TW202346905A - 透鏡部、積層體、顯示體、顯示體之製造方法及顯示方法 - Google Patents

透鏡部、積層體、顯示體、顯示體之製造方法及顯示方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種可實現VR護目鏡之輕量化、高精細化之透鏡部。本發明實施形態之透鏡部，係用於對使用者顯示影像之顯示系統者，前述透鏡部具備：反射部，其包含反射型偏光構件及配置於前述反射型偏光構件之前方的吸收型偏光構件，該反射部係反射從顯示影像之顯示元件的顯示面朝前方射出且通過偏光構件及第1λ/4構件之光；第一透鏡部，係配置於前述顯示元件與前述反射部之間的光路上；半反射鏡，係配置於前述顯示元件與前述第一透鏡部之間，該半反射鏡係使從前述顯示元件射出之光透射，並使經前述反射部反射之光朝前述反射部反射；以及，第2λ/4構件，係配置於前述半反射鏡與前述反射部之間的光路上；且構成前述吸收型偏光構件之吸收型偏光膜之厚度為8µm以下。

Description

透鏡部、積層體、顯示體、顯示體之製造方法及顯示方法
本發明涉及透鏡部、積層體、顯示體、顯示體之製造方法及顯示方法。
以液晶顯示裝置及電致發光(EL)顯示裝置(例如有機EL顯示裝置)為代表之影像顯示裝置急速普及。影像顯示裝置中，為了實現影像顯示、提高影像顯示之性能，一般係使用偏光構件、相位差構件等光學構件(例如參照專利文獻1)。
近年來，有開發出影像顯示裝置之新用途。例如，用以實現Virtual Reality(VR)之附顯示器之護目鏡(VR護目鏡)已開始產品化。有研討要將VR護目鏡利用在各種情況下，因而期望其輕量化、高精細化等。輕量化例如可藉由將用於VR護目鏡之透鏡予以薄型化來達成。另一方面，亦期望開發適於使用薄型透鏡之顯示系統的光學構件。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2021-103286號公報
發明欲解決之課題 鑑於上述，本發明主要目的在於提供一種可實現VR護目鏡之輕量化、高精細化之透鏡部。
用以解決課題之手段 1.本發明實施形態之透鏡部，係用於對使用者顯示影像之顯示系統者，前述透鏡部具備：反射部，其包含反射型偏光構件及配置於前述反射型偏光構件之前方的吸收型偏光構件，該反射部係反射從顯示影像之顯示元件的顯示面朝前方射出且通過偏光構件及第1λ/4構件之光；第一透鏡部，係配置於前述顯示元件與前述反射部之間的光路上；半反射鏡，係配置於前述顯示元件與前述第一透鏡部之間，該半反射鏡係使從前述顯示元件射出之光透射，並使經前述反射部反射之光朝前述反射部反射；以及，第2λ/4構件，係配置於前述半反射鏡與前述反射部之間的光路上；且構成前述吸收型偏光構件之吸收型偏光膜之厚度為8µm以下。 2.如上述1之透鏡部中，上述反射型偏光構件之反射軸與上述吸收型偏光構件之吸收軸亦可配置成互相平行。 3.如上述1或2之透鏡部中，上述第一透鏡部與上述半反射鏡亦可為一體。 4.如上述1至3中任一項之透鏡部中，上述透鏡部亦可具備配置於上述反射部之前方的第二透鏡部。 5.如上述1至4中任一項之透鏡部中，上述顯示元件所含之上述偏光構件之吸收軸與上述第1λ/4構件之慢軸構成的角度亦可為40°~50°，且上述顯示元件所含之上述偏光構件之吸收軸與上述第2λ/4構件之慢軸構成的角度亦可為40°~50°。 6.如上述1至5中任一項記載之透鏡部中，上述吸收型偏光膜之厚度相對於上述反射型偏光構件之厚度的比亦可為15%以下。
7.本發明實施形態之積層體係用於如上述1至6中任一項之透鏡部的上述反射部，且該積層體具有上述反射型偏光構件與上述吸收型偏光構件。 8.如上述7之積層體中，上述反射型偏光構件與上述吸收型偏光構件亦可透過接著層而積層。
9.本發明實施形態之顯示體具有如上述1至6中任一項之透鏡部。 10.本發明實施形態之顯示體之製造方法係具有如上述1至6中任一項之透鏡部之顯示體之製造方法。
11.本發明實施形態之顯示方法，具有以下程序：使經由偏光構件及第1λ/4構件射出之顯示影像的光通過半反射鏡及第一透鏡部之程序；使通過前述半反射鏡及前述第一透鏡部之光通過第2λ/4構件之程序；使通過前述第2λ/4構件之光藉包含反射型偏光構件之反射部朝前述半反射鏡反射之程序；使經前述反射部及前述半反射鏡反射之光可藉由前述第2λ/4構件而透射前述反射部之前述反射型偏光構件之程序；以及，使透射前述反射型偏光構件之光透射吸收型偏光構件之程序；且構成前述吸收型偏光構件之吸收型偏光膜之厚度為8µm以下。
12.本發明實施形態之透鏡部之吸收型偏光膜之製造方法，包含以下步驟：於長條狀熱塑性樹脂基材之單側形成含鹵化物與聚乙烯醇系樹脂之聚乙烯醇系樹脂層，而製成積層體；以及，對前述積層體依序施行空中輔助延伸處理、染色處理、水中延伸處理及乾燥收縮處理，該乾燥收縮處理係將前述積層體一邊往長邊方向輸送一邊加熱，藉此使其於寬度方向收縮2%以上。 13.如上述12之製造方法中，上述聚乙烯醇系樹脂層中，相對於上述聚乙烯醇系樹脂100重量份，上述鹵化物之含量為5重量份~20重量份。 14.如上述12或13之製造方法中，上述空中輔助延伸處理中之延伸倍率為2.0倍以上。 15.如上述12至14中任一項之製造方法中，上述乾燥收縮處理步驟為使用加熱輥進行加熱之步驟。 16.如上述15之製造方法中，上述加熱輥之溫度為60℃~120℃，且上述積層體進行上述乾燥收縮處理產生之寬度方向之收縮率為2%以上。
發明效果 根據本發明實施形態之透鏡部，可實現VR護目鏡之輕量化、高精細化。
以下參照圖式針對本發明實施形態進行說明，惟本發明不受該等實施形態所限。又，為了更明確說明圖式，相較於實施形態，有將各部分之寬度、厚度、形狀等示意顯示之情形，但僅為一例，非用以限定解釋本發明。
(用語及符號之定義) 本說明書中之用語及符號之定義如下。 (1)折射率(nx、ny、nz) 「nx」為面內折射率達最大之方向(亦即慢軸方向)的折射率，「ny」為在面內與慢軸正交之方向(亦即快軸方向)的折射率，而「nz」為厚度方向的折射率。 (2)面內相位差(Re) 「Re(λ)」係在23℃下以波長λnm之光測定之面內相位差。例如，「Re(550)」係於23℃下以波長550nm之光測定之面內相位差。Re(λ)可於令層(薄膜)之厚度為d(nm)時，藉由式：Re(λ)=(nx-ny)×d求出。 (3)厚度方向之相位差(Rth) 「Rth(λ)」係於23℃下以波長λnm之光測定之厚度方向之相位差。例如，「Rth(550)」係於23℃下以波長550nm之光測定之厚度方向之相位差。Rth(λ)可於令層(薄膜)厚度為d(nm)時，藉由式：Rth(λ)=(nx-nz)×d求出。 (4)Nz係數 Nz係數可藉由Nz=Rth/Re求出。 (5)角度 本說明書中提及角度時，該角度包含相對於基準方向往順時針方向及逆時針方向兩方向。因此，例如「45°」係指±45°。
