DE69532771T2

DE69532771T2 - Folie zur Luminanzsteuerung

Info

Publication number: DE69532771T2
Application number: DE69532771T
Authority: DE
Inventors: Mark E. Saint Paul Gardiner; Mark B. Saint Paul O'Neill; David L. Saint Paul Wortman
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1994-09-27
Filing date: 1995-09-07
Publication date: 2004-09-30
Anticipated expiration: 2015-09-08
Also published as: EP0783648A1; KR970706467A; CA2199722A1; EP0942227B1; DE69513992D1; WO1996010148A1; DE69532771D1; CA2199722C; JPH10506500A; US6091547A; KR100451602B1; EP0783648B1; DE69513992T2; ES2139937T3; EP0942227A1; AU3547095A

Description

Fachgebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine optische Folie zum Einschluß in eine optische Anzeigeanordnung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine strukturierte optische Folie, die in Verbindung mit einer Lichtquelle verwendet wird, um die Luminanz und den Betrachtungswinkel einer optischen Anzeigeanordnung zu steuern.
Hintergrund der Erfindung
Eine typische optische Anzeigeanordnung enthält eine Lichtquelle, die benötigt wird, um die durch die Anzeige dargebotene Information zu beobachten. In batteriebetriebenen Einrichtungen wie Laptop-Computern kann die Lichtquelle einen wesentlichen Bruchteil der gesamten Leistungsentnahme der Einrichtung darstellen. Deshalb erhöht die Verringerung der Leistungsmenge, die benötigt wird, um eine gegebene Luminanz zu erzeugen, die Batterielebensdauer, was insbesondere in batteriebetriebenen Einrichtungen wünschenswert ist.
Die von 3M, St. Paul, Minnesota, USA, erhältliche Folie zur Helligkeitsverstärkung mit 3M Warenzeichen wird verwendet, um sich diesem Problem anzunehmen. Dieses Material ist eine Folie, die eine periodische Anordnung von Prismen enthält. Die Prismen sind im Vergleich zur Wellenlänge des Lichts groß. Dieses Material sammelt "außeraxiales" Licht und leitet dieses Licht um oder "recyclet" es "auf die Achse" auf den Betrachter zu. Im Gebrauch erhöht dieses Material die Luminanz auf der Achse auf Kosten der außeraxialen Luminanz. Auf diese Weise kann das Material dem Anzeigenkonstrukteur helfen, die gewünschte Luminanzmenge auf der Achse bei verringertem Leistungsverbrauch zu erreichen.
Jedoch gibt es bei diesem Produkt einen steilen Luminanzabfall, wenn man die optische Anzeigeanordnung außeraxial betrachtet. Der steile Luminanzabfall für einen außeraxialen Betrachter hat sich in manchen Anwendungen als nicht wünschenswert erwiesen.
Ein anderes mit der Verwendung von periodischen Folien in optischen Anzeigeanordnung zusammenhängendes Problem ist die Erzeugung von Moiré-Mustern, die für den Betrachter sichtbar sind und die ablenkend und unerwünscht sind.
In EP-A-0 573 268 ist eine Flüssigkristalltafel offenbart, die mindestens eine Schicht aus einem Farbfilterglas und eine Lichtablenkplatte aufweist, wobei die Tafel mit einer darauf befestigten transparenten Schutzplatte bedeckt ist, um die vordere Oberfläche der Tafel zu schützen und die Antireflexionsschicht zu bilden, um die Reflexion von äußerem Licht durch deren Oberfläche zu unterbinden.
Zusammenfassung
Die Folie zur Luminanzsteuerung der vorliegenden Erfindung wendet sich den weiter oben diskutierten Problemen zu. Die Folie wird als eine Schicht gefertigt, die eine lineare Anordnung von Prismen enthält, die sehr klein sind. Die Periodizität oder der "regelmäßige Abstand" decken einen Größenbereich ab, der sich von etwa einem Mikrometer bis etwa dreißig Mikrometer erstreckt. Diese Abmessungen sind in der Größenordnung von zwei bis sechzig mal der Lichtwellenlänge.
