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TW201706632A - 梯度漫射器 - Google Patents

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TW201706632A
TW201706632A TW105112674A TW105112674A TW201706632A TW 201706632 A TW201706632 A TW 201706632A TW 105112674 A TW105112674 A TW 105112674A TW 105112674 A TW105112674 A TW 105112674A TW 201706632 A TW201706632 A TW 201706632A
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TW
Taiwan
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haze
diffuser
structured
major surface
optical
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TW105112674A
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English (en)
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蓋瑞 提摩西 鮑伊德
莎拉 蘇珊妮 梅瑞特
崔 狄恩 菲
史戴芬 喬瑟夫 伊茲可恩
尼可拉斯 艾倫 強森
海燕 張
歐那 凡 方
可瑞 達爾文 貝爾茲
喬瑟夫 西歐多爾 艾羅森
Original Assignee
３Ｍ新設資產公司
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Publication date
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Abstract

描述一種漫射器，其包括相對之結構化第一主表面及結構化第二主表面。該第一主表面包括提供一均勻第一霧度的第一複數個表面結構。該第二主表面包括相鄰於一邊緣的一第一部分及相鄰於該第一部分的一第二部分。該第一部分包括一第一區域及介於該第一區域與該第二部分之間的一第二區域。該第二主表面包括第二複數個表面結構，該第二複數個表面結構在該第二部分上提供一均勻第二霧度且在該第一部分中提供一第三霧度。在該第一區域中之該第三霧度高於該第二霧度，且在該第二區域中之該第三霧度單調地降低。該第二部分具有之一表面面積係該第二主表面之一表面面積之至少90百分比。

Description

梯度漫射器
液晶顯示器(LCD)中使用的背光可包括一光導及複數個發光二極體(LED)，該複數個發光二極體將光注入至該光導之一輸入邊緣中。可於該顯示器中介於該光導與一LCD面板之間併入一漫射器。有時候會在該顯示器中看到靠近該背光之該輸入邊緣之不良的照明強度變化。
在本說明之一些態樣中，提供一種漫射器，其包括相對之第一主表面及第二主表面及介於該第一主表面與該第二主表面之間延伸之一邊緣。該第一主表面包括提供一實質上均勻第一霧度的第一複數個表面結構，該第二主表面包括相鄰於該邊緣的一第一部分及相鄰於該第一部分而與該邊緣相對的一第二部分。該第一部分包括相鄰於該邊緣的一第一區域及介於該第一區域與該第二部分之間的一第二區域。該第二主表面包括第二複數個表面結構，該第二複數個表面結構在該第二主表面之該第二部分上提供一實質上均勻第二霧度且在該第二主表面之該第一部分中提供一第三霧度。沿介於該第二主表面之該第一部分與該第二部分之間之一連續邊界，該第三霧度實質上等於該第二霧度。在該第一區域中之該第三霧度高於該第二霧度，且在該 第二區域中之該第三霧度隨著沿自該邊緣朝向該連續邊界之一方向的一距離單調地降低。該第二部分具有之一表面面積係該第二主表面之一表面面積之至少90百分比。
在本說明之一些態樣中，提供一種製作一漫射器之方法。該方法包括：提供具有一第一結構化表面之一第一微複製工具；提供一基材，其具有相對之第一主表面及第二主表面；使用該第一微複製工具以結構化該基材之該第一主表面；提供具有一第二結構化表面之一第二微複製工具；及使用該第二微複製工具以結構化該基材之該第二主表面。該第一結構化表面具有之一實質上均勻的表面結構分布。該第二結構化表面具有在該第二結構化表面之一區域中變化且在該第二結構化表面之一第二部分上實質上均勻的表面結構分布。該第二部分具有之一表面面積係該第二結構化表面之一表面面積之至少90百分比。提供該第一微複製工具之步驟包括：藉由使用一第一電鍍程序電沈積一金屬而形成該金屬之一第一層，導致具有一第一平均粗糙度的該第一層之一第一主表面；及藉由使用一第二電鍍程序電沈積該金屬於該第一主表面上，而形成該金屬之一第二層於該第一層之該第一主表面上，導致具有一第二平均粗糙度的該第二層之一第二主表面，該第二平均粗糙度小於該第一平均粗糙度。提供該第二微複製工具之該步驟包括：使用一切削系統以切削結構至一預形成工具之一表面中。
在本說明之一些態樣中，提供一種光學堆疊，其包括一光學膜及一光學漫射器，該光學漫射器實質上與該光學膜共延伸。該 光學膜包括：結構化頂部表面，其包括沿一第一方向線性延伸的複數個實質上平行頂部結構；及一結構化底部表面，其包括沿一第二方向線性延伸的複數個實質上平行底部結構，該第二方向不同於該第一方向，各頂部結構及底部結構包含相對之第一彎曲面部及第二彎曲面部，該第一彎曲面部及該第二彎曲面部自該結構之一基底的各別相對之第一端部及第二端部延伸且在該結構之一峰處會合。該光學漫射器包括：一結構化頂部表面，其面對該光學膜之該結構化底部表面且具有橫跨該結構化頂部表面的一實質上均勻第一光學霧度；及一結構化底部表面，其具有一第一部分及一第二部分，該第一部分沿該結構化底部表面之一第一邊緣，該第二部分自該第一部分延伸至該結構化底部表面之一相對第二邊緣，該第二部分具有橫跨該第二部分之一實質上均勻第二光學霧度，在該第一部分中之至少一些區域具有一第三光學霧度，該第三光學霧度不小於該第一光學霧度，該第二光學霧度小於該第一光學霧度。
在本說明之一些態樣中，提供一種背光，其包括：一光源；一光導，其具有一近接該光源之輸入表面及一輸出表面；一光學漫射器，其設置在該光導上；及一光學膜，其設置在該光學漫射器上。該光學漫射器包括：一結構化頂部表面，其具有橫跨該結構化頂部表面的一實質上均勻第一光學霧度；及一結構化底部表面，其面對該光導之該輸出表面，且具有一第一部分及一第二部分，該第一部分沿該結構化底部表面之一第一邊緣而近接該光導之該輸入表面，該第二部分自該第一部分延伸至該結構化底部表面之一相對第二邊緣，該 第二部分具有橫跨該第二部分之一實質上均勻第二光學霧度，在該第一部分中之至少一些區域具有一第三光學霧度不小於該第一光學霧度，該第二光學霧度不同於該第一光學霧度。該光學膜包括：一第一結構化表面，其包括複數個實質上線性平行第一結構，該複數個實質上線性平行第一結構面對該光學漫射器之該結構化頂部表面；一第二結構化表面，其包含複數個實質上線性平行第二結構，該複數個實質上線性平行第二結構背對該光學漫射器之該結構化頂部表面，各第一結構及第二結構包含相對之彎曲第一面部及彎曲第二面部，該彎曲第一面部及該彎曲第二面部具有不同曲率軸。
102‧‧‧顯示器
104‧‧‧光導
106‧‧‧輸入邊緣
108‧‧‧輸出表面
110‧‧‧漫射器
112‧‧‧第一主表面
114‧‧‧第二主表面
120‧‧‧光學膜
130‧‧‧顯示面板
140‧‧‧光源
210‧‧‧漫射器
212‧‧‧第一主表面
213‧‧‧第一表面結構；表面結構
214‧‧‧第二主表面
215‧‧‧第二表面結構；表面結構
216‧‧‧第一部分
216a‧‧‧第一區域
216b‧‧‧第二區域
217‧‧‧連續邊界
218‧‧‧第二部分
223‧‧‧第一邊緣
225‧‧‧第二邊緣
231‧‧‧(第一部分之)區
231c‧‧‧(第一部分之)區
232‧‧‧(第二部分之)區
233‧‧‧基材層；基材
234‧‧‧第一層
236‧‧‧第二層
237‧‧‧主表面
239‧‧‧主表面
316‧‧‧第一部分
316a‧‧‧第一區域
316b‧‧‧第二區域
318‧‧‧第二部分
351‧‧‧第一霧度
351b‧‧‧第一霧度
352‧‧‧第二霧度
352b‧‧‧第二霧度
353‧‧‧第三霧度
353a‧‧‧(第三霧度之)實質上恆定值
353b‧‧‧(第三霧度之)單調地降低之值
353c‧‧‧第三霧度
353d‧‧‧第三霧度
354‧‧‧整體霧度
420a‧‧‧假想結構化表面
421a‧‧‧結構
421b‧‧‧結構
421c‧‧‧結構
421d‧‧‧結構
423a‧‧‧圓
520‧‧‧光學漫射膜
520a‧‧‧結構化表面；結構化主表面
521a‧‧‧結構
521b‧‧‧結構
522‧‧‧經圖案化層
620a‧‧‧結構化表面；結構化主表面
621a‧‧‧結構
621b‧‧‧結構
621c‧‧‧結構
810‧‧‧地點
814‧‧‧主表面
820‧‧‧法線
830‧‧‧切線
840‧‧‧結構化層；層
842‧‧‧主表面
860‧‧‧結構
901‧‧‧程序；例示性型式
902‧‧‧步驟
903‧‧‧步驟
904‧‧‧步驟
904a‧‧‧方框
904d‧‧‧方框
904b‧‧‧方框
904c‧‧‧方框
906‧‧‧步驟
1000‧‧‧切削工具系統
1010‧‧‧滾筒
1020‧‧‧中心軸
1030‧‧‧驅動機
1040‧‧‧切刀
1050‧‧‧伺服
1060‧‧‧驅動機
1140‧‧‧結構化層；層
1166‧‧‧光散射粒子；粒子
1171‧‧‧結構化表面
1172‧‧‧峰
1174‧‧‧谷
1175‧‧‧光射線
1178‧‧‧光射線
1210‧‧‧膜
1265‧‧‧狹縫
1268‧‧‧高反射率反射片(ESR)膜
1273‧‧‧入射光
1276‧‧‧(霧度計之)部分
1277‧‧‧孔隙
1283b‧‧‧距離
1283c‧‧‧距離
1404‧‧‧光導
1420‧‧‧層
1440‧‧‧LED
1442‧‧‧撓性電路板
1455‧‧‧(光導之)區域
1483b‧‧‧距離
1492‧‧‧Prometric PM-1613F-1成像光度計
1700‧‧‧光學膜
1710‧‧‧頂部結構化表面
1712‧‧‧微結構
1720‧‧‧底部結構化表面
1722‧‧‧第一面部
1724‧‧‧第二面部
1800‧‧‧背光
1802‧‧‧光學膜
1810‧‧‧頂部結構化表面
1812‧‧‧微結構
1820‧‧‧底部結構化表面
1822‧‧‧第一面部
1824‧‧‧第二面部
1830‧‧‧中間層
1840‧‧‧漫射器
1850‧‧‧光導
1860‧‧‧反射器
1870‧‧‧光源
1900‧‧‧光學膜
1910‧‧‧頂部結構化表面
1912‧‧‧微結構
1914‧‧‧第一頂部線
1916‧‧‧第二頂部線
1920‧‧‧底部結構化表面
1922‧‧‧第一面部
1924‧‧‧第二面部
1926‧‧‧第一底部線
1928‧‧‧第二底部線
1930‧‧‧中間層
A‧‧‧面積
B‧‧‧面積
ECD‧‧‧等效圓形直徑
H1‧‧‧(第一霧度之)值
H2‧‧‧(第二霧度之)值
Hm‧‧‧(第三霧度之)最大值
L‧‧‧長度
RP1‧‧‧參考平面
RP2‧‧‧參考平面
RP3‧‧‧參考平面
W1‧‧‧寬度
W1a‧‧‧寬度
W1b‧‧‧寬度
W2‧‧‧寬度
a1‧‧‧軸
a2‧‧‧軸
a3‧‧‧軸
b1‧‧‧軸
b2‧‧‧軸
b3‧‧‧軸
f1‧‧‧空間頻率；頻率
f2‧‧‧空間頻率；頻率
h1‧‧‧高度
h2‧‧‧高度
p1‧‧‧點
p2‧‧‧點
p3‧‧‧點
圖1A係包括一漫射器之一顯示器之示意側視圖；圖1B係圖1A之顯示器之光導及光源之示意俯視圖；圖2A係一漫射器之側視圖；圖2B至圖2C係圖2A之漫射器之示意仰視圖；圖3A至圖3D係展示霧度依據位置而變化之圖表；圖4係一結構化表面之一部分之示意平面圖；圖5係一結構化表面之一部分之示意側視圖或剖面圖；圖6係一結構化表面之一部分之示意平面圖；圖7係功率譜密度相對於空間頻率之圖表；圖8係一結構化層之一部分之示意側視圖或剖面圖；圖9係描繪用以製作一結構化表面之步驟之示意流程圖； 圖10係一切削工具系統之示意側視圖或剖面圖；圖11係一結構化層之一部分之示意側視圖；圖12A至圖12C係一霧度量測技術之示意圖解；圖13係霧度依據距離而變化之圖表；圖14A至圖14B係一熱點測量技術之示意圖解；圖15係熱點對比度依據距離而變化之圖表；圖16係一補數累積斜率分布之圖表；圖17係一光學膜之分開前側立視橫剖面圖；圖18係包括一光學膜及一漫射器之一背光之分開前側立視剖面圖；而且圖19係另一光學膜之分開的前側立視剖面圖。
以下說明係參照所附圖式進行，該等圖式構成本發明一部分且係以圖解說明方式顯示。圖式非必然按比例繪製。應瞭解，可設想出並做出其他實施例而不偏離本揭露的範疇或精神。因此，以下之詳細敘述並非作為限定之用。
透射型顯示器(諸如液晶顯示器(LCD))中使用的背光經常包括一光導及一光源(其可包括複數個發光二極體(LED))，該光源經設置成以將光注入至該光導之一輸入邊緣中。該光導一般包括提取特徵，該等提取特徵經設置成使得光穿過該光導之一輸出表面而被提取。一漫射器可置放於該光導與該顯示面板之間，以改良自該顯示器輸出之光的均勻性。然而，為了排除熱點(被較低強度之區域環 繞的相對高強度之區域)，一般需要高霧度程度，而具有均勻高霧度之漫射器會非所欲地降低該顯示器之亮度。此可藉由使用具有變化之霧度的漫射器而解決，而霧度靠近注入邊緣處為高，且霧度遠離該注入邊緣處為較低。然而，此可導致與該變化之霧度相關聯之非所欲之可見假影(artifact)。
