專利名稱:透鏡陣列構件的制作方法
技術領域:
本發(fā)明是有關于透鏡構件,其是由一基材所構成,該基材的表面具有 表面起伏可能夠提供透鏡效應。例如,該表面起伏可隨著應用領域而經塑
形成透鏡陣列表面或如菲涅耳(Fresnel)透鏡。
背景技術:
在一種應用領域里,透鏡構件可構成用于印刷影像顯示設備的透鏡陣 列,此設備具有多個印刷影像而其中各印刷影像的條帶是經交錯。在另一應 用領域里,該透鏡構件可構成用于顯示設備的透鏡陣列,此設備運用空間光 線調變器而具備能夠顯示經交錯影像的像素陣列。在此等應用項目里,透 鏡陣列在使用中是經放置在多個印刷影像或空間光線調變器之上。透鏡陣 列將來自于各印刷影像的光線導引進入一個別檢^L窗。這可產生許多不同 效應,例如提供一自動立體影像或一翻轉影像。
正常的人類視力為立體性,因此各個眼睛會看見s^f效不同的外界影像,并 且腦部將該些影像匯合以提供深度的感受。透鏡狀陣列是眾知裝置,此者 含有柱面透鏡陣列,而可用來對觀察者的各個眼睛呈示以一個別影像。影 像條帶陣列是經放置于各個透鏡的孔徑的下方。上述透鏡可相對于透鏡的 光軸而將來自各影像的光線導引至一個別方向。該些個別透鏡是經校齊于 各影像的條帶,而通常會將該些透鏡的間距設定為略^(效小于一組影點縱行 的間距以提供視點校正。因而可將各個影像導引至標稱檢視窗里,此等視 窗是在一位于該印刷影像的前方的標稱視窗平面內。若一觀察者將眼睛放 置于一檢視窗內,則在整個印刷影像表面上可看到一單一影像,原因在于 光線是從該些印刷影像的單一者的各條帶所接收。該透鏡狀印刷的視角是 一該觀察者可于其上移動,而同時又能經由各透鏡維持一個別印刷影像的 條帶成影的角度。
像是透鏡狀屏幕(具有單維度的柱面透鏡陣列)的透鏡陣列,或者微透 鏡屏幕(具有二維度的透鏡陣列),通常是藉由模造、鑄型、紋壓、擠出或其 他的眾知復造技術而經構成于一塑膠基材的表面處。在理想的情形中,用 于制造透鏡陣列的材料具備相當高的折射率,例如1. 57或以上,藉以將該 裝置的厚度最小化。
而在其他類型的應用領域里,該透鏡構件可構成菲涅耳透鏡以供運用
于各種類型的設備里,例如用于顯示器或是投射影像顯示設備的背光設備 里。菲涅耳透鏡可含有表面起伏透鏡構件陣列,各者并同運作藉以在整個
菲涅耳透鏡的表面上產生一共同光功率。
發(fā)明內容
本發(fā)明的第 一態(tài)樣是有關于減少來自上述透鏡構件起伏表面的效應前 側反射。不幸地,起伏表面會受到菲涅耳反射的影響。例如,當基材的材
料在空氣中的折射率為1. 57時,會具有一 5%的軸上菲涅耳表面反射度。雖 可將來自于該起伏表面的菲涅耳反射視為鏡面性,然對于本申請案的目的 而言,該詞匯"鏡面反射"是指由一平面介面所提供的反射。此表面反射 會隨著該透鏡構件的應用領域不同而造成許多問題。
即如其一范例,在對于一顯示設備提供一透鏡陣列表面的透鏡構件的 情況下,此等表面反射會特別容易分散一觀察者的注意力,即如后文中所 說明者。
藉由比較方式, 一平面表面會因位于該介面處的菲涅耳反射之故而將 產生一光源的鏡面影像。該光源的影像看似源自一跨于該表面之上的狹窄 角度范圍??上喈敱阋椎匾苿釉摴庠础⒀b置或觀察者的位置藉以移除這些 反射的可見性。
相對地,在一透鏡陣列里,該透鏡陣列的各個透鏡的曲率會在跨于該 些個別透鏡各者上導致某一范圍的表面角度。 一位于一透鏡陣列的前方處 的觀察者可在跨于部分透鏡上,此者具有一經排置以將光線自一來源導引 至眼睛的傾斜角,觀看到來自該光源的鏡面反射。這會造成跨于該影像的 寬度上的光源糊化外觀,而使得易于見到該透鏡表面。當光源被模糊化后,要 移動該光源、裝置或觀察者的位置以移除這些光源的可見性并不容易。
透鏡表面的可見性對于一透鏡陣列影像具有損害性的后果,這些包含 影像對比降低;顯示出該表面反射性的透鏡部份會被觀察如被該透鏡中能 夠見到底層影像的部分所劃分;強度上的差異造成一跨于該影像上的條帶 造項,而這可能會分散注意力;二維性表面是經放置在該3D影像上,因而 應獲感知為位于該透鏡陣列平面前方的影像深度點會具有與該透鏡陣列平 面相沖突的深度暗示,導致對于觀察者的視覺迫力;顯示亮度降低,其原 因在于難以將光源正確地定位;以及影像的色彩飽和度會因亮度及對比減 少而下降。
即如另 一范例,在其他應用項目的情況下,該表面反射會將光線散射,并 從而劣化該光學系統(tǒng)的光學效能。例如,在一背光設備里,此散射情況造 成非所樂見的光損。而例如在一投射影像顯示設備里,此散射情況造成影 像的對比降低,從而劣化裝置對比及均勻度,并且增加光學元件在明亮照 射周遭環(huán)境里的可見性。
薄膜干涉涂布為眾知方式,并且可顯著地降低表面反射性。然而,這
些涂布一般說來會需要真空沉積技術,因此具有高成本。此外,對于其中 經常是按高容積方式要求大體積元件的印刷物項來說,此等系統(tǒng)并不易于 擴充。同時,該些涂布需能于一廣泛的照射角度上運作,即如前述者,并 且在當經沉積于低成本的聚合物透鏡材料上時最好是須具良好的機械耐 度。該些透鏡最好是對于指紋具有抗阻性,然典型的介電涂布會被來自指 紋的表面油脂所劣化,或另者須進一步并入高成本的含氟聚合物,藉以將 表面劣化性降至最低。
亦可利用低折射率材料,例如具一折射率1. 29的含氟聚合物或凝膠材 料,藉以相符地涂布該些透鏡,從而實質上地減少體積并因此降低該低折 射率材料的成本。此一技術可將來自于一具折射率1. 57的透鏡的曲線表面 的菲涅耳反射性減少至約2. 5°/ 。然而通常在此程度上,由于透鏡及低折射 率涂布兩者的高表面曲率之故,透鏡概括仍為極為可見。
從而,此先前技藝并未按一低成本方式克服來自該起伏表面的前側反 射造項的可見性。
根據(jù)本發(fā)明的一第一態(tài)樣,茲提供一透鏡構件,其中含有 一后側基 材,此者具有一前側表面,該前側表面具有一表面起伏其中有多個區(qū)段而 各別提供一透鏡效應; 一前側基材,此者是經放置在該后側基材的前方,并 且具有一后側表面,該后側表面具有一表面起伏其中有多個區(qū)段而各別提 供一透鏡效應,位于該后側基材及該前側基材上的該些表面起伏的該些區(qū) 段在該透鏡構件的區(qū)域上具有相同的空間排置;以及固體或液體的等向性 中間材料,此者是經放置在該后側基材的該前側表面與該前側基材的該后 側表面之間,該中間材料的一折射率與該后側基材和該前側基材各者的折 射率不同。
相較于運用單一基材且其透鏡表面與空氣相接觸的設備而言,上述液 體或固體等向性材料可降低來自該透鏡陣列表面的菲涅耳反射的程度。尤 其,可實質上減少在該透鏡表面處的反射度。這是因為等向性材料的折射 率大于空氣的折射率。該中間材料的優(yōu)點在于,其折射率相較于空氣的折 射率更接近基材的折射率。所減少的表面反射可如前述藉由減少與表面反 射相關聯(lián)的問題來改善透鏡構件的光學效能。
當然,相較于與空氣相介接的等同起伏表面,該等向性材料的出現(xiàn)可 能會降低由該起伏表面所提供的透鏡效應的功率。然而,可藉由該透鏡構 件具有兩個起伏表面的事實以緩和此一效應。藉由在該透鏡構件的區(qū)域上 提供兩個具有相同空間排置的表面起伏,該些表面起伏可在光學上共同運 作。兩者起伏結構具有一等同透鏡效應,并且可自兩者起伏表面獲取光學 功率。根據(jù)該等向性材料的實際折射率而定,可能藉由設計各個起伏表面 以對一透鏡構件,此者含有一介接于空氣的單一起伏表面的透鏡構件,提
供一等同的光學功率。
可藉由該具有一平面前側表面的前側基材以進一步降低菲涅耳反射的 影響,該表面可與該后側基材及該等向性材料并同運作,藉以在外部表面 處提供正常地入射于該設備上并自各透鏡表面的 一局部所反射的光線的全 內反射。此設備可藉由全內反射并藉由減少在該透鏡表面處的菲涅耳反射 以有利地實質上降低該透鏡陣列的透鏡的非鏡面表面反射度。此外,當該 前側基材的前側表面是一平面表面時,即隨能利用適于平面塑膠表面的標 準技術以進行潔凈和修復。相對地,曝露的透鏡狀表面容易在尖部上藏納 污物,并且無法予以々務復。
一般說來,該等向性材料可為液體或固體,然利用液體可供以運用低 成本、低折射率的材料。比起低折射率固體材料(例如一聚合物或膠劑)而 言,低折射率液體可更廣泛地獲用并具較少成本。
一般說來,在起伏表面是經塑形如一透鏡陣列表面的情況下,該些透 鏡表面可為凹面或凸面。然而,凸面透鏡表面的優(yōu)點在于較易并入折射率 低于后側基材及前側基材折射率的中間材料,以提供正光學功率??蓪⑿}R構件有利地放置在該中間材料之中并且接觸該些表面起伏。 在起伏表面是經塑形如一透鏡陣列表面的情況下,,該些校齊構件可接觸于 透鏡表面之間的尖部上方。在起伏表面是經塑形如一菲涅耳透鏡的情況 下,該些校齊構件可藉由經定位于該些菲涅耳透鏡的區(qū)段的尖部處以校齊 該些表面。兩個陣列的透鏡表面的校齊作業(yè)非常重要。校齊構件的使用是
一達此目的的有效方式,而此是直觀地實際制作而無須額外的;f幾械定位處 理。該些校齊構件可為簡易地定位,并且可經排置以例如藉由流控自組裝 而自動地定位。該些校齊構件亦可作為一間隔構件以將該些基材固持于所 欲的間隔處,并可用以提供在兩個基材之間的粘著接觸。
該些4吏齊構件可有利地具有一圓形截面,例如像是一球體或纖維(即如 一線體)。例如,該些校齊構件可為由玻璃、樹脂或聚合物球體所提供,此 等可為經灑布或另散置于該些基材的一者上,或是纖維等等而可經布置于 該些基材的一者上。
該些校齊構件的外部表面可具有粘著性,而該些校齊構件是藉此而粘 著于該些透鏡表面。這可有助于將兩個基材粘著合一。由于該些校齊構件 可為散置,因此可跨于該些基材的所有區(qū)域上提供粘著性。這可有助于防 止基材分離,特別是在當該顯示設備具有彈性時。該粘著劑可為光可固化 粘著劑,例如一UV可固化粘著劑、 一熱可固化粘著劑或是一可藉由壓力的 可固化粘著劑。
或,另者,該些校齊構件更可藉由防止第 一基材對第二基材的凡得瓦 力,以濕化該透鏡陣列的整個區(qū)域。因此,該些校齊構件可不需粘著劑。
若該些校齊構件是經遺留于該顯示設備之內,則該些校齊構件可有利 地具有一類似于該中間材料的折射率的折射率。例如,該些校齊構件可為 由含氟聚合物材料所構成。
在該些校齊構件為纖維的情況下,該些纖維可在該校齊程序里延伸越 出該基材,并且可在既已接附兩個基材之后藉由拉離該些纖維而予移除。 在此情況下,最終產品里是不會出現(xiàn)有該些校齊構件。
該前側基材可有利地具有一平面前側表面。這可如前述般有助于提供 全內部反射,并且亦可供運用用于平面塑膠表面的標準技術來潔凈且修復 該設備的外部表面。相對地,曝露的透鏡狀表面容易在尖部上藏納污物,并 且無法予以修復。該前側表面可例如藉由疊層方式以有利地接附于其他基 材。這可降低該是統(tǒng)里的整體菲涅耳損失。先前技藝裝置則無法在不損失 無光學功能的情形下,將之接附于其他裝置上。
該起伏表面的形式是根據(jù)該透鏡構件的應用領域而定。
對于一些應用領域而言,該后側基材的前側表面具有一表面起伏,此 者是經塑形如一透鏡陣列表面,并且該前側基材的后側表面具有一表面起 伏,此者是經塑形成一柱面透鏡陣列表面且與該后側基材的該透鏡陣列表 面成同軸校齊。在一方向性印刷影像顯示設備中,可將上述透鏡構件供置 于多個印刷影像之前,且各影像的接續(xù)條帶是按一規(guī)則次序彼此交錯?;蛘?可將上述透鏡構件供置于一顯示設備里,此設備含有一空間光線調變器,該 調變器具有一像素陣列,而此陣列能夠顯示多個影像且各影像的接續(xù)條帶 是按一規(guī)則次序所彼此交錯。在一顯示設備里,該后側基材及該前側基材 的透鏡陣列表面可并同運作,藉以將來自于該些交錯影像導引至個別的標 稱抬—見窗之內。