Eine einzelne Schicht dieser Folie zur Luminanzsteuerung kann über einer Lichtquelle plaziert werden, um die Luminanz auf der Achse zu verbessern, während ein "weicherer" Luminanzabfall erzeugt wird, wenn sich der Betrachter von der mittleren Betrachtungsachse weg bewegt. Zwei Stücke der Folie zur Luminanzsteuerung können aufeinander gestapelt werden, wobei eine Folienanordnung zur Luminanzsteuerung erzeugt wird. In der Folienanordnung zur Lumi nanzsteuerung sind die Prismenachsen "gekreuzt", und die Anordnung wird über einer Lichtquelle plaziert.
In beiden Aufbauten Wechselwirken die Prismen mit dem von der Lichtquelle ausgehenden Licht, um die Luminanz der Anzeige durch Beugungsstreuung und durch "Recycling" von Licht zu steuern. Die Beugungsstreuung verringert den Gradienten der Luminanzkurve als Funktion des Betrachtungswinkels. Dieser Vorgang führt zum "weicheren" Abfall von Licht im Vergleich zu anderen "verstärkungserzeugenden" Folien mit ähnlicher Geometrie, aber größerer Facettengröße.
Die Beugungsstreuung und die kleinen Prismen verringern auch Moiré-Muster. Die Moiré-Verringerung folgt aus den kleineren physikalischen Strukturen, was die räumliche Frequenz jedes sich ergebenden Musters erhöht. Die kleine Größe der Prismen erhöht die relative Verschiebung der Prismenfacetten, was ebenfalls die räumliche Frequenz des Musters erhöht. Beugungsstreuung verringert auch den Kontrast des Moirés, was es weniger sichtbar macht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Eine beispielhafte und erläuternde Folie 10 zur Luminanzsteuerung und die sich darauf beziehende Folienanordnung 32 zur Luminanzsteuerung sind in den beigefügten Zeichnungen gezeigt. Über alle Figuren hinweg identifizieren identische Bezugszeichen äquivalenten Aufbau, wobei:
1 einen Abschnitt der Folie 10 zur Luminanzsteuerung und der Folienanordnung 32 zur Luminanzsteuerung zeigt;
2 ein Querschnitt einer optischen Anzeigeanordnung 16 ist, in die eine Folie 10 zur Luminanzsteuerung eingebaut ist;
3 ein Querschnitt einer optischen Anzeigeanordnung 16 ist, in die eine Folienanordnung 32 zur Luminanzsteuerung eingebaut ist;
4 eine vertikale Abtastung der Luminanz als Funktion des Betrachtungswinkels für mehrere Muster der Folienanordnung 32 zur Luminanzsteuerung ist;
5 eine vertikale Abtastung der Luminanz als Funktion des Betrachtungswinkels für mehrere Muster der Folie 10 zur Luminanzsteuerung ist;
6 eine graphische Darstellung ist, welche die vertikalen Abtastdaten mit horizontalen Abtastdaten vergleicht;
7 eine graphische Darstellung ist, welche die Verstärkung der Folie 10 zur Luminanzsteuerung und der Folieneinheit 32 zur Luminanzsteuerung als Funktion des regelmäßigen Abstands vergleicht;
8 eine berechnete Kurve ist, welche die Verstärkung als Funktion des Scheitelwinkels für die Folie 10 zur Luminanzsteuerung abbildet;
9 eine graphische Darstellung des Luminanzgradienten als Funktion des Betrachtungswinkels für verschiedene Folien 10 zur Luminanzsteuerung ist; und
10 eine graphische Darstellung des Halbwertwinkels als Funktion des regelmäßigen Abstands ist.
