JP2024095087A - Display system and laminate film - Google Patents
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Images
Landscapes
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Abstract
Description
本発明は、表示システムおよび積層フィルムに関する。 The present invention relates to a display system and a laminated film.
液晶表示装置およびエレクトロルミネセンス(EL)表示装置(例えば、有機EL表示装置)に代表される画像表示装置が急速に普及している。画像表示装置においては、画像表示を実現し、画像表示の性能を高めるために、一般的に、偏光部材、位相差部材等の光学部材が用いられている(例えば、特許文献1を参照)。 Image display devices, such as liquid crystal display devices and electroluminescence (EL) display devices (e.g., organic EL display devices), are rapidly becoming popular. In image display devices, optical components such as polarizing components and phase difference components are generally used to realize image display and improve image display performance (see, for example, Patent Document 1).
近年、画像表示装置の新たな用途が開発されている。例えば、Virtual Reality(VR)を実現するためのディスプレイ付きゴーグル(VRゴーグル)が製品化され始めている。VRゴーグルは様々な場面での利用が検討されていることから、その軽量化、視認性の向上等が望まれている。軽量化は、例えば、VRゴーグルに用いられるレンズを薄型化することで達成され得る。一方で、薄型レンズを用いた表示システムに適した光学部材の開発も望まれている。例えば、視認性の向上のため、VRゴーグル内で生じ得る反射の問題を解決し得る光学部材が望まれている。 In recent years, new applications for image display devices have been developed. For example, goggles with displays (VR goggles) for realizing Virtual Reality (VR) have begun to be commercialized. Since VR goggles are being considered for use in a variety of situations, there is a demand for them to be lightweight and have improved visibility. Weight reduction can be achieved, for example, by making the lenses used in VR goggles thinner. On the other hand, there is also a demand for the development of optical components suitable for display systems using thin lenses. For example, there is a demand for optical components that can solve the problem of reflections that can occur inside VR goggles in order to improve visibility.
上記に鑑み、本発明はVRゴーグルの軽量化、視認性の向上を実現し得る表示システムの提供を主たる目的とする。 In view of the above, the primary objective of the present invention is to provide a display system that can reduce the weight of VR goggles and improve visibility.
1.本発明の実施形態による表示システムは、ユーザに対して画像を表示する表示システムであって、偏光部材を介して画像を表す光を前方に出射する表示面を有する表示素子と、前記表示素子の前方に配置され、前記表示素子から出射された光を反射する反射型偏光部材と、前記表示素子と前記反射型偏光部材との間の光路上に配置される第一レンズ部と、前記表示素子と前記第一レンズ部との間に配置され、前記表示素子から出射された光を透過させ、前記反射型偏光部材で反射された光を前記反射型偏光部材に向けて反射させるハーフミラーと、前記表示素子と前記ハーフミラーとの間の光路上に配置される第1のλ/4部材と、前記ハーフミラーと前記反射型偏光部材との間の光路上に配置される第2のλ/4部材と、前記表示素子と前記ハーフミラーとの間の光路上に配置される保護部材と、を備え、前記保護部材と前記ハーフミラーとの間には空間が形成され、前記保護部材は、波長420nmから680nmの範囲における30°正反射率スペクトルの最大値が1.4%以下である。
2.上記1に記載の表示システムにおいて、上記保護部材は、波長450nmにおける30°正反射率が0.5%以下であってもよい。
3.上記1または2に記載の表示システムにおいて、上記保護部材は、波長600nmにおける30°正反射率が0.5%以下であってもよい。
4.上記1から3のいずれかに記載の表示システムにおいて、上記保護部材は、表面平滑性が0.5arcmin以下であってもよい。
5.上記1から4のいずれかに記載の表示システムにおいて、上記第1のλ/4部材は、Re(450)<Re(550)を満たしてもよい。
6.上記1から5のいずれかに記載の表示システムは、上記第1のλ/4部材と上記保護部材とを含む積層部を備えてもよい。
7.上記6に記載の表示システムにおいて、上記積層部は、上記表示素子に含まれる偏光部材を含んでもよい。
8.本発明の実施形態による積層フィルムは、偏光部材を介して出射された画像を表す光を、第1のλ/4部材を通過させるステップと、前記第1のλ/4部材を通過した光を、ハーフミラーおよび第一レンズ部を通過させるステップと、前記ハーフミラーおよび前記第一レンズ部を通過した光を、第2のλ/4部材を通過させるステップと、前記第2のλ/4部材を通過した光を、反射型偏光部材で前記ハーフミラーに向けて反射させるステップと、前記反射型偏光部材および前記ハーフミラーで反射させた光を、前記第2のλ/4部材により前記反射型偏光部材を透過可能にするステップと、を有する、表示方法に用いられ、前記偏光部材を介して画像を表す光を前方に出射する表示面を有する表示素子と前記ハーフミラーとの間の光路上に配置され、前記表示素子と前記ハーフミラーとの間に形成される空間に接する積層フィルムであって、波長420nmから680nmの範囲における30°正反射率スペクトルの最大値が1.4%以下である。
9.本発明の実施形態による表示部は、偏光部材を介して出射された画像を表す光を、第1のλ/4部材を通過させるステップと、前記第1のλ/4部材を通過した光を、ハーフミラーおよび第一レンズ部を通過させるステップと、前記ハーフミラーおよび前記第一レンズ部を通過した光を、第2のλ/4部材を通過させるステップと、前記第2のλ/4部材を通過した光を、反射型偏光部材で前記ハーフミラーに向けて反射させるステップと、前記反射型偏光部材および前記ハーフミラーで反射させた光を、前記第2のλ/4部材により前記反射型偏光部材を透過可能にするステップと、を有する、表示方法に用いられ、前記偏光部材を介して画像を表す光を前方に出射する表示面を有する表示素子と、前記表示素子と前記ハーフミラーとの間の光路上に配置される第1のλ/4部材と、前記表示素子と前記ハーフミラーとの間の光路上に配置される保護部材と、を備え、前記保護部材は、波長420nmから680nmの範囲における30°正反射率スペクトルの最大値が1.4%以下である。
1. A display system according to an embodiment of the present invention is a display system that displays an image to a user, comprising: a display element having a display surface that emits light representing an image forward through a polarizing member; a reflective polarizing member that is disposed in front of the display element and reflects the light emitted from the display element; a first lens unit that is disposed on an optical path between the display element and the reflective polarizing member; a half mirror that is disposed between the display element and the first lens unit, transmits the light emitted from the display element, and reflects the light reflected by the reflective polarizing member toward the reflective polarizing member; a first λ/4 member that is disposed on an optical path between the display element and the half mirror; a second λ/4 member that is disposed on an optical path between the half mirror and the reflective polarizing member; and a protective member that is disposed on an optical path between the display element and the half mirror, wherein a space is formed between the protective member and the half mirror, and the protective member has a maximum value of 1.4% or less of a 30° regular reflectance spectrum in a wavelength range of 420 nm to 680 nm.
2. In the display system described above in 1, the protective member may have a 30° regular reflectance of 0.5% or less at a wavelength of 450 nm.
3. In the display system described in 1 or 2 above, the protective member may have a 30° regular reflectance at a wavelength of 600 nm of 0.5% or less.
4. In the display system according to any one of 1 to 3 above, the protective member may have a surface smoothness of 0.5 arcmin or less.
5. In the display system according to any one of the above items 1 to 4, the first λ/4 component may satisfy Re(450)<Re(550).
6. The display system according to any one of 1 to 5 above may further include a laminated section including the first λ/4 member and the protective member.
7. In the display system described in 6 above, the laminated section may include a polarizing member included in the display element.
8. The laminated film according to an embodiment of the present invention is used in a display method including the steps of: passing light representing an image emitted through a polarizing member through a first λ/4 member; passing the light that has passed through the first λ/4 member through a half mirror and a first lens unit; passing the light that has passed through the half mirror and the first lens unit through a second λ/4 member; reflecting the light that has passed through the second λ/4 member toward the half mirror with a reflective polarizing member; and allowing the light reflected by the reflective polarizing member and the half mirror to pass through the reflective polarizing member with the second λ/4 member. The laminated film is disposed on an optical path between a display element having a display surface that emits light representing an image forward through the polarizing member and the half mirror, and is in contact with a space formed between the display element and the half mirror, and has a maximum value of a 30° regular reflectance spectrum in a wavelength range of 420 nm to 680 nm of 1.4% or less.
9. A display unit according to an embodiment of the present invention is used in a display method including the steps of: passing light representing an image emitted through a polarizing member through a first λ/4 member; passing the light that has passed through the first λ/4 member through a half mirror and a first lens unit; passing the light that has passed through the half mirror and the first lens unit through a second λ/4 member; reflecting the light that has passed through the second λ/4 member toward the half mirror with a reflective polarizing member; and allowing the light reflected by the reflective polarizing member and the half mirror to pass through the reflective polarizing member with the second λ/4 member. The display unit includes a display element having a display surface that emits light representing an image forward through the polarizing member, a first λ/4 member that is disposed on an optical path between the display element and the half mirror, and a protective member that is disposed on an optical path between the display element and the half mirror, and the protective member has a maximum value of 1.4% or less of a 30° regular reflectance spectrum in a wavelength range of 420 nm to 680 nm.
本発明の実施形態による表示システムによれば、VRゴーグルの軽量化、視認性の向上を実現し得る。 The display system according to the embodiment of the present invention can reduce the weight of VR goggles and improve visibility.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。図面は説明をより明確にするため、実施の形態に比べ、各部の幅、厚み、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、図面については、同一または同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略することがある。 Below, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these embodiments. In order to make the description clearer, the drawings may show the width, thickness, shape, etc. of each part more diagrammatically than the embodiments, but these are merely examples and do not limit the interpretation of the present invention. In addition, in the drawings, the same or equivalent elements are given the same reference numerals, and duplicate descriptions may be omitted.
(用語および記号の定義)
本明細書における用語および記号の定義は下記の通りである。
(1)屈折率(nx、ny、nz)
「nx」は面内の屈折率が最大になる方向(すなわち、遅相軸方向)の屈折率であり、「ny」は面内で遅相軸と直交する方向(すなわち、進相軸方向)の屈折率であり、「nz」は厚み方向の屈折率である。
(2)面内位相差(Re)
「Re(λ)」は、23℃における波長λnmの光で測定した面内位相差である。例えば、「Re(550)」は、23℃における波長550nmの光で測定した面内位相差である。Re(λ)は、層(フィルム)の厚みをd(nm)としたとき、式:Re(λ)=(nx-ny)×dによって求められる。
(3)厚み方向の位相差(Rth)
「Rth(λ)」は、23℃における波長λnmの光で測定した厚み方向の位相差である。例えば、「Rth(550)」は、23℃における波長550nmの光で測定した厚み方向の位相差である。Rth(λ)は、層(フィルム)の厚みをd(nm)としたとき、式:Rth(λ)=(nx-nz)×dによって求められる。
(4)Nz係数
Nz係数は、Nz=Rth/Reによって求められる。
(5)角度
本明細書において角度に言及するときは、当該角度は基準方向に対して時計回りおよび反時計回りの両方を包含する。したがって、例えば「45°」は±45°を意味する。
(Definition of terms and symbols)
The definitions of terms and symbols used in this specification are as follows.
