CN101263339A - 具有可变结构体间距的转向膜 - Google Patents

具有可变结构体间距的转向膜 Download PDF

Info

Publication number
CN101263339A
CN101263339A CNA2006800330414A CN200680033041A CN101263339A CN 101263339 A CN101263339 A CN 101263339A CN A2006800330414 A CNA2006800330414 A CN A2006800330414A CN 200680033041 A CN200680033041 A CN 200680033041A CN 101263339 A CN101263339 A CN 101263339A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
goods
turns
steering structure
structure body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2006800330414A
Other languages
English (en)
Inventor
J·李
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm and Haas Denmark Finance AS
Original Assignee
Rohm and Haas Denmark Finance AS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rohm and Haas Denmark Finance AS filed Critical Rohm and Haas Denmark Finance AS
Publication of CN101263339A publication Critical patent/CN101263339A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0053—Prismatic sheet or layer; Brightness enhancement element, sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)

Abstract

一种光转向制品，它具有宽度和长度，且具有光转向表面，所述光转向表面具有多个沿光转向制品长度伸长的光转向结构体，且它们并排排列。每个光转向结构体包括：第一侧表面，所述第一侧表面与所述光转向制品的法线成第一角度取向；第二侧表面，所述第二侧表面与所述光转向制品的法线成第二角度取向。每个光转向结构体的截面形状具有至少一个凸起表面。所述第一侧表面和第二侧表面在顶点相遇。对于至少两个相邻的光转向结构体，在相邻的光转向结构体的长度范围内，相邻的光转向结构体的顶点之间的横向结构体间距的变化超过±3％。

