具有可变厚度的光再定向膜的制作方法

文档序号:2741163阅读:118来源:国知局

专利名称::具有可变厚度的光再定向膜的制作方法
技术领域
:本发明涉及包括多个的含有聚合物涂层的表面结构的光再定向(lightredirecting)聚合物膜的形成。尤其,适合于在LCD显示设备中弓l导光能的具有宽的、均匀的光线输出的光再定向膜。
背景技术
:光再定向膜典型地是薄的透明光学薄膜或基材,它将M3ii^l莫的光再分配,使得离开该膜的光的分配更垂直地指向膜的表面。典型地,光再定向膜在该膜的光离开表面上具铺序化的棱形凹槽、透镜状凹槽或锥体,它们为离开该膜的光线改^M/空气界面的角度并引起在与凹槽的折射面垂直的平面上穿行的入射光分配的各组分在更垂直于膜表面的方向上再分配。这一光再定向膜例如能够用于,液晶显示H(LCD),膝上型计算机,文字处理器,航空电子显示器,移动电话机,PDA和类似设备中的光亮以使得显示器变得更亮。先前的光再定向膜产生可见的莫尔(Moir6)干涉条纹图案,当光再定向膜与液晶或其它显示器一起使用时。光再定向膜的表面元件与在背光组装件中使用的其它光学薄膜,在光导板的背面上印刷点或三维单元的图案,或在显示器的液晶部分内部的像素图案相互作用,产生莫尔干涉条纹图案一不希望有的作用。现有技术中用于M^莫尔干涉条纹图案的方法是模切该光再定向膜,使得透镜状阵列不垂直于片材的任何一侧。这使透镜状阵歹U与另一个光再定向膜之间或与显示器电子元件之间有角度。跑顿的方、跑括利用线性阵列元件的宽度使线性阵列不规则化,周斯性地沿着线性排歹做变高度,在膜上的线性阵歹啲相对侧上增加扩散层,或修圆该线性阵歹啲脊。M^莫尔干涉条纹图案的以上技术还会引起轴向光亮度的减少或无法足够地解决莫尔干涉条纹图案问题。莫尔干涉作用和轴向光亮度倾向于是相关的,意思指具有高的轴向增益的膜将在系统中具有高的莫尔干涉作用。因此在保持足够的轴向增益的同时,能够M^莫尔干涉作用是有益的。另外,与液晶显示器构型的数量相比,有相对更少数量的光再定向膜。各显示器构型经,择以填充所希望的输出量。轴向增益的量,视角,莫尔干涉减少,和总光输出全部通过结合不同构型的不同膜来确定。用于该系统中的光再定向膜是有限制的,因为只有少数不同的光再定向表面结构可用。因此希望有一种光再定向膜,它可定制到显示设备的期望输出值。典型的光弓i导驗照谢的情况下在相对于法向的40-90度之间的角度提供高的轴向照射。这些高的,轴向的光弓l导膜可用于便携式的显示设备如便携式计算机和游戏机,高的轴向光亮度M^电池的功率消耗和保证一定水平的观察私密性。对于希望用于公众观看的一些TV和监测器应用,在宽范围视角中的高亮度允许图像和视频的一致性观看。因此希望有一种光弓l导膜,它能够在宽范围的视角度,高亮度。US专利5,919,551(小库銜Cobb,Jr.)等人)要求f斜户具有可節距峰和/或凹槽以减少莫尔干涉条纹图案可视性的线性阵列膜。M距变化能够在一组组的相邻峰和/或谷之间^相邻一对的,口减谷之间。尽管线性阵列元件的节距的这一改变减少了莫尔干涉,但是膜的线性元件仍然与背光光导管上的光点图形和在显示器的液晶部分内部的电子设备发生相互作用。US专利6,354,709公开具有线性阵列的膜,该线性阵列^*其脊线在高度上发生变化并且该脊线从一侧移动到另一侧。尽管膜可以再定向光并且它沿着脊线改变高度稍微减少莫尔干涉,但仍然希望有一种膜,该膜当用于系统中时显著地M^莫尔干涉,同时维持较高的轴向增益。US申请2001/0053075(帕克(Parker)等人)公开了各表面结构用于光的再定向以便在LCD设备中产生高的轴向增益。US6,721,102(博得莱斯(Bourdelais)等人)公开用多元聚合物iEgf竟形成的可见光扩散器。公开在US6,721,102中的多元^l竟^313imtXt尺寸的聚^tlM;贝占合在低展弓玄比聚合物基3tH的表面上来形成的。小透镜与^3tlt的比率在2:1到30:1之间。在US6,721,102中公开的扩散器用于Mf光源,尤其,LCD背光源。美国6,583,936(凯明斯凯(Kaminsky)等人)公开用于聚合物光翻寸纖的微复制的图案化辊。该图案化辊^1过首先用多种尺寸的颗粒物砂磨该辊,然后进行镀铬过程产生微小不规则球粒来形成的。该辊的制造方法皿合用于希望t^入射光能的光t^f邀竟。US申请2005/00247554(伊普斯顿(Epstein)等人)公开涂有基体聚合物的表面结构,该基体聚合物含有具有2-5直径的聚合物^*立以产生无规娜。US申请2005/0047112(陈(Chen)等人)公开在光导板的表面上形成有棱镜的光导板。棱镜的表面含有由二氧化钛、二氧化硅或氧化铝组成的涂覆无抛内米颗粒层以翻寸戶;^的光。US申请2005/0140860(欧克塞克(01czak))公开由ilil第1面结构调制第一表面结构功能所确定的光学薄膜,要求第一表面用于Mf入射到膜上的光和第1面也用于翻*入射光。US申请2005/0174646(科万(Cowan)等人.)公开剡中性的Mt器,它1输或反射入射光至勝定的角度范围。美国申请2002/0044351(尼尔森(Nilsen》公开包括亚波长^[^见结构的偏振器,该结构部分地被用于偏振光的^M"抑制表面覆盖。该抑制表面还可以包括反射面如金属化涂层。美国专利号6,077,560(莫赫夫塞夫(Moshrefzadeh)等人)公开了不使用掩模而选择性地印刷一种结构化基材的方法。该方^^括用i真料涂覆该结构化表面,使得该结构化表面被SM。美国专利申请2004/0012570(克罗斯(Cross)等人)公开了包括均匀地涂有导电层的微见结构化表面的电阻性的触,。WO98/50806公怖括圆形棱镜结构和光娜魏的亮度增强制品,用于提高入射光的光雜益。已经发现,描述在WO98/50806中的娜突起会倾向于导致相邻表面的不希望有的磨损并且该圆形棱镜会倾向于划痕而导致不希望有的装饰缺陷。
