用于3d影像显示器的光学膜、3d影像显示元件以及3d影像显示系统的制作方法
【专利摘要】本发明揭示一种用于3D影像显示元件的光学膜，包括至少一个由包括具有至少一个可聚合基团的圆盘型液晶作为主要成分的组成物形成的光学各向异性层，其中：所述光学各向异性层为图案化光学各向异性层，其包括在平面内慢轴方向及其平面内延迟中的至少一个方面彼此不同的第一延迟域及第二延迟域，且其中所述第一延迟域及第二延迟域在平面内交替排列。
【专利说明】用于3D影像显示器的光学膜、3D影像显示元件以及3D影像显不系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于3D影像显示器的光学膜、3D影像显示元件以及3D影像显示系统，其具有含高清晰度定向图案的光学各向异性层，易于制造，显示效能提高而无亮度降低的问题，且光坚牢性提高。
【背景技术】
[0002]显示3D影像的3D影像显示元件需要将右眼影像及左眼影像转化为例如沿相对方向的圆偏光影像的光学构件。举例而言，作为所述光学构件，使用图案化延迟膜，其中在慢轴及延迟上彼此不同的多个域在平面内规则排列。
[0003]迄今为止，提出藉由使用液晶化合物形成的图案化光学补偿膜或其类似物(例如JP-A2006-276849及JP-A2007-71952)。其为排列在液晶晶胞内部的所谓的晶胞内类型光学补偿膜，且为准确补偿液晶晶胞的构件。因此，欲使用的液晶化合物的定向状态适用于光学补偿，但不适用于上述3D影像显示元件中的光学构件。
[0004]JP-A2004-302409揭示一种具有图案化延迟片的2D / 3D可切换液晶显示元件，且揭示UV可固化液晶溶液作为图案化延迟片的材料的用途。然而，所述文献未描述液晶材料的详情，且未揭示使用圆盘型液晶。另外，在JP-A2004-302409中，图案化延迟片用作视差障壁，但未用作形成右眼及左眼圆偏光影像等的上述光学构件。JP-A2007-163722揭示一种具有藉由使用配向控制力不同的第一配向层及第二配向层形成的光学各向异性层的液晶显示元件。揭示了在形成光学各向异性层时使用液晶聚合材料，然而，未描述其详情且未揭示使用圆盘型液晶。W02010 / 090429A2提出一种制造方法，其中使用用于3D影像显示元件的滤光片的光学配向层。在实例中，使用杆状液晶执行所述制造方法。
【发明内容】
[0005]然而，已发现，当藉由使用液晶材料制造的图案化延迟片实际用于3D影像显示元件中时，沿倾斜方向的亮度降低，或亦即观看角特征劣化。
[0006]本发明的一目的为提供一种用于3D影像显示元件且有助于改良3D影像显示元件的观看角特征的新颖光学膜，以及提供使用所述膜的3D影像显示元件及3D影像显示元件系统。
[0007]达成上述目的的方法如下:
[0008]<1> 一种用于3D影像显示元件的光学膜，包括
[0009]至少一个光学各向异性层，由包括具有至少一个可聚合基团的圆盘型液晶作为主要成分的组成物形成，其中:
[0010]所述光学各向异性层为图案化光学各向异性层，其包括在平面内慢轴方向及其平面内延迟中的至少一个方面彼此不同的第一延迟域及第二延迟域，且其中所述第一延迟域及第二延迟域在平面内交替排列。[0011]〈2>如〈1>所述的光学膜，其中所述圆盘型液晶以垂直配向状态固定。
[0012]<3>如〈1>或〈2>所述的光学膜，还包括偏光膜，其中所述第一延迟域及第二延迟域的所述平面内轴及所述偏光膜的吸收轴的角度分别为±45°。
[0013]〈4>如〈1>至〈3>中任一项所述的光学膜，其中包含安置于所述偏光膜的一个面上的所述光学各向异性层的所有构件在550纳米的波长下的平面内总延迟值Re (550)为110纳米至160纳米。
[0014]〈5>如〈3>或〈4>所述的光学膜，其中包含安置于所述偏光膜的一个面上的所述光学各向异性层的所有构件在550纳米的波长下沿厚度方向的总延迟值Rth (550)为-140纳米至140纳米。
