TW202122844A - 用於均勻照明之背光 - Google Patents

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武田康之
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Abstract

一種用於提供照明至一液晶面板之背光包括一反射偏振器及一擴展光源。該擴展光源包括一漫反射膜總成及一發射表面，該發射表面經設置於該反射偏振器與該漫反射膜總成之間。該擴展光源經組態以發射光穿過該發射表面朝向該反射偏振器。該漫反射膜總成包括一鏡面反射膜及一光學漫射膜，該光學漫射膜經設置於該發射表面與該鏡面反射膜之間。該光學漫射膜係在複數個離散的間隔開之接合位置處接合至該鏡面反射膜，其中一總接合面積小於約20%。

Description

用於均勻照明之背光
本揭露大致上係關於背光照明系統，具體而言係關於一種用於提供均勻照明至顯示面板的背光。
平板顯示器係用在從相對大型裝置(包括電腦監視器及電視)至小型手持裝置(諸如，行動電話、可攜式DVD播放器、腕錶、遊戲裝置、及其他應用)的各種應用中。一種廣泛使用之顯示器類型係液晶顯示器(liquid crystal display,LCD)。因為LCD本身不會產生光，所以其等需要照明源，其係反射環境光，或更常見的係來自背光的光。背光一般包括照明裝置，其可包括光源，諸如發光二極體或螢光燈，及照明裝置與LCD面板之間之數個光管理膜。一般而言，光管理膜藉由促進更有效率且有效地使用光來增強顯示器的操作。
在本揭露之一些態樣中，提供一種用於提供照明至一液晶面板的背光。該背光包括一反射偏振器。對於一實質上法向入射光及對於從約400nm延伸至約800nm之一範圍中之至少一可見光波長而言，該反射偏振器反射具有一第一偏振狀態之該入射光的至少60%，並透射具有一正交第二偏振狀態之該入射光的至少60%。該背光進一步包括一擴展光源。該擴展光源包括一漫反射膜總成及一發射 表面，該發射表面經設置於該反射偏振器與該漫反射膜總成之間。該擴展光源經組態以發射光穿過該發射表面朝向該反射偏振器。該漫反射膜總成包括一鏡面反射膜。對於一實質上法向入射光及對於該至少一可見光波長而言，該反射膜針對該第一偏振狀態及該第二偏振狀態之各者來鏡面反射該入射光的至少80%。該漫反射膜總成進一步包括一光學漫射膜，其經設置於該發射表面與該鏡面反射膜之間。該光學漫射膜係在複數個離散的間隔開之接合位置處接合至該鏡面反射膜。
本揭露之其他態樣係關於一光學漫反射膜總成。該光學漫反射膜總成包括一鏡面反射膜。對於一實質上法向入射光及對於在從約400nm延伸至約800nm之一波長範圍內之至少一可見光波長而言，該反射膜針對正交的第一偏振狀態及第二偏振狀態之各者來鏡面反射該入射光的至少95%。該光學漫反射膜總成進一步包括一光學漫射膜，該光學漫射膜接合至該鏡面反射膜。該接合圖案包括複數個間隔開之接合區域，該等接合區域具有小於約20%之一總接合面積。該光學漫射膜包括分散於一材料中之複數個纖維。該等纖維之至少20%具有小於約5微米之一平均直徑。該等纖維之至少50%具有大於約8微米之一平均直徑。
本揭露之其他態樣係關於包括經設置於一背光上之一液晶面板之顯示系統。
20:反射偏振器
30:光
31:照明
40:鏡面反射膜/反射膜
41:主表面
50:光學漫射膜
60:接合位置
61:規則陣列
62:不規則陣列
70:充氣空間
80:黏著劑凸塊
81:接合位置之至少一者
90:非織造層
91:纖維
92:材料
100:漫反射膜總成
110:光導
111:邊緣表面
120:光源
121:光源
130:光學腔
140:稜鏡層
141:稜鏡結構
150:稜鏡層
160:發射表面
170:光學漫射層
200:擴展光源
300:背光
400:顯示系統
410:液晶面板
Ab:接合區域/總接合面積
將參考附圖更詳細地討論本揭露的各種態樣，其中，
