本說明書涉及光學(xué)膜疊堆。具體而言,本說明書涉及包含以下項(xiàng)的光學(xué)膜疊堆:雙反射型偏振器、延遲層以及可能包含的增亮層。
背景技術(shù):顯示裝置(例如,液晶顯示器(LCD)裝置)用于多種應(yīng)用中,包括(例如)電視機(jī)、手持裝置、數(shù)碼靜態(tài)相機(jī)、攝像機(jī)以及計(jì)算機(jī)監(jiān)視器。這些裝置中的一些裝置包括LC面板和背光源。通常,背光源將一個(gè)或多個(gè)源(例如,冷陰極熒光管(CCFT)或發(fā)光二極管(LED))產(chǎn)生的光耦合到LC面板上。一些顯示裝置還包括設(shè)置在背光源與LC面板之間的一個(gè)或多個(gè)光學(xué)膜疊堆。光學(xué)膜疊堆可以經(jīng)設(shè)計(jì)以提高輸出亮度、照明均勻度、視角、像素完整性、對比度以及整體系統(tǒng)效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:一方面,本說明書涉及一種光學(xué)膜疊堆。所述光學(xué)膜疊堆包括第一反射型偏振器、第二反射型偏振器以及延遲層。所述延遲層設(shè)置在兩個(gè)反射型偏振器之間,并且厚度為d,面內(nèi)折射率值為nx和ny以及在垂直于膜的平面的方向上折射率為nz。以下性質(zhì)符合折射率與延遲層厚度之間的關(guān)系:0.04<[|(nx-ny)|/|(0.5(nx+ny)-nz)|]<1.00,并且0.25<d×|(nx-ny)|<75。在一些實(shí)施例中,數(shù)值[|(nx-ny)|/|(0.5(nx+ny)-nz)|]可能大于0.12或大于0.15,并且可能小于0.50或小于0.33。另外,在某些實(shí)施例中,數(shù)值[d×|(nx-ny)|]可能大于0.75微米,并且可能小于25微米或小于20微米。另一方面,本說明書涉及另一種光學(xué)膜疊堆。所述光學(xué)膜疊堆包括第一反射型偏振器、第二反射型偏振器、延遲層以及增亮膜。所述延遲層設(shè)置在兩個(gè)反射型偏振器之間,并且厚度為d,面內(nèi)折射率值為nx和ny以及在垂直于膜的平面的方向上折射率為nz。以下性質(zhì)符合折射率與延遲層厚度之間的關(guān)系:0.04<[|(nx-ny)|/|(0.5(nx+ny)-nz)|]<1.00,并且0.25微米<d×|(nx-ny)|<75微米。所述增亮膜具有第一主表面和第二主表面。所述第一主表面附接到第二反射偏振膜的在與延遲層相反的一側(cè)上,并且所述第二主表面為包括多個(gè)棱柱結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)化表面。在一些實(shí)施例中,數(shù)值[|(nx-ny)|/|(0.5(nx+ny)-nz)|]可能大于0.12或大于0.15,并且可能小于0.50或小于0.33。另外,在某些實(shí)施例中,數(shù)值[d×|(nx-ny)|]可能大于0.75微米,并且可能小于25微米或小于20微米。附圖說明圖1為光學(xué)膜疊堆和背光源的一項(xiàng)實(shí)施例的截面圖。圖2為延遲層的一項(xiàng)實(shí)施例的示意透視圖。圖3為光學(xué)膜疊堆和背光源的又一項(xiàng)實(shí)施例的截面圖。圖4為反射型偏振器的一項(xiàng)實(shí)施例的示意透視圖。圖5為根據(jù)本說明書的光學(xué)膜疊堆和背光源的又一項(xiàng)實(shí)施例的截面圖。圖6A-圖6B示出對于光學(xué)膜疊堆的一項(xiàng)實(shí)施例的射線跟蹤的建模結(jié)果。圖7A-圖7B示出對于光學(xué)膜疊堆的一項(xiàng)實(shí)施例的射線跟蹤的建模結(jié)果。圖8A-圖8B示出對于光學(xué)膜疊堆的一項(xiàng)實(shí)施例的射線跟蹤的建模結(jié)果。圖9A-圖9B示出對于光學(xué)膜疊堆的一項(xiàng)實(shí)施例的射線跟蹤的建模結(jié)果。