專利名稱：光管理膜、背光單元以及相關結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及顯示器的光學器件和相關結構。
背景技術：
微透鏡陣列被用在期望收集來自源的光然后將其以各種角度引導向不同位置的 應用中。這樣的應用包括計算機顯示器、投影電視的屏幕以及某些照明裝置。通過包含孔眼 掩模(aperture mask)通常能夠提高陣列的效用，孔眼掩模僅允許光以某些方向通過陣列 并且吸收環(huán)境光，否則這些環(huán)境光會被陣列的表面反射并降低光學系統的有效對比度。這樣的陣列和具有孔眼的掩?？梢园凑諔T例形成在透鏡聚焦傍軸輻射的點上。使用孔眼掩模制作微透鏡陣列的傳統技術可以包括在適當襯底上制造陣列，該襯底涂覆有或可以涂覆有適當的輻射吸收掩模材料。然后引導高強度輻射穿過透鏡并被其 聚焦。如果透鏡陣列、襯底和掩模的結構已經被設計為使得透鏡陣列的焦點位于掩模層上 或靠近掩模層，輻射將在掩模中的這些焦點上形成孔眼。例如，見Deml等人的美國專利 第 4，172，219 號，標題為 Daylight Projection Screen andMethods and Apparatus for Making the Same0

發(fā)明內容
根據本發(fā)明的實施例能夠提供光管理膜，背光單元和相關結構。根據這些實施例， 光管理膜可設有光透明襯底以及形成在光透明襯底的第一側面上的微透鏡陣列。在與第一 側面相對的襯底的第二側面上設有光反射層，其中，光反射層中包括與微透鏡自對準的孔 眼。在根據本發(fā)明的一些實施例中，顯示膜包括第一光管理膜以及相對于顯示器的光 源在第一光管理膜的下游的第二光管理膜。此外，第二光管理膜可以包括第二光管理膜光 透明襯底以及位于第二光管理膜光透明襯底上的第二光管理膜微透鏡陣列，所述第二光管 理膜被配置為對以等于或小于一個入射角接收的來自第一光管理膜的入射光進行校準，弓丨 導以朝向觀看者，并且所述第二光管理膜被配置為將以大于入射角接收的來自第一光管理 膜的入射光朝著第一光管理膜反射回去。在根據本發(fā)明的一些實施例中，背光單元(BLU)可以包括光管理膜，該光管理膜 進一步包括光透明襯底和形成在該襯底的第一側面中的微透鏡陣列。其中包括孔眼的光反 射層位于與第一側面相對的襯底的第二側面上。顯示器背光源位于光管理膜的上游以及霧 板(haz印late)位于顯示器背光源和光管理膜之間。反射器相對于霧板位于顯示器背光源 的相對側。在根據本發(fā)明的一些實施例中，背光單元(BLU)可以包括導光板，所述導光板被 配置為將從其至少一個邊緣入射的光引導朝向導光板的中心部分。邊光源(edge light source)位于導光板的至少一個邊緣并且被配置為朝向導光板發(fā)射光。邊光源反射器位于 導光板的邊緣，邊光源位于邊光源反射器和導光板的邊緣之間。光管理膜位于導光板和觀 看者之間，光管理膜可以包括光透明襯底以及形成在光透明襯底的第一側面中的微透鏡陣 列。光反射層形成在與第一側面相對的襯底的第二側面上，并且其中包括與微透鏡自對準 的孔眼。在根據本發(fā)明的一些實施例中，光管理膜可以包括光透明襯底和在所述襯底的一 個側面上的微透鏡陣列，其中微透鏡具有焦距。光反射層位于襯底的另一側面上并且其中 包含孔眼，其中光反射層與微透鏡陣列的間隔約等于焦距。


圖1是示出了在根據本發(fā)明的一些實施例中的光管理膜的橫截面視圖，光管理膜 包括形成在光透明襯底上的微透鏡陣列，在襯底上具有光反射層，光反射層中形成有與微 透鏡自對準的孔眼。
