專利名稱：顯示光學薄膜的制作方法
技術領域：
本發(fā)明通常涉及包括已調節(jié)的微透鏡漫射薄膜的顯示光學薄膜，以及包含該薄膜的設備。
背景技術：
包含漫射薄膜的光學設備是眾所周知的，該漫射薄膜將入射至薄膜上的光漫射。例如，漫射薄膜可被加至液晶顯示器(LCD)或其它顯示結構用以漫射光。在典型的LCD顯示中通過添加分離的漫射薄膜將漫射引入到背光組件。

發(fā)明內容
根據本發(fā)明的一個方面，提供一種光學薄膜。該光學薄膜包括由第二表面結構函數(shù)調節(jié)的第一表面結構函數(shù)所定義的第一表面，以致該第一表面用于漫射入射至薄膜上的光，其中第一表面結構函數(shù)具有微透鏡結構的函數(shù)，且第二表面結構函數(shù)具有提供漫射光的特性。
根據本發(fā)明的另一個方面，提供了一種亮度增強薄膜結構。該亮度增強薄膜結構包括亮度增強薄膜，以及被安排在該亮度增強薄膜上的光漫射薄膜，該光漫射薄膜包括由第二表面結構函數(shù)調節(jié)的第一表面結構函數(shù)所定義的第一表面，以致該第一表面用于漫射入射至薄膜上的光，其中第一表面結構函數(shù)具有微透鏡結構的函數(shù)，且第二表面結構函數(shù)具有提供漫射光的特性。
根據本發(fā)明的另一個方面，提供了一種光學結構。該光學結構包括光源，以及被安排在該光源上的光漫射薄膜，該光漫射薄膜包括由第二表面結構函數(shù)調節(jié)的第一表面結構函數(shù)所定義的第一表面，以致該第一表面用于漫射入射至薄膜上的光，其中第一表面結構函數(shù)具有微透鏡結構的函數(shù)，且第二表面結構函數(shù)具有提供漫射光的特性。
根據本發(fā)明的另一個方面，提供了一種背光顯示設備。該背光顯示設備包括用于產生光的光源、用于沿其引導光的光導、以及被安排在該光導上的光漫射薄膜，該光導包括用于將光反射出該光導的反射表面，該光漫射薄膜包括由第二表面結構函數(shù)調節(jié)的第一表面結構函數(shù)所定義的第一表面，以致該第一表面用于漫射入射至薄膜上的光，其中第一表面結構函數(shù)具有微透鏡結構的函數(shù)，且第二表面結構函數(shù)具有提供漫射光的特性。
根據本發(fā)明的另一個方面，提供了一種光學顯示設備。該光學顯示設備包括包含光源的基板、包含多個包括被安排來調節(jié)從光源接收的光的液晶材料在內的調節(jié)元件的調節(jié)陣列、以及與該調節(jié)陣列相鄰的光漫射薄膜，該光漫射薄膜包括由第二表面結構函數(shù)調節(jié)的第一表面結構函數(shù)所定義的第一表面，以致該第一表面用于漫射入射至薄膜上的光，其中第一表面結構函數(shù)具有微透鏡結構的函數(shù)，且第二表面結構函數(shù)具有提供漫射光的特性。
根據本發(fā)明的另一個方面，提供了一種背光顯示設備。該背光顯示設備包括用于產生光的光源、用于沿其引導光的光導、亮度增強薄膜、以及被安排在該亮度增強薄膜上的光漫射薄膜，該光導包括用于將光反射出該光導的反射表面，該光漫射薄膜包括由第二表面結構函數(shù)調節(jié)的第一表面結構函數(shù)所定義的第一表面，以致該第一表面用于漫射入射至薄膜上的光，其中第一表面結構函數(shù)具有微透鏡結構的函數(shù)，且第二表面結構函數(shù)具有提供漫射光的特性。
根據本發(fā)明的另一個方面，提供了一種形成光學薄膜的方法。該方法包括形成光學薄膜，該光學薄膜包括由第二表面結構函數(shù)調節(jié)的第一表面結構函數(shù)所定義的第一表面，以致該第一表面用于漫射入射至薄膜上的光，其中第一表面結構函數(shù)具有微透鏡結構的函數(shù)，且第二表面結構函數(shù)具有提供漫射光的特性。


