CN102713726B - 用于光取向膜取向处理的粘性薄膜 - Google Patents

用于光取向膜取向处理的粘性薄膜 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于光取向膜取向处理的粘性薄膜、层压薄膜、光滤波器的制造方法以及光滤波器或立体影像显示装置。本发明能够提供一种使未取向区域的发生最小化并能够形成高精度取向图案的取向处理用粘性薄膜、包含所述取向处理用粘性薄膜的层压薄膜或使用所述取向处理用粘性薄膜的光滤波器的制造方法。并且，本发明能够提供一种光滤波器或立体影像显示装置。

Description

用于光取向膜取向处理的粘性薄膜
技术领域
本发明涉及一种用于光取向膜取向处理的粘性薄膜、层压薄膜、光滤波器的制造方法以及光滤波器或立体影像显示装置。
本发明在2010年1月22日在韩国申请的韩国专利申请第2010-0005907号基础上主张优先权，并全文纳入本文。
背景技术
立体影像显示装置是能够表示具有深度感的影像的显示装置。现有的影像显示装置只能在影像显示面上表现信息，因此存在丢失全部所要表现的目标深度信息的局限性。
由于立体影像显示装置能够在空间内立体地显示目标，因此能够将物体本身的三维信息完整地传递给观察者，因此使具有逼真效果的显示成为可能。
立体影像显示技术大体分为眼镜式和裸眼式。并且，眼镜式可分为偏光式和LC快门式(LC shutter glass)，裸眼式可分为两眼式/多视点两眼视差式、体积式(volumetric type)或全息式等。
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的在于提供一种用于光取向膜取向处理的粘性薄膜、层压薄膜、光滤波器的制造方法以及光滤波器或立体影像显示装置。
解决课题的方法
本发明涉及一种具有包含透光区和遮光区的基材(substrate)的用于光取向膜取向处理的粘性薄膜。
以下，对本发明的粘性薄膜进行详细说明。
本发明的粘性薄膜可以用于例如向光取向膜照射光来进行取向处理的过程。在一个例示中，上述粘性薄膜能在光取向膜上进行取向处理的过程中使用，其中该取向处理用于形成至少包含第一取向方向的第一取向区域和与上述第一取向方向不同的第二取向方向的第二取向区域的图案或者取向方向互不相同的两种以上取向区域。在上述取向处理过程中，形成有透光区和遮光区的基材能够起到一种掩膜作用。特别是，由于处于粘性薄膜状态，因此能够在将上述基材贴附于光取向膜的状态下即在光取向膜和基材之间实质上不存在间隔的状态下进行取向处理，从而不存在未取向区域，进而能够形成高精度的取向图案。
术语“光取向膜”可包括作为本领域使用的通过光照射来能够诱导所包含的分子朝一定方向取向的所有种类的取向膜。在一个例示中，上述光取向膜可以是如下的取向膜：通过偏振紫外光例如直线偏振紫外光的照射来诱导取向，而且在其上部形成有液晶化合物时，通过与液晶化合物的相互作用来诱导上述液晶化合物的取向。
在本发明的一个例示中，上述光取向膜可以是立体影像显示装置的光滤波器用光取向膜。作为用于立体影像显示装置的光滤波器的例子可以举出图案化的相位差元件(patterned retarder)。
在本发明中，术语“透光区”是指能够使从基材上部或下部入射的光透过并从相反侧射出的区域，术语“遮光区”是指能够吸收或遮蔽从基材上部或下部入射的光使其无法从相反侧射出的区域。
图1是例示性表示本发明粘性薄膜所包含的基材10的剖面图。如图1所示，粘性薄膜基材10包含能够使厚度方向照射的光(在附图中用箭头来表示)透过的透光区T和能够遮蔽或吸收上述光的遮光区B。在基材上可以分别形成一个以上上述透光区和遮光区。
在本发明的基材上形成的上述遮光区和透光区的形状并不受特别限制，可根据目标光取向膜的取向图案来决定。
在本发明的一个例示中，上述透光区和遮光区分别可以具有条纹(stripe)形状，并且可互相邻接交替形成。图2是模式性表示从上部观察本发明一例示基材的图。在图的基材10中，透光区T和遮光区B以条纹状交替形成。
当透光区和遮光区以条纹状交替形成时，并不特别限制上述区域的间距，即一个遮光区的线宽和与其邻接的遮光区之间的间隔之和(图2的P)、以及邻接的遮光区的间隔(图2的V)。并且，上述间隔可根据光取向膜使用用途来决定。