根據本說明，已發現把一漫射器膜之兩個分開之漫射表面的效應與該兩個表面之僅一者展現一可變霧度之的效應組合可提供一高、均勻亮度，而無因一變化之霧度所致的非所要光學假影。在一些實施例中，根據本說明之光學漫射器具有提供一實質上均勻霧度之一第一表面且具有一相對之第二表面，該第二表面具有之霧度在靠近一輸入邊緣處變化且遠離該輸入邊緣處實質上均勻。在一些實施例中，提供一種顯示器，其將該漫射器膜併入且該第二表面面對一光導之一輸出表面。該漫射器之該第二表面亦可提供抗溼潤(AWO)功能，使得當該漫射器經置放成緊接地相鄰於該光導時不會產生光學假影。與習知AWO層相比，該漫射器之該第二表面之結構可提供更強力的抗溼潤功能，因為與習知AWO層相比，該第二主表面之結構可為更大及/或被更密集配置，以提供所欲霧度位準。
圖1A係一顯示器102之示意側視圖，顯示器102包括：一光導104，其具有一輸入邊緣106及一輸出表面108；一漫射器110，其經設置成相鄰於輸出表面108，且具有背對輸出表面108之一第一主表面112及面對輸出表面108的一相對之第二主表面114；光學膜120，其經設置成相鄰於漫射器110、與光導104相對； 顯示面板130，其經設置成相鄰於光學膜120、與漫射器110相對；及光源140，其經設置成相鄰於輸入邊緣106。光學膜120可係增亮膜(BEF)，例如，諸如交叉稜鏡膜。漫射器110可係本文所描述之漫射器之任意者。圖1B係顯示器102之一部分之示意俯視圖，該部分包括光源140及具有輸出表面108之光導104。在所繪示實施例中，包括複數個光源140。在無一適合的漫射器110置放於光導104與顯示面板130之間情況中，可在靠近光源140之各者處之區域中看見熱點。一氣隙可使漫射器110及光導104分開，且一氣隙可使漫射器110及光學膜120分開。
光學膜120亦可包括相鄰於漫射器110的一轉向膜或再循環膜。適合的轉向膜或再循環膜包括與本案同一日申請之美國臨時專利申請案第62/152486號標題為「OPTICAL FILM」(光學膜)中所描述者，該案茲以引用形式且不與本說明牴觸之程度併入本文中。於本文別處進一步描述此類光學膜。
圖2A係漫射器210之側視圖，漫射器210包括：一第一主表面212；一相對之第二主表面214；一第一邊緣223，其延伸於第一主表面212與第二主表面214之間；及一相對之第二邊緣225。第二主表面214包括：一第一部分216，其相鄰於第一邊緣223；及一第二部分218，其相鄰於第一部分216。第一主表面212包括提供一實質上均勻第一霧度的第一複數個表面結構213。第二主表面214包括第二複數個表面結構215，第二複數個表面結構215在第二主表面214之一第二部分218上提供一實質上均勻第二霧度且在第二主表 面214之第一部分216中提供一第三霧度。第三霧度可在最靠近第一邊緣223的第一部分216之一第一區域216a中實質上恆定(請參閱圖2B)且可在第一部分216之一第二區域216b中單調地降低(請參閱圖2B)。
經結構化之第一主表面212及第二主表面214大體上沿正交平面內方向延伸，可使用該等正交平面內方向來界定一局部笛卡爾x-y-z座標系(Cartesian x-y-z coordinate system)，如圖2A至圖2C中所指示。漫射器210之一參考平面依x及y方向延伸，且漫射器210之厚度係沿z方向。x方向可描述為自第一邊緣223朝向連續邊界217(請參閱圖2B)之一方向，且y方向可描述為正交於x方向之一平面內方向。y方向亦可描述為沿邊緣223之一方向，且x方向可描述為正交於y方向之平面內方向。
在圖2A中繪示之實施例中，表面結構213經形成於設置在一基材層233之一主表面上的一第一層234中，且表面結構215經形成於設置在基材層233之一主表面上的一第二層236中，第二層236與第一層234相對。基材層233包括相對之主表面237及239。可藉由澆鑄及固化程序形成第一層234及第二層236之一者或兩者，其中一可固化樹脂係抵靠一工具(例如一微複製工具)予以澆鑄及固化。固化用以形成第一層234及/或第二層236的材料可以紫外光(UV)輻射、熱或依任何其他已知方式予以實行。替代地，漫射器210可係單式層，其具有直接形成在單式層之外主表面上的表面結構213及 215。在此情況中，可藉由例如運用充分熱及壓力來壓紋一熱塑性基材來形成結構化之第一主表面及第二主表面。
一般來說，構成漫射器之一或多層對光(至少對大部分可見光光譜內之光)為高透射。因此，此一或多層一般來說對此類光具有低吸收。用作為載體膜或基材層233之例示性材料包括光透射聚合物，諸如聚丙烯酸酯及聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate)、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate)、聚苯乙烯、環烯烴聚合物及共聚物或此等聚合物類別之組合。用作為經圖案化之第一層234或第二層236的例示性材料包括光透射聚合物，諸如丙烯酸酯及環氧樹脂。然而，亦可使用其他聚合物材料以及非聚合物材料。該層或該等層可具有任何適合的折射率，例如在自1.4至1.8之範圍中、或自1.5至1.8之範圍中、或自1.5至1.7之範圍中，但是亦可使用此範圍外之值。可依550nm、或另一適合的設計波長指定折射率、或其可係可見光波長範圍之平均值。可依在25℃指定折射率。
圖2B係漫射器210之示意仰視圖，其展示第二主表面214之第一部分216及第二部分218，且展示介於第二主表面214之第一部分216與第二部分218之間之連續邊界217。第一部分216包括：一第一區域216a，其具有一寬度W1a；及第二區域216b，其具有一寬度W1b。第一部分216相鄰於邊緣223，第二部分218相鄰於第一部分216、與邊緣223相對，第一區域216a相鄰於第一邊緣223，且第二區域216b係於第一區域216a與第二部分218之間。第一部分 216及第二部分218可延伸橫跨漫射器210之長度L或可延伸橫跨漫射器之長度L之至少90百分比。第一區域216a及第二區域216b可延伸橫跨漫射器210之長度L或可延伸橫跨漫射器之長度之至少90百分比。第一區域216a可緊接地相鄰於邊緣223，第二區域216b可緊接地相鄰於第一區域216a，及第二部分218可緊接地相鄰於第二區域216b。第一部分216具有一寬度W1=W1a+W1b，及第二部分218具有一寬度W2。經發現，在第一部分216之第一區域216a中高於第二霧度具有一第三霧度(該第三霧度在該第一部分之第二區域216b中隨著自第一邊緣223的距離單調地降低(即，隨著x單調地降低)，且該第三霧度沿介於第二主表面214之第一部分216與第二部分218之間之連續邊界217實質上等於第二霧度)可實質上減小與相鄰於一光導之一輸入邊緣的光源相關聯之熱點，同時不產生與一變化之霧度相關聯的光學假影。在一些實施例中，第二部分之寬度W2係漫射器之寬度W1+W2之至少90百分比。在一些實施例中，W1除以W2小於0.9或小於0.95。在一些實施例中，W1大於1mm、或大於2mm、或大於3mm、或大於5mm、或大於1cm。在一些實施例中，W1a及W1b之一者或兩者大於0.5mm、或大於1mm、或大於2mm、或大於3mm、或大於5mm、或大於1cm。
可就表面結構213及215之振幅(例如，高度)、間隔、側向尺寸(例如，直徑)及/或斜率之基本分布(underlying distribution)而描述第一主表面212及第二主表面214之霧度。可在與在其上分布有變化的一長度尺度相比較為小、但是與表面結構213及 215之大小相比較為大的區域中判定這些分布。例如，可在第一部分216之區231中及在第二部分218之區232中判定這些分布。區231可在第一區域216a中、在第二區域216b中、或可跨越第一區域216a及第二區域216b。區231或區232可係圓形區域且直徑係區231中之結構的平均等效圓形直徑(ECDavg)(於本文別處進一步描述)的1、2、3、4或5倍。替代地，區231或232可係具有例如100微米、或1mm、或2mm、或3mm、或5mm之固定直徑的圓形區域。可使用一霧度計判定一表面之一區(諸如區231或區232)之霧度或清晰度，如於本文別處進一步描述。在一些實施例中，在第一部分216之第二區域216b中，表面結構215之振幅分布、間隔分布及斜率分布之至少一者隨區231之位置(例如，x位置)而變化。在一些實施例中，在第一部分216之第一區域216a中，表面結構215之振幅分布、間隔分布及斜率分布之至少一者隨區231之y位置而變化。在一些實施例中，在第二部分218中，表面結構215之振幅分布、間隔分布及斜率分布之各者不隨區232之位置而變化。同樣地，在一些實施例中，在第一主表面212上，表面結構213之振幅分布、間隔分布及斜率分布之各者不隨位置而變化。在一些實施例中，在第一部分216之第一區域216a中，表面結構215之振幅分布、間隔分布及斜率分布之各者不隨區231之x位置而變化。在一些實施例中，表面結構215之振幅分布、間隔分布及斜率分布不隨y座標而變化。在此類實施例中，在依y座標延伸之一區中可判定霧度。此繪示於圖2C中，其中區231c可係具有例如1mm、2mm或3mm寬度之一條狀物。
在一些實施例中，斜率分布可以表面角度分布表徵，如於本文別處進一步描述。表面角度分布可以依兩個正交方向(例如，x及y方向)之各者的一半高半寬(half width at half maximum(HWHM))表徵。在一些實施例中，在第二主表面214之第一部分216中的至少一區域(例如，區231或231c)或在第二主表面214之第二部分218中的至少一區域(例如，區232)具有：一第一表面角度分布，其具有依一第一方向(例如，x方向)的一第一半高半寬(HWHM)；及一第二表面角度分布，其具有依一第二方向(例如，y方向)之第二HWHM，該第二方向不同於該第一方向。在一些實施例中，該第一HWHM不同於該第二HWHM。在一些實施例中，在第二主表面214之任何區域處的該第一HWHM不同於在彼區域中的該第二HWHM。該第一HWHM及該第二HWHM之各者可例如小於約15度、或小於約10度、或小於約6度且可在約1度至約6度、或至約10度、或至約15度之範圍中。該第一HWHM及該第二HWHM可相差達例如至少1度或至少2度。
在一些實施例中，第二部分218具有之一表面面積係第二主表面214之一表面面積之至少90百分比、或至少95百分比、或至少99百分比。在一些實施例中，第二部分218不延伸至第二邊緣225。而是，可有相鄰於第二邊緣225的包括一第二變化之霧度的一第三部分。第三部分的第二變化之霧度可相似於第一部分216之變化霧度。此類型漫射器可有用於相對側側光式的背光中。同樣地，該漫射器可具有延伸於第一邊緣223與第二邊緣225之間之第三邊緣及第四 邊緣，並且可有分別相鄰於第三邊緣及第四邊緣的第四部分及/或第五部分，其中霧度可變化。
圖11係一結構化層1140之剖面圖，結構化層1140包括光散射粒子1166且具有包括一峰1172及一谷1174之一結構化表面1171。隨著光射線1175出射穿過結構化表面1171，光射線1175具有之方向因為折射而變更。由於結構化表面1171之幾何因點而變化，光出射穿過結構化表面1171之方向位移因點而變化。此可變方向位移對層1140的霧度產生表面貢獻。粒子1166亦貢獻層1140之霧度。例如，光射線1178被粒子1166之一或多者散射，藉此貢獻霧度。由於在峰1172下的粒子1166比在谷1174下的粒子更多，所以行進穿過峰1172之光的散射將傾向散射超過行進穿過谷1174之光。因此，一結構化層的表面結構可藉由以下兩者而提供一霧度：透過在與該結構化表面的空氣界面處的折射而產生對霧度的貢獻及藉由歸因於包括在該等結構內之粒子而產生散射。
由具有一結構化表面之一漫射器之一層提供的霧度或清晰度可藉由在一低霧度基材(例如，小於1百分比、或小於0.5百分比之一霧度)上再製該層且使用一霧度計測量透過該再製層及該基材的霧度或清晰度而判定，如於本文別處描述。例如，可製備具有在一光學清透基材上再製之第一層234或第二層236的一樣本，且可透過該樣本測量霧度或清晰度。替代地，可藉由下列方式判定由具有一結構化表面之一漫射器之一層所提供的霧度或清晰度：測量該表面之形貌(例如，藉由使用共焦掃描式雷射顯微鏡(CSLM)或原子力顯微鏡 (AFM))；測量該層之折射率及可被包括在該層中的任何光散射粒子之折射率；及使用習知射線追跡技術來計算該表面結構對霧度或清晰度的貢獻。
在一些實施例中，該漫射器可無光散射粒子或珠或實質上無光散射粒子或珠。在此類實施例中，可藉由用具有匹配相對表面之材料之折射率的折射率之材料來塗佈相對表面來測量由一給定表面提供之霧度。於是，透過具有面對霧度計之光源的該給定表面之該樣本所測量的整體霧度係由該給定表面提供之霧度。亦可使用此折射率匹配技術判定該給定表面之清晰度。
霧度或光學霧度可如ASTM D1003-13「Standard Test Method for Haze and Luminous Transmittance of Transparent Plastics」所描述般量測。霧度可使用於ASTM D1003-13標準中引用之可購自BYK-Gardner Inc.(Silver Springs,Md.)的HAZE-GARD PLUS計來判定。亦可根據ASTM D1003-13標準使用HAZE-GARD PLUS霧度計所量測的清透度或光學清透度與霧度相關。
