JP2014502370A - 光学素子 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
X < 8%
前記一般式1において、Xは、前記液晶層の初期位相差数値対比前記光学素子を80℃で100時間または250時間の間放置した後の前記液晶層の位相差数値の変化量の絶対値の百分率である。
以下、本発明による実施例と比較例を通じて前記光学素子をより詳しく説明するが、 前記光学素子の範囲は、下記提示された実施例により限定されるものではない。
実施例及び比較例で製造されたもので、基材層、配向膜、液晶層、接着剤層及び偏光子が順に形成された光学素子に対して、前記偏光子を90度の剥離角度及び300m/minの剥離速度で剥離しながら前記基材層に対する前記偏光子の剥離力を評価し、接着力を評価した。剥離実験は、製造された光学素子を、幅が20mmであり、長さが100mmになるように裁断して実行した。評価基準は下記の通りである。
0:剥離力が1N/cmを超過する場合
X:剥離力が1N/cm以下の場合
実施例及び比較例で製造された光学素子を、横及び縦の長さが10cmになるように裁断した後、粘着剤層を媒介でガラス基板に付着した。その後、光学素子を−40℃で1時間の放置し、また80℃で1時間の放置したことを1サイクルとして、100サイクルを繰り返した。その後、光学素子の外観変形を肉眼で観察して変形がない場合を0で規定し、クラックなどの変形が発生した場合をXで規定した。
液晶層の耐久性は、実施例及び比較例により製造された光学素子に対して、耐久テスト後に発生する位相差値の変化率を測定して評価した。具体的には、光学素子を横及び縦の長さが10cmになるように裁断した後、粘着剤層を媒介でガラス基板に付着し、耐熱条件である80℃で100時間または250時間の放置した後、前記耐熱条件に放置される前の液晶層の位相差数値対比放置後の位相差数値の減少量を百分率に換算して下記に記載した。前記位相差数値は、Axomatrix社のAxoscanを利用して製造社のマニュアルに従って、550nmの波長で測定した。
O:耐熱条件で100時間及び250時間放置後の位相差数値の変化量が全て8%未満の場合
X:耐熱条件で100時間及び250時間放置後の位相差数値の変化量がいずれか一つの場合でも8%以上の場合
立体映像の観察時にクロストーク率は、暗状態(Dark state)と明状態(Bright stat)での輝度の割合で定義することができる。実施例及び比較例では、前記光学素子が偏光眼鏡方式の立体映像表示装置に適用された場合を想定し、クロストーク率は下記方式で測定する。光学素子を使用して、図9に示したような立体映像表示装置を構成する。その後、立体映像表示装置の通常の観測地点に立体映像観察用偏光眼鏡を位置させる。前記通常の観測地点は、観察者が立体映像を観察する場合、立体映像表示装置の中央から前記立体映像表示装置の水平方向の長さの3/2倍に該当する距離ほど離れた地点であり、このような位置で偏光眼鏡は観察者が表示装置の中央を観察することを仮定して位置させる。前記立体映像表示装置の水平方向長さは、観察者が立体映像を観察する状態を仮定する時、前記観察者を基準とした水平方向の長さ、例えば、映像表示装置の横の長さである。前記のような配置において、立体映像表示装置がL信号を出力するようにした状態で、偏光眼鏡の左眼用及び右眼用レンズの背面に輝度計(装備名:SR−UL2 Spectrometer)を配置し、各々の場合の輝度を測定する。前記左眼用レンズの背面で測定される輝度は、明状態の輝度であり、右眼用レンズの背面で測定される輝度は、暗状態の輝度である。各輝度を測定した後、明状態の輝度に対する暗状態の輝度の割合([暗状態の輝度]/[明状態の輝度])を百分率で求めて、これをクロストーク率Yで規定することができる。また、クロストーク率は、上述の方式と同一な方式で測定するが、立体映像表示装置がR信号を出力している状態で明及び暗状態での輝度を求めて測定することができる。この場合、左眼用レンズの背面で測定される輝度は、暗状態の輝度であり、右眼用レンズの背面で測定される輝度は、明状態の輝度であり、同様にその割合を百分率で求めてクロストーク率で規定することができる。
光学素子または液晶層の位相差及び屈折率の評価は、Axomatrix社のAxoscanを利用して製造社のマニュアルに従って測定した。
光学素子の横または縦長さの測定は、3次元測定機であるINTEK IMS社のPremium 600C及びIView Proプログラムを使用して測定した。また、厚さ測定は、薄膜表面で反射光と下部の界面で反射する光との間の干渉現象または光の位相差を利用して薄膜の特性を評価することができる装備であるspectral reflectometerを利用して測定した。
