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DIE
VORLIEGENDE ERFINDUNG betrifft ein lichtstreuendes Folienmaterial,
das auf zahlreichen Gebieten, einschließlich der Verbesserung von Video-Displays,
wie zum Beispiel LCD-Displays nützlich
ist.
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Bei
Flüssigkeitskristalldisplays
wird das von dem Betrachter erblickte helle Bild durch die Flüssigkeitszelle
entweder durch Licht, das in der Anordnung durch eine Gegenbeleuchtung
erzeugt wird, oder durch die Verwendung von Umgebungslicht erzeugt,
das als erstes durch die Zelle gelassen und an der Rückseite
der Zelle reflektiert wird, wobei es durch die Zelle wieder austritt,
um ein helles Bild zu erzeugen. In dieser letztgenannten Anordnung
muß das
meiste Licht aufgrund der Position des Betrachters außeraxial
eintreten, sollte es vorzugsweise beim Eintreten in das Display
nicht weiter gestreut werden und sollte es vorzugsweise axial mit
gewisser zusätzlicher
Streuung wieder austreten, um für
einen akzeptablen Betrachtungswinkel zu sorgen. Es ist allgemein
bekannt, daß Fresnel-ähnliche
Strukturen die Fähigkeit
besitzen, Licht abzulenken; wie kreisförmige Anordnungen aus Abschrägungen zur
Erzeugung von Linsen oder wie lineare Anordnungen von Abschrägungen zur
Erzeugung von außeraxialen
Effekten. Es sind Strukturen mit diesen Bauarten vorgeschlagen worden,
die Materialien mit lichtstreuenden Eigenschaften enthalten, wie
dies im US-Patent Nr. 4911529 beschrieben ist, wo der Streueffekt
durch einen sogenannten "bulk
diffuser" geliefert
wird, der kleine Teilchen aus einem Material mit einem ersten Brechungsindex
umfaßt,
die in einem Matrixmaterial mit einem zweiten Brechungsindex verteilt
sind. Derartige Materialien sind zum Beispiel in US-Patent Nr. 4983016,
EP-A-0464499 oder EP-A-0843203 beschrieben. Eine wichtige Eigenschaft
derartiger "bulk diffuser"-Materilien besteht
darin, daß der
Grad der Streuung, die in einer bestimmten Zusammensetzung stattfindet,
von der Dicke des Materials abhängt,
durch das sich das Licht ausbreitet. Als ein Ergebnis wird Licht,
das in eine Anordnung mit genanntem Material außeraxial eintritt, mehr gestreut
und in der Intensität
reduziert als Licht, das axial eintritt.
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Gemäß der vorliegenden
wird bereitgestellt eine optische Vorrichtung mit einem Element
aus lichtdurchlässigem
Material, das eine Oberfläche
aufweist, die derart konfiguriert ist, daß sie ein stufenförmiges oder
geripptes lichtbrechendes und/oder lichtreflektierendes Element
bildet, wobei das Element ein Array mit Stufenbrechungsindexeinrichtungen enthält, die
gestaltet sind, um dem lichtdurchlässigem Material Lichtstreu-
oder -diffusionseigenschaften zu verleihen, oder das Element eine
Schicht, die derart konfiguriert ist, daß sie die stufenförmige oder gerippte
Oberfläche
bildet, und eine Zusatzschicht aufweist, die ein derartiges Array
mit Stufenbrechungsindexeinrichtungen enthält, wobei die stufenförmige oder
gerippte Oberfläche
mit einem zweiten Material mit einem Brechungsindex bedeckt ist,
der sich von demjenigen des erstgenannten lichtdurchlässigen Materials
wesentlich unterscheidet, wobei das zweite Material eine glatte,
allgemein ebene Oberfläche
der resultierenden Vorrichtung liefert.
