專利名稱：立體圖像識(shí)別設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及立體圖像識(shí)別設(shè)備，當(dāng)在正面和傾斜地觀看液晶顯示器時(shí)，所述立體圖像識(shí)別設(shè)備能夠改善亮度并使有微弱顏色變化的圖像被無(wú)交叉串?dāng)_地識(shí)別，所述液晶顯示器通過(guò)分時(shí)方案投射以立體方式顯示的圖像。
背景技術(shù)：
作為立體圖像識(shí)別設(shè)備，其具有主要包括液晶單元的液晶顯示器、中間插入了液晶單元的偏振片對(duì)、以及包括眼鏡等形式的偏振片和液晶單元的分時(shí)圖像顯示遮斷器 (time division image display shutter)，己知在 JP-A-53—51917 禾口 JP-A-2002—82307 以及對(duì)應(yīng)的US 2003/0044350中公開了立體圖像識(shí)別設(shè)備。此外，當(dāng)所述分時(shí)圖像顯示遮斷器為眼鏡形式時(shí)，稱之為液晶(下文中在一些情況下簡(jiǎn)稱LC)快門式眼鏡(shutter glass)。典型地，在液晶顯示器垂直于地面豎立且分時(shí)圖像顯示遮斷器平行于地面放置的狀態(tài)下，觀看所述立體圖像識(shí)別設(shè)備(觀看者的眼睛平行于地面)。關(guān)于立體圖像識(shí)別設(shè)備的配置，有這樣一種配置，其中λ /4板放置在液晶顯示器的顯示側(cè)偏振片的觀看側(cè)，且液晶密封體例如液晶單元和λ/4板放置在位于分時(shí)圖像顯示遮斷器的觀看者側(cè)的偏振片外(觀看者側(cè)的對(duì)側(cè))。(在下文中，具有兩個(gè)偏振片的分時(shí)圖像顯示遮斷器的配置稱為雙偏振片式分時(shí)圖像顯示遮斷器，而具有一個(gè)偏振片的配置稱為單偏振片式分時(shí)圖像顯示遮斷器。)然而，在上述立體圖像識(shí)別設(shè)備中，至少一個(gè)偏振片用于分時(shí)圖像顯示遮斷器中， 因此已知理論上顯示屏的亮度降低。為了得到具有高顯示清晰度的3D顯示，盡可能地抑制顯示屏亮度的降低是重要的。由于相關(guān)技術(shù)中的立體圖像識(shí)別設(shè)備不使用λ/4板，如果在前方觀看液晶顯示器的情形下臉部?jī)A斜，則存在顯示屏變暗的問(wèn)題，但是，在使用兩個(gè)λ/4板的立體圖像識(shí)別設(shè)備中，即使從前方觀看液晶顯示器時(shí)臉部?jī)A斜，也可以防止顯示屏變暗。此外，在單偏振片式分時(shí)圖像顯示遮斷器的情形下，能抑制立體圖像識(shí)別設(shè)備特有的閃爍現(xiàn)象；然而，存在下面問(wèn)題不能完全識(shí)別右眼圖像和左眼圖像之間的區(qū)別，所述區(qū)別是識(shí)別立體圖像的機(jī)制，并出現(xiàn)所謂的交叉串?dāng)_現(xiàn)象，即當(dāng)傾斜地觀看所述液晶顯示器時(shí)，觀看者看到圖像相互重疊。關(guān)于后述的交叉串?dāng)_問(wèn)題，作為解決手段，JP-A-2004-226945以及對(duì)應(yīng)的US 2005/0151906公開了一項(xiàng)技術(shù)，其中通過(guò)排列盤狀液晶，將作為λ/4板的構(gòu)件形成在透明支持體上。
已證明，如果將JP-A-2004-226945公開的負(fù)(-)片A應(yīng)用于JP-A-2002-82307公開的立體圖像識(shí)別設(shè)備，交叉串?dāng)_現(xiàn)象大大減少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人嘗試在立體圖像識(shí)別設(shè)備中使用兩個(gè)λ/4板以改善顯示屏的亮度，在最重要的上述觀看形式中傾斜地觀看液晶設(shè)備的情形下，發(fā)現(xiàn)與不使用λ/4板的立體圖像識(shí)別設(shè)備相比，亮度不但沒(méi)有改善，反而降低了(屏幕變暗)。可以說(shuō)，據(jù)本發(fā)明人所知， 在立體圖像識(shí)別設(shè)備內(nèi)使用兩個(gè)λ /4板所導(dǎo)致的問(wèn)題在相關(guān)技術(shù)中都是未知的。