CN107813551A - 光学组件及其制造方法 - Google Patents

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辛隆宾
田隆
田一隆
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Abstract

本发明公开了一种光学组件。该光学组件包含：一第一光学膜，具有一第一表面；一黏着层，具有一第二表面和相对于该第二表面的一第三表面，其中该黏着层的该第二表面配置在该第一光学膜的该第一表面上，其中该黏着层包含具有多个第一丙烯酸酯官能基的一热可硬化材料；以及一第二光学膜，包含多个微结构，其中至少一个该微结构中的每一个微结构具有包含多个第二丙烯酸酯官能基的一上平面，其中，在一光照工艺中形成该多个第一丙烯酸酯官能基和该多个第二丙烯酸酯官能基之间的键结，以使该上平面黏结于该黏着层的该第三表面时，该黏着层的该热可硬化材料已热硬化，从而防止该上平面刺入该黏着层。

Description

光学组件及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种光学组件，特别是由黏着剂黏合的光学组件。
背景技术
图1为黏合型光学组件10的剖面示意图。光学组件10包含一下棱镜片11、配置在该下棱镜片11上方的一上棱镜片12。传统上，在上棱镜片12的下表面涂布液态黏着层13，将下棱镜片11的棱镜14***黏着层13，接着在黏着层13上施加热处理工艺或UV光照工艺使得黏着层13进行交联反应以完成下棱镜片11和上棱镜片12之间的贴合。此方式的优点在于将下棱镜片11的棱镜14***黏着层13可确保黏着层13和下棱镜片11的棱镜14之间具有足够的接触面积，以保证光学组件10的黏着稳定性。然而，将下棱镜片11的棱镜14***黏着层13会降低下棱镜片11的棱镜14所露出的表面积，使得黏合型光学组件10的辉度下降。此外，由于黏着层13在贴合前处于液态，容易看见明显的虹吸现象(wick phenomenon)15(即毛细现象，黏着层13严重吸附于棱镜尖端两侧)。虹吸现象15也会降低下棱镜片11的棱镜14所露出的表面积而导致辉度下降。
因此，本发明提出了一种光学组件及其制造方法，以克服上述缺点。
发明内容
本发明提出一种光学组件和制造光学组件的方法，其中下光学膜的微结构并未刺入配置在上光学膜的下表面的黏着层，其可以有效地控制贴合的接触面积以避免贴合过程中所产生的虹吸现象，以进一步改善光学组件的辉度且保证光学组件的上下光学膜之间具有足够的黏着强度。
在一个实施例中，本发明公开了一种光学组件，该光学组件包含：一第一光学膜，具有一第一表面；一黏着层，具有一第二表面和相对于该第二表面的一第三表面，其中该黏着层的该第二表面配置在该第一光学膜的该第一表面上；以及一第二光学膜，包含多个微结构，其中至少一个该微结构中的每一个微结构黏结于该黏着层的该第三表面而该多个微结构并未刺入该黏着层。
在一个实施例中，本发明公开了一种光学组件，该光学组件包含：一第一光学膜，具有一第一表面；一黏着层，具有一第二表面和相对于该第二表面的一第三表面，其中该黏着层的该第二表面配置在该第一光学膜的该第一表面上，其中该黏着层包含具有多个第一丙烯酸酯(acrylate)官能基的一热可硬化材料；以及一第二光学膜，包含多个微结构，其中至少一个该微结构中的每一个微结构具有包含多个第二丙烯酸酯(acrylate)官能基的一上平面，在一光照工艺中形成该多个第一丙烯酸酯官能基和该多个第二丙烯酸酯官能基之间的键结，以使该上平面黏结于该黏着层的该第三表面时，该黏着层的该热可硬化材料已热硬化，从而防止该上平面刺入该黏着层。
在一个实施例中，本发明公开了一种光学组件，该光学组件包含：一第一光学膜，具有一第一表面；一黏着层，具有一第二表面和相对于该第二表面的一第三表面，其中该黏着层的该第二表面配置在该第一光学膜的该第一表面上，其中该黏着层包含具有多个第一丙烯酸酯(acrylate)官能基的一热可硬化材料；以及一第二光学膜，包含多个微结构，其中各个该微结构具有包含多个第二丙烯酸酯(acrylate)官能基的一上平面，在一光照工艺中形成该多个第一丙烯酸酯官能基和该些第二丙烯酸酯官能基之间的键结，以使该上平面黏结于该黏着层的该第三表面时，该黏着层的该热可硬化材料已热硬化，从而防止该上平面刺入该黏着层。
在一个实施例中，本发明公开了一种光学组件，该光学组件包含：一第一光学膜，具有一第一表面；一黏着层，具有一第二表面和相对于该第二表面的一第三表面，其中该黏着层的该第二表面配置在该第一光学膜的该第一表面上，其中该黏着层包含具有多个第一丙烯酸酯(acrylate)官能基的一热可硬化材料；以及一第二光学膜，包含多个微结构，其中各个该微结构具有多个第二丙烯酸酯(acrylate)官能基，通过一光照工艺在该多个第一丙烯酸酯官能基和该多个第二丙烯酸酯官能基之间形成键结，以使各个该微结构的一上平面黏结于该黏着层的该第三表面时，该黏着层的该热可硬化材料已热硬化，从而防止该微结构的该上平面刺入该黏着层。
