專利名稱：復(fù)制光散射片的模具的制法、光散射片及其制法和屏幕的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)復(fù)制光散射片用的模具的方法、一種光散射片及其生產(chǎn)方法和一種屏幕。
背景技術(shù)：
近年來，作為在會議等中演示資料的裝置，架空投影儀和幻燈機得到了廣泛的應(yīng)用。此外，用于家用的采用液晶的視頻投影儀和電影放映機正在得到普及。這些投影儀中的投影方法是這樣的由，例如，透射性液晶屏對從光源發(fā)出的光加以調(diào)制，以形成圖像光，并且將圖像光經(jīng)光學(xué)元件(比如鏡頭)透射到屏幕上。
例如，可以在屏幕上形成彩色圖像的投影設(shè)備包括照明光學(xué)系統(tǒng)，該光學(xué)系統(tǒng)將從光源發(fā)出的光束分成紅(R)光、綠(G)光和藍(B)光光束，并且將各個光束會聚到預(yù)定的光路上；液晶屏(光閥)，該液晶屏對由照明光學(xué)系統(tǒng)分出的RGB顏色的光通量一個個地進行調(diào)制；和光合成部分，該部分對經(jīng)過液晶屏調(diào)制的RGB顏色的光通量進行合成，并且借助投影鏡頭對由光合成部分合成的彩色圖像進行放大并且將其投影到屏幕上。
此外，最近，已經(jīng)開發(fā)出了一種采用窄帶三元色光源作為光源并且采用光柵光閥(GLV)取代液晶屏來對RGB顏色的光通量進行空間調(diào)制的類型的投影設(shè)備。
在上述的投影設(shè)備中，使用了投影儀用的屏幕來觀看投影圖像。投影儀用的屏幕可粗略分為用于前置投影儀(front projector)的屏幕和用于后置投影儀(rear projector)的屏幕，在用于前置投影儀的屏幕的情況下，圖像光是從屏幕的前側(cè)投射的，從而看見的是由屏幕反射的投影光，而在用于后置投影儀的屏幕的情況下，圖像光是從屏幕的后側(cè)投射的，從而看見的是穿過屏幕從屏幕的前側(cè)透射的光。任何類型的屏幕都需要具有良好的可辨識性和大觀看角度。
出于這一原因，在任何類型的屏幕中，一般來說，要在屏幕的表面上形成用于散射光線的光散射片，并且光散射片使得圖像光均勻散射并且從屏幕的整個有效區(qū)域發(fā)射出來。
作為生產(chǎn)光散射片的方法，已有這樣一種方法在光敏樹脂中形成在相干光通量照射粗糙表面時引發(fā)的斑紋圖案來生產(chǎn)光散射片(參見，例如，日本專利申請公開S53-51755和2001-100621)，還有這樣一種方法制備掩模，并且將該掩模焊合在光敏樹脂上，來生產(chǎn)光散射片，此外還有這樣一種方法通過機械處理直接研磨諸如金屬或樹脂等的模具基質(zhì)材料的表面來制備具有所形成的細微不平坦表面的模具，并且將模具的表面形狀傳遞給紫外線固化樹脂等來生產(chǎn)光散射片。
此外，還有這樣一種方法將包含散布在樹脂粘合劑中的樹脂顆粒的組合物涂覆到透明基板上來生長光散射片，以及這樣一種方法通過對模具基質(zhì)材料進行噴砂處理來制備具有不平坦表面的模具，并且將模具的表面形狀傳遞給紫外線固化樹脂等來生產(chǎn)光散射片(參見，例如，日本專利申請公開2000-284106)。
順便說一下，常常需要光散射片具有這樣的屬性使由光散射片散射的光指向期望的范圍，即，縱向上的散射角度不同于橫向上的散射角度。在光散射片的生產(chǎn)中，采用了將斑紋干涉或掩模圖案傳遞給感光樹脂的方法。

發(fā)明內(nèi)容
然而，按照在感光樹脂上焊合斑紋干涉或掩模圖案來生產(chǎn)光散射片的方法，當生產(chǎn)多個光散射片時，必須要制備用于由感光樹脂復(fù)制光散射片的模具，并且每平方米的感光樹脂的曝光需要長達數(shù)小時乃至數(shù)天的曝光時間。此外，在曝光之后，需要進行使用感光樹脂復(fù)制光散射片的步驟、給予電導(dǎo)的步驟、電鑄步驟等等步驟，并且在生產(chǎn)用于光散射片的模具的過程中需要相當漫長的時間和高成本。
在使用通過對模具基質(zhì)材料的表面進行機械研磨制備的模具生產(chǎn)光散射片的方法中，存在著這樣一些缺點研磨的精度無法令人滿意，研磨過程中工具受到破壞，需要非常長的時間進行研磨并且用于研磨的設(shè)備很大。
另一方面，按照使用通過噴砂制備的模具生產(chǎn)光散射片的方法，生產(chǎn)模具不需要長的時間或高的成本，但是由通過這種方法生產(chǎn)的光散射片散射的光一般來說在縱向上和橫向上是各向同性的，因此難于控制縱向上和橫向上的散射角度，以致使得散射光指向具有長邊在橫向上的矩形形狀或橢圓形形狀的范圍。在將包含分散在樹脂粘結(jié)劑中的樹脂顆粒的組合物施加到透明基板上來生產(chǎn)光散射片的方法中也發(fā)現(xiàn)了這一缺點。
在現(xiàn)有的用于前置投影儀的屏幕中，屏幕的散射特性在整個表面上是均勻的，因此，屏幕的增益越高，屏幕中間部分和邊緣部分之間的亮度差越大，因此屏幕中間部分上的圖像明亮，而邊緣部分上的圖像黯淡。這種趨勢在用于后置投影儀的屏幕中也會見到。
例如，在用于前置投影儀的屏幕中，一般來說，圖像顯示是通過從固定在天花板上的前置投影儀(投影設(shè)備)以一定角度向前向下進行投影的方法或者從放置在桌子或地板上的前置投影儀以一定角度向前向下進行投影的方法來實現(xiàn)的。在這種情況下，當用于前置投影儀的屏幕包括現(xiàn)有的各向同性散射片或各向異性散射片時，會出現(xiàn)這樣的缺陷圖像光的最大亮度并不指向觀看者，如圖17所示。
另一方面，在包括后置投影儀(投影設(shè)備)和透射屏幕的顯示器中，屏幕的最上部的高度與坐著的觀看者的視線的高度是相同的，因此會出現(xiàn)這樣的缺點屏幕下部上的圖像是黯淡的，如圖18所示。
因此，期望給出一種生產(chǎn)復(fù)制光散射片用的模具的方法和/或生產(chǎn)光散射片的方法，這樣的方法能夠以低成本生產(chǎn)具有這樣的散射角度的光散射片在光透射或反射期間，縱向上的散射角度不同于橫向上的散射角度，或者在縱向和橫向上的散射特性具有各向異性。此外，期望給出一種按照這種方法生產(chǎn)的光散射片和/或使用這種光散射片的屏幕。本發(fā)明是鑒于上述缺點和與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的問題而做出的。
本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，使用噴砂處理生產(chǎn)復(fù)制光散射片用的模具的現(xiàn)有方法具有這樣的缺點研磨材料是沿著基本上垂直于模具基質(zhì)材料的表面的方向加以噴射的，以高效率地研磨該表面。就是說，這種方法在模具基質(zhì)材料的表面上形成了在縱向和橫向上各向同性的粗糙結(jié)構(gòu)，不能生產(chǎn)出用于復(fù)制具有這樣的散射角度的光散射片的模具，其中縱向上的散射角度不同于橫向上的散射角度。為了解決或緩解這一缺陷，本發(fā)明人仔細考慮了在噴砂處理中將研磨材料噴射到模具基質(zhì)材料表面上的方法，并且對這種方法進行了廣泛和深入的研究，從而得出了本發(fā)明的思路。
此外，本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，引起屏幕的中間部分與周圍部分之間亮度差異這一缺陷的原因在于，在屏幕的中間部分，投影儀光線的入射角度為0°并且具有最大光量的反射光部分是朝向觀看者反射的，然而，在屏幕的周邊部分，投影儀光線的入射角不是0°并且具有最大光量的反射光部分是朝向屏幕外側(cè)反射的，這樣只有具有小光量的反射光部分是朝向位于屏幕前方的觀看者反射的。本發(fā)明人根據(jù)通過對在噴砂過程中將研磨材料噴射到模具基質(zhì)材料表面上的方法的研究得出的發(fā)現(xiàn)進行了廣泛而深入的研究。因此，本實施方式是為了解決或緩解這一缺陷而做出的。
按照本發(fā)明的實施方式，給出了一種生產(chǎn)在復(fù)制光散射片過程中使用的模具的方法，該方法包括步驟實施噴砂，將研磨材料從噴槍中噴射到模具基質(zhì)材料的表面上，以在模具基質(zhì)材料的表面上形成不平坦或粗糙，其中研磨材料是以小于90°的噴射角度噴射到模具基質(zhì)材料的表面上。
優(yōu)選，噴砂是這樣進行的模具基質(zhì)材料的表面與噴槍之間的角度在0-60°的范圍之內(nèi)。
按照本發(fā)明的另一種實施方式，給出了一種生產(chǎn)光散射片的方法，該方法包括直接或間接使用模具復(fù)制光散射片的步驟，其中該方法使用這樣形成的模具作為用于復(fù)制光散射片的模具實施噴砂，將研磨材料從噴槍中噴射到模具基質(zhì)材料的表面上，以在模具基質(zhì)材料的表面上形成不平坦，其中研磨材料是以小于90°的噴射角度噴射到模具基質(zhì)材料的表面上。
優(yōu)選，噴砂是這樣進行的模具基質(zhì)材料的表面與噴槍之間的角度在0-60°的范圍之內(nèi)。
按照本發(fā)明的另一種實施方式，給出了一種光散射片，包括通過由噴砂處理的表面的不平坦結(jié)構(gòu)傳遞獲得的光散射面，其中噴砂是以小于90°的研磨材料噴射角度進行的。
按照本發(fā)明的另一種實施方式，給出了一種光散射片，包括具有這樣的散射特性的光散射面，其中縱向上散射特性不同于橫向上的散射特性，其中該光散射片具有在縱向和橫向之一或二者上的最大亮度的軸偏移，最大亮度的軸偏移是在針對以0°的入射角發(fā)射到散射面上的光測量從散射面上散射的光的亮度的角度相關(guān)性時檢測到的。
