TW201527800A - 光學構件及顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明之光學構件,係具有:將入射之直線偏光改變為第1偏光狀態之複數個第1區域(32a)、以及改變為第2偏光狀態之複數個第2區域(32b);並且具有:複數個第1區域(32a)及複數個第2區域(32b)於俯視觀看時以既定的圖案所配置之相位差層(32)、設置在相位差層(32)之一面側之偏光片層(2)、以及設置在相位差層(32)之另一面側的表面之防眩層;防眩層之凹凸表面的任意剖面曲線上之算術平均高度Pa為0.15μm以下,最大剖面高度Pt為1.5μm以下。
Description
本發明係關於光學構件及顯示裝置。
本申請案係根據2013年11月25日於日本所提出之日本特願2013-242898號、日本特願2013-242899號、日本特願2013-242900號、日本特願2013-242901號、日本特願2013-242902號、及日本特願2013-242903號主張優先權,並在此援引其內容。
近年來,已有開發出被稱為FPR(Film Patterned Retarder:相位延遲薄膜式偏光技術)方式之被動式的3D(3 Dimension)液晶顯示裝置。
第5圖係顯示3D液晶顯示裝置的概略構成之剖面圖。如第5圖所示,此方式的3D液晶顯示裝置(顯示裝置)100中,例如在液晶面板P的顯示面側配置有偏光片層2,然後於該觀看側配置有圖案化相位差層3。此外,於液晶面板P的背光側配置有偏光膜F11。
偏光片層2為具有於入射光當中,吸收平行於偏光片層2的吸收軸之振動面的偏光成分,並且讓正交之振動面的偏光成分穿透之光學功能之層,穿透此層後之
穿透光,為直線偏光光線。
圖案化相位差層3通常形成於基材膜上,並與該基材膜和稱為FPR膜。基材膜配置在較圖案化相位差層3更接近觀看側,亦具有保護圖案化相位差層3之保護層的功能。
第6圖係用以說明3D液晶顯示裝置中之液晶面板P與圖案化相位差層3的對位之俯視圖。如第6圖所示,液晶面板P中,於像素在左右方向排列為一行之像素行L的每行中,交互地顯示右眼用影像與左眼用影像。
圖案化相位差層3,具備第1區域32a與第2區域32b,例如於顯示右眼用影像之像素行L的觀看側配置第1區域32a,於顯示左眼用影像之像素行L的觀看側配置第2區域32b。於第1區域32a與第2區域32b中,相位差的方向不同,於右眼用影像與左眼用影像中,係成為相互不同的偏光狀態而顯示於觀看側(例如參考專利文獻1)。
使用者,係透過具備有光學特性在右眼用鏡片與左眼用鏡片為不同之光學元件之所謂的偏光眼鏡來觀看顯示影像,而分別選擇性地於右眼觀看右眼用影像,於左眼觀看左眼用影像。藉此,使用者可辨識出融合兩眼的影像後之立體影像。
作為使用在如此3D液晶顯示裝置之構件,係有人提出一種使FPR膜與偏光片層形成一體化之光學構件(例如參考專利文獻2)。
[專利文獻1]日本國特開2012-212033號公報
[專利文獻2]韓國登錄特許第1191129號公報
專利文獻2所記載之光學構件,由於種種原因,而有導致立體顯示影像的畫質降低之疑慮。
本發明係鑒於上述情形而創作出,該目的在於提供一種能夠進行良好的立體影像顯示之光學構件。此外,該目的在於提供一種具備有上述光學構件且能夠進行良好的立體影像顯示之顯示裝置。
專利文獻2所記載之光學構件,具體而言,由於下列原因,而有導致立體顯示影像的畫質降低之疑慮。
首先,專利文獻2所記載之光學構件,有時會於觀看側的表面形成具有凹凸形狀的防眩層。藉此可抑制安裝於3D液晶顯示裝置時之在觀看側的表面上之環境光的反射,而提升觀看性。
然而,由於形成防眩層,於防眩層中,雖僅有些許,但影像光仍產生散射。當影像光散射時,來自圖案化相位差層之影像光的偏光狀態產生變化。或是成為無法充分地區分右眼用影像與左眼用影像之交界之狀態,例如原本僅應由右眼所辨識之右眼用影像,亦被左眼所辨
識出。產生了所謂串音干擾(crosstalk),而缺法臨場感和立體感等,有導致立體顯示影像的畫質降低之疑慮。
此外,專利文獻2所記載之光學構件,有時會在偏光片層之與觀看側為相反側上設置用以保護偏光膜之保護層。該保護層,具代表性者為使用樹脂製的膜所形成者。
然而,該保護層所使用之樹脂膜,有時具有相位差。當保護層具有相位差時,會使透過偏光片層所射出之直線偏光的偏光狀態產生變化,而存在著與設計相異之偏光狀態的偏光光線入射於FPR膜的圖案化相位差層之疑慮。如此,從FPR膜所射出之影像光無法成為期望的偏光狀態,對於例如色調、亮度、對比等造成影響,而有導致立體顯示影像的畫質降低之疑慮。
此外,專利文獻2所記載之光學構件,為了保護觀看側的表面,有時會於表面形成硬度相對較高的樹脂層之硬塗層。該硬塗層,代表性者有在成為FPR膜的觀看側之基材膜(保護層)的表面上,使單體或寡聚物聚合而形成者。
於硬塗層的形成時,可預料到由硬化收縮所產生之應力會施加於FPR膜。該硬塗層較厚時,表面保護的效果高,但當增厚硬塗層時,形成時的硬化收縮會增大。
FPR膜的相位差,容易因應力而產生變化,由於硬塗層的形成,而使從FPR膜所射出之影像光無法成
為期望的偏光狀態。例如原本僅應由右眼所辨識之右眼用影像,亦被左眼所辨識出。產生串音干擾,而有導致立體顯示影像的畫質降低之疑慮。
此外,專利文獻2所記載之光學構件,由於積層有複數層,所以整體的厚度容易變厚。顯示裝置中,從像素所射出之右眼用的影像光入射於FPR膜中所對應之區域,而射出作為右眼用的偏光影像光,左眼用的影像光入射於FPR膜中所對應之區域,而射出作為左眼用的偏光影像光。
然而,當光學構件變厚時,會有從像素往斜上方或斜下方射出之影像光,入射於FPR膜中與原本應入射之區域為不同的區域之疑慮。此時,由於斜向射出之影像光,例如原本僅應由右眼所辨識之右眼用影像,亦被左眼所辨識出,產生串音干擾,而有導致立體顯示影像的畫質降低之疑慮。該疑慮,在以相對於水平面呈30度以上的角度從斜上方往下觀看影像時,或是以30度以上的角度從斜下方往上觀看影像時特別顯著。
此外,專利文獻2所記載之光學構件,為了保護觀看側的表面,有時會於表面形成硬度相對較高的樹脂層之硬塗層。該硬塗層,代表性者有在成為FPR膜的觀看側之基材膜(保護層)的表面上,使單體或寡聚物聚合而形成者。
於硬塗層的形成時,可預料到由硬化收縮所產生之應力會施加於FPR膜。該硬塗層較厚時,表面保
護的效果高,但當增厚硬塗層時,形成時的硬化收縮會增大。
FPR膜的相位差容易因應力而產生變化,故會由於硬塗層的形成,而使從FPR膜所射出之影像光無法成為期望的偏光狀態。例如原本僅應由右眼所辨識之右眼用影像,亦被左眼所辨識出。產生串音干擾,而有導致立體顯示影像的畫質降低之疑慮。
本發明係採用以下手段。
本發明之第1型態,係提供一種光學構件,其係具有:將入射之直線偏光改變為第1偏光狀態之複數個第1區域、以及將之改變為第2偏光狀態之複數個第2區域;並且具有:複數個前述第1區域及複數個前述第2區域於俯視觀看時以既定的圖案所配置之相位差層、設置在前述相位差層之一面側之偏光片層、以及設置在前述相位差層之另一面側的表面之防眩層;前述防眩層之凹凸表面的任意剖面曲線上之算術平均高度Pa為0.15μm以下,最大剖面高度Pt為1.5μm以下。
本發明之一型態中,可構成為:前述防眩層之表面的傾斜角度為2°以上之比率為30%以下。
此外,本發明之第2型態,係提供一種光學構件,其係具有:將入射之直線偏光改變為第1偏光狀態之複數個第1區域、以及將之改變為第2偏光狀態之複數個第2區域;並且具有:複數個前述第1區域及複數個前