圖2是示出了在根據本發(fā)明的一些實施例中的光管理膜的橫截面視圖，光管理膜 包括形成在光透明襯底上的微透鏡陣列，在襯底上具有光反射層，光反射層中形成有與微 透鏡的光軸自對準但是不與微透鏡的光軸同軸的孔眼。圖3是示出了在根據本發(fā)明的一些實施例中的光管理膜的橫截面視圖，光管理膜 包括形成在光透明襯底上的微透鏡陣列，在襯底上具有光反射層，光反射層中形成有孔眼， 使用低折射率膠將光管理膜安裝在光透明層壓層上。圖4是示出了在根據本發(fā)明的一些實施例中的光管理膜的橫截面視圖，光管理膜 包括彼此上下疊加的至少兩個微透鏡陣列。圖5A-5C是示出了在根據本發(fā)明的一些實施例中的在光透明襯底上形成微透鏡 陣列的方法的橫截面視圖，光透明襯底上形成有其中具有孔眼的光反射層，以提供光管理 膜。圖6是在根據本發(fā)明的一些實施例中的包括光管理膜的背光單元的示意圖。圖7是在根據本發(fā)明的一些實施例中的包括光管理膜的邊緣發(fā)光背光單元的示 意圖。
具體實施例方式以下參考附圖更充分地描述本發(fā)明，其中示出了本發(fā)明的實施例。然而，本發(fā)明不 應被解釋為限制于在此闡述的實施例。相反，提供這些實施例是為了使本公開充分和完整， 以及向本領域的技術人員充分傳達本發(fā)明的范圍。在附圖中，層的厚度和區(qū)域為了清楚而 可能被放大。通篇用相同的標號表示相同的元件。在此所使用的術語“和/或”包括一個 或多個相關列出的項目任意和所有組合，并且可以被簡寫為“/”。在此所使用的術語僅是為了描述特定實施例，并不旨在限制本發(fā)明。如在此所使 用的，單數形式“一”、“一個”和“這個”旨在也包括復數形式，除非上下文中有清楚地相反 表示。還應該理解，當在說明書中使用術語“包含”、“包含有”、“含有”、“具有”、“包括”和/ 或“包括有”時，說明所描述的特征、區(qū)域、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除 存在或增加一個或多個其它特征、區(qū)域、步驟、操作、元件、部件和/或多組其它特征、區(qū)域、 步驟、操作、元件、部件。應該理解，當諸如層或區(qū)域的元件被稱作處于“在另一元件上”或“延伸到另一元 件上”(或其變形)時，其可以是直接位于或直接延伸到另一元件上，或者也可以存在居間 的元件。相反，當元件被稱作“直接位于另一元件上”或“直接延伸到另一元件”上(或其變 形)時，不存在居間的元件。也應該理解，當元件被稱作“連接”或“耦接”到另一元件(或 其變形)時，其可以直接連接或耦接到另一元件或存在居間的元件。相反，當元件被稱作 “直接連接”或“直接耦接”到另一元件(或其變形)時，不存在居間元件。最后，當元件被 稱作“容納”另一元件(或其變形)時，可以直接容納另一元件或存在居間的元件。相反， 當元件被稱為“直接容納”另一元件(或其變形)時，則不存在居間的元件。應該理解，盡管術語第一、第二等在此可以用來描述各種元件、部件、區(qū)域、層和/ 或部分，這些元件、材料、區(qū)域、層和/或部分不應被這些術語限制。這些術語僅用來將一個 元件、材料、區(qū)域、層或部分與另一元件、材料、區(qū)域或部分進行區(qū)分。因此，以下所討論的第 一元件、材料、區(qū)域、層或部分可以被稱作第二元件、材料、區(qū)域、層或部分，而不背離本發(fā)明的教導。相對的術語，例如“下部”、“底部”或“水平”以及“上部”、“頂部”或“垂直”可以被 用于此來描述如圖中所示的一個元件相對于另一元件的關系。應該理解相對的術語旨在除 了包括圖中所示的方位外還包括裝置的不同方位。例如，如果圖1中的結構被翻轉，則被示 出為在另一元件的“下”側的元件被定位在另一元件的“上”側。因此示例性術語“下部”根 據圖的特定方位能夠包括“上部”和“下部”的方位。