CN101322054A - 扩散型多层光学组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光学组件，该光学组件包括附着在反射偏光层上的光扩散层。在所述光扩散层与所述反射偏光层之间的中间区域包括中间结构，该中间结构限定了所述光扩散层与所述反射偏光层之间的空隙。

Description

扩散型多层光学组件
背景技术
本发明涉及光学薄膜以及结合有该光学薄膜的光学显示器。具体地讲，本发明涉及这样一种多层光学组件，其包括附着在光扩散层上的反射偏光层，并且在扩散层和反射偏光层之间的中间区域限定有空隙。
诸如液晶显示器(LCD)之类的光学显示器正变得日益普遍，其可用于例如移动电话、手持式计算机装置(例如个人数字助理(PDA)和电子游戏机)以及大型装置(例如膝上型计算机、LCD监视器和LCD电视屏)中。将光控制薄膜结合到光学显示装置中会使显示性能得到改善。不同类型的薄膜(包括棱镜结构化薄膜、反射偏光片和扩散膜)可用于改善诸如输出亮度、亮度均匀性、视角和整体系统效率等显示参数。上述工作特性的改善使得装置更容易使用，并且还可以延长电池寿命。
结合在光学显示器中的光控制薄膜通常被依次堆叠在显示器框中的光源和光选通器件之间。可以将这些薄膜叠堆进行优化以获得特别期望的光学性能。然而从制造的角度来看，对若干个分开的薄膜片进行处理和装配会出现多种问题。这些问题包括需要额外的时间来从各个光学薄膜上移除保护衬垫，以及在移除衬垫时增加了损坏薄膜的机会。此外，将多个单独的薄片插入到显示器框中是耗时的，并且对单个薄膜进行堆叠进一步提供了损坏薄膜的机会。所有这些问题可能会导致总产量减少或收益降低，从而导致系统成本增加。
发明内容
在第一方面，本发明为包括附着在反射偏光层上的光扩散层的光学组件。光扩散层与反射偏光层之间的中间区域包括限定了光扩散层与反射偏光层之间的空隙的中间结构。
在第二方面，本发明为包括光控制薄膜和具有非均匀主表面的光扩散层的光学组件。粘结层将光控制薄膜粘结到光扩散层上，使得非均匀主表面上相邻的形貌特征物之间的空隙限定了在光控制薄膜与光扩散层之间的气隙。
在第三方面，本发明为包括光选通器件、光源和光学组件(位于背光组件与光选通器件之间)的光学显示组件。所述光学组件包括附着在光控制层上的光扩散层。位于光扩散层与光控制层之间的中间区域包括限定了光扩散层和光控制层之间的空隙的中间结构。
以上概述并非旨在描述本发明的每一个公开的实施例或每一种实施方式。以下附图和具体实施方式会更具体地对示例性实施例进行举例说明。
附图说明
图1为根据本发明的一个实施例的光学组件的示意性剖视图。
图2为结合有图1所示光学组件的一种直接照明式显示装置的示意性剖视图。
图3为根据本发明的另一个实施例的光学组件的示意性剖视图。
图4为根据本发明的另一个实施例的光学组件的示意性剖视图。
上面提及的附图列出了本发明的多个实施例。如在讨论中说明的那样，还考虑了其他的实施例。在所有情况下，本公开都以代表性而非限制性的方式示出本发明。应该理解，本领域的技术人员可以设计出许多落入本发明原理范围内和符合本发明原理的实质的其它修改形式和实施例。附图可能未按比例绘制。所有附图都使用相似的参考标号来表示相似的部件。
具体实施方式
图1为根据本发明的一个实施例的光学组件10的示意性剖视图。光学组件10包括光扩散层12、粘结层14、反射偏光层16和可选的聚合物层18。反射偏光层16借助于粘结层14附着在光扩散层12上。聚合物层18可选地附着在反射偏光层16的与粘结层14相背对的表面上。通常，组件10被结合在显示系统的光源与光选通器件之间。
光扩散层12用于漫射来自光源的光，这使得入射到光选通器件上的照明光的均匀性增强。结果，这会使得观看者所观看到的图像的亮度更为均匀。在图1所示的实施例中，光扩散层12为具有非均匀的或纹理化的表面的扩散板。在一个实施例中，光扩散层12的透射率值为约40％到90％、雾度值大于约90％并且半角大于约25°。根据ASTM-D1003-00“透明塑料的雾度和透射率的标准测试方法(Standard Test Methods for Hazeand Transmittance for Transparent Plastics)”来定义透射水平和雾度水平。根据对垂直入射的准直光束穿过光学制品时的亮度分布进行测定的测试方法来定义半角。在上述条件下，垂直于制品的表面观察到峰值亮度。“半角”为测定出半峰值亮度的位置相对于法线的角度。
在另一个实施例中，透射率介于约50％到75％之间，雾度大于约90％，并且半角大于约40°。在另一个实施例中，透射率介于约55％到65％之间，雾度大于约90％，并且半角大于约50°。多个形貌特征物20形成光扩散层12的非均匀表面。形貌特征物20可以周期性或非周期性地间隔开，可以具有相似或不同的高度，并且可以具有弯曲或尖锐的轮廓，从而形成不光滑或有纹理的表面。在一个实施例中，非均匀表面的平均粗糙度(Ra)在约0.5到50μm范围内。光扩散层12的非均匀表面尤其可以通过填珠层共挤出、表面微复制、打毛或喷砂处理而形成。
在一个实施例中，光扩散层12包括非均匀间隔的圆珠或圆柱式形貌特征物20。形貌特征物20沿非均匀表面的宽度在约5到200μm范围内，并且所述形貌特征物相对于非均匀表面的高度在约25到100μm范围内。相邻的形貌特征物20之间的距离在约10到200μm范围内。整个非均匀表面的平均粗糙度(Ra)为约5.0μm。
在另一个实施例中，所述形貌特征物20的宽度在约100到200μm范围内，所述形貌特征物的高度在约25到50μm范围内，并且相邻的形貌特征物之间的距离在约10到200μm的范围内。在另一个实施例中，所述形貌特征物20的宽度在约50到100μm的范围内，所述形貌特征物的高度在约50到75μm的范围内，并且相邻形貌特征物之间的距离在约10到200μm的范围内。在另一个实施例中，所述形貌特征物20的宽度在约5到50μm的范围内，所述形貌特征物的高度在约75到100μm的范围内，并且相邻形貌特征物之间的距离在约10到200μm的范围内。