N−ヒドロキシエチルアクリルアミド80重量部、(1,4−ジオキサスピロ[4,5]デカン−2−イル)メチルアクリレート((1,4−dioxaspiro[4,5]dec−2−yl)methyl acylate)10重量部及び2−ヒドロキシエチルアクリレート10重量部を混合し、前記混合物の固形分100重量部対比ラジカル開始剤(CGI 819)5重量部を追加で配合して接着剤組成物(A)を製造した。
N−ヒドロキシエチルアクリルアミド80重量部、(1,4−ジオキサスピロ[4,5]デカン−2−イル)メチルアクリレート((1,4−dioxaspiro[4,5]dec−2−yl)methyl acylate)10重量部及びイソボルニルアクリレート10重量部を混合し、前記混合物の固形分100重量部対比ラジカル開始剤(CGI 819)5重量部を追加で配合して接着剤組成物(B)を製造した。
N−ヒドロキシエチルアクリルアミド60重量部、(1,4−ジオキサスピロ[4,5]デカン−2−イル)メチルアクリレート((1,4−dioxaspiro[4,5]dec−2−yl)methyl acylate)20重量部及び2−ヒドロキシエチルアクリレート20重量部を混合し、前記混合物の固形分100重量部対比ラジカル開始剤(CGI 819)5重量部を追加で配合して接着剤組成物(C)を製造した。
N−ヒドロキシエチルアクリルアミド60重量部及び2−ヒドロキシエチルアクリレート40重量部を混合し、前記混合物の固形分100重量部対比ラジカル開始剤(CGI 819)5重量部を追加で配合して接着剤組成物(D)を製造した。
2−ヒドロキシエチルアクリレート100重量部対比ラジカル開始剤(CGI 819)5重量部を追加で配合して接着剤組成物(E)を製造した。
TAC基材(屈折率:1.49、厚さ:80,000nm)の一面に光配向膜形成用組成物を、乾燥後の厚さが約1,000Åになるようにコーティングし、80℃のオーブンで2分間乾燥させた。前記光配向膜形成用組成物では、下記化学式10のシンナーマート基を有するポリノルボルネン(分子量(Mw) = 150,000)及びアクリル単量体の混合物を光開始剤(Igacure 907)と混合し、さらにその混合物をトルエン溶媒にポリノルボルネンの固形分濃度が2wt%になるように溶解させて製造した組成物を使用した(ポリノルボルネン:アクリル単量体:光開始剤=2:1:0.25(重量比))。
液晶組成物に含まれる多官能性重合性液晶化合物と単官能性重合性液晶化合物の重量の割合を下記表1のように調節したことの以外は、製造例6と同一な方式で液晶層を製造した。
光学素子を次のような方式で製造した。まず、製造例6で製造された構造、すなわち、TAC基材、配向膜及び液晶層(A)が順に形成された構造で、前記液晶層を一面に透明保護フィルムが形成されているポリビニールアルコール系偏光子を含む偏光板の前記偏光子と接着剤組成物(A)を使用して付着した。具体的には、前記液晶層の面に前記接着剤組成物を硬化した後の厚さが5μmになるように塗布した後、その上部に前記偏光子をラミネートし、UV A領域である紫外線を前記透明保護フィルム面に照射(500mJ/cm2)して接着剤層を形成し、偏光子と液晶層を付着した。その後、前記偏光子の透明保護フィルムの一面に通常的なアクリル系粘着剤層を形成して光学素子を製造した。
液晶層及び接着剤組成物の種類、そして形成される接着剤層の厚さを下記表2のように変更し、接着剤組成物が十分に硬化するように紫外線の照射条件を調節したことの以外は、実施例1と同一な方式で光学素子を製造した。
液晶層及び接着剤組成物の種類、そして形成される接着剤層の厚さを下記表3のように変更し、接着剤組成物が十分に硬化するように紫外線の照射条件を調節したことの以外は、実施例1と同一な方式で光学素子を製造した。
液晶層の屈折率関係及び厚さによる光分割特性の評価のために次のようなサンプルを各々製造した。具体的には、製造例6の場合と同一な方式で位相遅延層を形成するが、液晶層を形成した後遅相軸方向と進相軸方向で屈折率の差が0.03になるように液晶混合物の組成を調節して、厚さが約0.3μm、1μm及び2.5μmである液晶層を各々形成して位相遅延層を製造した。また、製造例6と同一な液晶化合物を使用して同一な方式で位相遅延層を製造するが、厚さが約0.3μm及び2.5μmである液晶層を各々形成して位相遅延層を製造した。また、製造例6と同一な方式で位相遅延層を形成するが、液晶層を形成した後、遅相軸方向と進相軸方向で屈折率の差が0.22になるように液晶混合物の組成を調節して、厚さが約0.3μm、1μm及び2.5μmである液晶層を各々形成して位相遅延層を製造した。その後、前記製造された位相遅延層を使用して実施例1と同一な方式で光学素子を製造し、その光学素子及び実施例1の光学素子を使用して立体映像を観察する場合のクロストーク率を評価し、下記表6に記載した。
