本发明专利技术公开了适用于自动立体显示器和背光源的微复制型的光偏转膜，所述光偏转膜被制备为包括至少一个纳米空隙层，所述至少一个纳米空隙层与另一层之间的界面形成所述光偏转膜的嵌入的结构化表面。所述纳米空隙层包括聚合物粘结剂和可选的纳米粒子，并且所述纳米空隙层的折射率可为小于1.35或1.3。所述光偏转膜可适于附接到自动立体显示器的一个或多个其他组件，例如显示面板和/或背光源的光导。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术整体涉及背光显示器，具体应用于提供不同的左眼和右眼图像以允许立体观察的此类显示器和背光源，以及用于与此类显示器或背光源一起使用的光学膜和其他组件。本专利技术还涉及相关的制品、系统和方法。
技术介绍
立体显示器通常从单独的左眼视点和右眼视点为观察者呈现具有视差的图像。存在为观察者双眼提供视差图像以产生立体观察体验的若干技术。在第一种技术中，观察者使用一对闸板或三维(“3D”)镜片，所述闸板或镜片在透射或阻挡观察者看到的光的同时交替左/右图像显示。在第二种技术中，交替显示左眼和右眼图像并且使其朝向观察者的相应眼睛，但未使用三维眼镜。该第二种技术被称为自动立体技术，其有利于三维观察，因为观察者无需佩戴任何类型的专用眼镜。自动立体显示器通常包括显示面板、特别设计的背光源和设置在背光源和显示面板之间的特别设计的光偏转膜。该背光源提供光导，此光导的光输出区与显示面板具有标称的相同尺寸。交替地对沿光导对边设置的光源供电，使得光导的输出区以两个不同的高倾斜角度交替地发射光。光导射出的光被光偏转膜拦截(本文中有时候也称为三维膜)，该光偏转膜把这两种不同的射出光转换成交替光束，其中一束导向观察者的右眼，另一束导向观察者的左眼。在光偏转膜和观察者之间放置电子可寻址显示面板(例如液晶显示屏面板)，并控制液晶显示屏面板以与交替的光束同步呈现交替的左眼和右眼图像，使得观察者感觉到三维图像。将该光偏转膜固定在显示面板和光导之间的适当位置，但实际上并没有附接到它们中的任何一者，该光偏转膜通常被切割成与显不面板和光导的输出表面具有标称的相同尺寸。所得的光偏转膜在位置上的移动或偏移的能力使该膜在自动立体显示器的使用寿命期间经受潜在的翘曲和磨损。
技术实现思路
我们已开发出了适用于自动立体显示器和背光源的新系列光偏转膜，该光偏转膜包括至少一个纳米空隙层，该纳米空隙层与另一层之间的界面形成光偏转膜的嵌入结构化表面。在可见光波长下，纳米空隙层的折射率可能很低，例如为小于I. 35或I. 3或在从I. 15到I. 35或I. 15到I. 3的范围内。本专利技术所公开的光偏转膜可适于附接到自动立体显示器的一个或多个其他组件，例如显示面板和/或背光源的光导。在一些情况下，光偏转膜附接到这些其他组件(其中的一些可以是机械刚性的或坚硬的)有助于缓解与膜的移动或偏移相关的问题。我们还公开了与显示面板、光导或此两者结合的此类光偏转膜。因此，本专利申请尤其公开了包括第一主表面和第二主表面的光偏转膜，其中第一主表面被微结构化为形成透镜特征，第二主表面被微结构化为形成棱镜特征。第一主表面和第二主表面中的一个为第一高折射率层和第一低折射率层之间的第一界面，其中第一低折射率层具有第一纳米空隙形态并且包括第一聚合物粘结剂。在一些情况下，第一低折射率层还包含第一多个粒子。在一些情况下，第一低折射率层在可见光波长下的折射率为I. 35或更小或I. 3或更小。在一些情况下，第一高折射率层在可见光波长下的折射率为至少1.4。在一些情况下，该膜还包括第二高折射率层，该第二高折射率层可设置在第一主表面和第二主表面之间。在一些情况下， 第二高折射率层的物理特性可使其适于作为滚筒式加工中的自立式支承膜。在一些情况下，该膜可在第一主表面和第二主表面之间不包括使其适于作为滚筒式加工中的自立式支承膜的任何物理特性的层。在一些情况下，透镜特征中的每一个都可包括朝第二主表面弯曲的曲面。在一些情况下，透镜特征中的每一个都可包括远离第二主表面弯曲的曲面。在一些情况下，该膜与刚性支承件结合，并且该膜可附接到该刚性支承件而且没有居间气隙。