TWI383192B - 光準直裝置 - Google Patents

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TWI383192B TW094126747A TW94126747A TWI383192B TW I383192 B TWI383192 B TW I383192B TW 094126747 A TW094126747 A TW 094126747A TW 94126747 A TW94126747 A TW 94126747A TW I383192 B TWI383192 B TW I383192B
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Description

光準直裝置 相關申請案之交叉參考
本申請案係為2002年3月26日提交的美國申請案No.10/108,296號之部分接續案。此申請案係為2003年10月17日提交的美國申請案No.10/688,785號之部分接續案。此申請案亦請求2004年8月10日提交的美國臨時申請案No.60/600,272號之優先權的利益。
發明領域
本申請案係有關(1)半透反射結構及(2)光準直或穿漏(funneling)結構。特定言之，本申請案係有關(1)半透反射膜及(2)光準直或穿漏膜。
 發明背景
有時稱為光控制膜之光準直膜係為此技藝所習知。此等膜一般係具有位於無色塑料條之間的不透明塑料百葉片。美國專利案No.Re 27,617號係教導一藉由磨削一塊具有相對較低及相對較高光學密度的交替塑料層來製造此百葉片狀光準直膜之方法。高光學密度層在磨削之後係提供高準直百葉片元件，如該專利案中所示，高準直百葉片元件可對於所產生的百葉片狀塑料膜表面呈正交地延伸。美國專利案3,707,416號揭露一可使百葉片元件相對於光準直膜表面呈傾斜之方法。美國專利案3,919,559號教導一用以使接連的百葉片元件達成傾斜角的逐漸變化之方法。
此等光準直膜具有許多用途。美國專利案3,791,722號教導將此等膜使用於遭遇高照明或強光位準時所穿戴的護目鏡之透鏡中。此等膜亦可用來覆蓋一諸如汽車的儀表板等背光照明的儀器面板以防止諸如擋風玻璃等位置的不良反射，或一背光照明的電子裝置(譬如LCD電腦螢幕或LCD TV)。
美國專利案5,204,160號係揭露自一其中設有一系列溝槽的塑料膜所形成之光準直膜。溝槽係充填有一光吸收材料，或者溝槽的側邊與底部可漆覆有一光吸收墨料。
本發明係為一種使用於一具有一背光板的系統中之準直裝置，該準直裝置包含：一浸入層；一反射層；及一光學元件層，其由複數個立體光學元件形成，各該等光學元件具有一光輸入端及一光輸出端，各該等光學元件朝向該背光板呈推拔狀以使該光輸入端具有一比該光輸出端更小的水平平面橫剖面積，及其中該反射層中具有對應於該等光學元件的光輸入端位置及形狀之開孔。
本發明揭露一種具有一光輸入側及一光輸出側之光學層，該光學層包含：複數個立體光準直元件；其中各該光學元件具有一多角形水平平面橫剖面，及其中各該光學元件係為推拔狀以使該光學元件的一垂直平面橫剖面為一複合拋物集中器的一逼近。
本發明亦揭露一種構成為反射從一第一方向抵達之光且透射從一與該第一方向相反的第二方向抵達之光之半透反射器，該半透反射器包含：至少一浸入層，其包括一具有一第一及第二側之第一浸入層，其中該第一側係面對在該第一方向中投射光之一背光板而該第二側係面對從該第二方向抵達之光；至少一反射層，其包括一具有一第一及第二側之第一反射層，其中該第一側係面對該背光板而該第二側面對從該第二方向抵達之光；至少一光學元件層，其包括一具有一第一組光學元件之第一光學元件層，其中該第一組光學元件的各者係朝向從該第二方向抵達之光呈推拔狀，以使得該等光學元件具有一小面積端及一大面積端，其中該第一組光學元件的各者之大面積端係接觸該第一組光學元件的另一者之大面積端，及其中該第一反射層中係具有對應於該第一組光學元件各者的小面積端的位置及形狀之開孔。
本發明揭露一種使用於一具有一背光板的系統中之光準直裝置，該光準直裝置包含：至少一光學元件層，其包括一具有立體光學元件之第一光學元件層，其中該等立體光學元件係具有延伸橫越該光學元件層之水平平面長方形基底，其中該等光學元件朝向該背光板沿著一曲線路徑呈推拔狀。
本發明揭露一種用於透射光之一光學元件層中的光圍堵區，該光圍堵區包含：一光輸入端，其具有一多角形狀；一光輸出端，其具有一多角形狀；複數個側邊，其從該光輸出端推拔至該光輸入端。
本發明揭露一種使用於一具有一背光板的系統中之準直裝置，該光準直裝置包含：一反射層；及一光學元件層，其由複數個立體光學元件形成，各該光學元件具有一光輸入端及一光輸出端，各該光學元件朝向該背光板呈推拔狀故使該光輸入端具有一比該光輸出端更小之水平平面橫剖面積，及其中該反射層中具有對應於該等光學元件之光輸入端的位置及形狀之開孔。
本發明揭露一種裝置，包含：半透反射像素，其具有一反射表面；及一光學元件層，其具有複數個光圍堵區，其中各該光圍堵區朝向該等半透反射像素沿著一曲線路徑呈推拔狀，故使各該光圍堵區具有一小面積端及一寬面積端，其中該等小面積端對準於該等半透反射像素。
本發明揭露一種用以製造一具有一光學元件層及一反射層的裝置之方法，該方法包含以下步驟：以一透鏡/罩幕系統使一感光聚合物的一側曝露於雷射光以形成光圍堵區於該聚合物中；根據光輸出來引導一列印系統經過因折射率改變所生成之該光圍堵區；及列印一反射層於並無光輸出之區域上。
圖式簡單說明
圖中顯示結構，且其連同下文詳細描述來說明所請求的本發明之示範性實施例。請瞭解圖中元件所顯示的邊界係代表邊界的一範例。
圖中及後續描述中，類似的元件標有相同編號。圖式未依實際比例繪製，且為了便於示範可能誇大特定元件的比例。
第1A圖為一光學元件的一實施例之立體描繪；第1B圖為一光學元件的一實施例之一垂直平面橫剖面的描繪；第2A、2B及2C圖為光學元件的額外實施例之立體描繪；第3圖為兩相鄰光學元件之簡化描繪；第4圖為一陣列的光學元件之一實施例的立體描繪；第5A、5B及5C圖顯示一光準直或穿漏結構100之一實施例；第6圖為一光準直或穿漏結構100之另一實施例；第7A及7B圖顯示一光準直或穿漏結構100之另一實施例；第8圖為一半透反射結構200之一實施例；第9圖為一具有一光準直或穿漏結構100及半透反射結構200之半透反射器300的一實施例；第10A及10B圖為一具有半透反射像素270及一半透反射器200的一光學元件層250之系統的實施例；第11A及11B圖為一具有半透反射像素270、一光準直裝置100、及一半透反射器200的一光學元件層250之系統的實施例；第12圖為一具有兩層之光準直或穿漏結構400的一實施例之立體描繪，其中各層係由身為具有四邊式(譬如包括梯形或呈現曲線側邊的圖形)垂直平面橫剖面且具有與雙凸透鏡通路相等長度之長方形式水平平面橫剖面的雙凸透鏡通路之光學元件所構成。
 較佳實施例之詳細說明
下文包括此處所使用的選定用語之定義。定義係包括落在一用語範圍內且可供實行用之組件的各種不同範例及/或形式。範例無意具有限制性質。用語的單數與複數形式皆可位於定義之內。
此處所用的“水平平面橫剖面”係指沿著垂直於元件方向的一平面所取之一橫剖面。
此處所用的“推拔狀”係指垂直平面橫剖面中沿著一線性或彎曲線之窄化，以使不同位置所取的水平平面橫剖面具有不同面積。易言之，一推拔狀物件將具有一小面積端及一大面積端。
此處所用的“垂直平面橫剖面”係指沿著平行於元件方向的一平面所取之一橫剖面。
本申請案係有關(1)半透反射結構及(2)光準直或穿漏結構。穿漏(funneling)主要為一漏斗的動作。漏斗一般係定義為一圓錐形管，用來作為將液體或細粒物質傳送至具有小開口的容器中之裝置。漏斗在此申請案中係僅指一種其中具有一小端及一大端之一般形狀，且其中整體結構未必為圓錐形。在半透反射應用中，光的穿漏主要係從大端至小端。在準直應用中，光的穿漏主要係從小端至大端。
光準直係定義為採行一光源的給定角度分佈及藉由窄化該給定角度分佈的程序來增加可能位於軸線上之峰值強烈度(peak intensity)。
可利用一系列離散推拔狀光學元件合併一浸入層及一對應於於光學元件推拔端位置與形狀配置有開口或開孔的反射層所形成之一光學層來達成光準直或穿漏效應。為了進行一光準直或穿漏效應，光學元件朝向一光源呈推拔狀，使得光學元件具有一大面積及一小面積端。利用此方式，小面積端係為光輸入端而大面積端為光輸出端。
第1A圖顯示一具有一光輸入端12、一光輸出端14及一邊緣16之光學元件10的一實施例。此實施例中，邊緣16如同一複合拋物集中器(CPC：Compound Parabolic Concentrator)般地受到拘束。易言之，光學元件10的垂直平面橫剖面為拋物形或近似拋物形。此實施例中，光學元件10具有一圓形水平平面橫剖面。其他實施例(未圖示)中，水平平面橫剖面為正方形或長方形。
第1B圖顯示相同光學元件10之一垂直平面橫剖面的描繪。如圖所示，光L從多重方向在光輸入端12進入光學元件10。隨著光移行經過光學元件10，其衝擊於一CPC或拋物狀側壁16上。CPC或拋物狀側壁係以一可使光L從光輸出端14呈一大致均勻片狀出現的角度來反射及聚焦光L。
第2A圖顯示一具有一光輸入端21、一光輸出端22、及一正方形水平平面橫剖面之光學元件20的另一實施例。如下文所詳示，一正方形橫剖面將可使一光學元件陣列中具有光學元件的較高裝填密度。替代性實施例(未圖示)中，光學元件可具有一長方形或可能呈規則狀的任何規則多角形水平橫剖面。一般而言，規則多角形橫剖面可具有比圓形橫剖面更高之裝填密度。
繼續參照第2A圖，一CPC結構23係設置於光輸入端21而一線性段24設置於光學元件20的光輸出端22。另一實施例(未圖示)中，一類似於第1圖所示者的CPC段係取代第2A圖所示的線性段24及CPC結構23之組合。
第2B圖顯示一具有一光輸入端21、一光輸出端22及一正方形橫剖面之光學元件20的一實施例。此實施例中，光學元件20係包括一位於光輸入端之曲線段25，其中曲線段25係由一圓的一弧所界定藉以逼近一CPC。光學元件20進一步包括一設置於光輸出端22之線性段24。此實施例中，藉由在曲線與線性段24、25交點處使曲線段25的斜率匹配於線性段24的斜率來逼近一CPC結構。
第2C圖顯示一具有一正方形光輸入端21及一正方形光輸出端22之光學元件20的另一實施例。此實施例中，一第一線性段24設置於光輸出端22處而一第二線性段26設置於光輸入端21處。一CPC結構25係設置於第一及第二線性段24、26之間。一替代性實施例(未圖示)中，CPC結構係被一CPC結構的一圓形逼近所取代。任一實施例中，基於可製造性而需要一最小拔模角(draft angle)θ。拔模角係定義為光輸出區域22與線性段24平面之間所形成角度之補角。一實施例中，選擇拔模角以使段24與25之間及段25與26之間具有連續性及一連續的斜率。
第3圖顯示一具有一正方形光輸入端32及一正方形光輸出端34之光學元件30的一實施例之側視圖，其等同於一垂直平面橫剖面。此實施例中，不具有線性段。取而代之，光學元件30的側邊36係為一CPC結構之圓形逼近。
其他實施例(未圖示)中，光學元件具有任何適當的推拔形狀，包括但不限於稜柱、圓錐或任何其他立體多角形或多面體。並且，光學元件的離散面可為平面性、凹形、凸形、或凹坑狀藉以使進入一光學元件的光受到控制、穿漏或準直。
其他實施例(未圖示)中，光學元件具有交會的凹缺、不交會的凹缺、圓錐、圓錐形段、立體拋物結構、稜柱、多角形、多面體(譬如四面體)、規則多邊結構、或不規則多邊結構。光學元件的反射係數、透射比及吸收可具有不同數值。結構的側邊可為線性、非線性、或其一組合。
一CPC形狀的逼近係比一真正CPC形狀更容易製造，且可包含或甚至改良峰值效能。一圓的一弧係為可改良效能之CPC逼近的範例。一CPC結構可由一圓的一弧或一CPC的各側邊上之一線性區的一組合加以逼近。一CPC結構的兩線性區之組合係可由一線性區加以逼近，但效能可能降低。一實施例中，水平平面橫剖面可為正方形或長方形故得以藉由生成正交的雙凸透鏡通路來容易地製造結構。藉由生成至少兩個非正交雙凸透鏡通路，可對於準直結構產生其他橫剖面。橫剖面亦可為任何規則或不規則的多面體或任何規則或不規則的多角形。
一長方形水平平面橫剖面(具有一對應的長方形輸入端)可導致一不對稱之經準直光輸出。沿著長方形輸入結構長度之光輸出的角度分佈係大於沿其寬度之光的角度分佈。藉由增加長方形輸入結構的長度，相對於元件的輸出面積增加了輸入面積，因此在元件的輸出處可取得更大的總能量。因此，可以顯示應用為基礎來預先決定輸出光的角度分佈。輸入相對於輸出的面積係為得以用來控制輸出光的角度分佈之裝置的一項設計參數。這譬如可適用於一其中水平方向比垂直方向需要更寬廣觀視角度之液晶顯示電視(LCD－TV)中。為了滿足一較寬觀視角度的需求，輸入結構的長度將沿水平方向行進而寬度則垂直地行進。
一實施例中，拔模角可約為8。或更大，藉以產生一可能與如同第二線性段延伸以界定整體裝置之情形具有相同效能之裝置。易言之，效能可能如同若CPC及第一線性段被移除且由第二線性段的一延伸部加以取代之情形。為了容易製造起見將選擇此設計，但效能係降低。較小的拔模角具有較高效能，但因為較高的尺寸比而較難以製造。尺寸比(aspect ratio)定義為光導的深度對於輸入開孔之間距離的比值。一CPC(或對於CPC的一圓形配件)裝置係得以具有一低尺寸比容易製造裝置之設計，而非進行較高尺寸比裝置之設計。譬如，一具有3.5°拔模角的線性設計(或8：1尺寸比)將與一呈現2.9：1尺寸比的CPC(或圓形均等)裝置具有大約相同的效能。其他實施例中，CPC逼近係具有小於1：1至大於約7.5：1範圍的尺寸比範圍。