在一印刷影像顯示設備的情況下,在許多應用項目里都會希望是顯示
出2D范圍及3D范圍兩者。由于多個印刷影像為彼此交錯,因而透鏡陣列 會降低該印刷影像的解析度。因此會難以清晰地顯示出高解析度物體,例 如文字。此外,會希望能夠產生一透鏡狀影像的范圍,而可經此以移除該 透鏡狀光學功能,并可見到位在該構件后方的項目。例如,在一封裝應用 項目里,可希望能夠通過一透鏡狀標簽以觀看該封裝內容。為克服這些問 題,根據(jù)本發(fā)明的第一或第二態(tài)樣的顯示設備可并入下列特征。
一第一選項在于,在該顯示設備的至少一區(qū)域中,該前側基材的前側 表面于其上印刷有一跨于該顯示設備的至少一區(qū)域整體所延伸的單一印刷 影像。在該前側表面之上的影像可覆蓋該些透鏡表面,并因此將由該些透 鏡表面所導引的光線遮離于該些印刷影像。從而,該前側表面上的影像是 一二維性影像,此者不會遭受到因透鏡表面所造成的解析度損失。
具有一平面前側表面的前側基材料獨到的優(yōu)點在于,可使得此印刷處理得以直接了當?shù)貓?zhí)行??奢p易地在上述表面上印刷具有高影像解析度及 品質的影像。尤其,可利用與用以印刷該些交錯影像者相同的印刷程序。 特別是并不需要處置可能引入問題的表面起伏透鏡。相對地,先前技藝顯 示設備的外表面上具有一表面起伏,因而難以在該前側表面上印刷高解析 度的影像。此外,可在進行裝置組裝之前,先行便利地印刷該些前側及后
側表面。同時,可將2D及3D范圍加以合并,使得能夠通過一高解析度2D 影像觀看到一方向性影像。
一第二選項在于,在該顯示裝置的至少一區(qū)域里,該后側基材的前側 表面以及該前側基材的后側表面各者是經一材料所覆蓋,此材料的折射率 與該些個別基材的折射率匹配,并且該些印刷影像是由一單一印刷影像所 取代,而此單一印刷影像是跨于該顯示設備的至少 一 區(qū)域的整體所延伸。
內的透鏡表面效應,藉此供以顯示一二維性影像而此影像不會遭受到因透 鏡表面所造成的解析度損失。
上述具有相匹配折射率的材料可為一清凈光漆或粘著劑,此者可為藉 由網版印刷、柔版印刷、平版印刷或是其他的已知印刷技術所印制??捎?利地控制經涂布于該表面的粘著劑量以實質上填滿該些透鏡的尖部,而又 不致實質上過涂布于該些透鏡的頂部。該粘著劑可為按具有適當厚度及寬 度的膠劑涂軌所印布,此等涂軌可經校調藉以在2D范圍中提供最佳的表面 成品。
一第三選項在于,在該顯示設備的至少一區(qū)域里,該后側基材的前側 表面以及該前側基材的后側表面各者是經修改成平面狀,并且該些印刷影 像被一單一印刷影像所取代,而此單一印刷影像是延伸遍及顯示設備的上 述至少一區(qū)域的整體。
可藉由該修飾以移除在該顯示設備的某些區(qū)域內的透鏡表面效應,藉 此供以顯示一二維性影像而此影像不會出現(xiàn)因透鏡表面所造成的解析度損 失。
可藉由加熱或加壓來進行表面修飾。利用加熱或加壓進行表面修飾的 優(yōu)點在于可將對鄰近透鏡的修飾降至最低。因而,此一是統(tǒng)在制造程序的 過程中并不需審慎地控制膠劑,而是可謹慎地控制該表面修飾的位置。
另一項優(yōu)點在于,經修飾表面無須被完美地修飾。不完美表面產生的 假影主要是肇因于來自該表面內缺陷的表面反射和散射,而非來自該表面 的光學功率變異性。因此,利用液體或其他中間材料以降低反射度更可進 一步顯著減少不完美修飾表面的可見性。
此外,可將該邊緣密封區(qū)域加以修飾,藉此提供一平坦而無顯著光學 功率的區(qū)域,或者是一具有顯微特征的"鍵合"區(qū)域,俾強化該邊緣密封
材料對該些前側及后側基材的粘著性。因此,該密封的折射率并不須完美 地匹配于該透鏡材料的折射率以移除該透鏡效應。亦可對該邊緣區(qū)域加以 修飾,而藉此防止在密封處理過程中邊緣密封劑流到透鏡區(qū)域上,如此提 供一具高度均勻性的密封。
事實上,可在任何類型的方向性印刷影像顯示設備里施用該些第二及 第三選項以移除該透鏡陣列表面效應,即使是并非根據(jù)本發(fā)明者亦然。
本發(fā)明的一第二態(tài)樣是有關于一印刷影像顯示設備內的透鏡陣列的光 學效能。
在許多應用領域中,例如提供像是標簽及封裝處理的自動立體3D印刷 影像,會希望能夠減少該透鏡狀裝置的厚度。所欲者為將該透鏡陣列的間 距最大化,使得對該透鏡的后側上的印刷處理容忍度能夠盡可能地寬松。
然而,若該厚度減少,則該透鏡的數(shù)值孔徑會提高,且因此必須增加 透鏡的凹入,藉此維持該透鏡的成影性質。然而通常是并不希望將此凹入 增加超過目前所使用的數(shù)值,因為這會增加所產生的像差以及可靠地制作 出該表面的難度。業(yè)界眾知可利用非球形表面以改善對于較高數(shù)值孔徑的 軸上裝置效能。不過該透鏡的離軸效能會劣化,并且難以制造出并入有非 球形表面的透鏡陣列。因此,現(xiàn)有的透鏡設計通常并無法供允實質上地提 高透鏡陣列的數(shù)值孔徑。
薄型透鏡陣列的 一進一 步缺點在于該些具有沿透鏡尖部直線而裂化的 傾向。所欲者是透鏡陣列應為穩(wěn)固。
根據(jù)本發(fā)明的第二態(tài)樣,茲提供一種方向性印刷影像顯示裝置,其中 含有多個印刷影像,各影像的接續(xù)條帶是按一規(guī)則次序所彼此交錯;一 后側基材,此者是經放置在該些印刷影像的前方,并且具有一前側表面經塑 形成一透鏡陣列表面; 一前側基材,此者是經放置在該后側基材的前方,并 且具有一后側表面經塑形成一透鏡陣列表面且與該后側基材的該透鏡陣列 表面成同軸校齊;以及中間材料,此者是經放置在該后側基材的透鏡陣列 表面與該前側基材的透鏡陣列表面之間,該中間材料的折射率與該些后側
基材及前側基材各者的折射率不同,該后側基材的透鏡陣列表面及該前側 基材的透鏡陣列表面可并同運作,藉以將來自于各影像的光線導引進入一 個別的標稱檢視窗。
當該后側基材的透鏡陣列表面及該前側基材的透鏡陣列表面并同運作 時,二者可一起提供比起一單一透鏡陣列表面更高的光學功率。所增加的 可獲用功率提供多項優(yōu)點。
所增加的光學功率可運用以提供該些透鏡表面與該些印刷影像間的微 短背側工作距離。這可比起經構成于一單一基材上的透鏡陣列而提供一整 體而言較為微薄的透鏡陣列。這是因為該些印刷影像與后側基材的透鏡陣
列間的距離是根據(jù)兩者透鏡陣列的組合的焦距所設定。例如, 一運用一單
一分辨率1401 pi透鏡陣列的設備在當是按聚對苯二曱酸乙二酯 (Poly (ethylene terephthalate) glycol, PETG )所構成時可具有320 jam 的厚度,然而根據(jù)本發(fā)明實施例的設備采用兩個透鏡表面來達到與一 1401pi透鏡陣列相同功率時,即以含有空氣的中間材料而言,則所用的第 二基材厚度可為50 jam,因而整個設備的厚度僅有210 jLim。除了降低厚 度本身的優(yōu)點之外,亦能減少該設備的重量。
若使得前側基材是較后側基材更薄,則所減少的厚度可為最多。然此 并非必要的要求。 一種替代方式為該些基材為等同。如此一來,可利用單 一來源的基材,因此兩個透鏡陣列的間距相符且尺寸更為穩(wěn)定。
所增加的光學功率可增加該方向性影像的視角。較大的視角可有利地 增加能夠于其上觀看到一例如自動立體影像的影像的角度范圍,并令該影 像相關于透鏡軸線的校齊容忍度為寬松,因此中央視位置(viewing position)為正立體(orthoscopic)。
另一優(yōu)點在于該設備在實質上是一兩個基材的疊層夾置,并因而于處 置及操作期間具不易撕裂。
一般說來,透鏡陣列表面中各者可為凹面或凸面。然而,凸面透鏡表 面的優(yōu)點在于較易并入折射率低于后側基材及前側基材折射率的中間材 料,以提供正光學功率。
凸面透鏡表面的另 一優(yōu)點在于可供使用校齊構件,上述校齊構件經放 置在該中間材料中,并且在透鏡表面間的尖部上方位置接觸該后側基材的 陣列透鏡表面以及該前側基材的陣列透鏡表面。兩個陣列的透鏡表面的校 齊作業(yè)非常重要。利用經放置在該些透鏡表面間的尖部上的校齊構件是一 達此目的的有效方式,但此是直觀地實際制作,而無須額外的機械定位處 理。可將該些校齊構件簡易地定位在該些尖部之上,并且可經排置以例如 藉由流控自組裝而自動地定位。該些校齊構件亦可作為一間隔構件以將該 些基材固持于所欲的間隔處,并可用以提供在兩個具如前述造項的基材間 的粘著接觸。此外,在先前技藝透鏡的前側表面上是無法顯示出高解晰度 2D影像。此外,要藉由罩光涂鍍以一光學清凈材料,而其中可令該裝置為 透明,來獲得光學均勻范圍通常是為困難。
因此,進一步根據(jù)本發(fā)明的第二態(tài)樣,茲提供一種制造一方向性印刷 影像顯示設備的方法,該方法包含提供兩個基材,各者具有一經塑形成 凸面透鏡陣列表面的表面;對準該些基材,該些經塑形成透鏡陣列表面的 表面朝向彼此且同軸校齊,并且將中間材料放置于其間,該中間材料的折射 率低于該些基材各者的折射率,而藉由將校齊構件排置于該中間材料內,
些基材接附合一;以及在兩個基材的后方提供多個印刷影像,而各影像的 接續(xù)條帶是按一規(guī)則次序彼此交錯,并且各影像的條帶是校齊于該些基材 的個別透鏡。
本發(fā)明的一第三態(tài)樣是有關于減少來自一印刷影像顯示設備透鏡陣列 的透鏡表面的前側反射對于觀看者的影響。不幸地,透鏡陣列會受到來自 該些透鏡表面的菲涅耳反射的影響。例如,當基材的材料在空氣中的折射 率為1. 57時,會具有一 5%的軸上菲涅耳表面反射度。雖可將來自于該些透 鏡表面的菲涅耳反射視為鏡面性,然對于本申請案的目的而言,該詞匯"鏡 面反射"是指由一平面介面所提供的反射。
對于透鏡陣列而言,表面反射會特別地易于分散一觀察者的注意力,即 如后文中所說明。
藉由比較方式,平面表面會因位于該介面處的菲涅耳反射之故而將產 生一光源的鏡面影像。該光源的影像看似源自一跨于該表面之上的狹窄角 度范圍。可相當便易地移動該光源、裝置或觀察者的位置藉以移除這些反 射的可見性。
相對地,在一透鏡陣列里,該透鏡陣列的各個透鏡的曲率會在跨于該 些個別透鏡各者上導致某一范圍的表面角度。 一位于一透鏡陣列的前方處 的觀察者可在跨于部分透鏡上,此者具有一經排置以將光線自一來源導引 至眼睛的傾斜角,觀看到來自該光源的鏡面反射。這會造成跨于該影像的寬 度上的光源糊化外觀,而使得易于見到該透鏡表面。當光源被模糊化后,要 移動該光源、裝置或觀察者的位置以移除這些光源的可見性并不容易。
透鏡表面的可見性對于一透鏡陣列影像具有損害性的后果,這些包含 影像對比降低;顯示出該表面反射性的透鏡部份會被觀察如被該透鏡中能 夠見到底層影像的部分所劃分;強度上的差異造成一跨于該影像上的條帶 造項,而這可能會分散注意力;二維性表面是經放置在該3D影像上,因而 應獲感知為位于該透鏡陣列平面前方的影像深度點會具有與該透鏡陣列平 面相沖突的深度暗示,導致對于觀察者的視覺迫力;顯示亮度降低,其原 因在于難以將光源正確地定位;以及影像的色彩飽和度會因亮度及對比減 少而下降。
