專利名稱：光學疊層體,照明裝置和面發(fā)光裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及諸如光顯示裝置等面發(fā)光裝置，并且還涉及諸如背投光(backlight)裝置等照明裝置，其中背投光裝置包括由光學疊層體構成的背投光裝置，用于形成所述面發(fā)光裝置。在其它方面，本發(fā)明涉及增亮膜，用以提高例如液體顯示裝置等面發(fā)光裝置的亮度。
背景技術：
所謂增亮膜使諸如液體顯示裝置等面發(fā)光裝置的亮度得以提高。

圖1示出這種面發(fā)光裝置的一個例子。
在圖1所示的例子中，來自面光源91的光經(jīng)由空氣層94-1提供給下漫射片92，而透射至下漫射片92的光經(jīng)漫射/發(fā)射再經(jīng)由空氣層94-2提供給光學膜93。供給光學膜93的光透過光學膜93，并且透射光經(jīng)由空氣層94-3直接供給上漫射片96，然后經(jīng)漫射/發(fā)射再經(jīng)由空氣層94-4提供給照明體97(液晶顯示板)。短語“經(jīng)由空氣層”意指鄰近的元件(例如，面光源和下散射片等等)在光學上并不緊密地接觸。
當諸如圖1所示結構包括有大量元件時，制造過程變得很復雜。在由這些元件組合構成的光學系統(tǒng)中，由于光學表面的面積增大(在為元件表面和空氣層之間的界面)，故由光學表面的光學反射所造成的光學損失增加，從而降低了光的透射效率。因此，要提高面發(fā)光裝置的亮度有困難。
本發(fā)明提供了一種光學疊層體，它能減少元件數(shù)目，且因而簡化光學疊層體的操作和生產(chǎn)，使光學系統(tǒng)的光學表面數(shù)目減至最少，從而防止因界面反射造成的光學損失并增強了面發(fā)光裝置的亮度。還提供了采用這類光學疊層體的照射裝置和面發(fā)光裝置。

發(fā)明內(nèi)容
在一個方面，本發(fā)明提供了一種光學疊層體，它包括偏振層，
緊密地置于偏振層表面的第一透明膜，以及緊密地置于偏振層背表面的第二透明膜，其特征在于，該偏振層包括一反射偏振層，而第一和第二透明膜兩者均為漫射膜。
按照本發(fā)明的第二個方面，提供了一種用于照亮照明體的照明裝置，其特征在于，該照明裝置包括(A)如上述的光學疊層體，以及(B)面光源，它經(jīng)光學疊層體第一透明膜的光入射面(緊密接觸于偏振層表面的相反表面)而提供光給光學疊層體。
按照本發(fā)明的第三個方面，提供一種面發(fā)光裝置，它包括如上所述的照明裝置，以及因而由照明體之背表面加以照亮的透明照明體，其特征在于在照明裝置和照明體之間并不放置漫射片。
本發(fā)明光學疊層體的特征在于，偏振層包括一反射型偏振膜，而緊密置于偏振層前表面的第一透明膜和緊密置于偏振層背表面的第二透明膜兩者均為漫射膜。由于光學疊層體包括漫射膜，所述當把該疊層體結合到面發(fā)光裝置中時，就無需現(xiàn)有技術中使用的上漫射片和/或下漫射片。因此，可減少元件數(shù)目，從而簡化制造和組裝操作。本發(fā)明的面發(fā)光裝置還可省除漫射片與光學膜之間的光學表面。因此，經(jīng)界面反射造成的光學損失可得以防止，從而便于提高面發(fā)光裝置的亮度。由于緊密置于偏振層之漫射膜的作用，有可能提高亮度且對視覺性質(zhì)不產(chǎn)生負面或有害的影響。
本發(fā)明的光學疊層體對于形成具有上述構造的照明裝置特別有用。本發(fā)明的照明裝置通過采用同照明體相結合的照明裝置，可提供具有上述效果的面發(fā)光裝置。
附圖概述圖1為一表示常規(guī)面發(fā)光裝置的橫截面示意圖。