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Das
Folienmaterial kann zum Beispiel ein Photopolymer umfassen, in dem
die Stufenbrechungsindexeinrichtungen durch Belichtung eines Präkursors
des Materials (wie zum Beispiel ein Monomer) mit geeigneter Strahlung
in einem vorab festgelegten Muster derart, daß örtliche Lichtintensitätsvariationen
innerhalb des Materials und somit örtliche Variationen bezüglich des
Polymerisationsgrads und somit des Brechungsindexes erzeugt werden,
gebildet werden. Als ein weiteres Beispiel kann das Material dichromatisierte
Gelatine (Dichromated Gelatine (DCG)) sein, in der die gewünschten
Stufenbrechungsindexeinrichtungen durch Belichtung des Materials
selbst mit genanntem Strahlungsmuster gebildet werden, um eine äquivalente
Wirkung zu erzeugen. Genannte Materialien besitzen, bei korrekter Bearbeitung
die vorangehend beschriebenen gewünschten optischen Eigenschaften.
Die verwendeten Prozeßtechniken
können
zum Beispiel diejenigen einschließen, die in EP-0294122 oder
EP-0801767 oder US-Patent Nr. 5695895 oder GB-A- 1499135 beschrieben sind. Diese Arten
von Streumaterialien können
selbst außeraxiale
oder asymmetrische Eigenschaften, wie in
EP 0768565 beschrieben, aufweisen,
die die durch die Fresnel-Struktur erzeugten außeraxialen Effekte weiter verstärken können. Verfahren
zur Herstellung von Folien aus lichtstreuendem Material, in dem
die lichtstreuenden Eigenschaften auf Brechungsindexvariationen
innerhalb des Materials beruhen, sind allgemein bekannt und werden
hier nicht detaillierter erörtert
werden. Diese bekannten Verfahren sind jedoch auf die Herstellung von
entweder ebenen lichtstreuenden Folien oder lichtstreuenden Folien
mit einer Oberflächenkonfiguration
in Form von zum Beispiel einer Vielzahl von komplexen Wölbungen
gerichtet, die gestaltet sind, um die Streueigenschaften des Materials
zu verbessern.
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Unten
werden Ausführungsformen
der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben,
in denen:
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1 eine
Ansicht im Schnitt senkrecht zur Ebene der Haupterstreckung des
Materials eines lichtstreuenden Folienmaterials einer stufenförmigen Oberseite
ist,
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2 eine
Ansicht teilweise im Schnitt und teilweise perspektivisch von lichtstreuendem
Folienmaterial mit einer stufenförmigen
Oberseite ist,
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2a und 3, 3a und 3b Schnittansichten ähnlich wie 1 sind,
die spezielle Beispiele für
Variantenmaterialien zeigen,
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4 eine
Graphik ist, die Streueigenschaften für zahlreiche Materialien zeigt,
und
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5a bis 5h Diagramme ähnlich wie 1 sind,
die zahlreiche verschiedene gerippte Profile zeigen, die in Ausführungsformen
der Erfindung verwendet werden können.
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In
den in den Zeichnungen gezeigten Strukturen weist die Struktur die
allgemeine Form einer Folie 13 aus lichtstreuendem Material
auf, deren eine Oberfläche
mit einer stufenförmigen
beziehungsweise gerillten Konfiguration nach der Art einer Fresnel-Linse
oder eines Fresnel-Prismas
zu sehen ist. Als ein Ergebnis weist die Struktur zusätzlich zu
ihren Streueigenschaften auch eine Richtungseigenschaft in dem Sinne
auf, daß,
wenn ein paralleler Lichtstrahl auf die Folie von einer Seite derselben
gerichtet wird, die Polarverteilung des aus der Struktur austretenden
gestreuten Lichts ein Spitze entlang einer Richtung aufweist, die
sich von der Richtung der Achse des einfallenden Strahls um einen
Winkel unterscheidet, der für
die Abweichung charakteristisch ist, die von der Prismakomponente
aufgrund der Fresnel-Prisma-Oberflächenkonfiguration
vermittelt wird. Die stufenförmige
Oberfläche
der Struktur weist im Querschnitt, wie in den Figuren gezeigt, einen
Sägezahnprofilabschnitt
auf, der Hauptabschrägungen beziehungsweise
-rampen, die typischerweise unter 10° bis 20° zur Hauptebene der Platte geneigt
sind, und Nebenabschrägungen
umfaßt,
die sich allgemein senkrecht zu genannter Ebene erstrecken.