发明内容需要,一种光再定向膜,它在宽范围的视角度内提供高的亮度。本发明提供一种光源以及在膜的至少一侧上包括结构化表面并在该结构化表面的至少一部分上带有聚合物涂层的光再定向聚合物膜,其中涂层呈现出可变的厚度。本发明还提供光再定向膜,它包括光离开表面,光离开表面带有(a)表面结构和(b)含有微珠的聚合物涂层;以及位于表面结构上的粘结剂,其中所述光再定向膜具有至少1.20的光学增益。本发明提供在宽范围的视角度具有高亮度的包括光再定向膜的光学设备。当与附图一起阅读时从下面的详细说明更好地理解本发明。需要强调的是,各种结构特征不一定按比例描绘。图1是根据一个举例的实施方案的制造光学薄膜的錢的简化示意图。图2是根据一个對列的实施方案的微见结构的放大顶部示意性视图。图3是根据一个举例的实施方案的微见结构的放大顶部示意性视图。图4是根据一个執列的实施方案的微见结构的放大顶部示意性视图。图5是本发明材料和对比材料的光雜益-视角的曲线图。图6是含在图5中的那些曲线的对(vs.)视角的一阶导数的曲线图。具体实施方式本发明与当前的光再定向膜相比具有很多的优点。本发明在宽范围的视角度中掛共高水平的亮度。高離和宽视角度的这一结合非常适舒LCD电概几和监测器市场。高亮度允许LCD背光會遣的有效禾佣以及宽的视角度确保在监测器和TV典型的宽范围视角度中LCD图像亮度均匀、等同。进一步,膜鄉与现有技术的光定向膜相比更柔的角度截止(angularcut-off)。现有技术的光定向膜具有硬的角度截止,引起照射强度在几度的范围中急剧变化。尽管这一硬的角度截im于个AH察设备如便携式计算机是可接受的或甚至优选的,但是硬角度iUh會嫩弓胞在较宽角度观看的LCD设备如电概几和公勿见看监测器的图像质量的下降。与现有技术的光再定向膜相比,施涂于表面结构的表面上的聚合物涂层允许更多入射光穿过该光再定向膜。已经发现,施涂于表面结构的最外层表面上的聚合物涂层"抑制"或^>在光定向膜中全内反射的量。光再定向膜的全内部反射的抑制会导致多了5-14%的光输出,与没有聚合物涂层的相同光再定向膜相比。膜的各,面结构和膜上的布置权衡了莫尔干涉条纹减少和轴向增益,因此产生较高的轴向增益而与此同时显著减少莫尔干涉条纹。当两个或多个规则的组的线或点重叠时导致莫尔干涉条纹图案。它导致具有重复线或形状的图案,该线尺寸和频率取决于相互作用的两个图案。在显示设备如LCD显示器中,LCD设备的观察者肖辦观察到的莫尔干涉条纹图案是不允许的,因为它们影响显示信息或图像的质量。本发明的光再定向膜与现有技术的光再定向膜相比会减少莫尔干涉条纹,同时保持轴向增益的量。单个元件和聚^t)涂层的尺寸和皿分布能够对每一种显示器或观看应用来定制。此外,本发明的光再定向膜为光源和光导板的光输出来定制,以便更高效地再定向该光。各表面结构使得&设计参数上非常有灵活性,允许不同尺寸、形状或取向的这些不同的各,面结构在^膜表面上使用,以便更高效地处理^4A膜中的光。例如,如果作为角度的函数的光输出量对于在光导板上的全部点是已知的,贝脂,设计使用具有不同形伏、尺寸或取向的各,面结构的光再定向膜来高效地处理离开该光导板的光。当两个反射面(例如在液晶显示器中的光再定向膜或其它光学薄膜)彼此足够靠近,使得距离开始接近光的波长时,出现了牛顿环。光子在两个表面之间反射以及M它们,产生干涉效应。牛顿环对于通过液晶显示器的观察者是不希望有的。本发明的膜通过让光再定向膜上的一定比例的单独元件在其它元件上延伸来减少牛顿环。。本发明的膜因为有多种尺寸的元件而具有更大的有效节距,与有仅仅均一尺寸的元件的光再定向膜相比。具有更大的有效节距意tt该職每比具有相同尺寸纹脊的更多重叠膜有更高的轴向增益,或制造公差能够减小而使得该纹脊变得更大,以便具有与更多重叠膜相同的轴向性能。^>制造公差能够提高审隨本发明使用用于耐划痕和磨损的基片和粘结剂并且已经证明具有更大的机械柔韧性的聚合物,与其它现有技术由UV固化的聚丙烯酸酯构造的精密光再定向膜相比。此外,改变结构化表面的输出量的聚合物涂层一般存在于该保护性的结构化表面的谷区域。聚合物涂层被^^免受LCD显示系纟,到的不希望有的典戦嗨、磨损和装运损坏,因为表面结构微了在谷区域中的涂层。本发明〗顿涂覆技將n聚合物配方的结合以鹏稳固的光学输出信号。由于涂覆方法和聚合物材料都经历自然的、统计上正常的可变性,相比魏絲发明的输出光信号的可变性是小的。这允许本发明材料更容易地制造,与控制与精密聚合物光再定向相关的许多工艺参数的困难方法相比。另外,更低的光学输出信号可变性将导致高质量、与高清晰度电概几信号一致的精密显示设备、蓝舰线输A^游戏图形。本发明的实施方案还可衝共低摩擦系数表面,降低的介电常数,耐磨性,提高的刚性,较低的翻寸,改善的莫尔干涉条纹图案,更高的光输出和舰的色彩度。这些和其它优点从下面的详细说明变得十分明显。在这里4顿的"透明"指让辐射线M31但没有显著的偏差或吸收的能力。对于本发明,"透明"材3W皮定义为^M"率大于90%的材料。该术语"光"指可见光。该术语"聚合物膜"指包括聚合物的膜。该术语"聚合物指均聚物,嵌段共聚物,共聚物和聚合物共混物。在这里1OT的术语微珠是指具有0.1到30直径或主轴的在^a面上呈圆形至椭圆形的珠拉。在光学薄膜的背景下,各表面结构是指具有定义明确的皿的元件,可能是光学薄膜上的凸出或凹陷。各表面结构相对于光学薄膜的长度和宽度而言是小的。该术语"弯曲表面"用tt示在至少一个平面上具有弯曲度的一种膜上的三维元件。"楔形元件"用来表示包括一个或多个坡面的元件,并且这些表面可以是平面和弯曲表面的结合。该术语"表面结构"用来表示在聚合物膜的表面上存在的定义明确的、有目的的结构。"表面结构"具有可测量的尺寸和用来改变进入和/或离开聚合物膜表面的光能。该术语"^A^面"用来表示光育腿入的光学薄膜的表面。在液晶显示设备中,JtSA^面是面向照射光源的那一侧。该术语"光离开表面"用来表示光离开的光学薄膜的表面。在液晶显示设备中,光离开表面是面向液晶元件的那一侧。该术语"光学薄膜"用来表示改变所传输的入射光的性质的聚合物薄膜。例如,再定向光学薄膜JH共大于1.0的光雜益懒出顺入)。光管理材料的光雜益(OG)被定义为光管理(lightmanagement)材料的发光度除以基准输入发光度。假定光分布是很少各向同性的,则典型iW于具体的角坐标(e和O)计算这一比率。在现有技术中通常通过描绘两个截面的曲线来表示这些比率的子集一个在0>=0和另一个在0=90,而e从-80度至U+80度连续地变化。"轴向增益"被定义为垂直于膜平面的输出光强度除以输入光强度。"