圖1係顯示本發明一實施形態之顯示系統之概略構成的示意圖。圖1中係示意圖示顯示系統2之各構成要素之配置及形狀等。顯示系統2具備有：顯示元件12、反射部14、第一透鏡部16、半反射鏡18、第一相位差構件20、第二相位差構件22及第二透鏡部24。反射部14係配置於顯示元件12之顯示面12a側即前方，其可反射從顯示元件12射出之光。第一透鏡部16係配置於顯示元件12與反射部14之間的光路上，半反射鏡18係配置於顯示元件12與第一透鏡部16之間。第一相位差構件20係配置於顯示元件12與半反射鏡18之間的光路上，第二相位差構件22係配置於半反射鏡18與反射部14之間的光路上。
從半反射鏡起往前方配置之構成要素(圖式例中，為半反射鏡18、第一透鏡部16、第二相位差構件22、反射部14及第二透鏡部24)有時統稱為透鏡部(透鏡部4)。
顯示元件12例如為液晶顯示器或有機EL顯示器，且具有用以顯示影像之顯示面12a。要從顯示面12a射出之光例如會通過顯示元件12可能包含之偏光構件(代表上為偏光薄膜)後射出，成為第1直線偏光。
第一相位差構件20係λ/4構件，其可將入射第一相位差構件20之第1直線偏光轉換成第1圓偏光(以下，有時將第一相位差構件稱為第1λ/4構件)。此外，第一相位差構件20亦可設於顯示元件12上而成一體。
半反射鏡18係使從顯示元件12射出之光透射，並使經反射部14反射之光朝反射部14反射。半反射鏡18係設於第一透鏡部16上而成一體。
第二相位差構件22係λ/4構件，其可使經反射部14及半反射鏡18反射之光透射包含反射型偏光構件之反射部14(以下有時將第二相位差構件稱為第2λ/4構件)。此外，第二相位差構件22可設於第一透鏡部16而成一體，亦可設於反射部14所含之反射型偏光構件而成一體。
從第1λ/4構件20射出之第1圓偏光會通過半反射鏡18及第一透鏡部16，並藉由第2λ/4構件22轉換成第2直線偏光。從第2λ/4構件22射出之第2直線偏光不會透射反射部14所含之反射型偏光構件而朝半反射鏡18反射。此時，入射反射部14所含之反射型偏光構件之第2直線偏光的偏光方向係與反射型偏光構件之反射軸同方向。因此，入射反射部之第2直線偏光會被反射型偏光構件反射。
經反射部14反射之第2直線偏光藉由第2λ/4構件22轉換成第2圓偏光，而從第2λ/4構件22射出之第2圓偏光則通過第一透鏡部16而被半反射鏡18反射。經半反射鏡18反射之第2圓偏光會通過第一透鏡部16，並藉由第2λ/4構件22轉換成第3直線偏光。第3直線偏光會透射反射部14所含之反射型偏光構件。此時，入射反射部14所含之反射型偏光構件之第3直線偏光的偏光方向係與反射型偏光構件之透射軸同方向。因此，入射反射部14之第3直線偏光會透射反射型偏光構件。
透射反射部14之光會通過第二透鏡部24入射使用者之眼睛26。
例如，顯示元件12所含之偏光構件之吸收軸與反射部14所含之反射型偏光構件之反射軸可配置成互相大致平行，亦可配置成大致正交。顯示元件12所含之偏光構件之吸收軸與第一相位差構件20之慢軸構成的角度例如為40°~50°，可為42°~48°，亦可為約45°。顯示元件12所含之偏光構件之吸收軸與第二相位差構件22之慢軸構成的角度例如為40°~50°，可為42°~48°，亦可為約45°。
第一相位差構件20之面內相位差Re(550)例如為100nm~190nm，可為110nm~180nm，可為130nm~160nm，亦可為135nm~155nm。
第一相位差構件20宜展現相位差值隨測定光之波長而變大的逆色散波長特性。第一相位差構件20之Re(450)/Re(550)例如為0.75以上且小於1，亦可為0.8以上且0.95以下。
第二相位差構件22之面內相位差Re(550)例如為100nm~190nm，可為110nm~180nm，可為130nm~160nm，亦可為135nm~155nm。
第二相位差構件22宜展現相位差值隨測定光之波長而變大的逆色散波長特性。第二相位差構件22之Re(450)/Re(550)例如為0.75以上且小於1，亦可為0.8以上且0.95以下。
各相位差構件可以任意適當之材料形成。例如，可為樹脂薄膜(代表上為延伸薄膜)，亦可由液晶化合物形成。相位差構件為樹脂薄膜時，其厚度例如為10µm~100µm。
上述樹脂薄膜所含之樹脂可列舉：聚碳酸酯系樹脂、聚酯碳酸酯系樹脂、聚酯系樹脂、聚乙烯縮醛系樹脂、聚芳酯系樹脂、環狀烯烴系樹脂、纖維素系樹脂、聚乙烯醇系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚醚系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、丙烯酸系樹脂等。該等樹脂可單獨使用，亦可組合(例如摻合、共聚)來使用。例如，可適宜使用含聚碳酸酯系樹脂或聚酯碳酸酯系樹脂(以下有時僅稱為聚碳酸酯系樹脂)之樹脂薄膜。藉由使用所述樹脂，例如可展現上述逆色散波長特性。
上述聚碳酸酯系樹脂可使用任意適當之聚碳酸酯系樹脂。例如，聚碳酸酯系樹脂包含：源自茀系二羥基化合物之結構單元；源自異山梨醇系二羥基化合物之結構單元；及，源自選自於由脂環式二醇、脂環式二甲醇、二、三或聚乙二醇、以及伸烷基二醇或螺甘油所構成群組中之至少1種二羥基化合物之結構單元。聚碳酸酯系樹脂宜包含：源自茀系二羥基化合物之結構單元；源自異山梨醇系二羥基化合物之結構單元；源自脂環式二甲醇之結構單元；以及/或是，源自二、三或聚乙二醇之結構單元；更宜包含：源自茀系二羥基化合物之結構單元；源自異山梨醇系二羥基化合物之結構單元；及，源自二、三或聚乙二醇之結構單元。聚碳酸酯系樹脂亦可視需要包含有源自其他二羥基化合物之結構單元。此外，可適宜用於相位差構件之聚碳酸酯系樹脂及相位差構件之形成方法的詳細內容，例如記載於日本專利特開2014-10291號公報、日本專利特開2014-26266號公報、日本專利特開2015-212816號公報、日本專利特表2015-212817號公報、日本專利特表2015-212818號公報中，本說明書即援用該等公報之記載作為參考。
