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Gebiet der
Erfindung
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Die
Erfindung betrifft ein polarisierendes Element und ein optisches
Element, durch die eine dünne, leichte
und hochgradig helle Flüssigkristallanzeige
und dergleichen mehr effizient gebildet werden kann.
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Hintergrund
der Erfindung
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Es
sind Flüssigkristallanzeigen
mit verbesserter Helligkeit in der zur Front weisenden Richtung,
das heißt
in der vertikal zur Frontfläche
weisenden Richtung, bekannt, bei denen eine Linsenlage mit einer
Prismenlage an einer ein Gegenlicht bewirkenden Lichtleitplatte
vorgesehen ist, um so Einfluss auf den Weg des emittierten Lichtes
zu nehmen. Das Vorhandensein der Linsenlage macht jedoch nicht nur
die Anzeige dicker, sondern vermindert auch die Effizienz bei der
Herstellung der Anzeige. Mit der Verbreitung von Flüssigkristallanzeigen
in verschiedenen technischen Gebieten ist ein starkes Interesse
an der Bereitstellung von Flüssigkristallanzeigen
mit einer noch stärker
verringerten Dicke und einem noch stärker verringerten Gewicht entstanden,
die gleichwohl ihre Vorteile behalten.
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Eine
Direktsichtanzeigevorrichtung mit einem Feld sich verjüngender
Wellenleiter auf der Betrachterseite ist aus der Druckschrift
US 5,481,385 bekannt. Eine
Prismenplatte zur effizienten Emission eines Lichtstromes innerhalb
eines vorbestimmten Bereiches und ein Flüssigkristallindikator sind
aus der Druckschrift
US 5,627,926 bekannt.
Ein polarisierendes Element entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches
1 der vorliegenden Erfindung ist in der Druckschrift
US 5,828,488 offenbart.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung
eines polarisierenden Elementes und eines optischen Elementes, durch
die eine dünne,
leichte und hochgradig helle Flüssigkristallanzeige
mit hoher Herstellungseffizienz gebildet werden kann.
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Die
genannte Aufgabe wird durch ein polarisierendes Element gemäß Definition
in den beigefügten Ansprüchen gelöst.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnung
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1 zeigt ein Beispiel für ein erfindungsgemäßes polarisierendes
Element, wobei 1A eine Querschnittsansicht
und 1B eine Planansicht hiervon darstellen.
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2 ist
eine Querschnittsansicht eines Beispieles für ein erfindungsgemäßes optisches
Element.
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Detailbeschreibung
der Erfindung
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Das
polarisierende Element der vorliegenden Erfindung umfasst einen
polarisierenden Film, der auf wenigstens einer Seite hiervon eine
transparente schützende
Schicht mit einer großen
Anzahl pyramidenförmiger
oder konischer feiner Vorsprünge
an der Oberfläche
hiervon aufweist. Das optische Element der vorliegenden Erfindung
umfasst ein Laminat des polarisierenden Elementes und wenigstens
einen Retarderfilm und/oder einen Helligkeitsverbesserungsfilm.
Ein Beispiel für
das polarisierende Element ist in 1 gezeigt, während ein
Beispiel für
das optische Element in 2 gezeigt ist.
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Entsprechend
dem Ausführungsbeispiel
von 1 umfasst das polarisierende Element 1 eine
transparente schützende
Schicht 15, einen polarisierenden Film 11, eine
Anhaftschicht 12 und eine transparente schützende Schicht 13 mit
feinen Vorsprüngen 14 an
der Oberfläche
hiervon in der angegebenen Reihenfolge.
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Entsprechend
dem Ausführungsbeispiel
von 2 umfasst das optische Element das polarisierende Element 1,
eine Anhaftschicht 2 und einen optischen Film 3 in
der angegebenen Reihenfolge, wobei der optische Film 3 ein
Retarderfilm oder ein Helligkeitsverbesserungsfilm ist.