轴向的光学增益损失"是指相对于给定的参考材料而言所观察至啲光雜益上的M^。当表示为分数时,它是所考虑的样品的光学增益除以参考材料光学增益。当表示为百分数时,它是相对于参考材料而言的光学增益的百分损失。"再定向"定义为光学薄膜改变入射光能量的方向的一种光学性能。该术语粗m^平均值或Ra指在聚合tT凃层中的^^fe间的平均峰至谷高度并且由轮廊测定器来测量,结果以^。该术语Ra用絲征给定区域的或在光学元件的表面区:W:的平均粗;r,。该术语光学元件對旨在St才表面上的具有正性轮廓的表面结构。表面结构是执行所指定的光学功能,如入射光的再定向或Mt或转向的元件。该术语光再定向膜是指一种薄膜,它执行将入射光再定向到所需输出的功能。再定向能够是镜面的或翻寸的。再定向膜的例子包括,但不限于转向膜,翻寸膜和逆反射膜。该术语聚合物涂层尉誠一步舰光学元件的光输出的光学活性层。聚合物涂层被涂于表面结构的表面上。该术语聚合物涂层尉謎一步舰光学元件的光输出的光学活性层。聚合物涂层被涂于所需表面结构的表面上。该术语可变厚度是指Ti,层的厚度随有涂层表面OT变化。可变涂层厚度的幅度超过了在涂覆聚合物中典型地遇到的制造可变性。为了获得在显示设备如LCDTV中具有高的亮度和宽视角的光引导膜,包括光源和光再定向聚合物膜的光再定向膜是优选的,其中光再定向聚合物膜含有在该膜的至少一侧上的结构化表面禾啼有在结构化表面的至少一部分上的聚合物涂层,其中涂层呈现出出可变的厚度。通过在表面结构的暴露表面区域上提供聚合物涂层,表面结构的光学输出被改进以,所需的光学输出。聚合物涂层改下表面结构的几何结构,因此改变光学输出。假如涂层使得底下表面结构的光学性质的迅速、快速改变而不需要加工昂贵的复制辊,则获得为显示设备如液晶显示设备通常具有的精密、车瞎辊(rolltoroll)的表面结构。另外,己经发5赚糊涂层提供对底下表面结构的重要《默水平,从而掛共更稳固的、耐划痕和耐磨损的表面,与不具有聚合tT凃层的光学结构相比。在本发明的雌实施方案中,聚,膜雌在聚儒膜的两侧上具有表面结构。在两侧上存在的表面结构为了改进显示设备的效率的目的而提供了改性该输入光能的附加机会。另外,在聚合物膜的两侧上具有表面结构的聚合物膜已经表明实现了不希望有的膜-到-^f湿(wet-out)的M^,从而M^磨损和牛顿环。表面结构对的例子包括在与光再定向结构特征相对一侧上的TO器结构,或者与光翻寸结构相对的光转向结构特征。在另一个雌鄉方案中,聚合物涂层的最大厚度是在0.75.0之间。低于0.6微米,可以实现表面几何结构的少许改性但^tW划算。高于6.0,涂层与im的表面结构的尺寸相比是厚的,并^gJt^B喿。在的实施方案中,可变的厚度的范围为最大厚度的至少50%。例如,如果最大厚度是4.0,则可变厚度将是至少2.0的范围。已经表明,通过用可变厚度层M光再定向表面结构,入射光能量在更宽的范围上再定向,与没有可变的聚合物涂层的相同再定向宏观结构相比。此外,角M截止(cuK)ff)与没有可变聚合物涂层的相同再定向宏观结构相比是和的和不太生硬的。另外,可变的聚合物涂层已经表明可以遮掩在光学薄膜中的小的装饰缺陷,与没有可变聚合物涂层的光再定向表面结构相比实现了莫尔干涉条纹的减少,与没有可变聚合物涂层的光再定向表面结构相比从观察者眼睛看可以更好:ttt蔽背光图案。轴向光亮度和发光角度是目前LCDTV模态的对比度(contrastratio)中的重要决定因素。尽管提高轴向光亮度已表明可以改进对比度,但是角亮度截止是硬的。本发明提供以下独特的组合高的轴向光亮度,同时提供柔和的角度截止和大大,的光的角分布,因此为公众的显示设备如液晶显示器和电视机提供优异的图像质量。同时代的电视机典型地具有在400-600尼1t(坎德fe/平方米(candelas/m2))之间的轴向峰lt^光度,虽然根据当前的TC06标准状态,它们可以低到300尼銜最亮组的50%)。已知的是更亮的画面典型地与更高感知图像质量有关。鉴于这一信息,对于主要由一个或两个观察者使用的应用如位于卧室的电视机,优选的是本发明具有不超过10%的轴向增益^>幅度,或含糊地说,具有相当于参考材糾例如棱形膨的至少90%的轴向增益值。这允许在设备布置和观察者位置上有一些灵活性,同时保持最佳的轴向图像质量。尽管许多测量指标如对比度被弓l用到90度的离轴(off-axis),最近的研究表明,只要涉及到图像质量,^7jC平扫描方向上60度的离轴对于显示器观看来说是更相关的限制。由于显示器观看习惯,俯视角度程度不如7K平观看角度尺寸那样重要。假如不超过10呢的轴向增益M^幅度,则至少30%(或含糊地说,参考材料数值的130%)的相应离轴增益微在水平扫描方向上在60度是所希望的。在垂直扫描方向上40度的改进类^i也是令人期望的。另外,雌的是发光度的急剧变化得到避免,这样观看4體的小变化不会急居哋改穷见看微;特别在水平扫描方向上。因此,增益曲线的一阶导数不应该在7K平扫描方向上皿0.08cd/m2/度,偏出到最大60度角度。类似地,增益曲线的一阶导数不应该在垂直扫描方向上超过0.08cd/m2/度,偏出到最大40度角度。图5,曲线501,显示目:中{顿的准割敦棱形的)的光雜益-视角的相互关系。曲线502是本发明的代表性例子。这一类型的光学薄膜的水平扫描方向(-80<0<80,<D=0)和垂直扫描方向(-80<6<80,0=90)的曲线典型地在大约中心点(9=0,^0,90)^tf尔的。为了限制冗余信息的量,在光雜益曲线中i柳的惯例如在图5中的那^j歉法是在X轴上-80至0度表示水平扫描信息;在X轴上0至80度表示垂直扫描信息。曲线501具有为了某些应用所希望有的特征性的高轴向增益,在这些应用中轴向观看是占优势的观察者模式但是同时在水平和垂直扫描方向上遭遇到非常陡(高的一阶导数值)亮度增益下降。它在7K平扫描方向上具有+A60度的和在垂直扫描方向上+M0度的过低离轴增益。本发明的一个实例,曲线502,具有较低的轴向增益4體,但是相当缓慢地下麟动至离轴(低的一阶导数值),并且在水平扫描方向上具有+/-60度的和在垂直扫描方向上具有+A40度的改进的离轴增益值。曲线502举例说明在轴向增益和离轴增益^t间的所需平衡,与小的、彼此亲密的观众的观看习惯相鹏。曲线501和502的一阶导数分别是图6中所示的曲线601和602,使用与图5中戶腿相同的X轴惯例。