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DE69622902T2 - Optisches Blatt und dieses benutzender lichtdurchlässiger Schirm - Google Patents

Optisches Blatt und dieses benutzender lichtdurchlässiger Schirm

Info

Publication number
DE69622902T2
DE69622902T2 DE69622902T DE69622902T DE69622902T2 DE 69622902 T2 DE69622902 T2 DE 69622902T2 DE 69622902 T DE69622902 T DE 69622902T DE 69622902 T DE69622902 T DE 69622902T DE 69622902 T2 DE69622902 T2 DE 69622902T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light
film
reflection
substrate
thickness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69622902T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69622902D1 (de
Inventor
Satoshi Aoki
Katsuaki Mitani
Hirokazu Sakaguchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of DE69622902D1 publication Critical patent/DE69622902D1/de
Publication of DE69622902T2 publication Critical patent/DE69622902T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11Anti-reflection coatings
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/54Accessories
    • G03B21/56Projection screens
    • G03B21/60Projection screens characterised by the nature of the surface
    • G03B21/62Translucent screens
    • G03B21/625Lenticular translucent screens
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/54Accessories
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    • G03B21/60Projection screens characterised by the nature of the surface
    • G03B21/62Translucent screens

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine optische Folie, wie etwa eine Linsenfolie, ein Lichtstreupaneel und dergleichen, die als Bildanzeigevorrichtung verwendet werden, und einen Lichtübertragungsschirm, bei der diese zur Anwendung kommen.
  • Eine Lichtübertragungsschirm eines Projektionsfernsehempfängers und ein Lichtstreupaneel einer Flüssigkristallanzeigeeinrichtung haben normalerweise einen Antireflexionsfilm auf der Oberfläche einer Linsenfolie und ein Paneel, das bei diesen Vorrichtungen verwendet wird.
  • Im allgemeinen wurden das Material und die Dicke des oben erwähnten Antireflexionsfilms gemäß der Lichtinterferenztheorie ermittelt.
  • Fig. 10 zeigt das fundamentale Phänomen, das bei einem Antireflexionsfilm gemäß der Lichtinterferenztheorie bestimmend ist.
  • In Fig. 10 befindet sich ein Antireflexionsfilm 106 auf der Oberfläche eines Flächensubstrates 107. Der Brechungsindex des Flächensubstrates 107, der Antireflexionsfilm 106 und das Medium 105 auf der lichteinfallenden Seite, nämlich Luft, sind als N2, N bzw. N1 definiert. Das reflektierende Licht des einfallenden Lichtes 100 enthält das von der Oberseite reflektierte Licht 101, das an der Grenzebene zwischen der Luft 105 und dem Antireflexionsfilm 106 erzeugt wird, und das von der Unterseite reflektierte Licht 102, das an der Grenzebene zwischen dem Antireflexionsfilm 106 und dem Flächensubstrat 107 erzeugt wird.
  • Damit die Lichtintensität 103 des von der Oberseite reflektierten Lichtes 101 die Lichtintensität 104 des von der Unterseite reflektierten Lichtes 102 vollständig ausschalten kann, muß die Lichtintensität 103 des von der Oberseite reflektierten Lichtes gleich der Lichtintensität 104 des von der Unterseite reflektierten Lichtes sein.
  • Zu diesem Zweck müssen die Verhältnisse zwischen den Brechungsindizes an der jeweiligen Grenzebene gleich sein. Mit anderen Worten muß die Beziehung, die durch (N&sub1;/N) = (N/N&sub2;) beschrieben ist, erfüllt sein. Da der Brechungsindex von Luft (N1) "1" ist, gilt folgende Gleichung:
  • N = N&sub2; (1)
  • Dies bedeutet, daß der Brechungsindex des Antireflexionsfilms 106 die Gleichung (1) erfüllen muß.
  • Darüber hinaus wird ein Teil des einfallenden Lichtes 100 an der Oberseite wie auch an der Unterseite des Antireflexionsfilms 106 reflektiert, wobei diese Reflexionen in einem Medium stattfinden, das einen geringeren Brechungsindex aufweist als die Brechungsindizes der angrenzenden Medien.
  • Damit sich die beiden Reflexionslichtstrahlen durch Lichtinterferenz aufheben, sollte die relative Positionsverschiebung dieser Reflexionslichtstrahlen demzufolge auf 180º eingestellt sein.
  • Insbesondere sollte, wenn der gesamte Phasenunterschied zwischen diesen beiden Reflexionslichtstrahlen dem Zweifachen von 1/4 der Wellenlänge (d. h. 180º) entspricht, die Dicke (d) des Antireflexionsfilms die Gleichung (2) wie folgt erfüllen:
  • D = (λ · 1)/(4 · N), (2)
  • Wobei (λ) die Wellenlänge des Lichtes ist.
  • Demzufolge hat der einfachste Antireflexionsfilm einen Brechungsindex, der gleich der Quadratwurzel des Brechungsindex' N&sub2; des Substrates ist, und zudem eine Filmdicke, die gleich 1/(4 N) der Wellenlänge des verwendeten Lichtes ist. Da jedoch keine Materialien verfügbar sind, deren Brechungsindizes der Quadratwurzel des Brechungsindex' des Substrates entsprechen, werden Materialien verwendet, deren Brechungsindizes dem oben erwähnten theoretischen Wert am nächsten kommen.
  • Ein paar Beispiele des Standes der Technik für Antireflexionsfilme, die auf der zuvor genannten Lichtinterferenztheorie basieren, wurden in den veröffentlichten ungeprüften japanischen Patentanmeldungen No. 265095/93, 289176/93 und 289179/93 vorgeschlagen.
  • Die veröffentlichte ungeprüfte Patentanmeldung No. 265095/93 erläutert, daß die Dicke eines Antireflexionsfilms, der sich auf der Oberfläche einer Linsenfolie befindet und auf einen Bereich von 125 nm bis 150 nm begrenzt ist, die zuvor genannte Gleichung 1 erfüllt.
  • Darüber hinaus beschreiben die veröffentlichten ungeprüften japanischen Patentanmeldungen No. 289176/93 und 289179/93, daß Antireflexionsfilme mit Filmdicken, die die Gleichung (2) erfüllen, abgeleitet von der Lichtinterferenztheorie, auf den Oberflächen von Linsenfolien angeordnet sind.
  • Die jeweilige Fresnellinsenfolie oder Folie linsenförmiger Linsen, die den Lichtübertragungsschirm ausbilden, enthalten jedoch mehrere Linsen.
  • Bei einer Folie linsenförmiger Linsen, die mit einem Antireflexionsfilm mit der Filmdicke (λ/4 N) bedeckt ist, abgeleitet von der Lichtinterferenztheorie, die auf eine eben Oberfläche anwendbar ist, durchläuft lediglich das Licht, das das Zentrum der linsenförmigen Linse 4 trifft, die Länge, die der Filmdicke entspricht, die von der Lichtinterferenztheorie abgeleitet ist. Das Lieht, das Bereiche mit Ausnahme des Zentrums der linsenförmigen Linse durchläuft, setzt sich in schrägen Längen fort, die sich von der Länge unterscheiden, die von der Lichtintenferenztheorie abgeleitet wurde. Demzufolge ist die Menge des Lichtes, das durch die Filmdicke verläuft, die von der Lichtinterferenztheorie abgeleitet wurde, tendenziell äußerst gering.
