TW200807029A - Optical unit and liquid crystal display module - Google Patents

Description

200807029 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種顯著提高光線之利用 π双平、促進直 度提昇之光學單元以及使用光學單元之液晶顯示模組。儿 【先前技術】 液晶顯示模組（LCD)，活用薄型、質軔 貝罕工、低耗電等特 徵，被廣泛使用於平面面板顯示器。其用途作為行動電話: 可攜式資訊終端機（PDA)、個人電腦、電視蓉二^ 一抑 矛I舅矾用顯 不益而逐年擴大中。近年來，對液晶顯示模組所要求之特 性依用途而多樣，可舉出明亮（高亮度化）、易觀看（廣視野 角化）、省能源化、薄型質輕化等，尤以對高亮度化之要 較高。 二 以往之一般的液晶顯示模組如圖8所示，具有由表面 側至背面側依序重疊液晶顯示元件5 1、各種光學片52以 及月光53之構造。液晶顯示元件5丨具有在一對偏光板^、 5 5間夾著液晶胞56之構造，而有TN、IPS等各種顯示模 式被提出來。背光53係由背面側照射液晶顯示元件51而 使之發光者，有邊光型G側光型）、正下方型等形態普及。 。種光學片5 2係重疊於液晶顯示元件5 1與背光5 3間， 且為了使由背光53之表面所出射之光線效率佳且均勻地 入射至整面液晶顯示元件5 i，而具備了具有朝法線方向側 之折射、擴散等光學功能之光擴散片、稜鏡片等。 液晶顯示元件所具備之偏光板54、55，一般而言係使 /、有所明藉由吸收光之一方向成分而使殘餘偏光成分穿 5 200807029 透之吸收雙色性者。由於此類型之偏光板54、55為了得 到偏光，原理上係吸收50%之光，故此為液晶顯示模組之 光利用效率降低的主要理由之一。 為了改善該偏光板54、55所造成之低光利用效率，曾 有人開發了在液晶顯示模組之背面侧（偏光板5 5之背面側） 重疊反射偏光板（偏光分離器）之技術、或取代背面侧偏光 板55而使用反射偏光板之技術（例如，參照特開2〇〇5-106959號公報、特表平9_506985號公報等）。該反射偏光 _ 板係藉由使背面側偏光板55之穿透軸成分直接穿透，其 以外之偏光成分回到下方側，以將光線再行利用。 另一方面’液晶顯示模組中所具備之光擴散片、稜鏡 片等光學片5 2 —般係具備合成樹脂製之透明基材膜以及 於該基材膜表面所積層之光擴散層、稜鏡列層等光學層（例 如’參照特開2000-89007號公報、特開2004-4970號公報 等）。該等習知的光學片52係構成為利用具有既定構造之 光學層來發揮朝法線方向側之折射、擴散等光學功能，惟 •並未到企圖控制穿透光線之偏光特性的程度。 於上述4知的液晶顯示模組，為了保有所謂薄型、質 輕化之LCD的概念同時確保亮度，以目前僅改善背光53 之導光板或冷陰極管等之狀況並無法達到該要求。 又，即使疋使用上述之反射偏光板之液晶顯示模組， 實際上由於再利用之光的熱吸收、反射等之損失造成光線 之利用效率只能實現75%左右，此為現狀。 【發明内容】 6 200807029 本發明係有鐾於該等不良情形而完成者，本發明之目 的係提供一種可顯著提高光線之利用效率，顯著地促進亮 度之提昇，適用於正下方型液晶顯示模組以及對向邊光型 液晶顯示模組之光學單元以及使用其之液晶顯示模組。 本發明人經不斷潛心研究液晶顯示模組之各構成要素 的偏光特性之結果，發現以液晶顯示元件之背面側偏光板 或反射偏光板所反射而返回至背光側之光線的強度具有偏 光’邊偏光方向與背面側偏光板或反射偏光板之穿透軸方 向不一致，故而導致光線之利用效率低下。 其結果，為了解決上述課題而完成之發明係： 一種光學單元，其係方形之層狀結構體，該層狀結構 體具備以反射光與穿透光來分離偏光特性之反射偏光板、 與重疊於此反射偏光板背面、]之光學片， 上述光學片具有具光學異向性之樹脂製基材膜， 以上述反射偏光板之穿透軸方向為基準之基材膜結晶 軸方向之角度絕對值為冗/8以上，3 7Γ /8以下。 由於該光學單元具備以反射光及穿透光來分離偏光之 反射偏光板，於液晶顯示模組，使與液晶顯示元件之背面 侧偏光板的穿透轴方向平行之偏光成分直接穿透，除此之 外之偏光成分返回到下方側以供光線之再利用，可提昇由 燈管所發出之光線的利用效率。又，該光學元件具備重疊 於反射偏光板背面側之光學片，該光學片具有具光學異向 性的樹脂製基材膜，藉由使該基材膜之結晶軸方向的角度 (絕對值）相對於反射偏光板之穿透軸方向為冗/8以上、3疋 7 200807029 /8以下，而可將於液晶顯示模組由反射偏光板反射至背光 側（背面侧）、並由背光反射至表面側而來回之返回光線之 偏光方向變換為反射偏光板之穿透軸方向（亦即，液晶顯示 元件之背面側偏光板的穿透軸方向）（以下，該功能簡稱為 「返回光線之偏光功能」），其結果，可促進返回光線到液 晶胞之到達率乃至於由燈管所發出之光線的利用效率。再 者，由於該光學單元有效地發揮上述返回光線之偏光功 能，故適用於背光之射出光線的偏光特性較為等向之正下 方型液晶顯示模組以及對向邊光型液晶顯示模組。 於該光學單元，可進一步具備填充於上述反射偏光板 與光學片間之透明介質層。如此般，藉由在反射偏光板與 光學片間填充折射率較空氣大的透明介質層，則在光學片 表面的全反射臨界角會較在反射偏光板與光學片間夾著空 氣之情形來得大，其結果可提高由光學片表面射出之光線 比例乃至於由燈管所發出之光線的利用效率。 上述基材膜之延遲值以7〇nm以上、32〇nm以下較佳。 具有該延遲值之基材膜了為發揮上述返回光線之偏光功能 而將相位差最佳化，故可顯著提昇光線之利用效率。又， -亥延遲值之上述數值範圍就作為相位差最佳化所需之延遲 值來說係較小，故該基材膜之製造容易性亦佳。 構成上述基材之基質樹脂以聚對苯二甲酸乙二醇酯、 聚碳酸醋較佳。該聚對苯二甲酸乙二醇醋具有延遲值較高 ，性質’且可容s且確實地將延遲值如上述般最佳化。又， 聚碳酸酯延遲值的控制係容易的。 8 200807029 一述光+片可具有於基材膜之一面所積層之光學層。 =光予層▼為⑷具有複數之光擴散劑與其黏結劑者（光擴 政片之光擴政層.）、或(b)具有具折射性之微小凹凸形狀者（棱 鏡片之棱鏡列層等）。由於該光擴散片或稜鏡片等光學片一 般用於液晶顯示模組，如該方法般藉由使用具有上述返回 光線之偏光功能的該基材膜作為一般所具備之光學片之基 材膜，不會造成液晶顯示模組之光學片裝設片數增加，可 賦予上述返回光線之偏光功能，顯著提昇光線之利用效 • 率，可促進高亮度化與省能源化。 上述光學片可在基材膜之另一面具有在黏結劑中分散 了珠子之黏附防止層。藉由如此在基材膜之另一面具備黏 附防止層例如在液晶顯示模組中，可防止該光學片與配 置於背面側之導光板、稜鏡片等之黏附。 為了解決上述課題所完成之本發明之液晶顯示模組係 具備（a)在一對之偏光板間夾持液晶胞之液晶顯示元件，以 及（b)於該液晶顯示元件背面側所疊設之該光學單元，以及 • (c)於該光學單元背面側所疊設之面光源之正下方型或對向 邊光型月光。该液晶顯示模組如上所述，由於該光學單元 具有由偏光板等所反射之返回光線的偏光功能，故可顯著 提昇由燈官所發出之光線的利用效率，可促進現今社會所 要求之高亮度化、省能源化以及薄型質輕化。又，由於該 液晶顯示模組具備射出光線之偏光特性較為等向性之正下 方型或對向邊光型背光，故可有效地發揮上述返回光線之 偏光功能。 9 200807029 於該液晶顯示模組，可將上述光學單元之反射偏光板 做為液晶顯示元件之背面侧偏光板。如此般藉由以上述光 學單元之反射偏光板代替液晶顯示元件之背面侧偏光板、 可謀求偏光板之裝設片數減少，與上述光學單元之返回光 線之偏光功能相辅相成，可進一步提昇由燈管所發出之光 線的利用效率。 於該液晶顯示模組，上述液晶顯示元件與背光間具備 其他光學片時’該其他光學片之基材膜以使用低延遲膜為 _ 佳。液晶顯示模組一般係裝設有光擴散片、稜鏡片等複數 片光學片。如此般具備複數片光學片時，藉由僅對特定之 一光學片的基材膜賦予上述之返回光線的偏光功能，而不 變換其他光學片穿透光線之偏光方向，可促進上述返回光 線的偏光功能最佳化*以及控制性。 在此’所謂「光學片」係亦包含僅由上述基材膜所構 成之概念。所謂「光線之偏光方向」係指光線之偏光成分 之最大平面方向之意。所謂「以反射偏光板之穿透轴方向 • $基準之基材膜的結晶軸方向之角度」係指由表面侧觀察 到之平面上的角度，以右旋為+角度，左旋為—角度。所 謂「表面側」係指液晶顯示模組或組裝至液晶顯示模組時 顯示之觀看側。所謂「背面側」係與表面側相反之意。所 謂「延遲值（Re)」係令該基材膜表面之平面上的結晶轴方 向中正交之快軸方向與慢軸方向為x方向與y方向，基材 膜之膜厚為d’X方向與7方向之折射率為虹與叫心吻 時，以Re=(ny-nx)d所計算之值。所謂「低延遲值膜」係 200807029 延遲值之絕對值在60nm以 ^ / 膜。所謂「正下方型液晶 顯示模組」係指具備正下方型 主月先之液晶顯示模组。所謂 「對向邊光型液晶顯示模組筏社曰 稞、、且所 、 —# 果、、且」係指具備對向邊光型背光之 液晶顯不杈組。所謂「對向邊光 、 尤生月光」係指邊光型背光， 且相對向於導光板之側部配詈右 丨⑼直有1或複數之燈管者。 如以上之說明’本發明之本 月之先學早π具有將由反射偏光

