專利名稱：立體圖像識別設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及立體圖像識別設備，當在正面和傾斜地觀看液晶顯示器時，所述立體圖像識別設備能夠改善亮度并使有微弱顏色變化的圖像被無交叉串擾地識別，所述液晶顯示器通過分時方案投射以立體方式顯示的圖像。
背景技術：
作為立體圖像識別設備，其具有主要包括液晶單元的液晶顯示器、中間插入了液晶單元的偏振片對、以及包括眼鏡等形式的偏振片和液晶單元的分時圖像顯示遮斷器 (time division image display shutter)，己知在 JP-A-53—51917 禾口 JP-A-2002—82307 以及對應的US 2003/0044350中公開了立體圖像識別設備。此外，當所述分時圖像顯示遮斷器為眼鏡形式時，稱之為液晶(下文中在一些情況下簡稱LC)快門式眼鏡(shutter glass)。典型地，在液晶顯示器垂直于地面豎立且分時圖像顯示遮斷器平行于地面放置的狀態下，觀看所述立體圖像識別設備(觀看者的眼睛平行于地面)。關于立體圖像識別設備的配置，有這樣一種配置，其中λ /4板放置在液晶顯示器的顯示側偏振片的觀看側，且液晶密封體例如液晶單元和λ/4板放置在位于分時圖像顯示遮斷器的觀看者側的偏振片外(觀看者側的對側)。(在下文中，具有兩個偏振片的分時圖像顯示遮斷器的配置稱為雙偏振片式分時圖像顯示遮斷器，而具有一個偏振片的配置稱為單偏振片式分時圖像顯示遮斷器。)然而，在上述立體圖像識別設備中，至少一個偏振片用于分時圖像顯示遮斷器中， 因此已知理論上顯示屏的亮度降低。為了得到具有高顯示清晰度的3D顯示，盡可能地抑制顯示屏亮度的降低是重要的。由于相關技術中的立體圖像識別設備不使用λ/4板，如果在前方觀看液晶顯示器的情形下臉部傾斜，則存在顯示屏變暗的問題，但是，在使用兩個λ/4板的立體圖像識別設備中，即使從前方觀看液晶顯示器時臉部傾斜，也可以防止顯示屏變暗。此外，在單偏振片式分時圖像顯示遮斷器的情形下，能抑制立體圖像識別設備特有的閃爍現象；然而，存在下面問題不能完全識別右眼圖像和左眼圖像之間的區別，所述區別是識別立體圖像的機制，并出現所謂的交叉串擾現象，即當傾斜地觀看所述液晶顯示器時，觀看者看到圖像相互重疊。關于后述的交叉串擾問題，作為解決手段，JP-A-2004-226945以及對應的US 2005/0151906公開了一項技術，其中通過排列盤狀液晶，將作為λ/4板的構件形成在透明支持體上。
已證明，如果將JP-A-2004-226945公開的負(-)片A應用于JP-A-2002-82307公開的立體圖像識別設備，交叉串擾現象大大減少。

發明內容
本發明人嘗試在立體圖像識別設備中使用兩個λ/4板以改善顯示屏的亮度，在最重要的上述觀看形式中傾斜地觀看液晶設備的情形下，發現與不使用λ/4板的立體圖像識別設備相比，亮度不但沒有改善，反而降低了(屏幕變暗)。可以說，據本發明人所知， 在立體圖像識別設備內使用兩個λ /4板所導致的問題在相關技術中都是未知的。此外，與不使用λ/4板的形式相比，在使用兩個λ/4板的立體圖像識別設備中， 即使當臉部傾斜時(分時圖像顯示遮斷器旋轉)亮度變化降低了，顯示屏的顏色變化也很大，立體顯示(3D顯示)清晰度相當低。單偏振片式分時圖像顯示遮斷器中交叉串擾問題根據觀看者的方位角而變化。即使結合JP-A-2002-82307和JP-A-2004-226945公開的技術形成立體圖像識別設備，也不能解決交叉串擾的方位角依賴性問題。換言之，本發明的一個目的是不但解決由于使用兩個λ/4板導致的傾斜方向的亮度降低，而且減少顯示屏顏色變化并改善交叉串擾。具體地，本發明的一個目的是提供能夠改善顏色變化和交叉串擾、以及視角亮度的立體圖像識別設備(3D顯示設備)。