〔圖1〕示意地繪示根據本揭露之一些實施例的具有用於提供照明至顯示面板之背光的顯示系統；
〔圖2〕及〔圖3〕示意地繪示根據本揭露之一些態樣的漫反射膜總成之不同視圖；
〔圖4A〕及〔圖4B〕示意地繪示光學漫射膜與鏡面反射膜之間的不同接合位置；
〔圖5〕示意地繪示根據一些態樣之光學漫射膜；及
〔圖6〕示意性繪示稜鏡層，其經設置於反射偏振器與光源之間。
圖式非必然按比例繪製。在圖式中所使用的類似數字指稱類似組件。但是，將明白，在給定圖式中使用組件符號指稱組件，並非意圖限制在另一圖式中具有相同組件符號之組件。
以下說明係參照所附圖式進行，該等圖式構成本文一部分且在其中係以圖解說明方式展示各種實施例。要理解的是，其他實施例係經設想並可加以實現而不偏離本說明的範疇或精神。因此，以下之詳細敘述並非作為限定之用。
顯示面板(諸如，例如液晶顯示器(LCD))經常利用背光配置，該背光配置所欲為有效率的，且係在空間上、角度上、及光譜上均勻的。背光照明技術係提供用於顯示器之獨立區域的廣泛範圍亮度之有效手段，並改善使用者視覺體驗。一種背光照明的方法利用離散光源(諸如LED及光導)，以在顯示器的區域上方均勻地散佈光。背光照明方法通常利用額外光學器件來達成均勻性及亮度規格。 隨著LCD尺寸如在許多應用中所欲地變大且變薄，反射膜傾向於因為各種原因而翹曲或變得扭曲。此類翹曲可產生雲紋缺陷(mura defect)，其等可作為低對比度、非均勻亮度區域呈現。本文中所述之實施例解決這些及其他挑戰，以增強輝度並減少或消除由反射膜之波紋(waving)或翹曲所導致的亮度雲紋。
參照圖1，顯示系統(400)包括經設置於背光(300)上之液晶面板(410)，其提供照明(31)至液晶面板(410)。液晶面板(410)包括經設置於面板板材之間的液晶層。面板板材常由玻璃形成，並可在其等之內表面上包括電極結構及對準層以用於控制液晶層中之液晶定向。
背光(300)包括反射偏振器(20)及擴展光源(200)。擴展光源(200)可包括平面光導，其具有發射白光的延伸輸出表面。反射偏振器(20)所反射的光之至少一些可經去偏振，且隨後以經透射通過反射偏振器(20)至液晶面板(410)之偏振狀態返回反射偏振器(20)。以此方式，反射偏振器(20)可用以增加由擴展光源(200)所發射的光抵達液晶面板(410)之部分，且因此顯示系統(400)產生較亮的影像。
對於一範圍中之至少一可見光波長而言，反射偏振器(20)實質上反射具有正交的第一偏振狀態及第二偏振狀態之一者(例如，具有沿x軸之電場的第一偏振狀態)的光，且實質上透射具有第一偏振狀態及第二偏振狀態之另一者(例如，具有沿y軸之電場的第二偏振狀態)的光。在一些實施例中，對於實質上法向入射光及對於在從約400nm延伸至約800nm之範圍中之至少一可見光波長而言， 若具有第一偏振狀態的入射光之至少60%係通過偏振器(20)反射，則可說反射偏振器(20)實質上反射具有第一偏振狀態的光。在一些實施例中，具有第一偏振狀態的入射光之至少70%或至少80%係通過偏振器(20)反射。在一些實施例中，對於實質上法向入射光及對於從約400nm延伸至約800nm之範圍中之至少一可見光波長而言，若具有正交第二偏振狀態的入射光之至少60%係從反射偏振器(20)透射，則可說反射偏振器(20)實質上透射具有正交第二偏振狀態的光。在一些實施例中，具有正交第二偏振狀態的入射光之至少70%或至少80%係從偏振器(20)透射。
在一些態樣中，至少一可見光波長包括在從約400nm至約800nm之範圍中的各可見光波長。
