TW202122260A - 光學膜、偏光板、影像顯示裝置及光學膜之選擇方法 - Google Patents
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Abstract
提供一種不會提高面內相位差,可抑制以裸眼辨視時之彩虹斑的光學膜。
一種光學膜,其於塑膠膜上具有低折射率層,該塑膠膜為面內相位差在2500nm以下之雙軸延伸塑膠膜,該低折射率層位於最表面,該光學膜具有ΔEab滿足特定條件之區域,該ΔEab係從在特定條件下測定含有上述光學膜與偏光子與面光源之積層體1而得之L*值、a*值及b*值與在特定條件下測定含有上述偏光子與上述面光源之積層體2而得之L*值、a*值及b*值的差值算出。
Description
本發明係關於一種光學膜、偏光板、影像顯示裝置及光學膜之選擇方法。
於影像顯示裝置等光學構件,大多會使用各種光學用塑膠膜。例如,於顯示元件上具有偏光板之影像顯示裝置,使用有用以保護構成偏光板之偏光子的塑膠膜。
作為偏光子保護膜等使用之影像顯示裝置用塑膠膜較佳為機械強度優異者。因此,作為影像顯示裝置用塑膠膜,較佳使用延伸塑膠膜。
當將延伸塑膠膜配置於偏光子上之情形時,具有下述問題:會因延伸塑膠膜擾亂經通過偏光子之線偏振光的偏光狀態,而觀察到彩虹圖案之不均(rainbow pattern unevenness)。為了解決該問題,提出有專利文獻1~3等技術。以下,於本說明書中,有時將「彩虹圖案之不均」稱為「彩虹斑(rainbow unevenness)」。
於專利文獻1,揭示有「使影像顯示裝置之光源為特定之白色光源」、「將延伸塑膠膜之面內相位差(延遲)提高至3000nm以上且30000nm以下」及「藉由以大致45度配置偏光子之吸收軸與延伸塑膠膜之慢軸」,而可消除透過偏光太陽眼鏡辨視影像時之彩虹斑的液晶顯示裝置。
然而,專利文獻1之手段必須使用面內相位差大之延伸塑膠膜。又,面內相位差大之延伸塑膠膜通常為單軸延伸,故具有容易於延伸方向裂開等問題。
於專利文獻2揭示一種於布魯斯特角之反射率為特定範圍的偏光板保護膜。而於專利文獻3則揭示一種於入射角50度之P波的反射率與S波的反射率之差為20%以下的偏光板保護膜。
專利文獻2及3之偏光板保護膜,係想藉由減小從影像顯示裝置之內部朝向辨視者側之光的偏光成分亦即P波與S波之反射率差,而在不會如專利文獻1般增大膜之面內相位差下,消除目視下之彩虹斑。
雙軸延伸塑膠膜,一般而言,係於得到將構成膜之塑膠熔融擠出而成的鑄膜後,將鑄膜延伸於行進方向及寬度方向而得。此時,已知會因所謂之彎曲現象(bowing phenomenon),使得配向角根據寬度方向之拾取位置而有所不同。
一般而言,雙軸延伸塑膠膜之寬度方向的正中央附近被認為光學性能穩定,但專利文獻2及3之偏光板保護膜,有時即便使用從正中央附近取得到之雙軸延伸塑膠膜,亦無法消除彩虹斑。
[先前技術文献]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2011-107198號公報
[專利文獻2]日本特開2009-14886號公報
[專利文獻3]日本特開2010-204630號公報
[發明所欲解決之問題]
本發明之課題在於提供一種可在不提高面內相位差下,抑制以裸眼辨視時之彩虹斑的光學膜,以及使用上述光學膜之偏光板及影像顯示裝置。又,本發明之課題在於提供一種可在不提高面內相位差下,抑制以裸眼辨視時之彩虹斑的光學膜之選擇方法。
[解決問題之技術手段]
本發明提供以下之[1]~[5]。
[1]一種光學膜,其於塑膠膜上具有低折射率層,
上述塑膠膜為面內相位差在2500nm以下之雙軸延伸塑膠膜,
上述低折射率層位於上述光學膜之最表面,
具有ΔEab之最大值與最小值的差未達17.0之區域。
此處,對積層體1實施測定1,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值。對積層體2實施測定2,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值。基於測定1與測定2之結果,藉由條件1算出ΔEab。
<測定1>
製作於面光源上依序積層偏光子及上述光學膜而成之積層體1。於上述積層體1中,上述光學膜配置成上述低折射率層側之面朝向與上述偏光子為相反側。又,上述偏光子配置成偏光子之吸收軸與上述面光源之左右方向或上下方向形成的角度為±5度以內。並且配置成上述偏光子之吸收軸與上述光學膜之上述雙軸延伸塑膠膜之慢軸形成的角度為90度±5度以內。
使上述積層體1之面光源進行白顯示,於仰角0度以上且80度以下、方位角0度以上且359度以下之範圍,每隔1度測定從上述積層體1之上述低折射率層側射出的透射光,基於各角度之透射光,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值。透射光之測定區域設為面內任意之1mm2
以上且10mm2
以下的區域。
<測定2>
製作於與上述測定1相同之面光源上積層偏光子而成的積層體2。又,將與上述面光源相對之上述偏光子的吸收軸方向配置成與上述測定1相同之方向。
使上述積層體2之面光源進行白顯示,於仰角0度以上且80度以下、方位角0度以上且359度以下之範圍,每隔1度測定從上述積層體2之上述偏光子側射出的透射光,基於各角度之透射光,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值。使透射光之測定區域於面內與測定1大致一致。
<條件1>
於全部仰角及全部方位角,算出從測定1之L*值減去測定2之L*值而得的ΔL*。對ΔL*之最大值至最小值以規定之階度進行灰階化,以灰階表示於以同心圓表示仰角且以縱橫表示方位角的2維座標。
確認2維座標內存在兩處ΔL*分布成同心圓狀之區域、及上述兩處區域位於2維座標之大致對稱位置。
關於位於ΔL*分布成同心圓狀之區域中心的仰角,將其中一仰角設為α度,將另一仰角設為β度。
從仰角為(α+β)/2時之方位角0度以上且359度以下時的測定1之L*值、a*值及b*值與仰角為(α+β)/2時之方位角0度以上且359度以下時的測定2之L*值、a*值及b*值的差值,算出於各方位角之ΔEab。
[2]一種偏光板,具有偏光子、配置於上述偏光子之一側而成的第1透明保護板及配置於上述偏光子之另一側而成的第2透明保護板,上述第1透明保護板及上述第2透明保護板之至少一者為[1]記載之光學膜。
[3]一種影像顯示裝置,具有顯示元件、配置於上述顯示元件之光射出面側的偏光子及光學膜,上述光學膜為[1]記載之光學膜,配置成上述偏光子之吸收軸與上述光學膜之上述雙軸延伸塑膠膜之慢軸形成的角度為90度±5度以內,且該影像顯示裝置係配置成上述光學膜之上述低折射率層側的面朝向與上述顯示元件為相反側。
[4]一種影像顯示裝置,係於顯示元件之光射出面上具有偏光子及光學膜而成,
該影像顯示裝置係配置成上述偏光子之吸收軸方向與上述顯示元件之左右方向或上下方向形成的角度為±5度以內而成,
該影像顯示裝置係配置成上述偏光子之吸收軸與上述光學膜之上述雙軸延伸塑膠膜之慢軸形成的角度為90度±5度以內而成,
上述光學膜係於面內相位差未達2500nm之雙軸延伸塑膠膜上具有低折射率層而成,上述低折射率層位於光學膜之最表面而成,且具有ΔEab之最大值與最小值的差未達17.0的區域。
此處,對積層體1A實施測定1A,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值。對積層體2A實施測定2A,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值。基於測定1A與測定2A之結果,藉由條件1A算出ΔEab。
<測定1A>
製作於顯示元件上依序積層偏光子及上述光學膜而成之積層體1A。於上述積層體1A中,上述光學膜配置成上述低折射率層側之面朝向與上述偏光子為相反側。又,上述偏光子配置成偏光子之吸收軸與上述顯示元件之左右方向或上下方向形成的角度為±5度以內。並且配置成上述偏光子之吸收軸與上述光學膜之上述雙軸延伸塑膠膜之慢軸形成的角度為90度±5度以內。
使上述積層體1A之顯示元件進行白顯示,於仰角0度以上且80度以下、方位角0度以上且359度以下之範圍,每隔1度測定從上述積層體1A之上述低折射率層側射出的透射光,基於各角度之透射光,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值。透射光之測定區域設為面內任意之1mm2
以上且10mm2
以下的區域。
<測定2A>
製作於與上述測定1A相同之顯示元件上積層偏光子而成的積層體2A。
使上述積層體2A之顯示元件進行白顯示,於仰角0度以上且80度以下、方位角0度以上且359度以下之範圍,每隔1度測定從上述積層體2A之上述偏光子側射出的透射光,基於各角度之透射光,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值。使透射光之測定區域於面內與測定1A大致一致。
<條件1A>
於全部仰角及全部方位角,算出從測定1A之L*值減去測定2A之L*值而得的ΔL*。對ΔL*之最大值至最小值以規定之階度進行灰階化,以灰階表示於以同心圓表示仰角且以縱橫表示方位角的2維座標。
確認2維座標內存在兩處ΔL*分布成同心圓狀之區域及上述兩處區域位於2維座標之大致對稱位置。
關於位於ΔL*分布成同心圓狀之區域中心的仰角,將其中一仰角設為α度,將另一仰角設為β度。
從仰角為(α+β)/2時之方位角0度以上且359度以下時的測定1A之L*值、a*值及b*值與仰角為(α+β)/2時之方位角0度以上且359度以下時的測定2A之L*值、a*值及b*值的差值,算出於各方位角之ΔEab。
[5]一種影像顯示裝置之光學膜之選擇方法,上述影像顯示裝置係於顯示元件之光射出面上具有偏光子及光學膜而成,配置成上述偏光子之吸收軸方向與上述顯示元件之左右方向或上下方向平行而成,
上述影像顯示裝置之光學膜之選擇方法係以下述事項作為判定條件,將滿足上述判定條件之光學膜X選擇作為上述光學膜:光學膜X係於面內相位差未達2500nm之雙軸延伸塑膠膜上具有低折射率層而成,上述低折射率層位於光學膜X之最表面而成,且具有ΔEab之最大值與最小值的差未達17.0之區域。
此處,對積層體1B實施測定1B,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值。對積層體2B實施測定2B,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值。基於測定1B與測定2B之結果,藉由條件1B算出ΔEab。
<測定1B>
製作於顯示元件上依序積層偏光子及上述光學膜X而成之積層體1B。於上述積層體1B中,上述光學膜配置成上述低折射率層側之面朝向與上述偏光子為相反側。又,上述偏光子配置成偏光子之吸收軸與上述顯示元件之左右方向或上下方向形成的角度為±5度以內。並且配置成上述偏光子之吸收軸與上述光學膜X之上述雙軸延伸塑膠膜之慢軸形成的角度為90度±5度以內。
使上述積層體1B之顯示元件進行白顯示,於仰角0度以上且80度以下、方位角0度以上且359度以下之範圍,每隔1度測定從上述積層體1B之上述低折射率層側射出的透射光,基於各角度之透射光,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值。透射光之測定區域設為面內任意之1mm2
以上且10mm2
以下的區域。
<測定2B>
製作於與上述測定1B相同之顯示元件上積層偏光子而成的積層體2B。
使上述積層體2B之顯示元件進行白顯示,於仰角0度以上且80度以下、方位角0度以上且359度以下之範圍,每隔1度測定從上述積層體2B之上述偏光子側射出的透射光,基於各角度之透射光,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值。使透射光之測定區域於面內與測定1B大致一致。
<條件1B>
於全部仰角及全部方位角,算出從測定1B之L*值減去測定2B之L*值而得的ΔL*。對ΔL*之最大值至最小值以規定之階度進行灰階化,以灰階表示於以同心圓表示仰角且以縱橫表示方位角的2維座標。
確認2維座標內存在兩處ΔL*分布成同心圓狀之區域及上述兩處區域位於2維座標之大致對稱位置。
關於位於ΔL*分布成同心圓狀之區域中心的仰角,將其中一仰角設為α度,將另一仰角設為β度。
當從仰角為(α+β)/2時之方位角0度以上且359度以下時的測定1B之L*值、a*值及b*值與仰角為(α+β)/2時之方位角0度以上且359度以下時的測定2B之L*值、a*值及b*值的差值,算出於各方位角之ΔEab時,ΔEab之最大值與最小值的差未達17.0。
[對照先前技術之功效]
本發明之光學膜,以及使用上述光學膜之偏光板及影像顯示裝置,可在不將面內相位差提高至3000nm以上下,抑制以裸眼辨視時之彩虹斑。又,本發明的光學膜之選擇方法,能夠效率佳地選擇可在不提高面內相位差下,抑制以裸眼辨視時之彩虹斑的光學膜。
以下,說明本發明之實施形態。
[光學膜]
本發明之光學膜係於塑膠膜上具有低折射率層而成,上述塑膠膜為面內相位差在2500nm以下之雙軸延伸塑膠膜,上述低折射率層位於上述光學膜之最表面,並具有ΔEab之最大值與最小值的差未達17.0之區域。
此處,對積層體1實施測定1,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值。對積層體2實施測定2,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值。基於測定1與測定2之結果,藉由條件1而算出ΔEab。
<測定1>
製作依序將偏光子及上述光學膜積層於面光源上而成之積層體1。於上述積層體1中,上述光學膜配置成上述低折射率層側之面朝向與上述偏光子為相反側。又,上述偏光子配置成偏光子之吸收軸與上述面光源之左右方向或上下方向形成的角度為±5度以內。並且,配置成上述偏光子之吸收軸與上述光學膜之上述雙軸延伸塑膠膜之慢軸形成的角度為90度±5度以內。
使上述積層體1之面光源進行白顯示,於仰角0度以上且80度以下、方位角0度以上且359度以下之範圍,每隔1度測定從上述積層體1之上述低折射率層側射出的透射光,基於各角度之透射光,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值。透射光之測定區域設為面內任意之1mm2
以上且10mm2
以下的區域。
<測定2>
製作將偏光子積層於與上述測定1相同之面光源上而成的積層體2。
使上述積層體2之面光源進行白顯示,於仰角0度以上且80度以下、方位角0度以上且359度以下之範圍,每隔1度測定從上述積層體2之上述偏光子側射出的透射光,基於各角度之透射光,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值。使透射光之測定區域於面內與測定1大致一致。
從上述測定結果,分別確認仰角為上述(α+β)/2時之方位角0度以上且359度以下的L*值、a*值及b*值。
<條件1>
於全部仰角及全部方位角,算出從測定1之L*值減去測定2之L*值而得的ΔL*。對ΔL*之最大值至最小值以規定之階度進行灰階化,以灰階表示於2維座標,該2維座標以同心圓表示仰角,以縱橫表示方位角。
確認2維座標內存在兩處ΔL*分布成同心圓狀之區域及上述兩處區域位於2維座標之大致對稱位置。
關於位於ΔL*分布成同心圓狀之區域中心的仰角,將一仰角設為α度,將另一仰角設為β度。
從仰角為(α+β)/2時之方位角0度以上且359度以下時的測定1之L*值、a*值及b*值與仰角為(α+β)/2時之方位角0度以上且359度以下時的測定2之L*值、a*值及b*值的差值,算出於各方位角之ΔEab。