第4圖顯示一光學元件陣列(亦稱為一光學元件層)之一實施例。光學元件陣列在此處係為一10x10元件陣列(共100個元件)。然而，其他實施例中，一光學元件可具有任何理想的尺寸或包括任何理想數量或配置之光學元件。
替代性實施例(未圖示)中，光學元件係以多種不同圖案排列。譬如，光學元件可平行地重覆且分佈於膜區域上。光學元件在一圖案重覆之前可以改變的形狀、高度、角度或間隔排列。或者，光學元件可隨機排列故無可辨別的圖案。可利用結構中的偶而變異或稱為擾亂結構來消除或降低不良像差之效應(諸如疊紋效應(Moire effects))。
一實施例中，光學層由一具有超過空氣(折射率約為1)的折射率之高度透射性聚合物形成。一實施例中，用以形成光學元件的光圍堵區之聚合物的折射率至少約為1.1，甚至至少約為1.2。另一實施例中，用以形成光學元件的光圍堵區之聚合物的折射率位於約1.3至約1.8的範圍中。此區域係被可使光圍堵區內部邊界(裝置內部的邊界)處得以具有全內反射(TIR)之諸如空氣或比光圍堵區呈現較低折射率的聚合物等任何相容材料所圍繞。光學元件的光圍堵區之聚合物的折射率愈低，夫瑞司諾(Fresnel)在輸入及輸出端的外部空氣邊界處的損失則愈小。此藉由較低折射率來改良增益之程序只受限於找到夠低折射率而能在內部邊界具有TIR的相容材料之要求。
第5A、5B及5C圖分別顯示一光準直或穿漏結構100之分解、組裝、及側視(一垂直平面橫剖面的均等物)圖。第5A、5B及5C圖亦顯示一具有一同時作為發射與反射表面的表面120之背光板110(諸如一LCD TV中所使用者)。任何熟習該技術者皆瞭解這是LCD背光板中的一標準特性。反射特性可得以具有光回收作用，亦即效能所需要的一種性質。準直或穿漏結構100係包括一其上形成有一反射層140之浸入層130以及一光學元件層150。
一實施例中，浸入層130由一聚合材料構成。若要盡量減少夫瑞司諾損失將需要一種與裝置的光圍堵區具有相同折射率之光學透明材料。另一實施例中，可使用具有任何折射率之任何光學透明材料，包括玻璃或空氣。如果使用空氣，反射層140係直接沉積在光學元件層150上。
反射層140係包括開孔(或開口)160，開孔(或開口)160匹配於光學元件層150中光學元件的光輸入側170。一實施例中，利用將一數微米薄膜的高度反射材料濺鍍或化學氣相沉積(CVD)至一高透射聚合物基材(浸入層130)上及在光輸入側170的部位處選擇性移除反射材料，藉以生成反射層140。亦可藉由延伸光輸入側170的材料及穿刺過反射層140來生成反射層140中的開孔160。一實施例中，輸入開孔係位於與反射層頂部相同的平面中。此實施例中，反射層140由諸如鎳、金、鋁、銀等金屬或其他適當金屬構成。然而，其他實施例(未圖示)中，反射層可由任何反射物質構成。
用來構成浸入層130之高透射性聚合物基材可為光學元件層150中光學元件中所使用之相同聚合物。利用相同聚合物可以與準直或穿漏結構的其餘部分具有一光學無縫介面並盡量減少夫瑞司諾損失。在反射層140作為一鏡面性或擴散散射層之案例中，反射層140具有盡量高的反射率，其在一實施例中具有超過95%的鏡面性或擴散反射。過度反射材料(亦即將阻絕對於裝置光圍堵區的輸入之反射材料)係可譬如藉由罩幕及蝕刻予以移除，故不具有反射材料的區域係形成開孔160。如上述，其中形成有開孔160之反射層140係可設置於浸入層130任一側上，只要具有至少一反射層140面對背光板110即可。
此處，反射層140係作為可讓來自光源的光利用反射被回收之一薄、鏡面性或擴散反射層。一替代性實施例中，反射層140係為一擴散反射層，而非鏡面性反射層。然而，因為射線追蹤計算係顯示一擴散反射層相對於一鏡面性反射層之效能下降，較佳實施例係供用於一鏡面性反射層140。另一替代性實施例中，反射層140的表面為紋路狀(譬如具有諸如凹洞等系統性或隨機性凹陷)以將光更有效率地引導至輸入開孔內，亦即具有最小反射次數及損失最小能量。LCD背光反射器的反射表面亦可被光學性調整以匹配裝置的反射層而具有在引導光至輸入開孔內的同時盡量降低反射數之相同目標。
繼續參照第5A、5B及5C圖，反射層140配置於與背光板110相對的浸入層130側上。一替代性實施例(未圖示)中，反射層140配置於面對背光板110之浸入層130側上。任一實施例中，反射層140係將光反射朝向背光板110以供回收。
此實施例中，準直或穿漏結構100係包括一由具有一光輸入側170及一光輸出側180的複數個立體光學元件所形成之光學層150。第5A、5B及5C圖所示的實施例中，光學元件係接合在一起以於其光輸出側180形成一片，藉以產生一連續準直膜。一顯示於第6圖的替代性實施例中，光學元件的光圍堵區係為離散狀且彼此脫離，但接合於一共同聚合物片185中。
第5A、5B及5C圖所示的實施例中，光學元件層150的光輸入側170係接觸反射層140，以使光學層150的光學元件對應於反射層140中所形成的開孔150。一顯示於第6圖的替代性實施例中，光學元件層150的光學元件係延伸以嵌設反射層140。易言之，光輸入側170延伸至反射層140的開孔160內且接觸浸入層130。此實施例中，在浸入層130與光學元件層150之間並無間隙。可藉由將浸入層130及光學元件150製成單一連續層且隨後(譬如藉由層疊)將反射層140接合至光學元件層150上以達成此作用。
另一替代性實施例(未圖示)中，反射層140形成於面對背光板之浸入層130側上，而光學元件的光輸入側170係接觸浸入層130。
不論反射層140相對於浸入層130的定位為何，反射層140係面對背光板110。自背光板110發射的光終將必須穿過反射層140中的開孔160且隨後經過光學層150的光學元件藉以受到準直。未穿過一開孔160之光係反射回到背光板110，背光板110隨後將光反射回往開孔。光隨後被重覆反射直到穿過一開孔160、或藉由吸收喪失予系統為止。可設計經準直光的離開角度分佈藉以匹配不同LCD顯示器類型中所發現之像素接受角度範圍。這將盡量加大可由LCD所處理之入射在像素上的光量，藉以盡量加大一觀察者所收受的亮度。
在一類型的半透反射性LCD中，額外的光回收係可發生於結構100與自一像素的一反射部背側所反射的光之間並收到回收。此型半透反射性LCD係由含有一透射性開孔及一反射區之像素構成。另一型半透反射性LCD中，像素為透射性而反射區係設置於一位居像素外之光學元件上。此半透反射性LCD與透射性LCD之間的主要差異係為設置於一位居像素外部之光學元件上的反射區。透射性LCD將包括此處所揭露之準直裝置。
第7A及7B圖顯示一光準直或穿漏結構100的另一實施例，其中光學元件層的光學元件之間的空氣空間係充填有一充填材料190。此實施例中，穿填材料190係由比起光學元件所使用的高度透射性聚合物具有充分更低折射率之一聚合材料構成。可選擇聚合物的折射率差異以維持TIR(全內反射)。隨著光圍堵區的折射率增高，維持TIR所需要之區域的折射率差異係減小。因為並無光穿過充填材料190，充填材料190不需具有高的透射率。事實上，充填材料190的透射率可為零，可使用金屬作為一充填材料190。金屬的反射率必須夠高以在來自光圍堵區邊界的光產生反射時盡量減少能量損失(由於金屬的吸收或散射)。因為光圍堵區的輸入開孔之間的表面必須被一得以從光源回收光之反射材料所覆蓋，利用一聚合物充填材料190而非空氣將生成一用於反射材料之表面。一製造方法可能得以藉由經過一罩幕的沉積或藉由蝕刻來生成反射表面140。仍可使用一聚合物浸入層110來限制夫瑞司諾損失。此實施例顯示於第7A及7B圖中，其中利用相同代號來代表如第5A、5B及5C圖所示之光率直或穿漏結構100的相同部分。因此，為求簡單起見，將省略第7A及7B圖所揭露的完整結構100之討論。
一實施例中，光學元件層150的折射率係大於充填材料190的折射率。光學元件層150的折射率係充分地大於充填材料190的折射率以使光圍堵區的內部邊界(裝置內部的邊界)能具有TIR而無來自光圍堵區之光洩漏。此差異經過計算約為0.15，對於有關一較低折射率的差異具有較高的所需要數值而對於有關一較高折射率的差異具有一較小的所需要數值。應注意佔據/充填空氣空間的聚合物與用來形成光學元件層150的聚合物之間的折射率其間的差異並無上限，只要符合生成TIR而無洩漏的最小差異即可。
第8圖顯示根據本申請案的另一實施例之一半透反射結構200。半透反射結構200係反射從一第一方向(亦即從一周遭光源A，諸如太陽或一室光)抵達之光並透射從一相對方向(亦即從一背光板100)抵達之光。此實施例中，半透反射結構200係可由一浸入層230、一光學層250、一只排除輸出孔徑260而覆蓋住光學元件250表面且預定盡量加大反射面積之反射層240形成。半透反射結構200的組件係大致與光準直或穿漏結構100中所使用者相同，但其呈現逆反。
第8圖所示的實施例中，半透反射結構200位於一背光板110與一周遭光源A之間。反射層240中可形成有開孔(或開口)260以透射來自背光板110的光同時反射來自周遭光源A的光。第8圖中，反射層240係形成於面對光學層250之浸入層230側上。或者，反射層240可形成於面對周遭光源A之浸入層230側上或者其可形成於浸入層230兩側上。浸入層230及反射層240的結構及性質在其他方面係大致類似於上文就光準直或穿漏結構100所描述之浸入層130及反射層140。因此，為簡單起見，將省略不討論第8圖中所揭露之浸入層230及反射層240的完整結構與性質。
光學層250可由諸如第1A、1B、2A、2B、2C及3圖所示的立體推拔狀光學元件形成。此實施例中，光學元件的小面積端係面對周遭光源A，因此作為自背光板110透射的光之光輸出端。光學層250之光學元件的光輸出端係對應於反射層240中所形成之開孔260。此實施例中，光輸出端係延伸以接觸反射層240。一替代性實施例中，光輸出端係延伸以嵌設反射層240，如第6圖所示。另一替代性實施例中，反射層240形成於與光學層260相對之浸入層230側上而光學元件的光輸出端係接觸浸入層230。
光學層250的結構及性質在其他方面係大致類似於上文就第5至7圖所描述之光學層150。因此，為簡單起見，將省略不討論第8圖中所揭露之光學層260的完整結構與性質。
第9圖顯示一具有一半透反射結構200及一光準直或穿漏結構100之半透反射器300。半透反射器300係反射自一第一方向(亦即自一周遭光源A，諸如太陽或一室光)抵達之光且透射自一相對方向(亦即自一背光板110)抵達之光。圖示實施例中，一光準直或穿漏結構100係位於背光板110與一半透反射結構200之間，故從背光板110發射的光首先係被光準直或穿漏結構100加以準直或穿漏且隨後透射過半透反射結構200。在此同時，周遭光係反射離開反射層240。
一替代性實施例(未圖示)中，半透反射結構200係位於背光板110與光準直或穿漏結構100之間，故從背光板110發射的光首先係透射過半透反射結構200且隨後被光準直或穿漏結構100加以準直或穿漏。光準直或穿漏結構100及半透反射結構200大致與第5至7圖所討論者相同。因此，為簡單起見，將省略不討論第9圖中所揭露之完整的光準直或穿漏結構100及半透反射結構200。
第10A圖顯示一採用半透反射像素270及一半透反射器200的一光學層250之顯示器。第10A圖所示的實施例中，半透反射像素270具有一反射層275。半透反射像素270對準於光學層250的光圍堵區之光輸出端。因為像素270包括一反射層275，半透反射器200不需要反射層。此實施例中，半透反射像素270設置於一液晶懸浮物280中。色濾片285亦設置於液晶懸浮物280中。色濾片280係對準於半透反射像素270且包括紅、綠、及藍色濾片。
繼續參照第10A圖，一背光板110係與一後偏光板290相鄰地設置。一半透反射器200的光學層250係位於後偏光板290與液晶懸浮物280之間。液晶懸浮物280亦與一前玻璃295相鄰。前玻璃亦與一前偏光板297相鄰。因為像素270包括一反射層275，半透反射器200不需要反射層。一替代性實施例(未圖示)中，一後玻璃係配置於半透反射器200與液晶懸浮物280之間。另一替代性實施例(未圖示)中，半透反射器200位於前偏光板297下方。
第10B圖顯示一採用半透反射像素270及一半透反射器200的光學層250之顯示器的另一替代性實施例。此實施例中，色濾片285並未設置於液晶懸浮物280中。取而代之，色濾片配置於一後偏光板290與一後玻璃299之間。一半透反射器200的光學層250係與背光板110相鄰地設置，故其配置於背光板110與後偏光板290之間。後玻璃299配置於色濾片285與液晶懸浮物280之間。一前玻璃295配置於一前偏光板297與液晶懸浮物280之間，如第10A圖所示。
第11A圖顯示一採用半透反射像素270、一準直裝置100、及一半透反射器200的一光學層250之顯示器。第11A圖所示的實施例中，半透反射像素270具有一半透反射層275。半透反射像素270對準於光學層250的光圍堵區之光輸出端。再者，因為像素270包括一反射層275，半透反射器200不需要反射層。準直裝置100係包括一光學元件層150及一具有開孔160之反射層140。此實施例中，半透反射像素270位於一液晶懸浮物280中。色濾片285亦位於液晶懸浮物280中。色濾片285對準於半透反射像素270且包括紅、綠及藍色濾片。
