TW202348428A - 光學堆疊體及包含其之光學部件 - Google Patents
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Abstract
一種光學堆疊體,其係依序包含僅由材料M1而成之第一λ/2板、僅由材料M2而成之第二λ/2板及僅由材料M3而成之λ/4板的光學堆疊體,其中前述第一λ/2板的慢軸與前述第二λ/2板的慢軸所夾之角度為24.6°以上且30.6°以下,前述第一λ/2板的慢軸與前述λ/4板的慢軸所夾之角度為90.5°以上且96.5°以下,前述第一λ/2板、前述第二λ/2板及前述λ/4板分別滿足指定式,前述材料M1、前述材料M2及前述材料M3分別為指定材料。
Description
本發明係關於光學堆疊體及包含其之光學部件。
在波長λ下之面內延遲Re(λ)約為λ/2的部件亦稱為λ/2板,在波長λ下之面內延遲Re(λ)約為λ/4的部件亦稱為λ/4板。
舉例而言,專利文獻1記載有於玻璃板的兩面之各者堆疊一片λ/2板與一片λ/4板,以獲得對穿透光賦予面內延遲的相位差板。
並且,專利文獻2記載有將二片λ/2板與一片λ/4板堆疊以獲得相位差板。
『專利文獻』
《專利文獻1》:日本專利公開第2003-344652號公報《專利文獻2》:國際專利公開第2020/209354號
為了使對穿透光賦予λ/4之面內延遲般的相位差板在寬廣的波長範圍(尤其可見光域)內發揮功能,在專利文獻2的技術中將二片λ/2板與一片λ/4板堆疊以獲得相位差板。
順帶一提,相位差板得使用作為影像顯示裝置的構成元件。近年來,為了安裝至顯示立體影像之立體影像顯示裝置的光學系統,尋求在寬廣的波長範圍內得作為λ/4板發揮功能之高性能的相位差板。
於此,若為了使之與立體影像顯示裝置等影像顯示裝置的光學系統所包含之光學元件(例如餅乾鏡頭)組合而將相位差板變形加工,則於相位差板本來所具有之相位差會發生不均,有時候會對影像顯示裝置的品質造成影響。
尤其在立體影像顯示裝置中,相位差板的性能或品質之些微下降有時會招致顯示性能的下降(例如非意圖之像(重像)的顯示)。
獲得作為減低由變形加工所致之相位差不均(相位差斑)且安裝至立體影像顯示裝置而可實現優異之顯示性能的λ/4板發揮功能之相位差板一事以專利文獻1、2的技術有時候實屬困難。
因此,尋求減低由變形加工所致之相位差不均且可實現顯示性能優異之立體影像顯示裝置的光學堆疊體,以及包含此種光學堆疊體的光學部件。
本發明人為能解決前述課題潛心研究的結果,發現將以指定材料形成之二片λ/2板與一片λ/4板以各者之慢軸夾指定角度的方式沿厚度方向堆疊,藉此可解決前述課題,進而完成本發明。
亦即,本發明提供以下內容。
[1]一種光學堆疊體,其係依序包含僅由材料M1而成之第一λ/2板、僅由材料M2而成之第二λ/2板及僅由材料M3而成之λ/4板的光學堆疊體,其中
前述第一λ/2板的慢軸與前述第二λ/2板的慢軸所夾之角度為24.6°以上且30.6°以下,前述第一λ/2板的慢軸與前述λ/4板的慢軸所夾之角度為90.5°以上且96.5°以下,前述第一λ/2板滿足下述式(1a)、式(1b)及式(1c)之任一者,nx1>ny1≒nz1 (1a)nx1>ny1>nz1 (1b)nx1>nz1>ny1 (1c)於此,nx1表示係為前述第一λ/2板的面內方向且賦予最大折射率之方向的折射率,ny1表示係為前述第一λ/2板的前述面內方向且與nx1的方向正交之方向的折射率,nz1表示前述第一λ/2板之厚度方向的折射率,前述第二λ/2板滿足下述式(2a)、式(2b)及式(2c)之任一者,nx2>ny2≒nz2 (2a)nx2>ny2>nz2 (2b)nx2>nz2>ny2 (2c)於此,nx2表示係為前述第二λ/2板的面內方向且賦予最大折射率之方向的折射率,ny2表示係為前述第二λ/2板的前述面內方向且與nx2的方向正交之方向的折射率,nz2表示前述第二λ/2板之厚度方向的折射率,前述λ/4板滿足下述式(3a)、式(3b)及式(3c)之任一者,nx3>ny3≒nz3 (3a)nx3>ny3>nz3 (3b)nx3>nz3>ny3 (3c)於此,nx3表示係為前述λ/4板的面內方向且賦予最大折射率之方向的折射率,ny3表示係為前述λ/4板的前述面內方向且與nx3的方向正交之方向的折射率,nz3表示前述λ/4板之厚度方向的折射率,前述材料M1、前述材料M2及前述材料M3分別獨立而光彈性係數為10×10
−13cm
2/dyn以下,前述材料M1、前述材料M2及前述材料M3分別包含超過50重量%之特定的聚合物(P)。
[2]如[1]所記載之光學堆疊體,其中前述第一λ/2板滿足前述式(1a)或式(1b),
前述第二λ/2板滿足前述式(2a)或式(2b),前述λ/4板滿足前述式(3a)或式(3b)。
[3]如[1]或[2]所記載之光學堆疊體,其中前述第一λ/2板滿足前述式(1c),
前述第二λ/2板滿足前述式(2c),前述λ/4板滿足前述式(3c)。
[4]如[1]~[3]之任一項所記載之光學堆疊體,其中前述第一λ/2板的NZ係數NZ1滿足0.0<NZ1<1.0,
前述第二λ/2板的NZ係數NZ2滿足0.0<NZ2<1.0,前述λ/4板的NZ係數NZ3滿足0.0<NZ3<1.0,於此,NZ1由下述式:NZ1=(nx1−nz1)/(nx1−ny1)所示,NZ2由下述式:NZ2=(nx2−nz2)/(nx2−ny2)所示,NZ3由下述式:NZ3=(nx3−nz3)/(nx3−ny3)所示,nx1、ny1、nz1、nx2、ny2、nz2、nx3、ny3及nz3分別與前述同義。
[5]如[1]~[4]之任一項所記載之光學堆疊體,其中前述聚合物(P)係含脂環結構聚合物。
[6]如[1]~[5]之任一項所記載之光學堆疊體,其於前述第一λ/2板與前述第二λ/2板之間包含第一接合層,於前述第二λ/2板與前述λ/4板之間包含第二接合層。
