DE69933498T2

DE69933498T2 - Lichtstreuungsfilm und Flüssigkristallanzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE69933498T2
Application number: DE69933498T
Authority: DE
Inventors: Atsushi c/o Toppan Printing CO. LTD. Sato; Luis Manuel Taito-ku Murillo-Mora
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1998-04-08
Filing date: 1999-04-07
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2019-04-08
Also published as: EP0949515A2; CA2268369A1; AU2362499A; TW422930B; EP0949515B1; EP0949515A3; KR100654748B1; AU767125B2; KR19990083031A; DE69933498D1; ATE342518T1; US6424395B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Lichtstreuungsfilm und auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einem Lichtstreuungsfilm. In der vorliegenden Erfindung sind die Ausdrücke „Streuung" und „Diffusion" ohne Unterscheidung angewendet, wenn sie sich auf das Gebiet der Optik beziehen.
Ein Lichtstreuungsfilm wird in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung angewendet, um einen breiten Sichtwinkel zu erzielen oder um das Anzeigen einer gleichförmigen Helligkeit über den gesamten Bildschirm zu erreichen. Bei einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Reflexionsart wird ein derartiger Lichtstreuungsfilm auf eine Anzeigefläche einer Flüssigkristalltafel geklebt.
In der Vergangenheit war es üblich, einen Lichtverteilungsfilm anzuwenden, der vorbereitet wurde, indem die Oberfläche eines Polymerfilmes aufgeraut wurde. Ein derartiger Lichtverteilungsfilm wird vorbereitet, indem eine physikalische Verarbeitung wie beispielsweise eine Sandblasbehandlung bei der Oberfläche eines Polymerfilmes angewendet wird oder durch eine chemische Behandlung unter Verwendung einer sauren oder basischen Lösung.
Der Lichtverteilungsfilm ermöglicht, dass sämtliches einfallendes Licht diffundiert wird, ohne von dem Einfallwinkel, der Einfallrichtung oder der Einfallebene abhängig zu sein. Daher findet, wenn ein derartiger Lichtverteilungsfilm bei einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Reflexionsart angewendet wird, die Solarlicht oder eine externe Beleuchtung als Lichtquelle anwendet, das Lichtverteilen sowohl zu der Zeit statt, bei der das von der Lichtquelle abgegebene Licht an der Flüssigkristalltafel einfällt, als auch bei der Zeit statt, bei der das durch die Flüssigkristalllage modulierte Licht reflektiert wird und aus der Flüssigkristalltafel heraustritt. Als ein Ergebnis wird ein Doppelbild betrachtet oder das Bild verschwimmt. Anders ausgedrückt wird das angezeigte Bild undeutlich gestaltet oder der Kontrast wird verringert.
Da der Lichtverteilungsfilm das einfallende Licht isotropisch diffundiert, kann ein breiter Sichtwinkel erzielt werden. Jedoch bringen der Sichtwinkel und die Helligkeit der Anzeige in sich eine wechselseitige Beziehung hervor. Insbesondere ist es schwierig, eine helle Anzeige durch die Anwendung des Lichtverteilungsfilmes zu erreichen.
Im Allgemeinen ist es für die in einem tragbaren Telefon oder PDA angewendete Flüssigkristallanzeigevorrichtung ausreichend, dass sie einen Sichtwinkel hat, der es dem einzelnen Anwender ermöglicht, das angezeigte Bild zu erkennen. Anders ausgedrückt muss der Sichtwinkel in einer horizontalen Richtung bei der Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die in diesen Instrumenten angewendet wird, nicht übermäßig groß sein. Da diese Instrumente bei einer Augenhöhe angewendet werden oder an dem vorstehenden Teil angeordnet sind, sollte der Sichtwinkel wunschgemäß in einer vertikalen Richtung groß sein. Durch die Gegensätzlichkeiten muss bei einem Flüssigkristall-TV, etc. der Sichtwinkel der Flüssigkristallanzeigevorrichtung in einer vertikalen Richtung nicht groß sein und sollte wunschgemäß in einer horizontalen Richtung groß sein.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, unterscheidet sich die erforderliche Richtung eines großen Sichtwinkels in Abhängigkeit von der Anwendung der Flüssigkristallanzeigevorrichtung. Daher kann eine ausreichende Helligkeit der Anzeige und ein großer Sichtwinkel gleichzeitig erhalten werden durch ein Vergrößern des Sichtwinkels allein in einer erforderlichen Richtung. Daraus folgt, dass der in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung angewendete Lichtverteilungsfilm das Licht anisotropisch verteilen soll.
Es ist im Stand der Technik bekannt, dass ein Polymerfilm mit Licht diffundierenden kleinen Partikeln, die in diesem dispergiert sind, als ein Lichtverteilungsfilm oder Lichtstreuungsfilm angewendet werden kann. Um die vorstehend erwähnten Lichtstreuungseigenschaften bei dem Lichtstreuungsfilm zu verwirklichen, sind verschiedene Anstrengungen beim Versuch zum Steuern des Brechungsindex, der Größe, der Form, etc. von dem Licht diffundierenden kleinen Partikeln unternommen worden. Jedoch ist es technisch schwierig, die spezielle Lichtstreuungseigenschaft durch die vorstehend erwähnten Verfahren zu verwirklichen. Selbst wenn sie verwirklicht worden sind, sind die Lichtstreuungseigenschaften nicht in zufriedenstellender Weise ausreichend, um den Lichtverteilungsfilm praktisch anzuwenden.
Beispielsweise offenbart die Druckschrift JP-8-201 802A eine Lichtstreuungsplatte, die es ermöglicht, dass an einer Hauptfläche einfallendes Licht übertragen wird, während eine Lichtstreuung im Wesentlichen vollständig unterdrückt wird, und die außerdem ein wahlweises Streuen des an der anderen Hauptfläche einfallenden Lichtes ermöglicht. Jedoch lehrt dieser Stand der Technik einfach, dass die Lichtstreuungsplatte erhalten wird durch ein Verfestigen von transparenten kleinen Partikeln mit einer transparenten polymerisierbaren hochmolekularen Verbindung, wobei er den spezifischen Aufbau der Lichtstreuungsplatte nicht lehrt. Es wird begründeterweise vermutet, dass die in der Druckschrift JP 8-201 802 A offenbarte Lichtverteilungsplatte im Hinblick auf den Aufbau dem bekannten Polymerfilm, bei dem kleine lichtdiffundierende Partikel dispergiert worden sind, gleich ist, und daher die vorstehend erläuterten Lichtstreuungseigenschaften nicht erzielt werden können.
Die Druckschrift JP-9-152 602A offenbart eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die ein Hologramm anwendet. Die in dieser Druckschrift des Standes der Technik offenbarte Vorrichtung ist eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Übertragungsart mit einer Hintergrundbeleuchtung als eine Lichtquelle, die hinter einer Flüssigkristalltafel angeordnet ist. Bei dieser Vorrichtung ist eine Lichtstreuungsplatte zwischen der Flüssigkristalltafel und der Hintergrundbeleuchtung angeordnet, und ein Hologramm ist an der vorderen Fläche der Flüssigkristalltafel angeordnet. Das derart angeordnete Hologramm ermöglicht ein anisotropisches Diffundieren des Lichtes. In dem Fall der Anwendung eines Hologramms wird jedoch das Licht unvermeidlich so dispergiert, dass es Spektralfarben aufzeigt mit dem Ergebnis, dass die Farbe des angezeigten Bildes sich in Abhängigkeit von dem Betrachtungspunkt unterscheidet.
Die Druckschrift US-A-5 299 275 offenbart einen optischen Niederpassfilter in der Form einer Aufreihung von optischen Fasern, die ausgebildet worden sind, indem die Fasern miteinander verschmolzen wurden.
Die Druckschrift EP-A-0 294 122 offenbart einen Rückprojektionsbildschirm mit einem Blatt aus einem transparenten Material, das mit einer Aufreihung an integrierten Mikrolinsen der Stufenbrechungsindexart (GRIN) ausgebildet ist. Die Aufreihung an integrierten Mikrolinsen der GRIN-Art erzeugt Streuungseigenschaften, indem hauptsächlich Brechung genutzt wird. Die GRIN-Linse hat einen Aufbau, bei dem der Brechungsindex mit dem Quadrat des Abstandes von ihrer Mitte abnimmt.
Gemäß der Druckschrift JP-A-09-113 904 werden die Streuungseigenschaften erzeugt, indem hauptsächlich Beugung und/oder Brechung an einer Schnittstelle zwischen den Mikro-Orientierungs-Bereichen und einem Substrat genutzt werden. Somit wird eine Wirkung erzielt, die ähnlich derjenigen ist, die durch eine normale Diffusertafel aufgezeigt wird.
Die Druckschrift DE-A-19 738 327 zeigt ein Lichtstreuungselement, das einen Lichtstreuungsfilm in der Form von Lagen hat, aber keiner der Bereiche hat einen faserartigen Querschnitt.
Die Druckschrift US-5-4 336 978 offenbart eine Diffusionsplatte mit einem Reliefmuster. Eine Verteilung des Beugungsindex ergibt sich in einer Emulsionslage durch eine Bleichbehandlung.
Die Druckschrift US-A-5 534 386 offenbart eine Vorrichtung mit einer Mikroskulpturflächenstruktur eines Holografievolumenhauptdiffusers.
Die Druckschrift JP-A-61 243 403 offenbart eine Phasenplatte, wobei jeder Querschnitt von ihren Bereichen in einer Richtung länglich ist, die parallel zu einer Hauptfläche des Blattes ist.
Die Druckschrift US-A-5 442 482 offenbart einen Mikrolinsenbildschirm mit einer Aufreihung von GRIN-Linsen und einen Oberflächenreliefaufbau.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Lichtstreuungsfilm zu schaffen, der ein deutliches Bild ermöglicht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist diese Aufgabe durch einen Lichtstreuungsfilm mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt.
Eine Flüssigkristallvorrichtung mit einem derartigen Lichtstreuungsfilm ist in Anspruch 9 definiert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht der Lichtstreuungsfilm das Verwirklichen eines ausreichend großen Sichtwinkels und er ermöglicht außerdem eine helle Anzeige.
Der Lichtstreuungsfilm ermöglicht des Weiteren, dass verhindert wird, dass die Farbe des angezeigten Bildes in Übereinstimmung mit einer Bewegung des Sichtpunktes sich ändert.
Der Lichtstreuungsfilm der vorliegenden Erfindung hat eine Vielzahl an ersten transparenten Bereichen, die jeweils einen faserartigen Querschnitt haben, und eine Vielzahl an zweiten transparenten Bereichen, die jeweils zwischen benachbarten ersten transparenten Bereichen angeordnet sind. Der erste transparente Bereich und der zweite transparente Bereich unterscheiden sich voneinander im Hinblick auf den Brechungsindexbereich. Daraus folgt dass dort, wo jeder der faserartigen Querschnitte des ersten transparenten Bereiches eine Breite hat, die ausreichend schmal ist, um das Licht zu diffundieren, das in einer Richtung einfällt, die annähernd parallel zu der langen Achse des faserartigen Querschnitts ist, der Lichtstreuungsfilm der vorliegenden Erfindung ermöglicht, dass das Licht, das in einer Richtung der langen Achse des faserartigen Querschnitts von dem ersten transparenten Bereich einfällt, gestreut wird, und er außerdem ermöglicht, dass das Licht, das in einer Richtung der kurzen Achse des faserartigen Querschnitts einfällt, übertragen wird, ohne dass es gestreut wird. Anders ausgedrückt zeigt der Lichtstreuungsfilm der vorliegenden Erfindung verschiedene Lichtstreuungseigenschaften in Abhängigkeit von der Einfallrichtung des Lichtes.
Wenn der Lichtstreuungsfilm der vorliegenden Erfindung in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Reflexionsart angewendet wird, wird das Licht, das von einer Lichtquelle wie beispielsweise die Sonne oder eine externe Beleuchtung ausgegeben wird, verteilt, wenn das Licht an der Flüssigkristalltafel einfällt, und das Licht, das von der Flüssigkristalltafel hinaus zu dem Betrachter geht, wird übertragen, ohne dass es gestreut wird. Daraus folgt, dass eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Reflexionsart, die ein Lichtstreuungsfilm der vorliegenden Erfindung anwendet, das Anzeigen eines deutlichen Bildes ermöglicht.
Wenn der Lichtstreuungsfilm der vorliegenden Erfindung in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Übertragungsart angewendet wird, kann das wirksame Licht für die Anzeige wahlweise gestreut werden, was zu einem hohen Anzeigekontrast führt.
