專利名稱：光學(xué)薄膜、偏振器和顯示設(shè)備的制作方法
本申請(qǐng)以日本專利申請(qǐng)文件NO.2001-106561為基礎(chǔ)，該文件在本文中被引用。
背景技術(shù)：
1、發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種光學(xué)薄膜，不論觀察點(diǎn)如何變化，幾乎不發(fā)生層壓的軸向位移，因此該光學(xué)薄膜適合用于形成顯示質(zhì)量高的液晶顯示設(shè)備、圓形偏振器或抗反射片。
2、相關(guān)技術(shù)的描述如果為了提高液晶顯示設(shè)備的顯示質(zhì)量，在一偏振器和一液晶元件之間放置一相位延遲器，或用于形成圓形偏振器或抗反射片的四分之一波長片由一層雙折射膜形成，基于延遲器或四分之一波長片的材料所特有的擴(kuò)散性，雙折射根據(jù)光的波長被擴(kuò)散。結(jié)果是，隨著波長的減小雙折射傾向于增加。為此，片的延遲隨著光的波長而變化，從而偏振的狀態(tài)不能均勻變化。在這種情況下，已經(jīng)提出了一種光學(xué)薄膜，該薄膜包括層疊在一起的兩層雙折射薄膜，這兩層雙折射薄膜的雙折射擴(kuò)散根據(jù)光波長的不同而不同，因此，兩層雙折射薄膜的各慢軸彼此垂直相交(日本特開平5-27118號(hào)公報(bào)和日本特開平10-239518)。
該提案的目的在于利用雙折射薄膜的迭片結(jié)構(gòu)，根據(jù)光波長來控制雙折射擴(kuò)散，從而雙折射隨著波長的減小而減小。即，該提案是為了在一寬波長范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)偏振狀態(tài)的均勻變化時(shí)，獲得均勻的補(bǔ)償效果。對(duì)于光軸，雖然為了達(dá)到所需要的效果，可以保持垂直交叉關(guān)系，但由于明顯的軸間角的變化，當(dāng)從傾斜方向以從光軸偏移的方位角觀察時(shí)，所述垂直交叉關(guān)系被破壞。因此，存在一個(gè)問題，即偏振的狀態(tài)發(fā)生變化而不能實(shí)現(xiàn)所需要的效果。即使在如特開平5-27118中公開的雙折射薄膜的Nz值被控制以補(bǔ)償從偏振器的軸向位移情況下，這種方法在補(bǔ)償雙折射層合薄膜自身的軸向位移上也不是有效的。
發(fā)明的概述本發(fā)明的一個(gè)目的是開發(fā)一種光學(xué)薄膜，其中不論觀察點(diǎn)怎樣變化，彼此垂直交叉的慢軸之間的軸向關(guān)系能夠被保持良好，從而該光學(xué)薄膜能夠被用于形成一種顯示質(zhì)量較好的液晶顯示設(shè)備，以及一種四分之一波片等。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種光學(xué)薄膜，該光學(xué)薄膜為由三層雙折射薄膜A、B和C層疊在一起所形成的疊片，雙折射薄膜A根據(jù)光的波長顯現(xiàn)折射率分散，且顯現(xiàn)從0.4到0.6的Nz，雙折射薄膜B根據(jù)光的波長顯現(xiàn)比雙折射薄膜A大的折射率分散，并顯現(xiàn)比雙折射薄膜A小的Re，且顯現(xiàn)從0.4到0.6的Nz，雙折射薄膜C顯現(xiàn)從200到350nm的Re，并顯現(xiàn)從0.6(不包含在內(nèi))到0.9的Nz，當(dāng)Re＝(nx-ny)d且Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)時(shí)，雙折射薄膜A和B具有彼此垂直相交的慢軸，其中nz為每層雙折射薄膜在表示雙折射薄膜厚度方向的Z軸方向上的折射率，nx為雙折射薄膜在X軸方向上的折射率，該X軸方向表示在與Z軸垂直的平面中的雙折射薄膜的最大折射率的方向，ny為雙折射薄膜在Y軸方向上的折射率，該Y軸方向表示與X軸和Z軸都垂直的方向，d為雙折射薄膜的厚度。還提供一種液晶顯示設(shè)備，該設(shè)備具有液晶元件和至少一層上述限定的且配置于液晶元件的至少一個(gè)表面上光學(xué)薄膜。
