TW202101039A - 具有高紅外光清晰度之光學漫射器 - Google Patents

具有高紅外光清晰度之光學漫射器 Download PDF

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Abstract

描述一種光學堆疊，其包括一光學漫射器及設置在該光學漫射器上之一第一反射偏振器。針對實質上法向入射光及針對非重疊之第一波長範圍及第二波長範圍：該光學漫射器具有針對在該第一波長範圍中之至少一個波長的一第一散射率R1，及針對在該第二波長範圍中之至少一個波長的一第二散射率R2，使得R1/R2大於或等於2。該第一反射偏振器針對在該第一波長範圍中之各波長、針對一第一偏振狀態可透射至少40%的光、針對在該第一波長範圍中之各波長、針對一正交第二偏振狀態可反射至少70%的光、及針對該第一偏振狀態及該第二偏振狀態之各者及針對在該第二波長範圍中之各波長透射至少40%的光。

Description

具有高紅外光清晰度之光學漫射器
在本說明之一些態樣中，提供一種光學堆疊，該光學堆疊包括一光學漫射器及設置在該光學漫射器上之一第一反射偏振器。針對實質上法向入射光，及針對非重疊之第一波長範圍及第二波長範圍，該第一波長範圍至少自約450nm延伸至約600nm，且該第二波長範圍至少自約800nm延伸至約1200nm：該光學漫射器具有針對在該第一波長範圍中之至少一個波長的一第一散射率R1，及針對在該第二波長範圍中之至少一個波長的一第二散射率R2，使得R1/R2大於或等於約2。該第一反射偏振器針對在該第一波長範圍中之各波長針對一第一偏振狀態可透射至少40%的光、針對在該第一波長範圍中之各波長針對一正交第二偏振狀態可反射至少70%的光、及針對該第一偏振狀態及該第二偏振狀態之各者及針對在該第二波長範圍中之各波長透射至少40%的光。
在本說明之一些態樣中，提供一種背光，該背光包括：一背反射器；一光學堆疊，其設置於該背反射器上；及一光導，其設置於該背反射器與該光學堆疊之間。該光學漫射器具有針對在一第一 波長範圍中之至少一個波長的一第一散射率R1，及針對在一第二波長範圍中之至少一個波長的一第二散射率R2，如本文所描述。針對實質上法向入射光及針對一第一偏振狀態及一第二偏振狀態之各者，該背反射器針對該第一波長範圍中之各波長反射至少70%的光，且針對該第二波長範圍中之各波長透射至少70%的光。
在本說明之一些態樣中，提供一種光學堆疊，該光學堆疊包括：一光學漫射器；及一光學膜，其設置在該光學漫射器上且包含數目大於約50的複數個交替聚合之第一干涉層及第二干涉層，各干涉層具有小於約250nm之一平均厚度，使得針對非重疊之第一波長範圍及第二波長範圍，該第一波長範圍至少自約450nm延伸至約600nm，且該第二波長範圍至少自約800nm延伸至約1200nm。該光學漫射器可具有針對在該第一波長範圍中之至少一個波長的一第一散射率R1，且可具有針對在該第二波長範圍中之至少一個波長的一第二散射率R2，使得R1/R2大於或等於2。針對以相對於垂直於該光學膜之一方向的一入射角入射的光，該光學膜在該第一波長範圍中當該入射角係約零度時可具有一平均光學透射率T0、當該入射角係約60度時可具有一平均光學透射率T60、及在該第二波長範圍中當該入射角係約零度時可具有一平均光學透射率T1，使得T60/T0小於約0.8，且T1大於約40%。
在本說明之一些態樣中，提供一種光學堆疊，其包括：一光學漫射器，其在自約450nm延伸至約600nm的一第一波長範圍中具有一平均總透射率T1及一平均漫射透射率T2，使得T2/T1大於 約0.4；一多層光學膜，其設置在該光學漫射器上，且包含數目至少30的複數個交替之第一聚合層及第二聚合層，各第一聚合層及第二聚合層具有小於約500nm之一平均厚度；及一光學反射器，其設置在該多層光學膜上且針對正交之第一偏振狀態及第二偏振狀態之各者針對該第一波長範圍中之各波長反射至少70%的光，其中針對在自約800nm延伸至約1200nm之一第二波長範圍中之至少一個波長，該光學堆疊在2.2線對/mm處具有大於約0.4之一調變轉移函數(MTF)。
10:光學漫射器
14:塗佈層
18:基材層
20:光導板；光導
30:反射器
40:反射偏振器
50:顯示器
55:吸收偏振器
60:光源
70:光
70a:非偏振光；
70b:漫射光
70c:經透射偏振光
70d:經反射偏振光
75:第二波長範圍中之光；紅外光分量；紅外光
80:紅外光感測器；IR感測器
85:前玻璃
90:第一及第二光重導向膜；光重導向膜
100:光學堆疊
100a:光學堆疊
100b:光學堆疊
200:裝置
210:顯示器
400:使用者
410:指紋
1300:單一膜解決方案；單一膜
1302:線(準直多層光學膜(CMOF004)的MTF值)
1304:線(鏡面反射器(NSR)的MTF值)
1306:線(偽裝漫射器的MTF值)
1308:線(橫跨所描繪空間頻率的反射偏振器(APFv3)的MTF值)
1325:單一膜；單一膜值
1327:線(第三增亮膜(BEF4-DMH)的MTF值)
1329:線(第二增亮膜(BEF4-DML)的MTF值)
1331:線(標準先前技術漫射器(UDF35)的MTF值)
1333:線(橫跨所描繪空間頻率的增亮膜(TBEF2-DT)的MTF值)
1350:膜堆疊
1375:液晶模組(LCM)
1410:線解析度測試卡
1420:液晶模組(LCM)
1430:保護蓋板
1440:紅外光相機
1445:測試治具
1450:線解析度測試卡
1460:線解析度測試卡
1470:線解析度測試卡
I0:具有0度之入射角的光
I60:具有60度之入射角的光
R60:反射離開CMOF的光
T60:平均光學透射率
T0:平均光學透射率
圖1係根據本文所述之實施例之包括具有高紅外光清晰度之漫射器的光學堆疊的截面圖；
圖2係根據本文所述之實施例之包括具有高紅外光清晰度之漫射器的光學堆疊的分解截面圖；
圖3A及圖3B提供根據本文所述之實施例之包括具有高紅外光清晰度之漫射器的光學堆疊的截面圖；
圖4係根據本文所述之實施例具有高紅外光清晰度之光學漫射器的截面圖；
圖5繪示根據本文所述之實施例之如何藉由具有高紅外光清晰度之光學漫射器漫射可見光；
圖6繪示根據本文所述之實施例之準直多層光學膜的操作；
圖7係根據本文所述之實施例之顯示器的前視圖，該顯示器具有設置在顯示表面後方的感測裝置；
圖8繪示根據本文所述之實施例之如何藉由設置在顯示器後方的感測裝置來掃描指紋的實例；
圖9A及圖9B分別展示根據本文所述之實施例針對第一實例多層光學膜的所測量透射光譜及層厚度量變曲線；
圖10A及圖10B分別展示根據本文所述之實施例針對第二實例多層光學膜的所測量透射光譜及層厚度量變曲線；
圖11A及圖11B分別展示根據本文所述之實施例針對第三實例多層光學膜的所測量透射光譜及層厚度量變曲線；
