TW201329528A - 具有非對稱擴散器之光學堆疊 - Google Patents

具有非對稱擴散器之光學堆疊 Download PDF

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Abstract

本發明描述一種包括非對稱擴散器之光學堆疊。如本文中所描述，在光學堆疊中使用非對稱擴散器可降低顯示器中之不良缺陷，同時保持顯示器之光學增益及/或對比度。非對稱擴散器在與相關光引導膜之線性延伸結構平行的第一方向上擴散性較低。

Description

具有非對稱擴散器之光學堆疊
本發明尤其係關於包括非對稱擴散器之光學顯示器。
顯示器系統(諸如液晶顯示器(LCD)系統)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、小型音樂播放器及薄型LCD電視)中。許多LCD包括液晶面板及用於照明液晶面板之延伸區光源，通常稱為背光。背光可包括一或多個燈及多個光管理膜。
本發明描述一種包括非對稱擴散器的光學堆疊及其他態樣。
在許多實施例中，描述光學堆疊。光學堆疊包括第一光學堆疊及安置於第一光學堆疊上的第二光學堆疊。第一光學堆疊包括光引導膜，該光引導膜具有至少1.3之平均有效透射率且具有結構化第一主要表面，該結構化第一主要表面具有沿第一方向延伸之複數個線性結構。第二光學堆疊包括液晶面板、安置於液晶面板上的反射偏光器及安置於反射偏光器上的非對稱光擴散器。非對稱光擴散器在第一方向上擴散性較低且在與第一方向正交的第二方向上擴散性較高。反射偏光器實質上反射具有第一偏振態之光且實質上透射具有與第一偏振態垂直的第二偏振態之光。第二光學堆疊中每兩個相鄰主要表面的實質部分彼此實體接觸。當視角自約35度增加至約55度時，光學堆疊之平均有 效透射率並未隨視角增加而單調增加。
本文中所描述之光學堆疊及相應顯示器與先前技術之光學堆疊或顯示器相比可提供一或多種優點。舉例而言，先前技術顯示器具有不良缺陷，諸如疊紋及其他光學缺陷。先前技術試圖遮掩該等不良缺陷，引起顯示器之光學增益降低及對比度降低。本發明描述非對稱擴散器之用途，其降低不良缺陷，同時保持顯示器之光學增益及/或對比度。熟習此項技術者在閱讀本文中呈現之揭示內容後將顯而易知本文中所描述之光學堆疊及顯示器之各種實施例之該等及其他優點。
結合附圖考慮本發明之各種實施例之以下詳細描述可更全面地理解本發明。
本文呈現之示意圖未必按比例描繪。圖中使用之相同編號表示相同組件、步驟及其類似物。然而，應理解，在指定圖中使用編號表示組件並非意欲限制另一圖中由相同編號標記之組件。此外，使用不同編號表示組件並非意指不同編號組件不可相同或類似。
以下詳細描述中參考附圖，該等附圖形成本發明之一部分且為了說明而展示裝置、系統及方法之若干特定實施例。應理解，在不偏離本發明之範疇或精神的情況下，涵蓋且可進行其他實施例。因此，以下詳細描述不應視為具限制性意義。
除非另有規定，否則本文中所用之所有科學及技術術語 具有此項技術中通常使用之含義。本文中所提供之定義係為了促進理解本文中頻繁使用之某些術語且並不意欲限制本發明之範疇。
除非本文另外明確指示，否則如本說明書及隨附申請專利範圍中所使用，單數形式「一」及「該」涵蓋具有複數個指示物之實施例。
除非本文另有明確規定，否則如本說明書及隨附申請專利範圍中所使用，術語「或」通常以其包括「及/或」之含義使用。
如本文中所用，「具有」、「包括」、「包含」或其類似術語以其開放端含義使用且通常意謂「包括(但不限於)」。應理解，術語「包含」及其類似術語涵蓋術語「由...組成」及「基本上由...組成」。