根據(jù)本發(fā)明，還提供一種偏振器，該偏振器具有由上述限定的光學(xué)薄膜和吸收型偏振片形成的疊片，該吸收型偏振片被層疊在光學(xué)薄膜的雙折射薄膜C一側(cè)上，從而在雙折射薄膜C位于光學(xué)薄膜的外側(cè)的情況下，吸收型偏振片的吸收軸平行于雙折射薄膜C的慢軸。還提供一種液晶顯示設(shè)備，該設(shè)備具有一種液晶元件，和至少一個(gè)上述限定的且配置于液晶元件的至少一個(gè)表面上的偏振器，從而偏振器的吸收型偏振片位于外側(cè)。還提供一種具有上述限定的偏振器的顯示設(shè)備，其中雙折射薄膜A和B的疊片的面內(nèi)延遲在80至400nm的范圍內(nèi)；且偏振器被配置在最外表面上，從而偏振器的吸收型偏振片位于最外側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明，除延遲的特性之外，該延遲是由于雙折射在光軸上幾乎不發(fā)生變化能夠通過雙折射薄膜A和B的結(jié)合和雙折射薄膜A和B的設(shè)置關(guān)系而被保持而實(shí)現(xiàn)的，即使在觀察點(diǎn)在360°的范圍內(nèi)變化的情況下，光軸之間的垂直交叉關(guān)系也能夠被精確地保持。因此，能夠獲得一種光學(xué)薄膜，即使在任何方位角觀察該光學(xué)薄膜的情況下，該光學(xué)薄膜也能夠?qū)崿F(xiàn)均勻補(bǔ)償效果，其中雙折射薄膜C能夠補(bǔ)償從偏振片沿著傾斜觀察方向的軸向位移，從而防止了光學(xué)薄膜的光軸的變化。結(jié)果是，該光學(xué)薄膜能夠被用于形成一種顯示質(zhì)量良好的液晶顯示設(shè)備。此外，該光學(xué)薄膜起四分之一波片的作用，與吸收型偏振片結(jié)合應(yīng)用，用于獲得一種圓形偏振器或一種抗反射片，其中能夠?qū)崿F(xiàn)在一寬波長范圍內(nèi)的偏振狀態(tài)的均勻變化，從而不管在任何方位角觀察的情況下，也能獲得均勻的補(bǔ)償效果。該圓形偏振器或抗反射片能夠被用于獲得各種類型的顯示質(zhì)量良好的顯示裝置。
通過下文優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，并結(jié)合附圖，本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。
附圖的簡要說明

圖1為根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)薄膜的一個(gè)示例的截面圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的偏振器的一個(gè)示例的截面圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示設(shè)備的一個(gè)示例的截面圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示設(shè)備的另一個(gè)示例的截面圖；優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)薄膜1具有由三層雙折射薄膜A、B和C層疊在一起形成的疊片，雙折射薄膜A根據(jù)光的波長顯現(xiàn)折射率分散，且顯現(xiàn)從0.4到0.6的Nz，雙折射薄膜B根據(jù)光的波長顯現(xiàn)比雙折射薄膜A更大的折射率分散，并顯現(xiàn)比雙折射薄膜A小的Re，且顯現(xiàn)從0.4到0.6的Nz，雙折射薄膜C顯現(xiàn)從200到350nm的Re，并顯現(xiàn)從0.6(不包含在內(nèi))到0.9的Nz，當(dāng)Re＝(nx-ny)d且Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)時(shí)，雙折射薄膜A和B具有彼此垂直相交的慢軸，其中nz為每層雙折射薄膜在表示該雙折射薄膜厚度方向的Z軸方向上的折射率，nx為雙折射薄膜在X軸方向上的折射率，該X軸方向表示在與Z軸垂直的平面中的雙折射薄膜的最大折射率的方向，ny為雙折射薄膜在Y軸方向上的折射率，該Y軸方向表示與X軸和Z軸都垂直的方向，d為雙折射薄膜的厚度。因此，“根據(jù)光波長的折射率分散”等于示出光波長和折射率之間關(guān)系的圖線的斜率。
該光學(xué)薄膜能夠由雙折射薄膜A、B和C形成的疊片構(gòu)成。這樣，一種根據(jù)光波長顯現(xiàn)折射率分散且顯現(xiàn)從0.4到0.6的Nz的雙折射薄膜更適合用作雙折射薄膜A(第一雙折射薄膜)。一種根據(jù)光波長顯現(xiàn)比雙折射薄膜A更大的折射率分散，且顯現(xiàn)比雙折射薄膜A更小的Re，且顯現(xiàn)從0.4到0.6的Nz的雙折射薄膜更適合用作雙折射薄膜B(第二雙折射薄膜)。一種顯現(xiàn)Re為從200到350nm，且Nz從0.6(不包含在內(nèi))到0.9的雙折射薄膜更適合用作雙折射薄膜C(第三雙折射薄膜)。
順便提及，在本說明書中，Nz和Re被定義為Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)及Re＝(nx-ny)d，其中nz為每層雙折射薄膜在表示雙折射薄膜的厚度方向的Z軸方向上的折射率，nx為雙折射薄膜在X軸方向上的折射率，該X軸方向表示在與Z軸垂直的平面中的雙折射薄膜的最大折射率的方向，ny為雙折射薄膜在Y軸方向上的折射率，該Y軸方向表示與X軸和Z軸都垂直的方向，d為雙折射薄膜的厚度。上述定義在下文中適用。
因此，雙折射薄膜A、B和C可以以這樣的結(jié)合被應(yīng)用，即雙折射薄膜A、B和C之間至少有一個(gè)特性彼此不同，例如取決于光的波長的折射率分散，Re和Nz。因此，這些雙折射薄膜至少在以下特性之一不同，即組成材料、取決于光波長的折射率分散、取決于光波長的雙折射分散、Re和Nz，就可以被認(rèn)為是不同種類的雙折射薄膜。因此，雙折射薄膜A、B和C可以由一種材料制成。每層雙折射薄膜A、B和C可以是一種單層結(jié)構(gòu)也可以是一種多層結(jié)構(gòu)，該多層結(jié)構(gòu)由許多延遲薄膜的疊片構(gòu)成，這是為了控制這些特征。在這種情況下，用來彼此層疊起來的延遲薄膜可以由一種材料構(gòu)成也可以由不同類型的材料構(gòu)成。各雙折射薄膜，特別是雙折射薄膜A和B可以通過一種方法層疊，其中組成一層雙折射薄膜A(或B)的至少兩層延遲薄膜，例如，另一雙折射薄膜B(或A)或組成另一雙折射薄膜B(或A)的至少兩層延遲薄膜被分別放置。即，組成一層雙折射薄膜的至少兩層延遲薄膜不需要被鄰近地層疊起來。
一種合適的薄膜能夠被用作每層組成雙折射薄膜的薄膜，而沒有任何局限性。這種合適的薄膜的示例包括一種聚合物薄膜，例如聚碳酸酯、聚丙烯、聚酯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚-砜(polyehter-sulfone)、聚烯丙基甲酯(polyallylate)或聚酰亞胺；和一種由涂布無機(jī)物或液晶材料的各向同性基底材料組成的薄膜。特別是，優(yōu)選的是一種透明性(透光率)優(yōu)良的薄膜。由聚合物薄膜制成的雙折射薄膜可以由一種拉制薄膜獲得，該拉制薄膜經(jīng)受一種適合的拉制處理例如單軸處理或雙軸處理。
