专利名称：延迟膜及其制造方法、以及显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有光学各向异性的延迟膜及其制造方法。本发明还涉及设置有具有光学各向异性的延迟膜的显示装置。
背景技术：
在现有技术中，作为使用偏光眼镜类型的立体图像显示装置，存在用于左眼的像素和用于右眼的像素发出不同偏振光的装置。通过使用于左眼的像素发出的光只进入左眼并且用于右眼的像素发出的光只进入右眼，这种显示装置使佩戴偏光眼镜的观看者能够观察立体图像。例如，在日本专利第3360787号中，延迟膜被用于发出在用于左眼的像素和用于右眼的像素之间产生不同的偏振的光。在这种延迟膜中，为用于左眼的像素提供在一个方向上具有慢轴或快轴的相位差区域，并且为用于右眼的像素提供在与上述相位差区域的该方向不同的方向上具有慢轴或快轴的相位差区域。顺便提及，当把上述延迟膜贴合至显示面板的显示表面时，需要将相位差区域与显示面板的像素对齐。通常，玻璃基板被用于延迟膜和显示面板，并且延迟膜和显示面板几乎不会因为外部环境发生膨胀和收缩。因此，当制造延迟膜和显示面板以预先使得相位差区域的节距和像素的节距彼此一致时，不可能发生相位差区域和像素之间的未对准。然而，当树脂膜被用作延迟膜的基底时，树脂膜可能由于外部环境膨胀或收缩。因此，可设想使用具有非常高的尺寸稳定性的热塑性降冰片烯树脂膜作为延迟膜的基底。但该树脂膜存在与其他树脂之间很低的粘着性的问题，从而不适合用于延迟膜的基底。
发明内容
鉴于以上所述，首先，期望提供使用热塑性降冰片烯树脂膜作为基底的延迟膜及其制造方法。其次，期望提供具有这种延迟膜的显示装置。根据本发明的实施方式，提供了一种通过顺序层叠热塑性降冰片烯树脂膜、锚固层、配向膜(alignment film)和相位差层而形成的延迟膜。在该延迟膜中，锚固层通过在热塑性降冰片烯树脂膜上涂布包括50重量份以上且90重量份以下的具有三个以上官能团的丙烯酸酯单体的锚固材料并且之后进行干燥并使用紫外线固化该锚固材料而形成。根据本发明的另一实施方式的显示装置包括其中以行和列的形式设置有多个像素电极的显示面板，以及贴合至显示面板的延迟膜。包括在该显示装置中的延迟膜具有与上述延迟膜相同的元件。在根据本发明的上述实施方式的延迟膜和显示装置中，如上所述形成的锚固层被设置在热塑性降冰片烯树脂膜和配向膜之间。结果，锚固层牢固地粘合至热塑性降冰片烯树脂膜，因此，即使当使用不易粘合至热塑性降冰片烯树脂膜的材料制作配向膜时，也可通过锚固层使配向膜牢固的粘合至热塑性降冰片烯树脂膜。根据本发明另一实施方式的延迟膜的制造方法包括以下两个步骤。
(A)第一步骤通过在热塑性降冰片烯树脂膜上涂布包括50重量份以上且90重量份以下的具有三个以上官能团的丙烯酸酯单体的锚固材料，并且之后进行干燥并使用紫外线固化该锚固材料来形成锚固层。(B)第二步骤在锚固层上顺序形成配向膜和相位差层。在根据本发明的此实施方式的延迟膜的制造方法中，在如上所述在热塑性降冰片烯树脂膜上形成锚固层之后，形成配向膜和相位差层。结果，锚固层牢固的粘合至热塑性降冰片烯树脂膜，从而即使当使用不易粘合至热塑性降冰片烯树脂膜的材料制作配向膜时， 也可通过锚固层使配向膜牢固的粘合至热塑性降冰片烯树脂膜。基于根据本发明上述实施方式的延迟膜及其制造方法，以及显示装置，通过锚固层使配向膜牢固的粘合至热塑性降冰片烯树脂膜。结果，能够减少配向膜的剥落和延迟膜大的尺寸变化。因而，可以实现使用热塑性降冰片烯树脂膜作为基片的延迟膜。
图IA和图IB是示出根据本发明的实施方式的延迟膜的结构例的截面图；图2A至图2D是示出图1中的延迟膜的制造过程的实例的概念图；图3是示出用于锚固材料的材料的表；图4是表示官能团的数目与粘着性之间以及与尺寸变化率之间的关系的实例的表；图5是表示图1中的锚固层的厚度与粘着性之间以及与尺寸变化率之间的关系的实例的表；图6是示出包括用作图1中的延迟膜的应用例的显示装置以及偏光眼镜的构造例的示图。