本文中提及之任何方向，諸如「頂部」、「底部」、「左側」、「右側」、「上部」、「下部」、「上方」、「下方」及其他方向及定向在本文中係為了清楚地參考圖式而描述且不限制實際裝置或系統或該裝置或系統之用途。本文中所描述之許多裝置、物件或系統可以多種方向及定向使用。
本發明尤其描述包括非對稱擴散器之光學堆疊。如本文中所描述，在光學堆疊中使用非對稱擴散器可降低顯示器中之不良缺陷，同時保持顯示器之光學增益及/或對比度。非對稱擴散器在與相關光引導膜之線性延伸結構平行的第一方向上擴散性較低。儘管本發明並不受此限制，但將經由論述下文所提供之實例來獲得對本發明之各種態樣 的瞭解。
圖1為用於向檢視者1顯示資訊之說明性顯示器10之示意性側視圖。顯示器10包括以光學方式安置於第二光學堆疊30與背光40之間的第一光學堆疊20。第一光學堆疊20及第二光學堆疊30形成光學堆疊25。
第一光學堆疊20包括光再引導膜21。光再引導膜21包括具有複數個沿第一方向或y軸延伸之線性結構24的結構化表面22。在許多實施例中，線性結構24可面向第二光學堆疊30。在一些實施例中，線性結構24可背對第二光學堆疊30或面向背光40。線性結構24可與第二光學堆疊30隔開或空氣間隙可將線性結構24之至少一部分與第二光學堆疊30分離。線性結構24可為稜柱或稜柱狀結構，其頂角或峰角在70度至120度範圍內，或在80度至110度範圍內，在85度至95度範圍內，在88度至92度範圍內，在89度至90度範圍內。
第二光學堆疊30包括液晶面板32、安置於液晶面板32上之反射偏光器34及安置於反射偏光器34上的非對稱擴散器36。在一些實施例中，黏著層38將液晶面板32黏著至反射偏光器34。在許多實施例中，非對稱擴散器36面向第一光學堆疊20或結構化表面22。在一些實施例中，空氣間隙38將液晶面板32與反射偏光器34分離。在該等實施例中，非對稱擴散器36背對第一光學堆疊20或結構化表面22且面向液晶面板32。
液晶面板32可具有任何適用尺寸且在許多實施例中用作 電視。在許多實施例中，液晶面板32之橫向或對角線尺寸為至少50 cm或至少75 cm。在許多實施例中，第二光學堆疊30中每兩個相鄰表面之實質部分彼此實體接觸。舉例而言，第二光學堆疊30中每兩個相鄰表面之至少50%，或至少60%，或至少70%，或至少80%，或至少90%彼此實體接觸。在一些實施例中，第二光學堆疊30中之每一層係在第二光學堆疊中之相鄰層上直接形成或經黏著劑黏著至相鄰層。因此在該等實施例中，第二光學堆疊中之相鄰層彼此不隔開或由空氣間隙分離。
說明性背光40包括光導42，其經由光導42之邊緣接收來自安裝於側反射器45中之燈或光源44的光。背反射器41將入射至背反射器41上的光向檢視者1反射且光擴散器43使離開光導42之發射面47的光46均勻化。在其他實施例中，背光為直下式(direct lit)(未圖示)。
反射偏光器34實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，其中兩個偏振態相互正交或彼此垂直。舉例而言，對於反射偏光器實質上反射之偏振態，可見光區域中反射偏光器34之平均反射率為至少約50%，或至少約60%，或至少約70%，或至少約80%，或至少約90%，或至少約95%。作為另一實例，對於反射偏光器實質上透射之偏振態，可見光區域中反射偏光器34之平均透射率為至少約50%，或至少約60%，或至少約70%，或至少約80%，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%。在一些情況下，反 射偏光器34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二線性偏振態(例如沿y方向)之光。