反射偏光层16用于增加由光学系统中的光源所发出的穿过光选通器件的光的比率，从而使显示系统生成的图象更亮。反射偏光层16借助于粘结层14附着在光扩散层12上。在一个实施例中，将粘结层14层叠在反射偏光层16上，然后附着在光扩散层12的非均匀表面上。反射偏光层16附着在光扩散层12上，使得反射偏光层16与非均匀表面的形貌特征物20粘结。在一个实施例中，粘结层14的厚度小于形貌特征物20的高度。在另一个实施例中，粘结层14的厚度为形貌特征物20的高度的约5％到75％。当根据本发明、反射偏光层16借助于粘结层14附着在光扩散层12上时，在光扩散层12的非均匀表面上的相邻形貌特征物之间限定了气隙或空隙25。粘结层14、形貌特征物20和空隙25在光扩散层12与反射偏光层16之间形成中间区域。
可选的聚合物层18可以提供多种功能，例如，改善的机械稳定性、抗刮擦性和光学功能。例如，聚合物层18可以是光引导层，从而通过将轴外光改向为更接近显示器的轴线的方向来改善光学性能。如果聚合物层18为光引导层，那么光学系统的光学性能尤其与光扩散层12的暴露于光扩散层12和反射偏光层16之间的气隙中的相对表面积有关。具体地讲，光学系统的同轴亮度、增益和对比度受到这些参数的影响。然而，提供完整的气隙需要在装配光学系统时分开装配光扩散层和反射偏光层。这是耗费时间的，并且对单独的层进行堆叠还提供了损坏各层的机会。
组件10允许所有这些层同时被安装到光学系统中。由相邻的形貌特征物20限定的空隙25起到了在光扩散层12与反射偏光层16之间形成部分气隙的作用。如果粘结层14的厚度小于形貌特征物20的高度，那么就能防止反射偏光层16与光扩散层12完全粘结(即，避免了完全的光耦合)。空隙25允许组件10具有与在光扩散层12和反射偏光层16之间形成完整气隙的组件基本类似的光学性能。该性能与光扩散层12的非均匀表面的暴露于由形貌特征物20的高度和形状限定的气隙中的表面积有关。
此外，由于在光扩散层12与反射偏光层16之间限定有空隙25，因此，从环境耐久性的观点来看，组件10表现良好。具体地讲，组件10在加速老化过程之前和之后的表现基本相似，所述加速老化过程例如有：热冲击(在-40℃和85℃之间迅速改变环境温度)、高温高湿(在湿度为95％、环境温度为65℃的条件下保持一段延长的时间)以及高温(在85℃的环境温度下保持一段延长的时间)。此外，与未形成空隙25的结构相比，加速老化之后在所述光扩散层12与所述反射偏光层16之间的接合处基本不形成可见缺陷，例如凸泡或凹痕。
光扩散层12可以包括一层或多层聚合物层。可用于所述一层或多层聚合物层的聚合物的实例包括：聚(甲基)丙烯酸系、聚(甲基)丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚酯、聚烯烃、聚苯乙烯、聚环烯烃、环氧聚合物、聚酰胺、聚酰亚胺、聚砜、聚氯乙烯、聚硅氧烷或硅氧烷聚合物、或它们的共聚物或共混物。其实例包括：丙烯酸系共聚物；聚甲基丙烯酸甲酯；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物；苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚乙烯基环己烷；聚甲基丙烯酸甲酯/聚氟乙烯共混物；聚乙烯；聚丙烯；PET；PEN；聚苯醚共混物；苯乙烯系嵌段共聚物；聚碳酸酯/PET共混物；醋酸乙烯酯/聚乙烯共聚物；醋酸纤维素；含氟聚合物；聚苯乙烯-聚乙烯共聚物，或它们的共聚物或共混物。在一个实施例中，聚合物层包括(得自CyroIndustries，Rockaway，New Jersey)品牌的丙烯酸系薄片。在另一个实施例中，聚合物层包括聚甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的共聚物。
光扩散层12可以包含无机材料，例如浮法玻璃、高质LCD玻璃和/或硼硅酸盐。此外，光扩散层12可以包含可用于使光扩散的有机颗粒、无机颗粒、或混合的有机/无机颗粒、或它们的组合。这些颗粒可以为实心的、多孔的或中空的，并且它们可以为小珠、壳、球体或成串的形式。这些颗粒可以为透明的。可用颗粒的实例包括：聚苯乙烯小珠、聚甲基丙烯酸甲酯小珠、聚硅氧烷小珠或它们的组合。其他实例包括：二氧化钛(TiO2)、碳酸钙(CaCO3)、硫酸钡(BaSO4)、硫酸镁(MgSO4)、玻璃珠及它们的组合。光扩散层12还可以包含空隙或气泡，这些空隙或气泡可以用诸如空气或二氧化碳等气体填充，或不用气体填充。此外，可以通过诸如打毛等表面处理使光扩散层12产生漫散。
此外，光扩散层12可以包含附着在扩散层上的基本不产生扩散的刚性基底的组合。光扩散层的实例在美国专利No.6,723,772、WO2003/064526和WO 2004/111692中有所描述，它们的公开内容以引用方式并入本文。
可以使光扩散层12经历多种对其表面或者任何部分进行的改性处理，从而使它们更有利于进行诸如涂敷、染色、喷镀金属或层叠等后续处理。所述的改性可以通过以下方式来实现：用诸如聚偏二氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂和氮丙啶等底漆进行处理，或者采用诸如电晕、火焰、等离子体、闪光灯、溅射蚀刻、电子束处理等物理打底处理，或者使表面层非晶体化(例如用加热的接触辊)以除去结晶性。
可以定制光扩散层12的特性，以便根据应用提供特定的光学性能特征和物理性能特征。例如，可以将光扩散层12设计成表现出特定的透光性和雾度值。可以通过选择聚合物材料来调节光扩散层12的物理特性。可以改变各层的厚度以及颗粒的具体选择方式(例如颗粒的大小、形状和用量)，以便调节光学特性。
可以向组件10的任意一层中添加其他组分。其实例包括紫外线吸收剂，例如苯并三唑、苯并三嗪、二苯甲酮或它们的组合。也可以添加光稳定剂，例如受阻胺光稳定剂，并且还可以添加热稳定剂、荧光增白剂、抗静电材料和荧光粉。关于在组件10的各层中可添加的组分的进一步描述参见美国专利No.6,723,772和No.6,613,619，这些专利以引用方式并入本文。
可以使用任何适当类型的反射偏光片16，例如多层光学薄膜(MOF)反射偏光片、漫反射偏光片薄膜(DRPF)(例如连续相/分散相偏光片)、线栅反射偏光片或胆甾型反射偏光片。
MOF以及连续相/分散相反射偏光片均依赖于至少两种材料(通常为聚合物材料)之间的折射率差值，从而选择性地反射一种偏振状态的光而透射正交偏振状态的光。MOF反射偏光片的一些实例在共同拥有的美国专利No.5,882,774中有所描述，该专利以引用方式并入本文。市售可得的MOF反射偏光片的实例包括具有漫散表面的VikuitTM DBEF-D200和DBEF-D440多层反射偏光片，可得自3M Company，St.Paul，Minnesota。
