TW201106012A - Light redirecting film and display system incorporating same - Google Patents

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201106012 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明大體上係關於用於光轉向之光學膜。本發明進一 步可應用於併有該等光學膜之光學系統，諸如顯示系統。 【先前技術】 諸如液晶顯示（LCD)系統之顯示系統已用於多種應用及 市售裝置，諸如電腦監視器、個人數位助理（pDA)、行動 電話、微型音樂播放機及薄LCD電視。大部分LCD包括液 晶面板及擴充區光源，後者常稱為背光，用於照亮液晶面 板。背光通常包括一或多個燈，及大量光管理膜，諸如光 導、鏡膜、光轉向膜、遲延膜（retarder film)、偏光膜 (light polarizing film)及擴散膜⑷价“犷通常包括 擴散膜以隱藏光學缺陷且改良背光所發射之光的亮度均勻 性0 【發明内容】 本發明大體上係關於光轉向膜。在一實施例中光轉向 膜包括第-主表面’該第一主表面包括複數個沿第一方向 延伸之第一微結構。該光轉向膜亦包括第二主表面，該第 二主表面與第一主表面相對且包括複數個第二微結構。第 二主表面之光學混濁度不超過約3%且光學清晰度不超過 、”勺85/。。光轉向膜之平均有效透射率不低於約175。在— 些狀況下，複數個第一微結構包括複數個沿第一方向延伸 之線性稜柱。在一些狀況下，複數個第一微結構中之一微 結構之最大高度不同於該複數個第一微結構中的另一微結 I48630.doc 201106012 構之最大高度。在一些狀況下，複數個第一微結構中之微 結構之南度沿第一方向變化。複數個第二微結構可包括突 起及/或凹槽。在一些狀況下’複數個第二微結構覆蓋至 少約80%或至少約85%或至少約90%或至少約95%之第二主 表面。複數個第二微結構可形成規則或不規則圖案。在一 些狀況下’不超過約7%或不超過約5%或不超過約3 %之第 一主表面的坡度量值超過約3.5。。在一些狀況下，不超過 約4°/。或不超過約2%或不超過約1 %之第 值超過約5°。在一些狀況下，第二微結構並非主要由光轉 向膜可包括之任何粒子形成。在一些狀況下，光轉向膜不 包括平均尺寸超過約0.5微米之粒子。在一些狀況丁，複 數個第二微結構中之微結構之坡度分佈具有不超過約6。之 半间半寬（half width half maximum，HWHM)。在一些狀況 下，光轉向臈包括：具有相對之第一及第二主表面之基板 層安置於基板層之第一主表面上且包括光轉向膜之第一 主表面的第一層、及安置於基板層之第二主表面上且包括 一轉向層之第—主表面的無澤層。在一些狀況下，第一層 之折射率不小於約〗6。在—些狀況下，無澤層包括平均 尺寸至多為複數個第二微結構之平均尺寸之1/5的複數個 粒子。在似：. 一 况下，右無澤層包括粒子，則無澤層之平 均尽度至少比粒子^_ p i 千之千均尺寸大2微米。在一些狀況下， 右無澤層包括粒子，目丨丨扭，里旺 ^ 子則無澤層之平均厚度至少為粒子之平 均尺寸的2倍。 在另—實施例中 光轉向膜包括：包括複數個線性微結 148630.doc 201106012 構之第一主表面、及與第一主表面相對且包括複數個第二 微結構之第二主表面。第二主表面之光學混濁度不超過約 3%且光學清晰度不超過約85%。光轉向膜之平均有效透射 率不比除包含平滑第二主表面外構造皆相同之光轉向膜 小，或比其小至多約15%。在一些狀況下，複數個第二微 結構具有幾何對稱性及不對稱坡度分佈。在一些狀況下， 複數個第二微結構包括幾何不對稱性及對稱坡度分佈。 在另一實施例令，光學堆疊包括第一光轉向膜，該第一 光轉向膜包括第-主表面及相對之第二主表面，其中第一 主表面包括第一複數個沿第一方向延伸之微結構，且第二 主表面包括第二複數個微結構。該光學堆疊亦包括第二光 轉向膜，該第二光轉向膜包括第三主表面及相對之第四主 表面’其中第三主表面面向第一光轉向膜之第二主表面且 包括第三複數個沿不同於第一方向之第二方向延伸之微結 構，且第四主表面包括第四複數個微結構。第二及第四主 表面中每-者之光學混濁度均不超過約3%且光學清晰度 均不超過約85%。在-些狀況下，光學堆疊之平均有效透 射率不小於約2.5。 在另一實施例中，光學堆疊包括筮 .,.^ «匕括第一先轉向膜，該第一 光轉向膜包括第一主表面及相對 灯<弟一主表面，其中第一 主表面包括第一複數個沿第—古a& /〇弟方向延伸之微結構。該光學 堆疊亦包括第二光轉向膜，該第二光轉向膜包括第：主表 面及相對之第四主表面，1中第_士主 —王衣 膜之第二主表面且包括第二 兀*得门 弟—複數個沿不同於第一方向之第 148630.doc 201106012 二方向延伸之微結構。第二及第四主表面中每一者之光學 混濁度均不超過約3%且光學清晰度均不超過約85%。光學 堆疊之平均有效透射率不比除包括平滑第二及第四主表面 外構造皆相同之光學堆疊小，或比其小至多約1 %。在一 些狀況下’光學堆疊之平均有效透射率不比除包括平滑第 一及第四主表面外構造皆相同之光學堆疊小。 在另一實施例中，光學膜包括具有幾何對稱性及不對稱 坡度分佈之結構化主表面。在一些狀況下，光學膜之光學 混濁度不超過約3%且光學清晰度不超過約85〇/〇。 在另一實施例中，光學膜包括具有幾何不對稱性及對稱 坡度分佈之結構化主表面。在一些狀況下，光學膜之光學 /昆濁度不超過約3 °/。且光學清晰度不超過約8 5 %。 【實施方式】 考慮到本發明各實施例之以下詳細描述連同附圖，可更 完全地瞭解及理解本發明。 在本說明書中，用於多個圖中之相同參考數字係指具有 相同或類似性質及功能性之相同或類似元件。 本發明大體上係關於光轉向膜，該等光轉向膜能夠實質 上增強顯示系統之亮度，同時掩蓋及/或消除諸如劃痕之 實體缺陷及諸如亂真紋及色彩不均勾之不良光學效應。所 揭不之光轉向膜包括肖於改&亮度之一系列線性微結構及 用於改良顯不器面貌之無澤面。無澤面之光學混濁度足夠 低X .准持冗度，且無澤面之光學清晰度足夠低以掩蓋及/ 或消除缺陷。 148630.doc 201106012 圖1為用於使入射光朝向所需方向轉向之光轉向膜1〇〇之 示意性側視圖。光轉向膜100包括第一主表面丨1〇，該第一 主表面包括複數個沿y方向延伸之微結構15〇。光轉向膜 ⑽亦包括第二主表面120,該第二主表面與第一主表面 11 〇相對且包括複數個微結構丨6〇。 一光轉向膜⑽亦包括基板層17G，該基板層安置於各別第 -及第二主表面11〇與120之間且包括第一主表面172及相 對之第二主表面174。光轉向膜刚亦包括安置於基板層之 第一主表面172上且包括光轉向膜之第—主表面ug的棱柱 S 〇及安置於基板層之第二主表面174上且包括光轉向 膜之第二主表面120的無澤層⑽。無澤層.之主表面142與 主表面1 2 0相對。 例示性光轉向膜HH)包括三個層13〇、17〇及14〇。一般而 言，光轉向膜可具有-或多個層。舉例而言，在一也狀況 下”:光轉向膜可具有包括各別第一及第二主表面職12〇 單層又例如’在一些狀況下，光轉向膜可具有多個 層舉例而°，在该等狀況下，基板170可具有多個層。 微、·•。構15 0主要經設計以使入射在光轉向膜之主表面^ 〇 上之光'°所需方向’諸如沿正向z方向轉向。在例示性光 轉向膜100中，微結構15〇為稜柱狀線性結構。