本說明之光學系統中使用的反射偏振器(20)可係任何合適類型的反射偏振器。該反射偏振器可係多層光學膜(multilayer optical film,MOF)，其可係實質上單軸定向，如別處進一步所述。實質上單軸經定向反射偏振器可以商標名稱Advanced Polarizing Film 5或APF購自3M Company。亦可使用其他類型之多層光學膜反射偏振器(例如，可購自3M Company的雙增亮膜(Dual Brightness Enhancement Film)或DBEF)，其對於具有沿著一個面內軸之分量而偏振之光具有低反射率，且對於具有沿著第二正交面內軸的分量而偏振之光具有高反射率。在一些實施例中，使用其他類型之反射偏振器(諸如，連續/分散相偏振器、線柵反射偏振器、或膽固醇型反射偏振 器)。膽固醇型偏振器常在輸出側上與四分之一波延遲層一起提供，使得透射通過膽固醇型偏振器的光經轉換成線性偏振。
MOF及連續/分散相反射偏振器兩者依靠至少兩種材料(通常係聚合材料)之間的折射率差，以選擇性地反射具有一偏振狀態的光，同時透射處於正交偏振狀態下的光。MOF反射偏振器之一些實例係描述於共有之美國專利第5,882,774號中(Jonza等入)，其係以引用方式併入本文中。MOF反射偏振器之市售實例包括Vikuiti(TM)DBEF-D200及DBEF-D440多層反射偏振器，其等包括漫射表面；以及DBEF-Q，其包括相對厚(5或10密耳(125μm或250μm))的聚碳酸酯表層，以上均可購自3M Company,St.Paul,Minn。
在一些實施例中，擴展光源包括漫反射膜總成(100)及發射表面(160)。漫反射膜總成(100)及發射表面(160)可實質上彼此對準及共同延伸。發射表面(160)係設置於反射偏振器(20)與漫反射膜總成(100)之間。擴展光源(200)經組態以發射光(30)穿過發射表面(160)朝向反射偏振器(20)。在一些態樣中，擴展光源(200)包括光導(110)，其用於沿著光導的長度(x軸)及寬度(y軸)傳播光(30)。光導(110)包括發射表面(160)，且經設置在發射表面(160)與漫反射膜總成(100)之間。至少一光源(120)係設置成鄰近光導(110)之邊緣表面(111)。至少一光源(120)可係能夠發射光之任何裝置(諸如，例如發光二極體、螢光燈、鈍氣(noble gas)燈、白熾光燈等)。在圖1所示之繪示實施例中，至少一例示性光導(110)可描述為側發射光導，其經組態以接收來自位於光導(110)之任一端上之光源(120)的光，並沿著光導(110)之長 度的至少一部分(例如，長度的複數個部分、整個長度等)、沿著光導(110)的一或多個側重導向或反射所接收的光(30)。
在一些其他態樣中，發射表面(160)及漫反射膜總成(100)界定在其等之間的光學腔(130)。至少一光源(121)可設置在光學腔(130)中。在一些實施例中，複數個光源(例如LED)可例如沿著腔(130)之長度(x軸)設置在光學腔(130)中。
在一些實施例中，漫反射膜總成(100)包括鏡面反射膜(40)及光學漫射膜(50)，該光學漫射膜接合至鏡面反射膜(40)。鏡面反射膜(40)及光學漫射膜(50)可實質上彼此對準及共同延伸。鏡面反射膜(40)係一層，入射光線針對該層反射，使得反射角實質上等於入射角。在實務基礎上，所有表面均具有一些變形，其導致反射光線的一些散射。例如，
Figure 109130324-A0202-12-0007-19
10%的入射光可以不等於入射角的角度反射。在許多情況下，有小於1%的光以不等於入射角的角度反射。
在一些實施例中，對於實質上法向入射光及對於在從約400nm延伸至約800nm之範圍中之至少一可見光波長而言，若針對第一偏振狀態及第二偏振狀態之各者，入射光的至少80%係通過反射膜(40)來鏡面反射，則可說反射膜(40)實質上反射光。在一些實施例中，對於實質上法向入射光及對於在從約400nm延伸至約800nm之範圍中之至少一可見光波長而言，反射膜(40)針對第一偏振狀態及第二偏振狀態之各者來鏡面反射入射光的至少90%或至少95%。在一些實施例中，鏡面反射膜(40)在從約450nm延伸至約650nm之可見光範圍內具有大於約99%的平均鏡面反射率。
在一些態樣中，至少一可見光波長包括在從約400nm至約800nm之範圍中的各可見光波長。
