微位相差膜的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明是有關于一種光學膜,且特別是有關于一種微位相差膜。
【背景技術】
[0002] 微位相差膜(Patterned Retarder, Micro Retarder)是在膜面上具有偶數列區 域和奇數列區域的微結構光學膜。前述微位相差膜中奇偶列區域之間的相位差值(phase difference)通常為λ/2,例如奇偶列區域的位相(phase)可分別為0與λ/2或是λ/4 與-λ /4等等。因此,當微位相差膜貼附于顯示器外層時,可以轉換顯示器奇偶列像素的光 偏振態,而用以呈現3D影像。
[0003] 最早的微位相差膜制法為機械加工法,先形成一層位相差層,然后再用刀模將奇 數列或偶數列區域的位相差層去除,讓奇數列與偶數列之間的相位差值為λ /2。
[0004] 液晶ISO相制作法則是先將液晶涂布于整個基材上,再將奇數列或偶數列區域曝 光,讓奇數列或偶數列的位相值為λ /2。然后,再加熱讓未固化的液晶成為ISO相后再進行 熱固化,使其不具位相差(即其位相值為〇)。
[0005] 雙區域配向法(使用摩擦或光配向的技術)則是讓奇數列或偶數列區域具有不同 的配向方向,讓奇數列與偶數列區域之間的位相差值為λ /2。
[0006] 上述各種方法在兩種不同相位的交界處,多會有液晶排列紊亂的問題,導致漏光 而形成亮線,造成3D影像的顯示品質下降。
【發明內容】
[0007] 因此,本發明的一方面在于提供一種微位相差膜,以解決上述的在兩種不同相位 的交界處會有漏光以致于產生亮線的問題,提升3D顯示的品質。
[0008] 本發明的上述微位相差膜由下至上包括:基材、微結構層、光配向層與液晶位相差 層。上述的微結構層配置于該基材上,該微結構層具有多個梯形微突起,所述梯形微突起的 底部夾角為12-85度。上述的光配向層共形地配置在該微結構層上,該液晶位相差層配置 于該光配向層上。
[0009] 依據本發明一實施例,所述梯形微突起的底部夾角為12-65度。
[0010] 依據本發明另一實施例,所述梯形微突起的高度為0. 5 - 2. 0 μ m。
[0011] 依據本發明又一實施例,所述梯形微突起的底面與頂面的寬度為100 - 1000 μ m。
[0012] 依據本發明再一實施例,該微結構層的材料為紫外線固化樹脂或熱固化樹脂,例 如可為丙烯酸樹脂、硅氧樹脂或聚胺甲酸酯。
[0013] 依據本發明再一實施例,該基材的材料例如可為聚對苯二甲酸二乙酯、聚碳酸酯、 三醋酸纖維素、聚甲基丙烯酸甲酯或環烯烴聚合物。
[0014] 依據本發明再一實施例,該光配向層的材料可為光致交聯型樹脂(photo-induced cross-linking resin)、光致異構化型樹月旨(photo-induced isomerization resin)或光致 裂解型樹脂(photo-induced decomposition resin),其具有可進行光聚合反應官能基,例 如可為肉桂酸酯基、香豆素酯基、苯基苯乙烯酮基、馬來酰亞胺基、喹啉酮基或雙苯亞甲基。
[0015] 依據本發明再一實施例,該光配向層的厚度為50 - 100nm。
[0016] 本發明的優點在于:本發明的微位相差膜,可以解決現有技術的微位相差膜在兩 種不同相位的交界處會有漏光以致于產生亮線的問題。
[0017] 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】
并非本揭示內容的完整概述,且其用意并非在指出本發明實施例的 重要/關鍵元件或界定本發明的范圍。在參閱下文實施方式后,本發明所屬技術領域中具 有通常知識者當可輕易了解本發明的基本精神及其他發明目的,以及本發明所采用的技術 手段與實施方面。
【附圖說明】
[0018] 為讓本發明的下述和其他目的、特征、優點與實施例能更明顯易懂,所附附圖的說 明如下:
[0019] 圖IA是繪示依據本發明一實施例的一種微位相差膜的俯視示意圖;
[0020] 圖IB是繪示圖IA剖線B-B'的剖面結構示意圖;
[0021] 圖2是繪示依據本發明一實施例的一種微位相差膜的制造流程圖;
[0022] 圖3A是顯示在微結構層脫膜后,在微結構層的底面與斜面交界處留有殘膠;
[0023] 圖3B-圖9是顯示各實驗例與比較例以偏光顯微鏡觀察所得的照片;
[0024] 其中,符號說明:
[0025] 100 :微位相差膜 IOOa :第一位相區
[0026] IOOb :第二位相區 IOOc :交界區
