TWI507728B - 光轉向膜及包含其之顯示系統 - Google Patents

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TWI507728B TW099117643A TW99117643A TWI507728B TW I507728 B TWI507728 B TW I507728B TW 099117643 A TW099117643 A TW 099117643A TW 99117643 A TW99117643 A TW 99117643A TW I507728 B TWI507728 B TW I507728B
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Slah Jendoubi
Mitchell Alan Fallon Johnson
Scott Robert Kaytor
Steven James Mcman
Tri Dinh Pham
Steven Dean Solomonson
Robert Anthony Yapel
Fei Lu
Joseph Alan Zigal
Gary Timothy Boyd
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Description

光轉向膜及包含其之顯示系統
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。
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(diffuser film)。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。
本發明大體上係關於光轉向膜。在一實施例中，光轉向膜包括第一主表面，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約85%。光轉向膜之平均有效透射率不低於約1.75。在一些狀況下，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高度沿第一方向變化。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%之第二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%之第二主表面的坡度量值超過約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。在一些狀況下，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°之半高半寬(half width half maximum，HWHM)。在一些狀況下，光轉向膜包括：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光轉向層之第二主表面的無澤層。在一些狀況下，第一層之折射率不小於約1.6。在一些狀況下，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。在一些狀況下，若無澤層包括粒子，則無澤層之平均厚度至少比粒子之平均尺寸大2微米。在一些狀況下，若無澤層包括粒子，則無澤層之平均厚度至少為粒子之平均尺寸的2倍。
在另一實施例中，光轉向膜包括：包括複數個線性微結構之第一主表面、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1.5%。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。
在另一實施例中，光學堆疊包括第一光轉向膜，該第一光轉向膜包括第一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%。在一些狀況下，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，光學堆疊包括第一光轉向膜，該第一光轉向膜包括第一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。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。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二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%。
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，光學膜之光學混濁度不超過約3%且光學清晰度不超過約85%。
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勻之不良光學效應。所揭示之光轉向膜包括用於改良亮度之一系列線性微結構及用於改良顯示器面貌之無澤面。無澤面之光學混濁度足夠低以維持亮度，且無澤面之光學清晰度足夠低以掩蓋及/或消除缺陷。
圖1為用於使入射光朝向所需方向轉向之光轉向膜100之示意性側視圖。光轉向膜100包括第一主表面110，該第一主表面包括複數個沿y方向延伸之微結構150。光轉向膜100亦包括第二主表面120，該第二主表面與第一主表面110相對且包括複數個微結構160。
光轉向膜100亦包括基板170，該基板層安置於各別第一及第二主表面110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100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一主表面110的稜柱層130，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140。無澤層之主表面142與主表面120相對。
例示性光轉向膜100包括三個層130、170及140。一般而言，光轉向膜可具有一或多個層。舉例而言，在一些狀況下，光轉向膜可具有包括各別第一及第二主表面110及120之單層。又例如，在一些狀況下，光轉向膜可具有多個層。舉例而言，在該等狀況下，基板170可具有多個層。
微結構150主要經設計以使入射在光轉向膜之主表面120上之光沿所需方向，諸如沿正向z方向轉向。在例示性光轉向膜100中，微結構150為稜柱狀線性結構。一般而言，微結構150可為能夠藉由例如折射一部分入射光且使另一部分入射光再循環，而使光轉向之任何類型微結構。舉例而言，微結構150之橫截面概況可為或包括彎曲及/或分段線性部分。舉例而言，在一些狀況下，微結構150可為沿y 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154自諸如主平面172之公共參考面量測。在一些狀況下，諸如當需要減少光耦合(optical coupling/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151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高度及平均高度。
在一些狀況下，諸如當需要減少光耦合時，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153之高度156小於線性微結構157之高度158。
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152可介於約70°至約110°、或約80°至約100°、或約85°至約95°之範圍內。在一些狀況下，微結構150之頂角相等，例如可介於約88或89°至約92或91°之範圍內，諸如為90°。
稜柱層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1.4至約1.8、或約1.5至約1.8、或約1.5至約1.7之範圍內。在一些狀況下，稜柱層之折射率不小於約1.5，或不小於約1.55，或不小於約1.6，或不小於約1.65，或不小於約1.7。