板所反射之返回光線的偏弁方A 尤方向積極地變換為反射偏光板 之穿透轴方向的功能。因此， 一 /、爾該先學早7G之本發明之 液晶顯示模組可顯著地提高由燈管所發出之光線的利用效 率’可促進現今社會所要求之高亮度化、省能源化以及薄 型質輕化。 【實施方式】 以下’蒼照適當圖式詳細說明本發明之實施形態。 圖1之光學單元1係一層狀結構體，其具有反射偏光 板2以及大致平行重$於該反射偏光板2背面側之光學片 3。該反射偏光板2與光學片3具有大致相同且方形之平 面形狀。 反射偏光板2係具有以反射光及穿透光來分離偏光特 性之功能者，如圖2(a)所示，具有在平面上互相正交之穿 透軸方向m以及反射軸方向n。該偏光反射板2可使用如 住友3Μ公司製之商品名rD-BEF」、日東電工公司製之 商品名「PCF」.等。該反射偏光板2係於液晶顯示模組以 穿透軸方向m與液晶顯示元件之背面側偏光板之穿透軸方 向平打的方式配置，尤其，於正下方型液晶顯示模組，一 11 200807029 般係配置成使與短邊方向平行（亦即，與線狀之燈管平行” 因此，反射偏光板2係構成為使從背面側射入之光線中沿 著與液晶顯示元件之背面側偏光板穿透軸方向平行之穿透 軸方向m之偏光成分穿透，沿荖反射鉦 ^ /σ耆夂射釉方向η之偏光成分 在背面侧反射再利用。 光學片3僅由樹脂製之基材膜4構成。該基材膜*之 形成材料使用透明、尤其是無色透明之合成樹脂。該合成 ，脂並無特別限^ ’可舉出如聚對苯二甲酸乙二醇醋、聚 萘二甲酸乙二醇i旨、丙烯酸樹脂、聚碳酸自旨、聚苯乙稀、 聚浠煙、纖維素醋酸酷、耐候性氯乙稀等。在該合成樹脂 :’以透明性、強度高’如後述般容易控制延遲值之聚對 苯二甲酸乙二醇S旨或聚碳酸s旨較佳，《以改善了撓曲性能 之聚對苯二甲酸乙二醇酯較佳。 基材膜4之厚度（平均厚度）並無特別限定，以 =上、25〇"m下較佳，尤以2〇#m以上、i88_以下 較佳。若基材m 4之厚度未滿上述範圍，則如後述般塗饰 用以在基材膜4表面形成光擴散層等之聚合物組成物時容 易產生捲邊，產生操，作變得困難等不良情形。反之，若基 :膜4之厚度超過上述範圍’液晶顯示模組之亮度可能會 降低，又，液晶顯示模組之厚度變大而與薄型化之要求相 反。 基材膜4具有光學異向纟，具體而言在平面方向且有 :射率相異之雙折射性，如2⑻所示，在平面上具有結 晶軸方向（X;y)。該基材膜4係具有最適化之結晶財向㈤力 12 200807029 的角度以及延遲值，且構成為將穿透光線之偏光方向變換 成所欲之方向。