按照本發(fā)明的另一種實施方式，給出了一種光散射片，包括具有這樣的散射特性的光散射面，其中縱向上散射特性不同于橫向上的散射特性，其中針對以0°的入射角發(fā)射到散射面上的光從散射面上散射的光的亮度的角度相關(guān)性是以這樣的方法測量的在縱向和橫向中任何一個或二者上，最大亮度軸相對于光散射片的主表面的法線方向成角度，其中亮度分布相對于最大亮度軸是不對稱的。
按照本發(fā)明的另一種實施方式，給出了一種光散射片，包括具有這樣的散射特性的光散射面，其中縱向上散射特性不同于橫向上的散射特性，其中光散射面具有細微表面單元，這些細微表面單元具有上升或下降的結(jié)構(gòu)，并且相對于光散射片的主表面的法線方向是不對稱的。
優(yōu)選，光散射面具有間距為300μm或更小的不平坦結(jié)構(gòu)。
按照本發(fā)明的另一種實施方式，給出了一種屏幕，包括光散射片，該光散射片包括具有這樣的散射特性的光散射面，其中縱向上散射特性不同于橫向上的散射特性，并且該光散射片具有在縱向和橫向之一或二者上的最大亮度的軸偏移，該軸偏移是通過針對以0°的入射角發(fā)射到散射面上的光測量從散射面上散射的光的亮度的角度相關(guān)性而檢測到的。
優(yōu)選，軸偏移是在屏幕中部的方向上。
按照本發(fā)明的另一種實施方式，給出了一種屏幕，包括按照前述任何一種實施方式的光散射片；和形成在該光散射片上、與光散射面相反一側(cè)上的反射層。
按照本發(fā)明的另一種實施方式，給出了一種屏幕，包括按照前述任何一種實施方式的光散射片，其中該光散射片透射從與光散射面相反的一側(cè)投射的光，并且散射和發(fā)出穿過光散射面的光。
按照前面介紹的本發(fā)明的實施方式，通過高精度噴砂，可以很容易地在模具基質(zhì)材料的表面上形成粗糙結(jié)構(gòu)，其中粗糙結(jié)構(gòu)在縱向上的形狀不同于橫向上的形狀，并且可以復(fù)制光散射片的模具可以通過噴砂這單獨一個操作生產(chǎn)出來。
此外，按照本發(fā)明的實施方式，通過使用用于復(fù)制光散射片的模具，可以很容易地精確生產(chǎn)出具有這樣的散射角度的光散射片在光透射或反射期間，縱向上的散射角度不同于橫向上的散射角度，或者縱向和橫向上的散射特性具有各向異性。
此外，通過在屏幕中使用上面介紹的光散射片，可以將從屏幕的任何部分發(fā)出的光控制成指向期望的視場，因此能夠獲得高的、均勻的亮度或增益，這樣使得提供具有良好可辨識性的屏幕成為可能。


通過下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的當前示范性的實施方式進行的介紹，本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點將會變得更加顯而易見，其中圖1A和1B是表示按照本發(fā)明的實施方式的生產(chǎn)復(fù)制光散射片用的模具的方法中對模具基質(zhì)材料進行噴砂的示意圖；圖2是表示按照本發(fā)明的實施方式的用于復(fù)制光散射片的模具的表面形狀的示意圖；圖3A和3B是表示按照本發(fā)明的實施方式的生產(chǎn)復(fù)制光散射片用的模具的方法中對模具基質(zhì)材料進行噴砂的示意圖；圖4是表示按照本發(fā)明的實施方式的生產(chǎn)復(fù)制光散射片用的模具的方法中噴槍掃描過程的示意圖；圖5是表示按照本發(fā)明的實施方式的反射屏幕的構(gòu)造的截面圖；圖6是表示按照本發(fā)明的實施方式的透射屏幕的構(gòu)造的截面圖；圖7表示實施例1中的用于復(fù)制光散射片的模具的表面狀態(tài)的顯微照片；圖8是表示實施例1中的用于復(fù)制光散射片的模具的表面粗糙結(jié)構(gòu)的曲線圖；圖9A和9B是表示實施例2中的光散射片的散射角度的曲線圖；圖10是表示實施例3中噴射角度與光散射片的散射特性的各向異性(軸偏移角度)之間的關(guān)系的曲線圖；圖11是表示實施例5中的用于復(fù)制光散射片的模具的表面狀態(tài)的顯微照片；圖12A和12B是表示實施例5中的用于復(fù)制光散射片的模具的表面粗糙結(jié)構(gòu)的曲線圖；
圖13是表示相對于實施例5中的用于復(fù)制光散射片的模具的細微表面單元的傾斜角的頻率分布的曲線圖；圖14A和14B是表示實施例5中的光散射片的亮度分布的曲線圖；圖15A和15B是表示實施例7中的光散射片的亮度分布的曲線圖；圖16A和16B是表示實施例8中的光散射片的亮度分布的曲線圖；圖17A和17B是對現(xiàn)有的反射屏幕的亮度分布的說明圖；和圖18是對現(xiàn)有的透射屏幕的亮度分布的說明圖。
具體實施例方式
在下文中，將會介紹一種按照本發(fā)明的實施方式的生產(chǎn)光散射片的方法。
生產(chǎn)光散射片的方法包括生產(chǎn)復(fù)制光散射片用的模具的步驟和使用該模具復(fù)制光散射片的步驟。
(1)生產(chǎn)復(fù)制光散射片用的模具的步驟圖1表示復(fù)制光散射片用的模具的生產(chǎn)過程，其中通過噴砂工藝對模具基質(zhì)材料1的表面進行處理，以生產(chǎn)復(fù)制光散射片用的模具。
噴砂是這樣一種處理將研磨材料3從噴砂機(未示出)的噴槍2中噴射到模具基質(zhì)材料1的表面上，使得研磨材料3與模具基質(zhì)材料1的表面相碰撞，以在模具基質(zhì)材料1中形成不平坦表面。
噴砂機是這樣一種設(shè)備，通過噴射壓縮氣體(比如空氣或氮氣)將研磨材料3從噴槍2中噴射到置于工作臺上的待處理材料的表面上，以對該材料的表面進行處理。按照本實施方式，模具基質(zhì)材料1置于工作臺上，并且在下面給出的預(yù)定條件下進行噴砂處理。
研磨材料3優(yōu)選包括這樣的顆粒，該顆粒包括樹脂、玻璃、陶瓷等材料，并且是球形的或者是有棱角的，例如，是多邊形的，尤其優(yōu)選有角的顆粒。研磨材料的例子包括玻璃珠、氧化鋯顆粒、鋼砂、氧化鋁顆粒和二氧化硅顆粒。
研磨材料3優(yōu)選具有1-1000μm的平均粒徑，更優(yōu)選5-600μm，進一步優(yōu)選5-50μm。
優(yōu)選，研磨材料3具有每個顆粒0.002-8mg的重量。
模具基質(zhì)材料1是包含適于進行噴砂處理的材料的薄片。這種材料優(yōu)選樹脂或金屬，比如鋁、銅或鋼，尤其優(yōu)選鋁。模具基質(zhì)材料1可以具有這樣的大小一片模具基質(zhì)材料足以形成一個屏幕中使用的光散射片。在使用模具輥的連續(xù)生產(chǎn)中，模具輥可以具有足夠光散射片寬度的寬度。
研磨材料3的噴砂條件可以是這樣的圖1中研磨材料3對模具基質(zhì)材料1的主表面的噴砂角度(俯角)小于90°。具體來說，模具基質(zhì)材料1的表面與噴槍2之間的角度θ優(yōu)選0-60°，更優(yōu)選0-20°，進一步優(yōu)選0-10°。
例如，按照本實施方式，當以10°的角度θ噴射研磨材料時，研磨材料3的噴射方向上和垂直于該噴射方向的方向上的槽的間距可以改變，并且此外噴射方向上的表面粗糙度分布可以相對于光散射片的主表面軸(法線)對稱。
與模具基質(zhì)材料1碰撞的研磨材料3在能量降低的同時，研磨模具基質(zhì)材料1的表面或者使該表面變形，然后沿著從模具基質(zhì)材料1向上的角度發(fā)散出去，不過，當研磨材料3是在上述噴射條件下加以噴射時，研磨材料3以一定角度與模具基質(zhì)材料1碰撞，并且因此由于橫向(X軸方向)和縱向(Y軸方向)之間的碰撞的作用，造成了變形形式的差異。例如，在圖1的條件下，X軸方向上的變形形狀(凹坑)要比Y軸方向上的變形形狀長。換句話說，X軸方向上的表面粗糙度具有比Y軸方向上的表面粗糙度長的間距。包括間距在內(nèi)的表面粗糙度的參數(shù)可以通過改變模具基質(zhì)材料1、研磨材料3的參數(shù)和噴砂條件(例如，研磨材料3的噴射條件)來控制。例如，當使用粒徑大的研磨材料時，可以實現(xiàn)在X和Y軸方向上都具有大的間距的表面粗糙度，當使用密度較大的研磨材料時，可以實現(xiàn)深的槽。
就經(jīng)過處理的模具基質(zhì)材料1的形狀而言，研磨材料3的噴射方向上的處理后的形狀可以通過改變噴槍2的壓縮空氣的壓力(這一壓力決定噴射期間的能量)、噴槍2的角度、噴槍2與模具基質(zhì)材料1之間的距離、研磨材料3的形狀、密度或硬度、模具基質(zhì)材料的類型等來進行控制。垂直于噴射方向的方向上的處理后的形狀可以通過改變研磨材料的形狀或硬度來加以控制。此外，使得在能量降低的同時，使模具基質(zhì)材料1發(fā)生變形的研磨材料的軌跡和由于排斥力的作用從模具基質(zhì)材料1發(fā)散出來的研磨材料3的軌跡是不對稱的，并且因此可以形成圖2中所示的相對于模具基質(zhì)材料1的主表面軸不對稱的表面形狀。
通過使用在上述噴射條件下生產(chǎn)的復(fù)制光散射片用的模具，可以生產(chǎn)出具有縱向上和橫向上不同的散射角度或者具有縱向上和橫向上各向異性的散射屬性的光散射片。例如，在圖1中的研磨材料3的噴射條件下，反射光或透射光在X方向上的散射角度較小，而在Y方向上的散射角度較大，從而反射光或透射光具有這樣的散射屬性亮度峰值軸在X方向上向X1一側(cè)偏移。
可選擇地，反射光或透射光在X方向上的散射角度可以較小，而在Y方向上的散射角度可以較大，此外，按照針對以0°入射角發(fā)射到散射面上的光得出的從散射面上散射的光亮度的角度相關(guān)性的測量結(jié)果，最大亮度軸可以相對于光散射片的主表面的法線方向成角在X1側(cè)，其中亮度分布可以相對于最大亮度軸不對稱。
