TW201310074A - 用於三維圖像顯示器的光學膜、三維圖像顯示裝置以及三維圖像顯示系統 - Google Patents

用於三維圖像顯示器的光學膜、三維圖像顯示裝置以及三維圖像顯示系統 Download PDF

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Abstract

本發明揭示一種用於三維圖像顯示裝置的光學膜,其至少包括:光學各向異性層,其由包括可聚合液晶作為主要成分的組合物形成;以及偏光膜,其在與任意邊成45°的方向上具有吸收軸線,其中安置於所述偏光膜的一面上的包含所述光學各向異性層的所有部件在550奈米的波長下的總厚度方向延遲Rth(550)為-100奈米到100奈米。

Description

用於三維圖像顯示器的光學膜、三維圖像顯示裝置以及三維圖像顯示系統
本發明關於用於三維圖像顯示器的光學膜、三維圖像顯示裝置以及三維圖像顯示系統,其具有具高清晰度配向圖案的光學各向異性層,易於製造且在顯示性能上得到改良但不引起亮度降低且在耐光性上得到改良。
顯示三維圖像的三維圖像顯示裝置需要光學部件,此光學部件將右眼圖像以及左眼圖像轉換為(例如)在相反方向上的圓形偏光的圖像。舉例來說,作為光學部件,使用在慢軸線以及延遲上相互不同的多個域在平面內規則地佈置的經圖案化延遲膜。
關於經圖案化延遲膜的使用,例如,WO2010/090429A2提出配向層用於圖案化且光學各向異性層含有桿狀液晶的光學膜,且提出將光學膜用作用於三維顯示器的經圖案化延遲器。日本專利4547641提出藉由以下操作來形成光學各向異性層:(例如)用模具藉由圖案化在基底的最外表面上形成多個凹槽、接著將含有液晶單體的液晶材料塗覆於基底的經圖案化表面上,以及在其上聚合單體。然而,此等文件並未揭示調整構成經圖案化延遲膜的材料的Re以及構成經圖案化延遲膜的所有材料的Rth。
然而,本發明者發現,當藉由使用液晶材料所製造的經圖案化延遲板實際上用於三維圖像顯示裝置中時,傾斜方向上的亮度降低,或即,視角特性變差。
本發明的目標為提供有助於改良三維圖像顯示裝置的視角特性的用於三維圖像顯示裝置的新穎光學膜,且使用此膜提供三維圖像顯示裝置以及三維圖像顯示裝置系統。
用於達成目標的方式如下:
<1>一種用於三維圖像顯示裝置的光學膜,其至少包括:光學各向異性層,其由包括可聚合液晶作為主要成分的組合物形成,以及偏光膜,其在與任意邊成45°的方向上具有吸收軸線,其中所述光學各向異性層為經圖案化光學各向異性層,其包括在平面內慢軸線方向以及平面內延遲中的至少一者上相互不同的第一延遲域以及第二延遲域,且其中所述第一延遲域以及所述第二延遲域在平面內交替地佈置,所述光學各向異性層安置於所述偏光膜的一面上,安置於所述偏光膜的一面上的包含所述光學各向異性層的所有部件在550奈米的波長下的總平面內延遲Re(550)為110奈米到160奈米,所述部件安置於對應於所述第一延遲域以及所述第二延遲域中的至少一者的域中,且安置於所述偏光膜的一面上的包含所述光學各向異性層的所有所述部件在550奈米的波長下的總厚度方向延遲Rth(550)為-100奈米到100奈米。
<2>一種用於三維圖像顯示裝置的光學膜,其至少包括:光學各向異性層,其由包括可聚合液晶作為主要成分的組合物形成,以及偏光膜,其在與任意邊成90°的方向上具有吸收軸線,其中所述光學各向異性層為經圖案化光學各向異性層,其包括在平面內慢軸線方向以及平面內延遲中的至少一者上相互不同的第一延遲域以及第二延遲域,且其中所述第一延遲域以及所述第二延遲域在平面內交替地佈置;所述光學各向異性層安置於所述偏光膜的一面上, 安置於所述偏光膜的一面上的包含所述光學各向異性層的所有部件在550奈米的波長下的總平面內延遲Re(550)為110奈米到160奈米,所述部件安置於對應於所述第一延遲域以及所述第二延遲域中的至少一者的域中,且所述光學各向異性層以及安置於所述光學各向異性層中與安置有所述偏光膜的所述表面相反的表面上的所有部件在550奈米的波長下的總厚度方向延遲Rth(550)為-100奈米到100奈米。
<3>根據<1>或<2>所述的光學膜,其中所述第一延遲域以及所述第二延遲域的所述平面內慢軸線與所述偏光膜的透射軸線成±45°角。
<4>根據<1>至<3>中任一項所述的光學膜,其在所述光學各向異性層中與具有所述偏光膜的表面相反的表面上包括含有紫外線(UV)吸收劑的層。
<5>根據<1>至<4>中任一項所述的光學膜,其中所述可聚合液晶為可聚合桿狀液晶。
<6>根據<5>所述的光學膜,其中所述可聚合桿狀液晶固定於水平配向狀態中。
<7>根據<1>至<6>中任一項所述的光學膜,其在所述光學各向異性層與所述偏光膜之間包括聚合物膜,所述聚合物膜在550奈米的波長下的厚度方向延遲Rth(550)為-200奈米到0奈米。
<8>根據<1>至<7>中任一項所述的光學膜,其在所述光學各向異性層中與具有所述偏光膜的所述表面相反的所述表面上包括抗反射層,且在所述光學各向異性層與所述抗反射層之間包括聚合物膜,所述聚合物膜在550奈米的波長下的厚度方向延遲Rth(550)為-200奈米到0奈米。
<9>一種三維圖像顯示裝置,其至少包括: 顯示面板,其將以圖像信號為基礎而驅動,以及根據<1>至<8>中任一項所述的光學膜,其安置於所述顯示面板的觀看面上。
<10>根據<9>所述的三維圖像顯示裝置,其中所述顯示面板包括液晶盒(cell)。
<11>根據<10>所述的三維圖像顯示裝置,其中所述光學膜為根據<1>以及<3>至<8>中任一項所述的光學膜,且所述液晶盒為TN模式盒。
<12>根據<10>所述的三維圖像顯示裝置,其中所述光學膜為根據<2>至<8>中任一項所述的光學膜,且所述液晶盒為VA模式或IPS模式盒。
<13>一種三維圖像顯示系統,其至少包括:根據<9>至<12>中任一項所述的三維圖像顯示裝置,以及偏光板,其安置於所述三維圖像顯示裝置的觀看面上,所述三維圖像顯示裝置藉由所述偏光板視覺化三維圖像。
根據本發明,有可能提供有助於改良三維圖像顯示裝置的視角特性的用於三維圖像顯示裝置的新穎光學膜,且使用此膜提供三維圖像顯示裝置以及三維圖像顯示裝置系統。
下文詳細描述本發明。在此描述中,由措詞“一數量到另一數量”所表達的數量範圍意謂落在指示範圍的下限的前一數量與指示其上限的後一數量之間的範圍。首先描述用於此描述中的術語。
在此描述中,Re(λ)以及Rth(λ)分別為在波長λ下的平面內延遲(nm奈米)以及厚度方向延遲(奈米)。藉由使用KOBRA 21ADH或WR(由王子計測機器株式會社(Oji Scientific Instruments)生產)在膜的法向方向上將具有波長λ奈米的光施加到膜來測量 Re(λ)。可根據波長選擇性濾光片的手動交換或根據由程序所進行的測量值的交換來進行測量波長的選擇。當將分析的膜由單軸線或雙軸線折射率橢球表達時,膜的Rth(λ)計算如下。此測量方法可用於測量在光學各向異性層中於配向層界面處以及桿狀液晶分子的相反界面處的平均傾斜角。
Rth(λ)是由KOBRA 21ADH或WR以六個Re(λ)值、假定平均折射率的值、以及鍵入為膜的厚度值的值為基礎來計算,其中此六個Re(λ)值是針對在六個方向上的具有波長λ奈米的入射光來測量,此六個方向是由相對於樣本膜的法向方向從0°到50°的10°步進旋轉的平面內慢軸線來決定,此平面內慢軸線由KOBRA 21ADH決定,並且平面內慢軸線作為傾斜軸線(旋轉軸線;若膜不具有平面內慢軸線,則限定於任意平面內方向上)。在上文中,當將分析的膜具有圍繞作為旋轉軸線的相對於法向方向的平面內慢軸線、延遲值在某傾斜角下為零的方向時,則在大於給出零延遲的傾斜角的傾斜角下的延遲值改變為負數據,且接著膜的Rth(λ)由KOBRA 21ADH或WR計算。圍繞作為膜的傾斜角(旋轉角)的慢軸線(當膜不具有慢軸線時,則其旋轉軸線可在膜的任何平面內方向上),在任何所要傾斜的兩個方向上測量延遲值,且基於數據,平均折射率的估計值以及所輸入膜厚度值,可根據公式(A)以及(B)計算Rth:
Re(θ)表示在相對於法向方向傾斜角度θ的方向上的延遲值; nx表示在平面內慢軸線方向上的折射率;ny表示在垂直於nx的平面內方向上的折射率;且nz表示在垂直於nx以及ny的方向上的折射率。且“d”為膜的厚度。
(B):Rth={(nx+ny)/2-nz}×d
當將分析的膜並不由單軸線或雙軸線折射率橢球表達時,或即,當膜不具有光軸線時,則膜的Rth(λ)可計算如下:在具有波長λ奈米的光在傾斜方向上施加的情況下,以10度的間隔相對於從-50度到+50度的膜法向方向,在總共11個點中,圍繞作為平面內傾斜軸線(旋轉軸線)的慢軸線(由KOBRA 21ADH或WR判斷)測量膜的Re(λ);且基於由此測量的延遲值,平均折射率的估計值以及膜的所輸入膜厚度值,可由KOBRA 21ADH或WR計算Rth(λ)。在上文所述的測量中,平均折射率的假定值可得自在聚合物手冊(Polymer Handbook)(約翰威立父子出版公司(John Wiley & Sons,Inc.))中的各種光學膜的目錄中所列出的值。可使用阿貝折射儀(Abbe refract meter)來測量平均折射率未知的那些光學膜。一些主要光學膜的平均折射率在下文中列出:丙烯酸纖維素(1.48)、環烯烴聚合物(1.52)、聚碳酸酯(1.59)、聚甲基丙烯酸甲酯(1.49)以及聚苯乙烯(1.59)。KOBRA 21ADH或WR在此等平均折射率以及膜厚度的假定值的鍵入後即刻計算nx、ny以及nz。以由此計算的nx、ny以及nz為基礎,進一步計算Nz=(nx-nz)/(nx-ny)。
在此描述中,“可見光”意謂從380奈米到780奈米。除非在此描述中於測量中在波長點上特定地另外界定,否則在測量中的波長為550奈米。
在此描述中,角度(例如,“90°”等)及其相關表達(例如,“垂直”、“平行”、“45°”、“90°”等)應解釋為包含在本發明所屬的技術領域中大體可接受的誤差範圍。舉例來說,此意謂在精確角±小於10°的範圍內,且相對於精確角的誤差優選至多5°,較優選至多3°。
1.用於三維圖像顯示裝置的光學膜:本發明關於用於三維圖像顯示裝置的光學膜,其至少含有:經圖案化光學各向異性層,其由包括可聚合液晶作為主要成分的組合物形成;以及偏光膜。
本發明者對導致當在傾斜方向上觀察時,含有具液晶組合物的經圖案化光學各向異性層以及偏光膜的經圖案化圓形偏光板的三維顯示裝置的亮度降低的原因進行了各種研究,且發現原因中的一者為在觀看面上安置為與偏光膜相比更外側的包含經圖案化光學各向異性層的各種部件的Rth。由液晶組合物形成的經圖案化光學各向異性層一般在此層堆疊於支撐件(諸如,聚合物膜或其類似者)上以對其進行支撐的情況下使用,且與保護膜或其類似者一起使用以對其進行保護。將用作支撐件的聚合物膜或其類似者具有某一延遲,且可能有必要將層壓結構的Re整體調整為適用於形成圓形偏光的圖像等的Re範圍。難以形成具有某一Re但不具有Rth的光學各向異性層、聚合物膜或其類似者,且因此,一般來說,其具有某一Rth。由液晶組合物形成的光學各向異性層以及層壓於其上的聚合物膜具有某一Rth,且層壓結構的Rth可能常常整體上為大的正值或負值。明確地說,用於三維顯示裝置中的經圖案化延遲板為在所述裝置中的顯示面板的觀看面上安置於外部的部件,且因此需要保護部件以用於保護板以免於通過曝光於外部光而惡化,而且需要抗反射部件或其類似者以用於防 止外部光反射於板上,且將聚合物膜或其類似者層壓於板上為不可缺少的,因而所得層壓結構的Rth往往可能過大增加。整體上的層壓部件的此高Rth為降低在傾斜方向上的亮度的一個原因。
