CN117546063A - 光学层叠体、光学层叠体的制造方法、光学层叠体的切割方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光学层叠体及光学层叠体的制造方法,所述光学层叠体为层叠有反射型起偏器和吸收型起偏器的光学层叠体,其中,在适用了光学层叠体的虚拟现实显示装置中,具有高图像清晰性,能够贴合在虚拟现实显示装置的透镜等上而优选使用。本发明的光学层叠体为至少包含反射型起偏器和吸收型起偏器的光学层叠体,其中,吸收型起偏器具有至少包含液晶性化合物和二色性色素的各向异性吸收层,并且存在于光学层叠体的内部、且一边的长度为30μm以上的异物的数量为每平方米100个以下。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学层叠体、光学层叠体的制造方法及光学层叠体的切割方法。
背景技术
反射型起偏器为具有反射入射光中的一个偏振光,透射另一个偏振光的功能的起偏器。基于反射型起偏器的反射光及透射光成为相互正交的偏振状态。在此,相互正交的偏振状态是指,在邦加球上彼此位于对径点(antipodal points)的偏振状态,例如,相互正交的线偏振光或右旋圆偏振光和左旋圆偏振光对应于此。
关于透射光及反射光成为线偏振光的反射型线起偏器,例如,已知有如专利文献1中所记载那样的,交替层叠多个不同的2种以上的双折射层而成的薄膜。
并且,作为透射光及反射光成为圆偏振光的反射型圆起偏器,例如,已知有如专利文献2中所记载那样的,具有将胆甾醇型液晶相固定化而成的层的薄膜。
反射型起偏器用于从入射光仅提取特定的偏振光,或者将入射光分离成2个偏振光。例如,在液晶显示装置中,用作通过反射来自背光灯的不需要的偏振光并进行再利用来提高光利用效率的增亮膜。并且,在液晶投影仪中,也可以用作将来自光源的光分离成2个线偏振光,并分别向液晶面板供给的光束分离器。
并且,近年来,为了将外光及来自图像显示装置的光的一部分分离成正交的2个偏振光,反射其中一个偏振光并透射另一个,从而产生虚像或实像,提出了使用反射型起偏器的方法。例如,在专利文献3中,为了在虚拟现实显示装置及电子取景器等中使显示部小型、薄型化,公开有使光在反射型起偏器与半反射镜之间反射而往复,进而,使其透射反射型起偏器,生成虚像的方法。并且,在专利文献4中,为了在虚拟现实显示装置及电子取景器等中使显示部小型化、薄型化,公开有使用包含吸收型起偏器和反射型起偏器的光学层叠体,使光在反射型起偏器与半反射镜之间反射而往复,进而,使其透射反射型起偏器及吸收型起偏器,生成虚像的方法。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-053705号公报
专利文献2:日本专利第6277088号公报
专利文献3:日本特开平7-120679号公报
专利文献4:日本专利第6501877号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
根据本发明人的研究,发现在通过反射型起偏器将外光或来自图像显示装置的光的一部分分离成正交的2个偏振光,并产生虚像和/或实像的情况下,在专利文献1及专利文献2中所记载的以往的反射型起偏器中,偏振光的分离不充分。
并且,发现若使用包含反射型起偏器和吸收型起偏器的光学层叠体,则虽然能够将偏振光的分离改善至充分的水平,但是另一方面,图像清晰度有时会降低。尤其,在将反射型起偏器用于虚拟现实显示装置及电子取景器等的情况下,图像清晰度的降低显著。
此外,根据本发明人的研究,发现在专利文献4中所记载的虚拟现实显示装置中,有时会视觉辨认到重影,或者显示图像的对比度降低。
重影起因于从图像显示装置射出并应被反射型起偏器反射的光线的一部分,未被反射而透射所导致的漏光。这种虚拟现实显示装置中,大部分将包含反射型起偏器和吸收型起偏器的光学层叠体贴合于透镜,但在将光学层叠体根据透镜的形状而切割成圆型等的情况下,在向透镜贴合时,难以对齐角度或位置,从而产生角度偏移,其为漏光的主要原因之一。因此,考虑将光学层叠体切割成包含自由曲线的形状而非圆形,或者形成用于位置对准的凸起等的方法,但存在难以高精度地切割成包含自由曲线的形状的问题。
并且,发现对比度降低的原因之一是因为,从图像显示装置射出并从光学层叠体的端面入射的光线的一部分在光学层叠体或者透镜的内部被引导、散射,从而向视觉辨认侧射出。
另外,光学层叠体的制造大部分为了提高生产率而通过卷对卷的方式进行贴合。
作为一例,准备,具有作为光学元件的作用的长条的基材膜和在长条的预支撑体上形成功能性层等而成的转印型膜。在沿长度方向输送该基材膜和转印型膜的同时,层叠两个薄膜并在基材膜上贴附功能性层,之后,剥离转印型膜的预支撑体。由此,能够以高生产率连续地制造在作为光学元件的基材膜上层叠有功能性层的光学层叠体。
然而,有些功能性层中在特定方位具有光学轴,在将它们进行贴合的情况下,必须根据目的以适当的角度进行贴合。在这种情况下,有时无法使用卷对卷方式。
例如,在使用贴合吸收型起偏器和λ/4相位差片的光学层叠体作为防反射膜的情况下,必须以吸收型起偏器的吸收轴和λ/4相位差片的慢轴以45°的角度交叉的方式进行贴合。
但是,吸收型起偏器大部分在薄膜的长度方向上具有吸收轴。另一方面,λ/4相位差片在拉伸聚合物薄膜而制作的情况下,大部分在薄膜的长度方向上具有慢轴。
因此,为了使吸收型起偏器的吸收轴和λ/4相位差片的慢轴所成的角度为45°而贴合两者,需要将至少一方切割成切片状,并通过卷对片方式或片对片方式,层叠吸收型起偏器和λ/4相位差片。
进而,根据本发明人的研究,发现在专利文献4中所记载的虚拟现实显示装置中,存在显示图像的清晰度降低,或者产生重影的情况。
在虚拟现实显示装置中,由于通过包括透镜及反射型起偏器和吸收型起偏器的光学层叠体的作用,图像显示装置所显示的图像被放大并被视觉辨认,因此有时图像会因光学层叠体所具有的微小的凹凸而失真,从而使图像的清晰度降低。
另外,重影起因于从图像显示装置射出并应被反射型起偏器反射的光线的一部分,未被反射而透射所导致的漏光。在基于光学层叠体的偏振光的分离不充分的情况下,有时原本应被反射的偏振光的光线会透射,从而导致产生重影。
本发明是鉴于上述课题而完成的,本发明的第1实施方式的课题在于提供一种光学层叠体,所述光学层叠体为层叠有反射型起偏器和吸收型起偏器的光学层叠体,在适用了光学层叠体的虚拟现实显示装置中,具有高图像清晰性,能够贴合在虚拟现实显示装置的透镜等上并优选使用。
另外,本发明的第1实施方式的课题还在于提供一种光学层叠体的制造方法。
本发明是鉴于上述课题而完成的,本发明的第2实施方式的课题在于提供一种光学层叠体,所述光学层叠体容易进行贴合于粘附体时的位置调整及角度调整,并且在贴合于虚拟现实显示装置的透镜等上进行使用的情况下,能够抑制重影的产生和/或对比度的降低。
另外,本发明的第2实施方式的课题还在于提供一种光学层叠体的制造方法。
本发明是鉴于上述课题而完成的,本发明的第3实施方式的课题在于提供一种生产率高的制造方法,所述方法为包含基材和功能性层的光学层叠体的制造方法,其能够以基材所具有的光学轴和功能性层所具有的光学轴以不平行的角度交叉的方式,层叠基材和功能性层。
本发明是鉴于上述课题而完成的,本发明的第4实施方式提供一种光学层叠体,在贴合于虚拟现实显示装置的透镜等上使用的情况下,重影得到抑制,并且显现高图像清晰性。
用于解决技术课题的手段
本发明人对上述的课题进行了深入研究,发现通过以下的结构能够解决上述课题。
(1)一种光学层叠体,其至少包含反射型起偏器和吸收型起偏器,其中,
吸收型起偏器具有至少包含液晶性化合物和二色性色素的各向异性吸收层,
存在于光学层叠体的内部、且一边的长度为30μm以上的异物的数量为每平方米100个以下。
(2)根据(1)所述的光学层叠体,其中,
吸收型起偏器还包含含有聚乙烯醇的层。
(3)根据(1)或(2)所述的光学层叠体,其中,
反射型起偏器为交替层叠多个至少不同的2种以上的双折射层而成的反射型线起偏器。
(4)根据(1)至(3)中任一项所述的光学层叠体,其中,
反射型起偏器为胆甾醇型液晶相固定化而成的反射型圆起偏器。
(5)根据(1)至(4)中任一项所述的光学层叠体,其还至少具有λ/4相位差片。
(6)根据(5)所述的光学层叠体,其中,
λ/4相位差片为将液晶性化合物固定化而成的层。
(7)根据(5)或(6)所述的光学层叠体,其中,
λ/4相位差片具有逆波长分散性。
(8)根据(5)至(7)中任一项所述的光学层叠体,其中,
λ/4相位差片包含将以厚度方向作为螺旋轴扭曲取向的液晶性化合物固定化而成的层。
(9)一种光学层叠体的制造方法,所述光学层叠体包含:反射型起偏器;及吸收型起偏器,其包含至少含有液晶性化合物及二色性色素的各向异性吸收层,所述光学层叠体的制造方法具有如下工序:
工序1A,其对具有预支撑体和配置于预支撑体上的各向异性吸收层、并且在预支撑体的各向异性吸收层侧的表面的宽度方向的两端具有未配置有各向异性吸收层的区域的薄膜的两端部进行分割加工,从而制作具有预支撑体和配置于预支撑体的整个表面上的各向异性吸收层的转印型膜;
工序2A,其在转印型膜中的各向异性吸收层的与预支撑体侧相反的一侧的表面涂布粘接剂或粘合剂,形成涂布层;
工序3A,其在涂布层上贴合包含反射型起偏器的部件,获得层叠体;及
工序4A,其从层叠体剥离预支撑体,制造光学层叠体。
(10)一种光学层叠体的制造方法,所述光学层叠体包含:反射型起偏器;及吸收型起偏器,其包含至少含有液晶性化合物及二色性色素的各向异性吸收层,所述光学层叠体的制造方法具有如下工序:
工序1B,其对具有预支撑体和配置于预支撑体上的各向异性吸收层、并且在预支撑体的各向异性吸收层侧的表面的宽度方向的两端具有未配置有各向异性吸收层的区域的转印型膜的各向异性吸收层的与预支撑体侧相反的一侧的表面上涂布粘接剂或粘合剂,从而形成涂布层;
工序2B,其在涂布层上贴合包含反射型起偏器的部件,获得层叠体;
工序3B,其对层叠体的两端部进行分割加工,制作具有预支撑体、配置于预支撑体的整个表面上的各向异性吸收层、涂布层及反射型起偏器的完成分割加工的层叠体;及
工序4B,其从完成分割加工的层叠体剥离预支撑体,制造光学层叠体。
(11)根据(9)所述的光学层叠体的制造方法,其中,
在工序1A或工序2A之前,还具有如下工序:使粘合辊附着在各向异性吸收层的与预支撑体侧相反的一侧的表面上,去除表面上的异物。
(12)根据(10)所述的光学层叠体的制造方法,其中,
在工序1B之前,还具有如下工序:使粘合辊附着在各向异性吸收层的与预支撑体侧相反的一侧的表面上,去除表面上的异物。
(13)一种光学层叠体,其至少包含吸收型起偏器,其中光学层叠体的端面的至少一部分为锥状。
(14)根据(13)所述的光学层叠体,其中,
从光学层叠体的厚度方向的截面观察时,锥状的端面与光学层叠体的主表面的垂线所成的角度为1°以上且小于30°。
(15)根据(13)或(14)所述的光学层叠体,其中,
光学层叠体具有第1面和与第1面对置的第2面,在第1面具有粘合剂层,并且第1面的面积比第2面的面积大。
(16)根据(13)至(15)中任一项所述的光学层叠体,其中,
实施了表示吸收型起偏器的吸收轴的方位的标记。
(17)根据(13)至(16)中任一项所述的光学层叠体,其中,
吸收型起偏器包含至少含有液晶性化合物和二色性色素的各向异性吸收层。
(18)根据(13)至(17)中任一项所述的光学层叠体,其中,
吸收型起偏器还包含含有聚乙烯醇的层。
(19)根据(13)至(18)中任一项所述的光学层叠体,其还包含反射型线起偏器,反射型线起偏器由交替层叠多个不同的2种以上的双折射层而成。
(20)根据(13)至(19)中任一项所述的光学层叠体,其还包含反射型圆起偏器,反射型圆起偏器至少由胆甾醇型液晶相固定化而成。
(21)根据(13)或(14)所述的光学层叠体,其还至少包含λ/4相位差片。
(22)根据(21)所述的光学层叠体,其中,
λ/4相位差片为使液晶性化合物固定化而成的层。
(23)一种光学层叠体的切割方法,所述光学层叠体至少包含吸收型起偏器,所述光学层叠体的切割方法包括一边用电流计镜扫描短脉冲激光,一边切割成包含曲线的形状的工序。
(24)一种光学层叠体的切割方法,所述光学层叠体至少包含吸收型起偏器,所述光学层叠体的切割方法包括用具有锥形状的汤姆森刀或雕刻刀进行冲裁,从而切割成包含曲线的形状的工序。
(25)一种光学层叠体的制造方法,其包括如下工序:将在预支撑体上涂布有功能性层的转印型膜和基材膜以相互不平行的角度交叉并输送;在功能性层的与预支撑体侧相反的一侧的表面或基材膜的表面涂布粘接剂或粘合剂;暂时停止转印型膜和基材膜的输送并使其相互贴合;及将功能性层从预支撑体剥离。
(26)根据(25)所述的制造方法,其中,
功能性层为吸收型起偏器。
(27)根据(26)所述的制造方法,其中,
吸收型起偏器包含至少含有液晶性化合物及二色性色素的各向异性吸收层。
(28)根据(26)或(27)所述的制造方法,其中,
吸收型起偏器还包含含有聚乙烯醇的层。
(29)根据(25)至(28)中任一项所述的制造方法,其中,
基材膜至少包含相位差层。
(30)根据(29)所述的制造方法,其中,
相位差层的慢轴与基材膜的输送方向平行。
(31)根据(29)所述的制造方法,其中,
相位差层的慢轴与基材膜的输送方向正交。
(32)根据(25)至(31)中任一项所述的制造方法,其包括如下工序:
功能性层为吸收型起偏器,基材膜至少包含相位差层,以吸收型起偏器的吸收轴与相位差层的慢轴所成的角度成为40°以上且50°以下的方式进行输送的工序。
(33)根据(25)至(32)中任一项所述的制造方法,其中,
基材膜至少包含反射型线起偏器。
(34)根据(33)所述的制造方法,其中,
反射型线起偏器由交替层叠多个不同的2种以上的双折射层而成。
(35)根据(33)或(34)所述的制造方法,其中,
反射型线起偏器的透射轴与基材膜的输送方向平行。
(36)一种光学层叠体,其包含反射型起偏器、吸收型起偏器及至少1个粘接层,其中,
粘接层的厚度为25μm以下,
粘接层的玻璃化转变温度为15℃以下,并且,
粘接层的折射率为1.45~1.70。
(37)根据(36)所述的光学层叠体,其中,
粘接层的厚度为0.5~25μm。
(38)根据(36)或(37)所述的光学层叠体,其中,
粘接层的折射率为1.50~1.70。
(39)根据(38)所述的光学层叠体,其中,
折射率为1.50~1.70的粘接层的至少一个与反射型起偏器相邻。
(40)根据(36)至(39)中任一项所述的光学层叠体,其中,
粘接层为向包含紫外线固化性组合物的粘接层形成用组合物照射紫外线并使其固化而形成的层,
粘接层形成用组合物的粘度为10~500cP。
(41)根据(40)所述的光学层叠体,其中,
粘接层形成用组合物还包含硼酸化合物。
(42)根据(36)至(39)中任一项所述的光学层叠体,其中,
粘接层为贴合粘合剂片而形成的层,
粘合剂片的通过扭转剪切法测定的储能模量G’在20℃下为0.8MPa以上。
(43)根据(36)至(39)中任一项所述的光学层叠体,其中,
粘接层为向粘附体照射紫外线并使其固化而形成的层,所述粘附体是包含含有紫外线固化性组合物的粘接层形成用组合物的片材贴合而成的。
(44)根据(36)至(43)中任一项所述的光学层叠体,其中,
吸收型起偏器包含至少含有液晶性化合物和二色性色素的各向异性吸收层。
(45)根据(36)至(44)中任一项所述的光学层叠体,其中,
吸收型起偏器还包含含有聚乙烯醇的层。
(46)根据(36)至(45)中任一项所述的光学层叠体,其中,
反射型起偏器为在厚度方向上交替层叠多个不同的2种以上的双折射层而成的反射型线起偏器。
(47)根据(36)至(46)中任一项所述的光学层叠体,其中,
反射型起偏器为具有将胆甾醇型液晶相固定化而成的胆甾醇型液晶层的反射型圆起偏器。
(48)根据(36)至(47)中任一项所述的光学层叠体,其还包含λ/4相位差片。
(49)根据(48)所述的光学层叠体,其中,
λ/4相位差片为将液晶性化合物固定化而成的层。
(50)根据(36)至(49)中任一项所述的光学层叠体,其还包含玻璃化转变温度为120℃以下的基材。
发明效果
根据本发明的第1实施方式,能够提供一种光学层叠体,所述光学层叠体为层叠有反射型起偏器和吸收型起偏器的光学层叠体,在适用了光学层叠体的虚拟现实显示装置中,具有高图像清晰性,能够贴合在虚拟现实显示装置的透镜等上并优选使用。
并且,根据本发明的第1实施方式,能够提供一种光学层叠体的制造方法。
根据本发明的第2实施方式,能够提供一种光学层叠体,所述光学层叠体容易进行贴合于粘附体时的位置调整及角度调整,并且在贴合于虚拟现实显示装置的透镜等上进行使用的情况下,能够抑制重影的产生和/或对比度的降低。
并且,根据本发明的第2实施方式,能够提供一种光学层叠体的制造方法。
根据本发明的第3实施方式,能够提供一种生产率高的制造方法,所述方法为包含基材和功能性层的光学层叠体的制造方法,其能够以基材的光学轴和功能性层的光学轴以不平行的角度交叉的方式,层叠并贴合基材和功能性层。
根据本发明的第4实施方式,能够提供一种光学层叠体,在贴合于虚拟现实显示装置的透镜等上进行使用的情况下,重影得到抑制,并且显现高图像清晰性。
附图说明
图1是使用第1实施方式所涉及的光学层叠体的虚拟现实显示装置的一例。
图2是使用第1实施方式所涉及的光学层叠体的虚拟现实显示装置的一例。
图3是表示第1实施方式所涉及的光学层叠体的一例的示意图。
图4是使用第2实施方式所涉及的光学层叠体的虚拟现实显示装置的一例。
图5是使用第2实施方式所涉及的光学层叠体的虚拟现实显示装置的一例。
