专利名称：光漫射片和生产该光漫射片的方法,以及屏幕的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光漫射片(light diffusion sheet)及其生产方法，以及使用该光漫射片的屏幕。
背景技术：
近年来，大尺寸屏幕显示装置，诸如液晶显示器，等离子体显示器，以及正面或背面投影显示器，已经引起了注意，并且它们不仅流行于商业用途，还流行于家庭用途。尤其是，自从大尺寸屏幕显示装置可以以相对低的成本实现以来，投影型显示装置已经极大地吸引了注意力。
投影型显示装置使用图像投影的方法，其中通过诸如透射液晶面板、硅上液晶(LCOS)、数字微镜装置(DMD)、光栅光阀(GLV)的装置对从光源发射的光线进行调制以形成图像，并且该图像光穿过诸如反射器或透镜的光学系统，并投影到屏幕上。
用于投影仪的屏幕大致地分为正面投影仪用屏幕和背面投影仪用屏幕，其中该正面投影仪用屏幕使得图像光从屏幕的正面侧投影而观察该屏幕对该投影光的反射光，而该背面投影仪使得图像光从屏幕的背面侧投影而观察从该屏幕的前面侧穿过该屏幕的透射光。任何类型的屏幕均要求具有出色的可识别性和大的视角。
因此，在任何类型的屏幕中，通常，在该屏幕的表面上形成用于使光散射的光漫射片，并且该光漫射片使图像光均匀地漫射并从屏幕的整个有效区域发射。
作为光漫射片，大致分为两种类型的漫射片，也就是，公知的各向同性漫射片和各向异性漫射片，并且各向异性漫射片由于其能够使入射光仅沿所要求的方向以预定量漫射而提高亮度，因此吸引了注意力。特别是，当将漫射片用于投影仪图像屏幕时，沿水平方向的可视区域比沿垂直方向的可视区域更重要，并且由此沿水平方向具有强的漫射能力的各向异性漫射片的开发正在进行中。
作为生产各向异性光漫射片的方法，过去已经存在使通过相干光通量照射粗糙表面时引起的斑点图案形成在光敏树脂内，以生产光漫射片的方法(参见，例如，日本专利申请公开号昭53-51755，和日本专利申请公开号2001-100621)，制备掩模并焊合在光敏树脂上以生产光漫射片的方法，以及将诸如金属或树脂的模子基材表面直接通过机械处理研磨以准备形成了细微不平坦表面的模子，并且由该模子形成的表面转印到紫外固化树脂等等上以生产光漫射片的方法。
另外，已经存在了将包含了在树脂粘合剂内散布的树脂颗粒的合成物涂布到透明衬底上以生产光漫射片的方法，以及通过对模子基材进行喷砂来制备具有不平坦表面的模子，并且将该模子的表面形态转印到紫外固化树脂等等上以生产光漫射片。
发明内容
通过将模子的形态转印到片上的方法，可以以低的成本大量生产具有特定漫射性能的光漫射片；然而，对于屏幕所要求的漫射性能根据显示装置所放置的空间内的的排列或环境光强而变化，并由此需要具有各种漫射性能的光漫射片，并因此必须准备除了具有各种特性的各漫射片及其相应的模子之外的生产设备。
对于每种模子制造方法而言，制备各漫射片专用的模子存在缺点。例如，在将斑点干涉或掩模图案焊合在光敏树脂上以生产光漫射片的方法中，在生产多个光漫射片时，必须制备用于从光敏树脂复制光漫射片的模子，并且光敏树脂的曝光需要每m2几小时至几天的曝光时间。另外，曝光之后，需要用于利用光敏树脂复制光漫射片的步骤，用于产生电导的步骤，用于电铸的步骤等等，并且由此在光漫射片用模子的生产中需要相当地延迟时间和提高成本。
在使用通过机械研磨模子基材的表面而制备的模子来生产光漫射片的方法中，存在研磨精度不令人满意、研磨期间工具损坏、用于研磨所需要的时间长以及用于研磨的设备大的问题。
另一方面，在使用通过喷砂而制备的模子来生产光漫射片的方法中，对于模子的生产并不需要长的时间或高的成本，但是并没有解决用于生产具有不同特性的各自的模子所需要的设备的问题。
在通过将模子的形态转印到片上所生产的光漫射片中，可能在表面的部分不平坦形态内产生缺陷，并且，在这种情况下，在该缺陷点发生光的反射或透射而没有漫射。当使用这样的光漫射片形成屏幕时，仅在该缺陷点产生强烈的反射或透射而引起光闪耀，导致当使用诸如激光器的高功率光源时闪耀光危险的问题。
希望提供一种避免了由于该缺陷引起的非漫射反射或透射，并且能够更容易地控制漫射性能的光漫射片，可以使用相同的设备生产该光漫射片的光漫射片生产方法，以及使用该光漫射片的屏幕。考虑到过去的技术所带的上述缺点，做出了本发明。
在本发明的一个实施例中，提供了一种光漫射片，其包括衬底；以及两层或更多的光漫射层，其每层具有堆叠在该衬底上的不平坦表面。
优选地该光漫射层具有相同的不平坦形态。
优选地该相邻的光漫射层的折射率彼此不同。
优选地高折射率光漫射层和低折射率光漫射层交替堆叠，该低折射率光漫射层具有低于该高折射率光漫射层的折射率。
在这种情况下，优选地该光漫射片的漫射角通过调节堆叠的光漫射层的数量和/或相邻光漫射层之间的折射率差或同时实施二者来控制。优选地该堆叠的层的数量为3或更多。
优选地该光漫射层的最外层是低折射率层，或者该光漫射层的最外层是高折射率层。
另外，优选地，相邻光漫射层之间的每个折射率差为0.07或更多。
在本发明的一个实施例中，提供一种光漫射片，其包括具有透射光并使该透射的光漫射的功能的基材；以及光漫射层，其形成在基材上，具有一不平坦表面。
优选地两层或多层该光漫射层堆叠在该基材上。
在本发明的一个实施例中，提供一种生产光漫射片的方法，包括转印模子表面的不平坦形态以形成具有不平坦表面的光漫射层的步骤，并且重复进行该转印步骤两次或更多次以在衬底上堆叠两层或更多层光漫射层。
优选地使用相同的模子堆叠该光漫射层。
优选地该光漫射层由高折射率光学材料和其折射率低于该高折射率光学材料的低折射率光学材料形成并且交替堆叠。
在这种情况下，优选地该光漫射片的漫射角通过调节该堆叠光漫射层的数量和/或相邻光漫射层之间的折射率的差或两者同时进行来控制。
在本发明的一个实施例中，提供一种屏幕，其包括衬底；反射层；和上述光漫射片的任何一种，其中该反射层和该光漫射片依次形成在该衬底上。
在本发明的一个实施例中，提供一种屏幕，其包括透明衬底；形成在该透明衬底上的任何一种上述光漫射片，其中该屏幕使来自该光漫射片的投影光漫射，该投影光从透明衬底的与形成该光漫射片的表面相对的一侧进入该屏幕。
根据本发明的一个实施例的光漫射片不仅在可以避免由于非漫射反射或透射引起的闪耀方面，而其在可以容易地控制漫射性能(漫射角)方面是有利的。
通过根据本发明的一个实施例的生产光漫射片的方法，可以在容易地防止由于非漫射反射或透射引起的闪耀的同时还可以控制漫射性能(漫射角)。另外，该漫射性能(漫射角)可以使用一个模子进行控制，使得容易地应用于不同的用途。
本发明的屏幕在抑制光漫射片的不平坦表面内的缺陷点方面是有利的，由此在屏幕上可以看到没有非漫射反射的正常图像。进一步的，可以看见具有均匀性和高亮度的图像，并且可以控制图像光，使之射到特定的可视区域。特别地，所需的视角或亮度是随着屏幕所放置的房间的照明的尺寸或光的亮度而改变的，但是，通过使用可以提供无缺陷的廉价的和多种光漫射片，可以满足该要求。
图1是用于解释采用两个传统的光漫射片堆叠形成的图像变得模糊的视图。
图2是示出根据本发明的第一实施例的光漫射片的构造的截面图。
图3是示出根据本发明的第二实施例的光漫射片的构造的截面图。
