[发明专利]结构化复合光学薄膜

说明书

技术领域

本发明涉及光学薄膜，更具体地讲，涉及具有结构化表面的用于控制例如液晶显示器等显示器中的光的光学薄膜。

背景技术

具有结构化折射表面的光学薄膜通常用于显示器中以对来自光源的光向显示面板的传播进行控制。这种薄膜的一个示例性实例是通常用于增加显示器的轴上光量的棱镜增亮膜。

当显示系统尺寸增大时，薄膜的面积也会变大。这种表面结构化薄膜是薄的，通常为几十或几百微米厚，并因而几乎不具有结构完整性，特别是在用于较大显示系统时。例如，虽然一定厚度的薄膜应用在手机显示器中刚性是足够的，但是在不添加一些支撑装置的情况下将同样的薄膜用于诸如电视机监视器或计算机监视器等更大的显示器中时，该薄膜则可能刚性不足。刚性更高的薄膜还会使大显示系统的组装工艺更省力以及潜在地更加自动化，从而降低显示器的最终组装成本。

可以将这种表面结构化薄膜制作得更厚，以便提供额外的刚度，或者可以将其层合至厚聚合物基底以提供用于大面积薄膜所需的支撑。然而，使用较厚的薄膜或较厚的基底增加了显示单元的厚度，同时还导致重量和光学吸收率的增加。使用较厚的薄膜或基底还会增大绝热性，从而降低将热量传递出显示器的能力。此外，人们对增加显示器的亮度有持续的要求，这意味着显示系统会产生更多的热量。这导致与更高发热量相关的例如薄膜翘曲等变形效应的增加。除此之外，将表面结构化薄膜层合至基底会增加装置的成本，并且使得该装置更厚更重。然而，所增加的成本不会使显示器的光学性能显著提高。

发明内容

本发明的一个实施例涉及光学薄膜，所述光学薄膜具有第一层，所述第一层包括嵌入在聚合物基质内的无机纤维。第一层具有结构化表面。大致垂直地穿过所述第一层传播的光受小于30％的体雾度的影响。

本发明的另一个实施例涉及显示系统，所述显示系统具有显示面板、背光源和布置在所述显示面板与所述背光源之间的增强型薄膜。增强型薄膜具有结构化表面并且由聚合物基质形成，在所述聚合物基质中嵌入有无机纤维。大致垂直地穿过增强型薄膜传播的光受小于30％的体雾度影响。

本发明的另一个实施例涉及包括第一层的光学薄膜。所述第一层包括嵌入在聚合物基质中的无机纤维，并且具有结构化表面。所述第一层为穿过所述第一层传播的光提供至少10％的亮度增益。

本发明的另一个实施例涉及制造光学薄膜的方法。所述方法包括提供具有结构化表面的模制工具和提供纤维增强层，所述纤维增强层包括嵌入到由聚合体和单体中的至少一者形成的基质中的无机纤维。所述纤维增强层用该模制工具来连续模制，以生产纤维增强的具有结构化表面的薄片。

本发明的另一个实施例涉及光学薄膜，所述光学薄膜包括第一层，所述第一层具有嵌入在聚合物基质中的无机纤维。第一层具有结构化表面。在第一层的背向结构化表面的一侧上大致垂直入射的光的单程透射率小于40％。

本发明的上述发明内容并非试图描述本发明的每个示出的实施例或每种实施方式。下列附图和具体实施方式更具体地举例说明了这些实施例。

附图说明

结合下面参照附图对如下本发明的各种实施例的详细描述，可以更全面地理解本发明，其中：

图1示意性地示出使用根据本发明原理的表面结构化薄膜的显示系统；

图2示意性地示出根据本发明原理的纤维增强的表面结构化薄膜的示例性实施例；

图3示意性地示出制造系统的示例性实施例，该制造系统可以用于制造根据本发明原理的光学薄膜；

图4A-4F示意性地示出根据本发明原理的一体化增强的表面结构化光学薄膜的一个示例性实施例；

图5示意性地示出根据本发明原理的附接到第二层上的纤维增强的表面结构化薄膜的示例性实施例；

图6示意性地示出根据本发明原理的附接到第二层上的纤维增强的表面结构化薄膜的另一个示例性实施例；

图7示意性地示出根据本发明原理的附接到两个其它层上的纤维增强的表面结构化薄膜的示例性实施例；

图8示意性地示出纤维增强的衍射层的局部剖视图；

图9示出作为水平角的函数的亮度的曲线图，该图涉及增强型表面结构化薄膜的多个实例；以及

图10示出作为竖直角的函数的亮度的曲线图，该图涉及增强型表面结构化薄膜的多个实例。

虽然本发明可以有多种修改形式和替代形式，但其具体内容已在附图中以举例的方式示出并且将作详细描述。然而应当理解到，本发明并不受所描述的具体实施例的限制。相反，本发明的目的在于涵盖由所附的权利要求书限定的本发明的精神和范围内的全部修改形式、等同形式和替代形式。

具体实施方式