此外，與不使用λ/4板的形式相比，在使用兩個(gè)λ/4板的立體圖像識(shí)別設(shè)備中， 即使當(dāng)臉部?jī)A斜時(shí)(分時(shí)圖像顯示遮斷器旋轉(zhuǎn))亮度變化降低了，顯示屏的顏色變化也很大，立體顯示(3D顯示)清晰度相當(dāng)?shù)?。單偏振片式分時(shí)圖像顯示遮斷器中交叉串?dāng)_問(wèn)題根據(jù)觀看者的方位角而變化。即使結(jié)合JP-A-2002-82307和JP-A-2004-226945公開的技術(shù)形成立體圖像識(shí)別設(shè)備，也不能解決交叉串?dāng)_的方位角依賴性問(wèn)題。換言之，本發(fā)明的一個(gè)目的是不但解決由于使用兩個(gè)λ/4板導(dǎo)致的傾斜方向的亮度降低，而且減少顯示屏顏色變化并改善交叉串?dāng)_。具體地，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供能夠改善顏色變化和交叉串?dāng)_、以及視角亮度的立體圖像識(shí)別設(shè)備(3D顯示設(shè)備)。此外，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供光學(xué)膜，所述光學(xué)膜能以高產(chǎn)率制備，并具有足以用于顯示裝置的最前方表面的物理性能。此外，本發(fā)明還有一個(gè)目的，即提供視角依賴性小、耐久性良好的立體圖像識(shí)別設(shè)備(3D顯示設(shè)備)。為了解決上述問(wèn)題，通過(guò)進(jìn)行各種研究，發(fā)現(xiàn)如果液晶顯示器的顯示側(cè)偏振片保護(hù)區(qū)的總Rth(表示在液晶顯示器的顯示側(cè)偏振片上的層中，位于顯示側(cè)偏振器的觀看側(cè)的所有層)處于一個(gè)范圍內(nèi)，除了采用兩個(gè)λ/4板的立體圖像識(shí)別設(shè)備的視角亮度之外， 還顯著地改善了顏色變化和交叉串?dāng)_，基于上述發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明人完成了本發(fā)明。換句話說(shuō)，可用以下手段解決上述問(wèn)題。[1]立體圖像識(shí)別設(shè)備，其包括液晶顯示器I，其包括第一液晶單元和其間插入所述第一液晶單元的偏振片對(duì)，所述偏振片中的一個(gè)為位于所述第一液晶單元的顯示側(cè)上的顯示側(cè)偏振片；和分時(shí)圖像顯示遮斷器II，其包含第二液晶單元，并位于所述液晶顯示器I的顯示表面和觀看者之間，其中所述液晶顯示器I包括在用于顯示側(cè)偏振片的保護(hù)區(qū)(即顯示側(cè)偏振片保護(hù)區(qū))中的λ/4板Α，所述保護(hù)區(qū)是位于一個(gè)所述偏振片的偏振器的顯示側(cè)上的區(qū)域，其中由所述顯示側(cè)偏振片的吸收軸和所述λ/4板A的慢軸形成的角度是35°至55°或125°至 145°，并且所述保護(hù)區(qū)滿足以下表達(dá)式(I)，其中所述分時(shí)圖像顯示遮斷器II包括位于所述第二液晶單元和觀看者之間的偏振片C，并且包括位于所述偏振片C和所述液晶顯示器I之間的λ /4板B，并且其中，當(dāng)顯示側(cè)偏振片的吸收軸和所述偏振片C的吸收軸相互垂直或平行放置時(shí)，所述λ /4板A和所述λ /4板B的慢軸相互垂直或平行(I) I Rth (550) | ^ 160nm
其中Rth( λ )是波長(zhǎng)為λ nm時(shí)厚度方向的延遲(nm)。[2]根據(jù)[1]所述的立體圖像識(shí)別設(shè)備，其中所述λ/4板A和所述λ/4板B中的至少一個(gè)包括透明支持體、取向膜、以及含有液晶化合物的光學(xué)各向異性層。[3]根據(jù)[2]所述的立體圖像識(shí)別設(shè)備，其中所述液晶化合物是盤狀液晶化合物， 且所述盤狀液晶化合物在所述光學(xué)各向異性層中基本上垂直地取向。[4]根據(jù)[1]至[3]中任一項(xiàng)所述的立體圖像識(shí)別設(shè)備，其中所述保護(hù)區(qū)滿足以下表達(dá)式(II)(II) I Rth (550) | 彡 120nm。[5]根據(jù)[1]至[4]中任一項(xiàng)所述的立體圖像識(shí)別設(shè)備，其中所述保護(hù)區(qū)滿足以下表達(dá)式(IV)和(V) (IV) 1. 00 ^ Re (450) /Re (550)彡 1. 