圖10A-圖10B示出對于光學(xué)膜疊堆的一項(xiàng)實(shí)施例的射線跟蹤的建模結(jié)果。圖11為膜具有多種面內(nèi)面外雙折射率比的情況下增益與面內(nèi)雙折射率的坐標(biāo)圖。圖12為增益與面內(nèi)面外雙折射率比的圖。具體實(shí)施方式光學(xué)膜疊堆在液晶(LC)裝置等的顯示裝置中具有多種不同的用途。例如,一些疊堆可以改善LC顯示器的軸向亮度增益和對比度。本發(fā)明提供可以改善這些特性的光學(xué)膜疊堆。在一些實(shí)施例中,光學(xué)膜疊堆包括第一反射型偏振器和第二反射型偏振器,以及位于兩個(gè)反射型偏振器之間的延遲層。所述延遲層進(jìn)一步具有最佳面內(nèi)面外比,該比值定義為面內(nèi)折射率(x與y)的差值除以面內(nèi)折射率與面外折射率(x和y與z)之間的差值。所述延遲層還顯示最佳延遲量,所述延遲量的定義為延遲層厚度乘以面內(nèi)折射率的差值。在一些實(shí)施例中,光學(xué)膜疊堆可以還包括增亮膜,所述增亮膜位于第二反射型偏振器的與延遲層相反的一側(cè)上。所述增亮膜在其一個(gè)表面上可以包括多個(gè)棱柱結(jié)構(gòu)。圖1示出光學(xué)膜疊堆100的一項(xiàng)實(shí)施例。光學(xué)膜疊堆100包括第一反射型偏振器102、第二反射型偏振器層106以及設(shè)置在第一反射型偏振器與第二反射型偏振器之間的延遲層104。在至少一些實(shí)施例中,圖1所示的光學(xué)膜疊堆100(并且包括第一反射型偏振器102、延遲層104以及第二反射型偏振器106)在本文中可以稱為“雙反射型偏振器結(jié)構(gòu)”。第一反射型偏振器和第二反射型偏振器中的每一者都可以具有透光軸和阻光軸。在至少一些實(shí)施例中,所述第一反射型偏振器和所述第二反射型偏振器的透光軸和阻光軸平行或至少基本平行。第一反射型偏振器102和第二反射型偏振器106可以包括一個(gè)或多個(gè)任何合適的反射型偏振器,例如,多層光學(xué)膜(MOF)反射型偏振器;漫反射型偏振膜(DRPF),如,連續(xù)相/分散相偏振器;線柵反射型偏振器;光纖偏振器、線性偏振器或膽甾型反射型偏振器。其中使用膽甾型偏振器,此種偏振器為包括圓形偏振器和四分之一波長膜的線性偏振器結(jié)構(gòu)中的一部分。圖4示出根據(jù)本發(fā)明的反射型偏振器的一項(xiàng)示例性實(shí)施例。所述反射型偏振器為多層光學(xué)膜411,其包括第一材料413的第一層,所述第一層設(shè)置(例如,通過混合擠壓方法)在第二材料415的第二層上。所示光學(xué)膜411可以用三個(gè)互相垂直的軸x、y和z進(jìn)行描述。兩個(gè)垂直的軸x和y處于膜411的平面中(面內(nèi),或x和y軸),而第三軸(z軸)則在膜的厚度方向上(或垂直于x和y軸)延伸。第一材料和第二材料中的任何一種或兩種均可以為雙折射的。盡管圖4中示出的并且通常在本文中描述的僅有兩個(gè)層,但是本發(fā)明的典型實(shí)施例包括與兩個(gè)或更多個(gè)第二層交錯(cuò)的兩個(gè)或更多個(gè)第一層。層的總數(shù)量可能是數(shù)百個(gè)或數(shù)千個(gè)或更多。在一些示例性實(shí)施例中,相鄰的第一層和第二層可以稱為光學(xué)重復(fù)單元。例如,適用于本發(fā)明的示例性實(shí)施例的反射型偏振器見述于第5,882,774號、第6,498,683號、第5,808,794號美國專利以及第WO2008/144656號PCT專利公布,各專利的內(nèi)容以全文引用的方式并入本文中??缮藤彨@得的MOF反射型偏振器的例子包括DBEF-D200和DBEF-D440多層反射型偏振器,該偏振器具有漫射表面,可購自3M公司(3MCompany)。光學(xué)膜411可以包括附加層。附加層可以是光學(xué)性的,例如,用于實(shí)現(xiàn)附加的光學(xué)功能,也可以是非光學(xué)性的,例如,因其機(jī)械性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)而被選擇。