專利名稱：光學(xué)合層結(jié)構(gòu)，面發(fā)光裝置和液晶裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用兩個(gè)光學(xué)片層改善亮度的光學(xué)合層(sheet combination ) 結(jié)構(gòu)，配有該光學(xué)合層結(jié)構(gòu)的面發(fā)光裝置和液晶顯示器。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(LCD)可以實(shí)現(xiàn)比陰極射線管(CRT)更低的能耗，被制 造得體積更小，厚度更薄。各種尺寸的液晶顯示器現(xiàn)廣泛應(yīng)用于小型裝置， 如手機(jī)、便攜式游戲機(jī)、數(shù)碼照相機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)和大尺寸液晶 電視機(jī)。
液晶顯示器分為透射型、反射型等。液晶顯示器，特別是透射型液晶顯 示器包括液晶顯示面板，設(shè)置在液晶顯示面板光入射側(cè)上的第一偏振器(偏 振板)和設(shè)置在液晶顯示面板光出射側(cè)上的第二偏振器(偏振板)，以及作 為照明光源的背光單元。背光單元包括將光源直接設(shè)置在液晶顯示面板下面 的直下型，以及側(cè)光型。側(cè)光型的背光單元構(gòu)成為，包括設(shè)置在液晶顯示面 板背面的光導(dǎo)板，設(shè)置在光導(dǎo)板一邊的光源，覆蓋與光導(dǎo)板光出射面相對的 面的反射板等。.
發(fā)射白光的冷陰極熒光燈(CCFL)已被廣泛用作上述類型的背光單元 的光源。特別是近年來，用發(fā)光二極管(LED)作為光源的背光單元為人所 期望與移動(dòng)用顯示器使用，如手機(jī)等。熱陰極熒光燈(HCFL)也可以用作光源。
前表面方向的亮度是移動(dòng)用顯示器所希翼的。因此采用方法限制背光裝 置朝向前表面方向的光出射方向。例如，現(xiàn)有的一種配置中，在背光單元和 液晶顯示面板之間設(shè)置稱為亮度改善膜或片的光學(xué)片層，以讓背光單元的光 出射方向?qū)?zhǔn)前表面方向(參見日本專利國家公布No.2002 - 544565，專利 文件1,和日本專利申請公布No.2004 - 168869,專利文件2 )。
亮度改善膜由具有在一個(gè)平面上以微小間距周期分布的三角形棱鏡的 棱鏡片構(gòu)成，并具有向前表面方向提高和匯聚背光的作用。尤其是，已知的
配置有沿棱鏡延伸方向相互垂直配置地疊置兩個(gè)棱鏡片，在棱鏡片上設(shè)置反 射偏振片，該反射偏振片透射部分線性偏振分量，反射其余線性偏振分量(參 照專利文件1)。
圖14是顯示現(xiàn)有技術(shù)液晶顯示器結(jié)構(gòu)的示例的立體透視圖。圖14所示 的液晶顯示器1包括液晶顯示面板2，分別設(shè)置在液晶顯示面板2的光入射 和出射面上的第一偏振器3A和第二偏振器3B，和表面光發(fā)射器4。第一和 第二偏振器3A和3B以兩者透射軸相互垂直的方式設(shè)置(交叉尼科爾)。盡 管未顯示，通常在液晶顯示面板2上設(shè)置相位差膜以對液晶層的雙折射等進(jìn) 行補(bǔ)償。
表面光反射器4被構(gòu)成為，包括由透明材料制成的光導(dǎo)板5，設(shè)置在光 導(dǎo)板5—端的光源6，覆蓋光導(dǎo)板5光出射面的相對平面的反射板7。雖然 光源6顯示為點(diǎn)光源，如LED,也可以使用熒光燈的線光源。
在光導(dǎo)板5和第一偏振器3A之間順序設(shè)置擴(kuò)散片8，第一棱鏡片9A， 第二棱鏡片9B和反射偏振片10。第一和第二棱鏡片9A和9B被制造為具 有相同結(jié)構(gòu)的棱鏡片，以其棱鏡形成表面面對液晶顯示面板2的方式設(shè)置， 并疊置以使棱鏡的脊(延伸)方向相互垂直。
反射偏振片IO具有以下功能，放大和透射棱鏡片9B輸出光的部分線性 偏振分量，反射其余部分的線性偏振分量。透過反射偏振片10的偏振分量 通過第一偏振器3A的透射軸輸入液晶顯示面板2。能夠通過設(shè)置反射偏振 膜10在每層增加前表面亮度，從而使放大方向的線性偏振分量平行于第一 偏振器3A的透射軸方向。
棱鏡片9A和9B通常通過在透明基片的表面上層壓由活性能量束(active energy my)固化樹脂制成的固化樹脂層來形成(參見專利文獻(xiàn)2)。圖15是 顯示現(xiàn)有技術(shù)棱鏡片9A和9B結(jié)構(gòu)的示意圖(下面統(tǒng)稱為棱鏡片9，除非這 些片被分開描述)。棱鏡片9具有固化樹脂層12 ( curing resin layer)整體層 壓在透明基片11表面上的結(jié)構(gòu)。固化樹脂層12由活性能量束固化樹脂形成， 其在暴露于活性能量束時(shí)固化，如紫外線和電子束。
現(xiàn)有技術(shù)棱鏡片9的固化樹脂層12由以恒定間距設(shè)置的多個(gè)三角形棱 鏡12a和用于支持棱鏡12a的邊緣層(基層)12c構(gòu)成。棱鏡片9的總厚度 (H)表示為透鏡基片11的厚度(D2)與固化樹脂層12的厚度(D3)的和。 棱鏡12a的高度表示為相鄰棱鏡12a的凹谷部分12b的長度(Dl )。邊緣層
12c夾置在透明基片11的表面和棱鏡12a之間，其厚度(ADy)對應(yīng)固化樹 脂層12的厚度和棱鏡12a的高度之間的差(D3 - Dl )。

發(fā)明內(nèi)容
在移動(dòng)用顯示器中，需要對整個(gè)顯示器減薄和實(shí)現(xiàn)高圖像質(zhì)量。在上述 現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示器中，為了改善液晶顯示面板的前表面亮度，需要包括 第一和第二棱鏡片9A和9B和反射偏振片IO的至少三個(gè)或更多光學(xué)片。由 于在每個(gè)光學(xué)片的減薄和增厚中存在限制，難于將光學(xué)片總厚度減少很多 (所述三片層結(jié)構(gòu)的總厚度是250(im)。例如，圖14所示的反射偏振片10 尤其難以薄化，因?yàn)樵撈菍訅盒推?。因此，由于增加了使用片層的?shù)量， 現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示器1結(jié)構(gòu)使得生產(chǎn)率低，制造成本高，薄化整個(gè)顯示器 難。