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Der
polarisierende Film, der bei der vorliegenden Erfindung zum Einsatz
kommt, unterliegt keinen speziellen Beschränkungen und kann geeigneterweise
unter all jenen Filmen gewählt
werden, die in der Lage sind, linear polarisiertes Licht mit einer
vorgegebenen Polarisationsachse durchzulassen beziehungsweise zu
transmittieren und anderes Licht zu absorbieren. Beispiele für geeignete
polarisierende Filme sind solche, die sich durch Dehnung eines hydrophilen
Polymerfilmes, so beispielsweise eines Polyvinylalkoholfilmes, eines
partiellen Polyvinylformalfilmes oder eines partiell verseiften
Ethylenvinylacetat-Kopolymerfilmes mit adsorbiertem Iod und/oder
einem dichroischen Farbstoff und eines polyenorientierten Filmes
aus dehydrierten Erzeugnissen von Polyvinylalkohol oder dehydrochlorinierten
Erzeugnissen von Polyvinylchlorid und dergleichen herstellen lassen.
Der polarisierende Film weist üblicherweise,
jedoch nicht ausschließlich
eine Dicke von 5 bis 80 μm auf.
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Das
polarisierende Element wird durch Bereitstellung einer transparenten
schützenden
Schicht auf einer oder auf beiden Seiten des polarisierenden Filmes
hergestellt, wobei die transparente schützende Schicht oder wenigstens
eine der transparenten schützenden
Schichten eine große
Anzahl pyramidenförmiger
oder konischer feiner Vorsprünge 14 (siehe 1) aufweist. Die transparente schützende Schicht
mit den feinen Vorsprüngen
kann effizient beispielsweise aus einer Lichtwegsteuerlage erhalten
werden, die eine Polymerlage enthält, die auf einer oder beiden
Seiten hiervon eine große
Anzahl pyramidenförmiger
oder konischer feiner Vorsprünge
aufweist, die integral aus demselben Polymer wie die Polymerlage
gebildet sind.
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Die
pyramidenförmigen
oder konischen feinen Vorsprünge
wirken dahingehend, dass sie den Lichtweg desjenigen Lichtes, das
durch den polarisierenden Film hindurchgelaufen ist, derart beeinflussen,
dass das durchgelassene Licht in Frontrichtung geleitet wird. Zu
den Formen für
die Grundfläche
der Pyramiden oder Konusse als Vorsprünge zählen Dreiecke, Vierecke, Vielecke
und Kreise.
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Mit
Blick auf die Verringerung von Dicke und Lichtdurchlässigkeit
ist die Grundfläche
der einzelnen Vorsprünge
vorzugsweise möglichst
klein. Die Grundfläche
beträgt
vorzugsweise 0,25 mm2 oder weniger, besonders
bevorzugt 0,04 mm2 oder weniger und ganz
besonders bevorzugt 0,01 mm2 oder weniger.
Derart feine Vorsprünge
können
effizient beispielsweise mittels eines Verfahrens hergestellt werden,
das das Ätzen
eines Siliziumwafers oder dergleichen mittels einer bei der Herstellung
von Halbleiterchips gängigen
fotolithografischen Technik zur Bildung einer Negativform (Konkavform)
für die
feinen Vorsprünge
der gewünschten
Form umfasst, wobei anschließend
die konkaven Vorsprünge
der Negativform auf eine Polymerlage übertragen werden, wodurch eine
Lage mit konvexen feinen Vorsprüngen
entsteht.
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Der
Einsatz des fotolithografischen Ätzsystems
ist dahingehend von Vorteil, dass die feinen Vorsprünge auf
einfache Weise gebildet werden, und das auf einfache Weise Einfluss
auf die Position und das Grundflächenverhältnis der
feinen Vorsprünge
genommen werden kann. Es wird bevorzugt, wenn die gesamte Basisfläche der
feinen Vorsprünge
mit Blick auf die Lichtsammeleffizienz und dergleichen 10 bis 100%
der transparenten schützenden
Schicht pro Seite ausmacht.
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Die
Grundfläche
oder die Form der pyramidenförmigen
oder konischen Vorsprünge
können
bei den Vorsprüngen
auf der einen Seite oder auf beiden Seiten annähernd gleich sein, oder es
können
Vorsprünge mit
verschiedenen Grundflächen
oder Formen auf einer oder beiden Seiten kombiniert werden.