本發明者已進行進一步調查,且結果發現,當在觀看面上安置為與偏光膜相比更外側的包含經圖案化光學各向異性層的部件的總Rth為-100奈米到100奈米時,則在傾斜方向上的亮度的降低可減輕,且甚至在傾斜方向上,在足夠亮度下的三維圖像顯示仍為可能的。由於本發明者所進行的刻苦研究,還發現,甚至在相同的部件安置為具有相同等級的Rth時,其對視角特性的影響程度仍取決於偏光膜的吸收軸線方向而變化。具體來說,發現,在圖2中所示的實施例(偏光膜的吸收軸線p相對於任意邊成45°(即,偏光膜的吸收軸線p沿著相對於顯示面板面的水平方向0°的45°或135°方向)的實施例)中,在觀看面上安置為與偏光膜相比更外側的所有部件的Rth影響面板的視角特性;且另一方面,在圖3中所示的實施例(或偏光膜的吸收軸線p相對於任意邊成90°(即,偏光膜的吸收軸線p沿著相對於顯示面板的水平方向0°的0°或90°方向)的實施例)中,安置於偏光膜與光學各向異性層之間的(多個)部件的Rth幾乎不影響視角特性,但包含光學各向異性層以及在觀看面上安置於此層的更外部處的任何部件的所有部件的Rth影響視角特性。
在本發明中,在偏光膜在相對於任意邊的45°方向上具有吸收軸線的實施例中,包含安置於偏光膜的一面上的光學各向異性層的所有部件在550奈米的波長下的總厚度方向延遲Rth(550)為-100奈米到100奈米,優選為-60奈米到60奈米,較優選為-60奈米到20奈米,且 在偏光膜在相對於任意邊的90°方向上具有吸收軸線的實施例中,光學各向異性層以及安置於光學各向異性層中與安置有偏光膜的面相反的面上的所有部件在550奈米的波長下的總厚度方向延遲Rth(550)為-100奈米到100奈米,優選為-60奈米到60奈米,較優選為-60奈米到20奈米,因而在傾斜方向上的亮度的降低得到減輕。
“任意邊”意謂矩形膜的長邊或短邊;然而,針對不同於矩形膜的任何其他膜,膜近似為矩形膜且其邊被指定。針對橢圓形膜,任意邊可為長邊或短邊;針對圓形膜,任意邊可為由對圓的四條切線形成的立方體的一邊。在本發明中,並不要求平面內慢軸線的方向嚴格地處於45°或90°,而接受上文所提到的誤差範圍。
在用於形成經圖案化光學各向異性層的液晶材料中,一些具有正雙折射(例如,桿狀液晶),且其他者具有負雙折射(例如,盤狀液晶)。舉例來說,當具有正Rth且由展示正雙折射的桿狀液晶材料形成的經圖案化光學各向異性層與具有負Rth的聚合物膜的支撐件組合時,則其Rth可相互相抵,使得層壓結構的Rth整體落在上文所提到的範圍內。
本發明的用於三維圖像顯示裝置的光學膜具有經圖案化光學各向異性層,此經圖案化光學各向異性層含有在平面內慢軸線方向以及平面內延遲中的至少一者上相互不同的第一延遲域以及第二延遲域,且其中第一延遲域以及第二延遲域在平面內交替地佈置。本發明的用於三維圖像顯示裝置的光學膜在顯示面板的觀看面上安置於外部(在顯示面板在觀看面上具有偏光膜的狀況下,光學膜在顯示面板的觀看面上安置於偏光膜的更外部處),且已通過延遲板的第一延遲域以及第二延遲域的偏光圖像通過偏光眼鏡視覺化為右眼或左眼圖像。因此,需要第一延遲域以及第二延遲 域兩者具有相同形狀,使得右圖像以及左圖像並非不等,且還需要其配置相等且對稱。
在本發明中,包含安置於偏光膜的一面上的光學各向異性層的所有部件在550奈米的波長下的總平面內延遲Re(550)為110奈米到160奈米,或即實質上λ/4,此等部件安置於對應於第一延遲域以及第二延遲域中的至少一者的域中。在此情形下,在上文所提到的所有部件中,安置於對應於第一延遲域以及第二延遲域中的至少一者的域中的所有部件的總Re(550)可為實質上λ/4。舉例來說,一者可為實質上λ/4,而另一者可為實質上3/4λ(具體來說,從375奈米到435奈米)。不用說,此兩者可為λ/4,且在此狀況下,慢軸線必須相互垂直。
可能的實施例概括於下表中。表中的延遲域A以及B各自分別意謂安置於對應於第一延遲域以及第二延遲域的域中的所有部件。
圖1展示本發明的用於三維圖像顯示裝置的光學膜的一個實例的示意性橫截面圖。圖1中所示的光學膜10包括偏光膜16、光學各向異性層12以及用以支撐光學各向異性層12的透明支撐件14,且光學各向異性層12為經圖案化光學各向異性層,此經圖案化光學各向異性層的第一延遲域12a以及第二延遲域12b相等地且對稱地安置於圖像顯示裝置中。在光學各向異性層的一個 實例中,第一延遲域12a以及第二延遲域12b的平面內延遲各自為約λ/4,且此兩個域分別具有相互垂直的平面內慢軸線a以及b。在此實例中,光學各向異性層12經安置以使得第一延遲域12a以及第二延遲域12b的平面內慢軸線a以及b與偏光膜16的透射軸線P以±45°相交,如圖2以及圖3中所示。此配置使得有可能將右眼圓形偏光圖像與左眼圓形偏光圖像相互分離。進一步層壓λ/2板可加寬視角。
使用第一延遲域12a以及第二延遲域12b中的一者的平面內延遲為λ/4且另一者的平面內延遲為3λ/4的光學各向異性層也使得有可能將那些圓形偏光圖像相互分離。此外,可藉由使用第一延遲域12a以及第二延遲域12b中的一者的平面內延遲為λ/4且另一者的平面內延遲為3λ/4的光學各向異性層將右眼線性偏光圖像與左眼線性偏光圖像相互分離。
使用第一延遲域12a以及第二延遲域12b中的一者的平面內延遲為λ/2且另一者的平面內延遲為0的光學各向異性層,接著將光學各向異性層與平面內延遲為λ/4的支撐件以兩者的慢軸線相互平行或垂直的方式層壓,這樣也使得有可能將圓形偏光圖像相互分離。
第一延遲域12a以及第二延遲域12b的形狀以及配置圖案不限於圖2以及圖3中所示的實施例,在圖2以及圖3中所示的實施例中條帶狀圖案交替地佈置。如在圖4中,矩形圖案可佈置為網格。
光學膜可含有任何其他部件。在圖1中所示的實例中,配向層可安置於透明支撐件14與光學各向異性層12之間,且含有抗反射層的表面膜可安置於光學各向異性層12的更外部處。用於偏光膜16的保護膜可安置於透明支撐件14與偏光膜16之間。在偏 光膜16之背側,可進一步安置保護膜。如上文所述,在顯示面板在觀看面上於其表面上具有偏光膜的狀況下,本發明的光學膜可能不具有偏光膜,且可在光學膜與顯示面板的偏光膜組合的這種實施例中因而展現分離圓形偏光圖像的功能等。下文描述此處可用的此等部件的細節。圖5(a)至圖5(d)展示本發明的光學膜的其他實例的示意性橫截面圖。
並未特定地界定透明支撐件14的Re(550)。在表面膜不具有支撐件的狀況下或在並未安置表面層的狀況下,透明支撐件14的Re(550)優選為-5奈米到10奈米,較優選為-2奈米到7奈米,更優選為0奈米到5奈米。透明支撐件14的Rth(550)優選為-200奈米到0奈米,較優選為-170奈米到0奈米,更優選為-150奈米到0奈米。
在表面膜具有支撐件的狀況下,透明支撐件14的Re(550)優選為-5奈米到10奈米,較優選為-2奈米到7奈米,更優選為0奈米到5奈米。透明支撐件14的Rth(550)優選為-200奈米到0奈米,較優選為-170奈米到0奈米,更優選為-150奈米到0奈米。
光學各向異性層12由包括可聚合液晶作為主要成分的組合物形成。可聚合液晶的實例包含可聚合桿狀液晶。在使用桿狀液晶的實施例中,優選地,桿狀液晶水平地配向。在此描述中,“水平配向”意謂桿狀液晶的主軸線平行於層平面。此配置並不要求嚴格的平行狀態,且在此描述中,水平配向意謂相對於水平平面的傾斜角小於10度。下文描述桿狀液晶以及用於使用桿狀液晶形成光學各向異性層的方法的細節。
在第一延遲域12a以及第二延遲域12b的平面內延遲各自為約λ/4的實施例中,優選地,平面內慢軸線a以及b與偏光膜的透射軸線成±45°角。在此描述中,此配置並不要求嚴格地±45°的狀 態,而優選地,第一延遲域12a以及第二延遲域12b中的任一者處於40°到50°且另一者優選地處於-50°到-40°。
不必使光學各向異性層12的Re自身為λ/4,而優選地,安置於偏光膜16的一個表面上的包含光學各向異性層12的所有部件的總計Re,例如,在圖6(a)的實施例中,偏光膜保護膜、支撐件、光學各向異性層以及基底膜全部的總計Re,在圖6(b)的實施例中,偏光膜保護膜、光學各向異性層以及支撐件全部的總計Re,在圖6(c)的實施例中,支撐件、光學各向異性層以及基底膜全部的總計Re,以及在圖6(d)的實施例中,光學各向異性層以及支撐件的總計Re,為110奈米到160奈米,較優選為120奈米到150奈米,更優選為125奈米到145奈米。
另一方面,當光學膜安置於顯示面板上時,在觀看面上安置為與偏光膜相比更外側的部件的Rth對面板的視角特性具有一些影響,且因此,Rth的絕對值優選地較小;且具體來說,Rth優選為-100奈米到100奈米,較優選為-60奈米到60奈米,更優選為-60奈米到20奈米。然而,如上文所述,甚至在相同部件安置為具有相同等級的Rth時,其對視角特性的影響程度仍取決於偏光膜的透射軸線方向而變化。具體來說,在圖2的實施例中,或即,在顯示面板面的水平方向處於0°時偏光膜的透射軸線方向處於45°或135°的實施例中,在觀看面上安置為與偏光膜相比更外側的所有部件的Rth對面板的視角特性具有一些影響,但另一方面,在圖3的實施例中,或即,在顯示面板面的水平方向處於0°時偏光膜的透射軸線方向處於0°或90°的實施例中,安置於偏光膜與光學各向異性層之間的部件的Rth對視角特性具有極小影響,但光學各向異性層以及在觀看面上安置於其更外部處的部件的所有部件的Rth對視角特性具有一些影響。
參考圖2的配置描述圖6(a)至圖6(d)的實施例的實例。在圖6(a)的實施例中,偏光膜保護膜、支撐件、光學各向異性層以及基底膜全部的總計Rth,在圖6(b)的實施例中,偏光膜保護膜、光學各向異性層以及支撐件全部的總計Rth,在圖6(c)的實施例中,支撐件、光學各向異性層以及基底膜全部的總計Rth,以及在圖6(d)的實施例中,光學各向異性層以及支撐件的總計Rth優選為-100奈米到100奈米,較優選為-60奈米到60奈米,更優選為-60奈米到20奈米;且參考圖3的配置,在圖6(a)以及圖6(c)的實施例中,光學各向異性層以及基底膜全部的總計Rth,以及在圖6(b)以及圖6(d)的實施例中,光學各向異性層以及支撐件的總計Rth優選為-100奈米到100奈米,較優選為-60奈米到60奈米,更優選為-60奈米到20奈米。
2.三維圖像顯示裝置以及三維圖像顯示系統:本發明也關於具有本發明的光學膜的三維圖像顯示裝置以及三維圖像顯示系統。本發明的光學膜安置於顯示面板的觀看面上,且具有將顯示面板所顯示的圖像轉換為偏光圖像的功能,偏光圖像諸如為右眼以及左眼圓形偏光圖像或線性偏光圖像等。觀看者藉由諸如圓形偏光或線性偏光眼鏡或其類似者的偏光板觀看此等圖像以將其辨識為三維圖像。
在本發明中,未對顯示面板作出限制。舉例來說,顯示面板可為含有液晶層的液晶顯示面板,或含有有機EL層的有機EL顯示面板,或等離子顯示面板。在任何實施例中,可使用各種可能的配置。透射模式液晶面板或其類似者在觀看面上具有用於其表面上的圖像顯示的偏光膜,因此在此情形下,本發明的光學膜的偏光膜可以充當液晶顯示面板的觀看面上的偏光膜的方式來使用。不用說,本發明的光學膜可獨立於液晶面板而具有偏光膜, 但在此狀況下,光學膜優選經安置以使得含於光學膜樣板(former)中的偏光器的偏光膜的吸收軸線平行於液晶面板的偏光膜的吸收軸線。
圖6(a)至圖6(d)展示具有分別展示於圖5(a)至圖5(d)中的本發明的光學膜以及作為顯示面板的液晶面板的三維圖像顯示裝置的配置實例的示意性橫截面圖;然而,本發明不限於此等配置。在圖式中,在層之間的厚度的相對關係並不總是對應於在實際液晶顯示裝置的層之間的厚度的相對關係。圖6(a)至圖6(d)的實施例為透射模式配置,其中背光安置於液晶盒的背面上,且偏光膜安置於背光與液晶盒之間。
