專利名稱：涂布了光學(xué)功能層的起偏振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及起偏振器，比如那些用于液晶顯示裝置中的起偏振器，更具體地說(shuō)，涉及涂布了光學(xué)功能層的起偏振器。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置是用于如下裝置，如便攜式電腦、手握式計(jì)算器和數(shù)字式手表的光學(xué)顯示裝置。一般的液晶顯示裝置包括一液晶顯示元件層和一設(shè)置在一對(duì)吸光起偏振器之間的電極基質(zhì)。所述液晶顯示元件層包含，例如扭轉(zhuǎn)向列或超扭轉(zhuǎn)向列的分子。在該液晶顯示裝置中，液晶顯示元件層的一些部分的光學(xué)狀態(tài)通過(guò)使用電極基質(zhì)施加的電場(chǎng)而改變。這樣就產(chǎn)生了通過(guò)液晶顯示元件層的光的光學(xué)襯比，導(dǎo)致了液晶顯示裝置上出現(xiàn)偏振光的象素。
一般的液晶顯示裝置包括一前起偏振器和一后起偏振器。這些起偏振器可以是平面起偏振器，它們對(duì)具有某一種偏振取向的光的吸收要強(qiáng)于對(duì)具有與之垂直的偏振取向的光的吸收。在液晶顯示裝置中，所述前起偏振器的傳輸軸通常與后起偏振器的傳輸軸相交。這些傳輸軸的相交角度可從0度變到90度。
一般來(lái)說(shuō)，非偏振的環(huán)境光波沿許多方向振動(dòng)，不具有單一的特征電磁輻射向量。與此不同，平面偏振光由沿單一的電磁輻射向量方向振動(dòng)的光波構(gòu)成。而且，圓偏振光在光傳播通過(guò)空間時(shí)，其振動(dòng)方向沿著旋轉(zhuǎn)的電磁輻射向量振動(dòng)。偏振光在電光設(shè)備中有許多用途，比如使用平面和圓偏振濾光器減小顯示裝置的眩光。
此外，許多商業(yè)目的是開(kāi)發(fā)和改進(jìn)平板顯示裝置，尤其是薄的小型平板顯示裝置。制造塑料平板顯示裝置中碰到的一個(gè)問(wèn)題是“黑斑”的產(chǎn)生，它是由于滲過(guò)塑料顯示材料的氣體在液晶材料中形成氣泡引起的。另一個(gè)與塑料平板顯示裝置有關(guān)的問(wèn)題是液晶顯示元件層的濕氣污染。在常規(guī)的液晶顯示裝置中，這些問(wèn)題可以通過(guò)使用低滲透率的玻璃基片代替塑料而避免發(fā)生。對(duì)于塑料平板顯示裝置，這些問(wèn)題通過(guò)向液晶顯示裝置和/或塑料基片加入附加的氣體和濕氣阻擋層來(lái)解決。但是，增加這些氣體和濕氣阻擋層增加了顯示裝置的厚度、重量和成本。
合成起偏振膜形式的起偏振器較易制造和處理，并且較易裝入光電裝置，如平板顯示裝置中。一般地，基于透射膜介質(zhì)的各向異性，平面起偏振膜具有選擇性地通過(guò)沿一給定的電磁輻射向量振蕩的輻射，并吸收沿另一電磁輻射向量振動(dòng)的電磁輻射的性能。平面起偏振膜包括二向色性的起偏振器，它們是利用吸收入射光波向量各向異性的吸收平面起偏振器。術(shù)語(yǔ)“二向色性”是指根據(jù)成分光波的振動(dòng)方向?qū)θ肷涔獾某煞诌M(jìn)行區(qū)別吸收的性能。進(jìn)入二向色性平面起偏振膜的光，在兩個(gè)橫向平面上有兩個(gè)不同的吸收系數(shù)，一個(gè)系數(shù)高，另一個(gè)系數(shù)低。由二向色膜射出的光主要在低吸收系數(shù)的平面上振動(dòng)。
二向色平面起偏振膜包括H型(碘)起偏振器和染料起偏振器。例如，H型起偏振器是一個(gè)包括聚乙烯醇-碘絡(luò)合物的合成二向色片狀起偏振器。該化學(xué)絡(luò)合物被稱為發(fā)色團(tuán)。H型起偏振器的基料是水溶性高分子量物質(zhì)，所得的膜具有較低的耐濕性和耐熱性，并且當(dāng)暴露在周?chē)髿鈼l件下時(shí)會(huì)卷曲、剝落或以其它方式扭曲。此外，H型起偏振器本身不穩(wěn)定，需要在起偏振器的兩面上具有保護(hù)覆蓋層，例如三乙酸纖維素層，以防止在正常的工作環(huán)境，如液晶顯示裝置中起偏振器的破壞。
