TW201331649A - 光學薄膜堆疊 - Google Patents

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Abstract

本發明描述實例光管理薄膜。在一實例中，一種光學堆疊包含：一第一導光薄膜，其包含與一第二主表面相對之一結構化主表面，該結構化主表面包含沿著一第一方向延伸之複數個直線狀結構，該導光薄膜具有至少1.3之一平均有效透射率；及一不對稱光漫射體，其安置於該導光薄膜上且沿著一第二方向具較多漫射性且沿著與該第二方向正交之一第三方向具較少漫射性，該第二方向與該第一方向成大於零度且小於60度之一角度。

Description

光學薄膜堆疊
本發明係關於顯示裝置，且詳言之，係關於可用於背光顯示裝置中之薄膜。
諸如液晶顯示器(LCD)之光學顯示器正變得日益普遍，且可用於(例如)行動電話、範圍自手持型個人數位助理(PDA)至膝上型電腦的攜帶型電腦裝置、攜帶型數位音樂播放器、LCD桌上型電腦監視器及LCD電視中。除了變得更盛行之外，隨著併有LCD的電子裝置之製造商努力使封裝大小更小，LCD亦正變得更薄。許多LCD使用背光來照明LCD之顯示區域。
一般而言，本發明係關於一種可用於(例如)背光顯示裝置中之光學薄膜堆疊。該光學堆疊可包括一導光薄膜，其具有一結構化主表面，該結構化主表面包括沿著一第一方向延伸之複數個直線狀結構。該光學堆疊亦可包括一不對稱光漫射體，其安置於該導光薄膜上。該不對稱光漫射體可沿著一第二方向具較多漫射性，而沿著與該第二方向正交之一第三方向具較少漫射性。該不對稱光漫射體可相對於該導光薄膜安置，使得該第二方向與該第一方向成大於零度且小於60度之一角度。當用於一背光顯示裝置中時，該光學薄膜堆疊可安置於光導與顯示表面之間，其中該導光薄膜在該光導與該不對稱光漫射體之間。在一些實例 中，該光學薄膜堆疊可經組態以實質上消除顯示裝置中之視覺缺陷(諸如，在一些情況下可與導光薄膜相關聯的由直線狀結構與(可能)其反射之間的干涉所產生的疊紋(moiré)圖案或由稜鏡色散或雙折射效應所產生的色彩不均勻性)，同時另外使閃光(亦即，粒度，其取決於顯示裝置之視角)最小化。
在一實例中，本發明係有關一種光學堆疊，該光學堆疊包含：一第一導光薄膜，其包含與一第二主表面相對之一結構化主表面，該結構化主表面包含沿著一第一方向延伸之複數個直線狀結構，該導光薄膜具有至少1.3之一平均有效透射率；及一不對稱光漫射體，其安置於該導光薄膜上且沿著一第二方向具較多漫射性且沿著與該第二方向正交之一第三方向具較少漫射性，該第二方向與該第一方向成大於零度且小於60度之一角度。
在隨附圖式及以下描述中闡明了本發明之一或多個實施例的細節。自描述及圖式且自申請專利範圍，本發明之其他特徵、目標及優勢將顯而易見。
一般而言，本發明係關於一種可用於(例如)背光顯示裝置中之光學薄膜堆疊。該光學堆疊可包括一導光薄膜，其具有一結構化主表面，該結構化主表面包括沿著一第一方向延伸之複數個直線狀結構。該光學堆疊亦可包括一不對稱光漫射體，其安置於該導光薄膜上。該不對稱光漫射體可沿著一第二方向具較多漫射性，而沿著與該第二方向正 交之一第三方向具較少漫射性。該不對稱光漫射體可相對於該導光薄膜安置，使得該第二方向與該第一方向成大於零度且小於60度之一角度。
在一些實例中，背光顯示裝置可包括一光源、一光導、一液晶顯示器(LCD)及在光導與LCD之間的一光學薄膜堆疊。在此等實例中，源自背光之光可用以在行進通過光導及光學薄膜堆疊後照明LCD。更特定言之，離開光導之光可在進入LCD之前行進通過光學薄膜堆疊。
在一些實例中，顯示裝置可包括藉由光導而與光管理薄膜之堆疊分離之一後反射體層。光學堆疊、光導與反射層之組合可被稱作背光堆疊。對於背光堆疊之層實質上平行於LCD之顯示表面而定向且光源鄰近於一或多個邊緣的例子，背光堆疊可自後至前按次序包括後反射體、光導、一或多個導光薄膜及光漫射體。在一些實例中，導光薄膜可由頂部具有具90度頂角之複數個平行直線狀稜鏡的透明基板組成。在背光堆疊包括兩個導光層之情況下，最後稜鏡薄膜之稜鏡可經定向以大體在與前稜鏡薄膜之稜鏡正交的方向上伸展。在此等情況下，稜鏡薄膜可被描述為處於交叉定向上，且可經組態以將來自光導之光中之一些重新導向LCD。
