專利名稱：制作光管理基片的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制作光管理(light management)膜的方法和裝置，具體而言， 涉及由隨機(jī)或者準(zhǔn)隨機(jī)控制的表面(mastered surface )制作的這種膜。
背景技術(shù)：
在背光計(jì)算機(jī)顯示器或者其它系統(tǒng)中，膜通常被用來對(duì)光進(jìn)行引導(dǎo)或散 射。例如，在背光顯示器中，增亮膜利用棱形或有紋理的表面沿視軸(viewing axis)(即垂直于顯示器)對(duì)光進(jìn)行引導(dǎo)，這提高了顯示器使用者所觀察到的 光的亮度，并使得系統(tǒng)能夠使用更少的電力產(chǎn)生希望水平的軸上光通量。用 于偏轉(zhuǎn)光的膜還可以用在廣泛的其它光學(xué)設(shè)計(jì)中，例如用于投影顯示器、交 通信號(hào)和照明標(biāo)志。背光顯示器和其它系統(tǒng)使用多層膜，這些膜被堆疊和布 置成使得其棱形或有紋理的表面彼此垂直并且夾在其它被稱為散射器的光 學(xué)膜之間。散射器具有高度不平整或隨機(jī)的表面。有紋理的表面已經(jīng)被廣泛使用在諸如背光顯示膜、散射器以及后反射器 的光學(xué)應(yīng)用中。在很多光學(xué)設(shè)計(jì)中，必須使用微結(jié)構(gòu)來重新引導(dǎo)和重新分布 光(或散射光)，以提高亮度、增強(qiáng)散射或增強(qiáng)吸收。例如，在背光顯示器 系統(tǒng)中，經(jīng)常既需要朝著垂直于屏幕的方向?qū)θ肷湓谄聊簧系墓馔窟M(jìn)行引 導(dǎo)，又需要將該光通量展開在整個(gè)觀察空間上。薄膜太陽能電池的性能可以 通過基于有紋理的TCO/玻璃/金屬基片的光捕獲和角度選擇性鏡面反射器而 被顯著改善。微結(jié)構(gòu)有時(shí)被隨機(jī)化，以減少制造諸如凹坑之類的缺陷以及源 于兩個(gè)元件之間的光學(xué)界面的缺陷，例如莫爾紋、散斑和牛頓環(huán)。理想地， 替代一起的兩層或者更多層膜， 一層光學(xué)膜應(yīng)該既具有增亮性能又有著最少 的缺陷。在背光應(yīng)用中，增亮膜和散射膜通常合并作為顯示器屏幕的一部分，用 于對(duì)光進(jìn)行重新引導(dǎo)和重新分布。在現(xiàn)有技術(shù)中，提高亮度的典型方案是使 用具有構(gòu)造有線性棱形體的表面的光學(xué)膜。例如，現(xiàn)有技術(shù)描述了使用棱形 膜來提高背光液晶顯示器的軸上亮度。為了避免制造缺陷和降低光學(xué)耦合， 有著沿其長度方向高度隨機(jī)變化的結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜已經(jīng)被設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)增亮， 同時(shí)避免制造缺陷和降低兩片這種膜之間的光學(xué)耦合。

發(fā)明內(nèi)容
一種加工工件表面的方法是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的使一切削刀具(110) 接觸工件的表面；并且對(duì)于至少一次切削經(jīng)過/，使得切削刀具(110)與工 件的表面之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)沿著工件的表面上的一路徑。所述路徑本質(zhì)上是定 義在一坐標(biāo)系的一個(gè)區(qū)間C上的一數(shù)學(xué)函數(shù)，其特征在于一組非隨機(jī)的、隨 機(jī)的或者準(zhǔn)隨機(jī)的參數(shù)，所述參數(shù)選自幅度、相位和周期或者頻率。
