减少莫尔效应的具有不规则棱形结构的光学基板制造技术

一种光学基板，具有能增强亮度并减少莫尔效应的结构化表面。光学基板具有三维的变化的结构化的光输出面，所述光输出面包括不规则的棱形结构。此不规则棱形结构可包括横向布置而限定出峰与谷的纵向棱形块或由其形成的棱形块行。相邻的峰、相邻的谷、和／或相邻的峰与谷可以是平行或不平行，以规则地、半规则地、随机地、或拟随机的方式。横向相邻的峰、相邻的谷、和／或相邻的峰与谷则是不平行的。相邻的不规则棱形块可以是具有相同长度的不规则纵向段，或是具有不同长度的随机或拟随机的不规则段。每一棱形块的小面可以是平坦的或是弯曲的，即为凹的和／或凸的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有结构化表面(structured surface)的光学基板，特别涉 及能增强亮度的光学基板，更特别地，涉及用于具有平面光源的平面显示 器的能增强亮度的光学基板。
技术介绍
所有提及的公开参考文献在此全文引作结合。平面显示科技广泛应用于电视显示器、电脑显示器及掌上型电子产品 (如手机、个人数位助理(PDA)等)。液晶显示器(LCD)是平面显示器中的 一种， 它配置有一具有像素阵列以表现出图像的液晶(LC)模块。在背光LCD中， 亮度增强膜使用棱形体形的结构沿着视线轴(即与显示器垂直)引导光线，以 增强由显示器使用者所看到的光的亮度，因而可使这个系统用较少的能量 来产生所需要的轴上照明。现有的亮度增强膜中，在膜的光线发射表面上设置有平行的棱形体形 沟槽、透镜状沟槽或金字塔形结构，用以改变薄膜与空气界面的角度，使 光线能从薄膜发出，并使光线能倾斜入射在薄膜的其他表面，以在更垂直 于薄膜的光输出面的方向上重新分配光线。亮度增强膜具有平滑的光入射 面，经由此面使光由背光模块进入。迄今，许多应用使用两个彼此相对转 动的亮度增强膜层，各膜层的沟槽彼此成90度角。在平面显示器中使用两个亮度增强膜时，可能产生不希望出现的现象， 即由于两个亮度增强膜的表面上的两个棱形体形的周期图案之间相干造成 出现莫尔图案。至今为止，亮度增强膜已经发展出各种不同的结构化表面 以避免形成莫尔图案。在采用单层亮度增强膜的平面显示器中，形成莫尔 图案的周期图案包括在薄膜上的棱形体形结构的图案及这些图案的反射图 像(当被平面显示器中的其他表面反射)所造成。另外，亮度增强膜的结构及 LC模块上的像素阵列也会形成莫尔图案。例如，美国专利号码5，280,371公开了使用两层亮度增强膜的不同的空间频率或平行间距。它更进一步公开了相对于LC模块的像素阵列旋转至少 一个亮度增强膜，使得薄膜上的纵向结构与像素阵列形成一角度，进而减 少莫尔效应。然而，由于传统的亮度薄膜的制造工艺，需要明显的剪切(trimming)以得到一矩形的亮度增强膜，以与矩形的平面显示器一起使用， 如此相对于LC模块的像素阵列而言，棱形结构形被旋转一角度。这方法大 大地增加了生产的成本。美国专利号5，919，551公开一种结构化的光学薄膜以及釆用 一层或多层 所述薄膜的光学显示器，所述光学薄膜具有平行的可变间距的峰和/或沟槽 以减少可见的莫尔干涉图案。间距变化可以在相邻的峰和/或谷之间或是介 于相邻的成对的峰和/或谷之间。光学薄膜的截面视图沿着峰及谷的方向保 持不变。美国专利号6,862,141公开一种光学基板，其具有三维的表面且具有约 l厘米或更少的相关长度(correlation length )。此光学基板限定有被第二个 表面结构功能所调整的第一表面结构功能，所述第一表面结构功能从第一 束进入的光线产生至少一个反射分量。三维表面的各峰位于相同的平面上。 这光学基板适用于各种不同的应用，包括亮度增强。这份专利提供相当复 杂的方法来获得光学基板的表面结构。从这份专利无法清楚地知道光学基 板实际上是如何被实现。更进一步的说，怀疑所公开的结构其亮度增强的 程度是否能达到与棱形体形薄膜相当的程度。我们所需要的是一种成本低的光学基板，其能提供在单层基板中具有 亮度增强与减少莫尔效应两者的表面结构。
技术实现思路