Detaillierte Beschreibung
1 zeigt eine beispielhafte Anordnung 32 zur Luminanzsteuerung, die aus einer ersten Folie 10 zur Luminanzsteuerung gebildet wird, welche mit einer zweiten Folie 33 zur Luminanzsteuerung aufeinander gestapelt ist. Der Maßstab der Zeichnung ist vergrößert, um die Struktur der Folie und der Anordung deutlicher zu zeigen. Die Zeichnung umfaßt ein Koordinatensystem 19, das nützlich ist, um die Geometrie der Folie 10 zur Luminanzsteuerung und der Folienanordnung 32 zu diskutieren. Die Folie 10 zur Luminanzsteuerung umfaßt bevorzugt eine Anordnung bzw. ein Feld regelmäßiger rechtwinkliger Prismen, die durch das Prisma 12 und das Prisma 11 typisch dargestellt sind. Das Prisma 12 und das benachbarte Prisma 11 definieren einen regelmäßigen Abstand "P". Jedes Prisma 12 hat eine erste Facette 55 und eine zweite Facette 56. Eine beispielhafte Facettenstruktur sollte einen regelmäßigen Abstandszwischenraum zwischen 1,0 Mikrometer und 30,0 Mikrometer haben, wobei ein bevorzugter Bereich von 2,0 Mikrometer bis 20 Mikrometer ist und der Bereich am besten von 2,0 Mikrometer bis 10 Mikrometer ist. Die Prismen werden auf einem Grundkörperabschnitt 13 gebildet, der eine erste Oberfläche 14 und eine zweite Oberfläche 17 hat. Die Prismen werden entweder auf der ersten Oberfläche 14 oder der zweiten Oberfläche 17, aber nicht auf beiden, gebildet. Somit ist eine Oberfläche des Grundkörperabschnitts 13 ohne Facetten und im wesentlichen flach oder eben, und die andere Oberfläche des Grundkörperabschnitts 13 hat eine Prismenstruktur.
Es sollte richtig erkannt werden, daß eine geeignete Facettenstruktur unter Verwendung jedes einer Vielfalt von Verfahren hergestellt werden kann, einschließlich vielfältiger photographischer und mechanischer Verfahren. Obwohl innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung andere periodische Strukturen betrachtet werden, wird eine lineare Anordnung von regelmäßigen rechtwinkligen Prismen sowohl aufgrund optischer Leistungsfähigkeit als auch wegen der leichten Herstellung bevorzugt. Obwohl die verschiedenen beispielhaften Leistungskurven von Folienmustern dieser Form genommen wurden, können vielfältige Veränderungen vorgenommen werden. Zum Beispiel kann der Scheitelwinkel 35 der Prismen von neunzig Grad abweichen (70 bis 120 Grad), die Prismenfacetten brauchen nicht gleichschenklig oder identisch zu sein, und die Prismen können relativ zueinander gekippt sein. In der Praxis wird die bevorzugte Folie 10 zur Luminanzsteuerung als ein Bahnenmaterial mit etwa 0,005 Inch (0,127 mm) Dicke gebildet. Das Bahnenmaterial muß aus einem Material gefertigt werden, das bei den interessierenden Wellenlängen transparent ist. Im allgemeinen arbeiten optische Anzeigen bei den sichtbaren Wellenlängen (0,4 Mikrometer < Lambda < 0,7 Mikrometer), und thermoplastische Polymere, wie etwa Polykarbonat, können verwendet werden, um die Folie zu bilden. Die Wahl des Materials und des regelmäßigen Abstands sollte auf der Grundlage der Betriebswellenlänge für das System ausgewählt werden und genügt im allgemeinen für Lambda = 0,5 Mikrometer dem Ausdruck 60 > P/Lambda > 2. Die Beziehung zwischen der Dicke "T" der Folie und der Höhe "t" der Prismen ist nicht kritisch, aber es ist wünschenswert, dünnere Substrate mit wohl definierten Prismenfacetten zu verwenden. Folglich genügt das typische Verhältnis der Prismenhöhe zur Gesamtdicke im allgemeinen dem Ausdruck 20/125 > t/T > 2/125.
Es sollte erkannt werden, daß die optische Leistung der linearen Prismenanordnung nicht symmetrisch ist. Die für die Folie 10 zur Luminanzsteuerung in der XZ-Ebene gemessene Luminanz wird als eine horizontale Abtastung bezeichnet. Auf die für die Folie 10 zur Luminanzsteuerung in der YZ-Ebene gemessene Luminanz wird als eine vertikale Abtastung Bezug genommen. Die vertikalen und horizontalen Abtastungen unterscheiden sich, wie in 6 abgebildet.