並未特定地界定液晶盒的配置。此處,可使用具有一般配置的任何液晶盒。舉例來說,液晶盒含有相互相對放置但未圖示的一對基底,以及夾在此對基底之間的液晶盒,且可任選地含有彩色濾光片層等。也未特定地界定液晶盒的驅動模式,且此處可使用各種模式,包含扭轉向列(TN)、超扭轉向列(STN)、垂直配向(VA)、平面內切換(IPS),光學補償的彎曲盒(OCB)以及其類似模式。在TN模式中,一般來說,偏光膜的透射軸線相對於面板表面上的水平方向0°以45°或135°安置,且因此優選地,TN模式液晶面板與圖2中所示的延遲板組合。在VA模式以及IPS模式中,一般來說,偏光膜的透射軸線相對於面板表面上的水平方向0°以0°或90°安置,且因此優選地,VA模式或IPS模式液晶面板與圖3中所示的實施例的延遲板組合。
下文詳細地描述在本發明的用於三維圖像顯示裝置的光學膜中所使用的各種部件。
光學各向異性層:本發明中的光學各向異性層為經圖案化光學各向異性層,其 含有在平面內慢軸線方向以及平面內延遲中的至少一者上相互不同的第一延遲域以及第二延遲域,且其中第一延遲域以及第二延遲域在平面內交替地安置。一個實例為第一延遲域以及第二延遲域各自具有約λ/4的Re且那些域的平面內慢軸線相互垂直的光學各向異性層。在光學各向異性層的另一實例中,一域具有約λ/4的Re且另一域具有約3/4λ的Re,且那些域的平面內慢軸線相互平行。在再一實例中,一域具有約λ/2的Re(具體來說,從250奈米到290奈米),且另一域具有為0的Re。
光學各向異性層自身可具有約λ/4的Re,且在此狀況下,此層的Re(550)優選為110奈米到160奈米,較優選為120奈米到150奈米,更優選為125奈米到145奈米,再優選為125奈米到140奈米。光學各向異性層的Rth(550)優選為55奈米到80奈米,較優選為60奈米到75奈米。
根據本發明,任何可聚合液晶可用於製備光學各向異性層。其實例包含可聚合桿狀液晶。此層優選藉由水平地配向桿狀液晶且接著固化其配向狀態來製備。桿狀液晶化合物的實例包含甲亞胺化合物、氧化偶氮化合物、氰基聯苯化合物、苯腈酯、苯甲酸酯、環己烷羧酸苯酯、苯腈環已烷化合物、經氰基取代的苯基嘧啶化合物、經烷氧基取代的苯基嘧啶化合物、苯基二噁烷化合物、二苯乙炔化合物以及烯基環已基苄腈化合物。不僅可使用如上文所列出的低分子量液晶化合物,也可使用高分子量液晶化合物。高分子量液晶化合物的實例包含藉由聚合具有任何可聚合基團的任何低分子量桿狀液晶所獲得的化合物。具有任何可聚合基團的低分子量桿狀液晶的優選實例包含下文由式(I)所表示的桿狀液晶化合物。
式(I)Q1-L1-A1-L3-M-L4-A2-L2-Q2
在此式中,Q1以及Q2各自獨立地表示反應性基團;L1、L2、L3以及L4各自獨立地表示單鍵或二價鍵聯基團;A1以及A2各自獨立地表示C2_20間隔基團;且M表示液晶原基。
由式(I)所表示的化合物的實例包含(但不限於)下文所述的化合物。可根據在JP-A-11-513019(WO97/00600)中所述的工藝來製備由式(I)所表示的化合物。
I-26:n=3
I-27:n=4
I-28:n=6
可聚合液晶化合物可具有兩個以上反應性基團,所述反應性基團間的聚合條件不同。在此狀況下,可藉由選擇條件來聚合不同類型的反應性基團的僅一部分類型,因而形成含有具有未反應的反應性基團的聚合物的延遲層。關於將使用的聚合條件,將用於聚合以及固定的電離輻射的波長區域可變化,或將使用的聚合機制可變化,但優選的為能夠受將使用的引發劑的類型控制的自由基反應性基團與陽離子反應性基團的組合。從更容易地控制反應的觀點來說,較優選的是自由基反應性基團為丙烯酸基團和/或甲基丙烯酸基團且陽離子基團為乙烯醚基團、氧雜環丁烷基團和/或環氧基團的組合。
一般來說,桿狀液晶在較長的波長下具有較小的延遲。因此,在使用在波長G(550奈米)下具有λ/4的延遲(即,137.5奈米)的桿狀液晶的狀況下,其延遲小於在波長R(600奈米)下的延遲但大於在波長B(450奈米)下的延遲。為了解決此問題,優選使用如下桿狀液晶:針對可見區域中的波長具有延遲的反向波長分散特性(延遲在較長的波長下較大),或即,滿足△nd(450奈米)<△nd(550奈米)<△nd(650奈米)。此類型的桿狀液晶的實例包含JP-A 2007-279688中的通式(I)以及通式(II)的化合物。
形成光學各向異性層的一個實例包含將含有可聚合桿狀液晶(例如,塗布液體)的組合物塗覆到下文將提到的光學配向層或經摩擦配向層的表面上、將其處理為處於具有所要液晶相的配向狀態中,且藉由熱或藉由曝光於電離輻射而固定配向狀態。
在形成光學各向異性層時使用的組合物優選製備為塗布液體。在製備塗布液體時所使用的溶劑優選為有機溶劑。有機溶劑的實例包含醯胺(例如,N,N-二甲基甲醯胺)、亞碸(例如,二甲基亞碸)、雜環化合物(例如,吡啶)、烴(例如,苯、己烷)、烷 基鹵化物(例如,三氯甲烷、二氯甲烷)、酯(例如,乙酸甲酯、乙酸丁酯)、酮(例如,丙酮、甲基乙基酮)、醚(例如,四氫呋喃、1,2-二甲氧基乙烷)。優選的是烷基鹵化物以及酮。兩種以上不同類型的有機溶劑可在此處組合使用。
連同可聚合液晶化合物,聚合引發劑、敏化劑、配向劑以及其類似者(諸如,下文將提到的化合物)可添加到組合物。另外,組合物可含有非液晶可聚合單體。可聚合單體優選為具有乙烯基、乙烯氧基、丙烯醯基或異丁烯醯基的化合物。當使用具有兩個以上可聚合反應性官能基團(例如,經環氧乙烷改性的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯)的多官能單體時,改良層的耐久性為優選的。非液晶可聚合單體為非液晶成分,且因此其將添加的量不大於液晶化合物的40質量%且優選為大約0質量%到20質量%。
塗覆到配向層或其類似者的表面的可聚合桿狀液晶處理為處於所要配向狀態中。在本發明中,優選地,桿狀液晶水平配向。傾斜角優選為0度到5度,較優選為0度到3度,更優選為0度到2度,最優選為0度到1度。能夠促進液晶的水平配向的添加劑可添加到光學各向異性層,且添加劑的實例包含在JP-A 2009-223001的[0055]至[0063]中所述的化合物。
含有具有可聚合基團的桿狀液晶的組合物(例如,塗布液體)配向於任何配向狀態中,且接著,配向狀態優選地藉由其聚合(在上文所述的工藝中的5)步驟)來固定。優選地藉由在引入到液晶化合物中的可聚合基團之間的聚合反應來執行固定。聚合反應的實例包含使用熱聚合引發劑的熱聚合反應,以及使用光聚合引發劑的光聚合反應,其中光聚合反應為較優選的。光聚合引發劑的實例包含α-羰基化合物(描述於美國專利第2367661號以及第2367670號中的α-羰基化合物)、醇酮醚(描述於美國專利第 2448828號中的醇酮醚)、α-烴取代的芳族醇酮化合物(描述於美國專利第2722512號中的α-烴取代的芳族醇酮化合物)、多核醌化合物(描述於美國專利第3046127號以及第2951758號中的多核醌化合物)、三芳基咪唑二聚物與對氨基苯基酮的組合(描述於美國專利第3549367號中的三芳基咪唑二聚物與氨基苯基酮的組合)、吖啶以及吩嗪化合物(描述於日本特許公開專利公開案第S60-105667號以及美國專利第4239850號中的吖啶以及吩嗪化合物),以及噁二唑化合物(描述於美國專利第4212970號中的噁二唑化合物)。陽離子光聚合引發劑的實例包含有機鋶鹽、錪鹽以及鏻鹽,有機鋶鹽為優選的,且三苯基鋶鹽為尤其優選的。其反離子的優選實例包含六氟銻酸鹽以及六氟磷酸鹽。
關於塗布液體的固體含量,將使用的光聚合引發劑的量優選為0.01質量%到20質量%,或較優選為0.5質量%到5質量%。
為增強敏感性,可連同聚合引發劑使用任何敏化劑。敏化劑的實例包含正丁基胺、三乙基胺、三正丁基膦以及噻噸酮。光聚合引發劑可結合其他光聚合引發劑使用。關於塗布液體的固體含量,光聚合引發劑的量優選為0.01質量%到20質量%,或較優選為0.5質量%到5質量%。為了執行液晶化合物的聚合,優選執行用UV光照射。
經圖案化光學各向異性層可採用各種方法形成,且製造方法並未在此處特定地界定。
一個實例為使用經圖案化配向層的實施例。在此實施例中,形成具有不同配向控制能力的經圖案化配向層,且將液晶組合物安置於其上使得液晶由膜配向。由於經圖案化配向層的不同配向控制能力,液晶的配向受到控制,因此達到不同配向狀態。藉由固定配向狀態,第一延遲域以及第二延遲域的圖案根據經圖案化 配向層的圖案形成。經圖案化配向層可根據印刷方法、摩擦配向層的罩幕摩擦方法或使用用於光學配向層的罩幕曝光的方法形成。
將水平配向層(用於在配向處理方向上(例如,在摩擦方向上)控制液晶分子的主軸線的配向的配向層)以及垂直配向層(用於在垂直於配向處理方向的方向上(例如,在摩擦方向上)控制液晶分子的主軸線的配向的配向層)圖案化,且可將可聚合桿狀液晶配向於其上以形成(例如)包括慢軸線相互垂直的域的1/4波長經圖案化光學各向異性層。包括此水平配向層以及垂直配向層的經圖案化配向層可(例如)藉由以下操作製造:以均勻塗布模式形成一膜、接著根據印刷方法或其類似者以經圖案化狀態在所述一膜的表面上形成另一膜,以及此後在一方向上均勻地對其進行摩擦。為此,舉例來說,可用的是使用橡膠狀柔性板的印刷方法。
在許多公開案中描述用於在本發明中可用的光學配向層的光學配向材料。針對用於本發明中的配向層,例如,優選實例包含如在JP-A 2006-285197、2007-76839、2007-138138、2007-94071、2007-121721、2007-140465、2007-156439、2007-133184、2009-109831、日本專利3883848、4151746中的偶氮化合物;如在JP-A 2002-229039中的芳香酯化合物;如在JP-A 2002-265541、2002-317013中的具有光學配向單元的馬來醯亞胺和/或經烯基取代的納特醯亞胺(nadimide)化合物;如在日本專利4205195、4205198中的光交聯矽烷衍生物;如在JP-T 2003-520878、2004-529220、日本專利4162850中的光交聯聚醯亞胺、聚醯胺以及酯。尤其優選的是偶氮化合物、光交聯聚醯亞胺、聚醯胺以及酯。
另一實例為使用圖案曝光的方法。在此實例中,形成包括具有為0的Re的域以及具有在給定範圍中的Re的域的經圖案化光學各向異性層。具體來說,使桿狀液晶處於預定配向狀態中,且接著圖案曝光以固定配向狀態,因而形成一個延遲域(具有在給定範圍中的Re的延遲域)。接下來,將此延遲域在不低於其各向同性相溫度的溫度下加熱以便使未曝光部分具有各向同性相,且接著曝光以固定各向同性相,因而形成具有為0的Re的另一域。使用具有不同可聚合基團的桿狀液晶可類似地形成經圖案化光學各向異性層。
未特定地界定由此形成的光學各向異性層的厚度,但所述厚度優選為0.1微米到10微米,較優選為0.5微米到5微米。
透明支撐件:光學各向異性層可由透明聚合物膜或其類似者支撐。在聚合物膜安置於光學各向異性層與偏光膜之間的狀況下,膜也可充當用於偏光膜的保護膜。在聚合物膜安置於光學各向異性層中與安置有偏光膜的表面相反的表面上的狀況下,聚合物膜也可充當用於任何其他功能層(例如,抗反射層或其類似者)的支撐件。作為支撐件,優選使用具有低Re以及低Rth的聚合物膜。在光學各向異性層由桿狀液晶組合物形成的實施例中,光學各向異性層的Rth為正,且因此還優選的是使用Rth為負以與光學各向異性層的正Rth相抵的聚合物膜。