圖1為包括未調節(jié)的柱面透鏡微透鏡結構的光學薄膜的透視圖。
圖2為根據本發(fā)明另一示例性實施例的光學薄膜的透視圖。
圖3為根據本發(fā)明另一示例性實施例的光學薄膜的透視圖。
圖4為根據本發(fā)明一示例性實施例的光學薄膜的透視圖。
圖5為根據本發(fā)明一示例性實施例的光學結構的示意性側視圖。
圖6為根據本發(fā)明一示例性實施例的背光顯示設備的截面圖。
圖7為根據本發(fā)明一示例性實施例的光學結構的示意性側視圖。
圖8為根據本發(fā)明一示例性實施例的背光顯示設備的截面圖。
圖9A-9D示出第一表面結構函數(shù)，以及由第二表面結構函數(shù)調節(jié)的第一結構函數(shù)。
具體實施例方式
現(xiàn)在將詳細參考目前本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在可能的各個地方，所有附圖中的相同的參考標記表示相同或相似的部件。
本發(fā)明的發(fā)明人已經意識到，通過應用適當?shù)恼{節(jié)函數(shù)至微透鏡結構的表面，該微透鏡結構不僅可以如針對微透鏡結構已知的那樣重定向光，而且可以提供額外的漫射光。該額外的漫射光也有益于阻止由具有規(guī)則周期結構的微透鏡結構所產生的波紋效應。因此，微透鏡結構和漫射薄膜的益處可體現(xiàn)于單層薄膜內。
作為背景技術，將根據圖1描述不具備用以提供額外的漫射光的調節(jié)函數(shù)的微透鏡結構。圖1為包含未調節(jié)的柱面透鏡微透鏡結構的光學薄膜10的側視圖。圖1的光學薄膜10包括多個細長的柱面透鏡12，這些透鏡沿y方向以平行的方式被安裝在其軸上。圖1的光學薄膜10具有兩個表面第一表面14以及與該第一表面相對的第二表面16。放置光學薄膜10使得柱面透鏡12位于圖1中的第一表面14上。因而，第一表面由第一表面結構函數(shù)定義，其中該第一表面結構函數(shù)具有微透鏡結構、特別是圖1中的柱面透鏡微透鏡微型結構。
當入射光照射在第一表面14上時，光學薄膜10通過微透鏡結構的柱面透鏡12用于重定向光。第一表面14可用于提供連續(xù)的光重定向(或者模糊(blur))。在這方面，第一表面可提供光傳播函數(shù)。精確的微透鏡形狀可用于修正模糊，因而該精確形狀將取決于特定應用。
此外，第一表面14可能是高度各向異性的，例如在圖1中所示的柱面透鏡微透鏡微型結構的情況下。各向異性在許多方面是有用的。例如，在一些顯示器中，光沿一個觀測方向傳播可以優(yōu)先于光沿另一個方向傳播。在圖1中，透鏡12的軸沿y方向被定向，因而光優(yōu)先沿x方向傳播。
圖2示出根據本發(fā)明的示例性實施例的光學薄膜20，其中第一表面24由第二表面結構函數(shù)調節(jié)的第一表面結構函數(shù)來定義，其中該第一表面結構函數(shù)具有微透鏡結構的函數(shù)。第一表面結構函數(shù)可由函數(shù)z＝f1(x，y)表示，其中x和y是笛卡兒坐標，分別表示沿著光學薄膜20的x和y方向上的表面的位置，z是笛卡兒z坐標，代表第一表面的高度。當然第一表面結構函數(shù)(以及第二表面結構函數(shù))可以用除了笛卡兒坐標系之外的坐標系描述。第二表面結構函數(shù)可以以相似的方式通過函數(shù)z＝f2(x，y)表示。