於本說明書中,測定1及測定2,以及後述之測定(面內相位差、厚度方向之相位差、慢軸之方向、低折射率層之表面粗糙度等),只要沒有特別說明,皆是於溫度23℃±5℃,相對濕度40%RH以上且65%RH以下之環境實施。又,於各測定之前,將測定樣品暴露於上述環境30分鐘以上。
圖1為表示本發明之光學膜100之實施形態的剖面圖。如圖1所示,本發明之光學膜100於塑膠膜10上具有低折射率層30。
本發明之光學膜100亦可具有塑膠膜10及低折射率層30以外之層。作為塑膠膜10及低折射率層30以外之層,可列舉硬塗層、防眩層及高折射率層等。圖1之光學膜100於塑膠膜10與低折射率層30之間具有硬塗層20。
《關於測定1》
測定1可如下述(1-1)~(1-2)般進行。
(1-1)製作於面光源上依序積層偏光子及光學膜而成之積層體1。於上述積層體1中,上述光學膜配置成上述低折射率層側之面朝向與上述偏光子為相反側。又,上述偏光子配置成偏光子之吸收軸方向與上述面光源之左右方向或上下方向形成的角度為±5度以內。並且,配置成上述偏光子之吸收軸與上述光學膜之上述雙軸延伸塑膠膜之慢軸形成的角度為90度±5度以內。
圖2為用以說明上述(1-1)所使用之積層體1其厚度方向配置的剖面圖。
圖2之積層體1(X)其面光源200、偏光子300及光學膜100係透過接著劑層400而積層。如圖2所示,面光源、偏光子及光學膜較佳透過接著劑層等貼合。另,關於前述之貼合,若外觀上接著在一起即可,例如,亦可為透過水及溶劑等液體之暫時接著。又,積層體1亦可具有光學等向性之膜。例如,亦可於偏光子之單面或兩面,具有光學等向性之膜作為偏光子保護膜。
用於積層體1及後述積層體2之製作的接著劑層,折射率較佳為1.42以上且1.53以下,厚度較佳為15μm以上且40μm以下。上述接著劑層,折射率更佳為1.45以上且1.50以下,厚度更佳為20μm以上且30μm以下。若接著劑層之折射率及厚度為上述範圍,則不會對後述之ΔEab造成實質的影響。於本說明書中,折射率為無因次參數。用於積層體1及後述積層體2之製作的接著劑層,較佳實質上不具有內部霧度。
另,接著劑層可使用硬化型接著劑層、壓敏接著劑層(所謂之黏著劑層)及熱敏接著劑層(熱封層)等通用之接著劑層。
於上述(1-1)中,上述偏光子配置成偏光子之吸收軸與上述面光源之左右方向或上下方向大致平行。於本說明書中,所謂大致平行,意指偏光子之吸收軸與上述面光源之左右方向或上下方向的差為±5度以內,較佳為±3度以內,更佳為±1度以內。
若面光源之俯視形狀為長方形或正方形,則容易認定左右方向或上下方向。另,無需辨別左右與上下。
當面光源之俯視形狀為長方形或正方形以外之形狀(圓、三角形等)的情形時,繪製不從面光源之外框形狀突出之面積最大的長方形或正方形,基於所繪製之長方形或正方形,來認定左右方向或上下方向即可。
另,於上述(1-1)中,配置成偏光子之吸收軸方向與面光源之左右方向或上下方向形成的角度為±5度以內,係考慮到通用之影像顯示裝置其光射出面側的偏光子以該種方式配置。
於上述(1-1)中,偏光子的吸收軸與光學膜之雙軸延伸塑膠膜的慢軸配置成大致正交。於本說明書中,所謂大致正交,意指偏光子之吸收軸與雙軸延伸塑膠膜之慢軸形成的角度為90度±5度以內,較佳為90度±3度以內,更佳為90度±1度以內。
所謂慢軸,意指於雙軸延伸塑膠膜之面內,折射率最大的方向。另,當於雙軸延伸塑膠膜之面內,慢軸之方向不均一的情形時,雙軸延伸塑膠膜之慢軸的方向意指雙軸延伸塑膠膜之面內之慢軸的平均方向。
於上述(1-1)中,偏光子較佳為偏光度99.00%以上且平均穿透率35%以上者,更佳為偏光度99.90%以上且平均穿透率37%以上,再更佳為偏光度99.95%以上且平均穿透率40%以上。另,於本說明書中,所謂平均穿透率,意指波長400nm以上且700nm以下之分光穿透率的平均。平均穿透率之測定波長間隔為5nm。
又,偏光子亦可於其單面或兩面具有光學等向性之膜。又,偏光子與光學等向性之膜亦可透過接著劑層貼合。
於測定1及測定2所使用之偏光子,可為預先配置於顯示元件上之偏光子,亦可為另外準備之偏光子。
於上述(1-1)中,若面光源為可白顯示者,則並無特別限定。
從面光源射出之光通過偏光子而成為線偏振光,上述線偏振光入射於光學膜。入射於光學膜之上述線偏振光,可擬制為從通用之影像顯示裝置的顯示元件射出並進一步通過辨視側偏光子之狀態的光(線偏振光)。
面光源,例如可使用液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置等通用之影像顯示裝置。惟,當影像顯示裝置於顯示元件上具有辨視側偏光子之情形時,將除辨視側偏光子以外者視為面光源。係由於辨視側偏光子可成為積層體1及積層體2之偏光子。又,當面光源為液晶顯示裝置之情形時,作為液晶顯示裝置之背光,可列舉使用量子點之背光、使用白色發光二極體之背光。
另,將光學膜配置於顯示元件上具有辨視側偏光子之影像顯示裝置上而成的積層體,只要滿足測定1之其他條件,就可視為測定1所使用之積層體1。
又,於顯示元件上具有辨視側偏光子之影像顯示裝置,只要滿足測定2之其他條件,就可視為測定2所使用之積層體2。
(1-2)使上述積層體1之面光源進行白顯示,於仰角0度以上且80度以下、方位角0度以上且359度以下之範圍,每隔1度測定從上述積層體1之上述低折射率層側射出的透射光,基於各角度之透射光,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值。透射光之測定區域設為面內任意之1mm2
以上且10mm2
以下的區域。
於上述(1-2)中將測定區域設為1mm2
以上,係考慮到若區域過小,則人眼不易辨識。又,將測定區域設為10mm2
以下,係考慮到抑制面光源之射出角分布的影響,且考慮到若區域過大,則ΔEab會受到平均化,變得難以與目視結果相關。
另,將仰角之最大值設為80度,係由於一般而言因從超過80度之仰角的射出光接近平行於平面而難以檢測出射出光的緣故。
於上述(1-2)中,測定區域較佳設為1mm2
以上且5mm2
以下。
於上述(1-2)中,積層體1與透射光之測定裝置的間隔較佳設為超過0mm但在1.5mm以下,更佳設為0.5mm以上且1.5mm以下,再更佳設為1.0mm。藉由設為上述間隔,可抑制因測定裝置之重量所造成的積層體1之變形,且可抑制射出光之擴散,輕易減少測定誤差。同樣地,於後述之(2-2)中,積層體2與透射光之測定裝置的間隔亦較佳設為上述範圍。
於上述(1-2)、後述之(2-2)以及後述之(3-1)~(3-4)中的測定及解析,例如可使用ELDIM公司之商品名「EzContrast」來實施。
於本說明書中,L*值、a*值及b*值為基於1976年經國際照明委員會(CIE)標準化之L*a*b*表色系者。L*a*b*表色系於JIS Z8781-4:2013中被採用。
《關於測定2》
測定2可如下述(2-1)~(2-2)般進行。
(2-1)製作將偏光子積層於與上述測定1相同之面光源上而成的積層體2。又,將與上述面光源相對之上述偏光子之吸收軸方向配置成與上述測定1相同之方向。又,測定2之偏光子,係使用與測定1之偏光子相同者。
圖3為用以說明上述(2-1)所使用之積層體2其厚度方向配置的剖面圖。
圖3之積層體2(Y),透過接著劑層400積層有面光源200與偏光子300。如圖3所示,面光源與偏光子較佳透過接著劑層等貼合。另,關於前述之貼合,若外觀上接著在一起即可,例如,亦可為透過水及溶劑等液體之暫時接著。
於上述(2-1)中,將與上述面光源相對之上述偏光子的吸收軸方向配置成與上述測定1相同之方向。例如,於測定1中,當配置成偏光子之吸收軸方向與面光源之左右方向平行的情形時,於上述(2-1)亦作同樣之配置。
(2-2)使上述積層體2之面光源進行白顯示,於仰角0度以上且80度以下、方位角0度以上且359度以下之範圍,每隔1度測定從上述積層體2之上述偏光子側射出的透射光,基於各角度之透射光,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值。使透射光之測定區域於面內與測定1大致一致。
於上述(2-2)中,所謂使透射光之測定區域於面內與測定1大致一致,意指於將積層體1與積層體2重疊俯視時,於測定1之透射光的測定區域中心與於測定2之透射光的測定區域中心之距離為0.5mm以內,較佳為0.3mm以內,更佳為0.1mm以內。
如於上述(1-1)所述,於測定1及測定2所使用之面光源若為可白顯示者,則並無特別限定,但為了進行穩定之測定,於積層體2之狀態下,較佳為L*值、a*值及b*值之平均顯示下述(a1)~(a3)的面光源。若換言之,則為了進行穩定之測定,測定2之L*值、a*值及b*值的平均較佳顯示下述範圍。
(a1)於上述(2-2)之測定所得到的全部角度之L*值的平均顯示95以上且105以下。全部角度之L*值的平均更佳為95以上且100以下。
(a2)於上述(2-2)之測定所得到的全部角度之a*值的平均顯示-10以上且10以下。全部角度之a*值的平均更佳為-5以上且5以下。
(a3)於上述(2-2)之測定所得到的全部角度之b*值的平均顯示-10以上且10以下。全部角度之b*值的平均更佳為-5以上且5以下。
又,為了進行更穩定之測定,於積層體2之狀態下,更佳為L*值、a*值及b*值之變動(3σ)顯示下述(b1)~(b3)的面光源。若換言之,則為了進行穩定之測定,測定2之L*值、a*值及b*值的變動(3σ)較佳顯示下述範圍。
(b1)於上述(2-2)之測定所得到的全部角度之L*值變動(3σ)顯示120以下。全部角度之L*值的變動(3σ)更佳為115以下。
(b2)於上述(2-2)之測定所得到的全部角度之a*值的絕對值變動(3σ)顯示15以下。
(b3)所上述(2-2)之測定所得到的全部角度之b*值的絕對值變動(3σ)顯示15以下。
又,為了更易於抑制彩虹斑,面光源較佳滿足以下之條件A。滿足條件A,意指分別存在於藍色波段、綠色波段及紅色波段之強度波峰的半值全寬之至少任一者為規定之值以上(10nm以上)。
圖11為用以說明條件A之[+αB
-(-αB
)]、[+αG
-(-αG
)]及[+αR
-(-αR
)]之圖。另,圖11之分光光譜為通用之有機EL元件之面光源的分光光譜。
<條件A>
將第1偏光子配置於面光源上,每隔波長1nm測定從第1偏光子側射出於垂直方向之光L1
的強度。使藍色波段在400nm以上但未達500nm,使綠色波段在500nm以上但未達570nm,使紅色波段在570nm以上且780nm以下。將上述L1
之藍色波段的最大強度設為Bmax
,上述L1
之綠色波段的最大強度設為Gmax
,上述L1
之紅色波段的最大強度設為Rmax
。
將顯示上述Bmax
之波長設為L1
λB
,顯示上述Gmax
之波長設為L1
λG
,顯示上述Rmax
之波長設為L1
λR
。
將顯示上述Bmax
之1/2以下強度且位於L1
λB
之負方向側的最小波長設為-αB
,顯示上述Bmax
之1/2以下強度且位於L1
λB
之正方向側的最小波長設為+αB
,顯示上述Gmax
之1/2以下強度且位於L1
λG
之負方向側的最大波長設為-αG
,顯示上述Gmax
之1/2以下強度且位於L1
λG
之正方向側的最小波長設為+αG
,顯示上述Rmax
之1/2以下強度且位於L1
λR
之負方向側的最大波長設為-αR
,顯示上述Rmax
之1/2以下強度且位於L1
λR
之正方向側的最大波長設為+αR
。
[+αB
-(-αB
)]、[+αG
-(-αG
)]及[+αR
-(-αR
)]中之至少任一者顯示10nm以上。
條件A更佳為[+αB
-(-αB
)]、[+αG
-(-αG
)]及[+αR
-(-αR
)]之中的2個以上顯示10nm以上,再更佳為3個全部顯示10nm以上。
《關於條件1》
於條件1,基於上述測定1及測定2所得到之L*值、a*值及b*值,算出以下述次序所算出之ΔEab之最大值與最小值的差。本發明之光學膜需要具有上述差未達17.0之區域。
<條件1> 於全部仰角及全部方位角,算出從測定1之L*值減去測定2之L*值而得的ΔL*。對ΔL*之最大值至最小值以規定之階度進行灰階化,以灰階表示於以同心圓表示仰角且以縱橫表示方位角的2維座標。
確認2維座標內存在兩處ΔL*分布成同心圓狀之區域及上述兩處區域位於2維座標之大致對稱位置。
關於位於ΔL*分布成同心圓狀之區域中心的仰角,將其中一仰角設為α度,將另一仰角設為β度。
從仰角為(α+β)/2時之方位角0度以上且359度以下時的測定1之L*值、a*值及b*值與仰角為(α+β)/2時之方位角0度以上且359度以下時的測定2之L*值、a*值及b*值的差值,算出於各方位角之ΔEab。
ΔEab為所謂之色差。
將於特定方位角之測定1及測定2的「L*值、a*值及b*值」分別定義為「L1*、a1*及b1*」及「L2*、a2*及b2*」時,於上述特定方位角之色差(ΔEab)可以下式表示。
<表示色差(ΔEab)之式>
ΔEab={(L1*-L2*)2
+(a1*-a2*)2
+(b1*-b2*)2
}1 / 2
條件1之ΔEab,可基於測定1及測定2所得到之L*值、a*值及b*值,從下述(3-1)~(3-4)之次序算出。亦即,條件1之ΔEab規定具有光學膜之狀態與不具有光學膜之狀態的色差。此是為了消除面光源之影響,賦予與彩虹斑之相關性。
可不使用測定2之結果,僅基於測定1之結果算出的「(L1*2
+a1*2
+b1*2
)1 / 2
」與彩虹斑之辨視性無關。此原因認為是由於面光源之L*值的影響大。
(3-1)於全部仰角及全部方位角,算出從測定1之L*值減去測定2之L*值而得的ΔL*。對ΔL*之最大值至最小值以規定之階度進行灰階化,以灰階表示於以同心圓表示仰角且以縱橫表示方位角的2維座標。
圖4為對ΔL*之最大值至最小值以規定之階度進行灰階化,以灰階表示於以同心圓表示仰角且以縱橫表示方位角的2維座標之圖。若換言之,則圖4為上述(3-1)之2維座標。另,於圖4,越接近白色,表示ΔL*越大。
另,於圖4中,圓形之2維座標的中央表示仰角0度(垂直於面光源之方向),緣部表示仰角之最大角度。又,於圖4中,從中心向右之方向表示方位角0度,從中心向上之方向表示方位角90度,從中心向左之方向表示方位角180度,從中心向下之方向表示方位角270度。
上述(3-1)之階度通常為2的n次方,例如,可列舉16階度、32階度、64階度、128階度、256階度。
上述(3-1)之灰階表示的2維座標,例如可用ELDIM公司之商品名「EzContrast」製作。
(3-2)確認2維座標內存在兩處ΔL*分布成同心圓狀之區域及上述兩處區域位於2維座標之大致對稱位置。
此處,所謂「大致對稱」,意指當將位於ΔL*分布成同心圓狀之其中一區域中心的仰角及方位角定義為X1及Y1,將位於ΔL*分布成同心圓狀之另一區域中心的仰角及方位角定義為X2及Y2時,X1與X2之差為±3度以下,Y1與Y2之差的絕對值為180度±5度以下。X1與X2之差較佳為±1度以下,Y1與Y2之差的絕對值較佳為180度±3度以下。
圖4所示之2維座標,存在兩處ΔL*分布成同心圓狀之區域,上述兩處區域存在於2維座標之大致對稱位置。
該對稱位置之同心圓,認為是因測定區域內之折射率分布(雙軸延伸塑膠膜由於慢軸方向之折射率高,故同心圓沿著慢軸形成。圖4之情形,雙軸延伸塑膠膜之慢軸的方向為圖4之左右方向。)與測定區域內低折射率層之光學距離(光學距離(通過低折射率層之透射光的距離)隨著遠離測定中心而增加。)的變化,使得P波及S波之反射率變動,因此而形成。若換言之,則該對稱位置之同心圓通常會於雙軸延伸塑膠膜上具有低折射率層之光學膜(測定1)及雙軸延伸塑膠膜之單一物體中形成(又,面內相位差越高,同心圓就會越更加容易形成於對稱位置)。並且於測定2中,僅有P波或S波中之任一者,不形成如前述之同心圓,故於測定1與測定2之L*值的差值(ΔL*),維持測定1之L*值形成的同心圓(關於ΔL*,光源之影響已被消除,故P波及S波之反射率的變動變得更加清晰,同心圓亦更加清晰地形成。)。
