專利名稱：次波長光學(xué)微結(jié)構(gòu)光校準(zhǔn)膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明背景亮度增強(qiáng)膜(BEF)已經(jīng)用于發(fā)光面板中，通過發(fā)光裝置亮度增強(qiáng)膜可將光送至泛光燈(luminaries)和筆記本計(jì)算機(jī)的顯示器中。亮度增強(qiáng)膜具有線性棱鏡，可按所需的方向發(fā)散光線。通常該膜與熒光燈源一起使用。通過控制光發(fā)散的角度亮度增強(qiáng)膜在泛光燈或顯示亮度方面取得了部分成績。然而筆記本電腦屏幕的亮度及發(fā)光裝置的控制還需進(jìn)一步提高。
本發(fā)明概述目前的發(fā)明包括光校準(zhǔn)膜。光校準(zhǔn)膜的薄平面有兩層，即第一層和第二層。其中第一層包含一系列線性光學(xué)元件，他們具有決定光學(xué)元件長度的主光軸。第二層包含多個(gè)次波長光學(xué)微結(jié)構(gòu)，此微結(jié)構(gòu)與線性光學(xué)元件的主光軸成大約90度角。次波長光學(xué)微結(jié)構(gòu)包含線性蛾眼結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施方案中，線性光學(xué)元件是線性棱鏡，棱鏡的夾角介于60到120度之間。另一個(gè)實(shí)施方案中線性光學(xué)元件包含透鏡式線性元件。在特定的實(shí)施方案中棱鏡的夾角大約是88度。在另一個(gè)特定的實(shí)施方案中，棱鏡的夾角大約是89度。
另一個(gè)實(shí)施方案中的發(fā)明包含一個(gè)后部發(fā)光顯示裝置，該裝置有發(fā)光裝置，顯示盤，還有兩層表面的薄平面，即第一表面和第二表面，其中第一表面包含一系列線性棱鏡，具有多個(gè)棱尖，第二表面包含多個(gè)次波長光學(xué)微結(jié)構(gòu)，此微結(jié)構(gòu)與線性棱鏡的棱尖成大約90度角。另一個(gè)實(shí)施方案中后部發(fā)光顯示裝置具有兩層膜，第一層校準(zhǔn)膜具有第一層次波長結(jié)構(gòu)和第二層線性棱鏡，棱鏡的夾角大于95度，第二層校準(zhǔn)膜具有第一層蛾眼結(jié)構(gòu)和第二層線性棱鏡，棱鏡的夾角小于85度。
在進(jìn)一步的實(shí)施方案發(fā)明中包含一種光學(xué)校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。它具有兩層校準(zhǔn)膜。第一層校準(zhǔn)膜也有兩個(gè)表面，第一表面上有多個(gè)蛾眼結(jié)構(gòu)，第二表面有第一個(gè)(層校準(zhǔn)膜的)線性棱鏡，具有多個(gè)棱尖，蛾眼結(jié)構(gòu)與第一個(gè)線性棱鏡的棱尖成大約90度角；第二層校準(zhǔn)膜也有兩個(gè)表面，第一表面上有多個(gè)蛾眼結(jié)構(gòu)，第二表面上有第二個(gè)(層校準(zhǔn)膜的)線性棱鏡，具有多個(gè)棱尖，蛾眼結(jié)構(gòu)與第二個(gè)線性棱鏡的棱尖成大約90度角。
該發(fā)明還提供了生成光學(xué)校準(zhǔn)膜的方法，包括具體步驟。即在薄平面的第一層形成一系列具有棱尖的線性棱鏡，在薄平面的第二層形成多個(gè)線性蛾眼結(jié)構(gòu)，并且使多個(gè)線性蛾眼結(jié)構(gòu)與線性棱鏡的棱尖成約90度角。該方法還包括在第二薄平面的第一表面形成一系列具有棱尖的線性棱鏡，在第二薄平面的第二表面形成多個(gè)線性蛾眼結(jié)構(gòu)，并且使多個(gè)線性蛾眼結(jié)構(gòu)與線性棱鏡的棱尖成約90度角。在一種實(shí)施方案中，可將第一薄平面的蛾眼結(jié)構(gòu)面向第二薄平面的蛾眼結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明附圖的簡要說明

圖1是后部發(fā)光系統(tǒng)的橫斷面圖。
圖2是線性棱鏡結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖3是圖2線性棱鏡結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖4是后部發(fā)光系統(tǒng)第二個(gè)實(shí)施方案的橫斷面圖。
圖5是在波長為514.5nm蛾眼結(jié)構(gòu)為每毫米3300個(gè)槽的前提下，反射能力與入射角和偏振(polarization)的函數(shù)坐標(biāo)圖。
圖6是在波長為647.1nm蛾眼結(jié)構(gòu)為每毫米3300個(gè)槽的前提下，反射能力與入射角和偏振(polarization)的函數(shù)坐標(biāo)圖。
圖7是具有折射指數(shù)和光滑非蛾眼表面電介質(zhì)的反射能力坐標(biāo)圖。
圖8是均衡分布光源輸出的理論坐標(biāo)圖，顯示了線性棱鏡一層和兩層膜的X向的側(cè)面圖。該棱鏡的齒距為0.0019英寸(48μm)，棱鏡角度為90度。
圖9是均衡分布光源輸出的理論坐標(biāo)圖，顯示了線性棱鏡一層和兩層膜的Y向的側(cè)面圖。該棱鏡的齒距為0.0019英寸(48μm)，棱鏡角度為90度。
圖10是均衡分布光源輸出的理論坐標(biāo)圖，顯示了線性棱鏡一層和兩層膜的X向的側(cè)面圖。該棱鏡的齒距為0.0019英寸(48μm)，棱鏡角度分別為75度和95度。
圖11是均衡分布光源輸出的理論坐標(biāo)圖，顯示了線性棱鏡一層和兩層膜的Y向的側(cè)面圖。該棱鏡的齒距為0.0019英寸(48μm)，棱鏡角度分別為75度和95度。
圖12是均衡分布光源輸出的理論坐標(biāo)圖，顯示了線性棱鏡一層和兩層膜的X向的側(cè)面圖。該棱鏡的齒距為0.0019英寸(48μm)，棱鏡角度為75度。
圖13是均衡分布光源輸出的理論坐標(biāo)圖，顯示了線性棱鏡一層和兩層膜的Y向的側(cè)面圖。該棱鏡的齒距為0.0019英寸(48μm)，棱鏡角度為75度。
