渐变漫射体制造技术

本发明专利技术描述了包括相背对的结构化第一主表面和结构化第二主表面的漫射体。第一主表面包括提供均匀的第一雾度的多个第一表面结构。第二主表面包括与边缘相邻的第一部分和与该第一部分相邻的第二部分。第一部分包括第一区域和位于第一区域与第二部分之间的第二区域。第二主表面包括在第二部分上提供均匀的第二雾度并且在第一部分中提供第三雾度的多个第二表面结构。第一区域中的第三雾度大于第二雾度，并且第二区域中的第三雾度单调递减。第二部分的表面积为第二主表面的表面积的至少90％。

Gradual diffuser

The present invention describes a structured first main surface and a structured second main surface with a phase back pair. The first main surface includes a plurality of first surface structures that provide a uniform first fog degree. The second main surface includes the first part adjacent to the edge and the second parts adjacent to the first part. The first part includes the first region and the second region between the first and the second. The second main surface consists of providing a uniform second fog on the second part and providing a plurality of second surface structures with third foggy degrees in the first part. The third fog in the first region is more than second fog, and the third fog in the second region decreases monotonically. The surface area of the second part is at least 90% of the surface area of the second main surface.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】渐变漫射体
技术介绍
液晶显示器(LCD)中所用的背光源可包括光导和将光注入光导的输入边缘中的多个发光二极管(LED)。漫射体可包括在显示器中在光导与LCD面板之间。有时可能在显示器中看到背光源的输入边缘附近有令人不快的照明强度变化。
技术实现思路
在本说明书的一些方面，提供包括相背对的第一主表面和第二主表面以及在第一主表面与第二主表面之间延伸的边缘的漫射体。第一主表面包括提供基本上均匀的第一雾度的多个第一表面结构，第二主表面包括与边缘相邻的第一部分和与第一部分相邻且与边缘相对的第二部分。第一部分包括与边缘相邻的第一区域和位于第一区域与第二部分之间的第二区域。第二主表面包括多个在第二主表面的第二部分提供基本上均匀的第二雾度并且在第二主表面的第一部分提供第三雾度的第二表面结构。第三雾度沿位于第二主表面的第一部分与第二部分之间的连续边界基本上等于第二雾度。第一区域中的第三雾度大于第二雾度，第二区域中的第三雾度随着沿从边缘朝向连续边界的方向的距离单调递减。第二部分的表面积为第二主表面的表面积的至少90％。在本说明书的一些方面，提供一种制备漫射体的方法。该方法包括：提供具有第一结构化表面的第一微复制工具，提供具有相背对的第一主表面和第二主表面的基底，使用第一微复制工具使基底的第一主表面结构化，提供具有第二结构化表面的第二微复制工具，以及使用第二微复制工具使基底的第二主表面结构化。第一结构化表面具有基本上均匀的表面结构分布。第二结构化表面的表面结构分布在第二结构化表面的区域变化但在第二结构化表面的第二部分为基本上均匀的。第二部分的表面积为第二结构化表面的表面积的至少90％。提供第一微复制工具的步骤包括：通过使用第一电镀工艺电沉积金属以形成第一金属层，导致第一层的第一主表面具有第一平均粗糙度，以及通过使用第二电镀工艺将金属电沉积在第一主表面上以在第一主表面上形成第二金属层，导致第二层的第二主表面具有小于第一平均粗糙度的第二平均粗糙度。提供第二微复制工具的步骤包括使用切割系统将结构切入到预成形工具的表面中。在本说明书的一些方面，提供包括光学膜以及与光学膜基本上同等延伸的光学漫射体的光学叠堆体。光学膜包括：结构化顶部表面，该结构化顶部表面包括多个沿第一方向线性延伸的基本平行顶部结构；以及结构化底部表面，该结构化底部表面包括多个沿不同于第一方向的第二方向线性延伸的基本平行底部结构，每个顶部结构和底部结构包括相对的第一弯曲面和第二弯曲面，这些弯曲面从结构的基部的相应相对第一端部和第二端部延伸并在结构的峰处相接。