反射偏光器層34可使用任何合適類型之反射偏光器，諸如多層光學膜(MOF)反射偏光器、具有連續相及分散相之漫反射偏光膜(DRPF)(諸如可自3M Company,St.Paul,Minnesota獲得之VikuitiTM漫反射偏光膜(「DRPF」))、描述於例如美國專利第6,719,426號中之線柵反射偏光器，或膽固醇反射偏光器。
舉例而言，在一些情況下，反射偏光器34可為或可包括MOF反射偏光器，其由不同聚合物材料之交替層形成，其中交替層集合中的一個層係由雙折射材料形成，其中不同材料之折射率與以一個線性偏振態偏振之光匹配且與正交線性偏振態之光不匹配。在該等情況下，匹配偏振態之入射光實質上透過反射偏光器34且不匹配偏振態之入射光實質上由反射偏光器34反射。在一些情況下，MOF反射偏光器34可包括無機介電層之堆疊。
作為另一實例，反射偏光器34可為或可包括部分反射層，其在傳遞狀態中具有中間同軸平均反射率。舉例而言，對於第一平面(諸如xy平面)中偏振之可見光，部分反射層之同軸平均反射率可為至少約90%，且對於與第一平面垂直的第二平面(諸如xz平面)中偏振之可見光，同軸平均反射率可在約25%至約90%範圍內。該等部分反射層描述於例如美國專利公開案第2008/064133號中，其揭示內 容以全文引用的方式併入本文中。
在一些情況下，反射偏光器34可為或可包括圓形反射偏光器，其中在一個方向(其可為順時針方向或逆時針方向，亦稱為右圓偏振或左圓偏振)上圓形偏振之光優先透射且在相反方向上偏振之光優先反射。一種圓形偏光器包括膽固醇液晶偏光器。
光擴散器43具有遮掩或遮蔽燈或光源44及使發光表面47處之光導42發射的光46均勻化的基本功能。光擴散器43具有較高光學混濁度及/或較高光學漫反射率。在許多實施例中，光擴散器43之光學混濁度不小於約40%，或不小於約50%，或不小於約60%，或不小於約70%，或不小於約80%，或不小於約85%，或不小於約90%，或不小於約95%。作為另一實例，光擴散器之光學漫反射率不小於約30%，或不小於約40%，或不小於約50%，或不小於約60%。光擴散器43可為或可包括任何合乎需要及/或可用於應用的光擴散器。舉例而言，光擴散器43可為或可包括表面擴散器、體積擴散器或其組合。
背反射器41接收由光導42發射之沿負z方向遠離檢視者1之光且將接收的光向檢視者1反射。顯示器系統(諸如顯示器系統10，其中燈或光源44為沿光導邊緣安置)通常係指側光式或背光式顯示器或光學系統。背反射器41可為任何類型之適用於及/或可用於應用中的反射器。舉例而言，背反射器可為鏡面反射器、半鏡面反射器或半漫反射器，或漫反射器。舉例而言，反射器可為鍍鋁膜或多層聚合反 射膜，諸如增強型鏡面反射器(ESR)膜(可自3M Company,St.Paul,MN獲得)。
非對稱擴散器36可為體積光擴散器或表面光擴散器。非對稱擴散器36在第一方向上擴散性較低且在第二方向上擴散性較高，其中第二方向與第一方向正交。在許多實施例中，第一方向與光再引導膜20之線性結構24之第一方向或y軸平行或對準。在該等實施例中，光再引導膜20之線性結構24在沿y軸的第一方向上延伸且非對稱擴散器36在相同的沿y軸的第一方向上擴散性較低。已發現以此方式定向非對稱擴散器36及光再引導膜20之線性結構24可保持顯示器之亮度及對比度，同時遮掩或消除顯示器中之不良光學缺陷。在一些實施例中，稜柱形結構24之線性延伸方向與非對稱擴散器36之較低擴散方向之間可能需要形成某一非零角度。
