專利名稱：用于堆疊表面結(jié)構(gòu)化的光學(xué)薄膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)顯示器，更具體地講，涉及用于包裝在光學(xué)顯示器中使用的光控制光學(xué)薄膜的方法。
背景技術(shù)：
諸如液晶顯示器(LCD)的光學(xué)顯示器變得日益普遍，發(fā)現(xiàn)它們應(yīng)用于例如移動(dòng)電話、從個(gè)人數(shù)字助理(PDA)到電子游戲機(jī)范圍的手持計(jì)算機(jī)設(shè)備以及較大的設(shè)備比如膝上型電腦、LCD監(jiān)視器和電視屏幕中。將光控制薄膜并入到光學(xué)顯示器來(lái)改善顯示性能。各種不同類型的薄膜，包括棱形結(jié)構(gòu)薄膜、反射偏振片和擴(kuò)散片薄膜，可用來(lái)改善顯示參數(shù)，比如輸出亮度、照明均勻性、視角和總系統(tǒng)效率。這些改進(jìn)的工作特性使得設(shè)備更易于使用，同時(shí)對(duì)電池的要求減少，這可使電池的尺寸減小，或者使電池充電之間的時(shí)間增長(zhǎng)。即使在不使用電池的顯示器中，光控制薄膜也可常用來(lái)降低顯示器的復(fù)雜性，并且可導(dǎo)致在亮度、均勻性、功率效率、熱控制和其它特性方面上的性能突破。
通常將光控制薄膜一層一層地堆疊成置于背光組件和平板顯示器之間的顯示框?？墒贡∧ざ炎顑?yōu)化，以得到具體需要的光學(xué)性能。然而，從制造角度來(lái)說(shuō)，由于幾個(gè)分立的薄膜片的加工處理和組裝，可產(chǎn)生幾個(gè)問(wèn)題。除了其它因素外，這些問(wèn)題還包括從單個(gè)光學(xué)薄膜上除去保護(hù)襯里需要過(guò)量的時(shí)間以及在除去襯里時(shí)提高了損壞薄膜的可能性。另外，將單個(gè)薄片插入顯示框來(lái)建立薄膜堆是費(fèi)時(shí)的，并且還提供了損壞薄膜的機(jī)會(huì)。所有這些問(wèn)題可能會(huì)促使總生產(chǎn)量下降或者產(chǎn)率下降，從而導(dǎo)致系統(tǒng)成本更高。

發(fā)明內(nèi)容
由于上文所列出的問(wèn)題，本發(fā)明涉及光學(xué)薄膜在插入顯示器框架之前被裝配在一起的一種新包裝方法。該裝配方法使薄膜處理更容易，減少組裝顯示裝置所需的步驟數(shù)，降低損壞薄膜的可能性，并且提高生產(chǎn)量。
一般而言，本發(fā)明涉及一種結(jié)合具有表面結(jié)構(gòu)的光學(xué)薄膜例如棱形結(jié)構(gòu)光導(dǎo)薄膜的方法。本發(fā)明包括使用粘合劑層，將一個(gè)薄膜的結(jié)構(gòu)表面結(jié)合到第二薄膜的與所述結(jié)構(gòu)表面相對(duì)的表面，所述結(jié)構(gòu)表面上的結(jié)構(gòu)件刺入粘合劑中的深度小于該結(jié)構(gòu)件的高度。
在一個(gè)具體實(shí)施例中，本發(fā)明涉及一種用于控制顯示器中的光的光控制薄膜包。所述包包括第一增亮光學(xué)薄膜，所述第一增亮光學(xué)薄膜具有帶有棱形肋的第一表面結(jié)構(gòu)，所述肋具有相關(guān)的肋高度。第二光學(xué)薄膜具有與所述第一光學(xué)薄膜的第一表面相對(duì)的第二表面。在所述第二表面上有第一粘合劑層。所述第一表面的棱形肋中的至少一些肋刺入所述第一粘合劑層中。所述第一粘合劑層的厚度小于刺入到所述第一粘合劑層中的肋的相關(guān)的肋高度。
本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及一種顯示器系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括照明單元和顯示單元。光控制單元置于所述照明單元和所述顯示單元之間，以控制光從所述照明單元光源傳到所述顯示單元。所述光控制單元包括具有第一表面的第一光學(xué)薄膜，所述第一表面被構(gòu)造有棱形肋，所述肋具有相關(guān)的肋高度。第二光學(xué)薄膜具有與所述第一光學(xué)薄膜的所述第一表面相對(duì)的第二表面。在所述第二表面上有第一粘合劑層，所述第一表面的棱形肋中的至少一些肋刺入所述第一粘合劑層中。所述第一粘合劑層的厚度小于所述刺入到所述第一粘合劑層中的肋的相關(guān)的肋高度。
本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及一種用于堆疊光學(xué)薄膜的方法。該方法包括將具有棱形肋的第一光學(xué)薄膜的棱形肋以一定的深度擠壓到在第二光學(xué)薄膜的表面上的第一粘合劑層，以在所述棱形肋的部分和所述第一粘合劑層之間留有間隙。
本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及一種用于控制顯示器中的光的光控制薄膜包。該包包括第一光學(xué)薄膜，所述第一光學(xué)薄膜具有被構(gòu)造有折射特征件的第一表面，所述折射特征件包括用于光從其中通過(guò)的有效折射表面。第二光學(xué)薄膜置于所述第一光學(xué)薄膜之上，所述第二光學(xué)薄膜具有第二表面；在所述第二表面上有第一粘合劑層。所述折射特征件中的至少一些特征件部分地刺入所述第一粘合劑層中，以在所述第一粘合劑層和所述第一表面的部分之間留有間隙。所述刺入型特征件的有效表面的部分與所述間隙交界，所述刺入型特征件的其它部分與所述第一粘合劑層交界。
本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及一種顯示器系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括照明單元和顯示單元。光控制單元置于所述照明單元和所述顯示單元之間，以控制光從所述照明單元光源傳到所述顯示單元。所述光控制單元包括具有第一表面的第一光學(xué)薄膜，所述第一表面被構(gòu)造有折射特征件。所述折射特征件包括用于光從其中通過(guò)的有效折射表面。第二光學(xué)薄膜置于所述第一光學(xué)薄膜之上并且具有第二表面。在所述第二表面上有第一粘合劑層。所述折射特征件中的至少一些特征件部分地刺入所述第一粘合劑層中，以在所述第一粘合劑層和所述第一表面的部分之間留有間隙。所述刺入型特征件的有效表面的部分與所述間隙交界，所述刺入型特征件的其它部分與所述第一粘合劑層交界。
本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及一種用于堆疊光學(xué)薄膜的方法。該方法包括將第一光學(xué)薄膜的折射特征件的有效折射表面以預(yù)定的深度擠壓到在第二光學(xué)薄膜的表面上的第一粘合劑層中，以在所述有效折射表面的部分和所述第一粘合劑層之間留有間隙。所述有效折射表面的其它部分與所述第一粘合劑層的粘合劑接觸。
本發(fā)明的以上概述并不意味著描述了本發(fā)明的每一個(gè)示例性的實(shí)施例或每一種實(shí)施方式。隨后的附圖和詳細(xì)說(shuō)明更具體地舉例說(shuō)明了這些實(shí)施例。


結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的各種實(shí)施例的以下詳細(xì)描述進(jìn)行思考，可更加全面地理解本發(fā)明，其中圖1示意性地示出顯示單元的實(shí)施例；
圖2A和圖2B示意性地示出根據(jù)本發(fā)明不同實(shí)施例的具有至少一個(gè)具有結(jié)構(gòu)表面的薄膜的光控制薄膜單元；圖2C和圖2D示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的原理具有不同厚度的粘合劑的光控制薄膜單元的實(shí)施例；圖3給出根據(jù)本發(fā)明的原理組裝的樣品層壓結(jié)構(gòu)的各種掃描電子顯微鏡(SEM)橫截面；圖4給出根據(jù)本發(fā)明的原理組裝的另一樣品層壓結(jié)構(gòu)的各種SEM橫截面；圖5給出顯示根據(jù)本發(fā)明的原理使用各種類型的粘合劑而制造成的樣品的相對(duì)亮度與粘合劑厚度之間的關(guān)系的曲線圖；圖6給出顯示根據(jù)本發(fā)明的原理使用各種類型的粘合劑而制造成的樣品的粘合劑剝離強(qiáng)度和粘合劑厚度之間的關(guān)系的曲線圖；圖7給出顯示根據(jù)本發(fā)明的原理使用各種類型的粘合劑而制造成的樣品的相對(duì)亮度與粘合劑剝離強(qiáng)度之間的關(guān)系的曲線圖；圖8A和圖8B給出顯示根據(jù)本發(fā)明的原理使用各種類型的粘合劑而制造成的樣品的作為視角函數(shù)的亮度的曲線圖；圖9示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的原理制造的顯示單元的實(shí)施例的透視圖；圖10示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的原理的光控制薄膜堆的另一實(shí)施例；圖11示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的原理的光控制薄膜堆的另一實(shí)施例；圖12示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的原理的光控制薄膜堆的另一實(shí)施例；圖13示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的原理的顯示單元的實(shí)施例；圖14A、圖14B和圖14C示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的原理的顯示單元的附加實(shí)施例；圖15示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的原理制造光控制薄膜堆的方法的實(shí)施例。
