对比度增强的光学叠堆制造技术

本发明专利技术公开一种光学薄膜叠堆，所述光学薄膜叠堆包括：线性吸收型偏振层，其具有第一偏振透光轴；线性反射型偏振层，其具有与所述第一偏振透光轴大致平行的第二偏振透光轴；以及延迟层，其具有８０纳米或者更大的面外延迟值，或者具有１０纳米或者更大的面内延迟值和大于０．６乘以所述面内延迟值所得的乘积的面外延迟值。所述延迟层设置在所述线性吸收型偏振器层和所述线性反射型偏振层之间。本发明专利技术还公开了包括该光学薄膜叠堆的液晶显示器和使用该光学薄膜叠堆提高液晶显示器的轴上对比度的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对比度增强的光学叠堆
技术介绍
本专利技术整体涉及用于显示器的光学叠堆，并尤其涉及提高液晶显示器 的对比度的光学叠堆。包括用于向观察者传输信息的电子显示器在内的基于微处理器的装置 已变得几乎无处不在。移动电话、手持计算机、个人数字助理、电子游戏 机、汽车音响和指示器、公共显示器、自动柜员机、商店内商亭、家用电 器、计算机监控器、电视机、以及其它装置都是包括每日观看的信息显示 器的装置的实例。在这样的装置上设置的显示器许多是液晶显示器(1CD，，)。不像阴极射线管(CRT)显示器那样，LCD不发射光线，因此需要独立 的光源用于观看在这种显示器上形成的图像。例如，光源可以布置于显示 器的后方，这种光源一般被称为"背光源"。 一些传统的背光源包括具有 线性棱柱表面结构的一个或多个增亮膜，例如可得自3M公司的Vikuiti 增亮膜(BEF)。在背光源内通常还包括一个或多个反射型偏振薄膜，例如 都可得自3M公司的VikuitiTM双增亮膜(DBEF)或者VikuitiT"曼反射型偏 振薄膜(DRPF) 。 DBEF和/或DRPF透射具有预定偏振态的光。偏振态与上 述预定偏振态不同的光被反射回到背光源内，在该背光源中通常例如使用 扩散片和其它"随机"偏振态转换元件扰乱该光的偏振状态，并且将光反 馈回到反射型偏振器内。这个过程通常被称为"偏振回收"。例如扭转向列型(TN)、单畴垂直配向型(VA)、光学补偿双折射型 (0CB)液晶显示器等液晶显示器固有地具有窄的和不均一的视角特性。这 种视角特性可以至少部分地描述显示器的光学性能。对于不同的视角，诸 如对比度、颜色和灰度强度分布等特性会在未补偿的显示器上显著地改 变。期望修改那些未补偿的显示器的这些特性，以便当观察者水平地、竖 直地或者同时水平地和竖直地改变位置时，以及对在不同的水平和竖直位 置上的观察者，提供期望的一组特性。重要的视角的范围可能取决于液晶显示器的应用场合。例如，在一些 应用场合下，可能需要宽范围的水平位置，而相对较窄范围的竖直位置可 能是足够的。在其它应用中，可能期望从窄范围的水平角度或者竖直角度 (或者两者)来观看。因此，不均一的视角特性所需的光学补偿可能取决 于观看位置的期望范围。 一个视角特性是液晶显示器的亮态和暗态之间的 对比度。该对比度可能受多个因素影响。
技术实现思路
在一个示例性实施例中，本专利技术涉及一种光学薄膜叠堆，包括线性 吸收型偏振层，其具有第一偏振透光轴；线性反射型偏振层，其具有与第一偏振透光轴大致平行的第二偏振透光轴；以及延迟层，其具有80纳米或 者更大的面外延迟值，或者具有10纳米或者更大的面内延迟值和大于面内 延迟值的0.6倍的面外延迟值。延迟层设置在线性吸收型偏振层和线性反射型偏振层之间。在另一个示例性实施例中，本专利技术涉及一种液晶显示器，其包括液晶 层、光源以及设置在液晶层和光源之间的光学薄膜叠堆。光学薄膜叠堆包括线性吸收型偏振层，其具有第一偏振透光轴并且面向液晶层设置；线 性反射型偏振层，其具有与第一偏振透光轴大致平行的第二偏振透光轴并 且设置为从光源接收光；以及延迟层，其具有80纳米或者更大的面外延迟 值，或者具有10纳米或者更大的面内延迟值和大于面内延迟值的0. 6倍的 面外延迟值。延迟层设置在线性吸收型偏振层和线性反射型偏振层之间。在另一个示例性实施例中，描述了一种用于提高液晶显示器的轴上对 比度的方法。该方法包括提供液晶显示器，所述液晶显示器包括液晶层、光源、以及设置在液晶层和光源之间的光学叠堆。光学叠堆包括线性吸 收型偏振层，其具有第一偏振透光轴并面向液晶层设置；以及线性反射型偏振层，其具有与第一偏振透光轴大致平行的第二偏振透光轴，并且设置 为从光源接收光。