圖14是余弦函數(shù)分布光源輸出的理論坐標(biāo)圖，顯示了線性棱鏡一層和兩層膜的X向的側(cè)面圖。該棱鏡的齒距為0.0019英寸(48μm)，棱鏡角度為90度。
圖15是余弦函數(shù)分布光源輸出的理論坐標(biāo)圖，顯示了線性棱鏡一層和兩層膜的Y向的側(cè)面圖。該棱鏡的齒距為0.0019英寸(48μm)，棱鏡角度為90度。
圖16是余弦函數(shù)分布光源輸出的理論坐標(biāo)圖，顯示了線性棱鏡一層和兩層膜的X向的側(cè)面圖。該棱鏡的齒距為0.0019英寸(48μm)，棱鏡角度分別為75度和95度。
圖17是余弦函數(shù)分布光源輸出的理論坐標(biāo)圖，顯示了線性棱鏡一層和兩層膜的Y向的側(cè)面圖。該棱鏡的齒距為0.0019英寸(48μm)，棱鏡角度分別為75度和95度。
圖18是余弦函數(shù)分布光源輸出的理論坐標(biāo)圖，顯示了線性棱鏡一層和兩層膜的X向的側(cè)面圖。該棱鏡的齒距為0.0019英寸(48μm)，棱鏡角度為75度。
圖19是余弦函數(shù)分布光源輸出的理論坐標(biāo)圖，顯示了線性棱鏡一層和兩層膜的Y向的側(cè)面圖。該棱鏡的齒距為0.0019英寸(48μm)，棱鏡角度為75度。
圖20是次波長光學(xué)微結(jié)構(gòu)的側(cè)面圖。
圖21是4種光波長與相應(yīng)響應(yīng)的坐標(biāo)圖。第一種為0.0002英寸(51μm)厚的聚酯膜；第二種為0.0002英寸(51μm)厚的聚酯膜，具有單面蛾眼結(jié)構(gòu)；第三種為0.0002英寸(51μm)厚的聚酯膜，具有雙面蛾眼結(jié)構(gòu)；第四種是參照?qǐng)D，檢測器的位置位于膜的表面的法線方向。
圖22是4種光波長與相應(yīng)響應(yīng)的坐標(biāo)圖。第一種為0.0002英寸(51μm)厚的聚酯膜；第二種為0.0002英寸(51μm)厚的聚酯膜，具有單面蛾眼結(jié)構(gòu)；第三種為0.0002英寸(51μm)厚的聚酯膜，具有雙面蛾眼結(jié)構(gòu)；第四種是參照?qǐng)D，檢測器的位置與膜的表面的法線方向成30度角。
圖23是光傳輸與聚酯膜法向角關(guān)系的坐標(biāo)圖。此聚酯膜0.002英寸(51μm)厚，一種有單面蛾眼結(jié)構(gòu)，一種沒有。剖面角分別為0度和90度。
圖24是顏色與聚酯膜法向角關(guān)系的坐標(biāo)圖。此聚酯膜0.002英寸(51μm)厚，一種有雙面蛾眼結(jié)構(gòu)，一種沒有。觀察角為0度。
圖25是顏色與聚酯膜法向角關(guān)系的坐標(biāo)圖。此聚酯膜0.004英寸(102μm)厚，一種有雙面蛾眼結(jié)構(gòu)，一種沒有。觀察角是X向?yàn)?度Y向?yàn)?0度。
圖26是亮度斷面與觀察角的坐標(biāo)圖。觀察角與蛾眼結(jié)構(gòu)膜的法線方向成0度角，該結(jié)構(gòu)的周期約為0.2μm，高度為0.4μm，線性棱鏡的夾角為95度，齒距為0.0019英寸(48μm)。
圖27是亮度斷面與觀察角的坐標(biāo)圖。觀察角與蛾眼結(jié)構(gòu)膜的法線方向成90度角，該結(jié)構(gòu)的周期約為0.2μm，高度為0.4μm，線性棱鏡的夾角為95度，齒距為0.0019英寸(48μm)。
圖28是亮度斷面與觀察角的坐標(biāo)圖。觀察角與膜的法線方向成0度角，該膜沒有蛾眼結(jié)構(gòu)。線性棱鏡的夾角為95度，齒距為0.0019英寸(48μm)。
圖29是亮度斷面與觀察角的坐標(biāo)圖。觀察角與膜的法線方向成0度角，該膜沒有蛾眼結(jié)構(gòu)。線性棱鏡的夾角為95度，齒距為0.0019英寸(48μm)。
圖30是光傳輸與角度的坐標(biāo)圖。該角度與膜的法線方向成90度角，線性棱鏡的齒距為0.002英寸(51μm)，其中一條是膜的窗口側(cè)有蛾眼結(jié)構(gòu)的坐標(biāo)圖，另一條是膜的窗口側(cè)沒有蛾眼結(jié)構(gòu)的坐標(biāo)圖。
通過對(duì)發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的進(jìn)一步具體描述，可以清楚地發(fā)現(xiàn)發(fā)明的目的，特征和優(yōu)勢，并且用圖的形式表示出來，相同的部位用不同的視角來觀察，進(jìn)一步幫助理解。這些圖不是按比例畫的，重點(diǎn)放在強(qiáng)調(diào)發(fā)明原理上。除有特殊聲明所有的百分比和部件按重量來定。
本發(fā)明的詳述談到校準(zhǔn)膜的光學(xué)性能時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)對(duì)于單個(gè)AMLCD(活動(dòng)矩陣液晶顯示)的后部發(fā)光系統(tǒng)，設(shè)計(jì)一種能全部使用衍射和折射效應(yīng)的校準(zhǔn)膜，就可以提高特定燈的光效率，改善波導(dǎo)向和漫射系統(tǒng)。比如圖1中后部發(fā)光系統(tǒng)10包括光源12和光反射器14。光源12可以是熒光燈，白熾燈和其他合適的光源。波導(dǎo)向16傳送后部發(fā)光系統(tǒng)發(fā)出的光，有透明的固態(tài)材料組成，形狀為楔形。波導(dǎo)向16的一側(cè)是波導(dǎo)向反射器18，由反射材質(zhì)組成，如鋁或鍍有白色表面的材料，將光反射回波導(dǎo)向16。波導(dǎo)向反射器18可以是曲線狀的也可以是平的。漫射器20是一種膜，可以將波導(dǎo)向來的光漫射為充分一致分布的光。另一種合適的漫射器采用隨意紋理的表面或梯度指數(shù)膜或工程(engineered)衍射結(jié)構(gòu)。
