具有抗干涉条纹结构的辉度增强光学基底制造技术

本发明专利技术涉及一种具有结构化光输出面的光学基底，该输出面包括多行横向布置的蛇形、波状或弯曲的纵向棱柱结构。光输出面的棱柱结构可呈现为包括多行横向弯曲的纵向棱柱、和/或端对端结合以形成整体弯曲纵向棱柱结构的曲段部分。纵向棱柱结构的横向弯曲行布置成横向平行(并排)，限定出平行的峰谷(在各相邻峰谷之间限定出小平面)。在一个实施例中，横向波纹是规则的，具有恒定或可变的波长和/或波幅(或横向变形程度)。横向波纹可大致呈正弦曲线等弯曲轮廓。结构化光输出面还可包括沿各波状棱柱结构的发生变化的峰高、和/或预定的结构不规则部，例如分布在结构化表面中的非小平面平坦部。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】具有抗干涉条纹结构的辉度増强光学基底 本申请是申请号201010272634. 4、专利技术名称为具有抗干涉条纹结构的辉度增强光 学基底的分案申请。
本专利技术涉及一种具有结构化表面（structured surface)的光学基底，特别涉及一 种用于增强亮度的光学基底，更特别涉及一种用于具有平面光源的平板显示器的亮度增强 基底。
技术介绍
平板显示技术普遍用于电视显示器、计算机显示器、和手持电子设备（例如便携 式电话、个人数字助理（PDA)等）。液晶显示器（LCD)是一种平板显示器，其采用具有像素 阵列的液晶（LC)模块来提供图像。 图1示出了一个示例性液晶显示器（其可修正为包括本专利技术的光学基底）。背光 液晶显示器10包括液晶显示模块12、呈背光模块14形式的平面光源、和介于液晶模块12 与背光模块14之间的多层光学膜。液晶模块12包括被夹持在两个透明基底之间的液晶、 和限定出二维像素阵列的控制电路。背光模块14提供平面光分布，其可为光源沿整个平面 延伸的背面照射型，也可为如图1所示的在光导18的边缘设置线性光源16的边缘照射型。 设置反射器20,以从线性光源16将光通过光导18的边缘导入光导18中。光导被结构化 (例如，做成锥形板并在背离液晶模块12的底面上限定出光反射和/或散射表面），以分配 和引导光通过面向液晶模块12的顶平面。光学膜可包括上和下漫射膜22和24,其漫射来 自光导18的平面的光。光学膜还包括上下结构化表面，即根据本专利技术的光学基底26和28， 其重新分配通过的光，以使从膜出射的光的分布更沿膜表面的法线方向取向。光学基底26 和28在本领域中通常称作辉度或亮度增强膜、光重新取向膜、和定向漫射膜。通过这种光 学膜的组合而进入液晶模块12的光在液晶模块12的整个平面区域上是空间地均匀的，并 且具有相对较强的法线强度。液晶显示器10可用于例如电视、笔记本计算机、监视器、以及 诸如移动电话、PDA、照相机等便携式装置的显示器。 对于减小液晶显示器的功耗、厚度和重量而不损害液晶显示器的显示质量的需求 一直在增加。因此，有必要减小背光模块的功耗、重量和厚度，以及各光学膜的厚度。为 此，开发了多种光引导技术来减小功耗而不损害显示亮度。一些研发涉及背光模块的设计 (即，设计图1所示背光模块14的部件的结构，包括光源16和反射器20以及光导18)，以 改善整体光输出性能。此外，另一些研发涉及漫射膜22和24,以及辉度/亮度增强膜26和 28 〇 在背光液晶显示器10中，亮度增强膜26和28使用棱柱结构来沿观察轴（即显示 器的法线）引导光，其增强了显示器用户所观察到的光的亮度，并且允许系统使用更少的 电能来生成轴上照明的期望水平。至今，亮度增强膜在膜的光出射面上设有平行的棱柱凹 槽、透镜状凹槽、或棱锥，其改变了从膜出射的光线的膜/空气界面的角度，并使光倾斜地 入射在膜的其它表面，以更沿膜的出射表面的法线方向重新分布。亮度增强膜具有使来自 背光模块的光进入的光滑的光输入面。至今，许多液晶显示器使用两层亮度增强膜层（如 图1中的液晶显示器），这两层亮度增强膜相对于垂直于膜平面的轴彼此相对旋转，使得各 个膜层中的凹槽相对于彼此为90度，由此沿垂直于光输出面的两个平面使光平行。 至今，已经着手了许多工作来研发亮度增强膜的结构化表面。图2示出了多个现 有技术亮度增强膜的结构。亮度增强膜的光输出面（如图中所示的顶面）被结构化，光输 入面（如图中所示的底面）是平滑的（例如光滑）。