TW201011400A - Optical film - Google Patents

Description

201011400 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種具有表面微結構的光學膜，尤指一種 用於背光模組中，具有高均齊性之光學特性的光學膜。 【先前技術】 由於液晶面板本身為非發光顯示元件，因此必須使用背 光模組，以提供亮度充足與分布均勻之光源，使顯示器裝 φ 置能夠正常顯示影像。習知用於液晶顯示器（LCD)之背光 模組，主要利用擴散板、擴散膜和聚光臈來達到勻光及集 光之目的。擴散板、擴散膜主要功能為提供液晶顯示器均 勻之面光源。聚光膜業界習稱為增亮膜⑺啪此⑽ enhancement film)或稜鏡片（prism fUm)，聚光膜主要功能 為藉由折射與内部全反射將散亂的光線收集，並集中至約 ±35度的正視角（on_axis)方向，以提高][^〇的輝度。 習知聚光膜如圖1所示（如PCT公開案第96/23649號及美 φ國專利第5,626，_號），其包含一基材i及位於基材i上方 之複數個稜鏡結構2，該等稜鏡結構彼此互相平行，其中 各稜鏡結構係由二個傾斜表面所構成，此二傾斜表面^棱 鏡頂部相交形成峰3，且各自與相鄰棱鏡之另一傾斜表面 於稜鏡底部相交形成谷4。 已知聚光膜之稜鏡結構與面板或其他膜片接觸時，易產 生刮傷’影響其光學性質。目前業界解決的方法主要為利 用保護性擴散膜(或稱為上擴散膜)來防止聚光膜與面板或 其他膜片在輸送時產生振動而引起互相損傷。除需利用保 132301.doc 201011400 濩性擴散膜防止聚光膜與面板接觸造成刮傷之外，在組裝 之前’亦需貼附保護膜以避免聚光膜在儲存及/或運送期 間可能造成的損傷。使用保護性擴散膜及保護膜，皆相對 提面所需成本。 ^ s知擴散膜主要是在透明基材上，塗佈樹脂接合劑及作 為擴散顆粒之化學顆粒形成擴散層。當光線經過此擴散層 •日寺，因通過兩個折射率相異的介質而產生折射、反射和散 ⑩射’可有效擴散光線，進而達到光線均句化之功效。而技 藝十使用之擴散顆粒通常為粒徑不一，以增強擴散膜之光 擴散效果，然而，其雖可使光擴散效果充分發揮但同時 由於會使光的散射十分散亂，因此會浪費部分光源，無法 有效利用光源。此外，在光學膜加工過程中間，擴散顆粒 彼此容易互相聚集或黏附而影響擴散光線的均勻度或使顯 示器表面上產生暗點。 此外，在各種光學膜片中，聚光臈片價格相對較高因 m 此在新發展的背光模組結構_，為了降低成本，傾向發展 新型態的光學膜片或是以其他的光學膜月及其組合上作變 化以取代聚光膜片。如在基材表面形成透明的微透鏡結構 (microlens)，利用此結構及材料的特性，光學膜材同時具 有擴政及聚光的效果，如圖2所示（美國專利第7,265,907 號），光學膜具有一透明基材4,及基材上由不同列所形成 的微透鏡結構20a及20b，各微透鏡結構則包含複數個單一 微透鏡結構以及孔。但目前此結構的製造方法製程速度皆 太陵，因此大幅降低其產業利用性。例如美國專利第 132301.doc 201011400 7,265,9〇7號（或中華民國專利第287644號）揭示以液滴 (droplet)法在基材表面形成透明微透鏡結構，雖然宣稱可 以使用捲對捲式（roll to roll)技術生產，但液滴在基板上形 成从透鏡結構時’必須先讓基板停止捲動一段時間，才能 完整的形成微透鏡結構，無法如狹縫式塗佈（sl〇t coating)或滾輪塗佈（roller· coating)等方法可以毋需停止之 連續卷對卷式技術快速製造。 ©【發明内容】 有鑑於此，本發明提供一種光學膜以改良上述缺點，其 可利用結構上之配置，使有機顆粒受到週遭結構的阻擋作 用’因而限制其自由度，進而減少有機顆粒彼此聚集或黏 附且具有序之排列，可兼顧聚光及擴散效果，達到勻化光 線，提升光學輝度之效果。 本發明另一方面提供一種可以實現以卷對卷式連續生產 技術製造之具有表面微結構的光學膜片，可大幅提升此光 馨 學膜片之產業利用性。 為達上述及其他目的，本發明乃提供一種光學膜，其包 含：具有微結構之基材；及位於該基材微結構上的樹脂塗 層，其包含複數個有機顆粒和接合劑，其中該微結構包含 複數個柱狀結構，該等柱狀結構為等邊柱狀結構，該等有 機顆粒與柱狀結構彼此相切，且H^H，上述仏為該等有 機顆粒之頂點相對該柱狀結構底部之垂直距離，h為柱狀 結構之峰相對該柱狀結構底部之垂直距離。 【實施方式】 132301.doc 201011400 在本文中所使用之用語僅為描述所述之實施態樣，並非 用以_本發明保護範圍。舉例言之，說明書中所使用的 用語「一」，除非文中另有明確之解釋，否則用扭「一 係涵蓋單數及多數形式。 °° 」 在本文中’柱狀結構係指稜鏡柱狀結構或弧形柱狀結構 或其混合結掮：。 