繼續參照第11A圖，一背光板110係與一後偏光板290相鄰地設置。準直裝置100係與後玻璃290相鄰，故後玻璃配置於背光板110與準直裝置100之間。一半透反射器200的光學層250係位於準直裝置100與液晶懸浮物280之間。液晶懸浮物280亦與一前玻璃295相鄰。前玻璃亦與一前偏光板297相鄰。一替代性實施例(未圖示)中，一後玻璃配置於半透反射器200與液晶懸浮物280之間。一替代性實施例(未圖示)中，半透反射器200及準直裝置100係分離而準直裝置100位於前偏光板297下方。另一替代性實施例(未圖示)中，半透反射器200及準直裝置100皆位於前偏光板297下方。
第11B圖顯示一採用半透反射像素270及一半透反射器200的光學層250之顯示器的另一替代性實施例。此實施例中，色濾片285並未設置於液晶懸浮物280中。取而代之，色濾片配置於一後偏光板290及一後玻璃299之間。準直裝置100與背光板110相鄰地設置，故使其配置於背光板110與一半透反射器200的光學層250之間。後偏光板290係配置於一半透反射器200的光學層250與色濾片285之間。後玻璃299係配置於色濾片285與液晶懸浮物280之間。一前玻璃295係配置於一前偏光板297與液晶懸浮物280之間，如第11A圖所示。另一替代性實施例(未圖示)中，半透反射器200及準直裝置100係分離而半透反射器200位於前偏光板297前方但亦位於色濾片285後方。
可利用準直或半透反射裝置或其組合作為一LCD的背板之一部分。藉由將半透反射裝置設置於背板中，可減輕反射(周遭)組件所導致之色移位及視差效應。這應特別適用於撓性(所謂塑性)顯示器中。
第12圖顯示一光準直或穿漏裝置400的一實施例，其具有包含光穿漏或準直元件440之第一及第二光學元件層410、420。此實施例中，各光學元件層410、420係由具有四邊式垂直平面橫剖面(譬如包括梯形或具有曲線側邊的形狀)及長度等於雙凸透鏡通路的長方形水平平面橫剖面之雙凸透鏡通路之光學元件所形成。如較早圖式所揭露，兩層中的光學元件係朝向一背光板(未圖示)呈推拔狀。
此實施例中，光學元件層410、420係排列為可使雙凸透鏡通路定位成彼此正交。易言之，第一光學元件層410中之光學元件的水平平面長方形基底係正交於第二光學元件層420中之光學元件的水平平面長方形基底。一替代性實施例(未圖示)中，第一光學元件層410的雙凸透鏡通路係相對於第二光學元件層420的雙凸透鏡通路以一銳角或鈍角放置。一實施例中，第二光學元件層420(最遠離背光板之層)係包括一金屬層430。一替代性實施例(未圖示)中，上層不包括一金屬層。一額外替代性實施例(未圖示)中，結構400係包括具有長方形橫剖面之一單層的光學元件。
結構100、200、300或400可譬如配合使用一諸如液晶顯示器(LCD)等非發射性顯示器系統，或其中基於生成影像之目的而導引光線之其他裝置。一此型的典型非發射性顯示器系統係包括一由一背光板、一偏光板、一液晶懸浮物、及另一偏光板所構成之堆積體。偶而，玻璃板可在各偏光板與液晶懸浮物之間呈層狀。結構100、200、300及400可位於背光板與偏光板之間。操作中，周遭光將穿過各不同層的偏光板、玻璃板(其可包括色濾片、共同電極、TFT矩陣、或其他組件)、及液晶懸浮物並將被位於液晶的背玻璃板內側上之反射結構所重新導引，在此同時自一背光總成產生的人工光射線將穿過結構100、200、300或400。結構100、200、300或400亦可被包括成為一LCD之一次總成的一部分或可與諸如準直或反射偏光膜等其他回收膜合併使用或聯合使用。
結構100、200、300或400可插入背光總成與液晶模組之間，其中結構100、200、300或400的一或多個反射表面係面對背光總成而透射表面面對液晶模組。
來自一LCD背光板的典型光分佈係為蘭柏申式(Lamberitan)。此分佈被視為未經準直。結構100、200、300或400係將背光板的蘭柏申式(Lamberitan)分佈準直至一預定分佈角度。預定的角度分佈係依據光圍堵聚合物區的折射率、光圍堵區的長度及形狀、及輸入與輸出開孔的尺寸而定。結構100、200、300或400的反射表面可能面對背光總成而其中離開背光總成及穿過反射表面中的開口之光終將被液晶模組予以處理。
因為一LCD內部的空間通常很寶貴，應盡量降低結構100、200、300或400的整體厚度。一實施例中，裝置的整體厚度可小於約1000微米、小於約500微米、或甚至小於約200。另一實施例中，結構100、200、300或400不限於任何預定厚度。而是，結構100、200、300或400的厚度取決於其用途且未必限於1000微米。同理，週期性的選擇係受到LCD像素週期性所影響。如果裝置的週期性小於LCD的週期性，裝置中的製造缺陷則較不易看見而導致剔退。裝置的典型週期性可位於從次微米到數百微米的範圍。典型的輸入開孔寬度亦位於從次微米到數百微米的範圍。使用次微米設計時需要特別小心以應付潛在的衍射效應。基於此可能的設計範圍，在製造裝置時可能使用奈米複製及微複製方法。當結構特性適當地縮放時，將可維持效能。
另一實施例中，一結構100、200、300或400可以下列三種組態位於一液晶模組本身內：(1)位於液晶模組之後玻璃的背(表面)及偏光板前方，(2)位於液晶模組之後玻璃的後(表面)及偏光層後方，或(3)位於像素位準之液晶模組的後玻璃內側。對於一兩偏光板液晶顯示系統，顯示器只可能以第二組態來處理光。對於一單偏光板液晶顯示系統，所有三種組態皆可能。一塑性LCD中，結構100、200、300或400可併入成為背板的一部分而未必限於1000微米。同理，週期性的選擇係受到LCD像素週期性所影響。如果裝置的週期性小於LCD的週期性，裝置中的製造缺陷較不易看見而導致剔退。裝置的典型週期性將位於從次微米到數百微米的範圍。典型的輸入開孔寬度亦位於從次微米到數百微米的範圍。使用次微米設計時需要特別小心以應付潛在的衍射效應。基於此可能的設計範圍，在製造裝置時可能使用奈米複製及微複製方法。當結構特性適當地縮放時，將可維持效能。
LCD可對於任何所描述實施例以輥至輥或逐層組裝方式製造，而光準直或穿漏結構100、200、300或400可為堆積體的一整體部分。LCD堆積體的層係以一逐層方式產生或組裝，而結構100、200、300或400可併入成為玻璃、像素、準直器或偏光板的一部分。功能性組件可層設在一液晶模組基材上，藉以讓結構100、200、300或400構成為整體液晶模組製程之一部分。
一實施例中，一非發射性顯示系統係可準直光以使大部份光垂直於裝置而出現。非發射性顯示系統亦可包括一光偏振器。任何實施例中，準直或偏光材料可附接至裝置的反射或透射側。結構100、200、300或400的高度透射表面可面對液晶模組而高度反射表面可面對背光總成。準直或偏光材料可附接至結構100、200、300或400的整體透射表面。準直或偏光材料可為一整合的設計元件且製成產品的一部分。或者，材料可稍後黏附或固定至結構100、200、300或400的任一表面。一實施例中，準直膜可覆蓋住表面的整體區域而其中光係從結構100、200、300或400出現。準直膜可覆蓋住顯示器的完整面積或至少其一部分。
另一用來準直光之方式係將小透鏡包括在液晶顯示系統內。部位可與結構100、200、300或400呈一體或與其分離，小透鏡的部位可直接位於結構100、200、300或400上方或底下。
此處所述的光學元件係具有讓光從背側通過之能力，而膜的前表面可潛在地用來吸收、導引、反射或撓曲周遭光。半透反射膜的一修改例可使用在一有機發光二極體(OLED)顯示器中。採行原始半透反射設計並以光吸收或導引材料來取代上反射金屬區域。膜係坐接在OLED像素(光源)與頂玻璃之間。這控制了發射性OLED顯示器中周遭光(實質為不良強光)的效應。亦具有可從此設計獲益之一傳統(非OLED)透射性LCD應用。此用來控制強光及改良對比之設計係可配合使用任何發射性顯示器。此設計係如同半透反射設計中可佈署成為像素表面的一組件。
至少具有四種用來微複製製造上述裝置之方法。第一方法包含生成一主模子且隨後生成裝置。主模子可利用一鑽石轉動製程或一光微影製程(例如包括諸如用於LIGA之X射線微影術等電磁頻帶內的任何部分)加以製造。為了生成裝置的重覆結構，可採用一諸如壓花或模製等機械製程或一諸如蝕刻等化學製程。因此，利用這些製程，結構可藉由在透明材料中生成凹缺(空隙)而形成於一透明膜材料、玻璃或塑料基材的體部中。透明材料的光圍堵區隨後係由這些凹缺予以劃定。下文將描述其中未形成實體凹缺之採用透明感光材料之製造技術。
凹缺隨後可充填有一反射材料或一比透明膜材料具有更低折射率之材料。透明膜材料中的凹缺可嵌入透明膜材料中以使各形狀的基底近似平行且重合於透明材料或對於其輕微地凹入。如果反射性充填材料比透明膜材料具有更低的折射率，光將被圍堵在透明材料中。
為了容納這些製程的任一者，透明膜材料具有蝕刻、模製、壓花、或用來更改裝置體部的其他製程所需要之特定性質。適當材料的範例係為諸如聚碳酸酯及PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)等聚合物。用以充填凹缺之反射材料的範例係包括一金屬複合物或具有80%或更高反射率的諸如鋁、金、銀、鎳、鉻、介電質或其他金屬性合金等具有高反射率的其他材料。一實施例中，材料的反射率為95%或更高。用於反射結構之充填材料將受到最佳化藉以盡量減少吸收且具有高度反射性質以供控制式重新導引能量之用。比透明膜充填材料具有更低折射率之充填材料的範例係包括無色複合膏、複合材料(譬如聚合物)、或具有不同折射率或反射性質的多重複合材料。一替代性實施例中，可能未使用材料(譬如氣體、空氣或真空)來充填凹缺。
元件的充填與體部之間的折射率最小差異經過估計係為0.01以達成該部分的TIR使得光不會由於通過光圍堵區邊界的折射而洩漏。折射率差異對於橫越裝置體部的各種形狀可能不同，只要元件的充填及體部之間具有足夠折射率差異使得部分光經歷TIR且不會洩漏出光圍堵區即可。然而，折射率較佳對於橫越裝置體部的各形狀係相同。尚且，折射率對於橫越裝置體部的各形狀係相同。尚且，凹缺的一部分可能充填有第一材料而隨後凹缺的一第二部分可充填有第二材料。譬如，凹缺的頂部可充填有鋁，而凹缺的其餘部分可充填有一比透明膜材料具有更低折射率之無色聚合物。
一用以製造上述裝置之第二方法係在一透明感光膜中產生結構。利用改變透明感光膜的體部之特定區域中的折射率以具有此處所描述的率直或半透反射器結構之等效功能及形狀且其中功能及形狀可能相同，藉以產生結構。
如同在使用微複製的製造技術中，生成了等效的適當結構且因此高折射率結構變成光圍堵區而低折射率區作為光引導邊界區。該程序係包括(譬如藉由沉積)形成一透明感光膜於一基材的表面上。透明感光膜係可由曝露於光時將改變光學性質之任何無色材料所構成。感光材料應展現出有利的光學及機械性質。除了一足夠的光引發折射率改變之外，一組適當的“寫入”波長(通常位於紫外光)、光學透明度、薄膜可成形性、及機械表現係極為重要。透明感光膜可藉由一重覆圖案掃描於表面上方或經由一微小透鏡陣列位於一較大容積上方而“被寫入”。
此程序中所使用的材料範例係包括具有經最佳化機械表現之OLEDs或有機聚合物，或合併有機聚合物的化學多功用性之有機－無機複合物，亦即聚矽烷、聚四氫化鍺、及/或其溶膠－凝膠複合物。其他材料係包括有機聚合物，諸如經特別修改的聚乙烯、聚碳酸酯、聚乙烯肉桂酸酯、及聚甲基丙烯酸甲酯。其他材料係包括一透明聚合物基體及一含有一可光聚性單體的可聚合光反應性物質之組合。透明聚合物基體可選自包括下列各物的群組：聚烯烴、合成橡膠、聚氯乙烯、聚酯、聚醯胺、纖維素衍生物、聚乙烯醇、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯、聚胺基甲酸酯、聚胺基甲酸酯丙烯酸酯、及環氧丙烯酸酯樹脂。光反應性物質係包含一具有折射率調節活性的光反應性引發劑，而該膜具有一折射率分佈。可光聚性單體可選自包括下列各物的群組：三溴苯氧乙基丙烯酸酯及三氟乙基丙烯酸酯。
一薄層的反射材料隨後係沉積在與基材相對之感光透明膜的表面上。一實施例中，用於反射金屬薄膜之反射材料係為一金屬複合物或諸如具有80%或更高反射率的鋁、金、銀、鎳、鉻、介電質或其他金屬性合金等具有高反射率之其他材料。材料的反射率較佳為95%或更大。隨後藉由燒蝕反射材料以曝露出預定區域中的感光膜來移除反射性金屬沉積的預定區域。這些預定區域隨後係曝露於一光源來改變預定區域中感光膜的光學特徵以更改預定區域中之感光膜的折射率藉以形成經更改的折射率區域。燒蝕反射金屬及改變感光膜的光學特徵之步驟係藉由一可產生紫外線之光源(面對金屬反射層)所達成。光源可包含一光輻射源，光輻射源係以一特定波長及充分強烈度來將光輻照經過一微小透鏡陣列藉以燒蝕反射金屬層及改變感光膜的光學特徵。一實施例中，輻射源為一受激準分子雷射。
感光膜的未改變部分係包含比經更改折射率區域具有較低折射率之未更改折射率區域(亦即結構)。
第三製造方法亦在一透明感光膜中產生所需要的結構。此程序亦包括形成一透明感光膜於一基材的表面上。透明感光膜可由與上述相同的材料構成。一光阻層隨後形成於感光膜上。感光膜及光阻層的預定區域隨後係曝露於一光源(面對基材)以改變預定區域中之感光膜的光學特徵並更改預定區域中之感光膜的折射率藉以形成經更改折射率區域於感光膜中。光源可包含一光學輻射源，光輻射源係以一特定波長及充分強烈度來將光輻照經過一微小透鏡陣列藉以燒蝕反射金屬層及改變感光膜的光學特徵。輻射源較佳係為一受激準分子雷射。隨後利用一用以生成一通往感光膜的開口之適當蝕刻劑來移除預定區域中之未曝光光阻層。一薄層的反射材料隨後係沉積在先前被經曝光光阻層所佔據之開口中。一實施例中，用於薄層的反射金屬之反射材料係為一金屬複合物或諸如具有80%或更高反射率之鋁、金、銀、鎳、鉻、介電質或其他金屬性合金等具有高反射率的其他材料。一實施例中，材料的反射率為95%或更大。最後，洗去及掘除殘留的光阻層，而移除位於殘留光阻層上的不需要材料來將所需要的圖案留在表面的其餘部分上。
