光学膜组件制造技术

本发明专利技术公开一种光学膜组件，包括光重定向膜(110)，光重定向膜(110)具有第一结构化主表面(112)和相背对的第二主表面(114)。光学粘合剂层(120)设置在光重定向膜的第二主表面上。光漫射膜(140)包括第一主表面(142)和相背对的第二主表面(144)，第一主表面(142)包括光漫射表面。多个分立光学解耦结构(146)从光漫射表面突出并且接触光学粘合剂层。气隙(148)限定在光漫射膜的第一主表面和光学粘合剂层之间。本文所述的光学膜组件的实施方案例如可用于隐藏光学缺陷并且提高光源所发射光的亮度均匀性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学膜组件相关申请的交叉引用本申请要求2018年1月8日提交的美国临时专利申请62/614709的权益，该临时专利申请的公开内容全文以引用方式并入本文。
技术介绍
显示系统(诸如液晶显示(LCD)系统)用于多种应用和可商购获得的装置(例如，计算机监视器、个人数字助理(PDA)、移动电话、微型音乐播放器、和薄LCD电视)中。大多数LCD包括液晶面板和用于照射液晶面板的扩展区域光源(通常称为背光源)。背光源通常包括至少一个灯以及多个光管理膜(例如光导、反射镜膜、光重定向膜、延迟膜、光偏振膜和漫射膜)。漫射膜通常被包括以隐藏光学缺陷并提高背光源所发射光的亮度均匀性。期望具有另外的漫射体选项来进行选择以用于各种应用。
技术实现思路
在一个方面，本公开描述一种光学膜组件，包括光重定向膜，所述光重定向膜具有第一结构化主表面和相背对的第二主表面。光学粘合剂层设置在所述光重定向膜的所述第二主表面上。光漫射膜包括第一主表面和相背对的第二主表面，所述第一主表面包括光漫射表面。多个分立光学解耦结构从所述光漫射表面突出并且接触所述光学粘合剂层。气隙限定在所述光漫射膜的所述第一主表面和所述光学粘合剂层之间。在另一个方面，本公开描述一种光学膜组件，包括光重定向膜，所述光重定向膜具有第一结构化主表面和相背对的第二主表面。光学粘合剂层设置在所述光重定向膜的所述第二主表面上。光漫射膜包括第一主表面和相背对的第二主表面。光漫射膜的第一主表面限定有微结构化表面，所述微结构化表面包括光漫射表面和多个分立光学解耦结构。所述光学解耦结构中的每一个具有在所述光漫射膜的所述第一主表面处的第一端部和接触所述光学粘合剂层的相反的第二端部。气隙限定在所述光漫射膜的所述第一主表面和所述光学粘合剂层之间。本文所述的光学膜组件的实施方案例如可用于隐藏光学缺陷并且提高背光源或其它光源所发射光的亮度均匀性。附图说明图1A为根据本公开的实施方案的例示性光学膜组件的侧视图；图1B为图1A中示出的光重定向膜的透视图；图1C为根据一些实施方案的图1A示出的光漫射膜的一部分的侧视图；图2示出了根据本公开的实施方案的例示性光学膜组件；图3为根据各种实施方案的样品光漫射膜的扫描电镜图像(本文称为SEM)，该样品光漫射膜具有包括光漫射表面和光学解耦结构的图案化层；图4为根据各种实施方案的样品光漫射膜的SEM，该样品光漫射膜具有包括光漫射表面和光学解耦结构的图案化层；图5A和图5B示出了根据各种实施方案的光学解耦结构的前视图和侧视图；图6为根据各种实施方案的光学解耦结构的横截面轮廓；图7A为根据一些实施方案的光学解耦结构的横截面；图7B为根据一些其它实施方案的光学解耦结构的横截面；图8为根据另外的实施方案的光学解耦结构的横截面；图9为根据一些实施方案的光学解耦结构的横截面；图10为根据一些其它实施方案的光学解耦结构的横截面；图11为根据另外的实施方案的光学解耦结构的横截面；图12A为根据一些实施方案的样品光漫射膜的SEM，该样品光漫射膜具有包括光漫射表面和光学解耦结构的图案化层；图12B为根据一些其它实施方案的样品光漫射膜的平面图，该样品光漫射膜具有包括光漫射表面和光学解耦结构的图案化层；图13为示出根据各种实施方案的光学解耦结构高度的范围对光学解耦结构的不同密度D的曲线图；图14为示出根据各种实施方案的光学解耦结构长度的范围对光学解耦结构的不同密度D的曲线图；并且图15为根据各种实施方案的包括光重定向膜和光漫射膜的样品光学膜组件的SEM。图未必按照比例绘制。图中使用的相似数字指代相似的部件。然而，应当理解，在给定图中使用数字指代部件不旨在限制另一个图中用相同数字标记的部件。具体实施方式图1A示出了根据本公开的实施方案的例示性光学膜组件100。光学膜组件100包括具有第一结构化主表面112和相背对的第二主表面114的光重定向膜110。第一结构化主表面112包括光学有效的微结构(例如，如具有峰115的线性棱柱113所示)。图1B为图1A所示的光重定向膜110的透视图。光重定向膜110包括形成于主体层118上的具有峰115的多个线性棱柱113(沿着y方向延伸)。光学粘合剂层120设置在光重定向膜110的第二主表面114上。光学膜组件100还包括具有第一主表面142和相背对的第二主表面144的光漫射膜140。光漫射膜140的第一主表面142朝向光重定向膜110的第二主表面114取向。在一些实施方案中，第一主表面142包括结构化光漫射表面143，并且第二主表面144包括结构化光漫射表面145。在一些其它实施方案中，第一主表面142包括光漫射表面143，并且第二主表面144没有光漫射表面。光漫射膜140包括从光漫射膜140的第一主表面142突出的多个分立光学解耦结构146。光学解耦结构146中的每一个具有在光漫射膜140的第一主表面142处的第一端部147和接触设置在光重定向膜110的第二主表面114上的光学粘合剂层120的第二端部149。光学解耦结构146的第二端部149延伸到光学粘合剂层120中并且粘附到光学粘合剂层120。在一些实施方案中，光学解耦结构146的第二端部149仅穿透光学粘合剂层120的一部分并且不会接触光重定向膜110的第二主表面114。在一些其它实施方案中，光学解耦结构146的第二端部149穿透光学粘合剂层114并且接触光重定向膜110的第二主表面114。气隙148限定在光漫射膜140的第一主表面142和设置在光重定向膜110的第二主表面114上的光学粘合剂层120之间。气隙148具有在0.5微米至1.5微米范围内(在一些实施方案中，在0.8微米至1.2微米、或0.9微米至1.1微米或甚至0.9微米至1微米范围内)的高度(沿着z轴)。在光重定向膜110和光漫射膜140之间的气隙148优化光学膜组件100的光学性能。在光重定向膜110和光漫射膜140之间提供气隙148有利于光以大于全内反射角(TIR角)的角度行进以被捕集在每个膜110、140内。这种配置有时被称为“光学解耦”，这提供期望的光学性能。在一些光学膜组件中，在两个光学膜之间的间隙由第三光学材料(例如，光学透明粘合剂)填充，在这种情况下，光学膜的期望全内反射界面受到损害。在此类组件中，高角度的光将从一个光学膜行进到另一个光学膜，从而降低所得的光学性能。这种情况下的两个光学膜有时称为被“光学耦合”。在一些实施方案中，光学膜组件100可具有小于300微米(在一些实施方案中，小于200微米、100微米或甚至小于80微米；在一些实施方案中，在40微米至500微米、50微米至200微米或甚至50微米至100微米范围内)的厚度th。图1A所示的部件限定一体的光学膜组件100，其中光重定向膜110和光漫射膜140以机械鲁棒的配置物理地耦合，同时使它们光学耦合的程度最小化。在光漫射膜140的第一主表面142上提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学膜组件，包括：/n光重定向膜，所述光重定向膜具有第一结构化主表面和相背对的第二主表面；/n光学粘合剂层，所述光学粘合剂层在所述光重定向膜的所述第二主表面上；/n光漫射膜，所述光漫射膜包括：/n第一主表面和相背对的第二主表面，所述第一主表面包括光漫射表面；和/n多个分立光学解耦结构，所述多个分立光学解耦结构从所述光漫射表面突出并且接触所述光学粘合剂层；和/n气隙，所述气隙限定在所述光漫射膜的所述第一主表面和所述光学粘合剂层之间。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180108 US 62/614,7091.一种光学膜组件，包括：
光重定向膜，所述光重定向膜具有第一结构化主表面和相背对的第二主表面；
光学粘合剂层，所述光学粘合剂层在所述光重定向膜的所述第二主表面上；
光漫射膜，所述光漫射膜包括：
第一主表面和相背对的第二主表面，所述第一主表面包括光漫射表面；和
多个分立光学解耦结构，所述多个分立光学解耦结构从所述光漫射表面突出并且接触所述光学粘合剂层；和
气隙，所述气隙限定在所述光漫射膜的所述第一主表面和所述光学粘合剂层之间。


