具有多种斜率的转向膜的制作方法

文档序号:2809904阅读:183来源:国知局

专利名称::具有多种斜率的转向膜的制作方法
技术领域
:本发明一般涉及用来提高来自某个表面的照度的显示器照明制品,更具体来说涉及具有多种斜率的转向(turning)膜,用来对来自光导板的光进行重新定向。
背景技术
:液晶显示器(LCD)在成本和性能方面一直在获得改进,成为许多计算机、仪器和娱乐应用优选的显示器种类。用于常规的膝上计算机显示器的透射LCD是一种背光显示器,具有设置在LCD后面的提供光的表面,用来使光向外投射,射向LCD。如何提供亮度足够均匀的合适背光设备、同时仍保持紧凑性和低成本的难题,已经通过以下两种基本方法中的一种得以解决。在第一种方法中,使用提供光的表面在很宽角度范围内提供照度基本恒定的高度散射的光,光的散射基本上是朗伯光分布。在所述第一种方法之后,为了增大轴上和轴附近的照度,人们提出了许多种增亮膜,用来使得所述具有朗伯光分布的光的一部分重新定向,以提供更加准直的光照。第二种提供背光光照的方法是使用光导板(lightguardingplate)(LGP),所述光导板接收来自设置在侧面的灯或其它光源的入射光,通过全内反射(TIR)在内部导引所述的光,使光在狭窄的角度范围内从LGP射出。从LGP出射的光通常相对于法线具有相当陡的角度,例如等于或大于70度。在第二种方法中,随后使用转向膜(一类光重新定向制品)使从LGP射出的出射光朝向法线重新定向。转向膜泛指光重新定向制品或光重新定向膜,例如为购自美国纽约州宝德温的克拉瑞科斯有限公司(Clarex,Inc.,Baldwin,NY)的HSOT(高度散射光学透射)光导板,提供了一种用来提供这类均匀的背光的改进的方案,其不需要漫射膜(diffusionfilm)或者在制造中进行点打印(dotprinting)。HSOT光导板和其它种类的转向膜使用各种组合的棱镜结构阵列,使光从光导板朝向法线重新定向,或者朝向一些其它合适的目标角度重新定向,所述其它合适的目标角度通常接近垂直于二维表面。作为一个例子,美国专利第6,746,130号(Ohkawa)描述了一种光控制片,其作为用于LGP光照的转向膜。参见图1,图中显示了显示器设备100中光导板10的总体功能。来自光源12的光在入射面18入射,进入光导板IO,所述光导板10通常如图所示是楔形的。光在光导板IO中传播,直到不满足全内反射(TIR)条件,然后可能会经反射面142反射,从出射面16离开光导板。然后该光线射向转向膜20,被定向而对光选通装置(lightgatingdevice)120进行光照,所述光选通装置120是例如LCD或其它种类的空间光调制器或其它调制光的二维背光部件。为了在大多数条件下获得最优化的观察效果,发射的光应当在法线V附近较窄的角度范围内提供。通常在光照路径上设置偏振器124以便为光选通装置120(例如液晶单元)提供适于调制的偏振光。经常在吸收偏振器124和转向膜20之间提供反射偏振器125。参见图2,图中显示了用于光导板10的常规转向膜20a的截面示意图,图中显示了关键角(keyangle)和几何关系。转向膜20a具有多个向下朝向光导板10的棱柱形结构,每个结构具有近表面24(相对接近光源12,如图1的实施例所示)和远表面26,两个侧面都倾斜偏离膜的法线方向V,其倾斜情况由顶角a以及相对于水平面S的底角(31和P2决定。来自光导板10的光在中心入射角ein附近的一个小范围内的角度入射。在转向膜20a的平坦表面22投射到LC显示器元件的光的出射角e。ut是由多个因素决定的,这些因素包括中心入射角ein,转向膜20a的折射率n,以及远表面26的倾斜底角(31。发射光线的出射角e。ut优选垂直于转向膜20a,但是出射角e邮可看作是目标角,对于一些应用,其实际上可相对于法线略微倾斜。对于大多数常规的转向膜,所述目标角是法线方向。在一种常规的设置中,底角pl和p2约为56度,顶角a亏68度。入射角约为9;70°的原射线50a被重新定向至接近法线方向。但是,一些入射角为ein<70。附近的二次射线50c,50cl可以沿图2所示的路径传播。二次射线50cl朝向与法线方向成较大角度的方向重新定向。另外,二次射线50c被光出射表面(lightexitingsurface)92全反射回来。因此,该现有转向膜的光利用情况无法令人满意。因此,尽管人们提出了适用于一些种类的显示器设备和应用的转向膜方案,但是人们仍然需要改进的转向膜。
