光线改向薄膜和薄膜系统技术方案

一种光线改向薄膜（２）包括良好限定形状的分立的光学元件（５）的一个图案，位于薄膜的光线出射表面上，以便使由一个背光板进入薄膜（２）的入射表面的光线改变方向，接近垂直于出射表面的一个方向。分立的光学元件（５）是彼此搭接和交叉的。还有，光学元件（５）的取向、尺寸和／或形状可以调节以便使来自背光板的更多的入射光线改变方向在一个希望的观察角度内。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请号为02816210.2申请案的分案申请。本专利技术的领域本专利技术涉及光线改向薄膜和薄膜系统，用于使来自一个光源的光线改变方向接近一个垂直于薄膜平面的方向。本专利技术的背景光线改向薄膜是薄的透明的或不透明的光学薄膜或基片，它们使通过薄膜前进的光线重新分布，从而使出射薄膜的光线的分布朝向更垂直于薄膜表面的表面。到现在为止，光线改向薄膜设置有棱柱沟槽，双凸透镜沟槽或锥体在薄膜的光线出射表面上，它改变了出射薄膜的光束的薄膜/空气界面的角度，以及引起在垂直于沟槽的折射表面的平面内前进的入射光线分布的分量在一个更垂直于薄膜表面的方向上重新分布。这种光线改向薄膜可以使用于，例如液晶显示器，使用于膝上型计算机，文字处理器，航空电子学显示器，单元电话，个人数字助理(PDAs)和类似器件，以便使显示器更明亮。薄膜的光线入射表面通常具有一个透明的或无光泽的表面处理，它取决于希望的可视的外观。一个无光泽的表面处理产生一个较软的影像，但是不够明亮，这是由于无光泽的或扩散的表面引起附加的漫射和最终的光线损失。到现在为止，大多数用途使用两个带沟槽的薄膜层，彼此相对地转动，从而使相应的薄膜内的沟槽彼此相距90°，这样做的理由是，一个带沟槽的光线改向薄膜仅将重新分布接近垂直于薄膜表面的方向，入射光线分布的分量在垂直于沟槽的折射表面的一个平面内前进。因此，为了使光线方向改变在二维内接近垂直于薄膜表面，需要两个带沟槽薄膜层彼此相对地转动90°。一个薄膜层用于使在垂直于其沟槽的方向的一个平面内前进的光线改变方向，以及另一个薄膜层用于使在垂直于其沟槽的方向的一个平面内前进的光线改变方向。在过去曾经企图制造一个单层的光线改向薄膜，它将使沿着两个彼此相距90°的不同的轴线前进的入射光线分布的分量改变方向。一种已知的实现方式是提供一种单层薄膜，带有两组沟槽，彼此垂直地延伸，导致一种锥形结构，它使在两个这种方向上前进的光线改变方向。然而，这种薄膜产生的亮度比每个带有一个单独的沟槽形状，彼此转动90°的双薄膜层的亮度低得多，这是因为在一个单层薄膜内被第二组沟槽由第一组沟槽清除的区域减少了能够使光线方向改变的区域实质上在每个前进方向上达50％。此外，到现在为止，光线改变薄膜的沟槽是这样设计的，使全部沟槽与薄膜的表面以相同的角度，大部分为45°会合。这种设计假设来自光源的一个恒定的、扩散的倾斜的光线分布，光源比如是一个郎伯光源(lambertian Source)，使用一种印刷或浸蚀工艺以提取光线的一种背照明板。或者在重扩散器后面的一种背光照明板。一种光线改向薄膜，其全部光线方向改变表面以相同的角度与薄膜会合，对于一个光源不是最佳的，这个光源在光源的上面的不同区域具有一个不均匀的方向的分量至其光线发射。例如，平均的角度，在它附近现代的高效率边缘照明背光板使用沟槽或显微光学表面以提取光线，在距光源不同的距离上改变，要求在光线方向改变表面和薄膜的平面之间一个不同的角度，以便使光线最佳地改变方向接近薄膜的垂直线。因此这里需要一种光线改向薄膜，它能够产生一个较软的影像，而又消除了与薄膜的光线输入侧面上无光泽的或扩散的表面处理有关的亮度降低。同样，这里需要一个单层的薄膜，它能够使在带沟槽的薄膜内平行于折射表面的一个平面内前进的光线的一部分改变方向，它将比使用棱柱的或双凸透镜的沟槽的单层薄膜更明亮。此外，这里需要一种光线改向薄膜，它能够补偿光线的不同的角度分布，它可以由光源的上面不同位置处的一个特定的光源出射，比如照明液晶显示器使用的背光板。同样地，这里需要一个光线改向薄膜系统，其中薄膜匹配或转动至背光板或其它光源的光线输出分布，以便使来自背光板的入射光线在一个希望的观察角度内重新取向或更多地改变方向。