例如，当上述光取向膜为立体影像显示装置的光滤波器用光取向膜时，透光区和与其邻接的遮光区的间距可以是形成上述立体影像显示装置显示部的左眼用影像或右眼用影像的单位像素(pixel)宽度的两倍。如图6所示，通常立体影像显示装置例如可以包含如显示板62的显示部和如图案化相位差元件的光滤波器63。并且，如图3所示，用于生成左眼用影像的单位像素(左眼用单位像素，图3的UL)和用于生成右眼用影像的单位像素(右眼用单位像素，图3的UR)可以以条纹状交替配置于上述显示部。在本发明中，当适用于粘性薄膜的光取向膜适用于上述立体影像显示装置的光滤波器时，优选上述间距P具有与上述显示部的单位像素(UR或UL)宽度(图3的W1或W2)的两倍值相同的数值。
在本发明中，术语“相同”是指在不破坏本发明效果的范围内的实质相同，例如包含已考虑到制造误差(error)或偏差(variation)等的误差。
例如，上述间距与单位像素宽度的两倍相同是指包含约±60μm以内的误差，优选包含约±40μm以内的误差，更优选包含约±20μm以内的误差。
通过以如上所述方式调节上述间距，能够防止取向处理后在取向膜上产生未取向区域，并能够形成具有高精度的取向图案。因此，当具有上述取向膜的光滤波器适用于立体影像显示装置时，能够防止所谓的串扰(crosstalk)等的发生。
并且，上述中邻接的遮光区间隔(图2的V)优选具有与立体影像显示装置显示部的左眼用单位像素或右眼用单位像素的宽度(例如，图3的W1或W2)相同的值。上述中与单位像素宽度相同的值是指前述中的实质相同，例如包含±30μm以内的误差，优选包含约±20μm以内的误差，更优选包含约±10μm以内的误差。将上述间隔与单位像素的宽度相同地设定，从而防止取向处理时未取向区域的产生，进而能够形成具有更优异精度的取向图案。并且，当光滤波器用于显示装置时，各偏振转换部能够与左眼用和右眼用影像生成部的单位像素有效地对应，从而能够防止串扰等的发生。
本发明基材的透光区和遮光区的形状并不限于上述条纹状，可根据立体影像显示装置的影像生成部的形态或适用本发明光取向膜的其他用途而改变。
例如，当本发明光取向膜使用于立体影像显示装置的光滤波器并且左眼用和右眼用单位像素在显示部中形成为方格图案时，能够将上述遮光区和透光区仍然以与上述像素相对应的方式配置成方格图案。此时，各区域的间距和间隔可以以上述相同方式来规定，例如，透光区和与其邻接的遮光区的间距实质上可以与形成为上述方格图案的左眼用或右眼用单位像素宽度的两倍相同，并且邻接的遮光区之间的间隔实质上可以与上述单位像素的宽度相同。上述间距和间隔可以指在以方格图案排列的透光区和遮光区中竖向或横向的间距和间隔，单位像素的宽度可以指上述像素的竖向或横向的宽度。
本发明粘性薄膜的基材例如可包含透光性薄板和在所述薄板上形成遮光区的遮光性或吸光性油墨。
即，根据目标图案在透光性薄板表面印刷遮光性或吸光性油墨，由此形成遮光区，从而制造上述基材。
上述“透光性薄板”是指能够使光取向处理中使用的光例如紫外线有效透过的薄板，上述有效透过可以指透过对光取向膜的取向处理有效程度的量。例如，上述透光性薄板作为在紫外线UV区域吸光率低的薄板，可以是对约320nm以下波长光的吸收率为10％以下的薄板。这样的薄板可以例举出如三乙酸纤维素等的纤维素系薄板或者如降冰片烯衍生物薄板等的烯烃基薄板等，只要薄板能够表现出适当的透光性就不限于上述薄板。上述透光性薄板的厚度不受特别限制，在考虑到目的、用途以及透光度等情况下可进行适当选择。
通常，上述薄板作为保护膜的基材来使用，用以在光滤波器的制造过程中防止取向膜的污染并提高取向性。在本发明的一个例示中，在上述保护膜的基材上直接形成遮光区，以使上述保护膜在具有保护功能的同时具有掩膜功能，并通过在该薄膜的贴附前和/或后照射光线的方法，即使不使用额外设备等，也可以用简单、高生产率的方法制造高精度的光滤波器。
一方面，在上述薄板上形成遮光区的油墨种类并不受特别限制，可使用公知的遮光性或吸光性油墨。作为这样的油墨例子可以举出包含如炭黑(carbon black)、石墨或氧化铁等无机颜料或者如偶氮基颜料或酞菁基颜料等有机颜料的油墨，上述油墨与粘合剂(binder)和/或溶剂(solvent)适当配合能够用于印刷工艺。
用于形成上述遮光区的印刷方法不受特别限制，例如可以使用网板印刷或凹版印刷等通常的印刷方法或喷墨方式的选择性喷射方法。
在本发明中，上述油墨的印刷高度可为约0.1μm至4μm，优选约0.5μm至2.0μm。但是，本发明的印刷高度不受上述限制。例如，如果上述印刷高度过低，则可能会降低遮光效果，相反如果过高，则难以将本发明的粘性薄膜用于保护膜，因此在考虑到这些问题的情况下可适当选择印刷高度。