Des Weiteren wird, wenn der Lichtstreuungsfilm der vorliegenden Erfindung in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Übertragungsart angewendet wird, das Licht, das von einer Lichtquelle wie beispielsweise eine Hintergrundbeleuchtung ausgegeben wird, teilweise gestreut, wobei der Rest übertragen wird, ohne dass er gestreut wird oder ohne dass er einer totalen Reflexion ausgesetzt wird. Wenn der Lichtstreuungsfilm so gestaltet ist, dass er ermöglicht, dass annähernd sämtliche Lichtkomponenten, die für die Anzeige wirksam sind, gestreut werden, ist es im Wesentlichen nicht möglich, dass das übertragene Licht, das nicht gestreut worden ist, durch den Betrachter wahrgenommen wird. Andererseits wird das Licht, das in einer Art und Weise der Totalreflexion reflektiert wird und das nicht gestreut wird, erneut für die Anzeige so genutzt, dass der Verlust an Licht unterdrückt wird, was es ermöglicht, eine helle Anzeige zu erzielen. Im Übrigen kann der Lichtstreuungsfilm der vorliegenden Erfindung entweder zwischen der Flüssigkristalltafel und der Hintergrundbeleuchtung oder an der Betrachterseite der Flüssigkristalltafel angeordnet sein.
In dem Lichtstreuungsfilm der vorliegenden Erfindung ist es für jene Abschnitte des ersten und des zweiten transparenten Bereiches, die einer Hauptfläche des Filmes ausgesetzt sind, erwünscht, dass sie eine Form haben, die im Wesentlichen in einer Richtung länglich ist. In diesem Fall ist es möglich, eine Anisotropie der Lichtstreuungsrichtung mitzuteilen. Es sollte hierbei beachtet werden, dass, da die Lichtdiffusionsrichtung gesteuert werden kann, es möglich ist, einen großen Sichtwinkel und eine ausreichend helle Anzeige gleichzeitig in dem Fall der Anwendung des Lichtstreuungsfilmes der vorliegenden Erfindung in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung zu verwirklichen.
Der Lichtstreuungsfilm der vorliegenden Erfindung teilt das Licht nicht und es tritt keine Farbdispersion auf, um eine Spektralverteilung anders als beim Hologramm zu erzeugen, was dazu führt, dass die Farbe des angezeigten Bildes sich nicht in Übereinstimmung mit der Bewegung des Betrachtungspunktes ändert.
In der vorliegenden Erfindung sind die langen Achsen der faserartigen Querschnitte von den ersten transparenten Bereichen im Wesentlichen zueinander parallel. Jeder der zweiten transparenten Bereiche hat ebenfalls einen faserartigen Querschnitt. Es ist erwünscht für die lange Achse von dem faserartigen Querschnitt von jedem der ersten transparenten Bereiche, dass sie im Wesentlichen parallel zu der langen Achse des faserartigen Querschnitts von jedem der zweiten transparenten Bereiche ist. Wenn in diesem Fall der faserartige Querschnitt von jedem der zweiten transparenten Bereiche eine Breite hat, die ausreichend schmal ist, um das Licht zu diffundieren, das in einer Richtung einfällt, die parallel zu der langen Achse des faserartigen Querschnitts ist, trägt jeder der ersten und zweiten transparenten Bereiche zu einer Streuung des Lichtes bei, was zu einer hohen Streuungsleistung führt.
Jeder der ersten und zweiten transparenten Bereiche, die in verschiedenen Weisen geformt sein können wie beispielsweise in einer Nadelform, einer säulenartigen Form oder einer splitterartigen Form, sind im Allgemeinen so ausgebildet, dass sie eine faserartige Form haben.
Es ist außerdem möglich, dass zumindest ein Teil der ersten und zweiten transparenten Bereiche eine Laminatstruktur haben, die übereinander entlang der langen Achse des faserartigen Querschnitts laminiert ist. Des Weiteren können jene Abschnitte der ersten und der zweiten transparenten Bereiche, die einer Hauptfläche des Lichtstreuungsfilmes ausgesetzt sind, als ein Specklemuster angeordnet sein. Der spezielle Aufbau kann ausgebildet werden, indem beispielsweise ein Specklemuster genutzt wird.
Wenn die lange Achse von dem faserartigen Querschnitt von jedem der ersten und zweiten transparenten Bereich im Wesentlichen senkrecht zu einer Hauptfläche des Lichtstreuungsfilmes ist, kann der Lichtstreuungsfilm der vorliegenden Erfindung wirkungsvoll in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Übertragungsart angewendet werden. Wenn andererseits die lange Achse des faserartigen Querschnitts von jedem der ersten und der zweiten transparenten Bereiche relativ zu einer Hauptfläche des Lichtstreuungsfilmes geneigt ist, kann der Lichtstreuungsfilm der vorliegenden Erfindung wirkungsvoll in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Reflexionsart angewendet werden.
Die vorliegende Erfindung ist aus der nachstehend dargelegten detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verständlich.
1A zeigt eine schematische Draufsicht auf den Lichtstreuungsfilm gemäß einem Vergleichsbeispiel, das nicht beansprucht ist.
1B zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie 1B-1B, die in 1A gezeigt ist.
2A zeigt eine schematische Draufsicht auf den Lichtstreuungsfilm gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2B zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie 2B-2B, die in 2A gezeigt ist.
3 zeigt eine grafische Darstellung, die die Beziehung zwischen dem Lichtstreuungsverhalten und dem Einfallwinkel in dem Lichtstreuungsfilm gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beispielartig darlegt.
4A zeigt schematisch ein Testverfahren zum Testen beziehungsweise überprüfen des Lichtstreuungsverhaltens von dem in den 1A und 1B gezeigten Lichtstreuungsfilm.
4B zeigt die Verteilung von dem gestreuten Licht, die durch das in 4A gezeigte Testverfahren erhalten wird.
5 zeigt schematisch ein Gerät, das zum Herstellen des Lichtstreuungsfilmes gemäß dem Vergleichsbeispiel verwendet wird.
6 zeigt schematisch ein Gerät, das zum Herstellen des Lichtstreuungsfilmes gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
7A zeigt eine schematische Draufsicht auf den Lichtstreuungsfilm gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
7B zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie 7B-7B, die in 7A gezeigt ist.
8A zeigt eine schematische Draufsicht auf das Prinzip eines Lichtstreuungsfilmes gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
8B zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie 8B-8B, die in 8A gezeigt ist.
9A zeigt eine schematische Draufsicht auf das Prinzip eines Lichtstreuungsfilmes gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
9B zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie 9B-9B, die in 9A gezeigt ist.
10 zeigt eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
11 zeigt in schematischer Weise eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
12 zeigt in schematischer Weise eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung ist nachstehend detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In den beigefügten Zeichnungen sind gleiche Elemente der Vorrichtung durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, so dass eine sich überdeckende Beschreibung vermieden ist.
Genauer gesagt zeigt 1A eine schematische Draufsicht auf den Lichtstreuungsfilm gemäß einem Vergleichsbeispiel, das nicht beansprucht ist. Andererseits zeigt 1B eine Querschnittsansicht entlang der Linie 1B-1B, die in 1A gezeigt ist. Jedes der Bezugszeichen 4 und 5, die in 1B gezeigt sind, repräsentiert einfallendes Licht, wobei θ einen Winkel bezeichnet, der sich zwischen einer Linie 6, die normal zu einer Hauptfläche eines Lichtstreuungsfilmes 1-1 steht, und dem einfallenden Licht 4 ergibt.
Wie dies in 1A gezeigt ist, ist der Lichtstreuungsfilm 1-1 gemäß dem Vergleichsbeispiel so gestaltet, dass er horizontal eine lange Größe hat. Außerdem hat der Lichtstreuungsfilm 1-1 transparente Bereiche 2 und andere transparente Bereiche 3, wie dies in den 1A und 1B gezeigt ist.
Die transparenten Bereiche 2 und 3 unterscheiden sich voneinander im Hinblick auf den Brechungsindexbereich.
Diese transparenten Bereiche 2 und 3 erstrecken sich unregelmäßig entlang der langen Seite des Filmes 1-1, wie dies in 1A gezeigt ist. Außerdem hat jeder dieser transparenten Bereiche 2 und 3 eine bandartige Querschnittsform oder eine faserartige Querschnittsform, und der faserartige Querschnitt ist relativ zu einer Hauptfläche des Filmes 1-1 geneigt, wie dies in 1B gezeigt ist. Anders ausgedrückt sind diese transparenten Bereiche 2 und die transparenten Bereiche 3 beide so ausgebildet, dass sie eine faserartige Form haben, und der Lichtstreuungsfilm 1-1 hat einen Laminataufbau, bei dem die transparenten Bereiche 2 und 3 abwechselnd schräg einer über dem anderen laminiert sind.
In dem Lichtstreuungsfilm 1-1 erstreckt sich jeder der transparenten Bereiche 2 und 3 von der oberen Fläche so, dass er die untere Fläche des Filmes 1-1 erreicht. Jedoch ist es nicht unbedingt erforderlich, dass diese transparenten Bereiche 2 und 3 eine derartige Form haben.
2A zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Lichtstreuungsfilm 1-2 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und 2B zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie 2B-2B , die in 2A gezeigt ist. Wie dies in 2A gezeigt ist, ist der Lichtstreuungsfilm 1-2 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung horizontal lang gestaltet. Außerdem besteht der Lichtstreuungsfilm 1-2 aus den transparenten Bereichen 2 und transparenten Bereichen 3, wie dies in den 2A und 2B gezeigt ist.
Die transparenten Bereiche 2 und die transparenten Bereiche 3, die in dem Lichtstreuungsfilm 1-2 umfasst sind, unterscheiden sich voneinander im Hinblick auf den Brechungsindexbereich wie bei dem Lichtstreuungsfilm 1-1, der vorstehend beschrieben ist. Diese transparenten Bereiche 2 und 3 sind in 2A wie in 1A unregelmäßig geformt. Jedoch unterscheiden sich diese transparenten Bereiche 2 und 3 in 2A von jenen von 1A dahingehend, dass diese transparenten Bereiche sich entlang der kurzen Seite von dem Film 1-2 erstrecken. Außerdem sind sämtliche dieser transparenten Bereiche 2 und 3 wie ein Band im Querschnitt geformt, wie dies in 2B gezeigt ist, und der faserartige Querschnitt von jedem dieser transparenten Bereiche 2 und 3 ist relativ zu einer Hauptfläche des Filmes 1-2 geneigt. Kurz gesagt sind diese transparenten Bereiche 2 und die transparenten Bereiche 3 jeweils so ausgebildet, dass sie eine faserartige Form haben, und der Lichtstreuungsfilm 1-2 hat einen Laminataufbau, bei dem die transparenten Bereiche 2 und 3 abwechselnd schräg einer über dem anderen laminiert sind, wie dies bei dem Film 1-1 von dem Vergleichsbeispiel der Fall ist.
Das erste Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Vergleichsbeispiel dahingehend, dass diese transparenten Bereiche 2 und 3 abwechselnd einer über dem anderen zumindest teilweise entlang der langen Achse des faserartigen Querschnitts laminiert sind, wie dies in 2B gezeigt ist. Außerdem ist die Grenze zwischen dem transparenten Bereich 2 und dem transparenten Bereich 3 in dem Lichtstreuungsfilm 1-2 nicht so deutlich wie in dem Lichtstreuungsfilm 1-1.
Die optischen Eigenschaften von den Lichtstreuungsfilmen 1-2 sind nachstehend beschrieben. Zunächst ist der Fall beschrieben, bei dem die obere Fläche von dem Lichtstreuungsfilm 1-2 mit dem einfallenden Licht 4 bestrahlt wird, das parallel zu der langen Achse des faserartigen Querschnitts von jedem der transparenten Bereiche 2 und 3 ist, wie dies in 2B gezeigt ist. Wenn die Länge in der Richtung der kurzen Achse des Querschnitts von jedem dieser transparenten Bereiche 2 und 3 ausreichend gering ist, bringt das einfallende Licht 4 eine Beugung mit sich, um so diffundiert d.h. gestreut zu werden. Andererseits wird dort, wo die obere Fläche von dem Lichtstreuungsfilm 1-2 mit dem einfallenden Licht 5 bestrahlt wird, das annähernd senkrecht zu der langen Achse von dem faserartigen Querschnitt von jedem der transparenten Bereiche 2 und 3 ist, das einfallende Licht 5 kaum diffundiert (streut), um so durch den Film 1-2 übertragen zu werden. Kurz gesagt zeigt der Lichtstreuungsfilm 1-2 verschiedene Lichtstreuungseigenschaften in Abhängigkeit von dem Einfallwinkel des einfallenden Lichts.