薄膜干涉涂布為眾知方式,并且可顯著地降低表面反射性。然而,這 些涂布一般說來會需要真空沉積技術,因此具有高成本。此外,對于其中 經常是按高容積方式要求大體積元件的印刷物項來說,此等系統(tǒng)并不易于 擴充。同時,該些涂布需能于一廣泛的照射角度上運作,即如前述者,并 且在當經沉積于低成本的聚合物透鏡材料上時最好是須具良好的機械耐 度。該些透鏡最好是對于指紋具有抗阻性,然典型的介電涂布會被來自指 紋的表面油脂所劣化,或另者須進一步并入高成本的含氟聚合物,藉以將 表面劣化性降至最低。
亦可利用低折射率材料,例如具一折射率1. 29的含氟聚合物或凝膠材 料,藉以相符地涂布透鏡,從而實質上地減少體積并因此降低該低折射率 材料的成本。此一技術可將來自于一具折射率1. 57的透鏡的曲線表面的菲 涅耳反射性減少至約2. 5%。然而通常在此程度上,由于透鏡及低折射率涂 布兩者的高表面曲率之故,透鏡仍為極為可見。
從而,此先前技藝并無法藉已知材料而按一低成本方式克服來自該透 鏡陣列曲形表面的前側反射造項的可見性。
根據(jù)本發(fā)明的第三態(tài)樣,茲提供一種方向性印刷影像顯示裝置,其中 含有多個印刷影像,各影像的接續(xù)條帶是按一規(guī)則次序所彼此交錯;一 后側基材,此者是經放置在該些印刷影像的前方; 一前側基材,此者是經 放置在該后側基材的前方并具有一平面前側表面,該前側基材或該后側基 材的一者的表面是面朝于該前側基材或該后側基材的另一者,并經塑形成 一透鏡陣列表面,而此陣列將來自于各影像的光線導引進入一個別的標稱 4全-現(xiàn)窗內;以及一液體或固體等向性材料,此者是經容置在該后側基材與 該前側基材之間,該液體的折射率與該前側基材或后側基材的一者的折射 率不同且大于空氣的折射率。
相較于運用單一基材且其透鏡表面與空氣相接觸的設備而言,上述液 體或固體等向性材料的折射率大于空氣的折射率時,能夠減少來自透鏡陣 列表面的菲涅耳反射的程度。尤其,可實質上地減少在該透鏡表面處的反 射度??山逵稍摼哂幸黄矫媲皞缺砻娴那皞然囊赃M一步降低菲涅耳反射 的影響,該表面可與該后側基材及該等向性材料并同運作,藉以在外部表 面處提供正常地入射于該設備上并自各透鏡表面的 一局部所反射的光線的 全內反射。此設備可藉由全內反射并藉由減少在該透鏡表面處的菲涅耳反 射以有利地顯著降低該透鏡陣列的透鏡的非鏡面表面反射度。
此外,可隨能利用適于平面塑膠表面的標準技術以潔凈和修復該前側 基材的前側表面。相對地,曝露的透鏡狀表面容易在尖部上藏納污物,并 且無法予以修復。該前側表面可為經印刷于其上,藉以提供高解析度的2D 影像。該些透鏡區(qū)域可經過涂布,藉以提供透明的透鏡區(qū)域其中來自非均 勻涂布鏡片的假影的殘余可視性較低。
此外,利用液體來作為該等向性材料可供以運用低成本、低折射率的 材料。比起低折射率固體或膠劑材料而言,低折射率液體可更廣泛地獲用 并具較少成本。
根據(jù)本發(fā)明的一第四態(tài)樣,茲提供一種方向性印刷影像顯示裝置,其 中含有多個印刷影像,各影像的接續(xù)條帶是按一規(guī)則次序所彼此交錯;以 及一基材,此者是經放置在該些印刷影像的前方,并且具有平面后側表面
及一前側表面,該些是經塑形成一透鏡陣列表面,此陣列將來自于各影像 的光線導引進入一個別個標稱檢視窗內,其中,在該顯示設備的至少一區(qū) 域里,該基材的前側表面是由一材料所覆蓋,此材料的折射率與該基材的 折射率匹配,并且該些印刷影像被一延伸遍及該顯示設備的該至少 一 區(qū)域 整體的單一印刷影像所取代。
在本發(fā)明的所有態(tài)樣里,當利用一透鏡陣列表面時,該些透鏡表面的 表面廓形可為圓柱形或者可在二維上具有曲率,并且可具有一球體或非球 體表面的形式。
為更佳地了解,現(xiàn)將參照于隨附圖式而依非限制性范例的方式以說明
本發(fā)明之一具體實施例,其中
圖1顯示一先前技藝透鏡印刷。
圖2A按截面方式顯示一低反射度透鏡陣列。
圖2B按平面視圖方式顯示圖2A及圖5的透鏡陣列的密封排置。
圖3顯示一用于一低反射度透鏡陣列的垂直散光器。
圖4顯示一用于一低反射度透鏡陣列之間隔機制。
圖5顯示一低反射度雙透鏡陣列。
圖6顯示檢^L窗的產生方式。
圖7按雙透鏡陣列方式顯示間隔構件的排置。
圖8A-圖8F顯示一制造一整合式間隔構件的方法。
圖9顯示在一低反射度雙透鏡陣列中的凹面透鏡。
圖IO顯示整合式間隔構件。
圖IIA按截面方式顯示一經罩光涂鍍的透鏡。
圖IIB按平面視圖方式顯示一經罩光涂鍍的透鏡。
圖IIC按截面方式顯示一經罩光涂鍍的透鏡。
圖12A顯示一在一透鏡基材上提供平坦區(qū)域的第一方法。
圖12B顯示一在一透鏡基材上提供平坦區(qū)域的第二方法。
圖12C是顯示一具平坦區(qū)域的透鏡。
圖13按一平面視圖方式顯示一具2D、 3D及透明范圍的透鏡。
圖14顯示一具透鏡及非透鏡區(qū)域的雙透鏡裝置。
圖15顯示一具邊緣密封、2D、 3D及透明范圍的雙透鏡裝置。
圖16A-圖16D顯示一制造本發(fā)明的印刷影像顯示設備的方法。
圖17顯示一經厚度降減的透鏡陣列。
圖18顯示一用于一透鏡陣列的罩光涂鍍結構。
圖19顯示一印刷一罩光涂鍍結構的方法;。
圖20顯示一含有膠劑局限特征的設備。
圖21顯示一設備,而影像是經定位于前側及后側透鏡表面上。
圖22顯示一背光光學設備。
圖23顯示一投射光學設備。
圖24顯示一方向性顯示設備。
圖25顯示一切截本發(fā)明的一透鏡陣列的方法。
100.基材101:條帶
102.前側表面103:透鏡孔徑
104空氣105>視角
106表面108白光射束
110焦點111位置
112光線114光線
115觀察者116光線
117視窗平面118,光線
119檢視窗120中間材料
121間隔基材122基材
123外部表面124光線
125溝隔126光線
127孔洞密封128光線
129邊緣密封范圍130散光器構件
131入射光線132散光角
136間隔構件138尖部
140粘著性材料142.透鏡表面
144間隔構件146粘著性材料
148光線150光線
152光線154光線
156間隔球體158纖維
160纖維162才幾具加工區(qū)塊
164鉆切工具166表面起伏
168結構170逆反工具
174間隔構件176復造工具
178復造構件180整合式間隔構件
182光線184間隔構件
186光線190透鏡孔徑
192透鏡孔徑194間隔柱體
200罩光涂鍍材料202 18罩光涂鍍范圍
204:透鏡劣化范圍206:經加熱區(qū)塊
208:散熱表面210:紅外線吸收材料
212:結構214:紅外線光源
216:平面范圍218:平面范圍
220:密封范圍222:密封范圍
224:密封范圍228:平面范圍
230:印刷層232:范圍
234密封范圍236.透鏡陣列范圍
2372D范圍238:全解析度2D范圍
240透明范圍242凹坑
244粘著劑246滾輪
248切截線250切割工具
258范圍260印刷平板
262柱體范圍264溝隔范圍
266切截標記270經加熱的切截構件
272范圍274范圍
276密封接合278印刷影像
280背部層/白色墨劑281影像顯示設備
282,薄層283投影透鏡
284背部層285第一基材
286表面起伏結構288透鏡結構
289.透鏡結構290第二基材
291基材292遮罩層
293校齊特性294基材
295低折射率材料296散光器
298第二基材300表面起伏結構
302校齊構件303尖部
304中間材料305光線管理薄膜
306密封構件307光源
316:后側偏光器318TFT基材
320:像素平面322計數(shù)器基材
324'輸出偏光器
具體實施例方式
后文所述的各種排置含有多項共同構件。共同構件是經給定相同的參 考編號。為簡明起見不會重復對于共同構件的說明,然有關一構件的任何
論述亦適用于其內出現(xiàn)該者的所有具體實施例。
在此,首先將說明運用一根據(jù)本發(fā)明的透鏡構件的方向性印刷影像顯 示設備。
圖1顯示一運用一已知類型的透鏡陣列的方向性印刷影像顯示設備。一
透鏡構件包含一基材IOO,其前側表面102具有一表面起伏,此者是經塑形 如一柱面透鏡陣列表面。該前側表面102構成該基材100與空氣104之間 的一介面。從而可將該些透鏡表面各者視為是該表面起伏的一區(qū)段,而此 者提供一透鏡效應,并且該透鏡構件構成一透鏡陣列。
在本說明書中,"圓柱形" 一詞具有其在本領域的一般意義,并且不僅 含有嚴格的球體透鏡形狀,而亦含有非球體透鏡形狀。該些透鏡的曲率是 經大致設定藉以在該視窗平面處產生一影像。當該些透鏡將光線收集于一 角錐內并將其傳配至視窗時,透鏡狀顯示器會具有該基底面板的完全亮度。
一表面106上有印刷信息,并放置于基材100的后側表面。
一透鏡陣列按如一方向性分布修飾裝置的操作是屬眾知,并可如圖6 所示。來自一外部光源的入射光線通過該表面102而至該表面106上,并 經聚焦于一點處110以照射該裝置的影^像平面。光線在該表面106處#1該 印刷影像所散射,并經該表面102而傳返至一觀察者(未以圖示)。透鏡陣 列印刷是仰賴于反射光線,并且在此情況下按前側照明該陣列會為有利,即 如相對于可予后側照明的透鏡陣列透明性。
來自該陣列的前側反射對于影像品質具有重要的影響性。對于一直接 地位在一陣列前方的觀察者而言,可藉由檢核在正常情況下會落照于該透 鏡陣列平面上的經瞄準白光射束108的反射方向來考量一透鏡陣列的反射 功能。對于該基材100的典型塑膠材料,像是伊世曼化學公司(Eastman Chemical )公司的PETG,可具有1. 57的折射率。而在該透鏡孔徑103的中 央處,菲涅耳反射造成5%的入射光線反射返回至該觀察者處。然而,當跨 于該透鏡的孔徑103上移動該光線射束位置時,菲涅耳反射的反射角會擴 大,原因在于表面傾斜度提高并從而菲涅耳反射度的振幅也會增加。因此 可由跨于一給定透鏡孔徑上的不同點處的反射產生出光線112、 114、 116 及118,而各者具有一根據(jù)該表面傾斜度所決定的不同振幅。
為考量到該表面可見性, 一沿該光線112而設置的光源會自位在位置 111處的透鏡反射至一位在法向于該透鏡陣列的觀察者。該觀察者將通過任 何透鏡看到放置于廣泛角度范圍上的光源,而可跨于該透鏡的孔徑的不同 點處見到各光源。這可導致來自跨于該透鏡陣列前側的光源的光線的反射 糊化,并且造成該前側表面為高度可見。透鏡表面可見性即如前述并非所 樂見者。
該基材100可如典型的許多聚合物薄膜般具有微量的殘余雙折射性。
為本發(fā)明的目的,該基材是經假設為具有一單一等向性的折射率,并且對 于所有極性狀態(tài)的光線產生大致相同的方向性分布。
一根據(jù)本發(fā)明的第一態(tài)樣的方向性印刷影像顯示設備可如圖5所示,并 且包含一透鏡構件,此者含有 一后側基材10G; —前側基材122,此者是 經放置于該后側基材100的前方;以及一中間材料120,此者是經放置在該 后側基材100與該前側基材122之間。
該后側基材100具有與如圖1所示且并如前文所述的設備相同的建 構。該后側基材100的前側表面102具有一表面起伏,此者經塑形如一柱 面透鏡陣列表面。該后側基材IOO的后側表面則為平面性。該前側表面102 可為藉由紋壓、鑄型、擠出、模鑄或是其他已知的微光學制造或復造技術 所構成。