[7]如[6]所記載之光學堆疊體,其滿足下述式(4)、式(5)、式(6)及式(7)。
|I1−Ia1|≦0.02 (4)|I2−Ia1|≦0.02 (5)|I2−Ia2|≦0.02 (6)|I3−Ia2|≦0.02 (7)於此,I1表示前述第一λ/2板的折射率,I2表示前述第二λ/2板的折射率,I3表示前述λ/4板的折射率,Ia1表示前述第一接合層的折射率,Ia2表示前述第二接合層的折射率。
[8]一種光學部件,其包含透明部件與設置於前述透明部件上的如[1]~[7]之任一項所記載之光學堆疊體。
[9]如[8]所記載之光學部件,其中前述透明部件具有曲面,於前述透明部件的曲面上設置有前述光學堆疊體。
[10]如[1]~[7]之任一項所記載之光學堆疊體,其用以貼合於具有曲面之透明部件的前述曲面。
並且,本揭露提供以下內容。
[2-1]一種光學堆疊體,其係依序包含僅由材料M1而成之第一λ/2板、僅由材料M2而成之第二λ/2板及僅由材料M3而成之λ/4板的光學堆疊體,其中
前述第一λ/2板的慢軸與前述第二λ/2板的慢軸所夾之角度為24.6°以上且30.6°以下,前述第一λ/2板的慢軸與前述λ/4板的慢軸所夾之角度為90.5°以上且96.5°以下,前述第一λ/2板滿足下述式(1a)或式(1b),nx1>ny1≒nz1 (1a)nx1>ny1>nz1 (1b)於此,nx1表示係為前述第一λ/2板的面內方向且賦予最大折射率之方向的折射率,ny1表示係為前述第一λ/2板的前述面內方向且與nx1的方向正交之方向的折射率,nz1表示前述第一λ/2板之厚度方向的折射率,前述第二λ/2板滿足下述式(2a)或式(2b),nx2>ny2≒nz2 (2a)nx2>ny2>nz2 (2b)於此,nx2表示係為前述第二λ/2板的面內方向且賦予最大折射率之方向的折射率,ny2表示係為前述第二λ/2板的前述面內方向且與nx2的方向正交之方向的折射率,nz2表示前述第二λ/2板之厚度方向的折射率,前述λ/4板滿足下述式(3a)或式(3b),nx3>ny3≒nz3 (3a)nx3>ny3>nz3 (3b)於此,nx3表示係為前述λ/4板的面內方向且賦予最大折射率之方向的折射率,ny3表示係為前述λ/4板的前述面內方向且與nx3的方向正交之方向的折射率,nz3表示前述λ/4板之厚度方向的折射率,前述材料M1、前述材料M2及前述材料M3分別獨立而光彈性係數為10×10
−13cm
2/dyn以下,前述材料M1、前述材料M2及前述材料M3分別包含超過50重量%之特定的聚合物(P)。
[2-2]如[2-1]所記載之光學堆疊體,其中前述聚合物(P)係含脂環結構聚合物。
[2-3]如[2-1]或[2-2]所記載之光學堆疊體,其於前述第一λ/2板與前述第二λ/2板之間包含第一接合層,於前述第二λ/2板與前述λ/4板之間包含第二接合層。
[2-4]如[2-3]所記載之光學堆疊體,其滿足下述式(4)、式(5)、式(6)及式(7)。
|I1−Ia1|≦0.02 (4)|I2−Ia1|≦0.02 (5)|I2−Ia2|≦0.02 (6)|I3−Ia2|≦0.02 (7)於此,I1表示前述第一λ/2板的折射率,I2表示前述第二λ/2板的折射率,I3表示前述λ/4板的折射率,Ia1表示前述第一接合層的折射率,Ia2表示前述第二接合層的折射率。
[2-5]一種光學部件,其包含透明部件與設置於前述透明部件上的如[2-1]~[2-4]之任一項所記載之光學堆疊體。
[2-6]如[2-5]所記載之光學部件,其中前述透明部件具有曲面,於前述透明部件的曲面上設置有前述光學堆疊體。
[2-7]如[2-1]~[2-4]之任一項所記載之光學堆疊體,其用以貼合於具有曲面之透明部件的前述曲面。
根據本發明,可提供減低由變形加工所致之相位差不均且可實現顯示性能優異之立體影像顯示裝置的光學堆疊體,以及包含此種光學堆疊體的光學部件。
以下揭示實施型態及示例物以詳細說明本發明。惟本發明並非受限於以下所揭示之實施型態及示例物者,在不脫離本發明之申請範圍及其均等範圍的範圍中得任意變更而實施。以下所示之實施型態的構成元件得適當組合。並且,在圖中,有時對相同構成元件標註相同符號並省略其說明。
在以下說明中,所謂「偏光板」、「圓偏光板」、「板」、「λ/2板」及「λ/4板」,除非另有註記,否則不只剛性的部件,亦包含例如樹脂製之薄膜般具有可撓性的部件。
在以下說明中,所謂薄膜、層體或板材的慢軸,除非另有註記,否則表示在該薄膜、層體或板材之面內的慢軸。
在以下說明中,在具備多層之部件中之各層體的光學軸(慢軸、穿透軸、吸收軸等)所夾之角度,除非另有註記,否則表示自厚度方向觀看前述層體時的角度。
在以下說明中,所謂λ/2板,表示在波長λ下之面內延遲Re(λ)約為λ/2的板材。
並且,所謂λ/4板,表示在波長λ下之面內延遲Re(λ)約為λ/4的板材。
λ/2板的面內延遲Re(λ)以(λ/2±35)nm的範圍內為佳,以(λ/2±15)nm的範圍內為較佳,且理想上為λ/2nm。
λ/4板的面內延遲Re(λ)以(λ/4±30)nm的範圍內為佳,以(λ/4±10)nm的範圍內為較佳,且理想上為λ/4nm。
在λ為550 nm的情況下,λ/2板的面內延遲Re(550)以240 nm以上為佳,以260 nm以上為較佳,且以310 nm以下為佳,以290 nm以下為較佳。
在λ為550 nm的情況下,λ/4板的面內延遲Re(550)以110 nm以上為佳,以130 nm以上為較佳,且以170 nm以下為佳,以150 nm以下為較佳。
在以下說明中,某製品(光學堆疊體、圓偏光板等)之面內之光學軸(慢軸、穿透軸、吸收軸等)的方向及幾何學的方向(薄膜的長邊方向及幅寬方向等)的角度關係,除非另有註記,否則以某方向之偏移為正、另一方向之偏移為負的形式規定,該正及負的方向在該製品內的構成元件中共通規定。舉例而言,在某圓偏光板中,所謂「圓偏光板的吸收軸與第一λ/2板的慢軸所夾之角度為A°,第一λ/2板的慢軸與第二λ/2板的慢軸所夾之角度為B°,第一λ/2板的慢軸與λ/4板的慢軸所夾之角度為C°」,表示下述2種情況:
.若自其中某一面觀察該圓偏光板,則第一λ/2板的慢軸自圓偏光板的吸收軸順時針偏移A°,且第二λ/2板的慢軸自第一λ/2板的慢軸順時針偏移B°,λ/4板的慢軸自第一λ/2板的慢軸順時針偏移C°。.若自其中某一面觀察該圓偏光板,則第一λ/2板的慢軸自圓偏光板的吸收軸逆時針偏移A°,且第二λ/2板的慢軸自第一λ/2板的慢軸逆時針偏移B°,λ/4板的慢軸自第一λ/2板的慢軸逆時針偏移C°。
在以下說明中,所謂某薄膜的正面方向,除非另有註記,否則意謂該薄膜之主面的法線方向,具體上係指前述主面之極角0°且方位角0°的方向。
在以下說明中,所謂固有雙折射為正的材料,除非另有註記,否則意謂延伸方向的折射率變得較垂直於其之方向的折射率還大的材料。並且,所謂固有雙折射為負的材料,除非另有註記,否則意謂延伸方向的折射率變得較垂直於其之方向的折射率還小的材料。固有雙折射之值可由介電常數分布計算。
作為固有雙折射為正的材料之例,可舉出包含具有正的固有雙折射之聚合物的樹脂。作為具有正的固有雙折射之聚合物之例,可列舉:含脂環結構聚合物;聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴;聚對酞酸乙二酯、聚對酞酸丁二酯等聚酯;聚苯硫醚等聚芳硫醚;聚乙烯醇;聚碳酸酯;聚芳酯;纖維素酯;聚醚碸;聚碸;聚芳碸;聚氯乙烯;棒狀液晶聚合物;等。
在以下說明中,層體的面內延遲Re,除非另有註記,否則係由Re=(nx−ny)×d所示之值。並且,層體之厚度方向的延遲Rth,除非另有註記,否則係由Rth={[(nx+ny)/2]−nz}×d所示之值。再者,NZ係數NZ,除非另有註記,否則表示由NZ=Rth/Re+0.5所示之值,據此,得由NZ=(nx−nz)/(nx−ny)所示。於此,nx表示係為垂直於層體之厚度方向的方向(面內方向)且賦予最大折射率之方向的折射率。ny表示係為層體的前述面內方向且與nx的方向正交之方向的折射率。nz表示層體之厚度方向的折射率。d表示層體的厚度。量測波長,除非另有註記,否則為550 nm。
在以下說明中,所謂元件的方向為「平行」、「垂直」及「正交」,除非另有註記,否則在不損及本發明之效果的範圍內,亦可包含在例如±3°、±2°或±1°之範圍內的誤差。
在以下說明中,所謂接合劑,除非另有註記,否則不僅狹義的接合劑(照射能量線後或加熱處理後,在23℃下之剪切儲存彈性模數為1 MPa~500 MPa的接合劑),還包含在23℃下之剪切儲存彈性模數未達1 MPa的黏合劑。
因此,「接合層」除了狹義之接合劑的層體,還包含黏合劑的層體。
「實質上相同」亦包含有完全相同的情形。
[1.光學堆疊體]
[1.1.第一實施型態]
本發明之第一實施型態相關之光學堆疊體依序包含第一λ/2板、第二λ/2板及λ/4板。
圖1係繪示本發明之第一實施型態相關之光學堆疊體的剖面示意圖。
如圖1所示,光學堆疊體100沿厚度方向依序包含第一λ/2板10、第二λ/2板20及λ/4板30。
除了第一λ/2板、第二λ/2板及λ/4板之外,光學堆疊體亦可還包含任意層體。作為任意層體之例,可列舉:接合層、支撐體、功能層。
光學堆疊體亦可包含一層以上之相位差層作為任意層體。作為相位差層,可列舉例如:滿足下述式(8)的相位差層(posC)。
nx4≒ny4<nz4 (8)
於此,nx4表示係為層體的面內方向且賦予最大折射率之方向的折射率,ny4表示係為層體的前述面內方向且與nx4的方向正交之方向的折射率,nz4表示層體之厚度方向的折射率。
滿足式(8)的層體(posC)意謂該層體係所謂正型C板。
在式(8)中,nx4≒ny4表示nx4之值與ny4之值實質上相同。具體而言,|nx4−ny4|之值通常為15 nm以下,以10 nm以下為佳,且通常為0 nm以上,亦可為0 nm。
並且,作為正型C板發揮功能的相位差層(posC)得配置於光學堆疊體的任意位置。舉例而言,相位差層(posC)
可配置於第一λ/2板與第二λ/2板之間;及/或亦可配置於第二λ/2板與λ/4板之間;及/或還可配置於第一λ/2板之與第二λ/2板相反之側;及/或甚可配置於λ/4板之與第二λ/2板相反之側。
作為一實施型態,尤佳為光學堆疊體包含三層相位差層(posC),
依序配置有第一λ/2板、第一相位差層(posC)、第二λ/2板、第二相位差層(posC)、λ/4板及第三相位差層(posC)。
若除了前述第一λ/2板、第二λ/2板及λ/4板之外,還進一步包含有作為正型C板發揮功能的相位差層,則可使光學堆疊體在寬廣的波長範圍(尤其可見光域)中良好發揮作為1/4波長板的功能,尤其得提升在傾斜方向上之作為寬頻帶1/4波長板的功能。
在本實施型態中,第一λ/2板10與第二λ/2板20直接接觸而不於其間中介任意層體,第二λ/2板20與λ/4板30直接接觸而不於其間中介任意層體。
在另一實施型態中,於第一λ/2板與第二λ/2板之間亦可存在任意層體。
並且,於第二λ/2板與λ/4板之間亦可存在任意層體。
圖2係本發明之第一實施型態相關之光學堆疊體的立體分解示意圖。
如圖2所示,第一λ/2板10的慢軸D1與第二λ/2板的慢軸D2夾成角度θ
12。角度θ
12的範圍通常為24.6°以上,以25.6°以上為佳,以26.6°以上為較佳,以27.1°以上為更佳,且通常為30.6°以下,以29.6°以下為佳,以28.6°以下為較佳,以28.1°以下為更佳。
並且,第一λ/2板10的慢軸D1與λ/4板30的慢軸D3夾成角度θ
13。角度θ
13的範圍通常為90.5°以上,以91.5°以上為佳,以92.5°以上為較佳,以93.1°以上為更佳,且通常為96.5°以下,以95.5°以下為佳,以94.5°以下為較佳,以94.0°以下為更佳。