在一个实施例中，本发明公开了一种光学组件，该光学组件包含：一第一光学膜，具有一第一表面；一黏着层，具有一第二表面和相对于该第二表面的一第三表面，其中该黏着层的该第二表面配置在该第一光学膜的该第一表面上，其中该黏着层包含具有多个第一丙烯酸酯(acrylate)官能基的一热可硬化材料；以及一第二光学膜，包含多个微结构，其中至少一个该微结构中每一个微结构具有多个第二丙烯酸酯(acrylate)官能基，通过一光照工艺形成该多个第一丙烯酸酯官能基和该多个第二丙烯酸酯官能基之间的键结，以使至少一个该微结构中每一个微结构黏结于该黏着层的该第三表面时，该黏着层的该热可硬化材料已热硬化，从而防止至少一个该微结构中每一个微结构刺入该黏着层。
在一个实施例中，本发明公开了一种光学组件，该光学组件包含：一第一光学膜，具有一第一表面；一黏着层，具有一第二表面和相对于该第二表面的一第三表面，其中该黏着层的该第二表面配置在该第一光学膜的该第一表面上，其中该黏着层包含具有多个第一丙烯酸酯官能基的一热可硬化材料；以及一第二光学膜，包含多个微结构，其中至少一个该微结构中的每一个微结构具有包含多个第二丙烯酸酯官能基的一上平面，通过一光照工艺形成该多个第一丙烯酸酯官能基和该多个第二丙烯酸酯官能基之间的键结，以使该上平面黏结于该黏着层的该第三表面时，该黏着层的该热可硬化材料已热硬化，从而防止该上平面刺入该黏着层。
在一个实施例中，本发明公开了一种光学组件，该光学组件包含：一第一光学膜，具有一第一表面；一黏着层，具有一第二表面和相对于该第二表面的一第三表面，其中该黏着层的该第二表面配置在该第一光学膜的该第一表面上，其中该黏着层包含具有多个第一丙烯酸酯官能基的一热可硬化材料；以及一第二光学膜，包含多个微结构，其中至少一个该微结构中的每一个微结构具有多个第二丙烯酸酯(acrylate)官能基，通过一光照工艺形成该多个第一丙烯酸酯官能基和该多个第二丙烯酸酯官能基之间的键结，以使至少一个该微结构中每一个微结构黏结于该黏着层的该第三表面时，该黏着层的该热可硬化材料已热硬化，从而防止至少一个该微结构中每一个微结构刺入该黏着层。
较佳来说，在上述的实施例中，各个该微结构具有黏结于该黏着层的该第三表面的一上平面。
附图说明
图1为黏合型光学组件的剖面示意图；
图2为本发明第一实施例中的光学组件的剖面示意图；
图3为微结构的上平面替换为包含多个高起部分(可具有固定高度)和与该多个高起部分交替的多个非高起部分(可具有固定高度)的示意图；
图4A为在第二光学膜的多个微结构的一部分中的每一个微结构的上平面黏结于黏着层的下表面，以及在第二光学膜的多个微结构的另一部分中的每一个微结构104的上平面未黏结于黏着层的下表面；
图4B为在第二光学膜的多个棱镜的一部分中的每一个棱镜的上平面黏结于黏着层的下表面，以及在第二光学膜的多个棱镜的另一部分中的每一个棱镜未黏结于黏着层的下表面且不具上平面；
图5为本发明第三实施例中的光学组件的剖面示意图；
图6A至图6C为实施例2、实施例4和比较例1的实际剖面示意图。
附图标记说明：10-黏合型光学组件；11-下棱镜片；12-上棱镜片；13-黏着层；14-棱镜；15-虹吸现象；100-光学组件；101-第一光学膜；101A-上表面；101B-下表面；102-第二光学膜；102A-上表面；102B-下表面；103-黏着层；103A-上表面；103B-下表面；104-微结构；104P-一对相对面之一；104Q-一对相对面之一；104G-谷；104R-棱线；104X-一部分；104Y-另一部分；105-基板；106-上平面；106A-高起部分；106B-非高起部分；107-微结构；108-基板；200-光学组件；201-第一光学膜；201A-上表面；201B-下表面；202-第二光学膜；202A-上表面；202B-下表面；204-微结构；205-基板；206-上平面；207-微结构；208-基板。
具体实施方式
本发明的详细说明于随后描述，这里所描述的较佳实施例是作为说明和描述的用途，并非用来限定本发明的范围。
在本案中，第一丙烯酸酯(acrylate)官能基、第二丙烯酸酯(acrylate)官能基和第三丙烯酸酯(acrylate)官能基中的“第一”、“第二”和“第三”用于区分“丙烯酸酯(acrylate)官能基”所在的不同位置或所在的不同材料。
本发明公开了一光学组件，其第二光学膜的微结构具有黏结于配置在第一光学膜的下表面上的黏着层的一上平面，从而未将第二光学膜的微结构刺入黏着层。
第一实施例