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Der
Winkel zwischen der Basis und der Spitze der Vorsprünge, der
die Lichtwegsteuerrichtung beeinflusst, liegt bei rechteckigen pyramidenförmigen Vorsprüngen mit
Blick auf die Lichtsammeleigenschaft in Frontrichtung vorzugsweise
in einem Bereich von 55 ± 10°. Je winkelreicher
die Spitzen der Vorsprünge
sind, desto besser ist dies für
die Steuerbarkeit des Lichtweges, wobei jedoch auch Vorsprünge mit
leicht abgerundeten Spitzen oder leicht abgeschnittenen Spitzen
(was zu einer trapezartigen Seitenansicht führt) hinnehmbar sind.
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Obwohl
die Lichtwegsteuerlage auf einer oder beiden Seiten des polarisierenden
Filmes ausgebildet sein kann, erfolgt die Ausbildung üblicherweise
auf der Seite des polarisierenden Filmes 11, wobei die
Vorsprünge 14 hiervon
nach außen
weisen, wie in 1 dargestellt ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist die transparente schützende
Schicht 15 im Bedarfsfall üblicherweise auf der anderen
Seite des polarisierenden Filmes, wie in 1 gezeigt,
vorgesehen. In der Praxis ist das polarisierende Element, das die
Lichtwegsteuerlage auf der einen Seite hiervon aufweist, üblicherweise
derart angeordnet, dass die Vorsprünge 14 zu der visuell
wahrnehmbaren Seite (Frontseite) der Flüssigkristallanzeige weisen.
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Die
transparente schützende
Schicht mit der vorgenannten Lichtwegsteuerlage oder die herkömmliche
transparente schützende
Schicht dienen der Verbesserung der Wasserfestigkeit oder Stärke des
polarisierenden Filmes. Derartige schützende Schichten werden unter
Verwendung geeigneter transparenter Polymere hergestellt. Hierbei
werden Polymere mit hervorragender Transparenz, mechanischer Stärke, Wärmestabilität, Feuchtigkeitsabschirmeigenschaft
und dergleichen mehr besonders bevorzugt eingesetzt.
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Beispiele
für derartige
Polymere sind unter anderem Zellulosepolymere, so beispielsweise
Zellulosediacetat und Zellulosetriacetat; Polyester, so beispielsweise
Polyethylenterephthalat und Polyethylennaphthalat; Polyethersulfon,
Polykarbonat, Polyamid, Polyimid, Polyolefine, Akrylharze; und Thermofixierharze
oder ultraviolett aushärtende
Harze vom Akryl-, Urethan-, Akrylurethan-, Epoxid- oder Siliziumtyp.
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Die
transparente schützende
Schicht kann auf den polarisierenden Film mittels eines geeigneten
Verfahrens aufgebracht werden, so beispielweise mittels eines Verfahrens
der Aufbringung einer polymeren Flüssigkeit oder mittels eines
Verfahrens des Auflaminierens eines Filmes oder einer Lichtwegsteuerlage über ein Haftmittel.
Die Dicke der transparenten schützenden
Schicht kann geeignet gewählt
werden und beträgt üblicherweise
500 μm oder
weniger, vorzugsweise 1 bis 300 μm
und ganz besonders bevorzugt 5 bis 200 μm.
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Für den praktischen
Gebrauch kann das polarisierende Element der vorliegenden Erfindung
je nach Verwendung mit einer oder mehreren optischen Schichten kombiniert
werden, so beispielsweise einem Retarderfilm oder einem Helligkeitsverbesserungsfilm,
um ein gewünschtes
optisches Element herzustellen. So umfasst das optische Element
von 2 beispielsweise das polarisierende Element 1 oder
die optische Schicht 3, die ein Retarderfilm oder ein Helligkeitsverbesserungsfilm
ist, der über
eine druckempfindliche Anhaftschicht 2 anhaftet.
