專利名稱：具漸細(xì)形波導(dǎo)的顯示器用光學(xué)組件及制造該組件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種顯示器用光學(xué)組件及一種制造該組件的方法，更是關(guān)于一種顯示器用的具漸細(xì)形波導(dǎo)的光學(xué)組件及一種制造該種組件的方法。
背景技術(shù)：
一般而言，投影電視、背投式投影機(jī)的屏幕、薄膜晶體管液晶顯示器、電漿電視或陰極射線管監(jiān)視器等顯示器所用的光學(xué)組件具有一細(xì)微透鏡結(jié)構(gòu)或波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，用以拓寬其視角。本發(fā)明即是關(guān)于一種顯示器用的具漸細(xì)形波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的光學(xué)組件集造該組件的方法。
以下將簡述傳統(tǒng)的顯示器用光學(xué)組件，請(qǐng)參閱第1圖及第2圖的配合說明。
第1圖為一傳統(tǒng)顯示器用光學(xué)組件的屏幕的放大圖，第2圖則為一傳統(tǒng)顯示器用光學(xué)組件的放大剖面圖。
如圖1及圖2所示，傳統(tǒng)顯示器10用光學(xué)組件具有發(fā)射區(qū)12及光吸收區(qū)14，其中光發(fā)射區(qū)12用以對(duì)入射至其上的成像光線加以散咖，光吸收區(qū)14則用以吸收外部光及降低反射。如第2圖所示，成像光線透過光發(fā)射區(qū)12被散開，即成像光線被輸入至光學(xué)組件10中，且其行進(jìn)路徑接著為一細(xì)微透鏡16所導(dǎo)離，以使光線可被散開。以此方式為的時(shí)，第2圖的光學(xué)組件需要在其表面上有許多細(xì)微透鏡，這使得制造過程變得繁雜。
美國專利3279314及5462700中亦揭示一種顯示器用光學(xué)組件，其中細(xì)微漸細(xì)形波導(dǎo)均勻分布，而非采用上述的透鏡。
圖3所示為使用漸細(xì)形波導(dǎo)的顯示器用光學(xué)組件。
如圖3所示，具漸細(xì)形波導(dǎo)的光學(xué)組件20不會(huì)造成光折射，這與圖2所示的使用透鏡16的光學(xué)組件者不同。相反地，圖3所示光學(xué)組件20的建構(gòu)以使光線在波導(dǎo)22的傾斜壁23上被反射、且被導(dǎo)引而使其在通過波導(dǎo)22時(shí)與側(cè)壁23間的夾角變大為原則，藉以提供影像的散開效果。
太陽光或周圍光可在光學(xué)組件20的前面上反射，故觀視得的影像可相對(duì)偏暗或?yàn)闊o謂的光線阻隔。為減弱此一現(xiàn)象，圖3的光吸收區(qū)24的建構(gòu)以使黑色材料被填充并覆鍍于光學(xué)組件20的光散開區(qū)以外的區(qū)域?yàn)樵瓌t，藉以能吸收周圍的光線。
上述波導(dǎo)22使用了二個(gè)不同折射率的介質(zhì)間的光反射效應(yīng)，其中入射光線會(huì)被全反射或部份通過該二介質(zhì)之間的接口，端視入射角大小而定。為改善漸細(xì)形波導(dǎo)22內(nèi)部的反射效率，二介質(zhì)間的折射率差愈大，則所達(dá)效果愈佳。
在美國專利5462700中，其波導(dǎo)是利用紫外線形成，也因此其可用介質(zhì)較為受限，且具較低折射率的介質(zhì)選擇范圍相對(duì)較窄。此外，美國專利6538813中有一金屬鍍層被再加于反射壁中(介質(zhì)間的界面)，或剩余金屬鍍層在金屬鍍層被提供且波導(dǎo)被移除之后被用作為反射用介質(zhì)，進(jìn)而使反射效應(yīng)得到最大化。由于大型屏幕的使用趨勢，該等專利發(fā)明使得制程步驟數(shù)目及材料成本增多，故無法符合其現(xiàn)今或未來的需求。美國專利5462700所揭示的材料的最大折射率為1.6，且填充于周圍的樹脂的較低折射率被限定為約1.3，故二介質(zhì)間約0.3的折射率差會(huì)讓波導(dǎo)在設(shè)計(jì)上有困難與限制。此外，現(xiàn)今的投影電視屏幕的尺寸被制造成大至61時(shí)，電漿電視則被制作成大至81時(shí)。在制作該等大型屏幕時(shí)，金屬鍍層的加至光學(xué)組件的前面時(shí)會(huì)有困難和問題，在質(zhì)量、生產(chǎn)率及場所提供等上皆然。更特定而言，欲選擇性僅在波導(dǎo)的除光輸出表面外的側(cè)壁上加以覆鍍是有困難的。此外，在短時(shí)間內(nèi)放置一大型屏幕需有昂貴的場所支出，在大量制造時(shí)其競爭力又會(huì)降低。
此外，光吸收區(qū)是由一折射率低于波導(dǎo)者的樹脂所形成，且其上散布有細(xì)微碳黑粒子或黑色染料。更特定言之，美國專利5462700中使用了前一方法，并提及碳黑粒子必須被控制為不與波導(dǎo)的側(cè)壁相接觸。
光吸收材料包含細(xì)微碳粒子，并以碳粒子作為其主要成份，并吸收自外側(cè)進(jìn)入屏幕之內(nèi)的光，以使在屏幕的前面上被反射，故能顯示予觀看者以優(yōu)異且干凈的屏幕影像。
然而，由于傳統(tǒng)屏幕結(jié)構(gòu)中光吸收材料是填充于波導(dǎo)之間的倒錐形間內(nèi)，透過波導(dǎo)投影的光會(huì)被吸收在光吸收材料中，同時(shí)又在波導(dǎo)內(nèi)部被反射，故會(huì)形成光損耗，也因此造成影像的優(yōu)異性被破壞，且屏幕分辨率下降。
請(qǐng)參閱圖4，上述公知技術(shù)所存在的問題將會(huì)被說明如下。
圖4為填充有碳黑粒子的光吸收區(qū)的部份放大圖。
如圖4所示，入射至波導(dǎo)20中的光線在波導(dǎo)20的傾斜側(cè)壁23上被反射。此時(shí)，若碳黑粒子25與側(cè)壁23接觸，則入射成像光不會(huì)被反射，而會(huì)通過黑體效應(yīng)被吸收在碳黑粒子25中，故需在光輸出表面中被散開的光量會(huì)有損耗。
美國專利6417966等中揭示一種黑處理樹脂的僅前瀑出部份的方法，而非采用散開碳黑粒子的方法。然而，該方法本身缺乏實(shí)用性，且不能被輕易用于實(shí)際制程中。