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100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260照亮，該光源經由光纖270連接至光盒內部280。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100置於位置240中，同時使微結構150面向光偵測器且使微結構160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I1 (沿光軸250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，量測光譜加權照度I2 。ET為I1 /I2 比率。ET0為微結構150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為微結構150沿與線性吸光偏光器之偏光軸垂直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。
使用SpectraScanTM PR-650光譜色度計(可獲自Photo 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100用於顯示系統中以增強亮度且線性稜柱之折射率超過約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1.55，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，或不小於約1.85。
無澤層140中之微結構160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，第二主表面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1.5%，或不超過約1%；且光學清晰度不超過約85%，或不超過約80%，或不超過約75%，或不超過約70%，或不超過約65%，或不超過約60%。
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比率。根據ASTM D1003中描述之程序，使用Haze-Gard Plus濁度計(可獲自BYK-Gardiner,Silver 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(T1 -T2 )/(T1 +T2 )，其中T1 為偏離法線方向的與法線方向成在1.6°與2°之間的角度之透射光，且T2 為與法線方向成在0°與0.7°之間的角度之透射光。使用來自BYK-Gardiner之Haze-Gard Plus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3A為無澤層310之示意性側視圖，該無澤層類似於無澤層140且包括凹入式微結構320。在一些狀況下，微結構160可為突起。舉例而言，圖3B為無澤層330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340。
在一些狀況下，微結構160形成規則圖案。舉例而言，圖4A為微結構410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4B為微結構420之示意性俯視圖，該等微結構類似於微結構160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。在一些狀況下，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1微米，或不超過約0.9微米，或不超過約0.8微米，或不超過約0.7微米。
圖5為無澤層140之一部分之示意性側視圖。詳言之，圖5展示在主表面120中且面向主表面142之微結構160。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θ為位置510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θ亦為切線530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TracePro(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1.5。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「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160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120。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160具有高斯坡度分佈，其中HWHM等於σ。一般而言，微結構可具有應用中可能需要之任何分佈。舉例而言，在一些狀況下，諸如當微結構為球截形(spherical segment)時，微結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洛仁子分佈(Lorentzian distribution)、抛物線分佈、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 σ1 較小之第一高斯分佈與HWHM σ2 較大之第二高斯分佈相加或組合。在一些狀況下，微結構可具有不對稱坡度分佈。在一些狀況下，微結構可具有對稱分佈。
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850上之無澤層860。無澤層860包括連接至基板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60%、或至少約70%、或至少約80%、或至少約90%之微結構870安置於粒子830上且主要因粒子830而形成。換言之，粒子830為微結構870形成之主要原因。在該等狀況下，粒子830之平均尺寸超過約0.25微米，或超過約0.5微米，或超過約0.75微米，或超過約1微米，或超過約1.25微米，或超過約1.5微米，或超過約1.75微米，或超過約2微米。
在一些狀況下，無澤層140可類似於無澤層860，且可包括複數個粒子，該等粒子為第二主表面120中之微結構160形成之主要原因。
粒子830可為應用中可能需要之任何類型粒子。舉例而言，粒子830可由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)或應用中可能需要之任何其他材料製成。一般而言，粒子830之折射率不同於黏合劑840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160形成之主要原因。舉例而言，圖9為光學膜900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950上的無澤層960，類似於無澤層140。無澤層960包括連接至基板950之第一主表面910、與第一主表面相對之第二主表面920、及複數個分散在黏合劑940中之粒子930。第二主表面970包括複數個微結構970。儘管無澤層960包括粒子930，但該等粒子不為微結構970形成之主要原因。舉例而言，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930之平均尺寸小於約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。在該等狀況下，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%之微結構970不安置於平均尺寸超過約0.5微米、或超過約0.75微米、或超過約1微米、或超過約1.25微米、或超過約1.5微米、或超過約1.75微米、或超過約2微米之粒子上。在一些狀況下，粒子930之平均尺寸至多為微結構930之平均尺寸的約1/2，或至多為約1/3，或至多為約1/4，或至多為約1/5，或至多為約1/6，或至多為約1/7，或至多為約1/8，或至多為約1/9，或至多為約1/10。在一些狀況下，若無澤層960包括粒子930，則無澤層960之平均厚度「t」比粒子之平均尺寸大至少約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10倍。