該基材100是由固體等向性材料所構成。該基材100的材料可包含一 單塊材料部件,例如一像是熱塑性材料的塑膠,或者可含有一第一平面基 材而于其上形成一按一第二材料的透鏡結構,例如在一平面基材上藉由光 固化聚合物所成者。該基材100的材料可為一聚合物,此者具有一 1. 46-1. 6 范圍的折射率,而通常會是在1.50-1. 58的范圍內。
一表面106具有經印刷于其上的印刷信息,并經;改置于該后側基材100 的后側表面。該表面106可包含該透鏡陣列的后側表面,其中墨漬是直接 地構成于該基材100的平面表面上?;蛄碚?,該表面106可包含一個別的 影像載體基材,此者具有經印刷于其上的印刷信息并經帶至接觸于該后側 基材100的后側表面。
該印刷表面106可為一反射性影像,而可例如進一步含有多個背部層 或白墨層,藉以讓光線能夠從該墨印表面反射?;蛄碚?,該印刷表面106 可為一透明影像,例如由一背光所照射使用。
該前側基材122具有一經供置以一表面起伏的后側表面142,此表面起 伏是經塑形如一柱面透鏡陣列表面,而按與該后側基材100的前側表面102 的透鏡表面相同之間距重復并與其軸向校齊。如此,該些基材IOO、 122的 表面起伏區(qū)段在該透鏡構件的區(qū)域上會擁有相同的空間排置。然而該些基 材IOO、 122的表面起伏的曲率可為不同。該前側基材122是由一固體等向 性材料所構成,并且前文關于該后側基材100的可能材料及建構的論述亦 等同地適用于該前側基材122。
該前側基材122具有一前側表面123,此者是大致為平面性。在本發(fā)明 的情境里,此平面性可指在該些表面102及142透鏡表面的間距的比例上 大致為平坦的表面。此平面表面可另并入一些抗閃光表面結構,藉此降低來 自周遭光源的平面表面反射的可見性。此等結構可例如為一糙化表面,一 繞射表面或是一細微間距透鏡狀表面。
該中間材料120是一固體或液體等向性材料,此者具有一不同于該后 側基材100及該前側基材122的折射率的折射率。因此,該后側基材100 的各個透鏡表面以及該前側基材122的各個透鏡表面可提供等同的透鏡效 應。
該表面106上的印刷信息是多個影像,而該些影像的條帶則按一規(guī)則 次序所交錯。該些影像可為自動立體影像,亦即經導引至一觀看者的個別 眼晴的個別影像組對俾令感知一三維性影像或翻轉換影像,而此等影像是 方向性影像且其中可自 一不同方向觀看到不同的影像。翻轉影像在本質上 是類似于自動立體影像,除該些影像并非自 一立體影像序列所構成以外。相 較于自動立體影像的垂直對準透鏡,翻轉影像的透鏡軸經常是水平對準?;?另者,該些影像可具有任何其他適合于經導引進入個別檢視窗的形式。
一般說來,可有任意數(shù)量的多個影像,然通常是至少八個。該后側基 材100的前側表面102的透鏡表面以及該前側基材122的后側表面1"的 透鏡表面兩者是按一大致等于該些條帶101的群組103間距的預定間距而 重復,亦即該表面106上的印刷影像單一者的條帶101的間距(然事實上是 比起相等而略微較'J、一量值以有效提供觀看點校正)。因此,該后側基材100 的各透鏡表面和該前側基材122的各透鏡表面是相對于彼此而軸向對準。 經軸向對準的透鏡表面是被定義如具有大致平行的軸線及經對準的光學孔 徑。實作上,這意味著該些透鏡表面的尖部亦經校齊。此外,該些基材ioo 及122的透鏡表面是經校齊于各印刷影像的條帶101的群組103。從而,該 后側基材100及該前側基材122的透鏡表面可并同運作,藉以將來自于該
表面106上各個印刷影像的光線導引進入在一標稱觀看平面in之內的個
別標稱抬r視窗119中。
圖6按一平面視圖方式顯示一印刷影像顯示設備的光學輸出。 一印刷 表面106是自影點的條帶101的群組103所構成,而各條帶含有一條影點 線或是多條影點線。這可有利地為在各個條帶101之間的溝隔。各群組103 通常會含有六到廿個條帶。該些影點的各個條帶101含有來自于該些印刷 影像單一者的一條帶101的資料。該透鏡陣列在此是便于解釋的目的而經 顯示如一單一透鏡陣列基材100,并且該表面102將在不同方向上的條帶 101各者導引進入一個別的檢視窗。該視角105是由來自于該條帶群組103 的光線的角度延伸范圍所決定。實作上,該視角105會因該些透鏡100、 102 的光學特征之故而減少。該條帶群組103的間距被設定為些略地大于該透 鏡表面102的透鏡的間距,因此可供進行觀看點校正作業(yè)。這可獲致經構 成于一一見窗平面117處的檢^f見窗119。而一經;改置在該一見窗平面內的一單一 視窗里的觀察者115眼睛將會在跨于整個印刷影像顯示上看到多個影像的 單一者。
在一自動立體影像里,可按縱行方式垂直地排置該些條帶101以及該 表面102的透鏡表面,而在一翻轉影像里,該些則可按水平或垂直方式所 排置。
而藉由相較于僅供置一單一透鏡表面,該后側基材100及該前側基材 122的透鏡表面的并同運作確可用以提高光學功率。在正常情況下入射于該 平面表面的光線108會在該些表面142及102處進行折射,藉以在該影像 表面106的位置110處提供一焦點。菲涅耳反射出現(xiàn)在各表面142及102 處。在該表面142處亦可出現(xiàn)全內反射,即如由光線148所示者,這可在 外部表面123處進行全內反射,或是可傳透穿過該外部表面,使得一光源 可自該透鏡表面而成影至該觀察者的眼睛。在該些透鏡表面142、 102處的 菲涅耳反射可藉由內反射而沿光線150、 152所傳播,或者光線154可經由 該表面123而折射至一光源,使得一觀察者能夠按如自該透鏡表面所反射而 看到該光源。本設備是在一由條帶的一第一群組103成影所構成的中央觀 看波瓣內運作。在其中透鏡光線來自一鄰近條帶群組的鄰近觀看波瓣中,自 該影像表面106所反射的光線可通過該表面102的一第一透鏡以及該表面 142的兩個透鏡,而在該些輸出視窗內產生誤差。不過,在典型印刷影像顯 示設備的廣大一見角里,透鏡^^差會成為顯著且因而劣化的可見性可為有限。
所增加的功率可減少該顯示設備的整體厚度,這在其本身即為有益,并 且亦可增大該視角105。而為擴展該低反射度透鏡的視角105,并不樂見且 通常是不可能適宜地增加曲率半徑以提高光學功率,原因在于空氣中的透 鏡通常是經設計以提供功學功率與像差之間的最佳妥協(xié)結果。增加透鏡以 供影像劃分會縮減該印刷裝置的視角105,而這亦為不利者。例如,這可緊 縮該印刷影像對于該透鏡陣列的橫邊校齊容忍度。
在此顯示設備里,該前側基材122及該后側基材100是等同者,這可 供以運用共同的材料供應堆疊,而如此又能夠在該些表面102及142的透鏡 表面的間距方面提供必要的類似性而具備高度的容忍度。在此情境下,"等 同"意味著該些表面102及142的透鏡表面具有大致相同的曲率半徑及間 距,并且該些基材122及100具有大致相同的折射率和厚度。該些基材122 及100的大小可為不同而例如以供適當接附處理,因為這并不會影響到光 學效能。
圖5的表面102及142的透鏡表面一般說來具有相同的間距。不過,若 在兩個透鏡表面的主平面之間有一微小分隔,則可并入間距上的一微小差 異以提供該表面分隔的觀看點校正。
通常,該中間材料120具有一低于該些基材100及122的折射率。這可 有助于選擇對于該中間材料120以及該些基材100和122的適當材料。在 此情況下,該些表面102及142的透鏡表面為凸面。
該中間材料120可為空氣,此是根據(jù)本發(fā)明的第二而非第一特點。如 此可提供制造便利性,然會有出現(xiàn)在該后側基材100及該前側基材122各 者的透鏡表面處的菲涅耳反射的缺點。不過,由于并未曝出透鏡表面,因此 可利用因其易受損害之故而通常并不會被視為可接受的抗反射措施,例如 含氟聚合物涂布或"蛾眼"涂布或表面加工處理??刹⒑嫌谝豢諝鉁细?,或 是具中間折射率的材料,來進一步地運用該表面反射度減低結果。從而,本 發(fā)明可將表面反射的可見性最佳化。
該中間材料120可為另一像是氮氣的氣體,此者再度地是根據(jù)本發(fā)明 的第二而非第 一特點??稍谶M行組裝密封之前先將該氣體加以干化。
該中間材料120可有利地為一具有一大于空氣并且不同于該后側基材 100及該前側基材122的折射率的固體或液體。在此情況下,該中間材料 120可用以減少在該后側基材100及該前側基材122各者的透鏡表面處的菲 涅耳反射度。例如,該液體中間材料120可具有一在1.29-1.42范圍的內 的折射率,而該后側基材100及該前側基材122則可具有在1. 46-1. 6范圍 之內的個別折射率??山逵蛇x擇一具有,比起對空氣而言,較接近于該后 側基材100及該前側基材122者的折射率的中間材料120以將該反射度最 小化。
若該中間材料120為固體,則通常為一像是含氟聚合物的低折射率聚 合物。或另者,該中間材料120可為一膠劑。
不過,若該中間材料120是一液體則可達到一些特定優(yōu)點。利用液體 來作為該中間材料120可供以運用低成本、低折射率的材料。
一種可能性為該中間材料120可含有水。水是一可予運用的特別有利 材料,因為其擁有高透光性、低折射率并且具有極低的成本。水具有1.33 的標稱折射率。
該中間材料120可有利地為一低折射率油質,像是硅油。具備一低于 該前側基材122及該后側基材100典型材料的折射率,例如低于1. 4的硅 油可隨即獲用。 一適當?shù)挠唾|范例即為道康寧7>司(Dow Corning) 200液 體,此者具有例如5到1000厘沲(Centistokes)的流體粘滯度。
可自像是PETG的聚合物材料所制造的典型透鏡基材100、 122可供像 是氧氣和氮氣的氣體以及水所滲透。因而此等裝置易于產生氣泡,并且最 終將為項空。然而,油質填入裝置則顯示出斥逐空氣的傾向。因此有可能 自該填入制造工藝制造出一種具有殘余氣泡的油質填入裝置。在一數(shù)日的 時段上,例如在儲存或運送過程中,這些氣泡將離開該些透鏡。因此該填 入制造工藝的產獲量將可顯著增加,并可降低構件成本?;蛄碚撸山逵?將該裝置放置在一真空室體內一微小時段以供去氣。
一接觸于硅油的透鏡的光學功率通常會低于在空氣中的相同透鏡的光
學功率的一半。這可藉由利用具經減少的曲率半徑的表面或是藉由增加該
些基材IOO、 122的厚度進行補償來加以校正。
當為一液體,該中間材料120可含有表面劑、殺菌劑或是其他的添加 物以按已知方式保存該裝置的壽命。該些基材100及122可進一步含有多 個阻障層及/或氧氣凈除層,藉此防止氧氣滲入到該胞格內。即如圖2B所 示,此者是一圖5及圖2A設備的平面視圖,而可藉由一可含有一粘著材料 的周邊密封129以將該中間材料120密封在一空腔里??稍谠撝苓吤芊釻9 之中構成一溝隔125,而在溝隔凈空處理之后經此利用該液體以填入于該些 基材100及122間的溝隔內。在填入處理之后,可利用一孔洞密封127以 密封該溝隔125?;蛄碚撸山逵梢环涑彩浇Y構或是其他的聚合物材料矩陣 來密封該中間材料120,使得能夠將該中間材料120固持于該些封包之中。