雖然對(duì)本發(fā)明容易進(jìn)行各種修改和形式替換，但是其細(xì)節(jié)已經(jīng)通過(guò)附圖中的例子被示出并被詳細(xì)地描述。然而，應(yīng)該明白，本發(fā)明并不局限于就本發(fā)明所述的這些具體實(shí)施例。相反，本發(fā)明覆蓋落入在由附屬權(quán)利要求書(shū)所界定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有的修改、替換及其等同形式。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明適用于諸如液晶顯示器的顯示器，并且被認(rèn)為尤其用于減少制造這種顯示器所需的步驟數(shù)。
顯示器系統(tǒng)100示意性地示于圖1中。該系統(tǒng)包括諸如液晶顯示(LCD)平板的電子顯示單元102，該顯示單元通常夾在兩個(gè)玻璃層之間。而且，顯示單元102可在LCD平板之上和之下包括吸收偏振片，以提供產(chǎn)生基于偏振的圖像通常所需的偏振對(duì)比。顯示單元102可以與控制在顯示單元102上顯示的圖像的控制單元103耦合。
在環(huán)境光不足以使用戶觀看到由顯示單元102形成的圖像的情況下，背光組件104通常用來(lái)提供通過(guò)顯示單元102的光。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，背光組件104可包括幾個(gè)元件，比如光源106、導(dǎo)光片108和一個(gè)或多個(gè)反射鏡層110。在很多應(yīng)用中，顯示器系統(tǒng)100的重要特征在于，該系統(tǒng)100的總厚度小。因此，通常將光源106設(shè)置在導(dǎo)光片108的側(cè)面，導(dǎo)光片108將來(lái)自光源106的光向上引導(dǎo)，通過(guò)系統(tǒng)100導(dǎo)向顯示元件。光源106可以是任何合適類型的光源。在很多應(yīng)用中，希望用白光照射顯示器100，在這種情況下，光源106可以是一個(gè)或多個(gè)熒光燈、一列其顏色混合產(chǎn)生白光的發(fā)光二極管等。一些顯示器可將光源106沿導(dǎo)光片108的一個(gè)以上的邊緣布置。
在該示例性的實(shí)施例中，該導(dǎo)光片108設(shè)有漫反射區(qū)域112，所述漫反射區(qū)域112將來(lái)自導(dǎo)光片108的光導(dǎo)向顯示單元102。該導(dǎo)光片108可包括用于將光導(dǎo)向顯示單元102的其它類型的元件，比如在導(dǎo)光片108面向顯示元件的上表面上的取光區(qū)域。
還可使用背光組件104的其它實(shí)施例，例如，可用置于合適的反射腔內(nèi)的一列燈來(lái)形成背光組件104，其中所述反射腔通常具有覆蓋這些燈的擴(kuò)散板。雖然對(duì)于背光組件104的設(shè)計(jì)有其它幾種選擇，但是應(yīng)該明白，對(duì)于本發(fā)明，背光組件104的具體設(shè)計(jì)并不重要。
大量光控制薄膜通常以光控制薄膜堆114的形式置于背光組件104和顯示單元102之間。光控制薄膜堆114通常包括大量的薄膜，以控制入射在顯示單元102上的光的各種光學(xué)特性。例如，光控制薄膜堆可包括第一擴(kuò)散片薄膜116，以便使向上通過(guò)薄膜堆114的光的強(qiáng)度均勻。
薄膜118和120可以是結(jié)構(gòu)薄膜，每個(gè)薄膜具有一排沿其上表面延伸的棱形肋119。這些棱形肋有助于將光導(dǎo)向系統(tǒng)100的軸121。薄膜118的肋119將光改向該圖的平面內(nèi)的方向。薄膜120的肋通常與薄膜118的那些肋相垂直地布置，使得薄膜120的肋將光再導(dǎo)向該圖的平面外的方向。這可以被稱為正交結(jié)構(gòu)的配置。在另一實(shí)施例(未示出)中，可用單層結(jié)構(gòu)化的光學(xué)薄膜替代層118和120，所述單層結(jié)構(gòu)化的光學(xué)薄膜使來(lái)自背光組件104的光改變方向。
膜堆114還可包括反射偏振片層122。該層用于使來(lái)自背光組件114的、對(duì)于透過(guò)顯示單元102來(lái)說(shuō)處于錯(cuò)誤偏振狀態(tài)的光作為圖像光循環(huán)使用。被反射偏振片122反射的光可被反射鏡110漫反射，其中，一些偏振光混合，從而使反射光中的至少一部分透射到顯示單元102，其中正確的偏振光用作圖像光。另一擴(kuò)散層(未示出)也可置于反射偏振片122和顯示單元102之間。
應(yīng)該注意，根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)設(shè)計(jì)，用層116-122表示的一些元件可以省略、添加或用其它功能元件代替。例如，可添加一個(gè)或單個(gè)薄片作為蓋片，所述蓋片可以具有擴(kuò)散特性或者可以不具有擴(kuò)散特性。這些蓋片可具有精整的粗造面或其它類型的隨機(jī)表面結(jié)構(gòu)，以便減少圖像中出現(xiàn)的缺陷。可包括其它光控制薄膜，例如，通常將具有光控制功能的擴(kuò)散片添加到薄膜堆中。另外，背光源可能包括導(dǎo)電涂層，例如氧化錫銦(ITO)，用于電磁屏蔽。這種導(dǎo)電涂層可涂覆在不同的薄膜上或薄膜堆中的一個(gè)或多個(gè)光控制薄膜上。
在使用這種背光組件104的情況下，在制造過(guò)程中，常規(guī)上將每個(gè)分立的光學(xué)薄膜層116-122單獨(dú)地插入到顯示框。因?yàn)榻档捅∧?16-122的厚度來(lái)降低總顯示器厚度通常是重要的，所以可將各個(gè)薄膜116-122制得非常薄。結(jié)果，單個(gè)薄膜硬度可能會(huì)低，這可能導(dǎo)致在制造過(guò)程中處理、加工和組裝的難度提高了。此外，因?yàn)檫@些薄膜層通常具有精確的光學(xué)功能性，所以表面缺陷例如劃痕或碎片的引入可能會(huì)損害總系統(tǒng)性能。通常，由制造商將每個(gè)薄膜層設(shè)有雙面保護(hù)襯里，在插入到背光組件之前，必須除去所述雙面保護(hù)襯里。除去襯里的操作和到背光組件的最終插入可能將精細(xì)的薄膜暴露于許多引入缺陷的潛在模式下。這種缺陷的例子包括劃痕、由于靜電的積累而被吸附到薄膜表面的細(xì)毛和其它碎片。當(dāng)多層薄膜合并到背光組件時(shí)，產(chǎn)生/引入缺陷的可能性可能就會(huì)變得非常大，由于過(guò)量的重復(fù)工作和更高的單位成本而可能導(dǎo)致生產(chǎn)量更低。
本發(fā)明涉及為了改善處理和提高最終背光/系統(tǒng)組件效率而捆扎多種光學(xué)薄膜層的方法。另外，薄膜的捆扎可能會(huì)提高硬度并產(chǎn)生機(jī)械上更穩(wěn)定的薄膜。
捆扎多個(gè)光學(xué)層的一個(gè)方法包括將粘合劑層插入每個(gè)薄膜之間。粘合劑層可以存在于穿過(guò)整個(gè)薄膜堆上，從一個(gè)邊緣到另一個(gè)邊緣，可以沿薄膜堆的一個(gè)或多個(gè)邊緣設(shè)置，或者可以在一些或所有的薄膜層的區(qū)域上形成圖案。
根據(jù)本發(fā)明形成結(jié)合的薄膜堆200的一個(gè)方法示意性地示于圖2A中。層218和220表示在顯示器系統(tǒng)的光控制薄膜堆中可找到的不同光學(xué)層。例如，層218在與層220相對(duì)的一側(cè)上具有結(jié)構(gòu)表面222。結(jié)構(gòu)表面222所包含的特征件通常用于使通過(guò)薄膜218的光發(fā)生折射。在該示例性的實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)表面222是具有棱形橫截面的肋224的棱柱曲面。這種薄膜的一個(gè)例子是可從美國(guó)明尼蘇達(dá)州圣保羅的3M公司得到的BEF型薄膜。第二薄膜222在其下表面228上具有粘合劑層226。結(jié)構(gòu)表面222的部分刺入粘合劑層226中，從而下薄膜218粘附到上層220。
應(yīng)該明白，結(jié)構(gòu)表面222不必非得局限于具有等腰三角形橫截面的棱柱，并且還可包括具有不同類型的橫截面的肋。例如，肋的橫截面可包括其它類型的三棱柱、斜截棱柱、圓棱柱以及諸如正弦曲面和拋物面之類的曲面。另外，結(jié)構(gòu)表面222不必局限是用肋進(jìn)行結(jié)構(gòu)化，并且可以用棱錐和柱進(jìn)行結(jié)構(gòu)化。
上層220可以是任何需要類型的薄膜，比如另一種結(jié)構(gòu)薄膜、反射偏振片薄膜、吸收偏振片薄膜、擴(kuò)散層等。反射偏振片薄膜可包括任何類型的反射偏振片，包括(但不限于)多層聚合物反射偏振片、線柵反射偏振片、膽甾反射偏振片和漫反射偏振片。
此外，具有結(jié)構(gòu)薄膜222的層218可作為轉(zhuǎn)向薄膜使用，其中，從上層220傳到下層218的光相對(duì)于薄膜軸成大的角度。該薄膜軸與薄膜平面垂直。光可通過(guò)一個(gè)表面進(jìn)入一個(gè)棱形肋224，然后在下一個(gè)表面上發(fā)生全內(nèi)反射，以沿更靠近薄膜軸的方向傳播。