述第2區域於俯視觀看時以既定的圖案所配置之相位差層、設置在前述相位差層之一面側之偏光片層、以及設置在前述相位差層之另一面側的表面之防眩層;對於前述防眩層的表面,依據JIS K 7374,使用寬0.5mm、1.0mm及2.0mm的光學梳並以反射法所測定之影像鮮明度之和,為30%以上200%以下。
本發明之一型態中,可構成為:對於從前述偏光片層側所穿透之光,依據JIS K 7374,使用寬0.125mm、0.5mm、1.0mm及2.0mm的光學梳並以穿透法所測定之影像鮮明度之和,為150%以上350%以下。
此外,本發明之第3型態,係提供一種光學構件,其係具有:將入射之直線偏光改變為第1偏光狀態之複數個第1區域、以及將之改變為第2偏光狀態之複數個第2區域;並且具有:複數個前述第1區域及複數個前述第2區域於俯視觀看時以既定的圖案所配置之相位差層、設置在前述相位差層之一面側之偏光片層、以及設置在前述偏光片層之與前述相位差層為相反側之偏光片層保護層;前述偏光片層保護層的面內相位差Ro為10nm以下。
本發明之一型態中,可構成為:前述偏光片層保護層之厚度方向的相位差Rth為10nm以下。
本發明之一型態中,可構成為:前述偏光片層保護層的Nz係數為10以下。
此外,本發明之第4型態,係提供一種光學構件,其係具有:將入射之直線偏光改變為第1偏光狀態
之複數個第1區域、以及改變為第2偏光狀態之複數個第2區域;並且具有:複數個前述第1區域及複數個前述第2區域於俯視觀看時以既定的圖案所配置之相位差層、設置在前述相位差層之一面側之偏光片層、以及設置在前述相位差層之另一面側的表面之硬塗層;前述硬塗層之厚度為1μm以上,鉛筆硬度為F以上2H以下。
本發明之一型態中,可構成為:前述硬塗層為活化能射線硬化性樹脂組成物的聚合物。
本發明之一型態中,可構成為:於前述相位差層與前述硬塗層之間具有相位差層保護層。
此外,本發明之第5型態,係提供一種光學構件,其係具有:將入射之直線偏光改變為第1偏光狀態之複數個第1區域、以及將之改變為第2偏光狀態之複數個第2區域;並且具有:複數個前述第1區域及複數個前述第2區域於俯視觀看時以既定的圖案所配置之相位差層、設置在前述相位差層之一面側之偏光片層、以及設置在前述偏光片層之與前述相位差層為相反側上之偏光片層保護層;前述偏光片層保護層之厚度為5μm以上80μm以下。
此外,本發明之第6型態,係提供一種光學構件,其係具有:將入射之直線偏光改變為第1偏光狀態之複數個第1區域、以及改變為第2偏光狀態之複數個第2區域;並且具有:複數個前述第1區域及複數個前述第2區域於俯視觀看時以既定的圖案所配置之相位差層、設置在前述相位差層之一面側之偏光片層、設置在前述相位差
層之另一面側的表面之硬塗層、以及設置在前述相位差層與前述硬塗層之間之相位差層保護層;前述相位差層保護層之厚度為35μm以上。
此外,本發明之其他型態,係提供一種顯示裝置,其係具有:顯示面板、以及設置在前述顯示面板的顯示面側之上述光學構件。
根據本發明之各型態,可提供一種能夠進行良好的立體影像顯示之光學構件。此外,可提供一種具備有上述光學構件且能夠進行良好的立體影像顯示之顯示裝置。
1‧‧‧光學構件
2‧‧‧偏光片層
3‧‧‧圖案化相位差層
4‧‧‧第1保護層(相位差層保護層)
5‧‧‧硬塗層(防眩層)
6‧‧‧第2保護層(偏光片層保護層)
31‧‧‧光配向層
31a、31b‧‧‧配向區域
32‧‧‧相位差層
32a‧‧‧第1區域
32b‧‧‧第2區域
100‧‧‧顯示裝置
P‧‧‧液晶面板(顯示面板)
Pf‧‧‧保護膜
Sf‧‧‧剝離膜
第1圖係顯示本實施形態之光學構件之概略剖面圖。
第2圖係本實施形態之光學構件1之硬塗層5的表面之概略剖面圖。
第3圖係用以說明防眩層表面之傾斜角度的測定方法之示意圖。
第4圖係顯示本實施形態之顯示裝置的概略構成之俯視圖。
第5圖係顯示本實施形態之顯示裝置的概略構成之剖面圖。
第6圖係用以說明液晶面板P與光學構件1之貼合時的對位之俯視圖。
[光學構件]
以下一邊參考圖面來說明本發明之實施形態之光學構件。於以下的全部圖面中,為了容易觀看圖面,各構成要素的尺寸或比率等有時經適當的改變。
第1圖係顯示本實施形態之光學構件1之概略剖面圖。如第1圖所示,本實施形態之光學構件1,為使偏光片層2與圖案化相位差層3形成一體化之構件,例如俯視觀看時呈矩形。光學構件1,係透過黏著劑層9貼合於圖中未顯示之液晶面板的觀看側表面。以下的說明中,有時將光學構件1的偏光片層2側稱為面板側,將圖案化相位差層3側稱為觀看側。
此外,本發明之所謂「相位差層之一面側」,是指在光學構件1中為圖案化相位差層3的面板側。同樣的,本發明之所謂「相位差層之另一面側」,是指在光學構件1中為圖案化相位差層3的觀看側。
本實施形態之光學構件1中,於圖案化相位差層3的觀看側依序積層有第1保護層4及硬塗層5。此外,光學構件1中於偏光片層2的面板側設置第2保護層6。再者,圖案化相位差層3與偏光片層2透過接著劑層7而接著。同樣的偏光片層2與第2保護層6透過接著劑層8而接著。第1保護層4相當於本發明之相位差層保護層。第2保護層6相當於本發明之偏光片層保護層。
如第1圖所示,光學構件1可具有覆蓋硬塗
層5之保護膜Pf。此外,可介於覆蓋第2保護層6所設置之黏著劑層9而具有剝離膜Sf。
以下依序說明。
(偏光片層)
偏光片層2為具有於入射光當中,讓具有某方向的振動面之光穿透並吸收具有與此正交之振動面之光的性質。透過偏光片層2所射出之光為直線偏光。
偏光片層2可使用經由下列步驟所製造之偏光膜:將聚乙烯醇系樹脂膜進行單軸拉伸之步驟,藉由雙色性色素將聚乙烯醇系樹脂膜染色以使雙色性色素吸附之步驟、以硼酸水溶液處理吸附有雙色性色素之聚乙烯醇系樹脂膜之步驟、以及在硼酸水溶液的處理後進行水洗之步驟。
聚乙烯醇系樹脂膜,可藉由使聚乙酸乙烯酯系樹脂皂化而得。聚乙酸乙烯酯系樹脂除了乙酸乙烯酯的均聚物之聚乙酸乙烯酯之外,可為乙酸乙烯酯及可與該乙酸乙烯酯共聚合之其他單體的共聚物。可與乙酸乙烯酯共聚合之其他單體,例如可列舉出不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯醚類、不飽和磺酸類、具有銨基之丙烯醯胺類等。
雙色性色素,可使用碘或雙色性的有機染料。當使用碘作為雙色性色素時,可採用將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬在含有碘及碘化鉀之水溶液中以進行染色之方法。
聚乙烯醇系樹脂膜的單軸拉伸,可在藉由
雙色性色素染色前進行,或是與藉由雙色性色素之染色同時進行,或是在依據雙色性色素之染色後,例如在硼酸處理中進行。
可由以上的方式製造出雙色性色素吸附配向於聚乙烯醇系樹脂膜之偏光膜。所得之偏光膜,可用作為構成光學構件1之偏光片層2。
偏光片層2的厚度例如可為5μm以上40μm以下。本實施形態中,偏光片層2的厚度為30μm。
(相位差層)
圖案化相位差層3,係具有使入射之直線偏光射出作為2種偏光狀態的光之性質。圖案化相位差層3具有光配向層31及相位差層32。
光配向層31,係具有用以限制具有液晶性之材料(以下稱為液晶材料)的配向之配向限制力。光配向層31係使用聚合性光配向材料所形成。光配向材料係使用以偏光光線進行曝光而顯現出配向限制力之材料。可以偏光光線對光配向材料進行曝光來顯現出配向限制力而進行聚合,而形成保持配向限制力之光配向層31。該聚合性光配向材料可使用一般所知者。