图6是表示第2实施方式所涉及的光学层叠体的一例的示意图。
图7是将现有的光学层叠体贴附于透镜时的示意图。
图8是用于说明第2实施方式所涉及的光学层叠体的作用的示意图。
图9是概念性表示第3实施方式所涉及的制造方法的一例的图。
图10是用于说明第3实施方式所涉及的制造方法的一例的概念图。
图11是表示第4实施方式所涉及的光学层叠体的结构的一例的示意图。
图12是使用第4实施方式所涉及的光学层叠体的虚拟现实显示装置的一例。
图13是使用现有的往复光学系统的虚拟现实显示装置的一例。
图14是表示现有的光学层叠体的结构的一例的示意图。
具体实施方式
以下,参考附图,对本发明进行详细地说明。以下所记载的构成要件的说明有时基于代表性实施方式或具体例而进行,但本发明并不限定于这种实施方式。另外,在本说明书中,使用“~”表示的数值范围是指将记载于“~”前后的数值作为下限值及上限值而包括的范围。
在本说明书中,对于“正交”,并不表示严格意义上的90°,而是表示90°±10°,优选表示90°±5°。并且,对于“平行”,并不表示严格意义上的0°,而是表示0°±10°,优选表示0°±5°。此外,对于“45°”,并不表示严格意义上的45°,而是表示45°±10°,优选表示45°±5°。
在本说明书中,“吸收轴”是指,当入射线偏振光时,在面内吸光度成为最大的偏振方向。并且,“反射轴”是指,当入射线偏振光时,在面内反射率成为最大的偏振方向。并且,“透射轴”是指,在面内与吸收轴或反射轴正交的方向。此外,“慢轴”是指,在面内折射率成为最大的方向。
在本说明书中,只要没有特别指明,相位差是指面内延迟,记载为Re(λ)。在此,Re(λ)表示波长λ下的面内延迟,只要没有特别记载,波长λ设为550nm。
并且,波长λ下的厚度方向的延迟在本说明书中记载为Rth(λ)。
对于Re(λ)及Rth(λ),能够使用利用AxoScan OPMF-1(Opto Science,Inc.制)在波长λ下测定而得的值。通过利用AxoScan输入平均折射率((nx+ny+nz)/3)和膜厚(d(μm))来计算
慢轴方向(°)
Re(λ)=R0(λ)
Rth(λ)=((nx+ny)/2-nz)×d。
以下,对第1实施方式进行详细叙述。
〔光学层叠体〕
第1实施方式所涉及的光学层叠体为至少包含反射型起偏器和吸收型起偏器,吸收型起偏器具有至少包含液晶性化合物和二色性色素的各向异性吸收层,并且存在于光学层叠体的内部、且一边的长度为30μm以上的异物的数量为每平方米100个以下。
将第1实施方式所涉及的光学层叠体在虚拟现实显示装置中用作反射透射圆起偏器,此时,具有高图像清晰性。以下,作为优选使用例,举出虚拟现实显示装置中使用的情况,并对第1实施方式所涉及的光学层叠体的作用进行详细地说明。
图1是使用第1实施方式所涉及的光学层叠体的虚拟现实显示装置。如图1所示,从图像显示面板150射出的光线160透射圆起偏器140而成为圆偏振光,并透射半反射镜130。接着,从反射型起偏器侧入射于第1实施方式所涉及的光学层叠体100并被全反射,被半反射镜130再次反射,并再次入射于光学层叠体100。此时,光线160通过被半反射镜反射,成为与第一次入射于光学层叠体100时的圆偏振光回转方向相反的圆偏振光。因此,光线160透射光学层叠体100,被用户视觉辨认。此外,光线160被半反射镜130反射时,由于半反射镜成为凹面镜的形状,因此像被放大,从而用户能够视觉辨认被放大的虚像。上述的结构被称为往复光学系统或折返光学系统等。
另一方面,图2是表示当光线170第一次入射于光学层叠体100时,不被反射而透射,并成为漏光时的示意图。从图可知,此时,用户视觉辨认未被放大的像。该像称为重影等,被要求减少。
重影是从图像显示面板射出并原本应被反射型起偏器反射的光线的一部分,未被反射而透射所导致的。相对于此,由于第1实施方式所涉及的光学层叠体100包含反射型起偏器和吸收型起偏器,因此,具有高偏振度,即使在原本应被反射型起偏器反射的偏振的光线透射反射型起偏器的情况下,也能够通过吸收型起偏器吸收该光线,并降低重影。
并且,在第1实施方式所涉及的光学层叠体中,存在于其内部、且一边的长度为30μm以上的异物的数量为每平方米100个以下。由此,在将光学层叠体用于虚拟现实显示装置的情况下,能够提高图像的清晰度。
使用光学层叠体的虚拟现实显示装置通过往复光学系统而放大显示像,但此时,若在光学层叠体中存在凹凸,则光线会向规定的方向以外弯曲,从而降低图像的清晰度。若埋没并存在于光学层叠体的内部的异物较少,则能够提高光学层叠体的表面平滑性,因此优选。
并且,虚拟现实显示装置中所使用的光学层叠体通常根据透镜的尺寸被切割,每平方米能够剪切数百片。因此,若一边的长度为30μm以上的异物的数量为每平方米100个以下,则能够提高剪切成透镜的尺寸时的成品率,因此优选。
一边的长度为30μm以上的异物的数量优选为每平方米50个以下,更优选为10个以下,进一步优选为5个以下。关于下限,并没有特别限制,但是可以举出0个。
异物是指,在使用光学显微镜观察光学层叠体时,能够识别为光学上不同的部分(块)。异物可以为有机物及无机物中的任一种。作为异物,可以举出制造工序中混入的尘埃、灰尘及金属片等异物、添加剂的凝聚物、以及、制造光学层叠体时所产生的合成不良成分等。
关于光学层叠体中的异物的测定方法,从光学层叠体的表面的法线方向利用光学显微镜(倍率:100倍)进行观察时,测定所观察的每平方米的光学层叠体中的异物的数量。
在光学层叠体的面积小于1平方米的情况下,使用如下值,即,使用该面积的光学层叠体,从光学层叠体的表面的法线方向利用光学显微镜观察并测定异物的数量,并换算成每平方米的值。
并且,上述异物的一边的长度是指长轴。更具体而言,是指在从光学层叠体的表面的法线方向利用光学显微镜进行观察时,连接所观察的异物的像内的2点的线段中最大的线段。
并且,有时在虚拟现实显示装置及电子取景器等光学系统内组装眼球跟踪、表情识别及虹膜认证等将近红外光用作光源的各种传感器,为了将对传感器的影响抑制为最小限度,第1实施方式所涉及的光学层叠体优选对近红外光具有透射性。
〔吸收型起偏器〕
第1实施方式所涉及的光学层叠体至少包含吸收型起偏器。
第1实施方式所涉及的光学层叠体中所使用的吸收型起偏器吸收入射光中吸收轴方向的线偏振光,透射透射轴方向的线偏振光。
关于吸收型起偏器的单板透射率,优选为40%以上,更优选为42%以上。关于单板透射率的上限,并没有特别限制,但在50%以下的情况较多,43%以下的情况更多。
并且,偏振度优选为90%以上,更优选为95%以上,进一步优选为99%以上。关于偏振度的上限,并没有特别限制,可以举出100%。
另外,在本说明书中,吸收型起偏器的单板透射率及偏振度使用自动偏振膜测定装置:VAP-7070(JASCO Corporation制)进行测定。上述单板透射率及偏振度为波长550nm下的测定值。
第1实施方式所涉及的光学层叠体中所使用的吸收型起偏器具有至少包含液晶性化合物和二色性色素的各向异性吸收层。能够使包含液晶性化合物和二色性色素的各向异性吸收层的厚度变薄,并且即使进行拉伸和/或成型,也难以产生裂纹及断裂等,因此优选。
关于各向异性吸收层的厚度,并没有特别限定,但从薄型化的观点而言,优选为0.1~8μm,更优选为0.3~5μm。
包含液晶性化合物和二色性色素的吸收型起偏器例如能够参考日本特开2020-023153号公报等来制作。从提高吸收型起偏器的偏振度的观点而言,在各向异性吸收层中,二色性色素的取向度优选为0.95以上,更优选为0.97以上。上限并没有特别限制,可以举出1.00。
作为液晶性化合物,能够使用低分子液晶性化合物及高分子液晶性化合物中的任一种。在此,“低分子液晶性化合物”是指,在化学结构中不具有重复单元的液晶性化合物。并且,“高分子液晶性化合物”是指,在化学结构中具有重复单元的液晶性化合物。
二色性色素指示,根据方向而吸光度不同的色素。二色性色素可以显示出液晶性,也可以不显示出液晶性。在二色性色素显示出液晶性的情况下,可以显示出向列性或近晶性中的任一种。
各向异性吸收层优选作为具有将光转换为特定的线偏振光的功能的所谓的线起偏器发挥作用。
在各向异性吸收层中,优选使二色性色素向一个方向取向,更优选利用液晶性化合物的取向而使二色性色素取向。即,利用宾主型液晶单元的技术,能够伴随主体液晶的取向而使二色性色素的分子成为所期望的取向。具体而言,将成为客体的二色性色素与成为主体液晶的液晶性化合物进行混合,使主体液晶取向,并且使二色性色素的分子沿该液晶分子的取向而取向,固定其取向状态,从而能够制作各向异性吸收层。
吸收型起偏器可以包含支撑体、取向层及保护层等。
取向层用于使各向异性吸收层中所包含的液晶性化合物向特定的方位取向。作为取向层,并没有特别限制,但能够使用对包含聚乙烯醇的层进行摩擦处理的取向层、以及光取向膜。
保护层能够涂布并设置于各向异性吸收层上。关于保护层的组成,并没有特别限制,但从提高各向异性吸收层的耐久性的观点而言,优选为包含聚乙烯醇的层。
关于支撑体的种类,并没有特别限制,但优选为透明,例如,能够使用纤维素酰化物、聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、环状聚烯烃、聚烯烃、聚酰胺、聚苯乙烯及聚酯等薄膜。其中,优选纤维素酰化物薄膜、环状聚烯烃、聚丙烯酸酯薄膜或者聚甲基丙烯酸酯薄膜。并且,能够利用市售品的乙酸纤维素薄膜(例如,FUJIFILMCorporation制的“TD80U”或“Z-TAC”等)。
并且,从抑制对透射光及反射光的偏振度造成的不良影响的观点而言,支撑体优选相位差小。具体而言,Re的大小优选为10nm以下,Rth的大小的绝对值优选为50nm以下。
并且,在制造吸收型起偏器时,也可以使用在预支撑体上涂布有包含各向异性吸收层的层的转印型膜。更具体而言,也可以在将转印型膜中的各向异性吸收层转印在其他层叠体之后,剥离并去除预支撑体,从而形成包含各向异性吸收层的吸收型起偏器。通过去除预支撑体,能够使光学层叠体薄型化,而且,能够去除预支撑体所具有的相位差对透射光及反射光的偏振度产生的不良影响,因此优选。
从防止剥离时断裂的观点而言,预支撑体优选为撕裂强度高的支撑体。例如,优选聚碳酸酯薄膜或者聚酯薄膜。并且,在光学层叠体的制造工序中,在进行各向异性吸收层和/或其他层叠体的品质检查的基础上,优选预支撑体的相位差较小。
并且,在吸收型起偏器作为在预支撑体上涂布有包含各向异性吸收层的层的转印型膜被供给的情况下,为了防止在薄膜的输送中及在贴合前的分割工序等中,包含各向异性吸收层的层剥离而成为异物,优选以在转印型膜的各向异性吸收层上层叠有保护膜的形态供给。
〔反射型起偏器〕
第1实施方式所涉及的光学层叠体至少包含反射型起偏器。关于反射型起偏器,并没有限制,能够使用各种公知的反射型起偏器。
反射型起偏器基本上为反射型线起偏器或反射型圆起偏器。
反射型线起偏器是透射某一方向的线偏振光,并反射与该线偏振光正交的方向的线偏振光的起偏器。
作为反射型线起偏器,作为一例,可以例示出如日本特开2011-053705号公报等中所记载的那样的将交替层叠多个不同的2种以上的双折射层的电介质多层膜拉伸而成的薄膜、如日本特开2015-028656号公报等中所记载的那样的金属线栅型起偏器等。并且,反射型线起偏器也能够优选使用市售品。作为市售品的反射型线起偏器,例示3M Company制的反射型起偏器(商品名称APF)及AGC公司制金属线栅型起偏器(商品名称WGF)等。
其中,作为反射型线起偏器,优选为交替层叠多个至少不同的2种以上的双折射层而成的反射型线起偏器。
反射型圆起偏器是透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光并反射旋转方向与所透射的圆偏振光相反的圆偏振光的起偏器。
作为反射型圆起偏器,作为一例,例示具有胆甾醇型液晶层的反射型圆起偏器。胆甾醇型液晶层是将胆甾醇型取向的液晶相(胆甾醇型液晶相)固定而成的层。
众所周知,胆甾醇型液晶层具有液晶性化合物以螺旋状旋转并层叠的螺旋结构,液晶性化合物以螺旋状旋转1次(旋转360°)而层叠的结构作为螺旋1节距(螺旋节距),以螺旋状旋转的液晶性化合物具有多个节距层叠的结构。
胆甾醇型液晶层根据螺旋节距的长度及基于液晶性化合物的螺旋的旋转方向(旋向),反射特定波长区域的右圆偏振光或左圆偏振光,使除此以外的光透射。
因此,为了反射遍及可见区域的整个区域的波长范围,反射型圆起偏器例如可以具有红色光中具有选择性反射的中心波长的胆甾醇型液晶层、绿色光中具有选择性反射的中心波长的胆甾醇型液晶层及在蓝色光中具有选择性反射的中心波长的胆甾醇型液晶层等多层胆甾醇型液晶层。
〔λ/4相位差片〕
第1实施方式所涉及的光学层叠体可以包含λ/4相位差片。
另外,在本说明书中,λ/4相位差片是指,在可见光的任一波长中,具有成为约1/4波长的面内延迟(Re)的相位差片。
λ/4相位差片具有将圆偏振光转换为线偏振光,将线偏振光转换为圆偏振光的作用。因此,λ/4相位差片能够与吸收型起偏器层叠而用作吸收型圆偏振片,以使慢轴的方位与吸收型起偏器的吸收轴的方位成为45°。并且,慢轴的方位能够与反射型起偏器层叠而用作反射型圆偏振片,以使反射型起偏器的透射轴的方位成为45°。而且,能够与反射型圆起偏器以任意的角度层叠而用作反射型线起偏器。
作为λ/4相位差片,例如,在波长550nm处,优选例示出具有120~150nm的Re的λ/4相位差片,更优选例示出具有130~140nm的Re的λ/4相位差片。
并且,Re成为约3/4波长或约5/4波长的相位差片也能够将线偏振光转换为圆偏振光,因此能够与λ/4相位差片同样地使用。
并且,第1实施方式所涉及的光学层叠体中所使用的λ/4相位差片优选相对于波长具有逆波长分散性。若具有逆波长分散性,则能够遍及可见区域的宽波长范围,将圆偏振光转换成线偏振光,因此优选。在此,相对于波长具有逆波长分散性是指,随着波长变大,该波长下的相位差值也变大。
具有逆波长分散性的相位差片例如能够通过参考日本特开2017-049574号公报等,将具有逆波长分散性的改性聚碳酸酯树脂薄膜等聚合物薄膜进行单轴拉伸来制作。
并且,具有逆波长分散性的相位差片实质上具有逆波长分散性即可,例如,如日本专利第6259925号公报中所公开的那样,也能够通过将Re成为约1/4波长的相位差片和Re成为约1/2波长的相位差片以彼此的慢轴呈约60°的角度的方式层叠而制作。此时,已知即使1/4波长相位差片和1/2波长相位差片分别为常规波长色散性(随着波长变大,该波长下的相位差的值变小),也能够遍及可见区域的宽波长范围内将圆偏振光转换成线偏振光,视为实质上具有逆波长分散性。在这种情况下,第1实施方式所涉及的光学层叠体优选依次具有反射型圆起偏器、1/4波长相位差片、1/2波长相位差片及线起偏器。
并且,第1实施方式所涉及的光学层叠体中所使用的相位差片优选具有将液晶性化合物固定化而成的层(更优选为,将均匀取向的液晶性化合物(液晶相)固定化而成的层)。例如,能够使用使棒状液晶性化合物相对于面内方向沿水平均匀取向的层,或者,使圆盘状液晶性化合物相对于面内方向沿垂直均匀取向的层。此外,例如,也能够通过参考日本特开2020-084070号公报等,使具有逆波长分散性的棒状液晶性化合物均匀取向,并进行固定化,由此制作具有逆波长分散性的相位差片。
并且,第1实施方式所涉及的光学层叠体中所使用的相位差片优选具有将以厚度方向为螺旋轴扭曲取向的液晶性化合物固定化而成的层。例如,如日本专利第5753922号公报及日本专利第5960743号公报等中所公开那样,能够使用具有将以厚度方向为螺旋轴而扭曲取向的棒状液晶性化合物或圆盘状液晶性化合物固定化而成的层的相位差片,在这种情况下,能够视为相位差片实质上具有逆波长分散性,因此优选。
关于λ/4相位差片的厚度,并没有特别限定,从薄型化的观点而言,优选为0.1~8μm,更优选为0.3~5μm。
第1实施方式所涉及的λ/4相位差片可以包含支撑体、取向层及相位差片等。
关于支撑体的种类,并没有特别限制,但优选为透明,例如,能够使用纤维素酰化物、聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、环状聚烯烃、聚烯烃、聚酰胺、聚苯乙烯及聚酯等薄膜。其中,优选纤维素酰化物薄膜、环状聚烯烃、聚丙烯酸酯薄膜或者聚甲基丙烯酸酯薄膜。并且,能够利用市售品的乙酸纤维素薄膜(例如,FUJIFILMCorporation制的“TD80U”或“Z-TAC”等)。
并且,从抑制对透射光及反射光的偏振度造成的不良影响的观点而言,支撑体优选相位差小。具体而言,Re的大小优选为10nm以下,Rth的大小的绝对值优选为50nm以下。
并且,λ/4相位差片也可以在制造光学层叠体时,作为在预支撑体上涂布有包含相位差层的层的转印型膜供给,将相位差层转印在其他层叠体之后,剥离并去除预支撑体而形成。通过去除预支撑体,能够使光学层叠体薄型化,而且,能够去除预支撑体所具有的相位差对透射光及反射光的偏振度产生的不良影响,因此优选。
从防止剥离时断裂的观点而言,预支撑体优选为撕裂强度高的支撑体。例如,优选聚碳酸酯薄膜或者聚酯薄膜。并且,在光学层叠体的制造工序中,在进行各向异性吸收层和/或其他层叠体的品质检查的基础上,优选预支撑体的相位差较小。
〔其他功能性层〕
第1实施方式所涉及的光学层叠体也可以具有其他功能性层。
<正C板>
第1实施方式所涉及的光学层叠体还进一步优选具有正C板。在此,正C板是指,Re实质上为零且Rth具有负值的相位差层。正C板例如通过使棒状液晶性化合物垂直取向而获得。正C板的制造方法的详细内容例如能够参考日本特开2017-187732号公报、日本特开2016-53709号公报及日本特开2015-200861号公报等的记载。