具体实施例方式下面将参照附图详细描述本发明的实施方式。顺便提及，将以下面的顺序进行描述。1.实施方式(延迟膜)2.应用例(显示装置)<实施方式>[构造]图IA示出了根据本发明实施方式的延迟膜1的截面结构的实例。图IB是从正面侧观察图IA中的配向膜13的示图。例如，如图IA所示，延迟膜1被配置为从基底10 —侧在基底10上顺序层叠锚固层(anchor layer) 11、配向膜12以及相位差层13。基底10由热塑性降冰片烯树脂膜制成。该热塑性降冰片烯树脂膜具有良好的尺寸稳定性，并且几乎不会由于外部环境膨胀和收缩。作为在市场有售的膜中与热塑性降冰片烯树脂膜等效的膜，例如，存在日本ZEON株式会社GEON CORPORATION)生产的 ^ONOR (注册商标)。锚固层11是用于使配向膜12牢固地粘合至基底10的粘合层。锚固层11牢固地粘合至基底10，并且与配向膜12良好地粘合。如后面将描述的，通过在基底10上涂布包括50重量份以上且90重量份以下的具有三个以上官能团的丙烯酸酯单体的锚固材料，并且之后进行干燥和固化(经历聚合)锚固材料来形成锚固层11。因此，锚固层11几乎不包含作为原料的丙烯酸酯单体。然而，当对锚固层11进行IR(红外吸收光谱法dnfrared absorption spectrometry)光谱分析时，在锚固层11中检测到少量残留的丙烯酸酯类组分。顺便提及，稍后将在提供制造方法的描述时详细描述锚固层11的原料。配向膜12旨在在制造过程中对作为相位差层13的原料的液晶单体进行配向。配向膜12经由锚固层11形成在基底10上，并且在其表面上具有两种槽区域1 和12b。例如，如图IB所示，槽区域1 和12b均形如条状，并且沿与槽区域1 和12b的延伸方向相交的方向交替设置槽区域1 和12b。例如，这些槽区域1 和12b的条宽与显示装置(稍后描述)中的像素节距相等。槽区域1 被配置为包括在相同的方向上延伸的多个槽12A。例如，每个槽12A均沿与槽区域12a的延伸方向以除了 90度之外的角度相交的方向延伸。槽区域12b被配置为包括在相同的方向上延伸的多个槽12B。例如，每个槽12B均沿与槽区域12b的延伸方向以除了 90度之外的角度相交并且也不同于槽区域12a的延伸方向的方向延伸。例如，如图 IB中所示，槽12A的延伸方向和槽12B的延伸方向以直角彼此相交，并且与槽区域1 和槽区域12b之间的边界B相接的槽区域1 和槽区域12b在相对于边界B线性对称的方向上延伸。相位差层13被形成为与配向膜12的槽区域1 和槽区域12b接触。相位差层 13是其中条状相位差区域13a和1 被交替设置的层。相位差区域13a被形成为与槽区域1 接触，并且相位差区域1 被形成为与槽区域12b接触。相位差区域13a和1 具有彼此不同的相位差特性。具体来说，相位差区域13a具有沿槽12A的延伸方向的光轴，并且相位差区域1 具有沿槽12B的延伸方向的光轴。例如，相位差层13被配置为包括聚合高分子液晶材料。换言之，在相位差层13中， 液晶分子(未示出)的配向状态是固定的。使用根据相变温度(液晶相-各向同性相)、 液晶材料的折射率波长色散特性、粘滞性以及加工温度等来选择的材料作为高分子液晶材料。然而，从透明性的角度来看，期望该材料具有丙烯酰基团或异丁烯酰基团作为聚合反应基团。此外，优选使用在聚合性官能团和液晶骨架之间没有亚甲基间隔团的材料。这是因为在加工时可以降低配向处理温度。该相位差层13的厚度例如在0. 1 μ m至10 μ m的范围内。顺便提及，当相位差层13被配置为包括聚合高分子液晶材料时，无需仅使用聚合高分子液晶材料来配置相位差层13，相位差层13可部分地包括非聚合液晶单体。这是因为包含在相位差层13中的非聚合液晶单体通过稍后所述的配向处理(热处理)被配向在与周围的液晶分子(未示出)的配向方向相同的方向上，并因此具有与聚合性液晶材料的配向特性相同的配向特性。在槽区域1 和相位差区域13a之间的界面附近，液晶分子的主轴沿槽12A的延伸方向延伸。此外，相位差区域13a的上层中的液晶分子被配向在与下层中的液晶分子的配向方向相同的方向上。换言之，通过在槽区域1 中的预定方向上延伸的槽12A的形状， 控制液晶分子的配向，并设定相位差区域13a的光轴。类似地，在槽区域12b和相位差区域 13b之间的界面附近，液晶分子的主轴沿槽12B的延伸方向延伸。此外，相位差区域1 的上层中的液晶分子被配向在与下层中的液晶分子的配向方向相同的方向上。换言之，通过在槽区域12b中的预定方向上延伸的槽12B的形状，控制液晶分子的配向，并设定相位差区域13b的光轴。此外，在相位差层13中，通过调整构成材料以及相位差区域13a和1 的厚度，设定相位差层13的延迟值。当基底10具有相位差时，期望通过考虑基底10的相位差来设定相位差层13的延迟值。[制造方法]接下来，将描述本实施方式的延迟膜1的制造方法的实例。图2A至图2D示出了延迟膜1的制造过程的实例。首先，通过熔融挤出工艺制作1350mm宽、100 μ m厚的热塑性降冰片烯树脂膜。在后面，这被用作基底10。接着，制备将被用作锚固材料IlD的材料。具体来说，将包括50重量份以上且90重量份以下的具有三个以上官能团的丙烯酸酯单体的树脂材料用于锚固材料11D。