第一λ/2板通常滿足下述式(1a)、式(1b)及式(1c)之任一者。
nx1>ny1≒nz1 (1a)nx1>ny1>nz1 (1b)nx1>nz1>ny1 (1c)
於此,nx1表示係為前述第一λ/2板的面內方向且賦予最大折射率之方向的折射率,ny1表示係為前述第一λ/2板的前述面內方向且與nx1的方向正交之方向的折射率,nz1表示前述第一λ/2板之厚度方向的折射率。
第二λ/2板通常滿足下述式(2a)、式(2b)及式(2c)之任一者。
nx2>ny2≒nz2 (2a)nx2>ny2>nz2 (2b)nx2>nz2>ny2 (2c)
於此,nx2表示係為前述第二λ/2板的面內方向且賦予最大折射率之方向的折射率,ny2表示係為前述第二λ/2板的前述面內方向且與nx2的方向正交之方向的折射率,nz2表示前述第二λ/2板之厚度方向的折射率。
λ/4板通常滿足下述式(3a)、式(3b)及式(3c)之任一者。
nx3>ny3≒nz3 (3a)
nx3>ny3>nz3 (3b)
nx3>nz3>ny3 (3c)
於此,nx3表示係為前述λ/4板的面內方向且賦予最大折射率之方向的折射率,ny3表示係為前述λ/4板的前述面內方向且與nx3的方向正交之方向的折射率,nz3表示前述λ/4板之厚度方向的折射率。
滿足式(1a)、式(2a)或式(3a)的板材意謂係所謂正型A板,滿足式(1b)、式(2b)或式(3b)的板材意謂係所謂負型B板,滿足式(1c)、式(2c)或式(3c)的板材意謂係所謂Z板。
在式(1a)中,ny1≒nz1表示ny1之值與nz1之值實質上相同。具體而言,|ny1−nz1|之值通常為15 nm以下,以10 nm以下為佳,且通常為0 nm以上,亦可為0 nm。
在式(2a)中,ny2≒nz2表示ny2之值與nz2之值實質上相同。具體而言,|ny2−nz2|之值通常為15 nm以下,以10 nm以下為佳,且通常為0 nm以上,亦可為0 nm。
在式(3a)中,ny3≒nz3表示ny3之值與nz3之值實質上相同。具體而言,|ny3−nz3|之值通常為15 nm以下,以10 nm以下為佳,且通常為0 nm以上,亦可為0 nm。
在一實施型態中,光學堆疊體以第一λ/2板滿足式(1a)或式(1b)為佳。以及/或者,以第二λ/2板滿足式(2a)或式(2b)為佳。以及/或者,以λ/4板滿足式(3a)或式(3b)為佳。
光學堆疊體以第一λ/2板滿足式(1a)或式(1b),且第二λ/2板滿足式(2a)或式(2b),且λ/4板滿足式(3a)或式(3b)為較佳。
藉此,得做成在寬廣的波長範圍中作為λ/4板尤其良好發揮功能的光學堆疊體。
在另一實施型態中,光學堆疊體以第一λ/2板滿足式(1c)為佳。以及/或者,以第二λ/2板滿足式(2c)為佳。以及/或者,以λ/4板滿足式(3c)為佳。
光學堆疊體以第一λ/2板滿足式(1c),且第二λ/2板滿足式(2c),且λ/4板滿足式(3c)為較佳。
藉此,得使光學堆疊體在寬廣的波長範圍中,並且,在正面方向上,更在傾斜方向的各方位上,作為λ/4板尤其良好發揮功能。
以第一λ/2板的NZ係數NZ1滿足0.0<NZ1≦1.0為佳,以及/或者,以第二λ/2板的NZ係數NZ2滿足0.0<NZ2≦1.0為佳,以及/或者,以λ/4板的NZ係數NZ3滿足0.0<NZ3≦1.0為佳。藉此,得使光學堆疊體在寬廣的波長範圍中作為λ/4板尤其良好發揮作用。
以第一λ/2板的NZ係數NZ1滿足0.0<NZ1≦1.0,且第二λ/2板的NZ係數NZ2滿足0.0<NZ2≦1.0,且λ/4板的NZ係數NZ3滿足0.0<NZ3≦1.0為較佳。
以第一λ/2板的NZ係數NZ1滿足0.0<NZ1<1.0,且第二λ/2板的NZ係數NZ2滿足0.0<NZ2<1.0,且λ/4板的NZ係數NZ3滿足0.0<NZ3<1.0為更佳。藉此,得使光學堆疊體在寬廣的波長範圍中,並且,在正面方向上,更在傾斜方向的各方位上,作為λ/4板尤其良好發揮功能。
第一λ/2板的NZ係數NZ1以超過0為佳,以0.4以上為較佳,以0.45以上為更佳,且以1.0以下為佳,以未達1.0為較佳,以0.6以下為更佳,以0.55以下為尤佳。
第二λ/2板的NZ係數NZ2以超過0為佳,以0.4以上為較佳,以0.45以上為更佳,且以1.0以下為佳,以未達1.0為較佳,以0.6以下為更佳,以0.55以下為尤佳。
λ/4板的NZ係數NZ3以超過0為佳,以0.4以上為較佳,以0.45以上為更佳,且以1.0以下為佳,以未達1.0為較佳,以0.6以下為更佳,以0.55以下為尤佳。
NZ係數得藉由「調整用以製造第一λ/2板、第二λ/2板或λ/4板所使用之樹脂薄膜的延伸條件(延伸溫度、延伸倍率等)」、「調整該樹脂薄膜的NZ係數」等來適當調整。樹脂薄膜的NZ係數可透過將樹脂薄膜與溶劑接觸的方法來調整。藉由將樹脂薄膜與溶劑接觸,得將樹脂薄膜的NZ係數調整成未達1。藉由將具有經此種調整之NZ係數的樹脂薄膜延伸,得製造NZ係數超過0且未達1的延伸薄膜。作為NZ係數超過0且未達1之延伸薄膜的製造方法,可舉出例如國際專利公開第2021/107108號所記載的方法。
第一λ/2板通常僅由材料M1而成,僅包含材料M1。
第二λ/2板通常僅由材料M2而成,僅包含材料M2。
λ/4板通常僅由材料M3而成,僅包含材料M3。
作為得形成滿足前述式(1a)、式(1b)、式(1c)、式(2a)、式(2b)、式(2c)、式(3a)、式(3b)或式(3c)之層體的材料,已知有多種材料,可將此等材料使用作為材料M1~M3之任一者。
材料M1、材料M2及材料M3分別獨立而光彈性係數通常為10×10
−13cm
2/dyn以下,以8×10
−13cm
2/dyn以下為佳,以6×10
−13cm
2/dyn以下為較佳,以5×10
−13cm
2/dyn以下為更佳,以4×10
−13cm
2/dyn以下為更佳,以靠近0 cm
2/dyn者為佳。材料M1、材料M2及材料M3分別獨立而光彈性係數的絕對值以10×10