本實施形態之光配向層31,該配向限制力所作用之方向於俯視觀看時呈90度的不同之2個配向區域31a、31b。配向區域31a、31b,分別為與俯視觀看時呈矩形之光學構件1的一邊為同方向,通常是在應予組裝之液晶顯示裝置中應成為左右方向之方向延伸存在之帶狀的區
域。此外,配向區域31a、31b係交互地設置在與本身的延伸存在方向交叉之方向。
相位差層32係具有對應於光配向層31的配向區域31a之第1區域32a以及對應於配向區域31b之第2區域32b。亦即,第1區域32a與第2區域32b,係與俯視觀看時呈矩形之光學構件1的一邊為同方向延伸存在之帶狀的區域,且交互地設置在與本身的延伸存在方向交叉之方向。
第1圖係顯示光配向層31的配向區域31a、31b與相位差層32的第1區域32a及第2區域32b之延伸存在方向交叉之剖面上之剖面圖。第1圖中,為了容易理解,係明示出光配向層31的配向區域31a、31b,或相位差層32的第1區域32a及第2區域32b。
第1區域32a與第2區域32b顯示出各自不同的折射率異向性。因此,相位差層32係將於第1區域32a中所入射之直線偏光改變為第1偏光狀態的光。此外,將於第2區域32b中所入射之直線偏光改變為第2偏光狀態的光。
「第1偏光狀態的光」與「第2偏光狀態的光」,是指例如顯示出相互正交的振動方向之2種直線偏光或2種圓偏光(右圓偏光與左圓偏光)。
該相位差層32,係使用具有聚合性官能基之液晶材料所形成。亦即,相位差層32,係因應光配向層31所具有之配向區域31a、31b的配向限制力,使液晶材
料排列配置在2方向,然後與液晶材料所具有之聚合性官能基反應,並維持所使用之液晶材料的液晶相使其硬化而得。該聚合性液晶材料,可使用一般所知者。
(第1保護層)
第1保護層4,係具有保護圖案化相位差層3之功能。此外,當使用積層有圖案化相位差層3與第1保護層4之相位差膜作為光學構件1的構成材料時,係用作為支撐圖案化相位差層3之基材。
第1保護層4的形成材料,例如可列舉出三乙酸纖維素(TAC)系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚乙烯醇系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、環狀聚烯烴系樹脂或包含聚丙烯系樹脂之聚烯烴系樹脂、聚芳酯系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚醯胺系樹脂等。
第1保護層4的厚度較佳為35μm以上,尤佳為50μm以上,更佳為70μm以上。此外,第1保護層4的厚度較佳例如為100μm以下。光學構件1所使用之第1保護層4的厚度,例如可根據以電子顯微鏡拍攝光學構件1的剖面所得之擴大照片來實測。本實施形態中,第1保護層4的厚度為57μm。
如後述般,光學構件1所具有之硬塗層5,係以硬化性樹脂作為形成材料來設置。因此,於形成硬塗層5時,可預料到會產生硬化性樹脂的硬化收縮,使由硬化收縮所造成之應力施加於相位差層32。該硬塗層5,較厚時,圖案化相位差層3的保護效果高,但另一方面,當
增厚硬塗層5時,形成時的硬化收縮會增大。因此,當增厚硬塗層5時,可預料到起因於硬化收縮而使施加於相位差層32之應力增大。
相位差層32的相位差,容易因施加於相位差層32之應力而改變。因此,會有由於硬塗層5的形成,而於相位差層32產生未預料到的相位差偏離之疑慮。當相位差層32具有如此的相位差偏離時,從相位差層32所射出之影像光無法成為期望的偏光狀態,而有產生串音干擾,導致立體顯示影像的畫質降低之疑慮。
然而,本實施形態之光學構件1中,由於第1保護層4的厚度為35μm以上,所以於硬塗層5的形成時,應力不易施加於相位差層32,可維持相位差層32的相位差。藉此,可使從相位差層32所射出之影像光的偏光狀態成為期望的偏光狀態,而抑制串音干擾。
(硬塗層)
硬塗層5為硬化性樹脂之層,係具有抑制光學構件1表面的損傷之功能之層。
硬塗層5例如可使用下列樹脂組成物作為形成材料,該樹脂組成物含有:藉由活化能射線的照射而聚合硬化之活化能射線硬化性樹脂、以及藉由活化能射線的照射而產生自由基之聚合起始劑。
活化能射線硬化性樹脂,例如含有多官能(甲基)丙烯酸酯系化合物。所謂多官能(甲基)丙烯酸酯系化合物,為於分子中具有至少2個(甲基)丙烯醯氧基之化合
物。
多官能(甲基)丙烯酸酯系化合物,例如可列舉出二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸二乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸1,6-己二醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷酯、三(甲基)丙烯酸三羥甲基乙烷酯、三(甲基)丙烯酸四羥甲基甲烷酯、四(甲基)丙烯酸四羥甲基甲烷酯、三(甲基)丙烯酸五甘油酯、三(甲基)丙烯酸新戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸新戊四醇酯、三(甲基)丙烯酸甘油酯、三(甲基)丙烯酸二新戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸二新戊四醇酯、五(甲基)丙烯酸二新戊四醇酯、六(甲基)丙烯酸二新戊四醇酯、異三聚氰酸三((甲基)丙烯醯氧乙基)酯;將(甲基)丙烯醯氧基導入於膦氮烯(Phosphazene)的膦氮烯環之膦氮烯系(甲基)丙烯酸酯化合物;藉由於分子中具有至少2個異氰酸基之聚異氰酸酯、與具有至少1個(甲基)丙烯醯氧基及羥基之多元醇化合物之反應所得之(甲基)丙烯酸胺甲酸乙酯化合物;藉由於分子中具有至少2個羧酸鹵化物、與至少1個(甲基)丙烯醯氧基及羥基之多元醇化合物之反應所得之聚酯(甲基)丙烯酸酯化合物;上述各化合物的二聚物、三聚物等之寡聚物。此等化合物可僅使用1種或併用2種以上。
活化能射線硬化性樹脂,除了上述多官能(甲基)丙烯酸酯化合物之外,亦可含有單官能(甲基)丙烯酸
酯化合物。
此外,活化能射線硬化性樹脂亦可含有聚合性寡聚物。可藉由含有聚合性寡聚物而調整硬塗層的硬度。
聚合性寡聚物,例如可列舉出末端(甲基)丙烯酸酯之聚甲基丙烯酸甲酯、末端苯乙烯之聚(甲基)丙烯酸酯、末端(甲基)丙烯酸酯之聚苯乙烯、末端(甲基)丙烯酸酯之聚乙二醇、末端(甲基)丙烯酸酯之丙烯腈-苯乙烯共聚物、末端(甲基)丙烯酸酯之苯乙烯-(甲基)丙烯酸甲酯共聚物等之巨單體。此等巨單體可僅使用1種或併用2種以上。
活化能射線硬化性樹脂組成物所含有之聚合起始劑,為藉由藉由活化能射線的照射而產生自由基之光聚合起始劑。聚合起始劑可使用一般所知者。聚合起始劑可僅使用1種或併用2種以上。
聚合起始劑亦可與色素增感劑組合使用。藉此,即使在使用與聚合起始劑的吸收波長不同之光時,只要是色素增感劑可吸收之波長的光,則亦可促進活化能射線硬化性樹脂組成物的聚合。
硬塗層5,係將該活化能射線硬化性樹脂組成物塗布於第1保護層4的表面以形成塗膜,並將活化能射線照射在塗膜使其聚合硬化而得。
硬塗層5的厚度較佳為1μm以上。此外,硬塗層的厚度較佳為10μm以下。本實施形態中,硬塗層
5的厚度為4μm。
此時,硬塗層5的硬度,以在荷重500g所測定之鉛筆硬度為基準,較佳為F以上2H以下。本說明書中所謂「鉛筆硬度」,是指依據ASTMD3363規格所測定之值。本實施形態中,硬塗層5的鉛筆硬度為2H。
