CN1243256C - 光学散射片，光学元件和视觉显示器 - Google Patents

Abstract

一种包含透明基质和光学散射层的光学散射片，所述的光学散射层在表面上具有精细凹-凸形状，其中精细凹-凸形状表面的60°光泽度为70%或者更低，光学散射片的雾度值为30%或更高，并且在装备有包含其上安置的光学散射片的光学元件的视觉显示器中，满足下列条件：C1/C0≥0.2，C2/C0≥0.1，C3/C0≥0.1，当表面照度为0勒克斯时为C0，当表面照度为500勒克斯时为C1，当表面照度为1000勒克斯时为C2，当表面照度为2000勒克斯时为C3，其避免来自外部环境的反射，具有良好的抗刺眼性能，而且抑制了图象视觉显示器表面的白相显示从而得到了良好的清晰度，并进一步抑制了屏幕的刺眼现象。

Description

光学散射片，光学元件和视觉显示器

技术领域

本发明涉及用来抑制视觉显示器屏幕可见度降低的光学散射片，视觉显示器例如液晶显示器(LCD)，有机EL显示器和PDP，本发明还涉及其上制备有有关光学散射片的光学元件。此外，本发明还涉及其上提供有有关的光学散射片或者光学元件的视觉显示器。

背景技术

按照惯例，在图象视觉显示器例如LCD中，室内照明例如荧光，或者来自窗户的阳光入射，或者操作者的影子反射等等，在射到视觉显示器表面后，有时会引起图片可见度变差。因此，给显示器表面提供了光学散射层，在该散射层中，形成了有抗刺眼性能的精细凹-凸结构，以散射表面反射光，阻止室外目光的单向反射和防止外部环境的反射，其目的是为了提高影像的可见度。作为光学散射层的形成方法，主要使用这样一种方法，在该方法中，树脂层由包含树脂(该树脂含有分散状态的细颗粒)的涂层形成，这是因为通过此方法，可以很容易地获得细结构而且同时获得良好的产率。

但是，当装备有常规光学散射层的视觉显示器被用于光亮环境中时，会出现白相显示屏，这样会使颜色清晰度变差。特别是在户外等情况下使用时，图象根本无法识别。此外，在LCD需要高精度的情况下，例如100ppi或者更高，如果LCD装备有上述光学散射层，那么在LCD表面就会出现这样一个部分，该部分有刺眼的光，即：有不同的亮度强度，这可能是由于精细凹-凸结构的影响造成的，所述的精细凹-凸结构是由凸出在光学散射层表面的颗粒形成的，这样导致的结果是可见度的降低。为了解决出现刺眼部分这一问题，很多情况下使用了更厚的光学散射层，但是这样导致了清晰度的降低。

发明内容

本发明提供了一种含有光学散射层的光学散射片，这种光学散射片即使处于光亮环境中，例如办公室环境和户外，也可以避免来自外部环境的反射，该光学散射片具有良好的抗刺眼性能，而且抑制了图象视觉显示器表面的白相显示从而得到了良好的清晰度，此外，即使将该光学散射片应用于需要高清晰度的LCD中，也会抑制屏幕的刺眼现象。

本发明还提供了一种光学元件，其中提供了有关的光学散射片。此外，本发明还提供了装备有有关光学散射片或者光学元件的视觉显示器。

研究人员为解决上述问题做了精心的考察，结果发现：可以通过使用具有下面特征的的光学散射片来完成本发明，进而实现上述目标。

更确切地说，本发明涉及这样一种光学散射片，该光学散射片包含透明基质和光学散射层，所述光学散射层在由树脂涂层形成的面上具有精细凹-凸形状，该树脂涂层形成在透明基质的至少一个面上，

其中精细凹-凸形状表面的60°光泽度为70％或者更低，

光学散射片的雾度值为30％或更高，

并且在装备有包含其上安置的光学散射片的光学元件的视觉显示器中，满足下列条件：

C1/C0≥0.2

C2/C0≥0.1

C3/C0≥0.1当表面照度为0勒克斯时，光学散射片上的黑白对比度Cn(Cn＝(白色显示的亮度)/(黑色显示的亮度)：n是整数0-3)被定义为C0，当表面照度为500勒克斯的时候被定义为C1，当表面照度为1000勒克斯的时候被定义为C2，当表面照度为2000勒克斯的时候被定义为C3。

在上述的光学散射片中，有精细凹-凸形状的表面的60°光泽度为70％或者更低，因此可以防止反射，从而得到良好的抗刺眼性能。从抗刺眼性能的角度考虑，上述的60°光泽度优选被控制为60％或更低。而且，上述的60°光泽度为20％或更低。

在本发明上述的光学散射片中，雾度值为30％或更高，这样就控制了透射光的散射。因此，即使将此光学散射片应用于高精度要求的LCD中，也能有效地控制刺眼。如果雾度值小于30％，在高精度系统中无法完全控制刺眼。优选将雾度值设定在40％或更高。另一方面，由于雾度值变高时，透射率降低，所以雾度值优选控制为60％或者更低。特别地，雾度值优选控制在40％-50％。