圖12A及圖12B分別展示根據本文所述之實施例針對第四實例多層光學膜的所測量透射光譜及層厚度量變曲線；
圖13展示根據本文所述之實施例之數個實例膜及膜堆疊的所測量調變轉移函數；
圖14展示根據本文所述之實施例之經設定用於測量圖13之經調變轉移函數值的實例測試；及
圖15提供本文論述之實例膜及測量結果的座標系統參考圖表。
以下說明係參照所附圖式進行，該等圖式構成本文一部分且在其中係以圖解說明方式展示各種實施例。圖式非必然按比例繪製。要理解的是，其他實施例係經設想並可加以實現而不偏離本說明的範疇或精神。因此，以下之詳細敘述並非作為限定之用。
根據本說明之一些態樣，提供一種光學堆疊，該光學堆疊包括一光學漫射器及設置在該光學漫射器上之一第一反射偏振器。 針對實質上法向入射光，及針對非重疊之第一波長範圍及第二波長範圍，該第一波長範圍至少自約450nm延伸至約600nm，且該第二波長範圍至少自約800nm延伸至約1200nm：該光學漫射器具有針對在該第一波長範圍中之至少一個波長(諸如在一些實施例中，約500nm)的一第一散射率R1，及針對在該第二波長範圍中之至少一個波長(諸如在一些實施例中，約840nm、或約940nm)的一第二散射率R2，使得R1/R2大於或等於約2、或大於約2.5、或大於約3.0、或大於約3.5、或大於約4.0、或大於約4.5、或大於約5.0。在一些實施例中，該光學漫射器可在該第一波長範圍中具有一第一平均散射率R11、及在該第二波長範圍中具有一第二平均散射率R22，使得比率R11/R22大於約2.0、或大於約2.5、或大於約3.0、或大於約3.5、或大於約4.0、或大於約4.5、或大於約5.0。
在一些實施例中，該第二波長範圍自約420nm延伸至約650nm。在一些實施例中，第該二波長範圍自約800nm延伸至約1550nm、或自約800nm延伸至約2000nm。
在一些實施例中，可針對一特定波長或波長範圍，及針對以法向於該漫射器之表面的一入射角進入該漫射器的光，將散射率定義為離開該漫射器之經漫射透射光之量對離開該漫射器之總光量(包括經鏡面透射光)的比率。即，離開該漫射器之總光量Ttotal可表達為：
Ttotal=Tdiff+Tspec 其中Tspec係來自鏡面透射率之總光量(以對法線成小於約5度之一角度離開該漫射器)，且Tdiff係來自漫射透射之總光量(以對法線成大於約5度之一角度離開該漫射器)。然後，將散射率R可定義為：
R=Tdiff/Ttotal
在一些實施例中，該光學漫射器可包括實質上均勻地分散在一黏合劑中的複數個粒子(例如，珠粒)。在一些實施例中，該等粒子之大小的精確控制可判定被散射的光之波長及其等散射程度。在一些實施例中，該等粒子之大小可經選擇使得近紅外光範圍(例如，自約800nm至約1200nm)的光發生光之相對低散射(即，漫射)。在一些實施例中，該光學漫射器可包括一黏合劑，該黏合劑在其中界定複數個互連空隙，使得針對該光學漫射器之沿著其厚度方向的至少一個截面，該等空隙覆蓋該至少一個截面之至少約20%，該光學漫射器及該黏合劑在該第一波長範圍內之至少一個波長下具有各別折射率nd及nb，使得nd小於nb。在一些實施例中，nb之值可大於約1.45、或大於約1.5、或大於約1.55。在一些實施例中，nd之值可小於約1.4、或小於約1.3、或小於約1.25、或小於約1.2、或小於約1.15、或小於約1.1。在一些實施例中，該光學漫射器可包括複數個粒子，該等粒子分散於黏合劑中、在一組互連空隙中、或在黏合劑及互連空隙兩者中。在一些實施例中，該複數個互連空隙可包括：複數個表面空隙，其等設置在該黏合劑之至少一個主表面處；及複數個內部空隙，其等設置在該黏合劑之一內部，使得至少一個中空通道連接至少一個內部空隙 至至少一個表面空隙。在一些實施例中，該黏合劑之平均厚度小於約1.5微米、或小於約1.0、或小於約0.75、或小於約0.5。
在一些實施例中，在一第二波長範圍(例如，人類可見光之波長)中提供較高漫射量且在一第二波長範圍(例如，近紅外光之波長)中提供較低漫射量(或實質上無漫射)的漫射器可實用於某些應用。在一或多個紅外光波長中具有高透射率(高清晰度)的此一光學漫射器可經調適以用於一顯示器之一背光中，以漫射從該背光透射至該顯示器的人類可見光(諸如液晶顯示器或LCD)，提供用於該顯示器之一更平坦、更均勻之光源，同時允許例如近紅外光波長實質上通過而未改變。在一些實施例中，此可允許紅外光感測器(例如，諸如對紅外光波長敏感的CMOS/TFT相機)放置在該顯示器之表面後方。在先前技術中，一般光學漫射器將造成在人類可見光波長及紅外光波長兩者中漫射。雖然漫射一般有益於提供更均勻照明給顯示器(例如，來自點光源之平滑化缺陷及不均勻性)，然而亦將漫射從外部行進進入顯示器的光，諸如由在該顯示器後方的相機或感測器所偵測的光。這表示相機或感測器無法偵測足夠的細節以形成一清晰影像。然而，藉由使用在可見光波長中具有相對高散射且在紅外光波長中具有相對低散射的光學漫射器，有可能達成均勻顯示器照明及如在感測器處所見之影像清晰度兩者。即，來自該背光之可見光將被漫射，而允許紅外光通過該漫射器至該感測器且極少或無漫射。
在一些實施例中，該光學堆疊可接收來自一或多個光源的光，使得該一或多個光源發射光在該第一波長範圍及該第二波長範 圍之各者中(例如，人類可見光範圍及近紅外光範圍兩者中)。舉例而言，在一些實施例中，該光學堆疊可接收由一光源(例如，一發光二極體或一雷射)所發射之光並且透過內反射而被引導穿過一光導板。
針對在該第一波長範圍中之各波長，針對一第一偏振狀態，該第一反射偏振器可透射至少40%、或至少50%、或至少60%、或至少70%、或至少80%的光。針對在該第一波長範圍中之各波長，針對一正交第二偏振狀態，該第一反射偏振器可反射至少70%、或至少80%、或至少90%的光。該第一反射偏振器針對該第一偏振狀態及該第二偏振狀態之各者及針對在該第二波長範圍中之各波長透射至少40%、或至少50%的光。在一些實施例中，該反射偏振器可與一或多個光重導向膜(諸如增亮膜或BEF)、準直多層光學膜(CMOF)、或其組合相組合。在一些實施例中，該反射偏振器本身可係偏振CMOF(即，作用為反射偏振器之CMOF)。
例如，在一些實施例中，該光學堆疊可包括：一第一光重導向膜，其設置於該第一反射偏振器與該光學漫射器之間；及一第二光重導向膜，其設置於該第一反射偏振器與該光學漫射器之間。該第一光重導向膜可包括沿一第一方向延伸的複數個實質上平行之第一微結構，且該第二光重導向膜可包括沿著不同於該第一方向之一第二方向延伸的複數個實質上平行之第二微結構。在一些實施例中，且針對實質上法向入射光，該第一光重導向膜及該第二光重導向膜之各者可針對該第一波長範圍及該第二波長範圍之各者吸收該入射光之小於約10%。