回看圖1，在一些狀況下，光轉向膜100在至少一些層中，諸如稜柱層130、基板170或無澤層140中，具有小粒子，以增強該層之折射率。舉例而言，光轉向膜100中之一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鋯奈米粒子。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0.75微米、或約0.5微米、或約0.25微米、或約0.2微米、或約0.15微米、或約0.1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 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伺服(FS)，各案之揭示內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1000之示意性側視圖，該工具可經微複製以產生微結構160及無澤層140。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1020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1040。切割機安裝在伺服1050上且可藉由驅動器1060移動至滾筒中及/或沿x方向沿滾筒移動。一般而言，切割機1040係垂直於滾筒及中心軸1020而安裝，且當滾筒繞中心軸旋轉時經驅動進入滾筒1010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(PZT)裝置(常稱為PZT堆疊)，該裝置快速調節切割機1040之位置。FTS 1050高度準確地且高速地在x、y及/或z方向上或在離軸方向上移動切割機1040。伺服1050可為能夠相對於靜止位置產生控制移動之任何高品質位移伺服。在一些狀況下，伺服1050可靠地且可重複地提供在0至約20微米之範圍內且具有約0.1微米或更優之解析度的位移。
驅動器1060可沿平行於中心軸1020之x方向移動切割機1040。在一些狀況下，驅動器1060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1030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，且可具有應用中可能需要之任何形狀。舉例而言，圖11A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100微米，或至少約150微米，或至少約200微米，或至少約300微米，或至少約400微米，或至少約500微米，或至少約1000微米，或至少約1500微米，或至少約2000微米，或至少約2500微米，或至少約3000微米。
又例如，圖11B為具有頂角為β之V形切割尖端1125之切割機1120的示意性側視圖。在一些狀況下，切割尖端1125之頂角β為至少約100°，或至少約110°，或至少約120°，或至少約130°，或至少約140°，或至少約150°，或至少約160°，或至少約170°。又例如，圖11C為具有分段線性切割尖端1135之切割機1130之示意性側視圖，且圖11D為具有彎曲切割尖端1145之切割機1140之示意性側視圖。
回看圖10，當切割滾筒材料時滾筒1010沿中心軸1020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P1 。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100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P2 /P1 介於約1.5至約6、或約2至約5、或約2.5至約4之範圍內。
使用類似於切割工具系統1000之切割工具系統製造圖案化滾筒，且隨後微複製該圖案化工具以製造類似於無澤層140之無澤層，藉此製造具有類似於微結構160之微結構之數個樣品。圖12為使用類似於切割機1110且切割尖端1115之半徑為約480微米之切割機製造之樣品的俯視光學顯微照片。樣品在幾何學上對稱且具有對稱坡度分佈，其中在幾何學上對稱意謂沿一方向(諸如x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。詳言之，樣品沿x方向之平均坡度量值為約1.18°，且沿y方向之平均坡度量值為約1.22°。圖13為使用類似於切割機1110且切割尖端1115之半徑為約480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0.72°，且沿y方向之平均坡度量值為約1.11°。圖14為使用類似於切割機1110且切割尖端1115之半徑為約3300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0.07°，且沿y方向之平均坡度量值為約1.48°。圖15為使用類似於切割機1110且切割尖端1115之半徑為約3300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0.18°，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1120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2.00°，且沿y方向之平均坡度量值為約1.92°。圖17為使用類似於切割機1120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x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1120且切割尖端1125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2.67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1110且切割尖端1115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。使用共焦顯微法，量測出微結構之平均高度為約2.56微米。圖20A-20C為在三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1115之半徑為約3300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1.46微米。
使用原子力顯微法(AFM)，在約200微米×約200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A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22A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沿x方向及y方向之坡度分佈百分比。由以下兩個表達式計算分別沿x方向及y方向之坡度Sx 及Sy ：
其中H(x,y)為表面概況。使用0.5°之傾斜箱(slope bin)尺寸計算坡度Sx 及Sy 。如自圖23顯而易見，樣品A沿x方向與y方向均具有對稱坡度分佈。樣品A沿x方向具有較寬坡度分佈，且沿y方向具有較窄坡度分佈。圖24展示橫跨樣品A之分析表面的高度分佈百分比。如自圖24顯而易見，樣品具有相對於樣品之約4.7微米峰高，實質上對稱之高度分佈。圖25展示樣品A之坡度量值百分比，其中坡度量值Sm 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Sc (θ)，其中Sc (θ)由以下表達式計算：
如自圖26顯而易見，樣品A之約100%表面具有小於約3.5°之坡度量值。此外，約52%之分析表面具有小於約1°之坡度量值，且約72%之分析表面具有小於約1.5°之坡度量值。
