TWI417581B - 具有勻光特性之偏光回收膜 - Google Patents

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Description

具有勻光特性之偏光回收膜
本發明係關於具有勻光特性之偏光回收膜片，尤其關於供背光模組用之偏光回收膜片，其具提高輝度、光分布均勻，且在不同視角的色域上具有均一性之膜片的特性。
一般而言，液晶顯示器(簡稱「LCD」)之主要結構包含面板與背光模組兩大部分。其中，面板部分主要包括透明電極板、液晶、配向膜、彩色濾光片、偏光片、以及驅動積體電路等；而背光模組的部分主要包含燈管、導光板及各種光學膜片等。
根據光源所在之位置，背光模組結構分為直下式背光模組及側邊式背光模組。一般而言，側邊式模組厚度較薄適合應用於筆記型電腦，而模組厚度較大的直下式背光模組適合應用於液晶顯示監視器及液晶顯示電視用的面板模組。
為了讓光線在面板上分佈更均勻以及控制視角的大小，背光模組中會加入不同功能性之光學膜板，如：擴散板、擴散膜、稜鏡片及反射板等，但也因此造成材料吸收與反射的現象，使得光源使用率下降，進而降低輝度。為使液晶顯示器能夠有較大的輝度，可增加背光模組中之光源的燈管數目。然而，此一方式不但容易導致過多熱量蓄積於液晶顯示器中，影響其他元件的壽命與品質，同時會導 致電力消耗過大，而無法滿足許多資訊類用品必須仰賴電池以離線使用之要求。
為了提升亮度、減少熱量蓄積及降低光源能量損耗，目前業界最常使用的方法為在液晶顯示器之背光模組中使用各式各樣的光學膜片，以提高整體亮度。其中之一為多層式反射偏光膜片，例如，3M的DBEF(Dual Brightness Enhancement Film)，其係利用多層膜技術將近千層具特殊雙折射率(Birefrigence)特性的高分子膜層組合成一張厚度僅132 μm的光學薄膜。此一光學薄膜的特性在於具有傳統偏光片之偏光效果，但卻可將非穿透方向之偏極光有效反射回背光模組。由於背光模組中之反射板具有擴散(Diffusion)與擾亂(Scrambling)效應，故可將原本非穿透方向之偏極光部分轉化為穿透方向之偏極光，進而通過偏光片。經過如此往復作用後，大多數原本應被吸收而損耗的光線大都轉變成可利用的有效光。若再配合BEF增亮膜，則可讓背光模組最高可達到160%的增亮效果，然而此種反射偏光膜片需仰賴高階製程的多層膜技術，目前在市場上單價還是居高不下。
另一種提升亮度的做法，係利用膽固醇液晶(Cholesteric LC)所得之膽固醇液晶相反射偏光膜片，亦可將光線以圓偏光的型態一分為二，此時僅允許右旋光通過(I)，並將左旋光反射回光源方向，而通過之右旋光則由圓偏極光轉變為橢圓偏極光，因此需配合1/4λ相位差層(Quarter wave film)13將光線修正為線性偏極光， 此類型光線便可應用於液晶顯示器系統12；另一方面，反射至光源方向之左旋光則經由反射板10反射後，轉化為右旋光，當其再一次行經膽固醇液晶光學膜14時，因旋光性已改變而可順利通過(II)，如圖1所示。此種製程方法較為簡單，可以有效降低製程成本。但此種反射偏光片在顯示器的應用上存在一個問題，如圖2所示，那就是在不同視角下去觀看透過此種反射偏光片201的光線時，會產生色偏現象(chromaticity difference)，當視線跟面板在水平視角呈0∘，40∘及60∘時，分別在色度座標下的位置，會有不同的顏色表現，如此在不同視角下會產生色彩失真的問題。
有鑑於此，本發明提供一種具有勻光特性之偏光回收膜以改良上述缺點，利用膽固醇液晶層上形成凹凸微結構或一內含不同折射率之複數個擴散微粒之一光散射層，藉由增加光線在所述光散射層中散射的路徑，而提高不同波長的可見光在出光時的均勻度，可解決不同視角下所產生的色偏現象。
本發明另一方面提供一種具有勻光特性之偏光回收膜，其可兼顧提升光源利用效率以及具有擴散效果的多種光學特性組合之多功能膜片，此種膜片可減少膜片使用數量，因而減低面板的厚度。