3 zeigt eine grafische Darstellung einer Beziehung zwischen dem Einfallwinkel θ von dem einfallenden Licht 4 und den Lichtstreuungseigenschaften des Lichtstreuungsfilmes 1-2. In der grafischen Darstellung von 3 ist der Einfallwinkel θ des einfallenden Lichts 4, das an dem Lichtstreuungsfilm 1-2 einfällt, an der Abszisse abgetragen, wobei der Trübungswert an der Ordinate abgetragen ist. Wie dies in der grafischen Darstellung gezeigt ist, kann ein Trübungswert von 80% oder mehr dann erhalten werden, wenn der Einfallwinkel θ größer als ungefähr 0° ist. Andererseits ist, wenn der Einfallwinkel geringer als ungefähr 0° ist, der Trübungswert kleiner als 20%. Wie dies aus der grafischen Darstellung von 3 hervorgeht, zeigt der Lichtstreuungsfilm 1-2 verschiedene Lichtstreuungseigenschaften in Abhängigkeit von dem Einfallwinkel des einfallenden Lichts.
Im Übrigen ermöglicht der Lichtstreuungsfilm 1-2 eine Erweiterung des Bereiches von dem Winkel θ, innerhalb dem die Lichtstreuung mit sich gebracht werden kann, im Vergleich zu dem Lichtstreuungsfilm 1-1. Der Grund für dieses spezielle Phänomen ist wie folgt.
Genau genommen unterscheidet sich das erste Ausführungsbeispiel von dem Vergleichsbeispiel dahingehend, dass die transparenten Bereiche 2 und 3 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel abwechselnd übereinander zumindest teilweise entlang der langen Achse des faserartigen Querschnitts laminiert sind, wie dies vorstehend beschrieben ist. Außerdem ist die Grenze zwischen dem transparenten Bereich 2 und dem transparenten Bereich 3 in dem Lichtstreuungsfilm 1-2 nicht so deutlich wie bei dem Lichtstreuungsfilm 1-1. Da der Lichtstreuungsfilm 1-2 von dem ersten Ausführungsbeispiel diesen speziellen Aufbau hat, wird das Licht in einer komplexeren Weise im Vergleich zu dem Lichtstreuungsfilm 1-1 von dem Vergleichsbeispiel gestreut. Als ein Ergebnis kann ein Lichtstreuen bei dem Lichtstreuungsfilm 1-2 des ersten Ausführungsbeispiels innerhalb eines breiten Bereiches des Winkels θ im Vergleich zu dem Lichtstreuungsfilm 1-1 des Vergleichsbeispiels mit sich gebracht werden.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, hängen die Streuungseigenschaften des Lichtstreuungsfilmes von der Form etc. der transparenten Bereiche 2 und 3 ab. Es sollte auch beachtet werden, dass der Winkel θ, bei dem die größte Streuung erzielt werden kann, bei einem erwünschten Wert eingestellt werden kann, indem der Winkel gesteuert wird, der sich zwischen der langen Achse des faserartigen Querschnitts des transparenten Bereiches 2 oder 3 und der normalen Linie 6 ergibt. Daraus folgt, dass die Beziehung zwischen dem Einfallwinkel θ des einfallenden Lichtstrahlbündels 4 und den Streuungseigenschaften optimal gestaltet werden kann, indem der Winkel gesteuert wird, der sich zwischen der langen Achse des faserartigen Querschnitts der transparenten Fläche 2 oder 3 und der normalen Linie 6 und den Formen der transparenten Bereiche 2 und 3 ergibt.
Das Licht kann durch die Lichtstreuungsfilme 1-1 und 1-2 anisotropisch gesteuert werden. Wie dies vorstehend beschrieben ist, erstrecken sich die transparenten Bereiche 2 und 3 des Lichtstreuungsfilmes 1-1 entlang der langen Seite des Filmes 1-1, wie dies in 1A gezeigt ist, was dazu führt, dass das Lichtstreuen stärker in einer Richtung der kurzen Seite als in einer Richtung der langen Seite stattfindet. Andererseits erstrecken sich die transparenten Bereiche 2 und 3 von dem Lichtstreuungsfilm 1-2 entlang der kurzen Seite des Filmes 1-2, wie dies in 2A gezeigt ist, was dazu führt, dass das Lichtstreuen stärker in einer Richtung der langen Seite als in einer Richtung der kurzen Seite stattfindet. Die Gründe für dieses spezielle Phänomen sind nachstehend unter Bezugnahme auf die 4A und 4B beschrieben.
Genauer gesagt zeigt 4A schematisch ein Testverfahren zum Testen der Lichtstreuungseigenschaften des in den 1A und 1B gezeigten Lichtstreuungsfilmes 1-1, und 4B zeigt die Verteilung des gestreuten Lichtes, die durch den Film 1-1 erhalten wird.
In 4A ist der Lichtstreuungsfilm 1-1 derart angeordnet, dass eine der langen Seite des Filmes 1-1 die Bodenseite beziehungsweise die untere Seite ausbildet.
Wenn der Lichtstreuungsfilm 1-1 mit einem einfallenden Licht 7, das einen kreisartigen Querschnitt senkrecht zu der optischen Achse hat, bestrahlt wird, wird das Licht 7 durch den Lichtstreuungsfilm 1-1 so gestreut, dass gestreute Lichtstrahlbündel 8 ausgebildet werden. Wie dies vorstehend beschrieben ist, wird das Licht durch den Lichtstreuungsfilm 1-1 in einer Richtung einer kurzen Seite stärker als in einer Richtung der langen Seite gestreut. Als ein Ergebnis nehmen die gestreuten Lichtstrahlbündel 8 eine elliptische Form ein, die in einer Richtung der kurzen Seite länglich ist, wie dies in den 4A und 4B gezeigt ist. Im Übrigen nehmen in dem Fall der Anwendung des Lichtstreuungsfilmes 1-2 an Stelle des Lichtstreuungsfilmes 1-1 die gestreuten Lichtstrahlbündel 8 eine elliptische Form ein, die in einer Richtung der langen Seite des Filmes 1-2 länglich ist.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, unterscheiden sich der transparente Bereich 2 und der transparente Bereich 3 voneinander im Hinblick auf den Brechungsindexbereich, was dazu führt, dass die Lichtstreuungseigenschaften von den Lichtstreuungsfilmen 1-1 und 1-2 in Abhängigkeit von dem Einfallwinkel des einfallenden Lichtes variieren. Wenn die Differenz des durchschnittlichen Brechungsindex zwischen dem transparenten Bereich 2 und dem transparenten Bereich 3 gering ist, sind die Streuungseigenschaften geringer, was dazu führt, dass die Differenz der Lichtstreuungseigenschaften in Abhängigkeit von dem Einfallwinkel des einfallenden Lichtstrahlbündels in einigen Fällen unmäßig gering gestaltet ist. In einem derartigen Fall kann ein ausreichendes Lichtstreuen erzielt werden, indem die Dicke des Filmes 1-1 oder 1-2 verstärkt wird. Andererseits wird, wenn eine große Differenz bei dem durchschnittlichen Brechungsindex zwischen den transparenten Bereichen 2 und 3 vorhanden ist, das Licht übermäßig gestreut, was dazu führt, dass das Lichtstreuen unabhängig von dem Einfallwinkel des einfallenden Lichtes stattfindet. In einem derartigen Fall können geeignete Lichtstreuungseigenschaften erhalten werden, indem die Dicke des Filmes 1-1 oder 1-2 verringert wird.
Der Winkel, der sich zwischen der normalen Linie 6 und der langen Achse des faserartigen Querschnitts von dem transparenten Bereich 2 oder 3 ergibt, wie dies in 1B und 2B gezeigt ist, ist nicht speziell begrenzt, solange der Winkel größer als 0° ist und kleiner als 90° ist. Der spezielle Winkel, der von der Anwendung des Lichtstreuungsfilmes 1-1 oder 1-2 abhängig ist, sollte im Allgemeinen 80° oder weniger und 60° oder weniger in vielen Fällen betragen.
In dem Lichtstreuungsfilm 1-2 oder 1-2 soll die Differenz des durchschnittlichen Brechungsindex zwischen dem transparenten Bereich 2 und dem transparenten Bereich 3 wunschgemäß in einen Bereich von zwischen 0,001 und 0,2 fallen, und die Dicke von dem Film 1-1 oder 1-2 soll wunschgemäß in einen Bereich von zwischen 1000 μm und 1 μm fallen. Wenn diese Bedingungen erfüllt sind, können die Lichtstreuungseigenschaften geeignet in Abhängigkeit von dem Einfallwinkel des einfallenden Lichtes gesteuert werden. Wenn beispielsweise der transparente Bereich 2 einen durchschnittlichen Brechungsindex von 1,52 hat, der transparente Bereich 3 einen durchschnittlichen Brechungsindex von 1,56 hat und der Film eine Dicke von 20 μm hat, kann bei dem Lichtstreuungsfilm 1-1 oder 1-2 die Lichtstreuungseigenschaften in geeigneter Weise gemäß dem Einfallwinkel des Lichtes geändert werden, während ausreichende Lichtstreuungseigenschaften erzielt werden.
Die Lichtstreuungseigenschaften von dem Lichtstreuungsfilm 1-1 oder 1-2 werden durch den Durchmesser des freigelegten Abschnittes von jedem der transparenten Bereiche 2 und 3 oder durch die Länge von der kurzen Achse in dem faserartigen Querschnitt von jedem der transparenten Bereiche 2 und 3 im großen Maße beeinflusst. Im Allgemeinen kann das Lichtstreuen erzeugt werden, wenn die Länge der kurzen Achse in dem faserartigen Querschnitt von jedem der transparenten Bereiche 2 und 3 eine Größe von 0,1 μm bis 30 μm hat. Außerdem soll der durchschnittliche Durchmesser der freigelegten Abschnitte von den transparenten Bereichen 2 und 3 im Allgemeinen in einen Bereich zwischen 0,1 μm und 300 μm fallen. Wenn beispielsweise der durchschnittliche Durchmesser von den freigelegten Abschnitten der transparenten Bereiche 2 oder 3 die Größe von 12 μm hat, kann das Ausbreiten des gestreuten Lichtes bei ungefähr ± 40° eingestellt werden.
Das Volumenverhältnis von den transparenten Bereichen 2 gegenüber den transparenten Bereichen 3 ist in dem Lichtstreuungsfilm 1-1 oder 1-2 nicht speziell beschränkt. Außerdem ist nicht unbedingt erforderlich, dass der Brechungsindex innerhalb des transparenten Bereiches 2 oder des transparenten Bereiches 3 gleichförmig ist. Eine gewisse Variation des Brechungsindex ist akzeptabel. Des Weiteren ist es nicht unbedingt erforderlich, dass die Grenze zwischen dem transparenten Bereich 2 und dem transparenten Bereich 3 deutlich definiert ist. Wenn der Brechungsindex innerhalb des transparenten Bereiches 2 oder 3 ungleichförmig ist oder wenn die Grenze zwischen dem transparenten Bereich 2 und dem transparenten Bereich 3 undeutlich ist, wird das Licht in einer noch komplexeren Weise gestreut. Daraus folgt, dass der spezielle Aufbau der transparenten Bereiche 2 und 3 eine Erweiterung des Bereiches von dem Winkel θ ermöglichen, innerhalb dem das Lichtstreuen mit sich gebracht werden kann. Außerdem kann eine Lichtreflexion an der Grenze zwischen den transparenten Bereichen 2 und 3 verringert werden, und daher können Verluste an Licht zu der Rückseite hin unterdrückt werden.
Bei dem in 1A gezeigten Lichtstreuungsfilm 1-1 erstrecken sich die freigelegten Abschnitte von den transparenten Bereichen 2 und 3 entlang der langen Seite des Filmes 1-1. Jedoch können diese transparenten Bereiche 2 und 3 entgegengesetzt geformt sein. Beispielsweise ist es möglich, dass die freigelegten Abschnitte von diesen transparenten Bereichen 2 und 3 sich entlang der kurzen Seite von dem Film 1-1 erstrecken. In diesem Fall kann das Licht einer größeren Menge entlang der langen Seite von dem Film 1-1 aus entlang der kurzen Seite von dem Film 1-1 gestreut werden. Des Weiteren können die freigelegten Abschnitte von den transparenten Bereichen 2 und 3 beispielsweise kreisartig geformt sein. In diesem Fall können die Lichtstreuungseigenschaften in Abhängigkeit von dem Einfallwinkel des Lichtes variiert werden, obwohl das übertragene Licht isotropisch diffundiert wird.