Description

具有可变结构体间距的转向膜
技术领域
本发明总体上涉及用于增强二维表面发光亮度的显示照明装置，更具体涉及一种二维转向膜(turning film)，它使用光转向结构体使来自光导板的光改变方向，所述结构体具有可变结构体间距(pitch)。
背景技术
液晶显示器(LCD)的成本和性能得到持续改善，从而成为许多计算机、仪器和娱乐设备的优选显示设备。常规便携式计算机显示器所用的透射型LCD是一种背光显示器，在该LCD后面具有发光表面，对着LCD向外发光。为了提供亮度足够均匀且同时具有紧凑和低成本特性的合适背光设备，通常采用下述两个基本方法中的一种。在第一种方法中，使用发光表面来形成高度散射的、基本上呈朗伯(Lambertian)分布的光分布，其在宽角度范围内具有基本上恒定的亮度。针对所述第一种方法，为了达到提高同轴和近轴光亮度的目的，已经提出许多增亮膜用于将一部分具有朗伯分布的光改变方向，以提供更准直的照明，从而可提供。例如美国专利5,592,332(Nishio等人)、6,111,696(Allen等人)、6,280,063(Fong等人)、5,629,784(Abileah等人)和美国专利申请2003/0214728已经提出了许多用于增亮膜的技术方案。上述专利所述的技术方案(例如增亮膜(BEF))提供了一些在宽视角范围内提高亮度的方法。但是，即使带有增亮膜，常规液晶显示器(LCD)的总体对比度也相对较差。
第二种提供背光照明的方法使用了一种光导板(LGP)，所述光导板接收来自位于侧面的灯或其它光源的入射光，并通过全内反射(TIR)使光在内部传导，这样光就能在窄角度范围内从所述光导板出射。该光导板的出射光通常与所述LGP的法线成非常大的角度，例如80°或更大。对于第二种方法，需使用转向膜(一种改变光方向的装置)将光导板出射的光方向改变成与光导板垂直。转向膜(更广义上称为光转向制品或光转向膜，例如装有HSOT(高散射光学传输)导光板的转向膜，购自位于纽约鲍尔温的克莱克斯公司(Clarex，Inc.，))提供了一种改进的技术方案，它能提供这种类型的均匀背光，且在不需要漫射膜，在制造过程中也不需要点印刷(dot printing)。HOST导光板和其它类型的转向膜使用了各种组合的棱镜结构体阵列，以将来自导光板的光方向改变到二维表面的法线方向。例如，美国专利6,746,130(Ohkawa)公开了一种光控片材，它可用作LGP照明用的转向膜。所述转向膜的多排凸起相互平行，且该多排凸起具有倾角不同的面。美国专利6,874,902(Yamashita等人)公开了一种偏光器件，它具有多个相互平行排列的细长棱镜，在离主光源的远端每个细长棱镜的棱镜面设计成具有凸起的表面形状。
参见图1，图1描述了显示装置30中导光板10的总体功能和运行情况。来自光源12的光入射到输入表面18上，并导入导光板10，如图所示所述导光板可以是楔形的。所述光在导光板10中传播，直到全反射条件失效，然后(可能从反射表面42上反射)在输出表面16离开导光板。接着，该光线进入转向膜22，并被导向用来照亮光调制器件20，例如LCD或其它二维背光组件。
尽管使用转向膜22来提高显示器亮度，但是还存在一些性能缺陷。常规转向膜的棱镜光变向结构以给定周期沿膜隔开。同时，光调制器件20本身的像素形成结构也具有空间周期排列。如显象领域中普通技术人员所熟知的那样，这两种周期性图案的重叠会产生不需要的波纹(Moiré)图像。为了使波纹最小，或消除波纹，需要抑制光转向膜或光调制层的像素的周期性。
授予Gardiner等人的美国专利6,707,611(名称为“带有可变角棱镜的光学膜”)公开了在转向膜的入射光表面上棱镜表面的最佳几何排列，它带有各种成角度的表面、间隔和弯曲的构造，以降低波纹。但是，Gardiner等人的’611专利中公开的技术方案需要复杂的模具，并且可以证明用该方法制造的转向膜难于控制照明均匀性。韩国专利20-0364045公开了一种带有多排棱镜的增亮膜，该多排棱镜是由多个弯曲的棱镜单元组成的，每个棱镜单元是由至少一个弯曲的表面组成的。但是，由于改变了微结构因此该特征会降低光学亮度。
目前还需要一种光转向膜，它能消除波纹或使波纹最小化，同时仍能保持良好的光学亮度。
发明内容
本发明提供一种具有宽度和长度的光转向制品，它包括：
光改向表面，所述表面包括多个光转向结构体，所述结构体沿所述光转向制品的长度延伸，且并排排列，
每个光转向结构体包括：