噪聲信號(hào)(104)進(jìn)行帶通濾波；將經(jīng)帶通濾波的噪聲信號(hào)提供給一函數(shù)發(fā) 生器(106);由函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生一隨機(jī)調(diào)制的數(shù)學(xué)函數(shù)；響應(yīng)于所述隨機(jī)調(diào)制 的函數(shù)，沿工件表面上的路徑引導(dǎo)切削刀具(110)與工件的表面之間的相 7于運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明的作用方式是通過利用非隨機(jī)、隨機(jī)(或者準(zhǔn)隨機(jī))的幅度和周 期由名義上的線性路徑在橫向上(垂直于高度的方向)調(diào)制光學(xué)膜的棱形體 結(jié)構(gòu)。用于刀具制造具有這種微結(jié)構(gòu)的膜的母?？梢酝ㄟ^在柱形鼓輪或者平 板上進(jìn)行金剛石車削而制成。鼓輪一般涂覆有堅(jiān)硬的銅或鎳，在銅或鎳上螺 紋狀或者環(huán)狀切削凹槽。鼓輪回轉(zhuǎn)，同時(shí)對(duì)于螺紋切削或者環(huán)狀切削，金剛 石切削刀具橫對(duì)著回轉(zhuǎn)方向移動(dòng)以產(chǎn)生所希望的節(jié)距。為了實(shí)現(xiàn)調(diào)制，快速 刀具伺服(FTS)系統(tǒng)被用來橫向驅(qū)動(dòng)刀具。壓電換能器用于通過以隨機(jī)或 者準(zhǔn)隨機(jī)的頻率改變施加在換能器上的電壓將金剛石刀具移動(dòng)至一希望的 位移。任何時(shí)刻的位移(幅度)和頻率可以在個(gè)人計(jì)算機(jī)中隨機(jī)地生成，然 后發(fā)送到放大器以產(chǎn)生希望的電壓。由于壓電材料的溫度和磁滯效應(yīng)，可能 需要有著一距離探測器的反饋控制來確保正確的刀具移動(dòng)。為了在橫向和高 度兩個(gè)方向上調(diào)制切削，可以使用具有兩個(gè)有著獨(dú)立控制器的和探測器的 FTS。本發(fā)明減少了光學(xué)系統(tǒng)中部件的數(shù)量，從而減小了成本和重量?？傮w上 來說，其通過最小化很多可能的光學(xué)干涉和耦合改善了光學(xué)性能。所述制造 方法提供了光方向上得到更多控制的微結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明通過在橫向和高度上隨機(jī)變化棱形體結(jié)構(gòu)而不利用光學(xué)元件實(shí) 現(xiàn)了光增強(qiáng)和散射。由于橫向上的隨機(jī)成份，由于兩層光學(xué)膜之間的干涉造 成的光學(xué)缺陷，例如莫爾紋、散斑和牛頓環(huán)，基本上消失。在產(chǎn)生散射和減 少光學(xué)缺陷，尤其是莫爾效應(yīng)方面，橫向變化比高度變化更有效。棱形體圖 案的隨機(jī)性使得能夠無可見接縫地混合經(jīng)加工的各小部分的接合處。因此鼓 輪的長度不受切削刀具行程的限制。切削刀具的橫向運(yùn)動(dòng)具有用于確保精確 定位的反饋控制，以克服壓電堆疊體的磁滯、蠕變以及溫度影響。橫向和高 度變化的結(jié)合為加工用于諸如散射器、太陽能電池板、反射器之類的很多應(yīng) 用的表面微結(jié)構(gòu)提供了更大的自由。


圖1是示出加工工件表面的方法的流程圖，其中工件是母模(master) 鼓輪；
圖2是示出加工工件表面的方法的流程圖，其中工件是母模板；
圖3是圖1所示母模鼓輪的示圖，所述母模鼓輪上具有沿基本上螺旋狀 或者螺紋狀路徑的隨機(jī)或者準(zhǔn)隨機(jī)圖案；
圖4是圖l所示母模鼓輪的示圖，所述母模鼓輪上具有基本上同心的環(huán) 上的隨機(jī)或者準(zhǔn)隨機(jī)圖案；
圖5是圖2所示母模板的示圖，所述母模板上具有沿基本上鋸齒形或三 角形路徑的隨機(jī)或者準(zhǔn)隨機(jī)圖案；
圖6是圖2所示母模板的示圖，所述母模板上具有沿一系列基本上同心 的環(huán)的隨機(jī)或者準(zhǔn)隨機(jī)圖案；