在一些實施例中，該反射偏振器可包括數目介於50與1000之間的複數個交替之第一聚合層及第二聚合層，各第一聚合層及第二聚合層具有小於約500nm之一平均厚度，其中各第一聚合層經實質上單軸定向，且各第二聚合層經實質上雙軸定向。在一些實施例中，在該第一聚合層之一平面中，該第一聚合層具有沿該第一偏振狀態、該第二偏振狀態、及正交於該第一偏振狀態及該第二偏振狀態之一z軸的折射率n1x、n1y及n1z，使得針對在該第一波長範圍中之至少一個波長，介於n1x與n1z之間的一最大差值小於約0.02，且介於n1x與n1y之間的一絕對值大於約0.05。
在一些實施例中，當該反射偏振器係一CMOF時，針對該第一波長範圍及針對以相對於垂直於該第一反射偏振器之一方向的一入射角入射的光，該第一反射偏振器當該入射角係約零度時具有一平均光學透射率T0，且當該入射角係約60度時具有一平均光學透射率T60，使得比率T60/T0小於約0.8、或約0.75、或約0.7、或約0.65、或約0.6、或約0.55、或約0.5。
在一些實施例中，該光學堆疊可在該第一波長範圍中具有一第一平均光學霧度H1、及在該第二波長範圍中具有一第二平均光學霧度H2，使得比率H1/H2大於約1.5、或大於約2.0、或大於約2.5、或大於約3.0、或大於約3.5、或大於約4.0、或大於約4.5、或大於約5.0。如本文中所使用，光學霧度係指透射霧度，其中通過一材料(諸如一漫射器或光學堆疊)的光與材料中之不規則性(例如，懸浮粒子、污染物、空隙、及/或空氣空間)相互作用及/或受到該等不規則性的影 響。光係以由材料(包括不規則性)之折射率及照明角度所判定的一角度予以分散，從而產生光學霧度。
根據本說明之一些態樣，提供一種背光，該背光包括：一背反射器；一光學堆疊，其設置於該背反射器上；及一光導，其設置於該背反射器與該光學堆疊之間。該光學漫射器具有針對在一第一波長範圍中之至少一個波長(例如，人類可見光)的一第一散射率R1，及針對在一第二波長範圍中之至少一個波長(例如，近紅外光)的一第二散射率R2，如本文他處所述。針對實質上法向入射光及針對一第一偏振狀態及一第二偏振狀態之各者，該背反射器針對該第一波長範圍中之各波長反射至少70%的光，且針對該第二波長範圍中之各波長透射至少70%的光。在一些實施例中，可產生包括該背光的一顯示器，使得該背光設置在一液晶面板或模組與一紅外光敏感偵測器之間。在一些實施例中，當發射在該第二波長範圍中之光的一紅外光發射源經設置成鄰近該液晶面板時，該紅外光敏感偵測器偵測由該紅外光發射源所發射在該第二波長範圍中之該光之至少一些。在一些實施例中，該顯示器可經組態以在該第一波長範圍中形成：用於供一觀看者觀看的在該第一波長範圍中之一第一影像；及可藉由一紅外光敏感相機偵測的在該第二波長範圍中之一第二影像。
根據本說明之一些態樣，提供一種光學堆疊，該光學堆疊包括：一光學漫射器；及一光學膜，其設置在該光學漫射器上且包含數目大於約50的複數個交替聚合之第一干涉層及第二干涉層，各干涉層具有小於約250nm之一平均厚度，使得針對非重疊之第一波長範 圍及第二波長範圍，在一些實施例中，該第一波長範圍至少自約450nm延伸至約600nm，及在一些實施例中，該第二波長範圍至少自約800nm延伸至約1200nm。該光學漫射器可具有針對在該第一波長範圍中之至少一個波長的一第一散射率R1，且可具有針對在該第二波長範圍中之至少一個波長的一第二散射率R2，使得R1/R2大於或等於2。針對以相對於垂直於該光學膜之一方向的一入射角入射的光，該光學膜在該第一波長範圍中當該入射角係約零度時可具有一平均光學透射率T0、當該入射角係約60度時可具有一平均光學透射率T60、及在該第二波長範圍中當該入射角係約零度時可具有一平均光學透射率T1，使得T60/T0小於約0.8，且T1大於約40%。
根據本說明之一些態樣，提供一種光學堆疊，其包括：一光學漫射器；一多層光學膜，其設置在該光學漫射器上；及一光學反射器，其設置於該多層光學膜上。在一些實施例中，該光學漫射器在自約450nm延伸至約600nm之一第一波長範圍中具有一平均總透射率T1，及一平均漫射透射率T2，使得比率T2/T1大於約0.4、或大於約0.5、或大於約0.6。在一些實施例中，該光學漫射器在一第二波長範圍中可具有一平均總透射率T1’，及一平均漫射透射率T2’，使得比率T2'/T1'小於約0.3、或小於約0.2。在一些實施例中，該第二波長範圍自約800nm延伸至約1200nm。在一些實施例中，該光學反射器針對該第一偏振狀態及該第二偏振狀態之各者針對該第二波長範圍中之各波長可透射至少70%的光。
在一些實施例中，該光學反射器針對正交之第一偏振狀態及第二偏振狀態之各者針對該第一波長範圍中之各波長可反射至少70%的光，其中針對在自約800nm延伸至約1200nm之一第二波長範圍中之至少一個波長(例如，約940nm)，該光學堆疊在2.2線對/mm處具有大於約0.4之一調變轉移函數(MTF)。在一些實施例中，該光學反射器包含數目至少30的複數個交替之較低折射率聚合層及較高折射率聚合層，各較低折射率聚合層及較高折射率聚合層具有小於約500nm之一平均厚度。
在一些實施例中，該多層光學膜可包括數目至少30的複數個交替之第一聚合層及第二聚合層，各第一聚合層及第二聚合層具有小於約500nm之一平均厚度。在一些實施例中，該多層光學膜可係一反射偏振器，該反射偏振器針對在該第一波長範圍中之各波長針對該第一偏振狀態透射至少40%的光、及針對在該第一波長範圍中之各波長針對該第二偏振狀態反射至少70%的光。在一些實施例中，該第一反射偏振器針對該第一偏振狀態及該第二偏振狀態之各者及針對在該第二波長範圍中之各波長透射至少40%的光。
在一些實施例中，針對該第一波長範圍及針對以相對於垂直於該多層光學膜之一方向的一入射角入射的光，該多層光學膜當該入射角係約零度時具有一平均光學透射率T0，且當該入射角係約60度時具有一平均光學透射率T60，使得比率T60/T0小於約0.8、或小於約0.75、或小於約0.7、或小於約0.65、或小於約0.6、或小於約0.55、或小於約0.5。
在一些實施例中，針對在該第二波長範圍中之該至少一個波長，該光學堆疊在2.2線對/mm處可具有大於約0.5之一調變轉移函數(MTF)。在一些實施例中，針對在該第二波長範圍中之該至少一個波長，該光學堆疊在3.1線對/mm處具有大於約0.3之一MTF。在一些實施例中，針對在該第二波長範圍中之該至少一個波長，該光學堆疊在3.9線對/mm處具有大於約0.2之一MTF。
現在參照圖式，圖1係包括具有高紅外光清晰度之漫射器的光學堆疊的截面圖。在一些實施例中，光學堆疊100包含一光學漫射器10及設置在光學漫射器10上之一反射偏振器40。如本文別處所述，光學漫射器10可具有針對在一第一波長範圍中之光(例如，人類可見光)的一第一散射率R1、及針對在一第二波長範圍中之光(例如，近紅外光)的一第二散射率R2，使得R1大於R2。即，在一些實施例中，光學漫射器10將散射在該第一波長範圍中之光多於在該第二波長範圍中之光。光學堆疊100亦可包括一光導板20。在一些實施例中，光導板20可接收來自一或多個光源60之輸入光。在一些實施例中，光源60可設置在光導板20之一邊緣上，使得來自光源60之光進入光導板20且經由內反射導引，使得光離開光導板20且進入光學漫射器10。在一些實施例中，光學堆疊100亦可包括一反射器30，該反射器經設置在與光學漫射器10相對的光導板20之一側上，使得逸出光導20朝向反射器30的在該第一波長範圍內之光將被反射回到光導20中，而成為被導引至漫射器10中的另一機會。