  • Demzufolge kann ein zufriedenstellender Effekt mit einer Linsenfolie, die mit einem Antirefiexionsfilm bedeckt ist, dessen Dicke gemäß der Lichtinterferenztheorie ermittelt wurde, nicht erreicht werden.
  • Wenn ein Antireflexionsfilm auf der Oberfläche des Fresnellinsensubstrates angeordnet ist, das mehrere Fresnellinsen enthält, durchläuft zudem das vertikal einfallende Licht den Antireflexionsfilm in schräger Richtung und setzt sich nicht in der Länge fort, die äquivalent zur Antireflexionsfilmdicke ist, die von der Lichtinterferenztheorie abgeleitet wurde. Mit anderen Worten durchläuft der überwiegende Teil des Lichtes eine Länge, die sich von dem unterscheidet, was von der Lichtinterferenztheorie abgeleitet wurde.
  • Demzufolge trifft die Gleichung (2), die bei einer ebenen Platte mit einer flachen Oberfläche gemäß der Lichtinterferenztheorie anwendbar ist, nicht bei einer Linsenlinsenfolie und bei einer Fresnellinsenfolie zu, die beide mehrere Linsen enthalten. Infolge dessen gab es das Problem, daß kein zufriedenstellender Antireflexionseffekt erreicht werden konnte.
  • Die Aufgabe der optischen Folie, wie sie in der vorliegenden Erfindung beschrieben wird, besteht darin, eine Linsenfolie, ein Lichtstreupaneel und dergleichen anzugeben, die über verbesserte Antireflexionswirkungen verfügen.
  • Eine optische Folie der vorliegenden Erfindung umfaßt eine optische Folie, enthaltend ein folienähnliches Substrat mit Erhebungen und Vertiefungen auf dessen Oberfläche und einen Antireflexionsfilm, der sich auf der Oberfläche des folienähnlichen Substrates befindet, wobei sich eine Dicke des Antireflexionsfilms von (λ/(4n)) unterscheidet und n ein Brechungsindex des Antireflexionsfilms, n kleiner als ein Brechungsindex des folienähnlichen Substrates und λ eine Wellenlänge des Lichtes in einem sichtbaren Bereich ist, dadurch gekennzeichnet, daß
  • die Dicke des Antireflexionsfilms im Bereich von ((1,2 λ)/(4n)) bis ((5λ)/(4n)) liegt, wobei λ eine mittlere sichtbare Wellenlänge von 550 nm ist.
  • Die oben genannten Aufbauten ermöglichen eine bessere Antireflexionswirkung im Vergleich zu einer optischen Folie, die einen Antirefiexionsfilm mit einer Dicke enthält, die von der Lichtinterferenztheorie abgeleitet wurde. Infolge dessen wird die Lichtübertragungsfähigkeit deutlich verbessert, wobei Reflexionen des Umgebungslichtes in großem Maße verringert werden.
  • Das Foliensubstrat mit mehreren Erhebungen und Vertiefungen kann als Foliensubstrat linsenförmiger Linsen mit mehreren linsenförmigen Linsen, als Fresnellinsen-Basismaterial mit mehreren Fresnellinsen oder als Lichtstreupaneel mit mehreren Erhebungen und Vertiefungen verwendet werden.
  • Bei einem Lichtübertragungsschirm ist es möglich, die Bildschirmhelligkeit zu verbessern und die Reflexionen des Umgebungslichtes auf der Bildschirmoberfläche deutlich durch die verbesserte Lichtdurchlässigkeit zu verringern, wenn der Lichtübertragungsschirm aus der zuvor genannten Folie linsenförmiger Linsen, der Fresnellinsenfolie oder dem Lichtstreupaneel besteht.
  • Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. In diesen ist:
  • Fig. 1 eine Querschnittansicht eines Teils einer Folie linsenförmiger Linsen bei einer beispielhaften Ausführungsform der optischen Linsenfolie der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 2 ein Graph, der die Beziehungen zwischen der Dicke und dem gemessenen Reflexionsvermögen eines Antireflexionsfilms darstellt, wie er bei einer optischen Folie der vorliegenden Erfindung Verwendung findet.
  • Fig. 3 ist ein Graph, der die Beziehungen zwischen der Dicke und dem Reflexionsvermögen bei einer sichtbaren Wellenlänge von 550 nm für einen Antireflexionsfilm zeigt, wie er bei einer optischen Folie der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
  • Fig. 4 ist ein Graph, der das theoretische Reflexionsvermögen darstellt, wenn Antireflexionsfilme unterschiedlicher Dicken auf einer ebenen Platte mit einer flachen Oberfläche angeordnet sind.
  • Fig. 5 ist ein Graph, der das gemessene Reflexionsvermögen zeigt, wenn Antireflexionsfilme unterschiedlicher Dicken auf einer ebenen Platte mit einer flachen Oberfläche angeordnet sind.
  • Fig. 6 ist eine Querschnittansicht eines Teils einer Fresnellinsenfolie bei einer exemplarischen Ausführungsform der optischen Folie der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 7A ist eine Querschnittansicht eines Teils eines Lichtstreupaneels bei einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der optischen Folie der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 7B ist eine Querschnittansicht eines Teils eines weiteren Lichtstreupaneels bei der oben erwähnten beispielhaften Ausführungsform der optischen Folie der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 7C ist eine Querschnittansicht eines Teils eines weiteren Lichtstreupaneels bei einer beispielhaften Ausführungsform der optischen Folie der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 8 ist eine Querschnittansicht eines Teils eines Lichtübertragungsschirms, der eine optische Folie der vorliegenden Erfindung enthält.
  • Fig. 9 ist eine Querschnittansicht eines Teils eines weiteren Lichtübertragungsschirms, der eine optische Folie gemäß der vorliegenden Erfindung enthält.
  • Fig. 10 ist eine Querschnittansicht eines Teils eines Aufbaus, der einen Antireflexionsfilm gemäß der herkömmlichen Lichtinterferenztheorie enthält, der auf der Oberfläche einer ebenen Platte mit flacher Oberfläche angeordnet ist.
