CN102109630B - 一种3d立体显示偏光片及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种3D立体显示偏光片及其制备方法，其包括顺次贴合在一起的剥离膜、原偏光片和立体显示膜；立体显示膜包括贴合于所述原偏光片上的微位相差膜，使所述微位相差膜的偶数行位相差膜的慢轴与原偏光片的透射光轴呈0°～50°排列或130°～180°排列，微位相差膜的奇数行位相差膜的慢轴与原偏光片的透射光轴呈130°～180°角度或0°～50°排列。本发明的3D立体显示偏光片能使由TFT液晶显示器射出的线偏光转换成两组独立的左、右圆偏光，人通过佩戴圆偏光眼镜可分别接收来自显示器出射的偶数行和奇数行相位差膜的图像光线，进而利用大脑的中枢神经系统产生的视差合成立体效果。

Description

一种3D立体显示偏光片及其制备方法
技术领域
本发明涉及TFT型液晶显示器用偏光片领域，尤其是一种可以使TFT-LCD液晶显示面板呈现3D立体显示效果，实现二维(2D)向三维(3D)液晶显示面板转换的3D立体显示偏光片及其制备方法。
背景技术
现有的TFT液晶显示器用偏光片主要包括一剥离膜、一原偏光片、一相位差膜和一外层保护膜，该偏光片贴合在液晶显示面板的前侧，只能产生一种偏振特性，无法使一般的TFT液晶显示器呈现立体显示效果。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种可使液晶显示面板呈现立体显示效果的3D立体显示偏光片。
本发明采用的技术方案为：一种3D立体显示偏光片，包括顺次贴合在一起的剥离膜、原偏光片和立体显示膜；所述立体显示膜包括贴合于所述原偏光片上的微位相差膜，使所述微位相差膜的偶数行位相差膜的慢轴与原偏光片的透射光轴呈0°～50°排列或130°～180°排列，所述微位相差膜的奇数行位相差膜的慢轴与原偏光片的透射光轴呈130°～180°角度或0°～50°排列。
优选地，所述微位相差膜为环烯烃聚合物(COP)膜、聚碳酸酯(PC)膜或三醋酸纤维素(TAC)膜。
优选地，所述微位相差膜的面内相位差值为80nm～150nm。
优选地，所述原偏光片的光学透过率≥42％，偏振度≥99.95％。
优选地，所述微位相差膜的厚度为30μm～200μm。
优选地，所述原偏光片包括顺次贴合在一起的第一保护膜、聚乙烯醇膜和和第二保护膜，所述剥离膜贴合于第一保护膜上，所述微位相差膜贴合于第二保护膜上。
优选地，还包括贴合于所述立体显示膜上的外保护膜。
优选地，所述立体显示膜还包括贴合于所述微位相差膜外表面上的防眩光AG膜、防反射AR膜或者防划伤HC膜。
优选地，所述防眩光AG膜的AG值为20％～40％，防反射AR膜的AR值≤1.0％，防划伤HC膜的HC值≥2H。
本发明的另一个目的是提供一种3D立体显示偏光片的制备方法。
本发明采用的技术方案为：首先分别在原偏光片的内、外表面上各贴合一层剥离膜，然后完成如下的贴合步骤；
步骤1：将成卷的贴合有两层剥离膜的原偏光片以可相对转动的方式安装于第一退卷装置上，并将成卷的立体显示膜以可相对转动的方式安装于第二退卷装置上；
步骤2：剥开起始段的贴合于原偏光片外表面上的剥离膜，并将剥开的剥离膜的起始端连接在第一收卷装置的转轴上，再将立体显示膜的起始段通过原偏光片外表面上的粘合剂贴合于原偏光片的剥开剥离膜的位置上，形成上述3D立体显示偏光片，并使内、外表面分别贴合有剥离膜和立体显示膜的3D立体显示偏光片经至少一对贴合辊连接在第二收卷装置的转轴上；
步骤3：在第一和第二收卷驱动电机分别带动第一和第二收卷装置的转轴转动的过程中，由至少一对贴合辊完成将一卷立体显示膜逐步贴合于内表面上贴合有剥离膜的原偏光片的外表面上。