Die Folienanordnung 32 zur Luminanzsteuerung in 1 zeigt zwei "gekreuzte" Folien, um die optische Wirkung einzelner Schichten zu summieren. Die Folie 10 zur Luminanzsteuerung hat eine zu den Prismenspitzen parallele Prismenachse 58, und die Folie 33 zur Luminanzsteuerung hat eine zu den Prismenspitzen dieser Folie parallele Prismenachse 57. Diese beiden Achsen können auf die XY-Ebene projiziert werden, um den Schnittwinkel Theta für die Folienanordnung 32 zur Luminanzsteuerung zu definieren.
2 bildet eine optische Anzeigeanordnung 16 ab, die eine Anordnung aus einem Hintergrundlicht als Lichtquelle 15, einem Anzeigefeld 23 und einer Folie 10 zur Luminanzsteuerung ist. Die Lichtquelle 15 ist als ein Hintergrundlicht gezeigt. Das Hintergrundlicht umfaßt eine Lampe 18. Diese Lampe 18 ist von einem Lampenreflektor 29 umgeben, der mit einem Lichtwellenleiter 20 verbunden ist. In diesem Lichtwellenleiter 20 enthaltenes Licht wird innen durch die Oberflächen des Lichtwellenleiters totalreflektiert, bis es auf einen reflektierenden Extraktionspunkt auftrifft. In der Praxis hat der Lichtwellenleiter 20 eine Anzahl derartiger entlang der unteren Oberfläche des Wellenleiters 20 in einem Muster angeordneter Extraktionspunkte. Diese Extraktionspunkte wirken derart, daß sie Licht auf gleichmäßige Weise an das Anzeigefeld 23 verteilen. Aus dem Lichtwellenleiter 20 extrahiertes Licht trifft auf einen Diffusor 21, der zwei Funktionen ausführt. Der Diffusor 21 verbirgt das Lichtwellenleiter-Extraktionspunktmuster vor dem Betrachter 25. Der Diffusor 21 erzeugt auch eine gleichmäßigere Beleuchtung des Anzeigefelds 23.
Das Licht von der Lichtquelle 15 fällt auf die zweite Oberfläche 17 der Folie 10 zur Luminanzsteuerung, die ohne Facetten oder eben ist, ein. Ein großer Teil dieses einfallenden Lichts wird auf das Anzeigefeld 23 zu gelenkt. Dieses Licht wird letztendlich zu dem Betrachter 25 gelenkt, der sich direkt vor der Anzeigeanordnung 16 befindet. Ein Bruchteil des auf die Folie 10 zur Luminanzsteuerung einfallenden Lichts wird an den Diffusor 21 zurück geführt. Das von der Folie 10 zur Luminanzsteuerung an den Diffusor 21 zurück geführte Licht transmittiert den Diffusor 21 oder wird von ihm reflektiert. Das zu dem Lichtwellenleiter 20 transmittierte Licht wird vom Reflektor 31 zurück reflektiert. Dieses Licht wird letztendlich umgelenkt und ist fähig, von der Anzeigeanordnung 16 auszutreten. Dieser Vorgang wird "Recycling" genannt, und dieser Vorgang muß für die Folie zur Luminanzsteuerung effizient sein, um eine Verstärkung zu erzeugen.
Die optimale Lichtquelle 15 für jede gegebene Anwendung hängt von den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab, und es können keine spezifischen Parameter beschrieben werden. Jedoch ist es wichtig, zu beachten, daß das Reflexionsvermögen der Lichtquelle 15 ein wichtiger Konstruktionsparameter ist, weil an die Lichtquelle 15 zurück geführtes und absorbiertes oder gedämpftes Licht den Betrachter 25 nicht erreicht und deshalb nicht zur Beleuchtung der Anzeige beiträgt. Wenngleich in 2 Hintergrundlicht gezeigt ist, sollte klar sein, daß andere Lichtquellen verwendet werden können, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel bildet 3 eine optische Anzeigeanordnung 16 ab, die eine Anordnung aus einem elektrolumineszenten Feld 22 als die Lichtquelle 15 ist.