图4是示出根据本发明的第三实施例的光漫射片的构造的一个实例的截面图。
图5是示出根据本发明的第三实施例的光漫射片的构造的另一个实例的截面图。
图6是示出根据本发明的第三实施例的光漫射片的构造的又一个实例的截面图。
图7A和7B是描绘用于本发明中的在生产用于复制光漫射层的模子的过程中对模子基材进行喷砂的简图。
图8是示出用于本发明中的在生产用于复制光漫射层的模子的过程中的喷枪的扫描的简图。
图9是示出根据本发明的第一实施例的屏幕的构造的截面图。
图10是示出在反射片50内的光学薄膜的构造的一个实例的截面图。
图11是示出在该反射片50内的光学薄膜的构造的另一个实例的截面图。
图12是示出根据本发明的第二实施例的屏幕的构造的截面图。
图13A和13B是示出实例1、2和4中的光漫射片的漫射角的曲线图。
具体实施例方式
决定利用表面粗糙度的光漫射片的漫射特性的因素是该表面的形态和折射率。因此，为了使用具有一种类型的表面形态的相同模子生产具有不同漫射能力的光漫射片，必须改变该漫射片的折射率。然而，仅仅改变该漫射片的折射率在控制漫射性能方面存在限制，使得难以满足不同的要求。
另外，在研究本发明的光漫射片的同时，本发明者还进行了如图1所示的实验，堆叠形成在透明衬底91上的两套传统的光漫射片。结果，发现可以抑制由于不平坦表面内的缺陷点引起的非漫射反射或透射或者可以改变漫射角，但是第一漫射片和第二漫射片之间存在的空间导致第一漫射片漫射的图像光在第二漫射片处被进一步漫射，并由此引起这样的缺点当堆叠的光漫射片用于显示装置时，合成的图像变得模糊，难以获得高分辨率的图像。
在这种情况下，本发明者为了解决该问题进行了广泛而深入的研究，并且，结果，他们发现，通过将具有不同折射率的光漫射片堆叠，可以形成具有覆盖宽的变化范围的漫射能力的光漫射片，并由此完成了本发明。
以下，将描述根据本发明的一个实施例的光漫射片。
图2是示出根据本发明的第一实施例的光漫射片的构造的截面图。
如图2所示，光漫射片10包括衬底11，以及堆叠在该衬底上的光漫射层10a、10b，其每一层具有不平坦表面。
光漫射层10a、10b的每一层是具有由不平坦形态控制的表面的光学薄膜，举例来说，该不平坦形态为球面的，矩形的，或者多边形的形态。该不平坦表面可以通过将雕刻在模子内的细微不平坦形态转印到光学材料的表面来形成，例如，该不平坦表面可以通过压紧该模子对热成型塑料薄膜进行压型(profiling)形成。
或者，具有所要求的不平坦表面的光漫射层可以通过将辐射固化树脂涂布到该模子并使其固化再将该固化的树脂从该模子移出而获得。优选地所使用的辐射固化树脂具有光学透明性，并且可以使用多种树脂，诸如丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚氯乙稀、聚氨酯和硅酮树脂，但是该树脂并不特别局限于这些树脂。可以使用包含用于控制折射率的细微颗粒的热成型塑料或辐射固化树脂。每一光漫射层10a、10b的厚度可以为使得可以确保获得不平坦表面的厚度，优选为2μm或更大。
在每一光漫射层10a、10b中，可以形成包含粘合剂和多个珠(bead)的珠层以获得不平坦表面。
珠的实例包括塑料珠(例如，丙烯酸珠，聚苯乙烯珠，以及聚碳酸酯珠)和玻璃珠。至于珠的直径，没有特别的限制，但是，从获得出色的光反射效率的角度出发，该直径可以为大约1至100μm，并且优选使用具有不同直径的珠的混合物。从获得出色的反射效率的角度出发，珠的颜色优选为白色，并且作为白色珠的彩色材料，可以使用白色无机色素，例如氧化钛、滑石或氧化锌，并且，从获得最终产品的出色的反射效率的角度出发，特别优选地是二氧化钛。当将透明珠和有色珠结合使用时，从获得对光线的出色的反射效果的角度出发，优选地两者之间的重量比在从1∶99至99∶1的范围内。
作为粘合剂，例如，可以使用合成树脂，诸如，丙烯酸共聚物树脂或聚氨酯树脂。至于该珠和该粘合剂结合的各自的量，从获得出色的光反射效果等的角度出发，优选地相对于粘合剂的100重量份，殊的量为5至95重量份。
为了赋予基材薄膜、粘合剂和珠以阻燃性，还可以进一步结合阻燃剂，例如，磷酸三苯酯或聚磷酸甲苯酯。
至于设置在珠层内的珠的状态，从获得出色的光漫射效果等的角度出发，优选地为存在埋入粘合剂内的珠和部分地埋入粘合剂的珠，并且珠分散在基材薄膜的表面上或分散使得基本上覆盖基材薄膜的表面的状态。
至于堆叠的光漫射层10a、10b的数量，没有特别的限制，只要为2或多层，并且即使在堆叠的层数为2时，也可以获得补偿不平坦表面内的缺陷点以抑制闪耀的效果。堆叠的层数可以根据抑制闪耀所要求的效果确定。
在光漫射层10a、10b的形成中，可以利用相同的模子形成相同形态的不平坦表面。
光漫射片10被用作光学装置，因此需要有效地利用来自光源的光，并优选具有高的光透射率，并优选具有80％或更高的总光透射率。
由于具有上述的构造，在光漫射层10a、10b的不平坦表面内的缺陷点d交叠的概率非常低，使得防止因非漫射反射或透射引起的闪耀成为可能。光漫射层之间并不必一定产生折射率差，可以使具有相同折射率的光漫射层堆叠。
根据本发明的第二实施例的光漫射片的构造示于图3中。
如图3所示，光漫射片20包括衬底21，和堆叠在该衬底上的光漫射层20a、20b、20c，每一层具有不平坦表面，其中相邻光漫射层，也就是，光漫射层20a和20b或光漫射层20b和20c的折射率彼此不同。每个光漫射层20a、20b、20c具有细微的不平坦(finely uneven)表面是必需的，通过使每个具有光滑表面的光漫射层堆叠在另一层上，并不能实现本发明所要的效果。
这不仅是为了抑制由于不平坦表面内的缺陷点引起的闪耀，而且是为了控制漫射角。
在光漫射片20中，折射率差可以在光漫射层之间的各个界面处产生。具体地说，光漫射片可以包括具有不同折射率的光漫射层，例如，互相堆叠的具有不同折射率的三种或更多类型的光漫射层，但是光漫射片优选地包括具有不同折射率的两种或更多类型的光漫射层，例如，互相交替堆叠的高折射率光漫射层和具有低于该高折射率光漫射层的折射率的低折射率光漫射层。例如，光漫射层20a、20c分别为高折射率光漫射层而光漫射层20b为低折射率漫射层。这使得光漫射片20的设计和生产简化。
在这种情况下，漫射角可以通过选择光漫射层堆叠的数量和/或相邻光漫射层之间的折射率差来控制。在这种情况下，在光漫射层20a、20b、20c的形成中，相同形态的不平坦表面可以使用相同的模子形成，由此有利于通过选择光漫射层堆叠的数量和/或相邻光漫射层之间的折射率差来简化对漫射角的控制。
至于光漫射层堆叠的数量，并没有特别的限制，只要为2或更多即可，但是该数量优选地为3或更多，并且可以根据堆叠的层的数量和相邻光漫射层之间的折射率差之间的关系进行选择。
优选地相邻光漫射层之间的每个折射率差为0.07或更大。
相邻光漫射层之间的折射率差通过适当选择每个高折射率光漫射层和低折射率光漫射层的折射率来确定。当光漫射层的不平坦表面通过转印模子表面的不平坦形态形成时，光漫射层的折射率可以通过适当地选择构成光漫射层的材料进行控制，并且可以使用已知的用于光学薄膜的材料。或者，可以使用下面给出的光学薄膜用材料。
(1)用于高折射率光学薄膜的材料用于高折射率光学薄膜的材料包括细微颗粒、有机溶剂、吸收能量以发生固化反应的粘合剂，以及分散剂。