发明内容本发明提供了一种用来将光朝向目标角度重新定向的光重新定向制品,所述光重新定向制品包括:(a)入射面(i叩utsurface),其包括多个光重新定向结构,每个光重新定向结构包括(i)具有两种斜率的近表面(nearsurface),其沿某一方向倾斜偏离法线,所述倾斜方向通过第一倾斜底角^、第二倾斜角(32以及第一半顶角(halfapexangle)(X2限定,所述近表面用来接收来自一定入射角范围的入射光;(ii)远表面(farsurface),其沿着与入射面相反的方向倾斜偏离法线,所述方向由第二底角^和第二半顶角on确定。(b)出射面(outputsurface),其与入射面相对,其中近表面和远表面以60-70度范围的角度(a,+a2)相对,底角J3,为82-87度。本发明还提供了一种用来将光朝向目标角度重新定向的光重新定向制品,所述光重新定向制品包括(a)入射面,其包括多个光重新定向结构,每个光重新定向结构包括(i)具有两种斜率的近表面,其沿某一方向倾斜偏离法线,所述倾斜方向通过第一倾斜底角^、第二倾斜角P2以及第一半顶角(X2限定,所述近表面用来接收一定入射角范围的入射光,所述第一倾斜底角^是最接近膜的基材的角度,第二倾斜角卩2是最远离膜的基材的角度。(ii)远表面,其沿着与入射面相反的方向倾斜偏离法线,所述方向由第二底角Yl和第二半顶角a,确定;(b)出射面,其中^一I32至少为20度。本发明还提供了一种用来将光朝向目标角度重新定向的光重新定向制品,所述光重新定向制品包括(a)入射面,其包括具有节距P的多个光重新定向结构,每个光重新定向结构包括(i)具有两种斜率的近表面,其沿某一方向倾斜偏离法线,所述倾斜方向通过第一倾斜底角(3"第二倾斜角&、基材上的长度为L,的第一投影段(firstprojectionsegment)、基材上的长度为L2的第二投影段(secondprojectionsegment)以及第一半顶角012限定,所述近表面用来接收一定入射角范围的入射光,所述第一倾斜底角P,是最接近膜的基材的角度,第二倾斜角p2是最远离膜的基材的角度;(ii)远表面,其沿着与入射面相反的方向倾斜偏离法线,所述方向由第二底角^和第二半顶角Od确定;(b)出射面,其中L,/P之比例为0.06-0.08,IVP之比例为0.152-0.238。附图简述图1是常规显示器设备的部件的横截面图2是具有向下朝向所述光导板的棱柱形结构的转向膜的截面示意图;图3A是根据本发明的棱柱形结构近表面上具有两种斜率的转向膜的单个单元的截面示意图3B是根据本发明的棱柱形结构近表面上具有四种斜率的转向膜的单个单元的截面示意图3C是根据本发明的棱柱形结构近表面上具有弯曲表面和两种斜率的转向膜的单个单元的截面示意图3D是根据本发明的棱柱形结构近表面上具有两种斜率、远表面上具有两种斜率的转向膜的单个单元的截面示意图4显示了比较例和本发明实施例的数据;图5是LCD显示器系统中本发明转向膜的截面示意图6A是LCD的俯视示意图,该LCD具有一对偏振器,该偏振器的取向相对于转向膜的光重新定向结构的凹槽成45度角;图6B是LCD的俯视示意图,该LCD具有一对偏振器,该偏振器的取向相对于转向膜的光重新定向结构的凹槽成平行或垂直方向;图6C是具有弧形凹槽的转向膜的俯视示意图。具体实施例方式本发明的设备使用大体为棱柱形状的光重新定向结构。正棱柱具有至少两个平坦的面。但是因为所述光重新定向结构的一个或多个表面不需要在所有的实施方式中都是平坦的,而是可以为弯曲的或具有多个区段,所以在此说明书中使用更一般性的术语"光重新定向结构"。参见图3A-3D,图中显示了本发明改进的转向膜的关键特征。图3A显示了根据本发明的转向膜90a的一个单元,其包括具有光入射表面94和光出射表面92的基材。所述膜90a的光入射表面94侧是一种棱柱形结构,其通过点Pl,P2,P3和P4限定,特征是具有近表面24和远表面26,所述近表面至少由第一平坦段24a和第二平坦段24b组成,第一平坦段24a和水平方向S之间的夹角J32小于第二平坦段24b和水平方向S之间的夹角J3,。所述棱柱形结构还可进一步用两个半顶角c^和a2,节距P和高度H,以及三个投影尺寸L,,L2和L3来描述。所述棱柱形结构由折射率为n的材料制成,所述基材的折射率可以大于、等于或小于n。