CN103733119A

CN103733119A - 滤光片

Info

Publication number: CN103733119A
Application number: CN201280038706.6A
Authority: CN
Inventors: 蔡昇训; 洪敬奇; 吕政炫; 赵镛一; 朴文洙; 金相燮
Original assignee: LG Chemical Co Ltd
Current assignee: LG Corp
Priority date: 2011-08-05
Filing date: 2012-08-06
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2032-08-06
Also published as: US9268149B2; JP5928754B2; KR101266221B1; US20150205143A1; JP2014529093A; KR20130016137A; TWI481906B; TW201321797A; CN103733119B

Abstract

本发明涉及一种滤光片和显示装置。本发明中所提供的所述滤光片可以稳定地保持在滤光片中形成的第一和第二区域的图案，并且因此可以长时间确保优异的分光特性。

Description

滤光片

技术领域

本发明涉及一种滤光片和一种显示装置。

背景技术

将光分成具有彼此不同偏振状态的至少两种光的技术可以用在各种领域中。

该分光技术可以应用于制造三维（3D）图像。3D图像可以使用双目视差来实现。例如，当分别将两个两维图像输入人的左眼和右眼中时，输入数据被输送到大脑并融合，由此他/她体验了3D景象和现实。在这样的过程中，可以使用所述分光技术。

产生3D图像的技术可以用在3D测量、3DTV、摄像或计算机制图。

应用分光技术产生3D图像的实例公开在专利文献1和2中。

[现有技术文献]

（专利文献1）韩国专利No.0967899

（专利文献2）韩国专利公开No.2010-0089782

发明内容

本发明可以提供一种滤光片和一种显示装置。

示例性的滤光片可以包括基板层和偏振控制层。所述偏振控制层可以在所述基板层的一个表面上。图1显示滤光片100的一个示意性实施方式的示意图，其中偏振控制层102在基板层101的一个表面上。

在所述基板层中，在第一面内方向上的弹性模量可以不同于在与该第一面内方向垂直的第二面内方向上的弹性模量。在另一实施方式中，在所述基板层中，在第一面内方向上的热膨胀系数（CTE）可以不同于在与该第一面内方向垂直的第二面内方向上的热膨胀系数。另外，在所述基板层中，在第一面内方向上的弹性模量和CTE两者都可以不同于在与该第一面内方向垂直的第二面内方向上的弹性模量和CTE。所使用的术语“在第一或第二面内方向上的弹性模量”可以指的是储能模量或拉伸模量，并且一般是拉伸模量。在第一或第二面内方向上的弹性模量可以用在下面实施例中建议的方法测量。

这里，第一面内方向为在基板层的平面上随机选择的方向，并且第二面内方向为与第一面内方向垂直的方向。例如，当所述基板层形成为例如正方形或长方形的四角形时，第一面内方向可以是水平方向，而第二面内方向可以为垂直方向，或者第一面内方向可以为垂直方向，而第二面内方向可以是水平方向。另外，第一面内方向可以为在塑料基板层中所谓的机器方向（MD）和所谓的横向方向（TD）之一，而第二面内方向可以为在塑料基板层中的MD和TD中的另一个。例如，在制造塑料基板层的操作中，可能通过，例如，控制伸展或挤出条件来制备基板层以在第一和第二面内方向上具有不同的弹性模量和/或CTE。

如上所述，如果使用的基板层在第一和第二面内方向上具有不同的例如弹性模量和/或CTE的物理性质，并且在该基板层上以适合的图案形成偏振控制层，则可以获得具有稳定保持的物理性质（例如偏振控制层的平直度）的滤光片。

在第一或第二面内方向上不同的弹性模量可以为在25℃或60℃的弹性模量。例如，可以使用在第一和第二面内方向上具有不同的在25℃和60℃的弹性模量的基板层。

如果基板层的弹性模量在第一和第二面内方向上不同，则相对较低的弹性模量可以为在25℃大约1500至4000MPa，1800至3500MPa或者2000至3000MPa。此外，相对较高的弹性模量可以为在25℃大约2000至4500MPa，2300至4000MPa或者2500至3500MPa。另外，所述在25℃较高的弹性模量（MH）相对于所述在25℃较低的弹性模量（ML）的比（MH/ML）可以在大于1且不大于5，大于1且不大于4，大于1且不大于3，或者大于1且不大于2的范围内。在上述范围内，可以适合地实现理想的物理性质。

在另一个实施方式中，当基板层的弹性模量在第一和第二面内方向上不同时，相对较低的弹性模量可以为在60℃大约1400至3900MPa，1700至3400MPa或者1900至2900MPa。这里，相对较高的弹性模量可以为在60℃大约1900至4400MPa，2200至3900MPa或者2400至3400MPa。此外，所述在60℃较高的弹性模量（MH）相对于所述在60℃较低的弹性模量（ML）的比（MH/ML）可以在大于1且不大于5，大于1且不大于4，大于1且不大于3，或者大于1且不大于2的范围内。在上述范围内，可以适合地实现理想的物理性质。