如ASTM D1003-13標準中所指明，HAZE-GARD PLUS霧度計包括介於一經準直光源與一積分球之間之一孔隙，積分球用於測量來自該光源之被一樣本散射的光。可使用具有一覆蓋片材之HAZE-GARD PLUS霧度計測量一結構化層之一區中的霧度或清晰度，該覆蓋片材具有待測量區之形狀的一切除部，該切除部置放在該孔隙上方，且該切除部區之中心與該孔隙之中心對齊。該覆蓋片材阻擋來自該區外之區域的光進入該積分球，並且使得僅判定涵蓋該切除 部區的樣本之區的霧度或清晰度。例如，阻擋除一2mm狹縫外的各處之光的一覆蓋片材可置放在該孔隙上方，且接著可使用該霧度計來判定經置放相鄰於該孔隙的樣本之霧度。該所得霧度讀數將係在該2mm狹縫前方的該樣本之區的霧度。一2mm狹縫有用於測量例如依y方向均勻的樣本之霧度。亦可使用其他切除部形狀。例如，可使用具有2mm之直徑的圓形切除部，或可使用具有對應於本文別處描述之用於區231、232或231c之幾何之任意者的一區之一切除部。可判定具有一結構化表面的一層之霧度，其中該結構化表面面對該經準直光源。當一漫射器具有之一第一表面提供一實質上均勻霧度且該漫射器具有之一第二表面在整個第二表面提供一不均勻霧度時，可用面對該光源的該第一結構化表面或用面對該光源的提供較高霧度之該表面來判定該漫射器之整體霧度。
當在一顯示器中使用漫射器210時，漫射器210可經設置成近接一光導，而第二主表面214面對該光導之一輸出主表面，且第一邊緣223相鄰於該光導之一輸入邊緣。與第一主表面212相關聯之第一霧度(第一霧度係實質上均勻霧度)可大於與第二主表面214之第二部分218相關聯之第二霧度(第二霧度係實質上均勻霧度)。該第一霧度可大於該第二霧度達至少約2百分比、至少約5百分比、至少約10百分比、或至少約15百分比、或至少約20百分比。例如，如果該第一霧度係50百分比及該第二霧度係10百分比，則該第一霧度大於該第二霧度達40百分比。在一些實施例中，與第二主表面214之第一部分216相關聯的第三霧度之最大值大於該第一霧度。例如， 該第三霧度可大於該第一霧度達至少約2百分比、至少約5百分比、至少約10百分比、或至少約15百分比、或至少約20百分比。
圖3繪示本說明之一漫射器的霧度分布。該漫射器之該第一主表面提供實質上均勻且具有值H1之一第一霧度351。該漫射器之該第二主表面在第二部分318(對應於第二部分218)中提供一第二霧度352及在第一部分316中(對應於第一部分216)提供一第三霧度353。在第一部分316之第一區域316a(對應於第一區域216a)中的第三霧度353大於在第二部分318中的第二霧度352且大於由該第一主表面提供之第一霧度351。在第二區域316b中的第三霧度353隨著沿自該第一邊緣朝向介於第一部分316與第二部分318之間之邊界的一方向之距離單調地降低(即，隨著x座標單調地降低)。該漫射器具有由結構化之第一主表面及第二主表面(例如第一主表面212及第二主表面214)之組合提供之一整體霧度354。由於來自第三霧度353之貢獻，整體霧度354可隨位置變化。在一些實施例中，包括在一基材(例如基材233)中的光散射粒子提供一額外貢獻給整體霧度。請注意，整體霧度可以不是來自該第一主表面及該第二主表面之貢獻的簡單線性總和。在第二部分318中的該第二主表面之第二霧度352係約H2，且在第一部分316中的該第二主表面之第三霧度353具有一最大值Hm。在所繪示實施例中，Hm>H1>H2。
經發現，霧度值之此配置尤其有利於提供一高亮度輸出，同時減小熱點能見度，且不會因為一變化之霧度而增加非所要的光學假影。在一些實施例中，Hm-H1係至少約2百分比、或至少約5百分比、或至少約10百分比且/或H1-H2係至少約2百分比、或至少約5百分比、或至少約10百分比。在一些實施例中，Hm係至少50百分比、或至少60百分比、或至少70百分比。在一些實施例中，H1在自約10百分比、或約15百分比至約50百分比、或至約60百分比、或至約70百分比、或至約80百分比、或至約90百分比、或至約95百分比、或至約100百分比之範圍中。在一些實施例中，H1大於約50百分比、或大於約60百分比、或大於約70百分比。在一些實施例中，該第一主表面具有一光學清晰度在自約1百分比、或約2百分比、或約3百分比，至約30百分比、或至約40百分比之範圍中。在一些實施例中，H2在自約0.5百分比、或約1百分比、或約2百分比至約15百分比、或至約18百分比、或約20百分比、或約40百分比、或約50百分比、或約70百分比、或約90百分比、或約95百分比之範圍中。在一些實施例中，在該第二主表面的所有部分及區域中，該第二主表面具有一光學清晰度不大於約85%。在一些實施例中，該第二主表面之該第一部分或該第二部分可具有一光學清晰度大於1百分比、或大於2百分比、或大於3百分比，且可小於50百分比、或小於60百分比、或小於90百分比、或小於100百分比。在一些實施例中，該第二主表面之該第二部分可具有一光學清晰度在約5 百分比至約100百分比之範圍中，且該第一主表面可具有一光學清晰度在約3百分比至約20百分比之範圍中。
圖3B中展示一替代霧度分布。該第一主表面提供一實質上恆定第一霧度351b，該第二主表面之該第二部分提供一實質上恆定第二霧度352b，且該第二主表面之該第一部分提供一第三霧度，該第三霧度在該第一部分之該第一區域中採用一實質上恆定值353a且在第二主表面之該第二部分之該第二區域中具有一單調地降低之值353b。
在本文所描述實施例之任一者中，在該第二主表面之該第一部分之該第二區域中之該第三霧度可單調地線性降低(如在圖3B中繪示)，或可藉由x座標之多項式函數、或分段多項式函數(piece-wise polynomial function)描述單調地降低之霧度。多項式函數可係樣條函數(其可係三次樣條函數)。經發現，與一簡單線性降低相比較，非線性函數(諸如三次樣條函數)產生減小之光學假影。
第一部分216之霧度可取決於或可不取決於y座標。圖3C及圖3D分別展示在第一部分216中，針對一固定x座標、依據y座標而變化之第三霧度353c及353d。x座標可在第一區域216a中或在第二區域216b中。第三霧度353c獨立於y座標，而第三霧度353d隨y座標週期性變化。可與被包括在一側光式顯示器中的LED相稱地週期性調變該第三霧度，例如，以提供改良之均勻性。最高霧度區域可係在會發生熱點的區域中。因為背光中使用的提取器組態，所以熱 點區域可偏移於LED之地點。在一些情況中，希望置放最高霧度區域於LED之間，此係因為提取器會在LED之間之地點中產生熱點。
在一些實施例中，該漫射器之整體霧度在整個該漫射器平滑變化，使得不會產生由霧度突然變更所導致之光學假影。然而，可能希望在第二主表面214之第一部分216之第二區域216b的寬度W1b之長度尺度上霧度顯著變更。雖然此長度尺度小(例如，小於該漫射器之整體寬度(W1+W2)之10百分比)，但是如果該漫射器之該第一主表面具有一均勻霧度可遮蔽可由該第二主表面之該變化霧度產生的任何假影，則在寬度W1b之尺度上霧度可實質上變化，而不會有非所欲光學假影。為了同時避免歸因於急遽變化之霧度所致的光學假影及使在寬度W1b之長度尺度上霧度顯著變更，可能希望在大於光之波長、或大於一像素大小、或大於一平均等效圓形直徑(ECDavg)(其於本文別處進一步描述)的長度尺度上霧度逐漸變更。在一些實施例中，此係藉由選擇一足夠大的W1b而達成。例如，W1b可大於約0.5mm、或大於約1mm、或大於約2mm、或大於約3mm、或大於約5mm。
如果一霧度沒有突然轉變，則可聲稱該霧度連續變化或實質上連續變化。例如，如果在第一部分216中的該第三霧度沒有隨著該第二主表面上的位置而突然變更，則可聲稱該第三霧度實質上連續變化。當一第一位置及一第二位置彼此在0.1mm內時，如果在該第一位置處之一第一霧度值不同於在該第二位置處之一第二霧度值達超過10百分比，則可聲稱霧度突然變更。在一些實施例中，在第一部 分216中，該第三霧度不展現任何突然變更。在一些實施例中，對於分開不超過0.1mm或分開不超過0.5mm的各對的第一位置及第二位置，介於一第一位置處之該第三霧度與一第二位置處之該第三霧度之間之一量值差小於20百分比、或小於10百分比。
可使用產生一所欲霧度分布的任何類型結構化表面。實例包括：稜鏡結構或似稜鏡結構，其中該等稜鏡可隨機變形或不均等地相間隔；可不均等地相間隔且可依一方向伸長至一定程度的隨機或不規則結構；及沿兩個正交平面內方向的大小受限制的其他隨機或不規則結構。
可例如藉由基材233之側239上的印刷層236來製備該結構化第二主表面。可印刷具有一梯度之一圖案，以產生所欲的霧度梯度。可例如使用平版印刷或噴墨印刷進行印刷。可印刷一清透樹脂或一珠粒狀樹脂以形成層236。例如，可使用含或不含玻璃或聚合珠的一UV可固化丙烯酸樹脂。印刷圖案可係小點之形式或具有高度、間隔及/或直徑或側向尺寸之梯度的微透鏡之形式。替代地，可藉由抵靠具有高度、間隔、側向尺寸及/或斜率分布之梯度的一圖案的一複製工具而澆鑄及固化，來製備該結構化第二主表面。
經發現，尤其有利的是，第一主表面212具有如WO 2014/081693(Pham等人)中大體上描述所形成之表面結構，且/或第二主表面214具有如美國專利第8,657,472號(Aronson等人)或第8,888,333號(Yapel等人)中大體上描述所形成之表面結構，然而在一些情況中，可能希望該第二主表面之霧度大於美國專利第8,657,472 號(Aronson等人)或第8,888,333號(Yapel等人)之表面之霧度。WO 2014/081693(Pham等人)、美國專利第8,657,472號(Aronson等人)、及美國專利第8,888,333號(Yapel等人)中之各者茲以引用形式且不與本說明牴觸之幅度併入本文中。根據WO 2014/081693(Pham等人)形成之結構提供有用程度的霧度及光學清晰度，而根據美國專利第8,657,472號(Aronson等人)或第8,888,333號(Yapel等人)形成之結構亦提供有用程度的霧度及光學清晰度，同時亦提供一抗溼潤功能，當在一顯示器中經置放成緊接地相鄰於一光導時，抗溼潤功能可防止光學缺陷。如在本文中其他地方進一步論述，用以製作美國專利第8,657,472號(Aronson等人)或第8,888,333號(Yapel等人)之結構的工具可經調適成在第二主表面214之第一部分216中提供一連續變化之霧度。在該第一主表面及該第二主表面之一者之描述中使用的諸如ECD或斜率量值分布之量亦可使用在描述其他主表面。
當如WO 2014/081693(Pham等人)中所描述形成該第一主表面且如美國專利第8,657,472號(Aronson等人)或美國專利第8,888,333號(Yapel等人)中所描述形成該第二主表面時，可能希望使該第一主表面具有霧度(第一霧度)高於該第二主表面之該第二部分的霧度(第二霧度)。此係為了至少兩個原因。第一，如果增加該第二霧度，則可能希望降低該第一霧度以產生一所欲整體霧度，而使用WO 2014/081693(Pham等人)之電鍍程序來製作一較低霧度表面會花費更多時間及成本。第二，該漫射器可經組態以被置放在一顯 示器中，並且該第一主表面面對該顯示器之一輸出方向。在此類組態中，具有一高霧度之一結構化第一主表面可藉由提供一再循環效應而貢獻該顯示器之一高在軸輝度。另外，一相對高第一霧度可有助於遮蔽由第二主表面之該第一部分中的變化之霧度產生的任何假影。
結構化之第一主表面212或結構化之第二主表面214的形貌可相對於平行於經結構化之第一主表面212及第二主表面214之參考平面(x-y平面)、以沿著厚度方向(z-軸)之偏差來表示。在許多情況中，結構化表面之形貌使得可識別相異的個別結構。此等結構可呈突起形式，該突起係由結構化表面工具中之對應空腔製成，或呈空腔形式，該空腔係由結構化表面工具中之對應突起製成。一般來說，該等結構沿兩個正交平面內方向而大小受限制。例如，當在平面圖檢視結構化第一主表面212或結構化第二主表面214時，一般來說，個別結構不沿任何平面內方向依線性方式無限延伸。無論突起或空腔，在一些情況中，結構亦可緊密堆積，即，經配置使得許多或大多數相鄰結構之邊界之至少部分實質上相接或重合。該等結構亦可無規則地或非均勻地分散於結構化表面上。在一些情況下，一些、大多數或實質上所有(例如，>90%、或>95%、或>99%)結構可經彎曲或包含圓化的或其他彎曲的基底表面。在一些情況下，至少一些結構可在形狀上為錐體的或以其他方式由實質上平坦刻面定義。給定結構之尺寸可在平面圖上以等效圓形直徑(equivalent circular diameter(ECD))來表示，並且結構化表面之結構可具有小於15微米、或小於10微米、或在例如4至10微米或4至15微米範圍中之平均ECD。結 構化表面及結構亦可以如在本文中其他地方論述之其他參數表徵，例如，深度或高度對特徵橫向尺寸(如ECD)之縱橫比，或平面圖上之每單位面積之表面上之脊之總長度。可在不使用任何珠粒的情況下於結構化表面處或在其上、或在光學膜內之其他地方提供漫射層之光學霧度、光學清晰度及其他特性。
對於可識別相異個別結構的結構化表面，可就結構之特性大小(諸如橫向尺寸或平面內尺寸)方面來描述結構化表面。各結構可例如以具有最大橫向尺寸、最小橫向尺寸及平均橫向尺寸表徵。如果個別結構之大小沿兩個正交平面內方向受限制，例如不沿任何平面內方向依線性方式無限延伸，則各結構可以具有等效圓形直徑「ECD」來表徵。給定結構之ECD可界定為其平面圖之面積相同於結構平面圖之面積的圓之直徑。例如，參考圖4，展示一假想結構化表面420a之平面圖。該結構化表面包含可係突起或空腔的可區分結構421a、421b、421c、421d。一圓423a重疊在結構421a上，在此平面圖中，該圓具有之面積大約等於結構421a之面積。圓423a之直徑(ECD)係結構421a之等效圓形直徑(ECD)。藉由平均化該結構化表面之一代表示性區域中的所有結構之ECD值，接著可聲稱該結構化表面或其結構具有一平均等效圓形直徑ECDavg。