一般而言， ,構150可為旎夠藉由例如折射一部分入射光且使另一 Ρ刀射光再循嶮，而使光轉向之任何類型微結構《舉例 微、°構150之橫截面概況可為或包括彎曲及/或分段 Λ法π刀|例而言，在__些狀況下，微結構⑼可為沿y 148630.doc 201106012 方向延伸之線性圓柱形透鏡》 各線性稜柱狀微結構150包括頂角152及高度154，高度 1 54自諸如主平面1 72之公共參考面量測。在一些狀況下， 諸如當需要減少光搞合（optical coup ling/wet-out)及/或改 良光轉向膜之耐久性時，稜柱狀微結構150之高度可沿y方 向變化。舉例而言，稜柱狀線性微結構15丨之稜柱高度沿y 方向變化》在該等狀況下’稜柱狀微結構151具有沿y方向 變化之局部高度、最大高度155及平均高度。在一些狀況 下，諸如線性微結構153之稜柱狀線性微結構沿y方向具有 恆定高度。在該等狀況下，微結構之恆定局部高度等於最 大1¾度及平均向度。 在些狀況下’諸如當需要減少光輕合時，一些線性微 結構較矮且一些線性微結構較高。舉例而言，線性微結構 1 5 3之高度1 5 6小於線性微結構15 7之高度1 5 8。 頂角或二面角152可具有應用中可能需要之任何值。舉 例而言’在一些狀況下，頂角1 52可介於約70。至約丨丨〇。、 或約80°至約1〇〇。、或約85。至約95。之範圍内。在一些狀況 下，微結構1 50之頂角相等，例如可介於約88或89。至約 或91°之範圍内，諸如為90。。 梭柱層130可具有應用中可能需要之任何折射率。舉例 而言，在一些狀況下，稜柱層之折射率介於約丨4至約 1.8、或約1.5至約1.8、或約1.5至約1.7之範圍内。在—此 狀況下，稜柱層之折射率不小於約1.5，或不小於約丨55， 或不小於約1.6 ’或不小於約1.65，或不小於約1 7。 148630.doc 201106012 在一些狀況下，諸如當光轉向膜100用於液晶顯示系統 中時’光轉向膜1 00可增強或改良顯示器之亮度。在該等 狀況下’光轉向膜之有效透射率或相對增益超過1。如本 文所用’有效透射率為該膜處於顯示系統中的適當位置處 時顯示系統之照度與該膜未處於該位置處時顯示器之照度 之間的比率。 有效透射率（ET)可使用光學系統200來量測，圖2中展示 該系統之示意性側視圖。光學系統200以光軸250為中心， 且包括發射朗伯光（lambertian light)215穿過發射或離開表 面212之中空朗伯光盒、線性吸光偏光器220及光偵測器 230。光盒210由穩定寬頻光源26〇照亮，該光源經由光纖 270連接至光盒内部28〇。將測試樣品置於光盒與吸光線性 偏光器之間的位置240上，藉由該光學系統量測該樣品之 ET。 可藉由將光轉向膜1 〇〇置於位置240中，同時使線性稜柱 150面向光偵測器且使微結構16〇面向光盒，來量測光轉向 膜之ET。接著’藉由光偵測器量測穿過線性吸光偏光器之 光譜加權軸照度1,(沿光軸25〇之照度）。接著移除光轉向 膜，且在光轉向膜未置於位置240處之情況下，量測光譜 加權,¼度I2。ET為Ι,/Ι2比率。ET〇為線性稜柱15〇沿與線性 吸光偏光器220之偏光軸平行之方向延伸時的有效透射 率，且ET90為線性稜柱15〇沿與線性吸光偏 光器之偏光抽 垂直之方向延伸時的有效透射率。平均有效透射率（eta) 為ΕΤ0與ET90之平均值。 148630.doc 201106012 使用SpectraScanTM PR-650光譜色度計（可獲自ph〇t〇 Research，Inc，Chatsworth，CA)用作光偵測器230來量測本 文所揭示之有效透射率值。光盒210為總反射率為約85% 之鐵氟龍（Teflon)立方體。 在一些狀況下’諸如當光轉向膜i 00用於顯示系統中以 增強党度且線性棱柱之折射率超過約1.6時，光轉向膜之 平均有效透射率（ETA)不小於約1.5，或不小於約丨5 5，或 不小於約1 ·6 ’或不小於約1.65，或不小於約丨7，或不小 於約1 ·75 ’或不小於約1.8 ’或不小於約1 85。 無澤層140中之微結構1 60主要經設計以隱藏不良實體缺 陷（諸如劃痕）及/或光學缺陷（諸如來自顯示或照明系統中 之燈的不良亮點或「熱」點），而對光轉向膜使光轉向及 增強亮度之能力無影響或極少有不利影響。在該等狀況 下，第一主表面120之光學混濁度不超過約5%，或不超過 約4.5% ’或不超過約4%，或不超過約3 5%，或不超過約 3%，或不超過約2.5% ’或不超過約2%，或不超過約 H，或不超過約且光學清晰度不超過約抓，或不 超過約嶋’或不超過約75%，或不超過約7〇%，或不超 過約65%，或不超過約6〇〇/0。 如本文所用之光學混濁度係定義為偏離法線方向4。以上 之透射光與總透射光的㈣°根據ASTM D刪中描述之 程序，使用Haze-Gard Plus濁度計（可獲自跳偏^ SUver Springs，Md)量測本文所揭示之混濁度值。如本文所 用之光學清晰度係指比率（Τι·Τ2)/(Τι，，其中L為偏離 148630.doc 201106012 法線方向的與法線方向成在^。與2。之間的角度之透射 光，且I為與法線方向成在0。與〇 7。之間的角度之透射 光。使用來自BYK-Gardiner之Haze_Gard pius濁度計量測 本文所揭示之清晰度值。 微結構160可為應用中可能需要之任何類型之微結構。 在一些狀況下，微結構160可為凹槽。舉例而言，圖3入為 無澤層310之示意性側視圖，該無澤層類似於無澤層14〇且 包括凹入式微結構320。在一些狀況下，微結構16〇可為突 起。舉例而言，圖3B為無澤層33〇之示意性側視圖，該無 澤層類似於無澤層140且包括突出式微結構34〇。 在些狀況下，微結構160形成規則圖案。舉例而言， 圖4A為微結構41〇之示意性俯視圖，該等微結構類似於微 結構160且在主表面415中形成規則圖案。在一些狀況下， 微結構160形成不規則圖案。舉例而言，圖化為微結構42〇 之示意性俯視圖，該等微結構類似於微結構16〇且形成不 規則圖案。在一些狀況下，微結構160形成似乎為隨機之 偽隨機圖案。 一般而言，微結構160可具有任何高度及任何高度分 佈在些狀況下，微結構160之平均高度（亦即平均最大 高度減去平均最小高度）不超過約5微米，或不超過約4微 米’或不超過約3微米，或不超過約2微米，或不超過約^ 微米，或不超過約〇·9微米，或不超過約〇8微米，或不超 過約0.7微米。 圖5為無澤層14〇之一部分之示意性側視圖。詳言之，圖 148630.doc 201106012 5展示在主表面120中且面向主表面142之微結構16〇。微結 構160具有橫跨微結構表面之坡度分佈。舉例而言，微結 構在位置510處具有坡度θ，其中0為位置51〇處與微結構表 面垂直之法線520(α=90。）與相同位置處與微結構表面相切 之切線530之間的角度。坡度0亦為切線53〇與無澤層之主 表面142之間的角度。 使用類似於市售射線追蹤程式之程式，諸如TraeePr〇(可 獲自 Lambda Research Corp·，Littleton, MA)，計算無澤層 140之光學混濁度及清晰度。在進行計算時，假定各微結 構具有高斯坡度分佈（Gaussian slope distribution)，其中半 高半寬（HWHM)等於σ。另外假定無澤層之折射率等於 U。計算結果展示於圖6及7中。圖6為對於九個不同的σ 值’所計算之光學混濁度與表面分率r f」之關係曲線， 其中f為主表面120中由微結構160所覆蓋之面積百分比。 圖7為所計算之光學清晰度與f之關係曲線。在一些狀況 下’諸如當微結構160有效地隱藏實體及/或光學缺陷而不 降低或極少降低亮度時’複數個微結構1 6〇覆蓋至少約 70%、或至少約75%、或至少約80%、或至少約85%、或至 少約90% '或至少約95%之第二主表面12〇。