可用于本发明的DRPF的实例包括如共同拥有的美国专利No.5,825,543(以引用方式并入本文)中所描述的连续相/分散相反射偏光片，以及如共同拥有的美国专利No.5,867,316(也以引用方式并入本文)中所描述的漫反射多层偏光片。其他适当类型的DRPF在美国专利No.5,751,388中有所描述。
可用于本发明的线栅式偏光片的一些实例包括美国专利No.6,122,103中所描述的那些。线栅式偏光片尤其可购自Moxtek Inc.，Orem，Utah。
可用于本发明的胆甾型偏光片的一些实例包括在例如美国专利No.5,793,456以及美国专利申请公开No.2002/0159019中所描述的那些。胆甾型偏光片通常在输出面上带有四分之一波长延迟层，这样使得透射过胆甾型偏光片的光被转换为线性偏振光。
在一个实施例中，粘结层14包含粘合剂材料，例如压敏粘合剂。压敏粘合剂是指显示出强的粘着性并且在仅施加轻微压力(例如指压)之后对多种基底粘附良好的粘弹性材料。压敏粘合剂的一种可接受的定量描述由Dahlquist标准给出，该标准指出储能模量(G’)小于约4.0×105帕斯卡(在室温下测定)的材料具有压敏粘合特性。
压敏粘合剂聚合物可以包括一种或多种丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体的共聚物，这些单体统称为(甲基)丙烯酸酯单体或增强单体，它们具有以下化学式：
Figure A20068004553500111
化学式(I)
其中R1为H或CH3，并且R2为直链的、支链的、芳族的或环状的烃基，例如含有约1个到约20个碳原子的烷基。R2还可以包含杂原子，例如氮、氧或硫。
适当的(甲基)丙烯酸酯单体的实例包括：甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、甲基丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正十六酯、甲基丙烯酸正十六酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸异癸酯、丙烯酸异壬酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸异十三烷醇酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸2-甲氧基乙酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸2-甲基丁酯、丙烯酸4-甲基-2-戊酯、甲基丙烯酸1-甲基环己酯、甲基丙烯酸2-甲基环己酯、甲基丙烯酸3-甲基环己酯、甲基丙烯酸4-甲基环己酯、丙烯酸十八烷醇酯、甲基丙烯酸十八烷醇酯、丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸正十四烷醇酯、甲基丙烯酸正十四烷醇酯以及它们的混合物。
在一个实施例中，R2为含有约4个到约12个碳原子的直链的、支链的、芳族的或环状的烃基。其实例包括丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异壬酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸月桂酯以及它们的混合物。
压敏粘合剂聚合物可以包含作为均聚物其玻璃化转变温度低于约0℃的(甲基)丙烯酸酯单体，以及作为均聚物其玻璃化转变温度为至少约20℃的增强单体。压敏粘合剂聚合物可以包含作为均聚物其玻璃化转变温度低于约-20℃的(甲基)丙烯酸酯单体，以及作为均聚物其玻璃化转变温度为至少约50℃的增强单体。
压敏粘合剂聚合物可以包含约40重量％到约98重量％的(甲基)丙烯酸酯单体。
压敏粘合剂聚合物可以包含最多约20重量％或最多约10重量％的增强单体。这些增强单体可以包含酸性或碱性官能团。
压敏粘合剂聚合物包含酸性或碱性官能团，这种聚合物可以分别通过使酸性单体或碱性单体发生无规聚合而获得。在任一种情况下，压敏粘合剂聚合物都可以分别包含其他的中性单体(称为非酸性非碱性单体)。
可以通过使酸性单体(例如烯键式不饱和羧酸、烯键式不饱和磺酸、烯键式不饱和膦酸以及它们的混合物)共聚而将酸性官能团引入压敏粘合剂聚合物中。烯键式不饱和羧酸是可用的，这是因为它们容易得到。磺酸和膦酸衍生物与碱性官能团发生强烈的相互作用，当需要高粘合强度、耐热和耐溶剂性时磺酸和膦酸衍生物是有用的。尤其可用的酸性单体为酸性(甲基)丙烯酸酯。酸性单体的实例为：(甲基)丙烯酸、衣康酸、延胡索酸、巴豆酸、柠康酸、马来酸、油酸、丙烯酸β-羧乙酯、甲基丙烯酸2-磺乙酯、苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、乙烯基膦酸以及它们的混合物。
当压敏粘合剂聚合物包含酸性官能团时，可以将上述酸性单体与非酸性单体聚合。酸性单体和非酸性单体的用量可以变化，并且可以取决于所需的压敏粘合剂聚合物的特性(例如它的粘合强度)。例如，酸性单体可以为约2重量％到约30重量％，优选为约2重量％到约15重量％。
在一个实施例中，压敏粘合剂聚合物包含丙烯酸异辛酯和丙烯酸，该聚合物是使用美国专利No.4,074,004中所述的方法制备的。
粘结剂层可以包含交联剂，以便为该层提供粘合强度。交联剂可以为热交联剂，例如多官能氮丙啶、异氰酸酯或环氧类。一个实例为1，1’-(1，3-亚苯基二羰基)-双-(2-甲基氮丙啶)。交联剂还可以为化学交联剂，例如过氧化物，如过氧化苯甲酰。交联剂还可以为可被高强度紫外光活化的感光交联剂，例如三嗪(例如2，4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基-苯基)-s-三嗪)或在美国专利No.4,737,559中所描述的二苯甲酮单体和可共聚的芳族酮单体。交联剂还可以为可水解的，例如单烯键式且不饱和的一、二和三烷氧基硅烷化合物，包括(但不限于)甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(可得自Gelest，Inc.，Tullytown，PA)、乙烯基二甲基乙氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三苯氧基硅烷。还可以采用高能电磁辐射(例如γ或电子束辐射)来实现交联。
