JP2012212056A - 画像表示装置及び3d画像表示システム - Google Patents

画像表示装置及び3d画像表示システム Download PDF

Info

Publication number
JP2012212056A
JP2012212056A JP2011078201A JP2011078201A JP2012212056A JP 2012212056 A JP2012212056 A JP 2012212056A JP 2011078201 A JP2011078201 A JP 2011078201A JP 2011078201 A JP2011078201 A JP 2011078201A JP 2012212056 A JP2012212056 A JP 2012212056A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
film
image display
display device
rth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011078201A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5871480B2 (ja
Inventor
Taku Wakita
拓 脇田
Ryuji Saneto
竜二 実藤
Yujiro Yanai
雄二郎 矢内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Priority to JP2011078201A priority Critical patent/JP5871480B2/ja
Publication of JP2012212056A publication Critical patent/JP2012212056A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5871480B2 publication Critical patent/JP5871480B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

【課題】透光性基板を表示面に有する画像表示装置の光反射性能とクロストークの軽減の両立。
【解決手段】画像表示部(10)、該画像表示部の視認側前方に第1の偏光膜(11)及び透光性保護基板(12)をこの順で有し、第1の偏光膜(11)と透光性保護基板(12)との間、又は前記透光性保護基板(12)のさらに視認側前方に反射防止層(16)が配置され;前記第1の偏光膜の視認側前方に配置されている全ての部材のRthの和の絶対値が20nm以下であり;且つ前記第1の偏光膜と前記保護用基板との間、又は前記保護用基板(12)のさらに視認側前方に、第1のλ/4層を有する場合は、前記第1の偏光膜の視認側前方に配置されている前記第1のλ/4層以外の全ての部材のReの和の絶対値が10nm以下;又は第1のλ/4層を有しない場合は、前記第1の偏光膜の視認側前方に配置されている全ての部材のReの和の絶対値が10nm以下である画像表示装置である。
【選択図】図3