如果基板层的CTE在第一和第二面内方向上不同，则相对较低的CTE可以为10至65ppm/K，15至60ppm/K或者20至55ppm/K。此外，相对较高的CTE可以为35至80ppm/K，40至75ppm/K或者45至65ppm/K。另外，所述较高的CTE（CH）相对于所述较低的CTE（CL）的比（CH/CL）可以在大于1且不大于5，大于1且不大于4，大于1且不大于3，或者大于1且不大于2的范围内。在上述范围内，可以适合地实现理想的物理性质。CTE是根据在下面实施例中公开的方法测量的值。

在一个实施方式中，在第一和第二面内方向上，弹性模量或CTE可以彼此不同。如果在第一面内方向上的弹性模量和CTE两者分别不同于在第二面内方向上的弹性模量和CTE，则当其中一个面内方向上的CTE大于在与该一个面内方向垂直的另一面内方向上的CTE时，那么在所述一个面内方向上的弹性模量可以小于在所述另一面内方向上的弹性模量。

具有上述特征的任何种类的基板层都可以使用。例如，基板层可以为塑料基板层。如上所述，当在制造塑料基板层期间控制延伸或挤压条件时，可以获得在第一和第二面内方向上具有不同弹性模量和/或CTE的基板层。作为塑料基板层，可以使用包括下列材料的片或膜：纤维素树脂，如三乙酰纤维素（TAC）或二乙酰纤维素（DAC）；环烯烃聚合物（COP），如降冰片烯衍生物；丙烯酸树脂，如聚（甲基丙烯酸甲酯）（PMMA）；聚碳酸酯（PC）；聚烯烃，如聚乙烯（PE）或聚丙烯（PP）；聚乙烯醇（PVA）；聚醚砜（PES）；聚醚醚酮（PEEK）；聚醚酰亚胺（PEI）；聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）；聚酯，如聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）；聚酰亚胺（PI）；聚砜（PSF）；或氟树脂。

所述基板层的折射系数可以低于偏振控制层。所述基板层的一个示例性折射系数为大约1.33至1.53。当基板层的折射系数小于偏振控制层时，增加了亮度，阻止了反射，并且提高了对比特性。

在一个实施方式中，所述基板层可以包含紫外（UV）阻断或吸收剂。当基板层包括UV阻断或吸收剂时，可以防止由于UV射线导致的液晶层的劣化。作为UV阻断或吸收剂，可以使用有机材料，如水杨酸酯化合物、苯甲酮化合物、羟苯甲酮化合物、苯并三唑化合物、氰基丙烯酸酯化合物或苯甲酸酯化合物；或无机材料，如氧化锌或镍络合物盐。在基板层中的所述UV阻断或吸收剂的含量没有特别限制，且可考虑到所需效果而适当地选择。例如，在制造塑料基板层的操作中，基于所述基板层主要成分的含量，所述UV阻断或吸收剂的含量可以为大约0.1至25wt%。

在滤光片中，偏振控制层被形成在基板层上。偏振控制层可以具有第一和第二区域，它们能够将入射光（例如线性偏振入射光）分成彼此具有不同偏振状态的两种光。为了分光，所述第一和第二区域可以具有不同的相位延迟性质。

所述第一和第二区域具有不同相位延迟性质的情况可以包括下列情形：第一和第二区域两者都是具有相位延迟的区域，在这两个区域中的一个中形成的光轴的方向等同于或者不同于在这两个区域中的另一个中形成的光轴的方向，而相位延迟的程度也彼此不同的情形；以及相位延迟程度彼此相同，而在这两个区域中的一个中形成的光轴的方向不同于在这两个区域中的另一个中形成的光轴的方向的情形。在另一个实施方式中，第一和第二区域具有彼此不同相位延迟性质的情形可以包括第一区域和第二区域之一具有相位延迟性质而另一区域为不具有相位延迟性质的各向同性区域的情形。

所述第一和第二区域可以具有在共同方向上延伸的条状形状，并且可以相邻和交替设置。图2显示如上所述的第一区域“A”和第二区域“B”的一个示例性排列的示意图。条带形状第一和第二区域延伸的共同方向，例如，图2的方向“D”可以平行于基板层的第一或第二面内方向。例如，在基板层的第一面内方向上的弹性模量不同于在基板层的第二面内方向上的弹性模量的情况下，所述共同方向可以平行于其中弹性模量相对较低的基板层的面内方向。在另一个实施方式中，在基板层的第一面内方向上的CTE量不同于在基板层的第二面内方向上的CTE的情况下，所述共同方向可以平行于其中CTE相对较高的基板层的面内方向。进而，在又一个实施方式中，在第一面内方向上的弹性模量和CTE分别不同于在第二面内方向上的弹性模量和CTE，并且在第一和第二面内方向中的一个方向上，弹性模量相对较低并且CTE相对较高，在这一情况下，所述共同方向可以平行于弹性模量相对较低和CTE相对较高的基板层的面内方向。由于这样的排列，可以给滤光片提供理想的物理性质。

在滤光片中，分别通过第一和第二区域后的信号可以为线性偏振光，其中偏振方向基本上彼此垂直。例如，如果通过第一区域后的光为具有某一偏振方向的线性偏振光，则通过第二区域后的信号可以为这样的线性偏振光，其偏振方向基本上垂直于所述通过第一区域后的信号的某一偏振方向。