內(nèi)在起偏振器和具有薄的覆蓋層或包裹起來(lái)的起偏振器與H型起偏振器和其它類(lèi)似的合成二向色的平面起偏振器不同。內(nèi)在起偏振器是由于用來(lái)形成起偏振器的基料的固有的化學(xué)結(jié)構(gòu)而使光偏振。這些內(nèi)在起偏振器一般也是薄且耐用的。內(nèi)在起偏振器的例子是K型起偏振器。具有薄的覆蓋層或包裹起來(lái)的起偏振器可以是，例如，一個(gè)碘起偏振器，其兩面均有聚合物涂層(各個(gè)涂層的厚度僅約為5微米)，并且也是薄且耐用的。
K型起偏振器是基于具有平衡濃度的吸光發(fā)色團(tuán)的分子取向的聚乙烯醇(PVA)片或膜的合成二向色的平面起偏振器。K型起偏振器的二向色性產(chǎn)生于其基質(zhì)的吸光性質(zhì)，而不是由染料添加劑、著色劑、或懸浮的晶體物質(zhì)的吸光性質(zhì)產(chǎn)生。這樣，K型起偏振器可具有良好的偏振效率以及良好的耐熱和耐濕性能。K型起偏振器也可以不是彩色的。
馬薩諸塞州Norwood的3M公司生產(chǎn)了一種稱為KE起偏振器的改進(jìn)的K型起偏振器。該KE起偏振器具有在惡劣的環(huán)境條件，如高溫和高濕下的改善的偏振性能。與H型起偏振器(其吸光性質(zhì)是由于PVA和三價(jià)碘離子之間形成發(fā)色團(tuán)而產(chǎn)生的)不同，KE起偏振器是通過(guò)使PVA經(jīng)過(guò)酸催化、熱脫水的化學(xué)反應(yīng)來(lái)制造的。所得的稱為聚亞乙烯基的發(fā)色團(tuán)，以及所得的聚合物可以稱為乙烯醇和1，2-亞乙烯基的嵌段聚合物。
H型起偏振器的穩(wěn)定性是通過(guò)將該起偏振器夾在兩個(gè)塑料基片，如兩個(gè)三乙酸纖維素層(分別位于起偏振器的兩個(gè)面上)之間來(lái)達(dá)到的。但是，即使在這些結(jié)構(gòu)中，熱、濕和/或真空的施加也會(huì)不利地影響起偏振器的性能。相比之下，K型起偏振器，如KE起偏振器，不需要夾在兩層三乙酸纖維素之間。KE起偏振器的聚亞乙烯基發(fā)色團(tuán)是極穩(wěn)定的化學(xué)物質(zhì)，因?yàn)樵摪l(fā)色團(tuán)是聚合物分子的固有性質(zhì)。該發(fā)色團(tuán)是熱穩(wěn)定的，并且能耐受多種溶劑和化學(xué)物質(zhì)的作用。
K型起偏振器，如KE起偏振器，與其它類(lèi)型的起偏振器，例如碘和染料起偏振器相比，具有一些優(yōu)點(diǎn)。K型起偏振器具有耐用性更佳的發(fā)色團(tuán)，更薄，并且可以設(shè)計(jì)為具有可變的透光性。最值得注意的是，K型起偏振器，如KE起偏振器，可長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用于需要高性能的惡劣的環(huán)境條件，包括高溫和高濕，例如85℃和85％的相對(duì)濕度的條件下。在這樣極端的環(huán)境條件下，碘起偏振器的穩(wěn)定性大幅下降，限制了其在例如平板顯示裝置中應(yīng)用。由于K型起偏振器固有的化學(xué)穩(wěn)定性，許多種粘合制劑，包括壓敏膠粘劑，能直接施加在K型起偏振器上。此外，單面的塑料支架就足夠支撐K型起偏振器，并且由于該支架能設(shè)置在液晶顯示模件的光路外面，它無(wú)需是光學(xué)各向異性的，而低價(jià)基片，如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)也是可用的替代物。而且，為了構(gòu)造單面壓層物，光學(xué)結(jié)構(gòu)可以更薄，因此，平板顯示元件層的設(shè)計(jì)和制造中可以有更多的靈活性。K型起偏振器的這些優(yōu)點(diǎn)可用于廣泛的光學(xué)用途，包括平板顯示裝置。
與平面起偏振器不同，圓起偏振器可由平面起偏振器以及四分之一波長(zhǎng)延遲層構(gòu)成。四分之一波長(zhǎng)延遲層改變了沿一個(gè)平面?zhèn)鞑ネㄟ^(guò)延遲層光波的相位四分之一個(gè)波長(zhǎng)，但是不改變沿橫向平面?zhèn)鞑ネㄟ^(guò)延遲層的光波的相位。相位差四分之一個(gè)波長(zhǎng)的光波與沿垂直平面振動(dòng)的光波的結(jié)合形成圓偏振光，當(dāng)該合成的光波通過(guò)空間傳播時(shí)，其電磁輻射向量旋轉(zhuǎn)。