亦可於反射型偏光構件之前方設有吸收型偏光構件。代表上，可將吸收型偏光構件設於反射型偏光構件與第二透鏡部24之間。反射型偏光構件之反射軸與吸收型偏光構件之吸收軸可配置成互相大致平行，且反射型偏光構件之透射軸與吸收型偏光構件之透射軸可配置成互相大致平行。吸收型偏光構件亦可包含於反射部14中。反射部14包含吸收型偏光構件時，反射部14亦可包含有具有反射型偏光構件與吸收型偏光構件之積層體。
圖2係顯示圖1所示顯示系統之反射部所用之積層體之一例的示意剖面圖。積層體30具有反射型偏光構件32與吸收型偏光構件34，且反射型偏光構件32與吸收型偏光構件34係透過接著層36而積層。藉由使用接著層，反射型偏光構件32與吸收型偏光構件34會被固定，而可防止反射軸與吸收軸(透射軸與透射軸)之軸配置偏移。又，可抑制可能形成於反射型偏光構件32與吸收型偏光構件34之間的空氣層造成之不良影響。接著層36可由接著劑形成，亦可由黏著劑形成。接著層36之厚度例如為0.05µm~30µm，宜為3µm~20µm，更宜為5µm~15µm。雖未圖示，但第二相位差構件22亦可設於反射型偏光構件32而成一體，因此積層體30亦可具有第二相位差構件22。此時，第二相位差構件22可透過接著層積層於反射型偏光構件32。
上述反射型偏光構件可在將與其透射軸平行之偏光(代表上為直線偏光)維持其偏光狀態之狀態下透射，並反射其以外之偏光狀態的光。反射型偏光構件代表上係以具有多層結構之薄膜(有時稱為反射型偏光薄膜)構成。此時，反射型偏光構件之厚度例如為10µm~150µm，宜為20µm~100µm，更宜為30µm~60µm。
圖3係顯示反射型偏光薄膜所含之多層結構之一例的示意立體圖。多層結構32a交替具有具雙折射性之層A與實質上不具雙折射性之層B。構成多層結構之層的總數亦可為50~1000。舉例而言，A層之x軸方向的折射率nx大於y軸方向的折射率ny，而B層之x軸方向的折射率nx與y軸方向的折射率ny係實質上相同；在x軸方向上A層與B層之折射率差大，在y軸方向上則實質上為零。結果x軸方向會成為反射軸，y軸方向會成為透射軸。A層與B層在x軸方向上之折射率差宜為0.2~0.3。
上述A層代表上係以藉由延伸展現雙折射性之材料構成。所述材料可舉萘二甲酸聚酯(例如聚萘二甲酸乙二酯)、聚碳酸酯及丙烯酸系樹脂(例如聚甲基丙烯酸甲酯)。上述B層代表上係以即使延伸而實質上也不會展現雙折射性之材料構成。所述材料可舉例如萘二甲酸與對苯二甲酸之共聚酯。上述多層結構可組合共擠製與延伸來形成。例如，將構成A層之材料與構成B層之材料擠製後，進行多層化(例如使用倍增器)。接著，將所得多層積層體予以延伸。圖式例之x軸方向可對應延伸方向。
反射型偏光薄膜之市售物可舉例如3M公司製之商品名「DBEF」、「APF」、日東電工公司製之商品名「APCF」。
反射型偏光構件(反射型偏光薄膜)之正交透射率(Tc)例如可為0.01%~3%。反射型偏光構件(反射型偏光薄膜)之單體透射率(Ts)例如為43%~49%，宜為45%~47%。反射型偏光構件(反射型偏光薄膜)之偏光度(P)例如可為92%~99.99%。
上述單體透射率(Ts)代表上係利用紫外線可見光光譜光度計來測定。上述偏光度(P)代表上係使用紫外可見光光譜光度計測定並進行視感度校正後，基於所得平行透射率(Tp及正交透射率(Tc)，藉由下述式求算。Ts、Tp及Tc係以JIS Z8701之2度視野(C光源)進行測定並進行視感度校正後之Y值。 偏光度(P)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)} 1/2×100
上述吸收型偏光構件代表上可包含含二色性物質之樹脂薄膜(有時稱為吸收型偏光膜或僅稱為偏光膜)。宜包含含碘之聚乙烯醇(PVA)系薄膜。吸收型偏光膜之厚度宜為1µm以上且8µm以下，較宜為7µm以下，更宜為5µm以下。藉由使用所述厚度之吸收型偏光膜，可抑制可能因環境變化(例如溫度變化)而發生之收縮，而可維持優異之顯示特性。具體而言，在上述顯示系統中，構件些微之收縮會造成影像變形，因此藉由使用所述厚度之吸收型偏光膜，可極良好地抑制所顯示之影像變形。
吸收型偏光膜之厚度相對於上述反射型偏光構件之厚度的比宜為15%以下，較宜為10%以下。吸收型偏光膜之厚度相對於上述第二相位差構件之厚度、反射型偏光構件之厚度及吸收型偏光構件之厚度的合計的比宜為10%以下，較宜為5%以下。
吸收型偏光構件(吸收型偏光膜)之正交透射率(Tc)宜為0.5%以下，較宜為0.1%以下，更宜為0.05%以下。吸收型偏光構件(吸收型偏光膜)之單體透射率(Ts)例如為41.0%~45.0%，宜為42.0%以上。吸收型偏光構件(吸收型偏光膜)之偏光度(P)例如為99.0%~99.997%，宜為99.9%以上。藉由於反射型偏光構件組合吸收型偏光構件，可達成優異之顯示特性。例如，可抑制使用者視辨到重影(ghost)。
一實施形態之上述吸收型偏光膜之製造方法包含以下步驟：於長條狀熱塑性樹脂基材之單側形成含鹵化物與聚乙烯醇系樹脂(PVA系樹脂)之聚乙烯醇系樹脂層(PVA系樹脂層)，而製成積層體；以及，對積層體依序施行空中輔助延伸處理、染色處理、水中延伸處理及乾燥收縮處理，該乾燥收縮處理係將積層體一邊往長邊方向輸送一邊加熱，藉此使其於寬度方向收縮2%以上。PVA系樹脂層中之鹵化物之含量相對於PVA系樹脂100重量份宜為5重量份~20重量份。空中輔助延伸處理中之延伸倍率宜為2.0倍以上。乾燥收縮處理宜使用加熱輥進行處理，且加熱輥之溫度宜為60℃~120℃。積層體進行乾燥收縮處理所致之寬度方向之收縮率宜為2%以上。製作包含含鹵化物之PVA系樹脂層的積層體後，以包含空中輔助延伸及水中延伸之多階段延伸來進行上述積層體之延伸，再將延伸後之積層體以加熱輥進行加熱，藉此可獲得具有優異光學特性(代表上為單體透射率及偏光度)並且已抑制住光學特性之參差的偏光膜。具體而言，藉由在乾燥收縮處理步驟中使用加熱輥，可一邊輸送積層體一邊使積層體整體整個均一收縮。藉此不僅可提高所得偏光膜的光學特性，還可穩定生產光學特性優異的偏光膜，並可抑制偏光膜之光學特性(尤其是單體透射率)的參差。