(3-3)關於位於ΔL*分布成同心圓狀之區域中心的仰角,將其中一仰角設為α度,將另一仰角設為β度。
於上述(3-3)中,「位於ΔL*分布成同心圓狀之區域中心的仰角」,例如可於測定裝置之軟體上顯示2維座標,選擇分布成同心圓狀之區域的中心(例如,以滑鼠點擊分布成同心圓狀之區域的中心),藉此加以辨別。
(3-4)由上述測定結果,從仰角為(α+β)/2時之方位角0度以上且359度以下時的測定1之L*值、a*值及b*值與仰角為(α+β)/2時之方位角0度以上且359度以下時的測定2之L*值、a*值及b*值之差值,算出於各方位角之ΔEab。然後,算出ΔEab之最大值與最小值的差。
於上述(3-4)中,當於(α+β)/2產生尾數之情形時,將數值進位。例如,當α為30度,β為31度之情形時,係從仰角為31度時之方位角0度以上且359度以下的L*值、a*值及b*值算出ΔEab。
(α+β)/2較佳為50度以下,更佳為40度以下,再更佳為30度以下。藉由使(α+β)/2為50度以下,由於(α+β)/2之值遠離布魯斯特角附近,故可輕易抑制(α+β)/2前後之角度的P波及S波之反射率變動。(α+β)/2之下限並無特別限制,但較佳為5度以上,更佳為10度以上,再更佳為15度以上。
藉由減小雙軸延伸塑膠膜之厚度方向的折射率nz,而可輕易使(α+β)/2為上述範圍。
本發明之光學膜需要於各方位角(0度以上且359度以下)所算出之ΔEab的最大值與最小值之差未達17.0。上述之差大,意指於特定方位角強烈感覺到色調。因此,當上述之差為17.0以上的情形時,於ΔEab顯示最大值之方位角,強烈感覺到色調,無法抑制裸眼之彩虹斑。
上述之差較佳為16.0以下,更佳為15.0以下,再更佳為14.0以下。
上述之差的下限並無特別限定,但通常為3.0左右。
上述之差,例如藉由使用滿足後述條件2之雙軸延伸塑膠膜,而可輕易使之未達17.0。
於條件1中,使用通過(α+β)/2之方位角0度以上且359度以下時的測定值之理由,係由於在通過(α+β)/2之方向上,會交替測定同心圓之亮區域與暗區域(參照圖4),ΔEab之最大值與最小值的差理論上會最大。
又,於本發明中,特徵為使用通過同心圓之中心((α+β)/2)的方位角,而非布魯斯特角。上述ΔL*之同心圓會受到面內相位差之影響(面內相位差越大,同心圓越小)。另一方面,布魯斯特角由於受折射率控制,故不會受到面內相位差之影響。因此,即使從通過布魯斯特角之方位角的測定值所算出之「ΔEab之最大值與最小值的差」小,亦難以減小從通過(α+β)/2之方位角的測定值所算出之「ΔEab之最大值與最小值的差」。亦即,本發明於下述方面上,具有優於專利文獻2及3之技術意義:藉由從通過(α+β)/2之方位角的測定值所算出之「ΔEab之最大值與最小值的差」滿足規定條件,非布魯斯特角,而可抑制辨視到彩虹斑。
又,如後述,滿足nx
>ny
≧nz
之關係的雙軸延伸塑膠膜,傾斜方向之相位差越沿著慢軸方向傾斜越慢慢地減少,於「(α+β)/2」附近變成0nm。本發明人等當將仰角固定於「(α+β)/2」,觀察方位角0~359度之色調時,發現會強烈感覺到與彩虹斑類似之色不均。通常,彩虹斑是於相位差具有規定值之方向上觀察。然而,將仰角固定為「(α+β)/2」而於方位角0~359度之方向的觀察,由於慢軸方向之傾斜相位差為0nm,故與通常之觀察完全不同。因此,於本說明書中,為了與「彩虹斑」區分,有時將「仰角固定為『(α+β)/2』而於方位角0~359度之方向上辨視到的色不均」稱為「色失真」。
於光學膜內,滿足ΔEab之最大值與最小值的差未達17.0之區域,較佳為50%以上,更佳為70%以上,再更佳為90%以上,進而再更佳為100%。
同樣地,滿足上述差以外之各種參數(面內相位差、厚度方向之相位差、條件2、低折射率層之表面粗糙度等)的區域,於光學膜內,亦較佳為50%以上,更佳為70%以上,再更佳為90%以上,進而再更佳為100%。
於各方位角(0度以上且359度以下)所算出之ΔEab的最大值,較佳為16.0以下,更佳為15.0以下,再更佳為14.0以下。藉由使ΔEab之最大值為上述範圍,可使裸眼更難辨視到彩虹斑。
本發明之光學膜,當將對於從雙軸延伸塑膠膜側入射於光學膜之可見光整個區域之光的布魯斯特角定義為X度時,較佳為上述(α+β)/2與上述X滿足下述式(A)。
X-(α+β)/2≦20度 (A)
布魯斯特角(X)可從2個物質之折射率以下述式(B)算出。另,n1表示入射側之折射率,n2表示透射側之折射率。
X=Arctan(n2/n1) (B)
本發明之光學膜,當布魯斯特角與同心圓之中心((α+β)/2)偏離的情形時,可發揮更加顯著之效果。若換言之,則滿足上述式(A)之光學膜由於易於發揮本發明之效果,故較佳。
X-(α+β)/2更佳為30度以上,再更佳為35度以上。X-(α+β)/2之上限並無特別限定,但為40度左右。
<塑膠膜>
塑膠膜為面內相位差在2500nm以下之雙軸延伸塑膠膜。
藉由為雙軸延伸塑膠膜,而可使機械強度良好。又,藉由使雙軸延伸塑膠膜之面內相位差為2500nm以下,而可使縱橫之延伸比率為適當之範圍,使機械強度更加良好,且可使耐撕裂性良好。又,藉由使雙軸延伸塑膠膜之面內相位差為2500nm以下,亦有助於雙軸延伸塑膠膜之薄膜化。
為了易於抑制彩虹斑,雙軸延伸塑膠膜之面內相位差較佳為2000nm以下,更佳為1500nm以下,更佳為1400nm以下,更佳為1150nm以下,更佳為1000nm以下,更佳為600nm以下。當將雙軸延伸塑膠膜之厚度作如10μm以上且50μm以下般薄膜化的情形時,面內相位差較佳為1400nm以下。
另,若雙軸延伸塑膠膜之面內相位差過小,則有時即使為雙軸延伸,亦無法提供足夠之機械強度。因此,雙軸延伸塑膠膜之面內相位差較佳為20nm以上,更佳為100nm以上,再更佳為300nm以上,進而再更佳為520nm以上。
雙軸延伸塑膠膜之面內相位差的較佳範圍,可列舉20nm以上2000nm以下、20nm以上且1500nm以下、20nm以上且1400nm以下、20nm以上且1150nm以下、20nm以上且1000nm以下、20nm以上且600nm以下、100nm以上且2000nm以下、100nm以上且1500nm以下、100nm以上且1400nm以下、100nm以上且1150nm以下、100nm以上且1000nm以下、100nm以上且600nm以下、300nm以上且2000nm以下、300nm以上且1500nm以下、300nm以上且1400nm以下、300nm以上且1150nm以下、300nm以上且1000nm以下、300nm以上且600nm以下、520nm以上且2000nm以下、520nm以上且1500nm以下、520nm以上且1400nm以下、520nm以上且1150nm以下、520nm以上且1000nm以下、520nm以上且600nm以下。
雙軸延伸塑膠膜之厚度方向的相位差(Rth)較佳為2000nm以上,更佳為3000nm以上,再更佳為4000nm以上。Rth之上限為10000nm左右,較佳為8000nm以下,更佳為7000nm以下。藉由使Rth為上述範圍,可更易於抑制彩虹斑。
雙軸延伸塑膠膜之Rth的較佳範圍,可列舉2000nm以上且10000nm以下、2000nm以上且8000nm以下、2000nm以上且7000nm以下、3000nm以上且10000nm以下、3000nm以上且8000nm以下、3000nm以上且7000nm以下、4000nm以上且10000nm以下、4000nm以上且8000nm以下、4000nm以上且7000nm以下。
為了使雙軸延伸塑膠膜之Rth為上述範圍,較佳增大縱向及橫向之延伸倍率。藉由增大縱向及橫向之延伸倍率,由於雙軸延伸塑膠膜之厚度方向的折射率nz會變小,故可易於增大Rth。又,藉由減小雙軸延伸塑膠膜之nz,而可易於減小「(α+β)/2」之值。若「(α+β)/2」之值變小,則由於(α+β)/2之值自布魯斯特角附近遠離,故可易於抑制在(α+β)/2之前後角度的P波及S波之反射率變動。
藉由使面內相位差及厚度方向之相位差為上述範圍,而可使雙軸延伸塑膠膜之延伸程度接近均等之雙軸性,能夠使雙軸延伸塑膠膜之機械強度良好。
面內相位差(Re)及厚度方向之相位差(Rth),可藉由為折射率最大之方向的慢軸方向之折射率nx、為與上述慢軸方向正交之方向的快軸方向之折射率ny、塑膠膜之厚度方向的折射率nz及塑膠膜之厚度T[nm],以下述式(1)及(2)表示。另,於本說明書中,面內相位差及厚度方向之相位差意指於波長550nm之值。
Re=(nx-ny)×T[nm] (1)
Rth=((nx+ny)/2-nz)×T[nm] (2)
慢軸之方向、面內相位差及厚度方向之相位差,例如可藉由大塚電子公司(Otsuka Electronics Co.,Ltd.)之商品名「RETS-100」測定。
當使用大塚電子公司(Otsuka Electronics Co.,Ltd.)之商品名「RETS-100」測定面內相位差等的情形時,較佳依照以下之次序(A1)~(A4)作測定之準備。
(A1)首先,為了使RETS-100之光源穩定,打開光源後放置60分鐘以上。然後,選擇旋轉檢偏鏡法,且進行θ模式(角度方向相位差測定及Rth算出之模式)選擇。藉由選擇此θ模式,載台會成為傾斜旋轉載台。
(A2)接著,對RETS-100輸入以下之測定條件。
(測定條件)
・延遲測定範圍:旋轉檢偏鏡法
・測定點直徑:5mm
・傾斜角度範圍:0°
・測定波長範圍:400nm以上且800nm以下
・塑膠膜之平均折射率。例如,當為PET膜之情形時,設為N=1.617。另,塑膠膜之平均折射率N可基於nx、ny及nz,以(N=(nx+ny+nz)/3)之式算出。
・厚度:以SEM或光學顯微鏡另外測定之厚度
(A3)接著,不於此裝置設置樣品,得到背景資料。裝置設為封閉系統,每次點亮光源時實施此步驟。
(A4)然後,於裝置內之載台上設置樣品,進行測定。
關於面內相位差及厚度方向之相位差,以及後述慢軸之方向,較佳從雙軸延伸塑膠膜切下縱50mm×橫50mm大小之樣品,設為上述樣品之5處測定值的平均值。5處之測定點為中央部之1處與從樣品之四個角落朝中央部前進10mm之處的4處合計5處(圖7之黑點的5處)。
雙軸延伸塑膠膜較佳為面內相位差相對於厚度方向之相位差(面內相位差/厚度方向之相位差)在0.10以下。於本說明書中,有時以「Re/Rth」表示面內相位差相對於厚度方向之相位差。Re/Rth例如可以下述方式測定。
將於上述樣品之5處所測得的面內相位差分別定義為Re1、Re2、Re3、Re4及Re5,並將於上述樣品之5處所測得的厚度方向之相位差分別定義為Rth1、Rth2、Rth3、Rth4及Rth5。
雙軸延伸塑膠膜,較佳為Re1/Rth1、Re2/Rth2、Re3/Rth3、Re4/Rth4及Re5/Rth5之平均在0.10以下。
面內相位差與厚度方向之相位差的比(Re/Rth)小,意指雙軸延伸塑膠膜之雙軸的延伸接近均等之雙軸性。因此,藉由使Re/Rth為0.10以下,可使雙軸延伸塑膠膜之機械強度良好。Re/Rth更佳為0.07以下,再更佳為0.05以下。Re/Rth之下限為0.01左右。
完全之單軸性延伸塑膠膜的Re/Rth為2.0。通用之單軸延伸塑膠膜亦於行進方向略微延伸。因此,通用之單軸延伸塑膠膜的Re/Rth為1.0左右。
Re1/Rth1、Re2/Rth2、Re3/Rth3、Re4/Rth4及Re5/Rth5較佳分別為0.10以下,更佳為0.07以下,再更佳為0.05以下。此等之比的下限為0.01左右。
雙軸延伸塑膠膜較佳滿足下述之條件2。
<條件2>
於上述樣品之5處,測定慢軸之方向。將上述樣品之任意1邊與各測定部位之慢軸方向形成的角度分別定義為D1、D2、D3、D4、D5時,D1~D5之最大值與D1~D5之最小值的差為5.0度以上。
若雙軸延伸塑膠膜之慢軸整齊地配向,則有容易辨視到彩虹斑之傾向。另一方面,若對雙軸延伸塑膠膜之慢軸賦予變動,則彩虹斑會模糊而不易被辨視。因此,藉由滿足條件2,可輕易抑制裸眼辨視到彩虹斑。若換言之,則藉由滿足條件2,可輕易滿足ΔEab之最大值與最小值的差未達17.0。
通用之延伸塑膠膜設計成慢軸之方向不偏離。然而,如上述,藉由特意挪動塑膠膜之慢軸方向,可輕易抑制彩虹斑。又,雖於大區域即使慢軸不整齊,彩虹斑之抑制效果亦小,但於縱50mm×橫50mm之相對較小的區域,藉由慢軸不整齊,而可輕易抑制彩虹斑。
於條件2中,成為與慢軸方向形成之角度之基準的樣品其任意1邊,只要於D1~D5全部皆以相同之邊為基準,則樣品之縱向邊及橫向邊的任一者皆可。
又,滿足條件2,由於可使雙軸延伸塑膠膜之抗彎折性良好,故較佳。
另一方面,在不滿足條件2下,慢軸一致之通用的配向膜於彎曲試驗後,膜斷裂或明顯地殘留彎曲傾向。具體而言,如專利文獻1之單軸延伸膜,當沿著慢軸進行彎曲試驗之情形時發生斷裂,而當於與慢軸正交之方向進行彎曲試驗的情形時,則明顯地殘留彎曲傾向。又,通用之雙軸延伸膜,當於與慢軸正交之方向進行彎曲試驗的情形時,明顯地殘留彎曲傾向。
滿足條件2之雙軸延伸塑膠膜,無論彎折之方向為何,皆可抑制在彎曲試驗後殘留彎曲傾向或斷裂,故較佳。
D1~D5之最大值與D1~D5之最小值的差,較佳為6.0度以上,更佳為8.0度以上,再更佳為10.0度以上。
另,若D1~D5之最大值與D1~D5之最小值的差過大,則會有塑膠膜之配向性變低,機械強度降低的傾向。因此,上述之差較佳為20.0度以下,更佳為17.0度以下,再更佳為15.0度以下。
於條件2中,D1~D5之最大值與最小值的差之較佳範圍,例如可列舉5.0度以上且20.0度以下、6.0度以上且20.0度以下、8.0度以上且20.0度以下、10.0度以上且20.0度以下、5.0度以上且17.0度以下、6.0度以上且17.0度以下、8.0度以上且17.0度以下、10.0度以上且17.0度以下、5.0度以上且15.0度以下、6.0度以上且15.0度以下、8.0度以上且15.0度以下、10.0度以上且15.0度以下。
雙軸延伸塑膠膜較佳為D1~D5分別在5度以上30度以下或60度以上85度以下,更佳在7度以上25度以下或65度以上83度以下,再更佳在10度以上23度以下或67度以上80度以下。
藉由使D1~D5分別為5度以上或85度以下,可輕易抑制以偏光太陽眼鏡辨視時之消隱(blackout)。又,藉由使D1~D5分別為30度以下或60度以上,可輕易抑制因塑膠膜配向性變低所導致之機械強度降低。
雙軸延伸塑膠膜,例如具有為片狀形態之情形與為輥狀形態之情形。無論何種情形,縱50mm×橫50mm大小之樣品可從塑膠膜之任何部分切下,但當可確認片及輥其縱及橫之方向性的情形時,係沿著經確認之縱及橫的方向切下樣品。例如,於輥之情形時,可將輥之行進方向(MD方向)視為縱向,將輥之寬度方向(TD方向)視為橫向。又,當可確認片之行進方向及寬度方向的情形時,可將行進方向視為縱向,將寬度方向視為橫向。於難以確認片之行進方向及寬度方向的情形時,當片為長方形或正方形之情形,於構成長方形或正方形之四邊確認縱及橫之方向性即可。於難以確認片之行進方向及寬度方向的情形時,當片為長方形或正方形以外之形狀(圓、三角形等)的情形,繪製不從片之外框形狀超出之面積為最大的長方形或正方形,於繪製之長方形或正方形所具有之邊確認縱及橫之方向性即可。
另,當可從片狀塑膠膜採集複數個縱50mm×橫50mm大小之樣品的情形時,較佳於複數個樣品之中滿足條件2之樣品的比例為50%以上,更佳為70%以上,再更佳為90%以上,進而再更佳為100%。面內相位差、厚度方向之相位差、Re/Rth亦同。
