專利名稱：一種使立體偏光眼鏡可自由角度觀影的方法及偏光片的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及偏光片領域，尤其是一種可以實現(xiàn)自由角度(free-angle)觀看3D電 影、電視的偏光片。
背景技術：
現(xiàn)有的立體偏光眼鏡用偏光片主要包括兩層三醋酸纖維素膜和粘合于二者之間 的聚乙烯醇膜層，聚乙烯醇膜層作為偏光層決定了偏光片的偏光性能和透過率。立體影像 是利用光線有“振動方向”的原理來分解原始圖像的，先通過將圖像分為垂直方向的偏振光 和水平方向的偏振光兩組畫面，然后立體眼鏡左右分別采用不同偏振方向的偏光鏡片(左 右偏光鏡片的偏光層的偏振方向不同)，即可使人的左右眼接收兩組畫面，再經(jīng)過大腦合成 立體影像。由于屏幕投射的是偏振光源，因此每部分畫面光源都有固定的方向，而觀眾所佩 戴的3D眼鏡也有固定方向，當觀眾歪頭或者左右搖晃腦袋時，3D效果便會消失，出現(xiàn)立體 畫面的虛影。因此，觀看3D影視時，因不能歪腦袋，長時間后會出現(xiàn)脖子僵硬等不良反應。另外，對于主動式3D液晶電視來講，屏幕之所以能夠形成圖像灰階，是因為液晶 分子被夾在兩層偏振片中間，這兩層偏振片偏振方向相差90度，而施加了電壓的液晶分子 旋轉不同角度，使得通過第一片偏振片的偏振光改變方向，而偏振光與第二片偏振片之間 的夾角就決定了透光量的多少(液晶分子本身加電壓也還是透明的)。而主動式快門眼鏡 也相當于一塊液晶屏，它也包含兩層偏振片，而當眼鏡的第一層偏振片與電視的外層偏振 片形成夾角時，便會使圖像變暗甚至變黑，也就是說，佩戴3D眼鏡觀看3D電視時只能水平 觀看，不能傾斜，否則就欣賞不到3D效果，甚至會因為液晶屏幕和3D眼鏡液晶分子偏轉角 透光沖突造成全黑現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種使立體偏光眼鏡可自由角度觀影的方法。本發(fā)明采用的技術方案為一種使立體偏光眼鏡可自由角度觀影的方法，使所述 立體偏光眼鏡的偏振態(tài)變化過程為，由屏幕射出的線偏光經(jīng)第一相位差膜轉變成圓偏光或 者橢圓偏光，圓偏光或者橢圓偏光經(jīng)第二相位差膜轉變成反向圓偏光或者反向橢圓偏光， 反向圓偏光或者反向橢圓偏光經(jīng)原光片又轉變成線偏光進入人眼。本發(fā)明的另一目的是提供一種可實現(xiàn)上述方法的立體偏光眼鏡用偏光片。本發(fā)明采用的技術方案為一種使立體偏光眼鏡可自由角度觀影的偏光片，從上 到下依次包括一外層保護膜、第一相位差膜、第二相位差膜、一原光片和一剝離膜，其中，所 述原光片從上到下依次包括一第一保護膜、一聚乙烯醇膜和一第二保護膜，以上各層結構 通過粘著劑粘合連接；所述第一和第二相位差膜均為至少可為400nm 780nm波長范圍的 可見光區(qū)提供均勻的面內(nèi)相位差值的寬波域相位差膜；所述寬波域相位差膜為單膜寬波域 相位差膜或不同相位差膜疊合而成的寬波域相位差膜；所述第一相位差膜的面內(nèi)相位差為80 150nm，第二相位差膜面內(nèi)相位差為200 300nm ；所述第一相位差膜的光軸與原光片的光軸呈5° 50°或130° 175°角度粘 合連接，所述第二相位差膜的光軸與原光片的光軸呈40° 85°或95° 140°角度粘合 連接。優(yōu)選地，所述原光片的單體透過率大于等于42%。優(yōu)選地，所述原光片的偏振度大于等于99. 95%。優(yōu)選地，所述第一和第二保護膜均為三醋酸纖維素膜。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明的偏光片由于在原光片的基礎上附加了二層不同面 內(nèi)相位差的相位差膜，能夠順利實現(xiàn)線偏光與橢圓或圓偏光之間的轉變，進而可實現(xiàn)任意 角度觀看3D電視電影。