用以生成上述裝置之第四製造方法(或程序)係包括在一透明感光膜中產生所需要的結構之單一步驟程序。此方法中，利用一透鏡/罩幕系統使結構的輸出側曝露於一雷射光藉以自一感光聚合物來製造CPC或近似CPC結構。感光聚合物係藉由在適當選定區域中改變其折射率而對於一預定頻帶中的雷射光起反應。一列印系統係被折射率改變所生成之來自結構的光輸出加以引導。同時，每當不具有光時則可藉由列印一反射層來製造一圍繞輸入開孔之反射層。為了完成此製程，進行輸入開孔側上之一簡單的毯覆聚合物沉積以浸入反射層。
在有關利用一感光透明材料之其他實施例中，離散結構可排列在變動的結構、高度、角度或間隔中，而結構之一或多個離散的面可能為凹形、凸形、及/或凹坑狀。此外，微形狀(諸如稜柱或圓錐等)可直接在各結構基底上方沉積於元件體部的一側上，成為上述一沉積程序的一部分，或成為一獨立程序，以進一步控制經反射能量的方向。其他實施例中，折射率可能對於各離散的結構呈現不同藉以在元件體部上產生各不同的更改圖案來達成特定效果。其他實施例中，可利用經充填凹缺所生成之結構及更改一感光材料的折射率之一組合來生成各種不同的圖案於元件體部上。一實施例中，可將一諸如金屬或具有無限折射率的均等物之任何材料等反射材料插入聚合物包覆層(較低折射率材料層)底下以反射超過包覆物折射率臨界角之光。這將反射通常由於將光反射回到波導區內而損失之光。可對於如上界定的所有結構尺寸使用此技術。
另一用以生成上述裝置之方法係包括從將在實體工作環境中維持整體性的部分適當材料來製造結構，並將藉由部分適當方法來懸吊結構。可利用形成一格柵之線或部分類型的細絲來達成懸吊，但此懸吊將依據特定應用而定且為熟習該技術者所瞭解。本發明的此態樣在太陽能應用或其他應用中具有效用，其中半透反射器的尺寸可能受限或不受限於非發射性顯示器的尺寸需求(其中預定用途係供人員視覺系統之用)。
另一製造光引導結構之方法係將結構直接地設置於一諸如玻璃或聚合物等支撐表面的頂部上。一較佳實施例係為藉由休止於玻璃上的金屬或一高反射性材料所製成之一等腰形光引導結構。波導結構係設置於下方支撐表面的頂部上或沉積於其上。另一較佳實施例係為支撐表面包含週期性形狀(溝槽或突部)之情形，其中一含有適當對接件之流體係轉移至支撐表面的週期性形狀以使生成所需要裝置的機率為100%。由於在生物系統中具有超過支撐結構上的形狀之被攜載於流體中充分數量的對接件，故可達成此作用。
雖然本申請案示範各種不同的實施例，且雖然已經詳細描述這些實施例，申請人並無意使所請求的本發明範圍侷限於或以任何方式受限於此等細節。熟習該技術者可容易得知額外的優點及修改。因此，本發明在其較廣泛態樣中並不限於所顯示與圖示的特定細節、代表性裝置、及示範性範例。為此，可偏離此等細節而不脫離申請人所請求的本發明之精神或範圍。
10,20,30．．．光學元件
12,21．．．光輸入端
14,22．．．光輸出端
16．．．邊緣(第1A圖)
16．．．CPC式拋物狀側壁(第1B圖)
23,25．．．CPC結構
24．．．第一線性段
25．．．曲線段
26．．．第二線性段
32．．．正方形光輸入端
34．．．正方形光輸出端
36．．．側邊
100．．．光準直或穿漏結構,準直裝置
110．．．背光板
120．．．作為發射與反射表面的表面
130,230．．．浸入層
140,240．．．反射層
150．．．光學元件層
160．．．開孔(或開口)
170．．．光輸入側
180．．．光輸出側
185．．．共同聚合物片
190．．．充填材料
200．．．半透反射器,半透反射結構
250．．．光學層
260．．．輸出孔徑
270．．．半透反射像素
275．．．半透反射層
280．．．液晶懸浮物
285．．．色濾片
290．．．後偏光板
295．．．前玻璃
297．．．前偏光板
299．．．後玻璃
300．．．半透反射器
400．．．光準直或穿漏裝置
410．．．第一光學元件層
420．．．第二光學元件層
430．．．金屬層
440．．．光穿漏或準直元件
第1A圖為一光學元件的一實施例之立體描繪；第1B圖為一光學元件的一實施例之一垂直平面橫剖面的描繪；第2A、2B及2C圖為光學元件的額外實施例之立體描繪；第3圖為兩相鄰光學元件之簡化描繪；第4圖為一陣列的光學元件之一實施例的立體描繪；第5A、5B及5C圖顯示一光準直或穿漏結構100之一實施例；第6圖為一光準直或穿漏結構100之另一實施例；第7A及7B圖顯示一光準直或穿漏結構100之另一實施例；第8圖為一半透反射結構200之一實施例；第9圖為一具有一光準直或穿漏結構100及半透反射結構200之半透反射器300的一實施例；第10A及10B圖為一具有半透反射像素270及一半透反射器200的一光學元件層250之系統的實施例；第11A及11B圖為一具有半透反射像素270、一光準直裝置100、及一半透反射器200的一光學元件層250之系統的實施例；第12圖為一具有兩層之光準直或穿漏結構400的一實施例之立體描繪，其中各層係由身為具有四邊式(譬如包括梯形或呈現曲線側邊的圖形)垂直平面橫剖面且具有與雙凸透鏡通路相等長度之長方形式水平平面橫剖面的雙凸透鏡通路之光學元件所構成。
100．．．光準直或穿漏結構,準直裝置
110．．．背光板
120．．．作為發射與反射表面的表面
130．．．浸入層
140．．．反射層
150．．．光學元件層
160．．．開孔(或開口)
170．．．光輸入側
180．．．光輸出側

Claims (11)

  1. 一種使用於具有背光板的系統中之準直裝置，該準直裝置包含：一浸入層；一反射層；及一光學元件層，其係由複數個立體光學元件形成，每一光學元件具有一光輸入端及一光輸出端，每一光學元件係朝向該背光板呈推拔狀以使該光輸入端具有一比該光輸出端更小的水平平面橫剖面積，其中每一光學元件具有一垂直平面橫剖面，該垂直平面橫剖面包括至少一係為一複合拋物集中器之一逼近之曲線段且包括至少一線性段，使得自多個角度進入該光學元件之該光輸入端之未經準直光自該光學元件之該光輸出端呈一大致均勻片狀出現，且其中該曲線段係藉由一圓之一弧所界定，且該曲線段之一斜率匹配於該曲線段與該至少一線性段之交點的該至少一線性段的一斜率；及其中該反射層中具有對應於該等光學元件的該等光輸入端之位置及形狀之開孔。
  2. 如申請專利範圍第1項之準直裝置，其中該等光學元件係被空氣所圍繞。
  3. 如申請專利範圍第1項之準直裝置，其中該光學元件層係由一具有一第一折射率之聚合物形成且該等光學元件係被一具有一第二折射率之第二聚合物所圍繞，該第一折射率係高於該第二折射率。
  4. 如申請專利範圍第1項之準直裝置，其中每一光學元件的該光輸出端抵靠該光學元件層的至少另一光學元件之光輸出端。
  5. 如申請專利範圍第1項之準直裝置，其中該浸入層具有一第一及第二側且該反射層具有一第一及第二側；及其中該浸入層的該第一側係與該反射層的該第二側接觸。
  6. 如申請專利範圍第5項之準直裝置，其中該等光學元件的該等光輸入端係延伸為可使該等光輸入端接觸該反射層的該第二側。
  7. 如申請專利範圍第5項之準直裝置，其中該等光學元件的該等光輸入端係延伸經過該反射層的該等開孔且與該浸入層的該第二側接觸。
  8. 如申請專利範圍第1項之準直裝置，其中該浸入層具有一第一及第二側且該反射層具有一第一及第二側；及其中該反射層的該第一側係與該浸入層的該第二側接觸且該等光學元件的該等光輸入端係與該浸入層的該第一側接觸。
  9. 如申請專利範圍第1項之準直裝置，其中該反射層係為一金屬層。
  10. 如申請專利範圍第1項之準直裝置，其中該浸入層係為一浸入聚合物層。
  11. 一種使用於具有背光板的系統中之準直裝置，該準直裝置包含： 一反射層；及一光學元件層，其係由複數個立體光學元件形成，每一光學元件具有一光輸入端及一光輸出端，每一光學元件係朝向該背光板呈推拔狀以使該光輸入端具有一比該光輸出端更小的水平平面橫剖面積，其中每一光學元件具有一垂直平面橫剖面，該垂直平面橫剖面包括至少一係為一複合拋物集中器之一逼近之曲線段且包括至少一線性段，使得自多個角度進入該光學元件之該光輸入端之未經準直光自該光學元件之該光輸出端呈一大致均勻片狀出現，且其中該曲線段係藉由一圓之一弧所界定，且該曲線段之一斜率匹配於該曲線段與該至少一線性段之該交點的該至少一線性段的一斜率；及其中該反射層中具有對應於該等光學元件的該等光輸入端之位置及形狀之開孔。
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Families Citing this family (96)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7345824B2 (en) * 2002-03-26 2008-03-18 Trivium Technologies, Inc. Light collimating device
US7417782B2 (en) 2005-02-23 2008-08-26 Pixtronix, Incorporated Methods and apparatus for spatial light modulation
KR100644632B1 (ko) * 2004-10-01 2006-11-10 삼성전자주식회사 Ｌｅｄ를 채용한 조명유닛 및 이를 채용한 화상투사장치
US8482496B2 (en) 2006-01-06 2013-07-09 Pixtronix, Inc. Circuits for controlling MEMS display apparatus on a transparent substrate
US8159428B2 (en) 2005-02-23 2012-04-17 Pixtronix, Inc. Display methods and apparatus
US7999994B2 (en) 2005-02-23 2011-08-16 Pixtronix, Inc. Display apparatus and methods for manufacture thereof
US9082353B2 (en) 2010-01-05 2015-07-14 Pixtronix, Inc. Circuits for controlling display apparatus
US7675665B2 (en) 2005-02-23 2010-03-09 Pixtronix, Incorporated Methods and apparatus for actuating displays
US7755582B2 (en) 2005-02-23 2010-07-13 Pixtronix, Incorporated Display methods and apparatus
US8519945B2 (en) 2006-01-06 2013-08-27 Pixtronix, Inc. Circuits for controlling display apparatus
US8310442B2 (en) 2005-02-23 2012-11-13 Pixtronix, Inc. Circuits for controlling display apparatus
US9158106B2 (en) 2005-02-23 2015-10-13 Pixtronix, Inc. Display methods and apparatus
US20070205969A1 (en) 2005-02-23 2007-09-06 Pixtronix, Incorporated Direct-view MEMS display devices and methods for generating images thereon
US7742016B2 (en) 2005-02-23 2010-06-22 Pixtronix, Incorporated Display methods and apparatus
US9229222B2 (en) 2005-02-23 2016-01-05 Pixtronix, Inc. Alignment methods in fluid-filled MEMS displays
US7746529B2 (en) 2005-02-23 2010-06-29 Pixtronix, Inc. MEMS display apparatus
US9261694B2 (en) 2005-02-23 2016-02-16 Pixtronix, Inc. Display apparatus and methods for manufacture thereof
US7499206B1 (en) * 2005-12-09 2009-03-03 Brian Edward Richardson TIR light valve
US7548371B2 (en) * 2005-12-13 2009-06-16 Sharp Kabushiki Kaisha Optical film, illuminator and display