雙軸延伸塑膠膜較佳於進行10萬次實施例所示之折疊試驗後(更佳為進行30萬次後),不產生裂縫或斷裂。又,雙軸延伸塑膠膜較佳於進行10萬次實施例所示之折疊試驗後(更佳為進行30萬次後),當將測定樣品置於水平之載台時,樣品之端部從載台浮起的角度為20度以下,更佳為15度以下。樣品從端部浮起之角度為15度以下,意指不易有因折疊所導致之傾向。又,關於雙軸延伸塑膠膜之慢軸方向的平均及快軸方向的平均之任一方向,亦較佳顯示前述之結果(不產生裂縫、斷裂及因折疊所導致之傾向。試驗後之樣品端部浮起的角度為20度以下。)。
另,單軸延伸塑膠膜若進行折疊試驗,則會於延伸方向上產生斷裂,且於與延伸方向正交之方向上明顯地殘留彎曲傾向。
《雙軸延伸塑膠膜之具體構成》
雙軸延伸塑膠膜之積層構成,可列舉單層構造及多層構造。其中,較佳為單層構造。
關於雙軸延伸塑膠膜,為了使機械強度良好且同時抑制彩虹斑,較佳減小面內相位差。又,為了減小延伸塑膠膜之面內相位差,使縱向及橫向之延伸接近均等等細微的延伸控制變得重要。關於細微之延伸控制,於多層構造,因各層物性之差異等而難以進行細微之延伸控制,但單層構造容易進行細微之延伸控制,故較佳。
作為構成雙軸延伸塑膠膜之樹脂成分,可列舉聚酯、聚醯亞胺、聚醚碸、聚碸、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚乙烯縮醛、聚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚胺酯及非晶質烯烴(Cyclo-Olefin-Polymer:COP)等。此等之中,聚酯因易於使機械強度良好,故較佳。亦即,雙軸延伸塑膠膜較佳為聚酯膜,更佳為雙軸延伸聚對酞酸乙二酯膜。
又,為了使機械強度良好,雙軸延伸塑膠膜較佳滿足nx
>ny
≧nz
之關係。而為了滿足nx
>ny
≧nz
之關係,構成雙軸延伸塑膠膜之樹脂成分較佳為正雙折射材料。
滿足nx
>ny
≧nz
之關係的雙軸延伸塑膠膜,傾斜方向之相位差越沿著慢軸方向傾斜越慢慢地減少,於「(α+β)/2」附近變成0nm。如上述,當沿著慢軸之仰角為「(α+β)/2」之時之傾斜相位差為0nm時,容易強烈感覺到「色失真」。於本發明中,即便使用容易產生色失真之滿足nx
>ny
≧nz
之關係的雙軸延伸塑膠膜,藉由使ΔEab之最大值與最小值的差未達17.0,亦可輕易抑制色失真。
作為正雙折射率材料,可列舉聚酯、聚碳酸酯、環烯聚合物、聚醯亞胺膜及聚醯胺。
作為構成雙軸延伸聚酯膜之聚酯,可列舉聚對酞酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)及聚對酞酸丁二酯(PBT)等。此等之中,因固有雙折射低,且容易減低面內相位差,故較佳為PET。
雙軸延伸塑膠膜亦可含有紫外線吸收劑、光穩定劑、抗酸化劑、抗靜電劑、阻燃劑、抗膠化劑及界面活性劑等添加劑。
關於雙軸延伸塑膠膜之厚度,下限較佳為10μm以上,更佳為15μm以上,更佳為20μm以上,更佳為25μm以上,更佳為30μm以上,上限較佳為200μm以下,更佳為180μm以下,更佳為150μm以下,更佳為100μm以下,更佳為80μm以下,更佳為60μm以下,更佳為50μm以下。而為了薄膜化,雙軸延伸塑膠膜之厚度較佳為50μm以下。
藉由使厚度為10μm以上,可易於使機械強度良好。又,藉由使厚度為200μm以下,可易於使面內相位差為2500nm以下。
雙軸延伸塑膠膜之厚度的較佳範圍,例如為10μm以上且200μm以下、15μm以上且200μm以下、20μm以上且200μm以下、25μm以上且200μm以下、30μm以上且200μm以下、10μm以上且180μm以下、15μm以上且180μm以下、20μm以上且180μm以下、25μm以上且180μm以下、30μm以上且180μm以下、10μm以上且150μm以下、15μm以上且150μm以下、20μm以上且150μm以下、25μm以上且150μm以下、30μm以上且150μm以下、10μm以上且100μm以下、15μm以上且100μm以下、20μm以上且100μm以下、25μm以上且100μm以下、30μm以上且100μm以下、10μm以上且80μm以下、15μm以上且80μm以下、20μm以上且80μm以下、25μm以上且80μm以下、30μm以上且80μm以下、10μm以上且60μm以下、15μm以上且60μm以下、20μm以上且60μm以下、25μm以上且60μm以下、30μm以上且60μm以下、10μm以上且50μm以下、15μm以上且50μm以下、20μm以上且50μm以下、25μm以上且50μm以下、30μm以上且50μm以下。
雙軸延伸塑膠膜較佳為JIS K7136:2000之霧度在3.0%以下,更佳在2.0%以下,再更佳在1.5%以下,進而再更佳在1.0%以下。
又,雙軸延伸塑膠膜較佳為JIS K7361-1:1997之總光線穿透率在80%以上,更佳在85%以上,再更佳在90%以上。
雙軸延伸塑膠膜,可藉由將含有構成塑膠膜之成分的樹脂層加以延伸而得。延伸之方法,可列舉逐步雙軸延伸及同時雙軸延伸。
-逐步雙軸延伸-
於逐步雙軸延伸,係在將鑄膜延伸於行進方向後,進行膜之寬度方向的延伸。
行進方向之延伸,通常係藉由一對延伸輥之周邊速率差來實施。行進方向之延伸可於1階段來進行,但亦可使用複數對延伸輥對以多階段進行。為了抑制面內相位差等光學特性之過度變動,較佳使複數支夾輥(nip roll)接近延伸輥。行進方向之延伸倍率通常為2倍以上且15倍以下,為了抑制面內相位差等光學特性之過度變動,較佳為2倍以上且7倍以下,更佳為3倍以上且5倍以下,再更佳為3倍以上且4倍以下。
為了抑制面內相位差等光學特性之過度變動,延伸溫度較佳為樹脂之玻璃轉移溫度以上玻璃轉移溫度+100℃以下。為PET之情形時,較佳為70℃以上且120℃以下,更佳為80℃以上且110℃以下,再更佳為95℃以上且110℃以下。
關於延伸溫度,藉由將膜快速升溫等,縮短於低溫之延伸區間,而具有面內相位差之平均值變小的傾向。另一方面,藉由將膜緩慢升溫等,增長於低溫之延伸區間,而具有下述傾向:配向性提高,面內相位差之平均值變大,且慢軸之變動變小。
另,當延伸時加熱之際,較佳使用產生紊流之加熱器。以含有紊流之風進行加熱,藉此可於膜面內之細微區域產生溫度差,藉由上述溫度差而於配向軸產生細微偏移,而容易滿足條件2。又,藉由塑膠膜滿足條件2,而可易於使ΔEab之最大值與最小值的差未達17.0。
亦可藉由線塗布(inline coating),對延伸於行進方向之膜賦予光滑性、易接著性、抗靜電性等功能。又,於線塗布前,亦可視需要實施電暈處理、火焰處理、電漿處理等表面處理。
以此方式由線塗布形成之塗膜為厚度10nm以上且2000nm以下左右之極薄者(又,上述塗膜可藉由延伸處理而拉伸得更薄。)。於本說明書,此種薄層不計為構成塑膠膜之層數。
寬度方向之延伸,通常使用拉幅法,以夾子夾持膜之兩端且同時進行運送,延伸於寬度方向。寬度方向之延伸倍率,通常為2倍以上且15倍以下,為了抑制面內相位差等光學特性之過度變動,較佳為2倍以上且5倍以下,更佳為3倍以上且5倍以下,再更佳為3倍以上且4.5倍以下。又,較佳使寬度延伸倍率高於縱延伸倍率。
延伸溫度較佳為樹脂之玻璃轉移溫度以上玻璃轉移溫度+120℃以下,較佳為溫度隨著從上游往下游升高。具體而言,當將橫延伸區間分成2部分之情形時,上游溫度與下游溫度之差較佳為20℃以上,更佳為30℃以上,再更佳為35℃以上,進而再更佳為40℃以上。又,為PET之情形時,第1段之延伸溫度較佳為80℃以上且120℃以下,更佳為90℃以上且110℃以下,再更佳為95℃以上且105℃以下。
經以上述方式作逐步雙軸延伸之塑膠膜,較佳為了賦予平面性、尺寸穩定性,而於拉幅機內進行延伸溫度以上但未達熔點之熱處理。具體而言,為PET之情形時,較佳於150℃以上且255℃以下之範圍進行熱固定,更佳為200℃以上且250℃以下。又,為了抑制面內相位差等光學特性之過度變動,較佳於熱處理前半段進行1%以上且10%以下之額外延伸。
對塑膠膜進行熱處理後,緩慢冷卻至室溫,然後加以捲繞。又,亦可視需要,而於熱處理及緩慢冷卻時併用鬆弛處理等。熱處理時之鬆弛率,為了抑制面內相位差等光學特性之過度變動,較佳為0.5%以上且5%以下,更佳為0.5%以上且3%以下,再更佳為0.8%以上且2.5%以下,進而再更佳為1%以上且2%以下。又,緩慢冷卻時之鬆弛率,為了抑制面內相位差等光學特性之過度變動,較佳為0.5%以上且3%以下,更佳為0.5%以上且2%以下,再更佳為0.5%以上且1.5%以下,進而再更佳為0.5%以上且1.0%以下。緩慢冷卻時之溫度,為了使平面性良好,較佳為80℃以上且150℃以下,更佳為90℃以上且130℃以下,再更佳為100℃以上且130℃以下,進而再更佳為100℃以上且120℃以下。
-同時雙軸延伸-
同時雙軸延伸,係將鑄膜引導入同時雙軸拉幅機,以夾子夾持膜之兩端且同時進行運送,而於行進方向與寬度方向同時及/或階段地延伸。作為同時雙軸延伸機,具有縮放儀(pantograph)方式、螺旋方式、驅動馬達方式、線性馬達方式,但較佳為能夠任意改變延伸倍率,可於任意場所進行鬆弛處理之驅動馬達方式或者線性馬達方式。
同時雙軸延伸之倍率,以面積倍率之形式,通常較佳為6倍以上且50倍以下。為了抑制面內相位差等光學特性之過度變動,面積倍率較佳為8倍以上且30倍以下,更佳為9倍以上且25倍以下,再更佳為9倍以上且20倍以下,進而再更佳為10倍以上且15倍以下。於同時雙軸延伸,較佳在行進方向之延伸倍率及寬度方向之延伸倍率為2倍以上且15倍以下的範圍內,調整成上述之面積倍率。
又,於同時雙軸延伸之情形時,為了抑制面內之配向差,較佳使行進方向及寬度方向之延伸倍率大致相同,且亦使行進方向及寬度方向之延伸速度大致相同。
同時雙軸延伸之延伸溫度,為了抑制面內相位差等光學特性之過度變動,較佳為樹脂之玻璃轉移溫度以上玻璃轉移溫度+120℃以下。於PET之情形時,較佳為80℃以上且160℃以下,更佳為90℃以上且150℃以下,再更佳為100℃以上且140℃以下。
經同時雙軸延伸之膜,為了賦予平面性、尺寸穩定性,較佳接著於拉幅機內之熱固定室進行延伸溫度以上但未達熔點之熱處理。上述熱處理之條件與逐步雙軸延伸後之熱處理條件。
<低折射率層>
低折射率層具有提高光學膜之抗反射性,且使以裸眼辨視時之彩虹斑容易抑制的作用。
從影像顯示裝置內部往辨視者側之光,雖於通過偏光子之階段為線偏振光,但於通過雙軸延伸塑膠膜後,線偏振光之偏光狀態受到擾亂,成為參雜有P波及S波之光。又,認為由於P波之反射率與S波之反射率具有差異,且反射率差具有波長依存性,故以裸眼可辨視到彩虹斑。此處,認為當於雙軸延伸塑膠膜上具有低折射率層之情形時,由於可減小前述反射率差,故可輕易抑制彩虹斑。惟,僅單單將低折射率層形成於通用之雙軸延伸塑膠膜上,難以使ΔEab之最大值與最小值的差為上述範圍,無法以高水平抑制彩虹斑。為了易於使ΔEab之最大值與最小值的差為上述範圍,如上述,宜於雙軸延伸塑膠膜之慢軸的方向賦予變動。
低折射率層較佳形成於離光學膜之雙軸延伸塑膠膜最遠之側。另,使後述之高折射率層與低折射率層鄰接而較低折射率層更靠近地形成於雙軸延伸塑膠膜側,藉此可更加提高抗反射性,且可更易於抑制彩虹斑。
低折射率層之折射率較佳為1.10以上且1.48以下,更佳為1.20以上且1.45以下,更佳為1.26以上且1.40以下,更佳為1.28以上且1.38以下,更佳為1.30以上且1.32以下。
又,低折射率層之厚度較佳為80nm以上且120nm以下,更佳為85nm以上且110nm以下,更佳為90nm以上且105nm以下。又,低折射率層之厚度較佳大於中空粒子等低折射率粒子之平均粒徑。
作為形成低折射率層之方法,可大致區分為濕式法與乾式法。作為濕式法,可列舉使用金屬烷氧化物等藉由溶膠凝膠法形成之方法、塗覆如氟樹脂之低折射率樹脂形成的方法、塗覆使樹脂組成物含有低折射率粒子而成之低折射率層形成用塗布液形成的方法。作為乾式法,可舉下述方法:從後述之低折射率粒子中選擇具有期望之折射率的粒子,藉由物理氣相沉積法或化學氣相沉積法形成。
濕式法於生產效率、抑制斜反射色調及耐化學品性之方面上,較乾式法優異。又,濕式法之中,為了密合性、耐水性、抗刮性及低折射率化,較佳藉由使黏合劑樹脂組成物含有低折射率粒子而成之低折射率層形成用塗布液來形成。
低折射率層通常位於光學膜之最表面。因此,對於低折射率層要求良好之抗刮性,通用之低折射率層亦設計成具有規定之抗刮性。
近年來,為了降低低折射率層之折射率,而使用粒徑大之中空粒子作為低折射率粒子。本發明人等發現下述課題(以下,有時將此課題稱為「抗油塵性」。):即便是如此以僅附著有微細之固形物(例如沙子)的東西或僅附著有油份的東西摩擦含有粒徑大之中空粒子的低折射率層亦無法辨視到損傷之情形,但當以附著有固形物及油份兩者的東西摩擦之情形時,卻會受到損傷。以附著有固形物及油份的東西摩擦之動作,例如相當於使用者以附著有化妝品及食品等所含之油份與大氣中所含之沙子的手指操作觸控面板式影像顯示裝置之動作。
使低折射率層之抗油塵性良好,由於關係到可長時間維持彩虹斑抑制效果,故較佳。
本發明人等經研究後,結果發現上述之傷主要是因低折射率層所含之中空粒子的一部分缺損或中空粒子脫落而發生。認為起因於形成在低折射率層表面之中空粒子的凹凸大是該原因。亦即,若以附著有固形物及油份之手指摩擦低折射率層表面,則會於油份成為黏合劑,而固形物附著在手指之狀態下,手指移動於低折射率層表面。認為此時會容易發生固形物之一部分(例如沙子之尖處)被硬擠入低折射率層表面之凹部的現象,及被硬擠入凹部之固形物與手指一起穿過凹部並越過凸部(中空粒子)的現象,當時因在凸部(中空粒子)被施加很大的力量,故使得中空粒子損傷或脫落。又,認為位於凹部之樹脂本身亦會因固形物之摩擦而受損,中空粒子因樹脂之損傷而變得更加容易脫落。
本發明人等進行潛心研究,發現為了賦予抗油塵性,併用中空粒子與非中空粒子作為低折射率粒子,且使中空粒子與非中空粒子均勻分散是有效的。於圖8顯示中空粒子與非中空粒子均勻分散之低折射率層的剖面照片,於圖9顯示中空粒子與非中空粒子未均勻分散之低折射率層的剖面照片。圖8及圖9之剖面照片,係使用日立全球先端科技公司(Hitachi High-Tech Corporation)之電子顯微鏡「產品編號:H-7650」,以發射電流:10μA,加速電壓100keV,燈絲電壓20V之條件進行觀察而取得者。
為了使抗油塵性良好,低折射率粒子較佳為包含中空粒子及非中空粒子。
中空粒子及非中空粒子之材質,可為二氧化矽及氟化鎂等無機化合物、有機化合物中之任一者,但為了低折射率化及強度,較佳為二氧化矽。以下,以中空二氧化矽粒子及非中空二氧化矽粒子為主進行說明。
所謂中空二氧化矽粒子,係指具有由二氧化矽構成之外殼層,外殼層所包圍之粒子內部為空心,空心之內部含有空氣的粒子。中空二氧化矽粒子因含有空氣,而相較於二氧化矽原本之折射率,折射率與氣體之佔有率成比例地降低。而所謂非中空二氧化矽粒子,係指內部不像中空二氧化矽粒子般是空心的粒子。非中空二氧化矽粒子,例如為實心之二氧化矽粒子。
中空二氧化矽粒子及非中空二氧化矽粒子之形狀,並無特別限定,可為正圓形、旋轉橢球體形及可近似為球體之多面體形等近似球形等。其中,若考慮抗刮性,則較佳為正圓形、旋轉橢球體形或近似球形。
中空二氧化矽粒子由於內部含有空氣,因此發揮使低折射率層整體之折射率降低的作用。藉由使用空氣比率經提高之粒徑大的中空二氧化矽粒子,而可更加降低低折射率層之折射率。另一方面,中空二氧化矽粒子具有機械強度差之傾向。尤其當使用空氣比率經提高之粒徑大的中空二氧化矽粒子之情形時,具有容易使低折射率層之抗刮性降低的傾向。
非中空二氧化矽粒子因分散於黏合劑樹脂中,而發揮使低折射率層之抗刮性提升的作用。