在本说明书中，除非另有特别限定，用于限定角度的术语“垂直”、“水平”、“正交”和“平行”可以指的是基本上垂直、水平、正交和平行。所述术语可以包括误差和差异，例如，其可以包括在大约±15度、±10度或±5度内的误差，对于各个术语都可以这么认为。

在另一实施方式中，通过第一和第二区域后的信号中的一种可以为左圆偏振信号，而另一种可以为右圆偏振信号。为了实现该目的，所述第一和第二区域中的至少一个可以为相位延迟层。

例如，为了产生左-和右-圆偏振信号，第一和第二区域两者都可以包括相位延迟层，并且在第一和第二区域中的所有相位延迟层都可以是1/4波长层。为了产生在相反方向上旋转的圆偏振光，在第一区域中的1/4波长层的光轴可以形成为不同于在第二区域中的1/4波长层的光轴。在一个实施方式中，第一区域可以包括光轴在第一方向上的1/4波长层，而第二区域可以包括光轴在不同于第一方向的第二方向上的1/4波长层。这里，在第一和第二方向上形成的光轴之间的角度可以为90度。这里使用的术语“n波长层”可以指的是能够将入射光相位延迟该光的波长的“n”倍的相位延迟元件。这里，“n”可以为1/2、1/4或3/4。另外，术语“光轴”可以指的是当光线通过一个区域时的慢轴或快轴。

在另一实施方式中，当第一和第二区域中的一个包括3/4波长层，而另一个包括1/4波长层时，可以产生左-和右-圆偏振光。

在另一个实施方式中，第一和第二区域中的一个可以为1/2波长层，而另一份可以为光学各向同性区域。在此情况下，通过第一和第二区域后的信号可以从该滤光片中发射出去，作为在彼此基本正交的方向上具有偏振轴的线性偏振光。

形成第一和/或第二区域的1/4、3/4或1/2波长层可以为液晶层。例如，第一和/或第二区域可以如下形成：在需要时将具有相位延迟性质的液晶化合物取向，并聚合该化合物。

所述液晶层可以包括可聚合液晶化合物。在一个实施方式中，所述液晶层可以包括聚合形式的液晶化合物。术语“可聚合液晶化合物”是指一种化合物，其包括表现出液晶性的部分，如液晶元（mesogen）骨架，并且还包括至少一个可聚合官能团。另外，术语“包括聚合形式的可聚合液晶化合物的层”可以指的是这样的层，其中可聚合液晶化合物被聚合以形成液晶聚合物的骨架，例如主链或侧链。

所述液晶层可以包括未聚合的可聚合液晶化合物，或者还可以包括常规添加剂，例如可聚合非液晶化合物、稳定剂、不可聚合的非液晶化合物或引发剂。

在一个实施方式中，所述液晶层中的可聚合液晶化合物可以包括至少一种多官能团可聚合液晶化合物和至少一种单官能团可聚合液晶化合物。

术语“多官能团可聚合液晶化合物”可以指的是在液晶化合物中包含至少两个可聚合官能团的化合物。在一个实施方式中，所述所述多官能团可聚合液晶化合物可以包含2至10个，2至8个，2至6个，2至5个，2至4个，2至3个，或2个可聚合官能团。术语“单官能团可聚合液晶化合物”可以指的是在液晶化合物中包含一个可聚合官能团的化合物。当多官能团和单官能团可聚合化合物一起使用时，则可有效地控制液晶层的相位延迟性质，且可稳定地维持所获得的相位延迟性质，例如相位延迟层的光轴或相位延迟值。这里使用的术语“光轴”可以指的是当光线通过一个区域时的慢轴或快轴。

相对于100重量份的所述多官能团可聚合液晶化合物，所述液晶层中的单官能团可聚合液晶化合物的用量可以为大于0重量份且不大于100重量份、1至90重量份、1至80重量份、1至70重量份、1至60重量份、1至50重量份、1至30重量份、或者1至20重量份。

在上述范围内，通过混合多官能团和单官能团可聚合液晶化合物所实现的效果可以最大化，并且液晶层可以具有对其他层优异的粘合性。除非另有特殊限定，在这里使用的单位“重量份”指的是重量比。

所述液晶层可以满足表达式1。

【表达式1】

X<8%

在表达式1中，“X”为：相对于所述液晶层的初始相位差值，在将所述滤光片在80℃保持100或250小时后相位差值的变化的绝对值的百分比。

该百分比“X”可以用“100×(|R₀–R₁|)/R₀”计算。这里，“R₀”为液晶层的初始相位差值，而“R₁”为在将所述滤光片在80℃保持100或250小时后液晶层的相位差。“X”可以在7%或更小，6%或更小或5%或更小的范围内。可以使用在下面实施例中建议的方法测量所述相位延迟值的变化。

在一个实施方式中，所述多官能团或单官能团可聚合液晶化合物可以为由下面通式1表示的化合物。

[通式1]