類似地，如果在圖之一中的結構被翻 轉，則被描述為其它元件的“下方”或“之下”的元件被定位為其它元件“之上”。因此，示例 性術語“下方”或“之下”能夠包括上方和下方的方位。此外，術語“前”和“后”可以被用來 描述結構的相對的外表面。在此參考作為本發(fā)明的理想實施例的示意圖的橫截面圖和透視圖描述本發(fā)明的 實施例。因此，由于例如制造技術和/或公差導致的與示例性形狀的不同都是可以被預料 的。因此，本發(fā)明的實施例不應被解釋為限制于在此示出的區(qū)域的特定形狀，而是應該包括 例如由于制造而導致的形狀的偏差。例如，通常被例示或描述為平的區(qū)域可以具有粗糙和 /或非線性特征。此外，通常被示出的尖角可以被圓滑化。因此，圖中示出的區(qū)域本質上都 是示例性的，并且其形狀不旨在示出區(qū)域的精確形狀，并且不旨在限制本發(fā)明的范圍。除非相反規(guī)定，在此使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本發(fā)明 所屬領域的普通技術人員通常理解相同的含義。還應該理解，諸如在通用字典中定義的那 些術語應該被解釋為具有與其在相關領域和本公開的上下文中的含義一致的含義，而不應 該被解釋為理想化或過度正式含義，除非在此明確進行了定義。最后，圖的一個或多個塊的 功能可以被分開和/或與其它塊的功能組合。在根據本發(fā)明的一些實施例中，光管理膜包括在第一表面上具有光微透鏡陣列的 光透明膜襯底，以及在襯底的相對表面上的反射層。反射層中可以具有孔眼，所述孔眼允許 到達光透明膜的孔眼側的光穿過光透明膜并經由微透鏡側離開。在根據本發(fā)明的一些實施例中，光學微透鏡陣列可以包括具有各自焦點性質的微 透鏡陣列。焦點性質可以被表示為當被來自膜的微透鏡側的校準光照射時在膜的孔眼側上 產生照亮區(qū)的能力，照亮區(qū)小于光學微透鏡本身的橫截面面積。聚焦區(qū)可以在距離微透鏡 本身的一個限定距離處，并且可以被進一步定義為透鏡的有效焦距。在根據本發(fā)明的一些實施例中，微透鏡可以具有球形、非球形、兩面凸形、平面的、 多面體或其一些組合的形狀。在根據本發(fā)明的一些實施例中，微透鏡可以是具有平行于透鏡的光軸的對稱軸的 圓形對稱結構。在根據本發(fā)明的其它實施例中，透鏡可以是僅在一個方向上具有曲率的圓 柱形。在根據本發(fā)明的其它實施例中，透鏡可以是變形的，在兩個彼此正交的方向上具有不 同的曲率。在根據本發(fā)明的其它實施例中，透鏡可以是非對稱的，并且產生不是沿透鏡的光 軸定位的焦點區(qū)。透鏡形狀和大小的組合也可以被使用。在根據本發(fā)明的一些實施例中，微透鏡可以以各種方式布置在襯底的表面上，包 括方形填充的布置、隨機填充布置、或六角形緊密填充布置。此外，在根據本發(fā)明的一些實 施例中，以這些填充布置中任意一個布置的一些微透鏡可以被組合在一起，以及這些組可 以以不同方式定向。如本發(fā)明的發(fā)明人所理解的，組的方位中的這種類型的變化可以減少 可能由光管理膜和LCD面板的光學相互作用產生的干涉圖樣。
在根據本發(fā)明的一些實施例中，與微透鏡側相對的反射層可以在對應于透鏡的有 效焦距的距離處，以提供相對較高水平的光管理。在其它實施例中，反射層可以在不同于焦 距的距離處。與前面的實施例相比，后者的實施例可以產生較低程度的光管理。在根據本 發(fā)明的一些實施例中，在反射層中可以存在與每個微透鏡相關的一個或多個孔眼。在根據本發(fā)明的一些實施例中，反射層可以是通過蒸發(fā)和/或濺射沉積的鋁、銀、 鉻和/或類似物。反射層厚度可以是lOnm或更多，最優(yōu)選地50nm或更多。