要以高濃度於黏合劑樹脂中含有中空二氧化矽粒子及非中空二氧化矽粒子,且同時使粒子在樹脂內均勻分散於膜厚方向,較佳為中空二氧化矽粒子彼此接近,並且以非中空粒子可進入中空二氧化矽粒子之間的方式設定中空二氧化矽粒子之平均粒徑及非中空二氧化矽粒子之平均粒徑。具體而言,非中空二氧化矽粒子之平均粒徑相對於中空二氧化矽粒子之平均粒徑的比(非中空二氧化矽粒子之平均粒徑/中空二氧化矽粒子之平均粒徑)較佳為0.29以下,更佳為0.27以下。又,上述平均粒徑之比較佳為0.05以上,更佳為0.10以上。
若考慮光學特性及機械強度,則中空二氧化矽粒子之平均粒徑較佳為20nm以上且100nm以下。為了易於降低低折射率層整體之折射率,中空二氧化矽粒子之平均粒徑更佳為50nm以上且100nm以下,再更佳為60nm以上且80nm以下。又,若防止非中空二氧化矽粒子之凝聚且同時考慮分散性,非中空二氧化矽粒子之平均粒徑較佳為5nm以上且20nm以下,更佳為10nm以上且15nm以下。
中空二氧化矽粒子及非中空二氧化矽粒子較佳為表面經矽烷偶合劑被覆。更佳使用具有(甲基)丙烯醯基或環氧基之矽烷偶合劑。
藉由對二氧化矽粒子實施利用矽烷偶合劑之表面處理,來提升二氧化矽粒子與黏合劑樹脂之親和性,二氧化矽粒子之凝聚不易產生。因此,二氧化矽粒子容易均勻分散。
作為矽烷偶合劑,可列舉3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-三乙氧基矽基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙基胺、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、參-(三甲氧基矽基丙基)三聚異氰酸酯、3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、正丙基三甲氧基矽烷、正丙基三乙氧基矽烷、己基三甲氧基矽烷、己基三乙氧基矽烷、辛基三乙氧基矽烷、癸基三甲氧基矽烷、1,6-雙(三甲氧基矽基)己烷、三氟丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷及乙烯基三乙氧基矽烷等。尤佳使用選自3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷及3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷中之1種以上。
中空二氧化矽粒子之含量越多,黏合劑樹脂中之中空二氧化矽粒子的填充率越高,低折射率層之折射率越降低。因此,中空二氧化矽粒子之含量相對於黏合劑樹脂100質量份,較佳為100質量份以上,更佳為125質量份以上。
另一方面,若相對於黏合劑樹脂之中空二氧化矽粒子的含量過多,則除了從黏合劑樹脂露出之中空二氧化矽粒子會增加外,而且結合粒子間之黏合劑樹脂會變少。因此,具有中空二氧化矽粒子變得容易損傷或脫落,低折射率層之抗刮性等機械強度降低的傾向。因此,中空二氧化矽粒子之含量相對於黏合劑樹脂100質量份,較佳為400質量份以下,更佳為300質量份以下,再更佳為200質量份以下。
若非中空二氧化矽粒子之含量少,則有時即使於低折射率層之表面存在非中空二氧化矽粒子,亦不影響硬度上升。又,若含有大量非中空二氧化矽粒子,則可減小由黏合劑樹脂之聚合所造成之收縮不均的影響,可縮小樹脂硬化後產生於低折射率層表面之凹凸。因此,非中空二氧化矽粒子之含量相對於黏合劑樹脂100質量份,較佳為20質量份以上,更佳為40質量份以上,再更佳為90質量份以上,進而再更佳為100質量份以上。
另一方面,若非中空二氧化矽粒子之含量過多,則非中空二氧化矽變得容易凝聚,發生黏合劑樹脂之收縮不均,表面之凹凸變大。因此,非中空二氧化矽粒子之含量相對於黏合劑樹脂100質量份,較佳為200質量份以下,更佳為150質量份以下,再更佳為120質量份以下。
藉由使黏合劑樹脂中以上述比例含有中空二氧化矽粒子及非中空二氧化矽粒子,可提升低折射率層之阻擋性。推測此係因二氧化矽粒子以高填充率均勻分散,而使得氣體等之穿透受到阻礙的緣故。
又,有時於防曬劑及護手霜等各種化妝品含有揮發性低之低分子聚合物。藉由使低折射率層之阻擋性良好,而可抑制低分子聚合物滲透至低折射率層之塗膜內部,可抑制因低分子聚合物長時間殘存於塗膜所造成之不良情形(例如,外觀異常)。
低折射率層之黏合劑樹脂較佳含有游離輻射硬化性樹脂組成物之硬化物。又,作為游離輻射硬化性樹脂組成物所含之游離輻射硬化性化合物,較佳為具有乙烯性不飽和鍵基之化合物。其中,更佳為具有(甲基)丙烯醯基之(甲基)丙烯酸酯系化合物。
以下,將具有4個以上之乙烯性不飽和鍵基的(甲基)丙烯酸酯系化合物稱為「多官能性(甲基)丙烯酸酯系化合物」。又,將具有2個以上且3個以下之乙烯性不飽和鍵基的(甲基)丙烯酸酯系化合物稱為「低官能性(甲基)丙烯酸酯系化合物」。
作為(甲基)丙烯酸酯系化合物,單體及寡聚物皆可使用。尤其是為了抑制硬化時之收縮不均,使低折射率層表面之凹凸形狀容易平滑化,游離輻射硬化性化合物更佳含有低官能(甲基)丙烯酸酯系化合物。
游離輻射硬化性化合物中之低官能(甲基)丙烯酸酯系化合物的比例,較佳為60質量%以上,更佳為80質量%以上,再更佳為90質量%以上,進而再更佳為95質量%以上,最佳為100質量%。
又,為了抑制前述之硬化時之收縮不均,使低折射率層表面之凹凸形狀容易平滑化,低官能(甲基)丙烯酸酯系化合物較佳為具有2個乙烯性不飽和鍵基之(甲基)丙烯酸酯系化合物。
(甲基)丙烯酸酯系化合物之中,作為2官能(甲基)丙烯酸酯系化合物,可列舉異三聚氰酸二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丁二醇二(甲基)丙烯酸酯等聚烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A四乙氧基二丙烯酸酯、雙酚A四丙氧基二丙烯酸酯、1,6-已二醇二丙烯酸酯等。
作為3官能(甲基)丙烯酸酯系化合物,例如可列舉三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、異三聚氰酸改質三(甲基)丙烯酸酯等。
作為4官能以上之多官能(甲基)丙烯酸酯系化合物,例如可列舉新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等。
此等之(甲基)丙烯酸酯系化合物,亦可為如後述般經改質者。
又,作為(甲基)丙烯酸酯系寡聚物,可列舉胺酯(甲基)丙烯酸酯(urethane(meth)acrylate)、環氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯等丙烯酸酯系聚合體等。
胺酯(甲基)丙烯酸酯,例如可藉由多元醇及有機二異氰酸酯與羥基(甲基)丙烯酸酯之反應而得。
又,較佳之環氧(甲基)丙烯酸酯為使3官能以上之芳香族環氧樹脂、脂環族環氧樹脂、脂肪族環氧樹脂等與(甲基)丙烯酸反應而得之(甲基)丙烯酸酯,使2官能以上之芳香族環氧樹脂、脂環族環氧樹脂、脂肪族環氧樹脂等與多元酸與(甲基)丙烯酸反應而得之(甲基)丙烯酸酯,及使2官能以上之芳香族環氧樹脂、脂環族環氧樹脂、脂肪族環氧樹脂等與苯酚類與(甲基)丙烯酸反應而得之(甲基)丙烯酸酯。
又,為了抑制因交聯所造成之收縮不均,提高表面之平滑性,上述(甲基)丙烯酸酯系化合物可為分子骨架之一部分經改質者。例如,作為上述(甲基)丙烯酸酯系化合物,亦可使用經以環氧乙烷、環氧丙烷、己內酯、異三聚氰酸、烷基、環狀烷基、芳香族、雙酚等改質。尤其是為了提高與低折射率粒子(於其中之二氧化矽粒子)之親和性,抑制低折射率粒子之凝聚,上述(甲基)丙烯酸酯系化合物較佳為經以環氧乙烷、環氧丙烷等環氧烷改質者。
游離輻射硬化性化合物中之經以環氧烷改質的(甲基)丙烯酸酯系化合物之比例,較佳為60質量%以上,更佳為80質量%以上,再更佳為90質量%以上,進而再更佳為95質量%以上,最佳為100質量%。又,經以環氧烷改質之(甲基)丙烯酸酯系化合物較佳為低官能(甲基)丙烯酸酯系化合物,更佳為具有2個乙烯性不飽和鍵基之(甲基)丙烯酸酯系化合物。
作為經以環氧烷改質而成之具有2個乙烯性不飽和鍵基的(甲基)丙烯酸酯系化合物,可列舉雙酚F環氧烷改質二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A環氧烷改質二(甲基)丙烯酸酯、異三聚氰酸環氧烷改質二(甲基)丙烯酸酯及聚烷二醇二(甲基)丙烯酸酯,其中,較佳為聚烷二醇二(甲基)丙烯酸酯。聚烷二醇二(甲基)丙烯酸酯所含之烷二醇的平均重複單元較佳為3以上且5以下。又,聚烷二醇二(甲基)丙烯酸酯所含之烷二醇較佳為乙二醇及/或聚乙二醇。
作為經以環氧烷改質而成之具有3個乙烯性不飽和鍵基的(甲基)丙烯酸酯系化合物,可列舉三羥甲基丙烷環氧烷改質三(甲基)丙烯酸酯及異三聚氰酸環氧烷改質三(甲基)丙烯酸酯。
上述游離輻射硬化性樹脂可單獨使用1種,或可將2種以上組合來使用。
為了防污性及表面平滑性,較佳於低折射率層中含有調平劑。
調平劑可列舉氟系及聚矽氧系,較佳為聚矽氧系。藉由含有聚矽氧系調平劑,可使低反射率層表面更加平滑。並且可使低反射率層表面之滑移性及防污性(指紋擦拭性、對純水及十六烷之大的接觸角)良好。
調平劑之含量相對於黏合劑樹脂100質量份,較佳為1質量份以上且25質量份以下,更佳為2質量份以上且20質量份以下,再更佳為5質量份以上且18質量份以下。藉由使調平劑之含量為1質量份以上,而可輕易賦予防污性等各種性能。又,藉由使調平劑之含量為25質量份以下,而可抑制抗刮性降低。
低折射率層之最大高度粗糙度Rz較佳為110nm以下,更佳為90nm以下,再更佳為70nm以下,進而再更佳為60nm以下。又,Rz/Ra(Ra為算術平均粗糙度)較佳為12.0以下,更佳為10.0以下。使Rz/Ra為上述範圍,當Rz為大至90nm以上110nm以下左右之情形時特別有效。
於本說明書中,Ra及Rz為將島津製作所公司(SHIMADZU CORPORATION)之掃描探針顯微鏡SPM-9600升級套件使用說明書(SPM-9600 2016年2月,P.194-195)所記載之2維粗糙度參數的粗糙度擴張為3維者。Ra及Rz定義如下。
(算術平均粗糙度Ra)
從粗糙度曲線,於其平均線之方向上僅選取基準長度(L),於此選取部分之平均線的方向上取X軸,於縱倍率之方向上取Y軸,以y=f(x)表示粗糙度曲線時,以下式求出。
(最大高度粗糙度Rz)
從粗糙度曲線,於其平均線之方向上,僅選取基準長度,於粗糙度曲線之縱倍率的方向,測定此選取部分之峰頂線與谷底線之間隔所得到之值。
當使用島津製作所公司(SHIMADZU CORPORATION)之掃描探針顯微鏡SPM‐9600之情形時,例如較佳以下述條件測定及解析Ra及Rz。
<測定條件>
測定模式:相位
掃描範圍:5μm×5μm
掃描速度:0.8Hz以上且1Hz以下
像素數:512×512
所使用之懸臂:顯微世界公司(NanoWorld Holding AG,)之產品編號「NCHR」,共振頻率:320kHz,彈簧常數:42N/m
<解析條件>
傾斜修正:直線擬合
「Rz小」意指起因於微小區域中之中空二氧化矽粒子的凸部小。又,「Rz/Ra小」意指起因於微小區域中之二氧化矽粒子的凹凸均一,相對於凹凸之平均標高差,不具有突出之凹凸。另,於本發明,Ra之數值並無特別限定,Ra較佳為15nm以下,更佳為12nm以下,再更佳為10nm以下,進而再更佳為6.5nm以下。
均勻分散低折射率層中之低折射率粒子,或抑制低折射率層之收縮不均,藉此易於滿足上述Rz及Rz/Ra之範圍。
藉由低折射率層表面之Rz及Rz/Ra為上述範圍,而可減小固形物越過低折射率層表面之凸部(起因於存在表面附近之中空二氧化矽粒子)時的阻抗。因此,認為即使以伴有油份之沙子施加載重且同時摩擦,固形物亦可平滑地移動於低折射率層表面。又,認為凹部之硬度本身亦上升。可推測其結果可防止中空二氧化矽粒子之破損或脫落,亦已防止黏合劑樹脂本身之損傷。
關於Rz及Ra等之表面粗糙度,只要沒有特別說明,則意指不包括16處測定值之最小值及最大值的14處測定值之平均值。
於本說明書中,關於上述16個測定部位,較佳使距離測定樣品外緣0.5cm之區域為空白,對較上述空白內側之區域畫出將縱向及橫向5等分之線,將此時之交點的16處作為測定中心。測定樣品較佳設為5cm×5cm。
低折射率層可藉由將低折射率層形成塗布液加以塗布、乾燥而形成,該低折射率層形成塗布液係將構成低折射率層之各成分加以溶解或分散而成。通常於低折射率層形成塗布液中,為了調節黏度或可溶解或分散各成分,而會使用溶劑。
溶劑例如可例示酮類(丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮等)、醚類(二㗁烷、四氫呋喃等)、脂肪族烴類(己烷等)、脂環式烴類(環己烷等)、芳香族烴類(甲苯、二甲苯等)、鹵化碳類(二氯甲烷、二氯乙烷等)、酯類(乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等)、醇類(丁醇、環己醇等)、賽珞蘇類(甲基賽珞蘇、乙基賽珞蘇等)、乙酸賽珞蘇類、亞碸類(二甲亞碸等)、二醇醚(glycol ether)類(1-甲氧基-2-丙基乙酸酯等)、醯胺類(二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺等)等,亦可為此等之混合物。
當溶劑之揮發過快的情形時,於低折射率層形成用塗布液之乾燥時,溶劑會激烈對流。因此,即使塗布液中之二氧化矽粒子為均勻分散之狀態,亦會因乾燥時溶劑之激烈對流,而使得均勻分散之狀態變得容易受到破壞。因此,作為溶劑,較佳包含蒸發速度慢者。具體而言,較佳包含相對蒸發速度(以乙酸正丁酯之蒸發速度為100時的相對蒸發速度)為70以下之溶劑,更佳包含30以上且60以下之溶劑。又,相對蒸發速度為70以下之溶劑較佳為全部溶劑之10質量%以上且50質量%以下,較佳為20質量%以上且40質量%以下。
若舉蒸發速度慢之溶劑的相對蒸發速度之例,則異丁醇為64、1-丁醇為47、1-甲氧基-2-丙基乙酸酯為44,乙基賽珞蘇為38,環己酮為32。
另,溶劑之殘餘物(蒸發速度慢之溶劑以外的溶劑)較佳為樹脂之溶解性優異者。又,溶劑之殘餘物較佳為相對蒸發速度在100以上者。
又,為了抑制乾燥時溶劑之對流,使二氧化矽粒子之分散性良好,低折射率層形成時之乾燥溫度越低越好。乾燥溫度可考慮溶劑之種類、二氧化矽粒子之分散性、生產速度等作適當設定。
<反射率>
本發明之光學膜,較佳從低折射率層側測得之反射率為2.00%以下,較佳為1.70%以下,更佳為1.20%以下,再更佳為1.00%以下。
於本說明書中,反射率係指CIE1931標準表色系之視感反射率Y值。反射率較佳以任意10處之平均值的形式算出。
又,於本說明書中,關於光學膜之反射率,係製作於光學膜之反射率測定面相反側透過透明黏著劑層貼合有黑色板的樣品,從上述樣品之低折射率層側以入射角5°使光入射進行測定。測定反射率時之光源較佳設為C光源。
和樣品之透明黏著劑層接觸的構件(例如雙軸延伸塑膠膜)與透明黏著劑層之折射率差較佳設為0.15以內,更佳設為0.10以內,更佳設為0.05以內,更佳設為0.01以內。又,黑色板較佳為JIS K7361-1:1997之總光線穿透率在1%以下者,更佳為0%者。又,構成黑色板之樹脂之折射率與透明黏著劑層的折射率差較佳設為0.15以內,更佳設為0.10以內,更佳設為0.05以內,更佳設為0.01以內。
<霧度、總光線穿透率>
光學膜較佳為JIS K7136:2000之霧度在5%以下,更佳在4%以下,再更佳在3%以下。又,光學膜較佳為JIS K7136:2000之霧度在0.5%以上,更佳在1.0%以上,再更佳在1.5%以上。