(1) Refractive index (nx, ny, nz)
"nx" is the refractive index in the direction in which the in-plane refractive index is maximum (i.e., the slow axis direction), "ny" is the refractive index in the direction perpendicular to the slow axis in the plane (i.e., the fast axis direction), and "nz" is the refractive index in the thickness direction.
(2) In-plane retardation (Re)
"Re(λ)" is the in-plane retardation measured with light having a wavelength of λ nm at 23° C. For example, "Re(550)" is the in-plane retardation measured with light having a wavelength of 550 nm at 23° C. Re(λ) is calculated by the formula: Re(λ)=(nx−ny)×d, where d (nm) is the thickness of the layer (film).
(3) Retardation in the thickness direction (Rth)
"Rth(λ)" is the retardation in the thickness direction measured with light having a wavelength of λ nm at 23° C. For example, "Rth(550)" is the retardation in the thickness direction measured with light having a wavelength of 550 nm at 23° C. Rth(λ) is calculated by the formula: Rth(λ)=(nx-nz)×d, where d (nm) is the thickness of the layer (film).
(4) Nz Coefficient The Nz coefficient is calculated by Nz=Rth/Re.
(5) Angle When referring to an angle in this specification, the angle includes both clockwise and counterclockwise angles with respect to a reference direction. Thus, for example, "45°" means ±45°.
図1は本発明の1つの実施形態に係る表示システムの概略の構成を示す模式図である。図1では、表示システム2の各構成要素の配置および形状等を模式的に図示している。表示システム2は、表示素子12と、反射型偏光部材14と、第一レンズ部16と、ハーフミラー18と、第一位相差部材20と、第二位相差部材22と、第二レンズ部24とを備えている。反射型偏光部材14は、表示素子12の表示面12a側である前方に配置され、表示素子12から出射された光を反射し得る。第一レンズ部16は表示素子12と反射型偏光部材14との間の光路上に配置され、ハーフミラー18は表示素子12と第一レンズ部16との間に配置されている。第一位相差部材20は表示素子12とハーフミラー18との間の光路上に配置され、第二位相差部材22はハーフミラー18と反射型偏光部材14との間の光路上に配置されている。
Figure 1 is a schematic diagram showing the general configuration of a display system according to one embodiment of the present invention. In Figure 1, the arrangement and shape of each component of the
ハーフミラー、または、第一レンズ部から前方に配置される構成要素(図示例では、ハーフミラー18、第一レンズ部16、第二位相差部材22、反射型偏光部材14および第二レンズ部24)をまとめてレンズ部(レンズ部4)と称する場合がある。
The half mirror, or the components arranged forward from the first lens section (in the illustrated example, the
表示素子12は、例えば、液晶ディスプレイまたは有機ELディスプレイであり、画像を表示するための表示面12aを有している。表示面12aから出射される光は、例えば、表示素子12に含まれ得る偏光部材(代表的には、偏光フィルム)を通過して出射され、第1の直線偏光とされている。
The
第一位相差部材20は、第一位相差部材20に入射した第1の直線偏光を第1の円偏光に変換し得る第1のλ/4部材を含む。第一位相差部材が第1のλ/4部材以外の部材を含まない場合は、第一位相差部材は第1のλ/4部材に相当し得る。第一位相差部材20は、表示素子12に一体に設けられてもよい。
The first
ハーフミラー18は、表示素子12から出射された光を透過させ、反射型偏光部材14で反射された光を反射型偏光部材14に向けて反射させる。ハーフミラー18は、第一レンズ部16に一体に設けられている。
The
第二位相差部材22は、反射型偏光部材14およびハーフミラー18で反射させた光を、反射型偏光部材14を透過させ得る第2のλ/4部材を含む。第二位相差部材が第2のλ/4部材以外の部材を含まない場合は、第二位相差部材は第2のλ/4部材に相当し得る。第二位相差部材22は、第一レンズ部16に一体に設けられてもよい。
The second
第一位相差部材20に含まれる第1のλ/4部材から出射された第1の円偏光は、ハーフミラー18および第一レンズ部16を通過し、第二位相差部材22に含まれる第2のλ/4部材により第2の直線偏光に変換される。第2のλ/4部材から出射された第2の直線偏光は、反射型偏光部材14を透過せずにハーフミラー18に向けて反射される。このとき、反射型偏光部材14に入射した第2の直線偏光の偏光方向は、反射型偏光部材14の反射軸と同方向である。そのため、反射型偏光部材14に入射した第2の直線偏光は、反射型偏光部材14で反射される。
The first circularly polarized light emitted from the first λ/4 member included in the first
反射型偏光部材14で反射された第2の直線偏光は第二位相差部材22に含まれる第2のλ/4部材により第2の円偏光に変換され、第2のλ/4部材から出射された第2の円偏光は第一レンズ部16を通過してハーフミラー18で反射される。ハーフミラー18で反射された第2の円偏光は、第一レンズ部16を通過し、第二位相差部材22に含まれる第2のλ/4部材により第3の直線偏光に変換される。第3の直線偏光は、反射型偏光部材14を透過する。このとき、反射型偏光部材14に入射した第3の直線偏光の偏光方向は、反射型偏光部材14の透過軸と同方向である。そのため、反射型偏光部材14に入射した第3の直線偏光は、反射型偏光部材14を透過する。
The second linearly polarized light reflected by the reflective
反射型偏光部材14を透過した光は、第二レンズ部24を通過して、ユーザの目26に入射する。
The light transmitted through the reflective
例えば、表示素子12に含まれる偏光部材の吸収軸と反射型偏光部材14の反射軸とは、互いに略平行に配置されてもよいし、略直交に配置されてもよい。表示素子12に含まれる偏光部材の吸収軸と第一位相差部材20に含まれる第1のλ/4部材の遅相軸とのなす角度は、例えば40°~50°であり、42°~48°であってもよく、約45°であってもよい。表示素子12に含まれる偏光部材の吸収軸と第二位相差部材22に含まれる第2のλ/4部材の遅相軸とのなす角度は、例えば40°~50°であり、42°~48°であってもよく、約45°であってもよい。
For example, the absorption axis of the polarizing member included in the
第1のλ/4部材の面内位相差Re(550)は、例えば100nm~190nmであり、110nm~180nmであってもよく、130nm~160nmであってもよく、135nm~155nmであってもよい。第1のλ/4部材は、好ましくは、位相差値が測定光の波長に応じて大きくなる逆分散波長特性を示す。第1のλ/4部材のRe(450)/Re(550)は、例えば0.75以上1未満であり、0.8以上0.95以下であってもよい。 The in-plane retardation Re(550) of the first λ/4 member is, for example, 100 nm to 190 nm, and may be 110 nm to 180 nm, 130 nm to 160 nm, or 135 nm to 155 nm. The first λ/4 member preferably exhibits an inverse dispersion wavelength characteristic in which the retardation value increases according to the wavelength of the measurement light. The Re(450)/Re(550) of the first λ/4 member may be, for example, 0.75 or more and less than 1, or 0.8 or more and 0.95 or less.
第2のλ/4部材の面内位相差Re(550)は、例えば100nm~190nmであり、110nm~180nmであってもよく、130nm~160nmであってもよく、135nm~155nmであってもよい。第2のλ/4部材は、好ましくは、位相差値が測定光の波長に応じて大きくなる逆分散波長特性を示す。第2のλ/4部材のRe(450)/Re(550)は、例えば0.75以上1未満であり、0.8以上0.95以下であってもよい。 The in-plane retardation Re(550) of the second λ/4 member is, for example, 100 nm to 190 nm, and may be 110 nm to 180 nm, 130 nm to 160 nm, or 135 nm to 155 nm. The second λ/4 member preferably exhibits an inverse dispersion wavelength characteristic in which the retardation value increases according to the wavelength of the measurement light. The Re(450)/Re(550) of the second λ/4 member may be, for example, 0.75 or more and less than 1, or 0.8 or more and 0.95 or less.
図示しないが、表示システム2は、反射型偏光部材14の前方に配置される吸収型偏光部材を備えていてもよい。反射型偏光部材14の反射軸と吸収型偏光部材の吸収軸とは互いに略平行に配置され得る。
Although not shown, the
表示素子12とレンズ部4との間には空間が形成され得る。例えば、表示素子12とレンズ部4との間に配置される部材は、表示素子12に一体に設けられることが好ましい。具体的には、表示素子12とレンズ部4との間に配置される部材は、接着層を介して表示素子12に一体化させることが好ましい。このような形態によれば、例えば、各部材の取扱い性に優れ得る。接着層は、接着剤で形成されてもよいし、粘着剤で形成されてもよい。具体的には、接着層は、接着剤層であってもよいし、粘着剤層であってもよい。接着層の厚みは、例えば0.05μm~30μmである。
A space may be formed between the
図2は、図1に示す表示システムの表示素子の一部の詳細の一例を示す模式的な断面図である。具体的には、図2は、表示素子12に一体に設けられる部材の積層部を示している。なお、表示素子と表示素子に一体に設けられる部材とをまとめて表示部と称する場合がある。積層部100は、第一位相差部材20と、第一位相差部材20の片側に配置される偏光部材12bと、第一位相差部材20のもう片側に配置される保護部材30と、を含んでいる。偏光部材12bは、表示素子12に含まれ得る偏光部材に対応し得る。図示しないが、積層部100の偏光部材12b側には表示素子12の本体部が配置される。保護部材30は、積層部100の最表面に位置し得る。図示しないが、偏光部材12bと第一位相差部材20とは、接着層(例えば、粘着剤層)を介して積層されている。また、第一位相差部材20と保護部材30とは、接着層(例えば、粘着剤層)を介して積層されている。
2 is a schematic cross-sectional view showing an example of the details of a part of the display element of the display system shown in FIG. 1. Specifically, FIG. 2 shows a laminated portion of members integrally provided with the
図2に示す例では、第一位相差部材20は、第1のλ/4部材20aに加えて、屈折率特性がnz>nx=nyの関係を示し得る部材(いわゆる、ポジティブCプレート)20bを含んでいる。第一位相差部材20は、第1のλ/4部材20aとポジティブCプレート20bとの積層構造を有している。ポジティブCプレートを用いることにより、光抜け(例えば、斜め方向の光抜け)を防止し得る。図2に示すとおり、第一位相差部材20において、第1のλ/4部材20aよりポジティブCプレート20bの方が前方に位置していることが好ましい。第1のλ/4部材20aとポジティブCプレート20bとは、例えば、図示しない接着剤層を介して積層されている。
In the example shown in FIG. 2, the first
上記第1のλ/4部材は、好ましくは、屈折率特性がnx>ny≧nzの関係を示す。ここで「ny=nz」はnyとnzが完全に等しい場合だけではなく、実質的に等しい場合を包含する。したがって、本発明の効果を損なわない範囲で、ny<nzとなる場合があり得る。第1のλ/4部材のNz係数は、好ましくは0.9~3であり、より好ましくは0.9~2.5であり、さらに好ましくは0.9~1.5であり、特に好ましくは0.9~1.3である。 The first λ/4 member preferably has a refractive index characteristic that satisfies the relationship nx>ny≧nz. Here, "ny=nz" includes not only the case where ny and nz are completely equal, but also the case where they are substantially equal. Therefore, there may be cases where ny<nz, as long as the effect of the present invention is not impaired. The Nz coefficient of the first λ/4 member is preferably 0.9 to 3, more preferably 0.9 to 2.5, even more preferably 0.9 to 1.5, and particularly preferably 0.9 to 1.3.