在一些情況下，鏡面反射膜或層可係多層聚合鏡膜，其反射入射於膜上之至少約95%的光。在一些情況下，無論入射角為何，多層聚合鏡膜可反射至少約98百分比的所有入射光。在許多情況下，多層聚合鏡膜可係Vikuiti(TM)ESR、ESR2、ESR-80v2、ESR100，其可購自3M Company,St.Paul,Minnesota。在一些情況下，鏡面反射膜(40)可包括總數共計大於約50個、或大於約70個、或大於約100個的複數個聚合層。
在一些態樣中，光學漫射膜(50)係設置在發射表面(160)與鏡面反射膜(40)之間。在一些實施例中，對於實質上法向入射光及對於在從約400nm延伸至約800nm之範圍中之至少一可見光波長而言，漫反射膜總成(100)具有大於約90%的總光反射率及小於約50%的鏡面反射率。在一些實施例中，漫反射膜總成(100)之總光反射率可大於95%或大於97%，且針對第一偏振狀態及第二偏振狀態之各者，鏡面反射率可小於約或小於40%、或小於30%、或小於20%、或小於10%。
在一些實施例中，如圖5所示意地顯示者，光學漫射膜(50)包括複數個纖維(91)。纖維的總重量對光學漫射膜的總重量之比率可大於約80%、或大於約85%、或大於約90%。在一些情況下，光學漫射膜(50)中之複數個纖維(91)可分散在材料(92)中。
在其他實施例中，光學漫射膜(50)可包括具有複數個纖維(91)之非織造層(90)。纖維(91)的總重量對非織造層(90)的總重量之比率可大於約50%、或大於約70%、或大於約90%。在一些情況下，纖維(91)的總重量對非織造層(90)的總重量之比率可大於約95%。在一些其他實施例中，非織造層(90)中之複數個纖維(91)可分散在材料(92)中。
在一些情況下，非織造層(90)可含有芯鞘型纖維(core-sheath fiber)。芯鞘型纖維充當熱接合劑，且非織造層(90)可經熱層壓至具有芯鞘型纖維之鏡面反射膜(40)。芯鞘型纖維之含量可大於10%。
在一些態樣中，纖維(91)在一些實施例中具有小於約10微米或小於8微米的平均直徑。在一些實施例中，纖維(91)可係具有小於或等於約3微米之平均直徑的微纖維。微纖維增強漫反射並增加輝度。微纖維亦減少顯示系統(400)之值色彩x及色彩y的增加。此微纖維之含量可大於20%。在一些實施例中，纖維(91)的至少20%具有小於約5微米的平均直徑，且纖維(91)的至少50%具有大於約8微米的平均直徑。在其他實施例中，纖維(91)的至少70%具有約3微米的平均直徑，且纖維(91)的至少30%具有約12微米的平均直徑。
光學漫射層(170)可設置於擴展光源(200)與反射偏振器(20)之間，在一些態樣中，其用於漫射由擴展光源(200)發射的光。光學漫射層(170)可協助提取光以進一步調節輸出光角度分布，以用於實質上均勻的光分布。光學漫射層(170)可係任何光學漫射層，其在一應 用中可係所欲的及/或可得的。例如，光學漫射層可包括複數個粒子(諸如複數個TiO2粒子)，該等粒子分散於黏合劑中，其中粒子及黏合劑具有不同的折射率。在一些情況下(諸如，當光學漫射層(170)足夠漫射以賦予顯示系統(400)白色外觀時)，光學漫射層具有不小於約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90%、或不小於約95%的光學霧度。
在一些其他實施例中，一或多個稜鏡層(140、150)可設置於反射偏振器(20)與發射表面(160)之間。在一些態樣中，反射偏振器(20)、擴展光源之發射表面(160)、及一或多個稜鏡層(140、150)可實質上彼此共同延伸。
在一些情況下，一或多個稜鏡層(140、150)包括如圖6所繪示之複數個稜鏡結構(141)。在一些情況下，一或多個稜鏡層(140、150)可放置在光學漫射層(170)上方(未經附接或彼此耦合之任一者)，其中稜鏡結構面對擴展光源(200)。光學漫射層(170)提取來自漫反射膜總成(100)的光，同時稜鏡層(140、150)重導向角度分布，並重新成像來自漫反射膜總成(100)之輸出以改善均勻性。提供最大亮度及良好均勻性的影像及錐光輸出可依據稜鏡之一頂角而變動來模擬。就良好均勻性及輸出角度分布而言，頂角可係約50°至80°。