在共混物中使用的交联剂的具体选择和用量可取决于共混物中存在的其他聚合物、光学组件中的其他层、及其中使用光学组件的应用。通常，交联剂存在的量占共混物总干重的不到约5份，更具体地讲为约0.01份到1份。
可以通过任何常规的自由基聚合方法来制备压敏粘合剂聚合物，这些方法包括溶液法、辐射法、本体法、分散法、乳液法及悬浮法。自由基引发剂和光引发剂、链转移剂。所述这些方法的细节可在(例如)WO97/23577中找到。
粘结剂层可以包含添加剂，例如增粘剂、增塑剂、紫外线吸收剂等，例如WO 97/23577中示出和描述的那些。
粘结剂层的干态厚度可以为约0.05微米到约100微米。
可以使用常规涂敷方法(例如凹版涂敷、幕涂、条缝涂布、旋转涂敷、筛网涂敷、转印涂敷、刷涂或辊涂)将压敏粘合剂涂敷在反射偏光层16或光扩散层12上。共混物也可以是热熔融涂敷的。对于大多数的涂敷方法来说，共混物可以另外包含可在涂敷操作之后被除去的溶剂。共混物的固含量可以随涂敷方法以及压敏粘合剂聚合物和交联剂的具体化学特性的变化而变化。共混物也可以被涂敷到诸如涂有隔离剂(例如硅氧烷、氟代烃等)的纸张和薄膜衬垫之类的隔离衬垫上。一个实例为可得自CPFilms Inc.，Martinsville，Virginia的T-30衬垫。然后可以移除隔离衬垫。无论粘合剂是直接涂敷到反射偏光层和光扩散层上还是直接涂敷到隔离衬垫上，之后均可以将光学组件的其余各层层叠到粘结剂层上。
期望的是粘结剂层在光学组件10的使用寿命期间保持一致的光学性能。粘结剂层还应当保持粘结强度、完整性和稳定性，并且不会随着时间的流逝而在多种环境条件下呈现剥离或起泡现象，这些性能可以采用加速老化测试进行评估。上述测试条件可以包括热冲击(-40℃到85℃，100次循环)、温度极限(-40℃、85℃)、高热/高湿以及暴露在热/紫外光下。
在一个实施例中，粘结剂层包含由多量的具有酸性或碱性官能团的压敏粘合剂聚合物、玻璃化转变温度大于约20℃且具有酸性或碱性官能团的高玻璃化转变温度的聚合物、以及交联剂(例如美国专利申请序列号10/411,933中示出和描述的那些，该专利申请的公开内容以引用方式并入本文)构成的共混物。在混合时，压敏粘合剂聚合物的官能团与高玻璃化转变温度聚合物的官能团发生酸碱相互作用。设计粘合剂的交联密度、模量以及粘性，以使得在所述器件的寿命期间各层之间保持充分粘结。此外，控制粘合剂特性，以使得粘合剂在操作过程中不流入空隙25中，流入空隙25中将不利地影响光学组件10的光学性能。
在另一个实施例中，压敏粘合剂聚合物可以包括聚氨酯、聚烯烃、增粘天然橡胶、合成橡胶、增粘苯乙烯嵌段共聚物、硅氧烷、聚乙烯醚或它们的组合。压敏粘合剂聚合物可以包括一种或多种乙烯基酯(例如醋酸乙烯酯)、苯乙烯、取代的苯乙烯(例如a-甲基苯乙烯)、卤乙烯、丙酸乙烯酯、及其混合物的共聚物。其他可用的乙烯基单体包括大分子的(甲基)丙烯酸酯，例如(甲基)丙烯酸酯封端的苯乙烯低聚物和(甲基)丙烯酸酯封端的聚醚，例如在WO 84/03837中所述的那些。压敏粘合剂聚合物可以为水性的乳液或分散体。
在另一个实施例中，粘结剂层可以包含热活化的粘合剂。此外，粘合剂层可以包含如2004年8月9日提交的美国专利申请序列号10/914,555中所述的辐射固化型粘合剂，所述专利申请的公开内容以引用方式并入本文。
在其他实施例中，可以通过周边粘结或边缘粘结而绕着层的边界将光扩散层12粘结到反射偏光层16上。也就是说，不提供完全覆盖反射偏光层16的主表面的粘结层14，而是可以在层的光学活性部分之外并绕着这些层的边界用粘结层14将光扩散层12粘结到反射偏光层16上。作为另外一种选择，不是使用粘合剂将光扩散层12粘结到反射偏光层16上，而是可以采用溶剂粘结、超声波焊接或激光焊接绕着层的边界将光扩散层12粘结到反射偏光层16上。其实，可以使用不影响组件10的光学活性区域的性能的任何粘结方法将光扩散层12粘结到反射偏光层16上。
聚合物层18为附着在反射偏光层16的与粘结层14相背对的表面上的可选层。在一个实施例中，聚合物层18为包含表面结构物的、将轴外光的方向改向为更接近显示器轴线方向的光引导膜。这样增加了穿过显示器的同轴传播的光量，由此增强了观看者所看到的图像的亮度。光引导层的一个实例为棱镜式增亮层，该增亮层具有数个通过折射和反射来将照明光改向的棱镜状的脊。可用在光学组件10中的棱镜式增亮层的实例包括可得自3M Company，St.Paul，Minnesota的VikuitiTM BEFII系和BEFIII系的棱镜式薄膜，包括BEFII 90/24、BEFII 90/50、BEFIIIM90/50和BEFIIIT。90/24是指棱镜顶角为90度、棱镜峰顶间距为24微米，而90/50是指棱镜顶角为90度、棱镜峰顶间距为50微米。在另一个实施例中，聚合物层18为增益扩散层，例如提供使光扩散和引导光的作用的、包含微米大小的颗粒的层。在另一个实施例中，聚合物层18为平膜(例如保护膜)或具有结构化或微结构化(包括规则或不规则棱镜图案、环状棱镜图案、立体角图案、任何透镜状微结构物或它们的组合中的任何一种)的表面。
显示装置100
图2为示例性直接照明式显示装置100的示意性剖视图。显示装置100包括具有设置在面板106之间的LC层104的液晶(LC)面板102。显示装置100还包括其上可附有可选层109的上偏光片108、下偏光片110、具有光源114和反射器116的光源区域112、以及控制器118。控制器118与LC面板102的LC层104连接。光学组件10结合在显示装置100中，并且被设置在光源区域112和LC面板102之间。
显示装置100可用在例如LCD监视器或LCD-TV中。显示装置100的工作基于LC面板102的使用，所述面板通常包括设置在面板106之间的LC层104。板106通常由玻璃构成，并且可以包括电极结构、以及位于内表面上的用于控制LC层104中液晶取向的配向层。通常，电极结构被排列成限定LC面板的像素(液晶层中可以独立于相邻区域控制液晶取向的区域)。一个或多个板106还可带有滤色器，用于为所显示的图像赋予色彩。
