CN107111040A - 包括反射型偏振器和补偿膜的光学叠堆 - Google Patents

包括反射型偏振器和补偿膜的光学叠堆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了光学叠堆。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。

Description

包括反射型偏振器和补偿膜的光学叠堆
背景技术
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。
发明内容
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-Film Optical Filters)，第二版，Macmillan PublishingCo.(1986)和A.Thelan，光学干涉滤波器的设计(Design of Optical InterferenceFilters)，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WO 95/17303(Ouderkirk等人)和WO 99/39224(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(“Giant Birefringent Optics in MultilayerPolymer Mirrors”，Science,Vol.287，March 2000(Weber et al.))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(至少在膜的局部位置处)可以通过面内折射率nx、ny以及与膜的厚度轴相关联的折射率nz来表征。这些折射率分别表示主题材料对于沿着相互垂直的x轴、y轴和z轴偏振的光的折射率。为便于在本专利申请中说明，除非另外指明，否则假设x轴、y轴和z轴为适用于在多层光学膜上所关注的任何点的局部笛卡尔坐标，其中微层平行于x-y平面延伸，并且其中x轴在膜平面内取向以最大化Δnx的量值。因此，Δny的量值可以等于或小于(但不大于)Δnx的量值。此外，在计算差值Δnx、Δny、Δnz时开始选择哪个材料层是由Δnx为非负值来决定的。换句话说，形成界面的两层之间的折射率差值为Δnj＝n1j-n2j，其中j＝x、y或z，并且其中选择层标号1、2使得n1x≥n2x，即Δnx≥0。
在实践中，折射率是通过审慎的材料选择和加工条件来控制的。多层膜的制备方法是：将大量(例如数十或数百)层的两种交替的聚合物A、聚合物B共挤出，通常接着将该多层挤出物穿过一个或更多倍增模头，并然后对挤出物进行拉伸或者以其他方式对挤出物进行取向从而形成最终的膜。所得膜通常由数百个单独的微层组成，调整微层的厚度和折射率，从而在所期望的光谱区域(诸如可见光区或近红外光区)中提供一个或更多反射谱带。为了获得具有适当层数的高反射率，相邻微层通常表现出对于沿着x轴偏振的光的折射率差值(Δnx)为至少0.05。在一些实施例中，选择材料以使对于沿着x轴偏振的光的折射率差值在进行取向后尽可能高。如果希望对两个正交偏振的光具有高的反射率，那么也可以制备相邻微层以显示对于沿着y轴偏振的光的折射率差值(Δny)为至少0.05。
以上引用的‘774(Jonza等人)专利描述了在其它情况中对沿着z轴偏振的光而言可如何调整相邻微层之间的折射率差值(Δnz)，以实现对斜入射光的p偏振分量的期望的反射特性。为了保持在斜入射角度处p偏振光的高反射率，可以将微层之间的z轴折射率失配Δnz控制为基本上小于面内折射率差值Δnx最大值，使得Δnz≤0.5*Δnx或Δnz≤0.25*Δnx。量值为零或几乎为零的z轴折射率失配产生了微层之间的这样的界面：该界面对p偏振光的反射率随着入射角的变化为常数或几乎为常数。此外，可以控制z轴折射率失配Δnz以具有相比于面内折射率差值Δnx相反的极性，即Δnz<0。该条件会产生这样的界面：该界面对于p偏振光的反射率随入射角增大而增大，对于s偏振光的情况也一样。
‘774(Jonza等人)专利也论述了与构造为偏振器的多层光学膜(称为多层反射偏振器或反射型偏振器)相关的某些设计考虑。在许多应用中，理想的反射偏振器沿一个轴(“消光”或“阻光”轴)具有高反射率，并且沿另一个轴(“透射”或“透光”轴)具有零反射率。为了本专利申请的目的，其偏振状态基本上与透光轴或透射轴对准的光被称为透过光，并且其偏振状态基本上与阻光轴或消光轴对准的光被称为阻光。除非另外指明，否则具有60°入射角的透过光在p偏振的透过光中测量。如果沿透射轴出现一些反射率，则偏振器在偏离垂直角度处的效率可能会降低；并且如果对于多个波长来说反射率不同，则可以将颜色引入至透射光中。此外，在一些多层***中，可能无法准确匹配两个y轴折射率和两个z轴折射率，并且当z轴折射率失配时，对面内折射率n1y和n2y而言，可能期望产生轻微的失配。具体地，通过布置y轴折射率失配以具有与z轴折射率失配相同的符号，在微层界面处产生Brewster效应，以最小化沿着多层反射偏振器的透射轴的偏轴反射率，并因此最小化偏轴颜色。