用於形成聚合物膜以供用作支撐件的材料包含(例如)聚碳酸酯聚合物;諸如聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等的聚酯聚合物;諸如聚甲基丙烯酸甲酯等的丙烯酸聚合物;諸如聚苯乙烯、丙烯腈/苯乙烯共聚物(AS樹脂)等的苯乙烯類聚合物。作為本文可用的材料的其他實例,也提到諸如聚乙烯、聚丙烯等 的聚烯烴;諸如乙烯/丙烯共聚物等的聚烯烴類聚合物;氯乙烯聚合物;諸如尼龍、芳族聚醯胺等的醯胺聚合物;醯亞胺聚合物;碸聚合物、聚醚碸聚合物;聚醚醚酮聚合物、聚苯硫醚聚合物;偏二氯乙烯聚合物;乙烯醇聚合物;乙烯基丁縮醛聚合物;芳基化聚合物、聚甲醛聚合物;環氧聚合物;藉由混合上文所提到的聚合物所製備的混合聚合物。本發明中的聚合物膜可形成為諸如丙烯酸、氨基甲酸酯、丙烯基氨基甲酸酯、環氧樹脂、矽酮或類似樹脂的可UV固化或可熱固化樹脂的固化層。
作為用於形成透明支撐件的材料,也優選的是使用熱塑性降冰片烯樹脂。作為熱塑性降冰片烯樹脂,提到日本瑞翁(Nippon Zeon)的Zeonex以及Zeonoa;日本合成橡膠公司(JSR)的Arton等。
作為用於形成透明支撐件的材料,也優選的是使用諸如通常三乙醯基纖維素的纖維素聚合物(此在下文中可稱為丙烯酸纖維素),其在上文中已用作用於偏光板的透明保護膜。
偏光膜:作為偏光膜,此處可用任何一般偏光膜。舉例來說,此處可使用用碘或二向色染料染色的聚乙烯醇或其類似者的偏光膜。
黏合層:黏合層可安置於光學各向異性層與偏光膜之間。將用於層壓光學各向異性層以及偏光膜的黏合層為(例如)具有0.001到1.5的G'/G"(tanδ=G"/G')比率(如用動態黏彈計測量)的物質,且包含所謂的黏合劑、容易蠕變的物質等。並未特定地界定黏合劑,且例如,此處可用聚乙烯醇黏合劑。
抗反射層:優選地,諸如抗反射層或其類似者的功能膜安置於光學各向 異性層中與安置有液晶盒的表面相反的表面上。明確地說,在本發明中,優選的是使用在基底膜(表面膜支撐件)上至少包括光散射層以及低折射率層(如以此次序層壓)的抗反射層,或在基底膜上包括中等折射率層、高折射率層以及低折射率層(如以此次序層壓)的抗反射層。此是因為此類型的抗反射層可有效地防止閃爍,此閃爍可由於在三維圖像顯示中的外部光反射而發生。抗反射層可進一步具有硬塗層、前散射層、底漆層、抗靜電層、底塗層、保護層等。構成抗反射層的層的細節描述於JP-A 2007-254699的[0182]至[0220]中,且相同內容應適用於在本發明中可用的抗反射層的優選特性以及優選材料。
基底膜也可充當用於光學各向異性層的透明支撐件。可用作基底膜的聚合物膜的實例與上文所提到的光學各向異性層的透明支撐件的實例相同,且其優選範圍也與後者的優選範圍相同。
基底膜的Re(550)優選為-5奈米到10奈米,較優選為-2奈米到7奈米,更優選為0奈米到5奈米。基底膜的Rth(550)優選為-200奈米到0奈米,較優選為-170奈米到0奈米,更優選為-150奈米到0奈米。
液晶盒:用於將用於本發明的三維圖像顯示系統中的三維圖像顯示裝置中的液晶盒優選為VA模式、OCB模式、IPS模式或TN模式盒,然而,本發明不限於此。
在TN模式液晶盒中,桿狀液晶分子實質上水平地配向且在無電壓施加到其的條件下以60°到120°進一步扭轉。TN模式液晶盒最常用於彩色TFT液晶顯示裝置中,且描述於許多公開案中。
在VA模式液晶盒中,桿狀液晶分子在無電壓施加到其的條件下實質上垂直地配向。VA模式液晶盒包含(1)狹窄界定的VA 模式液晶盒,其中桿狀液晶分子在無電壓施加到其的條件下實質上垂直地配向但在電壓施加到其的條件下實質上水平地配向(如JP-A 2-176625中所描述),且除此之外,進一步包含(2)MVA模式液晶盒,其中VA模式已為多域的(如SID97,技術摘要論文(Digest of Tech.Papers)(預印本)28(1997)845中所描述),(3)n-ASM模式液晶盒,其中桿狀液晶分子在無電壓施加到其的條件下實質上垂直地配向且在電壓施加到其的條件下以扭轉多域配向來配向(如關於日本液晶學會的論述(Discussion in Japanese Liquid Crystal Society)58-59(1998)的預印本中所描述),以及(4)SURVIVAL模式液晶盒(如在LCD國際98中所公告)。另外,液晶盒可處於PVA(經圖案化垂直配向)模式盒、OP(光學配向)模式盒或PSA(聚合物持續配向)模式盒的任何模式下。此等模式的細節描述於JP-A 2006-215326以及JP-T 2008-538819中。
在IPS模式液晶盒中,桿狀液晶分子實質上與基底水平地配向,且當平行於基底面的電場提供到其時,液晶分子平面地回應。在IPS模式液晶盒中,面板在無電場施加到其的條件下處於黑色顯示狀態中,且此對上部以及下部偏光板的吸收軸線相互垂直。使用光學補償薄片來減少在顯示的黑階時在傾斜方向上的光洩漏以因而擴展視角的方法揭示於JP-A 10-54982、11-202323、9-292522、11-133408、11-305217、10-307291等中。
用於三維圖像顯示系統的偏光板:在本發明的三維圖像顯示系統中,觀看者藉由偏光板來辨識所謂的三維視覺的立體圖像。偏光板的一個實施例為偏光眼鏡。在右眼以及左眼圓形偏光圖像通過延遲板形成的上文所提到的實施例中,使用圓形偏光眼鏡;且在形成線性偏光圖像的實施例中,使用線性偏光眼鏡。在此等實施例中,系統優選經設計以使得從 光學各向異性層的第一延遲域以及第二延遲域中的任一者所輸出的右眼圖像光進入右眼眼鏡但被左眼眼鏡阻斷,而從第一延遲域以及第二延遲域中的另一者所輸出的左眼圖像光穿過左眼眼鏡但被右眼眼鏡阻斷。
偏光眼鏡各自含有延遲功能層以及線性偏光元件。在此等情況下,也可使用具有與線性偏光元件的功能相同的功能的任何其他部件。
下文描述本發明的三維圖像顯示系統的具體配置,包含偏光眼鏡。首先,延遲板經設計以便具有在圖像顯示面板中交替地重複的多個第一線以及多個第二線上的偏光光轉換功能方面不同的上文所提到的第一延遲域以及上文所提到的第二延遲域(例如,當線在水平方向上延伸時,域可在水平方向上的奇數線以及偶數線上,且當線在垂直方向上延伸時,域可在垂直方向上的奇數線以及偶數線上)。在圓形偏光光用於顯示的狀況下,上文所提到的第一延遲域的延遲以及第二延遲域的延遲兩者優選為λ/4,且較優選地,第一延遲域以及第二延遲域的慢軸線相互垂直。
在圓形偏光光用於顯示的狀況下,優選地,上文所提到的第一延遲域的延遲以及第二延遲域的延遲兩者為λ/4,右眼圖像顯示於圖像顯示面板的奇數線上,且當奇數線延遲域中的慢軸線處於45度方向上時,λ/4板安置於偏光眼鏡的右眼眼鏡以及左眼眼鏡兩者中,且偏光眼鏡的右眼眼鏡的λ/4板可具體地固定於約45度。在上文所提到的情形下,類似地,左眼圖像顯示於圖像顯示面板的偶數線上,且當偶數線延遲域的慢軸線處於135度方向上時,則偏光眼鏡的左眼眼鏡的慢軸線可具體地固定於約135度。
此外,從圓形偏光圖像光通過經圖案化延遲膜輸出一次且其偏光狀態通過偏光眼鏡返回到原始狀態的觀點來說,在上文所提 到的狀況下右眼眼鏡的慢軸線將固定的角度優選地在水平方向上較接近於準確的45度。也優選地,左眼眼鏡的慢軸線將固定的角度在水平方向上較接近於準確的135度(或-45度)。
舉例來說,在圖像顯示面板為液晶顯示面板的狀況下,一般來說,需要面板前側偏光板的吸收軸線方向處於水平方向上且偏光眼鏡的線性偏光元件的吸收軸線處於垂直於前側偏光板的吸收軸線方向的方向上,且較優選地,偏光眼鏡的線性偏光元件的吸收軸線處於垂直方向上。
也優選地,從系統的偏光光轉換效率的觀點來說,液晶顯示面板前側偏光板的吸收軸線方向與經圖案化延遲膜的奇數線延遲域以及偶數線延遲域的每一慢軸線成45度角。
偏光眼鏡的優選配置以及經圖案化延遲膜以及液晶顯示裝置的優選配置揭示於(例如)JP-A 2004-170693中。
作為此處可用的偏光眼鏡的實例,提到在JP-A 2004-170693中所述的偏光眼鏡,且作為其商品,提到思民(Zalman)的ZM-M220W的附件。
實例
參考以下實例更詳細地描述本發明。在以下實例中,在不逾越本發明的精神以及範疇的情況下,可合適地修改或改變所使用的材料、其量以及比率、處理以及處理工藝的細節。因此,不應由下文所提到的實例限制性地解釋本發明。
(實例1) <透明支撐件A的製造>
將以下成分放到混合槽中且在加熱情況下藉由攪拌來溶解,因而製備丙烯酸纖維素溶液A。
將以下成分放到不同的混合槽中且在加熱情況下藉由攪拌來溶解,因而製備添加劑溶液B。
化合物B1:
化合物B2:
<<乙酸纖維素透明支撐件的製造>>
將40質量份的添加劑溶液B添加到477質量份的丙烯酸纖維素溶液A,且充分攪拌以製備塗料(dope)。塗料藉由澆鑄口澆鑄到在0攝氏度下冷卻的轉筒(drum)上。當其中的溶劑含量達到70質量%時,剝落所形成的膜,且在其寬度方向上的兩側用針板拉幅機(pin tenter)(描述於JP-A 4-1009中的圖3中)固定。當膜中的溶劑含量為3質量%到5質量%時且在針板拉幅機的距離經控制以使得膜在橫向方向上(在橫向於機器方向的方向上)的拉伸比為3%時,使膜乾燥。隨後,膜在熱處理設備的輥之間輸送且由此進一步乾燥,因而產生具有60微米的厚度的乙酸纖維素保護膜(透明支撐件A)。透明支撐件A不含有UV吸收劑,且其Re(550)為0奈米且其Rth(550)為12.3奈米。
<<鹼皂化處理>>
使乙酸纖維素透明支撐件A穿過在60攝氏度溫度下的介電加熱輥,因而將膜表面溫度升高到40攝氏度,且接著使用刮條塗布機,具有下文所提到的組合物的鹼溶液以14毫升/平方米的塗布量塗覆到此膜的一個表面上。接著,將此在110攝氏度下加熱且在由則武株式會社(Noritake Company Ltd.)所製成的蒸汽型遠紅外線(IR)加熱器下輸送歷時10秒。隨後,又使用刮條塗布機,將純水以3毫升/平方米的量塗覆到此膜。接下來,將此使用噴注式刮刀塗布機用水清洗,且接著使用氣刀來脫水,且重複此操作三次。隨後,將此膜在70攝氏度下在乾燥區中輸送歷時10秒,且在其中乾燥,因而產生鹼皂化乙酸纖維素透明支撐件A。
<具有光配向層的支撐件A的製造>
具有下文所提到的結構的光學配向材料E-1的1%水溶液塗覆到實例1中所製造的透明基底A的皂化表面上,且在100攝氏度下乾燥1分鐘。使用具有160瓦/平方釐米的照明強度的空氣冷卻式金屬鹵化物燈(由眼圖(Eye Graphics)生產),在空氣中用UV射線照射所形成的塗膜。在此步驟中,將線柵偏光元件(莫克斯特克(Moxtek)的ProFlux PPL02)如圖10(a)中設定於方向1上,且將層藉由罩幕A(在透射部分中具有285微米的側向條帶寬度且在阻斷部分中具有285微米的側向條帶寬度的條帶罩幕)而曝光。隨後,將線柵偏光元件如圖10(b)中設定於方向2上,且將層藉由罩幕B(在透射部分中具有285微米的側向條帶寬度且在阻斷部分中具有285微米的側向條帶寬度的條帶罩幕)而曝光。在曝光罩幕與光配向層之間的距離為200微米。在此狀況下所使用的UV射線的照明強度在UV-A區域中為100毫瓦/平方釐米(在380奈米到320奈米的波長下積光),且照射劑量在UV-A區域中為1000毫焦/平方釐米。
E-1:
<經圖案化光學各向異性層A的形成>
製備下文所提到的用於光學各向異性層的組合物,且藉由具有0.2微米的微孔大小的聚丙烯過濾器來過濾以製備用於本文中的塗布液體。將塗布液體塗覆到具有光配向層的透明支撐件A上,且在105攝氏度的膜表面溫度下乾燥2分鐘以形成液晶相狀態,且此後冷卻到75攝氏度。在空氣中,使用具有160瓦/平方釐米的照明強度的空氣冷卻式金屬鹵化物燈(由Eye Graphics生產),將此曝光於UV射線,因而固定配向狀態以在透明支撐件A上形成經圖案化光學各向異性層A。光學各向異性層的厚度為1.3微米。