滿足基于光波長的分散條件的雙折射薄膜A和B彼此層疊，從而雙折射薄膜A和B的慢軸彼此垂直交叉。結(jié)果是，能夠獲得一種光學(xué)薄膜，其中即使從不同方位角觀察，雙折射薄膜的光軸也不從預(yù)定方向發(fā)生改變，即，不論觀察的方向如何，雙折射薄膜的光軸總是彼此垂直相交，從而不會(huì)從預(yù)定角度發(fā)生軸向改變。在這種情況下，當(dāng)使用的雙折射薄膜B的Re比雙折射薄膜A的Re小時(shí)，就能夠制造根據(jù)光波長顯現(xiàn)受到抑制的折射率分散的光學(xué)薄膜。
從實(shí)現(xiàn)高度精確的特性的觀點(diǎn)來看，適合應(yīng)用的每層雙折射薄膜A和B滿足Nz從0.45到0.55?；陔p折射薄膜A和B(Re基于A和B)的面內(nèi)延遲沒有特別限制，但從特性的觀點(diǎn)來看，通常在80到400nm的范圍內(nèi)，更好是在100到350nm的范圍內(nèi)，最好是在120到300nm的范圍內(nèi)。順便提及，雙折射薄膜A和B的慢軸之間的垂直交叉關(guān)系最好被固定，從而在容許由操作誤差導(dǎo)致的軸向移動(dòng)的情況下，慢軸盡可能彼此垂直。當(dāng)任一薄膜的慢軸的方向發(fā)生變化時(shí)，能夠基于慢軸的平均方向確定慢軸。
另一方面，從高度補(bǔ)償?shù)挠^點(diǎn)來看，Re為從220到330nm，尤其是從250到300nm，且Nz為從0.7到0.8的雙折射薄膜適合被用作雙折射薄膜C，用于補(bǔ)償從偏振片沿著偏斜的觀察方向的軸向位移，從而獲得一種光學(xué)薄膜，該光學(xué)薄膜在用作偏振器時(shí)沒有光軸的變化。層疊雙折射薄膜A，B和C的順序沒有特別的限定。從穩(wěn)定補(bǔ)償效果的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選的是，光學(xué)薄膜具有一種層狀結(jié)構(gòu)，其中雙折射薄膜C位于外側(cè)。在這種情況下，雙折射薄膜C既可以被放置在雙折射薄膜A一側(cè)，也可被放置在雙折射薄膜B一側(cè)。
Nz的值可以通過改變薄膜在其厚度方向上的折射率的方法來控制。該方法的一個(gè)例子具有以下步驟當(dāng)通過對(duì)聚合物施加沿著薄膜厚度方向的電場(chǎng)來調(diào)節(jié)定向狀態(tài)時(shí)，基于沿著分子定向方向的慢軸的形狀，塑化顯現(xiàn)正雙折射的聚合物薄膜例如聚碳酸酯薄膜；牽拉該薄膜。Re的值可以通過一種方法進(jìn)行控制，例如，改變組成材料，薄膜牽拉條件或薄膜的厚度。
光學(xué)薄膜中的雙折射薄膜A，B和C可以被簡單地彼此層疊。優(yōu)選的是，雙折射薄膜A，B和C可以被層疊起來，彼此粘著固定，以防止光軸偏移。雙折射薄膜A，B和C的層疊方法不作特別限定。例如，可以使用一種適宜的方法例如使用粘接劑或增粘劑的粘合方法。粘接劑的種類也不作特別限定。從防止每層雙折射薄膜的光學(xué)特性改變的觀點(diǎn)來看，不需要為了塑化和干燥進(jìn)行任何高溫處理的粘接劑是優(yōu)選的，且不需要長時(shí)間塑化和長時(shí)間干燥的粘接劑是優(yōu)選的。