在通式1中，A可以为单键、-COO-或-OCO-；R₁至R₁₀可以各自独立地为氢、卤素、烷基、烷氧基、烷氧羰基、氰基、硝基、-O-Q-P或通式2的取代基，或者，R₁至R₅中的相邻一对或R₆至R₁₀中的相邻一对可以彼此连接以形成用-O-Q-P取代的苯环，条件是R₁至R₁₀中的至少一个为-O-Q-P或通式2的取代基，或者R₁至R₅中的相邻一对或R₆至R₁₀中的相邻一对彼此连接以形成用-O-Q-P取代的苯环；其中Q为烷撑基（alkylene group）或烷叉基（alkylidene group），以及P为可聚合官能团，例如烯基、环氧基、氰基、羧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基。

[通式2]

在通式2中，B可以为单键、-COO-或-OCO-，并且R₁₁至R₁₅各自独立地为氢、卤素、烷基、烷氧基、烷氧基羰基、氰基、硝基、或-O-Q-P，或者，R₁₁至R₁₅中的相邻一对可以彼此连接以形成用-O-Q-P取代的苯环，条件是R₁₁至R₁₅中的至少一个为-O-Q-P，或者R₁₁至R₁₅中的相邻一对彼此连接以形成用-O-Q-P取代的苯环；其中Q为烷撑基（alkylenegroup）或烷叉基（alkylidene group），并且P为可聚合物官能团，例如烯基、环氧基、氰基、羧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基。

在通式1和2中，通过连接两个相邻取代基形成用-O-Q-P取代的苯环可以指的是两个相邻取代基彼此连接，由此形成用-O-Q-P取代的萘骨架。

在通式2中，在B左侧上的标示“-”可以指的是B直接连接到通式1的苯环上。

在通式1和2中，这里使用的术语“单键”可以指的是在由“A”或“B”表示的部分没有原子的情形。例如，在通式1中，当A为单键时，在“A”两侧的苯可以彼此直接相连，由此形成联苯基结构。

在通式1和2中，所述卤素可以为氯、溴或碘。

除非另有特殊限定，术语“烷基”可以为具有1至20个碳原子，1至16个碳原子，1至12个碳原子，1至8个碳原子或1至4个碳原子的直链或支链烷基；或者具有3至20个碳原子，3至16个碳原子或4至12个碳原子的环烷基。所述烷基可以任选地被至少一个取代基取代。

除非另有特殊限定，术语“烷氧基”可以为具有1至20个碳原子，1至16个碳原子，1至12个碳原子，1至8个碳原子或1至4个碳原子的烷氧基。所述烷氧基可以为直链、支链或环状。此外，所述烷氧基可以任选地被至少一个取代基取代。

除非另有特殊限定，术语“烷撑基”或“烷叉基”可以为具有1至12个碳原子、4至10个碳原子或6至9个碳原子的烷撑基或烷叉基。所述烷撑基或烷叉基可以为直链、支链或环状。此外，所述烷撑基或烷叉基可以任选地被至少一个取代基取代。

另外，除非另有特殊定义，术语“烯基”可以为具有2至20个碳原子、2至16个碳原子、2至12个碳原子、2至8个碳原子或2至4个碳原子的烯基。所述烯基可以为直链、支链或环状。此外，所述烯基可以任选地被至少一个取代基取代。

此外，在通式1和2中，P可以为丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基，优选为丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基，且更优选为丙烯酰氧基。

在本说明书中，作为能够用特殊官能团取代的取代基，可以使用烷基、烷氧基、烯基、环氧基、氧代基、氧杂环丁烷基、巯基、氰基、羧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基或芳基，但是不限于这些。

可以为通式1和2中的至少一个，或者通式2的残基的-O-Q-P可以存在于R₃、R₈或R₁₃位置处。另外，彼此连接并由此构成用-O-Q-P取代的苯环的取代基可以为R₃和R₄或者R₁₂和R₁₃。进而，在通式1的化合物或通式2的残基中，除了-O-Q-P或者通式2的残基之外的取代基，或者除了连接形成苯环的取代基之外的取代基可以为，例如，氢、卤素、具有1至4个碳原子的直链或支链烷基、含有具有1至4个碳原子的直链或支链烷氧基的烷氧羰基、具有4至12个碳原子的环烷基、具有1至4个碳原子的烷氧基、氰基或硝基，并且在另一实施方式中，为氯、具有1至4个碳原子的直链或支链烷基、具有4至12个碳原子的环烷基、具有1至4个碳原子的烷氧基、含有具有1至4个碳原子的直链或支链烷氧基的烷氧羰基、或氰基。

所述可聚合液晶化合物可以以平行取向的状态包括在液晶层中。在一个实施方式中，该化合物可以以平行取向的聚合态包括在液晶层中。在这里使用的术语“平行取向”可以指的是包括该液晶化合物的液晶层的光轴相对于液晶层的平面具有大约0至25度、0至15、0至10度、0至5度、或者0度的倾角。

在一个实施方式中，所述偏振控制层的液晶层在慢轴方向和在快轴方向之间的面内折射系数之差可以为0.05至0.2，0.07至0.2，0.09至0.2或0.1至0.2。所述在慢轴方向的面内折射系数可以指的是在液晶层的平面上显示出最高折射系数的方向上的折射系数，以及在快轴方向的面内折射系数可以指的是在液晶层的平面上显示出最低折射系数的方向上的折射系数。通常，在光学各向异性液晶层中快轴正交于慢轴。所述折射系数可以分别相对于550nm或589nm波长的光进行测量。折射系数差可以使用由Axomatrix制造的Axoscan根据制造商手册进行测量。另外，所述液晶层还可以具有大约0.5至2.0μm或者0.5至1.5μm的厚度。具有所述折射系数关系和所述厚度的液晶层可以实现适合要应用的目的的相位延迟性质。在一个实施方式中，具有所述折射系数关系和所述厚度的液晶层可以适合用于分光的光学元件。