圖1為本發(fā)明所述使立體偏光眼鏡可自由角度觀影的偏光片的截面結構示意圖；圖2(a)、(b)和(C)分別示出了第一相位差膜的光軸方向、第二相位差膜的光軸方 向，和原光片層與第一相位差膜、第二相位差膜復合的結構示意圖；圖3示出了圖1所示偏光片的偏振態(tài)的變化過程。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明所述立體偏光眼鏡用偏光片作進一步說明。如圖1所示，本發(fā)明的立體偏光眼鏡用偏光片從上到下依次包括一外層保護膜 1、第一相位差膜2、第二相位差膜3、一原光片和一剝離膜7，其中，該原光片從上到下依次 包括一第一保護膜4、一聚乙烯醇膜(PVA) 5和一第二保護膜6，以上各層結構通過粘著劑粘 合連接。聚乙烯醇膜吸附碘、二色性染料等二色性物質(zhì)，然后進而交聯(lián)、拉伸和干燥。聚乙 烯醇膜采用水清洗，這樣不僅可以除去膜表面的污物或洗掉防粘劑，還可以使聚乙烯醇膜 膨脹以防止出現(xiàn)如染色不均勻等現(xiàn)象。聚乙烯醇膜拉伸后很脆弱，為了保護聚乙烯醇膜5， 需在其兩面復合保護膜，即復合所述第一和第二保護膜，作為該保護膜的材質(zhì)，需具備透明 性、機械強度、熱穩(wěn)定性、水分阻隔性、各向同性等優(yōu)異特性的保護膜，如三醋酸纖維素等纖 維素類樹脂，聚降冰片烯類、聚碳酸酯類、聚苯乙烯類、丙烯酸類等，優(yōu)選為三醋酸纖維素膜 (TAC膜)，特別優(yōu)選為用堿等對其表面進行了皂化處理的TAC膜，TAC膜與PVA膜通過用水 溶性膠水貼合，優(yōu)選為通過聚乙醇膠水粘合。原光片的透過率(單體)優(yōu)選為大于等于42% (400 780nm之間的平均透過 率)，偏振度優(yōu)選為99. 95 % 100 %。所述第一相位差膜2的面內(nèi)相位差Re為80 150nm，優(yōu)選1/4波片，Re = 138nm。 所述第二相位差膜3的面內(nèi)相位差Re為200 300nm，優(yōu)選1/2波片，Re = 270nm。Re為 可見光范圍內(nèi)的薄膜面內(nèi)相位差，Re = (nx-ny)Xd, nx和ny分別表示慢軸方向和快軸方 向的膜的折射率，d表示膜的厚度。所述第一和第二相位差膜均為寬波域相位差膜。在本發(fā)明中，由于采用了寬波域 相位差膜，可在寬的可見光區(qū)內(nèi)提供均勻的相位差值，改善視角特性。理想中的相位差膜應該為可將各個波長的光均完全轉換成另一偏振態(tài)，而目前傳統(tǒng)的相位差膜僅能在某一特 定波長下，將光轉換成另一偏振態(tài)，為窄波域相位差膜。有關寬波域相位差膜的概念，在公 開號為 CN 1491370A、CN 1973242A、CN 10i;351730A 和 CN U92097A 的專利文獻中均有涉 及，目前，寬波域相位差膜的制造有兩種途徑一種為分子設計，即將具有負折射率的材料 與正折射率材料進行共聚合，然后再進行拉伸制成單膜寬波域相位差膜；另一種為光學設 計，即將兩種以上不同相位差分布的材料或同一種相位差分布的材料堆疊貼合而成(多層 結構)。在本實施例中，優(yōu)選為選用單膜寬波域相位差膜。在本發(fā)明中，在第一相位差膜2采用1/4波片，第二相位差膜3采用1/2波片的情 況下，由第一、第二相位差膜和原光片組成的結構就可以在線偏光入射到第一和第二相位 差膜時，至少可在400nm 780nm波長范圍下得到幾乎完全的圓偏振光。該結構的偏振態(tài) 的變化過程如圖3所示，由屏幕射出的線偏光經(jīng)第一相位差膜2 (1/4波片)轉變成圓偏光， 圓偏光經(jīng)第二相位差膜3(1/2波片)轉變成反向圓偏光，反向圓偏光經(jīng)原光片又轉變成線 偏光進入人眼。第一和第二相位差膜與原光片的貼合方法并無特別限制，通常可以使用現(xiàn)有公知 的粘接劑、粘合劑，如丙烯酸類聚合物、有機硅類聚合物、聚酯、聚氨酯、聚醚等透明的粘合 劑，其中從光學透明性、粘合特性、耐候性等方面出發(fā)，優(yōu)選丙烯酸類粘合劑。