具有嵌入擴(kuò)散片的增亮膜制造技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)描述了具有嵌入擴(kuò)散片的增亮膜。更具體地講，本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了包括雙折射基材、由所述基材承載的具有線性棱鏡的棱鏡層以及設(shè)置在所述基材與所述棱鏡層之間的嵌入結(jié)構(gòu)化表面的膜。所述嵌入結(jié)構(gòu)化表面可包括密集堆積結(jié)構(gòu)。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)還公開(kāi)了用于制備具有特定形貌的嵌入結(jié)構(gòu)化表面的工藝。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】具有嵌入擴(kuò)散片的增亮膜
本專(zhuān)利技術(shù)整體涉及顯示系統(tǒng)，具體涉及顯示系統(tǒng)中使用的光學(xué)膜。
技術(shù)介紹
顯示系統(tǒng)(諸如，液晶顯示(LCD)系統(tǒng))用于多種應(yīng)用和市售裝置中，例如，計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、移動(dòng)電話、微型音樂(lè)播放器和薄LCD電視等。多數(shù)LCD包括液晶面板和用于照亮液晶面板的擴(kuò)展區(qū)域光源，通常稱(chēng)為背光源。背光源通常包括一個(gè)或多個(gè)燈和多個(gè)光管理膜，例如光導(dǎo)、鏡膜、光重定向膜(包括增亮膜)、延遲膜、光偏振膜和擴(kuò)散膜。通常包括擴(kuò)散膜，以隱藏光學(xué)缺陷并提高背光源發(fā)射的光的輝度均勻性。一些擴(kuò)散膜使用含珠構(gòu)造來(lái)提供光擴(kuò)散。例如，光學(xué)膜可具有附接到該膜的一個(gè)表面的微觀珠層，并且光在珠表面處的折射可用于提供膜的光擴(kuò)散特性。含珠擴(kuò)散膜的例子包括：線性棱鏡增亮膜，其具有稀疏分布的珠子的啞光表面，以產(chǎn)品名稱(chēng)TBEF2-GM由3M公司銷(xiāo)售，本文中稱(chēng)為“稀疏分布的含珠擴(kuò)散片”或“SDB擴(kuò)散片”；反射偏振膜，其具有含珠擴(kuò)散片層，以產(chǎn)品名稱(chēng)DBEF-D3-340由3M公司銷(xiāo)售，本文中稱(chēng)為“密集堆積的含珠擴(kuò)散片”或“DPB擴(kuò)散片”；以及商業(yè)顯示裝置中包括的擴(kuò)散蓋板，本文中稱(chēng)為“商業(yè)蓋板擴(kuò)散片”或“CCS擴(kuò)散片”。圖1示出了CCS擴(kuò)散片的含珠表面的代表性部分的掃描電子顯微鏡(SEM)圖像，并且圖1A示出了這種表面的橫截面的SEM圖像。圖2和圖3分別示出了DPB擴(kuò)散片和SDB擴(kuò)散片的代表性部分的SEM圖像。其他擴(kuò)散膜使用除含珠層之外的結(jié)構(gòu)化表面來(lái)提供光擴(kuò)散，其中該結(jié)構(gòu)化表面通過(guò)從結(jié)構(gòu)化工具微復(fù)制而制成。此類(lèi)擴(kuò)散膜的例子包括：具有圓形或彎曲結(jié)構(gòu)的膜(本文稱(chēng)為“I型微復(fù)制型”擴(kuò)散膜)，所述圓形或彎曲結(jié)構(gòu)由具有對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)的工具微復(fù)制而成，所述對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)通過(guò)用切割器從工具中移除材料而制成，如US2012/0113622(Aronson等人)、US2012/0147593(Yapel等人)、WO2011/056475(Barbie)和WO2012/0141261(Aronson等人)中所述；以及具有平坦的小平面結(jié)構(gòu)的膜(本文稱(chēng)為“II型微復(fù)制型”擴(kuò)散膜)，所述平坦的小平面結(jié)構(gòu)由具有對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)的工具微復(fù)制而成，所述對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)通過(guò)電鍍工藝形成，如US2010/0302479(Aronson等人)中所述。I型微復(fù)制型擴(kuò)散膜的結(jié)構(gòu)化表面的代表性部分的SEM圖像在圖4中示出，并且II型微復(fù)制型擴(kuò)散膜的類(lèi)似圖像在圖5中示出。其他微復(fù)制型擴(kuò)散膜包括這樣的膜，在該膜中工具表面通過(guò)噴砂工序而被制造成為結(jié)構(gòu)化的，并且隨后通過(guò)從工具微復(fù)制來(lái)將該結(jié)構(gòu)化表面賦予該膜。參見(jiàn)例如美國(guó)專(zhuān)利7,480,097(Nagahama等人)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
在一個(gè)方面，本說(shuō)明書(shū)涉及一種光學(xué)膜。該光學(xué)膜包括雙折射基材和由基材承載的棱鏡層，該棱鏡層具有主表面，所述主表面包括沿相同的棱鏡方向延伸的多個(gè)并排的線性棱鏡。該光學(xué)膜還包括設(shè)置在基材與棱鏡層之間的嵌入結(jié)構(gòu)化表面，該嵌入結(jié)構(gòu)化表面包括被布置為使得在相鄰結(jié)構(gòu)之間形成脊的密集堆積結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)的尺寸沿兩個(gè)正交平面內(nèi)方向受到限制。嵌入結(jié)構(gòu)化表面具有可由與相應(yīng)的正交的第一平面內(nèi)方向和第二平面內(nèi)方向相關(guān)聯(lián)的第一傅立葉功率譜和第二傅立葉功率譜表征的形貌，并且就第一傅立葉功率譜包括不對(duì)應(yīng)于零頻率并且由限定第一基線的兩個(gè)相鄰谷界定的一個(gè)或多個(gè)第一頻峰來(lái)說(shuō)，任何此類(lèi)第一頻峰具有小于0.9的第一峰比率，第一峰比率等于第一頻峰與第一基線之間的面積除以第一頻峰之下的面積。另外，就第二傅立葉功率譜包括不對(duì)應(yīng)于零頻率并且由限定第二基線的兩個(gè)相鄰谷界定的一個(gè)或多個(gè)第二頻峰來(lái)說(shuō)，任何此類(lèi)第二頻峰具有小于0.8的第二峰比率，第二峰比率等于第二頻峰與第二基線之間的面積除以第二頻峰之下的面積。嵌入結(jié)構(gòu)化表面由平面圖中小于200mm/mm2的每單位面積的脊總長(zhǎng)度來(lái)表征。在另一方面，本說(shuō)明書(shū)涉及一種光學(xué)膜，該光學(xué)膜包括雙折射基材和由基材承載的棱鏡層，該棱鏡層具有主表面，所述主表面包括沿相同的棱鏡方向延伸的多個(gè)并排的線性棱鏡。該光學(xué)膜還包括設(shè)置在基材與棱鏡層之間的嵌入結(jié)構(gòu)化表面，該嵌入結(jié)構(gòu)化表面包括密集堆積結(jié)構(gòu)，該嵌入結(jié)構(gòu)化表面限定基準(zhǔn)平面和垂直于該基準(zhǔn)平面的厚度方向。嵌入結(jié)構(gòu)化表面具有可由與相應(yīng)的正交的第一平面內(nèi)方向和第二平面內(nèi)方向相關(guān)聯(lián)的第一傅立葉功率譜和第二傅立葉功率譜表征的形貌，并且就第一傅立葉功率譜包括不對(duì)應(yīng)于零頻率并且由限定第一基線的兩個(gè)相鄰谷界定的一個(gè)或多個(gè)第一頻峰來(lái)說(shuō)，任何此類(lèi)第一頻峰具有小于0.9的第一峰比率，第一峰比率等于第一頻峰與第一基線之間的面積除以第一頻峰之下的面積。