所述滤光片可以进一步包括存在于基板层与偏振控制层之间的取向层。例如，参考图1，滤光片100可以进一步包括在基板层101和偏振控制层102之间的取向层。在形成滤光片的操作中，取向层可以为用于取向液晶化合物的层。作为取向层，可使用本领域中公知的常规取向层，例如，在印迹法中形成的取向层，光取向层或磨擦取向层。所述取向层为任选的组分，并且在一些情况下，可以在没有取向层的情况下通过直接摩擦或拉伸基板层而提供取向能力。

在另一方面，提供了一种制造滤光片的方法。制造滤光片的示意性方法可以包括在基板层上形成偏振控制层。

该方法可以包括在基板层上形成偏振控制层，所述偏振控制层包括第一和第二区域，所述第一和第二区域具有不同的相位延迟性质并且紧密和交替地设置成在共同方向上延伸的条带形状，所述基板层在第一面内方向上的面内弹性模量和/或CTE不同于在第二面内方向上的面内弹性模量和/或CTE。

在该方法中，当基板层的弹性模量在第一和第二面内方向上不同时，偏振控制层的共同延伸方向可以平行于第一和第二面内方向中基板层具有较低弹性模量的一个方向上。在另一个实施方式中，当基板层的CTE在第一和第二面内方向上不同时，偏振控制层的共同延伸方向可以平行于第一和第二面内方向中基板层具有较高CTE的一个方向上。另外，在又一个实施方式中，当基板层的弹性模量和CTE在第一和第二面内方向两者上都不同，并且在所述方向中的一个方向上弹性模量较低而CTE较高时，偏振控制层的共同延伸方向可以平行于第一和第二面内方向中弹性模量较低且CTE较高的一个方向上。

上述形成偏振控制层的方法没有特别限制。例如，当偏振控制层为液晶层时，可以如下形成偏振控制层：在基板层上形成取向层，在取向层上形成包括可聚合液晶化合物的液晶组合物的涂层，以及聚合所述取向液晶组合物以形成液晶层。

所述取向层可以如下形成：在基板层上形成聚合物膜（例如聚酰亚胺膜）并摩擦该聚合物膜，或者涂布光取向化合物并通过线性偏振光的辐照或纳米印迹进行取向。根据所需的取向图案，例如，第一和第二区域的图案，在相关领域中各种形成取向层的方法是已知的。

所述液晶组合物的涂层可以通过使用已知方法在基层的取向层上涂布该组合物而形成。该组合物可以根据在所述涂层下取向层的取向图案进行取向，然后聚合，由此形成液晶层。

在又一方面，提供了一种显示装置。该显示装置可以为三维（3D）显示装置。该显示装置可以包括上述的滤光片。

在一个实施方式中，所述显示装置可以进一步包括能够产生用于左眼的图像信号（以下称为“L信号”）和用于右眼的图像信号（以下称为“R信号”）的显示元件。在此情况下，可以设置滤光片使得在偏振控制层中的第一和第二区域中的一个可以透过L信号，而另一个可以透过R信号。

所述3D图像显示装置可以用在相关领域中已知的各种方法制造，只要其包括所述滤光片作为分光元件。

图3显示当观察者戴上眼镜时用于观察3D图像的示意性显示装置。

如图3所示，装置3可以包括光源301，第一偏振板3021，显示元件303（例如透射型液晶面板），和滤光片304。

作为光源301，可以使用在液晶显示器（LCD）中通常使用的直下式（direct-type）或侧入式（edge-type）背光源。

显示元件303能够产生L和R信号，并且在一个实施方式中，显示元件303可以为包括以列和/或行方向排列的多个单位像素的透射型液晶显示面板。一个或至少两个像素可以组合以形成设置成产生用于右眼的信号的区域（以下称为“RG区域”）以及用于产生L信号的左眼图像信号产生区域（以下称为“LG区域”）。

和滤光片的第一和第二区域一样，所述RG和LG区域可以被紧密和交替排列成在共同方向上延伸的条带形状。

所述滤光片304可以设置成使得从RG区域产生的R信号通过第二偏振板3022入射在第一和第二区域A和B中的一个区域上，而从LG区域产生的L信号通过第二偏振板3022入射到另一区域上。

所述显示元件303可以为这样的液晶面板，该液晶面板包括从所述光源101开始顺序设置的第一透明基板、像素电极、第一取向层、液晶层、第二取向层、共同电极、滤光片和第二透明基板。所述第一偏振板3021可以被贴附到所述面板的光入射的一侧上，即，光源301的一侧，而第二偏振板3022可以被贴附到所述面板的相对一侧上。所述第一和第二偏振板3021和3022可以被设置成使得这两个板的吸光轴具有预定的角度，例如90度。因此，从光源301发出的光可以透射通过显示元件303，或者被阻断。