−13cm
2/dyn以下為佳,以8×10
−13cm
2/dyn以下為較佳,以6×10
−13cm
2/dyn以下為更佳,以5×10
−13cm
2/dyn以下為更佳,以4×10
−13cm
2/dyn以下為更佳。材料M1、材料M2及材料M3分別獨立而光彈性係數以0 cm
2/dyn以上為尤佳。
本實施型態之光學堆疊體,角度θ
12的範圍及角度θ
13的範圍為前述範圍內,且材料M1、材料M2及材料M3分別獨立而具有前述範圍的光彈性係數。藉此,在光學堆疊體得在寬廣的波長範圍中作為λ/4板良好發揮功能的同時,即使使之在自初始的形狀變形的狀態下使用,亦不易發生相位差變化,相位差的不均(相位差斑)難以產生。是故,光學堆疊體即使以沿著安裝至立體影像顯示裝置等之具有曲面之光學部件的曲面的方式加工,在寬廣的波長範圍中亦得良好發揮作為λ/4板的功能。其結果,得由光學堆疊體製造顯示特性優異的立體影像顯示裝置。
作為具有前述範圍之光彈性係數的材料,已知有多種材料,可將此等材料使用作為材料M1~M3之任一者。作為具有前述範圍之光彈性係數的材料之例,可列舉:包含含脂環結構聚合物的材料、聚甲基丙烯酸甲酯等。
材料M1的光彈性係數C1與材料M2的光彈性係數C2之差的絕對值、材料M2的光彈性係數C2與材料M3的光彈性係數C3之差的絕對值及材料M1的光彈性係數C1與材料M3的光彈性係數C3之差的絕對值分別以10×10
−13cm
2/dyn以下為佳,以5×10
−13cm
2/dyn以下為較佳,以2×10
−13cm2/dyn以下為更佳,且通常為0 cm
2/dyn以上,理想上為0 cm
2/dyn。
藉此,在使光學堆疊體變形的情況下,由於第一λ/2板、第二λ/2板及λ/4板的面內延遲彼此以相同程度變化或者不變化,故在使光學堆疊體變形的情況下,得有效抑制光學堆疊體的相位差變化。
材料的光彈性係數得透過下述方法量測。
製造由該材料而成之薄膜,裁切成100 mm×10 mm的長方形,獲得試片。於所獲得之試片的長邊方向施加0 g重、100 g重、200 g重、300 g重、400 g重、500 g重及600 g重的拉伸負載,量測此時在面內方向上之延遲。前述在面內方向上之延遲的量測在量測波長550 nm下使用橢圓偏光計來進行。將薄膜的厚度定為d,以薄膜每剖面積的荷重之形式求出應力,得以係為在對於此應力之面內方向上之延遲Re(550)與厚度d之比之Re(550)/d的變化率之形式導出光彈性係數。
薄膜的波長分散得藉由D=Re(450)/Re(550)之值來評價。於此,Re(450)表示在薄膜的面內方向上之在量測波長450 nm下的延遲,Re(550)表示在薄膜的面內方向上之在量測波長550 nm下的延遲。
第一λ/2板、第二λ/2板及λ/4板全部以具有逆波長分散性為佳。於此,所謂某薄膜具有逆波長分散性,意謂該薄膜的D=Re(450)/Re(550)之值為1以下。
將第一λ/2板之Re(450)/Re(550)之值定義為D1,將第二λ/2板之Re(450)/Re(550)之值定義為D2,以及將λ/4板之Re(450)/Re(550)之值定義為D3。
良佳為D1≦1且D2≦1且D3≦1。
較佳為D1<1。較佳為D2<1。較佳為D3<1。
藉由全部的第一λ/2板、第二λ/2板及λ/4板具有逆波長分散性,得使光學堆疊體在寬廣的波長範圍(尤其可見光域)中作為λ/4板良好發揮功能。
前述第一λ/2板、第二λ/2板及λ/4板以分別實質上具有彼此相同的波長分散為佳。
實質上具有相同的波長分散得藉由第一λ/2板的D1、第二λ/2板的D2及λ/4板的D3實質上相同來確認。
所謂D1~D3實質上相同,意謂若將在D1~D3之中的最大值定為Dmax、最小值定為Dmin,則Dmax−Dmin之值良佳為0.3以下,較佳為0.2以下,更佳為0.1以下,且通常為0以上,理想上為0。藉由第一λ/2板、第二λ/2板及λ/4板分別實質上具有彼此相同的波長分散,得使光學堆疊體在寬廣的波長範圍中作為λ/4板良好發揮功能。
以材料M1、材料M2及材料M3之任一者皆具有正的固有雙折射為佳。藉由使用具有正的固有雙折射之材料,得將第一λ/2板、第二λ/2板及λ/4板分別輕易做成滿足式(1a)、式(2a)、式(3a)、式(1b)、式(2b)、式(3b)、式(1c)、式(2c)或式(3c)的板材。
材料M1、材料M2及材料M3分別包含超過50重量%之特定的聚合物(P),視需求更包含任意成分。作為材料M1、材料M2及材料M3之各者所包含之特定的聚合物(P)之例,可列舉:環烯烴聚合物等含脂環結構聚合物;三乙酸纖維素等纖維素系聚合物;聚醯亞胺;聚烯烴;聚酯;聚芳硫醚;聚乙烯醇;聚碳酸酯;聚芳酯;聚醚碸;聚碸;聚芳碸;聚氯乙烯等,其中,以含脂環結構聚合物為佳。
特定的聚合物(P)可為具有結晶性的結晶性聚合物,亦可為不具有結晶性的非晶性聚合物。所謂「結晶性聚合物」,意謂具有熔點Tm的聚合物。包含結晶性聚合物的樹脂,以下亦稱為結晶性樹脂。具有熔點Tm的聚合物可利用微差掃描熱量計(DSC)來觀測熔點。
聚合物的熔點Tm可透過以下方法量測。首先,使聚合物藉由加熱來熔解,將熔解之聚合物以乾冰急速冷卻。接下來,將此聚合物使用作為試樣,使用微差掃描熱量計(DSC),得以10℃/分鐘的升溫速度(升溫模式)量測聚合物的玻璃轉移溫度Tg及熔點Tm。
含脂環結構聚合物係於重複單元中含有脂環結構的聚合物。作為含脂環結構聚合物,得使用於主鏈中含有脂環結構的聚合物及於側鏈含有脂環結構的聚合物之任一者。作為脂環結構,可列舉例如:環烷結構、環烯結構,但就熱穩定性的觀點而言,以環烷結構為佳。1個脂環結構所包含之碳原子的數量以4個以上為佳,以5個以上為較佳,以6個以上為尤佳,且以30個以下為佳,以20個以下為較佳,以15個以下為尤佳。
在含脂環結構聚合物中,含有脂環結構之重複單元的比例以50重量%以上為佳,以70重量%以上為較佳,以90重量%以上為尤佳。在含有脂環結構之重複單元的比例位於前述範圍的情況下,可獲得耐熱性優異的光學堆疊體。