如以引用的方式并入本文中的第6,179,948號美國專利所述,這些附加層可以在本文所述工藝條件下取向,并且可以有助于實(shí)現(xiàn)膜的整體光學(xué)性質(zhì)和/或機(jī)械性質(zhì),但是為清晰和簡單起見,在本申請案中將不對這些層進(jìn)行進(jìn)一步討論。考慮到本發(fā)明的目的,優(yōu)選地,厚雙軸的雙折射外層不會設(shè)置在偏振器中面對著顯示面板的一側(cè)上。如果安裝之后,厚外層需要安裝在偏振器中用于面對顯示面板的一側(cè)上,那么此類層應(yīng)為可拆卸的,或者這些層由各向同性的或僅弱雙軸雙折射的材料制成。在雙折射反射型偏振器中,第一層413的折射率(n1x,n1y,n1z)和第二層415的折射率(n2x,n2y,n2z)沿著一個(gè)面內(nèi)軸(y軸)基本匹配,而沿著另一面內(nèi)軸(x軸)基本不匹配。匹配的方向(y)形成偏振器的透射(透光)軸或狀態(tài),以使得沿著此方向偏振的光優(yōu)先透射,而失配的方向(x)形成偏振器的反射(阻光)軸或狀態(tài),以使得沿著此方向偏振的光優(yōu)先反射。通常,在反射方向上的折射率失配越大,并且在透射方向上的折射率匹配越接近,偏振器的性能會越好。適用于根據(jù)本發(fā)明的雙反射型偏振器的其他示例性反射型偏振器也見述于以引用的方式并入本文中的第6,697,195號美國專利。再次參考圖1,光從背光源108傳播,并且入射到第一反射型偏振器102上。通常,第一反射型偏振器透射所有第一偏振態(tài)或基本所有第一偏振態(tài)的光(例如,沿著x方向偏振的光),并且反射大部分的第二垂直偏振態(tài)的光(例如,沿著y方向偏振的光)。背光源可以理解為任何數(shù)目的可能光源中的一者,例如,冷陰極熒光燈(CCFL)、外部電極熒光燈(EEFL)、平面熒光燈(FFL)以及發(fā)光二極管(LED)。背光源也可以由多個(gè)部分以及通常用于背景照明領(lǐng)域的任何其他數(shù)目的元件組成,所述多個(gè)部分包括(例如)后反射器、光導(dǎo)以及擴(kuò)散片或擴(kuò)散板。由光學(xué)膜疊堆反射的光可以返回到背光源108。盡管第二垂直偏振狀態(tài)光中的大部分光會被反射,但是通常反射型偏振器并不是“完美的”。因此,第二垂直偏振狀態(tài)的光會泄漏穿過反射型偏振器,以使得10%的光可能不純。例如,在一些實(shí)施例中,透射穿過第一反射型偏振器102的90%的光屬于將由典型LC面板的吸收型偏振器所接受的偏振態(tài),即,通過膜疊堆透射的光的偏振態(tài)會基本平行于面板的后部吸收型偏振器的透光軸。由于入射到第二反射型偏振器的90%的光具有所需偏振態(tài),因此第二反射型偏振器用于進(jìn)一步清除此種光。假設(shè)第二反射型偏振器106和第一反射型偏振器102的透光軸對齊,那么第二反射型偏振器將會進(jìn)一步減少具有多余偏振態(tài)的光的透射。這相當(dāng)于入射到偏振器106的光有10%再次泄漏10%。因此,透射穿過第二反射型偏振器106的99%的光屬于所需的偏振態(tài)光。多余偏振態(tài)的光朝著第一反射型偏振器102反射。由于這種再循環(huán)效應(yīng),如果第一反射型偏振器102與第二反射型偏振器106之間不存在延遲層104,那么反射光只會在第一反射型偏振器與第二反射型偏振器之間不斷反射,最終被吸收,從而會降低疊堆的效率。延遲層104可以使在第一反射型偏振器102與第二反射型偏振器106之間反射的光相位發(fā)生偏移,以使得將由第二反射型偏振器反射的光的偏振態(tài)會被轉(zhuǎn)換成所需的偏振態(tài)。此外,可以使用多種材料和技術(shù)來形成延遲層104。在一些實(shí)施例中,延遲層包括同時(shí)雙軸拉伸的聚合物膜層,所述層基本不吸收或不散射至少一個(gè)偏振狀態(tài)下的可見光,并且具有x、y和z垂直折射率,其中垂直折射率中至少有兩個(gè)是不相等的。本文所述的能夠拉伸且顯示出光學(xué)性質(zhì)的任何聚合物材料都可以用于形成延遲層。