更具体地，将包括50重量份以上且90重量份以下的具有三个以上官能团的丙烯酸酯单体的树脂材料、具有良好相溶性的酯化树脂以及增加树脂硬度的聚氨酯树脂用于锚固材料11D。当包括酯化树脂和聚氨酯树脂作为其他材料时，期望包括在锚固材料IlD中的丙烯酸酯单体为50重量份以上且65重量份以下。最优选包括60重量份的丙烯酸酯单体、 20重量份的酯化树脂以及20重量份的聚氨酯树脂的材料作为用于热塑性降冰片烯树脂膜的锚固材料11D。如图3中的实例1、2和3，示出了包括在锚固材料IlD中的材料的具体实例。实例1中的锚固材料IlD包括60重量份的季戊四醇三丙烯酸酯(东亚合成株式会社生产的 ARONIX M-305)、20重量份的聚酯丙烯酸酯(东亚合成株式会社生产的ARONIX M_9050)、20 重量份的UV聚氨酯丙烯酸酯低聚物(日本合成化学工业株式会社生产的UV7605B)。作为添加剂，该锚固材料IlD可还包括作为光聚合引发剂的3. 5重量份的IRGA⑶RE-184D、0. 01 重量份的均化剂以及34重量份的醋酸丁酯。此外，实例2中的锚固材料IlD包括60重量份的季戊四醇三丙烯酸酯(东亚合成株式会社生产的ARONIX M-306)、20重量份的聚酯丙烯酸酯(东亚合成株式会社生产的 ARONIX M-8060)、20重量份的UV聚氨酯丙烯酸酯低聚物(日本合成化学工业株式会社生产的UV7630B)。作为添加剂，该锚固材料IlD可还包括作为光聚合引发剂的3. 5重量份的 IRGA⑶RE-184D、0. 01重量份的均化剂以及34重量份的醋酸丁酯。此外，实例3中的锚固材料IlD包括60重量份的季戊四醇四丙烯酸酯(东亚合成株式会社生产的ARONIX M-451)、20重量份的聚酯丙烯酸酯(东亚合成株式会社生产的 ARONIX M-8030)，20重量份的UV聚氨酯丙烯酸酯低聚物(日本合成化学工业株式会社生产的UV7550B)。作为添加剂，该锚固材料IlD可还包括作为光聚合引发剂的3. 5重量份的 IRGA⑶RE-184D、0. 01重量份的均化剂以及34重量份的醋酸丁酯。接着，例如如图2A所示，通过使用条形涂布机(bar coater) 100将锚固材料 IlD(例如，锚固材料被配置为包括图3中的实例1、2和3中的任一个所示的材料)涂布在基底10上。接着，将热量H加至基底10上的锚固材料11D，以干燥锚固材料11D(图2B)， 接着使用紫外线L照射以固化锚固材料IlD (图2C)。以这种方式，在基底10上形成锚固层 11。此时，锚固层11牢固地粘合至基底10的表面，并且不容易剥落。顺便提及，在上述实例1至3中，醋酸丁酯用作溶剂，但是可以使用不影响基底10的溶剂代替醋酸丁酯。即使在这种方式中，锚固层11也能够牢固地粘合至基底10的表面。 顺便提及，当使用使得基底10的表面上粗糙的溶剂(例如醋酸丁酯)作为溶剂时，能够通过该粗糙使锚固层11牢固地粘合至基底10的表面。作为使基底10的表面上粗糙的溶剂，例如存在诸如丙酮、异丁醇、异丙醇、异戊醇、二乙醚、乙二醇、乙二醇单乙醚、乙二醇单乙醚乙酸酯、乙二醇单正丁醚、乙二醇单甲醚、 乙酸异丁酯、乙酸异丙酯、乙酸异戊酯、乙酸乙酯、环己酮、1，4- 二氧杂环乙烷、四氢呋喃、甲苯、1-丁醇、甲醇、甲基异丁基酮以及甲乙酮等通常的有机溶剂，或者这些溶剂中的两种以上溶剂的混合物，等等。接着，将树脂层12D涂布至锚固层11上，之后使用具有形状与配向膜12的槽区域 1 和12b的凹凸形状相反的槽区域IOOa和IOOb的母盘100按压树脂层12D(图2D)。在该状况下，树脂层12D被固化(例如，进行热固化，紫外固化)，并且槽区域IOOa和IOOb的形状转移至树脂层12D的表面。以这种方式，在锚固层11上形成配向膜12。接着(未示出)，例如通过使用辊涂机(roll coater)进行涂布以在配向膜12的表面上形成包括液晶单体的液晶层。此时，期望使用在聚合性官能团和液晶架构之间没有亚甲基间隔团的高分子化合物作为液晶层。在这种情形中，在大约室温下显示向列相，并因此可以降低在后处理中配向处理的加热温度。此时，对于液晶层，如果需要，可使用溶解液晶单体、聚合反应引发剂、聚合反应抑制剂、表面活性剂、均化剂等的溶剂。尽管没有特别的限制，但作为溶剂期望使用对液晶单体的溶解度高、，室温下蒸汽压力低并且在室温不易蒸发的溶剂。作为室温下不易蒸发的溶剂，例如存在丙二醇甲醚醋酸酯(l-methoxy-2-acetoxy propane) (PGMEA)、甲苯、丁酮 (MEK)、甲基异丁基酮(MIBK)等。