圖2為一表示本發(fā)明光學疊層體一實施例的橫截面示意圖。
圖3為一表示本發(fā)明面發(fā)光裝置一實施例的橫截面示意圖。
較佳實施例的詳細描述本發(fā)明將通過較佳實施例進一步加以描述。偏振層在本發(fā)明的光學疊層體中，正如圖2所示，將每個均由漫射膜制成的第一和第二透明膜22，23置于前表面和背表面，以便將偏振層21夾在其中，漫射膜與偏振層21緊密接觸加以形成。
在本發(fā)明中，偏振層包括一反射型偏振膜。反射型偏振膜通常為一個只能透射振動方向平行于一個面內(nèi)軸(透射軸)的光而反射其它光的偏振膜。那就是說，在入射偏振膜之光中，偏振膜只透射振動方向平行于上述透射軸的光分量，從而施加起偏作用。然而，與傳統(tǒng)的光吸收型偏振片不同，未透過偏振膜的光基本上不被偏振膜所吸收。因此，一旦由偏振膜反射的光返回(反射)至面光源一側之后，有可能再次被包含在面光源中的反射元件返回至偏振層。在返回至偏振層的光中間，偏振層只透射振動方向平行于上述透射軸的光分量，而把其余的反射掉。也就是說，在包含反射型偏振膜的偏振層中，透射偏振光的強度可通過重復這種透射一反射行為而使之加強。因此，可有效地增強使偏振光的照明體的亮度。此時，倘若照明體為一透明體(例如，液晶板等)，則照明體的亮度得以有效增強。
反射型偏振膜通常為一包括多個介質(zhì)層的介質(zhì)反射膜。例如，國際專利公開9-507308(發(fā)明人為Kohyo)揭示了一種多層膜，它宜用作這種介質(zhì)反射膜。
例如，一種介質(zhì)層包括由多層第一聚合物構成的第一組介質(zhì)單元，和由多層第二聚合物構成的第二組介質(zhì)單元，其中第一聚合物的折射率不同于第二聚合物的折射率。在該情況下，第一和第二組介質(zhì)單元通過以下方式聯(lián)合使用，即交替層疊第一聚合物層和第二聚合物層，并且第一和第二組介質(zhì)單元中具有有一個單元包括一個四分之一波長層，該四分之一波長層中的聚合物厚度(d，單元nm)與折射率(n)的乘積(n·d)是反射光之波長的四分之一。因而，當任一第一和第二聚合物在光接收表面上具有光學各向異性時(例如，當任一層被單軸地拉伸時)，這種介質(zhì)反射膜起具有偏振作用的反射膜的作用。通常，反射光也是可見光。
在上述介質(zhì)反射膜中，上述反射光的反射率通常不小于70％，較可取的是不小于80％，而最可取的是不小于90％。透射光的透射率通常不小于60％，較可取的是不小于70％，而最可取的則是不小于80％。術語“反射率”和“透射率”在本說明書中是指用分光測光儀所測量的值。
反射型偏振膜通常借助于交替地層疊(ABAB……)兩種不同種類的聚合物(A和B)制成。在包含兩種聚合物的多層膜(ABAB……)中，一種聚合物沿一個軸(X軸)拉伸(例如，拉伸比約5∶1)，但基本上沿另一軸(與X軸垂直相交的Y軸)不拉伸(1∶1)。在后文中，X軸系指“拉伸方向”，而Y軸則系指“橫向”。
作為一種聚合物(B)，最好是那些表觀折射率的值基本上不被拉伸過程所改變的聚合物。作為另一種聚合物(A)，最好是那些表觀折射率的值被拉伸過程所改變的聚合物。例如，聚合物(A)的單軸拉伸片在拉伸方向上具有比聚合(B)之表觀折射率大的第一折射率，而在橫向上具有與聚合物(B)之表觀折射率幾乎相同的第二折射率。
在多層聚合物膜(ABAB……)中，面內(nèi)軸(平行于膜表面的軸)的折射率定義為對表面偏振入射光的有效折射率，而該偏振表面則平行于上述內(nèi)面表面。因此，在拉伸之后，多層膜(ABAB……)具有大的層間折射率差異，但橫向上的層間折射率則基本上相同。此多層膜起反射型偏振膜的作用，可以傳播入射光的偏振分量。Y軸定義為傳播(透射)軸，而透過反射型偏振膜的光具有第一振動方向。