以反射偏光板2之穿透轴方向基準之基材膜4其 結晶軸方向（X;y)之角度之絕對值下限以π/8較佳，尤二 3 7Γ/16較佳。另一方面’基材Μ 4之結晶轴方向其角 度α之絕對值上限以3冗/8較佳，尤以5 π /16較佳。再者， 基材膜4之結晶軸方向（x;y)其角度α之絕對值以冗/4最 佳。該結晶軸方向（x;y)之角度α為上述範圍之基材膜4可 有效地將由反射偏心反2狀射之返回光線之偏光方向變 換為反射偏光板2之穿透軸方向m。再者，上述結晶軸方 向（x;y)之角度α如上述般限定為絕對值之原因在於，不論 結晶軸方向（X;y)之角度α相對於反射偏光板2之穿透軸方 向m在正側與負側，皆可同樣地發揮上述返回光線之偏光 功能之故。 基材膜4之延遲值下限以70nm較佳，尤以ιι〇η^較 佳。另一方面，基材膜4之延遲值上限以32〇nm較佳，尤 以170nm較佳。具有該延遲值範圍之基材膜4可有效地將 由反射偏光板2所反射之返回光線的偏光方向變換為反射 偏光板2之穿透軸方向m，又製造容易性亦良好。 基材膜4之製造方法只要具有上述結'晶軸方向的角度 α以及延遲值即可，並無特別限定。基材膜*之結晶轴方 向之角度α可藉由如聚對苯二甲酸乙二醇酯等之單軸拉伸 加工時之拉伸力、溫度等之調節，或雙軸拉伸膜之衝孔加 工時之衝孔位置或抽取角度之調節控制·在本發明之範圍。 13 200807029 又，基材膜4之延遲值可利用拉伸加工時之拉伸力、溫度、 膜厚等來控制。 由於遠光學單元1具備反射偏光板2，故於液晶顯示 模組’使與液晶顯示元件背面側偏光板之穿透轴方向平行 之偏光成分直接穿透，使得其餘之偏光成分返回到下方側 以提供光線之再利用，可提昇由燈管所發出之光線的利用 效率。又’由於該光學單元1在反射偏光板2之背面側具 備基材膜4，故於液晶顯示模組，可將由反射偏光板2反 • 射至背光侧、且由背光再度反射至表面側而往返之返回光 線之偏光方向有效地變換為反射偏光板2之穿透軸方向 m，可提昇光線之利用效率。再者，該光學單元丨適用於 具備射出光線之偏光特性較為等向性之正下方型背光或對 向适光型月光之液晶顯示模組，可有效地發揮上述返回光 線之偏光功能。 圖3之光學單元10係一方形的層狀結構體，該層狀結 構體具有反射偏光板2、在該反射偏光板2背面側大致平 •行重疊之光學片3，以及於反射偏光板2與光學片3間填 充：積層之透明介質層n。由於該反射偏光板2與光學片 3係與上述圖！之光學單元！相同，故編為同_編號 略說明。 形成透明介質層U之透明介質由於必須使光線穿透表 :側’故具有透明性’ W折射率較空氣大者。該透明介 :層11 t透明性除了無色透明外，係包含有色透明、半 透明等概念。具體而言’該透明介質可舉出如黏著劑、積 200807029 層用接著劑、熔融擠出樹脂、矽酮油等。 士上述黏著劑可使用已知之各種黏著劑，一般為於熱塑 性樹月旨添加黏著賦予劑與可塑劑者，具體而言可舉出如溶 劑系黏著劑、乳膠系黏著劑等。 心 生上述積層用接著劑可舉出如乾式積層用接著劑、濕式 和€用接著&|、熱融式積層用接著劑、無溶劑積層用接著 劑等。該等積層用接著财，尤以於接著強度、耐久性、 耐候性等優異之乾式積層用接著劑較佳。 上述乾式積層用接著劑可舉出如聚乙酸乙烯酯系接著 d ’由丙烯g文乙知、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙基己酯等之均 :“勿或該等與甲基丙烯酸甲酯、丙烯醯腈、聚乙烯等之共 來物等所構成之聚丙烯酸㈣接著劑；丙烯酸氰㈣接著劑; :二烯與乙酸乙烯酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸 等:體之共聚物等所構成之乙烯共聚“系接著劑；纖維素系 接著d，承酉曰系接著劑；聚醯胺系接著劑；聚醯亞胺系接著劑； 由尿素树知、二聚氰胺樹脂等所構成之胺基樹脂系接著劑； 苯酝树月曰系接著劑；環氧系接著劑丨聚胺酯系接著劑；反應型 ^甲基）丙烯酸系接著劑；由氯丁二烯橡膠、丁腈橡膠、苯乙 丁二烯橡膠等所構成之橡膠系接著劑；矽酮系接著劑；鹼 i屬矽鲅鹽、低融點玻璃等所構成之無機系接著劑等。在 該等乾式積層用接著劑中，纟以可防止經時之接著強度降 低或去f貝層化，進而可降低透明介質層〗丨之黃變等劣化 之聚胺酯系接著劑為特佳。 上述熔融擠出樹脂可使用如聚乙烯系樹脂、聚丙烯系 15 200807029 樹脂、酸改質聚乙烯系樹脂、酸改質聚丙烯系樹脂、乙烯_ 丙婦酸或甲基丙烯酸共聚物、沙林（S吻η)系樹脂、乙稀_ 乙酸乙烯酯共聚物、聚乙酸 乙烯酯糸樹脂、乙烯-丙烯酸酯 或甲基丙烯酸酯共聚物、聚芏 ^ ♦本乙烯糸樹脂、聚氯乙烯系樹 脂等之熱塑性樹脂之一種戋兩 …- 禋^兩種以上。再者，在採用使用 上述少谷融擠出樹脂之播中籍 心佾出積層法時，亦可在積層對向面施 以錨固塗佈處理等表面處理。 1透明介質層11之積層量（固體成分換算）之下限以 車父佳’尤以3g/m2輕伟。η 士 另一方面，透明介質層11之積層 量上限以1〇g/m2較佳，尤以7g/m2較佳。若透明介質層u 之知層里車又上述下限小，則有無法得到接著強度之虞。另 一方面，若透明介質層u <積層量超過上述上限，則有 積層強度或耐久性低下之虞。 再者在形成透明介質層i!之黏著劑、積層用接著劑、 W擠&樹脂等之透明介f中’ & 了對使用性、财熱性、 /侯I*生機械性質等進行改良、改質，可適當混合如溶劑、 潤滑劑、交聯劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、光安定化劑、 填充劑、強化纖維、補強劑、抗靜電劑、難燃劑、財火劑、 發泡劑、防黴劑、顏料等各種添加劑。 一該光學單元10與圖1之光學單元1相同，藉由反射偏 光=、2使在;夜晶顯示模組中之液晶顯示元件背面側偏光板 牙透軸方向以外之偏光成分返回到背面側以提供光線之 用藉由基材膜4可有效地將返回光線之偏光方向變 換成反射偏光板2之穿透軸方向❿，其結果可提昇光線之 200807029 利用效率。再者，該光 2與光學片3之間隙之场 藉由填充於反射偏光板 透明介質I u之$ 介質層U，使在基材膜4表面（與 加由基材‘ 4表面射面出射臨界角變大之結果’可增 ^ ^ ^ ^ ^ , 、、、 ’促進在液晶顯示模組中由 垃官所發出之光線的利用 栋田仏L * 用欢羊尤其，該光學單元10若 使用折射率大於基材膜 、之折射率者作為透明介質層11， 可防止由基材膜4側入射5盘、* 綠於^入 射至一透明介質層11之界面的光 線赉生全反射，可顯著接古曰一 阿液日日顯示模組中由燈管所放射 之光線的利用效率。再者， ^ 者δ亥先學單元10藉由使用黏著 g、積層用接者劑或溶融擠出Ρ 掛树脂作為透明介質層11之 形成材料，反射偏光板2盘美好 ^、，土材臈4之積層狀態受到固定， 可提昇使用性、強度、耐久性等。 圖4之光學單元20係一方形+昆 方形之層狀結構體，該層狀結 構體具備反射偏光板2以及在兮, 在μ反射偏光板2背面側大致 平行重疊之光學片21。該光學片么 # 乂尤予片21係具有使穿透光線擴 散之光擴散功能（詳細而言，係使之擴散同時朝法線方向側 聚光的方向性擴散功能）的光擴散片。該光學片21具有基 材膜4、於該基材膜4表面所積層之光學層（光擴散層）22 以及於基材膜4背面所積層之黏附防止層23。由於該光學 單兀20之反射偏光板2與基材膜4包括其内容、結晶轴 方向(x;y)等與® 1之光學單元i相同，故編為同一編號並 省略說明。 光學層22具備大致均句地配置在基材膜4表面之複數 光擴散劑24 ’以及該複數光擴散劑24之黏結劑25。該複 17 200807029 數光擴散劑24以黏結劑被覆。如此般藉由在光學層22中 含有之複數光擴散劑24,可使由光學層22内侧穿透至表 側之光線均句地擴散。再者，因複數光擴散劑24而在光 學層22表面大致均匀地形成微細之凹凸。如此般藉由形 成於光學片21表面之微細凹凸的透鏡折射作用，可使光 線更均勻地擴散。再者，光學層22之平均厚度並無特別 限定，例如為1 /z m以上、3〇 # m以下左右。 光擴散劑24係具有使光線擴散之性質的粒子，大致區 _ 分為無機填料與有機填料。無機填料可使用如二氧化矽、 氫氧化鋁、氧化鋁、氧化鋅、硫化鋇、矽酸鎂或該等之混 合物。有機填料可使用如丙烯酸樹脂、丙烯腈樹脂、聚胺 酉曰、聚氣乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚醯胺等。其中， 以透明性高之丙烯酸樹脂較佳，尤以聚甲基丙烯酸甲醋 (PMMA)較佳。

