[发明专利]具有包括用于扩散的分散粒子的基材的增亮膜

说明书

本申请是申请号200980126290.1、发明名称为“具有包括用于扩散的分散粒子的基材的增亮膜”的专利申请的分案申请，原始母案的申请日是2009年05月26日。

本发明要求2008年5月23日提交的美国临时申请案61/128,813的优先权。该文献的所有内容包含于此作为参考。

在本文中所揭露的所有文件，其所有内容皆包含于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种具有结构化表面(structured surface)的光学基材(substrate)，尤其是一种用以增强亮度的光学基材，更具体地，涉及一种用于具有平面光源(planar light source)的平板显示器(flat panel display)中的增亮(brightness enhancement)基材。

背景技术

平板显示器技术常用在电视显示器、电脑显示器及手提电子装置(例如，手机、个人数位助理(PDAs)等)。液晶显示器(LCD)是一种平板显示器，其利用具有像素阵列的液晶模块(LC module)以产生影像。参考图1，一种常见的LCD用背光装置(backlight apparatus)10包括：反射器11、导光板12、光源13以及各种光学膜，其中光学膜包含下扩散膜(lower diffuser sheet)14、两张交错的(crossed)增亮膜15(例如，两张增亮膜15具有类似的表面结构并且相对于垂直膜层的平面的轴以90度错位(offset))及上扩散膜17。

增亮膜15是使用微结构以使光沿着视轴(即垂直于显示器的轴)前进，其增强了显示器使用者所见的光亮度，并让系统得以使用较低的功率而产生预期的向轴亮度(on-axis illumination)。迄今为止，增亮膜具有：平滑的光输入表面，光自背光模块经由光输入表面进入；和具有微结构(例如，棱柱、凸透镜或三角锥)的结构化光射出或输出表面。设置在光射出表面处的微结构会改变膜/空气界面处光线离开膜的角度，并将斜射入膜的光输入表面处的入射光重新分配至更垂直于增亮膜之光射出表面的方向。

增亮膜可为微棱镜膜片(micro-prismatic sheet)的形式。微棱镜膜片的组成(例如，3M^TM微棱镜增亮膜)通常包含两膜层：PET基材16和具有微棱镜结构的结构层18(例如，丙烯酸层)。在光输出表面具有微棱镜结构的结构层18的功能在于收集经过下扩散膜14散射后射向观看者的光线。PET基材16是相对强健的膜层，用以支撑相对较弱的微棱镜层18。

一般已建议，利用一种多功能膜层来取代上述的两或三张光学膜层。多功能膜需要达到增光的功能及上/下扩散膜的扩散功能。迄今为止，在现有技术中已经描述了各种方法。

图2显示了现有技术“类型A”多功能膜20。粒子被添加至基材26所支撑之丙烯酸棱镜层28。(见例如美国专利公开案US2007/0121227)。

图3和4显示了现有技术“类型B”多功能膜。在图3所示的多功能膜30中，包含粒子(particle)/粒珠(bead)的树脂涂布层(separate coating)32是涂布至支撑棱镜层38的基材36的底面。类似地，在图4中，含有粒子的涂布层42是涂布至支撑结构层48的基材46的底面。(见例如美国专利US5995288、US6147804、US6333817、US6560023、US6700707、US6825984、US6280063、JP3968155、JP3913870及JP3860298)。类型Β多功能膜通常由下列方式所制成：将UV可硬化树脂沉积(depositing)至PET基材上，接着利用模具进行压印(embossing)(见例如美国专利US5183597)以形成结构层，并利用传统的溶剂浇铸法(solvent casting)形成具有粒子的额外树脂层。

图5显示了现有技术“类型C”多功能膜50，在基材片56之顶侧与底侧一体地形成结构化表面58及扩散/漫射(diffusing/scattering)表面52。结构化表面58及扩散/漫射表面52可借着下列方式制造：在具有对应于结构化表面58及扩散/漫射表面52的不同图案的两个滚轮或皮带间挤出(extruding)或延压出(calendaring)基材片56。美国专利US6280063揭露了利用热压印(hot embossing)微棱镜以在挤压片(extruded sheet)56上形成结构化表面58及扩散/漫射表面52。