又,光學膜較佳為JIS K7361-1:1997之總光線穿透率在90%以上,更佳在91%以上,再更佳在92%以上。
<其他層>
本發明之光學膜亦可具有雙軸延伸塑膠膜及低折射率層以外之其他層。另,低折射率層及低折射率層以外之其他層較佳為光學等向性。所謂具有光學等向性之層,係指面內相位差未達20nm者,較佳為10nm以下,更佳為5nm以下。
例如,本發明之光學膜較佳於雙軸延伸塑膠膜與低折射率層之間,具有選自硬塗層、防眩層及高折射率層中1種以上之層。
《高折射率層》
高折射率層可視需要形成於較低折射率層更靠近雙軸延伸塑膠膜側。另,當具有後述之硬塗層的情形時,高折射率層較佳形成於硬塗層與低折射率層之間。
高折射率層之折射率較佳為1.53以上且1.85以下,更佳為1.54以上且1.80以下,更佳為1.55以上且1.75以下,更佳為1.56以上且1.70以下。
又,高折射率層之厚度較佳為200nm以下,更佳為50nm以上且180nm以下,再更佳為70nm以上且150nm以下。另,當形成為高折射率硬塗層之情形時,較佳依照硬塗層之厚度。
關於高折射率層,例如可從含有黏合劑樹脂組成物及高折射率粒子之高折射率層形成用塗布液形成。作為上述黏合劑樹脂組成物,例如可列舉於後述之硬塗層所例示的硬化性樹脂組成物。
作為高折射率粒子,可列舉五氧化二銻、氧化鋅、氧化鈦、氧化鈰、摻錫氧化銦、摻銻氧化錫、三氧化二釔及二氧化鋯等。另,五氧化二銻之折射率約為1.79,氧化鋅之折射率約為1.90,氧化鈦之折射率約為2.3以上且2.7以下,氧化鈰之折射率約為1.95,摻錫氧化銦之折射率約為1.95以上且2.00以下,摻銻氧化錫之折射率約為1.75以上且1.85以下,三氧化二釔之折射率約為1.87,二氧化鋯之折射率為2.10。
高折射率粒子之平均粒徑較佳為2nm以上,更佳為5nm以上,再更佳為10nm以上。又,為了抑制白化及透明性,高折射率粒子之平均粒徑較佳為200nm以下,更佳為100nm以下,更佳為80nm以下,更佳為60nm以下,更佳為30nm以下。高折射率粒子之平均粒徑越小,透明性越良好,尤其是藉由設為60nm以下,可使透明性極為良好。
高折射率粒子或低折射率粒子之平均粒徑,可藉由下述(y1)~(y3)之操作而算出。
(y1)以TEM或STEM拍攝高折射率層或低折射率層之剖面。TEM或STEM之加速電壓較佳設為10kV以上且30kV以下,倍率較佳設為5萬倍以上且30萬倍以下。
(y2)從觀察影像抽樣出任意10個粒子,算出各個粒子之粒徑。粒徑係以任意平行之2條直線夾持粒子之剖面時,測量為如上述2條直線間距離成為最大之2條直線之組合的直線間距離。當粒子凝聚之情形時,將凝聚之粒子視為一個粒子進行測量。
(y3)於相同樣品另外之畫面的觀察影像中進行相同之操作5次,將從合計50個粒徑數之平均所得到之值作為高折射率粒子或低折射率粒子的平均粒徑。
《硬塗層》
為了提升光學膜之抗刮性,可視需要形成硬塗層。硬塗層較佳形成於雙軸延伸塑膠膜與低折射率層之間。另,當光學膜進一步具有高折射率層之情形時,較佳於雙軸延伸塑膠膜上依序配置硬塗層、高折射率層及低折射率層。
為了使抗刮性良好,硬塗層較佳含有熱硬化性樹脂組成物或游離輻射硬化性樹脂組成物等硬化性樹脂組成物之硬化物,更佳含有游離輻射硬化性樹脂組成物之硬化物。
熱硬化性樹脂組成物為至少含有熱硬化性樹脂之組成物,為藉由加熱而硬化之樹脂組成物。作為熱硬化性樹脂,可列舉丙烯酸樹脂、胺酯樹脂、酚樹脂、尿素三聚氰胺樹脂、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、矽氧樹脂等。於熱硬化性樹脂組成物,可視需要在此等硬化性樹脂添加硬化劑。
游離輻射硬化性樹脂組成物為含有具有游離輻射硬化性官能基之化合物(以下,亦稱為「游離輻射硬化性化合物」)的組成物。作為游離輻射硬化性官能基,可列舉(甲基)丙烯醯基、乙烯基、烯丙基等乙烯性不飽和鍵基,及環氧基、氧環丁烷基等。作為游離輻射硬化性化合物,較佳為具有乙烯性不飽和鍵基之化合物,更佳為具有2個以上之乙烯性不飽和鍵基的化合物,其中,再更佳為具有2個以上之乙烯性不飽和鍵基的(甲基)丙烯酸酯系化合物。作為具有2個以上之乙烯性不飽和鍵基的(甲基)丙烯酸酯系化合物,單體及寡聚物皆可使用。
另,所謂游離輻射,意指電磁波或帶電粒子束之中,具有可將分子加以聚合或者交聯之能量子者,通常可使用紫外線(UV)或電子束(EB),但其他亦使用X射線、γ射線等電磁波,α射線、離子束等帶電粒子束。
於本說明書中,所謂(甲基)丙烯酸酯,意指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,所謂(甲基)丙烯酸,意指丙烯酸或甲基丙烯酸,而所謂(甲基)丙烯醯基,則意指丙烯醯基或甲基丙烯醯基。
為了使抗刮性良好,硬塗層之厚度較佳為0.1μm以上,更佳為0.5μm以上,再更佳為1.0μm以上,進而再更佳為2.0μm以上。又,為了抑制捲曲,硬塗層之厚度較佳為100μm以下,更佳為50μm以下,更佳為30μm以下,更佳為20μm以下,更佳為15μm以下,更佳為10μm以下。為了使耐彎曲性良好,硬塗層之厚度較佳為10μm以下,更佳為8μm以下。
《防眩層》
防眩層,例如可由含有黏合劑樹脂組成物及粒子之防眩層形成用塗布液形成。作為上述黏合劑樹脂組成物,例如可使用在硬塗層所例示之硬化性樹脂組成物。
關於粒子,有機粒子及無機粒子皆可使用。作為有機粒子,可列舉由聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸-苯乙烯共聚物、三聚氰胺樹脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、苯胍𠯤-三聚氰胺-甲醛縮合物、聚矽氧、氟系樹脂及聚酯系樹脂等構成之粒子。而作為無機粒子,則可列舉由二氧化矽、氧化鋁、銻、二氧化鋯及二氧化鈦等構成之粒子。
關於防眩層中之粒子的平均粒徑,由於會因防眩層之厚度而有所不同,故無法一概而論,但較佳為1.0μm以上且10.0μm以下,更佳為2.0μm以上且8.0μm以下,再更佳為3.0μm以上且6.0μm以下。
防眩層之粒子的平均粒徑,可藉由下述(z1)~(z3)之操作而算出。
(z1)以光學顯微鏡拍攝防眩層剖面之透射觀察影像。倍率較佳為500倍以上且2000倍以下。
(z2)從觀察影像抽樣出任意10個粒子,算出各個粒子之粒徑。粒徑係以任意平行之2條直線夾持粒子之剖面時,測量為如上述2條直線間距離成為最大之2條直線之組合的直線間距離。
(z3)於相同樣品另外之畫面的觀察影像中進行相同之操作5次,將從合計50個粒徑數之平均所得到之值作為防眩層中之粒子的平均粒徑。
防眩層中之粒子的含量,由於會因作為目標之防眩性的程度而有所不同,故無法一概而論,但相對於樹脂成分100質量份,較佳為1質量份以上且100質量份以下,更佳為5質量份以上且50質量份以下,再更佳為10質量份以上且30質量份以下。
另,為了賦予抗靜電性,或抑制折射率,或調整因硬化性樹脂組成物之硬化所造成之防眩層的收縮,防眩層亦可含有平均粒徑未達500nm之微粒。
防眩層之厚度較佳為0.5μm以上,更佳為1.0μm以上,再更佳為2.0μm以上。又,防眩層之厚度較佳為50μm以下,更佳為30μm以下,更佳為20μm以下,更佳為15μm以下,更佳為10μm以下。而為了使耐彎曲性良好,防眩層之厚度較佳為10μm以下,更佳為8μm以下。
<層構成之例>
以下之(1)~(5)為本發明之光學膜的層構成之例。
(1)於雙軸延伸塑膠膜上具有低折射率層之構成。
(2)於雙軸延伸塑膠膜上依序具有硬塗層及低折射率層之構成。
(3)於雙軸延伸塑膠膜上依序具有高折射率層及低折射率層之構成。
(4)於雙軸延伸塑膠膜上依序具有防眩層及低折射率層之構成。
(5)於雙軸延伸塑膠膜上依序具有硬塗層、高折射率層及低折射率層之構成。
為了維持機械特性,且抑制面內相位差等光學特性之過度變動,良好地抑制消隱,光學膜之整體厚度較佳為100μm以下,更佳為60μm以下。又,於光學膜中,雙軸延伸塑膠膜之厚度與雙軸延伸塑膠膜以外之層的厚度之平衡較佳為10:4~10:0.5。
<形態、大小>
光學膜可為切成規定大小之片狀形態,亦可為將長尺寸片捲繞成輥狀之輥狀形態。又,片之大小並無特別限定,但最大徑為2吋以上且500吋以下左右,於本發明中,宜為30吋以上且80吋以下。所謂「最大徑」,係指連接光學膜之任意2點時的最大長度。例如,當光學膜為長方形之情形時,長方形區域之對角線為最大徑。又,當光學膜為圓形之情形時,直徑為最大徑。
輥狀之寬度及長度並無特別限定,但一般而言,寬度為500mm以上且3000mm以下,長度為100m以上且5000m以下左右。輥狀形態之光學膜可配合影像顯示裝置等之大小,切成片狀來使用。於裁切時,較佳將物性不穩定之輥端部去除。
又,片之形狀亦無特別限定,例如,可為多角形(三角形、四角形、五角形等)、圓形,亦可為任意之不定形。更具體而言,當光學膜為四角形之情形時,縱橫比若作為顯示畫面沒有問題,則無特別限定。例如,可列舉橫:縱=1:1、4:3、16:10、16:9、2:1等。
<用途>
本發明之光學膜可適用作為影像顯示裝置用之光學膜。
又,本發明之光學膜可適用作為配置於影像顯示裝置之顯示元件之光射出面側的光學膜。此時,較佳於顯示元件與本發明之光學膜與之間具有偏光子。
另,當雙軸延伸塑膠膜滿足條件2之情形時,無論彎折之方向為何,皆可抑制在彎曲試驗後殘留彎曲傾向或斷裂。因此,當雙軸延伸塑膠膜滿足條件2之情形時,可更加適用作為曲面之影像顯示裝置、可折疊之影像顯示裝置的塑膠膜。
[偏光板]
本發明之偏光板具有偏光子、配置於上述偏光子之一側而成的第1透明保護板及配置於上述偏光子之另一側而成的第2透明保護板,上述第1透明保護板及上述第2透明保護板中之至少一者為上述本發明之光學膜。
於偏光板中,較佳以雙軸延伸塑膠膜側之面朝向偏光子側的方式配置光學膜。
圖5為表示本發明之偏光板700之實施形態的剖面圖。圖5之偏光板700具有偏光子300、配置於上述偏光子之一側而成的第1透明保護板(500)、配置於上述偏光子之另一側而成的第2透明保護板(600)。又,圖5之偏光板700,係使用光學膜100作為第1透明保護板(500)。另,圖5之偏光板700其偏光子300與第1透明保護板(500)及第2透明保護板(600)係透過接著劑層400而積層。
偏光板例如藉由與λ/4相位差板之組合而用以賦予抗反射性。於此情形時,係於影像顯示裝置之顯示元件上配置λ/4相位差板,偏光板則配置於較λ/4相位差板更靠近辨視者側。
又,當將偏光板使用於液晶顯示裝置用之情形時,係用以賦予液晶快門之功能。於此情形時,液晶顯示裝置依下側偏光板、液晶顯示元件、上側偏光板之順序配置,下側偏光板之偏光子的吸收軸與上側偏光板之偏光子的吸收軸正交作配置。於液晶顯示裝置之構成,較佳使用本發明之偏光板作為上側偏光板。
<透明保護板>
本發明之偏光板,係使用上述本發明之光學膜作為第1透明保護板及第2透明保護板中之至少一者。較佳為第1透明保護板及第2透明保護板兩者皆為上述本發明之光學膜。
當第1透明保護板及第2透明保護板中之一者為上述本發明之光學膜的情形時,另一透明保護板並無特別限定,但較佳為光學等向性之透明保護板。於本說明書中,所謂光學等向性之透明保護板,係指面內相位差未達20nm者,較佳為10nm以下,更佳為5nm以下。具有光學等向性之透明保護板,可列舉丙烯酸膜、環狀聚烯烴膜、三乙醯基纖維素(TAC)膜等。由於透濕性與雙軸延伸塑膠膜相似時,偏光板吸水時較不易變形,且可較良好地保護偏光子,故較佳為丙烯酸膜、環狀聚烯烴膜。
又,當僅第1透明保護板及第2透明保護板中之一者為上述本發明之光學膜的情形時,較佳使用上述本發明之光學膜作為光射出側之透明保護板。
<偏光子>
作為偏光子,例如可列舉將經藉由碘等染色之膜延伸而成的片型偏光子(聚乙烯醇膜、聚乙烯甲醛膜、聚乙烯縮醛膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系皂化膜等)、由平行排列之多條金屬線構成的線柵型偏光子、塗布有溶致液晶及雙色性客體-主體材料之塗布型偏光子、多層薄膜型偏光子等。另,此等偏光子亦可為具備有將不穿透之偏光成分加以反射之功能的反射型偏光子。
偏光子較佳配置成其吸收軸與雙軸延伸塑膠膜之慢軸形成的角度為90度±5度以內。上述角度更佳為90度±3度以內,再更佳為90度±1度以內。
[影像顯示裝置(1)]
本發明之影像顯示裝置(1)具有顯示元件與配置於上述顯示元件之光射出面側的偏光子及光學膜,上述光學膜為上述本發明之光學膜,配置成上述偏光子之吸收軸與上述光學膜之上述雙軸延伸塑膠膜之慢軸形成的角度為90度±5度以內,且該影像顯示裝置係配置成上述光學膜之該低折射率層側的面朝向上述顯示元件相反側。上述角度較佳為90度±3度以內,更佳為90度±1度以內。
圖6為表示本發明之影像顯示裝置(1)及後述影像顯示裝置(2)之實施形態的剖面圖。
圖6之影像顯示裝置1000於顯示元件800之光射出面側(圖6之上側)具有光學膜100。又,圖6之影像顯示裝置1000皆於顯示元件800與光學膜100之間具有偏光子300。
另,影像顯示裝置1000並不限定於圖6之形態。例如,於圖6中,構成影像顯示裝置1000之各構件雖空著規定間隔作配置,但各構件較佳透過接著劑層等作一體化而積層。又,影像顯示裝置亦可具有未圖示之構件(其他之光學膜等)。
<顯示元件>
作為顯示元件,可列舉液晶顯示元件、EL顯示元件(有機EL顯示元件,無機EL顯示元件)、電漿顯示元件等,並進一步可列舉次毫米LED、微LED顯示元件等LED顯示元件,使用QD之液晶顯示元件或LED顯示元件等。
當顯示裝置之顯示元件為液晶顯示元件的情形時,於液晶顯示元件之樹脂片相反側之面需要背光。
又,影像顯示裝置亦可為具備有觸控面板功能之影像顯示裝置。
作為觸控面板,可列舉電阻膜式、靜電電容式、電磁感應式、紅外線式、超音波式等方式。
觸控面板功能可為如內嵌式觸控面板液晶顯示元件般於顯示元件內附加有功能者,亦可為於顯示元件上裝載有觸控面板者。
又,若雙軸延伸塑膠膜為滿足條件2者,則光學膜可抑制在彎曲試驗後殘留彎曲傾向或斷裂。因此,若雙軸延伸塑膠膜為滿足條件2者,則影像顯示裝置較佳為曲面之影像顯示裝置、可折疊之影像顯示裝置。
另,當影像顯示裝置為曲面之影像顯示裝置,可折疊之影像顯示裝置的情形時,顯示元件較佳為有機EL顯示元件。
<其他之塑膠膜>
本發明之影像顯示裝置,於不妨礙本發明之效果的範圍,亦可具有其他之塑膠膜。
作為其他之塑膠膜,較佳為具有光學等向性者。
[影像顯示裝置(2)]
本發明之影像顯示裝置係於顯示元件之光射出面上具有偏光子及光學膜而成,
配置成上述偏光子之吸收軸方向與上述顯示元件之左右方向或上下方向形成的角度為±5度以內而成,
配置成上述偏光子之吸收軸與上述光學膜之上述雙軸延伸塑膠膜之慢軸形成的角度為90度±5度以內而成,
上述光學膜係於面內相位差未達2500nm之雙軸延伸塑膠膜上具有低折射率層而成,上述低折射率層位於光學膜之最表面而成,且具有ΔEab之最大值與最小值的差未達17.0的區域。
此處,對積層體1A實施測定1A,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值。對積層體2A實施測定2A,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值。基於測定1A與測定2A之結果,藉由條件1A算出ΔEab。
<測定1A>
製作於顯示元件上依序積層偏光子及上述光學膜而成之積層體1A。於上述積層體1A中,上述光學膜配置成上述低折射率層側之面朝向與上述偏光子為相反側。又,上述偏光子配置成偏光子之吸收軸與上述顯示元件之左右方向或上下方向形成的角度為±5度以內。並且配置成上述偏光子之吸收軸與上述光學膜之上述雙軸延伸塑膠膜之慢軸形成的角度為90度±5度以內。