光擴散劑24之形狀並無特別限定，可舉出如球狀、纺 錘形狀、針狀、棒狀、立方狀、板狀、鱗片狀、纖維狀等， 其中以光擴散性優異之球狀珠子較佳。 、 w m工Γ队荷1 # m，以2 // m較佳， 尤以5 # m較佳〇另_古工^ u ^ 、 面’光擴政劑24之平均粒徑上限 為50 # m，以2〇 # ^較祛，+以！《 . 仏尤以1 5 # m較佳。若光擴散劑 24之平均粒徑未滿上 /靶W 由先擴散劑24所形成之光 予層22表面凹凸變小， 光擴散性之心反之，滿足作為光擴散片所需之 右先擴政劑24之平均粒徑超過上 迷範圍，則光學片21夕_ # ^ i 之异度增加’且均勻地擴散變得困 18 200807029 難。 光擴散劑24之配合量（相對於為黏結劑25之形成材料 的聚合物組成物中之基材聚合物1〇〇份的固體成分換算之 配合量）下限為H)份，以20份較佳，尤以5〇份較佳；該配 合量之上限為500份’以300份較佳，尤以2〇〇份較佳。 此乃因若光擴散劑24找合量未滿上述範圍，光擴散性 會變#不足r另一方面，若光擴散劑24之配合量超過上述 範圍’則固定光擴散劑24之效果低下所致。再者，當配 置於稜鏡片之表面側之所謂上側用光擴散片之情形，由於 不需要高光擴散性，光擴散劑24之配合量為1〇份以上、 40伤以下，尤以1 〇份以上、3〇份以下較佳。 黏結劑25 ϋ由使含有基材聚合物之聚合物組成物交聯 硬化而形成。光擴散劑24藉由此黏結劑25而於基材膜4 表面以大致相等之密度配置固^。再者，帛以形成黏結劑 25之聚合物組成物除了基材聚合物外亦可適當掺合如微小 無機填充劑、硬化劑、增塑劑、分散劑、各種調平劑、紫 外線吸收劑、抗氧化劑、黏性改質劑、潤滑劑、光安定化 劑等。 上述基材聚合物並無特別限定，可舉出如丙烯酸系樹 月曰♦胺®曰、I酯、氟樹脂、石夕酮樹脂、聚醯胺驢亞胺、 環氧樹脂、紫外線硬化型樹脂等，可使用一種該等聚合物 或兩種以上混合使用。尤其，上述基材聚合物以加工性高、 可藉塗佈等方法容易地形成光學層22之多元醇較佳。又， ^25所使用之基材聚合物本身，由提高光線穿透性 19 200807029 之觀點來考量’以透明較佳，尤以無色透明較佳。 成^述^醇可舉出如將含有含㈣不餘和單體之單體 成伤進u合所得之？元醇，或在祕 到之聚酯多元醇等，兮笙夕-^ 令仵下所传 兩種以上混合使用〇转可以單體形式來使用或將

〃 土不餘和單體可舉出（a)如丙烯酸羥基乙酯、丙 婦酸^基丙冑、甲基丙稀酸2·隸乙酯、甲基丙烯酸2· 經基丙醋、稀丙醇、高稀丙醇（homoallyUlcohol)、肉桂醇、 巴豆醇等之含㈣不飽和單體；(b)如乙二醇、環氧乙烧、 = = 氧丙虼、丁二醇、環氧丁烷、“4-雙(羥基甲基) %己杬、本基縮水甘油醚、癸酸縮水甘油酯、普拉庫謝爾 FM-1(代謝爾化學工業股份有限公司製）等之二元醇或環氧 化合物’肖例如丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、富馬酸、 巴丑酸、衣康酸等不飽和羧酸反應所得之含羥基不飽和單 體等。可由該等含羥基不飽和單體選擇一種或兩種以上進 行聚合製造多元醇。 又，上述多元醇亦可將選自丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙 酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸三級丁酯、丙 稀酉文乙基己酉曰、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙稀酸正丙酯、甲 基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸三級丁 酉曰、甲基丙烯酸乙基己酯、曱基丙烯酸縮水甘油酯、甲基 丙烯酸環己酯、笨乙烯、乙烯曱苯、丨一甲基苯乙烯、丙 烯酸、曱基丙烯酸、丙烯腈、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、 硬脂酸乙烯酯、乙酸烯丙酯、己二酸二烯丙酯、衣康酸二 20 200807029 烯丙酯、馬來酸二乙酯、氯乙烯、偏氯乙烯、丙烯醯胺、 N —羥甲基丙烯醯胺、N〜丁氧基甲基丙烯醯胺、雙丙酮丙 烯醯胺、乙烯、丙烯、異戊二烯等之一種或二種以上之乙 烯性不飽和單體、與選自上述（a)及（b)之含羥基不飽和單體 聚合來加以製造。 將含有含經基不飽和單體之單體成分進行聚合而得之 夕元醇其數τ平均分子量為1〇〇〇以上、5〇〇〇〇〇以下，較 佺為5000以上、1〇〇〇〇〇以下。又其羥值為$以上、3〇〇 以下，較佳為10以上、2〇〇以下，更佳為2〇以上、15〇 以下較。 在經基過剩之條件下所得 :醇、，乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1，3- 丁二醇、1 醇1’5戊一醇、新戊二醇、六亞甲二醇、癸二醇 2,2,4—三甲基一1，3~ 戊— 叹一醉二羥甲基丙烷、己三醇、1 油、季戊四醇、環P —鮮 卜 醇、虱化雙酚A、雙（羥基甲基）3 己烷、氫醌雙（羥基***）、= 二 一（匕基乙基）異三聚氰酸酯、j T醇等多疋醇，以及Μ、 八 （）如馬來酸、富馬酸、玻ί白酸、ί _ 0夂、癸二酸、壬二 、 一 ^ 本二甲酸、對苯二甲酸、苯- ί 酸、間苯二甲酸等多元酸* τ 本- 二蘇田I 丙一知、已二醇、聚乙二醇 —匕曱基丙烷等多元醇中之_

多夕伙从 基數較前述多元酸之羧基I 夕之條件下進行反應來製造。 故丞3 δ亥在羥基過剩之條件下所 分子量為_以上、3_⑽/下^多元醇其數量平*

以下較佳。又，該隸為5以上/测以上、1Q00G I、3〇〇以下，以10以上， 21 200807029 200以下較佳，尤以20以上、150以下較佳。 4 t合物組成物之基材聚合物所使用之多元醇，較佳 為，上述聚酯多元醇、與將上述含有含羥基不飽和單體之 單體成刀進行聚合所得且具有（甲基）丙烯酸單位等之丙烯 酸多7L醇。將該聚酯多元醇或丙烯酸多元醇作為基材聚合 物之黏結劑25耐候性高，可抑制光學層22之黃變等。再 者，可使用該聚酯多元醇與丙烯酸多元醇之任一者，亦可 使用兩者。

考，上述聚酯多元醇以及丙烯酸多元醇中之羥基個 婁:’只要每1分子具有兩個以上即可，並無特別限定，惟 若固體成分中之隸在m則交聯點數減少，耐溶劑 性、耐水性、耐熱性、表面硬度等被膜物性有降低之傾向。 在形成黏結劑25之聚合物組成物中可含有微小無機填 广如上述般藉由在黏結齊"”含有微小 至於光學片21之耐熱性。構成該微小無 I狀,、、、機物並無特別限定，惟以無機氧化物較佳。 化物被Μ為金屬S素主要經由與氧原子之鍵結 ::L:屬空路一 、…素以選自如元素週期㈣2族〜第“ 以選自元素週期表第3族〜第5族之元素較佳。 昇：果：及：”Al、Ή以及ΖΓ之元素較佳，在耐熱性提 二氧化矽作A 散性之方面上，以金屬元素為以之膠體 之形狀可無機填充劑最佳。X，微小無機填充劑 為球狀、針狀、板狀、鱗片狀、破碎狀等之任音 22 200807029 粒子形狀，並無特別限定。 微小無機填充劑之平均粒徑下限以5nm冑佳，尤以 l〇nm較佳。另-方面’微小無機填充劑之平均粒徑上限以 5〇nm較佳’尤以25碰較佳。此乃因若微小無機填充劑之 平均粒徑未滿上述範圍’微小無機填充劑之表面能量變 高，易產生凝集等；反之，絲小無機填充劑之平均^二 過上述犯圍’則受短波長之影響而白冑，變得無法完全保 持光學片21之透明性所致。