例如,這些聚合物可以包括聚烯烴、聚丙烯酸酯、聚酯、聚碳酸酯、含氟聚合物等??梢越M合一種或多種聚合物以形成延遲片。例如,合適的聚烯烴包括聚苯乙烯、降冰片烯等的環(huán)狀烯烴聚合物;非環(huán)狀烯烴聚合物,例如,聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯、聚戊烯等等。一種具體的聚丁烯是聚(1-丁烯)。一種具體的聚戊烯是聚(4-甲基-1-戊烯)。例如,合適的聚丙烯酸酯包括例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸等。具體的聚丙烯酸酯的例子包括聚(甲基丙烯酸甲酯)和聚(甲基丙烯酸正丁酯)。具體而言,含氟聚合物包括,但是不限于,聚(偏二氟乙烯)。在一項(xiàng)實(shí)施例中,聚合物材料可以為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。在一項(xiàng)示例性實(shí)施例中,如圖2所示,延遲層204可以包括兩個(gè)或更多個(gè)雙折射延遲子層210和212。所述兩個(gè)或更多個(gè)雙折射延遲子層210、212對齊,例如,第一子層210的快光軸可以基本平行于第二子層212的快光軸。在其他實(shí)施例中,延遲子層為交叉的(即,相互垂直)。在子層210和212的交叉處,層204中的兩個(gè)延遲子層的折射率nx、ny以及nz各均可以被獨(dú)立地確定在面內(nèi)面外雙折射率比值與下文進(jìn)一步論述的延遲量值范圍之內(nèi)。在多項(xiàng)實(shí)施例中,延遲子層具有對齊的快光軸,因此可以理解為具有單個(gè)快光軸。在其他實(shí)施例中,延遲片僅由一個(gè)具有單個(gè)快光軸的延遲層組成。在任何一種情況下,延遲片的快光軸可以在許多情況下與第一反射型偏振器的透光軸平行或幾乎平行。例如,第一反射型偏振器的透光軸可以在20度范圍內(nèi)與延遲片的快光軸平行,或在15度范圍內(nèi),或在10度范圍內(nèi),或在5度范圍內(nèi)平行。延遲層204可以理解為具有標(biāo)記為d的厚度(在垂直于膜主要平面的方向上)。延遲層在x方向上具有折射率nx,在y方向上具有折射率ny,以及在z方向上具有折射率nz。執(zhí)行多次模擬來確定延遲層透射“封套”以及條紋密度的效果。本說明書提供具有特定延遲量值的延遲層,當(dāng)與第一反射型偏振器和第二反射型偏振器一起使用時(shí),所述延遲層使得顯示器的增益和對比度較高。當(dāng)膜或箔片之類的增益部件添加到背光源時(shí),本文中稱為增益的非相干光學(xué)增益是亮度放大的無量綱測量。增益要求的是能將光限制在后反射器與半透反射器之間的光共振腔,所述半透反射器優(yōu)選地透射來自優(yōu)選方向的光以及反射來自不同優(yōu)選方向的光,或者透射優(yōu)選偏振狀態(tài)的光以及反射不同優(yōu)選偏振狀態(tài)的光。此類半透反射器為增益部件,它可以疊堆在一起用以放大增益,例如,棱柱增益膜和反射型偏振器。進(jìn)一步要求是后反射器能另外使入射光的狀態(tài)混合。增益公式為半透反射的無窮級數(shù)之和,其中優(yōu)選的反射光在增益腔中循環(huán),并且提供優(yōu)選的透射方向或偏振態(tài)。在完美朗伯反射器和反射型偏振器以及接著為理想吸收型偏振器的簡單情況下,增益公式為:G=TAxial/(1-R’×RHemi),其中,TAxial為軸向方向上優(yōu)選偏振狀態(tài)的透射率,R’為朗伯反射器的反射率,以及RHemi為朗伯照明下反射型偏振器的總反射率。在棱柱增益膜的情況下,優(yōu)選輸入方向不同于優(yōu)選輸出方向,但是RHemi具有相同意義。增益公式是良好近似值的前提條件是反射器基本漫射和/或偏振散射。增益通常限定在軸上,但是任何方向上(Θ,Φ)的形式描述都十分有意義,其中在增益公式中,T(Θ,Φ)取代TAxial。增益的定向性質(zhì)通常在極坐標(biāo)圖中表示,極坐標(biāo)圖有時(shí)稱為錐光圖,例如圖6A,其中圖坐標(biāo)為Θ和Φ,并且顯示的數(shù)量為增益或透射或僅為亮度。