[發明專利]對比度增強的光學疊堆

無效

• 申請號: 200780011541.2
• 申請日: 2007-03-29
• 公開（公告）號: CN101410738A
• 公開（公告）日: 2009-04-15
• 發明（設計）人: 菲利普·E·沃森;理查德·C·艾倫
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: G02B5/30
• 分類號: G02B5/30;G02F1/1335
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司
• 代理人: 顧紅霞;何勝勇

背景技術

本發明整體涉及用于顯示器的光學疊堆，并尤其涉及提高液晶顯示器 的對比度的光學疊堆。

包括用于向觀察者傳輸信息的電子顯示器在內的基于微處理器的裝置 已變得幾乎無處不在。移動電話、手持計算機、個人數字助理、電子游戲 機、汽車音響和指示器、公共顯示器、自動柜員機、商店內商亭、家用電 器、計算機監控器、電視機、以及其它裝置都是包括每日觀看的信息顯示 器的裝置的實例。在這樣的裝置上設置的顯示器許多是液晶顯示器 (“LCD”)。

不像陰極射線管(CRT)顯示器那樣，LCD不發射光線，因此需要獨立 的光源用于觀看在這種顯示器上形成的圖像。例如，光源可以布置于顯示 器的后方，這種光源一般被稱為“背光源”。一些傳統的背光源包括具有 線性棱柱表面結構的一個或多個增亮膜，例如可得自3M公司的Vikuiti^TM增亮膜(BEF)。在背光源內通常還包括一個或多個反射型偏振薄膜，例如 都可得自3M公司的Vikuiti^TM雙增亮膜(DBEF)或者Vikuiti^TM漫反射型偏 振薄膜(DRPF)。DBEF和/或DRPF透射具有預定偏振態的光。偏振態與上 述預定偏振態不同的光被反射回到背光源內，在該背光源中通常例如使用 擴散片和其它“隨機”偏振態轉換元件擾亂該光的偏振狀態，并且將光反 饋回到反射型偏振器內。這個過程通常被稱為“偏振回收”。

例如扭轉向列型(TN)、單疇垂直配向型(VA)、光學補償雙折射型 (OCB)液晶顯示器等液晶顯示器固有地具有窄的和不均一的視角特性。這 種視角特性可以至少部分地描述顯示器的光學性能。對于不同的視角，諸 如對比度、顏色和灰度強度分布等特性會在未補償的顯示器上顯著地改 變。期望修改那些未補償的顯示器的這些特性，以便當觀察者水平地、豎 直地或者同時水平地和豎直地改變位置時，以及對在不同的水平和豎直位 置上的觀察者，提供期望的一組特性。

重要的視角的范圍可能取決于液晶顯示器的應用場合。例如，在一些 應用場合下，可能需要寬范圍的水平位置，而相對較窄范圍的豎直位置可 能是足夠的。在其它應用中，可能期望從窄范圍的水平角度或者豎直角度 (或者兩者)來觀看。因此，不均一的視角特性所需的光學補償可能取決 于觀看位置的期望范圍。一個視角特性是液晶顯示器的亮態和暗態之間的 對比度。該對比度可能受多個因素影響。

發明內容

在一個示例性實施例中，本發明涉及一種光學薄膜疊堆，包括：線性 吸收型偏振層，其具有第一偏振透光軸；線性反射型偏振層，其具有與第 一偏振透光軸大致平行的第二偏振透光軸；以及延遲層，其具有80納米或 者更大的面外延遲值，或者具有10納米或者更大的面內延遲值和大于面內 延遲值的0.6倍的面外延遲值。延遲層設置在線性吸收型偏振層和線性反 射型偏振層之間。

在另一個示例性實施例中，本發明涉及一種液晶顯示器，其包括液晶 層、光源以及設置在液晶層和光源之間的光學薄膜疊堆。光學薄膜疊堆包 括：線性吸收型偏振層，其具有第一偏振透光軸并且面向液晶層設置；線 性反射型偏振層，其具有與第一偏振透光軸大致平行的第二偏振透光軸并 且設置為從光源接收光；以及延遲層，其具有80納米或者更大的面外延遲 值，或者具有10納米或者更大的面內延遲值和大于面內延遲值的0.6倍的 面外延遲值。延遲層設置在線性吸收型偏振層和線性反射型偏振層之間。

在另一個示例性實施例中，描述了一種用于提高液晶顯示器的軸上對 比度的方法。該方法包括提供液晶顯示器，所述液晶顯示器包括液晶層、 光源、以及設置在液晶層和光源之間的光學疊堆。光學疊堆包括：線性吸 收型偏振層，其具有第一偏振透光軸并面向液晶層設置；以及線性反射型 偏振層，其具有與第一偏振透光軸大致平行的第二偏振透光軸，并且設置 為從光源接收光。液晶顯示器具有第一軸上對比度。然后在線性吸收型偏 振層和線性反射型偏振層之間設置延遲層，以形成改進的液晶顯示器，該 改進的液晶顯示器具有大于第一軸上對比度的第二軸上對比度。延遲層具 有80納米或者更大的面外延遲值，或者具有10納米或者更大的面內延遲 值和大于面內延遲值的0.6倍的面外延遲值。

通過下面詳細的說明以及附圖，根據本發明的光學薄膜疊堆和液晶顯 示器的這些和其它方面對于本領域內的普通技術人員將是顯而易見的。

附圖說明