在圖5中之一假想結構化表面之圖式中繪示一例示性結構之高度。在圖中，一光學漫射膜520包括具有一結構化主表面520a之一經圖案化層522。結構化表面520a包括可辨別的個別結構521a、521b。該結構化表面沿一x-y平面延伸或界定一x-y平面。展示平行 於x-y平面的三個參考平面：RP1、RP2及RP3。可(分別)就結構521a之最高部分及最低部分界定參考平面RP1、RP3。參考平面RP2可定位在對應於零或近零曲率之一位置，即，在彼位置處的表面未向內彎曲(如在峰之頂部)，亦未向外彎曲(如在空腔之底部)。給定這些參考平面，可界定RP1與RP2之間之高度h1，及RP2與RP3d之間之高度h2。結構之平均高度可界定為|h1|加|h2|之平均值。在一些實施例中，該第一結構化表面包括緊密堆積結構，該等緊密堆積結構之特徵為在一參考平面(例如參考平面RP2)中之等效圓形直徑(ECD)及沿一厚度方向之平均高度，且各結構之一縱橫比等於該結構之該平均高度除以該結構之該ECD。在一些實施例中，該等結構之一平均縱橫比小於0.15、或小於0.10。在一些實施例中，該等結構之一平均縱橫比在0.01至0.15之範圍中。
在一些實施例中，緊密堆積結構傾向於產生似脊特徵，雖然似脊特徵亦可發生在無緊密堆積結構之情況中。在圖6中之一假想結構化表面之圖式中繪示一脊。在圖中，一光學漫射膜包括一結構化主表面620a。結構化表面620a包括可辨別的個別結構621a、621b，621c。該結構化表面沿一x-y平面延伸或界定一x-y平面。沿結構621a、621b之邊界會合的至少一短分段形成脊(可描述為長尖銳峰區域)。脊或分段包括點p1、p2、p3。可沿平行於梯度且垂直於該脊之方向(請參閱軸a1、a2、a3)以及沿垂直於梯度且平行於脊的方向(請參閱軸b1、b2、b3)基於已知形貌計算這些點之各者處的局部斜率及曲率。可使用此類曲率及斜率來確認點位於長尖銳峰區域上。 例如，可藉由下列來識別脊上的點：沿兩個垂直方向(例如，a1、b1)的一足夠地不同的曲率；垂直於脊(例如，a1)的一銳曲率；梯度方向(例如，沿脊，請參閱b1)之一斜率，該斜率小於平均斜率；及足夠長之一分段長度。
該結構化第一主表面及/或該結構化第二主表面之特徵可為小於200mm/mm2、或小於150mm/mm2、或在自10至200mm/mm2、或10至150mm/mm2之範圍中之每平面圖單位面積之一總脊長度。
可如WO 2014/081693(Pham等人)中描述來測定一樣本之每面積的脊長度。在此技術中，對於一給定漫射器樣本，自樣本之中心部分切削一片~1×1cm樣本。該樣本片安裝在顯微鏡玻片上，並且該樣本片的待特性化之結構化表面經Au-Pd濺鍍塗佈。使用共焦掃描式雷射顯微鏡(CSLM)獲得結構化表面之兩個高度輪廓。只要有可能，選擇視野以給出形貌之良好取樣。使用脊分析以根據於本文別處描述之原理分析高度輪廓。
脊分析識別在2D高度圖上的脊之峰並且允許計算每單位樣本面積的總脊長度。可繞各像素計算沿梯度方向及橫向於梯度方向的曲率。可實行對曲率及斜率的定限以識別脊。
下列係可在脊分析中使用的脊之定義。
1.曲率定義：(a)gcurvature係沿梯度方向之曲率；(b)tcurvature係沿橫向(垂直)於梯度方向之方向之曲率；(c)藉由使用沿梯度的三個點計算gcurvature，並且計算外切該三個點的圓； gcurvature=1/R，其中R係此圓之半徑；(d)藉由使用沿橫向於梯度之方向的三個點計算tcurvature，並且計算外切該三個點的圓；gcurvature=1/R，其中R係此圓之半徑；(e)指定曲率至此等三個點的中心點；(f)該三個點之間隔經選擇成大到足以減小非所關注之精細特徵的貢獻，但是小到足以保留所關注特徵的貢獻。
2.脊上之一點之曲率在兩個垂直方向之間足夠地不同。(a)gcurvature及tcurvature相差達至少2之因數(任一者可較大)。
3.脊比大多數谷更尖銳。(a)曲率大於gcurvature分布之1百分位點之絕對值(gcurvature之1%小於1百分位點)。
4.斜率小於平均斜率。(a)脊上之gslope(沿梯度之斜率)小於表面之平均gslope。(b)脊之頂部上之斜率一般來說靠近零，除非在高斜率表面上。
5.脊係足夠地長。(a)如果潛在脊的總長度(包括分支)短於沿該潛在脊頂部之平均曲率半徑，則該潛在脊不視為一脊；(b)如果潛在脊的總長度短於該潛在脊之平均寬度的3倍，則該潛在脊不視為一脊；(c)請注意，這些尺寸經大致測量。
6.分支足夠地長。(a)如果來自脊之中間剖面的分支比該脊之平均寬度的1.5倍還長，則該分支視為該脊之一連續部。否則，移除該分支；(b)請注意，這些尺寸經大致測量。
識別脊後，計算高度圖中所有脊之總長度，並且除以該高度圖之面積。
在一些實施例中，使用傅立葉功率譜(Fourier power spectrum)以判定該漫射器之該第一或第二主表面的空間不規則性或隨機性的程度。可相對於結構化表面沿其延伸之一參考平面來界定形貌。例如，漫射器210之結構化第一主表面212(請參閱圖2A)大體上位於x-y平面中或大體上沿x-y平面延伸。使用x-y平面作為一參考平面，於是，結構化第一主表面212之形貌可描述為第一主表面212之高度相對於該參考平面依據在該參考平面中的位置而變化，即，表面之z座標依據(x,y)位置而變化。表面之z座標可稱為一表面輪廓或一高度輪廓H(x,y)。如果依此方式測量結構化表面之形貌，則可分析形貌函數之空間頻率成分，以判定表面的空間不規則性或隨機性的程度(或識別結構化表面中存在的空間週期性)。
一般做法係使用快速傅立葉變換(FFT)函數來分析該空間頻率成分。因為形貌提供沿兩個正交平面內方向(x及y)的高度資訊，所以表面之空間頻率成分完全以分析沿平面內方向之各者的空間頻率成分來表徵。可藉由測量結構化表面之足夠大且代表示性之部分上之形貌，及計算各平面內方向的傅立葉功率譜，來判定空間頻率成分。接著可在功率譜密度(PSD)相對於空間頻率的圖表上標繪該兩個所得功率譜。倘若所得曲線含有任何局域頻率峰(不對應於零頻率)，則此一峰的量值可係以「峰比率(peak ratio)」來表示，於本文別處結合圖7進一步描述。
用於判定傅立葉功率譜之詳細程序描述於WO 2014/081693(Pham等人)中。在此做法中，對於一給定漫射器樣本，自樣本之中心部分切削片~1×1cm樣本。該樣本片安裝在顯微鏡玻片上，並且該樣本片的待特性化之結構化表面經Au-Pd濺鍍塗佈。使用共焦掃描式雷射顯微鏡(CSLM)獲得結構化表面之兩個高度輪廓。只要有可能，選擇視野以給出形貌之良好取樣且給出存在的任何週期性。針對各2D高度輪廓計算2維(2D)功率譜密度(PSD)。2D PSD係2D高度輪廓H(x,y)之2D空間傅立葉變換之量值的平方。使用MATLAB以使用MATALB的快速傅立葉變換(FFT)函數來計算PSD。使用FFT前，應用2D漢明窗(2D Hamming window)於2D高度輪廓，以有助於減小FFT中由2D高度輪廓之有限空間尺寸所引起的鈴振(ringing)。依x方向加總2D PSD以給出依y方向(其可係縱幅(downweb)方向)之1維(1D)PSD。同樣地，依y方向加總2D PSD以給出依x方向(其可係橫幅(crossweb)方向)之1D PSD。
現在將結合圖7描述關於空間頻率峰之1D PSD之分析。在圖中，為了闡釋目的，展示一假想傅立葉功率譜曲線。在功率譜密度(PSD)相對於空間頻率之圖表上出現可表示上文論述之1D PSD函數(x或y)之任一者的曲線。採用垂直軸(PSD)以標繪在以零開始的線性尺度上。曲線展示為具有一頻率峰，該頻率峰：(a)不相對應於零頻率；及(b)藉由界定一基線的兩個相鄰谷予以定界(bounded)。藉由在空間頻率f1處的點p1及在空間頻率f2處的點p2識別該兩個相鄰谷。頻率f1可視為峰開始的頻率，及頻率f2可視為峰結束的頻率。 基線係連接p1及p2的筆直線分段(虛線)。峰之量值可以圖表上的面積A及B表示。面積A係介於頻率峰與基線之間之面積。面積B係在基線下或下方之面積。即，B=(PSD(f1)+PSD(f2))*(f2-f1)/2。總和A+B係在頻率峰下或下方之面積。給定這些定義，現在可以相對峰振幅或「峰比率」來界定峰之量值，如下：峰比率=A/(A+B)。
可評估各樣本的兩個1D PSD(兩個傅立葉功率譜-一者係針對x方向，一者係針對y方向)，且倘若傅立葉功率譜包括任何頻率峰，則可識別各曲線的最主要峰。接著，可計算各曲線之最主要峰的上文描述之峰比率。由於測量最主要峰，所計算之峰比率係可存在於給定傅立葉功率譜中的所有峰之上限。WO 2014/081693(Pham等人)中描述以此方式判定峰比率之實例。
在一些實施例中，該第一主表面具有可以與各別第一正交平面內方向及第二正交平面內方向相關聯之第一傅立葉功率譜及第二傅立葉功率譜來表徵的一形貌，且倘若該第一傅立葉功率譜包括不對應於零頻率且藉由界定一第一基線之兩個相鄰谷而定界的一或多個第一頻率峰，則任何此類第一頻率峰具有小於0.8或小於0.7之一第一峰比率，且倘若該第二傅立葉功率譜包括不對應於零頻率且藉由界定一第二基線之兩個相鄰谷而定界的一或多個第二頻率峰，則任何此類第二頻率峰具有小於0.8且小於0.7之一第二峰比率。
用於特性化本說明之該漫射器之該第一主表面或該第二主表面的另一量(quantity)係表面之斜率分布。在其中希望具有相對淺斜率(例如，大多數斜率小於40度)之實施例中，斜率分布提供該第二主表面之尤其有用之特性。在一些實施例中，該第二主表面之該第二部分之不超過約20百分比、或不超過約10百分比、或不超過約7百分比、或不超過約5百分比、或不超過約3百分比具有大於約20度，大於約15度，大於約10度、或大於約7度、或大於約5度、或大於約3.5度的一斜率量值。在一些實施例中，該第二主表面可具有較陡斜率。例如，在一些實施例中，該第二主表面之不超過約20百分比、不超過約10百分比、不超過約7百分比具有大於約20度、或大於約30度、或大於約35度或大於約40度的一斜率量值。在一些實施例中，第二主表面之一實質分率具有大於1度的一斜率量值，及該第二主表面之一實質分率具有小於10度或小於15度的一斜率量值。在一些實施例中，該第二主表面之該第二部分之至少約50百分比、或至少約70百分比、或至少約80百分比、或至少約85百分比、或至少約90百分比具有大於1度的一斜率量值。在一些實施例中，該第二主表面之該第二部分之不超過約85百分比、或不超過約80百分比具有大於約15度、或大於約10度的一斜率量值。
圖8係結構化層840之一部分之示意側視圖。結構化層840可相對應於例如圖2A之第二層236。圖8展示在主表面814中相對於主表面842之一結構860(其可係一微結構)。結構860具有橫跨該結構之表面之一斜率分布。例如，結構於地點810處具有一斜率 θ，其中θ為介於法線820與一切線830之間的角度，法線820在地點810處垂直於結構表面(α=90度)，切線830在相同地點處正切於結構860的表面。斜率θ亦係介於切線830與層840之主表面842之間之角度。
可使用例如原子力顯微術(AFM)或共焦掃描雷射顯微術(CSLM)來特性化該第一主表面或該第二主表面，以判定表面輪廓H(x,y)(即，一參考平面上方依據正交的平面內(in-plane)座標x及y而變化的表面之高度H)。然後，沿著相應x及y方向之斜率Sx及Sy可自以下兩個表達式來計算：
斜率量值Sm可自以下表達式來計算：
可判定x方向上之斜率、y方向上之斜率、及斜率量值之分布。
在一些實施例中，在該第二主表面之該第一部分中或在該第二主表面之該第二部分中的至少一區域在第一方向上具有具備第一半高半寬(HWHM)的第一表面角度分布(例如，在x方向上之斜率分布Sx可具有HWHM σx)，且在不同於第一方向之第二方向上具有 具備第二HWHM之第二表面角度分布(例如，y方向上之斜率分布Sy可具有HWHM σy)。在一些實施例中，第一HWHM實質上等於第二HWHM，並且在一些實施例中，第一HWHM不同於第二HWHM。舉例而言，|σx-σy|可在約1度至約5度、或至約10度、或至約15度之範圍內。在一些實施例中，σx及σy中之各者在約1度至約10度、或至約15度之範圍內。在一些實施例中，σx及σy中之較大者對σx及σy中之較小者的比率大於1、或大於1.1、或大於1.2、或大於1.5且小於15、或小於10、或小於5。在一些實施例中，|σx-σy|除以σx+σy大於0.05、或大於0.1、或大於0.2。
可藉由改變該等結構之一振幅(例如一峰至谷的高度)或藉由改變相鄰結構之間之一間隔，來改變該等結構之分布。在一些實施例中，該第二主表面包括具有一振幅分布及一間隔分布的表面結構，且該振幅分布及該間隔分布之至少一者在整個該第二主表面之該第一部分中變化，且該振幅分布及該間隔分布之各者在該第二主表面之該第二部分中實質上均勻。藉由改變該等結構之高度分布及/或該間隔分布、及/或形狀分布，來改變斜率分布。在一些實施例中，該第二主表面包括具有一斜率分布之表面結構，該斜率分布在整個該第二主表面之該第一部分中實質上連續變化(例如，自第一邊緣223至介於第二主表面214之第一部分216與第二部分218之間之連續邊界217，該斜率分布實質上連續變化)且該斜率分布在該第二主表面之該第二部分中實質上均勻。