尤其在移動(dòng)用液晶顯示器中，為了最佳化顯示特性，如當(dāng)結(jié)合相位差膜 時(shí)的對比度，背光側(cè)上的第一偏振器3A的透射軸設(shè)置為相對第二偏振器3B 從正交尼科爾(cross Nicol)狀態(tài)最多旋轉(zhuǎn)幾十度。此時(shí)，第一偏振器3A的 透射軸和從反射偏振片10出射的偏振分量之間的角偏移變大，從而引起前 表面亮度明顯下降的問題。圖16顯示了第一偏振器的透射軸關(guān)于第二偏振 器的透射軸的旋轉(zhuǎn)角度和前表面亮度之間的關(guān)系，在正交尼科爾狀態(tài)的前表 面亮度設(shè)為"l"。從圖16中明顯可見，亮度的下降速度與第一偏振器的透射 軸的旋轉(zhuǎn)角密切相關(guān)。在現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示器中，由于對第一偏振器3A 的透射軸進(jìn)行了旋轉(zhuǎn)調(diào)整，反射偏振片10的光學(xué)軸也需要調(diào)整，可能導(dǎo)致 組裝效率和生產(chǎn)率下降。
需要提供一種光學(xué)合層結(jié)構(gòu)，面發(fā)光裝置和液晶顯示器，能夠減少所用 光學(xué)片層的數(shù)量和光學(xué)片層的總厚度以改善前表面亮度，并防止亮度因偏振 器的旋轉(zhuǎn)調(diào)整而降低。
為了解決該問題，本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種光學(xué)片層結(jié)構(gòu)，設(shè)置在 偏振器和面發(fā)光單元之間，包括具有設(shè)置在透明基片上的多個(gè)固化樹脂柱狀 立方結(jié)構(gòu)(cubic structure )和接觸透明基片表面的相鄰立方結(jié)構(gòu)之間的凹谷 部分的第一光學(xué)片，和設(shè)置在比第一光學(xué)片更靠近偏振器一側(cè)上且具有在該 表面上排列的多個(gè)柱狀立方結(jié)構(gòu)的第二光學(xué)片，立方結(jié)構(gòu)的延伸方向的折射 率不同于立方結(jié)構(gòu)的排列方向的折射率。
更具體地說，第一和第二光學(xué)片的立方結(jié)構(gòu)是具有預(yù)定頂角的三角形棱 鏡。即，第一和第二光學(xué)片構(gòu)成第一和第二棱鏡片。在下面的描述中，假設(shè) 第一和第二光學(xué)片是棱鏡片。立方結(jié)構(gòu)不限于是棱鏡，也可以是凸透鏡
(lenticular lens )。
在本發(fā)明的實(shí)施方式中，第一棱鏡片的透明基片接觸相鄰棱鏡的凹谷 部。因此，不作為棱鏡的邊緣層不存在于透明基片和棱鏡之間。"邊緣層不 存在于"試圖表示字面上邊緣層完全不存在和邊緣層由于制造誤差等而略微 存在的含義(例如，0.28pm或更薄)。如果邊緣層不存在透射率會(huì)增加更多， 且可以改善亮度。
通過對應(yīng)棱鏡之間的凹谷部在透明基片的表面上形成凹陷和在凹陷之 間的透明基片的表面上形成突起的彎曲面，能夠在透明基片的表面上實(shí)現(xiàn)某 種棱鏡效果，并進(jìn)一步改善前表面亮度。
第二棱鏡片在棱鏡延伸方向和垂直于棱鏡延伸方向的排列方向之間具
有折射率差。因此，關(guān)于入射到第二棱鏡片上的光，沿棱^:延伸方向振動(dòng)的
偏振分量和沿棱鏡排列方向振動(dòng)的偏振分量可以具有不同透射特性。例如， 如果棱鏡延伸方向的折射率高于棱鏡排列方向的折射率，能夠增大棱鏡排列 方上振動(dòng)的偏振分量的輸出光量，輸出光之外的光入射到第二棱鏡片上。由 于折射率差在棱鏡延伸和排列方向之間變大，偏振分量的透射特性的差異會(huì) 變大。因此第二棱鏡片提供了除會(huì)聚光線功能之外的穩(wěn)定偏振分離光線的功 能。
具有折射率各向異性的第二棱鏡片可以通過對其上形成有棱鏡的樹脂
片在棱鏡延伸方向上進(jìn)行拉伸(drawingprocessing)來制造。將樹脂片的拉 伸方向設(shè)置成棱鏡延伸方向的原因是減少了由拉伸前后棱鏡形狀的改變引 起的光學(xué)特性變化。如果棱鏡延伸方向的折射率設(shè)置得比棱鏡排列方向的 高，拉伸方向上具有較高折射率的材料被選擇作為樹脂片的結(jié)構(gòu)材料。在拉 伸方向上具有較高折射率的材料可以是聚對苯二曱酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate, PET)，聚萘二曱酸乙二酯(polyethylene napthalate， PEN )，它 們的混合物，如PET-PEN的共聚物，聚碳酸酯，聚乙烯醇，聚酯，聚偏二 氟乙烯，聚丙烯，聚酰胺等。
通過在面發(fā)光單元主體的一側(cè)上設(shè)置第一棱鏡和在偏振器側(cè)設(shè)置第二 棱鏡片來形成面發(fā)光裝置或液晶顯示器。因此，除通過疊置兩個(gè)棱鏡片獲得 了亮度改善的效果外，第二棱鏡片具有與現(xiàn)有4支術(shù)反射偏4展片類似的功能， 從而不需要反射偏振片。因此可以減小改善前表面亮度需要設(shè)置的光學(xué)片的 數(shù)量。使用的光學(xué)片數(shù)量可以減小，光學(xué)片總厚度可以減薄。因此，液晶顯 示器可以制造得充分薄。
第二棱鏡片的偏振作用可通過其面內(nèi)折射率差(雙折射)來調(diào)節(jié)。因而 能夠最佳化考慮偏振器透射軸旋轉(zhuǎn)調(diào)整量的偏^振特性。能夠防止由第一偏振 器透射軸和第二棱鏡片各向異性光軸之間的角偏移引起的前表面亮度下降。


圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示器的輪廓結(jié)構(gòu)的整體透視
圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示器的輪廓結(jié)構(gòu)的橫截面圖； 圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的第一棱鏡片的主結(jié)構(gòu)示例的橫截面
圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的第一棱鏡片的主結(jié)構(gòu)另 一示例的橫截 面圖5是顯示用于制造本發(fā)明實(shí)施方式的第一棱鏡片的片制造裝置的外形 結(jié)構(gòu)示意圖6是顯示圖3所示的棱鏡片制造工藝的片制造裝置的主要部分的截面
圖7是顯示圖4所示的棱鏡片制造工藝的片制造裝置的主要部分的截面
圖8是顯示本發(fā)明實(shí)施方式的第二棱鏡片整體結(jié)構(gòu)示例的透視圖； 圖9是說明本發(fā)明實(shí)施方式的第二棱鏡片的功能的側(cè)-f見圖； 圖IOA和IOB是本發(fā)明實(shí)施方式的第二棱鏡片的制造方法的示意圖； 圖11是顯示本發(fā)明實(shí)施方式的第二棱鏡片和第一偏振器之間關(guān)系的主 要部分的透視圖12是顯示本發(fā)明實(shí)施方式的第二棱鏡片和第一偏振器之間關(guān)系的主 要部分的側(cè)視圖13是說明本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示器的一種搡作的示意圖； 圖14是顯示現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示器整體輪廓結(jié)構(gòu)的透視圖15是顯示用于現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示器的棱鏡片的典型結(jié)構(gòu)示例的示
意圖；以及
圖16是說明現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示器的操作示例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖描述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。
圖l是顯示液晶顯示器21的輪廓結(jié)構(gòu)的立體透視圖，液晶顯示器21配 備有根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的光學(xué)合層結(jié)構(gòu)30。圖2是顯示液晶顯示器21的 輪廓結(jié)構(gòu)的橫截面圖。首先，描述液晶顯示器21的整體結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施方式的液晶顯示器21包括液晶顯示面板22，夾置液晶顯示面板 22的第一和第二偏振器23A和23B，和面發(fā)光裝置33。面發(fā)光裝置(背光 裝置)33構(gòu)成為包括面發(fā)光單元24,擴(kuò)散片28，本發(fā)明的光學(xué)合層結(jié)構(gòu)30 和第一偏振器23A。
如圖2所示，液晶顯示面板22具有疊層結(jié)構(gòu)，其中液晶層35位于設(shè)置 在面發(fā)光裝置33側(cè)的透明基板34A和設(shè)置在觀看者側(cè)的透明基板34B之間。 尤其是，該疊層結(jié)構(gòu)具有透明基板34A，透明像素電極37A,取向膜38A, 液體層35,取向膜38B,透明電極37B,彩色濾色器36和透明基板34B， 依此順序形成在面發(fā)光裝置33—側(cè)。如果需要，用于光學(xué)補(bǔ)償液晶層35雙 折射的相位差膜設(shè)置在液晶顯示面板22的至少一個(gè)透明基片34A和34B上。
第一偏振器23A是設(shè)置在液晶顯示面板22的光輸入側(cè)上的偏振板，第 二偏振器23B是設(shè)置在液晶顯示面板22的光輸出側(cè)上的偏振板。第一偏振 器23A的透射軸A設(shè)置為圖1所示的Y軸方向，第二偏振器23B的透射軸 B設(shè)置為圖1所示的X軸方向。X和Y軸在液晶顯示面4反22的顯示屏幕上 相互垂直，Z軸是平行于液晶顯示器21的厚度方向，其垂直于X和Y軸。
所示的面發(fā)光單元24由側(cè)光型背光單元構(gòu)成，但也可由直下型背光單 元構(gòu)成。面發(fā)光單元24包括由透明材料制成的光導(dǎo)板25，設(shè)置在光導(dǎo)板25 一端的光源26,覆蓋光導(dǎo)板25發(fā)光平面的相對平面的反射板27等。雖然圖 中所示的光源26是點(diǎn)光源，如LED,也可以用單個(gè)線光源或多個(gè)線光源， 如萸光燈(CCFL, HCFL)。
在光導(dǎo)板25和第一偏振器23A之間，擴(kuò)散片28、第一棱鏡片29A及第 二棱鏡片29B依此順序設(shè)置。擴(kuò)散片28具有以預(yù)定角度范圍擴(kuò)散并發(fā)射光
導(dǎo)板25輸出的光的作用，并用于使面發(fā)光單元24的亮度均勻分布。第一和 第二棱鏡片29A和29B構(gòu)成本發(fā)明的光學(xué)合層結(jié)構(gòu)30,用作亮度改善片， 以通過將擴(kuò)散片28輸出的光匯聚到液晶顯示面板22的前表面方向來改善前 表面亮度。
第一和第二棱鏡片29A和29B分別對應(yīng)本發(fā)明的第一和第二光學(xué)片。 第一和第二棱鏡片29A和29B具有在其表面上排列的多個(gè)棱鏡Pa和Pb，并 設(shè)置成棱鏡形成的表面面對液晶顯示面板22—側(cè)。第二棱鏡片29B設(shè)置得 比第一棱鏡片29A更靠近液晶顯示面板22 —側(cè)。棱鏡片29A和29B被疊置 以使棱鏡Pa和Pb的脊(延伸)方向相互垂直。第一和第二棱鏡片29A和 29B的總厚度設(shè)置為10(Vm或更薄。
更具體地說，在本實(shí)施方式中，第一和第二棱鏡片29A和29B的每個(gè) 的片厚度為40)im,總厚度可以設(shè)置成80nm。第一和第二棱鏡片29A和29B 可以構(gòu)成具有20pm的厚度，此時(shí)總厚度為4(Vm。
棱鏡片29A和29B可以用粘合劑層整合。此時(shí)，粘合劑層優(yōu)選由具有 低于棱鏡片29A和29B的折射率的透明材料制成。不具體限定棱鏡Pa和Pb 的頂角、形狀等。在本實(shí)施方式中，棱鏡為具有90度頂角的直角三角形。 除了棱4竟，也可以4吏用如凸透鏡(lenticular lens )的立方結(jié)構(gòu)。