正C板作为光学补偿层发挥作用,该光学补偿层用于相对于从倾斜入射的光提高透射光及反射光的偏振度。正C板能够设置于光学层叠体的任意位置,也可以设置有多个。
正C板可以设置于与反射型圆起偏器相邻或者反射型圆起偏器的内部。作为反射型圆起偏器,例如,在使用将包含棒状液晶性化合物的胆甾醇型液晶相固定化而成的层的情况下,光反射层具有正的Rth。此时,在光从倾斜方向入射于反射型圆起偏器的情况下,由于Rth的作用而反射光及透射光的偏振状态发生变化,有时反射光及透射光的偏振度会降低。若在反射型圆起偏器的内部或附近配置有正C板,则能够抑制倾斜入射光的偏振状态的变化,并且能够抑制反射光及透射光的偏振度的降低,因此优选。
并且,正C板可以设置于与λ/4相位差片相邻或者λ/4相位差片的内部。作为λ/4相位差片,例如在使用将棒状液晶性化合物固定化而成的层的情况下,λ/4相位差片具有正的Rth。此时,在光从倾斜方向入射于λ/4相位差片的情况下,由于Rth的作用而透射光的偏振状态发生变化,有时透射光的偏振度会降低。若在λ/4相位差片的内部或附近配置有正C板,则能够抑制倾斜入射光的偏振状态的变化,并且能够抑制透射光的偏振度的降低,因此优选。根据本发明人的研究,正C板相对于λ/4相位差片优选设置于与吸收型起偏器相反的一面,但也可以设置于其他位置。此时的正C板的Re优选为约10nm以下,Rth优选为-90~-40nm。
<防反射层>
第1实施方式所涉及的光学层叠体也优选在表面具有防反射层。第1实施方式所涉及的光学层叠体具有反射特定的圆偏振光并透射与其正交的圆偏振光的功能,但光学层叠体的表面上的反射通常包含意料之外的偏振光的反射,从而会降低透射光及反射光的偏振度。因此,光学层叠体优选在表面具有防反射层。防反射层可以仅设置于光学层叠体的一个表面,也可以设置于两面。
关于防反射层的种类,并没有特别限制,从进一步降低反射率的观点而言,优选为蛾眼膜或AR膜。并且,在拉伸或成型光学层叠体的情况下,由于即使因拉伸而膜厚发生变动,也能够保持高防反射性能,因此优选为蛾眼膜。此外,防反射层包含支撑体,在进行拉伸和/或成型的情况下,从容易进行拉伸和/或成型的观点而言,该支撑体的tanδ的峰温度优选为170℃以下,进一步优选为130℃以下。具体而言,例如,优选为PMMA薄膜等。
<第2λ/4相位差片>
第1实施方式所涉及的光学层叠体优选进一步具有第2λ/4相位差片。光学层叠体例如可以依次包含反射型圆起偏器、λ/4相位差片、吸收型起偏器及第2λ/4相位差片。
从反射型圆起偏器侧入射于光学层叠体并透射反射型圆起偏器、λ/4相位差片及吸收型起偏器的光成为线偏振光,其一部分被吸收型起偏器侧的最表面反射,再从反射型圆起偏器侧的表面射出。这样的光为多余的反射光,可能会成为使反射光的偏振度降低的主要原因,因此优选减少。因此,为了抑制在吸收型起偏器侧的最表面的反射,也存在层叠防反射层的方法,但在光学层叠体贴合于玻璃或塑料等介质而使用的情况下,即使在光学层叠体的贴合面具有防反射层,也无法抑制介质表面上的反射,因此无法获得防反射效果。
另一方面,在设置将线偏振光转换成圆偏振光的第2λ/4相位差片的情况下,到达吸收型起偏器侧的最表面的光成为圆偏振光,被介质的最表面反射时转换成正交的圆偏振光。之后,再透射第2λ/4相位差片,到达吸收型起偏器时,光成为吸收型起偏器的吸收轴方位的线偏振光,被吸收。因此,能够防止多余的反射。
从更有效地抑制多余的反射的观点而言,第2λ/4相位差片优选实质上具有逆波长分散性。
<支撑体>
第1实施方式所涉及的光学层叠体可以还具有支撑体。支撑体能够设置于任意的位置。
关于支撑体的种类,并没有特别限制,但优选为透明,例如,能够使用纤维素酰化物、聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、环状聚烯烃、聚烯烃、聚酰胺、聚苯乙烯及聚酯等薄膜。其中,优选纤维素酰化物薄膜、环状聚烯烃、聚丙烯酸酯薄膜或者聚甲基丙烯酸酯薄膜。并且,能够利用市售品的乙酸纤维素薄膜(例如,FUJIFILMCorporation制的“TD80U”或“Z-TAC”等)。
并且,从抑制对透射光及反射光的偏振度造成的不良影响的观点及容易进行光学层叠体的光学检查的观点而言,支撑体优选相位差较小。具体而言,Re的大小优选为10nm以下,Rth的大小的绝对值优选为50nm以下。
第1实施方式所涉及的光学层叠体在进行拉伸和/或成型的情况下,支撑体的tanδ的峰温度优选为170℃以下。从能够在低温下成型的观点而言,tanδ的峰温度更优选为150℃以下,进一步优选为130℃以下。
在此,对tanδ的测定方法进行记载。使用动态粘弹性测定装置(IT KeisokuSeigyo Co.,Ltd.制“DVA-200”),对预先在温度25℃、湿度60%Rh气氛下调湿2小时以上的薄膜试样,在下述条件下,测定E”(损耗模量)和E’(储能模量),并将其作为求出tanδ(=E”/E’)的值。
装置:IT Keisoku Seigyo Co.,Ltd.制DVA-200
试样:5mm、长度50mm(间隙20mm)
测定条件:拉伸模式
测定温度:-150℃~220℃
升温条件:5℃/min
频率:1Hz
另外,通常在光学用中途,大多使用经过拉伸处理的树脂基材,tanδ的峰温度通过拉伸处理成为高温的情况较多。例如,TAC(三乙酰纤维素)基材(TG40,FUJIFILMCorporation制)的tanδ的峰温度成为180℃以上。
关于tanδ的峰温度为170℃以下的支撑体,并没有特别限制,能够使用各种树脂基材。作为树脂基材的材料,例如,可以举出聚乙烯、聚丙烯及降冰片烯系聚合物等聚烯烃;环状烯烃系树脂;聚乙烯醇;聚对苯二甲酸乙二醇酯;聚甲基丙烯酸酯及聚丙烯酸酯等丙烯酸系树脂;聚萘二甲酸乙二醇酯;聚碳酸酯;聚砜;聚醚砜;聚醚酮;聚苯硫醚及聚苯氧化物。其中,从能够从市场容易得到或透明性优异的观点而言,优选环状烯烃系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯或丙烯酸系树脂,更优选环状烯烃系树脂或聚甲基丙烯酸酯。
作为市售的树脂基材,可以举出TECHNOLLOY S001G、TECHNOLLOY S014G、TECHNOLLOY S000、TECHNOLLOY C001、TECHNOLLOY C000(Copyright Sumika Acryl Co.,Ltd)、Lumirror U类型、Lumirror FX10、Lumirror SF20(TORAY INDUSTRIES,INC.)、HK-53A(HYNT.公司)、TEFLEX FT3(Teijin DuPont Films Japan Ltd.)、ESSINA、SCA40(SEKISUICHEMICAL CO.,LTD.)、ZEONOR薄膜(ZEON CORPORATION.)及ARTON薄膜(JSR Corporation)等。
关于支撑体的厚度,并无特别限制,优选为5~300μm,更优选为5~100μm,进一步优选为5~30μm。
图3是表示第1实施方式所涉及的光学层叠体的结构的一例的示意图。
图3所示的光学层叠体100包括防反射层101、反射型圆起偏器102、正C板103、第1λ/4相位差片104、吸收型起偏器105及第2λ/4相位差片106。
〔光学层叠体的制造方法〕
第1实施方式所涉及的光学层叠体为由多个层构成的层叠体。各层能够通过任意的粘接方法进行粘接,例如,能够使用粘合剂或粘接剂。
作为粘合剂,能够任意地使用市售的粘合剂,但优选不易产生逸气。尤其,在进行拉伸和/或成型的情况下,有时进行真空工艺或加热工艺,但优选即使在这些条件下也不产生逸气。
作为粘接剂,能够任意地使用市售的粘接剂等,例如,能够使用环氧树脂系的粘接剂或丙烯酸树脂系的粘接剂。
从提高光学层叠体的平滑性,提高使用光学层叠体的虚拟现实显示装置等的图像的清晰度的观点而言,粘合剂及粘接层的厚度优选为15μm以下,更优选为10μm以下,进一步优选为6μm以下。
并且,关于粘接层的厚度的下限,并没有特别限制,但从埋没存在于光学层叠体的内部的异物并使其平滑化的观点而言,优选为0.5μm以上,更优选为1μm以上。
根据情况,粘接层的厚度可以为100nm以下。若粘接层的厚度为100nm以下,则在可见区域的光透射时不会产生折射率差,能够抑制反射,因此优选。粘接层的厚度更优选为50nm以下。
作为形成厚度为100nm以下的粘接层的方法,例如,可以举出将氧化硅(SiOx层)等陶瓷粘接剂蒸镀于对象部件的表面的方法。在赋予粘接剂之前,可以对对象部件的表面实施等离子体处理、电晕处理及皂化处理等表面改质处理。并且,可以在对象部件的表面上设置底漆层之后,赋予粘接剂。并且,在光学层叠体具有多个粘接层的情况下,能够按每个粘接层调整构成粘接层的粘接剂的种类及厚度等。
具体而言,例如,能够以以下(1)~(3)所示的步骤,设置厚度为100nm以下的粘接层。
(1)将隔着粘接层层叠的2个部件中的一个贴合于由玻璃基材构成的预支撑体。
(2)对贴合于预支撑体的部件的与预支撑体相反的一侧的表面及隔着粘接层层叠的另一个部件的露出的表面这两者,通过蒸镀形成SiOx层。此时,以2个SiOx层的厚度的合计成为100nm以下的方式,适当调整各SiOx层的厚度,例如,将各SiOx层的厚度设为50nm以下。蒸镀能够将SiOx粉体作为蒸镀源,例如使用ULVAC,Inc.制的蒸镀装置(型号ULEYES)等来进行。并且,优选对所形成的SiOx层的表面预先实施等离子体处理。
(3)以所形成的SiOx层彼此接触的方式,层叠2个部件之后,从上述一个部件剥离预支撑体。层叠时,例如,优选通过在120℃的温度下进行加热来贴附SiOx层彼此。
各层的涂布、粘接或贴合可以通过卷对卷方式进行,也可以通过单张进行。
从提高生产率或降低各层的轴偏移的观点而言,优选卷对卷方式。
另一方面,从适于少量、多品种生产的观点而言,优选单张方式。
并且,作为将粘接剂涂布于粘附体的方法,例如,可以举出辊涂法、凹版印刷法、旋涂法、线棒涂布法、挤压涂布法、直接凹版涂布法、逆向凹版涂布法、模涂法、喷涂法及喷墨法等公知的方法。
优选在光学层叠体的各层之间不具有贴附层。在形成层时,通过在已经形成的相邻层上直接进行涂布,能够消除贴附层。
此外,在相邻层的一方或双方为包含液晶性化合物的层的情况下,为了在面内的所有方向上减小折射率差,优选液晶性化合物的取向方向在界面处连续变化。例如,也能够对包含液晶性化合物和二色性物质的线起偏器直接涂布包含液晶性化合物的相位差层的形成组合物,通过基于线起偏器的液晶性化合物的取向限制力,使相位差层的液晶性化合物的取向方向以在界面处与线起偏器连续地方式取向。
第1实施方式所涉及的光学层叠体的制造方法的一方式优选具有如下工序:工序1A,其对具有预支撑体和配置于预支撑体上的各向异性吸收层、并且在预支撑体的各向异性吸收层侧的表面的宽度方向的两端具有未配置有各向异性吸收层的区域的薄膜的两端部进行分割加工,从而制作具有预支撑体和配置于预支撑体的整个表面上的各向异性吸收层的转印型膜;工序2A,其在转印型膜中的各向异性吸收层的与预支撑体侧相反的一侧的表面涂布粘接剂或粘合剂,形成涂布层;工序3A,其在涂布层上贴合包含反射型起偏器的部件,获得层叠体;及工序4A,其从层叠体剥离预支撑体,制造光学层叠体。
通过设为这样的工序,各向异性吸收层粘接于基材直到端部,在剥离预支撑体时,能够防止各向异性吸收层的一部分剥离而成为异物。
包含上述反射型起偏器的部件可以仅由反射型起偏器构成,也可以为包含反射型起偏器和其他部件(例如,基材)的结构。
第1实施方式所涉及的光学层叠体的制造方法的另一方式具有如下工序:工序1B,其对具有预支撑体和配置于预支撑体上的各向异性吸收层、并且在预支撑体的各向异性吸收层侧的表面的宽度方向的两端具有未配置有各向异性吸收层的区域的转印型膜的各向异性吸收层的与预支撑体侧相反的一侧的表面上涂布粘接剂或粘合剂,从而形成涂布层;工序2B,其在涂布层上贴合包含反射型起偏器的部件,获得层叠体;工序3B,其对层叠体的两端部进行分割加工,制作具有预支撑体、配置于预支撑体的整个表面上的各向异性吸收层、涂布层及反射型起偏器的完成分割加工的层叠体;及工序4B,其从完成分割加工的层叠体剥离预支撑体,制造光学层叠体。
通过设为这样的工序,即使在预支撑体的端部中,直到不存在各向异性吸收层的区域贴合于基材的情况下,也能够对该部分进行分割,剥离预支撑体。并且,由此,能够设为各向异性吸收层粘接于基材直到端部的状态,在剥离预支撑体时,能够防止各向异性吸收层的一部分剥离而成为异物。
并且,上述的第1实施方式所涉及的光学层叠体的制造方法优选依次包括如下工序:使粘合辊附着于各向异性吸收层的贴合面,去除表面的异物;及将各向异性吸收层贴合于基材。由此,能够去除存在于各向异性吸收层的表面的异物。
更具体而言,优选在上述的工序1A或工序2A之前,进一步具有如下工序:使粘合辊附着于各向异性吸收层的与预支撑体侧相反的一侧的表面,去除表面上的异物。
并且,优选在上述的工序1B之前,进一步具有如下工序:使粘合辊附着于各向异性吸收层的与预支撑体侧相反的一侧的表面,去除表面上的异物。
并且,此时,从防止各向异性吸收层的意料之外的剥离的观点而言,优选粘合辊和各向异性吸收层的贴合面的剥离力比各向异性吸收层和预支撑体的剥离力低。
〔第1实施方式所涉及的光学层叠体的应用〕
第1实施方式所涉及的光学层叠体例如能够组装在车载用后视镜、虚拟现实显示装置、电子取景器及空中像显示装置等中并使用。尤其,在具有往复光学系统的虚拟现实显示装置及电子取景器等中,从提高显示图像的清晰度的观点而言,第1实施方式所涉及的光学层叠体非常有用。
以下,对第2实施方式进行详细叙述。
〔光学层叠体〕
第2实施方式所涉及的光学层叠体至少包含吸收型起偏器,端面的至少一部分为锥状。优选光学层叠体的端面的整周为锥状。在此,在本说明书中,端面为锥状是指,从光学层叠体的厚度方向的截面观察时,端面相对于光学层叠体的一个主表面倾斜,是指光学层叠体的一个主表面和端面呈超过90°的角度。换言之,是指从光学层叠体的厚度方向的截面观察时,端面和光学层叠体的主表面的垂线所成的角度超过0°。
关于第2实施方式所涉及的光学层叠体,容易进行贴合于粘附体时的位置调整及角度调整,并且在贴合于虚拟现实显示装置的透镜等上进行使用的情况下,能够抑制重影的产生和/或对比度的降低。作为优选使用例,举出虚拟现实显示装置中使用的情况,并对第2实施方式所涉及的光学层叠体的作用进行详细地说明。
图4是使用第2实施方式所涉及的光学层叠体的虚拟现实显示装置。图4所示的虚拟现实显示装置具有图像显示面板222、配置于图像显示面板222的射出面侧的圆起偏器220、半反射镜218及第2实施方式所涉及的光学层叠体200。如图4所示,半反射镜218具有在虚拟现实显示装置的射出侧(与图像显示面板222相反的一侧)弯曲成凹状的凹面镜的形状。并且,光学层叠体200具有在虚拟现实显示装置的射出侧(与图像显示面板222相反的一侧)弯曲成凹状的形状。另外,图4中,在光学层叠体200与半反射镜218之间及半反射镜218与圆起偏器220之间可以具有空间,或者,例如,也可以存在透镜状的基材,各部件贴合于该透镜状的基材。这一点图5也是如此。
这样的虚拟现实显示装置中所使用的光学层叠体200至少具有吸收型起偏器、反射型起偏器及λ/4相位差片。并且,光学层叠体200从图像显示面板222侧依次具有λ/4相位差片、反射型起偏器(反射型线起偏器)及吸收型起偏器(吸收型线起偏器)。并且,以反射型起偏器的透射轴和吸收型起偏器的透射轴平行的方式配置。另外,λ/4相位差片不限定于包含在光学层叠体200的结构,也可以与光学层叠体200另外地具有λ/4相位差片。
在这样的图像显示装置中,如图4所示,用于形成从图像显示面板222射出的虚像的光线224透射圆起偏器220而成为圆偏振光,并透射半反射镜218。接着,从反射型起偏器侧入射于第2实施方式所涉及的光学层叠体200并被全反射,被半反射镜218再次反射,并再次入射于光学层叠体200。此时,入射于光学层叠体200的圆偏振光通过λ/4相位差片转换成线偏振光。由于以该线偏振光的偏振方向与反射型起偏器的反射轴成为平行的方式配置有反射型起偏器,因此被反射型起偏器全反射,通过λ/4相位差片转换成圆偏振光,向在半反射镜218侧前进。并且,通过被半反射镜反射,光线224成为与第一次入射于光学层叠体200时的圆偏振光正交的圆偏振光。因此,入射于光学层叠体200的圆偏振光通过λ/4相位差片转换成线偏振光。由于此时的线偏振光的偏振方向与反射型起偏器的反射轴正交,因此透射反射型起偏器及吸收型起偏器。因此,光线224透射光学层叠体200,被用户视觉辨认。此外,光线224被半反射镜218反射时,由于半反射镜成为凹面镜的形状,因此像被放大,从而用户能够视觉辨认被放大的虚像。同样地,有时像也会因光学层叠体200弯曲而被放大。上述的结构被称为往复光学系统或折返光学系统等。
另一方面,图5是表示当光线226第一次入射于光学层叠体200时,不被反射而透射,并成为漏光时的示意图。从图可知,此时,用户视觉辨认未被放大的像。该像称为重影等,被要求减少。
重影是从图像显示面板射出并原本应被反射型起偏器反射的光线的一部分,未被反射而透射所导致的。作为这样的漏光的原因之一,考虑光学层叠体未以适当的角度被设置。光学层叠体通常贴合于透镜的表面,但在将光学层叠体根据透镜的形状而切割成圆形等的情况下,在向透镜贴合时,难以对齐角度或位置,从而容易产生角度偏移。例如,在图4中,在光学层叠体200的视觉辨认侧或者光学层叠体200与半反射镜218之间,具有透镜(透镜形状的基材),在向该透镜贴合光学层叠体200时,容易产生角度偏移。若产生角度偏移,则入射于光学层叠体的光线不会成为适当的偏振状态而产生漏光。