在一些實施例中，藉由自具有一結構化表面之一工具的微複製來製成該第一主表面。該工具之該結構化表面可如WO 2014/081693(Pham等人)中描述藉由下列程序予以製作：藉由使用一第一電鍍程序電沈積一金屬而形成該金屬之一第一層，導致該第一層之一主表面具有一第一平均粗糙度；及藉由使用一第二電鍍程序電沈積該金屬於該第一層上而形成該金屬之一第二層於該第一層之該主表面上，導致該第二層之一主表面具有一第二平均粗糙度，該第二平均粗糙度小於該第一平均粗糙度，該第二層之該主表面對應於該工具結構化表面。
圖9展示用於製作一結構化表面(例如，諸如一漫射器之第一主表面)之程序之一例示性型式901。在程序之步驟902中，提供一基底或基材，其可用作為於其上可電鍍金屬層之一基座(foundation)。該基材可採用許多形式之一者，例如，一片材、板或圓柱體。圓形圓柱體係有利的，此係因為可使用圓形圓柱體以產生連續卷材。一般來說，該基材係由一金屬製成，並且例示性金屬包括鎳、銅及黃銅。然而，亦可使用其他金屬。該基材具有一經暴露表面(「基底表面(base surface)」)，在後續步驟中將形成電沈積層於該表面上。該基底表面可係平滑且平坦，或實質上平坦。平滑拋光之圓柱體的彎曲外表面可視為實質上平坦，尤其當考量在圓柱體之表面上的任何給定點附近的小局部區域時。該基底表面可以一基底平均粗糙度來表徵。在此方面，可使用任何大體上被接受之粗糙度量測來量化該基底表面之表面「粗糙度(roughness)」或本文中所提及之其他表面 之「粗糙度」，諸如平均粗糙度Ra或均方根粗糙度Rrms，且採用充分大以相當地表示討論中的表面之整個相關區的區上測量的粗糙度。
在程序901之步驟903中，使用一第一電鍍程序形成一金屬之一第一層於該基材之該基底表面上。在起始此步驟前，該基材之該基底表面上可經加底膠或以其他方式經處理以促進黏著性。該金屬可係實質上相同於構成該基底表面之金屬。例如，如果該基底表面包含銅，則於步驟903中形成之該第一電鍍層亦可由銅製成。為了形成該金屬之該第一層，該第一電鍍程序使用一第一電鍍溶液。該第一電鍍溶液之組成物(例如，該溶液中使用的金屬鹽類型)，以及其他程序參數(諸如電流密度、電鍍時間及基材速度)經選擇使得該第一電鍍層未形成為平滑及平坦，而是具有經結構化之一第一主表面，並且以不規則平坦琢面特徵來表徵。藉由電流密度、電鍍時間及基材速度決定該等不規則特徵之大小及密度，而該第一電鍍溶液中使用的金屬鹽類型決定該等特徵之幾何。在此方面之進一步教示可見於專利申請公開案第US 2010/0302479號(Aronson等人)。該第一電鍍程序經實行使得該第一電鍍層之該第一主表面具有一第一平均粗糙度大於該基材之基底平均粗糙度。
於步驟903中製成該金屬之該第一電鍍層(其具有第一平均粗糙度之結構化主表面)後，於步驟904中使用一第二電鍍程序形成該金屬之一第二電鍍層。該金屬之該第二層覆蓋該第一電鍍層，並且由於該兩個電鍍層之組成物可實質上相同，所以該兩個電鍍層不再可區分，並且該第一層之該第一主表面可變成實質上被掩蓋且不再 可被偵測。然而，該第二電鍍程序與該第一電鍍程序之差異方式使得該第二電鍍層之經暴露第二主表面雖然經結構化且非平坦，但是具有一第二平均粗糙度，該第二平均粗糙度小於該第一主表面之該第一平均粗糙度。該第二電鍍程序與該第一電鍍程序可在許多態樣方面不同，以提供該第二主表面相對於該第一主表面之減小之粗糙度。
在一些情況中，步驟904之該第二電鍍程序可使用一第二電鍍溶液，至少藉由添加有機均勻劑(如方框904a中所展示)而使該第二電鍍溶液與步驟903中的該第一電鍍溶液不同。有機均勻劑係引入至電鍍槽中的材料，其能夠在小凹部中產生相對較厚之沉積物及在小突起上產生相對較薄之沉積物，最終使小表面不規則性的深度或高度減少。運用均勻劑，經電鍍部分將具有比基體金屬更佳的表面平滑度。例示性有機均勻劑可包括但不限於：磺酸化硫化烴基化合物；烯丙基磺酸；各種種類之聚乙二醇；及硫代氨基甲酸鹽，包括二硫代氨基甲酸鹽或硫脲及其衍生物。該第一電鍍溶液可含有至多微量的有機均勻劑。該第一電鍍溶液具有總有機碳濃度可小於100、或75、或50ppm。在該第二電鍍溶液中的有機均勻劑濃度對在該第一電鍍溶液中的有機均勻劑濃度之一比率可係例如至少50、或100、或200、或500。可藉由調整在該第二電鍍溶液中的有機均勻劑的量來打造該第二主表面之平均粗糙度。
亦可或替代地藉由在第二步驟904中包括至少一電鍍技術或特徵(其效應係減小該第二主表面相對於該第一主表面之粗糙度)，而使步驟904之該第二電鍍程序與步驟903中之該第一電鍍程 序不同。虛設電鍍(thieving)(方框904b)及遮蔽(方框904c)係此類電鍍技術或特徵之實例。另外，除了有機均勻劑外或取代有機均勻劑，一或多種有機晶粒細化劑(方框904d)可添加至該第二電鍍溶液，以減小該第二主表面之該平均粗糙度。
步驟904完成後，具有該第一電鍍層及該第二電鍍層之該基材可用作為用來形成光學漫射膜之一原始工具。在一些情況中，可用一第二金屬或其他適合的材料來鈍化或以其他方式保護該工具之結構化表面(即，在步驟904中產生之該第二電鍍層之該結構化第二主表面)。例如，如果該第一電鍍層及該第二電鍍層係由銅構成，則該結構化第二主表面可電鍍有一薄鉻塗膜。較佳地，鉻或其他適合材料的薄塗層充分薄以實質上保留該結構化第二主表面之形貌及平均粗糙度。
可藉由微複製該原始工具之該結構化第二主表面來製成一或多個複製品工具，及接著可使用該(等)複製品工具來製造光學漫射器之一結構化表面，而非在製造該漫射膜時使用該原始工具本身。自該原始工具製成之一第一複製品將具有相對應於該結構化第二主表面的一第一複製品結構化表面，但是，第一複製品結構化表面係該結構化第二主表面之倒置形式。例如，該結構化第二主表面中的突起相對應於在該第一複製品結構化表面中的空腔。可自第一複製品製成第二複製品。第二複製品將具有相對應於該原始工具之該結構化第二主表面的一第二複製品結構化表面，且第二複製品結構化表面非該原始工具之該結構化第二主表面之倒置形式。
步驟904後，製成該結構化表面工具後，可於步驟906中藉由自該原始或複製品工具微複製而製成具有相同結構化表面(無論是否相對於該原始工具為倒置或非倒置)的光學漫射膜。可使用任何適合的程序自該工具形成該結構化第一主表面，包括例如壓紋一預形成膜、或澆鑄及固化一可固化層於一載體膜上。
圖10係一切削工具系統1000之示意側視圖，可使用切削工具系統1000來切削可被微複製以產生一結構化表面(例如，諸如具有一變化霧度之一第二主表面的結構化表面)的一工具。切削工具系統1000運用螺紋切削車床切削程序，並且包括可藉由一驅動機1030圍繞中心軸1020旋轉及/或沿著中心軸1020移動之一滾筒1010、以及用於切削捲料之一切刀1040。切刀係安裝在一伺服1050上，並且可藉由一驅動機1060沿著x方向進入及/或沿著滾筒移動。一般而言，切刀1040可法向於滾筒及中心軸1020而予以安裝，並被驅動至滾筒1010之可雕刻材料中，而滾筒此時則圍繞中心軸旋轉。接著與中心軸平行地驅動切刀以產生一螺紋切削。例如，可同時以高頻及低位移致動切刀1040，以在該滾筒中產生特徵，此等特徵在進行微複製時產生結構860。
伺服1050為一快刀伺服(FTS)並且包括一固態壓電(PZT)裝置，通常稱為一PZT堆疊，其快速調整切刀1040之位置。FTS 1050允許切刀1040以x、y及/或z方向、或以一離軸方向高精準且高速移動。由於切刀1040可依x方向、y方向及/或z方向移動，所以可形成具有依x方向及y方向之任一者或兩者變化的振幅分布或 斜率分布的結構化表面。伺服1050可為任何能夠相對於一靜止位置產生受控移動之高品質位移伺服。在某些例子中，伺服1050能以可靠且可重複方式提供範圍自0至約20微米之位移，解析度約0.1微米或更佳。
驅動機1060可沿著x方向平行於中心軸1020移動切刀1040。在某些例子中，驅動機1060之位移解析度為優於約0.1微米、或優於約0.01微米。驅動機1030產生之旋轉運動與驅動機1060產生之平移運動同步，用以精確控制結構860之所得形狀。
可使用切削工具系統1000以製作可用以形成結構化第一主表面212(請參閱圖2A)的一工具，及/或可使用切削工具系統1000以製作可用以形成結構化第二主表面214的一工具。當用以製作用以形成結構化第二主表面214的一工具時，驅動機1030產生之旋轉運動與驅動機1060產生之平移運動經選擇以在相對應於結構化第二主表面214之第一部分216的該工具之部分中產生振幅分布、間隔分布、結構形狀分布及斜率分布之一或多者之變化。
滾筒1010之可雕刻材料可為任何能夠藉由切刀1040予以雕刻之材料。例示性滾筒材料包括例如銅之金屬、各種聚合物、以及各種玻璃材料。切刀1040可為任何類型之切刀，並且可具有任何在一應用中所期望的形狀。適合的切刀於美國專利第8,657,472號(Aronson等人)或第8,888,333號(Yapel等人)中描述。
可使用任何適合的程序自該所得工具形成該結構化第二主表面，包括例如壓紋一預形成膜、或澆鑄及固化一可固化層於一基 材上。可使用該原始工具或該工具之一複製品以形成該結構化表面，如於本文別處描述。
在一些實施例中，提供一種光學堆疊，其包括一光學膜及與該光學膜實質上共延伸的本說明之光學漫射器之任意者，而該漫射器之該結構化頂部表面(例如第一主表面112或212)面對該光學膜之一結構化底部表面。該光學膜可包括：一結構化頂部表面，該結構化頂部表面包含沿一第一方向線性延伸的複數個實質上平行頂部結構；及一結構化底部表面，其包含沿一第二方向線性延伸的複數個實質上平行底部結構，該第二方向不同於該第一方向，各頂部結構及底部結構包含相對之第一彎曲面部及第二彎曲面部，該第一彎曲面部及該第二彎曲面部自該結構之一基底的各別相對之第一端部及第二端部延伸且在該結構之一峰處會合。在一些實施例中，該光學膜及該光學漫射器沿其相對應之邊緣接合在一起以於該光學膜與該光學漫射器之間形成一氣隙。在一些實施例中，該結構化頂部表面及該結構化底部表面之各者包含複數個實質上隨機配置結構。在一些實施例中，該光學漫射器包括：一結構化頂部表面，該結構化頂部表面面對該光學膜之該結構化底部表面且具有橫跨該結構化頂部表面的一實質上均勻第一光學霧度；及一結構化底部表面，其具有一第一部分及一第二部分，該第一部分沿該結構化底部表面之一第一邊緣，該第二部分自該第一區域延伸至該結構化底部表面之一相對第二邊緣，該第一部分之至少一些區域具有一第三光學霧度，該第三光學霧度不小於該第一光學霧度，該第二部分具有橫跨該第二部分之一實質上均勻第二光學霧 度，該第二光學霧度小於該第一光學霧度。在一些實施例中，該頂部表面之該第一光學霧度實質上均勻且大於約70%，該漫射器之該第一部分之一第一區域中的該第三光學霧度大於約95%，及該第二主表面之該第二部分之該第二光學霧度實質上均勻且小於約70%。
在一些實施例中，提供一種背光，其包括：一光源；一光導，其具有一近接該光源之輸入表面及一輸出表面；本說明之光學漫射器之任意者，其設置在該光導上；及一光學膜，其設置在該光學漫射器上。在一些實施例中，該光學漫射器具有：一結構化頂部表面，其具有橫跨該結構化頂部表面的一實質上均勻第一光學霧度；及一結構化底部表面，其面對該光導之該輸出表面，且具有一第一部分及一第二部分，該第一部分沿該結構化底部表面之一第一邊緣而近接該光導之該輸入表面，該第二部分自該第一部分延伸至該結構化底部表面之一相對第二邊緣，該第一部分之至少一第一區域具有一第三光學霧度，該第三光學霧度不小於該第一光學霧度，該第二部分具有橫跨該第二部分之一實質上均勻第二光學霧度，該第二光學霧度不同於該第一光學霧度。該光學膜可包括：一第一結構化表面，其包括複數個實質上線性平行第一結構，該複數個實質上線性平行第一結構面對該光學漫射器之該結構化頂部表面；一第二結構化表面，其包括複數個實質上線性平行第二結構，該複數個實質上線性平行第二結構背對該光學漫射器之該結構化頂部表面，各第一結構及第二結構包含相對之彎曲第一面部及彎曲第二面部，該彎曲第一面部及該彎曲第二面部具有不同曲率軸。
圖17係可有利地搭配本說明之漫射器使用的一例示性光學膜之分開的前側立視橫剖面圖。光學膜1700包括：頂部結構化表面1710，其具有微結構1712；及底部結構化表面1720，其具有含第一面部1722及第二面部1724之微結構。
在圖17中，結構化表面(頂部結構化表面1710及底部結構化表面1720)經設置成使得該等微結構之長度方向大體上不平行。在一些實施例中，該等微結構之長度方向經定向彼此正交。然而，為了更於易同時描繪頂部結構化表面及底部結構化表面兩者的剖面圖，圖17(同連圖18)係分開的前側立視剖面圖；即，如各結構化表面左方之參考座標系統暗示，圖17及圖18實際上係接合在一起的兩個透視圖。
頂部結構化表面1710包括微結構1712。在一些實施例中，該結構化頂部表面包括複數個平行微結構。在一些實施例中，該平行微結構可係線性微結構。線性係意指微結構之一者之峰係橫跨頂部結構化表面的線(當例如自一頂部平面圖檢視時)。在一些實施例中，並且為了包括製造程序之限制的實務原因，線性微結構可包括偏離精確線性的小偏差。在一些實施例中，微結構可係線性，但是，但在節距有一週期性或非週期性變動。在一些實施例中，微結構可係線性，但是，高度可週期性或非週期性變化。在一些實施例中，相鄰微結構之間可有間隔或「台面」(land)。在一些實施例中，頂部結構化表面1710包括介於相鄰微結構之間的間隔，其在自約0.5μm至約5μm之範圍中。間隔可係恆定或變化的。