第1のλ/4部材は、上記特性を満足し得る任意の適切な材料で形成される。第1のλ/4部材は、例えば、樹脂フィルムの延伸フィルムまたは液晶化合物の配向固化層であり得る。 The first λ/4 member is formed of any suitable material that can satisfy the above characteristics. The first λ/4 member can be, for example, a stretched resin film or an oriented and solidified layer of a liquid crystal compound.
上記樹脂フィルムに含まれる樹脂としては、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステルカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリアリレート系樹脂、環状オレフィン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、単独で用いてもよく、組み合わせて用いてもよい。組み合わせる方法としては、例えば、ブレンド、共重合が挙げられる。第1のλ/4部材が逆分散波長特性を示す場合、ポリカーボネート系樹脂またはポリエステルカーボネート系樹脂(以下、単にポリカーボネート系樹脂と称する場合がある)を含む樹脂フィルムが好適に用いられ得る。 Examples of resins contained in the resin film include polycarbonate-based resins, polyester carbonate-based resins, polyester-based resins, polyvinyl acetal-based resins, polyarylate-based resins, cyclic olefin-based resins, cellulose-based resins, polyvinyl alcohol-based resins, polyamide-based resins, polyimide-based resins, polyether-based resins, polystyrene-based resins, acrylic-based resins, and the like. These resins may be used alone or in combination. Examples of methods for combining include blending and copolymerization. When the first λ/4 member exhibits reverse dispersion wavelength characteristics, a resin film containing a polycarbonate-based resin or a polyester carbonate-based resin (hereinafter sometimes simply referred to as a polycarbonate-based resin) may be suitably used.
上記ポリカーボネート系樹脂としては、任意の適切なポリカーボネート系樹脂を用いることができる。例えば、ポリカーボネート系樹脂は、フルオレン系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、イソソルビド系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、脂環式ジオール、脂環式ジメタノール、ジ、トリまたはポリエチレングリコール、ならびに、アルキレングリコールまたはスピログリコールからなる群から選択される少なくとも1つのジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、を含む。好ましくは、ポリカーボネート系樹脂は、フルオレン系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、イソソルビド系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、脂環式ジメタノールに由来する構造単位ならびに/あるいはジ、トリまたはポリエチレングリコールに由来する構造単位と、を含み;さらに好ましくは、フルオレン系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、イソソルビド系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、ジ、トリまたはポリエチレングリコールに由来する構造単位と、を含む。ポリカーボネート系樹脂は、必要に応じてその他のジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含んでいてもよい。なお、第1のλ/4部材に好適に用いられ得るポリカーボネート系樹脂および第1のλ/4部材の形成方法の詳細は、例えば、特開2014-10291号公報、特開2014-26266号公報、特開2015-212816号公報、特開2015-212817号公報、特開2015-212818号公報に記載されており、これらの公報の記載は本明細書に参考として援用される。 Any suitable polycarbonate-based resin can be used as the polycarbonate-based resin. For example, the polycarbonate-based resin contains a structural unit derived from a fluorene-based dihydroxy compound, a structural unit derived from an isosorbide-based dihydroxy compound, and a structural unit derived from at least one dihydroxy compound selected from the group consisting of alicyclic diol, alicyclic dimethanol, di-, tri- or polyethylene glycol, and alkylene glycol or spiro glycol. Preferably, the polycarbonate-based resin contains a structural unit derived from a fluorene-based dihydroxy compound, a structural unit derived from an isosorbide-based dihydroxy compound, a structural unit derived from an alicyclic dimethanol and/or a structural unit derived from a di-, tri- or polyethylene glycol; more preferably, it contains a structural unit derived from a fluorene-based dihydroxy compound, a structural unit derived from an isosorbide-based dihydroxy compound, and a structural unit derived from a di-, tri- or polyethylene glycol. The polycarbonate-based resin may contain a structural unit derived from another dihydroxy compound as necessary. Details of polycarbonate-based resins that can be suitably used for the first λ/4 member and methods for forming the first λ/4 member are described, for example, in JP 2014-10291 A, JP 2014-26266 A, JP 2015-212816 A, JP 2015-212817 A, and JP 2015-212818 A, and the descriptions in these publications are incorporated herein by reference.
樹脂フィルムの延伸フィルムで構成される第1のλ/4部材の厚みは、例えば10μm~100μmであり、好ましくは10μm~70μmであり、より好ましくは20μm~60μmである。 The thickness of the first λ/4 member, which is made of a stretched resin film, is, for example, 10 μm to 100 μm, preferably 10 μm to 70 μm, and more preferably 20 μm to 60 μm.
上記液晶化合物の配向固化層は、液晶化合物が層内で所定の方向に配向し、その配向状態が固定されている層である。なお、「配向固化層」は、後述のように液晶モノマーを硬化させて得られる配向硬化層を包含する概念である。第1のλ/4部材においては、代表的には、棒状の液晶化合物が第1のλ/4部材の遅相軸方向に並んだ状態で配向している(ホモジニアス配向)。棒状の液晶化合物として、例えば、液晶ポリマーおよび液晶モノマーが挙げられる。液晶化合物は、好ましくは、重合可能である。液晶化合物が重合可能であると、液晶化合物を配向させた後に重合させることで、液晶化合物の配向状態を固定できる。 The above-mentioned alignment solidified layer of the liquid crystal compound is a layer in which the liquid crystal compound is aligned in a predetermined direction within the layer and the alignment state is fixed. The "alignment solidified layer" is a concept that includes an alignment solidified layer obtained by hardening a liquid crystal monomer as described below. In the first λ/4 member, typically, rod-shaped liquid crystal compounds are aligned in the slow axis direction of the first λ/4 member (homogeneous alignment). Examples of rod-shaped liquid crystal compounds include liquid crystal polymers and liquid crystal monomers. The liquid crystal compound is preferably polymerizable. If the liquid crystal compound is polymerizable, the alignment state of the liquid crystal compound can be fixed by aligning the liquid crystal compound and then polymerizing it.
上記液晶化合物の配向固化層(液晶配向固化層)は、所定の基材の表面に配向処理を施し、当該表面に液晶化合物を含む塗工液を塗工して当該液晶化合物を上記配向処理に対応する方向に配向させ、当該配向状態を固定することにより形成され得る。配向処理としては、任意の適切な配向処理が採用され得る。具体的には、機械的な配向処理、物理的な配向処理、化学的な配向処理が挙げられる。機械的な配向処理の具体例としては、ラビング処理、延伸処理が挙げられる。物理的な配向処理の具体例としては、磁場配向処理、電場配向処理が挙げられる。化学的な配向処理の具体例としては、斜方蒸着法、光配向処理が挙げられる。各種配向処理の処理条件は、目的に応じて任意の適切な条件が採用され得る。 The alignment solidified layer of the liquid crystal compound (liquid crystal alignment solidified layer) can be formed by performing an alignment treatment on the surface of a predetermined substrate, applying a coating liquid containing a liquid crystal compound to the surface to align the liquid crystal compound in a direction corresponding to the alignment treatment, and fixing the alignment state. Any appropriate alignment treatment can be adopted as the alignment treatment. Specific examples include mechanical alignment treatment, physical alignment treatment, and chemical alignment treatment. Specific examples of mechanical alignment treatment include rubbing treatment and stretching treatment. Specific examples of physical alignment treatment include magnetic field alignment treatment and electric field alignment treatment. Specific examples of chemical alignment treatment include oblique deposition method and photoalignment treatment. Any appropriate conditions can be adopted as the treatment conditions for various alignment treatments depending on the purpose.
液晶化合物の配向は、液晶化合物の種類に応じて液晶相を示す温度で処理することにより行われる。このような温度処理を行うことにより、液晶化合物が液晶状態をとり、基材表面の配向処理方向に応じて当該液晶化合物が配向する。 The alignment of liquid crystal compounds is achieved by treating them at a temperature that exhibits a liquid crystal phase according to the type of liquid crystal compound. By carrying out such temperature treatment, the liquid crystal compounds take on a liquid crystal state, and the liquid crystal compounds are aligned according to the alignment treatment direction of the substrate surface.
配向状態の固定は、1つの実施形態においては、上記のように配向した液晶化合物を冷却することにより行われる。液晶化合物が重合性または架橋性である場合には、配向状態の固定は、上記のように配向した液晶化合物に重合処理または架橋処理を施すことにより行われる。 In one embodiment, the alignment state is fixed by cooling the liquid crystal compound aligned as described above. If the liquid crystal compound is polymerizable or crosslinkable, the alignment state is fixed by subjecting the liquid crystal compound aligned as described above to a polymerization treatment or crosslinking treatment.
上記液晶化合物としては、任意の適切な液晶ポリマーおよび/または液晶モノマーが用いられる。液晶ポリマーおよび液晶モノマーは、それぞれ単独で用いてもよく、組み合わせてもよい。液晶化合物の具体例および液晶配向固化層の作製方法は、例えば、特開2006-163343号公報、特開2006-178389号公報、国際公開第2018/123551号公報に記載されている。これらの公報の記載は本明細書に参考として援用される。 As the liquid crystal compound, any suitable liquid crystal polymer and/or liquid crystal monomer can be used. The liquid crystal polymer and the liquid crystal monomer can be used alone or in combination. Specific examples of liquid crystal compounds and methods for producing a liquid crystal alignment solidified layer are described in, for example, JP 2006-163343 A, JP 2006-178389 A, and WO 2018/123551 A. The descriptions in these publications are incorporated herein by reference.
液晶配向固化層で構成される第1のλ/4部材の厚みは、例えば1μm~10μmであり、好ましくは1μm~8μmであり、より好ましくは1μm~6μmであり、さらに好ましくは1μm~4μmである。 The thickness of the first λ/4 member consisting of the liquid crystal alignment solidification layer is, for example, 1 μm to 10 μm, preferably 1 μm to 8 μm, more preferably 1 μm to 6 μm, and even more preferably 1 μm to 4 μm.
上記ポジティブCプレートの厚み方向の位相差Rth(550)は、好ましくは-50nm~-300nmであり、より好ましくは-70nm~-250nmであり、さらに好ましくは-90nm~-200nmであり、特に好ましくは-100nm~-180nmである。ここで、「nx=ny」は、nxとnyが厳密に等しい場合のみならず、nxとnyが実質的に等しい場合も包含する。ポジティブCプレートの面内位相差Re(550)は、例えば10nm未満である。 The thickness direction retardation Rth(550) of the positive C plate is preferably -50 nm to -300 nm, more preferably -70 nm to -250 nm, even more preferably -90 nm to -200 nm, and particularly preferably -100 nm to -180 nm. Here, "nx = ny" includes not only the case where nx and ny are strictly equal, but also the case where nx and ny are substantially equal. The in-plane retardation Re(550) of the positive C plate is, for example, less than 10 nm.