此外，本發明的另一個目的是提供光學膜，所述光學膜能以高產率制備，并具有足以用于顯示裝置的最前方表面的物理性能。此外，本發明還有一個目的，即提供視角依賴性小、耐久性良好的立體圖像識別設備(3D顯示設備)。為了解決上述問題，通過進行各種研究，發現如果液晶顯示器的顯示側偏振片保護區的總Rth(表示在液晶顯示器的顯示側偏振片上的層中，位于顯示側偏振器的觀看側的所有層)處于一個范圍內，除了采用兩個λ/4板的立體圖像識別設備的視角亮度之外， 還顯著地改善了顏色變化和交叉串擾，基于上述發現，本發明人完成了本發明。換句話說，可用以下手段解決上述問題。[1]立體圖像識別設備，其包括液晶顯示器I，其包括第一液晶單元和其間插入所述第一液晶單元的偏振片對，所述偏振片中的一個為位于所述第一液晶單元的顯示側上的顯示側偏振片；和分時圖像顯示遮斷器II，其包含第二液晶單元，并位于所述液晶顯示器I的顯示表面和觀看者之間，其中所述液晶顯示器I包括在用于顯示側偏振片的保護區(即顯示側偏振片保護區)中的λ/4板Α，所述保護區是位于一個所述偏振片的偏振器的顯示側上的區域，其中由所述顯示側偏振片的吸收軸和所述λ/4板A的慢軸形成的角度是35°至55°或125°至 145°，并且所述保護區滿足以下表達式(I)，其中所述分時圖像顯示遮斷器II包括位于所述第二液晶單元和觀看者之間的偏振片C，并且包括位于所述偏振片C和所述液晶顯示器I之間的λ /4板B，并且其中，當顯示側偏振片的吸收軸和所述偏振片C的吸收軸相互垂直或平行放置時，所述λ /4板A和所述λ /4板B的慢軸相互垂直或平行(I) I Rth (550) | ^ 160nm
其中Rth( λ )是波長為λ nm時厚度方向的延遲(nm)。[2]根據[1]所述的立體圖像識別設備，其中所述λ/4板A和所述λ/4板B中的至少一個包括透明支持體、取向膜、以及含有液晶化合物的光學各向異性層。[3]根據[2]所述的立體圖像識別設備，其中所述液晶化合物是盤狀液晶化合物， 且所述盤狀液晶化合物在所述光學各向異性層中基本上垂直地取向。[4]根據[1]至[3]中任一項所述的立體圖像識別設備，其中所述保護區滿足以下表達式(II)(II) I Rth (550) | 彡 120nm。[5]根據[1]至[4]中任一項所述的立體圖像識別設備，其中所述保護區滿足以下表達式(IV)和(V) (IV) 1. 00 ^ Re (450) /Re (550)彡 1. 18(V) 0. 92 彡 Re (630) /Re (550)彡 1. 00其中Re ( λ )是波長為λ nm時的面內延遲(nm)。[6]根據[1]至[5]中任一項所述的立體圖像識別設備，其中所述λ /4板B滿足以下表達式(XII)和(XIII)(XII) =Re (450)/Re (550)彡 0. 89(XIII) =Re (630)/Re (550)彡 1. 04其中ReU)是波長為λ nm時的面內延遲(nm)。[7]根據[1]至[6]中任一項所述的立體圖像識別設備，其中所述保護區在其最外表面上具有抗反射層。[8]根據[1]至[7]中任一項所述的立體圖像識別設備，所述保護區在380nm具有 0. 06或更大的吸收率。[9]根據[1]至[8]中任一項所述的立體圖像識別設備，其中，從面對所述液晶顯示器I的一側開始，所述分時圖像顯示遮斷器II至少依次包括所述λ/4板B、所述第二液晶單元、以及所述偏振片C。[10]根據[1]至[9]中任一項所述的立體圖像識別設備，其中，從面對所述液晶顯示器I的一側開始，所述分時圖像顯示遮斷器II至少依次包括所述λ /4板B、偏振片、所述第二液晶單元、以及所述偏振片C。