Bei dem in den 1A und 1B gezeigten Lichtstreuungsfilm 1-1 erzeugt die lange Achse von dem freigelegten Abschnitt von jedem der transparenten Bereiche 2 und 3 einen Winkel von 90° zu der Richtung des faserartigen Querschnitts von jedem dieser transparenten Bereiche 2 und 3. Jedoch ist der vorstehend erwähnte Winkel bei der vorliegenden Erfindung nicht speziell beschränkt. Anders ausgedrückt kann die Richtung von dem einfallenden Licht, bei der das Licht gestreut wird, und die Diffusionsrichtung von dem übertragenen Licht unabhängig voneinander gesteuert werden.
Die vorstehend dargelegte Beschreibung gilt auch für den Lichtstreuungsfilm 1-2. Genauer gesagt erstrecken sich bei dem in 2A gezeigten Lichtstreuungsfilm 1-2 die freigelegten Abschnitte der transparenten Bereiche 2 und 3 entlang der kurzen Seite von dem Film 1-2. Jedoch können diese freigelegten Abschnitte auch entgegengesetzt (andersherum) geformt sein. Beispielsweise ist es möglich, dass diese freigelegten Abschnitte der transparenten Bereiche 2 und 3 sich entlang der langen Seite des Filmes erstrecken wie bei dem Film 1-1, der in 1A gezeigt ist. In diesem Fall kann das Licht in einer größeren Menge entlang der kurzen Seite des Filmes 1-2 als entlang der langen Seite des Filmes 1-2 gestreut werden. Des Weiteren können die freigelegten Abschnitte der transparenten Bereiche 2 und 3 beispielsweise kreisartig geformt sein. In diesem Fall können die Lichtstreuungseigenschaften in Abhängigkeit von dem Einfallwinkel des Lichtes variiert werden, obwohl das übertragene Licht isotropisch diffundiert wird.
Außerdem gestaltet bei dem in den 2A und 2B gezeigten Lichtstreuungsfilm 1-2 die lange Achse des freigelegten Abschnittes von jedem der transparenten Bereiche 2 und 3 einen Winkel von 90° zu der Richtung des faserartigen Querschnitts von jedem dieser transparenten Bereiche 2 und 3. Jedoch ist der vorstehend erwähnte Winkel bei der vorliegenden Erfindung nicht speziell beschränkt. Anders ausgedrückt kann die Richtung des einfallenden Lichtes, bei der das Licht gestreut wird, und die Diffusionsrichtung des übertragenen Lichtes unabhängig voneinander gesteuert werden, wie dies bereits in Verbindung mit dem Lichtstreuungsfilm 1-1 vorstehend beschrieben ist.
Die vorstehend beschriebenen Lichtstreuungsfilme 1-1 und 1-2 können beispielsweise wie folgt vorbereitet werden. Das Verfahren zum Vorbereiten beziehungsweise Herstellen des Lichtstreuungsfilmes 1-1 ist zunächst beschrieben.
5 zeigt schematisch ein Gerät zum Herstellen des Lichtstreuungsfilmes 1-1 gemäß dem nicht beanspruchten Vergleichsbeispiel. Das in 5 gezeigte Herstellgerät hat hauptsächlich eine Lichtquelle 11, eine optische Faser 12 und einen Kollimator 13. Das Licht wie beispielsweise UV-Licht, das von der Lichtquelle 11 abgegeben wird, wird zu dem Kollimator 13 über die optische Faser 12 übertragen. Das von der Lichtquelle 11 abgegebene UV-Licht wird durch den Kollimator 13 zu einem parallelen Licht 14 umgewandelt.
Bei der Herstellung des Lichtstreuungsfilmes 1-1 unter Verwendung des in 5 gezeigten Geräts wird eine speziell gestaltete Maske 17 fest an dem fotosensitiven Film 18 bei dem ersten Schritt angebracht. Der fotosensitive Film 18 enthält ein fotosensitives Material. Wenn der fotosensitive Film 18 mit dem UV-Licht durch die Maske 17 wahlweise bestrahlt wird, wird eine Differenz bei dem Brechungsindex zwischen dem bestrahlten Abschnitt und dem nicht bestrahlten Abschnitt des fotosensitiven Filmes 18 erzeugt. Es ist erwünscht, dass das fotosensitive Material, das den fotosensitiven Film 18 bildet, eine hohe Auflösung aufzeigt. Mit der Zunahme der Auflösung des fotosensitiven Materials wird die Grenze zwischen den transparenten Bereichen 2 und 3 des Lichtstreuungsfilmes 1-1 deutlich gestaltet, was es ermöglicht, die transparenten Bereiche 2 und 3 in den erwünschten Formen zu gestalten. Jedoch ist es möglich, dass die Auflösung des fotosensitiven Materials zu gering ist. Wenn das fotosensitive Material eine geringe Auflösung hat, wird die Grenze zwischen den transparenten Bereichen 2 und 3 des Lichtstreuungsfilmes 1-1 undeutlich gestaltet, was zu den speziellen Effekten führt, die vorstehend beschrieben sind.
Der fotosensitive Film 18 oder das fotosensitive Material, der beziehungsweise das bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, umfasst beispielsweise fotosensitive Materialien wie jene Materialien, die für ein Hologramm der Volumenart wie beispielsweise „8E56 dry plate" (Markenname eines fotosensitiven Silbersalzmaterials für ein Hologramm, das von der Agpha Inc. hergestellt wird), „HRF-Film" (Markenname eines fotosensitiven Materials für ein Hologramm, das von Du Pont Inc. hergestellt wird), dichromatisierte Gelatine, Fotopolymer und „DMP-128" (Markenname eines Aufzeichnungsmaterials, das von der Polaroid Inc. hergestellt wird) verwendet werden.
Im Allgemeinen soll die Dicke von dem fotosensitiven Film 18 eine Größe von 1 μm bis 100 μm haben. Andererseits ist die Größe von dem fotosensitiven Film 18 nicht speziell beschränkt und kann bei beispielsweise ungefähr 5 Zoll × 4 Zoll sein.
Die Maske 17 besteht aus beispielsweise einem transparenten Substrat und einem Maskenmuster 16, das an dem Substrat 15 ausgebildet ist. Das Maskenmuster 16 kann ausgebildet werden, indem eine metallische Chromlage an dem Transparent 15 ausgebildet wird, das aus Glas hergestellt ist, woraufhin ein Nachbilden der metallischen Chromlage durch ein Anwenden eines fotolithografischen Verfahrens und eines Ätzverfahrens folgt. Monochromatische Musterdaten, die durch eine Zufallszahlberechnung unter Verwendung eines Computers erhalten werden, werden für das Erzeugen des Maskenmusters 16, das ein Zufallsmuster ist, verwendet. Die Maske 17 kann außerdem durch einen fotografischen Prozess unter Verwendung einer fotolithografischen Platte vorbereitet werden, wie dies in dem Stand der Technik bekannt ist.
Wie dies in 5 gezeigt ist, ist die Maske 17, die an dem fotosensitiven Film 18 angebracht ist, so angeordnet, dass sie dem Kollimator 17 zugewandt ist. In diesem Fall soll ein Winkel α, der sich zwischen einer Linie, die normal zu einer Hauptfläche der Maske 17 steht, und der optischen Achse des parallelen Lichtes 14 ergibt, gleich dem Winkel gestaltet sein, der sich zwischen der normalen Linie 6, die in 1B gezeigt ist, und der langen Achse des faserartigen Querschnitts des transparenten Bereiches 2 oder 3 ergibt.
Nach dem Anordnen des fotosensitiven Filmes 18 zum Ermöglichen, dass die Maske 17 dem Kollimator 13 zugewandt ist, wird ein UV-Licht von der Lichtquelle 11 abgegeben. Als ein Ergebnis wird die Maske 17 mit dem parallelen Licht, das von dem Kollimator 13 kommt, schräg bestrahlt, um so den fotosensitiven Film 18 mit dem Licht bei einem Zufallsmuster zu belichten. Dann werden eine Entwicklungsbehandlung, eine Bleichbehandlung, eine Wasserwaschbehandlung, eine Trocknungsbehandlung etc. je nach Wunsch bei dem fotosensitiven Film so angewendet, dass der in den 1A und 1B gezeigte Lichtstreuungsfilm 1-1 erhalten wird. Für silberhalid-fotosensitive Materialien kann eine Entwicklungslösung, die bei der Herstellung eines Hologramms verwendet wird, wie beispielsweise eine CWC-Entwicklungslösung für die Entwicklungsbehandlung angewendet werden. Außerdem kann eine Bleichlösung, die bei der Herstellung eines Hologramms verwendet wird, wie beispielsweise eine PBQ2-Bleichlösung für die Bleichbehandlung angewendet werden.
Das Verfahren zum Herstellen des Lichtstreuungsfilmes 1-2 ist nachstehend beschrieben.
Genauer gesagt zeigt 6 schematisch ein Gerät, das für die Herstellung des Lichtstreuungsfilmes 1-2 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Das in 6 gezeigte Herstellgerät hat hauptsächlich eine Laserstrahlquelle 21, einen Strahlbündelexpander 22, einen Kollimator 23 und eine geschliffene Glasplatte 24.
Beim Herstellen des Lichtstreuungsfilmes 1-2 unter Verwendung des in 6 gezeigten Gerätes wird der fotosensitive Film 18 zunächst parallel zu der Glasplatte 24 angeordnet. Bei diesem Schritt soll der Winkel α, der sich zwischen einer Linie, die normal zu einer Hauptfläche des fotosensitiven Filmes 18 steht, und der optischen Achse eines parallelen Lichtes 26 ergibt, gleich dem Winkel gestaltet sein, der sich zwischen der normalen Linie 6, die in 2B gezeigt ist, und der langen Achse des faserartigen Querschnitts des transparenten Bereiches 2 oder 3 ergibt. Außerdem ist der Abstand zwischen dem fotosensitiven Film 18 und der Glasplatte 24 bei F eingestellt.
Bei dem nächsten Schritt wird ein Laserstrahlbündel 25 von der Laserstrahlbündelquelle 21 ausgegeben. Die Laserstrahlbündelquelle 21 ist beispielsweise aus einem Argonionenlaser ausgebildet. Im Falle der Anwendung eines Argonionenlasers als die Laserstrahlbündelquelle 21 ist es erwünscht, als das Laserstrahlbündel 25 eine beliebige Komponente aus einer Komponente für grünes Licht mit einer Wellenlänge von 514,5 nm, einer Komponente für bläuliches grünes Licht mit einer Wellenlänge von 488 nm und einer Komponente für blaues Licht mit einer Wellenlänge von 457,9 nm in Abhängigkeit von der Empfindlichkeit etc. des fotosensitiven Materials, das den fotosensitiven Film 18 bildet, zu verwenden. Eine andere Lichtquelle außer dem Argonionenlaser kann ebenfalls als die Laserstrahlbündelquelle 21 angewendet werden. Beispielsweise kann eine Laserstrahlbündelquelle, die im Hinblick auf die Kohärenz zufriedenstellend ist, wie beispielsweise ein Helium-Neon-Laser oder ein Kryptonionenlaser ebenfalls als die Laserstrahlbündelquelle 21 angewendet werden.
Der Durchmesser des Laserstrahlbündels 25, das von der Lichtquelle 21 ausgegeben wird, wird durch den Strahlbündelexpander 22 ausgedehnt (erweitert) und dann in ein paralleles Licht durch den Kollimator 23 umgewandelt. Das parallele Licht 26 wird durch die geschliffene Glasplatte 24 so übertragen, dass der fotosensitive Film 18 bestrahlt wird.
Das parallele Licht, das durch die geschliffene Glasplatte 25 übertragen wird, bildet ein komplexes Interferenzmuster, das Specklemuster genannt wird, das einem Muster entspricht, das aus den transparenten Bereichen 2 und 3 besteht, die in 2A gezeigt sind, an der Oberfläche von dem fotosensitiven Film 18. Anders ausgedrückt wird der fotosensitive Film 18 mit Licht belichtet, wobei ein Specklemuster ausgebildet wird. Dann werden eine Entwicklungsbehandlung, eine Bleichbehandlung, eine Wasserwaschbehandlung und eine Trocknungsbehandlung angewendet, wenn dies erwünscht ist, um den in den 2A und 2B gezeigten Lichtstreuungsfilm 1-2 zu erhalten.