在驱动状态下，从显示装置3的光源301发出的未偏振的光可以被输出到第一偏振板3021的一侧上。在入射到偏振板3021的光中，在平行于第一偏振板3021的透光轴的方向上具有偏振轴的光可以透射通过第一偏振板3021并且入射到显示装置303上。入射到显示装置303上并且透射通过RG区域的光变成R信号，而透射通过LG区域的光变成L信号，然后两种信号都入射到第二偏振板3022上。

在通过第二偏振板3022入射到滤光片304上的光中，透射通过第一区域的光和透射通过第二区域的光被输出成不同偏振状态。所述具有不同偏振状态的R和L信号可以分别入射到配戴偏光眼镜的观察者的右眼与左眼中，因此观察者可以观察到3D图像。

有益效果

在所述滤光片中，可以稳定地保持其中的第一和第二区域的图案，并且因此可以提供能够长时间确保优异分光特性的滤光片。

附图说明

图1显示所述滤光片的示例性实施方式的示意图。

图2显示第一和第二区域的示例性配置的示意图。

图3显示所述显示装置的一个示例性实施方式的示意图。

图4用于解释如何计算平直度。

附图标记说明

100，304：滤光片

101：基板层

102：偏振控制层

A，B：第一和第二区域

D：条带形状第一和第二区域延伸的方向

3：显示装置

301：光源

3021，3021：偏振板

303：显示元件

RG，LG：设置来产生用于右眼和左眼的信号的区域。

具体实施方式

下文将参照根据本申请的实施例和非根据本申请的比较实施例详细地描述光学元件，但光学元件并不局限于以下实施例。

1、基板层弹性模量的测量

根据下面建议的评价拉伸模量的方法评价基板层在第一面内方向（MD）和第二面内方向（TD）上在25℃和60℃的弹性模量。

在第一或第二面内方向上的拉伸模量可以通过在ASTM D638中规定的通过施加的应变绘图的应力-应变试验法进行测量。具体而言，沿要测量的方向切割基板层，使其具有16mm的第一面内方向（MD方向）的长度和6mm的第二面内方向（TD方向）的长度以形成狗骨头状样品，该样品的两端都用夹具固定以进行拉伸试验，然后根据ASTM D638测量拉伸模量。测量拉伸模量的条件如下：

测量仪器：万能试验机（Universal Testing Machine，UTM）

型号：Zwick Roell Z010，Instron

测量条件：

测压仪：500N

延伸速率：3mm/秒

2、基板层CTE的测量

用下列方法在基板层的第一和第二面内方向（MD和TD）的每一个上都评价CTE。在大约25℃的温度和大约50%的相对湿度条件下将所提供的基板层存放大约10天。在存放后，将第一面内方向（MD方向）的长度为大约16mm和第二面内方向（TD方向）的长度为大约6mm的基板层放进测量仪器中，然后在温度以1℃/分钟的速度从40℃增加至80℃后取出。之后，测量在第一和第二面内方向中每一个方向上的长度变化，由此测量CTE。上述工艺重复三次以得到在第一和第二面内方向中每一个方向上的三个CTE。另外，将第一面内方向（MD方向）的长度为大约16mm和第二面内方向（TD方向）的长度为大约6mm的基板层放进测量仪器中，然后在温度以1℃/分钟的速度从80℃增加至100℃后取出。之后，测量在第一和第二面内方向中每一个方向上的长度变化，由此测量CTE。上述工艺重复三次以得到在第一和第二面内方向中每一个方向上的三个CTE。根据上述内容，最后，将对于第一面内方向得到的总共6个CTE求平均值，由此得到相对于第一面内方向的CTE。另外，将对于第二面内方向得到的总共6个CTE求平均值，由此得到相对于第二面内方向的CTE。

3、液晶层耐久性的评价

对于在实施例或比较实施例中制造的滤光片，通过测量在耐久性试验后产生的相位延迟值的变化来评价液晶层的耐久性。详细地说，切割滤光片使得水平和垂直长度都为10cm，通过粘合层将滤光片贴附到玻璃基板上，并放置在80℃的耐热条件下100或250小时。将液晶层放置在耐热条件下之前的液晶层的相位延迟值（初始Rin）对将该层放置在耐热条件下之后的相位延迟值（在耐热处理后的Rin）的变化率被转化成百分比，并将结果列在表1中。这里，根据制造商手册使用由Axomatrix生产的Axoscan在550nm的波长测量相位延迟值。评价标准如下：

<评价标准>

O：在耐热条件下存放100和250小时后相位延迟值的变化全部小于8%的情形

X：在耐热条件下存放100和250小时后任何一个相位延迟值的变化为8%或更大的情形

4、维度稳定性的评价

在将所制造的滤光片在大约25℃的温度和大约50%的相对湿度条件下保持大约10天后，通过测量条带形状的第一或第二区域的平直度来评价维度稳定性。所述平直度是条带形状从第一和第二区域延伸的方向偏离该条带形状的左右侧的偏差，并且可以通过测量相对于图4中基板层101上形成的条带形状的第一或第二区域（A或B）表示为“a”、“b”和“c”的长度使用表达式1来进行计算。平直度越高，则该条带形状移动越远，这意味着维度稳定性低。对于30个相同的滤光片测量平直度，并计算结果的平均值、最大值、最小值和标准偏差。