[0015]<6>如〈3>或〈4>所述的光学膜,其中所述光学各向异性层及安置于所述光学各向异性层的与上面安置所述偏光膜的表面相对的表面上的所有构件在550纳米的波长下沿厚度方向的总延迟值Rth (550)为-104纳米至104纳米。
[0016]<7>如〈1>至〈6>中任一项所述的光学膜，其在所述光学各向异性层的一个表面上包括含有UV吸收剂的透明支撑物。
[0017]〈8>如〈1>至〈7>中任一项所述的光学膜，还包括硬涂层。
[0018]<9>如〈8>所述的光学膜，其中所述硬涂层包括UV吸收剂。
[0019]<10>如〈1>至〈9>中任一项所述的光学膜，还包括抗反射层。
[0020]<11>如〈1>至〈10>中任一项所述的光学膜，还包括防眩光层。
[0021]<12> 一种3D影像显示元件,包括至少:
[0022]显示面板，基于影像信号驱动，以及
[0023]如〈1>至〈11>中任一项所述的光学膜，安置于所述显示面板的观看侧。
[0024]<13>如〈12>所述的3D影像显示元件,其中所述显示面板包括液晶晶胞。
[0025]<14>如〈13>所述的3D影像显示元件，其中所述光学膜为如权利要求5所述的光学膜，且所述液晶晶胞为TN模式晶胞。
[0026]<15>如〈13>所述的3D影像显示元件，其中所述光学膜为如权利要求6所述的光学膜，且所述液晶晶胞为VA模式晶胞或IPS模式晶胞。
[0027]<16> 一种3D影像显示系统，包括至少:
[0028]如〈12>至〈15>中任一项所述的3D影像显示元件，以及
[0029]偏光器，安置于所述3D影像显示元件的观看侧，所述3D影像显示元件经由所述偏光器显现3D影像。
[0030]根据本发明，可提供一种用于3D影像显示元件且有助于改良3D影像显示元件的观看角特征的新颖光学膜，以及提供使用所述膜的3D影像显示元件及3D影像显示元件系统。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1为本发明的用于3D影像显示元件的光学膜的一个实例的示意性横截面图。
[0032]图2为偏光膜与光学各向异性层之间关系的一个实例的不意图。
[0033]图3为偏光膜与光学各向异性层之间关系的一个实例的不意图。
[0034]图4为本发明的图案化光学各向异性层的一个实例的示意性俯视图。[0035]图5展示本发明光学膜的其他实例的示意性横截面图。
[0036]图6展示本发明的3D影像显示元件的一些构成实例的示意性横截面图。
[0037]图7为展示用于图案化的柔性版的横截面的一个实例的示意图。
[0038]图8为展示柔性印刷方法的一个实例的示意图。
[0039]图9为展示实例中所制造的光学膜的光学特征评估结果的图。
[0040]图10展示曝光遮罩的实例的示意图。
[0041]【主要元件符号说明】
[0042]10:延迟片
[0043]12:图案化光学各向异性层
[0044]12a:第一延迟域
[0045]12b:第二延迟域
[0046]14:透明支撑物
[0047]16:偏光膜
[0048]31:柔性版
[0049]32:平行配向层或(或垂直配向层)
[0050]33:图案化用垂直配向层液体(或图案化用平行配向层液体)
[0051]40:柔性印刷装置
[0052]41:压印滚筒
[0053]42:压辊
[0054]43:阿尼罗司辊
[0055]44:刮刀
[0056]a:平面内慢轴
[0057]b:平面内慢轴
【具体实施方式】
[0058]下文详细描述本发明。在本说明书中，由措词“一数值至另一数值”表示的数值范围指的是在指示范围的下限的前一数值与指示其上限之后一数值之间的范围。首先描述本说明书中所用的术语。
[0059]在本说明书中，ReU)及RthU)分别为波长λ下的平面内延迟(纳米)及沿厚度方向的延迟(纳米)。Re(A)藉由使用考博拉(KOBRA) 2IADH或WR (由王子计测机器株式会社(Oji Scientific Instruments)生产)沿膜的法线方向向膜施用波长为λ纳米的光来量测。量测波长的选择可根据手动更换波长选择性滤光片或根据藉由程式更换量测值进行。当欲分析膜由单轴或双轴折射率椭球(index ellipsoid)表示时,膜的Rth ( λ )如下计算。此量测方法可用于量测配向层界面处及光学各向异性层中圆盘型液晶分子的相对界面处的平均倾斜角。