例如，第一表面結構函數(shù)z＝f1(x，y)定義如圖1中所示的結構的微透鏡結構的表面的形狀。對于圖1的柱面透鏡微透鏡結構，第一表面結構函數(shù)z＝f1(x，y)定義一種重復柱面透鏡結構，其中該透鏡的軸彼此平行且與y軸平行。只由第一表面結構函數(shù)定義的表面，將用于提供連續(xù)的光重定向(模糊)。
第二表面結構函數(shù)z＝f2(x，y)具有當?shù)诙砻娼Y構函數(shù)調節(jié)第一表面結構函數(shù)z＝f1(x，y)時提供額外的漫射光的特性。換言之，因為通過第二表面結構函數(shù)z＝f2(x，y)加在第一表面24上的幾何外形，第一表面24用于漫射入射至光學薄膜20上的光。用第二表面結構函數(shù)調節(jié)第一表面結構函數(shù)，來產生還用于漫射光的一個表面，這里的第二表面結構函數(shù)具有提供漫射光的特性，例如在2002年5月20日提交的Olczak的美國專利申請No.10/150,958中所描述的，其全文在此引入作為參考。
第二表面結構函數(shù)z＝f2(x，y)調節(jié)第一表面結構函數(shù)z＝f1(x，y)，以產生定義第一表面24的總表面函數(shù)z＝f(x，y)。例如，第二表面結構函數(shù)可能是透鏡高度、相位或頻率的偽隨機或者隨機函數(shù)。而且，第一和第二表面結構函數(shù)的結合可以通過由第二函數(shù)調節(jié)第一函數(shù)的方式完成，以致結果函數(shù)z＝f(x，y)具有沿著薄膜20的方向的偽隨機變化的高度、相位或頻率。例如在Olczak的美國專利申請No.10/150,958中提供了一些具體的表面結構函數(shù)的例子。
作為第二表面結構函數(shù)的一個例子，透鏡高度可沿著薄膜20的x方向(與透鏡的軸垂直)或y方向(與透鏡的軸平行)、以隨機的或固定的間隔在一定的范圍之間被隨機或偽隨機地調節(jié)。最好理解為，術語隨機意味真正的隨機、或者當由人為方式產生時到某種可能的程度的隨機、例如偽隨機。在另一個例子中，相應于沿第一表面結構函數(shù)的x方向的透鏡軸的位置的相位可以沿薄膜20的x方向至少偽隨機地在一定范圍之間被調節(jié)。此外，調節(jié)技術的組合可用于定義薄膜20的第一表面24，以致第一表面以微透鏡結構的方式重定向光，同時提供額外的漫射光。
第一和第二表面結構函數(shù)可以是全局的或者多元的和局部的函數(shù)。例如，第一和第二表面結構函數(shù)是全局的函數(shù)，以下由如圖9A-9D中所示給出。假設第一表面結構函數(shù)由z＝f1(x，y)＝Asin(x)sin(y)給出。如圖9A的表面高度圖像中所示，未調節(jié)形式的該函數(shù)導致被稱為兩維交替正負透鏡序列的“裝蛋箱(egg crate)”表面。
現(xiàn)在，假設R1(x，y，)和R2(x，y，)是帶寬受限的隨機變量，對于這些例子來說該變量包括低于sin(x)和sin(y)的空間頻率。第二表面結構函數(shù)f2(x，y)可被看作是R1(x，y，)、R2(x，y，)、或其組合。給出這三個函數(shù)定義，即A sin(x)sin(y)、R1(x，y，)、和R2(x，y，)，總表面函數(shù)的例子可由下面的用于總表面函數(shù)的示例性等式給出z＝f(x，y)S1＝Asin(x+R1(x，y))sin(y)、S2＝Asin(x)sin(y+R1(x，y))、以及S3＝Asin(x+R1(x，y))sin(y+R2(x，y))，其中x和y是在薄膜的x-y平面中的坐標，A是常數(shù)或者另一個兩維隨機變量。該示例性表面函數(shù)S1、S2、和S3分別在圖9B至9D的表面高度圖像中示出。
