專利名稱：：光學(xué)片及其制造方法以及顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種具有折射率各向異性的光學(xué)片、其制造方法以及包括具有折射率各向異性的光學(xué)片的顯示設(shè)備。
背景技術(shù)：
：近年來，液晶顯示設(shè)備由于其功耗低、占地小、價(jià)格低等優(yōu)勢而逐漸取^f戈已成為顯示i殳備的主流的CRT(陰才及射線管)。例如，通過顯示圖^f象時(shí)的照明方法，液晶顯示設(shè)備凈皮分為許多類型。典型的液晶顯示i殳備為4吏用配置在液晶面纟反背面的光源來顯示圖像的透射型液晶顯示設(shè)備。在這種顯示設(shè)備中，極其重要的是減小功耗并增加顯示亮度以增大顯示設(shè)備的商業(yè)價(jià)值。因此，強(qiáng)烈需要增大在液晶面板與光源之間所設(shè)置的光學(xué)系統(tǒng)的增益，同時(shí)盡可能抑制光源的功耗。例如，披露了一種在液晶面板與光源之間設(shè)置棱鏡片來作為亮度增強(qiáng)膜的技術(shù)。例如，通過在樹脂膜上平行配置每個(gè)都為具有90麿頂免的箸腰三條形4老鏡飛放的容個(gè)始錯(cuò)來茲得始錯(cuò)片；甬忖伸ffl棱鏡的聚光效應(yīng)，能夠提高表面亮度。也披露了另外一種技術(shù)，在棱鏡片中使用在棱鏡的延伸方向上的折射率與在棱鏡的配置方向上的折射率互不相同的棱鏡。在該棱鏡片中，除了通過棱鏡的聚光效果外，通過使用由于臨界角的改變所引起的界面反射來執(zhí)行通過棱鏡傾斜面的共振分離，還能夠提高表面亮度。例如，通過在包含半結(jié)晶或結(jié)晶樹脂的片中的一個(gè)表面上形成多個(gè)立體結(jié)構(gòu)(solidstructure)并且延展其中在一個(gè)方向上形成有立體結(jié)構(gòu)的片能夠制造具有如上所述的共振分離功能的棱鏡片(參照曰本未審查專利申請/>開第H01-273002號(hào)和美國專利申請第2006/0138702號(hào))。
發(fā)明內(nèi)容然而，上述制造方法具有立體結(jié)構(gòu)在延展時(shí)4艮容易毀壞(collapse)并且不容易精確地獲得所期望結(jié)構(gòu)的問題。因此，期望提供一種包括具有折射率各向異性并且形狀很難毀壞的立體結(jié)構(gòu)的光學(xué)片以及使用該光學(xué)片的顯示設(shè)備。還期望提供一種光學(xué)片制造方法，其能夠精確地形成具有折射率各向異性的立體結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種光學(xué)片，具有在一個(gè)表面中連續(xù)配置并且在一個(gè)表面中具有形狀各向異性的多個(gè)立體結(jié)構(gòu)。立體結(jié)構(gòu)包括在一個(gè)表面中具有取向性的液晶性聚合物，并且具有與液晶性聚合物的取向性相應(yīng)的折射率各向異性。液晶性聚合物是形成了液晶的聚合物，并且還^^皮稱作液晶聚合物、聚合物液晶等。液晶性聚合物能夠被分成主鏈型、側(cè)鏈型及復(fù)合型三種結(jié)構(gòu)。主鏈型為在主鏈上具有表示結(jié)晶度的區(qū)域的聚合物類型。側(cè)鏈型為在側(cè)鏈上具有表示結(jié)晶度的區(qū)域的聚合物類型。復(fù)合型為在主鏈和側(cè)鏈上都具有表示結(jié)晶度的區(qū)域的聚合物類型。對于另一種分類方法，液晶性聚合物還可以被分成兩種類型；熱致聚合物(熱溶型(thermalfusiontype))和-容致聚合物(溶液型(fusiontype))。熱溶型聚合物通過^皮加熱并溶化進(jìn)入液晶狀態(tài)。一種熱溶型聚合物為液晶性聚合物(LCP)。溶液型聚合物通過被溶解進(jìn)入液晶，曰i狀態(tài)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種顯示設(shè)備，包括基于圖像信號(hào)驅(qū)動(dòng)的顯示面4反；將顯示面板夾在中間的一對偏光器；用于照明顯示面^反的光源；以及上述的光學(xué)片。片的一個(gè)表面中具有形狀各向異性的立體結(jié)構(gòu)包含在一個(gè)表面中具有取向性的液晶性聚合物，并且具有與液晶性聚合物的取向性相應(yīng)的折射率各向異性。通過以等于或高于液晶單體或液晶預(yù)聚物的熔點(diǎn)的溫度，加熱包含液晶單體或液晶預(yù)聚物和光聚合引發(fā)劑的混合物，并且在混合物〗呆持在包4舌在一個(gè)表面中連續(xù)配置并且在一個(gè)表面中具有形狀各向異性的多個(gè)立體結(jié)構(gòu)的原盤與被配置以面對原盤的立體結(jié)構(gòu)的光透射膜之間的狀態(tài)下擠壓混合物，以低于各向同性相的相轉(zhuǎn)移溫度的溫度，用紫外線照射混合物，以聚合液晶單體或液晶預(yù)聚物，可以形成具有取向性的液晶性聚合物。由于液晶性聚合物通過延展不會(huì)具有取向性，所以可以i兌光學(xué)片是通過除延展之外的方法形成的。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種光學(xué)片制造方法，包括以下兩個(gè)步駛朵(A)第一步驟，以等于或高于液晶單體或液晶預(yù)聚物的熔點(diǎn)的溫度，加熱包含液晶單體或液晶預(yù)聚物和光聚合引發(fā)劑的混合物，并且在混合物4呆持在包4舌在一個(gè)表面中連續(xù)配置并且在一個(gè)表面中具有形狀各向異性的多個(gè)立體結(jié)構(gòu)的原盤與^f皮配置以面對原盤的立體結(jié)構(gòu)的光透射膜之間的狀態(tài)下擠壓混合物；以及(B)第二步驟，以低于各向同性相的相轉(zhuǎn)移溫度的溫度，用紫外線照射混合物，以聚合液晶單體或液晶預(yù)聚物，此后，從原盤中分離出光透射膜。