(i)第一侧表面，所述第一侧表面与所述光转向制品的法线成第一角度取向；
(ii)第二侧表面，所述第二侧表面与所述光转向制品的法线成第二角度取向，
每个光转向结构体的截面形状具有至少一个凸起表面；
所述第一侧表面和第二侧表面在顶点相交；
对于至少两个相邻的光转向结构体，在相邻的光转向结构体的长度范围内，相邻的光转向结构体的顶点之间的横向结构体间距的变化超过±3％。
本发明还提供了一种光转向制品的制造方法，所述方法包括：
a)旋转一个圆柱体；
b)用工具在所述旋转的圆柱体上雕刻，以形成具有结构体间距的相邻的雕刻轨迹，沿所述圆柱体的一次完整旋转过程，所述相邻雕刻轨迹的结构体间距变动超过±3％；
c)用注射辊铸造方法使用该雕刻的圆柱体形成光转向制品。
本发明还提供一种显示设备，它包括：
a)光源；
b)导光板，用于引导来自光源的光线在一定角度范围内向外出射输出表面；
c)用于接收来自所述导光板光线的光转向制品，所述光转向制品具有宽度和长度，且包括：
一个光转向表面，所述光转向表面包括多个光转向结构体，所述结构体沿所述光转向制品的长度延伸，且并排排列，
每个光转向结构体包括：
(i)第一侧表面，所述第一侧表面与所述光转向制品的法线成第一角度取向；
(ii)第二侧表面，所述第二侧表面与所述光转向制品的法线成第二角度取向，
每个光转向结构体的截面形状具有至少一个凸起表面；
所述第一侧表面和第二侧表面在顶点相交；
对于至少两个相邻的光转向结构体，在相邻的光转向结构体的长度范围内，相邻的光转向结构体的顶点之间的横向结构体间距的变动超过±3％，
所述光转向制品从而提供了照明；以及
d)光线调制装置(light gating device)，以调制来自所述光转向制品的入射光。
本发明提供了一种光转向元件，它为显示器提供入射照明，具有减少的波纹现象，并提供良好的光学亮度。所述光转向结构体的变动的结构体间距抑制了波纹，但是该特征可由于微结构的变化而降低光学亮度。为了进行补偿，所述光转向结构体的一个表面设计成具有曲率，这样可更有效地将光转向到接近法向视角方向，防止光学亮度降低。
附图简述
虽然说明书和权利要求书具体指出以及清楚限定了本发明的主题，但是可以认为结合下述附图可更好地理解本发明，其中：
图1是描述转向膜与电子显示设备的导光板以及光调制组件的关系的侧视图。
图2是本发明转向膜的光转向表面的示意图。
图3是从所述导光板看的本发明转向膜的光转向表面的示意图。
图4是本发明转向膜上光转向结构体的无规路径的平面图。
图5A是描述非本发明实例的示意图。
图5B是本发明光转向结构体的结构体间距和交错的示意图。
图6是一张傅立叶变换特性图，所述傅立叶变换特性证明使用本发明转向膜可降低潜在的波纹效应。
图7是描述如何在本发明转向膜上形成表面结构体的示意图。
图8A和8B比较了本发明不同实例的相对亮度。
图9是描述一个实例中光变向结构体的截面形状的放大侧视图。
图10是描述本发明转向膜的示意图。
图11是用于形成模具的工具的截面侧视图，所述模具可用于形成本发明光变向装置。
图12是具有空间特征的光转向结构体的截面侧视图。
具体实施方式
本发明具体涉及形成本发明设备的一部分或者直接与本发明设备的一部分匹配的元件。可以理解没有具体显示或者描述的元件可以是本领域普通技术人员所熟知的各种形式。
本发明提供了一种光改向装置，例如转向膜，所述装置例如具有无规排列的光转向结构体，以消除波纹或使波纹最小化并且消除相关的频率效应或使相关的频率效应最小化。通常，所述光转向制品具有一个光转向表面，所述表面包括许多沿所述光转向制品的长度延伸的光转向结构体，并且所述许多光转向结构体沿至少两个相邻的光转向结构体的长度方向上并排排列。相邻光转向结构体顶点之间的横向结构体间距变化超过±3％。优选地，沿所述光转向制品长度方向，相邻的光转向结构体顶点之间的横向结构体间距以随机形式提高和降低。更优选地，沿光转向制品长度方向，相邻的光转向结构体顶点之间的结构体间距以无规形式提高和降低超过±3％。在一个实例中，沿所述光转向制品长度方向，至少两个相邻的光转向结构体顶点呈基本正弦变化的路径。所述光转向结构体不是平行的。但是如后面所述正是因为它们并不是沿直线排列的，因此光转向结构体并不相互交叉。