圖1的橫截面示意圖顯示包括根據本發明實施方案的雙偏振片式分時圖像顯示遮斷器的立體圖像識別設備的實例。圖2的橫截面示意圖顯示包括根據本發明實施方案的單偏振片式分時圖像顯示遮斷器的立體圖像識別設備的實例。圖3的橫截面示意圖顯示根據本發明實施方案的顯示側偏振片保護區的λ /4板 B和分時圖像顯示遮斷器的實例。圖4表示偏振器一側具有保護層以及另一側具有λ /4板的偏振片實例的橫截面示意圖。圖5表示偏振器一側具有保護層以及另一側具有λ /4板的偏振片實例的橫截面示意圖。發明詳述根據本發明的實施方案，可以提供能改善顏色變化和交叉串擾、以及視角亮度的顯示(3D顯示器)設備。下文將詳細描述本發明的實施方案。此外，在本實施方案中，“平行”或“垂直”表示精確角度在士5°范圍內。所述精確角度中誤差優選為小于4°，更優選為小于3°。然而，在λ/4板A的慢軸和λ/4板B的慢軸間的關系中，“平行”表示由所述兩個λ/4板形成的角度在士 10°或更小的范圍內，優選為在士 5°或更小的范圍內，更優選為在士 3°或更小的范圍內。在所述λ/4板A的慢軸和所述λ/4板B的慢軸間的關系中，“垂直”表示由所述兩個λ/4板形成的角度在80° 至100°或更小的范圍內，優選為在85°至95°或更小的范圍內，更優選在87°至93°或更小的范圍內。 此外，對于角度，“ + ”表示順時針方向，而“_”表示逆時針方向。此外，“慢軸”表示折射率最大的方向，除非特別說明，折射率的測量波長是可見光范圍內的值U = 550nm)。另外，在本實施方案的說明中，使用的“偏振片”意味著包括細長偏振片和切掉一定尺寸并安裝在顯示裝置中的偏振片。此外，此處描述的“切掉”包括“沖孔”、“剪裁”等。 在本實施方案的說明中，“偏振片”和“偏振器”相互區分，但是，“偏振片”表示層產品，所述層產品中，所述偏振器在至少一個表面上具有保護偏振器的透明保護層。所述透明保護層指位于液晶單元和偏振器之間的膜，并能支持自身。(延遲的大小沒有關系。)此外，“偏光膜”和“偏振器”有相同的意思。“ λ/4板”和“ λ/4膜”也有相同的意思。另外，在本實施方案的說明中，“分子對稱軸”指在分子具有旋轉對稱軸的情形下相應的對稱軸，但是，嚴格地說，不需要分子具有旋轉對稱性。通常，在盤狀液晶化合物中， 分子對稱軸相當于穿過盤狀平面中心并垂直于盤狀平面的軸，并且，在棒狀液晶化合物中， 分子對稱軸相當于分子的長軸。另外，在本申請文件中，ReU)和Rth(X)分別表示波長λ時的面內延遲和厚度方向的延遲。通過使波長為Xnm的光沿膜的法向入射，在K0BRA21ADH或WR(由Oji Scientific Instruments制造)中測量ReU)。通過人工調換波長選擇過濾器或使用程序等轉換測量值，可以選擇測量波長λ nm。如果用單軸或雙軸折射率橢球表示被測量膜，用以下方法計算Rth(X)。此外，測量方法部分地用于測量取向膜側的平均傾斜角和后面描述的光學各向異性層中盤狀液晶分子對側的平均傾斜角。通過使波長為ληπι的光從各傾斜方向入射，所述傾斜方向相對于膜的法向從法向起以10°為梯級遞增直到50°，使用面內慢軸(由KOBRA 21ADH或WR確定)作為傾斜軸(旋轉軸)(如果沒有慢軸，膜平面內任意軸作為旋轉軸)，測量全部六個點的ReU )， 并且基于測量的延遲值、平均折射率的假定值和輸入膜厚度值，用KOBRA 21ADH或WR計算 Rth(A)0以上說明中，在使用面內慢軸作為旋轉軸，膜具有和法向成某一傾斜角時延遲值為零的方向的情況下，在大于所述傾斜角的傾斜角時，延遲值的符號變為負號(_)，然后用 KOBRA 2IADH或WR計算Rth ( λ )。此外，使用慢軸作為傾斜軸(旋轉軸)(如果沒有慢軸，膜平面內任意軸作為旋轉軸)，從任意兩個傾斜方向測量延遲值，并且基于所述測量值、平均折射率的假定值和輸入膜厚度值，可用以下等式(A)和(B)計算Rth。等式A
權利要求