硬塗層5,係以硬化性樹脂作為形成材料來設置。因此,於形成硬塗層5時,可預料到會產生硬化性樹脂的硬化收縮,使由硬化收縮所造成之應力施加於相位差層32。此外,當硬塗層5為較厚的1μm以上時,表面保護的效果高,但另一方面,當增厚硬塗層5時,形成時的硬化收縮會增大。
相位差層32的相位差,容易因施加於相位差層32之應力而改變。因此,由於硬塗層5的形成,會有於相位差層32產生未預料到的相位差偏離之疑慮。當相位差層32具有如此的相位差偏離時,從相位差層32所射出之影像光無法成為期望的偏光狀態,產生串音干擾,而有導致立體顯示影像的畫質降低之疑慮。
由於硬塗層5的聚合度與硬塗層5的鉛筆硬度具有相關性,所以鉛筆硬度高的硬塗層,與鉛筆硬度低的硬塗層相比,形成材料之硬化性樹脂的聚合度相對較高。因此,鉛筆硬度高的硬塗層,與鉛筆硬度低的硬塗層相比,可考量為硬化收縮大而產生較強應力。
然而,本實施形態之光學構件1中,即使硬塗層5的厚度為1μm以上,硬塗層5的鉛筆硬度亦為F
以上2H以下。該硬塗層5,係具有作為硬塗層的充分硬度,且同時抑制硬化性樹脂的聚合度。因此,可一邊抑制硬塗層5的形成時所產生之硬化收縮,並將硬塗層5的形成時之應力抑制較低,而能夠維持相位差層32的相位差。藉此,可使從相位差層32所射出之影像光的偏光狀態成為期望的偏光狀態,而抑制串音干擾。
硬塗層5的鉛筆硬度,可藉由調整硬化性樹脂的聚合度來控制。活化能射線硬化性樹脂組成物的聚合度,可藉由改變活化能射線的照射時間、所照射之活化能射線的強度來控制。活化能射線的照射時間增長時,活化能射線硬化性樹脂組成物的聚合度變大。此外,所照射之活化能射線的強度增大時,活化能射線硬化性樹脂組成物的聚合度變大。
此外,如上述般,可藉由在活化能射線硬化性樹脂組成物中含有聚合性寡聚物,來控制硬塗層5的鉛筆硬度。當聚合性寡聚物的含量增大時,硬塗層5的鉛筆硬度有降低之傾向。
(防眩層)
本實施形態之光學構件1中,硬塗層5係藉由在表面形成複數個凹凸或是於內部具有粒子,而賦予使外部光線產生散射,以抑制映射或閃斑之防眩功能。以下的說明中,有時將賦予防眩性之硬塗層5稱為「防眩層」。
為了將防眩功能賦予至硬塗層(防眩層)5,可採用於活化能射線硬化性樹脂組成物中,混合有使光折
射,較佳將凹凸形狀賦予至硬塗層的表面之微粒之構成。
所使用之微粒,例如可採用真球狀、橢圓狀、不定型狀等之各種形狀者。此外,微粒可為分散有一次粒子者,或是二次粒子以上的凝聚體。
所使用之微粒之平均粒徑較佳為0.3μm以上10μm以下。微粒的平均粒徑,上限較佳為8μm以下,更佳為6μm以下。此外,微粒的平均粒徑,下限較佳為0.5μm以上,更佳為1.0μm以上。此等上限值及下限值可任意地組合。可藉由使微粒的平均粒徑包含於上述範圍,將適當的凹凸賦予至防眩層。
所謂「平均粒徑」,當微粒為單分散型粒子(形狀為單一之粒子)時,係表示該平均粒徑,為具有廣泛的粒度分布之粒子時,以存在最多之粒子的粒徑表示平均粒徑。上述微粒的粒徑,可藉由柯特粒子計數(Coulter Counter)法來測量。
微粒可使用無機材料或有機材料作為形成材料。所使用之微粒,較佳係具有可讓可見光區域的光穿透之穿透性。
形成微粒之有機材料,可列舉出樹脂材料。例如可列舉出聚苯乙烯樹脂(折射率1.60)、三聚氰胺樹脂(折射率1.57)、丙烯酸樹脂(折射率1.49至1.535)、丙烯酸-苯乙烯樹脂(折射率1.54至1.58)、苯并胍胺-甲醛縮合物(折射率1.66)、苯并胍胺-三聚氰胺-甲醛縮合物(折射率1.52至1.66)、三聚氰胺-甲醛縮合物(折射率1.66)、聚
碳酸酯、聚乙烯等。
形成有機材料之微粒,較佳於表面具有疏水基,例如可列舉出以聚苯乙烯作為形成材料之微粒。
此外,形成微粒之有機材料,可列舉出氧化鋁或二氧化矽等之金屬氧化物。形成無機材料之微粒,可對表面進行疏水化處理。疏水化處理,可列舉出使化合物化學鍵結於微粒表面之方法,或是不與微粒表面形成化學鍵,而是滲透於位在形成微粒之組成物之空隙等之物理方法。
此等微粒可僅使用1種或併用2種以上。當併用2種以上的微粒時,較佳係使用具有2種以上不同的折射率之微粒。混合使用折射率不同的微粒時,可將因應各微粒的折射率與使用比率之平均值,視為所使用之微粒的折射率。因此,可藉由調整微粒的混合比率,容易地控制微粒的折射率。藉此,例如可整合活化能射線硬化性樹脂組成物的折射率與微粒的折射率,而容易調整防眩層的透明性或防眩性。
此外,將防眩功能賦予至硬塗層5之其他方法,可採用在將凹凸形狀壓模於活化能射線硬化性樹脂組成物的塗膜之狀態下,將活化能射線照射在塗膜使其聚合硬化之方法。
防眩層之凹凸表面的任意剖面曲線上之算術平均高度Pa較佳為0.15μm以下,最大剖面高度Pt為1.5μm以下。
上述算術平均高度Pa較佳為0.03μm以上。此外,算術平均高度Pa較佳為0.07μm以下。
上述最大剖面高度Pt較佳為0.4μm以上。此外,最大剖面高度Pt較佳為0.8μm以下。
本實施形態中,凹凸表面的剖面曲線上之算術平均高度Pa及最大剖面高度Pt,係依據JIS B 0601,使用市售之一般的接觸式表面粗糙度計來測定。此外,可從藉由共焦顯微鏡、干涉顯微鏡、原子力顯微鏡(AFM:Atomic Force Microscope)等裝置來測定表面形狀,並從該表面形狀的三維資訊中算出並求得。從三維資訊中算出時,為了確保充分的基準長度,較佳係測定3點以上之200μm×200μm以上的區域,並取該平均值作為測定直。
本實施形態中,算術平均高度Pa為0.049μm以下,最大剖面高度Pt為0.599μm以下。
防眩層之表面的傾斜角度為2°以上之比率較佳為30%以下,尤佳為10%以下,更佳為5%以下。此外,防眩層之表面的傾斜角度為2°以上之比率較佳為1%以上,尤佳為2%以上。此等上限值及下限值可任意地組合。
第2圖係本實施形態之光學構件1之硬塗層(防眩層)5的表面之概略剖面圖。第2圖中,係顯示於硬塗層5的表面形成有細微凸部51之模樣。
此外,第2圖中,以符號59來表示硬塗層5全體的平均面,以符號55來表示硬塗層5表面的任意點5P中之硬塗層5的平均面的法線,以符號56來表示硬塗
層5的任意點5P中之考量硬塗層5的凹凸後之局部的法線。法線55及法線56所形成之角度中,以角度θ來表示朝法線55的方向展開之角度。
所謂防眩層之表面的傾斜角度,係指角度θ。
此外,第2圖中,係採用xyz座標系統,以x軸及y軸表示平均面59之面內的正交方向,以z軸表示膜厚度方向。
防眩層之表面的傾斜角度,可從使用非接觸式三維表面形狀.粗糙度測定機所測得之表面粗糙度的三維形狀來求取。測定機所要求的水平分解能,至少為5μm以下,較佳為2μm以下,此外,垂直分解能至少為0.1μm以下,較佳為0.01μm以下。
適合於測定防眩層之表面的傾斜角度之非接觸式三維表面形狀.粗糙度測定機,可列舉出美國Zygo Corporation的製品,在日本可從Zygo有限公司來取得之“New View 5000”等。測定面積愈寬愈佳,至少為100μm×100μm以上,較佳為500μm×500μm以上。
第3圖係用以說明防眩層表面之傾斜角度的測定方法之示意圖。第3圖中,與第2圖相同,係採用xyz座標系統。
於防眩層表面之傾斜角度的測定中,首先決定平均面59上的著眼點A。著眼點A,係對應於防眩層(硬塗層)5表面的任意點5P。
接著在通過著眼點A之x軸上的著眼點A附近,取相
對於著眼點A幾乎呈對稱之點B及D,且在通過點A之y軸上的著眼點A附近,取相對於著眼點A幾乎呈對稱之點C及E。
然後決定出對應於此等點B、C、D、E之防眩層面上的點Q、R、S、T。