参见图2，图2描述了本发明的一个实例，它描述了光转向制品40的光转向表面14。光转向表面14面对导光板10，且当在常规方式(例如图1所示的排列)中通常向下取向。在光转向表面14上，并排排列光转向结构体24，且各光转向结构体24沿长度方向L沿伸。各个光转向结构体24具有至少两个表面34和36，所述表面34和36在顶点32相交，所述顶点限定了该结构体的最高点和距输出表面28最远的距离。相邻光转向结构体24之间的结构体间距P是在与长度方向L垂直的宽度方向W上测量的。
图3描述了光转向制品40对于来自导光板10的入射光线R的影响。以第一角度θ1入射的光线通过光转向制品40改变方向到第二角度θ2，所述第二角度θ2更接近法线N。该改变方向到θ2的光线然后由输出面28出射。
如附图2、3和4所示，光转向结构体24尽管沿光转向表面14大致平行排列，但是它们并不沿直线延伸。相反地，其延伸方式引入了一定的无规度，从而使各个光转向结构体24沿这样一种路径排列，即沿长度方向L所述路径有些蜿蜒。对于这种排列，在长度方向L的某一点上相邻的光转向结构体24的顶点之间的结构体间距P不同于该长度方向L的另一点上的结构体间距P。如果平均结构体间距P在50微米的范围内，则结构体间距P沿该平均值的变动至少约3微米，或者为平均结构体间距P的约6％(即±3％)。在该范围或更高范围内的变动值可有效提高亮度，使波纹最小化，同时未产生其它不希望的光学效应。也可采用稍微大一点的变动值，较好沿长度L方向上的变动不超过约12-20％。结构体间距P的变动值上限更多地是受到制造方法的限制而非出于光学因素的考虑。结构体间距P的变动可有效地使光转向结构体24的表面34和36发生相应波动，而不是呈直线。
需要指出的是，相邻光转向结构体24之间的结构体间距P的变动不仅要求各个细长的光转向结构体24的路径由直线发生变化，而且还要求相邻的光转向结构体的路径不平行。参见图5A，图5A显示光转向结构体24沿非线性路径排列，所述非线性路径中每一处的间距基本上相同，且基本上呈正弦分布。在该排列中，结构体间距值P1、P2、P3和P4是相等的，即：
P1＝P1＝P3＝P4
尽管该排列提供了一些无规度，但是相邻的光转向结构体24之间沿宽度W方向的结构体间距P是不变的。相反，图5B描述了本发明的排列方式，其中相邻的结构体具有相同的波动周期Q，但是波动的相位不同。在该排列中，结构体间距值P1、P2、P3和P4满足下述关系：
P1不等于P2
P2不等于P3
(尽管在不同的位置结构体间距P1可等于结构体间距P4，但是这些值是在长度L方向上的不同位置测得的)。按照这种方式，本发明的一个实例采用光转向结构体24的正弦分布来提高无规度，降低产生波纹的可能性。为了提供这样的无规度，使相邻光转向结构体24的正弦波错开，从而造成其周期关系无规化。还可改变相邻光转向结构体24之间的行进正弦波的振幅。
业已确定，在光转向表面14的长度上当相邻的光转向结构体24之间的结构体间距P变动至少约6％(即±3％)的阀值时，可在某种程度上改善波纹图形。该结构体间距变动可如下计算：
Figure A20068003304100121
其中P平均是平均结构体间距，Pi是任一位置处一个光转向结构体24与邻近结构体24之间的间距。
图9是一个截面图，它描述了本发明光转向结构体24一个实例的通用结构排列。本发明光转向制品40具有光转向结构体24，每个光转向结构体24具有侧表面34和凸起的弯曲表面44，所述侧表面34和弯曲表面44各自与法线N成夹角或者相对法线弯曲。在图9中，第一侧表面34与法线N成θ1角，第二侧表面44与法线N成θ2角。在一个实例中，第二侧表面44是球形表面(即，其形状犹如球的一部分，就象光学领域中通常理解地那样)，其曲率半径为100微米到1毫米。表面弯曲有利于提供改进的光线角度，在改变光方向的同时提供一定程度的准直。图8A和8B比较了具有凸起表面曲率和没有凸起表面曲率的光改向。图8A描述了具有基本平表面的光转向结构体24的光改向。图8B描述了具有弯曲表面44的光转向结构体24改进的光转向。图8A和8B的曲线分别显示没有弯曲表面44和具有弯曲表面44的相对亮度。
在横截面图上位于侧表面34和44相交处的顶点32可以是一个点，或者可以是一个表面(如图9所示在某些或所有光转向结构体24上是平的面46)。使用平的顶点32具有提高制造牢固度和机械刚性的好处。相邻光转向结构体24的高度h可以相同，或者在一定范围内变化。相邻光转向结构体较好具有基本相同的高度，优选所有的光转向结构体具有基本相同的高度。