在一些狀況 下’諸如當微結構具有高斯或正常坡度分佈時，分佈之 HWHM σ不超過約4.5°，或不超過約4°，或不超過約3 5。， 或不超過約3。，或不超過約2.5。，或不超過約2。。 在以上所揭示之例示性計算中，假定微結構16〇具有高 斯坡度分佈，其中HWHM等於σ。一般而言，微結構可具 148630.doc 12 201106012 有應用中了月b需要之任何分佈。舉例而言，在一些狀況 下諸如每祕結構為球截形（spherical segment)時，微结構 可具有在兩個限制角之間的均勻分佈。其他例示性坡度分 佈包括'备仁子分佈（Lorentzian distribution)、拋物線分 佈、及不同（諸如高斯）分佈之組合。舉例而言，在一些狀 況下，微結構可具有HWHM〜較小之第一高斯分佈與 H WHM 較大之第二高斯分佈相加或組合。在一些狀況 下祕構可具有不對稱坡度分佈❶在一些狀況下，微社 構可具有對稱分佈。 ° 圖8為光學膜800之示意性側視圖，該光學膜包括安置於 類似於基板170之基板85〇上之無澤層86〇。無澤層86〇包括 連接至基板85G之第-主表面81G、與第—主表面相對之第 一主表面82〇、及複數個分散在黏合劑840中之粒子830。 第二主表面820包括複數個微結構870。大部分，諸如至少 約50/。、或至少約6G%、或至少約鄕、或至少約嶋、或 至少約9G%之微結構87G安置於粒子83G上且主要因粒子 而开> 成換。之，粒子830為微結構87〇形成之主要原 因 粒子830之平均尺寸超過約0.25微 在該等狀況下 =或超過，·勺0.5微#，或超過約〇 75微米或超過約⑽ ^或超過、.勺1.25微米，或超過約15微米，或超過約 微米，或超過約2微米。 在一些狀況下，益澤禺1 4 Λ , .，、聿曰140可類似於無澤層860，且可包 括複數個粒子，該等粒子Α笛_ 為第一主表面120中之微結構160 形成之主要原因。 148630.doc •13- 201106012 粒子請可為應用中可能需要之任何類型粒子。舉例而 言，粒子830可由聚曱基丙烯酸甲自旨（ΡΜμα)、聚苯乙烯 (PS)或應时可能需要之任何其他材料製成。—般而言， 粒子830之折射率不同於黏合劑84〇之折射率，但在一些狀 況下’兩者可具有相同折射率。舉例而言，粒子83〇之折 射率可為約1.35、或約1.48、或約1>49、或約15()，且黏合 劑84〇之折射率可為約丨.^、或約丨49、或約丨5〇。 在一些狀況下，無澤層140不包括粒子。在一些狀況 下，無澤層140包括粒子，但該等粒子不為微結構16〇形成 之主要原因。舉例而言，圖9為光學膜9〇〇之示意性側視 圖，该光學膜包括安置於類似於基板17〇之基板95〇上的無 澤層960,類似於無澤層14(^無澤層96〇包括連接至基板 95 0之第一主表面91〇、與第一主表面相對之第二主表面 920、及複數個分散在黏合劑wo中之粒子“ο。第二主表 面970包括複數個微結構97〇。儘管無澤層96〇包括粒子 930，但該等粒子不為微結構97〇形成之主要原因。舉例而 吕’在一些狀況下，該等粒子比微結構之平均尺寸小得 多。在該等狀況下，微結構可藉由例如微複製結構化工具 而形成。在該等狀況下’粒子93〇之平均尺寸小於約〇 5微 米，或小於約0.4微米，或小於約〇 3微米，或小於約〇·2微 米’或小於約0.1微米。在該等狀況下，大部分，諸如至 少約50%、或至少約6〇%、或至少約7〇%、或至少約8〇%、 或至少約90%之微結構970不安置於平均尺寸超過約〇·5微 米、或超過約0.75微米、或超過約1微米、或超過約丨25微 148630.doc •14· 201106012 ::、或超過約1.5微米、或超過約175微米、或超過約2微 未之粒子上。在一些狀況下，粒子93〇之平均尺寸至多為 微結構930之平均尺寸㈣1/2，或至多為約1/3 約1/4,或至多為約1/5，或至 夕麵 4主夕為約1/6 ’或至多為約 "7，或至多為約1/8，或至多為約1/9，或至多為約。 在:些狀況下，若無澤層_包括粒子93Q，則無澤層_ 之平均厚《「tj比粒子之平均尺寸大至少約〇5微米、或 至少約1微米、或至少約h5微米、或至少約2微米、或至 少約2.5微米、或至少約3微米。在一些狀況下，若無澤層 包括複數個粒子，則無澤層之平均厚度至少為粒子之平均 厚度的約2倍，或至少為約3倍，或至少為約4倍，或至少 為約5倍，或至少為約6倍，或至少為約7倍，或至少為約8 倍’或至少為約9倍，或至少為約丨〇倍。 回看圖1，在一些狀況下，光轉向膜1〇〇在至少一些層 中，諸如稜柱層130、基板層170或無澤層14〇中具有小 粒子，以增強該層之折射率。舉例而言，光轉向膜1〇〇_ 之或多個層可包括無機奈米粒子，諸如在例如美國專利 第7,074,463號（Jones等人）及美國專利公開案第 2006/0210726號中所討論之二氧化矽或氧化鍅奈米粒子。 在一些狀況下，光轉向膜100不包括平均尺寸超過約2微 米、或約1.5微米、或約1微米、或約〇.75微米、或約〇5微 米、或約0.25微米、或約0.2微米、或約〇1 5微米、或約〇1 微米之任何粒子。 微結構160可使用應用中可能需要之任何製造方法製 148630.doc 15 201106012 成。舉例而言，微結構可使用自工具微複製來製造，其中 該工具可使用任何可用製造方法，諸如使用雕刻或金剛石 車削來製造。例示性金剛石車削系統及方法可包括且利用 如例如PCT公開申請案第wo 00/48037號及美國專利第 7,350,442號及第7,328,638號中所述之快速工具飼服 (FST) ’各案之揭示内容以全文引用的方式併入本文中。 圖10為可用於切割工具之切割工具系統1〇〇〇之示意性側 視圖，該工具可經微複製以產生微結構16〇及無澤層14〇。 切割工具系統1000採用螺紋切割車床車削製程，且包括可 藉由驅動器1030繞中心軸1〇2〇旋轉及/或沿該軸移動之滾 筒1010、及用於切割滾筒材料之切割機1〇4〇。切割機安裝 在伺服1050上且可藉由驅動器106〇移動至滾筒中及/或沿χ 方向沿滾筒移動。一般而言，切割機1〇4〇係垂直於滾筒及 中。軸1 020而女裝，且當滚筒繞中心軸旋轉時經驅動進入 滾筒iOiO之可雕刻材料中。接著，切割機平行於中心軸而 驅動以產生螺紋切割。切割機1040可同時以高頻率及低位 移致動以在滾筒中產生在微複製時產生微結構160之特 徵。 伺服1050為快速工具伺服（FTS)，且包括固態壓電（ρζτ) 裝置（常稱為ρζτ堆#)’該裝置快速調節切割機1〇4〇之位 置。FTS 1050高度準確地且高速地在χ、y及/或？方向上或 在離軸方向上移動切割機丨〇 4 〇。伺服丨〇 5 〇可為能夠相對於 靜止位置產生控制移動之任何咼品質位移伺服。在一些狀 况下，伺服1050可靠地且可重複地提供在〇至約2〇微米之 148630.doc 201106012 範圍内且具有約〇· 1微米或更優之解析度的位移β 驅動器1060可沿平行於中心軸1〇2〇之乂方向移動切割機 104(^在一些狀況下，驅動器1〇6〇之位移解析度優於約 0.1微米，或優於約0.01微米。由驅動器1〇3〇產生之轉動與 由驅動器1060產生之平移運動同步，以準確地控制所得微 結構160之形狀。 滾筒1010之可雕刻材料可為能夠由切割機1〇4〇雕刻之任 何材料。例示性滾筒材料包括諸如銅之金屬、各種聚合物 及各種玻璃材料。 切割機1 040可為任何類型之切割機，且可具有應用中可 能需要之任何形狀。舉例而言，圖丨丨Α為具有半徑為 「R」之弧形切割尖端1115之切割機1110的示意性側視 圖。