另一方面,於平均面59上,分別設定通過點C平行於x軸的直線、通過點E平行於x軸的直線、通過點B平行於y軸的直線、通過點D平行於y軸的直線,並決定各直線的交叉點F、G、H、I。
第3圖中,係以防眩層的位置相對於面FGHI(亦即平均面59)往上方之方式來描繪,但防眩層的位置可往平均面59的上方或下方。
然後假定出由對應於著眼點A之實際防眩層上的點5P、與對應於4點B、C、D、E之實際膜面上的點Q、R、S、T的合計5點所描繪之四個三角形PQR、PRS、PST、PTQ。
接著求取各三角形PQR、PRS、PST、PTQ之法線方向的單位向量56a、56b、56c、56d。
求取對法線向量56a、56b、56c、56d進行平均所得之向量(以下稱為平均法線向量)。防眩層表面的傾斜角度(角度θ),可藉由求取平均法線向量的極角而求取。亦即,所求取之平均法線向量的方向,係與考量硬塗層5的凹凸後之局部的法線56的方向一致。
同樣的,對各測定點求取傾斜角度後,計
算傾斜角度的直方圖。
本實施形態中,表面的傾斜角度為2°以上之比率為3.4%。
防眩層中,在形成於觀看側的表面之凹凸形狀中,影像光產生折射而射出。因此,當防眩層上的折射角度過大時,會產生串音干擾,而有導致立體顯示影像的畫質降低之疑慮。
相對於此,本實施形態之光學構件1中,由於防眩層之凹凸表面的任意剖面曲線上之算術平均高度Pa為0.15μm以下,最大剖面高度Pt為1.5μm以下,所以於防眩層表面不易產生過剩的折射,而能夠抑制串音干擾。
將微粒混合於活化能射線硬化性樹脂組成物來形成防眩層時,防眩層的剖面曲線上之算術平均高度Pa或傾斜角,可藉由變更所混入之微粒的量、微粒的大小、微粒的粒度分布來控制。此外,當微粒為凝聚體時,亦可藉由控制凝聚狀態來控制剖面曲線上之算術平均高度Pa或傾斜角。
將凹凸形狀壓模於活化能射線硬化性樹脂組成物的塗膜來形成防眩層時,防眩層的剖面曲線上之算術平均高度Pa或傾斜角,可藉由變更壓模之模具的凹凸形狀來控制。
(第2保護層)
第2保護層6,係具有保護偏光片層2之功能。
第2保護層6的形成材料,可採用與上述第1保護層4相同者。例如可列舉出三乙酸纖維素(TAC)系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚乙烯醇系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、環狀聚烯烴系樹脂或包含聚丙烯系樹脂之聚烯烴系樹脂、聚芳酯系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚醯胺系樹脂等。
第2保護層6的厚度通常為5μm以上,較佳為15μm以上,且通常為80μm以下,較佳為60μm以下,尤佳為50μm以下。第2保護層6的厚度,該上限值及下限值可任意地組合。光學構件1所使用之第2保護層6的厚度,例如可根據以電子顯微鏡拍攝光學構件1的剖面所得之擴大照片來實測。本實施形態中,第2保護層6的厚度為40μm。
在光學構件1貼合於顯示面之顯示裝置中,從像素所射出之右眼用的影像光入射於相位差層32中所對應之區域(例如第1區域32a),而射出作為右眼用的偏光影像光。
然而,當光學構件1中從面板側的表面至相位差層32為止的厚度變厚時,會有從顯示面板的像素斜向地射出之影像光,入射於相位差層32中與原本應入射之區域(例如第1區域32a)為不同的區域(例如第2區域32b)之疑慮。此時,由於斜向射出之影像光,產生串音干擾,而有導致立體顯示影像的畫質降低之疑慮。
然而,本實施形態之光學構件1中,第2
保護層6的厚度為5μm以上80μm以下,所以在貼合於顯示面板時,從像素斜向地射出之影像光,容易入射於相位差層的既定區域,而能夠抑制串音干擾。
第2保護層6的面內相位差Ro較佳為10nm以下,最理想為0nm。此外,第2保護層6,該厚度方向的相位差Rth較佳為10nm以下,最理想為0nm。再者,第2保護層6的Nz係數較佳為10以下,最理想為0。
在此,以第2保護層6的面內遲相軸方向為x軸方向,以面內進相軸方向為y軸方向,以第2保護層6的厚度方向為z軸方向,以x軸方向的折射率為nx,以y軸方向的折射率為ny,以z軸方向的折射率為nz,以第2保護層6的厚度為d(單位:nm)時,面內相位差R0、厚度方向的相位差Rth、Nz係數,分別以下列式(1)至(3)所定義。
R0=(nx-ny)×d (1)
Rth=[(nx+ny)/2-nz]×d (2)
Nz=(nx-nz)/(nx-ny) (3)
本實施形態中,面內相位差R0為1.0nm,厚度方向的相位差Rth為1.4nm,Nz係數為1.96。
R0、Rth、Nz係數顯示出該值者,例如可使用未拉伸膜作為第2保護層6的形成材料。
此外,關於光學構件1所使用之第2保護層6,R0、Rth、Nz係數之值,可藉由將各層從光學構件1剝離並單獨分離第2保護層6而實際測出。
於R0、Rth、Nz係數顯示出上述各值之第2
保護層6中,穿透第2保護層6之光可成為期望的偏光狀態,所以不易產生串音干擾,能夠顯示良好的立體影像。
(接著劑層)
接著劑層7、8的形成材料,可列舉出以使用聚乙烯醇系樹脂或胺甲酸乙酯樹脂之組成物為主成分並溶解於水者,或是分散於水之水系接著劑,或是含有光硬化性樹脂與光陽離子聚合起始劑等之無溶劑的光硬化性接著劑。由於製造時的體積收縮少且容易控制厚度,所以接著劑層7、8的形成材料較佳係使用光硬化性接著劑,尤佳為使用紫外線硬化型接著劑。
紫外線硬化型接著劑,只要是可在液狀塗布的狀態下被供給者即可,可使用以往偏光板的製造所使用之各種接著劑。從耐候性和聚合性等觀點來看,紫外線硬化型接著劑,較佳係含有陽離子聚合性的化合物,例如環氧化合物,具體而言如日本國特開2004-245925號公報所記載般之於分子內不具有芳香環之環氧化合物,作為紫外線硬化性成分之一。
該環氧化合物例如可為對以雙酚A的二縮水甘油醚為代表例之屬於芳香族環氧化合物的原料之芳香族聚羥基化合物進行核氫加成,使其縮水甘油醚化而得之氫化環氧化合物;於分子內具有至少1個鍵結於脂環型環之環氧基之脂環型環氧化合物;以及以脂肪族聚羥基化合物的縮水甘油醚為代表例之脂肪族環氧化合物等。
紫外線硬化型接著劑中,除了以環氧化合
物為代表例之陽離子聚合性化合物之外,更調配有聚合起始劑,尤其是藉由紫外線的照射而產生陽離子物種或路易斯酸,而使陽離子聚合性化合物開始聚合之光陽離子聚合起始劑。再者,可調配藉由加熱而開始聚合之熱陽離子聚合起始劑,除此之外,亦可調配光增感劑等之各種添加劑。
接著劑層7、8的形成材料可為相同或不同。從生產性之觀點來看,以可得到適度的接著力者為前提,較佳係使用相同接著劑來形成接著劑層7、8。
接著劑層7、8的厚度較佳位於0.5μm以上5μm以下的範圍。當接著劑層7、8的厚度為0.5μm以上時,接著強度不易產生不均。另一方面,當接著劑層7、8的厚度為5μm以下時,製造成本不會增大且不易影響偏光板的色相。接著劑層7、8的厚度尤佳位於1μm以上4μm以下的範圍,更佳位於1.5μm以上3.5μm以下的範圍。本實施形態中,接著劑層7、8的厚度為2μm。
(黏著劑層)
黏著劑層9,例如被使用在將光學構件1貼合於圖中未顯示之液晶面板的顯示面。形成黏著劑層9之黏著劑,例如可列舉出以丙烯酸系樹脂、聚矽氧系樹脂、聚酯、聚胺基甲酸酯、聚醚等作為基礎樹脂者。當中,以丙烯酸系樹脂作為基礎樹脂之丙烯酸系黏著劑,其光學透明性優異,可保持適度的潤濕性和凝聚力,且耐候性和耐熱性等優異,並且在加熱或加濕的條件下不會產生浮起或剝落等之剝離問題,故可適宜地使用。