薄膜層218和220中的一個(gè)可設(shè)有導(dǎo)電涂層，比如氧化銦錫(ITO)層或?qū)щ娋酆衔?，或者粘合?26可以是導(dǎo)電粘合劑層。設(shè)置導(dǎo)電層可用來(lái)提供保護(hù)電器部件免受電噪聲和電干擾的電屏蔽。此外，粘合劑層226可設(shè)有顏料或染料，以調(diào)節(jié)光通過(guò)薄膜堆的可見(jiàn)光光譜。
在一些情況中，希望建立裝配在一起的光學(xué)薄膜堆，其中，將薄膜層結(jié)合在一起的方法能夠保持任何表面結(jié)構(gòu)的期望的折射和反射性質(zhì)，尤其在空間有限的應(yīng)用中，幾乎沒(méi)有增加薄膜堆厚度，或者根本沒(méi)有增加薄膜堆厚度。可在沒(méi)有顯著增加薄膜堆厚度的情況下使用粘合劑層226，這在此種空間有限的應(yīng)用中是有利的。例如，可以使用薄層的粘合劑226，其中，結(jié)構(gòu)表面222刺入粘合劑直到該粘合劑層226的另一側(cè)的表面228。
在某些情況下，可能希望使用相對(duì)厚的粘合劑層。在這些情況下的術(shù)語(yǔ)“厚”是指粘合劑層的厚度與結(jié)構(gòu)表面的結(jié)構(gòu)高度的分?jǐn)?shù)比相當(dāng)大，例如四分之一或更大。例如，可希望給粘合劑層226提供某些附加的功能，在這種情況下，粘合劑層的最佳厚度可以大于僅將結(jié)構(gòu)表面粘附到底層所需的厚度。在這種情況下，可以控制層壓過(guò)程以確保結(jié)構(gòu)表面222刺入到粘合劑層226的控制深度，參見(jiàn)圖2B，而不直刺到層220的表面228，該表面228位于粘合劑層226的另一側(cè)。結(jié)構(gòu)表面222刺入到粘合劑層226太深，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)表面222的折射和反射性質(zhì)不可接受地大幅下降。然而，控制刺入深度不但可降低結(jié)構(gòu)層的折射和反射性質(zhì)的這種下降的可能性，同時(shí)可提供在該結(jié)構(gòu)表面和底層之間的附著力并提供粘合劑中期望的光學(xué)特性。
表面特征件250擴(kuò)展到粘合劑層226中的擴(kuò)展圖示意性地示于圖2C中。表面特征件的高度是h，粘合劑層226的厚度是d。在該示例性的實(shí)施例中，已經(jīng)將特征件250擠壓到粘合劑層226，以到達(dá)上層的表面228。當(dāng)粘合劑層226較薄時(shí)，結(jié)構(gòu)表面222的光焦度即反射和折射性質(zhì)受影響較少。厚度d應(yīng)該小于高度h，優(yōu)選地小于h的50％，更優(yōu)選地小于h的20％。在未示出的其它實(shí)施例中，特征件250可能不會(huì)被擠壓到粘合劑層226來(lái)接觸表面228。相反，特征件225可以部分地被擠壓到粘合劑層226。在這種情況下，優(yōu)選的是，刺入到粘合劑層的刺入深度小于h的50％，更優(yōu)選地小于h的20％。
本發(fā)明的另一特征件示于圖2D中，該圖示出刺入到粘合劑層262中的特征件260。靠近特征件260的粘合劑不必與上層的表面266平行地設(shè)置，但是可沿特征件260的側(cè)面虹吸。虹吸264的程度取決于幾個(gè)因素，比如用作粘合劑的材料、粘合劑材料的流變性、粘合劑材料中的交聯(lián)度、粘合劑材料及結(jié)構(gòu)的表面能量、使特征件260刺入粘合劑材料的溫度以及諸如層壓過(guò)程的壓力、速度和溫度之類的層壓過(guò)程的工藝條件。
示出了通過(guò)特征件260的光線270的例子，顯示了光如何被折射表面272的部分274折射入表面272和粘合劑262之間的間隙276中。示出了通過(guò)折射表面272接觸粘合劑262的部分的另一光線278。整個(gè)表面272可以被描述成有效的，因?yàn)檎麄€(gè)表面272都可以被光照射。有效表面272的部分280與粘合劑262接觸，而其它部分274不與粘合劑262接觸。因?yàn)楫?dāng)表面272與粘合劑接觸時(shí)有效表面272的折射和反射特性會(huì)發(fā)生改變，所以當(dāng)粘合劑層較薄時(shí)有效表面272的折射和反射特性變化減少。然而，提供足夠的附著力以防止粘合層在例如顯示器的制造中被處理時(shí)彼此剝離開(kāi)也是重要的。
如上文所暗示的，除了簡(jiǎn)單的附著力外，粘合劑層還可提供更多的功能。例如，可將擴(kuò)散顆粒散布于粘合劑中，以獲得體擴(kuò)散特性。在另一例子中，粘合劑層可設(shè)有染料和/或顏料以使通過(guò)薄膜堆的光著色。也可以用其它的方式增加擴(kuò)散特性，比如在粘合劑中包含其相與粘合劑混合物的其余部分分離的成分。
例子1使用具有50μm厚基底的棱形結(jié)構(gòu)薄膜制作圖2A所示的結(jié)構(gòu)的樣品，其中，棱形結(jié)構(gòu)的高度為12μm。棱形特征件的頂角是大約90°。通過(guò)將粘合劑的薄涂層涂覆到3M薄的增亮膜(TBEF)的薄片的平面?zhèn)葋?lái)制作所述樣品。將TBEF的第二薄片層壓到粘合劑層，該具有粘合劑層的第二薄片的棱形凹槽與第一薄片的凹槽近似成90°地定向。
對(duì)于使用不同粘合劑形成的兩組疊層，使用掃描電子顯微鏡(SEM)拍攝所述結(jié)構(gòu)的橫截面示于圖3和圖4中。用于圖3中所示的結(jié)構(gòu)的粘合劑是一層大約1μm厚的81％/19％的丙烯酸異辛酯/丙烯酸(IOA/AA)由0.15％的雙酰胺交聯(lián)而成的粘合劑固體。用于圖4所示的結(jié)構(gòu)的粘合劑是一層UV可固化的聚氨酯，其具有57.5％/35％/7.5％的丙烯酸異辛酯/丙烯酸/丙烯酸甲酯的混合物。該粘合劑未經(jīng)交聯(lián)。
用于控制層壓薄膜結(jié)構(gòu)的光學(xué)性質(zhì)的一個(gè)重要特征是棱柱頂端刺入到粘合劑的深度。通常，隨著深度增加，光通過(guò)薄膜的軸向亮度下降。刺入深度包括在頂端虹吸的量。例如，較軟的、粘性較少的粘合劑可以進(jìn)一步虹吸上升到頂端，從而比相同厚度的較硬的、粘性較大的粘合劑可能具有更高的有效刺入深度。
圖3和圖4的SEM圖像之間的重要差別是虹吸上升到頂端的粘合劑的量。圖4所示的較軟的、較易流動(dòng)的粘合劑比圖3所示的較硬的粘合劑虹吸得更遠(yuǎn)。因此，光通過(guò)該結(jié)構(gòu)的亮度是刺入深度的良好的預(yù)測(cè)因子。此外，給定相同厚度和折射率，亮度是發(fā)生虹吸的量的良好的預(yù)測(cè)因子。通過(guò)測(cè)量峰值或軸向亮度可以推出刺入深度。當(dāng)比較不同粘合劑的性質(zhì)時(shí)，這是重要的特征。不同的粘合劑應(yīng)該具有類似的浸濕特性例如表面能量和流動(dòng)性，或者諸如折射率和附著力之類的因子的比較將是混淆的。雖然表面能量也與刺入深度有關(guān)聯(lián)，但是隨著硬度增加，這種關(guān)聯(lián)的重要性就變小。因此，如果將粘合劑硬化到足夠的程度，則表面力的強(qiáng)度就不足以改變粘合劑的形狀，從而可以忽略虹吸現(xiàn)象。
例子2在多種層厚度上使用不同類型的粘合劑來(lái)形成幾種交叉TBEF薄膜的層壓結(jié)構(gòu)。測(cè)量光通過(guò)這些結(jié)構(gòu)的亮度，并且將它們與沒(méi)有粘合劑的一對(duì)交叉TBEF薄膜相比來(lái)進(jìn)行歸一化結(jié)果在圖5中給出。使用傲楚尼科(Autronic)錐光鏡，測(cè)量層壓結(jié)構(gòu)的光亮度，該錐光鏡是相對(duì)于光通過(guò)薄膜的角度測(cè)量亮度分布的。
在本實(shí)驗(yàn)中使用五種不同類型的粘合劑。曲線502對(duì)應(yīng)于聚氨酯丙烯酸酯(UA)和具有第一交聯(lián)度的丙烯酸異辛酯(IOA)/丙烯酸(AA)的層。曲線504和506也對(duì)應(yīng)于IOA/AA成分的交聯(lián)程度分別增高的聚氨酯丙烯酸酯。曲線508對(duì)應(yīng)于丙烯酸異辛酯/丙烯酸(IOA/AA)層，曲線510對(duì)應(yīng)于環(huán)氧丙烯酸酯(EA)和沒(méi)有交聯(lián)的IOA/MA/AA的層。
一般而言，亮度隨粘合劑厚度增加而下降。這些圖顯示了，對(duì)于每種粘合劑，刺入深度不同。隨著UA層中的交聯(lián)量增加，亮度增加，從而演示了結(jié)構(gòu)的亮度隨粘合劑硬度而升高。還可以推斷IOA/AA粘合劑比UA/IOA/AA粘合劑硬，UA/IOA/AA粘合劑又比EA/IOA/AA粘合劑硬。
用于形成層壓結(jié)構(gòu)的粘合劑可以是在層壓之前部分交聯(lián)和/或在層壓之后部分或全部交聯(lián)。在層壓之前或之后能夠提供部分交聯(lián)的粘合劑的優(yōu)點(diǎn)在于，可使粘合劑性質(zhì)在層壓過(guò)程和在成型的產(chǎn)品中具有不同的性質(zhì)。這允許選擇需要的層壓流變性，以改善層壓結(jié)構(gòu)光學(xué)裝置的光學(xué)特性的選擇，同時(shí)稍后限制粘合劑流動(dòng)的能力，從而提供增長(zhǎng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。上文討論的粘合劑包含UV可固化聚氨酯或環(huán)氧樹(shù)脂。選擇這些粘合劑是由于它們與兩個(gè)基底的附著力都高，更具體地說(shuō)，與棱柱頂端的附著力高，并且它們能夠被后固化。這些UV可固化粘合劑與標(biāo)準(zhǔn)壓敏粘合劑(PSA)組合，標(biāo)準(zhǔn)壓敏粘合劑(PSA)的化學(xué)性質(zhì)不干擾可被后交聯(lián)的能力。有益的是，選擇具有良好附著力的PSA粘合劑以輔助疊層，并且可容易改變?cè)撜澈蟿┑牧髯冃?，以調(diào)節(jié)浸濕。IOA/AA和IOA/MA/AA共聚物是備選的PSA。還應(yīng)該注意，該結(jié)構(gòu)不必需要PSA。還可使用通常不被稱為PSA的粘合劑系統(tǒng)。