Das Specklemuster ist ein geflecktes Muster mit einer Helligkeit, die dann erzeugt wird, wenn Licht mit einer hohen Kohärenz einer unregelmäßigen Reflexion an einer rauen Oberfläche ausgesetzt wird oder durch eine raue Oberfläche übertragen wird. Das Specklemuster wird außerdem ausgebildet durch eine unregelmäßige Interferenz von Licht, das durch kleine Vorsprünge und Vertiefungen an einer rauen Oberfläche gestreut wird.
Das Specklemuster wird in Abhängigkeit von dem Abstand F zwischen der geschliffenen Glasplatte 24 und dem fotosensitiven Film 18 variiert, was dazu führt, dass das an der Oberfläche des fotosensitiven Film 18 ausgebildete Specklemuster sich von demjenigen unterscheidet, das tief im Inneren des fotosensitiven Films 18 ausgebildet ist. Daraus folgt, dass die transparenten Bereiche 2 und 3 einer über dem anderen in der Richtung der langen Achse von dem faserartigen Querschnitt in dem somit ausgebildeten Lichtstreuungsmuster 1-2, wie dies in 2B gezeigt ist, laminiert sind.
Bei dem durch das vorstehend beschriebene Verfahren ausgebildeten Lichtstreuungsfilm 1-2 ist der durchschnittliche Durchmesser d von dem freigelegten Abschnitt von jedem der transparenten Bereiche 2 und 3 von der Wellenlänge λ des Laserstrahlbündels 25, der durchschnittlichen Länge D von der Seite der geschliffenen Glasplatte 24 und dem Abstand F zwischen der geschliffenen Glasplatte 24 und dem fotosensitiven Film 18 abhängig und wird durch folgende Gleichung repräsentiert: d = 1,2 λ F/D.
Andererseits wird eine durchschnittliche Länge t in der Richtung der langen Achse von dem faserartigen Querschnitt von jedem der transparenten Bereiche 2 und 3, die in 2B gezeigt sind, durch folgende Gleichung repräsentiert: t = 4,0 λ(D/F)2.
Daraus folgt, dass die transparenten Bereiche 2 und 3 in einer erwünschten Form gesteuert werden können, indem in geeigneter Weise die Werte von λ und F/D eingestellt werden. Beispielsweise hat, wenn die Wellenlänge λ den Wert 0,5 μm hat und F/D den Wert 2 hat, d hat den Wert 1,2 μm und t hat den Wert 8 μm. Anders ausgedrückt hat der durchschnittliche Durchmesser in dem freigelegten Abschnitt von den transparenten Bereichen 2 und 3 den Wert 1,2 μm. Andererseits hat die durchschnittliche Länge in der Richtung der langen Achse von dem faserartigen Querschnitt von jedem der transparenten Bereiche 2 und 3 den Wert 8 μm.
Um dies noch einmal zu wiederholen, bezeichnen die durch die vorstehend angegebenen Gleichungen erhaltenen d und t durchschnittliche Werte. Es muss nicht gesagt werden, dass der tatsächliche Durchmesser in dem freigelegten Abschnitt und die tatsächliche Länge in der Richtung der langen Achse von dem faserartigen Querschnitt von jedem der transparenten Bereiche 2 und 3 nicht gleichförmig sind. Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren fällt die Größe der geschliffenen Glasplatte 24 in einen Bereich von beispielsweise 1 mm × 1 mm und 500 mm × 500 mm. Die Lichtstreuungseigenschaften der geschliffenen Glasplatte 24 liefern auch Einflüsse auf die Größe etc. von den transparenten Bereichen 2 und 3. Im Allgemeinen ist die geschliffene Glasplatte 24 aus einem geschliffenen Glas von Nummer 10 bis Nummer 10 000 ausgebildet. Außerdem ist der Abstand F so eingestellt, dass er in einen Bereich von zwischen 0 und 1 m bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren fällt.
Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren, das ein Specklemuster anwendet, werden die Formen von den transparenten Bereichen 2 und 3 durch die Form der geschliffenen Glasplatte 24 beeinflusst. Wie dies auf den Seiten 266 bis 268 des „Hikari Sokutei Handbook" (Lichtmesshandbuch), das von Toshiharu Tanaka, et al herausgegeben und von Asakura Shoten (Book Store) am 25. November 1994 veröffentlicht worden ist, beschrieben ist, ist bei einem Specklemuster, bei dem die Konzentration und Phase zufällig in Abhängigkeit von der Position verteilt sind, der durchschnittliche Durchmesser des Musters umgekehrt proportional zu dem Winkel, bei dem die Diffusionsplatte von dem fotosensitiven Film betrachtet wird. Daraus folgt, dass dann, wenn die horizontale Länge der geschliffenen Glasplatte 24 größer als die vertikale Länge ist, jene Abschnitte der transparenten Bereiche 2 und 3, die der Hauptfläche des Lichtstreuungsfilms 1-2 ausgesetzt sind, in der vertikalen Richtung länglich sind.
Beispielsweise wenn der Abstand F und die geschliffene Glasplatte 24, die in 6 gezeigt ist, die Beziehungen F/D_x = 2 und F/D_y = 20 erfüllen, wobei D_x und D_y die horizontale beziehungsweise die vertikale Länge der geschliffenen Glasplatte 24 repräsentieren, und die Wellenlänge λ den Wert 0,5 μm hat, haben die freigelegten Abschnitte von jedem der transparenten Bereiche 2 und 3 eine durchschnittliche horizontale Länge d_x von 1,2 μm und eine durchschnittliche Länge in der vertikalen Richtung von 12 μm. Anders ausgedrückt beträgt ein Verhältnis der durchschnittlichen horizontalen Länge der freigelegten Abschnitte von jedem der transparenten Bereiche 2 und 3 zu der durchschnittlichen vertikalen Länge von diesen freigelegten Abschnitten 1:10.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, können die Formen von den freigelegten Abschnitten der transparenten Bereiche 2 und 3 in geeigneter Weise gemäß der Form der geschliffenen Glasplatte 24 gesteuert werden. Daraus folgt, dass es möglich ist, dass die geschliffene Glasplatte 24 verschiedene Formen hat wie beispielsweise eine rechteckige, eine kreisartige, eine längliche oder eine elliptische Form, oder dass sie durch eine Aufreihung von einer derartigen Form konform ist.
Bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel wurde das in 6 gezeigte Gerät für die Herstellung des Lichtstreuungsfilmes 1-2 verwendet. Jedoch kann ein anderes Gerät ebenfalls für die Herstellung des Lichtstreuungsfilmes 1-2 verwendet werden. Beispielsweise kann das Laserstrahlbündel 25 zu einem diffundierten d.h. gestreuten Licht durch die Anwendung eines Raumfilters umgewandelt werden an Stelle einer Umwandlung des Laserstrahlbündels 25 zu einem parallelen Licht unter Anwendung des Strahlbündelexpanders 22 und des Kollimators 23. In diesem Fall kann eine optische Linse zwischen der geschliffenen Glasplatte 24 und dem fotosensitiven Film 18 angeordnet werden.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend beschrieben. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die lange Achse von dem faserartigen Querschnitt von jedem der transparenten Bereiche 2 und 3 schräg relativ zu der Hauptfläche des Lichtstreuungsfilmes 1-2. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist jedoch die lange Achse in dem faserartigen Querschnitt von jedem der transparenten Bereiche 2 und 3 senkrecht zu der Hauptfläche des Lichtstreuungsfilmes 1-3.
7A zeigt eine Draufsicht in schematischer Weise auf den Lichtstreuungsfilm 1-3 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Außerdem zeigt 7B eine Querschnittsansicht entlang der Linie 7B-7B, die in 7A gezeigt ist. Wie dies in 7A gezeigt ist, hat der Lichtstreuungsfilm 1-3 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine horizontal lange Größe. Außerdem besteht der Lichtstreuungsfilm 1-3 aus transparenten Bereichen 2 und 3, wie dies in den 7A und 7b gezeigt ist.
Der transparente Bereich 2 unterscheidet sich von dem transparenten Bereich 3 im Hinblick auf den Brechungsindexbereich. Außerdem hat jeder der transparenten Bereiche 2 und 3 einen faserartigen Querschnitt, und der Querschnitt von jedem dieser Bereiche 2 und 3 erstreckt sich in einer Richtung, die senkrecht zu der Hauptfläche von dem Film 1-3 steht. Anders ausgedrückt sind diese transparenten Bereiche 2 und 3 so ausgebildet, dass sie eine faserartige Form haben, und sie sind abwechselnd einer über dem anderen in den Richtungen laminiert, die parallel und senkrecht zu der Hauptfläche des Lichtstreuungsfilmes 1-2 sind. Im Übrigen ist es möglich, dass der in 7B gezeigte Lichtstreuungsfilm im Hinblick auf den Aufbau gleich dem in 1B gezeigten Film 1-1 ist, so lange der faserartige Querschnitt von jedem der transparenten Bereiche 2 und 3 sich in einer Richtung erstreckt, die senkrecht zu der Hauptfläche des Filmes ist.
Die optischen Eigenschaften des Lichtstreuungsfilmes 1-3 sind nachstehend beschrieben. Es wird angenommen, dass die obere Fläche von dem Lichtstreuungsfilm 1-3 mit Licht 4 in einer Richtung bestrahlt wird, die parallel zu der langen Achse des faserartigen Querschnitts der transparenten Bereiche 2 und 3 ist, wie dies in 7B gezeigt ist. Wenn in diesem Fall die Länge in einer Richtung der kurzen Achse des faserartigen Querschnitts der transparenten Bereiche 2 und 3 ausreichend gering ist, bringt das einfallende Licht 4 eine Beugung in derartiger Weise mit sich, dass es diffundiert wird. Andererseits wird, wenn das einfallende Licht 5 schräg an der Oberfläche des Filmes 1-3 relativ zu der langen Achse des faserartigen Querschnitts der transparenten Bereiche 2 und 3 einfällt, das einfallende Licht 5 kaum diffundiert, so dass es durch den Film 1-3 übertragen wird, wie dies in 7B dargestellt ist. Kurz gesagt zeigt der Lichtstreuungsfilm 1-3 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Lichtstreuungseigenschaften in Abhängigkeit von dem Einfallwinkel des einfallenden Lichtes.
Wie bei dem vorstehend beschriebenen Lichtstreuungsfilm 1-2 ermöglicht der Lichtstreuungsfilm 1-3 von dem zweiten Ausführungsbeispiel ebenfalls ein anisotropisches Diffundieren des einfallenden Lichtes. Bei dem in 7A gezeigten Lichtstreuungsfilm 1-3 erstrecken sich die transparenten Bereiche 2 und 3 entlang der langen Seite von dem Film 1-3, wie dies bereits beschrieben ist, mit dem Ergebnis, dass Licht in stärkerem Maße in der Richtung der kurzen Seite als in der Richtung der langen Seite von dem Film 1-3 gestreut wird.
Der Lichtstreuungsfilm 1-3 kann durch ein Verfahren hergestellt werden, das dem vorstehenden in Verbindung mit dem 5 und 6 beschriebenen Verfahren ähnlich ist, mit der Ausnahme, dass der Winkel α bei 0° eingestellt wird.
Ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend beschrieben. Bei dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird der Lichtstreuungsfilm 1-2, der vorstehend unter Bezugnahme auf das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, übereinander laminiert, um einen Laminataufbau auszubilden.
Genauer gesagt zeigt 8A eine Draufsicht in schematischer Weise von dem Prinzip eines Lichtstreuungsfilmes 1-4 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Andererseits zeigt 8B eine Querschnittsansicht entlang der Linie 8B-8B, die in 8A gezeigt ist. Wie dies aus dem 8A und 8B hervorgeht, ist das Prinzip von dem Lichtstreuungsfilm 1-4 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Laminatfilm, der vorbereitet worden ist, indem zwei Lichtstreuungsfilme 1-1 des ersten Ausführungsbeispiels übereinander laminiert worden sind. Jeder dieser beiden Lichtstreuungsfilme 1-1 ist länglich, und diese Filme 1-1 werden übereinander derartig laminiert, dass die langen Seiten von diesem Filmen einander kreuzen, wie dies in 8A gezeigt ist. Außerdem besteht der Lichtstreuungsfilm 1-4 aus transparenten Bereichen 2 und 3, wie dies in den 8A und 8B gezeigt ist.