構成丙烯酸系黏著劑之丙烯酸系樹脂,可適宜地使用:酯的部分具有甲基、乙基、丁基、或2-乙基己基般之碳數20以下的烷基之(甲基)丙烯酸烷酯,與(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯般之含有官能基之(甲基)丙烯酸系單體之丙烯酸系共聚物。
包含該丙烯酸系共聚物之黏著劑層9,當貼合於液晶面板後產生某種缺失而需剝離時,於玻璃基板上不會產生殘膠等,可相對容易地剝離。黏著劑層9所使用之丙烯酸系共聚物之玻璃轉移溫度較佳為25℃以下,尤佳為0℃以下。此外,該丙烯酸系共聚物通常具有10萬以上的重量平均分子量。
黏著劑層的形成方法,例如有使用後述之剝離膜Sf作為基材,並將黏著劑塗布於該剝離膜Sf的面上而形成黏著劑層9後,將所得之黏著劑層9貼合於第2保護層6之方法,或是將黏著劑直接塗布於第2保護層6的表面來形成黏著劑層9後,將剝離膜Sf貼合於該上方之方法等。
此外,亦可在將黏著劑層9形成於剝離膜Sf的面上後,將另1片剝離膜Sf貼合於該黏著劑層9而形成雙面剝離膜型黏著劑薄片。該雙面剝離膜型黏著劑薄片可在必要的時期剝離單側的剝離膜並貼合於第2保護層6。該雙面剝離膜型黏著劑薄片,亦可使用市售品。
黏著劑層9的厚度可因應接著力等來適當地決定,較佳為1μm以上40μm以下。為了在不損及加
工性或耐久性等特性下得到薄型的偏光板,較佳係將黏著劑層9的厚度形成為3μm以上25μm以下。藉由將黏著劑層9的厚度形成於此範圍,可確保從正面觀看或斜向觀看液晶顯示裝置時的亮度,不易產生顯示影像的滲透或模糊。
(保護膜)
於光學構件1之觀看側的面,貼合有保護膜Pf。該保護膜Pf,係用以保護光學構件1的表面,且可剝離自如地設置在光學構件1。
保護膜Pf,係用以將黏著及剝離性的樹脂層或附著性的樹脂層形成於透明樹脂膜,以賦予弱黏著性。透明樹脂膜,例如可列舉出聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚乙烯、及聚丙烯般之熱塑性樹脂的擠壓膜,或是與此等組合之共擠壓膜,或是對此等進行單軸或雙軸拉伸之膜等。透明樹脂膜,較佳係使用透明性及均質性優異且便宜之聚對苯二甲酸乙二酯或聚乙烯之經單軸或雙軸拉伸之膜。
黏著及剝離性的樹脂層,例如可列舉出丙烯酸系黏著劑、天然橡膠系黏著劑、苯乙烯-丁二烯共聚合樹脂系黏著劑、聚異戊二烯系黏著劑、乙烯基醚系樹脂黏著劑、聚矽氧系樹脂黏著劑。此外,附著性的樹脂層,例如可列舉出乙烯-乙酸乙烯酯共聚合樹脂等。黏著及剝離性的樹脂層,較佳係使用透明性優異之丙烯酸系黏著劑。
保護膜Pf的厚度,較佳為15μm以上75μ
m以下。該厚度為15μm以上時,變得容易處理,可確保原本所要求之表面保護性能。另一方面,厚度為75μm以下時,剛性不會過強,變得容易處理,可適當地抑制剝離強度。
(剝離膜)
於光學構件1之面板側的面,貼合有剝離膜Sf。該剝離膜Sf,係覆蓋黏著劑層9並在保管光學構件1時保護黏著劑層9,且可剝離自如地設置在光學構件1。
剝離膜Sf可使用與上述保護膜Pf相同之透明樹脂膜。
該光學構件1係於防眩層的表面使用暗部與亮部的寬為0.5mm、1.0mm及2.0mm的3種光學梳,並以光的入射角為45°之反射法所測定之影像鮮明度之和,較佳為30%以上200%以下。此外,以光的入射角為45°之反射法所測定之影像鮮明度之和,尤佳為100%以上。本實施形態中,所謂「影像鮮明度」,是指依據JIS K 7374所測定之值。
JIS K 7374中,影像鮮明度的測定所使用之光學梳,係規定暗部與亮部的寬之比為1:1,且寬度為0.125mm、0.5mm、1.0mm及2.0mm的4種光學梳。當中,使用寬0.125mm的光學梳時,由於在本實施形態的防眩層測定影像鮮明度時測定值的誤差大,所以使用寬0.125mm的光學梳時之測定值並未加入於和,而採用使用寬0.5mm、1.0mm及2.0mm的3種光學梳所測定之影像鮮明
度。
以下的說明中,將「暗部與亮部的寬為0.5mm、1.0mm及2.0mm的3種光學梳,並以光的入射角為45°之反射法所測定之影像鮮明度之和」,稱為反射鮮明度。該定義中,反射鮮明度的最大值為300%。
本實施形態中,防眩層的反射鮮明度為160.8%。
此外,對於從光學構件1之偏光片層的側(面板側)所穿透之光,使用暗部與亮部的寬為0.125mm、0.5mm、1.0mm及2.0mm的4種光學梳,並以穿透法所測定之影像鮮明度之和,較佳為150%以上350%以下。以穿透法所測定之影像鮮明度之和,尤佳為180%以上,更佳為250%以上。此外,以穿透法所測定之影像鮮明度之和,尤佳為330%以下。關於以穿透法所測定之影像鮮明度之和,該上限值及下限值可任意地組合。
以下的說明中,將「使用暗部與亮部的寬為0.125mm、0.5mm、1.0mm及2.0mm的4種光學梳,並以穿透法所測定之影像鮮明度之和」,稱為穿透鮮明度。於該定義中,穿透鮮明度的最大值為400%。
本實施形態中,防眩層的穿透鮮明度為306.7%。
當光學構件1顯示出該值時,在貼合於顯示面板來構成3D液晶顯示裝置時,可顯示鮮明的立體影像。
根據上述構成的第1光學構件,由於防眩層的算術平均高度Pa為0.15μm以下,最大剖面高度Pt為1.5μm以下,所以於防眩層的表面不會產生過剩的散射,
並可保持偏光狀態,結果可抑制畫質的降低。因此可提供一種能夠進行良好的立體影像顯示之光學構件。
此外,根據上述構成的第2光學構件,依據JIS K 7374,由於使用寬0.5mm、1.0mm及2.0mm的光學梳並以反射法所測定之影像鮮明度之和為30%以上200%以下,所以可得到鮮明的顯示影像,可提供一種能夠進行良好的立體影像顯示之光學構件。
此外,根據上述構成的第3光學構件,由於穿透第2保護層6之光成為期望的偏光狀態,所以可提供一種不易產生畫質的降低,能夠進行良好的立體影像顯示之光學構件。
此外,根據上述構成的第4光學構件,由於光學構件所具有之硬塗層5具有作為硬塗層的充分硬度,且同時抑制硬化性樹脂的聚合度。因此,可一邊抑制硬塗層5的形成時所產生之硬化收縮,並將硬塗層5的形成時之應力抑制較低,而能夠維持相位差層32的相位差。藉此,可使從相位差層32所射出之影像光的偏光狀態成為期望的偏光狀態,可提供一種能夠進行良好的立體影像顯示之光學構件。
此外,根據上述構成的第5光學構件,在貼合於顯示面板時,從像素斜向地射出之影像光容易入射於相位差層的既定區域。因此可提供一種能夠進行良好的立體影像顯示之光學構件。
此外,根據上述構成的第6光學構件,由於
具有厚度35μm以上的第1保護層4,所以硬塗層5的形成時之應力不易施加於相位差層32,而能夠維持相位差層32的相位差。藉此,可使從相位差層32所射出之影像光的偏光狀態成為期望的偏光狀態,可提供一種能夠進行良好的立體影像顯示之光學構件。
另外,本實施形態中,硬塗層5係兼具防眩層而構成,但並不限定於此,亦可在硬塗層5的表面設置作為其他層構造的防眩層。
此外,於第3至第6光學構件中,硬塗層5亦可為不具有防眩功能,無防眩性的光學構件。
[顯示裝置]
第4圖至第6圖係顯示本實施形態之顯示裝置之說明圖。第4圖係顯示顯示裝置的概略構成之俯視圖。第5圖為第4圖中所示之線分V-V上的顯示裝置100之剖面圖。
如第5圖所示,本實施形態之顯示裝置100,係具有:液晶面板(顯示面板)P、偏光膜F11、以及上述光學構件1。