為達上述及其他目的，本發明乃提供一種具有勻光特 性之偏光回收膜，其包含：具有第一光學表面及第二光學表面之一膽固醇液晶層；以及形成於第一光學表面上之一光學載體；以及形成於第二光學表面之一光散射層，其中所述光散射層包含一1/4λ層以及一具有光散射特性之微結構層；該微結構層可為凹凸起伏之微結構層或一內含不同折射率之擴散微粒之塗層；該一種具有勻光特性之偏光回收膜係滿足下述(I)與(II)之條件：△x≦0.02 (I) △y≦0.02 (II) △x＝x(at θ∘)－x(at 0∘)，△y＝y(at θ∘)－y(at 0∘)，0∘≦θ∘≦60∘，其中x(at θ∘)係指水平視角θ∘在x軸上的色度值，x(at 0∘)係指正視角在x軸上的色度值，△x為水平視角θ∘時與正視角0∘在x軸上的色度差值的絕對值，與y(at θ∘)係指水平視角θ∘時y軸上的色度值，y(at 0∘)係指正視角在y軸上的色度值，△y為水平視角θ∘時與正視角0∘在y軸上的色度差值的絕對值。
為了在不同的水平視角θ∘下有更精準的色彩表現，在0∘≦θ∘≦60∘該△x較佳為小於等於0.008，該△y較佳為小於等於0.01。
在本文中，「偏光回收膜」乙詞之定義係為本發明所屬技術領域中具有通常知識者所熟知者，其係指一層合(laminating)膽固醇液晶(Cholesteric LC)所得之膽固醇液晶相之半反射半透過之偏光膜(以下皆以膽固醇反射偏光膜片簡稱)以及1/4λ層(Quarter wave film)；所述膽固醇液晶反射偏光膜可將光線以圓偏光的型態一分為二，此時僅允許右旋光通過，並將左旋光反射回光源方向，而通過之右旋光則由圓偏極光轉變為橢圓偏極光，因此需配合所述1/4λ層(Quarter wave film)將光線修正為線性偏極光，此類型光線便可應用於液晶顯示器系統；一般液晶顯示器在偏光板之前若沒有偏光回收的機制，在光線通過下偏光板之時，約50%的偏極光會被吸收，但透過偏光回收膜將另一方向之偏極光轉換的機制，可達到偏光回收的功效。
在本文中，「光學載體」乙詞可為任何本發明所屬之技術領域之具有通常知識者所已知者，其係指支撐一光學薄膜。例如玻璃或塑膠，上述塑膠並無特殊限制，其例如但不限於聚酯樹脂(polyester resin)，如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)；聚丙烯酸酯樹脂(polyacrylate resin)，如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)；聚烯烴樹脂(polyolefin resin)，如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)；聚醯亞胺樹脂(polyimide resin)；聚碳酸酯樹脂(polycarbonate resin)；聚胺基甲酸酯樹脂(polyurethane resin)；三醋酸纖維素(TAC)；或彼等之混合物。較佳 為聚對苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯、三聚醋酸纖維素或其混合物。上述光學載體做為光學薄膜之支撐物之時間長短並無特殊限制，視需要可為暫時性或永久性，暫時性係指可透過對本發明之偏光回收膜片加熱或照光，提高膽固醇液晶層之中具有可熱反應或感光性基團之間的交聯性，可達成偏光回收層310與光學載體301之撥離，如圖8所示。
本發明之具有勻光特性之偏光回收膜片，其中水平視角θ∘的定義是指與畫面垂直的正視角在水平面上所夾的角度。
圖3所示為本發明之偏光回收膜之示意圖。該偏光回收膜片係包含一膽固醇液晶層302，該膽固醇液晶層302具有第一光學面305及第二光學面306，其中在第一光學面305表面層合一光學載體301，以及第二光學表面306層合一光散射層307，其中該光散射層307包含一1/4λ層303以及一具有光散射特性之微結構層304，該光散射層307係為了增加光線在出光前的散射路徑，而提高不同波長的可見光在出光時的均勻度，可減低不同視角下所產生的色偏現象。該光散射層307之微結構層304可具有複數個凹凸起伏微結構塗層，如本發明之較佳具體實施態樣所揭示，該之凹凸起伏微結構塗層包含複數個擴散微粒309以及接著劑308。