隨著噴槍2與模具基質(zhì)材料1之間的角度減小，就是說，角度θ越小，下面介紹的光散射片的散射角度的長徑比得到增加，并且因此散射屬性的各向異性的影響就越明顯。
研磨材料3以角寬度為α的角度θ從噴槍2噴射到模具基質(zhì)材料1上。換句話說，研磨材料3以在角度β1-β2的范圍內(nèi)的角度與模具基質(zhì)材料1相碰撞。角寬度α一般來說大約為10°。
當對模具基質(zhì)材料1的較小區(qū)域進行處理時，角寬度α可以減小，或者噴槍2與模具基質(zhì)材料1之間的距離L可以減小。當對模具基質(zhì)材料1的較大區(qū)域進行處理時，可以在平穩(wěn)移動噴槍2或模具基質(zhì)材料1的同時實施噴砂處理。
在上述的說明中，研磨材料3是沿著一個方向噴射的，即，沿著模具基質(zhì)材料1的長邊的方向(沿著圖1(b)中的X軸方向)，使得研磨材料3到模具基質(zhì)材料1的主表面的噴射角度(俯角)小于90°，不過，可以以與上述研磨材料3到模具基質(zhì)材料1的主表面的噴射角度相同的俯角噴射研磨材料3，并且進一步以到模具基質(zhì)材料1的主表面(由X和Y軸限定的平面)上主軸的角度噴射研磨材料3。
例如，如圖3所示，研磨材料3到模具基質(zhì)材料1的主表面的噴射角度是俯角θ1(圖3(a))，而噴槍2設(shè)置成與X軸成角度θ2。這樣，發(fā)射光或透射光具有這樣的散射屬性亮度峰值軸沿X軸方向向X1側(cè)偏移，并且沿著Y軸方向向Y1側(cè)偏移。
按照本實施方式，通過在從噴槍2中噴射研磨材料的同時在模具基質(zhì)材料1上方掃描噴槍2，使模具基質(zhì)材料1的整個主表面都得到了噴砂處理。
圖4中給出了噴槍2進行掃描的例子。在從噴槍2中噴射研磨材料3的同時，噴槍2以恒定的速度沿著Y軸的一個方向在模具基質(zhì)材料1上方移動，并且，在研磨材料3的碰撞區(qū)域達到模塊基質(zhì)材料1的將近末端的時候，噴槍2沿著X軸方向移動一定的間隔，然后以恒定速度沿著Y軸的相反方向移動。隨后，每次當研磨材料3的碰撞區(qū)域達到模具基質(zhì)材料的將近末端時，噴槍2都沿著X軸方向移動一定的間隔，然后移動動作沿著Y軸方向翻轉(zhuǎn)，并且繼續(xù)進行噴砂處理，這樣就在整個模具基質(zhì)材料1上形成了期望的不平坦表面。
優(yōu)選，將沿著X軸方向移動的間距調(diào)整得使研磨材料3碰撞的相鄰區(qū)域重疊到一定的程度并且模具基質(zhì)材料1具有全部不平坦的表面?？蛇x擇地，研磨材料3的碰撞區(qū)域可以由掩模覆蓋，以致研磨材料3僅在碰撞區(qū)域的中間區(qū)與模具基質(zhì)材料1進行碰撞。
掃描方法可以是模具基質(zhì)材料1固定而噴槍2移動的方法，或者是放置模具基質(zhì)材料1的工作臺沿著X軸方向移動而噴槍2沿著Y軸方向移動的方法。
就研磨材料3的噴射條件而言，可以將掃描實施得使模具基質(zhì)材料1的表面與噴槍2之間的角度θ保持恒定，如圖1所示，不過角度θ可以根據(jù)模具基質(zhì)材料1在X軸和Y軸坐標上的位置而改變。
(2)復(fù)制光散射片的步驟在上面介紹的生產(chǎn)復(fù)制光散射片用的模具的步驟中生產(chǎn)的用于復(fù)制光散射片的模具具有細微雕刻表面，該表面具有預(yù)定的粗糙結(jié)構(gòu)。光散射片可以利用細微雕刻表面來生產(chǎn)。按照本實施方式，可以使用任何直接或間接采用用于復(fù)制光散射片的速成模具(instant mold)，由細微雕刻表面生產(chǎn)光散射片的方法。
例如，直接采用模具來復(fù)制光散射片的方法可以包括這樣的方法通過利用模具進行壓力成形處理來生產(chǎn)光散射片，例如，通過將模具壓在熱成型塑料膜上來成形復(fù)制的光散射片。可選擇地，可以通過將紫外線固化樹脂涂覆到模具上并且用透明基板覆蓋它、然后通過照射紫外線光固化該樹脂并且從模具上取下固化的樹脂來獲得期望的光散射片。此外，可選擇地，可以通過重復(fù)上述將樹脂涂覆到模具上并且固化該用透明基板覆蓋的樹脂的處理方法來生產(chǎn)包括疊層固化樹脂層的光散射片。為了提高模制材料從模具上的脫模性能，優(yōu)選采用鎳蒸鍍、氟化材料、硅系材料涂覆等對要進行脫模的模具表面進行處理。
間接采用用于復(fù)制光散射片的模具的方法可以包括這樣一種方法可以將在上述用于復(fù)制光散射片的模具的加工步驟中加工的用于復(fù)制光散射片的模具制成母版，并且可以通過產(chǎn)生這一母版的電鑄模具來復(fù)制這樣的母版模具，然后可以采用這個復(fù)制得到的模具按照與上述直接采用模具來復(fù)制光散射片的方法相似的方式復(fù)制光散射片?？蛇x擇地，在生產(chǎn)了反成形(reverse-shaped)的電鑄模具之后，可以采用諸如非堿性玻璃等的透明基板來制造傳遞復(fù)制的模具，這種透明基板在紫外光范圍內(nèi)吸收很小。在光散射片的副本是采用紫外線樹脂固化來制作的時，使用透明模具能夠?qū)崿F(xiàn)通過從模具一側(cè)照射紫外光來固化樹脂。
優(yōu)選，所使用的紫外線固化樹脂具有光學(xué)透明性?？梢允褂酶鞣N各樣的樹脂，比如丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、聚氯乙烯、聚氨酯和硅樹脂，但是并沒有特別的限制?？梢约尤肷倭坑糜诜乐棺贤夤庹丈湓斐晒袒瘶渲到獾淖贤饩€吸收體，或者在需要著色的應(yīng)用中加入光吸收體。
此外，作為構(gòu)成光散射片的材料，可以采用包含用于控制光散射片的折射率的細微顆粒的可熱成形塑料或照射固化樹脂，并且所加入的細微顆粒的例子包括Ti、Zr、Al、Ce、Sn、La、In、Y、Sb等的氧化物以及In-Sn等的合金氧化物。當Ti氧化物含有用于抑制光催化作用的適量Al、Zr等的氧化物時，本實施方式的效果不會遭到破壞。
細微顆粒優(yōu)選具有55-85m2/g的比表面積，更優(yōu)選75-85m2/g。當細微顆粒的比表面積落在這一范圍內(nèi)時，對細微顆粒進行分散處理能夠使細微顆粒在用于光學(xué)薄膜的材料中具有100nm或更小的粒徑，這樣使得獲得具有很小混濁度的光學(xué)薄膜成為可能。
根據(jù)細微顆粒，以3.2-9.6×1011mol/m2的劑量加入用于分散細微顆粒的分散劑，并且，當分散劑的劑量小于這一范圍時，將無法在光散射片中獲得滿意的顆粒分散度。另一方面，當分散劑的劑量大于這一范圍時，使分散劑對所涂覆薄膜的體積比增大，以致降低了薄膜的折射率，從而可以采用的折射率的范圍變窄，這樣使得設(shè)計光散射片變得困難。
極性官能團(分散劑中包含的親水基)的劑量為10-3-10-1mol/g。當該官能團的劑量小于或大于這一范圍時，細微顆粒的分散方面的效果不會表現(xiàn)出來，導(dǎo)致分散度降低。
下面給出的官能團是有效的極性官能團，因為它們不會引發(fā)聚集●-SO3M、-OSO3M、-COOM、P＝O(OM)2(其中M表示氫原子或堿金屬，比如鋰、鉀或鈉)、叔胺和季銨鹽●R1(R2)(R3)NHX(其中R1、R2和R3中的每一個代表氫原子或烴基，而X-代表鹵族元素離子，比如氯、溴或碘，或者無機或有機離子)●-OH、-SH、-CN、環(huán)氧基等。
就引入極性官能團的位置而言，沒有特別的限制。這些分散劑可以單獨使用或組合使用。
按照本實施方式，涂覆薄膜中的分散劑的劑量(或分散劑的總量)優(yōu)選為20-60重量份，更優(yōu)選為38-55重量份(相對于100重量份的鐵磁粉末)。就引入極性官能團的位置而言，沒有特別的限制。
優(yōu)選，分散劑中的親油基具有110-3000的重均分子量。當親油基的分子量小于這一范圍時，會出現(xiàn)這樣的缺陷分散劑不能令人滿意地溶解在有機溶液中。另一方面，當分子量大于這一范圍時，無法在光學(xué)薄膜中獲得令人滿意的分散性。分散劑的分子量是借助凝膠滲透色譜法(GPC)測得的。
分散劑可以具有與粘合劑一起經(jīng)歷固化反應(yīng)的官能團。如果包含除了本實施方式的分散劑之外的粘合劑，優(yōu)選具有多個結(jié)合基團的多官能聚合物或單體。
為了控制光散射片的厚度，可以使用有機溶劑來稀釋涂覆組合物，并且，可以使用例如，酮溶劑(比如丙酮、甲基乙基甲酮、甲基異丁酮或環(huán)己酮)、醇溶劑(比如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇或異丁醇)或者酯溶劑(比如乙酸甲酯、乙酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸丙酯、乳酸乙酯或乙酸乙二醇酯)。這些有機溶劑不需要高達100％的純度，它們可以包含20％或以下劑量的雜質(zhì)，比如異構(gòu)體、未反應(yīng)物、分解產(chǎn)物、氧化物或水分。為了將涂覆組合物涂覆到具有低表面能的基板上，希望選擇具有低表面張力的溶劑，并且這樣的溶劑的例子包括甲基異丁酮、甲醇和乙醇。
與分散劑一起經(jīng)歷固化反應(yīng)的粘合劑的例子包括熱固性樹脂、紫外線(UV)固化樹脂和電子束(EB)固化樹脂。熱固性樹脂、UV固化樹脂和EB固化樹脂的例子包括聚苯乙烯樹脂、苯乙烯共聚物、聚碳酸酯、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、尿素樹脂(urea resins)、三聚氰胺甲醛樹脂、聚胺樹脂和脲甲醛樹脂(urea-formaldehyde resins)?？梢允褂镁哂衅渌h(huán)狀(芳香族、雜環(huán)或脂環(huán)族)基團的聚合物?？蛇x擇地，可以使用在其碳鏈內(nèi)具有氟或硅醇基的樹脂。