在一些實施例中，光學漫射膜(50)接合至鏡面反射膜(40)。在一些態樣中，光學漫射膜(50)可在複數個離散的間隔開之接合位置(60)處接合至鏡面反射膜(40)，如圖1所繪示且更清楚地顯示於圖2及圖3。複數個離散的間隔開之接合位置可形成規則陣列(61)，如圖 4A所示意地顯示者，或可形成不規則陣列(62)。當以不規則陣列(62)形成複數個離散的間隔開之接合位置時，接合位置的不規則陣列包括實質上隨機配置的接合位置(60)，如最佳可見於圖4B者。如最佳可見於圖2及圖3者，鏡面反射膜(40)、光學漫射膜(50)、及複數個離散的間隔開之接合位置(60)界定在其等之間的充氣空間(70)。
在一些實施例中(最佳繪示於圖2)，鏡面反射膜(40)可在接合位置(60)之至少一者處經由黏著劑凸塊(80)接合至光學漫射膜(50)。例如，可將丙烯酸微球體黏著劑(acrylic microsphere adhesive,MSA)用於接合光學漫射膜(50)與鏡面反射膜(40)。MSA通常係使用單體組成物以習知的懸浮聚合來製備。接觸面積比率可藉由MSA的平均大小及塗佈體積來控制。在一些情況下，如圖3及圖4A至圖4B所示，接合位置(60)形成複數個間隔開的接合區域(Ab)的接合圖案。在一些實施例中，接合圖案可係規則圖案，且在其他實施例中可係不規則圖案。各接合位置(60)界定鏡面反射膜(40)之主表面(41)的接合區域(Ab)。在其他實施例中，總接合面積對主表面(41)之總面積的比率可小於約20%或小於10%。
實例1
纖維之製備
為了獲得非織造纖維(91)，將具有約3微米直徑之Tepyrus TA04PN(由Teijin製造)及具有12微米直徑之Tepyrus TJ04CN(由Teijin製造)的組合混合在一起作為纖維成分。例如， 70wt%的Tepyrus TA04PN及30wt%的Tepyrus TJ04CN可用作為纖維成分。纖維定型及壓延程序可用於製造具有約34微米厚度之非織造光學漫射膜(50)，其具有約64%之總透射率。
丙烯酸微球體黏著劑(MSA)之製備
將2895.86g的去離子水及39.38g的LATEMUL E-118B界面活性劑(由Kao Corporation製造)在附接至冷凝器及溫度計之一擋板燒瓶中混合。將1480.50g的丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)(由Nippon shokubai CO.,LTD.製造)、94.50g的丙烯酸(AA)(由Nippon shokubai CO.,LTD.製造)、0.79g的1,4-丁二醇二丙烯酸酯(1,4-BDA)(由Merck Japan製造)、及3.15g的V-65起始劑(由Wako Pure Chemical製造)添加至溶液，並在N2吹掃下進行聚合，該聚合於50度C下持續3小時，再於65度C下另持續3小時。接著，製備具有介於22至50微米之間的平均粒徑之各MSA之35%水性懸浮液。平均粒徑係藉由聚合期間的混合速度來控制。
丙烯酸MSA塗佈溶液之製備
製備丙烯酸MSA塗佈溶液，其所具有的配方包括適當比例之MSA懸浮液、去離子水、異丙醇、1,3-二氧雜環戊烷(1,3-dioxolane)。將各成分輸入至一安瓿瓶中並在塗佈之前混合。
丙烯酸MSA溶液之塗佈
MSA塗佈溶液係藉由刮刀塗佈來塗佈至60微米厚的澆鑄聚丙烯(CPP)膜上，並在烘箱中以100度C乾燥5分鐘。
製作漫反射器樣本
藉由塗佈而形成在CPP膜上之丙烯酸MSA層係使用手動輥來轉移至鏡面反射膜(ESR，由3M製造)的反射側，且接著具有非織造層之光學漫射膜係使用手動輥來層壓至該丙烯酸MSA層。
測量及評估方法
a)計算MSA接觸面積比率
