[发明专利]具有不连续涂层的光改向膜

说明书

技术领域

本发明涉及包括多个包含聚合物涂层的表面结构的光改向(light redirecting)聚合膜的形成。特别是，具有适于将光能引导入LCD显示器件的具有宽、均匀的光输出的光改向膜。

背景技术

光改向膜是典型的的薄透明光学膜或基片，其对通过该膜的光重新分布使得从该膜出射的光的分布被引导得更垂直于膜的表面。典型地，光改向膜在膜的光出射面上设置有有序的棱镜槽，凸透镜槽或棱锥，以改变从膜出射的光线的膜/空气界面的角度，使得在垂直于槽的折射表面的面内传输的入射光分布的分量被重新分布为更加垂直于膜表面的方向。例如，该光改向膜被用于提高液晶显示器(LCD)、笔记本电脑，文字处理器，航空电子显示器，手机，PDAs等的亮度，以使显示器更亮。

当光改向膜与液晶或其他显示器使用时，先前的光改向膜会受到可见莫尔图案的影响。光改向膜的表面元件会与用于背光组件中的其他光学膜，在光导板背面上的印刷点或三维元件的图案，或显示器液晶部分内的像素图案相互作用，产生不希望的莫尔图案。本领域公知的用于减少莫尔图案的方法曾是冲切光改向膜，从而凸透镜阵列不再垂直于片的任一侧面。这使得凸透镜阵列相对其他光改向膜或显示电子器件成一角度。使用的方法还包括以线性阵列元件的宽度对线性排列进行随机化，沿线性排列周期地改变高度，在膜的线性排列的相对侧面上添加扩散层，或磨圆线性排列的脊部。上述减少莫尔图案的技术还引起轴上亮度的下降或不能充分解决莫尔图案问题。莫尔图案和轴上亮度趋于相互关联，意味着具有高轴上增益的膜会在系统中具有高莫尔图案。如果能够减少摩尔图案的同时保持足够大的轴上增益是比较有益的。

此外，与液晶显示结构的种类相比，只有比较少数量的光改向膜。每个显示结构被选择提供需要的输出。通过在不同结构中结合不同膜来特别设置轴上增益，视角，莫尔图案减少和总光输出的量。用于该系统中的光改向膜是有限的，因为仅有几种不同光改向表面结构可用。希望有能按用户需要制定显示器件所需输出的光改向膜。

典型的光引导膜以偏离法线40到90度之间角度的亮度为代价提供高轴上亮度。这些高轴上性光引导膜对便携式显示器件有用，如高轴上亮度的笔记本电脑和游戏机，可以减少电池耗电并提供某种程度的观看私密性。对于用于公众观看的某些TV和监视器应用，覆盖宽视角范围的高亮度考虑了图像和影像的观看一致性。需要能提供覆盖宽视角范围的高亮度的光引导膜。

美国专利5919551(小科布(Cobb，Jr.)等)要求了一种带有间距改变的峰和/或槽的线性阵列膜，以减少莫尔干涉图案的可视性。间距改变可以越过相邻峰和/或谷的组或位于相邻峰和/或谷对之间。虽然线性阵列元件的这种间距改变的确减少了莫尔图案，但膜的线性元件仍然与背光光导和显示器液晶部分内的电子器件上的点状图案相互影响。

美国专利6354709披露了一种带有沿脊线(ridgeline)改变高度的线性阵列的膜，且脊线还左右移动。虽然膜能对光改向且其沿脊线变化的高度略微减少了莫尔图案，还需要有膜当用于系统中时在保持较高轴上增益的同时能明显减少膜的莫尔图案。

美国申请2001/0053075(帕可(Parker)等)披露了使用用于改向光的个体表面结构，以在LCD器件中产生高轴上增益。

美国6721102(博得拉丝(Bourdelais)等)披露了一种用复合聚合物透镜组形成的可见光漫射器。美国6721102中披露的复合聚合物透镜组如下构造，将微米尺度的聚合物透镜添加到低纵横比的聚合物基透镜表面上。小透镜与大透镜的比在2∶1到30∶1之间。美国6721102中披露的漫射器用于扩散光源，尤其是LCD背光光源。

美国6583936(开明斯基(Kaminsky)等)披露了一种用于光聚合物扩散透镜的微复制的压花辊。压花辊如下构造，先用多尺寸颗粒对辊进行颗粒喷砂，然后用镀铬工艺产生微结(micro-nodules)。该辊的制造方法适用于散射入射光能量的光扩散透镜。

美国申请2005/00247554(伊普斯登(Epstein)等)披露了涂覆有基体聚合物的表面结构，包含优选直径为2到5微米之间的聚合物珠粒，以产生随机散射。

美国申请2005/0047112(陈(Chen)等)披露了一种光导板，在光导板的表面上形成有棱镜。棱镜表面包含涂覆的无机纳米颗粒层，无机纳米颗粒层由二氧化钛，二氧化硅或氧化铝组成以散射透射的光。