在漫射器20上是第一層校準(zhǔn)膜22，與波導(dǎo)向16相鄰的一側(cè)有蛾眼結(jié)構(gòu)24，另一側(cè)有棱鏡結(jié)構(gòu)25。在第一層校準(zhǔn)膜22和第二層校準(zhǔn)膜28之間有可選的磨損衰減層26。此磨損衰減層26可以有單面或雙面蛾眼結(jié)構(gòu)，提高衰減性能。第二層校準(zhǔn)膜28在與第一層校準(zhǔn)膜22相鄰的一側(cè)具有蛾眼結(jié)構(gòu)30和棱鏡結(jié)構(gòu)32。第二層校準(zhǔn)膜28的棱鏡結(jié)構(gòu)32的方向可以與第一層校準(zhǔn)膜22的棱鏡結(jié)構(gòu)的方向相同?？商鎿Q的是，旋轉(zhuǎn)棱鏡最大到180度可以偏置該方向。在優(yōu)選實(shí)施方案中第二層校準(zhǔn)膜相對(duì)于第一層校準(zhǔn)膜旋轉(zhuǎn)大約90度可抑制莫爾條紋的形成，改善現(xiàn)存光分布的一致性。在第二層校準(zhǔn)膜上是液晶顯示34。具有線性棱鏡的校準(zhǔn)膜，它的傾斜度(tilt)，大小和夾角的設(shè)計(jì)要與光源，波導(dǎo)向和漫射器相匹配，保證優(yōu)良的工作性能。夾角范圍介于95-120度之間的線性棱鏡列的好處在于它能提供光分布，優(yōu)化計(jì)算機(jī)屏幕的觀看角度。這個(gè)夾角是三角形線性棱鏡的頂角(topangle)。
線性棱鏡膜的透視圖舉例見圖2，側(cè)視圖見圖3。線性棱鏡膜40具有棱鏡表面42和窗口表面44，膜的材質(zhì)為透明聚酯材料。棱鏡46有側(cè)面48，此側(cè)面的棱尖為50棱谷為52。棱鏡46的齒距為相鄰兩個(gè)棱谷之間的距離，距離范圍為0.001-0.003英寸(25-76μm)。線性棱鏡的高度是棱尖50和棱谷52之間的垂直距離。此高度范圍介于0.0003-0.0015英寸(7.6-38μm)。角度(∝)是指交于棱尖50的兩個(gè)側(cè)邊所形成的角，其(∝)范圍是60-120度之間。在優(yōu)選實(shí)施方案中，此角介于60-85度或介于95-120度。棱尖50的兩側(cè)邊長度(l)指棱谷52到棱尖50的距離，兩側(cè)邊距離可以相等，形成等腰三角形。可替換的是，兩側(cè)邊可以不等，從而形成傾斜棱鏡。棱鏡的傾角β是光軸54與線56形成的夾角，56線與窗口邊44垂直。棱鏡的傾斜角介于-44--+44度。在優(yōu)選實(shí)施方案中，此傾角為7度。
在其他實(shí)施方案中，棱鏡結(jié)構(gòu)22，32可以是透鏡式元件，比如美國的專利5,592,332.發(fā)表在1997年1月7日的Nishio et al上。
當(dāng)前發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案示于圖4。后部光源系統(tǒng)100包括光源102和光反射器104。波導(dǎo)向106有固態(tài)透明材料組成，形狀最好是楔形。與波導(dǎo)向106的第一面108相鄰的是波導(dǎo)向反射器110，此反射器由反射材質(zhì)構(gòu)成。反射器110與108表面的距離很小，有利于形成108表面的內(nèi)部反射。108可以是階梯狀的。波導(dǎo)向106的第二面112在波導(dǎo)向反射器110的對(duì)面，有一定的距離。第二面112具有蛾眼結(jié)構(gòu)114。
在波導(dǎo)向106上面是第一層校準(zhǔn)膜116。它有第一個(gè)棱鏡結(jié)構(gòu)118，棱尖為120均指向波導(dǎo)向106。它還有第一個(gè)蛾眼結(jié)構(gòu)122，位于第一個(gè)棱鏡結(jié)構(gòu)118的窗口側(cè)。第一層校準(zhǔn)膜116的線性棱鏡的棱尖最好與光源102平行。在第一層校準(zhǔn)膜116之上是第二層校準(zhǔn)膜124，它具有第二個(gè)蛾眼結(jié)構(gòu)126和第二個(gè)棱鏡結(jié)構(gòu)128。第二個(gè)棱鏡結(jié)構(gòu)128的棱尖130沒有指向波導(dǎo)向106。第二個(gè)棱鏡結(jié)構(gòu)128的棱尖130最好與第一個(gè)棱鏡結(jié)構(gòu)118的棱尖120不平行。推薦方向?yàn)?0度。
在一個(gè)實(shí)施方案中，第一個(gè)蛾眼結(jié)構(gòu)122要與第一層校準(zhǔn)膜116的線性棱鏡的棱尖成90度角。在一個(gè)實(shí)施方案中，第一層校準(zhǔn)膜116的線性棱鏡的角(∝)大約為88度。在另一個(gè)實(shí)施方案中角(∝)大約為89度。
第二個(gè)蛾眼結(jié)構(gòu)126與第二層校準(zhǔn)膜124的棱尖成90度角。在一個(gè)實(shí)施方案中，第一層校準(zhǔn)膜116的線性棱鏡的角(∝)大約為88度。在另一個(gè)實(shí)施方案中角(∝)大約為89度。蛾眼結(jié)構(gòu)122，126分別與各自的校準(zhǔn)膜116，124的線性棱鏡成90度角，有利于將光共振產(chǎn)生的深藍(lán)和深綠色減到最小，最好是消除這些顏色。在入射角(entrance)很寬的情況下，這些顏色是可見的。
在蛾眼結(jié)構(gòu)122，126分別與各自的校準(zhǔn)膜116，124的線性棱鏡成90度角的實(shí)施方案中，只有很少的綠色出現(xiàn)在很寬的視角范圍，如離開法線方向70-80度。相反，在蛾眼結(jié)構(gòu)122，126分別與各自的校準(zhǔn)膜116，124的線性棱鏡平行時(shí)，偏離軸(off axis)的顏色變成了生動(dòng)的粉藍(lán)色，視角范圍為離開法線方向45度。在某些應(yīng)用場合，這種顏色是需要的，如在安全和私人應(yīng)用時(shí)只需要較小的視角范圍。
具有蛾眼結(jié)構(gòu)122，126的校準(zhǔn)膜116，124當(dāng)其線性棱鏡的角度為88度，并且蛾眼結(jié)構(gòu)122，126與各自的線性棱鏡成約90度角時(shí)，對(duì)于具有90度棱鏡的商用亮度增強(qiáng)膜其性能提高了4％。
