專利名稱：光學(xué)膜及其制造方法以及顯示單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有折射率各向異性的光學(xué)膜及其制造方法以及包括具有折射率各向異性的光學(xué)膜的顯示單元。
背景技術(shù)：
這些年來(lái)，由于液晶顯示器具有電功耗低、節(jié)省空間特性和成本低的優(yōu)點(diǎn)，所以，過(guò)去一直作為顯示器主流的陰極射線管(CRT)已4皮液晶顯示器所替代。
當(dāng)通過(guò)(例如)在顯示圖Y象時(shí)的照明方法進(jìn)行分類時(shí)，存在多種類型的液晶顯示器。代表實(shí)例包括通過(guò)使用配置在液晶面寺反后的光源來(lái)顯示圖像的透射型液晶顯示器。
在這種顯示器中，極其重要的是降低電功耗并增加顯示器亮度以增加顯示器的商業(yè)價(jià)值。因此，強(qiáng)烈渴望增大設(shè)置在液晶面^反和光源之間的光學(xué)系統(tǒng)的增益，同時(shí)使光源的電功耗盡可能保持^f氐。
例如，已公開(kāi)了在液晶面板和光源之間設(shè)置用作亮度增強(qiáng)膜的棱鏡片的技術(shù)。在棱鏡片中，例如，在樹(shù)脂膜上平行地排列成具有
490度頂角的等腰三角柱形狀的多個(gè)棱鏡。能夠通過(guò)使用棱鏡的聚光效應(yīng)來(lái)增加正面亮度。此外，已公開(kāi)了以下技術(shù)在上述棱4竟片中使用沿棱鏡延伸方向的折射率與沿棱鏡的排列方向的折射率不同的棱鏡。在這種棱鏡片中，除了棱鏡的聚光效應(yīng)外，通過(guò)使用由于臨界角的差異而產(chǎn)生的界面反射而在棱鏡的斜面上執(zhí)行偏光分離，從而能夠增加正面亮度。
可以如下制造具有如上所述的偏光分離功能的棱鏡片。例如，在包含半結(jié)晶樹(shù)脂或結(jié)晶樹(shù)脂的片的一面上形成多個(gè)柱狀棱鏡。此后，沿一個(gè)面內(nèi)方向4立伸該片(參見(jiàn)日本未審查專利申請(qǐng)7>開(kāi)第01-273002號(hào)和美國(guó)專利^>開(kāi)第2006/0138702號(hào))。
然而，在上述制作方法中存在以下缺點(diǎn)棱鏡的形狀在^立伸過(guò)程中易于毀壞，并且難以精確地獲得期望的結(jié)構(gòu)。此外，在上述制作方法中，為了即使在拉伸之后也能保持初始的三維形狀，需要沿棱鏡的脊線方向拉伸棱鏡片。此外，在拉伸方向具有高折射率的正樹(shù)脂中，由拉伸產(chǎn)生的折射率差通常大于在拉伸方向具有低折射率的負(fù)樹(shù)脂中由拉伸產(chǎn)生的折射率差。因此，為了獲得高雙折射，通常使用正樹(shù)脂。因此，在通過(guò)拉伸制得的高雙折射棱鏡片中，脊線

發(fā)明內(nèi)容
通常，在液晶顯示器中，為了使水平方向的視角變寬，棱#:片經(jīng)配置以使脊線方向是水平的。因此，在使用通過(guò)拉伸制得的高雙折射棱鏡片的情況下，棱鏡片同樣經(jīng)配置以使脊線方向是水平的。然而，在這種情況下，棱4竟片的透射軸變成垂直偏光，其與配置在液晶面板的光入射側(cè)上的偏光片的透射軸垂直。結(jié)果，存在亮度降低的缺點(diǎn)。因此，考慮將配置在液晶面板的光入射側(cè)上的偏光片的透射軸i殳置為與棱鏡片的透射軸相同的垂直偏光。然而，在此情況中，配置在液晶面斧反的光出射側(cè)上的偏光片的透射軸變成水平偏光，并且通過(guò)普通的偏光太陽(yáng)4竟難以〗見(jiàn)察到已透射過(guò)偏光片的光。
鑒于上述，在本發(fā)明中，期望提供一種能夠進(jìn)一步增加顯示單元的亮度的光學(xué)膜，其中，顯示單元的出射光的水平方向的4見(jiàn)角寬
于垂直方向的一見(jiàn)角，并且顯示單元的出射光具有可通過(guò)偏光太陽(yáng)銷:
觀察到的垂直方向的偏光成分；包括光學(xué)膜的照明系統(tǒng)；以及包括光學(xué)膜的顯示單元。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提供了 一種包括多個(gè)三維結(jié)構(gòu)的光學(xué)月莫，這些三維結(jié)構(gòu)沿一個(gè)方向延^f申并沿與這個(gè)方向沖目交的方向依次排列。上述三維結(jié)構(gòu)包括具有定向性的液晶聚合物。此外，上述三維結(jié)構(gòu)具有折射率各向異性，其中，三維結(jié)構(gòu)的延伸方向上的折射率小于在與三維結(jié)構(gòu)的延伸方向相交的方向上的折射率。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提供了一種顯示單元，包括基于圖像信號(hào)驅(qū)動(dòng)的面一反、夾有顯示面才反的一對(duì)偏光片、照亮面4反的光源以及i殳置在偏光片和光源之間的上述光學(xué)膜。
在本發(fā)明實(shí)施方式的光學(xué)膜和顯示單元中，三維結(jié)構(gòu)的延伸方向上的折射率小于在與三維結(jié)構(gòu)的延伸方向相交的方向上的4斤射率。因此，沿與三維結(jié)構(gòu)的延伸方向平行的方向定向光學(xué)膜的偏光軸。"沿平行的方向定向"是以下概念不僅包括與三維結(jié)構(gòu)的延伸方向平行地定向光學(xué)膜的偏光軸的情況，而且還包括沿以在O度到45度的范圍內(nèi)(包括端值)的角度與三維結(jié)構(gòu)的延伸方向相交的方向定向光學(xué)膜的偏光軸的情況。此外，例如，可以通過(guò)用紫外線照射包含沿三維結(jié)構(gòu)的排列方向具有定向性的桿狀液晶單體與光聚合虧1發(fā)劑的纟且成凈勿(composition of matter )，并/人而4吏才干習(xí)犬液晶單體聚合物的三維結(jié)構(gòu)。因此，可通過(guò) 除了 ^立伸以外的方法來(lái)形成三維結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的光學(xué)膜制造方法包括以下的兩個(gè)步驟