在一些實施例中，反射器30可實質上反射在該第一波長範圍中之光，且可實質上透射在該第二波長範圍中之光。在一些實施例中，由光源60所發射之光可含有在該第一波長範圍及該第二波長範圍兩者中之光的波長。在一些實施例中，由光源60發射之光可含有一第一偏振狀態及一第二偏振狀態兩者之光(例如，s偏振光及p偏振光)。換言之，光源60所發射之光可最初係非偏振的(即，同時含有多個偏振狀態之光)。
在一些實施例中，光通過光學漫射器10並進入反射偏振器40。在一些實施例中，反射偏振器40可實質上透射一第一偏振狀態之光且實質上反射一第二偏振狀態之光。在一些實施例中，離開光學漫射器10的光可係非偏振的。當光進入反射偏振器40時，該第二偏振狀態之光可實質上被反射回至漫射器10中，且該第一偏振狀態之光可實質上被透射。透射穿過反射偏振器40之光(即，實質上第一偏振狀態之光)可接著行進至顯示器50中，該顯示器可選擇性地透射或阻擋光以在該顯示器上產生影像。在一些實施例中，顯示器50可係一液晶顯示器，然而可使用任何適合類型的顯示器或光調變裝置。在一些實施例中，顯示器50經設計以透射或阻擋單一偏振狀態之光，但可不與不同偏振狀態之光作用。因此，為了防止(因為反射偏振器40可不是100%有效率)已透過反射偏振器40洩漏的該第二偏振狀態之非所要光通過顯示器50，一或多個吸收偏振器55可設置在顯示器50之一或多側上。吸收偏振器55的意圖係實質上吸收可已透過反射偏振器40及/或顯示器50洩漏的該第二偏振狀態之光。在一些實施例中，反 射偏振器40、吸收偏振器55、光導板20、及反射器30之各者可實質上允許透射紅外(IR)光。
應注意，對一第一偏振狀態及一第二偏振狀態的參考非意欲為限制性。在一項實施例中，該第一偏振狀態可係s偏振光，且該第二偏振狀態可係p偏振光，但是在其他實施例中，可調換此等狀態。在一些實施例中，該第一偏振狀態可係線偏振光，且該第二偏振狀態可係圓偏振光，或反之亦然。在一些實施例中，該第一偏振狀態可係一方向(例如，右圓偏振)之圓偏振光，且該第二偏振狀態可係相對方向(例如，左圓偏振)之圓偏振光。可針對第一偏振狀態及第二偏振狀態使用任何適當類型的偏振，只要該兩種類型彼此不同。
在一些實施例中，光學堆疊100可包括一紅外光感測器80(例如，紅外光敏感裝置，諸如IR相機)。IR感測器80可偵測已通過光學堆疊之各種層的IR光。置放在光學堆疊100下方的IR感測器80可保持基本上被隱藏以不被注視顯示器50的觀看者看見，但是可接收並處理來自顯示器50(外部)前面的某物之紅外光。例如，IR感測器80能夠接收從壓住顯示器50之表面或保持在該顯示器表面附近的指紋所反射的紅外光，允許一指紋感測器置放在一些裝置(例如，智慧型手機)中之顯示器下方。
圖2係圖1之光學堆疊100的分解截面圖，其展示在一些實施例中，各種波長及偏振之光如何與堆疊之層交互作用。與圖1所共有的圖2中之組件將具有相似編號的元件符號，且功能應與前文所述相同。光源60發射非偏振光70a，在一些實施例中，該非偏振光 可包括人類可見光波長及紅外光波長兩者的光。為了清楚起見，僅用箭頭與實線展示光70a的人類可見光部分，並且未展示所發射光的任何紅外光部分。
非偏振光70a進入光導板20，其中該非偏振光在離開光導板20之前經由內反射穿過光導板20之長度。穿過光導板20之底部側(該側相鄰於示反射器30)離開的任何非偏振光70a將落在反射器30上。在人類可見光波長範圍中的光70a之部分將實質上被反射器30反射，而在近紅外光範圍(未圖示)中的光70a之部分將實質上透射通過反射器30。然而，大多數非偏振光70a將透射穿過光導板20之頂側(即，相鄰於光學漫射器10之側)且將行進至光學漫射器10中。光學漫射器10將引起光漫射，從而產生漫射光70b。漫射光70b接著行進進入反射偏振器40，且屬於第一偏振狀態的光70b之部分實質上透射穿過反射偏振器40以變成經透射偏振光70c，且屬於第二偏振狀態的光70b之部分實質上被反射回作為經反射偏振光70d。請注意，經透射偏振光70c及經反射偏振光70d屬於不同(例如，相反)偏振狀態。經透射偏振光70c被允許進入顯示器50(且在一些實施例中，吸收偏振器55)以在顯示器50上產生影像。經反射偏振光70d通過光導板20、照在反射器30上、且被反射回，以再循環至光學堆疊中。在一些情況下，經反射光之部分可由於反射而改變偏振狀態，且可再次變成非偏振光70a。
在一些實施例中，在該第二波長範圍中之光(即，紅外光)75(圖2中以虛線箭頭展示)可實質上透射通過光學堆疊100之 各層，而不被漫射器10漫射或被任何層反射。因此，紅外光75被允許到達IR感測器80，其中該紅外光可被偵測及處理。
圖3A及圖3B提供包括具有高紅外光清晰度之漫射器的光學堆疊之替代實施例的截面圖。圖3A與圖3B中與先前所討論圖式共同的組件將具有相似編號的元件符號，且功能應與前文所述相同。在圖3A中，提供光學堆疊100a之替代實施例。在光學堆疊100a中，已新增設置在光學漫射器10與反射偏振器40之間的兩個額外層。這些層包括第一及第二光重導向膜90。在一些實施例中，各光重導向膜90包括複數個實質上平行之微結構(例如，平行之透明稜鏡)。第一光重導向膜90之微結構可沿著一第一方向延伸，且第二光重導向膜90之微結構可沿著不同於(例如，正交於)第一方向的第二方向延伸。在一些實施例中，這些交叉光重導向膜90傾向於聚焦並重導向通過其等的光，使得來自成對之膜90的光輸出實質上經準直且正軸。在一些實施例中，可使用僅一單一光重導向膜90；
在圖3B中，光學堆疊100b用單一準直多層光學膜(CMOF)取代圖3A之雙光重導向膜90。在一些實施例中，CMOF係可提供多種功能的單一膜，包括表現為一光學漫射器、一光重導向(稜鏡)膜、及/或一反射偏振器。在一些實施例中，一單一CMOF膜可取代光學堆疊100b中之其他層，包括反射偏振器40及光學漫射器10。在一些實施例中，亦可用一紅外光透射強化鏡面反射器(ESR)取代在光學堆疊100b之底部的反射器30。ESR係一種可經設計以實質上反射人類可見光且實質上透射近紅外光波長中之光。
圖4係根據本文所述之實施例之具有高紅外光清晰度之光學漫射器10之實施例的截面圖。在一些實施例中，光學漫射器10可由兩層(一基材層18及一塗佈層14)所構成。基材層18可係任何適當的聚合基材，例如，諸如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。塗佈層14係置於基材層18上方之層，且含有可改變光穿過該層的路徑的粒子。該等粒子之大小可經選擇使得僅某些波長的光被散射(即，漫射)，而其他波長實質上被允許通過該層。
