| 主权项 |
1.一种光控制元件,其系为能改变反射式液晶显示器影像光分布的光控制片、或光控制膜、或是具有此种光控制功能的表面变化;这个光控制片、或光控制膜、或是具有光控制功能的表面变化其系为非对称的离轴设计穿透式微透镜阵列结构;此微透镜阵列是非完整圆透镜的离轴透镜,其离轴设计为切除部分镜身的非完整圆透镜。2.一种反射式液晶显示装置,包括:上、下基版、液晶层、反射面、与如申请专利范围第1项光控制片、或光控制膜、或是具有光控制功能的表面变化。不同的液晶层设计,可再含一片上偏振版、或是含上、下两偏振版。3.如申请专利范围第2项之反射式液晶显示装置,其中所述光控制片、或光控制膜,其安置位置在反射式液晶显示器的上基板外表面,光线入射与经反射式液晶显示器反射后的反射光均会通过此一元件,形成方向的偏折;在需要上偏振版的反射式液晶显示器应用上,可以放在上偏振版之下或之上。4.如申请专利范围第2项之反射式液晶显示装置,其中所述之具光控制功能的表面变化是直接在反射式液晶显示器的上机版制作微小光学元件的结构,光线入射与经反射式液晶显示器反射后的反射光均会通过此一元件,形成方向的偏折。5.如申请专利范围第1项之光控制元件,其微透镜阵列系可改变其透镜间相对位置的分布情形,改变光控制角度与效果。6.如申请专利范围第1项之光控制元件,其微透镜阵列系可改变其非对称离轴透镜沿镜轴的不同旋转角度的相对角度分布变化,来对某些特定不同角度的入射光进行调变,调整反射光的角度分布。7.如申请专利范围第1项之光控制元件,其微透镜阵列系可使用多种微光学制作方法来制作,如利用菲涅尔(Fresnel)环带理论来设计二元式多步阶微透镜,其制作方法可以用半导体微影蚀刻的方式,或是以准分子雷射刻画方式来产生图样与深度变化;也可以用光阻热溶或灰阶光罩等方式,制作成折射曲面产生微透镜聚光效果,或是以离子交换等方式改变折射率形成微透镜聚光。其中以二元式菲涅尔微透镜有较佳的制程控制性与精确度。8.如申请专利范围第7项之光控制元件,其微透镜阵列的制作方法,其中系以制作成母膜再利用翻模或压模的方式翻制在透光的塑胶片或塑胶膜上,形成所谓光控制片或光控制膜,再将此光控制片或光控制膜贴附在显示器的上基版表面上。9.如申请专利范围第7项之光控制元件,其微透镜阵列的制作方法,可直接制作在显示器的上基版,如玻璃或塑胶基版的表面上。10.一种光控制元件,其系为能改变反射式液晶显示器影像光分布的光控制以、或光控制膜、或是具有此种光控制功能的表面变化;这个光控制片、或光控制膜、或是具有光控制功能的表面变化其系为穿透式微棱镜阵列;此一微棱镜阵列为直角棱镜结构或一两底角不相等的棱镜结构,其中底角是指接触显示器上基版表面的两个角,而直角棱镜接触显示器上基版表面的两个底角一为直角边,一为两个小于90角的角中较小的一个。11.一种反射式液晶显示装置,包括:上、下基版、液晶层、反射面、与如申请专利范围第10项光控制片、或光控制膜、或是具有光控制功能的表面变化。不同的液晶层设计,可再含一片上偏振版、或是含上、下两偏振版。12.如申请专利范围第11项之反射式液晶显示装置,其中所述光控制片、或光控制膜,其安置位置在反射式液晶显示器的上基板外表面,光线入射与经反射式液晶显示器反射后的反射光均会通过此一元件,形成方向的偏折;在需要上偏振版的反射式液晶显示器应用上,可以放在上偏振版之下或之上。13.如申请专利范围第11项之反射式液晶显示装置,其中所述之具光控制功能的表面变化是直接在反射式液晶显示器的上基版制作微小光学元件的结构,光线入射与经反射式液晶显示器反射后的反射光均会通过此一元件,形成方向的偏折。14.如申请专利范围第11项之反射式液晶显示装置,其中所述之为棱镜阵列,针对所应用的反射式液晶显示器中光源所在的方向,微棱镜两底角中较小角所对应的边,面向光源方向;而此一较小角的角度范围为:0<<45。