Der transparente Bereich 2 unterscheidet sich von dem transparenten Bereiche 3 im Hinblick auf den Brechungsindexbereich. Außerdem sind bei jedem der Komponentenfilme 1-1 die freigelegten Abschnitte der transparenten Bereiche 2 und 3 unregelmäßig lang gestreckt entlang der langen Seite des Lichtstreuungsfilmes 1-1. Jeder dieser transparenten Bereiche 2 und 3 hat einen faserartigen Querschnitt, wie dies in 8B gezeigt ist. Des Weiteren unterscheiden sich der untere Film 1-1 und der obere Film 1-1 voneinander in der Richtung der Neigung des faserartigen Querschnitts von jedem der transparenten Bereiche 2 und 3, wie dies in 8B gezeigt ist.
Auf Grund des vorstehend dargelegten speziellen Aufbaus von dem Lichtstreuungsfilm 1-4 wird ein einfallendes Licht 4-1 in dem oberen Film diffundiert, wobei einfallendes Licht 4-2 in dem unteren Film diffundiert wird. Daraus folgt, dass der in den 8A und 8B gezeigte Mehrlagenaufbau es ermöglicht, den Bereich von Einfallwinkeln, innerhalb dem das Licht gestreut werden kann, im Vergleich zu dem Lichtstreuungsfilm 1-1 mit ein Einzellagenaufbau zu erweitern. Im Übrigen kann der Neigungswinkel der faserartigen Querschnitte von den transparenten Bereichen 2 und 3, die in dem oberen Film umfasst sind, gleich sein oder sich von demjenigem bei dem unteren Film unterscheiden.
Wie dies in 8A gezeigt ist, sind die beiden Lichtstreuungsfilme 1-1 übereinander derartig laminiert, dass die langen Seiten von diesem beiden Filmen einander bei einem Winkel ϕ kreuzen. Außerdem sind die freigelegten Abschnitte der transparenten Bereiche 2 und 3 entlang der langen Seite von dem Film 1-1 länglich. Daraus folgt, dass das Prinzip von dem Lichtstreuungsfilm 1-1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung es ermöglicht, den Grad der Anisotropie in Bezug auf die Lichtverteilung zu steuern, indem der Winkel ϕ geeignet eingestellt wird.
Es kann erwünscht sein, dass der Winkel ϕ zumindest 10° beträgt. Wenn der Winkel ϕ kleiner als 10° ist, kann es sein, dass der Laminataufbau seinen Effekt nicht ausreichend erzeugt. Außerdem soll der Winkel ϕ wunschgemäß 90° oder weniger betragen. Wenn der Winkel ϕ 90° überschreitet, neigt das Licht dazu, dass es isotropisch gestreut wird.
Der in den 8A und 8B gezeigte Lichtstreuungsfilm 1-4 besteht aus zwei Lichtstreuungsfilmen 1-1, die übereinander laminiert worden sind. Jedoch können mehr als zwei Lichtstreuungsfilme 1-1 übereinander laminiert werden, um den Lichtstreuungsfilm mit dem Laminataufbau herzustellen. Des Weiteren soll eine Vielzahl von den Lichtstreuungsfilmen 1-2, die in den 2A und 2B gezeigt sind, übereinander laminiert werden, um einen Lichtstreuungsfilm mit einem Laminataufbau herzustellen.
Ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend beschrieben. Bei dem vierten Ausführungsbeispiel ist der Lichtstreuungsfilm 1-2 übereinander laminiert wie bei dem Film 1-4 des dritten Ausführungsbeispiels.
Genauer gesagt zeigt 9A eine Draufsicht in schematischer Weise auf das Prinzip von einem Lichtstreuungsfilm gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und 9B zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie 9B-9B, die in 9A gezeigt ist. Wie dies aus den 9A und 9B hervorgeht, ist das Prinzip von einem Lichtstreuungsfilm 1-5 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Laminatfilm, der hergestellt worden ist, indem zwei Lichtstreuungsfilme 1-1 des ersten Ausführungsbeispiels übereinander laminiert worden sind. Jeder dieser beiden Lichtstreuungsfilme 1-1 ist länglich, und diese Filme 1-1 sind übereinander derartig laminiert worden, dass die langen Seiten von diesen Filmen zueinander parallel sind, wie dies in 9A gezeigt ist. Außerdem besteht der Lichtstreuungsfilm 1-5 aus transparenten Bereichen 2 und 3, wie dies in 9A und 9B gezeigt ist.
Der transparente Bereich 2 unterscheidet sich von dem transparenten Bereich 3 im Hinblick auf den Brechungsindexbereich. Außerdem sind bei jedem der Komponentenfilme (Teilfilme) 1-1 die freigelegten Abschnitte der transparenten Bereiche 2 und 3 unregelmäßig länglich entlang der langen Seite von dem Lichtstreuungsfilm 1-1. Jeder dieser transparenten Bereiche 2 und 3 hat einen faserartigen Querschnitt, wie dies in 9B gezeigt ist. Des Weiteren unterscheiden sich der untere Film 1-1 und der obere Film 1-1 geringfügig voneinander in der Richtung der Neigung von dem faserartigen Querschnitt von jedem der transparenten Bereiche 2 und 3, wie dies in 9B gezeigt ist.
Auf Grund des speziellen Aufbaus wird das einfallende Licht 5-1 und das einfallende Licht 5-2 kaum diffundiert, so dass es durch den Lichtstreuungsfilm 1-5 übertragen wird. Jedoch wird das einfallende Licht 4-1 in der oberen Lage diffundiert und das einfallende Licht 4-2 wird in der unteren Lage diffundiert. Daraus folgt, dass der in den 9A und 9B gezeigte Laminataufbau es ermöglicht, dass ein Bereich von Einfallwinkeln, in denen das einfallende Licht gestreut wird, im Vergleich zu dem Lichtstreuungsfilm 1-1 mit einem Einzellagenaufbau erweitert wird.
Der Lichtstreuungsfilm 1-5, der in den 9A und 9B gezeigt ist, unterscheidet sich von dem Lichtstreuungsfilm 1-4, der in den 8A und 8B gezeigt ist, dahingehend, dass die beiden Lichtstreuungsfilme 1-1 übereinander derart laminiert worden sind, dass die langen Seiten von diesen beiden Filmen 1-1 zueinander parallel sind. Außerdem sind die freigelegten Abschnitte der transparenten Bereiche 2 und 3 entlang der langen Seite von dem Film 1-1 länglich. Daraus folgt, dass der Lichtstreuungsfilm 1-5 es ermöglicht, dass ein Bereich von Einfallwinkeln, in dem das einfallende Licht gestreut werden kann, ohne dass es in nachteilhafter Weise die Anisotropie des Lichtstreuens beeinflusst, erweitert wird.
Bei dem Lichtstreuungsfilm 1-5 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist es erwünscht, dass der obere Film und der untere Film 1-1 eine Differenz von 10° oder mehr im Hinblick auf den Neigungswinkel von dem faserartigen Querschnitt der transparenten Bereiche haben. Wenn die Differenz des Neigungswinkels geringer als 10° ist, kann es sein, dass der Laminataufbau seine Wirkung nicht ausreichend erzeugt.
Der in den 9A und 9B gezeigte Lichtstreuungsfilm 1-5 besteht aus zwei Lichtstreuungsfilmen 1-1, die übereinander laminiert worden sind. Jedoch können mehr als zwei Lichtstreuungsfilme 1-1 übereinander laminiert werden, um den Lichtstreuungsfilm mit einem Laminataufbau herzustellen. Des Weiteren soll eine Vielzahl der Lichtstreuungsfilme 1-2, die in den 2A und 2B gezeigt sind, übereinander laminiert werden, um einen Lichtstreuungsfilm mit einem Laminataufbau herzustellen.
Jeder der Lichtstreuungsfilme 1-2 bis 1-5 gemäß dem ersten bis vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise bei einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung angewendet werden. Jedes von dem fünften bis siebenten Ausführungsbeispiel, die nachstehend beschrieben sind, ist auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gerichtet, die den Lichtstreuungsfilm der vorliegenden Erfindung anwendet.
Das fünfte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend beschrieben. Genauer gesagt zeigt 10 schematisch eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-1 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie dies in der Zeichnung dargestellt ist, ist die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-1 eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Reflexionsart und hat eine reflektierende Platte 52, die an einer Hauptfläche einer Flüssigkristallzelle 51-1 angeordnet ist, und den Lichtstreuungsfilm 1-2, der an der anderen Hauptfläche der Flüssigkristallzelle 51-1 angeordnet ist. Im Übrigen zeigt 10 eine Seitenansicht von der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-1. Ein Anwender befindet sich an der linken Seite in der Zeichnung. Außerdem sind mit den schrägen Linien des Lichtstreuungsfilmes 1-2 die langen Achsen von den faserartigen Querschnitten der transparenten Bereiche 2 und 3 gezeigt, die in 2B gezeigt sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel bilden die Flüssigkristallzelle 51-1 und die reflektierende Platte 52 gemeinsam eine Flüssigkristalltafel 53.
Die in 10 gezeigte Flüssigkristallzelle 51-1 hat ein Paar an transparenten Substraten, die so angeordnet, dass sie einander zugewandt sind, transparente Elektroden, die an den zueinander gewandten Oberflächen von diesen transparenten Substraten montiert sind, und eine Flüssigkristalllage, die zwischen diesen transparenten Substraten sandwichartig angeordnet ist. Glassubstrate etc. können als die transparenten Substrate angewendet werden. Außerdem kann eine ITO-Lage etc. als die transparente Elektrode angewendet werden.
Die reflektierende Platte 52 kann entweder von der Spiegelreflexionsart oder von einer Streuungsart sein. Der Anzeigemodus an der Flüssigkristallzelle 51-1 ist nicht speziell beschränkt. Genauer gesagt kann der Anzeigemodus ein beliebiger Modus von dem TM-Modus, dem STN-Modus, einer Gast-Host-Art, der Polymerdispersionsart etc. sein. Außerdem können eine Polarisationsplatte, eine Phasendifferenzplatte oder andere optische Filme, wenn dies erwünscht ist, an der Flüssigkristallzelle 51-1 montiert sein.
Es ist möglich, dass die Flüssigkristallanzeigetafel 53 eine monochromatische Anzeigetafel ist oder eine Farbanzeigetafel, die mit Farbfiltern etc. ausgestattet ist. Außerdem besteht bei der in 10 dargestellten Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-1 die Flüssigkristallanzeigetafel 52 aus der Flüssigkristallzelle 51-1 und der reflektierenden Platte 52. Jedoch kann die Tafel 53 einen anderen Aufbau haben.
Beispielsweise kann, wenn durch eine reflektierende Elektrode wie beispielsweise eine Aluminiumelektrode die transparente Elektrode ersetzt wird, die an dem transparenten Substrat an der zu dem Anwender entgegengesetzten Seite montiert ist, die Flüssigkristalltafel 53 aus der Flüssigkristallzelle 51-1 allein ausgebildet sein. In diesem Fall wirkt die reflektierende Elektrode auch als eine reflektierende Platte, was es unnötig macht, die reflektierende Platte 52 anzuwenden. Auch in diesem Fall kann ein Substrat, das Licht nicht überträgt, einen Ersatz für das transparente Substrat an der zu dem Anwender entgegengesetzten Seite bilden.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, hat die Flüssigkristalltafel 53, die bei diesem Ausführungsbeispiel verwendet wird, den gleichen Aufbau wie die Flüssigkristalltafel, die im Allgemeinen in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Reflexionsart angewendet wird. Genauer gesagt unterscheidet sich die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-1 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung von der herkömmlichen Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Reflexionsart dahingehend, dass die Vorrichtung 50-1 den Lichtstreuungsfilm 1-2 aufweist.
Das Verfahren zur Herstellung der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-1 ist nachstehend beschrieben. Es sollte hierbei beachtet werden, dass, wenn eine Spannung zwischen den transparenten Elektroden der Flüssigkristallzelle 51-1 angelegt wird, die optischen Eigenschaften der Flüssigkristalllage wie beispielsweise das Lichtübertragungsvermögen d.h. der Lichtübertragungsgrad (die Transmittanz) geändert werden. Gemäß der Flüssigkristallzelle 50-1 wird das Licht von einer Lichtquelle wie beispielsweise die Sonne oder die externe Beleuchtung durch die Flüssigkristallzelle 51-1 so moduliert, dass eine erwünschte Anzeige erzielt wird. Bei der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-1 von diesem Ausführungsbeispiel ist der Lichtstreuungsfilm 1-2 an der Seite des Anwenders angeordnet. Daher tritt das Licht, das von der Lichtquelle wie beispielsweise die Sonne oder eine externe Beleuchtung ausgegeben wird, zweimal durch den Lichtstreuungsfilm 1-2, das heißt wenn das Licht an der Flüssigkristallzelle 51-1 einfällt und wenn das Licht aus der Flüssigkristallzelle 51-1 heraustritt.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, nutzt die Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Reflexionsart das Sonnenlicht und eine externe Beleuchtung als die Lichtquelle. Im Allgemeinen sind diese Lichtquellen oberhalb der Höhe des Auges von dem Anwender positioniert. Daher nutzt die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-1 das Licht 55, wie dies beispielsweise in 10 gezeigt ist, für die Anzeige.