对所述棱柱形结构的形状和折射率n进行选择,使得光导板IO射出的原射线50a、入射角大于所述原射线50a的二次射线50b以及入射角小于原射线50a的二次射线50c具有以下特征:所述原射线50a被近表面24的第一段24a折射,然后在远表面26由于全内反射而反射,最后朝向目标角度射出(通常与膜法线方向相差在5度之内);二次射线50b也被近表面24的第一段24a折射,然后在远表面26由于全内反射而反射,最后沿特定的方向射出,该方向相对于其初始方向的弯曲变化大于所述原射线50a;二次射线50c被近表面24的第二段24b折射,然后在远表面26由于全内反射而反射,最后沿某一特定方向射出,相对于第二段24b与第一段24a具有相同斜率的情况,该特定方向更接近目标方向。在表1-5中显示了转向膜90a的发明实施例(显示为"I")和比较例(显示为"C")。在所有的这些实施例中,折射率n保持固定为1.5,棱柱的节距P约为50微米,但是节距可以为15-150微米,优选为20-75微米,更优选为25-50微米。当n和P保持固定的时候,存在四个独立的参数来限定转向膜90a的形状,这些参数即为IVP,L2/P,^和P2。高度H和角度可通过下式进行计算。其中/:当a,=2曰寸//=P[/,tan(A)+/2tan(A)],i"一A一"、a,=tan(-^~,a=a,+a2^=90°,,丄,/2丄,"互。尸2尸尸则/,=卜'Atan(A)22tan(〃2)或者A1一2/,tan(A)1+tan(A)在表l-4中,列IVP,卩!和(32是独立的参数。^/尸=/2=1-/,/tan(A)22tan(A)以确保^-A:90。-A,且aE2a,。最右边的四列表示转向膜的出射结果总功率,最大强度比,最大强度角,和轴上强度比(on-axisintensityratio)。本发明的转向膜具有以下特征功率285%,最大强度比21.1,最大强度角等于或小于-5°。表1实施例IVPL2/PCl.l0.0770.3142280C1.20.0770.2767282C1.30.0770.250008311.10.0770.214438411.20.0770.1663385C1.40.0770扁1386卩2(°)ai(°)C(2(。)a(°)功率563434680.856563434680.872563434680.882563434680.888563434680.892563434680.896最大强度最大强度轴上强度比角(。)比0.9673.50.9401.0354.50.9201.0943.50.9971.1542.51.0741.1950.51.1721.034-4.50.961在表1中,实施例Cl.l_C1.4和II.1-11.2显示了在L!/P=0.077,卩2=56。的条件下,Pt的影响。本发明实施例II.1和11.2的转向膜符合以下标准:功率高(>0.88),最大峰值强度比高(>1.15),最大强度角(与法线的夹角)小G±3°)。当Pi在优选范围83.5°-85.5°以夕卜,其它参数都相等,只有L2/P通过式z=A/尸tan(《,)决定,以保持"/2则比较例Cl.l-C1.4的出射结果无法满足上面所有的标准,即满足功率(>0.85),最大强度比(>1.10)和最大强度角(^±5°),说明性能很差。LVP的影响表2实施例LVP<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>在表2中,比较例C2.1-C2.7和发明实施例12.1—12.14显示了当^=85°,|32=56°时L"P的影响。当L!/P在优选范围0.06-0.08以夕卜,其它参数都相等,只有L2/P通过式Z2/P-l^^—AZ尸tan(《1)、确定,以保持22tan(A)"1=2="/2,则按照功率(>0.85),最大强度比(21.10)和最大强度角(S±5°)来看,出射结果是无法接受的。表2还包括当^:84。,p2:56。时的本发明实施例12.15-12.20。&的影响表3实施例In/PL2/P(。)(°)aia2(。)(o)a(。)功率最大强最大强轴上强度比度角(°)度比C3.10.076C3.20.07613.10.07613.20.07613.30.07613.40.07613.50.076C3.30.076C3.40.0760.21123850.20102850.19059850.17994850.16卯3850.15787850.14643850.13470850.12265856030306059313162583232645733336656343468553535705436367253373774523838760.8951.0810.8941.1240.8931.1440.8921.1830.8921.1980.8931.1940.8931.1380,1.0750.8881.042-9.50.655-7.50.859-2.51.026-1.51.1400.51.1652.51.0274.50.8307.50.6019.50.421在表3中,比较例C3.1-C3.4和发明实施例13.1-13.5显示了当L!