在‘774(Jonza等人)中论述的另一个设计考虑涉及在多层反射偏振器空气界面处的表面反射。除非偏振器在两侧均层压至现有玻璃部件或具有透明光学粘合剂的另一个现有膜，否则此类表面反射将减少光学***中所需偏振的光的透射。因此，在一些情况下，将防反射(AR)涂层添加至反射偏振器上是有用的。
视觉显示***诸如液晶显示器中常使用反射型偏振器。目前可见于多种电子装置诸如手机、计算机(包括平板计算机、笔记本计算机和子笔记本计算机)，以及一些平板电视中的这些***使用由伸展区域背光源从背后提供照明的液晶(LC)面板。将反射型偏振器设置在背光源上方或者说是结合到背光源内，以将背光源发出的可被LC面板使用的一种偏振状态的光透射至LC面板。不可被LC面板使用的垂直偏振状态的光被反射回背光源，并在背光源内最终被反射回LC面板，并且至少部分地转化为可用的偏振状态，从而“循环”通常会损失的光，并提高显示器的所得明度和总效率。
对比度——即，其偏振轴与反射型偏振器的通过轴对准的光的透射率与其偏振轴与反射型偏振器的块轴对准的光的透射率之比——是用于量化反射型偏振器的性能的另一个重要指标。对于单独的反射型偏振器或对于结合到背光源中的反射型偏振器，例如与液晶显示面板和吸收型偏振器组合，可以测量对比度。因此，对比度一般可以通过较高的整体通光透射或较低的整体阻光透射来改善。
几个设计考虑可以常规地在显示光学叠堆设计中是相关的。例如，某些多层反射型偏振器产品旨在用作自由漂浮的光学膜。通过自由漂浮，一般意味着在膜的顶部表面和底部表面之间以及相邻的光学膜或部件之间存在空中接口，而不是经由光学透明的粘合剂或其它附接装置层压到相邻的层。其他多层反射型偏振器产品被设计成层压到光学叠堆。此类膜通常被称为玻璃化偏振器。通常，结合玻璃化反射型偏振器与自由漂浮反射型偏振器相比，会以牺牲对比度为代价来增加亮度。
光学补偿膜可以包括在光学叠堆中以补偿来自光学叠堆内的其它部件的不均匀的偏振旋转或吸收。通常，补偿膜是薄膜或非线性延迟膜，其可以有助于优化通过光学叠堆传播的光的特性。例如，如果设置在液晶面板的光输入侧上的某个吸收型偏振器吸收的蓝光少于最佳(并且因此通过的蓝光多于最佳)，则补偿膜可以稍微旋转透射蓝光的偏振状态。因此，当通过液晶面板并且通过设置在液晶面板的输出侧上的第二吸收型偏振器时，可以比没有补偿膜的配置的情况下吸收更多的蓝光。同样地，如果液晶面板使旨在由第二吸收型偏振器吸收的光的偏振过度旋转，则设置在液晶面板和第二吸收型偏振器之间的补偿膜可以有助于校正过度旋转，从而改善对比度。遗憾的是，这些补偿膜的包含不可避免地增加了总体光学叠堆的厚度。尽管如此，通常使用两个补偿膜，一个补偿膜在液晶面板的任一侧上。
在描述本文的延迟膜时，有几个具体的术语，其中具体的定义是有帮助的。“nrx”代表其中平面中的折射率一般为最大值的方向(例如，慢轴方向或分子方向)上的折射率。“nry”代表在垂直于平面中的慢轴的方向上的折射率。“nrz”代表厚度方向上的折射率。Re[λ]是指在23℃波长为λ(nm)的膜的面内延迟。当d(nm)是膜的厚度时，Re[λ]由Re[λ]＝(nrx-nry)×d获得。Rth[λ]是指在23℃波长为λ(nm)的膜的厚度方向延迟。当d(nm)是膜的厚度时，Rth[λ]由Rth[λ]＝[(nrx+nry)/2-nrz]×d获得。Nrz系数由Nrz＝(nrx-nrz)/(nrx-nry)获得。Δnr*d可以指Re[λ]。
控制包括一个或多个补偿层的补偿膜的光学特性，以便增加光学叠堆在倾斜方向上的对比度，并减少液晶显示器的黑色状态下的色移。补偿膜的期望的延迟取决于液晶面板(具体地液晶层)的光学特性。一个示例性膜具有满足以下关系的延迟值：
30nm≤Re[550]≤90nm
170nm≤Rth[550]≤300nm
进一步地，如上所述，适当或期望的延迟范围，具体地层压到液晶面板的非滤色器侧的补偿膜的Rth[λ]根据液晶层的值Δnr*d[λ]而变化。延迟范围的一个示例可以满足以下条件：
Δnr*d[550]-70≤Re[550]≤Δnr*d[550]-10
为了增加光学叠堆的亮度，Δnr*d[550]可以小于280nm。在这种情况下，层压到液晶面板的非滤色器侧的补偿膜的Rth[λ]满足以下关系：
220nm≤Rth[550]≤300nm