11:接着剤層
12、841:偏光子
13、842:液晶層
51:基材層
61:保護層
71:粘着剤層
A:液晶層の第1の領域
B:液晶層の第2の領域
8:立体映像表示装置
81:光源
82:偏光板
83:表示素子
84:光学素子
L:液晶層の第1及び第2の領域の境界線
LG:左眼用映像信号生成領域
RG:右眼用映像信号生成領域
Claims (22)
- アクリルアミド系ラジカル重合性化合物を含む活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を硬化された状態で含む接着剤層により付着されている偏光子及び液晶層を含み、前記液晶層は、面内遅相軸方向の屈折率と進相軸方向の屈折率の差が0.05〜0.2であり、厚さが0.5μm〜2.0μmであり、下記一般式1を満足することを特徴とする光学素子。
[数1]
X < 8%
前記一般式1において、Xは、前記液晶層の初期位相差数値対比前記光学素子を80℃で100時間または250時間放置した後の前記液晶層の位相差数値の変化量の絶対値の百分率である。 - 前記アルキル基は、炭素数1〜20のアルキル基であり、ヘテロ環状構造は、3個〜20個の環構成原子を含むことを特徴とする請求項2に記載の光学素子。
- 前記接着剤組成物は、ヘテロ環型アセタール構造を含むラジカル重合性化合物をさらに含むことを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の光学素子。
- 前記ヘテロ環型アセタール構造は、4個〜20個の環構成原子を含むことを特徴とする請求項4に記載の光学素子。
- 前記接着剤組成物は、ヘテロ環型アセタール構造を含むラジカル重合性化合物をアクリルアミド系ラジカル重合性化合物100重量部対比20重量部〜80重量部で含むことを特徴とする請求項4から7の何れか1項に記載の光学素子。
- 前記接着剤組成物は、ラジカル開始剤をさらに含むことを特徴とする請求項1から11の何れか1項に記載の光学素子。
- 前記液晶層は、多官能性重合性液晶化合物及び単官能性重合性液晶化合物を重合された形態で含むことを特徴とする請求項1から12の何れか1項に記載の光学素子。
- 前記重合性液晶化合物は、下記化学式8で表示される化合物であることを特徴とする請求項13に記載の光学素子。
[化学式8]
[化学式9]
- 前記液晶層は、単官能性重合性液晶化合物を、多官能性重合性液晶化合物100重量部対比0重量部を超過し、100重量部以下の量で含むことを特徴とする請求項13または14に記載の光学素子。
- 前記液晶層は、お互いに相異なっている位相遅延特性を有する第1の領域及び第2の領域を含むことを特徴とする請求項1に記載の光学素子。
- 前記第1の領域及び前記第2の領域は、お互いに相異なっている方向に形成された光軸を有することを特徴とする請求項16に記載の光学素子。
- 前記第1の領域の光軸と前記第2の領域の光軸が成す角度を二等分する線は、前記偏光子の光吸収軸と垂直または水平を成す方向に形成されていることを特徴とする請求項17に記載の光学素子。
- 前記偏光子の一面に形成されており、25℃での保存弾性率が0.02MPa〜0.08MPaであり、多官能性架橋剤で架橋されたアクリル重合体の架橋構造を含む粘着剤層をさらに有することを特徴とする請求項1から18の何れか1項に記載の光学素子。
- 前記偏光子の一面に形成されており、25℃での保存弾性率が0.08MPaを超過し、多官能性架橋剤で架橋されたアクリル重合体を含む架橋構造及び重合された活性エネルギー線重合性化合物を含む架橋構造を有する粘着剤層をさらに含むことを特徴とする請求項1から18の何れか1項に記載の光学素子。
- 請求項1から20の何れか1項に記載の光学素子を含むことを特徴とする立体映像表示装置。
- 左眼用映像信号と右眼用映像信号を生成することができる表示素子をさらに含み、光学素子の液晶層は、お互いに相異なっている位相遅延特性を有する第1の領域及び第2の領域を含み、前記光学素子は、液晶層の前記第1の領域及び前記第2の領域のいずれか一つの領域は前記左眼用映像が透過されることができ、他の一つの領域は前記右眼用映像が透過されることができるように配置されていることを特徴とする請求項21に記載の立体映像表示装置。
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