所述貼合方法可以為先將卷狀的相位差膜按角度θ 1(40° 85°或95° 140° )、θ 2(5° 50°或130° 175° )裁切成單張的相位差膜，然后用透明膠帶將裁 切好的相位差膜沿光軸方向順次連接起來并收卷成卷狀。接下來先將第二相位差膜復合在 原光片上，然后將第一相位差膜復合在第二相位差膜上，最后在第一相位差膜上復合保護 膜與在原光片的一側復合上剝離膜，各膜層復合時以卷對卷的方法在復合機上不間斷連續(xù) 進行，利用復合機上的定位控制器控制膜材的復合角度的準確性。上述獲得的層疊光學膜可使用儀器CA-210或ΒΜ-7結合U-4100進行測試分析，以 色度與透過率的變化為評價指標，在不同角度測試時，評價指標變化比較小者為最佳。綜上所述僅為本發(fā)明較佳的實施例，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍。即凡依本 發(fā)明申請專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化及修飾，皆應屬于本發(fā)明的技術范疇。
權利要求
1.一種使立體偏光眼鏡可自由角度觀影的方法，其特征在于使所述立體偏光眼鏡的 偏振態(tài)變化過程為，由屏幕射出的線偏光經(jīng)第一相位差膜轉變成圓偏光或者橢圓偏光，圓 偏光或者橢圓偏光經(jīng)第二相位差膜轉變成反向圓偏光或者反向橢圓偏光，反向圓偏光或者 反向橢圓偏光經(jīng)原光片又轉變成線偏光進入人眼。
2.一種實現(xiàn)權利要求1所述方法的偏光片，其特征在于從上到下依次包括一外層保 護膜、第一相位差膜、第二相位差膜、一原光片和一剝離膜，其中，所述原光片從上到下依次 包括一第一保護膜、一聚乙烯醇膜和一第二保護膜，以上各層結構通過粘著劑粘合連接；所述第一和第二相位差膜均為至少可為400nm 780nm波長范圍的可見光區(qū)提供均勻 的面內(nèi)相位差值的寬波域相位差膜；所述寬波域相位差膜為單膜寬波域相位差膜或不同相 位差膜疊合而成的寬波域相位差膜；所述第一相位差膜的面內(nèi)相位差為80 150nm，第二相位差膜面內(nèi)相位差為200 300nm ；所述第一相位差膜的光軸與原光片的光軸呈5° 50°或130° 175°角度粘合連 接，所述第二相位差膜的光軸與原光片的光軸呈40° 85°或95° 140°角度粘合連 接。
3.根據(jù)權利要求2所述的偏光片，其特征在于所述原光片的單體透過率大于等于 42%。
4.根據(jù)權利要求2所述的偏光片，其特征在于所述原光片的偏振度大于等于 99. 95%。
5.根據(jù)權利要求2、3或4所述的偏光片，其特征在于所述第一和第二保護膜均為三醋酸纖維素膜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種使立體偏光眼鏡可自由角度觀影的方法及偏光片，使偏振態(tài)的變化過程為，由屏幕射出的線偏光經(jīng)第一相位差膜轉變?yōu)閳A偏光或者橢圓偏光，圓偏光或者橢圓偏光經(jīng)第二相位差膜轉變?yōu)榉聪驁A偏光或者反向橢圓偏光，反向圓偏光或者反向橢圓偏光經(jīng)原光片又轉變?yōu)榫€偏光進入人眼。該偏光片從上到下依次包括一外層保護膜、第一相位差膜、第二相位差膜、一原光片和一剝離膜，以上各層結構通過粘著劑粘合連接。本發(fā)明的偏光片由于在原光片的基礎上疊加了二層不同面內(nèi)相位差的相位差膜，能夠順利實現(xiàn)線偏光與橢圓或圓偏光之間的轉換，進而可實現(xiàn)任意角度觀看3D電視電影。
文檔編號G02B27/26GK102096203SQ20101061456
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權日2010年12月30日
發(fā)明者劉洪雷, 邱韶華, 鐘偉宏, 錢琨 申請人:深圳市盛波光電科技有限公司