  • VERZEICHNICHS DER BEZUGSZEICHEN
  • 1 vertikal einfallendes Licht
  • 2 durchdringendes Licht
  • 3 reflektiertes Licht
  • 4 linsenförmige Linse
  • 5 Antireflexionsfilm
  • 6 schwarzer Streifen
  • 7 Foliensubstrat linsenförmiger Linsen
  • 8 Linsenfolie linsenförmiger Linsen
  • 10 vertikal einfallendes Licht
  • 11 durchdringendes Licht
  • 21 Fresnellinsenfolie
  • 22 Foliensubstrat linsenförmiger Linsen
  • 23 schwarzer Streifen
  • 24 Linse auf der Seite des einfallenden Lichtes
  • 25 Linse auf der Seite des abgestrahlten Lichtes
  • 26 Fresnellinse
  • 27 Antireflexionsfilm
  • 28 Einfallendes Licht von der CRT
  • 29 abgestrahltes Licht
  • 30 einfallendes Umgebungslicht
  • 31 reflektiertes Licht des Umgebungslichtes
  • 32 Reflexion des einfallenden Lichtes von der CRT
  • 33 vertikales Licht
  • 35 Folie linsenförmiger Linsen
  • 51 Fresnellinsen-Foliensubstrat
  • 52 Antireflexionsfilm
  • 53 Fresnellinse
  • 55 Fresnellinsenfolie
  • 60 Lichtübertragungsschirm
  • 82 Lichtstreu-Paneelsubstrat
  • 83 Antireflexionsfilm
  • 84 Lichtstreupaneel
  • 85 Oberfläche mit Erhebungen und Vertiefungen
  • 86 einfallendes Licht
  • 87 durchdringendes Licht
  • 89 Lichtstreupulver
  • 100 vertikal einfallendes Licht
  • 101 Reflexion der Oberseite des Antireflexionsfilms
  • 102 Reflexion der Unterseite des Antireflexionsfilms
  • 103 Lichtintensität der Reflexion der Oberseite des Antireflexionsfilms
  • 104 Lichtintensität der Reflexion der Unterseite des Antireflexionsfilms
  • 105 Medium auf der Seite des einfallenden Lichtes (normalerweise Luft)
  • 106 Antireflexionsfilm
  • 107 planes Substrat mit flacher Oberfläche
  • 201 Fresnellinsensubstrat
  • 202 Antireflexionsfilm
  • 203 Fresnellinsenfolie
  • 204 Foliensubstrat linsenförmiger Linsen
  • 205 Antireflexionsfilm
  • 206 Folie linsenförmiger Linsen
  • 207 Lichtstreupaneelsubstrat
  • 208 Antireflexionsfilm
  • 209 Lichtstreupaneel
  • 211 Lichtübertragungsschirm
  • d Dicke des Antireflexionsfilms, ermittelt durch die Lichtinterferenztheorie
  • d1 Dicke des Antireflexionsfilms, nicht ermittelt durch die Lichtinterferenztheorie
  • d2 Dicke des Antireflexionsfilms, nicht ermittelt durch die Lichtinterferenztheorie
  • d3 Dicke des Antireflexionsfilms, nicht ermittelt durch die Lichtinterferenztheorie
  • d5 Dicke des Antireflexionsfilms, nicht ermittelt durch die Lichtinterferenztheorie
  • x0 gemessenes Reflexionsvermögen der Folie linsenförmiger Linsen
  • x gemessenes Reflexionsvermögen der Folie linsenförmiger Linsen, auf der sich ein Reflexionsfilm vom 0,10 um befindet
  • x1 gemessenes Reflexionsvermögen der Folie linsenförmiger Linsen, auf der sich ein Reflexionsfilm vom 0,05 um befindet
  • x2 gemessenes Reflexionsvermögen der Folie linsenförmiger Linsen, auf der sich ein Reflexionsfilm vom 0,07 um befindet
  • x3 gemessenes Reflexionsvermögen der Folie linsenförmiger Linsen, auf der sich ein Reflexionsfilm vom 0,125 um befindet
  • x4 gemessenes Reflexionsvermögen der Folie linsenförmiger Linsen, auf der sich ein Reflexionsfilm vom 0,150 um befindet
  • x5 gemessenes Reflexionsvermögen der Folie linsenförmiger Linsen, auf der sich ein Reflexionsfilm vom 0,210 um befindet
  • x6 gemessenes Reflexionsvermögen der Folie linsenförmiger Linsen, auf der sich ein Reflexionsfilm vom 0,250 um befindet
  • x7 gemessenes Reflexionsvermögen der Folie linsenförmiger Linsen, auf der sich ein Reflexionsfilm vom 0,300 um befindet
  • y Antireflexionseffekt-Kurve, die die Beziehung zwischen der Filmdicke und dem Reflexionsvermögen bei 550 nm zeigt, Zentrum der sichtbaren Wellenlänge
  • F0 theoretisches Reflexionsvermögen eines flachen Substrates aus Acrylkunstharz
  • F theoretisches Reflexionsvermögen einer Platte, die aus einem flachen Acrylkunstharzsubstrat und einem Reflexionsfilm von 0,1 um Dicke besteht, der auf der Substratoberfläche angeordnet ist
  • F1 theoretisches Reflexionsvermögen einer Platte, die aus einem flachen Acrylkunstharzsubstrat und einem Reflexionsfilm von 0,05 um Dicke besteht, der auf der Substratoberfläche angeordnet ist
  • F2 theoretisches Reflexionsvermögen einer Platte, die aus einem flachen Acrylkunstharzsubstrat und einem Reflexionsfilm von 0,07 um Dicke besteht, der auf der Substratoberfläche angeordnet ist
  • F3 theoretisches Reflexionsvermögen einer Platte, die aus einem flachen Acrylkunstharzsubstrat und einem Reflexionsfilm von 0,125 um Dicke besteht, der auf der Substratoberfläche angeordnet ist
  • F4 theoretisches Reflexionsvermögen einer Platte, die aus einem flachen Acrylkunstharzsubstrat und einem Reflexionsfilm von 0,150 um Dicke besteht, der auf der Substratoberfläche angeordnet ist
  • F5 theoretisches Reflexionsvermögen einer Platte, die aus einem flachen Acrylkunstharzsubstrat und einem Reflexionsfilm von 0,210 um Dicke besteht, der auf der Substratoberfläche angeordnet ist
  • F6 theoretisches Reflexionsvermögen einer Platte, die aus einem flachen Acrylkunstharzsubstrat und einem Reflexionsfilm von 0,250 um Dicke besteht, der auf der Substratoberfläche angeordnet ist
  • G0 gemessenes Reflexionsvermögen einer Platte, die aus einem flachen Acrylkunstharzsubstrat besteht
  • G gemessenes Reflexionsvermögen einer Platte, die aus einem flachen Acrylkunstharzsubstrat und einem Reflexionsfilm von 0,1 um besteht, der auf der Substratoberfläche angeordnet ist
  • G1 gemessenes Reflexionsvermögen einer Platte, die aus einem flachen Acrylkunstharzsubstrat und einem Reflexionsfilm von 0,05 um besteht, der auf der Substratoberfläche angeordnet ist
  • G2 gemessenes Reflexionsvermögen einer Platte, die aus einem flachen · Acrylkunstharzsubstrat und einem Reflexionsfilm von 0,07 um besteht, der auf der Substratoberfläche angeordnet ist
  • G3 gemessenes Reflexionsvermögen einer Platte, die aus einem flachen Acrylkunstharzsubstrat und einem Reflexionsfilm von 0,125 um besteht, der auf der Substratoberfläche angeordnet ist
  • G4 gemessenes Reflexionsvermögen einer Platte, die aus einem flachen Acrylkunstharzsubstrat und einem Reflexionsfilm von 0,150 um besteht, der auf der Substratoberfläche angeordnet ist
  • G5 gemessenes Reflexionsvermögen einer Platte, die aus einem flachen Acrylkunstharzsubstrat und einem Reflexionsfilm von 0,210 um besteht, der auf der Substratoberfläche angeordnet ist
  • G6 gemessenes Reflexionsvermögen einer Platte, die aus einem flachen Acrylkunstharzsubstrat und einem Reflexionsfilm von 0,250 um besteht, der auf der Substratoberfläche angeordnet ist
  • Beispielhafte Ausführungsformen einer optischen Folie der vorliegenden Erfindung und eines Lichtübertragungsschirms, bei dem diese Verwendung findet, werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Fig. 1 ist eine Querschnittansicht eines Teils einer Folie linsenförmiger Linsen bei einer beispielhaften Ausführungsform der optischen Folie der vorliegenden Erfindung.
