用新型用以成型3D平面柱镜膜的模具示意图。
【具体实施方式】
[0035]需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0036]需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述【具体实施方式】,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0037]本实用新型公开了一种带对位标革E的3D平面柱镜膜(Alignment Mark Deposited3D Plane Lenticular Film),主要揭露一具有光全反射特征(Charateristics of TotalOptical Reflect1n)的对位标革E(AlignmentMark)与一卷对卷紫外线固化成型的制程(UV-Cured Roll-to-Roll Manufacturing Process)。通过该卷对卷紫外线固化成型的制程,可大量生产该带对位标靶的3D平面柱镜膜。另外,藉由该具有光全反射特征的对位标靶,对于组装对位用的光学摄像系统,可提供高度清晰、且具高对比度的对位标靶影像,大幅提高3D平面柱镜膜与显示器屏幕间组装对位的精度,达到提供最佳3D影像质量的目的。
[0038]如图3所示,该3D平面柱镜膜150是由一透明平面基材151、第一层结构152、第二层结构153、等透明材料、圆弧状的透镜面154、与若干个对位标靶155所构成。透过习知卷对卷紫外线固化成型工序,可依次将该透明平面基材151、该第一层结构152、该第二层结构153整合成一 3D平面柱镜膜。如何在透明材料上,设置可高度辨识的对位标靶155,与如何通过卷对卷紫外线固化成型的制程,以大量生产该3D平面柱镜膜,即成为本实用新型所欲提出的技术内涵。
[0039]通过习知卷对卷紫外线固化成型工序,可将该第一层结构152、该若干个对位标靶155,压印于该透明平面基材151的面上后,再将该第二层结构153,完全覆盖于该第一层结构152、该若干个对位标靶155、与该透明平面基材151的面上,以形成本实用新型一种带对位标靶的3D平面柱镜膜150。
[0040]其中,该透明平面基材151,具有透明与平面薄膜的特征,是选自PET、APET、PC、PMMA、PET、P1、玻璃等材料,具有光学折射率n0。该第一层结构152,为一透明的结构,是由UV固化树脂材料所构成,具有光学折射率nl。该透明平面基材151与该第一层结构152间的光学折射率,具有nl^nO的关系。该第二层结构153,为一透明的结构,是由UV固化树脂材料所构成,具有光学折射率n2。该第一层结构152与该第二层结构153间的光学折射率,具有nl>π2的关系。另外,该第一层结构152、与第二层结构153间的界面,是选自一具圆弧状的透镜面154,如图4所示,亦可选自一具多面状的透镜面154’。关于该多面状的透镜面154’的面结构与光学的功效,请详阅US专利申请案号:US 8,780,188 B2 ;中国专利申请案号:CN102077601 B0
[0041]另外,如图5、图6和图7所示,该若干个对位标靶155,是可选自一梯形状的结构,是装置于该透明平面基材151上,为一透明且具光学全反射结构的特征,是由UV固化树脂材料所构成,具有光学折射率m。该梯形状结构,具有四个顶点a、b、c、d;其中,由顶点a、d以构成一底边161,并具有边长B;由顶点a、b以及由顶点c、d构以成两侧边162、164,并具有边长S;另外,由顶点b、c以构成一顶边163,并具有边长A。该两侧边162、163与该底边161的夹角为Φ。另外,该梯形状的结构具有一尚度H,该尚度H与S、Φ间之关系,如下:
[0042]H=S sinΦ (I)
[0043]对于从该底边161的平行入射光171、171’、171”而言,经过该侧边162、该顶边163、以及该另一侧边164,该平行入射光171、171’、171”可达到光全反射的条件,如下:
[0044]θ1 = θ3=φ (2)
[0045]Θ2 = π-2Φ (3)
[0046]φ>ΘΟ(4)
[0047]其中,Q1为对于该侧边162,入射光171、171’、171”的入射角度;θ2为对于该顶边163,入射光172、172,、172”的入射角度;θ3为对于侧边164,入射光173、173,、173”的入射角度;为全反射角,并具有下列的关系:
[0048]9c = sin—Hm/m) (5)
[0049]为了取得最佳的光全反射效应,即对于入射于该侧边162的入射光171、171’、171”,该上述的入射光,皆可被该顶边163与该侧边164做光全反射,而成为平行于该入射光的反射光174、174’、174”。当然,根据光可逆的现象,对于上述从该底边161的平行入射光171、171’、171”与全反射光174、174’、174”,系为光传播方向可逆,并完全符合式(I)?(4)的关系。该A、B、H具有以下的关系:
[0050]Β=Α+2Η ?βπ(3τ/2-Φ) (6)
[0051 ] 为正确于计算出Α,可先根据三角形Aabb’,透过下式取得A’:
[0052]A,=(B_A)/2 = H tan(Ji/2-<i)) (7)
[0053]然后,再根据三角形Aacb’,透过下式取得A:
[0054]A = H tan(J1-2(i) )-A’ (8)
[0055]Α、Φ、H,即成为卷对卷紫外线固化成型工艺中,对应于模具雕刻刀具所需的参数,其中,A为刃口宽度、Φ为刃边半张角度、而H则为的刻入深度。是以,可通称上述雕刻刀具为”梯字型对位标靶雕刻刀具”(未图示),并令Α、Φ、!1为该雕刻刀具的基本设计参数。另外,最终该梯字型对位标靶雕刻刀具,所呈现的具光全反射对位标靶的影像线宽,决定于B。亦即,Α、Φ、田夬定最终对位标靶的影像线宽。一般,使用该梯字型对位标靶雕刻刀具,于模具上做对位标靶的雕刻时,事实上,会将对位标靶雕刻成十字状,于卷对卷紫外线固化成型后,该十字状对位标靶的3D几何结构,即如图8所示。
[0056]如图9所示,该若干个对位标靶155,是可选自一圆弧状的结构,是装置于该透明平面基材151上,为一透明且具光学全反射结构的特征,是由UV固化树脂材料所构成,具有光学折射率nl。该圆弧状的结构,是由一圆弧158与一底边161所构成,具有一半径R、与圆弧高度H、与圆弧宽度P。对于从该底边161的平行入射光171而言,经过该圆弧点a、b、c,该平行入射光171可达到光全反射的条件,如下:
[0057]0^02 = 03 = 60^90 (9)
[0058]其中,该圆弧点a、b、c的位置,是对称于圆心d、且以60°角分布,即Aabd、Abcd皆为等边三角形。ΘI为对于该a点,入射光171的入射角度;Θ 2为对于该b点,入射光172的入射角度;Θ3为对于该c点入射光173的入射角度;0C为全反射角。当然,根据光可逆的现象,对于上述从该底边161的平行入射光171与全反射光174,系为光传播方向可逆,并完全符合式
(8)的关系。另外,9(;、R、与H具有下列的关系:
[0059]0c = sin_1(n2/ni) (10)
[0060]H=R(1-Cosa) (11)
[0061]P = 2R sina (12)
[0062]其中,a为该圆弧154对圆心d的半张角,并具有一下的关系:
[0063]a>0c (13)
[0064]该为了满足式(8)的关系,S卩0C〈6O°,m与112间,具有以下的关系:
[0065]n2/ni<sin(60° ) (14)
[0066]令sin(60°)=0.866,则可得以下的关系:
[0067]ηι>η2/0.866 (15)
[0068]令Λη = ηι-η2,则可得以下的关系:
[0069]Δη>0.1547η2 (16)
[0070]R、a、H,即成为卷对卷紫外线固化成型工艺中,对应于模具雕刻刀具所需的参数,其中,R为刃口半径、α为刃口半张角度、而H则为对位标靶的刻入深度。是以,可通称上述雕刻刀具为”圆型对位标靶雕刻刀具”(未图示),并令R、a、H为该雕刻刀具的基本设计参数。另夕卜,最终该圆型对位标靶雕刻刀具,所呈现的具光全反射对位标靶的影像线宽,决定于P。亦即,R、a决定最终对位标靶的影像线宽。一般,使用该圆型对位标靶雕刻刀具,于模具上做对位标靶的雕刻时,事实上,会将对位标靶雕刻成十字状,于卷对卷紫外线固化成型后,该十字状对位标靶的3D几何结构,即如图10所示。
[0071]以下说明本实用新型卷对卷紫外线固化成型制程。如图11所示,该卷对卷紫外线固化成型制程110,主要包含有一第一层结构加工滚轮115、一第二层结构加工滚轮116、若干个传输用滚轮111?114、两涂布组件117?118、两液态树酯152 ’?153 ’、两液态树酯薄膜152”?153”、两紫外