本发明的有益效果为：本发明的3D立体显示偏光片能使由TFT液晶显示器射出的线偏光转换成两组独立的左、右圆偏光，人通过佩戴圆偏光眼镜可分别接收来自显示器出射的偶数行和奇数行相位差膜的图像光线，进而利用大脑的中枢神经系统产生的视差合成立体效果。这样，将本发明的3D立体显示偏光片贴在TFT液晶显示面板的前侧，即可将二维(2D)显示模式的TFT液晶显示面板转换为三维(3D)显示模式，其可广泛应用在3D平板电脑、3D监视器、3D笔记本电脑、3D电视等消费类电子产品市场领域。
附图说明
图1a为本发明所述3D立体显示偏光片的工作原理图；
图1b为图1a中3D立体显示偏光片的放大示意图；
图2为根据本发明的3D立体显示偏光片的一种实施方式的结构示意图；
图3为根据本发明的3D立体显示偏光片的另一种实施方式的结构示意图；
图4示出了本发明的3D立体显示偏光片的贴合制程。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所述3D立体显示偏光片作进一步说明。
如图2所示，本发明的如图1a所示的3D立体显示偏光片A包括顺次贴合在一起的剥离膜1、原偏光片8和立体显示膜9；所述立体显示膜9包括贴合于所述原偏光片8上的微位相差膜5，使所述微位相差膜5的偶数行位相差膜的慢轴与原偏光片8的透射光轴呈0°～50°排列或130°～180°排列，所述微位相差膜的奇数行位相差膜的慢轴与原偏光片8的透射光轴呈130°～180°角度或0°～50°排列。这样，如图1a和1b所示，如果将本发明的3D立体显示偏光片A贴合于液晶显示面板B的前侧，该3D立体显示偏光片A可将背光源D经线偏光板C和TFT液晶显示面板B射出的线偏光转换成两组独立的圆偏光状态，使用者佩戴圆偏光眼镜E后，到达人左眼的图像是偶数行位相差膜射出的左圆偏光的图像光线，到达人右眼的图像是奇数行位相差膜射出的右圆偏光的图像光线，利用偶数行和奇数行的图像视差合成的图像即在人的大脑中枢神经系统中形成3D立体显示影像，从而成功将2D显示模式的TFT液晶显示面板转换为3D立体显示模式。
常用的原偏光片8一般包括第一保护膜2、聚乙烯醇膜3和第二保护膜4。
如图3所示，该立体显示膜9还可以包括贴合于所述微位相差膜5外表面上的表面功能膜6，该表面功能膜6可以为防眩光AG膜、防反射AR膜或者防划伤HC膜。所述表面功能膜6优选为防眩光AG膜，其中，防眩光AG值优选为20％～40％。
该聚乙烯醇膜3(PVA膜)吸附碘、二色性染料等二色性物质，然后进而交联、拉伸和干燥。聚乙烯醇膜采用水清洗，这样不仅可以除去膜表面的污物和洗掉防粘剂，还可以使聚乙烯醇膜膨胀，以防止出现如染色不均匀等现象。聚乙烯醇膜3拉伸后很脆弱，为了保护聚乙烯醇膜3，需要在其两面复合保护膜，即复合第一保护膜2和第二保护膜4，作为该保护膜的材质，需具备透明性、机械强度、热稳定性、水分阻隔性、各向同性等优异特性的保护膜，如三醋酸纤维素等纤维素类树脂，聚降冰片烯类、聚碳酸酯类、聚苯乙烯类或者丙烯酸类等，优选为三醋酸纤维素膜(TAC膜)，特别优选为用碱等对其表面进行了皂化处理的TAC膜，TAC膜与PVA膜可通过用水溶性胶水贴合，优选为通过聚乙烯醇胶水贴合。
该原偏光片8的单体透过率优选为大于等于42％，该单体透过率指400～780nm之间的平均透过率，偏振度优选为99.95％～100％。
所述微位相差膜5的面内相位差值Re优选为80nm～150nm，特别优选1/4波片，Re＝125nm，其中，Re为可见光范围内的薄膜面内相位差，Re＝(nx-ny)×d，nx和ny分别表示慢轴方向和快轴方向的膜的折射率，d表示膜的厚度。
所述微位相差膜5可以为聚碳酸酯膜(PC)、环烯烃聚合物(COP)膜或者三醋酸纤维素膜(TAC)等光学薄膜。在本发明中，由于微位相差膜的选择需要具备较好的光学透明度，较低的反射率，较佳的机械强度性质，湿热条件下的稳定性，水分阻隔性等，因此，在本实施例中，优选为环烯烃聚合物(COP)膜，厚度为30μm～200μm。
该立体显示膜A与原偏光片8的贴合通常可以使用现有公知的粘接剂、粘合剂，如：丙烯酸类聚合物、有机硅类聚合物、聚酯、聚氨酯、聚醚等透明的粘合剂，其中从光学透明性、粘合特性、耐候性等方面出发，优选采用丙烯酸类粘合剂。
