降低反射片光学损耗的贴合型导光板制造技术

本发明专利技术公开一种胶合型导光板以及包括这种导光板的显示器和显示器背光源。所述胶合型导光板包含厚度皆超过衍射条件的导光板、粘合剂层，和干涉型反射片。所述导光板材料折射率在选择波长范围内大于所述粘合剂层的折射率。导光板具有第一和第二主表面，粘合剂层与导光板的第二主表面接触。反射片与粘合剂层的另一面相接触。反射片在选择波长范围内具有高反射率。

【技术实现步骤摘要】
降低反射片光学损耗的贴合型导光板
总体而言，本专利技术涉及导光板(lightguide)和包括导光板的显示系统。 特别是，本专利技术涉及将反射片贴合在导光板上。
技术介绍
光学显示器，如液晶显示器(LCD)正变得日益普遍，其应用于例如移 动电话、从手提式个人数字助手(PDA)到膝上型计算机的便携式计算机设 备、便携式数字音乐播放器、LCD台式计算机显示器和LCD电视。除应用 更加普遍以外，由于包含LCD的电子器件的生产商提出更小的系统尺寸的 要求，LCD正在变得更加薄型化。许多LCD使用背光源来照明LCD的显示区域。典型的背光源包含平板 或楔形的导光板，所述导光板通常由光学级的透明聚合物材料通过例如注 塑等工艺制成。在许多应用中，背光源包含一个或多个光源，所述光源将 发出的光从导光板的一个或多个侧边耦合(couple)到导光板中。在平板或楔 形导光板中，耦合进入的光通常通过在导光板的顶表面和底表面全内反射 在导光板内传播，直至遇到导致一部分光从导光板出射的一些细微结构 (features)。许多背光源包含反射片，所述反射片用于更有效地利用可能从 导光板的底表面出射的光。
技术实现思路
总体而言，本专利技术涉及贴合型导光板。本专利技术还涉及包括贴合型导光 板的显示器和显示器背光源。在本专利技术的一个方面中，贴合型导光板包含厚度大于衍射条件的导光 板、厚度大于衍射条件的粘合剂层和干涉型反射片。厚度大于衍射条件的 导光板在选择波长范围内具有折射率rV厚度大于衍射条件的粘合剂层在选择波长范围内具有折射率nadh。在选择波长范围内，粘合剂层的折射率 小于导光板的折射率。导光板具有第一和第二主表面，并且粘合剂层与导 光板的第二主表面贴合。干涉型反射片与粘合剂层在与导光板的相对面贴 合。干涉型反射片充分反射在选择波长范围内的光。在本专利技术的另一个方面中，背光组件包含用于使光射入贴合型导光板 的入射面的光源，并且还包含起光循环作用的光学膜组合。贴合型导光板 包含厚度大于衍射条件的导光板、厚度大于衍射条件的粘合剂层和干涉型反射片。导光板在选择波长范围内具有折射率ng，粘合剂层在选择波长范围内具有折射率I^h。在选择波长范围内，粘合剂层的折射率小于导光板 的折射率。导光板具有第一和第二主表面，并且粘合剂层与导光板的第二 主表面贴合。干涉型反射片与粘合剂层在与导光板的相对面贴合。干涉型 反射片充分反射在选择波长范围内的光。起光循环作用的光学膜组合(stack)放置在导光板的第一主表面上。在本专利技术的另一个方面中，液晶显示器包含液晶显示模块和背光组 件。背光组件包含用于将光射入贴合型导光板的入射面的光源，并且还包 含起光循环作用的光学膜组合。贴合型导光板包含厚度大于衍射条件的导 光板、厚度大于衍射条件的粘合剂层和干涉型反射片。导光板在选择波长 范围内具有折射率ng，粘合剂层在选择波长范围内具有折射率i^h。在选择 波长范围内，粘合剂层的折射率小于导光板的折射率。导光板具有第一和 第二主表面，并且粘合剂层与导光板的第二主表面贴合。干涉型反射片与 粘合剂层在与导光板的相对面贴合。干涉型反射片充分反射在选择波长范 围内的光。起光循环作用的光学膜组合(stack)放置在导光板的第一主表面 上。从下面的详细描述中，本专利技术的这些和其它方面将是明显的。然而， 上面的概述决不能被理解为对权利要求主题的限制，该主题只由后附权利 要求书限定，而权利要求书在诉讼中可以修改。附图说明在整个说明书中参考附图，在此相同的参考标记表示相同或类似的元 件，并且其中图l是背光照明的显示器的示意性横截面图； 图2是显示在导光板中的光线的传播路径的示意图； 图3是显示导光板的透射率光谱图；和 图4是显示另一种导光板的透射率光谱图。