这是因为当使用室温下易蒸发的溶剂时，在通过涂布形成液晶层后溶剂的蒸发速度太快，导致溶剂蒸发后形成的液晶单体的配向易发生混乱。接着，对涂布至基底10的表面的液晶层的液晶单体进行配向处理(热处理)。该热处理以等于或高于液晶单体的相变温度(液晶相和各向同性相之间的相变温度)的温度下进行，并且当使用溶剂时，在等于或高于使该溶剂干燥的温度(例如，50°C至130°C的温度)下进行。然而，对加热速度或保持温度、时间、冷却速度等的控制是重要的。例如，当使用液晶层12-1(相变温度为52°C的液晶单体被溶于丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA)，使得固体部分的重量百分比为30% )时，首先，以液晶单体的相变温度(52°C )以上的、干燥溶剂的温度(例如，约70°C )进行加热，并保持约几分钟。此处，存在一种情形，由于在前面的加工中液晶单体的涂布，剪应力在液晶单体和板之间的界面上作用，导致流动引起的配向(流动配向)和力引起的配向(外力配向)，结果液晶分子被配向在不期望的方向上。一旦液晶单体的配向状态已配向在这种不期望的方向上时，执行上述热处理以消除配向。结果，在液晶层中，溶剂干燥使得只保留液晶单体，并且其状态变为各向同性相。接着，以约1°C /分钟至5°C /分钟的速度逐渐冷却至稍低于相变温度(52°C )的温度(例如，47°C)。以这种方式，通过冷却至等于或低于相变温度的温度，液晶单体根据在配向膜12的表面上形成的槽区域1 和12b的图案被配向。换言之，液晶单体被配向为沿着槽12A和12B的延伸方向。接着，在配向处理之后，例如使用紫外线UV照射液晶层，以使液晶单体聚合。顺便提及，此刻，一般来说，加工温度通常约为室温，但为了调节延迟值，温度可降低至相变温度或更低。此外，除了紫外线UV之外，还可以使用热或电子束。然而，使用紫外线UV可以简化处理。因此，沿着槽12A和12B的延伸方向固定液晶分子(未示出)的配向状态，并形成相位差区域13a和13b。以这种方式，形成了图IA和图IB中所示的延迟膜1。接下来，将以与比较例比较的方式描述作为锚固材料IlD的主要原料的丙烯酸酯单体的官能团的数目与延迟膜1的特性(粘着性、尺寸变化率)之间的关系。图4示出了作为锚固材料IlD的主要原料的丙烯酸酯单体的官能团的数目(图3中的树脂1的列中所列举的各树脂的官能团的数目)与延迟膜1的特性(粘着性、尺寸变化率)之间的关系。作为比较例，示出了三种树脂(即图3中的比较例1至3)，其中作为锚固材料IlD的主要原料的丙烯酸酯单体的官能团数目是1。顺便提及，图4示出了一种其中作为锚固材料IlD的主要原料的丙烯酸酯单体的官能团数目是2的树脂，但在此忽略对这种材料的具体名称的描述。此外，在图4中“差(X) ”的粘着性意味着剥落的发生，并且“差(X)”的的尺寸变化率意味着在实际应用中不能接受的大的卷曲的形成。从图4可明显看出，当在锚固材料IlD中主要包括具有一个、或两个官能团的丙烯酸酯单体时，锚固层11的固化收缩率小，从而延迟膜1的尺寸变化率小，但锚固层11和基底10之间的粘着性是差的。另一方面，明显的是，当在锚固材料IlD中主要包括具有五个以上官能团的丙烯酸酯单体时，锚固层11和基底10之间的粘着性是好的，但锚固层11的固化收缩率大，并且延迟膜1的尺寸变化率也大。因此，从图4中可以明显看出，考虑到粘着性和尺寸变化率，期望锚固层11主要包括具有三个或四个官能团的丙烯酸酯单体。接下来，将描述锚固层11的膜厚度和延迟膜1的特性(粘着性、尺寸变化率)之间的关系。图5示出了锚固层11的膜厚度和延迟膜1的特性(粘着性、尺寸变化率)之间的关系。顺便提及，在图5中，“良好(〇)”的粘着性意味着当制备100片锚固层11的膜厚度相同的延迟膜1时，没有一片发生剥落。此外，“中等(Δ )”的粘着性意味着当制备 100片锚固层11的膜厚度相同的延迟膜1时，在30至80片(包括端值)的范围内未发生剥落。此外，“差(X) ”的粘着性意味着当制备100片锚固层11的膜厚度相同的延迟膜1 时，没有一片不发生剥落。另外，在图5中，“良好(〇)”的尺寸变化率意味着“在显示装置中应用时不需要进行调整”这样的水平的尺寸变化率。此外，“中等(Δ ) ”的尺寸变化率意味着在显示装置中应用时通过稍微调整就能够充分定址的水平的小变化率。此外，“差(X) ”的尺寸变化率意味着在显示装置中应用时需要大的调整的水平的变化率。从图5可明显看出，当锚固层11的膜厚度大于等于0.5 μ m并小于等于7.5 μ m时， 粘着性和尺寸变化率都在可接受的范围内。