A. 第一步驟，在基底和透光膜之間保持包含桿狀液晶單體與光聚合 虧1發(fā)劑的組成物，基底包括沿一個(gè)方向延伸并沿與這個(gè)方向相交的 方向依次排列的多個(gè)三維結(jié)構(gòu)，透光膜與基底的三維結(jié)構(gòu)相對(duì)地配 置，在桿狀液晶單體的熔點(diǎn)以上的溫度下加熱組成物，4吏壓輥與透 光膜接觸，使壓輥沿基底的三維結(jié)構(gòu)的排列方向滾動(dòng)，從而才齊壓組 成物；以及
B. 第二步驟，使組成物冷卻至常溫，用紫外線照射組成物并/人而使 桿狀液晶單體聚合，并使透光膜與基底分離。
在才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的光學(xué)膜制造方法中，在熔點(diǎn)以上來(lái)加 熱組成物中的4干狀液晶單體，/人而組成物變成、液態(tài)。液態(tài)的組成物 4皮沖齊壓并沿基底的三維結(jié)構(gòu)的排列方向移動(dòng)，并JM吏其液晶定向。 此后，通過(guò)用紫外線照射組成物，使桿狀液晶單體聚合，并變成在 基底的三維結(jié)構(gòu)的排列方向上具有定向性的晶體聚合物。因此，在 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的光學(xué)膜制造方法中，無(wú)需4吏用4i伸就可以4吏 組成物具有折射率各向異性。"沿被擠壓和移動(dòng)的方向"不l又包括r組 成物被擠壓和移動(dòng)的方向，而且還包括以大于O度且小于45度的角 度與組成物^皮纟齊壓和移動(dòng)的方向相交的方向。結(jié)果，在組成物中， 基底的三維結(jié)構(gòu)的延伸方向上的折射率變得小于與基底的三維結(jié)構(gòu) 的延伸方向相交的方向上的4斤射率。
才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的光學(xué)膜和顯示單元，三維結(jié)構(gòu)的延伸方 向上的折射率小于與三維結(jié)構(gòu)的延伸方向相交的方向上的折射率。 因此，在光學(xué)膜經(jīng)配置以〗吏三維結(jié)構(gòu)的延伸方向變水平從而^f吏水平方向上的視角變寬的情況中，光學(xué)膜的偏光軸可以是水平偏光。從 而，在將一個(gè)偏光片配置在液晶面才反的光入射側(cè)上以j吏偏光軸與光 學(xué)膜的偏光軸平行而將另一個(gè)偏光片配置在液晶面板的光出射側(cè)上
的亮度的情況中，在液晶面4反的光出射側(cè)上的偏光片的偏光軸變成 垂直偏光。因此，透射過(guò)配置在液晶面板的光出射側(cè)上的偏光片的
光可通過(guò)普通的偏光太陽(yáng)鏡:，見(jiàn)察到。因此，在本發(fā)明的實(shí)施方式中， 顯示單元的出射光的水平方向上的4見(jiàn)角比垂直方向上的4見(jiàn)角寬。此
到的偏光成分，并且可以3是高顯示單元的亮度。在本發(fā)明的實(shí)施方 式中，使用具有定向性的液晶聚合物，從而在光學(xué)膜的三維結(jié)構(gòu)中 產(chǎn)生了折射率各向異性。因此，光學(xué)膜的三維結(jié)構(gòu)沒(méi)有由拉伸所引 起的形變。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的光學(xué)膜制造方法，在液態(tài)的、包含桿狀 液晶單體的組成物^皮擠壓并沿基底的三維結(jié)構(gòu)的排列方向移動(dòng)之
后，用紫外線照射組成物，并從而使桿狀液晶單體聚合，因此，形 成了包含在基底的三維結(jié)構(gòu)的排列方向上具有定向性的液晶聚合物 的光學(xué)膜。因此，在光學(xué)膜經(jīng)配置以使光學(xué)膜的三維結(jié)構(gòu)的延伸方 向變水平從而使水平方向上的視角變寬的情況中，光學(xué)膜的偏光軸 可以是水平偏光。乂人而，在將一個(gè)偏光片配置在液晶面斧反的光入射 側(cè)上以使偏光軸與光學(xué)膜的偏光軸平行而將另一個(gè)偏光片配置在液
交從而提高顯示單元的亮度的情況中，液晶面板的光出射側(cè)上的偏 光片的偏光軸變成垂直偏光。因此，透射過(guò)配置在液晶面外反的光出 射側(cè)上的偏光片的光可通過(guò)普通的偏光太陽(yáng)銷:^L察到。因此，在本 發(fā)明的實(shí)施方式中，顯示單元的出射光的水平方向上的^L角比垂直 方向上的3見(jiàn)角寬。此外，顯示單元的出射光可具有在垂直方向上可 通過(guò)偏光太陽(yáng)鏡觀察到的偏光成分，并且可以提高顯示單元的亮度。
8在本發(fā)明的實(shí)施方式中， <吏用了具有定向性的液晶聚合物，并從而 在光學(xué)膜的三維結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生了折射率各向異性。因此，光學(xué)膜的三 維結(jié)構(gòu)沒(méi)有由拉伸所引起的形變。
從以下描述將更加全面了解本發(fā)明的其他和另外的目的、特性
和優(yōu)點(diǎn)。


開(kāi)透—見(jiàn)圖2是示出了圖1的亮度增強(qiáng)膜的結(jié)構(gòu)實(shí)例的橫截面圖3是說(shuō)明圖1的亮度增強(qiáng)膜的光學(xué)特性的概念圖4A和圖4B是用于說(shuō)明形成圖1的亮度增強(qiáng)膜的方法的實(shí)例 的截面圖5A和圖5B是說(shuō)明圖4A和圖4B之后的步驟的截面圖6是圖解示出了圖5A和圖5B的步驟中的取向狀態(tài)的示意
圖7A~圖7C是說(shuō)明圖6之后的步驟的截面圖； 圖8是用于說(shuō)明DSC曲線的特性圖9是用于通過(guò)另一種方法形成圖1的亮度增強(qiáng)膜的制造設(shè)備 的示意構(gòu)造圖lO是il明圖1的顯示單元的操作的示意構(gòu)造圖；圖11是說(shuō)明測(cè)量雙折射的方法的實(shí)例的概念圖；以及
圖12是說(shuō)明雙折射的偏光軸的概念圖。
具體實(shí)施例方式
下文中將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的顯示單元1的示意性構(gòu)造。 顯示單元1包4舌液晶顯示面凈反10、夾有液晶顯示面才反10的第一偏 光片20A和第二偏光片20B、配置在第一偏光片20A后的照明系統(tǒng) 30以及用于通過(guò)驅(qū)動(dòng)液晶顯示面板10來(lái)顯示圖像的驅(qū)動(dòng)電路(未 示出)。在顯示單元1中，第二偏光片20B的正面定向至》見(jiàn)察者側(cè) (未示出)。
