显示组件的光控膜制造技术

本发明专利技术公开一种光控膜和包括这样的膜的显示组件。该光控膜包括限定第一主表面和第二主表面的基板，其中该第一主表面包括沿基本上垂直于该第一主表面的法向的第一方向跨越分布的多个格栅，并且其中该第二主表面包括沿该第一方向跨越分布的多个直的微结构。在一些示例中，该多个格栅中的每个格栅基本上与该多个微结构中的对应的微结构对准。

Optical Control Film of Display Module

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】显示组件的光控膜
本公开涉及光控膜和包括该光控膜的显示组件。此类膜和显示组件可用于(例如)汽车显示器中。
技术介绍
光学显示器广泛用于膝上型计算机、手持式计算器、数字手表、汽车触摸屏显示器等等。熟悉的液晶显示器(LCD)是此类光学显示器的常见示例。在LCD显示器中，液晶的部分使其光学状态通过电场的施加而改变。这一过程生成显示信息的“像素”所需的对比度。在一些示例中，LCD显示器可包括各种光控膜的组合以用于修改显示组件的光属性(例如，包括亮度或输出分布)。
技术实现思路
本公开的一些示例包括光控膜，该光控膜包括限定第一主表面和第二主表面的基板，其中该第一主表面包括沿基本上垂直于该第一主表面的法向的第一方向跨越分布的多个格栅，并且其中该第二主表面包括沿该第一方向跨越分布的多个直的微结构。本公开的一些示例包括显示组件，该显示组件包括限定光输出表面的背光源和邻近该光输出表面设置的光控膜，该光控膜包括：限定第一主表面和第二主表面的基板，其中该第一主表面包括沿基本上垂直于该第一主表面的法向的第一方向跨越分布的多个格栅，其中该第二主表面包括沿该第一方向跨越分布的多个直的微结构，其中来自该背光源的光离开该光输出表面并且进入该光控膜的该第二主表面并且通过该第一主表面离开。本公开的一些示例描述一种用于形成光控膜的技术，这些技术包括：在聚合物材料的第一表面上形成多个狭槽；在该聚合物材料的第二主表面上形成多个直的微结构；固化该聚合物材料；以及用吸光材料回填这些狭槽以在该第二主表面上形成多个格栅。附图和以下描述中阐述了本公开的一个或多个示例的细节。根据说明书和附图以及权利要求书，本公开的其它特征、目标和优点将显而易见。附图说明图1是示例性显示组件的示意性侧面立视截面图，该示例性显示组件包括光源以及置于与所述光源相邻的位置上光控膜(LCF)，所述光控膜具有处于该膜的相反两侧上的格栅和微结构。图2是图1的LCF的放大视图，其用于示出LCF的若干特征。图3是示例性显示组件的光输出分布的示例性曲线图。图4A和图4B示出可结合到图1的LCF中的格栅形状的示例。图5示出将连续浇铸和固化工艺技术用于形成LCF的示例性技术，该LCF在单个光学膜的相反两侧上具有格栅和微结构。图6是可用于实现图5中描述的技术的示例性设备。图7A至图7C示出图6所示的聚合物材料的示例性截面。图8是示例性显示组件的示意性侧面立视截面图，该示例性显示组件包括光源、图1的LCF、和漫射膜。图9是图8的漫射膜的放大视图，其用于示出膜的若干特征。具体实施方式在一些示例中，本公开描述了光控膜(LCF)和包括所述光控膜的显示组件。所描述的LCF可在该膜的相反侧上包括多个直的微结构和格栅。微结构和格栅可相互配准，使得每个格栅与对应的微结构对准。此类LCF可用于控制显示组件(诸如汽车显示单元或私有观察屏)的期望平面内的光输出分布的角度。所述LCF可用于调节指定视平面内的光输出分布或使该光输出分布变窄以防止或以其它方式限制显示图像投射到不期望的方向中。例如，就汽车显示单元而言，所描述的LCF可用于限制显示单元在竖直平面内的光输出分布，以防止光朝向反射表面(诸如汽车挡风玻璃)进行杂散投射。在一些示例中，本文所描述的LCF和显示组件可用于形成具有增强的亮度特征和经调节的光输出分布的显示单元。