圓偏振光可以描述為兩個(gè)不同的偏振狀態(tài)左手(L)和右手(R)圓偏振光。圓起偏振器吸收這兩個(gè)偏振狀態(tài)中的一種的光，并透過(guò)另一種偏振狀態(tài)的光。使用圓起偏振器來(lái)減少顯示裝置的眩光是眾所周知的。具體地，來(lái)自發(fā)射顯示裝置的光可選擇性地透過(guò)圓起偏振器，同時(shí)可減少或消除顯示裝置所反射的導(dǎo)致炫目的背景環(huán)境光。
圖1中示出了常規(guī)的液晶顯示堆100。液晶顯示元件層102具有兩個(gè)涂布了膠粘劑如壓敏膠粘劑的層104和106，以將起偏振器結(jié)構(gòu)固定在液晶顯示元件層的兩個(gè)表面上。起偏振器結(jié)構(gòu)各自包括平面起偏振器108和110，例如H型起偏振器，在其兩個(gè)表面上具有作為保護(hù)覆蓋層的三乙酸纖維素層112、114、116和118。三乙酸纖維素層可用膠粘劑層120、122、124和126固定在起偏振器上。液晶顯示堆100一般還包括通過(guò)膠粘劑例如壓敏膠粘劑層32，附著在顯示裝置背面的透射反射層或反射層30，該透射反射層或反射層30用來(lái)增強(qiáng)該液晶顯示裝置的亮度和對(duì)比度。H型起偏振器108和110一般各自具有約20微米的厚度，各三乙酸纖維素層一般約80微米厚，各壓敏膠粘劑層一般具有約25微米的厚度，并且其它膠粘劑層一般各自具有約5微米的厚度。液晶顯示堆100的厚度至少約455微米，不包括液晶顯示元件層和透射反射層。
膠粘劑層，例如壓敏膠粘劑層早先應(yīng)用在內(nèi)在起偏振器，如KE起偏振片上。膠粘劑層可用來(lái)將起偏振器粘著在液晶顯示元件層或另一個(gè)光學(xué)功能層上，其本身形成在基片，如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)上。一般地，起偏振器，如KE起偏振片的厚度約為20微米，膠粘劑層的厚度約為25微米。

發(fā)明內(nèi)容
總的來(lái)說(shuō)，一方面，本發(fā)明的特征在于一光學(xué)堆，它包括一個(gè)具有一第一表面的內(nèi)在起偏振器。一個(gè)第一光學(xué)功能涂層設(shè)置在所述內(nèi)在起偏振器的第一表面上。
本發(fā)明的實(shí)施方式還可以包括一個(gè)或多個(gè)以下特征。所述內(nèi)在起偏振器可以具有一第二表面，并且該光學(xué)堆還可以包括一設(shè)置在所述內(nèi)在起偏振器的第二表面上的第二光學(xué)功能涂層。該內(nèi)在起偏振器可以是K型起偏振器或KE型起偏振片。
第一光學(xué)功能涂層可以包括一個(gè)硬質(zhì)面層、一個(gè)反射涂層、一個(gè)液晶聚合物延遲涂層、一個(gè)漫射涂層、一個(gè)防眩膜、一個(gè)寬視角(wide view)膜、或者一個(gè)電極。該第一光學(xué)功能涂層還可以包括一個(gè)透射反射(transflector)涂層，它可以包括一個(gè)金屬層。該第一光學(xué)功能涂層還可以包括一個(gè)防反射膜，它可以包括許多聚合物層或無(wú)機(jī)層。
內(nèi)在起偏振器可具有一第二表面，并且光學(xué)堆還可以包括一層置于該內(nèi)在起偏振器的第二表面上的膠粘劑層。該內(nèi)在起偏振器可通過(guò)該膠粘劑層附著在液晶顯示元件層上。該膠粘劑層還可以包括壓敏膠粘劑或漫射膠粘劑。
總的來(lái)說(shuō)，另一方面，本發(fā)明的特征在于一個(gè)包括一內(nèi)在起偏振器和一光學(xué)功能涂層的光學(xué)堆，其中光學(xué)堆的厚度小于25微米?？偟膩?lái)說(shuō)，另一方面，本發(fā)明的特征在于一個(gè)包括一內(nèi)在起偏振器和一光學(xué)功能涂層的光學(xué)堆，其中光學(xué)堆的厚度約為25微米。