作為含脂環結構聚合物,可列舉例如:(1)降𦯉烯系聚合物、(2)單環的環烯烴聚合物、(3)環狀共軛二烯聚合物、(4)乙烯脂環烴聚合物及此等的氫化物等。此等之中,以環烯烴聚合物及降𦯉烯系聚合物為佳,以降𦯉烯系聚合物為尤佳。作為降𦯉烯系聚合物,可列舉例如:含有降𦯉烯結構之單體的開環聚合物、含有降𦯉烯結構之單體與能夠開環共聚之其他單體的開環共聚物及此等的氫化物;含有降𦯉烯結構之單體的加成聚合物、含有降𦯉烯結構之單體與能夠共聚合之其他單體的加成共聚物等。此等之中,就透明性的觀點而言,以含有降𦯉烯結構之單體的開環聚合物氫化物為尤佳。前述含脂環結構聚合物得選自例如:日本專利公開第2002-321302號公報所揭露之聚合物、透過國際專利公開第2018/062067號所揭露之製造方法獲得之聚合物。
在一實施型態中,特定的聚合物(P)以非晶性的含脂環結構聚合物為佳。
在另一實施型態中,特定的聚合物(P)以結晶性的含脂環結構聚合物為佳。作為結晶性的含脂環結構聚合物,以雙環戊二烯的開環聚合物且具有結晶性者及雙環戊二烯之開環聚合物的氫化物且具有結晶性者為較佳。其中,以雙環戊二烯之開環聚合物的氫化物且具有結晶性者為尤佳。於此,所謂雙環戊二烯的開環聚合物,係謂相對於所有結構單元之源自雙環戊二烯之結構單元的比例通常為50重量%以上――以70重量%以上為佳,以90重量%以上為較佳,以100重量%為更佳――的聚合物。
雙環戊二烯之開環聚合物的氫化物以外消旋二單元組的比例高為佳。具體而言,在雙環戊二烯之開環聚合物的氫化物中之重複單元之外消旋二單元組的比例以51%以上為佳,以70%以上為較佳,以85%以上為尤佳。外消旋二單元組的比例高,表示對排立體規則性高。據此,外消旋二單元組的比例愈高,有雙環戊二烯之開環聚合物的氫化物之熔點愈高的傾向。
外消旋二單元組的比例可依據於後所述之實施例所記載之
13C-NMR光譜分析來決定。
材料M1、材料M2及前述材料M3所包含之聚合物(P)之各者,可為重量平均分子量彼此相同的聚合物,亦可為彼此相異的聚合物。
材料M1、材料M2及前述材料M3所包含之聚合物(P)之各者,可為所包含之構成單元的重量組成彼此相同的聚合物,亦可為彼此相異的聚合物。
在材料M1中之特定的聚合物(P)的比例、在材料M2中之特定的聚合物(P)的比例及在材料M3中之特定的聚合物(P)的比例皆以超過50重量%且100重量%以下為佳,以70重量%以上且100重量%以下為較佳,以90重量%以上且100重量%以下為更佳,以95重量%以上且100重量%以下為更佳,以97重量%以上且100重量%以下為更佳。在聚合物(P)之比例位於前述範圍的情況下,得將光學堆疊體所包含之第一λ/2板、第二λ/2板及λ/4板分別輕易做成具有實質上相同之波長分散的板材。
材料M1、材料M2及材料M3亦可分別於前述特定的聚合物(P)組合而更包含任意成分。作為任意成分,可列舉例如:抗氧化劑、熱穩定劑、光穩定劑、耐候穩定劑、紫外線吸收劑、近紅外線吸收劑等穩定劑;塑化劑;溶劑;等。此等成分可單獨使用1種,亦可以任意比率組合2種以上使用。
材料M1、材料M2及材料M3皆以包含超過50重量%之含脂環結構聚合物作為特定的聚合物(P)為佳,以包含70重量%以上為較佳,以包含90重量%以上為更佳,以包含95重量%以上或97重量%以上為更佳。藉此,得將第一λ/2板、第二λ/2板及λ/4板分別輕易做成滿足式(1a)、式(2a)、式(3a)、式(1b)、式(2b)、式(3b)、(1c)、(2c)或(3c)的板材。並且,得將第一λ/2板、第二λ/2板及λ/4板分別輕易做成具有實質上相同之波長分散的板材。
[1.2.第二實施型態]
本發明之第二實施型態相關之光學堆疊體依序包含第一λ/2板、第二λ/2板及λ/4板。再者,本實施型態之光學堆疊體於前述第一λ/2板與前述第二λ/2板之間包含第一接合層,於前述第二λ/2板與前述λ/4板之間包含第二接合層。
圖3係繪示本發明之第二實施型態相關之光學堆疊體的剖面示意圖。
如圖3所示,光學堆疊體200沿厚度方向依序包含第一λ/2板10、第二λ/2板20及λ/4板30。於第一λ/2板10與第二λ/2板20之間,第一接合層12設置為直接接觸第一λ/2板的主面及第二λ/2板的主面。於第二λ/2板20與λ/4板30之間,第二接合層23設置為直接接觸第二λ/2板20的主面及λ/4板30的主面。
在光學堆疊體200中,第一λ/2板10的慢軸與第二λ/2板的慢軸所夾之角度θ
12及第一λ/2板10的慢軸與λ/4板30的慢軸所夾之角度θ
13分別與在光學堆疊體100中之角度θ
12及角度θ
13位於相同的範圍內。
第一接合層12及第二接合層23得由接合劑形成。作為用以形成接合層的接合劑之例,可列舉:丙烯酸酯系接合劑、胺甲酸酯系接合劑、胺甲酸酯丙烯酸酯系接合劑、環氧系接合劑、丙烯酸環氧酯系接合劑、聚烯烴系接合劑、乙烯乙烯醇系接合劑、氯乙烯系接合劑、氯平橡膠系接合劑、氰基丙烯酸酯系接合劑、聚醯胺系接合劑、聚苯乙烯系接合劑、聚乙烯丁醛系接合劑、聚乙烯醇系接合劑。
可使用市售的接合劑薄片作為接合層,作為市售品,可舉出例如日東電工公司製黏合劑薄片「CS9621」(折射率1.477)。
光學堆疊體200以滿足下述式(4)、式(5)、式(6)及式(7)為佳。
|I1−Ia1|≦0.02 (4)|I2−Ia1|≦0.02 (5)|I2−Ia2|≦0.02 (6)|I3−Ia2|≦0.02 (7)
於此,I1表示前述第一λ/2板10的折射率,I2表示前述第二λ/2板20的折射率,I3表示前述λ/4板30的折射率,Ia1表示前述第一接合層12的折射率,Ia2表示前述第二接合層23的折射率。I1、I2、I3、Ia1及Ia2皆為在量測波長550 nm下的折射率。