US7450799B2 (en) * 2006-01-24 2008-11-11 Uni-Pixel Displays, Inc. Corner-cube retroreflectors for displays
US8526096B2 (en) 2006-02-23 2013-09-03 Pixtronix, Inc. Mechanical light modulators with stressed beams
JP2007248484A (ja) * 2006-03-13 2007-09-27 Sony Corp 表示装置
US7876489B2 (en) 2006-06-05 2011-01-25 Pixtronix, Inc. Display apparatus with optical cavities
US7795632B2 (en) * 2006-06-26 2010-09-14 Osram Sylvania Inc. Light emitting diode with direct view optic
WO2008051362A1 (en) 2006-10-20 2008-05-02 Pixtronix, Inc. Light guides and backlight systems incorporating light redirectors at varying densities
US9176318B2 (en) 2007-05-18 2015-11-03 Pixtronix, Inc. Methods for manufacturing fluid-filled MEMS displays
US7852546B2 (en) 2007-10-19 2010-12-14 Pixtronix, Inc. Spacers for maintaining display apparatus alignment
KR101469732B1 (ko) * 2007-04-04 2014-12-05 코닌클리케 필립스 엔.브이. 발광 장치
DE602008006413D1 (de) * 2007-08-01 2011-06-01 Koninkl Philips Electronics Nv Kollimierendes modul und einrichtung für zero-overfill-beleuchtungsanwendungen mit strahlbreitensteuerung
KR20100053638A (ko) * 2007-08-10 2010-05-20 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 조명 장치
KR101588029B1 (ko) * 2007-08-10 2016-01-25 코닌클리케 필립스 엔.브이. 조명 디바이스
US7847886B2 (en) * 2007-10-03 2010-12-07 Reflexite Corporation Parabolic lenticular collimating films and methods thereof
EP2065752A1 (en) * 2007-11-23 2009-06-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Optical illumination apparatus for illuminating a sample with a line beam
TWI352222B (en) * 2008-01-16 2011-11-11 Coretronic Corp Light-collimating film
TW200946775A (en) * 2008-02-27 2009-11-16 Brilliant Film Llc Concentrators for solar power generating systems
DE102008011261A1 (de) * 2008-02-27 2009-09-03 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Wabenkörper mit flexiblen Verbindungsstellen
JP5081704B2 (ja) * 2008-04-11 2012-11-28 株式会社リコー 光学素子の作製方法
US8248560B2 (en) 2008-04-18 2012-08-21 Pixtronix, Inc. Light guides and backlight systems incorporating prismatic structures and light redirectors
US7920317B2 (en) 2008-08-04 2011-04-05 Pixtronix, Inc. Display with controlled formation of bubbles
US8169679B2 (en) 2008-10-27 2012-05-01 Pixtronix, Inc. MEMS anchors
US9070900B2 (en) * 2008-11-13 2015-06-30 Joled Inc Method of manufacturing display, and display
US20100264163A1 (en) * 2008-11-13 2010-10-21 Tevs Nikolai R Product Dispensing Apparatus And Method
JP2010134217A (ja) * 2008-12-05 2010-06-17 Sony Corp カラーフィルタおよびその製造方法並びに発光装置
EP2384455A2 (en) 2009-01-02 2011-11-09 Rambus International Ltd Light guide system for extracting light with controlled output
US8152352B2 (en) 2009-01-02 2012-04-10 Rambus International Ltd. Optic system for light guide with controlled output
US8272770B2 (en) 2009-01-02 2012-09-25 Rambus International Ltd. TIR switched flat panel display
KR101244550B1 (ko) * 2009-05-07 2013-03-18 코오롱인더스트리 주식회사 광확산 부재
US20100315836A1 (en) * 2009-06-11 2010-12-16 Brian Edward Richardson Flat panel optical display system with highly controlled output
US8152318B2 (en) * 2009-06-11 2012-04-10 Rambus International Ltd. Optical system for a light emitting diode with collection, conduction, phosphor directing, and output means
US8297818B2 (en) * 2009-06-11 2012-10-30 Rambus International Ltd. Optical system with reflectors and light pipes
EP2293140A1 (de) * 2009-08-01 2011-03-09 Bayer MaterialScience AG Mehrschichtige Beleuchtungseinheit mit verbesserten Eigenschaften und deren Verwendung
EP2309316A1 (de) * 2009-10-09 2011-04-13 Bayer MaterialScience AG LED-Beleuchtungseinheit mit strukturierter Streufolie
JP2013511811A (ja) * 2009-11-18 2013-04-04 ランバス・インターナショナル・リミテッド Ｌｅｄ用の内部集光反射器光学部品
TWI438531B (zh) * 2009-12-15 2014-05-21 Ind Tech Res Inst 面型光源模組以及光學膜片
WO2011078988A1 (en) * 2009-12-21 2011-06-30 3M Innovative Properties Company Transflective articles and light assemblies
BR112012019383A2 (pt) 2010-02-02 2017-09-12 Pixtronix Inc Circuitos para controlar aparelho de exibição
KR20120132680A (ko) 2010-02-02 2012-12-07 픽스트로닉스 인코포레이티드 저온 실 유체 충전된 디스플레이 장치의 제조 방법
TW201133040A (en) * 2010-03-29 2011-10-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Light concentrating device and backlight module
EP2556543B1 (en) 2010-04-06 2020-08-12 OY ICS Intelligent Control Systems Ltd Laminate structure with embedded cavities for use with solar cells and related method of manufacture
US8098434B1 (en) * 2010-09-22 2012-01-17 3M Innovative Properties Company Optical decollimator for daylighting systems
CN102478675A (zh) * 2010-11-30 2012-05-30 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 一种曲面棱锥形微透镜阵列及带有该透镜阵列的背投屏幕
JP5695935B2 (ja) * 2011-02-24 2015-04-08 横河電機株式会社 赤外線分析装置
SG193617A1 (en) * 2011-03-30 2013-11-29 3M Innovative Properties Co Hybrid light redirecting and light diffusing constructions
CN102767784A (zh) * 2011-05-04 2012-11-07 亚洲光学股份有限公司 光源模块及其光学透镜
TW201300702A (zh) 2011-05-13 2013-01-01 Rambus Inc 照明組件
JP5728748B2 (ja) * 2011-05-25 2015-06-03 国立研究開発法人情報通信研究機構 リフレクタアレイ光学装置およびそれを用いた表示装置
US9046241B2 (en) 2011-11-12 2015-06-02 Jingqun Xi High efficiency directional light source using lens optics
US20140140091A1 (en) 2012-11-20 2014-05-22 Sergiy Victorovich Vasylyev Waveguide illumination system
TW201337349A (zh) * 2012-03-12 2013-09-16 Innocom Tech Shenzhen Co Ltd 光學構件及顯示系統
EP2915003A2 (en) 2012-11-02 2015-09-09 Corning Incorporated Immersive display with minimized image artifacts
US9575244B2 (en) * 2013-01-04 2017-02-21 Bal Makund Dhar Light guide apparatus and fabrication method thereof
DE102013100888A1 (de) * 2013-01-29 2014-07-31 Schott Ag Licht-Konzentrator oder -Verteiler
US9134552B2 (en) 2013-03-13 2015-09-15 Pixtronix, Inc. Display apparatus with narrow gap electrostatic actuators