微結構1712可係實質上彎曲。在一些實施例中，微結構1712具有一實質上圓柱或半圓柱形狀。在一些實施例中，沿正交於微結構之長度之剖面，微結構1712係一半圓或一半橢圓。在一些實施例中，微結構1712以沿正交於微結構1712之基底的一線自微結構1712之峰至微結構1712之基底測量的一高度h來表徵。可使用頂部結構化表面1710上的最低點來判定微結構1712之基底。微結構1712亦可以一曲率半徑R表徵，且h/R之比率可係任何適合的值。在一些實施例中，h/R不大於0.4。
在一些實施例中，橫跨結構延伸方向所取得的結構面部之所有剖面的曲率中心可視為一起且稱為曲率之「軸」。在一些實施例中，彎曲面部之曲率之軸為不同。
可自任何適合的方法及自任何適合的材料形成頂部結構化表面1710。例如，可選擇性蝕刻或研磨頂部結構化表面1710。在一些實施例中，可至少部分透過雙光子控制(two-photon mastering)程序形成頂部結構化表面1710。在一些實施例中，頂部結構化表面1710依靠利用倒置成形工具的澆鑄及固化程序。在一些情況下，頂部結構化表面可由一UV可交聯樹脂或UV可固化樹脂形成，使得適當的光曝露致使樹脂硬化、從模具或工具分開、以及永久地保留其形狀。在一些實施例中，可透過添加程序(諸如3D印刷)形成頂部結構化表面1710。在一些實施例中，可射出模製頂部結構化表面1710。頂部結構化表面1710可以單體材料件形成，或者其可以在設置在一基材上之一頂部材料層中形成或在一尺寸穩定或抗彎層中形 成。可針對其等之材料、物理或光學性質來選擇一或多種材料，諸如清晰度、刮痕抗性或抗磨性、抗彎性、雙折射性或無雙折射性、能夠微複製、霧度、Tg(玻璃轉移溫度)、接合至其他表面的可能性、或任何其他適合的特性。
底部結構化表面1720包括微結構，各微結構具有第一面部1722及第二面部1724。如同頂部結構化表面1710，微結構可係線性微結構；然而，請記得，在圖17中的透視圖被分割，使得在此圖中展示的例示性組態中，部結構及底部結構的微結構大致上彼此正交地行進。底部結構化表面1720可包括相隔開的相鄰結構，在一些實施例中，具有間隔係介於0.5μm與3μm之間。
第一面部1722係實質上平坦，此係因為自正交於微結構之長度的剖面，第一面部1722呈現一直線。在其他實施例中，第一面部1722可具有一曲率程度。第二面部1724係彎曲，此係因為自正交於微結構之長度的剖面，第二面部1724呈現弧或曲線。例如，在一些實施例中，微結構可包括超過兩個面部、或兩個面部及一峰或接合部分。在一些實施例中，第二面部1724可具有恆定曲率，或可具有分段(piecewise)曲率。在一些實施例中，第二面部1724可具有連續變化之曲率。在一些實施例中，各第一面部可為相同或實質上相同形狀及大小。在一些實施例中，各第二面部可為相同或實質上相同形狀及大小。在一些實施例中，第一面部及第二面部之一或多者的形狀或大小之一或多者可週期性、非週期性、或依梯度而變化。
光學膜1700可整體自任何適合的材料或組合材料組合所形成且具有任何適合的尺寸。在一些實施例中，光學膜1700可針對特定顯示器或照明應用來定大小或定形狀。光學膜1700之結構化表面上的結構可如描述正交地行進，或其等可僅依一第一方向及一第二方向延伸或行進，其中該第一方向及該第二方向彼此不同。例如，介於該第一方向與該第二方向之間之一角度可係介於78度與90度之間。在一些實施例中，該頂部結構化表面及該底部結構化表面覆蓋相同面積。在一些實施例中，頂部結構化表面1710及底部結構化表面1720係相同單體膜的兩側。在一些實施例中，該兩個結構化表面或其等各別基材此層壓或附接至彼此。
圖18係包括一光學膜及一漫射器之一背光之分開前側立視橫剖面圖。背光1800包括：光學膜1802，其具有有微結構1812之頂部結構化表面1810；底部結構化表面1820，其包括第一面部1822及第二面部1824；及可選的之中間層1830。背光1800進一步包括漫射器1840、光導1850、反射器1860及光源1870。
光學膜1802相似於在圖17中描繪者，光學膜1802包括：頂部結構化表面1810，其具有微結構1812；及底部結構化表面1820，其包括含第一面部1822及第二面部1824之微結構。光學膜1802亦包括中間層1830，中間層1830可例如係一反射偏光器或一反射偏光器及一四分之一波層或一四分之一波片之一組合。在圖18中，中間層1830被簡化且因此可代表一四分之一波片及一線性反射偏光器 兩者，然而此等可視為分開之層。光學膜1802可係一單體層，或者其可由數個經層壓的部分或層形成。。
適合用作為中間層1830或作為中間層1830之一組件的反射偏光器可係多層反射偏光器。多層反射偏光器係由交替的高折射率層與低折射率層之共擠壓包所形成，其等在經適當定向時擁有具有適當厚度的內部折射率介面，以透過相長干涉(constructive interference)反射特定偏光的光。反射偏光器之實例包括DBEF及APF(可購自3M Company(St.Paul,Minn.))。
背光1800的其他部分包括經設置於光學膜1802與光導1850之間之漫射器1840、光導1850本身、反射器1860及光源1870。漫射器1840可係本文所描述之漫射器之任意者，而該漫射器之該第一部分(例如，部分216)經設置成最靠近至該光源1870。
在一些實施例中，漫射器1840可實質上覆蓋光導1850或光學膜1802之所有面積。在一些實施例中，漫射器1840可經設計以防止對光導1850或底部結構化表面1820之峰的實體損壞。損壞可包括結構化表面之部分的刮痕或甚至彎曲或破裂，例如，經受諸如衝擊或碰撞等的震動後。在某些應用中，漫射器1840可具有使其對吸收震動(shock absorption)有利的物理性質，諸如使其適當緩衝的特性。
在一些實施例中，漫射器1840可層壓或附接至光導1850及光學膜1802之一或多者。例如，可用一層壓敏性或光學清透黏著劑、或透過一或多段邊緣或緣膠帶(edge or rim tape)來將漫射器1840附接至光導1850。在一些實施例中，可用低折射率黏著劑層將 漫射器1840接合至光導1850。此一類低折射率黏著劑層可包括複數個空隙。
光導1850可係任何適合的大小或形狀，且可由任何適合材料形成。在一些實施例中，光導1850可由例如一射出模製單體丙烯酸所形成，或可由任何其他適合材料所形成。光導1850可針對有利的光學特性(諸如高透射性、低吸收或低散射)或物理特性(諸如剛性、可撓性、或耐溫性及抗彎性)來選擇其材料。在一些實施例中，光導1850可係一楔形光導。在一些實施例中，光導1850可包括或含有提取特徵，例如，列印點(printed dots)、負微特徵(negative microfeature)(亦即，凹陷，在其中空氣/光導介面傾向於藉由以次臨界角散射或反射光來阻撓全內反射，其接著通過光導的其他表面)、或正微特徵。提取特徵可以一梯度圖案配置，使得光在光導的整個面積(且最後在背光1800的總體)被均勻地提取。換言之，提取特徵可較不密集地堆積於光導之具有更整體光之部分，諸如近接光源之區。替代地，對於一些應用，提取特徵可更密集地堆積在需要較大光輸出的區域中，諸如，在手機小鍵盤或類似者上的數字鍵或按鈕下。提取特徵的大小、形狀及數目可週期性、以一梯度或非週期性變化。
反射器1860係光之寬帶反射器之任何適合的層。在一些實施例中，反射器1860係一金屬反射器，諸如鋁或銀、或者一具有金屬反射表面沉積於其上之基材。在一些實施例中，反射器1860係一多層光學膜。
類似於本文所描述之多層光學膜反射偏光器，該多層光學膜反射器包括交替之高及低折射率聚合材料層，其等經謹慎選擇且當經定向時能夠發展雙折射。層經共擠製及經定向，使得一寬廣光譜係透過相長干涉由層之間介面來被反射。各層對之光學厚度經設計，使得不同層對貢獻不同波長之光之反射。一例示性多層光學膜反射器係高反射率反射片(Enhanced Specular Reflector或ESR)(可購自3M Company(St.Paul,Minn.))。適合的反射器可反射至少90%、95%、98%、、或甚至99%之光。反射器可提供特徵為漫射(或甚至朗伯(Lambertian))、鏡像或半鏡像的反射圖案。
光源1870可係任何適合的光源或光源的組合。可使用習知光源，諸如發光二極體(LED)、冷陰極螢光燈(CCFL)，及甚至白熾燈泡。在一些實施例中，雖然在圖18中將光源1870描繪為單一物件，但是可使用LED之組合以提供足夠白的輸入光，但是，取決於應用，可利用任何適合的光譜或光譜組合。在一些實施例中，LED可使用磷光體或其他降頻轉換元件。光源1870可包括適合的注入光學元件或準直光學元件，以輔助耦合光至光導1850中，或有助於成形光導之光輸入。光源1870可設置在光導1850之任一側上，例如，光源1870可設置成使得來自光源1870之離開光導的光首先入射在平坦之第一面部上，或替代地，來自光源1870之離開光導的光首先入射在彎曲的第二面部上。背光1800的組件的其餘部分可相應地調整。
取決於應用，背光1800之總體設計的某些特徵對其表現具有明顯的影響。；例如，光學膜1802之底部結構化表面1820及 光導1850之輸出分布之設計。光導1850的設計可把以下納入考慮：光學膜1802可有某些輸入角度比某些其他的輸入角度提供更令人合意的輸出；換言之，光導及背光整體可經設計以提供此等輸入角度給光學膜1802。相反的亦為可行：光學膜1802可經設計以使得光導的輸出角度為提供一令人合意的輸出之一輸入角度。漫射器1840可經設計以減小熱點及保護光學膜1802。
光學膜1802可經組態使得最終離開背光1800之由光源1870發射的至少一些光係藉由頂部結構化表面1810再循環。再循環係意指光被反射或以其他方式重導向回頭朝向光導1850。此類光可被藉由反射器1860予以反射且導向回頭朝向光學膜1802。由於由頂部結構化表面1810重導向的至少一些光並未處於一較佳觀看角度或可能以其他方式非處於一可用或期望的角度，重導向可稱為再循環，因為光係透過背光再次循環。在一些實施例中，光源1870發射之光之至少10%藉由頂部結構化表面1810而再循環。在一些實施例中，光源1870發射之光之至少20%藉由頂部結構化表面1810而再循環。
圖19係可搭配如圖18中之本說明之一漫射器使用的另一光學膜之分開的前側立視橫剖面圖。光學膜1900包括：頂部結構化表面1910，其具有以第一頂部線1914及第二頂部線1916來表徵的微結構1912；底部結構化表面1920，其具有有第一面部1922及第二面部1924且以第一底部線1926及第二底部線1928來表徵之微結構。光學膜1900亦可包括中間層1930。
圖7之光學膜1900相似於圖18之光學膜1802，惟微結構1912以第一頂部線1914及第二頂部線1916表徵、且底部結構化表面1920之微結構具有係弧或以其他方式係彎曲之兩個面部且以第一底部線1926及第二底部線1928表徵除外。在一些實施例中，頂部結構化表面1910之微結構可具有係弧或以其他方式係彎曲之兩個面部，如針對底部結構化表面1920之微結構所描繪及描述。(頂部結構或底部結構之)彎曲面部可具有相同曲率半徑或可具有不同曲率半徑。在一些實施例中，頂部結構或底部結構之彎曲面部可具有相同曲率中心，但是在一些實施例中，彎曲面部可具有不同曲率中心。在一些實施例中，彎曲面部可具有分段曲率或變化之曲率。在一些實施例中，頂部結構化表面1910之各微結構1912之各面部可具有介於20μm與40μm之間之曲率半徑。在一些實施例中，底部結構化表面1920之各微結構1912之各面部可具有介於40μm與80μm之間之曲率半徑或介於60μm與80μm之間之曲率半徑。在一些實施例中，橫跨結構延伸方向所取得的結構面部之所有剖面的曲率中心可視為一起且稱為曲率之「軸」。在一些實施例中，具有分段曲率的面部可具有各面部的多個曲率軸。在一些實施例中，彎曲面部之曲率之軸為不同。在一些實施例中，各彎曲面部之曲率軸之各者不同。
在一些實施例中，各頂部結構及底部結構包括相對之彎曲第一面部及第二面部，該彎曲第一面部及該彎曲第二面部具有不同曲率軸。
第一頂部線1914及第二頂部線1916係連接微結構1912之基底之第一端部及第二端部之相交處與微結構之峰的線。在一些實施例中，第一頂部線1914及第二頂部線1916可以其等本身成一角度，該角度在約60度與120度之間之範圍中。第一頂部線及第二頂部線在其等本身與微結構之基底之間可形成一角度，並且該角度可係介於5度與60度之間、或介於35度與45度之間。對於該兩個頂部線，線與基底之間之角度可係相同或不同。
同樣地，第一底部線1926及第二底部線1928係連接底部微結構之第一端部及第二端部之相交處(即，第一面部1922及第二面部1924與微結構之基底相交處)至微結構之峰的線。第一底部線1926及第二底部線1928在其等本身之間可形成一角度，該角度在自60度至130度之範圍中。第一底部線及第二底部線在其等本身與微結構之基底之間可形成一角度，並且該角度可係介於25度與88度之間、或介於55度與65度之間。對於該兩個底部線，線與基底之間之角度可係相同或不同。
在峰為圓拱形或彎曲形的一些實施例中，除了第一底部線及第二底部線分別連接第一端部及第二端部且替代地正切於彎曲峰之其等的各別側而行進外，特徵化在例如第一底部線1926與第二底部線1928之間所形成的角度可為較佳的。在其等最終相交之點所形成的角度可在50度與70度之間之範圍中。在一些實施例中，頂部微結構及底部微結構之峰之任何曲率半徑小於該特殊微結構之面部或側(不包括峰)之任一者之曲率半徑。