重新回到圖2，即使在第一表面結構函數(shù)被調節(jié)以產生光學薄膜20的第一表面24后，產生光重定向的第一表面結構函數(shù)的特性大量保留在最后得到的表面24內。通過改變由第二表面結構函數(shù)施加至第一表面結構函數(shù)的調節(jié)，額外漫射的數(shù)量是可調的。例如，施加至第一表面結構函數(shù)的調節(jié)的數(shù)量的增長增加了額外的漫射。
調節(jié)的數(shù)量不僅增加額外漫射，而且可用于調節(jié)薄膜的外表。由調節(jié)提供的漫射的數(shù)量還依賴于第二表面結構函數(shù)的空間波長分量。通常，當調制的波長減少，結構變得更精細并且漫射增加。
有利地，由于第一表面函數(shù)的任何周期特性產生的波紋效應可由于第二表面函數(shù)的偽隨機或者隨機特性而得到降低。波紋效應可由在光學結構的不同層內的規(guī)則性導致的干涉產生。當光學薄膜20被包括在光學結構中時，該光學薄膜20還可以提供趨向于降低在光學結構(而不是薄膜本身)的其它結構中的干涉波紋效應的漫射光。
自相關函數(shù)R(x，y)是在表面計量學中使用的表面隨機性的一種度量方式。然而，超過某一相關長度lc，自相關函數(shù)R(x，y)的值降至其初始值的一部分。例如，1.0的自相關值被看作是一個高度或完全的相關表面。例如，如果定義一個重復柱面透鏡結構，第一表面結構函數(shù)z＝f1(x，y)將具有1.0的自相關值。相關長度lc是這樣一種長度，在該長度處自相關函數(shù)的值是其初始值的一部分。典型地，相關長度基于1/e的值，或者基于自相關函數(shù)初始值的大約37％。更大的相關長度意味著該表面的隨機性比具有較小的相關長度的表面低。在David J.Whitehouse的“Handbook of Surface Metrology(表面計量學手冊)”(IOP PublishingLtd.(1994)，P.49-58)中給出了自相關函數(shù)的更詳細的討論。
在本發(fā)明的一些實施例中，光學薄膜的第一表面的自相關函數(shù)的值降至低于或等于在大約1cm或更少的相關長度處其初始值的1/e。在其它實施例中，自相關函數(shù)的值降至在大約0.5cm或更少的相關長度處其初始值的1/e。對于圖2中所示的光學薄膜20的實施例，自相關函數(shù)的值沿著x方向降至低于或等于在大約15μm處其初始值的1/e。對于圖2的同樣的實施例，自相關函數(shù)的值沿著y方向降至低于或等于在大約300μm處其初始值的1/e。
相關長度與波紋假象的減少相關。可注意到，更小的相關長度表示比更大的相關長度更隨機的表面，該更小的相關長度還與更多的漫射以及波紋假象的減少相關。因為如更小的相關長度所示，薄膜20的第一表面是高度不規(guī)則的，該薄膜20可有效地降低波紋假象。
具有大約100mm至1nm的特征尺寸的薄膜的實際表面可根據大量處理技術產生。這些處理技術包括光刻、灰度光刻、微刻、放電機械加工以及使用硬質刀具(hard tool)的微機械加工，以形成用于上述表面模型的模具或類似物。
例如，制造基板的方法可以是母版制作法(mastering)、電鑄和模具成型。光刻母版制作法可用于定向寫入光刻膠、灰度掩模或者可以平鋪的一系列半色調掩模的激光。光刻膠可通過激光光子直接移去或者被用作諸如反應離子刻蝕(RIE)的額外處理步驟的前體?？商鎿Q地該幾何外形可利用諸如在五軸研磨機上的單點(single point)金剛石刀具的硬質刀具進行母版制作。母版通常被作成負片(negative)。母版的基板可以是玻璃材料，包括熔融硅、晶體、金屬或者塑料(例如聚碳酸酯)。母版可被用于直接鑄造塑料部件或用于電鑄。