Description

本発明は、画像表示部の視認側前方に透光性保護基板を有する表示装置の、反射防止性能と、3D画像表示した際のクロストーク抑制効果又は輝度低下の軽減効果との両立を可能にする技術に関する。
表示装置として、立体画象(3D画像)を表示可能な3D画像表示装置が提供されている。3D画像表示装置については、高級感のある外観が要求される場合が多い。美観の改善等を目的として、液晶表示パネル等の画像表示部の視認側前方に、透光性の保護部を配置した画像表示装置が提案されている。透光性保護部を有する画像表示装置では、該保護部と画像表示部との間に空隙が存在するのが一般的であるが、この空隙が存在することにより屈折率界面での光反射が生じ、コントラストが低下するとういう問題がある。この問題を解決するため、この空隙を、樹脂硬化物で充填することが提案されている(例えば特許文献1)。
また、特許文献2には、表示装置最表面に反射防止層が形成されている所定の構成の表示装置が開示され、かかる表示装置では、表示装置の最表面や保護カバーからの反射光を取り除くことが可能であることが記載されている。
ところで、反射防止層は、一般的には、塗布等により形成されるものであり、それを支持するためのポリマーフィルム等の支持体が必要である(例えば特許文献3)。よって、反射防止層を画像表示装置に組み込む際は、支持体とともに組み込むのが一般的である。
特開2005−55641号公報 特開2010−97160号公報 特開2004−345278号公報
本発明者が鋭意検討したところ、画像表示部の視認側前方に配置されている透光性保護基板の表面及び/又は裏面からの光反射を防止するために、反射防止層を配置すると、3D画像表示装置においては、左右画像のクロストーク、又は輝度低下が生じることがわかった。
本発明は、この問題を解決することを課題とし、即ち、画像表示部の視認側前方に透光性保護基板を有する表示装置の、光反射防止性能と、3D画像表示した際のクロストーク又は輝度低下抑制効果との両立を可能にする技術を提供することを課題とする。具体的には、本発明は、良好な光反射防止性を示し、しかも3D画像表示の際のクロストークの発生、又は輝度低下の発生が軽減された画像表示装置及び3D画像表示システムを提供することを課題とする。
本発明者が鋭意検討したところ、3D画像表示した際の左右画像のクロストーク、又は輝度低下の発生には、反射防止層とともに組み込まれた反射防止層の支持体の光学特性が影響していることがわかった。この知見に基づきさらに検討を重ねた結果、反射防止層を1以上配置するとともに、画像表示部から保護部最表層までの全ての部材のRthの和、及びReの和が所定の範囲であると、反射防止層を配置することによる反射防止性能を達成しつつ、3D画像表示の際の左右画像のクロストーク、又は輝度低下を軽減できることを見出し、本発明を完成するに至った。
前記課題を解決するための手段は以下の通りである。
[1] 画像表示部、該画像表示部の視認側前方に少なくとも、第1の偏光膜及び透光性保護基板をこの順で有する画像表示装置であって、
前記第1の偏光膜と前記透光性保護基板との間、又は前記透光性保護基板のさらに視認側前方に、少なくとも一つの反射防止層が配置され;
前記第1の偏光膜の視認側前方に配置されている全ての部材の、波長550nmにおける厚み方向レターデーションRth(550)の和の絶対値が20nm以下であり;且つ
前記第1の偏光膜と前記保護用基板との間、又は前記保護用基板のさらに視認側前方に、第1のλ/4層を有する場合には、前記第1の偏光膜の視認側前方に配置されている前記第1のλ/4層以外の全ての部材の、波長550nmにおける面内レターデーションRe(550)の和の絶対値が10nm以下である;又は
前記第1の偏光膜と前記保護用基板との間、又は前記保護用基板のさらに視認側前方に、第1のλ/4層を有しない場合には、前記第1の偏光膜の視認側前方に配置されている全ての部材の、Re(550)の和の絶対値が10nm以下である、画像表示装置。
[2] 前記少なくとも一つの反射防止層又は前記第1のλ/4層を支持するポリマーフィルムを有し、該ポリマーフィルムのRth(550)の絶対値が10nm以下である[1]の画像表示装置。
[3] 前記少なくとも一つの反射防止層又は前記第1のλ/4層を支持するポリマーフィルムを有し、該ポリマーフィルムのRth(550)と正負が異なるRth(550)を示すポリマーフィルムをさらに有する[1]又は[2]の画像表示装置。
[4] 前記少なくとも一つの反射防止層の反射率の総和が、3%以下である[1]〜[3]のいずれかの画像表示装置。
[5] 前記ポリマーフィルムが、セルロースアシレート、アクリル系ポリマー、又は環状オレフィン系ポリマーを主成分として含むポリマーフィルムである[2]〜[4]のいずれかの画像表示装置。
[6] 前記λ/4層が、液晶化合物を含有する組成物からなる層である[1]〜[5]のいずれかの画像表示装置。
[7] 前記λ/4層が、円盤状液晶化合物を含有する組成物を垂直配向状態に固定してなる層である[5]の画像表示装置。
[8] 前記λ/4層が、棒状液晶化合物を含有する組成物を水平配向状態に固定してなる層である[5]の画像表示装置。
[9] 前記λ/4層が、光学的に1軸又は2軸の位相差フィルムからなる[1]〜[5]のいずれかの画像表示装置。
[10] 前記λ/4層が、セルロースアシレート、環状オレフィン系ポリマー、ポリプロピレン、又はポリカーボネートを主成分として含む位相差フィルムである[2]〜[4]のいずれかの画像表示装置。
[11] 前記第1の偏光膜の吸収軸と前記第1のλ/4層の遅相軸とのなす角度が、45°又は135°である[1]〜[10]のいずれかの画像表示装置。
[12] [1]〜[11]のいずれかの画像表示装置と、該画像表示装置に表示される映像を透過して、3D画像として視認させるための第2の偏光膜とを少なくとも有する3D画像表示システム。
[13] 前記画像表示装置の第1の偏光膜と透光性保護基板との間、又は透光性保護基板のさらに視認側前方に第1のλ/4層を、及び前記第1のλ/4層と前記第2の偏光膜との間に、第2のλ/4層を有し、前記第1のλ/4層と前記第2のλ/4層とがそれぞれの遅相軸を互いに直交にして配置されている[12]の3D画像表示システム。
本発明によれば、画像表示部の視認側前方に透光性保護基板を有する表示装置の、光反射防止性能と、3D画像表示した際のクロストーク又は輝度低下抑制効果との両立を可能にする技術を提供することができる。具体的には、本発明によれば、良好な光反射防止性を示し、しかも3D画像表示の際のクロストークの発生、又は輝度低下の発生が軽減された画像表示装置及び3D画像表示システムを提供することができる。
本発明の画像表示装置及び3D画像表示システムの一例の断面模式図である。 本発明の画像表示装置に使用可能な反射防止板の一例の断面模式図である。 本発明の画像表示装置及び3D画像表示システムの他の例の断面模式図である。 本発明の画像表示装置に使用可能なλ/4板の一例の断面模式図である。
以下に、本発明について詳細に説明する。なお、本明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
本明細書において、光学的な軸の関係については、本発明が属する技術分野において許容される誤差を含むものとする。具体的には、「平行」、「直交」とは、厳密な角度±10゜未満の範囲内であることを意味し、±5゜未満であることが好ましく、±3゜未満であることがより好ましい。また、「垂直配向」とは、厳密な垂直の角度よりも±20゜未満の範囲内であることを意味し、±15゜未満であることが好ましく、±10゜未満であることがより好ましい。また、「遅相軸」は、屈折率が最大となる方向を意味する。さらに、屈折率の測定波長は特別な記述がない限り、可視光域のλ=550nmでの値である。
また、本明細書において、Re(λ)、Rth(λ)は、各々、波長λにおける面内のレターデーション、及び厚さ方向のレターデーションを表す。Re(λ)はKOBRA 21ADH、又はWR(王子計測機器(株)製)において、波長λnmの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。測定波長λnmの選択にあたっては、波長選択フィルターをマニュアルで交換するか、又は測定値をプログラム等で変換して測定することができる。測定されるフィルムが、1軸又は2軸の屈折率楕円体で表されるものである場合には、以下の方法によりRth(λ)が算出される。Rth(λ)は、前記Re(λ)を、面内の遅相軸(KOBRA 21ADH、又はWRにより判断される)を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合には、フィルム面内の任意の方向を回転軸とする)フィルム法線方向に対して法線方向から片側50°まで10度ステップで各々その傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて全部で6点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADH又はWRが算出する。上記において、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレターデーションの値がゼロとなる方向をもつフィルムの場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレターデーション値はその符号を負に変更した後、KOBRA 21ADH、又はWRが算出する。なお、遅相軸を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合には、フィルム面内の任意の方向を回転軸とする)、任意の傾斜した2方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値、及び入力された膜厚値を基に、以下の式(A)、及び式(III)よりRthを算出することもできる。
Figure 2012212056
・・・・・・式(A)
なお、上記のRe(θ)は法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレターデーション値をあらわす。また、式(A)におけるnxは、面内における遅相軸方向の屈折率を表し、nyは、面内においてnxに直交する方向の屈折率を表し、nzは、nx及びnyに直交する方向の屈折率を表す。
Rth=((nx+ny)/2−nz)×d・・・・・・・・・・・式(III)
測定されるフィルムが、1軸や2軸の屈折率楕円体で表現できないもの、いわゆる光学軸(optic axis)がないフィルムの場合には、以下の方法により、Rth(λ)は算出される。Rth(λ)は、前記Re(λ)を、面内の遅相軸(KOBRA 21ADH、又はWRにより判断される)を傾斜軸(回転軸)として、フィルム法線方向に対して−50°から+50°まで10°ステップで各々その傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて11点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADH又はWRが算出する。また、上記の測定において、平均屈折率の仮定値は、ポリマーハンドブック(JOHN WILEY&SONS,INC)、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについては、アッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する:セルロースアシレート(1.48)、シクロオレフィンポリマー(1.52)、ポリカーボネート(1.59)、ポリメチルメタクリレート(1.49)、ポリスチレン(1.59)である。これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、KOBRA 21ADH又はWRはnx、ny、nzを算出する。この算出されたnx,ny,nzよりNz=(nx−nz)/(nx−ny)が更に算出される。
Re、Rthの測定波長は特別な記述がない限り、可視光域のλ=550nmでの値である。
本発明は、画像表示部、該画像表示部の視認側前方に配置された、第1の偏光板及び透光性保護基板を有する画像表示装置に関し、前記構成の画像表示装置の反射防止性能と3D画像表示性能との両立を達成する技術に関する。本発明では、画像表示部と透光性保護基板との間、又は透光性保護基板のさらに視認側前方に反射防止層を配置して、効果的に反射防止性能を達成しているとともに、反射防止層が一般的にはポリマーフィルム等の支持体とともに画像表示装置に組み込まれること、及び当該ポリマーフィルムの光学特性が、3D画像表示性能、特に左右画像のクロストーク、又は輝度低下の発生に影響することに着目し、第1の偏光板の偏光膜の視認側前方に配置される部材全てのRth及びReを所定の範囲内に調整することにより、良好な3D画像表示性能を達成している。
以下、図面を参照して本発明を説明するが、図面はいずれも模式図であり、各層の厚みの相対的関係も実際の関係を反映しているわけではない。
図1に本発明の画像表示装置の一例の断面模式図を示す。図1に示す画像表示装置1は、液晶パネル及び有機ELパネル等からなる画像表示部10と、その視認側前方に第1の偏光板11及びガラス板又はプラスチック基板等の透光性保護基板12とを有する。画像表示装置1は3D画像を表示可能であり、3D画像表示の際には、観察者は、偏光膜から構成される偏光メガネ2を使用して、透光性保護基板12側から画像を視認する。例えば、画像表示部10からの左目用及び右目用画像が、互いに直交する偏光軸を有する直線偏光画像である態様では、互いに直交する吸収軸を有する直線偏光膜からなる偏光メガネ2が用いられる。また、画像表示装置1は、通常の2次元画像(2D)を表示可能であってもよく、2D表示の際は、観察者は、偏光メガネ2なしで、画像を観察する。
なお、第1の偏光板11は、画像表示部10が画像を形成するために利用されていてもよいし、画像表示部10は、第1の偏光板と別に、偏光膜を有していてもよい。後者の態様、即ち画像表示部10が、第1の偏光膜とは別に表示面に直線偏光膜を有する態様では、該偏光膜の吸収軸と第1の偏光膜の吸収軸とを一致させて配置する。
画像表示部10と透光性保護基板12との間14は、空隙であってもよいし、又は特許文献1に開示されている様に、硬化性樹脂組成物を充填し、硬化させてなる充填樹脂層とすることも可能である。
画像表示装置1では、画像表示部10の視認側表面、透光性保護基板12の双方の表面に、反射防止板16が配置されている。透光性保護基板12は美観等を目的とするもので、一般的には、ガラス板等の表面平滑性の高い部材が用いられる。その様な特性の基板が視認側に配置されていると、基板12の表面及び裏面において光反射し、外光が映り込んでしまい、画像の視認性の低下の一因になる場合がある。画像表示装置1では、反射防止板16を複数配置することで、外光の映り込みを抑制している。
第1の偏光板11の偏光膜の視認側前方に配置される部材の光学特性は、3D画像表示の際の左右画像のクロストークの発生、又は輝度低下の要因になり得る。反射防止板16の光学特性も同様に、3D画像表示の際の左右画像のクロストークの発生、又は輝度低下の要因になり得る。特に、反射防止板16は、図2に示す通り、塗布等によって形成される反射防止層16aと、それを支持する支持体16bとを有する積層体であるのが一般的である。支持体として汎用されているポリマーフィルムにはある程度の位相差があり、3D画像表示の際の左右画像のクロストークの発生、又は輝度低下に影響する。また、第1の偏光板11も、一般的には、直線偏光膜の視認側前方に保護フィルムが積層されている積層体であるので、該保護フィルムにある程度の位相差があり、当該部材の位相差も、左右画像のクロストークの発生、又は輝度低下に影響する。画像表示装置1では、第1の偏光板11の偏光膜の視認側前方に配置されている部材、即ち、第1の偏光板11の視認側保護フィルム、3つの反射防止板16及び透光性保護基板12のRthの和の絶対値が20nm以下であり、且つReの和の絶対値が10nm以下になっているので、3D画像表示の際の左右画像のクロストークの発生、又は輝度低下が抑制されている。
なお、透光性保護基板12については、一般的には、ガラス板が用いられ、そのRth及びReは無視できる程度に小さい。従って、画像表示装置1では、第1の偏光板11の視認側保護フィルム、及び3つの反射防止板16のRthの和の絶対値が20nm以下であり、且つReの和の絶対値が10nm以下になっているのが好ましい。