微小無機填充劑相對於基材聚合物1〇〇份的配合量⑽ 無機物成分之配合量）下限換算成固體成分以5份較佳，尤 以50份較佳。另一方面，微小無機填充劑其上述酉:合量 之上限以500份較佳’以2〇〇份較佳，尤以1〇〇份更佳。 此乃因若微小無機填充劑之配合量未滿上述範圍，有光學 片2〗之耐熱性變得無法充分表展現之虞；反之，若配合= 超過上述範圍’則對聚合物組成物中之掺合變得困難：光 學層22之光線穿透率有降低之虞所致。 上述微小無機填充劑可使用在其表面固定著有機聚合 物者。藉由如此般使用有機聚合物固定微小無機填充劑: 可謀求於黏結劑-25中之分散性或與黏結劑25之親合性的 提昇。該有機聚合物，關於其分子量、形狀、組成、官能 基之有無等並無特別限定，可使用任意之有機聚合物。又，b 關於有機聚合物的形狀，可使用直鏈狀、支鏈狀、交聯構 造等任意形狀者。 構成上述有機聚合物之具體的樹脂可舉出如（甲基）丙 23 200807029 烯酸樹脂，聚苯乙烯，聚乙酸乙烯酯，聚乙烯、聚丙歸等 聚烯烴，聚氯乙烯，聚偏氯乙烯，聚對苯二甲酸乙二 1畔酉旨 寺之水§曰’以及5亥專之共聚物或以胺基、環氧基、_義 魏基等官能基將一部份改質之樹脂等。其中，（曱基）内歸 酸系樹脂、（甲基）丙烯酸-苯乙烯系樹脂、（甲基）丙烯酸_聚 醋系樹脂等之以含（甲基）丙烯酸單位的有機聚合物作為必 須成分者具有被模形成能，故較適合。另一方面，以與上 述聚合物組成物之基材聚合物具有相溶性之樹脂較佳，因 此，以與聚合物組成物中所含有之基材聚合物組成相同者 最佳。 再者，微小無機填充劑亦可在微粒子内包含有機聚合 物。藉此，可對微小無機填充劑核心無機物賦予適度之軟 度以及勃性。 上述有機聚合物可使用含有烷氧基者，其含量固定著 有機聚合物的微小無機填充劑每lg，以含有〇 〇1職。1以 士、5〇mmol u下較佳。藉由該烷氧基可提昇與構成黏結 劑25之基質樹脂之親和性，以及在黏結劑乃中之分散性。 上述烷氧基係表示與形成微粒子骨架之金屬元素鍵結 之R〇基。該R係可被取代之烷基，微粒子中之r〇基可 為相同者，亦可為相異者。R之具體例可舉出甲基、乙基、 正丙基、異丙基、正丁基等。較佳為使用與構成微小無機 :充d的金屬相同之金屬燒氧基，當微小無機填充劑為膠 體二氧切時，以使用以料為金屬之燒氧基較佳。 固疋了有機聚合物的微小無機填充劑中其有機聚合物 24 200807029 含，率並無特別限定，以微小無機填充劑為基準，以〇5 質量％以上、50質量％以下較佳。 固定於微小無機填充劑之上述有機聚合物使用且有經 基者，只要在構成黏結劑25之聚合物組成物中含：選自 ”能異氰酸醋化合物、三聚氰胺化合物以及胺基塑料樹 月曰之至少1種（具有2個以上與經基反應之官能基）即可。 藉此，微小無機填充劑與黏結劑25之基質樹脂以交聯構 造鍵結，成為保存安定性、耐污染性、可挽性、耐候性、 保存安定性良好，且所得狀被膜具有光澤者。 “上述基材聚合物以具有環貌基之多元醇較佳。如上述， 藉由於作為構成黏結劑25之基材聚合物的多元醇中導入 環烧基’而黏結劑25<撥水性、耐水性等疏水性可提高， 可改善在高溫高澄條件下該光學片21之耐撓曲性、尺寸 安：性等。又，光學層22之耐候性、硬度、厚度飽實感、 财洛劑性等塗膜基本性能亦提昇。再者，與表面固定了有 機“物之从小無機填充劑的親和性以及微小無機填充劑 的均勻分散性變得更好。 上述％烧基亚無特別限定，可舉出如環丁基、環戊基、 ，己基、環庚基、環辛基、環壬基、環癸基、環十一基、 %十二基、環十三基、環十四基、環十五基、環十六基、 環十七基、環十八基等。 具有上述環烧基之多元醇可將具有環烧基之聚合性不 飽和單體進行共聚合而得之。該具有環烧基之聚合性不飽 和單體係指分子内至少且士 _ ^ 刀卞鬥主少具有一個環烷基之聚合性不飽和單 25 200807029 it- 體。該聚合性不飽和單體並無特別限定，可舉出如（甲基） 丙烯酸環己酯、（甲基）丙烯酸甲基環己酯、（申基）丙烯酸三 級丁基環己酯、（甲基）丙烯酸環十二酯等。 又，在聚合物組成物中亦可含有異氰酸酯作為硬化劑。 藉由如上述般在聚合物組成物中含有異氰酸酯硬化劑，可 成為更強固之交聯構造，更提昇光學層22之被膜物性。 =異氰酸酯可使用與上述多官能異氰酸醋化合物相同之物 夤。其中，以可防止被膜之黃變之脂肪族系異氰酸酯較佳。 • 纟纟，當使用多元醇作為基材聚合物日夺，聚合物組成 物中所掺舍之硬化劑可使用六亞曱基二異氰酸酯、二異氰 酸異佛爾酮、二甲|苯二異氰酸醋之任i種，或混合2㈣ 上使用。若使用該等硬化劑，由於聚合物組成物之硬化反 應速度變大，故即使抗靜電劑使用有助於微小無機填充劑 之分散安定性的陽離子系者，亦可以充分補足陽離子系抗 靜電劑所導致之硬化反應速度低下。又，該聚合物組成物 其硬化反應速度之提昇亦有助於微小無機填充劑對黏結劑 _ 之均勻分散性。其結果，該光學片21可顯著抑制熱、紫 外線專所導致之换曲或黃化。 再者，在聚合物組成物中可混練抗靜電劑。藉由以如 此般混練了抗靜電劑的聚合物組成物來形成黏結劑25，在 該光學片21可展現抗靜電效果，可防止將雜物吸引集中、 與稜鏡片等之重疊變得困難等因帶靜電所產生之不良情 形。又，雖然若將抗靜電劑塗佈在表面，將產生表面之黏 腻或污濁，但若以前述方式混練於聚合物組成物中，可降 26 200807029 低该弊害。該抗靜電劑並無特別限定，可使用如烷基硫酸 鹽、烷基磷i鹽等之陰離子抗靜電劑；四級銨鹽、咪唑啉 化合物等之陽離子系抗靜電劑；聚乙二醇系、聚氧化乙烯山 梨糖醇酐單硬脂酸酯、乙醇醯胺類等之非離子系抗靜電劑； 聚丙烯酸等高分子系抗靜電劑等。其中，以抗靜電效果較 大之陽離子系抗靜電劑較佳，少、量添加即可產生抗靜電效 果。 黏附防止層23具備：配置於基材4背面之複數珠子 26，以及該複數珠子26之黏結劑27。該黏結劑27亦使得 與上述光學層22之黏結劑25相同之聚合物組成物進行交 聯硬化所形成。又，珠子26之材料係使用與光學層之 光擴散劑24相同者。再者，該抗黏附劑23之厚度（不存在 珠子26之部分的黏結劑27之厚度）並無特別限定，例如為 1/zm以上、10#^以下左右。 該珠子26之配合量係較少量，珠子26互相分開而分 散在黏結劑27中。又，以珠子26部分在該光學片21之 下面形成凸部。因此，當該光學片21積層於導光板等之 表面時，突出的珠子26部分會抵接於導光板等表面，而 光學片21之背面全面不會抵接於導光板等。藉此，可防 止光學片21與導光板等之黏附，可抑制液晶顯示裝置之 畫面亮度不均。 接著，說明該光學片21之製造方法。該光學片21之 製造方法具有：（a)藉由在構成黏結劑25之聚合物組成物 中混合光擴散劑24來製造光學層用組成物之製程，（…藉 27 200807029 由將光學層用組成物積層於基材膜4表面，使之硬化形成 光學層22之製程，（c)藉由在構成黏結劑27之聚合物組成 物中混合珠子26來製造黏附防止層用組成物之製程，以 及（d)藉由將黏附防止層用組成物積層在基材膜4背面，使 之硬化來積層黏附防止層23之製程。將上述光學層用組 成物以及黏附防止層用組成物積層於基材膜4之手段並無 特別限定，可採用使用如棒塗機、刮塗機、旋塗機、輥塗 機、凹版塗機、流塗機、喷霧器、網版印刷等塗佈等。 • 該光學單元20與圖1之光學單元1相同，藉由反射偏 光板2使在液晶顯示模組中液晶顯示元件其背面侧偏光板 之穿透軸方向以外之偏光成分返回到下方倒以提供光線之 ,再利用，藉由基材膜4可有效地將返回光線之偏光方向變 ’換成反射偏光板2之穿透軸方向m，其結果，可提昇光線 之利用效率。又，該光學單元20藉由在光學片21之光學 層22中所含有之光擴散劑24之界面的反射或折射以及在 光學層22表面所形成之微細凹凸之折射而具有高光擴散 功能（方向性擴散功能）。再者，由於該光學單元2〇使用具 有上述返回光線之偏光功能的基材膜4作為一般在液晶顯 示模組中所具備之光擴散片之基材膜，故並不會造成液晶 顯示模組之光學片裝設片數增加，而可賦予上述之返回光 線的偏光功能，顯著提高光線的利用效率，\可促進高亮度 化以及省能源化。因此，若該光學單元2〇用於液晶顯示 模組，則可顯著提高由燈管所發出之光線之利用效率‘，可 促進南梵度化、省能源化以及省空間化。 28 200807029 圖4之光學單元20可具備圖5之光學片^取代光學 片21。圖5之光學片31係具有高聚光、朝法線方向側之 折射、擴散等光學功能的所謂的微透鏡片。該光學片μ 具備基材膜4、以及於該基材膜4表面所積層之光學層π。 由於該基材膜4與圖i之光學單元"目同，故編為同一編 號並省略說明。 光學層32具備於基材膜4表面所積層之片狀部33， 以及形成於該片狀部33表面之微透鏡陣列34。又，光學 藝層32亦可不存在片狀部33’而僅由微透鏡陣列34所構成: 亦即，亦可在基材膜4表面直接形成微透鏡陣列Μ。 由於光學層32必須使光線穿透，故由透明、尤其為無 色透明之合成樹脂來形成。光學層32所使用之合錢脂 可舉出如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、 丙烯酸樹脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚烯烴、乙酸纖維素、 耐候性氯乙烯、活化能量線硬化型樹脂等。其中，尤以微 透鏡陣列34之成形性優異之紫外線硬化型樹脂、電子線 硬化型樹脂等放射線硬化型樹脂、或透明性與強度佳之聚 對笨二甲酸乙二醇酯較佳。再者，光學層32中除了上述 2合成樹脂外，亦可掺合如填料、增塑劑、安定化劑、抗 劣化劑、分散劑等。 微透鏡陣列34由多數之微透鏡35所構成。該微透鏡 35為半球狀（包含近似半球之形狀），突出設置於基材膜4 之表面側。再者，微透鏡35並不限定於上述半球狀凸透 、見亦可為半球狀凹透鏡之微透鏡。該半球狀凹透鏡之微 29 200807029 透鏡亦具有與上述微透鏡35相同之優異光學功能。 微透鏡35係以較密且為幾何學的方式配置於美 表面。具體而言，微透鏡35係在基材膜4之表^以正三 角形格子圖案來配置。因此，微透鏡35之間距（p)以及透 鏡間距離（s)均為定值。該配置圖案可使微透鏡35做最密 集之配置。再者，微透鏡35之配置圖案方面，並不限^ 於可稠密填充之上述正三角形格子圖帛，例如亦可為正方 形袼子圖案或隨機圖案。依據該隨機圖案，可減少該光學 片31與其他光學構件重疊時光學疊紋（moire)之發生。 微透鏡35之直徑（D)之下限為1〇#m，以1〇〇#m較 佳，尤以200#m較佳。另一方面，微透鏡35之直徑 之上限為lOOO/zm，尤以7〇〇/zm較佳。若微透鏡35之直 徑（D)小於10 # m，則繞射之影響變大，容易引起光學性能 降低或色分解，導致品質降低。另一方面，若微透鏡35 之直徑（D)超過looo# m，容易使厚度增大或亮度不均，導 致品質之降低。又，藉由使微透鏡35之直徑（〇)在100/zm 以上’每單位面積之微透鏡35會變少，其結果微透鏡片 之該光學片31之大面積化變得容易，且可減輕在製造時 之技術與成本之負擔。 微透鏡35之表面粗糙度（Ra)之下限以〇·〇丨# m較佳， 尤以〇·〇3 // m較佳。另一方面，微透鏡3 5之表面粗糙度（Ra) 之上限以Ο·1#111較佳，尤以0.07/zm較佳。如上述般藉 由使微透鏡35之表面粗糙度（Ra)在上述下限以上，該光學 片31之微透鏡陣列34之成形性變得較容易，可減輕在製 30 200807029 造面之技術與成本之負擔。另一方面，藉由使微透鏡3 5 之表面粗糙度（Ra)未滿上述上限，可減低在微透鏡3 5表面 之光散射，其結果，可提昇微透鏡3 5之聚光功能或朝法 線方向側之折射功能，可因上述良好光學功能而謀求正面 方向之南亮度化。 微透鏡35之高度（H)對曲率半徑（R)之高度比旧/…的 下限以5/8較佳，尤以3/4較佳。另一方面，該高度比（h/r) 之上限以1較佳。藉由將微透鏡35之高度比（H/R)訂於上 • 述範圍，可有效地發揮微透鏡35之透鏡的折射效果，而 可頒著提昇該光學片3 1之聚光等光學功能。 微透鏡35之透鏡間距離（s ; p_D)對直徑（D)之間隔比 (S/D)的上限以1/2較佳，尤以1/5較佳。如上述般藉由將 微透鏡35之透鏡間距離（s)訂於上述上限以下，可減低無 助於光學功能之平坦部，而可顯著提昇該光學片3 i之聚 光等光學功能。 微透鏡35之填充率下限以4〇%較佳，尤以6〇%較佳。 述藉由將微透鏡35之填充率訂於上述下限以上，可 ?尚在該光學片31表面之微透鏡35的佔有面積，而可顯 著提昇該光學片31之聚光等光學功能。 再者，上述高度比（H/R)、間隔比（S/D)以及填充率之 數值範_基於㈣制蒙針洛法（M(mte W。咖福） 之非序列型光線追跡（N()n_sequentiai㈣所得之亮 度解析模擬所導出的。 構成光學層32之原料之折射率下限以13較佳，尤以 31 200807029 145較佳。另一方面，該原料之折射率上限以18較佳， 尤以1 ·6較佳。在該範圍中，構成光學層32之原料之折射 率尤以1·5最佳。如上述藉由將構成光學層32之原料其折 射率訂於上述範圍，微透鏡35之透鏡的折射效果可有效 地發揮，而可可進一步提昇該光學片31之聚光等光學功 能。 該光學片31之製造方法只要可形成上述構造即可，並 無特別，限定，可採用各種方法。該光學片3 1之製造方法 _ 具體來說有： (a) 在具有微透鏡陣列34表面之互補形狀的片形模具 •依序積層合成樹脂以及基材膜4，剝離片形模具而形成該 光學片3 1之方法； (b) 使片化之樹脂再加熱，與基材膜4 一起夾入具有微 透鏡陣列34表面之互補形狀的金屬模具與金屬板間，進 行加壓以轉印形狀之方法； (Ο使熔融狀態之樹脂以及基材膜4通過周圍表面具有 微透鏡陣列34表面之互補形狀之輥模具與其他報之夹持 點（nip)，轉印上述形狀之擠壓片材成形法； (d) 於基材膜4塗佈紫外線硬化型樹脂，壓貼於具有與 上述相同之互補形狀的片形模具、金屬模具或輥模具，轉 P形狀於未硬化之紫外線硬化型樹脂，照射紫外線使紫外 線硬化型樹脂硬化之方法； (e) 於具有與上述相同之互補形狀的模具或輥模具填充 ^佈未更化之备、外線硬化型樹脂，以基材膜4壓貼均平化， 32 200807029 照射紫外線使紫外線硬化型樹脂硬化之方法； (f) 由微細之喷嘴使未硬化（液狀）之紫外線硬化型樹脂 等射出或釋出至基材膜4上，使之硬化以形成微透鏡h 之方法； (g) 使用電子束硬化型樹脂取代紫外線硬化型樹脂之方 法等。 冉者，上述具有微 , 。π〜乂领糌狀之模具（鑄 模）製造方法可利用例如在基材上以光阻材料形成斑點狀之 立體圖案，使該立體圖案加熱流動化以使之曲面化來製作 微透鏡陣列模型，在該微透鏡陣列模型表面以電鑄法積芦 t屬層，並將此金屬層剝離來製造…上述微透_ 杈型之製作方法亦可採用上述（f)所記載之方法。 …根據上述製造方法，可容易且確實地形成任意形狀之 你支透鏡陣列3 4。!*!> —^ « 因此，可谷易且確實地調整構成微透鏡陣 列34之微透鏡35 您兄丨早 埴奋率m (H/R)、間隔比（S/D)、 光學功能。 T“且確』控制該光學片31之 該等光學片31藉由微透鏡陣列 法線方向側之折射、擴散等光；：：…朝 控制該光學功能1此，該光學片彳亚可谷易且確實地 元之稜鏡片之入射光後之例如將朝背光單 折射最ϋ m Λ皮峰控制成為對法線方向侧 折射取通且之傾斜角。 之光學單元20介 21，具有該光學片 之光學早兀20亦與圖 光板2使在液晶顯二二早70 1相同，#由反射偏 、吴』《液晶顯示元件背面側偏光板 33 200807029 牙透轴方向以外之偏光成分返回到下方侧以提供光線之 再利用，藉由基材膜4可有效地將返回光線之偏光方向變 換成反射偏光板2之穿透轴方向㈤，其結果，可提昇光線 之利用效率。又，具備該光學片31之光學單元2〇，由於 液晶顯示模組所具備之光學片之基材膜係使用具有上述返 回光線之偏光功能的基材膜4，故不會導致液晶顯示模組 之光予片裝忒片數增加，可賦予上述返回光線之偏光功 能，顯著提高光線之利用效率，可促進高亮度化以及省能 _源化。因此’若具有該光學片3 i之光學單元2()亦使用於 液晶顯示模組，可顯著提高由燈管所發出之光線的利用效 率’可促進高亮度化、省能源化以及省空間化。 再者’上述所謂「微透鏡」係指界面呈部分球面狀之 微小透鏡，相當於如半球狀凸透鏡、半球狀凹透鏡等。所 。月直仏（D)」係指微透鏡之基底或開口之直徑。所謂「高 度（H)」係指當微透鏡為凸透鏡時，由微透鏡之基底面至最 頂部之垂直距離；當微透鏡為凹透鏡時，由微透鏡之開口面 籲至最底部之垂直距離。所謂「透鏡間距離」係指相鄰之一 對微透鏡間之最短距離。所謂「填充率」係指在表面投影 形狀中每單位面積之微透鏡面積比。所謂r正三角形格子 圖案」係指將表面區分成同一形狀之正三角形，在該正三 角形之各頂點設置微透鏡之圖案。 圖6之液晶顯示模組係正下方型，其具備液晶顯示元 件41、光學單元1〇以及背光42。該液晶顯示元件41、光 學單元10以及背光42(出光面）具有大致相同且方形之平 34 200807029 面形狀，由表面側向背面側依序重疊。 液晶顯示元件41具有大致平行 认主 丁及隔者既疋間隔而配置 的表面側偏光板43與背 】偏先板44，以及夾持在其間 83 L 45 °偏光板43、44並無特別限^，-般由破系 、、：件、染料系偏光元件、聚烯系偏光元件等偏光元件 以及叹置在其兩側之兩片透明保護膜所構成。表面側偏光 板43與背面侧偏光板44之穿透軸方向係以相互正交的方 式而構成’ 侧偏絲44之穿透軸方向係以與短邊方 向平行（亦即，平行燈管47)的方式來構成。 液晶胞45係具有控制穿透之光量的功能，可採用周知 之各種液晶胞。液晶胞45 —般為由基板、彩色濾光片、 對向電極、液晶層、像素電極、基板等所構成之積層結構 體。該像素電極係使用IT0等透明導電膜。液晶胞45之 顯示模式可使用現在被提案的如TN(Twisted心触以，扭 轉向列型）、IPS(ln-Plane Switching，面内切換型）、 FLC(Ferroelectric Liquid Crystal，鐵電液晶）、AFLC(Anti- ferroelectric Liquid Crysta卜反鐵電液晶）、〇CB(〇ptieally Compensatory Bend，光學補償彎曲型）、STN(Supper Twisted Nematic，超扭轉向列型）、vA(Vertically Aligned，垂直配 向型）、HAN(Hybrid Aligned Nematic，混成配向向列型）等。 背光42係正下方型之面光源裝置，係由背面侧照射液 晶顯示元件41使之發光者。背光42可使用如特開平11 -295 73 1號公報中等所揭示之周知者，具體而言，以外殼46、 複數根燈管47、擴散板48等為主構成要素。外殼46以形 35 200807029 ’在背面具備金 複數根燈管47 部與短邊方向平 以緩和燈管影像 等混合了無機填 係構成為可將燈 成為方形之托盤狀（表面側開口之薄箱狀） 屬膜等反射層以將光線射出至表面側射。 係冷陰極管等之線狀光源，在外殼46内 仃且大致等間距來配置。擴散板48係用 者，一般使用如於丙烯酸樹脂或聚碳酸酯 料荨之乳白色樹脂板。該構造之背光42 管47所發出之光線從表面全面發出光線