上吸收偏光片108被设置在LC层104的上面，而下吸收偏光片110被设置在LC层104的下面。在所示的实施例中，上、下吸收偏光片位于LC面板102的外面。吸收偏光片108和110以及LC面板102联合控制从光源区域112穿过显示器100到达观看者的光的传播。在一些LC显示器中，吸收偏光片108和110可以被排列为它们的透射轴互相垂直。当LC层104的像素没有被激活时，它不能改变其中穿过的光的偏振状态。因此，当吸收偏光片108和110垂直排列时，穿过下吸收偏光片110的光被上吸收偏光片108吸收。另一方面，当像素被激活时，穿过LC层104的光的偏振状态发生旋转，从而使得透过下吸收偏光片110的光的至少一部分也透过上吸收偏光片108。(例如)通过控制器118选择性地激活LC层104的不同像素，使光在某些期望的位置处从显示器传出，从而形成被观看者看到的图像。控制器118可包括(例如)计算机控制器或接收并显示电视图像的电视控制器。可在上吸收偏光片108的上面设置一层或多层可选层109，从而(例如)为显示器表面提供机械和/或环境保护。在一个示例性实施例中，层109可以包括覆盖在吸收偏光片108上的硬涂层。
应当理解，一些类型的LC显示器可能会以与上述不同的方式工作。例如，可将吸收偏光片平行排列，并且LC面板102可在像素处于未激活状态时使光的偏振状态发生旋转。无论如何，此类显示器的基本结构仍然与上述的基本结构类似。
光源区域112包括许多可产生照亮LC面板102的光的光源114。用在LCD-TV或LCD监视器中的光源114通常为横穿显示装置100延伸的线性冷阴极荧光管。然而可以使用其他类型的光源，例如白炽灯或弧光灯、发光二极管(LED)、非线性冷阴极荧光管、平面荧光板或外部电极荧光灯。该些列举的光源无意于限制本发明或对本发明进行详尽的列举，而仅是示例性的。
光源区域112还可包括反射器116，用于反射沿背离LC面板102的方向从光源114向下传播的光。反射器116还可用于使显示装置100内的光循环，如下文所解释。反射器116可以为镜面反射器，或者可以为漫反射器。可用作反射器116的镜面反射器的一个实例为VikuitiTM增强镜面反射(ESR)膜，可得自3M Company，St.Paul，Minnesota。适当的漫反射器的实例包括填充有漫反射颗粒(例如二氧化钛、硫酸钡、碳酸钙等等)的聚合物，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯、聚苯乙烯等等。包含微孔材料和含纤丝材料的漫反射器的其他实例在共同拥有的美国专利申请公开2003/0118805A1中有所论述，该专利申请以引用方式并入本文。
组件10被设置在光源区域112与LC面板102之间。如上所述，光控制层影响了来自光源区域112的光的传播，从而改善显示装置100的工作。希望利用诸如组件10(包括附着在扩散板12的非均匀表面上的反射偏光层16)之类的光学组件。使用此类光学组件减少了LCD电视机的装配时间，(例如)这是因为只有较少的元件要装配。此外，将组件10作为整体制品提供更有利于显示装置100的元件的自动化组装。
其他实施例
尽管组件10包括由限定空隙25的形貌特征物20形成的非均匀表面，但是可以在光扩散层与反射偏光层之间的中间区域提供任何结构物来限定空隙或气隙。例如，图3示出根据本发明的另一个实施例的光学组件200。组件200可以代替组件10而被结合在显示系统100中(参见图2)。组件200包括光扩散层212、结构化中间层214、反射偏光层216和可选的聚合物层218。反射偏光层216借助于结构化中间层214附着在光扩散层212上。光扩散层212、结构化中间层214和反射偏光层216可以借助于各层之间的粘结剂层(或者完全覆盖或者绕着各层的边界)而互相连接。作为另外一种选择，可以通过溶剂粘合或超声波焊接将反射偏光层216和光扩散层212附着在结构化中间膜214上。聚合物层218可选地附着在反射偏光层216的与结构化中间层214相背对的表面上。
结构化中间层214包括限定空隙225的结构物220。空隙225会在光扩散层212与反射偏光层216之间形成部分气隙。空隙225能够使组件200具有与在光扩散层212与反射偏光层216之间包括完整气隙的组件的光学性能基本类似的光学性能。尽管结构化中间层214显示为具有限定空隙225的、延伸贯穿结构化中间层214的结构物220，但是结构化中间层214可以具有限定光扩散层212和反射偏光层216之间的空隙或气隙的任何构造。
光扩散层212、反射偏光层216和聚合物层218可以由分别与上文所述的光扩散层12、反射偏光层16和聚合物层18(参见图1)类似的材料制成，或具有分别与上文所述的光扩散层12、反射偏光层16和聚合物层18(参见图1)类似的构造。结构化中间层214可以由聚合物材料制成，所述聚合物材料包括：聚(甲基)丙烯酸系、聚(甲基)丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚酯、聚烯烃、聚苯乙烯、聚环烯烃、环氧聚合物、聚酰胺、聚酰亚胺、聚砜、聚氯乙烯、聚硅氧烷、硅氧烷聚合物或它们的共聚物或共混物。其实例包括：丙烯酸系共聚物；聚甲基丙烯酸甲酯；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物；苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚乙烯基环己烷；聚甲基丙烯酸甲酯/聚氟乙烯共混物；聚乙烯；聚丙烯；PET；PEN；聚苯醚共混物；苯乙烯系嵌段共聚物；聚碳酸酯/PET共混物；醋酸乙烯酯/聚乙烯共聚物；醋酸纤维素；含氟聚合物；聚苯乙烯-聚乙烯共聚物；或它们的共聚物或共混物。在一个实施例中，结构化中间层214包括
Figure A20068004553500191
品牌(得自Cyro Industries，Rockaway，New Jersey)的丙烯酸系薄片。在另一个实施例中，结构化中间层214包括聚甲基丙烯酸甲酯或由甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯形成的共聚物。在一个可供选择的实施例中，结构化中间层214被构造成粘合剂周边粘结，从而使得粘结的周边、以及光扩散层212和反射偏光层216相面对的主表面限定了在光扩散层212与反射偏光层216之间的空隙。