本专利技术的概述本专利技术涉及光线改向薄膜以及光线改向薄膜系统，它使由一个背光板或其它光源发射的更多的光线重新分布，接近一个更垂直于薄膜的平面的方向，以及涉及光线改向薄膜，它产生一个较软的影像，而不会产生与薄膜的光线入射表面上具有无光泽的或扩散的表面处理有关的亮度降低，以增加其有效性。薄膜的光线出射表面具有良好限定形状的不连续的分立的光学元件的一个图案，用于折射入射光线的分布，从而使出射薄膜的光线分布在更垂直于薄膜表面的一个方向上。这些分立的光学元件可以是由在薄膜的出射表面上的凹陷或凸起形成的，以及包括一个或多个倾斜表面用于折射入射的光线，接近垂直于出射表面的一个方向。这些倾斜的表面例如可以包括平面和弯曲表面的一个组合，它在一个希望的观察角度改变光线的方向。再者，表面的曲率，或者分立的光学元件的弯曲区和平面区的比率，以及弯曲的和平面的表面的周边形状能够改变以调节薄膜的光线输出分布，以改进与薄膜结合使用的显示装置的观察角度。此外，表面的曲率或者分立的光学元件的弯曲区和平面区的比率能够改变，以便或多或少地改变在一个平面内前进的光线的方向，它应平行于棱柱的或双凸镜的带沟槽薄膜的沟槽。同样，分立的光学元件的尺寸和数目，以及分立的光学元件的表面曲率能够选择，以便产生一个或大或小的扩散输出，或者使来自光源的输入光线分布无序化，以产生一个较软的较多扩散的光线输出分布，而又保持输出分布在沿薄膜的垂直方向的一个特定的角度区域内。薄膜的光线入射表面可以具有一个光学涂层，比如一种抗反射涂层，一种反射的偏光层，一种阻滞涂层或一种偏光层。同样，一个无光泽或扩散的织构可以设置在光线入射表面上，这取决于希望的可视的外观。一个无光泽的表面处理产生一个较软的影像，但是不够明亮。在薄膜的出射表面上的分立的光学元件可以用这样一种方式无序化，使消除与液晶显示器的像素间距的任何干涉。这种无序化能够包括光学元件的尺寸、形状、位置、深度、取向。角度或密度。这样就消除了对扩散层的需要，以抵抗网纹和类似作用。还有，至少一些分立的光学元件能够排列为跨过薄膜的出射表面的分组，并且每个分组中至少一些光学元件具有不同的尺寸或形状特点，它们集体地产生一个对于每个分组的平均的尺寸或形状特点，它们跨过薄膜改变，以获得对于任何分立的光学元件超出机加工容差的平均的特点值，以及抵抗与一个液晶显示器的像素间距的网纹和干涉作用。此外，至少一些分立的光学元件能够彼此相对地以不同的角度取向，以改进沿两个轴线薄膜重新取向/改变光线方向的能力。分立的光学元件的光线方向改变表面的角度制造在薄膜的光线出射表面上，也可以跨过液晶显示器的显示区域改变，以调节薄膜的光线方向改变功能至一个光线输入分布，它是跨过光源的表面不均匀的。光线改向薄膜的分立的光学元件还希望是彼此搭接为交错的，互锁的和/或交叉的形状，形成一个光学结构，并带有优良的表面覆盖区。再者，分立的光学元件可以排列为分组，并且一些分立的光学元件沿一个轴线取向，以及其它的光学元件沿另一个轴线取向。同样，在每个分组内的分立的光学元件的取向可以改变。再者，光线改向薄膜的分立的光学元件的尺寸、形状、位置和/或取向可以改变，以计算由一个光源发射的光线分布的改变。光线改向薄膜的光学元件的性能和图案也能够改进，以优化光线改向薄膜使用于不同类型的光源，它发射不同的光线分布，例如，一种图案用于单灯泡搭接顶部，另一种图案用于双灯泡平板显示器，以及等等。此外，提供光线改向薄膜系统，其中光线改向薄膜的分立的光学元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光线改向薄膜，包括薄的光学透明基片，在基片上或基片中具有确定形状的分立的光学元件构成的一种图案，光学元件相对于基片的宽度和长度相当小，至少一些光学元件在基片上的不同位置变化，以使穿过基片的光线朝向垂直于基片的方向重新分布。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：杰弗里R帕克，蒂莫西A麦科勒姆，罗伯特M伊泽尔，
申请(专利权)人：固态奥普托有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]