细微颗粒为加入以用于控制所形成的光学薄膜的折射率的高折射率材料的细微颗粒，实例包括Ti、Zr、Al、Ce、Sn、La、In、Y、Sb等等的氧化物，或者In-Sn等的合金氧化物等。Ti氧化物可以包含适量的Al、Zr等的氧化物以抑制光催化反应。细微颗粒优选地具有55至85m2/g的比表面积(specific surface area)，更优选地为75至85m2/g。当细微颗粒的比表面积落在这一范围内时，对于细微颗粒的分散处理使细微颗粒在光学薄膜用材料内具有100nm或更小的颗粒尺寸，由此使得获得具有非常小的雾化度(haze)的光学薄膜成为可能。
根据细微颗粒，将用于分散细微颗粒的分散剂以3.2至9.6×1011mol/m2的数量加入，并且，当分散剂的量小于该范围时，不能获得光学薄膜内的颗粒的令人满意的分散性。另一方面，当分散剂的量大于该范围时，分散剂对涂层膜的体积比增加使膜的折射率降低，使得可利用的折射率范围变窄，由此使堆叠的光学薄膜的设计变得困难。
分散剂里所含的亲水基极性官能团的量为10-3至10-1mol/g。当官能团的量小于或大于该范围时，对于细微颗粒的分散的效果显示不出来，导致分散性下降。
下面示出的官能团由于其不会产生聚集而为有效的极性官能团·-SO3M，-OSO3M，-COOM，P＝O(OM)2(其中M代表氢原子或碱金属，诸如锂、钾或钠)，叔胺，和季铵盐·R1(R2)(R3)NHX(其中，R1、R2和R3均代表氢原子或烃基，并且X代表卤族元素的离子，诸如氯、溴或碘，或者无机或有机离子)·-OH，-SH，-CN，环氧基等对于极性官能团引入的位置，没有特别的限制。这些分散剂可以单独或者结合使用。
在涂层膜内的分散剂的量或者分散剂的总量优选地相对于100重量份的细微颗粒，为20至60重量份，更优选地为38至55重量份。
优选地在分散剂中的亲油基具有110至3000的重量平均分子量。当亲油基的分子量小于该范围时，导致分散剂不令人满意地溶于有机溶剂的缺点。另一方面，当分子量大于该范围时，不能获得在光学薄膜内的令人满意的分散性。分散剂的分子量通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量。
分散剂可以具有与粘接剂一起进行固化反应的官能团。当包含本发明中的分散剂以外的粘接剂时，优选具有许多结合基(bondinggroup)的多官能团聚合物或单体。
为了控制光漫射层的厚度，涂层组合物可以用有机溶剂稀释，作为该有机溶剂，可以使用酮溶剂，诸如丙酮，甲乙酮，甲基异丁基酮，或环己酮；醇(alcohol)溶剂，诸如甲醇，乙醇，丙醇，丁醇或异丁醇；或者酯溶剂，诸如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸丙酯、乳酸乙酯，或乙二醇酯(ethylene glycol acetate)。这些有机溶剂不需要具有高达100％的纯度，并且其可以包含20％或更少量的杂质，诸如异构体、未反应的物质、分解产物、氧化物，或水分。为了将涂层组合物涂布到具有低表面能的衬底或光学薄膜上，要求选择具有较低表面张力的溶剂，这些溶剂的实例包括甲基异丁基酮，甲醇和乙醇。
与分散剂一起进行固化反应的粘合剂的实例包括热固性树脂、紫外(UV)固化树脂，和电子束(EB)固化树脂。热固性树脂、UV固化树脂和EB固化树脂的实例包括聚苯乙烯树脂、苯乙烯共聚物，聚碳酸酯、酚醛树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂(polyurethaneresin)、尿素树脂(urea resin)、三聚氰胺树脂(melamine resin)、聚胺树脂，以及脲醛树脂(urea-formaldehyde resin)。可以使用具有环状基团(芳香族的、杂环的或者脂环的)的其他聚合物。或者，可以使用在其碳链内具有氟或硅醇基(silanol group)的树脂。
推进树脂的固化反应的方法可以为辐射或加热的任何一种，但是，当树脂的固化反应通过紫外光辐照进行时，优选地反应在有聚合引发剂存在的情况下进行。辐射聚合引发剂的实例包括含氮的引发剂，诸如2，2′-偶氮二异丁腈(2，2′-azobisisobutyronitrile)和2，2′-偶氮二(2，4-二甲基戊腈)(2，2′-azobis(2，4-dimethylvaleronitrile))；以及过氧化物引发剂，诸如过氧化苯甲酰(benzoyl peroxide)、月桂基过氧化物(lauryl peroxide)以及t-丁基过辛酸酯(t-butyl peroctoate)。所使用的引发剂的量，相对于总量100重量份的可聚合单体，优选为0.2至10重量份，更优选地为0.5至5重量份。
用于高折射率光学薄膜的材料进行由辐照或加热促成的固化反应，以形成高折射率型光学薄膜。
(2)用于低折射率光学薄膜的材料将用于低折射率光学薄膜的材料设计为用作具有低折射率的层的材料。实例包括含氟树脂，二氧化硅，和空心细微颗粒，并且特别优选地是具有1.45或更小的折射率的薄膜。
对于含氟树脂，具有由氟改性(modified)的主链的聚合物的实例包括全氟主链型全氟聚醚，全氟侧链型全氟聚醚，乙醇改性(alcohol-modified)全氟聚醚，以及异氰酸盐改性(isocyanate-modified)全氟聚醚，并且具有氟的单体的实例包括CF2＝CF2，CH2＝CF2和CF2＝CHF，并且可以使用通过使这些单体聚合或嵌段聚合(block-polymerizing)获得的聚合物。
作为具有氟改性的侧链的聚合物的实例，可以提到溶剂可溶解的具有接枝聚合(graft-polymerized)的主链的聚合物，并且作为低折射率热塑性聚合物的特别优选的实例，可以提到聚偏二氟乙烯，因为其可以像能够使用溶剂的树脂那样被容易地处理。当将聚偏二氟乙烯用作低折射率热塑性聚合物时，所得的低折射率层具有大约1.4的折射率，并且为了进一步降低低折射率层的折射率，可以相对于100重量份的电离辐射固化树脂，以10至300重量份，优选为100至200重量份的量加入低折射率丙烯酸酯，诸如三氟乙基丙烯酸酯。
作为用作低折射率材料的细微颗粒，可以使用LiF(折射率1.4)、MgF2(折射率1.4)、3NaF·AlF3(折射率1.4)、AlF3(折射率1.4)、SiOx(x1.5≤x≤2.0)(折射率1.35至1.48)等的超细微颗粒。
用于低折射率光学薄膜的材料进行固化反应以形成具有低于高折射率光漫射层的折射率的低折射率光学薄膜。
在光漫射片20中，优选地构成最外层的光漫射层为低折射率层。在这种情况下，使光漫射片20的表面反射降低，并因此，当将该光漫射片用于显示装置中时，可以获得具有黑色很深的高对比度的图像。
在光漫射片20中，优选地构成最外层的光漫射层为高折射率层。在这种情况下，该光漫射片20的表面与构成交界面的空气之间的折射率差很大，使得在该表面的折射角增大，由此使获得更大的漫射角成为可能。
换句话说，当根据光漫射片20的使用需要高对比度时，优选最外层由较低折射率光漫射层形成，并且，当需要更大的漫射角时，优选最外层由较高折射率光漫射层形成。