圖7是本質(zhì)上為棱形結(jié)構(gòu)的切削刀具橫截面的示圖8是圖5所示棱形切削刀具的示圖，所述切削刀具具有復(fù)合角度的切 割面；
圖9是工件的隨機(jī)化表面的功率譜密度的幅度的圖形表示，所迷幅度是 空間頻率的函數(shù)；
圖IO是由本發(fā)明的方法得到的、工件的隨機(jī)化表面的俯視圖；圖11是由于工件表面上的多次切削經(jīng)過造成的多個(gè)路徑的圖形表示； 圖12是通過通信或者數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)方通信的、用于加工工件表面的系 統(tǒng)和裝置的示意性表示；
圖13是數(shù)學(xué)函數(shù)的圖形表示；
圖14是背光顯示器設(shè)備的三維視圖15是具有快速刀具伺服、用于在工件表面上切削具有橫向波動(dòng)的凹 槽的母模加工系統(tǒng)的示意性示圖；以及
圖16是引入到工件的被加工表面的表面的切削梯度的圖示。
具體實(shí)施例方式
參見圖1，以標(biāo)號(hào)100總體示出了一種加工工件表面的方法。噪聲信號(hào) 102是經(jīng)帶通濾波器104濾波的，并且作為輸入被提供給函數(shù)發(fā)生器106。 諸如正弦波形式的 一經(jīng)調(diào)制的數(shù)學(xué)函數(shù)由該函數(shù)發(fā)生器106作為輸入提供給 一伺服機(jī)構(gòu)108。噪聲信號(hào)102、帶通濾波器104以及函數(shù)發(fā)生器106可以 用配備有適當(dāng)?shù)男盘?hào)處理軟件和數(shù)模轉(zhuǎn)換板的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)替代，以生成至伺 服機(jī)構(gòu)108的輸入信號(hào)。伺服機(jī)構(gòu)108引導(dǎo)切削刀具110與鼓輪112的表面 之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其中鼓輪112在圓柱坐標(biāo)系(r、 6>、 z)中以角速度c^走轉(zhuǎn)。 當(dāng)鼓輪112以角速度^走轉(zhuǎn)時(shí)，切削刀具110相對(duì)于鼓輪112沿鼓輪軸z移 動(dòng)，并以最高達(dá)約2000Hz的頻率平行于鼓輪112的軸隨機(jī)地前后移動(dòng)。連 續(xù)接觸旋轉(zhuǎn)的鼓輪110的表面的切削刀具IIO這樣地在鼓輪112的表面上切 削和加工一隨機(jī)化的螺旋狀或螺紋圖案116 (圖3),該圖案具有節(jié)距P。對(duì) 于雙軸切削刀具IIO，切削刀具不僅平行于鼓4侖軸112前后移動(dòng)，而且垂直 于鼓輪表面移動(dòng)以在鼓輪112的表面上切削出不同的深度。
或者，如圖2中所示，切削刀具IIO可以與在直角坐標(biāo)系(x、 _y、 z)中 以速度v移動(dòng)的平板114的表面接觸。類似地，當(dāng)平板114以速度v移動(dòng)， 并且切削刀具110隨機(jī)地在該板上前后移動(dòng)時(shí)，連續(xù)接觸平板114的表面的 切削刀具110就在平板114的表面上切削或加工 一 隨機(jī)化的三角圖案122(圖
在本發(fā)明的另一實(shí)施例如圖4所示，鼓輪112在旋轉(zhuǎn)時(shí)不需要沿z軸移 動(dòng)。同樣地，切削刀具在鼓輪112的表面上沿一系列z'個(gè)同心環(huán)118加工出 一隨機(jī)化或準(zhǔn)隨機(jī)化的圖案，由此切削刀具返回每一切削經(jīng)過的起點(diǎn)122。為了實(shí)現(xiàn)良好的切削質(zhì)量， 一控制系統(tǒng)可以使得切削刀具100能夠根據(jù)所希 望的最終切削深度和進(jìn)給速率將任何第z'次切削經(jīng)過重復(fù)若干次。當(dāng)切削刀
