图案相位差膜、图案偏振片、图像显示装置以及立体图像显示系统的制作方法
【专利摘要】本发明的图案相位差膜能够减轻由支撑体膜的光学特性所引起的交调失真的产生。本发明的图案相位差膜至少具有支撑体膜（14）和所述支撑体膜上的图案相位差层（12），所述支撑体膜（14）具有光学各向异性，所述图案相位差层（12）具有面内慢轴方向和相位差中的至少一个互不相同的第1相位差区域和第2相位差区域，其中，所述支撑体膜的面内慢轴方向的偏差为3°以上。
【专利说明】图案相位差膜、图案偏振片、图像显示装置以及立体图像显示系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及作为三维图像显示用光学膜等有用的图案相位差膜、具有该图案相位差膜的图案偏振片、图像显示装置以及立体图像显示系统。
【背景技术】
[0002]对于显示立体图像的三维图像显示装置而言，需要用于将右眼用图像和左眼用图像设定为例如互为相反方向的圆偏振图像的光学构件。例如，作为所述光学部材，可以使用慢轴或延迟等互不相同的区域规则地配置于面内的图案相位差膜。过去，作为图案相位差层的支撑体，一直使用了各向同性的玻璃(例如专利文献I)，但近年来，从生产率的观点考虑，使用由树脂形成的透明膜来作为支撑体的需求不断增长。另一方面，如在专利文献I中也有所记载那样，当使用树脂来制作支撑体时，存在由于其相位差而使得射出的圆偏振发生畸变(distortion)这样的问题。
[0003]在专利文献2中，公开了通过使支撑体的慢轴与图案区域的慢轴的二等分线平行或正交来消去圆偏振的状态在右眼和左眼中的差别的技术，但这并不能根本性地解决交调失真(crosstalk) ο
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开平10-253824号公报
[0007]专利文献2:日本专利第4508280号公报
【发明内容】
[0008]发明所要解决的问题
[0009]本发明的目的在于提供有助于减轻交调失真量的图案相位差膜、图案偏振片、利用了该图案相位差膜或图案偏振片的减轻了交调失真的产生的图像显示装置以及立体画象显示系统。
[0010]用于解决问题的手段
[0011]用于解决上述问题的手段如下所述。
[0012][I] 一种图案相位差膜，其至少具有支撑体膜和所述支撑体膜上的图案相位差层，所述支撑体膜具有光学各向异性，所述图案相位差层具有面内慢轴方向和相位差中的至少一个互不相同的第I相位差区域和第2相位差区域，其中，所述支撑体膜的面内慢轴方向的偏差为3°以上。
[0013][2]根据[I]所述的图案相位差膜，其中，所述支撑体膜的面内慢轴方向的偏差为5°以上。
[0014][3]根据[I]或[2]所述的图案相位差膜，其中，所述支撑体膜的面内慢轴方向的偏差为7°以上。[0015][4]根据[I]~[3]中任一项所述的图案相位差膜，其中，所述支撑体膜在波长为55011111时的面内延迟1^(550)为20nm以下。
[0016][5]根据[I]~[4]中任一项所述的图案相位差膜，其中，所述支撑体膜的Re (550)为 IOnm 以下。
[0017][6]根据[I]~[5]中任一项所述的图案相位差膜，其中，所述支撑体膜的Re (550)为 5nm 以下。
[0018][7]根据[I]~[6]中任一项所述的图案相位差膜，其中，所述第I相位差区域和第2相位差区域的Re (550)为110~165nm，并且第I相位差区域和第2相位差区域的面内慢轴彼此正交。
[0019][8] 一种图案偏振片，其至少具有[I]~[7]中任一项所述的图案相位差膜和直线偏振膜。
[0020][9] 一种图像显示装置，其具有图像显示面板部和所述图像显示面板部的观看侧(viewer side)表面上的[I]~[7]中任一项所述的图案相位差膜或[8]所述的图案偏振片。