3 zeigt auch ein Anzeigefeld 23 und eine Folienanordnung 32 zur Luminanzsteuerung. Die in der Figur gezeigte Folienanordnung 32 zur Steuerung besteht aus zwei "gekreuzten" Folien. Die Schichten sind gestapelt, wobei die Prismen von der Lichtquelle 15 abgewandt sind und die Prismenachse einer Schicht senkrecht zur Prismenachse der anderen Schicht ist. Mit mehrfach gekreuzten Folien können die Periodizität oder die Scheitelwinkel von einzelnen Schichten zwischen den beiden Schichten verändert werden, um vielfältige Wirkungen zu erzielen. Der Schnittwinkel Theta kann ebenfalls verändert werden.
Ein typisches Beispiel für ein geeignetes Anzeigefeld 23 zur Verwendung entweder in der optischen Anzeigeanordnung 16 in 2 oder 3 ist die in digitalen Armbanduhren, Laptop-Computern und anderen Geräten zu findende Allzweck-Flüssigkristallanzeige (LCD). Das Anzeigefeld 23 empfängt Licht von der Folienanordnung zur Luminanzsteuerung 32 oder der Folie 10 zur Luminanzsteuerung. Es ist wichtig zu wissen, daß die typischen Anzeigetechnologien, die für nun verfügbare Anzeigefelder verwendet werden, Felder oder sich wiederholende Muster aus Transistoren und/oder Elektrodenelementen zum Anzeigen von Informationen umfassen. Die Mustergebung des Anzeigefelds 23 in Verbindung mit anderen gemusterten optischen Vorrichtungen innerhalb der Anzeigeanordnung 16 kann zu Moiré-Mustern führen, die für den Betrachter 25 sichtbar und ablenkend sind. Moiré-Muster können durch mehrere Prozesse verursacht werden. Eine transparente periodische Struktur moduliert das Licht, das durch sie geht. Wenn dieses modulierte Licht zurück zu dem Betrachter reflektiert wird, kann das Licht sich mit seiner Reflexion "überlagern" und ein Muster veranlassen. Dieser Prozeß hängt auch von dem Betrachtungswinkel ab, wobei Muster in manchen Richtungen sichtbar und unter anderen Betrachtungswinkeln nicht sichtbar sind. Im allgemeinen sind Moirés schwer zu steuern, und das klassische Verfahren zur Verringerung von Moiré ist, die mustererzeugenden Strukturen zu trennen. Die se Lösung erhöht jedoch die Dicke und Komplexität der Anzeigeanordnung und ist nicht annehmbar.
Die Folie 10 zur Luminanzsteuerung verringert Moiré wesentlich durch die kombinierte Wirkung einer Erhöhung der räumlichen Frequenz des Moiré-Musters auf einen Wert, bei dem der Betrachter 25 nicht auflösen kann, und durch Verringerung des Kontrasts, so daß die Moiré-Muster-Modulierung unterhalb der Wahrnehmungsschwelle des Betrachters ist. Diese Ergebnisse werden mit einzelnen Schichten aus Folie zur Luminanzsteuerung und mit mehrfachen Schichten in "gekreuztem" Aufbau erzielt.