例如，通过使所描述的LCF膜的每个格栅与对应的微结构配准，所述膜与单独地使用微结构转向膜或格栅膜或使用处于另外的非配准式对准下的膜组合的显示组件相比可在期望有角输出分布内更有效地输送光通过所述LCF。图1是示例性显示组件100的示意性侧面立视截面图，该示例性显示组件100包括光源110和定位成邻近光源110的LCF120。图2提供用于示出LCF120的若干特征的LCF120的放大视图。如图1和图2所示，LCF120限定基本上平滑(例如，非结构化)的第一主表面122，该第一主表面122包括多个每者被透光材料130的区域隔开的格栅128(例如，吸光区域)。与第一主表面122相反的是第二主表面124，该第二主表面124包括多个直的微结构126(例如，棱镜)，其中每个微结构126具有被构造为折射和反射来自光源110的光并且使光朝向第一主表面122重定向的第一侧132和第二侧134。每个格栅128与对应的微结构126配准，使得格栅128和微结构126基本上对准并且沿基本上相同的方向(例如x轴线的方向)跨越分布，并且以基本上相同(例如，相同或几乎相同)的重复频率出现。如下文进一步所描述，格栅128可被配准成使得微结构126和格栅128的放置被优化以允许被微结构126重定向到期望视角内的光穿过透射材料130的区域。在一些示例中，在显示组件100中包括LCF120可提供用于控制y-z平面内的光输出分布(例如准直角)的高效机构。例如，在显示组件100的操作期间，光源110将生成光线102，光线102通过微结构126的第一侧132进入LCF120。当光线102穿过微结构126时，光线102将经历折射离开相应微结构126的第一侧132并经历反射离开相应微结构126的第二侧134。净结果致使光线102在y-z平面内朝向第一主表面122的法向104(例如，z轴线)转向。如本文所述，所谓表面的“法向”指垂直于该表面的主平面，表面光滑度中不考虑所有局部变化。在一些示例中，法向104可表示显示组件100的显示轴线。然后光线102透射通过透射材料130的区域，之后在第一主表面122处离开LCF120。在一些示例中，离开第一主表面122的光可被准直到由y-z准直角(σ)表征的光输出分布136内。光输出分布136表示离开LCF120的第一主表面122的光的总和。在一些示例中，光输出分布136可限定在y-z平面内观察到的第一组特征视角。在一些示例中，LCF120可用于形成介于在y-z平面内相对于法向104测量的约-10度和约+20之间的光输出分布，其对应于约30度的y-z准直角(σ)。在一些示例中，从光源110发射并且进入LCF120的光线102最初可被准直到由分布角表征的光分布锥108内，并且指向相应微结构126的第一侧132。透射通过微结构126的光可基本上保持准直，使得光穿过透光材料130并且在光输出分布136内不受格栅128影响地离开LCF120。然而，由于无意的反射、折射或色散、效率低下的光源或者不正确的对准等原因，源自光源110的光线102中的至少一些可被部分地去准直，从而形成杂散光线，这些杂散光线以偏斜或其它较不期望的视角(例如，在期望光输出分布136之外的角度)穿过微结构126和LCF120。在包括(例如)汽车显示单元或私有观察屏的某些应用中，此类杂散光线可致使图像以较不期望的视角进行投射。例如，在显示组件100表示汽车显示单元的示例中，y-z平面可表示汽车内的竖直平面。如果显示单元在竖直平面内(例如，图1的y-z平面内)生成杂散光线，那么这些杂散光线中的一些可变得因反射离开挡风玻璃并且被朝向车辆的乘员重定向。在低光行车条件下，此类无意的反射可能变成对乘员的干扰。通过包括格栅128并且使每个格栅与相应的微结构126配准，格栅128可提供一种阻碍此类杂散光线通过第一主表面122离开的机制。