[0021][10] 一种立体图像显示系统，其至少具有[9]所述的图像显示装置和配置在所述图像显示装置与观看者之间的偏振片。
[0022]发明效果
[0023]根据本发明的构成，即便在不能使支撑体的相位差为O的情况下，也能够减轻因支撑体的相位差而引起的交调失真量。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是本发明的图案相位差膜的一个例子的剖视示意图(a)和俯视示意图(b)。
[0025]图2是表示本发明的图案相位差膜的一个例子的面内慢轴与直线偏振膜的吸收轴之间的关系的一个例子的示意图。
[0026]图3是本发明的立体图像显示系统的一个例子的剖视示意图。
[0027]图4是表不曝光掩模的一个例子的不意图。
【具体实施方式】
[0028]下面，对本发明进行详细说明。另外，在本申请的说明书中，“~”是以包括其前后记载的数值作为下限值和上限值的意思来使用的。
[0029][Re ( λ)]
[0030]在本说明书中，ReU )表示波长为λ时的面内延迟。ReU )是通过在K0BRA21ADH或WR (王子计测机器株式会社制)中使波长为λ nm的光沿着薄膜法线方向射入而测定的。对于测定波长ληπι的选择而言，可以通过手动交换波长选择过滤器或通过程序等转换测定值来选择。
[0031]此外，在本说明书中，只要没有特别说明，折射率的测定波长就设定为550nm。
[0032]1.图案相位差膜
[0033]本发明涉及一种图案相位差膜，其至少具有支撑体膜和所述支撑体膜上的图案相位差层，所述支撑体膜具有光学各向 异性，所述图案相位差层具有面内慢轴方向和相位差中的至少一个互不相同的第I相位差区域和第2相位差区域，其中，所述支撑体膜的面内慢轴方向的偏差为3°以上。本发明的图案相位差膜例如配置在立体图像显示装置的图像显示面板部的观看侧表面，用于分离左右眼用偏振图像。
[0034]一个例子是所述第I相位差区域和第2相位差区域的Re (550)为λ /4左右且第I相位差区域和第2相位差区域的面内慢轴彼此正交的图案相位差膜。当直线偏振图像射入该图案相位差膜时，分别透过第I相位差区域和第2相位差区域的偏振图像被转换为互为相反方向的圆偏振图像。当佩戴了互为相反方向的圆偏振片作为左右眼用透镜而配置的圆偏振眼镜的观看者观看时，能够使仅右眼用圆偏振图像射入该观看者的右眼，并且使仅左眼用圆偏振图像射入左眼。当使有视差的图像分别射入左右眼时，观看者看到的是立体图像。
[0035]但是，对于图案相位差层的支撑体为薄膜的图案相位差膜而言，作为支撑体使用的薄膜的光学特性会产生影响，不能转换为左右眼用的理想的偏振图像，从图案相位差膜射出的圆偏振发生畸变，从而观察立体图像时会产生交调失真。通过降低作为支撑体使用的薄膜的延迟可以减轻支撑体膜的影响，但要使薄膜的延迟完全为O是很困难的，而且即使能够实现，从生产率等观点考虑也是不实用的。
[0036]在本发明中，由于将作为支撑体使用的薄膜的面内慢轴方向设定为无规，所以支撑体膜的相位差对于图案相位差层的第I相位差区域和第2相位差区域是无规地产生影响，总的来说支撑体膜的相位差的影响会被平均化。由此，能够减轻交调失真的产生量。以往，就液晶显示装置等图像显示装置中使用的相位差膜来说，为了提高显示特性，据认为要尽量降低薄膜的面内慢轴方向的偏差，优选使用面内慢轴一致的薄膜，与改良技术有关的研究开发也是按照该方向进行了各种研究。鉴于上述情况，本发明根据与以现有认识为基础的改良技术的方向性相反的技术思想，可以说解决了交调失真这种三维显示特有的问题。
[0037]这里，面内慢轴为无规的状态具体地是指用后述的测定方法测定的面内慢轴方向的偏差为3°以上，优选为5°以上，更优选为7°以上，进一步优选为10°以上，更进一步优选为15°以上。通过将偏差设定为3°以上，即使作为支撑体使用的薄膜不是各向同性的，也能够减轻因薄膜的延迟而引起的交调失真的产生量。