促進樹脂的固化反應(yīng)的方法可以是照射和加熱中的任何一種，不過，當樹脂的固化反應(yīng)是通過紫外線光的照射而得到促進時，優(yōu)選這一反應(yīng)是在聚合引發(fā)劑的存在下進行的。自由基聚合引發(fā)劑的例子包括偶氮引發(fā)劑(比如2，2’-偶氮二異丁腈和2，2’-偶氮雙(2，4-二甲基戊腈))和過氧化物引發(fā)劑(比如過氧化苯甲酰、月桂基過氧化物和叔丁基過辛酸酯(t-butylperoctoate))。相對于可聚合單體的總量為100重量份，所使用的引發(fā)劑的劑量優(yōu)選0.2-10重量份，更優(yōu)選0.5-5重量份。
透明基板可以是滿足期望光學(xué)性能的任何材料，例如，包含聚合物的透明薄膜，比如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、聚烯烴(PO)、玻璃板、丙烯酸板、甲基丙烯?；揭蚁┌?、聚碳酸酯板或含氟樹脂。優(yōu)選，構(gòu)成透明基板的材料具有這樣的光學(xué)性質(zhì)折射率為1.3-1.6，混濁度為8％或更小，并且透光率為80％或更大。透明基板可以具有防炫目功能。
本實施方式的光散射片包括通過由上述方法生產(chǎn)的模具的表面形狀的傳遞(transfer)而獲得的光散射表面，該光散射表面具有這樣的光散射性質(zhì)縱向上的散射屬性與橫向上的散射屬性不同，其中光散射片在縱向和橫向之一或二者上具有最大亮度的軸線偏移，該軸線偏移是通過針對以0°入射角發(fā)射到散射面上的光測量從散射面散射的光的亮度的角度相關(guān)性而檢測出來的。
可選擇地，本實施方式的光散射片可以包括通過由上述方法生產(chǎn)的模具的表面形狀的傳遞而獲得的光散射面，該光散射面具有這樣的散射屬性縱向上的散射屬性不同于橫軸上的散射屬性，其中，在針對以0°入射角發(fā)射到散射面上的光測量從散射面散射的光的亮度的角度相關(guān)性的過程中，在縱向和橫向之一或二者上，最大亮度軸與光散射片的主表面的法線方向成一定角度，其中亮度分布相對于最大亮度軸是不對稱的。
此外，本實施方式的光散射片包括光散射面，該光散射面包括多個具有上升或下降的結(jié)構(gòu)的細微表面單元，并且該光散射面具有這樣的散射屬性縱向上的散射屬性與橫向上的散射屬性不同，其中光散射面具有細微表面單元，這些細微表面單元具有上升或下降的結(jié)構(gòu)，并且這些細微表面單元相對于光散射片的主表面的法線是不對稱的。
現(xiàn)在介紹一種作為按照本發(fā)明的實施方式的屏幕的反射屏幕。
圖5是表示本發(fā)明的反射屏幕的結(jié)構(gòu)的截面圖。
本實施方式的反射屏幕包括按照本實施方式的各種實現(xiàn)方式的光散射片14和形成在光散射片14上的反射層，該反射層形成于與光散射面相反的表面上，并且本實施方式的反射屏幕具有這樣的結(jié)構(gòu)例如，如圖5所示，在基板11上形成有光學(xué)多層膜12、光吸收層13和光散射片14。
基板11可以包括滿足期望光學(xué)屬性的任何材料，例如，透明薄膜、玻璃板、丙烯酸板、甲基丙烯?；揭蚁┌?、聚碳酸酯板、透鏡或含氟樹脂。優(yōu)選，構(gòu)成基板11的材料具有這樣的光學(xué)屬性折射率為1.3-1.6，混濁度為8％或更小，并且透光率為80％或更大。透明基板11可以具有防炫目功能。
光學(xué)多層膜12包括光學(xué)薄膜12H，具有高折射率，該折射率是通過施加下面將要介紹的用于光學(xué)薄膜的涂覆組合物H并且對其進行固化而獲得的；光學(xué)薄膜12L，具有低折射率，該折射率是通過施加下面將要介紹的用于光學(xué)薄膜的涂覆組合物L(fēng)并且對其進行固化而獲得的，其中光學(xué)薄膜12H和光學(xué)薄膜12L是相互交替疊置的。具體來說，光學(xué)多層膜12具有這樣的結(jié)構(gòu)光學(xué)薄膜12H首先形成在基板上，然后光學(xué)薄膜12L形成于其上，隨后交替地形成光學(xué)薄膜12H和光學(xué)薄膜12L，并且最終形成光學(xué)薄膜12H，并且優(yōu)選光學(xué)多層膜12是包含(2n+1)層的疊層膜(其中n是大于等于1的整數(shù))。
光學(xué)薄膜12H是通過將用于光學(xué)薄膜的涂覆組合物H施加到基板11或光學(xué)薄膜12L上并且然后對該組合物進行固化反應(yīng)而形成的光學(xué)薄膜。
這種光學(xué)薄膜優(yōu)選具有80nm-15μm的厚度，更優(yōu)選600-1000nm。當光學(xué)薄膜的厚度大于15μm時，包含未分散細微顆粒的混濁成分的量增大，使得難于實現(xiàn)光學(xué)薄膜的合乎要求的功能。
光學(xué)薄膜優(yōu)選具有1.6-2.1的折射率。當光學(xué)薄膜的折射率高于2.1時，細微顆粒的分散特性不合乎要求，從而光學(xué)薄膜的功能遭到破壞，并且，當折射率低于1.6時，所需的光學(xué)屬性常常會得不到。
光學(xué)薄膜12L是通過將用于光學(xué)薄膜的涂覆組合物L(fēng)施加到光學(xué)薄膜12H上并且然后對組合物進行固化反應(yīng)而形成的含氟薄膜或者含二氧化硅或含空心細微顆粒的薄膜。
光學(xué)薄膜12L尤其優(yōu)選具有1.45或更小的折射率。光學(xué)薄膜12L的折射率的確定取決于包含在涂覆組合物中的樹脂的類型和任選的細微顆粒的類型和數(shù)量。
這一光學(xué)薄膜優(yōu)選具有80nm-15μm的厚度，更優(yōu)選600-1000nm。
由于具有上述結(jié)構(gòu)，光學(xué)多層膜對于三種波長區(qū)域內(nèi)的光(即，紅、綠和藍光)具有高反射性能，并且對于這三種波長區(qū)域之外的波長區(qū)域中的至少可見光具有高透射性能。通過改變各個光學(xué)薄膜12H和光學(xué)薄膜12L的折射率或厚度，要由光學(xué)多層膜反射的三個波長區(qū)域內(nèi)的波長可以得到調(diào)整和控制，從而光學(xué)多層膜可以更適宜地應(yīng)對投影儀發(fā)出的光的波長。
就構(gòu)成光學(xué)多層膜的光學(xué)薄膜12H和光學(xué)薄膜12L的層數(shù)而言，沒有特別的限制，并且光學(xué)薄膜12H、12L可以具有期望的層數(shù)。優(yōu)選光學(xué)多層膜包括奇數(shù)層，以使投影儀光線入射側(cè)及其相反側(cè)每一側(cè)上的最外層都包括光學(xué)薄膜12H。包括奇數(shù)層的光學(xué)多層膜對于三元色的波長區(qū)域具有比包括偶數(shù)層的光學(xué)多層膜更好的濾光器功能。
具體來說，優(yōu)選光學(xué)多層膜包括范圍在3-7層之內(nèi)的奇數(shù)層。當層數(shù)為2或更小時，光學(xué)多層膜的功能不合乎作為反射層的要求。另一方面，構(gòu)成光學(xué)多層膜的層數(shù)越多，光學(xué)多層膜的反射系數(shù)越大，但是，當層數(shù)大于等于8時，反射系數(shù)的增大率很小，并且預(yù)期通過增加形成光學(xué)多層膜的時間來改善反射系數(shù)的效果是無法獲得的。
光吸收層13吸收穿過了光學(xué)多層膜12的光，并且，例如，在圖5中，光吸收層13是通過在形成光學(xué)多層膜12的表面的相反一側(cè)上將黑色涂覆組合物施加到基板11的表面上而形成的?？蛇x擇地，也可以將一個黑色薄膜疊置在該表面上。
光散射片14是通過前述生產(chǎn)光散射片的方法獲得的，并且通過疊置在光學(xué)多層膜12上形成。
這里，給出了光學(xué)多層膜12(波長選擇型反射層)的作為反射層的實例，但在本實施方式中反射層并不局限于這種反射層，而是可以是任何能夠反射圖像光的反射層。例子包括使用在可見光的寬波長范圍內(nèi)具有高反射系數(shù)的材料的反射層，比如鋁或銀。
在反射屏幕10中，從該屏幕的任何部分發(fā)出的光都可以控制成指向期望的視場，并且因此可以獲得均勻并且高的亮度或增益，使得提供具有良好可辨識性或更加易于辨識的屏幕成為可能。
屏幕抑制了入射光在屏幕上的表面散射，并且進行可能存在的選擇性反射，使得來自投影儀的特定波長內(nèi)的光線得到反射，而屏幕上在除了特定波長之外的波長區(qū)域內(nèi)的入射光(例如，環(huán)境光)都得到透射和吸收，降低了反射屏幕10上的圖像的黑色電平，以實現(xiàn)了高對比度，這樣使得高對比度的圖像能夠顯現(xiàn)在屏幕上，即使在明亮的房間里也是如此。例如，當從RGB光源(比如使用光柵光閥(GLV)的光柵光閥投影儀)發(fā)出的光投射到屏幕10上時，可以在很大的視角內(nèi)看到不受環(huán)境光不利影響的具有高對比度的很好的圖像。
具體來說，入射到反射屏幕10上的光穿過光學(xué)功能散射片11，沒有在散射片的表面上發(fā)生散射，并且達到光學(xué)多層膜12，該光學(xué)多層膜12透射包含在入射光中的環(huán)境光成分，該環(huán)境光成分由光吸收層14吸收，而只有對圖像有用的特定波長區(qū)域內(nèi)的光線得到選擇性反射，并且反射光由光學(xué)功能散射片11的表面散射并且作為圖像光在很大的視角內(nèi)發(fā)送給觀看者。因此，幾乎可以完全消除環(huán)境光對圖像光(反射光)的不利影響，使得實現(xiàn)比由現(xiàn)有屏幕獲得的對比度高得多的對比度成為可能。