光學堆疊體200藉由滿足式(4)~式(7),減低在光學堆疊體200之層體與層體之界面上的反射。是故,在安裝有光學堆疊體200的光學系統中,可有效抑制非意圖之像的產生。
第一λ/2板10的折射率I1以1.40以上為佳,以1.50以上為較佳,且以1.60以下為佳,以1.55以下為較佳。
第二λ/2板20之折射率I2的良佳範圍得定為與折射率I1的良佳範圍相同。
λ/4板30之折射率I3的良佳範圍得定為與折射率I1的良佳範圍相同的範圍。
第一接合層12的折射率Ia1以1.40以上為佳,以1.50以上為較佳,且以1.60以下為佳,以1.55以下為較佳。
第二接合層23之折射率Ia2的良佳範圍得定為與折射率Ia1的良佳範圍相同。
光學堆疊體200所具備之各層體(亦即第一λ/2板10、第二λ/2板20、λ/4板30、第一接合層12及第二接合層23)的折射率得利用下述方法量測。
首先,使用折射率膜厚量測裝置(例如Metricon Corporation製「稜鏡耦合器」),在量測波長405 nm、532 nm及633 nm下量測光學堆疊體200所具備之各層體的折射率。對於在此等量測波長405 nm、532 nm及633 nm下獲得之量測值,擬合至柯西色散公式,藉此算出在量測波長550 nm下的折射率。
在層體的折射率具有各向異性的情況下,得利用下述方法求出平均折射率,定為層體的折射率。
在層體的擠製方向、垂直於前述擠製方向的面內方向及厚度方向之各者下進行在波長550 nm下之折射率的量測。然後,得以前述擠製方向、垂直於擠製方向的面內方向及厚度方向之折射率的平均之形式,求出此層體在波長550 nm下的平均折射率,定為該層體的折射率。
[1.3.光學堆疊體的特性]
前述光學堆疊體得作為λ/4板發揮功能。
在光學堆疊體與直線偏光件組合而做成圓偏光板的情況下,在寬廣的波長範圍(尤其450 nm~650 nm的可見光域)中,可獲得橢圓率接近1或為1之接近理想的圓偏光。
藉由前述包含光學堆疊體的圓偏光板而獲得之圓偏光的橢圓率,在正面方向及量測波長550 nm下,以0.80以上為佳,以0.85以上為較佳,且理想上為1。
並且,藉由前述包含光學堆疊體的圓偏光板而獲得之圓偏光的橢圓率,在極角45°的傾斜方向及量測波長550 nm下,以0.7以上為佳,以0.8以上為較佳,且理想上為1。
藉由包含光學堆疊體的圓偏光板,在450 nm、550 nm、650 nm下獲得之圓偏光的橢圓率,在正面方向或極角45°的傾斜方向上,最大值Max與最小值Min之差(Max−Min)以0.20以下為佳,以0.10以下為較佳,且理想上為0。
並且,由包含光學堆疊體的圓偏光板獲得之圓偏光在傾斜方向上之各方位間的橢圓率之差E
max−E
min小。橢圓率之差E
max−E
min小意謂圓偏光板所包含之光學堆疊體在寬廣的波長範圍中,並且在傾斜方向的各方位上,得近乎均質作為λ/4板發揮功能。
E
max−E
min之值以0.4以下為佳,以0.3以下為較佳,以0.2以下為更佳,且理想上為0。
於此,E
max−E
min之值得比照以下內容求出。
於在450 nm下之方位角0°~360°的範圍,於方位角方向每5°進行計算而獲得的橢圓率之中,將最大的橢圓率定為E(450)
max、將最小的橢圓率定為E(450)
min,同樣將在550 nm下之最大的橢圓率定為E(550)
max、將最小的橢圓率定為E(550)
min,同樣將在650 nm下之最大的橢圓率定為E(650)
max、將最小的橢圓率定為E(650)
min,求出各自之值。得將在E(450)
max、E(550)
max、E(650)
max之中最大的橢圓率定為E
max,將在E(450)
min、E(550)
min、E(650)
min之中最小的橢圓率定為E
min,求出E
max−E
min之值。
前述光學堆疊體的耐熱性優異。
具體而言,前述光學堆疊體由熱所致之相位差變動小。
若將「在將光學堆疊體在85℃下加熱500小時之耐熱性試驗之前之光學堆疊體在波長550 nm下之面內延遲」定義為Reb(550)、將「在該耐熱性試驗之後之光學堆疊體在波長550 nm下之面內延遲」定義為Rea(550),則絕對值|Reb(550)−Rea(550)|以10 nm以下為佳,以5 nm以下為較佳,以3 nm以下為更佳,以未達3 nm為更佳,愈接近0 nm愈佳,但亦可為0.5 nm以上。
關於本實施型態相關之光學堆疊體,其由熱所致之相位差變動小的理由,並非限定本發明者,但可推想如下述。
光學堆疊體所包含之第一λ/2板、第二λ/2板及λ/4板中,形成此等的材料M1、材料M2及材料M3包含超過50重量%之特定的聚合物(P)。所包含之聚合物(P)由於在第一λ/2板、第二λ/2板及λ/4板中為共通,故可想見若加熱光學堆疊體,則所包含之第一λ/2板、第二λ/2板及λ/4板之各者因加熱所致之相位差變動的狀態會呈相同。可想見於在本實施型態相關之光學堆疊體中之第一λ/2板的慢軸與第二λ/2板的慢軸與λ/4板的慢軸的角度關係之下,在第一λ/2板及第二λ/2板中之相位差變動與在λ/4板中之相位差變動會抵消,光學堆疊體整體之由熱所致之相位差變動相較於在單層的情況下之λ/4板之由熱所致之相位差變動,會變得較小。
[2.光學堆疊體的製造方法]
前述光學堆疊體得透過任意方法製造。舉例而言,準備於搬送方向或幅寬方向具有慢軸之長條狀的第一λ/2板、於非搬送方向及幅寬方向之任一者的方向(斜向)具有慢軸之長條狀的第二λ/2板,以及於斜向具有慢軸之長條狀的λ/4板,任意中介適切之接合劑的層體,使長條方向一致而沿厚度方向疊合來貼合,藉此得製造長條狀的光學堆疊體。
並且,將係為裁斷成張的型態之第一λ/2板、第二λ/2板及λ/4板以各自的慢軸方向呈前述光學堆疊體之角度關係的方式沿厚度方向疊合來貼合,藉此得製造裁斷成張的型態之光學堆疊體。
製造第一λ/2板、第二λ/2板及λ/4板的方法並不特別受限,可舉出例如透過熔融擠製法獲得擠製薄膜,並將擠製薄膜延伸的方法。