図2に示す積層構造の反射防止板を利用する場合には、支持体16bとして用いられるポリマーフィルムの位相差が大きく影響する場合がある。支持体16bとして用いられるポリマーフィルムのRthの絶対値は20nm以下であるのが好ましく10nm以下であるのがより好ましい。また、Reの絶対値は10nm以下であるのが好ましく、5nm以下であるのがより好ましい。また、第1の偏光板が視認側前方に保護フィルムを有する場合も、当該保護フィルムのRth及びReの絶対値についても、上記範囲が好ましい。また、反射防止板16の支持体16bは、第1の偏光板11が偏光膜の保護フィルムを有する場合には、該保護フィルムとして機能していてもよい。その場合は、支持体16bとなるポリマーフィルムを、画像表示部10側にして配置するのが好ましい。
画像表示装置1では、複数の反射防止板16が配置されているので、図2に示す積層構造の反射防止板を利用する場合には、支持体16bとして、Rthの正負が互いに逆のポリマーフィルムを有する反射防止板を用いると、Rthを互いに相殺することができるので好ましい。Rthを互いに相殺する場合であっても、過剰に高いRthの部材が配置されていることは、画像表示特性の低下の原因になるので、この態様でも、支持体16bとして用いられるポリマーフィルムのRthの絶対値は90nm以下であるのが好ましく、45nm以下であるのがより好ましい。
反射防止板16によって外光の映り込みの軽減効果を得るためには、反射率の総和が7.5%以下であるのが好ましく、5.0%以下であるのがより好ましく、2.0%以下であることがさらに好ましい。理想的には0%である。なお、図1では、3つの反射防止板を配置した構成を示したが、十分な光反射性能が得られるのであれば、反射防止板は1つ又は2つでもよく、又4以上の反射防止板を配置してもよい。また、図2では、反射防止層16aが単層である構造を示したが、反射防止層16aは複数の層からなっていてもよい。本発明に使用可能な反射防止板の例については、後述する。
画像表示部10の構成については特に制限はない。例えば、液晶層を含む液晶パネルであっても、有機EL層を含む有機EL表示パネルであってもよい。いずれの態様でも、種々の可能な構成を採用することができる。画像表示部10が液晶パネルである態様では、一般的には、画像表示部10は、一対の偏光膜と、その間に配置される液晶セルとを含む。
図3に本発明の画像表示装置の他の例の断面模式図を示す。図1に示した部材と同一の部材については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図3に示す画像表示装置1’は、液晶パネル等からなる画像表示部10と、その視認側前方に、第1の偏光板11及びガラス板又はプラスチック基板等の透光性保護基板12とを有する。画像表示装置1’は3D画像を表示可能であり、3D画像表示の際には、観察者は、直線偏光膜2とλ/4層3とからなる、互いに逆向きの円偏光膜からなる円偏光メガネを使用して、透光性保護基板12側から画像を視認する。画像表示部10からの左目用及び右目用画像は、互いに逆方向の円偏光画像であり、円偏光メガネを介して観察することで立体画象として視認することができる。また、画像表示装置1’は、通常の2次元画像(2D)を表示可能であってもよく、2D表示の際は、観察者は、円偏光メガネ2なしで、画像を観察する。
画像表示装置1’では、円偏光画像を表示するために、λ/4板20が、画像表示部10の視認側表面に配置されている。反射防止板16は、画像表示装置1と同様、3枚配置されていて、λ/4板20の視認側表面、及び透光性保護基板12の双方の表面に、それぞれ配置され、外光が映り込むのを抑制している。また、本発明の画像表示装置1’についても、第1の偏光板11の偏光膜の視認側前方に配置されている部材、即ち、第1の偏光板1の視認側保護フィルム、λ/4板20、3つの反射防止板16及び透光性保護基板12のRthの和の絶対値が20nm以下であり、且つλ/4板20を除く、3つの反射防止板16及び透光性保護基板12のReの和の絶対値が10nm以下になっていて、3D画像表示の際の左右画像のクロストークの発生、又は輝度低下が抑制されている。
なお、透光性保護基板12については、一般的には、ガラス板が用いられ、そのRth及びReは無視できる程度に小さい。従って、画像表示装置1’では、λ/4板20及び3つの反射防止板16のRthの和の絶対値が20nm以下であり、且つ3つの反射防止板16のReの和の絶対値が10nm以下になっているのが好ましい。
λ/4板20の構造については特に制限はない。一例は、図4に示す積層構造のλ/4板であり、塗布等により形成される液晶化合物を含有する組成物からなる位相差層20aと、それを支持する支持体20bを有するλ/4板である。位相差層20aと支持体20bとの間には、位相差層形成時に液晶化合物の配向を制御するための配向膜が配置されていてもよい。位相差層20aは、単独でλ/4板(即ちReが120〜150nm程度)として十分な光学特性を示していてもよいし、また支持体20bとの積層体全体として、λ/4板として十分な光学特性を示していてもよい。また、使用可能なλ/4板の他の例は、光学的に1軸又は2軸の位相差フィルムである。位相差フィルムは、1枚でλ/4板(即ちReが120〜150nm程度)として十分な光学特性を示していてもよいし、また2枚以上の積層体として、λ/4板として十分な光学特性を示していてもよい。画像表示装置1’では、λ/4板20のReは、円偏光画像を得るために必要であるので、画像表示装置1’では、λ/4板20を除く、3つの反射防止板16等の他の部材のReの和の絶対値が10nm以下である必要がある。
一方で、λ/4板20のRthは、円偏光左右画像のクロストークの発生、又は輝度低下に影響するので、λ/4板20を含む、第1の偏光板11の偏光膜の視認側前方に配置されている全ての部材のRthとの和の絶対値が20nm以下である必要がある。図4に示す積層構造のλ/4板を利用する場合には、支持体20bとして用いられるポリマーフィルムのRthが大きく影響する場合がある。λ/4板20がポリマーフィルを支持体として有する、又は位相差フィルムからなる態様では、用いられるポリマーフィルム又は位相差フィルムのRthの絶対値は90nm以下であるのが好ましく、45nm以下であるのがより好ましい。なお、λ/4板20がポリマーフィルを支持体として有する場合は、該ポリマーフィルムは第1の偏光板の偏光膜の保護フィルムとしても利用されていてもよい。
なお、観察者が3D画像を観察する際には、観察者は、直線偏光膜とλ/4層とからなる、互いに逆向きの円偏光膜からなる円偏光メガネ等を使用して画像を観察するが、観察者が顔傾斜しても、円偏光メガネの直線偏光膜及びλ/4層は顔に付随して動くため、3D画像表示装置の視認側に配置される直線偏光膜及びλ/4層を通過後の偏光は、常に、円偏光メガネの直線偏光膜及びλ/4層の面に対して垂直に入射する。よって、円偏光メガネのλ/4層のRthはその偏光に実質的に影響を及ぼさないため、クロストークにもRthは実質的に寄与しないと考えられる。
また、画像表示装置1’では、λ/4板20とともに、複数の反射防止板16が配置されているので、λ/4板20がポリマーフィルを支持体として有する、又は位相差フィルムからなる態様では、該フィルムとして、反射防止板16に含まれるポリマーフィルムのRthの正負が互いに逆のフィルムを用いると、Rthを互いに相殺することができるので好ましい。Rthを互いに相殺する場合であっても、過剰に高いRthの部材が配置されていることは、画像表示特性の低下の原因になるので、この態様でも、λ/4板20に支持体として含まれるポリマーフィル、又はλ/4板20として用いられる位相差フィルムは、そのRthの絶対値が90nm以下であるのが好ましく、45nm以下であるのがより好ましい。
図3では、λ/4板20を画像表示部10の表面に配置した構成を示したが、λ/4板は、第1の偏光板11より視認側にあればどこに配置されていてもよい。λ/4板20の遅相軸と、第1の偏光板11の偏光膜の吸収軸とのなす角度を、45°又は135°として配置するのが好ましい。また、λ/4板20が、第1の偏光板の偏光膜の保護フィルムとしても利用されていてもよい。図4に示す積層構造のλ/4板を偏光膜の保護フィルムとしても利用する場合は、支持体20bであるポリマーフィルムを偏光膜側にして配置するのが好ましい。
以下、本発明の画像表示装置に利用可能な種々の部材の詳細について説明する。
反射防止層:
本発明の画像表示装置は、少なくとも一つの反射防止層を有する。反射防止層は、透光性保護基板の表面及び/又は裏面において光反射し、外光が映り込んでしまうのを抑制する作用がある。
なお、本明細書において、「反射防止層」には、以下に説明する通り、支持体上に形成される屈折率が互いに異なる複数の層の積層体が含まれるのみならず、この様な積層体の構成以外にも、光学的な界面の数を減らすことで反射防止を達成すること目的として、2以上の反射面の間に樹脂等を充填することで形成される樹脂層等も含まれるものとする。
本発明では、反射防止層を1以上配置する。使用する反射防止層の種類及び反射防止層の数は、透光性保護基板に外光が映り込むのを抑制するのに十分であれば、特に制限はない。光反射率が一つの目安になり、本発明では、反射防止層の光反射率の和が、7.5%以下であるのが好ましく、5.0%以下であるのがより好ましく、2.0%以下であることがさらに好ましい。理想的には0%である。
反射防止層は、反射防止性能を達成するために、低屈折率層からなる、又は低屈折率層を含むのが好ましい。該低屈折率層の屈折率は、1.30〜1.46であるのが好ましく、1.30〜1.44であるのがより好ましい。低屈折率層の形成に利用可能な材料の例には、フッ素系樹脂、特開2010−237623号公報の[0063]〜[0075]に記載の含フッ素のオルガノシラン材料の加水分解縮合物無機微粒子(特に中空構造を有する無機微粒子が好ましい。)等が含まれる。より具体的には、特開2004−345278号公報、特開2010−237623号公報等に記載の樹脂が含まれる。
より高い反射防止性能を達成するために、低屈折率層と高屈折率層との積層体、及び低屈折率層、中屈折率層及び高屈折率層の積層体を利用するのが好ましい。積層構造の反射防止層の詳細については、たとえば特開2006−17870等に記載があり、参照することができる。
また、低屈折率層の反射防止性をより改善するために、低屈折率層に微粒子を添加するのも好ましい。上記積層体に含まれる低屈折率層中に微粒子を添加してもよい。使用可能な微粒子には、無機微粒子及び有機微粒子のいずれも含まれる。無機微粒子がより好ましい。使用可能な微粒子の平均粒径は10〜200nm程度である。また多孔質又は中空構造の微粒子を用いるのも好ましく、特に中空構造を有するシリカ微粒子(中空シリカ微粒子を用いることが好ましい。使用可能な微粒子、及び微粒子を含有する低屈折率層の詳細については、特開2010−237623、及び特開2006−17870号等の各公報に記載があり、参照することができる。
なお、一般的に、反射防止層に利用される低屈折率層の厚みは0.05〜10μm程度であり、Re及びRthは−2〜2nm及び−2〜2nm程度である。また、上記積層構造の反射防止層に利用される高屈折率層及び中屈折率層の厚みは0.03〜0.2μm程度であり、Re及びRthは−2〜2nm及び−2〜2nm程度である。即ち、反射防止層自体のRth及びReは、ほとんど左右画像のクロストークに影響せず、以下に説明する支持体として用いられるポリマーフィルムのRth及びReが影響していると考えられる。
反射防止層の支持体:
反射防止層は、塗布や真空蒸着法を利用して形成されるものであり、一般的にはそれを支持するための支持体が必要である。本発明では、反射防止層を支持するために用いられ、且つ反射防止層とともに表示装置に組み込まれる支持体については、そのRth及びReを調整する必要がある。
本発明の一態様は、反射防止層の支持体の全てが、低Rth且つ低Reのポリマーフィルムである態様である。低Rth及び低Reのポリマーフィルムを支持体として有する反射防止層を用いれば、十分な反射防止性能を得るために複数(例えば図1及び図3に示す通り3枚)配置しても、第1の偏光板の偏光膜の視認側前方に配置されている全ての部材のRthの和の絶対値が20nm以下、及びReの和の絶対値が10nm以下を達成することができる。本態様では、Rthの絶対値が20nm以下(より好ましくは10nm以下、理想的には0nm)であり、且つReの絶対値が10nm以下(より好ましくは5nm以下、理想的には0nm)のポリマーフィルムを、反射防止層の支持体として用いるのが好ましい。
本発明の他の態様は、複数の反射防止層を配置する態様であって、反射防止層の支持体が、互いに異なる正負の符号のRthを示すポリマーフィルムを用いる態様である。低Rth且つ低Reのポリマーフィルムは製造方法や材料に制限があり、入手困難な場合もある。本態様は、支持体として汎用のポリマーフィルムの使用を可能とするものであり、コストの観点では好ましい。例えば2つの反射防止層を配置する態様では、一方の反射防止層が正のRthを示すポリマーフィルムを支持体として有し、他方の反射防止層が負のRthを示すポリマーフィルムを支持体として有していると、互いのRthが相殺されるので、好ましい。但し、過度に高いRthを示すポリマーフィルムを配置すると、部材全体のRthの和の絶対値が20nm以下であっても、クロストークにある程度の影響を与える場合もある。よって、本態様でも、支持体として用いられるポリマーフィルムのRthは高過ぎないのが好ましく、Rthの絶対値は0〜90nmであるのが好ましく、0〜45nmであるのがより好ましい。一方、本態様において、支持体として用いられるポリマーフィルムのReについては、上記態様と同様、低いのが好ましく、Reの絶対値は10nm以下であるのが好ましく、5nm以下であるのがより好ましく、理想的には0nmである。
上記2つの態様を組み合わせてもよい。即ち、図1及び図3に示す様に、3つの反射防止層を配置する場合には、第1の反射防止層は、正のRth且つ低Reを示すポリマーフィルムを有し、第2の反射防止層は、負のRth且つ低Reを示すポリマーフィルムを有し、第1及び第2の反射防止層の支持体によってRthを相殺する。さらに第3の反射防止層としては、低Rth及び低Reのポリマーフィルムを支持体として有するものを配置する。本態様において、第1〜第3の反射防止層の配置の位置については特に制限はなく、それぞれ、前記第1の偏光板の偏光膜と前記保護用基板との間、又は前記透光性保護基板のさらに視認側前方のいずれの位置に配置されていても同様の効果が得られる。
支持体として用いられるポリマーフィルムの成分(成分の中で最も配合割合の高い成分ポリマーをいう)については特に制限はない。使用可能なポリマーフィルムの例には、セルロースアシレートフィルム(例えば、セルローストリアセテートフィルム(屈折率1.48)、セルロースジアセテートフィルム、セルロースアセテートブチレートフィルム、セルロースアセテートプロピオネートフィルム)、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリアクリル系樹脂フィルム、ポリウレタン系樹脂フィルム、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリエーテルフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、(メタ)アクリルニトリルフィルムポリオレフィン、脂環式構造を有するポリマー(ノルボルネン系樹脂(アートン:商品名、JSR社製、非晶質ポリオレフィン(ゼオネックス:商品名、日本ゼオン社製))、ポリプロピレンなどが挙げられる。これらのうち、セルロースアシレート、アクリル系ポリマー、又は環状オレフィン系ポリマーを主成分として含むポリマーフィルムが好ましい。また可能であれば市販品を使用してもよい。
前記支持体として用いられるポリマーフィルムの厚さは、通常25μm〜1000μm程度であり、好ましくは25μm〜250μmであり、30μm〜90μmであることがより好ましい。