如先前所概述，表徵類似於樣品A且標記為B、C及D之三個額外樣品。所有四個樣品A-D均具有類似於微結構160之微結構，且藉由使用類似於切割工具系統1000之切割工具系統，使用類似於切割機1120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140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84.8%。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860且包括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R3之光學混濁度為約4.7%且光學清晰度為約73.3%。樣品R4為軋花聚碳酸酯膜(可獲自Keiwa Inc.,Osaka,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Sc (θ)。樣品A-D中每一者均類似於無澤層140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A-D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2%、或約1.5%、或約1%、或約0.9%、或約0.8%之結構化主表面具有超過約5°之累積坡度量值。
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100能夠隱藏或掩蓋顯示器之光學及/或實體缺陷且增強顯示器之亮度。在一些狀況下，光轉向膜100之平均有效透射率比除具有平滑第二主表面120外構造與光轉向膜100皆相同之光轉向膜小至多約2%，或至多約1.5%，或至多約1%，或至多約0.75%，或至多約0.5%。在一些狀況下，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0.2%，或約0.3%，或約0.4%，或約0.5%，或約1%，或約1.5%，或約2%。舉例而言，製造類似於光轉向膜100之光轉向膜。微結構150之間距為約24微米，頂角152為約90°，且折射率為約1.65。第二主表面120之光學混濁度為約1.5%且光學清晰度為約83%。光轉向膜之平均有效透射率為約1.803。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1.813。
舉例而言，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1110之切割機(其中切割機尖端1115之半徑為約3300微米)切割的工具複製來製造微結構160。微結構150之間距為約24微米，頂角152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1.71%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120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100之光轉向膜。藉由自用類似於切割機1110之切割機(其中切割機尖端1115之半徑為約4400微米)切割的工具複製來製造微結構160。微結構150之間距為約24微米，頂角152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1.49%且光學清 晰度為約82.7%。光轉向膜之平均有效透射率為約1.583。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120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1110之切割機(其中切割機尖端1115之半徑為約3300微米)切割的工具複製來製造微結構160。微結構150之間距為約24微米，頂角152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1.35%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120提供使平均有效透射率增加約2.38%之額外增益。
基板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170可包括玻璃及聚合物(諸如聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)、聚碳酸酯及丙烯酸系物)或由其製成。基板170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170可為PET且厚度為約50微米或約175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上之第一光轉向膜2805。該等光轉向膜中之一或兩者可類似於光轉向膜100。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。第二光轉向膜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且包括第三複數個沿不同於y方向之方向(諸如x方向)延伸之微結構2870。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可產生亂真紋。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高角度下可見。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。在該等狀況下，第二及第四主表面中每一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2.5%，或不超過約2%，或不超過約1.5%，或不超過約1%；且第二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70%，或不超過約65%，或不超過約60%。
在一些狀況下，諸如當光學堆疊2800用於顯示系統中以增強亮度時，該光學堆疊之平均有效透射率(ETA)不小於約2.4，或不小於約2.45，或不小於約2.5，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2.75，或不小於約2.8。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(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0.1%。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0.1%、或約0.2%、或約0.3%。舉例而言，製造類似於光學堆疊2800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2815及2865中每一者之光學混濁度為約1.5%且光學清晰度為約83%。線性稜柱之折射率為約1.65。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0.36%之額外增益。
又例如，製造類似於光學堆疊2800且平均有效透射率為約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%。線性稜柱之間距為約24微米，頂角為約90°，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0.16%之額外增益。
又例如，製造類似於光學堆疊2800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1.32%且光學清晰度為約84.8%。線性稜柱之間距為約24微米，頂角為約90°，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2910，該液晶面板安置在背光2920上且由其照亮。液晶面板2910包括液晶單元2930，該液晶單元安置在線性吸光偏光器2935與2940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2980，其用於將入射於該背面反射器上之光反射朝向觀察者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且稜柱狀微結構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/或消除諸如亂真紋及色彩不均勻之光學缺陷。