JP6115274B2 (ja) * 2013-04-11 2017-04-19 ソニー株式会社 表示装置および電子機器
JP6264682B2 (ja) * 2013-06-04 2018-01-24 シャープ株式会社 光拡散部材、表示装置および採光フィルム
CN103968333A (zh) * 2014-04-24 2014-08-06 京东方科技集团股份有限公司 聚光膜以及显示装置
FR3020473B1 (fr) * 2014-04-25 2018-01-12 Sunpartner Technologies Dispositif d'affichage a cellules photovoltaiques integrees avec luminosite et reflectivite ameliorees
TWI526505B (zh) 2014-09-11 2016-03-21 財團法人工業技術研究院 硬塗層組成物及應用其之偏光膜和顯示器
US10042478B2 (en) 2014-12-31 2018-08-07 Texas Instruments Incorporated Rear projection display with near-infrared emitting touch screen
WO2016196532A1 (en) * 2015-06-02 2016-12-08 Corning Incorporated Multi-functional material system for surface display unit
DE102015210299A1 (de) * 2015-06-03 2016-12-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Beleuchtungsvorrichtung
US9755740B2 (en) 2015-12-30 2017-09-05 Surefire Llc Receivers for optical narrowcasting
CN106200121A (zh) * 2016-08-29 2016-12-07 合肥惠科金扬科技有限公司 一种液晶显示屏背光遮挡结构
CN106292064A (zh) * 2016-08-29 2017-01-04 合肥惠科金扬科技有限公司 一种液晶显示屏背光遮挡方法
CN106764708B (zh) * 2017-02-16 2019-05-24 京东方科技集团股份有限公司 光源组件、背光模组及显示装置
DE102017107303A1 (de) * 2017-04-05 2018-10-11 Osram Opto Semiconductors Gmbh Vorrichtung zur darstellung eines bildes
US9917652B1 (en) 2017-06-06 2018-03-13 Surefire Llc Adaptive communications focal plane array
US10250948B1 (en) 2018-01-05 2019-04-02 Aron Surefire, Llc Social media with optical narrowcasting
US10473439B2 (en) 2018-01-05 2019-11-12 Aron Surefire, Llc Gaming systems and methods using optical narrowcasting
US10236986B1 (en) 2018-01-05 2019-03-19 Aron Surefire, Llc Systems and methods for tiling free space optical transmissions
CN108873126B (zh) * 2018-06-26 2021-04-30 武汉华星光电技术有限公司 一种光学膜片、背光模组及显示装置
CN109270698A (zh) * 2018-11-22 2019-01-25 合肥京东方光电科技有限公司 光线准直薄膜及其应用
CN109738439B (zh) * 2019-01-02 2021-04-13 中国工程物理研究院材料研究所 一种立体角微分成像准直器及其应用
CN110082854B (zh) * 2019-05-16 2020-12-01 京东方科技集团股份有限公司 一种背光模组及其制作方法、驱动方法、显示装置
WO2021169725A1 (zh) * 2020-02-24 2021-09-02 宁波激智科技股份有限公司 一种准直膜、一种减干涉准直膜及其制备方法、一种贴合型准直膜及一种图像识别模组
CN112965261B (zh) * 2021-02-23 2022-10-28 山东仕达思生物产业有限公司 一种快速有效的基于机器视觉的智能校正显微镜光轴的方法及其实现系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0798416A (ja) * 1993-08-03 1995-04-11 Fujitsu Ltd 導光体、光源装置及び液晶表示装置
US5598281A (en) * 1993-11-19 1997-01-28 Alliedsignal Inc. Backlight assembly for improved illumination employing tapered optical elements
TW419572B (en) * 1996-03-26 2001-01-21 Allied Signal Inc Back-coupled illumination system with light recycling

Family Cites Families (126)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1253138A (en) 1915-02-16 1918-01-08 Brewster Film Corp Light-splitting device for color photography.
US3809686A (en) 1970-03-19 1974-05-07 Bell Telephone Labor Inc Transparent media capable of photoinduced refractive index changes and their application to light guides and the like
USRE27617E (en) 1970-10-30 1973-04-17 Louvered transparent sheeting made by skiving
US3707416A (en) 1970-10-30 1972-12-26 Minnesota Mining & Mfg Skewed billets for making louvered films
US3791722A (en) 1972-01-12 1974-02-12 Minnesota Mining & Mfg Lenses
US3919559A (en) 1972-08-28 1975-11-11 Minnesota Mining & Mfg Louvered film for unidirectional light from a point source
US3985116A (en) 1974-04-22 1976-10-12 Kaptron, Inc. High efficiency solar panel
US3936157A (en) 1974-04-22 1976-02-03 Kaptron, Inc. High efficiency light transmitting window panel
US3993485A (en) 1975-05-27 1976-11-23 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Photopolymerization process and related devices
US4040727A (en) 1975-09-10 1977-08-09 Rockwell International Corporation Transflector
US4093356A (en) 1977-02-14 1978-06-06 General Electric Company Transflective liquid crystal display
US4196973A (en) 1978-08-21 1980-04-08 Timex Corporation Transflector for illuminated electrooptic displays
DE2915847C2 (de) 1978-09-29 1986-01-16 Nitto Electric Industrial Co., Ltd., Ibaraki, Osaka Elektrooptisch aktivierbare Anzeige
US4315258A (en) 1980-02-15 1982-02-09 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Transmissive and reflective liquid crystal display
NL8001281A (nl) 1980-03-04 1981-10-01 Philips Nv Weergeefinrichting.
US4545648A (en) 1980-10-30 1985-10-08 Polaroid Corporation Nacreous transflector illumination system for liquid crystal display
US4436377A (en) 1980-11-06 1984-03-13 Morgan Adhesives Company Transmissive reflector including nacreous, pressure sensitive adhesive layer
US4398805A (en) 1981-07-06 1983-08-16 General Electric Company Transflective liquid crystal display
US4863224A (en) 1981-10-06 1989-09-05 Afian Viktor V Solar concentrator and manufacturing method therefor
US4636786A (en) 1982-12-20 1987-01-13 Motorola, Inc. Electrooptic ceramic display and method for making same
US4621898A (en) 1983-03-17 1986-11-11 Allied Corporation Directional optical filter
US4541692A (en) 1983-05-31 1985-09-17 General Electric Company Transflective liquid crystal display with enhanced contrast ratio
US4712854A (en) 1983-07-11 1987-12-15 Omron Tateisi Electronics Co. Optical waveguide and method of making the same
US4542449A (en) 1983-08-29 1985-09-17 Canadian Patents & Development Limited Lighting panel with opposed 45° corrugations
US4832459A (en) 1984-02-06 1989-05-23 Rogers Corporation Backlighting for electro-optical passive displays and transflective layer useful therewith
US4637687A (en) 1984-06-14 1987-01-20 General Electric Company Cascaded, dual cell transflective liquid crystal display
US4754275A (en) 1985-06-07 1988-06-28 Motorola, Inc. Display with supplemental lighting system
JPS62195601A (ja) 1985-09-20 1987-08-28 Nissho Giken Kk 光の方向変換装置
US5146355A (en) 1986-10-23 1992-09-08 Litton Systems Canada Limited Transflective mode liquid crystal display with phosphor illumination