另外，明显的是，当锚固层11的膜厚度大于等于0. 5 μ m并小于等于3. 5 μ m时，粘着性和尺寸变化率都是非常好的。[效果]在实施方式中，将包括50重量份以上且90重量份以下的具有三个以上官能团的丙烯酸酯单体的锚固材料IlD涂布在作为基底10的热塑性降冰片烯树脂膜上，并接着干燥和固化该锚固材料11D，从而形成锚固层11。并且接着，在锚固层11上形成配向膜12和相位差层13。从而配向膜12牢固地粘合至热塑性降冰片烯树脂膜。因此，即使当使用难以粘合至热塑性降冰片烯树脂膜的材料形成配向膜12时，也可通过锚固层11将配向膜12牢固地粘合至热塑性降冰片烯树脂膜。 结果，能够减少配向膜12的剥落和延迟膜1尺寸上的大的改变。因此，可以实现使用热塑性降冰片烯树脂膜作为基底10的延迟膜1。<应用例>图6示出了根据上述实施方式的延迟膜1的应用例的显示装置2的构造例。显示装置2是使用偏光眼镜方式的显示装置，并向佩戴有稍后所述的置于眼球前的偏光眼镜 5的观看者(未示出)显示立体图像。该显示装置2被配置为使得背光单元3、显示面板4 和延迟膜1顺序层叠。在显示装置2中，延迟膜1贴合至显示面板4的发光表面。延迟膜 1的表面是图像显示表面并朝向观看者侧。顺便提及，在本应用例中，显示装置2被配置为图像显示表面平行于垂直线(垂直平面)。图像显示表面是矩形的，并且图像显示表面的纵向方向平行于水平方向。观看者在眼球前佩戴偏光眼镜5，并观察图像显示表面。偏光眼镜5是圆偏光型的，并且显示装置2 是用于圆偏光眼镜的。[背光单元3]背光单元3例如具有反射器、光源和光学片(未示出)。反射器将光源发出的光反射回光学片侧，并具有诸如反射、散射和漫射的功能。该反射器例如由泡沫PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)等制成。这能够有效地利用光源发出的光。光源从后面照射显示面板4， 并且例如被配置为使得多个线性光源以均勻间隔彼此平行设置，或使得多个点光源被二维设置。顺便提及，作为线性光源，存在热阴极荧光灯(HCFL)、冷阴极荧光灯(CCFL)等。此外，作为点光源，存在发光二极管(LED)等。光学片均化光源发出的光的内面亮度分布，并且调节光源发出的光的发散角或偏振以使其落入期望的范围内。光学片被配置为包括散射器、散射片、棱镜片、反射型偏光器、延迟膜等。[显示面板4]显示面板4是透射式显示面板，其中，多个像素以行和列的形式二维设置，并且通过基于图像信号驱动各像素来显示图像。如图6所示，显示面板4例如包括从背光单元3 侧开始顺序设置的偏光板41A、透明基板42、像素电极43、配向膜44、液晶层45、配向膜46、 公共电极47、滤色片48、透明基板49以及偏光板41B。此处，偏光板41A设置在显示面板4的进光侧上，并且偏光板41B设置在显示面板 4的出光侧上。偏光板41A和41B是一种光学快门，并且仅通过以特定振动方向振动的光 (偏振光)。偏光板41A和41B例如被设置为具有仅以预定角度(例如，90度)交叉的彼此不同的各自的偏光轴，以使背光单元3发出的光穿过液晶层或被遮挡。偏光板41A的透光轴(未示出)的方向被设定在能够使背光单元3发出的光通过的范围内。例如，当背光单元3发出的光的偏光轴在垂直方向上时，偏光板41A的透光轴也朝向垂直方向。此外，例如，当背光单元3发出的光的偏光轴在水平方向上时，偏光板41A 的透光轴也朝向水平方向。顺便提及，背光单元3发出的光不限于线性偏振光，并且可以是圆偏振光或椭圆偏振光，或可以是非偏振的。偏光板41B的偏光轴(未示出)的方向被设定在能够传输已通过显示面板4的光的范围内。例如，当偏光板41A的偏光轴的方向在水平方向上时，偏光板41B的偏光轴朝向与该方向正交的方向(垂直方向)，并且当偏光板41A的偏光轴的方向在垂直方向上时，偏光板41B的偏光轴朝向与该方向正交的方向(水平方向)。通常，透明基板42和49对于可见光是透明的。顺便提及，在背光单元3侧上的透明基板中，例如形成有包括电连接至各透明像素电极的用作驱动元件的TFT(薄膜晶体管) 以及配线等的有源型驱动电路。像素电极43例如以行和列的形式设置在透明基板42的平面内。像素电极43例如由铟锡氧化物(ITO)制成并用作各像素的电极。配向膜42例如由高聚物材料(例如，聚酰亚胺)制成，并向液晶施加配向处理。液晶层45例如由VA(垂直取向)型液晶制成。通过未示出的驱动电路施加的电压，液晶层45对于各像素具有透过和阻挡从背光单元3发出的光的功能。公共电极47例如由ITO制成，并用作公共对向电极。 