图6表明,本发明所具有的亮度增益变化将随视角更加缓漫地同时在水节+/-60衝和垂直(+MO)方向上改变,与典型的棱形准誠相比。光学增益-视角曲线的怖先性能會,由以下所列出的参数,1)为了最大禾號M^轴向图像质量的损失,相对于无涂层的参考膜而言的光学增益皿是至少90%(点504,图5)。2)为了显著地,离轴亮度,在7jC平扫描方向上在60度和在垂直方向上在40度的离轴增益是参考膜的至少130%(分别为点503和505)。3)为了最大禾號M^由于角健的小变化所弓跑的感知離损失,与角度有关的亮度增益的变化(一阶导数的绝对働是分别在水平和垂直扫描方向上不超过0.08cd/m2/度和0.08cd/m2/度,在7乂平扫描方向上超出到角度+/-60度离轴和在垂直扫描方向上超出到+A40度。可变厚度涂层的优选聚合物是能够使用现有技术中公知的技术涂覆的聚合物。此外,雌的聚合物會辦是不用7jC凃覆的那些,錢明的,具有较低的介电常数,当千燥时形,和充分粘^T表面结构上。的聚合物包括聚氨酯,聚乙烯醇,PVP,明胶,和丙烯酸系聚合物。在本发明的优选实施方案中,该聚合物凃层存在于图案中的表面结构的表面上。以图案方式可变厚度的涂层提供了以光学方式将聚合物的区域彼此区分的手段。所需的图案的例子包括横跨膜对角线、宽度或长度改^l莫的光学输出的一些梯度,与LCD像素对剂咧的斑点图案,或抑制莫尔干涉条纹或^>膜浸》風wet-out)的足够小的图案。在另一个实施方案,该聚合物凃层存在于图案中的表面结构上。S31在表面结构的表面上将可变的聚合物涂层形成图案,各个表面结构的输出量允许光学改性的非常小或微细的调节。所需的图案的例子包繊条,点和波形线。在另一个im实施方案中,该聚^T凃层进一步包括聚^^(^立,在聚合物涂层和聚合物^ffe间具有在0.02和0.50之间的折射指,异。M在表面结构的各侧上提供小的珠粒,在粘结剂基质中所含的珠粒会减少有角度的亮度曲线的斜率但没有不希望有的翻寸。在优选的实施方案中,该微珠包括聚合物。聚合物5^立倾向于比无机珠粒更低廉,典型地具有高的光邀寸并且己经表明用聚合物粘合剂如聚氨酯可以充分地粘合于表面结构上。iM的^T立材料包括但不限于聚苯乙烯,PMMA,甲基丙烯酸甲基酯和乙二醇二甲基丙烯酸酯。在的实施方案中,该微^^本上是圆形的。圆形微珠己经发现可以衝共入射光的优异翻寸,育,容易地涂覆并且不具有尖锐角度的轮廓(它肯,导致其它相邻光学组件的磨损)。在另一个i^实施方案,该微珠是椭圆的。椭圆形微珠已乡述示在涂覆过程中取向并且取向到一些表面结构的方向。椭圆形珠粒还显示ilf,利于椭圆形^^立主轴的光输出,允i,直和水平亮度的^^控制。在本发明的另一个实沲方案中,微珠以两种或多种尺寸分布存在。由提供在聚合物涂层中所含的珠粒的两种或多种尺寸分布,光的输出能够进一步定制和微调至所期望的输出值。此外,通过提供比表面结构更大的珠粒尺寸,大珠粒分布在相邻的光学组件之间提供光学基魁巨,以减少可能的磨损,牛顿环和不希望有的光学浸敏wetout)。在优选的实施方案中,该聚合物凃料在底下表面结构的^h^面上形成连续层。底下表面结构的旨表面的连续层的形成允许实现底下表面结构的保护以防止磨损和划痕。此外,连续层的形成允许折射指数的均匀化,M^、不希望有的翻寸。在本发明的另一个实施方案中,该聚合物涂层优选覆盖结构化表面的20-80%。M部分地覆盖表面结构的表面,會^够获得在光再定向和视角之间的折中位置。通过覆盖表面结构的仅仅一部分,光再定向几何结构能够主要地得到保护,同时提供M的视角。例子是主要在两个相对的结构特征之间的谷区域中存在的涂层。该结构特征的顶角区域能够被保护以实现光再定向,而涂覆的谷区域育,改性离开光以掛共更宽的视角。在本发明的一个实施方案中,表面结构雌是旨,准1A射光能量的具有至少25M的长度、直径或其它主要尺寸(dimension)的结构。在本发明的一个实施方案中,该宏观结构tm包括棱镜。棱镜结构已经证明是光的有效准直仪并且一般具有含有纳米不规则^^立的两个坡面。当棱镜的夹角在88和92度之间时,光准直一般最大化。在本发明的另一个雌实施方案中,表面结构包括具有脊线的各个表面结构。各,面结构已经表明M^莫尔干涉条纹和改进亮度均匀性,与规则的棱形结构相比。表面结构的深度,是在10制邻50之间。弯曲表面结构的深度^>人弯曲表面结构的脊到弯曲表面结构的底部观懂的。低于8的深度会导致得到具剤駭由向光離的光再定向膜。大于55麟的深度难以制造并且含有足够大而使得产生莫尔干涉条纹图案的结构特征。在的实施方案中,表面结构具有在20和100之间的宽度。当表面结构具有大于130微米的宽度时,它们变得足够大而使得观察者旨辦通过液晶显示器看得见它们,有损于显示器的质量。当表面结构具有低于12脊线的宽度占该结构特征的宽度的大部分。这一脊线典型地变平并且不具有表面结构的乘IJ余部分的相同光成形特性。脊线的宽度相对于表面结构的宽度在量上的这一增加会降低光学薄膜的特性。更雌地,弯曲表面结构具有在151[口60mt间的宽度。已经表明,这一范围提供良好的光成形特性并且不能由观察^S过显示器看见。用于显示设备设计中的特定宽度将部分地取决于液晶显示器的像素节距。该元件宽度应该进行选择以有助于最^f,M^莫尔干涉。沿着突出脊测量的表面结构的Mim是在800微3口3000M^、司。随着长的尺寸延长,该图案变成一维的并且产生莫尔干涉条纹图案。随着该图案縮短,屏幕增益减少,因此不是所考虑的。弯曲表面结构的这一范围的长度已经发现会>不希望有的莫尔干涉条纹图案和同日{共高的轴向亮度。在另一个雌实施方案中,、髓突出脊测量的表面结构是在100^口600之间。随着表面结构的长的尺寸减少,形成莫尔干涉条纹图案的倾向也减少。这一范围的表面结构长度已经显示会显著地减少在显示设备中遭愚的不希望有的莫尔干涉条纹图案,同时樹共轴向亮度。本发明的表面结构im是重叠的。M重叠该弯曲表面结构,观察到莫尔干涉的有益减少。地,本发明的弯曲表面结构是无规放置和彼此平行的。这会引起这,一般在相同的方向上定向排列。tfc^—般具有取向的脊线,这样该膜在一个方向上比另一个方向更多地准直,从而在用于液晶背光系统中时产生更高的轴向增益。弯曲表面结构优选以一种方式进行随机化,使得消除与液晶显示器的像素间隔之间的倒可干涉。