本發明所述之偏光回收膜之膽固醇液晶層302所使用之膽固醇液晶單體，可為任何本發明所屬之技術領域之具 有通常知識者所已知者，任何具有一螺旋構造之適合Grandjean－配相層均可用為個別之膽固醇液晶層。該膽固醇液晶單體，其例如但不限於在膽固醇液晶之一端或兩端具有感光性乙烯系不飽和基團，可透過對本發明之偏光回收膜加熱或照光，提高膽固醇液晶層之中具有可熱反應或感光性基團之間的交聯性。該乙烯系不飽和基，並無特殊限制，其實例包括(但不限於)乙烯基、丙烯基、甲基丙烯基、正丁烯基、異丁烯基、乙烯基苯基、丙烯基苯基、丙烯氧基甲基、丙烯氧基乙基、丙烯氧基丙基、丙烯氧基丁基、丙烯氧基戊基、丙烯氧基己基、甲基丙烯氧基甲基、甲基丙烯氧基乙基、甲基丙烯氧基丙基、甲基丙烯氧基丁基、甲基丙烯氧基戊基、及甲基丙烯氧基己基、以及如式(1)所示之基團
其中，R1 為伸苯基、C3 －C8 伸環烷基、直鏈或支鏈之C1 －C8 伸烷基、C1 －C8 伸烯基、或C1 －C8 羥基伸烷基，且R2 為氫或C1 －C4 烷基。此膽固醇液晶層可由兩層膽固醇液晶層或由三或更多層有不同螺旋距之膽固醇液晶層所形成之疊層，以及因此其有不同選擇反射的波長範圍。本發明所述之偏光回收膜片所使用之1/4λ層303，可為任何本發明所屬之技術領域之具有通常知識者所已知者，特別是改變圓偏光為直線偏光之相位差板，其例如但不限於聚碳酸 酯(polycarbonate)延伸型之相位差板。
圖4為本發明之具有勻光特性之偏光回收膜之較佳實施態樣，該偏光回收膜片係包含一膽固醇液晶層302，該膽固醇液晶層302具有第一光學面305及第二光學面306，其中在第一光學面305表面層合一光學載體301，以及第二光學表面306層合一光散射層407，其中該光散射層407包含一1/4λ層303以及一具有光散射特性之微結構層404；該微結構層404具有複數個凹凸起伏微結構之塗層，該塗層之形狀並無特殊限制，其中較佳的實施態樣為複數個稜鏡柱狀結構408，該稜鏡柱狀結構可為規則或不規則且頂角為60∘至120∘，此類型光散射層具有較佳之集光效果，故可使顯示器具備增強之輝度。
該複數個稜鏡柱狀結構所使用之樹脂可由任何熟悉此項技術之人士已知適用於聚光層製造中之聚合單體聚合而成，適當之聚合單體例子例如包括環氧二丙烯酸酯(epoxy diacrylate)、鹵化環氧二丙烯酸酯(halogenated epoxy diacrylate)、甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate)、丙烯酸異冰片酯(isobornyl acrylate)、2－苯氧基乙基丙烯酸酯(2－phenoxy ethyl acrylate)、丙烯醯胺(acrylamide)、苯乙烯(styrene)、鹵化苯乙烯(halogenated styrene)、丙烯酸(acrylic acid)、丙烯腈(acrylonitrile)、甲基丙烯腈(methacrylonitrile)、丙烯酸聯苯基環氧乙酯(biphenylepoxyethyl acrylate)、鹵化丙烯酸聯苯基環氧乙酯(halogenated biphenylepoxyethyl acrylate)、烷氧化環氧二丙烯酸酯(alkoxylated epoxy diacrylate)、鹵化烷氧化環氧二丙烯酸酯(halogenated alkoxylated epoxy diacrylate)、脂肪族胺基甲酸酯二丙烯酸酯(aliphatic urethane diacrylate)、脂肪族胺基甲酸酯六丙烯酸酯(aliphatic urethane hexaacrylate)、芳香族胺基甲酸酯六丙烯酸酯(aromatic urethane hexaacrylate)、雙酚A環氧二丙烯酸酯(bisphenol－A epoxy diacrylate)、酚醛清漆環氧丙烯酸酯(novolac epoxy acrylate)、聚酯丙烯酸酯(polyester acrylate)、聚酯二丙烯酸酯(polyester diacrylate)、丙烯酸酯封端的胺基甲酸酯寡聚物(acrylate－capped urethane oligomer)、或彼等之混合物。較佳之聚合單體係鹵化環氧二丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、2－苯氧基乙基丙烯酸酯、脂肪族胺基甲酸酯二丙烯酸酯、脂肪族胺基甲酸酯六丙烯酸酯、及芳香族胺基甲酸酯六丙烯酸酯。適用於本發明之光起始劑並無特殊限制，係經光照射後會產生自由基，而透過自由基之傳遞引發聚合反應者，其例如為二苯甲酮。適用之交聯劑，例如為具有一或多個官能基之(甲基)丙烯酸酯類，較佳係為具多官能基者，以提高玻璃轉化溫度。