例如，液晶顯示面板10是響應(yīng)于圖像信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)每個(gè)像素的透 射型顯示面板。液晶顯示面板10具有液晶層夾在一對(duì)透明基板之間 的結(jié)構(gòu)。具體地，液晶顯示面板10從觀察者側(cè)起依次具有透明基板、 濾色片、透明電極、取向膜、液晶層、取向膜、透明像素電極和透
明基板。
通常，透明基4反是對(duì)可見(jiàn)光透明的基斧反。在照明系統(tǒng)30側(cè)上的 透明基^反上，形成包括作為驅(qū)動(dòng)元件電連4妻至透明4象素電極的TFT (薄膜晶體管)、配線等的有源驅(qū)動(dòng)電路。作為濾色片，配置了用于 將從照明系統(tǒng)30出射的光分別分成紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)的 三原色的濾色片。透明電才及由(例如)ITO (氧化銦錫)制成，并 用作公共的相對(duì)電極。取向膜由(例如)諸如聚酰亞胺的聚合物材
料制成，并用于執(zhí)行液晶的取向。液晶層由(例如)VA (垂直定向) 型液晶、TN(扭曲向列)型液晶或STN(超扭曲向列)型液晶制成。 液晶層具有通過(guò)/人驅(qū)動(dòng)電路(未示出)施加的電壓對(duì)于每個(gè)i象素來(lái)透射或阻斷從照明系統(tǒng)30出射的光的功能。透明像素電極由(例如) ITO制成，并用作每個(gè)Y象素的電才及。
第一偏光片20A是配置在液晶顯示面才反10的光入射側(cè)上的偏 光片。第二偏光片20B是配置在液晶顯示面^反10的光出射側(cè)上的 偏光片。第一偏光片20A和第二偏光片20B是一種光閘，并且Y又透 射特定振動(dòng)方向上的光(偏光)。第一偏光片20A和第二偏光片20B 分別經(jīng)配置以使其偏光軸定向?yàn)楸舜讼嗖?0度。因此，從照明系統(tǒng) 30出射的光透射過(guò)液晶層或4皮阻斷。
第一偏光片20A的偏光軸a (透射軸)的定向由稍后所述的亮 度增強(qiáng)膜33在凸出部33a的延伸方向上的折射率與亮度增強(qiáng)膜33 在與凸出部33a的延伸方向正交的方向上的折射率之間的大小關(guān)系 來(lái)確定。具體地，第一偏光片20A的偏光軸a的定向^皮設(shè)置為^f吏亮 度增強(qiáng)膜33在與偏光軸a平行的方向上的折射率小于亮度增強(qiáng)膜 33在與偏光軸a正交的方向上的折射率。
在本實(shí)施方式中，如稍后所述，亮度增強(qiáng)膜33在凸出部33a 的延伸方向上的折射率小于亮度增強(qiáng)膜33在與凸出部33a的延伸方 向正交的方向上的4斤射率。因此，第一偏光片20A的偏光軸a沿與 凸出部33a的延伸方向平行的方向定向。"沿平行的方向定向，，是以 下才既念不^f又包4舌沿與凸出部33a的延伸方向平4亍的方向定向第一 偏光片20A的偏光軸a的情況，而且還包4舌沿以包4舌端值的0度到 45度的范圍內(nèi)的角度與凸出部33a的延伸方向相交的方向定向第一 偏光片20A的偏光軸a的情況。如圖1所示，偏光軸a優(yōu)選地與凸 出部33a的延伸方向平行。然而，在偏光軸a的定向由于存在另外 的原因(例如，獲得合適的角亮度分布以及提高液晶顯示面板10 的乂于比度)而》偉以與凸出部33a的延4申方向的定向只于準(zhǔn)的'清況中， 可以使由偏光軸a和凸出部33a的延伸方向構(gòu)成的角變寬。在此情況中，為了提高正面亮度，角度應(yīng)大于0度且小于45度。角度優(yōu)選 地大于O度且小于20度。
在本實(shí)施方式中，亮度增強(qiáng)膜33對(duì)應(yīng)于本實(shí)施方式的"光學(xué)膜" 的具體實(shí)例，而凸出部33a對(duì)應(yīng)于本實(shí)施方式的"三維結(jié)構(gòu)"的具
體實(shí)例。
照明系統(tǒng)30具有光源31。例如，在照明系統(tǒng)30中，在光源 31的液晶顯示面板10側(cè)上，從光源31側(cè)依次配置擴(kuò)散片32和照 明增強(qiáng)膜33。同時(shí)，在光源31后配置反射片34。如上所述，在本 實(shí)施方式中，照明系統(tǒng)30是所謂的直下型(directtype),但是照明 系統(tǒng)30可以是(例如)使用導(dǎo)光板的側(cè)邊緣光型(side-edge light type )。
在光源31中，例如，多個(gè)線性光源31a以等距(例如，20 mm ) 平行排列。線性光源31a的實(shí)例包括熱陰極熒光燈(HCFL)和冷 陰極熒光燈(CCFL )。光源31可以是(例如)二維排列諸如發(fā)光二 極管(LED)的點(diǎn)光源的光源或諸如有機(jī)電致發(fā)光(EL)的面光源。
反射片34是(例如)發(fā)泡PET (聚對(duì)苯二曱酸乙二醇酯)、4艮 蒸鍍膜、多層反射膜等。通過(guò)反射片34,從光源31出射的光的一 部分反射到液晶顯示面4反10的方向上。因此，有效4吏用了,人光源 31出射的光。
擴(kuò)散片32是(例如)通過(guò)在相對(duì)厚的板狀透明樹(shù)脂中散布擴(kuò)散 材料(填料)而形成的擴(kuò)散板；通過(guò)用包含擴(kuò)散材料的透明樹(shù)脂(粘 合劑)涂覆相對(duì)薄的膜狀透明樹(shù)脂而形成的擴(kuò)散膜；或它們的組合 物。作為板狀透明樹(shù)脂或膜狀透明樹(shù)脂，例如，使用了PET、亞克 力、聚碳酸酯等。作為擴(kuò)散材料，例如，使用了諸如Si02的無(wú)機(jī)填. 料、諸如亞克力的有機(jī)填料等。