桿狀液晶LC242:描述於WO2010/090429A2中的桿狀液晶:
水平配向劑A:
(光學各向異性層的評估)
將所形成的光學各向異性層從透明支撐件A剝落,以使此層的第一延遲域或第二延遲域中的任一者的慢軸線平行於正交地組合的兩個偏光板中的任一者的偏光軸線的方式,放在兩個偏光板之間,且此外,具有530奈米的延遲的敏感性顯色板以使此板的慢軸線相對於偏光板的偏光軸線成45°角的方式放在光學各向異性層上。接下來,光學各向異性層旋轉+45°,且此情況是用偏光顯微鏡(尼康(Nikon)的ECLIPE E600W POL)觀察的。如從圖9中所示的所觀察結果顯而易見,當此層旋轉+45°時,第一延遲域的慢軸線變得平行於敏感性顯色板的慢軸線,且因此,延遲大於530奈米且色彩改變為藍色(在黑白圖解中的暗部分)。另一方面,由於第二延遲域的慢軸線垂直於敏感性顯色板的慢軸線,因此延遲變得小於530奈米且色彩改變為白色(在黑白圖解中的灰白部分)。表2展示在光學各向異性層的慢軸線與配向層的曝光方向之間的關係。表2中的結果證實以下內容:當桿狀液晶配向且 曝光於光配向層上時,則形成具有第一延遲域以及第二延遲域的經圖案化光學各向異性層,其中液晶水平配向且此兩個域的慢軸線相互垂直。
接下來,使用KOBRA-21ADH(由王子計測機器株式會社生產)且根據上文所提到的方法,測量在配向層界面中的桿狀液晶的傾斜角、在空氣側界面中的桿狀液晶的傾斜角、慢軸線的方向、此層的Re以及Rth。結果展示於表2中。在下表中,“水平”意謂0°到20°的傾斜角。
從表2中的結果,應理解,在存在水平配向劑的情況下,當桿狀液晶配向於已通過偏光而罩幕曝光的光配向層上時,則形成具有第一延遲域以及第二延遲域的經圖案化光學各向異性層,其中液晶水平配向且此兩個域的慢軸線相互垂直。
<表面膜A的製造> <<抗反射層的形成>> [用於硬塗層的塗布液體的製備]
將以下成分放到混合槽中且攪拌以製備硬塗層塗布液體。
將100質量份的環己酮、750質量份的部分經已內酯改性的多官能丙烯酸脂(DPCA-20,由日本化藥株式會社生產)、200質量份的矽溶膠(MIBK-ST,由日產化學(Nissan Chemical)生產),以及50質量份的光聚合引發劑(Irgacure 184,由汽巴精化有限公司生產)添加到900質量份的甲基乙基酮,且攪拌。混合物藉由具有0.4微米的微孔大小的聚丙烯過濾器來過濾以製備用於硬塗層的塗布液體。
[用於中等折射率層的塗布液體A的製備]
將1.5質量份的二季戊四醇五丙烯酸酯與二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)的混合物、0.05質量份的光聚合引發劑(Irgacure 907,由汽巴精化有限公司生產)、66.6質量份的甲基乙基酮、7.7質量份的甲基異丁基酮以及19.1質量份的環己酮添加到5.1質量份的含ZrO2微粒子的硬塗劑(Desolight Z7404,[具有1.72的折射率、60質量%的固體濃度、70質量%的氧化鋯微粒子含量(相對於固體成分)、約20奈米的氧化鋯微粒子平均粒徑、9/1的甲基異丁基酮/甲基乙基酮的溶劑組合物,由日本合成橡膠(JSR)公司生產]),且攪拌。在充分攪拌之後,混合物藉由具有0.4微米的微孔大小的聚丙烯過濾器來過濾以製備用於中等折射率層的塗布液體A。
[用於中等折射率層的塗布液體B的製備]
將4.5質量份的二季戊四醇五丙烯酸酯與二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)的混合物、0.14質量份的光聚合引發劑(Irgacure 907,由汽巴精化有限公司生產)、66.5質量份的甲基乙基酮、9.5質量份的甲基異丁基酮以及19.0質量份的環己酮攪拌。在充分攪拌之後,混合物藉由具有0.4微米的微孔大小的聚丙烯過濾器來過濾以製備用於中等折射率層的塗布液體B。
將用於中等折射率層的塗布液體A以及用於中等折射率層的塗布液體B合適地混合以產生能夠具有1.36的折射率且能夠形成具有90微米的厚度的層的用於中等折射率層的塗布液體。
[用於高折射率層的塗布液體的製備]
將0.75質量份的二季戊四醇五丙烯酸酯與二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)的混合物、62.0質量份的甲基乙基酮、3.4質量份的甲基異丁基酮以及1.1質量份的環己酮添加到14.4質量份的含ZrO2微粒子的硬塗劑(Desolight Z7404,[具有1.72的折射率、60質量%的固體濃度、70質量%的氧化鋯微粒子含量(相對於固體成分)、約20奈米的氧化鋯微粒子平均粒徑、9/1的甲基異丁基酮 /甲基乙基酮的溶劑組合物,且含有光聚合引發劑,由日本合成橡膠公司生產]),且攪拌。在充分攪拌之後,混合物藉由具有0.4微米的微孔大小的聚丙烯過濾器來過濾以製備用於高折射率層的塗布液體C。
[用於低折射率層的塗布液體的製備] (全氟烯烴共聚物(1)的合成)
(1):
在以上結構式中,50/50為摩爾比。
將40毫升的乙酸乙脂、14.7克的羥乙基乙烯醚以及0.55克的過氧化二月桂醯放到具有100毫升內容量且配備有不銹鋼攪拌器的高壓釜中,且將系統脫氣且用氮氣淨化。此外,將25克的六氟丙烯(HFP)引入到高壓釜中且加熱到65攝氏度。在高壓釜內部的溫度達到65攝氏度時的壓力為0.53兆帕(5.4千克/平方釐米)。在保持於此溫度的同時,反應繼續8小時,且當壓力達到0.31兆帕(3.2千克/平方釐米)時,停止加熱且使系統冷卻。在內溫度降低到室溫之後,將未反應的單體排掉,且打開高壓釜以取出反應液體。將所獲得的反應液體放到大量過量的己烷中,且將溶劑藉由傾析而去除,因而取出沉澱的聚合物。此外,將聚合物溶解於少量的乙酸乙酯中且從己烷再沉澱兩次,因而完全去除剩餘的單體。在乾燥之後,獲得28克的聚合物。接下來,將20克的聚合物溶解於100毫升的N,N-二甲基乙醯胺中,在冰浴冷卻 下將11.4克的丙烯酸氯化物逐滴添加到其中,且接著在室溫下攪拌10小時。將乙酸乙酯添加到反應液體,接著用水對此進行清洗,且提取出有機層且濃縮。將所得聚合物從己烷再沉澱以產生19克的全氟烯烴共聚物(1)。由此獲得的聚合物的折射率為1.422,且其質量平均分子量為50000。
[中空二氧化矽粒子分散液A的製備]
將30質量份的丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷以及1.51質量份的二異丙氧基鋁乙基乙酸酯添加到500質量份的中空二氧化矽微粒子溶膠(異丙醇二氧化矽溶膠,催化劑與化學品工業(Catalysts & Chemicals Industries)的CS60-IPA,具有60奈米的平均粒徑、10奈米的殼厚度、20質量%的二氧化矽濃度、1.31的二氧化矽粒子折射率)且與其混合,且接著9質量份的離子交換水添加到其中。在60攝氏度下反應8小時之後,將此冷卻到室溫,接著將1.8質量份的乙醯丙酮添加到其中以製備分散液。隨後,在環己酮添加到其中直到二氧化矽含量變得幾乎恒定為止時,對系統進行處理以用於在30托的壓力下藉由減壓蒸餾進行溶劑取代,因而藉由最終濃度控制產生具有18.2質量%的固體濃度的分散液A。在由此獲得的分散液A中的剩餘IPA量為至多0.5質量%,如藉由氣體色譜法所發現。
[用於低折射率層的塗布液體的製備]
將以下成分混合且溶解於甲基乙基酮中以製備具有5質量%的固體濃度的用於低折射率層的塗布液體Ln6。下文所示的每一成分的量為按照相對於塗布液體的總量的質量%的每一成分的固體含量比。
含氟不飽和化合物:
空氣側界面配向劑(P-1):
<透明支撐件B的製造> <<乙酸纖維素透明支撐件B的製造>>
製備具有下文所提到的組合物的丙烯酸纖維素溶液(塗料)。
所獲得的塗料澆鑄在膜形成帶上、在室溫下乾燥1分鐘,且接著在45攝氏度下乾燥5分鐘。在乾燥之後,膜中的殘餘溶劑量為30質量%。將丙烯酸纖維素膜從所述帶剝落、在100攝氏度下乾燥10分鐘且接著在130攝氏度下乾燥20分鐘,因而產生乙酸纖維素膜透明支撐件B(透明支撐件B)。殘餘溶劑量為0.1質量%。透明支撐件B不含有UV吸收劑,其厚度為45微米,其Re(550)為0奈米,且其Rth(550)為-75奈米。
<表面膜A的製造>
將透明支撐件B用作用於表面膜的支撐件。使用凹板式塗布機,將上文所提到的硬塗層塗布液體塗覆到表面膜支撐件B上。將此在100攝氏度下乾燥。在用氮淨化以使得相應氣氛具有不大於1.0體積%的氧濃度時,以400毫瓦/平方釐米的照明強度且以150毫焦/平方釐米的劑量使用空氣冷卻式160瓦/釐米金屬鹵化物燈(由Eye Graphics生產)藉由曝光於UV射線來使塗布層固化,因而形成具有12微米的厚度的硬塗層A。
此外,使用凹板式塗布機,將中等折射率層塗布液體、高折射率層塗布液體以及低折射率層塗布液體塗覆到以上硬塗層A。用於中等折射率層的乾燥條件為在90攝氏度下且歷時30秒。UV固化條件如下:在用氮淨化以使得相應氣氛具有不大於1.0體積% 的氧濃度時,以300毫瓦/平方釐米的照明強度且以240毫焦/平方釐米的劑量使用空氣冷卻式180瓦/釐米金屬鹵化物燈(由Eye Graphics生產)藉由曝光於UV射線來使塗布層固化。
用於高折射率層的乾燥條件為在90攝氏度下且歷時30秒。UV固化條件如下:在用氮淨化以使得相應氣氛具有不大於1.0體積%的氧濃度時,以300毫瓦/平方釐米的照明強度且以240毫焦/平方釐米的劑量使用空氣冷卻式240瓦/釐米金屬鹵化物燈(由Eye Graphics生產)藉由曝光於UV射線來使塗布層固化。
用於低折射率層的乾燥條件為在90攝氏度下且歷時30秒。UV固化條件如下:在用氮淨化以使得相應氣氛具有不大於1.0體積%的氧濃度時,以600毫瓦/平方釐米的照明強度且以600毫焦/平方釐米的劑量使用空氣冷卻式240瓦/釐米金屬鹵化物燈(由Eye Graphics生產)藉由曝光於UV射線來使塗布層固化。因此,製造了表面膜A。
<光學膜A的製造>
使用黏合劑將上文中所製造的表面膜A的透明支撐件B面以及經圖案化光學各向異性層A的光學各向異性層面黏在一起以製造光學膜A。
<偏光板A的製造>
將TD80UL(由富士膠片(FUJIFILM)生產,在550奈米下具有Re/Rth=2/40)用作用於偏光板A的保護膜A。將其表面鹼皂化。簡單來說,將膜在55攝氏度下浸漬於1.5 N氫氧化鈉水溶液中歷時2分鐘、接著在室溫下在水清洗浴中清洗,且在30攝氏度下用0.1 N硫酸中和。另外,將此在室溫下在水清洗浴中清洗,且接著在100攝氏度下用熱空氣乾燥。
隨後,將具有80微米厚度的一卷聚乙烯醇膜展開且在碘水溶 液中持續伸展5倍且乾燥以形成具有20微米的厚度的偏光膜。使用聚乙烯醇(可樂麗(Kuraray)的PVA-117H)的3%水溶液作為黏合劑,將上文所提到的鹼皂化膜TD80UL與已以與上文相同的方式鹼皂化的用於VA模式的延遲膜(由富士膠片生產,在550奈米下具有Re/Rth=50/125)藉由偏光膜黏在一起,此使鹼皂化膜TD80UL與延遲膜的皂化表面面對偏光膜的方式,將偏光膜夾在鹼皂化膜TD80UL與延遲膜之間,因而製造偏光板A,其中膜TD80UL以及用於VA模式的延遲膜充當用於其中的偏光膜的保護膜。將此些膜組合,使得VA模式延遲膜的慢軸線垂直於偏光膜的吸收軸線。
<具有光學膜A的偏光板A的製造>