襯底可以選自具 有適當厚度的光透明介質，例如聚乙二醇對苯二甲酸酯(PET)膜、聚碳酸酯膜、丙烯酸膜、 三乙酸纖維素(TAC)膜和/或其它類似物。微透鏡可以是前面所公開的光透明塑料材料。在一些實施例中，可以選擇透鏡高、寬、焦距、襯底厚度、以及孔眼大小，從而通過 膜的孔眼側上的第一孔眼從空氣界面進入膜的大部分(以及在一些實施例中基本上所有) 光線可以從對應于第一孔眼的微透鏡中出射，而與入射角無關。在根據本發(fā)明的一些實施例中，從所有方向接收到的光被校準，S卩，離開膜的光可 以被校準成為具有一定角度的錐形，其中錐角被定義并且錐形本身是沿光軸圓形對稱的。 換句話說，在根據本發(fā)明的一些實施例中，膜可以校準所有接收的光，而不論是在哪個方向 接收的。在其它實施例中，錐形可以是橢圓形的形狀。在另一實施例中，錐形可以是橢圓形 或圓形的，并且不平行于光軸，即，不與膜本身垂直。在一些實施例中，光管理膜可以僅沿一 個軸提供校準，而沿其它方向產生很小或不產生校準，并且可以提供相對于襯底垂直或傾 斜的校準面?？梢酝ㄟ^使用與每個透鏡相關的兩個或更多孔眼來提供多個校準面。在一些實施例中，可以使用如上所述的光管理膜與一個或多個光源(例如熒光燈 和/或LED)、一個或多個漫射體、以及背板反射器結合來構造背光單元(BLU)。一些實施例 還可以進一步采用沿一個或多個其邊緣具有一個或多個光源的邊緣發(fā)光導光板(LGP)。BLU 可以具有垂直和水平視向，以及光管理膜可以以獨立地限定沿水平和垂直方向的光漫射性 質的方式被設計和定向?？梢远ㄏ蚬夤芾砟ぃ沟梅瓷鋵用嫦蚬庠磦?，而微透鏡層面向觀看 者側。在根據本發(fā)明的一些實施例中，BLU可以在光源和觀看者側之間包括多個光學膜， 其中至少一個是根據本發(fā)明的實施例的光管理膜。在一些實施例中，光管理膜可以與其它 光學膜堆疊，其它光學膜例如珠增益膜、微透鏡膜、漫射膜、棱鏡膜和/或反射偏光器。在根據本發(fā)明的一些實施例中，光管理膜可以至少在一個方向上增加BLU的亮 度，而限制其沿至少一個方向的視角。在根據本發(fā)明的一些示例性實施例中，如圖1所示，光管理膜100是通過微復制 形成在具有大約66iim厚度的聚乙二醇對苯二甲酸酯(PET)膜110的一個表面上的圓柱 形微透鏡105的陣列來制成的，在此有時被稱作光透明襯底。如在例如美國專利申請第 2006/0061869、2005/0058947、2005/0058948、2005/0058949 和 / 或 2003/00206342 和 / 或 2006/0164729 號、和 / 或美國專利第 6，967，779,6, 829，087,6, 816，306 和 / 或 7，092，166 和 /或美國申請第 11/113，846、11/179， 162、11/364，423、11/378， 189、11/382， 163、 11/414,875,11/465, 373,11/465, 358和/或11/465，377號中所公開的方式執(zhí)行微復制，所 有這些目前都已轉讓給了本發(fā)明的受讓人。圓柱形微透鏡105具有大約95 ii m的間距、大約40 y m的高度，以及由導致非球面 凸透鏡橫截面的雙錐形方程限定的形狀輪廓。微透鏡105具有在PET膜110內部測量的大