另一方面，未透過反射型偏振膜(它是偏振膜)的光具有與第一振動方向垂直相交(成直角)的第二振動方向。具有第二振動方向的偏振光沿著X軸入射至膜的表面上，并由層間折射率差的作用而加以反射。因此，X軸定義為反射軸。在這一方面，反射型偏振膜只透射具有所選振動方向(或偏振方向)的光。
在上述偏振膜中，可選擇盡可能少的聚合物層數(shù)，以獲得所希望的光學特性。在該偏振膜中，典型的層數(shù)小于10,000，可取的是小于5,000，而更為可取的是小于3,000。此外，偏振膜的厚度通常為15至1,000μm。
上述聚合物并不特別限于透明聚合物。例如，聚合物包括，聚碳酸鹽、丙烯酸樹酯，聚酯，環(huán)氧樹脂，聚氨基甲酸酯，聚酰胺，聚烯烴，聚硅氧烷(包括改良過的聚硅氧烷，諸如硅氧烷聚脲等等)，或類似物。
偏振膜通常具有光滑的表面，但也可以具有不規(guī)則的表面，只要本發(fā)明的效果不受有害影響即可。在這種情況下，通過退光或浮飾處理形成凸部，以便提供與漫射膜相同的作用。在該情況下，通過去除分立的緊密置于該表面的漫射膜，也可將偏振膜的最外層看作漫射膜。
包括在偏振層中的偏振膜數(shù)目通常為一個，但也可包括多個膜。再者，也可包括偏振膜以外的膜或?qū)?，只要本發(fā)明的效果不受有害影響即可。例如，所述膜或?qū)影ū砻姹Ｗo層，防靜電層，透明支承層(目的增強其強度)，磁屏蔽層，粘結層，底層等等。應如此選擇整個偏振層的厚度，致使最終得到的光學疊層體不要變得龐大，且通常為5至2,000μm。第一和第二光透明膜本發(fā)明用的光透明膜為一具有漫射透射性質(zhì)的漫射膜。這種漫射膜通常為一種其聚合物膜之表面經(jīng)受由退光或浮飾進行漫射表面處理的膜。也可使表面經(jīng)受諸如噴砂或多個微投射處置等其它的漫射表面處理加以形成。另外也可通過在其上散布使之含有漫射微粒，只要對本發(fā)明效果不產(chǎn)生有害影響即行。
第一和第二透明膜(也即第一和第二漫射膜)可以相同或者不相同。例如，采用其中至少一個表面(主表面)經(jīng)受過漫射表面處理的漫射膜作為第一和第二漫射膜，以及此外，將一個漫射膜緊密地置于偏振層之表面，致使第一透明膜的光入射面(同偏振層緊接觸之表面的反面)變成一漫射面，而將另一漫射膜緊密地置于偏振層之背表面，致使第二透明膜的光出射面(與偏振層緊密接觸之表面的反面)成為一漫射表面。
漫射表面例如可用包括下述樹脂的樹脂成分形成聚碳酸樹脂，丙烯酸樹脂，聚酯，環(huán)氧樹脂，聚氨基甲酸酯樹脂，聚酰胺樹脂，聚烯烴樹脂，聚硅氧烷樹脂(包括諸如聚硅氧烷聚脲等改良過的聚硅氧烷)等等。
對漫射表面經(jīng)受漫射表面處理是可取的。在這種情況下，可使漫射膜中經(jīng)由吸收引起的透射損失有效防止，并且它使增強照明體的照明或亮度變得較為容易。例如，在經(jīng)受漫射表面處理之前(也即漫射膜的材料本身)，膜的透射率通常為不小于85％，可取的為不小于90％，而特別可取的則為不小于95％。
漫射膜的漫射性能并非特別受到限制，只要對本發(fā)明效果不產(chǎn)生有害影響即行。例如，漫射膜的霧通常為40至90％，可取的為45至87％，而特別可取的則為50-85％?！办F”是依照JIS K71056.4用霧計加以測量的值。漫射表面的粗糙度(Ra中心線上平均粗糙度)通常為小于30μm，可取的為不大于20μm。