  • In Fig. 1 besteht eine Folie 8 linsenförmiger Linsen aus einem Foliensubstrat 7 linsenförmiger Linsen und einem Antireflexionsfilm 5, der auf dem Foliensubstrat 7 linsenförmiger Linsen angeordnet ist. Das Foliensubstrat 7 linsenförmiger Linsen verfügt über mehrere linsenförmige Linsen 4 und flache schwarze Streifen 6. Der Antireflexionsfilm 5 ist auf dem Foliensubstrat 7 linsenförmiger Linsen in einer gewünschten Dicke ausgebildet. Der Brechungsindex (n&sub1;) des Antireflexionsfilms 5 ist geringer als Brechungsindex des Materials, das das Material des Foliensubstrates linsenförmiger Linsen bildet. Die Dicke des Antireflexionsfilms 5 liegt in einem Bereich von [(1,2 λ)/(4n&sub1;)] bis [(5 λ)/(4n&sub1;)], wobei (λ) die Wellenlänge des Lichtes im sichtbaren Bereich von etwa 400 nm bis 700 nm ist.
  • Wie es in Fig. 1 dargestellt ist, wird das vertikal einfallende Licht 1 in durchdringendes Licht 2 und reflektiertes Licht 3 zerlegt, wenn ein Antireflexionsfilm 5 auf der Oberfläche der linsenförmigen Linse 4 ausgebildet ist. In diesem Moment wird das reflektierte Licht 3 in großem Maße durch einen Lichtinterferenzeffekt verringert, der durch den Brechungsindex des Antireflexionsfilms 5 verursacht wird, der geringer ist als der des Foliensubstrates 7 linsenförmiger Linsen.
  • In der Vergangenheit wurde die optimale Filmdicke eines Antireflexionsfilms aufgrund des Lichtinterferenzeffektes als die Filmdicke erachtet, die durch Berechnung aus der Lichtinterferenztheorie abgeleitet wird, die auf eine ebene Platte anwendbar ist (d. h. λ/(4n&sub1;)).
  • Für den Fall eines Foliensubstrates 7 linsenförmiger Linsen, das mehrere linsenförmige Linsen 4 enthält, muß jedoch eine Filmdicke in Übereinstimmung mit der Lichtinterferenztheorie nicht unbedingt die optimale Filmdicke ergeben.
  • Die optimale Filmdicke eines Lichtreflexionsfilms, wie er bei einer Folie 8 linsenförmiger Linsen mit mehreren Erhebungen und Vertiefungen (d. h. mehrere Linsen) auf deren Oberfläche zur Anwendung kommt, wird im folgenden beschrieben.
  • Wenn in Fig. 1 ein Lichtreflexionsfilm mit einer theoretischen Filmdicke (λ/(4n&sub1;)), wie sie aus der Lichtinterferenztheorie abgeleitet ist, auf der Oberfläche eines Foliensubstrates 7 linsenförmiger Linsen ausgebildet ist, durchläuft lediglich das Licht (A) des vertikal einfallenden Lichtes 1, das auf die Mitte der linsenförmigen Linse 4 trifft, und das Licht (E), das auf den flachen Teil des schwarzen Streifens 6 fällt, vertikal den Antireflexionsfilm 5, wobei die Distanz, die das Licht im Lichtreflexionsfilm 5 zurücklegt, gleich der theoretischen Filmdicke (d) ist, die aus der Lichtinterferenztheorie abgeleitet ist. Andererseits durchläuft das Licht (B) und das Licht (C), das auf die linsenförmige Linse 4 an Stellen trifft, die sich von der Mitte derselben unterscheiden, den Lichtreflexionsfilm 5 schräg, wobei die Distanz, die das jeweilige Licht im Reflexionsfilm zurücklegt, ungleich der theoretischen Filmdicke ist, die aus der Lichtinterferenztheorie abgeleitet ist.
  • Mit anderen Worten legt das Licht (B) die Distanz (d2) zurück, die sich von der Distanz unterscheidet, die aus der Lichtinterferenztheorie abgeleitet ist, und das Licht (C) legt die Distanz (d1) zurück, die sich von der Distanz unterscheidet, die aus der Lichtinterferenztheorie abgeleitet ist. Infolge dessen kann die maximale Antireflexionswirkung nicht erreicht werden.
  • Ein Antireflexionsfilm mit einer Filmdicke, die sich von jener unterscheidet, die aus der Lichtinterferenztheorie abgeleitet ist, ist auf der Oberfläche eines Linsenfoliensubstrates mit mehreren Linsen unter Verwendung der optischen Folie der vorliegenden Erfindung angeordnet, wodurch man eine exzellente Antireflexionswirkung erreicht.
  • Die optimale Filmdicke für einen Antireflexionsfilm, der durch die optische Folie der vorliegenden Erfindung realisiert ist, wir nun im folgenden erläutert.
  • Fig. 4 zeigt Kurven des theoretischen Reflexionsvermögens, das durch Berechnung für die Lichtwellenlängen innerhalb des sichtbaren Bereiches abgeleitet ist, wenn sich Antireflexionsfilme unterschiedlicher Dicken auf einer ebenen Platte mit einer flachen Oberfläche befinden, die aus einem Acrylkunstharz mit einem Brechungsindex von 1,49 besteht. Die Dicke der Acrylkunstharzplatte beträgt etwa 1 mm. Der verwendete Antireflexionsfilm besteht aus einem Polymermaterial, das unter dem Markennamen CYTOP (Asahi Glass) vertrieben wird. Der CYTOP-Antireflexionsfilm hat einen Brechungsindex von 1,34.
  • In Fig. 4 zeigt die Reflexionskurve FO der ebenen Platte aus Acrylkunstharz eine beinahe flache Kurve von etwa 3,9% im Bereich der sichtbaren Wellenlänge (400 nm bis 700 nm). Wenn die Filmdicke des Antireflexionsfilms auf 0,05 um (F1), 0,07 um (F2), 0,1 um (F), 0,125 um (F3), 0,15 um (F4), 0,21 um (F5) bzw. 0,25 um (F6) geändert wird, weist die theoretisch berechnete Filmdicke von 0,1 um (F) das geringste Reflexionsvermögen über den gesamten Umfang des Bereiches der sichtbaren Wellenlänge auf.
  • Fig. 5 zeigt das tatsächlich gemessene Reflexionsvermögen der Folien, wobei die Antireflexionsfilme mit unterschiedlichen Filmdicken auf einer ebenen Platte mit flacher Oberfläche aus Acrylkunstharz angeordnet sind. Die Acrylkunstharzplatte hatte eine Dicke von etwa 1 mm.