4 vergleicht die optische Leistung einer senkrecht gekreuzten Folienanordnung 32 zur Luminanzsteuerung mit Veränderungen in der Periodizität oder dem regelmäßigen Abstand. Die Kurve 44 stellt die großtechnische Fünfzig-Mikrometer-Folie dar, während die Kurve 46 die Luminanzkurve für das Hintergrundlicht allein darstellt. Zwischenkurven stellen andere regelmäßige Abstände dar. Die Kurve 48 ist von einer Folie mit zwanzig Mikrometern regelmäßigem Abstand genommen. Die Kurve 49 ist von einer Folie mit zehn Mikrometern regelmäßigem Abstand genommen. Die Kurve 42 ist von einer Folie mit fünf Mikrometern regelmäßigem Abstand genommen. Die Kurve 47 stellt die Luminanz einer Folie mit einem regelmäßigen Abstand von zweieinhalb Mikrometern dar, während die Kurve 43 eine Folie mit einem regelmäßigen Abstand von einem Mikrometer darstellt. Die Kurve 46 definiert den auf die maximale Luminanz des Hintergrundlichts allein normierten Einheitswert auf der Intensitätsachse 41. Wie in der Figur zu sehen, hat die Luminanz des Hintergrundlichts allein einen sehr geringen Gradienten. Die durch die Kurve 44 dargestellte Vorrichtung nach bisherigem Stand der Technik ist auf der Achse wesentlich heller als das Hintergrundlicht allein. Jedoch erscheint es in vielen Anwendungen so, daß ein steiler Abfall, wenn der Betrachter sich von der Achse weg bewegt, bewirkt, daß die angezeigte Information plötzlich verschwindet, selbst wenn in diesem Winkel etwas Licht zu dem Betrachter gelenkt wird. Diese Wirkung ist für den Betrachter störend. Durch Verringern des Kontrastverhältnisses (Verhältnis von maximaler zu minimaler Luminanz) erzeugen die Folie 10 zur Luminanzsteuerung und die Folienanordnung 32 zur Luminanzsteuerung eine annehmbarere Anzeige, während immer noch eine nennenswerte Verstärkung auf der Achse erhalten bleibt. Dieser Effekt kann richtig erkannt werden, indem die Lichtverteilung der Kurve 42 mit der Lichtverteilung der Kurve 44 verglichen wird.
5 zeigt eine vertikale Abtastung der Verstärkung auf der Achse als Funktion des Betrachtungswinkels für ein einzelnes Stück Folie 10 zur Luminanzsteuerung. Diese Figur kann mit der Leistung der in 4 gezeigten Anordnung 32 im Gegensatz zu den Eigenschaften einzelner oder mehrfacher Schichten verglichen werden. In dieser Figur stellt 64 eine einzelne Schicht aus Material nach bisherigem Stand der Technik mit einem regelmäßigen Abstand von 50 Mikrometern dar, und die Kurve 46 stellt die Luminanz des Hintergrundlichts allein dar. Die Kurve 68 stellt eine Messung einer 20-Mikrometer-Folie dar. Die Kurve 69 stellt Daten von einem 10-Mikrometer-Material dar. Die Kurve 70 stellt Material mit einem regelmäßigen Abstand von 5 Mikrometern dar. Die Kurve 67 stellt 2,5-Mikrometer-Material dar, und die Kurve 63 stellt 1-Mikrometer-Folie dar.
6 vergleicht die "horizontale" und "vertikale" Leistung einer einzelnen Schicht aus Folie zur Luminanzsteuerung mit einem regelmäßigen Abstand von 10 Mikrometern. Die Kurve 59 entspricht einer horizontalen Abtastung, während die Kurve 60 eine vertikale Abtastung zeigt. Die beiden Abtastungen zeigen das Fehlen einer optischen Symmetrie für die Folie 10 zur Luminanzsteuerung entlang diesen beiden Richtungen.
7 vergleicht die Verstärkung einer Anordnung 32 zur Luminanzsteuerung und die Verstärkung einer Folie 10 zur Luminanzsteuerung als Funktion des regelmäßigen Abstands. In dem Bereich unterhalb 20 Mikrometer regelmäßigem Abstand beginnt die maximale Verstärkung abzunehmen. Es ist dieser Bereich, in dem die günstige Beziehung zwischen Verstärkung auf der Achse, außeraxialer Luminanz und Moiré-Verringerung auftritt. In diesem Bereich und näher am unteren Teil dieses Bereichs erzeugt das erzeugte Kontrastverhältnis eine optische Anzeigeanordnung mit minimalem Moiré und mit einem angenehmen Betrachtungsbereich. In 7 stellt die Kurve 50 die Verstärkung für die Folienanordnung 32 zur Luminanzsteuerung dar, wobei Theta gleich neunzig Grad ist, während die Kurve 52 die Verstärkung für eine einzelne Schicht aus der Folie 10 zur Luminanzsteuerung darstellt.