本發明之偏光回收膜之另一較佳實施態樣，如圖5所示，該偏光回收膜片係包含一膽固醇液晶層302，該膽固醇液晶層302具有第一光學面305及第二光學面306，其中在第一光學面305表面層合一光學載體301，以及第二 光學表面306層合一光散射層507，其中該光散射層507包含一1/4λ層303以及一具有光散射特性之微結構層504；該微結構層504之結構為複數個凹凸起伏透明微透鏡(microlens)結構508，此類型微結構兼具有擴散及聚光效果，其形狀並無特殊限制，其中較佳為半圓球型；其中圓球直徑較佳為1至100微米，最佳為2至50微米。
本發明之偏光回收膜之另一較佳實施態樣，如圖6所示，該偏光回收膜係包含一膽固醇液晶層302，該膽固醇液晶層302具有第一光學面305及第二光學面306，其中在第一光學面305表面層合一光學載體301，以及第二光學表面306層合一光散射層707，其中該光散射層707包含一1/4λ層303以及一具有光散射特性之微結構層704；該微結構層704為一內含不同折射率之擴散微粒之塗層，其中包含複數個擴散微粒709以及接著劑708，該擴散微粒709無特殊限制，其係為了利用透明微粒709與接著劑708之不同折射率，達到光線在透過該微結構層704時具有散射之效果。
本發明之偏光回收膜之另一較佳實施態樣，如圖7所示，該偏光回收膜片係包含一膽固醇液晶層302，該膽固醇液晶層302具有第一光學面305及第二光學面306，其中在第一光學面305表面層合一光學載體301，以及第二光學表面306層合一光散射層807，其中該光散射層807包含一1/4λ層303以及一具有光散射特性之微結構層804；該微結構層804為包含複數個擴散微粒809以及接著劑 808，該擴散微粒809無特殊限制，其係為了利用透明微粒809與接著劑808之不同折射率，達到光線在透過該微結構層804時具有散射之效果。
可用於本發明中的擴散微粒309、709或809種類並無特殊限制，可為玻璃珠粒、金屬氧化物微粒或塑膠微粒。該塑膠微粒並無特殊限制，其例如但不限於丙烯酸樹脂、苯乙烯樹脂、胺基甲酸酯樹脂、矽酮樹脂或彼等之混合物；而金屬氧化物種類並無特殊限制，其例如但不限於二氧化鈦(TiO2 )、二氧化矽(SiO2 )、氧化鋅(ZnO)硫酸鋇(BaSO4 )、氧化鋁(Al2 O3 )、氧化鋯(ZrO2 )或彼等之混合物。該之擴散微粒係為不同粒徑之珠粒，該擴散微粒之直徑大小介於1至100微米之問，較佳為2至80微米，最佳為5至40微米。本發明所使用之擴散微粒具有窄粒徑分布，該等擴散微粒之粒徑分佈係落於該平均粒徑之約±30%範圍內，較佳落於約±15%範圍內。舉例而言，根據本發明，當使用平均粒徑為約15微米且粒徑分佈係落於該平均粒徑之約±30%範圍內之擴散微粒時，該樹脂塗層中之擴散微粒之粒徑分佈係落於約10.5微米至約19.5微米之範圍內。相較於習知技術使用擴散微粒為約15微米且粒徑分佈落於約1至約30微米範圍之擴散微粒，本發明之透明微粒不但僅具有單一平均粒徑值，且粒徑分布範圍窄，故本發明可避免因透明微粒大小相差過大，使光線散射範圍過大而造成光源浪費，故可提高光學薄膜之輝度。
上述之接著劑308、708或808，其並無特殊限制，係熟悉此技術者所熟知，其例如但不限於丙烯酸樹脂、聚醯胺樹脂、環氧樹脂、氟素樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、醇酸樹脂(alkyd resin)、聚酯樹脂及其混合物所構成的群組，較佳為丙烯酸樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚酯樹脂或其混合物。使用於本發明中之接合劑，由於必須讓光線透過，其較佳為無色透明者。