利用此一具有大于空氣的折射率的中間材料120擁有多項優(yōu)點。在與 該中間材料120的個別基材100及122的介面處的折射率步階是大致小于 對空氣的介面折射率步階。在該中間材料120為水的前述范例里,可將空 氣對聚合物的正常(垂直)折射度的5%減少至水對聚合物的正常菲涅耳反射 度的O. 7%。因此,可實質上地降低透鏡表面的可見性??山逵蓙碜栽撔┍砻?102及142所反射的光線,即如光線148、 150及152所示,在該前側基材 122的平面前側表面123處的總內反射俾進一步減少菲涅耳反射的影響。因 此,該設備擁有兩個并同運作機制以減少該些表面102及142的菲涅耳反 射度的影響。
該些表面102及142的低反射度亦可藉由對于自該影像平面所反射朝 向該觀察者的光線以減少在該透鏡表面處的光線反射來有利地減少該些個 別透鏡表面的串涉。
該液體中間材料120以及該前側基材122可為按優(yōu)點方式顯著地小于 已知的替代性反射減少技術。
具有一大于空氣的折射率的中間材料120可降低該些基材100及122 表面102及142的透鏡表面的光學功率。此光學功率減少可由降低該些表 面102及142的透鏡表面的曲率半徑,或是增加該些表面102及142的透 鏡表面距該印刷影像表面106的分隔所補償??刹⑷胍活~外基材以增加該 裝置的厚度,而有利地擁有經設計以將水排出或氧氣侵入至該胞格內的液 體里最小化的性質。
該前側基材122的前側表面123可具有抗反射層,及/或可具有硬涂布 材料及阻障層,藉以將外部光源的鏡面反射降至最低。
多個間隔構件144是經設置在該些基材100與122間的中間材料120 之內。該些間隔構件144接觸該些表面102及142,尤其是在該些表面102 及142的透鏡表面間的尖部138上。該些尖部138是經構成于該些表面102
及142的鄰近透鏡表面間的介面處,而標稱上是位在該些透鏡表面光學中 心間的分隔的一半處。根據(jù)所使用以制造該些透鏡表面的方法而定,該些 尖部138可具有一尖銳廓形或是具有一平坦局部。因此,該些間隔構件144 接觸該些表面102及142兩者的鄰近透鏡結構。
而因此接觸之故,該些間隔構件144不僅可空間隔離該些基材100及 122,并且亦提供該些表面102及142的透鏡表面的橫邊光軸校齊,而該些 因此可為同軸??山逵稍谠撉皞缺砻?02上滑動該前側基材122以于組裝 過程中將該些間隔構件144按機械方式校齊于該些尖部138。因此,該些間 隔構件144亦可作為校齊構件。該些間隔構件144可為藉由流控自組裝所 校齊。
該些間隔構件144可為可為圓柱形的纖維,或是球體,而在任一情況 下皆具有一圓形截面。
該些間隔構件144的實體大小是經設定為具有一最小化尺寸,以利填 入該些透鏡表面的尖部138之內。可將該些間隔構件144的直徑設定以大 于為藉由在二者表面上的接觸來分隔該些表面而所要求者。這可有利地改 善在表面上的校齊作業(yè)正確性,其中在該些基材100、 122之間可能有一些 彎撓,因此該些間隔構件144并未跨于該些基材100、 122的整個區(qū)域上接 觸。該間隔構件144可為一具一截面直徑的纖維(像是線體)或球體,使得 該間隔構件144接觸到各基材100及122上的兩個透鏡。在該些間隔構件 144是球體的情況下,該些可為例如利用壓縮空氣而經一噴嘴以藉由灑布的 方式所施用。
在正常情況下,若該裝置為彎撓,則該中間材料與該些基材100 及122的密封可產生顯著力度,并且可在跨于顯示設備的區(qū)域上施加一傾 向于改變該些基材100與122間的溝隔的力度。這可防止該中間材料120 不正確地填入該些基材100與122之間的溝隔、留下氣泡并且修飾該些透 鏡表面的光學功率。所希冀者是將該些基材100及122維持在一大致固定 的機械分隔情況藉以防止損壞,尤其是當該中間材料120為液體時而可能 在當其密封破裂時出現(xiàn)溢漏。不過,因為該間隔構件144可為附著于該些 基材100及122,從而緩和此一問題。
一種可能性為該間隔構件144可經涂布以一粘著性材料146,此者粘著 于該后側基材IOO及該前側基材122。這可為藉由在應用前先將該些間隔構 件144置入于一粘著劑及溶劑之內所達到?;蛄碚?,該些間隔構件144可 為經設計以嵌入在一壓敏粘著劑的粘著層或是邊緣密封范圍129之內。該 些間隔構件144可進一步由一粘著材料所構成。
另一種可能為利用凡得瓦(Van der Waals)力度以在該間隔構件144 與該些基材100及122之間提供部份的粘著性。
圖5的透鏡構件可進一步含有安全特性。在軸上,該透鏡可運作如一 透鏡,其中該些特性是經成影至該裝置的后側。而在離軸處,周遭光線反 射可令該透鏡表面142運作如一映鏡,因此該印刷特性為非可見。除相較 于周遭環(huán)境而厚度減少以外,此一構件亦在作為安全特性的使用上具有優(yōu) 點。經定位于該表面123上的印刷特性可與周遭反射光線共同運作,4吏得 該些在某些照明方向上具有強烈的可見性,而該些特性104則是在不同的 照明方向上具有可見性。
該表面142的曲率半徑可經最佳化以諧調周遭光線的全內反射,而該 表面102可經最佳化以在該印刷表面106處產生所要求的焦點條件。
圖2A中顯示一根據(jù)本發(fā)明的第三特點的方向性印刷影像顯示設備。此 者具有與圖5的顯示設備相同的建構,除該中間材料120是一液體并且該 前側基材122具有一平面后側表面142以外。因此,該前側基材122僅含 有該中間材料120,使得僅有該后側基材100的透鏡表面將光線自該影像表 面106導引進入標稱檢視窗內。即如一替代方式,該些透鏡表面可僅經供 置于該前側基材122的后側表面142之上,而該后側基材100的前側表面 102則為平面。
利用液體作為該中間材料12 0具有與如前述者相同的效應。
在與該中間材料120的后側基材100的介面處的折射率步階是大致小 于對空氣的介面步階。在該中間材料120為水的前述范例里,可將空氣對 聚合物的正常(垂直)折射度的5%減少至水對聚合物的正常菲涅耳反射度的 0.7%。因此,可實質上地降低透鏡表面的可見性。
此外,對于藉由光線108以正常地觀看該透鏡陣列,光線會在空氣中 沿光線124而自位置111所反射。對于直接位于空氣中的透鏡,此光線比起 等同光線是在一相對于法向而在較高的角度處,并因而比較不會是來自于 一可產生反射的光源。對于進一步遠離該透鏡軸線的位置,可產生光線126 及128。這些光線會在該基材122的外部表面處進行全內反射,且因而無法 顯示來自一外部光源的反射。因此,并無光線可由該透鏡表面102處的個別 入射位置而導引至一觀察者。該些表面反射可藉由全內反射而獲減少。若 該材料120的折射率降低,則在該表面102處的菲涅耳反射度增加,并且媒 介至空氣的關鍵角增大,使得能夠被來自一透鏡表面的反射而從外部光源 所導引的光量會增加。因此,減少該材料120的折射率會不利地提高該光 源的可見性。所欲者是該材料120的折射率相較于1. 0而為更接近于該基 材100的折射率,藉此將表面外觀最佳化。本發(fā)明可按兩種方式并同運作 以供降低該透鏡基材表面的反射度。
相較于該透鏡在空氣中的光學功率,利用一液體作為該中間材料120 會降低其光學功率。為供以大致聚焦于該透鏡的表面該影像表面106上,可 將一間隔基材121放置在該后側基材100與該表面106之間,藉此讓該基 材100能夠有利地被設計為在空氣中使用。該間隔基材121可擁有經設計 以將對該胞格內的液體的水滲出或氧氣滲入最小化的性質。該間隔基材121 可另替地藉由對該基材100增加厚度所構成?;蛄碚?,可藉由減少該表面 102上的透鏡的曲率半徑,或是提高該透鏡表面距該影像表面的分隔,以補 償所減少的光學功率。
該基材122的內部表面可更包含一如圖3所示(按正交截面)的散光器 構件130。該散光可偏好為提供垂直散光,亦即與由該透鏡基材100所提供 的散光相正交的散光,其中該表面102的透鏡表面可提供水平散光。垂直 散光性質可運作以進一步降低來自光源的光線跨于該透鏡陣列上的糊化的 可見性。來自該散光器構件130的光線的菲涅耳反射會被最小化,因為此 者接觸該中間材料120。該散光器構件130可進一步降低在該印刷影像里任 何影點屏幕結構的可見性。可將一距一入射光線131的散光角132設定為 等同于該印刷影像表面106上的影點大小。該散光器構件130可包含一表 面起伏結構,像是一透鏡陣列、 一棱鏡陣列、 一繞射結構或是其他的長形 散光結構。最好,可將該些構件的橫邊散光性質(亦即與該透鏡軸線相正交 的光線擴展)予以最小化為宜。
可視需要將一垂直散光器施用于該后側基材100的前側表面102。不過, 此一結構確因透鏡表面是經構成于此前側表面102上之故而難以制造,并 且可能會劣化透鏡效能。此外,并不樂見對于空氣以及該中間材料120的 折射率大于1的情況兩者利用共同構件,原因在于可能會在空氣中觀察到 的高程度散射情形。
該些 間隔構件136可如圖4所示般放置在該透鏡表面102的尖部138 上方。該些間隔構件136與前述的間隔構件144相同,除該些間隔構件136 可擁有一比起該間隔構件144而為較小的直徑外。因而在此并不重復對該 些間隔構件136加以說明。
該些間隔構件136或該些間隔構件144可為間隔球體156而經散置于 整個影像區(qū)域上,即如圖7所示。這可例如藉由利用壓縮空氣以進行灑布 所達到?;蛄碚?,該些間隔構件可為最好是經放置在該顯示設備的影像區(qū) 域外部的纖維158,或者是經;改置在該顯示設備的邊緣處的纖維160。該些 間隔球體156以及該些表面102及142的透鏡表面可經塑形以提供流控自 組裝,而在此該些間隔本身可位于透鏡特性里或可另予洗除。
任何前述組合皆可提供所需的校齊效能。在該影像區(qū)域之內的該些間 隔構件136及144可有利地并入一粘著功能。在施用該些間隔構件之后即 可才交齊該些透4竟。
為進一步降低成本,可另將構件134或136構成如一表面起伏特性180,而
在主控時間處構成在該些基材100或122的一者上,因此可將該些復造于 該表面102或142上,即如圖8A-圖8F中所示者。 一機具加工區(qū)塊162令 一鉆切工具164以將一表面起伏166切截至其內。該所獲結構168具有一 例如藉由電子構成處理而自此所構成的逆反工具170。 一間隔構件174是經 接附于前述工具170的表面,并且利用一第二電子構成步驟來構成一復造 工具176。因此,所復造的構件178是藉由整合式間隔構件180所構成???對部份的特性進行圓化,這可用供以進行校齊,然該特性的頂部表面則仍 予保留。
該中間材料120可具有一比起透4tS^N"100及122而為較高的折射率,即 如圖9所示;而在此情況下,該前側基材122的后側表面142和該后側基 材100的前側表面102是經塑形為個別的凹面透鏡陣列表面。然后,該間 隔構件184可為校齊于該些透鏡孔徑190、 192的中心,而非該些尖部。該 中間材料120可為例如具一高折射率的油質。來自該些表面l42、 102的局 部的菲涅耳反射會再度地被該外部表面123所全內反射,即如由對于入射 光線186的光線182所示者。
圖10顯示一顯示設備,此者是根據(jù)本發(fā)明的第三特點,并且具有經構 成于該前側基材122的后側表面142及該后側基材100的前側表面102上 藉以將像差最佳化的透鏡表面。經構成為該前側基材122的一部份的間隔 柱體194是被放置在該些透鏡表面的尖部范圍內,藉以提供該些基材100 及122間的粘著接觸。
