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TW201337406A - 光管理薄膜 - Google Patents

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TW201337406A
TW201337406A TW101150203A TW101150203A TW201337406A TW 201337406 A TW201337406 A TW 201337406A TW 101150203 A TW101150203 A TW 101150203A TW 101150203 A TW101150203 A TW 101150203A TW 201337406 A TW201337406 A TW 201337406A
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TW
Taiwan
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light
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shape
protrusions
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Application number
TW101150203A
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English (en)
Inventor
Gary Timothy Boyd
Qing-Bing Wang
Kenneth Andrew Penner Meyer
Original Assignee
3M Innovative Properties Co
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Publication date
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Abstract

本發明描述包括複數個楔形突起之實例光管理薄膜。在許多實施例中，一薄膜包括一反射性偏光層及安置於該反射性偏光層上且遠離該反射性偏光層變尖之複數個楔形突起。該複數個楔形突起中之至少一楔形突起具有在沿著該楔形突起之一高度的一第一位置處之一第一橫向截面，及在沿著該楔形突起之該高度的一第二位置處之一第二橫向截面。該第一截面具有一第一形狀，且該第二截面具有一不同之第二形狀。

Description

光管理薄膜
本發明係關於顯示裝置，且詳言之，係關於可用於背光顯示裝置中之薄膜。
諸如液晶顯示器(LCD)之光學顯示器正變得日益普遍，且可用於(例如)行動電話、範圍為自手持型個人數位助理(PDA)至膝上型電腦的攜帶型電腦裝置、攜帶型數位音樂播放器、LCD桌上型電腦監視器及LCD電視中。除變得愈發風行之外，由於併有LCD之電子裝置之製造商爭取較小之封裝大小，LCD亦變得較薄。許多LCD使用背光來照明LCD之顯示區域。
本發明係關於光管理薄膜，及其他態樣。
在許多實施例中，描述一種薄膜。該薄膜包括一反射性偏光層及安置於該反射性偏光層上且遠離該反射性偏光層變尖之複數個楔形突起。該複數個楔形突起中之至少一楔形突起具有在沿著該楔形突起之一高度的一第一位置處之一第一橫向截面，及在沿著該楔形突起之該高度的一第二位置處之一第二橫向截面。該第一截面具有一第一形狀，且該第二截面具有一不同之第二形狀。
在一些實施例中，描述一種顯示總成。該顯示總成包括一光源、一光導、一外部顯示表面，及在該光導與該外部顯示表面之間且朝向該光導變尖之複數個楔形突起。至少 若干所選定楔形突起具有在沿著該楔形突起之一高度的一第一位置處之一第一橫向截面，及在沿著該楔形突起之該高度的一第二位置處之一第二橫向截面。該第一截面具有一第一形狀，且該第二截面具有一不同之第二形狀。