此外，美國早期公開專利申請(qǐng)案2002/0080484中揭示一種波導(dǎo)結(jié)構(gòu)以解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，其中在波導(dǎo)間的空間內(nèi)被保持為空，且一黑膜被覆于該空的空間上。然而，該公開內(nèi)容并未提出一種形成該結(jié)構(gòu)的適用方法，上述波導(dǎo)間的黑膜因其不穩(wěn)定性而無其支撐結(jié)構(gòu)，故無法成為現(xiàn)有技術(shù)中問題的有效解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的之一在于提供一種顯示器用光學(xué)組件，成像光線可被大大避免被吸收進(jìn)入光吸收區(qū)中，藉以增強(qiáng)屏幕的亮度。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種以簡化方式制造該光學(xué)組件的方法。
本發(fā)明的目的可通過對(duì)該波導(dǎo)的成像光線與該等光吸收粒子之間的接觸加以最小化的方式達(dá)成，或通過設(shè)置該光吸收材料于近于該光學(xué)組件的僅表面上的方式為之。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明的態(tài)樣為一種顯示器用的包含漸細(xì)型波導(dǎo)的光學(xué)組件，該等漸細(xì)型波導(dǎo)是間隔設(shè)置，并具有空間及傾斜面，該空間用以在該等波導(dǎo)之間形成光吸收區(qū)，該傾斜面用以反射及散開入射光，該光吸收區(qū)用以吸收外部光及降低反射包含第一樹脂層、黑色光吸收粒子、及光吸收粒子支撐座，其中該第一樹脂層沿該空間的內(nèi)側(cè)面被覆鍍及固化，并是由折射率不同于該波導(dǎo)的側(cè)壁所形成，且該折射率以低于波導(dǎo)者為更佳，該第一樹脂層與黑色光吸收粒子無關(guān)；該黑色光吸收粒子被填充于該第一樹脂層外部的空間中，用以吸收外部光；該光吸收粒子支撐座用以固定該等光吸收粒子。
一般而言，折射率小于該波導(dǎo)的側(cè)壁者被固定在該空間的側(cè)壁的內(nèi)側(cè)。在一些例中，被使用的材料為折射率大于該波導(dǎo)的側(cè)壁者，在二介質(zhì)間的界面處的全反射的臨界角被依其折射率差決定。一般而言，折射率差愈大，則臨界角愈大，即全反射機(jī)率增加。
不過，即便折射率差小或光自低折射率介質(zhì)行進(jìn)至高折射率介質(zhì)時(shí)，光反射仍會(huì)伴隨光傳輸發(fā)生，且光反射和傳可被同時(shí)使用，并可透過折射率控制的，端視其應(yīng)用的使用目的而定。二介質(zhì)間的折射率差在該二者中構(gòu)成界面，光在通過該接口時(shí)其行經(jīng)路徑會(huì)轉(zhuǎn)向。因此，通過控制二介質(zhì)的折射率，光即可被導(dǎo)至特定方向且光量可受到控制。以使用本發(fā)明的漸細(xì)形波導(dǎo)例言，輸入角(入射角)在光繼續(xù)在界面(波導(dǎo)的側(cè)壁)上反射時(shí)會(huì)增加，若輸入角增至超過該臨界角時(shí)會(huì)穿透該接口，此現(xiàn)象在某些例中可被當(dāng)作優(yōu)點(diǎn)利用。
該光吸收粒子支撐座以包含第二樹脂層為更佳，該第二樹脂層被混合以該等黑色光吸收粒子，并被填充及固化于該第一樹脂層的內(nèi)部中，且該波導(dǎo)包含穴型波導(dǎo)。
在某些情況下，該光吸收粒子支撐座可包含覆鍍層，且該覆鍍層的形成以使透明樹脂被覆鍍及固化于填充有該等光吸收粒子的空間的開口中為原則。
該第一樹脂層是由甲基丙烯酸縮水甘油脂及硅乙烯等熱塑性樹脂形成。
該第二樹脂層及該覆鍍層以由甲基丙烯酸縮水甘油脂及硅乙烯等熱塑性樹脂形成為更佳。
該等黑色光吸收粒子可包含碳黑、氧化鐵粒子或黑圓球樹脂粒子等黑色細(xì)微粒子。
本發(fā)明的另一態(tài)樣為一種制造顯示器用的具波導(dǎo)的光學(xué)組件的方法，是通過形成漸細(xì)形波導(dǎo)于薄板上、及形成作為一光吸收區(qū)的空間的方式形成，其中該等漸細(xì)形波導(dǎo)被間隔設(shè)置，并具有傾斜面，用以反射及散開入射光，該空間位于該等波導(dǎo)之間，并用以吸收外部光及降低反射，該方法包含下列步驟(a)覆鍍第一樹脂于該空間的內(nèi)壁面上，其中該第一樹脂的折射率與該波導(dǎo)者不同，并以小于該波導(dǎo)的折射率為更佳；固化該第一樹脂，以在該空間的內(nèi)壁上形成一第一樹脂層；填充黑色光吸收粒子于該第一樹脂層外的該空間中；并固定該等經(jīng)填充的光吸收粒子于該空間內(nèi)。
該光吸收粒子填充步驟可包含混合該等光吸收粒子于第二樹脂中及填充該混合物的步驟，該光吸收粒子固定步驟包含固化該填充于該空間中第二樹脂的步驟。
或者，該光吸收粒子填充步驟可包含填充該等光吸收粒子于該空間中而未混合以一樹脂的步驟，且該光吸收粒子固定步驟包含覆鍍及固化透明樹脂于該填充有該等光吸收粒子的空間的開口內(nèi)的步驟。
本發(fā)明的漸細(xì)形波導(dǎo)具有光輸入表面及光輸出表面，該光輸入表面的表面積較該光輸出表面者為大，且該二者平行設(shè)置。此外，該光輸入表面的形狀可為方形、矩形及梯形或圓形，或亦可為鵝卵形，該光輸出表免的形狀亦同，或亦可為不同于該光輸入表面的形狀。該波導(dǎo)的側(cè)壁相對(duì)于成像光線的輸入角為傾斜一特定角，且該等波導(dǎo)的每一者皆具有不同的傾斜角。
本發(fā)明的具上述建構(gòu)的光學(xué)組件具有較佳而能增強(qiáng)屏幕亮度的結(jié)構(gòu)。特定言之，漸細(xì)形波導(dǎo)及其環(huán)繞區(qū)域的形狀同時(shí)受到改善，以使光量損耗可被最小化而增加光效率。
本發(fā)明的另一態(tài)樣為一種顯示器用的包含漸細(xì)型波導(dǎo)的光學(xué)組件，該等漸細(xì)型波導(dǎo)是間隔設(shè)置，并具有空間及傾斜面，該空間用以在該等波導(dǎo)之間形成光吸收區(qū)，該傾斜面用以反射及散開入射光，該光吸收區(qū)吸收外部光及降低反射，并包含第一樹脂及黑色光吸收粒子，該第一樹脂被填充及固化于該空間中，并具有與該波導(dǎo)不同的折射率，且該折射率以小于波導(dǎo)者為更佳；該黑色光吸收粒子被一磁力吸引及設(shè)置于近于該第一樹脂的表面處，并藉固化該第一樹脂的方式固定。
該等光吸收粒子以包含具磁性的氧化鐵粒子等細(xì)微粒子為更佳。
該第一樹脂可包含甲基丙烯酸縮水甘油脂及硅乙烯等熱塑性樹脂。