12亮度增強(qiáng)膜3 3經(jīng)配置以使包括亮度增強(qiáng)膜3 3的面與液晶顯示 面板10的正面平ff。在亮度增強(qiáng)膜33的光出射側(cè)上的面(正面) 上，如圖1和圖2所示，多個(gè)柱狀凸出部33a (三維結(jié)構(gòu))在光出 射側(cè)上的平面中沿水平方向(X軸方向)延伸，并且沿與延伸方向 相交的方向平行地依次排列。圖2是亮度增強(qiáng)膜33的實(shí)例的放大截 面圖。"沿水平方向"是以下和克念不4又包4舌多個(gè)柱狀凸出部33a 沿水平方向延伸的情況，而且還包括多個(gè)柱狀凸出部33a沿以包括 端值的0度到45度的范圍內(nèi)的角度與水平面相交的方向延伸的情 況。如圖1和圖2所示，優(yōu)選地，各個(gè)凸出部33a沿水平方向延伸 并且與延伸方向正交的方向(垂直方向，Y軸方向)平刊_;也依次*卜 列。同時(shí)，亮度增強(qiáng)膜33的光入射側(cè)上的面(背面33b )是(例如) 平面。例如，二維排列的凸出部(凸紋圖案)可形成在亮度增強(qiáng)膜 33的背面上。
例如，如圖2所示，每個(gè)凸出部33a為包4舌與具有頂角e！的頂 點(diǎn)33c 4妄觸的殺+面33d和33e的三角^主的形習(xí)犬。殺+面33d和33e才目 對(duì)于包4舌亮度增強(qiáng)月莫33的面以底角02和03對(duì)角地^皮此相對(duì)配置。 每個(gè)凸出部33a的排列方向的寬度(間距P。是(例如)從10nm 到350 pm (包4舌端^直)。每個(gè)凸出部33a不限于如圖2所示的三角 柱的形狀。例如，每個(gè)凸出部33a可以為諸如五角柱形狀的多角柱 的形狀。此夕卜，每個(gè)凸出部33a在與每個(gè)凸出部33a的延伸方向正 交的方向上可具有卞者如橢圓形和非J求形的曲面形狀(例如，圓4主形)。
止匕夕卜，每個(gè)凸出部33a不必須具有與其4也凸出部33a相同的形 狀和相同的大小。例如，可在排列方向上以相等的間距排列由一對(duì) 具有相同的形狀的2個(gè)相鄰?fù)钩霾?3a (其中的一個(gè)高(大)而另 一個(gè)^f氐(小))構(gòu)成的三維結(jié)構(gòu)。此外，例如，可在"t非列方向上以相 等的間距排列由一對(duì)具有相同高度和不同形狀的2個(gè)相鄰?fù)钩霾?33a構(gòu)成的三維結(jié)構(gòu)。此外，例如，可在排列方向上以相等的間距排列由一對(duì)具有不同形狀和不同大小(高度)的2個(gè)相鄰?fù)钩霾?3a 構(gòu)成的三維結(jié)構(gòu)。還可以在每個(gè)凸出部33a的延伸方向上^殳置多個(gè) 凸出部和多個(gè)凹進(jìn)部。
從而，每個(gè)凸出部33a通過(guò)折射并透射在沿與液晶顯示面板10 正交的方向從亮度增強(qiáng)膜33的背面33b側(cè)進(jìn)入的光中在每個(gè)凸出 部33a的排列方向上的成分來(lái)提高指向性。在每個(gè)凸出部33a中， 對(duì)于從亮度增強(qiáng)膜33的背面33b側(cè)進(jìn)入的光中在每個(gè)凸出部33a 的延伸方向上的成分來(lái)說(shuō)，幾乎不存在由于每個(gè)凸出部33a的折射 效應(yīng)而產(chǎn)生的聚光效應(yīng)。
在本實(shí)施方式中，每個(gè)凸出部33a均具有折射率各向異性，其 中，每個(gè)凸出部33a的延伸方向上的折射率小于每個(gè)凸出部33a的 排列方向上的折射率。如上所述，由于第一偏光片20A的偏光軸a 定向?yàn)榕c凸出部33a的延伸方向平行。因此，在每個(gè)凸出部33a中， 與偏光軸a平行的方向上的折射率小于與偏光軸a正交的方向上的 折射率。
如上所述，在本實(shí)施方式中，每個(gè)凸出部33a具有面內(nèi)折射率 各向異性，其中，與偏光軸a平行的方向上的折射率小于與偏光軸
a正交的方向上的折射率。因此，在與偏光軸a正交的方向上反射 了更多的光，重復(fù)利用了返回光，從而在與偏光軸a平4于的方向上 的光增加。因此，進(jìn)入亮度增強(qiáng)膜33的光的透光特性是可根據(jù)偏光 狀態(tài)改變的。由于臨界角的原因，每個(gè)凸出部33a設(shè)置在光出射側(cè) (正面)上的情況中的重復(fù)利用效率比每個(gè)凸出部33a設(shè)置在光入 射側(cè)(背面)上的情況中的重復(fù)利用效率高。
折射率面內(nèi)各向異性可通過(guò)沿一個(gè)方向上^立伸包含半結(jié)晶樹(shù)脂 或結(jié)晶樹(shù)脂的片而產(chǎn)生。然而，在本實(shí)施方式中，不通過(guò)^立伸而是 通過(guò)后述的制造方法來(lái)產(chǎn)生折射率面內(nèi)各向異性。不需要拉伸即可物。
液晶聚合物是其中形成液晶的聚合物。液晶聚合物(liquid crystalline polymer )還被稱為液晶高分子(liquid crystal polymer )、 高分子液晶等。液晶聚合物分為三種類型的結(jié)構(gòu)，即，主鏈型、側(cè) 鏈型和復(fù)合型。主鏈型包括在主鏈中呈現(xiàn)液晶性的區(qū)域。側(cè)鏈型包 括在側(cè)鏈中呈現(xiàn)液晶性的區(qū)域。復(fù)合型包括在主鏈和側(cè)鏈中都呈現(xiàn) 液晶性的區(qū)域。此外，除上述的分類方法以外，液晶聚合物可分成 兩種類型，熱致型(熱熔型)和溶致型(溶液型)。熱熔型通過(guò)熱熔 融而變成液晶狀態(tài)。熱熔型的實(shí)例包括液晶聚合物(LCP)。溶液型 通過(guò)獲纟尋;容液4犬態(tài)而變成、液晶4犬態(tài)。
液晶聚合物是能夠通過(guò)(例如)用紫外線照射包含桿狀液晶單 體和光聚合？ I發(fā)劑的組成物并使桿狀液晶單體聚合而形成的材料。
接下來(lái)，將給出在整個(gè)亮度增強(qiáng)膜33中每個(gè)凸出部33a的延 伸方向上的折射率與每個(gè)凸出部33a的排列方向上的折射率不同的 情況下亮度增強(qiáng)膜33的功能的描述。
圖3示出了在整個(gè)亮度增強(qiáng)膜33由每個(gè)凸出部33a的延伸方 向上的折射率nx小于每個(gè)凸出部33a的排列方向上的折射率ny (nx<ny)的材料制成的情況下、當(dāng)照明系統(tǒng)30的光從亮度增強(qiáng)膜 33的背面進(jìn)入時(shí)的光路的實(shí)例。在圖3中，Lx表示在照明系統(tǒng)30 的光中沿每個(gè)凸出部33a的延伸方向(方向X)振動(dòng)的偏光成分， 以及Ly表示照明系統(tǒng)30的光中沿每個(gè)凸出部33a的排列方向(方 向Y)振動(dòng)的偏光成分。
