带有渐缓切割表面的亮度增强膜制造技术

一种亮度增强膜（４０）有多个线性棱镜（４６，４８，５０）。诸棱镜成对设置，每对有第一和第二棱镜，每个棱镜有一棱镜角和一谷部角。每对棱镜角彼此，或每对谷部角彼此，是相等的，但棱镜角和谷部角彼此不相等。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
众所周知的是，结构表面材料能提高朗伯背光，如通常用于液晶显示器(LCD)的那种背光的视在轴线亮度。这些膜被共同认作亮度增强膜。这些膜通过将以相对于显示器轴线较大的角度到较小的角度射入的光线折射而发挥功效。在无亮度增强膜时，以一相对于显示器轴线较小的角度射入的光线被反射回到背光以作再循环。在那处光线射到一漫射罩，混乱了它的方向。在被反射后它又进入亮度增强膜并如前面一样被折射或反射。亮度增强膜的作用是通过减少以相对于显示器轴线的较大角度入射的光线量增加以较小角度入射的光线量。如此，当某人以相对于该轴线增大的角度看着一显示器时，明显可见的亮度被削弱了。一种普通的膜将提供的亮度从一平行于轴线的方向向一相对于轴线为约35°的角度慢慢削弱。在35°与40°之间明显可见的亮度削弱得很快。这种作用被熟知为一种锐切割。有些用户较喜欢一种较渐缓的或适度的切割。专利技术概要按照本专利技术，一种亮度增强膜具有多个线性棱镜。诸棱镜成对设置，每对具有第一和第二棱镜，每个棱镜有一棱镜角和一谷部角。每对棱镜角彼此，或每对谷部角彼此，是相等的，但棱镜角和谷部角彼此不相等。附图简要说明附图说明图1表示已有技术的亮度(brightness)增强膜；图2和3表示不带亮度增强膜的背光(backlight)的亮度(luminance)曲线；图4表示计算机对一已有技术亮度增强膜的光学增益的预测；图5和6表示一在其上具有单片已有技术的亮度增强膜的背光的亮度(lnminosity)曲线；图7表示按照本专利技术的亮度增强膜的第一实施例；图8表示一包括按照本专利技术的亮度增强膜的背光显示器；图9表示计算机对单片图7所示的亮度增强膜的所作的预计的增益曲线；图10和11表示一采用了单片图7所示的亮度增强膜的背光的亮度曲线；图12和13表示一采用了两片图7所示的亮度增强膜的背光的亮度曲线；图14和15表示一具有两片已有技术的亮度增强膜的背光的亮度曲线；图16表示一不带亮度增强膜的背光的等亮度(iso-luminosity)曲线；图17表示一具有两片亮度增强膜的背光的等亮度曲线；图18表示一具有两片图7所示的亮度增强膜的背光的等亮度曲线；图19表示本专利技术的亮度增强膜的的另一可供选用的实施例；图20表示具有一按照本专利技术的亮度增强膜的背光显示器；图21表示计算机绘制的、图19所示的亮度增强膜的估计的增益曲线；以及图22和23表示两片图19所示的亮度增强膜的估计的增益曲线。详细说明下面的讨论将描述亮度增强膜，当沿着与显示器轴线平行的一方向观看该显示器时，该种亮度增强膜能增大结合一信息显示器使用的背光的视在亮度。为此，显示器轴线垂直于该显示器的平面。另外，当有两个亮度增强膜在同一显示器中时，离光源较远的那一个被认作顶部的一个而不管在任何给定的时间的定向如何。一般说来，已有技术的亮度增强膜包括一在其上具有诸平行的线性棱镜的结构表面。其他的表面通常是平滑的。这些棱镜一般是与相邻的侧边组成一等腰三角形，其顶峰部和低谷部均为90°角(尽管可采用其他的角度)。图1表示了一已有技术的典型的亮度增强膜。总的标号为18的图1的亮度增强膜有一平滑表面20和一结构表面22。结构表面22有多个如棱镜24和26的棱镜。通常，顶峰部被选取为90°角，因为这样就使沿着显示器轴线的亮度得以最大地提高。图1表示已有技术亮度增强膜是如何改善沿着显示器轴线的视在亮度。设定图1的亮度增强膜是由聚碳酸酯制成，其折射率为1.586。在图1中，表示了四条典型的光线。第一条光线36以一切线角，即一相对于法线大致为90°的角度射到平滑表面20上。如当光线36射到结构表面材料18上与表面20的法线的夹角为89.9°时，该光线36通过该结构表面材料18时以相对于法线为39.1°的角度折射。