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In
dem in 1 gezeigten Beispiel ist ein in das Material von
unten, normal zur (ebenen) Unterseite eintretender Lichtstrahl so
gezeigt, als daß er durch
das Material unabgelenkt hindurchtritt, um durch eine der Abschrägungen der
Fresnel-Struktur, die die Oberseite bildet, zu treten und um einen 5°-Winkel gebrochen
zu werden. In dem gezeigten Beispiel umfaßt die Fresnel-Struktur eine
Reihe von Hauptabschrägungen,
die jeweils unter 10° zur
Ebene der Unterseite geneigt sind. Es versteht sich natürlich, daß diese
Zeichnungen lediglich als Beispiel dienen. Es versteht sich auch,
daß die
Darstellung von 1 die Streuwirkung des Materials
nicht beachtet. Unter Berücksichtung
dieser Wirkung wird man erkennen, daß die Gesamtwirkung für einen
parallelen Strahl, der in das Material entlang des gekennzeichneten
Strahlenwegs eintritt, darin besteht, im Material eine Verbreiterung
oder Streuung von Licht in eine Polarverteilung mit einer Intensitätsspitze
entlang des gezeigten Strahlenwegs zu erzeugen.
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2 zeigt
teilweise im Schnitt und teilweise perspektivisch eine lichtstreuende,
lichtdurchlässige Folie
mit einer Schicht 32 mit einer Fresnel-stufenförmigen oder abgeschrägten Oberfläche und
einer flachen Substratschicht 33. Die Schicht 32 kann
aus einem lichtstreuendem Material und das Substrat 33 kann
aus einem transparenten nichtstreuenden Material, wie zum Beispiel
Polyester oder Polycarbonat sein, oder ähnlich wie die Anordnung von 1a kann
die Schicht 32 nicht streuen und die Schicht 33 streuen.
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2a zeigt
ein spezielles Beispiel für
eine Anordnung, die mit derjenigen von 2 übereinstimmt,
worin die Fresnel-Struktur eine Teilung von 50 Mikron und einen
Abschrägungswinkel
von 10 Grad aufweist. Wieder unter anfänglicher Vernachlässigung
der Streueigenschaften des Materials tritt ein axial (d.h. normal
zur "Ebene" des Materials) eintretender
Lichtstrahl unter 5° zur
Normalen aus.
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3 zeigt eine Anordnung ähnlich wie
diejenige von 1, die beispielhaft eine Fresnel-Struktur aufweist,
deren Teilung 50 Mikron mit einem Abschrägungswinkel
von 20 Grad beträgt. 3a zeigt eine
Struktur mit derselben Steigung und demselben Abschrägungswinkel
und zeigt zusätzlich
zu Darstellungszwecken verschiedene Strahlenwege durch das lichtstreuende
Material 13. 3b zeigt eine Struktur ähnlich derjenigen
von 2a, aber in der jedoch die Substratschicht, die
mit 43 bezeichnet ist, eine Schicht ist, die Stufenbrechungsindexeinrichtungen
enthält,
die angeordnet ist, um eine Nettoablenkwirkung auf das dort hindurchtretende
Licht zu vermitteln sowie typischerweise das dort hindurchgehende
Licht zu streuen. Somit unterliegt in dem dargestellten Beispiel
das Licht, das in die Schicht 43 normal zur ihrer freiliegenden
unteren (in der Figur) Seite eintritt, einer Netto- oder durchschnittlichen
Ablenkung von 20°.
Die mit 42 gekennzeichnete Fresnelabgeschrägte Schicht
kann in diesem Fall einfach transparent und nicht streuend sein
oder kann selbst lichtstreuend sein.