在本文中，「稜鏡柱狀結構」係由兩個傾斜表面所構 ❹成，該傾斜表面可為平面，且該二傾斜表面於柱狀結構頂 部相交形成峰或鈍化形成一曲面。 在本文中’「狐形权狀結構」係由兩個傾斜表面所構 成，該傾斜表面可為曲面，且該二傾斜表面於柱狀結構頂 部相交形成峰或鈍化形成一曲面。 在本文中，「線性柱狀結構」係定義為柱狀結構的稜線 (ndge)呈直線（iinear)延伸之柱狀結構。 在本文中，「曲線柱狀結構」係J義為柱狀結構的棱線 ❿ L彎曲變化延伸之柱狀結構，該彎曲延伸稜線係形成適當 的表面曲率變化，該彎曲延伸稜線之表面曲率變化係以該 曲線（Serpentine)柱狀結構高度為基準之0.2%至100%，較 佳係以該曲線柱狀結構高度為基準之1%至2〇%。 在本文中，「折線柱狀結構」係定義為柱狀結構的稜線 呈折線（zigzag)變化延伸之柱狀結構。 在本文中’ Η代表柱狀結構之高度’係指該柱狀結構之 峰相對該柱狀結構底部之垂直距離。 在本文中’ Hb代表有機難之高度，係指該有機顆粒之 I32301.doc 201011400 頂點相對該柱狀結構底部之垂直距離。 在本文中，2Θ代表柱狀結構之兩個傾斜表面相交之頂角 角度。 在本文巾，R代表有機顆粒之半#，^代表有機顆粒之 平均半徑。 在本文中，r代表弧形溝槽之曲率半徑。 本發明之光學膜，包含-具有微結構之基材；_樹脂堂 φ 層，該微結構包含複數個柱狀結構，上述柱狀結構可用來 限制該複數個有機顆粒的自由纟，減少該等有冑顆粒彼此 聚集或黏附且具有序之排列，可兼顧聚光及擴散效果，進 而達到勻化光線，提升光學輝度值。 本發明所使用之具有微結構之基材，可使用本發明所屬 技術領域中具有通常知識者所熟知之任何方式製備，例 如：可與基材一起以一體成形方式製備，例如以壓印 (emboss)、射出（injecti〇n)等方式製得；或使用市售的聚光 • 膜層壓（laminate)於基材上；或以卷對卷式（roll to roll)連 續生產技術於基材上塗佈具有複數個可提供聚光效果的結 構化表面。可用於本發明之市售的聚光膜包括：由 Sumit〇m〇3M公司生產，商品名為BEF9〇Hp⑧c或bef n 90/50®者，由Mitsubishi Rayon公司生產，商品名為DIA ARTH150100® 或 P210 者等。 根據本發明之一較佳實施態樣，具有微結構之基材之形 成方法係以卷對卷式連續生產技術，於基材一側塗佈複數 個柱狀結構。 132301.doc -10· 201011400 上述柱狀結構可為線性（linear)、曲線（似pentine)或折線 (ZigZag)柱狀結構，且相鄰之兩柱狀結構可平行或不平 行’較佳為平行，相鄰之兩柱狀結構彼此可相接或不相 接，相鄰兩柱狀結構間所形成之溝槽包含V形、弧形或倒 梯形。 本U所使用之柱狀結構為等邊柱狀結構，可等高或不 等同等寬或不等寬’可為稜鏡柱狀結構或弧形柱狀結構 ❹或其混合’較佳為稜鏡柱狀結構。本發明所使用之棱鏡柱 狀結構或弧形柱狀結構之頂角角度可彼此相同或不相同， 其係介於40°至120。。 用以形成3亥柱狀結構之樹脂為本發明所屬技術領域中具 有通常知識者所熟知者，例如，熱硬化（thermal 樹 脂或能量射線固化樹脂，該能量射線係指一定範圍波長之 光源，例如其可為紫外光、紅外光、可見光或熱線（放射 或輕射）等。照射強度可為自1至5〇〇毫焦耳/平方公分 Φ (mJ/cm2) ’較佳係自5〇至3〇〇 mJ/cm2。較佳為紫外線固化 樹脂（UV curable resin) ’適用於本發明之紫外線固化樹脂 之實例包括丙稀酸醋類樹脂（acrylate resins)，丙稀酸醋類 樹脂之種類例如但不限於（曱基）丙稀酸酯樹脂、丙烯酸胺 基甲酸酯（urethane acrylate)樹脂、聚酯丙烯酸酯（polyester acrylate)樹脂、環氧丙烯酸酯（ep〇xy acrylate)樹脂或其混 合物，較佳為（曱基）丙烯酸酯樹脂。 本發明光學膜所用基材之材料，可為任何本發明所屬技 術領域具有通常知識者所熟知者，例如玻璃或塑膠。上述 132301.doc 201011400 塑膠基材可由一或多個高分子樹脂層所構成。用以構成上 述高分子樹脂層之樹脂之種類並無特殊限制，其例如選自 以下群組：聚酯樹脂（polyester resin)，如聚對苯二甲酸乙 二酯（polyethylene terephthalate，PET)或聚萘二甲酸乙二酯 (polyethylene naphthalate，PEN)、聚丙烯酸酯樹脂 (polyacrylate resin)，如聚甲基丙烯酸曱酯（p〇lymethyl methacrylate，PMMA)、5^稀煙樹脂（p〇iy〇uin resin)，如 聚乙烯（PE)或聚丙烯（PP)、聚環烯烴樹脂（p〇lycycl〇〇lefin resin)、聚醢亞胺樹脂（polyimide resin)、聚；6炭酸醋樹脂 (polycarbonate resin)、聚胺基曱酸酯樹脂（p〇lyurethane resin)' 三醋酸纖維素（triacetyl cellulose，TAC)、聚乳酸 (polylactic acid)及其組合，但不以此為限。