光学漫射体包括：结构化顶部表面，该结构化顶部表面面向光学膜的结构化底部表面并且在结构化顶部表面上具有基本上均匀的第一光学雾度；以及结构化底部表面，该结构化底部表面具有沿结构化底部表面的第一边缘的第一部分以及从第一部分延伸至结构化底部表面的相对第二边缘的第二部分，第二部分在第二部分具有基本上均匀的第二光学雾度，第一部分中的至少一些区域具有不小于第一光学雾度的第三光学雾度，第二光学雾度小于第一光学雾度。在本说明书的一些方面，提供一种背光源，该背光源包括光源、具有靠近光源的输入表面与输出表面的光导、设置在光导上的光学漫射体、以及设置在光学漫射体上的光学膜。光学漫射体包括：结构化顶部表面，该结构化顶部表面在结构化顶部表面上具有基本上均匀的第一光学雾度；以及结构化底部表面，该结构化底部表面面向光导的输出表面，并且具有沿结构化底部表面的第一边缘靠近光导输入表面的第一部分以及从第一部分延伸至结构化底部表面的相对第二边缘的第二部分，第二部分在第二部分具有基本上均匀的第二光学雾度，第一部分中的至少一些区域具有不小于第一光学雾度的第三光学雾度，第二光学雾度不同于第一光学雾度。光学膜包括：第一结构化表面，该第一结构化表面包括多个面向光学漫射体的结构化顶部表面的基本线性平行第一结构；第二结构化表面，该第二结构化表面包括多个背向光学漫射体的结构化顶部表面的基本线性平行第二结构，每个第一结构和第二结构包括相对的弯曲的第一面和第二面，弯曲的第一面和第二面具有不同的曲率轴线。附图说明图1A是包括漫射体的显示器的示意性侧视图；图1B是图1A的显示器的光导和光源的示意性顶视图；图2A是漫射体的侧视图；图2B-2C是图2A的漫射体的示意性底视图；图3A-3D是示出雾度作为位置的函数的图；图4是结构化表面的一部分的示意性平面图；图5是结构化表面的一部分的示意性侧视图或剖视图；图6是结构化表面的一部分的示意性平面图；图7是功率谱密度与空间频率的图；图8是结构化层的一部分的示意性侧视图或剖视图；图9是示出用于制备结构化表面的示例性流程图；图10是切削工具系统的示意性侧视图或剖视图；图11是结构化层的一部分的示意性侧视图；图12A-12C是雾度测量技术的示意图；图13是雾度作为距离的函数的图；图14A-14B是热点测量技术的示意图；图15是热点对比度作为距离的函数的图；图16是互补的累积倾斜度分布的图；图17是光学膜的拆分正面侧视剖视面；图18是包括光学膜和漫射体的背光源的拆分正面侧视剖视面；并且图19是另一个光学膜的拆分正面侧视剖视面。具体实施方式在以下说明中参考附图，附图形成说明的一部分并且其中通过举例说明的方式示出。附图未必按比例绘制。应当理解，在不脱离本公开的范围或实质的情况下，可设想并进行其他实施方案。因此，以下具体实施方式不应被视为具有限制意义。透射显示器诸如液晶显示器(LCD)中所用的背光源通常包括光导和光源，其可以包括被设置成将光注入光导的输入边缘中的多个发光二极管(LED)。光导通常包括被设置成使得通过光导的输出表面提取光的提取特征结构。漫射体可被置于光导与显示面板之间，以改善来自显示器的光输出的均匀性。然而，为了消除热点(被较低强度区域包围的相对较高强度区域)，通常需要高雾度，但具有均匀高雾度的漫射体可不利地降低显示器的亮度。此问题可通过使用具有变化雾度的漫射体来解决，其中在注入边缘附近具有高雾度并且在远离注入边缘处具有较低雾度。然而，这可导致与雾度变化相关联的不期望的视觉伪影。根据本说明书，已发现将漫射膜的两个独立漫射表面的效应与表现出可变雾度的两个表面中的仅一者相结合可提供均匀的高亮度，而不存在可能因可变雾度引起的不利光学伪影。在一些实施方案中，根据本说明书的光学漫射体包括提供基本上均匀的雾度的第一表面并且包括具有在输入边缘附近变化并且在远离输入边缘处为基本上均匀的雾度的相背对第二表面。在一些实施方案中，提供包括漫射膜的显示器，其中第二表面面向光导的输出表面。漫射体的第二表面还可提供抗浸润(AWO)功能，使得当漫射体紧邻光导放置时不形成光学伪影。漫射体的第二表面的结构提供比常规AWO层更稳健的抗浸润功能，因为第二主表面的结构可大于和/或布置密度高于常规AWO层以便提供期望的雾度水平。图1A为显示器102的示意性侧视图，该显示器包括具有输入边缘106和输出表面108的光导104；与输出表面108相邻设置且具有背向输出表面108的第一主表面112和面向输出表面108的相背对第二主表面114的漫射体110；与漫射体110相邻设置且与光导104相对的光学膜120；与光学膜120相邻设置且与漫射体110相对的显示面板130；以及与输入边缘10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种漫射体，包括：相背对的第一主表面和第二主表面以及在所述第一主表面与所述第二主表面之间延伸的边缘，其中所述第一主表面包括提供基本上均匀的第一雾度的多个第一表面结构，所述第二主表面包括与所述边缘相邻的第一部分和与所述第一部分相邻且与所述边缘相对的第二部分，所述第一部分包括与所述边缘相邻的第一区域和位于所述第一区域与所述第二部分之间的第二区域，其中所述第二主表面包括在所述第二主表面的所述第二部分上提供基本上均匀的第二雾度并且在所述第二主表面的所述第一部分中提供第三雾度的多个第二表面结构，其中所述第三雾度沿位于所述第二主表面的所述第一部分与所述第二部分之间的连续边界基本上等于所述第二雾度，其中所述第一区域中的所述第三雾度高于所述第二雾度，并且所述第二区域中的所述第三雾度随着沿从所述边缘朝向所述连续边界的方向的距离单调递减，并且其中所述第二部分的表面积为所述第二主表面的表面积的至少90％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.24 US 62/152,5031.