在反射型偏振器的情況下,極坐標(biāo)圖可以為基本平坦或緩慢變化的,而BEF等結(jié)構(gòu)化增亮膜顯示出方向和高增益的鄰接中心區(qū)的顯著變化。通常,近軸增益與中央極大的立體角數(shù)量成反比。在任何情況下,優(yōu)選的是鄰接和平滑變化的性質(zhì)。通過考察面內(nèi)延遲量差值|(nx-ny)|、平均面內(nèi)延遲量和面外延遲量(即,|0.5(nx+ny)-nz|))以及與其相關(guān)的比值的具體實(shí)質(zhì),很顯然,延遲層中選擇用于nx、ny以及nz的折射率值對于實(shí)現(xiàn)給定系統(tǒng)的所需增益和對比度是極其重要的。在面內(nèi)折射率差值最?。悖┑奈恢茫嬖谧畲髲?qiáng)度的大量結(jié)點(diǎn)以及光透射很少或光不透射的結(jié)點(diǎn)。在面內(nèi)折射率差值較大(例如,0.10)的位置,可以看到更大的亮度均勻度而不會看到亮度最小值,這樣可以非常有利于顯示器目的。然而,盡管具有較好的亮度均勻度,但是在膜較薄的位置,顯示器可以顯示出亮度波瓣緩慢而顯著地振蕩。膜構(gòu)造得越厚,圖像中波瓣的振蕩就越快。最終,在給定厚度處,人眼無法察覺高強(qiáng)度振蕩和相關(guān)的彩色條紋。在一些情況下,較弱的漫射器足夠?qū)堄鄺l紋打亂。然而,漫射也會降低光學(xué)增益。因此,本發(fā)明提供所發(fā)現(xiàn)區(qū)域,在所述所發(fā)現(xiàn)區(qū)域中延遲層的最有利折射率值(彼此相關(guān))下降,以使得亮度波瓣或條紋較小,而圖像的中央亮度區(qū)域較大。本發(fā)明還提供一種系統(tǒng),其中波瓣或條紋振蕩夠快,使人眼無法察覺。透射或亮度波瓣的整體可以理解為透射“封套”。本質(zhì)上,條紋尺寸和位置,以及封套尺寸和形狀的重要尺度可以根據(jù)面內(nèi)面外比以及延遲量的相關(guān)值(本文中會進(jìn)一步進(jìn)行定義)來進(jìn)行測量。因此,包括在偏振器之間的上述一個(gè)或多個(gè)延遲層的雙反射型偏振器結(jié)構(gòu)可以提供高亮度、高對比度的顯示器,同時(shí)可觀察到的缺陷最少。在圖像中不產(chǎn)生問題振蕩的情況下,能夠?qū)崿F(xiàn)較大的高亮度透射封套,這樣可以提高光學(xué)增益和對比度。為了實(shí)現(xiàn)LC面板顯示器的最高增益和對比度,延遲層落入特定的“面內(nèi)面外比”值和“延遲量”值的范圍內(nèi)。面內(nèi)面外比的定義為面內(nèi)折射率差值與面外折射率差值之比,其中面外折射率差值為nx和ny的平均數(shù)與nz之間的差值。面內(nèi)面外比的公式為面內(nèi)面外比=0.04<[|(nx-ny)|/|(0.5(nx+ny)-nz)|]<1.00。在寫此公式時(shí),應(yīng)注意,條件|(nx-ny)|和|(0.5(nx+ny)-nz)|都取數(shù)值的絕對值。因此,面內(nèi)面外比總是為正數(shù)。面內(nèi)延遲量的值在本文中稱為延遲量,它的定義為厚度乘以面內(nèi)雙折射率的積,并且可以通過以下公式來理解:延遲量=0.25微米<d×|(nx-ny)|<75微米。在寫此公式時(shí),(nx-ny)的值再次為絕對值。因此,本說明書中所定義的延遲量值總是為正數(shù)。隨后,可以確定實(shí)現(xiàn)光學(xué)增益和對比度的值。在一項(xiàng)實(shí)施例中,面內(nèi)面外比值大于0.04。在另一項(xiàng)實(shí)施例中,面內(nèi)面外比值大于0.12。在另一項(xiàng)實(shí)施例中,面內(nèi)面外比值大于0.15。在一項(xiàng)實(shí)施例中,面內(nèi)面外比值小于1.00。在另一項(xiàng)實(shí)施例中,面內(nèi)面外比值小于0.50。在另一項(xiàng)實(shí)施例中,面內(nèi)面外比值小于0.33。還可以確定必要的延遲量。