因此,考虑将光学层叠体切割成包含自由曲线的形状而非圆形,或者形成用于位置对准的凸起等的方法,但难以高精度地切割成包含自由曲线的形状。在将光学层叠体切割成包含自由曲线的形状的情况下,有时在端面产生毛刺。并且,在光学层叠体的表面层叠有用于贴合在透镜等上的粘合剂层的情况下,有时粘合剂会因切割而突出。
相对于此,通过第2实施方式所涉及的光学层叠体的端面为锥状,即使产生毛刺和/或粘合剂的突出,它们也很少会因设计上的形状而向外侧扩展,容易进行贴合于透镜等时的位置调整和/或角度调整。
并且,使光学层叠体贴合于其他部件时,如现有的光学层叠体那样,在端面不是锥状的情况下,光学层叠体的贴合侧的面的端边变得难以视觉辨认,因此导致位置调整和/或角度调整的精度不充分。尤其,在贴附的对象为如透镜等那样表面弯曲(尤其弯曲成凸状的物体)的物体的情况下,为了使光学层叠体弯曲,如图7所示,有可能光学层叠体290的与透镜228贴合的一侧的主表面290a的端边(主表面290a与侧面290c的交线)被光学层叠体290的与透镜228相反的一侧的主表面290b覆盖而难以视觉辨认。
相对于此,由于第2实施方式所涉及的光学层叠体的端面为锥状,因此在使光学层叠体贴合于其他部件时,光学层叠体的贴合侧的面的端边容易视觉辨认,因此能够高精度地进行位置调整和/或角度调整。尤其,在贴附的对象为如透镜等那样表面弯曲(尤其弯曲成凸状的物体)的物体的情况下,即使使光学层叠体弯曲,如图8所示,光学层叠体200的与透镜228贴合的一侧的主表面(第1面)200a的端边(第1面200a与侧面200c的交线)也不会被光学层叠体200的与透镜228相反的一侧的主表面(第2面)200b覆盖,从而能够进行视觉辨认,因此能够容易地高精度地进行位置调整和/或角度调整。另外,如图8所示,光学层叠体200优选将面积比对置的第2面200b大的第1面200a设为贴附面。
并且,使用往复光学系统的虚拟现实显示装置中,有时从图像显示面板射出的光线的一部分从贴合在透镜上的光学层叠体的端面入射,并在光学层叠体或透镜的内部被引导、散射,从而导致对比度的降低。
相对于此,通过第2实施方式所涉及的光学层叠体的端面为锥状,从端面入射的光线发生折射,从而难以成为在光学层叠体的内部引导的角度。尤其,在与光学层叠体的透镜接触的第1面的面积比对置的第2面的面积宽的情况下,能够进一步有效地抑制从端面入射的光线的引导。
关于锥形的角度,在光学层叠体的厚度方向的截面观察时,作为锥状的端面与光学层叠体的主表面(第1面或第2面)的垂线所成的角度优选为1°以上且小于30°,更优选为10°以上且小于30°。
第2实施方式所涉及的光学层叠体从与主表面垂直的方向观察时,更优选适用于外形线包含自由曲线的情况。
光学层叠体也优选被实施表示吸收型起偏器的吸收轴的方位的标记。由此,在贴合于虚拟现实显示装置的透镜等时,容易进行角度调整。关于标记的方式,并没有特别限制,可以是通过油墨等写入光学层叠体的方式,也可以是在光学层叠体上切出切口的方式。并且,也能够使用激光器加工等,对表面造成损伤而来实施标记。
并且,有时在虚拟现实显示装置及电子取景器等光学系统内组装眼球跟踪、表情识别及虹膜认证等将近红外光用作光源的各种传感器,为了将对传感器的影响抑制为最小限度,第2实施方式所涉及的光学层叠体优选对近红外光具有透射性。
将第2实施方式所涉及的光学层叠体的层结构的一例示于图6。
图6所示的光学层叠体200依次具有防反射层202、反射型圆起偏器204、正C板206、第1λ/4相位差片208、吸收型起偏器210、第2λ/4相位差片212、粘合剂层214及分离薄膜216。
如图6所示,在光学层叠体200中,分离薄膜216侧的主表面为面积较大的第1面,防反射层202侧的主表面为面积小于第1面的第2面,端面为锥状。
分离薄膜216保护粘合剂层214,在将光学层叠体200贴附于其他部件时被剥离。即,光学层叠体200在面积较大的第1面侧具有粘合剂层214,能够通过粘合剂层214贴附于其他部件。
以下,对各构成要件进行说明。
〔吸收型起偏器〕
第2实施方式所涉及的光学层叠体至少包含吸收型起偏器。
第2实施方式所涉及的光学层叠体中所使用的吸收型起偏器吸收入射光中吸收轴方向的线偏振光,透射透射轴方向的线偏振光。即,吸收型起偏器为吸收型线起偏器。
关于吸收型起偏器的单板透射率,优选为40%以上,更优选为42%以上。并且,偏振度优选为90%以上,更优选为95%以上,进一步优选为99%以上。另外,在本说明书中,吸收型起偏器的单板透射率及偏振度使用自动偏振膜测定装置:VAP-7070(JASCOCorporation制)进行测定。
第2实施方式所涉及的光学层叠体中所使用的吸收型起偏器优选具有至少包含液晶性化合物和二色性色素的各向异性吸收层。能够使含有液晶性化合物和二色性色素而成的各向异性吸收层的厚度变薄,并且即使进行拉伸和/或成型,也难以产生裂纹及断裂等,因此优选。
液晶性化合物及二色性色素的更具体的方式如在第1实施方式中所述那样。
关于各向异性吸收层的厚度,并没有特别限定,从薄型化的观点而言,优选为0.1~8μm,更优选为0.3~5μm。
包含液晶性化合物和二色性色素的吸收型起偏器例如能够参考日本特开2020-023153号公报等来制作。从提高吸收型起偏器的偏振度的观点而言,在各向异性吸收层中,二色性色素的取向度优选为0.95以上,更优选为0.97以上。
吸收型起偏器可以包含支撑体、取向层及保护层等。
取向层用于使各向异性吸收层中所包含的液晶性化合物向特定的方位取向。作为取向层,并没有特别限制,但能够使用对包含聚乙烯醇的层进行摩擦处理的取向层、以及光取向膜等。
保护层能够涂布并设置于各向异性吸收层上。关于保护层的组成,并没有特别限制,但从提高各向异性吸收层的耐久性的观点而言,优选为包含聚乙烯醇的层。
关于支撑体的种类,并没有特别限制,但优选为透明,例如,能够使用纤维素酰化物、聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、环状聚烯烃、聚烯烃、聚酰胺、聚苯乙烯及聚酯等薄膜。其中,优选为纤维素酰化物薄膜、环状聚烯烃、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯等。并且,能够利用市售品的乙酸纤维素薄膜(例如,FUJIFILM Corporation制的“TD80U”或“Z-TAC”等)。
并且,从抑制对透射光及反射光的偏振度造成的不良影响的观点而言,支撑体优选相位差小。具体而言,Re的大小优选为10nm以下,Rth的大小的绝对值优选为50nm以下。
并且,在制造吸收型起偏器时,也可以作为在预支撑体上涂布有包含各向异性吸收层的层的转印型膜而供给。更具体而言,也可以在将转印型膜中的各向异性吸收层转印在其他层叠体之后,通过剥离并去除预支撑体来形成。通过去除预支撑体,能够使光学层叠体薄型化,而且,能够去除预支撑体所具有的相位差对透射光及反射光的偏振度产生的不良影响,因此优选。
从防止剥离时断裂的观点而言,预支撑体优选为撕裂强度高的支撑体。例如,优选聚碳酸酯薄膜或者聚酯薄膜。并且,在光学层叠体的制造工序中,在进行各向异性吸收层和/或其他层叠体的品质检查的基础上,优选预支撑体的相位差较小。
并且,在吸收型起偏器作为在预支撑体上涂布有包含各向异性吸收层的层的转印型膜被供给的情况下,为了防止在薄膜的输送中及在贴合前的分割工序等中,包含各向异性吸收层的层剥离而成为异物,优选以在转印型膜的各向异性吸收层上层叠有保护膜的形态供给。
〔反射型起偏器〕
第2实施方式所涉及的光学层叠体也可以包含反射型起偏器。关于反射型起偏器,并没有限制,能够使用各种公知的反射型起偏器。
反射型起偏器基本上为反射型线起偏器或反射型圆起偏器。
反射型线起偏器是透射某一方向的线偏振光,并反射与该线偏振光正交的方向的线偏振光的起偏器。
作为反射型线起偏器,作为一例,可以例示出如日本特开2011-053705号公报等中所记载的那样的将交替层叠多个不同的2种以上的双折射层的电介质多层膜拉伸而成的薄膜、如日本特开2015-028656号公报等中所记载的那样的金属线栅型起偏器等。并且,反射型线起偏器也能够优选使用市售品。作为市售品的反射型线起偏器,例示3M Company制的反射型起偏器(商品名称APF)及AGC公司制金属线栅型起偏器(商品名称WGF)等。
反射型圆起偏器是透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光并反射旋转方向与所透射的圆偏振光相反的圆偏振光的起偏器。
作为反射型圆起偏器,作为一例,例示具有胆甾醇型液晶层的反射型圆起偏器。胆甾醇型液晶层是将胆甾醇型取向的液晶相(胆甾醇型液晶相)固定而成的液晶相。
众所周知,胆甾醇型液晶层具有液晶性化合物以螺旋状旋转并层叠的螺旋结构,液晶性化合物以螺旋状旋转1次(旋转360°)而层叠的结构作为螺旋1节距(螺旋节距),以螺旋状旋转的液晶性化合物具有多个节距层叠的结构。
胆甾醇型液晶层根据螺旋节距的长度及基于液晶性化合物的螺旋的旋转方向(旋向),反射特定波长区域的右圆偏振光或左圆偏振光,使除此以外的光透射。
因此,为了反射遍及可见区域的整个区域的波长范围,反射型圆起偏器例如可以具有红色光中具有选择性反射的中心波长的胆甾醇型液晶层、绿色光中具有选择性反射的中心波长的胆甾醇型液晶层及在蓝色光中具有选择性反射的中心波长的胆甾醇型液晶层等多层胆甾醇型液晶层。
〔λ/4相位差片〕
第2实施方式所涉及的光学层叠体可以包含λ/4相位差片。
另外,在本说明书中,λ/4相位差片是指,在可见光的任一波长中,具有成为约1/4波长的面内延迟(Re)的相位差片。
λ/4相位差片具有将圆偏振光转换为线偏振光,将线偏振光转换为圆偏振光的作用。因此,λ/4相位差片能够与吸收型起偏器层叠而用作吸收型圆偏振片,以使慢轴的方位与吸收型起偏器的吸收轴的方位成为45°。并且,慢轴的方位能够与反射型起偏器层叠而用作反射型圆偏振片,以使反射型起偏器的透射轴的方位成为45°。而且,能够与反射型圆起偏器以任意的角度层叠而用作反射型线起偏器。
作为λ/4相位差片,例如,在波长550nm处,优选例示出具有120nm~150nm的Re的λ/4相位差片,更优选例示出具有130nm~140nm的Re的λ/4相位差片。
并且,Re成为约3/4波长或约5/4波长的相位差片也能够将线偏振光转换为圆偏振光,因此能够与λ/4相位差片同样地使用。
并且,第2实施方式所涉及的光学层叠体中所使用的λ/4相位差片优选相对于波长具有逆波长分散性。若具有逆波长分散性,则能够遍及可见区域的宽波长范围,将圆偏振光转换成线偏振光,因此优选。在此,相对于波长具有逆波长分散性是指,随着波长变大,该波长下的相位差值也变大。
具有逆波长分散性的相位差片例如能够通过参考日本特开2017-049574号公报等,将具有逆波长分散性的改性聚碳酸酯树脂薄膜等聚合物薄膜进行单轴拉伸来制作。
并且,具有逆波长分散性的相位差片实质上具有逆波长分散性即可,例如,如日本专利第6259925号公报中所公开的那样,也能够通过将Re成为约1/4波长的相位差片和Re成为约1/2波长的相位差片以彼此的慢轴呈约60°的角度的方式层叠而制作。此时,已知即使1/4波长相位差片和1/2波长相位差片分别为常规波长色散性(随着波长变大,该波长下的相位差的值变小),也能够遍及可见区域的宽波长范围内将圆偏振光转换成线偏振光,视为实质上具有逆波长分散性。在这种情况下,第2实施方式所涉及的光学层叠体优选依次具有反射型圆起偏器、1/4波长相位差片、1/2波长相位差片及线起偏器。
并且,第2实施方式所涉及的光学层叠体中所使用的相位差片优选具有将液晶性化合物固定化而成的层(更优选为,将均匀取向的液晶性化合物(液晶相)固定化而成的层)。例如,能够使用使棒状液晶性化合物相对于面内方向沿水平均匀取向的层,或者,使圆盘状液晶性化合物相对于面内方向沿垂直均匀取向的层。此外,例如,也能够通过参考日本特开2020-084070号公报等,使具有逆波长分散性的棒状液晶性化合物均匀取向,并进行固定化,由此制作具有逆波长分散性的相位差片。
并且,第2实施方式所涉及的光学层叠体中所使用的相位差片优选具有将以厚度方向为螺旋轴扭曲取向的液晶性化合物固定化而成的层。例如,如日本专利第5753922号公报及日本专利第5960743号公报等中所公开那样,能够使用具有将以厚度方向为螺旋轴而扭曲取向的棒状液晶性化合物或圆盘状液晶性化合物固定化而成的层的相位差片,在这种情况下,能够视为相位差片实质上具有逆波长分散性,因此优选。
关于λ/4相位差片的厚度,并没有特别限定,从薄型化的观点而言,优选为0.1~8μm,更优选为0.3~5μm。
第2实施方式所涉及的λ/4相位差片可以包含支撑体、取向层及相位差片等。
关于支撑体的种类,并没有特别限制,但优选为透明,例如,能够使用纤维素酰化物、聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、环状聚烯烃、聚烯烃、聚酰胺、聚苯乙烯及聚酯等薄膜。其中,优选为纤维素酰化物薄膜、环状聚烯烃、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯等。并且,能够利用市售品的乙酸纤维素薄膜(例如,FUJIFILM Corporation制的“TD80U”或“Z-TAC”等)。
并且,从抑制对透射光及反射光的偏振度造成的不良影响的观点而言,支撑体优选相位差小。具体而言,Re的大小优选为10nm以下,Rth的大小的绝对值优选为50nm以下。
并且,λ/4相位差片也可以在制造光学层叠体时,作为在预支撑体上涂布有包含相位差层的层的转印型膜供给,将相位差层转印在其他层叠体之后,剥离并去除预支撑体而形成。通过去除预支撑体,能够使光学层叠体薄型化,而且,能够去除预支撑体所具有的相位差对透射光及反射光的偏振度产生的不良影响,因此优选。
从防止剥离时断裂的观点而言,预支撑体优选为撕裂强度高的支撑体。例如,优选聚碳酸酯薄膜或者聚酯薄膜。并且,在光学层叠体的制造工序中,在进行各向异性吸收层和/或其他层叠体的品质检查的基础上,优选预支撑体的相位差较小。
〔其他功能性层〕
第2实施方式所涉及的光学层叠体也可以具有其他功能性层。
<正C板>
第2实施方式所涉及的光学层叠体还进一步优选具有正C板。在此,正C板是指,Re实质上为零且Rth具有负值的相位差层。正C板例如通过使棒状液晶性化合物垂直取向而获得。正C板的制造方法的详细内容例如能够参考日本特开2017-187732号公报、日本特开2016-53709号公报及日本特开2015-200861号公报等的记载。
正C板作为光学补偿层发挥作用,该光学补偿层用于相对于从倾斜入射的光提高透射光及反射光的偏振度。正C板能够设置于光学层叠体的任意位置,也可以设置有多个。
正C板可以设置于与反射型圆起偏器相邻或者反射型圆起偏器的内部。作为反射型圆起偏器,例如,在使用将包含棒状液晶性化合物的胆甾醇型液晶相固定化而成的层的情况下,光反射层具有正的Rth。此时,在光从倾斜方向入射于反射型圆起偏器的情况下,由于Rth的作用而反射光及透射光的偏振状态发生变化,有时反射光及透射光的偏振度会降低。若在反射型圆起偏器的内部或附近配置有正C板,则能够抑制倾斜入射光的偏振状态的变化,并且能够抑制反射光及透射光的偏振度的降低,因此优选。
并且,正C板可以设置于与λ/4相位差片相邻或者λ/4相位差片的内部。作为λ/4相位差片,例如在使用将棒状液晶性化合物固定化而成的层的情况下,λ/4相位差片具有正的Rth。此时,在光从倾斜方向入射于λ/4相位差片的情况下,由于Rth的作用而透射光的偏振状态发生变化,有时透射光的偏振度会降低。若在λ/4相位差片的内部或附近配置有正C板,则能够抑制倾斜入射光的偏振状态的变化,并且能够抑制透射光的偏振度的降低,因此优选。根据本发明人的研究,正C板相对于λ/4相位差片优选设置于与吸收型起偏器相反的一面,但也可以设置于其他位置。此时的正C板的Re优选为约10nm以下,Rth优选为-90~-40nm。
<防反射层>
第2实施方式所涉及的光学层叠体也优选在表面具有防反射层。第2实施方式所涉及的光学层叠体具有反射特定的圆偏振光并透射与其正交的圆偏振光的功能,但光学层叠体的表面上的反射通常包含意料之外的偏振光的反射,从而会降低透射光及反射光的偏振度。因此,光学层叠体优选在表面具有防反射层。防反射层可以仅设置于光学层叠体的一个表面,也可以设置于两面。
关于防反射层的种类,并没有特别限制,从进一步降低反射率的观点而言,优选为蛾眼膜或AR膜。并且,在拉伸或成型光学层叠体的情况下,由于即使因拉伸而膜厚发生变动,也能够保持高防反射性能,因此优选为蛾眼膜。此外,防反射层包含支撑体,在进行拉伸和/或成型的情况下,从容易进行拉伸和/或成型的观点而言,该支撑体的tanδ的峰温度优选为170℃以下,进一步优选为130℃以下。具体而言,例如,优选为PMMA薄膜等。
<第2λ/4相位差片>
第2实施方式所涉及的光学层叠体优选进一步具有第2λ/4相位差片。光学层叠体例如可以依次包含反射型圆起偏器、λ/4相位差片、吸收型起偏器及第2λ/4相位差片。
从反射型圆起偏器侧入射于光学层叠体并透射反射型圆起偏器、λ/4相位差片及吸收型起偏器的光成为线偏振光,其一部分被吸收型起偏器侧的最表面反射,再从反射型圆起偏器侧的表面射出。这样的光为多余的反射光,可能会成为使反射光的偏振度降低的主要原因,因此优选减少。因此,为了抑制在吸收型起偏器侧的最表面的反射,也存在层叠防反射层的方法,但在光学层叠体贴合于玻璃或塑料等介质而使用的情况下,即使在光学层叠体的贴合面具有防反射层,也无法抑制介质表面上的反射,因此无法获得防反射效果。