本发明的粘性薄膜可进一步包含形成在上述基材的至少一面的粘附层，该粘附层用于在光取向膜上贴紧上述基材。所述贴紧如上所述那样是指光取向膜和基材之间实质上不存在间隔的意思。图4是本发明粘性薄膜的一个例示的剖面图。如图4所示，本发明的粘性薄膜可包含形成有透光区T和遮光区B的基材10和在其基材一面形成的粘附层20。
在上述中使用的粘附层的材质和其厚度等并不受特别限制，在考虑到取向处理条件等情况下可进行适当选择。例如上述粘附层作为透光性粘着剂例如可以是丙烯酸类粘着剂、聚氨酯类粘着剂、聚异丁烯类粘着剂、如SBR(Styrene-butadiene rubber：丁苯橡胶)等的橡胶类粘着剂、聚乙烯醚类粘着剂、环氧树脂类粘着剂、三聚氰胺类粘着剂、聚酯类粘着剂，苯酚类粘着剂或硅类粘着剂或其中两种以上的混合粘着剂。
并且，本发明涉及一种光滤波器制造用层压薄膜，包括：基板；光取向膜，其形成在上述基板上；本发明的粘性薄膜，其贴附在上述光取向膜上。
适用于本发明上述层压薄膜基板的种类不受特别限制，例如可以使用适用于光滤波器的通常基板。作为该基板的例子可以举出通常的玻璃基板或塑料基板。作为上述塑料基板的例子可以举出TAC(triacetylcellulose：三乙酰纤维素)、COP(cyclo olefin copolymer：环烯共聚物)、Pac(Polyacrylate：聚丙烯酸脂)、PES(poly ether sulfone：聚醚砜)、PC(polycarbonate：聚碳酸脂)、PEEK(polyetheretherketon：聚醚醚酮)、PMMA(polymethylmethaacrylate：聚甲基丙烯酸甲酯)、PEI(polyetherimide：聚醚酰亚胺)、PEN(polyethylenemaphthatlate：聚萘二甲酸乙二醇酯)、PET(polyethyleneterephtalate：聚对苯二甲酸乙二酯)、PI(polyimide：聚酰亚胺)、PSF(polysulfone：聚砜)，PVA(polyvinylalcohol：聚乙烯醇)、PAR(polyarylate：聚芳族酯)或无定形氟树脂材料的基板等，但并不限于此。
在本发明的一个例示中，当上述光滤波器为图案化的相位差元件时，作为上述塑料基板优选使用以如下方式构成基板：具有(-)c板极性能(plate property)；Re约在10nm以下，优选约在5nm以下；Rth约在300nm以下，优选约在100nm以下，更优选约在60nm以下，更更优选约在15nm以下；折射率约为1.33至1.53。
在将基板平面内的慢轴方向折射率作为Nx、将平面内的快轴方向折射率作为Ny、将厚度方向折射率作为Nz的情况下，上述(-)c板极性能是指上述折射率满足“Nx＝Ny＞Nz”关系的性能，Re表示用“(Nx-Ny)×d”来计算的值，Rth表示用“{(Nx+Ny/2-Nz}×d”来计算的值(上述d为基板的厚度)。
在本发明中，通过使用具有上述光学各向异性的塑料基板，例如在光滤波器为图案化的相位差元件时，能够使其性能最大化并使显示装置的串扰等最小化，并且具有规定的折射率，由此也能够保持良好的亮度等。特别是使用具有这种性能的塑料基板，能够提供一种更轻量、薄膜化且具有优异柔性等性能的过滤器。
通常，当作为光滤波器的基板采用塑料基板时，塑料基板的性能很大程度上受到制造过程中的成形温度或溶剂等的影响，具有因取向层等的收缩或膨胀等难以形成高精度取向图案的缺点，但是通过使用本发明上述粘性薄膜的取向处理能够克服上述缺点并且能够使采用塑料基板的优点最大化。
在本发明的层压薄膜中形成于上述基板的光取向膜的种类不受特别限制，可使用本领域公知的所有种类的光取向膜。在本发明的一个例示中，上述光取向膜可以包含以下的化合物：由直线偏振光的照射而诱导的顺反异构化(cis-trans isomerization)、弗里斯重排(friesrearrangement)或二聚反应(dimerization)来决定取向，并根据决定的取向在邻接的液晶层能够诱导取向的化合物。例如，上述光取向膜可以包含具有选自由偶氮苯(azobenzene)、苯乙烯苯(styryl benzene)、香豆素(cumarine)、查耳酮(chalcone)、氟和肉桂酸酯(cinnamate)构成的组群的一个以上官能团或残基(moiety selected)的单体、低聚物以及高分子化合物，优选可以包含氟或肉桂酸酯残基的降冰片烯树脂等。
本发明中在基板上形成上述光取向膜的方式不受特别限制，例如，其可以用以下方式形成光取向膜：将所述化合物用适当的溶剂等进行稀释，并且用辊式涂布、旋转涂布或棒式涂布(bar coating)等公知的涂布法在基板上进行涂布。并且，此时并不特别限制取向膜的涂布厚度。