此外，为了增加光学叠堆在倾斜方向上的对比度并且减少黑色状态显示时的色移，层压到液晶面板的非滤色器侧的补偿膜优选地满足如下：
nrx>nry>nrz(即Nrz>1)
存在许多类型的液晶面板，并且具有不同的优点和缺点，包括明度、对比度、颜色伪影、切换时间、视角和成本。然而，在一般意义上，所有液晶一般通过电操纵液晶分子起作用，以提供用于显示器的基于偏振的光门控。示例包括薄膜晶体管液晶面板，其包括平面内切换(IPS)型显示器和垂直配向(VA)型显示器。滤色器可以位于液晶面板的正面或背面上，以过滤某些波长的光并产生彩色子像素。阵列上的滤色器(COA)VA TFT-LCD具有设置在液晶面板的背光源或反射型偏振器侧上的滤色器，而阵列VA TFT-LCD上的非彩色滤色器具有设置在相背对侧，即液晶面板的观看者侧上的滤色器。背光源侧基板和前侧基板或观看者侧基板各自可以通过I[λ]的值来表征，其中I[λ]代表在23℃波长λ(nm)处的基板的光散射强度。通常，基于常规理解，这些提供了更理想的光学性能，利用阵列型光学叠堆上的非彩色滤色器。
令人惊奇的是，利用具有COA VA TFT-LCD和玻璃化偏振器的单个光学补偿膜的光学叠堆比具有自由漂浮反射型偏振器和仅具有最小明度降低的两个补偿膜提供更高的对比度。此外，具有COA VA TFT-LCD和玻璃化偏振器的单个最优化的光学补偿膜提供了比具有自由漂浮反射型偏振器和两个补偿膜的光学补偿膜更高的对比度和更高的明度。因为这些解决方案消除膜或需要更薄的部件，所以这些光学叠堆可以允许优异的明度、对比度和薄度。进一步地，由于总体显示配置中的设计灵活性，熟练的设计师可以提供附加的修改以提供例如甚至更高的明度，同时仍然能够保持比常规配置更好的对比度。
附加的常规层和光学部件可以包括在光学叠堆中。例如，保护膜、接合层和光学透明粘合剂可以形成本文所论述的光学叠堆的一部分。
实施例
比较例1
使用Eldim EZContrast88LW(购自加利福尼亚州斯科茨谷市的市场科技有限公司(Market Tech Inc.,Scotts Valley CA))分光辐射谱仪测量索尼NSX-32GT1电视机(购自纽约州纽约市的美国索尼公司(Sony USA,New York NY))的明度(亮度)和对比度(白色状态透射/黑色状态透射)。结果示于表1中。显示在图1中的“如所接收的”显示器构造100，包括以下：观看者侧吸收型偏振器，其包括保护膜(未示出)、碘染色的聚(乙烯醇)或PVA(110)，以及补偿膜(120)，其用光学透明粘合剂(OCA)粘附到由台湾新竹友达光电公司(AUOptronics Corp.,Hsinchu Taiwan)提供的垂直配向(VA)型TFT-LCD面板(阵列型上的非彩色滤色器，Iback[550]<Ifront[550])(130)，其中所述光学透明粘合剂在显示器(未示出)的相背对侧(背光源侧)上。附着有OCA(未示出)的另一个吸收型偏振器层压到VA显示器，其中吸收型偏振器还包括补偿膜(140)、碘染色的PVA(150)和保护膜(未示出)。在背光源侧吸收型偏振器之下并通过气隙分离，定位了DBEF-D2-400片(160)，其购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul MN)，其中DBEF-D2-400片下方有棱镜膜片(170)，然后是微透镜片(180)，并然后定位导光板(LGP)(190)。阵列VA型TFT-LCD上的非彩色滤色器是其中滤色器位于LCD单元的观看者侧上，相对于单元的背光源侧上的非彩色滤色器。比较例1的所测量的亮度和对比度为295cd/m2和5950。
比较例2
按照比较例1中组装光学叠堆，不同的是除去了DBEF-D2-400膜。使用OCA将DBEF-Qv3片(260)层压到吸收型偏振器的碘染色的PVA(250)上，其中DBEF-Qv3是带有购自3M公司(3M Company)的具有28％雾度的漫射不光滑涂层的反射型偏振器。漫射不光滑涂层朝向棱镜膜。构造200如图2所示。
比较例2的所测量的亮度和对比度为305cd/m2和5050。因此，与比较例1相比，比较例2的明度高约为4％，并且对比度为85％。所得数据在表1中示出。
表1：使用带有观看者侧VA TFT-LCD上的标准滤色器的索尼NSX-32GT1的比较例1 和比较例2的亮度和对比度
比较例1 比较例2
亮度(cd/m2) 295 305
％比率 100％ 103％
对比度 5950 5050
％比率 100％ 85％
比较例3
