[发明专利]具有球形结构表面的光学薄膜

说明书

技术领域

本发明涉及包括基本为半球形表面结构的光学薄膜，以及结合有该光学薄膜的光学装置。

背景技术

诸如液晶显示(“LCD”)装置等的显示装置已经用于各种应用中，包括，例如：电视机、手持式装置、数码相机、摄像机以及计算机显示器。与传统的阴极射线管(“CRT”)显示器相比，LCD提供下述一些优点，诸如：减轻的重量、减小的单位体积、低功耗、以及增加的亮度。但是，LCD面板不是自照明的，因此，有时需要背光组件或者“背光源”。背光源一般将来自一个或多个光源(例如冷阴极荧光管(“CCFT”)或者发光二极管(“LED”))的光耦合成基本上为平面的光输出。该基本上为平面的光输出随后耦合到LCD面板。

通常通过LCD的亮度评价LCD的性能。可以通过使用大量的光源或者更亮的光源来增强LCD的亮度。在大面积显示器中，通常需要使用直接照明式LCD背光源以保持亮度，这是因为下述缘故：即，光源的可利用空间随着周长线性增长，而照明面积随着周长的平方增长。因此，LCD电视机一般使用直接照明式背光源而不是使用光导边缘照明式LCD背光源。附加光源和/或更亮的光源可能会消耗更多的能量，这与降低分配给显示装置的能量的能力相违背。对于便携式装置，这可能与减少电池寿命相关。此外，给显示装置附加光源可能增加制造成本和重量，并且有时会导致降低显示装置的可靠性。

还可以通过有效地利用LCD装置中的可利用光而提高LCD的亮度(例如，沿优选观察轴引导更多的显示装置内的可利用光)。例如，可以从3M公司得到的Vikuiti^TM增亮膜(“BEF”)具有棱柱表面结构，该结构使一些在观察范围之外射出背光源的光改向为基本上沿着观察轴。通过使一些光在BEF和背光源的反射部件(例如其背反射器)之间进行多次反射，来回收至少一些剩余光。这导致基本上沿观察轴的光学增益，并且还导致LCD的照明的空间均匀度的改进。从而，BEF是有利的，例如，这是因为其提高了亮度并且改进了空间均匀度的缘故。对于用电池供电的便携式装置，这可以获得更长的运行时间或者更小的电池尺寸，和提供更好的视觉感受的显示器。

发明内容

在一个实施方案中，本发明涉及一种光学装置，包括：光源；以及光学薄膜，其具有：第一表面，其设置成接收来自所述光源的光；以及第二表面，其背向所述光源，所述第二表面包括密排的基本为半球形结构的二维阵列。在一些示例性实施例中，所述光学薄膜还包括偏振器。

在另一个实施方案中，本发明涉及一种光学装置，包括：光源；以及光学薄膜，其具有：第一表面，其设置成接收来自所述光源的光；以及第二表面，其背向所述光源，所述第二表面包括二维阵列，所述二维阵列具有：具有第一半径的第一多个基本为半球形结构；以及具有第二半径的第二多个基本为半球形结构。所述第二半径不同于所述第一半径。所述第一和第二多个基本为半球形结构是密排的。

在又一个实施方案中，本发明涉及一种光学装置，包括：光源；以及光学薄膜，其具有：第一表面，其设置成接收来自所述光源的光；以及第二表面，其背向所述光源，所述第二表面包括二维阵列，所述二维阵列包括具有基本上相同半径的密排的多个基本为半球形结构；在一些示例性实施例中，所述光学薄膜还包括基底部分，所述基底部分的光学特性不同于包括所述二维阵列的第二表面的光学特性。

通过下列结合附图的详细描述，本领域普通技术人员将更容易理解本发明的光学薄膜和光学装置的这些和其它方面。

附图说明

为使本发明所述领域的普通技术人员可以更容易地理解如何制造和使用本发明，以下将参照附图详细描述本发明示例性实施例，其中：

图1A示意地示出平面光导边缘照明式背光源；

图1B示意地示出楔形光导边缘照明式背光源；

图1C示意地示出使用扩展光源的背光源；

图1D示意地示出直接照明式背光源；

图2示意地示出设置在背光源上的根据本发明的光学薄膜的示例性实施例；

图3A是根据本发明构造的示例性光学薄膜的局部透视示意图；

图3B是图3A所示的示例性光学薄膜的极坐标坎德拉图；

图3C包含直角坐标分布图，代表图3B所示的数据在0度、45度、90度和135度角的横截面；

图4A是根据本发明构造的另一示意性光学薄膜的局部透视示意图；

图4B是图4A所示的示例性光学薄膜的极坐标坎德拉图；

图4C包含直角坐标分布图，代表图4B所示的数据在0度、45度、90度和135度角的横截面；