例如，格栅128可被表征为吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光控膜，包括：基板，所述基板限定了第一主表面和第二主表面，其中所述第一主表面包括沿基本上垂直于所述第一主表面的法向的第一方向跨越分布的多个格栅，其中所述第二主表面包括沿所述第一方向跨越分布的多个直的微结构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.04 US 62/442,3411.一种光控膜，包括：基板，所述基板限定了第一主表面和第二主表面，其中所述第一主表面包括沿基本上垂直于所述第一主表面的法向的第一方向跨越分布的多个格栅，其中所述第二主表面包括沿所述第一方向跨越分布的多个直的微结构。2.根据权利要求1所述的光控膜，其中所述多个格栅中的每个格栅基本上与所述多个微结构中的对应的微结构对准。3.根据权利要求2所述的光控膜，其中所述多个格栅中的每个格栅沿被限定为平行于所述第一主表面的所述法向的轴线与所述多个微结构中的对应的微结构的谷部对准。4.根据权利要求1至3中任一项所述的光控膜，其中所述多个格栅在相邻格栅之间限定约10微米(μm)至约200μm的宽度。5.根据权利要求1至4中任一项所述的光控膜，其中所述多个微结构中的每个微结构限定约10μm至约200μm的微结构宽度。6.根据权利要求1至5中任一项所述的光控膜，其中所述格栅宽度和所述微结构宽度基本上相同。7.根据权利要求1至6中任一项所述的光控膜，其中所述多个格栅限定大于零且小于约15度的倾斜角。8.根据权利要求1至7中任一项所述的光控膜，其中所述多个格栅包括吸光材料，其中每个格栅由透光材料隔开。9.根据权利要求8所述的光控膜，其中所述多个微结构包括所述透光材料。10.一种显示组件，包括：背光源，所述背光源限定光输出表面；和邻近所述光输出表面设置的光控膜，所述光控膜包括：限定第一主表面和第二主表面的基板，其中所述第一主表面包括沿基本上垂直于所述第一主表面的法向的第一方向跨越分布的多个格栅，其中所述第二主表面包括沿所述第一方向跨越分布的多个直的微结构，其中来自所述背光源的光离开所述光输出表面并且进入所述光控膜的所述第二主表面并且通过所述第一主表面离开。11.根据权利要求10所述的显示组件，其中离开所述光控膜的所述第一主表面的光在垂直于所述第一方向的第一平面中限定第一组特征视角，其中所述第一组特征视角限定相对于所述光控膜的所述第一主表面的所述法向测量的约20度至约70度的半视角。12.根据权利要求11所述的显示组件，其中源自所述背光源并且通过所述第一主表面离开的光的至少90％被包括在所述第一组特征视角中。13.根据权利要求10至12中任一项所述的显示组件，其中所述第一组特征视角的所述半视角介于约20度和约30度之间。14.根据权利要求10至13中任一项所述的显示组件，其中源自所述背光源的光的至少85％通过所述光控膜的所述第一主表面离开。15.根据权利要求10至14中任一项所述的显示组件，其中所述多个格栅中的每个格栅基本上与所述多个微结构中的对应的微结构对准。16.根据权利要求10至15中任一项所述的显示组件，其中所述多个格栅在相邻格栅之间限定约20μm至约100μm的宽度。17.根据权利要求10至16中任一项所述的显示组件，其中所述多个格栅在相邻格栅之间限定约30μm至约50μm的格栅宽度。18.根据权利要求10至17中任一项所述的显示组件，其中所述多个微结构中的每个微结构限定约20μm至约100μm的微结构宽度。19.根据权利要求10至18中任一项所述的显示组件，其中所述格栅宽度和所述微结构宽度基本上相同。20.根据权利要求10至19中任一项所述的显示组件，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯·A·约翰逊，理查德·V·帕拉里诺，肯尼斯·A·爱泼斯坦，迈克尔·E·劳特斯，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US