使用Eldim EZContrast88LW(购自加利福尼亚州斯科茨谷市的市场科技有限公司(Market Tech Inc.,Scotts Valley CA))分光辐射谱仪测量三星UN32ES6500电视机(购自韩国水原市的三星公司(Samsung,Suwon,South Korea))的明度(亮度)和对比度(白色状态透射/黑色状态透射)。结果示于表2中。对于比较例3，图3所显示的膜叠堆构造300，其类似于图1，由以下组成：观看者侧吸收型偏振器，包括保护膜、碘染色的聚(乙烯醇)或PVA(310)，以及补偿膜(320)，其用光学透明粘合剂(OCA)粘附到由韩国水原市的三星公司(Samsung,Suwon,South Korea)提供的垂直配向(VA)型TFT-LCD面板(阵列型上的非彩色滤色器Iback[550]<Ifront[550])(330)，其中所述光学透明粘合剂(OCA)在显示器的相背对侧(背光源侧)上，用OCA粘附的另一种吸收型偏振器层压到VA显示器，其中吸收型偏振器还包括补偿膜(340)、碘染色的PVA(350)和保护膜。在背光源侧吸收型偏振器之下并通过气隙分离，定位了DBEF-D2-400片(360)，其购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.PaulMN)，其中DBEF-D2-400片下方有棱镜膜片(370)，然后是微透镜片(380)，并且然后定位导光板(LGP)(390)。比较例3的所测量的亮度和对比度为458cd/m2和3913。
比较例4
按照比较例3中组装光学叠堆，不同的是除去了DBEF-D2-400膜。使用OCA将DBEF-Qv3片层压到吸收型偏振器，其中DBEF-Qv3是带有购自3M公司(3M Company)的具有28％雾度的漫射不光滑涂层的反射型偏振器。漫射不光滑涂层朝向棱镜膜。
比较例4的所测量的亮度和对比度为479cd/m2和3487。因此，与比较例3相比，比较例4的明度高约为5％，并且对比度为89％。所得数据在表2中示出。
表2：使用带有观看者侧VA TFT-LCD上的标准滤色器的三星(Samsung)UN32ES6500 电视的比较例3和比较例4的亮度和对比度
比较例3 比较例4
亮度(cd/m2) 458 479
％比率 100％ 105％
对比度 3913 3487
％比率 100％ 89％
比较例5
如前所述，测量了索尼KDL-32HX750电视机(购自美国纽约州纽约市的美国索尼公司(Sony USA,New York NY))的明度(亮度)和对比度(白色状态透射/黑色状态透射)。结果示于表3中。显示在图4中的“如所接收的”显示器构造400，由以下组成：观看者侧吸收型偏振器，包括保护膜、碘染色的聚(乙烯醇)或PVA(410)和补偿膜(420)，其用光学透明粘合剂(OCA)粘附到由韩国水原市三星显示器公司(Samsung Display Corp.,Suwon,SouthKorea)提供的垂直配向(VA)型TFT-LCD面板(阵列上的滤色器，COA型Iback[550]<Ifront[550])(430)，其中所述光学透明粘合剂(OCA)在显示器的相背对侧(背光源侧)上，用OCA粘附的另一种吸收型偏振器层压到VA显示器，其中吸收型偏振器还包括补偿膜(440)、碘染色的PVA(450)和保护膜。在背光源侧吸收型偏振器之下并通过气隙分离，定位了DBEF-D3-340片(460)，购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul MN)，其中DBEF-D3-340片下方有棱镜膜片(470)，且然后定位扩散片(480)。比较例5的所测量的亮度和对比度为341cd/m2和3525。
比较例6
按照比较例5中组装光学叠堆，不同的是将DBEF-D3-340(460)膜替换为购自3M公司(3M Company)的DBEF-D2-400。
比较例6的所测量的亮度和对比度为348cd/m2和2784。因此，与比较例5相比，比较例6的明度高约为2％，并且对比度为79％。
实施例1
按照比较例5中组装光学叠堆，不同的是除去了背光源侧吸收型偏振器和DBEF-D3-340膜。在它们的位置，将没有视角补偿膜(550)的吸收型偏振器层压到COA VA TFT-LCD面板。该偏振器由日本大阪市的日东电工株式会社(Nitto Denko Corp,Osaka,Japan)提供。然后将DBEF-Qv3(560)层压到新的吸收型偏振器。所得构造500显示在图5中。实施例1的所测量的亮度和对比度为323cd/m2和3764。因此，与比较例5相比，实施例1的明度低约为5％，并且对比度为107％。
实施例2