在一些實例中，可存在與此等導光薄膜之使用相關聯的一或多個顯示缺陷。舉例而言，在一些情況下，一或多個導光薄膜之使用可導致由直線狀稜鏡結構之間或此等結構與其反射之間或兩者的干涉所產生之疊紋圖案。為了解決 此等缺陷，諸如無光澤層之光漫射層可用以使離開導光層之光在照明顯示器之前散開。然而，此光漫射層之使用可造成顯示器中之閃光。如本文中所使用，術語「閃光」指代取決於顯示裝置之視角的粒度。
根據本發明之一些實例，光學堆疊可包括第一導光薄膜及按(例如)以下方式相對於第一導光薄膜安置之不對稱光漫射體：實質上消除顯示裝置中之缺陷(諸如，與導光薄膜相關聯之疊紋及色彩不均勻性)，同時另外使與漫射薄膜之使用相關聯的閃光最小化。舉例而言，導光薄膜之結構化表面可包括沿著第一方向延伸之複數個直線狀結構(例如，稜鏡)，且不對稱光漫射體可沿著第二方向具較多漫射性且沿著與第二方向正交之第三方向具較少漫射性。在此情況下，可相對於光漫射體安置導光薄膜，使得第二方向與第一方向成大於零度且小於60度之角度。如以上指出，在一些情況下，此光學薄膜已判定為實質上消除顯示裝置中之缺陷(諸如，與導光薄膜相關聯之疊紋及色彩不均勻性)，同時另外使與漫射薄膜之使用相關聯的閃光最小化。如以下將進一步描述，在一些實例中，除了第一導光薄膜及不對稱光漫射體之層外，光學堆疊亦可包括一或多個額外層。
圖1為說明實例背光顯示裝置10之概念圖。背光顯示裝置10包括光源12、光導14、反射體16、LCD 18及光學堆疊20。如所展示，光學堆疊包括導光薄膜24及安置於導光薄膜24上之不對稱光漫射體26。雖然說明背光顯示裝置10具 有鄰近光導14之一邊緣的單一光源14，但預期其他組態。舉例而言，背光顯示裝置10可包括鄰近光導14之一或多個表面的一個以上光源12。
光源14可為任何合適類型之光源，諸如螢光燈或發光二極體(LED)。此外，光源14可包括複數個離散光源，諸如複數個離散LED。為了照明LCD 18之外部顯示表面22，來自光源12之光在大體z方向上傳播通過光導14。光之至少一部分穿過光導14之上表面離開而至光學堆疊20中。反射體16位於光導14下方，且朝向光學堆疊20將光反射回。
背光顯示裝置10之光導14可為此項技術中已知之任何合適光導，且可包括在日期為1999年12月14日頒予Winston等人之美國專利第6,002,829號及日期為2010年11月16日頒予Jones等人之美國專利第7,833,621號中描述的實例光導中之一或多者。此等美國專利案中之每一者之全部內容以引用的方式併入本文中。用於鄰近光導14之反射體16之合適材料可包括增強型鏡面反射體(可購自3M,St.Paul,MN)或基於PET之白光反射體。
導光薄膜24包括與第二主表面28相對之結構化主表面30。結構化主表面30(圖1中未展示之結構)可包括沿著第一方向延伸之複數個直線狀結構。自光導14進入導光薄膜24之光之一部分可在進入不對稱光漫射體26之前藉由導光薄膜24重新導向，而光之其他部分可不重新導向或可藉由光學堆疊20重新導向回至光導14中。在光可由反射體16反射回至光導14中之意義上，此光中之一些可「再循環」。如 將在以下描述，在一些實例中，導光薄膜24可具有至少1.3之平均有效透射率。
在一些實例中，導光薄膜24之第二主表面28可為光漫射性的。在一些實例中，第二主表面28亦可為結構化表面，例如，由沈積於基板上之不均勻塗層界定。雖然將導光薄膜24展示為具有作為結構化表面30之頂表面，但在其他實例中，結構化表面30可為導光薄膜24之底表面，其中頂表面為第二表面28。
光學堆疊20亦包括安置於導光薄膜24上之不對稱光漫射體26。不對稱光漫射體26包括頂部主表面34及鄰近導光薄膜24之結構化表面30的底部主表面32。自導光薄膜24進入不對稱光漫射體26的光可在離開不對稱漫射體26而至顯示器18中以照明顯示表面22之前在一或多個方向上漫射或散開。在進入光漫射體26之光未在所有方向上同等地漫射而是光可在一方向比在另一方向上具較多漫射性之意義上，不對稱光漫射體26可被稱作「不對稱」光漫射體。如以下將關於圖2描述，不對稱光漫射體26可經組態以在第二方向d2上比在第三方向d3上具較多漫射性。不對稱漫射體26可經組態以降低歸因於(例如)導光層24之不當視覺假影之解析度。