下面將描述光學(xué)合層結(jié)構(gòu)30的細(xì)節(jié)。
首先將描述第一棱鏡片29A的細(xì)節(jié)。
圖3是第一棱鏡片29A主要部分的放大橫截面圖。第一棱鏡片29A具 有固化樹脂層32被整體層壓在透明基片31的表面上的結(jié)構(gòu)。透明基片31 由柔性材料制成的透明樹脂片形成。固化樹脂層32由活性能量束固化樹脂 形成，其在暴露于活性能量束時(shí)固化，如紫外線和電子束。
固化樹脂層32由以恒定間距設(shè)置的多個(gè)三角形棱鏡32a (對應(yīng)上述的 Pa)構(gòu)成。凹谷部分32b設(shè)置在相鄰的棱鏡32a之間。棱鏡32a的斜面(棱 鏡面)延伸到透明基片31的表面，從而凹谷部分32b接觸透明基片31的表 面。即，用于支持形棱鏡32a的邊緣層(圖15所示的邊緣層12c)不存在于 透明基片31和形棱鏡32a之間。因此與存在邊緣層的情況相比，能夠提高 光學(xué)透射率和改善亮度。
"邊緣層不存在于"用來表示字面上邊緣層完全不存在和邊緣層由于制 造誤差等而略微存在的含義(例如，0.28pm或更薄)。即，優(yōu)選邊緣層的厚
度(ADy)為零，或很薄。第一棱鏡片29A的總厚度(H)表達(dá)為透明基片 31的厚度(D2)與固化樹脂層32的厚度的和。固化樹脂層32的厚度精確 或近似等于每個(gè)形棱鏡32a的底面與其頂角之間的距離D3 (即形棱鏡32a 的高度)，或凹谷部32b的深度。
圖4是第一棱鏡片29A另一示例結(jié)構(gòu)的主要部分的》欠大截面圖。圖4 所示的第一棱鏡片29A具有固化樹脂層32整體層壓在透明基片31表面上的 疊層結(jié)構(gòu)。透明基片31由柔性材料制成的透明樹脂片形成。固化樹脂層32 由活性能量束固化樹脂形成，其在暴露于活性能量束時(shí)固化，如紫外線和電 子束。
如圖4所示，固化樹脂層32由以恒定間距設(shè)置的多個(gè)三角形棱鏡32a (對應(yīng)上述的Pa)構(gòu)成。凹谷部32b設(shè)置在相鄰形棱鏡32a之間。透明基片 31的表面具有對應(yīng)形棱鏡32a間凹谷部32b的凹陷31a。棱鏡32a的斜面(棱 4免面)延伸到透明基片31表面上的凹陷31a的內(nèi)壁(底部)，從而凹谷部分 32b接觸透明基片31的表面。即，用于支持棱鏡32a的邊緣層不存在于透明 基片31和形棱鏡32a之間。因此與存在邊緣層的情況相比，能夠提高光學(xué) 透射率和改善亮度。高度為ADx的凸曲表面31b ( convex curved surface )形 成在透明基片31的相鄰凹陷31a之間。因此，在透明基片31的表面上表現(xiàn) 特定的棱鏡效應(yīng)，可進(jìn)一步改善前表面亮度。
在如圖4所示的第一棱鏡片29A中，棱鏡32a的斜面向下延伸到透明基 片31的凹陷31a的底部，邊緣層完全不存在于透明基片31和棱鏡32a之間。 因此棱鏡32a的高度低于凹谷部32b的深度Dl。
用作透明基片31的柔性材料是相對于制造過程中模壓形棱鏡32a時(shí)使 用的能量具有耐受性或滲透性的材料。更具體地，當(dāng)通過活性能量束模壓形 棱鏡32a時(shí)，如紫外線和電子束，材料能夠滲透活性能量束，優(yōu)選如聚酯基 樹脂，丙烯酸基樹脂，聚碳酸酯基樹脂，氯乙烯基樹脂和聚曱基丙稀酰亞胺 基樹脂。
固化樹脂構(gòu)成的棱鏡32a可以時(shí)聚酯基樹脂，環(huán)氧基樹脂，和(間位) 丙烯酸酯基樹脂((meta) acrylate based resin )，如聚酯(間位)丙烯酸酯， 環(huán)氧(間位)丙烯酸酯和聚氨酯(間位)丙烯酸酯。由于其良好的光學(xué)特性， 優(yōu)選使用(間位)丙烯酸酯樹脂。優(yōu)選固化樹脂的主要成分包含聚合引發(fā)齊'j, 如由活性能量束激勵(lì)的多原子的丙烯酸酯。
下面，參照圖5到圖7描述上述第一棱鏡片29A制造方法的示例。圖5 是顯示用于制造第一棱鏡片29A的片層制造裝置40的輪廓結(jié)構(gòu)的示意圖， 圖6是顯示說明模壓具有圖3所示結(jié)構(gòu)的棱鏡32a的過程的主要部分的截面 圖，圖7是顯示說明模壓具有圖4所示結(jié)構(gòu)的棱鏡32a的過程的主要部分的 截面圖。
片層制造裝置40構(gòu)成為，包括用于支持透明基片S的退巻裝置41,透 明基片S具有以預(yù)定寬度切割的較長長度(對應(yīng)透明基片31)，用于調(diào)節(jié)退 巻裝置41供應(yīng)透明基片S的供料速度的調(diào)節(jié)裝置42，用于將固化樹脂P以 未固化態(tài)滴流(圖5和6)到透明基片S上的樹脂供應(yīng)裝置43，用于調(diào)節(jié)滴 流到透明基片S上的固化樹脂P的厚度的層厚度調(diào)節(jié)裝置44，用于將棱鏡 圖案轉(zhuǎn)印給固化樹脂P以形成棱鏡片29A的轉(zhuǎn)印裝置45,用于使棱鏡片29A 脫離轉(zhuǎn)印裝置45的脫離裝置46，和用于巻繞棱鏡片29A的巻繞裝置47。
轉(zhuǎn)印裝置45具有壓力輥45A和45B, 4莫制輥45C和i殳置在壓力輥45A 和45B之間的光源45D。多個(gè)用于將棱鏡形狀轉(zhuǎn)印到固化樹脂P上的凸起 45CP形成在模制輥45C的圓周表面上，沿模制輥45C的旋轉(zhuǎn)方向并列設(shè)置。 在本實(shí)施方式中，紫外線固化樹脂用作固化樹脂P,光源45D由發(fā)射紫外線 的UV光源構(gòu)成。
退巻裝置41提供的透明基片S由速度調(diào)節(jié)裝置42調(diào)節(jié)為具有預(yù)定速 度，樹脂供應(yīng)裝置43將固化樹脂P滴流到透明基片S上。滴流的固化樹脂 P由膜厚度調(diào)節(jié)裝置44調(diào)節(jié)為具有預(yù)定厚度，調(diào)節(jié)過厚度的固化樹脂P以 固化樹脂的表面朝向模制輥45C —側(cè)被輸入轉(zhuǎn)印裝置45。由壓力輥45A和 45B從透明基片S側(cè)抵住模制輥45C推壓固化樹脂P,從而轉(zhuǎn)印棱鏡32a的 圖案。
