宽视角多层光学薄膜的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及多层光学薄膜，它的外平面阻滞已经被减小了，以提供一宽视角特征。 特别的，本发明涉及一宽视角的光学薄膜，包含一正的面内双折射薄膜和一含氟聚合物薄 膜。本发明的光学薄膜可用于光学器件，例如液晶显示器，OLED显示器，3D眼镜，光学开关， 或是一个波导，其中具有一受控的光管理是可取的。
【背景技术】
[0002] -个A板是一个波片，通常作为阻滞器在光学器件中使用。它是一种双折射材料， 可以操纵穿过媒介的偏振状态或光束相位。A板光学阻滞器具有n x>ny= η 2的折射率分布， 其中^和n y代表了面内折射率，而η ζ代表了厚度方向的折射率。这样一个波片展示了一 正面内阻滞（Re)，正面内阻滞（Re)以式子Re = (Hx-Iiy) Xd表达，其中d为波片厚度。
[0003] 一个A板具有正面内阻滞（Re)，它等于一光波波长（λ)的四分之一，Re = λ/4， 此A板被称为四分之一波片（QWP)。类似的，一个A板具有的Re等于波长的一半，Re = λ/2,它被称为半波片（HWP)。一个QWP能够转化一个入射线性偏振光为圆偏振光。因而， 它通常与线偏光片结合使用，在光学器件提供圆偏光片。一个HWP能够旋转偏振面2 Θ度， 其中Θ为平面偏振光对于波片的慢（或快）轴的夹角。
[0004] A板通常用于液晶显示器（IXD)的补偿薄膜，以改善视角。它们也可用于OLED (有 机发光二级管）显示装置。例如，一个QWP与一个线偏光片一起使用，以在OLED装置内提 供一圆偏光片，从而减少OLED的背景光反射，以改善视觉质量。这些应用通常使用由A板 提供的面内阻滞，用于面内相移补偿。例如，A板与C板的结合特别适用于减少正交偏光片 在斜视角的漏光。然而，A板也展示了负面外的阻滞R th，其中Rth= [nz-(nx+ny)/2]Xd，并 带有由它的方向引起的值|Re/2|。在光学器件中，当负Rth为所需时，此特性是有益的。例 如，在一个垂直对齐（VA)模式的IXD中，LC单元中的液晶分子以垂直的方式排列，这导致 了正的面外阻滞。因而，除了面内补偿外，一个A板可提供在VA-LCD内的面外补偿。在其 它器件中，例如面内转换（IPS)模式的IXD和OLED显示器，然而在A板中展示的Rth不是 令人满意的，由于它可引起离轴光的相移并导致漏光。因而，在现有技术中存在一种需求， 即提供一正面内阻滞器，该阻滞器具有减少的面外阻滞，以改进显示器的视角和对比度。
[0005] 专利号为7, 211，316的美国专利公开了一种光学多层，包括一聚合物的基底和一 非晶态聚合物，非晶态聚合物具有超过160°的玻璃化转变温度和正双折射，以便于提供一 完整的所述多层的面外相阻滞，其介于_30nm至30nm之间。
【发明内容】
[0006] 本发明提供了一种多层光薄膜，包括，
[0007] (a) -波片，具有nx>ny>nz的折射率分布，以及
[0008] (b) -含氟聚合物薄膜，包含一部分
[0009]
[0010] 其中，R1，R2, R3中的每个是独立的氢原子，烷基，取代烷基，或??素，其中R1，R2, R3 中的至少一个为氟原子，其中每个R都是独立的苯乙烯环上的取代基，η为从0至5的整数， 代表了苯乙烯环上的取代基的数目，并且其中^和n y表示了面内折射率，而η ζ为波片的厚 度方向的折射率；其中所述多层光学薄膜具有一正面内阻滞（Re)和一面外阻滞（Rth)，面外 阻滞（R th)在波长在约400nm至约800nm的范围内满足公式|Rth|〈Re/2。 toon] 从一方面来说，依据本发明的多层光学薄膜具有一面外阻滞（Rth)，面外阻滞（R th) 在波长在约400nm至约800nm的范围内满足了公式I Rth I〈100nm，或<50nm，或<30nm，或 <10nm，或 <5nm〇