另外，就第二傅立葉功率譜包括不對(duì)應(yīng)于零頻率并且由限定第二基線的兩個(gè)相鄰谷界定的一個(gè)或多個(gè)第二頻峰來(lái)說(shuō)，任何此類(lèi)第二頻峰具有小于0.8的第二峰比率，第二峰比率等于第二頻峰與第二基線之間的面積除以第二頻峰之下的面積。這些密集堆積結(jié)構(gòu)由基準(zhǔn)平面中的等效圓直徑(ECD)和沿著厚度方向的平均高度來(lái)表征，并且每個(gè)結(jié)構(gòu)的平均縱橫比等于該結(jié)構(gòu)的平均高度除以該結(jié)構(gòu)的ECD。該結(jié)構(gòu)的平均縱橫比小于0.15。在另一方面，本公開(kāi)涉及一種光學(xué)膜，該光學(xué)膜包括雙折射基材和由基材承載的棱鏡層，該棱鏡層具有主表面，所述主表面包括沿相同的棱鏡方向延伸的多個(gè)并排的線性棱鏡。該光學(xué)膜還包括設(shè)置在基材與棱鏡層之間的嵌入結(jié)構(gòu)化表面，該嵌入結(jié)構(gòu)化表面包括具有彎曲基部表面的密集堆積結(jié)構(gòu)。嵌入結(jié)構(gòu)化表面具有可由與相應(yīng)的正交的第一平面內(nèi)方向和第二平面內(nèi)方向相關(guān)聯(lián)的第一傅立葉功率譜和第二傅立葉功率譜表征的形貌，并且就第一傅立葉功率譜包括不對(duì)應(yīng)于零頻率并且由限定第一基線的兩個(gè)相鄰谷界定的一個(gè)或多個(gè)第一頻峰來(lái)說(shuō)，任何此類(lèi)第一頻峰具有小于0.9的第一峰比率，第一峰比率等于第一頻峰與第一基線之間的面積除以第一頻峰之下的面積。另外，就第二傅立葉功率譜包括不對(duì)應(yīng)于零頻率并且由限定第二基線的兩個(gè)相鄰谷界定的一個(gè)或多個(gè)第二頻峰來(lái)說(shuō)，任何此類(lèi)第二頻峰具有小于0.8的第二峰比率，第二峰比率等于第二頻峰與第二基線之間的面積除以第二頻峰之下的面積。該嵌入結(jié)構(gòu)化表面提供小于95％的光學(xué)霧度。在另一方面，本公開(kāi)涉及一種光學(xué)膜，該光學(xué)膜包括雙折射基材和由基材承載的棱鏡層，該棱鏡層具有主表面，所述主表面包括沿相同的棱鏡方向延伸的多個(gè)并排的線性棱鏡。該光學(xué)膜還包括設(shè)置在基材與棱鏡層之間的嵌入結(jié)構(gòu)化表面，該嵌入結(jié)構(gòu)化表面包括密集堆積結(jié)構(gòu)。嵌入結(jié)構(gòu)化表面具有可由與相應(yīng)的正交的第一平面內(nèi)方向和第二平面內(nèi)方向相關(guān)聯(lián)的第一傅立葉功率譜和第二傅立葉功率譜表征的形貌，并且就第一傅立葉功率譜包括不對(duì)應(yīng)于零頻率并且由限定第一基線的兩個(gè)相鄰谷界定的一個(gè)或多個(gè)第一頻峰來(lái)說(shuō)，任何此類(lèi)第一頻峰具有小于0.9的第一峰比率，第一峰比率等于第一頻峰與第一基線之間的面積除以第一頻峰之下的面積。另外，就第二傅立葉功率譜包括不對(duì)應(yīng)于零頻率并且由限定第二基線的兩個(gè)相鄰谷界定的一個(gè)或多個(gè)第二頻峰來(lái)說(shuō)，任何此類(lèi)第二頻峰具有小于0.8的第二峰比率，第二峰比率等于第二頻峰與第二基線之間的面積除以第二頻峰之下的面積。該嵌入結(jié)構(gòu)化表面提供在10％至60％范圍內(nèi)的光學(xué)霧度和在10％至40％范圍內(nèi)的光學(xué)清晰度。