總的來(lái)說(shuō)，另一方面，本發(fā)明的特征在于一個(gè)包括一個(gè)光學(xué)堆，它包括一個(gè)具有一第一表面和一第二表面的K型起偏振器。第一光學(xué)功能涂層設(shè)置在K型起偏振器的第一表面上。第二光學(xué)功能涂層設(shè)置在K型起偏振器的第二表面上。
總的來(lái)說(shuō)，另一方面，本發(fā)明的特征在于一種形成光學(xué)堆的方法。提供了一個(gè)具有一第一表面和一第二表面的內(nèi)在起偏振器。一個(gè)第一光學(xué)功能涂層設(shè)置在該內(nèi)在起偏振器的第一表面上。
本發(fā)明的實(shí)施方式還可以包括一個(gè)或多個(gè)以下特征。所述方法可以包括將一第二光學(xué)功能涂層設(shè)置在所述內(nèi)在起偏振器的第二表面上。該設(shè)置步驟可以包括涂覆。所述方法還包括將一層膠粘劑層設(shè)置在所述內(nèi)在起偏振器的第二表面上。
總的來(lái)說(shuō)，另一方面，本發(fā)明的特征在于一個(gè)光學(xué)堆，它包括一個(gè)具有一第一表面的覆蓋了薄層的起偏振器。一個(gè)光學(xué)功能涂層設(shè)置在該覆蓋了薄層的起偏振器的第一表面上。
總的來(lái)說(shuō)，另一方面，本發(fā)明的特征在于一種形成光學(xué)堆的方法。提供了一個(gè)具有一第一表面的覆蓋了薄層的起偏振器。一個(gè)光學(xué)功能涂層設(shè)置在該覆蓋了薄層的起偏振器的第一表面上。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是免除了液晶顯示堆中的起偏振器對(duì)保護(hù)性覆蓋層和支撐結(jié)構(gòu)的需求，使得液晶顯示裝置的厚度大幅減小。因此，本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能制造更薄、更輕的液晶顯示裝置。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是內(nèi)在起偏振器，如K型起偏振器提供了在透光度寬范圍上的穩(wěn)定的性能。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是與現(xiàn)有的液晶顯示裝置相比，使用K型起偏振器的液晶顯示裝置的亮度增加，導(dǎo)致對(duì)顯示裝置照明的能量需求降低。
本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式將在下文中參照附圖詳細(xì)地描述。本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將從以下說(shuō)明、附圖和權(quán)利要求書(shū)中明顯地得出。


圖1是常規(guī)的液晶顯示堆的截面圖。
圖2是本發(fā)明的具有光學(xué)功能涂層的起偏振器的截面圖。
圖3是本發(fā)明的具有膠粘劑層和光學(xué)功能涂層的起偏振器的截面圖。
圖4是本發(fā)明的具有防反射涂層的起偏振器的截面圖。
圖5是具有防反射涂層的起偏振器的另一個(gè)實(shí)施方式的截面圖。
圖6是本發(fā)明的具有延遲層的起偏振器的截面圖。
圖7是本發(fā)明的具有導(dǎo)體的起偏振器的截面圖。
圖8是本發(fā)明的具有光學(xué)功能涂層的起偏振器的另一個(gè)實(shí)施方式的截面圖。各個(gè)圖中相同的數(shù)字代表相同的元件。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及涂布了光學(xué)功能層的起偏振器，它可用于液晶顯示裝置中。
圖2示出了一個(gè)光學(xué)堆20，它包括一個(gè)具有一第一表面24和一第二表面26的起偏振器22。光學(xué)功能層28和30分別直接涂布在起偏振器22的第一和第二表面上。在具體的應(yīng)用中，只需要光學(xué)功能層28和30中的一層出現(xiàn)在起偏振器22的一個(gè)表面上。
起偏振器22宜為內(nèi)在起偏振器，如K型起偏振器或薄KE起偏振片。內(nèi)在起偏振器可以是，例如KE起偏振器，如馬薩諸塞州Norwood的3M公司生產(chǎn)的該類(lèi)型的起偏振片。KE起偏振器的厚度約為20微米。