/P=0.076,P,-85。时j32的影响。当Lt/P在优选范围58.5-53.5以外,其它参数都相等,只有L2/P通过式£2/户=1^^-^^|1|确定,以保持22tan(/2),="2=/2,则按照功率(>0.85),最大强度比(21.10)和最大强度角(S。5°)来看,出射结果是无法接受的。满足c^^o^的不对称转向膜表4<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>c4.230.076c4.240馬c4.250.076c4.260.076c4.270馬c4.280馬c4.290.0760.2285560.2485560.2685560.2885560.385560.3285560.34855630.53464.529.23463,227.93461.926.63460.625.43459.424.23458.22334570.8941.1250.8951.0920.8951.0500.8951.0050.8940.9680扁0.9280.8900.902-7.50.861-9.50.631-12.50.465-16.50.352-22.50.261-24.50.184-25.50.127表4说明可以采用本发明实施例14.1-14.15所示的不对称转向膜来提供可以接受的出射结果,即功率(20.85),最大强度比(21.10),以及最大强度角(^±5°),而如比较例C4.1-C4.29所示,随机选择的参数无法提供令人满意的结果。一般来说,a!和(X2之差优选在5°以内。折射率n的影响表5中琉ma象最大强度最力强度tti3虽fi头施例n功率比角(°)比C5.11130.8811.0537.50.11915.11140.8801.2026.50.14715.21150.8791.3835.50.215.31160.8771.4824.50.26215.41170.8771.5234.50.29715.51180.8791.4913.50.41315.61190.8831.6332.50.54115.7120.8871.4671.50.93815.81210.8941.6010.51.40115.9122O.卯ll扁0.51.61215.101230.卯91.567-1.51.43115.111.240.9121.5280.51.46815.121250.9151.4760.51.42715,131.260.9171.485-1.51.35915.141.270.9211.4030.51.39915.151.280.9211.335-1.51.29315.161.290.9231.326-0.51.29215.171.30.9231.269-0.51.24315.181310.9241.302-1.51.23115.191.320.9241.257-2.51.23815.201330.9231.287-1.51.24315.211.340.9221.254-0.51.25115.221.350.9211.2400.51.23815.231.360.9201.2231.51■21215.241.370.91812270.51.22215.25I.380.9171.231-0.51.2215.261390.9141.219-0.51.20415.271.40.9121.2160.51.21515.281.410.91012310.51.22415.291.420.卯912420.51.22615.301.430.9061.2130.51.20215.311.440.90512380.51.20215.321450.卯31.2270.51.19915■331460,1.2240.5I.19315,,341470.8981.2050.51.18815..351.480.8961.2021.51.17915.361.490.8941.1961.51.17915,.371.500.89212041.5115815,.381.510.8891.1911.51.14015,.391.520.88711570.51.13915..401,.530.8851.1552.51..13215.