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Wie
bemerkt, berücksichtigen
die Strahlendiagramme in den 1 bis 3b zur
leichteren Darstellung nicht die Tatsache, daß die lichtdurchlassenden Schichten
der Vorrichtung nicht einfach transparent sind, sondern daß eine oder
jede derartige Schicht eine Lichtstreueigenschaft aufweist.
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Somit
wird in der Praxis anstelle des dargestellten austretenden Strahls
ein zerstreuendes "Bündel" von Strahlen in
einer Verteilung mit einem Maximum entlang des dargestellten Weges
des austretenden Strahls vorliegen.
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In
Ausführungsformen
der Erfindung, die Strukturen enthalten, wie sie in den 2, 2a, 3, 3a und 3b mit
einer stufenförmigen
oder gerippten Oberfläche
gezeigt sind und bei denen Licht vollständig durch die stufenförmige oder
gerippte Oberfläche
treten kann, statt daß es
an der Oberfläche
reflektiert wird, ist die stufenförmige Oberfläche des
Materials 13, 32 oder 42 von einer Schicht
aus transparentem Material (nicht gezeigt) mit einem Brechungsindex
bedeckt, der sich von demjenigen des Materials 13, 32 oder 42 wesentlich
unterscheidet, wobei das Abdeckmaterial sich eng an die stufenförmige oder
gerippte Oberfläche
ohne Luftspalte anschmiegt und somit die zwischen benachbarten Stufen
oder Rippen definierten Rillen vollständig füllt, wobei das Abdeckmaterial
außerdem
als ihre Oberfläche
fern von der stufenförmigen
oder gerippten Oberfläche
eine glatte ebene Oberfläche
der resultierenden Vorrichtung liefert, die zum Beispiel erleichtern
wird, sie von Staub und Schmutz freizuhalten, und Laminierung mit
anderen ebenen Oberflächen, z.B.
von Teilen von LCD- oder
anderen Displays erleichtern wird. Eine ähnliche Technik zur Bereitstellung
einer Vorrichtung mit ebenen Oberflächen, während optische Effekte aufgrund
der vorab festgelegten Oberflächenkonfigurationen
von lichtdurchlassenden Schichten erhalten werden, ist in der GB-A-2314943
beschrieben, auf die Bezug genommen werden sollte.
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Die
stufenförmige
Oberfläche
in den obigen Ausführungsformen
kann in Wirklichkeit eine Vielzahl von präzise parallelen ähnlichen
Nuten mit V-Querschnitt definieren, die sich quer über das
Folienmaterial erstrecken, so daß das Material, bei Vernachlässigung
der Streueigenschaften, wie ein dünnes Prisma wirkt. Alternativ
können
sich jedoch die von der stufenförmigen
Oberfläche
definierten Nuten und Kämme
in Kreisen oder Bögen
erstrecken und eine Form aufweisen, die mit derjenigen der stufenförmigen Oberfläche einer
Fresnel-Linse übereinstimmt, wodurch
die Brechung oder Reflexion an der stufenförmigen Oberfläche dazu
neigen wird, das dadurch bereitgestellte gestreute Licht zu "fokussieren".
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Zusätzlich wird
das Vorhandensein des Streumaterials die Diskontinuitäten in der
Fresnel-Struktur
für den
Betrachter verbergen.
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In
den erörterten
Vorrichtungen tritt die Lichtstreueigenschaft der lichtstreuenden
Schicht als eine Folge des Einbaus eines Arrays aus Stufenbrechungsindexeinrichtungen,
zum Beispiel Stufenbrechungsindexmikrolinsen oder andere Einrichtungen, auf.