這里，將對用于光學(xué)薄膜的材料H和L進行說明，這些材料是用于形成光學(xué)薄膜12H和光學(xué)薄膜12L的涂覆組合物。
(1)用于光學(xué)薄膜的材料H用于光學(xué)薄膜的涂覆組合物H包含細微顆粒、有機溶劑、粘結(jié)劑(吸收能量以進行固化反應(yīng))和分散劑。
所述細微顆粒是包括為了控制所形成的光學(xué)薄膜的折射率而加入的高折射率材料的細微顆粒，例子包括Ti、Zr、Al、Ce、Sn、La、In、Y、Sb等的氧化物以及In-Sn等的合金氧化物。當Ti氧化物含有用于抑制光催化作用的適量Al、Zr等的氧化物時，本實施方式的效果不會遭到破壞。
細微顆粒優(yōu)選具有55-85m2/g的比表面積，更優(yōu)選75-85m2/g。當細微顆粒的比表面積落在這一范圍內(nèi)時，對細微顆粒進行分散處理能夠使細微顆粒在用于光學(xué)薄膜的材料中具有100nm或更小的粒徑，這樣使得獲得具有很小混濁度的光學(xué)薄膜成為可能。
根據(jù)細微顆粒，以3.2-9.6×1011mol/m2的劑量加入用于分散細微顆粒的分散劑，并且，當分散劑的劑量小于這一范圍時，將無法在光散射片中獲得滿意的顆粒分散度。另一方面，當分散劑的劑量大于這一范圍時，使分散劑對所涂覆薄膜的體積比增大，以致降低了薄膜的折射率，從而可以采用的折射率的范圍變窄，這樣使得設(shè)計光散射片變得困難。
極性官能團(分散劑中包含的親水基)的劑量為10-3-10-1mol/g。當該官能團的劑量小于或大于這一范圍時，細微顆粒的分散方面的效果不會表現(xiàn)出來，導(dǎo)致分散度降低。
下面給出的官能團是有效的極性官能團，因為它們不會引發(fā)聚集●-SO3M、-OSO3M、-COOM、P＝O(OM)2(其中M表示氫原子或堿金屬，比如鋰、鉀或鈉)、叔胺和季銨鹽●R1(R2)(R3)NHX(其中R1、R2和R3中的每一個代表氫原子或烴基，而X-代表鹵族元素離子，比如氯、溴或碘，或者無機或有機離子)●-OH、-SH、-CN、環(huán)氧基等。
就引入極性官能團的位置而言，沒有特別的限制。這些分散劑可以單獨使用或組合使用。
按照本實施方式，涂覆薄膜中的分散劑的劑量(或分散劑的總量)優(yōu)選為20-60重量份，更優(yōu)選為38-55重量份(相對于100重量份的鐵磁粉末)。就引入極性官能團的位置而言，沒有特別的限制。
優(yōu)選，分散劑中的親油基具有110-3000的重均分子量。當親油基的分子量小于這一范圍時，會出現(xiàn)這樣的缺陷分散劑不能令人滿意地溶解在有機溶液中。另一方面，當分子量大于這一范圍時，無法在光學(xué)薄膜中獲得令人滿意的分散性。分散劑的分子量是借助凝膠滲透色譜法(GPC)測得的。
分散劑可以具有與粘合劑一起經(jīng)歷固化反應(yīng)的官能團。當包含除了本實施方式的分散劑之外的粘合劑時，優(yōu)選具有多個結(jié)合基團的多官能聚合物或單體。
作為有機溶劑，可以使用例如，酮溶劑(比如丙酮、甲基乙基甲酮、甲基異丁酮或環(huán)己酮)、醇溶劑(比如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇或異丁醇)或者酯溶劑(比如乙酸甲酯、乙酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸丙酯、乳酸乙酯或乙酸乙二醇酯)。這些有機溶劑不需要高達100％的純度，它們可以包含20％或以下劑量的雜質(zhì)，比如異構(gòu)體、未反應(yīng)物、分解產(chǎn)物、氧化物或水分。為了將涂覆組合物涂覆到具有低表面能的基板或光學(xué)薄膜上，希望選擇具有低表面張力的溶劑，并且這樣的溶劑的例子包括甲基異丁酮、甲醇和乙醇。
與分散劑一起經(jīng)歷固化反應(yīng)的粘合劑的例子包括熱固性樹脂、紫外線(UV)固化樹脂和電子束(EB)固化樹脂。熱固性樹脂、UV固化樹脂和EB固化樹脂的例子包括聚苯乙烯樹脂、苯乙烯共聚物、聚碳酸酯、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、尿素樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、聚胺樹脂和脲甲醛樹脂?？梢允褂镁哂衅渌h(huán)狀(芳香族、雜環(huán)或脂環(huán)族)基團的聚合物。可選擇地，也可以使用在其碳鏈內(nèi)具有氟或硅醇基的樹脂。
促進樹脂的固化反應(yīng)的方法可以是照射和加熱中的任何一種，不過，當樹脂的固化反應(yīng)是通過紫外線光的照射而得到促進時，優(yōu)選這一反應(yīng)是在聚合引發(fā)劑的存在下進行的。自由基聚合引發(fā)劑的例子包括氮引發(fā)劑(比如2，2’-偶氮二異丁腈和2，2’-偶氮雙(2，4-二甲基戊腈))和過氧化物引發(fā)劑(比如過氧化苯甲酰、月桂基過氧化物和叔丁基過辛酸酯(t-butylperoctoate))。相對于可聚合單體的總量為100重量份，所使用的引發(fā)劑的劑量優(yōu)選為0.2-10重量份，更優(yōu)選為0.5-5重量份。
涂覆用于光學(xué)薄膜的材料H然后烘干，以形成未固化狀態(tài)的光學(xué)薄膜22H，然后在固化步驟中，通過照射或加熱促進薄膜的固化反應(yīng)，以形成高折射率型的光學(xué)薄膜12H。
(2)用于光學(xué)薄膜的材料L用于光學(xué)薄膜的涂覆組合物L(fēng)包含有機溶劑和粘結(jié)劑。粘結(jié)劑溶解在有機溶劑中，并且，如果需要，可以加入細微顆粒，并且將細微顆粒分散在粘結(jié)劑溶液中。
粘結(jié)劑是這樣的樹脂在其分子內(nèi)具有通過紫外光等光的照射或通過加熱得到的能量而進行固化反應(yīng)的官能團，并且從便于由隔離薄膜(releasefilm)上去除的角度出發(fā)，尤其優(yōu)選含氟樹脂。優(yōu)選使用具有由氟改性的主鏈的聚合物、具有由氟改性的側(cè)鏈的聚合物或具有氟的單體。
具有由氟改性的主鏈的聚合物的例子包括全氟代主鏈型全氟代聚醚、全氟代側(cè)鏈型全氟代聚醚、醇改性全氟代聚醚和異氰酸酯改性全氟代聚醚，具有氟的單體的例子包括CF2＝CF2、CH2＝CF2和CF2＝CHF。也可以使用通過對這些單體進行聚合或嵌段聚合獲得的聚合物。
作為具有由氟改性的側(cè)鏈的聚合物的例子，可以提到具有接枝聚合的主鏈的溶劑可溶聚合物，并且，作為低折射率熱塑性聚合物的尤其優(yōu)選的例子，可以提到聚偏二氟乙烯，因為作為可使用溶劑的樹脂，可以很容易地對其進行處理。當聚偏二氟乙烯用作低折射率熱塑性聚合物時，結(jié)果得到的低折射率層具有大約1.4的折射率，并且，為了進一步降低低折射率層的折射率，可以以相對于電離輻射固化樹脂的100重量份的10-300重量份的劑量加入低折射率丙烯酸酯(比如丙烯酸三氟代乙酯)，優(yōu)選100-200重量份。
細微顆粒是包括任選地加入來控制所形成的光學(xué)薄膜的折射率的低折射率材料的細微顆粒，并且優(yōu)選包括諸如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)或SiOx(1.5≤x≤2.0)(折射率1.35-1.48)的材料的超細微顆粒。也可以包含空心細微顆粒。
作為有機溶劑，可以單獨或以組合方式使用例如，酮溶劑(比如丙酮、甲基乙基甲酮、甲基異丁酮或環(huán)己酮)、醇溶劑(比如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇或異丁醇)或者酯溶劑(比如乙酸甲酯、乙酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸丙酯、乳酸乙酯和乙酸乙二醇酯)、含氟溶劑(比如含氟芳香烴，例如，全氟代苯、五氟代苯、1，3-二(三氟甲基)苯和1，4-二(三氟甲基)苯；含氟烷基胺，例如，全氟三丁基胺和全氟三丙基胺；含氟脂肪族烴，例如，全氟己烷、全氟辛烷、全氟癸烷、全氟十二烷、全氟-2，7-二甲基辛烷、1，3-二氯-1，1，2，2，3-五氟丙烷、1H-1，1-二氯全氟丙烷、1H-1，3-二氯全氟丙烷、1H-全氟丁烷、2H，3H-全氟戊烷、3H，4H-全氟-2-甲基戊烷、2H，3H-全氟-2-甲基戊烷、全氟-1，2-二甲基己烷、全氟-1，3-二甲基己烷、1H-全氟己烷、1H，1H，1H，2H，2H-全氟己烷、1H，1H，1H，2H，2H-全氟辛烷、1H-全氟辛烷、1H-全氟癸烷和1H，1H，1H，2H，2H-全氟癸烷；含氟脂環(huán)烴，例如，全氟萘烷、全氟環(huán)己烷和全氟-1，3，5-三甲基環(huán)己烷；和含氟醚，例如，全氟-2-丁基四氫呋喃和含氟低分子量聚醚)。這些有機溶劑不需要高達100％的純度，它們可以包含20％或以下劑量的雜質(zhì)，比如異構(gòu)體、未反應(yīng)物、分解產(chǎn)物、氧化物或水分。
施加用于光學(xué)薄膜的材料L然后烘干，以形成處于未固化狀態(tài)的光學(xué)薄膜22L，然后在固化步驟中，通過照射或加熱促進薄膜的固化反應(yīng)，以形成低折射率型的光學(xué)薄膜12L。
接著，下面將要介紹按照本發(fā)明的實施方式的生產(chǎn)反射屏幕10的方法。