具有蛾眼結(jié)構(gòu)122，126的校準(zhǔn)膜116，124當(dāng)其線性棱鏡的角度為88度，并且蛾眼結(jié)構(gòu)122，126與各自的線性棱鏡約成90度角時(shí)，對(duì)于具有90度棱鏡的商用亮度增強(qiáng)膜其性能提高了6％。
TIR(total internally reflecting全內(nèi)部反射)膜的性能，通常稱作BEF(亮度增強(qiáng)膜)，用于提高后部發(fā)光系統(tǒng)的光輸出，此系統(tǒng)位于AMLCD的平板顯示中。通過變化線性棱鏡的傾斜角，線性棱鏡的夾角和線性棱鏡列的齒距可提高TIR(total internallyreflecting全內(nèi)部反射)膜的性能。為了進(jìn)一步提高性能可增設(shè)單層膜和多層膜。單層膜去掉了(底層的)一種材料接口，提高了光傳輸性能。在多層膜的情況下，漫射器自動(dòng)置于膜結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，無需構(gòu)造一個(gè)單獨(dú)的漫射器，漫射器取決于所需校準(zhǔn)的度數(shù)。
如果漫射器沒有用于波導(dǎo)向的頂層光滑表面和線性微三面直角棱鏡的平面之間，線性三面直角棱鏡結(jié)構(gòu)的精確齒距可以作為后部發(fā)光系統(tǒng)的第一層并提供良好的性能。三面直角棱鏡列的精確齒距，最好介于0.00005-0.0001英寸(1.3-2.5μm)之間，利用衍射不斷生成循環(huán)光的漫射，擴(kuò)散折射和反向反射光。在優(yōu)選實(shí)施方案種，齒距大約是0.000075英寸(1.9μm)。折射和反向反射光擴(kuò)散1到2度取決于三面直角棱鏡列的二面角的精確性。位于波導(dǎo)向的第二表面上的漫射結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了這種擴(kuò)散，生成了平滑的漫射光而無需在波導(dǎo)向和線性三面直角棱鏡校正面之間增加漫射器。另外，線性三面直角棱鏡列的凹槽的方向并不隨波導(dǎo)向后部的漫射點(diǎn)而有所變化。因此不會(huì)產(chǎn)生莫爾條紋。1997年2月4日在Suzuki et al上推出的美國專利5,600,462，使用了粗糙結(jié)構(gòu)(0.004英寸10μm)來完成漫射傳輸，生成了“地面玻璃性漫射”(ground glass-type diffuseion)。
而且有的95度的線性棱鏡表面，在精確齒距線性三面直角棱鏡上有0.0019英寸(48μm)齒距和面向三面直角棱鏡列的光滑表面，增加一到兩個(gè)這樣的線性棱鏡表面可進(jìn)一步提高兩度。第二個(gè)線性棱鏡表面應(yīng)與第一個(gè)薄平面成90度角。
適用作于光學(xué)微結(jié)構(gòu)膜的材料是紫外光照射過的聚合體，與聚酯材料底層相連，該底層具有抗磨擦能力，在校正膜的處理過程中極為重要。如果棱鏡的頂端在處理過程中受到損壞，相應(yīng)的顯示會(huì)出現(xiàn)細(xì)線，這些細(xì)線比軸周圍區(qū)域要暗，比偏離軸的區(qū)域要亮。這些膜由合適的聚合體如聚碳酸脂組成。它們也可以由聚碳酸脂材料，丙烯酸，或其他材料生成，如發(fā)布于1995年3月7日Beeson et al上的美國專利5,396,350。
減磨損膜如薄聚丙烯膜或類似的材料可以置于校正膜各層之間，以減小磨損影響，同時(shí)又不損失有意義的亮度。次波長可見光蛾眼結(jié)構(gòu)可用于背面膜上，有效地消除了Fresnel反射光損失。軟膜不如硬膜那樣磨損線性棱鏡的棱尖。半軟的底層如聚乙烯基氯膜可代替聚合體底層用于制造校準(zhǔn)膜以減小磨損。然而一定要注意排掉氣及其所引起的污染，這些現(xiàn)象常見于聚氯乙烯。
第一層為線性非等腰三角形棱鏡，其傾角為-45--+45度之間，最好是7度，棱鏡夾角為90度，齒距為0.0019英寸(48μm)，第二層為線性等腰三角形棱鏡，傾角為0度，棱鏡夾角為95度，齒距仍為0.0019英寸(48μm)，可大大地提高通過AMLCD達(dá)到所需視角的光，優(yōu)化了用戶視角。第一層線性棱鏡組的光軸傾斜可修正波導(dǎo)向和漫射器來的光分布的傾斜方向。齒距為0.0019英寸(48μm)可引起衍射，平滑光分布，最大化了光角，有利于AMLCD用戶。95度進(jìn)一步優(yōu)化了用戶的光分布視野，同時(shí)還能將方向錯(cuò)誤的光循環(huán)使用到顯示中。
因此用于楔形波導(dǎo)向的優(yōu)化的校正膜組合包括第一層校準(zhǔn)膜，膜上的棱鏡傾斜修正由楔形波導(dǎo)向和漫射層引起的傾斜，膜上還設(shè)計(jì)了棱鏡角將用戶的視場增加到最大；校正膜組合還包括第二層校準(zhǔn)膜，與第一層校準(zhǔn)膜成90度角，其棱鏡類型為對(duì)稱線性棱鏡。在第二層校準(zhǔn)膜中棱鏡可以在兩個(gè)方向上統(tǒng)一傾斜成一個(gè)棱鏡角，優(yōu)化這個(gè)軸的用戶視場。
而且將漫射器與第一層校準(zhǔn)膜的第一區(qū)一起使用可消除一層膜組件，優(yōu)化性能。然而第一表面的聚焦性能就會(huì)喪失。漫射器可由有條紋的膜組成，將線性棱鏡鑄在膜光滑的一側(cè)，漫射器還可通過旋轉(zhuǎn)屏將漫射層印在聚酯銜接層上，這一步驟要先于線性棱鏡鑄膜這一過程。(在這個(gè)實(shí)施方案中散射層象三明治一樣夾在線性棱鏡和底層膜之間)。散射器還可以通過旋轉(zhuǎn)屏將漫射層打印在載波膜上然后將線性棱鏡鑄在漫射層上。線性棱鏡和散射層可用同一種材料制成，并整合到一起。在將線性棱鏡鑄于銜接層之前要將顆粒物放于銜接層之上，并將這些顆粒物散布于底層面上，接下來就是將線性棱鏡鑄于底層膜之上。
將蛾眼結(jié)構(gòu)加到校正膜的窗口側(cè)可將系統(tǒng)的亮度提高6％--8％，這比過去的亮度增強(qiáng)膜亮了許多(亮度提高了10％--12％)，雖然齒是一樣的。
