[发明专利]光学扩散膜及其制备方法

说明书

本发明提供了光学膜。光学膜包含：结构化主表面，所述结构化主表面包含密集堆积结构，所述密集堆积结构被布置成使得在相邻结构之间形成脊，所述密集堆积结构沿两个正交平面内方向的尺寸受到限制，其中所述结构化主表面具有通过与相应的第一正交平面内方向和第二正交平面内方向相关联的第一傅立叶功率谱和第二傅立叶功率谱来表征的形貌，并且其中所述结构化主表面通过平面图中小于200mm/mm²的每单位面积的脊总长度来表征。

本申请是基于申请人3M创新有限公司的申请日为2013年11月19日、国家申请号为2013800598659(国际申请号为PCT/US2013/070721)、发明名称为“光学扩散膜及其制备方法”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明整体涉及光学膜，尤其适用于可由工具通过微复制制备的此类膜，并且其中该工具可易于受到调控以便在异常的空间均匀性下为该膜提供受控量的光学扩散和光学透明度。

背景技术

显示系统诸如液晶显示(LCD)系统用于多种应用和市售装置中，例如，计算机监视器、个人数字助理(PDA)、移动电话、微型音乐播放器和薄LCD电视等。许多LCD包括液晶面板和用于照射液晶面板的扩展区域光源，通常称为背光源。背光源通常包括一个或多个灯和多个光管理膜，例如为光导、反射镜膜、光重定向膜(包括增亮膜)、延迟膜、光偏振膜和扩散膜。通常包括扩散膜以隐藏光学缺陷并提高背光源发射的光的亮度均匀性。扩散膜还可用于除显示系统之外的应用。

论述

一些扩散膜使用含珠构造以提供光扩散。例如，光学膜可具有附着到膜的一个表面的微观珠层，并且光在珠表面上的折射可用于提供膜的光扩散特征。含珠扩散膜的例子包括：线性棱柱增亮膜，其具有稀疏分布的珠的哑光表面，以产品名称TBEF2-GM由3M公司销售，本文中称为“稀疏分布的含珠扩散片”或“SDB扩散片”；反射偏振膜，其具有含珠扩散片层，以产品名称DBEF-D3-340由3M公司销售，本文中称为“密集堆积的含珠扩散片”或“DPB扩散片”；以及商业显示装置中包括的扩散覆盖片，本文中称为“商业覆盖片扩散片”或“CCS扩散片”。图1示出了CCS扩散片的含珠表面的代表性部分的扫描电子显微镜(SEM)图像，并且图1A示出了这种表面的横截面的SEM图像。图2和图3分别示出了DPB扩散片和SDB扩散片的代表性部分的SEM图像。

其他扩散膜使用除含珠层之外的结构化表面以提供光扩散，其中该结构化表面由结构化工具通过微复制制备。此类扩散膜的例子包括：具有圆形或弯曲结构的膜(本文称为“I型微复制型”扩散膜)，所述圆形或弯曲结构由具有对应结构的工具微复制制备，所述对应结构通过用切割器从工具中移除材料而制备，如US 2012/0113622(Aronson等人)、US2012/0147593(Yapel等人)、WO 2011/056475(Barbie)和WO 2012/0141261(Aronson等人)中所述；具有平坦的小平面结构的膜(本文称为“II型微复制型”扩散膜)，所述平坦的小平面结构由具有对应结构的工具微复制而成，所述对应结构通过电镀工艺制备，如US 2010/0302479(Aronson等人)中所述。I型微复制型扩散膜的结构化表面的代表性部分的SEM图像在图4中示出，并且II型微复制型扩散膜的类似图像在图5中示出。其他微复制型扩散膜包括这样的膜，在该膜中工具表面通过喷砂工序而被制备结构化的，并且随后通过由工具微复制来将该结构化表面赋予该膜。参见例如美国专利7,480,097(Nagahama等人)。

发明内容