如图4所示，所述贴合方法可以为：首先，先将卷装的原偏光片8在粘合剂涂布机上涂布双面粘合剂，并分别在原偏光片8的内、外表面上各贴合一层剥离膜，其中，贴合于其内表面上的为上述剥离膜1，贴合于其外表面上的为剥离膜18，然后完成如下的贴合步骤；
步骤1：将成卷的贴合有两层剥离膜的原偏光片8以可相对转动的方式安装于精密定位贴合机的第一退卷装置11上，并将成卷的立体显示膜9以可相对转动的方式安装于精密定位贴合机的第二退卷装置14上，调整好原偏光片8的透射光轴，立体显示膜9的慢轴，保证偶数行位相差膜的慢轴与原偏光片的透射轴呈0°～50°或130°～180°排列，奇数行位相差膜的慢轴与原偏光片的透射轴呈130°～180°或0°～50°排列；
步骤2：剥开起始段的贴合于原偏光片外表面上的剥离膜18，并将剥开的剥离膜18的起始端连接在第一收卷装置12的转轴上，再将立体显示膜9的起始段通过原偏光片8外表面上的粘合剂贴合于其剥开剥离膜18的位置上，形成3D立体显示偏光片A，并使内、外表面分别贴合有剥离膜1和立体显示膜9的3D立体显示偏光片A经至少一对贴合辊15连接在第二收卷装置13的转轴上；
步骤3：在第一和第二收卷驱动电机分别带动第一收卷装置12的转轴和第二收卷装置13的转轴转动的过程中，使第一退卷装置11和第二退卷装置14逐步放料，并由至少一对贴合辊15在原偏光片8和立体显示膜9带动其相向转动的作用下完成将二者贴合在一起形成3D立体显示偏光片A的工序，即由至少一对贴合辊15将一卷立体显示膜9连续贴合于内表面上贴合有剥离膜1的原偏光片8的外表面上。
在本实施例中，该贴合有两层剥离膜的原偏光片8经导向辊16后，使剥开的剥离膜18向第一收卷装置12处输送，而内表面上贴合有剥离膜1的原偏光片送入一对贴合辊15处；贴合好的3D立体显示偏光片A经导向辊17向第二收卷装置13处输送。
精密定位贴合机上设置有精密的边缘超声波探测器、红外线探测器、中心纠偏控制器、边缘纠偏控制器、张力控制器和CCD摄像机等装置，以保证贴合角度的精确性。
对于外保护膜7可先与立体显示膜9贴合，再完成上述贴合步骤，或者使完成上述贴合步骤的膜层再经精密定位贴合机完成与外保护膜7的贴合。
本发明的3D立体显示偏光片A可使用仪器CS-200进行测试分析，以3D立体显示的串扰值(crosstalk值)作为评价指标，本发明的3D立体显示偏光片优选为使其crosstalk值小于等于2.0％。
实施例1：
采用图3所示的结构，其中，所述微位相差膜5的材质为聚碳酸酯膜(PC膜)，厚度为30μm～200μm；所述表面功能膜6为防反射AR膜，防反射AR值小于等于1.0％。
用聚乙烯醇胶水将TAC膜复合在PVA膜的两面，然后按照上述贴合方法制成3D立体显示偏光片A。
实施例2：
采用图3所示的结构，其中，所述微位相差膜5的材质为三醋酸纤维素酯膜(TAC膜)，厚度为30μm～200μm；所述表面功能膜6为防反射AR膜，防反射AR值小于等于1.0％。制作3D立体显示偏光片A的方法同实施例1。
实施例3：
采用图3所示的结构，其中，所述微位相差膜5的材质为COP膜，厚度为30μm～200μm；所述一表面功能膜6为防反射AR膜，防反射AR值小于等于1.0％。制作3D立体显示偏光片A的方法同实施例1。
实施例4：
采用图3所示的结构，其中，所述微位相差膜5的材质为聚碳酸酯膜(PC膜)，厚度为30μm～200μm；所述一表面功能膜6为防眩光AG膜，防眩光AG值为20％～40％。制作3D立体显示偏光片A的方法同实施例1。
实施例5：
采用图3所示的结构，其中，所述微位相差膜5的材质为三醋酸纤维素酯膜(TAC膜)，厚度为30μm～200μm；所述表面功能膜6为防眩光AG膜，防眩光AG值为20％～40％。制作3D立体显示偏光片A的方法同实施例1。
实施例6：
采用如图3所示的结构，其中，所述微位相差膜5的材质为COP膜，厚度为30μm～200μm；所述一表面功能膜6为防眩光AG膜，防眩光AG值为20％～40％。制作3D立体显示偏光片A的方法同实施例1。
实施例7