在雙折射薄膜A和B被層疊從而它們的慢軸彼此垂直交叉的情況下，優(yōu)選應(yīng)用一種方法，即使用易溶液晶的方法，尤其是使用易溶液晶形成雙折射薄膜B的方法。順便提及，為了使通過分別牽拉薄膜而構(gòu)成的雙折射薄膜A和B層疊，并使得它們的慢軸彼此垂直相交，需要精確切割和對(duì)準(zhǔn)被牽拉的薄膜，從而由于間歇加工而產(chǎn)生作業(yè)煩雜。另一方面，通過剪切力顯現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)特性的易溶液晶具有這樣的特性，即，其慢軸在與易溶液晶的施加方向垂直的方向。例如，上顯現(xiàn)易溶液晶被沿著雙折射薄膜A的牽拉軸施加時(shí)，能夠容易地形成彼此垂直交叉的雙折射薄膜A和B的慢軸。因此，易溶液晶的應(yīng)用可以簡化層疊工作，并可以提高生產(chǎn)效率。此外，一種涂布方法對(duì)于減小厚度也是非常有利的，因?yàn)楫?dāng)使用該涂布方法進(jìn)行膠粘層壓時(shí)，不需要分別提供任何粘接劑。另外，一種合適的通過剪切力來顯現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)特性的易溶液晶材料可以被用作易溶液晶。
該光學(xué)薄膜可以根據(jù)其具有的與相關(guān)技術(shù)的相位延遲器或波片相同的延遲特性被用于多種用途。上述用途的例子包括補(bǔ)償由于液晶的雙折射而產(chǎn)生的延遲、形成圓形偏振器或抗反射片、線偏振光的方位角(振動(dòng)平面)的旋轉(zhuǎn)等等。在這種情況下，如圖2所示，光學(xué)薄膜1可以被層疊到吸收型偏振片3上，從而使形成的偏振器2具有實(shí)用性。該偏振器能夠減小由于視角和光波長的改變而引起的偏振特性的變化，從而，該偏振器適合用于形成一種液晶顯示設(shè)備，該設(shè)備在所有方位角中的一個(gè)寬視角范圍內(nèi)顯現(xiàn)良好的顯示質(zhì)量。另外，該偏振器適和用作抗反射片，其特性很少由于光波長的改變而發(fā)生變化。
偏振器2能夠通過疊片一光學(xué)薄膜1和一放置于光學(xué)薄膜1的雙折射薄膜C一側(cè)上的吸收型偏振片3獲得，從而，在雙折射薄膜C位于光學(xué)薄膜1的外側(cè)的情況下，吸收型偏振片3的吸收軸平行于雙折射薄膜3的慢軸。一種合適的材料可以被用作吸收型偏振片，而沒有任何特殊限制，該材料的例子通常包括通過將碘或雙色物質(zhì)例如雙色染料吸收到親水性聚合物薄膜如聚乙烯乙醇薄膜上并牽拉該親水性聚合物薄膜而形成的一種薄膜；通過處理聚合物例如聚氯乙烯薄膜獲得的多烯-定向(polyene-oriented)薄膜。吸收型偏振片薄膜可具有一層由三乙?；w維素或類似材料制成的透明保護(hù)層，其被放置于吸收型偏振片的每個(gè)相對(duì)的表面的其中一個(gè)表面或每個(gè)表面上。
任何適用的方法可以被應(yīng)用于光學(xué)薄膜和吸收型偏振片的層疊中，而沒有特殊限制。各種使用上文所列出的粘接劑將雙折射薄膜A，B和C層疊起來的方法可以被用于光學(xué)薄膜和吸收型偏振片的層疊中。順便提及，可以提供光學(xué)薄膜，從而其用作吸收型偏振片中的透明保護(hù)層。為了保護(hù)的目的，例如防水等特殊需求，一層樹脂涂布層，一層抗反射層，一層防眩光層或類似層可以被設(shè)置于偏振器的相對(duì)的表面中的其中一個(gè)表面上或每個(gè)表面上。雙折射薄膜C的慢軸和偏振片的吸收軸之間的平行關(guān)系最好被固定，即使容許由于誤操作而引起的軸向偏移，也能夠使這些軸盡可能彼此平行。當(dāng)慢軸或吸收軸的方向發(fā)生變化時(shí)，慢軸或吸收軸可以根據(jù)其平均方向被確定。