其中，較佳係 選自聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂及其組合；更佳係聚對苯二 甲酸乙一醋。基材之厚度通常取決於所欲製得之光學產品 的需求，一般為15微米至300微米。 為達到光擴散效果，在具有微結構之基材表面上塗佈含 有有機顆粒和接合劑之樹脂塗層。樹脂塗層中所包含之有 機顆粒並無特殊限制，其例如但不限於丙烯酸酯樹脂、苯 乙烯樹脂、胺基曱酸酯樹脂、矽酮樹脂或彼等之混合物， 較佳為丙烯酸酯樹脂或矽酮樹脂，更佳為丙烯酸酯樹脂， 其包含至少一種單官能基之丙烯酸酯類單體及至少一種多 官能基之丙烯酸酯類單體作為聚合單元，其中所有多官能 基之丙烯酸酯類單體係佔總單體重量之約3〇至7〇%。本^ 明使用至少-種具有多官能基之單體，使單體間進行交聯 132301.doc -12- 201011400 反應，以增加所製得之有機顆粒的交聯度。藉此，可增加 有機顆粒之硬度，提升其耐刮耐磨度，同時提高顆粒對接 合劑之财溶劑性。 Φ

適用於本發明之單官能基之丙烯酸酯類單體可選自，但 不限於，由曱基丙稀酸曱醋（methyl methacrylate ; MMA)、甲基丙烯酸丁酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯 (2-phenoxy ethyl acrylate)、乙氧化2-苯氧基乙基丙稀酸酯 (ethoxylated 2-phenoxy ethyl acrylate)、2-(2-乙氧基乙氧 基）乙基丙稀酸醋（2-(2-ethoxyethoxy)ethyl acrylate)、環三 經曱基丙烧甲縮酸丙稀酸醋（cyclic trimethylolpropane formal acrylate)、β-叛乙基丙烯酸醋（β-carboxyethyl acrylate)、月桂酸曱基丙烯酸 S旨（lauryl methacrylate)、異 辛基丙稀酸S旨（isooctyl acrylate)、硬脂酸甲基丙烯酸酯 (stearyl methacrylate)、異癸基丙稀酸 S旨（isodecyl acrylate)、 異冰片基甲基丙稀酸酿（isoborny methacrylate)、苄基丙稀酸醋（benzyl acrylate)、 2-經基乙 基_甲基丙稀酸醋填酸醋（2-hydroxyethyl metharcrylate phosphate)、丙烯酸羥乙醋（hydroxyethyl acrylate，HEA)、 甲基丙稀酸-2-經基乙醋（2-hydroxyethyl methacrylate, HEMA)及彼等之混合物所組成之群組。 適用於本發明之多官能基之丙烯酸酯類單體可選自，但 不限於，由3-羥-2,2-二曱基丙酸3-羥-2,2-二曱基丙酯二丙 稀酸酉旨（hydroxypivalyl hydroxypivalate diacrylate)、乙氧 化 1，6-己二醇二丙烯酸醋（ethoxylated 1,6-hexanediol 132301.doc 13 201011400 diacrylate)、二丙二醇二丙稀酸醋（dipropylene glycol diacrylate)、三環癸烧二甲醇二丙稀酸S旨（Tricyclodecane dimethanol diacrylate)、乙氧化二丙二醇二丙烯酸g旨 (ethoxylated dipropylene glycol diacrylate)、新戍二醇二丙 稀酸酯（neopentyl glycol diacrylate)、丙氧化新戊二醇二丙 烯酸醋（propoxylated neopentyl glycol diacrylate) ' 乙氧化 雙盼 A 二甲基丙稀酸醋（ethoxylated bisphenol-A dimethacrylate)、2-甲基-1，3-丙二醇二丙稀酸醋（2-11161;11；/1-l，3-propanediol diacrylate)、乙氧化-2-曱基-1,3-丙二醇二 丙 烯酸醋(ethoxylated 2-methyl-1,3-propanediol diacrylate)、2- 丁基-2-乙基-1，3-丙二醇二丙稀酸醋 (2-butyl-2-ethyl-l，3-propanediol diacrylate)、乙二醇二曱 基丙稀酸醋（ethylene glycol dimethacrylate ; EGDMA)、二 乙二醇二甲基丙稀酸 S旨（diethylene glycol dimethacrylate)、三（2-經乙基）異氰脲酸三丙烯酸醋