下文在隨附圖式及描述中陳述本發明之一或多個實施例的細節。本發明之其他特徵、目標及優勢將自描述及圖式且自申請專利範圍而變得顯而易見。
在結合隨附圖式考慮本發明之各種實施例之以下詳細描述時可更全面地理解本發明。
本文呈現之示意性圖式未必按比例繪製。諸圖中使用之相似數字指代相似組件、步驟及其類似者。然而，應理解，使用數字指代給定圖中之組件並非意欲限制另一圖中之以相同數字標記的組件。此外，使用不同數字指代組件並不意欲指示不同編號之組件不可為相同或類似的。
在以下詳細描述中，參考隨附圖式，隨附圖式形成該詳細描述之部分且其中作為說明而展示裝置、系統及方法之若干特定實施例。應理解，在不脫離本發明之範疇或精神的情況下，預期且可進行其他實施例。因此，以下詳細描述不應被視為具限制性意義。
除非另有指定，否則本文中所用之所有科學及技術術語具有此項技術中通常使用之含義。本文中所提供之定義係為了促進理解本文中頻繁使用之某些術語且並不意欲限制本發明之範疇。
除非本文另有明確指示，否則如本說明書及隨附申請專利範圍中所使用，單數形式「一」及「該」涵蓋具有複數個指示物之實施例。
除非本文另有明確指示，否則如本說明書及隨附申請專利範圍中所使用，術語「或」大體以其包括「及/或」之意義使用。
如本文中所使用，「具有」、「包括」、「包含」或其類似者以其開端意義使用，且大體意謂「包括(但不限於)」。將理解，術語「由……組成」及「基本上由……組成」涵蓋於術語「包含」及其類似者中。
本文中所提及之任何方向(諸如，「頂部」、「底部」、「左部」、「右部」、「上部」、「下部」、「上方」、「下方」以及其他方向及定向)在本文中係為了清晰起見而參考諸圖加以描述，且並不限制實際裝置或系統或裝置或系統之使用。本文中所描述之裝置、物品或系統中之許多者可以若干個方向及定向來使用。
本發明描述光管理薄膜，及其他態樣。詳言之，本發明係關於可用以使(例如)背光顯示裝置中之光重導向的光管理薄膜。該薄膜包括界定該薄膜之表面的複數個楔形突起。至少若干所選定楔形突起具有在沿著該楔形突起之一高度的第一位置處之一第一橫向截面，及在沿著該楔形突起之該高度的一第二位置處之一第二橫向截面。該第一截面具有一第一形狀，且該第二截面具有一不同之第二形狀。在一些實例中，該薄膜可包括一反射性偏光層，在該 狀況下，該複數個突起可遠離該反射性偏光層變尖。當用於背光顯示裝置中時，該薄膜可安置於光導與顯示表面之間，且該複數個突起可朝向顯示器之光導且遠離該顯示表面變尖。在此實例中，該複數個楔形突起可經組態以減少在至少一個方向(例如，兩個相互正交之方向)上入射於各別突起之表面上的光之發散。另外，該複數個楔形突起可經組態以使入射光重導向，使得針對沿著第一方向傳播之入射光，該等突起使入射光的大部分沿著不同於該第一方向之第二方向重導向。雖然本發明不限於此，但將經由論述下文所提供之實例來獲得對本發明之各種態樣的瞭解。
在一些實施例中，顯示裝置包括藉由光導與光管理薄膜堆疊分離的後部反射層。光管理薄膜堆疊、光導及反射性層之組合可被稱為背光堆疊。對於背光堆疊之各層實質上平行於液晶顯示器(LCD)之顯示表面而定向且光源鄰近於一或多個邊緣之例子，背光堆疊可按次序自後向前包括後部反射體、光導、底部漫射體(BD)、兩個稜鏡薄膜、反射性偏光器(RP)及覆蓋薄片或漫射體(CS)。稜鏡薄膜可由頂上有具有90度頂角之複數個平行線性稜鏡的透明基板組成。最後的稜鏡薄膜之稜鏡可經定向以大體上在正交於前稜鏡薄膜之稜鏡的方向上延展。在此等狀況下，稜鏡薄膜可被描述為處於交叉定向上，且可經組態以使來自光導之光中之一些光朝向LCD重導向。背光堆疊之速記記法為CS/RP/稜鏡薄膜/稜鏡薄膜/BD/光導/反射體，其中該次序係自背光之前部至背光的後部。有時，可能需要將前稜鏡 薄膜及後稜鏡薄膜定向為相對於彼此成不同於90度之角。
顯示裝置之光源及背光堆疊可經組態而以相對較高之效率等級提供空間及角度上均勻的光來照明LCD。然而，持續需要減小背光之厚度以製造甚至更薄的背光顯示裝置，以及減少用於建構背光堆疊的材料及總成本，同時仍維持所要效能等級。在一些實例中，背光堆疊及背光顯示裝置之構造可由於在於交叉定向上相對於彼此對準線性稜鏡薄膜以及相對於光源、光導及顯示裝置之其他組件對準線性稜鏡薄膜時所需的精確度而複雜化。