反射偏光器2950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%。又例如，反射偏光器2950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%。在一些狀況下，反射偏光器2950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。
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(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號中之線柵反射偏光器、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2950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反射偏光器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xz平面)中偏振之可見光可具有在約25%至約90%範圍內之軸上平均反射率。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，該案之揭示內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2950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。一種類型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日申請之美國臨時專利申請案第61/116132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日申請之美國臨時專利申請案第61/116294號；2008年11月19日申請之美國臨時專利申請案第61/116295號；2008年11月19日申請之美國臨時專利申請案第61/116295號；及2008年5月19日申請之國際專利申請案第PCT/US 2008/060311號，主張200年4月15日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2960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%。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50%，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/或可用之任何光學漫射器。舉例而言，光學漫射器2960可為或包括表面漫射器、體積漫射器或其組合。舉例而言，光學漫射器2960可包括複數個具有第一折射率n1 之粒子，該等粒子分散於具有不同折射率n2 之黏合劑或主體介質中，其中兩種折射率之差異為至少約0.01，或至少約0.02，或至少約0.03，或至少約0.04，或至少約0.05。
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2990沿光導之一邊緣置放之顯示系統，諸如顯示系統2900，一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，背面反射器可結構化，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2008年5月19日申請之國際專利申請案第PCT/US 2008/064115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「反時針」及其他類似術語，係指如圖中所示之相對位置。一般而言，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。舉例而言，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入本發明中，如同完全再現一般。雖然上文詳細描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內的所有修改、實施例及替代物。
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
142‧‧‧無澤層之主表面
150‧‧‧微結構
151‧‧‧稜柱狀線性微結構/稜柱狀微結構
152‧‧‧頂角
153‧‧‧線性微結構
154‧‧‧高度
155‧‧‧最大高度
156‧‧‧高度
157‧‧‧線性微結構
158‧‧‧高度
160‧‧‧微結構
170‧‧‧基板
172‧‧‧第一主表面/主平面
174‧‧‧第二主表面
200‧‧‧光學系統
210‧‧‧光盒
212‧‧‧發射或離開表面
215‧‧‧朗伯光
220‧‧‧線性吸光偏光器
230‧‧‧光偵測器
240‧‧‧光盒與吸光線性偏光器之間的位置
250‧‧‧光軸
260‧‧‧穩定寬頻光源
270‧‧‧光纖
280．．．光盒內部
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
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/線性稜柱
2825．．．微結構
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．．．液晶單元
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
α．．．90°
β．．．頂角
θ．．．坡度
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3B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；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11A-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；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23為圖21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。
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
142‧‧‧無澤層之主表面
150‧‧‧微結構
151‧‧‧稜柱狀線性微結構/稜柱狀微結構
152‧‧‧頂角
153‧‧‧線性微結構
154‧‧‧高度
155‧‧‧最大高度
156‧‧‧高度
157‧‧‧線性微結構
158‧‧‧高度
160‧‧‧微結構
170‧‧‧基板
172‧‧‧第一主表面/主平面
174‧‧‧第二主表面

Claims (81)

  1. 一種光轉向膜，其包含：第一主表面，其包含複數個沿第一方向延伸之第一微結構；及與該第一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3%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小於約1.75。
  2. 如請求項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。
  3. 如請求項1之光轉向膜，其中該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構之最大高度。