图12描述了光改性结构体24的各种尺寸。结构体间距P(一个结构体顶点32到相邻相邻结构体顶点32之间测得的间距，或者如图12所示从相邻结构体24之间沟槽底部测得的间距，或从相邻两个结构体24的某共有特征点之间测得的间距)通常约为20-80微米。如果使用平表面46的话，其宽度f通常为1-10微米。侧表面34的倾斜角θ1可以为1-25°。
制造
制得的光转向制品可以是一层与膜基材形成整体的层，即该光转向制品可形成在基材的表面中，或者所述光转向结构体可形成在独立材料上，并施加到基材层上。在一个实例中，用注射辊铸造方法制得转向膜形式的光改向制品40。通常，所述光转向制品用以下方法制造：a)旋转一个圆柱体；b)用工具在旋转的圆柱体上雕刻，形成具有结构体间距的相邻雕刻轨迹，沿所述圆柱体的一次完整的旋转过程，所述相邻雕刻轨迹之间的结构体间距变动超过±3％；c)用注射辊铸造方法，使用该雕刻的圆柱体形成光转向制品。图7描述了一种圆柱体50，它以极度夸张和放大的形式显示压印的加工图案52。用该方法制备的圆柱体50可随后用于制造转向膜。在注射辊铸造方法中(例如Bourdelais等人的美国专利申请2004/0090426(名称为“用于保护触摸屏的透明挠性片”)所述)，在加压条件下将熔融聚合物注入由图案辊和背衬辊形成的缝隙中，形成带有图案的膜。在该制造过程中，圆柱体50(用图8所示的雕刻方法制备)可用作图案辊。例如，圆柱体50可以具有镀铜或镀镍结构。
图11描述了一种雕刻工具60，在一个实例中，它可用于在圆柱体50上形成加工图案52。所示尺寸单位为英寸。
用于制造本发明光转向制品40的其它方法包括各种铸造方法，例如包括挤出膜流延(casting)。在挤出膜流延方法中，聚合物或聚合物掺混物熔融挤过缝隙模、T型模、涂覆一悬挂模(coat-hanger die)或其它合适的机械。然后，将具有较好几何形状的挤出片材在冷冻铸造(chilled casting)鼓上骤冷到其玻璃固化温度以下，这样所述聚合物保持辊几何结构的形状。或者，本发明光转向制品40也可通过围绕一个图案真空成形来制造。另外，所述光转向制品也可通过铸造和固化方法制造，所述铸造和固化方法包括使用加热或辐照(例如UV固化)的工艺。
在一个实例中，本发明光转向制品40制成挠性、透明材料的转向膜，最好是用聚合物材料制得。有许多合适的聚合物可用于该目的，包括聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、纤维素酯、聚苯乙烯、聚乙烯基树脂、聚磺胺、聚醚、聚酰亚胺、聚偏二氟乙烯、聚氨酯、聚亚苯砜(polyphenylenesulfide)、聚四氟乙烯、聚缩醛(polyacetal)、聚砜、聚酯离聚物、丙烯酸酯和聚烯烃离聚物。也可使用这些聚合物的共聚物和/或混合物。
无规化的结果
可容易地使用傅立叶光谱数据评价光转向表面14上的光转向结构体24的无规化效果。图6给出傅立叶光谱图，它描述了本发明光转向制品40在各种频率的相对振幅。第一根曲线56描述了转向膜(如图5A所示其光转向结构体相互平行)的傅立叶光谱测量值。第二根曲线58描述了转向膜(如图5B所示其光转向结构体相互不平行)的傅立叶光谱测量值。光谱值降低表示潜在的波纹能量更低。由于波纹是两个傅立叶光谱(在这种情况下，一个傅立叶光谱来自图1中光调制器件20，另一个傅立叶光谱来自光转向制品40)的卷积(convolution)，降低任何一个傅立叶光谱的振幅有助于降低波纹的可感知性。
本发明的无规性效果与相对光源旋转转向膜得到的效果在某种程度上相类似。但是，本发明产生的无规性可提高亮度，且不产生或很少产生波纹图案。
显示器设备
图10描述了使用本发明光转向制品40的显示设备30。光调制器件20优选是LC装置，例如透射性薄膜晶体管(TFT)显示装置。如图2所示，如果光源12是CCFL(冷阴极荧光)的话，CCFL的波长(length)平行于光转向制品40的长度L。
本发明提供的是一种转向膜，它具有无规排列的光转向结构体，以使来自导光板的光线改变方向。
部件列表
10：导光板
12：光源
14：光转向表面
16：输出表面
18：输入表面
20：光调制装置
22：转向膜
24：光转向结构体
28：输出面
30：显示设备
32：顶点
34：表面
36：表面
40：光转向制品
42：反射表面
44：弯曲表面
46：平表面
50：圆柱体
52：加工图案
56：第一曲线
58：第二曲线
60：划线工具
f：宽度
h：高度
L：长度
P、P1、P2、P3和P4：结构体间距
Q：周期
R：射线
W：宽度
θ1和θ2：角度