9約66 μ m的焦距。PET膜110的相對表面具有大約60 μ m厚度的鋁的光反射層115。在根 據本發(fā)明的一些實施例中，可以使用其它反射材料，例如銀。微復制之后，在微透鏡側的垂直入射處使用高脈沖頻率激光去除對應于微透鏡 焦點的區(qū)域中的鋁涂層使膜100暴露，例如在2006年5月8日提交的美國專利申請第 11/382，163 號(美國專利公開第 2007/0258149 號)題目為 Methods and Apparatus for Processing aPulsed Laser Beam to Create Apertures Through Microles Arrays, and Products Produced Thereby中所公開的。去除導致從鋁層切割出一個窄的縫，產生沿平行 于圓柱透鏡的方向的并且具有大約7μπι寬度的透明孔眼120。因此，孔眼120與激光由其 入射的對應的微透鏡105自對準(self-align)，使得微透鏡105與對應的透明孔眼120配 準(registry)，并且與微透鏡的光軸同軸。在根據本發(fā)明的一些實施例中，微透鏡的間距是大約90 μ m，微透鏡的高度大約是 30 μ m，其中微透鏡105具有在PET膜110的內部測量的大約66 μ m的焦距。在根據本發(fā)明 的一些實施例中，光反射層115的厚度大約為80nm。在根據本發(fā)明的一些實施例中，PET膜 的折射率是大約1. 5至大約1. 7。在根據本發(fā)明的一些實施例中，孔眼120的大小約為光反 射層總面積的10%。在根據本發(fā)明的一些實施例中，孔眼120的大小約為光反射層所在的 襯底區(qū)域的總面積的10%。因此，在根據本發(fā)明的一些實施例中，光管理膜可以設有微透鏡形成于光透明襯 底中的微透鏡陣列，其中微透鏡在足夠大的區(qū)域上間隔例如大約5微米至大約100微米，以 提供顯示器的屏幕設備，例如計算機、電視或其它類似顯示裝置的顯示器(例如LCD)。該方 法可以提供基本上無縫的用于相對較大格式顯示器的光管理膜，這是因為在根據本發(fā)明的 一些實施例中膜可以被形成為適于用于例如大屏幕電視的顯示器的大比例尺寸的整體結 構。在根據本發(fā)明的一些實施例中，如圖2所示，通過在光透明襯底210上形成微透鏡 陣列205來提供光管理膜200，光透明襯底210具有形成在其相對側面上的光反射層215。 光反射層215包括形成在其中的孔眼220，其自對準并且不與陣列205中的各個微透鏡配 準。具體地，由于使用從微透鏡陣列205發(fā)射的激光去除光反射層215的對應于激光撞擊在 光反射層215上的部分來在光反射層215中形成孔眼220，所以孔眼220都自對準。此外， 孔眼215不與微透鏡的光軸同軸，這是因為孔眼220偏離陣列205中的各個微透鏡的光軸。 但是，應該注意，即使孔眼220偏離陣列205中的各個微透鏡，孔眼可以自對準陣列205中 緊鄰微透鏡之間的邊界。因此，光可以通過孔眼220、經由光透明襯底210到達陣列205中的微透鏡，如光 線230所示，微透鏡主要在偏離陣列205中的微透鏡的光軸中心的方向上折射入射到其上 的光線。因此，光管理膜200可以為偏離微透鏡205的光軸中心的觀看者提供圖像。例如， 光管理單元200可以被用在下列情況的顯示器中，其中觀看者可以肩并肩就座并且顯示器 布置在兩個觀看者之間。因此，光線230可以將光向每個觀看者折射，每個觀看者位于偏離 微透鏡205的光軸中心的地方。在根據本發(fā)明的一些實施例中，微透鏡的間距是大約90 μ m，微透鏡的高度是大約 30 μ m，其中微透鏡105具有在PET膜110的內部測量的大約66 μ m的焦距。在根據本發(fā)明 的一些實施例中，光反射層115的厚度大約是80nm。在根據本發(fā)明的一些實施例中，PET膜的折射率是大約1. 5至大約1. 7。在根據本發(fā)明的一些實施例中，孔眼120的大小大約是光 反射層的總面積的10%。在根據本發(fā)明的一些實施例中，孔眼120的大小大約是光反射層 所在的襯底區(qū)域的總面積的10%。