图2为本发明的第一实施例中的光学组件100的剖面示意图。光学组件100包含一第一光学膜101、一第二光学膜102以及在该第一光学膜101和该第二光学膜102之间的一黏着层103。第一光学膜101具有一上表面101A和一下表面101B。黏着层103具有一上表面103A和一下表面103B。黏着层103的上表面103A配置在第一光学膜101的下表面101B上。黏着层103包含具有多个第一丙烯酸酯(acrylate)官能基的一热可硬化材料。热可硬化材料可包含多个一起混合的成分(各成分分别具有一化学式)。热可硬化材料也可仅包含单一成分(此单一成分具有一化学式，该化学式包含一热可硬化部分和结合于该热可硬化部分的至少一第一丙烯酸酯官能基。第二光学膜102具有一上表面102A和一下表面102B。第二光学膜102的上表面102A包含多个微结构104。选择性地，第二光学膜102可进一步包含一基板105(例如PET基板)和配置在该基板105上的微结构104。至少一个微结构104中的每一个微结构具有包含多个第二丙烯酸酯(acrylate)官能基的一上平面106。通过光照工艺(例如光可硬化或UV光可硬化工艺)形成第一丙烯酸酯官能基和第二丙烯酸酯官能基之间的键结，以使上平面106黏结于黏着层103的下表面103B时，黏着剂103的热可硬化材料已热硬化，从而防止上平面106刺入黏着层103。较佳来说，各个微结构104具有黏结于黏着层103的下表面103B的一上平面106，此黏结是通过光照工艺(例如光可硬化或UV光可硬化工艺)形成第一丙烯酸酯官能基和第二丙烯酸酯官能基之间的键结(此时黏着剂103的热可硬化材料已热硬化，从而防止上平面106刺入黏着层103)。第一光学膜101和第二光学膜102之间的黏着力可大于10克/25毫米、或20克/25毫米、或60克/25毫米、或70克/25毫米、或80克/25毫米。
第二光学膜102的各微结构104可为一棱镜、一透镜(lenticular lens)或一微透镜(microlens)。在一个实施例中，第二光学膜102包含实质上延第一方向延伸的多个微结构104。第一方向可为微结构104的长度方向，较佳为垂直于微结构104的宽度方向(例如截面方向)。微结构104的高度可延第一方向变化。微结构104的上平面106也可改成包含多个高起部分106A(可具有固定高度)和与该多个高起部分106A交替的多个非高起部分106B(可具有固定高度)，上平面106的高起部分106A黏结于黏着层103的下表面103B(见图3)。微结构104可具有线性长度、弯曲(meandering)长度或波形长度。较佳来说，第二光学膜102的各微结构104的上平面106黏结于黏着层103的下表面103B；更佳来说，第二光学膜102的各微结构104为一棱镜。第二光学膜102的棱镜104在其上平面106的两侧具有一对相对面(facet)104P、104Q。相邻棱镜104的面向下倾斜以形成谷104G(groove或valley)。较佳来说，由棱镜104的相对面104P、104Q的延伸平面所定义的两面角(dihedral angle)在整个棱镜104上为一定值。
在一个实施例中，第二光学膜102包含实质上延第一方向延伸的多个微结构104(例如棱镜、透镜(lenticular lens)或微透镜(microlens))，在第二光学膜102的多个微结构104的一部分104X中的每一个微结构104(可为固定高度的微结构，也可改成在图3中的变化高度的微结构)的上平面106黏结于黏着层103的下表面103B，以及在第二光学膜102的多个微结构104的另一部分104Y中的每一个微结构104的上平面106未黏结于黏着层103的下表面103B(见图4A)。在另一个实施例中，第二光学膜102包含实质上延第一方向延伸的多个棱镜104，在第二光学膜102的多个棱镜104的一部分104X中的每一个棱镜104(可为固定高度的棱镜，也可改成在图3中的变化高度的棱镜)的上平面106黏结于黏着层103的下表面103B，以及在第二光学膜102的多个棱镜104的另一部分104Y中的每一个棱镜104(相对面104P、104Q相交以形成棱镜104的棱线104R；较佳来说，由棱镜104的相对面104P、104Q所定义的两面角在整个棱镜104上为一定值)未黏结于黏着层103的下表面103B且不具上平面106，以大大地增加光学组件100的辉度(即光学增益)(见图4B)。
第一光学膜101可为任何适合的光学膜，例如增亮膜、扩散片、反射式偏光增亮膜(DBEF)等等。第一光学膜101可包含一基板108(例如PET基板)和配置在该基板108上的多个微结构107。第一光学膜101的各微结构107可为一棱镜、一透镜(lenticular lens)或一微透镜(microlens)。在较佳的实施例中，第一光学膜101包含实质上延第二方向(垂直第一方向)延伸的多个微结构107。
黏着层103可由单一/均质(unitary/homogeneous)材料制成。选择性地，单一/均质材料可包含光扩散粒子或不包含光扩散粒子。黏着层103的厚度可为0.1～10微米或0.1～5微米，较佳为0.1～2微米，更佳为0.5～1微米。黏着层103的下表面103B可为如美国暂时申请案第62/372,315号所述的结构化表面，美国暂时申请案第62/372,315号的全文在此参照并入引用。
详细的制造方法描述如下。为了方便解释，仅描述黏结于黏着层103的第二光学膜102的棱镜104的制造方法。此制造方法可适用于第二光学膜102的其它微结构104，例如透镜(lenticular lens)或微透镜(microlens)。