光學單元10之反射偏光板2之穿透軸方向m係與液 晶顯示元件4丨之背面侧偏光板44之穿透軸方向平行而配 置。因此，反射偏光板2之穿透軸方向瓜係與短邊方向平 行（亦即，與燈管47平行）。 於該液晶顯示模組，由背光42之表面出射而穿透光學 片3(基材膜4)之光線（射入至反射偏光板2之光線）中，沿 著反射偏光板2之穿透軸方向m之偏光成分係穿透反射偏 光板2以及背面侧偏光板44而照亮液晶胞45。另一方面， 入射至反射偏光板2之光線中，沿著反射偏光板2之反射 軸方向之偏光成分，係由反射偏光板2反射至背面側，接 著由背光42反射至表面側而返回反射偏光板2，在該往返 過程，藉由基材4之上述偏光功能而有效地變換為反射偏 光板2之穿透軸方向m(亦即，背面侧偏光板44之穿透軸 方向），照亮液晶胞45。該返回光線之偏光功能之理論作 用認為係於來回穿透基材膜4時，直線偏光之偏光方向旋 轉約90°等。因此，該液晶顯示模組可大幅地提昇由燈管 47所發出之光線的利用效率，可促進現今社會所要求之高 36 200807029 亮度化、省能源化以及薄型化。又，該液晶顯示模組由於 具備射出光線之偏光特性較為等向性之正下方型背光42， 故可有效地發揮上述返回光線之偏光功能。再者，由於該 液晶顯示模組之光學單元1〇在反射偏光板2與基材膜4 間填充、積層了折射率較空氣大之透明介質層丨i，故在基 材膜4表面之全反射臨界角變大，其結果，可更加提昇由 光予片3表面射出之光線比例及由燈管47所發出之光線 的利用效率。 再者’本發明之光學單元以及液晶顯示模組並未限定 於上述實施形態。例如，亦可為液晶顯示元件之背面側偏 光板經該光學單元之反射偏光板取代之液晶顯示模組。該 光學單元亦可適用於對向邊光型液晶顯示模組，可發揮與 上述该正下方型液晶顯示模組相同之效果。在圖4之光學 單元20中反射偏光板2以及光學片21間亦可填充、積 層透明介質層，可發揮光擴散性等光學特性且可提昇光線 之穿透率。 又，該光學單元亦可積層紫外線吸收劑層、表塗層等 其他層。該光學片之光學層並未限定於圖4之光擴散層或 圖5之微透鏡陣列，例如，亦可由條狀配置之複數稜鏡部、 圓柱透鏡部等所構成。構成如圖5所示之微透鏡陣列之微 透鏡亦可形成為橢圓面之部份形狀。如上 圓：之料形狀之微透鏡，則可提昇對穿透光:朝： 之聚光功能、擴散功能、朝法線方向侧之變換角度功能等 光學功能’及獲得光學功能之異向性。 37 200807029 實施例 以下，根據實施例詳細說明本發明，惟本發明並不因 該實施例之記載而受限解釋。 <基材膜之樣品製作> 自聚對苯二甲酸乙二醇g旨等樹脂經雙軸拉伸所得之原 板改變位置進行擷取，製成延遲值分別為l6nm(樣品 70nm(樣品 2)、ll〇nm(樣品 3)、14〇nm(樣品 4)、i7〇n訶樣 品5)以及320nm(樣品6)之方形基材膜之樣品。 <求取結晶軸方向角度α以及延遲值與正面亮度關係 的實驗> 使用由背面側依序具備與圖6相同之正下方型背光、 反射偏光板以及液晶顯示元件，且液晶顯示元件之背面側 偏光板以及反射偏光板之穿透軸方向以短邊方向為基準呈 〇°之液晶顯示模組。藉由透過透明之黏著劑將樣品之 基材膜貼附於該反射偏光板之背面構成光學單元，使該光 學單中之基材膜結晶轴方向角度相對於反射偏光板穿透 軸方向變化以測定正面亮度，與未組裝基材膜時之正面亮 度作為對比。其結果如下述表1以及圖7之圖所示。 38 200807029 表1 求取結晶軸方向角度α以及延遲值與正面亮度之關係 的實驗結果 樣品1 樣品2 樣品3 樣品4 樣品5 樣品6 無 延遲值 16nm 70nm llOnm 140ran 170nm 320nm 結 晶 軸 方 向 之 角 度 a 0 2993 2990 2991 2990 2990 2991 3000 7Γ/8 2995 3025 3080 3113 3086 3042 7Γ/4 2997 3041 3170 3230 3178 3090 3τγ/8 2995 3025 3085 3117 3092 3040 π 12 2990 2990 2990 2992 2990 2991 5ττ/8 (-3ΤΓ/8) 2991 3026 3076 3114 3091 3043 3 π/4 {-π ΙΑ) 2994 3040 3172 3230 3180 3092 7ττ/8 (一 7Γ /8) 2992 3027 3069 3119 3092 3045 ΤΓ⑼ 2990 2992 2990 2991 2991 2992 [結晶軸角度α之單位；rad，亮度數值單位；cd/m2] <延遲值與正面亮度之關係的評估> 如表1與圖7所示，將延遲值在70nm以上、320nm 以下之樣品2〜6之基材膜、亦即將實質上具有光學異向性 之基材膜貼設在反射偏光板之背面側時，與無樣品之場合 相比，可得到正面亮度上升之效果。尤其，在將延遲值在 39 200807029 11 Onm 以卜、！ ％ ” 、> 111X1 1下之樣品3〜5之基材膜貼設在反射 一之月面側犄，與無樣品之場合相比，可得到在市場 被認定為高附加價值之5%以上之亮度提昇效果。再者， 將延遲值為14〇 篆口 之樣4之基材膜貼設在反射偏光板之 背面：時，可得到最高之亮度提昇效果。由以上之延遲值 ef估結果’證實了如上述本發明所特定之基材膜延遲值之 數值範圍之適當性。