此外，在上述本发明的光学散射片的黑白对比度Cn中，分别控制表面照度为500勒克斯、1000勒克斯和2000勒克斯时的黑白对比度值C1、C2、C3与表面照度为0勒克斯时的黑白对比度值C0之间的比，以得到上述范围内的值。这样，即使在光亮环境中，例如办公室环境或户外，出现高的表面照度，光学散射片也可以保持良好的抗刺眼性能，而且可以控制图像视觉显示器表面的白相显示的形成，结果，提高了可见度和色彩重复性。

关于黑白对比度Cn的照度的测量点，并没有特别地限制，通常在距离光学散射片表面大约30-50cm的位置。

此外，C1/C0，C2/C0，和C3/C0中每一个的比值都小于1，但是为了在防止白色度的同时得到良好的清晰度，C1/C0被控制在0.3或更高，优选0.4或更高，C2/C0被控制在0.2或更高，优选0.3或更高，C3/C0被控制在0.2或更高，优选0.3或更高。

优选在树脂涂层中含有细颗粒，而且在上述的光学散射片中，树脂涂层的表面凹-凸形状是由细颗粒形成的。同样优选树脂涂层是由紫外固化型树脂形成的。

通过使用细颗粒，可以简单而且可靠地获得含有表面凹-凸形状的树脂涂层，而且同时，对上述的光泽度、雾度值和黑白对比度的调节同样可以变得容易。此外，通过简单加工操作，例如使用紫外照射进行固化加工，紫外固化型树脂可以形成树脂涂层，即光学散射层。

此外，本发明涉及一种光学散射片，其特征在于：在上述的光学散射片的树脂涂层的凹-凸表面，提供了一个低折射率层，该低折射率层含有的折射率小于树脂涂层的折射率。这个低折射率层的存在，可以显示抗反射功能，而且在光亮环境中，对屏幕白相形成的抑制可以更加有效。

本发明涉及一种光学元件，其特征在于：在上述光学元件的一面或者两面制备有上述的光学散射片。本发明的光学散射片可以应用于多种用途，例如，应用于光学元件。

此外，本发明涉及其上提供有上述光学散射片或者上述光学元件的视觉显示器。本发明的光学散射片和光学元件可以应用于多种用途，例如，可以应用于视觉显示器而且提供在视觉显示器顶面，或者提供在视觉显示器的顶面和里面等等。

附图说明

图1是本发明光学散射片截面图的实例。

具体实施方式

此后将依照附图，对本发明的优选实施方案进行描述。图1图解了光学散射片，其中光学散射层4形成在透明基质1上，光学散射层4含有树脂涂层2，树脂涂层2含有分布于其中的细颗粒3。通常分布在树脂涂层2中的细颗粒3，在光学散射层4的表面形成凹-凸形状。此外，尽管图1图解的情况为树脂涂层2由一层组成，但是通过分别形成树脂涂层(该树脂涂层在树脂涂层2和透明基质1之间含有细颗粒)，光学散射层还可以由二层或者三层树脂涂层形成。

对于上述透明基质的材料，可以提及的有例如聚酯型聚合物，如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯；纤维素型聚合物，如二乙酰纤维素和三乙酰纤维素；丙烯酸型聚合物，如聚甲基丙烯酸甲酯；苯乙烯型聚合物，如聚苯乙烯和丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)；聚碳酸酯型聚合物。此外，对于形成透明基质的聚合物的实例，可以提及的有聚烯烃型聚合物，如聚乙烯，聚丙烯，具有环型或降冰片烯结构的聚烯烃，乙烯-丙烯共聚物；氯乙烯型聚合物；酰胺型聚合物，如尼龙和芳香聚酰胺；酰亚胺型聚合物。形成透明基质的聚合物，可以提及的有砜型聚合物；聚醚砜型聚合物；聚醚-醚酮型聚合物；聚苯硫型聚合物；乙烯基醇型聚合物，偏氯乙烯型聚合物；乙烯基缩丁醛型聚合物；烯丙酯型聚合物；聚甲醛型聚合物；环氧型聚合物，或者上述聚合物的共混物。特别是从光学性能的角度，适合使用有低双折射的膜。

透明基质1的厚度被适当地确定，通常，为使基质具有合适的厚度，或者从可加工性能例如强度和操作性能的角度考虑，厚度被确定为大约10-500μm。特别地，优选厚度为20-300μm，更优选30-200μm。

只要是形成在透明基质1的表面，含有精细凹-凸结构表面的树脂涂层2的形成方法并没有特别的限制，可以采用任何合适的方法。例如可以提及这样的方法：在形成树脂涂层2的材料本身的表面形成精细凹-凸结构。作为例证性的实例，可以提及这样的方法：通过适当的方法，例如喷砂、滚动压花和化学蚀刻，预先对用于形成上述树脂涂层2的膜进行粗表面加工，以在膜表面形成精细凹-凸结构。还可以提及这样的方法：在这种方法中，另一个树脂涂层2的额外的涂层被独立地给予到树脂涂层2上，通过使用金属模等转移方法，在有关树脂涂层表面形成精细凹-凸结构。此外，如图2所示，可以提及的方法是：通过将细颗粒3分散到树脂涂层2中得到精细凹-凸结构。在这些精细凹-凸结构的形成方法中，两种或者多种方法可以结合使用，并且可以形成这样的层，其中不同类型的精细凹-凸结构混合在表面上。在上述树脂涂层2的形成方法中，从精细凹-凸结构形成的容易程度和可靠程度考虑，优选这种方法：在树脂涂层2中含有分散于其中的细颗粒3。