在一些狀況下，切割尖端1115之半徑R為至少約1〇〇微 米，或至少約150微米，或至少約2〇〇微米，或至少約3〇〇 微米，或至少約400微米，或至少約5〇〇微米，或至少約 1000微米，或至少約1500微米，或至少約2〇〇〇微米，或至 少約2 5 0 0微米，或至少約3 〇 〇 〇微米。 又例如，圖11B為具有頂角為β之v形切割尖端丨丨25之切 割機1120的示意性側視圖。在一些狀況下，切割尖端丨丨25 之頂角β為至少約10 0。’或至少約11 〇。，或至少約12 〇。，或 至少約130。’或至少約140。，或至少約150。，或至少約 160°，或至少約17〇。^又例如，圖Uc為具有分段線性切 割尖端113 5之切割機113 0之示意性側視圖，且圖丨丨D為具 有彎曲切割尖端1145之切割機1140之示意性側視圖。 I48630.doc 17 201106012 回看圖ίο，當切割滾筒材料時滾筒1010沿中心軸ι〇2〇之 旋轉及切割機1040沿X方向之移動界定圍繞滾筒之螺紋路 徑，該路徑沿中心軸具有間距Ρι。當切割機沿與滾筒表面 垂直之方向移動以切割滾筒材料時，由切割機切割之材料 的寬度隨切割機移入或插入及移出或拔出而變化。參看例 如圖11A，切割機之最大穿透深度對應於由切割機切割之 最大寬度P2。在一些狀況下，諸如當光轉向膜1〇〇中之微 結構160在幾何學上對稱且足以能夠隱藏或掩蓋實體及/或 光學缺陷而不降低或極少降低亮度時，比率介於約 1.5至約6、或約2至約5、或約2.5至約4之範圍内。 使用類似於切割工具系統觸之切割工具系統製造圖案 化滚筒，且隨後微複製該圖案化工具以製造類似於無澤層 140之無澤層’藉此製造具有類似於微結構16〇之微結構: 數個樣品。圖12為使用類似於切割機lm且切割尖端仙 之半徑為約480微米之切割機製造之樣品的俯視光學而顯微 照片。樣品在幾何學上對稱且具有對稱坡度分佈，其中在 幾何學上對稱意謂沿-方向（諸如χ方向）之平均微結構尺寸 實質上與沿正交方向(諸如y方向)之平均微結構尺寸相同。 評言之’ I品沿χ方向之平均坡度量值為約】Μ。，方 向之平均坡度量值為約心圖13為使用類似於切。割機 1110且切割尖端1115之半徑為約微米之切割機勢造之 樣品的俯視光學顯微照[樣品錢何學上對稱且： 對稱坡度分佈。詳言之，樣品^方向之平均坡度量值為 約〇·72。’且沿Υ方向之平均坡度量值為約U!。。圖U為使 I48630.doc 201106012 用類似於切割機mo且切割尖端1115之半徑為約33〇〇微米 之切割機製造之樣品的俯視光學顯微照片。樣品在幾何學 上不對稱且具有不對稱坡度分佈。詳言之，樣品沿乂方向 之平均坡度量值為約〇.〇7。，且沿丫方向之平均坡度量值為 約1.48。。圖15為使用類似於切割機111〇且切割尖端1115之 半徑為約3 3 0 0微米之切割機製造之樣品的俯視光學顯微照 片。樣品在幾何學上不對稱且具有不對稱坡度分佈。詳言 之，樣品沿X方向之平均坡度量值為約〇18。，且沿y方向之 平均坡度量值為約0.85。。圖16為使用類似於切割機112〇且 切割尖端1125之頂角為約176。之切割機製造之樣品的俯視 光學顯微照片。樣品在幾何學上對稱且具有對稱坡度分 佈。詳言之，樣品沿X方向之平均坡度量值為約2 〇〇。，且 沿y方向之平均坡度量值為約L92。。圖17為使用類似於切 割機112〇且切割尖端1125之頂角為約175。之切割機製造之 樣品的俯視光學顯微照片。樣品在幾何學上不對稱且具有 對稱坡度分佈。詳言之’樣品沿\方向之平均坡度量值為 約2.50。，且沿y方向之平均坡度量值為約2 54。。 圖18A-18C為在三種不同放大率下樣品之俯視掃描電子 顯微照片（SEM)。使用類似於切割機112〇且切割尖端u乃 之頂角為約176。之切割機製造樣品。樣品在幾何學上對 稱。使用共焦顯微法，量測出微結構之平均高度為約2.π 微米。圖19A-19C為在三種不同放大率下樣品之俯視 SEM。使用類似於切割機⑴G且切割尖端ιιΐ5之半徑為約 480微米之切割機製造樣品。樣品在幾何學上對稱。使用 148630.doc -19· 201106012 共焦顯微法，量測出微結構之平均高度為約2.5 6微米。圖 20A-20C為在二種不同放大率下樣品之俯視SEM。使用類 似於切割機1110且切割尖端m5之半徑為約33〇〇微米之切 割機製造樣品。樣品在幾何學上不對稱。使用共焦顯微 法’量測出微結構之平均高度為約丨.46微米。

使用原子力顯微法（AFM)，在約2〇〇微米χ約2〇〇微米之 區域上，表徵使用以上所概述之製程製造之大量樣品的表 面。圖21為一個標記為樣品Α之此類樣品之例示性afm表 面概況。樣品之光學透射率為約94.9%，光學混濁度為約 1.73%，且光學清晰度為約79 5%。圖22八及22b為樣品a分 別沿X方向及y方向之例示性橫截面概況。圖23展示樣品A 方向及y方向之坡度分佈百分比。由以下兩個表達式計 舁分別沿χ方向及y方向之坡度心及\ : S =dH S =附 y

0) (2) 其中H(x，y)為表面n使狀5。之傾斜箱（siQpe b叫尺 計算坡度SjSy。如自圖23顯而易見，樣品仏方向‘ 方向均具有對稱坡度分佈。樣品八沿乂方向具有較寬坡度 佈，且沿y方向具有較窄坡度分佈。圖24展示橫跨樣品^ 刀析表面的高度分佈百分比。如自圖24顯而易見，樣品 有相對於樣品之約47微米峰高，實質上對稱之高度 佈圖25展不樣品a之坡度量值百分比，其中坡度量值 148630.doc •20- 201106012 由以下表達式計算：

圖26展示樣品A之累積坡度分佈百分比8(；(0)，其中Sc(e) 由以下表達式計算：

⑷。 如自圖26顯而易見，樣品A之約1〇〇%表面具有小於約 3_5°之坡度量值。此外，約52❶/。之分析表面具有小於約1〇 之坡度量值，且約72%之分析表面具有小於約15。之坡度 量值。 如先前所概述，表徵類似於樣品A且標記為BD之 一個額外樣。σ。所有四個樣品A_D均具有類似於微結構夏 之微結構，且藉由使用類似於切割工具系統丨〇〇〇之切割工 具系統，使用類似於切割機U20之切割機來製造圖案化滾 筒且隨後微複製該圖案化工具以製造類似於無澤層u〇之 無澤層來製造。樣品B之光學透射率為約95 2%，光學混濁 度為約3.28%，且光學清晰度為約78% ;樣品c之光學透射 率為約94.9% ’光學混濁度為約2 12% ’且光學清晰度為約 86.1。/。，且樣品d之光學透射率為約94 6%，光學混濁度為 約1.71°/。’且光學清晰度為約84 8❶。另外，表徵6個標記 為R1-R6之比較樣品。樣品R1_R3類似於無澤層86〇且包括 148630.doc •21 · 201106012 複數個分散於黏合劑中之大珠粒，其中無澤面主要因該等 珠粒而形成。樣品R1之光學混濁度為約17 8%且光學清晰 度為約 48.5%，樣品 R2(可獲自 Dai Nippon Printing Co.，

Ltd.)之光學混濁度為約32 2%且光學清晰度為約67 2%，且 樣品尺3之光學混濁度為約4.7%且光學清晰度為約73 3%。 樣品R4為軋花聚碳酸醋膜（可獲自Keiwa inc，〇saka，