(Tris(2-hydroxy ethyl)isocyanurate triacrylate)、季戊四醇 三丙稀酸酉旨（pentaerythritol triacrylate)、乙氧化三經甲基 丙烧三丙稀酸醋（ethoxylated trimethylolpropane triacrylate)、丙氧化三經曱基丙烧三丙烯酸酯 (propoxylated trimethylolpropane triacrylate)、三經曱基丙 烧三曱基丙烯酸醋（trimethylolpropane trimethacrylate)、 季戊四醇四丙烯酸醋（pentaerythritol tetraacrylate)、乙氧 化季戊四醇四丙稀酸醋（ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate)、 雙·三經甲基丙炫四丙晞酸酯 132301.doc -14- 201011400 (ditrimethylolpropane tetraacrylate)、丙氧化季戊四醇四丙 稀酸酉旨（propoxylated pentaerythritol tetraacrylate)、季戊四 醇四丙烯酸 S旨（pentaerythritol tetraacrylate)、二季戊四醇 六丙稀酸醋（dipentaerythritol hexaacrylate) ' 三丙二醇二 甲基丙稀酸醋（tripropylene glycol dimethacrylate)、1,4-丁 二醇二甲基丙烯酸醋（l，4-butanediol dimethacrylate)、1，6-己二醇二甲基丙浠酸醋（l，6-hexanediol dimethacrylate)、 烯丙基化二甲基丙烯酸環己醋（allylated cyclohexyl dimethacrylate)、二曱基丙稀酸異氰脉酸醋（isocyanurate dimethacrylate)、乙氧基化三經甲基丙烧三曱基丙稀酸酯 (ethoxylated trimethylol propane tri-methacrylate)、丙氧基 化甘油三甲基丙烯酸醋（propoxylated glycerol trimethacrylate) 、 三經曱基丙烧三 甲基丙烯酸醋 （trimethylol propane tri-methacrylate)、三（丙稀氧乙基）異氰脲酸醋 (tris(acryloxyethyl) isocyanurate)及彼等之混合物所組成之 φ 群組。 根據本發明之一較佳實施態樣，樹脂塗層中所包含之有 機顆粒係由包含甲基丙烯酸曱酯與乙二醇二曱基丙烯酸酯 之單體所構成之聚丙烯酸酯樹脂顆粒，其中曱基丙烯酸曱 酯單體與乙二醇二曱基丙烯酸酯單體之重量比可為 70:30、60:40、50:50、40:60 或 30:70 等，當乙二醇二 f 基 丙烯酸酯單體之用量，以總單體用量計為約30至約70重量 °/〇時，其交聯度較佳。 根據本發明，該樹脂塗層中所包含的複數個有機顆粒之 I32301.doc 15 201011400 =並無特殊限制，例如可為圓球形、橢圓球形或不規則 "較佳為圓球形。該等有機顆粒具有單-平均粒徑， 其係介於約1微米至約_米之間，車交佳介於約2微米至 、，微米之間’最佳介於約8微米至約2〇微米之間。該等 有機顆粒更佳具有約8、1〇、12、15、18或2〇微米之平均 上述有機顆粒具有光線散射作用。為了提高光學薄 膜之輝度，本發明所使用之有機顆粒具有窄粒徑分布’該 等有機顆粒之粒徑分佈係落於該平均粒徑之約+3〇%範圍 較佳落於約±15%範圍内。舉例而言，根據本發明， 以吏用平均粒徑為約15微来且粒徑分伟係落於該平均粒徑 之約±3〇%範圍内之有機顆粒時，該樹脂塗層中之有機顆 粒之粒好佈係落於約1〇.5微米至約19.5微米之範圍内。 相較於習知技術使用平均粒徑為約15微米且粒徑分佈落於 約1至約30微米範圍之有機顆粒，本發明之有機顆粒不但 僅具有單-平均粒役值，且粒徑分布範圍窄，故本發明可 避免因有機顆粒大小相差過大，使光線散射範圍過大而造 成光源浪費，故可提高光學薄膜之輝度。 旦本發明之樹脂塗層中，有機顆粒相對於接合劑固形份之 里為每100重里份接合劑固形份約⑽至約細重量份之有 ，顆粒’較佳為每1GG重量份接合劑固形份約120至220重 量份之有機顆粒。本發明之有機顆粒於樹脂塗層中之分布 並無特殊限制，但較佳有機顆粒係呈單層均勻分布。單層 均勻刀布除可減少原料成本外，亦可減少光源浪費，進而 提升光學薄膜之輝度。 132301.doc 16 201011400 使用於本發明中之接合劑，由於必須讓光線透過，其較 佳為無色透明者。