在MSA經轉移至ESR之後，使用顯微鏡(VK-X100,Keyence Corporation)以擴展倍率(10倍)拍攝具有MSA之ESR的表面照片。以繪圖軟體Photoshop 6.0(Adobe)存取照片影像檔，並使用下列程序計算MSA接觸面積比率。
- 使用「顏色範圍選擇」功能選擇無MSA區域的ESR
- 參見直方圖中所寫之選擇區域的總像素數
- 使用下式計算MSA接觸面積比率：
Figure 109130324-A0202-12-0013-4
b)測量總透射率
總透射率係使用NDH-2000霧度計(Nippon Denshoku Industries Co,LTD)測量。
c)測量反射率
鏡面反射率(400至800nm之平均值)係使用UV-3100PC/MPC-3100分光光度計(Shirnadzu Corporation)測量。
總光反射率(400至800nm之平均值)係使用U-4100分光光度計(Hitachi High Technology)測量。
d)輝度測量
Sony的DPF-D720相框(6.3吋寬)係用作測試平台以供模組內評估。光學膜構造係從原始狀態改變如下。
Figure 109130324-A0202-12-0014-5
DBEF-Qv2及BEF4-DML-95(24)：由3M製造
使用CS-1000分光輻射計(Konica Minolta)來測量中心輝度。將藉由以MSA層壓所製成之各漫反射膜樣本的中心輝度與藉由以常見的平面OCA層壓所製成之樣本的中心輝度相比較。以下式計算之「相對輝度」係用作指標。
Figure 109130324-A0202-12-0015-6
藉由以常見的平面OCA層壓所製成之樣本係使用相同的非織造材料、ESR與7029、15微米厚的OCA(由Teraoka Seisakusho,Co.,LTD製造)製備。
各樣本之MSA接觸面積比率、總光反射率、鏡面反射率、及相對輝度係列於下表中。
Figure 109130324-A0202-12-0015-7
觀察到當兩個組件均以丙烯酸微球體黏著劑(MSA)層壓，且基於MOF之鏡面反射膜與MSA之間的接觸面積比率小於20%(更係所欲的是小於10%)時，包括基於MOF之鏡面反射膜及經適當設計之包括非織造層的光學漫射膜之漫反射膜總成顯示具有高輝度之高漫反射性能。
在一些其他實施例中，鏡面反射膜(40)係經由在接合位置之至少一者(81)處局部施加熱及壓力層壓而接合至光學漫射膜(50)。 在一些情況下，如圖3及圖4A至圖4B所示，接合位置(60)形成複數個間隔開的接合區域(Ab)的接合圖案。各接合位置(60)界定鏡面反射膜(40)之主表面(41)的接合區域(Ab)。在一些情況下，總接合面積(Ab)可小於約10%、或小於約5%、或小於約4%。
實例2
纖維之製備
為了獲得非織造纖維，將具有約3微米直徑之Tepyrus TA04PN(由Teijin製造)及具有12微米直徑之Tepyrus TJ04CN(由Teijin製造)的組合混合在一起作為纖維成分。例如，70wt%的Tepyrus TA04PN及30wt%的Tepyrus TJ04CN可用作為纖維成分。纖維定型及壓延程序可用於製造具有約34微米厚度之非織造光學漫射膜(50)，其具有約64%之總透射率。
使用結構化工具之點狀熱層壓
結構化工具可用於點狀不連續熱及壓力層壓，以得到所欲的接合。結構化工具可係角錐形工具、或梯形稜柱形工具、或兩者之組合。結構化工具之結構化面積係120mm×120mm，且非織造層的大小係150mm×150mm。以相同溫度加熱上部及下部兩工作台。鏡面反射膜及非織造光學漫射層未經預先加熱。具有非織造纖維之光學漫射膜及鏡面反射膜(ESR，由3M製造)係經堆疊，並在約120至150度的溫度及約10至50KN的壓力下使用結構化工具熱壓。
測量及評估方法
a.計算接觸面積比率
