[发明专利]膜、背光显示器、及其制备方法

说明书

背景技术

亮度增强膜可以用于多种应用，例如，室内照明、光导向装置、和液晶显示器(LCD)(如在计算机监控器中找到的那些)。当用于LCD时，一种或多种亮度增强膜用来增加导向观察者的光量。这使得可将较低亮度、从而也就更便宜的灯管用于LCD。背光照在液晶显示器面板上以便在整个LCD显示器面板平面上如愿提供均一强度的光分布。背光系统典型地引入光导管来将光能从光源耦合到LCD面板上。可将漫射元件的阵列沿光导管的一个表面放置来使入射光线向输出平面散射。输出平面将光线导向并通过LCD面板。背光可以使用具有棱柱或晶体结构的光调制光学基底以便沿观察轴(通常垂直于显示器)引导光，并且以便将照明遍布于观察者空间。亮度增强光学基底和漫射膜组合增强了使用者观看到的光的亮度，并减小产生目标照明水平所需的显示器功率。这种亮度增加通常称作“增益”，其是使用亮度增强膜的照度与不使用亮度增强膜的照度的比例，两者都是同轴测量，即，在与朝向观察者的膜的平面垂直的方向。

还已知的是，放置两片光引导膜使其彼此邻近，使它们的棱柱近似彼此垂直，从而进一步增加导向大概垂直于显示器的轴的光的量。尽管这种构造有效地增加了射出显示器的同轴光的量，但是得到的结构在一定条件下可以显示出越过显示器表面区域的不均匀的光透射。这种不均匀的光透射典型地通过显示器表面上视觉明显的亮点、斑纹、或线来表现；由接触或非常密切接触的邻近的光引导膜的相邻片材表面之间的光学耦合引起的条件，也称为“浸湿”。浸湿的发生是由一个片材的棱柱与另一个片材的光滑表面之间的光学耦合所引起的。光学耦合防止沿这些峰发生内全反射。结果是使背光具有了斑点和变化的外观。在显示器表面区域上透射光强度的这种视觉明显的变化是不期望的。这种浸湿还发生于以下情况，当任何其它膜(如漫射膜，具有基本上光滑平坦的底表面)置于棱柱膜顶部的时候。

此外，对于供近景使用的显示器(如计算机显示器)中的亮度增强膜来说，美观需求是非常高的。这是因为，当非常近地研究这样的显示器或使用这样的显示器一段较长的时间时，即使很小的缺陷可能是可见的和令人烦恼的。消除这样的缺陷在检查时间和废弃材料方面都可能是非常昂贵的。

用于LCD的第二种类型的膜是漫射膜。如名字所暗示的，漫射膜将指向观看者的光散射以便于减少干涉图，如莫尔图。这样的漫射体将掩盖很多缺陷，使这些缺陷对于使用者来说是不可见的。这将显著改进制造产率，而仅会少量增加制造部件的成本。这种方法的缺点是漫射体将使光散射从而减少同轴增益。因此，漫射体将增加产率，但却以损害一些性能为代价。

因此，对于保持增益而同时减少可见缺陷及浸湿的光学膜体系存在持续的需求。

发明内容

本申请披露了膜、背光显示器、及其制备和使用的方法。

在一种实施方式中，膜可以包括表面，所述表面包括多个棱柱结构。每个棱柱结构在w方向上的横向调制小于或等于所述棱柱结构平均间距的±20％。所述多个棱柱结构可以具有w方向的棱柱峰高度的变量，该棱柱峰高度是不连续的和/或连续的。

所述膜可以用于包括光源的背光显示器。

在一种实施方式中，制备膜的方法包括：在表面上形成多个棱柱结构，其中所述多个棱柱结构具有在w方向上的横向调制，其小于或等于所述棱柱结构平均间距的±20％，并且其中所述多个棱柱结构在棱柱峰高度的w方向上有变化，所述变化是不连续的和/或连续的。

以上描述的和其它的特征通过下面的附图和详述来示例。

附图说明

现在参照附图，其是代表性的实施方式，其中相同的元件使用相同的附图标记。

图1是示例性的棱柱膜的横断面图示。

图2是示例性的具有可变棱柱间隔的棱柱膜的横断面图示。

图3是具有调制的棱柱路径的膜的实施方式的透视图。

图4是调制的棱柱路径(在w方向上沿l方向进行调制的)的截面的俯视图。

图5是光束旋转和漫射的透视图，用以阐明弓形漫射。

图6描述显示器背光。

图7描述显示器背光。

图8和10是峰高度h(j)的示例性轮廓。

图9和11分别是对图8和10的轮廓进行调制的整个基底的高度变化的柱状图。

图12(a)-12(d)阐明了在w方向上从轮廓取得的示例性的调制的表面高度图，其中每个轮廓是1.7mm长，样品距离为1微米。

图12(e)-12(h)各自以绘图方式阐明了在图12(a)-(d)中阐明的表面的示例性的自相关函数。