包括反射型偏振器和补偿膜的光学叠堆制造技术

本发明专利技术公开了光学叠堆。具体地，公开了具有反射型偏振器和光学补偿膜的光学叠堆。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括反射型偏振器和补偿膜的光学叠堆
技术介绍
光学叠堆——具体地是具有高度特定光学特性的光学叠堆——可用于各种显示器应用。吸收型和反射型(也称为反射)偏振器可以与液晶面板一起连同包括补偿膜的其它膜布置和配置。叠堆内的这些膜中的一个或多个可以是多层光学膜。吸收型偏振器基本上吸收一个偏振的光，同时基本上透射正交偏振的光。吸收型偏振器通常通过在聚合物基板内或聚合物基板上结合特定取向染料或颜料来形成。反射型偏振器基本上反射一个偏振的光，同时基本上透射正交偏振的光。多层反射型偏振器(且一般为许多多层光学膜)是通过将数十至数百的熔融聚合物层共挤出并随后对所得膜进行取向或拉伸而形成。一些补偿膜改变了彼此垂直取向的两个线性偏振光元件之间的延迟值。一些补偿膜可以补偿其他光学部件的光学性能的不均匀性，该光学部件包括液晶面板、吸收型偏振器和反射型偏振器。
技术实现思路
在一个方面，本公开涉及光学叠堆。光学叠堆包括具有滤色器阵列的液晶面板，该液晶面板包括最靠近滤色器阵列的滤色器侧以及与滤色器侧相背对的非滤色器侧，以及直接层压到液晶面板的滤色器侧的吸收型偏振器。光学叠堆还包括层压到吸收型偏振器的反射型偏振器。在另一方面，本公开涉及光学叠堆。光学叠堆包括液晶面板，所述液晶面板包括背光源侧基板、前侧基板以及设置在背光源侧基板和前侧基板之间的液晶层，背光源侧基板的光散射强度比前侧基板的光散射强度高。光学叠堆还包括直接层压到背光源侧基板的吸收型偏振器以及层压到吸收型偏振器的反射型偏振器。附图说明图1是比较例1的光学叠堆的正视横截面图。图2是比较例2的光学叠堆的正视横截面图。图3是比较例3的光学叠堆的正视横截面图。图4是比较例5的光学叠堆的正视横截面图。图5是实施例1的光学叠堆的正面横截面图。图6是实施例2的光学叠堆的正面横截面图。具体实施方式光学叠堆，具体地是用于显示器特别是用于液晶显示器的光学叠堆，一般需要专门的光学膜的复杂且精确的布置以便最大化明度和性能。通常，基于显示器的特定应用需求，设计师必须平衡性能与厚度。换句话说，添加更多的膜可能会提高性能，但是以更厚的显示器为代价，增加了重量和制造复杂性以及整体显示器厚度。另一个常见的挑战是总体光通量和对比度之间的平衡。在显示器的语境下的对比度一般是指该显示器的最大明度值和最小明度值之间的明度差异。通常，提供具有改善的最大明度的修改和设计决定也引起对比度下降(即，最小明度较高)。这两个值对于观看者或消费者一般是重要的(例如，差的对比度可能使得图像看起来是褪色的或过饱和的，而差的明度可能使显示器不适合于在阳光下或甚至在明亮的房间中观看)。下部轮廓薄型显示器(其可能需要去除否则会改善对比度、明度或两者的膜)同样进一步使设计过程复杂化。多层光学膜(即至少部分地通过不同折射率的微层布置以提供期望的透射和/或反射特性的膜)是已知的。众所周知，这类多层光学膜通过在真空室中将无机材料以光学薄层(“微层”)的形式有序沉积于基板上而制成。无机多层光学膜在教科书中有所描述，例如H.A.Macleod，薄膜滤光器(Thin-FilmOpticalFilters)，第二版，MacmillanPublishingCo.(1986)和A.Thelan，光学干涉滤波器的设计(DesignofOpticalInterferenceFilters)，McGraw-Hill,Inc.(1989)。也已通过共挤出交替的聚合物层来展示多层光学膜。参见例如美国专利3,610,729(Rogers)、美国专利4,446,305(Rogers等人)、美国专利4,540,623(Im等人)、美国专利5,448,404(Schrenk等人)以及美国专利5,882,774(Jonza等人)。在这些种聚合物多层光学膜中，聚合物材料主要或专门用于各个层的制备中。此类膜适合高产量制造工艺，并且可制成大型片材和卷材。多层光学膜包括具有不同折射率特性的各个微层，使得一些光在相邻微层间的界面上被反射。微层是足够薄的，使得在多个界面处反射的光发生相长干涉或相消干涉，以便赋予多层光学膜以期望的反射特性或透射特性。针对设计成反射在紫外线波长、可见波长或近红外波长的光的多层光学膜，每个微层的光学厚度(物理厚度乘以折射率)一般小于约1μm。可以包括更厚的层，诸如在多层光学膜外表面处的表层，或设置在多层光学膜内用以分离微层的连贯分组(本文称为“封装”)的保护性界面层(PBL)。对于偏振应用(例如反射型偏振器)，光学层中的至少一些利用双折射聚合物形成，其中聚合物的折射率沿聚合物的正交笛卡尔轴具有不同值。