在下文中，将会描述一种方法，在该方法中，以分散状态包含细颗粒3，以制备树脂涂层2。关于形成相关树脂涂层2的树脂，只要细颗粒3可以被分散在树脂中，而且只要被证明具有强度(在树脂涂层形成后足以作为涂层的强度)和透明度，对其没有任何限制。可以提及的树脂有热固型树脂，热塑型树脂，紫外固化型树脂，电子束固化型树脂，两组分混合型树脂等等。其中，可以通过紫外照射固化过程而进行简单加工操作的、能够有效形成光学散射层的紫外固化型树脂是合适的。

在紫外固化型树脂的实例中有各种各样的树脂，例如聚酯基的，丙烯酸基的，尿烷基的，酰胺基的，硅氧烷基的，和环氧基的树脂，还包括紫外线固化型单体，寡聚物和聚合物等等。关于优选使用的紫外固化型树脂，可以提及的有例如含有紫外线可聚合性能的官能团的树脂，和这样的树脂：该树脂包括含2-3个，特别是3-6个相关官能团的丙烯酸基单体和寡聚物作为组成成分。而且，紫外线聚合引发剂被混合在紫外固化型树脂中。

在上述的紫外固化型树脂(形成树脂涂层2)中，可以使用添加剂，例如流平剂，触变剂和抗静电剂。使用触变剂对于在精细凹-凸结构表面上凸出颗粒的形成是有利地。关于触变剂，可以提及的有具有0.1μm或更小颗粒直径的二氧化硅，云母，蒙脱石等等。

关于细颗粒3，可以使用具有透明度的材料例如各种金属氧化物，玻璃和塑料，没有任何特别的限制。例如，在这些实例中有无机氧化物细颗粒，例如二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、氧化钙、氧化锡、氧化铟、和氧化锑等；含有各种聚合物的交联或线性有机细颗粒，例如聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，聚氨酯，丙烯酰基-苯乙烯共聚物，苯胍胺，三聚氰胺，和聚碳酸酯；和硅氧烷基细颗粒等等。此外，关于无机细颗粒，还可以使用例如二氧化硅，碾碎的二氧化硅粉等等，而且还可以将珠颗粒用作有机细颗粒。使用有机细颗粒对于抑制刺眼很有效。这些细颗粒3可以独立使用，或者选择其中的两种或多种结合使用。这些细颗粒的平均颗粒直径为1-10μm，优选2-5μm。

含有细颗粒3的的树脂涂层2的形成方法并没有特别的限制，但是可以采用适当的方法。例如，将含有细颗粒3的树脂(例如紫外固化树脂：涂层溶液)涂布在上述的透明基质1上，干燥后进行固化加工，以形成表面具有凹-凸形状的树脂涂层2。使用适当的方法涂布上述树脂，例如喷涂，模涂布，铸造，旋转涂布，喷涂金属和凹版印刷等等。此外，在上述的涂布加工中，涂布溶液可以被常用的溶剂稀释，这些溶剂例如甲苯，乙酸乙酯，丁酸乙酯，甲基乙基酮，甲基异丁基酮，异丙醇，和乙醇，它们也可以不被稀释而进行涂布。

为了将形成的光学散射层4的表面光泽度，雾度值和黑白对比度控制在上述范围内，要适当地控制包含在上述涂层溶液中的细颗粒3的平均颗粒直径和含量，还有树脂涂层2的厚度。

尽管包含在上述涂层溶液中的细颗粒3的百分比并没有特别的限制，但是为了满足上述的特征，相对于100重量份的树脂，优选1-20重量份，更优选5-15重量份。此外，尽管树脂涂层2的厚度没有特别的限制，但是优选大约1-10μm，更优选3-5μm。

可以给形成上述光学散射层4的树脂涂层2的凹-凸表面提供一个具有抗反射功能的低折射率层。只要材料的折射率低于树脂涂层2的折射率，对低折射率层的材料种类没有特别地限制，例如可以将低折射率的材料如氟化聚硅氧烷用于低折射率层。低折射率层的厚度没有特别地限制，大约是0.05-0.3μm，特别优选0.1-0.3μm。

此外，光学元件可以被粘附到上述图1中光学散射片的透明基质1上(未显示)。

作为光学元件的实例，可以提及偏振器。对偏振器没有特别限制，可以使用各种类型的偏振器。对于偏振器，可以提及的有例如，二色性物质如碘和二色性染料吸附到亲水高分子量聚合物膜上之后单轴拉伸的薄膜，例如聚乙烯醇型薄膜，部分缩甲醛化的聚乙烯醇型薄膜，以及乙烯-醋酸乙烯酯共聚物型部分皂化的薄膜；聚烯型排列薄膜，如脱水聚乙烯醇和脱盐酸聚氯乙烯等。此处，适合使用拉伸后在薄膜上吸附和排列了二色性物质(碘，染料)的聚乙烯醇型薄膜。尽管偏振器的厚度没有特别限定，但是通常采用的厚度大约是5-80微米。