在本发明的层压薄膜中，上述光取向膜可以是进行一次取向处理的光取向膜。例如，上述一次取向处理可通过以下方式来进行：在贴附粘性薄膜前，对光取向膜优选对光取向膜的整个面以一定方向照射直线偏振紫外光。
为使光取向膜取向，例如将直线偏振紫外光照射一次以上，则上述取向膜的取向由最终照射的光来决定。因此，对包含于上述层压薄膜的光取向膜以一定方向照射直线偏振紫外光来进行一次取向后，如下所述那样，在贴附本发明粘性薄膜的状态下，照射与上述一次取向的直线偏振光不同方向的直线偏振光来进行二次取向时，能够有效地进行取向处理，其中该取向处理用于形成至少包含第一取向方向的第一取向区域和与上述第一取向方向不同的第二取向方向的第二取向区域的图案或者取向方向互不相同的两种以上取向区域。
在本发明的一个例示中，采用直线偏振紫外光进行上述一次取向，上述直线偏振紫外光的偏振角度可以是与形成于上述粘性薄膜的遮光区和透光区的界线以垂直相交以外的角度交叉的方式偏振的角度，更优选地，可以是与上述界线以45度角度交叉的方式偏振的角度。以下，当规定本发明的角度时，其包含约±10度以下的误差，优选包含约±5度以下的误差，更优选包含约±3度以下的误差。在上述情况下，在贴附粘性薄膜后的二次取向采用直线偏振紫外光来进行，二次取向的直线偏振紫外光的偏振角度仍然可以是与形成于上述粘性薄膜的遮光区和透光区的界线以垂直相交以外的角度交叉的方式偏振的角度，在该情况下，优选上述二次取向的直线偏振的偏振角度和上述一次取向的偏振角度可以互相垂直。以这种方式控制一次和二次取向的偏振角度，由此能够制造具有更优异性能的光滤波器。
可通过在上述一次取向后或一次取向前未取向的光取向膜贴附本发明所述粘性薄膜来制造本发明的层压薄膜。在该情况下，当粘性薄膜包含粘附层时，以粘附层作为介质贴附于光取向膜。在该层压薄膜中，优选使上述粘性薄膜与上述光取向膜贴紧。在本发明中，粘性薄膜和光取向膜贴紧是指在光取向膜和粘性薄膜之间实质上不存在间隔的意思。如上所述那样粘性薄膜与光取向膜贴紧，由此能够防止发生如下情况：照射的光在传播过程中在薄膜和光取向膜之间扩散，从而难以照射所需的均匀强度的光，并且在取向区域之间界限不明确或未取向区域的产生。
并且，本发明涉及一种采用上述本发明层压薄膜来制造光滤波器的方法，是关于一种包含如下步骤的光滤波器的制造方法，即：以上述层压薄膜的粘性薄膜基材作为介质向上述层压薄膜的光取向膜照射光的步骤。
如上所述，当用粘性薄膜作为介质进行取向时，照射的光只透过粘性薄膜的透光区，只有光取向膜的与透光区对应的区域因光的照射而被取向。即，在光取向膜的与透光区对应的部分因二次取向使一次取向的方向发生改变或使未取向状态的取向膜被取向。
在本发明的一个例示中，如上所述，上述层压薄膜的光取向膜可以通过直线偏振紫外光的照射进行一次取向，具体地，可以通过照射与基材的遮光区和透光区的界线以垂直相交以外的角度交叉的直线偏振紫外光，更优选照射与上述界线以45度角度交叉的直线偏振紫外光来进行一次取向。在该情况下，上述光学薄膜的制造方法的光照射步骤可以是用于进行二次取向的光照射，如上所述，上述二次取向的光照射作为直线偏振紫外光照射，其偏振角度即与形成于上述粘性薄膜的遮光区和透光区的界线以垂直相交以外的角度交叉的方式偏振，并且可以与一次取向时的直线偏振角度互相垂直。
图5是模式性表示本发明一例示的光滤波器的制造方法的图。如图5(a)至(d)所示，本发明的制造方法可以包含以下步骤：在基板1上形成光取向膜2(图5(a))，在上述光取向膜2照射偏振光(箭头)来进行一次取向(图5(b))，之后将本发明的粘性薄膜3贴附于光取向膜2(图5(c))，照射与一次取向时相比以不同角度偏振的紫外光(箭头)来进行二次取向(图5(d))。由此形成取向方向互不相同的的区域21、22。
并且，如图5(e)和(f)所示，本发明的制造方法可进一步包括以下步骤：在照射光之后剥离粘性薄膜3，并在光取向膜2上形成液晶层4。
形成上述液晶层4的方法不受特别限制，例如可以包括以下步骤：(a)将光交联性或光聚合性液晶化合物涂布于光取向膜上并进行取向处理，(b)并对上述液晶化合物进行光交联或光聚合。经过上述步骤，能够形成液晶化合物的取向方向不同的两种以上区域41、42。