光學(xué)薄膜或由光學(xué)薄膜和吸收型偏振片層疊制成的偏振器可根據(jù)光學(xué)薄膜的延遲特性被用于各種用途。例如，該光學(xué)薄膜或偏振器可以被用于形成一種液晶顯示設(shè)備。順便提及，在使用反射TN液晶的顯示設(shè)備中，有一種情況，即為了提高顯示質(zhì)量，圓偏振光可射在液晶元件上。在這種情況下，根據(jù)本發(fā)明的偏振器可以被作為一圓偏振器設(shè)置，以實(shí)現(xiàn)良好的顯示質(zhì)量，而在黑色顯示狀態(tài)中沒有彩色。另外，該偏振器可被用于補(bǔ)償由于液晶元件而引起的延遲，從而提高顯示質(zhì)量，例如加寬視角。
優(yōu)選的用于形成圓偏振器的光學(xué)薄膜是這樣一種光學(xué)薄膜，該光學(xué)薄膜顯現(xiàn)的雙折射薄膜A和B的疊片的面內(nèi)延遲的范圍為90至350nm，特別是從100到300nm。從控制透射偏振器的光的偏振狀態(tài)的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選的是這樣一種光學(xué)薄膜，其中雙折射薄膜A和B疊片的光軸與雙折射薄膜C的慢軸的交角范圍為從10到80度，特別是從30到60度，更加特別的是從40到50度。
如圖3和4所示，一種液晶顯示設(shè)備4可以通過在液晶元件5的兩個(gè)相對(duì)表面之一上或每個(gè)上布置光學(xué)薄膜1或偏振器2而形成。在這種情況下，為了獲得顯示質(zhì)量高和視角寬的液晶顯示設(shè)備4，光學(xué)薄膜1最好被放置在吸收型偏振片3和液晶元件5之間。因此，偏振器最好被放置，從而偏振器的吸收型偏振片位于外側(cè)。液晶元件的使用是可選擇的。例如，可以使用一種合適的液晶元件，例如TN型液晶元件、STN型液晶元件或VA型液晶元件。任何合適的液晶顯示設(shè)備例如透射液晶顯示設(shè)備、反射液晶設(shè)備或外部光照明雙層型液晶設(shè)備等可以被用作液晶設(shè)備。當(dāng)液晶顯示設(shè)備被形成時(shí)，光學(xué)薄膜或偏振器可以被層疊到任何適合的光學(xué)元件上，所述光學(xué)元件例如相位延遲器或光漫射片可被用于形成液晶顯示設(shè)備。
用作圓偏振器的偏振器可以被用作抗反射片。在這種情況下，該偏振器能夠在一寬的波長范圍內(nèi)表現(xiàn)抗反射特性，從而獲得良好的特性，而不會(huì)有由于反射光而產(chǎn)生的彩色。當(dāng)偏振器被放置在最外表面上時(shí)，抗反射特性才能夠被實(shí)現(xiàn)，因此偏振器的吸收型偏振片位于外側(cè)。因此，能夠形成各種類型的顯示設(shè)備。該顯示設(shè)備沒有特殊限制。例如，根據(jù)相關(guān)技術(shù)的設(shè)有抗反射薄膜的各種類型的設(shè)備能夠被形成。
實(shí)施例1由聚降冰片烯牽拉薄膜制成的雙折射薄膜A1根據(jù)光波長表現(xiàn)折射率分散，且其Re為300nm，Nz為0.5，由聚碳酸酯牽拉薄膜制成的雙折射薄膜B1根據(jù)光波長表現(xiàn)比雙折射薄膜A1的折射率分散大的折射率分散，且其Re為160nm，Nz為0.5，利用增粘劑將上述雙折射薄膜A1和B1層疊在一起，從而兩層雙折射薄膜A1和B1的各慢軸彼此交叉成90度。這樣，就獲得了顯現(xiàn)面內(nèi)延遲為140nm的疊片。由聚碳酸酯牽拉薄膜制成的雙折射薄膜C1根據(jù)光波長表現(xiàn)折射率分散，且其Re為260nm，Nz為0.75，利用增粘劑將該雙折射薄膜C1層疊到雙折射薄膜B1上，從而雙折射薄膜C1的慢軸與上述疊片的慢軸交叉成45度。這樣，就獲得了光學(xué)薄膜。
然后，利用一種增粘劑，將一層由碘吸附聚乙烯醇單軸牽拉薄膜和一層置于該單軸牽拉薄膜的一表面上的三乙?；w維素制成的透明保護(hù)層構(gòu)成的吸收型偏振片層疊到光學(xué)薄膜上，該吸收型偏振片與透明保護(hù)層相對(duì)的一表面被置于雙折射薄膜C1上，從而，該吸收型偏振片的吸收軸與雙折射薄膜C1的慢軸平行。這樣，就獲得了一圓偏振器。
