[发明专利]光学膜及其制造方法以及显示单元

说明书

相关申请的参考

本申请包含于2008年8月4日向日本专利局提交的日本优先 专利申请JP 2008-200671的主题，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及具有折射率各向异性的光学膜及其制造方法以及包 括具有折射率各向异性的光学膜的显示单元。

背景技术

这些年来，由于液晶显示器具有电功耗低、节省空间特性和成 本低的优点，所以，过去一直作为显示器主流的阴极射线管(CRT) 已被液晶显示器所替代。

当通过(例如)在显示图像时的照明方法进行分类时，存在多 种类型的液晶显示器。代表实例包括通过使用配置在液晶面板后的 光源来显示图像的透射型液晶显示器。

在这种显示器中，极其重要的是降低电功耗并增加显示器亮度 以增加显示器的商业价值。因此，强烈渴望增大设置在液晶面板和 光源之间的光学系统的增益，同时使光源的电功耗尽可能保持低。

例如，已公开了在液晶面板和光源之间设置用作亮度增强膜的 棱镜片的技术。在棱镜片中，例如，在树脂膜上平行地排列成具有 90度顶角的等腰三角柱形状的多个棱镜。能够通过使用棱镜的聚光 效应来增加正面亮度。此外，已公开了以下技术：在上述棱镜片中 使用沿棱镜延伸方向的折射率与沿棱镜的排列方向的折射率不同的 棱镜。在这种棱镜片中，除了棱镜的聚光效应外，通过使用由于临 界角的差异而产生的界面反射而在棱镜的斜面上执行偏光分离，从 而能够增加正面亮度。

可以如下制造具有如上所述的偏光分离功能的棱镜片。例如， 在包含半结晶树脂或结晶树脂的片的一面上形成多个柱状棱镜。此 后，沿一个面内方向拉伸该片(参见日本未审查专利申请公开第 01-273002号和美国专利公开第2006/0138702号)。

然而，在上述制作方法中存在以下缺点：棱镜的形状在拉伸过 程中易于毁坏，并且难以精确地获得期望的结构。此外，在上述制 作方法中，为了即使在拉伸之后也能保持初始的三维形状，需要沿 棱镜的脊线方向拉伸棱镜片。此外，在拉伸方向具有高折射率的正 树脂中，由拉伸产生的折射率差通常大于在拉伸方向具有低折射率 的负树脂中由拉伸产生的折射率差。因此，为了获得高双折射，通 常使用正树脂。因此，在通过拉伸制得的高双折射棱镜片中，脊线 方向的折射率通常大于在与脊线方向相垂直的方向的折射率。

发明内容

通常，在液晶显示器中，为了使水平方向的视角变宽，棱镜片 经配置以使脊线方向是水平的。因此，在使用通过拉伸制得的高双 折射棱镜片的情况下，棱镜片同样经配置以使脊线方向是水平的。 然而，在这种情况下，棱镜片的透射轴变成垂直偏光，其与配置在 液晶面板的光入射侧上的偏光片的透射轴垂直。结果，存在亮度降 低的缺点。

因此，考虑将配置在液晶面板的光入射侧上的偏光片的透射轴 设置为与棱镜片的透射轴相同的垂直偏光。然而，在此情况中，配 置在液晶面板的光出射侧上的偏光片的透射轴变成水平偏光，并且 通过普通的偏光太阳镜难以观察到已透射过偏光片的光。

鉴于上述，在本发明中，期望提供一种能够进一步增加显示单 元的亮度的光学膜，其中，显示单元的出射光的水平方向的视角宽 于垂直方向的视角，并且显示单元的出射光具有可通过偏光太阳镜 观察到的垂直方向的偏光成分；包括光学膜的照明系统；以及包括 光学膜的显示单元。

根据本发明的实施方式，提供了一种包括多个三维结构的光学 膜，这些三维结构沿一个方向延伸并沿与这个方向相交的方向依次 排列。上述三维结构包括具有定向性的液晶聚合物。此外，上述三 维结构具有折射率各向异性，其中，三维结构的延伸方向上的折射 率小于在与三维结构的延伸方向相交的方向上的折射率。根据本发 明的实施方式，提供了一种显示单元，包括基于图像信号驱动的面 板、夹有显示面板的一对偏光片、照亮面板的光源以及设置在偏光 片和光源之间的上述光学膜。