當(dāng)形成具有圖3所示結(jié)構(gòu)的棱《竟32a時(shí)，如圖6所示，壓力輥45A和 45B推壓模制輥45C,直到凸起45CP的頂點(diǎn)CP1接觸透明基片S。以此方 式，柱狀固化樹脂P的相鄰區(qū)域相互接觸的區(qū)域幾乎消失。另一方面，當(dāng)要 形成具有如圖4所示結(jié)構(gòu)的棱鏡32a時(shí)，如圖7所示，壓力輥45A和45B 推壓模制輥45C，直到凸起45CP的頂點(diǎn)CPI幾乎進(jìn)入透明基片S。以此方 式，不僅柱狀固化樹脂P的相鄰區(qū)域相互接觸的區(qū)域幾乎消失，而且在頂點(diǎn) 幾乎進(jìn)入透明基片S的區(qū)域內(nèi)形成凹陷31a。因而在相鄰凹陷31a之間形成 凸曲表面31b。
接著，在模制輥45C的凸起45CP被模壓的狀態(tài)中，光源45D發(fā)出的紫 外(UV)線經(jīng)透明基片S輻照到固化樹脂P上。因此，轉(zhuǎn)印到固化樹脂P 的形狀被固定，從而在透明基片S上形成棱鏡32a。之后，透明基片S與棱 鏡32a—起由脫離裝置46從轉(zhuǎn)印裝置45上脫離，被巻繞裝置47巻起。這 樣形成的棱鏡片被切割成預(yù)定尺寸的片以得到本實(shí)施方式的棱鏡片29A。
由于圖4所示的第一棱鏡片29A的凹陷31a的深度ADx制得比較深， 彎曲形狀31b的曲率半徑可以制得比較小。但是，如果為了使凹陷31a更深， 而將壓力輥45A和45B的壓力設(shè)置得過高，透明基片S (31 )的凹陷31a可 能會(huì)變得稍白，光學(xué)透射率會(huì)變低。為避免這種情況，優(yōu)選凹陷31a的深度 ADx設(shè)置為透明基片S (31)不會(huì)變白的程度(約為透明基片S (31)的厚 度D2的10%或更小)。
下面，描述第二棱鏡片29B的細(xì)節(jié)。
圖8是示意性顯示第二棱鏡片29B的整體結(jié)構(gòu)的透視圖。第二棱鏡片 29B由透明樹脂材料形成，并在其一個(gè)表面上具有棱鏡結(jié)構(gòu)面，該棱鏡結(jié)構(gòu) 面具有多個(gè)沿一方向(Y軸方向)連續(xù)排列的三角形棱鏡Pb。與棱鏡結(jié)構(gòu)面 相對的面(光輸入平面)是平面。
光輸入面不限于光滑的平面，而可以是有預(yù)定粗糙度的不均勻結(jié)構(gòu) (uneven texture )。通過使用不均勻光輸入面，能夠防止斜著觀看液晶顯示 器時(shí)亮度突然減小。
第二棱鏡片29B在棱鏡延伸方向(X軸方向)和棱鏡排列方向(Y軸方 向)具有不同的折射率(diffractive indices )。通過使第二棱鏡片29B的折射 率具有面內(nèi)各向異性，入射到第二棱鏡片29B上的光的透射特性可以響應(yīng)偏 振態(tài)而被改變。圖9顯示入射到第二棱鏡片29B上的光通路，尤其顯示了棱 鏡延伸方向的折射率nx大于棱鏡排列方向的折射率ny的情況(nx〉ny )。 Lx 表示背光L沿棱鏡延伸方向振動(dòng)的偏振分量，Ly表示背光L沿棱鏡排列方 向振動(dòng)的偏振分量。
參照圖9,在以入射角ei斜射到平坦的第二棱鏡片29B光輸入面的背 光中，由于第二棱鏡片29B沿棱鏡Pb延伸和排列方向折射率不同，背光的 偏振分量Lx和偏振分量Ly以不同折射角rx和ry折射(rx<ry ),并以不同 的車命出角4) x和(J) y /人才菱4竟斜面輸出((J) x> cj) y )。
在上述示例中，偏振分量Lx和Ly從第二棱鏡片29B的光輸出面(棱
鏡結(jié)構(gòu)面)輸出。但是，由于棱鏡延伸和排列方向具有不同的折射率，沿不
同方向振動(dòng)的偏振分量在包括棱鏡片29B的光輸入面和棱鏡斜面的界面以 不同反射率反射。因此，由于棱鏡延伸方向的折射率nx設(shè)置得高于棱鏡排 列方向的折射率ny,沿棱鏡延伸方向振動(dòng)的偏振分量Lx的反射量大于偏振 分量Ly的。因而在透射過第二棱鏡片29B的背光中，偏振分量Ly具有大于 偏振分量Lx的光量。
由于從棱鏡斜面輸出的偏振分量Lx和Ly的光輸出角具有4) x> (J) y的關(guān) 系，如果入射到棱鏡片29B上的背光的入射角滿足特定條件，可以實(shí)現(xiàn)理想 的偏振分離狀態(tài)，其中偏振分量Lx在棱鏡斜面多次全反射并變成返回光， 且僅有偏振分量Ly透射棱鏡片29B。如圖9所示的入射角62的理想偏振分 離狀態(tài)的示例。在nx=1.9， ny=1.6和棱鏡Pb的頂角為卯度的條件下，02 的具體示例為約11度到25度。
另一方面，如果背光相對第二棱鏡片29B的入射角變得太小，該狀態(tài)會(huì) 與背光以直角進(jìn)入棱鏡片2犯光輸入面的狀態(tài)相同。此時(shí)，如圖9所示，無 論偏振態(tài)如何，背光L在棱鏡Pb重復(fù)全反射，并變成返回背光側(cè)的返回光。
如上所述，通過使第二棱鏡片29B具有面內(nèi)折射率各向異性(雙折射)， 除背光匯聚功能外還能獲得穩(wěn)定的偏振分離功能。而且，在上述每個(gè)示例中， 棱鏡片29B反射的光在第一棱鏡片29 A、擴(kuò)散片28和光導(dǎo)板25的表面反 射而變成非偏振光，并再次入射到第二棱鏡片29B上。因而能夠增加光使用 效率和改善前表面亮度。
第二棱鏡片29B雙折射的大小為0.05或更大，優(yōu)選0.2或更大，更優(yōu)選 0.25或更大。雙折射越大，越能改善偏振選擇性，越增大前表面亮度的改善 度。
下面，描述上述構(gòu)成的第二棱鏡片29B的制造方法的示例。
本實(shí)施方式的第二棱鏡片29B通過以下工藝來制造，模壓樹脂片的工 藝，其中樹脂片具有在一個(gè)表面上形成的棱鏡結(jié)構(gòu)面，和沿棱鏡延伸方向拉 伸樹脂片的工藝，以使樹脂片沿棱鏡延伸和排列方向具有不同的折射率。
上述樹脂片模壓方法不是具體限定。例如，也可以使用熱壓方法，熔體 擠出處理方法等。通過使用平坦的樹脂片作為基片，可以在平坦樹脂片上形 成棱鏡層。優(yōu)選使用能夠以輥方式連續(xù)形成樹脂片的工藝。
形成的樹脂片沿棱鏡延伸方向拉伸以提供折射率各向異性。本實(shí)施方式