Japan)，且光學混濁度為約23 2%且光學清晰度為約 39.5%。 圖27為樣品A-D及R1-R4之累積坡度分佈百分比\(θ)。 樣品A-D中每一者均類似於無澤層14〇且包括類似於結構化 主表面120之結構化主表面。如自圖27顯而易見，樣品 中所有或至少一些樣品之不超過約7%、或約6 5%、或約 6% '或約5.5%、或約5%、或約4 5%、或約4%、或約 3.5/。、或約3%之結構化主表面具有超過約3 5。之坡度量 值。另外，樣品A-D中所有或至少一些樣品之不超過約 4%、或約3.5。/。、或約3%、或約2 5%、或約…、或約 1.5°/。、或約1%、或約〇 9%、或約〇 8%之結構化主表面具 有超過約5。之累積坡度量值。 八 回看圖1 ’當用於諸如液晶顯示器之光學系統中時光 轉向膜1GG此夠隱藏或掩蓋顯示器之光學及/或實體缺陷且 增強顯π器之壳度。在一些狀況下，光轉向膜ι〇〇之平均 有效透射率比除具有平滑第二主表面⑽外構造與光轉向 膜1〇〇皆相同之光轉向膜小至多約2%，或至多約15% 至多約1%’或至多約〇.75%，或至多約〇 5%。在—些狀况 148630.doc -22- 201106012 下’光轉向膜之平均有效透射率比除具有平滑第二主表面 外構造皆相同之光轉向膜大至少約〇 2%，或約0.3%，或約 0.4%，或約0.5% ’或約1%，或約1 5%，或約2%。舉例而 έ ’製造類似於光轉向膜1 〇〇之光轉向膜。線性稜柱15〇之 間距為約24微米’頂角152為約9〇。，且折射率為約165。 第二主表面120之光學混濁度為約且光學清晰度為約 83%*光轉向膜之平均有效透射率為約丨8〇3 ^為進行比 較’類似的光轉向膜除包含平滑第二主表面外構造皆相同 (包括材料組成）’平均有效透射率為約丨8丨3。 舉例而言，製造類似於光轉向膜1〇〇之光轉向膜。藉由 自用類似於切割機11丨〇之切割機（其中切割機尖端丨丨！ 5之半 徑為約33 00微米）切割的工具複製來製造微結構16〇。線性 稜柱150之間距為約24微米，頂角152為約9〇。，且折射率 為約1.567。第二主表面12〇之光學混濁度為約171%且光 學清晰度為約84.8%。光轉向膜之平均有效透射率為約 1.633。為進行比較，類似的光轉向膜除包含平滑第二主 表面外構造皆相同（包括材料組成），平均有效透射率為約 1.626。因此，結構化第二主表面12〇提供使平均有效透射 率增加約0.43%之額外增益。 又例如，製造類似於光轉向膜1〇〇之光轉向膜。藉由自 用類似於切㈣111G之㈣機（其巾㈣機尖端1115之半徑 為約4400微来)切割的工具複製來製造微結構i 6〇。線性棱 柱150之間距為約24微米，頂角152為約卯。，且折射率為 約1.567。第二主表面12〇之光學混濁度為約丨且光學 148630.doc -23- 201106012 清晰度為約82.7%。光轉向膜之平均有效透射率為約 1.5 8 3。為進行比較，類似的光轉向膜除包含平滑第二主 表面外構造皆相同（包括材料組成），平均有效透射率為約 1.578。因此，結構化第二主表面12〇提供使平均有效透射 率增加約0.32%之額外增益。 又例如’製造類似於光轉向膜100之光轉向膜。藉由自 用類似於切割機11 1 〇之切割機（其中切割機尖端丨丨丨5之半徑 為約3300微米）切割的工具複製來製造微結構16〇。線性稜 柱1 50之間距為約24微米，頂角1 52為約90。，且折射率為 約1.567。第二主表面120之光學混濁度為約丨35%且光學 清晰度為約85.7。/。。光轉向膜之平均有效透射率為約 1.631。為進行比較，類似的光轉向膜除包含平滑第二主 表面外構造皆相同（包括材料組成），平均有效透射率為約 1.593。因此，結構化第二主表面12〇提供使平均有效透射 率增加約2·38%之額外增益。 基板層170可為或包括應用中可能適合之任何材料，諸 如介電質、半導體或金屬。舉例而言，基板層17〇可包括 玻璃及聚合物（諸如聚對苯二曱酸伸乙酯（ΡΕΤ)、聚碳酸酯 及丙烯酸系物）或由其製成。基板！ 7〇可具有剛性或可撓 性。基板170可具有應用中可能需要之任何厚度及/或折射 率。舉例而言，在一些狀況下，基板層17〇可為ρΕτ且厚度 為約50微米或約1 75微米。 圖28為光學堆疊2800之示意性側視圖，該光學堆疊包括 安置於第二光轉向膜2855上之第一光轉向臈28〇5。該等光 148630.doc • 24· 201106012 轉向膜中之一或兩者可類似於光轉向膜1〇〇。第一光轉向 膜2805包括第一主表面2810及相對之第二主表面2815。第 一主表面包括第一複數個沿y方向延伸之微結構2820，且 第二主表面包括第二複數個微結構2825。第二光轉向犋 2855包括第三主表面2860及相對之第四主表面2865。第三 主表面2860面向第一光轉向膜之第二主表面2815且包括第 二複數個沿不同於y方向之方向（諸如χ方向）延伸之微結構 2 870。第四主表面2865包括第四複數個微結構2875。 在一些狀況下，第一光轉向膜2805包括包含第二主表面 2815之無澤層2880。類似地，在一些狀況下，第二光轉向 膜2855包括包含第四主表面2865之無澤層2885。 在一些狀況下，諸如當光學堆疊2800存在於液晶顯示器 之背光中時’線性微結構2820及/或2870可產生亂真纹。 在一些狀況下’兩個光轉向膜且尤其頂部光轉向膜可產生 色彩不均勻。色彩不均勻係歸因於光轉向膜之折射率色散 (index dispersion)。第一層次色彩不均勻通常在接近光轉 向膜之視角界限處可見，而較高層次色彩不均勻通常在較 咼角度下可見。在一些狀況下，諸如當主表面2815及2865 具有足夠低之光學混濁度及清晰度時，光學堆疊可有效地 掩蓋或消除亂真紋及色彩不均勻而不顯著降低顯示器亮 度。在s玄寺狀〉兄下’苐·一及第四主表面中每___者之光學混 濁度均不超過約5 % ’或不超過約4 · 5 %，或不超過約4 %， 或不超過約3 · 5 %，或不超過約3 %，或不超過約2. $ %，或 不超過約2 % ’或不超過約1 · 5 % ’或不超過約1 % ;且第二 148630.doc • 25· 201106012 及第四主表面中每一者之光學清晰度均不超過約85%，或 不超過約80% ’或不超過約75%，或不超過約，或不 超過約65%，或不超過約60°/〇。 在一些狀況下，諸如當光學堆疊28〇〇用於顯示系統中以 增強亮度時’該光學堆曼之平均有效透射率（ETA)不小於 約2.4 ’或不小於約2.45，或不小於約2 $，或不小於約 2.55，或不小於約2.6，或不小於約2.65，或不小於約2 7， 或不小於約2.7 5 ’或不小於約2.8。在—些狀況下，光學堆 疊2800之平均有效透射率比除包含平滑第二及第四主表面 外構造皆相同（包括材料組成）之光學堆疊小至多約1%、或 約0.75%、或約0.5%、或約0.25。/。、或約〇1%。在一些狀 況下，光學堆疊2800之平均有效透射率不比除具有平滑第 二及第四主表面外構造皆相同之光學堆疊小。在一些狀況 下，光學堆疊2800之平均有效透射率比除包含平滑第二及 第四主表面外構造皆相同之光學堆疊大至少約〇 1%、或約 0.2%、或約0.3%。舉例而言，製造類似於光學堆疊28〇〇且 平均有效透射率為約2.773之光學堆疊。各別第二及第四 主表面281 5及2865中每一者之光學混濁度為約i 5%且光學 清晰度為約83%。線性稜柱之折射率為約165。為進行比 較，類似的光學堆疊除包括平滑第二及第四主表面外構造 皆相同’平均有效透射率為約2 763。因此，結構化底部 主表面2815及2865提供使平均有效透射率增加約〇刊^之 額外增益。 又例如，製造類似於光學堆疊28〇〇且平均有效透射率為 148630.doc • 26 - 201106012 約2.556之光學堆疊。各別第二及第四主表面2815及2865 中每一者之光學混濁度為約1.29°/。且光學清晰度為約 86.4%。線性棱柱之間距為約24微米，頂角為約9〇。，且折 射率為約1.567。為進行比較，類似的光學堆疊除包括平 滑第二及第四主表面外構造皆相同，平均有效透射率為約 2.552 °因此’結構化底部主表面2815及2865提供使平均 有效透射率增加約〇. 16%之額外增益。 又例如’製造類似於光學堆疊28〇〇且平均有效透射率為 約2.415之光學堆疊。