【表达式1】

平直度={(a+b)/2}–c

实施例1

使用三乙酰纤维素（triacetyl cellulose，TAC）膜作为基板层制造滤光片，所述三乙酰纤维素膜在水平方向（MD）上的弹性模量为在25℃大约2293MPa，在60℃大约2165MPa，在水平方向（MD）的CTE为大约65ppm/K，在垂直方向（TD）上的弹性模量为在25℃大约3061MPa，在60℃大约2670MPa，在垂直方向（TD）的CTE为大约25ppm/K。将用于形成光取向层的组合物涂布在基板层的一个表面上以具有大约

的干厚度，然后在80℃烘箱中干燥2分钟。作为形成光取向层的组合物，使用通过如下方式制备的组合物：将式3的具有肉桂酸酯基的聚降冰片烯（分子量（Mw)=150000）和丙烯酰基单体的混合物与光引发剂（Irgacure907）混合，并将所得混合物溶解在甲苯溶剂中以具有2重量%的聚降冰片烯的固含量（聚降冰片烯:丙烯酰基单体:光引发剂=2:1:0.25（重量比））。接着，将用于形成光取向层的干燥组合物根据韩国专利申请第2010-0009723号所公开的方法进行取向，以形成包含在不同方向上取向的第一及第二取向区域的光取向层。形成所述第一和第二取向区域以具有如图2所示的条带形状并相邻和交替设置，并且该条带形状延伸的方向（图2中的D）平行于基板层的水平方向（MD）。详细地说，将一个图案掩膜设置在所述用于光取向层的干燥组合物上，在所述图案掩膜中各自具有大约450μm宽度的条带形状透光和阻光部分被交替形成在垂直和横向方向上，并且将具有分别透射不同偏振光的两个区域的偏振板设置在该图案掩膜上。之后，以大约3m/min的速度传送所述具有光取向层的基板层，用所述偏振板和图案掩膜，通过向形成光取向层的组合物辐照UV射线（300mW/cm²）大约30秒来进行取向。随后，在所述经取向的取向层上形成液晶层。作为液晶组合物，涂布包含70重量份的由式A表示的多官能团可聚合液晶化合物、30重量份的由式B表示的单官能团可聚合液晶化合物和适量光引发剂的液晶组合物以具有大约1μm的干厚度，然后按照下层的取向层的取向进行取向。通过辐照UV射线（300mW/cm²）大约10秒来交联和聚合液晶，由此形成液晶层，所述液晶层的第一和第二区域按照下层的光取向层的取向具有彼此正交的光轴。在该液晶层中，在慢轴方向和快轴方向之间的折射系数之差为大约0.125。

[式3]

[式A]

[式B]

实施例2

除了使用包括55重量份的式A液晶化合物和45重量份的式B液晶化合物的组合物作为液晶组合物以外，通过与在实施例1中描述的相同方法制造滤光片。

实施例3

除了使用如下的TAC膜作为基板层以外，通过与在实施例1中描述的相同方法制造滤光片，所述TAC膜在水平方向（MD）上的弹性模量为在25℃大约2592MPa，在60℃大约2100MPa，在水平方向（MD）的CTE为大约53ppm/K，在垂直方向（TD）上的弹性模量为在25℃大约2556MPa，在60℃大约2124MPa，在垂直方向（TD）的CTE为大约48ppm/K。

实施例4

除了使用包括55重量份的式A液晶化合物和45重量份的式B液晶化合物的组合物作为液晶组合物以外，通过与在实施例3中描述的相同方法制造滤光片。

比较实施例1

除了使用如下的TAC膜作为基板层以外，通过与在实施例1中描述的相同方法制造滤光片，所述TAC膜在水平方向（MD）上的弹性模量为在25℃大约2946MPa，在60℃大约2506MPa，在水平方向（MD）的CTE为大约62ppm/K，在垂直方向（TD）上的弹性模量为在25℃大约2219MPa，在60℃大约1862MPa，在垂直方向（TD）的CTE为大约63ppm/K。

对在实施例和比较实施例中制备的滤光片用上述方法评价的物理性质列在表1中。

[表1]

Claims

1.一种滤光片，其包含：

基板层，其中在第一面内方向上的弹性模量不同于在与该第一面内方向垂直的第二面内方向上的弹性模量；并且

偏振控制层，其包含第一和第二区域，所述第一和第二区域被设置成将入射光分成具有彼此不同偏振状态的两种光，并且所述第一和第二区域具有在共同方向上延伸并彼此相邻和交替设置的条带形状，所述共同方向平行于所述第一和第二面内方向中弹性模量相对较低的一个方向。

2.根据权利要求1所述的滤光片，其中，第一面内方向上的弹性模量小于在第二面内方向上的弹性模量，并且在第一面内方向上的弹性模量的范围为在25℃下1500MPa至4000MPa。

3.根据权利要求2所述的滤光片，其中，在第二面内方向上的弹性模量的范围为在25℃下2000MPa至5000MPa。

4.根据权利要求2所述的滤光片，其中，在25℃在第二面内方向上的弹性模量（MH）相对于在25℃在第一面内方向上的弹性模量（ML）的比（MH/ML）为大于1且不大于5。