透明膜可被著色。透明膜也可包括漫射膜以外的膜或?qū)?，且可完整地具有漫射性質(zhì)。這種膜或?qū)涌梢园?，例如，表面保持層，防靜電層，透明支承層(目的為增加其強度)，磁屏蔽層，粘結層，底層等等。光學疊層體如圖2所示，將第一和第二漫射膜22，23緊密置于偏振膜21的裝置24，25可以包括含有粘結劑的緊密接觸層。
作為粘結劑，可以采用，例如壓敏粘結劑，熱敏粘結劑(包括熱熔融的)，溶劑一揮發(fā)性粘結劑等等。固化型粘結劑是可取的。它使得容易提供具有高熱穩(wěn)定性(熱收縮和熱變形難于發(fā)生)的光學疊層體，方法是將兩透明膜緊密地置于偏振層的表面和背表面，并固化粘結劑。由于多層膜(偏振膜)具有諸如線膨脹系數(shù)和各向異性等的物理性質(zhì)，故諸如熱沖擊等外部熱效會引起表面波紋。因此，使用固化型粘結劑作為將透明膜緊密放置于偏振層的裝置乃是特別可取的。
在固化粘結劑時，可以采用諸如熱，濕氣，電子束，紫外光等等常規(guī)的方法。然而，紫外固化型粘結劑較為可取。在熱固化和電子束固化時，可產(chǎn)生較大量的熱，且偏振膜和/或漫射膜可因變形而遭受熱損壞。在濕氣固化和室溫固化的情況下，由于固化時間相對較長而難以增進光學疊層體的生產(chǎn)率。在紫外固化型粘結劑的情況下，固化的時間相對較短，且固化處理時產(chǎn)生的能量相對較少。
粘結劑的材料并未特別加以限止。例如，可采用包括有以下樹脂的成分，諸如丙烯酸樹脂，聚酯，環(huán)氧樹脂，聚氨基甲酸酯樹脂，聚烯輕樹脂，聚硅氧烷樹脂，聚硅氧烷聚脲等等。在固化型粘結劑的情況下，上述樹脂成分可含有固化的(反應的)單體和/或低聚物。
通常將粘結劑以緊密接觸層(也即粘結劑層)的形式放置于偏振層或透明膜的緊密接觸表面。緊密接觸表面的厚度通常為5至200μm。粘結劑的透射率并未特別加以限止，但通常為不小于60％，可取的為不少于70％，而特別可取的則為不小于80％。
作為上述緊密接觸層的材料，可以采用粘結劑以外的那些材料。例如，可采用含有橡膠或彈性體(其粘結強度小于普通粘結劑)來緊密地、光學地進行放置，致使在透明膜和偏振層之間并不形成光學界面。只要亮度增強效應并不遭受影響，那么就可不放置緊密接觸層以使透明膜緊密地接觸偏振層。例如，通過磨滑它們之間的緊密接觸表面，也可使透明膜和偏振層緊密地接觸而基本上不存在空氣層。
通常這樣放置光學疊層體，以便不與光源光學地接觸。例如，當光源為一面光源時，光學疊層體僅在面光源的光出射面上加以疊層，或通過一間隔器(即表面積小于光出射面面積的棒或絲)而在其上疊層。只要亮度增強效應不受有害影響，還可借助漫射膜加以放置。然而，為了有效地減少待加入的元件數(shù)目，最好僅在光源的光出射面上疊層，而不經(jīng)過間隔器或漫射膜。因此，與光學疊層體的光源相接觸的漫射膜通過使之經(jīng)受諸如退光、浮飾等漫射表面處理加以形成乃是可取的。照明裝置本發(fā)明的照明裝置包括(A)光學疊層體，和(B)面光源，它經(jīng)由第一透明膜的光入射面(與偏振層緊密接觸的表面的相反表面)提供光給光學疊層體。照亮照明體的光為漫射偏振光，后者一般由上述面光源提供，并經(jīng)由光學疊層體從第二透明膜的光出射面(與偏振層緊密接觸的表面的相反表面)射出。
照明體可包括諸如液晶板等顯示體，個人電腦監(jiān)視器或電視機，或者可調(diào)顯示型廣告板或標志板。當液晶板為透明型的一種且照明體為透明時，照明體就由照明裝置從照明體背表面加以照亮，并從前表面可以加以辨認。此外，用這種背投光裝置結合液晶顯示體而形成的面發(fā)光裝置通常為一個人電腦監(jiān)視器，后者也是一種液晶顯示裝置。這種液晶顯示裝置(面發(fā)光裝置)可通過上述光學疊層體的作用有效地增進液晶圖像表面的亮度；與此同時，可減少裝置中元件的數(shù)目，從而簡化在生產(chǎn)中組合各元件的操作。