使用黏合劑將上文中所製造的光學膜A的透明支撐件A面與偏光板A的TD80UL面黏在一起,因而製造具有光學膜A的偏光板A。在此情況下,將此些膜組合,使得經圖案化光學各向異性層A的慢軸線與偏光膜的吸收軸線成±45度角。
<三維顯示裝置A的製造>
將觀看者側上的偏光板從藝卓公司(Nanao)的FlexScan S2231W剝落,且使用黏合劑將上文中所製造的具有光學膜A的偏光板A的VA模式延遲膜黏到液晶(LC盒)。隨後,將光源側上的偏光板剝落,且使用黏合劑將偏光板A的VA模式延遲膜黏到LC盒。根據此工藝,製造具有如圖6(a)中的配置的三維顯示裝置A。偏光膜的吸收軸線的方向與圖3中相同。
(實例2) <經圖案化光學各向異性層B的形成>
根據與實例1中相同的方法在透明支撐件B上形成經圖案化光學各向異性層B,不同之處在於透明支撐件A改變為透明支撐 件B。光學各向異性層的厚度為1.3微米。
(光學各向異性層B的評估)
從表2中的結果,應理解,在存在水平配向劑的情況下,當桿狀液晶配向於已通過偏光而罩幕曝光的光配向層上時,則形成具有第一延遲域以及第二延遲域的經圖案化光學各向異性層,其中液晶水平配向且此兩個域的慢軸線相互垂直。
<光學膜B的製造>
以與實例1中相同的方式,在透明支撐件B上具有經圖案化光學各向異性層B的膜上在透明支撐件B中未形成光學各向異性層的面上形成抗反射層,因而製造光學膜B。
<具有光學膜B的偏光板B的製造>
使用黏合劑將上文中所製造的光學膜B的經圖案化光學各向異性層B面與實例1中所製造的偏光板A的TD80UL面黏在一起,因而製造具有光學膜B的偏光板B。在此情況下,將此些膜組合,使得經圖案化光學各向異性層B的慢軸線與偏光膜的吸收軸線成±45度角。
<三維顯示裝置B的製造>
將觀看者側上的偏光板從藝卓公司的FlexScan S2231W剝落,且使用黏合劑將上文中所製造的具有光學膜B的偏光板B的VA模式延遲膜黏到LC盒。隨後,將光源側上的偏光板剝落,且使用黏合劑將偏光板A的VA模式延遲膜黏到LC盒。根據此工藝,製造具有如圖6(b)中的配置的三維顯示裝置B。偏光膜的吸收軸線的方向與圖3中相同。
(實例3) <透明支撐件C的製造>
將以下成分被放到混合槽中且在加熱情況下藉由攪拌來溶 解,因而製備丙烯酸纖維素溶液。
將16質量份的下文所提到的延遲增強劑(A)、92質量份的二氯甲烷以及8質量份的甲醇放到不同的混合槽中且在加熱情況下藉由攪拌來溶解,因而製備延遲增強劑溶液。將25質量份的延遲增強劑添加到474質量份的乙酸纖維素溶液,且充分攪拌以製備塗料。所添加的延遲增強劑的量相對於100質量份的乙酸纖維素為6.0質量份。
延遲增強劑(A):
使用帶伸展器,澆鑄所獲得的塗料。在帶上的膜表面溫度達到40攝氏度之後,將帶上的膜在70攝氏度下用熱空氣乾燥1分鐘且接著在140攝氏度下用乾燥空氣乾燥10分鐘,且接著剝落以形成具有0.3質量%的殘餘溶劑量的透明支撐件C。
所獲得的透明支撐件C的厚度為80微米。支撐件的平面內延遲(Re)為8奈米且其厚度方向延遲(Rth)為78奈米。
<經圖案化光學各向異性層C的形成>
經圖案化光學各向異性層C根據與實例1中相同的操作形成,不同之處在於透明支撐件A改變為上文所提到的透明支撐件C。光學各向異性層的厚度為1.3微米。
(光學各向異性層C的評估)
從表2中的結果,應理解,在存在水平配向劑的情況下,當桿狀液晶配向於已通過偏光而罩幕曝光的光配向層上時,則形成具有第一延遲域以及第二延遲域的經圖案化光學各向異性層,其中液晶水平配向且此兩個域的慢軸線相互垂直。
<偏光板C的製造>
將具有80微米的厚度的一卷聚乙烯醇膜展開且在碘水溶液中持續伸展5倍且乾燥以形成具有20微米的厚度的偏光膜。根據與實例1中相同的方法,將在透明支撐件C上具有經圖案化光學各向異性層C的膜的透明支撐件C面鹼皂化,且使用黏合劑黏到已以相同方式鹼皂化的VA模式延遲膜(由富士膠片生產,在550奈米下具有Re/Rth=50/125比率)(通過夾在其間的偏光膜),因而製造偏光板C,其中VA模式延遲膜以及透明支撐件C充當用於其中的偏光膜的保護膜。將此些膜組合,使得VA模式延遲膜的慢軸線垂直於偏光膜的吸收軸線,且安置於偏光膜的另一表面 上的經圖案化光學各向異性層C的慢軸線與光學各向異性層C的吸收軸線成±45度角。
<具有表面膜B的偏光板C的製造> <<丙烯酸纖維素的製備>>
丙烯酸纖維素具有總取代度2.97(分解為乙醯基取代度0.45以及丙醯基取代度2.52)。作為催化劑,將硫酸(相對於100質量份的纖維素為7.8質量份)與羧酸酐的混合物在-20攝氏度下冷卻,且添加到紙漿衍生的纖維素以將其在40攝氏度下醯化。此時,變化且控制羧酸酐的類型以及量,因而改變且控制醯基的類型以及此基團的取代度。在醯化之後,將酯在40攝氏度下催熟以控制其總的取代度。
<<丙烯酸纖維素溶液的製備>>
1)丙烯酸纖維素:將所製備的丙烯酸纖維素在120攝氏度下加熱且乾燥以具有至多0.5質量%的水含量,且將30質量份的醯化產物與溶劑混合。
2)溶劑:二氯甲烷/甲醇/丁醇(81/15/4質量份)用作溶劑。每一溶劑的水含量為至多0.2質量%。
3)添加劑:在製備所有溶液時添加0.9質量份的三羥甲基丙烷三乙酸酯。另外,在製備所有溶液時添加0.25質量份的二氧化矽微粒子(粒子大小,20奈米;莫氏硬度,約7)。
4)溶脹、溶解:將上文所提到的溶劑以及添加劑放到配備有攪拌片的400升不銹鋼溶解器中,且使冷卻水保持圍繞溶解器的外周邊表面循環。攪拌且分散上文所提到的溶劑以及添加劑,將上文所提到的 丙烯酸纖維素逐漸添加到其中。在添加之後,將此在室溫下攪拌2小時、接著保持溶脹3小時,且再次攪拌,因而製備丙烯酸纖維素溶液。
為進行攪拌,使用以周邊速度15米/秒(剪切應力5×104千克力/米/平方秒)攪拌的溶解器型偏心攪拌軸,以及在中心軸線處配備有錨爪且以周邊速度1米/秒(剪切應力1×104千克力/米/平方秒)攪拌的攪拌軸。為進行溶脹,停止高速攪拌軸,且將配備有錨爪的攪拌軸的周邊速度控制在0.5米/秒。
5)過濾:將上文中所製備的丙烯酸纖維素溶液藉由具有0.01 mm的絕對過濾準確度的紙濾器(由東洋過濾器(Toyo Filter)生產的#63)且進一步藉由具有2.5微米的絕對過濾準確度的紙濾器(由保羅(Paul)生產的FH025)來過濾,以形成用於本文中的丙烯酸纖維素溶液。
<透明支撐件D的製造>
將上文的丙烯酸纖維素溶液在30攝氏度下加熱,且藉由鑄模(描述於JP-A11-314233中)澆鑄到具有在15攝氏度下所設定的帶長60米的鏡面不銹鋼支撐件上。澆鑄速度為15米/分,且塗布寬度為200釐米。整個澆鑄零件的空間溫度設定於15攝氏度。在澆鑄零件之前50釐米處,將經澆鑄且旋轉的丙烯酸纖維素膜從帶剝落,且在45攝氏度下施以乾燥空氣。接下來,將此在110攝氏度下乾燥5分鐘且接著在140攝氏度下乾燥10分鐘,因而形成丙烯酸纖維素膜透明支撐件D(具有41微米的厚度)。
透明支撐件D不含有UV吸收劑,且其Re為0奈米且其Rth為-40奈米。
透明支撐件D用作表面膜支撐件;且以與實例1中相同的方 式,表面膜B形成於表面膜支撐件D上。
使用黏合劑將表面膜B的透明支撐件D面黏到偏光板C的經圖案化光學各向異性層C面,以製造具有表面膜B的偏光板C。
<三維顯示裝置C的製造>
將觀看者側上的偏光板從藝卓公司的FlexScan S2231W剝落,且使用黏合劑將上文中所製造的具有表面膜B的偏光板C的VA模式延遲膜黏到LC盒。隨後,將光源側上的偏光板剝落,且使用黏合劑將偏光板A的VA模式延遲膜黏到LC盒。根據此工藝,製造具有如圖6(c)中的配置的三維顯示裝置C。偏光膜的吸收軸線的方向與圖3中相同。
(實例4) <具有光配向層的透明支撐件的製造>
根據針對具有光學膜B的偏光板B的相同方法來製造具有光學膜D的偏光板D,不同之處在於:在製造具有光學膜B的偏光板B時,光學膜B的透明支撐件B改變為TD80UL(由富士膠片生產,在550奈米下具有Re/Rth=2/40)、偏光板B的TD80UL改變為透明支撐件B、VA模式延遲膜改變為WV-EA(由富士膠片生產),且用於光配向層的偏光曝光方法如下改變。關於用於光配向層的偏光曝光,將線柵偏光元件(Moxtek公司的ProFlux PPL02)設定為平行於罩幕的條帶,且將膜藉由罩幕A(在透射部分中具有285微米的側向條帶寬度且在阻斷部分中具有285微米的側向條帶寬度的條帶罩幕)來曝光。隨後,將線柵偏光元件設定為垂直於條帶,且將膜藉由罩幕B(在透射部分中具有285微米的側向條帶寬度且在阻斷部分中具有285微米的側向條帶寬度的條帶罩幕)而曝光。
在經圖案化光學各向異性層的慢軸線與偏光膜的吸收軸線之 間的角度為±45度。
<三維顯示裝置D的製造>
將經圖案化延遲板以及前延遲板從使用圓形偏光眼鏡的三維監視器W220S(由現代(Hyundai)生產)剝落,且將上文中所製造的偏光板黏到此,因而製造具有圖6(b)的配置的三維顯示裝置D。偏光膜的吸收軸線的方向與圖2中相同。
(實例5) <具有經摩擦配向層的透明支撐件的製造>
(1)平行配向層(第一配向層)的形成:使用棒#12,將可樂麗的聚乙烯醇“PVA103”的4%水/甲醇溶液(藉由將PVA103(4.0克)溶解於水(72克)以及甲醇(24克)中所製備,且具有4.35厘泊的黏度以及44.8達因的表面張力)塗覆到實例1中所製造的透明支撐件B的皂化表面,且在80攝氏度下乾燥5分鐘。
(2)經圖案化垂直配向層(第二配向層)的形成:將2.0克的下文所提到的配向層聚合物A(Mw 25000)溶解於水(1.12克)/丙醇(5.09克)/3-甲氧基-1-丁醇(5.09克)中以製備塗布液體。
配向層聚合物(A):
接下來,製造如圖7中的具有經圖案化鋸齒狀表面的合成橡 膠柔性板31。
作為圖8中所示的柔性板印刷設備40,使用Flexiproof 100(由英國RK印刷塗布儀器有限公司(RK Print Coat Instruments Ltd.UK)生產)。此處所使用的網紋輥43具有400個盒/釐米的網線板(容量為3立方釐米/平方米)。柔性板31使用壓敏膠帶黏到Flexiproof 100的壓印滾筒41。平行配向層32黏到印刷壓輥42,用於經圖案化垂直配向層的塗布液體33放到刮刀44中,且垂直配向層以30米/分的印刷速度來圖案印刷於平行配向層上。
(3)經摩擦配向層的形成:在80攝氏度下乾燥5分鐘之後,膜以1000轉/分在平行於圖案的條帶線的方向上來回摩擦一次,因而形成經摩擦配向層。
<經圖案化光學各向異性層E的形成>
將實例1中所製備的用於光學各向異性層的塗布液體塗覆到透明支撐件B上,且在105攝氏度的膜表面溫度下乾燥1分鐘以形成液晶相狀態,且此後冷卻到75攝氏度,且在空氣中,使用160瓦/釐米空氣冷卻式金屬鹵化物燈(由Eye Graphics生產)將此曝光於UV射線,因而固定配向狀態以形成經圖案化光學各向異性層E。光學各向異性層的厚度為1.3微米。
(光學各向異性層的評估)
將所形成的光學各向異性層從透明支撐件B剝落,且接著,以與實例1中相同的方式,確定光學各向異性層的慢軸線的方向。表2展示在光學各向異性層的慢軸線與配向層的摩擦方向之間的關係。表2中的結果證實以下內容:當桿狀液晶配向且曝光於PVA基單向摩擦配向層(第一配向層)/配向層聚合物A基經摩擦配向層(第二配向層)上時,則形成具有第一延遲域以及第二延遲域的經圖案化光學各向異性層,其中液晶水平配向且此兩 個域的慢軸線相互垂直。
<光學膜E的製造>
根據與實例1中相同的方法,在經圖案化光學各向異性層E的透明支撐件B的表面上形成抗反射膜,因而製造光學膜E。
<具有光學膜E的偏光板E的製造>