根據本發明具有勻光特性之偏光回收膜之光散射層，其可使用本發明所屬技術領域中具有通常知識者所熟知之任何方式製備，例如：壓印、鑄模、射出成形或是塗佈方式，其中較佳為塗佈方式，可使用狹縫式塗佈(slot die coating)、微凹版印刷塗佈(micro gravure coating)或滾輪塗佈(roller coating)等方法，並以卷對卷式(roll to roll)連續生產技術於偏光回收膜片上製備具有複數個凹凸起伏之微結構層或一內含不同折射率之擴散微粒之塗層。
本發明之偏光回收膜其係為了提高液晶顯示器之光利用效率，其位置並無特殊限制，可使用於本發明所屬技術領域中具有通常知識者所熟知，例如但不限設於偏光片與背光模組之導光板之間，或導光板之燈管與反射板之問。
實施例1
將複數個頂角為90度之稜鏡柱狀結構形成於偏光回收膜中的1/4λ層表面上。
實施例2
將複數個直徑為50微米之半球形微透鏡結構形成於偏光回收膜中的1/4λ層表面上。
實施例3
將複數個折射率為1.49之丙烯酸樹脂擴散微粒與折射率為1.52之接著劑混合均勻並塗佈於偏光回收膜中的1/4λ層表面上，並且使其乾燥形成一15微米厚表面凹凸起伏之光散射層。
實施例4
將複數個折射率為1.49之丙烯酸樹脂擴散微粒與折射率為1.56之接著劑混合均勻並塗佈於偏光回收膜中的1/4λ層表面上，並且使其乾燥形成一15微米厚表面平整之光散射層。
實施例5
將複數個折射率為1.42矽樹脂擴散微粒與折射率為1.56之接著劑混合均勻並塗佈於偏光回收膜中的1/4λ層表面上，並且使其乾燥形成一15微米厚表面平整之光散射層。
比較例1
無光散射微結構之偏光回收膜，其偏光回收層包含膽固醇液晶層與1/4λ層。
輝度量測方法：將實施例1、實施例2、實施例3、實施例4、比較例1等偏光回收膜配置於奇菱公司製造之7吋TFT LCD數位相框(型號ST－PF07D1)之背光模組上，再覆蓋玻璃面板進行輝度量測。輝度量測係利用輝度計[Topcon公司SC－777]於背光源正上方(0∘角)距離背光源50公分處，以輝度計2∘角量測背光源之中心輝度(Brightness；單位：cd/m2 )，再計算出輝度增益值(Brightness Gain)。
色度變化之量測方法：將實施例1、實施例2、實施例3、實施例4、比較例1等偏光回收膜配置於奇菱公司製造之7吋TFT LCD數位相框(型號ST－PF07D1)之背光模組上，再覆蓋玻璃面板進行色度量測。相對於背光源之正面，測定法線方向(0∘)與相對於法線方向傾斜之方向(60∘)間之色度變化。色度變化之測定係藉由輝度計[Topcon公司，SC－777]來進行。
由表1可得知，原7吋數位相框背光源之正向輝度值為109.7 cd/m2 ，加上兩片擴散膜、一片實施例1膜片及一片玻璃面板可提供68%之輝度增益值，使輝度達到184.8 cd/m2 ；然而，7吋數位相框背光源加上加上兩片擴散膜、一片比較例1膜片及一片玻璃面板僅可提供54%之輝度增益值，輝度達到456.1 cd/m2 。相較於7吋數位相框背光源加上加上兩片擴散膜、一片比較例1膜片及一片玻璃面板之模組，本發明實施例1之膜片可提供較佳之輝度增益值。
色度偏移量△x、△y為相對於法線方向傾斜之方向60∘時與法線方向0∘在x軸、y軸上的色度差值，其係以絕對值來評價。如表2所示實施例1、實施例2、實施例3、實施例4、實施例5之偏移量明顯小於比較例1之偏移量，因此可證明本發明之具有勻光特性的偏光回收膜可改善偏光回收片在不同視角上所造成的色差問題。比較實施例3與實施例4之偏移量，則可得知表面平整之偏光回收膜之偏移量大於表面凹凸起伏之之偏光回收膜之偏移量。比較實施例4與實施例5之偏移量，則可得知同樣為表面平整之偏光回收膜，若擴散微粒與接著劑的折射率值差異愈大，色度的偏移量隨之降低。綜合表1與表2的結果可得知，本發明之實施例1不但能提升光學輝度值，同時也改善傳統偏光回收片在不同視角上所造成的色差問題，可應用於液晶顯示器及液晶電視之背光模組，取代原有之設計。
301‧‧‧光學載體
302‧‧‧膽固醇液晶層
303‧‧‧1/4λ層
304,404,504,604,704及804‧‧‧微結構層
305‧‧‧第一光學表面
306‧‧‧第二光學表面
307,407,507,607,707及807‧‧‧光散射層
308,608,708及808‧‧‧接著劑
309,609,709及809‧‧‧擴散微粒