首先，在第一光学膜101的下表面101B上配置黏着层103。黏着层103包含具有多个第一丙烯酸酯(acrylate)官能基的热可硬化材料。在第一光学膜101和第二光学膜102的贴合之前，黏着层103先进行热硬化交联反应，接着将第二光学膜102的棱镜104黏结于黏着层103。此时，热硬化交联反应后的黏着层103的热可硬化材料已热硬化，从而使得黏着层103已硬化，因此第二光学膜102的棱镜104无法***黏着层103。要注意的是，“黏着层103已硬化”也可指“黏着层103硬化到某一特定程度使得第二光学膜102的棱镜104无法***黏着层103”。为了满足上述需求，热可硬化材料和黏着层的重量比值可大于50％、或大于55％、或大于60％、或大于70％、或大于80％、或大于90％。此外，已硬化的黏着层103不具流动性，因此黏着层103不会吸附在棱镜尖端两侧，从而大大地增加光学组件100的辉度。光学组件100的辉度可至少为1.7，较佳为1.8。为了增加黏着层103和第二光学膜102的棱镜104之间的黏着力，本发明的第一实施例采取：(a)第二光学膜102的棱镜104的顶部可设计成具有上平面106(即棱镜104的顶部由棱线(ridge line)改成平面106)；以及(b)黏着层103的热可硬化材料具有多个第一丙烯酸酯(acrylate)官能基且第二光学膜102的棱镜104具有多个第二丙烯酸酯(acrylate)官能基，使得黏着层103的第一丙烯酸酯官能基和第二光学膜102的棱镜104的上平面106的第二丙烯酸酯官能基可进行光硬化交联反应，以在黏着层103和第二光学膜102的棱镜104之间提供足够的化学键结，从而进一步增进黏着力。在黏着层103的热可硬化材料已硬化后，黏着层103的热可硬化材料仍具有大量第一活性丙烯酸酯官能基，以及第二光学膜102的棱镜104的上平面106具有大量第二活性丙烯酸酯官能基(较佳来说，在初期光照后，第二光学膜102的棱镜104未完全硬化)。通过光照工艺形成黏着层103的热可硬化材料的第一活性丙烯酸酯官能基和第二光学膜102的棱镜104的第二活性丙烯酸酯官能基(直到第二光学膜102的棱镜104已硬化)之间的键结，以使第二光学膜102的棱镜104的上平面106黏结于黏着层103，此时黏着层103的热可硬化材料已热硬化，从而防止第二光学膜102的棱镜104的上平面106刺入黏着层103；因此，不需要将第二光学膜102的棱镜104刺入黏着层103即可大大地增进黏着层103和第二光学膜102的棱镜104之间的黏着力。黏着力可至少为40克/25毫米，较佳为96克/25毫米。
在一个实施例中，黏着层103可包含具有多个第一丙烯酸酯官能基的一热可硬化材料和具有多个第三丙烯酸酯官能基的一光可硬化材料。也可以有效地施加光照工艺，以形成黏着层103和第二光学膜102的棱镜104之间的键结。较具优势地，黏着层103的光可硬化材料的第三活性丙烯酸酯官能基和第二光学膜102的棱镜104的第二活性丙烯酸酯官能基之间的键结可在光照工艺中形成，因此黏着层103和第二光学膜102的棱镜104之间的黏着力相较于上述实施例(不需要将第二光学膜102的棱镜104刺入黏着层103)更佳。
具有较小宽度的第二光学膜102的棱镜104的上平面106无法提供足够的黏着力。具有较大宽度的第二光学膜102的棱镜104的上平面106会降低辉度。因此，第二光学膜102的棱镜104的上平面106的宽度可为0.5～10微米，较佳为1～5微米，更佳为2～4微米。第二光学膜102的棱镜104的上平面106为通过一模具压印薄膜形成，该模具为通过具有一顶部平坦边缘的一刀具刻制而成，该顶部平坦边缘对应棱镜104的上平面106。为了有效地增加辉度，仅第二光学膜102的多个棱镜104的一部分黏结于黏着层103。第二光学膜102的棱镜104的上平面106用于增加接触黏着层103的接触面积以增加黏着力。然而，本发明不局限于此案例。只要第二光学膜102的棱镜104的顶部可提供较大的接触面积以增加黏着力，第二光学膜102的棱镜104的顶部不局限于任何形状。举例来说，黏着层103的下表面103B为一结构化表面且第二光学膜102的棱镜104的顶部具有对应黏着层103的结构化表面103B的形状(较佳来说，黏着层103由单一/均质材料制成；选择性地，单一/均质材料可包含光扩散粒子或不包含光扩散粒子)。在一个实施例中，黏着层103的下表面103B可为如美国专利申请案第15/247,901号(第二凸或凹形状迭加于第一凸形状上)或美国暂时申请案第62/372,315号所述的结构化表面且第二光学膜102的棱镜104的顶部具有对应黏着层103的结构化表面103B的形状。为了同时有效扩散光和增加辉度，第二光学膜102的多个棱镜104仅一部分黏结于黏着层103，其可参照美国暂时申请案第62/372,315号。在美国暂时申请案第62/372,315号中第二光学膜102的棱镜104的各式形态可在此参照并入引用。
如果黏着力足够的话(即黏着层103和第二光学膜102的棱镜104之间具有强大的化学键结)，先前描述的第二光学膜102的棱镜104的顶部可不具有用以增进光学组件100的辉度的上平面106(即第二光学膜102的棱镜104为规则棱镜或三角形棱镜)。