[0027] 110:基材 120 :微結構層
[0028] 122 :梯形微突起 124 :頂面
[0029] 126 :底面 128 :斜面
[0030] 130 :光配向層 134 :頂面
[0031] 136 :底面 138 :斜面
[0032] 140 :液晶位相差層300 :殘膠
[0033] h :梯形微突起的高度
[0034] Θ :梯形微突起的斜面與底面延伸線的夾角。
【具體實施方式】
[0035] 依據上述,提供一種微位相差膜,可以解決上述的微位相差膜在兩種不同相位的 交界處會有漏光以致于產生亮線的問題。在下面的敘述中,將會介紹上述的微位相差膜的 例示結構與其例示的制造方法。為了容易了解所述實施例之故,下面將會提供不少技術細 節。當然,并不是所有的實施例皆需要這些技術細節。同時,一些廣為人知的結構或元件, 僅會以示意的方式在附圖中繪出,以適當地簡化附圖內容。
[0036] 微位相差膜的結構
[0037] 請同時參考圖IA-圖1B,圖IA是繪TK依據本發明一實施例的一種微位相差膜的俯 視示意圖,圖IB是繪示圖IA剖線B-B'的剖面結構示意圖。
[0038] 在圖IA中,微位相差膜100具有第一位相區100a、第二位相區IOOb與交界區 100c,其中第一位相區IOOa與第二位相區IOOb的位相差值為λ /2。在圖IB的剖面結構示 意圖中,微位相差膜100具有基材110、微結構層120、共形的(conformal)光配向層130與 液晶位相差層140。
[0039] 上述的基材110的材料例如可為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)或環烯煙聚合物 (cyclo-olefin polymer, C0P)。基材110的位相差值越小越好,以免影響最后3D畫面的顯示 效果。例如,基材110的位相差值可小于20nm,較佳為Onm。而基材的厚度約為25 - 200 μ m。
[0040] 上述的微結構層120具有多個梯形微突起122。梯形微突起122的頂面124、底面 126與斜面128分別對應至微位相差膜100的第一位相區100a、第二位相區100b與交界區 100c,如圖IB所示。上述梯形微突起122的高度h主要是由液晶位相差層140的液晶材料 的雙折射率來決定的。液晶位相差層140的液晶材料的雙折射率差值(Δη)越大,所需的 高度h就越小,以讓第一位相區100a與第二位相區100b的位相差值為λ /2。一般來說, 梯形微突起122的高度h約為0. 5 - 2. 0 μ m,例如可為2 μ m。梯形微突起125的頂面124 與底面126的寬度大約為100 - 1000 μ m,例如可為500 μ m。微結構層120的斜面128與底 面126延伸線的夾角Θ (亦即是梯形微突起122的底部夾角Θ )較佳為12-85度,更佳為 12-65 度。
[0041] 而微結構層120的材料為固化后的可固化樹脂,其包括紫外線固化樹脂(UV curable resin)與熱固化樹脂(thermo-curable resin)。舉例來說,上述的可固化樹脂可為 丙烯酸樹脂(acrylic resin)、娃氧樹脂(silicone)或熱固型聚胺酯樹脂(polyurethane)。 上述的丙烯酸樹脂例如可為甲基丙烯酸酯樹脂,上述的硅氧樹脂例如可為聚二甲基硅氧 烷,上述的熱固型聚胺酯樹脂例如可為聚胺甲酸酯。
[0042] 上述的光配向層130由于與微結構層120的表面共形,因此其也具有頂面134、底 面136與斜面138等結構,三者分別對應至微位相差膜100的第一位相區100a、第二位相區 100b與交界區100c,如圖IB所示。光配向層130的厚度約為50 - 100nm。
[0043] 光配向層130的材料為光固化后的光配向樹脂。光配向樹脂為一種光敏感材料, 可利用線性偏極紫外光以特定方向照射光配向樹脂,以引發各方異向性的光反應后,再誘 導位于其上的液晶分子順向排列。上述的光配向樹脂屬于光致交聯型樹脂(photo-induced cross-linking resin),其包含各種可以進行光聚合反應的官能基,例如可為肉桂酸酯 基(cinnamate)、香豆素酯基(coumarin)、苯基苯乙烯酮基(chalcone)、馬來酰亞胺基 (maleimide)、喹啉酮基(quinolinone)或雙苯亞甲基[bis(benzylidene)]。具有上述官能 基的光配向樹脂所需曝光能量較低,最低僅需5mJ/cm 2即可產生配向效果。
[0044] 上述的液晶位相差層140,由于