光学膜片、照明设备和使用它们的图象观测显示器制造技术

一种光学膜片，该膜片中至少层压了一层胆甾醇液晶层（１）和延迟层（２），其中延迟层（２）的平面内延迟度：（ｎｘ＃－［１］－ｎｙ＃－［１］）ｘＤｒｅ为５ｎｍ或更小，实际厚度方向上的延迟度：ＲＺｃｈ和厚度方向上的延迟度：ＲＺｒｅ之间的关系为：ＲＺｒｅ／（－ＲＺｃｈ）＝０．０５～０．３５，这种膜片可以用作亮度增强膜，而且当不仅从前面，而且从斜向观察诸如液晶显示器的图像观测显示器时，还提供极好的视觉满意度。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光学膜片。光学膜片被用作亮度增强膜，并还和其他膜结合在一起使用。具体而言，本专利技术涉及使用了有关光学膜片的照明设备。而且，本专利技术涉及使用了光学膜片和照明设备的图象观测显示器，例如液晶显示器、有机电致发光显示器和PDP。使用适当的薄膜作为上述亮度增强膜。即，可以提及的有介电物质多层薄膜；能透射具有预定偏振轴的线性偏振光并能反射其他光的层压膜，例如具有不同折射指数各向异性的薄膜的多层层压膜(D-BEF以及其他由3M有限公司制造的制品)；胆甾醇型液晶聚合物的取向膜；能够反射左旋或右旋圆偏振光并能透射其他光的膜，例如其上承载取向胆甾醇液晶层的膜(由NITTO DENKO公司生产的PCF350，由Merck有限公司生产的Transmax等)；等等。因此，在透射具有上述预定偏振轴的线性偏振光的亮度增强膜中，通过排列透射光的偏振轴并使光不变样地进入偏振片，可以控制偏振片的吸收损失并可以有效地透射偏振光。另一方面，在能够传递圆偏振光作为胆甾醇液晶层的这种类型的亮度增强膜中，光可以不变样地进入到偏振器中，但是希望的是把圆偏振光通过延迟片变成线性偏振光，并在考虑到控制吸收损失下使光进入偏振器。此外，可以使用1/4波片作为延迟片将圆偏振光转化成线性偏振光。美国专利No.5731886说明书描述了一种具有改善的视角特性的反射偏振片，该偏振片可以用亮度增强膜来获得，亮度增强膜中均称取向的液晶层被排列在胆甾醇液晶层和1/4波片之间。但是，当胆甾醇液晶层被用作上述亮度增强膜的光学元件时，从斜的方向进入胆甾醇液晶层的入射光或者从该层斜向发出的发射光受到胆甾醇液晶层厚度方向上延迟作用的影响，其结果是从斜向观察时会看到色彩。为了解决上述难题，本专利技术人全心全意地进行研究，从而发现使用如下的光学膜片可以实现该目的，由此完成本专利技术。即，本专利技术涉及一种光学膜片，该膜片中至少一层胆甾醇液晶层(1)和一层延迟层(2)是层压的，其中延迟层(2)的平面内(in-plane)延迟度(nx1-ny1)x Dre为5nm或更小，；以及实际厚度方向上的延迟度RZch＝Dch x(ne-no)/2从如下的Dch、ne和no计算而得，和由下面所示的Dre、np和nz计算得到的厚度方向上的延迟度RZre＝Dre x(np-nz)，两者之间的关系为RZre/(-RZch)＝0.05～0.35。本专利技术的上述光学膜片中，圆偏振光分离层是将上述实际厚度方向延迟度为RZch的胆甾醇液晶层(1)和上述厚度方向延迟为RZre的延迟层(2)结合在一起并层压而成的，因而可以满足RZre/(-RZch)＝0.05～0.35的关系。当把组合起来使RZre/(-RZch)值处于该范围的光学膜片应用于亮度增强膜时，延迟值的相关性改善了。因此，即使是当胆甾醇液晶层(1)被用于亮度增强膜，且不仅前方，而且从斜向观察图象观测显示器，例如液晶显示器时，都可以显示出满意的可见度。上述的RZre/(-RZch)值更优选为0.08～0.3，还更优选为0.1～0.25。一般优选胆甾醇液晶层(1)的厚度Dch(nm)为约2000～30000nm(2～30μm)，更优选为4000～15000nm(4～15μm)。实际厚度方向延迟度RZch＝Dch x(ne-no)/2为100～10000nm，优选500～8000nm，更优选1000～4000nm。延迟层(2)的厚度Dre(nm)一般为约100～200000nm(0.1～200μm)，优选为1000～100000nm(1～100μm)。平面内延迟度(nx1-ny1)x Dre为5nm或更小，优选为3nm或更小。而且，厚度方向的延迟度RZre＝Dre x(np-nz)为-10～-2000nm，优选-50～-1000nm，更优选-100～-700nm。此外，本专利技术涉及一种光学膜片，该膜片中将至少一个平面内延迟度(nx2-ny2)x d2＝90～200nm的延迟层(3)进一步层压到上述光学膜片的延迟层(2)那一侧，其中两个平面内方向上的主折射率被定义为nx2和ny2(这里nx2≥ny2)，厚度方向上的折射率被定义为nz2，而厚度被定义为d2(nm)。