光漫射片20被用作光学装置，由此需要有效地利用来自光源的光，并优选地具有高的光透射率，并优选地具有80％或更高的总光透射率。
由于具有上述的构造，光漫射片20不仅有利于避免由于非漫射反射或透射引起的闪耀，而且在可以容易地控制漫射性能(漫射角)方面也是有利的。
当衬底11或衬底21是具有反射层的反射片时，所获得的屏幕是反射来自正面投影仪的投影光而实现图像显示的反射屏幕。另一方面，当衬底11或衬底21是透明光学片时，所获得的屏幕是透射来自背面投影仪的投影光而实现图像显示的透射屏幕。它们将在下面进行详细描述。
根据本发明的第三实施例的光漫射片的构造示于图4中。
如图4所示，光漫射片30A包括具有使光透过并使该透过的光漫射的功能的基材31，以及光漫射层10a，其形成在基材31上，具有不平坦的表面。作为光漫射层，可以使用示于第一实施例中的光漫射层10a或10b。
基材31是具有透过光并且使该透过的光漫射的能力的平的聚合物薄膜，并且优选具有30％或更高的雾化度(haze)以及80％或更高的总光透射率。作为基材31，对屏幕来说优选具有非对称漫射特性的材料。漫射特性可以这样实现，例如，其内散布了具有取向的玻璃纤维的基体聚合物，或在基材成型期间通过使与用作基材的原料混合在一起的与基材31等的主要成分不相容的材料等取向形成的肋状结构。该不相容的材料可以不具有可延展性。
在光漫射片30A中，光漫射层10a是一层，并且，即使当光漫射层10a在不平坦表面内具有缺陷点时，具有漫射功能的基材31也提供了抑制由于非漫射反射或透射引起的闪耀的效果。
根据本发明的第三实施例的光漫射片的构造的变体示于图5和6中。
示于图5中的光漫射片30B包括基材31，以及堆叠在基材31上的光漫射层10a、10b。这些光漫射层具有与示于第一实施例中的光漫射层10a、10b相同的构造。利用基材31的漫射能力获得的抑制闪耀的效果和通过使光漫射层10a、10b堆叠而获得的对不均匀表面内的缺陷点进行补偿的效果进一步抑制了闪耀。
示于图6中的光漫射片30C包括基材31，以及堆叠在基材31上的光漫射层20a、20b、20c。这些光漫射层具有与示于第二实施例中的光漫射层20a、20b、20c相同的构造。利用基材31的漫射能力获得的抑制闪耀的效果和通过使光漫射层20a、20b、20c堆叠获得的对不平坦表面内的缺陷点进行补偿的效果进一步抑制了闪耀。通过使光漫射层20a、20b、20c适当地互相堆叠可以控制漫射角。
接下来，描述本发明的光漫射片的生产方法。
本发明的光漫射片的生产方法包括这样的步骤使用用于复制光漫射层的模子，该模子具有预定不平坦形态的细微雕刻的表面，转印该模子表面的不平坦形态以形成具有不平坦表面的光漫射层，其中该步骤重复两次或更多次以便在衬底上堆叠两层或更多层的光漫射层，由此获得光漫射片10，光漫射片20，或光漫射片30B或30C。
任何方法均可应用于本发明，只要该方法是使用该模子的细微雕刻表面生产光漫射层的方法。
例如，光漫射层可以通过压紧该模子对热成型塑料薄膜进行压型形成。
或者，所要求的光漫射层可以通过将紫外固化树脂涂布到模子并使其固化，再将该固化的树脂从该模子移出而获得。
以将紫外固化树脂用作构造光漫射层的光学薄膜的材料的情况为例，下面描述图3中示出的光漫射片20的制备步骤。
(S11)将光学薄膜用材料(1)涂布到用于复制光漫射层的模子的细微雕刻表面，该模子具有预定不平坦形态的细微雕刻表面。该模子的四个侧面并不密封，以便涂层膜中的气泡以及光学薄膜材料被移除。
(S12)将片形式的透明衬底21放置在模子上的光学薄膜用材料(1)的涂层膜上。在这种情况下，衬底21通过滚筒等装置按压使得薄膜的厚度变得均匀，同时移除多余的光学薄膜用材料(1)。
(S13)通过从衬底21的侧面采用紫外光辐照使光学薄膜用材料(1)固化以形成光漫射层20a。
(S14)从光漫射层20a移除模子以获得光漫射层20a/衬底21的层叠。
(S15)将光学薄膜用材料(2)涂布到与步骤S11相同的模子的细微雕刻表面。
(S16)将在步骤S14中获得的光漫射层20a/衬底21的层叠放置在模子上的光学薄膜用材料(2)的涂层膜上，使得光漫射层20a朝向涂层膜。
(S17)通过从衬底21的侧面采用紫外光辐照使光学薄膜用材料(2)固化以形成光漫射层20b。
(S18)从光漫射层20b移除模子以获得光漫射层20b/光漫射层20a/衬底21的层叠。
(S19)将光学薄膜用材料(1)涂布到与步骤S11相同的模子的细微雕刻表面。
(S1a)将在步骤S18中获得的光漫射层20b/光漫射层20a/衬底21的层叠放置在模子上的光学薄膜用材料(1)的涂层膜上，使得光漫射层20b朝向涂层膜。
(S1b)通过从衬底21的侧面采用紫外光辐照使光学薄膜用材料(1)固化以形成光漫射层20c。
(S1c)从光漫射层20c移除模子以获得光漫射层20c/光漫射层20b/光漫射层20a/衬底21的层叠，由此形成包括光漫射层20a、20b、20c的三层结构的光漫射片20。
光学薄膜用材料(1)和(2)既可以为相同的光学薄膜用材料，也可以为其中之一为高折射率光学薄膜用材料，而另一个为低折射率光学薄膜用材料。这些材料可以从上述的光学薄膜用材料中适当地选择。
为了增加堆叠的光漫射层的数量，可以将步骤S15至S18或步骤S15至S1c的循环重复需要的次数。
为了控制光漫射片20的漫射角，堆叠的光漫射层的数量和/或相邻的光漫射层之间的折射率差可以进行适当的选择。在这种情况下，优选地，堆叠的光漫射层的数量、相邻的光漫射层之间的折射率差，和漫射角之间的关系以实验的方法预先地确定并根据用途选择所需要的堆叠的光漫射层的数量和/或相邻的光漫射层之间的折射率差。
当生产示于图6中的光漫射片30C时，使用基材31代替衬底21。
在本方法中用于复制光漫射层的模子可以通过使用下面描述的喷砂的方法生产。
图7A和7B描绘了用于复制光漫射片的模子的生产，其中模子基材1的表面通过喷砂处理以生产用于复制光漫射层的模子。模子基材的形态并不局限于平面，而是可以为适于连续地形成薄膜的形式，例如滚筒(roll)形式或传送带(conveyer)形式。
喷砂是将粗砂(grit)3利用加压空气从喷砂器(未示出)的喷嘴2喷到模子基材1的表面，使得粗砂3与模子基材1的表面撞击，以在模子基材1上形成不平坦表面。
作为粗砂3，使用具有5至50μm颗粒尺寸的多边形陶瓷颗粒，但是粗砂并不限于此，并且优选地为球形的或有角的，例如，具有1至1000μm平均颗粒尺寸的多边形颗粒，其包括树脂、玻璃、金属、陶瓷等。实例包括玻璃珠、氧化锆颗粒、钢砂、氧化铝颗粒以及石英颗粒。
模子基材1是包含适于喷砂的材料的片。该材料可以为树脂、陶瓷(例如，氧化物或氮化物)或金属。实例包括铝、铜和钢，并且尤其优选为铝。在批量生产中，模子基材1可以具有这样的尺寸，模子基材的一个片足以形成用作一个屏幕的光漫射片，并且，在连续的生产中，模子基材1可以具有满足光漫射片宽度的尺寸。
相对于模子基材1的主表面的粗砂3的喷射角度(俯角)可以小于90°，并且，在本发明中，通过以10°的角度喷射粗砂，可以改变沿喷射方向和垂直于喷射方向的槽的行距(pitches)。粗砂3以一角度与模子基材1撞击，并因此产生了由于在横向方向(X轴方向)和纵向方向(Y轴方向)之间的撞击引起的形变形式的差异。包含该行距的表面粗糙度的参数可以通过改变喷砂条件来控制，并且，当使用具有大的颗粒尺寸的粗砂时，可以在X和Y轴两方向上实现具有大的行距的表面粗糙度，并且，当使用具有更大密度的粗砂时，可以实现深的槽。
