CN101484840A - 包括含珠层的光学制品 - Google Patents

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Abstract

一种光学制品，其包括基底和设置在所述基底上的含珠层，所述基底包括反射偏振元件，所述反射偏振元件优先反射具有第一偏振态的光，同时优先透射具有第二偏振态的光。所述含珠层包括透明的粘合剂和分散在粘合剂中的多个透明小珠。与不含所述含珠层的所述相同光学制品的法线角增益相比，具有所述含珠层的所述光学制品的法线角增益增加。

Description

包括含珠层的光学制品
技术领域
本发明涉及包括偏振元件和含珠层的光学制品。
背景技术
显示器装置(例如液晶显示器(LCD)装置)用于多种应用(包括(例如)电视机、手持装置、数码静止相机、摄像机和计算机监视器)中。与传统的阴极射线管(CRT)不同，LCD面板不是自发光的，因此有时需要背光照明组件或“背光源”。背光源通常将来自一个或多个光源(如冷阴极荧光管(CCFT)或发光二极管(LED))的光与基本上平面的输出耦合。基本上平面的输出随后与LCD面板耦合。
常常通过LCD的亮度来评价其性能。通过使用更多光源或更亮的光源可以增强LCD的亮度。在大面积显示器中，由于光源的可用空间随周长而线性地增大，而照射面积随周长的平方而增大，因此常常必须使用直接照明式LCD背光源来保持亮度。因此，LCD电视机通常使用直接照明式背光源而不是光导边缘照明式LCD背光源。附加的光源和/或更亮的光源可能消耗更多能量，这样不能降低分配给显示装置的能量。对于便携式装置，这可能会缩短电池寿命。另一方面，增加显示装置的光源可增加产品的成本和重量，有时还可导致显示装置的可靠性降低。
通过有效利用LCD装置内的可用光(例如，将显示装置内更多的可用光沿着优选的观察轴导向)也可以增强LCD的亮度。例如，得自3M公司的VikuitiTM增亮薄膜(VikuitiTM Brightness Enhancement Film(BEF))具有棱柱状表面结构，该结构会将一些离开背光源且偏离视角范围的光线基本上沿着观察轴重新导向。至少一些剩余光线通过BEF和背光源的反射元件(例如背光源的后反射器)之间的一些光线的多重反射而得以循环利用。这导致基本上沿着观察轴产生光学增益，并且还改善了LCD照明的空间均匀性。因此，(例如)因为BEF能增强亮度和改善空间均匀性，所以其是有益的。对于电池供电的便携式装置，这可以转化为更长的运行时间或更小的电池尺寸、以及提供更佳观察体验的显示器。
另一类可用于增强显示器亮度的光学元件是反射偏振片。反射偏振片通常反射给定波长范围内的一种偏振态的光，同时基本上透射不同偏振态的光。当在液晶显示器中将反射偏振片与背光源结合使用以增强显示器的亮度时，可以将反射偏振片置于背光源和液晶显示器面板之间。这种布置方式使得一种偏振态的光穿过显示器面板，而其它偏振态的光经背光源来循环利用或在设置于背光源后面的反射表面上反射，从而使光有机会消偏振并穿过该反射偏振片。
偏振片的一个实例包括由不同组合物构成的聚合物层的叠堆，例如得自3M公司的VikuitiTM反射式偏光增亮膜(VikuitiTM Dual BrightnessEnhancement Film(DBEF))。在一种构造中，该聚合物层的叠堆包括第一组双折射层和第二组具有各向同性折射率的层。第二组层与双折射层交替层叠而形成一系列用于反射光的界面。另一类反射偏振片包括连续相/分散相反射偏振片，该偏振片的第一材料分散在连续的第二材料中，其中第二材料对光的一种偏振态的折射率与第一材料的对应的折射率不同，该反射偏振片例如可得自3M公司的VikuitiTM漫反射偏振薄膜(VikuitiTM DiffuseReflective Polarizer Film(DRPF))。其它类型的反射偏振片包括其它线性反射偏振片(例如线栅偏振片)和圆形反射偏振片(如胆甾型液晶偏振片)。
发明内容
在一个具体实施中，本发明涉及光学制品，其包括基底和设置在基底上的含珠层，其中基底包括反射偏振元件，该反射偏振元件优选地反射具有第一偏振态的光，并优选地透射具有第二偏振态的光。该含珠层包括透明的粘合剂和分散在粘合剂中的多个透明小珠。在该示例性实施例中，小珠含量为：每约100重量份粘合剂中含至少约100至约210重量份小珠，并且在一个线性英寸内，粘合剂的平均厚度在小珠的中值半径的约60％以内。与不具有含珠层的同样的光学制品的法线角增益相比，具有含珠层的该光学制品的法线角增益增加。
在另一个具体实施中，本发明涉及光学制品，其包括基底和设置在基底上的含珠层，其中基底包括反射偏振元件，该反射偏振元件优选地反射具有第一偏振态的光，并优选地透射具有第二偏振态的光。该含珠层包括透明的粘合剂和分散在粘合剂中的多个透明小珠。在该示例性实施例中，小珠含量为：每约100重量份粘合剂中含至少约100至约210重量份小珠，并且含珠层的干重为约5至约50g/m2。与不具有含珠层的同样的光学制品的法线角增益相比，具有含珠层的该光学制品的法线角增益增加。
在另一个具体实施中，本发明涉及光学制品，其包括基底和设置在基底上的含珠层，其中基底包括反射偏振元件，该反射偏振元件优选地反射具有第一偏振态的光，并优选地透射具有第二偏振态的光。该含珠层包括透明的粘合剂和分散在粘合剂中的多个透明小珠。在该示例性实施例中，小珠的体积含量为涂层的约45体积％至约70体积％，并且在一个线性英寸内，粘合剂的平均厚度在小珠的中值半径的约60％以内。与不具有含珠层的同样的光学制品的法线角增益相比，具有含珠层的该光学制品的法线角增益增加。
通过以下具体实施方式并结合附图，本领域的技术人员将更易于明白本主题发明的光学薄膜和光学装置的这些方面和其它方面。
附图说明
为了使本主题发明所属领域的普通技术人员更容易理解如何制作和使用本主题发明，下面将结合附图详细描述其示例性实施例，其中：
图1为根据本发明的光学薄膜的一个实施例的示意性剖视图；
图2为根据本发明的光学薄膜的第二个实施例的示意性剖视图；
图3为根据本发明的光学薄膜的第三个实施例的示意性剖视图；
图4为根据本发明的光学薄膜的第四个实施例的示意性剖视图；以及
图5为根据本发明的背光显示器的一个实施例的示意性剖视图；
图6为曲线图，该曲线图示出了根据本发明的光学制品的增益与含珠层的涂层重量之间的关系；
图7为图6的曲线图以及逼近该函数关系的函数形式的图线；
图8为曲线图，该曲线图示出了根据本发明的光学制品的透射比和雾度与含珠层的涂层重量之间的关系；
图9为曲线图，该曲线图示出了根据本发明的光学制品的空隙区域比率％与含珠层的涂层重量之间的关系；
图10A和10B为根据本发明的含珠层的两个样品的显微图，这两个样品分别具有4.25％和0.78％的空隙区域比率。
具体实施方式
本发明据信适用于光学制品(在某些示例性实施例中这些光学制品可以是光学薄膜)、包含光学制品的装置以及制备和使用光学制品的方法。本发明还涉及具有至少一个含珠层和反射偏振元件的光学制品、包括这些光学制品的装置(如显示器)以及制备和使用这些光学制品的方法。然而本发明并不局限于此，但是通过对下文所提供实例的讨论，将获得对本发明各个方面的了解。
应结合附图来阅读以下具体实施方式，其中不同附图中的相同元件以相同的方式编号。附图不必按比例绘制，附图只绘制了所选择的示例性实施例，且并不意欲限制本发明的范围。尽管针对各种元件示出了构造、尺寸及材料方面的实例，但是本领域内的技术人员将认识到所提供的许多实例都存在可能利用到的合适替代物。
除非另外指明，否则应当将说明书和权利要求中用来表述尺寸、数量和物理特性的所有数字理解为在所有实例中由术语“约”来修饰。因此，除非有相反的指示，否则上述说明书和所附权利要求书中提出的数值参数均为近似值，并且根据本领域的技术人员利用本文所公开的教导内容获得的所需特性而有所不同。
用端点来描述的数值范围包括该范围内包含的所有数字(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)及该范围内的任意范围。
除非本文另外明确指明，否则在本说明书和所附权利要求书中使用的单数形式“一”、“一个”和“该个”涵盖了具有多个指示物的实施例。例如，“一层薄膜”涵盖了具有一层、两层或多层薄膜的实施例。除非本文另外明确指明，否则本说明书和所附权利要求书中使用的术语“或”的含义通常包括“和/或”。
如结合本发明所使用，“增益”是指在所需的波长范围内在特定视角(相对于法向轴)下背光源或显示器的亮度与(a)在所需的波长范围内在特定视角(相对于法向轴)下单独的(即不含该光学制品)相同的背光源或显示器的亮度(b)的比率(a:b)。
“法线角增益”是指在垂直于显示器的视角处或者相对于主平面或光学制品表面成90°的视角处的亮度增益。
“对比率”可定义如下：对于给定观察方向，对比率定义为在屏幕上能够显示的最亮的白色与最暗的黑色的光强度的比率。通常，通过在不同场合下将显示器调节至最亮的白色和最暗的黑色，来测量屏幕上特定位置的对比率。
图1示意性地示出包括基底102和至少一个含珠层104的光学制品100，其中基底包括反射偏振元件，含珠层包括分散在粘合剂108中的小珠106。基底可以是柔性薄膜或刚性板。含珠层可以(例如)直接设置在反射偏振元件的主表面上或设置在基底所包括的附加层上。每个含珠层可以(例如)涂布到反射偏振元件上、与反射偏振元件一起成型(如共挤出)或(例如使用合适的粘合剂)设置在与反射偏振元件连接的附加层上。
含珠层
已经发现的是，在粘合剂中添加小珠(在被反射偏振元件所偏振的光的光程中)将产生一些有利的光学或机械特性。这些特性包括例如改善增益、增强对比度、减少或消除消光耦合(wetting out)和牛顿环、扩散以及色彩隐藏(color hiding)或色彩平均化(color averaging)。优选地，小珠和粘合剂具有低的双折射率，并且含珠层是保持偏振的。
典型地，含珠层所包含的小珠为基本上透明并且优选地为透明的固体制品。这些小珠可以由本领域的普通技术人员所知道的任何合适的透明材料制成，例如有机材料(如聚合物)或无机材料。一些示例材料包括(但不限于)：无机材料，例如二氧化硅(如3M Company(St.Paul，MN)的ZeeospheresTM)、铝硅酸钠、氧化铝、玻璃、滑石、氧化铝和二氧化硅的合金；以及聚合物材料，例如液晶聚合物(如Eastman ChemicalProducts，Inc.(Kingsport，Tenn.)的液晶聚合物VectramTM)、无定形聚苯乙烯、苯乙烯丙烯腈共聚物、交联聚苯乙烯粒子或聚苯乙烯共聚物、聚二甲基硅氧烷、交联聚二甲基硅氧烷、聚甲基硅倍半氧烷和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，优选的是交联PMMA；或这些材料的任何合适的组合。其它合适的材料包括无机氧化物和聚合物，这些无机氧化物和聚合物基本上不能混合，并且在含粒子层的加工过程中不会引起各层材料的不良反应(降解)，在加工温度下不会发生热降解，以及基本上不会吸收所关注的波长或波长范围内的光。