例子3通過(guò)將使用IOA/AA以及IOA/AA或IOA/MA/AA與UV可固化環(huán)氧樹(shù)脂或聚氨酯的共混物制成的層壓結(jié)構(gòu)的樣品暴露于100℃、85℃和65℃的溫度和相對(duì)濕度為95％的條件下持續(xù)1周，測(cè)量所述層壓結(jié)構(gòu)的環(huán)境穩(wěn)定性。所有樣品通過(guò)目視檢查，并且不存在由于分離或泡脹而失敗。這是由于氣體能夠非常容易地進(jìn)入疊層或從疊層中出去。所有樣品發(fā)生一定程度的卷曲。由于沿網(wǎng)(down web)方向和交叉網(wǎng)(cross web)方向之間的膨脹系數(shù)不同，所以人們認(rèn)為會(huì)發(fā)生卷曲。因?yàn)檎澈蟿┰诩訜岬沫h(huán)境中可以移動(dòng)，所以卷曲仍保持在樣品中。通過(guò)使用玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較高的的粘合劑，通過(guò)交聯(lián)到較高的程度，或者通過(guò)使膨脹系統(tǒng)匹配，可減少卷曲。卷曲對(duì)于組裝來(lái)說(shuō)不是問(wèn)題，因?yàn)楸∧悠教沟胤旁陲@示器中。
在環(huán)境條件下測(cè)試的粘合劑是IOA/AA以0.15至0.3％的雙酰胺交聯(lián)劑、在0.1至0.3％的雙酰胺下交聯(lián)的UA & IOA/AA共混物和EA & IOA/MA/AA共混物。
在相對(duì)較軟的粘合劑中，層壓結(jié)構(gòu)的亮度下降9個(gè)百分點(diǎn)，而在層壓之后還交聯(lián)的樣品表現(xiàn)出±1-2％的亮度差。一般而言，在粘合劑層較薄的情況下，后交聯(lián)的樣品在環(huán)境暴露過(guò)程會(huì)稍微提高亮度。
例子4針對(duì)剝離強(qiáng)度來(lái)測(cè)試?yán)?中所討論的不同層壓結(jié)構(gòu)的粘合劑性質(zhì)。
發(fā)現(xiàn)后固化的粘合劑會(huì)增強(qiáng)剝離強(qiáng)度。通過(guò)調(diào)節(jié)后固化成分和預(yù)固化成分的比值，可以獲得增強(qiáng)的剝離強(qiáng)度。圖6中給出的圖示出了剝離強(qiáng)度作為粘合劑厚度的函數(shù)。曲線602、604和606分別對(duì)應(yīng)于上文就在圖5中的曲線502、504和506所討論的UA粘合劑層。類似地，曲線608對(duì)應(yīng)于上文就在圖5中的曲線508所討論的IOA/AA粘合劑層，曲線610對(duì)應(yīng)于上文就在圖5中的曲線510所討論的EA粘合劑層。注意，附著力以對(duì)數(shù)標(biāo)度給出。所有的剝離強(qiáng)度在4英寸/分鐘的條件下是180°剝離。
另一曲線圖在圖7中給出，該圖示出了與沒(méi)有粘合劑的交叉TBEF薄膜的歸一化亮度作為附著力的函數(shù)。曲線702、704和706分別對(duì)應(yīng)于上文就在圖5和圖6中的曲線502/602、504/604和506/606所討論的UA粘合劑。曲線708對(duì)應(yīng)于上文就在圖5和圖6中的曲線508和608所討論的IOA/AA粘合劑。曲線710對(duì)應(yīng)于上文就在圖5和圖6中的曲線510和610所討論的EA粘合劑。因?yàn)閷訅航Y(jié)構(gòu)的實(shí)際考慮事項(xiàng)暗示了該結(jié)構(gòu)應(yīng)該具有相對(duì)較高的亮度和相對(duì)較高的附著力，所以該曲線圖給出了有用的信息。因此，位于右上方四分之一區(qū)域的那些點(diǎn)將顯示提供粘合劑強(qiáng)度和光學(xué)亮度的更佳組合。普遍認(rèn)為，具有30克/英寸或更大的附著力的點(diǎn)的強(qiáng)度足以能夠抵抗在切割操作和保護(hù)襯里的后續(xù)除去過(guò)程中的分解，而與襯里除去技術(shù)無(wú)關(guān)。附著力小于約30克/英寸的結(jié)構(gòu)的幸存可取決于襯里除去工藝。
例子8層壓結(jié)構(gòu)的光學(xué)特性，比如光學(xué)增益(亮度)、視角、波紋(Moiré)圖案、擴(kuò)散和隱藏缺陷的能力可能都受粘合劑和/或?qū)訅杭夹g(shù)的影響。用不同類型和厚度的粘合劑制成的層壓結(jié)構(gòu)的水平視角和垂直視角，分別以圖8A和圖8B中所示的曲線圖示出。在每個(gè)曲線圖中，光通過(guò)層壓結(jié)構(gòu)的相對(duì)亮度以作為相對(duì)于法線的角度的函數(shù)而繪出。使用沒(méi)有粘合劑的交叉TBEF來(lái)獲得對(duì)應(yīng)于最高增益的曲線802和852。這些曲線還對(duì)應(yīng)于最窄的視角。其它圖對(duì)應(yīng)于使用TBEF的多種層壓結(jié)構(gòu)。用于該圖中的粘合劑是處于不同初始交聯(lián)程度的UV版本。這些圖示出層壓結(jié)構(gòu)的多樣化。視角可以改變，在應(yīng)用中有價(jià)值的性質(zhì)需要較柔滑的截光線和較寬的視角。還應(yīng)該注意，因?yàn)檩^大的視角結(jié)構(gòu)的附著力較高，所以其機(jī)械上更穩(wěn)定。
在層壓結(jié)構(gòu)上本身觀察不到反射式波紋圖案。而且，當(dāng)該層壓結(jié)構(gòu)與未粘合的交叉TBEF結(jié)構(gòu)相比時(shí)，在PDA中使用時(shí)可視的反射式波紋圖案減少。
層壓結(jié)構(gòu)還比未粘合的、交叉TBEF產(chǎn)生更大擴(kuò)散。擴(kuò)散量隨粘合劑厚度增加而增加。對(duì)于具體應(yīng)用，可使用擴(kuò)散來(lái)調(diào)節(jié)光分布。因此，層壓結(jié)構(gòu)提供了顯示器在薄膜控制堆中可以不需要分離的擴(kuò)散片的可能性，從而進(jìn)一步降低薄膜控制堆的高度和成本。增加擴(kuò)散的一個(gè)方法是將圖案微復(fù)制到粘合劑層。在平行于上棱柱的粘合劑層中形成的襯里圖案可提供擴(kuò)散，而不需要顯著地改變亮度或視角。還可使用顆?；驂毫φT導(dǎo)的折射率變化來(lái)增加擴(kuò)散。
該層壓結(jié)構(gòu)能夠提高外觀的均勻性。該特性可能由于以下結(jié)果中的一項(xiàng)結(jié)果引起。一個(gè)結(jié)果是可被檢驗(yàn)的表面的消除。在薄片中心發(fā)生的缺陷可以被層壓結(jié)構(gòu)的自然擴(kuò)散而隱藏，從而產(chǎn)生這些非功能性的異常。另一結(jié)果是通過(guò)粘合劑層的棱柱頂端的折射率的匹配。被損壞的棱柱頂端可以被埋藏在粘合劑中。因此，由于棱柱頂端至少在一定程度上是折射率匹配的，所以被埋藏在粘合劑中的被損壞的頂端導(dǎo)致顯著缺陷的可能性較少。在這些頂端的小缺陷可能會(huì)完全消失，同時(shí)較大的頂端缺陷的數(shù)量減少。另一結(jié)果是被層壓結(jié)構(gòu)提供的附加擴(kuò)散。這被認(rèn)為是來(lái)源于兩種不同的光分布。一種分布是光通過(guò)薄膜堆的正常分布，另一種新分布是由于在與粘合劑接觸的區(qū)域上的折射和反射差異而引起的。這兩種不同分布發(fā)生光的混合，從而使圖像更難分辨。
通常使用使棱柱頂端完全刺入粘合劑中的層壓條件來(lái)生產(chǎn)層壓結(jié)構(gòu)。在一組層壓條件下，層壓溫度設(shè)為180°F，層壓速度為1英寸/秒(2.5厘米/秒)或更大。棱柱頂端完全刺入粘合劑中使附著力最大，減少樣品變化，并且提高所得到的層壓結(jié)構(gòu)不隨時(shí)間和溫度變化的可能性。上文所討論的所有樣品是在相同的層壓條件下層壓而成，所以層壓條件不必對(duì)每個(gè)樣品都是最佳的。
顯示器900的分解圖在圖9中給出，該圖示出了顯示器的不同部件如何組裝成顯示器。顯示器900使用框架902來(lái)容納其它部件?？蚣?02可包括一個(gè)或多個(gè)狹縫904和其它的對(duì)準(zhǔn)特征件例如銷等，以便使光控制薄膜堆中的薄膜對(duì)準(zhǔn)。
背光組件906是置于框架902中的第一部件。背光組件906包括一個(gè)或多個(gè)光源908，所述光源照射導(dǎo)光片910的邊緣。然后，將光控制薄膜堆912置于背光組件906之上。光控制薄膜堆912包括兩個(gè)或多個(gè)光控制薄膜914，所述光控制薄膜914以上文所述的方式結(jié)合在一起，用于表面結(jié)構(gòu)薄膜。包括偏振片的顯示元件920，例如液晶顯示元件，置于光控制薄膜堆912之上。
應(yīng)該明白，光源908和該顯示元件具有電連接，以接收電功率和控制信號(hào)。未示出這些電連接。
薄膜堆912的實(shí)施例的剖視圖示意性示于圖10中。在該具體實(shí)施例中，下薄膜是具有棱形肋的棱形結(jié)構(gòu)薄膜1002，所述棱形肋定向在第一方向上(在該圖的平面外)。在下薄膜1002之上是第二棱形薄膜1004，其棱形肋與第一薄膜1002的棱形肋垂直地定向(平行于該圖的平面)。第二棱形薄膜1004在其下表面上具有粘合劑層1006。下薄膜1002的結(jié)構(gòu)特征件(在這種情況下，即棱形肋)中的至少一些特征件刺入粘合劑1006中。
上薄膜1008可以是(例如)反射偏振片、擴(kuò)散片薄膜等，該上薄膜1008在其下表面上具有第二粘合劑層1010。第二棱形薄膜1004的結(jié)構(gòu)特征件中的至少一些刺入所述第二粘合劑層1010中。