(S1)制備聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜，作為基板11，并且按照預(yù)定量將用于光學(xué)薄膜的涂覆組合物H施加到基板11的主表面上。
(S2)烘干用于光學(xué)薄膜的涂覆組合物H的薄膜，然后通過紫外光照射進行固化，以形成具有預(yù)定厚度的光學(xué)薄膜12H。
(S3)然后，按照預(yù)定量將用于光學(xué)薄膜的涂覆組合物L(fēng)施加到光學(xué)薄膜12H上。
(S4)烘干結(jié)果得到的薄膜，然后通過加熱進行固化，以形成具有預(yù)定厚度的光學(xué)薄膜12L，這樣形成了包括光學(xué)薄膜12H和光學(xué)薄膜12L的疊層結(jié)構(gòu)。
(S5)然后，按照預(yù)定量將用于光學(xué)薄膜的涂覆組合物H施加到構(gòu)成基板11的最外層的光學(xué)薄膜12L上。
(S6)烘干用于光學(xué)薄膜的涂覆組合物H的薄膜，然后通過紫外光照射對其進行固化，以形成具有預(yù)定厚度的光學(xué)薄膜12H。
隨后，對步驟S3-S6中的處理的循環(huán)重復(fù)進行預(yù)定次數(shù)，以便在基板11上形成光學(xué)多層膜12。
(S7)將低折射率透明粘接劑(EPOTEK396；由EPOXY TECHNOLOGY生產(chǎn)和銷售)施加到光學(xué)多層膜12的最外層表面上，并且將光散射片14放置到所施加的粘接劑上，使得光散射片14在與不平坦表面相反一側(cè)上的表面與粘接劑相接觸，然后將粘接劑固化，以便起到將光學(xué)多層膜12與光散射片14粘接起來的粘接層的作用。
(S8)將包含黑色光吸收體的樹脂施加到基板11的背面，以形成光吸收層13，這樣就得到了本發(fā)明的反射屏幕10。
下面，將介紹作為按照本發(fā)明的另一種實施方式的屏幕的透射屏幕。
圖6是表示本實施方式的透射屏幕的構(gòu)造的截面圖。本實施方式的透射屏幕包括本實施方式的光散射片，其中光散射片透射從與光散射面相反一側(cè)投射的光并且散射和發(fā)射穿過光散射面的光，例如，如圖6所示，透射屏幕包括位于基板101上的光散射片102。
基板101是用于透射屏幕的基板，并且可以由聚合物構(gòu)成，比如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚醚砜(PES)或聚烯烴(PO)。當基板用在透射屏幕中時，組裝到顯示器中的屏幕必須是自支撐的，因此期望基板101是厚度為0.2mm或更大并且具有剛度的透明材料。
光散射片102是通過前述用于生產(chǎn)光散射片的方法獲得的，并且對穿過基板101的光進行散射以獲得散射光。觀看者可以通過觀察散射的反射光看見逼真的圖像。
例如，將本實施方式的透射屏幕和使用現(xiàn)有的光散射片(最大亮度在法線方向上并且散射特性相對于最大亮度軸是對稱的)的透射屏幕并排放置，圖像光從后側(cè)投射到各個屏幕上，從屏幕的前側(cè)觀察圖像。結(jié)果，在使用現(xiàn)有技術(shù)的透射屏幕的顯示器中，圖像的上部分明亮而圖像的下部分黯淡，然而，在使用本實施方式的透射屏幕的顯示器中，可以獲得具有遍及整個屏幕的高亮度的明亮圖像。
散射特性優(yōu)選通過調(diào)節(jié)屏幕的每個位置上的光散射片102的表面形狀來加以控制的，以使觀看者觀察到的綜合(collective)亮度分布在整個屏幕上都是均勻的。為了實現(xiàn)這種效果，例如，亮度峰值的軸偏移優(yōu)選朝向屏幕的中間部分。具體來說，就整個屏幕上的綜合散射特性而言，屏幕的全部邊緣部分上的散射特性優(yōu)選具有這樣的特征所透射的光的亮度峰值沿著朝向屏幕的中間部分的方向成一定角度，并且該角度在從屏幕的中間部分到邊緣部分的方向上連續(xù)增大。
本實施方式的透射屏幕100是通過將光散射片102疊置在基板101(包括，例如，PET膜)的一個表面上而生產(chǎn)的。
本實施方式的光散射片的用途并不限于投影型顯示器，而是可以將這種光散射片應(yīng)用于需要控制視角的各種不同的領(lǐng)域，比如顯示器和發(fā)光設(shè)備。例如，當由于光源安裝條件的限制造成不能將光源設(shè)置在前側(cè)或后側(cè)時，使用按照本實施方式生產(chǎn)的光散射片能夠使光線聚集在期望的方向上。此外，在發(fā)光設(shè)備的應(yīng)用中，通過將具有按照本實施方式生產(chǎn)的光散射片的照明設(shè)備設(shè)置在房間的角落，就能夠照亮房間的中間部分，實現(xiàn)了照明效果。
現(xiàn)在將參照下面的實施例進一步介紹本發(fā)明。下面的實施例僅僅是示例，本發(fā)明并不局限于下面的實施例。
(實施例1)在下述條件下生產(chǎn)復(fù)制光散射片用的模具。
(1)模具基質(zhì)材料鋁片(X200mm×Y100mm)(2)噴砂條件噴砂機(型號SGF-4(A)；由Fuji Manufacturing Co.，Ltd.生產(chǎn)和銷售)磨料氧化鋁(#180；平均粒徑76μm)噴槍與模具基質(zhì)材料之間的距離50mm噴槍與模具基質(zhì)材料之間的角度8°壓縮空氣壓力0.5MPa研磨材料對模具基質(zhì)材料表面的噴射條件圖1中所示的條件噴槍掃描條件沿X方向以5mm的間距并且沿著Y方向掃描，如圖4所示。
所獲得模具的表面狀態(tài)在圖7中給出。我們看到了這樣一種狀態(tài)在縱向和橫向(X軸方向和Y軸方向)之間存在著表面粗糙結(jié)構(gòu)上的差異，并且X軸方向上的變形(凹坑)形狀比Y軸方向上的長。
下面，在圖8中給出了模具的表面粗糙度的測量結(jié)果。表面粗糙度在X軸方向上的間距PX比表面粗糙度在Y軸方向上的間距PY長。平均粗糙度間隔(roughness space)Sm為X軸方向S＝0.14；Y軸方向S＝0.08。
(實施例2)下面，借助實施例1中的模具壓制透明樹脂(PET-G薄膜，DIAFIX；由Mitsubishi Plastics，Inc.生產(chǎn)和銷售)來生產(chǎn)光散射片。
使得所獲得的光散射片能夠透射來自該片背面的準直光束，以測量從該片前側(cè)發(fā)出的透射光線的散射角度。結(jié)果在圖9中給出。
該光散射片表現(xiàn)出這樣的散射角度在橫向(X軸方向)上的散射角度不同于縱向(Y軸方向)上的散射角度，并且X軸方向上的亮度半峰寬為18°，而Y軸方向上的亮度半峰寬為45°。
在X軸方向上的亮度分布(圖9(a))中，亮度峰值A(chǔ)軸偏移了在垂直于光散射片的方向上的角度(0°)。這符合按照本實施方式的散射特性的各向異性(軸偏移)。
(實施例3)為了確定噴槍與模具基質(zhì)材料之間的角度(噴射角度)與散射特性的各向異性(軸偏移角)之間的關(guān)系，在與實施例1基本相同的條件下生產(chǎn)了復(fù)制光散射片用的模具，只是從2-90°逐步改變了噴槍與模具基質(zhì)材料之間的角度(噴射角度)。然后，在與實施例2相同的條件下使用這些模具分別生產(chǎn)了多個光散射片，并且使得每個所獲得的光散射片能夠透射來自該片背面的準直光束，以測量從該片前側(cè)發(fā)出的透射光在X軸方向上的亮度分布。
從所得到的亮度分布中，確定了噴射角度與散射特性的各向異性(軸偏移角度)之間的關(guān)系。結(jié)果在下面的表1和圖10中給出。通過調(diào)整噴射角度可以實現(xiàn)沿著噴射方向(圖1中的X1方向)的預(yù)定角度的軸偏移。



(實施例4)下面，使用下述用于光學(xué)薄膜的涂覆組合物H和用于光學(xué)薄膜的涂覆組合物L(fēng)生產(chǎn)了反射屏幕。
(1)用于光學(xué)薄膜的涂覆組合物H細微顆粒TiO2細微顆粒(由Ishihara Sangyo Kaisha Ltd.生產(chǎn)和銷售；平均粒徑大約20nm；折射率2.48)100重量份(2.02重量％)分散劑包含SO3Na基團的分子(重均分子量1000；SO3Na基團濃度2×10-3mol/g)20重量份(0.40重量％)粘結(jié)劑六丙烯酸二季戊四醇酯和五丙烯酸二季戊四醇酯的混合物(UV固化樹脂，商品名DPHA；由Nipppon Kayaku Co.，Ltd.生產(chǎn)和銷售)30重量份(0.61重量％)有機溶劑甲基異丁基酮(MIBK)4800重量份(96.97重量％)首先，按照各自預(yù)定劑量將細微顆粒、分散劑和有機溶劑混合在一起，并且借助涂料混合器加以分散，以獲得TiO2細微顆粒分散液。然后，將粘結(jié)劑加入到分散液中，并且借助攪拌器進行攪動，以制備涂覆組合物H。
(2)用于光學(xué)薄膜的涂覆組合物L(fēng)具有位于末端的羧基基團的全氟代丁烯基乙烯基醚的聚合物(商品名CYTOP；由Asahi Glass Co.，Ltd.生產(chǎn)和銷售)(3)生產(chǎn)反射屏幕的方法
(S11)采用浸漬方法將涂覆組合物H施加到透明基板的兩面上。
(S12)以80℃的溫度烘干涂覆組合物H的薄膜，然后通過紫外光(UV)(1000mJ/cm2)照射進行固化，以形成各自具有780nm的厚度和1.94的折射率的光學(xué)薄膜H。
(S13)然后，采用浸漬法將涂覆組合物L(fēng)施加到各個高折射率光學(xué)薄膜H上。
(S14)以90℃的溫度烘干涂覆組合物L(fēng)的薄膜，以形成各自具有1240nm的厚度和1.34的折射率的光學(xué)薄膜L。
