捲曲於捲曲輥480上。
根據本發明的另一實施例，製造光重導向層的系統400更可包括一如第7圖所示之第三可固化樹脂供應槽490及一第三固化裝置492，藉由該第三可固化樹脂供應槽490塗佈一第三可固化樹脂491於已固化的第二繞射光柵層(未繪示)上，然後再以該第三固化裝置492，例如UV光固化裝置或加熱固化裝置，固化處理之。
根據本發明的再一實施例，製造光重導向層的系統400更可包括一如第7圖所示之光學膜供應輥493，具有第三可固化樹脂491的光重導向膜471被黏著於光學膜供應輥493所展開的光學膜494上，然後光重導向膜471及光學膜494在通過壓層裝置495後便可依序捲曲於捲曲輥480上。捲曲於光學膜供應輥493上的光學膜494可為偏光膜、硬塗膜、低反射膜、抗反射膜、抗眩光膜或保護膜等。
實施例
實施例1
本實施例1所揭示的光重導向膜包括一具有複數沿第一方向D1延伸的第一光柵的第一繞射光柵層，以及一具有複數沿第二方向D2延伸的第二光柵的第二繞射光柵層，其中第一方向與第二方向相交於一角度介於90°±10°之間。第一繞射光柵層的該等第一光柵及第二繞射光柵層的該等第二光柵，可分別選擇表1所示具有不同尺寸大小的光柵1~11，依序週期性地排列而成，且第一、第二繞射光柵層上的光柵數目多寡可視需要加以調整。將此光重導向膜黏附至液晶顯示器(型號：HERAN 504K-C1(296H01)，購於台灣)後，量測液晶顯示器在不同水平及垂直視角下的伽馬值(Gamma value)。
實施例2
本實施例2所揭示的光重導向膜包括一具有複數沿第一方向D1延伸的第一光柵的第一繞射光柵層，以及一具有複數沿第二方向D2延伸的第二光柵的第二繞射光柵層，其中第一方向與第二方向相交於一角度介於90°±10°之間。第一繞射光柵層包括複數如表1所示具有不同尺寸大小及 圖案的光柵，具有不同寬度、高度及間距的光柵1~11乃依序週期性地排列於第一繞射光柵層上。第二繞射光柵層包括複數如表2所示具有不同尺寸大小及圖案的光柵，具有不同寬度、高度及間距的光柵12~20乃依序週期性地排列於第二繞射光柵層上。將此光重導向膜黏附至液晶顯示器(型號：HERAN 504K-C1(296H01)，購於台灣)後，量測液晶顯示器在不同水平及垂直視角下的伽馬值(Gamma value)。
實施例3
本實施例3所揭示的光重導向膜包括一具有複數沿第一方向D1延伸的第一光柵的第一繞射光柵層，以及一具有複數沿第二方向D2延伸的第二光柵的第二繞射光柵層，其中第一方向與第二方向相交於一角度介於90°±10°之間。第一繞射光柵層的該等第一光柵及第二繞射光柵層的該等第二光柵，可分別選擇前述表2所示具有不同尺寸大小的光柵12~20，依序週期性地排列而成，且第一、第二繞射光柵層上的光柵數目多寡可視需要加以調整。將此光重導向膜黏附至液晶顯示器(型號：BenQ GW2270，購於 台灣)後，量測液晶顯示器在不同水平及垂直視角下的伽馬值(Gamma value)。
比較例1
以液晶顯示器(型號：HERAN 504K-C1(296H01)，購於台灣)作為比較例1，量測此液晶顯示器在未黏附本發明之光重導向膜時在不同水平及垂直視角下的伽馬值(Gamma value)。
比較例2
以液晶顯示器(型號：BenQ GW2270，購於台灣)作為比較例2，量測此液晶顯示器在未黏附本發明之光重導向膜時在不同水平及垂直視角下的伽馬值(Gamma value)。
伽馬值(Gamma value)是一種反應顯示器之對比及色彩飽和度的指標，較高的伽馬值代表該顯示器可提供較佳的對比及色彩飽和度。
實施例1-3係搭配根據本發明所揭示的光重導向膜的液晶顯示器在不同水平及垂直視角下所量測到的伽馬值(Gamma value)，及比較例1-2係未搭配根據本發明所揭示的光重導向膜的液晶顯示器在不同水平視角下所量測到的伽馬值(Gamma value)，詳細量測到的伽馬值(Gamma value)如以下表3所示：
實施例1-3搭配根據本發明所揭示的光重導向膜的液晶顯示器在不同垂直視角下所量測到的伽馬值(Gamma value)，及比較例1-2未搭配根據本發明所揭示的光重導向膜的液晶顯示器在不同垂直視角下所量測到的伽馬值(Gamma value)，詳細量測到的伽馬值(Gamma value)如以下表4所示：
根據實施例1-3及比較例1、2之量測結果，相對於液晶顯示器未使用本發明所揭示的光重導向膜的比較例1，實施例1、2的液晶顯示器因採用根據本發明所揭示的光重導向膜，故可在水平視角40°至80°之間提昇其對比及色彩飽和度，並且在垂直視角30°至80°之間提昇其對比及色彩飽和度。相對於液晶顯示器未使用本發明所揭示的光重導向膜的比較例2，實施例3的液晶顯示器因採用根據本發明所揭示的光重導向膜，故可在水平視 角50°至80°之間提昇其對比及色彩飽和度，並且在垂直視角0°至80°之間提昇其對比及色彩飽和度。顯見本發明可確實提升液晶顯示器之顯示品質，並且適用於不同設計之顯示器。
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，任何熟習此技藝者，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。

Claims (21)