在根據本發(fā)明的一些實施例中，如圖3所示，透明層壓層330可以使用低折射率膠 層325附接至孔眼，以允許由光管理膜300增加光循環(huán)。在根據本發(fā)明的一些實施例中，可 以如下設置光管理膜300 在光透明襯底310中形成微透鏡陣列305，其中光透明襯底310 具有形成在其相對側面上的光反射層315。光反射層315包括形成在其中的、與陣列305中 的微透鏡配準并自對準的孔眼320，。此外，可以使用低折射率膠325把光透明層壓層330安裝至光透明襯底310的孔 眼側。通過光透明層壓層330發(fā)射的光335從光反射層315反射回層壓層330成為光340， 由于光透明層壓層330的折射率和低折射率膠層325的折射率之間的關系，在低折射率膠 層325中具有減少的反射量。特別地，與光透明層壓層330相關的折射率大于與膠層325 相關的折射率。這兩個折射率之間的關系可以減少在低折射率膠層325中內部反射(并且 可能從光管理膜300的邊緣逃逸)的光量。在根據本發(fā)明的一些實施例中，微透鏡的間距是大約90 ym，微透鏡的高度是大約 30 u m，其中微透鏡具有在光透明襯底310的內部測量的大約66 y m的焦距。在根據本發(fā)明 的一些實施例中，光反射層315的厚度大約是80nm。在根據本發(fā)明的一些實施例中，光透明 層壓層330的折射率是大約1. 5至1. 7。在根據本發(fā)明的一些實施例中，膠層325的折射率 是大約1. 3至大約1. 4。在根據本發(fā)明的一些實施例中，光透明層壓層330的折射率大于或 等于膠層325的折射率。在根據本發(fā)明的一些實施例中，孔眼120的大小約為光反射層的總面積的10%。 在根據本發(fā)明的一些實施例中，孔眼320的大小約為光反射層所在的襯底區(qū)域的總面積的 10%。在根據本發(fā)明的一些實施例中，如圖4中所示，光管理膜400包括形成在彼此之上 的至少兩個微透鏡陣列。具體地，光管理膜400可以包括在光透明襯底410上具有三角輪 廓的第一微透鏡陣列405，全部第一微透鏡陣列405都位于如上面參考圖1所述的第二微 透鏡陣列上。被第二微透鏡陣列折射而朝向第一微透鏡陣列405的光基于在第一微結構陣 列405上的入射角被折射或反射。具體地，第一微透鏡陣列405的三角輪廓被配置為校準 從第二光管理膜以等于或小于入射角接收的入射光，其中以大于入射角入射的光被反射回 第二光管理膜。因此，第一光管理膜和第二光管理膜的組合可以提供較窄范圍的、來自第一 光管理膜405的校準光。圖5A-5C是示出了根據本發(fā)明的一些實施例中的形成光管理膜的方法的橫截面 視圖，光管理膜包括在光透明襯底中的微透鏡陣列，光透明襯底具有形成在其相對側上的 光反射層，光反射層具有形成在其中的孔眼，孔眼與陣列中的微透鏡自對準和配準。根據圖5A，光透明襯底510涂覆有光反射層560，例如銀。根據圖5B，光透明襯底 510的上表面印有原圖(master)，以使微透鏡陣列505和光透明襯底510形成為由光透明 襯底510形成的整體結構。根據圖5C，激光穿過微透鏡陣列505撞擊在光反射層515上，以去除光反射層515 的相應部分，其與陣列505中的微透鏡自對準和配準以在光反射層515中形成孔眼520。