製作熱塑性樹脂基材與PVA系樹脂層之積層體的方法可採用任意適當之方法。宜將含鹵化物與PVA系樹脂之塗佈液塗佈於熱塑性樹脂基材之表面並乾燥，藉此於熱塑性樹脂基材上形成PVA系樹脂層。如上述，PVA系樹脂層中之鹵化物之含量相對於PVA系樹脂100重量份宜為5重量份~20重量份。
塗佈液之塗佈方法可採用任意適當的方法。例如可舉出輥塗法、旋塗法、線棒塗佈法、浸塗法、模塗法、簾塗法、噴塗法、刮刀塗佈(knife coat)法(缺角輪塗佈(comma coating)法等)等。上述塗佈液之塗佈、乾燥溫度宜為50℃以上。
PVA系樹脂層之厚度宜為3μm~40µm，更宜為3μm~20µm。
在形成PVA系樹脂層之前，可對熱塑性樹脂基材施行表面處理(例如電暈處理等)，也可於熱塑性樹脂基材上形成易接著層。藉由進行所述處理，可提升熱塑性樹脂基材與PVA系樹脂層之密著性。
熱塑性樹脂基材之厚度宜為20µm~300µm，較宜為50µm~200µm。若小於20μm，恐難以形成PVA系樹脂層。若大於300μm，例如恐有在後述水中延伸處理時熱塑性樹脂基材需要長時間吸水且還會對延伸造成過大的負荷之虞。
熱塑性樹脂基材之吸水率宜為0.2%以上，更宜為0.3%以上。熱塑性樹脂基材吸水，水可發揮塑化劑的作用進行塑化。結果可使延伸應力大幅降低而可高倍率地延伸。另一方面，熱塑性樹脂基材之吸水率宜為3.0%以下，更宜為1.0%以下。藉由使用所述熱塑性樹脂基材，可防止製造時熱塑性樹脂基材的尺寸穩定性顯著降低而造成所得偏光膜之外觀惡化等不良情況。並可防止基材於水中延伸時斷裂、或PVA系樹脂層從熱塑性樹脂基材剝離之情況。此外，熱塑性樹脂基材之吸水例如可藉由將改質基導入構成材料來調整。吸水率係依循JIS K 7209求算之值。
熱塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)宜為120℃以下。藉由使用所述熱塑性樹脂基材，可抑制PVA系樹脂層之結晶化，同時充分確保積層體之延伸性。並且，考慮到利用水使熱塑性樹脂基材塑化與可良好進行水中延伸，以100℃以下、更以90℃以下較佳。另一方面，熱塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度宜為60℃以上。藉由使用所述熱塑性樹脂基材，可防止在塗佈、乾燥包含上述PVA系樹脂之塗佈液時，發生熱塑性樹脂基材變形(發生例如凹凸、垂塌或起皺等)等不良情況，從而良好地製作出積層體。又，可在適宜的溫度(例如60℃左右)下良好地進行PVA系樹脂層的延伸。此外，熱塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度例如可藉由使用可將改質基導入構成材料之結晶化材料進行加熱來調整。玻璃轉移溫度(Tg)係依循JIS K 7121求算之值。
熱塑性樹脂基材之構成材料可採用任意適當的熱塑性樹脂。熱塑性樹脂可列舉例如：聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂等酯系樹脂、降𦯉烯系樹脂等環烯烴系樹脂、聚丙烯等烯烴系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚碳酸酯系樹脂及該等之共聚物樹脂等。該等當中，宜為降𦯉烯系樹脂、非晶質之聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂。
在一實施形態中，宜使用非晶質之(未結晶化之)聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂。其中，尤宜使用非晶性之(難以結晶化之)聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂。非晶性之聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂之具體例，可舉更包含間苯二甲酸及/或環己烷二羧酸作為二羧酸的共聚物、或是更包含環己烷二甲醇或二乙二醇作為甘醇的共聚物。
在理想之實施形態中，熱塑性樹脂基材係以具有間苯二甲酸單元之聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂構成。其係因這種熱塑性樹脂基材具有極優異之延伸性並且可抑制延伸時之結晶化之故。吾等推測其係藉由導入間苯二甲酸單元來對主鏈賦予巨大的撓曲所致。聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂具有對苯二甲酸單元及乙二醇單元。相對於全部重複單元之合計，間苯二甲酸單元之含有比率宜為0.1莫耳%以上，更宜為1.0莫耳%以上。其係因可獲得具有極優異延伸性之熱塑性樹脂基材之故。另一方面，相對於全部重複單元之合計，間苯二甲酸單元之含有比率宜為20莫耳%以下，較宜為10莫耳%以下。藉由設定成所述含有比率，可在後述之乾燥收縮處理中良好地增加結晶度。
熱塑性樹脂基材亦可預先(在形成PVA系樹脂層前)業經延伸。在一實施形態中，係經沿長條狀熱塑性樹脂基材之橫向延伸。橫向宜為與後述之積層體的延伸方向正交之方向。此外，本說明書中所謂「正交」亦包含實質上正交之情形。此處，所謂「實質上正交」包含90°±5.0°之情況，宜為90°±3.0°，更宜為90°±1.0°。
熱塑性樹脂基材之延伸溫度相對於玻璃轉移溫度(Tg)宜為Tg-10℃~Tg+50℃。熱塑性樹脂基材之延伸倍率宜為1.5倍~3.0倍。
熱塑性樹脂基材之延伸方法可採用任意適當之方法。具體而言，可為固定端延伸，亦可為自由端延伸。延伸方式可為乾式亦可為濕式。熱塑性樹脂基材之延伸可在一階段中進行亦可分多階段進行。分多階段進行時，上述延伸倍率為各階段之延伸倍率之積。
塗佈液如上述包含鹵化物與PVA系樹脂。上述塗佈液代表上係使上述鹵化物及上述PVA系樹脂溶解於溶劑而成之溶液。溶劑可列舉例如：水、二甲基亞碸、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、各種甘醇類、三羥甲丙烷等多元醇類、伸乙二胺、二伸乙三胺等胺類。該等可單獨使用或可組合二種以上來使用。該等之中又以水為佳。溶液之PVA系樹脂濃度相對於溶劑100重量份宜為3重量份~20重量份。若為所述樹脂濃度，便可形成密著於熱塑性樹脂基材之均一的塗佈膜。塗佈液中之鹵化物之含量相對於PVA系樹脂100重量份宜為5重量份~20重量份。