在許多實施例中，非對稱光擴散器36使光沿具有第一視角之第一方向及沿具有第二視角之第二方向散射，第二視角與第一視角之比率為至少1.5，或為至少2，或為至少2.5或為至少3。
液晶顯示器中所用光再引導膜20可增加或改良顯示器之亮度。在該等清況下，光再引導膜之有效透射率(ET)或相對增益大於1。如本文中所用，「有效透射率」為薄膜處於顯示器系統中之適當位置之顯示器系統之亮度與薄膜不處於適當位置之顯示器之亮度之比率。
圖2為用於量測有效透射率之光學系統100之示意性側視 圖。光學系統100以光軸150為中心且包括凹型朗伯光箱(lambertian light box)110(其經發射表面或射出表面112發射朗伯光(lambertian light)115)、線性吸光偏光器120及光檢器130。光箱110由穩定寬頻光源160照明，光源160經光纖170連接至光箱內部180。將測試樣品(其ET由光學系統量測)置放於光箱與線性吸光偏光器之間的位置140處。
可藉由將光學堆疊25或光引導膜20置放於位置140處且使線性稜柱22面向光檢器來量測光學堆疊25或光引導膜20之ET。藉由光檢器經線性吸光偏光器量測光譜加權軸向亮度I1(沿光軸250之亮度)。移除光學堆疊25或光引導膜20且在無光學堆疊25或光引導膜20置於位置140的情況下量測光譜加權亮度I2。ET為比率I1/I2。ET0為線性稜柱22沿與線性吸光偏光器120之偏光軸平行的方向延伸時的有效透射率，且ET90為線性稜柱22沿與線性吸光偏光器之偏光軸垂直的方向延伸時的有效透射率。平均有效透射率(ETA)為ET0及ET90之平均值。
本文中揭示之有效透射率量測值係對光檢器130使用SpectraScanTM PR-650 SpectraColorimeter(可自Photo Research,Inc,Chatsworth,CA獲得)量測。光箱110為鐵氟龍(Teflon)立方體，其總反射率為約85%。
在一些情況下，諸如當顯示器系統10中使用光再引導膜20增加亮度且線性稜柱之折射率大於約1.6時，光再引導膜之平均有效透射率(ETA)不小於約1.3，或不小於約1.4，或不小於約1.5，或不小於約1.6，或不小於約1.65，或不 小於約1.7，或不小於約1.75，或不小於約1.8。
如實例中說明，光學堆疊25之平均有效透射率隨視角增大而平穩降低。此光學特性可降低或消除檢視者改變視角時的光學缺陷。在許多實施例中，隨著視角自約35度增加至約55度，或自30度增加至約60度，或自25度增加至約65度，或自20度增加至約70度，或自15度增加至約75度，或自10度增加至約80度，或自5度增加至約85度時，光學堆疊25之平均有效透射率單調降低。在一些實施例中，光學堆疊25之平均有效透射率隨視角自約5度增加至約85度而單調降低或保持恆定。
在許多實施例中，光學堆疊25之平均有效透射率不小於具有相同構造但不包含非對稱光擴散器的光學堆疊或比其平均有效透射率小不超過約15%。在其他實施例中，光學堆疊25之平均有效透射率不小於具有相同構造但不包含非對稱光擴散器的光學堆疊或比其平均有效透射率小不超過約10%。在其他實施例中，光學堆疊25之平均有效透射率不小於具有相同構造但不包含非對稱光擴散器的光學堆疊或比其平均有效透射率小不超過約8%。在其他實施例中，光學堆疊25之平均有效透射率不小於具有相同構造但不包含非對稱光擴散器的光學堆疊或比其平均有效透射率小不超過約5%。
實例1