US4748546A (en) 1987-02-02 1988-05-31 Allied-Signal Inc. Fluorescent backlighting unit
US4799137A (en) 1987-03-24 1989-01-17 Minnesota Mining And Manufacturing Company Reflective film
WO1989008286A1 (en) 1988-02-26 1989-09-08 Siemens Aktiengesellschaft Process and device for printing by inking a latent thermal image
US5204160A (en) 1988-08-08 1993-04-20 Minnesota Mining And Manufacturing Company Light-collimating film
US5048931A (en) 1988-11-01 1991-09-17 North American Philips Corporation Liquid crystal display projection system having improved contrast
JP2571113B2 (ja) 1988-12-29 1997-01-16 富士写真フイルム株式会社 光重合性組成物
US4936659A (en) 1989-01-26 1990-06-26 Rockwell International Corporation Liquid crystal display brightness enhancer
EP0425440B1 (de) 1989-10-27 1994-11-17 Ciba-Geigy Ag Verfahren zur Abstimmung der Strahlungsempfindlichkeit von photopolymerisierbaren Zusammensetzungen
US5028105A (en) 1989-12-21 1991-07-02 Galileo Electro-Optics Corporation Photorefractive effect in bulk glass and devices made therefrom
US5136677A (en) 1989-12-21 1992-08-04 Galileo Electro-Optics Corporation Photorefractive effect in bulk chalcogenide glass and devices made therefrom
JPH05502950A (ja) 1989-12-26 1993-05-20 アライド―シグナル・インコーポレーテッド 光学活性導波路の製造法
US5054872A (en) 1990-03-16 1991-10-08 Ibm Corporation Polymeric optical waveguides and methods of forming the same
US5130827A (en) 1990-09-10 1992-07-14 Litton Systems, Inc. Display cell having active and passive areas
JP2517835Y2 (ja) 1991-02-08 1996-11-20 矢崎総業株式会社 車両用表示装置
US5226105A (en) 1991-06-27 1993-07-06 Poly-Optical Products, Inc. Fiber optic backlighting panel and dot process for making same
US5665431A (en) * 1991-09-03 1997-09-09 Valenite Inc. Titanium carbonitride coated stratified substrate and cutting inserts made from the same
US5414599A (en) 1991-09-09 1995-05-09 Enplas Corporation Surface light source device
CA2098604C (en) 1991-10-22 2004-12-14 Yasuhiro Koike Optical resin materials with distributed refractive index, process for producing the materials, and optical conductors using the materials
US5557295A (en) 1991-11-28 1996-09-17 Nippon Seiki K.K. Display panel
US6002829A (en) * 1992-03-23 1999-12-14 Minnesota Mining And Manufacturing Company Luminaire device
US5528720A (en) 1992-03-23 1996-06-18 Minnesota Mining And Manufacturing Co. Tapered multilayer luminaire devices
US5309544A (en) 1992-03-31 1994-05-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company Light pipe having optimized cross-section
CA2097109C (en) 1992-06-01 2000-01-11 Shozo Kokawa Liquid crystal display
DE69316792T2 (de) 1992-06-17 1998-05-28 Nitto Denko Corp Verfahren zur Herstellung von Polymerisation oder vernetzter Rate-distribuierte Produkte und Verfahren zur Herstellung einer Linse, Linsenanordnung oder Lichtwellenleiter durch dieses Verfahren
EP0576303B1 (en) 1992-06-26 1998-10-14 Sharp Kabushiki Kaisha Reflective type liquid crystal display device
JP2842739B2 (ja) 1992-09-14 1999-01-06 富士通株式会社 面光源ユニット及び液晶表示装置
US5428648A (en) 1992-09-18 1995-06-27 Sony Corporation Digital PLL circuit having signal edge position measurement
US5339179A (en) 1992-10-01 1994-08-16 International Business Machines Corp. Edge-lit transflective non-emissive display with angled interface means on both sides of light conducting panel
JP2823470B2 (ja) 1993-03-09 1998-11-11 シャープ株式会社 光走査装置及びそれを用いた表示装置並びに画像情報入出力装置
GB9320326D0 (en) 1993-10-01 1993-11-17 Ici Plc Organic optical components and preparation thereof
US5396350A (en) * 1993-11-05 1995-03-07 Alliedsignal Inc. Backlighting apparatus employing an array of microprisms
US5428468A (en) 1993-11-05 1995-06-27 Alliedsignal Inc. Illumination system employing an array of microprisms
US5555329A (en) 1993-11-05 1996-09-10 Alliesignal Inc. Light directing optical structure
US5479275A (en) 1993-12-03 1995-12-26 Ois Optical Imaging Systems, Inc. Backlit liquid crystal display with integral collimating, refracting, and reflecting means which refracts and collimates light from a first light source and reflects light from a second light source
US6025897A (en) * 1993-12-21 2000-02-15 3M Innovative Properties Co. Display with reflective polarizer and randomizing cavity
US5481445A (en) 1994-02-15 1996-01-02 Lexalite International Corp. Transflection reflector having controlled reflected and transmitted light distribution
US5503902A (en) 1994-03-02 1996-04-02 Applied Physics Research, L.P. Light control material
TW281731B (zh) * 1994-08-26 1996-07-21 Akzo Nobel Nv
JPH08159819A (ja) 1994-12-09 1996-06-21 Nippondenso Co Ltd 計 器
JPH08221013A (ja) * 1994-12-15 1996-08-30 Sony Corp 平面表示装置および平面表示装置用バックライト装置
US5781342A (en) 1995-01-06 1998-07-14 W.L. Gore & Associates, Inc. High light diffusive and low light absorbent material and method for making and using same
US5626800A (en) 1995-02-03 1997-05-06 Minnesota Mining And Manufacturing Company Prevention of groove tip deformation in brightness enhancement film
FR2731081B1 (fr) 1995-02-27 1997-04-11 Essilor Int Procede d'obtention d'un article transparent a gradient d'indice de refraction
JP3168010B2 (ja) 1995-04-11 2001-05-21 リトン・システムズ・インコーポレーテッド 日光の中でも判読可能な液晶ディスプレイ
US5668614A (en) 1995-05-01 1997-09-16 Kent State University Pixelized liquid crystal display materials including chiral material adopted to change its chirality upon photo-irradiation
JP3291972B2 (ja) 1995-05-16 2002-06-17 ソニー株式会社 液晶表示装置およびその製造方法
US5686979A (en) 1995-06-26 1997-11-11 Minnesota Mining And Manufacturing Company Optical panel capable of switching between reflective and transmissive states
US5971551A (en) * 1995-07-07 1999-10-26 Arch Development Corporation Nonimaging optical concentrators and illuminators
US5839812A (en) * 1995-07-18 1998-11-24 Gl Displays, Inc. Flat parallel light source