涂布于上述光取向膜上的液晶化合物的种类不受特别限制，根据光滤波器的用途可进行适当选择。例如，在上述光滤波器为图案化的相位差元件的情况下，上述液晶化合物可以是如下液晶化合物：能够根据位于下部的取向膜的取向图案进行取向，并且能够形成通过光交联或光聚合显示出λ/4相位差特性的液晶高分子层。通过使用这样的液晶化合物，例如能够制造将入射光分为左旋圆偏振光和右旋圆偏振光的图案化的相位差元件。在本领域中众所周知根据所需的光滤波器的用途可以使用多种液晶化合物，本发明可对所有上述液晶化合物进行适当选择来使用。
一方面，在上述步骤中，涂布液晶化合物并进行取向处理即根据下部取向膜的取向图案进行校正的方式不受特别限定，可采用本领域公知的适当方法。
在上述步骤中，对通过照射适当光线而被取向处理的液晶化合物进行交联或聚合，由此能够形成液晶层例如相位延迟层。
并且，本发明涉及一种光滤波器，包括：基板；光取向膜，其在上述基板上形成，并且具有以第一方向取向处理的第一取向区域和以第二方向取向处理的第二取向区域，并且在上述光取向膜的未取向部分面积占整个光取向膜面积的10％以下。
本发明的光滤波器例如可以是用于立体影像显示装置的图案化的相位差元件。
作为可用于本发明的光滤波器的基板和光取向膜能够适用如上所述的相同内容。
在本发明的光滤波器中，在光取向膜上形成有取向图案，具体地，形成有具有以一定的第一方向取向的第一取向区域和以与上述第一方向不同方向取向的第二取向区域的取向图案，例如，如上所述那样，上述第一和第二取向图案在光取向膜上可以以条纹形状交替配置。在本发明中，特别是在上述取向图案中，未取向区域占取向膜整体面积的10％以下，优选占5％以下，更优选占2％以下。上述未取向区域例如由于如下现象而发生：在现有技术中起因于光取向处理时在光取向膜和掩膜之间存在的间隔，入射的光经由上述间隔的同时扩散等。这样的未取向区域使取向区域之间的界限不明确，并成为用于显示装置时引起串扰的原因。
但是，在本发明中，使用上述具有特点的粘性薄膜并将上述粘性薄膜贴紧于光取向膜的状态下进行取向处理，由此能够使上述未取向区域的发生最小。
就上述未取向区域而言，在吸收轴互相垂直配置的两个偏光器之间适当配置光滤波器以使取向方向对应于上述吸收轴，用光源照射上述起偏振片，则只有在未取向的部分才会引起漏光。由此，在上述状态下，上述未取向区域的面积比例可以通过用偏光显微镜观察发生漏光区域的方式来测量。
本发明的光滤波器可使以下述通式1计算的串扰率在5％以下，优选在2％以下。
通式1
XT＝(XTL+XTR)/2
在上述通式1中，XT是表示安装有上述光滤波器的立体影像显示装置的串扰比，XTL是表示用左眼观察安装有上述光滤波器的立体影像显示装置的串扰比，XTR是表示用右眼观察安装有上述光滤波器的立体影像显示装置的串扰比。
上述通式1中的XTL和XTR分别可以通过下述通式2和3来计算。
通式2
XTL＝{(L(LB-RW)-L(LB-RB)/(L(LW-RB)-L(LB-RB))}×100
通式3
XTR＝{(L(LW-RB)-L(LB-RB)/(L(LB-RW)-L(LB-RB))}×100
在上述通式中，L(LB-RW)表示使用了上述光滤波器的立体影像显示装置显示部中左眼用单位像素为黑色且右眼用单位像素为白色时的亮度，L(LB-RB)表示上述显示部中左眼用单位像素和右眼用单位像素为黑色时的亮度，L(LW-RB)表示上述显示部中左眼用单位像素为白色且右眼用单位像素为黑色时的亮度。
上述中根据各单位像素的状态来测量亮度的方法不受特别限制，可根据本领域公知方法来测量。
本发明通过所述方法来形成取向膜，使取向膜的未取向区域范围最小化，从而能够提供具有上述优异串扰率的光滤波器。
本发明的光滤波器可进一步包含形成于上述光取向膜上部的液晶层，如上所述那样，当上述光滤波器为图案化的相位差元件时，上述液晶层可以为相位延迟层，具体地，可以为具有λ/4波长相位差特性的相位延迟层。这样的相位延迟层可以形成根据下部的光取向膜的取向图案而形成且具有第一方向慢轴的第一区域和与上述第一方向不同方向的慢轴的第二区域的图案，例如，上述第一和第二区域与图2所示的图案类似地、以与立体影像装置显示部的各像素相对应的方式分别形成条纹形状并交替形成。
在上述情况下，第一区域的慢轴沿与第一和第二区域的界线垂直相交以外的角度例如约45度的角度交叉的方向形成。并且，第二区域的慢轴也沿与上述界线垂直相交以外的角度交叉的方向形成，并且可以以与上述第一区域的慢轴构成垂直的角度形成。形成有这样的慢轴关系的具有λ/4波长特性的相位延迟层在用于立体影像显示装置时能够分别生成左旋圆偏振光和右旋圆偏振光。
并且，本发明涉及一种包含本发明所述光滤波器的立体影像显示装置。
在本发明的一个例示中，上述光滤波器可以是图案化的相位差元件，上述立体影像显示装置可以是偏光式眼镜立体影像显示装置。