Diese Stufenbrechungsindexmikrolinsen weisen vorzugsweise jeweils
eine Querabmessung, d.h. eine Abmessung, gemessen parallel zu den
Hauptebenen der Folie auf, die im Verhältnis zur Teilung der welligen
Oberfläche,
d.h. dem Abstand zwischen zum Beispiel Spitzen von benachbarten
Kämmen
der welligen Oberfläche
klein ist, wobei die Stufenbrechungsindexeinrichtungen in ähnlicher
Weise im Verhältnis
zueinander eng beabstandet sind, so daß zum Beispiel der mittlere
Abstand zwischen benachbarten derartigen Einrichtungen mehrere Größenordnungen geringer
als die Teilung der Riffel auf der Oberfläche sein kann. In den erörterten
Beispielen weisen die Stufenbrechungsindexeinrichtungen typischerweise ein
mittleren Durchmesser von 5 Mikron auf, und sind sie zum Beispiel
in einem Abstand von 8 Mikron voneinander beabstandet (Mitte zu
Mitte). In jeder genannten Stufenbrechungsindexeinrichtung kann
der Brechungsindex im wesentlichen konstant entlang irgendeiner
Linie senkrecht zur Ebene der Folie sein, aber mit der Querposition
im Folienmaterial variieren. Somit kann im Falle einer Stufenbrechungsindexlinse der
Brechungsindex mit radialem Abstand von der optischen Achse der
Linse, wie in EP-A-0294122 beschrieben, variieren. In Varianten
kann jedoch der Stufenbrechungsindexstreuer Einrichtungen aufweisen,
die entlang Achse ausgerichtet sind, die durch das Folienmaterial
schräg
treten, so daß,
während der
Brechungsindex im wesentlichen konstant entlang irgendeiner Linie
parallel zu genannten Achsen sein kann und mit Querposition in einer
Ebene senkrecht zu diesen Achse variieren kann, die Ebene nicht
länger
parallel zur Ebene des Materials sein wird, und wenn die GRIN-Einrichtungen
GRIN-Linsen sind,
werden die Hauptachsen der Linsen zur Senkrechten zur Ebene des
Materials geneigt sein. Eine derartige Variante eines Streuers mit
Stufenbrechungsindex kann im allgemeinen eine eigene außeraxiale
Streueigenschaft zeigen.
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Während in
den 2 bis 3b die auf der Oberfläche des
Materials gebildeten Rippen beziehungsweise Nuten als eine Reihe
von identischen Rippen mit identischem Sägezahnprofil gezeigt sind, haben
die Anmelder festgestellt, daß es
in einigen Anwendungen von Vorteil sein kann, das Rippenprofil über dem
Plattenmaterial zu variieren. Wie zum Beispiel in den 5a bis 5h gezeigt,
kann somit eine große
Vielzahl von Profilen verwendet werden. Wie in 5a gezeigt,
können
zum Beispiel alternierende Rippen in den Reihen Hauptflanken mit unterschiedlichen
Neigungen α und β in Bezug
auf die Hauptebene der Basisoberfläche des Folienmaterials, (hierin
als die Basisebene bezeichnet), zum Beispiel alternierend 8 Grad
und 14 Grad, aufweisen. Die Gipfel der Rippen können dieselbe Höhe oder
unterschiedliche Höhen,
wie in 5g gezeigt, aufweisen. Wie in 5h gezeigt,
wo Rippenseiten mit zwei verschiedenen Neigungen α und β vorgesehen
sind, müssen
diese wiederum nicht an verschiedenen Rippen vorgesehen sein, sondern
können
sie als Abschnitte mit unterschiedlichen Neigungen an denselben
Rippen, wie gezeigt, vorgesehen sein. In ähnlicher Weise kann zum Beispiel
jede einer Reihe von identischen Rippen jeweils zwei, drei oder
mehr Bereiche derselben Rippenoberfläche mit verschiedenen Neigungen α, β und δ in Bezug
auf die Basisebene versehen sein (siehe 5e und 5h).