■411.540.8841.1921.51,.12015..421.550.8811.1492.51■09115..431■660.8611■1133.51.022C5.21670.86010744.50991表5显示了当L!/P二0.075,(3i=85°,卩2=56°且£/P=izM^—^^ll=0.17339,《1=2="/2=34°的时候,折射率n222tan(A)的影响。发明实施例15.1-15.43表明,要实现功率高、最大强度比高,同时将最大强度角保持在与法线夹角5度以内,折射率n优选为1.15-1.66,更优选为1.18-1.55,最优选为1.19-1.31。当n为1.15-1.28,最大强度比大于1.3,有时候大于1.6,这显著大于当n=1.5时的最大强度比(约1.2)。对于比较例C5.1和C5.2,最大强度低于1.1。对于根据本发明的转向膜卯a,—个最接近光出射表面的平坦表面的倾斜角为P产85。,另一个最远离光出射表面的平坦表面的倾斜角为p2=56°。现有技术实施例与本发明实施例之间的比较最大强度最大强度轴上强度<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>比较例CI与本发明实施例II.1相同,不同之处在于,比较例CI仅包括一种斜率。比较例C1具有低得多的功率,约为0.79,低得多的最大强度比,约1.07,而相比之下,本发明实施例II.1的功率约为0.89,最大强度比约为1.15。比较例C2的功率和最大强度比几乎与本发明实施例11.1和11.2相等。但是,相对于本发明实施例II.1和11.2的顶角(约68°),比较例C2的顶角小得多(约41°),这意味着本发明的转向膜更容易制造。本发明转向膜的优点在于,最大强度比(光学增益)高,以及顶角大,使其易于制造。近表面上具有四种斜率的转向膜图3B显示根据本发明的转向膜90b的另-实施L"PL2/PL3/PL4/Pp,p2例(。)(。)160.065350.026780.056800.094028577.76当n=1.5,功率最大强度比最大强度角(。)轴上强度比0.8931.271-2.51.214最靠近光出射表面的一个平坦表面的倾斜角为P产85。,最远离光出射表面的另一个平坦表面的倾斜角为P4=56°。因此,它们的差为29°。另外两个倾斜角之差为卩2-(33=14.51°,这大于13广Pf7.24。,pr(34=7.25°。而且,p2-(33-种实施方式。一个实施例为:p3P4ia2a(°)(。)(°)(。)(。)63.2556343468约为Pi-P2和&-(34的两倍。近表面上具有两种斜率和弯曲表面的转向膜图3C显示根据本发明的转向膜90c的另一种实施方式。现在图3A中的点P2用半径为R2的弯曲表面代替(N-1.5)。L,/PL2/PPip2(o)(。)0.0760.169038556实施例R2/P功率(。)34Ol2(。)34a(。)68最大强最大强度戊tb用d轴上强度比17.10.10.8921.234-0.51.22717.20.20.8931.2590.51.24017.30.30.8931.272-2.51.24017.40.40.8941.292-1.51.23217.50.50.8951.312-1.51.22117.60.60.8951.300-1.51.21717.70.80.8971.274-1.51.22617.81.0O扁1.2160.51.20717.91.168820.8991.175-1.51.128尽管上面所有的本发明实施例17.1-17.9都能够满足所述标准,但是发现R2/P优选为0.1-1.16882,更优选为0.3-0.8,最优选为0.4-0.6,以进一步提高最大强度比。点P3还可以是弯曲的,曲率半径为R3。R3/P优选小于0.2。近表面上具有两种斜率,并且远表面上具有两个弯曲表面或两个区段的转向膜。图3D显示根据本发明的转向膜90d的另一种实施方式。转向膜90d在近表面24上的特征与转向膜90a,90b,卯c之一相同,转向膜90d还具有另一个表面26a,该表面26a是斜率不同于26的其它部分的平坦区段,或者是凸起或凹陷的弯曲表面。实施例实施方式的光强分布图4显示了通过本发明实施例II.1和比较例Cl的转向膜的光的最大光强比-极角(polarangle)曲线。图中还显示了从光导板射出的光的光强分布,该光线随后入射到转向膜上。