具有可控的散射/透射特性的光学层压制品制造技术

一种光学层压制品，其包含用于散射／透射光的、折射率不同的两相以及用于散射／透射光的光散射层，其特征在于包括一光漫射膜的折射率较大的一相包括许多均具有在膜的厚度方向上延伸的圆柱形结构的区域，所述的光学层压制品可以是将作为粘合剂层的光散射层层压到光漫射膜上所形成的光学膜。所述的光学层压制品具有选择性光漫射性能和聚光性能，从而在视角范围内提供了比常规方式更明亮的图像。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有可控的光散射和透射性能的光学层压制品。
技术介绍
反射式液晶显示装置和透反式液晶显示装置(其中将穿过液晶层的入射光在反射层反射、然后再次穿过液晶层以传输所显示的图像到达观察者的眼睛)一般通过将光学膜放置在液晶层表面和/或液晶层与反射层之间而实现光的散射，从而提高宽视角的图像的可见度。光的散射也被认为是光的漫射。用于得到散射光的常规方法包括将透明的细颗粒分散于塑料膜中以散射光的方法，以及将塑料膜的表面变粗糙以散射光的方法。还提出了其中通过利用细分区域的折射率不同于双折射膜(由其中分散有双折射性能不同的细分区域的双折射膜的层压制品构成)的折射率来实现光的散射的方法(参见日本未审专利申请公开第11-174211号)。还提出了其中分散有细密结晶区域的聚合物膜，其中细分区域与其它部分的折射率不同，从而具有光的散射性能(参见，例如日本未审专利申请第11-326610号，2000-266936号和2000-275437号)。此外，还提出了通过利用压敏粘合剂来层压上述薄膜的方法，其中压敏粘合剂含有折射率不同于压敏粘合剂的折射率的填料(参见日本未审专利公开第11-223712号)。然而，由于所有上述的光散射方法基本上各向同性地散射光，所以这些方法是不利的，因为未使用背光的反射型液晶屏会产生较暗的图像。为了克服该问题，已在销售光漫射膜，其中在聚合物膜内在膜的厚度方向上以柱形形式形成多个高折射率的区域。据说该光漫射膜可以根据光的入射角而实现选择性视角/漫射性能。与常规的各向同性散射型膜相比，该漫射膜在特定的视角内事实上可以产生相对明亮的图像。然而，甚至在入射光少的位置使用的液晶显示装置、诸如蜂窝电话的情况下，也需要亮度高的图像，因为在宽视角范围内正面亮度和可见度均有所提高。本专利技术的目的是解决常规技术的这些问题，并且提供具有选择性光漫射性能、能够在比常规技术更宽的视角内产生更明亮的图像、而且还具有光会聚性能的光学层压制品。
技术实现思路
为了实现上述目的，本专利技术提供了以下内容。(1)一种光学层压制品，其特征在于它包含光漫射膜和光散射层，光漫射膜包含用于透射并散射光的折射率不同的两相，其中折射率较大的一相包括许多具有在膜的厚度方向上延伸的圆柱形结构的区域，光散射层用于透射并散射光。(2)根据(1)所述的光学层压制品，其特征在于在膜的厚度方向延伸的各柱状结构的轴在光漫射膜内彼此平行，并且所述的轴与膜垂直。(3)根据(1)或(2)所述的光学层压制品，其特征在于光漫射膜的两相的折射率至少相差0.005至0.2。(4)根据(1)至(3)所述的光学层压制品，其特征在于光漫射膜由辐射敏感性的聚合物材料制得。(5)根据(1)至(4)所述的光学层压制品，其特征在于光散射层包含基体树脂和填料。(6)根据(5)所述的光学层压制品，其特征在于光散射膜中的基体树脂与填料之间的折射率相差0.05至0.5。(7)根据(5)或(6)所述的光学层压制品，其特征在于光散射层的填料是球形的。(8)根据(5)至(7)所述的光学层压制品，其特征在于光散射层的基体树脂是一种压敏粘合剂。(9)根据(8)所述的光学层压制品，其特征在于光散射层包含压敏粘合剂作为基体树脂，光散射层与光漫射膜叠层并接触。(10)根据(1)至(7)所述的光学层压制品，其特征在于利用压敏粘合剂将光漫射膜粘合到光散射层上。(11)根据(1)至(10)所述的光学层压制品，其特征在于光学层压制品是将光漫射膜和光散射层一体化的光学膜。(12)根据(1)至(8)所述的光学层压制品，其特征在于一种或多种其它的层和/或膜设置于光漫射膜与光散射层之间。