光线改向薄膜及薄膜系统技术方案

本发明专利技术涉及一种光线改向薄膜及薄膜系统，是具有可彼此相交及／或互锁的个别光学组件之一图案，以达成由光学组件所占有之表面的至少一个的实质完整表面覆盖；光学组件之至少有部分是可具有至少一个平坦表面与至少一个弯曲表面，相较于平坦表面上而言，其于弯曲表面上彼此相交至一较大的程度，以增大相交的光学组件之平坦表面积对弯曲表面积之相对百分比，以增大通过薄膜的光线之轴上的增益。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是关于光线改向薄膜及薄膜系统，用于改向自一光源之光线而朝向垂直于薄膜的平面之一方向(
技术介绍
光线改向薄膜是薄的透明或半透明光学薄膜或基板，其重新分布通过薄膜的光线，使退出薄膜的光线的分布是指向更为垂直于薄膜的表面。迄今，光线改向薄膜是设有棱镜状沟槽、透镜状沟槽、或角锥部分在薄膜的光线退出(exit)表面，其改变退出薄膜的光线在薄膜/空气接口的角 度，且致使行进垂直于沟槽的折射表面之一平面的入射光 线分布的分量为重新分布于更垂直于薄膜的表面之一方 向。该光线改向薄膜是应用于例如液晶显示器，其应用于 膝上型计算机、文书处理器、航空显示器、手机、个人数 字助理(PDA)与类似的地方，以使得显示器为更明亮。薄膜的光线进入(entrance)表面是通常具有一透明或 无光泽(matte)涂层(finish)，视所期望的视觉外观而定。 一无光泽涂层是产生较为柔和的影像而不明亮，归因于无 光泽或扩散表面所引起的额外的散射与造成的光损失。迄今，大多数的应用是运用相对于彼此旋转之二个具 有沟槽的薄膜层，以使于各别的薄膜层的沟槽是在90度而 相对于彼此。针对于这个理由是在于具有沟槽的光线改 向薄膜是仅重新分布行进垂直于沟槽的折射表面之 一 平面的入射光线分布之分量，使之朝向垂直于薄膜表面之方向。因此，为了改向光线为朝向于二维的薄膜表面之法线，相关于彼此而旋转90度的二个具有沟槽的薄膜层是必要的，一个薄膜层是改向行进垂直于其沟槽之方向的一平面之光线，而且另一个薄膜层是改向行进垂直于其沟槽之方向的一平面之光线。过去己经企图产生单一层的光线改向薄膜，其将改向沿着彼此为90度之二个不同轴而行进的入射光线分布之分量。达成此举之一个常用方式是提供具有延伸垂直于彼此的二组沟槽之单一层的薄膜，而造成改向于该二个方向所行进的光线之一种金字塔结构。然而，该种薄膜是产生较低许多的亮度(相较于彼此旋转90度之各者具有单个沟槽架构的二个薄膜层而言)，因为由于单一层薄膜的第二组的沟槽移除了第 一 组的沟槽之区域，实质降低可利用以改向光线的表面积达50%在各个行进方向。此外，迄今光线改向薄膜的沟槽是已经构成，使得所有的沟槽为于相同的角度而接触于薄膜的表面，大多为45 度。此设计是假设来自光源的光线之一固定、扩散角度分 布，光源是诸如 一 朗伯(lambertian)源、运用一印制或 蚀刻技术以取出光线之一背光面板、或在重度扩散器之后 方的一背光面板。所有的光线改向表面均以相同的角度而 接触于薄膜之 一 种光线改向薄膜是未最佳化于 一 光源，后 者具有对于在光源的上方的不同区域之 一 非均匀方向分 量。举例而言， 一现代高效率边缘照明的背光件(运用沟槽 或微光学表面以取出光线)在其平均的角度，是变化于白该光源之不同距离处，而需要于光线改向表面与薄膜平面之间的一不同角度以最佳改向光线为朝向薄膜之法线。因此，就存在对于 一 种光线改向薄膜的需要，其可产生较柔和的影像而免除关联于薄膜的光线输入侧的一无光泽或扩散涂层之亮度减小。此外，就存在对于单 一 层的薄膜的需要，其可改向于平行于 一 沟槽式薄膜的折射表面之平面所行进的光线之 一 部分，该薄膜是相较于运用棱镜或透镜沟槽之单一层的薄膜而较明亮。另外，具有针对于一种光线改向薄膜之需要，其可补偿针对于存在对于特定光源而在光源的上方的不同位置处的光线的不同角度分布，该光源诸如运用以照明液晶显示器的之背光件。此外，具有针对于 一 种光线改向薄膜系统的需要，其中该薄膜是匹配或调整至 一 背光件或其它光源的光线输出分布以复位方位或改向自背光件的较多的入射光线在一期望的视角之内。
技术实现思路