<結晶軸角度α與正面亮度之關係的評估> • 表1與圖7所示，由延遲值在70nm以上、320nm 以下之樣品2〜6之基材膜貼設在反射偏光板之背面側之情 況來看，當相對於反射偏光板之穿透軸方向，基材膜結晶 軸方向的角度α其絕對值在疋/8以上、3 7Γ /8以下時，與 無樣品之場合相比，可得到正面亮度上升之效果。尤其， 基材膜之結晶軸方向的角度α其絕對值在3冗η 6以上、5 7Γ/16以下時，由於將亮度差控制在峰值亮度的1%左右， 了仔到14峰值免度同專程度之亮度，而可抑制亮度之不 均再者’當基材膜之結晶軸方向的角度α其絕對值在疋/4 牯，可展現最高之正面亮度。又，在基材膜之結晶軸方向 的角度α為負值時，亦可表現出與上述相同之正面亮度。 由以上之結晶轴方向角度α之評估結果，可證實了如上述 本舍明所特定之結晶軸方向角度α數值範圍之適當性。 <透明介質層之有無的評估實驗> 使用由背面侧依序具備與圖6相同之正下方型背光、 反射偏光板以及液晶顯示元件，使液晶顯示元件之背面側 200807029 偏光板以及反射偏光板之穿透軸方向以短邊方向為基準呈 〇°之液晶顯示模組。使用延遲值為14〇nm之樣品4之基材 膜’將相對於反射偏光板之穿透轴方向，基材膜之結晶轴 =向角度α設定為π /4 ’敎重疊於反射偏光板之背面侧 時以及透過透明之黏著劑進行貼設時之正面亮度。其結果 如下述表2所示。 表2 實驗結果