各別第二及第四主表面2815及2865 中每一者之光學混濁度為約丨32%且光學清晰度為約 84.8°/。。線性棱柱之間距為約24微米，頂角為約9〇。，且折 射率為約1 _567。為進行比較，類似的光學堆疊除包括平 滑第二及第四主表面外構造皆相同，平均有效透射率為約 2.404 ^因此’結構化底部主表面2815及2865提供使平均 有效透射率增加約0.46%之額外增益。 圖29為向觀察者2999顯示資訊之顯示系統2900之示意性 側視圖。該顯示系統包括液晶面板291 〇，該液晶面板安置 在背光2920上且由其照亮。液晶面板291 〇包括液晶單元 2930 ’該液晶單元安置在線性吸光偏光器2935與294〇之 間。在一些狀況下，諸如當顯示系統2900向觀察者2999顯 示影像時，液晶面板2910可像素化。 背光2920包括：光導2970 ’其自安放於側面反射器2995 中之燈2990接收穿過該光導之邊緣的光；背面反射器 298〇 ’其用於將入射於該背面反射器上之光反射朝向觀察 148630.doc •27· 201106012 者2999 ;光學漫射器2960 ’其用於使自該光導之發射表面 2975出來之光2985均勻化；及來自圖28之光學堆疊2800， 其安置於該光學漫射器與反射偏光器2950之間。 光學堆疊2800包括光轉向膜2805及2855。在一些狀況 下，兩個光轉向膜之線性稜柱相對於彼此正交取向。舉例 而言，線性稜柱2820可沿y方向延伸且線性稜柱2870可沿X 方向取向。微結構2825及2875面向光導2970且棱柱狀微結 構2820及2870背向光導。 光學堆疊2800增強顯示系統之亮度，諸如軸上亮度。同 時’光學堆疊之各別第二及第四主表面2815及2865具有足 夠低之光學清晰度以掩蓋諸如劃痕之實體缺陷，且隱藏及 /或消除諸如亂真級及色彩不均勻之光學缺陷。 反射偏光器2950貫質上反射具有第一偏振態之光且實質 上透射具有第二偏振態之光’其中兩種偏振態相互正交。 舉例而言’反射偏光器2950對實質上由該反射偏光器反射 之偏振態之可見光的平均反射率為至少約5〇%，或至少約 60% ’或至少約70%，或至少約8〇%，或至少約9〇%，或至 少約95%。又例如，反射偏光器295〇對實質上由該反射偏 光器透射之偏振態之可見光的平均透射率為至少約5〇%， 或至少約60。/。，或至少約70%，或至少約8〇%，或至少約 90%，或至少約95%，或至少約97%，或至少約98%，或至 少約99%。在一些狀況下，反射偏光器295〇實質上反射具 有第一線性偏振態（例如沿x方向）之光，且實質上透射具有 第一線性偏振態（例如沿y方向）之光。 148630.doc -28· 201106012 任何適合類型之反射偏光器均可用於反射偏光器層 2950 ’諸如多層光學膜（m〇f)反射偏光器、具有連續相及 分散相之漫反射偏光膜（DRPF)(諸如可獲自3M Company(St，Paul，Minnesota)之VikuitiTM漫反射偏光膜 (「DRPF」））、描述於例如美國專利第6,719,426號中之線 栅反射偏光器、或膽固醇型反射偏光器。 舉例而言，在一些狀況下，反射偏光器295〇可為或包括 由不同聚合物材料的交替層形成之MOF反射偏光器，其中 該等交替層組之一由雙折射材料形成，其中不同材料之折 射率與以一線性偏振態偏振之光相匹配且與正交線性偏振 態之光不匹配。在該等狀況下，匹配偏振態之入射光實質 上經由反射偏光器2950透射，且不匹配偏振態之入射光實 質上由反射偏光器2950反射。在一些狀況下，MOF反射偏 光^§2950可包括無機介電層之堆疊。 又例如’反射偏光器2950可為或包括在穿過狀態（pass state)中具有中間軸上平均反射率之部分反射層。舉例而 言’部分反射層對在第一平面（諸如xy平面）中偏振之可見 光可具有至少約90%之軸上平均反射率，且對在垂直於第 一平面之第二平面（諸如χζ平面）中偏振之可見光可具有在 約25%至約90%範圍内之轴上平均反射率。該等部分反射 層係描述於例如美國專利公開案第2008/064133號中，該 案之揭示内容係以全文引用的方式併入本文中。 在一些狀況下’反射偏光器295〇可為或包括圓形反射偏 光器’其中以一可為順時針或反時針方向（亦稱為右或左 148630.doc -29. 201106012 圓偏振）之方向圓偏振之光係優先透射且以相反方向偏振 之光優先反射。一種類塑之圓偏光器包括膽固醇型液晶偏 光器。 在一些狀況下，反射偏光器2950可為藉由光干涉來反射 或透射光之多層光學膜’諸如彼等以下文獻中所述之光學 膜：2009年11月19曰申請之美國臨時專利申請案第 61/11 6132號；2008年11月19日申請之美國臨時專利申請 案第61/116291號；2008年11月19曰申請之美國臨時專利 申請案第61/11 6294號；2008年11月19曰申請之美國臨時 專利申請案第61/1 16295號；2008年11月19曰申請之美國 臨時專利申請案第61/116295號；及2008年5月19曰申請之 國際專利申請案第PCT/US 2008/06031 1號，主張200年4月 15曰申請之美國臨時專利申請案第60/939085號之優先 權；均以全文引用的方式併入本文中。 光學漫射器2960主要功能為隱藏或掩蓋燈2990且使光導 2970所發射之光2985均勻化。光學漫射器296〇具有高光學 混濁度及/或高漫射光學反射率。舉例而言，在一些狀況 下，光學漫射器之光學’尾濁度不小於約，或不小於約 50%，或不小於約60%，或不小於約7〇%，或不小於約 80%，或不小於約85%，或不小於約9〇%，或不小於約 95%。又例如，光學漫射器之漫射光學反射率不小於約 30%，或不小於約40% ,或不小於約5〇% ’或不小於約 60%。 光學漫射器2960可為或包括應用中可能需要及/或可用 14S630.doc •30· 201106012 之任何光學漫射器。舉例而言，光學漫射器296()可為Μ 括表面漫射器、體積漫射器或其組合。舉例而t，光學爲 射器2960可包括複數個具有第一折射率。丨之粒子，該等： 子分散於具有不同折射率„2之黏合劑或主體介質中，其中 兩種折射率之差異為至少約〇〇1，或至少約〇〇2，或至少 約0.03 ’或至少約〇.〇4，或至少約〇 〇5。 ’ 背面反射器2980沿z方向的反方向接收由光導遠離觀察 者2999發射之光且將所接收之光反射朝向觀察者。燈299〇 沿光導之一邊緣置放之顯示系統，諸如顯示系統29〇〇，— 般稱為側光式或背光式顯示器或光學系統。在一些狀況 下，背面反射器可為部分反射且部分透射的。在一些狀況 下’淥面反射器可結構化，例如具有結構化表面。

背面反射器2980可為應用中可能需要及/或實用之任何 類型反射器"舉例而言，背面反射器可為鏡面反射器、半 鏡面或半漫射反射器、或漫射反射器，諸如2〇〇8年5月19 曰申請之國際專利申請案第PCT/US 2008/06411 5號中揭示 之反射器’該案主張2007年5月20日申請之美國臨時專利 申請案第60/939085號之優先權’兩案均以全文引用的方 式併入本文中。舉例而言，反射器可為鍍鋁膜或多層聚合 物反射膜’諸如增強型鏡面反射器（ESR)膜（可獲自3M