这一随机化(randomization)會,包J琉些表面结构的尺寸,形状,定位,深度,取向,角度或密度。这使得不需要mit层来抵消莫尔干涉和类似影响。至少一些表面结构可育^膜的(光)离开表面分组排列,其中在具有不同尺寸或形状特性的这些组中的每一组中的表面结构的至少一些共同产生这些组中每一组的的平均尺寸^^特性(它们在旨薄BU:变化),以获得大于任意单独光学元件的机械容差(machiningtolerance)的平均特征值,射氏消与液晶显示器的像素间隔的莫尔干涉条纹和干涉效应。另外,表面结构中的至少一些可以在相对于彼此的不同角度上取向,以便定制该膜沿着两个不同轴向再取向/再定向光的能力。重要的是,当使结构特征随机化时,膜的增益特性可以避免平面的、未实现小平面化的表面区域。对于这些结构特征的伪随机化布置有一个算法以避免未实现小平面化的或平面的区域。在本发明的一个实施方案中,表面结构具有横截面,指明在结构特征的最高点上90度夹角。已经表明,90度的峰角自于光再定向膜产生最高的轴向亮度。该90度的角自于本身具有一些容许范围(latitude),已经发现88度到92度的角度产生类似的结果并且能够以几乎没有的轴向亮度损M使用。当该峰的角度低于85度或高于95度时,光再定向膜的轴向M会下降。因为该夹角优选是90度和宽度优选是15到30,,弯曲楔形结构特征具有在7和30微米之间的结构特征的最高脊高度。已经表明该,元件的这一范围的高度提供高的轴向增益和莫尔干涉条纹减少。在本发明的另一个实施方案中,顶点(apex)宽度tt^是大于90度和低于130度。已经发现,大于90度和低于130度的顶点宽度可以提供比在88度和92度之间的顶角,和的截止。表面结构具有在io和55mt间的平均节距。平均节距是在两个相邻结构特征的最高点之间的距离的平均值。该平均节距不同于结构特征的宽度,因为该结构特征在尺寸(dimension)上发生变化,并且它们以重叠,^X和无规方式置于膜的表面以减少莫尔干涉条纹和确保在膜上没有非图案化的区域。优选的是在膜上具剤氐于0.1%未图案化区域,因为未图案化区fe怀具有与楔形元件相同的光学性能,导致特性的下降。在本发明的雌实施方案中,该聚合物涂层在表面结构的谷区域中更厚,与顶点区:t斜目比。已经表明,通过增加在光再定向膜的谷区域中的涂层厚度,以较少的轴向增益损失实现在轴夕卜增益的改进。己经发IJM过在谷区域中提供比膜的全部其它区域厚了至少75%的聚合物涂层,肯,获得轴外增益的所希望改进,因此视角的加宽。正形的(conformal)或不具有厚度差异的聚合物涂层已经发现在改进轴外增益上是低效率的并且不Mg在轴外增益上的急剧下降。i^i也,形成该聚合物涂层并皿下的表面结构包括具有在2和25mt间的半径的至少一个表面。该弯曲表面已经显示提供离轴增益的令人期望的增加和尖锐的离轴增益衰减的减少,得到在与没有弯曲表面的相同表面相比更宽的角度中再定向光的膜。在另一个雌实施方案,该聚合物涂层具有在0.7^fn2.0^间的表面粗糙度(Ra)。在聚合物涂层中的表面粗糙度已经发现为3W光添加Mt组件。表面粗,敏已乡拨5鹏掩小的装饰缺陷,这徵陷是LCD设备的4顿新寸厌的。低于0.50微米的粗fM平均fK法添加足够的粗糙度来实m^希望的结果。大于2.5微米的粗fM平均值掛共高水平的翻寸,导致光再定向用表面结构的轴向增益的损失。在本发明的实施方案中,该聚,涂层具有至少0.05的在聚合物涂层和聚合物结构化表面之间的折射指縫异。ilil^共至少0.05的折射指数差异,能够在视觉J^见察聚合物涂层以便在视觉上确定涂层均匀性,这在本发明材料的制造中是重要的。图2显示含有聚合物的正形型(confonnaltype)涂层的微观结构的放大示意性侧视图。涂覆在表面结构上的聚合物层具有基本上均匀的厚度,结果不具有适合于LCDTV的宽视角的所需光学性质。图3显祐有可变厚度的聚^tl涂层的微见结构的放大示意性侧视图。尽管在图3中的聚合物层具有可变的厚度,但是聚^te微观结构的谷区域中具有不希望有的,。图4显^有可变厚度的聚合物涂层的,的微观结构的放大示意性侧视图。涂覆在表面结构上的聚合物层具有优选的可变厚度,其中厚度最大值位于^H结构的谷区域中。涂层厚度减少并且随着涂层^ffll^见结构的顶点区域而逐渐减小。聚合物涂层存在于微观结构的顶点区域上。主要在谷区域中的涂层导致离轴增益改进,但是基本上不影响一阶导数曲线值。用于形成表面结构的的聚,包括聚烯烃,聚酯,聚胁酯(poly-esthers),聚翻安,聚碳酸酯,纤维素醚,聚苯乙烯,聚乙烯基树脂,聚磺翻安,聚醚,聚胺,聚偏二氟乙烯,聚氨酯,聚苯硫醚,聚四氟乙烯,聚縮醛,聚磺酸酯,聚酯离聚物,和聚烯烃离聚物。肖,4顿这些聚^tl的共聚物和/或混^J以改进机械或光学性能。用于透明多,镜的优选的聚翻安包括尼龙6,尼龙66,和它们的混合物。聚翻安的共聚物也是^S的连续相聚合物。有用的聚碳酸酯的例子^^酚-A聚碳酸酯。适合用作多^3tlt的连续相聚合物的纤维素酯包括硝酸纤维素,三乙酸纤维素,纤维素二醋酸酯,醋酸丙酸纤维素,醋酸丁酸纤维素,和它们的混合物麟聚物。雌地,聚乙烯树脂包括聚氯乙烯,熟乙烯醇縮H),和它们的混合物。乙烯翻脂的共聚物也會,4顿。本发明的的聚酯包括从具有4-20个碳原子的芳族、脂肪族劍旨环族二羧酸和具有2-24个碳原子的脂肪族或脂环族二醇生产的那些聚酯。统的二羧酸的例子包括对苯二甲酸,间苯二酸,邻苯二甲酸,萘二甲酸,琥珀酸,戊二酸,己二酸,壬二酸,癸二酸,富马酸,马来酸,衣M,1,4-环己烷二羧酸,磺勝内间苯二甲酸(sodiosulfoisophthalic)和它们的混合物。魏二醇的例子包括乙二醇,丙二醇,丁二醇,戊二醇,己二醇,1,4-环己烷二甲醇,二甘醇,其它聚乙二醇和它们的混合物。在本发明的实施方案中,表面结构雌包括聚砜。聚砜M明的,具有较高折射指数和具有较高Tg,所有这對寺性使得聚砜成为可用于LCD设备如LCDTV或液晶显示器中的理想聚合物。在另一个实施方案中,表面结构优选具有在32和55达S/cm之间的表面张力,根据ASTMD133所观糧。在32和55达歐cm之间的表面张力己经表明在聚^tJ涂层和表面结构之间衝共良好至优异的粘合性。低于30达g/cm,粘合难以实现。