JPH0949947A (ja) 1995-08-10 1997-02-18 Hitachi Ltd 光モジュール
US5783340A (en) 1995-09-06 1998-07-21 Sandia Corporation Method for photolithographic definition of recessed features on a semiconductor wafer utilizing auto-focusing alignment
US6007963A (en) 1995-09-21 1999-12-28 Sandia Corporation Method for extreme ultraviolet lithography
US5761364A (en) 1995-11-02 1998-06-02 Motorola, Inc. Optical waveguide
JPH09193465A (ja) 1995-11-16 1997-07-29 Ricoh Co Ltd 画像記録装置
US5647040A (en) 1995-12-14 1997-07-08 Corning Incorporated Tunable optical coupler using photosensitive glass
JP3351945B2 (ja) 1995-12-18 2002-12-03 シャープ株式会社 反射型液晶表示装置
US5751871A (en) 1996-01-05 1998-05-12 Ceram Optec Industries, Inc. Method for coupling of semiconductor lasers into optical fibers
US6072551A (en) * 1996-02-14 2000-06-06 Physical Optics Corporation Backlight apparatus for illuminating a display with controlled light output characteristics
US5838403A (en) 1996-02-14 1998-11-17 Physical Optics Corporation Liquid crystal display system with internally reflecting waveguide for backlighting and non-Lambertian diffusing
JPH09292504A (ja) * 1996-02-27 1997-11-11 Sharp Corp 反射板及びその作製方法及びその反射板を用いた反射型液晶表示装置
US5661839A (en) 1996-03-22 1997-08-26 The University Of British Columbia Light guide employing multilayer optical film
EP1016634B1 (en) * 1996-03-25 2003-06-04 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. A laser processing method for a glass substrate, and a microlens array obtained thereby
US5926601A (en) 1996-05-02 1999-07-20 Briteview Technologies, Inc. Stacked backlighting system using microprisms
US5870176A (en) 1996-06-19 1999-02-09 Sandia Corporation Maskless lithography
JP3769327B2 (ja) 1996-07-23 2006-04-26 大日本印刷株式会社 プリズムレンズシート、バックライトシステム及び液晶表示装置
JP3308165B2 (ja) * 1996-07-29 2002-07-29 シャープ株式会社 テーパ導波路の作製方法
JP3271695B2 (ja) 1996-09-20 2002-04-02 シャープ株式会社 バックライト光源および液晶表示装置
EP0838709A3 (de) 1996-09-30 1999-07-28 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung zur Erzeugung einer Umsetzung zwischen Lichtstrahlen kleineren Strahlquerschnitts und einem Lichtstrahl grösseren Strahlquerschnitts
WO1998017943A1 (en) * 1996-10-21 1998-04-30 Physical Optics Corporation Integrated beamformer and methods of manufacture thereof
JP3466433B2 (ja) 1996-11-12 2003-11-10 シャープ株式会社 液晶表示装置
WO1998023996A1 (en) 1996-11-28 1998-06-04 Philips Electronics N.V. Reflective flat-panel display device
US6424786B1 (en) * 1996-12-02 2002-07-23 Honeywell International Inc. Illumination assembly
US6010747A (en) 1996-12-02 2000-01-04 Alliedsignal Inc. Process for making optical structures for diffusing light
JPH10260403A (ja) 1997-01-20 1998-09-29 Seiko Epson Corp 液晶装置及び電子機器
US5881201A (en) 1997-03-11 1999-03-09 Hoechst Celanese Corporation Backlighting lightpipes for display applications
GB9708468D0 (en) * 1997-04-25 1997-06-18 Screen Tech Ltd Collimator
JPH1124584A (ja) * 1997-07-04 1999-01-29 Stanley Electric Co Ltd 液晶表示器用バックライト装置
US6195140B1 (en) * 1997-07-28 2001-02-27 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display in which at least one pixel includes both a transmissive region and a reflective region
US6473220B1 (en) 1998-01-22 2002-10-29 Trivium Technologies, Inc. Film having transmissive and reflective properties
US5963284A (en) 1998-04-01 1999-10-05 Ois Optical Imaging Systems, Inc. LCD with diffuser having diffusing particles therein located between polarizers
US5986730A (en) 1998-12-01 1999-11-16 Moxtek Dual mode reflective/transmissive liquid crystal display apparatus
US6707518B1 (en) * 1999-07-12 2004-03-16 Coho Holdings, Llc Electro-optic device allowing wavelength tuning
US6368775B1 (en) * 2000-01-27 2002-04-09 Sandia Corporation 3-D photo-patterning of refractive index structures in photosensitive thin film materials
US7118710B2 (en) * 2000-10-30 2006-10-10 Sru Biosystems, Inc. Label-free high-throughput optical technique for detecting biomolecular interactions
US6398370B1 (en) * 2000-11-15 2002-06-04 3M Innovative Properties Company Light control device
JP3889247B2 (ja) * 2001-03-15 2007-03-07 日本板硝子株式会社 光モジュールおよびその組立て方法
US6903788B2 (en) 2001-07-05 2005-06-07 Nitto Denko Corporation Optical film and a liquid crystal display using the same
US7595934B2 (en) * 2002-03-26 2009-09-29 Brilliant Film Llc Integrated sub-assembly having a light collimating or transflecting device
US7518801B2 (en) * 2002-03-26 2009-04-14 Brillant Film Llc Method for making collimating or transflecting film having a reflective layer
US7345824B2 (en) * 2002-03-26 2008-03-18 Trivium Technologies, Inc. Light collimating device
US6788470B2 (en) * 2002-09-30 2004-09-07 Shih-Chou Chen Light collimating system
CN1488956A (zh) * 2002-10-09 2004-04-14 兴隆发电子股份有限公司 光束准直装置及其准直型面光源
WO2004036294A2 (en) * 2002-10-17 2004-04-29 Trivium Technologies, Inc. Light control device and methods of making same
TW582552U (en) 2003-03-24 2004-04-01 Shih-Chieh Tang Brightness unit structure for a brightness enhancement film
US7573550B2 (en) * 2003-05-20 2009-08-11 Brilliant Film, Llc Devices for use in non-emissive displays
US6972827B2 (en) * 2003-12-19 2005-12-06 Eastman Kodak Company Transflective film and display
US20050185416A1 (en) 2004-02-24 2005-08-25 Eastman Kodak Company Brightness enhancement film using light concentrator array

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0798416A (ja) * 1993-08-03 1995-04-11 Fujitsu Ltd 導光体、光源装置及び液晶表示装置
US5598281A (en) * 1993-11-19 1997-01-28 Alliedsignal Inc. Backlight assembly for improved illumination employing tapered optical elements
TW419572B (en) * 1996-03-26 2001-01-21 Allied Signal Inc Back-coupled illumination system with light recycling

Also Published As

Publication number Publication date
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