如圖3的左側(cè)所示，從相對(duì)于包括亮度增強(qiáng)膜33的面的對(duì)角線 方向進(jìn)入的照明系統(tǒng)30的光分別以互不相同的照明系統(tǒng)30的光的X方向偏光成分Lx的折射角rx和照明系統(tǒng)30的光的Y方向偏光 成分Ly的折射角ry ( rx<ry )在亮度增強(qiáng)膜33的背面上發(fā)生折射。 照明系統(tǒng)30的光分別以互不相同的出射角cpx和cpy (cpx<(py )從亮 度增強(qiáng)膜33的正面(每個(gè)凸出部33a的光出射面)出射。
在亮度增強(qiáng)膜33中，每個(gè)凸出部33a的延伸方向上的折射率 與每個(gè)凸出部33a的排列方向上的折射率不同(nx<ny)。因此，在 各個(gè)方向上振動(dòng)的各個(gè)偏光成分被諸如亮度增強(qiáng)膜33的背面和凸 出部33a的光出射面的界面以互不相同的反射率而反射。因此，Ly 的反射量大于Lx的反射量。因此，在通過(guò)亮度增強(qiáng)膜33的光中， Lx的光量變得大于Ly的光量。
另外，在各個(gè)方向上振動(dòng)的各個(gè)偏光成分在諸如亮度增強(qiáng)膜33 的背面和凸出部33a的光入射面的界面上具有互不相同的臨界角。 因此，對(duì)于以某個(gè)入射角進(jìn)入的光，在進(jìn)入光出射面的光的角度大 于Ly的臨界角且小于Lx的臨界角的情況中，如圖3的中間所示， 在光出射面中，Ly被完全反射而Lx被透射。因此，實(shí)現(xiàn)了完全的 偏光分離狀態(tài)，其中，偏光成分Ly ^皮每個(gè)凸出部33a的光出射面 重復(fù)地全反射以及變成返回光，而僅偏光成分Lx透射通過(guò)每個(gè)凸 出部33a的光出射面。
此外，如果照明系統(tǒng)30的光相對(duì)于每個(gè)凸出部33a的光出射 面的入射角非常大，那么如圖3的右側(cè)所示，無(wú)i侖偏光狀態(tài)如《可， 照明系統(tǒng)30的光都一皮每個(gè)凸出部33a的光出射面重復(fù)地全反射，乂人 而變成了返回至照明系統(tǒng)30側(cè)的返回光。
被亮度增強(qiáng)膜33的正面或背面反射的光被照明系統(tǒng)30的反射 片34 (圖1 )或擴(kuò)散片32的正面反射、不偏光化并再次進(jìn)入亮度增 強(qiáng)膜33。因此， 一個(gè)偏光成分(Lx)的光量明顯大于另一個(gè)偏光成
16分(Ly)的光量。結(jié)果，相比于每個(gè)凸出部33a不具有偏光分離作 用的情況，光利用效率和正面亮度都進(jìn)一步增加。
在亮度增強(qiáng)膜33從背面33b側(cè)結(jié)合至透光膜(未示出)或僅 亮度增強(qiáng)膜33的凸出部33a具有面內(nèi)折射率各向異性的情況下，與 透光膜或凸出部33a的底部接觸的面在整個(gè)亮度增強(qiáng)膜33都具有折 射率各向異性的情況下用作了背面33b。因此，在亮度增強(qiáng)膜33從 背面33b側(cè)結(jié)合至透光膜或僅亮度增強(qiáng)膜33的凸出部33a具有面 內(nèi)折射率各向異性的情況中，產(chǎn)生了與整個(gè)亮度增強(qiáng)膜33都具有面 內(nèi)折射率各向異性的情況下相似的光學(xué)功能。
如上所述，亮度增強(qiáng)膜33通過(guò)偏光分離作用不僅提高了聚光作 用而且還提高了正面亮度。
4妾下來(lái)，^!尋參照?qǐng)D4A和圖4B、圖5A和圖5B、圖6、圖7A ~ 圖7C和圖8給出亮度增強(qiáng)膜33的形成方法的實(shí)例的描述。圖4A 和圖4B、圖5A和圖5B以及圖7A~圖7C示出了i兌明亮度增強(qiáng)膜 33的形成過(guò)程的截面結(jié)構(gòu)。圖6是示出了圖5B的步驟的透^L圖。 圖8示出了桿狀液晶單體的DSC曲線的實(shí)例。在圖8中，T,表示轉(zhuǎn) 變到液晶相的相變溫度(熔點(diǎn))，以及T2表示轉(zhuǎn)變到各向同性相的 相變溫度。
首先，制備具有依次排列在一個(gè)平面中并具有面內(nèi)形狀各向異 性的多個(gè)凸出部lOOa的基底100 (參見(jiàn)圖4A )。由基底100的多個(gè) 凸出部100a形成的凹凸形狀是與由二維排列在亮度增強(qiáng)膜33上的 多個(gè)凸出部33a形成的凹凸形4犬沖目只于的形^1犬。凹凸形狀的表面優(yōu)選
涂覆有(例如)硅脫模劑或氟脫模劑。此外，制備通過(guò)混合桿狀液 晶單體和光聚合引發(fā)劑而獲得的組成物110 (液晶調(diào)節(jié)粉末)。接下來(lái)，將基底100置于加熱板120上，并以包含在組成物110 中的桿狀液晶單體的熔點(diǎn)L (見(jiàn)圖8)以上來(lái)進(jìn)行加熱。此后，使 組成物IIO(液晶調(diào)節(jié)4分末)落到基底100的凸出部100a上(圖4B )。 組成物110熔化，組成物110的粘性降〗氐，并且組成物110與凸出 吾卩100a無(wú)間隙;也4妻觸。
接下來(lái)，當(dāng)加熱板120的溫度保持在熔點(diǎn)T！以上時(shí)，在組成物 110上放置透光膜130 (圖5A )。優(yōu)選地，用于使桿狀液晶單體沿凸 出部100a的排列方向?qū)?zhǔn)的取向膜被設(shè)置在與透光膜130的組成物 110^妾觸的表面上。
在組成物110如上所述保持在基底100和與基底100的凸出部 100a相對(duì)配置的透光膜130之間的狀態(tài)下，在熔點(diǎn)T,以上且相變 溫度T2以下的溫度下加熱組成物110，并進(jìn)行4齊壓。具體地，如圖 5B所示，當(dāng)壓輥140沿凸出部100a的排列方向在透光膜130上滾 動(dòng)時(shí)，組成物110被其間的透光膜130擠壓至基底100的凸出部 100a。從而，組成物IIO在相鄰?fù)钩霾?00a之間的凹處中凈皮擠壓并 沿凸出部100a的排列方向移動(dòng)。結(jié)果，如圖6所示，組成物110 的液晶沿凸出部100a的排列方向定向。此外，如圖5B所示，在組 成物110中形成具有高度為H,的凸出部110a和厚度為H2的^君部 110b的光學(xué)功能層。