圖5繪示根據本文所述之實施例之如何藉由具有高紅外光清晰度之光學漫射器漫射可見光。圖5展示依實質上法向於漫射器10之入射角進入漫射器的光70a之一些者如何穿過漫射器10作為漫射光70b。漫射光70b之一部分將包括鏡面透射(即，實質上垂直於漫射器之表面而離開漫射器的光)及經漫射透射(即，依對垂直之角度(例如，諸如對法線成5度或更大的角度)而離開漫射器的光)。如本文所述，針對一給定波長，鏡面透射中所含之總光量及經漫射透射所含之總光量可用以判定針對該波長的該漫射器之散射率。在一些實施例中，在一波長之光所計算的散射率可不同於針對一不同波長之光的散射率。在本說明之一些實施例中，漫射器可具有針對人類可見光的第一散射率R1，其顯著高於針對紅外光的第二散射率R2。
圖6繪示根據本文所述之實施例之準直多層光學膜或CMOF之操作。CMOF之目的係在一個表面上接收各種角度的光，並重導向該光之至少一部分，使得通過CMOF的增加之光量將以實質上垂直於CMOF之表面的角度離開CMOF之另一側。在圖6中，展示光 以兩個分開的入射角(0度(即，垂直於CMOF表面)及60度(即，對垂直成60度))照在CMOF之底表面。實際上，光將以數個不同角度進入CMOF，但展示這兩個角度以用於繪示及論述之目的。再者，為了論述之目的，應假設所展示的光射線表示在第一波長範圍中的光(例如，人類可見光)。
具有0度(即，直接照在CMOF之表面上)之入射角的光展示為I0。具有60度之入射角的光展示為I60。I60光之一些部分將反射離開CMOF作為R60，而I60將行進進入CMOF中。實質上所有的I0光將通過CMOF。再次，CMOF之目的係增加以0度之入射角透射穿過CMOF並離開CMOF的光之總體百分比。換言之，CMOF之目的係增加離開光之準直超過進入CMOF的光之準直。離開CMOF的光展示為T0(以約零度之入射角離開的光)及T60(以約60度之入射角離開的光)。如前述，一些光可以任何數目個出射角離開CMOF，但為了討論目的展示0度及60度。以所有入射角進入CMOF的所有光之一些部分可被CMOF準直，增加T0中之光量並減少作為T60透射的光量。換言之，無論I0及I60之相對大小，T0應大於T60，使得比率T60/T0可小於約0.8、或小於約0.75、或小於約0.7、或小於約0.65、或小於約0.6、或小於約0.55、或小於約0.5。
在許多終端應用中可使用如圖1之光學堆疊100或其替代實施例。例如，如本文別處所討論，使用具有針對紅外光之散射率顯著低於人類可見光之散射率的光學漫射器允許將IR感測器嵌入在顯示器之表面下方，允許增加顯示器的大小(邊框被顯示器覆蓋的分 率)。圖7係具有設置在顯示表面後方的感測裝置之顯示器之一實施例的前視圖。在此情況中，IR感測器80(展示為虛線)可置放在使用者裝置200(例如，智慧型手機)之顯示器210及光學背光堆疊(未圖示)下方。此允許感測器80完全被隱藏以不被使用者看見，允許顯示器210更延伸接近邊框之邊緣，並且提供從裝置200移除其他使用者介面裝置的選項(例如，諸如可見的指紋感測器或控制按鈕)。顯示器210可係圖1之光學堆疊100或任何類似光學堆疊，如本文所論述。
例如，圖8繪示如何可藉由設置在顯示器後方的感測裝置來掃描指紋。展示圖1之光學堆疊100在智慧型手機或類似應用之前玻璃85下方。此實例中，IR感測器80可係一紅外光敏感CMOS/TFT相機或任何其他適合的IR感測裝置。使用者400(在此處表示為手指)的指紋410壓抵玻璃85。離開光學堆疊100之光70以及指紋410周圍的任何環境光照在指紋410上且被反射。反射離開指紋410之脊線的光之任何紅外光分量75能夠通行通過光學堆疊100以照在IR感測器80上。因為光學漫射器10經設計以具有針對紅外光的低散射率(即，低漫射)，所以紅外光75通過光學堆疊100且效應很少，允許藉由IR感測器80觀察到(即，偵測到)高清晰度影像。
在一些實施例中，光源60可發射在第一波長範圍及第二波長範圍兩者中之光(例如，人類可見光及紅外光)，使得可使用離開顯示器作為離開光70之部分的紅外光以使用紅外光波長照明指紋410。應注意，人類可見光波長亦可自指紋410反射，但是因為該等人類可見光波長將被光學堆疊100之層漫射及/或部分地吸收，所以該等 人類可見光波長將不可用於IR感測器80作為紅外光分量，且因此圖8未展示人類可見光波長。
實例
製作根據本說明之實施例的數個實例膜堆疊。在下列段落及圖9A至圖15中說明這些膜及所得透射光譜及層厚度量變曲線。圖15提供用於所有膜測試及結果的座標系統參考。
實例膜1：一多層光學膜係用兩個依序(堆疊)微層封包予以製造，在各封包中具有325個別微層。各封包中之微層經配置為材料A及材料B之交替層。材料A係雙折射聚酯PEN(聚萘二甲酸乙二酯)，且材料B係非晶形聚酯PETg GN071。該兩個微層封包各經設計以具有在兩個分開、稍微重疊的可見波長區域及近IR波長區域的反射頻帶。
所選用於製造此膜之程序條件導致波長相依折射率值，如表1所示：
Figure 109103060-A0202-12-0021-1
此外，當在633nm針對x軸(橫向於機器軸)使用表1中所設定之折射率進行計算時，用於製造此膜之擠製設定經設定以提供一PEN微層相對於相同PEN微層加上其PETg微層對之相厚度的總和的64%相厚度比率。
測量實例膜1之代表性測量光譜並展示於圖9A中。圖15呈現一座標系統參考圖。圖9B展示在兩個封包之各者中的微層對之層厚度量變曲線(Σ厚度A，厚度B)。
實例膜2：一多層光學膜係用兩個依序(堆疊)微層封包予以製造，在各封包中具有275個別微層。各封包中之微層針對封包1經配置為材料A及材料B之交替層，及針對封包2經配置為材料A及材料C之交替層。對於封包1，材料A係雙折射聚酯低熔點PEN(90%聚萘二甲酸乙二酯，10%聚對苯二甲酸乙二酯)，且材料B係非晶形CoPEN(55%聚萘二甲酸乙二酯，45%聚對苯二甲酸乙二酯，其具有己二醇結晶抑制劑)。對於封包2，材料A係雙折射聚酯低熔點PEN(90%聚萘二甲酸乙二酯，10%聚對苯二甲酸乙二酯)，且材料C係由Eastman Chemical Co供應之非晶形環脂聚酯Neostar FN007。該兩個微層封包各經設計以具有在兩個分開、稍微重疊的可見波長區域及近IR波長區域的反射頻帶。
所選用於製造此膜之程序條件導致波長相依折射率值，如表2所示：
Figure 109103060-A0202-12-0022-2
Figure 109103060-A0202-12-0023-4
此外，當在633nm針對x軸(橫向於機器軸)使用表2中所設定之折射率進行計算時，用於製造此膜之擠製設定經設定以提供一LmPEN微層相對於相同LmPEN微層加上其非晶系微層對之相厚度的總和的50%相厚度比率。這對於封包1與封包2中之材料皆成立。