ポジティブCプレートは、任意の適切な材料で形成され得るが、ポジティブCプレートは、好ましくは、ホメオトロピック配向に固定された液晶材料を含むフィルムから構成される。ホメオトロピック配向させることができる液晶材料(液晶化合物)は、液晶モノマーであってもよいし、液晶ポリマーであってもよい。このような液晶化合物およびポジティブCプレートの形成方法の具体例としては、特開2002-333642号公報の[0020]~[0028]に記載の液晶化合物および当該位相差層の形成方法が挙げられる。この場合、ポジティブCプレートの厚みは、好ましくは0.5μm~5μmである。 The positive C plate may be made of any suitable material, but is preferably made of a film containing a liquid crystal material fixed in homeotropic alignment. The liquid crystal material (liquid crystal compound) that can be homeotropically aligned may be a liquid crystal monomer or a liquid crystal polymer. Specific examples of such liquid crystal compounds and methods for forming a positive C plate include the liquid crystal compounds and methods for forming the retardation layer described in [0020] to [0028] of JP-A-2002-333642. In this case, the thickness of the positive C plate is preferably 0.5 μm to 5 μm.
偏光部材12bとしては、例えば、二色性物質を含む樹脂フィルム(吸収型偏光膜と称する場合がある)を含み得る。吸収型偏光膜の厚みは、例えば1μm以上20μm以下であり、2μm以上15μm以下であってもよく、12μm以下であってもよく、10μm以下であってもよく、8μm以下であってもよく、5μm以下であってもよい。
The
上記吸収型偏光膜は、単層の樹脂フィルムから作製してもよく、二層以上の積層体を用いて作製してもよい。 The absorptive polarizing film may be made from a single layer of resin film, or may be made from a laminate of two or more layers.
単層の樹脂フィルムから作製する場合、例えば、ポリビニルアルコール(PVA)系フィルム、部分ホルマール化PVA系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質による染色処理、延伸処理等を施すことにより吸収型偏光膜を得ることができる。中でも、PVA系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸して得られる吸収型偏光膜が好ましい。 When producing from a single-layer resin film, for example, an absorptive polarizing film can be obtained by subjecting a hydrophilic polymer film such as a polyvinyl alcohol (PVA)-based film, a partially formalized PVA-based film, or an ethylene-vinyl acetate copolymer-based partially saponified film to a dyeing process using a dichroic substance such as iodine or a dichroic dye, a stretching process, or the like. Among these, an absorptive polarizing film obtained by dyeing a PVA-based film with iodine and stretching it uniaxially is preferred.
上記ヨウ素による染色は、例えば、PVA系フィルムをヨウ素水溶液に浸漬することにより行われる。上記一軸延伸の延伸倍率は、好ましくは3~7倍である。延伸は、染色処理後に行ってもよいし、染色しながら行ってもよい。また、延伸してから染色してもよい。必要に応じて、PVA系フィルムに、膨潤処理、架橋処理、洗浄処理、乾燥処理等が施される。 The dyeing with iodine is carried out, for example, by immersing the PVA-based film in an aqueous iodine solution. The stretching ratio of the uniaxial stretching is preferably 3 to 7 times. The stretching may be carried out after the dyeing process, or may be carried out while dyeing. Alternatively, the film may be stretched and then dyed. If necessary, the PVA-based film may be subjected to a swelling process, a crosslinking process, a washing process, a drying process, etc.
上記二層以上の積層体を用いて作製する場合の積層体としては、樹脂基材と当該樹脂基材に積層されたPVA系樹脂層(PVA系樹脂フィルム)との積層体、あるいは、樹脂基材と当該樹脂基材に塗布形成されたPVA系樹脂層との積層体が挙げられる。樹脂基材と当該樹脂基材に塗布形成されたPVA系樹脂層との積層体を用いて得られる吸収型偏光膜は、例えば、PVA系樹脂溶液を樹脂基材に塗布し、乾燥させて樹脂基材上にPVA系樹脂層を形成して、樹脂基材とPVA系樹脂層との積層体を得ること;当該積層体を延伸および染色してPVA系樹脂層を吸収型偏光膜とすること;により作製され得る。本実施形態においては、好ましくは、樹脂基材の片側に、ハロゲン化物とポリビニルアルコール系樹脂とを含むポリビニルアルコール系樹脂層を形成する。延伸は、代表的には積層体をホウ酸水溶液中に浸漬させて延伸することを含む。さらに、延伸は、必要に応じて、ホウ酸水溶液中での延伸の前に積層体を高温(例えば、95℃以上)で空中延伸することをさらに含み得る。加えて、本実施形態においては、好ましくは、積層体は、長手方向に搬送しながら加熱することにより幅方向に2%以上収縮させる乾燥収縮処理に供される。代表的には、本実施形態の製造方法は、積層体に、空中補助延伸処理と染色処理と水中延伸処理と乾燥収縮処理とをこの順に施すことを含む。補助延伸を導入することにより、熱可塑性樹脂上にPVAを塗布する場合でも、PVAの結晶性を高めることが可能となり、高い光学特性を達成することが可能となる。また、同時にPVAの配向性を事前に高めることで、後の染色工程や延伸工程で水に浸漬された時に、PVAの配向性の低下や溶解などの問題を防止することができ、高い光学特性を達成することが可能になる。さらに、PVA系樹脂層を液体に浸漬した場合において、PVA系樹脂層がハロゲン化物を含まない場合に比べて、ポリビニルアルコール分子の配向の乱れ、および配向性の低下が抑制され得る。これにより、染色処理および水中延伸処理など、積層体を液体に浸漬して行う処理工程を経て得られる吸収型偏光膜の光学特性は向上し得る。さらに、乾燥収縮処理により積層体を幅方向に収縮させることにより、光学特性を向上させることができる。得られた樹脂基材/吸収型偏光膜の積層体はそのまま用いてもよく(すなわち、樹脂基材を吸収型偏光膜の保護層としてもよく)、樹脂基材/吸収型偏光膜の積層体から樹脂基材を剥離した剥離面に、もしくは、剥離面とは反対側の面に目的に応じた任意の適切な保護層を積層して用いてもよい。このような吸収型偏光膜の製造方法の詳細は、例えば特開2012-73580号公報、特許第6470455号に記載されている。これらの公報は、その全体の記載が本明細書に参考として援用される。 Examples of the laminate produced using the above-mentioned two or more layer laminate include a laminate of a resin substrate and a PVA-based resin layer (PVA-based resin film) laminated on the resin substrate, or a laminate of a resin substrate and a PVA-based resin layer coated on the resin substrate. The absorptive polarizing film obtained using a laminate of a resin substrate and a PVA-based resin layer coated on the resin substrate can be produced, for example, by applying a PVA-based resin solution to the resin substrate and drying the resin substrate to form a PVA-based resin layer on the resin substrate to obtain a laminate of the resin substrate and the PVA-based resin layer; stretching and dyeing the laminate to make the PVA-based resin layer into an absorptive polarizing film. In this embodiment, preferably, a polyvinyl alcohol-based resin layer containing a halide and a polyvinyl alcohol-based resin is formed on one side of the resin substrate. The stretching typically includes immersing the laminate in an aqueous boric acid solution to stretch it. Furthermore, the stretching may further include air-stretching the laminate at a high temperature (e.g., 95°C or higher) before stretching in the boric acid aqueous solution, if necessary. In addition, in this embodiment, the laminate is preferably subjected to a drying shrinkage treatment in which the laminate is heated while being conveyed in the longitudinal direction, thereby shrinking the laminate by 2% or more in the width direction. Typically, the manufacturing method of this embodiment includes subjecting the laminate to an air-assisted stretching treatment, a dyeing treatment, an underwater stretching treatment, and a drying shrinkage treatment in this order. By introducing the auxiliary stretching, it is possible to increase the crystallinity of PVA even when PVA is applied onto a thermoplastic resin, and it is possible to achieve high optical properties. At the same time, by increasing the orientation of PVA in advance, problems such as a decrease in the orientation of PVA or dissolution can be prevented when the PVA is immersed in water in the subsequent dyeing step or stretching step, and it is possible to achieve high optical properties. Furthermore, when the PVA-based resin layer is immersed in a liquid, the disorder of the orientation of polyvinyl alcohol molecules and the decrease in orientation can be suppressed compared to when the PVA-based resin layer does not contain a halide. This can improve the optical properties of the absorptive polarizing film obtained by immersing the laminate in a liquid in a treatment process such as a dyeing process and an underwater stretching process. Furthermore, the optical properties can be improved by shrinking the laminate in the width direction by a drying shrinkage process. The obtained resin substrate/absorptive polarizing film laminate may be used as it is (i.e., the resin substrate may be used as a protective layer for the absorptive polarizing film), or any suitable protective layer may be laminated on the peeled surface obtained by peeling the resin substrate from the resin substrate/absorptive polarizing film laminate, or on the surface opposite to the peeled surface. Details of the manufacturing method of such an absorptive polarizing film are described in, for example, JP 2012-73580 A and JP 6470455 A. The entire disclosures of these publications are incorporated herein by reference.
偏光部材(吸収型偏光膜)の直交透過率(Tc)は、0.5%以下であることが好ましく、より好ましくは0.1%以下であり、さらに好ましくは0.05%以下である。偏光部材(吸収型偏光膜)の単体透過率(Ts)は、例えば41.0%~45.0%であり、好ましくは42.0%以上である。偏光部材(吸収型偏光膜)の偏光度(P)は、例えば99.0%~99.997%であり、好ましくは99.9%以上である。 The crossed transmittance (Tc) of the polarizing member (absorptive polarizing film) is preferably 0.5% or less, more preferably 0.1% or less, and even more preferably 0.05% or less. The single transmittance (Ts) of the polarizing member (absorptive polarizing film) is, for example, 41.0% to 45.0%, and preferably 42.0% or more. The degree of polarization (P) of the polarizing member (absorptive polarizing film) is, for example, 99.0% to 99.997%, and preferably 99.9% or more.
上記直交透過率、単体透過率および偏光度は、例えば、紫外可視分光光度計を用いて測定することができる。偏光度Pは、紫外可視分光光度計を用いて、単体透過率Ts、平行透過率Tpおよび直交透過率Tcを測定し、得られたTpおよびTcから、下記式により求めることができる。なお、Ts、TpおよびTcは、JIS Z 8701の2度視野(C光源)により測定して視感度補正を行なったY値である。
偏光度P(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
The crossed transmittance, single transmittance and degree of polarization can be measured, for example, using an ultraviolet-visible spectrophotometer. The degree of polarization P can be calculated by measuring the single transmittance Ts, parallel transmittance Tp and crossed transmittance Tc using an ultraviolet-visible spectrophotometer, and using the obtained Tp and Tc, according to the following formula. Note that Ts, Tp and Tc are Y values measured using a 2-degree visual field (C light source) according to JIS Z 8701 and corrected for visibility.