在一些實施例中，光管理薄膜包括複數個楔形突起，其中至少若干所選定楔形突起之截面形狀沿著楔形突起之高度而變化。該複數個楔形突起可包括實質上多邊形基底部分及在沿著該基底部分且與該基底部分隔開之一高度處的封閉曲線周邊。此薄膜可在背光顯示裝置中用於光導與LCD之間。當併入至背光顯示裝置中時，楔形突起可朝向光導且遠離LCD變尖。針對通過光管理薄膜朝向LCD之光，楔形突起可減少入射光之發散，且使沿著第一方向傳播之入射光的大部分重導向至不同於第一方向之第二方向。
在一些實施例中，光管理薄膜包括複數個楔形突起及一反射性偏光層。重導向層之該等本文中所描述之楔形突起可安置於(直接或間接地)該反射性偏光層上且遠離該反射性偏光層而變尖。當用於背光顯示裝置中時，反射性偏光層可藉由該複數個楔形突起而與光導分離。在一些實例 中，除重導向層及反射性偏光層之層之外，光管理薄膜亦可包括一或多個其他層，諸如，無光澤層、透明層及/或黏著層。在一些實例中，例如，與上文所述之CS/RP/稜鏡薄膜/稜鏡薄膜/BD/光導/反射體組態相比，根據本發明之一些實例的光管理薄膜可允許可在背光顯示裝置中置放於光導之表面與LCD之間的單一光學構造。以此方式，可減小背光顯示裝置之背光堆疊的總厚度，以及允許減少用於建構背光堆疊之材料及總成本。
圖1A及圖1B為說明實例背光顯示裝置10之概念圖。背光顯示裝置10包括光源12、光導14、反射體16、LCD 18及光管理薄膜20。如圖所示，光管理薄膜20包括反射性偏光層24及複數個楔形突起30。為易於說明，在圖1A及圖1B中僅標記單一突起30A。然而，遍及本發明，個別突起(諸如，單一突起30A)可統稱為「複數個楔形突起30」。儘管背光顯示裝置10被說明為具有鄰近於光導14之一個邊緣17的單一光源12，但預期其他組態。舉例而言，背光顯示裝置10可包括鄰近於光導14之一或多個表面的一個以上光源12。
光源12可為任何合適類型之光源，諸如螢光燈或發光二極體(LED)。此外，光源12可包括複數個離散光源，諸如複數個離散LED。為了照明LCD 18之外部顯示表面22，來自光源12之光在大體z方向上傳播通過光導14。該光之至少一部分經由光導14之上表面15退出而進入光管理薄膜20中。反射體16位於光導14下方，且將光朝向光管理薄膜20 反射回去。
自光導14進入光管理薄膜20之光的一部分可在進入反射性偏光層24之前由複數個楔形突起30重導向。舉例而言，一些光可在反射性偏光層24及LCD 18之大體方向(z方向)上折射，而來自光導14之光之其他部分可通過複數個楔形突起30而不被重導向。在一些實例中，複數個楔形突起30可使入射至突起30之光導表面的光重導向，使得針對沿著第一方向傳播之入射光，突起30使入射光的大部分沿著不同於第一方向之第二方向重導向，從而使之通過複數個楔形突起。入射光之大部分可指代入射光之至少50%(關於光強度)。在一些實例中，複數個楔形突起30可以此方式使入射光的至少60%(諸如，至少70%、至少80%、至少90%或至少95%)重導向。然而，光之其他部分可由光管理層20重導向而回至光導14中。在光可由反射體16反射回至光導14及光管理層20中之意義上，此光中之一些光可經「再循環」。
此外，複數個楔形突起30可減少在諸如兩個方向(例如，兩個相互正交之方向)之至少一個方向上入射至光導表面之光的發散。以此方式減少光之發散可指代關於光強度的來自光導14之入射光的大於50%(諸如，至少60%、至少70%、至少80%、至少90%或至少95%)之發散的減少。
在一些實例中，突起30使入射光重導向之程度取決於入射角。舉例而言，以小於34度之極角(自表面法線所量測)入射的光線折射至大於36度之極角(針對約1.5之折射率及 約66.6度之頂角的突起30)。在此等狀況下，光輸出之大部分可較佳展現大於約34度之極角範圍。在一些實例中，總成10可經組態以使得自光導14入射至各別突起之光的大部分展現大於約34度的相對於顯示器法線之角度。在一些實例中，光導14可經組態以使得就光強度而言，來自光導14的入射光之至少50%(諸如，至少60%、至少70%、至少80%、至少90%或至少95%)展現相對於顯示器法線(實質上正交於顯示器18之表面22)之一角度，該角度大於約34度，諸如，大於約45度或大於約60度。