具110完成一定次數(shù)的回轉(zhuǎn)并返回到第Z次切削經(jīng)過的起點(diǎn)122時(shí)，切削刀 具110平移或者步進(jìn)一距離&到達(dá)下一個(gè)或者第"欠切削經(jīng)過。
應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，切削刀具110可以具有不止一個(gè)行進(jìn)軸。例如，它在圓柱 坐標(biāo)系中可以具有三個(gè)行進(jìn)軸r、 A z，而在直角坐標(biāo)系中可以具有三個(gè)行 進(jìn)軸x、 _y、 z。這樣的額外的軸將例如使得能夠使用圓角式的切削刀具110 切削超環(huán)面(toroidal)透鏡型結(jié)構(gòu)，或者使得在切削中沿切削深度能夠具有 一梯度。平移軸(tmnslationalaxes ) r、 61、 z和x、少、z還將4吏得對(duì)于之后的 切削經(jīng)過能夠^J口工到工件112、 114表面中的圖案中引入一切削梯度。參 照?qǐng)D16可以最好地看到這樣的切削梯度。在圖16中，第/次切削經(jīng)過具有 一厚度或者寬度w,,第A:次切削經(jīng)過具有一厚度m,其中w,大于或者小于
wa.。此外，第w次切削經(jīng)過具有一寬度w",其中m^大于或者小于w4。可以
理解，順序的切削經(jīng)過中切削圖案中的厚度變化可能是非隨機(jī)的、隨機(jī)的或 者準(zhǔn)隨機(jī)的。其它的旋轉(zhuǎn)自由度(例如，傾斜152、側(cè)轉(zhuǎn)150、搖擺154,圖 1、 2、 5和6)可以被用來改變切削刀具110相對(duì)于工件112、 114的表面的 角取向，從而改變加工到母模表面(master surface )上的切割面(facet)的 幾何形狀。
加工到工件112、 114表面上的隨機(jī)化或者準(zhǔn)隨機(jī)化的圖案本質(zhì)上是定 義在坐標(biāo)系上的一個(gè)區(qū)間上的數(shù)學(xué)函數(shù)，其特征在于一組隨機(jī)或者準(zhǔn)隨機(jī)的 參數(shù)，這些參數(shù)選自幅度、相位和頻率。對(duì)于旋轉(zhuǎn)鼓輪112，其上定義了數(shù) 學(xué)函數(shù)的區(qū)間C就是鼓輪112的圓周。對(duì)于移動(dòng)板114，其上定義數(shù)學(xué)函數(shù) 的區(qū)間就是板114的寬度或者長度。 一個(gè)示例性的數(shù)學(xué)函數(shù)是正弦波等式1:
<formula>formula see original document page 8</formula> (1) 其中乂是第/次切削經(jīng)過中切削刀具相對(duì)于C的瞬間位移，A:是切削刀具相 對(duì)于C的位移，K是乂的相位，而&是乂起始位置的平移。
在等式(1)中，相位"為
<formula>formula see original document page 8</formula>(2)
其中，^是零與2?；《戎g(包含零和2ti)的一個(gè)數(shù)。為了使切削刀具110 返回到位于第/次切削經(jīng)過的終點(diǎn)的起始位置122,其上定義了數(shù)學(xué)函數(shù)的區(qū)間C等于波長義,的一半的整數(shù)。這樣，對(duì)于第/次切削經(jīng)過:
-A=C (3) 2
或者
(4)
其中iV是隨機(jī)或者準(zhǔn)隨機(jī)選擇的正整數(shù)或者負(fù)整數(shù)。在等式(2)中，^是
在之后第k次切削經(jīng)過上修正;i,的一個(gè)附加因子，①i是零和2?；《戎g(包
含零和2兀)的隨機(jī)或者準(zhǔn)隨機(jī)選擇的一個(gè)數(shù)。 此外，在等式(1)中，相位"可以為
甲,=0
兒
-①,一 sin<j ^
(5)
、 2
其中aj和Z ,是標(biāo)量(scalar quantity), Qi是在零和2?；《戎g(包含零和 2兀)的一個(gè)非隨機(jī)、隨機(jī)或者準(zhǔn)隨機(jī)選擇的數(shù)。