滤色片48例如通过设置用于将背光单元3发出的光的颜色分成红(R)、绿(G)、蓝(B)三原色的滤光部48A形成。在滤色片48中，在对应于像素之间的边界的各个部分处，滤光部48A 设置有具有遮光功能的黑矩阵部48B。[延迟膜1]接着，将描述延迟膜1。延迟膜1是改变已通过显示面板4的偏光板41B的光的偏振的膜。如图6所示，延迟膜1例如从出光侧开始顺序具有基底10、锚固层11、配向膜12 和相位差层13。基底10的慢轴例如朝向水平方向或垂直方向。相位差层13是具有光学各向异性的薄层。该相位差层13具有两种相位差区域(相位差区域13a和13b)，这两种相位差区域的慢轴的方向彼此不同。如图6所示，例如，相位差区域13a和1 形如在一个共同方向(水平方向)上延伸的条状。这些相位差区域13a和1 彼此均勻地设置在基底10的面内方向上，具体来说， 交替设置在相位差区域13a和13b的横向方向(垂直方向)上。因此，相位差区域13a和 13b的彼此相邻(接触)的边界(未示出)朝向与相位差区域13a和13b的纵向方向(水平方向)相同的方向。此外，相位差区域13a和1 被配置为与像素电极43的阵列相对应。相位差区域13a和13b的慢轴例如朝向与水平方向和垂直方向都相交的方向，并且还朝向与基底10的慢轴相交的方向。相位差区域13a和13b的慢轴还朝向与显示面板4 的偏光板41B的偏光轴相交的方向。此外，相位差区域13a的慢轴朝向与稍后所述的偏光眼镜5的右眼延迟膜51B的慢轴相同的方向，或朝向与该方向对应的方向。相位差区域13a 的慢轴朝向的方向与左眼延迟膜52B的慢轴的方向不同。另一方面，相位差区域13b的慢轴朝向与稍后所述的偏光眼镜5的左眼延迟膜52B的慢轴相同的方向，或朝向与该方向对应的方向。相位差区域13b的慢轴朝向的方向与右眼延迟膜51B的慢轴的方向不同。[偏光眼镜5]接着，将描述偏光眼镜5。偏光眼镜5置于观看者(未示出)的眼球前方，并且由观看者用来观察图像显示表面上显示的图像。偏光眼镜5例如包括图6中所示的右眼镜51 和左眼镜52。右眼镜51和左眼镜52被放置为面向显示装置2的图像显示表面。顺便提及，如图6所示，如果可能的话，期望将右眼镜51和左眼镜52放置在一个水平平面内，但也可被放置在有些倾斜的平面中。
右眼镜51例如具有偏光板51A和右眼延迟膜51B。另一方面，左眼镜52例如具有偏光板52A和左眼延迟膜52B。右眼延迟膜51B是偏光板51A的表面并且设置在入光侧。 左眼延迟膜52B是偏光板52A的表面并且设置在入光侧。偏光板51A和偏光板52A设置在偏光眼镜5的出光面上，并仅通过以特定振动方向振动的光(偏振光)。偏光板51A和偏光板52A的偏光轴都朝向与偏光板41B的偏光轴正交的方向。偏光板51A和偏光板52A的偏光轴当偏光板41B的偏光轴朝向垂直方向时朝向水平方向；并且当偏光板41B的偏光轴朝向水平方向时朝向垂直方向。右眼延迟膜51B和左眼延迟膜52B是具有光学各向异性的薄层。右眼延迟膜51B 和左眼延迟膜52B的慢轴朝向与水平方向和垂直方向都相交的方向，并且还朝向与偏光板 51A和偏光板52A的偏光轴相交的方向。此外，偏光板51A的偏光轴朝向与相位差区域13a 的慢轴的方向相同的方向，或朝向与该方向对应的方向，并且朝向与相位差区域13b的慢轴的方向不同的方向。另一方面，偏光板52A的慢轴朝向与相位差区域13b的慢轴的方向相同的方向，或朝向与该方向对应的方向，并且朝向与相位差区域13a的慢轴的方向不同的方向。[显示装置2的制造方法]接着，将描述显示装置2的制造方法的实例。首先，制备顺序地包括透明基板42、 像素电极43、配向膜44、液晶层45、配向膜46、公共电极47、滤色片48以及透明基板49的层叠体。接着，将偏光板41A贴合至该层叠体的背表面(透明基板42侧上的表面)，并且将偏光板41B贴合至该层叠体的表面(透明基板49侧上的表面)。以这种方式实现了显示面板4。接着，将延迟膜1贴合在偏光板41B上，并接着，将背光单元3附接至显示面板4 的背表面(偏光板41A侧上)。以这种方式实现了显示装置2。接着，在上述制造方法中，将详细描述将延迟膜1和显示面板4相互贴合的处理的实例。顺便提及，当在延迟膜1中发现一些膨胀和收缩时使用该制造处理。因此，当延迟膜1的尺寸稳定性非常高时不需要应用以下制造处理。首先，准备用于评估的显示面板4和延迟膜1(即，作为参照)，或在贴合之前的显示面板4和延迟膜1 (未示出)。接下来，在显示面板4和延迟膜1中，测量像素电极43的排列节距和相位差区域13a和13b的排列节距(未示出)。例如通过使用成像装置拍摄显示面板4和延迟膜1的表面的图像，并且处理由成像装置拍摄的图像，来获得这些排列节距。