這些提高是微結(jié)構(gòu)光學(xué)效應(yīng)的綜合結(jié)果。均勻的白光，如熒光燈泡，由于藍(lán)色偏移產(chǎn)生冷色的感覺，就具有來自漫射器的這種光分布，它們?nèi)肷溆诙暄劢Y(jié)構(gòu)表面的第一層。在+/-60度時(shí)，有2％或更少的光在第一層蛾眼結(jié)構(gòu)處反射到空氣界面。反射能力見圖5和圖6，圖中的光其波長分別為514.5nm和647.1nm，此波長微結(jié)構(gòu)每毫米上有3,300個(gè)凹槽，S線代表于入射平面垂直的光，P線代表與入射角平面平行的光。圖5中，平均反射能力(S和P線間的線性平均)在60度時(shí)為0.8％，圖6所示的平均反射能力在60度時(shí)為2％。而在光滑非蛾眼結(jié)構(gòu)表面入射較為60度時(shí)，其反射光的平均反射能力為10％。圖7為60度入射角時(shí)，10％的平均反射能力的示意圖。法線方向入射時(shí)，光滑表面上4％的反射率可減少到蛾眼結(jié)構(gòu)時(shí)的1％不到。
大于75度角入射時(shí)，可觀察到綠色的光，然后是藍(lán)色的光。當(dāng)短波長以某一特定角度進(jìn)入蛾眼結(jié)構(gòu)時(shí)，就會(huì)有衍射發(fā)散的顏色。這一特定角度使蛾眼結(jié)構(gòu)的孔發(fā)生衍射和共振。這些衍射發(fā)散光經(jīng)過線性棱鏡的處理，不同于通過光滑非蛾眼結(jié)構(gòu)表面的光。在這個(gè)實(shí)施方案中，從綠到蘭的光譜通過膜的均勻分布，生成更均勻的照明。其中一大部分綠光通過膜內(nèi)的全內(nèi)部反射傳送，部分光是經(jīng)過過濾后得到的。這足以照亮LCD面板。根據(jù)照亮系統(tǒng)的光源和光組件，不同規(guī)格(頻率和振幅)的蛾眼結(jié)構(gòu)可生成不同的照亮效應(yīng)。在次波長到大波長范圍，比如周期介于0.15到10.0毫米時(shí)，改變蛾眼結(jié)構(gòu)的規(guī)格，表面的衍射特性就能得到優(yōu)化，有利于平滑光分布，提高廣角光分布。
光通過第一層蛾眼后，光的校準(zhǔn)角可改變約42度。第一層膜的95度線性棱鏡的第二面通過折射可將光校準(zhǔn)大約+/-30度，然后光進(jìn)入第二層膜的第一層蛾眼表面，通過折射進(jìn)行進(jìn)一步的校準(zhǔn)。絕大多數(shù)光以與法線成+/-30度進(jìn)入蛾眼表面，以較小的光強(qiáng)損耗穿過蛾眼層。光通過第二層膜時(shí)發(fā)生折射現(xiàn)象，進(jìn)一步重新分布了光的方向，再經(jīng)過95度的線性棱鏡結(jié)構(gòu)進(jìn)行光線循環(huán)。95度棱鏡有利于循環(huán)使用各種以廣角入射的光，最終從發(fā)光系統(tǒng)中產(chǎn)生光，此發(fā)光系統(tǒng)的在X軸和Y軸上的光分布介于+/-29度。
如果在照亮系統(tǒng)中使用2個(gè)交叉角度為75度的線性棱鏡膜，膜上具有蛾眼光滑表面，就可得到+/-18度的光強(qiáng)分布寬度和2.63的強(qiáng)度。X，Y側(cè)的均勻光強(qiáng)分布通過90度，75度和95度的棱鏡膜表現(xiàn)出來。圖8和圖9是X，Y側(cè)均勻光分布圖，兩圖中的線性棱鏡角都為90度，單側(cè)膜和雙側(cè)膜的齒距都為0.0019英寸(48μm)。圖10和圖11是X，Y側(cè)均勻光分布圖，兩圖中的棱鏡角分別為75度和95度，單側(cè)膜和雙側(cè)膜的齒距都為0.0019英寸(48μm)。圖12和圖13是X，Y側(cè)均勻光分布圖，兩圖中的線性棱鏡角都為75度，單側(cè)膜和雙側(cè)膜的齒距為0.0019英寸(48μm)。圖14和圖15是X，Y側(cè)余弦函數(shù)光分布圖，兩圖中的線性棱鏡角都為90度，單側(cè)膜和雙側(cè)膜的齒距為0.0019英寸(48μm)。圖16和圖17是X，Y側(cè)余弦函數(shù)光分布圖，兩圖中的線性棱鏡角分別為75度和95度，單側(cè)膜和雙側(cè)膜的齒距為0.0019英寸(48μm)。圖18和圖19是X，Y側(cè)余弦函數(shù)光分布圖，兩圖中的線性棱鏡角為75度，單側(cè)膜和雙側(cè)膜的齒距為0.0019英寸(48μm)。另外還存在光強(qiáng)分布角度優(yōu)化，其范圍在+/-10度之間。這種配置的缺點(diǎn)在于它有將近+/-2度的空當(dāng)，出現(xiàn)在光強(qiáng)分布的中心，可參考圖12和圖13。在棱鏡表面微小的曲線或正負(fù)向的傾斜可以減小這種空當(dāng)。
通過在蛾眼結(jié)構(gòu)表面增加光輸出，重新分布廣入射角的光線，就可將蛾眼結(jié)構(gòu)應(yīng)用到線性棱鏡膜的光滑表面，顯著地提高膜的光線校準(zhǔn)能力。衍射效果在系統(tǒng)的性能改變方面也起著重要的作用。后部發(fā)光組件的顏色與沒有蛾眼結(jié)構(gòu)的相同組件的顏色相比，其色調(diào)要暖一些。在最終的后部光線顯示中，這種顏色的改變有利于改善對(duì)比度。
正如圖20所示，優(yōu)選使用的蛾眼結(jié)構(gòu)具有0.4mm的振幅及少于0.2mm的周期。該結(jié)構(gòu)呈正弦波形式，當(dāng)以切線入射角觀察時(shí)，該結(jié)構(gòu)具有深綠色到深藍(lán)色之間的色調(diào)。振幅最好是周期的三倍，即有3∶1的比率(aspect ratio)。
圖21和圖22是波長傳輸?shù)母倪M(jìn)圖，圖中PET為0.002英寸(51μm)厚，有單側(cè)蛾眼結(jié)構(gòu)和雙側(cè)蛾眼結(jié)構(gòu)，入射角分別與法線方向成0度和30度。蛾眼結(jié)構(gòu)具有0.2μm的周期和0.4μm的高度?；鶞?zhǔn)是漫射器發(fā)出的均勻光分布，漫射器要位于波導(dǎo)向的上部。圖23是偏離法線的角度傳輸?shù)母倪M(jìn)圖，圖中PET為0.002英寸(51μm)厚，具有蛾眼結(jié)構(gòu)。在此圖中，熒光燈管的燈泡對(duì)于90度的朝向來說它位于+80度的位置。圖24是顏色改變圖，圖中PET為0.002英寸(51μm)厚，有單側(cè)蛾眼結(jié)構(gòu)和雙側(cè)蛾眼結(jié)構(gòu)。圖24是顏色改變圖，圖中PET為0.004英寸(102μm)厚，在遠(yuǎn)離漫射器的一端具有95度的線性棱鏡，在靠近漫射器的一側(cè)有些有蛾眼結(jié)構(gòu)，有些沒有蛾眼結(jié)構(gòu)。對(duì)所有的測量來說，樣品要置于標(biāo)準(zhǔn)LCD后部光線組件的漫射器的頂部，型號(hào)為PR650Photon Researchd的檢測器在部件表面上18英寸(45.7cm)處固定。