  1. 一種光重導向膜，包括：一基板；一第一繞射光柵層，形成於該基板上，且該第一繞射光柵包括複數個沿第一方向延伸的第一光柵；以及一第二繞射光柵層，形成於該第一繞射光柵層上，且該第二繞射光柵層包括複數個沿第二方向延伸的第二光柵；其中，該第一方向與該第二方向相交於一角度介於90°±10°之間；其中，該第一繞射光柵層包括一具有第一折射率n1的第一可固化樹脂，該第二繞射光柵層包括一具有第二折射率n2的第二可固化樹脂，且n1與n2的差值不小於0.1且不大於0.3。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的光重導向膜，其中n1是介於1.4至1.7之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的光重導向膜，其中每一該等第一光柵的寬度以及每一該等第二光柵的寬度是各自獨立的介於0.3μm至1.5μm之間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的光重導向膜，其中相鄰第一光柵之間的間距以及相鄰的第二光柵之間的間距是各自獨立的介於0.3μm至1.5μm之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的光重導向膜，其中每一該等第一光柵的高度以及每一該等第二光柵的高度是各自獨立的介於0.5μm至1.5μm之間。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的光重導向膜，其中n2是介於1.4至1.7之間。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的光重導向膜，更包括一具有第三折射率的第三可固化樹脂，形成於該第二繞射光柵層上。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的光重導向膜，其中n3是介於1.4至1.7之間。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的光重導向膜，其中n2與n3的差值不小於0.1且不大於0.3。
  10. 如申請專利範圍第7項所述的光重導向膜，其中n2大於n1與n3。
  11. 如申請專利範圍第7項所述的光重導向膜，更包括一光學膜，黏著於該第三可固化樹脂上，其中該光學膜可選自由偏光膜、硬塗膜、高反射膜、抗反射膜、抗眩光膜及保護膜所構成群組的其中之一或其組合。
  12. 一種製造光重導向膜的方法，其步驟包括：提供一基板；塗佈一第一可固化樹脂於該基板上；壓印該第一可固化樹脂，然後固化該壓印後的第一可固化樹脂以形成一包括有複數沿第一方向延伸的第一光柵之第一繞射光柵層；塗佈一第二可固化樹脂於該第一繞射光柵層上；以及壓印該第二可固化樹脂，然後固化該壓印後的第二可固化樹脂以形成一包括有複數沿第二方向延伸的第二光柵之第二繞射光柵層；其中，該第一方向與該第二方向相交於一角度介於90°±10°之間；其中，該第一可固化樹脂具有第一折射率n1，而該第二可固化樹脂具有第二折射率n2，且n1與n2的差值不小於0.1且不大於0.3。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之製造光重導向膜的方法，其中該第一可固化樹脂是一種光可固化樹脂或一種熱可固化樹脂，且n1介於1.4至1.7之間。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之製造光重導向膜的方法，其中該雕刻後的第一可固化樹脂之固化步驟可藉由UV光照射或加熱而完成。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之製造光重導向膜的方法，其中n2介於1.4至1.7之間。
  16. 如申請專利範圍第12項所述之製造光重導向膜的方法，其中該雕刻後的第二可固化樹脂之固化步驟可藉由UV光照射或加熱而完成。
  17. 如申請專利範圍第12項所述之製造光重導向膜的方法，更包括一形成一具有第三折射率n3的第三可固化樹脂於該第二繞射光柵層上的步驟。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之製造光重導向膜的方法，其中該第三可固化樹脂是一種光可固化樹脂或一種熱可固化樹脂，且n3介於1.4至1.7之間。
  19. 如申請專利範圍第17項所述之製造光重導向膜的方法，其中n2與n3之差值不小於0.1且不大於0.3。
  20. 如申請專利範圍第17項所述之製造光重導向膜的方法，其中n2大於n1與n3。
  21. 如申請專利範圍第17項所述之製造光重導向膜的方法，更包括形成一光學膜於該第三可固化樹脂上的步驟，且該光學膜可選自由偏光膜、硬塗膜、高反射膜、抗反射膜、抗眩光膜及保護膜所構成群組的其中之一或其組合。
TW106143688A 2017-07-20 2017-12-13 光重導向膜及其製造方法 TWI649586B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762535154P 2017-07-20 2017-07-20
US62/535154 2017-07-20
US15/820,413 US10642057B2 (en) 2017-07-20 2017-11-21 Light redirecting film and method for manufacturing the same
US15/820413 2017-11-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI649586B true TWI649586B (zh) 2019-02-01
TW201908769A TW201908769A (zh) 2019-03-01

Family

ID=65186080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106143688A TWI649586B (zh) 2017-07-20 2017-12-13 光重導向膜及其製造方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN109283730B (zh)
TW (1) TWI649586B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109920926B (zh) * 2019-02-02 2021-09-14 明基材料有限公司 有机发光二极管显示器