對于鼓狀物(drum)母版外徑微機械加工制造，第一表面函數(shù)是用于刻劃鼓狀物外表面的刀具的橫截面。第二表面函數(shù)沿著鼓狀物表面(與直槽或螺紋切削相比)調節(jié)該刀具軌跡?？裳毓臓钗飶较颉⑤S向或兩者結合來調節(jié)該刀具。
圖2-4中所示的基板具有不規(guī)則的三維表面。然而，如在圖1的光出口表面30的情況下，該不規(guī)則表面并不是很容易地由已知的數(shù)學函數(shù)所定義。在圖2-4的這些例子中，不規(guī)則表面可被考慮為包括每一個都被多個第二表面結構函數(shù)調節(jié)的第一表面結構函數(shù)。在這方面，第一和第二表面結構函數(shù)是多元和局部的函數(shù)。該多個表面函數(shù)疊加以形成完整的第一表面(或者圖3和4中的兩個表面)。例如，利用單點金剛石刀具通過微機械加工可得到這種表面類型。例如，第一表面結構函數(shù)由金剛石刀具或多個刀具的橫截面給出，第二表面結構函數(shù)由該刀具或多個刀具通過該表面的軌跡給出。在垂直于該刀具移動的方向上可調節(jié)該刀具，該刀具或者在該表面的一個平面上、垂直于該平面或者兩個方向上都可移動。然而，本發(fā)明不局限于任何制造該表面的特定方法，并給出上述表面的數(shù)學描述，可以使用用于制造的任何其它方法、諸如光刻法。
電鑄法可以分一或兩個階段。如果只使用一個階段，則母版將是正的。母版可鍍有一層薄的金屬層(特別是如果母版首先是不導電的)。通過電沉積鎳于母版上制作了“父版(father)”電鑄。該復制品被再次電鑄以創(chuàng)造用于鑄造塑料部件的“子版(daughter)”。
用于鑄造器件(薄膜)的對象稱作是模具，該模具可以是帶、鼓狀物、平板或者腔的形式。該模具可以是取自多個母版或電鑄的多個片。該模具可用于在基板上通過對該基板的熱壓印、冷軋或通過添加紫外硬化或其中形成該結構的熱固化材料來形成這些結構。該模具可用于通過噴射模塑法或真空成型法形成薄膜。該基板或涂層材料可以是任何有機的、無機的或者混合光透明材料，并且可包括懸浮的漫射、雙折射或折射率修正顆粒。
圖2的薄膜20具有多個細長元件22，其中每個細長元件22都具有基本上對應于柱面透鏡的橫截面。這些細長元件通常在薄膜20的至少第一表面24上沿第一方向(圖2中的y方向)平行。相反，第二表面26是光滑的。
圖3示出了光學薄膜30的另一實施例。在如圖3中所示的實施例中，第一表面24和第二表面26都包括多個細長元件22，其中每個細長元件22都具有基本上對應于柱面透鏡的橫截面。第一表面24上的多個細長元件22通常沿第一方向平行安排，而第二表面26上的多個細長元件22通常沿第二方向平行安排。在如圖3中所示的實施例中，第一方向通常與第二方向平行。
在圖3的實施例中，第一表面24和第二表面26都以上面參考圖2所描述的方式相似的方式由第二表面結構函數(shù)調節(jié)的第一表面結構函數(shù)來定義。
圖4示出與圖3中所示的實施例相似的光學薄膜40的另一個實施例。然而，在圖4的實施例中，第一方向通常垂直于第二方向。替換圖3和4的實施例，第一和第二方向之間的角度可以為任意值。