(S15)在與步驟S11相同的條件下將涂覆組合物H施加到各個光學(xué)薄膜L上。
(S16)在與步驟S12相同的條件下形成涂覆組合物H的薄膜，以形成各自具有780nm的厚度和1.94的折射率的光學(xué)薄膜H，這樣就得到了各自包括三層的光學(xué)多層膜，即，每個表面上有光學(xué)薄膜H/光學(xué)薄膜L/光學(xué)薄膜H，就是說，在透明基板上有總共六層。
(S17)通過粘接劑層將實施例3中的光散射片疊置到上述光學(xué)多層膜之一的表面上。
(S18)采用旋涂法將黑色涂覆組合物施加到光學(xué)多層膜的另一個表面上，以形成黑色光吸收層，這樣就得到了反射屏幕。
將圖像光投射到所得到的反射屏幕上，以從該屏幕的前側(cè)觀察圖像。結(jié)果，可以在特定的位置看到具有均勻且高亮度的圖像，證明將反射圖像光控制得指向了特定的視場。
(實施例5)在下述條件下生產(chǎn)復(fù)制光散射片用的模具。
(1)模具基質(zhì)材料鋁片(X200mm×Y100mm)(2)噴砂條件噴砂機(型號SGF-4(A)；由Fuji Manufacturing Co.，Ltd.生產(chǎn)和銷售)磨料氧化鋁(#220)噴槍與模具基質(zhì)材料之間的距離50mm噴槍與模具基質(zhì)材料之間的角度10°壓縮空氣壓力0.5MPa
研磨材料對模具基質(zhì)材料表面的噴射條件圖1中所示的條件噴槍掃描條件沿X方向以5mm的間距并且沿著Y方向掃描，如圖4所示。
所獲得模具的表面狀態(tài)在圖11中給出。我們看到了這樣一種狀態(tài)在縱向和橫向(X軸方向和Y軸方向)之間存在著表面粗糙結(jié)構(gòu)上的差異，并且X軸方向上的變形(凹坑)形狀比Y軸方向上的長。
下面，在圖12中給出了使用觸針型(stylus-type)表面測量儀ET4000A(由Kabushiki-kaisha Kosaka Laboratory生產(chǎn)和銷售)測得的模具的表面粗糙度的測量結(jié)果。表面粗糙度在X軸方向上的間距Px比表面粗糙度在Y軸方向上的間距PY長。平均不平坦間隙Sm為X軸方向S＝90μm；Y軸方向S＝45μm。此外，還發(fā)現(xiàn)，Y軸方向上的下降部分的形狀是對稱的，但是在X軸方向上的下降部分的形狀是不對稱的。圖13中給出了基于圖12中的截面形狀的細微表面單元的X和Y方向上的傾斜角的柱狀圖。還發(fā)現(xiàn)，X方向上的截面的傾斜角的分布是這樣對稱的它接近于高斯分布，但是在Y方向上的截面的傾斜角的分布在正值一側(cè)和負值一側(cè)都具有兩個峰值，并且該分布的形狀是不對稱的(不是高斯分布)。
下面，制備了PET膜(厚度100μm)作為具有足以形成具有高光透射率的大尺寸光散射片的寬度的基板。然后，將折射率為1.53的氨基甲酸乙酯丙烯酸樹脂(urethane acrylic resin)施加到模具上，然后在防止樹脂包含氣泡的同時，用厚度為100μm的PET膜對其進行覆蓋，然后借助橡膠輥對其進行加壓同時調(diào)整橡膠輥的壓力，以使樹脂的厚度變得均勻且為50μm。隨后，從PET膜一側(cè)用總光量為1000mJ(這一總光量足以聚合并固化該樹脂)的紫外線光照射樹脂，然后連同基板一起從模具上去除，從而將模具的表面形狀傳遞到了樹脂上，這樣就生產(chǎn)出了光散射片。
為了檢驗這樣生產(chǎn)的光散射片的散射能力，將鋁反射片疊置在所獲得的光散射片的背面上，產(chǎn)生了反射屏幕，并且使用測角光度計(由OPTECCO.，LTD.生產(chǎn)和銷售)對該屏幕的前表面照射準直光束，同時改變X方向上和Y方向上的角度，以測量反射光強度截面分布。結(jié)果在圖14中給出。
X方向上的角度(半峰寬)(此處反射強度是最大強度的一半)為25°，而Y方向上的為37°。反映出圖12和圖13中所示的模具的表面形狀，Y方向上的最大亮度角為0°，并且因此散射特性是對稱的，而X方向上的最大亮度角為2°，就是說，最大亮度在偏離法線方向(相對于光散射片的主表面的法線方向)一定角度的方向上，散射光強度為一半時的角度之間的比為1.1∶1，并且因此相對于最大亮度軸(從原點指向最大亮度峰值的軸)不對稱，表明在最大亮度軸的方向上更多的光線發(fā)生了散射。
接著，將鋁反射片疊置在現(xiàn)有技術(shù)的光散射片(最大亮度處于法線方向上并且散射特性相對于最大亮度軸對稱)的背面，以形成用于比較的反射屏幕。將這個屏幕與本實施例的反射屏幕并排放置，圖像光投射到各個屏幕上，從屏幕的前側(cè)觀察圖像。結(jié)果，在用于比較的屏幕中，屏幕中間部分上的圖像的明亮，而邊緣部分上的圖像黯淡。相反，在本實施例的反射屏幕中，可以獲得具有高亮度的明亮圖像。此外，通過將反射屏幕顛倒放置，按照本實施例的反射屏幕可以用在以一定角度從固定在天花板上的投影儀進行的向前向下投影和以一定角度從放置在桌子上的投影儀進行的向前向上投影當中。
(實施例6)將折射率為1.53的氨基甲酸乙酯丙烯酸樹脂施加到模具上，這個模具是用于復(fù)制實施例5中的光散射片的同一個模具。隨后，用PET膜覆蓋該模具。PET膜用作支撐組件，具有100μm的厚度和紫色光區(qū)域內(nèi)的高透過率，并且對其一側(cè)進行了易粘接處理。模具是以這樣一種方式覆蓋PET膜的PET膜表面的另一側(cè)(沒有進行易粘接處理的那一側(cè))面對著模具表面，同時防止樹脂包含氣泡，然后借助橡膠輥對其進行加壓同時調(diào)整橡膠輥的壓力，以使樹脂的厚度變得均勻且為100μm。隨后，從PET膜側(cè)用總光量為1000mJ(這一總光量足以聚合并固化該樹脂)的紫外線光照射樹脂，以形成樹脂片。在除去支撐組件(PET膜)之后，從模具上取下樹脂片，從而完成了光散射片的復(fù)制，模具的表面結(jié)構(gòu)傳遞到了該光散射片上。
為了檢驗這樣生產(chǎn)的光散射片的散射能力，將鋁反射片疊置在所獲得的光散射片的背面上，產(chǎn)生了反射屏幕，并且使用測角光度計(由OPTECCO.，LTD.生產(chǎn)和銷售)對該屏幕的前表面照射準直光束，同時改變X方向上和Y方向上的光入射角度，以測量反射光強度截面分布。
結(jié)果，X方向上的角度(半峰寬)(此處反射強度是最大強度的一半)為25°，而Y方向上的為37°。X方向上的最大亮度角為2°，就是說，最大亮度向法線方向(相對于光散射片的主表面的法線方向)傾斜。因此，按照本實施例，得到了與實施例5相似的性能。而且，按照本實施例，當圖像光投射到屏幕上并且在屏幕前面附近監(jiān)測時，可以與實施例5相類似地獲得具有高亮度的明亮圖像。而且，按照本實施例，可以在兩種安裝環(huán)境的情況下通過顛倒旋轉(zhuǎn)反射屏幕的安裝方向來適當?shù)卣{(diào)整反射屏幕，這兩種安裝環(huán)境包括當投影儀放置在天花板上時傾斜向下投影的情況和當投影儀放置在桌子上時傾斜向上投影的情況。
(實施例7)按照下述方法生產(chǎn)光散射片。
(S21)將折射率為1.53的氨基甲酸乙酯丙烯酸樹脂施加到實施例5中制造的模具上，然后在防止樹脂包含氣泡的同時，用厚度為100μm的PET膜對其進行覆蓋，然后借助橡膠輥對其進行加壓同時調(diào)整橡膠輥的壓力，以使樹脂的厚度變得均勻且為50μm。隨后，從PET膜一側(cè)用總光量為1000mJ(這一總光量足以聚合并固化該樹脂)的紫外線光照射樹脂，然后連同基板一起從模具上去除，從而將模具的表面形狀傳遞到了樹脂上，這樣就生產(chǎn)出了光散射片A。
(S22)此外，將折射率為1.38的氟丙烯酸樹脂施加到同一模具上，然后用在上述步驟中生產(chǎn)的光散射片A對其進行覆蓋，然后借助橡膠輥對其進行加壓同時調(diào)整橡膠輥的壓力，以使樹脂的厚度變得均勻且為30μm。隨后，從PET膜側(cè)用總光量為1000mJ(這一總光量足以聚合并固化該樹脂)的紫外線光照射樹脂，然后連同基板一起從模具上去除，從而將模具的表面形狀傳遞到了樹脂上。
(S23)此外，重復(fù)進行步驟S21和S22，以形成包含四層的光散射片，這四層分別具有1.53、1.38、1.53和1.38的折射率并且按照這樣的順序從PET膜側(cè)開始排列。
為了檢驗這樣生產(chǎn)的光散射片的散射能力，將鋁反射片疊置在所獲得的光散射片的背面上，并且使用測角光度計(由OPTEC CO.，LTD.生產(chǎn)和銷售)對該光散射片的前表面照射準直光束，同時改變X方向上和Y方向上的角度，以測量反射光強度截面分布。結(jié)果在圖15中給出。
Y方向上的最大亮度角為0°，并且因此散射特性是對稱的，而X方向上的最大亮度角為2.5°，就是說，最大亮度在偏離法線方向一定角度的方向上，散射光強度為一半時的角度之間的比為1.2∶1，并且因此相對于最大亮度軸不對稱，表明在最大亮度軸的方向上更多的光線發(fā)生了散射。
(實施例8)不用鋁平片，在與實施例1相同的條件下對直徑為20cm的鋁輥進行噴砂處理，并且使用輥到輥(roll-to-roll)連續(xù)薄膜形成機將折射率為1.53的氨基甲酸乙酯丙烯酸樹脂施加到模具上，同時覆蓋厚度為100μm的聚對苯二甲酸乙二醇酯對其進行覆蓋，從聚對苯二甲酸乙二醇酯側(cè)用總光量為1000mJ(這一總光量足以固化該樹脂)的紫外線光照射樹脂，然后將其從模具上取下，以形成光散射片。