應(yīng)該明白，可以將其它光學(xué)薄膜添加到薄膜堆912。這種附加薄膜層不必附著到薄膜堆，或者可以使用相同或不同的方法來(lái)將它們附著到薄膜堆的其它薄膜層。例如，可使用在共有的美國(guó)專利申請(qǐng)第10/346,615號(hào)所討論的零厚度結(jié)合技術(shù)來(lái)連接一個(gè)或多個(gè)薄膜層，或者可使用其它技術(shù)來(lái)連接它們。
可使用不同的方法來(lái)減少或防止疊層薄膜的光學(xué)質(zhì)量的老化。例如，小心地減少薄膜之間存在的污染顆粒，所述污染顆?？蓪?dǎo)致牛頓圈。此外，接觸在一起的表面中的一個(gè)或兩個(gè)表面都可設(shè)有小的高度變化，以減少浸濕，例如在美國(guó)專利第6,322,236號(hào)所討論的，該專利以引用的方式并入本文中。這示意性地示于圖11中，該圖示出了具有結(jié)構(gòu)表面1104的第一薄膜1102，所述結(jié)構(gòu)表面1104具有刺入在第二薄膜1112的下表面1110上的粘合劑層1108中的特征件1106。下表面1110是不平坦的，但設(shè)有隨機(jī)變化的高度，以防止沿第一薄膜1102的棱形肋浸濕。
在另一方法中，棱形結(jié)構(gòu)薄膜可設(shè)有高度可變的結(jié)構(gòu)表面，如美國(guó)專利第5,771,328號(hào)所述，該專利以引用的方式并入本文中。這示意性地示于圖12中，該圖示出了具有結(jié)構(gòu)表面1204的第一薄膜1202。在該具體實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)表面1204包括具有不同高度的棱形肋的特征件1206。最高的特征件1206刺入到粘合劑層1208最遠(yuǎn)，該粘合劑層1208在上層1212的下表面1210上。在該示例性的實(shí)施例中，將最高的特征件1206擠壓到粘合劑層1208，直到達(dá)上層的下表面1210。不這么高的其它特征件1206要么沒(méi)有到達(dá)表面1210，要么可能不會(huì)刺入粘合劑層1208。
還可將結(jié)合的光控制薄膜堆直接結(jié)合到顯示器部件中的另一個(gè)部件。這種顯示器的例子示意性地示于圖13中。在該具體實(shí)施例中，結(jié)合的薄膜堆1314由結(jié)合的疊層薄膜1318-1324形成。該顯示器還包括顯示元件1302和背光組件1304，該背光組件具有光源1306和導(dǎo)光片1308?？墒褂蒙鲜龇椒ㄖ械囊环N方法來(lái)將結(jié)合的光學(xué)薄膜堆1314結(jié)合在一起，然后將它們固定到選擇的顯示元件。在另一方法中，可在最終安裝到選擇的顯示元件期間執(zhí)行該結(jié)合過(guò)程。
在該示例性的實(shí)施例中，將結(jié)合的薄膜堆1314附著到背光組件1304，例如沿背光組件1304的邊緣。在另一實(shí)施例中，可將光學(xué)薄膜堆1314固定到顯示元件1302，或者固定到框架(未示出)。該方法可能是有利的，因?yàn)樗蓹C(jī)械地執(zhí)行，從而避免光學(xué)薄膜堆的手動(dòng)插入。以這種方式，可使引入的缺陷最少，從而可提高生產(chǎn)量并降低單位成本。
尤其可用于LCD電視屏幕和其它大顯示器的顯示器的兩個(gè)實(shí)施例示意性地示于圖14A、圖14B和圖14C中。在圖14A所示的顯示器1400中，光1402是由一個(gè)或多個(gè)光源1404產(chǎn)生的。光源1404可以是任何合適類型的光源或在照明光1402中得到需要的顏色的光源的組合。光源的例子可包括冷陰極熒光管、發(fā)光二極管等。反射鏡1405可置于光源1404的后面，以使沿離開(kāi)顯示器的方向發(fā)射的光反射回顯示器中。反射鏡1405可以是漫反射鏡，以有助于使顯示器的照明更均勻。反射鏡1405可以采用一種或幾種不同的形式，包括置于光源1404之下的片狀反射鏡的形式，還包括沿側(cè)面具有反射表面的反射盒或腔(示出的)的形式。反射鏡1405不必非得是平坦的，并且可具有需要的形狀。
光1402進(jìn)入擴(kuò)散板1406，該擴(kuò)散板用于使光擴(kuò)散，使得觀看者通過(guò)顯示器1400觀察到均勻的圖像亮度。擴(kuò)散板1406可以是幾毫米厚以提供剛度，并且可包含擴(kuò)散顆粒。擴(kuò)散板1406可以由任何合適材料例如聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)形成。
光通過(guò)擴(kuò)散板1406后具有寬的視角。電視屏幕通常采用寬水平視角，使得觀看者在相對(duì)于屏幕法線的寬角度范圍內(nèi)可以看到圖像。另一方面，因?yàn)橛^看者相對(duì)于屏幕法線的垂直位置擴(kuò)展的范圍通常比水平擴(kuò)展的范圍小很多，所以垂直視角通常小于水平視角。因此，有利的是，相對(duì)于水平視角，減小垂直視角，從而使圖像變得更亮?？捎靡粚永庑蔚脑隽帘∧?408來(lái)減小光通過(guò)擴(kuò)散板1406的垂直視角?？蓪⒗庑蔚脑隽帘∧?408粘附到擴(kuò)散板1406。在另一實(shí)施例中，在薄膜1408和擴(kuò)散板1406之間可以有空氣間隙，或者在薄膜1408和板1406之間可以有中間層。
LCD 1416通常包括一層液晶1418，該液晶層置于第一吸收偏振片1420和第二吸收偏振片1422之間。來(lái)自光源1404的光1402通常是非偏振光，所以可將反射偏振片1412插入增亮層1408和LCD 1416之間，以使某一偏振態(tài)的光循環(huán)使用，該偏振態(tài)的光要不然將在第二吸收偏振片1422中被吸收。被反射偏振片1412反射的光隨后可能例如通過(guò)漫反射或通過(guò)偏振旋轉(zhuǎn)元件(未示出)使其偏振旋轉(zhuǎn)，至少部分被旋轉(zhuǎn)。當(dāng)光返回到反射偏振片1412時(shí)，反射光中的至少一部分處于透過(guò)反射偏振片1412和第二吸收偏振片1422的偏振態(tài)。反射偏振片1412可以是任何類型的反射偏振片，例如線柵偏振片1412、漫反射偏振片或多聚合物層反射偏振片。另外，反射偏振片可以是膽甾醇型偏振片，并且可包括延遲板，以使透射光的偏振與第二吸收偏振片1422的透射偏振態(tài)一致。
可用粘合劑層1414將棱形的增亮薄膜1408的棱形結(jié)構(gòu)表面1410附著到反射偏振片層1412。棱形結(jié)構(gòu)表面的峰至少部分刺入粘合劑1414，并且可以按上文討論的方式完全滲入粘合劑1414到反射偏振片層1412的下表面。此外，為了調(diào)節(jié)垂直視角，可控制刺入到粘合劑1414中的刺入深度。較大的刺入深度導(dǎo)致更大的垂直視角。
光通過(guò)反射偏振片1412，然后導(dǎo)入LCD 1416，LCD將圖像施加在傳給觀看者的光上。第二吸收偏振片1422可保持與反射偏振片1412分離開(kāi)，或者可被粘附到反射偏振片1412?？捎靡环N或多種表面處理對(duì)第一吸收偏振片1420的外表面1424進(jìn)行處理。例如，外表面1424可設(shè)有精整的粗糙面或抗眩光涂層。外表面1424還可設(shè)有硬涂層以提供防擦傷的保護(hù)。
除了在擴(kuò)散板1406中設(shè)有附加擴(kuò)散外，還可在屏幕1400中設(shè)有附加擴(kuò)散。例如，粘合劑1414可包含擴(kuò)散顆粒。此外，可在反射偏振片1412的一側(cè)或兩側(cè)上設(shè)有擴(kuò)散層，例如反射偏振片1412和第二吸收偏振片1422之間的擴(kuò)散粘合劑層。反射偏振片1412本身可以是擴(kuò)散的，例如通過(guò)在反射偏振片1412中包含擴(kuò)散顆粒。
在圖14B中所示意性地示出的顯示器1450的另一實(shí)施例中，體擴(kuò)散層1452置于反射偏振片1412和第二吸收偏振片1422之間。體擴(kuò)散層1452可由任何合適類型的基質(zhì)材料形成，所述材料包括(但不限于)聚碳酸酯、PMMA、聚乙烯等。通過(guò)在基質(zhì)材料中設(shè)有多種擴(kuò)散顆粒1453來(lái)提供體擴(kuò)散，所述顆粒通常是幾個(gè)微米的大小。擴(kuò)散顆粒的折射率不同于基質(zhì)材料的折射率，所述擴(kuò)散顆粒尤其可由玻璃珠、聚苯乙烯珠、二氧化鈦顆粒或其它擴(kuò)散顆粒形成。
顯示器1450還可在棱形的增亮薄膜1408和擴(kuò)散板1406之間設(shè)有粘合劑的結(jié)構(gòu)層1454。粘合劑的結(jié)構(gòu)層1454在棱形的增亮薄膜1408和擴(kuò)散板1406之間設(shè)有一個(gè)或多個(gè)空氣間隙1456，從而提高增亮薄膜1408將光改向更靠近顯示器1450的軸1458的方向的能力。粘合劑的結(jié)構(gòu)層1454可包括與棱形的增亮薄膜1408的肋平行或不平行的肋，或者可以使用其它某一圖案例如二維圖案形成。粘合劑的結(jié)構(gòu)層1454有利地具有低的填充比，使得從擴(kuò)散板1406傳入到薄膜1408的大部分光通過(guò)空氣間隙1456。應(yīng)該明白，可使用其它結(jié)合的方法，以在棱形的增亮薄膜1408的下表面提供空氣間隙。在一個(gè)例子中，可將結(jié)構(gòu)層結(jié)合在擴(kuò)散板1406和薄膜1408之間，該結(jié)構(gòu)層在其上表面上具有凹處，以與薄膜1408的下表面一起形成空氣間隙。
應(yīng)該明白，在上文所述的任何顯示器中可使用附加層和/或表面處理。例如，反射偏振片1412的上表面1413可是粗糙面，以提供光漫射，從而提供在LCD 1416上光照明的均勻性。顯示器的一層或多層可設(shè)有抗靜電涂層，例如薄的導(dǎo)電材料層。雖然適合的導(dǎo)電材料的一個(gè)例子是氧化銦錫(ITO)，但是可使用其它的導(dǎo)電材料，比如導(dǎo)電聚合物。