使上述積層體1A之顯示元件進行白顯示,於仰角0度以上且80度以下、方位角0度以上且359度以下之範圍,每隔1度測定從上述積層體1A之上述低折射率層側射出的透射光,基於各角度之透射光,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值。透射光之測定區域設為面內任意之1mm2
以上且10mm2
以下的區域。
<測定2A>
製作於與上述測定1A相同之顯示元件上積層偏光子而成的積層體2A。
使上述積層體2A之顯示元件進行白顯示,於仰角0度以上且80度以下、方位角0度以上且359度以下之範圍,每隔1度測定從上述積層體2A之上述偏光子側射出的透射光,基於各角度之透射光,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值。使透射光之測定區域於面內與測定1A大致一致。
<條件1A>
於全部仰角及全部方位角,算出從測定1A之L*值減去測定2A之L*值而得的ΔL*。對ΔL*之最大值至最小值以規定之階度進行灰階化,以灰階表示於以同心圓表示仰角且以縱橫表示方位角的2維座標。
確認2維座標內存在兩處ΔL*分布成同心圓狀之區域及上述兩處區域位於2維座標之大致對稱位置。
關於位於ΔL*分布成同心圓狀之區域中心的仰角,使其中一仰角為α度,另一仰角為β度。
從仰角為(α+β)/2時之方位角0度以上359度以下時的測定1A之L*值、a*值及b*值與仰角為(α+β)/2時之方位角0度以上359度以下時的測定2A之L*值、a*值及b*值的差值,算出於各方位角之ΔEab。
影像顯示裝置(2)之測定1A中的「積層體1A」,意指影像顯示裝置(2)。又,影像顯示裝置(2)之測定1B中的「積層體2」,意指從影像顯示裝置(2)經去除上述本發明之光學膜者。
本發明之影像顯示裝置(2)中的測定1A及測定2A,除了面光源與顯示元件不同之外,其餘皆與上述本發明之光學膜的測定1及測定2相同。
又,測定1A及測定2A之較佳實施形態與測定1及測定2之較佳實施形態相同(例如,積層體2A之狀態之L*值、a*值及b*值的較佳範圍與積層體2之狀態之L*值、a*值及b*值的較佳範圍相同)。又,條件1A之較佳實施形態與上述條件1之較佳實施形態相同。
[影像顯示裝置之光學膜的選擇方法]
本發明之影像顯示裝置之光學膜的選擇方法,其中該影像顯示裝置係於顯示元件之光射出面上具有偏光子及光學膜而成,配置成上述偏光子之吸收軸方向與上述顯示元件之左右方向或上下方向平行而成,上述選擇方法係以下述事項作為判定條件,將滿足上述判定條件之光學膜X選擇作為上述光學膜:光學膜X係於面內相位差未達2500nm之雙軸延伸塑膠膜上具有低折射率層而成,上述低折射率層位於光學膜X之最表面而成,且具有ΔEab之最大值與最小值的差未達17.0之區域。
此處,對積層體1B實施測定1B,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值。對積層體2B實施測定2B,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值。基於測定1B與測定2B之結果,藉由條件1B算出ΔEab。
<測定1B>
製作於顯示元件上依序積層偏光子及上述光學膜X而成之積層體1B。於上述積層體1B中,上述光學膜配置成上述低折射率層側之面朝向與上述偏光子為相反側。又,上述偏光子配置成偏光子之吸收軸與上述顯示元件之左右方向或上下方向形成的角度為±5度以內。並且配置成上述偏光子之吸收軸與上述光學膜X之上述雙軸延伸塑膠膜之慢軸形成的角度為90度±5度以內。
使上述積層體1B之顯示元件進行白顯示,於仰角0度以上且80度以下、方位角0度以上359度以下之範圍,每隔1度測定從上述積層體1B之上述低折射率層側射出的透射光,基於各角度之透射光,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值。透射光之測定區域設為面內任意之1mm2
以上且10mm2
以下的區域。
<測定2B>
製作於與上述測定1B相同之顯示元件上積層偏光子而成的積層體2B。
使上述積層體2B之顯示元件進行白顯示,於仰角0度以上且80度以下、方位角0度以上且359度以下之範圍,每隔1度測定從上述積層體2B之上述偏光子側射出的透射光,基於各角度之透射光,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值。使透射光之測定區域於面內與測定1B大致一致。
<條件1B>
於全部仰角及全部方位角,算出從測定1B之L*值減去測定2B之L*值而得的ΔL*。對ΔL*之最大值至最小值以規定之階度進行灰階化,以灰階表示於以同心圓表示仰角且以縱橫表示方位角的2維座標。
確認2維座標內存在兩處ΔL*分布成同心圓狀之區域及上述兩處區域位於2維座標之大致對稱位置。
關於位於ΔL*分布成同心圓狀之區域中心的仰角,將其中一仰角設為α度,將另一仰角設為β度。
從仰角為(α+β)/2時之方位角0度以上且359度以下時的測定1B之L*值、a*值及b*值與仰角為(α+β)/2時之方位角0度以上且359度以下時的測定2B之L*值、a*值及b*值的差值,算出於各方位角之ΔEab。
於本發明之影像顯示裝置之光學膜的選擇方法中,所謂「配置成上述偏光子之吸收軸方向與上述顯示元件之左右方向或上下方向平行而成的影像顯示裝置」,意指上述偏光子之吸收軸方向與上述顯示元件之左右方向或上下方向形成的角度為±5度以內。又,上述形成的角度較佳為±3度以內,更佳為±5度以內。
本發明之影像顯示裝置之光學膜的選擇方法中之測定1B及測定2B,除了面光源與顯示元件不同之外,其餘皆與上述本發明之光學膜的測定1及測定2相同。
又,測定1B及測定2B之較佳實施形態與測定1及測定2之較佳實施形態相同(例如,積層體2B之狀態之L*值、a*值及b*值的較佳範圍與積層體2之狀態之L*值、a*值及b*值的較佳範圍相同)。又,條件1B之較佳實施形態與上述條件1之較佳實施形態相同。
本發明之影像顯示裝置之光學膜的選擇方法,較佳進一步具有追加之判定條件作為判定條件。作為追加之判定條件,可舉本發明之光學膜的較佳實施形態(例如,厚度方向之相位差、表面粗糙度等)。
本發明之影像顯示裝置之光學膜的選擇方法,作為在顯示元件之光射出面側的面上具有偏光子之影像顯示裝置之光學膜的選擇方法很有用,其中,作為配置成偏光子之吸收軸方向與上述顯示元件之左右方向或上下方向平行而成的影像顯示裝置之光學膜的選擇方法很有用。
[實施例]
接著,藉由實施例進一步詳細說明本發明,但本發明並不受此等之例的任何限定。
1.測定、評價
下述測定及評價之環境設為溫度23℃±5℃,相對濕度40%RH以上且65%RH以下。又,於測定及評價之前,使樣品暴露於上述環境30分鐘以上。
1-1. 面內相位差(Re)、厚度方向之相位差(Rth)及慢軸之方向
從後述「2」所製作或準備之實施例、比較例及參考例所使用的塑膠膜切下縱50mm×橫50mm之樣品。此時,將塑膠膜之行進方向(MD方向)視為縱向,塑膠膜之寬度方向(TD方向)視為橫向。對從上述樣品之四個角落朝向中央部前進10mm之處的4個部位,及上述樣品之中央部合計5處,測定面內相位差、厚度方向之相位差及慢軸之方向。將從測定結果所算出之Re1~Re5的平均等表示於表1。測定裝置係使用大塚電子公司(Otsuka Electronics Co.,Ltd.)製之商品名「RETS-100(測定點:直徑5mm)」。另,慢軸方向係以塑膠膜之行進方向(MD方向)為基準之0度,於0度以上90度以下之範圍測定。
1-2. 耐彎曲性<TD方向>
從後述「2」所製作或準備之實施例、比較例及參考例所使用的塑膠膜,切下短邊(TD方向)30mm×長邊(MD方向)100mm之細長狀樣品。將上述樣品之短邊(30mm)側的兩端固定(固定距前端10mm之區域)於耐久試驗機(製品名「DLDMLH-FS」,湯淺系統機器公司(YUASA SYSTEM CO., LTD.)),進行180度折疊之連續折疊試驗10萬次。折疊速度設為1分鐘120次。以下揭示折疊試驗之更詳細的方法。
於折疊試驗後將細長狀樣品置於水平之載台,測定樣品之端部從載台浮起的角度。若角度為15度以下,則為合格等級。將結果表示於表1。另,樣品於中途斷裂者則記載為「斷裂」。
<MD方向>
從後述「2」所製作或準備之實施例、比較例及參考例所使用的塑膠膜,切下短邊(MD方向)30mm×長邊(TD方向)100mm之細長狀樣品,進行與上述同樣之評價。
<折疊試驗之細節>
如圖10(A)所示,於連續折疊試驗中,首先,以平行配置之固定部60分別固定塑膠膜10之邊部10C與和邊部10C對向之邊部10D。固定部60可滑動移動於水平方向。
接著,如圖10(B)所示,移動固定部60使之相互接近,藉此使塑膠膜10變形成折疊,並且,如圖10(C)所示,移動固定部60至塑膠膜10以固定部60固定之對向的2個邊部之間隔成為10mm的位置後,將固定部60移動於相反方向,消除塑膠膜10之變形。
如圖10(A)~(C)所示,藉由移動固定部60,而可將塑膠膜10折疊180度。又,以塑膠膜10之彎曲部10E不從固定部60之下端突出的方式進行連續折疊試驗,且將固定部60最接近時之間隔控制為10mm,藉此可使光學膜10其對向之2個邊部的間隔為10mm。
1-3. 算出ΔEab之最大值與最小值的差
準備於液晶顯示元件上具有偏光子而成之液晶顯示裝置(EIZO公司之商品名「EV2450」,橫:527.0mm,縱:596.4mm,偏光子之吸收軸與畫面之縱向平行,背光:使用白色發光二極體之背光)。將上述液晶顯示裝置視為積層體2。於暗室環境使上述液晶顯示裝置(積層體2)進行白顯示,於各個角度下,使用ELDIM公司之商品名「EzContrast」,進行本說明書之測定2。測定區域為直徑2mm之圓(面積約3.14mm2
)。
接著,製作透過接著劑層將實施例及比較例之光學膜配置於上述液晶顯示裝置上而成的積層體1。此時,配置成上述偏光子之吸收軸與光學膜之塑膠膜的慢軸成為90度。然後,於暗室環境使積層體1進行白顯示,於各個角度下,使用ELDIM公司之商品名「EzContrast」,進行本說明書之測定1。測定區域為直徑2mm之圓(面積約3.14mm2
,使之與測定2的區域一致)。
測定1及2係於積層體1及積層體2之面內的中心位置進行。
接著,基於說明書本文之(3-1)~(3-4)的步驟,算出各方位角之ΔEab,並且算出ΔEab之最大值與最小值的差。另,(3-1)~(3-4)之步驟係使用ELDIM公司之商品名「EzContrast」及其附加之軟體「EzCom」進行(上述(3-1)之階度為16階度)。將結果表示於表1。
另,於積層體2之狀態下,L*值、a*值及b*值之平均,以及L*值、a*值及b*值之變動(3σ)表示下述之值。若換言之,則於測定2中,L*值、a*值及b*值之平均,以及L*值、a*值及b*值之變動(3σ)表示下述之值。
・全部角度之L*值的平均:95.9
・全部角度之a*值的平均:4.2
・全部角度之b*值的平均:-4.6
・全部角度之L*值的變動(3σ):113.3
・全部角度之a*值的變動(3σ):10.7
・全部角度之b*值的變動(3σ):14.1
1-4. 彩虹斑之評價
以與上述1-3同樣方式製作積層體1。此時,配置成光學膜之雙軸延伸塑膠膜的慢軸與偏光板之偏光子的吸收軸正交。於暗室環境使面光源(液晶顯示元件)進行白顯示,從距積層體1「30cm以上且100cm以下」之距離上下左右移動臉部,從上下±90度,左右±90度之方向進行辨視。使評價者為20多歲之視力0.7以上的健康之人,使用下述基準,以裸眼評價有無彩虹斑。上述視力亦包含矯正視力。
A:從所有位置且所有方向辨視時皆無法辨視到彩虹斑。
B:存在一些於極少一部分之區域辨視到彩虹斑的位置及/或方向。
C:存在許多於極少一部分之區域辨視到彩虹斑的位置及/或方向。
D:存在許多於大部分之區域辨視到彩虹斑的位置及/或方向。
1-5. 色失真之評價
以與上述1-3同樣方式製作積層體1。此時,配置成光學膜之雙軸延伸塑膠膜的慢軸與偏光板之偏光子的吸收軸正交。於暗室環境使面光源(液晶顯示元件)進行白顯示,於將仰角固定為約(α+β)/2之狀態下,繞積層體1之周圍1圈進行了觀察。上述觀察可說是在將仰角固定為約(α+β)/2之狀態下,於方位角0~359度的觀察。上述觀察係從距積層體1「30cm以上且100cm以下」之距離實施。使評價者為20多歲之視力0.7以上的健康之人,使用下述基準,以裸眼評價有無色失真。上述視力亦包含矯正視力。
A:於全部方位角,顏色之外觀皆相等。
B:存在少數顏色看起來不同之方位角。
C:存在許多顏色看起來不同之方位角。
D:於大部分之方位角,顏色看起來都不同。
1-6. 反射率之測定
製作於實施例及比較例之光學膜的雙軸延伸塑膠膜側透過厚度25μm之透明黏著劑層(汎納克公司(PANAC CO.,LTD.),商品名「Panaclean PD-S1」,折射率1.49)貼合有黑色板(可樂麗公司(KURARAY CO.,LTD),商品名「COMOGLAS DFA2CG 502K(Black)type」,總光線穿透率0%,厚度2mm,折射率1.49)的樣品(5cm×5cm)。
當使垂直於上述樣品之低折射率層側表面的方向為0度時,從5度之方向使光入射於樣品,基於所入射之光的正反射光測定反射率(視感反射率Y值)。反射率係使用分光反射率測定器(島津製作所公司(SHIMADZU CORPORATION),商品名:MPC3100),於380nm以上且780nm以下之波長範圍測定5°正反射率,然後,以換算之軟體(內建於MPC3100。算出反射率之條件:C光源,視角2度)算出人眼所感受到之明亮度,求出表示視感反射率之值作為反射率。對各樣品測定10處之反射率,將平均值作為各樣品之反射率。
2. 雙軸延伸聚酯膜之製作及準備[雙軸延伸聚酯膜1]
使用捏揉機於280℃將1kg之PET(熔點258℃,吸收中心波長:320nm)與0.1kg之紫外線吸收劑(2,2’-(1,4-伸苯基)雙(4H-3,1-苯并㗁𠯤酮-4-酮)加以熔融混合,製作含有紫外線吸收劑之顆粒。將該顆粒與熔點258℃之PET投入單軸擠出機,以280℃進行熔融捏揉,從T字模擠出,澆鑄於表面溫度控制在25℃之澆鑄轉筒上,而得到鑄膜。鑄膜中之紫外線吸收劑的量相對於PET100質量份,為1質量份。
將所得到之鑄膜以設定為95℃的輥群加熱後,以延伸區間400mm(起點為延伸輥A,終點為延伸輥B。延伸輥A及B分別具有2根夾輥)之於250mm之地點的膜溫度為103℃之方式,藉由輻射加熱器對膜之正反兩側進行加熱,且同時將膜沿行進方向延伸3.3倍,然後暫時加以冷卻。另,以輻射加熱器加熱時,藉由從輻射加熱器之膜的相反側向膜吹送92℃、4m/s之風,於膜之正反面產生紊流,使膜之溫度均一性受到擾亂。
接著,於空氣中對此單軸延伸膜之兩面實施電暈放電處理,使基材膜之濕潤張力為55mN/m,將「含有玻璃轉移溫度18℃之聚酯樹脂、玻璃轉移溫度82℃之聚酯樹脂及平均粒徑100nm之二氧化矽粒子的光滑層塗布液」線塗布於膜兩面之電暈放電處理面,形成光滑層。
接著,將單軸延伸膜引入拉幅機,以95℃之熱風預熱後,以第1段105℃,第2段140℃之溫度沿膜寬方向延伸4.5倍。此處,當將橫延伸區間分成2部分之情形,係以於橫延伸區間中間點之膜的延伸量(於測量地點之膜寬-延伸前膜寬)成為橫延伸區間結束時之延伸量的80%之方式以2階段延伸。經橫延伸之膜直接於拉幅機內以階段地從180℃至熱處理溫度245℃之熱風進行熱處理,接著以該溫度條件於寬度方向實施1%之鬆弛處理,並進一步於急冷至100℃後,於寬度方向實施1%之鬆弛處理,然後進行捲繞,而得到厚度40μm之雙軸延伸聚酯膜1(於實施例1使用之雙軸延伸聚酯膜)。
[雙軸延伸聚酯膜2]