[0038]从由支撑体膜的光学特性所引起的交调失真产生量的减轻效果的观点考虑，面内慢轴方向的偏差优选大；就上述效果的观点而言，偏差是没有上限值的，但上限值为90°。
[0039]另外，当支撑体膜的延迟高时，有时候会损害本发明的效果。因此，支撑体膜的Re (550)越小越好,优选为20nm以下,更优选为IOnm以下,进一步优选为5nm以下。另一方面，当支撑体膜是完全的各向同性时，作为三维显示装置来说是理想的，但由于当光透过支撑体膜时本来偏振状态就不会变化，所以不能显现本发明的效果。当支撑体膜具有各向异性并且其各向异性小时，本发明的效果大。另一方面，制作完全的各向同性的薄膜是很困难的。对于本发明来说，即使不是完全的各向同性，通过使其面内慢轴朝向无规的方向，也能够在相同的延迟下使交调失真与面内慢轴一致的情况相比变得更小。
[0040]本发明的图案相位差膜所具有的图案相位差层具有面内慢轴和相位差中的至少一个互不相同的第I相位差区域和第2相位差区域。对于图案的形状和配置没有特别限制，但为了避免左右图像变得不均匀，第I相位差区域和第2相位差区域优选为彼此同等的形状，而且各自的配置优选为均等且对称性的。一个例子是相同宽度的条纹状的第I相位差区域和第2相位差区域交替地配置而成的图案相位差层。
[0041]对于本发明的图案相位差膜所具有的第I相位差区域和第2相位差区域的形态没有特别限制。只要是能够通过与直线偏振膜组合来分离右眼用和左眼用的偏振图像的图案化的形态均可。如果对于第I相位差区域和第2相位差区域的Re、各自的面内慢轴的关系以及与直线偏振膜的吸收轴的关系总结几个例子的话，是如下所述的关系。
[0042]表1
[0043]
【权利要求】
1.一种图案相位差膜，其至少具有支撑体膜和所述支撑体膜上的图案相位差层，所述支撑体膜具有光学各向异性，所述图案相位差层具有面内慢轴方向和相位差中的至少一个互不相同的第I相位差区域和第2相位差区域，其中，所述支撑体膜的面内慢轴方向的偏差为3。以上。
2.根据权利要求1所述的图案相位差膜，其中，所述支撑体膜的面内慢轴方向的偏差为5°以上。
3.根据权利要求1或2所述的图案相位差膜，其中，所述支撑体膜的面内慢轴方向的偏差为7°以上。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的图案相位差膜，其中，所述支撑体膜在波长为550nm时的面内延迟1^(550)为20nm以下。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的图案相位差膜，其中，所述支撑体膜的Re(550)为IOnm以下。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的图案相位差膜，其中，所述支撑体膜的Re(550)为5nm以下。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的图案相位差膜，其中，所述第I相位差区域和第2相位差区域的Re (550)为110~165nm，并且第I相位差区域和第2相位差区域的面内慢轴彼此正交。
8.一种图案偏振片，其至少具有权利要求1~7中任一项所述的图案相位差膜和直线偏振膜。
9.一种图像显示装置，其具有图像显示面板部和所述图像显示面板部的观看侧表面上的权利要求1~7中任一项所述的图案相位差膜或权利要求8所述的图案偏振片。
10.一种立体图像显示系统，其至少具有权利要求9所述的图像显示装置和配置在所述图像显示装置与观看者之间的偏振片。
【文档编号】G02B5/30GK103827706SQ201280047182
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2012年9月19日 优先权日:2011年9月27日
【发明者】滨口侑也, 矢内雄二郎, 平方纯一 申请人:富士胶片株式会社