參見圖3，本發(fā)明的照明裝置100可通過放置光學疊層體2于導光片1的一個主表面(光出射面)11之上加以形成。在導光片1的至少一端12(交截上述主表面方向上的一端)上放置線性光源3。在導光片1的另一主表面13上通常通過打點印刷光漫射物質(zhì)形成多個漫射點(未示出)。此外，放置一反射元件(未示出)以便基本上遮蓋住整個的另一主表面13。該反射元件為，例如白色不透明的漫射反射薄片或鏡面裝飾的反射薄片。鏡面裝飾的反射薄片包括那些把金屬層放置于聚合物膜的表面和不含金屬層的介質(zhì)反射膜。在介質(zhì)反射膜中使用的介質(zhì)通常為聚合物。使用這種結構的使光從光源3引入至導光片1，并可轉(zhuǎn)換成漫射的光從導光片1的光出射面11均勻地發(fā)射出去，從而使它有效地增強照明成為可能。在該例中，聯(lián)合上述反射元件和光源3所構成的部分變成為面光源10。
將光學疊層體2經(jīng)由空氣層51置于面光源10的光出射面(導光片的光出射面11)上是可取的。也即這些元件彼此并不光學的緊密接觸，而僅僅是疊加或通過一間隔器疊加起來。光經(jīng)由空氣層51從面光源10提供給光學疊層體2，從而使由于放置在面光源和光學疊層體之間諸元件所形成光學界面上的光反射引起的光透射損失有效地減少成為可能。
照亮照明體4之光從光學疊層體2的光出射面20(第2透明膜的光出射面)上發(fā)射出來，除非通過透過光學疊層體2的偏振層并透過兩漫射膜使之轉(zhuǎn)變成漫射偏振光。
在該照明裝置中可使用常規(guī)的導光片和光源。例如，當把照明裝置用作為液晶板的背投光裝置時，可以采用由石英、玻璃，樹脂(丙烯酸樹脂)等作的透明片作為導光片，并采用諸如熒光管，熱陰極，冷陰極，氖管等等等線性光源作為光源?？梢圆捎寐?lián)合一側光提取型光纖和一用以從光纖末端部分向光纖提供光的光源作為線性光源。
整個導光片的厚度通常為0.1至30mm，而可取的則為0.3至20mm。另外，光源的功率通常為0.5至200W，而可取的則為1至150W。光源的形狀并未特別加以限制，較可取的是通常把反射膜和反射器圍繞在光源的光出射面放置，從而基本上把全部光從光源引入至光導片。
在上述結構中可以包括一個或多個光源。例如，可把光源置上述導光片彼此面對面的兩端。采用具有光導入空間的光導入構件代替導光片，則在光導入的空間內(nèi)也可放置一個或多個光源。再者，也可使用片狀電致發(fā)光(EL)元件作為面光源。
通常也可將棱柱透鏡型增亮膜置于面光源和光學疊層體之間。例如，把一個或多個透鏡膜置于照明體和光學疊層體之間。因而對面發(fā)光裝置之亮度的增強就得以進一步推進。當有兩個透鏡膜時，則以這種方式進行放置，即使得相應棱柱透鏡的縱長方向彼此垂直相交。
當本發(fā)明的光學疊層體連同透鏡膜一起使用時，加入一個透鏡膜就可替換消除兩個漫射片。在此情況下，可使亮度有效降低而不增加元件的數(shù)目，雖然較可取的是使用一個透鏡膜以使元件減少最大化。
可將透鏡膜的棱柱表面面對著光學疊層體進行放置，致使透鏡膜和光學疊層體并不光學地緊密接觸。由此，面發(fā)光裝置的光出射面的視角盡可能地減小，而亮度上的增強得以進一步增進。可被用于本發(fā)明之透鏡膜的具體例子包括由3M公司制造的BEFTM系列增亮膜。面發(fā)光裝置本發(fā)明的面發(fā)光裝置一般包括上述照明裝置和從照明體背面加以照亮的透明照明體。在這種裝置中，可將來自上述面光源的光轉(zhuǎn)換成為漫射偏振的光，其照度僅通過使用光學疊層體作為照明裝置(正如上述不使用漫射片)加以有效增強。由于來自照明裝置的光可消除因漫射片所形成光學介面反射引起的透射損失，故可有效地增強面發(fā)光裝置的亮度。另外，包括在導光片中漫射點的防視覺辨認(通過照明體的視覺辨認)效應可借助包括在光學疊層體中第一和第二漫射層的作用而加以獲得。