測量實例膜2的代表性測量光譜並展示於圖10A中。圖15呈現一座標系統參考圖。圖10B展示在兩個封包之各者中的微層對之層厚度量變曲線(封包1：Σ厚度A，厚度B；封包2：Σ厚度A，厚度C)。
實例膜3：一多層光學膜係用微層封包予以製造，在封包中具有275個別微層。各封包中之微層經配置為材料A及材料B之交替層。材料A係雙折射聚酯低熔點PEN(90%聚萘二甲酸乙二酯，10%聚對苯二甲酸乙二酯)，且材料B係比率80：20的聚碳酸酯(PC)及非晶形聚酯PCTg的非晶摻合物，稱為Hebron。繼而，以85：15之比率摻合Hebron與PETg(GN017)。該微層封包各經設計以具有跨越可見光波長區域及近IR波長區域的一反射頻帶。
所選用於製造此膜之程序條件導致波長相依折射率值，如表3所示：
Figure 109103060-A0202-12-0024-6
當在633nm針對x軸(橫向於機器軸)使用表3中所設定之折射率進行計算時，用於製造此膜之擠製設定經設定以提供一LmPEN微層相對於相同LmPEN微層加上其Hebron/PETg微層對之相厚度的總和的50%相厚度比率。
測量實例膜3的代表性測量光譜並展示圖11A中。圖15呈現一座標系統參考圖。圖11B展示在單一封包的微層對之層厚度量變曲線(Σ厚度A，厚度B)。
實例膜4：一多層光學膜係用單一微層封包予以製造，在封包中具有184個別微層。封包中之微層經配置為材料A及材料B之交替層。材料A係雙折射聚酯低熔點PEN(90%聚萘二甲酸乙二酯，10%聚對苯二甲酸乙二酯)，且材料B係比率80：20的聚碳酸酯(PC)及非晶形聚酯PCTg的非晶摻合物，稱為Hebron。繼而，以85：15之比率摻合Hebron與PETg(GN017)。該微層封包各經設計以具有跨越可見光波長區域及近IR波長區域的一反射頻帶。
所選用於製造此膜之程序條件導致波長相依折射率值，如表4所示：
Figure 109103060-A0202-12-0025-7
當在633nm針對x軸(橫向於機器軸)使用表4中所設定之折射率進行計算時，用於製造此膜之擠製設定經設定以提供一LmPEN微層相對於相同LmPEN微層加上其Hebron/PETg微層對之相厚度的總和的50%相厚度比率。
測量實例膜4的代表性測量光譜並展示圖12A中。圖15呈現一座標系統參考圖。圖12B展示在單一封包的微層對之層厚度量變曲線(Σ厚度A，厚度B)。
下表5展示在不同條件下並藉由近紅外光照明的數個實例膜及膜堆疊之所測量調變轉移函數值。可使用調變轉移函數來表徵光學系統(諸如本文所述之光學堆疊)之解析度及效能。調變轉移函數(MTF)提供一膜或光學堆疊以特定解析度將影像對比資訊(或影像細節)從原始影像轉移至目地的平面(例如，成像感測器(諸如紅外光相機)之表面)作為虛擬影像的能力測量。
數個膜及光學堆疊的MTF值如下判定。在受控制條件下，在實驗室中設定一測量系統(諸如展示於圖14中之系統)。應注意，展示於圖14中的測試設定意圖為說明目的，並非意圖為限制性。 在圖14所示之實施例中，測試治具1445設定為具有紅外光相機1440。將各種線解析度測試卡1410置於在測試治具1445之頂部處的孔隙上方。在一些實例中，在無任何膜或堆疊存在的情況中，一線解析度測試卡1410單獨置於孔隙上方，以判定一基礎讀數。在其他實例中，額外層連同線解析度測試卡1410置放在孔隙上方。在圖14所示之實例中，一液晶模組(LCM)1420及一保護蓋板(cover lens)1430被加至測試堆疊中。表5給出各所執行測試的堆疊組件之說明。
各線解析度測試卡1410具有一不同空間頻率的線對序列(交替之黑白「條紋」)。為了繪示目的，圖14展示三個實例線解析度測試卡1410。舉例而言，線解析度測試卡1450具有2.2線對/毫米(mm)的空間頻率，線解析度測試卡1460具有3.1線對/mm的空間頻率，且線解析度測試卡1470具有3.9線對/mm的空間頻率。這些係此處所記錄之測試中使用的特定線解析度測試卡1410。
MTF測量如下判定。首先，使用圖14之測試治具1445，針對各所測試堆疊取得最小(min)及最大(max)灰階值的讀數。接著，使用公式M=(max-min)/(max+min)，針對各空間頻率計算一基線之調變值M(僅針對一線解析度測試卡1410，且無任何堆疊)。然後，針對所測試堆疊之各者以相同方式計算調變值M’。然後，MTF值判定為比率M’/M。表5展示三個空間解析度之各者的數個膜/膜堆疊之測量結果。
表5
Figure 109103060-A0202-12-0027-8
表5中所用的用語通常定義如下：「CMOF004」係實例準直多層光學膜，「APFv3」(且一般稱為「APF」)係實例反射偏振器，「偽裝漫射器」(Camo diffuser)係針對近紅外光波長具有低散射率的實例光學漫射器，「NSR」一實例反射器或增強鏡面反射器，「BEF」(包括TBEF)係實例光重導向膜(諸如一「增亮膜」)，「LCM」係實例性液晶模組，而「UDF35」係先前技術之在紅外光波長中不展現低散射(低漫射)的漫射器。
圖13展示表5中所示之所測試膜及薄膜堆疊的MTF值的標繪圖。圖13的圖表展示表示表5之四個分開群組的MTF標繪圖：單一膜解決方案(根據本說明之實施例)1300、先前技術之單一膜值1325、膜堆疊1350、及與LCM 1375配對之膜堆疊。圖13以虛線框展示這些群組之各者。一般而言，表5及表13展示單一膜1300(如本文所述)針對紅外光影像轉移展現最高MTF值，且來自先前技術的單 一膜1325具有最低MTF值。即，資料表明：與先前技術中使用的現有單一膜相比，使用展現高紅外光清晰度(即，相對較高位準之紅外光透射率及較低紅外光散射率(諸如根據本說明之實施例之單一膜1300)的漫射器及其他膜層提供更佳影像轉移(在紅外波長中較高解析度影像)。
圖13的線1308表示橫跨所描繪空間頻率的反射偏振器(APFv3)的MTF值，線1306表示偽裝漫射器的MTF值，線1304表示一鏡面反射器(NSR)的MTF值，且線1302表示準直多層光學膜(CMOF004)的MTF值。
圖13之線1333表示橫跨所描繪空間頻率的增亮膜(TBEF2-DT)的MTF值，線1331表示標準先前技術漫射器(UDF35)的MTF值，線1329表示第二增亮膜(BEF4-DML)的MTF值，而線1327表示第三增亮膜(BEF4-DMH)的MTF值。
所屬技術領域中具有通常知識者應理解在本說明書中所使用及描述之內容脈絡中諸如「約(about)」等用語。若所屬技術領域中具有通常知識者不清楚在本說明書中所使用及描述之內容脈絡中如應用以表達特徵大小、量、及實體性質的數量所使用的「約」，則「約」將應理解為意指在指定值之10百分比內。就一指定值給定的數量可精確係該指定值。例如，若所屬技術領域中具有通常知識者不清楚在本說明書中所使用及描述之內容脈絡中之具有約1的值的數量，意指該數量所具有的值在0.9與1.1之間，且該值可係1。