塗佈液中亦可摻混添加劑。添加劑可舉例如塑化劑、界面活性劑等。塑化劑可舉例如乙二醇或甘油等多元醇。界面活性劑可舉例如非離子界面活性劑。該等可為了更提升所得PVA系樹脂層的均一性或染色性、延伸性而使用。
上述PVA系樹脂可採用任意適當的樹脂。可舉例如聚乙烯醇及乙烯-乙烯醇共聚物。聚乙烯醇可藉由將聚乙酸乙烯酯皂化而得。乙烯-乙烯醇共聚物可藉由將乙烯-乙酸乙烯酯共聚物皂化而得。PVA系樹脂之皂化度通常為85莫耳%~100莫耳%，宜為95.0莫耳%~99.95莫耳%，更宜為99.0莫耳%~99.93莫耳%。皂化度可依循JIS K 6726-1994而求得。藉由使用所述皂化度之PVA系樹脂，可獲得耐久性優異之偏光膜。皂化度過高時，有膠化之虞。
PVA系樹脂的平均聚合度可按目的適當選擇。平均聚合度通常為1000~10000，宜為1200~4500，更宜為1500~4300。此外，平均聚合度可依循JIS K 6726-1994而求得。
上述鹵化物可採用任意適當之鹵化物。可舉例如碘化物及氯化鈉。碘化物可舉例如碘化鉀、碘化鈉及碘化鋰。該等之中又以碘化鉀為佳。
塗佈液中之鹵化物之量宜相對於PVA系樹脂100重量份為5重量份~20重量份，較宜相對於PVA系樹脂100重量份為10重量份~15重量份。鹵化物相對於PVA系樹脂100重量份之量若大於20重量份，則有鹵化物溢出而最後所得偏光膜白濁之情形。
一般而言，PVA系樹脂層經延伸，PVA樹脂層中之聚乙烯醇分子之定向性會變高，但若將延伸後之PVA系樹脂層浸漬於含水之液體中，則有聚乙烯醇分子之定向紊亂而定向性降低之情形。尤其是在對熱塑性樹脂與PVA系樹脂層之積層體進行硼酸水中延伸時，為了穩定熱塑性樹脂之延伸而在相對較高之溫度下將上述積層體在硼酸水中進行延伸時，上述定向度降低之傾向很明顯。舉例而言，PVA薄膜單體在硼酸水中之延伸一般係在60℃下進行，相對於此，A-PET(熱塑性樹脂基材)與PVA系樹脂層之積層體之延伸係在70℃前後之溫度這種高溫下進行，此時，延伸初始之PVA的定向性會在藉由水中延伸而上升之前的階段便降低。對此，藉由製作含鹵化物之PVA系樹脂層與熱塑性樹脂基材之積層體，並將積層體於在硼酸水中進行延伸前在空氣中進行高溫延伸(輔助延伸)，可促進輔助延伸後之積層體之PVA系樹脂層中的PVA系樹脂之結晶化。結果，在將PVA系樹脂層浸漬於液體中時，相較於PVA系樹脂層不含鹵化物之情況，更能抑制聚乙烯醇分子之定向紊亂及定向性降低。藉此，可提升經染色處理及水中延伸處理等將積層體浸漬於液體中來進行的處理步驟而得之偏光膜的光學特性。
尤其，為了獲得高光學特性，會選擇組合乾式延伸(輔助延伸)與硼酸水中延伸之2段延伸之方法。如2段延伸之方式，藉由導入輔助延伸，可一邊抑制熱塑性樹脂基材之結晶化一邊進行延伸，解決在後續之硼酸水中延伸中因熱塑性樹脂基材過度結晶化造成延伸性降低之問題，而可以更高倍率延伸積層體。並且，在將PVA系樹脂塗佈於熱塑性樹脂基材上時，為了抑制熱塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度之影響，必須使塗佈溫度比將PVA系樹脂塗佈於一般的金屬滾筒上之情況更低，結果，可能發生PVA系樹脂之結晶化相對變低而無法獲得充分光學特性之問題。對此，藉由導入輔助延伸，即使是在將PVA系樹脂塗佈於熱塑性樹脂上之情況下仍可提升PVA系樹脂之結晶性，而可達成高光學特性。又，同時事先提高PVA系樹脂之定向性，可在後續之染色步驟或延伸步驟中浸漬於水中時，防止PVA系樹脂之定向性降低或溶解等問題，而可達成高光學特性。
空中輔助延伸之延伸方法可為固定端延伸(例如使用拉幅延伸機進行延伸之方法)，亦可為自由端延伸(例如使積層體通過周速相異之輥間進行單軸延伸之方法)，惟為了獲得高光學特性，可積極採用自由端延伸。在一實施形態中，空中延伸處理包含加熱輥延伸步驟，該步驟係將上述積層體一邊往其長邊方向輸送一邊利用加熱輥間之周速差進行延伸。空中延伸處理代表上包含區域(zone)延伸步驟與加熱輥延伸步驟。此外，區域延伸步驟與加熱輥延伸步驟之順序無限定，可先進行區域延伸步驟，亦可先進行加熱輥延伸步驟。亦可省略區域延伸步驟。在一實施形態中，係依序進行區域延伸步驟及加熱輥延伸步驟。又，在另一實施形態中，係於拉幅延伸機中把持薄膜端部，並將拉幅機間之距離往行進方向擴大來延伸(拉幅機間距離的增幅即成為延伸倍率)。此時，寬度方向(相對於行進方向為垂直方向)之拉幅機的距離係設定成可任意接近。宜可設定成相對於行進方向之延伸倍率來利用自由端延伸作接近。為自由端延伸時，係以寬度方向之收縮率=(1/延伸倍率) 1/2來計算。
空中輔助延伸可在一階段中進行亦可分多階段進行。分多階段進行時，延伸倍率為各階段之延伸倍率之積。空中輔助延伸中之延伸方向宜與水中延伸之延伸方向大致相同。
空中輔助延伸中之延伸倍率宜為2.0倍~3.5倍。組合空中輔助延伸與水中延伸時之最大延伸倍率，相對於積層體之原長宜為5.0倍以上，較宜為5.5倍以上，更宜為6.0倍以上。本說明書中「最大延伸倍率」意指積層體將要斷裂前的延伸倍率，其係較另外確認積層體發生斷裂時的延伸倍率所得數值低0.2之值。
空中輔助延伸之延伸溫度可因應熱塑性樹脂基材之形成材料、延伸方式等設定成任意適當之值。延伸溫度宜為熱塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)以上，更宜為熱塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)+10℃以上，尤宜為Tg+15℃以上。另一方面，延伸溫度的上限宜為170℃。藉由在所述溫度下延伸可抑制PVA系樹脂之結晶化急速進展，而可抑制該結晶化所造成的不良情況(例如，因延伸而妨礙PVA系樹脂層之定向)。空中輔助延伸後之PVA系樹脂的結晶化指數宜為1.3~1.8，較宜為1.4~1.7。PVA系樹脂之結晶化指數可用傅立葉轉換紅外光光譜光度計，藉由ATR法進行測定。具體上是以偏光作為測定光來實施測定，並用所得光譜之1141cm -1及1440cm -1之強度，按下述式算出結晶化指數。 結晶化指數=(I C/I R) 惟， I C：入射測定光並進行測定時之1141cm -1的強度， I R：入射測定光並進行測定時之1440cm -1的強度。