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Der
Retarderfilm, der bei der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommen
kann, umfasst einen Film zum Ausgleich der Retardierung, die durch
die jeweilige einsatzbedingte Retardierung einer Flüssigkristallzelle und
eines Filmes, so beispielsweise eines λ/2-Filmes oder eines λ/4-Filmes, bewirkt wird. Beispiele
für geeignete
Retarderfilme sind unter anderem doppelbrechende Filme, die eine
gedehnte Folie aus verschiedenen Polymeren und einen orientierten
Film aus Flüssigkristallpolymeren
vom diskotischen oder nematischen Typ enthalten, wobei der orientierte
Film von einem Filmsubstrat getragen wird. Das die orientierte Flüssigkristallschicht
tragende Filmsubstrat ist unter anderem vorzugsweise ein solches,
das eine hervorragende Isotropie aufweist, was beispielsweise bei
Zellulosefilmen der Fall ist.
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Zu
den die doppelbrechenden Filme bildenden Polymeren zählen olefinische
Polymere, so beispielsweise Polyethylen, Polypropylen und Polyolefine
mit Norbornenstruktur; Polyester, Akrylpolymere, so beispielsweise
Methakrylat; Zellulosepolymere; Polyamid, Po lyimid, Polysulfon,
Polyethersulfon, Polyeter-Ether-Keton, Polyphenylensulfid, Polyphenylenalkohol,
Polyvinylalkohol, Polyvinylchlorid, Polyvinylbutyrat, Polykarbonat,
Polystyrol, Polyarylate und Polyoxymethylen. Von diesen werden insbesondere
Polymere mit hervorragender Kristallinität wie Polyester und Polyether-Ether-Keton,
vorzugsweise verwendet.
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Der
Polymerfilm kann einer geeigneten Behandlung unterworfen werden,
so beispielsweise einer uniaxialen Dehnung oder einer biaxialen
Dehnung. Nutzbringend ist darüber
hinaus ein doppelbrechender Film, dessen Brechzahl in Richtung der
Dicke variiert, was beispielsweise dadurch erreicht werden kann,
dass eine Wärmeschrumpffolie
an dem Polymerfilm anhaftend gemacht wird, um eine Schrumpfkraft
und/oder eine Dehnkraft zu verleihen. Der Retarderfilm kann ein
Laminat aus zwei oder mehr Retarderschichten sein, was der Einflussnahme
auf die optischen Eigenschaften, so beispielsweise auf die Retardierung,
dienlich ist.
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Der
Helligkeitsverbesserungsfilm weist Eigenschaften der Reflexion linear
polarisierten Lichtes mit einer vorgegebenen Polarisationsachse
oder zirkular polarisierten Lichtes einer vorgegebenen Richtung
auf, während
er anderes Licht oder natürlich
einfallendes Licht durchlässt,
weshalb er bisweilen als polarisierter Lichtseparator bezeichnet
wird. Ein derartiger Helligkeitsverbesserungsfilm kann auf eine
Flüssigkristallanzeige
vom Reflexionstyp zur Verwendung als polarisierende Platte aufgebracht
werden, wodurch eine Wirkung als Reflexionsschicht zum Reflektieren
des durch die Flüssigkristallzelle
hindurchgetretenen einfallenden Lichtes erreicht wird, um hierdurch
die Helligkeit der Anzeige zu verbessern.
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Wird
der Helligkeitsverbesserungsfilm auf eine planare Lichtquelle, die
als Gegenlicht verwendet wird, aufgebracht, so erfolgt ein Einlassen
des Lichtes vom Gegenlicht, um durchgelassenes Licht in einem vorgegebenen
polarisierten Zustand zu erhalten, wenn das reflektierte Licht durch
eine Reflexionsschicht umgekehrt wird, und um den Helligkeitsverbesserungsfilm
wieder einzulassen. Ein Teil des reflektierten Lichtes oder das gesamte
reflektierte Licht wird in einem vorgegebenen polarisierten Zustand
durchgelassen, um die Menge desjenigen Lichtes, das durch den Helligkeitsverbesserungsfilm
hindurchtritt, zu erhöhen.
Gleichzeitig stellt der Helligkeitsverbesserungsfilm polarisiertes
Licht bereit, das von der polarisierenden Platte vom Absorptionstyp praktisch
nicht absorbiert wird, um hierdurch die Menge desjenigen Lichtes
zu erhöhen,
das für
die Flüssigkristallanzeige
und ähnliches
verwendbar ist. Auf diese Weise ist der Helligkeitsver besserungsfilm
in der Lage, die Helligkeit einer Flüssigkristallanzeige sowohl
vom Durchlasstyp wie auch vom Reflexionstyp zu erhöhen.