Degree of polarization P(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)} 1/2 × 100
上記保護部材は、代表的には、基材と表面処理層とを有する積層フィルムであり得る。表面処理層を有する保護部材は、表面処理層が前方側に位置するように配置され得る。具体的には、表面処理層が積層部の最表面に位置し得る。 The protective member may typically be a laminated film having a substrate and a surface treatment layer. A protective member having a surface treatment layer may be disposed so that the surface treatment layer is located on the forward side. Specifically, the surface treatment layer may be located on the outermost surface of the laminate.
保護部材は、波長420nmから680nmの範囲における30°正反射率スペクトルの最大値が0%以上1.4%以下であり、好ましくは1.2%以下であり、より好ましくは1.0%以下である。このような反射特性を有する保護部材を積層部の最表面に位置させることにより、視認性が格段に向上し得る。具体的には、表示素子12とレンズ部4との間に形成される空間に接する保護部材が上記反射特性を満足することにより、空気と保護部材との界面における反射による光のロスを極めて良好に抑制することができる。具体的には、表示システム2において光は拡散され得、拡散された光は、保護部材に対して斜め方向から入射する場合がある。このような光のロスを極めて良好に抑制することができる。多くの部材を用いる表示システム2においては必要となる光量が大きく、光のロスを抑制する効果が顕著に得られ得る。また、保護部材が上記反射特性を満足することにより、反射に由来する残像(ゴースト)の視認を抑制することができる。
The maximum value of the 30° regular reflectance spectrum of the protective member in the wavelength range of 420 nm to 680 nm is 0% or more and 1.4% or less, preferably 1.2% or less, and more preferably 1.0% or less. By positioning a protective member having such reflective properties on the outermost surface of the laminated portion, visibility can be significantly improved. Specifically, when the protective member in contact with the space formed between the
上述のように、用いる光量が大きい場合、色相管理が重要となり得る。例えば、可視光領域の反射率のバランスが重要となり得る。保護部材の波長450nmにおける30°正反射率は、例えば0.01%以上0.6%以下であり、好ましくは0.5%以下であり、より好ましくは0.4%以下であり、さらに好ましくは0.3%以下である。保護部材の波長600nmにおける30°正反射率は、例えば0.01%以上0.6%以下であり、好ましくは0.5%以下であり、より好ましくは0.4%以下であり、さらに好ましくは0.3%以下である。 As mentioned above, when a large amount of light is used, hue management can be important. For example, the balance of reflectance in the visible light region can be important. The 30° specular reflectance of the protective member at a wavelength of 450 nm is, for example, 0.01% or more and 0.6% or less, preferably 0.5% or less, more preferably 0.4% or less, and even more preferably 0.3% or less. The 30° specular reflectance of the protective member at a wavelength of 600 nm is, for example, 0.01% or more and 0.6% or less, preferably 0.5% or less, more preferably 0.4% or less, and even more preferably 0.3% or less.
保護部材の波長420nmから680nmの範囲における30°正反射率スペクトルは、波長430nmから470nmの範囲、および、波長550nmから590nmの範囲に、極小値を有していてもよい。例えば、波長480nmから510nmの範囲における30°正反射率の平均値Ave(480-510nm)に対する、波長430nmから470nmの範囲における30°正反射率の平均値Ave(430-470nm)の比は、好ましくは0.10以上1.0未満であり、0.80以下であってもよい。そして、波長480nmから510nmの範囲における30°正反射率の平均値Ave(480-510nm)に対する、波長580nmから620nmの範囲における30°正反射率の平均値Ave(580-620nm)の比は、好ましくは0.10以上1.0未満であり、0.80以下であってもよい。なお、30°正反射率の平均値は、例えば、各波長範囲で、5nmおきに測定値を抽出し、これらの合計を抽出した波長の数で割ることにより求めることができる。 The 30° specular reflectance spectrum of the protective member in the wavelength range of 420 nm to 680 nm may have a minimum value in the wavelength range of 430 nm to 470 nm and in the wavelength range of 550 nm to 590 nm. For example, the ratio of the average value Ave (430-470 nm) of the 30° specular reflectance in the wavelength range of 430 nm to 470 nm to the average value Ave (480-510 nm) of the 30° specular reflectance in the wavelength range of 480 nm to 510 nm is preferably 0.10 or more and less than 1.0, and may be 0.80 or less. And, the ratio of the average value Ave (580-620 nm) of the 30° specular reflectance in the wavelength range of 580 nm to 620 nm to the average value Ave (480-510 nm) of the 30° specular reflectance in the wavelength range of 480 nm to 510 nm is preferably 0.10 or more and less than 1.0, and may be 0.80 or less. The average 30° specular reflectance can be calculated, for example, by extracting measured values every 5 nm in each wavelength range and dividing the sum of these by the number of wavelengths extracted.
保護部材の表面平滑性は、好ましくは0.5arcmin以下であり、より好ましくは0.4arcmin以下である。このような平滑性を満足する保護部材を用いることにより、拡散光の発生を抑制し、画像が不明瞭になることを抑制し得る。実質的には、保護部材の表面平滑性は、例えば0.1arcmin以上である。保護部材の厚みは、好ましくは10μm~80μmであり、より好ましくは15μm~60μmであり、さらに好ましくは20μm~45μmである。 The surface smoothness of the protective member is preferably 0.5 arcmin or less, and more preferably 0.4 arcmin or less. By using a protective member that satisfies such smoothness, the generation of diffused light can be suppressed, and the image can be prevented from becoming unclear. In practice, the surface smoothness of the protective member is, for example, 0.1 arcmin or more. The thickness of the protective member is preferably 10 μm to 80 μm, more preferably 15 μm to 60 μm, and even more preferably 20 μm to 45 μm.
図3は、本発明の1つの実施形態に係る積層フィルムの概略の構成を示す模式的な断面図である。積層フィルム34は、基材36と基材36の上方に配置される表面処理層38とを有している。基材36の厚みは、好ましくは5μm~80μmであり、より好ましくは10μm~50μmであり、さらに好ましくは15μm~40μmである。基材36の表面平滑性は、好ましくは0.7arcmin以下であり、より好ましくは0.6arcmin以下であり、さらに好ましくは0.5arcmin以下である。なお、表面平滑性は、照射光を対象の表面にフォーカスさせることにより測定することができる。
Figure 3 is a schematic cross-sectional view showing the general configuration of a laminated film according to one embodiment of the present invention. The
基材36は、任意の適切なフィルムで構成され得る。基材36を構成するフィルムの主成分となる材料としては、例えば、トリアセチルセルロース(TAC)等のセルロース系樹脂、ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリノルボルネン等のシクロオレフィン系、ポリオレフィン系、(メタ)アクリル系、アセテート系等の樹脂が挙げられる。ここで、(メタ)アクリルとは、アクリルおよび/またはメタクリルをいう。1つの実施形態においては、基材36は、(メタ)アクリル系樹脂で構成されることが好ましい。(メタ)アクリル系樹脂を採用することにより、上記表面平滑性を良好に満足し得る。具体的には、(メタ)アクリル系樹脂を採用することにより、押出し成形により、表面平滑性に優れた基材を製膜し得る。
The
表面処理層38の厚みは、好ましくは0.5μm~10μmであり、より好ましくは1μm~7μmであり、さらに好ましくは2μm~5μmである。表面処理層38は、例えば、ハードコート層38aと反射防止機能を有する機能層38bとを有している。
The thickness of the
ハードコート層38aは、代表的には、基材36にハードコート層形成材料を塗布し、塗布層を硬化させることにより形成される。ハードコート層形成材料は、代表的には、層形成成分としての硬化性化合物を含む。硬化性化合物の硬化メカニズムとしては、例えば、熱硬化型、光硬化型が挙げられる。硬化性化合物としては、例えば、モノマー、オリゴマー、プレポリマーが挙げられる。好ましくは、硬化性化合物として多官能モノマーまたはオリゴマーが用いられる。多官能モノマーまたはオリゴマーとしては、例えば、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有するモノマーまたはオリゴマー、ウレタン(メタ)アクリレートまたはウレタン(メタ)アクリレートのオリゴマー、エポキシ系モノマーまたはオリゴマー、シリコーン系モノマーまたはオリゴマーが挙げられる。
The
ハードコート層38aの厚みは、好ましくは0.5μm~10μmであり、より好ましくは1μm~7μmであり、さらに好ましくは2μm~5μmである。
The thickness of the
機能層38bは、高屈折率層および低屈折率層を含む積層構造を有することが好ましい。機能層38bは、高屈折率層および低屈折率層を基材36側からこの順で有することが好ましい。このような積層構造を有することにより、上記反射特性を良好に満足し得る。
It is preferable that the
例えば、上記高屈折率層は、高屈折率樹脂(例えば、波長550nmの条件で測定される屈折率が1.55以上)により構成され得る。この場合、高屈折率層は、代表的には、塗工層であり得る。また例えば、上記高屈折率層は、無機膜により構成され得る。この場合、高屈折率層は、代表的には、真空蒸着、スパッタリング等の物理蒸着、化学蒸着により成膜され得る。 For example, the high refractive index layer may be made of a high refractive index resin (e.g., a refractive index of 1.55 or more measured at a wavelength of 550 nm). In this case, the high refractive index layer may be a coating layer. In addition, for example, the high refractive index layer may be made of an inorganic film. In this case, the high refractive index layer may be formed by physical vapor deposition such as vacuum deposition or sputtering, or chemical vapor deposition.
高屈折率層の厚みは、好ましくは10nm~200nmであり、より好ましくは20nm~150nmである。 The thickness of the high refractive index layer is preferably 10 nm to 200 nm, and more preferably 20 nm to 150 nm.
低屈折率層の厚みは、好ましくは10nm~200nmであり、より好ましくは20nm~150nmである。 The thickness of the low refractive index layer is preferably 10 nm to 200 nm, and more preferably 20 nm to 150 nm.
上記低屈折率層(反射防止層)は、例えば、低屈折率層(反射防止層)形成用塗工液を塗工、乾燥して得られる塗膜を硬化させることにより得ることができる。反射防止層形成用塗工液は、例えば、樹脂成分(硬化性化合物)、フッ素含有添加剤、中空粒子、中実粒子および溶媒等を含んでいてもよく、例えば、これらを混合して得ることができる。 The low refractive index layer (anti-reflection layer) can be obtained, for example, by applying a coating liquid for forming a low refractive index layer (anti-reflection layer), drying the resulting coating film, and curing the resulting coating film. The coating liquid for forming an anti-reflection layer may contain, for example, a resin component (curable compound), a fluorine-containing additive, hollow particles, solid particles, a solvent, and the like, and can be obtained, for example, by mixing these.
反射防止層形成用塗工液に含まれる樹脂成分(硬化性化合物)の硬化メカニズムとしては、例えば、熱硬化型、光硬化型が挙げられる。樹脂成分としては、例えば、アクリレート基およびメタクリレート基の少なくとも一方の基を有する硬化性化合物が用いられ、例えば、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂、多価アルコール等の多官能化合物のアクリレートやメタクリレート等のオリゴマーまたはプレポリマー等が挙げられる。これらは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 The curing mechanism of the resin component (curable compound) contained in the coating liquid for forming the anti-reflection layer can be, for example, a heat curing type or a light curing type. For example, a curable compound having at least one of an acrylate group and a methacrylate group is used as the resin component, and examples thereof include oligomers or prepolymers such as acrylates and methacrylates of polyfunctional compounds such as silicone resins, polyester resins, polyether resins, epoxy resins, urethane resins, alkyd resins, spiroacetal resins, polybutadiene resins, polythiolpolyene resins, and polyhydric alcohols. These may be used alone or in combination of two or more types.
