一種光學(xué)擴(kuò)散膜片制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光學(xué)擴(kuò)散膜片制作方法，尤其涉及一種具有凹凸結(jié)構(gòu)的光學(xué)擴(kuò)散膜片的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]擴(kuò)散片的制作可分為兩大類，一種是串珠型，亦即是將不同于基材折射率的粒子混摻于基材中，但其擴(kuò)散性與透光率不易兼顧；另一種為壓花型，亦即在膜片表面形成可擴(kuò)散光的微結(jié)構(gòu)，其表面形貌可分為隨機(jī)形貌、規(guī)則形貌與波浪型形貌，其中波浪型形貌的制作通常采用雷射加工法刻印所需的模仁，通過控制雷射光能量的強(qiáng)度與光束大小來決定形貌變化，雖然波浪型形貌的微結(jié)構(gòu)擴(kuò)散性高，但限于目前的加工技術(shù)，仍無法制作出大面積擴(kuò)散片，且制程需鐳射曝光、顯影、電鑄與翻模步驟，導(dǎo)致成本高而造成使用性受限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]故為解決上述無法制作大面積光學(xué)擴(kuò)散膜片且成本高的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種光學(xué)擴(kuò)散膜片制作方法，當(dāng)制作一凹凸結(jié)構(gòu)時，制程中不需翻模，亦無需以電鑄或熱壓等方式成型模仁或基板；當(dāng)制作二維以上的格子狀結(jié)構(gòu)時，制程中可視需求進(jìn)行翻模，翻模方式包括電鑄或熱壓等方式以成型模仁或基板，因此本發(fā)明可制作大面積的擴(kuò)散片，相較傳統(tǒng)鐳射加工法刻印方式，不僅節(jié)省制程時間且對擴(kuò)散結(jié)構(gòu)形貌可精準(zhǔn)控制，并降低制程成本，還可提供同時具有擴(kuò)散與光場調(diào)控功能的擴(kuò)散片，且應(yīng)用于照明模塊中時，更可減少其他擴(kuò)散片的使用而達(dá)到薄型化的需求。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]—種光學(xué)擴(kuò)散膜片制作方法，包括如下步驟:(A)以一刀具刻畫一模仁，于模仁表面形成一凹凸結(jié)構(gòu)；(B)將涂布膠的一膜片，經(jīng)由模仁于膜片表面壓印，并同時利用一光源曝光固化，于膜片表面形成與凹凸結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)；(C)對膜片進(jìn)行裁切制成一光學(xué)擴(kuò)散膜片。其中步驟A所述刀具刻畫模仁時，可以相同深度刻畫或是變化刻畫的深度，于模仁表面形成凹凸結(jié)構(gòu)，且凹凸結(jié)構(gòu)可經(jīng)由二次以上的刻畫加工，形成二維以上的格子狀結(jié)構(gòu)。
[0006]其中步驟A所述模仁可以為一滾筒模仁或一平面模仁，并且滾筒模仁與平面模仁可以為塑料、金屬或金屬合金材質(zhì)。刀具可以為一鉆石、金屬、金屬合金或其他硬度大于模仁的材質(zhì)。模仁表面的凹凸結(jié)構(gòu)的周期可為Iym?Imm之間，其波峰與波谷的深度差可在I μ m?Imm之間，且凹凸結(jié)構(gòu)可為正弦形、非球面形或多邊形。其中步驟B膜片可為聚丙烯、聚乙烯對苯二甲酸酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酸甲酯、或聚甲基丙烯酸等高分子材質(zhì)；光源可以為紫外線、黃光、紅外線、X射線、伽馬射線或電子束。
[0007]—種光學(xué)擴(kuò)散膜片制作方法，其步驟包括A.—刀具刻畫一模仁時，變化刀具刻畫的深度，于模仁表面形成一凹凸結(jié)構(gòu)將涂布膠的一膜片，經(jīng)由模仁于膜片表面壓印，并同時利用熱壓轉(zhuǎn)印，于膜片表面形成與凹凸結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)；C.對膜片進(jìn)行裁切。其中步驟A所述刀具刻畫模仁時，可以相同深度刻畫或是變化刻畫的深度，于模仁表面形成凹凸結(jié)構(gòu)，且凹凸結(jié)構(gòu)可經(jīng)由二次以上的刻畫加工，形成二維以上的格子狀結(jié)構(gòu)。