本發(fā)明的另一態(tài)樣為一種制造顯示器用的具波導(dǎo)的光學(xué)組件的方法，是通過形成漸細(xì)形波導(dǎo)于薄板上、及形成作為光吸收區(qū)的空間的方式形成，其中該等漸細(xì)形波導(dǎo)被間隔設(shè)置，并具有傾斜面，用以反射及散開入射光，該空間位于該等波導(dǎo)之間，并用以吸收外部光及降低反射，該方法包含下列步驟混合黑色光吸收粒子與液態(tài)第一樹脂，其中該等光吸收粒子具有磁性，且該第一樹脂具有不同于該波導(dǎo)的折射率，且該折射率以小于該波導(dǎo)者為更佳；填充該混合有該等光吸收粒子的第一樹脂于該空間中；施加磁力至被填充于該空間內(nèi)的第一樹脂上，以使該等光吸收粒子被浮置于近于該第一樹脂的表面；并固化該填充于該空間的第一樹脂。
該混合步驟以包含混合氧化鐵粒子與該第一樹脂的步驟為更佳。
本發(fā)明的另一態(tài)樣為一種顯示器用的包含漸細(xì)型波導(dǎo)的光學(xué)組件，該等漸細(xì)型波導(dǎo)是間隔設(shè)置，并具有空間及傾斜面，該空間用以在該等波導(dǎo)之間形成光吸收區(qū)，該傾斜面用以反射及散開入射光，該光吸收區(qū)吸收外部光及降低反射，并包含黑色光吸收粒子及一覆鍍層，該等黑色光吸收粒子被填充于該空間中，用以吸收外部光及降低反射，該覆鍍層被形成以使透明樹脂被覆鍍及固化于填充有該等光吸收粒子的空間的開口內(nèi)，其中該等黑色光吸收粒子具有大于該等波導(dǎo)的較大面間的間距的一半、且小于該間距的直徑，并被堆棧為三或更多層。
該覆鍍層是由甲基丙烯酸縮水甘油脂及硅乙烯等熱塑性樹脂形成。
該等黑色光吸收粒子可包含碳黑、氧化鐵粒子或黑圓球樹脂粒子等黑色細(xì)微粒子，且該等光吸收粒子被填充于該無一樹脂存在的空間中。
該等光吸收粒子具有均勻的尺寸。
本發(fā)明的另一態(tài)樣為一種制造顯示器用光學(xué)組件的方法，其中該光學(xué)組件被覆鍍以光吸收材料于其僅表面上，該方法包含下列步驟一第一步驟注入液態(tài)光聚物材料至晶粒板中，其中該晶粒板具有水平及/或垂直方向設(shè)置的第一空間，且該空間具有對(duì)應(yīng)于波導(dǎo)的形狀；第二步驟接附一透明基板至該光聚物材料的一對(duì)應(yīng)該波導(dǎo)的一底面的面上；第三步驟形成一波導(dǎo)數(shù)組以使紫外線被照射至該光聚物材料上，并使該光聚物材料被光聚作用而被固化；第四步驟自該波導(dǎo)數(shù)組移除該晶粒板；第五步驟填充并固化填充材料于該波導(dǎo)數(shù)組的波導(dǎo)間的第二空間中，其中該填充材料具有不同于該波導(dǎo)的折射率；及第六步驟覆鍍光吸收材料于該填充材料的表面上，并接附前透明板。
在該第一步驟中，該第一空間具有截錐形或截錐多角金字塔形。
在該第二步驟中，該透明基板是由PMMA或MS材料制成。
在該第五步驟中，該波導(dǎo)在該填充材料被填充于該等波導(dǎo)間的第二空間中的前被上下反置。
該第五步驟可包含下列步驟填充該液態(tài)填充材料至該等波導(dǎo)間的第二空間中；并熱固化及干燥化處理該填充材料，其中該填充材料在熱固化及干燥處理進(jìn)行時(shí)被收縮，以在該填充材料的表面中形成一凹下結(jié)構(gòu)。
該第六步驟可包含下列步驟覆鍍?cè)摴馕詹牧嫌谠撎畛洳牧系陌枷陆Y(jié)構(gòu)中，接附一前透明板至覆鍍有該光吸收材料的波導(dǎo)數(shù)組的表面上，并照射紫外線以黏著并固化該前透明板至該波導(dǎo)數(shù)組上。
該光吸收材料可包含碳黑作為主要成份。
該光吸收材料的覆鍍是通過擠壓覆鍍法、槽粒(slot die)覆鍍法或網(wǎng)板印花法為之。
本發(fā)明知另一態(tài)樣為一種顯示器用光學(xué)組件，被覆鍍以光吸收材料于其僅表面上，該光學(xué)組件包含透明基板、波導(dǎo)數(shù)組、前透明板、填充材料及光吸收材料，該波導(dǎo)數(shù)組具有波導(dǎo)，并被接附于該透明基板上，且被水平及/或垂直方向設(shè)置；該前透明板接附在該波導(dǎo)數(shù)組之上；該填充材料被填充于該等波導(dǎo)之間的空間中，并具有不同于該波導(dǎo)的折射率；該光吸收材料被覆鍍于該填充材料的表面上。
鄰近波導(dǎo)的該底面間互相接觸，且該等波導(dǎo)間的空間形成往內(nèi)的尖部空間。
該填充材料的組成可為使折射率小于該波導(dǎo)者的液態(tài)材料被注入該等空間中并被熱固化者。
該光吸收材料被覆鍍于該填充材料因該熱固化處理所形成的凹下部份中，并以使該經(jīng)覆鍍的光吸收材料與該波導(dǎo)的頂表面對(duì)位為更佳。
本發(fā)明的具上述結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)最適于被用于四橫向面皆傾斜且可被分開的穴型漸細(xì)形波導(dǎo)上(參閱美國專利5462700的第十二圖)。
當(dāng)然，本發(fā)明的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)可被用于一二橫向面傾斜的線型波導(dǎo)中。
有效利用如上所述，本發(fā)明的光學(xué)組件有改良的光效率，因此在相對(duì)于相同光源的條件下可提供產(chǎn)品以較習(xí)用者為優(yōu)異的亮度。
此外，本發(fā)明的顯示器用光學(xué)組件可具有穩(wěn)定化的光吸收區(qū)。
再者，本發(fā)明提供簡易的制造該種光學(xué)組件的方法，故能改善生產(chǎn)效率。
在以氧化鐵等具磁性的細(xì)微粒子為光吸收粒子時(shí)，制程可受簡化。當(dāng)最終產(chǎn)品被用作為屏幕時(shí)，磁性粒子會(huì)吸收電磁波，故能具有其它外加的效用。
本發(fā)明中，波導(dǎo)之間的空間被填充以材料，并以為折射率小于波導(dǎo)者為更佳，且波導(dǎo)的僅表面部份被覆鍍以光吸收材料，進(jìn)而將光吸收材料造成的光損耗減至最少。
本發(fā)明中，當(dāng)以鑄模方法用于制造波導(dǎo)數(shù)組時(shí)，鄰近波導(dǎo)的底面不互相間隔但彼此連續(xù)接觸，因此波導(dǎo)之間的光損耗現(xiàn)象可被減至最低，藉以提升光效率。