液晶面板P,如第4圖及第5圖所示,具備有:俯視觀看時呈長方形之第1基板P1、與第1基板P1對向配置且呈相對較小的長方形之第2基板P2、以及封入於第1基板P1與第2基板P2之間之液晶層P3。液晶面板P,俯視觀看時呈沿著第1基板P1的外形狀之長方形狀,並將俯視觀看時容納於液晶層P3的外周內側之區域設為顯示區域P4。
於液晶面板P的背光側,貼合有偏光膜F11。另一方面,於液晶面板P的顯示面側,貼合有上述光學構件1。第5圖中,上述光學構件1的構成中,僅顯示偏光片層2與圖案化相位差層3,並省略其他層構造。貼合有偏光膜F11及光學構件1之液晶面板P係進一步組裝有圖中未顯示的驅動電路或背光單元等,藉此構成顯示裝置100。
關於液晶面板P,例如可採用TN(Twisted Nematic:扭轉向列)、STN(Super Twisted Nematic:超扭轉向列)、VA(Vertical Alignment:垂直配向)、IPS(In-Plane Switching:橫向電場)、OCB(Optically Compensated Bend:光學補償彎曲)等之該領域所知之各種模式。當中可較佳得使用IPS方式的液晶面板P。
偏光膜F11,係透過黏著劑層貼合於液晶面板P。此外,光學構件1透過上述黏著劑層9貼合於液晶面板P。例如,偏光膜F11與光學構件1,係以使偏光膜F11與光學構件1的偏光片層2成為正交偏光配置之方式貼合於液晶面板P。
第6圖係用以說明於製造顯示裝置100時之液晶面板P與光學構件1之貼合時的對位之俯視圖。
如第6圖所示,液晶面板P之顯示區域P4的像素,係沿著顯示區域P4的長邊(液晶面板P的左右方向),使對應於紅(第6圖中以符號R表示)、綠(第6圖中以符號G表示)、藍(第6圖中以符號B表示)的各色R、G、B之彩色濾
光片週期性地排列而配置。然後,對應於各色R、G、B之像素沿著左右方向排列多數個而成為像素行L,該像素行L涵蓋顯示區域P4的上下方排列配置多數個。
另一方面,光學構件1具有沿著光學構件1的長邊延伸存在之複數個第1區域32a及複數個第2區域32b。第1區域32a及第2區域32b,對應於液晶面板P的各像素行L,涵蓋上下方排列配置多數個。例如,第1區域32a為形成右眼用影像之相位差圖案行,第2區域32b為形成左眼用影像之相位差圖案行。
光學構件1,係以使第1區域32a與第2區域32b之交界線K位於顯示區域P4的各像素行L之間之方式貼合於液晶面板P,而構成使用液晶面板P之FPR方式的3D液晶顯示裝置(顯示裝置100)。
於該顯示裝置100中,於液晶面板P之像素的左右方延伸之每1條線,交互地輸入左右眼用的影像並同時顯示此等影像,並透過偏光眼鏡而能夠觀看3F影像。
於該構成的顯示裝置100中,由於使用上述光學構件1,所以可抑制串音干擾,能夠顯示良好的立體影像。
或者是,於該構成的顯示裝置100中,由於使用上述光學構件1,所以顯示影像變得鮮明,能夠顯示良好的立體影像。
以下係參考附加圖面來說明本發明之較佳的實施形態例,但本發明當然不限定於該例子。上述例子
中所示之各構成構件的諸形狀或組合等僅為一例,在不脫離本發明的主旨之範圍內,可根據設計要求等進行種種變更。
以下係藉由實施例來說明本發明,但本發明並不限定於此等實施例。以下的實施例中,係製作與第1圖中所說明之光學構件相同的光學構件來確認本申請案發明的效果。因此,以下的說明中,係適當地使用第1圖所示之符號。
[水準1]
(光學構件的製作)
係以下列方式來製作第1圖所示之構成的光學構件並進行評估。
首先製備:於用作為第1保護層4之厚度60μm或80μm的三乙酸纖維素(TAC)膜上形成有防眩層5之市售的防眩膜。以下,有時將第1保護層4與形成於第1保護層4上之防眩層5合稱為附有防眩層之第1保護層。
防眩層的防眩性,係依照實驗例1-1至1-7的順序而增高。
對各附有防眩層之第1保護層,測定霧度(Hz)值。測定結果如後述表1所示。
除了附有防眩層之第1保護層之外,使用下述材料並積層,而製作出實驗例1-1至1-7的光學構件。
偏光片層2
圖案化相位差層3
第2保護層6(厚度60μm的三乙酸纖維素(TAC)膜)
接著劑層7、8
黏著劑層9
對所得之實驗例1-1至1-7的光學構件,藉由上述方法來測定算術平均高度(Pa)、最大剖面高度(Pt)、表面的傾斜角度(θ)為2°以上之比率、使用光學梳(寬0.5mm、1.0mm及2.0mm)並以反射法所測定之影像鮮明度之和(影像鮮明度之和1)、使用光學梳(寬0.125mm、0.5mm、1.0mm及2.0mm)並以穿透法所測定之影像鮮明度之和(影像鮮明度之和2),各值如表1所示。「影像鮮明度之和1」的最大值為300%,「影像鮮明度之和2」的最大值為400%。
(評估)
藉由黏著劑層9將直線偏光板貼合於所製作之光學構件,而得到實驗例1-1至1-7的試驗片。於此等試驗片中,直線偏光板係與光學構件所包含之偏光片層2以使吸收軸相互平行之方式貼合。
各試驗片係按照液晶顯示器的構成。光學構件所包含之偏光片層2,係對應於液晶顯示器中之觀看側的偏光板。貼合於光學構件之直線偏光板,對應於液晶顯示器中之背光側的偏光板。
對所得之各試驗片,藉由從直線偏光板側照射白色光之面光源裝置來進行照明。於該狀態下,從防眩層側目視觀察,並在從試驗片的正面方向斜向地至約90
度為止的方向之範圍內,一邊改變目視位置,一邊以目視來確認構成圖案化相位差層3之各光配向層31a、31b的交界。
評估結果如下述表1所示。表1的評估結果中,對於能夠以目視來鮮明地確認光配向層31a及光配向層31b之交界之試驗片,表示為「Good」,對於交界雖稍微不鮮明但仍可確認之試驗片,表示為「Fair」,對於交界不明顯且無法確認之試驗片,表示為「Bad」。
評估的結果如下,實驗例1-2及實驗例1-3的光學構件,與未形成防眩層之實驗例1-1的光學構件相同,能夠以目視來確認光配向層31a及光配向層31b之交界。尤其在實驗例1-2的光學構件中,不遜色於實驗例1-1,
能夠以目視來鮮明地確認光配向層31a及光配向層31b之交界。
在將該光學構件貼合於液晶面板P的顯示面側之3D液晶顯示裝置中,可顯示出具有較佳臨場感和立體感之立體影像。
相對於此,實驗例1-6及實驗例1-7的光學
構件中,無法以目視來確認光配向層31a及光配向層31b之交界。在將該光學構件貼合於液晶面板P的顯示面側之3D液晶顯示裝置中,所顯示之立體影像缺乏臨場感和立體感。
[水準2]
(試驗片的製作)
於厚度60μm的三乙酸纖維素(TAC)膜(200mm×300mm)上,塗布下列活化能射線硬化性樹脂組成物並乾燥。對所得之塗膜,從塗布側(與TAC膜側為相反側)照射紫外線(UV燈)使組成物硬化,而形成硬塗層。組成物係以使硬化後之硬塗層的厚度成為約5μm之方式塗布。
(活化能射線硬化性樹脂)
紫外線硬化性樹脂組1:三丙烯酸新戊四醇酯(60質量份)
紫外線硬化性樹脂組2:多官能丙烯酸胺甲酸乙酯(六亞甲二異氰酸酯與三丙烯酸新戊四醇酯之反應生成物)(40質量份)
溶劑:乙酸乙酯(100質量份)
光聚合起始劑:BASF公司製「Irgacure 907」(2質量份)
界面活性劑:BYK公司製「BYK-UV 3510」(0.4質量份)
此時,藉由調整紫外線照射時間,而得到紫外線照射後之硬塗層的鉛筆硬度成為2H(實驗例2-1)及3H(實驗例2-2)之試驗片。紫外線照射時間愈長,硬塗層的鉛筆硬度愈高。
所使用之TAC膜係對應於第1保護層4。此外,所形成之硬塗層係對應於硬塗層5。
(評估)