黏着层103的热可硬化材料(或光可硬化材料)的化学式可为R1-F1。主链R1可为长碳链、芳香族、苯环族或软质的PU族等等。反应性官能基F1可包含一个丙烯酸酯(acrylate)官能基、二个丙烯酸酯官能基、三个丙烯酸酯官能基或多个丙烯酸酯官能基等等。第二光学膜102的棱镜104的材料的化学式可为R2-F2。主链R2可为长碳链、芳香族、苯环族或软质的PU族等等。反应性官能基F2可包含一个丙烯酸酯(acrylate)官能基、二个丙烯酸酯官能基、三个丙烯酸酯官能基或多个丙烯酸酯官能基等等。在较佳的实施例中，分别将第一丙烯酸酯官能基的第一C-C双键(或第三丙烯酸酯官能基的第三C-C双键)和第二丙烯酸酯官能基的第二C-C双键转变成C-C单键，以在第一丙烯酸酯官能基和第二丙烯酸酯官能基之间(或在第三丙烯酸酯官能基和第二丙烯酸酯官能基之间)形成C-C单键，以在黏着层103的热可硬化材料的第一丙烯酸酯官能基(或光可硬化材料的第三丙烯酸酯官能基)和第二光学膜102的棱镜104的第二丙烯酸酯官能基之间形成键结。然而，本发明不局限于此案例；举例来说，第一C-C双键和第二C-C双键其中至少一个也可来自于其它的官能基。具有丙烯酸酯官能基的热可硬化材料或光可硬化材料和黏着层103的重量比值可大于40％、或大于50％、或大于55％、或大于60％、或大于70％、或大于80％、或大于90％。
本发明也不局限于在黏着层103的热可硬化材料的第一丙烯酸酯官能基(或光可硬化材料的第三丙烯酸酯官能基)和第二光学膜102的棱镜104的第二丙烯酸酯官能基之间形成键结。只要在黏着层103的热可硬化材料(或光可硬化材料)和第二光学膜102的棱镜104之间的键结可在光照工艺中形成(此时黏着层103的热可硬化材料已热硬化，从而防止上平面106刺入黏着层103)以增进黏着力和辉度，黏着层103的热可硬化材料的第一丙烯酸酯官能基(或光可硬化材料的第三丙烯酸酯官能基)和第二光学膜102的棱镜104的第二丙烯酸酯官能基可分别由任何适合的官能基所取代。举例来说，黏着层103的热可硬化材料(或光可硬化材料)可具有环氧(epoxy)官能基且第二光学膜102的棱镜104具有氢氧(hydroxyl)官能基使得氢氧官能基可对环氧官能基开环，以形成黏着层103和第二光学膜102的棱镜104之间的键结。相反地，黏着层103的热可硬化材料(或光可硬化材料)可具有氢氧(hydroxyl)官能基且第二光学膜102的棱镜104具有环氧(epoxy)官能基使得氢氧官能基可对环氧官能基开环以形成黏着层103和第二光学膜102的棱镜104之间的键结。
第二实施例
如图2所示，图2为本发明第二实施例中的光学组件100的剖面示意图。相较于第一实施例，第二实施例的黏着层103包含具有多个第一丙烯酸酯(acrylate)官能基的光可硬化材料；因此，在第一实施例中的特征可对应地应用在第二实施例中，在此不进一步描述。在黏着层103的光可硬化材料上施加第一光可硬化工艺。在第一光学膜101和第二光学膜102的贴合之前，黏着层103先进行光硬化交联反应，接着将第二光学膜102的棱镜104黏结于黏着层103。此时，黏着层103硬化到某一特定程度使得第二光学膜102的棱镜104无法***黏着层103。此外，已硬化的黏着层103不具流动性，因此黏着层103不会吸附在棱镜尖端两侧而大大地增加辉度。辉度可至少为1.7，较佳为1.8。为了增加黏着层103和第二光学膜102的棱镜104之间的黏着力，本发明的第二实施例采取：(a)第二光学膜102的棱镜104的顶部可设计成具有上平面106(即棱镜104的顶部由棱线(ridge line)改成平面106)；以及(b)黏着层103的光可硬化材料具有多个第一丙烯酸酯(acrylate)官能基且第二光学膜102的棱镜104具有多个第二丙烯酸酯(acrylate)官能基，使得黏着层103的第一丙烯酸酯官能基和第二光学膜102的棱镜104的上平面106的第二丙烯酸酯官能基可进行另一光硬化交联反应以在黏着层103和第二光学膜102的棱镜104之间提供足够的化学键结而进一步增进黏着力。在黏着层103的光可硬化材料已硬化到某一特定程度(使得第二光学膜102的棱镜104无法***黏着层103)，黏着层103的光可硬化材料仍具有大量第一活性丙烯酸酯官能基，以及第二光学膜102的棱镜104的上平面106具有大量第二活性丙烯酸酯官能基(较佳来说，在初期光照后，第二光学膜102的棱镜104未完全硬化)。通过施加光照工艺形成黏着层103的光可硬化材料的第一活性丙烯酸酯官能基和第二光学膜102的棱镜104的第二活性丙烯酸酯官能基(直到第二光学膜102的棱镜104已硬化)之间的键结，以使第二光学膜102的棱镜104的上平面106黏结于黏着层103，此时黏着层103的光可硬化材料已光硬化到某一特定程度，从而防止第二光学膜102的棱镜104的上平面106刺入黏着层103；因此，不需要将第二光学膜102的棱镜104刺入黏着层103即可大大地增进黏着层103和第二光学膜102的棱镜104之间的黏着力。黏着力可至少为40克/25毫米，较佳为96克/25毫米。