[0008]其中步驟A所述模仁可以為一滾筒模仁或一平面模仁，并且滾筒模仁與平面模仁可以為塑料、金屬或金屬合金材質(zhì)。刀具可以為一鉆石、金屬、金屬合金或其他硬度大于模仁的材質(zhì)。模仁表面的凹凸結(jié)構(gòu)的周期可為Iym?Imm之間，其波峰與波谷的深度差可在I μ m?Imm之間，且凹凸結(jié)構(gòu)可為正弦形、非球面形或多邊形。其中步驟B所述膜片可為聚丙烯、聚乙烯對苯二甲酸酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酸甲酯、或聚甲基丙烯酸等高分子材質(zhì)；熱壓模仁溫度介于360K至480K之間。
[0009]因此，本發(fā)明光學(xué)擴(kuò)散膜片制作方法，利用刀具刻畫模仁，刀具可以相同深度刻畫或變化刻畫的深度，于模仁表面形成凹凸結(jié)構(gòu)，再以模仁壓印涂布膠的膜片，并同時利用光源曝光固化，或利用熱壓轉(zhuǎn)印，于模仁表面形成與凹凸結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)，再對膜片進(jìn)行裁切制成光學(xué)擴(kuò)散膜片。故當(dāng)光線經(jīng)過光學(xué)擴(kuò)散膜片，可通過凹凸結(jié)構(gòu)或二維以上的格子狀結(jié)構(gòu)，對發(fā)光二極管(Light-Emitting D1de, LED)光源、小面積光源或背光源進(jìn)行高度擴(kuò)散與光場調(diào)控的功能，進(jìn)而達(dá)到光線擴(kuò)散及均勻化的目的。另外，當(dāng)制作凹凸結(jié)構(gòu)時，制程中不需翻模，亦無需以電鑄或熱壓等方式成型模仁或基板；當(dāng)制作二維以上的格子狀結(jié)構(gòu)時，制程中可視需求進(jìn)行翻模，翻模方式包括電鑄或熱壓等方式以成型模仁或基板；相較傳統(tǒng)鐳射曝光方式，不僅節(jié)省制程時間且對擴(kuò)散結(jié)構(gòu)形貌可精準(zhǔn)控制，并降低制程成本，還可制作大面積的光學(xué)擴(kuò)散膜片，并且應(yīng)用于照明模塊中時，更可減少其他擴(kuò)散片的使用而達(dá)到薄型化的需求。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的光學(xué)擴(kuò)散膜片制作方法流程圖。
[0011]圖2(a)為本發(fā)明的光學(xué)擴(kuò)散膜片制作方法步驟A示意圖。
[0012]圖2(b)為本發(fā)明的光學(xué)擴(kuò)散膜片制作方法步驟B示意圖。
[0013]圖3為本發(fā)明的光學(xué)擴(kuò)散膜片的電子顯微鏡圖。
[0014]圖4為本發(fā)明具有格子狀結(jié)構(gòu)的模仁示意圖。
[0015]圖5(a)為本發(fā)明模仁表面第一維度方向的凹凸結(jié)構(gòu)剖面圖。
[0016]圖5(b)為本發(fā)明模仁表面第二維度方向的凹凸結(jié)構(gòu)剖面圖。
[0017]圖6(a)為本發(fā)明另一實(shí)施例模仁表面第一維度方向的凹凸結(jié)構(gòu)剖面圖。
[0018]圖6(b)為本發(fā)明另一實(shí)施例模仁表面第二維度方向的凹凸結(jié)構(gòu)剖面圖。
[0019]圖7為本發(fā)明另一種光學(xué)擴(kuò)散膜片制作方法流程圖。
[0020]圖8為本發(fā)明的光學(xué)擴(kuò)散膜片的制作方法步驟BI示意圖。
[0021]I 光學(xué)擴(kuò)散膜片10 模仁20 刀具
[0022]30 凹凸結(jié)構(gòu)31 第一維度方向的凹凸結(jié)構(gòu)3Γ 第一維度方向的凹凸結(jié)構(gòu)
[0023]32 第二維度方向的凹凸結(jié)構(gòu)32’第二維度方向的凹凸結(jié)構(gòu)40 格子狀結(jié)構(gòu)