在凸出部100a的表面涂覆有上述的脫模劑的情況下，可以通過(guò) 脫才莫?jiǎng)┑墓讨?yīng)使桿狀液晶單體對(duì)準(zhǔn)凸出部100a的排列方向。此 外，在將上述的取向膜設(shè)置在與透光膜130的組成物110接觸的表 面上的情況下，可以使桿狀液晶單體對(duì)準(zhǔn)凸出部100a的排列方向。
此后，從基底100移開(kāi)加熱板120，并將其放置冷卻至常溫(圖 7A)。 4妄下來(lái)，用紫外線L照射《且成物110。例如，如圖7B所示， 從透光膜130側(cè)用紫外線L照射組成物110，并從透光膜130側(cè)聚合包含在組成物110中的桿狀液晶單體。因此，桿狀液晶單體變成 在凸出部100a的排列方向上具有定向性的液晶聚合物。最后，將透 光膜130與基底100分開(kāi)(圖7C)。因此，形成了包括組成物110 和透光膜130的亮度增強(qiáng)膜33,組成物110包含具有定向性的液晶
聚合物。
亮度增強(qiáng)膜33也可通過(guò)(例如)以下方法形成。
圖9示出了亮度增強(qiáng)膜33的制造設(shè)備的實(shí)例。制造設(shè)備包括巻 出4昆200、導(dǎo)向輥210、 260和270、加熱輥220和230、溫度調(diào)節(jié) 輥240 (壓輥)、溫度調(diào)節(jié)輥250、排出器300和紫外線輻照器310。 巻出輥200是以同心的方式巻繞透光膜130的輥，并意在提供透光 膜130。從巻出輥200巻出的透光膜130被以導(dǎo)向輥210、加熱壽昆 220、加熱輥230、溫度調(diào)節(jié)輥240、導(dǎo)向輥260和導(dǎo)向輥270的順 序轉(zhuǎn)移(transfer )。最后，透光膜130凈皮巻起4昆280巻起。溫度調(diào) 節(jié)輥250被配置為與加熱輥230和溫度調(diào)節(jié)輥240留有給定空間。 作為排出器，排出器300被設(shè)置為與在從巻出輥200提供的透光膜 130中與加熱輥220接觸的部分留有給定空間。紫外線輻照器310 用紫外線照射從巻出輥200提供的透光膜130已通過(guò)加熱輥230并 與溫度調(diào)節(jié)4昆250 4妄觸的部分。
導(dǎo)向輥210將從巻出輥200提供的透光膜130導(dǎo)向加熱輥220。 加熱輥220能夠產(chǎn)生從常溫至約200。C的熱量，并被_設(shè)置為(例如) 熔點(diǎn)T！以上的加熱溫度。排出器300被設(shè)置為與從巻出輥200提供 的透光膜130的加熱輥220接觸的部分留有給定空間。排出器300 意在將通過(guò)混合光聚合引發(fā)劑和以熔點(diǎn)T！以上加熱的熔融桿狀液 晶單體而獲得的組成物no落在透光膜130上。加熱輥230能夠產(chǎn) 生,人常溫至大約200。C的熱量，并祐 沒(méi)置為(例如)熔點(diǎn)T,以上。 溫度調(diào)節(jié)輥240和250能夠調(diào)節(jié)從常溫至大約90。C的溫度，并#皮 設(shè)置為(例如)低于相變溫度丁2的冷卻溫度(常溫)。此外，在溫
19度調(diào)節(jié)輥250的圓周面上，形成了沿與溫度調(diào)節(jié)輥250的S走轉(zhuǎn)軸平 行的方向延伸并沿與溫度調(diào)節(jié)輥250的旋轉(zhuǎn)軸正交的方向連續(xù)i也平 4亍4非列的多個(gè)凸出部。由形成于圓周面上的多個(gè)凸出部形成的凹凸 形狀是與由二維排列在亮度增強(qiáng)膜33上的多個(gè)凸出部33a形成的凹 凸形狀相對(duì)的形狀。導(dǎo)向輥260意在分離巻在溫度調(diào)節(jié)輥250上的 透光膜130。導(dǎo)向輥270意在將由導(dǎo)向輥260分離的透光膜130導(dǎo) 向巻起4昆280。
通過(guò)使用具有上述結(jié)構(gòu)的制造設(shè)備來(lái)形成亮度增強(qiáng)膜33。具體 地，首先，從巻出輥200巻出的透光膜130通過(guò)導(dǎo)向輥210被導(dǎo)向 加熱輥220。此后，4吏通過(guò)混合光聚合引發(fā)劑和熔融桿狀液晶單體 而獲得的組成物110從排出器300落在透光膜130上。從排出器300 落下的組成物11(M皮加熱輥220加熱至熔點(diǎn)T,(見(jiàn)圖8)以上。此 后，當(dāng)透光膜130上的組成物110的溫度被加熱輥230保持在熔點(diǎn) Tj以上時(shí)，組成物110 ^皮沖齊壓到形成在溫度調(diào)節(jié)4昆250的圓周面上 的凸出部中。乂人而，組成物110與溫度調(diào)節(jié)輥250的凸出部無(wú)間隙 ;也4妄觸。組成物110在相鄰?fù)钩霾康陌继幈籮齊壓并沿凸出部的4非列 方向移動(dòng)。結(jié)果，組成物110的液晶沿溫度調(diào)節(jié)輥250的凸出部的 排列方向定向。此夕卜，在組成物110中形成具有高度為Ht的凸出部 110a和厚度為H2的裙部110b的光學(xué)功能層。
此后，組成物110被溫度調(diào)節(jié)輥240和250冷卻至低于相變溫 度T2的溫度。用來(lái)自紫外線輻照器310的紫外線L照射冷卻的組成 物110。因此，從透光膜130側(cè)聚合包含在組成物110中的桿狀、液 晶單體，并因此桿狀液晶單體變成在溫度調(diào)節(jié)輥250的凸出部的排 列方向上具有定向性的液晶聚合物。最后，用導(dǎo)向輥260將透光膜 130與溫度調(diào)節(jié)輥250分離。此后，通過(guò)導(dǎo)向輥270由巻起輥280 巻起透光膜130。因此，形成包括包含具有定向性的液晶聚合物的 組成物110和透光膜130的亮度增強(qiáng)膜33。在通過(guò)上述各個(gè)制造方法制造亮度增強(qiáng)膜33的情況中，裙部 110b的厚度H2優(yōu)選小于等于凸出部110a的高度H!的40%。
接下來(lái)，將參照?qǐng)DIO給出在本實(shí)施方式的顯示單元1中顯示圖 像的作用的說(shuō)明。圖10是示出了顯示單元1的作用的實(shí)施方式的示意圖。
從光源31照射并透射過(guò)擴(kuò)散片32的非偏振光L進(jìn)入亮度增強(qiáng) 膜33的背面，并且，通過(guò)凸出部33a的聚光作用改善了其指向性。 此時(shí)，光L通過(guò)凸出部33a的偏光分離作用而凈皮分成與第一偏光片 20A的偏光軸a平行的偏光成分(Lx)和與第一偏光片20A的偏光 軸a正交的偏光成分(Ly )。此后，與偏光軸a平4于的偏光成分(Lx ) 大部分進(jìn)入了第一偏光片20A。