顯示屏1470的另一有用的實(shí)施例示意性地示于圖14C中。在該實(shí)施例中，棱形的增亮薄膜1408和反射偏振片層1412置于兩個(gè)支撐片1472和1474之間。支撐片1472和1474可由任何合適的透射材料形成，尤其對(duì)于上支撐片1472，所述合適的材料是保偏的。例如，支撐片可由聚碳酸酯或其它適合的剛性的、環(huán)境穩(wěn)定且機(jī)械結(jié)實(shí)的材料形成。支撐片1472和1474可具有任意需要的厚度。例如，聚碳酸酯支撐片1472和1474的厚度的范圍可以是大約千分之二至千分之二十英寸(0.05mm-0.5mm)，最優(yōu)選的厚度是大約千分之十英寸(0.25mm)，但是該厚度也可以超出這個(gè)范圍。
例如通過(guò)使用粘合劑或通過(guò)層壓，將支撐片1472和1474分別結(jié)合到反射偏振片1412和棱形的增亮薄膜1408。該結(jié)構(gòu)給結(jié)合的反射偏振片/棱形薄膜組件1476提供附加的剛性，從而在顯示器1470的處理和組裝期間提供保護(hù)。尤其有利的是，當(dāng)這兩個(gè)支撐片1472和1474由相同的材料形成時(shí)，這兩個(gè)支撐片1472和1474的厚度相同。這減少了該組件1476在暴露于不同溫度時(shí)發(fā)生翹曲的可能性。在另一實(shí)施例中，例如通過(guò)復(fù)制可將棱形的增亮薄膜1408直接形成在足以提供需要的剛性和機(jī)械性能的厚層上，從而排除對(duì)分離的下支撐片1474的需要。
應(yīng)該明白，本文所述的棱形增亮層可以具有任何合適的棱柱尺寸和頂角。雖然常見(jiàn)的棱柱頂角是大約90°，但是對(duì)頂角沒(méi)有限制。然而，可能存在優(yōu)選的頂角范圍，其取決于使用的具體光源和顯示器增強(qiáng)亮度的具體應(yīng)用。此外，棱柱底邊的長(zhǎng)度可以是大范圍值內(nèi)的任何值。棱柱底邊的長(zhǎng)度通常受諸如顯示器的類型、薄膜堆的容許厚度和粘合劑的厚度等因素的影響。例如，在手持顯示器中，如果觀看者靠近顯示器并且薄膜堆需要薄的，則棱柱底邊長(zhǎng)度較短，在幾十個(gè)微米的范圍內(nèi)。因此，粘合劑層是非常薄。另一方面，在LCD-TV中，如果觀看者離屏幕較遠(yuǎn)并且顯示器的厚度受約束較少，則棱柱的尺寸可以較大，并且可以在幾百個(gè)微米的范圍內(nèi)。較大的棱柱能夠使用較厚的粘合劑層，而不影響光通過(guò)顯示器的增益(軸向亮度)。這有利于LCD-TV顯示器的結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，其中，屏幕尺寸可以高達(dá)60英寸(1.5m)或更大。
在諸如平板顯示器之類的顯示器中，使用結(jié)合的薄膜堆或裝配的薄膜，提供幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。用于顯示器尤其手持顯示器中的很多光控制薄膜是非常薄的。例如，棱形結(jié)構(gòu)的薄膜每個(gè)都可以具有大約62μm的厚度，而反射偏振片的厚度可以在一微米至幾百微米的范圍內(nèi)。這樣薄的薄膜可撓性非常強(qiáng)，從而在顯示器的組裝過(guò)程可能會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。另一方面，將多個(gè)薄的、可撓的薄膜裝配在一起會(huì)產(chǎn)生較硬的膜包，這可緩解組裝問(wèn)題。在組裝顯示器時(shí)將各個(gè)分離的層連續(xù)堆疊這一工序的省略也使缺陷引入的可能性和最終的產(chǎn)率損失最小化。另外，薄膜通常由制造商發(fā)送給顯示器集成商，而薄膜的每側(cè)上都具有保護(hù)性襯里，因此如果發(fā)送給顯示器集成商的薄膜是裝配好了的薄膜，則減少了由顯示器集成商必須除去的保護(hù)襯里的數(shù)量。這進(jìn)一步使生產(chǎn)量和制造單位成本最優(yōu)化。
此外，相對(duì)于對(duì)各個(gè)分離的薄膜層的獨(dú)立檢查和檢驗(yàn)，將光學(xué)薄膜裝配在一起可能會(huì)改善最終檢驗(yàn)和質(zhì)量控制的效率。在使用結(jié)構(gòu)光學(xué)薄膜時(shí)可以很容易地考慮到這個(gè)問(wèn)題，所述結(jié)構(gòu)光學(xué)薄膜可能會(huì)使在底層或其它薄膜裝配層(bundle layer)中的缺陷扭曲或掩蓋，因?yàn)?，如果這些層單獨(dú)地被檢驗(yàn)的話，所述缺陷將會(huì)被檢測(cè)到。最后，裝配方法，比如上文所述的將結(jié)構(gòu)薄膜結(jié)合的方法，可制得薄膜堆，該薄膜堆的厚度增加得極少。
光學(xué)薄膜通常被制成大片，在某些情況下，被制成卷筒。通常通過(guò)沖模將組裝在顯示器中的單個(gè)膜片從大片上切割下來(lái)。可使用若干不同的方法，以便將薄膜結(jié)合到結(jié)合的薄膜堆。例如，可將薄膜沖切成適當(dāng)?shù)男螤?，一層粘合劑散布在薄膜的面向另一薄膜的結(jié)構(gòu)表面的下表面上，然后，將薄膜按疊層排列并結(jié)合。在另一種方法中，在薄膜切割(例如，通過(guò)沖模)之前，可將這些薄膜先結(jié)合在一起。此外，一次可結(jié)合兩個(gè)或多個(gè)薄膜。因此，應(yīng)該明白，使用兩個(gè)或多個(gè)結(jié)合步驟，可形成包括三個(gè)或多個(gè)薄膜的薄膜堆。例如，可將首先兩個(gè)薄膜結(jié)合在一起，以形成結(jié)合的薄膜堆，然后用一個(gè)或多個(gè)結(jié)合步驟將一個(gè)或多個(gè)附加薄膜結(jié)合到該薄膜堆。
現(xiàn)在參照?qǐng)D15描述用于將至少兩個(gè)薄膜結(jié)合在一起的方法的一個(gè)具體例子。在該具體實(shí)施例中，第一膜卷1502包括在至少一側(cè)上具有襯里的膜卷。用剝離輥1506將襯里1504剝離。第二膜卷1508也可包括在至少一側(cè)上具有襯里的膜卷。用第二剝離輥1512將襯里1510剝離。剝離的薄膜1514和1516向壓合對(duì)輥(pinch roller pair)1518傳送。
涂布機(jī)1520將適當(dāng)厚度的粘合劑層1522沉積在位于壓合對(duì)輥1518之前的下薄膜1516的表面上。當(dāng)通過(guò)壓合對(duì)輥1518時(shí)，將上薄膜的結(jié)構(gòu)表面1524擠壓入粘合劑層1522到需要的深度。
在粘合劑1522通過(guò)壓合對(duì)棍1518之后，例如通過(guò)用UV燈1526照射，對(duì)兩個(gè)薄膜1514和1516之間的粘合劑1522進(jìn)行固化。然后，將層狀薄膜1528傳送到?jīng)_模1530，以便切割成適當(dāng)?shù)男螤?。沖模1530可以是旋轉(zhuǎn)的沖模，以便連續(xù)地切割層狀薄膜1528。在一個(gè)具體實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)沖模1530由壓模輥(die roller)1532和砧輥1534形成?？稍O(shè)定壓模輥1532和砧輥1534之間的間距，使得壓模輥1532唇切入層狀薄膜1528到控制深度，到達(dá)下薄膜的下襯里。然后，可將外圍毛邊(peripheral weed)1536剝離開(kāi)，在下襯里層1540上保留一列薄膜堆1538?？蓪⑶懈钸^(guò)的膜1540收集在收集輥1542上。
雖然這兩個(gè)薄膜1514和1516可以是任何的光控制薄膜，但是上薄膜1514具有面向下薄膜1516的結(jié)構(gòu)表面1524。例如，結(jié)構(gòu)表面1524可以是增亮薄膜的具有棱形肋的棱形結(jié)構(gòu)表面。在一個(gè)實(shí)施例中，上薄膜1514可以是具有沿薄膜1514橫向地(cross the web)定向的肋的棱形結(jié)構(gòu)膜，而下薄膜1516是具有沿薄膜1514縱向地(along the web)定向的肋的棱形結(jié)構(gòu)膜；或者反之亦然。
應(yīng)該明白，可使用圖15所示的系統(tǒng)的變體。例如，可將焊接和切割工藝組合成同時(shí)執(zhí)行超聲焊接和沖模切割的單對(duì)輥。例如，沖模的上升部分可將超聲能量轉(zhuǎn)移給薄膜，以在沖模切口焊接薄膜。
在堆疊結(jié)合的薄片的另一方法中，兩個(gè)輥包含棱形結(jié)構(gòu)薄膜，每個(gè)薄膜具有沿薄膜縱向結(jié)構(gòu)化的肋。在這種情況下，來(lái)自這兩個(gè)輥1502和1508的薄膜1514和1516可彼此成直角交叉，使得堆疊的棱形薄膜在壓合/切割輥上交叉。在這兩個(gè)薄膜中的一個(gè)薄膜進(jìn)入壓合/切割輥之前，可使用涂布機(jī)來(lái)涂布該薄膜，使得這兩個(gè)薄膜擠壓在一起，然后切割成需要的薄膜堆。
應(yīng)該明白，可使用圖15所示的系統(tǒng)的變體。例如，可將第三薄膜或附加薄膜添加到由超聲焊接工焊接的薄膜堆。例如，可將第三薄膜和粘合劑層一起添加到薄膜1516的下表面，以產(chǎn)生如圖15所示的結(jié)構(gòu)。還可將附加薄膜層在與將首先兩個(gè)薄膜1514和1516層疊在一起的時(shí)間不同的時(shí)候或者同時(shí)添加。此外，替代饋送連續(xù)薄片，可將一個(gè)或多個(gè)薄片從各個(gè)片材送料機(jī)作為單獨(dú)的部分饋送。附加的粘合劑層可插入附加薄片之間，或者可使用另一種方法將附加薄片附著到薄膜堆，例如在美國(guó)專利Serial No.10/346,615中所述的方法，該專利以引用的方式并入本文中。應(yīng)該明白，用于堆疊、結(jié)合和切割薄膜的其它方法應(yīng)該落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