在到达结构表面22时，该光线又被折射。由于结构表面22的结构所决定的，该光线被折射并使与该结构表面22的法线的夹角较小。在该实例中该夹角为35.6°。光线38以一更接近于法线的夹角射到平滑表面20上。当该光线通过该平滑表面20时也被折射，但其折射度较小。如果光线38以一与平滑表面20的法线为10°的夹角射到平滑表面20时，它将从结构表面22以一与平滑表面20的法线为37.7°的夹角但在法线的另一侧射出。光线40以某一角度射入结构表面22，并使它在内部被该表面两次全部反射。最后，光线42以一与光线38的类似的入射角射到平滑表面20上，但射在一相对的斜刻面上并在内部由结构表面22上的一棱镜的一侧面全部反射，而不是由第二侧反射。其结果，它以与平滑表面20的法线的一较大的夹角射出。由于这样的一反射仅仅发生于这样的一条光线，即该条光线沿一对一被该光线照射的侧面形成一较大的入射角的方向行进，故诸棱镜对于这样的光线提供一很小的横截面。此外，相对这样的光线将重新进入下一个棱镜并返回。图2是无任何亮度增强膜的、与LCD结合使用的一典型的背光的水平亮度扫描的曲线。在图2中画出的是以尼特(新烛光/米2)为单位的亮度与相对于背光轴线的观察角的关系。一水平扫描表示测量装置是在水平面内转动的。如从图2可看出的，从一轴线上观察角(on axis viewing angle)向外至大约35°处亮度是相当地稳定。在大约35°处，亮度开始下降。图3是同一个由图2所示的背光的垂直亮度扫描。可看出，亮度与垂直角的函数关系与图2所示的亮度与水平角的函数关系类似。图4是采用了单片已有技术的亮度增强膜的一背光所期望的光学增益的曲线，该光学增益是在一垂直于诸棱镜的平面内的观察角的函数。绘制图4所示的曲线的计算设定空腔效率(cavity efficiency)为75％而亮度增强膜的折射率为1.586。光学增益定义为在无亮度增强膜的情况下在一特定的观察角的亮度与该背光在背光轴线上的亮度之比。可看出，在背光轴线上增益达到一峰值为约1.6，并在从背光轴线的角度为约35°之前增益下降较慢，而到了35°后下降的较快。图5是一现有的已有技术亮度增强膜的实际测得的亮度值的曲线，该亮度增强膜具有诸90°棱镜和50微米的峰-峰距，并在一垂直于棱镜方向的平面内转动。可看出，这个曲线较好符合于图4的理论曲线。为作对比，图6曲线中所示的实测的亮度值是沿着诸棱镜而不是垂直于诸棱镜的观察角的函数。图7表示了一按照本专利技术提供的一渐缓切割面的膜。图7表示了一按照本专利技术的、总的标号为40的亮度增强膜。亮度增强膜40包括一基片42和一结构表面材料44。基片42一般是由聚酯材料制成，结构表面材料44一般由紫外处理的丙烯材料制成。或者，该亮度增强膜40也能被挤压成单一结构而无分离的基片与结构表面覆盖层。基片42的外表面最好是平的，但也可有结构。另外，也能使用其他的可供选择的基片。结构表面材料44具有多个在其上形成的如棱镜46、48和50的棱镜。棱镜46、48和50分别具有峰部52、54和56。尽管所有的峰部52、54和56所具有的峰角或棱镜角如在60°-120°范围内也能有效地工作，但最好是取为90°。在棱镜46与48之间是一低谷部58。在棱镜48与50之间是一低谷部60。低谷部58可被认为是与棱镜46有关的低谷部，其谷部角为70°，而低谷部60可被认为是与棱镜48有关的低谷部，其谷部角为110°，当然也可取其他角度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种亮度增强膜，它包括第一和第二表面，所述第一表面是一在其上有多个线性棱镜的结构表面，所述诸棱镜并排成对设置，每对棱镜具有第一和第二棱镜，每个棱镜具有一棱镜角和一谷部角，每对棱镜角彼此，或每对谷部角彼此，是相等的，但棱镜角和谷部角彼此不相等。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马克B奥尼尔，小桑福德科布，
申请(专利权)人：美国三M公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]