圖2為說明包括導光薄膜24及不對稱光漫射體26之光學堆疊20之分解圖的概念圖。結構化主表面30面向不對稱漫射體26，且第二主表面28背對不對稱漫射體26。結構化主表面30包括沿著第一方向d1延伸之複數個直線狀結構(包 括個別標示之直線狀結構31)，該等直線狀結構可用以將進入導光薄膜24之光之至少一部分重新導向LCD 18(例如，朝軸向方向)。為了易於描述，大體參照個別直線狀結構31描述複數個直線狀結構之屬性，但彼等屬性大體適用於結構化主表面30之所有複數個直線狀結構。
在一些實例中，直線狀結構31可呈沿著第一方向d1延伸之稜鏡之形式。在此實例中，導光薄膜24可被稱作稜鏡薄膜。稜鏡可自導光薄膜24之表面突出，且可包括在尖峰會合以界定峰角之兩個或兩個以上琢面。在一些實例中，直線狀結構31可包括稜鏡，該稜鏡包括界定在70度至120度之範圍中(諸如，80度至110度或85度至95度)的峰角之琢面，但預期其他峰角。在一些實例中，合適的導光薄膜可包括增亮薄膜或「BEF」(可購自3M,St.Paul,MN)。雖然就稜鏡來描述直線狀結構31，但預期其他結構。在一些實例中，直線狀結構31可具有圓柱形橫截面剖面或剖面中直線狀與彎曲特徵之組合。直線狀結構31展現沿著方向d1之高度、傾斜度及橫截面之變化。
如上指出，第二表面28可為光漫射性的。舉例而言，第二表面28可包括無光澤塗層。在一些實例中，第二表面28可為結構化表面。舉例而言，第二表面28可由提供不均勻表面結構之不均勻塗層界定。又，在一些實例中，第二表面28可比結構化主表面30更接近不對稱光漫射體26(亦即，第二表面28可面向不對稱光漫射體26)。
當導光薄膜24用於液晶顯示器系統中時，導光薄膜24可 增加或改良顯示器之軸向亮度。在此等情況下，導光薄膜具有大於1之有效透射率或相對增益。如上所述，在一些實例中，光學堆疊20之導光薄膜24可具有至少1.3(諸如，至少1.4、至少1.5、至少1.6或至少1.7)之平均有效透射率。
如本文中所使用，有效透射率為具有在顯示系統中適當位置處之薄膜的顯示系統之軸向明度對無在適當位置處之薄膜的顯示器之軸向明度的比率。可使用光學系統200量測有效透射率(ET)，光學系統200之示意性側視圖展示於圖5中。光學系統200以光軸250為中心，且包括發射朗伯(lambertian)光215以穿過發射或離開表面212之中空朗伯光盒、直線狀光吸收性偏光器220及光偵測器230。光盒210藉由經由光纖270連接至光盒之內部280的穩定寬頻光源260照明。將測試樣本(其ET待由光學系統量測)置放於光盒與吸收性直線狀偏光器之間的位置240處。
可藉由將導光薄膜24置放於位置240中來量測導光薄膜之ET，其中直線狀稜鏡150面向光偵測器且微結構160面向光盒。接下來，藉由光偵測器經由直線狀吸收性偏光器量測光譜加權之軸向明度I1(沿著光軸250之明度)。接下來，移除導光薄膜，且在無導光薄膜置放於位置240處的情況下量測光譜加權之明度I2。ET為比率I1/I2。ET0為在直線狀稜鏡150沿著平行於直線狀吸收性偏光器220之偏光軸之方向延伸時的有效透射率，且ET90為在直線狀稜鏡150沿著垂直於直線狀吸收性偏光器之偏光軸之方向延伸時的有 效透射率。平均有效透射率(ETA)為ET0與ET90之平均值。
可使用任何合適材料形成導光薄膜24。如上所述，複數個楔形突起30之形狀及材料可允許來自光導14之光的至少一部分穿過導光層26以減少入射光之發散，且將沿著第一方向傳播之大部分入射光重新導向與第一方向不同之第二方向。合適的材料可包括光學聚合物，諸如丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯丙烯腈及其類似者。合適的材料可包括用以形成增亮薄膜或「BEF」(可購自3M,St.Paul,MN)之彼等材料。在一些實例中，用以形成導光薄膜24之材料可具有在大約1.4與大約1.7之間(諸如，在大約1.45與大約1.6之間)的折射率。
導光薄膜24可包括由基板厚度及在基板之表面上方的稜鏡高度界定之總厚度。在一些實例中，導光薄膜24可具有在約25微米與約250微米之間的基板厚度，及在約8微米與約50微米之間的稜鏡高度。在一些實例中，導光薄膜24之總厚度可在約30微米與約300微米之間。預期其他厚度及高度。
如在圖2中所說明，不對稱光漫射體26安置於導光薄膜24上，且包括底表面32及頂表面34。一般而言，不對稱光漫射體26可在一方向上比在另一方向上漫射更多光。如在圖2中所說明，不對稱光漫射體26沿著第二方向d2比沿著與第二方向d2正交之第三方向d3具較多漫射性。為了說明不對稱光漫射體26沿著第二方向d2相對於沿著第三方向d3 之相對漫射性，相對於在第三方向上按第二視角A2之漫射展示在第二方向d2上按第一視角A1之漫射。如所展示，A2表示不對稱光漫射體26可沿著第二方向d2比沿著第三方向d3將光散射得更多，例如，因為曲線之沿著方向d2的寬度大於曲線之沿著方向d3的寬度。