在一項(xiàng)實(shí)施例中,d×|(nx-ny)|大于0.25微米且小于75微米。在另一項(xiàng)實(shí)施例中,d×|(nx-ny)|大于0.75微米且小于25微米。在另一項(xiàng)實(shí)施例中,d×|(nx-ny)|大于0.75微米且小于20微米。使用3M公司(明尼蘇達(dá)州圣保羅市)內(nèi)部開發(fā)和使用的“Hamster”射線跟蹤應(yīng)用程序來執(zhí)行模擬。射線跟蹤應(yīng)用程序是一種和其他射線跟蹤程序提供同等功能的軟件代碼,所述其他射線跟蹤程序例如,TracePro(來自馬薩諸塞州立托頓的電盛蘭達(dá)研究公司(LambdaResearchCorp.,Littleton,MA))或LightTools(來自加利福尼亞州的光學(xué)研究協(xié)會(OpticalResearchAssociates,CA))。膜疊堆參數(shù)進(jìn)入基于Microsoft-Excel的電子表格,其中VBA宏將參數(shù)插入HAMSTER、開始射線跟蹤,并且在極坐標(biāo)圖中顯示結(jié)果。反射型偏振器在HAMSTER中作為基礎(chǔ)反射型偏振器進(jìn)行建模(即,在射線跟蹤程序中具有指定透射和反射系數(shù)的層,其中對于一種偏振態(tài),透射(反射)系數(shù)相對大(?。?,而對于垂直偏振態(tài),反射(透射)系數(shù)相對大(小)),其中表層(即,具有指定折射率和厚度的薄層)添加到該基礎(chǔ)反射型偏振器的頂部和底部。參數(shù)經(jīng)過選擇,以使得光學(xué)性能基本匹配DBEF-Q(可購自3M公司的反射型偏振器)的結(jié)果。雙反射型偏振器膜疊堆經(jīng)建模成介于兩個(gè)反射型偏振器(每個(gè)均如上所述進(jìn)行建模)之間的一個(gè)延遲層,其中延遲片通過折射率為1.5且厚度為10微米的粘合層耦合到反射型偏振器上。延遲片通過確定厚度、吸收系數(shù)以及以下三個(gè)折射率進(jìn)行建模:nx、ny、nz。射線跟蹤模擬針對表1所示的各種模型參數(shù)進(jìn)行模擬。這些實(shí)例的吸收系數(shù)取為0.09mm-1,這是PET或PEN等一些拉伸膜的典型值。增益從模擬中計(jì)算出,并且針對0度的快光軸記錄在表1中。相比較而言,僅DBEF-Q時(shí)的增益為1.66,這與典型的LCD背光源中獲得的值一致。應(yīng)了解,增益取決于有效的背光源反射率R’。此處,R’取84.6%。增益也取決于增益膜吸收作用。因此,減小延遲片的吸收系數(shù)能用來提高增益。每個(gè)實(shí)例的散射程度根據(jù)錐光圖來確定,并且這在表1中用高/低級別來描述。表1中還描述了錐光圖中具有高增益的立體角度的等級。表1圖6A-圖6B示出比較例C1A的光學(xué)膜疊堆的建模結(jié)果。圖6A為零度快光軸的錐光圖,而圖6B為90度快光軸的錐光圖。圖6A-圖6B均示出45度極角附近的極低亮度區(qū)域。在圖6B中,這些低亮度區(qū)域由高亮度區(qū)域環(huán)繞。圖7A-圖7B示出比較例C1B的光學(xué)膜疊堆的建模結(jié)果,其通過在光學(xué)膜疊堆中引入60%的霧度而與比較例C1A不同。再一次,這兩個(gè)圖針對0度快光軸(圖7A)和90度快光軸(圖7B)。可以看到,霧度減少了條紋量,但是此種情況下條紋程度仍很高。類似地,圖8A-圖8B示出比較例C3的建模結(jié)果。再一次,這兩個(gè)圖針對0度快光軸(圖8A)和90度快光軸(圖8B)。高亮度波瓣群集在各單獨(dú)部分中,其中這些亮波瓣之間的是亮度極低的區(qū)域。亮度較高的錐光圖中具有相對較小的總立體角度。相反地,圖9A-圖9B示出實(shí)例4的建模結(jié)果。再一次,這兩個(gè)圖針對0度快光軸(圖9A)和90度快光軸(圖9B)。這兩個(gè)圖都示出集中的高亮度波瓣,所述高亮度波瓣是鄰接的,并且不會被低亮度區(qū)域分成多個(gè)部分。圖10A-圖10B示出實(shí)例2的建模結(jié)果。