在許多印刷應用領域里,會希望二維性及三維性影像資料二者皆能呈 現(xiàn)。在廣泛的觀看自由度影像里,3D影像的解析度顯著地低于2D影像者,例如 為八分之一。這會導致在一第一維度里的解析度喪失,并且在感知高解析 度特性方面的后續(xù)困難。此外,透鏡的非鏡映反射度會如前述般在該影像 里產生造項。同時,透鏡具有散光功能,因此位在透鏡后方的物體會成為 模糊且無法加以解析。因此,所希望的是能夠將在該影像里應該顯示出2D 影像資料或一透明視窗的范圍內的透鏡效應予以移除。
所有#4居本發(fā)明的前述顯示設備的一特定優(yōu)點,即為可僅藉由在其中 想要顯示出一二維性影像的(多個)范圍里于該前側基材122的前側表面123 上印刷一單一影像而達到。在該前側表面123上的影像會遮蔽來自于該影 像表面160并且由該些基材100及122的透鏡表面所導引的光線。此印刷 可因該前側表面123是平面性而易于完成,然藉一具有如圖1所示類型的 傳統(tǒng)顯示設備通常會因該前側表面102的表面起伏之故而無法進行印刷。 而欲藉由粘著劑以將一進一步印刷基材接附于此一傳統(tǒng)顯示設備亦因該表 面起伏的不良表面粘著性之故而難以達成。
圖21顯示一顯示設備范例,此者在該前側表面123上具有一影像。該
顯示設備具有與圖5所示者相同的形式,然下列影像是經印刷在該些基材 100及122上。
在該后側基材100的后側表面上印刷有影像層270、 274,其中含有多 個經交錯印刷影像,其方式與前述的影像表面106者相同。為提供反射操 作,背部層272、 276是經放置于該些影像層270、 274的后方。該些背部 層272、 276可為例如自紙張或一白色墨漬所構成。而為提供其中運用一個 別背光單元的透光操作,則可省略該些背部層272、 276。
在范圍278里,在該前側基材122的前側表面上構成出一二維性印刷 影像??稍谠摶?22與該影像層278之間構成一背部層280,此者可例如 為紙張或一白色墨漬。因此,有可能構成出一印刷方向性影像,此者具有一 顯示一二維性影像的范圍280,且該影像可相對于該些印刷影像層270、 274 的多個經交錯印刷影像而言具有高解析度。該二維性影像的區(qū)域及位置可 有利地藉由定義該些范圍278、 280的樣式所構成,并且無須修飾該些表面 起伏結構。
此一設備無須對表面起伏透鏡表面進行處置以移除其光學功率,并且 僅需對該印刷設備施以較少改變俾獲致混合2D及3D影像,從而可降低成 本。可在組裝該經合并透鏡裝置之前先對該些基材IOO、 122分別地進行印 刷。因此,該印刷制造工藝對于二者基材來說可具共同性,故可降低裝置 成本。
在本發(fā)明的一進一步具體實施例里,可在該基材100的后側表面上構 成一背部層284,藉以對該前側印刷影像278提供一額外散射功能。此一薄 層可供省略該范圍280,因而降低印刷成本。此外,若并入有一具方向性影 像資料的薄層282,則可見到在該范圍278之內的高解析度二維性影像為超 置于該方向性信息上。該些范圍278、 280可為例如在一透明背景上的樣式 化文字?;蛄碚?,可省略該些薄層282、 284以節(jié)省墨劑成本。
即如圖11A截面所示,可藉由沉積一罩光涂鍍材料200,例如一墨劑、一 光漆或者 一像是輻射固化聚合物或熱固化聚合物的可固化聚合物,而將該 基材100表面102的透鏡結構予以平面化。最好,該罩光涂鍍材料200是 光學透明且具有與該基材100的材料大致相同的折射率,因此該透鏡表面 102并不會在該罩光涂鍍材料200的范圍內產生效應。
此一排置方式可施用于前述的任何顯示設備,然,具有數(shù)項缺點。首 先,該材料200與該基材100之間的粘著性必須足夠,藉以令該罩光涂鍍 材料200不致在使用中剝落。此外,在涂布過程中,該罩光涂鍍材料200 可沿該些透鏡的長度上行旅,即如圖11B的平面視圖所示。在該所欲的罩 光涂鍍范圍202里,該材料最好是必須具有足夠的低粘滯度,使得此者能 夠流入該透鏡形式中以提供一平坦輸出表面。然而, 一般說來毛細力度會在
低粘滯度材料上產生橫邊填入力度,使得該些傾向于沿該透鏡軸線流動而
構成透鏡劣化范圍204。從而難以對該罩光涂鍍材料200提供高平坦度,因 此該些外部表面可提供適當?shù)木鶆蜱R面反射,而同時保持在該顯示設備的 所欲范圍之內。可利用一種在處理過程中于迫力下會具有降低粘滯度,然 在處理之后將迫力移除又可擁有較高粘滯力的剪力材料。
圖11C顯示一運用如圖1所示的單一基材100的進一步顯示設備。此 顯示設備是根據(jù)本發(fā)明的又一進一步特點。該罩光涂鍍材料200是經進一 步涂布以一白色墨劑280及一高解析度、二維性印刷影像278。在此情況 下,該罩光涂鍍材料200的折射率可有利地無須匹配于該透鏡的折射率。然 而,此一排置方式并無法供以將高解析度文字超置于一方向性影像上,并 且需要印刷該些前側影像278、 280及該后側影像106兩者,從而增加成本。
圖12A-圖12C中說明一種替代方式。圖12A顯示一對于2D操作以在該 表面102中提供平坦范圍的程序。 一基材100具有一表面102,此者是經塑 形如一透鏡陣列,而其中在一有限范圍里被一經加熱區(qū)塊206所變形???施加進一步壓力以令該表面結構變形??砂锤邏杭案邷匾赃_此變形,這對 于PETG透鏡而言通常為70° C或以上。為確保該表面102的單獨變形,可 在該透鏡的后方》文置一散熱表面208以限制該基材100的其余熱性,并因 此可將非受熱透鏡表面的變形最小化。此外,該經加熱區(qū)塊206可具有一 經構成于其內的結構,因而能夠在最終顯示設備里產生進一步結構212,即 如圖12C所示。
或另者,即如圖12B所示,該基材100是以一紅外線吸收材料210,即 如染劑,而藉由像是柔版印刷、網版印刷、平版印刷或是噴墨處理的已知 印刷方法所印制。 一紅外線光源214可為一區(qū)域來源或一掃描線紅外線光 源,并且此光源照射在該些透鏡,同時將該些其上沉積有紅外線吸收劑的 透鏡予以熔化?;蛄碚撸粲∷⒂凶銐虻募t外線吸收材料210,則該紅外線 吸收材料210本身即行熔化并因而填入該些尖部。或另者,可利用一掃描 紅外線來源,像是一激光源,以掃描該透鏡區(qū)域。又進一步,該透鏡材料 本身可并入一紅外線吸收劑以及按影像方式所調變的掃描激光源,藉此產 生該所需的2D范圍而無須一吸收劑印刷步驟。
圖14顯示一經組裝的顯示設備,其中平面范圍216、 218是經構成于 該影像區(qū)域內。可對該顯示設備有利地填入以一中間材料120,使得該些表 面216、 218相較于該些相同表面在空氣中而擁有實質上減少的菲涅耳反射 度。因而,此顯示設備會顯著地降低于該些平面表面216、 218制造過程中
所要求的表面品質。
圖15按截面視圖方式顯示一進一步印刷影像顯示設備,其中該透鏡構 件具有密封范圍220、 224。該密封范圍220是藉平面密封區(qū)域222所顯示,而
該密封范圍224則是經供置以"鍵化"表面,藉此改善在該密封的多個表 面間的粘著性。若該些基材100及122在該范圍之內的表面是經密封,則 在理想上該密封劑具有與該些基材100及122相同的折射率。此外,在該 些基材IOO、 122的表面內供置有顯著的平面范圍228,藉以提供一透明操 作模式。在該范圍232里,該印刷層230是經移除或予留為未經印刷。此 一透明區(qū)域讓使用者能夠通過該印刷透鏡狀影像而觀看到越過其表面的所 封裝內容。這可有利地強化該些封裝物件的呈現(xiàn)結果。
圖13按平面視圖方式顯示圖21及圖15的印刷透鏡構件,其中含有密 封范圍234、透鏡陣列范圍236、全解析度2D范圍238及透明范圍240???將例如文字或圖案的進一步2D范圍237疊置在透鏡及透明范圍兩者上,以 利提供對于疊置影像的高影像品質。此外,此疊置印刷資料237、 238隨著 自該些透鏡狀態(tài)范圍236而對該方向性影像所顯示的視角并不會具有相同 的亮度變異性。該些范圍各者的布置是由藉膠粘處理和透鏡修飾階段而授 獲的結構所定義。
在圖11到圖15及圖21中所顯示的全部顯示設備里,在其中透鏡表面 效應是經移除的范圍內,在該影像表面106上的印刷影像皆由一跨于這些 范圍整體上的單一影像所取代或是被予省略。
圖16A-圖16D顯示一用以制作一印刷影-像顯示i殳備的方法。該后側基 材100具有一印刷影像表面106,而在其后側表面上構成有非影像范圍 232,即如圖16A所示。圖16B顯示經構成于其頂部表面上的非透鏡區(qū)域222、 228以及凹坑242。該些凹坑242可為藉由運用前述4支術,,或是利用一即 如熱線體而領繞于該密封區(qū)域的邊緣處,所構成。在圖16C里,可例如藉由 網版印刷以將粘著劑244施用于該基材100的表面。
在圖16D里,該基材122是利用校齊間隔144而經放置在該基材100 的頂部上。將一材料120的片層放入在兩個基材100及122之間的胞格溝 隔內,并且利用一滾輪246以將該些基材100及122擠壓合一。該些凹坑 242可用以在該密封的邊緣處捕捉過度的粘著劑244,因而粘著劑不致流至 該些表面102及142上。該材料120最好是不互溶于該粘著劑244。
在既已組裝該些基材100及122后,可例如藉由熱性固化或UV固化處 理以將該粘著劑固化。而為沿切截線248晶割所完成的基材,可利用一切 割工具250。如此可產生經晶切的基材,藉以符合該印刷輸出維度的要求。
一含有一罩光涂鍍材料200的顯示設備可如圖18所示。該罩光涂鍍材 料200是例如利用印刷處理以施用于該基材100的表面102。該些間隔構件 144可為經嵌入在該罩光涂鍍材料200之內。該罩光涂鍍材料200可至少部分 地平面化該些透鏡表面,并且具有一大致匹配于該基材100者的折射率。然 而,由于可能難以將該些透鏡表面完整地平面化,因此在該范圍138內的
表面高度不同于該范圍258內的高度。在空氣中此一表面可于鏡面照射下 提供顯著的透鏡可見性。不過,可藉由該中間材料120以實質上地降低該 透鏡可見性,并因而產生一清凈的2D影1象??稍黾釉撻g隔構件144直徑以 供在該透鏡尖峰范圍258之內補償剩余厚度。
圖19A-圖19C顯示一為以施用該平面化粘著劑的印刷方法。即如圖19A 所示, 一印刷平板260具有一粘著劑層200,而于其上構成有多個柱體范圍 262及溝隔范圍264。該印刷平板可為的該印刷制造工藝的一部份。該粘著 劑262可為UV可固化粘著劑。即如圖19B所示,可將該些柱體范圍262的 間距設定為與該透鏡尖部138的間距相同,并且該些柱體范圍262可為中 央對齊于該些尖部138??山逵稍O定該材料200的厚度來控制當該材料200 在該透鏡上固化時其平面化的程度。傳統(tǒng)上,平面化作業(yè)的微調處理可為 藉由控制該些特征的溝隔范圍264的寬度所達成。因而可利用與目前由印 刷機所使用的相同或類似的設備來構成該些2D平面化范圍。為防止該柱體 范圍262中未經固化材料在該透鏡基材上沿該些透鏡而芯吸,可在印刷該 平面化材料之前先于該透鏡表面內構成一切截標記266,即如圖20所示。