如上標(biāo)注，本發(fā)明適用于光學(xué)顯示器，并被認(rèn)為特別適用于制造更容易處理的、減少組裝顯示單元的時(shí)間和復(fù)雜性并允許調(diào)節(jié)增益和視角的光學(xué)顯示薄膜單元。本發(fā)明不應(yīng)該被認(rèn)為只局限于上述的具體例子，相反，應(yīng)該這樣理解，本發(fā)明覆蓋附屬權(quán)利要求書(shū)中所正好陳述的本發(fā)明的所有方面。一旦本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本說(shuō)明書(shū)進(jìn)行回顧，對(duì)他們來(lái)說(shuō)，可應(yīng)用本發(fā)明的各種變形、等效處理和多種結(jié)構(gòu)將是顯而易見(jiàn)的。本權(quán)利要求書(shū)旨在覆蓋這些變形和裝置。
權(quán)利要求
1.一種用于控制顯示器中的光的光控制薄膜包，包括第一增亮光學(xué)薄膜，所述第一增亮光學(xué)薄膜具有帶有棱形肋的第一表面結(jié)構(gòu)，所述肋具有相關(guān)的肋高度；第二增亮光學(xué)薄膜，所述第二增亮光學(xué)薄膜具有與所述第一光學(xué)薄膜的第一表面相對(duì)的第二表面；以及在所述第二表面上的第一粘合劑層，所述第一表面的棱形肋中的至少一些肋刺入所述第一粘合劑層中，所述第一粘合劑層的厚度小于所述刺入到所述第一粘合劑層中肋的相關(guān)的肋高度。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜包，其中，所述棱形肋中的至少一個(gè)肋具有對(duì)稱的橫截面。
3.如權(quán)利要求1所述的薄膜包，其中，所述第二光學(xué)薄膜是棱形的增亮薄膜，所述增亮薄膜具有面向所述第一光學(xué)薄膜的無(wú)肋表面和在背向所述第一光學(xué)薄膜的表面上的棱形結(jié)構(gòu)表面，所述棱形結(jié)構(gòu)表面具有導(dǎo)光的肋形棱。
4.如權(quán)利要求3所述的薄膜包，其中，在所述第二薄膜的第二表面上的導(dǎo)光肋形棱與所述第一薄膜的棱形肋基本上垂直地定向。
5.如權(quán)利要求1所述的薄膜包，其中，所述第二光學(xué)薄膜還包括第二結(jié)構(gòu)表面，所述第二結(jié)構(gòu)表面包括具有相關(guān)的特征高度的結(jié)構(gòu)特征件，并且還包括具有第三表面的第三光學(xué)薄膜和在所述第三表面上的第二粘合劑層，所述第二結(jié)構(gòu)表面的結(jié)構(gòu)特征件中的至少一些特征件刺入到所述第二粘合劑層中。
6.如權(quán)利要求5所述的薄膜包，其中，所述第二粘合劑層的厚度小于所述刺入到所述第二粘合劑層中的結(jié)構(gòu)特征件的特征高度。
7.如權(quán)利要求5所述的薄膜包，其中，所述第一光學(xué)薄膜和第二光學(xué)薄膜是棱形的導(dǎo)光薄膜，并且所述第三光學(xué)薄膜是反射偏振片。
8.如權(quán)利要求1所述的薄膜包，其中，所述結(jié)構(gòu)特征件刺入到所述第一粘合劑層的刺入深度小于所述刺入到所述第一粘合劑層的特征件的特征高度的一半。
9.如權(quán)利要求8所述的薄膜包，其中，所述結(jié)構(gòu)特征件刺入到所述第一粘合劑層的刺入深度小于所述刺入到所述第一粘合劑層的特征件的特征高度的五分之一。
10.如權(quán)利要求1所述的薄膜包，其中，所述第一粘合劑層的厚度小于5μm。
11.如權(quán)利要求1所述的薄膜包，其中，所述第二薄膜的與所述第一薄膜的第一表面相對(duì)的第二表面是防濕表面。
12.如權(quán)利要求1所述的薄膜包，其中，所述第二光學(xué)薄膜是反射偏振片。
13.如權(quán)利要求12所述的薄膜包，所述薄膜包還包括置于反射偏振片的背向所述第一光學(xué)薄膜方向的一側(cè)上的擴(kuò)散層。
14.如權(quán)利要求12所述的薄膜包，其中，所述反射偏振片和所述第一增亮光學(xué)薄膜一起形成結(jié)合的組件，并且在所述結(jié)合的組件的至少一側(cè)上還包括支撐片。
15.如權(quán)利要求12所述的薄膜包，所述薄膜包還包括置于所述第一光學(xué)薄膜的與所述第一表面相對(duì)的第二側(cè)上的擴(kuò)散板。
16.如權(quán)利要求15所述的薄膜包，所述薄膜包還包括置于所述第一光學(xué)薄膜和所述擴(kuò)散板之間的結(jié)構(gòu)化的粘合劑層，以在所述第一光學(xué)薄膜和所述擴(kuò)散板之間提供至少一個(gè)空氣間隙。
17.一種顯示器系統(tǒng)，包括照明單元；顯示單元；以及光控制單元，所述光控制單元置于所述照明單元和所述顯示單元之間，以控制光從所述照明單元光源傳到所述顯示單元，所述光控制單元包括具有第一表面的第一光學(xué)薄膜，所述第一表面被構(gòu)造有棱形肋，所述肋具有相關(guān)的肋高度；具有第二表面的第二光學(xué)薄膜，所述第二光學(xué)薄膜的第二表面與所述第一光學(xué)薄膜的所述第一表面相對(duì)；以及在所述第二表面上的第一粘合劑層，所述第一表面的棱形肋中的至少一些肋刺入所述第一粘合劑層中，所述第一粘合劑層的厚度小于所述刺入到所述第一粘合劑層中的肋的相關(guān)的肋高度。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括被耦合到所述顯示單元的控制單元，以控制被所述顯示單元顯示的圖像。
19.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中，所述顯示單元包括液晶顯示層。
20.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括在所述液晶顯示層的觀看側(cè)上的吸收偏振片層和在所述液晶顯示層的光源側(cè)上的吸收偏振片。
21.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中，所述照明單元包括用于照射導(dǎo)光平板的一個(gè)或多個(gè)光源，來(lái)自所述一個(gè)或多個(gè)光源的光進(jìn)入所述導(dǎo)光平板，然后通過(guò)所述導(dǎo)光平板的側(cè)壁進(jìn)入所述光控制單元。
22.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括容納所述照明單元、所述光控制單元和所述顯示單元的框架。
23.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，所述光控制單元的至少第一光學(xué)薄膜和第二光學(xué)薄膜包括一個(gè)或多個(gè)外圍調(diào)整片，以便將所述光控制單元定位在所述框架中。
24.一種用于堆疊光學(xué)薄膜的方法，包括將具有棱形肋的第一光學(xué)薄膜的棱形肋以一定的深度擠壓到在第二光學(xué)薄膜的表面上的第一粘合劑層，以在所述棱形肋的部分和所述第一粘合劑層之間留有間隙。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，所述方法還包括將所述第一光學(xué)薄膜和所述第二光學(xué)薄膜經(jīng)過(guò)相應(yīng)的輥；將所述第一光學(xué)薄膜和所述第二光學(xué)薄膜重疊；將所述第一光學(xué)薄膜和所述第二光學(xué)薄膜連續(xù)地?cái)D壓在一起；以及用連續(xù)的工藝將所述第一光學(xué)薄膜和所述第二光學(xué)薄膜切割成需要的尺寸。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，所述方法還包括將第一襯里層和第二襯里層從相應(yīng)的第一光學(xué)薄膜和第二光學(xué)薄膜剝離。
27.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，切割所述第一光學(xué)薄膜和所述第二光學(xué)薄膜的步驟包括將所述第一光學(xué)薄膜和第二光學(xué)薄膜切到一定深度，使與所述光學(xué)薄膜中的一個(gè)光學(xué)薄膜結(jié)合的襯里層不被切割到。
28.如權(quán)利要求25所述的方法，所述方法還包括在將所述棱形肋擠壓到所述第一粘合劑層之后固化所述粘合劑層。
29.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，切割所述第一光學(xué)薄膜和所述第二光學(xué)薄膜的步驟包括將所述第一光學(xué)薄膜和所述第二光學(xué)薄膜經(jīng)過(guò)壓模輥。
30.如權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述第二光學(xué)薄膜是具有棱形肋的第二光學(xué)薄膜，所述第二光學(xué)薄膜在與所述第一光學(xué)薄膜上的棱形肋的取向垂直的第二方向上具有棱形肋。
31.如權(quán)利要求24所述的方法，所述方法還包括將所述第一光學(xué)薄膜和所述第二光學(xué)薄膜與至少一個(gè)第三光學(xué)薄膜堆疊在一起，以形成結(jié)合的膜堆。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述第三光學(xué)薄膜是反射偏振片。