黏着层103的光可硬化材料的化学式可为R3-F3。主链R3可为长碳链、芳香族、苯环族或软质的PU族等等。反应性官能基F3可为一丙烯酸酯(acrylate)官能基、二丙烯酸酯官能基、三丙烯酸酯官能基或多丙烯酸酯官能基等等。第二光学膜102的棱镜104的材料的化学式可为R4-F4。主链R4可为长碳链、芳香族、苯环族或软质的PU族等等。反应性官能基F4可包含一个丙烯酸酯(acrylate)官能基、二个丙烯酸酯官能基、三个丙烯酸酯官能基或多个丙烯酸酯官能基等等。在较佳的实施例中，分别将第一丙烯酸酯官能基的第一C-C双键和第二丙烯酸酯官能基的第二C-C双键转变成C-C单键以在第一丙烯酸酯官能基和第二丙烯酸酯官能基之间形成C-C单键，以在黏着层103的光可硬化材料的第一丙烯酸酯官能基和第二光学膜102的棱镜104的第二丙烯酸酯官能基之间形成键结。然而，本发明不局限于此案例；举例来说，第一C-C双键和第二C-C双键其中至少一个也可来自于其它的官能基。具有丙烯酸酯官能基的光可硬化材料和黏着层103的重量比值可大于40％、或大于50％、或大于55％、或大于60％、或大于70％、或大于80％、或大于90％。
本发明也不局限于在黏着层103的光可硬化材料的第一丙烯酸酯官能基和第二光学膜102的棱镜104的第二丙烯酸酯官能基之间形成键结。只要在黏着层103的光可硬化材料和第二光学膜102的棱镜104之间的键结可在光照工艺中形成(此时黏着层103的光可硬化材料已光硬化到某一特定程度，从而防止上平面106刺入黏着层103)以增进黏着力和辉度，黏着层103的光可硬化材料的第一丙烯酸酯官能基和第二光学膜102的棱镜104的第二丙烯酸酯官能基可分别由任何适合的官能基所取代。举例来说，黏着层103的光可硬化材料可具有环氧(epoxy)官能基且第二光学膜102的棱镜104具有氢氧(hydroxyl)官能基使得氢氧官能基可对环氧官能基开环以形成黏着层103和第二光学膜102的棱镜104之间的键结。相反地，黏着层103的光可硬化材料可具有氢氧(hydroxyl)官能基且第二光学膜102的棱镜104具有环氧(epoxy)官能基使得氢氧官能基可对环氧官能基开环，以形成黏着层103和第二光学膜102的棱镜104之间的键结。
第三实施例
本发明也公开了一光学组件，其第二光学膜202的微结构204直接黏结于第一光学膜201。图5为本发明第三实施例中的光学组件200的剖面示意图。相较于第一实施例和第二实施例，第一光学膜201的下表面201B不具有在其上的黏着层。第二光学膜202的棱镜204可直接接触第一光学膜201的下表面201B，以具有物理性黏着效应，但第二光学膜202的棱镜204并不刺入第一光学膜201的下表面201B。在一个实施例中，第二光学膜202的棱镜204的顶部可设计成具有用以增加黏着力的上平面206。在另一个实施例中，可在第一光学膜201的下表面201B上施加初始(primer)表面处理以增加黏着力。由于不具黏着层，光学组件200可保有原先两张不互相黏结的光学膜的辉度。辉度至少为1.8。
实验
在实施例1～3中，当将第二光学膜黏结于第一光学膜时，第二光学膜的棱镜未刺入/***黏着层；在实施例4中，当将第二光学膜黏结于第一光学膜时，第二光学膜的棱镜直接黏结于第一光学膜的背面而不使用黏着层；在比较例1中，当将第二光学膜黏结于第一光学膜时，第二光学膜的棱镜刺入/***黏着层。
在实施例1～3中，黏着层103由3-(Acryloyloxy)-2-hydroxypropylmethacrylate(G-201P，Kyoeisha化学公司制造)、Hexamethylene Diisocyanate Trimer(HDT-100，安锋实业公司制造)和acrylate oligomer(SY-1063,根上工业公司制造)结合而成的材料制成。3-(Acryloyloxy)-2-hydroxypropyl methacrylate为一热可硬化材料且占黏着层103的材料的重量比例为60％。Hexamethylene Diisocyanate Trimer为一热硬化剂且占黏着层103的材料的重量比例为10％。acrylate oligomer为一光可硬化材料且占黏着层103的材料的重量比例为30％。在实施例1～3中，第二光学膜的棱镜由DifunctionalEpoxy acrylate(RV-280,Aekyung化学公司制造)、Bisphenol A(EO)10 Dimethacrylate(M2101,Miwon公司制造)和Tetrahydrofurfuryl Acrylate(M150,Miwon公司制造)结合而成的材料制成。Difunctional Epoxy acrylate占第二光学膜102的棱镜104的材料的重量比例为40％。Bisphenol A(EO)10 Dimethacrylate占第二光学膜102的棱镜104的材料的重量比例为50％。Tetrahydrofurfuryl Acrylate占第二光学膜102的棱镜104的材料的重量比例为10％。此外，在各个实施例中均加入光起始剂(photoinitiator)184。在常温下混拌4小时后进行相关物性量测与样品涂布、生产与制备。测量结果列于表1且图6A至图6C说明在实施例2、实施例4和比较例1的实际剖面示意图。