小珠的平均直径一般在(例如)5到50μm范围内。典型地，粒子的平均直径在12到30μm范围内，或者在一些实施例中为12到25μm范围内。在至少一些情况下，优先选用较小的小珠，因为这样可以在单位体积的涂层内添加更多的小珠，并且往往会形成更粗糙或更均匀的粗糙表面、或更多的光扩散中心。在一些实施例中，小珠粒度分布可以是+/-50％，而在其它实施例中可以是+/-40％。其它实施例可包括小于40％的小珠粒度分布，包括单分散分布。
虽然可以使用任何形状的小珠，但在某些情况下一般优选的是球形小珠，在为了使色彩隐藏和增益的效果最佳时尤其是如此。对于表面扩散来说，与其它形状的粒子相比，球形粒子提供更大的表面起伏度(relief)/粒子，这是因为非球形粒子往往在薄膜平面中排列，以使得粒子的最短主轴处于薄膜的厚度方向上。
典型地，含珠层的粘合剂也是基本上透明的，并且优选的是透明的。在多数示例性实施例中，粘合剂材料为聚合物。根据预期用途，粘合剂可以是电离辐射固化性(如UV固化性)聚合物材料、热塑性聚合物材料或粘合剂材料。一种示例性UV固化性粘合剂可包括聚氨酯丙烯酸酯低聚物，例如可得自Cognis Company的PhotomerTM 6010。
电离辐射固化性粘合剂所包括的光聚合性预聚物将官能团复合在其结构内，该官能团是经电离辐射而自由基聚合的或阳离子聚合的。优选自由基聚合的预聚物，这是因其硬化速度快，并能够允许自由地设计树脂。可用的光聚合性预聚物包括具有丙烯酰基团的丙烯酸类预聚物，例如聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、三聚氰胺丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯等。
可用的光聚合性单体包括单官能丙烯酸类单体(例如，丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸-2-羟乙基酯、丙烯酸-2-羟丙基酯和丙烯酸丁氧基丙基酯等)、双官能丙烯酸类单体(例如，丙烯酸1，6-己二醇酯、二丙烯酸新戊二醇酯、二甘醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯和新戊二醇羟基特戊酸酯丙烯酸酯等)和多官能丙烯酸类单体(例如，双季戊四醇六丙烯酸酯、三甲基丙烷三丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯等)。可以将这些单体单独使用，或者将两种或更多种单体组合起来使用。
作为光聚合引发剂，可使用引发裂解的自由基聚合引发剂、可提出氢的自由基聚合引发剂或产生离子的阳离子聚合引发剂。可以从上述引发剂中选出一种适用于所述预聚物和所述单体的引发剂。可用的自由基光聚合引发剂包括安息香醚体系、缩酮体系、苯乙酮体系和噻吨酮体系等。可用的阳离子型光聚合引发剂包括重氮盐、二芳基碘鎓盐、三芳基锍盐、三芳基吡喃鎓盐、硫氰酸苯吡啶鎓盐(benzine pyridinium tiocyanate)、二烷基苯甲酰甲基锍盐和二烷基羟基苯基磷盐等。这些自由基型光聚合引发剂和阳离子型光聚合引发剂可以单独使用或混合使用。光聚合引发剂是紫外光(UV)辐射固化性树脂所需的，但高能量电子束辐射固化性树脂可以不使用光聚合引发剂。
除了光聚合性预聚物、光聚合性单体和光聚合引发剂之外，电离辐射固化性树脂还可以包括增强剂、颜料、填料、非活性树脂、流平剂等，以满足具体需要。
电离辐射固化性树脂的含量优选地不低于含珠层的粘合剂树脂的25重量％，更优选地不低于50重量％，最优选地不低于75重量％。
除了电离辐射固化性树脂之外，作为含珠层的粘合剂，还可以包括：热固性树脂(例如，由丙烯酸酯多元醇和异氰酸酯预聚物组成的热固性聚氨酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂及不饱和聚酯树脂等)和热塑性树脂(例如，聚碳酸酯、热塑性丙烯酸类树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂等)。然而，所述热固性树脂和热塑性树脂的含量优选地在含珠层的粘合剂总量的75重量％以内，从而不会阻碍在电离辐射固化性树脂中产生表面起伏。
在一些实施例中，粘合剂在固化后具有柔性，使得本发明的光学制品成为可以卷曲的柔性薄膜。
含珠层内小珠的量通常取决于多种因素，例如，光学薄膜所需特性、用于粘合剂层的聚合物的类型和组成、小珠的类型和组成、以及小珠的折射率和粘合剂的折射率的差值。含珠层内可以提供的小珠的含量为(例如)：每100重量份粘合剂中含至少100至210重量份小珠。在本发明的一些示例性实施例中，含珠层内可以提供的小珠的含量为(例如)：每100重量份粘合剂中含至少120重量份小珠、每100重量份粘合剂中含至少155重量份小珠、每100重量份粘合剂中含至少170重量份小珠或每100重量份粘合剂中含至少180重量份小珠。小珠含量较低不会对薄膜特性产生显著影响，而小珠含量较高(例如，大于210重量份)则被认为会降低光学制品的增益。在后一种情况下，增益的降低据信是由小珠的堆叠所引起的。
所提供的小珠的体积含量可以为涂层的45体积％至70体积％。在本发明的一些示例性实施例中，含珠层所提供的小珠的体积含量可以为(例如)52体积％至70体积％、58体积％至70体积％、60体积％至70体积％或62体积％至70体积％。根据不同应用，小珠在含珠层内的体积含量可以在涂层干燥和固化之前测量，或者在涂层干燥和固化之后测量。
在一些示例性实施例中，小珠的折射率和粘合剂的折射率的差值在(例如)0至0.12的范围内。为了产生扩散(如散射)效应，小珠的折射率可不同于粘合剂的折射率(体扩散)。作为另外一种选择，粒子的折射率可以与粘合剂的折射率相匹配，在这种情况下只有粗糙表面提供所需的扩散(表面扩散)或增益改善。在某些情况下，优选的是小珠的折射率基本上等于粘合剂的折射率。例如，小珠的折射率和粘合剂的折射率的差值可以为约0.2或更小、约0.1或更小、优选地为约0.05或更小和更优选地为约0.01或更小。
小珠的折射率和粘合剂的折射率的差值会影响多个因素，例如光学制品的法线角增益(衡量使用背光显示器构造内的光学薄膜所获得的亮度增加值的尺度)和通过散射获得的色彩平均化的量。一般来讲，法线角增益随着小珠的折射率和粘合剂的折射率的差值的增大而减小。相反，色彩平均化的量随着小珠的折射率和粘合剂的折射率的差值的增大而增加，这是因为较大的折射率差值可产生较强的散射。因此，可以至少部分地根据小珠和粘合剂的折射率来选择小珠和粘合剂的材料，以实现这些特性的理想平衡。
可通过粘合剂的平均厚度与小珠的中值半径之间的关系来表征含珠层。结合图4可以阐明这一概念，图中示出了光学制品300，它包括：含珠层320(包括小珠332和粘合剂338)和基底340(包括反射偏振元件326)。图4中以“t”表示粘合剂的厚度。据信，当干燥和固化后的粘合剂的厚度与小珠的中值半径相差不远时，与不具有含珠层的相同光学制品相比，该光学制品将具有改善的增益。例如，据信当在光学制品(如光学薄膜)的主表面上的一个线性英寸内，粘合剂的平均厚度在小珠的中值半径的60％、40％或20％以内时，可以获得有利的性能。在其它示例性实施例中，在两个线性英寸内，粘合剂的平均厚度在小珠的中值半径的60％、40％或20％以内。
通过下述步骤可以测得干燥粘合剂的厚度：制备示例性光学制品的横截面，采用任何合适的微观技术和设备在样品的一个英寸(或两个英寸)内进行至少10次测量，并求得测量值的平均值，从而获得干燥粘合剂的平均厚度值。作为另外一种选择，可以使用任何合适的厚度计来测量薄膜的总厚度，并减去未涂布薄膜时的厚度以测得干燥粘合剂的厚度。
此外，可根据小珠占据含珠层的表面的百分比来表征含珠层。增加小珠所占据的含珠层的暴露表面的面积，会对(例如)具有反射偏振元件的背光源或光学显示器(粘合剂内有粒子)的亮度增益带来额外的好处。然而，当要增加增益时，包含小珠的表面优选地背离光源，并且小珠优选地占据含珠层暴露的可用表面积的至少大部分或更多(即50％或以上)，更优选地约60％或以上，还更优选地约70％或以上，甚至更优选地约90％或以上。
还可以通过涂层重量来表征含珠层。据信，当干燥和固化的涂层的重量处于所需的范围内时，与不具有含珠层的相同光学制品相比，该光学制品将具有改善的增益。通过调整含珠层组合物中小珠与粘合剂的比率和/或将含珠层混合物设置在基底上，使得含珠层混合物具有5至50g/m2的干重，可以实现上述有利目的或其它有利目的。在其它示例性实施例中，设置在基底上的含珠层混合物可具有10至35g/m2、15至30g/m2、或20至25g/m2的干重。
粒子在反射偏振元件的表面层内的单层分布也可增加法向轴的增益。此外，单层分布还可减少或消除多层光学薄膜反射偏振片的可见离轴色彩不均匀度(visible off-axis color non-uniformity)。在本发明的光学制品中，含珠层被设置成使得光线入射到基底的与含珠层相背的表面上，这样，与不具有含珠层的相同光学制品相比，使用本发明光学制品的增益得到了提高。对于所关注的某个波长(如632.8nm)或波长范围，增益优选地提高了5％或以上，更优选地提高了7％或以上、8％或以上，甚至更优选地提高了9％或以上。在一些示例性实施例中，增益提高了10％或以上，甚至11％或以上。此处，提高％是根据具有含珠层的光学制品的增益和不具有含珠层的相同光学制品的增益的差值除以不具有含珠层的光学制品的增益来计算得到的。
根据本发明的光学制品与不具有含珠层的相同光学制品相比，还可提高对比率。与不具有含珠层的相同光学制品相比，具有含珠层的光学制品的对比率可以提高10％或以上、20％或以上，或有时为30％或以上。
优选地，小珠基本上不吸收或消偏振由反射偏振元件透射的光。优选地，经光学制品透射的光的量基本上不会减少。更优选地，具有反射偏振元件优先透射的偏振态的光的量基本上不会减少，上述光的量是否减少由(例如)第二个偏振片来决定。
反射偏振元件
本发明的光学制品可使用任何类型的反射偏振元件。典型地，该反射偏振元件优先透射一种偏振态的光，并优先反射不同偏振态的光。更典型地，该反射偏振元件几乎完全透射一种偏振态的光，同时几乎完全反射不同偏振态的光。用于实现这些功能的材料和结构可以是变化的。根据光学薄膜的材料和结构，术语“偏振态”可以是指(例如)线性偏振态、圆偏振态和椭圆偏振态。
合适的反射偏振元件的实例包括(但不限于)：多层反射偏振片、连续相/分散相反射偏振片、胆甾型反射偏振片(可任选地与四分之一波片相结合)和线栅偏振片。一般来讲，多层反射偏振片和胆甾型反射偏振片是镜面反射器，而连续相/分散相反射偏振片是漫反射器，但这些特征也不是绝对的(例如，参见在美国专利No.5,867,316中所描述的散射型多层反射偏振片)。以上所列示例性反射偏振元件并不意图详尽列举所有合适的反射偏振元件。可以使用优先透射一种偏振态的光并优先反射第二种偏振态的光的任何反射偏振片。
多层反射偏振片和连续相/分散相反射偏振片，都根据至少两种不同材料(优先选用聚合物)之间的折射率差值来选择性地反射一个偏振方向上的光，并透射与之正交的偏振方向上的光。合适的漫反射偏振片包括以引用方式并入本文的美国专利No.5,825,543中所述的连续相/分散相反射偏振片，以及以引用方式并入本文的美国专利No.5,867,316中所述的漫反射型多层偏振片。其它反射偏振元件在以引用方式并入本文的美国专利No.5,751,388中有所描述。