在本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)片制造方法中，以等于或高于熔點(diǎn)的溫度來加熱混合物中的液晶單體或液晶預(yù)聚物，/人而變?yōu)橐簯B(tài)。通過才齊壓，沿原盤立體結(jié)構(gòu)的延展方向推動(dòng)并移動(dòng)液態(tài)混合物，并且實(shí)現(xiàn)液晶取向性。此后，用紫外線照射混合物，以4吏液晶單體或液晶預(yù)聚物:被聚合，并且變成在原盤中的立體結(jié)構(gòu)的延展方向上具有:f又向性的液晶性聚合物。因此，無需使用延展，混合物就能具有折射率各向異性。在本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)片和顯示設(shè)備中，通過使用具有取向性的液晶性聚合物，在光學(xué)片的立體結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)了折射率各向異性。因此，在光學(xué)片的立體結(jié)構(gòu)中很難出現(xiàn)由于延展引起的形狀毀壞。結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)形狀很難毀壞并且包括具有折射率各向異性的立體結(jié)構(gòu)的光學(xué)片。在本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)片的制造方法中，通過對包含液晶單體或液晶預(yù)聚物和光聚合引發(fā)劑的混合物連續(xù)執(zhí)行加熱、擠壓、冷卻及紫外線照射的處理，在光學(xué)片的立體結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)了折射率各向異性。因此，無需使用延展，光學(xué)片中的立體結(jié)構(gòu)就能具有折射率各向異性。因此，能夠精確地形成具有折射率各向異性的立體結(jié)構(gòu)。通過以下描述將更加顯而易見本發(fā)明的其4也目標(biāo)、特性和優(yōu)點(diǎn)。圖1是示出了作為本發(fā)明第一實(shí)施例的顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)實(shí)例的展開透一見圖。圖2是示出了圖1中的亮度增強(qiáng)膜的結(jié)構(gòu)實(shí)例的截面圖。圖3是用于解釋圖1中的亮度增強(qiáng)膜的光學(xué)特性的概念圖。圖4A和4B是用于解釋圖1中的亮度增強(qiáng)膜的形成方法的實(shí)，J的截面。圖5A5C是示出了在圖4A和4B之后的處理的截面圖。圖6A和6B是示出了在圖5A~5C之后的處理的截面圖。圖7是用于解釋DSC曲線的特性圖。圖8是用于通過另一種方法形成圖1中的亮度增強(qiáng)膜的制造設(shè)備的示意結(jié)構(gòu)圖。圖9是用于解釋圖1的顯示設(shè)備的操作的示意結(jié)構(gòu)圖。圖10是用于解釋雙折射的測量方法的實(shí)例的扭無念圖。圖11是用于解釋雙折射的偏光軸的概念圖。圖12是示出了亮度增強(qiáng)膜的發(fā)射角與光量之間的關(guān)系的關(guān)系圖。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)施例。圖1示出了作為本發(fā)明實(shí)施例的顯示設(shè)備l的示意結(jié)構(gòu)。顯示i殳備1具有液晶顯示面玲反10、將液晶顯示面4反10夾在中間的第一和第二偏光器20A和20B、配置在第一偏光器20A的背面的照明裝置30以及用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示面斧反10來顯示4見頻圖{象的驅(qū)動(dòng)電3各(未示出)。第二偏光器20B的表面指向用戶(未示出)。例如，液晶顯示面板10是才艮據(jù);現(xiàn)頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)^f象素的透射型顯示面^反，并且具有通過一對透明基才反將液晶層夾在中間的結(jié)構(gòu)。具體地，按從用戶側(cè)開始的順序，液晶顯示面板10具有透明基板、濾色器、透明電極、取向性膜、液晶層、取向性膜、透明像素電極以及透明基板。通常，透明基板是對可見光透明的基板。在照明裝置30側(cè)上的透明基板中，形成包括作為電連接至透明像素電極、接線等的驅(qū)動(dòng)元件的TFT(薄膜晶體管)的有源型驅(qū)動(dòng)電路。例如，通過配置用于將從照明裝置30發(fā)出的光分離成紅(R)、綠(G)及藍(lán)(B)的三原色的多個(gè)濾色器來形成濾色器。例如，透明電才及由ITO(銦錫氧化物)構(gòu)成，并且作為通用對電才及。例如，取向膜由諸如聚酰亞胺的高聚物材沖+構(gòu)成，并且執(zhí)4于液晶的取向處理。例如，以VA(垂直配置)模式、TN(扭曲向列)模式或STN(超扭曲向列)模式由液晶構(gòu)成液晶層。液晶層具有通過從未示出的驅(qū)動(dòng)電路所施加的電壓使從照明裝置30發(fā)出的光逐像素通過或中斷的功能。第一偏光器20A為配置在、液晶顯示面纟反10的光入射側(cè)上的偏光器，而第二偏光器20B為配置在液晶顯示面玲反10的光出射側(cè)上的偏光器。第一和第二偏光器20A和20B為一種光學(xué)快門，并JMX通過在預(yù)定振動(dòng)方向上的光。第一和第二偏光器20A和20B經(jīng)配置以使其偏光軸彼此相差90度。