使用在上面提到的喷射条件下生产的用于复制光漫射层的模子，可以生产具有这样的漫射角度的光漫射层，使得沿纵向的漫射角与沿横向的漫射角不同，或者沿纵向和横向的漫射特性具有各向异性。例如，在图7A和7B中的粗砂3的喷射条件下，沿X方向的反射光或透射光的漫射角更小，沿Y方向的漫射角更大。
当喷嘴2与模子基材1之间的角度减小时，也就是，角度θ更小时，可以增加下面提到的光漫射片的漫射角的纵横比，并且由此漫射性能的各向异性的效果更显著。
将粗砂3以α角宽度以角度θ从喷枪2向模子基材1喷射。换句话说，粗砂3以在β1至β2的角度范围内的角度与模子基材撞击。角宽度α通常大约为10°。
当对模子基材1的较小区域进行处理时，可以减小角宽度α，或者可以减小喷枪2和模子基材1之间的距离L。当对模子基材1的较大区域进行处理时，可以在平滑地移动喷嘴2或模子基材1的同时进行喷砂处理，并且，在本发明中，在喷射粗砂的同时，通过使喷嘴2沿纵向和横向在模子基材1上进行扫描，对模子基材1的整个主表面进行喷砂。
喷嘴2的扫描的实例示于图8中。使喷嘴2在模子基材1上沿Y轴一个方向以恒定速度移动，同时从喷嘴2喷射粗砂3，并且，当粗砂3的撞击区域接近到达模子基材1的末端时，使喷嘴2沿X轴方向移动一特定行距，然后以恒定速度沿Y轴的相反方向移动。随后，每当粗砂3的撞击区域接近到达模子基材1的末端时，就使喷嘴2沿X轴方向移动特定行距，然后使沿Y轴方向的运动反转并连续地喷砂，于是在整个模子基材1内形成所要求的不平坦表面。
优选地调节沿X轴方向的运动的行距，使得粗砂3撞击的相邻区域重叠一定的程度，并且模子基材1具有整合的不平坦(collectivelyuneven)表面。或者，粗砂3的撞击区域可以用一掩模覆盖，使得粗砂3与模子基材1仅在撞击区域的中间区域撞击。
扫描方法既可以是模子基材1固定而喷嘴2移动的方法，也可以是使模子基材1放置在其上的台架沿X轴方向移动而喷嘴2沿Y轴方向移动的方法。
通过在模子基材1的表面上喷砂形成具有不平坦形态的细微雕刻表面。将该不平坦形态用作最终产品的光漫射层的表面形态的母图案(master pattern)，并且光漫射层可以利用该细微雕刻表面形成。
在本发明中，可以将任何方法用于本发明，只要该方法采用细微雕刻表面形成光漫射层。例如，可以使用这样的方法，其采用已经形成了细微雕刻表面的衬底，生产已经转印了细微雕刻表面的电铸模子，然后采用该电铸模子直接或间接地形成光漫射层。
上面描述了作为一个实例的采用喷砂进行模子生产方法，其中该模子用于复制光漫射层，但是该方法并不局限于此，而是可以使用任何方法，只要该方法可以形成细微不平坦表面，例如，可以提到的是在光敏树脂内形成斑点图案以形成模子的方法，该斑点在采用相干光通量辐照已经变粗糙的表面时形成；制备掩模并在光敏树脂上进行烘焙的方法；以及通过机械处理直接研磨诸如金属或树脂的模子基材的表面以形成细微不平坦表面的方法。
接下来，描述根据本发明的一个实施例的屏幕的结构。
示出了根据本发明的第一实施例的屏幕的构造的截面图示于图9中。
屏幕100是反射屏幕，其包括反射片50，以及光漫射片10、20、30A、30B、30C的任何一个。光漫射片10或20既可以直接形成在反射片50上也可以贴附到反射片50上。光漫射片30A、30B或30C贴附到反射片50上。
反射片50具有针对在多个特定波长区域内的各种光的反射特性，该特定波长区域对应于作为图像光的投影光，并且具有针对在该特定波长区域以外的波长区域的可见光的吸收特性。该特定波长区域优选地包括在投影光源内用作图像光的RGB三原色光的波长区域。
图10示出了包括光学多层膜52的反射片50的构造的实例，其包括具有透射特性的介电膜52D和光吸收薄膜52M，以及反射层51。
反射层51包括形成在衬底51B上的金属膜51M，并且反射穿过该光学多层膜52的光。
衬底51B是用于反射片50的衬底，实例包括具有挠性的聚合物，诸如聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate)(PEN)、聚醚砜(polyether sulfone)(PES)以及聚烯烃(PO)。
金属膜51M可以包括能够以高反射率反射可见光的任何金属材料。例如，该金属膜51M优选地包括Al、Au或Ag，并且优选地具有50nm或更大的厚度。金属膜51M可以通过任何方法形成在衬底51B上，诸如气相淀积，溅射，电镀或涂覆。
取代图10示出的形成在衬底51B上的包含金属膜51M的反射层51，可以使用包含与金属膜51M相同材料的金属衬底。
光学多层膜52是具有选择性反射特性的膜并包含至少两层，也就是，具有透射特性的介电膜52D和光吸收薄膜52M。在这种情况下，光学多层膜既可以具有通过将具有透射特性的介电膜52D和光吸收薄膜52M交替堆叠获得的结构，也可以具有通过将多个介电膜52D彼此堆叠获得的结构。
介电膜52D包括至少在可见光的波长区域内透明的材料，并且，例如，使用Nd2O5、TiO2、Ta2O5、Al2O3或者SiO2。介电膜52D的折射率越大，在三原色光的单个波长区域内的反射峰的半波段宽度越大，或者折射率越小，半波段宽度越小，因此可以根据所要求的选择性的反射特性，适当选择介电材料。
具有透射特性的光吸收薄膜52M是优选具有5至20nm厚度并由具有1或更大的折射率和0.5或更大的吸收系数的材料形成的薄膜。这些材料的实例包括Nb、Nb合金、C、Cr、Fe、Ge、Ni、Pd、Pt、Rh、Ti、TiN、TiNxWy、Mn、Ru以及PbTe。光学多层膜52内的每层膜可以通过诸如溅射工艺的干式工艺形成。
设计光学多层膜52中的每层膜的厚度使得光学多层膜对三原色，也就是红色、绿色和蓝色的波长区域内的光具有高的反射特性，使得反射率为，例如50％或更多，以及对三原色的波长区域以外的波长区域内的光的高的吸收特性，使得该吸收为，例如，80％或更高。当令光学多层膜52内的每层膜的厚度为“d”，膜的折射率为“n”，以及入射到光学多层膜的光的波长为“λ”时，优选地设计该膜的厚度，使得，对于入射光的波长λ，该膜的光学厚度nd满足下面的公式(1)nd＝λ(α±1/4) (1)其中α为自然数。
例如，当金属膜51M包含Al膜(厚度50nm)并且该光学多层膜52具有包含Nd2O5/Nd/Nd2O5的三层结构{每层厚度560nm/19nm/550nm(Al膜侧)}时，所得的反射片50可以对于在投影光(采用激光发生器从投影光源产生的光)中三原色波长区域内的光具有高达50％或更高的反射率，并且具有对于三原色波长区域以外的波长区域内的光(杂散光)高达80％或更高的吸收。
图11示出了反射片50的构造的另一个实例，其包括，在衬底51B上，具有在投影光的波长区域内的RGB三原色的波长区域内的各个光的反射特性和具有对于三原色的波长区域以外的波长区域内的光的透射特性的光学多层膜53，以及在衬底51B的背侧上的光吸收层54。该衬底51B可以与图10中所示的衬底相同。