胆甾型反射偏振片在(例如)美国专利No.5,793,456、美国专利No.5,506,704和美国专利No.5,691,789中有所描述，这些专利均以引用方式并入本文。一种胆甾型反射偏振片由E.Merck & Co公司以商品名TRANSMAXTM销售。线栅偏振片在(例如)以引用的方式并入本文的PCT专利公开No.WO 94/11766中有所描述。
示例性的多层反射偏振片在(例如)美国专利No.5,882,774(Jonza等人)、PCT专利公开No.WO95/17303、WO95/17691、WO95/17692、WO95/17699、WO96/19347和WO99/36262中有所描述，这些专利均以引用方式并入本文。一种市售形式的多层反射偏振片是由3M公司(明尼苏达州圣保罗市(St.Paul，MN))销售的反射式偏光增亮膜(DBEF)。本文将多层反射偏振片用作实例来说明本发明的光学薄膜的结构以及制备和使用本发明的光学薄膜的方法。可以调整本文所述的结构、方法和技术以适用于其它类型的合适的反射偏振元件。
通过交替层叠(如交错)单轴取向或双轴取向的双折射第一光学层和第二光学层可以制备用于光学薄膜的合适的多层反射偏振片。在一些实施例中，所述第二光学层具有各向同性的折射率，该折射率与经取向的层的面内折射率之一大致相等。作为另外一种选择，两个光学层均由双折射聚合物形成，并且两者均被取向使得在单个面内方向上的折射率大致相等。不论第二光学层为各向同性的或是双折射的，第一光学层和第二光学层之间的界面都会形成反光平面。如果光线在与这两层具有大约相等折射率的方向平行的平面上偏振，那么此光线将基本上被透射。如果光线在与这两层具有不同折射率的方向平行的平面上偏振，则此光线将至少部分被反射。可通过增加层数或增大第一层和第二层之间的折射率差值来提高反射率。
典型地，特定界面的最大反射率出现在与形成该界面的光学层对的组合光学厚度的两倍相对应的波长处。光学厚度描述了从该光学层对的下表面和上表面反射的光线之间的光程长度的差值。对于以90°入射到光学薄膜平面上的光(正入射光)，所述两层的光学厚度为n1 d1 +n2 d2，其中n1和n2为这两层的折射率，d1和d2为对应层的厚度。可以仅利用每一层的一个面外折射率(如nz)，并使用该表达式针对正入射光来调整光学层。在其它角度处，光学距离取决于光线经过各层的距离(其大于层的厚度)和层的三个光轴中至少两个光轴上的折射率。通常，以相对于光学薄膜平面小于90°的角度入射到光学薄膜上的光透射后会产生这样的光谱：相对于正入射光透射后所观察到的频带边缘，其所产生的频带边缘向较短波长移动(如蓝移)。
对于正入射光，每个光学层的厚度都可以是四分之一波长，或者光学层可以具有不同光学厚度，但只要光学厚度之和为波长的一半(或其倍数)即可。具有多个层的薄膜可以包括具有不同光学厚度的层，以提高薄膜对各种波长光线的反射能力。例如，薄膜可以包括(例如针对正入射光)单独调整的层对以获得对特定波长光线的最佳反射效果。
第一光学层优选地为单轴取向或双轴取向的双折射聚合物层。第二光学层可以是单轴或双轴取向的双折射聚合物层，或者第二光学层在取向后可具有与第一光学层的折射率中的至少一个不同的各向同性的折射率。
第一光学层通常为可取向的聚合物薄膜(如聚酯薄膜)，可通过(例如)沿一个或多个所需方向拉伸第一光学层来实现双折射。术语“双折射”意味着在互相正交的x、y和z方向上的折射率并不完全相同。对于多个薄膜或一个薄膜内的多个层，x、y和z轴通常选择为：x和y轴对应于薄膜或层的长度和宽度，z轴对应于层或薄膜的厚度。
通过(例如)在一个方向上拉伸第一光学层，可对其进行单轴取向。可允许第二正交方向上的长度颈缩(如减小尺寸)至小于其初始长度的某个值。双折射单轴取向的层通常在下述两种光线的透射或反射之间表现出差异：即偏振平面与取向方向(即拉伸方向)平行的入射光线以及偏振平面与横向(即与拉伸方向正交的方向)平行的光线。例如，当沿x轴拉伸可取向的聚酯薄膜时，典型结果为nx≠ny，其中nx和ny分别为在与“x”轴和“y”轴平行的平面内的偏振光的折射率。沿拉伸方向的折射率的变化程度取决于多种因素，诸如(例如)拉伸量、拉伸速率、拉伸过程中薄膜的温度、薄膜厚度、各层厚度以及薄膜的组成。典型地，第一光学层在取向后在632.8nm处的面内双折射率(nx-ny的绝对值)为0.04或以上，优选地为约0.1或以上，更优选地为约0.2或以上。除非另外指明，否则所记录的所有双折射率和折射率值均是针对632.8nm处的光线而言。
在一些实施例中，第二光学层为单轴或双轴可取向的。在其它实施例中，不在用于对第一光学层进行取向的处理条件下对第二光学层进行取向。即使是受到拉伸或以其它方式进行取向时，这些第二光学层基本上保持相对各向同性的折射率。例如，第二光学层在632.8nm处可具有约0.06或更低的双折射率，或约0.04或更低的双折射率。
第一光学层和第二光学层的厚度通常不超过1μm，典型地不超过400nm，但如果需要也可以使用更厚的层。这些光学层的厚度可以相同或不同。
多层反射偏振片的第一光学层和第二光学层以及(在一些实施例中)可任选的非光学层通常由例如聚酯、共聚聚酯和改性共聚聚酯等聚合物组成。其它类型的反射偏振元件(如连续相/分散相反射偏振片、胆甾型偏振片和线栅偏振片)可使用上述所引用的参考文献中描述的材料形成。在本文中，术语“聚合物”应理解为包括均聚物和共聚物以及可在可混溶共混物中生成(如通过共挤出或包括(例如)酯交换反应等反应)的聚合物或共聚物。术语“聚合物”和“共聚物”包括无规共聚物和嵌段共聚物。
适用于根据本发明构造的光学体的一些示例性光学薄膜的聚酯通常包括羧酸酯和二醇亚单元，并且可通过羧酸酯单体分子与二醇单体分子的反应来生成。每个羧酸酯单体分子都具有两个或多个羧酸官能团或酯官能团，并且每个二醇单体分子都具有两个或多个羟基官能团。羧酸酯单体分子可以全部相同，也可以为两种或多种不同种类的分子。二醇单体分子的情况相同。术语“聚酯”还包括由二醇单体分子与碳酸的酯的反应衍生而得的聚碳酸酯。
适用于形成聚酯层的羧酸酯亚单元的羧酸酯单体分子包括(例如)：2，6-萘二甲酸及其异构体；对苯二甲酸；间苯二甲酸；邻苯二甲酸；壬二酸；己二酸；癸二酸；降冰片烯二甲酸；二环辛烷二甲酸；1，6-环己烷二甲酸及其异构体；叔丁基间苯二甲酸；偏苯三酸；间苯二甲酸磺酸钠；2，2’-联苯基二甲酸及其异构体；以及这些酸的低级烷基酯，例如甲酯或乙酯。在本文中，术语“低级烷基”指C1-C10直链或支链烷基。
适用于形成聚酯层的二醇亚单元的二醇单体分子包括：乙二醇；丙二醇；1，4-丁二醇及其异构体；1，6-己二醇；新戊二醇；聚乙二醇；二甘醇；三环癸二醇；1，4-环己烷二甲醇及其异构体；降莰烷二醇；二环辛二醇；三羟甲基丙烷；季戊四醇；1，4-苯二甲醇及其异构体；双酚A；1，8-二羟基联苯及其异构体；及1，3-双(2-羟基乙氧基)苯。
在本发明的光学薄膜中可用的示例性聚合物是聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，它可以通过(例如)萘二甲酸与乙二醇发生反应而制成。2，6-聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)经常被选作第一聚合物。PEN具有较大的正应力光学系数，其在拉伸后有效地保持双折射性，并且在可见光范围内吸光度很小或没有吸光度。PEN在各向同性状态下还有较高的折射率。在偏振平面平行于拉伸方向时，PEN对波长为550nm处的偏振入射光的折射率将从约1.64增加至高达约1.9。增强分子取向将增大PEN的双折射率。通过将材料拉伸至更大的拉伸比并保持其它拉伸条件不变，可以增强分子取向。其它适合作为第一聚合物的半结晶性聚酯包括(例如)2，6-聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)及其共聚物等。
第二光学层的第二聚合物应选择为使得成品薄膜的至少一个方向上的折射率与第一聚合物的相同方向上的折射率显著不同。因为聚合物材料通常为色散性的(也就是说，其折射率会随波长而变化)，所以这些条件应在所关注的具体光谱带宽下考虑。从上述讨论应该理解，第二聚合物的选择不仅取决于所考虑的多层光学薄膜的预期应用，还取决于对第一聚合物所做的选择以及加工条件。
适用于光学薄膜、尤其是作为第一光学层的第一聚合物使用的其它材料在(例如)美国专利No.6,352,762和6,498,683以及美国专利申请序列No.09/229724、09/232332、09/399531以及09/444756中有所描述，上述专利文件在此以引用方式并入本文。可用作第一聚合物的另一种聚酯是具有衍生自90摩尔％萘二甲酸二甲酯和10摩尔％对苯二甲酸二甲酯的羧酸酯亚单元以及衍生自100摩尔％乙二醇亚单元的二醇亚单元、且特性粘度(IV)为0.48分升/克的coPEN。该聚合物的折射率为约1.63。在本文中所述聚合物称为低熔PEN(90/10)。另一种可用的第一聚合物是可从伊士曼化学公司(Eastman Chemical Company，美国田纳西州金斯波特市(Kingsport，TN))购买的、特性粘度为0.74分升/克的PET。非聚酯的聚合物也可用于生成偏振薄膜。例如，聚醚酰亚胺可和(例如)PEN和coPEN等聚酯一起使用，以产生多层反射镜。也可以使用其它的聚酯/非聚酯组合，如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚乙烯(如可从美国密歇根州米德兰市(Midland，MI)陶氏化学公司(Dow Chemical Corp.)购得，其商品名为Engage 8200)的组合。
第二光学层可以由多种聚合物制成，所述聚合物的玻璃化转变温度与第一聚合物的玻璃化转变温度一致，并且所述聚合物的折射率与第一聚合物的各向同性折射率相似。除上述CoPEN聚合物之外，适用于光学薄膜、尤其是第二光学层的其它聚合物的实例包括诸如乙烯基萘、苯乙烯、马来酸酐、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯等单体制成的乙烯基聚合物和共聚物。这种聚合物的实例包括聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯(例如，聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA))及全同立构聚苯乙烯或间同立构聚苯乙烯。其它聚合物包括诸如聚砜、聚酰胺、聚氨酯、聚酰胺酸及聚酰亚胺等缩聚物。此外，第二光学层可以由聚合物和共聚物(例如，聚酯和聚碳酸酯)制成。
其它示例性的合适聚合物(特别是适用于第二光学层的聚合物)包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的均聚物，如可从美国特拉华州威尔明顿市(Wilmington，DE)英力士丙烯酸树脂公司(Ineos Acrylics)购得的商品名为CP71和CP80的产品，或玻璃化转变温度低于PMMA的聚甲基丙烯酸乙酯(PEMA)。另外的第二聚合物包括PMMA的共聚物(coPMMA)，如由75重量％的甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体和25重量％的丙烯酸乙酯(EA)单体制备的coPMMA(可以商品名Perspex CP63购自Ineos Acrylics Inc.)；由MMA共聚单体单元和甲基丙烯酸正丁酯(nBMA)共聚单体单元制备的coPMMA；或PMMA和聚(偏二氟乙烯)(PVDF)的共混物，例如可以商品名Solef 1008购自Solvay Polymers Inc.，Houston，TX。