支持体として用いられるポリマーフィルムは、溶液製膜法及び溶融製膜法のいずれの方法で製造されたものであってもよい。また、Rth及びReを所望の範囲にするために、製膜後に、延伸処理及び/又は収縮処理が施されていてもよい。正のRthを示すポリマーフィルムの製造方法等については、特開2004−322535公報等に記載があり、また負のRthを示すポリマーフィルムの製造方法等については特開2010−66752号公報等に記載があり、参照することができる。
λ/4層:
本発明の画像表示装置が、3D画像表示の際に、円偏光左右画像を表示する態様では、記第1の偏光板の偏光膜と前記保護用基板との間、又は前記保護用基板のさらに視認側前方に、λ/4層を配置する。本発明では、前記第1の偏光板の偏光膜の視認側前方に配置されている全ての部材のRthの和の絶対値が20nm以下であることが必要なので、λ/4層が配置された態様では、λ/4層のRthについては、他の部材のRthとの関係で調整する必要がある。一方、λ/4層のReは、円偏光左右画像を表示するために、λ/4、即ちReが120〜150nm程度であることが前提である。従って、λ/4層が配置された態様では、Reについては、前記第1の偏光板の偏光膜の視認側前方に配置されている全ての部材のReの和の絶対値ではなく、該λ/4層を除いたそれ以外の全ての部材のReの和の絶対値が、10nm以下になっている。
本発明に利用するλ/4層については、特に制限はない。液晶組成物の配向状態を固定してなる位相差層であってもよいし、位相差ポリマーフィルムからなっていてもよい。
前記λ/4層が、液晶化合物の配向状態を固定してなる位相差層である態様では、利用する液晶化合物の例には、円盤状液晶化合物及び棒状液晶化合物の双方が含まれる。円盤状液晶化合物を利用してλ/4層の光学特性を達成するためには、円盤状液晶化合物の垂直配向状態(即ち、円盤状分子の円盤面を層面に対して垂直にして配向させた状態)を固定するのが好ましく、また棒状液晶化合物を利用してλ/4層の光学特性を達成するためには、棒状液晶化合物の水平配向状態(即ち、棒状分子の長軸を層面に対して平行にして配向させた状態)を固定するのが好ましい。使用可能な円盤状液晶及び棒状液晶の例については、種々の文献に記載があり、いずれも参照することができる。特に特開2006−76992号公報に記載の円盤状液晶化合物、特開2002−098836号公報に記載の棒状液晶化合物を利用するのが好ましい。
前記液晶組成物は硬化性であるのが好ましく、硬化性であるためには、液晶化合物そのもの、又は添加剤が、重合性基を有する化合物であるのが好ましい。また光重合開始剤等の重合開始剤を含んでいるのが好ましい。さらに、上記配向状態を安定的に形成するための配向制御剤、塗布性を良化するためのハジキ防止剤、可塑剤等、1以上の添加剤を含んでいてもよい。前記λ/4層は、例えば、以下の方法で形成することができる。液晶組成物を塗布液として調製し、該塗布液を支持体、又は支持体上に形成された配向膜の表面に塗布し、所望により加熱下で乾燥し、所望の配向状態にする。その後、紫外線等の光を供与して、重合反応を進行させて、硬化させ、配向状態を固定することで形成する。安定的に所望の配向状態を得るためには、配向膜を利用するのが好ましい。
使用可能な添加剤、配向膜、及ぶ形成方法の詳細については、特開2006−76992号公報等に記載があり、参照することができる。
λ/4層が、液晶組成物の配向状態を固定してなる位相差層である態様では、図4に支示す通り、λ/4層を支持するポリマーフィルムを有し、該ポリマーフィルムとともに画像表示装置に組み込まれるのが一般的である。従って、λ/4層が支持体を有する態様では、該支持体に用いられるポリマーフィルムが示すRth及びReの好ましい範囲は、上記反射防止層の支持体として用いられるポリマーフィルムと同様である。またポリマーフィルムの好ましい主成分ポリマーの例についても上記と同様であり、好ましい例も同様である。
また、λ/4層が、円盤状液晶化合物の垂直配向状態を固定してなる位相差層である例では、該位相差層は、Reがλ/4程度であり、且つRthが負である光学特性を示す傾向がある。具体的には、該位相差層は、Reが120〜150nm程度で、且つRthが−40〜−80nm程度になる。支持体としてセルロースアシレートフィルム等の、Rthが正であり、低Reのポリマーフィルムを用いると、λ/4層とその支持体とによって、互いのRthをある程度相殺することができる。
一方、λ/4層が、棒状液晶化合物の水平配向状態を固定してなる位相差層である例では、該位相差層は、Reがλ/4程度であり、且つRthが正である光学特性を示す傾向がある。具体的には、該位相差層は、Reが120〜150nm程度で、且つRthが60〜80nm程度になる。従って、支持体として、特開2010−66752号公報等に記載の、Rthが負であり、低Reのポリマーフィルムを用いると、λ/4層とその支持体とによって、互いのRthをある程度相殺することができる。
また、前記λ/4層が、位相差ポリマーフィルムからなる態様では、位相差ポリマーフィルムは、1枚であっても2枚以上の積層体であってもよい。前者の例では、単独でλ/4層に求められる光学特性、即ち単独でλ/4板(即ちReが120〜150nm程度)として十分な光学特性を示す位相差フィルムを用いてもよいし、また2枚以上の位相差フィルムの積層体全体として、λ/4板として十分な光学特性を示す積層体を用いてもよい。該位相差フィルムの主成分ポリマーの例は、反射防止層の支持体として用いられるポリマーフィルムの主成分ポリマーの例と同様であり、好ましい例も同様である。
λ/4層として機能する位相差フィルムの例には、光学的に一軸性のフィルム及び光学的に二軸性の延伸フィルムが含まれる。λ/4層として機能する延伸フィルムについては、特開2010−204224及び特開2007−286615等に記載があり、いずれも本発明に利用することができる。
λ/4層として利用可能な延伸フィルムの例には、Reがλ/4、即ち120〜150nm程度で、且つRthが60〜80nmのフィルムや、Reがλ/4、即ち120〜150nm程度で、且つRthが100〜180nmのフィルムが挙げられる。いずれの態様でも、λ/4層のみで、Rthが20nmを超える場合もあるので、例えば、反射防止層の支持体等には、λ/4層のRthを相殺するための正負が逆のRthを示すポリマーフィルムを用いるのが好ましい。
第1の偏光膜及びその保護フィルム:
本発明に第1の偏光膜として利用可能な偏光膜については特に制限はない。一般的な吸収型偏光子を用いることができ、例えば、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を利用した染料系偏光膜、及びポリエン系偏光膜のいずれも用いることができる。ヨウ素系偏光膜、及び染料系偏光膜は、一般に、ポリビニルアルコール(PVA)にヨウ素又は二色性染料を吸着させ、延伸することで作製される。本発明の3D画像表示システムに用いられる第2の偏光膜についても同様である。
偏光膜は、一般的には、その両面に保護フィルムを有する積層体構造の偏光板として用いられる。偏光膜とともに、視認側に配置される保護フィルムは、本発明の効果に影響を与えるので、第1の偏光膜より視認側前方に配置される他の部材が有するRe及びRthとの関係で、調製する必要がある。低Re及び低Rthのフィルムを用いてもよいし、また反射防止層の支持体として用いられるフィルムのRe及びRthを相殺する光学特性を示すフィルムを用いてもよい。具体例については、上記の反射防止層の支持体フィルムと同様である。PVA系偏光膜を用いる態様では、セルロースアシレートフィルムが接着性が良好なので好ましい。
画像表示部:
本発明の画像表示装置が有する画像表示部は、液晶表示装置(LCD)の液晶パネル、プラズマディスプレイパネル(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(ELD)パネル、陰極管表示装置(CRT)、表面電界ディスプレイ(SED)パネル等の種々の画像表示パネルを用いることができる。特に好ましくは液晶表示装置(LCD)の液晶パネルである。液晶パネルのモードについては特に制限はなく、本発明の効果を得ることができる。ツイステットネマチック(TN)、スーパーツイステットネマチック(STN)、バーティカルアライメント(VA)、インプレインスイッチング(IPS)、オプティカリーコンペンセイテットベンドセル(OCB)等の種々のモードの透過型、反射型、又は半透過型の液晶パネルを用いることができる。
画像表示部として液晶パネルを用いる態様では、画像表示部の一例は、液晶セル、及びその上下に配置される一対の偏光膜を少なくとも有する。液晶セルと一対の偏光膜の双方又は一方との間には、光学補償フィルムや偏光膜の保護フィルム等のポリマーフィルムが配置されていてもよい。また、一対の偏光膜のそれぞれのさらに外側にも、偏光膜の保護フィルムとして作用するポリマーフィルム等が配置されていてもよい。また上記した通り、反射防止層の支持体や、λ/4層の支持体、又はλ/4層そのものが、偏光膜の保護フィルムとして、画像表示部の視認側表面に配置されていてもよい。
保護部:
本発明の画像表示装置が有する保護部は、透光性である。ここで、「透光性」とは、
可視光をほとんど吸収しないことを意味する。保護部としては、画像表示部と同程度の大きさの板状、シート状又はフィルム状の透光性部材から形成される。保護部として利用可能な透光性部材の例には、光学ガラス、プラスチック(ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂等)が含まれる。保護部の表面又は裏面には、反射防止膜、遮光膜、視野角制御膜等を配置してもよい。
なお、本発明の画像表示装置中、画像表示部と保護部との間には、空隙があってもよい。また、当該空隙に硬化性樹脂組成物を充填し、硬化させて充填層を形成してもよい。前記硬化性樹脂組成物を硬化させて成る材料を用いた充填層の例には、ポリマーとアクリレート系モノマーを含有する光硬化型樹脂組成物の硬化物からなる層が含まれる。前記充填層の形成に利用可能な重合性基を有するポリマーの例には、ポリウレタンアクリレート、ポリイソプレン系アクリレート又はそのエステル化合物、テルペン系水素添加樹脂、ブタジエン重合体等が含まれる。また前記充填層の形成に利用可能な重合性基を有するモノマーの例には、イソボルニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシブチルメタクリレート等が含まれる。
前記硬化性組成物は、重合開始剤を含有しているのが好ましい。使用可能な重合開始剤の例には、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン等の光重合開始剤が含まれる。但し、これらの例に限定されるものではなく、使用される重合性基を有するポリマーやモノマーの種類に応じて選択することができる。熱重合開始剤を使用してもよい。
前記充填層は、画像表示部上に配置されている光学フィルムと保護部との間の空隙に、前記硬化性組成物を充填し、紫外線等の光の照射下及び/又は加熱下で硬化反応を進行させ、硬化させることによって形成することができる。
形成される充填層の厚みについては特に制限はないが、形成される充填層の厚みは、50〜1000μm程度になるであろう。但し、この範囲に制限されるものではない。
前記充填層の屈折率については特に制限はないが、充填層と保護部(一般的にはガラス基板であって屈折率は1.5程度)との間の屈折率差Δnが大き過ぎると、界面反射による表示品位低下等の問題が生じることから、1.45〜1.55であるのが好ましく、1.47〜1.53であるのがより好ましい。この様な充填層は、光学的な界面の数を減らする作用があり、反射防止層の例に含まれる。当該充填層のRthは、±2nm以下、Reは±2nm以下である。また画像表示部と保護部との間が空隙の態様では、空隙のRth及びReは0である。
画像表示装置及び3D画像表示システム:
本発明の画像表示装置は、テレビ表示装置、モニター、サイネージ、タッチパネル用表示装置、パーソナルコンピュータ用表示装置、携帯電話用表示装置等の種々の用途の画像表示装置として用いることができる。特に保護部を有することで美観に優れているので、映像鑑賞等の用途に適している。
また、本発明は、本発明の画像表示装置と、該画像表示装置に表示される映像を透過して、3D画像として視認させるための外側偏光膜(第2の偏光膜)とを少なくとも有する3D画像表示システムにも関する。画像表示装置が3D画像表示する際には、観察者は、偏光メガネを使用して、透光性保護基板側から画像を視認する。例えば、画像表示部からの左目用及び右目用画像が、互いに直交する偏光軸を有する直線偏光画像である態様では、互いに直交する直線偏光メガネが用いられる。また、例えば、画像表示部からの左目用及び右目用画像が、互いに逆向きの円偏光画像である態様では、互いに逆向きの円偏光メガネが用いられる。この態様では、画像表示装置は、画像表示部の視認側前方にλ/4層を有し、また外側に配置される外偏光膜にもλ/4層を積層する。画像表示装置内部に配置されるλ/4層の遅相軸と、画像表示装置の外側に配置される偏光膜に積層されるλ/4層の遅相軸は互いに直交にして配置するのが好ましい。また、画像表示部が液晶パネルである態様では、円偏光左右画像を表示するためには、画像表示部の内部であって、視認側に配置されている偏光膜の吸収軸と、画像表示部の視認側前方に配置されているλ/4層の遅相軸とは、45°又は135°にして配置するのが好ましい。
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、物質量とその割合、操作等は本発明の趣旨から逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下の具体例に制限されるものではない。
1.支持体用ポリマーフィルムの準備
(1)フィルム1
市販されているトリアセチルセルロースフィルム「Z−TAC」(富士フイルム社製)を準備して、フィルム1として用いた。このフィルムのReは0nm、Rthは−6nmであった。
(2)フィルム2
市販されているトリアセチルセルロースフィルム「フジタックTD80UL」(富士フイルム社製)を準備して、フィルム2として用いた。このフィルムのReは0nm、Rthは40nmであった。
(3)フィルム3
(セルロースアシレートの調製)
全置換度2.97(内訳:アセチル置換度0.45、プロピオニル置換度2.52)のセルロースアシレートを調製した。触媒としての硫酸(セルロース100質量部に対し7.8質量部)とカルボン酸無水物との混合物を−20℃に冷却してからパルプ由来のセルロースに添加し、40℃でアシル化を行った。この時、カルボン酸無水物の種類及びその量を調整することで、アシル基の種類及びその置換比を調整した。またアシル化後に40℃で熟成を行って全置換度を調整した。
(セルロースアシレート溶液の調製)
1)セルロースアシレート
調製したセルロースアシレートを120℃に加熱して乾燥し、含水率を0.5質量%以下とした後、30質量部を溶媒と混合させた。
2)溶媒
ジクロロメタン/メタノール/ブタノール(81/15/4質量部)を溶媒として用いた。なお、これらの溶媒の含水率は、いずれも0.2質量%以下であった。
3)添加剤
全ての溶液調製に際し、トリメチロールプロパントリアセテート0.9質量部を添加した。また、全ての溶液調製に際し、二酸化ケイ素微粒子(粒径20nm、モース硬度 約7)0.25質量部を添加した。
4)膨潤、溶解
攪拌羽根を有し外周を冷却水が循環する400リットルのステンレス製溶解タンクに、上記溶媒、添加剤を投入して撹拌、分散させながら、上記セルロースアシレートを徐々に添加した。投入完了後、室温にて2時間撹拌し、3時間膨潤させた後に再度撹拌を実施し、セルロースアシレート溶液を得た。
なお、攪拌には、15m/sec(剪断応力5×104kgf/m/sec2)の周速で攪拌するディゾルバータイプの偏芯攪拌軸及び中心軸にアンカー翼を有して周速1m/sec(剪断応力1×104kgf/m/sec2)で攪拌する攪拌軸を用いた。膨潤は、高速攪拌軸を停止し、アンカー翼を有する攪拌軸の周速を0.5m/secとして実施した。
5)ろ過
上記で得られたセルロースアシレート溶液を、絶対濾過精度0.01mmの濾紙(#63、東洋濾紙(株)製)で濾過し、更に絶対濾過精度2.5μmの濾紙(FH025、ポール社製)にて濾過してセルロースアシレート溶液を得た。
(セルロースアシレートフィルムの作製)