一般類型的透鏡投影電視的屏幕結(jié)構(gòu)是由夫瑞乃(Fresnel)透鏡及數(shù)組(lenticula)透鏡組成，其中數(shù)組透鏡一般為垂直線型，而非為穴型結(jié)構(gòu)。在傳統(tǒng)屏幕中，開放區(qū)域被形成為垂直線型，故從其上側(cè)進(jìn)入的外部光會(huì)在夫瑞乃透鏡上被反射。然而，本發(fā)明亦可使用穴型結(jié)構(gòu)而非線型結(jié)構(gòu)，故能降低上述輸入光的反射現(xiàn)象。此外，傳統(tǒng)線型者在其前側(cè)處使用散開板，藉以形成垂直視角，而本發(fā)明則使用穴型結(jié)構(gòu)，以使其本身即可形成垂直視角。


圖1為傳統(tǒng)顯示器用光學(xué)組件的屏幕的放大視圖；圖2為傳統(tǒng)顯示器用光學(xué)組件的放大剖面圖；圖3為使用漸細(xì)型波導(dǎo)的光學(xué)組件的剖面圖；圖4為填充有碳黑粒子的光吸收區(qū)的部份放大圖；圖5為輸入至該波導(dǎo)內(nèi)的成像光線的路徑的示意圖；圖6為二折射率差為0.6的介質(zhì)間的反射率與輸入角關(guān)是圖；圖7為該波導(dǎo)內(nèi)的成像光線的路徑的說明圖，其中該路徑與成像光線的輸入角相關(guān)；圖8為本發(fā)明的光學(xué)組件實(shí)施例中該波導(dǎo)及其環(huán)繞光吸收區(qū)的剖面圖；圖9為本發(fā)明的制造光學(xué)組件的方法的流程圖；圖10及圖11為本發(fā)明的另一實(shí)施例的剖面圖；圖12至圖15為本發(fā)明的又另一光學(xué)組件實(shí)施例的剖面圖，其用以說明制造該光學(xué)組件的方法；圖16至圖17為本發(fā)明的再一光學(xué)組件實(shí)施例的剖面圖，其用以說明制造該光學(xué)組件的方法；圖18為本發(fā)明的又一實(shí)施例的背投式屏幕的示意圖；及圖19至圖21為說明本發(fā)明的制造光學(xué)組件的方法的示意圖；
附圖標(biāo)記說明10顯示器 12 光發(fā)射區(qū)14光吸收區(qū) 16 細(xì)微透鏡20光學(xué)組件 22 波導(dǎo)23側(cè)壁 24 光吸收區(qū)25碳黑粒子 100顯示器120 波導(dǎo) 122側(cè)壁124 光線 125光線127 第四反射點(diǎn) 120光吸收區(qū)152 內(nèi)壁面 154第一樹脂層156 空間 158光吸收粒子160 粒子支撐器 160a 第二樹脂層160b 覆鍍層 152a 第一樹脂170 光敏黏著劑 129光輸出表面130 光輸入表面 158a 光吸收粒子172 無粒子區(qū) 180透明樹脂層200 投影式屏幕 210透明基板220 波導(dǎo)數(shù)組 230前透明板222 波導(dǎo) 222a 底面224 空間 240光吸收材料250 填充材料 220a 光聚合材料270 晶粒板 280光聚合材料混合器272 空間具體實(shí)施方式
本發(fā)明的較佳實(shí)施例將配合所附圖式詳細(xì)說明如下。
請(qǐng)參閱圖5，其中成像光線被輸入至顯示器100用光學(xué)組件的波導(dǎo)120中，且成像光線此時(shí)在側(cè)壁122上被完全反射，或通過該側(cè)壁122，此端視成像光線的輸入角而定。若成像光線的輸入角大于其臨界角(光線124)，則光線被全反射或大部份在波導(dǎo)120的側(cè)壁122上被反射。若成像光線的輸入角小于其臨界角(光線125)，則成像光線部份被全反射，且部份通過波導(dǎo)120，并被吸收在一光吸收區(qū)150中，藉以明顯降低成像光線的反射率。為形成具高光學(xué)效高的顯示器用光學(xué)組件，入射的成像光線必須被設(shè)計(jì)成能在波導(dǎo)120的傾斜側(cè)壁122上被全反射。
如圖6所示，其中二介質(zhì)的折射率差為0.6。若輸入角大于35度，則光線大部份被全反射；當(dāng)輸入角為35度，反射率為約15％。因此，波導(dǎo)120的長度是依波導(dǎo)120中側(cè)壁122的斜率、環(huán)繞該波導(dǎo)120的折射率、及波導(dǎo)120的光輸入表面的大小決定，其中每一參數(shù)皆可由下列方程式(1)所規(guī)范。
Qc＝sin-1(ns/nw)(1)此處，Q代表全反射的臨界角，nw代表波導(dǎo)的折射率，ns代表環(huán)繞介質(zhì)的折射率。
實(shí)施例舉例而言，圖7顯示波導(dǎo)內(nèi)部的光行進(jìn)路徑，其爭該波導(dǎo)的光輸入表面寬度為40mm，波導(dǎo)側(cè)壁的梯度為4度，波導(dǎo)的折射率nw為1.6，環(huán)繞介質(zhì)的折射率為1.3，且光線是相對(duì)于軸H以0至10度入射。如圖6所示，若輸入角為10度(光線126)，則入射光線在其第四反射點(diǎn)127上部份通過波導(dǎo)，此時(shí)波導(dǎo)120的長度需被限制為173mm(對(duì)應(yīng)該第四反射點(diǎn))方能減少光損耗。
圖8的光學(xué)組件100的建構(gòu)以使碳黑自波導(dǎo)120外側(cè)直接與側(cè)122接觸所造成的光損耗(如前所述)可被避免為原則。第一樹脂層154被形成于波導(dǎo)120的外壁面上，即光吸收區(qū)150的內(nèi)壁面152上。第一樹脂層154的形成以使折射率小于波導(dǎo)120內(nèi)壁者的樹脂被覆鍍及固化在波導(dǎo)120之間形成的空間156內(nèi)為原則，且其本身無光吸收粒子的存在。適以作為第一樹脂層154的樹脂可包含甲基丙烯酸縮水甘油脂及硅乙烯等熱塑性樹脂。
如圖8所示，光吸收粒子158被填充于第一樹脂層154的外側(cè)，粒子支撐器160亦位于第一樹脂層154的外側(cè)。光吸收粒子158吸收外部光線以降低外部光的全反射率，其中外部光是被往光學(xué)組件的前向反射。光吸收粒子158是由碳黑、氧化鐵粒子及黑圓球樹脂粒子等細(xì)微黑色粒子形成，其中”黑色”代表具高光吸收率的顏色，如黑色及暗棕色等。
粒子支撐座160喜用以支撐光吸收粒子158于光吸收區(qū)150內(nèi)，并是由第二樹脂層160a組成，且該第二樹脂層160a與黑色光吸收粒子158相混合，并在第一樹脂層154上往外被填充與固化。第二樹脂層160a的可用材料為甲基丙烯酸縮水甘油脂及硅乙烯等熱塑性樹脂。
請(qǐng)參閱圖9，其中將詳細(xì)說明本發(fā)明的制造方法。