其它适用的聚合物(特别是适用于第二光学层的聚合物)包括聚烯烃共聚物，如可以商品名Engage 8200从陶氏杜邦弹性体公司(Dow-DupontElastomers)购买的聚(乙烯-co-辛烯)(PE-PO)；可以商品名Z9470从美国得克萨斯州达拉斯市(Dallas，TX)菲纳石油化学公司(Fina Oil andChemical Co.)购得的聚(丙烯-co-乙烯)(PPPE)；以及可以商品名RexflexW111从美国犹他州盐湖城(Salt Lake City，UT)亨斯迈化学公司(Huntsman Chemical Corp.)购得的无规立构聚丙烯(aPP)和全同立构聚丙烯(iPP)的共聚物。光学薄膜还可以(例如)在第二光学层中包括(例如)从美国特拉华州威尔明顿市(Wilmington，DE)E.I.杜邦·德内穆尔公司(E.I.duPont de Nemours & Co.，Inc.)购得的商品名为Bynel 4105的线性低密度聚乙烯-g-马来酸酐(LLDPE-g-MA)等官能化的聚烯烃。
偏振片所用材料的示例性组合包括PEN/co-PEN、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/co-PEN、PEN/sPS、PEN/Eastar和PET/Eastar，其中“co-PEN”指基于萘二甲酸的共聚物或共混物(如上文所述)，Eastar是可从伊士曼化学公司(Eastman Chemical Co.)商购获得的聚对苯二甲酸环己二甲酯。用于反射镜的示例性材料组合包括PET/coPMMA、PEN/PMMA或PEN/coPMMA、PET/ECDEL、PEN/ECDEL、PEN/sPS、PEN/THV、PEN/co-PET和PET/sPS，其中“co-PET”是指基于对苯二甲酸的共聚物或共混物(如上文所述)，ECDEL是可从Eastman Chemical Co.商购获得的热塑性聚酯，THV则是可从3M公司商购获得的含氟聚合物。PMMA是指聚甲基丙烯酸甲酯，PETG是指采用第二种二元醇(通常是环己烷二甲醇)的PET共聚物。sPS指间同立构聚苯乙烯。
图2示意性地示出另一种示例性光学制品120，它包括：基底140(包括反射偏振元件126)和至少一个含珠层128(包含分散在粘合剂138内的小珠132)。示例性的反射偏振元件126为包括交替层叠的第一光学层122和第二光学层124的多层反射偏振片。除了第一光学层122和第二光学层124之外，如图3所示，光学制品120可任选地包括一个或多个附加层，诸如(例如)，一个或多个外层128(或图4中的层328)，或者一个或多个内层130。在多层反射偏振片内也可以使用类似于第一光学层122和第二光学层124的另外几组光学层。本文所公开的用于第一光学层和第二光学层的组的设计原理可用于任何其它光学层的组。此外，应当理解，尽管图2和图3只示出单个多层叠堆126，但多层反射偏振片可由通过组合以形成薄膜的多个叠堆制成。
此外，尽管图2-3只示出了四个光学层122和124，但多层反射偏振片126可以具有大量的光学层。一般来讲，多层反射偏振片具有约2至5000个光学层，典型地具有约25至2000个光学层，常见地具有约50至1500个光学层或约75至1000个光学层。
如图2和3所示，可以将包含小珠132和粘合剂138的含珠层128直接设置在反射偏振元件126上。在其它示例性实施例中，如图4所示，可以将含珠层320设置在附加层328上。在一些示例性实施例中，可以将一个或多个附加层设置在含珠层和反射偏振层之间。在其它示例性实施例中，可将一个或多个附加层设置在基底的与含珠层相背的一侧。在此类示例性实施例中，反射偏振元件设置在含珠层和附加层之间。在另一个示例性实施例中，可以将附加层设置在(i)含珠层和反射偏振层之间；以及(ii)基底的与含珠层相背的一侧。图2至4所示的实例可以改进以与其它反射偏振元件(例如，连续相/分散相反射偏振片、胆甾型反射偏振片和线栅反射偏振片)一起使用。
附加层
附加层可用于多层反射偏振片，以(例如)提供偏振片结构或在加工过程中或加工后保护偏振片免受破坏或损坏。在一些示例性实施例中，附加层为(或包括)设置以形成多层反射偏振片主表面的表层和设置在光学层组之间的内层。也可以将涂层看作附加层。在一些示例性实施例中，附加层通常基本上不影响光学膜在所关注的波长范围内(如可见光)的偏振特性。用于多层反射偏振片(及其它反射偏振元件)的附加层的合适的聚合物材料可以与用于第一光学层或第二光学层的材料相同。
可任选的附加层可以比第一光学层和第二光学层更厚、更薄或具有与之相同的厚度。附加层的厚度可以是第一光学层和第二光学层之中至少一个单独层的厚度的至少4倍，典型地至少10倍，并且可以至少为100倍。在一些示例性实施例中，厚的附加层可以是刚性板。可以改变附加层的厚度，以形成具有特定厚度的基底。
通常，设置有一个或多个附加层，以使得反射偏振元件所透射、偏振或反射的光的至少一部分也会经过这些层(即，将这些层放置在经过第一光学层和第二光学层的光程中或被第一光学层和第二光学层反射的光程中)。本发明的示例性实施例可具有一个或多个具有低双折射率或高双折射率的附加层和/或一个或多个各向同性的附加层。在一些示例性实施例中，基底可以包括一个或多个粘合剂层、聚碳酸酯层、聚甲基丙烯酸甲酯层、聚对苯二甲酸乙二醇酯层或本领域的普通技术人员已知的任何其它合适的薄膜或材料。
本发明的一些示例性制品所包括的一个或多个附加层可以是光学薄膜。附加的光学薄膜可以是本领域的普通技术人员所已知的任何合适的薄膜，其薄膜的具体类型取决于应用情况。例如，根据本发明的光学制品可包括设置在基底的与含珠层相背的表面上的表面结构化的薄膜。作为另外一种选择或除此之外，根据本发明的光学制品可包括设置在含珠层的附近的表面结构化的薄膜。该结构化表面可以设置为面向基底，或者可以设置为背向基底。适于结合本发明的实施例使用的示例性表面结构化的薄膜包括(但不限于)：具有多个线性棱柱结构的表面结构化的薄膜(如BEF)、具有多个槽的表面结构化的薄膜、包括矩阵阵列式表面结构的表面结构化的薄膜以及任何其它表面结构化的薄膜。
在本发明的薄膜或制品内可以添加多种其它功能性层或涂层、以改变或改善其物理特性或化学特性，尤其是沿薄膜或制品表面的特性。含粒子层可用于使基底的与具有含珠层的表面相背的表面粗糙化。在其它实施例中，可通过其它方式将基底的设置为与具有含珠层的表面相背的表面粗糙化。适用于本发明的实施例的示例性层或涂层可包括(例如)低粘附性背面材料层、导电层、防静电涂层或薄膜、阻隔层、阻燃剂层、UV稳定剂层、耐磨材料层、哑光或扩散涂层或层、其它光学涂层以及设计用于改善薄膜或装置的机械完整性或强度的基底。
可将一个或多个附加层与光学制品层合到一起，涂布到光学制品的元件上或换句话讲附接到具有含珠层的光学制品上。作为另外一种选择或除此之外，一个或多个附加层可以只是与根据本发明的光学制品堆叠在一起。当一个或多个附加层附接到基底或反射偏振元件上时，认为该一个或多个层包含在基底内。当附加层设置为邻近并接触含珠层时，认为该附加层包含在光学制品内。
显示器实例
光学薄膜可用于多种显示系统和其它应用中，包括透射式(如背光式)、反射式和半透半反式显示器。例如，图5示出了根据本发明的一种示例性背光显示系统200的剖视图，该显示系统包括显示介质202、背光源204、偏振片208和可任选的反射器206。观察者位于显示装置202的与背光源204相对的一侧。显示介质202通过透射由背光源204发出的光而向观察者显示将信息或图像。显示介质202的一个实例是仅透射一种偏振态的光的液晶显示器(LCD)。由于液晶显示器的显示介质是偏振敏感的，优选的是，背光源204提供的光具有可被显示装置202透射的偏振态。
提供观察显示系统200所需的光的背光源204包括光源216和光导装置218。虽然图8所示的光导装置218具有大致矩形的横截面，但背光源可使用具有任何合适形状的光导装置。例如，光导装置218可以是楔形、槽形和伪楔形(pseudo-wedge)光导装置等。在一些示例性实施例中，背光源包括光导装置和设置在光导装置的一侧、两侧或更多侧上的光源(例如CCFT或LED阵列)。在其它示例性实施例中，背光源可以是直接照明式的，并且可以包括设置在显示器的与观察者相对的一侧上的扩展光源，该扩展光源可以是表面发射式光源。在另一个示例性实施例中，直接照明式背光源可包括设置在显示器的背向观察者的一侧上的一个、两个、三个或更多个光源(例如CCFT或LED阵列)。
光学制品208是这样的光学薄膜：其包括反射偏振元件210以及包括小珠214和粘合剂的至少一个含珠层212。光学制品208是作为背光源一部分而提供的，以便几乎完全透射由光导装置218发出的一种偏振态的光，并几乎完全反射由光导装置218发出的不同偏振态的光。反射偏振元件208可以是(例如)多层反射偏振片、连续相/分散相反射偏振片、胆甾型反射偏振片或线栅反射偏振片。虽然含珠层212在图示中位于反射偏振元件上，但如上所述，可以将该含珠层设置在(例如)该反射偏振元件上。
在一个实施例中，含珠层212因具有提高增益的特性而得到使用。在该实施例中，含珠层优选地为这样的外层或涂层：其位于包括反射偏振元件210的基底上，或者直接位于反射偏振元件210的与接收来自背光源204的光的表面相背的表面上。
光学制品也可以与吸收偏振片或吸收偏振片层结合使用，如(例如)美国专利No.6,096,375(Ouderkirk等人)、WO 95/17691、WO 99/36813和WO 99/36814所述，所有这些专利均以引用方式并入本文。在该实施例中，如上所述，含珠层可以隐藏色彩。加入含粒子层通常会减少这类构造中的色彩渗漏(color leakage)。
一般来讲，背光显示系统可包括任何其它合适的薄膜。例如，显示器内可以包括一个或多个表面结构化的薄膜(如BEF)。背光显示系统的一个示例性实施例可以包括背光源、根据本发明的光学制品、显示介质和设置在光学制品与显示介质之间的一个或多个表面结构化的薄膜。其它合适的附加薄膜可以包括含珠扩散薄膜，该薄膜包括透明基底以及设置在基底上的扩散片层，其中扩散片层包括设置在粘合剂中的小珠或粒子。合适的含珠扩散片在美国专利No.5,903,391、6,602,596、6,771,335、5,607,764和5,706,134中有所描述，这些专利所公开的内容中与本发明不一致的部分以引用方式并入本文。背光显示系统的一个示例性实施例可以包括背光源、根据本发明的光学制品、显示介质和设置在光学制品和显示介质之间的一个、两个、三个或更多个含珠扩散薄膜。
制备光学制品的方法