比較例1一種以與示例1相同的方法獲得的圓偏振器，所不同的是，使用雙折射薄膜A1和B1的疊片，即，使用沒有雙折射薄膜C1的疊片作為光學(xué)薄膜。
評(píng)價(jià)試驗(yàn)1在實(shí)施例1和比較例1中獲得的透過圓偏振器的吸收型偏振片的光的偏振狀態(tài)被在一可見光范圍內(nèi)測(cè)量，從而，基于視為1的S0分量(S0 component)而被標(biāo)準(zhǔn)化的斯托克斯參數(shù)(stokes parameters)由所獲得的值而得出。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，示例1中的S3分量的絕對(duì)值在法向和傾斜觀察方向(與法向成70度的方向和與吸收型偏振片的吸收軸成45度的方向)中任何一方向都在0.94到1.0的范圍之內(nèi)。在比較示例1中，在法向上S3分量的絕對(duì)值在0.94到1.0的范圍之內(nèi)，而在傾斜觀察方向上在0.88到0.97的范圍之內(nèi)。即，在比較示例1中，橢圓偏振光分量的數(shù)量大。
實(shí)施例2由聚降冰片烯牽拉薄膜制成的雙折射薄膜A2根據(jù)光波長表現(xiàn)折射率分散，且其Re為400nm，Nz為0.5，由聚碳酸酯牽拉薄膜制成的雙折射薄膜B2根據(jù)光波長表現(xiàn)比雙折射薄膜A2的折射率分散大的折射率分散，且其Re為125nm，Nz為0.5，利用增粘劑將上述雙折射薄膜A2和B2層疊在一起，從而兩層雙折射薄膜A2和B2的各慢軸彼此交叉成90度。這樣，就獲得了顯現(xiàn)面內(nèi)延遲為275nm的疊片。以與示例1相同的方法，雙折射薄膜C1被層疊到疊片的雙折射薄膜B2，這樣就獲得了起偏振光旋轉(zhuǎn)薄膜功能的光學(xué)薄膜。
比較例2以與示例2相同的方法獲得起偏振光旋轉(zhuǎn)薄膜功能的光學(xué)薄膜，所不同的是使用了雙折射薄膜A2和B2的組成的疊片，即，使用沒有雙折射薄膜C1的疊片作為光學(xué)薄膜。
評(píng)價(jià)試驗(yàn)2在實(shí)施例2和比較例2中分別獲得的從光學(xué)薄膜射出的光的偏振狀態(tài)被相對(duì)于線偏振光觀測(cè)，該線偏振光在示例2中的光學(xué)薄膜被放置的條件下被旋轉(zhuǎn)，從而線偏振光平行于雙折射薄膜C1的慢軸，而比較示例2中的光學(xué)薄膜被放置，從而光學(xué)薄膜的光軸以45度角度與光的偏振方向相交。結(jié)果是，在示例2中，獲得線偏振光，從而不論在任何方向觀察，振動(dòng)平面被旋轉(zhuǎn)大約90度。然而，在比較示例2中，振動(dòng)平面的旋轉(zhuǎn)角根據(jù)觀察的方向而發(fā)生變化，從而在與法向傾斜70度的觀察方向，和與入射線偏振光成45度方位角觀察時(shí)，從振動(dòng)平面的目標(biāo)旋轉(zhuǎn)角度發(fā)生大約15度的偏移。
雖然本發(fā)明已經(jīng)以其最佳形式和特殊程度被描述，可以理解該最佳形式的公開可以在其結(jié)構(gòu)、組合和部件的布置上進(jìn)行改變，而不違反如下權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)薄膜，包括由第一、第二和第三雙折射薄膜形成的疊片，所述第一雙折射薄膜根據(jù)光的波長顯現(xiàn)折射率分散，且顯現(xiàn)從0.4到0.6的Nz，所述第二雙折射薄膜根據(jù)光的波長顯現(xiàn)比所述第一雙折射薄膜更大的折射率分散，并顯現(xiàn)比所述第一雙折射薄膜小的Re，且顯現(xiàn)從0.4到0.6的Nz，所述第三雙折射薄膜顯現(xiàn)從200到350nm的Re，并顯現(xiàn)