上記セルロースアシレート溶液を30℃に加温し、流延ギーサー(特開平11−314233号公報に記載)を通して15℃に設定したバンド長60mの鏡面ステンレス支持体上に流延した。流延スピードは15m/分、塗布幅は200cmとした。流延部全体の空間温度は、15℃に設定した。そして、流延部から50cm手前で、流延して回転してきたセルロースアシレートフィルムをバンドから剥ぎ取り、45℃の乾燥風を送風した。次に110℃で5分、更に140℃で10分乾燥して、セルロースアシレートフィルムを得た(膜厚41μm)。
このセルロースアシレートフィルムを、フィルム3として用いた。このフィルムのReは0nm、Rthは−40nmであった。
ここで、Re及びRthは自動複屈折計KOBRA−21ADH(王子計測器(株)製)を用いて波長550nmにおいて測定した値を用いた。
(4)フィルム4
フィルム3の製造において、膜厚を20μmした以外は同様にしてフィルムを得、フィルム4として用いた。このフィルムのReは0nm、Rthは−20nmであった。
(5)フィルム5
フィルム3の製造において、膜厚を80μmした以外は同様にしてフィルムを得、フィルム5として用いた。このフィルムのReは0nm、Rthは−80nmであった。
(6)フィルム6
ポリメタクリル酸メチル樹脂(三菱レーヨン社製、アクリペットVH、光弾性係数5×10-122/N)90重量部と、アクリロニトリル−スチレン共重合体(旭化成社製、スタイラックAS)10重量部とを溶解してTダイより押し出し、キャストロール上でフィルム状に形成した後、ゾーン延伸法及びテンター延伸法により延伸し、所定の光学特性とした。
この様にして作製したアクリル系フィルムを、フィルム6として用いた。このフィルムのReは0nm、Rthは0nmであった。
(7)フィルム7
市販のノルボルネン系ポリマーフィルム「ZEONOR ZF14−060」((株)オプテス製)の表面に、ソリッドステートコロナ処理機6KVA(ピラー(株)製)によりコロナ放電処理を行った。このフィルムの厚みは、60μmであった。
この様にして作製したフィルムを、フィルム7として用いた。このフィルムのReは0nm、Rthは5nmであった。
(7)フィルム8
下記に記載の割合で各成分を混合してセルロースアシレート溶液Aを調製した。
アセチル基置換度2.80のセルロースアシレート 100質量部
化合物 F−1 5質量部
トリフェニルホスフェート 7質量部
ジフェニルホスフェート 4質量部
メチレンクロライド 418質量部
メタノール 62質量部
Figure 2012212056
セルロースアシレート溶液A−1を、バンド流延機を用いて共流延し、得られたウェブをバンドから剥離し、その後130℃で30分乾燥した。その後180℃の条件下、TD方向に25%延伸し、セルロースアシレートフィルム(膜厚57μm)を作製した。
このフィルムを、フィルム8として用いた。このフィルムのReは45nm、Rthは120nmであった。
2.反射防止板の準備
反射防止層1の形成:
上記で準備したフィルム1〜8のいずれかを支持体として、その表面に、以下の方法で、反射防止層1を形成し、反射防止板をそれぞれ作製した。なお、形成した反射防止層1のRe及びRthは0nmであった。
(ゾル液aの調製)
攪拌機、還流冷却器を備えた反応器、メチルエチルケトン120部、アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン(KBM―5103、信越化学工業(株)製)100部、ジイソプロポキシアルミニウムエチルアセトアセテート3部を加え混合したのち、イオン交換水30部を加え、60℃で4時間反応させたのち、室温まで冷却し、ゾル液aを得た。質量平均分子量は1600であり、オリゴマー成分以上の成分のうち、分子量が1000〜20000の成分は100%であった。また、ガスクロマトグラフィー分析から、原料のアクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランは全く残存していなかった。固形分濃度が29%になるようにメチルエチルケトンで調製しゾル液aとした。
(分散液B−1の調製)
特開2002−79616号公報の調製例4から調製時の条件を変更して、内部に空洞を有するシリカ微粒子を作製した。最終ステップで水分散液状態からメタノールに溶媒置換し、20%シリカ分散液とし、平均粒子径45nm、シェル厚み約7nm、シリカ粒子の屈折率1.30の粒子が得られた。これを分散液(A−1)とする。
分散液(A−1)の500部に対してアクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン15部、及びジイソプロポキシアルミニウムエチルアセテート1.5部加え混合した後に、イオン交換水を9部を加えた。60℃で8時間反応させた後に室温まで冷却し、アセチルアセトン1.8部を添加した。総液量がほぼ一定になるようにMEKを添加しながら減圧蒸留により溶媒を置換した。最終的に固形分が20%になるように調節して分散液B−1を調製した。
上記ゾル液a、分散液B−1及び下記表に記載の成分をそれぞれ以下の組成で混合し、MEKに溶解して固形分6%の低屈折率層用塗布液L22を調製した。
低屈折率層用塗布液L22の組成
下記に示す含フッ素ポリマーP−23 46.0質量部
(フッ素含率42.7%)
DPHA 5.0質量部
光重合開始剤「IRG369」 3.0質量部
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)
ゾル液a 5.0質量部
分散液B−1 35質量部
コロイダルシリカ「MEK−ST−L」 9質量部
(日産化学工業(株)製)
Figure 2012212056
(ハードコート層用塗布液(HCL−1)の調製)
MEK90質量部に対して、シクロヘキサノン10質量部、部分カプロラクトン変性の多官能アクリレート(DPCA−20、日本化薬(株)製)85質量部、KBM−5103(シランカップリング剤:信越化学工業(株)製)10質量部、光重合開始剤(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)5質量部、を添加して攪拌した。孔径0.4μmのポリプロピレン製フィルターで濾過してハードコート層用の塗布液(HCL−1)を調製した。
上記で作製したフィルム1〜8のそれぞれの表面に、直接、上記のハードコート層用塗布液(HCL−1)を、線数180本/in、深度40μmのグラビアパターンを有する直径50mmのマイクログラビアロールとドクターブレードを用いて、グラビアロール回転数30rpm、搬送速度30m/分の条件で塗布し、60℃で150秒乾燥の後、さらに窒素パージ下酸素濃度0.1体積%で160W/cmの「空冷メタルハライドランプ」{アイグラフィックス(株)製}を用いて、放射照度400mW/cm2、照射量50mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、厚さ5.0μmの層を形成した。このようにしてハードコート層(HC−1)をそれぞれ形成した。
各フィルムのハードコート層(HC−1)の上に、上記低屈折率層用塗布液L22を用い、低屈折率層膜厚が95nmになるように調節して、マイクログラビア塗工方式で塗布し、その後、以下の条件で硬化させて低屈折率層をそれぞれ形成した。
(1)乾燥:80℃−120秒
(2)UV硬化:60℃−1分、酸素濃度が0.01体積%以下の雰囲気になるように窒素パージしながら240W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照度120mW/cm2、照射量480mJ/cm2の照射量とした。
形成した反射防止層1の光反射率は、支持体として用いたフィルムがいずれであっても、1.5%であった。
反射防止層2の形成:
上記で準備したフィルム1〜8のいずれかを支持体として、その表面に、以下の方法で、反射防止層2を形成し、反射防止板をそれぞれ作製した。なお、形成した反射防止層2のRe及びRthは0nmであった。
(ハードコート層用塗布液の調製)
下記組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌してハードコート層塗布液とした。
トリメチロールプロパントリアクリレート(ビスコート#295(大阪有機化学(株)製)750.0質量部に、質量平均分子量15000のポリ(グリシジルメタクリレート)270.0質量部、メチルエチルケトン730.0質量部、シクロヘキサノン500.0質量部及び光重合開始剤(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)50.0質量部を添加して攪拌した。孔径0.4μmのポリプロピレン製フィルターで濾過してハードコート層用の塗布液を調製した。
(二酸化チタン微粒子分散液の調製)
二酸化チタン微粒子としては、コバルトを含有し、かつ水酸化アルミニウムと水酸化ジルコニウムを用いて表面処理を施した二酸化チタン微粒子(MPT−129C、石原産業(株)製、TiO2:Co34:Al23:ZrO2=90.5:3.0:4.0:0.5質量比)を使用した。
この粒子257.7質量部に、下記分散剤41.1質量部、及びシクロヘキサノン701.6質量部を添加してダイノミルにより分散し、質量平均径69nmの二酸化チタン分散液を調製した。
Figure 2012212056
(中屈折率層用塗布液Aの調製)
上記の二酸化チタン分散液99.0質量部に、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(DPHA)68.2質量部、光重合開始剤(イルガキュア907、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)3.7質量部、光増感剤(カヤキュアDETX、日本化薬(株)製)1.2質量部、メチルエチルケトン279.7質量部及びシクロヘキサノン1049.1質量部を添加して攪拌した。十分に攪拌ののち、孔径0.4μmのポリプロピレン製フィルターで濾過して中屈折率層用塗布液Aを調製した。
(中屈折率層用塗布液Bの調製)
ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(DPHA)95.8質量部、光重合開始剤(イルガキュア907、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)5.2質量部、光増感剤(カヤキュアDETX、日本化薬(株)製)1.7質量部、メチルエチルケトン279.7質量部及びシクロヘキサノン1118.6質量部を添加して攪拌した。十分に攪拌ののち、孔径0.4μmのポリプロピレン製フィルターで濾過して中屈折率層用塗布液Bを調製した。
硬化後の屈折率が1.638となるように、中屈折率用塗布液Aと中屈折率用塗布液Bとを適量混合し、中屈折率塗布液を作製した。
(高屈折率層用塗布液Aの調製)
上記の二酸化チタン分散液469.9質量部に、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(DPHA、日本化薬(株)製)40.1質量部、光重合開始剤(イルガキュア907、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)3.4質量部、光増感剤(カヤキュアDETX、日本化薬(株)製)1.1質量部、メチルエチルケトン526.0質量部、及びシクロヘキサノン459.8質量部を添加して攪拌した。孔径0.4μmのポリプロピレン製フィルターで濾過して高屈折率層用塗布液Aを調製した。
(高屈折率層用塗布液Bの調製)
ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(DPHA、日本化薬(株)製)166.2質量部、光重合開始剤(イルガキュア907、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)14.1質量部、光増感剤(カヤキュアDETX、日本化薬(株)製)4.6質量部、メチルエチルケトン526.0質量部、及びシクロヘキサノン789.5質量部を添加して攪拌した。孔径0.4μmのポリプロピレン製フィルターで濾過して高屈折率層用塗布液Bを調製した。
硬化後の屈折率が1.845になる様に高屈折率層用塗布液Aと高屈折率用塗布液Bとを適量混合し、高屈折率層用塗布液を作製した。
(低屈折率層用塗布液の調製)
(パーフルオロオレフィン共重合体(1)の合成)
Figure 2012212056
内容量100mlのステンレス製撹拌機付オートクレーブに酢酸エチル40ml、ヒドロキシエチルビニルエーテル14.7g及び過酸化ジラウロイル0.55gを仕込み、系内を脱気して窒素ガスで置換した。さらにヘキサフルオロプロピレン(HFP)25gをオートクレーブ中に導入して65℃まで昇温した。オートクレーブ内の温度が65℃に達した時点の圧力は、0.53MPa(5.4kg/cm2)であった。該温度を保持し8時間反応を続け、圧力が0.31MPa(3.2kg/cm2)に達した時点で加熱をやめ放冷した。室温まで内温が下がった時点で未反応のモノマーを追い出し、オートクレーブを開放して反応液を取り出した。得られた反応液を大過剰のヘキサンに投入し、デカンテーションにより溶剤を除去することにより沈殿したポリマーを取り出した。さらにこのポリマーを少量の酢酸エチルに溶解してヘキサンから2回再沈殿を行うことによって残存モノマーを完全に除去した。乾燥後ポリマー28gを得た。次に該ポリマーの20gをN,N−ジメチルアセトアミド100mlに溶解、氷冷下アクリル酸クロライド11.4gを滴下した後、室温で10時間攪拌した。反応液に酢酸エチルを加え水洗、有機層を抽出後濃縮し、得られたポリマーをヘキサンで再沈殿させることによりパーフルオロオレフィン共重合体(1)を19g得た。得られたポリマーの屈折率は1.422であった。
(ゾル液aの調製)
攪拌機、還流冷却器を備えた反応器、メチルエチルケトン120部、アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン(KBM−5103、信越化学工業(株)製)100部、ジイソプロポキシアルミニウムエチルアセトアセテート(商品名:ケロープEP−12、ホープ製薬(株)製)3部を加え混合したのち、イオン交換水31部を加え、61℃で4時間反応させたのち、室温まで冷却し、ゾル液aを得た。質量平均分子量は1620であり、オリゴマー成分以上の成分のうち、分子量が1000〜20000の成分は100%であった。また、ガスクロマトグラフィー分析から、原料のアクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランは全く残存していなかった。
(中空シリカ分散液の調製)
中空シリカ微粒子ゾル(イソプロピルアルコールシリカゾル、触媒化成工業(株)製CS60−IPA、平均粒子径60nm、シェル厚み10nm、シリカ濃度20%、シリカ粒子の屈折率1.31)500部に、アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン30.5部、及びジイソプロポキシアルミニウムエチルアセテート1.51部加え混合した後に、イオン交換水9部を加えた。60℃で8時間反応させた後に室温まで冷却し、アセチルアセトン1.8部を添加し、分散液を得た。その後、シリカの含率がほぼ一定になるようにシクロヘキサノンを添加しながら、圧力30Torrで減圧蒸留による溶媒置換を行い、最後に濃度調整により固形分濃度18.2%の分散液を得た。得られた分散液のIPA残存量をガスクロマトグラフィーで分析したところ0.5%以下であった。
得られた中空シリカ分散液やゾル液を用いて、下記組成の組成物を混合し、得られた溶液を攪拌後、孔径1μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して、低屈折率層用塗布液Aを調製した。
(低屈折率層用塗布液Aの組成)
DPHA 1.6g
P−1 6.3g
中空シリカ分散液(18.2%) 35.9g
RMS−033 0.5g
イルガキュア907 0.3g
ゾル液a 7.4g
MEK 288.0g
シクロヘキサノン 10.0g
上記記号は以下の意味である。
・P−1:パーフルオロオレフィン共重合体(1)
・DPHA:ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(日本化薬(株)製)
・中空シリカ分散液:前記アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランで表面修飾した中空シリカゾル、固形分濃度18.2%。