Bei der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-1 ist der Lichtstreuungsfilm 1-2 derartig angeordnet, dass die lange Achse von dem faserartigen Querschnitt von jedem der transparenten Bereiche 2 und 3, die in 1B gezeigt sind, im Wesentlichen parallel zu der optischen Achse des einfallendes Lichtes 55 ist, was dazu führt, dass das Licht 55, das an dem Lichtstreuungsfilm 1-1 einfällt, so diffundiert wird, dass ein diffundiertes Licht 56 erzeugt wird, wie dies in 10 gezeigt ist. Das diffundierte d.h. gestreute Licht 56 tritt durch die Flüssigkristallzelle 51-1 und wird dann von der reflektierenden Platte 52 reflektiert, um reflektiertes Licht 56 auszubilden. Das Licht 56, das von der reflektierenden Platte 52 reflektiert worden ist, wird erneut durch die Flüssigkristallzelle 51-1 übertragen, um so den Lichtstreuungsfilm 1-2 zu erreichen.
Wie dies vorstehend unter Bezugnahme auf 2B beschrieben ist, wird das Licht 4, das an dem Lichtstreuungsfilm 1-2 von dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einer Richtung einfällt, die parallel zu der langen Achse des faserartigen Querschnitts von jedem der transparenten Bereiche 2 und 3 ist, gestreut. Andererseits wird das Licht 5, das an dem Lichtstreuungsfilm 1-2 in einer Richtung einfällt, die parallel zu der kurzen Achse des faserartigen Querschnitts von jedem dieser transparenten Bereiche 2 und 3 ist, durch den Lichtstreuungsfilm 1-2 übertragen, ohne gestreut zu werden. Daraus folgt, dass das Licht 56, das von der reflektierenden Platte 52 reflektiert worden ist, durch den Lichtstreuungsfilm 1-2 übertragen wird, ohne gestreut zu werden.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, wird bei der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-1 der Reflexionsart von diesem Ausführungsbeispiel das Licht, das an der Flüssigkristallzelle 51-1 einfällt, gestreut, und das Licht, das von der Flüssigkristallzelle 51-1 heraustritt, wird kaum gestreut. Anders ausgedrückt ermöglicht die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-1, dass verhindert wird, dass unerwünschtes Licht gestreut wird, was dazu führt, dass die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-1 das Anzeigen eines deutlichen Bildes ermöglicht.
Es sollte hierbei auch beachtet werden, dass der Lichtstreuungsfilm 1-2, der bei der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-1 angewendet wird, es ermöglicht, dass das einfallende Licht hauptsächlich in einer Richtung der kurzen Seite (die vertikale Seite in der Zeichnung) von dem Film 1-2 diffundiert wird, wie dies bereits unter Bezugnahme auf die 4A und 4B beschrieben ist. Daraus folgt, dass die in 10 gezeigte Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-1 einen breiteren Sichtwinkel in der vertikalen Richtung als in der horizontalen Richtung hat.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, ermöglicht die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-1 ein wahlweise Erweitern des Sichtwinkels in einer erwünschten Richtung. Daraus folgt, dass die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-1 es ermöglicht, eine helle Anzeige im Vergleich zu der herkömmlichen Flüssigkristallanzeigevorrichtung zu erzielen, die einen Film anwendet, der das Licht isotropisch diffundiert. Es sollte hierbei beachtet werden, dass die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-1 von diesem Ausführungsbeispiel es ermöglicht, einen breiten Sichtwinkel und eine ausreichend helle Anzeige gleichzeitig zu erzielen.
Im Übrigen sind der Lichtstreuungsfilm 1-2 und die reflektierende Platte 52 von der Flüssigkristallzelle 51-1 in 10 entfernt dargestellt. Jedoch sind dieser Film 1-2 und diese reflektierende Platte 52 in Kontakt mit der Flüssigkristallzelle 51-1 angeordnet.
Bei der in 10 gezeigten Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-1 ist der Lichtstreuungsfilm 1-2 so gestaltet, dass er das einfallende Licht 55 streut. Jedoch ist es ebenfalls möglich, den Film 1-2 so zu gestalten, dass er das einfallende Licht in anderen Richtungen streut. Außerdem ist bei der in 10 gezeigten Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-1 der Lichtstreuungsfilm 1-2 so gestaltet, dass er das einfallende Licht 55 in einer vertikalen Richtung in der Zeichnung streut. Jedoch kann der Film 1-2 auch so gestaltet sein, dass er das einfallende Licht hauptsächlich in einer seitlichen Richtung streut. Die Relativpositionen der Lichtquelle und der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-1 sind von der Art und Weise der Anwendung der Anzeigevorrichtung 50-1 abhängig. Die Relativpositionen der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-1 und des Anwenders sind ebenfalls von der Art und Weise der Anwendung der Anzeigevorrichtung 50-1 abhängig. Daraus folgt, dass es erwünscht ist, den Lichtstreuungsfilm 1-2 anzuwenden, der so gestaltet ist, dass er an die Art und Weise der Anwendung der Flüssigkristallanzeigevorrichtung angepasst ist.
Der Lichtstreuungsfilm 1-2 wird bei der in 10 gezeigten Flüssigkristallanzeigevorrichtung angewendet. Jedoch ist es ebenfalls möglich, einen beliebigen der Lichtstreuungsfilme, die vorstehend in Verbindung mit dem zweiten, dem dritten und dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben sind, an Stelle des Lichtstreuungsfilmes 1-2 anzuwenden.
Ein sechstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend beschrieben. Bei dem vorstehend beschriebenen fünften Ausführungsbeispiel ist der Lichtstreuungsfilm 1-2 bei einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Reflexionsart angewendet worden. Bei dem sechsten Ausführungsbeispiel wird jedoch der Lichtstreuungsfilm 1-3 bei einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Übertragungsart angewendet.
Genauer gesagt zeigt 11 eine Seitenansicht in schematischer Weise von einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-2 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-2 ist von der Übertragungsart. Ein Anwender ist an der linken Seite in der Zeichnung positioniert. Wie dies in der Zeichnung dargestellt ist, sind ein Lichtstreuungsfilm 1-3 und eine Lichtquelle 57 in der erwähnten Reihenfolge an der entgegengesetzten Seite von einer Flüssigkristallzelle 51-2 relativ zu dem Anwender angeordnet. Anders ausgedrückt sind dieser Lichtstreuungsfilm 1-3 und diese Lichtquelle 57 an der rechten Seite der Flüssigkristallzelle 51-2 in der Zeichnung angeordnet. Die seitlichen Linien innerhalb des Lichtstreuungsfilmes 1-3 repräsentieren die langen Achsen der faserartigen Querschnitte von den transparenten Bereichen 2 und 3, die in 7B gezeigt sind. Außerdem bildet die Flüssigkristallzelle 51-2 eine Flüssigkristalltafel in der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-2, die in 11 gezeigt ist.
Die in 11 gezeigte Flüssigkristallzelle 51-2 hat ein Paar an transparenten Substraten, die so angeordnet sind, dass sie einander zugewandt sind, transparente Elektroden, die an den zueinander zugewandten Flächen dieser transparenten Substrate ausgebildet sind, und eine Flüssigkristalllage, die sandwichartig zwischen diesen transparenten Substraten angeordnet ist. Glasplatten oder dergleichen können als die transparenten Substrate angewendet werden. Andererseits kann eine ITO-Lage oder dergleichen als die transparente Elektrode angewendet werden.
Der Anzeigemodus der Flüssigkristallzelle 51-1 ist nicht speziell beschränkt. Der Anzeigemodus kann ein beliebiger Modus aus dem TN-Modus, dem STN-Modus, der Gast-Host-Art, der Polymerdispersionsart etc. sein. Außerdem kann eine Polarisationsplatte, eine Phasendifferenzplatte oder andere optische Filme, wenn dies erwünscht ist, in der Flüssigkristallzelle 51-2 gebildet werden. Des Weiteren kann die Flüssigkristallzelle 51-2 entweder eine monochromatische Anzeigetafel oder Farbanzeigetafel, die mit einer Farbfilterlage etc. ausgestattet ist, sein.
Die Flüssigkristallzelle 51-2, die bei diesem Ausführungsbeispiel angewendet wird, hat einen ähnlichen Aufbau wie die Flüssigkristallzelle, die im Allgemeinen bei einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Übertragungsart angewendet wird. Genauer gesagt unterscheidet sich die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-2 von diesem Ausführungsbeispiel von der herkömmlichen Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Übertragungsart dahingehend, dass die Vorrichtung 50-2 den Lichtstreuungsfilm 1-3 aufweist.
Die Anzeigefunktion von der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-2 ist nachstehend beschrieben. Genauer gesagt werden, wenn eine Spannung zwischen den transparenten Elektroden der Flüssigkristallzelle 51-2 angelegt wird, die optischen Eigenschaften wie beispielsweise das Lichtübertragungsvermögen von der Flüssigkristalllage variiert. Gemäß der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-2 wird das Licht, das von der Lichtquelle 57, die Hintergrundbeleuchtung genannt wird, ausgegeben wird, durch die Flüssigkristallzelle 51-2 so moduliert, dass eine Anzeige ausgeführt wird.
Bei der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-2 von diesem Ausführungsbeispiel ist der Lichtstreuungsfilm 1-3 zwischen der Flüssigkristallzelle 51-2 und der Hintergrundbeleuchtung 57 angeordnet, was dazu führt, dass das Licht, das von der Hintergrundbeleuchtung 57 ausgegeben wird, durch den Lichtstreuungsfilm 1-3 lediglich dann übertragen wird, wenn das Licht an der Flüssigkristallzelle 51-2 einfällt.
Wie dies bereits vorstehend in Verbindung mit dem dritten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, streut der Lichtstreuungsfilm 1-3 das Licht, das an dem Film 1-3 einfällt, in einer Richtung, die normal zu der Hauptfläche des Filmes 1-3 ist. Außerdem kann der Bereich von dem Einfallwinkel, innerhalb dem das einfallende Licht gestreut werden kann, gesteuert werden, indem die Form etc. von den transparenten Bereichen 2 und 3 gesteuert wird. Daraus folgt, dass von dem Licht, das von der Hintergrundbeleuchtung 57 ausgegeben wird, das Licht 58, das einen kleinen Einfallwinkel hat, gestreut werden kann, ohne dass das Licht 59 gestreut wird, das einen großen Einfallwinkel hat, wie dies in 11 dargestellt ist.
Im Allgemeinen wird das Licht 59, das den großen Einfallwinkel hat, nicht durch den Lichtstreuungsfilm 1-3 übertragen, sondern es wird einer Totalreflexion ausgesetzt. Das Licht 59, das der Totalreflexion ausgesetzt wird, wird wiederholt gestreut und reflektiert innerhalb der Hintergrundbeleuchtung 57, was dazu führt, dass fast das gesamte Licht 59 wiederum den Lichtstreuungsfilm 1-3 erreicht. Anders ausgedrückt wird fast das gesamte Licht, das von der Hintergrundbeleuchtung 57 ausgegeben wird, für die Anzeige in der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-2 genutzt. Daher kann, da der Verlust an Licht unterdrückt wird, eine helle Anzeige bei der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-2 erzielt werden.
Bei dem in 11 gezeigten Lichtstreuungsfilm 1-3 ist es erwünscht, dass der Bereich der Einfallwinkel, innerhalb denen das einfallende Licht gestreut werden kann, gleich dem optimalen Bereich der Modulation ist, die in der Flüssigkristallzelle 51-2 ausgeführt wird, das heißt der Bereich zwischen ungefähr –30° und ungefähr +30°. Wenn der Film 1-3 diese Bedingung erfüllt, kann ein hoher Anzeigekontrast erzielt werden.
Bei der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-2 kann die Lichtdiffusionsrichtung d.h. die Lichtstreurichtung durch ein Verfahren gesteuert werden, das ähnlich dem Verfahren ist, das vorstehend in Verbindung mit dem fünften Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Daraus folgt, dass die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-2 von dem sechsten Ausführungsbeispiel ebenfalls ermöglicht, dass ein breiter Sichtwinkel und eine ausreichend helle Anzeige gleichzeitig erzielt werden.