[0060]Rth(A)由考博拉2IADH或WR基于六个ReU )值、假设平均折射率值及输入作为膜的厚度值的值计算，其中所述六个ReU)值关于沿六个方向入射的波长λ纳米的光量测，所述六个方向藉由使用由考博拉21ADH确定的平面内慢轴作为倾斜轴(旋转轴；若膜在平面内无慢轴，则定义为沿任意平面内方向)相对于样品膜的法线方向自0°旋转至50°以10°为步长确定。在上述情况下，当欲分析膜具有某一方向时，其中在所述方向上，在围绕作为旋转轴的平面内慢轴与法线方向成特定倾斜角时延迟值为0，则在大于提供O延迟的倾斜角的倾斜角时延迟值变为负数据，且随后藉由考博拉21ADH或WR计算膜的RthU)。围绕作为膜的倾斜角(旋转角)的慢轴(当膜无慢轴时，则其旋转轴可沿膜的任何平面内方向)，沿任何两个期望倾斜方向量测延迟值，且基于所述数据、平均折射率的估算值及输入的膜厚度值，可根据式㈧及式⑶计算Rth:
【权利要求】
1.一种光学膜，用于3D影像显示元件，所述光学膜包括:至少一个光学各向异性层，由包括具有至少一个可聚合基团的圆盘型液晶作为主要成分的组成物形成，其中:所述光学各向异性层为图案化光学各向异性层，所述图案化光学各向异性层包括在所述图案化光学各向异性层的平面内慢轴方向及平面内延迟中的至少一个方面彼此不同的第一延迟域及第二延迟域，且其中所述第一延迟域及所述第二延迟域在平面内交替排列。
2.如权利要求1所述的光学膜，其中所述圆盘型液晶以垂直配向状态固定。
3.如权利要求1或2所述的光学膜，还包括偏光膜，其中所述第一延迟域及所述第二延迟域的所述平面内轴及所述偏光膜的吸收轴的角度分别为±45°。
4.如权利要求1至3中任一项所述的光学膜，其中包含安置于所述偏光膜的一个面上的所述光学各向异性层的所有构件在550纳米的波长下的所述平面内延迟的总值Re (550)为110纳米至160纳米。
5.如权利要求3或4所述的光学膜，其中包含安置于所述偏光膜的一个面上的所述光学各向异性层的所有构件在550纳米的波长下沿厚度方向的延迟的总值Rth (550)为-140纳米至140纳米。
6.如权利要求3或4所述的光学膜,其中所述光学各向异性层及安置于所述光学各向异性层的与上面安置所述偏光膜的表面相对的表面上的所有构件在550纳米的波长下沿厚度方向的延迟的总值Rth (550)为-104纳米至104纳米。
7.如权利要求1至6中任一项所述的光学膜，在所述光学各向异性层的一个表面上包括含有UV吸收剂的透明支撑物。
8.如权利要求1至7中任一项所述的光学膜，还包括硬涂层。
9.如权利要求8所述的光学膜，其中所述硬涂层包括UV吸收剂。
10.如权利要求1至9中任一项所述的光学膜，还包括抗反射层。
11.如权利要求1至10中任一项所述的光学膜，还包括防眩光层。
12.—种3D影像显示元件，包括至少:显示面板，基于影像信号而驱动；以及如权利要求1至11中任一项所述的光学膜，安置于所述显示面板的观看侧。
13.如权利要求12所述的3D影像显示元件，其中所述显示面板包括液晶晶胞。
14.如权利要求13所述的3D影像显示元件，其中所述光学膜为如权利要求5所述的光学膜，且所述液晶晶胞为TN模式晶胞。
15.如权利要求13所述的3D影像显示元件，其中所述光学膜为如权利要求6所述的光学膜，且所述液晶晶胞为VA模式晶胞或IPS模式晶胞。
16.一种3D影像显示系统，包括至少:如权利要求12至15中任一项所述的3D影像显示元件；以及偏光器，安置于所述3D影像显示元件的观看侧，所述3D影像显示元件经由所述偏光器显现3D影像。
【文档编号】G02B5/30GK103534623SQ201280015760
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2012年3月28日 优先权日:2011年3月29日
【发明者】森嶌慎一, 石黑诚, 高桥庆太, 后藤亮司 申请人:富士胶片株式会社