光学多层膜53是具有选择性反射特性的膜，其通过使高折射率膜53H和具有低于该高折射率膜53H的折射率的低折射率膜53L交替堆叠获得。
高折射率膜53H和低折射率膜53L的每层既可以通过诸如溅射工艺的干式工艺形成，也可以通过诸如旋涂或浸涂的湿式工艺形成。
当通过干式工艺形成膜时，作为高折射率膜53H的组成材料，可以使用具有大约2.0至2.6的折射率的各种材料。类似的，作为低折射率膜53L的组成材料，可以使用具有大约1.3至1.5的折射率的各种材料。例如，高折射率膜53H可以包括TiO2、Nd2O5或Ta2O5，而低折射率膜53L可以包括SiO2或MgF2。
当通过干式工艺形成膜时，光学多层膜53中的每层膜的厚度可以根据矩阵法通过仿真进行设计，使得合成的光学薄膜具有对于特定波长区域内的光的高反射特性和至少对于除了该特性波长区域外的波长区域内的可见光的高透射特性。根据矩阵法的仿真是在未审日本专利申请公开No.2003-270725中描述的方法，其中根据这样的原理利用方程进行仿真，设计光学膜的厚度，使得该光学膜具有所要求的特性，该原理是当将光以θ0的角度施加到包含具有多种不同材料的层的多层光学薄膜，使其在层之间的各个边界发生多重反射时，相位随所用光源的类型和波长以及每层的光学膜厚度(折射率和几何厚度的乘积)而调整，并且反射光的速度具有相干性且彼此发生干涉。
在本发明中，选择在投影光源中用作图像光的RGB三原色的各个光的波长区域作为特定的波长区域，可以根据矩阵法通过仿真设计该厚度，使得光学薄膜仅反射三原色波长区域内的光而透射除了三原色波长区域以外的波长区域内的光。通过使每层具有这样设计的厚度的高折射率膜53H和低折射率膜53L彼此堆叠，可以确定地获得有利于用作三原色波长范围的滤光器的光学多层膜53。
对于构成通过干法工艺形成的光学多层膜53的光学膜的数量，没有特别的限定，该光学多层膜可以包括所要求的光学膜数量，但是优选地该光学多层膜包括奇数层，以便高折射率膜53H分别构成入射光侧和另一侧的最外层。
当光学多层膜53通过湿法工艺形成时，光学多层膜可以包括奇数层并通过使高折射率膜53H和具有低于第一该高折射率膜53H的折射率的低折射率膜53L交替堆叠形成，该高折射率膜53H通过涂布高折射率膜用溶剂组分(solvent composition)并使其固化获得，该低折射率膜53L通过涂布低折射率膜用溶剂组分并使其固化获得。每层光学膜可以通过涂布包含吸收能量的树脂的组分并发生由于加热或用紫外光辐照而引起的固化反应来形成。例如，高折射率膜53H可以由JSR公司生产并销售的热固性树脂Opstar形成(JN7102；折射率1.68)，并且低折射率膜53L可以由JSR公司生产并销售的热固性树脂Opstar形成(JN7215；折射率1.41)。由此，合成的光学多层膜53具有挠性。
高折射率膜53H并不局限于上面提到的热固性树脂，而是只要达到约1.6至2.1的折射率的溶剂组分即可，例如，可以使用与光漫射片有关的上面提到的高折射率光学膜用材料。低折射率膜53L并不局限于上面提到的热固性树脂，而是只要达到约1.3至1.59的折射率的溶剂组分即可，例如，可以使用与光漫射片有关的上面提到的低折射率光学膜用材料。高折射率膜53H和低折射率膜53L之间的折射率差越大，所需要的堆叠的层的数量越小。
当通过湿法工艺形成膜时，设计光学多层膜53内的每层膜的厚度，使得光学多层膜具有对三原色，也就是红色、绿色和蓝色波长区域内的光的高反射特性，使得反射率为，例如，50％或更大，并且具有对除了三原色的波长区域以外的波长区域内的光的高透射特性，使得透射率为，例如，80％或更大。可以设计光学多层膜53内的每层膜的厚度以满足上面的公式(1)。
例如，当光学多层膜53具有通过使均具有1023nm厚度的九层高折射率膜53H(折射率1.68)和均具有780nm厚度的九层低折射率膜53L(折射率1.41)交替堆叠，并使高折射率膜53H堆叠在已经堆叠的层上获得的19层结构时，合成的膜对投影光(利用激光发生器从投影光源产生的光)内的三原色的波长区域内的光具有高达80％或更高的反射率，并且对三原色的波长区域以外的波长区域内的光(杂散光)具有高的透射特性，使得反射率为20％或更小。
吸收层54包括通过将黑色组合物涂布到衬底51B的背面形成的黑色涂层膜，或者贴附到衬底背面的黑色膜，并且具有吸收光的能力。该吸收层54吸收穿过光学多层膜53的光以防止透过的光发生反射，以便反射片50可以更可靠地仅获得作为反射光的三原色波长范围内的光。黑色组合物等可以包含在衬底51B内以便使衬底51B着色为黑色并起吸收层的作用。
具有任何上述构造的反射片50可以以高反射率反射特定波长区域(三原色波长区域)的光，并且吸收该特定波长区域以外的波长区域内的光(环境光)，该特定波长区域对应于来自投影光源的投影光。
屏幕100具有反射片50并由此反射三原色波长区域内的光，使得观察者看见显示在屏幕上的图像的反射图像，即，仅仅是显示在反射屏幕上的图像的反射光。然而，当来自屏幕的反射光仅包括镜面反射分量时，观察者面临着难以看到极好的图像以及可视区域受到限制的问题，使得不可能看见自然的图像。
为了克服这些缺点，通过在屏幕100上装备光漫射片10、20、30A、30B、30C中的任何一个，观察者能够看见来自屏幕100的散射了的反射光。换句话说，通过在反射片50上提供光漫射片10、20、30A、30B、30C中的任何一个，在穿过光漫射片的光中在特定波长区域内的光被反射片50选择性地反射，并且反射的光通过穿过光漫射片时被漫射，以便可以获得散射了的反射光而不是镜面反射分量。因此，来自反射屏幕100的反射光包含镜面反射分量和散射了的反射光，由此观察者除了镜面反射分量外还能够看见散射了的反射光，由此相当大地提高了视角特性。于是，观察者能够看见自然的图像。
在屏幕100中，将本发明的光漫射片10、20、30A、30B或30C用作光漫射片，因此抑制了光漫射片的不平坦表面内的缺陷点，使得可以在屏幕上看见没有非漫射反射的正常的反射图像。另外，当投影图像光并靠近屏幕的正面观察时，可以在特定位置看见均匀的且高亮度的图像，证实了可以控制反射的图像光以指向一特定的可视区域。
对于反射屏幕，所需要的视角或亮度根据屏幕所放置的房间的照明的尺寸和亮度而改变，但是，通过应用可以提供去除缺陷的不昂贵的多种光漫射片的本发明，可以满足这些要求。
示出了具有波长选择型的反射层的反射片50，但是反射层并不局限于此，而是反射层可以为具有在宽的可见光波长范围内的高反射率的反射层，例如，铝或银，并且可以使用任何反射层，只要其可以反射图像光。
接下来，在图12中示出了根据本发明的第二实施例的屏幕的构造的截面图。
如图12所示，屏幕200为在衬底60上包含光漫射片10、20、30A、30B、30C中的任何一个的透射屏幕。
衬底60为用于屏幕200的衬底，并且可以包括聚合物，例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚醚砜(PES)或者聚烯烃(PO)。
屏幕200接收来自衬底60一侧的投影光，该侧与形成光漫射片10、20、30A、30B、30C中的任何一个的表面相对，并允许该光穿过衬底60并被从光漫射片散射。观察者能够通过观察散射的反射光而看见自然的图像。