即使入口角接近切線角，蛾眼結(jié)構(gòu)仍為底層均勻光入口表面提供反向反射特性。蛾眼結(jié)構(gòu)在寬入射角時(shí)比薄膜反向反射外層更有效，特別是入射角大于30度又不超過80度的情況下。這種特性引起許多種光學(xué)微結(jié)構(gòu)膜，包括線性棱鏡膜以與標(biāo)準(zhǔn)線性棱鏡校準(zhǔn)膜完全不同的方式處理光線，這種標(biāo)準(zhǔn)膜具有平滑的入口表面，有的有標(biāo)準(zhǔn)的反向反射薄膜(真空或液體)外層，有的沒有。蛾眼結(jié)構(gòu)有利于更有效地循環(huán)光，而且可以將正常反射的切線角入射光重新進(jìn)行導(dǎo)向，使這些入射光進(jìn)入光學(xué)微結(jié)構(gòu)(如線性棱鏡)層，在這個(gè)層面上根據(jù)相應(yīng)的入射角進(jìn)行光線的折射，反射和反向反射。這種蛾眼改進(jìn)的概念可應(yīng)用到眾多亮度增強(qiáng)膜中(BEF)。其優(yōu)點(diǎn)就在于這種功能性的光學(xué)微結(jié)構(gòu)可用于膜的兩側(cè)和底層。
蛾眼反向反射表面上有規(guī)則的小突起列，可以抑制光的反射。突起小于反向反射光波長所需的光波長。蛾眼表面可看作是一個(gè)表面層，其上的折射系數(shù)逐漸地從單一性變化過渡到大規(guī)模變化。沒有這樣一層，F(xiàn)resnel反射系數(shù)在兩種介質(zhì)界面之間的反射系數(shù)為((n1-n2)/(n1+n2))2，其中n1和n2是介質(zhì)的折射系數(shù)。然而如果指數(shù)呈梯度變化，凈反射可看作是反射指數(shù)遞增變化時(shí)產(chǎn)生的無窮的反射。由于反射來自表面的不同深度，因此每種反射都具有不同的相位(phase)。如果在光學(xué)距離為λ/2，全相位時(shí)發(fā)生變換，就會(huì)產(chǎn)生致命的干擾，反射就會(huì)變?yōu)?。
當(dāng)突起(h)的高度顯著地小于波長(λ)時(shí)，接口界面就會(huì)顯得相對(duì)的明顯，反射就會(huì)有一個(gè)不連續(xù)的范圍。隨著h/λ比值的增加，在比值為0.4時(shí)，反射就會(huì)降到最小值。進(jìn)一步提高h(yuǎn)/λ比值，就會(huì)出現(xiàn)一系列連續(xù)的最大值和最小值，但是值不會(huì)再次接近明顯的接口界面。曲線的細(xì)節(jié)示于圖20中，其變化取決于剖面折射指數(shù)的變化，但是如果厚度是波長一半或更多，反射就會(huì)被顯著地抑制。突起應(yīng)當(dāng)足夠精細(xì)避免衍射損失。最理想的是突起應(yīng)小于最短的波長與此材料折射指數(shù)的商。
蛾眼表面有一組突起，兩個(gè)突起頂端的距離d應(yīng)該很小，使入射光解析不到此突起列。如果不是這樣，該突起就變?yōu)榱搜苌涔鈻拧＿@樣雖然能極大地減弱鏡面反射(零階)，但光線會(huì)簡單地重新分布為衍射序列。換句話說，僅就反射而言，如果是法線入射，d＜λ，如果是斜角入射，d＜λ/2，而如果抑制材料內(nèi)部的衍射進(jìn)行傳輸時(shí)，d＜λ/2n。
給定的蛾眼表面，其突起高度為h，空間距離為d，在波長小于2.5h大于d并以法線向入射，或波長大于2d斜角入射時(shí)，反射應(yīng)當(dāng)很低。優(yōu)選的方案應(yīng)當(dāng)是空間距離盡可能的小，深度要盡可能的大，以保持最大的帶寬。比如h/d最好是3。
蛾眼結(jié)構(gòu)與表面粗糙引起的鏡面反射減少不同。表面粗糙僅能將反射光重新分布為漫射發(fā)散，減弱傳輸前沿；蛾眼結(jié)構(gòu)不會(huì)增加漫射發(fā)散，不會(huì)減弱傳輸波前沿，而且反射減少將引起傳輸?shù)南鄳?yīng)增加。
蛾眼結(jié)構(gòu)具有許多優(yōu)點(diǎn)。無需多余的鍍層過程，而只需壓力成膜過程該結(jié)構(gòu)就會(huì)變?yōu)橐粋€(gè)薄層，如Fresnel結(jié)構(gòu)。反射的減少不取決于波長。而且在結(jié)構(gòu)周期的設(shè)定中存在唯一的低限(在光譜的紫外光冊(cè))。如果波長比周期小很多，光線就會(huì)發(fā)生眼射。在具有通用反向反射外層的情形下，傳輸曲線會(huì)隨光入射角發(fā)生偏移。對(duì)蛾眼結(jié)構(gòu)來說，衍射的主要波長將變得更長，但一旦達(dá)到此波長，就不會(huì)再有所變化。由于蛾眼結(jié)構(gòu)可以是填充材料，所以在透鏡和坡度層之間沒有粘連問題。這是蛾眼結(jié)構(gòu)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。大入射角入射時(shí)，表面呈藍(lán)色或紫色。
要形成蛾眼結(jié)構(gòu)，第一步要利用紫外激光器全息曝光，在感光性樹脂覆蓋的玻璃底層上就可以形成該結(jié)構(gòu)。在馬塞諸薩州D1730 Bedford的Holographic Lithography System中有這種設(shè)備。方法范例在美國專利4,013,465中有闡述，該專利發(fā)表在1977年3月22日的Clampham et al.這種方法對(duì)環(huán)境變化，如溫度灰塵很敏感，必須注意。經(jīng)過成型過程，該結(jié)構(gòu)就會(huì)變?yōu)殒嚤∑?。在?yōu)選方案中薄片大約300毫米或更薄。