首先，漸細(xì)型波導(dǎo)120被形成于高折射率薄樹脂板內(nèi)，且待形成于光吸收區(qū)150內(nèi)的空間156被形成于波導(dǎo)120之間，即形成于波導(dǎo)120的環(huán)繞區(qū)域上(步驟51)，其中空間156通常是于波導(dǎo)120的形成同時(shí)被形成。此一步驟的執(zhí)行可通過各種已知的習(xí)用方法而為，如前述的各美國專利所揭示者。
接著，第一樹脂被覆鍍于該空間156的內(nèi)壁面上，即波導(dǎo)120的外壁面上(步驟52)，其中第一樹脂包含等熱塑性樹脂，且其折射率小于波導(dǎo)120者。接著，該經(jīng)覆鍍的第一樹脂被適當(dāng)固化(步驟53)以行成一第一樹脂層154(步驟54)。接著，碳黑、氧化鐵粒子及黑圓球形樹脂粒子等黑色光吸收粒子158被與第二樹脂混合(步驟55)，該混合物被填充于第一樹脂層154外側(cè)的空間中(步驟56)，且填充于空間156中的第二樹脂被加固化以形成第二樹脂層(步驟57)。此處，第二樹脂形成的第二樹脂層160a是用以固定該等黑色光吸收粒子158，且其所用材料可同于第一樹脂者。
在某些例中，僅黑色光吸收粒子158(無第二樹脂)被填充于該空間中，且透明第三樹脂被接著硬式覆鍍于粒子158之上，以固定光吸收粒子于空間156中，其中第三樹脂所用的材料可同于第一樹脂者。
亦即，折射率低于波導(dǎo)的樹脂被先覆鍍及固化于空間156的內(nèi)壁面上，且混合有碳黑等黑色光吸收粒子158的樹脂被填充及固化于空間156中。因此，波導(dǎo)120的側(cè)壁122與光吸收粒子158以特定距離相隔，該距離至少對(duì)應(yīng)于第一樹脂層154的厚度。
圖10及圖11為本發(fā)明的另一實(shí)施例的剖面圖。
在波導(dǎo)120的折射率不高、或波導(dǎo)120與其一環(huán)繞介質(zhì)間的折射率差因某些原因而不當(dāng)?shù)睦校?20軸圍空間156可保持為空氣(折射率為1)所充滿，而不需填充以樹脂。本實(shí)施例中，黑色圓球光吸收粒子158(無任何樹脂存在)被填充于空間156中，且透明樹脂被硬式覆鍍于該等粒子之上而形成覆鍍層160b，因此覆鍍層160b構(gòu)成粒子支撐座160，以使光吸收區(qū)150中的光吸收粒子158可被穩(wěn)定化，此為與前述實(shí)施例不同之處，且此時(shí)傳統(tǒng)技術(shù)是采用黑膜。
此處，光吸收粒子158的尺寸有所受限，其當(dāng)視波導(dǎo)120的側(cè)壁122的梯度及波導(dǎo)120之間的間隔而定。如圖10所示，若光吸收粒子158的直徑較圖11所示的直徑為小，則其會(huì)較常與波導(dǎo)120的側(cè)壁122接觸，也因此會(huì)有較大的光損耗。如圖11所示，相對(duì)較大的粒子158會(huì)降低因較少接觸所造成的光損耗，但卻使其本身較難以散布設(shè)置，或會(huì)造成制程問題。因此，光吸收粒子158的尺寸須為適用者，此尺寸的決定應(yīng)視波導(dǎo)120的側(cè)壁122梯度等波導(dǎo)設(shè)計(jì)而定。如圖10所示，為減少與波導(dǎo)側(cè)壁122的接觸頻率，同時(shí)有使得能均勻散布，光吸收粒子158的直徑以大于該等波導(dǎo)的底面間間距c的一半且大于該間距c為更佳。此外，光吸收粒子158不具黏著力，故其仍以被堆棧為超過三層為較佳，藉以提供結(jié)構(gòu)穩(wěn)定度。再者，光吸收粒子158的尺寸以均勻?yàn)楦?，否則其封裝密度及與側(cè)壁122的接觸頻率會(huì)增加。由于相對(duì)較大的粒子的能產(chǎn)生相對(duì)少的接觸次數(shù)，故為降低光損耗所較樂于采用者。
如上所述，圖10及圖11中的光學(xué)組件的大小均勻的碳黑及氧化鐵粒子等黑色光吸收粒子158在無樹脂存在的條件下被填充于空間156中，透明樹脂接著被硬式覆鍍及固化于其上，藉以形成覆鍍層160b。以此方式為的光吸收區(qū)150將變得更為穩(wěn)定，其與美國早期公開專利申請(qǐng)案2002/0080484的黑膜使用技術(shù)不同，該案中波導(dǎo)一端有一區(qū)域的延伸，且該延伸區(qū)域?yàn)橐缓谀に钃?，且波?dǎo)的下部份保持為空。
圖12至圖15為本發(fā)明的又另一光學(xué)組件實(shí)施例的剖面圖，用以說明本發(fā)明的制造該光學(xué)組件的方法。
請(qǐng)參閱圖12至圖15，第一樹脂152a被填充及固化于波導(dǎo)120旁的空間156中，其中該樹脂152a不包含碳黑等黑色光吸收粒子，且其折射率小于該波導(dǎo)120者。其后，光學(xué)組件的包含波導(dǎo)120的光輸出表面129的前面被覆鍍以光敏黏著劑170，該黏著劑170會(huì)在接觸紫外線時(shí)失去黏著性。接著，黑色光吸收細(xì)微粒子158a被附于光敏黏著劑170之上。接著，紫外線被加以自光輸入表面130照射光輸出表面129，以使波導(dǎo)120的光輸出表面129可選擇性失去光敏黏著劑170的黏著力，并可使其上的光吸收粒子158a被通過一表面洗凈步驟釋下。以此方式為之，本光學(xué)組件實(shí)施例可被制得，如圖14所示。光吸收組件158a被移除的部份形成無粒子區(qū)172，其能讓光自光輸入表面130通過波導(dǎo)，并往該組件的前面行進(jìn)。
此處，光黏著劑可為膜形式或液體形式，或亦可為其它各種黏著劑或樹脂形式，只要其具有強(qiáng)黏著力且在與紫外線接觸時(shí)會(huì)失去黏著力即可。在洗凈及干燥化處理后，透明樹脂層180可被進(jìn)一步形成以達(dá)表面問定及保護(hù)之效。
此處，甲基丙烯酸縮水甘油脂及硅乙烯等熱塑性樹脂為適于作第一樹脂的材料，黑色光吸收粒子則可包寒碳黑或氧化鐵粒子等黑色細(xì)微粒子。
此外，光敏黏著劑170可包含丙烯酸或等乙烯可光聚合的黏著劑。
亦即，按圖12至圖15配合說明的光學(xué)組件是通過下列程序制得。首先，具傾斜面并用以反射及散開入射光的漸細(xì)形波導(dǎo)被形成于薄樹脂板上，以使被等間隔設(shè)置。填充及固化于該等漸細(xì)形波導(dǎo)之間的是折射率小于波導(dǎo)120者的第一樹脂。光輸出表面129側(cè)的表面被覆鍍以光敏黏著劑170，其中光輸出表面129側(cè)的表面即為波導(dǎo)120的較窄側(cè)的表面，而光敏黏著劑170則為接觸及紫外光即會(huì)失去黏著力者。在經(jīng)覆鍍的光敏黏著劑170的表面上，有黑色光吸收粒子158a的符著，用以吸收外部光及降低反射光量。其后，紫外線被提供以自經(jīng)覆鍍的光敏黏著劑170的相對(duì)側(cè)經(jīng)由波導(dǎo)120往光輸出表面129照射，即自光輸入表面130往經(jīng)覆鍍的光敏黏著劑170照射。接著，波導(dǎo)120上的黑色光吸收粒子自光敏黏著劑170上被釋除。