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Entsprechend
zählen
zu denjenigen Helligkeitsverbesserungsfilmen, die verwendet werden
können, Filme,
die Eigenschaften des Durchlassens linear polarisierten Lichtes
mit einer vorgegebenen Polarisationsachse aufweisen, während anderes
Licht reflektiert wird, was beispielsweise bei mehrschichtigen Filmen
aus einem dielektrischen Material und einem Laminat von Dünnfilmen
mit unterschiedlicher Brechzahlanisotropie der Fall ist. Zudem zählen zu
den Helligkeitsverbesserungsfilmen, die verwendet werden können, Filme,
die Eigenschaften der Reflexion entweder rechts- oder linkszirkular
polarisierten Lichtes aufweisen, während anderes Licht durchgelassen
wird, was beispielsweise bei einer cholesterischen Flüssigkristallanzeige,
insbesondere bei einem orientierten Film einer cholesterischen Flüssigkristallanzeige
oder einer auf einem Filmsubstrat getragenen orientierten Flüssigkristallschicht,
der Fall ist.
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Von
den vorgenannten Helligkeitsverbesserungsfilmen bewirkt ein Film
desjenigen Typs, der linear polarisiertes Licht mit einer vorgegebenen
Polarisationsachse durchlässt,
dass das durchgelassene polarisierte Licht in eine polarisierende
Platte vom Absorptionstyp mit einer vorgegebenen Polarisationsachse
eintritt, wodurch das Licht effizient durchgelassen wird, während der
Absorptionsverlust durch die polarisierende Platte vom Absorptionstyp
minimiert wird. Wird demgegenüber
ein Helligkeitsverbesserungsfilm desjenigen Typs eingesetzt, der
zirkular polarisiertes Licht durchlässt, was beispielsweise bei
einer cholesterischen Flüssigkristallschicht
der Fall ist, während
das durchgelassene zirkular polarisierte Licht in eine polarisierende
Platte vom Absorptionstyp eintritt, um den Absorptionsverlust zu
unterdrücken,
so wird bevorzugt, wenn das durchgelassene zirkular polarisierte
Licht mittels eines Retarderfilms in linear polarisiertes Licht
umgewandelt und anschließend
in die polarisierende Platte vom Absorptionstyp eintreten kann.
Die Verwendung eines λ/4-Plättchens
als Retarderfilm kann das zirkular polarisierte Licht in linear
polarisiertes Licht umwandeln.
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Ein
Retarderfilm, der in einem großen
Wellenlängenbereich
des sichtbaren Lichtes oder dergleichen als λ/4-Plättchen wirken kann, kann mittels
eines Verfahrens des Kombinierens einer Retarderschicht, die als λ/4-Plättchen für monochromatisches
Licht, so beispielsweise mit einer Wellenlänge von 550 nm, wirkt, und einer
Retarderschicht mit anderen Retardereigenschaften, beispielsweise
einer Retarderschicht, die als λ/2-Plättchen wirkt,
hergestellt werden. Daher kann der Retarderfilm, der zwischen dem
polarisieren den Element und der Helligkeitsverbesserungsschicht
angeordnet ist, eine Retarderschicht oder wenigstens zwei Retarderschichten
aufweisen.
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Für den Fall
einer cholesterischen Flüssigkristallschicht
können
zwei oder mehr jeweils unterschiedliche Reflexionswellenlängen aufweisende
Schichten derart kombiniert werden, dass sie eine Laminatstruktur bilden,
wodurch ein Film entsteht, der in der Lage ist, zirkular polarisiertes
Licht in einem großen
Wellenlängenbereich
beispielsweise des sichtbaren Lichtes und basierend hierauf durchgelassenes
zirkular polarisiertes Licht in einem großen Wellenlängenbereich zu reflektieren.