[0024]50 膜片60 膠70 光源
[0025]80 熱壓機(jī)頂部加熱夾頭 90 熱壓機(jī)底部加熱夾頭 301 波谷
[0026]302 波峰311周期311’周期
[0027]312 振幅312’振幅312"振幅
[0028]321 周期321’周期322 底角
[0029]322’ 底角
[0030]A以一刀具刻畫一模仁，于模仁表面形成一凹凸結(jié)構(gòu)
[0031]B將涂布膠的一膜片，經(jīng)由模仁于膜片表面壓印，并同時利用一光源曝光固化，于膜片表面形成與凹凸結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)
[0032]C對膜片進(jìn)行裁切
[0033]Al以一刀具刻畫一模仁，于模仁表面形成一凹凸結(jié)構(gòu)
[0034]BI將涂布膠的一膜片，經(jīng)由模仁于膜片表面壓印，并同時利用熱壓轉(zhuǎn)印，于膜片表面形成與凹凸結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)
[0035]Cl對膜片進(jìn)行裁切
【具體實(shí)施方式】
[0036]請參考圖1與圖4，圖1為本發(fā)明的光學(xué)擴(kuò)散膜片I制作方法流程圖；圖4為本發(fā)明具有格子狀結(jié)構(gòu)40的模仁10示意圖。其步驟包括(A)以一刀具20刻畫一模仁10，于模仁10表面形成一凹凸結(jié)構(gòu)30 ； (B)將涂布膠60的一膜片50,經(jīng)由模仁10于膜片50表面壓印，并同時利用一光源70曝光固化，因此于膜片50表面形成與凹凸結(jié)構(gòu)30相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)；(C)對膜片50進(jìn)行裁切制成一光學(xué)擴(kuò)散膜片I。其中步驟A所述刀具刻畫模仁，可以相同深度刻畫或是變化刻畫的深度，于模仁表面形成凹凸結(jié)構(gòu)30。凹凸結(jié)構(gòu)30可為正弦形、非球面形或多邊形，且凹凸結(jié)構(gòu)30的周期可為Iym?Imm之間，其波峰301與波谷302的深度差可在I μ m?Imm之間。
[0037]對步驟A所述凹凸結(jié)構(gòu)30可經(jīng)由二次以上的刻畫加工形成二維以上的格子狀結(jié)構(gòu)40。其加工方向與第一次的刻畫方向正交或夾O?90度，加工形狀可與第一次的刻畫形狀不同，以形成二維的格子狀結(jié)構(gòu)40，此格子狀結(jié)構(gòu)40其刻畫外形，自橫切面視之亦為正弦形、非球面形或多邊形。此外，遇特殊需求時，可對凹凸結(jié)構(gòu)30進(jìn)行第三次以上的加工，加工方向與第一次及第二次的刻畫方向夾角為O?90度，加工形狀可與第一次與第二次的刻畫形狀不同。
[0038]當(dāng)制作凹凸結(jié)構(gòu)30時，制程中不需翻模，亦無需以電鑄或熱壓等方式成型模仁10或基板；當(dāng)制作二維以上的格子狀結(jié)構(gòu)40時，制程中可視需求進(jìn)行翻模，通常于壓印與所刻畫的凹凸結(jié)構(gòu)30相反時進(jìn)行翻模，翻模方式包括電鑄或熱壓等方式以成型模仁10或基板；相較傳統(tǒng)雷射加工刻印方式，不僅節(jié)省制程時間且凹凸結(jié)構(gòu)30形貌可精準(zhǔn)控制，并降低制程成本。
[0039]其中步驟A所述模仁10可以為一滾筒模仁或一平面模仁，并且滾筒模仁與平面模仁可以為塑料、金屬或金屬合金材質(zhì)。刀具20可以為鉆石、金屬、金屬合金或其他硬度大于模仁10的材質(zhì)。步驟B所述膜片50可為聚丙烯、聚乙烯對苯二甲酸酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酸甲酯或聚甲基丙烯酸等材質(zhì)。光源70可以為紫外線、黃光、紅外線、X射線、伽馬射線或電子束。
[0040]請參考圖2(a)、圖2(b)、圖3，圖2 (a)為本發(fā)明的光學(xué)擴(kuò)散膜片I制作方法步驟A示意圖；圖2(b)為本發(fā)明的光學(xué)擴(kuò)散膜片