液晶显示器具有第一轴上对比度。然后在线性吸收型偏 振层和线性反射型偏振层之间设置延迟层，以形成改进的液晶显示器，该 改进的液晶显示器具有大于第一轴上对比度的第二轴上对比度。延迟层具有80纳米或者更大的面外延迟值，或者具有10纳米或者更大的面内延迟 值和大于面内延迟值的0. 6倍的面外延迟值。通过下面详细的说明以及附图，根据本专利技术的光学薄膜叠堆和液晶显 示器的这些和其它方面对于本领域内的普通技术人员将是显而易见的。附图说明为了使本专利技术所属领域的普通技术人员更易理解如何制作和使用本发 明，下面将结合附图详细描述其示例性实施例，其中图1示出了用于描述本专利技术的光学元件的坐标轴系统；以及图2是根据本专利技术构造的示例性显示装置和示例性光学薄膜叠堆的示意性剖视图。 具体实施例方式诸如LCD等显示装置的性能通常通过其亮度来进行评价。使用更多的 光源和/或更亮的光源是提高显示器的亮度的一种方式。然而，附加的光源 和/或更亮的光源消耗更多的能量，这通常要求向显示装置分配更多的功 率。对于便携装置，这可能与电池寿命的降低相关。向显示装置添加光源 或者使用更亮的光源可能会增加显示装置的成本和重量。提高显示装置的亮度的另一个方式涉及更有效地利用在显示装置内或 者在诸如背光源等照明装置内可获得的光。例如，可以使用反射型偏振器 来对显示装置或者照明装置内的光进行"偏振回收"，从而使反射型偏振 器透射具有期望偏振特性的光的至少相当一部分，并且反射具有不同偏振 特性的光的至少相当一部分。然后可以由照明装置内的其它元件改变被反 射(即阻挡)的光的偏振态，并且使该光反馈回到反射型偏振器中，并在 该偏振器处重复回收过程。虽然如上所述的偏振回收机理在提供具有相同功率配置的更亮的显示 器方面很有效，但是每个重复的回收过程通常损失至少一些光。例如，倾 斜方向的光趋向于从显示面板内的结构和滤色片内的粒子发生散射，并且 这种散射光的一部分最终变为沿垂直(轴线)方向，从而导致在显示器的 暗态下发生漏光。因此，本专利技术涉及显示器的光学薄膜叠堆，尤其涉及通过减少倾斜照 明来提高液晶显示器的轴上对比度的光学薄膜叠堆。然而本专利技术并不局限 于此，因此通过对下文提供的实例进行讨论将认识到本专利技术的各个方面。应结合附图来阅读以下描述，其中不同附图中的类似元件以类似方式 来标记。附图未必按比例绘制，附图只绘制了所选择的示例性实施例，且 并不意欲限制本专利技术的范围。尽管针对各种元件示出了构造、尺寸及材料 方面的实例，但是本领域内的技术人员将认识到所提供的许多实例都存在 可能利用到的合适替代物。除非另外指明，否则应当将说明书和权利要求书中用来表述特征尺 寸、数量和物理特性的所有数字理解为在任何情况下都由术语"约"来修 改。因此，除非有相反的指示，否则上述说明书和所附权利要求书中提出 的数值参数均为近似值，并且根据本领域内的技术人员利用本文所公开的 说明内容获得的所需特性，这些近视值可以有所不同。用端点来描述的数值范围包括该范围内包含的所有数字(例如，l至5包括l、 1.5、 2、 2.75、 3、 3.80、 4和5)及该范围内的任意范围。除非本文另外明确指明，否则在本说明书和所附权利要求书中使用的 单数形式"一"、"一个"和"该个"涵盖了具有多个指示物的实施例。 例如，"一层薄膜"涵盖了具有一层、两层或多层薄膜的实施例。除非本 文另外明确指明，否则在本说明书和所附权利要求书中使用的术语"或" 的含义通常包括"和/或"。术语"偏振态"本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学薄膜叠堆，包括：　线性吸收型偏振层，其具有第一偏振透光轴；　线性反射型偏振层，其具有与所述第一偏振透光轴大致平行的第二偏振透光轴；以及　延迟层，其具有８０纳米或者更大的面外延迟值，或者具有１０纳米或者更大的面内延迟值和大于０．６乘以所述面内延迟值所得的乘积的面外延迟值，所述延迟层设置在所述线性吸收型偏振层和所述线性反射型偏振层之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：菲利普E沃森，理查德C艾伦，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[]