在某些例中，透明樹脂可被覆鍍于被黏附中的黑色光吸收粒子158a上，并被固化以形成透明樹脂層180，藉以對(duì)該等經(jīng)固定的光吸收粒子加以穩(wěn)定化。
請(qǐng)參閱圖16及圖17，氧化鐵粒子等具磁性黑色細(xì)微光吸收粒子158b被均勻散布于第一樹脂152a中，其中第一樹脂152a的折射率小于波導(dǎo)120者。接著，具光吸收粒子158b于其中的第一樹脂被填充于空間156中，即波導(dǎo)120的周圍區(qū)域中。在第一樹脂152a被固化前，磁力M被施加于光學(xué)組件100的前面上，以使細(xì)微光吸收粒子可在第一樹脂152a的表面近處浮置，并可在浮置的時(shí)被固化，藉此即可完成本光學(xué)組件實(shí)例的制造。
在本實(shí)施例中，被使用者為具磁性的氧化鐵粒子等細(xì)微粒子而非碳黑，且適當(dāng)磁力在樹脂的被固化時(shí)被加上，故能簡化制造過程。再者，當(dāng)蕞螉產(chǎn)品被用作為屏幕時(shí)，磁性粒子會(huì)吸收電磁波，故能得得到其它功效。
圖18所示為本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例的背投式屏幕，其中將本發(fā)明的投影式屏幕標(biāo)為200。
如圖18所示，本發(fā)明的投影屏幕200具有層狀結(jié)構(gòu)，其中波導(dǎo)數(shù)組220被設(shè)于透明基板210上，且前透明板230被接附于波導(dǎo)數(shù)組220的前側(cè)。特定言之，波導(dǎo)數(shù)組220的建構(gòu)以使復(fù)數(shù)個(gè)波導(dǎo)222被垂向及/或橫向設(shè)置為原則，其中波導(dǎo)222的形狀可為截錐形或截錐多金字塔形。在波導(dǎo)數(shù)組220的結(jié)構(gòu)中，鄰近波導(dǎo)222的底面222a以互相接觸為更佳，以得到良好的光使用效率。此時(shí)，鄰近底面222a的接觸區(qū)域形成一尖部，因此波導(dǎo)數(shù)組220被以金屬晶粒(die)制成，以使不在相鄰波導(dǎo)222的底面222a之間形成間隙。一種制造本發(fā)明的投影屏幕的方法將配合圖19至圖21說明如后。
此外，波導(dǎo)222具有傾斜側(cè)壁222b，因此相鄰波導(dǎo)224之間有一剖面為倒三角形的空間224被形成。一般而言，空間224被填充以光吸收材料，其用意在于吸收入射至投影屏幕200上的外部光。不過，由于填充于空間224中的光吸收材料與波導(dǎo)222的側(cè)壁222b相街觸，故其亦吸收通過波導(dǎo)222的光，如此會(huì)形成光效率降低的不良功能。為避免此一光損耗的形成，空間224的表面區(qū)域被填充以一光吸收材料240，且空間224的下部份被填充以折射率與波導(dǎo)222者不同的填充材料250，且該填充材料250的折射率低于波導(dǎo)222的折射率，其并被以液態(tài)形式填充及被固化。填充材料250的光吸收率非常低于光吸收材料240者，或無明顯的光吸收率。光吸收材料240典型上是由碳黑作為其主要材料，其可通過混合單(monarch)碳黑、baysilon-白金觸媒及硅乙烯等方式形成，且具此組成的光吸收材料240一般為黑色。
以下將配合圖19至圖21詳盡說明本發(fā)明的方法。
首先，液態(tài)光聚合材料220a被注入晶粒板170中，以制造波導(dǎo)數(shù)組(S1)，其中光聚合材料220a是由光聚合材料混合器280以液態(tài)形式注入該晶粒板270中，該晶粒板270具有一板結(jié)構(gòu)，且該板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以使復(fù)數(shù)個(gè)為截錐形或或多金字塔截錐形的空間272為垂向及/或橫向設(shè)置為原則?？臻g272的形狀與波導(dǎo)的形狀對(duì)應(yīng)且晶粒板70中每一空間272鑄成每一波導(dǎo)，且空間272中的連接區(qū)域形成一尖部，亦即相鄰波導(dǎo)的底面在被鑄成時(shí)是互相接觸，并在其中有一尖部的形成。
在光聚合材料220a被注入晶粒板270中后，后透明基板210被接附于光聚合材料220a的一面上，即對(duì)應(yīng)波導(dǎo)的底面的面上(步驟S3)。該透明基板210的可用材料包含PMMA或MS材料。接著，紫外線被提供以自透明基板210側(cè)照射以對(duì)光聚合物材料220a加以光聚合化及固化(步驟S5)。光聚合物材料220a被固化以形成波導(dǎo)數(shù)組220，且該波導(dǎo)數(shù)組220中包含的波導(dǎo)是為水平及/或垂直方向設(shè)置者。其后，晶粒板270被自該波導(dǎo)數(shù)組220上移開(步驟S7)。其中，波導(dǎo)數(shù)組220與透明基板210之間可加以黏著性材料，藉以加強(qiáng)其間的黏著度。
在移除晶粒板270之后，其上附有透明基板210的波導(dǎo)數(shù)組220被上下倒置(步驟S9)。接著，折射率不同于該波導(dǎo)者的填充材料250被填充于波導(dǎo)數(shù)組220中該等波導(dǎo)222之間的空間224中(步驟S11)，其中該填充材料的折射率以小于該波導(dǎo)、且以液態(tài)形式填充為較佳。其后，填充材料250被加以熱固化及干燥化處理(S13)，此時(shí)填充材料250在被固化的同時(shí)也被收縮，以使填充材料250的表面被往下凹而形成一下凹形式，且該下凹形式一般為半月形。接著，被固化的填充材料250的表面凹下處被覆鍍以光吸收材料240(S15)，其中光吸收材料的覆鍍可通過擠壓覆鍍法、槽粒(slot die)覆鍍法或網(wǎng)板印花法為之。在以擠壓覆鍍法為之時(shí)，吸墨紙被用以避免波導(dǎo)的頂表面被該光吸收材料污染。
在光吸收材料240的覆鍍后，前透明板230被接附于波導(dǎo)數(shù)組220的前表面處(即光吸收材料240的置放處)(步驟S17)，其中該前透明板230可具有散開功能而波導(dǎo)222的投射功能亦存在。在前透明板230被接附后，紫外線被再次照射以執(zhí)行最后的黏著及固化處理，藉以最后得到本發(fā)明的投影式屏幕200(步驟S19)。此外，波導(dǎo)數(shù)組220與前透明板230之間可加以黏著材料，以加強(qiáng)其間的黏著力道。