  • In Fig. 5 entspricht die Reflexionskurve (GO) der ebenen Platte aus Acrylkunstharz, die Reflexionskurve (G1) der Folie, die mit einem Reflexionsfilm von 0,05 um Dicke versehen ist, die Reflexionskurve (G2) der Folie, die mit einem Reflexionsfilm von 0,07 um Dicke versehen ist, die Reflexionskurve (G3) der Folie, die mit einem Reflexionsfilm von 0,125 um Dicke versehen ist, die Reflexionskurve (G4) der Folie, die mit einem Reflexionsfilm von 0,15 um Dicke versehen ist, die Reflexionskurve (G5) der Folie, die mit einem Reflexionsfilm von 0,21 um Dicke versehen ist, und die Reflexionskurve (G6) der Folie, die mit einem Reflexionsfilm von 0,25 um versehen ist. Bei der theoretischen Filmdicke bei 550 nm ist die Mitte des Bereichs der sichtbaren Wellenlänge [λ/(4n&sub1;)], d. h. [0,550 ÷ 4 ÷ 1,34 = 0,1026 um], dargestellt durch die Kurve (F) in Fig. 4 und die Kurve (G) in Fig. 5.
  • Bei der Folie linsenförmiger Linsen mit Erhebungen und Vertiefungen, die auf ihrer Oberfläche ausgebildet sind, um linsenförmige Linsen auszubilden, stimmt jedoch die optimale Filmdicke nicht mit der theoretischen Filmdicke überein, die aus der Interferenztheorie abgeleitet ist, wie es zuvor erläutert wurde. Fig. 2 zeigt die gemessenen Reflexionskurven der Folie, wobei Antireflexionsfilme unterschiedlicher Dicken auf der Oberfläche des Foliensubstrates linsenförmiger Linsen angeordnet sind, das aus Acrylkunstharz besteht, für unterschiedliche Wellenlängen innerhalb des Bereiches der sichtbaren Wellenlänge. Die Dicke des Foliensubstrates linsenförmiger Linsen beträgt etwa 1 mm.
  • In Fig. 2 entspricht die Reflexionskurve (x0) dem Foliensubstrat linsenförmiger Linsen, die Reflexionskurve (x1) der Folie, auf der ein Reflexionsfilm mit 0,05 um Dicke angeordnet ist, die Reflexionskurve (x2) der Folie, auf der ein Reflexionsfilm mit 0,07 um Dicke angeordnet ist, die Reflexionskurve (x3) der Folie, auf der ein Reflexionsfilm mit 0,125 um Dicke angeordnet ist, die Reflexionskurve (x4) der Folie, auf der ein Reflexionsfilm mit 0,15 um Dicke angeordnet ist, die Reflexionskurve (x5) der Folie, auf der ein Reflexionsfilm mit 0,21 um Dicke angeordnet ist, die Reflexionskurve (x6) der Folie, auf der ein Reflexionsfilm mit 0,25 um Dicke angeordnet ist, und die Reflexionskurve (x7) der Folie, auf der ein Reflexionsfilm mit 0,30 um Dicke angeordnet ist. Die Reflexionskurve (x) entspricht der Folie, auf der ein Reflexionsfilm in einer Dicke von 0,10 um angeordnet ist, was die theoretische Dicke in der Mitte der sichtbaren Wellenlänge 550 nm ist.
  • Das folgende geht aus Fig. 2 hervor:
  • Die Folien, auf denen sich die Antireflexionsfilme (x, x1 bis x7) befinden, zeigen ein geringeres Reflexionsvermögen als die Folie, auf der sich kein Reflexionsfilm (x0) befindet, was somit zu einer exzellenten Reflexionswirkung führt. Wenn die Dicke des Antireflexionsfilms zunimmt, nimmt das Reflexionsvermögen ab, was zu einer exzellenten Antireflexionswirkung führt. Die Folien (x4, x5, x6, x7), die mit einem Antireflexionsfilm mit einer Dicke von mehr als 0,15 um Dicke versehen sind, zeigen ein vermindertes Reflexionsvermögen, was zu einer besonders exzellenten Antireflexionswirkung führt. Für den Fall einer Folie, die mit einem Antireflexionsfilm in einer Dicke von mehr als 0,15 um versehen ist, gibt es bei zunehmender Dicke des Antireflexionsfilms einen geringen Unterschied des Reflexionsvermögens.
  • Aus den obigen Merkmalen geht hervor, daß eine Folie, die über einen Antireflexionsfilm in einer Filmdicke verfügt, die sich von der theoretisch abgeleiteten unterscheidet, eine exzellente Antireflexionswirkung aufweist. Zudem zeigt sich, daß die Folien, die mit Antireflexionsfilmen in einer Dicke im Bereich des 1,2- bis 5-Fachen der optimalen Filmdicke versehen sind, die aus der Lichtinterferenztheorie abgeleitet ist, eine besonders exzellente Antireflexionswirkung aufweisen.
  • Fig. 3 zeigt Grafiken des Reflexionsvermögens bei 550 nm, der mittleren Wellenlänge des sichtbaren Wellenlängenbereiches, für jede entsprechende Reflexionskurve aus Fig. 2, wodurch man eine Antireflexions-Eigenschaftenkurve (y) erhält. In Fig. 3 ist zu sehen, daß sich das Reflexionsvermögen bei einer Filmdicke, die sich um mehr als etwa 0,2 um erhöht, nicht wesentlich verändert.
  • Mit anderen Worten bleibt das Reflexionsvermögen der Folien linsenförmiger Linsen, die mit einem Antireflexionsfilm in einer Dicke von etwa 0,2 um oder mehr versehen sind, etwa bei einem konstanten Wert.
  • Darüber hinaus zeigen die Meßergebnisse, die bei Folien linsenförmiger Linsen mit Antireflexionsfilmen unterschiedlicher Dicke im Bezug auf unterschiedliche Linseneigenschaften, wie etwa Lichtbündeleigenschaften, Lichtstreueigenschaften, Helligkeitsunregelmäßigkeiten, Farbgleichheit, Farbänderungen oder dergleichen, durchgeführt werden, daß keine Beeinträchtigung bei den vorgenannten Linseneigenschaften bei den Folien linsenförmiger Linsen mit den Antireflexionsfilmen beobachtet wird, die 2 um Dicke nicht überschreiten. Insbesondere ist die maximale Dicke (etwa 2 um) des Antireflexionsfilms, bei der die Antireflexionswirkung am meisten verstärkt wird, etwa das 20-Fache der Filmdicke (0,1 um), die aus der Lichtinterferenztheorie abgeleitet wird. Wenn darüber hinaus der Faktor der Produktionskosten zusätzlich zu der vorangegangenen Erläuterung in Betracht gezogen wird, ist eine Filmdicke von 0,50 um oder weniger für einen Antireflexionsfilm wünschenswert. Ein Antireflexionsfilm von mehr als 0,50 um Dicke verursacht eine deutlichen Anstieg der Produktionskosten.
  • Die vorgenannten Testergebnisse zeigen, das die speziell gewünschte Dicke für den Antireflexionsfilm in einem Bereich von 0,12 um bis etwa 0,50 um liegt. Mit anderen Worten reicht die speziell gewünschte Dicke des Antireflexionsfilms von [(1,2 λ)/(4n&sub1;)] bis [(5 λ)/4n&sub1;)].