测量时的湿度例如被设定为标准湿度(例如，45% RH)。此外，测量时的温度例如被设定为 22. 5°C。接着，将测量值存储在稍后所述的控制温度湿度控制室(未示出)中的温度和湿度的控制装置(未示出)中。测量值的存储可通过人为地将测量值输入控制装置来执行， 或者可通过已测量了排列节距的成像装置将测量值传输至控制装置来执行。该控制装置例如具有(未示出)控制温度湿度控制室中的温度和湿度的控制部、 存储部以及接受信息的输入部。存储部旨在存储输入部接受的信息。在存储部中，例如，存储用于未对准校正的数据D和用于温度湿度校正的计算公式，并且还存储在进行上述测量之后的排列节距的测量值。通过使用存储的测量值以及用于未对准校正的数据D，基于用于温度湿度校正的计算公式，控制装置导出温度湿度控制室要被设定的湿度，并将温度湿度控制室中的湿度设定为导出的湿度。
此处，数据D例如包括延迟膜1的温度膨胀系数和湿度膨胀系数。例如提供用于温度湿度校正的计算公式，以得到温度湿度控制室中的温度和湿度应该是多少，以使得延迟膜1的排列节距和显示面板4的排列节距彼此相等。接着，只将贴合前的延迟膜1放在温度湿度控制室内预定的时间。结果，延迟膜1 的排列节距和显示面板4的排列节距变得彼此相等。换言之，控制装置控制延迟膜1周围的环境的温度和湿度以使得各自的排列节距变得彼此相等。接着，在湿度受控的环境中(换言之，在温度湿度控制室中)，或者在延迟膜1被取出温度湿度控制室后紧接着，将显示面板4和延迟膜1彼此贴合。以这种方式，本实施方式的延迟膜1和显示面板4彼此贴合。顺便提及，在上述制造过程中，在仅制备了用于评估的延迟膜1或贴合前的延迟膜1之后，可仅测量延迟膜1中的相位差区域13a和1 的排列节距，并且将测量值存储在存储部中。在此情形中，取代对显示面板4的排列节距的测量，将相位差区域13a和1 的排列节距的设计值存储在控制装置的存储部中作为用于未对准校正的数据D的一部分。并且，通过使用存储的测量值和用于未对准校正的数据D，控制装置可基于用于温度湿度的校正的计算公式导出温度湿度控制室的要被设定的湿度，将温度湿度控制室中的湿度设定为导出的湿度。[操作]在根据应用例的显示装置2中，首先，在背光单元3发出的光入射显示面板4的状态中，包括用于右眼的图像和用于左眼的图像的视差信号被输入显示面板4以作为图像信号。接着，用于右眼的图像光从奇数线中的像素输出，并且用于左眼的图像光从偶数线中的像素输出。接下来，用于右眼的图像光和用于左眼的图像光通过延迟膜1的相位差区域13a 和1 转换成椭圆偏振光，并接着从显示装置2的图像显示表面输出至外部。接着，输出至显示装置2的外部的光L1进入偏光眼镜5，并在通过右眼延迟膜51B 和左眼延迟膜52B从椭圆偏振光转换回线性偏振光后，进入偏光眼镜5的偏光板51A和 52A。此时，进入偏光板51A和52A的光中与用于右眼的图像光对应的光的偏光轴平行于偏光板51A的偏光轴并正交偏光板52A的偏光轴。因此，进入偏光板51A和52A的光中与用于右眼的图像光对应的光仅通过偏光板51A并到达观看者的右眼。另一方面，进入偏光板51A和52A的光中与用于左眼的图像光对应的光的偏光轴正交偏光板51A的偏光轴并平行于偏光板52A的偏光轴。因此，进入偏光板51A和52A的光中与用于左眼的图像光对应的光仅通过偏光板52A并到达观看者的左眼。以这种方式，与用于右眼的图像光对应的光到达观看者的右眼，并且与用于左眼的图像光对应的光到达观看者的左眼，结果，观看者可看到仿佛立体的图像被显示在显示装置2的图像显示表面上。[效果]顺便提及，在应用例中，在延迟膜1中，作为基底10的热塑性降冰片烯树脂膜和配向膜12经由锚固层11牢固地彼此粘合。这能够降低配向膜12可能剥落以及延迟膜1的尺寸可能改变很多的可能性。具体来说，保持了延迟膜1的高的尺寸稳定性，因此，显示面板4和延迟膜1可在不使用上述制造处理的情况下被高精确地彼此贴合。此外，即使在延迟膜1中发现一些膨胀和收缩时，通过使用上述制造处理，显示面板4和延迟膜1也可被高精确地彼此贴合。<变形例>[第一变形例]在上述应用例中，延迟膜1设置在显示装置2的图像显示表面侧上，但也可设置在其他的位置。例如，尽管未示出，延迟膜1可设置在偏光板41A和透明基板42之间。根据本变形例的显示装置2可通过以下方法制造。首先，制备顺序地包括透明基板42、像素电极43、配向膜44、液晶层45、配向膜46、公共电极47、滤色片48以及透明基板49的层叠体 (未示出)。接着，将延迟膜1贴合至该层叠体的背表面(透明基板42侧上的表面)，接着将偏光板41A贴合在延迟膜1上。