本专利技术是关于光线改向薄膜及光线改向薄膜系统，其 将由一背光件或其它光源所发射之较多的光线改向朝向更 垂直于薄膜之平面的一方向，且本专利技术关于光线改向薄膜， 其产生较为柔和的影像而无关联在具有光线进入表面的无 光泽或扩散涂层之薄膜的亮度减小，而有提高的功效。薄膜之光线退出表面是具有良好界定形状的离散个别光学组件之一图案(pattern),用于折射入射光线分布，以使退出薄膜的光线分布是在更为垂直于薄膜的表面的方向此等个别光学组件是由于薄膜的退出表面之凹陷部或突出部而形成，且包括一或多个倾斜表面，用于折射入射光线为朝向垂直于退出表面的一方向。举例而此等倾斜表面是可包括平坦与弯曲表面之一组合， 其改向光线于期望的视角之内。此外，该等表面之曲度、或个别光学组件之弯曲面积对平坦面积的比值、以及弯曲与平坦表面的周边形状系可变化，以特制该等薄膜之光线输出分布，以定制运用该等薄膜之显示装置的视角。此外，该，^r表面的曲度、或个别光学组件的弯曲面积对平坦面积的比值是可变化，以改向行进平行于棱镜或透镜沟槽式薄膜之沟T曰的平面之或多或少的光线。此外，个别光学组件之尺寸与群集数目、以及个别光学组件的该等表面之曲度是可选取以产生或多或少的扩散输出，或是随机化来自光源之输入光线分布，以产生较为柔和的更为扩散的光线输出分布，而且维持输出分布于垂直于薄膜之方向的一指定角度区域之内。薄膜之光线进入表面是具有一光学覆层(coating)，诸 如 一抗反射覆层、 一反射极化器、 一迟延(retardation) 覆层、 一 极化循环覆层、或 一 极化器。此外， 一 无光泽或 扩散纹理系可设置于光线进入表面，视所期望的视觉外观 而定。 一无光泽的涂层是产生较为柔和的影像，但是其较 不明亮。薄膜可为由单或多个材料或材料层所构成，且可具有不同的折射率之诸个区域或诸层。此外，微粒是可添加至 该等薄膜，以产生一期望的光学效应。在该等薄膜的退出表面的个别光学组件是可随机化，以使免除其与 一 液晶显示器的图素(Pixel)间隔的任何干 涉(interference)。此随机化是可包括该等光学组件之尺 寸、形状、位置、深度、方位、角度、或密度。此是免除 对于扩散层之需求，以消除波纹(moii^)与类似的效应。此 随机化及/或设置弯曲表面于个别光学组件是亦可为运用 以分解该背光件之影像。再者，个别光学组件之至少一些 者是可配置于群组(grouping)而为跨于薄膜之退出表面， 而在各个群组的该等光学组件之至少有部分是具有一不同 的尺寸或形状特征，其对于跨于薄膜而变化之各个群组而 集体产生 一 平均的尺寸或形状特征，以得到超过针对于任 何单 一 个光学组件的匹配容许偏差(tolerance)之平均的特征值，且消除关于一液晶显示器的图素间隔之波纹与干涉效应。此外，个别光学组件之至少有部分是可相对于彼此而方位为于不同的角度，以定制该等薄膜将光线复位方位及改向为沿着二个不同轴之能力。个别光学组件之光线改向表面与该等薄膜之光线退出表面所作成的角度亦可变化为跨于 一 液晶显示器之显示区域，以特制该等薄膜之光线改向功能以针对跨于光源的表面为不均匀之一光线输出分布。光线改向薄膜之个别光学组件亦合意为彼此重迭于交错(staggered)、 互锁(interlocked)、 及/或相交(intersect ing)的配置，以建立具有优越的表面区域覆盖之 一 种光学结构。再者，个别光学组件可配置于群组，个别光学组件的有部分是方位为沿着 一 轴而它个别光学组件是方位为沿着另一轴。此外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光线改向薄膜，包含：一薄的光学透明基板，其具有一光线进入表面与一相对的光线退出表面，该光线进入表面系用于接收来自一光源之光线，该等表面之至少一者系具有良好界定形状的个别光学组件之一图案，该等光学组件系具有至少一个平坦表面与至少一个弯曲表面，且该等光学组件相对于该基板之长度与宽度而言相当小，而以一预定角度分布来重新分布通过该基板的光线，其中，该等光学组件之至少一些者系彼此相交。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰弗瑞R派克，提摩西A麦考卡棱，
申请(专利权)人：上海向隆电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]