按照实施例1中组装光学叠堆，不同的是除去了观看者侧吸收型偏振器。将具有新的视角补偿膜(Re＝65nm和Rth＝260nm，购自日本东京市的瑞翁公司(Zeon Corp,Tokyo,Japan))(620)的吸收型偏振器(610)层压到COA VA TFT-LCD面板。该偏振器由日本大阪市的日东电工株式会社(Nitto Denko Corp,Osaka,Japan)提供。所得构造600显示在图6中。实施例2的所测量的亮度和对比度为343cd/m2和4590。因此，与比较例5相比，实施例2的明度低约为101％，并且对比度为130％。因此，即使当仅使用一个补偿膜时，COA型VA TFT-LCD显示器相对于其他VA型LCD显示器具有惊人地更高的对比度。
比较例5 比较例6 实施例1 实施例2
亮度(cd/m2) 341 348 323 343
％比率 100％ 102％ 95％ 101％
对比度 3525 2784 3764 4590
％比率 100％ 79％ 107％ 130％
在本申请中引用的所有美国专利和专利申请均以引用方式全文并入本文中，如同在本文中完全阐述一样。不应将本发明视为对上述特定实施例和实施方案的限定，因为详细描述此类实施方案是为了有助于说明本发明的各个方面。相反，本发明应被理解为涵盖本发明的所有方面，包括落在所附权利要求书及其等同物所定义的本发明的范围内的各种修改、等同工艺和替代装置。

Claims (19)

1.一种光学叠堆，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器。
9.根据权利要求8所述的光学叠堆，还包括层压到所述第二吸收型偏振器的保护膜。
10.根据权利要求1所述的光学叠堆，其中所述滤色器阵列是RGB滤色器阵列。
11.根据权利要求1所述的光学叠堆，其中所述液晶面板是垂直配向型面板。
12.根据权利要求1所述的光学叠堆，其中所述液晶面板还包括第一外层和第二外层。
13.根据权利要求12所述的光学叠堆，其中所述第一外层和所述第二外层是玻璃。
14.根据权利要求12所述的光学叠堆，其中所述第一外层和所述第二外层是聚合物。
15.根据权利要求1所述的光学叠堆，其中所述反射型偏振器是多层光学膜。
16.根据权利要求1所述的光学叠堆，其中所述反射型偏振器是单封装多层光学膜。
17.根据权利要求1所述的光学叠堆，其中所述光学叠堆比约350微米更薄。
18.一种液晶显示器，所述液晶显示器包括根据权利要求1所述的光学叠堆。
19.一种光学叠堆，所述光学叠堆包括：
液晶面板，所述液晶面板包括
背光源侧基板；
前侧基板；
液晶层，所述液晶层设置在所述背光源侧基板和所述前侧基板之间，所述背光源侧基板的光散射强度(Iback[550])比所述前侧基板的光散射强度(Ifront[550])高；
吸收型偏振器，所述吸收型偏振器直接层压到所述背光源侧基板；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。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10613264B2 (en) 2016-09-13 2020-04-07 3M Innovative Properties Company Single packet reflective polarizer with thickness profile tailored for low color at oblique angles
WO2020128818A1 (en) * 2018-12-18 2020-06-25 3M Innovative Properties Company Optical stack
TW202102882A (zh) * 2019-03-11 2021-01-16 美商3M新設資產公司 具有減少色彩之高效率紅外線反射器
CN112175536B (zh) * 2020-09-27 2022-04-19 东莞创先新材料科技有限公司 一种具有偏振光效果的oca光学胶及其制造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1459654A (zh) * 2002-05-24 2003-12-03 精工电子有限公司 液晶显示装置
CN1475844A (zh) * 2002-07-22 2004-02-18 精工爱普生株式会社 液晶显示装置及电子设备
TW200837405A (en) * 2006-12-21 2008-09-16 3M Innovative Properties Co Display including reflective polarizer
CN101410738A (zh) * 2006-03-31 2009-04-15 3M创新有限公司 对比度增强的光学叠堆
CN102576110A (zh) * 2009-10-24 2012-07-11 3M创新有限公司 具有高离轴反射率的浸入型反射偏振片