取決於應用，某些幾何特性，且具體而言為結構化表面之幾何特性可尤其適合本文所描述之光學膜。例如，在圖7中，光學膜之頂部及底部上的結構之各者可具有第一面部及第二面部，從垂直結構之線性區間的橫剖面視圖看來，該等面部係不具有相同曲率中心的弧。在一些實施例中，結構係以從例如峰至峰測量到的一特定節距隔開。在一些實施例中，頂部結構化表面之一第一節距及底部結構化表面之一第二節距係介於10μm與100μm之間、或介於10μm與50μm之間。在一些實施例中，頂部結構化表面或底部結構化表面具有可變節距。在一些實施例中，節距可表示為與相對應的結構化表面上之結構的面部各者之曲率半徑有關。在一些實施例中，結構化表面之結構的第一面部及第二面部之曲率半徑對結構化表面之節距的比率係介於0.8與10之間、1.5與20之間、1與3、或2與5之間。在一些實施例中，對於頂部結構化表面，該比率可係介於0.8與10之間；及對於底部結構化表面，該比率可係介於1.5與20之間。在一些實施例中，對於頂部結構化表面，該比率可係介於1與3之間；及對於底部結構化表面，該比率可係介於2與5之間。在一些實施例中，結構之至少一者的高度沿著結構的線性區間變化。
實例
邊緣梯度漫射器膜
如下製成漸變漫射器膜。使用含具有110°頂角之鑽石的雕刻器來切削經電鍍圓柱形微複製工具，以產生深度繞該工具之圓 周變化的一組六角形形狀凹陷。其中鑽石切削至該工具中愈深，該工具之表面面積愈受影響；當切削愈淺時，該工具之表面面積愈不受影響。該工具上的最先的10mm六角形凹陷最深。對於繞該圓周的接下來的13mm至約23mm，深度單調地減小。自10mm至約17mm，深度沿循大致上相對應於三次樣條函數的輪廓減小。自約17mm至約23mm，深度線性變更為繞該工具圓周持續的恆定深度。依此方式進行多個平行圓周切削。
接著，使用標準澆鑄及固化程序，將該工具上的結構微複製於PET膜(約1密耳厚)上。由較深凹槽所致的微結構高於由較淺凹槽所致的微結構，此係因為微結構高度沿循與該工具結構倒置的圖案，所以膜之前側具有10mm長分段的高結構、接著有高度逐漸減小之微結構達13mm之長度，其後高度保持恆定至約95mm處。
以橫跨該工具之面積切削的均勻漫射結構而製成一第二經電鍍微複製工具。接著，這些結構微複製於來自上文描述之該等結構的該PET膜之相對側上。
這些第二均勻漫射結構亦以將其等微複製於分開之膜上並且使用一HazeGard Plus霧度計(可購自BYK-Gardner(Columbia MD))測量霧度來表徵。霧度係約95%。
霧度之特性
用具有靠近頂部結構之折射率的折射率之樹脂塗佈「邊緣梯度漫射器膜」中描述之膜之均勻漫射頂部表面，以排除自頂部表 面對霧度的貢獻。接著，評估所得膜，以判定與該膜之底部側之各分段相關聯之霧度。在圖12A至圖12C中展示測量設備。膜1210定位在藉由使用高反射率反射片(ESR)膜1268(可購自3M Company(St.Paul,Minn.))產生之具有2mm狹縫1265的結構上，以遮蔽在霧度計之部分1276中在霧度計儀器的孔隙1277(具有約1吋(2.54cm)之直徑)上方的上部分及下部分。該膜經定向使得在底部結構之大小的漸變垂直於狹縫之邊緣行進。當以每毫米測量霧度時，該膜在載台中橫跨該狹縫移動。在圖12A中，膜1210之一邊緣與狹縫1265之一邊緣對齊。在圖12B中，膜1210已位移達約1mm之一距離1283b，且在圖12C中，膜1210已位移達約2mm之一距離1283c。使用HazeGard Plus霧度計來測量位於該狹縫上的膜分段之霧度。霧度計產生具有一方向之入射光1273，如在圖12A至圖12C中所示。圖13展示霧度依據橫跨該膜位置而變化。該膜之最左部分具有的霧度靠近100%。隨著微結構之高度在距離該膜之左邊緣10mm處開始減少，霧度自靠近100%下降至小於10%。
熱點對比度之測量
如圖14A至圖14B中繪示之設備經組裝以測試「邊緣梯度漫射器膜」中描述之膜1210的LED熱點之光學漫射。自市售的側光式智慧型手機移除光導1404及相關聯的在一撓性電路板1442上的一組12個LED 1440。在美國專利申請公開案第2013/0004728號(Boyd等人)中描述之種類的兩個相交稜鏡膜組成的一層1420經置 放在(但是不附接至)該膜之均勻漫射頂部側，與具有變化大小之微結構之側相對。所得膜定位在該光導上(而具有變化大小之微結構之側面對該光導)且經定向使得具有最大結構的邊緣平行於且最靠近LED 1440之列。撓性電路板1442附接至部分延伸於該光導上方的LED。使用定位在該光導上方約42cm且直接在撓性板終止的該光導之區域1455上方的Prometric PM-1613F-1成像光度計1492(可購自Pro-Lite Technology(Milton Keynes UK))進行熱點量測。隨著膜1210在載台中橫跨撓性板終止的接合點依一次1毫米的方式移動，以每毫米測量霧度。圖14A中繪示零位置，在零位置處，最靠近至LED 1440的膜1210之端部與層1420之一端部對齊。圖14B展示膜1210移位成達一距離1483b。圖15中展示熱點對比度(界定為在整個各個別測量區域上明度峰之振幅對明度谷之振幅的比率)依據自該膜之邊緣的距離而變化。經發現，運用上漫射膜及下漫射膜之此組合，在市售的智慧型手機中，低於1.8對比度比率的值提供可接受的熱點減小。
第一主表面之特性
如WO 2014/081693(Pham等人)中所描述製作結構化漫射器膜。結構化表面適合用作為本說明該漫射器之一第一主表面。表面以原子力顯微鏡來表徵且接著分析以判定表面斜率分布。圖16中展示表面之補數累積斜率分布(FCC)。補數累積斜率分布函數描述於例如美國專利申請公開案第2012/0064296號(Walker等人) 中，該案茲以引用形式且不與本說明牴觸之程度併入本文中。對於x-軸上之各斜率值，y值指示大於彼值的斜率之分率。
以下為本說明之例示性實施例的清單。
實施例1係一種漫射器，其包含相對之第一主表面及第二主表面及延伸於該第一主表面與該第二主表面之間之一邊緣，其中該第一主表面包含提供一實質上均勻第一霧度的第一複數個表面結構，該第二主表面包含相鄰於該邊緣的一第一部分及相鄰於該第一部分而與該邊緣相對的一第二部分，該第一部分包括相鄰於該邊緣的一第一區域及介於該第一區域與該第二部分之間的一第二區域，其中該第二主表面包含第二複數個表面結構，該第二複數個表面結構在該第二主表面之該第二部分上提供一實質上均勻第二霧度且在該第二主表面之該第一部分中提供一第三霧度，其中沿介於該第二主表面之該第一部分與該第二部分之間之一連續邊界，該第三霧度實質上等於該第二霧度，其中在該第一區域中之該第三霧度高於該第二霧度，且在該第二區域中之該第三霧度隨著沿自該邊緣朝向該連續邊界之一方向的一距離單調地降低，且其中該第二部分具有之一表面面積係該第二主表面之一表面面積之至少90百分比。
實施例2係實施例1之漫射器，其中在該第一區域中之該第三霧度實質上獨立於沿自該第一邊緣朝向該連續邊界之該方向的該距離。
實施例3係實施例1之漫射器，其中該第二區域具有至少1mm之一寬度。
實施例4係實施例1之漫射器，其中該第三霧度取決於沿正交於自該第一邊緣朝向該連續邊界之該方向的一平面內方向之一距離。
實施例5係實施例1之漫射器，其中該第三霧度實質上獨立於沿正交於自該第一邊緣朝向該連續邊界之該方向的一平面內方向之一距離。
實施例6係實施例1之漫射器，其中對於分開達不超過0.1mm的各對第一位置及第二位置，介於一第一位置處之該第三霧度與一第二位置處之該第三霧度之間之一量值差小於10百分比。
實施例7係實施例1之漫射器，其中該漫射器具有沿該邊緣之一長度及依一正交平面內方向之一寬度，且其中該第二部分之一寬度係該漫射器之該寬度之至少90百分比，該第一部分及該第二部分以及該第一區域及該第二區域之各者沿該漫射器之該長度之至少90百分比延伸，該第一區域緊接地相鄰於該邊緣，該第二區域緊接地相鄰於該第一區域，且該第二部分緊接地相鄰於該第二區域。
實施例8係實施例1之漫射器，其中該第一複數個表面結構包含緊密堆積結構，該等緊密堆積結構經配置使得脊形成於相鄰結構之間，該等結構之大小沿兩個正交平面內方向受限制。
實施例9係實施例8之漫射器，其中該第一主表面具有可依與各別第一正交平面內方向及第二正交平面內方向相關聯之第一傅立葉功率譜及第二傅立葉功率譜表徵的一形貌，且其中倘若該第一傅立葉功率譜包括不對應於零頻率且藉由界定一第一基線之兩個相鄰谷定界的一或多個第一頻率峰，則任何此類第一頻率峰具有小於0.8之 一第一峰比率，該第一峰比率等於介於該第一頻率峰與該第一基線之間之一面積除以在該第一頻率峰下方之一面積；以及倘若該第二傅立葉功率譜包括不對應於零頻率且藉由界定一第二基線之兩個相鄰谷定界的一或多個第二頻率峰，則任何此類第二頻率峰具有小於0.8之一第二峰比率，該第二峰比率等於介於該第二頻率峰與該第二基線之間之一面積除以在該第二頻率峰下方之一面積。
實施例10係實施例9之漫射器，其中該第一主表面之特徵為小於200mm/mm2之每平面圖單位面積之一總脊長度。
實施例11係實施例9之漫射器，其中該等緊密堆積結構之特徵為在一參考平面中之等效圓形直徑(ECD)及沿一厚度方向之平均高度，且其中各結構之一縱橫比等於該結構之該平均高度除以該結構之該ECD；且其中該等結構之一平均縱橫比小於0.15。
實施例12係實施例1之漫射器，其中該第一霧度大於該第二霧度。
實施例13係實施例1之漫射器，其中該第一霧度在10百分比至100百分比之範圍中。
實施例14係實施例13之漫射器，其中該第一霧度在70百分比至100百分比之範圍中。
實施例15係實施例1之漫射器，其中該第二霧度在自約0.5百分比至約95百分比之範圍中。
實施例16係實施例1之漫射器，其中該第二霧度在自約1百分比至約70百分比之範圍中。
實施例17係實施例1之漫射器，其中該第三霧度具有之一最大值係至少60百分比。
實施例18係實施例1之漫射器，其中該第一霧度大於該第二霧度，且該第三霧度具有之一最大值大於該第一霧度。
實施例19係實施例18之漫射器，其中該第一霧度大於該第二霧度達至少2百分比，且該最大值大於該第一霧度達至少2百分比。
實施例20係實施例18之漫射器，其中該第一霧度大於該第二霧度達至少10百分比，且該最大值大於該第一霧度達至少10百分比。
實施例21係實施例1之漫射器，其中該第二主表面之該第二部分之不超過約10百分比具有大於約40度的一斜率量值。
實施例22係實施例1之漫射器，其中該第二主表面之該第二部分之不超過約10百分比具有大於約30度的一斜率量值。
實施例23係實施例1之漫射器，其中該第二主表面之該第二部分之不超過約7百分比具有大於約30度的一斜率量值。
實施例24係實施例1之漫射器，其中該第二主表面之該第二部分之不超過約7百分比具有大於約20度的一斜率量值。
實施例25係實施例1之漫射器，其中該第二主表面之該第二部分之不超過約7百分比具有大於約10度的一斜率量值。
實施例26係實施例1之漫射器，其中該第二主表面之該第二部分之不超過約85百分比具有大於約10度的一斜率量值。
實施例27係實施例1之漫射器，其中該第二主表面之該第二部分之不超過約80百分比具有大於約10度的一斜率量值。
實施例28係實施例21至27之任一項之漫射器，其中該第二主表面之該第二部分之至少50百分比具有大於約1度的一斜率量值。
實施例29係實施例21至27之任一項之漫射器，其中該第二主表面之該第二部分之至少約80百分比具有大於約1度的一斜率量值。
實施例30係實施例21至27之任一項之漫射器，其中該第二主表面之該第二部分之至少約85百分比具有大於約1度的一斜率量值。
實施例31係實施例21至27之任一項之漫射器，其中該第二主表面之該第二部分之至少約90百分比具有大於約1度的一斜率量值。
實施例32係實施例1之漫射器，其中該第二主表面之該第一部分之該第二區域具有隨著沿自該第一邊緣朝向該連續邊界之該方向的該距離而實質上連續變化的一斜率分布。
實施例33係實施例1之漫射器，其中在該第二主表面之該第一部分中或在該第二主表面之該第二部分中的至少一區具有一第一表面角度分布及一第二表面角度分布，該第一表面角度分布具有依一第一方向之一第一半高半寬(HWHM)，該第二表面角度分布具有依一第二方向之一第二HWHM，該第二方向不同於該第一方向，其中該第一HWHM不同於該第二HWHM。
實施例34係實施例33之漫射器，其中該第一HWHM對該第二HWHM之一比率大於1.1且小於約10。
實施例35係實施例1之漫射器，其中該第二主表面包括具有一振幅分布及一間隔分布的表面結構，且其中該振幅分布及該間隔分布之至少一者在該第二主表面之該第一部分之該第二區域中變化，且該振幅分布及該間隔分布之各者在整個該第二主表面之該第二部分中實質上均勻。
實施例36係一種顯示器，其包含：一光導，其具有一輸入邊緣及一輸出主表面；以及如實施例1之漫射器，其經設置成近接該光導，且該漫射器之該第二主表面面對該光導之該輸出主表面，且該漫射器之該邊緣相鄰於該光導之該輸入邊緣。
實施例37係一種製作如實施例1之漫射器之方法，其包含：提供具有一第一結構化表面之一第一微複製工具；提供一基材，其具有相對之第一側及第二側；以及使用該第一微複製工具以形成該漫射器之該第一主表面在該基材之該第一側上，其中提供該第一微複製工具之該步驟包含：藉由使用一第一電鍍程序電沈積一金屬而形成該金屬之一第一層，導致具有一第一平均粗糙度的該第一層之一第一主表面；以及藉由使用一第二電鍍程序電沈積該金屬於該第一主表面上，而形成該金屬之一第二層於該第一層之該第一主表面上， 導致具有一第二平均粗糙度的該第二層之一第二主表面，該第二平均粗糙度小於該第一平均粗糙度。
實施例38係實施例37之方法，其進一步包含藉由平版印刷、噴墨印刷及抵靠一第二微複製工具澆鑄與固化之一或多者而形成該漫射器之該第二主表面於該基材之該第二側上之步驟。
實施例39係實施例38，其中形成該漫射器之該第二主表面之該步驟包含：清透樹脂或裝載珠之樹脂之平版印刷或噴墨印刷。
實施例40係實施例38之方法，其中形成該漫射器之該第二主表面之該步驟包含抵靠該第二微複製工具澆鑄及固化，該方法進一步包含使用一切削系統以切削結構至一預形成工具之一表面中來製作該第二微複製工具之步驟。