從0.6(不包含在內(nèi))到0.9的Nz，當(dāng)Re＝(nx-xy)d且Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)時(shí)，所述第一和第二雙折射薄膜具有彼此垂直相交的慢軸，其中nz為每層雙折射薄膜在表示所述雙折射薄膜厚度方向的Z軸方向上的折射率，nx為所述雙折射薄膜在X軸方向上的折射率，該X軸方向表示在與Z軸垂直的平面中的所述雙折射薄膜的最大折射率的方向，ny為所述雙折射薄膜在Y軸方向上的折射率，該Y軸方向表示與X軸和Z軸都垂直的方向，d為所述雙折射薄膜的厚度。
2.一種液晶顯示設(shè)備，包括一種液晶元件和至少一層如權(quán)利要求1所述的且被置于所述液晶元件的至少一個(gè)表面上的光學(xué)薄膜。
3.一種偏振器，包括如權(quán)利要求1所述的光學(xué)薄膜和吸收型偏振片的疊片，所述吸收型偏振片被層疊到所述光學(xué)薄膜的所述第三雙折射薄膜一側(cè)，從而在所述第三雙折射薄膜位于所述光學(xué)薄膜外側(cè)的情況下，所述吸收型偏振片的吸收軸平行于所述第三雙折射薄膜的慢軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的偏振器，其中所述第一和第二雙折射薄膜的疊片的光軸與所述第三雙折射薄膜的慢軸的交角范圍為10至80度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的偏振器，其中所述第一和第二雙折射薄膜的疊片的面內(nèi)延遲的范圍為80至400nm。
6.一種液晶顯示設(shè)備，包括一種液晶顯示元件和至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求3的且被設(shè)置在所述液晶元件的至少一個(gè)表面上的偏振器，從而，所述偏振器的吸收型偏振片位于外側(cè)。
7.一種顯示設(shè)備，包括一根據(jù)權(quán)利5所述的并被設(shè)置在最外表面上的偏振器，從而，所述偏振器的吸收型偏振片位于外側(cè)。
全文摘要
一種光學(xué)薄膜,該光學(xué)薄膜具有由三層雙折射薄膜A、B和C層疊在一起而形成的疊片,雙折射薄膜A顯現(xiàn)折射率分散,且顯現(xiàn)從0.4到0.6的Nz,雙折射薄膜B顯現(xiàn)比雙折射薄膜A更大的折射率分散,并顯現(xiàn)比雙折射薄膜A小的Re,且顯現(xiàn)從0.4到0.6的Nz,雙折射薄膜C顯現(xiàn)從200到350nm的Re,并顯現(xiàn)從0.6(不包含在內(nèi))到0.9的Nz,當(dāng)Re=(nx－ny)d且Nz=(nx－nz)/(nx－ny)時(shí),雙折射薄膜A和B具有彼此垂直相交的慢軸,其中nx,ny和nz為在三維方向X、Y和Z中每層雙折射薄膜的折射率,d為雙折射薄膜的厚度。一種偏振器,其具有上述限定的一層光學(xué)薄膜和一層吸收型偏振片組成的疊片,該吸收型偏振片被層疊在光學(xué)薄膜的雙折射薄膜C一側(cè),從而吸收型偏振片的吸收軸平行于雙折射薄膜C的慢軸。具有上述限定的光學(xué)薄膜或偏振器的液晶顯示設(shè)備或其它顯示設(shè)備。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK1379252SQ0211908
公開日2002年11月13日 申請(qǐng)日期2002年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月5日
發(fā)明者矢野周治, 梅本清司 申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社