接着，将偏光板41B贴合至该层叠体的表面(透明基板 49侧上的表面)。以这种方式，实现了包括延迟膜1的显示面板4。接着，将背光单元3附接至显示面板4的背表面(偏光板41A侧)。以这种方式，实现了根据本变形例的显示装置 2。在根据本变形例的显示装置2中，当背光单元3发出的光进入偏光板41A时，只有水平方向上的偏光分量穿过，并进入延迟膜1。穿过延迟膜1的光顺次穿过层叠体和偏光板 41B，并作为垂直方向上的偏光分量出射。这产生二维显示。此处，因为设置了延迟膜1，补偿了在从偏斜方向观察时液晶的相位差，因此可减少黑显示情形中偏斜方向上的着色和光泄露。换言之，延迟膜1可被用作视角补偿膜(例如A板(A plate)和C板(Cplate))。[第二变形例]此外，在上述实施方式中，已将延迟膜1的相位差区域13a和1 在水平方向上延伸的情形作为实例，但相位差区域13a和1 也可在其他方向上延伸。[第三变形例]此外，在上述实施方式和变形例中，已将延迟膜1的相位差区域13a和1 完全在延迟膜1的水平方向或垂直方向上延伸的情形作为实例，但相位差区域13a和1 例如也可被二维设置在水平方向和垂直方向上。[第四变形例]并且，在上述实施方式和变形例中，已将延迟膜1被应用至显示装置2的情形作为实例，但延迟膜1当然也可被应用至其他装置。[第五变形例]至此，已经描述了偏光眼镜5是圆偏光型并且显示装置2是用于圆偏光眼镜的显示装置的情形。然而，本发明也可应用至偏光眼镜5是线性偏光型并且显示装置2是用于线性偏光眼镜的显示装置的情形。本申请包含与2010年4月7日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2010-088762中披露的主题相关的主题，其全部内容结合于此作为参考。本领域技术人员应理解，根据设计需求和其他因素，可进行各种变形、组合、子组合和改变，其均在所附权利要求或其等价物的范围内。
权利要求
1.一种延迟膜，其中顺序层叠有热塑性降冰片烯树脂膜、锚固层、配向膜和相位差层；并且所述锚固层通过将包含50重量份以上且90重量份以下的具有三个以上官能团的丙烯酸酯单体的锚固材料涂布在所述热塑性降冰片烯树脂膜上、然后进行干燥并使用紫外线固化所述锚固材料而形成。
2.根据权利要求1所述的延迟膜，其中，所述锚固层通过将除了包含所述丙烯酸酯单体之外还包含酯化树脂和聚氨酯树脂的所述锚固材料涂布至所述热塑性降冰片烯树脂膜上、然后进行干燥并使用紫外线固化所述锚固材料而形成。
3.根据权利要求1所述的延迟膜，其中，所述锚固层具有0.5 μ m以上且7. 5 μ m以下的厚度。
4.根据权利要求3所述的延迟膜，其中，所述锚固层具有0.5 μ m以上且3. 5 μ m以下的厚度。
5.一种显示装置，包括显示面板，其中多个像素电极以行和列的形式而布置；以及延迟膜，贴合至所述显示面板，其中，所述延迟膜通过顺序层叠热塑性降冰片烯树脂膜、锚固层、配向膜和相位差层而形成，并且所述锚固层通过将包含50重量份以上且90重量份以下的具有三个以上官能团的丙烯酸酯单体的锚固材料涂布在所述热塑性降冰片烯树脂膜上、然后进行干燥并使用紫外线固化所述锚固材料而形成。
6.一种延迟膜的制造方法，所述方法包括第一步骤，通过将包含50重量份以上且90重量份以下的具有三个以上官能团的丙烯酸酯单体的锚固材料涂布在热塑性降冰片烯树脂膜上、然后进行干燥并使用紫外线固化所述锚固材料来形成锚固层；以及第二步骤，在所述锚固层上顺序形成配向膜和相位差层。
7.根据权利要求6所述的延迟膜的制造方法，其中，所述锚固材料除了包含所述丙烯酸酯单体之外，还包含酯化树脂和聚氨酯树脂。
8.根据权利要求7所述的延迟膜的制造方法，其中，所述锚固材料包含60重量份的所述丙烯酸酯单体、20重量份的所述酯化树脂以及20重量份的所述聚氨酯树脂。
全文摘要
本发明提供了一种延迟膜及其制造方法、以及显示装置，该延迟膜使用热塑性降冰片烯树脂膜作为基底。通过顺序层叠热塑性降冰片烯树脂膜、锚固层、配向膜和相位差层来形成延迟膜。在该延迟膜中，通过将包含50重量份以上且90重量份以下的具有三个以上官能团的丙烯酸酯单体的锚固材料涂布在热塑性降冰片烯树脂膜上、然后进行干燥并使用紫外线固化该锚固材料从而形成锚固层。
文档编号G02B27/26GK102213786SQ201110079038
公开日2011年10月12日 申请日期2011年3月30日 优先权日2010年4月7日
发明者井上纯一, 北田敬太郎, 小幡庆, 栗山晃人, 田泽洋志 申请人:索尼公司