[0012] 从另一方面来说，本发明的多层光学薄膜是一个四分之一波片（QWP)，具有Re = λ/4 和 I Rth|〈Re/2,或是一个半波片（HWP)，具有 Re= λ/2 和 I Rth|〈Re/2。
[0013] 本发明的多层光学薄膜可用于一个液晶显示装置，包括面内转换液晶显示装置， 一个OLED显示装置，一个圆偏光片，或是3D眼镜。所述显示装置可用于电视，计算机，手机， 照相机，等。
【附图说明】
[0014] 本发明可采用某些部件和部件排布中的物理形式，其实施例将会在说明书中详细 描述，并在附图中说明，其中：
[0015] 图1是说明一堆叠样式的示意图，其中一四分之一波片被夹在一线偏光片和一反 光片之间；
[0016] 图2是说明一堆叠样式的示意图，其中一半波片被夹在两个平行的线偏光片之 间；
[0017] 图3是一等值线图，说明了在对比实例1中提供的光学器件的漏光；
[0018] 图4是一等值线图，说明了在实例1中提供的光学器件的漏光；
[0019] 图5是一等值线图，说明了在对比实例2中提供的光学器件的漏光；
[0020] 图6是一等值线图，说明了在实例2中提供的光学器件的漏光；
[0021] 图7是一曲线图，说明了如例子3中所述的涂有含氟聚合物的纤维素酯波片的阻 滞；
【具体实施方式】
[0022] 在本发明的一个实施例中，提供了一种多层光学薄膜，包括，
[0023] (a) -波片，具有一 nx>ny>nz的折射率分布，以及
[0024] (b) -含氟聚合物薄膜，包含一部分
[0025]
[0026] 其中，R1，R2, R3中的每个是独立的氢原子，烷基，取代烷基，或素，其中R1，R2, R3 中的至少一个为氟原子，其中每个R都是独立的苯乙烯环上的取代基，η为从0至5的整数， 代表了苯乙烯环上的取代基的数目，并且其中^和n y表示了面内折射率，而η ζ为波片的厚 度方向的折射率；其中所述多层光学薄膜具有一正面内阻滞（Re)和一面外阻滞（Rth)，面外 阻滞（R th)在波长在约400nm至约800nm的范围内满足公式|Rth|〈Re/2。
[0027] 从一方面来说，R1，R2, R3中的至少两个为氟原子；从另一方面来说，R \ R2, R3都是 氟原子。
[0028] 苯乙烯环上的取代基R的例子包括烷基，取代烷基，卤素，羟基，羧基，硝基，烷氧 基，磺酸盐（或酯），磷酸盐（或酯），酰基，酰氧基，苯基，烷氧羰基，氰基，等。
[0029] 波片的阻滞（R)被定义为R= AnXd，其中Λη是双折射，而d是波片的厚度。双 折射分为面内双折射An = nx-ny和面外双折射An = nz-(nx+ny)/2。因而，面内阻滞由公 式Re = (nx-ny)Xd表示，而面外阻滞由公式Rth= [nz-(nx+ny)/2]Xd表示。
[0030] 波片的双折射（Δη)可通过判定在波长范围为约400nm至约800nm上波片的双折 射的不同增量来测量。或者，双折射可在特定的光的波长上测量。当双折射或阻滞的值如 本发明所述进行比较时，它们旨在约400nm至约800nm的波长范围之外的相同的波长上进 行比较。
[0031] 在另一个方面来说，根据本发明的多层光学薄膜具有一面外阻滞（Rth)，面外阻滞 (Rth)在波长在约400nm至约800nm的范围内满足了公式I Rth I〈100nm，或<50nm