蛾眼結(jié)構(gòu)可制成一維光柵。在這種方案種，該結(jié)構(gòu)接近長方形，沒有坡度層，但是此結(jié)構(gòu)內(nèi)有許多單層的反向反射外層，其折射指數(shù)很低。光柵層深度的控制與揮發(fā)層厚度的控制一樣重要。保持光線曝光的均勻性，底層的平直性和曝光時(shí)間就可以控制深度和厚度。
兩維結(jié)構(gòu)是由兩次具有線性孔格的曝光形成的，第一次曝光的角度與第二次呈90度。第三種結(jié)構(gòu)由三次曝光形成，每一次曝光相差60度，形成六變形或蜂房形。
在距離Photon Research Model No.PR6504英寸(10.2cm)的地方測量時(shí)，如果在兩個(gè)95度的線性棱鏡膜先前光滑的一側(cè)加上了蛾眼結(jié)構(gòu)，軸上的亮度與90度的BEF膜一樣。大大提高了水平和垂直軸外亮度，顯示也會(huì)呈暖色調(diào)。圖26，27，28，29中，具有蛾眼結(jié)構(gòu)的95度棱鏡總的集合光強(qiáng)度為6,686.8lm/m2，其最大值為4,460cd/m2，最小值為554.0cd/m2。對(duì)于沒有蛾眼結(jié)構(gòu)的90度棱鏡，總的集合光強(qiáng)度為5,698.8lm/m2，其最大值為4,685.0cd/m2，最小值為295.9cd/m2。
經(jīng)過分析和觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出一個(gè)優(yōu)選方案，在該方案中包含一個(gè)75度的線性棱鏡，用于均勻光輸出漫射器之上的第一層，可校正的光范圍大約為+/-30度。第一層棱鏡的凹槽與光源方向平行，光源照亮了位于漫射器下部的波導(dǎo)向器。在這層膜的頂部是95度的線性棱鏡膜，與75度膜成90度，可校正的光范圍大約為+/-25度。與+/-30度相比其校正百分比較小，可參照?qǐng)D10，11，16，17。校正光的光強(qiáng)很大，可與90度交叉的BEF膜相比，示意圖參見8，9，14，15。這些90度的BEF膜不允許循環(huán)組件(注意75度膜沒有循環(huán)光)，但是允許75度和95度的校準(zhǔn)膜上的循環(huán)光的光強(qiáng)峰值達(dá)到2.15，BEF膜達(dá)到2.06.如果校準(zhǔn)光柱太狹窄，第二個(gè)95度膜的棱鏡頂角能提到100度。
圖30是膜上光傳輸與角度的比較圖。角度為與法線成的角。該90度線性棱鏡具有0.002英寸(51μm)的齒距，在膜的窗口側(cè)有蛾眼結(jié)構(gòu)，90度線性棱鏡具有0.002英寸(51μm)的齒距，但是在膜側(cè)沒有蛾眼結(jié)構(gòu)。當(dāng)把膜窗口側(cè)蛾眼結(jié)構(gòu)與這個(gè)沒有蛾眼結(jié)構(gòu)的相同的膜作比較時(shí)，比較圖顯示了傳輸特性特別是0度時(shí)傳輸特性的提高。
在該發(fā)明被特別說明并用優(yōu)選實(shí)施方案描述的同時(shí)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員也應(yīng)當(dāng)懂得形式和細(xì)節(jié)上的改動(dòng)不能超出所附的權(quán)利要求范圍。
權(quán)利要求
1.一種光校準(zhǔn)膜包括具有第一面和第二面的薄平面，其中所謂的第一面包括一系列棱鏡，所謂的第二面包括許多蛾眼結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1中所述的的光校準(zhǔn)膜，其中所謂的第一層包含一系列線性光學(xué)元件，他們具有決定光學(xué)元件長度的主光軸，第二層包含多個(gè)次波長光學(xué)微結(jié)構(gòu)，此微結(jié)構(gòu)與線性光學(xué)元件的主光軸成大約90度角，次波長光學(xué)微結(jié)構(gòu)包含線性蛾眼結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1中所述的的光校準(zhǔn)膜，其中所謂的線性光學(xué)元件包括沿薄平面寬度方向的線性棱鏡。
4.如權(quán)利要求1中所述的光校準(zhǔn)膜，其中所謂的線性光學(xué)元件包括具有三角棱鏡的線性棱鏡。
5.如權(quán)利要求4中所述的光校準(zhǔn)膜，其中所謂的三角棱鏡包括一個(gè)頂角，其范圍介于大約60度到120度之間。
6.如權(quán)利要求5中所述的光校準(zhǔn)膜，其中所謂的線性棱鏡包括的三角棱鏡其形狀為等腰三角形。
7.如權(quán)利要求4中所述的光校準(zhǔn)膜，其中所謂的三角棱鏡包括一個(gè)頂角，其范圍介于大約60度到85度之間。
8.如權(quán)利要求4中所述的光校準(zhǔn)膜，其中所謂的三角棱鏡包括一個(gè)頂角，其范圍介于大約95度到120度之間。
9. 如權(quán)利要求4中所述的光校準(zhǔn)膜，其中所謂的三角棱鏡包括一個(gè)大約88度的頂角。
10.如權(quán)利要求3中所述的光校準(zhǔn)膜，其中所謂的三角棱鏡包括一個(gè)大約89度的頂角。
11.如權(quán)利要求1中所述的光校準(zhǔn)膜，其中所謂的線性光學(xué)元件以規(guī)定間距固定。
12.如權(quán)利要求1中所述的光校準(zhǔn)膜，其中所謂的線性光學(xué)元件包括透鏡式線性元件。
13.如權(quán)利要求1中所述的光校準(zhǔn)膜，其中所謂的線性光學(xué)元件制成了鋸齒狀，齒距范圍介于約0.0127到6.35mm之間。
14.如權(quán)利要求1中所述的光校準(zhǔn)膜，其中所謂的蛾眼結(jié)構(gòu)包括線性蛾眼結(jié)構(gòu)。
15.如權(quán)利要求14中所述的光校準(zhǔn)膜，其中所謂的第二面包括線性蛾眼結(jié)構(gòu)，蛾眼間距為0.15mm。