可以使用多种方法将小珠添加至一个或多个含珠层中。例如，可以在挤出机中将小珠和粘合剂的聚合物结合在一起。然后将含珠层与光学层共挤出以形成光学制品，该光学制品在本例中为光学薄膜。作为另外一种选择，可以通过其它方式将小珠和粘合剂的聚合物结合在一起，这些方式包括(例如)在挤出前将粒子和聚合物在混合机或其它装置内进行混合。
在一种方法中，可以将小珠与粘合剂的聚合物、光引发剂及溶剂相混合，以形成含珠层的电离辐射固化性混合物。可以向该混合物中添加可任选添加剂，可任选添加剂包括(但不限于)：稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、防沉降剂、分散剂、润湿剂、荧光增白剂和抗静电剂。
作为另外一种选择，可以将小珠添加到用于形成粘合剂的聚合物的单体中。例如，对于聚酯粘合剂，可以将小珠添加到包含用以形成该聚酯的羧酸酯和二醇单体的反应混合物中。优选地，小珠不会通过(例如)催化降解反应、链终止反应或与单体的反应而影响聚合反应过程或速率。适合添加到用以形成含聚酯粒子的层的单体中的小珠的一个例子是ZeeospheresTM。优选地，如果小珠与用于制备聚酯的单体相结合，则小珠不包含酸性基团或磷。
在某些情况下，可使用本领域内的技术人员已知的任何方法将小珠和聚合物制成母料。然后可按选定比例将该母料添加到挤出机或混合机内另外的聚合物中，以制备具有所需数量小珠的薄膜。
在提供含珠表面层的一种示例性方法中，可以将表面层前体沉积在预先形成的反射偏振元件上。该表面层前体可以是适合在该反射偏振元件上形成涂层的任何材料，包括单体、低聚物和聚合物材料。例如，该表面层前体可以是上述用于第一光学层和第二光学层以及非光学层的任何聚合物，或是这些聚合物的前体，以及诸如硫代聚氨酯、硫代聚酯、含氟丙烯酸酯和丙烯酸酯之类的材料。
在这些示例性实施例中，可以在预混浆料、溶液或分散体中与表面层前体一起提供小珠。作为另外一种选择，可将小珠与表面层前体分开提供。例如，如果首先将该前体涂布在反射偏振元件上，则可以通过(例如)滴落、喷洒、泻落(cascading)将小珠沉积(或换句话讲设置)在该前体上，以在表面层内部和/或上方得到所需的小珠单层或小珠的其它分布形式。然后可以将该前体固化、干燥或换句话讲加工，以形成按照期望方式保持小珠的所需的表面层。表面层前体与小珠的相对比例可以根据多种因素变化，这些因素包括(例如)所需的所得粗糙表面层的形态和前体的性质。
在提供含珠层的另一种示例性方法中，基底或反射偏振元件本身可以涂底漆，以增强粘附性。示例性的涂底漆方法包括化学涂底漆法、电晕表面处理法、火焰表面处理法(flame surface treatment)、闪光灯处理法(flashlamp treatment)及其它方法。然后可以使用典型的溶剂涂布机将混合物涂布到处理过的表面上，通过(例如)风干进行干燥，并使其固化。含珠层的固化有时可以通过UV固化进行。含珠层固化之后，就可以将光学制品层合到附加层上。然而，在其它实施例中，可以在不同的时间添加附加层，例如，在将含珠层设置在基底上之前添加，或者在共挤出过程中添加。
本领域的普通技术人员将容易认识到，这些方法仅仅是示例性的，可以以任何合适的顺序实施任何合适数量及组合的上述步骤，来制备本发明的示例性实施例。必要时可以使用附加的步骤。
实例
将结合以下实例进一步说明本发明，这些实例反映了根据本发明所构造的某些示例性光学薄膜的特性。
实例1
含珠层混合物的原材料：
表1
 
组分 描述 商品名 公司
小珠 甲基丙烯酸甲酯和乙二醇二甲基丙烯酸酯的共聚物 MBX-20 SekisuiChemical
粘合剂 脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物 Photomer6010 Cognis
添加剂 丙烯酸酯共聚物流平剂 Perenol F-45 Cognis
添加剂 液态流变添加剂(改性尿素的溶液) BYK 411 BYK Chemie
引发剂 聚合物羟基酮 Esacure One Lamberti
溶剂 异丙醇 IPA
基底 具有coPEN外层的PEN/coPEN多层反射偏振片 DBEF 3M
在实例1中用作基底的反射偏振片(RP)为具有coPEN外层并且不具有表层的PEN/coPEN多层反射偏振片。
含珠层混合物的配方如表2所示：
表2
用狭槽型模具注射器泵将表2的含珠层混合物涂布到基底上。涂层宽度为4英寸，基底料片以15fpm的速度推进。通过控制从注射器泵排出的材料的量(用流量来表征)来控制涂层重量。因此，以不同的涂层重量来制备5份不同的样品(1-5)，这些不同的涂层重量导致不同的粘合剂的平均厚度值。
通过直接测量法来确定涂层的重量。将具有含珠层的样品的重量与相同尺寸、相同批次的基底的重量进行比较。测量已干燥并固化的涂层的重量。
增益的测量
现在描述用于对本发明光学制品的光学性能进行量化的一般的相对增益测量方法。虽然为了完整起见给出了具体细节，但应当容易地认识到，使用下列方法变形并使用其它市售设备也可以得到类似的结果。采用可得自Photo Research公司(Chatsworth，CA)的配备有MS-75透镜的SpectraScanTM PR-650光谱色度计来测量薄膜的光学性能。将光学制品放置在漫透射中空灯箱的顶部。灯箱的漫透射和漫反射可以描述为朗伯模式。灯箱是六面中空立方体，尺寸为大约12.5cm x 12.5cm x 11.5cm(长x宽x高)，并且由厚约6mm的PTFE扩散板制成。选择灯箱的一面作为样品表面。在该样品表面上测量的中空灯箱的漫反射率为约0.83，(例如在400nm-700nm波长范围内采用下述灯箱反射率测量方法测得的平均值为约83％)。在增益测量过程中，通过位于灯箱底部(所述底部与样品表面相背)的约1cm的圆孔从灯箱内部照亮灯箱(光线从内部照向样品表面)。使用稳定的宽带白炽光源提供这种照明，其中该光源与用于引导光的光纤束(来自Schott-Fostec LLC(Marlborough，MA和Auburn，NY)的用直径约1cm的光纤束延长的Fostec DCR-II)连接。在样品箱和照相机之间布置标准的线性吸收偏振片(例如Melles Griot 03 FPG 007)。照相机聚焦在离照相机镜头约34cm处的灯箱的样品表面上，并将吸收偏振片置于距离照相机透镜约2.5cm处。
在偏振片存在而没有光学制品样品的情况下，测得的被照亮的灯箱的亮度为>150cd/m2。当将光学制品样品与灯箱样品表面平行布置(光学制品样品与灯箱通常接触)时，使用PR-650测量垂直入射到灯箱的样品表面的平面上的样品亮度。将样品亮度与以相同方式从单独的灯箱所测得的亮度进行比较，可以计算出相对增益。整个测量过程是在黑暗的封闭室内进行的，以消除杂散光源的影响。当测量包括反射偏振元件的光学制品的相对光学增益时，使反射偏振元件的透光轴沿测量系统的吸收偏振片的透光轴的方向排列。
使用均由Labsphere公司(Sutton，NH)提供的直径为15.25cm(6英寸)的涂布有Spectralon的积分球、稳定宽带卤素光源以及该光源的电源来测量灯箱的漫反射率。积分球有三个开口，一个开口用于输入光(直径为2.5cm)，一个开口成90度地沿着第二轴线的方向上，并用作检测器口(直径为2.5cm)，而第三个开口成90度地沿着第三轴线(即与前两个轴线正交的轴线)的方向上，并用作样品口(直径为5cm)。PR-650光谱色度计(同上)聚焦在约38cm的距离处的检测器口上。采用由Labsphere公司提供的漫反射率为约99％的、已校准的反射率标准片(SRT-99-050)来计算积分球的反射效率。该标准片由Labsphere公司进行校准，并且源于NIST标准(SRS-99-020-REFL-51)。以如下公式计算积分球的反射效率：
球体亮度比＝1/(1-R球体*R标准)
在该情况下，球体亮度比为：当用标准样品遮住样品口时在检测器口处测得的亮度除以当不用样品遮住样品口时在检测口处测得的亮度所得的比值。当该亮度比和校准用标准片的反射率(R标准)已知时，即可计算出积分球的反射效率(R球体)。然后再将该值用于类似的等式中，以测量样品(在该情况下为PTFE灯箱)的反射率：
球体亮度比＝1/(1-R球体*R样品)
这里所测得的球体亮度比为：当样品位于样品口时在检测器处测得的亮度除以没有样品时测得的亮度所得到的比值。由于上面已知了R球体，因此可以直接计算R样品。每隔4nm的波长计算一次反射率，并且所记录的值是在400nm-700nm波长范围内的平均值。
通过将样品亮度与以相同方式从单独的灯箱测得的亮度进行比较来计算相对增益g，即：
g＝Lf/Lo
其中Lf为放置薄膜时测得的亮度，而Lo为不放置薄膜时测得的亮度。测量过程是在黑暗的封闭室内进行的，以消除杂散光源的影响。将测量系统的吸收偏振片放置在合适位置并且在灯箱之上不放置样品，从单独的灯箱测得的“空白”亮度大约是275坎德拉/平方米。将样品切割为3″x5″的大小。长边方向与反射偏振片的透光轴共线。
图6将所测得的样品1-5的相对增益数据作为涂层重量的函数绘出。图7将相同的数据图线(方块)与下列等式所表示的非线性函数逼近曲线(实线)合在一起示出：y＝-0.0003x^2+0.014x+1.7629，其中y＝增益，x＝涂层重量。
雾度/透射比的测量
雾度和透射比是采用名称为“Standard Test Method for Haze andLuminous Transmittance of Transparent Plastics(透明塑料的雾度和光透射比的标准测量方法)”的ASTM D1003标准方法测得的。将样品切割为3″x5″的大小。图8将测得的样品1-5的雾度(方块)和透射比(实心圆)数据作为涂层重量的函数绘出。
空隙区域比率的测量
根据涂层配制物和条件的不同，会在基底表面上形成不含小珠的空隙区域(间隙)。这些间隙的存在会影响薄膜的增益和其它光学特性。空隙区域比率定义为所有空隙区域的表面积之和除以样品总表面积所得的比值。
通过使用光学显微镜(得自蔡司公司(Zeiss Co.))以透射模式来分析本发明光学制品的样品，从而完成对空隙区域比率的测量。将样品切割为3″x5″的大小并布置在透射台上，同时采用10倍物镜镜头以足够强度的背光源清晰地照亮样品。使用图像分析软件(由Media Cybernetics，Inc.公司(8484 Georgia Ave.，Silver Spring，MD 20910)制作的用于Windows操作系统的Image Pro PlusTM第6版(Image Pro PlusTM，Version6 for Windows))获取样品的图像。利用Image ProTM软件对小珠涂布的区域和空隙区域的对比度进行比较。测量5个同样的样品，并求单个测量值的平均值以得到最终值。该值为空隙区域的平均横截面面积。图9将所得的样品1-5的空隙区域比率作为涂层重量的函数绘出。图10A和10B示出根据本发明的含珠层的两个样品的显微图，这两个样品分别具有4.25％和0.78％的空隙区域比率，显微图中的白色代表空隙区域。这两个样品的增益分别为1.90和1.85。
比较例1
无表层的PEN/coPEN多层反射偏振片：
光学性能
增益：1.697
雾度：1.11％
透射比：50.7％
数据汇总
表3示出了根据本发明的包括含珠层的光学制品的样品(样品1-5)的上述引用特征的结果汇总情况：
表3
 
样品 涂层重量(g/m2) 增益 透射比 雾度 空隙区域比率％ 平均覆盖面积％