正如圖3所示，本發(fā)明的面發(fā)光裝置111包括透明照明體4，后者較可取的是，經(jīng)內(nèi)空氣層52放置于照明裝置100的光學疊層體2之上。也即這些裝置在光學上并未緊密接觸，而僅僅是層疊或通過間隔器進行層疊。透射損失可通過經(jīng)由空氣層從照明裝置提供光給照明體4而加以有效降低。
面發(fā)光裝置通過層疊相應的元件(例如，照明體4，光學疊層體2，面光源10，任選入的透鏡膜等等)以使并非光學地緊密接觸，并集總固定相應的元件加以完成。
透明照明體通常為液晶板(LCD)。LCD是從對著表面的背面(光出射面)進行照亮的，在其上可視覺辨認出液晶圖象。幾乎所有的光均透過LCD。
作為用以有效(伴以有效降低透射損失)轉(zhuǎn)換來自照明裝置的照射光為漫射偏振光以及有效增進強度(如照明裝置的照度)之光學膜(或元件)，本發(fā)明的光學疊層體是有用的。在包括有本發(fā)明的照明裝置和包括LCD在內(nèi)的透明照明體的面發(fā)光裝置中，透過LCD的偏振成分之強度得以有效地增強，且光出射面的上亮度的均勻性也可得以增進?？梢詼p少面發(fā)光裝置構成元件的數(shù)目從而使組層元件的操作簡化成為可能。
實例本發(fā)明將參考以下諸實例和比較例加以描述。實例1以下面的方式制作光學疊層體。采用反射型偏振膜(厚度130μm)作為偏振層。采用三菱工程塑料公司制造的退光型漫射膜YupironTMFEM M01(厚度130μm，霧79％)作為第一和第二透明膜。
上述偏振膜為多層型介質(zhì)反射膜。將含有偏振膜的第一介質(zhì)單元的第一聚合物層單軸地進行拉伸，而第二介質(zhì)單元的第二聚合物層則是不拉伸的。在第一聚合物層情況下，垂直相交于拉伸方向的方向為透射軸，而拉伸的方向則為反射軸。
在偏振膜透射軸上對具有波長為550nm之光的透射比為85％，而對從400至800nm范圍區(qū)域中的平均透射率則為大約85％，在偏振膜的反射軸上具有波長為550nm之光的透射率為95％，而在400至800nm范圍區(qū)域中的平均透射率則為大約95％。
采用紫外固化型粘結劑把漫射膜緊密地放置于偏振膜的前表面和背表面。該紫外固化型粘結劑含有烷基丙烯酸(alkyl acrylate)單體和低聚物作為主要組分。在把上述三種膜彼此疊之后，對粘合劑進行固化，產(chǎn)生一光學疊層體，其厚度約430μm。在制作偏振膜和漫射膜時，并未觀察到諸如波狀起伏等熱損傷或變形。
接下來，按以下方式制作照明裝置。采用由日立公司制造的11.3型邊緣照亮的背投光(edge-lighting back-light)。作為面光源，該背投光由丙烯酸樹脂所作的導光片構成，其特征在于，光從置于末端部位的熒光管引入至導光片。另外，有多個微漫射點置于光出射面的相反表面，并將此表面蓋以反射片。
將所得到的光學疊層體切成小片，其平面尺寸如同光出射面的大小，將前者層疊在此光出射面之上，完成照明的裝置。面光源的光出射面和光學疊層體的漫射膜表面(對第一透明膜經(jīng)受漫射處理過的光入射面)并未緊密地接觸，且任意地存在一薄的空氣層。