將所得之試驗片,放置在以使吸收軸相互呈正交之方式所配置(配置為正交偏光)之2片正交偏光板之間,並使用光源(螢光燈)從一方的正交偏光板側進行照明。於該狀態下,從另一方的正交偏光板側目視觀察,並評估穿透光之明暗的有無以及分布。
評估結果如下述表2所示。表2的評估結果中,對於穿透光不具有明暗之試驗片,表示為「Good」,對於僅觀察到些許明暗之試驗片,表示為「Fair」,對於觀察到明顯的明暗之試驗片,表示為「Bad」。
評估的結果如下,實驗例2-1的試驗片,於穿透光中未觀察到明暗。此可考量為評估的試驗片中未產生複折射。在將如此之具有第1保護層4、硬塗層5之光學構件貼合於液晶面板P的顯示面側之3D液晶顯示裝置中,可顯示出具有較佳臨場感和立體感之立體影像。
相對於此,實驗例2-2的試驗片中,於穿透光中觀察到明暗。此可考量為評估的試驗片中產生複折射。在將如此之具有第1保護層4、硬塗層5之光學構件貼合於液晶面板P的顯示面側之3D液晶顯示裝置中,所顯示之立體影像缺乏臨場感和立體感。
[水準3]
(試驗片的製作)
除了變更TAC膜的厚度之外,其他與上述水準2的實驗例2-1相同,而製作出實驗例3-1、實驗例3-2、實驗例3-3的試驗片。所使用之TAC膜的厚度如後述表3所示。實驗例3-3的試驗片與上述實驗例2-1的試驗片為同等。
(評估)
係比較試驗片製作前(紫外線照射前)的TAC膜與試驗
片製作後(紫外線照射後)的TAC膜,並藉由下述2種方法,評估是否因組成物的硬化而使TAC膜產生皺摺。
(評估方法1)
將試驗片展開並放置在桌上,使天花板的螢光燈(開燈中)位於既定的仰角方向後,以肉眼來觀察於試驗片表面產生正反射之螢光燈的影像(螢光燈的光)。
(評估方法2)
透過試驗片,以肉眼來觀察天花板的螢光燈(開燈中)。
評估結果如下述表3所示。
表3的評估結果中,對於在評估方法1中所觀察之螢光燈的影像,與塗布前的TAC膜為同等程度的鮮明,且在評估方法2中所觀察之螢光燈的影像,與塗布前的TAC膜相同,不具有扭曲且呈現鮮明之試驗片,表示為「Good」。
對於在評估方法1中無法觀察到螢光燈的影像,但在評估方法2中所觀察之螢光燈的影像,與塗布前的TAC膜相同,不具有扭曲且呈現鮮明之試驗片,表示為「Fair」。
對於在評估方法1中無法觀察到螢光燈的影像,且在評估方法2中觀察到螢光燈的影像產生扭曲之試驗片,表示為「Bad」。
以評估結果為「Good」、「Fair」者為合格,以「Bad」者為不合格。
評估的結果,實驗例3-2及實驗例3-3的試驗片中,在評估方法2中所觀察之螢光燈的影像中未觀察到扭曲。此可考量為在評估的試驗片中,未產生可觀看出之程度的皺褶。尤其在實驗例3-3的試驗片中,在評估方法1中所觀察之螢光燈的影像,不遜色於TAC膜而呈鮮明,且TAC膜的皺褶少。
在將如此之具有第1保護層4、硬塗層5之光學構件貼合於液晶面板P的顯示面側之3D液晶顯示裝置中,可顯示出具有較佳臨場感和立體感之立體影像。
相對於此,實驗例3-1的試驗片中,在評估方法1中無法觀察到螢光燈的影像,且在評估方法2中所觀察之螢光燈的影像中觀察到扭曲。此可考量為在評估的試驗片中,產生對於觀看造成影響之程度的皺褶。在將如此之具有第1保護層4、硬塗層5之光學構件貼合於液晶面板P的顯示面側之3D液晶顯示裝置中,所顯示之立體影像缺乏臨場感和立體感。
1‧‧‧光學構件
2‧‧‧偏光片層
3‧‧‧圖案化相位差層
4‧‧‧第1保護層(相位差層保護層)
5‧‧‧硬塗層(防眩層)
6‧‧‧第2保護層(偏光片層保護層)
31‧‧‧光配向層
31a、31b‧‧‧配向區域
32‧‧‧相位差層
32a‧‧‧第1區域
32b‧‧‧第2區域
Pf‧‧‧保護膜
Sf‧‧‧剝離膜
Claims (13)
- 一種光學構件,其係具有:將入射之直線偏光改變為第1偏光狀態之複數個第1區域、以及將之改變為第2偏光狀態之複數個第2區域;並且具有:複數個前述第1區域及複數個前述第2區域於俯視觀看時以既定的圖案所配置之相位差層、設置在前述相位差層之一面側之偏光片層、以及設置在前述相位差層之另一面側的表面之防眩層;前述防眩層之凹凸表面的任意剖面曲線中之算術平均高度Pa為0.15μm以下,最大剖面高度Pt為1.5μm以下。
- 如申請專利範圍第1項所述之光學構件,其中前述防眩層之表面的傾斜角度為2°以上之比率為30%以下。
- 一種光學構件,其係具有:將入射之直線偏光改變為第1偏光狀態之複數個第1區域、以及將之改變為第2偏光狀態之複數個第2區域;並且具有:複數個前述第1區域及複數個前述第2區域於俯視觀看時以既定的圖案所配置之相位差層、設置在前述相位差層之一面側之偏光片層、以及設置在前述相位差層之另一面側的表面之防眩層;對於前述防眩層的表面,依據JIS K 7374,使用寬0.5mm、1.0mm及2.0mm的光學梳並以反射法所測定之影像鮮明度之和,為30%以上200%以下。
- 如申請專利範圍第3項所述之光學構件,其中對於從前 述偏光片層之側所穿透之光,依據JIS K 7374,使用寬0.125mm、0.5mm、1.0mm及2.0mm的光學梳並以穿透法所測定之影像鮮明度之和,為150%以上350%以下。
- 一種光學構件,其係具有:將入射之直線偏光改變為第1偏光狀態之複數個第1區域、以及將之改變為第2偏光狀態之複數個第2區域;並且具有:複數個前述第1區域及複數個前述第2區域於俯視觀看時以既定的圖案所配置之相位差層、設置在前述相位差層之一面側之偏光片層、以及設置在前述偏光片層之與前述相位差層為相反側之偏光片層保護層;前述偏光片層保護層的面內相位差Ro為10nm以下。
- 如申請專利範圍第5項所述之光學構件,其中前述偏光片層保護層之厚度方向的相位差Rth為10nm以下。
- 如申請專利範圍第5或6項所述之光學構件,其中前述偏光片層保護層的Nz係數為10以下。
- 一種光學構件,其係具有:將入射之直線偏光改變為第1偏光狀態之複數個第1區域、以及將之改變為第2偏光狀態之複數個第2區域;並且具有:複數個前述第1區域及複數個前述第2區域於俯視觀看時以既定的圖案所配置之相位差層、設置在前述相位差層之一面側之偏光片層、以及設置在前述相位差層之另一面側的表面之硬塗層; 前述硬塗層之厚度為1μm以上,鉛筆硬度為F以上2H以下。
- 如申請專利範圍第8項所述之光學構件,其中前述硬塗層為活化能射線硬化性樹脂組成物的聚合物。
- 如申請專利範圍第8或9項所述之光學構件,其中於前述相位差層與前述硬塗層之間具有相位差層保護層。
- 一種光學構件,其係具有:將入射之直線偏光改變為第1偏光狀態之複數個第1區域、以及將之改變為第2偏光狀態之複數個第2區域;並且具有:複數個前述第1區域及複數個前述第2區域於俯視觀看時以既定的圖案所配置之相位差層、設置在前述相位差層之一面側之偏光片層、以及設置在前述偏光片層之與前述相位差層為相反側上之偏光片層保護層;前述偏光片層保護層之厚度為5μm以上80μm以下。
- 一種光學構件,其係具有:將入射之直線偏光改變為第1偏光狀態之複數個第1區域、以及將之改變為第2偏光狀態之複數個第2區域;並且具有:複數個前述第1區域及複數個前述第2區域於俯視觀看時以既定的圖案所配置之相位差層、設置在前述相位差層之一面側之偏光片層、設置在前述相位差層之另一面側的表面之硬塗層、以及 設置在前述相位差層與前述硬塗層之間之相位差層保護層;前述相位差層保護層之厚度為35μm以上。
- 一種顯示裝置,其係具有:顯示面板、以及設置在前述顯示面板的顯示面側之如申請專利範圍第1至12項中任一項所述之光學構件。
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