具有带修圆棱锥形结构的表面的光学薄膜制造技术

本发明专利技术公开一种光学薄膜，包括：本体，其具有第一表面、轴线和包括多个棱锥形结构的结构化表面。每个棱锥形结构具有：圆形顶部；以及底部，其包括彼此相对地设置的至少两个第一边和彼此相对地设置的至少两个第二边。本发明专利技术还公开了包括这种光学薄膜的光学设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及结构化的光学薄膜，更具体地说涉及包括修圆棱锥 形结构的光学薄膜以及包括这种光学薄膜的光学设备。
技术介绍
诸如液晶显示器("LCD")等显示设备用于多种不同应用， 包括例如电视机、手持设备、数字照相机、摄像机以及计算机监视器。 与传统阴极射线管("CRT")显示器相比，LCD提供了一些优点， 例如降低了重量、单元尺寸和功率消耗。然而，LCD面板不能自我 照明，因此，有时候需要背光照明组件或"背光源"。背光源通常将 来自一个或多个光源(例如冷阴极荧光管("CCFT"))或发光二 极管("LED")的光与基本上平面的输出耦合。然后使该基本上平 面的输出与LCD面板耦合。LCD的性能常常由其亮度评价。可以通过使用更多光源或更亮 光源来提高LCD的亮度。在大面积显示器中，常常需要使用直接照 明式LCD背光源来保持亮度，这是因为光源的可用空间随着周长线 性增加，而照明面积随着周长的平方增加。因此，LCD电视机通常 使用直接照明式背光源而不是导光板边缘照明式LCD背光源。附加 光源和/或更亮光源会消耗更多能量，这消弱了减少显示设备功率分 配的能力。对于便携设备来说> 这可能关系到电池寿命的减少。此外， 将光源添加到显示设备会增加产品成本和重量，有时还会引起显示设 备可靠性的降低。也可以通过更有效地利用可从LCD设备内部获得的光来提高 LCD设备的亮度(例如，沿着优选的视轴方向传导更多可从显示设 备内获得的光)。例如，购自3M Company的Vikuiti Brightness Enhancement Film ( "BEF")具有棱柱形表面结构，该结构将射出背光源的观察范围以外的一些光变向，以使其基本上沿着视轴方向传播。通过一些光在BEF和背光源的反射组件(例如背面反射镜)之 间的多次反射从而回收剩余光的至少一部分。这产生了基本沿视轴方 向的光增益，并提供了 LCD照明的空间均匀性。因此，BEF是有利 的，这是因为它增加了亮度并提高了空间均匀性。对于电池供电的便 携设备而言，这可以转变为更长的运行时间或更小的电池尺寸，以及 提供更好观看体验的显示器。
技术实现思路
一方面，本专利技术涉及包括本体的光学薄膜，所述本体具有第 一表面；轴线；以及结构化表面，其包括多个棱锥形结构。每个棱锥 形结构具有圆形顶部和底部，所述底部包括至少两个第一边，其彼 此相对地设置；以及至少两个第二边，其彼此相对地设置。所述光学 薄膜还可以包括基板部分，所述基板部分具有不同于所述结构化表面 的光学特性的附加光学特性。在一些示例性实施例中，所述基板部分 包括下述部件中至少之一偏振片、扩散片、增亮薄膜以及转向薄膜。 本专利技术还涉及包括这种光学薄膜的光学设备。另一方面，本专利技术涉及包括本体的光学薄膜，所述本体具有 第一表面；轴线；以及结构化表面，其包括多个棱锥形结构。每个棱 锥形结构具有圆形顶部和底部，所述底部包括至少两个较长边，其 彼此相对地设置；以及至少两个较短边，其彼此相对地设置。在一些 示例性实施例中，所述光学薄膜包括基板部分，所述基板部分包括下 述部件中至少之一偏振片、扩散片、增亮薄膜以及转向薄膜。本发 明还涉及包括这种光学薄膜的光学设备。从下述详细描述和附图将使本领域的普通技术人员更容易理解 本专利技术的光学薄膜和光学设备的这些和其它方面。