如上方式制作成的投影式屏幕200的結(jié)構(gòu)如圖1所示。更特定言之，光吸收材料240僅出現(xiàn)在波導(dǎo)數(shù)組220的表面?zhèn)葍?nèi)，以使外部光能被吸收，而波導(dǎo)中的內(nèi)部光則不被吸收，藉以將外部光線的光損耗減至最小。
閱讀過以上說明后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可知本發(fā)明的教示內(nèi)容得以各種形式實(shí)現(xiàn)的。因此，雖然本發(fā)明已以特定實(shí)施例描述如上，但本發(fā)明的實(shí)際范圍不應(yīng)如此受限，因?yàn)楸绢I(lǐng)域技術(shù)人員在研究過附圖、說明書和所附申請(qǐng)專利范圍后能輕易做出修改。
產(chǎn)業(yè)可利用性如上所述，本發(fā)明的光學(xué)組件可被用于投影電視及監(jiān)視器用顯示器中，特別是可用于背投式電視及背投系統(tǒng)的屏幕中。此外，本發(fā)明的光學(xué)組件亦可被用為顯示裝置或薄膜晶體管液晶顯示器、電漿電視、陰極射線管監(jiān)視器的屏幕、或廣告板或照明等系統(tǒng)的光學(xué)零組件。
權(quán)利要求
1.一種顯示器用的包含漸細(xì)型波導(dǎo)的光學(xué)組件，該等漸細(xì)型波導(dǎo)是間隔設(shè)置，并具有空間及傾斜面，該空間用以在該等波導(dǎo)之間形成光吸收區(qū)，該傾斜面用以反射及散開入射光，該光吸收區(qū)用以吸收外部光及降低反射包含(a)第一樹脂層，沿該空間的內(nèi)側(cè)面被覆鍍及固化，并是由折射率不同于該波導(dǎo)的側(cè)壁所形成，且該折射率以低于波導(dǎo)者為更佳，該第一樹脂層與黑色光吸收粒子無關(guān)；(b)黑色光吸收粒子，被填充于該第一樹脂層外部的空間中，用以吸收外部光；及(c)光吸收粒子支撐座，用以固定該等光吸收粒子。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)組件，其特征是，所述光吸收粒子支撐座包含第二樹脂層，該第二樹脂層被混合以該等黑色光吸收粒子，并被填充及固化于該第一樹脂層的內(nèi)部中，且該波導(dǎo)包含穴型波導(dǎo)。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)組件，其特征是，所述光吸收粒子支撐座包含覆鍍層，且該覆鍍層的形成以使透明樹脂被覆鍍及固化于填充有該等光吸收粒子的空間的開口中為原則。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)組件，其特征是，所述第一樹脂層是由甲基丙烯酸縮水甘油脂及硅乙烯等熱塑性樹脂形成。
5.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)組件，其特征是，所述第二樹脂層及該覆鍍層是由甲基丙烯酸縮水甘油脂及硅乙烯等熱塑性樹脂形成。
6.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)組件，其特征是，所述等黑色光吸收粒子包含碳黑、氧化鐵粒子或黑圓球樹脂粒子等黑色細(xì)微粒子。
7.一種制造顯示器用的具波導(dǎo)的光學(xué)組件的方法，是通過形成漸細(xì)形波導(dǎo)于薄板上、及形成作為光吸收區(qū)的空間的方式形成，其中該等漸細(xì)形波導(dǎo)被間隔設(shè)置，并具有傾斜面，用以反射及散開入射光，該空間位于該等波導(dǎo)之間，并用以吸收外部光及降低反射，該方法包含下列步驟(a)覆鍍第一樹脂于該空間的內(nèi)壁面上，其特征是，所述第一樹脂的折射率與該波導(dǎo)者不同，并以小于該波導(dǎo)的折射率為更佳；(b)固化該第一樹脂，以在該空間的內(nèi)壁上形成第一樹脂層；(c)填充黑色光吸收粒子于該第一樹脂層外的該空間中；及(d)固定該等經(jīng)填充的光吸收粒子于該空間內(nèi)。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征是，所述光吸收粒子填充步驟包含混合該等光吸收粒子于第二樹脂中及填充該混合物的步驟，該光吸收粒子固定步驟包含固化該填充于該空間中第二樹脂的步驟。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征是，所述光吸收粒子填充步驟包含填充該等光吸收粒子于該空間中而未混合以樹脂的步驟，且該光吸收粒子固定步驟包含覆鍍及固化透明樹脂于該填充有該等光吸收粒子的空間的開口內(nèi)的步驟。
10.一種顯示器用的包含漸細(xì)型波導(dǎo)的光學(xué)組件，該等漸細(xì)型波導(dǎo)是間隔設(shè)置，并具有空間及傾斜面，該空間用以在該等波導(dǎo)之間形成光吸收區(qū)，該傾斜面用以反射及散開入射光，該光吸收區(qū)吸收外部光及降低反射，并包含(a)黑色光吸收粒子，被填充于該空間中，用以吸收外部光及降低反射；及(b)覆鍍層，被形成以使透明樹脂被覆鍍及固化于填充有該等光吸收粒子的空間的開口內(nèi)，其中該等黑色光吸收粒子具有大于該等波導(dǎo)的較大面間之間距的一半、且小于該間距的直徑，并被堆棧為三或更多層。
11.如權(quán)利要求10所述的光學(xué)組件，其特征是，所述覆鍍層是由甲基丙烯酸縮水甘油脂及硅乙烯等熱塑性樹脂形成。
12.如權(quán)利要求10所述的光學(xué)組件，其特征是該等黑色光吸收粒子包含碳黑、氧化鐵粒子或黑圓球樹脂粒子等黑色細(xì)微粒子，且該等光吸收粒子被填充于該無一樹脂存在的空間中。
13.如權(quán)利要求10所述的光學(xué)組件，其特征是，該等光吸收粒子具有均勻的尺寸。
14.一種顯示器用的包含漸細(xì)型波導(dǎo)的光學(xué)組件，該等漸細(xì)型波導(dǎo)是間隔設(shè)置，并具有空間及傾斜面，該空間用以在該等波導(dǎo)之間形成光吸收區(qū)，該傾斜面用以反射及散開入射光，該光吸收區(qū)吸收外部光及降低反射，并包含(a)第一樹脂，被填充及固化于該空間中，并具有與該波導(dǎo)不同的折射率，且該折射率以小于波導(dǎo)者為更佳；及(b)黑色光吸收粒子，被磁力吸引及設(shè)置于近于該第一樹脂的表面處，并藉固化該第一樹脂的方式固定。