在根據本發(fā)明的一些實施例中，如圖6所示，背光單元(BLU)500與光管理膜100 結合。通過將CCFL燈泡605水平定向在陣列中使得燈泡之間具有大約1”的間隔來構造 BLU 500。具有大約95%漫反射系數的白反射器610布置在燈泡605的后面，具有與反射器 610的距離小于四分之一英寸的縫隙。厚度大約2mm的漫反射器霧板615放置在燈泡的前 方，間隔大約二分之一英寸，以根據霧板的表面上的更均勻的分布漫反射光源。在根據本發(fā) 明的一些實施例，發(fā)光二極管可以被用作一個或多個光源。相對于視角的背光亮度的測量示出了在+/-80°的錐形內具有幾乎恒定亮度的圓 形對稱光分布，以及大約7000cd/m2的軸上亮度。該背光覆蓋有圖1的光管理膜100，具有 在水平方向上定向的圓柱透鏡，以及包括在霧板615的上表面和光管理膜100的背面之間 的空氣隙。光管理膜100還被定向為使得光反射側115與霧板615接觸。當光管理膜100在 適當位置時，BLU 500具有15，000cd/m2的軸上亮度。在垂直方向測量的亮度示出在光軸 的+/-10°內亮度下降超過90%，而在水平方向的亮度分布沒有顯著改變。在根據本發(fā)明的一些實施例中，如圖7所示，邊緣點亮BLU可以與光管理膜100組 合。根據圖7，BLU 700包括位于導光板720的邊緣的光源705，其被配置為將來自光源705 的光引至導光板720的邊緣，以及沿其長度并最終離開導光板720朝向光管理膜100，用于 投向觀看者。BLU 700還可以包括反射器715，其被配置為反射從導光板720發(fā)射的相反于 光管理膜100和觀看者的方向的任何光，以及將光通過導光板720反射回去并最終通過光 管理膜110到達觀看者。 給出本公開的優(yōu)點之后，本領域技術人員在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況 下，可以進行許多替換和改變。因此，必須理解所示出的實施例僅為了示例的目的而闡述， 并且其不用來限制所附權利要求限定的本發(fā)明。因此，下面的權利要求被理解為不僅包括 文字闡述的元件的組合，還包括以基本相同方式執(zhí)行基本相同功能以獲得基本相同結果的 所有等同元件。因此，權利要求被理解為包括上述特別示出和描述、概念上等同、以及結合 本發(fā)明的本質思想。
權利要求
一種光管理膜，包括光透明襯底；微透鏡陣列，位于所述襯底的一個側面上，所述微透鏡具有焦距；以及光反射層，位于所述襯底的另一個側面上，并且其中包含有孔眼，所述光反射層與所述微透鏡陣列的間隔大約為所述焦距。
2.一種光管理膜，包括 光透明襯底；微透鏡陣列，形成于所述光透明襯底的第一側面上；以及光反射層，位于所述襯底的與所述第一側面相對的第二側面上，其中包含有與所述微 透鏡自對準的孔眼。
3.根據權利要求2所述光管理膜，其中所述孔眼與所述微透鏡配準。
4.根據權利要求2所述光管理膜，其中所述孔眼不與所述微透鏡配準。
5.根據權利要求2所述光管理膜，還包括膠層，具有第一折射率，位于與所述襯底相對的所述光反射層上；以及 光透明層壓層，具有大于所述第一折射率的第二折射率，位于與所述光反射層相對的 所述膠層上。
6.根據權利要求2所述光管理膜，其中所述光反射層包括銀。
7.根據權利要求2所述顯示器膜，其中所述光透明襯底和所述微透鏡陣列包括整體結構。
8.根據權利要求2所述顯示器膜，其中所述微透鏡包括圓形或變形的微透鏡。
9.根據權利要求2所述顯示器膜，其中所述微透鏡陣列包括方形填充布置、隨機填充 布置、或六邊形緊密填充布置。
10.根據權利要求2所述顯示器膜，其中所述孔眼與所述微透鏡的光軸同軸。
11.根據權利要求2所述顯示器膜，其中所述孔眼與所述微透鏡的光軸不同軸。
12.—種顯示器膜，包括 第一光管理膜；以及第二光管理膜，相對于所述顯示器的光源位于所述第一光管理膜的下游，其中所述第 二光管理膜包括第二光管理膜光透明襯底；第二光管理膜微透鏡陣列，位于所述第二光管理膜光透明襯底上，被配置為對等于或 小于入射角的、從所述第一光管理膜接收的入射光進行校準以朝向觀看者，并且將大于所 述入射角的、從所述第一光管理膜接收的入射光反射回所述第一光管理膜。