本发明的立体影像显示装置只要包含上述本发明光滤波器，就不会对其他结构或工作方式进行特别限制，可以采用一般的立体影像显示装置中的结构和工作方式。
图6是表示本发明一例示的立体影像显示装置的剖面结构的图。
上述显示装置60可以是向佩戴偏光眼镜的观察者(未图示)显示立体影像的偏光式眼镜显示装置。该显示装置60可以将背光单元61、液晶显示板等显示板62以及相位差元件63按上述顺序配置构成，在该情况下，上述相位差元件63作为本发明光滤波器可以包含：基板631；光取向膜(省略其图示)，其形成在上述基板上；液晶层632即相位延迟层，其在上述光取向膜上形成并具有所述第一区域632A和第二区域632B。在该显示装置60中，相位差元件63的表面成为影像显示面面向观察者侧。并且，在本实施方案中，显示装置60以使影像显示面与垂直面(图6中的y-z平面)平行的方式配置。并且，影像显示面例如可以为长方形(rectangular)，影像显示面的纵(longitudinal)向与水平方向(图中的y轴方向)平行。而且，观察者在佩戴偏光眼镜后才观察影像显示面。
虽然在附图中未对背光单元61具体图示，但是背光单元61例如可具备反射板、光源以及光学薄板。反射板用于将从光源射出的光反射至光学薄板侧，并具有反射、散射和/或扩散等功能。该反射板例如可以由发泡PET(expanded polyethyleneterephthalate)等构成。由此，能够有效地利用从光源射出的出射光。光源用于从背后照明显示板62，例如可以将两个以上的线状光源以相同间隔并列配置或可以将多个点状光源以二维方式排列。并且，作为线状光源例如可以使用热阴极荧光灯(HCFL，Hot Cathode Fluorescent Lamp)或冷阴极荧光灯(CCFL，Cold Cathode Fluorescent Lamp)等，作为点状光源例如可以使用LED(Light Emitting Diode)等。光学薄板用于均匀化来自光源的光在平面内的亮度分布、或将来自光源的光的发散角或偏振状态调整为所需的状态，例如可以包含扩散板(diffusion plate)、扩散薄板(diffusion sheet)、棱镜薄板(prism sheet)、反射型偏振元件或位相差板等而构成。并且，光源可以是边缘式(edge-type)或直接式(direct-type)中的任一形式，而且根据需要可进一步包含导光板或导光薄膜等。
液晶显示板62是多个像素以行方向和列方向的二维方式排列的穿透式显示板，通过根据影像信号驱动各像素来显示图像。如上所述，上述各像素例如可以包含如图3所示的左眼用影像像素和右眼用影像像素。这样的液晶显示板62例如如图6所示，从背光单元61侧依次可以包含透明基板622、像素电极623、取向膜624、液晶层625、取向膜626、公用电极627、彩色滤光片628以及透明基板(对向基板)629。并且，在本发明中，第一起偏振片621A贴附于上述面板的入射侧、即透明基板622面，第二起偏振片621B贴附于上述入射侧的相反侧、即透明基板629(对向基板)。
第一起偏振片621A是配置于来自背光单元的光向显示板62射入的那一侧的起偏振片，第二起偏振片621B是配置于光从显示板62射出的那一侧的起偏振片。起偏振片621A、621B作为一种光学快门，只通过规定振动方向的光。例如，起偏振片621A、621B可以以它们的吸收轴相互不同规定角度(例如90度)的方式配置，由此使从背光单元61射出的光经过液晶层而透过或遮蔽。
第一起偏振片621A的吸收轴(未图示)方向(direction)设定在能够使从背光单元61射出的光透过的范围内。例如，当从背光单元61射出的光的偏振轴呈垂直方向时，起偏振片621A的吸收轴也朝垂直方向，当从背光单元61射出的光的偏振轴呈水平方向时，第一起偏振片621A的吸收轴也朝向水平方向。并且，从背光单元61射出的光并不限制于直线偏振光，可以是圆偏振光、椭圆偏振光或无偏振光。
第二起偏振片21B的吸收轴方向以能够使透过显示板62的光透过的方式配置。例如，当第一起偏振片621A的吸收轴方向呈水平方向时，第二起偏振片621B的吸收轴可以朝与上述吸收轴垂直相交的方向、即垂直方向，当第一起偏振片621A的吸收轴方向呈垂直方向时，第二起偏振片621B的吸收轴可以朝与上述吸收轴垂直相交的方向、即水平方向。