上記樹脂成分には、例えば、アクリレート基およびメタクリレート基の少なくとも一方の基を有する反応性希釈剤を用いることもできる。反応性希釈剤は、例えば、特開2008-88309号公報に記載の反応性希釈剤を用いることができ、例えば、単官能アクリレート、単官能メタクリレート、多官能アクリレート、多官能メタクリレート等を含む。反応性希釈剤としては、優れた硬度を得る観点から、3官能以上のアクリレート、3官能以上のメタクリレートが好ましく用いられる。反応性希釈剤としては、例えば、ブタンジオールグリセリンエーテルジアクリレート、イソシアヌル酸のアクリレート、イソシアヌル酸のメタクリレート等も挙げられる。これらは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。上記樹脂成分の硬化のために、例えば、硬化剤を用いてもよい。硬化剤としては、例えば、公知の重合開始剤(例えば、熱重合開始剤、光重合開始剤等)を用いることができる。 The resin component may be, for example, a reactive diluent having at least one of an acrylate group and a methacrylate group. The reactive diluent may be, for example, a reactive diluent described in JP-A-2008-88309, and may include, for example, a monofunctional acrylate, a monofunctional methacrylate, a polyfunctional acrylate, a polyfunctional methacrylate, etc. As the reactive diluent, from the viewpoint of obtaining excellent hardness, a trifunctional or higher acrylate or a trifunctional or higher methacrylate is preferably used. As the reactive diluent, for example, butanediol glycerin ether diacrylate, an acrylate of isocyanuric acid, a methacrylate of isocyanuric acid, etc. may be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. For example, a curing agent may be used to harden the resin component. As the curing agent, for example, a known polymerization initiator (for example, a thermal polymerization initiator, a photopolymerization initiator, etc.) may be used.
上記フッ素含有添加剤は、例えば、フッ素を含む有機化合物であってもよく、フッ素を含む無機化合物であってもよい。フッ素を含む有機化合物としては、例えば、フッ素含有防汚コーティング剤、フッ素含有アクリル化合物、フッ素・ケイ素含有アクリル化合物が挙げられる。フッ素を含む有機化合物としては市販品を用いることができる。市販品の具体例としては、信越化学工業株式会社製の商品名「KY-1203」、DIC株式会社製の商品名「メガファック」等が挙げられる。フッ素含有添加剤の含有量は、上記樹脂成分100重量部に対し、例えば、0.05重量部以上、0.1重量部以上、0.15重量部以上、0.20重量部以上、または0.25重量部以上であってもよく、20重量部以下、15重量部以下、10重量部以下、5重量部以下、または3重量部以下であってもよい。 The fluorine-containing additive may be, for example, an organic compound containing fluorine, or an inorganic compound containing fluorine. Examples of the organic compound containing fluorine include a fluorine-containing antifouling coating agent, a fluorine-containing acrylic compound, and a fluorine-silicon-containing acrylic compound. A commercially available product may be used as the organic compound containing fluorine. Specific examples of commercially available products include "KY-1203" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. and "Megafac" manufactured by DIC Corporation. The content of the fluorine-containing additive may be, for example, 0.05 parts by weight or more, 0.1 parts by weight or more, 0.15 parts by weight or more, 0.20 parts by weight or more, or 0.25 parts by weight or more, or 20 parts by weight or less, 15 parts by weight or less, 10 parts by weight or less, 5 parts by weight or less, or 3 parts by weight or less, relative to 100 parts by weight of the resin component.
上記中空粒子としては、例えば、シリカ粒子、アクリル粒子、アクリル-スチレン共重合粒子が用いられる。中空シリカ粒子は、市販品(例えば、日揮触媒化成工業株式会社製の商品名「スルーリア5320」、「スルーリア4320」)を用いることができる。中空粒子の重量平均粒子径は、例えば、30nm以上、40nm以上、50nm以上、60nm以上、または70nm以上であってもよく、150nm以下、140nm以下、130nm以下、120nm以下、または110nm以下であってもよい。中空粒子の形状は、特に制限されないが、好ましくは略球形である。具体的には、中空粒子のアスペクト比は、好ましくは1.5以下である。中空粒子の含有量は、上記樹脂成分100重量部に対し、例えば、30重量部以上、50重量部以上、70重量部以上、90重量部以上、または100重量部以上であってもよく、300重量部以下、270重量部以下、250重量部以下、200重量部以下、または180重量部以下であってもよい。 As the hollow particles, for example, silica particles, acrylic particles, and acrylic-styrene copolymer particles are used. As the hollow silica particles, commercially available products (for example, trade names "Suluria 5320" and "Suluria 4320" manufactured by JGC Catalysts and Chemicals Co., Ltd.) can be used. The weight average particle diameter of the hollow particles may be, for example, 30 nm or more, 40 nm or more, 50 nm or more, 60 nm or more, or 70 nm or more, or 150 nm or less, 140 nm or less, 130 nm or less, 120 nm or less, or 110 nm or less. The shape of the hollow particles is not particularly limited, but is preferably approximately spherical. Specifically, the aspect ratio of the hollow particles is preferably 1.5 or less. The content of hollow particles may be, for example, 30 parts by weight or more, 50 parts by weight or more, 70 parts by weight or more, 90 parts by weight or more, or 100 parts by weight or more, or 300 parts by weight or less, 270 parts by weight or less, 250 parts by weight or less, 200 parts by weight or less, or 180 parts by weight or less, relative to 100 parts by weight of the resin component.
上記中実粒子としては、例えば、シリカ粒子、ジルコニア粒子、チタニア粒子が用いられる。中実シリカ粒子は、市販品(例えば、日産化学工業株式会社製の商品名「MEK-2140Z-AC」、「MIBK-ST」、「IPA-ST」)を用いることができる。中実粒子の重量平均粒子径は、例えば、5nm以上、10nm以上、15nm以上、20nm以上、または25nm以上であってもよく、330nm以下、250nm以下、200nm以下、150nm以下、または100nm以下であってもよい。中空粒子の形状は、特に制限されないが、好ましくは略球形である。具体的には、中空粒子のアスペクト比は、好ましくは1.5以下である。中実粒子の含有量は、上記樹脂成分100重量部に対し、例えば、5重量部以上、10重量部以上、15重量部以上、20重量部以上、または25重量部以上であってもよく、150重量部以下、120重量部以下、100重量部以下、または80重量部以下であってもよい。 As the solid particles, for example, silica particles, zirconia particles, and titania particles are used. As the solid silica particles, commercially available products (for example, products manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. under the trade names "MEK-2140Z-AC", "MIBK-ST", and "IPA-ST") can be used. The weight average particle diameter of the solid particles may be, for example, 5 nm or more, 10 nm or more, 15 nm or more, 20 nm or more, or 25 nm or more, and may be 330 nm or less, 250 nm or less, 200 nm or less, 150 nm or less, or 100 nm or less. The shape of the hollow particles is not particularly limited, but is preferably approximately spherical. Specifically, the aspect ratio of the hollow particles is preferably 1.5 or less. The content of the solid particles may be, for example, 5 parts by weight or more, 10 parts by weight or more, 15 parts by weight or more, 20 parts by weight or more, or 25 parts by weight or more, or 150 parts by weight or less, 120 parts by weight or less, 100 parts by weight or less, or 80 parts by weight or less, relative to 100 parts by weight of the resin component.
上記溶媒としては、任意の適切な溶媒を用い得る。溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、TBA(ターシャリーブチルアルコール)、2-メトキシエタノール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、MIBK(メチルイソブチルケトン)、シクロペンタノン等のケトン類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、PMA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)等のエステル類;ジイソプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル類;エチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類;エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ類;ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類が挙げられる。これらは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。溶媒の含有量は、例えば、上記反射防止層形成用塗工液全体の重量に対する固形分の重量が、例えば、0.1重量%以上、0.3重量%以上、0.5重量%以上、1.0重量%以上、または1.5重量%以上となるようにしてもよく、20重量%以下、15重量%以下、10重量%以下、5重量%以下、または3重量%以下となるようにしてもよい。 Any suitable solvent may be used as the solvent. Examples of the solvent include alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butanol, TBA (tertiary butyl alcohol), and 2-methoxyethanol; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, MIBK (methyl isobutyl ketone), and cyclopentanone; esters such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, and PMA (propylene glycol monomethyl ether acetate); ethers such as diisopropyl ether and propylene glycol monomethyl ether; glycols such as ethylene glycol and propylene glycol; cellosolves such as ethyl cellosolve and butyl cellosolve; aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, and octane; and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene. These may be used alone or in combination of two or more types. The content of the solvent may be, for example, such that the weight of the solid content relative to the total weight of the coating liquid for forming the anti-reflection layer is, for example, 0.1 wt % or more, 0.3 wt % or more, 0.5 wt % or more, 1.0 wt % or more, or 1.5 wt % or more, or 20 wt % or less, 15 wt % or less, 10 wt % or less, 5 wt % or less, or 3 wt % or less.
上記反射防止層形成用塗工液の塗工方法としては、例えば、ファンテンコート法、ダイコート法、スピンコート法、スプレーコート法、グラビアコート法、ロールコート法、バーコート法等の公知の塗工方法を用いることができる。上記塗膜の乾燥温度は、例えば30℃~200℃であり、乾燥時間は、例えば30秒~90秒である。上記塗膜の硬化は、例えば、加熱、光照射(代表的には、紫外線照射)により行うことができる。光照射の光源としては、例えば、高圧水銀ランプが用いられる。紫外線照射の照射量は、紫外線波長365nmでの積算露光量として、50mJ/cm2~500mJ/cm2であることが好ましい。 The coating liquid for forming the anti-reflection layer can be applied by known coating methods such as fountain coating, die coating, spin coating, spray coating, gravure coating, roll coating, and bar coating. The drying temperature of the coating is, for example, 30°C to 200°C, and the drying time is, for example, 30 seconds to 90 seconds. The coating can be cured by, for example, heating or light irradiation (typically, ultraviolet irradiation). A high-pressure mercury lamp is used as a light source for light irradiation. The dose of ultraviolet irradiation is preferably 50 mJ/cm 2 to 500 mJ/cm 2 as the cumulative exposure dose at an ultraviolet wavelength of 365 nm.