18(V) 0. 92 彡 Re (630) /Re (550)彡 1. 00其中Re ( λ )是波長(zhǎng)為λ nm時(shí)的面內(nèi)延遲(nm)。[6]根據(jù)[1]至[5]中任一項(xiàng)所述的立體圖像識(shí)別設(shè)備，其中所述λ /4板B滿足以下表達(dá)式(XII)和(XIII)(XII) =Re (450)/Re (550)彡 0. 89(XIII) =Re (630)/Re (550)彡 1. 04其中ReU)是波長(zhǎng)為λ nm時(shí)的面內(nèi)延遲(nm)。[7]根據(jù)[1]至[6]中任一項(xiàng)所述的立體圖像識(shí)別設(shè)備，其中所述保護(hù)區(qū)在其最外表面上具有抗反射層。[8]根據(jù)[1]至[7]中任一項(xiàng)所述的立體圖像識(shí)別設(shè)備，所述保護(hù)區(qū)在380nm具有 0. 06或更大的吸收率。[9]根據(jù)[1]至[8]中任一項(xiàng)所述的立體圖像識(shí)別設(shè)備，其中，從面對(duì)所述液晶顯示器I的一側(cè)開始，所述分時(shí)圖像顯示遮斷器II至少依次包括所述λ/4板B、所述第二液晶單元、以及所述偏振片C。[10]根據(jù)[1]至[9]中任一項(xiàng)所述的立體圖像識(shí)別設(shè)備，其中，從面對(duì)所述液晶顯示器I的一側(cè)開始，所述分時(shí)圖像顯示遮斷器II至少依次包括所述λ /4板B、偏振片、所述第二液晶單元、以及所述偏振片C。


圖1的橫截面示意圖顯示包括根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的雙偏振片式分時(shí)圖像顯示遮斷器的立體圖像識(shí)別設(shè)備的實(shí)例。圖2的橫截面示意圖顯示包括根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的單偏振片式分時(shí)圖像顯示遮斷器的立體圖像識(shí)別設(shè)備的實(shí)例。圖3的橫截面示意圖顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的顯示側(cè)偏振片保護(hù)區(qū)的λ /4板 B和分時(shí)圖像顯示遮斷器的實(shí)例。圖4表示偏振器一側(cè)具有保護(hù)層以及另一側(cè)具有λ /4板的偏振片實(shí)例的橫截面示意圖。圖5表示偏振器一側(cè)具有保護(hù)層以及另一側(cè)具有λ /4板的偏振片實(shí)例的橫截面示意圖。發(fā)明詳述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，可以提供能改善顏色變化和交叉串?dāng)_、以及視角亮度的顯示(3D顯示器)設(shè)備。下文將詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方案。此外，在本實(shí)施方案中，“平行”或“垂直”表示精確角度在士5°范圍內(nèi)。所述精確角度中誤差優(yōu)選為小于4°，更優(yōu)選為小于3°。然而，在λ/4板A的慢軸和λ/4板B的慢軸間的關(guān)系中，“平行”表示由所述兩個(gè)λ/4板形成的角度在士 10°或更小的范圍內(nèi)，優(yōu)選為在士 5°或更小的范圍內(nèi)，更優(yōu)選為在士 3°或更小的范圍內(nèi)。在所述λ/4板A的慢軸和所述λ/4板B的慢軸間的關(guān)系中，“垂直”表示由所述兩個(gè)λ/4板形成的角度在80° 至100°或更小的范圍內(nèi)，優(yōu)選為在85°至95°或更小的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在87°至93°或更小的范圍內(nèi)。 此外，對(duì)于角度，“ + ”表示順時(shí)針?lè)较?，而“_”表示逆時(shí)針?lè)较?。此外，“慢軸”表示折射率最大的方向，除非特別說(shuō)明，折射率的測(cè)量波長(zhǎng)是可見光范圍內(nèi)的值U = 550nm)。另外，在本實(shí)施方案的說(shuō)明中，使用的“偏振片”意味著包括細(xì)長(zhǎng)偏振片和切掉一定尺寸并安裝在顯示裝置中的偏振片。