Claims (25)

1.一种具有宽度和长度的光转向制品，它包括：
包括多个光转向结构体的光转向表面，所述光转向结构体沿所述光转向制品的长度延伸，且并排排列，
每个光转向结构体包括：
(i)第一侧表面，所述第一侧表面与所述光转向制品的法线成第一角度取向；
(ii)第二侧表面，所述第二侧表面与所述光转向制品的法线成第二角度取向；
每个光转向结构体的截面形状具有至少一个凸起表面；
所述第一侧表面和第二侧表面在顶点相交；
对于至少两个相邻的光转向结构体，在相邻的光转向结构体的长度范围内，相邻的光转向结构体的顶点之间的横向结构体间距的变动超过±3％。
2.如权利要求1所述的光转向制品，其特征在于所述顶点是平表面。
3.如权利要求1所述的光转向制品，其特征在于所述光转向制品包括一层与膜基材形成整体的层。
4.如权利要求1所述的光转向制品，其特征在于所述光转向结构体施加到基材层上。
5.如权利要求1所述的光转向制品，其特征在于至少两个相邻的光转向结构体具有基本上相同的高度。
6.如权利要求1所述的光转向制品，其特征在于所有的光转向结构体具有基本相同的高度。
7.如权利要求1所述的光转向制品，其特征在于在所述光转向表面长度范围内所述相邻光转向结构体顶点之间的横向结构体间距以随机形式提高和降低。
8.如权利要求7所述的光转向制品，其特征在于在所述光转向表面长度范围内所述相邻光转向结构体顶点之间的横向结构体间距以无规形式提高和降低超过±3％。
9.如权利要求1所述的光转向制品，其特征在于在所述光转向表面长度范围内所述至少两个相邻的光转向结构体沿大致正弦曲线的路径延伸。
10.如权利要求1所述的光转向制品，其特征在于所述第一角度与法线成1-25°。
11.如权利要求1所述的光转向制品，其特征在于所述凸起的曲率是球形。
12.一种光转向制品的制造方法，它包括：
a)旋转一个圆柱体；
b)用工具在旋转的圆柱体上雕刻，形成具有结构体间距的相邻雕刻轨迹，在所述圆柱体的一次完整的旋转过程中，所述结构体间距变化超过±3％；
c)用注射辊铸造方法，使用雕刻的圆柱体形成光转向制品。
13.如权利要求12所述的制造方法，其特征在于所得光转向制品具有宽度和长度，且包括：
一个光转向表面，该表面具有多个光转向结构体，所述光转向结构体沿所述光转向制品的长度延伸，且并排排列，
每个光转向结构体包括：
(i)第一侧表面，所述第一侧表面与所述光转向制品的法线成第一角度取向；
(ii)第二侧表面，所述第二侧表面与所述光转向制品的法线成第二角度取向，
每个光转向结构体的截面形状具有至少一个凸起表面；
所述第一侧表面和第二侧表面在顶点相交；
对于至少两个相邻的光转向结构体，在该相邻的光转向结构体的长度范围内，其顶点之间的横向结构体间距的变化超过±3％。
14.如权利要求12所述的制造方法，其特征在于对所述旋转的圆柱体进行雕刻包括用雕刻工具刻出基本正弦的路径。
15.一种显示设备，它包括：
a)光源；
b)导光板，该导光板在一定角度范围内将来自光源的光从一个输出表面向外导出；
c)光转向制品，用于接收来自所述导光板的光线，所述光转向制品具有宽度和长度，且包括：
一个光转向表面，所述表面具有多个沿所述光转向制品的长度延伸的光转向结构体，所述结构体并排排列，
每个光转向结构体包括：
(i)第一侧表面，所述第一侧表面与所述光转向制品的法线成第一角度取向；
(ii)第二侧表面，所述第二侧表面与所述光转向制品的法线成第二角度取向，
每个光转向结构体的截面形状具有至少一个凸起表面；
所述第一侧表面和第二侧表面在顶点相交；
对于至少两个相邻的光转向结构体，在相邻的光转向结构体的长度范围内，其顶点之间的横向结构体间距的变化超过±3％，
所述光转向制品从而提供了照明；以及
d)光调制装置，以调制来自所述光转向制品的入射照明。
16.如权利要求15所述的显示设备，其特征在于所述光转向结构体的顶点是平表面。
17.如权利要求15所述的显示设备，其特征在于所述光转向制品与一个膜基材形成整体。
18.如权利要求15所述的显示设备，其特征在于所述光转向制品的光转向结构体施加到基材层上。
19.如权利要求15所述的显示设备，其特征在于所述光转向制品的至少两个相邻的光转向结构体具有基本相同的高度。
20.如权利要求15所述的显示设备，其特征在于所述光转向制品的所有光转向结构体具有基本上相同的高度。
21.如权利要求15所述的显示设备，其特征在于在所述光转向表面长度范围内所述相邻光转向结构体顶点之间的横向结构体间距以无规形式提高和降低。
22.如权利要求21所述的显示设备，其特征在于在所述光转向表面长度范围内所述相邻光转向结构体顶点之间的横向结构体间距以无规形式提高和降低超过±3％。
23.如权利要求15所述的显示设备，其特征在于在所述光转向表面长度范围内所述光转向制品的至少两个相邻的光转向结构体的顶角沿基本正弦曲线的路径延伸。
24.如权利要求15所述的显示设备，其特征在于所述光转向结构体的第一角度与法线成1-25°。
25.如权利要求15所述的显示设备，其特征在于每个光转向结构体的截面形状的凸起曲率是球形。
CNA2006800330414A 2005-07-22 2006-07-18 具有可变结构体间距的转向膜 Pending CN101263339A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/188,153 US20070019434A1 (en) 2005-07-22 2005-07-22 Turning film having variable pitch
US11/188,153 2005-07-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101263339A true CN101263339A (zh) 2008-09-10