33.如權(quán)利要求24所述的方法，所述方法還包括在將所述第一光學(xué)薄膜的棱形肋擠壓到所述第一粘合劑層之前將所述第一光學(xué)薄膜和所述第二光學(xué)薄膜中的至少一個(gè)薄膜從片材送料機(jī)作為薄片饋送，以使所述第一光學(xué)薄膜和所述第二光學(xué)薄膜重疊。
34.一種用于控制顯示器中的光的光控制薄膜包，包括第一光學(xué)薄膜，所述第一光學(xué)薄膜具有被構(gòu)造有折射特征件的第一表面，所述折射特征件包括用于光從其中通過(guò)的有效折射表面；第二光學(xué)薄膜，所述第二光學(xué)薄膜置于所述第一光學(xué)薄膜之上，所述第二光學(xué)薄膜具有第二表面；以及在所述第二表面上的第一粘合劑層，所述折射特征件中的至少一些特征件部分地刺入所述第一粘合劑層中，以在所述第一粘合劑層和所述第一表面的部分之間留有間隙，所述刺入型特征件的有效表面的部分與所述間隙交界，所述刺入型特征件的其它部分與所述第一粘合劑層交界。
35.如權(quán)利要求34所述的薄膜包，其中，所述第一表面被構(gòu)造有棱形肋。
36.如權(quán)利要求35所述的薄膜包，其中，所述棱形肋中的至少一個(gè)肋具有對(duì)稱的橫截面。
37.如權(quán)利要求34所述的薄膜包，其中，所述第二光學(xué)薄膜是棱形的導(dǎo)光薄膜，所述導(dǎo)光薄膜具有面向所述第一光學(xué)薄膜的無(wú)肋表面并具有在背向所述第一光學(xué)薄膜方向上具有棱形肋的表面。
38.如權(quán)利要求37所述的薄膜包，其中，所述第一表面被構(gòu)造有棱形肋，所述第二薄膜上的棱形肋與所述第一薄膜的棱形肋垂直地定向。
39.如權(quán)利要求37所述的薄膜包，所述薄膜包還包括具有第三表面的第三光學(xué)薄膜和在所述第三表面上的第二粘合劑層，所述第二光學(xué)薄膜的棱形肋中的至少一些肋刺入所述第二粘合劑層中。
40.如權(quán)利要求39所述的薄膜包，其中，所述第三光學(xué)薄膜是反射偏振片。
41.如權(quán)利要求34所述的薄膜包，其中，所述折射特征件刺入到所述第一粘合劑層的刺入深度小于所述刺入到所述第一粘合劑層的折射特征件的特征高度的一半。
42.如權(quán)利要求34所述的薄膜包，其中，所述第二薄膜的與所述第一薄膜的第一表面相對(duì)的第二表面是防濕表面。
43.如權(quán)利要求34所述的薄膜包，其中，所述第一粘合劑層的厚度和所述第一結(jié)構(gòu)表面刺入到所述第一粘合劑層的刺入深度被選擇成使得通過(guò)所述薄膜包的光的特性與通過(guò)沒(méi)有粘合劑層的所述第一光學(xué)薄膜和所述第二光學(xué)薄膜的膜堆的光的特性不同。
44.如權(quán)利要求34所述的薄膜包，其中，所述第二光學(xué)薄膜是反射偏振片。
45.如權(quán)利要求44所述的薄膜包，所述薄膜包還包括置于所述反射偏振片的背向所述第一光學(xué)薄膜方向的一側(cè)上的擴(kuò)散層。
46.如權(quán)利要求44所述的薄膜包，其中，所述反射偏振片和所述第一光學(xué)薄膜一起形成結(jié)合的組件，并且在所述結(jié)合的組件的至少一側(cè)上還包括支撐片。
47.如權(quán)利要求44所述的薄膜包，所述薄膜包還包括置于所述第一光學(xué)薄膜的與所述第一表面相對(duì)的第二側(cè)上的擴(kuò)散板。
48.如權(quán)利要求47所述的薄膜包，所述薄膜包還包括置于所述第一光學(xué)薄膜和所述擴(kuò)散板之間的結(jié)構(gòu)化的粘合劑層，以在所述第一光學(xué)薄膜和所述擴(kuò)散板之間提供至少一個(gè)空氣間隙。
49.一種顯示器系統(tǒng)，包括照明單元；顯示單元；以及光控制單元，所述光控制單元置于所述照明單元和所述顯示單元之間，以控制光從所述照明單元光源傳到所述顯示單元，所述光控制單元包括具有第一表面的第一光學(xué)薄膜，所述第一表面被構(gòu)造有折射特征件，所述折射特征件包括用于光從其中通過(guò)的有效折射表面；置于所述第一光學(xué)薄膜之上的第二光學(xué)薄膜，該第二光學(xué)薄膜具有第二表面；以及在所述第二表面上的第一粘合劑層，所述折射特征件中的至少一些特征件部分地刺入所述第一粘合劑層中，以在所述第一粘合劑層和所述第一表面的部分之間留有間隙，所述刺入型特征件的有效表面的部分與所述間隙交界，所述刺入型特征件的其它部分與所述第一粘合劑層交界。
50.如權(quán)利要求49所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括被耦合到所述顯示單元的控制單元，以控制被所述顯示單元顯示的圖像。
51.如權(quán)利要求49所述的系統(tǒng)，其中，所述顯示單元包括液晶顯示層。
52.如權(quán)利要求51所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括在所述液晶顯示層的觀看側(cè)上的吸收偏振片層和在所述液晶顯示層的光源側(cè)上的吸收偏振片。
53.如權(quán)利要求49所述的系統(tǒng)，其中，所述照明單元包括用于照射導(dǎo)光平板的一個(gè)或多個(gè)光源，來(lái)自所述一個(gè)或多個(gè)光源的光進(jìn)入所述導(dǎo)光平板，然后通過(guò)所述導(dǎo)光平板的側(cè)壁進(jìn)入所述光控制單元。
54.如權(quán)利要求49所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括容納所述照明單元、所述光控制單元和所述顯示單元的框架。
55.如權(quán)利要求54所述的系統(tǒng)，其中，所述光控制單元的至少第一光學(xué)薄膜和第二光學(xué)薄膜包括一個(gè)或多個(gè)外圍調(diào)整片，以便將所述光控制單元定位在所述框架中。
56.一種用于堆疊光學(xué)薄膜的方法，包括將第一光學(xué)薄膜的折射特征件的有效折射表面以預(yù)定的深度擠壓到在第二光學(xué)薄膜的表面上的第一粘合劑層，以在所述有效折射表面的部分和所述第一粘合劑層之間留有間隙，所述有效折射表面的其它部分與所述第一粘合劑層的粘合劑接觸。
57.如權(quán)利要求56所述的方法，其中，所述第一光學(xué)薄膜的折射特征件是棱形肋。
58.如權(quán)利要求56所述的方法，所述方法還包括將所述第一光學(xué)薄膜和所述第二光學(xué)薄膜經(jīng)過(guò)相應(yīng)的輥；將所述第一光學(xué)薄膜和所述第二光學(xué)薄膜重疊；用連續(xù)的工藝將所述第一光學(xué)薄膜的有效折射表面擠壓到所述第一粘合劑層；以及用連續(xù)的工藝將所述第一光學(xué)薄膜和所述第二光學(xué)薄膜切成需要的尺寸。
59.如權(quán)利要求58所述的方法，其中，切割所述第一光學(xué)薄膜和所述第二光學(xué)薄膜的步驟包括將所述第一光學(xué)薄膜和第二光學(xué)薄膜切到一定深度，使與所述第二光學(xué)薄膜結(jié)合的襯里層不被切割到。
60.如權(quán)利要求58所述的方法，其中，切割所述第一光學(xué)薄膜和所述第二光學(xué)薄膜的步驟包括將所述第一光學(xué)薄膜和所述第二光學(xué)薄膜經(jīng)過(guò)壓模輥。
61.如權(quán)利要求56所述的方法，其中，所述第二光學(xué)薄膜是具有棱形肋的第二光學(xué)薄膜，該第二光學(xué)薄膜在與所述第一光學(xué)薄膜上的棱形肋的取向垂直的第二方向上具有棱形肋。
62.如權(quán)利要求56所述的方法，所述方法還包括在將所述棱形肋擠壓到所述第一粘合劑層之后固化所述粘合劑層。
63.如權(quán)利要求56所述的方法，其中，所述第二光學(xué)薄膜是具有棱形肋的第二光學(xué)薄膜，該第二光學(xué)薄膜在與所述第一光學(xué)薄膜上的棱形肋的取向垂直的第二方向上具有棱形肋。
64.如權(quán)利要求56所述的方法，所述方法還包括將所述第一光學(xué)薄膜和所述第二光學(xué)薄膜與至少一個(gè)第三光學(xué)薄膜堆疊在一起，以形成結(jié)合的膜堆。
65.如權(quán)利要求64所述的方法，其中，所述第三光學(xué)薄膜是反射偏振片。
66.如權(quán)利要求56所述的方法，所述方法還包括在將所述第一光學(xué)薄膜的棱形肋擠壓到所述第一粘合劑層之前將所述第一光學(xué)薄膜和所述第二光學(xué)薄膜中的至少一個(gè)薄膜從片材送料機(jī)作為薄片饋送，以使所述第一光學(xué)薄膜和所述第二光學(xué)薄膜重疊。
全文摘要
一種顯示器包括具有結(jié)構(gòu)表面(222)例如棱形結(jié)構(gòu)表面的光學(xué)薄膜(218)，以便提高顯示器的亮度。使用粘合劑層(226)并通過(guò)將該結(jié)構(gòu)表面刺入所述粘合劑層中，將結(jié)構(gòu)表面結(jié)合到第二薄膜(220)的與所述結(jié)構(gòu)表面相對(duì)的表面(228)，其刺入深度小于該結(jié)構(gòu)表面的特征高度。結(jié)合的薄膜結(jié)構(gòu)給薄膜提供附加的強(qiáng)度，并且降低薄膜在顯示器組裝期間被損壞的可能性。
文檔編號(hào)G02F1/13357GK1791829SQ200480013341
公開(kāi)日2006年6月21日 申請(qǐng)日期2004年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月16日
發(fā)明者詹姆斯·A·史蒂文森, 約瑟夫·J·比安科尼 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司