13.根據權利要求12所述顯示器膜，其中所述第一光管理膜包括 第一光管理膜光透明襯底；第一光管理膜微透鏡陣列，形成于所述襯底的第一側面中；以及 第一光管理膜光反射層，位于所述襯底的與所述第一側面相對的第二側面上，其中包 含有與所述第一光管理膜微透鏡自對準的孔眼。
14.根據權利要求13所述顯示器膜，其中所述第一光管理膜光反射層中的孔眼與所述 第一光管理膜微透鏡陣列配準。
15.根據權利要求13所述顯示器膜，其中所述第一光管理膜光反射層中的孔眼不與所 述第一光管理膜微透鏡陣列配準。
16.根據權利要求13所述顯示器膜，還包括具有第一折射率的膠層，位于與所述襯底相對的所述第一光管理膜光反射層上；以及 具有大于所述第一折射率的第二折射率的光透明層壓層，直接位于與所述光反射層相 對的所述膠層上。
17.根據權利要求12所述顯示器膜，其中所述第二光管理膜微透鏡陣列具有三角形輪廓。
18.根據權利要求13所述顯示器膜，其中所述第一光管理膜光反射層包括銀。
19.根據權利要求13所述顯示器膜，其中通過使激光經由所述第一光管理膜微透鏡陣 列撞擊到所述第一光管理膜光反射層來去除激光撞擊的所述第一光管理膜光反射層的對 應部分，從而與所述第一光管理膜微透鏡陣列自對準地形成所述第一光管理膜光反射層中 的所述孔眼，從而提供包括第一光管理膜光透明襯底以及形成在其上的所述第一光管理膜 微透鏡陣列的整體結構。
20.一種背光單元(BLU)，包括 光管理膜，包括光透明襯底；微透鏡陣列，形成在所述襯底的第一側面上；以及包含孔眼的光反射層，位于與所述第一側面相對的所述襯底的第二側面上；顯示器背光源，位于所述光管理膜的上游；霧板，位于所述顯示器背光源和所述光管理膜之間；以及反射器，位于相對于所述霧板的所述顯示器背光源的相對側面。
21.一種背光單元(BLU)，包括導光板，配置為將從其至少一個邊緣入射的光引向所述導光板的中心部分； 邊緣光源，位于所述導光板的所述至少一個邊緣處，并且配置為向所述導光板發(fā)射光；邊緣光源反射器，位于所述導光板的邊緣，使所述邊緣光源位于所述邊緣光源反射器 和所述導光板的所述邊緣之間；光管理膜，位于所述導光板和觀看者之間，包括 光透明襯底；微透鏡陣列，位于所述光透明襯底的第一側面上；以及光反射層，位于與所述第一側面相對的所述襯底的第二側面上，其中包含有與所述微 透鏡自對準的孔眼。
22.根據權利要求21所述的BLU，其中所述孔眼與所述微透鏡配準和自對準。
23.根據權利要求18所述的BLU，其中所述孔眼不與所述微透鏡配準。
24.根據權利要求21所述的BLU，還包括膠層，具有第一折射率，位于與所述襯底相對的所述光反射層上；以及 光透明層壓層，具有大于所述第一折射率的第二折射率，位于與所述光反射層相對的 所述膠層上。
25.根據權利要求21所述的BLU，其中所述光反射層包括銀。
26.一種光管理膜，包括 光透明襯底；微透鏡陣列，形成在所述光透明襯底的第一側面上，分開大約5微米至大約100微米， 在用于無縫覆蓋達到電視大小的顯示器的足夠大的區(qū)域上與所述光透明襯底一起形成無 縫整體結構；以及光反射層，位于與所述第一側面相對的所述襯底的第二側面上，其中包含有與所述微 透鏡自對準的孔眼。
全文摘要
光管理膜可以通過光透明襯底和形成在光透明襯底的第一側面中的微透鏡陣列來提供。光反射層設置在與第一側面相對的襯底的第二側面上，其中光反射層包括在其中的與微透鏡自對準的孔眼。
文檔編號G02B3/00GK101878437SQ200880118004
公開日2010年11月3日 申請日期2008年10月10日 優(yōu)先權日2007年10月12日
發(fā)明者J·W·威爾森, R·L·伍德 申請人:明亮視角技術公司