  4. 如請求項1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。
  5. 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。
  6. 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凹槽。
  7. 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80%之該第二主表面。
  8. 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85%之該第二主表面。
  9. 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°。
  16. 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°。
  17. 如請求項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1之光轉向膜，其中該第二主表面之光學混濁 度不超過約1.5%。
  22. 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1%。
  23. 如請求項1之光轉向膜，其中該第二主表面之光學清晰度不超過約80%。
  24. 如請求項1之光轉向膜，其中該第二主表面之光學清晰度不超過約75%。
  25. 如請求項1之光轉向膜，其中該第二主表面之光學清晰度不超過約70%。
  26. 如請求項1之光轉向膜，其中該光轉向膜之平均有效透射率不小於約1.80。
  27. 如請求項1之光轉向膜，其中該光轉向膜之平均有效透射率不小於約1.85。
  28. 如請求項1之光轉向膜，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0.5微米之粒子。
  30. 如請求項1之光轉向膜，其包含平均尺寸不超過約0.2微米之複數個粒子。
  31. 如請求項1之光轉向膜，其包含平均尺寸不超過約0.1微米之複數個粒子。
  32. 如請求項1之光轉向膜，其中該複數個第二微結構之平均高度不超過約3微米。
  33. 如請求項1之光轉向膜，其中該複數個第二微結構之平 均高度不超過約2微米。
  34. 如請求項1之光轉向膜，其中該複數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，其中該複數個第二微結構中之微結構的坡度分佈具有不超過約6°之半高半寬(HWHM)。
  36. 如請求項1之光轉向膜，其中該複數個第二微結構中之微結構的坡度分佈具有不超過約5°之半高半寬(HWHM)。
  37. 如請求項1之光轉向膜，其中該複數個第二微結構中之微結構的坡度分佈具有不超過約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；第一層，其安置於該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。
  40. 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. 如請求項38之光轉向膜，其中該第一層之折射率不小於約1.6。
  42. 如請求項38之光轉向膜，其中該第一層之折射率不小於約1.65。
  43. 如請求項38之光轉向膜，其中該第一層之折射率不小於約1.7。
  44. 如請求項38之光轉向膜，其中該第一層之折射率係介於約1.5至約1.8之範圍內。
  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之範圍內。
  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1/10。
  50. 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2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 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°。
  55. 如請求項52之光轉向膜，其中該HWHM不超過約2.5°。
  56. 如請求項52之光轉向膜，其中該HWHM不超過約2°。
  57. 一種背光，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，其中該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，其中該第一及第二光轉向膜中每一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. 一種光轉向膜，其包含：第一主表面，其包含複數個線性微結構；及與該第一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3%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 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. 一種光學堆疊，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；及第二光轉向膜，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%。
  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%。
  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 一者之光學清晰度均不超過約80%。
  69. 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清晰度均不超過約75%。
  70. 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清晰度均不超過約70%。
  71. 如請求項63之光學堆疊，其平均有效透射率不小於約2.5。
  72. 如請求項63之光學堆疊，其平均有效透射率不小於約2.6。
  73. 如請求項63之光學堆疊，其平均有效透射率不小於約2.7。
  74. 一種光學堆疊，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；及第二光轉向膜，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，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%，且其中該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%。
  75. 如請求項74之光學堆疊，其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小至多約0.5%。
  76. 如請求項74之光學堆疊，其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小至多約0.25%。
  77. 如請求項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. 如請求項1之光學膜，其中該複數個第二微結構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. 如請求項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. 如請求項1之光學膜，其中該複數個第二微結構包含具有幾何不對稱性及對稱坡度分佈之結構化主表面。
  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%。
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