具有這種結(jié)構(gòu)，從照明裝置30發(fā)出的光通過液晶層或4皮中斷。通過亮度增強(qiáng)膜33在稍后所述的凸部33a的延展方向上的折射率與亮度增強(qiáng)膜33在與凸部33a的延展方向正交的方向上的折射率之間的關(guān)系來確定第一偏光器20A的偏光軸"a"(傳輸軸)的方向。具體地，設(shè)置第一偏光器20A的偏光軸"a"的方向，以使亮度增強(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。例如，在亮度增強(qiáng)膜33在凸部33a的延展方向上的折射率小于亮度增強(qiáng)膜33在與凸部33a的延展方向正交的方向上的折射率的情況下，如圖1所示，優(yōu)選地，將第一偏光器20A的偏光軸"a"的方向i殳置成與凸部33a的延展方向平4亍的方向。當(dāng)為了獲得最佳角度的亮度分布、改進(jìn)液晶顯示屏的對比度等而〗吏偏光軸"a"和凸部33a的延展方向^皮此不一致時(shí)，偏光軸"a"與凸部33a的延展方向之間所形成的角度會(huì)增大。在這種情況下，為了改進(jìn)表面亮度，角度需要被設(shè)在大于0度和小于45度的范圍內(nèi)，更加優(yōu)選地，在大于0度小于20度的范圍內(nèi)。另一方面，在亮度增強(qiáng)膜33在與凸部33a的延展方向正交的方向上的折射率小于亮度增強(qiáng)膜33在凸部33a的延展方向上的折射率的情況下，優(yōu)選地，將第一偏光器20A的偏光軸"a"的方向設(shè)置成與凸部33a的延展方向正交的方向。但是，當(dāng)由于上述類似的原因而〗吏偏光軸"a"和與凸部33a的延展方向正交的方向4皮此不一致時(shí)，在偏光軸"a"和凸部33a的延展方向之間所形成的角度會(huì)增大。在這種情況下，為了改進(jìn)表面亮度，角度必需被設(shè)在大于0度并小于45度的范圍內(nèi)，更加優(yōu)選地，在大于0度并小于20度的范圍內(nèi)。在本實(shí)施例中，亮度增強(qiáng)膜33對應(yīng)于本發(fā)明的"光學(xué)片"的具體實(shí)例，并且凸部(projection)33a對應(yīng)于本發(fā)明的"立體結(jié)構(gòu)"的具體實(shí)例。照明裝置30具有光源31。例如，在光源31的液晶顯示面才反10側(cè)，按從光源31側(cè)的順序配置擴(kuò)散片32和亮度增強(qiáng)膜33。另一方面，在光源31的背面配置反射片34。在本實(shí)施例中，照明裝置30為所謂的直下型?？蛇x地，例如，照明裝置30可以為^f吏用光導(dǎo)板的側(cè)邊型。在光源31中，例如，以等間隔(例如，20mm的間隔)平刊_配置多個(gè)線性光源31a。線性光源31a的實(shí)例為熱陰才及熒光燈(HCFL)、冷陰才及熒光燈(CCFL)等?？梢酝ㄟ^諸如LED(發(fā)光二極管)的二維配置點(diǎn)光源或諸如有機(jī)EL(電致發(fā)光)的面光源來獲得光源31。例如，反射片34為發(fā)泡PET(聚對苯二曱酸乙二醇酯)或銀蒸鍍膜、多層反射膜等，并且將從光源31發(fā)出的光部分反射向液晶顯示面板10。通過反射片34，能夠有效使用從光源31發(fā)出的光。____________—例如，—擴(kuò)散片—32為通過使擴(kuò)散材料(填充劑)分散在相對厚的板型透明樹脂中而形成的擴(kuò)散板、通過用包括擴(kuò)散材料的透明樹脂(粘合劑)涂覆相對薄的膜狀的透明樹脂的表面而形成的擴(kuò)散膜、或擴(kuò)散板與擴(kuò)散膜的組合。對于板形或膜形透明樹脂，例如，使用PET、丙烯、聚碳酸酯等。例如，對于擴(kuò)散材料，使用由Si02等構(gòu)成的無才幾填充劑、由丙烯酸等構(gòu)成的有4幾填充劑等。例如，亮度增強(qiáng)力莫33由具有半透明性的樹脂材沖+構(gòu)成，并且配置包括亮度增強(qiáng)膜33的表面，以使其與液晶顯示面板10的表面平行。在亮度增強(qiáng)膜33的光出射側(cè)上的面(表面)上，如圖l和2所示，多個(gè)柱狀凸部33a在光出射側(cè)的表面上的一個(gè)方向上延伸，并且在與延伸方向交叉的方向上連續(xù)配置。例如，亮度增強(qiáng)力莫33的面(里側(cè)33b)為平坦表面。圖2是亮度增強(qiáng)膜33的截面部分的i丈大截面圖。圖1示出了在與延伸方向正交的方向上平4亍地連續(xù)配置多個(gè)柱狀凸部33a的情況。如圖2所示，例如，每個(gè)凸部33a具有與頂角e!的頂點(diǎn)33c接觸的斜面33d和33e的三角棱鏡形狀。配置斜面33d和33e，以使其分別以底角62和63傾斜地面向包括亮度增強(qiáng)膜33的表面。例如，在凸部33a的配置方向上的寬度(間距P！)處于10|Lim~350的范圍內(nèi)。在與凸部33a的延伸方向正交的方向上，凸部33a并不限于如圖2所示的三角棱鏡形狀，而是可以為i者如五角棱4竟形狀的多邊柱狀形狀或可以具有諸如橢圓形狀或非J求面形狀(例如，圓柱狀形狀)的曲線形狀。各個(gè)凸部33a可以不具有相同的形狀和相同的大小。例如，每一個(gè)都由具有相同形狀的兩個(gè)鄰近凸部33a(—個(gè)較高(較大)而另一個(gè)較矮(專交小))構(gòu)成的立體結(jié)構(gòu)的(A)i殳置可以在配置方向上以等間距配置，每一個(gè)都由具有不同形狀并具有相同高度的兩個(gè)鄰近凸部33a構(gòu)成的立體結(jié)構(gòu)的(B)i殳置可以在配置方向上以等間距配置，而具有不同形狀和不同大小(高度)的兩個(gè)鄰近凸部33a的(C)設(shè)置可以在配置方向上以等間距配置。在每個(gè)凸部33a的延伸方向上可以i殳置多個(gè)凸部或凹部。