使用結構化工具將非織造材料熱層壓至取代ESR之50微米厚的PET膜(E4100,TOYOBO CO.,LTD.)。在熱層壓之後，使用顯微鏡(VK-X100,Keyence Corporation)以擴展倍率(10倍)拍攝PET膜的表面照片。僅部分的芯鞘型纖維可黏附至PET膜，且當從PET膜側觀看經層壓樣本時，此區域比另一區域看起來更暗灰色。
接著使用繪圖軟體Photoshop 6.0(Adobe)存取照片影像檔，並使用下列程序計算接觸面積比率。
- 使用「顏色範圍選擇」功能選擇接觸區域(暗灰區域)
- 參見直方圖中所寫之選擇區域的總像素數
- 使用下式計算接觸面積比率
Figure 109130324-A0202-12-0017-8
b)測量總透射率
總透射率係使用NDH-2000霧度計(Nippon Denshoku Industries Co.,LTD)測量。
c)測量反射率
鏡面反射率(400至800nm之平均值)係使用UV-3100PC/MPC-3100分光光度計(Shimadzu Corporation)測量。
總光反射率(400至800nm之平均值)係使用U-4100分光光度計(Hitachi High Technology)測量。
d)輝度測量
Sony的DPF-D720相框(6.3吋寬)係用作測試平台以供模組內評估。光學膜構造係從原始狀態改變如下。
Figure 109130324-A0202-12-0018-9
DBEF-Qv2及BEF4-DML-95(24)：由3M製造
使用CS-1000分光輻射計(Konica Minolta)來測量中心輝度。點狀熱層壓樣本太小，而無法裝配至測試平台。因此，使用具有黏著劑膠帶之ESR來連接2個樣本片。將具有黏著劑膠帶之ESR施加至反射膜之背側。
將藉由使用結構化工具之點狀熱層壓所製成之各漫反射膜樣本的中心輝度與藉由使用平面工具之熱層壓所製成之樣本的中心輝度相比較。使用下式計算之「相對輝度」係用作指標。
Figure 109130324-A0202-12-0018-10
各樣本之接觸面積比率、總光反射率、鏡面反射率、及相對輝度係列於下表中。
Figure 109130324-A0202-12-0019-11
觀察到當非織造材料含有多於10%的芯鞘型纖維，且兩個組件均係藉由使用結構化工具之點狀(不連續)熱層壓來層壓，且非織造材料與基於MOF之鏡面反射膜之間的接觸面積比率小於5%時，包括基於多個光學膜(MOF)之鏡面反射膜及經適當設計之包括非織造層的光學漫射膜之漫反射膜總成顯示具有高輝度之高漫反射性能。
20:反射偏振器
30:光
31:照明
40:鏡面反射膜/反射膜
50:光學漫射膜
60:接合位置
70:充氣空間
100:漫反射膜總成
110:光導
111:邊緣表面
120:光源
121:光源
130:光學腔
140:稜鏡層
150:稜鏡層
160:發射表面
170:光學漫射層
200:擴展光源
300:背光
400:顯示系統
410:液晶面板

Claims (15)

  1. 一種用於提供照明至一液晶面板的背光，該背光包含：
    一反射偏振器，使得對於一實質上法向入射光及對於從約400nm延伸至約800nm之一範圍中之至少一可見光波長而言，該反射偏振器反射具有一第一偏振狀態之該入射光的至少60%，並透射具有一正交第二偏振狀態之該入射光的至少60%；及
    一擴展光源，其包含：
    一漫反射膜總成；及
    一發射表面，其經設置於該反射偏振器與該漫反射膜總成之間，該擴展光源經組態以發射光穿過該發射表面朝向該反射偏振器，其中該漫反射膜總成包含：
    一鏡面反射膜，使得對於一實質上法向入射光及對於該至少一可見光波長而言，該反射膜針對該第一偏振狀態及該第二偏振狀態之各者來鏡面反射該入射光的至少80%；及
    一光學漫射膜，其經設置於該發射表面與該鏡面反射膜之間，並在複數個離散的間隔開之接合位置處接合至該鏡面反射膜。
  2. 如請求項1之背光，其中該漫反射膜總成及該發射表面實質上彼此對準且共同延伸，且其中該鏡面反射膜在從約450nm延伸至約650nm之一可見光範圍內具有大於約99%之一平均鏡面反射率。