另一方面,在设置将线偏振光转换成圆偏振光的第2λ/4相位差片的情况下,到达吸收型起偏器侧的最表面的光成为圆偏振光,被介质的最表面反射时转换成正交的圆偏振光。之后,再透射第2λ/4相位差片,到达吸收型起偏器时,光成为吸收型起偏器的吸收轴方位的线偏振光,被吸收。因此,能够防止多余的反射。
从更有效地抑制多余的反射的观点而言,第2λ/4相位差片优选实质上具有逆波长分散性。
<支撑体>
第2实施方式所涉及的光学层叠体可以还具有支撑体。支撑体能够设置于任意的位置。
关于支撑体的种类,并没有特别限制,但优选为透明,例如,能够使用纤维素酰化物、聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、环状聚烯烃、聚烯烃、聚酰胺、聚苯乙烯及聚酯等薄膜。其中,优选纤维素酰化物薄膜、环状聚烯烃、聚丙烯酸酯薄膜或者聚甲基丙烯酸酯薄膜。并且,能够利用市售品的乙酸纤维素薄膜(例如,FUJIFILMCorporation制的“TD80U”或“Z-TAC”等)。
并且,从抑制对透射光及反射光的偏振度造成的不良影响的观点及容易进行光学层叠体的光学检查的观点而言,支撑体优选相位差较小。具体而言,Re的大小优选为10nm以下,Rth的大小的绝对值优选为50nm以下。
第2实施方式所涉及的光学层叠体在进行拉伸和/或成型的情况下,支撑体的tanδ的峰温度优选为170℃以下。从能够在低温下成型的观点而言,tanδ的峰温度更优选为150℃以下,进一步优选为130℃以下。
在此,对tanδ的测定方法进行记载。使用动态粘弹性测定装置(IT KeisokuSeigyo Co.,Ltd.制“DVA-200”),对预先在温度25℃、湿度60%Rh气氛下调湿2小时以上的薄膜试样,在下述条件下,测定E”(损耗模量)和E’(储能模量),并将其作为求出tanδ(=E”/E’)的值。
装置:IT Keisoku Seigyo Co.,Ltd.制DVA-200
试样:5mm、长度50mm(间隙20mm)
测定条件:拉伸模式
测定温度:-150℃~220℃
升温条件:5℃/min
频率:1Hz
另外,通常在光学用中途,大多使用经过拉伸处理的树脂基材,tanδ的峰温度通过拉伸处理成为高温的情况较多。例如,TAC(三乙酰纤维素)基材(TG40,FUJIFILMCorporation制)的tanδ的峰温度成为180℃以上。
关于tanδ的峰温度为170℃以下的支撑体,并没有特别限制,能够使用各种树脂基材。作为树脂基材的材料,例如,可以举出聚乙烯、聚丙烯及降冰片烯系聚合物等聚烯烃;环状烯烃系树脂;聚乙烯醇;聚对苯二甲酸乙二醇酯;聚甲基丙烯酸酯及聚丙烯酸酯等丙烯酸系树脂;聚萘二甲酸乙二醇酯;聚碳酸酯;聚砜;聚醚砜;聚醚酮;聚苯硫醚及聚苯氧化物。其中,从能够从市场容易得到或透明性优异的观点而言,优选环状烯烃系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯或丙烯酸系树脂,更优选环状烯烃系树脂或聚甲基丙烯酸酯。
作为市售的树脂基材,可以举出TECHNOLLOY S001G、TECHNOLLOY S014G、TECHNOLLOY S000、TECHNOLLOY C001、TECHNOLLOY C000(Copyright Sumika Acryl Co.,Ltd)、Lumirror U类型、Lumirror FX10、Lumirror SF20(TORAY INDUSTRIES,INC.)、HK-53A(HYNT.公司)、TEFLEX FT3(Teijin DuPont Films Japan Ltd.)、ESSINA、SCA40(SEKISUICHEMICAL CO.,LTD.)、ZEONOR薄膜(ZEON CORPORATION.)及ARTON薄膜(JSR Corporation)等。
关于支撑体的厚度,并无特别限制,优选为5~300μm,更优选为5~100μm,进一步优选为5~30μm。
<粘合剂层>
第2实施方式所涉及的光学层叠体可以在任意的表面层叠有用于贴合于透镜等粘附体的粘合剂层。作为粘合剂,能够任意地使用市售的粘合剂,但从提高贴合于透镜等之后的平滑性的观点而言,粘合剂层的厚度优选为25μm以下,更优选为15μm以下,进一步优选为6μm以下。
如上所述,在将光学层叠体贴附于透镜等时,优选将面积较大的第1面侧设为贴附面。因此,粘合剂层优选层叠于第1面侧。
〔光学层叠体的制造方法〕
第2实施方式所涉及的光学层叠体为由多个层构成的层叠体。各层能够通过任意的粘接方法进行粘接,例如,能够使用粘合剂和/或粘接剂。
作为粘合剂,能够任意地使用市售的粘合剂,但优选不易产生逸气。尤其,在进行拉伸和/或成型的情况下,有时进行真空工艺和/或加热工艺,但优选即使在这些条件下也不产生逸气。
作为粘接剂,能够任意地使用市售的粘接剂等,例如,能够使用环氧树脂系的粘接剂及丙烯酸树脂系的粘接剂等。
从提高光学层叠体的平滑性,提高使用光学层叠体的虚拟现实显示装置等的图像的清晰度的观点而言,粘合剂及粘接层的厚度优选为15μm以下,更优选为10μm以下,进一步优选为6μm以下。
并且,关于粘接层的厚度的下限,并没有特别限制,但从埋没存在于光学层叠体的内部的异物并使其平滑化的观点而言,优选为0.5μm以上,更优选为1μm以上。
并且,第2实施方式所涉及的光学层叠体能够根据目的切割成各种形状。作为光学层叠体的切割方法,并没有特别限制,能够使用各种方法,例如,优选使用短脉冲激光进行切割。短脉冲激光为纳秒、皮秒或飞秒等极短脉冲宽度的激光。使用短脉冲激光的切割中,难以对光学层叠体的切割端面造成热损伤,能够进行高精度地切割。并且,通过调整短脉冲激光的照射方向,能够将切割端面设为锥状。
关于短脉冲激光的波长,并没有限制,例如,能够使用紫外线激光、绿色激光、红外线激光等。从进一步难以造成热损伤的理由考虑,优选为紫外线激光。
并且,短脉冲激光器优选使用电流计镜进行扫描。通过使用电流计镜,即使为包含自由曲线的复杂的形状,也能够高精度地切割光学层叠体。并且,也优选组合基于XY工作台的光学层叠体的驱动和基于电流计镜的短脉冲激光的驱动。
并且,第2实施方式所涉及的光学层叠体也能够通过汤姆森刀或雕刻刀冲裁而进行切割。若汤姆森刀或雕刻刀具有锥形状,则能够将光学层叠体的端面设为锥状,因此优选。
〔第2实施方式所涉及的光学层叠体的应用〕
第2实施方式所涉及的光学层叠体例如能够组装在车载用后视镜、虚拟现实显示装置、电子取景器及空中像显示装置等中并使用。尤其,在具有往复光学系统的虚拟现实显示装置及电子取景器等中,从抑制重影的产生和/或对比度的降低的观点而言,第2实施方式所涉及的光学层叠体非常有用。
以下,对第3实施方式进行详细叙述。
〔光学层叠体的制造方法〕
将在后面进行详细叙述,第3实施方式所涉及的光学层叠体的制造方法中,使用在预支撑体上例如通过涂布而形成有功能性层的转印型膜和基材膜,将转印型膜的功能性层转印在基材膜上,从而制造光学层叠体。
因此,通过第3实施方式所涉及的制造方法制作的光学层叠体至少具有基材膜和功能性层。
〔功能性层〕
功能性层是用于在光学层叠体上赋予光学功能或者物理功能的层。作为功能性层,例如,可以例示出起偏器层、相位差层、防反射层、抗静电层、导电层、粘接层(粘接剂层)及粘合层(粘合剂层)等,但并不限定于这些。
在第3实施方式所涉及的制造方法中,至少一个功能性层作为在预支撑体上例如涂布而形成有功能性层的转印型膜被供给。由此,在将功能性层贴合于基材膜之后,通过剥离预支撑体,能够将功能性层转印在基材膜上。
并且,通过去除预支撑体,能够使光学层叠体薄型化。而且,在光学层叠体处理偏振光的情况下,预支撑体所具有的相位差能够去除对透射光及反射光的偏振度造成的不良影响。
<吸收型起偏器>
作为功能性层的起偏器层例如可以举出吸收型起偏器。
吸收型起偏器吸收入射光中的吸收轴方向的线偏振光,并透射透射轴方向的线偏振光。
关于吸收型起偏器的单板透射率,优选为40%以上,更优选为42%以上。并且,偏振度优选为90%以上,更优选为95%以上,进一步优选为99%以上。另外,在本说明书中,吸收型起偏器的单板透射率及偏振度使用自动偏振膜测定装置:VAP-7070(JASCOCorporation制)进行测定。
第3实施方式所涉及的制造方法中所使用的吸收型起偏器优选具有至少包含液晶性化合物和二色性色素的各向异性吸收层。
液晶性化合物及二色性色素的更具体的方式如在第1实施方式中所述那样。
含有液晶性化合物和二色性色素而成的各向异性吸收层能够使厚度变薄,进而,在预支撑体上通过涂布而形成,由此能够容易设为可转印的功能性层,因此优选。
关于各向异性吸收层的厚度,并没有特别限制,但从薄型化的观点而言,优选为0.1~8μm,更优选为0.3~5μm。
含有液晶性化合物和二色性色素而成的吸收型起偏器例如能够参考日本特开2020-023153号公报等来制作。
从提高吸收型起偏器的偏振度的观点而言,在各向异性吸收层中,二色性色素的取向度优选为0.95以上,更优选为0.97以上。
第3实施方式所涉及的制造方法中所使用的吸收型起偏器可以包含取向层及保护层等。
取向层用于使各向异性吸收层中所包含的液晶性化合物向特定的方位取向。关于取向层,并没有特别限制,但能够使用对包含聚乙烯醇的层进行摩擦处理的取向层、以及光取向膜等。
保护层能够涂布并设置于各向异性吸收层上。关于保护层,并没有特别限制,但从提高各向异性吸收层的耐久性的观点而言,优选为包含聚乙烯醇的层。
〔预支撑体〕
这样的功能性层例如通过涂布而形成于预支撑体。
在第3实施方式所涉及的光学层叠体的制造方法中,使用在预支撑体上形成有功能性层的转印型膜,从该转印型膜向后述的基材膜转印功能性层,由此制造光学层叠体。
从防止剥离时的断裂的观点而言,预支撑体优选撕裂强度较高。作为这样的预支撑体,例如,优选例示出聚碳酸酯膜及聚酯薄膜等。
并且,在光学层叠体的制造工序中,在进行各向异性吸收层及其他层叠体的品质检查的基础上,优选预支撑体的相位差较小。作为构成这样的预支撑体的材料,例如,可以举出纤维素酰化物、环状聚烯烃、聚丙烯酸酯及聚甲基丙烯酸酯等。
〔基材膜〕
基材膜为成为功能性层的转印目的的薄膜。
基材膜可以为不特别具有光学功能及物理功能的薄膜,也可以为具有光学功能及物理功能中的至少一种的薄膜。作为具有光学功能及物理功能的至少一种的基材膜,例如,能够使用起偏器、相位差片、防反射膜、防静电薄膜及导电薄膜等。
并且,在通过第3实施方式所涉及的制造方法制作的光学层叠体包含多个功能性层的情况下,在该制作过程中,也可以存在在层叠有几个功能性层的层叠体上贴合具有其他功能性层的转印型膜的情况。在这种情况下,层叠有几个功能性层的层叠体视为本发明中的基材膜。
<相位差层>
如上所述,基材膜可以为相位差片(相位差层)。并且,基材膜可以包含相位差层。
相位差层能够使所入射的光的偏振状态变化。为了遍及可见区域的宽波长范围实现所期望的偏振转换作用,相位差层优选相对于波长具有逆波长分散性。在此,相对于波长具有逆波长分散性是指,随着波长变大,该波长下的相位差值也变大。
具有逆波长分散性的相位差层例如能够通过参考日本特开2017-049574号公报等,将具有逆波长分散性的改性聚碳酸酯树脂薄膜等聚合物薄膜进行单轴拉伸来制作。
在拉伸聚合物薄膜来制作相位差层的情况下,从生产率的观点而言,优选沿薄膜的输送方向或与输送方向正交的方向拉伸。此时,相位差层的慢轴的方位相对于薄膜的输送方向成为平行或正交方向。在第3实施方式所涉及的制造方法中,这些相位差层也能够优选用作基材膜。
<反射型线起偏器>
如上所述,基材膜可以为起偏器,尤其优选为反射型线起偏器。并且,基材膜可以包含反射型线起偏器。
反射型线起偏器是透射某一方向的线偏振光,并反射与该线偏振光正交的方向的线偏振光的起偏器。
作为反射型线起偏器,作为一例,可以例示出如日本特开2011-053705号公报等中所记载的那样的将交替层叠多个不同的2种以上的双折射层的电介质多层膜拉伸而成的薄膜及如日本特开2015-028656号公报等中所记载的那样的金属线栅型起偏器等。并且,反射型线起偏器也能够优选使用市售品。作为市售品的反射型线起偏器,例示3M Company制的反射型起偏器(商品名称APF)及AGC公司制金属线栅型起偏器(商品名称WGF)等。
从生产率的观点而言,拉伸交替层叠有多个2种以上的双折射层的电介质多层膜而制作的反射型线起偏器优选沿与薄膜的输送方向正交的方向拉伸而制作。此时,透射轴与薄膜的输送方向成为平行,但在第3实施方式所涉及的制造方法中,这些反射型线起偏器也能够优选用作基材膜。
〔光学层叠体的制造方法〕
第3实施方式所涉及的制造方法包括如下工序:将在预支撑体上涂布有功能性层的转印型膜和基材膜以相互不平行的角度交叉并输送;在功能性层的与预支撑体侧相反的一侧的表面或基材膜的表面涂布粘接剂或粘合剂;暂时停止转印型膜和基材膜的输送并使其相互贴合;及将功能性层从预支撑体剥离。
作为粘合剂,能够任意地使用市售的粘合剂,但优选不易产生逸气。尤其,在光学层叠体上进行拉伸及成型等的情况下,有时进行真空工艺及加热工艺等,优选即使在这些条件下也不发生逸气。
作为粘接剂,能够任意地使用市售的粘接剂。作为一例,例示出环氧树脂系的粘接剂及丙烯酸树脂系的粘接剂。
使用附图对第3实施方式所涉及的制造方法进行详细说明。
图9及图10中示意性示出第3实施方式所涉及的制造方法的一例。
在第3实施方式所涉及的制造方法中,在预支撑体306上涂布有功能性层304的转印型膜300和基材膜320分别沿彼此不平行的方向被输送。并且,在第3实施方式所涉及的制造方法中,转印型膜300和基材膜320以交叉的方式被输送。另外,在图10中,为了明确第3实施方式所涉及的制造方法的说明,使转印型膜300的输送方向C1与基材膜320的输送方向C2正交。
根据这样的第3实施方式所涉及的制造方法,通过调整箭头C1所示的转印型膜300的输送方向和箭头C2所示的基材膜320的输送方向所成的角度,能够使转印型膜300的功能性层304的光学轴302和基材膜320的光学轴322以任意的角度交叉。
如图9所示,转印型膜300的功能性层304的光学轴302作为一例与转印型膜300的长度方向一致。并且,基材膜320的光学轴322作为一例也与基材膜320的长度方向一致。
因此,在本例子中,转印型膜300的输送方向C1和基材膜320的输送方向C2所成的角度成为转印型膜300的功能性层304的光学轴302和基材膜320的光学轴322所成的角度。
另外,在本说明书中,为了便于说明,将称作慢轴、快轴、吸收轴、透射轴及反射轴等在光学元件(光学部件)显现光学作用的“轴”的物体统称为“光学轴”。
在所输送的基材膜320的表面通过涂布部340涂布粘接剂,形成粘接剂层330。如图9所示,在基材膜320中,粘接剂层330形成于之后与转印型膜300对置的一侧的表面。
另外,在第3实施方式所涉及的制造方法中,粘接剂层330的形成即粘接剂的涂布不限于基材膜320的表面,也可以为功能性层304的表面即功能性层304的与预支撑体306侧相反的一侧的表面。
图10的第1阶段中,示出有根据第3实施方式所涉及的制造方法将功能性层304转印在基材膜320上的状态,即,根据第3实施方式所涉及的制造方法刚制造光学层叠体之后的状态。另外,在图10的说明中,第1阶段、第2阶段…,均从图中上方表示阶段数。
在该状态中,转印有功能性层304的基材膜320与转印型膜300分开。
从该状态,在使基材膜320和转印型膜300分开的状态下,输送转印型膜300及基材膜320,如图10的第2阶段所示,在规定的位置处,暂时停止转印型膜300及基材膜320的输送。
在图10所示的例中,转印型膜300的输送方向C1为图中左方向,基材膜320的输送方向C2为与图中纸面垂直的里侧方向。因此,先前转印在基材膜320(粘接剂层330)上的功能性层304如图10的第2阶段的虚线所示,位于纸面的里侧。
另外,如上所述,在该输送中,在基材膜320的表面涂布粘接剂,形成粘接剂层330。
在暂时停止转印型膜300及基材膜320的输送后,将转印型膜300及基材膜320中的至少一方向相互接近的方向移动。由此,如图10的第3阶段所示,使功能性层304和基材膜320(粘接剂层330)彼此贴合。
使功能性层304和基材膜320贴合之后,可以根据需要,进行向贴合部按压辊的工序。例如,如图10的第4阶段所示,可以由支撑台342支撑转印型膜300与基材膜320的层叠部,并通过辊346,按压转印型膜300与基材膜320的层叠体。
此时,关于辊346的长度,并没有限制,优选为与转印型膜300的宽度相同的长度。由此,能够按压功能性层304与基材膜320的层叠部的整个表面,并且还能够防止粘接剂层330附着于辊346。
而且,根据需要,可以包括对贴合部进行紫外线的照射及加热等,并使粘接剂层330(粘接剂)固化的工序。
另外,转印型膜300与基材膜320(粘接剂层330)的按压并不限于使用支撑台342和辊346的方法,能够利用各种公知的方法。作为一例,例示出使用辊对的按压方法及基于使用按压板等按压部件的冲压机的按压方法等。
接着,如图10的第5阶段所示,将转印型膜300及基材膜320中的至少一方沿相互分开的方向移动,将转印型膜300和基材膜320分离。
功能性层304通过比与预支撑体306的贴附力更强的贴附力粘接于粘接剂层330。因此,通过将转印型膜300和基材膜320分离,从转印型膜300的预支撑体306剥离功能性层304。
如此,功能性层304被转印在基材膜320,从而制造在基材膜320上层叠有功能性层304的光学层叠体。
另外,从以上的说明可知,图10的第5阶段与图10的第1阶段表示相同的状态。
如上所述,光学层叠体的制造大部分为了提高生产率而通过卷对卷的方式进行贴合。