本专利技术涉及一种光学基板，其具有一种在单层基板中的可增强照明或 亮度及减少莫尔效应的结构化表面。本专利技术的一方面中，光学基板可以是 膜状、片状、碟状及其他形状类似的形式，可以是柔性的或刚性的，具有 三维变化的结构化的光输出表面，包括一组不规则的棱形结构及一组非结 构化的光滑且平的光输入面。在本专利技术的一具体实例中，在整个光学基板结构中，光输出面与光输 入面通常是互相平行的(即并不形成大体呈锥形、凹状或凸状的整个基板 结构)。在本专利技术的另 一具体实例中，光输出面的不规则的棱形结构可视为包 括横向地(并排地)布置的纵向不规则棱形块，限定出峰及谷。纵向不规则棱形块的小面(facet)则被限定于每一个相邻的峰与谷间。纵向变化的棱形结构 有一个或多个如下的结构特性。至少多个不规则棱形块具有由 一大端呈锥 形延伸到一小端的形式，或从较宽的宽度到较窄的宽度的形式，或从高的 峰高度到低的峰高度的形式。相邻的峰、相邻的谷、和/或相邻的峰与谷在 至少一定范围的横向棱形块中是不平行的。相邻的峰、相邻的谷、和/或相 邻的峰与谷可以规则地、半规则地、随机地、或拟随机地方式交替地从平 行变化为非平行。类似的，相对于一特定的纵向方向，非平行的峰、谷和/ 或峰与谷可以规则地、半规则地、随机地、或拟随机地在收敛至发散间交替。所有的峰并不位于相同的平面上，而所有的谷可或不可位于相同的平 面上。横截峰及谷的纵向截面不是恒定的。橫跨棱形块横向相邻的峰、相 邻的谷和/或相邻的峰及谷的间距以规则地、半规则地、随机地、或拟随机的方式改变。在本专利技术的另 一具体实例中，光输出表面的不规则棱形结构可视为包 括并排或横向多行布置的不规则棱形块，其中每一个不规则棱形块的纵行 可视为包括以连续的方式端部与端部连接的多个不规则棱形块。在一具体 实例中，相同的行中 一个棱形块的小端部连接到另外一个棱形块的小端部， 而一个棱形块的大端部连接到另外一个棱形块的大端部。横向相邻的峰、 相邻的谷和/或相邻的峰及谷是不平行的。横跨棱形块的多个峰与谷结构可 具有与先前的具体实例相似的结构特性。相邻的不规则棱形块可以是具有 相同长度的不规则的纵向段，或是具有不同长度的随机或拟随机的不规则 段。在本专利技术更进一步的具体实例中，相邻行的棱形块的峰或谷都是平行 的，且一行的不规则棱形块与另 一行的不规则棱形块相交。在本专利技术另外一具体实例中，每个棱形块的一个或多个小面可能是大 体平的或弯曲的(凸的和/或凹的)。附图说明为了能完全了解本专利技术的特性及优点以及较佳的使用模式，可参考如 下结合附图的详细说明。在以下的附图中，相似的参考符号指代相似的部件。图1概要说明根据本专利技术的一具体实例的具有光学基板的LCD结构。 图2根据本专利技术的一具体实例是光学基板的结构化光输出面的透视图。 图3是图2的结构化光输出面的俯视图。图4是根据本专利技术的一具体实例的不规则棱形块的透视图，其可被视 为光学基板的结构化光输出面的结构单元。图5根据本专利技术的另一具体实例的光学基板的结构化光输出面的概要 透视图。图6根据本专利技术的一具体实例的排列成行的多个不规则棱形块的概要透视图。图7根据本专利技术的一更进一步的具体实例的光学基板的结构化光输出 面的概要透视图。图8是图7的结构化光输出面的俯视图。图9A根据本专利技术的一具体实例的排列成行的多个块的概要透视图，包 括不规则与规则棱形块的混合。图9B根据本专利技术的另一具体实例的图9A的成行的棱形块的另一实例 的概要透视图，其中以平面来看棱形块斜弯一角度。图10根据本专利技术的另 一 具体实例的光学基板的结构化光输出面的透视图。图11根据本专利技术的更进一步的具体实例的光学基板的结构化光输出面 的透视图。图12是图11的结构化光输出面的俯视图。图13根据本专利技术的更进一 步的具体实例的光学基板的结构化光输出面的透视图。图14是图13的结构化光输出面的俯视图。图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学基板，包括：基座；位于基座一侧的平的光输入面；及自基座的另一侧延伸的光输出面，所述光输出面为具有多个不规则棱形体的三维变化的结构化表面，每个所述不规则棱形体限定出一峰，其中所述多个不规则棱形体被布置成并排的多行，在相邻峰之间形成谷。

【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：王康华，林怡璋，柯耀宗，
申请(专利权)人：友辉光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]