聚乙烯醇型薄膜用碘染色之后单轴拉伸的偏振器，是通过将聚乙烯醇薄膜浸入碘水溶液并染色之后，将该薄膜拉伸到其原长度的3至7倍得到的。如果需要，薄膜也可以浸入如硼酸和碘化钾的水溶液中，水溶液可以包含硫酸锌，氯化锌。此外，在染色前，如果需要，聚乙烯醇型薄膜可以浸入水中并漂洗。通过用水漂洗聚乙烯醇型薄膜，使聚乙烯醇型薄膜溶胀，并且可以冲掉聚乙烯醇型薄膜表面上的污物和粘合抑制剂，有望达到预防不均匀性例如染色不均匀性的效果。拉伸可以在用碘染色之后或同时进行，或相反地，用碘染色可以在拉伸之后进行。拉伸可以在水溶液如硼酸和碘化钾中以及水浴中进行。

透明保护膜通常被提供在上述偏振器的一面或两面以用作偏振片。关于透明保护膜的材料，良好的透明性，机械强度，热稳定性，阻湿性能，各向同性等是优选的。对于透明保护膜，可以使用这样的膜：该膜与上述图解中的透明基质具有相同的材料。对于上述的透明保护膜，可以使用这样的膜：该透明保护膜的两面(表面和背面)是由相同聚合材料形成的，还可以使用两面由不同聚合材料形成的透明保护膜等等。当上述的光学散射片被提供到偏振器(偏振片)的一面或两面的时候，光学散射片的透明基质也可以作为偏振器的透明保护膜。

对于上述透明保护膜的极化-粘附表面的反面，可以使用具有硬涂层和进行各种处理的薄膜，所述处理的目的是防粘附和散射或抗刺眼。为了保护偏振片的表面不受损害，进行硬涂层处理，并且该硬涂敷薄膜可以是用下列方法形成的，其中例如具有优异硬度、滑动性等的可固化涂敷膜被加到透明保护膜的表面上，所述透明保护膜使用合适的紫外固化型树脂，例如丙烯酸型和硅氧烷型树脂。此外，为了防止与连接层粘附，进行防粘附处理。另外，上述的硬涂层和防粘附层等可以装入保护膜，同样也可以作为与保护层不同的光学层来制备。

对于光学元件，可以在实际应用中使用这样的光学膜片：在此光学膜片中，其它光学元件(光学层)被层压到上述的偏振片上。尽管对光学层没有特殊限制，但是可以使用一层或两层或更多的光学层，其可用于形成液晶显示器等，比如反射片，逆反射片(transflective plate)，延迟片(包括半波片和1/4波片)，以及观测角补偿膜。特别优选的偏振片是：反射型偏振片或逆反射型(transflective type)偏振片，其中反射型偏振片或逆反射型偏振片被进一步层压在本发明的偏振片上；椭圆偏振片或圆偏振片，其中一个延迟片被进一步层压在偏振片上；宽观测角偏振片，其中观测角补偿膜被进一步层压在偏振片上；或者亮度增强膜被进一步层压在偏振片上的偏振片。

在偏振片上制备一个反射层以得到反射型偏振片，将这种类型的偏振片用于液晶显示器，其中来自观测一侧(显示一侧)的入射光被反射以显示。这种类型的偏振片不需要内置光源，比如一个后置灯，但是有一个优点，那就是液晶显示器可以很容易地制得很薄。反射型偏振片可以使用合适的方法制成，例如这种方法：金属等的反射层，如果需要，通过透明保护层等粘附到偏振片的一个面上。

作为反射型偏振片的一个例子，在一个可以提及的偏振片上，如果需要，在其上形成一个反射性层，这可以采用这种方法，把反射性金属例如铝的薄片和蒸气沉积膜粘附到冰铜处理的保护膜的一面上。

不用这种方法：反射片直接地给到上述偏振片的保护膜上，而使用这种方法：反射片用作为通过在合适的透明膜上制备反射层而形成的反射片。此外，由于反射层通常由金属制成，人们就希望反射面在使用时用保护膜或偏振片等包起来，其出发点是，防止由于氧化导致的反射度的降低，长时间保持其初始反射度，避免单独地制备保护层等。

此外，逆反射型偏振片可以通过制备上述反射层作为逆反射型反射层来获得，比如反射和透射光的半透明反射镜。逆反射型偏振片通常在液晶槽的背面制备，而且它可以形成这样一种类型的液晶显示单元，其中图像被从观测面(显示面)反射来的入射光显示出来，这是指用在光照比较好的环境中。而且这一单元在比较暗的环境下使用嵌入式光源，比如在逆反射型偏振片的背面安装的背光来显示图像。也就是说，在一个照明良好的环境下，逆反射型偏振片可以用于获得能节省光源如背光能量的这种类型的液晶显示器。如果需要，在一个比较黑暗的环境中等逆反射型偏振片可以使用内置型光源。

上述偏振片可用作为椭圆偏振片或圆偏振片，其上层压了延迟片。下一段描述了上述的椭圆偏振片或圆偏振片。这些偏振片把线性偏振光变为椭圆偏振光或圆偏振光，把椭圆偏振光或圆偏振光变成线性偏振光或者借助于延迟片改变线性偏振的偏振方向。当延迟片把圆偏振光变成线性偏振光或者把线性偏振光变成圆偏振光时，使用了1/4波片(也称为λ/4片)。通常地，当改变线性偏振光的偏振方向时，使用半波片(也称为λ/2片)。