5.根据权利要求1所述的滤光片，其中，第一面内方向上的弹性模量小于在第二面内方向上的弹性模量，并且在第一面内方向上的弹性模量的范围为在60℃下1400MPa至3900MPa。

6.根据权利要求5所述的滤光片，其中，在基板层的第二面内方向上的弹性模量的范围为在60℃下1900MPa至4400MPa。

7.根据权利要求5所述的滤光片，其中，在60℃在第二面内方向上的弹性模量（MH）相对于在60℃在第一面内方向上的弹性模量（ML）的比（MH/ML）为大于1且不大于5。

8.根据权利要求1所述的滤光片，其中，所述偏振控制层为满足表达式1的条件的液晶层：

[表达式1]

X<8%

其中，“X”为：相对于所述液晶层的初始相位差值，在将所述滤光片在80℃保持100小时后相位差值的变化的绝对值的百分比。

9.根据权利要求1所述的滤光片，其中，所述偏振控制层为包含多官能团可聚合液晶化合物和单官能团可聚合液晶化合物的液晶层，相对于100重量份的所述多官能团可聚合液晶化合物，所述单官能团可聚合液晶化合物的含量为大于0重量份且不大于100重量份。

10.根据权利要求9所述的滤光片，其中，所述液晶化合物由通式1表示：

[通式1]

其中，A为单键、-COO-或-OCO-；R₁至R₁₀各自独立地为氢、卤素、烷基、烷氧基、烷氧羰基、氰基、硝基、-O-Q-P或通式2的取代基，或者，R₁至R₅中的相邻一对或R₆至R₁₀中的相邻一对彼此连接以形成用-O-Q-P取代的苯环，条件是R₁至R₁₀中的至少一个为-O-Q-P或通式2的取代基，或者R₁至R₅中的相邻一对或R₆至R₁₀中的相邻一对彼此连接以形成用-O-Q-P取代的苯环；其中Q为烷撑基或烷叉基，以及P为烯基、环氧基、氰基、羧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基。

[通式2]

其中，B为单键、-COO-或-OCO-，R₁₁至R₁₅各自独立地为氢、卤素、烷基、烷氧基、烷氧基羰基、氰基、硝基、或-O-Q-P，或者，R₁₁至R₁₅中的相邻一对彼此连接以形成用-O-Q-P取代的苯环，条件是R₁₁至R₁₅中的至少一个为-O-Q-P，或者R₁₁至R₁₅中的相邻一对彼此连接以形成用-O-Q-P取代的苯环；其中Q为烷撑基或烷叉基，并且P为烯基、环氧基、氰基、羧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基。

11.根据权利要求9所述的滤光片，其中，所述可聚合液晶化合物以平行取向的状态包括在液晶层中。

12.根据权利要求1所述的滤光片，其中个，所述偏振控制层为这样的液晶层，其中，在慢轴方向和在快轴方向之间的面内折射系数之差在0.05至0.2的范围内，并且厚度在0.5μm至2.0μm的范围内。

13.一种滤光片，其包含：

基板层，其中，在第一面内方向上的热膨胀系数不同于在与该第一面内方向垂直的第二面内方向上的热膨胀系数；以及

偏振控制层，其包含第一和第二区域，所述第一和第二区域被设置成将入射光分成具有彼此不同偏振状态的两种光，并且所述第一和第二区域被形成为在共同方向上延伸并彼此相邻和交替设置的条带形状，所述共同方向平行于所述第一和第二面内方向中热膨胀系数相对较高的一个方向。

14.根据权利要求13所述的滤光片，其中，在第一面内方向上的热膨胀系数高于在第二面内方向上的热膨胀系数，并且在35至80ppm/K的范围内。

15.根据权利要求14所述的滤光片，其中，在第二面内方向上的热膨胀系数在10至65ppm/K的范围内。

16.根据权利要求14所述的滤光片，其中，所述在第一面内方向上的热膨胀系数（CH）相对于在第二面内方向上的热膨胀系数（CL）的比（CH/CL）大于1且不大于5。

17.一种滤光片，其包含：

基板层，其中在第一面内方向上的弹性模量和热膨胀系数分别不同于在与第一面内方向垂直的第二面内方向上的弹性模量和热膨胀系数，并且其中在第一面内方向上的弹性模量小于在第二面内方向上的弹性模量，以及在第一面内方向上的热膨胀系数高于在第二面内方向上的热膨胀系数；以及

偏振控制层，其包含第一和第二区域，所述第一和第二区域被设置成将入射光分成具有不同偏振状态的两种光，并且所述第一和第二区域被形成为在共同方向上延伸并彼此相邻和交替设置的条带形状，并且所述共同方向平行于所述第一面内方向。

18.一种显示装置，其包含权利要求1所述的滤光片。

19.根据权利要求18所述的显示装置，其还包含显示元件，所述显示元件被设置成产生用于左眼和右眼的图像信号，并且所述滤光片被置于该显示元件上使得用于左眼的图像入射在偏振控制层的第一和第二区域中的一个区域上，而用于右眼的图像入射在偏振控制层的第一和第二区域中的另一区域上。