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Wie
in 2 gezeigt ist, können bei Bedarf gegebenenfalls
das polarisierende Element 1 und wenigstens eine optische
Schicht in dem optischen Element über eine Anhaftschicht 2 anhaftend
gemacht werden. Obwohl eine beliebige geeignete Anhaftschicht verwendet
werden kann, werden gleichwohl druckempfindliche Anhaftschichten
allgemein bevorzugt, da diese mit Blick auf die Einfachheit der
Aufbringung und die thermische Stabilität der optischen Eigenschaften
am günstigsten
sind. Das Anhaften der vorstehend erläuterten transparenten schützenden
Schicht an dem polarisierenden Film zur Herstellung des polarisierenden
Elementes kann darüber
hinaus mittels einer geeigneten Anhaftschicht vorgenommen werden,
so beispielsweise mittels einer druckempfindlichen Anhaftschicht.
Für den
Fall, dass ein polyvinylalkoholbasierter polarisierender Film verwendet
wird, erfolgt das Anhaften üblicherweise
mittels eines polyvinylalkoholbasierten Anhaftmittels.
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Die
druckempfindliche Anhaftschicht wird unter Verwendung von Klebesubstanzen
oder druckempfindlichen Anhaftmitteln gebildet, so beispielsweise
Akrylpolymeren, Siliziumpolymeren, Polyestern, Polyurethanen, Polyethern
oder synthetischen Gummis als Basispolymer. Besonders bevorzugt
sind solche, die eine hervorragende optische Durchlässigkeit
wie auch gemäßigte Klebeeigenschaften,
so beispielsweise Benetzbarkeit, Kohäsivität und Anhaftvermögen, sowie
einen ausreichenden Widerstand gegenüber Wetter und Wärme aufweisen,
damit kein Abheben oder Abschälen
unter Einfluss von Wärme
oder Feuchtigkeit auftritt, was beispielsweise bei druckempfindlichen
Akrylanhaftmitteln der Fall ist.
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Beispiele
für geeignete
druckempfindliche Akrylanhaftmittel sind unter anderem als Basispolymer Akrylpolymere
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 100.000 oder mehr,
die durch Kopolymerisierung eines Alkyl(meth)akrylats mit zwanzig
oder we niger Kohlenstoffatomen im Alkylteil (beispielsweise Methyl-,
Ethyl- oder Buthylester) und einem Akrylmonomer mit einer Modifiziererkomponente,
so beispielsweise (Meth)Akrylsäure
oder Hydroxyethyl(meth)akrylat, in einer Kombination derart hergestellt
werden, dass die Glasübergangstemperatur
des Polymers bei 0°C
oder weniger liegt. Die druckempfindlichen Akrylanhaftmittel sind
jedoch nicht auf die Vorgenannten beschränkt.
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Man
kann die druckempfindliche Anhaftschicht entweder nur auf einer
Seite oder auf beiden Seiten des polarisierenden Elementes oder
der optischen Schicht anhaftend machen. Die druckempfindliche Anhaftschicht
kann eine Mehrzahl von Schichten umfassen, die sich hinsichtlich
Zusammensetzung oder Art unterscheiden. Für den Fall, dass die druckempfindliche
Anhaftschicht auf beiden Seiten des polarisierenden Elementes oder
der optischen Schicht vorgesehen ist, können die druckempfindlichen
Anhaftschichten, die an der Frontoberfläche und der Rückoberfläche aufgebracht
sind, mit Blick auf Zusammensetzung oder Art gleich oder verschieden
sein.
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Die
druckempfindliche Anhaftschicht kann mittels eines beliebigen geeigneten
Verfahrens an dem polarisierenden Element oder der optischen Schicht
anhaftend gemacht werden. So kann beispielsweise eine Klebesubstanz
oder eine Zusammensetzung hieraus in einem geeigneten Lösungsmittel,
so beispielsweise Toluol oder Ethylacetat oder eine Mischung hieraus,
gelöst
oder verteilt werden, um eine druckempfindliche Anhaftflüssigkeit
mit einer Konzentration von etwa 10 bis 40 Gew.-% zu schaffen. Die
druckempfindliche Anhaftflüssigkeit
wird mittels eines geeigneten Verteilungsverfahrens auf das polarisierende
Element oder die optische Schicht aufgebracht, so beispielsweise
mittels eines Guss- oder Beschichtungsverfahrens. Alternativ kann
die druckempfindliche Anhaftschicht auf einen Separator entsprechend
dem vorgenannten Verfahren aufgebracht werden, wodurch sich eine
druckempfindliche Anhaftschicht bildet, die anschließend auf
das polarisierende Element oder die optische Schicht übertragen
wird.