通过补偿(防止)由超扭曲向列(STN)型液晶显示器的液晶层的双折射产生的变色(蓝或黄色)，椭圆偏振片有效地用于给出单色显示而不是上述的变色。而且，当液晶显示器的屏幕从一个斜向观测时，控制三维折射率的偏振片可以优选补偿(防止)产生的变色。圆偏振片在下述情况下可以有效地使用，例如，当调节能提供彩色图像的反射型液晶显示的图像的色调时，圆偏振片也有抗反射的功能。例如，可以使用延迟片来补偿由各种波片或液晶层等的双折射引起的变色和观测角。此外，光学特征，例如延迟，可以用具有两种或多种按各自目的具有合适光程差值的延迟片的层压层而控制。对于延迟片，可以提及的有通过拉伸包含合适聚合物的薄膜形成的双折射膜，如聚碳酸酯，降冰片烯型树脂，聚乙烯醇，聚苯乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚丙烯；聚烯丙酯和聚酰胺；含有液晶材料如液晶聚合物的取向膜；以及承载了液晶材料排列层的膜。延迟片可以根据使用目的，例如各种波片和目的在于补偿由液晶层和观测角度的双折射引起的变色，具有合适的相差，并且可以是其中有两种或多种延迟片被层压从而可控制光学性质如滞后的延迟片。

上述椭圆偏振片和上述反射型椭圆偏振片是层压的薄片，是将合适的偏振片或者反射型偏振片与延迟片相结合得到的薄片。这种类型的椭圆偏振片等可以通过把偏振片(反射型)和延迟片结合起来，再在液晶显示器的制造过程中分别依次层压制造的。另一方面，预先进行层压并将这样得到的偏振片作为光学膜片，例如椭圆偏振片，具有良好稳定的质量，和良好的层压制品的可加工性，并具有改善液晶显示器制造效率的优点。

观测角补偿膜是一种能延伸观测角使图像比较清晰的薄膜，即使当从一个斜的方向来观察而不是从屏幕的垂直方向也是如此。作为这样一个观测角补偿延迟片，此外，可以使用的膜具有由单轴拉伸或者双向垂直拉伸导致的双折射性质，并将该双向拉伸的膜作为倾斜取向的膜。作为倾斜取向的膜，例如，可以提及的膜是通过下列方法得到的：把热收缩膜粘附到聚合物膜上，然后加热和拉伸或在收缩力作用下进行收缩，或者是在倾斜方向取向的膜。观测角补偿膜是为了防止由可观测角的变化引起的变色，依据液晶槽的延迟等以及具有良好可视性的观测角的扩张而合适地结合起来的。

此外，为了获得有好的可见度的宽观测角，可以优选使用一种补偿片，在补偿片中由液晶聚合物的排列层，特别是由discotic液晶聚合物的倾斜的排列层组成的光学各向异性层承载在三乙酰纤维素膜上。

通常使用的偏振片是把偏振片和亮度增强膜粘附在一起的，是在液晶槽的背面制备出来的。亮度增强膜显示一种特征：即反射具有预定偏振轴的线性偏振光，或者反射具有预定方向的圆偏振光，并当自然光从液晶显示器的背景光或从背后反射时进来后，透射其它光。通过把亮度增强膜层压在偏振片上而制得的偏振片，在没有预定的偏振状态下并不透射光而反射光，然而通过从光源例如一个背景灯接受光的方式获得具有预定的偏振状态的透射光。这种偏振片使得被亮度增强膜反射的光再通过在背部制备的反射层反射回来，强迫光再次进入亮度增强膜，并通过透射部分或全部具有预定偏振状态的光的方式，增加通过亮度增强膜的透射光的数量。偏振片同时提供了难以被偏振器吸收的偏振光，并增加了可用于液晶图像显示器等的光的数量，结果发光度得以改进。也就是说，当后部光等从液晶槽的背后进入偏振器而不使用亮度增强膜的这种情况下，偏振方向不同于偏振器的偏振轴的大部分光被偏振器吸收而不通过偏振器透射。这意味着，尽管受所使用的偏振器的特征的影响，大约50％的光被偏振器吸收，可用于液晶图像显示器等的光的数量被极大降低，得到的显示的图像变暗了。亮度增强膜不进入被偏振器吸附到偏振器的偏振方向的光中，但是光被亮度增强膜反射一次，更进一步使得通过在背面制备的反射层反转回来的光再次进入亮度增强膜。通过上述反复操作，只有当光的偏振方向被反射并转回并使两者有可能通过偏振器的偏振方向，亮度增强膜透射光并提供给偏振器。结果，来自背后光源的光可以有效地用于显示液晶器显示的图像以获得一个亮的屏幕。

也可以在亮度增强膜和上述反射层之间制备散射片等。被亮度增强膜反射的偏振光转到上述反射层等中，并且所安置的散射片均匀地散射透过光，并同时将光的状态改变为消偏振。即，散射片使偏振光返回到自然光状态。重复进行这样的步骤：使处于非偏振状态即自然光状态的光经过反射层等进行反射，并再次通过朝向反射层等的散射片进入亮度增强膜。以这种方式将使偏振光返回到自然光状态的散射片安置在亮度增强膜和上述反射层等之间，因此当保持显示屏的亮度并同时控制显示屏亮度不均匀性的时候，可提供均匀并且明亮的屏幕。通过制备这样的散射片，应该考虑到，第一次入射光反射的重复次数增加到一定程度可提供与散射片的散射功能相结合的均匀并且明亮的显示屏。