雖然對于如參考圖2-4所描述的光學薄膜而言，第一表面結構函數(shù)是柱面透鏡微透鏡結構，或者，第一表面結構函數(shù)(和/或在圖3和4的實施例中的第二表面結構函數(shù))可以是一些其它微透鏡結構，例如球面透鏡微透鏡結構、非球面透鏡微透鏡結構、橢圓透鏡微透鏡結構以及拋物線透鏡微透鏡結構。此外在圖3和圖4的實施例中，分別對于第一和第二表面而言，第一表面結構函數(shù)可以是不同的。例如，對于第一表面而言，第一表面結構函數(shù)可以是柱面透鏡微透鏡結構，而對于第二表面而言，第一表面結構函數(shù)可以是球面透鏡微透鏡結構。
作為涵蓋所有用于球面透鏡微透鏡結構、非球面透鏡微透鏡結構、橢圓透鏡微透鏡結構以及拋物線透鏡微透鏡結構的第一表面函數(shù)的第一表面函數(shù)的例子，可使用下面的非球面透鏡垂度(sag)等式。
z=cr21+1-(1+k)c2r2+dr2+er4+fr6]]>其中，z為與直線(通過第一參考點并到達第二參考點)的第一表面函數(shù)的垂直偏移量，該第一和第二參考點都位于該表面的標稱平面上，并且多項式系數(shù)位于下面近似范圍內-20＜c＜20；-10＜d＜10；-10＜e＜10；-10＜f＜10；-1＜k≤0，并且其中r為在由微米參考點定義的線上的線性坐標或者距離。
圖5為根據本發(fā)明一實施例的包括光處理結構509的光學結構500的示意性側視圖，該光處理結構509包括除光漫射薄膜508之外的光處理薄膜506。該光學結構500包括基板502內的光源504，在光源504的上方配置有光處理薄膜506。例如，基板502和光源504可以包括一背光。例如，光處理薄膜506可為棱鏡薄膜。在這種情況下，薄膜506可包括上棱鏡表面510和相對表面511。可替換地，光處理薄膜506可為延遲片、漫射薄膜、濾色器、高通濾波器、帶通濾波器、或低通濾波器或四分之一波片。光漫射薄膜508位于光處理薄膜506之上。
光漫射薄膜508可為圖2-4的實施例中所示的光學薄膜之一。在這方面，光漫射薄膜508包括由第二表面結構函數(shù)調節(jié)的第一表面結構函數(shù)所定義的第一表面，以致第一表面用于漫射入射至該薄膜上的光，其中第一表面結構函數(shù)具有微透鏡結構的函數(shù)，且第二表面結構函數(shù)具有提供漫射光的特性。
在一可替換的方案中，光處理薄膜506還可提供漫射光。在這種情況下，在一些應用中可以去掉光漫射薄膜。在光處理薄膜506提供漫射光的情況下，相對表面511可包括一已調節(jié)的微透鏡表面、諸如參考圖2-4的實施例所描述的表面。如果該光處理薄膜506不打算提供漫射光，則其對面可以僅是平面。
圖6示出了根據本發(fā)明一實施例的具有光漫射薄膜610的背光顯示設備600的截面圖。該背光顯示設備600包括用于產生光604的光源602。光導606沿其引導該光604。反射表面608將光604反射出光導606。背光顯示設備600也可以包括光導606與光漫射薄膜610之間的空氣隙以及光導606與反射表面608之間的空氣隙。分隔墊片或者一些其它結構(未示出)通過最小化光導606與反射表面608之間的接觸以及光導606與光漫射薄膜610之間的接觸允許在光導606中的完全內部傳播。
光漫射薄膜610被安排在光導606之上并且用于漫射從光導606發(fā)出的光。光漫射薄膜610可為圖2-4的實施例中示出的光學薄膜之一。在這方面，光漫射薄膜包括由第二表面結構函數(shù)調節(jié)的第一表面結構函數(shù)所定義的第一表面，以致第一表面用于漫射入射至該薄膜上的光，其中第一表面結構函數(shù)具有微透鏡結構的函數(shù)，且第二表面結構函數(shù)具有提供漫射光的特性。