一般来讲，双折射聚合物微层的正交笛卡尔轴由层平面的法线(z轴)定义，并且x轴和y轴位于层平面之内。双折射聚合物也可用于非偏振应用。在一些情况下，微层的厚度值和折射率值对应于1/4波长叠堆，即微层被布置成光学重复单元或单元格的形式，每个光学重复单元或单元格均具有相同光学厚度(f-比率＝50％)的两个相邻微层，此类光学重复单元可通过相长干涉有效地反射光，被反射光的波长λ是光学重复单元的总光学厚度的两倍。其它层布置方式也是已知的，诸如具有2微层光学重复单元的多层光学膜(其f-比率不同于50％)，或其光学重复单元包括两个以上微层的膜。可以构造这些光学重复单元设计以减少或增加某些更高阶反射。参见例如美国专利号5,360,659(Arends等人)和美国专利号5,103,337(Schrenk等人)。利用沿膜厚度轴(例如z轴)的厚度梯度可用于提供加宽的反射谱带，例如在人的整个可视区域内延伸并进入近红外区的反射谱带，从而当谱带在倾斜的入射角处转移到较短波长时，微层叠堆继续在整个可见光谱内反射。通过调整厚度梯度来锐化谱带边缘(即高反射与高透射之间的波长过渡)在美国专利6,157,490(Wheatley等人)中有所论述。多层光学膜及其相关设计和构造的另外详细信息在美国专利5,882,774(Jonza等人)、美国专利6,531,230(Weber等人)、PCT公开WO95/17303(Ouderkirk等人)和WO99/39224(Ouderkirk等人)以及公开名称为“多层聚合物反射镜中的大型双折射光学装置”，Weber等人，2000年3月《科学》，第287卷(“GiantBirefringentOpticsinMultilayerPolymerMirrors”，Science,Vol.287，March2000(Weberetal.))中论述。多层光学膜和相关制品可包括根据其光学特性、机械特性和/或化学特性而选择的附加层和涂层。例如，在膜的入射侧可添加UV吸收层以保护部件免于UV光引起的劣化。利用UV可固化丙烯酸酯粘合剂或其它合适材料可以将多层光学膜附接到机械增强层。此类增强层可包含诸如PET或聚碳酸酯的聚合物，并且也可包括例如通过使用小珠或棱镜提供诸如光漫射或准直的光学功能的结构化表面。附加层和涂层也可包括抗乱涂层、抗撕裂层和硬化剂。参见例如美国专利6,368,699(Gilbert等人)。用于制备多层光学膜的方法和装置在美国专利6,783,349(Neavin等人)中有所讨论。多层光学膜的反射特性和透射特性取决于各自微层的折射率与微层的厚度和厚度分布。每个微层(至少在膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学叠堆，所述光学叠堆包括：液晶面板，所述液晶面板包括滤色器阵列，所述液晶面板包括最靠近所述滤色器阵列的滤色器侧和与所述滤色器侧相背对的非滤色器侧；吸收型偏振器，所述吸收型偏振器直接层压到所述液晶面板的所述滤色器侧；和反射型偏振器，所述反射型偏振器层压到所述吸收型偏振器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.30 US 62/098,0601.一种光学叠堆，所述光学叠堆包括：液晶面板，所述液晶面板包括滤色器阵列，所述液晶面板包括最靠近所述滤色器阵列的滤色器侧和与所述滤色器侧相背对的非滤色器侧；吸收型偏振器，所述吸收型偏振器直接层压到所述液晶面板的所述滤色器侧；和反射型偏振器，所述反射型偏振器层压到所述吸收型偏振器。2.根据权利要求1所述的光学叠堆，还包括层压到所述液晶面板的所述非滤色器侧的补偿膜。3.根据权利要求2所述的光学叠堆，其中所述光学叠堆仅包括单个补偿膜。4.根据权利要求2所述的光学叠堆，其中所述光学叠堆与第二光学叠堆相比具有90％或更高的亮度，所述第二光学叠堆除了具有设置在所述吸收型偏振器和所述液晶面板之间的第二补偿膜外与所述光学叠堆相同。5.根据权利要求4所述的光学叠堆，其中所述光学叠堆与所述第二光学叠堆相比具有95％或更高的亮度。6.根据权利要求5所述的光学叠堆，其中所述光学叠堆与所述第二光学叠堆相比具有100％或更高的亮度。7.根据权利要求4所述的光学叠堆，其中所述光学叠堆与所述第二光学叠堆相比具有在所述液晶面板的表面的法线方向上相等或更大的对比度。8.根据权利要求2所述的光学叠堆，还包括层压到所述补偿膜的第二吸收型偏振...

【专利技术属性】
技术研发人员：马修·B·强森，阿部力，泽田浩明，宫武稔，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，日东电工株式会社，
类型：发明
国别省市：美国,US