為了起偏振器的機(jī)械和化學(xué)穩(wěn)定性，光學(xué)功能層28和30可直接涂布在內(nèi)在起偏振器22，如K型起偏振器上，而不需要使用附加的基片，如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)。在液晶顯示堆中使用K型起偏振器還可以免去起偏振器對(duì)附加的保護(hù)性覆蓋層的需求。其它類(lèi)型的起偏振器，例如H型起偏振器使用的覆蓋層通常是一層設(shè)置在起偏振器兩個(gè)面上三乙酸纖維素層。免除三乙酸纖維素覆蓋層使得液晶顯示堆的厚度顯著減小。
此外，在液晶顯示堆中使用K型起偏振器能為液晶顯示元件層中的液晶材料提供有效的氣體和濕氣滲透阻擋層。這樣，在由設(shè)置在液晶顯示元件層各個(gè)面上用來(lái)達(dá)到所需的滲透率規(guī)定的K型起偏振器構(gòu)成的液晶顯示結(jié)構(gòu)中就不需要附加的阻擋層或覆蓋層。具體地，濕氣傳輸速率(MVTR)的標(biāo)準(zhǔn)，ASTMF1249小于20gm/m2/天，氧氣傳輸速率(O2GTR)的標(biāo)準(zhǔn)，ASTMD3985小于1ml/m2/天。使用KE起偏振器構(gòu)成的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)(包括PET支撐結(jié)構(gòu))已證明為MVTR小于4.6gm/m2/天，O2GTR小于0.005ml/m2/天(在20℃和90％的相對(duì)濕度條件下測(cè)定)。
圖8示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，其中起偏振器22是覆蓋了薄層或包住的碘起偏振器。覆蓋了薄層的起偏振器包括一個(gè)涂布在具有涂層402和404(各涂層的厚度約為5微米)的兩個(gè)表面上的碘起偏振片400。光學(xué)功能層28和30直接涂布在聚合物涂層402和404上。覆蓋了薄層的起偏振器是薄且耐用的，類(lèi)似于內(nèi)在起偏振器，如K型起偏振器。
圖3示出了一層涂布在起偏振器22的一個(gè)表面上的膠粘劑層40，例如，壓敏膠粘劑如Kayapolar層。膠粘劑層40可用來(lái)將起偏振器22固定在液晶顯示元件層42上。也可以使用除壓敏膠粘劑以外的膠粘劑，例如，熱固化的涂布的氨基甲酸乙酯系膠粘劑，如使用多功能異氰酸酯交聯(lián)的共聚多酯膠粘劑。光學(xué)功能涂層30還可以涂布在起偏振器22的另一表面上。
各個(gè)光學(xué)功能層28和30可以是，例如硬質(zhì)面層、透射反射(transflector)涂層、反射涂層、防反射膜、液晶聚合物延遲涂層、漫射涂層、防眩膜、寬視角膜、或者電極。
一般厚度為1-6微米的硬質(zhì)面層可以由，例如丙烯酸酯如聚甲基丙烯酸甲酯制成。硬質(zhì)面層可以是無(wú)光澤的或透明的?；蛘撸操|(zhì)面層可以是網(wǎng)紋的，例如通過(guò)微復(fù)制造成的，從而具有光束控制性能或無(wú)光澤的外觀。
參照?qǐng)D2，透射反射涂層或反射涂層30可以設(shè)置在內(nèi)在起偏振器22的面向液晶顯示裝置的背面的表面上，以增強(qiáng)液晶顯示裝置的亮度和對(duì)比度。透射反射涂層的厚度約為5-20微米。透射反射涂層可以是，例如彩色顏料，如市售的得自Nippon Paper公司的STR400或得自Teijin公司的透射反射材料?；蛘撸干浞瓷浠蚍瓷渫繉涌梢允墙饘賹?，如銀或鋁層的形式，用作反射偏振光并且增加液晶顯示裝置亮度的起偏振鏡。該種透射反射或反射涂層可通過(guò)噴鍍、真空沉積、或者其它將一層銀或鋁涂布在K型起偏振器上的方法形成。透射反射層的另一個(gè)例子是涂布在聚合物或膠粘劑基質(zhì)上的云母涂層。
厚度小于1微米的防反射涂層可由具有低折射率的熱聚物，如Kynar 1702制成。例如，如圖4所示，形成在KE起偏振片50上的防反射涂層具有折射率高的硬質(zhì)面層52和折射率低的防反射層54。較佳地，硬質(zhì)面層的折射率大于約1.6，厚度約為5-10微米。較佳地，防反射層的折射率小于約1.5，厚度在0.1微米的數(shù)量級(jí)上，相當(dāng)于可見(jiàn)光波長(zhǎng)的約1/4。由于KE起偏振片的厚度約為20微米，圖4所示的光學(xué)堆的總厚度可小于26微米。