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3610729A (en) 1969-06-18 1971-10-05 Polaroid Corp Multilayered light polarizer
US4446305A (en) 1981-03-02 1984-05-01 Polaroid Corporation Optical device including birefringent polymer
US4540623A (en) 1983-10-14 1985-09-10 The Dow Chemical Company Coextruded multi-layered articles
US5103337A (en) 1990-07-24 1992-04-07 The Dow Chemical Company Infrared reflective optical interference film
EP0666993B1 (en) 1992-10-29 1999-06-09 Minnesota Mining And Manufacturing Company Formable reflective multilayer body
US5360659A (en) 1993-05-24 1994-11-01 The Dow Chemical Company Two component infrared reflecting film
EP0962807B1 (en) 1993-12-21 2008-12-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company Multilayered optical film
US5882774A (en) 1993-12-21 1999-03-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Optical film
BR9609314A (pt) 1995-06-26 1999-07-06 Minnesota Mining & Mfg Película de multicamadas
WO1997001788A1 (en) * 1995-06-26 1997-01-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Transflective displays with reflective polarizing transflector
WO1999004314A1 (fr) * 1997-07-18 1999-01-28 Citizen Watch Co., Ltd. Panneau d'affichage a cristaux liquides
US6808658B2 (en) 1998-01-13 2004-10-26 3M Innovative Properties Company Method for making texture multilayer optical films
US6157490A (en) 1998-01-13 2000-12-05 3M Innovative Properties Company Optical film with sharpened bandedge
US6531230B1 (en) 1998-01-13 2003-03-11 3M Innovative Properties Company Color shifting film
AU2478499A (en) 1998-01-28 1999-08-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Infrared interference filter
JP4051933B2 (ja) 2001-07-02 2008-02-27 住友化学株式会社 半透過半反射性偏光素子を備える偏光光源装置及び液晶表示装置
US7110178B2 (en) * 2001-07-02 2006-09-19 3M Innovative Properties Company Polarizers coated with optically functional layers
US7446827B2 (en) * 2004-10-15 2008-11-04 3M Innovative Properties Company Direct-lit liquid crystal displays with laminated diffuser plates