如下裝配光學堆疊。自Sony NSX-32GT1電視機(可自Sony USA,New York NY獲得)獲得LCD面板。使用光學澄 清黏著劑(OCA 8171，可自3M Company獲得)將反射偏光片(DBEF-Q，可自3M Company,St.Paul MN獲得)層壓至面板下側，其中偏光器之通軸(pass axis)沿LCD面板之水平方向定向。在反射偏光片背對LCD面板的一側上形成下文中更詳細描述的非對稱擴散器；此非對稱擴散器具有平行結構集合，各結構具有類似的長橢圓形狀。對非對稱擴散器進行定向使得橢圓之長軸與反射偏光器之通軸平行；以此方式定向，最大擴散方向與通軸垂直。稜柱形薄膜(BEF III-10T，90度頂角及50微米間距，可自3M Company獲得)位於反射偏光片下方且藉由空氣間隙與反射偏光片分離。稜柱通常定向成與長橢圓之縱向平行。自Samsung UN32C4000電視機(可自Samsung USA,Richfield Park NJ獲得)獲得的微透鏡片(擴散器)直接位於稜柱形薄膜下方且藉由空氣間隙與稜柱形薄膜分離。緊鄰微透鏡薄片下方並藉由空氣間隙與其分離的為亦自Sony NSX-32GT1電視機獲得的光導板。使用83 mm×5 mm LED，在頂部邊緣對此電視機之光導進行照明。
如下製備位於反射偏光器下側的非對稱擴散器。使用具有快速刀具伺服機構(FTS)之鑽石車削系統(例如PCT公開申請案第WO 00/48037及美國專利第7,350,442號及第7,328,638號中描述之系統)產生圓柱形微複製工具。隨著圓柱沿其中心軸旋轉，鑽石切割器垂直於圓柱表面移動以在圓柱形捲筒周圍切割線型路徑。隨著切割器沿垂直於捲筒表面的方向移動以切割捲筒材料，由切割器切割的材料 之寬度隨切割器移動或進出而變化。製造微複製工具之方法進一步描述於PCT公開申請案第WO2010/041261號及正在申請中的美國專利申請案61/236772中。接著使用美國專利第5,175,030號(Lu)及第5,183,597號(Lu)中描述之方法在反射偏光器之下側複製圓柱形工具中產生之結構。圖3為非對稱擴散器之俯視光學顯微照片。
圖3中展示之縱長結構之平均長度為約160微米且最寬部分之平均寬度為約10微米。結構之平均最大高度為約2微米。
使用Eldim EZContrast88LW(可自Market Tech Inc.,Scotts Valley CA獲得)量測顯示器之亮度(有效透射率)與垂直極角的關係。所得資料展示於圖4之曲線中。
實例2
如實例1裝配光學堆疊，但與實例1中非對稱擴散器結構之方向垂直地形成非對稱擴散器結構，使得其大致垂直於稜柱。在此定向中，最大擴散方向為水平方向。
如實例1中所描述量測顯示器之亮度(有效透射率)與垂直極角的關係。所得資料展示於圖4之曲線中。
實例3
如實例1裝配光學堆疊，但用無擴散器之反射偏光器(DBEF-Q，可自3M Company獲得)替代具有非對稱擴散器之反射偏光器。
如實例1中所描述量測顯示器之亮度(有效透射率)與垂直極角的關係。所得資料展示於圖4之曲線中。
實例4
量測由實例1之具有非對稱擴散器之反射偏光器組成的單一薄膜之視角。水平視角(亮度下降至其峰值一半時的角度)經測定為1.5度且垂直視角為17.1度。該等視角係使用準直光源及輻射成像儀(radiant imaging sphere)(可使用來自Radiant ZEMAX,LLC,Redmond WA之IS-Sa散射及外觀量測系統(IS-Sa Scatter and Appearance Measurement System))量測。
實例5
視角係使用由DBEF-D2-400(可自3M Company獲得，其為具有習知對稱擴散器之反射偏光器)組成的單一薄膜量測。如實例4中量測視角且經測定，水平視角為11.3度且垂直視角為12.8度。
實例6