透明基板622、629是通常能使可视光透过的透明基板。并且，在背光单元61侧的透明基板例如可形成有源驱动电路(active drivecircuit)，该有源驱动电路包含作为驱动元件的与透明像素电极电连接的TFT(Thin Film Transistor：薄膜晶体管)和配线等。像素电极623例如由ITO(Indium Tin Oxide：铟锡氧化物)构成，起到每个像素的电极的功能。取向膜624例如由聚酰亚胺等高分子材料构成，对液晶进行取向处理。液晶层625例如由VA(Vertical Alignment：竖向定线)模式、TN(Twisted Nematic：扭转向列)模式或STN(Super TwistedNematic：超扭曲向列)模式的液晶构成。该液晶层625具有以下功能：通过驱动电路施加的电压，每个像素都能透过或遮蔽从背光单元61射出的光。公用电极627例如由ITO构成并起到共同的对向电极的功能。彩色滤光片628可以通过排列过滤部628A而形成，该过滤部628A用于将从背光单元61射出的光分别分为例如红(Red)、绿(Green)以及蓝(Blue)的三元色。这样的该彩色滤光片628中，过滤部628A在与像素之间界线相对应的部分上设有具有遮光功能的黑底部628B(black matrix section)。
本发明的光滤波器63将从上述第二起偏振片621B射出的光例如分为右旋圆偏振光和左旋圆偏振光后重新射出，由此能够向佩戴偏光眼镜的观看者显示立体影像。
发明效果
本发明能够提供一种在光取向工艺中未取向区域的发生最小化并能够形成高精度取向图案的取向处理用粘性薄膜，而且能够提供一种包含该取向处理用粘性薄膜的层压薄膜或使用该取向处理用粘性薄膜的光滤波器的制造方法。并且，本发明能够提供一种具有优异性能的光滤波器或立体影像显示装置。
附图说明
图1、2以及4是例示性表示本发明粘性薄膜的模式图。
图3是例示性地表示立体影像显示装置显示部的像素排列的图。
图5是模式性表示本发明光滤波器制造方法的步骤图，图6是例示性地表示本发明立体影像显示装置的模式图。
图7至12是表示在本发明实施例和比较例中形成的光取向膜或液晶层的扩大照片。
图13是表示将在本发明实施例中制造的光滤波器安装在立体影像显示装置并用偏光眼镜观察上述装置的结果的图。
具体实施方式
以下，通过本发明实施例和未根据本发明的比较例，对本发明进行更详细的说明，但是本发明的范围并不限制于下述实施例。
实施例1
取向处理用粘性薄膜的制造
在作为透光性薄板的乙酸纤维素基材(制造公司：FUJI，商品名称：UZ80)表面上印刷遮光性油墨从而形成遮光区。在该情况下，遮光区形成如图2所示的条纹状，使透光区和遮光区交替形成。
此时，透光区和遮光区的间距(图2的P)约为1080μm，遮光区的间隔(图2的V)为540μm，上述印刷厚度约为1.5μm。接着，在上述基材油墨印刷面的相反面采用丙烯酸类粘着剂形成粘附层，由此制造用于取向处理的粘性薄膜。将这样制造的粘性薄膜正面照片显示在图7中。
光滤波器的制造
使用上述制造的粘性薄膜，以图5所示的方法来制造光滤波器。首先，作为基板，在厚度为80μm的乙酸纤维素基板10上部形成干燥厚度为的聚肉桂酸酯(polycinnamate)类光取向层20。上述光取向层20通过以下方法形成：用辊式涂布法将光取向层形成溶液涂布在基板10上，并在80℃下干燥两分钟，并去除溶剂。此时，上述溶液通过将具有下述化学式1的肉桂酸基的聚降冰片烯(重均分子量(Mw)＝150,000)和丙烯酸系单体的混合物与光引发剂(Igacure 907)混合，并将其溶解于环己酮溶剂以使聚降冰片烯的固体含量浓度为2wt％而制得(聚降冰片烯∶丙烯酸系单体∶光引发剂＝2∶1∶0.25(重量比))。
化学式1
其后，在上述光取向膜20上照射直线偏振紫外光(300mW/cm2)对光取向膜20进行了一次取向。此时，考虑到将在上述一次取向后贴附的上述粘性薄膜的方向，控制上述直线偏振紫外光的偏振方向以使其与粘性薄膜的透光区和遮光区的界线形成45度角度。在上述一次取向后，在光取向膜20上将粘附层作为介质贴紧附着上述制造的粘性薄膜30。接着，将上述粘性薄膜30作为介质在上述光取向膜20上照射与一次取向时相同的直线偏振紫外光(300mW/cm2)，由此进行了二次取向。不过，在二次取向时，调节直线偏振紫外光的偏振方向使其与上述一次取向时的直线偏振光的角度呈90度。在上述取向工艺结束后，剥离粘性薄膜30，在上述光取向膜上形成具有λ/4波长特性的相位延迟层4。具体地，在上述光取向膜上以约1μm的干燥厚度涂布液晶化合物(LC242TM，BASF(制))，并根据下部光取向膜的取向进行取向后，照射约十秒钟的紫外光(300mW/cm2)，使液晶交联和聚合，并根据下部光取向膜的取向，制造具有慢轴方向不相同区域的光滤波器。