310‧‧‧偏光回收層
408‧‧‧稜形柱狀結構
508‧‧‧微透鏡結構
L1‧‧‧入射光線
圖1為習知反射偏光片之示意圖；圖2為習知反射偏光片在不同視角下所對應之色度座標圖；圖3為本發明之偏光回收膜之第一實施態樣示意圖；圖4為本發明之偏光回收膜之第二實施態樣示意圖；圖5為本發明之偏光回收膜之第三實施態樣示意圖；圖6為本發明之偏光回收膜之第四實施態樣示意圖；圖7為本發明之偏光回收膜之第五實施態樣示意圖；以及圖8為本發明之偏光回收膜與光學載體可撥離之示意圖。
301‧‧‧光學載體
302‧‧‧膽固醇液晶層
303‧‧‧1/4λ層
304‧‧‧微結構層
305‧‧‧第一光學表面
306‧‧‧第二光學表面
307‧‧‧光散射層
308‧‧‧接著劑
309‧‧‧擴散微粒
L1‧‧‧入射光線

Claims (11)

  1. 一種具有勻光特性之偏光回收膜，其包含膽固醇液晶層，具有第一光學表面及第二光學表面；光學載體，形成於該第一光學表面上；以及光散射層，形成於該第二光學表面，該光散射層包含一1/4λ層以及一具有光散射特性之微結構層，其中，該微結構層為複數個稜鏡柱狀結構層、複數個凹凸起伏微透鏡結構層或一凹凸起伏微結構塗層，其中包含複數個擴散微粒及接著劑；以及該一種具有勻光特性之偏光回收膜係滿足下述(I)與(II)之條件：△x≦0.02： (I)△y≦0.02： (II)△x=x(at θ°)-x(at 0°)，△y=y(at θ°)-y(at 0°)，0°≦θ°≦60°，其中x(at θ°)係指水平視角θ°在x軸上的色度值，x(at 0°)係指正視角在x軸上的色度值，△x為水平視角θ°時與正視角0°在x軸上的色度差值，與y(at θ°)係指水平視角θ°時y軸上的色度值，y(at 0°)係指正視角在y軸上的色度值，△y為水平視角θ°時與正視角0°在y軸上的色度差值。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具有勻光特性之偏光回收膜，其中該複數個稜鏡柱狀結構包含規則或不規則 形狀，且頂角為60°至120°。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之具有勻光特性之偏光回收膜，其中該微透鏡結構層之形狀為半圓球型。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之具有勻光特性之偏光回收膜，其中該微結構層為一內含擴散微粒之塗層，其中包含不同折射率之複數個擴散微粒以及不同折射率之接著劑。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之具有勻光特性之偏光回收膜，其中該擴散微粒之平均直徑為1微米至100微米，粒徑分佈係落於該等擴散微粒之平均粒徑之約±30%範圍內。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之具有勻光特性之偏光回收膜，其中該擴散微粒可為玻璃珠粒、金屬氧化物微粒或塑膠微粒。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之具有勻光特性之偏光回收膜，其中該塑膠微粒係選自以下群組：丙烯酸樹脂、苯乙烯樹脂、胺基甲酸酯樹脂、矽酮樹脂及其混合物。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之具有勻光特性之偏光回收膜，其中該接著劑係選自以下群組：丙烯酸樹脂、聚醯胺樹脂、環氧樹脂、氟素樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、醇酸樹脂、聚酯樹脂及其混合物所構成的群組。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之具有勻光特性之偏 光回收膜，其中該微結構層係藉由壓印或塗佈方式所形成。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之一種具有勻光特性之偏光回收膜，其中該光學載體係選自由聚對苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚環烯烴樹脂、三醋酸纖維素、聚乳酸及其混合物所構成群組。