在自複數個楔形突起30透射至反射性偏光層24中之光中，一部分可透射穿過反射性偏光層24進入LCD 18中，而具有不同偏光之光可由反射性偏光層24反射回至光導14中。大體而言，由反射性偏光層24反射回至光導14中之光之偏光使得該光將被LCD 18之後偏光器吸收。實情為，在一些實例中，在光可由反射體16反射回至光導14及光管理層20中之意義上，此反射光可經「再循環」。通過反射性偏光層24之光可自光管理薄膜20透射至LCD 18中以照明外部顯示表面22。
背光顯示裝置10之光導14可為此項技術中已知之任何合適光導，且可包括在1999年12月14日頒予Winston等人之美國專利第6,002,829號及在2010年11月16日頒予Jones等人之美國專利第7,833,621號中所描述之實例光導中之一或多者。此等美國中之每一者的全部內容以引用之方式併入本文中。用於鄰近於光導14之反射體16的合適材料可包括 增強型鏡面反射體(可自3M,St.Paul,MN購得)或基於PET之白色反射體。
反射性偏光層24之材料及構造可經選擇以使得反射性偏光層24反射特定偏光狀態之光，而透射另一偏光狀態之光。舉例而言，反射性偏光層24對於平行於反射性偏光層24之通軸的光偏光可具有相對較低之反射性，且對於垂直於反射性偏光層24之通軸的光偏光可具有相對較高之反射性。如上所述，反射性偏光層24可經選擇以對於將大體被LCD 18之後偏光器吸收之光展現相對較高之反射性，從而允許該光改為被反射回至光導14中且潛在地經再循環。用於反射性偏光層24之合適材料可包括雙亮度增強薄膜或「DBEF」(可自3M,St.Paul,MN購得)。在一些實例中，反射性偏光層24可包括具有不同光學性質之多個薄膜層。
如圖所示，複數個楔形突起30安置於反射性偏光層24上，且定位於反射性偏光層24與光導14之間。複數個楔形突起30可包括具有以下截面之楔形突起：在沿著該楔形突起之一高度的第一位置處之一第一橫向截面，及在沿著該楔形突起之該高度的一第二位置處之一第二橫向截面，該第一截面具有第一形狀，且該第二截面具有不同之第二形狀。不管形狀為何，複數個楔形突起30中之每一突起朝向光導14變尖，且遠離LCD 18及反射性偏光層24而變尖。
如藉由圖1A及圖1B之組合所示，複數個突起30之形狀使得每一個別突起沿著兩個實質上正交之平面朝向光導14變尖。舉例而言，對於沿著x-z平面以及x-y平面截取之突 起30A之截面而言，突起30A之側邊在光導14之方向上朝向彼此變尖。與線性稜鏡之情形不同，複數個突起30中之每一突起以此方式沿著實質上平行於如圖1A及圖1B中所定向之x軸之實質上所有平面變尖。儘管線性稜鏡可使來自光導14之光重導向/改道以在x-z平面內重新分配該光之至少一部分朝向LCD 18，但複數個突起30可使來自光導14之光重導向/改道，以在x-z平面及x-y平面兩者內重新分配該光之至少一部分朝向LCD 18。在一些實例中，複數個楔形突起30可使入射至突起30之光導表面的光重導向，使得針對沿著第一方向傳播之入射光，突起使入射光的大部分沿著不同於第一方向之第二方向重導向，從而使之通過複數個楔形突起。突起30可在x-z平面及x-y平面兩者內使來自光導14的此光的至少大部分重導向/改道。此外，複數個楔形突起30可減少在至少一個方向上入射至光導表面之光的發散。
圖2為說明圖1A及圖1B之實例光管理薄膜20之概念圖。如圖所示，光管理薄膜20包括反射性偏光層24及安置於反射性偏光層24上之複數個楔形突起30。複數個楔形突起30配置於反射性偏光層24之底表面上的單一層中。複數個楔形突起30自反射性偏光層24之底表面延伸出，且遠離層24而變尖。複數個突起30可具有實質上均質之構造，例如，所有突起大小及形狀類似，或該等突起之大小及形狀可實質上連續地或者不連續地變化。