  • Bei der optischen Folie der vorliegenden Erfindung gibt es keine speziellen Einschränkungen des Materials, das als Foliensubstrat verwendet wird, wobei ein Polykarbonatkunstharz (Brechungsindex 1,59) oder ein Polymer (Brechungsindex 1,53 bis 1,57) aus Acrylkunstharz und Styrolkunstharz zusätzlich zum oben beschriebenen Acrylkunstharz verwendet werden kann.
  • Das Material für einen Antireflexionsfilm ist ein Material, das einen Brechungsindex hat, der kleiner ist als der des Foliensubstrates. Insbesondere ist ein Polymermaterial als Material für derartige Antireflexionsfilme wünschenswert. Es gibt keine besonderen Einschränkungen des Polymermaterials, das für die Antireflexionsfilme verwendet wird, mit der Ausnahme eines Brechungsindex, der kleiner ist als der des Foliensubstrates, wobei denaturiertes Acrylkunstharz, denaturiertes Mathacrylkunstharz, denaturiertes Polystyrolkunstharz, denaturiertes Urethankunstharz, denaturiertes Epoxykunstharz und weiteres denaturiertes Vinylkunstharz verwendet werden kann. Bei diesen Linsenfolien mit der vorgenannten Zusammensetzung reicht die speziell gewünschte Dicke des Antireflexionsfilms von [(1,2 λ)/(4n&sub1;)] bis [(5 λ)/(4n&sub1;)].
  • Beim vorliegenden Beispiel gibt es keine speziellen Beschränkungen der Dicke des Foliensubstrates linsenförmiger Linsen, wobei die Dicke beispielsweise von etwa 0,3 mm bis etwa 3 mm reichen kann. Zudem ist ein Aufbau möglich, bei dem ein Antireflexionsfilm auf jeder entsprechenden Oberfläche beider Seiten eines Foliensubstrates linsenförmiger Linsen angeordnet ist, wobei dieselbe Wirkung wie beim vorgenannten Aufbau erreicht werden kann.
  • Beispiel 2
  • Nun folgt eine Erläuterung einer Fresnellinsenfolie als beispielhafte Ausführungsform der optischen Folie der vorliegenden Erfindung. Fig. 6 ist eine Querschnittansicht eines Teils der Fresnellinsenfolie bei einer beispielhaften Ausführungsform der optischen Folie der vorliegenden Erfindung.
  • In Fig. 6 besteht die Fresnellinsenfolie 55 aus einem Fresnellinsenfoliensubstrat 51 und einem Antireflexionsfilm 52, der auf der Oberfläche des Fresnellinsenfoliensubstrates 51 angeordnet ist. Das fresnellinsenfoliensubstrat 51 verfügt über mehrere Fresnellinsen 53. Die Dicke des Antireflexionsfilms 52 ist (d). Der Brechungsindex (n&sub2;) des vorgenannten Antireflexionsfilms 52 ist kleiner als der Brechungsindex des Materials, das das fresnellinsenfoliensubstrat 51 ausbildet. Das Licht 10, das vertikal auf die Fresnellinsenfolie 55 trifft, durchläuft den Antireflexionsfilm 52 in schräger Richtung gegenüber dessen Oberfläche und läuft weiter schräg durch das Fresnellinsenfoliensubstrat 51, um durchdringendes Licht 11 zu werden. Mit anderen Worten läuft das vertikal einfallende Licht 10 die Länge (d&sub3;) in schräger Richtung durch den Antireflexionsfilm 52.
  • Somit reicht die Dicke des Antireflexionsfilms 52 bei der Fresnellinsenfolie vorzugsweise von [(1,2 λ)/(4n&sub2;)] bis [(5 λ)/(4n&sub2;)] aus denselben Gründen, wie sie oben im Beispiel 1 beschrieben wurden. ·
  • Es gibt keine speziellen Beschränkungen bei der Dicke des Fresnellinsenfoliensubstrates beim vorliegenden Beispiel, wobei jedoch ein typischer Dickenbereich von etwa 0,5 mm bis 5 mm verwendet wird. Ein Aufbau, bei dem der Antireflexionsfilm auf beiden Oberflächen des Fresnellinsenfoliensubstrates angeordnet ist, ist ebenfalls möglich, was zur selben Wirkung wie beim zuvor genannten Aufbau führt.
  • Beispiel 3
  • Nun folgt eine Beschreibung eines Lichtstreupaneels als beispielhafte Ausführungsform der optischen Folie der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 7A ist eine Querschnittansicht eines Teils des Lichtstreupaneels bei einer beispielhaften Ausführungsform der optischen Folie der vorliegenden Erfindung. In Fig. 7A besteht das Lichtstreupaneel 84 aus einem Lichtstreupaneelsubstrat 82 und einem Antireflexionsfilm 83, der auf der Oberfläche des Lichtstreupaneelsubstrates 82 angeordnet ist. Die Oberfläche des Lichtstreupaneelsubstrates 82 hat kleine Erhebungen (85) und Vertiefungen, die durch Sandstrahlen und chemische Verfahren ausgebildet sind. Die Dicke des Antireflexionsfilms 83 ist (d).
  • Der Brechungsindex (n&sub3;) des Antireflexionsfilms 83 ist kleiner als der Brechungsindex des Materials, das das Lichtstreupaneelsubstrat 82 ausbildet. Das Licht 86, das vertikal auf das Lichtstreupaneel 84 trifft, durchläuft den Antireflexionsfilm 83 in schräger Richtung gegenüber dessen Oberfläche und läuft weiter schräg durch das Lichtstreupaneelsubstrat 82, um zu durchdringendem Licht 87 zu werden. Mit anderen Worten läuft das vertikal einfallende Licht 86 die Länge (d&sub3;) in schräger Richtung durch den Antireflexionsfilm 83.
  • Daher reicht die Dicke des Antireflexionsfilms 83 vorzugsweise von [(1,2 λ/(4n&sub3;)] bis [(5 λ)/(4n&sub3;)] beim Lichtstreupaneel aus denselben Gründen, wie es oben beim Beispiel 1 beschrieben ist.
  • Es gibt keine besonderen Einschränkungen bei der Dicke des Lichtstreupaneelsubstrates beim vorliegenden Beispiel, wobei jedoch ein typischer Dickenbereich von etwa 1 mm bis 5 mm verwendet wird.
  • Es können einige alternative Aufbauten für das Lichtstreupaneel 84 verwendet werden, wie es unten beschrieben ist.
  • Wie es in Fig. 7B dargestellt wird, ist ein Lichtstreupulver 89 auf der Oberfläche des Lichtstreupaneelsubstrates 82 aufgebracht. Die Oberfläche des Lichtstreupaneelmaterials 82 weist nach dem Aufbringen des Lichtstreupulvers 89 Erhebungen und Vertiefungen in Übereinstimmung mit dem Profil des Lichtstreupulvers 89 auf. Ein Antireflexionsfilm 83 befindet sich auf der vorgenannten Oberfläche, die über die Erhebungen und Vertiefungen verfügt.