  11. 一種液晶顯示器用背光模組，包含：具有勻光特性之偏光回收膜，其包含膽固醇液晶層，具有第一光學表面及第二光學表面；光學載體，形成於第一光學表面上；以及光散射層，形成於第二光學表面，該光散射層包含一1/4λ層以及一具有光散射特性之微結構層，其中，該微結構層為複數個稜鏡柱狀結構層、複數個凹凸起伏微透鏡結構層或一凹凸起伏微結構塗層，其中包含複數個擴散微粒及接著劑；以及該一種具有勻光特性之偏光回收膜係滿足下述(I)與(II)之條件：△x≦0.02： (I)△y≦0.02： (II)△x=x(at θ°)-x(at 0°)，△y=y(at θ°)-y(at 0°)，0°≦θ°≦60°，其中x(at θ°)係指水平視角θ°在x軸上的色度值，x(at 0°)係指正視角在x軸上的色度值，△x為水平視角 θ°時與正視角0°在x軸上的色度差值，與y(at θ°)係指水平視角θ°時y軸上的色度值，y(at 0°)係指正視角在y軸上的色度值，△y為水平視角θ°時與正視角0°在y軸上的色度差值。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011078092A1 (ja) * 2009-12-24 2011-06-30 日本ゼオン株式会社 光学シート及び面光源装置
KR20130111154A (ko) * 2012-03-30 2013-10-10 주식회사 엘지화학 유기전자소자용 기판
JP2016062017A (ja) * 2014-09-19 2016-04-25 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
KR101723790B1 (ko) * 2015-01-15 2017-04-07 주식회사 엘엠에스 광 리사이클링 향상 시트를 가지는 반사편광모듈 및 이를 구비한 백라이트 유닛
US10300615B2 (en) * 2016-04-06 2019-05-28 Earl Votolato Utility knife with improved safety features
US10520782B2 (en) 2017-02-02 2019-12-31 James David Busch Display devices, systems and methods capable of single-sided, dual-sided, and transparent mixed reality applications
US11467479B2 (en) * 2018-09-17 2022-10-11 Coretronic Corporation Polarizing rotation device and projection device
JP2020115170A (ja) * 2019-01-17 2020-07-30 大日本印刷株式会社 偏光子を備えた面光源及びそれを用いた液晶表示装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08146416A (ja) * 1994-11-22 1996-06-07 Sumitomo Chem Co Ltd 液晶ディスプレイ用バックライト装置およびそれを用いた液晶表示装置
US20010033349A1 (en) * 1999-12-09 2001-10-25 Masaru Honda Polarizer, polarizing light source device and liquid crystal display
US6433853B1 (en) * 1998-03-05 2002-08-13 Nitto Denko Corporation Cholesteric liquid crystal layer, optical element, lighting device, and liquid crystal display