当亮度增强膜用于液晶显示器并使亮 度增强膜的平滑底面位于另一亮度增强膜的结构化表面上时，出现了以下现象：上侧亮度 增强膜的平滑表面和下侧亮度增强膜的结构化表面和/或平滑表面之间的光学相互作用 在显示图像中生成了以在显示图像中可见的干涉条纹形式（即明暗重复图案）存在的可见 瑕疵。由干涉条纹、物理缺陷、流动、污点和不均匀性等引起的有害的图像影响效果可被上 漫射膜（例如图1中亮度增强膜26上方的漫射膜22)掩盖。 至今，为了减小液晶显示器中光学膜的总厚度，进行了许多工作以减少光学膜的 数量，从四层膜（例如，图1中的光学膜22、24、26和28)减为三层膜。在该方面，一般下漫 射膜24和下亮度增强膜28保持为单独的结构，但是上漫射膜22和上亮度增强膜26的功 能被组合并合并为单个混合膜结构。三膜型显示器已经在手持电子设备和笔记本计算机中 广泛应用，其中特别希望压缩壳体以减小这些装置的总尺寸。 已经进行了许多工作来研发混合的亮度增强膜。参考图3,美国专利 No. 5, 995, 288公开了在光学基底的下侧，即在基底的与顶侧的结构化表面相反的一侧设置 颗粒涂层的情况。参考图4,美国专利No. 5, 598, 280公开了一种在光学基底的下侧形成小 突起以改善辉度均匀性的方法。其它人探索改变光学基底的结构化表面的棱柱表面的结 构。例如，参考图5B，美国专利No. 6, 798, 574公开了在光学基底的结构化表面的棱柱表面 上设置细微突起，期望沿较宽角度的某方向漫射光。 然而，上述混合亮度增强膜涉及比较复杂的结构、需要相对较高的制造成本。此 外，这些混合亮度增强膜在期望的观察角度内引导光也不是很有效。 此外，在上侧混合亮度增强膜的结构化表面与液晶模块的下侧之间缺乏单独的上 漫射膜时，可能生成呈现为明暗图案的有害干涉条纹。已知亮度增强膜的顶部结构和液晶 模块中的像素阵列可能生成干涉条纹或莫尔图案（moir6 pattern)。 无论是否与其它亮度增强膜或液晶模块一起使用，仍然需求一种能够提供增强亮 度并减少干涉条纹的表面结构的成本有效的光学基底。
技术实现思路
本专利技术涉及一种具有能在显示图像中增强辉度或亮度并减少干涉条纹的结构化 表面的光学基底。在本专利技术的一个方面，光学基底的形式为膜、片、板等，其可以是柔性或刚 性的，具有包括多行横向布置的蛇形、波状或弯曲的纵向棱柱结构的结构化光输出面。在一 个实施例中，光输出面的棱柱结构可呈现为包括多行横向弯曲的纵向棱柱、和/或端对端 接合以形成整体弯曲纵向棱柱结构的多个连续曲段部分（即沿特定方向弯曲的部分、或大 致呈C形曲线的部分）。在一个实施例中，纵向棱柱结构的横向弯曲行部布置成沿横向平行 (并排），限定出平行的峰和谷（在各相邻峰谷之间限定出小平面（facet))。在一个实施例 中，横向波纹是规则的，具有恒定或可变的波长和/或波幅（或横向变形的程度）。横向波 纹可大致呈正弦曲线轮廓，或者其它弯曲轮廓。在另一实施例中，横向波纹可具有任意的波 长和/或波幅。在一个实施例中，在整个基底平面上，峰具有恒定或类似的高度，和/或谷 具有恒定或类似的深度。在特定截面中，相邻峰/谷之间的节距可以是恒定的。在一个实 施例中，光学基底包括非结构化的、光滑、平坦、或平滑的光输入面。在一个实施例中，光输 出面与光输入面在整体光学基底结构中大致彼此平行（即不形成大致呈锥形的整体基底 结构）。 在另一实施例中，结构化光输出面还包括在结构化表面中沿各波状棱柱结构发生 变化的峰高。 在又一实施例中，结构化光输出面还包括分布在结构表面中的预定结构不规则 部，峰高可改变也可不改变。引入的预定不规则部可与预期的结构缺陷同类，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一光学膜，包含结构化第一主表面和相对于所述结构化第一表面的第二主表面，其特征在于，所述结构化第一主表面包含蜿蜒曲折的第一棱镜组件和第二棱镜组件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：王康华，王凯俊，叶芳君，
申请(专利权)人：友辉光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71