TWI807505B (zh) * 2021-12-01 2023-07-01 明基材料股份有限公司 光重導向膜、偏光板以及含該偏光板之顯示器
CN114137645B (zh) * 2021-12-03 2023-10-24 浙江水晶光电科技股份有限公司 衍射光学元件及其制备方法、母版衍射图案的设计方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW469359B (en) * 1995-08-25 2001-12-21 Kuraray Co Image display apparatus
TW200501135A (en) * 2003-06-26 2005-01-01 Chih-Kung Lee A optical head which can provide a subwavelength-scale light beam
JP2010039259A (ja) * 2008-08-06 2010-02-18 Panasonic Corp 回折素子、光ピックアップ装置及び光ディスク装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1589766A (en) * 1976-10-26 1981-05-20 Rca Corp Fineline diffractive subtractive colour filters
JP2800364B2 (ja) * 1990-04-27 1998-09-21 松下電器産業株式会社 光学的ローパスフィルタ
JPH08114770A (ja) * 1994-08-26 1996-05-07 Omron Corp 光学的ローパスフィルタおよびそれを利用したドットマトリクス表示装置
JPH0876077A (ja) * 1994-09-06 1996-03-22 Toshiba Corp 電界制御回折格子および液晶素子
US6781756B1 (en) * 1995-08-29 2004-08-24 Olympus Corporation Diffractive optical element
JP4697584B2 (ja) * 2004-03-30 2011-06-08 株式会社ニコン 回折光学素子及び回折光学素子の製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW469359B (en) * 1995-08-25 2001-12-21 Kuraray Co Image display apparatus
TW200501135A (en) * 2003-06-26 2005-01-01 Chih-Kung Lee A optical head which can provide a subwavelength-scale light beam
JP2010039259A (ja) * 2008-08-06 2010-02-18 Panasonic Corp 回折素子、光ピックアップ装置及び光ディスク装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW201908769A (zh) 2019-03-01
CN109283730B (zh) 2021-04-13
CN109283730A (zh) 2019-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI649586B (zh) 光重導向膜及其製造方法
JP5027969B2 (ja) 二次元視野拡大部材の製造方法
WO2016173018A1 (zh) 偏光片及其制备方法、液晶面板
US20140240627A1 (en) Anti-peeping privacy device
JP5720099B2 (ja) 表示体及び表示体付き物品及び原版の製造方法及びスタンパの製造方法及び表示体の製造方法
TW201135323A (en) Liquid crystal display device
JP2014142462A (ja) 光学機能層付きタッチパネル用電極部、円偏光板付きタッチパネル電極部、タッチパネル、画像表示装置
US20200201063A1 (en) Liquid crystal display and method for manufacturing the same
JP5876441B2 (ja) 画像表示装置
JP2013205512A (ja) 光拡散フィルム、偏光板、画像形成装置および表示装置
US20210026143A1 (en) Headset and head-mounted display
US10399305B2 (en) Cover glass lamination structure
JP2012078447A (ja) 表示体及びラベル付き物品
JP5942527B2 (ja) 光拡散フィルムの設計方法、光拡散フィルムの製造方法、および、光拡散フィルムの拡散特性の評価方法
JP4968728B2 (ja) プロジェクションスクリーン用光制御膜積層体、その製造方法、及びプロジェクションスクリーン
TWI781837B (zh) 顯示器
WO2019009199A1 (ja) 微細凹凸積層体及びその製造方法、並びに、カメラモジュール搭載装置
TWI645218B (zh) 光重導向膜
TWI457665B (zh) 圖案相位延遲膜及其製造方法
TW202323864A (zh) 光重導向膜、偏光板以及含該偏光板之顯示器
TWI468815B (zh) 立體顯示器及其製造方法
CN103135157A (zh) 一种制备复合型位相差板的方法
JP2014025954A (ja) 異方性面発光ユニットおよび液晶表示装置
JP2015079255A (ja) 光学フィルム、光学フィルム用転写体、画像表示装置
WO2023226018A1 (zh) 光栅结构及其制备方法、显示装置