此處針對0度快光軸的圖(圖10A)示出集中的高亮度波瓣,所述高亮度波瓣是鄰接的,并且不會被低亮度區(qū)域分成多個(gè)部分,而針對90度快光軸的圖(圖10B)示出相對較大的中央波瓣,并且在較大極角處具有分開的較小波瓣。圖11所示為各種面內(nèi)面外雙折射率比以及快光軸為0度的情況下的增益與面內(nèi)雙折射率的圖。此圖示出,對于固定的面內(nèi)面外雙折射率比,只要該比值大于約0.1,那么增益很大程度上與面內(nèi)折射率無關(guān)。對于足夠大的面內(nèi)雙折射率和足夠小的面內(nèi)面外雙折射率比,圖11示出增益與面內(nèi)折射率的某種相關(guān)性。然而,圖中發(fā)生此種情況的區(qū)域不會表示出nx、ny以及nz的可實(shí)現(xiàn)值。圖12示出增益與面內(nèi)面外雙折射率比的圖,其中可以看出,增益隨著該比值的增加而減少,直到比值約達(dá)到1為止,在該處,增益處于平穩(wěn)狀態(tài)并且隨后緩慢減少。用于生成圖11和圖12的所有樣本厚度都為76.2微米,并且吸收量取為0.09mm-1。應(yīng)了解,在本發(fā)明范圍內(nèi)所揭示的任何其他實(shí)施例中,延遲層可能顯示出本文中所揭示的性質(zhì),即使在光學(xué)膜疊堆包括其他層或元件的情況下也是如此。本文所述的光學(xué)膜疊堆包括至少第一反射型偏振器和第二反射型偏振器,其中延遲層位于這兩個(gè)偏振器之間。此種結(jié)構(gòu)中,延遲層顯示出上述面內(nèi)面外比,而延遲層的延遲量值可以實(shí)現(xiàn)光學(xué)增益的提高。具體而言,光學(xué)膜疊堆可以實(shí)現(xiàn)至少1.5,或至少1.6,或至少1.7,或至少1.8的光學(xué)增益。在一些實(shí)施例中,光學(xué)增益可能大于1.85。在一些實(shí)施例中,除了第一反射型偏振器、第二反射型偏振器以及延遲層以外,光學(xué)膜疊堆可以包括其他層。圖3示出一個(gè)這種膜300的實(shí)例。光學(xué)膜疊堆300包括第一反射型偏振器302、延遲層304和第二反射型偏振器306。本文中關(guān)于圖1的光學(xué)膜疊堆100和背光源108的所有設(shè)計(jì)考慮和可能性同樣適用于圖3的光學(xué)膜疊堆300和背光源308。疊堆300還包括漫射器板320,其附接到第一反射型偏振器302的與延遲層304相反的一側(cè)324上。漫射器板320可以附接到第一反射型偏振器302上,方式是通過任何數(shù)目的技術(shù),包括機(jī)械耦合這兩層。例如,漫射器板320和第一反射型偏振器302可以通過粘合層連接。在一些實(shí)施例中,粘合劑為光學(xué)透明的。漫射器板320通過光學(xué)耦合層322連接到第一反射型偏振器302上,所述光學(xué)耦合層322可以是任何合適的光學(xué)耦合粘附材料。在至少一些實(shí)施例中,此種光學(xué)耦合層322具有低折射率,例如,小于1.5或小于1.2。舉例來說,光學(xué)耦合層可以由硅樹脂(n=1.41)、氟化鎂(n=1.39)、氣凝膠(n=1.1)或納米多孔聚合物凝膠(n=1.15–1.3)組成,僅舉幾例。漫射器板320用于漫射從背光源308接收到的光,這樣會提高照明光的均勻度,所述照明光離開第二反射型偏振器306之后,最終會入射到LC面板上。漫射器板320可以基于聚合物基質(zhì),例如,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)或環(huán)烯烴而形成為剛性薄片。該薄片包含擴(kuò)散顆粒,例如,有機(jī)顆粒、無機(jī)顆?;蚩障叮馀荩T谄渌麑?shí)施例中,漫射器板可以包括剛性有機(jī)或無機(jī)基板和聚合物體積擴(kuò)散薄片,所述聚合物體積擴(kuò)散薄片具有直接與基板一側(cè)相鄰的特定的透射和霧度水平,其中如所共有的第7,446,827號美國專利所述,板的結(jié)構(gòu)和光學(xué)功能分成兩片。在又一實(shí)施例中,本說明書中的光學(xué)膜疊堆可以包含有助于提高增益和對比度的其他元件。圖5示出將光導(dǎo)向光學(xué)膜疊堆500的背光源508。