比较例1。
以与上述实施例1相同的方法制造光滤波器，不过在二次取向过程中不使用上述粘性薄膜，将通常用于生成光取向膜图案的掩膜设置于距离上述取向膜0.7mm的位置上，并以上述掩膜为介质照射直线偏振紫外光，从而制造了光滤波器。
比较例2
以与上述比较例1相同的方法制造光滤波器，不过在二次取向过程中将掩膜设置于距离上述取向膜1.1mm的位置上，并以上述掩膜为介质照射直线偏振紫外光，从而制造了光滤波器。
确认例1：取向状态的确认
分别观察在实施例和比较例中制造的光滤波器的相位延迟层的图案形成状态。图8是根据实施例1进行取向处理的光取向膜的扩大照片，图9是以上述光取向膜为介质形成的相位延迟层的扩大照片。并且，图10是根据比较例1进行取向处理的光取向膜的扩大照片，图11是以上述光取向膜为介质形成的相位延迟层的扩大照片，图12是根据比较例2形成的光取向膜的扩大照片。从图中可以明确知道：根据本发明时，可清楚地观察到各图案之间的界线，并且在取向膜的相位延迟层上也形成精细的取向图案，而在比较例1和2中，能够确认形成了界线部非常不清楚的图案。
确认例2：未取向区域的比率和串扰率
测量分别在实施例和比较例中制造的取向膜的未取向区域比率，并使用光滤波器测量了串扰率。通过如下方式来测量未取向区域比率：在吸收轴垂直配置的两个起偏振片之间配置光滤波器后，用光源进行照明的同时采用偏光显微镜观察漏射光。另外，串扰率以如下方式进行测量：将制造的光滤波器安装在一般立体影像显示装置，并且在改变左眼用和右眼用像素亮度的同时在距离图像显示面正中央约1.8m的位置测量亮度，并将此亮度代入上述通式1至3。
将上述测量的结果整理并记录于下述表1中。
表1
从上述表1中可知：在本发明的实施例中，几乎不存在未取向区域，并且用于显示装置时也几乎不发生串扰。
另一方面，图13是表示将根据本发明实施例制造的光滤波器安装于立体影像显示装置后在佩戴偏光眼镜的状态下观察的照片。图13(A)是佩戴右眼用眼镜时的照片，图13(B)是佩戴左眼用眼镜时的情况。
从图13中可知：通过一侧立体眼镜透视经本发明光滤波器而放出的具有相互不同偏振性能的左眼和右眼图像，则当眼镜的相位差薄膜与取向方向垂直时显示为黑色，当水平时显示为白色。佩戴相反侧眼镜进行透视时，能够确认相同薄膜的黑色和白色发生鲜明的反向变更。
附图标记说明
10：基材
B：遮光区
T：透光区
P：间距
V：间隔
30：立体影像显示装置的显示部
UR：右眼用单位像素
UR：左眼用单位像素
W1、W2：单位像素的宽度
20：粘附层
1：基材
2：光取向膜
3：粘性薄膜
21、22：取向区域
41、42：液晶取向区域
4：液晶层
60：立体影像显示装置

Claims (8)

1.一种用于立体影像显示装置的光滤波器的光取向膜取向处理的粘性薄膜，其具有：
包含透光区和遮光区的基材，从基材的上部或下部入射的光能够透过所述透光区，从基材的上部或下部入射的光不能透过所述遮光区；
粘附层，形成于所述基材的至少一面上且用于将基材贴紧于光取向膜；
其中透光区和遮光区分别具有条纹形状，并且互相邻接交替形成，以及其中透光区和与所述透光区邻接的遮光区的间距为所述立体影像显示装置显示部的左眼用单位像素或右眼用单位像素宽度的两倍。
2.权利要求1所述的用于光取向膜取向处理的粘性薄膜，其中，邻接的遮光区之间的间隔与显示部的左眼用单位像素或右眼用单位像素宽度相同。
3.权利要求1所述的用于光取向膜取向处理的粘性薄膜，其包括：透光性薄板；遮光性或吸光性油墨，用于在所述薄板上形成遮光区。
4.一种用于光滤波器制造的层压薄膜，其包括：基板；光取向膜，形成在所述基板上；权利要求1所述的粘性薄膜，贴附在所述光取向膜上。
5.权利要求4所述的用于光滤波器制造的层压薄膜，其中，光取向膜是被直线偏振紫外光进行了一次取向处理后的光取向膜。
6.一种光滤波器的制造方法，其包括以权利要求4所述的层压薄膜的粘性薄膜基材为介质向所述层压薄膜的光取向膜照射光的步骤。
7.权利要求6所述的光滤波器的制造方法，其进一步包括在照射光之后剥离粘性薄膜并在光取向膜上形成液晶层的步骤。
8.权利要求7所述的光滤波器的制造方法，其中，液晶层的形成包括进行a处理和b处理的步骤，其中该a处理是指将光交联性或光聚合性液晶化合物涂布于光取向膜上并进行取向处理，该b处理是指对上述液晶化合物进行光交联或光聚合。
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