實施例41係一種製作一漫射器之方法，其包含：提供具有一第一結構化表面之一第一微複製工具，該第一結構化表面具有表面結構之一實質上均勻分布；提供一基材，其具有相對之第一主表面及第二主表面；使用該第一微複製工具以結構化該基材之該第一主表面；提供具有一第二結構化表面之一第二微複製工具，該第二結構化表面具有在該第二結構化表面之一第一部分之一區域中變化且在該第二結構化表面之一第二部分上實質上均勻的表面結構之一分布，且其中該第二部分具有之一表面面積係該第二結構化表面之一表面面積之至少90百分比；使用該第二微複製工具以結構化該基材之該第二主表面； 其中提供該第一微複製工具之該步驟包含：藉由使用一第一電鍍程序電沈積一金屬而形成該金屬之一第一層，導致具有一第一平均粗糙度的該第一層之一第一主表面；以及藉由使用一第二電鍍程序電沈積該金屬於該第一主表面上，而形成該金屬之一第二層於該第一層之該第一主表面上，導致具有一第二平均粗糙度的該第二層之一第二主表面，該第二平均粗糙度小於該第一平均粗糙度；以及其中提供該第二微複製工具之該步驟包含：使用一切削系統以切削結構至一預形成工具之一表面中。
實施例42係實施例41之方法，其中使用該第一微複製工具以結構化該基材之該第一主表面包含：抵靠該第一微複製工具澆鑄及固化一樹脂。
實施例43係實施例41之方法，其中使用該第二微複製工具以結構化該基材之該第二主表面包含：抵靠該第二微複製工具澆鑄及固化一樹脂。
實施例44係實施例41之方法，其中在該第二結構化表面之該第一部分中或在該第二結構化表面之該第二部分的至少一區具有一第一表面角度分布及一第二表面角度分布，該第一表面角度分布具有依一第一方向之一第一半高半寬(HWHM)，該第二表面角度分布依一第二方向之第二HWHM，該第二方向不同於該第一方向，其中該第一HWHM不同於該第二HWHM。
實施例45係一種光學堆疊，其包含：一光學膜，其包含：一結構化頂部表面，其包含沿一第一方向線性延伸的複數個實質上平行頂部結構；以及一結構化底部表面，其包含沿一第二方向線性延伸的複數個實質上平行底部結構，該第二方向不同於該第一方向，各頂部及底部結構包含相對之第一彎曲面部及第二彎曲面部，該第一彎曲面部及該第二彎曲面部自該結構之一基底的各別相對之第一端部及第二端部延伸且在該結構之一峰處會合；以及一光學漫射器，該光學漫射器實質上與該光學膜共延伸，且包含：一結構化頂部表面，其面對該光學膜之該結構化底部表面且具有橫跨該結構化頂部表面的一實質上均勻第一光學霧度；以及一結構化底部表面，其具有一第一部分及一第二部分，該第一部分沿該結構化底部表面之一第一邊緣，該第二部分自該第一部分延伸至該結構化底部表面之一相對第二邊緣，該第二部分具有橫跨該第二部分之一實質上均勻第二光學霧度，在該第一部分中之至少一些區域具有一第三光學霧度，該第三光學霧度不小於該第一光學霧度，該第二光學霧度小於該第一光學霧度。
實施例46係實施例45之光學堆疊，其中該光學膜及該光學漫射器沿其相對應之邊緣接合在一起以於該光學膜與該光學漫射器之間形成一氣隙。
實施例47係實施例45之光學堆疊，其中該結構化頂部表面及該結構化底部表面之各者包含複數個實質上隨機配置結構。
實施例48係實施例45之光學堆疊，其中該第一光學霧度大於約70%，該第二光學霧度大於約95%，及該第三光學霧度小於約70%。
實施例49係一種背光，其包含：一光源；一光導，其具有一近接該光源之輸入表面及一輸出表面；一光學漫射器，其設置在該光導上，並包含：一結構化頂部表面，其具有橫跨結構化頂部表面之一實質上均勻第一光學霧度；以及一結構化底部表面，其面對該光導之該輸出表面且具有一第一部分及一第二部分，該第一部分沿該結構化底部表面之一第一邊緣而近接該光導之該輸入表面，該第二部分自該第一部分延伸至該結構化底部表面之一相對第二邊緣，該第二部分具有橫跨該第二部分之一實質上均勻第二光學霧度，在該第一部分中之至少一些區域具有一第三光學霧度，該第三光學霧度不小於該第一光學霧度，該第二光學霧度不同於該第一光學霧度；以及一光學膜，其設置在該光學漫射器上且包含： 一第一結構化表面，其包含面對該光學漫射器之該結構化頂部表面的複數個實質上線性平行第一結構；一第二結構化表面，其包含背對該光學漫射器之該結構化頂部表面的複數個實質上線性平行第二結構，各第一結構及第二結構包含相對之彎曲第一面部及彎曲第二面部，該彎曲第一面部及該彎曲第二面部具有不同曲率軸。
雖在本文中是以具體實施例進行說明及描述，但所屬技術領域中具有通常知識者將瞭解可以各種替代及/或均等實施來替換所示及所描述的具體實施例，而不偏離本揭露的範疇。本申請案意欲涵括本文所討論之特定具體實施例的任何調適形式或變化形式。因此，本揭露意圖僅受限於申請專利範圍及其均等者。
210‧‧‧漫射器
212‧‧‧第一主表面
213‧‧‧第一表面結構；表面結構
214‧‧‧第二主表面
215‧‧‧第二表面結構；表面結構
216‧‧‧第一部分
218‧‧‧第二部分
223‧‧‧第一邊緣
225‧‧‧第二邊緣
233‧‧‧基材層；基材
234‧‧‧第一層
236‧‧‧第二層
237‧‧‧主表面
239‧‧‧主表面

Claims (18)

  1. 一種漫射器，其包含相對之第一主表面及第二主表面及介於該第一主表面與該第二主表面之間延伸之一邊緣，其中該第一主表面包含提供一實質上均勻第一霧度的第一複數個表面結構，該第二主表面包含相鄰於該邊緣的一第一部分及相鄰於該第一部分而與該邊緣相對的一第二部分，該第一部分包括相鄰於該邊緣的一第一區域及介於該第一區域與該第二部分之間的一第二區域，其中該第二主表面包含第二複數個表面結構，該第二複數個表面結構在該第二主表面之該第二部分上提供一實質上均勻第二霧度且在該第二主表面之該第一部分中提供一第三霧度，其中沿介於該第二主表面之該第一部分與該第二部分之間之一連續邊界，該第三霧度實質上等於該第二霧度，其中在該第一區域中之該第三霧度高於該第二霧度，且在該第二區域中之該第三霧度隨著沿自該邊緣朝向該連續邊界之一方向的一距離單調地降低，且其中該第二部分具有之一表面面積係該第二主表面之一表面面積之至少90百分比。
  2. 如請求項1之漫射器，其中該漫射器具有沿該邊緣之一長度及依一正交平面內方向之一寬度，且其中該第二部分之一寬度係該漫射器之該寬度之至少90百分比，該第一部分及該第二部分以及該第一區域及該第二區域之各者沿該漫射器之該長度之至少90百分比延伸，該第一區域緊接地相鄰於該邊緣，該第二區域緊接地相鄰於該第一區域，且該第二部分緊接地相鄰於該第二區域。
  3. 如請求項1之漫射器，其中該第一複數個表面結構包含緊密堆積結構，該等緊密堆積結構經配置使得脊形成於相鄰結構之間，該等結構之大小沿兩個正交平面內方向受限制。
  4. 如請求項3之漫射器，其中該第一主表面具有可依與各別第一正交 平面內方向及第二正交平面內方向相關聯之第一傅立葉功率譜(Fourier power spectrum)及第二傅立葉功率譜表徵的一形貌，且其中倘若該第一傅立葉功率譜包括不對應於零頻率且藉由界定一第一基線之兩個相鄰谷定界的一或多個第一頻率峰，則任何此類第一頻率峰具有小於0.8之一第一峰比率，該第一峰比率等於介於該第一頻率峰與該第一基線之間之一面積除以在該第一頻率峰下方之一面積；而且倘若該第二傅立葉功率譜包括不對應於零頻率且藉由界定一第二基線之兩個相鄰谷定界的一或多個第二頻率峰，則任何此類第二頻率峰具有小於0.8之一第二峰比率，該第二峰比率等於介於該第二頻率峰與該第二基線之間之一面積除以在該第二頻率峰下方之一面積。
  5. 如請求項4之漫射器，其中該第一主表面之特徵為小於200mm/mm2之每平面圖單位面積之一總脊長度。
  6. 如請求項4之漫射器，其中該等緊密堆積結構之特徵為在一參考平面中之等效圓形直徑(equivalent circular diameter，ECD)及沿一厚度方向之平均高度，且其中各結構之一縱橫比等於該結構之該平均高度除以該結構之該ECD；且其中該等結構之一平均縱橫比小於0.15。
  7. 如請求項1之漫射器，其中該第三霧度具有之一最大值係至少60百分比。
  8. 如請求項1之漫射器，其中該第一霧度大於該第二霧度，且該第三霧度具有之一最大值大於該第一霧度。
  9. 如請求項1之漫射器，其中該第二主表面之該第二部分之不超過約10百分比具有的一斜率量值大於約40度。
  10. 如請求項1之漫射器，其中該第二主表面之該第一部分之該第二區域具有隨著沿自該第一邊緣朝向該連續邊界之該方向的該距離而實質上連續變化的一斜率分布。
  11. 如請求項1之漫射器，其中在該第二主表面之該第一部分中或在該第二主表面之該第二部分中的至少一區具有一第一表面角度分布及一第二表面角度分布，該第一表面角度分布具有依一第一方向之一第一半高半寬(HWHM)，該第二表面角度分布具有依一第二方向之一第二HWHM，該第二方向不同於該第一方向，其中該第一HWHM不同於該第二HWHM。
  12. 如請求項1之漫射器，其中該第二主表面包括具有一振幅分布及一間隔分布的表面結構，且其中該振幅分布及該間隔分布之至少一者在該第二主表面之該第一部分之該第二區域中變化，且該振幅分布及該間隔分布之各者在整個該第二主表面之該第二部分中實質上均勻。
  13. 一種顯示器，其包含：一光導，其具有一輸入邊緣及一輸出主表面；以及如請求項1之漫射器，其經設置成近接該光導，且該漫射器之該第二主表面面對該光導之該輸出主表面，且該漫射器之該邊緣相鄰於該光導之該輸入邊緣。
  14. 一種製作如請求項1之漫射器之方法，其包含：提供具有一第一結構化表面之一第一微複製工具；提供一基材，其具有相對之第一側及第二側；以及 使用該第一微複製工具以形成該漫射器之該第一主表面在該基材之該第一側上，其中提供該第一微複製工具之該步驟包含：藉由使用一第一電鍍程序電沈積一金屬而形成該金屬之一第一層，導致具有一第一平均粗糙度的該第一層之一第一主表面；以及藉由使用一第二電鍍程序電沈積該金屬於該第一主表面上，而形成該金屬之一第二層於該第一層之該第一主表面上，導致具有一第二平均粗糙度的該第二層之一第二主表面，該第二平均粗糙度小於該第一平均粗糙度。
  15. 一種製作一漫射器之方法，其包含：提供具有一第一結構化表面之一第一微複製工具，該第一結構化表面具有表面結構之一實質上均勻分布；提供一基材，其具有相對之第一主表面及第二主表面；使用該第一微複製工具以結構化該基材之該第一主表面；提供具有一第二結構化表面之一第二微複製工具，該第二結構化表面具有在該第二結構化表面之一第一部分之一區域中變化且在該第二結構化表面之一第二部分上實質上均勻的表面結構之一分布，且其中該第二部分具有之一表面面積係該第二結構化表面之一表面面積之至少90百分比；使用該第二微複製工具以結構化該基材之該第二主表面；其中提供該第一微複製工具之該步驟包含：藉由使用一第一電鍍程序電沈積一金屬而形成該金屬之一第一層，導致具有一第一平均粗糙度的該第一層之一第一主表面；以及藉由使用一第二電鍍程序電沈積該金屬於該第一主表面上，而形 成該金屬之一第二層於該第一層之該第一主表面上，導致具有一第二平均粗糙度的該第二層之一第二主表面，該第二平均粗糙度小於該第一平均粗糙度；而且其中提供該第二微複製工具之該步驟包含：使用一切削系統以切削結構至一預形成工具之一表面中。
  16. 一光學堆疊，其包含：一光學膜，其包含：一結構化頂部表面，其包含沿一第一方向線性延伸的複數個實質上平行頂部結構；以及一結構化底部表面，其包含沿一第二方向線性延伸的複數個實質上平行底部結構，該第二方向不同於該第一方向，各頂部結構及底部結構包含相對之第一彎曲面部及第二彎曲面部，該第一彎曲面部及該第二彎曲面部自該結構之一基底的各別相對之第一端部及第二端部延伸且在該結構之一峰處會合；以及一光學漫射器，該光學漫射器實質上與該光學膜共延伸，且包含：一結構化頂部表面，其面對該光學膜之該結構化底部表面且具有橫跨該結構化頂部表面的一實質上均勻第一光學霧度；以及一結構化底部表面，其具有一第一部分及一第二部分，該第一部分沿該結構化底部表面之一第一邊緣，該第二部分自該第一部分延伸至該結構化底部表面之一相對第二邊緣，該第二部分具有橫跨該第二部分之一實質上均勻第二 光學霧度，在該第一部分中之至少一些區域具有一第三光學霧度，該第三光學霧度不小於該第一光學霧度，該第二光學霧度小於該第一光學霧度。
  17. 如請求項16之光學堆疊，其中該光學膜及該光學漫射器沿其相對應之邊緣接合在一起以於該光學膜與該光學漫射器之間形成一氣隙。
  18. 一種背光，其包含：一光源；一光導，其具有一近接該光源的輸入表面及一輸出表面；一光學漫射器，其設置在該光導上，並包含：一結構化頂部表面，其具有橫跨該結構化頂部表面之一實質上均勻第一光學霧度；以及一結構化底部表面，其面對該光導之該輸出表面且具有一第一部分及一第二部分，該第一部分沿該結構化底部表面之一第一邊緣而近接該光導之該輸入表面，該第二部分自該第一部分延伸至該結構化底部表面之一相對第二邊緣，該第二部分具有橫跨該第二部分之一實質上均勻第二光學霧度，在該第一部分中之至少一些區域具有一第三光學霧度，該第三光學霧度不小於該第一光學霧度，該第二光學霧度不同於該第一光學霧度；以及一光學膜，其設置在該光學漫射器上且包含：一第一結構化表面，其包含面對該光學漫射器之該結構化頂部表面的複數個實質上線性平行第一結構；一第二結構化表面，其包含背對該光學漫射器之該結構化頂部表面的複數個實質上線性平行 第二結構，各第一結構及第二結構包含相對之彎曲第一面部及彎曲第二面部，該彎曲第一面部及該彎曲第二面部具有不同曲率軸。
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