在本實(shí)施例中,光學(xué)膜疊堆包括第一反射型偏振器502、第二反射型偏振器506以及設(shè)置在所述第一反射型偏振器與所述第二反射型偏振器之間的延遲層504。本文中關(guān)于圖1的光學(xué)膜疊堆100和背光源108的所有設(shè)計(jì)考慮和可能性同樣適用于圖5的光學(xué)膜疊堆500和背光源508。與圖3中的實(shí)施例一樣,疊堆可以任選地包括漫射器板520,所述漫射器板520位于第一反射型偏振器502的與延遲層504相反的一側(cè)上。漫射器板520可以通過光學(xué)耦合層522連接到第一反射型偏振器502上,其中在一些實(shí)施例中,光學(xué)耦合層522可以具有小于1.5或小于1.2的折射率,并且可以由任何數(shù)目的合適材料制成,例如,相對于光學(xué)耦合層322所述的材料。(參見上文)此外,光學(xué)膜疊堆500可以包括增亮膜530。增亮膜可以具有第一主表面534和第二主表面536。第一主表面可以為附接到第二反射型偏振器上的平滑表面。第一主表面536可以附接到第二反射型偏振器506的與延遲層504相反的一側(cè)538上。在至少一些實(shí)施例中,增亮膜530的第一主表面536通過粘合層532附接到第二反射型偏振器506上。粘合層532通??梢跃哂械偷恼凵渎?,例如,小于1.5或小于1.2,或者所述粘合層532可以為折射率匹配層。增亮膜的第二主表面536通??梢詾榻Y(jié)構(gòu)化表面,其包括多個(gè)棱柱結(jié)構(gòu)540或小透鏡或其他突出部分,例如,圓錐或彎曲側(cè)面圓錐。增亮膜530通常可以對應(yīng)于可購自3M公司的增亮膜,例如,可購自3M公司的棱柱膜的VikuitiTMBEFII和BEFIII系列,包括BEFII90/24、BEFII90/50、BEFIIIM90/50以及BEFIIIT。更具體地查看棱柱結(jié)構(gòu)540,每個(gè)結(jié)構(gòu)通常都可以理解為具有第一面542a和第二面542b,所述第一面542a和所述第二面542b在峰543處相交。峰角θ可以在約80度與110度之間,或者在約85度與約95度之間,或者大約為90度。棱柱結(jié)構(gòu)的峰(例如,543)距膜530的相鄰峰之間具有接近常數(shù)的位移。該間隔可以理解為間距544。膜530的棱柱結(jié)構(gòu)540的間距可以介于約20微米與約60微米之間。在一些實(shí)施例中,該結(jié)構(gòu)的面可以為彎曲的,并且峰可以成圓角。在一些實(shí)施例中,該結(jié)構(gòu)不是棱柱結(jié)構(gòu)而是透鏡狀或半球形的突出部分,例如,珠狀增益漫射器的小珠。在不同實(shí)施例中,棱柱結(jié)構(gòu)可以為彎曲側(cè)面圓錐,例如,共同擁有及轉(zhuǎn)讓的第2010/0128351號美國專利申請中所述的棱柱結(jié)構(gòu)。所述結(jié)構(gòu)也可以為,例如,角錐體狀。與圖2所述的延遲層204一樣,延遲層504可以由兩個(gè)或更多個(gè)對齊或交叉的PET子層組成。與不包括BEF的光學(xué)膜疊堆一樣,圖5所示的疊堆可以實(shí)現(xiàn)至少1.5、或至少1.6、或至少1.7、或至少1.8的光學(xué)增益水平。在一些實(shí)施例中,光學(xué)增益甚至可以大于1.85并且接近1.9。本文中所引用的所有參考文獻(xiàn)和出版物均明確地以全文引用方式并入本發(fā)明中,但它們可能會與本發(fā)明直接沖突的部分除外。本文討論了本發(fā)明所涉及的各種示例性實(shí)施例,并提及本發(fā)明范圍內(nèi)可能的變型。在不脫離本發(fā)明范圍的前提下,本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員將顯而易見本發(fā)明的這些和其他變化和修改形式,而且應(yīng)當(dāng)理解,本發(fā)明不受限于本文闡述的示例性實(shí)施例。因此,本發(fā)明僅受限于下文提供的權(quán)利要求書。