1 12.9 1.888 58.2 93.7 7.57 92.43
2 19.1 1.902 58.6 95.8 4.11 95.89
3 27.0 1.896 59.1 97.8 0.84 99.16
4 29.8 1.880 59.8 98.9 0.25 99.75
5 32.4 1.856 58.9 99.1 0.14 99.86
尽管已经结合具体的示例性实施例描述了本发明的光学制品和装置，本领域的普通技术人员将容易地认识到，在不脱离本发明精神和范围的前提下，可以对其进行更改和修改。

Claims (38)

1.一种光学制品，包括：
基底，其包括反射偏振元件，所述反射偏振元件优先反射具有第一偏振态的光，同时优先透射具有第二偏振态的光；以及
含珠层，其设置在所述基底上，所述含珠层包括透明粘合剂和分散在所述粘合剂中的多个透明小珠；
其中所述小珠的含量为：每约100重量份所述粘合剂中含约100至约210重量份所述小珠；
其中在一个线性英寸内粘合剂的平均厚度在所述小珠的中值半径的约60％以内；以及
其中，与不含所述含珠层的同样的光学制品的法线角增益相比，具有所述含珠层的所述光学制品的法线角增益增大。
2.根据权利要求1所述的光学制品，其中在一个线性英寸内所述粘合剂的平均厚度在所述小珠的中值半径的约40％以内。
3.根据权利要求1所述的光学制品，其中在两个线性英寸内所述粘合剂的平均厚度在所述小珠的中值半径的约60％以内。
4.根据权利要求1所述的光学制品，其中所述小珠的平均粒径为约12至约30微米。
5.根据权利要求1所述的光学制品，其中所述小珠的形状大致为球形。
6.根据权利要求1所述的光学制品，其中所述小珠的含量为：每约100重量份所述粘合剂中含约120至约210重量份所述小珠。
7.根据权利要求1所述的光学制品，其中所述小珠和所述粘合剂均包含聚合物材料。
8.根据权利要求1所述的光学制品，其中所述粘合剂包括UV固化性材料、热塑性材料、粘合剂材料或它们的组合。
9.根据权利要求1所述的光学制品，其中所述粘合剂的折射率匹配至所述小珠的折射率的约0.1以内。
10.根据权利要求1所述的光学制品，其中所述反射偏振元件选自由下列元件组成的组：多层反射偏振片、漫反射偏振片、线栅反射偏振片和胆甾型反射偏振片。
11.根据权利要求1所述的光学制品，其中所述光学制品还包括附加层。
12.根据权利要求11所述的光学制品，其中所述附加层选自由下列层组成的组：透明聚合物层、粘合剂层、扩散片层、刚性板和哑光层。
13.根据权利要求1所述的光学制品，其中所述小珠覆盖每单位面积的所述光学制品的主表面的至少约50％。
14.根据权利要求1所述的光学制品，其中与不含所述含珠层的所述同样的光学制品的所述法线角增益相比，具有所述含珠层的所述光学制品的所述法线角增益增加至少约5％。
15.一种光学制品，包括：
基底，其包括反射偏振元件，所述反射偏振元件优先反射具有第一偏振态的光，同时优先透射具有第二偏振态的光；以及
含珠层，其设置在所述基底上，所述含珠层包括透明粘合剂和分散在所述粘合剂中的多个透明小珠；
其中所述小珠的含量为：每约100重量份所述粘合剂中含约100至约210重量份所述小珠；
其中所述含珠层的干重为约5至约50g/m2；并且
其中，与不含所述含珠层的同样的光学制品的法线角增益相比，具有所述含珠层的所述光学制品的法线角增益增加。
16.根据权利要求14所述的光学制品，其中所述小珠的平均粒径为约12至约30微米。
17.根据权利要求14所述的光学制品，其中所述小珠的形状大致为球形。
18.根据权利要求14所述的光学制品，其中所述小珠的含量为：每约100重量份所述粘合剂中含约120至约210重量份所述小珠。
19.根据权利要求14所述的光学制品，其中所述小珠和所述粘合剂均包含聚合物材料。
20.根据权利要求14所述的光学制品，其中所述粘合剂包括UV固化性材料、热塑性材料、粘合剂材料或它们的组合。
21.根据权利要求14所述的光学制品，其中所述粘合剂的折射率匹配至所述小珠的折射率的约0.1以内。
22.根据权利要求14所述的光学制品，其中所述反射偏振元件选自由下列元件组成的组：多层反射偏振片、漫反射偏振片、线栅反射偏振片和胆甾型反射偏振片。
23.根据权利要求14所述的光学制品，其中所述光学制品还包括附加层。
24.根据权利要求22所述的光学制品，其中所述附加层选自由下列层组成的组：透明聚合物层、粘合剂层、扩散片层、刚性板和哑光层。
25.根据权利要求14所述的光学制品，其中所述小珠覆盖每单位面积的所述光学制品的主表面的至少约50％。
26.根据权利要求14所述的光学制品，其中与不含所述含珠层的所述同样的光学制品的所述法线角增益相比，具有所述含珠层的所述光学制品的所述法线角增益增加至少5％。
27.一种光学制品，包括：
基底，其包括反射偏振元件，所述反射偏振元件优先反射具有第一偏振态的光，同时优先透射具有第二偏振态的光；以及
含珠层，其设置在所述基底上，所述含珠层包括透明粘合剂和分散在所述粘合剂中的多个透明小珠；
其中所述小珠的体积含量为所述涂层的约45体积％至约70体积％；
其中在一个线性英寸内粘合剂的平均厚度在所述小珠的中值半径的约60％以内；并且
其中，与不含所述含珠层的同样的光学制品的法线角增益相比，具有所述含珠层的所述光学制品的法线角增益增加。
28.根据权利要求27所述的光学制品，其中所述小珠的平均粒径为约12微米至约30微米。
29.根据权利要求27所述的光学制品，其中所述小珠的形状大致为球形。
30.根据权利要求27所述的光学制品，其中所述小珠的含量为：每约100重量份所述粘合剂中含约120至约210重量份所述小珠。
31.根据权利要求27所述的光学制品，其中所述小珠和所述粘合剂均包含聚合物材料。
32.根据权利要求27所述的光学制品，其中所述粘合剂包括UV固化性材料、热塑性材料、粘合剂材料或它们的组合。
33.根据权利要求27所述的光学制品，其中所述粘合剂的折射率匹配至所述小珠的折射率的约0.1以内。
34.根据权利要求27所述的光学制品，其中所述反射偏振元件选自由下列组成的组：多层反射偏振片、漫反射偏振片、线栅反射偏振片和胆甾型反射偏振片。
35.根据权利要求27所述的光学制品，其中所述光学制品还包括附加层。
36.根据权利要求35所述的光学制品，其中所述附加层选自由下列层组成的组：透明聚合物层、粘合剂层、扩散片层、刚性板和哑光层。
37.根据权利要求27所述的光学制品，其中所述小珠覆盖每单位面积所述光学制品的主表面的至少约50％。
38.根据权利要求27所述的光学制品，其中与不含所述含珠层的所述同样的光学制品的所述法线角增益相比，具有所述含珠层的所述光学制品的所述法线角增益增加至少约5％。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107976835A (zh) * 2016-10-21 2018-05-01 三星显示有限公司 包括逆反射层的彩色基板和包括该彩色基板的显示装置
CN108254965A (zh) * 2016-12-29 2018-07-06 乐金显示有限公司 液晶显示器及其制造方法

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080075495A (ko) 2005-11-05 2008-08-18 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 고굴절률 및 반사방지 코팅을 포함하는 광학 필름
US20080107830A1 (en) * 2006-11-03 2008-05-08 Motorola, Inc. Image-providing apparatus and method for communication device
TWI458918B (zh) 2007-05-20 2014-11-01 3M Innovative Properties Co 具有有利設計特性之薄形中空背光
JP5336474B2 (ja) 2007-05-20 2013-11-06 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 半鏡面構成要素を備えたリサイクル型バックライト
WO2008144650A1 (en) * 2007-05-20 2008-11-27 3M Innovative Properties Company Collimating light injectors for edge-lit backlights
EP2160729A2 (en) * 2007-05-20 2010-03-10 3M Innovative Properties Company White light backlights and the like with efficient utilization of colored led sources
EP2160645A2 (en) 2007-05-20 2010-03-10 3M Innovative Properties Company Light recycling hollow cavity type display backlight
KR101513762B1 (ko) 2008-01-24 2015-04-20 키모토 컴파니 리미티드 광확산성 시트 및 이것을 사용한 백라이트장치
JP5702151B2 (ja) * 2008-02-07 2015-04-15 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 構造化フィルムを有する中空のバックライト
US9541698B2 (en) * 2008-02-22 2017-01-10 3M Innovative Properties Company Backlights having selected output light flux distributions and display systems using same
WO2009123949A1 (en) * 2008-03-31 2009-10-08 3M Innovative Properties Company Optical film
MY163688A (en) * 2008-03-31 2017-10-13 3M Innovative Properties Co Low layer count reflective polarizer with optimized gain
EP2128661A1 (en) * 2008-05-27 2009-12-02 LG Electronics Inc. Optical sheet and liquid crystal display including the same
US7956954B2 (en) * 2008-05-28 2011-06-07 Lg Electronics Inc. Optical sheet, backlight unit, and liquid crystal display