將WV-EA(由富士膠片生產)的表面鹼皂化。簡單來說,將膜在55攝氏度下浸漬於1.5 N氫氧化鈉水溶液中歷時2分鐘、接著在室溫下在水清洗浴中清洗,且在30攝氏度下用0.1 N硫酸中和。另外,將此在水清洗浴中清洗,且在100攝氏度下用熱空氣乾燥。
隨後,將具有80微米的厚度的一卷聚乙烯醇膜展開且在碘水溶液中持續伸展5倍且乾燥以形成具有20微米的厚度的偏光膜。使用聚乙烯醇(可樂麗的PVA-117H)的3%水溶液作為黏合劑,將經鹼皂化的WV-EA以一方式黏到偏光膜的一面使得經鹼皂化的WV-EA的皂化面面對所述偏光膜面,且將光學膜E的經圖案化光學各向異性層E面用黏合劑黏到偏光膜的另一面。因此,偏光板E製造為具有WV-EA以及光學膜E,WV-EA與光學膜E兩者充當用於其中的偏光膜的保護膜。在此情況下,將此些膜組合,使得經圖案化光學各向異性層的慢軸線與偏光膜的吸收軸線成±45度角。
<三維顯示裝置E的製造>
將經圖案化延遲板以及前延遲板從使用圓形偏光眼鏡的三維監視器W220S(由現代生產)剝落,且上文中所製造的偏光板黏到此,因而製造具有圖6(d)的配置的三維顯示裝置F。偏光膜的吸收軸線的方向與圖2中相同。
(實例6) <具有經摩擦配向層的透明支撐件的製造>
使用棒#12,將聚乙烯醇(可樂麗的“PVA103”)的4%水溶液塗覆到膜(帝人株式會社的Pure Ace,具有138奈米的Re(550)以及69奈米的Rth(550))的表面,且在80攝氏度下乾燥5分鐘。隨後,此以400轉/分在平行於Pure Ace的慢軸線的方向上來回摩擦一次,因而製造具有經摩擦配向層的透明支撐件。配向層的厚度為0.5微米。
<經圖案化光學各向異性層G的形成>
將實例1中所製備的用於光學各向異性層的組合物藉由具有0.2微米的微孔大小的聚丙烯過濾器來過濾,且此在此處用作用於1/2波長層的塗布液體。塗覆塗布液體,且在105攝氏度的膜表面溫度下乾燥歷時1分鐘以形成均勻配向的液晶相狀態,且此後冷卻到75攝氏度。接下來,將具有285微米的側向條帶寬度的罩幕安置於塗布有用於1/2波長層的塗布液體的基底上,且在空氣中,使用具有20毫瓦/平方釐米的照明強度的空氣冷卻式金屬鹵化物燈(由Eye Graphics生產)而將此曝光於UV射線歷時5秒,因而固定配向狀態以形成第一延遲域。隨後,將此加熱到130攝氏度的膜表面溫度以便一次形成各向同性相,接著用20毫瓦/平方釐米照射於其整個表面上歷時20秒,因而固定配向狀態以形成第二延遲域。以此方式,形成了經圖案化1/2波長層。罩幕經安置以使得條帶方向平行於摩擦方向。經過證實,層的厚度為2.7微米,且其傾斜角為約0°。單獨地,在玻璃基底上形成相同的光學各向異性層,且測量其在550奈米的波長下的Re。結果,第一延遲域的Re為275奈米,其慢軸線平行於Pure Ace的慢軸線,且第二延遲域的Re為0奈米。經圖案化光學各向異性層G的第一延遲域的Re以及透明支撐件的Re的總量為413奈米,第二延遲 域的Re以及透明支撐件的Re的總量為138奈米,且第一延遲域的慢軸線平行於第二延遲域的慢軸線。
<光學膜G的製造>
在上文所提到的膜A中,敷設兩個透明支撐件B且使用黏合劑將透明支撐件B面與經圖案化光學各向異性層G的光學各向異性層面黏在一起,因而製造光學膜G。
<偏光板G的製造>
將WV-EA(由富士膠片生產)的支撐表面鹼皂化。簡單來說,將膜在55攝氏度下浸漬於1.5 N氫氧化鈉水溶液中歷時2分鐘、接著在室溫下在水清洗浴中清洗,且在30攝氏度下用0.1 N硫酸中和。另外,將此在水清洗浴中清洗,且在100攝氏度下用熱空氣乾燥。
隨後,將具有80微米的厚度的一卷聚乙烯醇膜展開且在碘水溶液中持續伸展5倍且乾燥以形成具有20微米的厚度的偏光膜。使用聚乙烯醇(可樂麗的PVA-117H)的3%水溶液作為黏合劑,將經鹼皂化的WV-EA以一方式黏到偏光膜的一面使得經鹼皂化的WV-EA的皂化支撐面面對所述偏光膜面,且將光學膜G的支撐面用黏合劑黏到偏光膜的另一面。因此,偏光板G製造為具有WV-EA以及光學膜G,WV-EA與光學膜G兩者充當用於其中的偏光膜的保護膜。在此情況下,將此些膜組合,使得經圖案化光學各向異性層G的慢軸線與偏光膜的吸收軸線成45度角。
<三維顯示裝置G的製造>
將經圖案化延遲板以及前延遲板從使用圓形偏光眼鏡的三維監視器W220S(由現代生產)剝落,且上文中所製造的偏光板黏到此,因而製造具有圖6(c)的配置的三維顯示裝置G。偏光膜的吸收軸線的方向與圖2中相同。
(實例7) <經圖案化光學各向異性層J的形成>
根據與實例6中相同的方法來形成光學各向異性層J,不同之處在於安置罩幕以使得條帶方向與摩擦方向成45°。
<光學膜J的製造>
根據與實例6中相同的方法來製造光學膜J,不同之處在於替代於使用層壓的兩個透明支撐件B而使用一個透明支撐件B。
<偏光板J的製造>
以與針對偏光板G的方式相同的方式製造偏光板J,不同之處在於替代於WV-EA(由富士膠片生產)使用VA模式延遲膜(由富士膠片生產,在550奈米下具有Re/Rth=50/125)。
<三維顯示裝置J的製造>
將觀看者側上的偏光板從藝卓公司的FlexScan S2231W剝落,且使用黏合劑將上文中所製造的偏光板J的VA模式延遲膜黏到LC盒。隨後,將光源側上的偏光板剝落,且使用黏合劑將偏光板A的VA模式延遲膜黏到LC盒。根據此工藝,製造具有如圖6(c)中的配置的三維顯示裝置J。
(比較實例1) <具有光配向層的透明支撐件K的製造>
使用描述於WO2010/090429中的桿狀液晶以及配向層,製造三維顯示裝置K。
將具有下文所提到的結構的光學配向材料E-1的1%水溶液塗覆到TD80UL(由富士膠片生產,在550奈米下具有Re/Rth=2/40)的皂化表面上,且在100攝氏度下乾燥1分鐘。使用具有160瓦/平方釐米的照明強度的空氣冷卻式金屬鹵化物燈(由Eye Graphics生產),在空氣中用UV射線照射所形成的塗膜。在此步 驟中,將線柵偏光元件(Moxtek公司的ProFlux PPL02)如圖10(a)中設定於方向1上,且將層藉由罩幕A(在透射部分中具有285微米的側向條帶寬度且在阻斷部分中具有285微米的側向條帶寬度的條帶罩幕)而曝光。隨後,將線柵偏光元件如圖10(b)中設定於方向2上,且將層藉由罩幕B(在透射部分中具有285微米的側向條帶寬度且在阻斷部分中具有285微米的側向條帶寬度的條帶罩幕)而曝光。在曝光罩幕與光配向層之間的距離為200微米。在此狀況下所使用的UV射線的照明強度在UV-A區域中為100毫瓦/平方釐米(在380奈米到320奈米的波長下積光),且照射劑量在UV-A區域中為1000毫焦/平方釐米。
E-1:
<經圖案化光學各向異性層K的形成>
製備用於下文所提到的光學各向異性層的組合物,且藉由具有0.2微米的微孔大小的聚丙烯過濾器來過濾以製備用於本文中的塗布液體。將塗布液體塗覆到具有光配向層的透明支撐件K上,且在105攝氏度的膜表面溫度下乾燥2分鐘以形成液晶相狀態,且此後冷卻到75攝氏度。在空氣中,使用具有160瓦/平方釐米的照明強度的空氣冷卻式金屬鹵化物燈(由Eye Graphics生產),將此曝光於UV射線,因而固定配向狀態以形成經圖案化光學各向異性層K。光學各向異性層的厚度為1.3微米。
桿狀液晶LC242:描述於WO2010/090429A2中的桿狀液晶:
水平配向劑A:
(光學各向異性層的評估)
將所形成的光學各向異性層從TD80UL剝落,且接著,以與實例1中相同的方式,確定光學各向異性層的慢軸線的方向。表2展示在光學各向異性層的慢軸線與配向層的曝光方向之間的關係。表2中的結果證實以下內容:當桿狀液晶配向且曝光於光配向層上時,則形成具有第一延遲域以及第二延遲域的經圖案化光 學各向異性層,其中液晶水平配向且此兩個域的慢軸線相互垂直。
<光學膜K的製造>
根據與實例1中相同的方法,在具有經圖案化光學各向異性層K的TD80UL上在其不具有光學各向異性層的表面上形成抗反射膜,因而製造光學膜K。
<具有光學膜K的偏光板A的製造>
將上文中所製造的光學膜K的經圖案化光學各向異性層K面與實例1中所製造的偏光板A的TD80UL面用黏合劑黏在一起,因而製造具有光學膜K的偏光板A。在此情況下,將此些膜組合,使得經圖案化光學各向異性層K的慢軸線與偏光膜的吸收軸線成±45度角。
<三維顯示裝置K的製造>
將觀看者側上的偏光板從藝卓公司的FlexScan S2231W剝落,且使用黏合劑將上文中所製造的具有光學膜K的偏光板A的VA模式延遲膜黏到LC盒,因而製造具有如圖6(b)中的配置的三維顯示裝置K。偏光膜的透射軸線的方向與圖3中相同。
(比較實例2) <經圖案化光學各向異性層I的形成>
根據與比較實例1中相同的方法,在TD80UL上形成具有經圖案化光學各向異性層I的膜,不同之處在於:在比較實例1中的經圖案化光學各向異性層K的製造中,將線柵偏光元件設定為平行於罩幕的條帶。光學各向異性層的厚度為1.3微米。
<光學膜I的製造>
將實例1中所製造的表面膜A的透明支撐件B改變為商用乙酸纖維素膜TD80UL(由富士膠片生產,在550奈米下具有Re/Rth=2/40),且使用黏合劑將TD80UL膜黏到膜TD80UL的光學各向 異性層K面(經圖案化光學各向異性層K已以與上文相同的方式形成於此面上),因而製造光學膜I。
<偏光板I的製造>
將TD80UL(由富士膠片生產,在550奈米下具有Re/Rth=2/40)以及WV-EA(由富士膠片生產)用作用於偏光板I的保護膜。將其表面鹼皂化。簡單來說,將膜在55攝氏度下浸漬於1.5 N氫氧化鈉水溶液中歷時2分鐘、接著在室溫下在水清洗浴中清洗,且在30攝氏度下用0.1 N硫酸中和。另外,將此在水清洗浴中清洗,且接著在100攝氏度下用熱空氣乾燥。
隨後,將具有80微米的厚度的一卷聚乙烯醇膜展開且在碘水溶液中持續伸展5倍且乾燥以形成具有20微米的厚度的偏光膜。使用聚乙烯醇(可樂麗的PVA-117H)的3%水溶液作為黏合劑,將經鹼皂化的TD80UL黏到WV-EA,WV-EA的支撐面已被鹼皂化,其中以TD80UL與WV-EA的皂化表面面對偏光膜的方式,將偏光膜夾在TD80UL與WV-EA之間,因而製造TD80UL以及WV-EA兩者充當用於其中的偏光膜的保護膜的偏光板I。
<具有光學膜I的偏光板I的製造>
將上文中所製造的光學膜I的TD80UL面與偏光板I的TD80UL面用黏合劑黏在一起,以製造具有光學膜I的偏光板I。在此情況下,將此些膜組合,使得經圖案化光學各向異性層的慢軸線與偏光膜的吸收軸線成±45度角。
<三維顯示裝置I的製造>
將經圖案化延遲板以及前偏光板從使用圓形偏光眼鏡的三維監視器W220S(現代)剝落,且將上文中所製造的偏光板I黏到此,因而製造具有圖6(a)的配置的三維顯示裝置I。偏光膜的透射軸線的方向與圖2中相同。
(實例8)
根據與針對三維顯示裝置A的方法相同的方法製造三維顯示裝置A',不同之處在於:存在於前偏光板的偏光膜與經圖案化光學各向異性層之間的透明支撐件A以及TD80UL兩者改變為Z-TAC(由富士膠片生產,在550奈米下具有Re/Rth=-1/-1)。
(實例9) <透明支撐件L的製造>
根據與針對透明支撐件D的製造的方法相同的方法來製造透明支撐件L,不同之處在於:在將丙烯酸纖維素溶解於溶劑中時,將3.0%的以下UV吸收劑A連同丙烯酸纖維素放到系統中,且攪拌以及分散。所獲得的透明支撐件L的Re(550)為0奈米,且其Rth(550)為-75奈米。
UV吸收劑A的結構:
根據與針對三維顯示裝置A的方法相同的方法來製造三維顯示裝置A",不同之處在於表面膜A的透明支撐件B改變為透明支撐件L。
(實例10)