所屬技術領域中具有通常知識者應理解在本說明書中所使用及描述之內容脈絡中諸如「實質上(substantially)」等用語。若所屬技術領域中具有通常知識者不清楚在本說明中所使用及描述之內容脈絡中所使用的「實質上相等(substantially equal)」，則「實質上相等」將意指約相等，其中約係如上文所述。若所屬技術領域中具有通常知識者不清楚在本說明中所使用及描述之內容脈絡中所使用的「實質上平行(substantially parallel)」，則「實質上平行」將意指在30度內平行。在一些實施例中，描述為實質上彼此平行的方向或表面可係在20度內、或10度內平行，或可係平行或標稱平行。若所屬技術領域中具有通常知識者不清楚在本說明中所使用及描述之內容脈絡中所使用的「實質上對準(substantially aligned)」，則「實質上對準」將意指在與所對準物體寬度之20%內對準。在一些實施例中，經描述為實質上對準的物體可在與所對準物體寬度之10%內或5%內對準。
於上文中引用的文獻、專利、及專利申請案特此以一致的方式全文以引用方式併入本文中。若併入的文獻與本申請書之間存在不一致性或衝突之部分，應以前述說明中之資訊為準。
除非另外指示，否則對圖式中元件之描述應理解成同樣適用於其他圖式中相對應的元件。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/或均等實施方案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。
10:光學漫射器
20:光導板
30:反射器
40:反射偏振器
50:顯示器
55:吸收偏振器
60:光源
80:紅外光感測器
100:光學堆疊

Claims (48)

  1. 一種光學堆疊，其包含：
    一光學漫射器；及
    一第一反射偏振器，其設置在該光學漫射器上，
    使得針對實質上法向入射光，及針對非重疊之第一波長範圍及第二波長範圍，該第一波長範圍至少自約450nm延伸至約600nm，且該第二波長範圍至少自約800nm延伸至約1200nm：
    該光學漫射器具有針對在該第一波長範圍中之至少一個波長的一第一散射率R1，及針對在該第二波長範圍中之至少一個波長的一第二散射率R2，R1/R2
    Figure 109103060-A0202-13-0001-29
    2；且
    該第一反射偏振器針對在該第一波長範圍中之各波長、針對一第一偏振狀態透射至少40%的光，針對在該第一波長範圍中之各波長、針對一正交第二偏振狀態反射至少70%的光、及針對該第一偏振狀態及該第二偏振狀態之各者及針對在該第二波長範圍中之各波長透射至少40%的光。
  2. 如請求項1之光學堆疊，其經調適以用於一顯示器之一背光中。
  3. 如請求項1之光學堆疊，其中該光學漫射器包含實質上均勻地分散在一黏合劑中的複數個粒子。
  4. 如請求項1之光學堆疊，其中該光學漫射器包含一黏合劑，該黏合劑在其中界定複數個互連空隙，使得針對該光學漫射器之沿著其厚度方向的至少一個截面，該等空隙覆蓋該至少一個截面之至少20%，該光學漫射器及該黏合劑在該第一波長範圍內之至少一個波長下具有各別折射率nd及nb，nd<nb。
  5. 如請求項4之光學堆疊，其中該光學漫射器進一步包含複數個粒子，該複數個粒子設置於該黏合劑及該複數個互連空隙中之至少一者中。
  6. 如請求項4之光學堆疊，其中nb>約1.45、或nb>約1.5、或nb>約1.55。
  7. 如請求項4之光學堆疊，其中nd<約1.4、或nd<約1.3、或nd<約1.25、或nd<約1.2、或nd<約1.15、或nd<約1.1。
  8. 如請求項4之光學堆疊，其中該複數個互連空隙包含：複數個表面空隙，其等設置在該黏合劑之至少一個主表面處；及複數個內部空隙，其等設置在該黏合劑之一內部，使得至少一個中空通道連接至少一個內部空隙至至少一個表面空隙。
  9. 如請求項4之光學堆疊，其中該黏合劑之一平均厚度小於約1.5微米、或小於約1.0微米、或小於約0.75微米、或小於約0.5微米。
  10. 如請求項1之光學堆疊，其中該第一波長範圍自約420nm延伸至約650nm。
  11. 如請求項1之光學堆疊，其中該第二波長範圍自約800nm延伸至約1550nm。
  12. 如請求項1之光學堆疊，其中該第二波長範圍自約800nm延伸至約2000nm。
  13. 如請求項1之光學堆疊，其中在該第一波長範圍中之該至少一個波長係約500nm。
  14. 如請求項1之光學堆疊，其中在該第二波長範圍中之該至少一個波長係約840nm。
  15. 如請求項1之光學堆疊，其中在該第二波長範圍中之該至少一個波 長係約940nm。
  16. 如請求項1之光學堆疊，其中R1/R2>約2.5、或R1/R2>約3.0、或R1/R2>約3.5、或R1/R2>約4.0、或R1/R2>約4.5、或R1/R2>約5.0。
  17. 如請求項1之光學堆疊，其中該光學漫射器在該第一波長範圍中具有一第一平均散射率R11；及在該第二波長範圍中具有一第二平均散射率R22，R11/R22>約2、R11/R22>約2.5、R11/R22>約3.0、R11/R22>約3.5、R11/R22>約4.0、R11/R22>約4.5、R11/R22>約5.0。
  18. 如請求項1之光學堆疊，其中該第一反射偏振器針對在該第一波長範圍中之各波長、針對該第一偏振狀態透射至少50%的光。
  19. 如請求項1之光學堆疊，其中該第一反射偏振器針對在該第一波長範圍中之各波長、針對該第一偏振狀態透射至少60%的光。
  20. 如請求項1之光學堆疊，其中該第一反射偏振器針對在該第一波長範圍中之各波長、針對該第一偏振狀態透射至少70%的光。
  21. 如請求項1之光學堆疊，其中該第一反射偏振器針對在該第一波長範圍中之各波長、針對該第一偏振狀態透射至少80%的光。
  22. 如請求項1之光學堆疊，其中該第一反射偏振器針對在該第一波長範圍中之各波長、針對該第一偏振狀態反射至少80%的光。
  23. 如請求項1之光學堆疊，其中該第一反射偏振器針對在該第一波長範圍中之各波長、針對該第一偏振狀態反射至少90%的光。
  24. 如請求項1之光學堆疊，其中該第一反射偏振器針對該第一偏振狀態及該第二偏振狀態之各者及針對在該第二波長範圍中之各波長透射至少50%的光。
  25. 如請求項1之光學堆疊，其在該第一波長範圍中具有一第一平均光學霧度H1及在該第二波長範圍中具有一第二平均光學霧度H2，H1/H2>約1.5、H1/H2>約2.0、或H1/H2>約2.5、或H1/H2>約3.0、或H1/H2>約3.5、或H1/H2>約4.0、或H1/H2>約4.5、或H1/H2>約5.0。
  26. 如請求項1之光學堆疊，其進一步包含：
    一第一光重導向膜，其設置於該第一反射偏振器與該光學漫射器之間，且包含沿一第一方向延伸的複數個實質上平行之第一微結構；及