視需要，在空中輔助延伸處理之後且在水中延伸處理或染色處理之前，施行不溶解處理。上述不溶解處理代表上係將PVA系樹脂層浸漬於硼酸水溶液中來進行。藉由施行不溶解處理，可賦予PVA系樹脂層耐水性，防止浸漬於水中時PVA之定向降低。該硼酸水溶液之濃度相對於水100重量份宜為1重量份~4重量份。不溶解浴(硼酸水溶液)之液溫宜為20℃~50℃。
上述染色處理代表上係以碘將PVA系樹脂層染色來進行。具體上係藉由使碘吸附於PVA系樹脂層來進行。該吸附方法可舉例如：使PVA系樹脂層(積層體)浸漬於含碘之染色液中的方法、將該染色液塗敷於PVA系樹脂層上的方法、及將該染色液噴霧至PVA系樹脂層上的方法等。宜為使積層體浸漬於染色液(染色浴)中的方法。因為可良好吸附碘之故。
上述染色液宜為碘水溶液。碘之摻混量相對於水100重量份宜為0.05重量份~0.5重量份。為了提高碘對水的溶解度，宜於碘水溶液中摻混碘化物。碘化物可列舉例如：碘化鉀、碘化鋰、碘化鈉、碘化鋅、碘化鋁、碘化鉛、碘化銅、碘化鋇、碘化鈣、碘化錫、碘化鈦等。該等之中又以碘化鉀為佳。碘化物之摻混量相對於水100重量份宜為0.1重量份~10重量份，較宜為0.3重量份~5重量份。為了抑制PVA系樹脂溶解，染色液於染色時的液溫宜為20℃~50℃。使PVA系樹脂層浸漬於染色液時，為了確保PVA系樹脂層之透射率，浸漬時間宜為5秒~5分鐘，較宜為30秒~90秒。
染色條件(濃度、液溫、浸漬時間)可以使最後所得偏光膜之單體透射率及偏光度成為上述範圍之方式進行設定。所述染色條件宜使用碘水溶液作為染色液，並將碘水溶液中之碘及碘化鉀之含量的比設為1：5~1：20。碘水溶液中之碘及碘化鉀之含量的比宜為1：5~1：10。藉此可獲得具有如上述之光學特性之偏光膜。
在將積層體浸漬於含硼酸之處理浴的處理(代表上為不溶解處理)之後接續進行染色處理時，該處理浴中所含之硼酸會混入染色浴中造成染色浴之硼酸濃度隨時間變化，結果有染色性變得不穩定之情形。為了抑制如上述之染色性的不穩定化，染色浴之硼酸濃度的上限係相對於水100重量份宜調整成4重量份，較宜調整成2重量份。另一方面，染色浴之硼酸濃度的下限相對於水100重量份宜為0.1重量份，較宜為0.2重量份，更宜為0.5重量份。在一實施形態中，係使用預先摻混有硼酸之染色浴來進行染色處理。藉此，可減低上述處理浴之硼酸混入染色浴中時硼酸濃度變化之比率。預先摻混至染色浴中的硼酸之摻混量(亦即非來自於上述處理浴之硼酸的含量)，相對於水100重量份宜為0.1重量份~2重量份，較宜為0.5重量份~1.5重量份。
視需要，在染色處理之後且在水中延伸處理之前，施行交聯處理。上述交聯處理代表上係藉由使PVA系樹脂層浸漬於硼酸水溶液中來進行。藉由施行交聯處理，可賦予PVA系樹脂層耐水性，防止在後續之水中延伸中浸漬於高溫的水中時PVA之定向降低。該硼酸水溶液之濃度相對於水100重量份宜為1重量份~5重量份。又，於上述染色處理後進行交聯處理時，宜進一步摻混碘化物。藉由摻混碘化物，可抑制已吸附於PVA系樹脂層之碘溶出。碘化物之摻混量相對於水100重量份宜為1重量份~5重量份。碘化物之具體例如上述。交聯浴(硼酸水溶液)之液溫宜為20℃~50℃。
水中延伸處理係使積層體浸漬於延伸浴來進行。藉由水中延伸處理，可在比上述熱塑性樹脂基材或PVA系樹脂層之玻璃轉移溫度(代表上為80℃左右)更低的溫度下延伸，而可在抑制PVA系樹脂層結晶化的同時進行高倍率延伸。結果可製出具有優異光學特性之偏光膜。
積層體之延伸方法可採用任意適當的方法。具體言之，可為固定端延伸，亦可為自由端延伸(例如使積層體通過周速相異之輥間進行單軸延伸的方法)。宜選擇自由端延伸。積層體之延伸可在一階段中進行亦可分多階段進行。分多階段進行時，後述積層體之延伸倍率(最大延伸倍率)為各階段之延伸倍率之積。
水中延伸宜使積層體浸漬於硼酸水溶液中來進行(硼酸水中延伸)。藉由使用硼酸水溶液作為延伸浴，可對PVA系樹脂層賦予得以承受延伸時施加之張力的剛性與不溶於水的耐水性。具體上，硼酸在水溶液中會生成四羥基硼酸陰離子而可藉由氫鍵與PVA系樹脂交聯。結果，可賦予PVA系樹脂層剛性與耐水性，進行良好地延伸，從而製出具有優異光學特性之偏光膜。
上述硼酸水溶液宜使硼酸及/或硼酸鹽溶解於屬溶劑的水而得。硼酸濃度相對於水100重量份宜為1重量份~10重量份，較宜為3.5重量份~7重量份，尤宜為4重量份~6重量份。藉由令硼酸濃度為1重量份以上，可有效抑制PVA系樹脂層溶解，製造更高特性之偏光膜。此外，除硼酸或硼酸鹽外，亦可使用將硼砂等之硼化合物、乙二醛、戊二醛等溶解於溶劑而得之水溶液。
宜於上述延伸浴(硼酸水溶液)中摻混碘化物。藉由摻混碘化物，可抑制已吸附於PVA系樹脂層之碘溶出。碘化物之具體例如上述。碘化物之濃度相對於水100重量份宜為0.05重量份~15重量份，較宜為0.5重量份~8重量份。
延伸溫度(延伸浴之液溫)宜為40℃~85℃，較宜為60℃~75℃。若為所述溫度，便可抑制PVA系樹脂層溶解，同時又可高倍率地延伸。具體而言如上述，以與形成PVA系樹脂層之關係來說，熱塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)宜為60℃以上。此時，延伸溫度若低於40℃，則即使考慮以水將熱塑性樹脂基材塑化，也恐無法良好地延伸。另一方面，延伸浴之溫度愈高溫，PVA系樹脂層之溶解性便愈高，而恐無法獲得優異的光學特性。積層體浸漬於延伸浴之浸漬時間宜為15秒~5分鐘。
水中延伸進行之延伸倍率宜為1.5倍以上，較宜為3.0倍以上。積層體之總延伸倍率相對於積層體的原長宜為5.0倍以上，更宜為5.5倍以上。藉由達成所述高延伸倍率，可製造出光學特性極優異的偏光膜。所述高延伸倍率可藉由採用水中延伸方式(硼酸水中延伸)來達成。
上述乾燥收縮處理可透過將區域整體加熱所進行之區域加熱來進行，亦可透過將輸送輥加熱(所謂使用加熱輥)來進行(加熱輥乾燥方式)。宜使用這兩者。藉由使用加熱輥使其乾燥，可有效率地抑制積層體之加熱捲曲，而製造出外觀優異的偏光膜。具體而言，藉由在使積層體巡經加熱輥之狀態下進行乾燥，可有效率地促進上述熱塑性樹脂基材之結晶化而增加結晶度，即使是在相對較低的乾燥溫度下，仍可良好地增加熱塑性樹脂基材之結晶度。結果，熱塑性樹脂基材之剛性會增加而成為得以承受PVA系樹脂層因乾燥所致之收縮的狀態，從而抑制捲曲。又，藉由使用加熱輥，可在將積層體維持平坦狀態的同時進行乾燥，因此不只可抑制捲曲還可抑制起皺發生。此時，積層體可透過乾燥收縮處理使其於寬度方向收縮，來提升光學特性。其係因可有效提升PVA及PVA/碘錯合物之定向性之故。積層體進行乾燥收縮處理所致之寬度方向之收縮率宜為1%~10%，較宜為2%~8%，尤宜為4%~6%。藉由使用加熱輥，可在輸送積層體的同時使其連續於寬度方向收縮，而可實現高生產性。