楔形突起30可以任何合適圖案配置。在圖2中所示之實 例中，複數個楔形突起30以實質上六方密積(HCP)圖案大體配置成一系列列及行。儘管楔形突起之基底(亦即，基底部分)經展示為圓形，但在一些實例中，突起30之基底可具有六邊形形狀。另一實例HCP結構展示於圖9中。在其他實例中，複數個楔形突起30可配置為正方形柵格圖案。
鄰近楔形突起30之基底之間的間隙可能導致經由光管理薄膜20之洩漏，此情形可影響光管理薄膜20之效能。大體而言，鄰近楔形突起之基底之間的間隙可為導致此洩漏之平坦的非活性區域。因而，在一些實例中，楔形突起30可以減小鄰近楔形突起30之間的此等間隙之方式來配置。在一些實例中，複數個突起30可經配置而使得在鄰近突起30之基底之間實質上不存在間隙，例如，突起30具有六邊形基底之HCP配置可能為此狀況。在一些實例中，相鄰突起之基底之間的界面可具有彼此接觸的實質部分。在一些實例中，實質部分可包括彼此接觸至少50%，諸如，至少60%或至少70%。
安置於反射性偏光層24上之楔形突起30之面積密度亦可影響光管理薄膜20之性質。大體而言，楔形突起30相對於反射性偏光層24之表面積之密度可依據由突起30覆蓋之表面積之分率來表達。對於呈理想HCP配置之具有六邊形基底的突起，該分率為約100%，如同呈正方形柵格之具有正方形基底之突起的狀況。對於圓形基底突起，在正方形陣列中，該分率為約78.5%(=π/4)，且在HCP配置中，該 分率為約90.7%(=π/23)。
任何合適材料可用以形成複數個楔形突起30。如上所述，複數個楔形突起30之形狀及材料可允許來自光導14之光之至少一部分通過光管理薄膜20以減少入射光之分散，且使沿著第一方向傳播之入射光之大部分重導向至不同於第一方向之第二方向。合適材料可包括光學聚合物，諸如，丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯丙烯腈及其類似者。合適材料可包括用以形成亮度增強薄膜或「BEF」(可自3M,St.Paul,MN購得)之彼等材料。在一些實例中，用以形成複數個楔形突起30之材料可具有介於約1.4與約1.7之間(諸如，介於約1.45與約1.6之間)的折射率。然而，在一些狀況下，光管理薄膜20之突起30的形狀可允許光管理薄膜20之性質在用以形成突起30之材料的廣泛範圍之折射率上維持實質上恆定之出角分佈(out angle distribution)。
圖3為說明實例光管理薄膜20及實例光導14之分解圖的概念圖。如上文關於圖1A及圖1B所述，自光導14發出至光管理薄膜20中之光21可在通過光管理薄膜20時經重導向及/或準直至某一程度。在圖3所示之實例中，光21在實質上正交於光管理薄膜20之上表面的方向上經重導向為光23。光23可進入LCD 18，且照明外部顯示表面22(圖1A及圖1B)。
複數個突起30之形狀可影響通過光管理薄膜20之光的重導向。如前文所述，突起30之形狀(如實質上多邊形之基 底部分及在高於基底部分之高度處的曲線周邊截面)允許光管理薄膜20使入射於突起30之光導表面上的光重導向，使得對於沿著第一方向傳播之入射光，突起30使入射光的大部分沿著不同於第一方向之第二方向重導向，從而使之通過複數個楔形突起。此外，突起30可減少自光導14通過光管理薄膜20之入射光的發散。在一些實例中，參看大約垂直於突起30之基底平面的方位角方向及自垂直線量測之「極」角，若突起30具有足夠數目個側邊(諸如，大於10個)，且峰值入射極角匹配允許朝向法線之反射之突起頂角，則朝向法線之重導向對於來自光導之光的方位角可為相當不敏感的。與(例如)兩個線性稜鏡薄膜以交叉組態堆疊以使來自光導之光重導向的實例相比，來自光導14之光的重導向可藉由僅楔形突起30之單一層來實現。
圖4及圖5為說明實例光管理薄膜20之反射性偏光層24的兩個不同實例的概念圖。在圖4之實例中，層24包括兩個子層。詳言之，反射性偏光層24包括在反射性偏光子層34之上的無光澤塗層32。相反，在圖5之實例中，反射性偏光層24按次序自上而下包括無光澤塗層32、反射性偏光子層34、黏著子層36及透明薄膜子層38。
反射性偏光子層34之合適材料及構造可實質上類似於上文關於反射性偏光層24(圖1A及圖1B)所描述之材料及構造。大體而言，反射性偏光子層34可基於光之偏光狀態而反射或透射來自光導14及光管理薄膜20之光。