  • Wie es in Fig. 7C gezeigt ist, ist in einem Lichtstreupaneelsubstrat 82 ein Lichtstreupulver 89 enthalten. Ein Teil des Lichtstreupulvers 89 liegt an der Oberfläche frei, wodurch sich Erhebungen und Vertiefungen auf der Oberfläche des Lichtstreupaneelsubstrates 82 in Übereinstimmung mit dem Profil des freiliegenden Lichtstreupulvers 89 zeigen. Ein Antireflexionsfilm 83 befindet sich auf der Oberfläche der vorgenannten Erhebungen und Vertiefungen.
  • Weiterhin ist es bei dem vorliegenden Beispiel möglich, einen Aufbau zu verwenden, bei der sich der Antireflexionsfilm auf der jeweiligen Oberfläche beider Seiten des Lichtstreupaneelsubstrates befindet, was zur selben Wirkung wie beim zuvor beschriebenen Aufbau führt.
  • Beispiel 4
  • Nun folgt eine Beschreibung eines Lichtübertragungsschirms, bei dem eine optische Folie der vorliegenden Erfindung zur Anwendung kommt.
  • Fig. 8 ist eine Querschnittansicht eines Teils eines Beispiels eines Lichtübertragungsschirms, bei dem eine optische Folie der vorliegenden Erfindung verwendet wird. In Fig. 8 besteht ein Lichtübertragungsschirm 60 aus einer Folie linsenförmiger Linsen 35 und einer Fresnellinsenfolie 21, die auf der lichteinfallenden Seite der Folie linsenförmiger Linsen 35 aufgebracht ist. Die Folie linsenförmiger Linsen 35 besteht aus einem Foliensubstrat Linsenförmiger Linsen 22 und Antireflexionsfilmen 27, die auf beiden Seiten des linsenförmigen Linsenfoliensubstrates 22 angeordnet sind. Das Foliensubstrat linsenförmiger Linsen 22 enthält mehrere lichteinfallseitige Linsen 24, mehrere lichtausfallseitige Linsen 25 und mehrere schwarze Streifen 23. Die Fresnellinsenfolie 21 verfügt über mehrere Fresnellinsen 26. Das Foliensubstrat linsenförmiger Linsen 22 und die Fresnellinsenfolie 21 bestehen aus Kunststoffmaterialien, wie etwa Acrylkunstharz oder dergleichen. Der Aufbau der linsenförmigen Linsenfolie 35 ist derselbe wie jener der Folie linsenförmiger Linsen, die in Beispiel 1 beschrieben wurde.
  • Die Dicke des Antireflexionsfilms 27 reicht von [(1,2 λ)/(4n&sub1;)] bis [(5 λ)/(4n&sub1;)]. Das Material des Antireflexionsfilms ist ein Polymermaterial, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist. Beim vorliegenden Beispiel wurde ein Polymermaterial, das unter dem Markennamen CYTOP vertrieben wird, als Material für den Antireflexionsfilm verwendet, wobei ein Tauchverfahren zur Ausbildung des Antireflexionsfilms Anwendung fand. Die Dicke des Antireflexionsfilms war auf einen Bereich von 0,12 um bis 0,5 um durch Steuerung der Konzentration des Polymermaterials und der Geschwindigkeit beim Entfernen des Substrates aus dem Tauchbad eingestellt.
  • Beim Lichtübertragungsschirm von Fig. 8 tritt das einfallende Licht 28 von der CRT in die Fresnellinsenfolie 21 ein und wird durch die Fresnellinse 26 zu vertikalem Licht.
  • Das vertikale Licht 32 tritt in die lichteinfallseitige Linse 24 der Folie linsenförmiger Linsen 35 ein und bündelt sich an der Oberfläche der lichtausfallseitigen Linse 26. Das gebündelte abgestrahlte Licht 29 wird von den Augen eines Betrachters wahrgenommen.
  • Gleichzeitig wird Reflexionslicht 32 auf den Oberflächen der lichteinfallseitigen Linse 24 und der lichtausfallseitigen Linse 25 der Folie linsenförmiger Linsen 35 erzeugt. Um das vorgenannte Reflexionslicht 32 zu reduzieren, ist ein Antireflexionsfilm 27 auf den Oberflächen der lichteinfallseitigen Linse 24 und der lichtausfallseitigen Linse 25 des Foliensubstrates linsenförmiger Linsen 22 aufgebracht.
  • Wie es deutlich Fig. 3 zu entnehmen ist, beträgt, während das Reflexionsvermögen des Foliensubstrates linsenförmiger Linsen 22 4, 5% bei einer sichtbaren Wellenlänge von 550 nm beträgt (siehe Punkt (x0) in Fig. 3), das Reflexionsvermögen eines Antireflexionsfilms, der in einer Dicke ausgebildet ist, die aus der herkömmlichen Lichtinterferenztheorie abgeleitet ist, 3,6% (siehe Punkt (x) in Fig. 3).
  • Das Reflexionsvermögen beim vorliegenden Beispiel ist so gering wie 3,1% (siehe (x5) von Fig. 3). Mit anderen Worten werden die Reflexionseigenschaften um etwa 14% im Vergleich zum Stand der Technik verbessert, was zur Verbesserung der Lichtdurchlässigkeit beiträgt. Demzufolge wird, wenn einfallendes Licht 28 von einer CRT zu abgestrahltem Licht wird, das Reflexionsvermögen um etwa 14% verbessert und die Bildschirmhelligkeit erhöht.
  • Wenn Umgebungslicht 30 auf die Bildschirmoberfläche von der Seite des Betrachters fällt, wird Reflexionslicht 31 erzeugt. Da es einen Antireflexionsfilm 27 gibt, wird die Reflexion des Umgebungslichtes verringert und das Reflexionsvermögen des Umgebungslichtes verbessert. Mit anderen Worten wurde der Kontrast zwischen dem abgestrahlten Licht 29 und dem Umgebungslicht 30 um 15% verbessert.
  • Beim vorliegenden Beispiel ist es zudem möglich, einen Aufbau zu verwenden, bei dem ein Antireflexionsfilm von Beispiel 2 auf der Oberfläche der Fresnellinsenfolie 21 aufgebracht ist, anstelle des Antireflexionsfilms 27, der sich auf der Oberfläche des Foliensubstrates linsenförmiger Linsen 22 befindet. In diesem Fall wird ein Lichtübertragungsschirm einer höheren Lichtdurchlässigkeit realisiert.
  • Wenngleich ein Aufbau, bei dem ein Antireflexionsfilm 27 auf der Oberfläche eines Foliensubstrates linsenförmiger Linsen 22 aufgebracht war, beschrieben wurde, ist ebenfalls ein Antireflexionsfilm möglich, der auf der Oberfläche einer Fresnellinsenfolie 21 angeordnet ist, wie es in Beispiel 2 beschrieben ist. Mit einem Lichtübertragungsschirm mit einem Antireflexionsfilm, der auf diese Weise jeweils auf der Oberfläche der Folie linsenförmiger Linsen und der Fresnellinsenfolie aufgebracht ist, kann eine verbesserte Lichtdurchlässigkeit und Umgebungslichtreflexion realisiert werden.
  • Beispiel 5
  • Nun folgt eine Beschreibung eines Lichtübertragungsschirms, bei dem eine Linsenfolie und ein Lichtstreupaneel verwendet werden, die beispielhafte Ausführungsformen einer optischen Folie der vorliegenden Erfindung sind.