本發明之接合劑可選自由紫外線硬化樹 脂、熱固性樹脂（thermal setting resin)、熱塑性樹脂 (thermal plastic resin)及其混合物所構成群組並視需要 以加熱固化、紫外線固化、或加熱和紫外線雙固化 curing)方式處理形成本發明之樹脂塗層。在本發明之一實 施態樣，為增強塗層之硬度及防止薄膜翹曲（warp)，使用 φ 之接合劑包含紫外線硬化樹脂及選自由熱固性樹脂、熱塑 性樹脂及其混合物所組成之群組中選出之樹脂，並藉由加 熱和紫外線雙固化（dual curing)方式處理，使形成之樹脂 塗層具有卓越的耐熱性和極小的體積收縮率（shrinkage)。 可用於本發明之紫外線硬化樹脂樹脂係由包含至少一種 具有一或多個官能基之丙烯酸類單體或丙烯酸酯類單體所 構成，較佳為丙烯酸g旨類單體。可用於本發明中的丙缔酸 酯類單體，例如但不限於，甲基丙烯酸酯單體、丙烯酸酯 鲁單體、胺基甲酸酯丙烯酸酯（urethane acrylate)單體、聚酿 丙稀酸酯（polyester acrylate)單體或環氧丙烯酸酯（epoxy acrylate)單體等，較佳為丙烯酸酯單體。 舉例言之’適用於本發明紫外線硬化樹脂之丙稀酸酯類 單體可選自包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、2_苯氡基 乙基丙稀酸酯（2-phenoxy ethyl acrylate)、乙氧化2-苯氡基 乙基丙稀酸醋（ethoxylated 2-phenoxy ethyl acrylate)、 2-(2-乙氧基乙氧基）乙基丙稀酸醋（2-(2-ethoxyethoxy)ethyl acrylate)、環三羥曱基丙烷甲縮醛丙烯酸酯（cyclic 132301.doc -17· 201011400 trimethylolpropane formal acrylate)、β-缓乙基丙烯酸酉旨 (β-carboxyethyl acrylate)、月桂酸曱基丙烯酸 S旨（lauryl methacrylate)、異辛基丙烯酸醋（isooctyl acrylate)、硬脂 酸甲基丙烯酸S旨（stearyl methacrylate)、異癸基丙烯酸醋 (isodecyl acrylate)、異冰片基曱基丙烯酸酿（isoborny

methacrylate)、苄基丙稀酸酉旨（benzyl acrylate)、3-經-2,2-二曱基丙酸3-羥-2,2-二曱基丙酯二丙烯酸酯 (hydroxypivalyl hydroxypivalate diacrylate) ' 乙氧 4匕 1,6-己 二醇二丙烯酸 S旨（ethoxylated l，6-hexanediol diacrylate)、 二丙二醇二丙稀酸 S旨（dipropylene glycol diacrylate)、三環 癸烧二曱醇二丙稀駿醋（Tricyclodecane dimethanol diacrylate)、乙氧化二丙二醇二丙稀酸醋（ethoxylated dipropylene glycol diacrylate)、新戊二醇二丙烯酸醋 (neopentyl glycol diacrylate)、丙氧化新戍二醇二丙烯酸酯 (propoxylated neopentyl glycol diacrylate)、乙氧化雙酌·Α 二曱 基丙 烯酸醋（ethoxylated bisphenol-A dimethacrylate)、2 -甲基-1，3 -丙二醇二丙稀酸醋（2-11161;11；^1-l，3-propanediol diacrylate)、乙氧化-2-甲基-1，3-丙二醇二 丙烯酸 S旨(ethoxylated 2-methyl-1,3-propanediol diacrylate)、2- 丁基-2-乙基-1,3-丙二醇二丙烯酸酉旨 (2-butyl-2-ethyl-l，3-propanediol diacrylate)、乙二醇二曱 基丙稀酸醋（ethylene glycol dimethacrylate)、二乙二酵二 甲基丙烯酸醋（diethylene glycol dimethacrylate)、2-經基 乙基甲基丙烯酸醋構酸醋（2-hydroxyethyl metharcrylate 132301.doc -18 - 201011400 phosphate)、三（2-羥乙基）異氰脲酸三丙烯酸酯（Tris(2-hydroxy ethyl)isocyanurate triacrylate)、季戊四醇三丙稀 酸醋（pentaerythritol triacrylate)、乙氧化三經甲基丙烧三 丙烯酸 S旨（ethoxylated trimethylolpropane triacrylate)、丙 氧化三經甲基丙烧三丙烯酸醋（propoxylated trimethylolpropane triacrylate)、三經曱基丙烧三曱基丙嫦 酸醋（trimethylolpropane trimethacrylate)、季戊四醇四丙 稀酸醋（pentaerythritol tetraacrylate)、乙氧化季戍四醇四 丙烯酸醋（ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate)、雙-三 經曱基丙炫四丙稀酸醋 （ditrimethylolpropane tetraacrylate)、丙氧化季戊四醇四丙烯酸醋（propoxylated pentaerythritol tetraacrylate)、季戍四醇四丙稀酸醋