在進(jìn)入第一偏光片20A的光L中，與偏光軸a相交的偏光成分 (Ly )一皮吸收入第一偏光片20A,而與偏光軸a平4亍的偏光成分(Lx ) 透射通過(guò)第一偏光片20A。在液晶顯示面板10中向已透射通過(guò)第一 偏光片20A的偏光成分Lx提供以像素為單位的偏光控制，并且該 偏光成分進(jìn)入第二偏光片20B。 4又第二偏光片20B的偏光軸b的偏 光一皮透射以在顯示面才反的正面上形成圖4象。因此，在顯示單元1中 顯示圖像。
在本實(shí)施方式中，在亮度增強(qiáng)膜33的一個(gè)面內(nèi)具有形狀各向異 性的凸出部33a包含在上述一個(gè)面內(nèi)具有定向性的液晶聚合物。凸 出部33a根據(jù)液晶聚合物的定向性而具有折射率各向異性。具有定 向性的液晶聚合物可通過(guò)上述方法形成。此外，由于液晶聚合物難 以通過(guò)拉伸而具有定向性，所以本實(shí)施方式的亮度增強(qiáng)膜33不用拉 伸形成，而是用上述的示例性方法形成。因此，由于亮度增強(qiáng)膜33 的凸出部33a的形狀沒(méi)有被拉伸而受到損壞，所以實(shí)現(xiàn)了包括保持 形狀并且具有折射率各向異性的凸出部33a的亮度增強(qiáng)膜33。此外，在本實(shí)施方式的亮度增強(qiáng)膜33的制造方法中，對(duì)包含斥干 狀液晶單體和光聚合引發(fā)劑的聚合物IIO依次執(zhí)行上述的加熱、擠 壓、冷卻和紫外線照射的各個(gè)處理。從而，在亮度增強(qiáng)膜33的凸出 部33a中產(chǎn)生折射率各向異性。因此，不用拉伸，亮度增強(qiáng)膜33 的凸出部33a^^可具有折射率各向異性。從而，精確地形成了具有 折射率各向異性的凸出部33a。
實(shí)施例
將與比較例1、 2和3相比，給出上述實(shí)施方式的亮度增強(qiáng)膜 33的實(shí)施例1和2的4葛述。在實(shí)施例1和2以及比車交例2和3中， 桿狀液晶單體包含在制造過(guò)程中所4吏用的組成物110中。在實(shí)施例 1和比較例2中，作為桿狀液晶單體，使用了高An型。在實(shí)施例2 和比舉交例3中，作為斥干狀液晶單體，4吏用了^氐A(chǔ)n型。在比4交例1 中，耳又代桿狀液晶單體，在組成物110中包含的是光固化亞克力單 體。此外，在這些實(shí)施例和比較例1中，制造過(guò)程中的擠壓方向是 基底100的凸出部100a (或溫度調(diào)節(jié)輥250的凸出部)的排列方向。 在比較例2中，制造過(guò)程中的擠壓方向是基底100的凸出部100a(或 溫度調(diào)節(jié)輥250的凸出部)的延伸方向。
在實(shí)施例和比較例1和2中，亮度增強(qiáng)膜的凸出部的形狀是直 角等腰三角柱，并且亮度增強(qiáng)膜的凸出部的寬度是25 pm而高度是 12.5 (^m。此外，作為透光膜130,使用了PET膜。
將采用實(shí)施例2作為實(shí)例給出具體制造方法的描述。首先，在 加熱板上將市場(chǎng)上可買到的液晶單體溶液(RMS03-001c,包括聚合 引發(fā)劑，轉(zhuǎn)變成各向同性相所需的相變溫度70。C， Merck & Co., Inc 制造)在150。C下加熱1分鐘。在溶劑蒸發(fā)之后，將殘留在加熱板 上的組成物(液晶單體和聚合引發(fā)劑的混合溶液)移至在加熱斗反上 以轉(zhuǎn)變成各向同性相的相變溫度(50°C)以下的溫度加熱的鎳電鑄
22棱鏡基底(具有90度頂角的等腰三角形，間距25jam，高度12.5 pm)。接下來(lái)，當(dāng)加熱板的溫度保持在50°C時(shí)，鎳電鑄棱鏡基底上 的組成物被PET膜密封。此后，當(dāng)輥在PET膜上沿棱鏡的排列方 向滾動(dòng)時(shí)，輥用力擠壓至PET膜，從而均勻地減小組成物的厚度。 此后，將加熱板從鎳電鑄棱鏡基底移開(kāi)。鎳電鑄棱鏡基底上的組成 物經(jīng)放置冷卻至常溫。此后，用紫外線從PET膜側(cè)照射組成物，從 而使組成物中的液晶單體聚合。此后，將組成物與鎳電鑄棱鏡基底 分離，從而獲得實(shí)施例2的透光膜。
截面形狀
通過(guò)4吏用掃描共焦激光顯樣"竟(LEXT OLS3000,奧才木巴斯乂> 司Olympus Corporation制造)測(cè)量亮度增強(qiáng)膜的排列方向的截面。 結(jié)果，在實(shí)施例1和2以及比較例1、 2和3中，亮度增強(qiáng)膜的截面 分別成具有與基底100的凹凸形狀相同的90度頂角和相同的45度 底角的直角等腰三角形的形狀。因此，可發(fā)現(xiàn)保持了亮度增強(qiáng)膜的 凸出部的形狀。
雙折射
接下來(lái)，測(cè)量亮度增強(qiáng)膜的雙折射。為了測(cè)量雙折射，如圖11 所示，偏振光從亮度增強(qiáng)膜33的凸出部33a側(cè)垂直進(jìn)入，用量具 40檢測(cè)透射光，并且基于透射光的出射角cp的差，計(jì)算在凸出部 33a的延伸方向上的折射率nx和凸出部33a的排列方向上的折射率 ny之間的差A(yù)n ( =nx_ny )。如圖12所示，在沿凸出部33a的延伸 方向振動(dòng)的偏光成分是垂直偏光Lx,以及沿凸出部33a的排列方向 才展動(dòng)的偏光成分是水平偏光Ly的情況下，垂直偏光Lx的出射角cpx 小于水平偏光Ly的出射角cpy。作為測(cè)量結(jié)果，在實(shí)施例l中，亮度增強(qiáng)膜的延伸方向上的折