表1
实施例1
使用热可硬化材料和光可硬化材料的混合物作为黏着层103的材料。在第一光学膜101的下表面101B上涂布黏着层103，在烘箱中干燥黏着层103的溶剂且黏着层103进行热硬化交联反应。黏着层103的干膜厚度控制在0.6～1.0微米。使用精密贴合滚轮将第一光学膜101和第二光学膜102黏结。第二光学膜102的棱镜104具有宽度为1微米的上平面106。由于黏着层103已热硬化，第二光学膜102的棱镜104无法***黏着层103。在热硬化交联反应后，黏着层103的下表面103B具有大量活性丙烯酸酯(acrylate)官能基(可为热可硬化材料的丙烯酸酯官能基或光可硬化材料的丙烯酸酯官能基)。在贴合工艺后，黏着层103和第二光学膜102的棱镜104的上平面106之间的接触面进行UV硬化(光硬化)交联反应以具有足够的化学键结而大大地增加黏着力。黏着力可达到43克/25毫米。由于第二光学膜102的棱镜104未***黏着层103，因此没有虹吸现象产生；因此，光学组件100具有较高的辉度(光学增益)。辉度可达到1.81，如表1所示。
实施例2
使用热可硬化材料和光可硬化材料的混合物作为黏着层103的材料。在第一光学膜101的下表面101B上涂布黏着层103，在烘箱中干燥黏着层103的溶剂且黏着层103进行热硬化交联反应。黏着层103的干膜厚度控制在0.6～1.0微米。使用精密贴合滚轮将第一光学膜101和第二光学膜102黏结。第二光学膜102的棱镜104具有宽度为3微米的上平面106。由于黏着层103已热硬化，第二光学膜102的棱镜104无法***黏着层103。在热硬化交联反应后，黏着层103的下表面103B具有大量活性丙烯酸酯(acrylate)官能基(可为热可硬化材料的丙烯酸酯官能基或光可硬化材料的丙烯酸酯官能基)。在贴合工艺后，黏着层103和第二光学膜102的棱镜104的上平面106之间的接触面进行UV硬化(光硬化)交联反应，以具有足够的化学键结而大大地增加黏着力。由于上平面106的宽度增加至3微米，黏着力大大地增进而达到72克/25毫米。由于第二光学膜102的棱镜104未***黏着层103，因此没有虹吸现象产生；因此，光学组件100具有较高的辉度(光学增益)。然而，实施例2中的上平面106的宽度大于实施例1中的上平面106的宽度，辉度降至1.77(低于实施例1的辉度)，如表1所示。
实施例3
使用热可硬化材料和光可硬化材料的混合物作为黏着层103的材料。在第一光学膜101的下表面101B上涂布黏着层103，在烘箱中干燥黏着层103的溶剂且黏着层103进行热硬化交联反应。黏着层103的干膜厚度控制在0.6～1.0微米。使用精密贴合滚轮将第一光学膜101和第二光学膜102黏结。第二光学膜102的棱镜104具有宽度为5微米的上平面106。由于黏着层103已热硬化，第二光学膜102的棱镜104无法***黏着层103。在热硬化交联反应后，黏着层103的下表面103B具有大量活性丙烯酸酯(acrylate)官能基(可为热可硬化材料的丙烯酸酯官能基或光可硬化材料的丙烯酸酯官能基)。在贴合工艺后，黏着层103和第二光学膜102的棱镜104的上平面106之间的接触面进行UV硬化(光硬化)交联反应，以具有足够的化学键结而大大地增加黏着力。由于上平面106的宽度增加至5微米，黏着力大大地增进而达到105克/25毫米。由于第二光学膜102的棱镜104未***黏着层103，因此没有虹吸现象产生；因此，光学组件100具有较高的辉度(光学增益)。然而，实施例3中的上平面106的宽度大于实施例2中的上平面106的宽度，辉度降至1.71(低于实施例2的辉度)，如表1所示。
实施例4
当第一光学膜201和第二光学膜202黏结时，实施例4未使用黏着层。黏着UV型树脂作为第二光学膜202的棱镜204的材料。第二光学膜202的棱镜204具有宽度为3微米的上平面206。不使用黏着层将第二光学膜202的棱镜204黏结于第一光学膜201的下表面201B，第二光学膜202直接黏结于第一光学膜201而具有物理性黏着效应。较佳来说，在第一光学膜201的下表面201B上施加初始(primer)表面处理。第二光学膜202的棱镜204的材料进行UV硬化(光硬化)交联反应，以在第二光学膜202的棱镜204和第一光学膜201的下表面201B之间具有物理性黏结。黏着力可达到24克/25毫米。由于未使用黏着层，因此没有虹吸现象产生；因此，光学组件200可保有原先两张不互相黏结的光学膜的辉度，即辉度达到1.83，如表1所示。
比较例1
UV型树脂作为黏着层的材料。在第一光学膜的下表面上涂布黏着层，干燥黏着层的溶剂且控制黏着层的干膜厚度在1.0～1.5微米。第二光学膜为通过精密滚轮压印黏结于黏着层，以将第二光学膜的棱镜***黏着层。黏着层进行UV硬化(光硬化)交联反应，以将第二光学膜的棱镜黏结于黏着层的下表面。由于接触面积大大增加，比较例1中的黏着力优于实施例1、实施例2和实施例3中每一个的黏着力。黏着力可增进而达到167克/25毫米。由于第二光学膜的棱镜***黏着层，虹吸现象产生而导致黏着层在第二光学膜的棱镜的两侧出现不佳的吸附现象；因此，比较例1中的辉度相较于实施例1、实施例2和实施例3中每一个的辉度下降更多，即辉度达到1.52，如表1所示。