(pentaerythritol tetraacrylate)、二季戊四醇六丙稀酸 Θ 旨 (dipentaerythritol hexaacrylate) 丙稀酸經乙酉旨 (hydroxyethyl acrylate, HEA)、甲基丙烯酸-2-經基乙 6旨 (2-hydroxyethyl methacrylate, HEMA)、三丙二醇二曱基丙 烯酸醋（tripropylene glycol dimethacrylate)、1,4-丁 二醇二 甲基丙烯酸酿（l，4-butanediol dimethacrylate)、1,6-己二醇 二曱基丙烯酸醋（l，6-hexanediol dimethacrylate)、稀丙基 化二甲基丙稀酸環己醋（allylated cyclohexyl dimethacrylate)、二甲基丙稀酸異氣月尿酸醋（isocyanurate dimethacrylate)、乙氧基化三羥曱基丙烷三曱基丙烯酸酯 (ethoxylated trimethylol propane tri-methacrylate)、丙氡基 化甘油三甲基丙烯酸g旨（propoxylated glycerol tri- 132301.doc -19- 201011400 methacrylate)、三經曱基丙烧三甲基丙烯酸酯（trimethylol propane tri-methacrylate)、三（丙姆氧乙基）異氰脈酸醋 (tris(aeryloxyethyl) isocyanurate)及彼等之混合物所組成之 群組。較佳地，該丙烯酸酯類單體包含二季戊四醇六丙烯 酸酯、三羥曱基丙烷三丙烯酸酯及季戊四醇三丙烯酸酯。 為增加樹脂塗層203之成膜性，本發明所使用之紫外線 硬化樹脂可視需要包含分子量介於約103至約104之寡聚 體，此類寡聚體係熟習此項技術之人士所熟知者，例如丙 烯酸酯系寡聚體，其例如但不限於：胺基甲酸酯丙烯酸 酯，如脂肪族胺基甲酸酯丙烯酸酯（aliphatic urethane acrylate)、脂肪族胺基甲酸S旨六丙烯酸酯（aliphatic urethane hexaacrylate)、芳香族胺基曱酸醋六丙稀酸醋 (aromatic urethane hexaacrylate);環氧丙烯酸 S旨，如雙紛 A環氧二丙稀酸酯（bisphenol-A epoxy diacrylate)、紛搭環 氧丙烯酸S旨（novolac epoxy acrylate);聚酿丙稀酸S旨，如 聚醋二丙婦酸醋（polyester diacrylate);或純丙烤酸酯。 可用於本發明之熱固性樹脂，其平均分子量一般介於約 104至約2xl06之間，較佳介於約2xl04至約3xl05之間，更 佳介於約4x1 04至約105之間。本發明之熱固性樹脂可選自 含有羧基（-COOH)及/或羥基（-OH)之聚酯樹脂、環氧樹 脂、聚曱基丙烯酸酯樹脂、聚醯胺樹脂、氟素樹脂、聚醯 亞胺樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、醇酸樹脂（alkyd resin)及 其混合物所組成之群組，較佳為含有羧基（-COOH)及/或羥 基（-OH)之聚甲基丙烯酸酯樹脂或聚丙烯酸酯樹脂，如聚 132301.doc -20- 201011400 甲基丙稀酸多元醇樹脂。 可用於本發明之熱塑性樹脂可選自聚酯樹脂；聚曱基丙 烯酸酯樹脂，如聚曱基丙烯酸甲酯（pmma);及彼等之混 合物所組成之群組。 本發明光學薄膜所使用之樹脂塗層，其厚度通常取決於 所欲得光學產品的需求，一般約5微米至約3〇微米之間， 較佳介於約1 〇微米至約25微米 麝 本發明之樹脂塗層，除包含有機顆粒與接合劑之外，亦 可視需要包含任何本發明所屬技術領域中具有通常知識者 已知之添加劑，其例如但不限於整平劑、安定劑、抗靜電 劑、硬化劑、螢光增白劑、光起始劑或紫外線吸收劑。 此外’當基材為塑膠基材時，為避免塑膠基材黃化，可 視需要於樹脂塗層中添加具吸收紫外線能力之無機微粒， 例如但不限於氧化鋅、欽酸錄、氧化錯、氧化鋁、二氧化 欽、硫酸鈣、硫酸鋇 '碳酸鈣或其混合物，較佳為二氡化 Φ 鈦、氧化锆、氧化鋁、氧化鋅或其混合物。