Die Flüssigkristallzelle 51-2 und der Lichtstreuungsfilm 1-3 sind in 11 voneinander entfernt abgebildet. Jedoch sind diese Flüssigkristallzelle 51-2 und dieser Lichtstreuungsfilm 1-3 im Allgemeinen in Kontakt miteinander angeordnet.
Ein siebentes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend beschrieben. Bei dem siebten Ausführungsbeispiel wird der Lichtstreuungsfilm 1-3 bei einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Übertragungsart wie bei dem sechsten Ausführungsbeispiel angewendet. Jedoch unterscheidet sich die Position von dem Lichtstreuungsfilm 1-3 in der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des siebten Ausführungsbeispiels von derjenigen bei dem sechsten Ausführungsbeispiel.
Genauer gesagt zeigt 12 eine Seitenansicht in schematischer Weise von einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-3 gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-3 ist von einer Übertragungsart. Ein Anwender ist an der linken Seite der Zeichnung positioniert. Wie dies in der Zeichnung dargestellt ist, ist der Lichtstreuungsfilm 1-3 an der Seite des Anwenders relativ zu der Flüssigkristallzelle 51-2 positioniert, und die Lichtquelle 57 ist an der zu dem Anwender entgegengesetzten Seite relativ zu der Flüssigkristallzelle 51-2 in der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-3 positioniert. Im Übrigen bildet die in 12 gezeigte Flüssigkristallzelle 51-2 eine Flüssigkristalltafel. Außerdem sind mit dem seitlichen Linien innerhalb des Lichtstreuungsfilmes 1-3 die langen Achsen der faserartigen Querschnitte der transparenten Bereiche 2 und 3 bezeichnet, die in 7B dargestellt sind.
In der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-3 von diesem Ausführungsbeispiel ist der Lichtstreuungsfilm 1-3 an der linken Seite von dem Anwender relativ zu der Flüssigkristallzelle 51-2 angeordnet. Daraus folgt, dass das Licht, das von der Hintergrundbeleuchtung 57 ausgegeben wird, durch den Lichtstreuungsfilm 1-3 lediglich dann übertragen wird, wenn das ausgegebene Licht von der Flüssigkristallzelle 51-2 heraustritt.
Von dem Licht, das an dem Lichtstreuungsfilm 1-3 einfällt, wird lediglich das Licht 60, das einen kleinen Einfallwinkel an dem Film 1-3 hat, gestreut. Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist der Bereich der Einfallwinkel, der für die Modulation innerhalb der Flüssigkristallzelle 51-2 aufgegriffen wird, zwischen –30° und +30°. Da der Lichtstreuungsfilm 1-3 ein wahlweises Diffundieren d.h. Streuen des Lichtes 60 ermöglicht, dessen Einfallwinkel in den vorstehend erwähnten Bereich fällt, ermöglicht die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-3 von diesem Ausführungsbeispiel, dass ein hoher Anzeigekontrast erzielt wird.
Andererseits wird das Licht 61, das einen großen Einfallwinkel an dem Lichtstreuungsfilm 1-3 hat, übertragen, ohne gestreut zu werden. Außerdem wird das Licht 61 nicht ausreichend innerhalb der Flüssigkristallzelle 51-2 moduliert. Daraus folgt, dass ein Bild mit einem geringen Kontrast, das durch das Licht 61 erzeugt wird, das einen großen Einfallwinkel an dem Film 1-3 hat, nicht durch den Anwender wahrgenommen wird.
Es sollte hierbei beachtet werden, dass der Sichtwinkel von der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1-3 von der Diffusionsrichtung des Lichts 60 abhängig ist. Außerdem kann die Diffusionsrichtung des Lichtes 60 gesteuert werden, wie es vorstehend beschrieben ist. Daraus folgt, dass die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50-3 es ermöglicht, einen breiten Sichtwinkel und einen hohen Anzeigekontrast gleichzeitig zu erzielen. Im Übrigen sind die Flüssigkristallzelle 51-2 und der Lichtstreuungsfilm 1-3 in 12 voneinander entfernt abgebildet. Jedoch sind diese Flüssigkristallzelle und dieser Lichtstreuungsfilm im Allgemeinen in Kontakt miteinander angeordnet.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, hat der Lichtstreuungsfilm der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl an ersten transparenten Bereichen, die jeweils einen faserartigen Querschnitt haben, und eine Vielzahl an zweiten transparenten Bereichen, die zwischen benachbarten ersten transparenten Bereichen angeordnet sind. Die ersten und die zweiten transparenten Bereiche unterscheiden sich voneinander im Hinblick auf den Brechungsindexbereich. Daraus folgt, dass, wenn der faserartige Querschnitt von jedem der ersten transparenten Bereiche eine Breite hat, die ausreichend groß ist, um das Licht zu diffundieren, das in einer Richtung einfällt, die parallel zu der langen Achse des faserartigen Querschnitts ist, das Licht, das an dem Lichtstreuungsfilm in einer Richtung einfällt, die parallel zu der langen Achse des faserartigen Querschnitts des ersten transparenten Bereiches ist, gestreut wird, und das Licht, das in einer Richtung einfällt, die parallel zu der kurzen Achse von dem faserartigen Querschnitt ist, übertragen wird, ohne gestreut zu werden. Anders ausgedrückt zeigt der Lichtstreuungsfilm der vorliegenden Erfindung Lichtstreuungseigenschaften, die von der Einfallrichtung des Licht abhängig sind.
Daraus folgt, dass dann, wenn der Lichtstreuungsfilm der vorliegenden Erfindung bei einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Reflexionsart angewendet wird, es möglich ist, eine deutliche Anzeige zu erhalten. Außerdem ist es, wenn der spezielle Lichtstreuungsfilm in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Übertragungsart angewendet wird, möglich, einen hohen Anzeigekontrast zu erzielen. Des Weiteren ist es, wenn der spezielle Lichtstreuungsfilm in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Übertragungsart angewendet wird, möglich, eine deutliche Anzeige oder eine helle Anzeige zu erzielen.
Es sollte außerdem beachtet werden, dass bei der vorliegenden Erfindung es möglich ist, eine Anisotropie der Lichtstreuungsrichtung mitzuteilen, indem ermöglicht wird, dass jene Bereiche von dem ersten und dem zweiten transparenten Bereichen, die der Hauptfläche des Filmes ausgesetzt sind, im Wesentlichen in einer Richtung länglich sind. Anders ausgedrückt ist es, da die Lichtdiffusionsrichtung von dem Lichtstreuungsfilm gesteuert werden kann, möglich, einen breiten Sichtwinkel und eine ausreichend helle Anzeige gleichzeitig zu erzielen, indem der Lichtstreuungsfilm der vorliegenden Erfindung bei einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung angewendet wird. Des Weiteren teilt, anders als bei dem Hologramm, der Lichtstreuungsfilm der vorliegenden Erfindung das Licht nicht, und es tritt keine Farbdispersion zum Erzeugen einer Spektralverteilung auf, was dazu führt, dass die Farbe des angezeigten Bildes sich nicht gemäß der Bewegung des Sichtpunktes beziehungsweise Betrachtungspunktes ändert.
Um dies noch einmal zu wiederholen, schafft die vorliegende Erfindung einen Lichtstreuungsfilm, der es ermöglicht, dass eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung ein deutliches Bild anzeigt, und eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung den speziellen Lichtstreuungsfilm anwendet. Die vorliegende Erfindung ermöglicht außerdem das Vorsehen eines Lichtstreuungsfilmes, der es ermöglicht, dass eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung einen breiten Sichtwinkel und eine helle Anzeige erzielt, und das Vorsehen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die den speziellen Lichtstreuungsfilm anwendet. Des Weiteren schafft die vorliegende Erfindung einen Lichtstreuungsfilm, der eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung ermöglicht, die verhindert, dass die angezeigte Farbe in Abhängigkeit von der Bewegung des Sichtpunktes oder Betrachtungspunktes variiert, und eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die den speziellen Lichtstreuungsfilm anwendet.

Claims

Lichtstreuungsfilm (1-2, 1-3), der eine optisch aufgezeichnete Brechungsindexverteilung hat, mit: einer Vielzahl an ersten transparenten Bereichen (2), die jeweils einen faserartigen Querschnitt haben und jeweils einen im Wesentlichen gleichförmigen Brechungsindex haben, wobei die langen Achsen von den faserartigen Querschnitten im Wesentlichen parallel zueinander sind; und einer Vielzahl an zweiten transparenten Bereichen (3), die jeweils einen im Wesentlichen gleichförmigen Brechungsindex haben und sich im Hinblick auf den Brechungsindexbereich von dem ersten transparenten Bereich (2) unterscheiden; wobei der Film (1-2, 1-3) im Wesentlichen flache Hauptflächen hat und die Streuungseigenschaften des Filmes (1-2, 1-3) in Abhängigkeit von dem Einfallwinkel von einfallendem Licht variabel sind, wobei jeder der ersten transparenten Bereiche (2) so positioniert ist, dass ermöglicht wird, dass die lange Achse von dem faserartigen Querschnitt eine der Hauptflächen kreuzt, und ermöglicht wird, dass jeder der faserartigen Querschnitte von den ersten transparenten Bereichen (2) sandwichartig zwischen den benachbarten zweiten transparenten Bereichen (3) in einer Richtung der kurzen Achse von dem faserartigen Querschnitt angeordnet ist, und wobei der Film einen Aufbau hat, bei dem die ersten und die zweiten transparenten Bereiche in einer Richtung abwechselnd angeordnet sind, die parallel zu der langen Achse von dem faserartigen Querschnitt ist.
Lichtstreuungsfilm (1-2, 1-3) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der zweiten transparenten Bereiche (3) einen faserartigen Querschnitt hat, und die lange Achse von jedem der faserartigen Querschnitte von den ersten transparenten Bereichen (2) im Wesentlichen parallel zu der langen Achse von jedem der faserartigen Querschnitte der zweiten transparenten Bereiche (3) ist.
Lichtstreuungsfilm (1-2, 1-3) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der faserartige Querschnitt von jedem der ersten und der zweiten transparenten Bereiche (2, 3) eine Breite hat, die ausreichend schmal ist, um das Licht (4) zu diffundieren, das in einer Richtung einfällt, die parallel zu der langen Achse ist.
Lichtstreuungsfilm (1-3) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die lange Achse von dem faserartigen Querschnitt von jedem der ersten und der zweiten transparenten Bereiche (2, 3) im Wesentlichen senkrecht zu einer Hauptfläche von dem Film (1-3) ist.
Lichtstreuungsfilm (1-2) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die lange Achse von dem faserartigen Querschnitt von jedem der ersten und der zweiten transparenten Bereiche (2, 3) relativ zu einer Hauptfläche des Filmes (1-2) geneigt ist.
Lichtstreuungsfilm (1-2, 1-3) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jene Abschnitte von dem ersten und dem zweiten transparenten Bereich (2, 3), die einer Hauptfläche von dem Film (1-2, 1-3) ausgesetzt sind, im Wesentlichen in einer Richtung länglich sind.
Lichtstreuungsfilm (1-2, 1-3) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jene Abschnitte von dem ersten und dem zweiten transparenten Bereichen (2, 3), die einer Hauptfläche von dem Film (1-2, 1-3) ausgesetzt sind, als ein Specklemuster angeordnet sind.
Lichtstreuungsfilm (1-2, 1-3) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und die zweiten transparenten Bereiche (2, 3) unter Anwendung eines Specklemusters ausgebildet sind.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung (50-1, 50-2, 50-3), dadurch gekennzeichnet, dass sie folgendes aufweisen: eine Flüssigkristallanzeigetafel (53, 51-2); und einen Lichtstreuungsfilm (1-3) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, der an einer Hauptfläche von der Flüssigkristallanzeigetafel (53, 51-2) montiert ist.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung (50-1) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkristalltafel (53) von der Reflektionsart ist und das Licht (55) reflektiert, das an einer Hauptfläche von der Flüssigkristallanzeigetafel (53) einfällt.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung (50-2) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkristallanzeigetafel (51-2) von der Übertragungsart ist und die Flüssigkristallanzeigevorrichtung (50-2) des Weiteren eine Lichtquelle (57) aufweist, die an der Seite von der einen Hauptfläche der Flüssigkristallanzeigetafel (51-2) angeordnet ist.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung (50-3) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkristallanzeigetafel (51-2) von der Übertragungsart ist und die Flüssigkristallanzeigevorrichtung (50-3) des Weiteren eine Lichtquelle (57) aufweist, die an der Seite von der anderen Hauptfläche der Flüssigkristallanzeigetafel (51-2) angeordnet ist.