無光澤塗層32可用以減小透射穿過反射性偏光子層34的 光之非所要視覺假影(歸因於(例如)光導14中的缺陷或靠近光源12之明亮區)的解析度。在一些實例中，無光澤塗層32可具有介於約3微米與約100微米之間的厚度，且在反射性偏光子層34之表面上的厚度可為均勻的或非均勻的。無光澤塗層32可使光漫射以隱藏缺陷或改良空間均勻性，如上所述。其亦可提供出射光之某一程度的準直，且可經由角再循環而在軸向方向上提供某一程度的增益。可將具有一折射率之聚苯乙烯或玻璃珠粒與具有另一折射率之透明黏合劑(諸如，丙烯酸酯)混合以產生此珠粒塗層，或若該塗層產生表面突起，則此等組分可具有相同折射率。此無光澤塗層亦可使用熱或UV可固化透明聚合物而自模具微複製而成。
在圖5之實例中，透明薄膜子層38經由黏著子層36而結合至反射性偏光子層34。透明薄膜子層38可為完整薄膜總成提供額外硬度以減少薄膜中之翹曲及捲曲，且可具有介於約10微米與約200微米之間的厚度。用於透明薄膜子層38之合適材料可包括PET、丙烯酸系材料、聚碳酸酯及其類似者。用以將透明薄膜38結合至反射性偏光子層34之黏著子層36可為透明的或漫射性的。用於黏著子層36之實例材料可包括光學透明壓敏黏著劑、丙烯酸酯、丙烯酸胺基甲酸酯或任何光學透明的黏著材料。
在圖4及圖5所示之組態中，無光澤塗層32可定位於反射性偏光子層34與LCD 18(圖1A及圖1B)之間。儘管未展示，但複數個突起30可安置於(直接或間接地)反射性偏光層24 之底表面上。在一些實例中，反射性偏光層24可充當突起30之基板以形成複數個突起30。圖4及圖5中之反射性偏光層24之組態僅為例示性的，且預期其他組態。在一些實例中，反射性偏光層24可不包括無光澤塗層32及/或透明薄膜子層38。或者或另外，光管理薄膜20可包括一或多個漫射層，以(例如)減小歸因於(例如)光導缺陷或靠近光源12之明亮區而產生的非所要視覺假影之解析度。在一些實例中，稜鏡結構或不對稱散射之漫射體結構可取代該無光澤塗層。所有此等結構可提供在反射性偏光器上方之光的角管理。
圖6為說明性複數個楔形突起30之透視圖。圖7為一說明性楔形突起30A之示意圖。圖8A及圖8B為分別沿著圖7之線8A及8B截取之截面圖。
該複數個楔形突起30可如上所述緊密堆積。為了實現緊密堆積，說明性楔形突起30A之基底部分31A可具有多邊形形狀或周邊。該複數個楔形突起30中之至少一者或所選定的或所有楔形突起30A具有在沿著楔形突起30A之高度H的第一位置(例如，基底部分31A)處之一第一橫向截面(例如，圖8A)，及在沿著楔形突起30A之高度H的一第二位置(例如，側邊部分31B)處之一第二橫向截面(例如，圖8B)。該第一截面具有一第一形狀，且該第二截面具有一不同之第二形狀。在一些實施例中，第一橫向截面具有如圖8A中所說明之六邊形周邊或截面形狀，且第二橫向截面具有如圖8B中所說明之彎曲、橢圓或圓形形狀。在許多實施例 中，第二位置較接近於反射性偏光層，且第一位置距反射性偏光層較遠。
在許多實施例中，第一形狀及第二形狀中之至少一者為直線與曲線之組合。在許多實施例中，第一形狀具有分段直線狀周邊，且第二形狀具有分段曲線狀周邊。在許多實施例中，第一形狀為多邊形，且第二形狀具有封閉曲線周邊。在此等實施例中之一些實施例中，該多邊形為規則多邊形，且該封閉曲線周邊為圓或橢圓。在許多實施例中，第一形狀為具有經圓整隅角之多邊形，且第二形狀具有封閉曲線周邊。
圖9為自平面圖展示圓錐形突起之實例陣列的影像。如圖9中所說明，該等楔形突起具有基底部分，且相鄰突起之基底部分彼此實質上接觸。
任何合適技術可用以製造本發明之實例。用於製造包括複數個楔形突起之重導向層(例如，重導向層26)的實例製造技術包括壓印、擠壓複製、UV固化模製及壓縮模製。用於複製製程之模具可藉由壓痕、雷射切除、微影及化學蝕刻或藉由金剛石車削而產生。