上述無機物之 粒徑一般為約1至約1〇〇奈米（nanoineter，nm)，較佳為約20 奈米至約50奈米。 為避免本發明之光學薄膜與其他背光模組元件產生吸附 作用，提高擴散效果，如圖3所示，本發明之光學薄膜可 視需要於基材101相對於微結構層1〇7之另一表面塗覆一密 著防止層121 ’其厚度約5微米至約1〇微米之間。適用於密 著防止層121中之接合劑122及有機顆粒ι23之種類係如本 文先前所定義者。 132301.doc -21 - 201011400 本發明之密著防止層t有機顆粒相對於該接合劑固形份 之量為每刚重量份接合劑固形份約〇1重量份至約5重# 份之有機顆粒。有機顆粒之平均粒徑係為約5微米至㈣ 微米，較佳為約5、8或1〇微米，最佳為約8微米。 本發明光學賴之密著防止層與樹脂塗層可具有相同或 不相同之組份。 ’ 本發明之光學膜具有根據仍K7136標準方法測量介於 ⑩約80至約98%之霧度’且較佳地，該光學薄膜具有根據爪 K7U6標準方法測量不低於約6〇%之全光線透過率。因 此，本發明光學薄膜可使用於燈源裝置中，例如：廣告燈 箱及平面顯示器等，尤其是可使用於液晶顯示器，設置在 面光源裝置的出光面上方，作為集光元件。此外，本發明 之光學膜不但可有效均勻光線，且同時具有良好之輝度， 因此可使用二片或三片本發明之光學膜，取代先前使用聚 光片（prism film)加上擴散膜之設計。 • 另外，本發明之光學臈具有勻光及聚光的效果，且由於 本發明之光學膜之有機顆粒被分散於相鄰兩柱狀結構間所 形成之溝槽，因此可解決習知擴散膜之有機顆粒彼此聚集 或黏附而影響有機顆粒的均勻度或使顯示器表面上產生暗 點。 9 以下有關本發明之前述及其他技術内容、特點與功效， 錄配合圖式舉例說明本發明光學膜之構造，唯非用以限制 本發明之範圍。任何熟悉此項技藝之人士可輕易達成之修 飾及改變均包括於本案說明書揭示内容。 132301.doc •22- 201011400 圖4為本發明之一較佳實施態樣，其說明本發明之一光 學膜係包含基材101 ’該基材表面具有一微結構層1〇7。該 微結構層包含複數個平行柱狀結構1〇9 ;以及一樹脂塗 層’該樹脂塗層包含複數個有機顆粒113以及接合劑n〇。 其中相鄰兩平行柱狀結構間形成溝槽，該接合劑丨1〇以及 有機顆粒113則位於所形成之溝槽中，至少部份該等有機 顆粒之頂點與基材之柱狀結構底部1〇3之高度差值，大於 φ 柱狀結構之峰1〇5與該基材之柱狀結構底部103之高度差 值。 圖7、圖8及圖9分別為本發明之其他較佳實施態樣，相 鄰之柱狀結構可彼此相接或不相接。 相鄰之柱狀結構彼此相接之態樣，如圖4所示，即任一 柱狀結構109之谷與相鄰之柱狀結構之谷彼此相接，該柱 狀結構之峰105相對該柱狀結構底部1〇3之垂直距離為h， 柱狀結構之頂角角度為2Θ，有機顆粒113之半徑為R，該等 _ 有機顆粒113與尖柱狀結構彼此相切，且該等有機顆粒中 至少部份有機顆粒滿足以下公式：（1 + ^)及_/^0，如圖5 及圖6所示。 相鄰之柱狀結構彼此不相接之態樣，如圖7及圖9所示， 即於柱狀結構109與柱狀結構之間相隔一定距離，相鄰兩 柱狀結構之谷之間形成平坦型溝槽，其中圖7及圖9為不同 微結構層107形成方式，圖7係在基材一表面塗佈複數個平 行柱狀結構而形成，圖9係與基材一起以一體成形方式製 備。 132301.doc -23- 201011400 柱狀結構可為稜鏡柱狀結構（如圖4、圖7及圖9中柱狀結 構所示）或弧形柱狀結構（如圖8中109所示）。當柱狀結 構為稜鏡柱狀結構且相鄰之柱狀結構彼此相接時，相鄰之 大柱狀、..Q構間形成之形狀為v形溝槽，有機顆粒"3即位於 形之屢槽中，如圖4所示。當柱狀結構為弧形柱狀結構且 相鄰之柱狀結構彼此相接時，可形成弧形溝槽，如圖8所 不。本發明之溝槽結構較佳為弧形溝槽結構。 φ 本發明的光學膜，其中該微結構層301的弧形溝槽之形 狀並無特殊限制，例如可為圓弧形、擴圓孤形或抛物線弧 形溝槽，較佳為圓弧形溝槽，該弧形溝槽之曲率半徑r， 曲率半彳二r與有機顆粒3 〇2之平均半徑&呈一比例，如圖j 〇 所不，其曲率半徑!*與有機顆粒之平均半徑Ra的比例可為 100至100 . 1 ’較佳之比例為丨：5至5 : i，最佳之比例 為 1 : 2 至 2 : 1。 本發明的光學膜，其巾餘狀結構可呈直線延伸之線性 ❿柱狀結構，如圖U所示。該柱狀結構亦可里曲線延伸之曲 線柱狀結構，如圖12所示。 【圖式簡單說明】 圖1為習知聚光膜之示意圖。 圖2為習知微透鏡結構膜片之示意圖。 圖3為本發明光學膜之一示意圖。 圖4為本發明光學膜之另一剖面圖。 圖5為本發明光學膜之柱狀結構與有機顆粒的幾何示意 圖。 132301.doc -24· 201011400 至有機顆粒球心的 圖6為本發明光學膜之柱狀結構底部 幾何示意圖。 圖7為本發明光學膜之另一示意圖。 圖8為本發明光學膜之另一示意圖。 圖9為本發明光學膜之另一示意圖。 圖10為本發明具有弧形柱狀結構微妹 。 構層之示意剖