US20030151704A1 (en) * 2000-11-06 2003-08-14 Nitto Denko Corporation Optic element, illumination device and/or liquid-crystal display device
TWI240829B (en) * 2003-12-12 2005-10-01 Ind Tech Res Inst Light-guide type diffusive uniform light device
US20060244880A1 (en) * 2002-10-30 2006-11-02 Seiko Epson Corporation Display device and electronic apparatus
TW200801722A (en) * 2006-06-30 2008-01-01 Innolux Display Corp Light guide plate and back light module using the same

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002139625A (ja) * 2000-11-06 2002-05-17 Nitto Denko Corp 偏光部材、照明装置及び液晶表示装置
JP4676678B2 (ja) * 2003-03-07 2011-04-27 日東電工株式会社 高輝度偏光板
US7821587B2 (en) * 2005-12-01 2010-10-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and manufacturing method of display device
JP2009128904A (ja) * 2007-11-26 2009-06-11 Lg Electronics Inc 光学フィルム及び液晶表示装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08146416A (ja) * 1994-11-22 1996-06-07 Sumitomo Chem Co Ltd 液晶ディスプレイ用バックライト装置およびそれを用いた液晶表示装置
US6433853B1 (en) * 1998-03-05 2002-08-13 Nitto Denko Corporation Cholesteric liquid crystal layer, optical element, lighting device, and liquid crystal display
US20010033349A1 (en) * 1999-12-09 2001-10-25 Masaru Honda Polarizer, polarizing light source device and liquid crystal display
US20030151704A1 (en) * 2000-11-06 2003-08-14 Nitto Denko Corporation Optic element, illumination device and/or liquid-crystal display device
US20060244880A1 (en) * 2002-10-30 2006-11-02 Seiko Epson Corporation Display device and electronic apparatus
TWI240829B (en) * 2003-12-12 2005-10-01 Ind Tech Res Inst Light-guide type diffusive uniform light device
TW200801722A (en) * 2006-06-30 2008-01-01 Innolux Display Corp Light guide plate and back light module using the same

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