在一些實例中，不對稱光漫射體26沿著第二方向d2按第一視角A1散射光，且沿著第三方向d3按第二視角A2散射光，其中A1/A2為至少1.5，諸如至少2、至少2.5、至少3、至少4、至少6、至少8或至少10。如本文中所使用，視角可指代明度為最大明度之一半時的角度。
如圖2中展示，可相對於不對稱光漫射體26安置第一導光薄膜24，使得第二方向d2與第一方向d1界定一角度。在一些實例中，可相對於不對稱光漫射體26安置第一導光薄膜24，使得第二方向d2與第一方向d1成大於零度(亦即，d2與d1不平行)且小於60度(諸如，大於零且小於50度或大於零且小於40度)之角度。如上指出，已判定本文中描述之光學堆疊之一些實例可實質上消除顯示裝置中之缺陷(諸如，與導光薄膜24相關聯之疊紋及色彩不均勻性)，同時另外使與漫射薄膜之使用相關聯的閃光最小化。
圖3為說明另一光學薄膜堆疊40之分解圖之概念圖。光學薄膜堆疊40包括第一導光薄膜24及不對稱光漫射體26，且可實質上與光學薄膜堆疊20相同。然而，光學薄膜堆疊40包括安置於第一導光薄膜24上之第二導光薄膜42。第一導光薄膜24使第二導光薄膜42與不對稱光漫射體26分離。 第二導光薄膜42包括與第二主表面46相對之第二結構化表面44。結構化主表面44面向不對稱漫射體26，且第二主表面46背對不對稱漫射體26。
第二導光薄膜42可具有與本文中關於第一導光薄膜24描述之屬性相同或實質上類似之屬性。舉例而言，光學堆疊40之第二導光薄膜42可具有至少1.3(諸如，至少1.4、至少1.5、至少1.6或至少1.7)之平均有效透射率。作為另一實例，第二表面46可為光漫射性的。舉例而言，第二表面46可包括無光澤塗層。在一些實例中，第二表面46可為結構化表面。舉例而言，第二表面46可由提供不均勻表面結構之不均勻塗層界定。又，在一些實例中，第二表面46可比結構化主表面44更接近不對稱光漫射體26(亦即，第二表面46可面向不對稱光漫射體26)。在一些實例中，雖然按此方式將單一稜鏡薄膜倒轉為轉向薄膜可為可能的，但可能並非如下情況：此倒轉之薄膜伴有另一經倒轉或未倒轉之結構薄膜。
作為另一實例，類似於第一導光薄膜24之情況，第二導光薄膜42包括複數個直線狀結構(例如，藉由琢面界定之複數個直線狀稜鏡，該等琢面界定在70度至120度之範圍中(諸如，80度至110度或85度至95度)的峰角)。然而，當相對於第一導光薄膜40定向第二導光薄膜40時，結構化表面44之複數個直線狀結構沿著第四方向d4而非第一方向d1延伸。在一些實例中，光學堆疊40可經定向使得第二方向d2與第一方向d1界定之角度小於與第四方向d4界定之角 度。如在圖3中所展示，第四方向d4實質上與第一方向正交。在一些情況下，第一導光薄膜24及第二導光薄膜42可被稱作處於交叉定向。
在光學堆疊20或光學堆疊40中之任一者中，不對稱光漫射體26可為能夠提供本文中描述之屬性的任何合適的不對稱光漫射體。在一些實例中，不對稱光漫射體26可包含體積(或塊狀)漫射體。在一些實例中，體積漫射體可包括充滿具有第二折射率之粒子的具有第一折射率之主材料，其中第一折射率及第二折射率相差至少0.01，且其中粒子之體積分率為至少0.1%。在此等實例中，光漫射伴有由粒子進行的重複反射及折射，其藉此更改原始光線方向。在一些實例中，不對稱光漫射體26可包含表面漫射體，該表面漫射體包含結構化主表面。舉例而言，不對稱光漫射體26可包含微複製無光澤塗層。在一些實例中，合適的不對稱光漫射體可包括在公開之PCT專利申請案WO 2010/141261(擁有申請案號PCT/US2010/036018且在2010年5月25日申請)中描述的實例中之一或多者，該專利申請案之全部內容以引用的方式併入本文中。
在一實例中，如在圖6中所展示，不對稱光漫射體26可包括沈積於基板170上之無光澤層140。基板170可包括PET、聚碳酸酯或其他合適材料。無光澤層140中之微結構160可經設計以隱藏不良實體缺陷(諸如，刮痕)及/或光學缺陷(諸如，顯示器或照明系統中由燈引起之不良亮點或「熱」點)，從而對導光薄膜將光重新導向及增強亮度之 能力不具有或具有非常小的不利影響。