JP2006317910A (ja) 2005-04-15 2006-11-24 Fujifilm Holdings Corp カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、及びそれを有する表示装置
JPWO2007029788A1 (ja) 2005-09-09 2009-03-19 日東電工株式会社 光学補償層付偏光板、光学補償層付偏光板を用いた液晶パネル、および画像表示装置
US7826009B2 (en) * 2006-12-21 2010-11-02 3M Innovative Properties Company Hybrid polarizer
JP5271575B2 (ja) 2007-03-20 2013-08-21 富士フイルム株式会社 反射防止フィルム、偏光板、および画像表示装置
EP2491442A1 (en) * 2009-10-24 2012-08-29 3M Innovative Properties Company Immersed reflective polarizer with angular confinement in selected planes of incidence
JP5529672B2 (ja) 2009-11-30 2014-06-25 富士フイルム株式会社 液晶表示装置
KR101338998B1 (ko) * 2009-12-11 2013-12-09 엘지디스플레이 주식회사 반사투과형 액정표시소자
CN102959432B (zh) * 2010-06-30 2016-08-03 3M创新有限公司 多层光学膜
JP6083924B2 (ja) 2011-08-05 2017-02-22 日東電工株式会社 光学積層体、光学積層体のセットおよびそれらを用いた液晶パネル
KR101860935B1 (ko) * 2012-03-15 2018-05-25 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
US20130258250A1 (en) 2012-04-03 2013-10-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Display panel and display apparatus having the same
JP5812444B2 (ja) * 2012-04-13 2015-11-11 日東電工株式会社 光学部材、偏光板のセットおよび液晶表示装置
JP2014224963A (ja) * 2012-09-13 2014-12-04 日東電工株式会社 光学部材、偏光板のセットおよび液晶表示装置
JP6310645B2 (ja) * 2013-05-20 2018-04-11 日東電工株式会社 光学部材、偏光板のセットおよび液晶表示装置
JP2014238478A (ja) * 2013-06-07 2014-12-18 日東電工株式会社 液晶表示装置
JP2015200866A (ja) * 2014-03-31 2015-11-12 日東電工株式会社 光学部材、偏光板のセットおよび液晶表示装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1459654A (zh) * 2002-05-24 2003-12-03 精工电子有限公司 液晶显示装置
CN1475844A (zh) * 2002-07-22 2004-02-18 精工爱普生株式会社 液晶显示装置及电子设备
CN101410738A (zh) * 2006-03-31 2009-04-15 3M创新有限公司 对比度增强的光学叠堆
TW200837405A (en) * 2006-12-21 2008-09-16 3M Innovative Properties Co Display including reflective polarizer
CN102576110A (zh) * 2009-10-24 2012-07-11 3M创新有限公司 具有高离轴反射率的浸入型反射偏振片

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王大巍 等: "《薄膜晶体管液晶显示器件的制造、测试与技术发展》", 30 April 2017 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP3241044A1 (en) 2017-11-08
KR102084299B1 (ko) 2020-03-03
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