可以清楚地看出,本发明实施例Il.l的转向膜几乎在所有角度上都得到比比较例Cl的转向膜更高的光强。显示器设备和偏振器的取向本发明的设备和方法允许支持部件有多个可能的结构,从而为LCD提供光线。图5是显示根据本发明使用转向膜90的显示器设备60的截面示意图,所述转向膜90可以是90a,90b,90c,90d中的任一种。LC空间光调制器70对从光导板10和转向膜90接收的光进行调制。为LC空间光调制器70提供了后偏振器72和前偏振器73。图6A是LC空间光调制器70的偏振光透射轴172和173的俯视示意图,其使用一对偏振器,它们相对于光重新定向结构75以及在图6A中垂直延伸的转向膜90的凹槽呈45度取向。在此情况下,LC空间光调制器70可以是扭转向列(TN)LCD,其为用于笔记本电脑和监视器显示器的主要模式。图6B是显示LC空间光调制器70的偏振光透射轴172和173的俯视示意图,其使用一对偏振器,所述偏振器的取向平行或垂直于转向膜90的凹槽和光重新定向结构75。在此情况下,LC空间光调制器70可使用垂直对准的(VA)LCD或IPSLC元件。后偏振器透射轴172平行于横截面。在一个实施方式中,显示器设备包括一对正交偏振器,其中所述光重新定向结构沿伸长方向伸长,所述正交偏振器各自沿着基本平行于或垂直于光重新定向制品的伸长方向的方向取向。在另一个实施方式中,所述显示器设备包括一对正交偏振器,所述光重新定向结构沿伸长方向伸长,所述偏振器基本沿与所述光重新定向制品的伸长方向成+/-45°的方向取向。图6C是另一个实施方式中,具有弧形伸长的光重新定向结构75的转向膜90的俯视示意图。这种结构有益于在光导板10的一个或多个角上使用点光源(例如发光二极管(LED)),以具有更紧凑的设计。后偏振器透射轴172或多或少平行于横截面。用来形成转向膜90a-90d的材料本发明的转向膜90a-90d可以用折射率通常约为1.40-1.66的聚合物材料制造。可能的聚合物组合物包括,但不限于聚(甲基丙烯酸甲酯),聚(环烯烃),聚碳酸酯,聚砜以及包含以下物质的组合的各种共聚物丙烯酸酯、丙烯酸脂环烷酯,碳酸酯,苯乙烯类,砜和已知能够提供所需光学性质、特别是在可见光范围具有高透射率和低浊度的其它部分。上述聚合物的各种相容性混合物也可用作本发明的材料组合。聚合物组合物可以是热塑性或热固性的。前者可通过需要良好熔融加工性能的合适的熔融工艺制造,后者可通过合适的紫外浇铸和固化法或热固化法来制造。本发明的转向膜90a-90d可使用折射率为1.12-1.40的材料制造。示例性的材料为无机材料,例如MgF。另外,材料包括形成于折射率为1.48-1.59的常规聚合物材料和空气(n二l)之间的光栅。另外,还可使用低折射率材料(11<1.4)和折射率约为1.40-1.50的材料的混合物。转向膜的最大强度比(即光学增益)、最大强度角(即峰值角)和功率。一般来说,光分布用空间和角度分布来限定。通过在光导板的顶面和/或底面上小心地设置微型元件,光的空间分布可以变得非常均匀。光的角度分布用光强i随极角e和方位角的变化关系来限定。光的角度分布用EZContrast160测定(得自法国埃尔丁(Eldim,France))。极角9是光线方向与光导板法线方向V之间的夹角。方位角是光在垂直于法线方向V的平面上的投影与平行于光导板长度方向的方向之间的夹角。光导板的长度方向垂直于光源12和垂直方向v。光的角度分布用照度l随极角e和方位角的变化关系来限定。照度L和光强I之间的关系为L=//cos^)。所述最大强度角也被称为光分布的峰值角,定义为出现最大光强的极角。随后各光强分布限定了最大(或峰值)光强和最大强度(或峰值)角。转向膜的最大强度比(也称为光学增益)或者归一化的峰值强度定义为透射过转向膜的光的最大光强与从光导板发射的光的最大光强之比。结果,转向膜的最大强度比并不取决于光源的绝对水平,而是主要取决于转向膜自身的设计。转向膜的功率是通过转向膜的光的总量与入射到转向膜上的光的总量之比。因此,可以根据以下两个关键量来比较各种转向膜设计:透射过转向膜的光的最大强度比(或光学增益)和最大强度角。部件列表10.光导板12.光源14.端面16.出射面18.入射面20,20a.转向膜22.平坦表面24.近表面24a.近表面上的第一平坦段24b.近表面上的第二平坦段26.远表面50a.原射线50b.二次射线50c,50c1.二次射线52.反射面60.显示器设备70.LC空间光调制器72.后偏振器73.前偏振器75.光重新定向结构82.点光源90,90a,90b,90c,90d转向膜92.光出射表面94.