[发明专利]光学片及其制造方法以及显示设备

说明书

相关申请的交叉参考

本发明包含于2007年10月31日向日本专利局提交的日本专 利申请JP2007-283312的主题，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种具有折射率各向异性的光学片、其制造方法以 及包括具有折射率各向异性的光学片的显示设备。

背景技术

近年来，液晶显示设备由于其功耗低、占地小、价格低等优势 而逐渐取代已成为显示设备的主流的CRT(阴极射线管)。

例如，通过显示图像时的照明方法，液晶显示设备被分为许多 类型。典型的液晶显示设备为使用配置在液晶面板背面的光源来显 示图像的透射型液晶显示设备。

在这种显示设备中，极其重要的是减小功耗并增加显示亮度以 增大显示设备的商业价值。因此，强烈需要增大在液晶面板与光源 之间所设置的光学系统的增益，同时尽可能抑制光源的功耗。

例如，披露了一种在液晶面板与光源之间设置棱镜片来作为亮 度增强膜的技术。例如，通过在树脂膜上平行配置每个都为具有90 度顶角的等腰三角形棱镜形状的多个棱镜来获得棱镜片。通过使用 棱镜的聚光效应，能够提高表面亮度。也披露了另外一种技术，在 棱镜片中使用在棱镜的延伸方向上的折射率与在棱镜的配置方向 上的折射率互不相同的棱镜。在该棱镜片中，除了通过棱镜的聚光 效果外，通过使用由于临界角的改变所引起的界面反射来执行通过 棱镜倾斜面的共振分离，还能够提高表面亮度。

例如，通过在包含半结晶或结晶树脂的片中的一个表面上形成 多个立体结构(solid structure)并且延展其中在一个方向上形成有 立体结构的片能够制造具有如上所述的共振分离功能的棱镜片(参 照日本未审查专利申请公开第H01-273002号和美国专利申请第 2006/0138702号)。

发明内容

然而，上述制造方法具有立体结构在延展时很容易毁坏 (collapse)并且不容易精确地获得所期望结构的问题。

因此，期望提供一种包括具有折射率各向异性并且形状很难毁 坏的立体结构的光学片以及使用该光学片的显示设备。还期望提供 一种光学片制造方法，其能够精确地形成具有折射率各向异性的立 体结构。

根据本发明的实施例，提供了一种光学片，具有在一个表面中 连续配置并且在一个表面中具有形状各向异性的多个立体结构。立 体结构包括在一个表面中具有取向性的液晶性聚合物，并且具有与 液晶性聚合物的取向性相应的折射率各向异性。

液晶性聚合物是形成了液晶的聚合物，并且还被称作液晶聚合 物、聚合物液晶等。液晶性聚合物能够被分成主链型、侧链型及复 合型三种结构。主链型为在主链上具有表示结晶度的区域的聚合物 类型。侧链型为在侧链上具有表示结晶度的区域的聚合物类型。复 合型为在主链和侧链上都具有表示结晶度的区域的聚合物类型。对 于另一种分类方法，液晶性聚合物还可以被分成两种类型；热致聚 合物(热溶型(thermal fusion type))和溶致聚合物(溶液型(fusion type))。热溶型聚合物通过被加热并溶化进入液晶状态。一种热溶 型聚合物为液晶性聚合物(LCP)。溶液型聚合物通过被溶解进入液 晶状态。

根据本发明的实施例，提供了一种显示设备，包括：基于图像 信号驱动的显示面板；将显示面板夹在中间的一对偏光器；用于照 明显示面板的光源；以及上述的光学片。

在本发明实施例的光学片及具有光学片的显示设备中，在光学 片的一个表面中具有形状各向异性的立体结构包含在一个表面中 具有取向性的液晶性聚合物，并且具有与液晶性聚合物的取向性相 应的折射率各向异性。通过以等于或高于液晶单体或液晶预聚物的 熔点的温度，加热包含液晶单体或液晶预聚物和光聚合引发剂的混 合物，并且在混合物保持在包括在一个表面中连续配置并且在一个 表面中具有形状各向异性的多个立体结构的原盘与被配置以面对 原盘的立体结构的光透射膜之间的状态下挤压混合物，以低于各向 同性相的相转移温度的温度，用紫外线照射混合物，以聚合液晶单 体或液晶预聚物，可以形成具有取向性的液晶性聚合物。由于液晶 性聚合物通过延展不会具有取向性，所以可以说光学片是通过除延 展之外的方法形成的。

根据本发明的实施例，提供了一种光学片制造方法，包括以下 两个步骤：