Company, St. Paul，MN)。又例如，背面反射器2980可為具 有白色外觀之漫反射器。 如本文所用之術語，諸如「垂直」、「水平」、「上方」、 下方」、「左」、「右」、「上部」及「下部」、「順時針」及 148630.doc -31 - 201106012 反時針j及其他類似術語，係指如圖中所示之相對位 置…般而言’實體實施例可具有不同取向，且在此狀況 下，該等術語意指改成裝置之實際取向之相對位置。舉例 而。即使圖1中之影像相較於圖中之取向翻轉，第一主 表面110仍被視為頂部主表面。 以上所引用之所有專利、專利申請案及其他公開案均以 引用的方式併人本發明中，b同完全再現—般。雖然上文 洋細彳田述本發明之特定實例以幫助解釋本發明之各種態 樣，但應瞭解本發明不欲限於該等特定實例。相反，意欲 涵蓋如隨附申請專利範圍中所定義之本發明之精神及範疇 内的所有修改、實施例及替代物。 【圖式簡單說明】 圖1為光轉向膜之示意性側視圖； 圖2為用於量測有效透射率之光學系統之示意性側視 圖； 圖3A為凹入式微結構之示意性側視圖； 圖為突出式微結構之示意性側視圖； 圖4A為規則排列之微結構之示意性俯視圖； 圖4B為不規則排列之微結構之示意性俯視圖； 圖5為微結構之示意性側視圖； 圖6為所計算之光學混濁度與表面分率「f」之關係曲 線； 圖7為所計算之光學清晰度與表面分率「f」之關係曲 線； 148630.doc -32- 201106012 圖8為光學膜之示意性側視圖； 圖9為另一光學膜之示意性側視圖； 圖10為切割工具系統之示意性側視圖； 圖11 A-11D為各種切割機之示意性側視圖； 圖12-17為各種微結構化表面之光學顯微照片；

圖18-20為不同放大率下各種微結構化表面之sem影 像； V 圖21為微結構化表面之AFM表面概況； 圖22A-22B為圖21中之微結構化表面沿兩個相互正交方 向之橫截面概況； 圖2 3為圖2 1中之微結構化表面沿兩個相互正交方向之坡 度分佈百分比； 圖24為圖21中之微結構化表面之高度分佈百分比； 圖25為圖21中之微結構化表面之坡度量值分佈百分比； 圖26為圖21中之微結構化表面之累積坡度分佈百分比； 圖27為各種微結構化表面之累積坡度分佈百分比； 圖28為光學堆疊之示意性側視圖；及 圖29為顯示系統之示意性側視圖。 【主要元件符號說明】 100 光轉向膜 110 第一主表面 120 第二主表面 130 稜柱層 140 無澤層 148630.doc -33- 201106012 142 150 151 152 153 154 155 156 157 158 160 170 172 174 200 210 212 215 220 230 240 250 260 270 無澤層之主表面 微結構 稜柱狀線性微結構/稜柱狀微結構 頂角 線性微結構 tij度 最大高度 高度 線性微結構 高度 微結構 基板層 第一主表面/主平面 第二主表面 光學系統 光盒 發射或離開表面 朗伯光 線性吸光偏光器 光偵測器 光盒與吸光線性偏光器之間的位置 光軸 穩定寬頻光源 光纖 148630.doc -34- 201106012 280 光盒内部 310 無澤層 320 凹入式微結構 330 無澤層 340 突出式微結構 410 微結構 415 主表面 420 微結構 510 位置 520 法線 530 切線 800 光學膜 810 第一主表面 820 第二主表面 830 粒子 840 黏合劑 850 基板 860 無澤層 870 微結構 900 光學膜 910 第一主表面 920 第二主表面 930 粒子 940 黏合劑 148630.doc -35- 201106012 950 基板 960 無澤層 970 微結構 1000 切割工具系統 1010 滾筒 1020 中心軸 1030 驅動器 1040 切割機 1050 伺服 1060 驅動器 1110 切割機 1115 弧形切割尖端 1120 切割機 1125 V形切割尖端 1130 切割機 1135 分段線性切割尖端 1140 切割機 1145 彎曲切割尖端 2800 光學堆疊 2805 第一光轉向膜 2810 第一主表面 2815 第二主表面 2820 微結構/線性梭柱 2825 微結構 148630.doc •36- 201106012 2855 第二光轉向膜 2860 第三主表面 2865 第四主表面 2870 微結構/線性稜柱 2875 微結構 2880 無澤層 2885 無澤層 2900 顯示系統 2910 液晶面板 2920 背光 2930 液晶早元 2935 線性吸光偏光器 2940 線性吸光偏光器 2950 反射偏光器 2960 光學漫射器 2970 光導 2975 光導之發射表面 2980 背面反射器 2985 自光導之發射表面出來之光 2990 燈 2995 側面反射器 2999 觀察者 R 半徑 P2 切割機切割之最大寬度 148630.doc -37- 90° 201106012 α β 頂角 θ 坡度 •38 148630.doc

Claims (1)

1. 201106012 七 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 、申睛專利範圍： 一種光轉向膜，其包含· 第主表面，其包含複數個沿第一方向延伸之第一微 結構；及 與該第-主表面相對之第二主表面，其包含複數個第 -微結構’該第二主表面之光學混濁度不超過約3%且光 學清晰度不超過約85%，其中該光轉向膜之 射率不小㈣1.75。 如凊求項1之光轉向膜’其中該複數個第一微結構包含 複數個沿該第一方向延伸之線性稜柱。 如：求後光轉向膜’其中該複數個第一微結構中之 -微結構之最大高度不同於該複數個第—微結構中的另 一微結構之最大高度。 如請求们之光轉向膜’其中該複數個第一微結構中之 微結構之高度沿該第一方向變化。 如請求項1之光轉向膜’其中該複數個第二微結構包含 複數個突起。 其中該複數個 第二微結構包含 如請求項1之光轉向膜 複數個凹槽。 如請求項1之光轉向膜，其 至少約80%之該第二主表面 如請求項1之光轉向膜，其 至少約85%之該第二主表面 如請求項1之光轉向膜，其 中該複數個第二微結構覆蓋 〇 中該複數個第二微結構覆蓋 0 中該複數個第二微結構覆蓋 148630.doc 201106012 至少約90%之該第二主表面。 10. 如請求項1之光轉向膜，其中該複數個第二微結構覆蓋 至少約95%之該第二主表面。 11. 如請求項1之光轉向膜，其中該複數個第二微結構形成 規則圖案。 12. 如請求項1之光轉向膜，其中該複數個第二微結構形成 不規則圖案。 13. 如請求項1之光轉向膜，其中不超過約7%之該第二主表 面的坡度量值超過約3.5。。 14. 如請求項1之光轉向膜，其中不超過約5%之該第二主表 .面的坡度量值超過約3.5°。 15. 如請求項1之光轉向膜，其中不超過約3%之該第二主表 面的坡度量值超過約3.5。。 1 6.如請求項1之光轉向膜，其中不超過約4%之該第二主表 面的坡度量值超過約5。。 1 7·如清求項1之光轉向膜’其中不超過約2%之該第二主表 面的坡度量值超過約5。。 18. 如請求項1之光轉向膜，其中不超過約1%之該第二主表 面的坡度量值超過約5。。 19. 如請求項1之光轉向膜，其中該第二主表面之光學混濁 度不超過約2.5 %。 20. 如請求項1之光轉向膜，其中該第二主表面之光學混濁 度不超過約2%。 21. 如請求項I之光轉向膜，其中該第二主表面之光學混濁 148630.doc 201106012 度不超過約1.5%。 22. 如請求項1之光轉向膜 度不超過約1 %。 23. 如請求項1之光轉向膜 度不超過約80%。 24. 如請求項1之光轉向膜 度不超過約75°/〇。 25. 如請求項1之光轉向膜 度不超過約70%。 26·如請求項1之光轉向膜 射率不小於約1.80。 27.如請求項1之光轉向膜 射率不小於約1.85。 28·如請求項1之光轉向膜 其中該第」主表光學混濁 其中該第二主表面之光學清晰 其中該第二主表面之光學清晰 其中該第二主表面之光學清晰 其中該光轉向膜之平均有效透 其中該光轉向膜之平均有效透 其中大部分之該等第二微結構 不安置於平均尺寸超過約0.5微米之粒子上。 