的第二棱鏡片29B以這種方式構(gòu)造，沿棱鏡延伸方向的折射率nx大于沿棱 鏡排列方向的折射率ny。因此，如圖IOA所示，理想棱鏡片29B可以通過 以下方式獲得，用沿拉伸方向具有較高折射率的樹脂材料形成樹脂片50,然 后沿棱鏡延伸方向(X軸方向)拉伸樹脂片50?？梢赃m當(dāng)根據(jù)需要的面內(nèi)折 射率差、樹脂片50的材料種類等設(shè)定拉伸速率。
在拉伸方向上具有較高折射率的材料可以是聚對苯二曱酸乙二醇酯 (PET),聚萘二曱酸乙二酯(PEN),其混合物，如PET-PEN的共聚物，聚 碳酸酯，聚乙烯醇，聚酯，聚偏二氟乙烯，聚丙烯，聚酰胺等。
拉伸方向設(shè)定為棱鏡延伸方向的原因是防止目標(biāo)光學(xué)特性因拉伸前后 棱鏡形狀的改變而改變。圖10B顯示了棱鏡結(jié)構(gòu)面拉伸前后的外部形狀改 變。實(shí)線表示拉伸前的形狀，虛線表示拉伸后的形狀。通過將拉伸方向設(shè)定 為棱鏡延伸方向(X軸方向)，拉伸后的棱鏡橫截面形狀變得與拉伸錢棱鏡 橫截面形狀大致類似。因而能夠抑止光學(xué)特性的改變和以高精度控制所需棱 鏡的形狀。
如果以沿棱鏡排列方向的折射率高于棱鏡延伸方向的折射率構(gòu)造，拉伸 方向上具有較低折射率的樹脂材料可以用于沿棱鏡延伸方向拉伸樹脂。拉伸 方向上具有較低折射率的樹脂材料可以是丙烯酸曱酯樹脂，如聚曱基丙烯酸 曱酯樹脂，聚苯乙烯樹脂，苯乙烯-丙烯腈共聚物(AS樹脂)，苯乙烯-曱 基丙烯酸曱酯共聚物，其混合物等。
在上述構(gòu)造的本實(shí)施方式的液晶顯示器21中，從光源26發(fā)射的光入射 到光導(dǎo)板25上，然后從光導(dǎo)板25的上表面(光輸出面)輸出。從光導(dǎo)板25 輸出的光入射到擴(kuò)散片28上以均勻散射，然后由光學(xué)合層結(jié)構(gòu)(第一棱鏡 片29A和第二棱《竟片29B)導(dǎo)向前表面方向，經(jīng)第一偏振起23A入射到液 晶顯示面板22。入射到液晶顯示面板22的光根據(jù)夾置在每個(gè)像素兩側(cè)的透 明l象素電才及37A和對向透明電4及37B所施加的電壓大小而透射，再由彩色 濾色器36色分離，然后經(jīng)第二偏振器輸出到觀看者一側(cè)。以此方式，在液 晶顯示面板22的前表面上顯示彩色圖像。
下面描述光學(xué)合層結(jié)構(gòu)30的操作。
圖11是顯示光學(xué)合層結(jié)構(gòu)30和第一偏振器23A之間的相對位置關(guān)系的 透視圖。圖12是說明第二棱鏡片29B和第一偏振器23A之間的相對位置關(guān) 系的主要部分的側(cè)視圖。
第一和第二棱鏡片29A和29B以每個(gè)棱鏡結(jié)構(gòu)面指向第一偏振器23A 側(cè)的方式設(shè)置。第一棱鏡片29A的棱鏡Pa的延伸方向(Y軸方向)垂直于 第二棱鏡片29B的棱鏡Pb的延伸方向(X軸方向)。由于第二棱鏡片29B 以這種方式構(gòu)造，沿棱鏡Pb延伸方向(X軸方向)的折射率高于棱鏡Pb排 列方向(Y軸方向)的折射率，較低折射率方向的棱鏡Pb的排列方向被設(shè) 置為與第一偏振器23A透射軸"a"方向?qū)?zhǔn)。"b"表示第二偏振器23B的透射 軸方向，該方向垂直于第一偏振器23A的透射軸"a"。 "b"也對應(yīng)第一偏振器 23A的吸收軸。
以此配置，入射到光學(xué)合層結(jié)構(gòu)30的光中，沿XZ面?zhèn)鞑サ墓庠诘谝?棱鏡片29A的棱鏡Pa中折射和透射，以向前表面方向(Z軸方向)偏轉(zhuǎn)。 沿YZ面?zhèn)鞑サ墓庠诘诙忡R片29B的棱鏡Pb中折射和透射，以向前表面 方向偏轉(zhuǎn)。通過設(shè)置相互垂直的兩個(gè)棱鏡片，背光被有效地導(dǎo)向前表面方向。 因而能夠改善液晶顯示器21的前表面亮度，適合用于液晶顯示器的移動(dòng)使 用。
在第一棱鏡片29A中，如圖3和4所示，透明基片31接觸相鄰棱鏡32a (Pa)之間凹谷部分32b，從而不用作棱鏡的邊緣層不存在于透明基片31 和棱鏡32a之間。光學(xué)透射率增加得比邊緣層存在時(shí)高，從而改善亮度。
特別當(dāng)如圖4所示在對應(yīng)凹谷部分32b的透明基片31表面上形成凹陷 31a和在凹陷31a之間的透明基片表面上形成凸曲表面31b時(shí)，在透明基片 31的表面上表現(xiàn)特定棱鏡效果，從而進(jìn)一步改善前表面亮度。
第二棱鏡片29B將從前級(jí)第一棱鏡片29A輸出的光向前表面方向匯聚， 并向第一偏振器23A輸出光。此時(shí)，因?yàn)榈诙忡R片29B這樣形成，棱鏡 Pb延伸方向的折射率(nx)大于棱鏡Pb排列方向的折射率(ny)，透射過 棱鏡片29B的背光的偏振分量Ly的數(shù)量大于偏振分量Lx的，如參照圖9 所述。偏振分量Ly與偏振分量Lx之間的數(shù)量比取決于棱鏡片29B的棱鏡 排列方向的折射率與棱鏡延伸方向的折射率的差和入射到棱鏡片29B上的 背光的角度分布。
因此，本實(shí)施方式的第二棱鏡片29B不僅具有光匯聚功能，還具有穩(wěn)定 的偏振分離功能。如圖12所示，因而從第二棱鏡片29B輸出的背光中，可 以使棱鏡Pb延伸方向的偏振分量Lx的光量比棱鏡Pb排列方向的偏振分量 Ly的光量小。因此能夠通過減少第一偏振器23A中的背光吸收量來有效使
用背光。即，通過提高背光的提取效率來改善前表面亮度。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的液晶顯示器21,除了通過疊置兩個(gè)棱鏡片
獲得改善亮度的效果外，第二棱鏡片29B還具有類似于現(xiàn)有技術(shù)的反射偏振 片的功能，從而能夠不需要反射偏振片。因而可以減少改善前表面亮度需要 設(shè)定的光學(xué)層的數(shù)量。可以減薄光學(xué)片的總厚度和將液晶顯示器制造得充分薄。
尤其在移動(dòng)用液晶顯示器中，背光側(cè)上的第一偏振器的透射軸通常通過 相對第二偏振片從正交尼科爾狀態(tài)最大旋轉(zhuǎn)幾十度來設(shè)置，以便最佳化顯示
特性，如當(dāng)結(jié)合相位差膜時(shí)的對比度。因此在現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示器中，第 一偏振器的透射軸和從反射偏振片輸出的偏振分量之間的角偏移變大，導(dǎo)致 前表面亮度明顯下降的問題。