防反射涂層可具有一層或多層防反射層，較佳地，其中各層的折射率是高低交替，因?yàn)榉婪瓷淠さ墓鈱W(xué)性能隨著層數(shù)的增加而增強(qiáng)。較佳地，這種多層防反射膜具有一系列通過(guò)絲網(wǎng)涂布(web coating)、噴鍍、或者兩者結(jié)合形成的高度均勻的聚合物或無(wú)機(jī)層。這樣，如圖5中所示，可以在硬質(zhì)面層52上形成一具有，例如四層聚合物層和/或無(wú)機(jī)層56、58、60和62的涂層。較佳地，聚合物層或無(wú)機(jī)層的厚度還可以隨著與硬質(zhì)面層的距離增加而增加。無(wú)論如何，多層聚合物層或無(wú)機(jī)層的總厚度可以在0.1微米的數(shù)量級(jí)上，從而使圖5所示的光學(xué)堆的總厚度小于26微米。
厚度一般約為100微米的液晶聚合物涂層可以用作延遲層或負(fù)色散補(bǔ)償膜，從而通過(guò)改變通過(guò)延遲層的光的相位來(lái)增強(qiáng)液晶顯示裝置的顏色和對(duì)比度。較佳地，該延遲層是對(duì)可見(jiàn)電磁光譜的全部或主要部分有效的薄膜、寬帶四分之一波長(zhǎng)延遲層或負(fù)色散補(bǔ)償膜，如Teijin公司生產(chǎn)的寬帶四分之一波長(zhǎng)延遲層。例如，一般的四分之一波長(zhǎng)延遲層的厚度約為30-60微米。或者，延遲層或負(fù)色散補(bǔ)償膜可以是聚碳酸酯系延遲層或Arton型樹(shù)脂延遲層。
把內(nèi)在起偏振器和延遲層結(jié)合起來(lái)用作圓起偏振器，顯著地降低了不需要的反射的環(huán)境光的強(qiáng)度，從而增強(qiáng)了從顯示裝置發(fā)射的信號(hào)形成的圖像的對(duì)比度。如圖6中所示，非偏振的環(huán)境光202可表示為左手(L)204和右手(R)206圓偏振光成分的組合。當(dāng)非偏振的環(huán)境光202進(jìn)入液晶顯示裝置200時(shí)，環(huán)境光的一個(gè)圓形偏振成分，例如左手圓偏振光204被內(nèi)在起偏振器22和延遲層30的組合吸收，而另一個(gè)成分，右手圓偏振光206，透過(guò)液晶顯示裝置。透過(guò)的右手圓偏振光206在液晶顯示裝置中被鏡面反射。但是，圓偏振光的手型性經(jīng)鏡面反射后被顛倒，并且透過(guò)的右手圓偏振光206變?yōu)樽笫謭A偏振光。經(jīng)過(guò)反射的左手圓偏振光反射向內(nèi)在起偏振器和延遲層的組合后，它以與環(huán)境光202的左手圓偏振光成分204同樣的方式被吸收。這樣，環(huán)境光的左手和右手圓偏振光成分經(jīng)內(nèi)在起偏振器和延遲層的組合吸收，在光透射過(guò)并在液晶顯示裝置200中反射時(shí)該組合的作用相當(dāng)于圓起偏振器，從而不干擾發(fā)射的光信號(hào)210。
漫射涂層可以是漫射膠粘劑，它起與膠粘劑層和透射反射涂層的組合類(lèi)似的作用，以增加液晶顯示裝置的視角。例如，漫射膠粘劑可以是壓敏膠粘劑，向其上添加玻璃珠，使通過(guò)膠粘劑的光產(chǎn)生散射。這種膠粘劑的厚度一般約為12-40微米。或者，漫射層可以是含有玻璃珠的聚合物膜或聚合物基質(zhì)。
防眩膜可以用來(lái)減少來(lái)自顯示器表面的鏡面反射成分，例如可以用粗糙表面作防眩膜。這種防眩膜可由紫外交聯(lián)的聚合物、涂布了聚甲基丙烯酸甲酯的丙烯酸酯、或者二氧化硅小珠或顆粒制成。防眩膜的厚度，例如約為1-12微米。
寬視角膜可以用來(lái)擴(kuò)大對(duì)顯示器表面的觀察角度。這種寬視角膜一般具有若干層定向的液晶聚合物，即，第一層中的分子根據(jù)鄰接的第二層中的分子取向。
可使用一種或多種標(biāo)準(zhǔn)的涂布方法將光學(xué)功能涂層28和30施加在起偏振器22上。施加涂層的方法包括，但不限于旋涂、濺射、棒涂、照相凹板涂布、槽縫式染料涂布(slot dye coating)、真空涂布、刀片涂布、以及浸涂。