在屏幕200中，将本发明的光漫射片10、20、30A、30B或30C用作光漫射片，因此抑制了光漫射片的不平坦表面内的缺陷点，使得可以在屏幕上看见去除了非漫射反射的正常的透射图像。
对于透射屏幕，类似于反射屏幕，所要求的视角或亮度根据屏幕放置的环境而变化，因此，通过应用可以容易地形成具有不同漫射能力的光漫射片的本发明，可以满足这些要求。
在屏幕100、200的每个中，优选地根据屏幕的位置通过调节光漫射片10、20、30A、30B或30C的表面形态来控制漫射特性，以便观察者在屏幕上观察到的整体的亮度分布变得均匀。为了达到这个目的，例如，优选地使亮度峰值内的轴线位移(axis-shift)位于屏幕的中部。特别是，对于在整个屏幕上的整体的漫射性能，优选地使在屏幕的整个外围部分上的漫射性能具有这样的特征，使得透过的光的亮度峰值沿屏幕的中部的方向为一角度，并且该角度沿从中部到屏幕外围部分的方向连续地增加。
本发明的光漫射片的应用并不局限于上述的投影型显示装置，而是可以将光漫射片应用于各种领域，例如需要控制视角的显示装置和照明装置。
实例将参照下面的实例描述本发明。下面的实例仅仅是实例，本发明并不局限于下面的实例。
实例1光漫射片在下面的条件下制备。
(1)用于复制光漫射层的模子模子基材铝片{尺寸为水平(Y)2400mm×垂直(X)1800mm}对模子基材进行上面提到的喷砂处理，使得该材料具有细微的雕刻表面(不平坦表面)。在这种情况下，进行喷砂以便在垂直方向和水平方向(X轴方向和Y轴方向)之间产生表面的不平坦形态的差异，并且沿X轴方向的形变(凹陷)的形态比沿Y轴方向的长。
(2)衬底具有100μm厚度的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜(3)光漫射层用组成材料A紫外固化丙烯酸树脂(折射率1.53)光漫射片的制备步骤
(S21)将组成材料A涂布到复制光漫射片用模子的细微雕刻表面。
(S22)将PET膜放置在模子上的组成材料A的涂层膜上，并通过滚筒装置按压使得树脂的厚度变得均匀，同时移除剩余的树脂。
(S23)通过用紫外光从PET膜一侧以足以使该树脂聚合和固化的1000mJ的积分光量(integral quantity of light)进行辐照，使组成材料A固化，以形成作为第一层的光漫射层。
(S24)将模子从作为第一层的光漫射层移除以获得光漫射层(第一层)/PET膜的层叠。
(S25)将组成材料A涂布到与步骤S21中相同的模子的细微雕刻表面。
(S26)将光漫射层(第一层)/PET膜的层叠放置在模子上的组成材料A的涂层膜上，使光漫射层(第一层)朝向涂层膜，并通过滚筒装置按压使得树脂的厚度变得均匀，同时移除剩余的树脂。
(S27)通过用紫外光从PET膜一侧以足以使该树脂聚合和固化的1000mJ的积分光量进行辐照，使组成材料A固化，以形成作为第二层的光漫射层。
(S28)将模子从作为第二层的光漫射层移除以获得光漫射层(第二层/第一层)/PET膜的层叠。
然后，将包含铝的反射片贴附到步骤S28中获得的层叠的PET膜的表面(背面)，该表面与形成光漫射层的PET膜的表面相对，以形成用于评估的屏幕。
实例2除了将组成材料B用于作为第二层的光漫射层中之外，评估用屏幕在与实例1中基本上相同的条件下形成，该组成材料B为氟紫外固化丙烯酸树脂(折射率1.38)。
实例3除了将组成材料B用于作为第一层的光漫射层中之外，评估用屏幕在与实例1中基本上相同的条件下形成。
实例4除了三层结构的光漫射片根据下面的步骤制备之外，评估用屏幕在与实例1中基本上相同的条件下形成。
光漫射片的制备流程(S31)将组成材料A涂布到复制光漫射片用模子的细微雕刻表面。
(S32)将PET膜放置在模子上的组成材料A的涂层膜上，并通过滚筒装置按压使得树脂的厚度变得均匀，同时移除剩余的树脂。
(S33)通过用紫外光从PET膜一侧以足以使该树脂聚合和固化的1000mJ的积分光量进行辐照，使组成材料A固化，以形成作为第一层的光漫射层。
(S34)将模子从作为第一层的光漫射层移除以获得光漫射层(第一层)/PET膜的层叠。
(S35)将组成材料B涂布到与步骤S31中相同的模子的细微雕刻表面。
(S36)将光漫射层(第一层)/PET膜的层叠放置在模子上的组成材料B的涂层膜上，使光漫射层(第一层)朝向涂层膜，并通过滚筒装置按压使得树脂的厚度变得均匀，同时移除剩余的树脂。
(S37)通过用紫外光从PET膜一侧以足以使该树脂聚合和固化的1000mJ的积分光量进行辐照，使组成材料B固化，以形成作为第二层的光漫射层。
(S38)将模子从作为第二层的光漫射层移除以获得光漫射层(第二层/第一层)/PET膜的层叠。
(S39)将组成材料A涂布到与步骤S31中相同的模子的细微雕刻表面。
(S3a)将光漫射层(第二层/第一层)/PET膜的层叠放置在模子上的组成材料A的涂层膜上，使光漫射层(第二层)朝向涂层膜，并通过滚筒装置按压使得树脂的厚度变得均匀，同时移除多余的树脂。
(S3b)通过用紫外光从PET膜一侧以足以使该树脂聚合和固化的1000mJ的积分光量进行辐照，使组成材料B固化，以形成作为第三层的光漫射层。
(S3c)将模子从作为第三层的光漫射层移除以获得光漫射层(第三层/第二层/第一层)/PET膜的层叠。
实例5和6除了将组成材料C和D各自用于作为第二层的光漫射层中之外，评估用屏幕各自在与实例4中基本上相同的条件下形成，该组成材料C和D分别为具有1.46和1.49的折射率的氟紫外固化丙烯酸树脂。
实例7除了将具有示于下面的组分的组成材料E用于作为第一层和第三层的光漫射层中之外，评估用屏幕在与实例4中基本上相同的条件下形成。
组成材料E·细微颗粒TiO2细微颗粒(Ishihara Sangyo Kaisha有限公司制造并销售；平均颗粒尺寸大约20nm；折射率2.48)100重量份·分散剂包含SO3Na基的聚氨酯丙烯酸酯(urethane acrylate)(重量平均分子量500；SO3Na基浓度2×10-3mol/g) 20重量份·粘合剂二(聚)季戊四醇六丙烯酸酯(dipentaerythritolhexaacrylate)和二(聚)季戊四醇戊丙烯酸酯(dipentaerythritolpentaacrylate)的混合物(UV固化树脂，商品名DPHA；NipponKayaku公司生产并销售)30重量份·有机溶剂甲基异丁基酮(MIBK)2400重量份首先，将细微颗粒、分散剂和有机溶剂分别以预定的剂量混合在一起，并用涂料混合器装置使其分散，以获得TiO2细微颗粒分散体。然后，将粘合剂加入到该分散体并用搅拌器装置进行搅拌以制备组成材料E。
实例8将实例4中的光漫射片在步骤S35至步骤S36的条件下进行进一步的处理，以形成作为第四层的光漫射层，于是制备了四层结构的光漫射片，然后将包含铝的反射片贴附到光漫射片的PET膜的背面以形成评估用的屏幕。
实例9将实例8中的光漫射片在步骤S39至步骤S3c的条件下进行进一步的处理，以形成作为第五层的光漫射层，于是制备了五层结构的光漫射片，然后将包含铝的反射片贴附到光漫射片的PET膜的背面以形成评估用的屏幕。