射率nx是1.54而排列方向上的折射率是1.87。因此，折射率之間 的差A(yù)n是-0.33。此外，在實(shí)施例2中，亮度增強(qiáng)膜的延伸方向上 的折射率是1.55而排列方向上的折射率是1.70。因此，折射率之間 的差A(yù)n是-0.15。因此，可以發(fā)現(xiàn)，通過(guò)4吏用4干狀液晶單體，可以 產(chǎn)生其中亮度增強(qiáng)膜的延伸方向上的折射率nx低于排列方向上的 折射率ny的折射率各向異性。同時(shí)，在比較例1中，亮度增強(qiáng)膜的 延伸方向上的折射率nx是1.59而排列方向上的折射率是1.59。因 此，折射率之間的差A(yù)n是O.OO。因此，可以發(fā)現(xiàn)，在使用光固化 亞克力單體的情況中，不產(chǎn)生折射率各向異性。此外，在比較例2 中，亮度增強(qiáng)膜的延伸方向上的折射率nx是1.87而排列方向上的 折射率是1.54。因此，折射率之間的差A(yù)n是+0.33。此外，在比較 例3中，亮度增強(qiáng)膜的延伸方向上的折射率nx是1.70而排列方向 上的折射率是1.55。因此，折射率之間的差A(yù)n是+0.15。因此，可 以發(fā)現(xiàn)，即使使用了桿狀液晶單體，但是，在制造過(guò)程中的擠壓方 向是基底IOO的凸出部100a (或溫度調(diào)節(jié)輥250的凸出部)的延伸 方向的情況中，并不產(chǎn)生其中亮度增強(qiáng)膜的延伸方向上的折射率nx 低于排列方向上的折射率ny的折射率各向異性。
雖然已參照實(shí)施方式和實(shí)施例描述了本發(fā)明，^f旦是本發(fā)明并不 限于這些實(shí)施方式等，而是可進(jìn)行各種修改。
此外，在上述實(shí)施方式等中，已具體描述了液晶顯示器的構(gòu)造。 然而，并不必須設(shè)置所有層。此外，也可設(shè)置其他層。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其他因素，可以有 多種修改、組合、子組合和改進(jìn)，均應(yīng)包含在所附的4又利要求或其 等同物的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)膜，包括多個(gè)三維結(jié)構(gòu)，沿一個(gè)方向延伸并沿與所述一個(gè)方向相交的方向依次排列，其中，所述三維結(jié)構(gòu)包含具有定向性的液晶聚合物，并具有折射率各向異性，其中，在所述三維結(jié)構(gòu)的延伸方向上的折射率小于在與所述三維結(jié)構(gòu)的延伸方向相交的方向上的折射率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其中，所述液晶聚合物是通過(guò) 用紫外線照射包含在所述三維結(jié)構(gòu)的排列方向上具有定向性 的桿狀液晶單體和光聚合引發(fā)劑的組成物、從而4吏所述桿狀液 晶單體聚合而形成的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其中，所述三維結(jié)構(gòu)是多角柱 狀棱鏡或包括凸出曲面的雙凸透鏡。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，包括透光膜；以及光學(xué)功能層，形成在所述透光膜上，其中，所述三維結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述光學(xué)功能層與所述透光膜相對(duì) 側(cè)上的表面上，并且在光學(xué)功能層中，所述三維結(jié)構(gòu)和所述透光膜之間的厚度 小于等于所述三維結(jié)構(gòu)的高度的40%。
5. —種光學(xué)膜制造方法，包括第一步驟，在基底和透光膜之間保持包含桿狀液晶單體和光聚合？I發(fā)劑的組成物，所述基底包括沿 一個(gè)方向延伸并沿與所述一個(gè)方向相交的方向依次排列的多個(gè)三維結(jié)構(gòu)，所述透光膜與所述基底的三維結(jié)構(gòu)相對(duì)地配置，在所述桿狀液晶單體的熔點(diǎn)以上的溫度下加熱所述組成物， <吏壓輥與所述透光膜4妄觸，使壓輥沿所述基底的所述三維結(jié)構(gòu)的排列方向滾動(dòng)，從而尋齊壓所述組成物；以及第二步驟，使所述組成物冷卻至常溫，用紫外線照射所述組成物從而使所述桿狀液晶單體聚合，并使所述透光膜與所述基底分離。
6. —種顯示單元，包4舌面板，基于圖像信號(hào)驅(qū)動(dòng)；一對(duì)偏光片，夾有所述面板；光源，照亮所述面4反；以及光學(xué)膜，設(shè)置在所述偏光片和所述光源之間，其中，所述光學(xué)膜包括沿一個(gè)方向延伸并沿與所述一個(gè)方向相交的方向依次排列的多個(gè)三維結(jié)構(gòu)，并且所述三維結(jié)構(gòu)包含具有定向性的液晶聚合物，并具有折射率各向異性，其中，在所述三維結(jié)構(gòu)的延伸方向上的折射率小于在與所述三維結(jié)構(gòu)的延伸方向相交的方向上的折射率。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示單元，其中，所述三維結(jié)構(gòu)中的最小折射率的方向與光源側(cè)上的偏光片的透光軸的方向平4亍，或者以包含端值的O度至45度的范圍內(nèi)的角度與所述光源側(cè)上的所述偏光片的透光軸的方向相交。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種能夠提高顯示單元的亮度的光學(xué)膜及其制造方法、包括其的照明系統(tǒng)以及包括其的顯示單元，其中，顯示單元的出射光的水平方向上的視角比垂直方向上的視角寬，并且顯示單元的出射光具有在垂直方向上可通過(guò)偏光太陽(yáng)鏡觀察到的偏光成分。光學(xué)膜包括沿一個(gè)方向延伸并沿與這個(gè)方向相交的方向依次排列的多個(gè)三維結(jié)構(gòu)。三維結(jié)構(gòu)包含具有定向性的液晶聚合物，并具有三維結(jié)構(gòu)的延伸方向上的折射率小于與三維結(jié)構(gòu)的延伸方向相交的方向上的折射率的折射率各向異性。因此，通過(guò)本發(fā)明，光學(xué)膜的三維結(jié)構(gòu)沒(méi)有由拉伸所引起的形變。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK101644851SQ20091016402
公開(kāi)日2010年2月10日 申請(qǐng)日期2009年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月4日
發(fā)明者小幡慶, 星光成, 清水純 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社