附图说明为了使本专利技术所属领域的普通技术人员能更容易理解如何制造 和使用本专利技术，下面将参照附图详细描述本专利技术的示例性实施例，其中图1A示意性示出平面的导光板边缘照明式背光源； 图1B示意性示出楔形的导光板边缘照明式背光源； 图1C示意性示出利用扩展光源的背光源； 图1D示意性示出直接照明式背光源；图2示意性示出设置在背光源上方的根据本专利技术的光学薄膜的 示例性实施例；图3A是根据本专利技术构造的示例性光学薄膜的示意性局部透视图3B是图3A示出的示例性光学薄膜的局部剖视图3C是图3A示出的示例性光学薄膜的另一个局部剖视图4A示意性示出根据本专利技术的示例性光学薄膜的单个棱锥形结构的俯视图4B示意性示出图4A所示的棱锥形结构的剖视图4C示意性示出图4A所示的棱锥形结构的另一个剖视图5A示意性示出设置在背光源上方的根据本专利技术的示例性光学薄膜的棱锥形结构的剖视图5B示意性示出图5A所示的棱锥形结构的另一个剖视图； 图6A是根据本专利技术构造的示例性光学薄膜的示意性局部透视图6B是图6A示出的示例性光学薄膜的等坎德拉极坐标图； 图6C包含直角坐标分布图，示出在图6B的0度、45度、卯度和135度角处测出的数据剖面。图7A是根据本专利技术构造的另一个示例性光学薄膜的示意性局部透视图7B是图7A示出的示例性光学薄膜的等坎德拉极坐标图； 图7C包含直角坐标分布图，示出在图7B的0度、45度、卯度和135度角处测出的数据剖面。图8A是根据本专利技术构造的另一个示例性光学薄膜的示意性局部透视图；图8B是图8A示出的示例性光学薄膜的等坎德拉极坐标图；以及图8C包含直角坐标分布图，示出在图8B的0度、45度、90 度和135度角处测出的数据剖面。具体实施例方式本专利技术涉及能够控制光的角度分布的光学薄膜和包括这种光学 薄膜的光学设备。具体地说，根据本专利技术的光学薄膜能够控制来自背 光源，例如LCD背光源的光的角度输出分布。图1A—图1D示出可以用于LCD面板的诸如背光源等的光学设 备的几个实例。图lA示出背光源2a。背光源2a包括导光板3a， 其显示为基本为平面的导光板；光源4a，例如CCFT或LED阵列， 其设置在导光板3a的一个、两个或更多个侧面上；灯光反射镜4a'， 其设置在光源4a周围；背面反射镜3a';以及一个或多个光学薄膜 3a"，其可以是任何适当光学薄膜。图lB示出背光源2b，该背光源 包括导光板3b，其显示为楔形导光板；光源4b，例如一个或多个 CCFT或LED阵列，其设置在导光板3b的一个侧面上；灯光反射镜4b'，其设置在光源4b周围；背面反射镜3b';以及一个或多个光学薄膜3b"，其可以是任何适当光学薄膜。图lC示出背光源2c，该背光源2c包括扩展光源4C，其可以是表面发射型光源；以及一个或多个光学薄膜4c"，其设置在扩展光源4c的上方。图1D示意性示出 直接照明式背光源2d的局部视图，该背光源2d包括三个或更多个光 源4d (例如CCFT或LED阵列)、背面反射器5a、扩散板4d，以及 可以是任何适当光学薄膜的一个或多个光学薄膜4d"。这种背光源可以用于多种其它的光学设备，例如使用LCD的显 示设备(例如电视机、监视器等)。如本领域普通技术人员所理解， 显示设备可以包括外壳，其具有窗口；背光源，其可以包括至少一 个光源；光分配元件，例如导光板；根据本专利技术的光学薄膜；其它合 适的光学薄膜；以及光阀装置，例如LCD面板，其位于光学薄膜和 光学窗口之间并设置成接收通过光学薄膜透射的光。根据本专利技术的光学薄膜还可以与本领域普通技术人员所知的任何其他适当光源一起 使用，并且显示设备可以包括任何其它合适的元件。图2示出背光源2e和根据本专利技术的光学薄膜10的横截面图， 该光学薄膜10设置在背光源2e上方以便使光学薄膜10的表面16(例 如，第一表面)接收来自背光源的光。背光源2e可以包括光源4e、 光分配元件3c (例如导光板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学薄膜，包括：本体，其具有：第一表面、轴线以及包括多个棱锥形结构的结构化表面，每个棱锥形结构具有圆形顶部和底部，所述底部包括：至少两个第一边，其彼此相对地设置；以及至少两个第二边，其彼此相对地设置；以及基板部分，其具有 不同于所述结构化表面的光学特性的附加光学特性。

【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：利兰R惠特尼，高秉秀，马克E加迪纳，蔡东沅，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]