    一第二光重導向膜，其設置於該第一反射偏振器與該光學漫射器之間，且包含沿著不同於該第一方向之一第二方向延伸的複數個實質上平行之第二微結構；
    使得針對實質上法向入射光，該第一光重導向膜及該第二光重導向膜之各者針對該第一波長範圍及該第二波長範圍之各者吸收該入射光之小於約10%。
  27. 如請求項1之光學堆疊，其中該第一反射偏振器包含數目介於50與1000之間的複數個交替之第一聚合層及第二聚合層，各第一聚合層及第二聚合層具有小於約500nm之一平均厚度，其中各第一聚合層經實質上單軸定向，且各第二聚合層經實質上雙軸定向。
  28. 如請求項27之光學堆疊，其中在該第一聚合層之一平面中，該第一聚合層分別地具有沿該第一偏振狀態、該第二偏振狀態、及正交於該第一偏振狀態及該第二偏振狀態之一z軸的折射率n1x、n1y及n1z，使得針對在該第一波長範圍中之至少一個波長，介於n1x與n1z之間的一最大差值小於約0.02，且介於n1x與n1y之間的一絕 對值大於約0.05。
  29. 如請求項1之光學堆疊，使得針對該第一波長範圍及針對以相對於垂直於該第一反射偏振器之一方向的一入射角入射的光，該第一反射偏振器當該入射角係約零度時具有一平均光學透射率T0，且當該入射角係約60度時具有一平均光學透射率T60，T60/T0<約0.8、或T60/T0<約0.75、或T60/T0<約0.7、或T60/T0<約0.65、或T60/T0<約0.6、或T60/T0<約0.55、或T60/T0<約0.5。
  30. 一種背光，其包含：
    一背反射器；
    如請求項1之光學堆疊，其設置於該背反射器上；及
    一光導，其設置於該背反射器與該光學堆疊之間，使得針對實質上法向入射光及針對該第一偏振狀態及該第二偏振狀態之各者，該背反射器針對該第一波長範圍中之各波長反射至少70%的光，且針對該第二波長範圍中之各波長透射至少70%的光。
  31. 一種顯示器，其包含設置在一液晶面板與一紅外光敏感偵測器之間的如請求項30之背光，使得當發射在該第二波長範圍中之光的一紅外光發射源經設置成鄰近該液晶面板時，該紅外光敏感偵測器偵測由該紅外光發射源所發射在該第二波長範圍中之該光之至少一些。
  32. 一種顯示器，其包含如請求項30之背光且經組態以形成：用於供一觀看者觀看的在該第一波長範圍中之一第一影像；及可藉由一紅外光敏感相機偵測的在該第二波長範圍中之一第二影像。
  33. 一種包含如請求項1之光學堆疊之光學系統，其接收來自一或多個光源之光，使得該一或多個光源發射在該第一波長範圍及該第二波長範圍之各者中的光。
  34. 一種光學堆疊，其包含：
    一光學漫射器；及
    一光學膜，其設置在該光學漫射器上且包含數目大於約50的複數個交替聚合之第一干涉層及第二干涉層，各干涉層具有小於約250nm之一平均厚度，
    使得針對非重疊之第一波長範圍及第二波長範圍，該第一波長範圍至少自約450nm延伸至約600nm，且該第二波長範圍至少自約800nm延伸至約1200nm：
    該光學漫射器具有針對在該第一波長範圍中之至少一個波長的一第一散射率R1，及針對在該第二波長範圍中之至少一個波長的一第二散射率R2，R1/R2
    Figure 109103060-A0202-13-0006-30
    2；及
    針對以相對於垂直於該光學膜之一方向的一入射角入射的光，該光學膜在該第一波長範圍中當該入射角係約零度時具有一平均光學透射率T0、當該入射角係約60度時具有一平均光學透射率T60、及在該第二波長範圍中當該入射角係約零度時具有一平均光學透射率T1，T60/T0<0.8且T1>40%。
  35. 一種光學堆疊，其包含：
    一光學漫射器，其在自約450nm延伸至約600nm的一第一波長範圍中具有一平均總透射率T1及一平均漫射透射率T2，T2/T1>0.4；
    一多層光學膜，其設置在該光學漫射器上，且包含數目至少30的複數個交替之第一聚合層及第二聚合層，各第一聚合層及第二聚合層具有小於約500nm之一平均厚度；及
    一光學反射器，其設置在該多層光學膜上且針對正交之第一偏振 狀態及第二偏振狀態之各者、針對該第一波長範圍中之各波長反射至少70%的光，其中針對在自約800nm延伸至約1200nm之一第二波長範圍中之至少一個波長，該光學堆疊在2.2線對/mm處具有大於約0.4之一調變轉移函數(MTF)。
  36. 如請求項35之光學堆疊，其中T2/T1>0.5。
  37. 如請求項35之光學堆疊，其中T2/T1>0.6。
  38. 如請求項35之光學堆疊，其中在自約800nm延伸至約1200nm的一第二波長範圍中，該光學漫射器具有一平均總透射率T1’及一平均漫射透射率T2’，T2’/T1’<0.3。
  39. 如請求項38之光學堆疊，其中T2’/T1’<0.2。
  40. 如請求項35之光學堆疊，其中該光學反射器針對該第一偏振狀態及該第二偏振狀態之各者、針對該第二波長範圍中之各波長透射至少70%的光。
  41. 如請求項35之光學堆疊，其中該多層光學膜係一反射偏振器，該反射偏振器針對在該第一波長範圍中之各波長、針對該第一偏振狀態透射至少40%的光、及針對在該第一波長範圍中之各波長、針對該第二偏振狀態反射至少70%的光。
  42. 如請求項41之光學堆疊，其中該多層光學膜針對該第一偏振狀態及該第二偏振狀態之各者及針對在該第二波長範圍中之各波長透射至少40%的光。
  43. 如請求項35之光學堆疊，使得針對該第一波長範圍及針對以相對於垂直於該多層光學膜之一方向的一入射角入射的光，該多層光學膜當該入射角係約零度時具有一平均光學透射率T0，且當該入射角係約60度時具有一平均光學透射率T60，T60/T0<約0.8、或T60/T0 <約0.75、或T60/T0<約0.7、或T60/T0<約0.65、或T60/T0<約0.6、或T60/T0<約0.55、或T60/T0<約0.5。
  44. 如請求項35之光學堆疊，其中該至少一個波長係約940nm。
  45. 如請求項35之光學堆疊，其中針對在該第二波長範圍中之該至少一個波長，該光學堆疊在2.2線對/mm處具有大於約0.5之一調變轉移函數(MTF)。
  46. 如請求項35之光學堆疊，其中針對在該第二波長範圍中之該至少一個波長，該光學堆疊在3.1線對/mm處具有大於約0.3之一調變轉移函數(MTF)。
  47. 如請求項35之光學堆疊，其中針對在該第二波長範圍中之該至少一個波長，該光學堆疊在3.9線對/mm處具有大於約0.2之一調變轉移函數(MTF)。
  48. 如請求項35之光學堆疊，其中該光學反射器包含數目至少30的複數個交替之較低折射率聚合層及較高折射率聚合層，各較低折射率聚合層及較高折射率聚合層具有小於約500nm之一平均厚度。
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