具有這種結(jié)構(gòu)，凸部33a使在從亮度增強(qiáng)膜33的里側(cè)33b入射的光中在凸部33a的配置方向上的組分折射并透射至與液晶顯示面4反10正交的方向，乂人而增力p方向性。在凸部33a中，在從亮度增強(qiáng)膜33的里側(cè)33b入射的光中在凸部33a的延伸方向上的組分并沒有通過凸部33a的折射操作而產(chǎn)生很多的光會(huì)聚效果。在所述實(shí)施例中，每個(gè)凸部33a具有在一個(gè)方向上的折射率大地，在凸部33a中，在與偏光軸"a"平4亍的方向上的折射率小于與偏光軸"a"正交的方向上的4斤射率。在凸部33a的延伸方向上的折射率小于凸部33a的配置方向上的折射率的情況下，優(yōu)選地，凸部33a的延伸方向與偏光軸"a"平行。相反，在凸部33a的延伸方向上的折射率大于在凸部33a的配置方向上的折射率的情況下，優(yōu)選地，凸部33a的延伸方向與偏光軸"a"正交。如上所述，在本實(shí)施例中，每個(gè)凸部33a具有在與偏光軸平行的方向上的折射率小于與偏光軸"a"正交的方向的折射率各向異性。具體地，凸部33a能夠在與偏光軸"a"正交的方向上反射更多的光，并且通過循環(huán)應(yīng)用返回光，能夠增加在與偏光軸"a"平行的方向上的光。因此，能夠^^艮據(jù)偏光狀態(tài)來改變?nèi)肷湓诹炼仍鰪?qiáng)膜33上的光的透射特性。由于臨界角，在光出射側(cè)(表面)上-沒置凸部33a的情況下的循環(huán)效率高于在光入射側(cè)(里側(cè))上i殳置凸部33a的情況下的循環(huán)歲文率。通過在一個(gè)方向上延展包括半結(jié)晶性或結(jié)晶性的片，能夠表示折射率的面內(nèi)各向異性。在本實(shí)施例中，通過使用稍后所述的制造方法，無需使用延展，就能實(shí)現(xiàn)面內(nèi)的折射率各向異性。表示不用液晶性聚合物。液晶性聚合物為形成了液晶的聚合物，并且還被稱作液晶聚合物、聚合物液晶等。液晶性聚合物能夠被分類成主鏈型、側(cè)鏈型、及復(fù)合型三種結(jié)構(gòu)。主鏈型為在主鏈上具有表示結(jié)晶度的區(qū)域的聚合物的類型。側(cè)鏈型為在側(cè)鏈上具有表示結(jié)晶度的區(qū)域的聚合物的類型。復(fù)合型為在主鏈和側(cè)鏈上都具有表示結(jié)晶度的區(qū)域的聚合物的類型。關(guān)于另一種分類方法，液晶性聚合物還可以;故分成兩種類型；熱致聚合物(熱溶型)和溶致聚合物(溶液型)。熱溶型聚合物通過加熱溶化進(jìn)入液晶狀態(tài)。一種熱溶型聚合物為液晶性聚合物(LCP)。溶液型聚合物通過溶解進(jìn)入液晶狀態(tài)。例如，液晶性聚合物為能夠通過以紫外線照射包含液晶單體或液晶預(yù)聚物和光聚合引發(fā)劑的混合物以聚合液晶單體或液晶預(yù)聚物形成的材料。接下來，將描述整個(gè)亮度增強(qiáng)膜33在凸部33a的延伸方向上的折射率與在凸部33a的配置方向上的折射率互不相同的情況下的亮度增強(qiáng)膜33的功能。圖3示出了在由凸部33a的延伸方向上的折射率nx大于在凸部33a的配置方向上的折射率ny(nx>ny)的材料構(gòu)成亮度增強(qiáng)膜33的情況下當(dāng)從亮度增強(qiáng)膜33的里側(cè)入射照明裝置33的光時(shí)的光;洛的實(shí)例。在圖3中，Lx表示在照明裝置30的光中在凸部33a的延伸方向(X方向)上振蕩的偏光組分。Ly表示在照明裝置30的光中在凸部33a的配置方向(Y方向)上振蕩的偏光組分。由于在凸部33a的延伸方向上的4斤射率與在凸部33a的配置方向的折射率不同(圖3中的nx>ny),所以在包括亮度增強(qiáng)膜33的表面上傾斜入射的照明裝置30的光在亮度增強(qiáng)膜33的里側(cè)以不同的折射角rx和ry(圖3中rx〈ry)折射照明裝置30的光的X方向偏光組分Lx和Y方向偏光組分Ly,并且所得的光從亮度增強(qiáng)膜33的表面(凸部33a的光出射面)以不同的發(fā)射角小x和小y(圖3中(J)xX))y)射出。菲涅爾反射由于亮度增強(qiáng)膜33在凸部33a的延伸方向和凸部33a的配置方向上具有不同的折射率(圖3中的nx〉ny)，所以通過諸如亮度增強(qiáng)膜33的里側(cè)和凸部33a的光出射面的界面以不同的反射系數(shù)反射在兩個(gè)方向上振蕩的偏光組分。因此，在整個(gè)亮度增強(qiáng)膜33中的凸部33a的延伸方向上的折射率nx大于在凸部33a的配置方向上的折射率ny的情況下(情況A)，Lx的反射量大于Ly的反射量。因此，在通過亮度增強(qiáng)膜33的光中，Ly的光量變得大于Lx的光量。相反，當(dāng)在整個(gè)亮度增強(qiáng)膜33中的凸部33a的延伸方向上的折射率nx小于在凸部33的配置方向上的折射率ny時(shí)(情況B)，Ly的反射量大于Lx的反射量。因此，在通過亮度增強(qiáng)膜33的光中，Lx的光量大于Ly的反射量。由于亮度增強(qiáng)力菱33在凸部33a的延伸方向上和凸部33a的配置方向上具有不同的折射率(圖3中nx>ny),所以通過諸如亮度增強(qiáng)膜33的里側(cè)和凸部33a的光入射面的界面以不同的臨界角反射在兩個(gè)方向上振蕩的偏光組分。因此，在情況A中，如圖3的中心部分所示，當(dāng)在光發(fā)射面上入射的光的某個(gè)入射角大于Lx的臨界角而小于Ly的臨界角時(shí)，Lx全反射，而Ly通過光出射面。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)完美的偏光分離狀態(tài)，使得偏光組分Lx被凸部33a的光出射面重復(fù)全反射并變?yōu)榉祷毓?，并JM又有偏光組分Ly通過凸部33a的光出射面。