29.如請求項1之光轉向膜，其不包含平均尺寸超過約〇5微 米之粒子。 30.如請求項1之光轉向膜， 米之複數個粒子。 3 1.如請求項1之光轉向膜， 米之複數個粒子。 32. 如請求項1之光轉向膜， 均高度不超過約3微米。 33. 如請求項1之光轉向膜， 其包含平均尺寸不超過約0.2微 其包含平均尺寸不超過約0.1微 其中該複數個第二微結構之平 其中該複數個第二微結構之平 148630.doc 201106012 均南度不超過約2微米。 34.如請求項1之光轉向獏，其中數 丹甲忒複獸個第二微結構之平 均高度不超過約1微米。 35·如請求項1之光轉向膜，复 金 再中s亥複數個第二微結構中之 微結構的玻度分佈展古π μ从 冉 丹有不超過約6。之半高半寬 (HWHM)。 3 6.如請求項1之光轉向膜，复 再中該複數個第二微結構中之 微結構的坡度分佈且古π如$奶， 許有不超過約5。之半高半寬 (HWHM)。 3 7 ·如請求項1之光轉向膜，甘 其中該複數個第二微結構中之 微結構的坡度分佈具古. 玲有不超過約4。之半高半寬 (HWHM)。 38.如請求項1之光轉向膜，其包含： 基板層，其具有相對之第一及第二主表面； 第-層’其安置於该基板層之第一主表面上且包含該 光轉向膜之第一主表面；及 無澤層，其安置於該基板層之第二主表面上且包含該 光轉向層之第二主表面。 39·如請求項38之光轉向膜，其中該第一層之折射率不小於 約 1 · 5 〇 4〇·如請求項38之光轉向膜，其中該第一層之折射率不小於 約 1.55。 41·如s青求項38之光轉向膜，其中該第一層之折射率不小於 約 1 · 6。 148630.doc 201106012 42. 如請求項38之光轉向膜，其中該第—層之折射率不小於 約 1.65 。 43. 如請求項38之光轉向膜，其中該第—層之折射率不小於 約 1.7。 44. 如請求項38之光轉向膜，其中該第—層之折射率係介於 " 約1.5至約1.8之範圍内。 45. 如請求項38之光轉向膜’其中該無澤層之折射率不小於 約 1 _ 4。 46. 如請求項38之光轉向膜’其中該無澤層之折射率不小於 約 1.5。 47_如請求項38之光轉向膜，其中該無澤層之折射率係介於 約1.4至約1.6之範圍内。 48_如請求項38之光轉向膜，其中該無澤層包含平均尺寸至 多為該複數個第二微結構之平均尺寸之1/5的複數個粒 子。 49.如請求項48之光轉向膜，其中該複數個粒子之平均尺寸 至多為該複數個第二微結構之平均尺寸之1/1〇。 -5〇.如請求項％之光轉向膜，其中若該無澤層包含粒子，則 • 該無澤層之平均厚度比該等粒子之平均尺寸大至少2微 • 米。 51. 如請求項38之光轉向膜，其中若該無澤層包含粒子，則 該無澤層之平均厚度至少為該等粒子之平均尺寸之二 倍。 52. 如請求項38之光轉向膜，其中該第二主表面具有橫跨該 I48630.doc 201106012 第二主表面之坡度分佈，該坡度分佈具有不超過約4。之 半高半寬（HWHM)。 53·如請求項52之光轉向膜’其中該hwHM不超過約3.5。。 54.如請求項52之光轉向膜’其中該HWHM不超過約3。。 5 5.如請求項52之光轉向膜，其中該HWHM不超過約2.5。。 5 6.如請求項52之光轉向膜，其中該HWHM*超過約2。。 57. —種背光，其包含： 光源； 如請求項1之第一光轉向膜，其接收來自該光源之 光；及 如請求項1之第二光轉向膜，其安置於該第一光轉向 膜上，纟中戎第一光轉向膜之第一方向不同於該第二光 轉向膜之第一方向。 58·如請求項57之背光，其中該第—及第二光轉向膜中每_ 者之第二主表面均面向該光源，且該第一及第二光轉向 膜中每一者之第一主表面均背向該光源。 59. —種光轉向膜，其包含： 第一主表面，其包含複數個線性微結構；及 與該第-主表面相對之第二主表面，其包含複數個第 二微結構，該第二主表面之光學混濁度不超過約外且光 學清晰度不超過約85%，其中該光轉向膜之平均有效透 射率不比除包含平滑第二主表面外構造皆相同之光轉向 膜小，或比其小至多約1 5%。 60.如請求項59之光轉向膜，其平均有效透射率比除包含平 148630.doc 201106012 滑第二主表面外構造皆相同之光轉向膜小至多約1%。 61.如請求項59之光轉向膜，其中該複數個第二微結構包含 幾何對稱性及不對稱坡度分佈。 、 62·如請求項59之光轉向膜，其中該複數個第二微結構包含 幾何不對稱性及對稱坡度分佈。 63. —種光學堆疊，其包含： 第一光轉向膜，其包含第一主表面及相對之第二主表 面，該第一主表面包含第一複數個沿第一方向延伸之微 結構，該第二主表面包含第二複數個微結構；及 第一光轉向膜’其包含第三主表面及相對之第四主表 面，該第三主表面面向該第一光轉向膜之第二主表面且 包含第三複數個沿不同於該第一方向之第二方向延伸的 微結構，該第四主表面包含第四複數個微結構，其中： 該第二及第四主表面中每一者之光學混濁度均不超過 約3°/。且光學清晰度均不超過約85%。 64. 如請求項63之光學堆疊，其中該第二及第四主表面中每 一者之光學混濁度均不超過約2.5〇/〇。 65·如請求項63之光學堆疊，其中該第二及第四主表面中每 _ 一者之光學混濁度均不超過約2%。 * 66.如請求項63之光學堆疊，其中該第二及第四主表面中每 一者之光學混濁度均不超過約1,5〇/。。 67. 如請求項63之光學堆疊，其中該第二及第四主表面中每 一者之光學混濁度均不超過約1 %。 68. 如請求項63之光學堆疊’其中該第二及第四主表面中每 148630.doc 201106012 一者之光學清晰度均不超過約80%。 69. 70. 71. 72. 73. 74. 75. 如請求項63之光學堆. -去夕」 豐其中該第二及第四主表面中备 之光學清晰度均不超過約75%。 如請求項63之光學堆#，其+該第 —^ .. 汉乐四主表面中各 者之光學清晰度均不超過約70%。 如請求項63之光學堆疊， 2.5 〇 其千均有效透射率不小於約 於約 如請求項63之光學堆叠，其平均有效透射率不小 2.6。 ^求項63之光學堆疊’其平均有效透射率不小於約 一種光學堆疊，其包含： 第:光轉向膜，其包含第一主表面及相對之第二主表 面，5亥第-主表面包含第一複數個沿第一方向延伸之微 結構，及 第一光轉向膜，其包含第三主表面及相對之第四主表 面°亥第二主表面面向該第一光轉向膜之第二主表面且 包含第三複數個沿不同於該第—方向之第二方向延伸的 微結構’其中該第二及第四主表面中每一者之光學混濁 度均不超過約3%且光學清晰度均不超過約85%，且其中 3亥光學堆疊之平均有效透射率不比除包含平滑第二及第 四主表面外構造皆相同之光學堆疊小，或比其小至多約 1 %。 ' 如請求項74之光學堆疊，其平均有效透射率比除包含平 148630.doc 201106012 ’月第一及第四主表面外構造皆相同之光學堆疊小至多約 0.50/〇。 76. 如請求項74之光學堆疊，其平均有效透射率比除包含平 . π第一及第四主表面外構造皆相同之光學堆疊小至多約 0.25% 〇 77. 如凊求項74之光學堆疊，其平均有效透射率不比除包含 平滑第二及第四主表面外構造皆相同之光學堆疊小。 78. —種光學膜，其包含具有幾何對稱性及不對稱坡度分佈 之結構化主表面。 79. 如凊求項78之光學膜，其光學混濁度不超過約3%且光學 清晰度不超過約85%。 80. —種光學膜，其包含具有幾何不對稱性及對稱坡度分佈 之結構化主表面β 81. 如請求項80之光學膜’其光學混濁度不超過約3%且光學 清晰度不超過約85%。 148630.doc