  3. 如請求項1之背光，其中該鏡面反射膜及該光學漫射膜實質上彼此對 準且共同延伸，且其中該複數個離散的間隔開之接合位置形成一規則陣列。
  4. 如請求項1之背光，其中該複數個離散的間隔開之接合位置形成一不規則陣列，且其中該等接合位置的該不規則陣列包含實質上隨機配置的接合位置。
  5. 如請求項1之背光，其中該鏡面反射膜、該光學漫射膜、及該複數個離散的間隔開之接合位置界定在其等之間的一充氣空間，其中在該等接合位置之至少一者處，該鏡面反射膜係經由一黏著劑凸塊接合至該光學漫射膜。
  6. 如請求項1之背光，其中在該等接合位置之至少一者處，該鏡面反射膜係經由局部施加熱及壓力層壓而接合至該光學漫射膜，其中該光學漫射膜包含一非織造層，該非織造層包含分散於一材料中之複數個纖維，其中該等纖維具有小於約10微米或小於約8微米之一平均直徑，其中該等纖維之一總重量對該非織造層之一總重量的一比率係大於約50%、或大於約70%、或大於約90%。
  7. 如請求項1之背光，其中該光學漫射膜包含一非織造層，該非織造層包含複數個纖維，其中該等纖維之一總重量對該非織造層之一總重量的一比率係大於約95%。
  8. 如請求項1之背光，其中對於實質上法向之該入射光及對於該至少一 可見光波長而言，該反射膜針對該第一偏振狀態及該第二偏振狀態之各者來鏡面反射該入射光的至少90%，且其中對於該至少一可見光波長而言，該漫反射膜總成針對該第一偏振狀態及該第二偏振狀態之各者具有大於約90%的一總反射率及小於約50%的一鏡面反射率。
  9. 如請求項1之背光，其中該擴展光源包含：
    一光導，其用於沿著該光導之一長度及一寬度在其中傳播光，該光導包含該發射表面並經設置在該發射表面與該漫反射膜總成之間；及
    至少一光源，其經設置成鄰近該光導之一邊緣表面。
  10. 如請求項1之背光，其中該擴展光源包含：
    該發射表面及該漫反射膜總成，其中該發射表面及該漫反射膜總成界定在其等之間的一光學腔；及
    至少一光源，其經設置在該光學腔中。
  11. 如請求項1之背光，其中該至少一可見光波長包含在從約400nm至約800nm之一範圍中之各可見光波長，其中該背光進一步包含經設置於該反射偏振器與該發射表面之間的一或多個稜鏡層，該一或多個稜鏡層包含複數個稜鏡結構，且其中該反射偏振器、該擴展光源之該發射表面、及該一或多個稜鏡層實質上彼此共同延伸。
  12. 如請求項1之背光，其中各接合位置界定該鏡面反射膜之一主表面的一接合區域，且其中一總接合面積對該主表面之一總面積的一比率係小於 約20%，其中該鏡面反射膜包含總數共計大於約50個的複數個聚合層，且其中該背光進一步包含一光學漫射層，該光學漫射層經設置於該擴展光源與該反射偏振器之間，以用於漫射由該擴展光源發射的光。
  13. 一種顯示系統，其包含經設置於如請求項1之背光上的一液晶面板。
  14. 一種光學漫反射膜總成，其包含：
    一鏡面反射膜，使得對於一實質上法向入射光及對於在從約400nm延伸至約800nm之一波長範圍內之至少一可見光波長而言，該反射膜針對正交的第一偏振狀態及第二偏振狀態之各者來鏡面反射該入射光的至少95%；及
    一光學漫射膜，其以複數個間隔開之接合區域之一接合圖案接合至該鏡面反射膜，該等接合區域具有小於約20%之一總接合面積，其中該光學漫射膜包含複數個纖維，其中該等纖維之至少20%具有小於約5微米之一平均直徑，且該等纖維之至少50%具有大於約8微米之一平均直徑。
  15. 如請求項14之光學漫反射膜總成，其中該接合圖案係一規則圖案或一不規則圖案，其中該等纖維之一總重量對該光學漫射膜之一總重量的一比率係大於約80%或大於約90%，其中該光學漫射膜中之該複數個纖維係分散在一材料中，其中該總接合面積係小於約10%或小於約5%，且其中該等纖維具有小於約8微米之一平均直徑。
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