圖7示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，其中內(nèi)在起偏振器，如K型或薄KE型起偏振片用作液晶顯示裝置中導(dǎo)體的基質(zhì)，而無(wú)需任何用來(lái)粘著導(dǎo)體的膠粘劑。在起偏振器結(jié)構(gòu)300中，以導(dǎo)電金屬或金屬氧化物層304形式出現(xiàn)的導(dǎo)體302，例如氧化銦錫(ITO)設(shè)置在層306和308(例如，同樣是ITO層)之間。層304可以是，例如銀、金、或者銀和金的混合物。導(dǎo)體302形成在直接位于內(nèi)在起偏振器22上的硬質(zhì)面層30上。然后，可以在導(dǎo)體302的層304、306和308上蝕刻出導(dǎo)體圖案。
上文已經(jīng)描述了本發(fā)明的一些實(shí)施方式。但是，無(wú)論如何應(yīng)該明白，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以對(duì)本發(fā)明作各種修改。因此，其它實(shí)施方式落入以下的權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)堆，它包括一個(gè)內(nèi)在起偏振器，它具有一第一表面；一個(gè)第一光學(xué)功能涂層，它設(shè)置在所述內(nèi)在起偏振器的第一表面上。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)堆，其特征在于所述內(nèi)在起偏振器具有一第二表面，所述光學(xué)堆還包括一個(gè)第二光學(xué)功能涂層，它設(shè)置在所述內(nèi)在起偏振器的第二表面上。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)堆，其特征在于所述內(nèi)在起偏振器是K型起偏振器。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)堆，其特征在于所述內(nèi)在起偏振器是KE起偏振片。
5.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)堆，其特征在于所述第一光學(xué)功能涂層包含一個(gè)硬質(zhì)面層。
6.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)堆，其特征在于所述第一光學(xué)功能涂層包含一個(gè)透射反射涂層。
7.如權(quán)利要求6所述的光學(xué)堆，其特征在于所述透射反射涂層包含一層金屬層。
8.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)堆，其特征在于所述第一光學(xué)功能涂層包含一個(gè)反射涂層。
9.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)堆，其特征在于所述第一光學(xué)功能涂層包含一個(gè)防反射膜。
10.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)堆，其特征在于所述防反射膜包含許多聚合物層。
11.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)堆，其特征在于所述防反射膜包含許多無(wú)機(jī)層。
12.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)堆，其特征在于所述第一光學(xué)功能涂層包含一個(gè)液晶聚合物延遲層補(bǔ)償膜。
13.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)堆，其特征在于所述第一光學(xué)功能涂層包含一個(gè)漫射涂層。
14.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)堆，其特征在于所述第一光學(xué)功能涂層包含一個(gè)防眩膜。