相反，在情況B中，當(dāng)在光發(fā)射面上入射的光的某個(gè)入射角大于Ly的臨界角而小于Lx的臨界角時(shí)，Ly全反射，而Lx通過光出射面。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)完美的偏光分離狀態(tài)，使得偏光組分Ly被凸部33a的光出射面重復(fù)全反射并變?yōu)榉祷毓猓U又偏光組分Lx通過凸部33a的光出射面。當(dāng)照明裝置30的光對于凸部33a的光出射面的入射角變得非常大時(shí)，在A和B兩種情況下，如圖3的右部所示，不管偏光狀態(tài)如何，照明裝置30的光在凸部33a的光出射面上都會(huì)重復(fù)全反射，并且變?yōu)榉祷卣彰餮b置30側(cè)的返回光。通過亮度增強(qiáng)膜33的表面或里側(cè)反射的光被反射片34的表面(圖1)或照明裝置30的擴(kuò)散片32反射而未^皮偏光，并且未#1偏光的光再次入射在亮度增強(qiáng)膜33上。因此，能夠使一個(gè)偏光組分(圖3中的Ly)的光量遠(yuǎn)大于另一個(gè)偏光組分(圖3中的Lx)的光量。結(jié)果，光利用率變大，并且與每個(gè)凸部33a不具有偏光分離動(dòng)作的情況相比，改進(jìn)了表面亮度。在亮度增強(qiáng)膜33從里側(cè)33b^皮粘附至光透射膜的情況下、或在僅有亮度增強(qiáng)膜33的凸部33a在表面上具有折射率各向異性的情況下，在整個(gè)亮度增強(qiáng)膜33具有折射率各向異性的情況下，與光透射膜接觸的表面和凸部33b的底面部分具有里側(cè)33b的功能。因此，同樣在亮度增強(qiáng)膜33從里側(cè)33b被粘附的情況下，并且在僅有亮度增強(qiáng)膜33的凸部33a具有折射率各向異性的情況下，顯示出類似于在整個(gè)亮度增強(qiáng)膜33在表面上具有折射率各向異性的情況下的光學(xué)功能。因此，通過亮度增強(qiáng)膜33,通過除了光會(huì)聚作用外的偏光分離動(dòng)作來改進(jìn)表面亮度。將參照圖4A和4B、圖5A5C、圖6A和6B及圖7描述亮度增強(qiáng)月莫33的形成方法的實(shí)例。圖4A和4B、圖5A5C及圖6A和6B中的每個(gè)都示出了用于說明亮度增強(qiáng)膜33的形成處理的截面結(jié)構(gòu)。圖7示出了液晶單體或液晶預(yù)聚物的DSC曲線的實(shí)例。在圖7中，T,表示液晶相的相轉(zhuǎn)移溫度(熔點(diǎn))，以及丁2表示各向同性相的相轉(zhuǎn)移溫度。首先，制備包括在表面上連續(xù)配置并且在一個(gè)表面上具有形狀各向異性的多個(gè)凸部100a的原盤100(參照圖4A)。通過原盤100的多個(gè)凸部1OOa形成的不規(guī)則形狀與通過在亮度增強(qiáng)膜33上二維配置的多個(gè)凸部33a形成的不^L則形狀相對。4妾下來，制備通過混合通過將液晶單體或液晶預(yù)聚物溶解入溶劑所獲得的溶液與光聚合引發(fā)劑所獲得的混合物110(溶液)。代替溶液，也可以使用通過混合液晶單體或液晶預(yù)聚物與光聚合引發(fā)劑所獲得混合物110(液晶調(diào)整粉)。隨后，在原盤100的凸部100a上配置混合物110(圖4A)。此后，原盤10(H皮配置在熱板120上，并且被以等于或高于在混合物110中所包含的液晶單體或液晶預(yù)聚物的熔點(diǎn)(例如，170°C(參照圖7))的溫度加熱(圖4B)。在4吏用上述〉容液作為混合物110的情況下，混合物110的粘性減小，混合物110與凸部100a無縫接觸，并且在混合物110中所包含的溶劑蒸發(fā)。在使用液晶調(diào)節(jié)粉作為混合物110的情況下，混合物110溶解，混合物110的粘性減小，并且混合物110與凸部100a無縫接觸。此后，熱板120的溫度被降至等于或高于熔點(diǎn)T，的溫度(例如，140°C)，并且在混合物110上放置光透射膜130(圖5A)。因此，在混合物1104呆持在原盤100與凈皮配置以面對原盤100的凸部100a的光透射膜130之間的狀態(tài)下，混合物110在等于或高于熔點(diǎn)1并且等于或^f氐于相4t移溫度T2的溫度(例如，120。C)下^皮加熱并#1才齊壓。例如，當(dāng)如圖5B所示佳j齊壓輥140在光透射膜130上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過光透射膜130將混合物110再次才齊壓在原盤100的凸部100a上。通過沖齊壓，混合物IIO在鄰近凸部100a中的凸部100a的延伸方向上及在凸部100a的縫隙中^皮擠壓和移動(dòng)。結(jié)果，在混合物110中實(shí)現(xiàn)了液晶取向，并且形成了包括具有高度Hi的凸部110a和具有厚度H2的凸緣110b的光學(xué)功能層。此后，從原盤100上取下熱板120(圖5C)。用紫外線L照射混合物110。例如，如圖6A所示，從光透射膜130側(cè)用紫外線L照射混合物110,以從光透射膜130側(cè)聚合包含在混合物110中的液晶單體或液晶預(yù)聚物。結(jié)果，液晶單體或液晶預(yù)聚物變?yōu)樵谠P100的凸部100a的延伸方向上具有取向性的液晶性聚合物。最終，從原盤100上剝離光透射膜130(圖6B)。因此，形成了具有混合物110(包含具有取向性的液晶性聚合物)和光透射膜130的亮度增強(qiáng)膜33。例如，還可以通過以下方法形成亮度增強(qiáng)膜33。圖8示出了亮度增強(qiáng)膜33的制造設(shè)備的實(shí)例。該制造設(shè)備包括進(jìn)料輥200、導(dǎo)向輥210、260和270、力口熱輥220和230、熱調(diào)節(jié)輥240和250、推料機(jī)300以及紫外照射設(shè)備310。