圖7為根據本發(fā)明一實施例的諸如包括光漫射薄膜708的液晶顯示器(LCD)的光顯示設備700的示意性側視圖。該光顯示設備700包括具有諸如氣體放電燈的光源714的基板712。來自光源714的光入射至用于調節(jié)像素中的光的顯示元件716。顯示元件716包括位于兩個線偏振器720和722之間的液晶層718。液晶層718沿著偏振器720和722的區(qū)域用作光閥門，以選擇性地允許光從光源714傳輸至LCD的前部。
光漫射薄膜708與調節(jié)陣列相鄰，用于提供漫射光。例如，光漫射薄膜708可如圖7中所示的被安排在顯示元件716之上。可替換地，例如光漫射薄膜708根據其應用可被安排在顯示元件716和基板712之間。
如前面所述的實施例，光漫射薄膜可包括由第二表面結構函數(shù)調節(jié)的第一表面結構函數(shù)所定義的第一表面，以致該第一表面用于漫射入射至薄膜上的光，其中第一表面結構函數(shù)具有微透鏡結構的函數(shù)，且第二表面結構函數(shù)具有提供漫射光的特性。
圖8示出了根據本發(fā)明一實施例的具有光漫射薄膜812、818、光導806和LCD面板822的背光顯示設備800的截面圖。光導806包括燈808和下反射表面809。層814和816是棱鏡薄膜，用于充分增加亮度。
光漫射薄膜818被安排在棱鏡薄膜814和LCD面板822之間，而光漫射薄膜812被安排在棱鏡薄膜816和光導806之間。光漫射薄膜812和818用于消除波紋效應，該波紋效應可在棱鏡薄膜814和816的某一方向上、在棱鏡薄膜814和816之間出現(xiàn)，由棱鏡薄膜814和816的任何固有規(guī)律性導致的干涉所產生。
而且，光漫射薄膜812和818可為圖2-4的實施例中所示的光學薄膜之一。在這方面，光漫射薄膜可包括由第二表面結構函數(shù)調節(jié)的第一表面結構函數(shù)所定義的第一表面，以致該第一表面用于漫射入射至薄膜上的光，其中第一表面結構函數(shù)具有微透鏡結構的函數(shù)，且第二表面結構函數(shù)具有提供漫射光的特性。
雖然已經參照具體實施例詳細描述了本發(fā)明，但本領域普通技術人員應該明白，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對其進行各種改變和修改。因此，本發(fā)明的寬度和范圍不應當僅限于上述示例性的實施例，而應該根據下述權利要求書及其等效表述來定義。
部件列表10光學薄膜12柱面透鏡14第一表面16第二表面20薄膜21第一表面30光出射表面22細長元件26第二表面30光學薄膜500 光學結構509 光處理薄膜506 光處理薄膜510 上棱鏡表面511 相對表面504 光源502 基板508 光漫射薄膜600 背光顯示610 光漫射薄膜602 光源604 產生光606 光導608 反射表面700 光顯示設備708 光漫射薄膜712 基板714 光源716 顯示元件
718 液晶層720，722線偏振器800 背光顯示812，818光漫射薄膜806 光導822 液晶顯示面板808 燈809 下反射表面814，816棱鏡薄膜
權利要求
1.一種光學薄膜，包括由第二表面結構函數(shù)調節(jié)的第一表面結構函數(shù)所定義的第一表面，以致該第一表面用于漫射入射至薄膜上的光，其中第一表面結構函數(shù)具有微透鏡結構的函數(shù)，且第二表面結構函數(shù)具有提供漫射光的特性。
2.權利要求1的光學薄膜，其中，該第一表面在相關長度約為1cm或更少處具有低于約37％的相關函數(shù)值。