微結構160可為可在應用中需要之任何類型之微結構。在一些情況下，微結構160可為凹入部。舉例而言，圖7A為類似於無光澤層140且包括凹入微結構320之無光澤層310之示意性側視圖。在一些情況下，微結構160可為突起。舉例而言，圖7B為類似於無光澤層140且包括突出微結構340之無光澤層330之示意性側視圖。
在一些情況下，微結構160形成規則圖案。舉例而言，圖8A為類似於微結構160且在主表面415中形成規則圖案之微結構410之示意性俯視圖。在一些情況下，微結構160形成不規則圖案。舉例而言，圖8B為類似於微結構160且形成不規則圖案之微結構420之示意性俯視圖。在一些情況下，微結構160形成偽隨機圖案，其看似隨機，但具有重複圖案態樣，如由(例如)在表面構形之二維傳立葉(Fourier)光譜中存在一或多個峰值所證明。
一般而言，不對稱漫射體26之微結構160可具有任何高度及任何高度分佈。在一些情況下，微結構160之平均高度(亦即，平均峰值高度減去平均谷值高度)不大於約5微米，或不大於約4微米，或不大於約3微米，或不大於約2微米，或不大於約1微米，或不大於約0.9微米，或不大於約0.8微米，或不大於約0.7微米。
圖9為不對稱漫射體26之無光澤層140之一部分的示意性側視圖。詳言之，圖9展示在主表面32中且面向主表面142之微結構160。微結構160具有跨越微結構之表面的斜度分 佈。舉例而言，微結構在位置510處具有斜度θ，其中θ為垂直於位置510處之微結構表面(α=90度)的法線520與相切於該同一位置處之微結構表面的切線530之間的角度。斜度θ亦為切線530與無光澤層之主表面142之間的角度。
圖10為包括安置於類似於基板170之基板850上之無光澤層860的不對稱光漫射體800之示意性側視圖。無光澤層860包括附著至基板850之第一主表面810、與第一主表面相對之第二主表面820及分散於黏合劑840中之複數個粒子830。第二主表面820包括複數個微結構870。微結構870之大部分(諸如，至少約50%，或至少約60%，或至少約70%，或至少約80%，或至少約90%)安置於粒子830上且主要由於粒子830而形成。換言之，粒子830為微結構870之形成的主要原因。在此等情況下，粒子830之平均大小大於約0.25微米，或大於約0.5微米，或大於約0.75微米，或大於約1微米，或大於約1.25微米，或大於約1.5微米，或大於約1.75微米，或大於約2微米。
在一些情況下，無光澤層140可類似於無光澤層860且可包括複數個粒子，該複數個粒子為微結構160在第二主表面32中形成之主要原因。
粒子830可為可在應用中需要之任何類型之粒子。舉例而言，粒子830可由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)或可在應用中需要之任何其他材料製成。一般而言，粒子830之折射率與黏合劑840之折射率不同，但在一些情況下，其可具有相同折射率。舉例而言，粒子830之折射 率可為約1.35，或約1.48，或約1.49，或約1.50，且黏合劑840之折射率可為約1.48，或約1.49，或約1.50。
在一些情況下，無光澤層140不包括粒子。在一些情況下，無光澤層140包括粒子，但粒子並非微結構160形成之主要原因。舉例而言，圖11為不對稱光漫射體900之示意性側視圖，該不對稱光漫射體900包括安置於類似於基板170之基板950上的類似於無光澤層140之無光澤層960。無光澤層960包括附著至基板950之第一主表面910、與第一主表面相對之第二主表面920及分散於黏合劑940中之複數個粒子930。第二主表面970包括複數個微結構970。即使無光澤層960包括粒子930，粒子亦非微結構970形成之主要原因。舉例而言，在一些情況下，粒子比微結構之平均大小小得多。在此等情況下，可藉由(例如)微複製結構化工具來形成微結構。在此等情況下，粒子930之平均大小小於約0.5微米，或小於約0.4微米，或小於約0.3微米，或小於約0.2微米，或小於約0.1微米。在此等情況下，微結構970之大部分(諸如，至少約50%，或至少約60%，或至少約70%，或至少約80%，或至少約90%)未安置於具有以下平均大小之粒子上：大於約0.5微米，或大於約0.75微米，或大於約1微米，或大於約1.25微米，或大於約1.5微米，或大於約1.75微米，或大於約2微米。