没有必要按比例绘制附图。在附图中使用的相同标记指相同或类似的 组件。然而，应该理解在给定的附图中使用一个标记表示一个部件不意在 限制在另一个图中以相同标记标注的部件。具体实施方式许多需要高反射率反射镜的光学产品和器件使用干涉式的多层薄膜 结构。这种多层膜结构可以有低成本的生产工艺实现，并且可以设计成在 需要的波长范围内具有高反射率，所述波长范围如人眼可见的光谱或特定 的光源的输出光谱或特定的探测器的高响应度光谱范围。所述多层膜结构 还可以在特定的入射光角度范围内提供所需的反射率。对于垂直入射和适 当角度的入射光，通常可以在特定的波长甚至在选定的整个波长范围内获 得优异的反射率性能。这种性能通常可以满足特定的终端应用的需求。干涉型反射片，如多层膜干涉型反射片的实例包括在下列专利中描述的那些: 美国专禾U6,208，466(Liu等)；5,825，543 (Ouderkirk等)；5,783,120 (Ouderkirk 等)；5,882,774 (Jonza等)；5,612,820 (Shrenk等)和5，486,949 (Shrenk等)。如 在例如美国专利申请序号11/691769中所描述的，在一些情况下，可以使用 宽角度反射镜系统提高在宽的波长和角度范围内的反射性。对于一些应用，如手持式显示器的背光源，可以使用用于反射可见光 的双折射多层膜反射和传播进入到导光板的入射面的部分光。 一种这样的 双折射多层膜是可获自3M Company的商标为Vikuiti ESRTM(增强型镜面反 射)膜的多层膜干涉型反射片。通过将ESR膜放置于导光板的下面并被低折 射率的介质如空气所包围可以获得最佳性能，从而使得这些背光具有可接 受的光学性能。然而，如果破坏了将ESR膜周围的低折射率介质条件，例 如ESR膜在上下表面同时与导光板或显示器的其它部分接触，则可能出现 光能的损耗。本说明书公开了一种在显示器，例如手持显示设备中降低来自反射片 的光损耗的技术。通过使用光学粘合剂将反射片粘接到导光板上降低光能 损耗。通过这种方式，防止导光板和反射片的无意接触，这种接触可能在 接触区域中产生由于反射片透光而形成的不必要的光损失(光泄漏)。选择 具有适当的折射率的光学粘合剂可以减少或消除这种不必要的在反射片 上发生的透射，如干涉型反射片。对于这种详细描述来说，"厚度大于衍射条件的"材料指材料厚度通常 大于光波长，特别是更大的数量级，例如至少l微米，并且可以是几百微 米或更大。几何光学可以充分预测或描述厚度大于衍射条件的光学薄膜的 光学性能，如它的反射和透射性能。相比之下，干涉光学可以用来充分描 述在干涉型光学膜如多层膜干涉型反射片中的薄膜层中光传播的行为。干涉型反射片，如多层膜干涉型反射片可以由无机材料如金属或氧化物的交替层构成，并且可以是导电或非导电的反射片。在一些情况下，多层膜干涉型反射片可以由有机材料制成。在本专利技术的一个方面中，可以使 用折射率比厚度大于衍射条件的基底材料更低的厚度大于衍射条件的粘合剂，将聚合物多层膜干涉型反射片如ESR膜粘贴到厚度大于衍射条件的基底如导光板上。射入诸如导光板这种基底材料的光由于全反射被限制在导光板内传播，从而将不必要的透射出ESR膜的光损失减到最少。光在导 光板内传播，可以通过例如与在本说明书中所描述的微结构(extraction features)的相互作用，在所需要的位置上将光线引出导光板。根据周围介质的不同，入射到多层膜干涉型反射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种贴合型导光板，其包含：　具有第一主表面和在第一主表面相对面的第二主表面，厚度大于衍射条件的导光板；　与导光板的第二主表面相贴合，厚度大于衍射条件的粘合剂层，在选择波长范围内，折射率小于导光板的折射率；和　与所述粘合剂层相贴合并且与导光板相对的干涉型反射片，反射片在选择波长范围内具有高反射率。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：布赖恩A金德，周杰，
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]