圖11為本發明光學膜之一俯視圖。 圖12為本發明光學膜之另一俯視圖。 【主要元件符號說明】 101 基材

103 107 及 301 109 113, 123 及 302 121 110 及 122 105 柱狀結構底部 微結構層 柱狀結構 有機顆粒 密著防止層 接合劑 柱狀結構之峰 132301.doc 25-

Claims (1)

1. 201011400 十、申請專利範圍： 1· 一種光學膜，其包含： 具有微結構之基材；及 位於該基材之微結構上的樹脂塗層，其包含複數個有 機顆粒和接合劑，其中該微結構包含複數個柱狀結構，該 等柱狀結構為等邊柱狀結構，該等有機顆粒與柱狀結構 彼此相切，且Hb 2 Η，其中Hb為該等有機顆粒之頂點相 對該柱狀結構底部之垂直距離’ Η為柱狀結構之峰相對 該柱狀結構底部之垂直距離。 2.如吻求項1之光學膜，其中該微結構包含複數個平行柱狀 結構。 3. 如請求項2之光學膜，其中該等平行柱狀結構具有相同高 度、寬度及頂角角度。 4. 如請求項丨之光學膜，其中該等柱狀結構係為稜鏡柱狀 結構、弧形柱狀結構或其混合。 鲁5.如請求項4之光學膜，其中該等柱狀結構係為稜鏡柱狀 結構。 6. 如請求項5之光學膜 滿足以下公式：（1+. j其中該等稜鏡柱狀結構係相接 好20，其中Η係指柱狀結構 且 之 峰相對該柱狀結構底部之垂直距離，以係指柱狀結構之 頂角角度’ R係指有機顆粒之半徑。 :請求項！之光學膜’其中該等柱狀結構係為線性柱狀 結構、曲線柱狀結構、折線柱狀結構或其混合。 8. 如請求们之光學膜，其中該等柱狀結構係：線性柱狀 132301.doc 201011400 結構。 9· 如請求们之光學膜，其中該等有機顆粒具有單一 +粒3=料有機㈣之㈣分料落於該平均粒經之約 :—。範圍内；及該等有機顆粒相對於接合劑固形份之量 為每100重1份接合劑固形份約1〇〇至約3⑽重量 機顆粒。 ^ 10. 如請求項1之光學膜，其中該等有機顆粒之平均粒複係 介於約1至約100微米之間。 11. 如請求項9之光學臈，其中該等有機顆粒之粒徑分佈係 落於該等有機顆粒之平均粒徑之約±丨5%範圍内。 12·如請求項丨之光學膜，其中該具有微結構之基材係一體 成形。 13·如請求項丨之光學膜，其中該具有微結構之基材係藉由 在基材一表面塗佈複數個柱狀結構而形成。 14·如請求項丨之光學膜，其中該等有機顆粒係為選自由丙 φ 烯酸酯樹脂、曱基丙烯酸酯樹脂、苯乙烯樹脂、胺基曱 酸酯樹脂、矽酮樹脂及其混合物所組成之群組。 15. 如請求項1之光學膜，其中該基材於相對於該樹脂塗層 之表面之另一表面具有一密著防止層。 16. —種光學膜，其包含： 具有微結構之基材；及 位於該基材之微結構上的樹脂塗層，其包含複數個有 機顆粒和接合劑，該等有機顆粒係聚丙烯酸酯樹脂，其 包含至少一種單官能基之丙烯酸酯類單體及至少一種多 132301.doc 201011400 官能基之丙烯酸酯類單體作為聚合單元，其中所有多官 能基之丙烯酸酯類單體係佔總單體重量之約3〇至7〇% ;該等有機顆粒具有單一平均粒徑，該等有機顆粒之粒 徑分佈係落於該平均粒徑之約±30%範圍内；及該等有機 顆粒相對於接合劑固形份之量為每1〇〇重量份接合劑固 开> 份約1 〇〇至約300重量份之有機顆粒。 17.如請求項16之光學膜，其中該微結構包含複數個平行稜 0 鏡柱狀結構，該等柱狀結構係相接且為等邊柱狀結構， 該等有機顆粒與柱狀結構彼此相切，且& $ Η，其中^ 為該等有機顆粒之頂點相對該柱狀結構底部之垂直距 離，Η為柱狀結構之峰相對該柱狀結構底部之垂直距 離。 ^明求項16之光學薄膜’其中該聚丙稀酸自旨樹脂係由包 甲基丙烯酸甲自曰及乙二醇二甲基丙烤酸醋之單體所構 成。 19. 如請求項18之光學簿膜，盆由兮 „ 字溽腰其中該乙二醇二曱基丙烯酸酯 早體之用量’以總單體用量計，係約3〇至約7〇重量 20. :請求項16之光學薄膜，其中樹脂塗層具有約5微米至 ，··勺3〇微米之厚度。 21. Π求項16之光學薄膜，其中該等有機顆粒之平均粒徑 係"於約2至約50微米之間。 Ή:項16之光學薄膜，其中該樹脂塗層中所包含之有 ^粒相對於接合_形份之量為每⑽重量份接合劑 〇約120重量份至约22〇重量份之有機顆粒。 132301.doc 201011400 23·如請求項16之光學膜，其中該基材係選自由聚對苯二曱 酸乙二_、聚曱基丙烯酸甲酯、聚環烯烴樹脂、三醋酸 纖維素、聚乳酸及其混合物所構成群組。 24.如請求項16之光學膜， 化樹脂、熱固性樹脂、 其中該接合劑係選自由紫外線硬 熱塑性樹脂及其混合物所構成群

   132301.doc