地,在表面结构和聚合物涂层之间的表面能量差异低于5达因/cm2。这一差异是允许聚』形成膜的一个重要因素,在T^喿聚合物之前该膜呈现出可变厚度。在本发明的另一个实施方案中,该纳米不规则球粒包括碳酸酯重复单元。聚碳酸酯具有高的光传输值,允许有高的光传输和散射。高的^tM率可以得到更亮的LC设备,与具有低的^SM率的Mt材料相比。此外,聚碳酸酯具有适合于LCD显示应用的较高Tg。在本发明的附加实施方案中,该纳米不规则球粒包括酯重复单元。聚酯具有低成本并且具有良好的强度和表面性质。此外,聚酯聚,在8(rc和2orc之间的温度下是尺寸稳定的,因此能够承受由显示器光源所产生的热。宏观结构的尺寸、皿和分布在决定离开表面结构的光的分布上是重要的。具有在0.5和6.0之间的长宽比的表面结构是,的。长宽比低于0.2的表面结构倾向于鹏大轴向增益具有小的影响。长宽比大于6.0的表面结构难以禾拥浇铸在图案化金属辊上的熔融聚合物来形成,因为聚合物倾向于粘合于高长宽比结构特征的表面上。此外,高压是充分地形成高长宽比结构特征所需要的,显著地减少工具寿命。在本发明的一个实施方案中表面结构具有重复的图案。重复图案一般,少量的不希望有的未图案化区域,因为与无规的表面结构相比重复图案具有较高的填充密度。在本发明的另一个实施方案中,表面结构具有无规图案。尽管因为与重复图案相比有较低的填充密度而使得无规图案一般导致得到一些未图案化光学薄膜,但是,无规图案一般会导致比重复图案更低7jC平的莫尔干涉。无规图案明从观察者眼1#或遮蔽小的膜缺陷。在本发明的另一个实施方案中,表面结构具有至少l(XHM:的长度,直径或其它尺寸。具有大于100的尺寸的微见结构,了为樹共大于1.0的轴向增益所需要的入射光的所需准直。此外,具有不大于100微米的尺寸(dimension)的微观结构更难制造并且因为该尺寸(size)导致在光学薄膜上形成不希望有的未图案化区域。具有大约90度的顶角的光再定向表面结构一般在偏轴角滤除(mject)入射光,允许光在轴向上或接近轴向被传输。典型地,准鼓观结构的角度-亮度的曲线图显示了在0度或接近0度下的峰f鶴度,随后随着角度接近于90度,亮度下降。亮度M^的斜率鼓观结构几何结构的函数。已经发现M在表面结构的表面上提供粗糙度,斜率的变化能够急剧地变化以便在更宽的角度范围中樹共增大的^m。图1是用于制造例如与图24相关地描述的光学薄膜的體的简^标意图。该體包括用于挤出材料103的挤出机101。该體还包括含有表面结构的图案化辊105,该表面结构在光学层113中形成光学结构特征。另外,该體包括压力辊107,它Mi共压力迫使材料103m到图案化辊105和剥离(stripping)辊111中,后者协助材料103从图案化辊105中除去。在操作中,基础层109与挤出的材料103在压力辊107和图案化辊105之间加压。在一个举例的实施方案中,基础层109是聚合物的取向片。另外,该材料103形成该光学层113,它在图案化辊105和压力辊107之间fflii^后包括光学结构特征。另外地,粘附层可以与材料103在挤出机101中共挤出。共挤出提供了两个或多个层的益处。共挤出粘合层能够进行选择以提供对基础层109和光学层113最佳的粘合性,比单层产生更高的粘合性。因此,共挤出的粘合层和光学层与基础层在压力辊107和图案化辊105之间加压。在压力辊107和图案化辊105之间313it后,层113沿着辊lllMo在另一个,实施方案,该材料103包括一种具有接触到图案化辊105的表层的聚合物共挤出层,表层所具有的熔体指数比在共挤出结构中的剩余层的熔体指数高50%。已经发现,高流动性表层有助于聚合物的复制保真度。除表层之外的各层具有低得多的熔体指数,导致非常适合承受显示设备的严格要求的机械上更硬的光学薄膜。在的实施方案中,光再定向聚合物膜Mi^CT^^去,x-进料斗涂覆法或喷^^^涂覆聚合物涂层。表面接触涂布技术如凹版涂布法或辊涂法已经发现将涂料主要施涂到光再定向结构特征的顶点区域上。地,结构化聚合物膜的形成和表面结构的后發凃覆是在线或依次完成的以便降低制造成本和减少与网幅织物(web)材料的退绕和缠绕有关的制造缺陷。本发明可以与任何液晶显示设备相结合使用,它的典型排列已描述在下文中。液晶(LC)广泛地用于电子显示器。在这些显示系统中,LC层位于偏振器层和分析器层之间并具有导向器,该导向器显示出相对于该法线轴的通过该层的角向扭转。该分析器进行取向已使它的吸收轴垂直于偏振器的轴。由偏振器偏振的入射光穿过液晶盒;M过在液晶中的分子取向M行的,该入射光會,通过横跨该液晶雄加电压来改变。SiH顿这一原理,来自外部光源(包括环境光)的光的邀寸能够加以控制。实现这一控制所需要的會遣一般比在其它显示器类型如阴,舰线管类型中所1顿的发光材料所需要的能量低得多。因此,LC技术用于许多应用,其中包括但不限于数字表,计算器,照相机,便携式计^m,电子游微几,对于它们来i舰轻、低电耗和长的4顿絲是重要的结构。另外,LCD显示器适用于TV,计#测器,游戏显示器,群显示器,画框,设备显示器,购买点展示^Kpointof-purchasedisplay)和类似设备。在优选的实施方案中,该显示器包括典型地受益于改进的视角的LCD,与具有窄的视角的显^备相比。典型地受益于宽的视角的LCD设备的,例子包括TV,计^^鹏测器,画框,公众信息显示器,购买点展示器和游戏显示器。更宽的视角允许在更宽的视角有均匀照明,与现有技术的准直平MS示器相比。在这些显示器中,本发明的膜位于液晶盒和背光源之间。B,光散开成宽的圆锥体,从而允许均匀照明。一般认为,视角育,受到液晶盒孔几何结构,补偿薄膜技斜啃光源类型限制。有源矩阵液晶显示^(LCD)使用薄膜晶体管(TFT)作为驱动各液晶像素的开关设备。这些LCD育g够显示更高清晰度的图像但没有交扰(crosstalk),因为各个液晶像素倉嫩选择性地驱动。光学模式干涉(OMI)显示器是液晶显示器,它是"通常白色的",即光经由断路状态的显示层透射。使用扭转向列型液晶的LCD操作模式粗略地被分成双折射率模式和光学旋转模式。"膜补偿超扭转向列型"(FSTN)LCD通常是黑色的,艮卩,当不施加电压时)^在断路状态下被抑制。OM显示器据手隨具有更決的响应时间和更宽的操作M范围。