・MEK:メチルエチルケトン
・RMS−033:反応性シリコーン(Gelest(株)製)
・イルガキュア907:光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)
(ハードコートAの作製)
上記で準備したフィルム1〜8のそれぞれの表面に、前記組成のハードコート層用塗布液を、グラビアコーターを用いて塗布した。100℃で乾燥した後、酸素濃度が1.0体積%以下の雰囲気になるように窒素パージしながら160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照度400mW/cm2、照射量300mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、厚さ8μmのハードコート層を形成した。
以上のハードコートA上に、それぞれ所望の屈折率となるように調整した、中屈折率層用塗布液、高屈折率層用塗布液、低屈折率層用塗布液を3つの塗布ステーションを有するグラビアコーターを用いて連続して塗布した。
中屈折率層の乾燥条件は90℃、30秒とし、紫外線硬化条件は酸素濃度が1.0体積%以下の雰囲気になるように窒素パージしながら180W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照度400mW/cm2、照射量400mJ/cm2の照射量とした。
硬化後の中屈折率層における屈折率は1.65程度及び層厚は65.5nm程度であった。
高屈折率層の乾燥条件は90℃、30秒とし、紫外線硬化条件は酸素濃度が1.0体積%以下の雰囲気になるように窒素パージしながら240W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照度600mW/cm2、照射量400mJ/cm2の照射量とした。
硬化後の高屈折率層における屈折率は1.85程度、層厚は110nm程度であった。
低屈折率層の乾燥条件は90℃、30秒とし、紫外線硬化条件は酸素濃度が0.1体積%以下の雰囲気になるように窒素パージしながら240W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照度600mW/cm2、照射量600mJ/cm2の照射量とした。
硬化後の低屈折率層における屈折率は1.42、層厚は86nm程度であった。
形成した反射防止層2の光反射率は、支持体として用いたフィルムがいずれであっても、0.5%であった。
3.λ/4板の準備
(1)円盤状液晶化合物を利用したλ/4層1の形成
(アルカリ鹸化処理)
フィルム2を、温度60℃の誘電式加熱ロールを通過させ、フィルム表面温度を40℃に昇温した後に、フィルムの片面に下記に示す組成のアルカリ溶液を、バーコーターを用いて塗布量14mL/m2で塗布し、110℃に加熱した(株)ノリタケカンパニーリミテド製のスチーム式遠赤外ヒーターの下に、10秒間搬送した。続いて、同じくバーコーターを用いて、純水を3mL/m2塗布した。次いで、ファウンテンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りを3回繰り返した後に、70℃の乾燥ゾーンに10秒間搬送して乾燥し、アルカリ鹸化処理したセルロースアシレートフィルムを作製した。
(アルカリ溶液組成)
────────────────────────────────────
アルカリ溶液組成(質量部)
────────────────────────────────────
水酸化カリウム 4.7質量部
水 15.8質量部
イソプロパノール 63.7質量部
界面活性剤
SF−1:C1429O(CH2CH2O)20H 1.0質量部
プロピレングリコール 14.8質量部
────────────────────────────────────
(配向膜の形成)
上記のように鹸化処理した長尺状のセルロースアセテートフィルムに、下記の組成の配向膜塗布液を#14のワイヤーバーで連続的に塗布した。60℃の温風で60秒、更に100℃の温風で120秒乾燥した。
配向膜塗布液の組成
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
下記の変性ポリビニルアルコール 10質量部
水 371質量部
メタノール 119質量部
グルタルアルデヒド 0.5質量部
光重合開始剤(イルガキュアー2959、チバ・ジャパン製) 0.3質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
Figure 2012212056
(ディスコティック液晶性化合物を含む光学異方性層の形成)
上記作製した配向膜に連続的にラビング処理を施した。このとき、長尺状のフィルムの長手方向と搬送方向は平行であり、フィルム長手方向に対して、ラビングローラーの回転軸は時計回りに45°の方向とした。
下記の組成のディスコティック液晶化合物を含む塗布液を上記作製した配向膜上に#2.7のワイヤーバーで連続的に塗布した。フィルムの搬送速度(V)は36m/minとした。塗布液の溶媒の乾燥及びディスコティック液晶化合物の配向熟成のために、100℃の温風で30秒、更に120℃の温風で90秒間加熱した。続いて、80℃にてUV照射により液晶化合物の配向を固定化し光学異方性層(膜厚1.2μm、波長550nmにおけるReは137nm、Rthは−75nm)を形成し、光学フィルムを得た。
光学異方性層塗布液(C)の組成
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
下記のディスコティック液晶性化合物 91質量部
エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート
(V#360、大阪有機化学(株)製) 9質量部
光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製) 3質量部
増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製) 1質量部
下記のピリジニウム塩 0.5質量部
上記のフッ素系ポリマー(FP2) 0.4質量部
メチルエチルケトン 195質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
Figure 2012212056
Figure 2012212056
(2)棒状液晶化合物を利用したλ/4層2の形成
上記で作製したセルロースアシレートフィルム2の表面をアルカリ溶液でケン化後、このフィルム上に下記の組成の配向膜塗布液をワイヤーバーコーターで20ml/m2塗布した。60℃の温風で60秒、更に100℃の温風で120秒乾燥し、膜を形成した。次に、形成した膜にセルロースアシレートフィルム2の長手方向に対して、45°方向にラビング処理を施して配向膜を形成した。
配向膜塗布液の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
上記変性ポリビニルアルコール 10質量部
水 371質量部
メタノール 119質量部
グルタルアルデヒド 0.5質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
次に、下記の組成の光学異方性層塗布液を、ワイヤーバーで塗布した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
下記の棒状液晶性化合物 1.8g
エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート
(V#360、大阪有機化学(株)製) 0.2g
光重合開始剤(イルガキュア907、チバガイギー社製) 0.06g
増感剤(カヤキュアDETX、日本化薬(株)製) 0.02g
メチルエチルケトン 3.9g
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
これを125℃の恒温槽中で3分間加熱し、棒状液晶性化合物を配向させた。次に、120W/cm高圧水銀灯を用いて、30秒間UV照射し棒状液晶性化合物を架橋した。UV硬化時の温度を80℃として、光学異方性層(波長550nmにおけるReは137nm、Rthは−75nm)を得た。光学異方性層の厚さは、2.0μmであった。その後、室温まで放冷した。このようにして、セルロースアシレートフィルム2上に光学異方性層を塗布した光学フィルムを製作した。
Figure 2012212056
(3)λ/4板用延伸フィルム11〜14の準備
延伸フィルム11の準備:
アセチル置換度2.94のセルロースアセテートを溶液流延乾燥し 固定端一軸延伸後、結晶化処理(加熱処理)行い、所定の光学特性とした。一軸性フィルム11として用いた。このフィルムのReは138nm及びRthは75nmであった。
延伸フィルム12の準備:
ゼオノアを溶融製膜後、自由端一軸延伸により所定の光学特性とした。延伸フィルム12として用いた。このフィルムのReは138nm及びRthは75nmであった。
延伸フィルム13の準備:
ポリプロピレンを溶融製膜後、自由端一軸延伸により所定の光学特性とした。
延伸フィルム13として用いた。このフィルムのReは138nm及びRthは75nmであった。
延伸フィルム14の準備:
ポリカーボネートフィルムを延伸条件により、所定の光学特性とした。
延伸フィルム14として用いた。このフィルムのReは138nm及びRthは75nmであった。
(4)λ/4板用延伸フィルム21〜24の準備
延伸フィルム21の準備:
アセチル置換度2.45のセルロースアセテートを溶液流延乾燥後、二軸延伸により所定の光学特性とした。延伸フィルム21として用いた。このフィルムのReは138nm及びRthは160nmであった。
延伸フィルム22の準備:
ゼオノアを溶融製膜後、斜め延伸により所定の光学特性とした。延伸フィルム22として用いた。このフィルムのReは138nm及びRthは160nmであった。
延伸フィルム23の準備:
ポリプロピレンを溶融製膜後固定端延伸により所定の光学特性とした。延伸フィルム23として用いた。このフィルムのReは138nm及びRthは160nmであった。
延伸フィルム24の準備:
ポリカーボネートフィルムを延伸条件を工夫し、所定の光学特性とした。延伸フィルム24として用いた。このフィルムのReは138nm及びRthは160nmであった。
4.画像表示装置の作製
(1)透光性保護基板及び画像表示部の準備(空隙有りの場合)
VAモードの液晶パネルとして、SONY製KDL-40NX800を使用した。
(3)画像表示装置の作製
図1の構成の画像表示装置の作製:
上記液晶パネルの一方の表面に配置されている偏光板から偏光膜および視認側保護フィルムを剥離し、画像表示部側の保護フィルムを得た。
厚さ80μmのポリビニルアルコール(PVA)フィルムを、ヨウ素濃度0.05質量%のヨウ素水溶液中に30℃で60秒浸漬して染色した。次いで、ホウ酸濃度4質量%濃度のホウ酸水溶液中に60秒浸漬している間に元の長さの5倍に縦延伸した後、50℃で4分間乾燥させて、厚さ20μmの偏光膜を得た。
上記パネルから剥離した保護フィルム、作製した偏光膜、及び上記で準備した反射防止板のいずれかを、粘着剤(綜研化学株式会社製、SK2057)を介して貼合した。
上記透光性保護基板の双方の表面、又は視認側表面のみに、上記準備した反射防止板のいずれかを貼合した。また、比較例用としては、反射防止板をいずれの表面にも有しない上記透光性保護基板を用いた。
なお、凡そ2mmの隙間はそのまま空隙のままとした。
なお、実施例12では、透光性保護基板のいずれの面にも反射防止板は貼合せず、液晶パネルと透光性保護基板と空隔に、透光樹脂充填を充填した。透光樹脂として、ソニーケミカル社製“SVR1100”を充填し、紫外線で硬化させて樹脂層を形成した。該樹脂層の形成によって、光学的な界面の数が減少し、反射防止を達成することができる。即ち実施例12は、反射防止層として充填樹脂層を有する例である。
図3の構成の画像表示装置の作製:
上記液晶パネルの一方の表面に配置されている偏光膜の表面に、上記準備したλ/4板のいずれかを貼合し、さらにその表面に上記で準備した反射防止板のいずれかを貼合した。
上記透光性保護基板の双方の表面、又は視認側表面のみに、上記準備した反射防止板のいずれかを貼合した。また、比較例用としては、反射防止板をいずれの表面にも有しない上記透光性保護基板を用いた。
これらを2mm隔てて積層し、図3と同様の構成の画像表示装置をそれぞれ作製した。なお、2mmの隙間はそのまま空隙のままとした。
(4)画像表示装置の評価
外光写り込みの評価:
画像表示装置表面に蛍光灯の光を反射させ、映り込み程度を目視にて評価した。映り込みが弱く気にならないほどよいとし、以下の基準で評価した。
◎◎:極めてよい(Excellent)
◎:特によい(Very Good)
○:よい(Good)
△:良くも悪くもない(neither good nor bad)
×:悪い(Bad)
××:極めて悪い(Very Bad)
正面クロストーク、輝度の評価:
フロント偏光板をはがし、実施例及び比較例の偏光板を貼合した。また、液晶シャッター眼鏡に使われているTV側の偏光板を剥がした。次に、左目/右目側の偏光板と液晶層の間に、液晶の遅相軸と遅相軸が垂直になるよう、λ/4板を配置した。
眼鏡を通した位置に分光放射輝度計(SR−3 トプコン製)をおき、それぞれの偏光板を貼り合わされたときの白輝度を、正面からそれぞれ測定した。斜め方向からの輝度測定時、液晶シャッター眼鏡を画面中央部に向けた。
次に、右目画像を白、左目画像を黒とした合成画像を3D画像表示させ、右目用/左目用のメガネを通して輝度を測定し、以下の式でクロストークの評価(CRO)を行った。
なおCROは、このときの輝度をそれぞれY_RR、Y_RLとしたとき、
CRO= (Y_RR−Y_RL)/(Y_RR+Y_RL)
で定義される。
クロストークが低いほど、立体感を維持できることを示す。正面におけるクロストークは、顔を傾けた時のクロストークである。斜め方向におけるクロストークは、斜め方向においた液晶シャッター眼鏡を画面中央部に向けた時のクロストークである。これらを以下の基準で評価した。なお、図1と同様の構成の画像表示装置については、直線偏光メガネを用いて観察して評価し、また図3と同様の構成の画像表示装置については、円偏光メガネを用いて観察して評価した。後述の「斜めクロストーク、輝度の評価」についても同様である。
◎◎:極めてよい(Excellent)
◎:特によい(Very Good)
○:よい(Good)
△:良くも悪くもない(neither good nor bad)
×:悪い(Bad)
××:極めて悪い(Very Bad)
斜めクロストーク、輝度の評価:
測定方向を正面から極角60度方位角45度方向(以下斜め方向)にした以外は、0091と同様に以下の基準で評価した。
◎◎:極めてよい(Excellent)
◎:特によい(Very Good)
○:よい(Good)
△:良くも悪くもない(neither good nor bad)
×:悪い(Bad)
××:極めて悪い(Very Bad)
上記評価結果を下記表に示す。なお、表中に示す反射率合計は、配置されている全ての反射防止層の反射率の合計であるが、透光性保護基板の視認側表面にのみ反射防止板を配置し、他方の表面には配置していない例では、基板として用いたガラス板表面の反射率4.0%を加算した。下記表中、層1及び層2はそれぞれ、反射防止層1及び2を意味し、DLC層はλ/4層1を、RLC層はλ/4層2を意味する。また、括弧内は、各部材のReとRthの値(Re(nm)/Rth(nm))をそれぞれ示したものであるが、反射防止層1及び2、透光性保護基板、及び空隙はそれぞれ、Re及びRthがほぼ0nmであったので、省略した。
なお、下記表中のReの合計は、λ/4層以外の部材の合計であり、Rthの合計は、全ての部材の合計である。
Figure 2012212056
Figure 2012212056
Figure 2012212056
Figure 2012212056
Figure 2012212056
1、1’ 画像表示装置
2 外側偏光膜(第2の偏光膜)
3 λ/4層(第2のλ/4層)
10 画像表示部
11 第1の偏光膜
12 透光性保護基板
14 空隙又は充填樹脂層
16 反射防止板
16a 反射防止層
16b 反射防止層の支持体
20 λ/4層(第1のλ/4層)
20a λ/4層
20b λ/4層の支持体