16.如權(quán)利要求14中所述的光校準(zhǔn)膜，其中所謂的線性蛾眼結(jié)構(gòu)其深度和寬度的比率介于約1到3之間。
17.如權(quán)利要求14中所述的光校準(zhǔn)膜，其中所謂的線性蛾眼結(jié)構(gòu)包括范圍介于約0.15到10.0mm之間的周期。
18.一種后部發(fā)光顯示裝置包括(a)發(fā)光裝置；(b)顯示盤；以及(c)具有第一面和第二面的薄平面，其中所謂的第一面包括一系列棱鏡，所謂的第二面包括許多蛾眼結(jié)構(gòu)。
19.如權(quán)利要求18中所述的后部發(fā)光顯示裝置，其中所謂的第一面包括一系列具有棱尖的棱鏡，所謂的第二面包括許多蛾眼結(jié)構(gòu)，所謂的蛾眼結(jié)構(gòu)與所謂的線性棱鏡的棱尖的夾角大約為90度。
20.權(quán)利要求18中所述的后部發(fā)光顯示裝置還包括第二個(gè)薄平面，此薄平面具有第一層和第二層，所述的第二層包括許多蛾眼結(jié)構(gòu)。
21.如權(quán)利要求20中所述的后部發(fā)光顯示裝置，其中所謂的第一面包括一系列具有棱尖的棱鏡，所謂的第二面包括許多蛾眼結(jié)構(gòu)，所謂的蛾眼結(jié)構(gòu)與所謂的線性棱鏡的棱尖的夾角大約為90度。
22.如權(quán)利要求18中所述的后部發(fā)光顯示裝置，其中所謂的線性棱鏡包括三角形棱鏡，其頂角大約為88度。
23.如權(quán)利要求18中所述的后部發(fā)光顯示裝置，其中所謂的線性棱鏡包括三角形棱鏡，其頂角大約為89度。
24.一種光校正結(jié)構(gòu)包括(a)第一層校準(zhǔn)膜，其上第一表面層為蛾眼結(jié)構(gòu)，第二表面層具有線性棱鏡；(b)第二層校準(zhǔn)膜，其上第一表面層為蛾眼結(jié)構(gòu)，第二表面層具有線性棱鏡。
25.如權(quán)利要求24中所述的光校正結(jié)構(gòu)，其中第一層校準(zhǔn)膜的第二表面上的線性棱鏡包括等于或小與95度的夾角。
26.如權(quán)利要求24中所述的光校正結(jié)構(gòu)，其中第二層校準(zhǔn)膜的第二表面上的線性棱鏡包括等于或小與85度的夾角。
27.如權(quán)利要求24中所述的光校正結(jié)構(gòu)，其中第一層校準(zhǔn)膜上的蛾眼結(jié)構(gòu)正對(duì)著第二層校準(zhǔn)膜上的蛾眼結(jié)構(gòu)。
28.如權(quán)利要求24中所述的光校正結(jié)構(gòu)，其中第一層校準(zhǔn)膜包括的線性蛾眼結(jié)構(gòu)與所述的第二個(gè)線性棱鏡的棱尖成大約90度角。
29.如權(quán)利要求24中所述的光校正結(jié)構(gòu)，其中第二層校準(zhǔn)膜包括的線性蛾眼結(jié)構(gòu)與所述的第二個(gè)線性棱鏡的棱尖成大約90度角。
30.一種形成光校正膜的方法包括在薄表面的第一面形成一系列線性棱鏡，線性棱鏡包括棱尖；在薄表面的第二面上形成許多線性蛾眼結(jié)構(gòu)，這些線性蛾眼結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的線性棱鏡的棱尖成大約90度角。
31.權(quán)利要求30中還進(jìn)一步包括下列步驟在第二薄表面的第一面形成一系列線性棱鏡，線性棱鏡也包括棱尖；在第二薄表面的第二面上形成許多線性蛾眼結(jié)構(gòu)，這些線性蛾眼結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的線性棱鏡的棱尖成大約90度角。
32.權(quán)利要求30中的方法進(jìn)一步包括第一表面與第二表面的放置方法，即讓第一表面的蛾眼結(jié)構(gòu)正對(duì)第二表面的蛾眼結(jié)構(gòu)。
33.一種在其表面具有蛾眼結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)向。
34.如權(quán)利要求30所述的波導(dǎo)向，其中的波導(dǎo)向?yàn)樾ㄐ巍?br> 全文摘要
光校準(zhǔn)膜的薄平面有兩個(gè)表面，即第一表面和第二表面。其中第一表面包含一系列線性光學(xué)元件，他們具有決定光學(xué)元件長度的主光軸。第二表面包含多個(gè)次波長光學(xué)微結(jié)構(gòu)，此微結(jié)構(gòu)與線性光學(xué)元件的主光軸成大約90度角。另一個(gè)實(shí)施方案包含一個(gè)后部發(fā)光顯示裝置，該裝置有發(fā)光裝置，顯示盤，還有一個(gè)兩層表面，即第一層表面和第二層表面，其中第一層包含一系列線性棱鏡，具有多個(gè)棱尖，第二層包含多個(gè)次波長光學(xué)微結(jié)構(gòu)，此微結(jié)構(gòu)與線性棱鏡的棱尖成大約90度角。還有一個(gè)實(shí)施方案包括一個(gè)光學(xué)校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，它具有兩層校準(zhǔn)膜。第一層校準(zhǔn)膜也有兩層，第一層上有多個(gè)次波長光學(xué)微結(jié)構(gòu)，第二層上有第一個(gè)(層校準(zhǔn)膜的)線性棱鏡，具有多個(gè)棱尖，次波長光學(xué)微結(jié)構(gòu)與第一個(gè)線性棱鏡的棱尖成大約90度角；第二層校準(zhǔn)膜也有兩層，第一層上有多個(gè)次波長光學(xué)微結(jié)構(gòu)，第二層上有第二個(gè)(層校準(zhǔn)膜的)線性棱鏡，具有多個(gè)棱尖，次波長光學(xué)微結(jié)構(gòu)與第二個(gè)線性棱鏡的棱尖成大約90度角。
文檔編號(hào)G02B5/04GK1434928SQ00815611
公開日2003年8月6日 申請(qǐng)日期2000年11月8日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月12日
發(fā)明者羅伯特·B·奈爾森, 帕特瑞克·W·穆萊恩, 盧曉晶 申請(qǐng)人:瑞弗萊克塞特公司