一种漫射体，包括：相背对的第一主表面和第二主表面以及在所述第一主表面与所述第二主表面之间延伸的边缘，其中所述第一主表面包括提供基本上均匀的第一雾度的多个第一表面结构，所述第二主表面包括与所述边缘相邻的第一部分和与所述第一部分相邻且与所述边缘相对的第二部分，所述第一部分包括与所述边缘相邻的第一区域和位于所述第一区域与所述第二部分之间的第二区域，其中所述第二主表面包括在所述第二主表面的所述第二部分上提供基本上均匀的第二雾度并且在所述第二主表面的所述第一部分中提供第三雾度的多个第二表面结构，其中所述第三雾度沿位于所述第二主表面的所述第一部分与所述第二部分之间的连续边界基本上等于所述第二雾度，其中所述第一区域中的所述第三雾度高于所述第二雾度，并且所述第二区域中的所述第三雾度随着沿从所述边缘朝向所述连续边界的方向的距离单调递减，并且其中所述第二部分的表面积为所述第二主表面的表面积的至少90％。2.根据权利要求1所述的漫射体，其中所述漫射体具有沿所述边缘的长度和在正交平面内方向上的宽度，并且其中所述第二部分的宽度为所述漫射体的所述宽度的至少90％，所述第一部分和所述第二部分以及所述第一区域和所述第二区域中的每一者沿所述漫射体的所述长度的至少90％延伸，所述第一区域紧邻所述边缘，所述第二区域紧邻所述第一区域，并且所述第二部分紧邻所述第二区域。3.根据权利要求1所述的漫射体，其中所述多个第一表面结构包括密集堆积结构，所述密集堆积结构被布置成使得脊形成在相邻结构之间，所述结构沿两个正交平面内方向的尺寸受限。4.根据权利要求3所述的漫射体，其中所述第一主表面的形貌通过与相应的第一正交平面内方向和第二正交平面内方向相关联的第一傅里叶功率谱和第二傅里叶功率谱来表征，并且其中就所述第一傅里叶功率谱包括不对应于零频率并且由限定第一基线的两个相邻谷界定的一个或多个第一频率峰而言，任何此类第一频率峰具有小于0.8的第一峰比率，所述第一峰比率等于所述第一频率峰与所述第一基线之间的面积除以所述第一频率峰下方的面积；并且就所述第二傅里叶功率谱包括不对应于零频率并且由限定第二基线的两个相邻谷界定的一个或多个第二频率峰而言，任何此类第二频率峰具有小于0.8的第二峰比率，所述第二峰比率等于所述第二频率峰与所述第二基线之间的面积除以所述第二频率峰下方的面积。5.根据权利要求4所述的漫射体，其中所述第一主表面通过平面图中每单位面积的脊总长度小于200mm/mm2来表征。6.根据权利要求4所述的漫射体，其中所述密集堆积结构通过参考平面中的等效圆直径(ECD)和沿厚度方向的平均高度来表征，并且其中每个结构的纵横比等于所述结构的所述平均高度除以所述结构的所述ECD；并且其中所述结构的平均纵横比小于0.15。7.根据权利要求1所述的漫射体，其中所述第三雾度具有至少60％的最大值。8.根据权利要求1所述的漫射体，其中所述第一雾度大于所述第二雾度，并且所述第三雾度具有大于所述第一雾度的最大值。9.根据权利要求1所述的漫射体，其中所述第二主表面的所述第二部分的不超过约10％具有大于约40度的倾斜度大小。10.根据权利要求1所述的漫射体，其中所述第二主表面的所述第一部分的所述第二区域具有随着沿从所述第一边缘朝向所述连续边界的方向的距离基本上连续变化的倾斜度分布。11.根据权利要求1所述的漫射体，其中所述第二主表面的所述第一部分或所述第二主表面的所述第二部分中的至少一个区域具有第一表面角度分布和第二表面角度分布，所述第一表面角度分布在第一方向上具有第一半峰半宽(HWHM)，所述第二表面角度分布在不同于所述第一方向的第二方向上具有第二HWHM，其中所述第一HWHM不同于所述第二HWHM。12.根据权利要求1所述的漫射体，其中所述第二主表面包括具有幅值分布和间距分布的表面结构，其中所述幅值分布和所述间距分布中的至少一者在所述第二主表面的所述第一部分的所述第二区域中变化，并且所述幅值分布和所述间距分布中的每一者在所述第二主表面的整个所述第二部分中为基本上均匀的。13.一种显示器，包括：光导，所述光导具有输入边缘和输出主表面；和根据权利要求1所述的漫射体，所述漫射体靠近所述光...

【专利技术属性】
技术研发人员：加里·T·博伊德，特里·D·彭，尼古拉斯·A·约翰逊，莺·V·彭，萨拉·S·梅里特，斯蒂芬·J·埃茨科恩，张海燕，科里·D·巴茨，约瑟夫·T·阿伦森，
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