当本发明的光学薄膜用作背光系统中的光TO膜时,本发明的光学薄膜能够,该亮度。背光LCD显示屏,如用于便携式计^t几中的,可具有相对定域的光源(例如荧光)或比较接近于LCD屏幕的这些相对定域的光源的阵列,这样对应于光源的各个"热点"可以可检测出来。该t^器膜用于横跨该显示g^F该照射光。该液晶显就备包括具有(选自例如有源矩阵驱动和简单矩阵驱动中的)驱动方法与(选自例如扭转向列t試、超扭转向列模式、铁电液晶模式和反铁电液晶模式中的滩晶,試的结^tl的显示设备,然而,本发明不限于以上结合物。在液晶显示设备中,本发明的取向膜是定位在背光的前面所需要的。本发明的光学薄膜能够離该显示器来鮮液晶显示设备的光亮度,因为膜具有优异的光Mt特性以扩展该光,在所有方向上得到优异可视性。虽然以上效果能够甚至通31jft對莫的单个i顿来实现,但是多个膜可以相结合j顿。该均化用膜能够以翻模式I戯爐在LCD材料的前面以分配光和使光更加均匀。本发明主要用作光源变性(destmcturing)设备。在许多应用中,希望从光源本身的输出中消除灯丝的结构,这在某些应用中是有问题的,因为跨越样品分布的光将发生改变,并且这是不希望有的。同时,在光源被置换之后在光源灯丝或电弧的取向上的变化能够产生错误的和似是而非的读取。放置在光源和检测器之间的本发明的均化用膜能够从光源的输出中消除灯丝结构的任何痕迹,因此引起得到均化的光输出,其从一U源到另一^源是相同的。3M3I^共令人舒适的均化光,若需要的话被定向,该光学薄膜可用于控制各阶段的光照。在舞台和电视制作中,各种各样的舞台灯光必须用于实现为统的光照射所需要的全部不同效果。这要求使用许多不同的灯,这是不方便的和高花费的。放置在灯上的本发明的膜能够得到几乎无限制的柔性散射光,若需要时。因此,几乎任何对象,移动或不移动的,和具有任何皿的,都能够正确地照亮。反射膜育,SM将由金属膜会滅的湖层,等等,施涂到本发明的光学薄膜的光离开表面上来形成,并且f,例如用作交通标志的逆反射元件。它會,以施涂到M,自行车,人身等等上的状劍顿。本发明的光学薄膜还可以用于法律实施和安全防范系统的领域中以便在整个固定的区域中j魏自激光二极管(LDs)職光二极管(LEDs)的输出光均匀化,从而为红夕卜(IR)检测器掛共更高的对比度。本发明的膜也可以用于力A^用LED或LD光源的设备中消去结构,如在银行指雜数器或舰处理设备中。这导致更大的精确度。装配在外科医生的头盔上的光学纤维型光组装件会在外科现场产生扰乱型强度变化,如果光学纤维元件中的一个^卜禾4^术过程中断裂。放置在纤维束的末端上的本发明光学薄膜使来自剩余纤维的光均化并从投射到患者身上的光消去断裂纤维的任何痕迹。标准磨砂玻璃Mt器在这一应用中无法有效使用,归因于显著的反i[it,引起^ai量的损失。本发明的光学薄膜还可以通过将光源的灯丝或电弧变性用来在显微镜之下均匀地照亮样品,得到均匀地照亮的视野。该膜还可以用于使经由纤维传播的各种模式均匀化,例如来自螺旋模式纤维中的光输出。本发明的光学薄膜还具有重要的建筑用途,如为工作和生活空间^f共,的光。在典型的工,用中,廉价的透明聚合物t^器Mffl来在该房间tyt光。本发明的均化器,它代替这些普通翻寸器中的一种,提供更均匀的光输出,这样越该房间均匀地散射到全部角度和没有热点。本发明的光学薄膜还可用于Mf光照明艺术作品。该透明聚合物膜i[M器提供合适的适宜尺寸和指向的孔,以最赏心悦目的,展^艺术作品。此外,本发明的光学薄膜會嫩广泛地用作光学设备如显示设备的部件。例如,除了液晶显示设备的背光系统的上述光,板之外,它能够用作在反射型液晶显示设备中与反射膜如金属膜层压的光蹈寸板或在金属S勤爐于设备的背侧(与观察者相反)的情况下用作正面TO膜让i繊指向正風观察者的一侧)。本发明的光学薄膜能够M:与由ITO膜为代表的由氧化铟组成的透明导电层一起层压来用作电极。如果该材料用于形成反射型屏幕,例如正面投影屏幕,则光反射层辛tt涂于该透明聚合物膜MI"器上。光学薄膜的另一个应用是背賊屏幕,其中一般需要将图像从光源投影到大面积的屏幕上。与在7K平方向上相比,在垂直方向上电视的视角典型地更小。该光学薄膜用于将光展开以增大视角。本发明的实施方案不仅,M的光翻寸和准直,而且11^1>厚度的光学薄膜,该薄膜具有减少的光吸,势,显示出柔和的角度截止,或在LCD显示系统中显示出减少的莫尔干涉或牛顿环。本发明己经具修考本发明的某^m实施方織行了详细描述,但题该離的是,在本发明的精神和范围内育,进行各种变化和舰。下列实施例用于举例说明本发明的实施。它们在意义上不是本发明的全部可能变化的穷举。份和百分数按龍计,除非另有说明。实施例在这一实施例中,含有具有大约90度的顶角的长度1200微米、宽度35微鳴度27:的^5:^光学元件的聚碳酸酯基片被涂覆了几道不遊卖的光学改性层。由纽约州罗彻^f寺的伊斯曼柯达公司(EastmanKodakCompany)制造的十三英寸宽的微型复制的聚碳酸酯载体被涂覆,生产出具有魏和的角度截止的增强的宽角度外观,与没有可变厚度层的相同光学元件相比。这一实施例说明了含有可变厚度的聚合物涂层的结构化表面的有利的光学性质。为了制备将被涂覆到微型复制的聚碳酸酯载体上的骨凝胶体1-千克分散体,988.3克的7Kf口11.7克的感光明胶被添加在一起,还添加少量的表面活性剂以助勒^^立涂覆过程。这一总分散術皮加热至50°C。该明胶和消光^f立分散條50摄氏傲。C)下制成液^糊,以38.1cmVm2的湿覆盖率涂覆到微型复制的聚碳酸酯载体上,然后干燥。为了制备将被涂覆到微型复制的聚碳酸酯载体上的PVP1-千克分散体,901.1克的蒸馏水和98.9克的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)(具有10,000的平均M量,从密苏里州圣路易的西格马-奥尔德里奇(Sigma-Aldrich)获得)被添加在一起。该PVP材料以它的9.9%浓度被分散成蒸馏水溶液中。在这一实施方案中,当在20。C下以10呢固体7乂溶液4OT时该PVP具有约10cp的平均粘度。这一总分散体保持在室温下并在涂覆之前允许搅拌大约一小时。该PVP和水分散体以38.1cm3/m2的湿皿率被涂覆到微型复制的聚碳酸酯载体上,然后干燥。