定向提高亮度的光学结构体制造技术

技术编号:2662178 阅读:218 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术披露了一种光学结构体(100)。该光学结构体(100)包括在第一波长范围内发光的光源(110)。该光学结构体还包括光重新定向元件(120),布置该元件以接收光源(110)发出的光并产生重新定向为优选方向或取向的重定向光。光重新定向元件(120)包括在第一波长范围中的第二波长范围内吸收光的材料,以使重定向光位于第三波长范围内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包括光重新定向元件的光学结构体和结合所述结构的显示器。
技术介绍
大量光学系统包括使光重新定向为优选方向或取向的光学元件。例如, 众所周知,在光学系统中包括对光进行聚焦、准直或使光重新定向的透镜 或聚焦反射镜。作为使光重新定向为优选方向或取向的光学元件的另一实例,光控制膜(light management film)用于回射信号(retroreflective sign)并用作 增亮膜(BEF)。BEF通常用作液晶显示器(LED)背光模块的部件。BEF在这些LCD应 用中的典型功用是使来自照明光源的光射向或转向观察者并通过L C D单元 (LCDcdl),从而使显示器显得更亮和/或降低功耗。通常BEF由折射率较高 的材料制成。较高的折射率赋予BEF较高的能力使光重新定向,从而改善 BEF的效力。
技术实现思路
根据本专利技术的一种实施方案,提供一种光学结构体。该光学结构体包括 在第一波长范围内发光的光源;和光重新定向元件(light redirecting element),布置该元件以接收所述光源发出的光并产生重新定向为优选方向 或取向的重定向光,其中所述光重新定向元件包括在所述第一波长范围中 的第二波长范围内吸收光的材料,以使重定向光在第三波长范围内。根据本专利技术的另一种实施方案,提供光学显示器。该光学显示器包括 在第一波长范围内发光的光源;和光重新定向元件,该元件包括至少一个 增亮膜,布置所述增亮膜以接收所述光源发出的光并产生重新定向为优选 方向或取向的重定向光,其中所述光重新定向元件包括在所述第一波长范 围中的第二波长范围内吸收光的材料,以使重定向光在第三波长范围内,其中所述至少一个增亮膜包含一种聚合物材料。 附图说明图1为才艮据本专利技术实施方案的光学结构体的示意图。图2为包含间苯二酚芳基化物聚酯链元(resorcinol arylate polyester chain member)的聚合物材料暴露于紫外(UV)光之前和之后的透射光谱。 图3为根据本专利技术的实施方案的光学结构体的透视图。 图4为根据本专利技术的实施方案包括光学层叠体的光学结构体的透视图。 图5为具有棱形表面且棱形特征的方向相互呈一定角度的两种光学基 底的透视图。图6A和6B分别为具有棱形表面的光学基底的透视图和截面图。 具体实施例方式通过附图和以下详细讨论,本专利技术的特征将变得显而易见,所述附图和 以下详细讨论作为实例而非限制性地描述本专利技术的优选实施方案。本专利技术的专利技术人认识到包含间苯二酚芳基化物聚酯链元的聚合物材料 最适合用作光重新定向元件的材料,例如在回射信号应用中和在利用定向 亮度增强的应用中,所述光重新定向元件使光重新定向为优选方向或取向。 包含间苯二酚芳基化物聚酯链元的聚合物材料具有较高的折射率1.62(与用于多种光重新定向元件应用的聚碳酸酯的折射率1.586相比)。包含间苯二 酚芳基化物聚酯链元的聚合物材料的实例例如可参见例如美国专利No. 6,306,507、 6,559,270和6,572,956以及基于2002年5月10日提交的美国 临时申请60/380,246的名为"LIGHT MANAGEMENT FILMS AND ARTICLES THEREOF", G.E. docket No. 125677-2的美国申请,在此引入它们 的全文作为参考。例如,包含间苯二酚芳基化物聚酯链元的聚合物材料可包括热塑性聚 酯,所述热塑性聚酯包括衍生自1,3-二羟基苯有机二羧酸酯的结构单元。 在共同拥有的系列申请No.09/152,877即目前的美国专利No.6,143,839(在此 引入作为参考)中披露了适宜的聚合物,特别是芳基化物聚合物。