  • Fig. 9 ist eine Querschnittsansicht eines Teils eines Lichtübertragungsschirms, bei dem eine optische Folie der vorliegenden Erfindung Verwendung findet.
  • In Fig. 9 besteht ein Lichtübertragungsschirm 211 aus einer Folie linsenförmiger Linsen 206, einer Fresnellinsenfolie 203, die auf der Lichteinfallseite der Folie linsenförmiger Linsen 206 angeordnet ist, und einem Lichtstreupaneel 209, das auf der lichtabstrahlenden Seite der Folie linsenförmiger Linsen 206 angeordnet ist. Die linsenförmige Linsenfolie 206 umfaßt ein Foliensubstrat linsenförmiger Linsen 204 und Antireflexionsfilme 206, die auf beiden Seiten des Foliensubstrates linsenförmiger Linsen 204 angeordnet sind, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist.
  • Die Fresnellinsenfolie 203 besteht aus einem Fresnellinsenfoliensubstrat 201 und einem Antireflexionsfilm 202 der auf der lichtabstrahlseitigen Oberfläche des Fresnellinsenfoliensubstrates 201 angeordnet ist, wie es in Beispiel 2 beschrieben ist. Das Lichtstreupaneel 209 besteht aus einem Lichtstreupaneelsubstrat 207 und Antireflexionsfilmen 208, die auf beiden Oberflächen des Lichtstreupaneelsubstrates 207 angeordnet sind, wie es in Fig. 3 beschrieben ist.
  • Beim Lichtübertragungsschirm der vorgenannten Aufbauten ist die Lichtdurchlässigkeit deutlich verbessert und die Umgebungslichtreflexion in großem Maße verringert. Demzufolge ist die Bildschirmhelligkeit weitaus mehr verbessert und die Umgebungslichtreflexion an der Bildschirmoberfläche weitaus mehr verringert.
  • Beim vorliegenden Beispiel 5 kann eine willkürliche Kombination der Antireflexionsfilme, die auf den Oberflächen der Linsenfolien oder des Streupaneels aufgebracht werden sollen, verwendet werden. Es ist beispielsweise ein Aufbau möglich, bei dem ein Antireflexionsfilm auf der Oberfläche lediglich einer Seite eines Lichtstreupaneelsubstrates aufgebracht ist. Möglich ist zudem ein Aufbau, bei dem ein Antireflexionsfilm auf der Oberfläche lediglich einer Seite eines Foliensubstrates linsenförmiger Linsen angeordnet ist. Es ist ebenfalls möglich einen Aufbau zu verwenden, bei dem ein Antireflexionsfilm auf der Oberfläche lediglich einer Seite eines Fresnellinsenfoliensubstrates aufgebracht ist. Ein Bildschirm mit einer verbesserten Helligkeit kann durch die vorgenannten Aufbauten realisiert werden.
  • Es versteht sich, daß eine Vielfalt abgewandelter Beispiele, die sich von den vorgenannten Beispielen unterscheiden, im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich sind. Eine optische Folie der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise als Lichtstreupaneel für eine Flüssigkristallanzeige verwendet werden. Eine optische Folie der vorliegenden Erfindung kann auch bei einer Linsenfolie verwendet werden, die Gruppen von Linsen enthält, die jeweils eine willkürliche Form haben, oder bei einer Folie oder einem Paneel, das Erhebungen und Vertiefungen auf der Oberfläche hat, und dergleichen. Mit diesen Aufbauten kann dieselbe Wirkung erzielt werden wie bei den vorgenannten Beispielen.

Claims (14)

1. Optische Folie (8. 35, 55, 84), enthaltend ein folienähnliches Substrat (7, 22, 51, 82) mit Erhebungen und Vertiefungen auf dessen Oberfläche und einen Antireflexionsfilm (5, 27, 51, 83), der auf der Oberfläche des folienähnlichen Substrates angeordnet ist, wobei die Dicke des Antireflexionsfilms anders ist als [λ(4n)], wobei n der Brechungsindex des Antireflexionsfilms ist und n kleiner als der Brechungsindex des folienähnlichen Substrates ist und λ die Wellenlänge von Licht im sichtbaren Bereich ist; dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Films im Bereich von [(1,2 λ)/(4n)] bis [(5 λ)/(4n)] liegt, wobei λ eine mittlere sichtbare Wellenlänge von 550 nm ist und die Vorsprünge und Vertiefungen vordefinierte Formen haben, so daß der Film in diesem Bereich antireflektierend ist.
2. Optische Folie nach Anspruch 1, wobei der Antireflexionsfilm aus einem Polymermaterial besteht.
3. Optische Folie (35) nach Anspruch 1 oder 2, bei der das folienähnliche Substrat mehrere linsenförmige Linsen (4) aufweist.
4. Optische Folie (55) nach Anspruch 1 oder 2, bei der das folienähnliche Substrat über mehrere Fresnellinsen verfügt.
5. Optische Folie nach Anspruch 1 oder 2, bei der das folienähnliche Substrat (7, 22, 51, 82) ein lichtstreuendes Paneel mit Erhebungen und Vertiefungen auf dessen Oberfläche ist.
6. Lichtübertragungsschirm (60, 211), enthaltend:
eine Fresnellinsenfolie (21, 203); und
eine optische Folie (35, 206) gemäß Anspruch 3, die linsenförmige Linsenfolie, die sich auf einer lichtabstrahlenden Seite der Fresnellinsenfolie befindet.
7. Lichtübertragungsschirm nach Anspruch 6, weiterhin enthaltend ein lichtstreuendes Paneel (209), das sich auf einer lichtabstrahlenden Seite der linsenförmigen Linsenfolie der optischen Folie befindet.
8. Lichtübertragungsschirm (211), enthaltend:
eine linsenförmige Linsenfolie (206); und
eine optische Folie (203) gemäß Anspruch 4, die sich auf der lichtempfangenden Seite der linsenförmigen Linsenfolie befindet.
9. Lichtübertragungsschirm nach Anspruch 8, weiterhin enthaltend ein lichtstreuendes Paneel (209), das sich auf einer lichtabstrahlenden Seite der linsenförmigen Linsenfolie befindet.
10. Lichtübertragungsschirm (211), enthaltend: eine erste optische Folie gemäß Anspruch 3 und eine zweite optische Folie (203) gemäß Anspruch 4.
11. Lichtübertragungsschirm nach Anspruch 10, weiterhin enthaltend ein Lichtstreuendes Paneel (209), das sich auf einer lichtabstrahlenden Seite der linsenförmigen Linsenfolie der ersten optischen I = olie befindet.
12. Lichtübertragungsschirm (211), enthaltend:
eine linsenförmige Linsenfolie (206);
eine Fresnellinsenfolie (203), die sich auf einer lichtempfangenden Seite der linsenförmigen Linsenfolie befindet, und:
eine optische Folie (209) nach Anspruch 5, die sich auf einer lichtabstrahlenden Seite der linsenförmigen Linsenfolie befindet.
13. Lichtübertragungsschirm nach Anspruch 12, bei dem die linsenförmige Linsenfolie eine optische Folie nach Anspruch 3 enthält.
14. Lichtübertragungsschirm nach Anspruch 12 oder 13, bei dem die Fresnellinsenfolie eine optische Folie nach Anspruch 4 enthält.
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