为了制备将被涂覆到微型复帝啲聚碳酸酯载体上的PVA1-千克分散体,788克的蒸馏水和212克的GH-23聚乙烯瞎从德克萨斯州拉波特的日本高斯公司(NipponGohsdCorporation)获得)被添加在一起。GH-23材料以14.3%的浓度被分散皿馏7jC溶液。在这一实施方案中,当在2(TC下以10免固体7K溶液使用时该聚(乙烯勒具有约52cp的平均粘度。这一总分散体保持在室温下并在涂覆之前允许大约一小时。为了制备将被涂覆到微型复制的聚碳酸酯载体上的没有消光3^立的PVA1-千克分散体,835.9克的蒸馏7Xfn164.1克的GH-17聚乙烯斷从德克萨斯州拉波特的日本高斯公司获得)被添加在一起。GH-17材料以17.3%的浓度被分散麟馏水溶液。在这一实施方案中,当在2CTC下以4呢固体7jC溶液使用时该聚(乙烯酌具有约30cp的平均粘度。这一总分散体保持在室温下并在涂覆之前允许搅拌大约一小时。为了制备将被涂覆到微型复制的聚碳酸酯载体上的胶乳1-千克分散体,885.4克的蒸馏水和114.6克的WitcoBondW-320胶乳(从康涅狄格米德堡(Middlebuty)的凯土拉公司(ChemturaCorporation)获得)被添加在一起。WitcoBondW-320胶乳是具有-15。C的玻璃化转变皿禾口720%断裂伸长率的水性聚氨酯分散体。这一总分散体保持在室温下并在涂覆之前允许搅拌大约一小时。以上胶乳分散体利用槽缝涂布机和已加热至l(XTC的20米7j^FB喿段被涂覆到含有3拉的光学元件的复制的聚碳酸酯载体上。实施例1-8是以10勒併中(min)涂覆的。涂覆并千燥的实例产品然后M(OTEZContrast160ELDIM来表征它们的光学性能。从由ELDM产生的水平和垂直扫描曲线计辭由向光学增益损失,H/V离轴增益舰和最大一阶导数值。下表1列出了粘结齐i」类型,粘结剂覆盖率以及光学结果和外观。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>表i中显示的外观是涂层的视:^测定,当它离开机器千燥器时。可接受的等级表示存在一些条纹或其它常见的涂层缺陷,但是旨外观M够均匀的,从而可以测量轴向光,益损失禾嘀轴光学增益改进。无法接受的等级表示由于条纹,斑点外观或其它涂层缺陷使#^卜观是不可接受的。如果该外观等级是无法接受的,不测量亮度增益值,因为不均匀的外观使得失真。此外,无法接受的外观会导致在LCDTV中不希望有的不均匀性,显著地降低光学薄膜的商业价值。实施例1不符合所希望的光学性能,因为在水平方向上60度和在垂直方向上40度的水平/垂直离轴增益,分别是1.15和1.16,相比于至少1.30的,值。此外,7K平/垂直扫描的最高一阶导数值分别是O.ll和0.13,相比于低于0.08的tt值。将实施例1的全部积分,尽管涂层外观是可接受的和轴向光学增益损失是可接受的,但是离轴,是不足够的,且截ltt尖锐。实施例2显示出不均匀的涂层和差的外观,导致样品在光学输出上变化太大,无法进行可靠测量。与现有技术光再定向膜相比,实施例符合全部的光学性能目标并且很好地用作光学薄膜,LCDTV的视角。图4是实施例3的放大侧视图。该PVA涂层能够在表面结构之间的谷区域中观察,和可变的涂层厚度鼬多以位于谷区域中的最大厚度观察。实施例4显示出不均匀的涂层和差的外观,导致样品在光学输出上变化太大,无法进行可靠测量。实施例5不^^所需的光学性能,因为轴向光雜益损失是0.88,相比于大于0.90的值。实施例4的离轴光学特性是可接受的,但是太多的光损失在轴上以致于无法充分地在轴上照明LCDTVo实施例6不符合所需的光学性能,因为在垂直方向上最高一阶导数值H/V扫描是O.ll,相比于低于0.08的雌值。将表1的全部积分,实施例3符合全部,的光学输出值。从表1中的可以看出,仅仅聚合物涂层的存在不足够获得所需的光学结果。在实施例3中的可变的聚合物厚度是所需的光学输出特性的一个重要因素。本发明已经具##考本发明的某^^实施方皿行了详细描述,但是应该理解的是,在本发明的精神和范围内能够进行各种变化和改进。在这里指定的专利和出版物被引入供参考。部件列表101挤出机103材料105有图案的辊107压力辊109基础层111剥离辊113层501普通菱形膜的增益曲线502本发明材料的增益曲线503水平参考点(-60。)504在0。的普通增益505垂直参考点(+40°)601曲线501的一阶导数(普通)602曲线502的一阶导数本发卿权利要求1.显示器,它包括光源以及在膜的至少一侧上含有结构化表面并在结构化表面的至少一部分上带有聚合物涂层的光再定向聚合物膜,其中,所述涂层呈现出可变的厚度。2.权利要求1的显示器,其中该聚^t/鹏膜的相对侧上具有结构化表面。3.权利要求l的显示器,其中聚合物涂层的最大厚度是在0.7和5.0^间。4.权利要求1的显示器,其中可变的厚度具有聚合物凃层的最大厚度的至少50%的厚度范围。5.权利要求1的显示器,其中可变的厚度是在结构化表面上单调地增大或鈔厚度。6.权利要求1的显示器,其中该聚,涂层选自聚氨酯、聚乙烯醇、丙烯酸柳旨和PW柳旨。7.权利要求1的显示器,其中该聚合物涂层是以图,^S聚合物膜上。8.权利要求1的显示器,其中该聚合物涂层是以图案存在于结构化表面上。9.权利要求1的显示器,其中该聚,涂层进一步包括聚合物5^立,在聚合物涂层和聚,^f立之间具有在0.02和0.50之间的折射指数差异。10.显示器,它包括光源以及在膜的至少一侧上含有结构化表面的光再定向聚合物膜,其中聚儒纟雜7jC平方向上具有在0.03和0.09之间的最大一阶导数和在垂直方向上具有在0.04和0.09之间的最大一阶导数。全文摘要显示器,它包括光源以及在膜的至少一侧上含有结构化表面并在结构化表面的至少一部分上带有聚合物涂层的光再定向聚合物膜,其中涂层呈现出可变的厚度。文档编号G02F1/1337GK101276101SQ20081010031公开日2008年10月1日申请日期2008年3月6日优先权日2007年3月6日发明者C·M·小兰金,E·M·贝坦库尔特,J·C·部鲁尔,R·P·布尔德拉斯申请人:罗门哈斯丹麦金融有限公司
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