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Die
Dicke der druckempfindlichen Anhaftschicht kann in Abhängigkeit
von der Anhaftstärke
und ähnlichem
geeignet bestimmt werden, beträgt
jedoch im Normalfall 1 bis 500 μm.
Gegebenenfalls kann die druckempfindliche Anhaftschicht an der Außenseite
des polarisierenden Elementes oder der optischen Schicht derart
angeordnet werden, dass das polarisierende Element oder die optische
Schicht beispielsweise an einer Flüssigkristallzelle anhaftend
gemacht wird. Liegt die druckempfindliche Anhaftschicht an der Oberfläche des Elementes
frei, so ist bevorzugt, wenn die Oberfläche bis zum Einsatz vorübergehend
mit einem Separator abgedeckt wird.
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Die
druckempfindliche Anhaftschicht kann geeignete Zusatzstoffe enthalten,
so beispielsweise natürliche
oder synthetische Harze, insbesondere Klebeharze, Füllstoffe,
so beispielsweise Glasfasern, Glaskugeln, Metallpulver oder anderes
organisches Pulver, Färbemittel,
Pigmente und Antioxidantien. Darüber
hinaus können
Feinteilchen vorhanden sein, um der druckempfindlichen Anhaftschicht
Lichtstreueigenschaften zu verleihen.
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Das
polarisierende Element und das optische Element entsprechend der
vorliegenden Erfindung können
in verschiedenartigen Anwendungen verwendet werden, so beispielsweise
in Flüssigkristallanzeigen.
Die Flüssigkristallanzeigen
können
ohne spezielle Beschränkungen
konstruiert werden, solange nur das polarisierende Element oder
das optische Element der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommt.
So kann beispielsweise eine Vielzahl von Flüssigkristallanzeigen unter
Verwendung verschiedener Arten verfügbarer Flüssigkristallzellen verwendet
werden, so beispielsweise ein Aktivmatrixantriebssystem vom Dünnschichttransistortyp
und ein Einfachmatrixantriebssystem vom nematischen Verdrehtyp oder
vom nematischen Überverdrehtyp.
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Bei
der Herstellung der Flüssigkristallanzeige
können
die jeweiligen Teile, so beispielsweise eine Lichtstreuplatte und
ein Gegenlicht, in geeigneten Stellungen in einer Einzelschichtstruktur
oder einer Mehrschichtenstruktur angeordnet werden. Die Linsenlage,
so beispielsweise eine Prismenfeldlage oder eine Linsenfeldlage,
können
jedoch auch weggelassen werden, da das polarisierende Element oder
das optische Element der vorliegenden Erfindung hierfür ausreichenden
Ersatz bieten.
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Während das
polarisierende Element oder das optische Element der vorliegenden
Erfindung entweder auf einer oder auf beiden Seiten der Flüssigkristallzelle
angeordnet sein können,
wird das optische Element mit dem Helligkeitsverbesserungsfilm üblicherweise
an der Rückseite
der visuell wahrnehmbaren Seite angeordnet, so beispielsweise der
Gegenlichtseite der Flüssigkristallzelle.
Darüber
hinaus ist die transparente schützende
Schicht mit den feinen Vorsprüngen üblicherweise
derart angeordnet, dass die feinen Vorsprünge zu der visuell wahrnehmbaren
Seite (Frontseite) weisen. Sind das polarisierende Element oder
das optische Element auf beiden Seiten der Flüssigkristallzelle angeordnet,
so können
die beiden Elemente entweder gleich oder auch verschieden sein.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachfolgend detailliert unter Bezugnahme
auf Beispiele beschrieben. Es ist jedoch einsichtig, dass die Erfindung
nicht auf die aufgeführten
Beispiele beschränkt
ist.