在一些實例中，楔形突起30A在實質上相同的點處終止以形成「尖銳尖端」。在其他實例中，楔形突起30A並不具有尖銳尖端。在此狀況下，實質上楔形之突起可基本上為尖端之一部分被移除的具有尖銳尖端之突起。儘管圖7之實例展示具有尖銳尖端之楔形突起30A之頂部，但預期其他組態。舉例而言，圖7中之楔形突起30A的頂表面可為非 平面的(例如，凸起)及/或可相對於基底表面傾斜。凸起尖端表面可被稱為「經圓整」尖端。尖端之截頭或圓整可有益於改良薄膜之堅固性且緩解尖端部分在光管理薄膜20之組裝及使用(例如，在顯示裝置10中)期間之可能斷裂。對於固定尖端半徑，其亦可有益於使基底半徑(錐體間距)最大化以使尖端截頭或圓整之影響最小化。
在一些實例中，楔形突起30A之尖端可合理地尖銳，以使最大量的光重導向朝向軸向方向(圖1A及圖1B之x方向)。舉例而言，在一些狀況下，光管理薄膜20之軸向明度隨突起30之尖端與基底區之相對面積而減小。在楔形突起30A具有截頭尖端之狀況下，截頭尖端面積小於基底面積之約20%(諸如，小於約10%)以減少光損失可為較佳的。
在一些實例中，跨越光導使突起截面變窄(在導引方向上伸長)可具有使離開突起之光的角範圍變窄且集中的益處，此情形可有助於增加軸向明度。在一些實例中，突起可具有介於約0.5與約2.0之間(諸如，介於約0.8與約1.2之間)的縱橫比。
如圖7中所示，突起30A自反射性偏光層24之表面突出，且具有高度H。突起30A之高度H可在約10微米至約200微米(諸如，介於約20微米至約180微米之間，或約75微米至約150微米)之範圍內。在一些實例中，突起30A可具有至少約10微米之高度。突起30A之高度可界定在x方向上之厚度。更大體而言，包括複數個突起30及反射性偏光層24之 光管理層20(例如，圖1A及圖1B中所示之光管理層20)之厚度可介於約35微米與約500微米之間，諸如介於約50微米與約200微米之間。
在一些實例中，突起幾何形狀可藉由高度、基底及縱橫比(基底橫向尺寸對高度尺寸)、錐體傾角及頂角來界定。在一些實例中，突起30A可界定在+/-約10度內之傾角，且錐體頂角可介於約50度至約80度之間。如上文所指出，在一些實例中，突起30A可具有介於約10微米至約200微米之間的高度，及介於約0.5至約2.0之間的縱橫比。
因此，「光管理薄膜」之諸實施例得以揭示。熟習此項技術者將瞭解，本文中所描述之光學薄膜及薄膜物品可以不同於所揭示之實施例的實施例來加以實踐。呈現所揭示實施例以為了說明且非限制之目的。
項目1.一種薄膜，其包含：一反射性偏光層；及複數個楔形突起，其安置於該反射性偏光層上且遠離該反射性偏光層而變尖，該複數個楔形突起中之至少一楔形突起具有在沿著該楔形突起之一高度的一第一位置處之一第一橫向截面，及在沿著該楔形突起之該高度的一第二位置處之一第二橫向截面，該第一截面具有一第一形狀，且該第二截面具有一不同之第二形狀。
項目2.如項目1之薄膜，其中該複數個楔形突起中之每一楔形突起具有在沿著該楔形突起之該高度的一第一位置處之一第一橫向截面，及在沿著該楔形突起之該高度的一 第二位置處之一第二橫向截面，該第一截面具有一第一形狀，且該第二截面具有一不同之第二形狀。
項目3.如項目1之薄膜，其中該第一形狀具有一分段直線狀周邊，且該第二形狀具有一分段曲線狀周邊。
項目4.如項目1之薄膜，其中該第一形狀為一多邊形，且該第二形狀具有一封閉曲線周邊。
項目5.如項目4之薄膜，其中該多邊形為一規則多邊形，且該封閉曲線周邊為一圓。
項目6.如項目4之薄膜，其中該第二位置較接近於該反射性偏光層，且該第一位置距該反射性偏光層較遠。
項目7.如項目1之薄膜，其中每一楔形突起具有一六邊形基底。
項目8.如項目1之薄膜，其中該至少一楔形突起具有沿著該楔形突起之該高度的一第一部分之該第一橫向截面形狀，及沿著該楔形突起之該高度的一不同之第二部分之該第二橫向截面形狀。
項目9.如項目1之薄膜，其中該第一形狀及該第二形狀中之至少一者為直線與曲線之一組合。
項目10.如項目1之薄膜，其中該第一形狀為具有經圓整隅角之一多邊形，且該第二形狀具有一封閉曲線周邊。
項目11.如項目1之薄膜，其中該等楔形突起具有基底部分，且相鄰突起之基底部分彼此實質上接觸。