在另一方面，本公開(kāi)涉及一種光學(xué)膜，該光學(xué)膜包括雙折射基材和由基材承載的棱鏡層，該棱鏡層具有主表面，所述主表面包括本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種光學(xué)膜，包括：雙折射基材；由所述基材承載的棱鏡層，所述棱鏡層具有主表面，所述主表面包括沿著相同棱鏡方向延伸的多個(gè)并排的線性棱鏡；和設(shè)置在所述基材與所述棱鏡層之間的嵌入結(jié)構(gòu)化表面，所述嵌入結(jié)構(gòu)化表面包括被布置為使得在相鄰結(jié)構(gòu)之間形成脊的密集堆積結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)的尺寸沿兩個(gè)正交平面內(nèi)方向受到限制；其中所述嵌入結(jié)構(gòu)化表面具有通過(guò)與相應(yīng)的正交的第一平面內(nèi)方向和第二平面內(nèi)方向相關(guān)聯(lián)的第一傅立葉功率譜和第二傅立葉功率譜來(lái)表征的形貌，并且其中就所述第一傅立葉功率譜包括不對(duì)應(yīng)于零頻率并且由限定第一基線的兩個(gè)相鄰谷界定的一個(gè)或多個(gè)第一頻峰來(lái)說(shuō)，任何此類(lèi)第一頻峰具有小于0.8的第一峰比率，所述第一峰比率等于所述第一頻峰與所述第一基線之間的面積除以所述第一頻峰下方的面積，并且就所述第二傅立葉功率譜包括不對(duì)應(yīng)于零頻率并且由限定第二基線的兩個(gè)相鄰谷界定的一個(gè)或多個(gè)第二頻峰來(lái)說(shuō)，任何此類(lèi)第二頻峰具有小于0.8的第二峰比率，所述第二峰比率等于所述第二頻峰與所述第二基線之間的面積除以所述第二頻峰下方的面積；并且其中所述嵌入結(jié)構(gòu)化表面由平面圖中小于200mm/mm2的每單位面積的脊總長(zhǎng)度來(lái)表征。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】2012.12.14 US 61/737,2201.一種光學(xué)膜，包括：雙折射基材；由所述雙折射基材承載的棱鏡層，所述棱鏡層具有主表面，所述主表面包括沿著相同棱鏡方向延伸的多個(gè)并排的線性棱鏡；和設(shè)置在所述雙折射基材與所述棱鏡層之間的嵌入結(jié)構(gòu)化表面，所述嵌入結(jié)構(gòu)化表面包括被布置為使得在相鄰結(jié)構(gòu)之間形成脊的密集堆積結(jié)構(gòu)，所述密集堆積結(jié)構(gòu)的尺寸沿兩個(gè)正交平面內(nèi)方向受到限制；其中所述嵌入結(jié)構(gòu)化表面具有通過(guò)與相應(yīng)的正交的第一平面內(nèi)方向和第二平面內(nèi)方向分別相關(guān)聯(lián)的第一傅立葉功率譜和第二傅立葉功率譜來(lái)表征的形貌，并且其中就所述第一傅立葉功率譜包括不對(duì)應(yīng)于零頻率并且由限定第一基線的兩個(gè)相鄰谷界定的一個(gè)或多個(gè)第一頻峰來(lái)說(shuō)，任何此類(lèi)第一頻峰具有小于0.8的第一峰比率，所述第一峰比率等于所述第一頻峰與所述第一基線之間的面積除以所述第一頻峰下方的面積，并且就所述第二傅立葉功率譜包括不對(duì)應(yīng)于零頻率并且由限定第二基線的兩個(gè)相鄰谷界定的一個(gè)或多個(gè)第二頻峰來(lái)說(shuō)，任何此類(lèi)第二頻峰具有小于0.8的第二峰比率，所述第二峰比率等于所述第二頻峰與所述第二基線之間的面積除以所述第二頻峰下方的面積；并且其中所述嵌入結(jié)構(gòu)化表面由平面圖中小于200mm/mm2的每單位面積的脊總長(zhǎng)度來(lái)表征。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其中所述嵌入結(jié)構(gòu)化表面分隔折射率相差至少0.05的兩種光學(xué)介質(zhì)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其中所述密集堆積結(jié)構(gòu)通過(guò)平面圖中的等效圓直徑來(lái)表征，并且其中所述密集堆積結(jié)構(gòu)具有小于15微米的平均等效圓直徑。