進(jìn)料輥200通過同心繞光透射膜130獲得，并J1^皮設(shè)置以4是供光透射膜130。乂人進(jìn)并十輥200進(jìn)《合的光透射膜130^皮以導(dǎo)向輥210、加熱輥220和230、熱調(diào)節(jié)輥240及導(dǎo)向輥260和270的順序傳送，并且最終通過巻繞輥280巻繞起來。經(jīng)由預(yù)定間隙為加熱輥230和240配置熱調(diào)節(jié)輥250。為與加熱輥220接觸并以預(yù)定間隙從進(jìn)料輥200提供光透射膜130的部分提供推料機(jī)300。紫外照射設(shè)備310通過紫外線照射通過加熱輥240從進(jìn)料輥200提供的光透射膜130與熱調(diào)節(jié)輥250接觸的部分。導(dǎo)向輥210被提供以將從進(jìn)料輥200提供的光透射膜130導(dǎo)向加熱4昆220。加熱專昆220能夠以常溫~約200。C的溫度生成熱量。例如，將加熱輥220設(shè)為等于或高于熔點(diǎn)T,的熱生成溫度(140°C)。在與加熱輥220接觸并且以預(yù)定間隙從進(jìn)料輥200提供光透射膜130的部分提供推料機(jī)300。推料機(jī)300用于將通過將熱溶解型液晶單體或液晶預(yù)聚物與光聚合引發(fā)劑混合所獲得的混合物lio滴在光透射膜130上，通過以等于或高于熔點(diǎn)T^的溫度(例如，160°C)來加熱混合物110。加熱輥230能夠以常溫~約200°C的溫度生成熱量，并且例如^皮i殳置為等于或高于熔點(diǎn)T,的熱生成溫度(120。C)。溫度調(diào)節(jié)輥240和250能夠調(diào)節(jié)常溫~90。C的溫度，并且例如纟皮設(shè)為4氐于相專爭移溫度T2的冷卻溫度(常溫)。在溫度調(diào)節(jié)，昆250的外表面上，形成連續(xù)配置并在外圍表面具有形狀各向弄性的多個(gè)凸部。通過在外表面上形成的多個(gè)凸部形成的凸凹形狀與通過在亮度增強(qiáng)膜33上二維配置的多個(gè)凸部33a形成的凸凹形狀相對。導(dǎo)向輥260用于將光透射膜130從溫度調(diào)節(jié)輥250上剝離。導(dǎo)向輥270用于將通過導(dǎo)向輥260分開的光透射膜130導(dǎo)向巻繞輥280。使用具有這種結(jié)構(gòu)的制造設(shè)備，形成了亮度增強(qiáng)膜33。具體地，首先，通過導(dǎo)向輥210將從進(jìn)料輥200進(jìn)給的光透射膜130導(dǎo)向加熱輥220。此后，將通過混合熱溶解的液晶單體或液晶預(yù)聚物和光聚合引發(fā)劑獲得的混合物110乂人推^"才幾300滴在光透射膜130上。以等于或高于熔點(diǎn)Ti(例如，140。C)的溫度加熱混合物110(參照圖7)。此后，在溫度調(diào)節(jié)輥250的外表面上形成的凸部上擠壓混合物110，同時(shí)通過加熱輥2304吏在光透射膜130上的混合物110的溫度維持在等于或高于熔點(diǎn)Ti的溫度。通過該操作，混合物110在溫度調(diào)節(jié)輥250上與凸部緊密4妄觸。通過4齊壓，在4皮此鄰近的突起部分之間的縫隙中在突起部分的延伸方向上擠壓并移動(dòng)混合物110。結(jié)果，在混合物110中形成包括具有高度H,的凸部110a和具有厚度H2的凸緣110b的光學(xué)功能層。此后，通過溫度調(diào)節(jié)輥240和250將混合物110冷卻至低于相轉(zhuǎn)移溫度T2的溫度。通過從紫外照射設(shè)備310發(fā)出的紫外線L來照射冷卻后的混合物110。通過紫外線L,從光透射膜130側(cè)聚合包含在混合物110中的液晶單體或液晶預(yù)聚物，以使液晶單體或液晶預(yù)聚物變?yōu)樵跍囟日{(diào)節(jié)輥250的凸部的延伸方向上具有取向性的液晶性聚合物。最后，通過導(dǎo)向輥260乂人溫度調(diào)節(jié)輥250分開光透射膜130,并且通過導(dǎo)向輥270通過巻繞輥280巻繞起來。因此，形成了具有包括具有取向性的液晶性聚合物的混合物110和光透射膜130的亮度增強(qiáng)膜33。在通過任意上述制造方法制造亮度增強(qiáng)膜33的情況下，優(yōu)選地，凸緣110b的厚度H2為凸部110a的高度H,的40%以下。將參照圖9描述在實(shí)施例的顯示i殳備l中顯示圖4象時(shí)的動(dòng)作。圖9示意性示出了顯示i殳備l的動(dòng)作的實(shí)例。從照明裝置30發(fā)出并且通過擴(kuò)散片31的非偏光L入射在亮度增強(qiáng)膜33的里側(cè)，并且通過凸部33a的聚光作用提高了其取向性。此時(shí)，光L通過凸部33a的偏光分離動(dòng)作^皮分離成與第一偏光器20A的偏光軸"a"平4亍的偏光組分(圖9中的Ly),然后進(jìn)入第一偏光器20A。在第一偏光器20A上所入射的光L中與偏光軸"a"交叉的偏光組分(圖9中的Lx)被第一偏光器20A吸收，而與偏光軸"a"平^f亍的偏光組分(圖9中的Ly)通過第一偏光器20A。通過第一偏光器20A的偏光組分Ly在液晶顯示面^反10中按一象素經(jīng)過偏光控制。偏光組分Ly入射在第二偏光器20B上。僅有第二偏光器20B的偏光軸"b"的偏光通過，并且在面^反的前表面上形成了圖4象。因此，在顯示i殳備l中顯示圖葉象。在本實(shí)施例中，在亮度增強(qiáng)膜33的一個(gè)表面上具有形狀各向異性的凸部33a包含在一個(gè)表面上具有取向性的液晶性聚合物，并且具有與液晶性聚合物的取向性相應(yīng)的折射率各向異性。例如，在包含液晶單體或液晶預(yù)聚物和光聚合引發(fā)劑的混合物110保持在包括在一個(gè)表面上連續(xù)配置并且在一個(gè)表面上具有形狀各向異性的多個(gè)凸部100a的原盤100與^皮配置以面對原盤100的凸部100a的光透射力莫130之間的狀態(tài)下，混合物IIO在等于或高于相轉(zhuǎn)移溫度丁2的溫度下被加熱并^皮擠壓。此后，混合物iio#:冷卻至低于相轉(zhuǎn)移溫度t2的溫度。通過紫外線照射溫度被冷卻至低于相轉(zhuǎn)移溫度T2的混合物110,以聚合液晶單體或液晶預(yù)聚物。因此，能夠形成具有取向性的液晶性聚合物。由于不能通過延展提供具有取向性的液晶性聚合物，所以通過使用延展不能形成本實(shí)施例的亮度增強(qiáng)膜33，但是通過上述方法能夠形成亮度增強(qiáng)膜33。因此，通過延展不破壞亮度增強(qiáng)膜33的凸部33a的形狀，以能夠?qū)崿F(xiàn)包括形狀很難被破壞的具有折射率各向異性的凸部33a的亮度增強(qiáng)膜33。在本實(shí)施例的亮度增強(qiáng)膜33的制造方法中，通過對包含液晶單體或液晶預(yù)聚物和光聚合引發(fā)劑的混合物IIO連續(xù)執(zhí)行加熱、擠壓、冷卻及紫外照射的處理，在亮度增強(qiáng)膜33的凸部33a中實(shí)現(xiàn)了折射率各向異性。因此，不使用延展，亮度增強(qiáng)膜33的凸部33a就能具有折射率各向異性。因此，能夠精確地形成具有折射率各向異性的凸部33a。實(shí)例與比較實(shí)例1~3相比較地描述前述實(shí)施例的亮度增強(qiáng)膜33的實(shí)例1和2。在實(shí)例1和2以及比4交實(shí)例1~3中，長口表1中具體所示，制造處理中的擠壓強(qiáng)度和通過紫外線照射的混合物110的溫度中的至少一個(gè)互不相同。在表l中，擠壓強(qiáng)度中的"無"意味著在混合物110上配置光透射膜130時(shí)除了將混合物110與光透射膜130-波此粘合所施加的壓力外沒有任何其他壓力。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>在實(shí)例1和2以及比4交實(shí)例1~3中，在亮度增強(qiáng)力莫中的每個(gè)凸部的形狀被設(shè)為直角等腰三角棱鏡，亮度增強(qiáng)膜中的凸部的寬度謬皮i殳為50jum，而高度^皮i殳為25jnm。關(guān)于在形成具有取向性的液晶性聚合物時(shí)所使用的原料，使用通過將通過在溶劑中溶解液晶單體所得的溶液與光聚合引發(fā)劑混合所獲得的溶液(由Merck有限公司生產(chǎn)并且其各向同性相的相轉(zhuǎn)移溫度為70°C的RMS03-001C)。截面形狀通過共焦掃描激光顯^f敫鏡(由奧林巴斯^^司所生產(chǎn)的LEXTOLS3000)來觀察亮度增強(qiáng)膜的配置方向的截面。結(jié)果，在實(shí)例1和2及比較實(shí)例1~3中，亮度增強(qiáng)膜的每個(gè)截面都具有與原盤100的凹凸形狀相同的具有90度頂角和45度底角的直角等腰三角形狀。從上面可以了解，亮度增強(qiáng)膜中的凸部的形狀不會(huì)被毀壞。雙折射接下來，測量亮度增強(qiáng)膜的雙折射。如圖10所示，偏光從亮度增強(qiáng)膜33的凸部33a側(cè)垂直入射。通過測量裝置40來檢測透射光?；谕干涔獾某錾浣?()，計(jì)算在凸部33a的延伸方向上的折射率nx與在配置方向上的折射率ny之間的差A(yù)n(=nx-ny)。當(dāng)如圖11所示，在凸部33a的延伸方向上振蕩的偏光組分被:沒為垂直偏光Lx而在凸部33a的配置方向上纟展蕩的偏組分^皮i殳為水平偏光Ly時(shí)，如圖12所示，垂直偏光Lx的照射角小x大于水平偏光Ly的照射角小y。圖12中的垂直軸的單位(a.u.)標(biāo)示表示"相對值"的任意單位。對于測量結(jié)果，在實(shí)例1和2中，在亮度增強(qiáng)膜的延伸方向上的折射率nx為1.54，而在配置方向上的折射率ny為1.66。因此，折射率的差A(yù)n為0.12。因此，可以了解，通過4吏用具有取向性的液晶性聚合物，能夠?qū)崿F(xiàn)折射率的各向異性。另一方面，在比較實(shí)例1-3中，在亮度增強(qiáng)膜的延伸方向上的折射率nx為1.56,而在配置方向上的折射率ny為1.56,乂人而^斤射率的差A(yù)n為0.00。因此，應(yīng)了解，即使在使用具有取向性的液晶性聚合物的情況下，當(dāng)擠壓強(qiáng)度很弱或用紫外線照射的混合物110的溫度等于或高于相轉(zhuǎn)移溫度丁2(熔點(diǎn))時(shí)，也不能實(shí)現(xiàn)折射率的各向異性。還應(yīng)了解，當(dāng)凸緣厚度H2很厚(H2/H^60。/o或更高)時(shí)，凸緣部分變白。盡管已通過實(shí)施例和實(shí)例描述了本發(fā)明，但是發(fā)明并不限于這些實(shí)施例等，而是可以進(jìn)行各種^f務(wù)改。盡管在前述實(shí)施例等中已具體描述了液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)，但是并不必需設(shè)置所有這些層，而是可以設(shè)置另一個(gè)層?；谝陨辖淌灸軌虻玫奖景l(fā)明的多種修改和變化。因此，應(yīng)了解，除了特別描述之外，可以在附加權(quán)利要求的范圍內(nèi)實(shí)行本發(fā)明。權(quán)利要求1.一種光學(xué)片，具有在一個(gè)表面中連續(xù)配置并且在所述一個(gè)表面中具有形狀各向異性的多個(gè)立體結(jié)構(gòu)，其中，所述立體結(jié)構(gòu)包括在所述一個(gè)表面中具有取向性的液晶性聚合物，并且具有與所述液晶性聚合物的所述取向性相應(yīng)的折射率各向異性。