图4示出根据本发明的另一个实施例的光学组件300。组件300可以代替组件10而被结合在显示系统100中(参见图2)。组件300包括光扩散层312、粘结层314、反射偏光层316和可选的聚合物层318。反射偏光层316借助于粘结层314附着在光扩散层312上。聚合物层318可选地附着在反射偏光层316的与光扩散层312相背对的表面上。光扩散层312、粘结层314、反射偏光层316和聚合物层318可以由分别与上文所述的光扩散层12、粘结层14、反射偏光层16和聚合物层18(参见图1)类似的材料制成，或具有分别与光扩散层12、粘结层14、反射偏光层16和聚合物层18(参见图1)类似的构造。
反射偏光层316具有非均匀的或有纹理的表面。多个形貌特征物320形成了反射偏光层316的非均匀表面。形貌特征物320可以周期性或非周期性地间隔开，可以具有相似或不同的高度，并且可以具有弯曲或尖锐的轮廓，从而形成不光滑或有纹理的表面。在一个实施例中，非均匀表面的平均粗糙度(Ra)在约0.5到10μm的范围内。反射偏光层316的非均匀的表面尤其可以通过表面微复制、打毛或喷砂处理形成。
反射偏光层316附着在光扩散层312上，使得光扩散层312与非均匀表面的形貌特征物320粘结。在一个实施例中，粘结层314的厚度小于形貌特征物320的高度。在另一个实施例中，粘结层314的厚度为形貌特征物320的高度的约5％到75％。当根据本发明、反射偏光层316借助于粘结层314附着在光扩散层312上时，在位于反射偏光层316的非均匀表面上的相邻形貌特征物之间限定有气隙或空隙325。粘结层314、形貌特征物320和空隙325在光扩散层312与反射偏光层316之间形成中间区域。空隙325会在光扩散层312与反射偏光层316之间形成部分气隙。空隙325能够使组件300具有与在光扩散层312和反射偏光层316之间包括完整气隙的组件的光学性能基本类似的光学性能。
实例
光学组件的制备
实例1(1)
使用的反射偏光层为1/2-D400，该反射偏光层为使用辐射固化型粘合剂层叠到一片大约130μm厚的聚碳酸酯(60％雾度)上的3MTM VikuitiTM反射式偏光增亮薄膜(DBEF-Q)。聚碳酸酯具有不光滑的表面。光扩散层为2.0mm的具有非均匀表面的光扩散板，其为RM802型，得自SumitomoChemical Company，Tokyo，Japan。光扩散层包括由甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯形成的共聚物(下文称为MS)。使用触针式轮廓仪测定的RM802光扩散层的表面1和表面2的表面特性如下表1所示。使用由3MCorporation，Saint Paul，Minnesota制造的大约15μm厚的压敏粘合剂(粘合剂A)层将反射偏光层附着在光扩散层的表面1上。粘合剂A为由90％的压敏粘合剂(丙烯酸异辛酯与丙烯酸(93∶7)的共聚物)和10％的高玻璃化转变温度聚合物(甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯和DMA-EMA(69∶25∶6)的共聚物，其分子量约为140,000g/摩尔)形成的共混物。
表1
  表面统计量   RM802表面1   RM802表面2
  Ra   5.75μm   2.48μm
  Rq   7.21μm   3.07μm
  Rz   43.22μm   17.94μm
  Rt   44.32μm   18.73μm
  Rv   -16.90μm   -8.29μm
  Rvm   -16.73μm   -7.83μm
  Rp   27.43μm   10.43μm
  Rpm   26.50μm   10.11μm
  Rsk   0.62   0.59
实例2(2)
如实例1所述制备实例2，不同的是反射偏光层包括分别层叠到DBEF-Q膜两侧的大约250μm厚的聚碳酸酯层，以及覆盖在一层聚碳酸酯层上的BEFIII 90/50、7R(即，曲率半径为7μm)棱镜(该反射偏光层即DBEF-DTV)。
实例3(3)
如实例1所述制备实例3，不同的是所用的反射偏光层为没有大约130μm厚的聚碳酸酯薄片层叠于其上的DBEF-Q膜。
实例4(4)
如实例1所述制备实例4，不同的是所用的反射偏光层为其上覆有BEFIII 90/24棱镜的DBEF-Q膜。
实例5(5)
如实例1所述制备实例5，不同的是所用的反射偏光层为其上覆有BEFIII 90/50、7R棱镜的DBEF-Q膜。
实例6(6)
如实例1所述制备实例6，不同的是使用大约12.7μm厚的压敏粘合剂(粘合剂A)层将反射偏光层附着在光扩散层的表面1上，并且所用的反射偏光层为其上覆有BEFII 90/24棱镜的DBEF-Q膜。
实例7(7)
如实例1所述制备实例7，不同的是使用大约6.35μm厚的压敏粘合剂(粘合剂A)层将反射偏光层附着在光扩散层的表面1上，并且所用的反射偏光层为其上覆有BEFII 90/24棱镜的DBEF-Q膜。
实例8(8)
如实例1所述制备实例8，不同的是使用大约2.54μm厚的压敏粘合剂(粘合剂A)层将反射偏光层附着在光扩散层的表面1上，并且所用的反射偏光层为其上覆有BEFII 90/24棱镜的DBEF-Q膜。
实例9(9)
如实例1所述制备实例9，不同的是使用大约12.7μm厚的压敏粘合剂(粘合剂A)层将反射偏光层附着在光扩散层的表面2上，并且所用的反射偏光层为其上覆有BEFII 90/24棱镜的DBEF-Q膜。
实例10(10)
如实例1所述制备实例10，不同的是使用大约6.35μm厚的压敏粘合剂(粘合剂A)层将反射偏光层附着在光扩散层的表面2上，并且所用的反射偏光层为其上覆有BEFII 90/24棱镜的DBEF-Q膜。
实例11(11)
如实例1所述制备实例11，不同的是使用大约2.54μm厚的压敏粘合剂(粘合剂A)层将反射偏光层附着在光扩散层的表面2上，并且所用的反射偏光层为其上覆有BEFII 90/24棱镜的DBEF-Q膜。
比较例1(C-1)
如实例1所述制备比较例1，不同的是反射偏光层自由悬浮在扩散板上，使得在反射偏光层与光扩散板之间形成完整的气隙。
比较例2(C-2)