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。なお、厚みおよび表面平滑性は下記の測定方法により測定した値である。また、特に明記しない限り、「部」および「%」は重量基準である。
<厚み>
10μm以下の厚みは、走査型電子顕微鏡(日本電子社製、製品名「JSM-7100F」)を用いて測定した。10μmを超える厚みは、デジタルマイクロメーター(アンリツ社製、製品名「KC-351C」)を用いて測定した。
<表面平滑性>
走査型白色干渉計(Zygo社製、製品名「NewView9000」)を用いて表面平滑性を測定した。具体的には、防振台つき測定台に測定試料を載せ、単一白色LED照明を用いて干渉縞を発生させ、基準面を持った干渉対物レンズ(1.4倍)をZ方向(厚み方向)にスキャンすることで、12.4mm□の視野範囲における測定対象最表面の平滑性(表面平滑性)を選択的に取得した。マイクロスライドガラス(松浪硝子工業社製、製品名「S200200」)に厚み5μmの凹凸の少ないアクリル系粘着剤層を形成し、この粘着面に測定対象のフィルムを異物や気泡、変形のスジが入り込まないようにラミネートし、粘着剤層と反対側の表面の平滑性を測定した。
解析については、角度の指標「Slope magnitude RMS」を2倍した値(2σに相当)を、表面平滑性(単位:arcmin)と定義した。
The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The thickness and surface smoothness are values measured by the following measuring methods. Furthermore, unless otherwise specified, "parts" and "%" are based on weight.
<Thickness>
The thickness of 10 μm or less was measured using a scanning electron microscope (manufactured by JEOL Ltd., product name "JSM-7100F"), and the thickness of more than 10 μm was measured using a digital micrometer (manufactured by Anritsu Corporation, product name "KC-351C").
<Surface smoothness>
The surface smoothness was measured using a scanning white light interferometer (manufactured by Zygo, product name "NewView9000"). Specifically, the measurement sample was placed on a measurement table with a vibration-proof table, interference fringes were generated using a single white LED illumination, and an interference objective lens (1.4 times) with a reference surface was scanned in the Z direction (thickness direction) to selectively obtain the smoothness (surface smoothness) of the outermost surface of the measurement target in the field of view of 12.4 mm□. A 5 μm thick acrylic adhesive layer with little unevenness was formed on a microslide glass (manufactured by Matsunami Glass Industry, product name "S200200"), and the film to be measured was laminated on this adhesive surface so that foreign matter, air bubbles, and deformation lines would not get in, and the smoothness of the surface opposite to the adhesive layer was measured.
For the analysis, the surface smoothness (unit: arcmin) was defined as a value obtained by multiplying the angle index "slope magnitude RMS" (corresponding to 2σ).
[実施例1]
(ハードコート層形成材料の調製)
ウレタンアクリルオリゴマー(新中村化学社製、「NKオリゴ UA-53H」)50部、ペンタエリストールトリアクリレートを主成分とする多官能アクリレート(大阪有機化学工業社製、商品名「ビスコート#300」)30部、4-ヒドロキシブチルアクリレート(大阪有機化学工業社製)20部、レベリング剤(DIC社製、「GRANDIC PC4100」)1部および光重合開始剤(チバ・ジャパン社製、「イルガキュア907」)3部を混合し、固形分濃度が50%になるようにメチルイソブチルケトンで希釈して、ハードコート層形成材料を調製した。
[Example 1]
(Preparation of Hard Coat Layer-Forming Material)
A hard coat layer-forming material was prepared by mixing 50 parts of a urethane acrylic oligomer (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., "NK Oligo UA-53H"), 30 parts of a multifunctional acrylate mainly composed of pentaerythritol triacrylate (manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd., product name "Viscoat #300"), 20 parts of 4-hydroxybutyl acrylate (manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.), 1 part of a leveling agent (manufactured by DIC Corporation, "GRANDIC PC4100") and 3 parts of a photopolymerization initiator (manufactured by Ciba Japan KK, "Irgacure 907") and diluting with methyl isobutyl ketone to a solids concentration of 50%.
(高屈折率層形成用塗工液の調製)
多官能アクリレート(荒川化学工業株式会社製、商品名「オプスターKZ6728」、固形分20重量%)100重量部、レベリング剤(DIC社製、「GRANDIC PC4100」)3重量部、および光重合開始剤(BASF社製、商品名「OMNIRAD907」、固形分100重量%)3重量部を混合した。その混合物に、希釈溶媒として酢酸ブチルを用いて固形分が12重量%となるようにし、攪拌して高屈折率層形成用塗工液を調製した。
(Preparation of Coating Solution for Forming High Refractive Index Layer)
100 parts by weight of a multifunctional acrylate (manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd., product name "Opstar KZ6728",
(低屈折率層形成用塗工液Aの調製)
ペンタエリストールトリアクリレートを主成分とする多官能アクリレート(大阪有機化学工業株式会社製、商品名「ビスコート#300」、固形分100重量%)100重量部、中空ナノシリカ粒子(日揮触媒化成工業株式会社製、商品名「スルーリア5320」、固形分20重量%、重量平均粒子径75nm)150重量部、中実ナノシリカ粒子(日産化学工業株式会社製、商品名「MEK-2140Z-AC」、固形分30重量%、重量平均粒子径10nm)50重量部、フッ素含有添加剤(信越化学工業株式会社製、商品名「KY-1203」、固形分20重量%)12重量部、および光重合開始剤(BASF社製、商品名「OMNIRAD907」、固形分100重量%)3重量部を混合した。その混合物に、希釈溶媒としてTBA(ターシャリーブチルアルコール)、MIBK(メチルイソブチルケトン)およびPMA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)を60:25:15重量比で混合した混合溶媒を添加して全体の固形分が4重量%となるようにし、攪拌して低屈折率層形成用塗工液を調製した。
(Preparation of Coating Solution A for Forming Low Refractive Index Layer)
100 parts by weight of a polyfunctional acrylate containing pentaerythritol triacrylate as a main component (manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd., product name "Viscoat #300",
ラクトン環構造を有するアクリルフィルム(厚み40μm、表面平滑性0.45arcmin)に、上記のハードコート層形成材料を塗布して90℃で1分間加熱し、加熱後の塗布層に高圧水銀ランプにて積算光量300mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、厚み4μmのハードコート層が形成されたアクリルフィルム(厚み44μm、ハードコート層側の表面平滑性0.4arcmin)を作製した。
次いで、上記ハードコート層上に、上記高屈折率層形成用塗工液をワイヤーバーで塗工し、塗工した塗工液を80℃で1分間加熱し、乾燥させて塗膜を形成した。乾燥後の塗膜に、高圧水銀ランプにて積算光量300mJ/cm2の紫外線を照射して塗膜を硬化させ、厚み140nmの高屈折率層を形成した。
続いて、高屈折率層上に、上記低屈折率層形成用塗工液をワイヤーバーで塗工し、塗工した塗工液を80℃で1分間加熱し、乾燥させて塗膜を形成した。乾燥後の塗膜に、高圧水銀ランプにて積算光量300mJ/cm2の紫外線を照射して塗膜を硬化させ、厚み105nmの低屈折率層を形成した。
こうして、厚み44μmで、表面平滑性0.4arcminの積層フィルムを得た。
The above hard coat layer-forming material was applied to an acrylic film (thickness 40 μm, surface smoothness 0.45 arcmin) having a lactone ring structure, and heated at 90° C. for 1 minute. The coated layer after heating was irradiated with ultraviolet light from a high-pressure mercury lamp at an integrated light quantity of 300 mJ/ cm2 to harden the coated layer, thereby producing an acrylic film (thickness 44 μm, surface smoothness on the hard coat layer side 0.4 arcmin) on which a hard coat layer having a thickness of 4 μm was formed.
Next, the coating solution for forming the high refractive index layer was applied onto the hard coat layer with a wire bar, and the applied coating solution was heated at 80° C. for 1 minute and dried to form a coating film. The dried coating film was irradiated with ultraviolet light from a high pressure mercury lamp at an integrated light quantity of 300 mJ/cm 2 to cure the coating film, forming a high refractive index layer with a thickness of 140 nm.
Next, the low refractive index layer-forming coating liquid was applied onto the high refractive index layer with a wire bar, and the applied coating liquid was heated at 80° C. for 1 minute and dried to form a coating film. The dried coating film was irradiated with ultraviolet light from a high pressure mercury lamp at an integrated light quantity of 300 mJ/cm 2 to cure the coating film, forming a low refractive index layer with a thickness of 105 nm.
In this way, a laminated film having a thickness of 44 μm and a surface smoothness of 0.4 arcmin was obtained.
[比較例1]
高屈折率層を形成しなかったこと、および、低屈折率層形成用塗工液として下記の塗工液Bを用いて厚み100nmの低屈折率層を形成したこと以外は実施例1と同様にして、厚み44μmで、表面平滑性0.4arcminの積層フィルムを得た。
[Comparative Example 1]
A laminated film having a thickness of 44 μm and a surface smoothness of 0.4 arcmin was obtained in the same manner as in Example 1, except that a high refractive index layer was not formed and a low refractive index layer having a thickness of 100 nm was formed using the following coating liquid B as a coating liquid for forming a low refractive index layer.
(低屈折率層形成用塗工液Bの調製)
ペンタエリストールトリアクリレートを主成分とする多官能アクリレート(大阪有機化学工業株式会社製、商品名「ビスコート#300」、固形分100重量%)100重量部、中空ナノシリカ粒子(日揮触媒化成工業株式会社製、商品名「スルーリア5320」、固形分20重量%、重量平均粒子径75nm)100重量部、フッ素含有添加剤(信越化学工業株式会社製、商品名「KY-1203」、固形分20重量%)12重量部、および光重合開始剤(BASF社製、商品名「OMNIRAD907」、固形分100重量%)3重量部を混合した。その混合物に、希釈溶媒としてTBA(ターシャリーブチルアルコール)、MIBK(メチルイソブチルケトン)およびPMA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)を60:25:15重量比で混合した混合溶媒を添加して全体の固形分が4重量%となるようにし、攪拌して反射防止低屈折層形成用塗工液Bを調製した。
(Preparation of Coating Solution B for Forming Low Refractive Index Layer)
100 parts by weight of a polyfunctional acrylate containing pentaerythritol triacrylate as a main component (manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd., product name "Viscoat #300",
[比較例2]
高屈折率層および低屈折率層を形成しなかったこと以外は実施例1と同様にして、厚み44μmで、表面平滑性0.4arcminの積層フィルムを得た。
[Comparative Example 2]
A laminated film having a thickness of 44 μm and a surface smoothness of 0.4 arcmin was obtained in the same manner as in Example 1, except that the high refractive index layer and the low refractive index layer were not formed.
<評価>
(1)30°正反射率
実施例1、比較例1および比較例2の積層フィルムから50mm×50mmサイズの試験片を切り出し、これを、粘着剤を用いて黒アクリル板に貼り付けて測定サンプルを得た。測定装置としては、分光光度計(日立ハイテクノロジー社製、商品名「U-4100」)を用い、正反射率スペクトルを測定した。測定波長は420nmから680nmの範囲とし、測定サンプルに対する光の入射角は30°とした。
<Evaluation>
(1) 30° Regular Reflectance A test piece measuring 50 mm×50 mm was cut out from each of the laminated films of Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2, and attached to a black acrylic plate using an adhesive to obtain a measurement sample. A spectrophotometer (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, product name "U-4100") was used as the measurement device to measure the regular reflectance spectrum. The measurement wavelength was in the range of 420 nm to 680 nm, and the incident angle of light to the measurement sample was 30°.