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)片，其中，每個(gè)所述立體結(jié)構(gòu)均具有沿所述一個(gè)表面內(nèi)的預(yù)定方向延伸的4主狀形狀，并且3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)片，其中，每個(gè)所述立體結(jié)構(gòu)均具有沿所述一個(gè)表面內(nèi)的預(yù)定方向延伸的4i狀形狀，并且在所述立體結(jié)構(gòu)的所述延伸方向上的折射率小于在與所4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)片，其中，每個(gè)所述立體結(jié)構(gòu)均具有沿所述一個(gè)表面內(nèi)預(yù)定方向延伸的柱狀形狀，并且所述液晶5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)片，其中，所述立體結(jié)構(gòu)為多邊柱狀形狀的棱4竟或包4舌凸曲面的雙凸透4竟。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)片，進(jìn)一步包括基材；以及在所述基材上形成的光學(xué)功能層，其中，所述立體結(jié)構(gòu)形成在與所述光學(xué)功能層的所述基材相對的表面上，并且所述光學(xué)功能層中在所述立體結(jié)構(gòu)與所述基材之間的部分的厚度等于或小于所述立體結(jié)構(gòu)的高度的40%。7.—種光學(xué)片制造方法，包括第一步驟，以等于或高于液晶單體或液晶預(yù)聚物的熔點(diǎn)的溫度，加熱包含所述液晶單體或液晶預(yù)聚物和光聚合引發(fā)劑的混合物，并且在所述混合物#皮<呆持在包4舌在一個(gè)表面中連續(xù)配置并在所述一個(gè)表面中具有形狀各向異性的多個(gè)立體結(jié)構(gòu)的原盤與#1配置以面對所述原盤的所述立體結(jié)構(gòu)的光透射膜之間的狀態(tài)下，才齊壓所述混合物；以及第二步驟，以低于變成各向同性相的相轉(zhuǎn)移溫度的溫度，用紫外線照射所述混合物，以聚合所述液晶單體或液晶預(yù)聚物，此后，從所述原盤中分離出所述光透射膜。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)片制造方法，其中，在所述第一步驟中，在所述原盤的所述立體結(jié)構(gòu)和所述光透射膜的表面中的至少一個(gè)上配置所述混合物，此后，以預(yù)定壓力通過所述原盤和所述光透射膜將所述混合物夾在中間，/人而4吏所述混合物{呆持在所述原盤和所述透射膜之間。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)片制造方法，其中，在所述第一步驟中，通過使所述光透射膜與所述原盤中的所述立體結(jié)構(gòu)接觸并將所述混合物插入所述原盤與所述光透射膜之間的縫隙中，以預(yù)定壓力使所述混合物保持在所述原盤與所述透射膜之間。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)片制造方法，其中，通過在平板的一個(gè)表面上形成所述立體結(jié)構(gòu)來獲得所述原盤。11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)片制造方法，其中，通過在柱狀結(jié)構(gòu)的外圍表面上形成所述立體結(jié)構(gòu)來獲得所述原盤。12.—種顯示"i殳備，包4舌基于圖像信號(hào)而被驅(qū)動(dòng)的顯示面板；將所述顯示面^反夾在中間的一對偏光器；用于照明所述顯示面斧反的光源；以及設(shè)置在所述偏光器與所述光源之間的光學(xué)片，其中，所述光學(xué)片具有在一個(gè)表面上連續(xù)配置并在所述一個(gè)表面上具有形狀各向異性的多個(gè)立體結(jié)構(gòu)，并且所述立體結(jié)構(gòu)包括在所述一個(gè)表面中具有取向性的液晶性聚合物，并且具有與所述液晶性聚合物的所述取向性相應(yīng)的折射率各向異性。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示設(shè)備，其中，在所述立體結(jié)構(gòu)中所述折射率最低的方向與在所述光源側(cè)上的所述偏光器的光透射軸的方向平4于，或者與所述光透射軸的方向交叉成大于0度并小于45度的角度。全文摘要本發(fā)明提供了一種光學(xué)片及其制造方法以及顯示設(shè)備，其中，光學(xué)片制造方法包括第一步驟，以等于或高于液晶單體或液晶預(yù)聚物的熔點(diǎn)的溫度，加熱包含液晶單體或液晶預(yù)聚物和光聚合引發(fā)劑的混合物，并且在混合物保持在包括一個(gè)表面上連續(xù)配置并在這個(gè)表面上具有形狀各向異性的多個(gè)立體結(jié)構(gòu)的原盤與被配置以面對原盤的立體結(jié)構(gòu)的光透射膜之間的狀態(tài)下，擠壓混合物；以及第二步驟，以低于各向同性相的相轉(zhuǎn)移溫度的溫度，用紫外線照射混合物，以聚合液晶單體或液晶預(yù)聚物，此后，從原盤中分離出光透射膜。文檔編號(hào)G02F1/1335GK101424825SQ20081017521公開日2009年5月6日申請日期2008年10月30日優(yōu)先權(quán)日2007年10月31日發(fā)明者奧山健太郎,小幡慶,星光成,有馬光雄,清水純申請人:索尼株式會(huì)社