項目12：一種顯示總成，其包含：一光源； 一光導；一外部顯示表面；及複數個楔形突起，其處於該光導與該外部顯示表面之間，且朝向該光導變尖，其中至少若干所選定楔形突起具有在沿著該楔形突起之一高度的一第一位置處之一第一橫向截面，及在沿著該楔形突起之該高度的一第二位置處之一第二橫向截面，該第一截面具有一第一形狀，且該第二截面具有一不同之第二形狀。
項目13.如項目12之顯示總成，其中該第一形狀具有一分段直線狀周邊，且該第二形狀具有一分段曲線狀周邊。
項目14.如項目12之顯示總成，其中該第一形狀為一多邊形，且該第二形狀具有一封閉曲線周邊。
項目15.如項目14之顯示總成，其中該多邊形為一規則多邊形，且該封閉曲線周邊為一圓。
項目16.如項目12之顯示總成，其進一步包含在該複數個楔形突起與該外部顯示表面之間的一反射性偏光層。
項目17.如項目12之顯示總成，其中每一楔形突起具有一六邊形基底。
項目18.如項目12之顯示總成，其中該第一形狀及該第二形狀中之至少一者為直線與曲線之一組合。
項目19.如項目12之顯示總成，其中該第一形狀為具有經圓整隅角之一多邊形，且該第二形狀具有一封閉曲線周邊。
項目20.如項目16之顯示總成，其中該複數個楔形突起 直接安置於該反射性偏光層之一表面上。
項目21.如項目12之顯示總成，其進一步包含界定該外部顯示表面之一液晶顯示器(LCD)。
10‧‧‧背光顯示裝置
12‧‧‧光源
14‧‧‧光導
15‧‧‧上表面
16‧‧‧反射體
17‧‧‧邊緣
18‧‧‧液晶顯示器(LCD)
20‧‧‧光管理薄膜
21‧‧‧光
22‧‧‧外部顯示表面
23‧‧‧光
24‧‧‧反射性偏光層
26‧‧‧重導向層
30‧‧‧楔形突起
30A‧‧‧突起
31A‧‧‧基底部分
31B‧‧‧側邊部分
32‧‧‧無光澤塗層
34‧‧‧反射性偏光子層
36‧‧‧黏著子層
38‧‧‧透明薄膜子層
圖1A及圖1B為說明性背光顯示總成之示意圖；圖2為說明性光管理薄膜之示意圖；圖3為說明性光管理薄膜及光導之示意圖；圖4及圖5為說明性光管理薄膜之示意圖；圖6為說明性複數個楔形突起之示意圖；圖7為一說明性楔形突起之示意圖；圖8A及圖8B為分別沿著圖7之線8A及8B截取之截面圖；及圖9為自平面圖展示圓錐形突起之實例陣列的影像。
10‧‧‧背光顯示裝置
12‧‧‧光源
14‧‧‧光導
16‧‧‧反射體
17‧‧‧邊緣
18‧‧‧液晶顯示器(LCD)
20‧‧‧光管理薄膜
22‧‧‧外部顯示表面
24‧‧‧反射性偏光層
30‧‧‧楔形突起
30A‧‧‧突起

Claims (10)

  1. 一種薄膜，其包含：一反射性偏光層；及複數個楔形突起，其安置於該反射性偏光層上且遠離該反射性偏光層而變尖，該複數個楔形突起中之至少一楔形突起包括在沿著該楔形突起之一高度的一第一位置處之一第一橫向截面，及在沿著該楔形突起之該高度的一第二位置處之一第二橫向截面，該第一截面具有一第一形狀，且該第二截面具有一不同之第二形狀。
  2. 如請求項1之薄膜，其中該複數個楔形突起中之每一楔形突起具有在沿著該楔形突起之該高度的一第一位置處之一第一橫向截面，及在沿著該楔形突起之該高度的一第二位置處之一第二橫向截面，該第一截面具有一第一形狀，且該第二截面具有一不同之第二形狀。
  3. 如請求項1之薄膜，其中該第一形狀具有一分段直線狀周邊，且該第二形狀具有一分段曲線狀周邊。
  4. 如請求項1之薄膜，其中該第一形狀為一多邊形，且該第二形狀具有一封閉曲線周邊。
  5. 如請求項4之薄膜，其中該多邊形為一規則多邊形，且該封閉曲線周邊為一圓。
  6. 如請求項4之薄膜，其中該第二位置較接近於該反射性偏光層，且該第一位置距該反射性偏光層較遠。
  7. 如請求項1之薄膜，其中每一楔形突起具有一六邊形基底。
  8. 如請求項1之薄膜，其中該至少一楔形突起具有沿著該楔形突起之該高度的一第一部分之該第一橫向截面形狀，及沿著該楔形突起之該高度的一不同之第二部分之該第二橫向截面形狀。
  9. 如請求項1之薄膜，其中該第一形狀為具有經圓整隅角之一多邊形，且該第二形狀具有一封閉曲線周邊。
  10. 如請求項1之薄膜，其中該等楔形突起具有基底部分，且相鄰突起之基底部分彼此實質上接觸。
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