実施例1、比較例1および比較例2の積層フィルムの30°正反射率スペクトルを図4に示す。図4に示すとおり、実施例1の積層フィルムの波長420nmから680nmの範囲における30°正反射率スペクトルの最大値は0.85%であった。また、波長450nmにおける30°正反射率は0.15%であり、波長600nmにおける30°正反射率は0.13%であった。なお、比較例1および比較例2の結果は以下のとおりである。 Figure 4 shows the 30° regular reflectance spectra of the laminated films of Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2. As shown in Figure 4, the maximum value of the 30° regular reflectance spectrum of the laminated film of Example 1 in the wavelength range of 420 nm to 680 nm was 0.85%. In addition, the 30° regular reflectance at a wavelength of 450 nm was 0.15%, and the 30° regular reflectance at a wavelength of 600 nm was 0.13%. The results of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 are as follows.
(2)外観1
実施例1、比較例1および比較例2の積層フィルムを、粘着剤を用いて黒アクリル板に貼り付けて測定板を得た。暗室にて、測定板に向けて、18cm離れた位置に測定板に対向するように設置した面発光ユニット(AItec社製、LEDライティングボックス「LLBK1」)から調光ボリューム1にて光を照射したときの測定板の外観(反射見映え)を目視により確認した。反射見映えを図5(a)、図5(b)および図5(c)に示す。具体的には、図5(a)は白表示の光を照射したときの結果を示し、図5(b)は青色光(波長450nm±30nm)を照射したときの結果を示し、図5(c)は赤色光(波長630nm±30nm)を照射したときの結果を示す。
(2) Appearance 1
The laminated films of Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2 were attached to a black acrylic plate using an adhesive to obtain a measurement plate. In a dark room, the appearance (reflection appearance) of the measurement plate was visually confirmed when light was irradiated from a surface light emitting unit (manufactured by AItec, LED lighting box "LLBK1") installed 18 cm away from the measurement plate and using a dimming volume 1. The reflection appearance is shown in Figures 5(a), 5(b), and 5(c). Specifically, Figure 5(a) shows the result when white display light was irradiated, Figure 5(b) shows the result when blue light (wavelength 450 nm ± 30 nm) was irradiated, and Figure 5(c) shows the result when red light (wavelength 630 nm ± 30 nm) was irradiated.
(3)外観2
実施例1、比較例1および比較例2の積層フィルムを、粘着剤を用いて透明ガラス板に貼り付けて測定板を得た。暗室に面発光ユニット(AItec社製、LEDライティングボックス「LLBK1」)を設置し、その発光面上に測定板を載置した状態で、面発光ユニットから調光ボリューム1にて光を照射したときの測定板の外観(透過見映え)を目視により確認した。透過見映えを図6(a)、図6(b)、図6(c)および図6(d)に示す。図6(a)は白表示の光を照射したときの結果を示し、図6(b)は青色光(波長450nm±30nm)を照射したときの結果を示し、図6(c)は赤色光(波長630nm±30nm)を照射したときの結果を示し、図6(d)は緑色光(波長530nm±30nm)を照射したときの結果を示す。
(3)
The laminated films of Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2 were attached to a transparent glass plate using an adhesive to obtain a measurement plate. A surface-emitting unit (manufactured by AItec, LED lighting box "LLBK1") was installed in a darkroom, and the measurement plate was placed on the light-emitting surface. The appearance (transmitted appearance) of the measurement plate when light was irradiated from the surface-emitting unit using the dimming volume 1 was visually confirmed. The transmitted appearance is shown in Figures 6(a), 6(b), 6(c), and 6(d). Figure 6(a) shows the result when white display light was irradiated, Figure 6(b) shows the result when blue light (wavelength 450 nm ± 30 nm) was irradiated, Figure 6(c) shows the result when red light (wavelength 630 nm ± 30 nm) was irradiated, and Figure 6(d) shows the result when green light (wavelength 530 nm ± 30 nm) was irradiated.
図5(a)、図5(b)および図5(c)に示すように、実施例1は比較例1および比較例2に比べて、格段に反射見映えに優れる。上記評価では吸収型偏光部材との組合せを想定して黒アクリル板を用いているが、透明ガラス板を用いても同様に反射見映えの差が確認できた。実施例1によれば、本発明の実施形態により表示システムにおいて、反射光が原因で起こり得るゴーストの問題を極めて良好に解決し得ると考えられる。なお、図6(a)、図6(b)、図6(c)および図6(d)に示すように、実施例1、比較例1および比較例2は、透過見映えは大きくかわらない。 As shown in Figures 5(a), 5(b), and 5(c), Example 1 is far superior in reflective appearance compared to Comparative Example 1 and Comparative Example 2. In the above evaluation, a black acrylic plate was used assuming a combination with an absorptive polarizing member, but a similar difference in reflective appearance was confirmed when a transparent glass plate was used. According to Example 1, it is believed that the problem of ghosting that can occur due to reflected light in a display system according to an embodiment of the present invention can be extremely well solved. Note that, as shown in Figures 6(a), 6(b), 6(c), and 6(d), there is no significant difference in transmitted appearance between Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2.
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態で示した構成と実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. For example, the configurations shown in the above-described embodiments can be replaced with configurations that are substantially the same as those shown in the above-described embodiments, that have the same effects, or that can achieve the same purpose.
本発明の実施形態に係る表示システムは、例えば、VRゴーグル等の表示体に用いられ得る。 The display system according to the embodiment of the present invention can be used in a display device such as VR goggles, for example.
2 表示システム、4 レンズ部、12 表示素子、14 反射型偏光部材、16 第一レンズ部、18 ハーフミラー、20 第一位相差部材、22 第二位相差部材、24 第二レンズ部、28 吸収型偏光部材、30 保護部材、34 積層フィルム、36 基材、38 表面処理層、100 積層部。 2 Display system, 4 Lens section, 12 Display element, 14 Reflective polarizing member, 16 First lens section, 18 Half mirror, 20 First phase difference member, 22 Second phase difference member, 24 Second lens section, 28 Absorptive polarizing member, 30 Protective member, 34 Laminated film, 36 Substrate, 38 Surface treatment layer, 100 Laminated section.
Claims (9)
偏光部材を介して画像を表す光を前方に出射する表示面を有する表示素子と、
前記表示素子の前方に配置され、前記表示素子から出射された光を反射する反射型偏光部材と、
前記表示素子と前記反射型偏光部材との間の光路上に配置される第一レンズ部と、
前記表示素子と前記第一レンズ部との間に配置され、前記表示素子から出射された光を透過させ、前記反射型偏光部材で反射された光を前記反射型偏光部材に向けて反射させるハーフミラーと、
前記表示素子と前記ハーフミラーとの間の光路上に配置される第1のλ/4部材と、
前記ハーフミラーと前記反射型偏光部材との間の光路上に配置される第2のλ/4部材と、
前記表示素子と前記ハーフミラーとの間の光路上に配置される保護部材と、
を備え、
前記保護部材と前記ハーフミラーとの間には空間が形成され、
前記保護部材は、波長420nmから680nmの範囲における30°正反射率スペクトルの最大値が1.4%以下である、
表示システム。 1. A display system for displaying an image to a user, comprising:
a display element having a display surface that emits light representing an image forward via a polarizing member;
a reflective polarizing member disposed in front of the display element and reflecting light emitted from the display element;
a first lens portion disposed on an optical path between the display element and the reflective polarizing member;
a half mirror disposed between the display element and the first lens portion, the half mirror transmitting light emitted from the display element and reflecting light reflected by the reflective polarizing member toward the reflective polarizing member;
a first λ/4 member disposed on an optical path between the display element and the half mirror;
a second λ/4 member disposed on an optical path between the half mirror and the reflective polarizing member;
a protection member disposed on an optical path between the display element and the half mirror;
Equipped with
A space is formed between the protective member and the half mirror,
The protective member has a maximum value of a 30° regular reflectance spectrum of 1.4% or less in a wavelength range of 420 nm to 680 nm.
Display system.
前記第1のλ/4部材を通過した光を、ハーフミラーおよび第一レンズ部を通過させるステップと、
前記ハーフミラーおよび前記第一レンズ部を通過した光を、第2のλ/4部材を通過させるステップと、
前記第2のλ/4部材を通過した光を、反射型偏光部材で前記ハーフミラーに向けて反射させるステップと、
前記反射型偏光部材および前記ハーフミラーで反射させた光を、前記第2のλ/4部材により前記反射型偏光部材を透過可能にするステップと、
を有する、表示方法に用いられ、
前記偏光部材を介して画像を表す光を前方に出射する表示面を有する表示素子と前記ハーフミラーとの間の光路上に配置され、前記表示素子と前記ハーフミラーとの間に形成される空間に接する積層フィルムであって、
波長420nmから680nmの範囲における30°正反射率スペクトルの最大値が1.4%以下である、
積層フィルム。 A step of passing the light representing the image outputted through the polarizing member through a first λ/4 member;
A step of passing the light having passed through the first λ/4 member through a half mirror and a first lens portion;
A step of passing the light that has passed through the half mirror and the first lens portion through a second λ/4 member;
A step of reflecting the light that has passed through the second λ/4 member toward the half mirror by a reflective polarizing member;
allowing the light reflected by the reflective polarizing member and the half mirror to pass through the reflective polarizing member by the second λ/4 member;
The display method includes:
a laminated film disposed on an optical path between the half mirror and a display element having a display surface that emits light representing an image forward through the polarizing member, the laminated film being in contact with a space formed between the display element and the half mirror,
The maximum value of the 30° regular reflectance spectrum in the wavelength range of 420 nm to 680 nm is 1.4% or less;
Laminated film.
前記第1のλ/4部材を通過した光を、ハーフミラーおよび第一レンズ部を通過させるステップと、
前記ハーフミラーおよび前記第一レンズ部を通過した光を、第2のλ/4部材を通過させるステップと、
前記第2のλ/4部材を通過した光を、反射型偏光部材で前記ハーフミラーに向けて反射させるステップと、
前記反射型偏光部材および前記ハーフミラーで反射させた光を、前記第2のλ/4部材により前記反射型偏光部材を透過可能にするステップと、
を有する、表示方法に用いられ、
前記偏光部材を介して画像を表す光を前方に出射する表示面を有する表示素子と、
前記表示素子と前記ハーフミラーとの間の光路上に配置される第1のλ/4部材と、
前記表示素子と前記ハーフミラーとの間の光路上に配置される保護部材と、を備え、
前記保護部材は、波長420nmから680nmの範囲における30°正反射率スペクトルの最大値が1.4%以下である、
表示部。 A step of passing the light representing the image outputted through the polarizing member through a first λ/4 member;
A step of passing the light having passed through the first λ/4 member through a half mirror and a first lens portion;
A step of passing the light that has passed through the half mirror and the first lens portion through a second λ/4 member;
A step of reflecting the light that has passed through the second λ/4 member toward the half mirror by a reflective polarizing member;
allowing the light reflected by the reflective polarizing member and the half mirror to pass through the reflective polarizing member by the second λ/4 member;
The display method includes:
a display element having a display surface that emits light representing an image forward through the polarizing member;
a first λ/4 member disposed on an optical path between the display element and the half mirror;
a protection member disposed on an optical path between the display element and the half mirror,
The protective member has a maximum value of a 30° regular reflectance spectrum of 1.4% or less in a wavelength range of 420 nm to 680 nm.
Display section.
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