Während
die Rippen ein allgemeines Sägeprofil
aufweisen können,
wobei eine Seite zur Basisebene wesentlich geneigt ist und die andere
Seite mehr oder weniger senkrecht zur Basisebene verläuft, können in
einigen Anwendungen (z.B. unter 2 bis 5 Grad zur Senkrechten zur
Basisebene geneigt), die zwei Seiten jeder Rippe mehr oder weniger
gleichmäßig zur Basisebene
geneigt sein, wie dies zum Beispiel in den 5b und 5c gezeigt
ist. Wie in 5f dargestellt, kann wiederum
eine (oder jede) Flanke von jeder oder ausgewählten Rippen konkav gekrümmt sein
(siehe 5f) oder konvex gekrümmt sein
(nicht gezeigt). Diese Maßnahmen
ermöglichen es,
ein Produkt mit einer zweigelappten oder dreigelappten Streueigenschaft
oder mit auf andere Weise modifizierten Streupolarverteilungen sicherzustellen.
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Die
Brechungsindexabstufungen im lichtstreuenden Material können durch
photographische Mittel zum Beispiel durch Kontaktdrucken über eine geeignete
Maske, wie dies in EP-A-0294122
beschrieben ist, erzeugt werden. Während in EP-A-0294122 zum Beispiel
die benutzte optische Maske vorzugsweise eben ist, kann jedoch für die Zwecke
der vorliegenden Erfindung die optische Maske zum Beispiel eine
Glasplatte umfassen, die die gewünschte
stufenförmige
Konfiguration auf einer Oberfläche
aufweist und deren eine Oberfläche mit
einer dünnen
Schicht aus zum Beispiel metallischem Chrom so dünn beschichtet ist, daß der wellige
Charakter der Glasoberfläche
nicht geändert
wird, wobei die Chromschicht mit einem Array aus transparenten Fenstern
oder Öffnungen,
die darin durch Photoätztechniken
geätzt
sind, versehen ist, um eine optische Druckmaske zu bilden. Die stufenförmige chromierte
Oberfläche
der Platte kann danach gegen die freiliegende Oberfläche von
zum Beispiel einer Schicht aus photopolymerisierbarem Monomer (vorgesehen,
um zum Beispiel die Schicht 33 von 2 zu bilden)
auf einem transparenten Substrat gedrückt werden, um die gewünschten
Wölbungen
durch etwas zu bilden, was effektiv eine Prägetechnik ist. Alternativ kann
das photopolymerisierbare Material auf die stufenförmige chromierte
Oberfläche
gegossen werden. Die Schicht aus photopolymerisierbarem Monomer,
die sich weiterhin mit der Glasplatte oder Maske in Kontakt befindet,
kann danach mit Polymerisierungslicht durch genannte Maske belichtet
werden. Danach und nach einer nachfolgenden flächendeckenden Belichtung mit
Polymerisierungslicht, das zum Beispiel durch das transparente Substrat
gelenkt ist, kann die Platte vom fertiggestellten Produkt getrennt
werden. Alternativ kann die Streuer/Fresnel-Linsen- oder -Prismenkombination
in einem zweistufigen Prozeß erzeugt
werden; Bilden eines ebenen Streuers in der vorangehend beschriebenen Weise,
danach Prägen
der Fresnel-Struktur in eine Oberfläche unter Verwendung einer
Kombination aus Wärme
und gewissem Druck. In diesem Beispiel kann das Prägen unter
Verwendung eines Kupferstempels durchgeführt werden, der durch Schneiden der
Fresnel-Struktur in die Oberfläche
einer Kupferplatte unter Verwendung eines Diamantwerkzeugs gebildet
ist. Während
die obige Beschreibung und die EP-A-02944122 auf die Verwendung
von Photopolymer als das Material Bezug nehmen, in dem Stufenbrechungsindexeinrichtungen
durch Belichten mit geeignetem Licht oder anderer Strahlung induziert werden,
können
andere Materialien, in denen Brechungsindexvariationen in ähnlicher
Weise durch genannte Belichtung induziert werden können, unter Verwendung
derselben Belichtungstechniken benutzt werden. Somit kann zum Beispiel
dichromatisierte Gelatine (Dichromated Gelatine (DCG)) als das Material
verwendet werden, in dem Stufenbrechungsindexlinsen oder andere
Stufenbrechungsindexeinrichtungen induziert werden, um der Vorrichtung
Lichtstreueigenschaften zu vermitteln.