在一些情況下，粒子930之平均大小為微結構930之平均大小的至少約1/2，或至少約1/3，或至少約1/4，或至少約1/5，或至少約1/6，或至少約1/7，或至少約1/8，或至少約1/9，或至 少約1/10。在一些情況下，若無光澤層960包括粒子930，則無光澤層960之平均厚度「t」比粒子之平均大小大至少約0.5微米，或至少約1微米，或至少約1.5微米，或至少約2微米，或至少約2.5微米，或至少約3微米。在一些情況下，若無光澤層包括複數個粒子，則無光澤層之平均厚度為粒子之平均厚度的至少約2倍，或至少約3倍，或至少約4倍，或至少約5倍，或至少約6倍，或至少約7倍，或至少約8倍，或至少約9倍，或至少約10倍。
可使用可在應用中需要之任何製造方法來產生不對稱漫射體層26。舉例而言，在經由工具之微複製形成不對稱漫射體層26之情況下，可使用任何可用製造方法製造該工具，諸如藉由使用雕刻或金剛石車削。例示性金剛石車削系統及方法可包括及利用快刀伺服(FTS)，如在(例如)PCT公開申請案第WO 00/48037號以及美國專利第7,350,442號及第7,328,638號中所描述，該等申請案及專利案之揭示內容以對其全文引用的方式併入本文中。亦預期用於形成不對稱漫射體26之其他合適技術。
圖4為可在本文中描述之光學堆疊中之一或多者中使用的實例不對稱光漫射體48之相片。如上所述，不對稱光漫射體48可包括複數個伸長結構(圖4中未標示)。在一些實例中，此等伸長結構之平均長度、寬度及高度可為使得該等結構沿著伸長方向自端至端逐漸變細且在中心凸出的長度、寬度及高度。在一些實例中，此等結構在與伸長垂直之方向上比沿著伸長方向漫射更多的光。
圖12為切割工具系統1000之示意性側視圖，該切割工具系統1000可用以切割可經微複製以生產不對稱漫射體26之微結構160及無光澤層140之工具。切割工具系統1000使用螺紋切割車床車削製程，且包括可藉由驅動器1030繞中心軸線1020旋轉及/或沿著中心軸線1020移動之滾筒1010，及用於切割滾筒材料之切割機1040。切割機安裝於伺服機構1050上且可藉由驅動器1060而沿著x方向移動至滾筒中及/或沿著滾筒移動。一般而言，切割機1040安裝成垂直於滾筒及中心軸線1020，且在滾筒正繞中心軸線旋轉時驅動至滾筒1010之可雕刻材料中。接著平行於中心軸線驅動切割機以產生螺紋切割。可按高頻率及低位移同時致動切割機1040以在滾筒中產生在經微複製時導致微結構160之特徵。
伺服機構1050為快刀伺服(FTS)，且包括固態壓電(PZT)裝置(常被稱作PZT堆疊)，其迅速調整切割機1040之位置。FTS 1050考慮到切割機1040在x方向、y方向及/或z方向上或在離軸方向上之高度精確且高速移動。伺服機構1050可為能夠產生相對於靜止位置之受控移動的任何高品質位移伺服機構。在一些情況下，伺服機構1050可按約0.1微米或更好解析度可靠且可重複地提供在0至約20微米之範圍中的位移。
驅動器1060可使切割機1040沿著平行於中心軸線1020之x方向移動。在一些情況下，驅動器1060之位移解析度好於約0.1微米，或好於約0.01微米。使由驅動器1030產生之 旋轉移動與由驅動器1060產生之平移移動同步，以準確地控制微結構160之所得形狀。
滾筒1010之可雕刻材料可為能夠由切割機1040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1040可為任何類型之切割機，且可具有可在應用中需要之任何形狀。舉例而言，切割機1040可界定弧形切割嘴。作為另一實例，切割機1040可界定V形切割嘴1125。作為另外其他實例，切割機1040可具有分段直線狀切割嘴或彎曲切割嘴。
已描述了本發明之各種實施例。此等及其他實施例在下列申請專利範圍之範疇內。
例示性實施例包括以下各者：
項目1 一種光學堆疊，其包含：一第一導光薄膜，其包含與一第二主表面相對之一結構化主表面，該結構化主表面包含沿著一第一方向延伸之複數個直線狀結構，該導光薄膜具有至少1.3之一平均有效透射率；及一不對稱光漫射體，其安置於該導光薄膜上且沿著一第二方向具較多漫射性且沿著與該第二方向正交之一第三方向具較少漫射性，該第二方向與該第一方向成大於零度且小於60度之一角度。