然而,有些功能性层中在特定方位具有光学轴,在将它们进行贴合的情况下,必须根据目的以适当的角度进行贴合。在这种情况下,如上所述,有时无法使用卷对卷方式。
相对于此,剥离功能性层304之后的转印型膜300中,由于预支撑体306未被切断而残留,因此能够直接重新开始输送,为了进行下一次的转印,能够将反复转印型膜300及基材膜320送出。
第3实施方式所涉及的制造方法中,通过重复以上的工序,能够在转印型膜300及基材膜320均不在中途切断的情况下,通过卷对卷方式,连续地制造光学层叠体,因此生产率较高。
但是,在第3实施方式所涉及的制造方法方中,使转印型膜300和基材膜320以相互不平行的角度交叉并进行输送。因此,如上所述,通过调整转印型膜300的输送方向C1和基材膜320的输送方向C2所成的角度,能够使转印型膜300的功能性层304的光学轴302和基材膜320的光学轴322以任意的角度交叉。
即,根据第3实施方式所涉及的制造方法,能够与光学层叠体中的功能性层304的光学轴302和基材膜320的光学轴322的角度无关地,通过卷对卷方式,以高生产率连续地制造光学层叠体。
如上所述,转印型膜和基材膜的输送方向,即,输送方向C1与输送方向C2所成的角度能够根据所制造的光学层叠体,设定为任意的角度。
例如,在转印型膜300的功能性层304为吸收型起偏器、基材膜320为包含相位差层的聚合物薄膜的情况下,通过以吸收型起偏器的吸收轴与相位差层的慢轴所成的角度成为40~50°的方式进行输送,能够以高生产率制作作为圆偏振片发挥作用的光学层叠体。在这种情况下,吸收型起偏器的吸收轴与相位差层的慢轴所成的角度更优选为44~46°,进一步优选为44.8~45.2°。
〔第3实施方式所涉及的制造方法的应用〕
第3实施方式所涉及的制造方法例如能够优选用于圆偏振片、光学补偿薄膜及增亮膜等的制造中。并且,使用第3实施方式所涉及的制造方法所制造的光学层叠体能够组装在车载用后视镜、虚拟现实显示装置、电子取景器及空中像显示装置等中并使用。
以下,对第4实施方式进行详细叙述。
〔光学层叠体〕
第4实施方式所涉及的光学层叠体包含反射型起偏器、吸收型起偏器及至少1个粘接层,上述粘接层的厚度为25μm以下,上述粘接层的玻璃化转变温度为15℃以下,并且上述粘接层的折射率为1.45~1.70。
以下,参考图面,对第4实施方式所涉及的光学层叠体进行说明。
图11是表示第4实施方式所涉及的光学层叠体的结构的一例的示意图。图11所示的光学层叠体400依次具备防反射层401、反射型圆起偏器403、正C板404、第1λ/4相位差片405、吸收型起偏器406及第2λ/4相位差片407,在各部件之间,配置有厚度为25μm以下,玻璃化转变温度为15℃以下,并且粘接层的折射率为1.45~1.70的粘接层402。
另外,第4实施方式所涉及的光学层叠体只要包含反射型起偏器、吸收型起偏器及至少1个粘接层即可,并不限于图11所示的结构。
例如,第4实施方式所涉及的光学层叠体可以为选自由防反射层、正C板、第1λ/4相位差片及第2λ/4相位差片组成的组中的至少1个层、以及不包含与该层相邻的粘接层的光学层叠体。
第4实施方式所涉及的光学层叠体所具备的各部件的说明在后面进行详细记载。
第4实施方式所涉及的光学层叠体具有高平滑性,并贴合于虚拟现实显示装置的透镜等而使用的情况下,能够抑制重影,并且显现高图像清晰性。作为优选使用例,举出虚拟现实显示装置中使用的情况,并对第4实施方式所涉及的光学层叠体的作用进行详细地说明。
图12是表示使用第4实施方式所涉及的光学层叠体的虚拟现实显示装置的一例的示意图。图12所示的虚拟现实显示装置410具备第4实施方式所涉及的光学层叠体400、半反射镜430、圆起偏器440及图像显示面板450。第4实施方式所涉及的光学层叠体400包含反射型起偏器、吸收型起偏器及至少1个粘接层(在图12中均未图示)。在第4实施方式所涉及的光学层叠体400中,反射型起偏器配置于比吸收型起偏器更靠半反射镜430侧。
如图12所示,从图像显示面板450射出的光线460透射圆起偏器440而成为圆偏振光,并透射半反射镜430。接着,光线460从反射型起偏器侧入射于第4实施方式所涉及的光学层叠体400并被全反射,被半反射镜430再次反射,并再次入射于光学层叠体400。此时,光线460通过被半反射镜反射,成为与第一次入射于光学层叠体400时的圆偏振光正交的圆偏振光。因此,光线460透射光学层叠体400,被用户视觉辨认。此外,光线460被半反射镜430反射时,由于半反射镜成为凹面镜的形状,因此像被放大,从而用户能够视觉辨认被放大的虚像。上述的结构被称为往复光学系统或折返光学系统等。
第4实施方式所涉及的光学层叠体具有厚度为25μm以下的粘接层。由此,在将光学层叠体用于虚拟现实显示装置的情况下,能够提高图像的清晰度。
使用光学层叠体的虚拟现实显示装置通过往复光学系统而放大显示像,但此时,若在光学层叠体中存在凹凸,则光线会向规定的方向以外弯曲,从而降低图像的清晰度。在制造光学层叠体时,经由粘接层贴合基材及功能性层等部件的情况下,可知若粘接层的厚度的偏差较大,则光学层叠体的凹凸有增大的倾向。相对于此,若光学层叠体中所包含的粘接层的厚度为25μm以下,则能够抑制粘接层的厚度的偏差,在减少光学层叠体的凹凸,并将光学层叠体用于虚拟现实显示装置的情况下,能够提高图像的清晰度。
并且,第4实施方式所涉及的光学层叠体具有玻璃化转变温度为15℃以下的粘接层。若粘接层的玻璃化转变温度为15℃以下,则即使使粘接层的厚度变薄,也能够因粘合性(粘性)而发挥充分的粘接力。
并且,第4实施方式所涉及的光学层叠体具有折射率为1.45~1.70的粘接层。由此,在将光学层叠体用于虚拟现实显示装置的情况下,能够抑制重影的产生。对于其理由,一边参考附图,一边在以下进行说明。
图13是表示在使用现有的往复光学系统的虚拟现实显示装置的一例中,产生重影的机理的示意图。图13所示的虚拟现实显示装置420代替第4实施方式所涉及的光学层叠体400而使用现有的光学层叠体422,除此以外,与图12所示的虚拟现实显示装置410相同。
图14是表示虚拟现实显示装置420所具备的光学层叠体422的结构的示意图。图14所示的光学层叠体422依次具备防反射层401、反射型圆起偏器403、正C板404、第1λ/4相位差片405、吸收型起偏器406及第2λ/4相位差片407,在各部件之间配置有粘接层424。
在虚拟现实显示装置420中,光学层叠体422、反射型圆起偏器403配置于比吸收型起偏器406更靠半反射镜430侧。
在图13所示的虚拟现实显示装置420中,在从图像显示面板450射出的光线(形成重影的光线)470第一次入射于光学层叠体422时,不被反射而透射,从而成为漏光。从图13可知,此时,用户视觉辨认未被放大的像。该像被称为重影等,被要求减少。
重影因从图像显示面板450射出的光线,即,原本应被光学层叠体422中所包含的反射型起偏器反射的光线的一部分未被反射而透射所产生。作为这样的漏光的原因之一,考虑在光学层叠体422的内部发生的界面反射。
图14中,示意性示出在光学层叠体422的内部发生的界面反射。即,如图中箭头所示,有时偏振状态的光线470从防反射层401入射于光学层叠体422,被反射型圆起偏器403反射之后,被粘接层402的两个界面反射,并再次入射于反射型圆起偏器403。此时,由于界面反射而光线470的偏振状态发生变化,因此再次入射于反射型圆起偏器403的光线470如图中虚线所示,透射反射型圆起偏器403而成为漏光。
在光学层叠体的内部发生的界面反射主要起因于相邻层的折射率差。其中,在第4实施方式所涉及的光学层叠体中,将粘接层的折射率控制在1.45~1.70的范围内,通过在与相邻层的折射率的关系中降低界面反射,能够抑制用于虚拟现实显示装置时的重影的产生。尤其,通过将与反射型起偏器相邻的粘接层的折射率控制在上述范围内,能够进一步提高抑制重影产生的性能。
并且,有时会在虚拟现实显示装置及电子取景器等光学系统内组装眼球跟踪、表情识别及虹膜认证等奖近红外光用作光源的各种传感器。在将第4实施方式所涉及的光学层叠体用于组装有这些各种传感器的光学系统的情况下,为了将对传感器的影响抑制为最小限度,第4实施方式所涉及的光学层叠体优选具有相对于近红外光的透射性。
另外,在本说明书中,光学层叠体“具有相对于近红外光的透射性”是指,波长780~1600nm的红外光中,相对于至少一部分的波长范围的光的透射率为10%以上。第4实施方式所涉及的光学层叠体中,波长780~1600nm的红外光中,优选相对于至少一部分的波长范围的光的透射率为40%以上。关于上述透射率的上限,并没有特别限制,为100%以下,小于100%的情况较多。
以下,对第4实施方式所涉及的光学层叠体中所包含的各种部件进行说明。
〔吸收型起偏器〕
第4实施方式所涉及的光学层叠体至少包含吸收型起偏器。
第4实施方式所涉及的光学层叠体中所使用的吸收型起偏器吸收入射光中吸收轴方向的线偏振光,透射透射轴方向的线偏振光。
关于吸收型起偏器的单板透射率,优选为40%以上,更优选为42%以上。并且,偏振度优选为90%以上,更优选为95%以上,进一步优选为99%以上。另外,在本说明书中,吸收型起偏器的单板透射率及偏振度使用自动偏振膜测定装置:VAP-7070(JASCOCorporation制)进行测定。
第4实施方式所涉及的光学层叠体中所使用的吸收型起偏器优选具有至少包含液晶性化合物和二色性色素的各向异性吸收层。能够使含有液晶性化合物和二色性色素而成的各向异性吸收层的厚度变薄,并且即使进行拉伸和/或成型,也难以产生裂纹和/或断裂,因此优选。
关于各向异性吸收层的厚度,并没有特别限制,从薄型化的观点而言,优选为0.1~8μm,更优选为0.3~5μm。
含有液晶性化合物和二色性色素而成的吸收型起偏器例如能够参考日本特开2020-023153号公报等来制作。从提高吸收型起偏器的偏振度的观点而言,在各向异性吸收层中,二色性色素的取向度优选为0.95以上,更优选为0.97以上。
吸收型起偏器可以包含支撑体、取向层及保护层等。
取向层用于使各向异性吸收层中所包含的液晶性化合物向特定的方位取向。作为取向层,并没有特别限制,但能够使用对包含聚乙烯醇的层进行摩擦处理的取向层、以及光取向膜。
保护层能够涂布并设置于各向异性吸收层上。关于保护层的组成,并没有特别限制,但从提高各向异性吸收层的耐久性的观点而言,优选为包含聚乙烯醇的层。
关于支撑体的种类,并没有特别限制,但优选为透明,例如,能够使用纤维素酰化物、聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、环状聚烯烃、聚烯烃、聚酰胺、聚苯乙烯及聚酯等薄膜。其中,优选为纤维素酰化物薄膜、环状聚烯烃、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯等。并且,能够利用市售品的乙酸纤维素薄膜(例如,FUJIFILM Corporation制的“TD80U”及“Z-TAC”等)。
并且,从抑制对透射光及反射光的偏振度造成的不良影响的观点而言,支撑体优选相位差小。具体而言,Re的大小优选为10nm以下,Rth的大小的绝对值优选为50nm以下。
并且,吸收型起偏器可以作为在预支撑体上涂布有包含各向异性吸收层的层的转印型膜被供给,在将各向异性吸收层转印在另一层叠体之后,剥离并去除预支撑体来形成。通过去除预支撑体,能够使光学层叠体薄型化,而且,能够去除预支撑体所具有的相位差对透射光及反射光的偏振度产生的不良影响,因此优选。
从防止剥离时断裂的观点而言,预支撑体优选为撕裂强度高的支撑体。例如,优选聚碳酸酯薄膜或者聚酯薄膜。并且,在光学层叠体的制造工序中,在进行各向异性吸收层和/或其他层叠体的品质检查的基础上,优选预支撑体的相位差较小。
并且,在吸收型起偏器作为在预支撑体上涂布有包含各向异性吸收层的层的转印型膜被供给的情况下,为了防止在薄膜的输送中及在贴合前的分割工序等中,包含各向异性吸收层的层剥离而成为异物,优选以在转印型膜的各向异性吸收层上层叠有保护膜的形态供给。
〔反射型起偏器〕
第4实施方式所涉及的光学层叠体至少包含反射型起偏器。关于反射型起偏器的种类等,并没有特别限制,能够利用公知的各种反射型起偏器。
反射型起偏器基本上为反射型线起偏器或反射型圆起偏器。
反射型线起偏器是透射某一方向的线偏振光,并反射与该线偏振光正交的方向的线偏振光的起偏器。
作为反射型线起偏器,作为一例,可以例示出如日本特开2011-053705号公报等中所记载的那样的将交替层叠多个不同的2种以上的双折射层的电介质多层膜拉伸而成的薄膜、如日本特开2015-028656号公报等中所记载的那样的金属线栅型起偏器等。并且,反射型线起偏器也能够优选使用市售品。作为市售品的反射型线起偏器,例示3M Company制的反射型起偏器(商品名称APF)及AGC公司制金属线栅型起偏器(商品名称WGF)等。
反射型圆起偏器是透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光并反射旋转方向与所透射的圆偏振光相反的圆偏振光的起偏器。
作为反射型圆起偏器,作为一例,例示具有胆甾醇型液晶层的反射型圆起偏器。胆甾醇型液晶层是将胆甾醇型取向的液晶相(胆甾醇型液晶相)固定化而成的液晶相。
众所周知,胆甾醇型液晶层具有液晶性化合物以螺旋状旋转并层叠的螺旋结构,液晶性化合物以螺旋状旋转1次(旋转360°)而层叠的结构作为螺旋1节距(螺旋节距),以螺旋状旋转的液晶性化合物具有多个节距层叠的结构。
胆甾醇型液晶层根据螺旋节距的长度及基于液晶性化合物的螺旋的旋转方向(旋向),反射特定波长区域的右圆偏振光或左圆偏振光,使除此以外的光透射。
因此,为了反射遍及可见区域的整个区域的波长范围,反射型圆起偏器例如可以具有红色光中具有选择性反射的中心波长的胆甾醇型液晶层、绿色光中具有选择性反射的中心波长的胆甾醇型液晶层及在蓝色光中具有选择性反射的中心波长的胆甾醇型液晶层等多层胆甾醇型液晶层。
〔粘接层〕
第4实施方式所涉及的光学层叠体至少具有1个厚度为25μm以下,玻璃化转变温度为15℃以下,并且粘接层的折射率为1.45~1.70的粘接层(以下,也称为“特定粘接层”。)。
另外,在本实施方式中,粘接层的折射率为在波长589nm下测定的折射率。
关于第4实施方式所涉及的光学层叠体所具有的特定粘接层的数量,并没有特别限制。即,只要第4实施方式所涉及的光学层叠体所具有的粘接层中的至少1个为特定粘接层,则能够得到如下作用效果:提高已经说明的图像的清晰度、发挥充分的粘接力,并且抑制重影的产生。
其中,从进一步抑制重影产生的观点而言,优选与反射型起偏器相邻的粘接层的至少一方(更优选为两者)为特定粘接层。从上述的作用效果更优异的观点而言,优选光学层叠体所具有的所有功能性层经由特定粘接层而粘接。
另外,第4实施方式所涉及的光学层叠体可以具有除了特定粘接层以外的粘接层。
特定粘接层例如能够使用粘接剂或粘合剂来形成。
作为粘接剂,能够任意地使用市售的粘接剂等,例如,能够使用环氧树脂系的粘接剂及丙烯酸树脂系的粘接剂。
作为粘合剂,能够任意地使用市售的粘合剂,但优选不易产生逸气。尤其,在制造光学层叠体时进行拉伸或成型的情况下,有时进行真空工艺或加热工艺,但优选即使在这些工艺中也不从粘接层产生逸气。
从进一步提高光学层叠体的平滑性,进一步提高使用光学层叠体的虚拟现实显示装置等的图像的清晰度的观点而言,特定粘接层的厚度优选为15μm以下,更优选为10μm以下,进一步优选为6μm以下。
关于特定粘接层的厚度的下限,并没有特别限制,但从埋没存在于光学层叠体的内部的异物并使其进一步平滑化的观点而言,优选为0.5μm以上,更优选为1μm以上。
关于光学层叠体中的粘接层的厚度,例如能够通过沿层叠方向切削光学层叠体,利用扫描型电子显微镜等观察所得到的截面,并从所得到的观察图像中的粘接层的厚度测定。
从进一步提高粘接力的观点而言,特定粘接层的玻璃化转变温度优选为0℃以下。关于特定粘接层的玻璃化转变温度的下限,并没有特别限制,但从耐久性的观点而言,优选为-20℃以上。
另外,粘接层的玻璃化转变温度能够通过动态粘弹性测定(DMA)进行测定。
在特定粘接层的波长589nm处测定的折射率中,抑制重影产生的性能更优异,因此优选为1.50~1.70。尤其,在光学层叠体具有包含将液晶相固定化而成的液晶层的功能性层的情况下,与该功能性层相邻的特定粘接层的折射率根据液晶相的折射率,更优选为1.52~1.65,进一步优选为1.55~1.60。
<粘接剂>
特定粘接层例如能够通过向包含紫外线固化性化合物的粘接层形成用组合物照射紫外线并使其固化而形成。
关于粘接层形成用组合物的种类,并没有特别限制,但从进一步提高功能性层的粘接力的观点而言,优选包含含有(甲基)丙烯酰基的化合物作为紫外线固化性化合物,并且,除了紫外线固化性化合物之外,还优选进一步包含硼酸化合物。
从使涂布厚度均匀化的观点而言,粘接层形成用组合物的粘度优选为10cP以上且500cP以下,更优选为50cP以上且400cP以下,进一步优选为100cP以上且350cP以下。
<粘合剂>
特定粘接层能够通过贴合粘合剂片来形成。
关于粘合剂片的种类,并没有限制,但从提高光学层叠体的平滑性的观点而言,通过扭转剪切法测定的储能模量G’在20℃下优选为0.8MPa以上,更优选为1.5MPa以上,进一步优选为2.0MPa以上。
<紫外线固化型粘合剂>
特定粘接层还能够通过将包含含有紫外线固化性化合物的粘接层形成用组合物的片材贴合而制成粘附体之后,对粘附体照射紫外线并使其固化而形成。
通过在贴合后照射紫外线并使其固化,能够进一步提高粘接层的粘接力,并且,能够在进行光学层叠体的拉伸或成型时所实施的真空工艺或加热工艺中,抑制逸气的产生。