此方法可有利地讓該印刷器能夠任意地定義多個范圍,而可于該些之 上利用現(xiàn)有的印刷設備以構成該些平面化范圍。該平面化的正確性可予謹 慎地加以控制。 一般說來,可產生該平面化層200的一些表面調變。本發(fā) 明的中間材料12 0可有利地自該平面化表面大致移除反射可見性。
此一技術亦可適用于在一氣體里或部分真空中的透鏡,而在此情況下 該前側基材122及該中間材料120并未出現(xiàn)。
該材料200亦可為例如利用UV可固化墨劑而藉由噴墨散布處理所施 用。該墨劑散布樣式可為類似于圖19A-圖19C所示者,藉以校調該是統(tǒng)而 獲最佳化的平面控制。
圖17顯示一進一步顯示設備,此者類似于圖5所示者,然其中該前側 基材122比起該后側基材100具有一較小厚度,而另為與圖5A的顯示設備 的前側基材122相同。該后側基材100的前側表面102以及該前側基材122 的后側表面142可為大致相同,或是可具有包含曲率半徑、折射率或角錐 常數(shù)的光學性質,而例如經設計以將所合并的透鏡陣列的像差效能予以最 佳化。
此一顯示設備在當施用于薄型透鏡方式時,其中需減少透鏡間距及凹 入兩者,可具備多項優(yōu)點。光學功率可如前述而提高。這可提供較高的數(shù) 值孔徑透鏡,并因此在一如圖1所示類型的可比較顯示設備里可比起對于 相對應透鏡間距及凹入者而提供更薄的裝置。該顯示設備的整體厚度可因 而實質上地減少。例如,一 1401pi PETG透鏡可具有自320微米減少至210 微米的厚度。此一顯示設備對于像是標簽的薄型物件并且用于封裝處理上
特別地有利。此外,可藉由該顯示設備的疊層結構及由該間隔構件144所 施加的粘著劑來減少防于撕裂的阻抗性。因而,此裝置比起如圖1所示類 型的相比較顯示設備而言可為較薄且較為崎嶇不平。此外,比起對于等同 的減少間距透鏡,在圖17透鏡里印刷容忍度可較為寬松。此一裝置可較為 簡便地且價廉地印制,并提供較高的產獲量。
在此情況下,該印刷影像表面106可由一空間光線調變器的像素平面 所取代,其中含有透光顯示器、發(fā)光顯示器以及透反光顯示器。在此情況 下,該些影點條帶會由經電子定址的像素所取代。此一裝置將可對一僅在 方向性模式下運作的顯示裝置有利地提供一種低反射度透鏡表面。可將該 透鏡陣列設置在一外部偏光器內,或是在一外部偏光器的外部。此一裝置 在制造上比起經液晶填入的透鏡元件較為價廉。
本發(fā)明的低反射度透鏡構件,像是該些運用于圖2A圖及圖5之內者,亦 可為施用于一電子顯示設備。在此情況下,該印刷影像表面106可為由一具 有一像素陣列的空間光線調變器(SLM)所取代。在此情況下,該些影點條帶 會由經電子定址的像素所取代??山逵稍摽臻g光線調變器的操作來顯示該 些經交錯影像。像素群組是經校齊于該后側基材100及該前側基材122的 各個透鏡表面。各影像的接續(xù)條帶是由各個條帶群組所顯示。 一般說來,該 SLM可為包含透反光性、發(fā)光性及透光性在內的任何類型。
藉由范例,一 3D模式液晶顯示設備可如圖24所示,并且含有一空間光 線調變器,其中包含:一后側偏光器316;—薄膜電晶體(TFT)基材318; — 液晶材料的像素平面320; —計數(shù)器基材322;以及一輸出偏光器324。在 該空間光線調變器的前方放置有一透鏡構件,此者含有一后側基材IOO、 一 中間材料120及一前側基材122,并且等同于前述印刷影像顯示設備之內所 運用的透鏡構件。
此一顯示裝置將可有利地提供一種僅在方向性模式下運作的低反射度 透鏡構件。該透鏡構件可為設置在一外部偏光器內,或是在一外部偏光器 的外部。此一裝置在制造上比起經液晶填入的透鏡元件較為價廉。此外,可 將一抗反射涂布簡易地施用于該顯示設備的前側表面,藉以進一步改善在 經明亮照設的環(huán)境下的影像品質。
前述的透鏡構件運用兩個基材100、 122,各者具有一經供置以一被塑 形為透鏡表面的表面起伏的表面。然而,本發(fā)明概可適用于一其中該些表 面起伏是經塑形以按許多方式提供一透鏡效應的透鏡構件。 一種替代方式 為該表面起伏是經塑形如一菲涅耳透鏡,并且現(xiàn)將說明一種其中運用此一 透鏡構件的設備。
一用于一顯示器的背光設備通常會運用一些元件,這些包含波導器、反 射器、散光器及亮度強化薄膜。這些元件通常是仰賴于塑膠與空氣之間的
介面,并因而在各個介面處會出現(xiàn)菲涅耳反射損失,以及來自多項特性的 不規(guī)則性的散射損失。此外,無法便利地將此等薄膜貼附合一。因此會希 望能夠減少散射損失量以及菲涅耳反射損失量,藉以提高背光效率性。
從而,本發(fā)明的透鏡構件亦可施用于一背光設備。此一背光設備的范
例可如圖22所示。該背光設備含有LED光源307。在該些LED光源307的 前方放置有一透鏡構件以用來作為一光導平板的一部分。該透鏡構件是由 下列領域所構成 一第一基材285,此者具有一表面起伏結構286,其前側 表面具有一經塑形如一菲涅耳透鏡的表面起伏;以及一第二基材298,此者 具有一表面起伏結構300,其前側表面具有一經塑形如一菲涅耳透鏡的表面 起伏。各個基材285、 298的菲涅耳透鏡表面起伏在該透鏡構件的區(qū)域上具 有相同空間排置的區(qū)段。因此,這兩個基材在光學上可共同運作并且二者 皆提供光學功率。然而該些基材285、 298的表面起伏的曲率可為不同。
這兩個基材285、 298的菲涅耳透鏡表面起伏是藉由一校齊構件302, 像是具有如前述相同類型的間隔球體或纖維,所軸向校齊,因此該些基材
285、 298在彼等之間具有低度的莫爾(Moir6 )拍變。該透鏡構件是經填 入以一中間材料304,此者可為像是硅油的固體或液體等向性材料,并且可 由密封構件306加以密封。該些基材285、 298可被氣體所滲透,因此該構 件可在一填入階段之后進行除氣。此一透鏡構件可有利地減少在該些結構
286、 300處的表面反射,而同時保持該裝置的光學功率。 此一透^;構件可有利地顯著降^f氐在該些透^:構件的尖部303處的光損,
此損失是若將該些構件設置在空氣中則會出現(xiàn)。因此,可將不樂見的光損 降至最低,并且令背光更具效率。同時,由于該些透鏡構件的表面的制造 不規(guī)則性較不可見,因此可運用較低成本的透鏡主控及應用技術。
并且可將〗象是散光器或其他光線管理薄膜305的構件粘附于此一構件 的前側及后側表面,因為該些表面為平坦。這可有利地減少該背光堆疊里 對空氣的介面數(shù)量,以及該背光薄膜里該些疊層的空氣-塑膠介面處的損 失。同時,該些結構286、 300可擁有其他的光線管理性質,像是散光或是 全內反射。
從而本發(fā)明的透鏡構件亦可施用于一投射顯示設備。此一投射顯示設 備的范例可如圖23所示。來自一影像顯示設備281的光線被導引通過一投 影透鏡283而至一含有根據(jù)本發(fā)明并將于后文中說明的透鏡構件的投影屏幕上。
一第一透鏡構件是藉菲涅耳透鏡所構成,并且具有與圖22背光設備中 的透鏡構件相同的建構。此第一透鏡構件對于來自該投影透鏡283的光線 具有一場透鏡功能,即如業(yè)界所眾知,并經排置以將該投影透鏡283的影 像轉換成大致平行光線而朝向一觀察者。傳統(tǒng)的菲涅耳透鏡會因在空氣中
于該透鏡表面處的散射而受到損失,這是因為在材料與空氣的介面處的菲 涅耳反射所造成。此等損失在靠近透鏡表面的尖部處會更高而導致跨于透 鏡表面上的強度變異性,并且可因該投射影像的像素結構而進一步拍變,造
成該透鏡的結構與該些像素之間的Moir6拍變。該菲涅耳透鏡構件可有利 地具有與原始透鏡大致相同的光學功率,而在透鏡表面處的散射程度是顯
著降低,并因而減少Moir 6樣式拍變。此一透鏡可利用低成本低折射率材 料。此外,該菲涅耳透鏡的表面的品質并無須與如在空氣中所使用的透鏡 般高度,且因而可利用較低成本機具加工及復造技術以供制作該些結構 286、 300的表面。
一第二透鏡構件是按一類似用于前述顯示設備的透鏡陣列的方式而藉 一透鏡結構陣列所構成。尤其,該第二透鏡構件包含一基材291;—表面起 伏結構289,其前側表面具有一經塑形如一透鏡陣列表面的起伏結構; 一低 折射率材料295; —第二透鏡狀陣列結構288,其前側表面具有一經塑形如一 透鏡陣列表面的起伏結構,而此等透鏡表面是藉由校齊特性293所對齊于該 結構289;以及一第二基材290。該些陣列結構289、 288可并同運作,藉以 通過一基材290將由該投影透鏡283所構成的光源成影至一遮罩陣列292 的孔徑里。然后,光線穿過一基材294并照至一散光器296上。按此方式,即可 降低來自一投影屏幕的前側反射。該些透鏡構件291、 289、 295、 288、 290 具有與在空氣中的單一透鏡相同的光學功率,然比起先前技藝單一透鏡狀 投影屏幕則具有較低程度的散射,且因此比起標準透鏡狀螢幕可顯示出較 低程度的Moir 6拍變及表面可見性。當透鏡表面為較不可見時,即可能移 除該遮罩層292,從而降低裝置成本。同時,可將該些基材298及291有利 地貼附合一,藉以進一步降低在該裝置內的菲涅耳反射并且提高光學產通 量。
在該范例里,該些透鏡構件兩者皆具有本發(fā)明的低反射度類型;然 而,實作上使用具有該些特性的構件的僅其一者可為有利。
即如圖25A圖所示,透鏡構件可為按一大型薄片的方式所制作,再藉由 一經加熱的切截構件270分切,而在其中該聚合物是熱塑性塑膠的情況 下,該切截構件可為一線體或一刀鋒。該受熱線體可熔化該些范圍272及274 內的塑膠,并構成一相對較弱的密封接合276,即如圖25B所示。可藉由機械 迫力以簡易地破開此一密封而產生兩個個別部份,即如圖25C所示??稍?破開該接合之后施用一進一步粘著劑,藉此改善該部分的機械耐度。該裝 置可為有利地構成而使得該成品構件并不具該些校齊特性144。此一透鏡構 件將不會顯示任何校齊特性的可見性,然仍維持該裝置的校齊特征。藉由 對該透鏡構件填覆以硅油,任何在切截過程中進入該胞格之內的殘余空氣 皆可在一儲存或去氣過程中自該裝置里逸離。
權利要求
1.一種透鏡構件,其特征在于其包含一后側基材,其具有一前側表面,該前側表面具有一表面起伏,其中有多個區(qū)段而各別提供一透鏡效應;一前側基材,其是經放置在該后側基材的前方,并且具有一后側表面,該后側表面具有一表面起伏其中有多個區(qū)段而各別提供一透鏡效應,位于該后側基材及該前側基材上的該些表面起伏的該些區(qū)段在該透鏡構件的區(qū)域上具有相同的空間排置;以及固體或液體的等向性中間材料,其是經放置在該后側基材的該前側表面與該前側基材的該后側表面之間,該中間材料的一折射率與該后側基材和該前側基材各者的折射率不同。
2、 根據(jù)權利要求1所述的透鏡構件,其特征在于其更包含多個校齊構 件,其是經放置在該中間材料內,并且接觸該后側基材的該前側表面及該 前側基材的該后側表面。
3、 根據(jù)權利要求2所述的透鏡構件,其特征在于其中所述的多個校齊 構件為球體。
4、 根據(jù)權利要求2所述的透鏡構件,其特征在于其中所述的多個校齊 構件為纖維。
5、 根據(jù)權利要求2至4中的任一項所述的透鏡構件,其特征在于其中 所述的多個校齊構件具粘著性,或是經涂布于一粘著劑中,而該些校齊構 件可藉由該粘著劑以粘著在該前側基材的后側表面以及該后側基材的前側 表面。
6、 根據(jù)權利要求1-5中的任一項所述的透鏡構件,其特征在于其中所 述的后側基材及該前側基材具有相同的透鏡效應。