实例10除了将聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜(雾化PET雾化度90％；总光透射率87.5％；漫射角纵横比9；厚度40μm)用作衬底以及光漫射片的制备在上面流程中的步骤S24处终止之外，按照与实例1中基本上相同的方式制备一层结构的光漫射片，其中，该聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜透射光并使该透过的光漫射。然后，将包含铝的反射片贴附到光漫射片的PET膜的背面以形成评估用的屏幕。
实例11除了将聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜(雾化PET雾化度90％；总光透射率87.5％；漫射角纵横比9；厚度40μm)用作衬底之外，按照与实例2中基本上相同的方式准备两层结构的光漫射片，其中，该聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜透射光并使该透射的光漫射，然后，将包含铝的反射片贴附到光漫射片的PET膜的背面以形成评估用的屏幕。
比较例1除了使光漫射片的制备在上面流程中的步骤S24处终止之外，按照与实例1中基本上相同的方式制备一层结构的光漫射片，然后，将包含铝的反射片贴附到光漫射片的PET膜的背面以形成评估用的屏幕。
比较例2和3除了将组成材料F和B分别用于作为第一层的光漫射层中之外，评估用屏幕分别在与比较例1中基本上相同的条件下形成，该组成材料F和B分别为具有1.43和1.38的折射率的紫外固化丙烯酸树脂。
为评估而形成的屏幕进行如下评估。
(1)漫射角测量对屏幕的前表面采用平行光线辐照以测量沿水平方向和沿垂直方向的反射光的漫射角(反射强度为反射光的峰值强度的一半处的角度半波段宽度)。
(2)缺陷可识别性对屏幕的前表面采用平行光线辐照，从屏幕前的位置在视觉上检查屏幕以检查是否由于非漫射反射引起了闪耀。可识别性根据下面的标准进行评估。
◎当在正常反射的位置处观察时没有识别出由于非漫射反射引起的闪耀。
○当在正常反射的位置处观察时识别出由于非漫射反射引起的轻微闪耀，其并不造成问题。
×当在正常反射的位置处观察时识别出由于非漫射反射引起的闪耀。
评估的结果示于表1和图13中。
表1
评估结果的评述如下。
在实例1中，能够获得各向异性光漫射片，使得水平方向的漫射角为36°而垂直方向的漫射角为28°，并且进一步，第一光漫射层内的缺陷点和第二光漫射层内的缺陷点并不重叠，因此观察不到由于缺陷部分处的非漫射反射引起的闪耀。由此，能够有利于形成不仅大到1800mm×2400mm尺寸，而且识别不到缺陷部分的光漫射片。
在实例2中，能够获得避免在其界面具有不同折射率的光漫射层分离的层叠光漫射片。
测量层叠光漫射片的漫射角。如图13所能够看到的，与实例1相比，实例2中的漫射角小，但是增益和对比度均提高。其原因在于与具有大约为1.00的折射率的空气相接触的层具有低折射率，使得抑制该表面的反射成为可能。
在实例3至9中，通过增加堆叠的层数或改变光漫射层的折射率，能够实现多种漫射角和增益。其原因在于相邻光漫射层之间的折射率差导致光在光漫射层之间各个界面处被漫射。另外，光漫射片包含堆叠的光漫射层，并由此，在每个实例中，能够形成具有大尺寸且避免由于缺陷引起的非漫射反射的出色的光漫射片。
在实例10中的一层结构的光漫射片中，抑制了在缺陷部分由于非漫射反射引起的闪耀。在实例11中的堆叠结构的光漫射片中，不仅进一步抑制闪耀，而且能够调整漫射角和增益。
相反，在比较例1至3的一层结构光漫射片中，存在缺陷点d，其例如，由包含在紫外光辐照之前的未固化树脂内的气泡引起，并且当已经贴附了铝片的光漫射片用作上面提到的反射屏幕并从正常反射的位置观察图像时，证实了缺陷点处在非漫射状态并由此直接观察到了光源的反射引起闪耀。
另外，从比较例发现，仅具有一层光漫射层的光漫射片具有小的漫射角控制范围，其难于满足漫射能力的各种需要。
对于三层结构的光漫射片，在相邻光漫射层之间的折射率差为0.07的实例5、该差为0.04的实例6和使用过去的光漫射片的实例的比较例1之间进行比较。实例6和比较例1之间在漫射角方面仅存在小的差异，但是，折射率差为0.07的实例5的漫射特性与其他实例有明显的区别。由此，为了控制包含小的层叠层数的光漫射片的漫射特性，层之间的折射率的差较大是有利的。
本文献包含了于2004年8月4日向日本专利局提交的日本专利申请JP2004-227543有关的主题，在此处引入其所有内容做为参考。
本领域的技术人员应当理解，根据设计要求和其他因素可以产生的各种改进、结合、局部结合和改变均在权利要求或其等价物的范围内。
权利要求
1.一种光漫射片，包括衬底；以及堆叠在该衬底上的两层或更多层光漫射层，每层均具有不平坦表面。
2.根据权利要求1的光漫射片，其中该光漫射层具有相同的不平坦形态。
3.根据权利要求1的光漫射片，其中相邻光漫射层的折射率彼此不同。
4.根据权利要求1的光漫射片，其中高折射率光漫射层和低折射率光漫射层交替堆叠，该低折射率光漫射层具有低于该高折射率光漫射层的折射率。
5.根据权利要求4的光漫射片，其中该光漫射片的漫射角通过调整堆叠的光漫射层的数量和/或相邻光漫射层之间的折射率差或两者同时调整来进行控制。
6.根据权利要求4的光漫射片，其中该光漫射层的最外层为低折射率层。
7.根据权利要求4的光漫射片，其中该光漫射层的最外层为高折射率层。
8.根据权利要求5的光漫射片，其中相邻光漫射层之间的每个折射率差为0.07或更大。
9.一种光漫射片，包括具有透射光和使该透射的光漫射的功能的基材；以及光漫射层，其形成在该基材上，具有一不平坦表面。
10.根据权利要求9的光漫射片，其中两层或多层该光漫射层堆叠在该基材上。
11.一种生产光漫射片的方法，包括步骤转印模子表面的不平坦形态以形成具有不平坦表面的光漫射层；以及重复该转印步骤两次或更多次以在衬底上堆叠两层或更多层的光漫射层。
12.根据权利要求11的光漫射片的生产方法，其中将相同的模子用于该光漫射层。
13.根据权利要求11的光漫射片的生产方法，其中该光漫射层由高折射率光学材料和其折射率低于该高折射率光学材料的低折射率光学材料形成并且交替堆叠。
14.根据权利要求13的方法，其中该光漫射片的漫射角通过调整堆叠的光漫射层的数量和/或相邻光漫射层之间的折射率差或两者同时调整来进行控制。
15.一种屏幕，包括衬底；反射层；以及根据权利要求1或9的光漫射片，其中该反射层和该光漫射片依次形成在该衬底上。
16.一种屏幕，包括透明衬底；以及形成在该透明衬底上的根据权利要求1或9的光漫射片，其中该屏幕漫射来自该光漫射片的投影光，该投影光从该透明衬底的一侧进入该屏幕，该侧与在其上形成该光漫射片的表面相对。
全文摘要
本发明提供光漫射片；生产光漫射片的方法；以及使用该光漫射片的屏幕。生产光漫射片的方法包括步骤转印模子表面的不平坦形态以形成具有不平坦表面的光漫射层；以及重复该转印步骤两次或更多次以在衬底上堆叠两层或更多层光漫射层。
文档编号G03B21/56GK1734291SQ20051009808
公开日2006年2月15日 申请日期2005年8月4日 优先权日2004年8月4日
发明者长浜勉, 木曾弘之, 宫木幸夫 申请人:索尼株式会社