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Beispiel 1
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Eine
Siliziumdioxidschicht mit einer Dicke von ungefähr 0,5 μm wurde auf beide Seiten der <100>-Ebene eines 0,2 bis
0,6 mm dicken Siliziumwafers mittels thermischer Oxidation aufgebracht.
Die Siliziumdioxidschicht wurde über
eine Fotoresistlage geätzt.
Die geätzte
Schicht wurde darüber
hinaus einem anisotropen Ätzen
mittels einer Maske unterzogen, um eine weibliche Form in einem
Zustand zu bilden, in dem eine große Anzahl rechteckiger pyramidenförmiger Spitzen,
die von <111>-Ebenen umgeben sind,
kreuzweise angeordnet waren. Die rechteckige Pyramide als Spitze
hatte einen Vertikalwinkel von 70,5° und einen Basis-Spitze-Winkel
von 54,7°.
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Ein
80 μm dicker
TAC-Film (Zellulosetriacetat) wurde auf die weibliche Form des Siliziumwafers
aufgebracht und bei 250°C
30 Minuten lang gepresst, sodass sich eine Lichtwegsteuerlage mit
feinen rechteckigen pyramidenförmigen
Vorsprüngen
mit einem Vertikalwinkel von ungefähr 70,5° und einer Basislänge von 30 μm ergab,
die kreuzweise angeordnet waren. Die gesamte Grundfläche der
Vorsprünge
machte 30% der Gesamtfläche
der Lage aus.
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Die
Lichtwegsteuerlage wurde auf der einen Seite eines polyvinylalkoholbasierten
polarisierenden Filmes über
eine polyvinylalkoholbasierte Anhaftschicht anhaftend gemacht, wobei
die pyramidenförmigen
Vorsprünge
nach außen
wiesen, woraufhin ein TAC-Film mit einer flachen Oberfläche auf
beiden Seiten hiervon auf der anderen Seite des polarisierenden
Filmes auf dieselbe Weise anhaftend gemacht wurde, wodurch schließlich ein
polarisierendes Element entstand.
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Beispiel 2
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Es
wurde Lichtwegsteuerlage mit rechteckigen Pyramiden mit einer Basislänge von
50 μm in
kreuzweiser Anordnung bei einem Gesamtgrundflächenverhältnis von 50% auf dieselbe
Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Ein polarisierendes Element
wurde durch Verwendung der sich ergebenden Lichtwegsteuerlage auf dieselbe
Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.
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Beispiel 3
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Es
wurde eine Lichtwegsteuerlage mit rechteckigen Pyramiden mit einer
Basislänge
von 50 μm
in regelmäßiger kreuzweiser
Anordnung bei einem Gesamtgrundflächenverhältnis von 80% auf dieselbe
Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Es entstand unter Einsatz der
sich ergebenden Lichtwegsteuerlage auf dieselbe Weise wie in Beispiel
1 ein polarisierendes Element.
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Vergleichsbeispiel 1
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Ein
polarisierendes Element wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel
1 hergestellt, außer
dass die Lichtwegsteuerlage durch einen TAC-Film mit flachen Oberflächen auf
beiden Seiten ersetzt wurde.
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Auswertung
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Es
wurde eine Flüssigkristallanzeige
unter Verwendung aller polarisierenden Elemente der Beispiele 1
und 3 und des Vergleichsbeispieles 1 auf der visuell wahrnehmbaren
Seite (Frontseite) einer im Handel erhältlichen Flüssigkristallzelle hergestellt.
Die Fronthelligkeit der Anzeige wurden mittels eines Luminanzmeters (BM-7,
hergestellt von der Firma Topcon) gemessen, woraufhin der Grad der
Helligkeitsverbesserung mit der Helligkeit von Vergleichsbeispiel
1 als Bezugsgröße bestimmt
wurde. Die Ergebnisse sind in nachfolgender Tabelle dargestellt.
Die Tabelle zeigt darüber
hinaus den Grad der Polarisierung durch das polarisierende Element.
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Die
Erfindung wurde unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsbeispiele
derselben detailliert beschrieben. Es ist für einen Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet
jedoch einsichtig, dass verschiedenartige Änderungen daran vorgenommen
werden können,
ohne dass der Schutzumfang gemäß den beigefügten Ansprüchen verlassen
würde.