玻璃化转 变温度至少约80。C且无结晶熔融温度(crystalline melting temperature)的芳基 化物聚合物即无定形芳基化物聚合物是优选的。典型的芳基化物聚合物为包括通式II所示结构单元的1,3-二幾基苯间 苯二曱酸酯/对苯二曱酸酯其中各W为取代基,特别是卣素或d.,2烷基,p为0-3,任选地结合以 下通式III所示的结构单元其中R'和p如以上所定义,W为二价C^2脂族基、脂环族基或脂族-脂环族混合基。在包括含间苯二酚芳基化物聚酯链元的聚合物材料的层中,可存在优选 不大于约30mol。/。的其它酸性基团,例如衍生自脂族二羧酸如丁二酸、己二 酸或环己烷-l,4-二羧酸或者衍生自其它芳族二羧酸如1,8-萘二羧酸的酸性 基团。如以下所讨论的,存在至少以一定比例与芳基化物聚合物混溶的其 它聚合物也属于本专利技术的范围。然而,通常涂层聚合物由通式II所示单元 任选地结合通式III所示单元组成。通式II所示单元包含间苯二酚或取代的间苯二酚部分,其中任意R1基 团优选为d-4烷基,即曱基、乙基、丙基或丁基。所述基团优选为伯基或仲 基,并且曱基是更优选的。尽管p为1的部分对于本专利技术而言也是性能优 异的,但最优选的部分是p为0的间苯二酚部分。所述间苯二酚部分通常 与间苯二甲酸酯和/或对苯二甲酸酯部分结合。在任选的通式III所示软嵌段单元中,在与W形成酯的组合中存在间苯 二酚或取代的间苯二酚部分,112为二价(:4.12脂族基、脂环族基或脂族-脂环 族混合基。优选脂族基,特别是(38.12直链脂族基。通常发现,特别是通过界面法最易于制备的芳基化物聚合物由通式II 所示单元以及特别是间苯二酚间苯二曱酸酯和对苯二曱酸酯单元的组合组 成,摩尔比为约0.25-4.0:1,优选约0.4-2.5:1,更优选约0.67-1.5:1 ,最优选 约0.9-1.1:1。在这种情况下,通常不需要存在通式IV所示的软嵌段单元。如果通式III所示单元的比例不在所述范围内,特别是仅仅为间苯二曱酸酯 或对苯二曱酸酯时,可优选存在软嵌段单元以便于界面制备。特别优选的 含软嵌段单元的芳基化物聚合物由间苯二酚间苯二曱酸酯和间苯二酚癸二酸酯单元按照摩尔比8.5:1.5-9.5:0.5组成。然而,本专利技术的专利技术人还认识到,在暴露于UV光时没有补偿含间苯二 酚芳基化物聚酯链元的聚合物材料中出现的色移(colorshift)的情况下,含间 苯二酚芳基化物聚酯链元的聚合物材料对于一些应用并不适合。例如,在 LCD显示应用的背光模块中,通常需要所述模块的BEF的光输出主要为白 光。然而,含间苯二酚芳基化物聚酯链元的聚合物材料在暴露于UV光时发 生色移并变为黄色。在许多背光模块应用中不期望出现呈黄色的膜,因为 将会在显示中造成黄色色调。因而,对于光源基本发射白光的应用如冷阴 极焚光灯(CCFL)照明应用以及期望显示器主要输出白光的应用,需要补偿 含间苯二酚芳基化类聚酯链组成的聚合物材料造成的黄色色调。本专利技术的专利技术人发现了一种方法,提供使用含间苯二酚芳基化物聚酯链 元的高折射率聚合物材料而不会在显示中造成黄色色调的光学系统。鉴于 此,在一些实施方案中,结合白光发射光源例如包括LED的光源,布置含 间苯二酚芳基化物聚酯链元的聚合物材料,其中光源可设计为发射蓝白光 以补偿含间苯二酚芳基化物聚酯链元的聚合物材料中的黄色色移,从而产 生主要为白光的输出。然而本专利技术不限于布置含间苯二酚芳基化物聚酯链元的聚合物材料制 成的光重新定向元件和光源,以使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学结构体,包括: 在第一波长范围内发光的光源;和 光重新定向元件,布置该元件以接收所述光源发出的光并产生重新定向为优选方向或取向的重定向光,其中所述光重新定向元件包含在所述第一波长范围中的第二波长范围内吸收光的材料,以使所述重定向光位于第三波长范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:詹姆斯J斯科伯谢里安雅各布罗伯特L塔特森凯谢夫S高塔姆
申请(专利权)人:通用电气公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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