在一些情况下，该刚性支承件可包括透光板。在一些情况下，第一主表面可为第一界面。在一些情况下，第一高折射率层可设置在第一主表面和第二主表面之间。在一些情况下，第一低折射率层可设置在第一主表面和第二主表面之间。在一些情况下，该膜可与显示面板结合，该膜被附接到显示面板而且没有居间气隙。在一些情况下，第二主表面可暴露在空气中。在一些情况下，该膜还包括第二高折射率层和第二低折射率层，第二低折射率层具有第二纳米空隙形态并且包括第二聚合物粘结剂，并且第二主表面可为第二高折射率层和第二低折射率层之间的第二界面。在一些情况下，该膜可与光导结合，该膜被附接到光导而且没有居间气隙。在一些情况下，该组合还包括显示面板，该膜被附接到显示面板而且没有居间气隙。在一些情况下，该膜的第二主表面可以为第一界面。在一些情况下，第一高折射率层可设置在第一主表面和第二主表面之间。在一些情况下，第一低折射率层可设置在第一主表面和第二主表面之间。在一些情况下，该膜可与光导结合，该膜被附接到光导而且没有居间气隙。在一些情况下，该膜的第一主表面可暴露在空气中。在一些情况下，该膜还包括第一粘结剂层和设置在该膜的第一侧面上的第一隔离衬片。本文还讨论了相关方法、系统和制品。本专利申请的这些方面和其他方面通过下文的具体描述将显而易见。然而，在任何情况下都不应将上述
技术实现思路
理解为是对受权利要求书保护的主题的限制，该主题仅受所附权利要求书的限定，并且在审查期间可以进行修改。附图说明图Ia和图Ib为包括背光源的三维自动立体显示装置的示意性侧视图，该显示装置能为左眼和右眼呈现不同的图像；图2为示例性自动立体显示设备的示意性侧视图；图3为光导的示意性透视图，其中以夸张的形式示出了光导两个主表面上的示例的表面结构；图3a和图3b示出了图3中光导的示意性侧视图；图4a为光偏转膜的示意性剖视图；图4b为另一个光偏转膜的不意性剖视图；图5为形成回填纳米空隙微结构化制品的示列性方法的示意图；图6为纳米空隙微结构化层的一部分的示意性侧前视图； 图6a为第一纳米空隙层和第二层之间的界面的一部分的示意性剖视图，其展示了第二层和第一层的相互渗透；图7示出了具有嵌入结构化表面的示例的光偏转膜的示意性剖视图，该图还示出了展示一种可制备光偏转膜的方法的中间制品或前体制品；图8-13与图7类似，但用于可供选择的光偏转膜构造；图14和图15为其他示例的光偏转膜的示意性剖视图；图16为光学装置的示意性剖视图，在此光学装置中，示例的光偏转膜附接到其他光学组件(例如显示面板和光导);图17为另一个光学装置的示意性剖视图，在此光学装置中，示例的光偏转膜附接到显示面板和光导；图18示出了示例的光偏转膜、示例的光导和制成的包括所述光偏转膜和光导的示例的光学装置的示意性剖视图；图19示出了示例的光偏转膜、结构化基底和包括所述光偏转膜和基底的光学装置的示意性剖视图；图20a为自动立体相容背光源的测量光强度相对于观察角度的曲线图，该背光源使用结构化外表面暴露在空气中的(未附接的)光偏转膜；图20b和图20c为自动立体相容背光源的测量光强度相对于观察角度的曲线图，该背光源使用这样的光偏转膜，该光偏转膜的透镜结构化表面被一层纳米空隙材料层平面化；图21a为图20a的背光源的观察自由度图。图21b和图21c分别为图20b和图20c的背光源的观察自由度图；图21d为图21a_c的图例或关键部分，其示出了这些图中使用的各种符号；图22为两种不同光偏转膜的显微照片，其中光偏转膜的透镜结构化表面已被一层超低折射率材料平面化；以及图23为各种模式的自动立体显示器的串扰曲线图，在其中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：马丁·B·沃克，迈克尔·J·希科劳，威廉·布雷克·科尔布，郝恩才，约翰·C·舒尔茨，罗伯特·L·布劳特，威廉·J·布赖恩，斯科特·M·塔皮奥，奥德蕾·A·舍曼，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：
国别省市：
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