15.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)堆，其特征在于所述第一光學(xué)功能涂層包含一個(gè)寬視角膜。
16.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)堆，其特征在于所述第一光學(xué)功能涂層包含一個(gè)電極。
17.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)堆，其特征在于所述內(nèi)在起偏振器具有一第二表面，所述光學(xué)堆還包括一層膠粘劑層，它設(shè)置在所述內(nèi)在起偏振器的第二表面上。
18.如權(quán)利要求17所述的光學(xué)堆，其特征在于所述內(nèi)在起偏振器通過(guò)膠粘劑層附著在液晶顯示元件層上。
19.如權(quán)利要求17所述的光學(xué)堆，其特征在于所述膠粘劑層包含壓敏膠粘劑。
20.如權(quán)利要求17所述的光學(xué)堆，其特征在于所述膠粘劑層包含漫射膠粘劑。
21.一種光學(xué)堆，它包括一個(gè)內(nèi)在起偏振器和一個(gè)光學(xué)功能涂層，其特征在于所述光學(xué)堆的厚度小于25微米。
22.一種光學(xué)堆，它包括一個(gè)內(nèi)在起偏振器和一個(gè)光學(xué)功能涂層，其特征在于所述光學(xué)堆的厚度約為25微米。
23.一種光學(xué)堆，它包括一個(gè)K型起偏振器，它具有一第一表面和一第二表面；一個(gè)第一光學(xué)功能涂層，它設(shè)置在所述K型起偏振器的第一表面上；一個(gè)第二光學(xué)功能涂層，它設(shè)置在所述K型起偏振器的第二表面上。
24.一種形成光學(xué)堆的方法，它包括提供一個(gè)具有一第一表面和一第二表面的內(nèi)在起偏振器；將一個(gè)第一光學(xué)功能涂層設(shè)置在所述內(nèi)在起偏振器的第一表面上。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于它還包括將一個(gè)第二光學(xué)功能涂層設(shè)置在所述內(nèi)在起偏振器的第二表面上。
26.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于所述設(shè)置是涂布。
27.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于它還包括將一層膠粘劑層設(shè)置在所述內(nèi)在起偏振器的第二表面上。
28.一種光學(xué)堆，它包括一個(gè)覆蓋了薄層的碘起偏振器，它具有一第一表面；一個(gè)第一光學(xué)功能涂層，它設(shè)置在所述覆蓋了薄層的碘起偏振器的第一表面上。
29.一種形成光學(xué)堆的方法，它包括提供一個(gè)具有一第一表面的覆蓋了薄層的碘起偏振器；將一個(gè)第一光學(xué)功能涂層設(shè)置在所述覆蓋了薄層的碘起偏振器的第一表面上。
全文摘要
一種光學(xué)堆，它包括一個(gè)內(nèi)在起偏振器，如K型或薄KE起偏振片。光學(xué)功能涂層涂布在該內(nèi)在起偏振器的一個(gè)或兩個(gè)面上。所述光學(xué)功能涂層包括一個(gè)硬質(zhì)面層、一個(gè)透射反射涂層、一個(gè)反射涂層、一個(gè)防反射膜、一個(gè)液晶聚合物延遲涂層、一個(gè)漫射涂層、一個(gè)防眩膜、一個(gè)寬視角膜、以及一個(gè)電極。一個(gè)包括一內(nèi)在起偏振器和一光學(xué)功能涂層的光學(xué)堆可具有小于25微米的厚度。
文檔編號(hào)B05D7/00GK1656393SQ02813450
公開(kāi)日2005年8月17日 申請(qǐng)日期2002年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月2日
發(fā)明者G·特拉帕尼, W·K·史密斯, P·V·納加卡 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司