〔其他功能性层〕
第4实施方式所涉及的光学层叠体可以具有反射型起偏器、吸收型起偏器及除了特定粘接层以外的其他功能性层。
<λ/4相位差片>
第4实施方式所涉及的光学层叠体可以包含λ/4相位差片。
另外,在本说明书中,λ/4相位差片是指,在可见光的任一波长中,具有成为约1/4波长的面内延迟(Re)的相位差片。
λ/4相位差片具有将圆偏振光转换为线偏振光,将线偏振光转换为圆偏振光的作用。因此,λ/4相位差片能够与吸收型起偏器层叠而用作吸收型圆偏振片,以使慢轴的方位与吸收型起偏器的吸收轴的方位成为45°。并且,慢轴的方位能够与反射型起偏器层叠而用作反射型圆偏振片,以使反射型起偏器的透射轴的方位成为45°。而且,能够与反射型圆起偏器以任意的角度层叠而用作反射型线起偏器。
作为λ/4相位差片,在波长550nm处,优选为具有120~150nm的Re的λ/4相位差片,更优选为具有130~140nm的Re的λ/4相位差片。
并且,Re成为约3/4波长或约5/4波长的相位差片也能够将线偏振光转换为圆偏振光,因此能够与λ/4相位差片同样地使用。
第4实施方式所涉及的光学层叠体中所使用的λ/4相位差片优选相对于波长具有逆波长分散性。这是因为,若具有逆波长分散性,则能够遍及可见区域的宽波长范围,将圆偏振光转换成线偏振光。在此,相对于波长具有逆波长分散性是指,随着波长变大,该波长下的相位差值也变大。
具有逆波长分散性的相位差片例如能够通过参考日本特开2017-049574号公报等,将具有逆波长分散性的改性聚碳酸酯树脂薄膜等聚合物薄膜进行单轴拉伸来制作。
并且,具有逆波长分散性的相位差片实质上具有逆波长分散性即可,例如,如日本专利第6259925号公报中所公开的那样,也能够通过将Re成为约1/4波长的相位差片和Re成为约1/2波长的相位差片以彼此的慢轴呈约60°的角度的方式层叠而制作。此时,已知即使1/4波长相位差片和1/2波长相位差片分别为常规波长色散性(随着波长变大,该波长下的相位差的值变小),也能够遍及可见区域的宽波长范围内将圆偏振光转换成线偏振光,视为实质上具有逆波长分散性。在这种情况下,第4实施方式所涉及的光学层叠体优选依次具有反射型圆起偏器、1/4波长相位差片、1/2波长相位差片及线起偏器。
并且,第4实施方式所涉及的光学层叠体中所使用的相位差片优选具有将液晶性化合物固定化而成的层(更优选为,将均匀取向的液晶性化合物(液晶相)固定化而成的层)。例如,能够使用使棒状液晶性化合物相对于面内方向沿水平均匀取向的层,或者,使圆盘状液晶性化合物相对于面内方向沿垂直均匀取向的层。此外,例如,也能够通过参考日本特开2020-084070号公报等,使具有逆波长分散性的棒状液晶性化合物均匀取向,并进行固定化,由此制作具有逆波长分散性的相位差片。
并且,第4实施方式所涉及的光学层叠体中所使用的相位差片优选具有将以厚度方向为螺旋轴扭曲取向的液晶性化合物固定化而成的层。例如,如日本专利第5753922号公报及日本专利第5960743号公报等中所公开那样,能够使用具有将以厚度方向为螺旋轴而扭曲取向的棒状液晶性化合物或圆盘状液晶性化合物固定化而成的层的相位差片,在这种情况下,能够视为相位差片实质上具有逆波长分散性,因此优选。
关于λ/4相位差片的厚度,并没有特别限制,但从薄型化的观点而言,优选为0.1~8μm,更优选为0.3~5μm。
λ/4相位差片也可以包含支撑体、取向层及相位差片等。
关于支撑体的种类,并没有特别限制,但优选为透明,例如,能够使用纤维素酰化物、聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、环状聚烯烃、聚烯烃、聚酰胺、聚苯乙烯及聚酯等薄膜。其中,优选为纤维素酰化物薄膜、环状聚烯烃、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯等。并且,能够利用市售品的乙酸纤维素薄膜(例如,FUJIFILM Corporation制的“TD80U”及“Z-TAC”等)。
并且,从抑制对透射光及反射光的偏振度造成的不良影响的观点而言,支撑体优选相位差小。具体而言,Re的大小优选为10nm以下,Rth的大小的绝对值优选为50nm以下。
并且,λ/4相位差片也可以在制造光学层叠体时,作为在预支撑体上涂布有包含相位差层的层的转印型膜供给,将相位差层转印在其他层叠体之后,剥离并去除预支撑体而形成。通过去除预支撑体,能够使光学层叠体薄型化,而且,能够去除预支撑体所具有的相位差对透射光及反射光的偏振度产生的不良影响,因此优选。
从防止剥离时断裂的观点而言,预支撑体优选为撕裂强度高的支撑体。从上述的观点而言,优选为聚碳酸酯薄膜或聚酯薄膜。并且,在光学层叠体的制造工序中,在进行各向异性吸收层和/或其他层叠体的品质检查的基础上,优选预支撑体的相位差较小。
<正C板>
第4实施方式所涉及的光学层叠体也优选进一步具有正C板。在此,正C板是指,Re实质上为零且Rth具有负值的相位差层。正C板例如通过使棒状液晶性化合物垂直取向而获得。正C板的制造方法的详细内容例如能够参考日本特开2017-187732号公报、日本特开2016-053709号公报及日本特开2015-200861号公报等的记载。
正C板作为光学补偿层发挥作用,该光学补偿层用于相对于从倾斜入射的光提高透射光及反射光的偏振度。正C板能够设置于光学层叠体的任意位置,也可以设置有多个。
正C板可以设置于与反射型圆起偏器相邻或者反射型圆起偏器的内部。作为反射型圆起偏器,例如,在使用将包含棒状液晶性化合物的胆甾醇型液晶相固定化而成的层的情况下,光反射层具有正的Rth。此时,在光从倾斜方向入射于反射型圆起偏器的情况下,由于Rth的作用而反射光及透射光的偏振状态发生变化,有时反射光及透射光的偏振度会降低。若在反射型圆起偏器的内部或附近配置有正C板,则能够抑制倾斜入射光的偏振状态的变化,并且能够抑制反射光及透射光的偏振度的降低,因此优选。
并且,正C板可以设置于与λ/4相位差片相邻或者λ/4相位差片的内部。作为λ/4相位差片,例如在使用将棒状液晶性化合物固定化而成的层的情况下,λ/4相位差片具有正的Rth。此时,在光从倾斜方向入射于λ/4相位差片的情况下,由于Rth的作用而透射光的偏振状态发生变化,有时透射光的偏振度会降低。若在λ/4相位差片的内部或附近配置有正C板,则能够抑制倾斜入射光的偏振状态的变化,并且能够抑制透射光的偏振度的降低,因此优选。根据本发明人的研究,正C板相对于λ/4相位差片优选设置于与吸收型起偏器相反的一面,但也可以设置于其他位置。此时的正C板的Re优选为约10nm以下,Rth优选为-90~-40nm。
<防反射层>
第4实施方式所涉及的光学层叠体也优选在表面具有防反射层。第4实施方式所涉及的光学层叠体具有反射特定的圆偏振光并透射与其正交的圆偏振光的功能,但光学层叠体的表面上的反射通常包含意料之外的偏振光的反射,从而会降低透射光及反射光的偏振度。因此,光学层叠体优选在表面具有防反射层。防反射层可以仅设置于光学层叠体的一个表面,也可以设置于两面。
关于防反射层的种类,并没有特别限制,从进一步降低反射率的观点而言,优选为蛾眼膜或AR膜。并且,在拉伸或成型光学层叠体的情况下,由于即使因拉伸而膜厚发生变动,也能够保持高防反射性能,因此优选为蛾眼膜。此外,防反射层包含支撑体,在进行拉伸和/或成型的情况下,从容易进行拉伸和/或成型的观点而言,该支撑体的tanδ的峰温度优选为170℃以下,进一步优选为130℃以下。具体而言,例如,优选为PMMA薄膜等。
<第2λ/4相位差片>
第4实施方式所涉及的光学层叠体优选进一步具有第2λ/4相位差片。光学层叠体例如可以依次包含反射型圆起偏器、λ/4相位差片、吸收型起偏器及第2λ/4相位差片。
从反射型圆起偏器侧入射于光学层叠体并透射反射型圆起偏器、λ/4相位差片及吸收型起偏器的光成为线偏振光,其一部分被吸收型起偏器侧的最表面反射,再从反射型圆起偏器侧的表面射出。这样的光为多余的反射光,可能会成为使反射光的偏振度降低的主要原因,因此优选减少。因此,为了抑制在吸收型起偏器侧的最表面的反射,也存在层叠防反射层的方法,但在光学层叠体贴合于玻璃或塑料等介质而使用的情况下,即使在光学层叠体的贴合面具有防反射层,也无法抑制介质表面上的反射,因此无法获得防反射效果。
另一方面,在设置将线偏振光转换成圆偏振光的第2λ/4相位差片的情况下,到达吸收型起偏器侧的最表面的光成为圆偏振光,被介质的最表面反射时转换成正交的圆偏振光。之后,再透射第2λ/4相位差片,到达吸收型起偏器时,光成为吸收型起偏器的吸收轴方位的线偏振光,被吸收。因此,能够防止多余的反射。
从更有效地抑制多余的反射的观点而言,第2λ/4相位差片优选实质上具有逆波长分散性。
<支撑体>
第4实施方式所涉及的光学层叠体可以进一步具有支撑体。支撑体能够设置于任意的位置。
关于支撑体的种类,并没有特别限制,但优选为透明,例如,能够使用纤维素酰化物、聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、环状聚烯烃、聚烯烃、聚酰胺、聚苯乙烯及聚酯等薄膜。其中,优选纤维素酰化物薄膜、环状聚烯烃、聚丙烯酸酯薄膜或者聚甲基丙烯酸酯薄膜。并且,能够利用市售品的乙酸纤维素薄膜(例如,FUJIFILMCorporation制的“TD80U”或“Z-TAC”等)。
并且,从抑制对透射光及反射光的偏振度造成的不良影响的观点及容易进行光学层叠体的光学检查的观点而言,支撑体优选相位差较小。具体而言,Re的大小优选为10nm以下,Rth的大小的绝对值优选为50nm以下。
在制造第4实施方式所涉及的光学层叠体时进行拉伸和/或成型的情况下,从在低温下可进行拉伸或成型的观点而言,支撑体的玻璃化转变温度(tanδ的峰温度)优选为120℃以下。
在此,对tanδ的测定方法进行记载。使用动态粘弹性测定装置(IT KeisokuSeigyo Co.,Ltd.制“DVA-200”),对预先在温度25℃、湿度60%Rh气氛下调湿2小时以上的支撑体(薄膜试样),在下述条件下,测定E”(损耗模量)和E’(储能模量),并将其作为求出tanδ(=E”/E’)的值。
装置:IT Keisoku Seigyo Co.,Ltd.制“DVA-200”
试样:5mm,长度50mm(间隙20mm)
测定条件:拉伸模式
测定温度:-150℃~220℃
升温条件:5℃/min
频率:1Hz
另外,通常在光学用中途,大多使用经过拉伸处理的树脂基材,tanδ的峰温度通过拉伸处理成为高温的情况较多。例如,TAC(三乙酰纤维素)基材(TG40,FUJIFILMCorporation制)的tanδ的峰温度成为180℃以上。
作为玻璃化转变温度为120℃以下的支撑体,并没有特别限制,能够使用各种树脂基材。例如,能够从市场容易得到,并且,从透明性优异的观点而言,优选为使用环状烯烃系树脂或聚甲基丙烯酸酯而形成的支撑体。
作为市售的上述树脂基材,可以举出TECHNOLLOY S001G、TECHNOLLOY S014G、TECHNOLLOY S000、TECHNOLLOY C001及TECHNOLLOY C000(以上,Sumika Acryl Co.,Ltd制)、ZEONOR薄膜(ZEON CORPORATION.制)以及ARTON薄膜(JSR Corporation.制)等。
关于支撑体的厚度,并无特别限制,优选为5~300μm,更优选为5~100μm,进一步优选为5~30μm。
〔光学层叠体的制造方法〕
各层的粘接或贴合可以通过卷对卷进行,也可以通过单张进行。
从能够提高生产率或能够降低各层的轴偏移的观点而言,优选卷对卷方式。
另一方面,由于适于少量且多品种生产,因此优选单张方式。
并且,作为将粘接剂涂布于粘附体的方法,例如,可以举出辊涂法、凹版印刷法、旋涂法、线棒涂布法、挤压涂布法、直接凹版涂布法、逆向凹版涂布法、模涂法、喷涂法及喷墨法等公知的方法。
〔第4实施方式所涉及的光学层叠体的应用〕
第4实施方式所涉及的光学层叠体例如能够组装在车载用后视镜、虚拟现实显示装置、电子取景器及空中像显示装置等中并使用。
尤其,在具有往复光学系统的虚拟现实显示装置及电子取景器等装置中,从抑制重影并提高显示图像的清晰度的观点而言,第4实施方式所涉及的光学层叠体非常有用。
实施例
以下,举出实施例,对本发明的特征进行进一步具体的说明。另外,以下所示的材料、使用量、比例、处理内容及处理步骤等只要不脱离本发明的宗旨,则能够适当进行变更。并且,只要不脱离本发明的主旨,则能够设为以下所示的结构以外的结构。
〔吸收型起偏器1的制作〕
〔透明支撑体的制作〕
<芯层纤维素酰化物浓液的制作>
将下述成分投入到混合罐中,进行搅拌而溶解各成分,由此制备了用作芯层纤维素酰化物浓液的乙酸纤维素溶液。
化合物F
[化学式1]
<外层纤维素酰化物浓液的制作>
将10质量份的下述消光剂溶液加入到90质量份的上述芯层纤维素酰化物浓液中,制备了用作外层纤维素酰化物浓液的乙酸纤维素溶液。
<纤维素酰化物薄膜1的制作>
用平均孔径34μm的滤纸及平均孔径10μm的烧结金属过滤器对上述芯层纤维素酰化物浓液及上述外层纤维素酰化物浓液进行了过滤。之后,使用环带流延机,将上述芯层纤维素酰化物浓液及其两侧的外层纤维素酰化物浓液这3层同时从流延口流延到20℃的滚筒上。
接着,在溶剂含有率为20质量%的状态下进行剥离,用拉幅机夹具将薄膜的宽度方向的两端固定,在横向上以拉伸倍率1.1倍拉伸的同时进行了干燥。
然后,通过在热处理装置的辊之间输送,进而进行干燥,由此制作了厚度40μm的光学膜(透明支撑体)。将该光学膜作为纤维素酰化物薄膜1。
〔光取向膜PA1的形成〕
用线棒将后述的光取向膜形成用涂布液PA1连续涂布于上述纤维素酰化物膜1(支撑体)上。将形成有涂膜的支撑体在140℃的暖风下干燥了120秒钟。接着,对涂膜进行偏振光紫外线照射(10mJ/cm2,使用超高压汞灯)来形成光取向膜PA1,从而获得了带有光取向膜的TAC(三乙酰纤维素)膜。光取向膜PA1的膜厚为0.5μm。
聚合物PA-1
[化学式2]
产酸剂PAG-1
[化学式3]
稳定化剂DIPEA
[化学式4]
〔光吸收各向异性膜P1的制作〕
用#20的线棒在所获得的光取向膜PA1上连续涂布下述组成的光吸收各向异性膜形成用组合物P1而形成了涂布层P1。
接着,在140℃下将涂布层P1加热15秒钟,并将涂布层P1冷却至室温(23℃)。
接着,在75℃下加热60秒钟,并再次冷却至室温。
然后,使用LED灯(中心波长365nm),在照度200mW/cm2的照射条件下,对涂布层P1照射紫外线2秒钟,由此在光取向膜PA1上制作了光吸收各向异性膜P1(相当于各向异性吸收层)。通过分光光度计对光吸收各向异性膜测定了280~780nm的波长区域内的透射率,可见光平均透射率为42%。
·第1二色性物质C-1
[化学式5]
·第2二色性物质M-1
[化学式6]
·第3二色性物质Y-1
[化学式7]
液晶性化合物L-1
[化学式8]
液晶性化合物L-2
[化学式9]
表面活性剂F-1
[化学式10]
〔阻挡层B1的形成〕
用线棒在光吸收各向异性膜P1上连续地涂布了下述组成的涂布液B1。然后,通过用80℃的暖风干燥5分钟,到了形成有厚度1.0μm的由聚乙烯醇(PVA)构成的阻挡层B1的层叠体X1、即依次相邻地具备有纤维素酰化物膜1(透明支撑体)、光取向膜PA1、光吸收各向异性膜P1及阻挡层B1的吸收型起偏器1。
改性聚乙烯醇
[化学式11]
〔λ/4相位差片1的制作〕
参考日本特开2020-084070号公报的0151~0163段中所记载的方法,使用纤维素酰化物薄膜作为预支撑体,制作了逆波长分散性的λ/4相位差片1。
所得到的λ/4相位差片1为Re=146nm、Rth=73nm。
〔胆甾醇型液晶层用涂布液R-1~2、D-1~2的制作〕
将下述所示的组合物在保温为70℃的容器中搅拌并使其溶解,分别制备了胆甾醇型液晶层用涂布液R-1及R-2。在此,R表示使用棒状液晶的涂布液。
(胆甾醇型液晶层用涂布液R-2)
将手性试剂A的添加量如下述表进行变更,除此以外,以与胆甾醇型液晶层用涂布液R-1相同的方式进行制备。
表1.含有棒状液晶的涂布液的手性试剂量[表1]
棒状液晶的混合物
[化学式12]
在上述混合物中,数值为质量%。并且,R为通过氧原子键合的基团。而且,上述棒状液晶的波长300~400nm下的平均摩尔吸光系数为140/mol·cm。
手性试剂A
[化学式13]
手性试剂A是螺旋扭转力(HTP:Helical Twisting Power)因光而减少的手性试剂。
表面活性剂F1
[化学式14]
表面活性剂F2
[化学式15]
光聚合引发剂B
[化学式16]
〔胆甾醇型液晶层用涂布液D-1〕
将下述所示的组合物在保温为50℃的容器中搅拌并使其溶解,分别制备了胆甾醇型液晶层用涂布液D-1及D-2。在此,D表示使用圆盘状液晶的涂布液。
(胆甾醇型液晶层用涂布液D-2)
将手性试剂A的添加量如下述表2进行变更,除此以外,以与胆甾醇型液晶层用涂布液D-1相同的方式进行制备。
表2.含有圆盘状液晶的涂布液的手性试剂量[表2]
圆盘状液晶(A)
[化学式17]
圆盘状液晶(B)
[化学式18]
聚合性单体E1
[化学式19]
表面活性剂F4
[化学式20]
〔胆甾醇型液晶层1的制作〕
作为预支撑体,准备了厚度50μm的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜(ToyoboCo.,Ltd.制、A4100)。该PET薄膜在一个面上具有易粘接层。