采用如图2所示的结构，其中，所述立体显示膜9为微位相差膜5，该微位相差膜5的材质为COP膜，厚度为30μm～200μm。制作3D立体显示偏光片A的方法同实施例1。
各实施例采用CS-200测试的结果见表1。
表1
  实施例   Crosstalk值(％)
  实施例1   1.35
  实施例2   1.38
  实施例3   0.86
  实施例4   1.47
  实施例5   1.43
  实施例6   0.74
  实施例7   1.22
由此可见，采用COP膜的微位相差膜5，Crosstalk值较低；对于采用COP膜的微位相差膜5，增加表面功能膜6可以降低Crosstalk值，而表面功能膜6采用防眩光AG膜可使Crosstalk值更小。
综上所述仅为本发明较佳的实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本发明的技术范畴。

Claims (10)

1.一种3D立体显示偏光片，其特征在于：包括顺次贴合在一起的剥离膜、原偏光片和立体显示膜；所述立体显示膜包括贴合于所述原偏光片上的微位相差膜，使所述微位相差膜的偶数行位相差膜的慢轴与原偏光片的透射光轴呈0°～50°排列或130°～180°排列，所述微位相差膜的奇数行位相差膜的慢轴与原偏光片的透射光轴呈130°～180°角度或0°～50°排列。
2.根据权利要求1所述的3D立体显示偏光片，其特征在于：所述微位相差膜为环烯烃聚合物膜、聚碳酸酯膜或三醋酸纤维素膜。
3.根据权利要求1所述的3D立体显示偏光片，其特征在于：所述微位相差膜的面内相位差值为80nm～150nm。
4.根据权利要求1所述的3D立体显示偏光片，其特征在于：所述原偏光片的光学透过率≥42%，偏振度≥99.95%。
5.根据权利要求1所述的3D立体显示偏光片，其特征在于：所述微位相差膜的厚度为30μm～200μm。
6.根据权利要求1所述的3D立体显示偏光片，其特征在于：所述原偏光片包括顺次贴合在一起的第一保护膜、聚乙烯醇膜和第二保护膜，所述剥离膜贴合于第一保护膜上，所述微位相差膜贴合于第二保护膜上。
7.根据权利要求1所述的3D立体显示偏光片，其特征在于：还包括贴合于所述立体显示膜上的外保护膜。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的3D立体显示偏光片，其特征在于：所述立体显示膜还包括贴合于所述微位相差膜上的防眩光AG膜、防反射AR膜或者防划伤HC膜。
9.根据权利要求8所述的3D立体显示偏光片，其特征在于：所述防眩光AG膜的AG值为20%～40%，防反射AR膜的AR值≤1.0%，防划伤HC膜 的HC值≥2H。
10.一种3D立体显示偏光片的制备方法，其特征在于：首先分别在原偏光片的内、外表面上各贴合一层剥离膜，然后完成如下的贴合步骤；
步骤1：将成卷的粘合有两层剥离膜的原偏光片以可相对转动的方式安装于第一退卷装置上，并将成卷的立体显示膜以可相对转动的方式安装于第二退卷装置上，调整好原偏光片的透射光轴，立体显示膜的慢轴，保证偶数行位相差膜的慢轴与原偏光片的透射轴呈0°～50°或130°～180°排列，奇数行位相差膜的慢轴与原偏光片的透射轴呈130°～180°或0°～50°排列；
步骤2：剥开起始段的粘合于原偏光片外表面上的剥离膜，并将剥开的剥离膜的起始端连接在第一收卷装置的转轴上，再将立体显示膜的起始段通过原偏光片外表面上的粘合剂贴合于原偏光片的剥开剥离膜的位置上，形成权利要求1所述的3D立体显示偏光片，并使内、外表面分别贴合有剥离膜和立体显示膜的3D立体显示偏光片经至少一对贴合辊连接在第二收卷装置的转轴上；
步骤3：在第一和第二收卷驱动电机分别带动第一和第二收卷装置的转轴转动使第一退卷装置和第二退卷装置逐步放料，以及之后的过程中，由至少一对贴合辊完成将一卷立体显示膜连续贴合于内表面上贴合有剥离膜的原偏光片的外表面上。 
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