附图说明图1A和1B是光漫射膜的截面图以及垂直入射光的透射和散射性能图，所述的光漫射膜包含其中具有圆柱形结构的高折射率区域的聚合物膜。图2A和2B是光散射层的截面图以及垂直入射光的透射和散射性能图，所述的光散射层包含其中填有填料的聚合物膜。图3A-3C是光学膜的截面图以及垂直入射光的透射和散射性能图，所述的光学膜是通过层压光漫射膜(它包含其中具有圆柱形结构的高折射率区域的聚合物膜)、光散射层(它包含其中引入填料的聚合物膜)和光散射性压敏粘合剂层(它包含其中引入填料的压敏粘合剂)得到的。图4是液晶显示装置的示意性截面图。图5是另一种液晶显示装置的示意性截面图。图6A和6B是表示在蜂窝电话中使用光学膜的一个例子的正视图和部分侧视图。图7是用于解释实施例中的光敏聚合物的曝光方法的图形。图8是用于解释实施例中评价光学膜的反射散射性能的方法的图形。图9是表示实施例中的光学膜的反射散射性能的图形。图10A和10B是表示对比例中的漫射膜的反射散射性能的图形。具体实施例方式本专利技术的光学层压制品的特征在于它是包含光漫射膜和光散射层的光学层压制品。特别优选的实施方案是包含光漫射膜和光散射层的光学膜，因此，下面主要通过参照这样的光学膜来描述本专利技术。然而，从下面的描述可明显看出，甚至当许多其它的膜和/或层存在于光漫射膜与光散射层之间或者外侧时，也可以得到相同的作用效果。(光漫射膜)本专利技术所用的光漫射膜包含用于透射并散射光的折射率不同的两相，其中折射率较大的一相包括许多具有在膜的厚度方向上延伸的圆柱形结构的区域。通过参照附图来描述该光漫射膜中的光漫射现象。图1A是具有以圆柱形形成的高折射率区域的光漫射膜1的截面图。按照与膜表面垂直定向的方式在聚合物膜2内形成其直径接近于光的波长的圆柱形高折射率区域3。圆柱形高折射率区域3起到圆柱形透镜的作用，从而使得垂直于膜、即平行于圆柱体的纵轴的入射光按照高斯分布进行散射，其半宽度例如约为10至20°。在图1A的光漫射膜1中，当相对于膜1的入射角很大、以至于光线以较大的倾斜角相对于圆柱体的纵轴进入时，光的散射性能消失并且表现出高透射性。例如，以相对于膜表面45至60°的角入射的光以实质上无散射的形式透射。图1B表示在入射光与膜表面垂直的角度(入射角为0°)的出射角为θ的并且穿过膜的透射光的强度。透射光的强度是高斯分布，散射范围和选择性可以用该半宽度表示。在图1B中，半宽度为10°。由于该选择性光散射和透射性能，当将膜用于反射或透反液晶显示屏等时，显示屏可以在观察者前面的视野内具有选择性高亮度的反射性能。本专利技术所用的光漫射膜中的圆柱形结构的截面尺寸不受限制，但是优选10nm至100μm。用于形成本专利技术所用的光漫射膜中的圆柱形结构的方法没有具体的限制，可选自所有的常规已知方法，然而，优选的是选择性照射具有辐射敏感性的聚合物膜并由此形成高折射率的圆柱形结构的方法。聚合物在照射前可以是预聚物或单体，如果需要的话，可以通过诸如照射之后的加热之类的方法进行聚合。辐射敏感性聚合物膜中的圆柱形结构可通过照射辐射敏感性聚合物膜、通过在辐射敏感性聚合物膜的表面上形成所需图案的掩膜来形成。掩膜可利用公知的如光刻法的方法来形成。另外，还可以将辐射源在辐射敏感性聚合物膜上扫描以直接形成辐射敏感性区域。还可以使用通过激光束或其它方法在聚合物膜内形成孔的方法以及将高折射率的物质填入孔内的方法。具有圆柱形结构的区域的形成和定向不限于圆形面以及与膜垂直的方向，但是圆柱形结构可以具有椭圆形或其它截面形状，形状和尺寸可以不是固定的，或者可以通过形成与膜之间的倾斜角而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学层压制品，其特征在于它包含光漫射膜和光散射层，所述光漫射膜包含用于透射并散射光的折射率不同的两相，其中折射率较大的一相包括许多具有在膜的厚度方向上延伸的圆柱形结构的区域，所述光散射层用于透射并散射光。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：原田隆正，
申请(专利权)人：株式会社巴川制纸所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]