对先前示出的PET薄膜的没有易粘接层的面进行摩擦处理,通过线棒涂布机涂布上述制备出的胆甾醇型液晶层层用涂布液R-1之后,在110℃下干燥了120秒。之后,在低氧气氛下(100ppm以下),在100℃下,照射照度40mW/cm2、照射量50mJ/cm2的金属卤化物灯的光并使其固化,由此形成了由胆甾醇型液晶层构成的红色光反射胆甾醇型液晶层。光的照射均从胆甾醇型液晶层侧进行。此时,调整了涂布厚度,以使固化后的红色光反射胆甾醇型液晶层的膜厚成为4.5μm。
所得到的红色光反射胆甾醇型液晶层的聚合率为17%。
接着,对红色光反射胆甾醇型液晶层面以放电量150W·min/m2进行电晕处理之后,在进行了电晕处理的面上,利用线棒涂布机涂布了胆甾醇型液晶层用涂布液D-1。然后,将涂布膜在70℃下干燥2分钟,使溶剂气化之后,在115℃下,进行3分钟的加热熟化,从而得到了均匀的取向状态。之后,将该涂布膜保持在45℃,并在氮气氛下使用金属卤化物灯对其进行紫外线照射(50mJ/cm2)而使其固化,在红色光反射胆甾醇型液晶层上形成了黄色光反射胆甾醇型液晶层。光的照射均从胆甾醇型液晶层侧进行。此时,调整了涂布厚度,以使固化后的黄色光反射胆甾醇型液晶层的膜厚成为3.3μm。
所得到的黄色光反射胆甾醇型液晶层的聚合率为21%。
接着,在黄色光反射胆甾醇型液晶层上,利用线棒涂布机涂布胆甾醇型液晶层用涂布液R-2之后,在110℃下干燥了120秒钟。之后,在低氧气氛下(100ppm以下),在100℃下,照射照度40mW、照射量50mJ/cm2的金属卤化物灯的光并使其固化,由此在黄色光反射胆甾醇型液晶层上形成了绿色光反射胆甾醇型液晶层。光的照射均从胆甾醇型液晶层侧进行。此时,调整了涂布厚度,以使固化后的绿色光反射胆甾醇型液晶层的膜厚成为2.7μm。
所得到的绿色光反射胆甾醇型液晶层的聚合率为19%。
接着,对绿色光反射胆甾醇型液晶层面以放电量150W·min/m2进行电晕处理之后,在进行了电晕处理的面上,利用线棒涂布机涂布了胆甾醇型液晶层用涂布液D-2。然后,将涂布膜在70℃下干燥2分钟,使溶剂气化之后,在115℃下,进行3分钟的加热熟化,从而得到了均匀的取向状态。之后,将该涂布膜保持在45℃,并在氮气氛下使用金属卤化物灯对其进行紫外线照射(50mJ/cm2)而使其固化,在绿色光反射胆甾醇型液晶层上形成了蓝色光反射胆甾醇型液晶层。光的照射均从胆甾醇型液晶层侧进行。此时,调整了涂布厚度,以使固化后的蓝色光反射胆甾醇型液晶层的膜厚成为2.5μm。
所得到的蓝色光反射胆甾醇型液晶层的聚合率为24%。
如此,得到了胆甾醇型液晶层1。
〔光学层叠体1的制作〕
在Dexerials Corporation制的防反射膜“AR200-T0810-JD”上,涂布TOAGOSEICO.,LTD.制的紫外线固化型粘接剂“ARONIX UVX-6282”,接着,贴合上述的胆甾醇型液晶层1,照射(300mJ/cm2)紫外线而使粘接剂固化,并进行了粘接。另外,防反射膜及胆甾醇型液晶层1在贴合之前,使用粘合辊去除了两面的异物。并且,剥离并去除了用作胆甾醇型液晶层1的预支撑体的PET薄膜。此时,固化后的粘接剂层的厚度为35μm。并且,固化后的粘接剂层的折射率为1.48。
在上述相同的步骤中,在胆甾醇型液晶层1上,进一步依次粘接了λ/4相位差片1、吸收型起偏器1。另外,λ/4相位差片1及吸收型起偏器1均剥离并去除了用作预支撑体的纤维素酰化物薄膜。并且,粘接剂层的厚度均为35μm。
接着,在吸收型起偏器1上,贴合了LINTEC Corporation制粘合剂“NCF-D692(15)”。如此,得到了光学层叠片材1。所得到的光学层叠片材1中,一边的长度为30μm以上的异物的数量为每平方米90个。
接着,利用皮秒激光加工机,将光学层叠片材1切割成直径35mm的圆形。而且,以表示吸收型起偏器1的吸收轴的方位的方式,切掉端部的一部分,制作了缺口。另外,调整了加工条件,以使切割端面的角度相对于薄膜的垂直面成为5°以下。
如此,得到了光学层叠体1。
〔光学层叠体2的制作〕
利用皮秒激光加工机,将上述的光学层叠片材1调整为切割端面的角度相对于薄膜的垂直面成为20°,并切割成直径35mm的圆形,除此以外,以与光学层叠体1相同的方式,制作了光学层叠体2。
〔光学层叠体3的制作〕
将所有的粘接剂层的厚度设为5μm,除此以外,以与光学层叠体2相同的方式,制作了光学层叠体3。
〔光学层叠体4的制作〕
在贴合薄膜时,省略了使用粘合辊去除两面的异物的工序,除此以外,以与光学层叠体1相同的方式,制作了光学层叠体4。另外,光学层叠体4中,一边的长度为30μm以上的异物的数量为每平方米200个。
[实施例1]
分解HTC公司制的虚拟现实显示装置“VIVE FLOW”,取出光学透镜。另外,“VIVEFLOW”为采用饼干透镜的虚拟现实显示装置,作为图像显示装置,使用通过贴合于表面的偏振片射出圆偏振光的液晶显示装置。
并且,所取出的光学透镜为对单面进行了半反射镜涂层的双凸透镜、以及在平面贴合了光学层叠体的平凸透镜这两个。
从所取出的平凸透镜的平面剥离光学层叠体,取而代之贴合了光学层叠体1。
将所得到的平凸透镜及上述的双凸透镜再次组装在“VIVE FLOW”的镜筒上,制作了实施例1的虚拟现实显示装置。
[实施例2]
代替光学层叠体1,使用了光学层叠体2,除此以外,以与实施例1相同的方式,制作了实施例2的虚拟现实显示装置。
[实施例3]
代替光学层叠体1,使用了光学层叠体3,除此以外,以与实施例1相同的方式,制作了实施例3的虚拟现实显示装置。
[比较例1]
代替光学层叠体1,使用了光学层叠体4,除此以外,以与实施例1相同的方式,制作了比较例1的虚拟现实显示装置。
<图像清晰性的评价>
在所制作的实施例1~3及比较例1的虚拟现实显示装置中,在图像显示装置上显示黑白的黑白格子图案,通过目视观察,将图像清晰性的程度评价为下述三个阶段。另外,若图像清晰性差,则黑白格子图案的一部分或全部呈现失真。
A;几乎识别不到黑白格子图案的失真
B;虽然稍微识别得到黑白格子图案,但不介意
C;清晰地识别得到黑白格子图案的失真
将结果示于表1。
<重影的评价>
在所制作的实施例1~3及比较例1的虚拟现实显示装置中,在图像显示装置上显示黑白的黑白格子图案,通过目视观察,将重影的程度评价为下述三个阶段。另外,当产生重影时,视觉辨认到重影,该部分的对比度降低。
A;几乎观察不到重影
B;稍微观察得到重影,但不介意
C;清晰地观察得到重影
将结果示于表1。
表.1实施例、比较例的虚拟现实显示装置的评价结果
[表3]
表1 | 光学层叠体 | 图像清晰性 | 重影 |
实施例1 | 光学层叠体1 | B | C |
实施例2 | 光学层叠体2 | B | A |
实施例3 | 光学层叠体3 | A | A |
比较例1 | 光学层叠体4 | C | C |
如表1可知,实施例1~3的虚拟现实显示装置中,光学层叠体中的异物的数量被抑制得足够小,因此与比较例相比,图像清晰性高。
并且,实施例2及实施例3的虚拟现实显示装置中,通过光学层叠体中的端面为锥状,在贴合于平凸透镜时,容易进行位置及角度的调整,能够以最适合抑制重影的位置及角度进行贴合。
并且,实施例3的虚拟现实显示装置中,由于光学层叠体中所使用的粘接剂层的厚度较薄(5μm)、平滑性变高,因此显示出尤其优异的图像清晰性。
以上,对本发明的虚拟现实显示装置进行了详细说明,但是本发明并不限于上述例,在不脱离本发明的宗旨的范围内,当然可以进行各种改善及变更。
符号说明
100-光学层叠体,101-防反射层,102-反射型圆起偏器,103-正C板,104-第1λ/4相位差片,105-吸收型起偏器,106-第2λ/4相位差片,130-半反射镜,140-圆起偏器,150-图像显示面板,160-形成虚像的光线,170-形成重影的光线,200-光学层叠体,202-防反射层,204-反射型圆起偏器,206-正C板,208-第1λ/4相位差片,210-吸收型起偏器,212-第2λ/4相位差片,214-粘合剂层,216-分离薄膜,218-半反射镜,220-圆起偏器,222-图像显示面板,224-形成虚像的光线,226-形成重影的光线,228-透镜,300-转印型膜,302、322-光学轴,304-功能性层,306-预支撑体,320-基材膜,330-粘接剂层,440-涂布部,342-支撑台,346-辊,400-光学层叠体,401-防反射层,402-粘接层,403-反射型圆起偏器,404-正C板,405-第1λ/4相位差片,406-吸收型起偏器,407-第2λ/4相位差片,410-虚拟现实显示装置,420-虚拟现实显示装置,422-光学层叠体,424-粘接层,430-半反射镜,440-圆起偏器,450-图像显示面板,460-形成虚像的光线,470-形成重影的光线。
Claims (50)
1.一种光学层叠体,其至少包含反射型起偏器和吸收型起偏器,其中,
所述吸收型起偏器具有至少包含液晶性化合物和二色性色素的各向异性吸收层,
存在于所述光学层叠体的内部、且一边的长度为30μm以上的异物的数量为每平方米100个以下。
2.根据权利要求1所述的光学层叠体,其中,
所述吸收型起偏器还包含含有聚乙烯醇的层。
3.根据权利要求1或2所述的光学层叠体,其中,
所述反射型起偏器为交替层叠多个至少不同的2种以上的双折射层而成的反射型线起偏器。
4.根据权利要求1或2所述的光学层叠体,其中,
所述反射型起偏器为胆甾醇型液晶相固定化而成的反射型圆起偏器。
5.根据权利要求1或2所述的光学层叠体,其还至少具有λ/4相位差片。
6.根据权利要求5所述的光学层叠体,其中,
所述λ/4相位差片为将液晶性化合物固定化而成的层。
7.根据权利要求5所述的光学层叠体,其中,
所述λ/4相位差片具有逆波长分散性。
8.根据权利要求5所述的光学层叠体,其中,
所述λ/4相位差片包含将以厚度方向作为螺旋轴扭曲取向的液晶性化合物固定化而成的层。
9.一种光学层叠体的制造方法,所述光学层叠体包含:反射型起偏器;及吸收型起偏器,其包含至少含有液晶性化合物及二色性色素的各向异性吸收层,
所述光学层叠体的制造方法具有如下工序:
工序1A,其对具有预支撑体和配置于所述预支撑体上的所述各向异性吸收层、并且在所述预支撑体的所述各向异性吸收层侧的表面的宽度方向的两端具有未配置有所述各向异性吸收层的区域的薄膜的两端部进行分割加工,从而制作具有所述预支撑体和配置于所述预支撑体的整个表面上的所述各向异性吸收层的转印型膜;
工序2A,其在所述转印型膜中的所述各向异性吸收层的与所述预支撑体侧相反的一侧的表面涂布粘接剂或粘合剂,形成涂布层;
工序3A,其在所述涂布层上贴合包含所述反射型起偏器的部件,获得层叠体;及
工序4A,其从所述层叠体剥离所述预支撑体,制造光学层叠体。
10.一种光学层叠体的制造方法,所述光学层叠体包含:反射型起偏器;及吸收型起偏器,其包含至少含有液晶性化合物及二色性色素的各向异性吸收层,
所述光学层叠体的制造方法具有如下工序:
工序1B,其对具有预支撑体和配置于所述预支撑体上的所述各向异性吸收层、并且在所述预支撑体的所述各向异性吸收层侧的表面的宽度方向的两端具有未配置有所述各向异性吸收层的区域的转印型膜的所述各向异性吸收层的与所述预支撑体侧相反的一侧的表面上涂布粘接剂或粘合剂,从而形成涂布层;
工序2B,其在所述涂布层上贴合包含反射型起偏器的部件,获得层叠体;
工序3B,其对层叠体的两端部进行分割加工,制作具有所述预支撑体、配置于所述预支撑体的整个表面上的所述各向异性吸收层、所述涂布层及所述反射型起偏器的完成分割加工的层叠体;及
工序4B,其从所述完成分割加工的层叠体剥离所述预支撑体,制造光学层叠体。
11.根据权利要求9所述的光学层叠体的制造方法,其中,
在所述工序1A或所述工序2A之前,还具有如下工序:使粘合辊附着在所述各向异性吸收层的与所述预支撑体侧相反的一侧的表面上,去除所述表面上的异物。
12.根据权利要求10所述的光学层叠体的制造方法,其中,
在所述工序1B之前,还具有如下工序:使粘合辊附着在所述各向异性吸收层的与所述预支撑体侧相反的一侧的表面上,去除所述表面上的异物。
13.一种光学层叠体,其至少包含吸收型起偏器,其中,所述光学层叠体的端面的至少一部分为锥状。
14.根据权利要求13所述的光学层叠体,其中,
从所述光学层叠体的厚度方向的截面观察时,所述锥状的端面与所述光学层叠体的主表面的垂线所成的角度为1°以上且小于30°。
15.根据权利要求13或14所述的光学层叠体,其中,
所述光学层叠体具有第1面和与所述第1面对置的第2面,在所述第1面具有粘合剂层,并且所述第1面的面积比所述第2面的面积大。
16.根据权利要求13或14所述的光学层叠体,其中,
实施了表示所述吸收型起偏器的吸收轴的方位的标记。
17.根据权利要求13或14所述的光学层叠体,其中,
所述吸收型起偏器包含至少含有液晶性化合物和二色性色素的各向异性吸收层。
18.根据权利要求13或14所述的光学层叠体,其中,
所述吸收型起偏器还包含含有聚乙烯醇的层。
19.根据权利要求13或14所述的光学层叠体,其还包含反射型线起偏器,所述反射型线起偏器由交替层叠多个不同的2种以上的双折射层而成。
20.根据权利要求13或14所述的光学层叠体,其还包含反射型圆起偏器,所述反射型圆起偏器至少由胆甾醇型液晶相固定化而成。
21.根据权利要求13或14所述的光学层叠体,其还至少包含λ/4相位差片。
22.根据权利要求21所述的光学层叠体,其中,
所述λ/4相位差片为使液晶性化合物固定化而成的层。
23.一种光学层叠体的切割方法,所述光学层叠体至少包含吸收型起偏器,所述光学层叠体的切割方法包括一边用电流计镜扫描短脉冲激光,一边切割成包含曲线的形状的工序。
24.一种光学层叠体的切割方法,所述光学层叠体至少包含吸收型起偏器,所述光学层叠体的切割方法包括用具有锥形状的汤姆森刀或雕刻刀进行冲裁,从而切割成包含曲线的形状的工序。
25.一种光学层叠体的制造方法,其包括如下工序:将在预支撑体上涂布有功能性层的转印型膜和基材膜以相互不平行的角度交叉并输送;在所述功能性层的与预支撑体侧相反的一侧的表面或所述基材膜的表面涂布粘接剂或粘合剂;暂时停止所述转印型膜和所述基材膜的输送并使其相互贴合;及将所述功能性层从所述预支撑体剥离。
26.根据权利要求25所述的制造方法,其中,
所述功能性层为吸收型起偏器。
27.根据权利要求26所述的制造方法,其中,
所述吸收型起偏器包含至少含有液晶性化合物及二色性色素的各向异性吸收层。
28.根据权利要求26所述的制造方法,其中,
所述吸收型起偏器还包含含有聚乙烯醇的层。
29.根据权利要求25或26所述的制造方法,其中,
所述基材膜至少包含相位差层。
30.根据权利要求29所述的制造方法,其中,
所述相位差层的慢轴与所述基材膜的输送方向平行。
31.根据权利要求29所述的制造方法,其中,
所述相位差层的慢轴与所述基材膜的输送方向正交。
32.根据权利要求25或26所述的制造方法,其包括如下工序:
所述功能性层为吸收型起偏器,所述基材膜至少包含相位差层,以所述吸收型起偏器的吸收轴与所述相位差层的慢轴所成的角度成为40°以上且50°以下的方式进行输送。
33.根据权利要求25或26所述的制造方法,其中,
所述基材膜至少包含反射型线起偏器。
34.根据权利要求33所述的制造方法,其中,
所述反射型线起偏器由交替层叠多个不同的2种以上的双折射层而成。
35.根据权利要求33所述的制造方法,其中,
所述反射型线起偏器的透射轴与所述基材膜的输送方向平行。
36.一种光学层叠体,其包含反射型起偏器、吸收型起偏器及至少1个粘接层,其中,
所述粘接层的厚度为25μm以下,
所述粘接层的玻璃化转变温度为15℃以下,并且,
所述粘接层的折射率为1.45~1.70。
37.根据权利要求36所述的光学层叠体,其中,
所述粘接层的厚度为0.5~25μm。
38.根据权利要求36或37所述的光学层叠体,其中,
所述粘接层的折射率为1.50~1.70。
39.根据权利要求38所述的光学层叠体,其中,
所述折射率为1.50~1.70的粘接层的至少一个与所述反射型起偏器相邻。
40.根据权利要求36或37所述的光学层叠体,其中,
所述粘接层为向包含紫外线固化性组合物的粘接层形成用组合物照射紫外线并使其固化而形成的层,
所述粘接层形成用组合物的粘度为10~500cP。
41.根据权利要求40所述的光学层叠体,其中,
所述粘接层形成用组合物还包含硼酸化合物。
42.根据权利要求36或37所述的光学层叠体,其中,
所述粘接层为贴合粘合剂片而形成的层,
所述粘合剂片的通过扭转剪切法测定的储能模量G’在20℃下为0.8MPa以上。
43.根据权利要求36或37所述的光学层叠体,其中,
所述粘接层为向粘附体照射紫外线并使其固化而形成的层,所述粘附体是将包含含有紫外线固化性组合物的粘接层形成用组合物的片材贴合而成的。
44.根据权利要求36或37所述的光学层叠体,其中,
所述吸收型起偏器包含至少含有液晶性化合物和二色性色素的各向异性吸收层。
45.根据权利要求36或37所述的光学层叠体,其中,
所述吸收型起偏器还包含含有聚乙烯醇的层。
46.根据权利要求36或37所述的光学层叠体,其中,
所述反射型起偏器为在厚度方向上交替层叠多个不同的2种以上的双折射层而成的反射型线起偏器。
47.根据权利要求36或37所述的光学层叠体,其中,
所述反射型起偏器为具有将胆甾醇型液晶相固定化而成的胆甾醇型液晶层的反射型圆起偏器。
48.根据权利要求36或37所述的光学层叠体,其还包含λ/4相位差片。
49.根据权利要求48所述的光学层叠体,其中,
所述λ/4相位差片为将液晶性化合物固定化而成的层。
50.根据权利要求36或37所述的光学层叠体,其还包含玻璃化转变温度为120℃以下的基材。
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