最后，將透明液晶板(LCD)層疊在光學疊層體的漫射膜表面(對第二透明膜經(jīng)受漫射處理過的光入射面)以制成面發(fā)光裝置。LCD是內(nèi)日立公司制造的11.3型TFT LCD(顏色通常為白色)，并安置照明裝置和LCD，致使LCD的光透射軸(帶有內(nèi)建CD之偏振片的光透射軸)平行于光學疊層體之偏振膜的光透射軸。此外，LCD的光入射面和漫射膜表面(對第二透明膜經(jīng)受漫射處理過的光出射面)并不緊密接觸而有薄的空氣層存在。
使用此例的面發(fā)光裝置，測定了液晶光出射面的亮度。采用Eldim公司制造的“EZ對比160D”亮度計作為亮度測定器，在本例面發(fā)光裝置光出射面中心附近的亮度為332cd/cm2。比較例1為了比較，以例1中相同的方式制作發(fā)光裝置，例處的是采用上述反射型偏振膜代替光學疊層體，而兩漫射片(在LCD和偏振膜之間以及在面光源和偏振膜之間)以不使之緊密置于偏振膜上加以放置。采用例1中所用漫射片作為下漫射片，而作為上漫射片則采用Tsujimoto Denki公司制造的漫射片PCPT(霧大約56％)。面發(fā)光裝置光出射面中心附近的亮度為309cd/cm2。比較試驗1對實例1和比較例1的面發(fā)光裝置進行了比較。結果從兩片面發(fā)光裝置的液晶表面均未確認出導光片的漫射點。再者，實例1和比較例1裝置的目視性質(zhì)幾乎相同。目視性質(zhì)的結果列于下表1。采用以下的角度作為視角，即在液晶光出射面中該角度下的亮度降低沿行于偏振片透射軸方向(水平方向)和垂直于該方向的方向(垂直方向)上軸向亮度(視角0)之半。
與那些包括反射型偏振膜和并不使之與反射型偏振膜緊密接觸的兩漫射片的面發(fā)光裝置相比，依照包括本發(fā)明光學疊層體的面發(fā)光裝置，其亮度有效增加而并不損害諸如目視性質(zhì)等的其它特性。實例2以實例1中相同的方式制作本實例的面發(fā)光裝置，例外的是，采用漫射片(如實例1中所用相同的漫射片，它與面光源和光學疊層體并不緊密接觸。如實例1相同方式測定的亮度為336cd/cm2。從本例面發(fā)光裝置的液晶表面上并未視覺辨認出導光片的漫射點。本實例面發(fā)光裝置的目視性質(zhì)結果見下表1。
表1不用透鏡膜情況下的視角(用度表示)

實例3以實例1相應的方式制作本實例的面發(fā)光裝置，例外的是，在光學疊層體和面光源之間放置一個具有多個平行線性棱柱透鏡的透鏡膜。以實例1相同方式測定的亮度為455cd/cm2。
在本實例中，如此放置透鏡膜，致使棱鏡表面與光學疊層體緊密接觸，而對表面光片和光學疊層體之導光片，透鏡膜并不與之光學地接觸。透鏡膜為3M公司制造的增亮膜“BEF II90/50”，并如此放置透鏡膜，致使棱柱的縱長方向與背光熒光管垂直相交。比較例2為了比較，如實例1相同方式制作本例的面發(fā)光裝置，例如的是，采用上述反射型偏振膜替代光學疊層體，并放置兩漫射片(也即一個漫射片放置在偏振膜和導光片之間，另一個則放置在透鏡膜和液晶板之間)。該面發(fā)光裝置光出射面中心附近的亮度為382cd/cm2。比較試驗2以實例3和比較例2的面發(fā)光裝置作了比較。結果，從兩臺面發(fā)光裝置的液晶表面上并未確認出導光片的漫射點。再者，實例3和比較例2面發(fā)光裝置的目視性質(zhì)幾乎相同。目視性質(zhì)的測量結果示于以下表2。
從以上敘述中很顯然，和那些包括反射型偏振膜和兩個并不與之緊密接觸的漫射片的面發(fā)光裝置相比，依照包括本發(fā)明光學疊層體之面發(fā)光裝置，其亮度有效增加而并不損害諸如目視性質(zhì)等的其它特性。比較例3以比較例2相同的方式制作本例的面發(fā)光裝置，例外的是，并未采用上漫射片。以實例1相同方式測定的亮度為428cd/cm2。有例面發(fā)光裝置的目視性質(zhì)測量結果也示于下表2。