1.立體圖像識別設備，其包括液晶顯示器I，其包括第一液晶單元和其間插入所述第一液晶單元的偏振片對，所述偏振片中的一個為位于所述第一液晶單元的顯示側的顯示側偏振片；和分時圖像顯示遮斷器II，其包括第二液晶單元，并位于所述液晶顯示器I的顯示表面和觀看者之間，其中，所述液晶顯示器I包括在用于顯示側偏振片的保護區中的λ/4板A，所述保護區是位于一個所述偏振片的偏振器的顯示側上的區域，其中由所述顯示側偏振片的吸收軸和所述λ/4板A的慢軸形成的角度為35°至55°或125°至145°，并且所述保護區滿足以下表達式(I)，其中所述分時圖像顯示遮斷器II包括位于所述第二液晶單元和觀看者之間的偏振片 C，并且包括位于所述偏振片C和所述液晶顯示器I之間的λ /4板B，并且其中，當顯示側偏振片的吸收軸和所述偏振片C的吸收軸相互垂直或平行放置時，所述λ /4板A和所述λ /4板B的慢軸相互垂直或平行(I)Rth(550)I 彡 160nm其中RthU)是波長為λ nm時厚度方向的延遲(nm)。
2.根據權利要求1所述的立體圖像識別設備，其中所述λ/4板A和所述λ/4板B中的至少一個包括透明支持體、取向膜以及含有液晶化合物的光學各向異性層。
3.根據權利要求2所述的立體圖像識別設備，其中所述液晶化合物是盤狀液晶化合物，且所述盤狀液晶化合物在所述光學各向異性層中基本上垂直地取向。
4.根據權利要求1所述的立體圖像識別設備，其中所述保護區滿足以下表達式(II)(II)Rth(550)I 彡 120nm。
5.根據權利要求1所述的立體圖像識別設備，其中所述保護區滿足以下表達式(IV)和(V)(IV)1. 00 ( Re (450) /Re (550) ( 1. 18(V)0. 92 ( Re (630) /Re (550) ( 1. 00其中ReU)是波長為λ nm時的面內延遲(nm)。
6.根據權利要求1所述的立體圖像識別設備，其中所述λ/4板B滿足以下表達式 (XII)和(XIII)(XII)=Re(450)/Re (550) ^ 0.89(XIII):Re(630)/Re(550)彡 1.04其中ReU)是波長為λ nm時的面內延遲(nm)。
7.根據權利要求1所述的立體圖像識別設備，其中所述保護區在其最外表面上具有抗反射層。
8.根據權利要求1所述的立體圖像識別設備，其中所述保護區在380nm具有0.06或更大的吸收率。
9.根據權利要求1所述的立體圖像識別設備，其中，從面對所述液晶顯示器I的一側開始，所述分時圖像顯示遮斷器II至少依次包括所述λ/4板B、所述第二液晶單元、以及所述偏振片C。
10.根據權利要求1所述的立體圖像識別設備，其中，從面對所述液晶顯示器I的一側開始，所述分時圖像顯示遮斷器II至少依次包括所述λ /4板B、偏振片、所述第二液晶單元、以及所述偏振片C。
全文摘要
本發明提供了立體圖像識別設備，其包括液晶顯示器I和分時圖像顯示遮斷器II。所述液晶顯示器I包括在用于顯示側偏振片的保護區中的λ/4板A，所述保護區是位于其中一個所述偏振片的偏振器的顯示側上的區域。由所述顯示側偏振片的吸收軸和所述λ/4板A的慢軸形成的角度為35°至55°或125°至145°，并且所述保護區滿足|Rth(550)|≤160nm。所述分時圖像顯示遮斷器II包括所述第二液晶單元和觀看者之間的偏振片C，和所述偏振片C和所述液晶顯示器I之間的λ/4板B。當所述顯示側偏振片的吸收軸和所述偏振片C的吸收軸相互垂直或平行放置時，所述λ/4板A和所述λ/4板B的慢軸相互垂直或平行。
文檔編號G02B27/26GK102455521SQ201110347839
公開日2012年5月16日 申請日期2011年10月24日 優先權日2010年10月22日
發明者石黑誠 申請人:富士膠片株式會社