8 zeigt die berechnete Beziehung zwischen dem Scheitelwinkel der regelmäßigen Prismen und der maximalen Verstärkung, die für ein perfektes Hintergrundlicht erzeugt wird. Die Kurve 54 zeigt, daß die maximale Verstärkung bei einem Scheitelwinkel von neunzig Grad auftritt. Obwohl kleinere und größere Winkel als neunzig Grad betriebsfähig sind, ist es wünschenswert, einen Scheitelwinkel in der Nähe von neunzig Grad auszuwählen und dann den regelmäßigen Abstand einzustellen, um die gewünschte Verstärkung auf der Achse und die gewünschten Kontrasteigenschaften zu erreichen.
9 zeigt die Daten von 5 graphisch dargestellt, um die wünschenswerte Änderung des Luminanzgradienten bei kleineren regelmäßigen Abständen deutlicher zu zeigen. Die Kurve 39 entspricht einem regelmäßigen Abstand von 10 Mikrometern, während die Kurve 40 und die Kurve 45 jeweils einem regelmäßigen Abstand von 5 Mikrometern bzw. 2,5 Mikrometern entsprechen. Die Kurve 51 für ein Material mit einem regelmäßigen Abstand von 1 Mikrometer zeigt eine ungewöhnliche Form, während die Kurve 53 ein früheres Material zeigt. Es scheint, daß die wünschenswertesten und angenehmsten Anzeigen sich bei der Verwendung von Folien 10 zur Luminanzsteuerung mit einem regelmäßigen Abstand von etwa 2 bis 10 Mikrometern ergeben.
10 zeigt den Betrachtungswinkel, bei dem die maximale Luminanz auf die Hälfte des Maximalwerts fällt. Die Kurve 61 ist aus einer Reihe von einzelnen Folien zur Luminanzsteuerung mit verschiedenen regelmäßigen Abständen genommen, und die Kurve 62 ist aus einer Reihe gekreuzter Fo lien genommen. Beide Kurven zeigen eine wesentliche Zunahme des Betrachtungswinkels für regelmäßige Abstände von unterhalb etwa 5 Mikrometern.
Wenngleich erläuternde und beispielhafte Folien beschrieben wurden, können an der Erfindung vielfältige Modifizierungen und Änderungen vorgenommen werden, ohne vom Schutzbereich der Erfindung, wie im Inhalt der beigefügten Ansprüche definiert, abzuweichen.

Claims

Folie zur Luminanzsteuerung (10, 33), die eine erste Oberfläche aufweist, wobei die erste Oberfläche eine Anordnung periodischer Strukturen (11, 12) mit einem regelmäßigen Abstand von weniger als 30 Mikrometer hat, so daß Beugungseffekte einen weichen Luminanzabfall bewirken, wenn ein Betrachter sich aus einer mittleren Betrachtungsachse bewegt.
Folie zur Luminanzsteuerung nach Anspruch 1, wobei die periodische Struktur (11, 12) mehrere Prismen ist und wobei die Prismen durch einen regelmäßigen Abstand zwischen 2 und 20 Mikrometer gekennzeichnet sind.
Folie zur Luminanzsteuerung nach Anspruch 2, wobei. jedes Prisma der mehreren Prismen einen Scheitelwinkel (35) hat und jeder der Prismen-Scheitelwinkel (35) im wesentlichen identisch ist; jedes Prisma der mehreren Prismen gleichseitige Facetten hat; jedes Prisma der mehreren Prismen einen regelmäßigen Abstand zwischen 2 und 10 Mikrometer hat; jedes Prisma der mehreren Prismen derart parallel zu einem benachbarten Prisma liegt, daß die Prismenachse jedes Prismas parallel zur Prismenachse aller anderen Prismen ist.
Folie zur Luminanzsteuerung nach Anspruch 2 oder 3, wobei: jedes Prisma der mehreren Prismen an ein benachbartes Prisma anstößt; jedes Prisma der mehreren Prismen einen Scheitelwinkel (35) zwischen 70 und 120 Grad, bevorzugt im wesentlichen 90 Grad hat.
Optische Anordnung zur Anzeige von Informationen für einen Betrachter, wobei die optische Anordnung mindestens eine Folie zur Luminanzsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 aufweist.
Optische Anordnung zum Emittieren von Licht, wobei die optische Anordnung eine Lichtquelle mit einem Reflexionsvermögen größer als null, eine Folie zur Luminanzsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in der Nähe der Lichtquelle aufweist.