US20090296022A1 (en) * 2008-05-28 2009-12-03 Junghoon Lee Optical sheet, backlight unit, and liquid crystal display
KR100962442B1 (ko) 2008-05-28 2010-06-14 엘지전자 주식회사 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치
KR20110019388A (ko) * 2008-06-04 2011-02-25 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 경사형 광원을 갖는 중공 백라이트
WO2010062485A1 (en) * 2008-10-27 2010-06-03 3M Innovative Properties Company Semispecular hollow backlight with gradient extraction
TWI384285B (zh) * 2008-10-28 2013-02-01 Efun Technology Co Ltd Diffusion interlayer optical film
TWI410713B (zh) * 2008-11-06 2013-10-01 Ind Tech Res Inst 背光模組與液晶顯示器
US20100188751A1 (en) * 2009-01-29 2010-07-29 3M Innovative Properties Company Optical films with internally conformable layers and method of making the films
TWI605276B (zh) * 2009-04-15 2017-11-11 ３Ｍ新設資產公司 光學結構及包含該光學結構之顯示系統
JP5075234B2 (ja) * 2009-09-02 2012-11-21 ソニー株式会社 光学素子、および表示装置
US9022619B2 (en) 2009-10-23 2015-05-05 3M Innovative Properties Company Optical constructions and method of making the same
CN102834254A (zh) 2010-04-15 2012-12-19 3M创新有限公司 包括旋光区域和不旋光区域的回射制品
KR101694118B1 (ko) * 2010-04-26 2017-01-10 엘지디스플레이 주식회사 확산 시트와 이를 포함하는 액정 표시장치의 백라이트 유닛
CN101957463B (zh) * 2010-08-31 2013-05-29 宁波激智新材料科技有限公司 抗刮伤光学扩散薄膜、液晶显示装置及照明装置
US20120314287A1 (en) * 2010-12-31 2012-12-13 Kolon Industries, Inc. Luminance enhancement film and backlight unit comprising the same
US10114162B2 (en) 2011-01-18 2018-10-30 3M Innovative Properties Company Optical film stack with retardance layer having in-plane retardance of greater than 2.0 microns
US9441809B2 (en) * 2011-10-20 2016-09-13 3M Innovative Properties Company Illumination systems with sloped transmission spectrum front reflector
KR101354417B1 (ko) * 2011-12-30 2014-01-23 웅진케미칼 주식회사 비드코팅층을 포함하는 반사형 편광자
KR101354414B1 (ko) * 2011-12-30 2014-01-23 웅진케미칼 주식회사 비드코팅층을 포함하는 다층 반사형 편광자
KR102190374B1 (ko) 2012-08-21 2020-12-11 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 바인더-결핍 슬립 코팅을 갖는 물품과 그 물품을 제조하기 위한 방법
US10288789B2 (en) 2013-09-06 2019-05-14 3M Innovative Properties Company Multilayer optical film
KR102413241B1 (ko) 2017-06-23 2022-06-27 삼성디스플레이 주식회사 복합 광학 시트 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
KR101998366B1 (ko) * 2017-11-23 2019-07-09 에스케이씨하이테크앤마케팅(주) 휘도 증강용 광학 복합 시트
US10847071B2 (en) * 2018-04-30 2020-11-24 Apple Inc. Electronic devices having ambient light sensors with lens diffusers
WO2021182875A1 (en) * 2020-03-13 2021-09-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus
WO2021224761A1 (en) * 2020-05-08 2021-11-11 3M Innovative Properties Company Optical construction and display system including same
CN116324530A (zh) * 2020-10-01 2023-06-23 3M创新有限公司 一体式多层光学膜
CN117255958A (zh) 2021-05-10 2023-12-19 3M创新有限公司 包括光控膜和菲涅耳透镜的光学系统
CN117546059A (zh) * 2021-06-23 2024-02-09 3M创新有限公司 光学膜、背光源和显示器

Family Cites Families (56)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2539491Y2 (ja) * 1991-10-09 1997-06-25 惠和商工株式会社 光拡散シート材
US5254390B1 (en) * 1990-11-15 1999-05-18 Minnesota Mining & Mfg Plano-convex base sheet for retroreflective articles
US5691789A (en) 1995-10-30 1997-11-25 Li; Le Single-layer reflective super broadband circular polarizer and method of fabrication therefor
IL107539A0 (en) 1992-11-09 1994-02-27 Honeywell Inc A reflective polarizer
TW289095B (zh) 1993-01-11 1996-10-21
EP0962807B1 (en) 1993-12-21 2008-12-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company Multilayered optical film
US6498683B2 (en) 1999-11-22 2002-12-24 3M Innovative Properties Company Multilayer optical bodies
US6096375A (en) 1993-12-21 2000-08-01 3M Innovative Properties Company Optical polarizer
US5882774A (en) 1993-12-21 1999-03-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Optical film
MY121195A (en) 1993-12-21 2006-01-28 Minnesota Mining & Mfg Reflective polarizer with brightness enhancement
IL112072A0 (en) 1993-12-21 1995-03-15 Minnesota Mining & Mfg Optical polarizer
US5828488A (en) * 1993-12-21 1998-10-27 Minnesota Mining And Manufacturing Co. Reflective polarizer display
AU1434795A (en) 1993-12-21 1995-07-10 Minnesota Mining And Manufacturing Company Reflective polarizer display
US5607764A (en) * 1994-10-27 1997-03-04 Fuji Photo Film Co., Ltd. Optical diffuser
US5751388A (en) * 1995-04-07 1998-05-12 Honeywell Inc. High efficiency polarized display
WO1997001440A1 (en) * 1995-06-26 1997-01-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Multilayer polymer film with additional coatings or layers
WO1997001781A2 (en) * 1995-06-26 1997-01-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Diffusely reflecting multilayer polarizers and mirrors
US5825543A (en) * 1996-02-29 1998-10-20 Minnesota Mining And Manufacturing Company Diffusely reflecting polarizing element including a first birefringent phase and a second phase