項目2 如項目1之光學堆疊，其中該第一導光薄膜之該第二主表面為光漫射性的。
項目3 如項目1之光學堆疊，其中該第一導光薄膜之該第二主表面經結構化。
項目4 如項目1之光學堆疊，其中該複數個直線狀結構包含沿著該第一方向延伸之複數個直線狀稜鏡結構。
項目5 如項目1之光學堆疊，其中每一直線狀稜鏡結構具有一尖峰及一峰角，且該峰角在70度至120度之一範圍中。
項目6 如項目1之光學堆疊，其中每一直線狀稜鏡結構具有一尖峰及一峰角，且該峰角在80度至110度之一範圍中。
項目7 如項目1之光學堆疊，其中每一直線狀稜鏡結構具有一尖峰及一峰角，且該峰角在85度至95度之一範圍中。
項目8 如項目1之光學堆疊，其中該導光薄膜具有至少1.4之一平均有效透射率。
項目9 如項目1之光學堆疊，其中該導光薄膜具有至少1.5之一平均有效透射率。
項目10 如項目1之光學堆疊，其中該導光薄膜具有至少1.6之一平均有效透射率。
項目11 如項目1之光學堆疊，其中該導光薄膜具有至少1.7之一平均有效透射率。
項目12 如項目1之光學堆疊，其中該第一導光薄膜之該結構化主表面面向該不對稱光漫射體，且該第一導光薄膜之該第二主表面背對該不對稱光漫射體。
項目13 如項目1之光學堆疊，其中該不對稱光漫射體沿著該第二方向按一第一視角A1散射光，且沿著該第三方向按一第二視角A2散射光，A1/A2為至少1.5。
項目14 如項目1之光學堆疊，其中該不對稱光漫射體沿著該第二方向按一第一視角A1散射光，且沿著該第三方向按一第二視角A2散射光，A1/A2為至少2。
項目15 如項目1之光學堆疊，其中該不對稱光漫射體沿著該第二方向按一第一視角A1散射光，且沿著該第三方向按一第二視角A2散射光，A1/A2為至少2.5。
項目16 如項目1之光學堆疊，其中該不對稱光漫射體沿著該第二方向按一第一視角A1散射光，且沿著該第三方向按一第二視角A2散射光，A1/A2為至少3。
項目17 如項目1之光學堆疊，其中該不對稱光漫射體沿著該第二方向按一第一視角A1散射光，且沿著該第三方向按一第二視角A2散射光，A1/A2為至少4。
項目18 如項目1之光學堆疊，其中該不對稱光漫射體沿著該第二方向按一第一視角A1散射光，且沿著該第三方向按一第二視角A2散射光，A1/A2為至少6。
項目19 如項目1之光學堆疊，其中該不對稱光漫射體沿著該第二方向按一第一視角A1散射光，且沿著該第三方向按一第二視角A2散射光，A1/A2為至少8。
項目20 如項目1之光學堆疊，其中該不對稱光漫射體沿著該第二方向按一第一視角A1散射光，且沿著該第三方向按一第二視角A2散射光，A1/A2為至少10。
項目21 如項目1之光學堆疊，其中該不對稱光漫射體包含一體積漫射體。
項目22 如項目1之光學堆疊，其中該不對稱光漫射體包含一表面漫射體，該表面漫射體包含一結構化主表面。
項目23 如項目1之光學堆疊，其中該第二方向與該第一方向成大於0度且小於50度之一角度。
項目24 如項目1之光學堆疊，其中該第二方向與該第一方向成大於0度且小於40度之一角度。
項目25 如項目1之光學堆疊，其中該第一導光薄膜安置於該不對稱光漫射體與一第二導光薄膜之間，該第二導光薄膜包含與一第二主表面相對之一結構化主表面，該第二導光薄膜之該結構化主表面包含沿著與該第一方向正交之一第四方向延伸的複數個直線狀結構，該導光薄膜具有至少1.3之一平均有效透射率。
項目26 如項目25之光學堆疊，其中該導光薄膜具有至少1.4之一平均有效透射率。
項目27 如項目25之光學堆疊，其中該導光薄膜具有至少1.5之一平均有效透射率。
項目28 如項目25之光學堆疊，其中該導光薄膜具有至少1.6之一平均有效透射率。
項目29 如項目25之光學堆疊，其中該第二導光薄膜之該第二主表面為光漫射性的。
項目30 如項目25之光學堆疊，其中該第二導光薄膜之該第二主表面經結構化。
項目31 如項目25之光學堆疊，其中該第二方向與該第一方向所成之一角度小於與該第四方向所成之角度。
10‧‧‧背光顯示裝置
12‧‧‧光源
14‧‧‧光導
16‧‧‧反射體
18‧‧‧液晶顯示器(LCD)
20‧‧‧光學堆疊
22‧‧‧外部顯示表面
24‧‧‧第一導光薄膜/導光層
26‧‧‧不對稱光漫射體
28‧‧‧第二主表面
30‧‧‧結構化主表面/楔形突起
31‧‧‧直線狀結構
32‧‧‧底部主表面/第二主表面
34‧‧‧頂部主表面
40‧‧‧光學薄膜堆疊
42‧‧‧第二導光薄膜