圖4係顯示乾燥收縮處理之一例的概略圖。在乾燥收縮處理中，係利用已加熱至預定溫度的輸送輥R1~R6與導輥G1~G4，一邊輸送積層體200一邊使其乾燥。在圖式例中，係將輸送輥R1~R6配置成可交替連續加熱PVA樹脂層之面與熱塑性樹脂基材之面，但例如亦可將輸送輥R1~R6配置成僅連續加熱積層體200的其中一面(例如熱塑性樹脂基材面)。
藉由調整輸送輥之加熱溫度(加熱輥之溫度)、加熱輥之數量及與加熱輥的接觸時間等，可控制乾燥條件。加熱輥之溫度宜為60℃~120℃，更宜為65℃~100℃，尤宜為70℃~80℃。可良好地增加熱塑性樹脂之結晶度而良好地抑制捲曲，同時可賦予積層體極優異之耐久性。此外，加熱輥之溫度可利用接觸式溫度計測定。在圖式例中設置有6個輸送輥，惟輸送輥若為複數個則無特別限制。輸送輥通常係設置2個~40個，宜設置4個~30個。積層體與加熱輥之接觸時間(總接觸時間)宜為1秒~300秒，較宜為1~20秒，更宜為1~10秒。
加熱輥可設置於加熱爐(例如烘箱)內，亦可設置於一般的製造產線(室溫環境下)。宜設置於具備送風機構的加熱爐內。藉由併用利用加熱輥進行之乾燥與熱風乾燥，可抑制在加熱輥間急遽的溫度變化，而可容易控制寬度方向之收縮。熱風乾燥之溫度宜為30℃~100℃。又，熱風乾燥時間宜為1秒~300秒。熱風之風速宜為10m/秒~30m/秒左右。此外，該風速係在加熱爐內之風速，可利用迷你扇葉型數位風速計測定。
宜在水中延伸處理之後且在乾燥收縮處理之前，施行洗淨處理。上述洗淨處理代表上可藉由使PVA系樹脂層浸漬於碘化鉀水溶液中來進行。
實施例 以下，藉由實施例來具體說明本發明，惟本發明不受該等實施例所限。此外，厚度係藉由下述測定方法測定之值。 ＜厚度＞ 10µm以下的厚度係使用掃描型電子顯微鏡(日本電子公司製，製品名「JSM-7100F」)進行測定。大於10μm的厚度係使用數位測微器(Anritsu公司製，產品名「KC-351C」)進行測定。
[實施例1] 熱塑性樹脂基材是使用長條狀且吸水率0.75%、Tg約75℃之非晶質間苯二甲酸共聚聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(厚度：100µm)。對樹脂基材之單面施行了電暈處理。 在以9：1混合聚乙烯醇(聚合度4200，皂化度99.2莫耳%)及乙醯乙醯基改質PVA(Mitsubishi Chemical Co.製，商品名「GOHSENX Z410」)而成之PVA系樹脂100重量份中添加碘化鉀13重量份，並將所得者溶於水中而調製出PVA水溶液(塗佈液)。 於樹脂基材之電暈處理面塗佈上述PVA水溶液並在60℃下乾燥，藉此形成厚度13μm之PVA系樹脂層，而製作出積層體。 將所得之積層體於130℃之烘箱內在周速相異之輥間往縱向(長邊方向)進行自由端單軸延伸成2.4倍(空中輔助延伸處理)。 接著，使積層體浸漬於液溫40℃的不溶解浴(相對於水100重量份摻混4重量份之硼酸而得之硼酸水溶液)中30秒鐘(不溶解處理)。 接著，於液溫30℃的染色浴(相對於水100重量份，以1：7之重量比摻混碘與碘化鉀而得之碘水溶液)中調整濃度的同時使其浸漬於其中60秒鐘，以使最後所得偏光膜的單體透射率(Ts)成為43.0%(染色處理)。 接著，使其浸漬於液溫40℃的交聯浴(相對於水100重量份摻混3重量份之碘化鉀並摻混5重量份之硼酸而得之硼酸水溶液)中30秒鐘(交聯處理)。 然後，一邊使積層體浸漬於液溫70℃之硼酸水溶液(硼酸濃度4重量%、碘化鉀濃度5重量%)中，一邊在周速相異之輥間往縱向(長邊方向)進行單軸延伸以使總延伸倍率達5.5倍(水中延伸處理)。 之後，使積層體浸漬於液溫20℃的洗淨浴(相對於水100重量份摻混4重量份之碘化鉀而得之水溶液)中(洗淨處理)。 之後，一邊在保持於90℃之烘箱中乾燥，一邊使其接觸表面溫度保持於75℃之SUS製加熱輥約2秒(乾燥收縮處理)。積層體進行乾燥收縮處理所致之寬度方向之收縮率為5.2%。 經由以上程序，於樹脂基材上形成了厚度5μm之偏光膜(吸收型偏光膜)。
於所得偏光膜之表面(積層體之偏光膜側的面)透過紫外線硬化型接著劑貼合厚度25µm之環烯烴系樹脂薄膜作為保護層。具體而言，是以硬化後之接著劑層厚度成為約1µm之方式塗敷，並使用輥軋機進行貼合。然後，從環烯烴系樹脂薄膜側照射UV光線使接著劑硬化。接著，剝離樹脂基材，而獲得具有環烯烴系樹脂薄膜/吸收型偏光膜之構成的偏光薄膜(吸收型偏光薄膜)。
[實施例2] 除了於樹脂基材形成厚度18µm之PVA系樹脂層外，以與實施例1相同方式而獲得含厚度7µm之偏光膜的偏光薄膜。
[比較例1] 將厚度30μm之聚乙烯醇(PVA)系樹脂薄膜(Kuraray製，商品名「PE3000」)的長條捲材，利用輥延伸機往長邊方向進行單軸延伸使其沿長邊方向成為5.9倍，並同時依序施以膨潤、染色、交聯、洗淨處理後，最後施以乾燥處理，藉此製作出厚度12μm之偏光膜(吸收型偏光膜)。 上述膨潤處理係於20℃之純水中一邊進行處理一邊延伸成2.2倍。接著，染色處理係一邊於碘與碘化鉀之重量比為1：7之30℃的水溶液中進行處理一邊延伸成1.4倍，且該水溶液之碘濃度已調整成可使所得偏光膜之單體透射率成為45.0%。接著，交聯處理係採用二階段之交聯處理，第一階段之交聯處理係一邊於40℃的溶有硼酸與碘化鉀的水溶液中進行處理一邊延伸成1.2倍。第一階段之交聯處理的水溶液之硼酸含量為5.0重量%，碘化鉀含量係設為3.0重量%。第二階段之交聯處理係一邊於65℃的硼酸與碘化鉀的水溶液中進行處理一邊延伸成1.6倍。第二階段之交聯處理的水溶液之硼酸含量為4.3重量%，碘化鉀含量係設為5.0重量%。接著，洗淨處理係以20℃之碘化鉀水溶液進行處理。洗淨處理之水溶液的碘化鉀含量係設為2.6重量%。最後，在70℃下進行5分鐘乾燥處理而獲得偏光膜。
於所得偏光膜使用PVA系接著劑(Mitsubishi Chemical Co.製，商品名「GOHSENOL Z200」)之3%水溶液貼合厚度25µm之環烯烴系樹脂薄膜作為保護層。