使用适当的薄膜作为上述亮度增强膜。即，可以提及的有介电物质的多层薄膜；能透射具有预定偏振轴的线性偏振光并能反射其它光的层压膜，例如具有不同折射指数各向异性的薄膜的多层层压膜(D-BEF以及其它由3M有限公司制造的制品)；胆甾醇型液晶聚合物的排列膜；能够反射左旋或右旋圆偏振光的并能透射其它光的膜，例如承载排列的胆甾醇液晶层的膜(由NITTO DENKO公司生产的PCF350，由Merck有限公司生产的Transmax等)。

因此，在透射具有上述预定偏振轴的线性偏振光的亮度增强膜中，通过排列透射光的偏振轴并使光不变样地进入偏振片，可以控制偏振片的吸收损失并可以有效地透射偏振光。另一方面，在能够传递圆偏振光的作为胆甾醇液晶层这种类型的亮度增强膜中，光可以不变样地进入到偏振器中，但是希望的是把圆偏振光通过延迟片变成线性偏振光，并在考虑到控制吸收损失下使光进入偏振器。此外，可以使用1/4波片作为延迟片来将圆偏振光转化成线性偏振光。

在一个宽的波长范围，例如可见光区，用作为1/4波片的延迟片是用这种方法获得的：对于波长为550nm的浅色光用作为1/4波片的延迟层，与具有其它延迟特性的延迟层如用作为半波片的延迟层层压。因此，位于偏振片和亮度增强膜之间的延迟片可以由一个或多个延迟层组成。

此外，也是在胆甾醇液晶层中，可以采用把具有不同反射波长的两层或多层层压在一起的结构，来获得在一个宽波长范围如可见光区域内能反射圆偏振光的层。因此使用这种类型的胆甾醇液晶层可以获得在宽波长范围内透射的圆偏振光。

此外，偏振片可以由偏振片层压层的多层膜和两个或多个上述分离型偏振片的光学层组成。因此，偏振片可以是反射型椭圆偏振片或者半透射型椭圆偏振片等，其中上述反射型偏振片或逆反射型偏振片与上述延迟片分别地组合起来。

尽管上述光学散射片与光学元件的层压以及各种光学层与偏振片的层压可以用在液晶显示器等的制造过程中依次分别进行层压的方法而形成，但是预先层压形式的光学膜片有一个显著的优点，即它在质量和组装可操作性等方面有良好的稳定性，从而可以提高液晶显示器的制造过程的能力。可以使用合适的粘合方式如粘合层进行层压。在上述偏振片和其它光学膜片粘合的情况下，光轴可以根据目标延迟特征被设定为合适的构造角度。

在上述偏振片和至少有一层偏振片被层压的光学膜片中，其至少一层光学元件与光学散射片层压，而不制备光学散射片层，也可以制备用于粘合其它构件如液晶槽等的粘合层。对形成粘合层的压敏粘合剂没有特别限定，例如可以适当选择下列物质作为基片共聚物：丙烯酸型聚合物；硅氧烷型聚合物；聚酯，聚氨酯，聚酰胺，聚醚；氟型和橡胶型聚合物。特别是，可以优选使用如丙烯酸型压敏粘合剂的压敏粘合剂，它们有优异的光学透明性，显示具有适当润湿性、内聚性和粘合性的粘附特性，并具有显著的耐侯性，耐热性等。

此外，具有低吸湿性和优异耐热性的粘合层是需要的。这是由于需要这些特征来防止由于吸湿导致的起泡和剥离现象，预防由热膨胀不同等引起的光学特性的降低和液晶槽曲率的降低，和制造优异的具有高质量耐久性的液晶显示器。

粘合层可含有添加剂，例如天然或合成树脂，粘合树脂，玻璃纤维，玻璃珠，金属粉末，含有其它无机粉末等的填料，颜料，色料和抗氧化剂。此外，粘合层可以含有细颗粒并显示光散射性质。

采用合适的方法可以把粘合层粘附到光学膜片的一面或两面上。作为一个例子，可以制备大约10％-40％重量的压敏粘合剂溶液，其中基础聚合物或者其组合物被溶解或分散在例如甲苯或乙酸乙酯或这两种溶剂的混合溶剂中。使用合适的展开方法，比如流动法和涂层法，可以把溶液直接涂到偏振片上面或光学膜片上面，或者如上所述，粘合层在分离器上一次形成，然后再转移到偏振片或光学膜片上。粘合层也可以在各层上作为一层来制备，其中具有不同组成或不同种类等的压敏粘合剂可以叠加在一起。依靠使用的目的或粘合强度等可以适当地决定粘合层的厚度，通常为1-500微米，优选5-200微米，更优选10-100微米。

为了防止污染，在粘合层的暴露的一面粘附上一个临时隔离器，直到实际使用时为止。从而，这可以在正常操作时防止外来物质接触粘合层。作为一个隔离器，不考虑上述厚度条件，例如，可以使用合适的常规片状材料，如果需要，可以用隔离剂，如硅氧烷型、长链烷基型、氟型隔离剂以及硫化钼进行涂敷。可以使用的合适的片状材料包括塑料膜，橡胶片，纸，布，无纺布，网状物，泡沫片以及金属箔或其层压片。