相反地，在本實(shí)施方式的液晶顯示器21中，第二棱鏡片29B的偏振功 能可以通過其面內(nèi)折射率差(雙折射)來調(diào)節(jié)。因而就第一偏振器23A的透 射軸的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)量而言，能夠最佳化偏振特性。圖13顯示當(dāng)正交尼科爾態(tài) 的前表面亮度設(shè)為'T'時(shí)，第二偏振器的透射軸和第一偏振器的透射軸的旋 轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系的示例。在圖B中，實(shí)線表示配有本實(shí)施方式的光學(xué)合層
結(jié)構(gòu)30的液晶顯示器，虛線表示配有現(xiàn)有技術(shù)的反射偏振片的液晶顯示器， 表示與圖16所示相同的數(shù)據(jù)。
如圖13所示，根據(jù)該實(shí)施方式，通過結(jié)合本發(fā)明的兩個(gè)棱鏡片，每個(gè) 的亮度改善率加在一起，從而實(shí)現(xiàn)前表面亮度與三個(gè)常規(guī)反射偏振片結(jié)合的相等。
而且，相對第一偏振器的透射軸的旋轉(zhuǎn)角，亮度的下降率小。當(dāng)旋轉(zhuǎn)角 為20度時(shí)亮度下降率為3%或更小，當(dāng)旋轉(zhuǎn)角為45度時(shí)亮度下降率為15°/。 或更小。用于本實(shí)施方式的液晶顯示器的第二棱鏡片29B的雙折射為0.26。 相對偏振器旋轉(zhuǎn)角的亮度下降率可以通過第二棱鏡片29B的雙折射調(diào)節(jié)。
因此根據(jù)本實(shí)施方式，能夠最小化因第一偏振器的透射軸和第二棱鏡片 29B的各向異性光軸之間的角偏移引起的前表面亮度下降。因此能夠簡單地 根據(jù)亮度特性、顯示特性等的需要實(shí)現(xiàn)最適宜的片，以通過使用同種片提供 不同類型的液晶顯示器。
本發(fā)明的實(shí)施方式如上所述。顯然，本發(fā)明不限于該實(shí)施方式，而能夠 在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思基礎(chǔ)上進(jìn)行各種修改。
例如，雖然在本實(shí)施方式中，第二棱鏡片29B的面內(nèi)折射率差被設(shè)置為 nx>ny，該差也可以設(shè)置為nx<ny。此時(shí)，可以采用當(dāng)在棱鏡延伸方向拉伸 時(shí)，具有較低的拉伸方向折射率的樹脂材料。同樣此時(shí)，優(yōu)選棱鏡排列方向 設(shè)置為與第一偏振器23A的透射軸垂直的方向。
而且，雖然采用拉伸來提供本實(shí)施方式中帶有折射率各向異性的第二棱 鏡片29B,本發(fā)明也不限于此。例如，采用具有折射率各向異性的液晶材料 直接形成或使用具有折射率各向異性的晶體材料以形成棱鏡片，從而實(shí)現(xiàn)棱 鏡延伸和排列方向之間的折射率各向異性。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，可以減薄改善前表面亮度所需的光 學(xué)片的總厚度。同樣，可以抑止由偏振器旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)引起的亮度下降。
所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該了解到，可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要和其他因素進(jìn)行各種 修改、結(jié)合、再結(jié)合(sub-combination)和改變，只要他們在后附權(quán)利要求 或其等價(jià)物的范圍內(nèi)。
本文件包含關(guān)于2007年3月19日向日本專利局提交的日本專利申請 No. 2007-070547的主題，其全部內(nèi)容在此結(jié)合作為參考。
權(quán)利要求
1、一種光學(xué)合層結(jié)構(gòu)，其設(shè)置在偏振器和面發(fā)光單元之間，所述光學(xué)合層結(jié)構(gòu)包括第一光學(xué)片，其具有設(shè)置在透明基片上的、由固化樹脂形成的多個(gè)柱狀立方結(jié)構(gòu)，以及在接觸透明基片表面的相鄰立方結(jié)構(gòu)之間的凹谷部分；以及第二光學(xué)片，其設(shè)置得比第一光學(xué)片更靠近偏振器一側(cè)，具有多個(gè)排列在一表面上的柱狀立方結(jié)構(gòu)，該立方結(jié)構(gòu)沿其延伸方向的折射率與該立方結(jié)構(gòu)沿其排列方向的折射率不同。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)合層結(jié)構(gòu)，其中
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)合層結(jié)構(gòu)，其中 所述立方結(jié)構(gòu)具有向下延伸到凹陷底部的斜面。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)合層結(jié)構(gòu)，其中 所述透明基片具有位于相鄰立方結(jié)構(gòu)的凹谷部分之間的凸曲表面。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)合層結(jié)構(gòu)，其中所述第二光學(xué)片由沿立方結(jié)構(gòu)的延伸方向被拉伸的樹脂片形成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)合層結(jié)構(gòu)，其中 所述第二光的排列方向上的折射率大。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)合層結(jié)構(gòu)，其中 所述第二光的延伸方向上的折射率大。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)合層結(jié)構(gòu)，其中 所述第二光學(xué)片包括在拉伸方向上折射率高的材料。