Claims (13)

  1. 画像表示部、該画像表示部の視認側前方に少なくとも、第1の偏光膜及び透光性保護基板をこの順で有する画像表示装置であって、
    前記第1の偏光膜と前記透光性保護基板との間、又は前記透光性保護基板のさらに視認側前方に、少なくとも一つの反射防止層が配置され;
    前記第1の偏光膜の視認側前方に配置されている全ての部材の、波長550nmにおける厚み方向レターデーションRth(550)の和の絶対値が20nm以下であり;且つ
    前記第1の偏光膜と前記保護用基板との間、又は前記保護用基板のさらに視認側前方に、第1のλ/4層を有する場合には、前記第1の偏光膜の視認側前方に配置されている前記第1のλ/4層以外の全ての部材の、波長550nmにおける面内レターデーションRe(550)の和の絶対値が10nm以下である;又は
    前記第1の偏光膜と前記保護用基板との間、又は前記保護用基板のさらに視認側前方に、第1のλ/4層を有しない場合には、前記第1の偏光膜の視認側前方に配置されている全ての部材の、Re(550)の和の絶対値が10nm以下である、画像表示装置。
  2. 前記少なくとも一つの反射防止層又は前記第1のλ/4層を支持するポリマーフィルムを有し、該ポリマーフィルムのRth(550)の絶対値が10nm以下である請求項1に記載の画像表示装置。
  3. 前記少なくとも一つの反射防止層又は前記第1のλ/4層を支持するポリマーフィルムを有し、該ポリマーフィルムのRth(550)と正負が異なるRth(550)を示すポリマーフィルムをさらに有する請求項1又は2に記載の画像表示装置。
  4. 前記少なくとも一つの反射防止層の反射率の総和が、3%以下である請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像表示装置。
  5. 前記ポリマーフィルムが、セルロースアシレート、アクリル系ポリマー、又は環状オレフィン系ポリマーを主成分として含むポリマーフィルムである請求項2〜4のいずれか1項に記載の画像表示装置。
  6. 前記λ/4層が、液晶化合物を含有する組成物からなる層である請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像表示装置。
  7. 前記λ/4層が、円盤状液晶化合物を含有する組成物を垂直配向状態に固定してなる層である請求項5に記載の画像表示装置。
  8. 前記λ/4層が、棒状液晶化合物を含有する組成物を水平配向状態に固定してなる層である請求項5に記載の画像表示装置。
  9. 前記λ/4層が、光学的に1軸又は2軸の位相差フィルムからなる請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像表示装置。
  10. 前記λ/4層が、セルロースアシレート、環状オレフィン系ポリマー、ポリプロピレン、又はポリカーボネートを主成分として含む位相差フィルムである請求項2〜4のいずれか1項に記載の画像表示装置。
  11. 前記第1の偏光膜の吸収軸と前記第1のλ/4層の遅相軸とのなす角度が、45°又は135°である請求項1〜10のいずれか1項に記載の画像表示装置。
  12. 請求項1〜11のいずれか1項に記載の画像表示装置と、該画像表示装置に表示される映像を透過して、3D画像として視認させるための第2の偏光膜とを少なくとも有する3D画像表示システム。
  13. 前記画像表示装置の第1の偏光膜と透光性保護基板との間、又は透光性保護基板のさらに視認側前方に第1のλ/4層を、及び前記第1のλ/4層と前記第2の偏光膜との間に、第2のλ/4層を有し、前記第1のλ/4層と前記第2のλ/4層とがそれぞれの遅相軸を互いに直交にして配置されている請求項12に記載の3D画像表示システム。
JP2011078201A 2011-03-31 2011-03-31 画像表示装置及び3d画像表示システム Active JP5871480B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011078201A JP5871480B2 (ja) 2011-03-31 2011-03-31 画像表示装置及び3d画像表示システム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011078201A JP5871480B2 (ja) 2011-03-31 2011-03-31 画像表示装置及び3d画像表示システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012212056A true JP2012212056A (ja) 2012-11-01
JP5871480B2 JP5871480B2 (ja) 2016-03-01