為了檢驗這樣生產(chǎn)的光散射片的散射能力，將鋁反射片疊置在所獲得的光散射片的背面上，并且使用測角光度計(由OPTEC CO.，LTD.生產(chǎn)和銷售)對該光散射片的前表面照射準直光束，同時改變X方向上和Y方向上的角度，以測量反射光強度截面分布。結(jié)果在圖16中給出。Y方向上的最大亮度角為0°，并且因此散射特性是對稱的，而X方向上的最大亮度角為3.8°，就是說，最大亮度在偏離法線方向一定角度的方向上，散射光強度為一半時的角度之間的比為1.3∶1，并且因此相對于最大亮度軸不對稱，表明在最大亮度軸的方向上更多的光線發(fā)生了散射。
接著，將鋁反射片疊置在現(xiàn)有技術(shù)的光散射片(最大亮度處于法線方向上并且散射特性相對于最大亮度軸對稱)的背面，以形成用于比較的反射屏幕。將這個屏幕與本實施例的反射屏幕并排放置，圖像光投射到各個屏幕上，從屏幕的前側(cè)觀察圖像。結(jié)果，在用于比較的屏幕中，屏幕中間部分上的圖像的明亮，而邊緣部分上的圖像黯淡。相反，在本實施例的反射屏幕中，可以獲得具有高亮度的明亮圖像。此外，通過將反射屏幕顛倒放置，按照本實施例的反射屏幕可以用在以一定角度從固定在天花板上的投影儀進行的向前向下投影和以一定角度從放置在桌子上的投影儀進行的向前向上投影當中。
(實施例9)使用實施例5和8中的光散射片作為光散射片，并且本實施方式的光散射片分別具有相對于最大亮度軸的1.5和2.0的不對稱度，將鋁反射片疊置在各個光散射片的背面，形成反射屏幕。此外，使用具有各向同性散射特性的光散射片(商品名125PW；由Kabushiki-Kaisha Kimoto生產(chǎn)和銷售)和具有對稱、各向異性散射特性的光散射片(商品名LSD60*25；由POC生產(chǎn)和銷售)，同樣將鋁反射片疊置在各個光散射片的背面，形成用于比較的反射屏幕。
使用這些反射屏幕，在從固定在天花板上的投影儀以一定角度進行的向前向下投影當中，針對屏幕的上中下各部分上的各個圖像測量了增益(亮度相對于使用理想散射體獲得的亮度)，并且結(jié)果在下面的表2中給出。在這種情況下，設(shè)置實施例中的不對稱光散射片，以使具有較大光會聚能力的一邊面向上。測量是在這樣的條件下進行的投影儀定位于離屏幕5m的位置上，使得鏡面反射出現(xiàn)在屏幕的中央。


當使用本實施方式的不對稱光散射片時，屏幕中部的增益與屏幕上部和/或下部的增益之間的差異要比比較例9-2的小，這表明亮度均勻性得到了提高。這一效果在大尺寸屏幕中尤其顯著。
將按照本實施方式的光散射片與包含厚度為2mm的聚甲基丙烯酸甲酯的透明樹脂基板連接起來，以使該片具有形成透射屏幕的剛度。在使用這一透射屏幕的顯示器中，我們發(fā)現(xiàn)，和反射屏幕一樣，亮度的均勻性也得到了提高。
(實施例10)按照與實施例1相同的方式通過噴砂對鋁片的表面進行處理，以形成復(fù)制光散射片的模具，并且使用該模具由紫外線固化樹脂形成光散射片。在這種情況下，在用于生產(chǎn)模具的噴砂條件下，對研磨材料的粒徑、功率和噴射角度進行了改變，以使模具的表面粗糙度在X方向上間距變?yōu)?0-420μm。
將所生產(chǎn)的光散射片用在圖像顯示器中，并且在適于觀察圖像光的距離上觀察圖像，以評價可辨識性。可辨識性是按照下述三個標準評價的得到清楚且清晰的圖像(標號○)；分辨率令人滿意，但是屏幕炫目(標號△)；和分辨率差，并且炫目顯著(標號×)。
結(jié)果在下面的表3中給出。在以小得能夠識別出光散射片的粗糙度的間距的距離進行觀察的情況下，炫目感是很強烈的，并且圖像不清楚。尤其是當圖像光的亮度高時，眩目感相當明顯。



視力與觀看者的分辨率之間的關(guān)系是由下述公式表述的分辨率(dpi)＝2.54×3438×(視力)/(觀察距離)(cm)具體來說，當具有1.0的視力的觀看者在60cm的距離上觀察圖像時，該觀看者能夠識別146dpi(間距173μm)，并且，當該觀看者在200cm的距離上觀察圖像時，該觀看者能夠識別44dpi(間距577μm)。因此，適當?shù)谋砻娲植诙雀鶕?jù)離開所使用的光散射片的觀察距離和用戶的視力而變化，不過，考慮在100-200cm的距離上進行觀察，期望表面粗糙度(不平坦間距)為300μm或更小。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解，在處于所附權(quán)利要求書或其等價內(nèi)容的范圍之內(nèi)的限度內(nèi)，根據(jù)設(shè)計要求和其它的因素，可以出現(xiàn)各種各樣的修改方案、組合方案、再組合方案和替換方案。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)在復(fù)制光散射片過程中使用的模具的方法，該方法包括實施噴砂，將研磨材料從噴槍中噴射到模具基質(zhì)材料的表面上，以在模具基質(zhì)材料的表面上形成不平坦，其中研磨材料是以小于90°的噴射角度噴射到模具基質(zhì)材料的表面上。
2.權(quán)利要求1的生產(chǎn)在復(fù)制光散射片過程中使用的模具的方法，其中噴砂是這樣進行的模具基質(zhì)材料的表面與噴槍之間的角度在0-60°的范圍之內(nèi)。
3.一種生產(chǎn)光散射片的方法，該方法包括直接或間接使用模具復(fù)制光散射片的步驟，其中該方法使用下述形成的模具作為用于復(fù)制光散射片的模具實施噴砂，將研磨材料從噴槍中噴射到模具基質(zhì)材料的表面上，以在模具基質(zhì)材料的表面上形成不平坦，其中研磨材料是以小于90°的噴射角度噴射到模具基質(zhì)材料的表面上。
4.權(quán)利要求3的生產(chǎn)光散射片的方法，其中噴砂是這樣進行的模具基質(zhì)材料的表面與噴槍之間的角度在0-60°的范圍之內(nèi)。
5.一種光散射片，包括通過由噴砂處理的表面的不平坦結(jié)構(gòu)傳遞獲得的光散射面，其中噴砂是以小于90°的研磨材料噴射角度進行的。
6.一種光散射片，包括具有這樣的散射特性的光散射面，其中縱向上散射特性不同于橫向上的散射特性，其中該光散射片具有在縱向和橫向之一或二者上的最大亮度的軸偏移，最大亮度的軸偏移是在針對以0°的入射角發(fā)射到散射面上的光測量從散射面上散射的光的亮度的角度相關(guān)性時檢測到的。
7.一種光散射片，包括具有這樣的散射特性的光散射面，其中縱向上散射特性不同于橫向上的散射特性，其中針對以0°的入射角發(fā)射到散射面上的光從散射面上散射的光的亮度的角度相關(guān)性是以這樣的方法測量的在縱向和橫向中任何一個或二者上，最大亮度軸相對于光散射片的主表面的法線方向成角度，其中亮度分布相對于最大亮度軸是不對稱的。
8.一種光散射片，包括具有這樣的散射特性的光散射面，其中縱向上散射特性不同于橫向上的散射特性，其中光散射面具有細微表面單元，這些細微表面單元具有上升或下降的結(jié)構(gòu)，并且相對于光散射片的主表面的法線方向是不對稱的。
9.權(quán)利要求8的光散射片，其中光散射面具有間距為300μm或更小的不平坦結(jié)構(gòu)。
10.一種屏幕，其包括光散射片，該光散射片包括具有這樣的散射特性的光散射面，其中縱向上散射特性不同于橫向上的散射特性，并且該光散射片具有在縱向和橫向之一或二者上的最大亮度的軸偏移，該軸偏移是通過針對以0°的入射角發(fā)射到散射面上的光測量從散射面上散射的光的亮度的角度相關(guān)性而檢測到的。
11.權(quán)利要求10的屏幕，其中軸偏移是在屏幕中部的方向上。
12.一種屏幕，其包括權(quán)利要求5的光散射片；和形成在該光散射片上、與光散射面相反一側(cè)上的反射層。
13.一種屏幕，其包括權(quán)利要求5的光散射片，其中該光散射片透射從與光散射面相反的一側(cè)投射的光，并且散射和發(fā)出穿過光散射面的光。
14.一種屏幕，其包括權(quán)利要求6的光散射片；和形成在該光散射片上、與光散射面相反一側(cè)上的反射層。
15.一種屏幕，其包括權(quán)利要求6的光散射片，其中該光散射片透射從與光散射面相反的一側(cè)投射的光，并且散射和發(fā)出穿過光散射面的光。
16.一種屏幕，其包括權(quán)利要求7的光散射片；和形成在該光散射片上、與光散射面相反一側(cè)上的反射層。
17.一種屏幕，其包括權(quán)利要求7的光散射片，其中該光散射片透射從與光散射面相反的一側(cè)投射的光，并且散射和發(fā)出穿過光散射面的光。
18.一種屏幕，其包括權(quán)利要求8的光散射片；和形成在該光散射片上、與光散射面相反一側(cè)上的反射層。
19.一種屏幕，其包括權(quán)利要求8的光散射片，其中該光散射片透射從與光散射面相反的一側(cè)投射的光，并且散射和發(fā)射穿過光散射面的光。
20.一種屏幕，其包括權(quán)利要求9的光散射片；和形成在該光散射片上、與光散射面相反一側(cè)上的反射層。
21.一種屏幕，其包括權(quán)利要求9的光散射片，其中該光散射片透射從與光散射面相反的一側(cè)投射的光，并且散射和發(fā)射穿過光散射面的光。
全文摘要
提供了一種生產(chǎn)在復(fù)制光散射片過程中使用的模具的方法。該方法包括步驟實施噴砂，將研磨材料從噴槍中噴射到模具基質(zhì)材料的表面上，以在模具基質(zhì)材料的表面上形成不平坦，其中研磨材料是以小于90°的噴射角度噴射到模具基質(zhì)材料的表面上。
文檔編號G03B21/56GK1721885SQ20051007834
公開日2006年1月18日 申請日期2005年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月4日
發(fā)明者木曾弘之, 工藤孝夫, 小田桐廣和, 長浜勉 申請人:索尼株式會社