15.如申请专利范围第10项之光控制元件,其微透镜阵列系可使用多种微光学制作方法来制作,如二元式多步阶微透镜,其制作方法可以用半导体微影蚀刻的方式或是以准分子雷射刻画方式来产生图样与深度变化;也可以用光阻热溶或灰阶光罩等方式,制作成棱镜斜面产生光偏折效果,或是以离子交换等方式改变折射率形成类似棱镜的偏光效果。16.如申请专利范围第15项之光控制元件,其微透镜阵列的制作方法,可以制作成母膜再利用翻模或压模的方式翻制在透光的塑胶片或塑胶膜上形成所谓光控制片或光控制膜,再将此光控制片或光控制膜贴附在显示器的上基版表面上。17.如申请专利范围第15项之光控制元件,其微透镜阵列的制作方法,可直接制作在显示器的上基版,如玻璃或塑胶基版的表面上。18.如申请专利范围第1项或第10项所述的光控制元件,其微透镜阵列之上,系可加一具有散射特性的散射片,可以进一步改变反射光的分布角度。19.如申请专利范围第1项或第10项所述的光控制元件,其微透镜阵列之下,系可加一具有散射特性的散射片,可以进一步改变反射光的分布角度。图式简单说明:第一图:使用单片偏振片的反射式液晶显示器的基本结构。1.偏光片。2.上基版。3.彩色滤光器。4.金属反射电极形成光之反射面。5.液晶层。6.入射光。7.反射光。8.入射光的偏振方向。9.入射光的通过偏振片后的偏振方向。10.经过液晶层调变后的的反射光偏振方向。11.反射光经偏振片检偏后的偏振方向。12.下基版。13.反射式液晶显示器。第二图:发生在反射式液晶显示器的平面金属反射面以及显示器上玻璃表面的镜面反射现象。14.平面反射面(金属电极或上玻璃表面)。15.垂直反射面的法线。16.入射角:入射光与法线的夹角。17.出射角:出射线与法线的夹角。第三图:显示如图(一)的反射式液晶显示器一般操作环境下的光源方向与观察者位置,以及在金属电极与显示器上玻璃表面所产生如图(二)所示的镜面反射现象。18.环境光源。19.由反射式液晶显示器的金属电极反射的反射光。20.由反射式液晶显示器的上玻璃表面所产生的反射光。21.观赏者所在的观察位置。第四图:非完整圆透镜的微透镜阵列应用在反射式液晶显示器上的侧示图,与反射光的反射角度控制示意图。22.离轴设计的非完整圆透镜微透镜阵列。23.经非完整圆透镜的微透镜阵列折射后的出射反射光。第五图:单一非完整圆透镜的微透镜的侧视与上视图。24.微透镜的镜轴。25.切除之镜身部分26.保留的离轴微透镜结构第六图:反射光通过微透镜阵列中不同微透镜所产生的多重出射角分布。22.a,22.b.离轴微透镜阵列中的不同透镜a,b。23.a,23.b.分别穿透透镜a,b的反射光。27.a,27.b.分别对应经透镜a,b折射后的反射光23.a,23.b的出射角。27.入射光6经微透镜会聚后的焦点。第七图:微透镜阵列的焦点位于透镜阵列与反射面间的反射光偏折与分布情形。6.a,6.b,6.c,入射于微透镜镜面不同位置的入射光。28.a,29.b,29.c.对应于入射光6.a,6.b,6.c的反射出射光。第八图:一透镜半径100m,焦距466.67m,透镜f/#=2.33的微透镜光控制元件应用在一自上玻璃表面到金属反射面距离为1300m的反射式液晶显示器所得到的一维光压缩效果图。29.MgO标准白版的反射率与角度关系。30.加入微透镜阵列光控制器后的反射光分布曲线。第九图:是如图(八)的非完整圆透镜的微透镜形成二维阵列下的反射光分布极座标图。第十图:非完整圆透镜的微透镜阵列的各种二维分布情形,包含位置的分布的变化与转动的变化。32.改变位置与转动分布变化的微透镜阵列分布。第十一图:微棱镜阵列光控制器的应用在反射式液晶显示器的侧视图。33.微棱镜阵列。 |