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Vorzugsweise,
insbesondere wenn die Vorrichtungen in Verbindung mit LCD-Displays
verwendet werden sollen, sollte die Vorrichtung gemäß der Erfindung
oder deren mehrere Schichten nicht doppelbrechend sein, d.h. die
Polarisation beibehalten.
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Eine
besondere Verwendung eines Materials gemäß der Erfindung besteht in
einem Überzug
für LCD-Displays
mit Beleuchtung von vorne in zum Beispiel tragbaren Telefonen, tragbaren
Computern etc., um dem Benutzer zu statten, das Display unter dem optimalen
Winkel zu betrachten, ohne ein Hindernis für das einfallende Licht zu
sein und ohne durch äußere Oberflächenreflexionen
gestört
zu werden. In einer Anordnung, wie sie in 2 dargestellt
ist, kann das Substrat von der, zum Beispiel Glas, Abdeckplatte
des LCD-Displays gebildet werden.
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Die
gleiche Bedeutung weisen Vorrichtungen gemäß der Erfindung auf, in denen,
wie in den oben genannten 1a und 1b,
eine Oberfläche,
gewöhnlich
die Oberfläche,
in der die Fresnel-Struktur vorhanden ist, mit einer reflektierenden
oder teilweise reflektierenden Beschichtung, typischerweise einem
Metall, wie zum Beispiel Aluminium, beschichtet ist. Vorrichtungen
von diesem Typ können
hinter der Flüssigkeitskristallzelle
in einem Display enthalten sein, das unter Verwendung von Umgebungslicht
beleuchtet wird.
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4 zeigt
eine Graphik, in der Intensität und
Winkel oder Ansicht, die sich aus unterschiedlichen Lichteintrittswinkeln
ergeben, verglichen sind. Somit zeigt 4 die Eigenschaften
einer ebenen Folie aus lichtstreuendem Material mit Stufenbrechungsindex.
Graphik A wurde erhalten, indem ein Lichtstrahl durch genannte Materialfolie,
die senkrecht zur Strahlachse angeordnet ist, gelenkt wurde und
die Intensität
von Licht (entlang der Y-Achse
gedruckt), das aus der Folie auf der gegenüberliegenden Seite derselben
austritt, entlang Richtungen unter zahlreichen Winkeln (entlang
der X-Achse gedruckt) von der Strahlachse gemessen wurde. Graphik
B wurde auf dieselbe Weise erzeugt, wobei aber die Folie aus Streumaterial
mit Stufenbrechungsindex derart angeordnet wurde, daß die Normale
zu ihrer Ebene unter einem Winkel von 35° in Bezug auf die Strahlachse
verläuft.
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Während in
einigen der oben beschriebenen Ausführungsformen die für die Streuung
von Licht verantwortlichen Stufenbrechungsindexeinrichtungen einteilig
mit dem Material, das die stufenförmige oder abgeschrägte Oberfläche bietet,
gebildet sind, ist in anderen Ausführungsformen innerhalb des Schutzbereiches
der Erfindung die Vorrichtung als eine Vielzahl (z.B. zwei, drei
oder mehr) von getrennten, überlagerten
Schichten gebildet, wobei eine genannte Schicht, vorzugsweise eine
Außenschicht, aus
einem transparenten Material mit gleichförmigem Brechungsindex besteht,
aber mit einer rampenförmigen
oder abgeschrägten
brechenden Oberfläche versehen
ist, und eine weitere genannte Schicht, zum Beispiel angrenzend
an die Schicht mit der abgeschrägten
Oberfläche,
die Stufenbrechungsindexeinrichtungen enthält.