使用PR705 SpectraScan分光輻射計(可自Photo Research Inc.,Chatsworth CA獲得)量測實例1、2及3之光學堆疊之軸向亮度。發現實例1及2之光學總成之軸向亮度為實例3之光學總成之軸向亮度的91%。
因此，揭示具有非對稱擴散器之光學堆疊之實施例。熟習此項技術者應瞭解，本文中所描述之光學薄膜及薄膜物件可使用除所揭示之實施例以外的實施例來實施。呈現所揭示之實施例以用於說明而非限制之目的。
例示性實施例包括以下：
第1.項 一種光學堆疊，其包含： 第一光學堆疊及安置於第一光學堆疊上的第二光學堆疊，該第一光學堆疊包含：光引導膜，該光引導膜具有至少1.3之平均有效透射率且包含結構化第一主要表面，該結構化第一主要表面包含沿第一方向延伸之複數個線性結構，第二光學堆疊包含：液晶面板；反射偏光器，其安置於液晶面板上，該反射偏光器實質上反射具有第一偏振態之光且實質上透射具有與第一偏振態垂直的第二偏振態之光；及非對稱光擴散器，其安置於反射偏光器上且在第一方向上之擴散性較低且在與第一方向正交的第二方向上之擴散性較高，第二光學堆疊中每兩個相鄰主要表面之實質部分彼此實體接觸，其中當視角自約35度增加至約55度時，光學堆疊之平均有效透射率並非隨視角增加而單調增加。
第2.項 如第1項之光學堆疊，其中該光引導膜之平均有效透射率為至少1.4。
第3.項 如第1項之光學堆疊，其中該光引導膜之平均有效透射率為至少1.5。
第4.項 如第1項之光學堆疊，其中該光引導膜之平均有效透射率為至少1.6。
第5.項 如第1項之光學堆疊，其中光引導膜之第一主要表面中的複數個線性結構包含沿第一方向延伸的複數個 線性稜柱狀結構。
第6.項 如第5項之光學堆疊，其中各線性稜柱狀結構均具有峰值及峰角，該峰角在70度至120度範圍內。
第7.項 如第5項之光學堆疊，其中各線性稜柱狀結構均具有峰值及峰角，該峰角在80度至110度範圍內。
第8.項 如第5項之光學堆疊，其中各線性稜柱狀結構均具有峰值及峰角，該峰角在85度至95度範圍內。
第9.項 如第5項之光學堆疊，其中各線性稜柱狀結構均具有峰值及峰角，該峰角在88度至92度範圍內。
第10.項 如第1項之光學堆疊，其中光引導膜之結構化第一主要表面面向第二光學堆疊。
第11.項 如第1項之光學堆疊，其中光引導膜之結構化第一主要表面背對第二光學堆疊。
第12.項 如第1項之光學堆疊，其中光引導膜包含與結構化第一主要表面相對的第二主要表面，該第二主要表面經結構化。
第13.項 如第1項之光學堆疊，其中光引導膜包含與結構化第一主要表面相對的第二主要表面，該第二主要表面未經結構化。
第14.項 如第1項之光學堆疊，其中液晶面板之主要表面之對角線為至少50 cm。
第15.項 如第1項之光學堆疊，其中液晶面板之主要表面之對角線為至少75 cm。
第16.項 如第1項之光學堆疊，其中反射偏光器反射至 少60%之具有第一偏振態之光且透射至少60%之具有第二偏振態之光。
第17.項 如第1項之光學堆疊，其中反射偏光器反射至少70%之具有第一偏振態之光且透射至少70%之具有第二偏振態之光。
第18.項 如第1項之光學堆疊，其中反射偏光器反射至少80%之具有第一偏振態之光且透射至少80%之具有第二偏振態之光。
第19.項 如第1項之光學堆疊，其中反射偏光器反射至少90%之具有第一偏振態之光且透射至少90%之具有第二偏振態之光。
第20.項 如第1項之光學堆疊，其中非對稱光擴散器包含體積光擴散器。
第21.項 如第1項之光學堆疊，其中非對稱光擴散器包含表面光擴散器。
第22.項 如第1項之光學堆疊，其中非對稱光擴散器使光沿具有第一視角之第一方向及沿具有第二視角之第二方向散射，第二視角與第一視角之比率為至少1.5。