Claims (20)

1.一种光学组件，其特征在于，包含：
一第一光学膜，具有一第一表面；
一黏着层，具有一第二表面和相对于该第二表面的一第三表面，其中该黏着层的该第二表面配置在该第一光学膜的该第一表面上，其中该黏着层包含具有多个第一丙烯酸酯官能基的一热可硬化材料；以及
一第二光学膜，包含多个微结构，其中至少一个微结构中的每一个微结构具有包含多个第二丙烯酸酯官能基的一上平面，其中，在一光照工艺中形成该多个第一丙烯酸酯官能基和该多个第二丙烯酸酯官能基之间的键结，以使该上平面黏结于该黏着层的该第三表面时，该黏着层的该热可硬化材料已热硬化，从而防止该上平面刺入该黏着层。
2.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，该上平面为通过一模具压印薄膜形成，其中该模具为通过具有一顶部平坦边缘的一刀具刻制而成，其中该顶部平坦边缘对应该微结构的该上平面。
3.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，该热可硬化材料和该黏着层的重量比值大于50％。
4.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，该上平面的宽度为0.5～10微米。
5.根据权利要求4所述的光学组件，其特征在于，该上平面的宽度为1～5微米。
6.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，各微结构为一棱镜。
7.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，该黏着层进一步包含具有多个第三丙烯酸酯官能基的一光可硬化材料，其中，在该光照工艺中形成该多个第三丙烯酸酯官能基和该多个第二丙烯酸酯官能基之间的键结，以使该上平面黏结于该黏着层的该第三表面时，该黏着剂的热可硬化材料已热硬化，从而防止该上平面刺入该黏着层。
8.根据权利要求7所述的光学组件，其特征在于，具有该多个第一丙烯酸酯官能基的该热可硬化材料或具有该多个第三丙烯酸酯官能基的该光可硬化材料和该黏着层的重量比值大于50％。
9.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，该第一光学膜和该第二光学膜之间的黏着力至少为40克/25毫米。
10.一种光学组件，其特征在于，包含：
一第一光学膜，具有一第一表面；
一黏着层，具有一第二表面和相对于该第二表面的一第三表面，其中该黏着层的该第二表面配置在该第一光学膜的该第一表面上，其中该黏着层包含具有多个第一丙烯酸酯官能基的一热可硬化材料；以及
一第二光学膜，包含多个微结构，其中每一个微结构均具有包含多个第二丙烯酸酯官能基的一上平面，在一光照工艺中形成该多个第一丙烯酸酯官能基和该多个第二丙烯酸酯官能基之间的键结，以使该上平面黏结于该黏着层的该第三表面时，该黏着层的该热可硬化材料已热硬化，从而防止该上平面刺入该黏着层。
11.根据权利要求10所述的光学组件，其特征在于，该上平面为通过一模具压印薄膜形成，其中该模具为通过具有一顶部平坦边缘的一刀具刻制而成，其中该顶部平坦边缘对应该微结构的该上平面。
12.根据权利要求10所述的光学组件，其特征在于，该热可硬化材料和该黏着层的重量比值大于50％。
13.根据权利要求10所述的光学组件，其特征在于，该第一光学膜和该第二光学膜之间的黏着力至少为40克/25毫米。
14.一种光学组件，其特征在于，包含：
一第一光学膜，具有一第一表面；
一黏着层，具有一第二表面和相对于该第二表面的一第三表面，其中该黏着层的该第二表面配置在该第一光学膜的该第一表面上；以及
一第二光学膜，包含多个微结构，其中至少一个微结构中的每一个微结构黏结于该黏着层的该第三表面而该多个微结构并未刺入该黏着层。
15.根据权利要求14所述的光学组件，其特征在于，各微结构为一棱镜。
16.根据权利要求15所述的光学组件，其特征在于，所述多个微结构中的至少一个微结构中的每一个微结构具有黏结于该黏着层的该第三表面的一上平面。
17.根据权利要求16所述的光学组件，其特征在于，该上平面为通过一模具压印薄膜形成，其中该模具为通过具有一顶部平坦边缘的一刀具刻制而成，其中该顶部平坦边缘对应该微结构的该上平面。
18.根据权利要求16所述的光学组件，其特征在于，该上平面的宽度为0.5～10微米。
19.根据权利要求14所述的光学组件，其特征在于，该第一光学膜和该第二光学膜之间的黏着力至少为40克/25毫米。
20.根据权利要求14所述的光学组件，其特征在于，各微结构黏结于该黏着层的该第三表面而该多个微结构并未刺入该黏着层。
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