如实例1所述制备比较例2，不同的是使用得自3M Corporation，Saint Paul，Minnesota的3M 9483粘合剂使反射偏光片与光扩散板完全光学耦合，所述粘合剂为大约80μm厚的丙烯酸系压敏粘合剂层。
比较例3(C-3)
如实例2所述制备比较例3，不同的是反射偏光层自由悬浮在光扩散板上，使得在反射偏光层与光扩散板之间形成完整的气隙。
比较例4(C-4)
如实例2所述制备比较例4，不同的是使用3M 9483粘合剂使反射偏光层与光扩散板完全光学耦合。
比较例5(C-5)
如实例3所述制备比较例5，不同的是反射偏光层自由悬浮在光扩散板上，使得在反射偏光层与光扩散板之间形成完整的气隙。
比较例6(C-6)
如实例3所述制备比较例6，不同的是使用得自3M Corporation，Saint Paul，Minnesota的3M 9483粘合剂使反射偏光层与光扩散板完全光学耦合，所述粘合剂为丙烯酸系压敏粘合剂。
比较例7(C-7)
如实例4所述制备比较例7，不同的是反射偏光层自由悬浮在光扩散板上，使得在反射偏光层与光扩散板之间形成完整的气隙。
比较例8(C-8)
如实例4所述制备比较例8，不同的是使用得自3M Corporation，Saint Paul，Minnesota的3M 9483粘合剂使反射偏光层与光扩散板完全光学耦合，所述粘合剂为丙烯酸系压敏粘合剂。
比较例9(C-9)
如实例5所述制备比较例9，不同的是反射偏光层自由悬浮在光扩散板上，使得在光反射偏光层与光扩散板之间形成完整的气隙。
比较例10(C-10)
如实例5所述制备比较例10，不同的是使用得自3M Corporation，Saint Paul，Minnesota的3M 9483粘合剂使反射偏光层与光扩散板完全光学耦合，所述粘合剂为丙烯酸系压敏粘合剂。
上述光学组件的概述由表2提供。
表2
  实例   反射偏光片   粘合剂   扩散层
1 1/2-D400   粘合剂A(15μm) Sumitomo RM802表面1
2 DBEF-DTV   粘合剂A(15μm) Sumitomo RM802表面1
3 DBEF-Q   粘合剂A(15μm) Sumitomo RM802表面1
4 DBEF-Q，BEFII 90/24棱镜   粘合剂A(15μm) Sumitomo RM802表面1
5 DBEF-Q，BEFIII 90/50、7R棱镜   粘合剂A(15μm) Sumitomo RM802表面1
6 DBEF-Q，BEFII 90/24棱镜   粘合剂A(12.7μm) Sumitomo RM802表面1
7 DBEF-Q，BEFII 90/24棱镜   粘合剂A(6.35μm) Sumitomo RM802表面1
8 DBEF-Q，BEFII 90/24棱镜   粘合剂A(2.54μm) Sumitomo RM802表面1
9 DBEF-Q，BEFII 90/24棱镜   粘合剂A(12.7μm) Sumitomo RM802表面2
10 DBEF-Q，BEFII 90/24棱镜   粘合剂A(6.35μm) Sumitomo RM802表面2
11 DBEF-Q，BEFII 90/24棱镜   粘合剂A(2.54μm) Sumitomo RM802表面2
  C-1   1/2-D400   未使用   Sumitomo RM802表面1
C-2 1/2-D400   3M 9483(80μm) Sumitomo RM802表面1
  C-3   DBEF-DTV   未使用   Sumitomo RM802表面1
C-4 DBEF-DTV   3M 9483(80μm) Sumitomo RM802表面1
  C-5   DBEF-Q   未使用   Sumitomo RM802表面1
C-6 DBEF-Q   3M 9483(80μm) Sumitomo RM802表面1
  C-7   DBEF-Q，BEFII 90/24棱镜   未使用   Sumitomo RM802表面1
C-8 DBEF-Q，BEFII 90/24棱镜   3M 9483(80μm) Sumitomo RM802表面1
  C-9   DBEF-Q，BEFIII 90/50、7R棱镜   未使用   Sumitomo RM802表面1
C-10 DBEF-Q，BEFIII 90/50、7R棱镜   3M 9483(80μm) Sumitomo RM802表面1
有效透射比
测定所制备的每个光学组件的有效透射比。提供壁厚为约0.6cm、边长为约11cm的特氟隆立方体。借助于高强度光纤灯管从内部照射该立方体。立方体的高度漫射的半透明壁提供了具有高度均匀(朗伯)亮度的参考表面。相对于立方体外表面居中并且垂直于该立方体表面设置的亮度计记录了立方体表面在亮度计与立方体表面之间具有和不具有各种光学组件的条件下的亮度。具有光学组件的亮度与不具有光学组件的亮度的比值为有效透射比。所制备的每个样品的有效透射比的测定结果由表3提供。
表3
  实例   有效透射比
  1   1.559
  2   1.787
  3   1.604
  4   1.909
  5   1.826
  6   1.822
  7   1.927
  8   1.948
  9   1.470
  10   1.809
  11   1.931
  C-1   1.619
  C-2   1.499
  C-3   1.924
  C-4   1.459
  C-5   1.608
  C-6   1.624
  C-7   1.964
  C-8   1.418
  C-9   1.972
  C-10   1.567
如该表所示，根据本发明(实例1到5)所制备的光学组件的有效透射比基本上类似于比较例光学组件系列(分别为比较例1、3、5、7和9)的有效透射比，所述的比较例光学组件系列在光扩散层与反射偏光层之间具有完整的气隙。此外，根据本发明所制备的光学组件(实例1到11)通常显示出比其中反射偏光层与光扩散层完全耦合的比较例系列的有效透射比要有所改善。
斑点测试
与光扩散层12和粘结层14之间的空隙25上方的区域相比，在粘结层14与光扩散层12及可选的聚合物层18光学耦合的区域(即，在光扩散层12的非均匀表面的峰与粘结层14接触的区域)观察到亮度有差异。这种斑点缺陷通常对以较高的视角观看的观看者来说更为明显，在较高的视角处，空隙25上方的区域显示出比光扩散层12与可选聚合物层18之间形成光学耦合的区域更暗。存在所述的斑点缺陷是由于可选聚合物层18与光扩散层12光学耦合时不能起到光引导层的作用。