Family

ID=37398970

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2006800330414A Pending CN101263339A (zh) 2005-07-22 2006-07-18 具有可变结构体间距的转向膜

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20070019434A1 (zh)
JP (1) JP2009503562A (zh)
KR (1) KR20080031958A (zh)
CN (1) CN101263339A (zh)
TW (1) TW200708766A (zh)
WO (1) WO2007015826A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102411159A (zh) * 2010-09-26 2012-04-11 比亚迪股份有限公司 一种增光膜的制备方法及制备系统
CN106016177A (zh) * 2016-05-20 2016-10-12 深圳磊明科技有限公司 一种波纹板透镜及照明装置
CN108717242A (zh) * 2018-05-28 2018-10-30 武汉华星光电技术有限公司 背光模组及显示装置

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2203301A4 (en) * 2007-09-21 2014-04-23 3M Innovative Properties Co OPTICAL FILM
US7639918B2 (en) * 2008-05-05 2009-12-29 Visteon Global Technologies, Inc. Manifold-type lightguide with reduced thickness
JP5272508B2 (ja) * 2008-05-12 2013-08-28 凸版印刷株式会社 光学シート、バックライトユニット及びディスプレイ装置
US8248554B2 (en) * 2009-06-19 2012-08-21 Apple Inc. Edge-lit backlight unit with thin profile
JP2011059529A (ja) * 2009-09-11 2011-03-24 Entire Technology Co Ltd 光学部材及びその製造方法とバックライトモジュール
TWI414673B (zh) * 2009-12-08 2013-11-11 Ind Tech Res Inst 導光微結構片，導光方法，以及窗戶結構的應用
US8690408B2 (en) 2010-12-03 2014-04-08 At&T Intellectual Property I, L. P. Methods, systems, and products for illuminating displays
US8891918B2 (en) 2011-11-17 2014-11-18 At&T Intellectual Property I, L.P. Methods, systems, and products for image displays
CN105247412B (zh) 2013-03-26 2019-07-23 清墨显示股份有限责任公司 用于抑制tir的移位多孔电极
US9280029B2 (en) 2013-05-13 2016-03-08 Clearink Displays, Inc. Registered reflective element for a brightness enhanced TIR display
KR20160013908A (ko) 2013-05-22 2016-02-05 클리어잉크 디스플레이스 엘엘씨 향상된 컬러 필터 포화도를 위한 방법 및 장치
US9939707B2 (en) 2013-07-08 2018-04-10 Clearink Displays, Inc. TIR-modulated wide viewing angle display
US10705404B2 (en) 2013-07-08 2020-07-07 Concord (Hk) International Education Limited TIR-modulated wide viewing angle display
US9740075B2 (en) 2013-09-10 2017-08-22 Clearink Displays, Inc. Method and system for perforated reflective film display device
CN105579900B (zh) 2013-09-30 2019-09-20 清墨显示股份有限责任公司 用于前光半后向反射显示器的方法和装置
US9897890B2 (en) 2014-10-07 2018-02-20 Clearink Displays, Inc. Reflective image display with threshold
JP6688291B2 (ja) 2014-10-08 2020-04-28 クリアインク ディスプレイズ, インコーポレイテッドClearink Displays, Inc. カラーフィルタが位置合わせされた反射型ディスプレイ
US10386691B2 (en) 2015-06-24 2019-08-20 CLEARink Display, Inc. Method and apparatus for a dry particle totally internally reflective image display
CN107924083A (zh) * 2015-08-13 2018-04-17 3M创新有限公司 包括转向膜和漫射体的显示器
US10386547B2 (en) 2015-12-06 2019-08-20 Clearink Displays, Inc. Textured high refractive index surface for reflective image displays
US10261221B2 (en) 2015-12-06 2019-04-16 Clearink Displays, Inc. Corner reflector reflective image display