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其中所述密集堆積結(jié)構(gòu)中的至少一些包括彎曲的基部表面。5.一種光學(xué)膜，包括：雙折射基材；由所述雙折射基材承載的棱鏡層，所述棱鏡層具有主表面，所述主表面包括沿著相同棱鏡方向延伸的多個(gè)并排的線性棱鏡；和設(shè)置在所述雙折射基材與所述棱鏡層之間的嵌入結(jié)構(gòu)化表面，所述嵌入結(jié)構(gòu)化表面包括被布置為使得在相鄰結(jié)構(gòu)之間形成脊的密集堆積結(jié)構(gòu)，所述嵌入結(jié)構(gòu)化表面限定基準(zhǔn)平面和垂直于所述基準(zhǔn)平面的厚度方向；其中所述嵌入結(jié)構(gòu)化表面具有通過(guò)與相應(yīng)的正交的第一平面內(nèi)方向和第二平面內(nèi)方向分別相關(guān)聯(lián)的第一傅立葉功率譜和第二傅立葉功率譜來(lái)表征的形貌，并且其中就所述第一傅立葉功率譜包括不對(duì)應(yīng)于零頻率并且由限定第一基線的兩個(gè)相鄰谷界定的一個(gè)或多個(gè)第一頻峰來(lái)說(shuō)，任何此類(lèi)第一頻峰具有小于0.8的第一峰比率，所述第一峰比率等于所述第一頻峰與所述第一基線之間的面積除以所述第一頻峰下方的面積，并且就所述第二傅立葉功率譜包括不對(duì)應(yīng)于零頻率并且由限定第二基線的兩個(gè)相鄰谷界定的一個(gè)或多個(gè)第二頻峰來(lái)說(shuō)，任何此類(lèi)第二頻峰具有小于0.8的第二峰比率，所述第二峰比率等于所述第二頻峰與所述第二基線之間的面積除以所述第二頻峰下方的面積；并且其中所述密集堆積結(jié)構(gòu)通過(guò)所述基準(zhǔn)平面中的等效圓直徑和沿所述厚度方向的平均高度來(lái)表征，并且其中每個(gè)密集堆積結(jié)構(gòu)的縱橫比等于所述密集堆積結(jié)構(gòu)的所述平均高度除以所述密集堆積結(jié)構(gòu)的所述等效圓直徑；并且其中所述密集堆積結(jié)構(gòu)的平均縱橫比小于0.15。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)膜，其中所述嵌入結(jié)構(gòu)化表面由平面圖中小于200mm/mm2的每單位面積的脊總長(zhǎng)度來(lái)表征。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)膜，其中所述密集堆積結(jié)構(gòu)具有小于15微米的平均等效圓直徑。8.一種光學(xué)膜，包括：雙折射基材；由所述雙折射基材承載的棱鏡層，所述棱鏡層具有主表面，所述主表面包括沿著相同棱鏡方向延伸的多個(gè)并排的線性棱鏡；和設(shè)置在所述雙折射基材與所述棱鏡層之間的嵌入結(jié)構(gòu)化表面，所述嵌入結(jié)構(gòu)化表面包括具有彎曲基部表面并且被布置為使得在相鄰結(jié)構(gòu)之間形成脊的密集堆積結(jié)構(gòu)；其中所述嵌入結(jié)構(gòu)化表面具有通過(guò)與相應(yīng)的正交的第一平面內(nèi)方向和第二平面內(nèi)方向分別相關(guān)聯(lián)的第一傅立葉功率譜和第二傅立葉功率譜來(lái)表征的形貌，并且其中就所述第一傅立葉功率譜包括不對(duì)應(yīng)于零頻率并且由限定第一基線的兩...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：加里·T·博伊德，史蒂文·H·貢，特里·迪恩·彭，王慶兵，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：三M創(chuàng)新有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：美國(guó);US