第23.項 如第1項之光學堆疊，其中非對稱光擴散器使光沿具有第一視角之第一方向及沿具有第二視角之第二方向散射，第二視角與第一視角之比率為至少2。
第24.項 如第1項之光學堆疊，其中非對稱光擴散器使光沿具有第一視角之第一方向及沿具有第二視角之第二方向散射，第二視角與第一視角之比率為至少2.5。
第25.項 如第1項之光學堆疊，其中非對稱光擴散器使光沿具有第一視角之第一方向及沿具有第二視角之第二方向散射，第二視角與第一視角之比率為至少3。
第26.項 如第1項之光學堆疊，其中第二光學堆疊中每兩個相鄰主要表面之至少50%彼此實體接觸。
第27.項 如第1項之光學堆疊，其中第二光學堆疊中每兩個相鄰主要表面之至少60%彼此實體接觸。
第28.項 如第1項之光學堆疊，其中第二光學堆疊中每兩個相鄰主要表面之至少70%彼此實體接觸。
第29.項 如第1項之光學堆疊，其中第二光學堆疊中每兩個相鄰主要表面之至少80%彼此實體接觸。
第30.項 如第1項之光學堆疊，其中第二光學堆疊中每兩個相鄰主要表面之至少90%彼此實體接觸。
第31.項 如第1項之光學堆疊，其中第二光學堆疊中之每一層係在第二光學堆疊中之相鄰層上直接形成或經黏著劑黏著至相鄰層。
第32.項 如第1項之光學堆疊，其中光學堆疊之平均有效透射率隨視角自約30度增加至約60度而單調降低。
第33.項 如第1項之光學堆疊，其中光學堆疊之平均有效透射率隨視角自約25度增加至約65度而單調降低。
第34.項 如第1項之光學堆疊，其中光學堆疊之平均有效透射率隨視角自約20度增加至約70度而單調降低。
第35.項 如第1項之光學堆疊，其中光學堆疊之平均有效透射率隨視角自約15度增加至約75度而單調降低。
第36.項 如第1項之光學堆疊，其中光學堆疊之平均有效透射率隨視角自約10度增加至約80度而單調降低。
第37.項 如第1項之光學堆疊，其中光學堆疊之平均有效透射率隨視角自約5度增加至約85度而單調降低。
第38.項 如第37項之光學堆疊，其中光學堆疊之平均有效透射率隨視角在5度至85度之一部分視角範圍內增加而保持恆定。
第39.項 如第1項之光學堆疊，其包含第一光學堆疊與第二光學堆疊之間的空氣間隙。
第40.項 如第1項之光學堆疊，其中光學堆疊之平均有效透射率不小於具有相同構造但不包含非對稱光擴散器的光學堆疊或比其平均有效透射率小不超過約15%。
第41.項 如第1項之光學堆疊，其中光學堆疊之平均有效透射率不小於具有相同構造但不包含非對稱光擴散器的光學堆疊或比其平均有效透射率小不超過約10%。
第42.項 如第1項之光學堆疊，其中光學堆疊之平均有效透射率不小於具有相同構造但不包含非對稱光擴散器的光學堆疊或比其平均有效透射率小不超過約8%。
第43.項 如第1項之光學堆疊，其中光學堆疊之平均有效透射率不小於具有相同構造但不包含非對稱光擴散器的光學堆疊或比其平均有效透射率小不超過約5%。
第44.項 如第1項之光學堆疊，其中非對稱光擴散器面向光引導膜之結構化第一主要表面。
第45.項 如第1項之光學堆疊，其中非對稱光擴散器背 對光引導膜之結構化第一主要表面。
第46.項 如第1項之光學堆疊，其中反射偏光層包含交替層，該等交替層中的至少一個層包含雙折射材料。
第47.項 如第1項之光學堆疊，其中反射偏光層包含線柵反射偏光器。
第48.項 如第1項之光學堆疊，其中反射偏光器層包含膽固醇反射偏光器。
第49.項 如第1項之光學堆疊，其中反射偏光層包含複數個實質上平行的纖維，該等纖維包含雙折射材料。
第50.項 如第1項之光學堆疊，其中反射偏光層包含漫反射偏光膜(DRPF)。
1‧‧‧檢視者
10‧‧‧顯示器
20‧‧‧第一光學堆疊