US5867316A (en) 1996-02-29 1999-02-02 Minnesota Mining And Manufacturing Company Multilayer film having a continuous and disperse phase
JP3373106B2 (ja) * 1996-03-27 2003-02-04 株式会社きもと 光学フィルム
JP3658634B2 (ja) * 1997-02-28 2005-06-08 カシオ計算機株式会社 液晶表示装置
US6280063B1 (en) * 1997-05-09 2001-08-28 3M Innovative Properties Company Brightness enhancement article
US6064521A (en) * 1997-05-14 2000-05-16 Burke; Douglas Polarizing resonant scattering three dimensional image screen and display systems
JP3825143B2 (ja) 1997-07-07 2006-09-20 株式会社興人 易接着性ポリアミドフィルム
JP4101339B2 (ja) * 1997-09-25 2008-06-18 大日本印刷株式会社 光拡散フィルム、その製造方法、拡散層付偏光板及び液晶表示装置
KR100554582B1 (ko) 1998-01-13 2006-03-03 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩춰링 캄파니 변형된 코폴리에스테르 및 개선된 다층 반사성 필름
US6808658B2 (en) * 1998-01-13 2004-10-26 3M Innovative Properties Company Method for making texture multilayer optical films
US6113811A (en) 1998-01-13 2000-09-05 3M Innovative Properties Company Dichroic polarizing film and optical polarizer containing the film
US6111697A (en) 1998-01-13 2000-08-29 3M Innovative Properties Company Optical device with a dichroic polarizer and a multilayer optical film
JP3434701B2 (ja) * 1998-04-06 2003-08-11 大日本印刷株式会社 偏光分離シート、光学シート積層体、面光源装置、及び、透過型表示装置
JP3119846B2 (ja) * 1998-09-17 2000-12-25 恵和株式会社 光拡散シート及びこれを用いたバックライトユニット
US6208466B1 (en) * 1998-11-25 2001-03-27 3M Innovative Properties Company Multilayer reflector with selective transmission
JP3515401B2 (ja) * 1998-12-18 2004-04-05 大日本印刷株式会社 防眩フィルム、偏光板及び透過型表示装置
US7063872B1 (en) * 1999-02-05 2006-06-20 Fuji Photo Co., Ltd. Films having a high transmittance and matt property
US6972813B1 (en) * 1999-06-09 2005-12-06 3M Innovative Properties Company Optical laminated bodies, lighting equipment and area luminescence equipment
US6559915B1 (en) * 1999-07-19 2003-05-06 Fuji Photo Film Co., Ltd. Optical films having matt property, films having a high transmittance, polarizing plates and liquid crystal display devices
KR100673796B1 (ko) * 1999-09-09 2007-01-24 키모토 컴파니 리미티드 투명 하드코트 필름
AU2515200A (en) * 1999-09-20 2001-04-24 3M Innovative Properties Company Optical films having at least one particle-containing layer
EP1214613A1 (en) * 1999-09-20 2002-06-19 3M Innovative Properties Company Optical films having at least one particle-containing layer
EP1094340B1 (en) * 1999-09-29 2007-07-18 FUJIFILM Corporation Anti-glare and anti-reflection film, polarizing plate, and image display device
JP4573946B2 (ja) * 2000-05-16 2010-11-04 株式会社きもと 光拡散性シート
JP4652527B2 (ja) * 2000-05-16 2011-03-16 株式会社きもと 光拡散性シート
US6502943B2 (en) * 2000-07-19 2003-01-07 Fuji Photo Film Co., Ltd. Antiglare and antireflection film, polarizer, and image display device
KR100765304B1 (ko) * 2001-02-21 2007-10-09 삼성전자주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정 표시 장치
KR200248620Y1 (ko) * 2001-06-09 2001-10-31 김경환 목지압 넥타이
JP2003161816A (ja) * 2001-11-29 2003-06-06 Nitto Denko Corp 光拡散性シート、光学素子および表示装置
US7072115B2 (en) * 2002-03-26 2006-07-04 Keiwa Inc. Light diffusion sheet and backlight unit using the same
AU2003231551A1 (en) * 2002-05-01 2003-11-17 Fuji Photo Film Co., Ltd. High refraction film, its coating composition, and an anti-reflection film, a polarizing plate and an image display device including said film
JP2004133356A (ja) * 2002-10-15 2004-04-30 Nitto Denko Corp 偏光板、光学素子および画像表示装置
KR100725011B1 (ko) * 2003-11-12 2007-06-04 엘지전자 주식회사 프리즘 시트 및 백라이트 어셈블리
JP2005107068A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Nippon Shokubai Co Ltd 光学シート用組成物
KR100717499B1 (ko) * 2003-11-12 2007-05-14 엘지전자 주식회사 프리즘 시트, 백라이트 어셈블리 및 디스플레이 장치
TWI310471B (en) * 2004-05-25 2009-06-01 Au Optronics Corp Backlight module equipped with brightness convergence function
KR20060002446A (ko) * 2004-07-02 2006-01-09 엘지전자 주식회사 액정표시장치의 프리즘시트 및 이를 채용한 백라이트 유닛
KR20060018146A (ko) * 2004-08-23 2006-02-28 엘지전자 주식회사 액정표시장치의 프리즘시트 및 이를 채용한 백라이트 유닛
US7416309B2 (en) * 2004-12-30 2008-08-26 3M Innovative Properties Company Optical film having a surface with rounded structures

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107976835A (zh) * 2016-10-21 2018-05-01 三星显示有限公司 包括逆反射层的彩色基板和包括该彩色基板的显示装置
US11428979B2 (en) 2016-10-21 2022-08-30 Samsung Display Co., Ltd. Color substrate including retroreflective layer and display device including the color substrate
US11747668B2 (en) 2016-10-21 2023-09-05 Samsung Display Co., Ltd. Color substrate including retroreflective layer and display device including the color substrate
CN108254965A (zh) * 2016-12-29 2018-07-06 乐金显示有限公司 液晶显示器及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE112007001526T5 (de) 2009-05-14
TW200811528A (en) 2008-03-01
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JP2009543134A (ja) 2009-12-03

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