準備市售之雙軸延伸聚酯膜(東洋紡公司(TOYOBO CO., LTD.),商品名: Cosmoshine A4100,厚度:50μm),作為比較例1所使用之雙軸延伸聚酯膜,
[雙軸延伸聚酯膜3]
除了將寬度方向之延伸倍率從4.5倍變更為5.1倍以外,其餘皆以與雙軸延伸聚酯膜1同樣方式得到厚度40μm之雙軸延伸聚酯膜3(於實施例2使用之雙軸延伸聚酯膜)。
[雙軸延伸聚酯膜4]
除了增加雙軸延伸聚酯膜1之鑄膜的厚度,並將最後之厚度變更為80μm以外,其餘皆以與雙軸延伸聚酯膜3同樣方式得到雙軸延伸聚酯膜4(於實施例3使用之雙軸延伸聚酯膜)。
[雙軸延伸聚酯膜5]
準備市售之雙軸延伸聚酯膜(東麗公司(Toray Industries, Inc.),商品名:75U403,厚度:75μm)作為比較例2所使用之雙軸延伸聚酯膜。
[雙軸延伸聚酯膜6]
準備市售之雙軸延伸聚酯膜(東洋紡公司(TOYOBO CO., LTD.),商品名:Cosmoshine A4300,厚度:23μm)作為比較例3所使用之雙軸延伸聚酯膜。
3.光學膜之製作
[實施例1]
將下述組成之硬塗層形成用塗布液塗布於上述2所製作之雙軸延伸聚酯膜1上,然後以70℃×1分鐘進行乾燥,使溶劑揮發。接著進行紫外線照射(100mJ/cm2
),形成硬塗層(乾厚度10μm)。
將下述組成之低折射率層形成用塗布液1塗布於硬塗層上,然後以60℃×1分鐘進行乾燥,使溶劑揮發。接著進行紫外線照射(200mJ/cm2
),形成低折射率層(乾厚度100nm),而得到實施例1之光學膜。
<硬塗層形成用塗布液>
・含有紫外線硬化型丙烯酸酯之組成物:22質量份
(日本化藥股份有限公司(Nippon Kayaku Co., Ltd.),商品名「KAYARAD PET-30」,固形物成分100%)
・含有紫外線硬化型丙烯酸酯之組成物:17質量份
(第一工業製藥股份有限公司(DKS Co. Ltd.),商品名「NewFrontier R-1403MB」,固形物成分80%)
・氟系調平劑:1質量份
(DIC股份有限公司(DIC Corporation),商品名「MEGAFACE F-568」)
・光聚合起始劑:1質量份
(IGM Resins B.V.公司,商品名「Omnirad 184」)
・甲基異丁基酮:15質量份
・甲基乙基酮:44質量份
<低折射率層形成用塗布液>
・含有紫外線硬化型丙烯酸酯之組成物:1質量份
(日本化藥股份有限公司(Nippon Kayaku Co., Ltd.),商品名「KAYARAD PET-30」,固形物成分100%)
・光聚合起始劑:0.2質量份
(IGM Resins B.V.公司,商品名「Omnirad 127」)
・中空二氧化矽粒子:1.3質量份
(平均一次粒徑60nm)
・實心二氧化矽粒子:0.7質量份
(平均一次粒徑15nm)
・調平劑:0.1質量份
(大日精化工業公司(Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd.),商品名「SEIKABEAM 10-28(MB)」)
・稀釋溶劑:90質量份
(MIBK/AN=7/3)
[實施例2~3]
除了將雙軸延伸聚酯膜1變更為上述「2」所準備之雙軸延伸聚酯膜3~4以外,其餘皆以與實施例1同樣方式得到實施例2~3之光學膜。
[比較例1]
除了將雙軸延伸聚酯膜1變更為上述「2」所準備之雙軸延伸聚酯膜2以外,其餘皆以與實施例1同樣方式得到比較例1之光學膜。
[比較例2~3]
除了將雙軸延伸聚酯膜1變更為上述「2」所準備之雙軸延伸聚酯膜5~6以外,其餘皆以與實施例1同樣方式得到比較例2~3之光學膜。
[參考例1]
將雙軸延伸聚酯膜3之單一物體(於雙軸延伸聚酯膜3上未形成有硬塗層及低折射率層者)作為參考例1之光學膜。
[參考例2]
將雙軸延伸聚酯膜2之單一物體(於雙軸延伸聚酯膜2上未形成有硬塗層及低折射率層者)作為參考例2之光學膜。
[參考例3]
將市售之單軸延伸聚酯膜的單一物體(東洋紡公司(TOYOBO CO., LTD.),商品名「Cosmoshine TA048」,厚度:80μm)作為參考例3之光學膜。
從表1之結果,可確認ΔEab之最大值與最小值的差未達17.0之實施例的光學膜可在不提高面內相位差下,抑制以裸眼辨視時之彩虹斑。並且從表1之結果,可確認ΔEab之最大值與最小值的差未達17.0之實施例的光學膜可抑制色失真。相對於此,比較例之光學膜儘管具有低折射率層,且反射率與實施例之光學膜相等,但可確認無法抑制彩虹斑及色失真。
又,可確認實施例之光學膜無論彎折之方向為何,皆可抑制在彎曲試驗後殘留彎曲傾向或斷裂(實施例之光學膜相較於單軸延伸聚酯膜(參考例3)及一般之雙軸延伸膜(比較例1~3),不易殘留彎曲傾向,亦不會斷裂。)。
另,表1之ΔEab雖是基於在積層體1及積層體2之面內中心位置的測定結果者,但即使挪動測定部位,亦可得到同樣之結果(例如,從中心位置往左130mm之處(其他之測定部位1),從中心位置往右130mm之處(其他之測定部位2),從中心位置往上75mm之處(其他之測定部位3),從中心位置往下75mm之處(其他之測定部位4)的ΔEab與表1之值大致相等。)。
10:塑膠膜
10C、10D:邊部
10E:彎曲部
20:硬塗層
30:低折射率層
60:固定部
100:光學膜
200:面光源
300:偏光子
400:接著劑層
500:第1透明保護板
600:第2透明保護板
700:偏光板
800:顯示元件
1000:影像顯示裝置
X:積層體1
Y:積層體2
[圖1]表示本發明之光學膜一實施形態的剖面圖。
[圖2]用以說明測定1所使用之積層體1其厚度方向配置的剖面圖。
[圖3]用以說明測定2所使用之積層體2其厚度方向配置的剖面圖。
[圖4]將測定1之L*值減去測定2之L*值所得到之值(ΔL*)灰階化成規定的階度,以灰階表示於用同心圓表示仰角,用縱橫表示方位角之2維座標的圖。
[圖5]表示本發明之偏光板一實施形態的剖面圖。
[圖6]表示本發明之影像顯示裝置一實施形態的剖面圖。
[圖7]用以說明當從樣品算出面內相位差等時樣品內的5處測定位置之平面圖。
[圖8]均勻分散有中空粒子與非中空粒子之低折射率層一例的剖面照片。
[圖9]中空粒子與非中空粒子未均勻分散之低折射率層一例的剖面照片。
[圖10]示意性表示連續折疊試驗情況之圖。
[圖11]用以說明條件A的[+αB
-(-αB
)]、[+αG
-(-αG
)]及[+αR
-(-αR
)]之圖。
Claims (8)
- 一種光學膜,其於塑膠膜上具有低折射率層, 該塑膠膜為面內相位差在2500nm以下之雙軸延伸塑膠膜, 該低折射率層位於該光學膜之最表面, 具有ΔEab之最大值與最小值的差未達17.0之區域; 此處,對積層體1實施測定1,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值;對積層體2實施測定2,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值;基於測定1與測定2之結果,藉由條件1算出ΔEab; <測定1> 製作於面光源上依序積層偏光子及該光學膜而成之積層體1;於該積層體1中,該光學膜配置成該低折射率層側之面朝向與該偏光子為相反側;又,該偏光子配置成偏光子之吸收軸與該面光源之左右方向或上下方向形成的角度為±5度以內;並且配置成該偏光子之吸收軸與該光學膜之該雙軸延伸塑膠膜之慢軸形成的角度為90度±5度以內; 使該積層體1之面光源進行白顯示,於仰角0度以上且80度以下、方位角0度以上且359度以下之範圍,每隔1度測定從該積層體1之該低折射率層側射出的透射光,基於各角度之透射光,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值;透射光之測定區域設為面內任意之1mm2 以上且10mm2 以下的區域; <測定2> 製作於與該測定1相同之面光源上積層偏光子而成的積層體2;又,將與該面光源相對之該偏光子的吸收軸方向配置成與該測定1相同之方向; 使該積層體2之面光源進行白顯示,於仰角0度以上且80度以下、方位角0度以上且359度以下之範圍,每隔1度測定從該積層體2之該偏光子側射出的透射光,基於各角度之透射光,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值;使透射光之測定區域於面內與測定1大致一致; <條件1> 於全部仰角及全部方位角,算出從測定1之L*值減去測定2之L*值而得的ΔL*;對ΔL*之最大值至最小值以規定之階度進行灰階化,以灰階表示於以同心圓表示仰角且以縱橫表示方位角的2維座標; 確認2維座標內存在兩處ΔL*分布成同心圓狀之區域、及該兩處區域位於2維座標之大致對稱位置; 關於位於ΔL*分布成同心圓狀之區域中心的仰角,將其中一仰角設為α度,將另一仰角設為β度; 從仰角為(α+β)/2時之方位角0度以上且359度以下時的測定1之L*值、a*值及b*值與仰角為(α+β)/2時之方位角0度以上且359度以下時的測定2之L*值、a*值及b*值的差值,算出於各方位角之ΔEab。
- 如請求項1之光學膜,其中,該塑膠膜為面內相位差相對於厚度方向之相位差在0.10以下的雙軸延伸塑膠膜。
- 如請求項1或2之光學膜,其於該塑膠膜與該低折射率層之間,具有選自硬塗層、防眩層及高折射率層中1種以上之層。
- 如請求項1~3中任一項之光學膜,其中,該塑膠膜之厚度為15μm以上且200μm以下。
- 一種偏光板,具有偏光子、配置於該偏光子之一側而成的第1透明保護板及配置於該偏光子之另一側而成的第2透明保護板,該第1透明保護板及該第2透明保護板之至少一者為請求項1~4中任一項之光學膜。
- 一種影像顯示裝置,具有顯示元件、配置於該顯示元件之光射出面側的偏光子及光學膜,該光學膜為請求項1~4中任一項之光學膜,該影像顯示裝置係配置成該偏光子之吸收軸與該光學膜之該雙軸延伸塑膠膜之慢軸形成的角度為90度±5度以內,且該影像顯示裝置係配置成該光學膜之該低折射率層側的面朝向與該顯示元件為相反側。
- 一種影像顯示裝置,係於顯示元件之光射出面上具有偏光子及光學膜而成, 該影像顯示裝置係配置成該偏光子之吸收軸方向與該顯示元件之左右方向或上下方向形成的角度為±5度以內而成, 該影像顯示裝置係配置成該偏光子之吸收軸與該光學膜之該雙軸延伸塑膠膜之慢軸形成的角度為90度±5度以內而成, 該光學膜係於面內相位差未達2500nm之雙軸延伸塑膠膜上具有低折射率層而成,該低折射率層位於光學膜之最表面而成,且具有ΔEab之最大值與最小值的差未達17.0的區域; 此處,對積層體1A實施測定1A,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值;對積層體2A實施測定2A,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值;基於測定1A與測定2A之結果,藉由條件1A算出ΔEab; <測定1A> 製作於顯示元件上依序積層偏光子及該光學膜而成之積層體1A;於該積層體1A中,該光學膜配置成該低折射率層側之面朝向與該偏光子為相反側;又,該偏光子配置成偏光子之吸收軸與該顯示元件之左右方向或上下方向形成的角度為±5度以內;並且配置成該偏光子之吸收軸與該光學膜之該雙軸延伸塑膠膜之慢軸形成的角度為90度±5度以內; 使該積層體1A之顯示元件進行白顯示,於仰角0度以上且80度以下、方位角0度以上且359度以下之範圍,每隔1度測定從該積層體1A之該低折射率層側射出的透射光,基於各角度之透射光,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值;透射光之測定區域設為面內任意之1mm2 以上且10mm2 以下的區域; <測定2A> 製作於與該測定1A相同之顯示元件上積層偏光子而成的積層體2A; 使該積層體2A之顯示元件進行白顯示,於仰角0度以上且80度以下、方位角0度以上且359度以下之範圍,每隔1度測定從該積層體2A之該偏光子側射出的透射光,基於各角度之透射光,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值;使透射光之測定區域於面內與測定1A大致一致; <條件1A> 於全部仰角及全部方位角,算出從測定1A之L*值減去測定2A之L*值而得的ΔL*;對ΔL*之最大值至最小值以規定之階度進行灰階化,以灰階表示於以同心圓表示仰角且以縱橫表示方位角的2維座標; 確認2維座標內存在兩處ΔL*分布成同心圓狀之區域及該兩處區域位於2維座標之大致對稱位置; 關於位於ΔL*分布成同心圓狀之區域中心的仰角,將其中一仰角設為α度,將另一仰角設為β度; 從仰角為(α+β)/2時之方位角0度以上且359度以下時的測定1A之L*值、a*值及b*值與仰角為(α+β)/2時之方位角0度以上且359度以下時的測定2A之L*值、a*值及b*值的差值,算出於各方位角之ΔEab。
- 一種影像顯示裝置之光學膜之選擇方法,該影像顯示裝置係於顯示元件之光射出面上具有偏光子及光學膜而成,配置成該偏光子之吸收軸方向與該顯示元件之左右方向或上下方向平行而成, 該影像顯示裝置之光學膜之選擇方法係以下述事項作為判定條件,將滿足該判定條件之光學膜X選擇作為該光學膜:光學膜X係於面內相位差未達2500nm之雙軸延伸塑膠膜上具有低折射率層而成,該低折射率層位於光學膜X之最表面而成,且具有ΔEab之最大值與最小值的差未達17.0之區域; 此處,對積層體1B實施測定1B,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值;對積層體2B實施測定2B,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值;基於測定1B與測定2B之結果,藉由條件1B算出ΔEab; <測定1B> 製作於顯示元件上依序積層偏光子及該光學膜X而成之積層體1B;於該積層體1B中,該光學膜配置成該低折射率層側之面朝向與該偏光子為相反側;又,該偏光子配置成偏光子之吸收軸與該顯示元件之左右方向或上下方向形成的角度為±5度以內;並且配置成該偏光子之吸收軸與該光學膜X之該雙軸延伸塑膠膜之慢軸形成的角度為90度±5度以內; 使該積層體1B之顯示元件進行白顯示,於仰角0度以上且80度以下、方位角0度以上且359度以下之範圍,每隔1度測定從該積層體1B之該低折射率層側射出的透射光,基於各角度之透射光,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值;透射光之測定區域設為面內任意之1mm2 以上且10mm2 以下的區域; <測定2B> 製作於與該測定1B相同之顯示元件上積層偏光子而成的積層體2B; 使該積層體2B之顯示元件進行白顯示,於仰角0度以上且80度以下、方位角0度以上且359度以下之範圍,每隔1度測定從該積層體2B之該偏光子側射出的透射光,基於各角度之透射光,算出L*a*b*表色系之L*值、a*值及b*值;使透射光之測定區域於面內與測定1B大致一致; <條件1B> 於全部仰角及全部方位角,算出從測定1B之L*值減去測定2B之L*值而得的ΔL*;對ΔL*之最大值至最小值以規定之階度進行灰階化,以灰階表示於以同心圓表示仰角且以縱橫表示方位角的2維座標; 確認2維座標內存在兩處ΔL*分布成同心圓狀之區域及該兩處區域位於2維座標之大致對稱位置; 關於位於ΔL*分布成同心圓狀之區域中心的仰角,將其中一仰角設為α度,將另一仰角設為β度; 從仰角為(α+β)/2時之方位角0度以上且359度以下時的測定1B之L*值、a*值及b*值與仰角為(α+β)/2時之方位角0度以上且359度以下時的測定2B之L*值、a*值及b*值的差值,算出於各方位角之ΔEab。
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