此外，在本发明中，通过加入紫外线吸收剂，例如水杨酸酯型化合物，苯酚型化合物，苯并三唑型化合物，氰基丙烯酸酯型化合物，以及镍复合盐型化合物，可给出上述各层例如用于偏振片、透明保护膜和光学膜片等的偏振器和粘合层的紫外线吸收性能。

用本发明的光学散射片制备的光学元件可以优选用于制造各种设备，例如液晶显示器等。可以用常规方法组装液晶显示器。也就是，液晶显示器通常是通过合适的组合几种部件，例如液晶槽、光学膜片、以及如果必要的照明系统，并且加入驱动线路制造出来的。在本发明中，除了使用本发明的光学膜片外，对使用任何常规方法没有任何限制。也可以使用任何任意类型的液晶槽，例如TN型，STN型，π型。

可以制造合适的液晶显示器，例如上述光学膜片安置在液晶显示槽的一面或两面，并带有作为照明系统的背景光或反射片的液晶显示器。在这种情况下，本发明的光学膜片可以安装在液晶槽的一面或两面上。当把光学膜片安装在两面上时，它们可以是同种类型也可以是不同种类型。此外，在组装液晶显示器时，合适的部件如散射片，防刺眼层，抗反射膜，保护片，棱镜组，透镜组片，光散射片以及背景灯可以安装在一层或两层或多层的合适位置。

下面，将解释有机电致发光设备(有机EL显示器)。一般地说，在有机EL显示器中，透明电极，有机发光层和金属电极按此顺序被层压到透明基片上，构成一个发光物(有机电致发光物)。这里，有机发光层是各种有机薄膜的层压材料，并且具有各种组合的很多组合体是已知的，例如，含有三苯胺衍生物等的孔注射层的层压材料；含有荧光有机固体如蒽的发光层；含有如发光层和苝衍生物等的电子注射层的层压材料；以及这些孔注射层，发光层和电子注射层等的层压材料。

有机EL显示器发射光的原理是这样的：空穴和电子通过在透明电极和金属电极之间施加电压而注射到有机发光层中，这些空穴和电子的重新组合产生的能量激发出荧光物质，随后当被激发的荧光物质返回基态时就发出了光。一种发生在中间过程称做重组的机理与在常用二极管中的机理是相同的，并且正如所期望的那样，伴随对施加电压的整流性质，在电流和发光强度之间存在强的非线性关系。

在有机EL显示器中，为了从有机发光层中取得发光，至少一个电极必须透明。通常使用由透明电导体例如铟锡氧化物(ITO)形成的透明电极作为阳极。另一方面，为了使电子注射容易些并增加发光效率，重要的是用小功函数的物质作阴极，通常使用如Mg-Ag和Al-Li的金属电极。

在这种结构的有机EL显示器中，用约10nm厚的薄膜形成有机发光层。因此，正如通过透明电极一样，光几乎完全透射通过有机发光层。从而，当光不发射时，由于光从一个透明基片的表面作为入射光进入并透射通过透明电极和有机发光层，然后被金属电极反射，再在透明基片的前表面一端出现，有机EL显示器的显示一端从外面看像是镜子。

在含有有机电致发光物的有机EL显示器中，有机电致发光物在有机发光层的表面端装备有透明电极，其中有机发光层在电压作用下会发光，有机电致发光物同时也在有机发光层的背面装备有金属电极，当在透明电极的表面一侧制备偏振片时，延迟片可以安装在这些透明电极和偏振片之间。

由于延迟片和偏振片有这种功能：使从外部作为入射光进入的并被金属电极反射的光偏振，它们通过偏振作用具有使金属电极的镜表面从外部看不到的效果。如果用1/4波片构成延迟片，并将偏振片和延迟片间的两个偏振方向之间的角度调节为π/4，金属电极的镜面可完全被隐蔽起来。

这意味着在偏振片的作用下，只有作为入射光进入该有机EL显示器的外部光的线性偏振光组分被透射了。这种线性偏振光一般通过延迟片给出椭圆偏振光，特别是延迟片是1/4波片时，此外当偏振片和延迟片的两个偏振方向之间的角度调节到π/4时，它给出圆偏振光。

这种圆偏振光透射通过透明基片，透明电极和有机薄膜，并被金属电极反射，然后再次透射通过有机薄膜，透明电极和透明基片，再用延迟片转化成线性偏振光。由于这种线性偏振光与偏振片的偏振方向成直角，它不能透射通过偏振片。结果，金属电极的镜面可以被完全隐蔽起来。

实施例

尽管参照实施例，以下会对本发明进行图解描述，但是本发明并不被这些实施例所限制。

实施例1

将下列物质混合以制备涂层溶液：作为细颗粒的14重量份的平均直径为3.5μm的聚苯乙烯珠，100重量份的紫外固化型树脂(尿烷丙烯酸单体)，5重量份的苯甲酸苯酯(benzophenic)光聚合引发剂，2.5重量份触变剂(蒙脱石)和将总固体含量调节为32％重量的溶剂(甲苯)。将该涂层溶液加到三乙酰纤维素膜(厚度80μm)上，在120℃干燥5分钟。随后，使用紫外线照射进行固化加工，制备出了这样的光学散射片：该光学散射片带有树脂涂层，所述的树脂涂层具有厚度为大约5μm的精细凹一凸结构表面。