應(yīng)該理解，上述數(shù)學(xué)函數(shù)可以是能夠被編程到計(jì)算機(jī)數(shù)值控制(CNC) 機(jī)器中的任何數(shù)學(xué)函數(shù)。這樣的函數(shù)包括例如眾所周知的三角函數(shù)、鋸齒函 數(shù)和矩形波函數(shù)(圖13)，它們中的每一者在幅度、相位和頻率上可以被隨 機(jī)調(diào)制。
參見圖7和8，切削刀具110包括一棱形結(jié)構(gòu)，其橫截面可以包括以峰 角(peak angle) 2樹目交在一末端處的平直切割面130、 132。該棱形形狀的 切削刀具110還可以包括切割面132、 134的線性區(qū)段138、 140,得到一復(fù) 合角度的棱形。該復(fù)合角度的棱形具有相對(duì)于棱形110的底部成a角的第一 切割面一TJ8和成^角的第二切割面140。從圖7和8中可以最好地認(rèn)識(shí)到，切 削刀具110可以具有有著圓角峰頂134或者半徑V，的橫截面。 一般，切 削刀具可以具有有著任何可制造的形狀的橫截面。
圖12中示出了本發(fā)明中加工工件112、 114的表面所需的裝置。加工工 件112、 114的表面是通過實(shí)施以下方法來實(shí)現(xiàn)的，該方法使用了計(jì)算機(jī)數(shù) 值控制(CNC)的、具有一切削刀具110的銑削或者切削機(jī)器202，其中切 削刀具110由安裝在計(jì)算機(jī)204上的一軟件程序208控制。該軟件程序208 被寫入以控制切削刀具110的移動(dòng)。計(jì)算機(jī)204通過合適的纜線系統(tǒng)206被 互連至CNC銑削機(jī)器202。計(jì)算機(jī)204包括一用于存儲(chǔ)軟件程序208的存 儲(chǔ)介質(zhì)212、 一用于執(zhí)行程序208的處理器、 一用于提供向處理器的手動(dòng)輸 入的鍵盤210、以及一用于經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)214或者局域網(wǎng)與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)216通信的網(wǎng)卡。
在圖15中，400處總體地示出了一有著快速刀具伺服、用于在工件表面 上切削具有橫向波動(dòng)的凹槽的控制加工系統(tǒng)。輸入/輸出數(shù)據(jù)處理器402向數(shù) 字信號(hào)處理(DSP)單元404提供切削命令，而數(shù)字信號(hào)處理單元404向數(shù) 模(DA)轉(zhuǎn)換器406提供信號(hào)。接收來自DA轉(zhuǎn)換器406的信號(hào)的電壓放 大器408驅(qū)動(dòng)快速刀具伺服機(jī)構(gòu)410以引導(dǎo)切削刀具110的運(yùn)動(dòng)。切削刀具 位置探測器412檢測切削刀具110的位置，并向傳感器放大器418提供一指 示切削刀具位置的信號(hào)，而傳感器放大器418則放大該信號(hào)。被放大的信號(hào) 被引導(dǎo)至模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器420。車床編碼器414確定工件(例如，鼓輪 112)的位置，并向A/D轉(zhuǎn)換器420提供一反饋信號(hào)。作為輸出，A/D轉(zhuǎn)換 器從而向數(shù)字信號(hào)處理器單元404提供一指示切削刀具110的位置和工件 112、 114的位置的反饋信號(hào)，而DSP單元404向輸入/輸出處理器402提供 一經(jīng)處理的信號(hào)。 '