此外，此處描述的“切掉”包括“沖孔”、“剪裁”等。 在本實(shí)施方案的說(shuō)明中，“偏振片”和“偏振器”相互區(qū)分，但是，“偏振片”表示層產(chǎn)品，所述層產(chǎn)品中，所述偏振器在至少一個(gè)表面上具有保護(hù)偏振器的透明保護(hù)層。所述透明保護(hù)層指位于液晶單元和偏振器之間的膜，并能支持自身。(延遲的大小沒(méi)有關(guān)系。)此外，“偏光膜”和“偏振器”有相同的意思。“ λ/4板”和“ λ/4膜”也有相同的意思。另外，在本實(shí)施方案的說(shuō)明中，“分子對(duì)稱軸”指在分子具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱軸的情形下相應(yīng)的對(duì)稱軸，但是，嚴(yán)格地說(shuō)，不需要分子具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性。通常，在盤狀液晶化合物中， 分子對(duì)稱軸相當(dāng)于穿過(guò)盤狀平面中心并垂直于盤狀平面的軸，并且，在棒狀液晶化合物中， 分子對(duì)稱軸相當(dāng)于分子的長(zhǎng)軸。另外，在本申請(qǐng)文件中，ReU)和Rth(X)分別表示波長(zhǎng)λ時(shí)的面內(nèi)延遲和厚度方向的延遲。通過(guò)使波長(zhǎng)為Xnm的光沿膜的法向入射，在K0BRA21ADH或WR(由Oji Scientific Instruments制造)中測(cè)量ReU)。通過(guò)人工調(diào)換波長(zhǎng)選擇過(guò)濾器或使用程序等轉(zhuǎn)換測(cè)量值，可以選擇測(cè)量波長(zhǎng)λ nm。如果用單軸或雙軸折射率橢球表示被測(cè)量膜，用以下方法計(jì)算Rth(X)。此外，測(cè)量方法部分地用于測(cè)量取向膜側(cè)的平均傾斜角和后面描述的光學(xué)各向異性層中盤狀液晶分子對(duì)側(cè)的平均傾斜角。通過(guò)使波長(zhǎng)為ληπι的光從各傾斜方向入射，所述傾斜方向相對(duì)于膜的法向從法向起以10°為梯級(jí)遞增直到50°，使用面內(nèi)慢軸(由KOBRA 21ADH或WR確定)作為傾斜軸(旋轉(zhuǎn)軸)(如果沒(méi)有慢軸，膜平面內(nèi)任意軸作為旋轉(zhuǎn)軸)，測(cè)量全部六個(gè)點(diǎn)的ReU )， 并且基于測(cè)量的延遲值、平均折射率的假定值和輸入膜厚度值，用KOBRA 21ADH或WR計(jì)算 Rth(A)0以上說(shuō)明中，在使用面內(nèi)慢軸作為旋轉(zhuǎn)軸，膜具有和法向成某一傾斜角時(shí)延遲值為零的方向的情況下，在大于所述傾斜角的傾斜角時(shí)，延遲值的符號(hào)變?yōu)樨?fù)號(hào)(_)，然后用 KOBRA 2IADH或WR計(jì)算Rth ( λ )。此外，使用慢軸作為傾斜軸(旋轉(zhuǎn)軸)(如果沒(méi)有慢軸，膜平面內(nèi)任意軸作為旋轉(zhuǎn)軸)，從任意兩個(gè)傾斜方向測(cè)量延遲值，并且基于所述測(cè)量值、平均折射率的假定值和輸入膜厚度值，可用以下等式(A)和(B)計(jì)算Rth。等式A
權(quán)利要求
1.立體圖像識(shí)別設(shè)備，其包括液晶顯示器I，其包括第一液晶單元和其間插入所述第一液晶單元的偏振片對(duì)，所述偏振片中的一個(gè)為位于所述第一液晶單元的顯示側(cè)的顯示側(cè)偏振片；和分時(shí)圖像顯示遮斷器II，其包括第二液晶單元，并位于所述液晶顯示器I的顯示表面和觀看者之間，其中，所述液晶顯示器I包括在用于顯示側(cè)偏振片的保護(hù)區(qū)中的λ/4板A，所述保護(hù)區(qū)是位于一個(gè)所述偏振片的偏振器的顯示側(cè)上的區(qū)域，其中由所述顯示側(cè)偏振片的吸收軸和所述λ/4板A的慢軸形成的角度為35°至55°或125°至145°，并且所述保護(hù)區(qū)滿足以下表達(dá)式(I)，其中所述分時(shí)圖像顯示遮斷器II包括位于所述第二液晶單元和觀看者之間的偏振片 C，并且包括位于所述偏振片C和所述液晶顯示器I之間的λ /4板B，并且其中，當(dāng)顯示側(cè)偏振片的吸收軸和所述偏振片C的吸收軸相互垂直或平行放置時(shí)，所述λ /4板A和所述λ /4板B的慢軸相互垂直或平行(I)Rth(550)I 彡 160nm其中RthU)是波長(zhǎng)為λ nm時(shí)厚度方向的延遲(nm)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體圖像識(shí)別設(shè)備，其中所述λ/4板A和所述λ/4板B中的至少一個(gè)包括透明支持體、取向膜以及含有液晶化合物的光學(xué)各向異性層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的立體圖像識(shí)別設(shè)備，其中所述液晶化合物是盤狀液晶化合物，且所述盤狀液晶化合物在所述光學(xué)各向異性層中基本上垂直地取向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體圖像識(shí)別設(shè)備，其中所述保護(hù)區(qū)滿足以下表達(dá)式(II)(II)Rth(550)I 彡 120nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體圖像識(shí)別設(shè)備，其中所述保護(hù)區(qū)滿足以下表達(dá)式(IV)和(V)(IV)1. 00 ( Re (450) /Re (550) ( 1. 18(V)0. 92 ( Re (630) /Re (550) ( 1. 00其中ReU)是波長(zhǎng)為λ nm時(shí)的面內(nèi)延遲(nm)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體圖像識(shí)別設(shè)備，其中所述λ/4板B滿足以下表達(dá)式 (XII)和(XIII)(XII)=Re(450)/Re (550) ^ 0.89(XIII):Re(630)/Re(550)彡 1.04其中ReU)是波長(zhǎng)為λ nm時(shí)的面內(nèi)延遲(nm)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體圖像識(shí)別設(shè)備，其中所述保護(hù)區(qū)在其最外表面上具有抗反射層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體圖像識(shí)別設(shè)備，其中所述保護(hù)區(qū)在380nm具有0.06或更大的吸收率。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體圖像識(shí)別設(shè)備，其中，從面對(duì)所述液晶顯示器I的一側(cè)開始，所述分時(shí)圖像顯示遮斷器II至少依次包括所述λ/4板B、所述第二液晶單元、以及所述偏振片C。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體圖像識(shí)別設(shè)備，其中，從面對(duì)所述液晶顯示器I的一側(cè)開始，所述分時(shí)圖像顯示遮斷器II至少依次包括所述λ /4板B、偏振片、所述第二液晶單元、以及所述偏振片C。
全文摘要
本發(fā)明提供了立體圖像識(shí)別設(shè)備，其包括液晶顯示器I和分時(shí)圖像顯示遮斷器II。所述液晶顯示器I包括在用于顯示側(cè)偏振片的保護(hù)區(qū)中的λ/4板A，所述保護(hù)區(qū)是位于其中一個(gè)所述偏振片的偏振器的顯示側(cè)上的區(qū)域。由所述顯示側(cè)偏振片的吸收軸和所述λ/4板A的慢軸形成的角度為35°至55°或125°至145°，并且所述保護(hù)區(qū)滿足|Rth(550)|≤160nm。所述分時(shí)圖像顯示遮斷器II包括所述第二液晶單元和觀看者之間的偏振片C，和所述偏振片C和所述液晶顯示器I之間的λ/4板B。當(dāng)所述顯示側(cè)偏振片的吸收軸和所述偏振片C的吸收軸相互垂直或平行放置時(shí)，所述λ/4板A和所述λ/4板B的慢軸相互垂直或平行。
文檔編號(hào)G02B27/26GK102455521SQ201110347839
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月22日
發(fā)明者石黑誠(chéng) 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社