实施例2

除了在树脂涂层的凹一凸表面加上一个折射率比树脂涂层的折射率(1.52)低的低折射率层(材料：LR-202，NISSAN化学工业有限公司制造，折射率：1.39)，使该层的厚度为0.1μm，按照实施例1所示的方法制备光学散射片。

比较例1

除了使用14重量份的平均颗粒直径为2.5μm的二氧化硅珠作为细颗粒制备涂层溶液，而且不混合实施例1中的触变剂，按照实施例1中的方法制备涂层溶液。并且，按照实施例1中的方法，用相关的涂层溶液制备出光学散射片。

比较例2

除了将实施例1中的涂层溶液的总固体含量制备成37％重量外，按照实施例1中的方法制备涂层溶液。并且，按照实施例1中的方法，用相关的涂层溶液制备出光学散射片。

测量在实施例和比较例中得到的光学散射片的光泽度，雾度值和黑白对比度Cn。结果见表1。

(光泽度)

依照JIS K 7105-1981，用Suga Testing Machine Co.制造的数字变角光泽计UGV-5DP测量60°光泽度。

(雾度值)

依照JIS K 7105-1981，用Suga Testing Machine Co.制造的雾度计(HGM-2DP)测量雾度值。

(黑白对比度)

将其上粘附有偏振片(厚度185μm)的光学散射片通过粘附层粘贴到笔记本大小的个人计算机(Dell计算机公司制造)的液晶槽上(面板细度120ppi)。在黑白对比度Cn的测量中，将TOPCON公司制造的BM-5A作为亮度计。将其放置在距离面板表面垂直方向50cm处。测量白色显示的亮度和黑色显示的亮度，以得到如下条件下的黑白对比度：暗室中的照度为0勒克斯，室内照明的照度为500勒克斯，自然光的照度为1000勒克斯和2000勒克斯。

表1

	光泽度(％)	雾度值(％)	黑白对比度
										C0	C1	C2	C3	C1/C0	C2/C0	C3/C0
			实施例1	59.1	42.1	225.3	48.9	39.3	28.0								0.22	0.17	0.12
实施例2	34.0	40.3								230.0	69.1	59.6	57.5	0.30	0.26	0.25
			比较例1	20.1	25.0	319.8	47.6	20.3	12.9								0.15	0.06	0.04
比较例2	73.0	37.5								269.5	64.1	54.9	35.0	0.24	0.20	0.13

通过测量在实施例和比较例中得到的光学散射片的黑白对比度，进行下面的评价。结果见表2。

(表面白度)

基于下面的基点标准，通过观测来评价1000勒克斯时的表面白度。

4：完全没有观察到表面白度

3：几乎没有观察到表面白度

2：观察到表面白度，但是在实际应用中符合要求

1：表面发白并且看不到图象

(刺眼度)

在暗室中，基于下面的基点标准，通过观测来评价刺眼度。

4：完全观察不到刺眼现象

3：几乎观察不到刺眼现象

2：观察到刺眼现象，但是在实际应用中符合要求

1：观察到刺眼现象

(反射)

在荧光灯照明条件下，基于下面的基点标准，通过观测来评价荧光灯的反射。

3：没有观察到反射

2：观察到反射，但是在实际应用中符合要求

1：观察到反射

表2

	表面白度	刺眼	反射
				实施例1	3	4	3
实施例2	4	4	3
				比较例1	1	1	3
比较例2	3	4	1

实施例1中，在2000勒克斯的照明下，几乎观察不到表面白度，但是却显示出清晰的色彩，而且图象可见度极好。在实施例2中，显示出更高基点标准的表面白度，根本观察不到表面白度。在比较例1中，在表面上观察到了白度和刺眼现象。在比较例2中，尽管表面上没有观察到白度和刺眼现象，却出现了反射并且没有表现出抗刺眼性能。

Claims (6)

1、一种光学散射片，其包含透明基质和光学散射层，所述的光学散射层在由树脂涂层形成的一个表面上具有精细凹—凸形状，所述的树脂涂层形成在透明基质的至少一个面上，

其中精细凹—凸形状表面的60°光泽度为20％-70％，

光学散射片的雾度值为30％-60％，

并且在装备有包含其上安置的光学散射片的光学元件的视觉显示器中，满足下列条件：

1＞C1/C0≥0.2

1＞C2/C0≥0.1

1＞C3/C0≥0.1当表面照度为0勒克斯时，光学散射片上的黑白对比度Cn被定义为C0，当表面照度为500勒克斯的时候被定义为C1，当表面照度为1000勒克斯的时候被定义为C2，当表面照度为2000勒克斯的时候被定义为C3，其中Cn＝白色显示的亮度/黑色显示的亮度：n是整数0-3。

2、根据权利要求1的光学散射片，其中的树脂涂层含有细颗粒并且树脂涂层表面的凹—凸形状是由细颗粒形成的，所述细颗粒的平均直径为1-10μm。

3、根据权利要求1或2的光学散射片，其中的树脂涂层是由紫外固化型树脂形成的。

4、光学散射片，其在权利要求1或2的光学散射片的树脂涂层的凹—凸表面上装有低折射率层，该低折射率层具有的折射率低于树脂涂层的折射率。

5、一种光学元件，其含有权利要求1或2的光学散射片，该光学散射片被提供在光学元件的一面或者两面上。

6、一种视觉显示器，其装有权利要求1或2的光学散射片或者权利要求5的光学元件。