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)合層結(jié)構(gòu)，其中 所述第二光學(xué)片包括在拉伸方向上折射率低的材料。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)合層結(jié)構(gòu)，其中所述第二光學(xué)片包括聚對苯二曱酸乙二醇酯，聚萘二曱酸乙二酯，它們 的混合，或如PET-PEN的共聚物。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)合層結(jié)構(gòu)，其中 所述第二光學(xué)片具有0.05或更高的雙折射。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)合層結(jié)構(gòu)，其中所述第一和第二光學(xué)片結(jié)合成使得第一和第二光學(xué)片的立方結(jié)構(gòu)的延 伸方向以直角相交。
13、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)合層結(jié)構(gòu)，其中 所述第一和第二光學(xué)片結(jié)合設(shè)置的總厚度為10nm或更薄。
14、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)合層結(jié)構(gòu)，其中 所述第一光學(xué)片的立方結(jié)構(gòu)是棱鏡或凸透鏡。
15、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)合層結(jié)構(gòu)，其中 所述第二光學(xué)片的立方結(jié)構(gòu)是棱鏡或凸透鏡。
16、 一種面發(fā)光裝置，包括 偏振器；面發(fā)光單元；以及設(shè)置在偏振器和面發(fā)光單元之間的光學(xué)合層結(jié)構(gòu)，其中 該光學(xué)合層結(jié)構(gòu)包括第一光學(xué)片，具有設(shè)置在透明基片上、由固化樹脂形成的多個(gè)柱狀立方 結(jié)構(gòu)，以及在接觸透明基片表面的相鄰立方結(jié)構(gòu)之間的凹谷部分；以及第二光學(xué)片，設(shè)置得比第一光學(xué)片更靠近偏振器一側(cè)，具有設(shè)置在一表 面上的多個(gè)柱狀立方結(jié)構(gòu)，所述立方結(jié)構(gòu)沿其延伸方向的折射率與該立方結(jié) 構(gòu)沿其排列方向的折射率不同。
17、 一種液晶顯示器，包括 液晶顯示面一反；第一偏振器，設(shè)置在液晶顯示面板的光輸入側(cè)； 第二偏振器，設(shè)置在液晶顯示面板的光輸出側(cè)； 面發(fā)光單元，用于照明所述液晶顯示面板；以及 光學(xué)合層結(jié)構(gòu)，設(shè)置在第一偏振器和面發(fā)光單元之間，其中 該光學(xué)合層結(jié)構(gòu)包括第一光學(xué)片，具有排列在透明基片上、由固化樹脂形成的多個(gè)柱狀立方 結(jié)構(gòu)，以及在接觸透明基片表面的相鄰立方結(jié)構(gòu)之間的凹谷部分；以及第二光學(xué)片，設(shè)置得比第一光學(xué)片更靠近第一偏振器一側(cè)，具有排列在 一表面上的多個(gè)柱狀立方結(jié)構(gòu)，所述立方結(jié)構(gòu)沿其延伸方向的折射率與該立 方結(jié)構(gòu)沿其排列方向的折射率不同。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的液晶顯示器，其中列方向上的折射率大；所述立方結(jié)構(gòu)的排列方向和第一偏振片的透射軸方向之間的角度設(shè)置 成在從0度到45度的范圍內(nèi)。
19、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的液晶顯示器，其中如果當(dāng)?shù)谝黄衿鞯耐干漭S以直角與第二偏振器的透射軸相交，第二光 學(xué)片的具有較低面內(nèi)折射率的方向與第一偏振器的透射軸平行時(shí)，液晶顯示 器面板的前表面亮度設(shè)定為100%,當(dāng)?shù)谝黄衿鞯耐干漭S相對于第二偏振器的透射軸旋轉(zhuǎn)20度時(shí)，前表 面亮度的下降率是3%或更小。
20、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的液晶顯示器，其中如果當(dāng)?shù)谝黄衿鞯耐干漭S以直角與第二偏振器的透射軸相交，第二光 學(xué)片的具有較低面內(nèi)折射率的方向與第一偏振器的透射軸平行時(shí)，液晶顯示 器面板的前表面亮度設(shè)定為100%，當(dāng)?shù)谝黄衿鞯耐干漭S相對于第二偏振器的透射軸旋轉(zhuǎn)45度時(shí)，前表 面亮度的下降率是15%或更小。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光學(xué)合層結(jié)構(gòu)，設(shè)置在偏振器和面發(fā)光單元之間，包括第一光學(xué)片，具有多個(gè)排列在透明基片上的由固化樹脂形成的柱狀立方結(jié)構(gòu)，和接觸透明基片表面的相鄰立方結(jié)構(gòu)之間的凹谷部分；以及第二光學(xué)片，設(shè)置得比第一光學(xué)片更靠近偏振器一側(cè)，具有多個(gè)排列在一表面上的柱狀立方結(jié)構(gòu)，該立方結(jié)構(gòu)沿其延伸方向的折射率與該立方結(jié)構(gòu)沿其排列方向的折射率不同。
文檔編號(hào)G02F1/13GK101338875SQ200810210399
公開日2009年1月7日 申請日期2008年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月19日
發(fā)明者佐佐木純, 堀井明宏, 小幡慶, 平井基介, 星光成, 木村清廣, 水野裕 申請人:索尼株式會(huì)社