层压了上述延迟层(3)的光学膜片可用作亮度增强膜。而且，上述延迟层(3)的厚度d2一般为约100～200000nm(0.1～200μm)，优选为1000～100000nm(1～100μm)。平面内延迟度优选为90～200nm，更优选为100～180nm，还更优选110～150nm。此外，本专利技术涉及一种光学膜片，其中在上述的通过层压胆甾醇液晶层(1)、延迟层(2)和延迟层(3)而形成的光学膜片的延迟层(3)上再层压一个吸收性偏振膜(4)，延迟层(3)的光学轴和吸收型偏振膜(4)的透射轴的交角为35～55°。为了改善上述可见度，优选吸收性偏振膜(4)是层压的，以使延迟层(3)的光学轴和吸收性偏振膜(4)的透射轴的交角为35～55°。上述角度更优选为40～50°，还更优选为43～47°。此外，本专利技术涉及一种光学膜片，其特征在于至少一个或多个其它光学膜片被进一步层压在上述光学膜片上。此外，本专利技术涉及使用上述光学膜片的照明设备。而且本专利技术还涉及一种图象观测显示器，其中使用了上述的光学膜片或者上述的照明设备。附图说明图1是本专利技术光学膜片的一个实例；图2是本专利技术光学膜片的一个实例；图3是本专利技术光学膜片的一个实例；和图4是本专利技术照明设备的一个实例。胆甾醇液晶层(1)是含至少一个选择性反射可见光区波长的层的圆偏振光分离层。至于胆甾醇液晶层，可以提及的有具有如下特性的液晶层无论左手的或右手的圆偏振光都被反射，而其他光则被透射。取向液晶聚合物材料或取向液晶单体的聚合层可以形成胆甾醇液晶层。而且，胆甾醇液晶层是可以用这些复合层制成的。上述的取向液晶聚合物材料可以通过使胆甾醇液晶聚合物取向来获得，该胆甾醇液晶聚合物含包括光学活性基团作为单体单元的单体。可以使用含各种主链型、侧链型或其混合型骨架的、显示具有胆甾族性质的液晶排列的聚合物作为胆甾醇液晶聚合物，而没有任何限制。可以用在向列相基液晶聚合物中包含了小分子手性试剂的液晶聚合物和液晶聚合物组分中引入了手性组分的胆甾醇基液晶聚合物形成本专利技术的胆甾醇液晶层(1)。使包括含光学活性基团的胆甾醇液晶单体在内的液晶单体取向，然后通过聚合所得的取向液晶层可以形成取向液晶单体材料的聚合层。液晶单体是含多种骨架的、显示液晶排列的化合物，该化合物含至少一个不饱和双键，例如丙烯酰基、甲基丙烯酰基和乙烯基，在端基有可聚合的官能团，例如环氧基。为了改善所得胆甾醇液晶层的耐久性，优选使用含两个或多个可聚合官能团的单体作为液晶单体，且单体在聚合的同时交联。此外，使用液晶单体时，通常将聚合引发剂和液晶单体一起使用。至于聚合引发剂，可以适当选择适用于液晶单体聚合方法的聚合引发剂。对于液晶单体聚合方法，可以提及的有紫外线聚合法，例如，在这种情况下，可以使用光聚合引发剂。上述液晶聚合物和上述液晶单体的取向是通过将这些液晶聚合物和液晶单体涂在含取向功能原材料的表面(取向膜)上而进行的，这些原材料的表面具有取向功能。可以使用通常已知的各种膜作为取向膜，例如用如下方法形成的膜，在透明原材料上形成含聚酰亚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学膜片，该膜片中层压了至少一层胆甾醇液晶层（１）和一层延迟层（２），其中延迟层（２）的平面内延迟度：（ｎｘ↓［１］－ｎｙ↓［１］）ｘＤｒｅ为５ｎｍ或更小，［其中，两个平面内方向上的主折射率被定义为ｎｘ↓［１］和ｎｙ↓［１］（这 里ｎｘ↓［１］≥ｎｙ↓［１］），厚度方向上的折射率被定义为ｎｚ↓［１］，和厚度被定义为Ｄｒｅ（ｎｍ）］；以及从如下的Ｄｃｈ、ｎｅ和ｎｏ计算而得的实际厚度方向上的延迟度：ＲＺｃｈ＝Ｄｃｈｘ（ｎｅ－ｎｏ）／２，［其中胆甾醇液晶层 （１）的正常折射率被定义为ｎｏ，而异常折射率被定义为ｎｅ，胆甾醇液晶层的厚度被定义为Ｄｃｈ（ｎｍ）］，和由下面所示的Ｄｒｅ、ｎｐ和ｎｚ计算得到的厚度方向上的延迟度：ＲＺｒｅ＝Ｄｒｅｘ（ｎｐ－ｎｚ）［其中延迟层（２）的平面内折射率的平 均值被定义为：ｎｐ＝｛（ｎｘ↓［１］＋ｎｙ↓［１］）／２｝］，两者之间的关系为：ＲＺｒｅ／（－ＲＺｃｈ）＝０．０５～０．３５。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：川本育郎，首藤俊介，中西贞裕，
申请(专利权)人：日东电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]