15.如權(quán)利要求14所述的光學(xué)組件，其特征是，所述等光吸收粒子包含具磁性的氧化鐵粒子等細(xì)微粒子。
16.如權(quán)利要求14所述的光學(xué)組件，其特征是，所述第一樹脂是由甲基丙烯酸縮水甘油脂及硅乙烯等熱塑性樹脂形成。
17.一種制造顯示器用的具波導(dǎo)的光學(xué)組件的方法，是通過形成漸細(xì)形波導(dǎo)于薄板上、及形成作為一光吸收區(qū)的空間的方式形成，其中該等漸細(xì)形波導(dǎo)被間隔設(shè)置，并具有傾斜面，用以反射及散開入射光，該空間位于該等波導(dǎo)之間，并用以吸收外部光及降低反射，該方法包含下列步驟(a)混合黑色光吸收粒子與液態(tài)第一樹脂，其中該等光吸收粒子具有磁性，且該第一樹脂具有不同于該波導(dǎo)的折射率，且該折射率以小于該波導(dǎo)者為更佳；(b)填充該混合有該等光吸收粒子的第一樹脂于該空間中；(c)施加磁力至被填充于該空間內(nèi)的第一樹脂上，以使該等光吸收粒子被浮置于近于該第一樹脂的表面；及(d)固化該填充于該空間的第一樹脂。
18.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征是，所述混合步驟包含混合氧化鐵粒子與該第一樹脂的步驟。
19.一種制造顯示器用光學(xué)組件的方法，其特征是，所述光學(xué)組件被覆鍍以光吸收材料于其僅表面上，該方法包含下列步驟(a)第一步驟注入液態(tài)光聚物材料至晶粒板中，其中該晶粒板具有水平及/或垂直方向設(shè)置的第一空間，且該空間具有對(duì)應(yīng)于波導(dǎo)的形狀；(b)第二步驟接附透明基板至該光聚物材料的對(duì)應(yīng)該波導(dǎo)的底面的面上；(c)第三步驟形成波導(dǎo)數(shù)組以使紫外線被照射至該光聚物材料上，并使該光聚物材料被光聚作用而被固化；(d)第四步驟自該波導(dǎo)數(shù)組移除該晶粒板；(e)第五步驟填充并固化填充材料于該波導(dǎo)數(shù)組的波導(dǎo)間的第二空間中，其中該填充材料具有不同于該波導(dǎo)的折射率；及(f)第六步驟覆鍍光吸收材料于該填充材料的表面上，并接附前透明板。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征是，在該第一步驟中該第一空間具有截錐形或截錐多金字塔形。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征是，在該第二步驟中該透明基板是由PMMA或MS材料制成。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征是，在該第五步驟中該波導(dǎo)在該填充材料被填充于該等波導(dǎo)間的第二空間中的前被上下反置。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征是，所述第五步驟包含下列步驟填充該液態(tài)填充材料至該等波導(dǎo)間的第二空間中；并熱固化及干燥化處理該填充材料，其中該填充材料在熱固化及干燥處理進(jìn)行時(shí)被收縮，以在該填充材料的表面中形成凹下結(jié)構(gòu)。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征是，所述第六步驟包含下列步驟覆鍍?cè)摴馕詹牧嫌谠撎畛洳牧系陌枷陆Y(jié)構(gòu)中；接附一前透明板至覆鍍有該光吸收材料的波導(dǎo)數(shù)組的表面上；及照射紫外線以黏著并固化該前透明板至該波導(dǎo)數(shù)組上。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征是，所述光吸收材料包含碳黑，并以碳黑作為主要成份。
26.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征是，所述光吸收材料的覆鍍是藉擠壓覆鍍法、槽粒(slotdie)覆鍍法或網(wǎng)板印花法為之。
27.一種顯示器用光學(xué)組件，被覆鍍以光吸收材料于其僅表面上，該光學(xué)組件包含(a)透明基板；(b)波導(dǎo)數(shù)組，具有波導(dǎo)，并被接附于該透明基板上，且被水平及/或垂直方向設(shè)置；(c)前透明板，接附在該波導(dǎo)數(shù)組之上；(d)填充材料，被填充于該等波導(dǎo)之間的空間中，并具有一不同于該波導(dǎo)的折射率；及(e)光吸收材料，被覆鍍于該填充材料的表面上。
28.如權(quán)利要求27所述的光學(xué)組件，其特征是，鄰近波導(dǎo)的該底面間互相接觸，且該等波導(dǎo)間的空間形成往內(nèi)的尖部空間。
29.如權(quán)利要求27所述的光學(xué)組件，其特征是，所述填充材料的組成以使折射率小于該波導(dǎo)者的液態(tài)材料被注入該等空間中并被熱固化為原則。
30.如權(quán)利要求29所述的光學(xué)組件，其特征是，所述光吸收材料被覆鍍于該填充材料因該熱固化處理所形成的凹下部份中，以使該經(jīng)覆鍍的光吸收材料與該波導(dǎo)的頂表面對(duì)位。
全文摘要
一種具漸細(xì)形波導(dǎo)的顯示器用光學(xué)組件及制造該組件的方法。為降低波導(dǎo)內(nèi)部的光吸收，光吸收材料被覆鍍于該光學(xué)組件的僅前表面上?；蛘撸c該波導(dǎo)鄰近的空間被覆鍍以折射率與該波導(dǎo)不同的材料，隨后并被填充以光吸收材料，其中該折射率以小于該波導(dǎo)者為更佳。此外，該空間中可被填充以大且均勻尺寸的光吸收材料。該光學(xué)組件具有較佳的光效率，并因此在相同光源條件下具有較習(xí)用者優(yōu)異的亮度。再者，該制造方法可以簡化的方式制造出該光學(xué)組件，故能改善生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK1961249SQ200580017582
公開日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2005年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月31日
發(fā)明者黃治皇, 游錄彬, 李泳三 申請(qǐng)人:賽克尼克斯股份有限公司