實(shí)施該方法得到一隨機(jī)或者準(zhǔn)隨機(jī)加工的工件112、 114的表面。當(dāng)其 中安裝了軟件程序208的計(jì)算機(jī)204與CNC銑削機(jī)器202通信時(shí)，操作者 準(zhǔn)備好啟動(dòng)將會(huì)隨機(jī)或者準(zhǔn)隨機(jī)地加工工件112、 114的表面的所述方法。 實(shí)施該方法，操作者通過向個(gè)人計(jì)算機(jī)204提供作為輸入的值A(chǔ)和"啟動(dòng) 操作。操作者輸入可以通過利用鍵盤210鍵入j,和^的值而手動(dòng)提供。一 個(gè)或者多個(gè)數(shù)學(xué)函數(shù)(圖13)可以被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中，或者被存儲(chǔ)在 遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)216上，并經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)214或經(jīng)由局域網(wǎng)被訪問。
操作者被提示向CNC機(jī)器202中提供O "的值。 一旦提供這些值， CNC機(jī)器202的切削元件IIO開始銑削工件112、 114。軟件程序208所提
適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系中監(jiān)視切削刀具110的移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。另外，程序208精確地 控制銑削處理工序所產(chǎn)生的深度。這也是通過在坐標(biāo)系中監(jiān)視切削刀具110 的移動(dòng)而實(shí)現(xiàn)的?？梢宰詈玫乩斫?，切削處理工序中得到的工件112、 114 的非隨機(jī)化、隨機(jī)化或者準(zhǔn)隨機(jī)化的表面可以是"正的(positive)"或者"負(fù) 的(negative)"母才莫(master)的開j式。
通過在工件112、 114的表面上形成一負(fù)的或者正的電鑄物，可以由母 模產(chǎn)生一光學(xué)基片142 (圖10)?；蛘?，可以使用模制材料來形成原始的正 的或者負(fù)的母模的印模(r印lica),這些模制材料可以是例如，紫外線(UV )固化或者熱固化的環(huán)氧樹脂材料或者硅材料。任何這樣的印模可以被用作塑 料部件的模具。模壓、注模成形或者其它方法可以被用來形成部件。在表面度量衡學(xué)中，自相關(guān)函數(shù)R (:c， 是表面隨機(jī)性的一種度量。 但是，在一定的相關(guān)長度/c上，自相關(guān)函數(shù)R(x，少)的值下降為其起始值的 一分?jǐn)?shù)。例如，1.0的自相關(guān)值被認(rèn)為是高度或者完全相關(guān)的表面。相關(guān)長 度4是其處自相關(guān)函數(shù)的值是其起始值的某一分?jǐn)?shù)的長度。 一般，相關(guān)長度是以自相關(guān)的起始值的1/e或者大約37%的一個(gè)值為基礎(chǔ)的。較大的自相關(guān) 長度意味著表面的隨機(jī)性小于有著較小相關(guān)長度的表面。在本發(fā)明的一些實(shí)施例種，光學(xué)基片142的三維表面的自相關(guān)函數(shù)的值 在大約lcm或者更短的相關(guān)長度上下降至小于或者等于其起始值的1/e。在 另 一些實(shí)施例中，自相關(guān)函數(shù)的值在大約0.5cm或者更短長度上下降至其起 始值的1/e。對(duì)于基片的其它實(shí)施例，沿長度l的自相關(guān)函數(shù)的值在大約200 微米或者更短長度上下降至小于或者等于其起始值的1/e。對(duì)于其它一些實(shí) 施例，沿寬度w的自相關(guān)函數(shù)的值在大約11微米或者更短長度上下降至小 于或者等于其起始值的1/e。在圖14中，示出了背光顯示器300的透視圖。背光顯示器設(shè)備300包 括一用于產(chǎn)生光306的光源302。光導(dǎo)304通過全內(nèi)反射(TIR )沿其自身 引導(dǎo)光306。