光入射表面96.基材100.显示器设备120.光选通装置124.偏振器125.反射偏振器142.反射面172,173.透射轴a.顶角aj.半顶角a2.半顶角倾斜底角|32,P3,卩4.倾斜角倾斜底角—w齿ein.第一光导板的入射角e。ut.出射角v.膜法线方向s.水平方向权利要求1.一种用来将光朝向目标角度重新定向的光重新定向制品,所述光重新定向制品包括(a)入射面,其包括多个光重新定向结构,每个光重新定向结构包括(i)具有两种斜率的近表面,其沿某一方向倾斜偏离法线,所述倾斜方向通过第一倾斜底角β1、第二倾斜角β2以及第一半顶角α2限定,所述近表面用来接收来自一定入射角范围的入射光;(ii)远表面,其沿着与入射面相反的方向倾斜偏离法线,所述方向由第二底角γ1和第二半顶角α1确定;(b)出射面,其与入射面相对,其中近表面和远表面以60-70度范围内的角度(α1+α2)相对,底角β1为82-87度。2.如权利要求1所述的光重新定向制品,其特征在于,所述近表面具有四种斜率,沿一种方向倾斜偏离法线,所述方向通过第一倾斜底角p1;第二倾斜角|32,第三倾斜角P3,第四倾斜角P4,以及第一半顶角Ct2限定,所述近表面用来接收来自一定入射角范围的入射光。3.如权利要求1所述的光重新定向制品,其特征在于,所述近表面具有弯曲的表面。4.如权利要求1所述的光重新定向制品,其特征在于,所述光重新定向结构由折射率为1.15-1.46的材料形成。5.如权利要求1所述的光重新定向制品,其特征在于,0H和(X2之差小于5度。6.—种用来将光朝向目标角度重新定向的光重新定向制品,所述光重新定向制品包括(a)入射面,其包括多个光重新定向结构,每个光重新定向结构包括(i)具有两种斜率的近表面,其沿某一方向倾斜偏离法线,所述倾斜方向通过第一倾斜底角^、第二倾斜角&以及第一半顶角(X2限定,所述近表面用来接收一定入射角范围的入射光,所述第一倾斜底角P!是最接近膜的基材的角度,第二倾斜角P2是最远离膜的基材的角度;(ii)远表面,其沿着与入射面相反的方向倾斜偏离法线,所述方向由第二底角^和第二半顶角a,确定;(b)出射面,其中(3,—(32至少为20度。7.如权利要求6所述的光重新定向制品,其特征在于,p,-P2为25-35度。8.如权利要求6所述的光重新定向制品,其特征在于,所述近表面还包括两个倾斜角|33和卩4,满足(3!>P3>|34>|32,并且&-P4约为Pi-卩3或|34-^的两倍。9.如权利要求IO所述的光重新定向制品,其特征在于,所述近表面还具有弯曲的表面。10.—种用来将光朝向目标角度重新定向的光重新定向制品,所述光重新定向制品包括(a)入射面,其包括具有节距P的多个光重新定向结构,每个光重新定向结构包括(i)具有两种斜率的近表面,其沿某一方向倾斜偏离法线,所述倾斜方向通过第一倾斜底角h、第二倾斜角P2、基材上的长度为I^的第一投影段、基材上的长度为L2的第二投影段以及第一半顶角a2限定,所述近表面用来接收一定入射角范围的入射光,所述第一倾斜底角^是最接近膜的基材的角度,第二倾斜角(32是最远离膜的基材的角度;(ii)远表面,其沿着与入射面相反的方向倾斜偏离法线,所述方向由第二底角^和第二半顶角w确定;(b)出射面,其中Lj/P之比例为0.06-0.08,L2/P之比例为0.152-0.238。全文摘要本发明提供了一种用来将光朝向目标角度重新定向的光重新定向制品,所述光重新定向制品包括入射面,其包括多个光重新定向结构,每个光重新定向结构包括具有两种斜率的近表面,其沿某一方向倾斜偏离法线,所述倾斜方向通过第一倾斜底角β<sub>1</sub>、第二倾斜角β<sub>2</sub>以及第一半顶角α<sub>2</sub>限定,所述近表面用来接收来自一定入射角范围的入射光;远表面,其沿着与入射面相反的方向倾斜偏离法线,所述方向由第二底角γ<sub>1</sub>和第二半顶角α<sub>1</sub>确定。本发明还提供了出射面,其与入射面相对,其中近表面和远表面以60-70度范围内的角度(α<sub>1</sub>+α<sub>2</sub>)相对,底角β<sub>1</sub>为82-87度。文档编号G02B6/00GK101419306SQ20081016888公开日2009年4月29日申请日期2008年9月27日优先权日2007年10月3日发明者朱新羽,米向东申请人:罗门哈斯丹麦金融有限公司
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