测试上述一些实例(实例6到11以及比较例C-7和C-8)中的试样，以检测斑点缺陷。在显示器中测试实例样品，所述显示器由以下元件构成(从距离眼睛最远的元件开始)：(1)发出漫射白光的灯箱，其具有白色丙烯酸系底部扩散片和荧光灯泡(例如General Electric F15T8-SP41)；(2)由白色丙烯酸系物质制成的灯箱扩散片，其最低雾度为98％，亮度为150到300cd/m2；(3)试样；(4)顶部扩散滤光器(例如Keiwa 100-BMU1S)，其标称雾度为65％；(5)层叠有偏光片的玻璃层(例如SanRitz HLC2-5618)，其透射率为35％到45％，偏光效率≥99.9％；和(6)大约38cm XGA黑矩阵层，其像素大小为0.298mm×0.100mm、黑矩阵(BM)的宽度为0.010mm，孔隙率为84％。用于斑点测试的标准为：在水平视角为±80°的范围内、垂直视角为±80°的范围内、从实例样品到眼睛的观看距离为至少50cm的条件下是否能观察到斑点缺陷。
表4
  实例   斑点测试
  6   不合格
  7   合格
  8   合格
  9   不合格
  10   不合格
  11   合格
  C-7   合格
  C-8   合格
可以通过改变空隙25的空间频率来使斑点缺陷变得较不明显。例如，通过在贯穿显示器的整个可用观察区域内设置单一一个空隙25，斑点缺陷将不再明显。此外，可以将空隙的空间频率增加到这样一个程度，在这种空间频率程度下亮度不同的各区域不再明显可辨。在空隙25上方的亮度与光学耦合区域(粘结层14与光扩散层12以及可选聚合物层18形成光学耦合的区域)上方的亮度之间的对比度达到100％的条件下，需要空间频率为大约40个周期/度(相当于在观察距离为0.25米时最接近的光学耦合区域之间的距离为100μm)，从而根据典型的对比度响应函数来将斑点缺陷的外观减少到可接受的水平。可以通过增大观察距离或减小空隙25上方与光学耦合区域上方的亮度之间的对比度来增大所需的最接近的光学耦合区域之间的距离。
概括地说，本发明为一种光学组件，其包括附着在反射偏光层上的光扩散层。在光扩散层与反射偏光层之间的中间区域包括限定光扩散层与反射偏光层之间的空隙的中间区域。该结构使得多个光学层作为单一一个组件被结合到光学系统中。这减少了装配包括这些层的光学系统所需的时间，并且减少了在装配各层以及将这些层结合到光学系统的过程中损坏各层的可能性。
尽管已经结合优选的实施例对本发明进行了描述，但是本领域中的技术人员将认识到，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可以进行形式和细节上的修改。

Claims (21)

1.一种光学组件，包括：
光扩散层；
反射偏光层，其附着在所述光扩散层上；和
中间区域，其在所述光扩散层和所述反射偏光层之间，所述中间区域包括限定所述光扩散层与所述反射偏光层之间的空隙的中间结构。
2.根据权利要求1所述的光学组件，其中所述中间结构包括位于所述光扩散层上的非均匀表面，所述表面是由多个延伸到所述中间区域中的形貌特征物形成的，其中相邻的形貌特征物限定所述的空隙。
3.根据权利要求1所述的光学组件，其中所述中间结构包括位于所述反射偏光层上的非均匀表面，所述表面是由多个延伸到所述中间区域中的形貌特征物形成的，其中相邻的形貌特征物限定所述的空隙。
4.根据权利要求1所述的光学组件，其中所述中间区域包括中间层，所述中间层包括限定所述空隙的结构物。
5.根据权利要求1所述的光学组件，其中所述反射偏光层是用粘合剂材料附着在所述光扩散层上的。
6.根据权利要求5所述的光学组件，其中所述粘合剂材料选自压敏粘合剂、热活化粘合剂、热熔粘合剂和辐射固化型粘合剂。
7.根据权利要求1所述的光学组件，其中所述反射偏光层是通过粘结方法附着在所述光扩散层上的，所述粘结方法选自周边粘结、溶剂粘结、超声波焊接和激光焊接。
8.根据权利要求1所述的光学组件，其中所述反射偏光层包括多个交替的聚合物层。
9.根据权利要求8所述的光学组件，其中所述反射偏光层包括反射式偏光增亮薄膜(DBEF)。
10.根据权利要求8所述的光学组件，其中所述反射偏光层包括漫反射偏光薄膜(DRPF)。
11.根据权利要求1所述的光学组件，还包括：
光引导层，其与所述中间区域相背对地设置在所述反射偏光层上。
12.一种光学组件，包括：
光控制薄膜；
光扩散层，其包括非均匀主表面；和
粘结层，其将所述光控制薄膜粘结到所述光扩散层上，使得所述非均匀主表面上的相邻的形貌特征物限定所述光控制薄膜与所述光扩散层之间的气隙。
13.根据权利要求12所述的光学组件，其中所述粘结层包含粘合剂材料。
14.根据权利要求12所述的光学组件，其中所述光控制薄膜包括反射式偏光增亮薄膜(DBEF)。
15.根据权利要求12所述的光学组件，其中，所述光控制薄膜包括漫反射偏光薄膜(DRPF)。
16.一种光学显示组件，包括：
光选通器件；
光源；和
光学元件，其被设置在所述光源与所述光选通器件之间，所述光学元件包括：
光扩散层；
光控制层，其附着在所述光扩散层上；和
中间区域，其在所述光扩散层与所述光控制层之间，所述中间区域包括限定所述光扩散层与所述光控制层之间的空隙的中间结构。
17.根据权利要求16所述的光学显示组件，其中所述光选通器件为液晶显示(LCD)面板。
18.根据权利要求16所述的光学显示组件，其中所述光控制薄膜是用粘合剂材料附着在所述光扩散层上的。
19.根据权利要求16所述的光学显示组件，其中所述中间结构包括位于所述光扩散层上的非均匀表面，所述非均匀表面是由多个延伸到所述中间区域中的形貌特征物形成的，其中相邻的形貌特征物限定所述的空隙。
20.根据权利要求16所述的光学显示组件，其中所述中间结构包括位于所述反射偏光层上的非均匀表面，所述非均匀表面是由多个延伸到所述中间区域中的形貌特征物形成的，其中相邻的形貌特征物限定所述的空隙。
21.根据权利要求16所述的光学显示组件，其中所述中间区域包括中间层，所述中间层包括限定所述空隙的结构。
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