光導(dǎo)304包含破裂結(jié)構(gòu)，這些破裂結(jié)構(gòu)導(dǎo)致光306逸出光導(dǎo)304。 這些破裂特征可以包括例如由如就圖16所說明的其上加工有切削梯度的母 模制造的表面。沿光導(dǎo)304的下表面設(shè)置的反射性基片308將從光導(dǎo)304下 表面逸出的所有光向回反射穿過光導(dǎo)304并反射向一光學(xué)基片314,該光學(xué) 基片是由具有非隨機(jī)化、隨機(jī)化或者準(zhǔn)隨機(jī)化表面的正的或者負(fù)的母模制作 而成的。至少一個(gè)光學(xué)基片接收來自光導(dǎo)304的光306。光學(xué)基片314在其 一側(cè)包括一平面表面310,而在另一側(cè)包括一隨機(jī)化表面312，該表面是由 工件112、 113 (例如，母模鼓輪或者母模板)的隨機(jī)化表面產(chǎn)生的。光學(xué)基 片314也可以在其兩側(cè)上都包括隨機(jī)化表面。光學(xué)基片314接收光306，并 起到在沿所示方向z的大致垂直于光學(xué)基片314的方向上偏轉(zhuǎn)和散射光306 的作用。光306從而被引導(dǎo)至LCD用于顯示。散射器316可以位于光學(xué)基 片314之上，以實(shí)現(xiàn)對(duì)光306的散射。該基片314可以是用來旋轉(zhuǎn)從光學(xué)基半波延遲器，例如可以被用來旋轉(zhuǎn)從光學(xué)基片314出射的大致線性偏振的光。個(gè)軸拉伸該基片而形成?；蛘?，可以使用液晶器件或者固體晶體器件?；蛘?，為了實(shí)現(xiàn)該目的，可以將延遲膜316設(shè)置到下側(cè)的LCD基片中。任何提及第一、第二等或者前和后、左和右、頂部和底部、上和下、水 平和豎直、或者其它相對(duì)于一個(gè)變量或量來表述另一變量或量的用語，除非 另有說明，都是為了描述的方便，而并不將本發(fā)明或者其部件限制于任何一 種位置或者空間取向。附圖中部件的尺寸可以在不背離本發(fā)明范圍的情況下 根據(jù)實(shí)施例的可能的設(shè)計(jì)和所希望的使用而變化。盡管已經(jīng)參照本發(fā)明的若干實(shí)施例對(duì)其進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人 員應(yīng)該理解，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，可以做出.很多變化，等同物 可以替代本發(fā)明的元件。此外，可以做出很多修改以使具體情形或材料適于 本發(fā)明的教導(dǎo)，而不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍。所以本發(fā)明并不意圖被限制于 作為被設(shè)計(jì)用于實(shí)施本發(fā)明的最佳實(shí)施例而公開的具體實(shí)施例，而是將包括 落入所附權(quán)利要求的范圍中的所有實(shí)施例。
權(quán)利要求
1. 一種光學(xué)基片，包括多個(gè)棱形結(jié)構(gòu)，所述棱形結(jié)構(gòu)中的一個(gè)或多個(gè)棱形結(jié)構(gòu)沿一路徑在橫向上被調(diào)制，其中所述路徑本質(zhì)上是定義在一坐標(biāo)系的一個(gè)區(qū)間C上的一數(shù)學(xué)函數(shù)，其特征在于一組非隨機(jī)的、隨機(jī)的或者準(zhǔn)隨機(jī)的參數(shù)。
2. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)基片，其中，所述參數(shù)選自幅度、相位和 頻率構(gòu)成的組。
3. —種顯示器設(shè)備，包括 用于產(chǎn)生光的光源；和 接收所產(chǎn)生的光的光學(xué)基片，其中，所述光學(xué)基片包括多個(gè)棱形結(jié)構(gòu)，所述棱形結(jié)構(gòu)中的一個(gè)或多個(gè) 沿 一路徑在橫向上被調(diào)制。