3.一種棱鏡薄膜結構，包括棱鏡；以及被安排在該棱鏡薄膜上的光漫射薄膜，該光漫射薄膜包括由第二表面結構函數(shù)調節(jié)的第一表面結構函數(shù)所定義的第一表面，以致該第一表面用于漫射入射至薄膜上的光，其中第一表面結構函數(shù)具有微透鏡結構的函數(shù)，且第二表面結構函數(shù)具有提供漫射光的特性。
4.一種光學結構，包括光源；以及被安排在該光源上的光漫射薄膜，該光漫射薄膜包括由第二表面結構函數(shù)調節(jié)的第一表面結構函數(shù)所定義的第一表面，以致該第一表面用于漫射入射至薄膜上的光，其中第一表面結構函數(shù)具有微透鏡結構的函數(shù)，且第二表面結構函數(shù)具有提供漫射光的特性。
5.一種背光顯示設備，包括用于產生光的光源；用于沿其引導光的光導，該光導包括用于將光反射出該光導的反射表面；以及被安排在該光導上的光漫射薄膜，該光漫射薄膜包括由第二表面結構函數(shù)調節(jié)的第一表面結構函數(shù)所定義的第一表面，以致該第一表面用于漫射入射至薄膜上的光，其中第一表面結構函數(shù)具有微透鏡結構的函數(shù)，且第二表面結構函數(shù)具有提供漫射光的特性。
6.一種光學顯示設備，包括包含光源的基板；包含多個包括被安排來調節(jié)從光源接收的光的液晶材料在內的調節(jié)元件的調節(jié)陣列；以及與該調節(jié)陣列相鄰的光漫射薄膜，該光漫射薄膜包括由第二表面結構函數(shù)調節(jié)的第一表面結構函數(shù)所定義的第一表面，以致該第一表面用于漫射入射至薄膜上的光，其中第一表面結構函數(shù)具有微透鏡結構的函數(shù)，且第二表面結構函數(shù)具有提供漫射光的特性。
7.一種背光顯示設備，包括用于產生光的光源；用于沿其引導光的光導，該光導包括用于將光反射出該光導的反射表面；棱鏡薄膜；以及被安排在該棱鏡薄膜上的光漫射薄膜，該光漫射薄膜包括由第二表面結構函數(shù)調節(jié)的第一表面結構函數(shù)所定義的第一表面，以致該第一表面用于漫射入射至薄膜上的光，其中第一表面結構函數(shù)具有微透鏡結構的函數(shù)，且第二表面結構函數(shù)具有提供漫射光的特性。
8.一種形成光學薄膜的方法，包括形成光學薄膜，該光學薄膜包括由第二表面結構函數(shù)調節(jié)的第一表面結構函數(shù)所定義的第一表面，以致該第一表面用于漫射入射至薄膜上的光，其中第一表面結構函數(shù)具有微透鏡結構的函數(shù)，且第二表面結構函數(shù)具有提供漫射光的特性。
9.一種棱鏡薄膜，包括包含多個提高的棱鏡特性的第一表面；以及與該第一表面相對的第二表面，由第二表面結構函數(shù)調節(jié)的第一表面結構函數(shù)來定義該第二表面，以致該第二表面用于漫射入射至薄膜上的光，其中第一表面結構函數(shù)具有微透鏡結構的函數(shù)，且第二表面結構函數(shù)具有提供漫射光的特性。
全文摘要
提供一種光學薄膜。該光學薄膜包括由第二表面結構函數(shù)調節(jié)的第一表面結構函數(shù)所定義的第一表面，以致該第一表面用于漫射入射至薄膜上的光，其中第一表面結構函數(shù)具有微透鏡結構的函數(shù)，且第二表面結構函數(shù)具有提供漫射光的特性。該光學薄膜可被包含在許多光學設備和結構中。
文檔編號G02F1/13357GK1654979SQ200410082298
公開日2005年8月17日 申請日期2004年12月31日 優(yōu)先權日2003年12月31日
發(fā)明者E·G·奧爾查克 申請人:通用電氣公司