2.根据权利要求1所述的光学膜组件，其中所述光漫射表面和所述光学解耦结构具有相同的材料组成。


3.根据权利要求2所述的光学膜组件，其中所述光漫射膜和所述光学解耦结构包含聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、环烯烃聚合物或它们的共聚物中的至少一种。


4.根据前述权利要求中任一项所述的光学膜组件，其中所述光学解耦结构具有在3微米至20微米范围内的高度。


5.根据前述权利要求中任一项所述的光学膜组件，其中所述光学解耦结构具有在10微米至70微米范围内的长度。


6.根据前述权利要求中任一项所述的光学膜组件，其中所述光学解耦结构具有在4微米至20微米范围内的宽度。


7.根据前述权利要求中任一项所述的光学膜组件，其中所述光学解耦结构按面积计覆盖所述光漫射膜的所述第一主表面的小于20％。


8.根据前述权利要求中任一项所述的光学膜组件，其中所述光漫射膜具有在80％至100％范围内的光学雾度。


9.根据前述权利要求中任一项所述的光学膜组件，其中所述光漫射膜具有小于15％的光学清晰度。


10.根据前述权利要求中任一项所述的光学膜组件，其中所述光学膜组件具有小于120微米的厚度。


11.一种光学膜组...

【专利技术属性】
技术研发人员：特里·D·彭，科里·D·巴茨，弗利克斯·B·比尔鲍姆，郝恩才，西蒙·P·简茨科，托马斯·J·卢德曼，特雷弗·W·施托尔，王庆兵，约瑟夫·D·惠尔登，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US