<透明介質層之有無的評估> 如表2所示，相較於重疊反射偏光板與基材膜之情形， 反射偏光板與基材膜透過透明介質層（黏著劑）進行貼設之 情形顯示較高之正面亮度。 如上所述’本發明之光學單元以及液晶顯示模組，有 助於作為液晶顯示裝置之構成要素，尤其適用於穿透型液 晶顯示裝置。 【圖式簡單說明】 圖1係表示本發明之一實施形態的光學單元之載面 200807029 圖0 之反射偏光 圖2(a)與（b)係表示圖1之光學單元所具備 板以及基材膜之俯視圖。 圖3係表示與圖丨之光學單元相異形態的光學單元之 截面圖。 圖4係表示與圖丨與圖3之光學單元相異形態的光學 單元之截面圖.。 圖5(a)與（b)係表示與圖4之光學單元之光學片相異之 # 光學片（微透鏡片）之俯視圖以及截面圖。 圖6係表示具備圖3之光學單元的液晶顯示模組之截 面圖。 圖7係表示結晶軸方向角度q與正面亮度之關係圖。 圖8係表示一般之正下方型液晶顯示模組之截面圖。 【主要元件符號說明】 1 光學單元 2 反射偏光板 3 光學片 4 基材膜 10 光學單元 11 透明介質層 20 光學單元 21 光學片 22 光學層 23 黏附防止層 42 200807029

24 光擴散劑 25 黏結劑 26 珠子 27 黏結劑 31 光學片 32 光學層 33 片狀部 34 微透鏡陣列 35 微透鏡 41 液晶顯不元件 42 背光 43 表面側偏光板 44 背面側偏光板 45 液晶胞 46 外殼 47 燈管 48 擴散板 51 液晶顯不元件 52 各種光學片 53 背光 54 偏光板 55 偏光板 56 液晶胞 \ 43

Claims (1)

1. 200807029 十、申請專利範園： 1 · 一種光學單元，係方形之層狀結構體，該層狀結構 體具備以反射光與穿透光來分離偏光特性之反射偏光板、 以及重疊於該反射偏光板背面側之光學片； 該光學片具備具有光學異向性之樹脂製基材膜； 以該反射偏光板之穿透軸方向為基準的基材膜之結晶 軸方向角度之絕對值為π /8以上、3 π /8以下。 2·如申請專利範圍第1項之光學單元，其具備填充於 該反射偏光板與光學片間之透明介質層。 3_如申請專利範圍第1項之光學單元，其中，該基材 膜之延遲值為70nm以上、320nm以下。 4·如申請專利範圍第1項之光學單元，其中，構成該 基材膜之基質樹脂係使用聚對苯二曱酸乙二醇酯或聚碳酸 酉旨。 5.如申請專利範圍第1項之光學單元，其中，該光學 片具有於基材膜之一面所積層之光學層。 6·如申請專利範圍第5項之光學單元，其中，該光學 層具有複數之光擴散劑與其黏結劑。 7·如申請專利範圍第5項之光學單元，其中，該光學 層具有具折射性之微小凹凸形狀。 8·如申請專利範圍第1項之光學單元，其中，該光學 片在基材膜之另一面具有於黏結劑中分散有珠子之點附防 止層。 9· 一種方形之液晶顯示模組，具備： 44 200807029 & 一對偏光板間夾持液曰。 人付欣日日胞而成之液晶顯示 及 U 於該液晶顯示元件背面側所疊設之申請專利範圍第1 項之光學單元，以及 於該光學單元背面侧所疊設之面光源的正下方型或對 向邊光型背光。 / ' 1 〇·如申請專利範圍第9項之液晶顯示模組，其中，該 光學單元之反射偏光板係做為液晶顯示元件之背面側偏光 板。 Π .如申请專利範圍第9項之液晶顯示模組，其中，於 該液晶顯示元件與背光之間具備其他光學片； 該其他光學片之基材膜係使用低延遲膜。 十一、國式： 如次頁 45