44‧‧‧第二結構化表面/結構化主表面
46‧‧‧第二主表面
48‧‧‧不對稱光漫射體
140‧‧‧無光澤層
142‧‧‧主表面
150‧‧‧直線狀稜鏡
160‧‧‧微結構
170‧‧‧基板
200‧‧‧光學系統
210‧‧‧光盒
212‧‧‧發射或離開表面
215‧‧‧朗伯(lambertian)光
220‧‧‧直線狀光吸收性偏光器
230‧‧‧光偵測器
240‧‧‧位置
250‧‧‧光軸
260‧‧‧穩定寬頻光源
270‧‧‧光纖
280‧‧‧光盒之內部
310‧‧‧無光澤層
320‧‧‧凹入微結構
330‧‧‧無光澤層
340‧‧‧突出微結構
410‧‧‧微結構
415‧‧‧主表面
420‧‧‧微結構
510‧‧‧位置
520‧‧‧法線
530‧‧‧切線
800‧‧‧不對稱光漫射體
810‧‧‧第一主表面
820‧‧‧第二主表面
830‧‧‧粒子
840‧‧‧黏合劑
850‧‧‧基板
860‧‧‧無光澤層
870‧‧‧微結構
900‧‧‧不對稱光漫射體
910‧‧‧第一主表面
920‧‧‧第二主表面
930‧‧‧粒子
940‧‧‧黏合劑
950‧‧‧基板
960‧‧‧無光澤層
970‧‧‧微結構
1000‧‧‧切割工具系統
1010‧‧‧滾筒
1020‧‧‧中心軸線
1030‧‧‧驅動器
1040‧‧‧切割機
1050‧‧‧伺服機構
1060‧‧‧驅動器
A1‧‧‧第一視角
A2‧‧‧第二視角
d1‧‧‧第一方向
d2‧‧‧第二方向
d3‧‧‧第三方向
d4‧‧‧第四方向
θ‧‧‧斜度
圖1為說明一實例背光顯示裝置之概念圖。
圖2為說明一實例光學薄膜堆疊之概念圖。
圖3為說明另一實例光學薄膜堆疊之概念圖。
圖4為一實例不對稱光漫射體之相片。
圖5為說明用於量測有效透射率之一實例光學系統之概念圖。
圖6為說明一實例不對稱光漫射體之概念圖。
圖7A及圖7B為實例無光澤層之示意性側視圖。
圖8A及圖8B為一實例不對稱光漫射體之實例微結構之示意性俯視圖。
圖9為一實例無光澤層之示意性側視圖。
圖10為一實例不對稱光漫射體之示意性側視圖。
圖11為另一實例不對稱光漫射體之示意性側視圖。
圖12為一實例切割工具系統之示意性側視圖。
10‧‧‧背光顯示裝置
12‧‧‧光源
14‧‧‧光導
16‧‧‧反射體
18‧‧‧液晶顯示器(LCD)
20‧‧‧光學堆疊
22‧‧‧外部顯示表面
24‧‧‧第一導光薄膜/導光層
26‧‧‧不對稱光漫射體
28‧‧‧第二主表面
30‧‧‧結構化主表面/楔形突起
32‧‧‧底部主表面/第二主表面
34‧‧‧頂部主表面

Claims (10)

  1. 一種光學堆疊，其包含：一第一導光薄膜，其包含與一第二主表面相對之一結構化主表面，該結構化主表面包含沿著一第一方向延伸之複數個直線狀結構，該導光薄膜具有至少1.3之一平均有效透射率；及一不對稱光漫射體，其安置於該導光薄膜上且沿著一第二方向具較多漫射性且沿著與該第二方向正交之一第三方向具較少漫射性，該第二方向與該第一方向成大於零度且小於60度之一角度。
  2. 如請求項1之光學堆疊，其中該第一導光薄膜之該第二主表面為光漫射性的。
  3. 如請求項1之光學堆疊，其中該第一導光薄膜之該第二主表面經結構化。
  4. 如請求項1之光學堆疊，其中該導光薄膜具有至少1.4之一平均有效透射率。
  5. 如請求項1之光學堆疊，其中該不對稱光漫射體沿著該第二方向按一第一視角A1散射光，且沿著該第三方向按一第二視角A2散射光，A1/A2為至少1.5。
  6. 如請求項1之光學堆疊，其中該不對稱光漫射體包含一體積漫射體。
  7. 如請求項1之光學堆疊，其中該不對稱光漫射體包含一表面漫射體，該表面漫射體包含一結構化主表面。
  8. 如請求項1之光學堆疊，其中該第二方向與該第一方向 成大於0度且小於50度之一角度。
  9. 如請求項1之光學堆疊，其中該第一導光薄膜安置於該不對稱光漫射體與一第二導光薄膜之間，該第二導光薄膜包含與一第二主表面相對之一結構化主表面，該第二導光薄膜之該結構化主表面包含沿著與該第一方向正交之一第四方向延伸的複數個直線狀結構，該導光薄膜具有至少1.3之一平均有效透射率。
  10. 如請求項9之光學堆疊，其中該第二方向與該第一方向所成之一角度小於與該第四方向所成之角度。
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