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03105459U (zh) * 1990-02-14 1991-10-31
KR0168879B1 (ko) * 1992-12-25 1999-04-15 기따지마 요시또시 렌티큘러 렌즈, 면광원 및 액정 표시 장치
US5629784A (en) * 1994-04-12 1997-05-13 Ois Optical Imaging Systems, Inc. Liquid crystal display with holographic diffuser and prism sheet on viewer side
US5825543A (en) * 1996-02-29 1998-10-20 Minnesota Mining And Manufacturing Company Diffusely reflecting polarizing element including a first birefringent phase and a second phase
US6280063B1 (en) * 1997-05-09 2001-08-28 3M Innovative Properties Company Brightness enhancement article
JP3297846B2 (ja) * 1998-03-05 2002-07-02 ミネベア株式会社 透過型面状照明装置
US6356391B1 (en) * 1999-10-08 2002-03-12 3M Innovative Properties Company Optical film with variable angle prisms
US6581286B2 (en) * 2000-04-05 2003-06-24 3M Innovative Properties Company Method of making tool to produce optical film
JP4538130B2 (ja) * 2000-04-12 2010-09-08 恵和株式会社 光学シート及びこれを用いたバックライトユニット
DE60122735T2 (de) * 2000-07-18 2007-09-20 Optaglio Ltd., Andover Achromatisches beugungselement
US20040190102A1 (en) * 2000-08-18 2004-09-30 Mullen Patrick W. Differentially-cured materials and process for forming same
US6578977B2 (en) * 2000-10-26 2003-06-17 Minebea Co., Ltd. Spread illuminating apparatus with irregular interval of grooves of light reflection pattern
TW594279B (en) * 2000-12-13 2004-06-21 Mitsubishi Rayon Co Light source device
JP4011287B2 (ja) * 2000-12-25 2007-11-21 株式会社エンプラス 光制御シート、面光源装置及び液晶ディスプレイ
US6862141B2 (en) * 2002-05-20 2005-03-01 General Electric Company Optical substrate and method of making
TWM255146U (en) * 2004-04-22 2005-01-11 Shih-Chieh Tang Brightness enhancement film having curved prism units
US7160017B2 (en) * 2004-06-03 2007-01-09 Eastman Kodak Company Brightness enhancement film using a linear arrangement of light concentrators

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102411159A (zh) * 2010-09-26 2012-04-11 比亚迪股份有限公司 一种增光膜的制备方法及制备系统
CN102411159B (zh) * 2010-09-26 2014-04-02 比亚迪股份有限公司 一种增光膜的制备方法及制备系统
CN106016177A (zh) * 2016-05-20 2016-10-12 深圳磊明科技有限公司 一种波纹板透镜及照明装置
CN108717242A (zh) * 2018-05-28 2018-10-30 武汉华星光电技术有限公司 背光模组及显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW200708766A (en) 2007-03-01
US20070019434A1 (en) 2007-01-25
KR20080031958A (ko) 2008-04-11
WO2007015826A1 (en) 2007-02-08
JP2009503562A (ja) 2009-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101263339A (zh) 具有可变结构体间距的转向膜
US7530721B2 (en) Double-sided turning film
KR100425348B1 (ko) 반사체 및 반사형 액정표시장치
US7367705B2 (en) Long curved wedges in an optical film
US9448411B2 (en) Moire reducing optical substrates with irregular prism structures
US20050195619A1 (en) Dimmer device for backlight module
JP2008139819A (ja) 液晶表示装置、面光源装置及びプリズムシート、並びにこれらの製造方法
JP2009015297A (ja) 可変厚さを有する光方向転換フィルム
US20180100963A1 (en) Optical film
JP2009532714A (ja) 表面ナノノジュールを有する光方向転換膜
KR101671036B1 (ko) 도광필름
JP2000292790A (ja) 光拡散シート及びこれを用いたバックライトユニット
JP2008287221A (ja) 不連続コーティングを有する光方向転換フィルム
US20070223250A1 (en) Light guide plate, light deflecting element configuration and surface light source device
CN101414024A (zh) 转向膜、显示器设备和过程
US7643218B2 (en) Light redirecting film having varying optical elements
WO2006002002A1 (en) Thermoplastic optical feature with high apex sharpness
US10754083B2 (en) Optical sheet for backlight unit and backlight unit
KR20120076816A (ko) 광학 시트, 광학 장치 및 광학 시트의 제조방법
KR20090130430A (ko) 액정 표시 장치, 면광원 장치 및 프리즘 시트, 및 이것들의 제조 방법
TWI781837B (zh) 顯示器
JP2012074308A (ja) 光源ユニットおよび液晶表示装置
US20020041441A1 (en) Optical element with microstructures
KR20140145105A (ko) 광학 시트 및 이를 포함하는 광학 장치
JP5810481B2 (ja) 光学シート、バックライトユニット、表示装置、及び光学シート製造用金型

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
AD01 Patent right deemed abandoned

Effective date of abandoning: 20080910

C20 Patent right or utility model deemed to be abandoned or is abandoned