Family

ID=47266071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011078201A Active JP5871480B2 (ja) 2011-03-31 2011-03-31 画像表示装置及び3d画像表示システム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5871480B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016158298A1 (ja) * 2015-03-30 2016-10-06 富士フイルム株式会社 位相差フィルム、円偏光フィルム、および、画像表示装置

Citations (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0432805A (ja) * 1990-05-26 1992-02-04 Fujimori Kogyo Kk 液晶表示パネルの表面保護フィルム
JPH10232365A (ja) * 1997-02-19 1998-09-02 Sharp Corp 映像表示システム
JP2003262727A (ja) * 2002-03-11 2003-09-19 Fuji Photo Film Co Ltd 位相差板および円偏光板
JP2003262854A (ja) * 2002-03-11 2003-09-19 Fuji Photo Film Co Ltd プラスチック基板および液晶表示装置
JP2005199572A (ja) * 2004-01-16 2005-07-28 Nitto Denko Corp 汚染防止型反射防止膜及び表示装置
JP2005266800A (ja) * 2004-02-18 2005-09-29 Fuji Photo Film Co Ltd 偏光板およびそれを用いたvaモード型液晶表示装置
JP2006241446A (ja) * 2005-02-02 2006-09-14 Mitsubishi Gas Chem Co Inc ポリエステルフィルム、及びその製造方法、ならびにその用途
JP2006328329A (ja) * 2005-05-30 2006-12-07 Kaneka Corp 表面保護フィルム用基材、および表面保護フィルム
JP2007206703A (ja) * 2004-09-29 2007-08-16 Nitto Denko Corp 液晶パネル及び液晶表示装置
JP2008115221A (ja) * 2006-11-01 2008-05-22 Dainippon Ink & Chem Inc セルロースエステル樹脂用改質剤、及びそれを含有してなるセルロースエステルフィルム
JP2008230030A (ja) * 2007-03-20 2008-10-02 Toray Ind Inc 熱可塑性樹脂フィルムの製造方法
JP2008239739A (ja) * 2007-03-27 2008-10-09 Toray Ind Inc 熱可塑性樹脂フィルムおよびその製造方法
JP2009042762A (ja) * 2007-08-08 2009-02-26 Samsung Corning Precision Glass Co Ltd ディスプレイ装置用色補償フィルムおよびディスプレイ装置用光学フィルタ
JP2009069793A (ja) * 2006-11-21 2009-04-02 Fujifilm Corp 複屈折パターンを有する物品の製造方法
JP2009185282A (ja) * 2008-01-11 2009-08-20 Nitto Denko Corp ハードコートフィルム、ハードコートフィルムの製造方法、光学素子および画像表示装置
JP2009282329A (ja) * 2008-05-22 2009-12-03 Arisawa Mfg Co Ltd 立体画像表示装置の製造方法
WO2010035606A1 (ja) * 2008-09-25 2010-04-01 シャープ株式会社 表示装置
JP2010134404A (ja) * 2008-07-28 2010-06-17 Sony Corp 立体画像表示装置およびその製造方法
JP2010151954A (ja) * 2008-12-24 2010-07-08 Ic Japan:Kk 偏光眼鏡およびその製造方法
JP2010168584A (ja) * 2010-02-19 2010-08-05 Fujifilm Corp セルロースの低級脂肪酸エステルフイルム用レターデーション上昇剤
JP2010256584A (ja) * 2009-04-24 2010-11-11 Fujifilm Corp 液晶表示装置及び液晶セル
JP2010256831A (ja) * 2009-04-28 2010-11-11 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置
JP4610678B1 (ja) * 2010-03-09 2011-01-12 株式会社有沢製作所 光学素子部材、立体画像表示装置、液晶表示装置及び光学素子部材の製造方法
JP2011048236A (ja) * 2009-08-28 2011-03-10 Konica Minolta Opto Inc 表示装置

Patent Citations (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0432805A (ja) * 1990-05-26 1992-02-04 Fujimori Kogyo Kk 液晶表示パネルの表面保護フィルム
JPH10232365A (ja) * 1997-02-19 1998-09-02 Sharp Corp 映像表示システム
JP2003262727A (ja) * 2002-03-11 2003-09-19 Fuji Photo Film Co Ltd 位相差板および円偏光板
JP2003262854A (ja) * 2002-03-11 2003-09-19 Fuji Photo Film Co Ltd プラスチック基板および液晶表示装置
JP2005199572A (ja) * 2004-01-16 2005-07-28 Nitto Denko Corp 汚染防止型反射防止膜及び表示装置
JP2005266800A (ja) * 2004-02-18 2005-09-29 Fuji Photo Film Co Ltd 偏光板およびそれを用いたvaモード型液晶表示装置
JP2007206703A (ja) * 2004-09-29 2007-08-16 Nitto Denko Corp 液晶パネル及び液晶表示装置
JP2006241446A (ja) * 2005-02-02 2006-09-14 Mitsubishi Gas Chem Co Inc ポリエステルフィルム、及びその製造方法、ならびにその用途
JP2006328329A (ja) * 2005-05-30 2006-12-07 Kaneka Corp 表面保護フィルム用基材、および表面保護フィルム
JP2008115221A (ja) * 2006-11-01 2008-05-22 Dainippon Ink & Chem Inc セルロースエステル樹脂用改質剤、及びそれを含有してなるセルロースエステルフィルム
JP2009069793A (ja) * 2006-11-21 2009-04-02 Fujifilm Corp 複屈折パターンを有する物品の製造方法
JP2008230030A (ja) * 2007-03-20 2008-10-02 Toray Ind Inc 熱可塑性樹脂フィルムの製造方法
JP2008239739A (ja) * 2007-03-27 2008-10-09 Toray Ind Inc 熱可塑性樹脂フィルムおよびその製造方法
JP2009042762A (ja) * 2007-08-08 2009-02-26 Samsung Corning Precision Glass Co Ltd ディスプレイ装置用色補償フィルムおよびディスプレイ装置用光学フィルタ
JP2009185282A (ja) * 2008-01-11 2009-08-20 Nitto Denko Corp ハードコートフィルム、ハードコートフィルムの製造方法、光学素子および画像表示装置
JP2009282329A (ja) * 2008-05-22 2009-12-03 Arisawa Mfg Co Ltd 立体画像表示装置の製造方法
JP2010134404A (ja) * 2008-07-28 2010-06-17 Sony Corp 立体画像表示装置およびその製造方法
WO2010035606A1 (ja) * 2008-09-25 2010-04-01 シャープ株式会社 表示装置
JP2010151954A (ja) * 2008-12-24 2010-07-08 Ic Japan:Kk 偏光眼鏡およびその製造方法
JP2010256584A (ja) * 2009-04-24 2010-11-11 Fujifilm Corp 液晶表示装置及び液晶セル
JP2010256831A (ja) * 2009-04-28 2010-11-11 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置
JP2011048236A (ja) * 2009-08-28 2011-03-10 Konica Minolta Opto Inc 表示装置
JP2010168584A (ja) * 2010-02-19 2010-08-05 Fujifilm Corp セルロースの低級脂肪酸エステルフイルム用レターデーション上昇剤
JP4610678B1 (ja) * 2010-03-09 2011-01-12 株式会社有沢製作所 光学素子部材、立体画像表示装置、液晶表示装置及び光学素子部材の製造方法
WO2011111094A1 (ja) * 2010-03-09 2011-09-15 株式会社有沢製作所 光学素子部材、立体画像表示装置、液晶表示装置及び光学素子部材の製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016158298A1 (ja) * 2015-03-30 2016-10-06 富士フイルム株式会社 位相差フィルム、円偏光フィルム、および、画像表示装置
JPWO2016158298A1 (ja) * 2015-03-30 2018-02-15 富士フイルム株式会社 位相差フィルム、円偏光フィルム、および、画像表示装置
US10564339B2 (en) 2015-03-30 2020-02-18 Fujifilm Corporation Phase difference film, circularly polarizing film, and image display device

Also Published As

Publication number Publication date
JP5871480B2 (ja) 2016-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10026929B2 (en) Organic el display device
JP4963732B2 (ja) 光学フィルム、その製造方法、並びにそれを用いた偏光板、画像表示装置及び立体画像表示システム
JP5481306B2 (ja) 積層体、光学フィルムおよびそれらの製造方法、偏光板、画像晶表示装置、立体画像表示システム
KR101841988B1 (ko) 3d 화상 표시용 광학필름, 3d 화상 표시 장치 및 3d 화상 표시 시스템
US20130027634A1 (en) Liquid crystal display device
WO2016052360A1 (ja) 円偏光板、表示装置
JP4759324B2 (ja) 偏光板および液晶表示装置
JP5871615B2 (ja) 立体表示装置
EP3045352A1 (en) Image display mirror for a vehicle
JP5815492B2 (ja) 光学フィルム、偏光板、画像表示装置及び3d画像表示システム
EP3045353A1 (en) Image display mirror for a vehicle
JP2008255340A (ja) セルロースアシレートフィルム、偏光板及びそれを用いた液晶表示装置
JP2014006505A (ja) 液晶表示装置
JP2012237928A (ja) 光学フィルム、偏光板、画像表示装置及び3d画像表示システム
JP6677722B2 (ja) 水平配向型液晶表示装置
EP3050726B1 (en) Vehicle including mirror with image display apparatus
JP2006079067A (ja) 反射防止フィルム
US8305525B2 (en) Liquid crystal display device, method for manufacturing the same, and image display device
JP2006267272A (ja) 画像表示装置
JP2007041514A (ja) 液晶表示装置
WO2006054695A1 (ja) 液晶表示装置
KR20140074171A (ko) 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치
JP2004341494A (ja) 偏光膜、偏光板及び液晶表示装置
JP5871480B2 (ja) 画像表示装置及び3d画像表示システム
JP2007086601A (ja) 液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130612

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140130

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140204

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140407

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141104

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150602

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150730

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20151222

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160112

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5871480

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250