21‧‧‧光再引導膜
22‧‧‧結構化表面
24‧‧‧線性結構
25‧‧‧光學堆疊
30‧‧‧第二光學堆疊
32‧‧‧液晶面板
34‧‧‧反射偏光器
36‧‧‧非對稱擴散器
38‧‧‧黏著層
40‧‧‧背光
41‧‧‧背反射器
42‧‧‧光導
43‧‧‧光擴散器
44‧‧‧燈/光源
45‧‧‧側反射器
46‧‧‧光
47‧‧‧發射面
100‧‧‧光學系統
110‧‧‧凹型朗伯光箱
112‧‧‧發射表面/射出表面
115‧‧‧朗伯光
120‧‧‧線性吸光偏光器
130‧‧‧光檢器
140‧‧‧光箱與吸光偏光器之間的位置
150‧‧‧光軸
160‧‧‧光源
170‧‧‧光纖
180‧‧‧光箱內部
x‧‧‧方向
y‧‧‧方向
z‧‧‧方向
圖1為說明性顯示器之示意性側視圖；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3為說明性非對稱擴散器之俯視光學顯微照片；及圖4為顯示器亮度(有效透射率)與垂直極角之關係的圖形。
1‧‧‧檢視者
10‧‧‧顯示器
20‧‧‧第一光學堆疊
21‧‧‧光再引導膜
22‧‧‧結構化表面
24‧‧‧線性結構
25‧‧‧光學堆疊
30‧‧‧第二光學堆疊
32‧‧‧液晶面板
34‧‧‧反射偏光器
36‧‧‧非對稱擴散器
38‧‧‧黏著層
40‧‧‧背光
41‧‧‧背反射器
42‧‧‧光導
43‧‧‧光擴散器
44‧‧‧燈/光源
45‧‧‧側反射器
46‧‧‧光
47‧‧‧發射面
x‧‧‧方向
y‧‧‧方向
z‧‧‧方向

Claims (10)

  1. 一種光學堆疊，其包含：第一光學堆疊及安置於該第一光學堆疊上的第二光學堆疊，該第一光學堆疊包含：光引導膜，該光引導膜具有至少1.3之平均有效透射率且包含結構化第一主要表面，該結構化第一主要表面包含沿第一方向延伸之複數個線性結構，該第二光學堆疊包含：液晶面板；反射偏光器，其安置於該液晶面板上，該反射偏光器實質上反射具有第一偏振態之光且實質上透射具有與該第一偏振態垂直的第二偏振態之光；及非對稱光擴散器，其安置於該反射偏光器上且在第一方向上之擴散性較低且在與該第一方向正交的第二方向上之擴散性較高，該第二光學堆疊中每兩個相鄰主要表面之實質部分彼此實體接觸，其中當視角自約35度增加至約55度時，該光學堆疊之平均有效透射率並非隨該視角增加而單調增加。
  2. 如請求項1之光學堆疊，其中該光引導膜之平均有效透射率為至少1.4。
  3. 如請求項1之光學堆疊，其中該光引導膜包含與該結構化第一主要表面相對的第二主要表面，該第二主要表面經結構化。
  4. 如請求項1之光學堆疊，其中該光引導膜包含與該結構 化第一主要表面相對的第二主要表面，該第二主要表面未經結構化。
  5. 如請求項1之光學堆疊，其中該液晶面板之主要表面之對角線為至少50 cm。
  6. 如請求項1之光學堆疊，其中該非對稱光擴散器使光沿該具有第一視角之第一方向及沿該具有第二視角之第二方向散射，該第二視角與該第一視角之比率為至少1.5。
  7. 如請求項1之光學堆疊，其中該第二光學堆疊中每兩個相鄰主要表面之至少50%彼此實體接觸。
  8. 如請求項1之光學堆疊，其中該光學堆疊之平均有效透射率隨視角自約30度增加至約60度而單調降低。
  9. 如請求項1之光學堆疊，其包含在該第一光學堆疊與該第二光學堆疊之間的空氣間隙。
  10. 如請求項1之光學堆疊，其中該光學堆疊之平均有效透射率不小於具有該相同構造但不包含該非對稱光擴散器的光學堆疊或比其平均有效透射率小不超過約15%。
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