7、 根據(jù)權利要求l-6中的任一項所述的透鏡構件,其特征在于其中所 述的前側基材的一厚度小于該后側基材的一厚度。
8、 根據(jù)權利要求l-7中的任一項所述的透鏡構件,其特征在于其中所 述的中間材料為水。
9、 根據(jù)權利要求1-7中的任一項所述的透鏡構件,其特征在于其中所 述的中間材料為油。
10、 根據(jù)權利要求9所述的透鏡構件,其特征在于其中所述的油為一 硅油。
11、 根據(jù)權利要求1-7中的任一項所述的透鏡構件,其特征在于其中 所述的中間材料是一聚合物。
12、 根據(jù)權利要求l-ll任一項所述的透鏡構件,其特征在于其中所述 的后側基材具有一平面后側表面。
13、 根據(jù)權利要求l-12任一項所述的透鏡構件,其特征在于其中所述 的前側基材具有一平面前側表面。
14、 根據(jù)權利要求l-13任一項所述的透鏡構件,其特征在于其中所述 的后側基材的該前側表面具有一表面起伏,其是經塑形成一柱面透鏡陣列 表面,并且該前側基材的后側表面具有一表面起伏,其是經塑形成一柱面 透鏡陣列表面且與該后側基材的該透鏡陣列表面成同軸校齊。
15、 根據(jù)權利要求14所述的透鏡構件,其特征在于其中所述的后側基 材的該透鏡陣列表面及該前側基材的該透鏡陣列表面為凸面透鏡表面,而 該中間材料的一折射率小于該后側基材及該前側基材各者的折射率。
16、 一種方向性印刷影像顯示設備,其特征在于其包含多個印刷影像,各印刷影像的接續(xù)條帶是按一規(guī)則次序彼此交錯; 一種如權利要求14或15所述的透鏡構件,其是經放置在該些印刷影 像的前方,該后側基材及該前側基材的該透鏡陣列表面可并同運作,以將 來自多個經交錯的該印刷影像的光線導引進入個別的標稱檢視窗。
17、 根據(jù)權利要求16所述的方向性印刷影像顯示設備,其特征在于其 中所述的顯示設備的至少一區(qū)域里,該前側基材的前側表面上經印刷有一 單一印刷影像,其延伸遍及該顯示設備的該至少一區(qū)域的整體。
18、 根據(jù)權利要求16所述的方向性印刷影像顯示設備,其特征在于其中所述的顯示設備的至少一區(qū)域里,該后側基材的該前側表面及該前側基材的該后側表面各別由一材料所覆蓋,而該材料的一折射率與該個別基材 的折射率相匹配。
19、 根據(jù)權利要求16所述的方向性印刷影像顯示設備,其特征在于其 中所述的顯示設備的至少一區(qū)域里,該后側基材的該前側表面及該前側基 材的該后側表面各者是經修飾為平面。
20、 根據(jù)權利要求18或19所述的方向性印刷影像顯示設備,其特征 在于其中所述的多個印刷影像是由延伸遍及該顯示設備的該至少一區(qū)域的整體上的 一單 一 印刷影像所取代。
21、 根據(jù)權利要求18或19所述的方向性印刷影像顯示設備,其特征在于其中所述的多個印刷影像不位于該顯示設備的該至少一區(qū)域的整體 上。
22、 根據(jù)權利要求16-21中的任一項所述的方向性印刷影像顯示設 表面上。
23、 根據(jù)權利要求16-21中的任一項所述的方向性印刷影像顯示設 備,其特征在于其更包含一影像載體基材,其是經放置在該后側基材的后 方,而該些印刷影像是經印刷于該影像載體基材上。
24、 根據(jù)權利要求23所述的方向性印刷影像顯示設備,其特征在于其 更包含一間隔層,其是介于該影像載體基材與該后側基材的后側表面之間。
25、 根據(jù)權利要求16-24中的任一項所述的方向性印刷影像顯示設 備,其特征在于其中所述的多個印刷影像為反射影像或透明影像。
26、 一種顯示設備,其特征在于其包含一空間光線調變器,其具有一像素陣列能夠顯示多個影像,而各影像 的接續(xù)條帶是按一規(guī)則次序所彼此交錯;一種如權利要求15或16所述的透鏡構件,其是經放置在該空間光線 調變器的前方,該后側基材及該前側基材的該透鏡陣列表面可并同運作,以 將來自經顯示在該空間光線調變器上的該多個經交錯影像的光線導?I進入 個別的標稱枱4見窗。
27、 根據(jù)權利要求1-13中的任一項所述的透鏡構件,其中該后側基材 的該前側表面及該前側基材的該后側表面兩者具有一表面起伏其經塑形成 一菲涅耳透4fe。
28、 一種用于一顯示設備的背光設備,其特征在于其包含 一光源;以及一種如權利要求27所述的透鏡構件,其是經放置在該光源的前方。
29、 一種投射顯示設備,其特征在于其包含 一影像顯示設備;一投影屏幕;以及一投影透鏡,其是經排置以將光線導引至該投影屏幕上,其中該投影 屏幕包含一種如權利要求27所述的透鏡構件,其是經排置以將該投影透鏡 的影像轉換成實質上平行光線。
30、 根據(jù)權利要求29所述的投射顯示設備,其特征在于其中所述的投影屏幕更包含一種如權利要求15所述的透鏡構件。
31、 一種制造一透鏡構件的方法,其特征在于其包含以下步驟 提供兩個基材,各者具有一表面,該表面具有一表面起伏其中有多個區(qū)段而各者能夠提供一透鏡效應;校齊該些基材,以該些具有該表面起伏的表面彼此相向并同軸校齊,且 將固體或液體的等向性中間材料設置于其等之間,中間材料的一折射率低 于該些基材各者的折射率,其是藉由將校齊構件排置在該中間材料內以使 其接觸該些基材各者中具有該表面起伏的表面,以及將該些基材接附合一。
32、 根據(jù)權利要求31所述的方法,其特征在于其中所述的多個校齊構 件為球體。
33、 根據(jù)權利要求31所述的方法,其特征在于其中所述的多個校齊構 件為纖維。
34、 根據(jù)權利要求33所述的方法,其特征在于其中所述的校齊該些基 材的步驟期間,該些校齊纖維延伸越過該些基材,且該方法更包含,在將 該些基材接附合一之后,拉出該些校齊纖維并且自該些基材之間移除該些 校齊纖維。
35、 根據(jù)權利要求31-34中的任一項所述的方法,其特征在于其中所 述的多個校齊構件具粘著性,或是經涂布于一粘著劑中,而該些校齊構件 可藉此粘著劑以粘著于該些透鏡表面。
36、 根據(jù)權利要求31-35中的任一項所述的方法,其特征在于其中所 述的中間材料為水。
37、 根據(jù)權利要求31-35中的任一項所述的方法,其特征在于其中所 述的中間材料為油。
38、 根據(jù)權利要求37所述的方法,其特征在于其中所述的油為一硅油。
39、 根據(jù)權利要求31-35中的任一項所述的方法,其特征在于其中所 述的中間材料是一聚合物。
40、 根據(jù)權利要求31-39中的任一項所述的方法,其特征在于其中所 述的后側基材的該前側表面具有一表面起伏,其是經塑形成一柱面透鏡陣 列表面,并且該前側基材的該后側表面具有一表面起伏,其是經塑形成一 柱面透鏡陣列表面,并且該些校齊構件是經排置于該中間材料內,而在該 些透鏡陣列表面間的尖部上方接觸該些陣列透鏡表面。
41、 根據(jù)權利要求31-40中的任一項所述的方法,其特征在于其中所 述的后側基材的該前側表面及該前側基材的該后側表面兩者具有一表面起 伏其是經塑形成一菲涅耳透鏡。
42、 一種方向性印刷影像顯示設備,其特征在于其包含 多個印刷影像,各印刷影像的接續(xù)條帶是按一規(guī)則次序所彼此交錯; 一后側基材,其是經放置在該些印刷影像的前方,并且具有一前側表面其是經塑形成一透鏡陣列表面;一前側基材,其是經放置在該后側基材的前方,并且具有一后側表面 其是經塑形成一透鏡陣列表面其與該后側基材的該透鏡陣列表面同軸校 齊;以及中間材料,其是經放置在該后側基材的該透鏡陣列表面與該前側基材 的該透鏡陣列表面之間,該中間材料的一折射率與該些后側基材及前側基 材各者的折射率不同,其中,該后側基材的該透鏡陣列表面及該前側基材的該透鏡陣列表面 可并同運作,藉以將來自各影像的光線導引進入一個別的標稱檢視窗。
43、 一種制造一方向性印刷影像顯示設備的方法,其特征在于其包含以下步驟提供兩個基材,,各者具有一表面,其是經塑形成一凸面透鏡陣列表面; 對準該些基材,該些經塑形成一凸面透鏡陣列表面的表面彼此相向并 同軸校齊,并且一中間材料是經放置于其間,該中間材料的一折射率低于 該些基材各者的折射率,而藉由將校齊構件排置于該中間材料之內,藉以 在兩個透鏡表面間的尖部上方接觸該些基材各者的陣列的透鏡表面并將該 些基材接附合一;以及在兩個基材的后方提供多個印刷影像,而各影像的接續(xù)條帶是按一規(guī) 則次序彼此交錯,并且各影像的條帶與該些基材的個別透鏡校齊。
44、 一種方向性印刷影像顯示設備,其特征在于其包含多個印刷影像,各印刷影像的接續(xù)條帶是按一規(guī)則次序彼此交錯;一后側基材,其是經放置在該些印刷影像的前方;一前側基材,其是經放置在該后側基材的前方并具有一平面前側表面,該前側基材或該后側基材的至少一者的表面是面朝于該前側基材或該 后側基材的另一者,并經塑形成一透鏡陣列表面以將來自該各印刷影像的 光線導引進入一個別的標稱檢視窗內;以及一液體,經容置于該后側基材與該前側基材之間,該液體的一折射率 與該后側基材或前側基材的一者的折射率不同且大于空氣的折射率。
45、 根據(jù)權利要求44所述的方向性印刷影像顯示設備,其特征在于其更包含多個間隔構件,其是經放置在該液體內并且接觸該前側基材的一后 側表面及該后側基材的該前側表面,且上述與該前側基材或該后側基材其 一者的表面的接觸是位于該些透鏡陣列表面間的尖部上方。
46、 根據(jù)權利要求44所述的方向性印刷影像顯示設備,其特征在于其 中所述的前側基材或該后側基材其一者中面朝該前側基材或該后側基材的 另 一者的該表面更具有間隔突起,該間隔突起突出高過該些透鏡陣列表面 并且接觸該前側基材或該后側基材該另一者中面朝該前側基材或該后側基 材的該一者的該表面。
47、 一種方向性印刷影像顯示設備,其特征在于其中包含多個印刷影像,各印刷影像的接續(xù)條帶是按一規(guī)則次序彼此交錯;以及 一基材,其是經放置在該些印刷影像的前方,并且具有平面后側表面及一前側表面其經塑形成一透鏡陣列表面,該透鏡陣列表面將來自于各印刷影像的光線導引進入一個別個標稱檢視窗內,其中,在該顯示設備的至少一區(qū)域里,該基材的前側表面是由一材料所覆蓋,該材料的一折射率與該基材的折射率匹配,并且該些印刷影像被一延伸遍及該顯示設備的該至少一區(qū)域整體的單一印刷影像所取代。
全文摘要
本發(fā)明是有關于一種透鏡構件,其包含一后側基材,具有一前側表面,該前側表面具有表面起伏,表面起伏中有多個區(qū)段可各別夠提供一透鏡效應;一前側基材,其是經放置在該后側基材的前方,并且具有一后側表面,該后側表面具有表面起伏,表面起伏中有多個區(qū)段可各別提供一透鏡效應,該些經供置于該后側基材及該前側基材上的表面起伏的區(qū)段在該透鏡構件的區(qū)域上具有相同的空間排置;以及液體或固體的等向性中間材料,其是經放置在該后側基材的前側表面與該前側基材的后側表面之間,該中間材料的折射率與后側基材及前側基材各者的折射率不同。此種結構可降低原本可能劣化光學效能的菲涅耳反射的程度。
文檔編號G03B21/62GK101371167SQ200780002980
公開日2009年2月18日 申請日期2007年1月23日 優(yōu)先權日2006年1月23日
發(fā)明者強納森·哈洛德, 葛瑞漢·約翰·伍德凱吉 申請人:友達光電股份有限公司