表2使用一個透鏡膜情況下的視角(以度表示)

實例4如實例1相同方式制作本例的面發(fā)光裝置，例外的是，將兩具有多個平行線性棱柱透鏡的透鏡膜放置于光學疊層體和面光源之間。以實例1相同方式測定的亮度為556cd/cm2。
在本實例中，如此放置兩透鏡膜，致使棱柱表面面對光學疊層體側，而透鏡膜與表面光片和光學疊層體的導光片并不光學地緊密接觸。此外，兩透鏡膜并未光學地緊密接觸。
兩透鏡膜棱柱的縱長方向彼此垂直相交，而在靠近光學疊層體側上透鏡棱柱的縱長方向則與背投光垂直相交。透鏡膜為實例3所用的相同。比較例4為了比較，以實例4相同方式制作本例的面發(fā)光裝置，例外的是，采用上述反射型偏振膜替代光學疊層體，并且使用兩漫射片(即一，漫射片置于偏振膜和導光片之間，而另一則置于透鏡膜和液晶板之間)。在面發(fā)光裝置光出射面中心附近的亮度為411cd/cm2。比較試驗3對實例4和比較例4的面發(fā)光裝置作了比較。結果，從兩面發(fā)光裝置的液晶表面均未確認出導光片的漫射光。再者，實例4和比較例4面發(fā)光裝置的目視性質(zhì)幾乎相同。目視性質(zhì)的測量結果示于下表3。
從以上敘述中很顯然，與那些包括有反射型偏振膜和兩與之并不緊密接觸的漫射片組合而成的面發(fā)光裝置相比，按本發(fā)明包括有光學疊層體的面發(fā)光裝置，其亮度有效增加而并不損害諸如目視性質(zhì)等的其它特性。實例5如實例4相同方式制作本發(fā)明實例的面發(fā)光裝置，例外的是，將一與面光源和光學疊層體并不緊密接觸的漫射片(如實例1所用相同的漫射片)放置于面光源和光學疊層體(下部位置)之間。如實例4相同方式測定的亮度為433cd/cm2。從本實例面發(fā)光裝置的液晶表面未能視覺辨認出導光片的漫射點。本實列的面發(fā)光裝置的目視性質(zhì)測量結果示于下表3。
表3采用兩個透鏡膜情況下的視角(用度表示)

比較例5如比較例4相同方式制作本例的面發(fā)光裝置，例外的是，未采用上散射片。如實例1相同方式測定的亮度為469cd/cm2。
權利要求
1.一種光學疊層體，它包括偏振層，第一透明膜，它緊密地置于偏振層的前表面，以及第二透明膜，它緊密地置于偏振層的背表面，其特征在于，偏振層包括有一反射型偏振膜，并且第一透明膜和第二透明膜兩者均為漫射膜。
2.一種用于照亮照明體的照明裝置，其特征在于，照明裝置包括(A)如權利要求1所述的光學疊層體，以及(B)面光源，用于向光學疊層體提供光，所述光經(jīng)過光學疊層體之第一透明膜的光入射面(緊密接觸偏振層之表面相對的表面)，照亮照明體的光是從疊層體第二透明膜之光出射面(與緊密接觸偏振層之表面相對的表面)射出的漫射偏振光。
3.一種面發(fā)光裝置，它包括如權利要求2所述的照明裝置以及一透明照明體，所述照明體因而受來自其背表面的光照射，其特征在于，在照明裝置和照明體之間沒有放置漫射片。
全文摘要
一種光學疊層體包括:偏振層(21)、緊密置于偏振層(21)之前表面的第一透明膜(22),以及緊密置于偏振層(21)之背表面的第二透明膜(23)。偏振層(21)包括反射型偏振膜,并且第一透明膜(22)和第二透明膜(23)兩者均為漫射膜。
文檔編號G02F1/13357GK1357091SQ00808580
公開日2002年7月3日 申請日期2000年6月8日 優(yōu)先權日1999年6月9日
發(fā)明者豊岡和彥 申請人:3M創(chuàng)新有限公司