根據與實例2中相同的方法製造三維顯示裝置B',不同之處在於:上文所製造的三維顯示裝置B中的存在於前偏光板的偏光膜與經圖案化光學各向異性層之間的TD80UL改變為Z-TAC(由富士膠片生產,在550奈米下具有Re/Rth=-1/-1)。
(實例11)
根據與上文相同的方法製造三維顯示裝置C',不同之處在於:上文所製造的三維顯示裝置C中的存在於前偏光板的偏光膜與經圖案化光學各向異性層之間的透明支撐件C改變為Z-TAC(由富士膠片生產,在550奈米下具有Re/Rth=-1/-1)。
(比較實例3)
根據與上文相同的方法製造三維顯示裝置D',不同之處在於:上文所製造的三維顯示裝置D中的存在於前偏光板的偏光膜與經圖案化光學各向異性層之間的透明支撐件B改變為Z-TAC(由富士膠片生產,在550奈米下具有Re/Rth=-1/-1)。
表2總體展示實例1至11以及比較實例1至3中的光學各向異性層的物理數據;且表3以及表4總體展示安置於不同於偏光膜的觀看面上的部件的延遲數據。
*2:數據為在製造工藝中用作用於光學各向異性層以及抗反射膜兩者的支撐件的膜的Re以及Rth,且為便利起見,光學各向異性層的欄“透明支撐件”預留空白位置且數據是在欄“表面膜支撐件”中給出。
(評估) <三維顯示裝置的評估>
如下評估所製造的三維顯示裝置,針對TN模式液晶顯示裝置使用W220S(由現代生產)所搭配的三維眼鏡,且針對VA模式液晶顯示裝置使用55LW5700(由LG生產)所搭配的三維眼鏡。比較實例1的三維顯示裝置K為VA模式液晶顯示裝置的標準配置(對照配置);且比較實例2的三維顯示裝置I為TN模式液晶顯示裝置的標準配置(對照配置)。結果展示於表5以及表6中。
(1)前亮度比以及前平均亮度比的測量:將三維眼鏡以及指示器(BM-5A,由拓普康(Topcon)生產)安置於顯示在垂直方向上交替配向的白色以及黑色條帶的條帶圖像的液晶顯示裝置的前部,且將指示器設定於白色條帶可藉以視覺化的眼鏡的面上,且測量在顯示的白階時的前亮度A。隨後,顯示白色以及黑色條帶顛倒的條帶圖像,且類似地,將指示器設定於白色條帶可藉以視覺化的眼鏡的面上,且測量前亮度B。前亮度A以及前亮度B的平均值為三維顯示裝置的前亮度。
(1-a)前亮度比:前亮度比為在三維眼鏡平行於地表面的狀況下的前亮度的相對值,且根據下式來計算。
三維顯示裝置的前亮度比(%)=三維顯示裝置的前亮度/對照配置的前亮度
(1-b)前平均亮度比: 前平均亮度比為在三維眼鏡旋轉的狀況下的前亮度平均值的相對值,且根據下式來計算。
三維顯示裝置的前平均亮度比(%)=三維顯示裝置的前亮度平均值/對照配置的前亮度平均值
(2)視角亮度比以及視角平均亮度比的測量:將三維眼鏡以及指示器(BM-5A,由拓普康生產)安置於顯示在垂直方向上交替配向的白色以及黑色條帶的條帶圖像的液晶顯示裝置的0度方位角處以及60度極角處,且將指示器設定於白色條帶可藉以視覺化的眼鏡的面上,且測量在顯示的白階時的視角亮度C。隨後,顯示白色以及黑色條帶顛倒的條帶圖像,且類似地,將指示器設定於白色條帶可藉以視覺化的眼鏡的面上,且測量視角亮度D。此外,將三維眼鏡以及指示器設定於液晶顯示裝置的180度方位角處以及60度極角處,且也以與上文相同的方式測量視角亮度E以及視角亮度F。視角亮度數據C至F的平均值為三維顯示裝置的視角亮度。
(2-a)視角亮度比:視角亮度比為在三維眼鏡平行於地表面的狀況下的視角亮度的相對值,且根據下式來計算。
三維顯示裝置的視角亮度比(%)=三維顯示裝置的視角亮度/對照配置的視角亮度
(2-b)視角平均亮度比:視角平均亮度比為在三維眼鏡旋轉的狀況下的視角亮 度平均值的相對值,且根據下式來計算。
三維顯示裝置的視角平均亮度比(%)=三維顯示裝置的視角亮度平均值/對照配置的視角亮度平均值
(3)耐光性:使用耐光性測試器(Superxenon Weather Meter SX120 Model(長壽命氙燈),由須賀試驗機株式會社(Suga Test Instruments)生產),根據用於25小時的耐光性測試時間的JIS K 5600-7-5,以100±25瓦/平方米的輻射劑量(波長,310奈米到400奈米)、在35±5攝氏度的腔室中溫度下、在50±5攝氏度的黑面板溫度下,以及在65±15%的相對濕度下測試顯示裝置。在測試之前以及之後,檢查延遲板的光學各向異性的改變以及偏光板的偏光的改變。改變比率在10%內的所測試裝置為良好的;而改變比率大於10%的所測試裝置為不良的。
從上表,可理解,比較實例1中的總Rth為大的,且視角亮度降低大於實例中的情況。明確地說,可理解,在VA模式顯示器的實施例中,在不同於λ/4層(λ/4膜的經圖案化光學各向異性層)的觀看面上的部件的總Rth對於視角亮度是重要的。換句話說,一般將支撐件的平面內慢軸線安置為垂直或平行於觀看面偏光膜,然而,應理解,在此類型的配置中,安置於λ/4層與觀看面偏光膜之間的部件(支撐件)的Rth對於視角亮度是無效的。
也類似於那些VA模式裝置測試IPS模式裝置,且給出相同結果。
從上表中所示的數據,可理解,比較實例2以及比較實例3中的總Rth為大的,且視角亮度降低大於實例中的情況。明確地說,可理解,在不同於VA模式裝置的TN模式裝置中,在不同於觀看面偏光膜的觀看面上的所有部件的Rth對視角亮度具有一些影響。
此外,應理解,與含有UV吸收劑的支撐件並不安置於不同於經圖案化光學各向異性層的外觀看面上的其他實例的三維顯示裝置相比,含有UV吸收劑的支撐件安置於不同於經圖案化光學各向異性層的外觀看面上的實例4以及實例9的三維顯示裝置的耐光性得到改良。
10‧‧‧延遲板
12‧‧‧經圖案化光學各向異性層
12a‧‧‧第一延遲域
12b‧‧‧第二延遲域
14‧‧‧透明支撐件
16‧‧‧偏光膜
31‧‧‧柔性板
32‧‧‧平行配向層(或垂直配向層)
33‧‧‧用於圖案化的垂直配向層液體(或用於圖案化的平行配向層液體)
40‧‧‧柔性板印刷設備
41‧‧‧壓印滾筒
42‧‧‧印刷壓輥
43‧‧‧網紋輥
44‧‧‧刮刀
a‧‧‧平面內慢軸線
b‧‧‧平面內慢軸線
p‧‧‧偏光板的吸收軸線
圖1為本發明的用於三維圖像顯示裝置的光學膜的一個實例的示意性橫截面圖。
圖2為偏光膜與光學各向異性層之間的關係的一個實例的示意圖。
圖3為偏光膜與光學各向異性層之間的關係的一個實例的示意圖。
圖4為本發明中的經圖案化光學各向異性層的一個實例的示意性俯視圖。
圖5(a)~圖5(d)展示本發明的光學膜的其他實例的示意性橫截面圖。
圖6(a)~圖6(d)展示本發明的三維圖像顯示裝置的一些構成實例的示意性橫截面圖。
圖7為展示用於圖案化的柔性板的橫截面的一個實例的示意圖。
圖8為展示柔性板印刷方法的一個實例的示意圖。
圖9為展示在實例中所製造的延遲板的光學特性評估結果的視圖。
圖10(a)~圖10(b)展示曝光罩幕的實例的示意圖。
10‧‧‧延遲板
12‧‧‧經圖案化光學各向異性層
14‧‧‧透明支撐件
16‧‧‧偏光膜

Claims (13)

  1. 一種用於三維圖像顯示裝置的光學膜,其至少包括:光學各向異性層,其由包括可聚合液晶作為主要成分的組合物形成,以及偏光膜,其在與任意邊成45°的方向上具有吸收軸線,其中所述光學各向異性層為經圖案化光學各向異性層,其包括在平面內慢軸線方向以及平面內延遲中的至少一者上相互不同的第一延遲域以及第二延遲域,且其中所述第一延遲域以及所述第二延遲域在平面內交替地佈置,所述光學各向異性層安置於所述偏光膜的一面上,安置於所述偏光膜的一面上的包含所述光學各向異性層的所有部件在550奈米的波長下的總平面內延遲Re(550)為110奈米到160奈米,所述部件安置於對應於所述第一延遲域以及所述第二延遲域中的至少一者的域中,且安置於所述偏光膜的一面上的包含所述光學各向異性層的所有所述部件在550奈米的波長下的總厚度方向延遲Rth(550)為-100奈米到100奈米。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的光學膜,其中所述第一延遲域以及所述第二延遲域的所述平面內慢軸線與所述偏光膜的透射軸線成±45°角。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的光學膜,其在所述光學各向異性層中與具有所述偏光膜的表面相反的表面上包括含有紫外線吸收劑的層。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的光學膜,其中所述可聚合液晶為可聚合桿狀液晶。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的光學膜,其中所述可聚合桿狀液晶固定於水平配向狀態中。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的光學膜,其在所述光學各向異性層與所述偏光膜之間包括聚合物膜,所述聚合物膜在550奈米的波長下的厚度方向延遲Rth(550)為-200奈米到0奈米。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的光學膜,其在所述光學各向異性層中與具有所述偏光膜的表面相反的表面上包括抗反射層,且在所述光學各向異性層與所述抗反射層之間包括聚合物膜,所述聚合物膜在550奈米的波長下的厚度方向延遲Rth(550)為-200奈米到0奈米。
  8. 一種用於三維圖像顯示裝置的光學膜,其至少包括:光學各向異性層,其由包括可聚合液晶作為主要成分的組合物形成,以及偏光膜,其在與任意邊成90°的方向上具有吸收軸線,其中所述光學各向異性層為經圖案化光學各向異性層,其包括在平面內慢軸線方向以及平面內延遲中的至少一者上相互不同的第一延遲域以及第二延遲域,且其中所述第一延遲域以及所述第二延遲域在平面內交替地佈置;所述光學各向異性層安置於所述偏光膜的一面上,安置於所述偏光膜的一面上的包含所述光學各向異性 層的所有部件在550奈米的波長下的總平面內延遲Re(550)為110奈米到160奈米,所述部件安置於對應於所述第一延遲域以及所述第二延遲域中的至少一者的域中,且所述光學各向異性層以及安置於所述光學各向異性層中與安置有所述偏光膜的表面相反的表面上的所有部件在550奈米的波長下的總厚度方向延遲Rth(550)為-100奈米到100奈米。
  9. 一種三維圖像顯示裝置,其至少包括:顯示面板,其以圖像信號為基礎而驅動,以及如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的光學膜,其安置於所述顯示面板的觀看面上。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的三維圖像顯示裝置,其中所述顯示面板包括液晶盒。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的三維圖像顯示裝置,其中所述光學膜為如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的光學膜,且所述液晶盒為扭轉向列模式盒。
  12. 如申請專利範圍第10項所述的三維圖像顯示裝置,其中所述光學膜為如申請專利範圍第8項所述的光學膜,且所述液晶盒為垂直配向模式或平面內切換模式盒。
  13. 一種三維圖像顯示系統,其至少包括:如申請專利範圍第9項至第12項中任一項所述的三維圖像顯示裝置,以及偏光板,其安置於所述三維圖像顯示裝置的觀看面上,所述三維圖像顯示裝置藉由所述偏光板視覺化三維圖 像。
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