4. 如權(quán)利要求3所述的顯示器設(shè)備，其中，所述顯示器設(shè)備是背光顯 示器設(shè)備。
5. 如權(quán)利要求3或4所述的顯示器設(shè)備，其中，所述路徑特征在于一 組非隨機(jī)、隨機(jī)或準(zhǔn)隨機(jī)的參數(shù)。
6. 如權(quán)利要求4所述的顯示器設(shè)備，其中，所述參數(shù)選自幅度、相位 和頻率構(gòu)成的組。
7. —種加工工件表面的方法，其中，所述工件包括一旋轉(zhuǎn)鼓輪，所述 方法包才舌使切削刀具接觸所述工件的表面；以及對(duì)于至少一次切削經(jīng)過/,沿著平行于所述鼓輪的軸線的方向使所述切 削刀具與所述工件的表面之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)；對(duì)一噪聲信號(hào)進(jìn)行帶通濾波；將所述經(jīng)帶通濾波的噪聲信號(hào)提供給一函數(shù)發(fā)生器； 由所述函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生一隨機(jī)或準(zhǔn)隨機(jī)調(diào)制的數(shù)學(xué)函數(shù)；響應(yīng)于所述隨機(jī)或準(zhǔn)隨機(jī)調(diào)制的函數(shù)，引導(dǎo)所述切削刀具與所述工件的表面之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)D
8. —種加工工件表面的方法，其中，所述工件表面包括以一速度移動(dòng)的平板，所述方法包括使一切削刀具與所述工件的表面接觸；對(duì)于至少一次切削經(jīng)過沿著跨越所述平板的方向使所述切削刀具與所述工件的表面之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)；其中使所述切削刀具與所述工件的表面之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)包括對(duì)一噪聲信號(hào)進(jìn)行帶通濾波；將所述經(jīng)帶通濾波的噪聲信號(hào)提供給一函數(shù)發(fā)生器；由所述函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生一隨機(jī)或準(zhǔn)隨機(jī)調(diào)制的數(shù)學(xué)函數(shù)；響應(yīng)于所述隨機(jī)或準(zhǔn)隨機(jī)調(diào)制的函數(shù)，引導(dǎo)所述切削刀具與所述工件的表面之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光學(xué)基片、具有這種光學(xué)基片的顯示器設(shè)備以及用于加工工件表面的方法。所述光學(xué)基片包括多個(gè)棱形結(jié)構(gòu)，所述棱形結(jié)構(gòu)中的一個(gè)或多個(gè)棱形結(jié)構(gòu)沿一路徑在橫向上被調(diào)制，其中所述路徑本質(zhì)上是定義在一坐標(biāo)系的一個(gè)區(qū)間C上的一數(shù)學(xué)函數(shù)，其特征在于一組非隨機(jī)的、隨機(jī)的或者準(zhǔn)隨機(jī)的參數(shù)。本發(fā)明通過最小化很多可能的光學(xué)干涉和耦合改善了光學(xué)性能。
文檔編號(hào)G02B5/00GK101276006SQ20081009909
公開日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2003年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月18日
發(fā)明者尤金·奧爾克扎克, 歐文·W·梁 申請(qǐng)人:通用電氣公司