[比較例2] 除了使用厚度45µm之PVA系樹脂薄膜外，以與比較例1相同方式而獲得含厚度17µm之偏光膜的偏光薄膜。
[比較例3] 除了使用厚度60µm之PVA系樹脂薄膜外，以與比較例1相同方式而獲得含厚度23µm之偏光膜的偏光薄膜。
[比較例4] 除了使用厚度75µm之PVA系樹脂薄膜外，以與比較例1相同方式而獲得含厚度30µm之偏光膜的偏光薄膜。
針對實施例及比較例進行下述評估。將評估結果整合於表1。 ＜評估＞ 1.尺寸變化率(%) 從所得偏光薄膜沿延伸方向及沿與其正交之方向裁切出100mm×100mm尺寸之試驗片，並透過厚度20µm之丙烯酸系黏著劑層貼合於玻璃板上。將其放置於80℃之烘箱中500小時進行加熱，並測定加熱前後之尺寸，算出加熱前後之尺寸變化率。 2.收縮應力(N/4mm) 從所得偏光膜(貼合保護薄膜前之)沿延伸方向及沿與其正交之方向裁切出20mm×4mm尺寸之試驗片，並安裝TMA分析裝置(Hitachi High-Tech Science Corporation製，「TMA7100E」)。在維持其狀態下，於50℃下加熱30分鐘，測定從試驗片產生之收縮應力。 3.光學不均 將所得偏光薄膜裁切成200mm×150mm之尺寸，並透過20µm丙烯酸系黏著劑層貼合於玻璃板而得試樣，將該試樣投入80℃之加熱試驗機120小時。之後，以使彼此之吸收軸正交之方式於取出之試樣疊合另一標準用偏光板(日東電工公司製，「CRT1794」)，並將其載置於背光上，確認在該狀態下於面內之不均。
[表1]
在比較例中，確認了如圖5所示之光學不均(尤其是在角部)。
本發明不受上述實施形態所限，可進行各種變形。例如，可以實質上與上述實施形態所示構成相同之構成、可發揮相同作用效果之構成或可達成相同目的之構成作取代。
產業上之可利用性 本發明實施形態之透鏡部例如可用於VR護目鏡等之顯示體。
2:顯示系統 4:透鏡部 12:顯示元件 12a:顯示面 14:反射部 16:第一透鏡部 18:半反射鏡 20:第一相位差構件(第1λ/4構件) 22:第二相位差構件(第2λ/4構件) 24:第二透鏡部 26:使用者之眼睛 30:積層體 32:反射型偏光構件 32a:多層結構 34:吸收型偏光構件 36:接著層 200:積層體 A,B:層 G1~G4:導輥 R1~R6:輸送輥 X,Y,Z:軸
圖1係顯示本發明一實施形態之顯示系統之概略構成的示意圖。 圖2係顯示圖1所示顯示系統之反射部所用之積層體之一例的示意剖面圖。 圖3係顯示反射型偏光薄膜所含之多層結構之一例的示意立體圖。 圖4係顯示使用加熱輥之乾燥收縮處理之一例的概略圖。 圖5係顯示光學不均的觀察照片。
2:顯示系統
4:透鏡部
12:顯示元件
12a:顯示面
14:反射部
16:第一透鏡部
18:半反射鏡
20:第一相位差構件(第1λ/4構件)
22:第二相位差構件(第2λ/4構件)
24:第二透鏡部
26:使用者之眼睛

Claims (16)

  1. 一種透鏡部，係用於對使用者顯示影像之顯示系統者，前述透鏡部具備： 反射部，其包含反射型偏光構件及配置於前述反射型偏光構件之前方的吸收型偏光構件，該反射部係反射從顯示影像之顯示元件的顯示面朝前方射出且通過偏光構件及第1λ/4構件之光； 第一透鏡部，係配置於前述顯示元件與前述反射部之間的光路上； 半反射鏡，係配置於前述顯示元件與前述第一透鏡部之間，該半反射鏡係使從前述顯示元件射出之光透射，並使經前述反射部反射之光朝前述反射部反射；以及 第2λ/4構件，係配置於前述半反射鏡與前述反射部之間的光路上；且 構成前述吸收型偏光構件之吸收型偏光膜之厚度為8µm以下。
  2. 如請求項1之透鏡部，其中前述反射型偏光構件之反射軸與前述吸收型偏光構件之吸收軸係配置成互相平行。
  3. 如請求項1之透鏡部，其中前述第一透鏡部與前述半反射鏡為一體。
  4. 如請求項1之透鏡部，其具備配置於前述反射部之前方的第二透鏡部。
  5. 如請求項1之透鏡部，其中前述顯示元件所含之前述偏光構件之吸收軸與前述第1λ/4構件之慢軸構成的角度為40°~50°，且 前述顯示元件所含之前述偏光構件之吸收軸與前述第2λ/4構件之慢軸構成的角度為40°~50°。
  6. 如請求項1之透鏡部，其中前述吸收型偏光膜之厚度相對於前述反射型偏光構件之厚度的比為15%以下。
  7. 一種積層體，係用於如請求項1至6中任一項之透鏡部的前述反射部，且 該積層體具有前述反射型偏光構件與前述吸收型偏光構件。
  8. 如請求項7之積層體，其中前述反射型偏光構件與前述吸收型偏光構件係透過接著層而積層。
  9. 一種顯示體，具有如請求項1至6中任一項之透鏡部。
  10. 一種顯示體之製造方法，係具有如請求項1至6中任一項之透鏡部之顯示體之製造方法。
  11. 一種顯示方法，具有以下程序： 使經由偏光構件及第1λ/4構件射出之顯示影像的光通過半反射鏡及第一透鏡部之程序； 使通過前述半反射鏡及前述第一透鏡部之光通過第2λ/4構件之程序； 使通過前述第2λ/4構件之光藉包含反射型偏光構件之反射部朝前述半反射鏡反射之程序； 使經前述反射部及前述半反射鏡反射之光可藉由前述第2λ/4構件而透射前述反射部之前述反射型偏光構件之程序；以及 使透射前述反射型偏光構件之光透射吸收型偏光構件之程序；且 構成前述吸收型偏光構件之吸收型偏光膜之厚度為8µm以下。
  12. 一種製造方法，係如請求項1至6中任一項之透鏡部之吸收型偏光膜之製造方法，該製造方法包含以下步驟： 於長條狀熱塑性樹脂基材之單側形成含鹵化物與聚乙烯醇系樹脂之聚乙烯醇系樹脂層，而製成積層體；以及 對前述積層體依序施行空中輔助延伸處理、染色處理、水中延伸處理及乾燥收縮處理，該乾燥收縮處理係將前述積層體一邊往長邊方向輸送一邊加熱，藉此使其於寬度方向收縮2%以上。
  13. 如請求項12之製造方法，其中前述聚乙烯醇系樹脂層中，相對於前述聚乙烯醇系樹脂100重量份，前述鹵化物之含量為5重量份~20重量份。
  14. 如請求項12之製造方法，其中前述空中輔助延伸處理中之延伸倍率為2.0倍以上。
  15. 如請求項12之製造方法，其中前述乾燥收縮處理步驟為使用加熱輥進行加熱之步驟。
  16. 如請求項15之製造方法，其中前述加熱輥之溫度為60℃~120℃，且前述積層體進行前述乾燥收縮處理產生之寬度方向之收縮率為2%以上。
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