可將所獲得之擠製薄膜就此延伸,亦可於擠製薄膜處以任意工序後延伸。作為任意工序之例,可舉出使溶劑接觸擠製薄膜的工序。藉由使溶劑接觸擠製薄膜,得使擠製薄膜的NZ係數變化。
作為接觸擠製薄膜的溶劑之例,可列舉:甲苯、薴烯、十氫萘等烴溶劑、二硫化碳。在擠製薄膜由包含結晶性聚合物之樹脂而成的情況下,就使結晶性聚合物難以溶解的觀點而言,作為溶劑以烴系的溶劑為佳。溶劑可為1種,亦可為2種以上。作為擠製薄膜與溶劑的接觸方法之例,可列舉:將溶劑噴灑於薄膜的噴灑法;將溶劑塗布於薄膜的塗布法;將薄膜浸漬於溶劑中的浸漬法;等。
[3.光學堆疊體的用途]
[3.1.圓偏光板]
前述光學堆疊體得合適使用作為圓偏光板的構成元件。
圓偏光板得包含前述光學堆疊體與直線偏光件。
前述包含光學堆疊體的圓偏光板得將在寬廣的波長範圍中的直線偏光轉換成圓偏光。
前述具備光學堆疊體的圓偏光板以沿厚度方向依序包含直線偏光件、第一λ/2板、第二λ/2板及λ/4板為佳。直線偏光件的吸收軸與第一λ/2板的慢軸所夾之角度以2°以上為佳,以4°以上為較佳,且以12°以下為佳,以10°以下為較佳。
或者,直線偏光件的穿透軸與第一λ/2板的慢軸所夾之角度以29°以上為佳,以31°以上為較佳,且以40°以下為佳,以38°以下為較佳。
作為圓偏光板所包含的直線偏光件之例,並不特別受限,可列舉:吸收型偏光件及反射型偏光件。
作為吸收型偏光件之例,可舉出得透過包含使二色性染料吸附於聚乙烯醇系樹脂薄膜的工序之製造方法來製造的偏光件。
作為反射型偏光件之例,可列舉:係為雙折射相異之薄膜的堆疊體之偏光件;線柵型偏光件;係為具有將左右圓偏光分離之功能的具有膽固醇規則性之層體與λ/4板的堆疊體之偏光件。
[3.2.影像顯示裝置]
前述光學堆疊體得合適使用作為影像顯示裝置的構成元件。舉例而言,包含光學堆疊體的圓偏光板由於由變形所致之光學特性的變化少,故得合適使用作為可撓性影像顯示裝置的構成元件、立體影像顯示裝置的構成元件。
作為影像顯示裝置之例,可列舉:有機電致發光影像顯示裝置、液晶影像顯示裝置。
[4.光學部件]
(第三實施型態)
本發明之第三實施型態相關之光學部件包含透明部件與設置於前述透明部件上的前述光學堆疊體。
圖4係繪示本發明之第三實施型態相關之光學部件的剖面示意圖。光學部件1000包含透明部件40與光學堆疊體100。在本實施型態中,透明部件40與光學堆疊體100直接接觸而不於其間中介接合層等任意層體,但在另一實施型態中,光學堆疊體100亦可中介任意層體(例如第三接合層)而設置於透明部件40之上。在本說明書中,所謂「於透明部件上」,不僅層體直接設置於透明部件的情形,亦包含層體中介任意層體間接設置於透明部件的情形。
透明部件40通常係在可見光域中全光線穿透率為80%以上的部件。全光線穿透率通常為100%以下,亦可為100%。
在本實施型態中,透明部件40係透鏡狀且具有曲面40U,於曲面40U上設置有光學堆疊體100。如前所述,在另一實施型態中,亦可於透明部件40的曲面40U上,中介任意層體(例如接合層)而設置有光學堆疊體100。
在另一實施型態中,光學部件所包含之透明部件亦可具有透鏡狀以外之任意形狀(例如平板狀、稜鏡狀、浪板狀)。
在另一實施型態中,光學部件亦可包含光學堆疊體200等任意實施型態相關之光學堆疊體代替光學堆疊體100。
光學部件可沿厚度方向依序包含透明部件、第一λ/2板、第二λ/2板及λ/4板,亦可沿厚度方向依序包含透明部件、λ/4板、第二λ/2板及第一λ/2板,但光學部件以沿厚度方向依序包含透明部件、第一λ/2板、第二λ/2板及λ/4板為佳。
前述光學堆疊體如前所述,自初始的形狀變形的情況下發生之相位差變化減低。因此,前述光學堆疊體即使設置於具有曲面之透明部件的曲面上亦難以產生相位差的不均(相位差斑)。其結果,可獲得定為期望之光學特性的均質性優異的光學部件。
光學部件得合適使用例如於立體影像顯示裝置得包含的薄餅型光學(pancake optics)系統。作為薄餅型光學系統之例,並不特別受限,可列舉:「Official journal of the CIOMP 2047-7538」所記載之光學系統、國際專利公開第2020/209354號(專利文獻2)所記載之光學系統。
『實施例』
以下揭示實施例以具體說明本發明。惟本發明並非受限於以下所揭示之實施例者,在不脫離本發明之申請專利範圍及其均等範圍的範圍中得任意變更而實施。
在以下說明中,表示量的「%」及「份」,除非另有註記,否則係重量基準。並且,以下所說明之操作,除非另有註記,否則係在常溫(20℃±15℃)及常壓(1 atm)的條件下進行。
[評價方法]
(聚合物之氫化率的量測方法)
聚合物的氫化率以鄰二氯苯-d
4作為溶劑,在145℃下藉由
1H-NMR量測來量測。
(玻璃轉移溫度Tg及熔點Tm的量測方法)
聚合物之玻璃轉移溫度Tg及熔點Tm的量測如以下操作進行。首先,使聚合物藉由加熱來熔解,將熔解之聚合物以乾冰急速冷卻。接下來,將此聚合物使用作為試樣,使用微差掃描熱量計(DSC),以10℃/分鐘的升溫速度(升溫模式)量測聚合物的玻璃轉移溫度Tg及熔點Tm。
(聚合物之外消旋二單元組之比例的量測方法)
聚合物之外消旋二單元組之比例的量測如以下操作進行。將鄰二氯苯-d
4作為溶劑,在200℃下應用反閘控去耦(inverse-gated decoupling)法進行聚合物的
13C-NMR量測。在此
13C-NMR量測的結果中,將鄰二氯苯-d
4之127.5 ppm的尖峰定為參考位移,鑑定出源自內消旋二單元組之43.35 ppm的訊號與源自外消旋二單元組之43.43 ppm的訊號。依據此等訊號的強度比,求出聚合物之外消旋二單元組的比例。
(厚度)
各層體的厚度藉由膜厚量測系統(Filmetrics公司製「F20」)來量測。
(光彈性係數)
光彈性係數透過下述方法來量測。
將量測對象的材料供應至擠製機,經過聚合物過濾器自T字模具於鑄製滾筒上擠製成片狀並冷卻,獲得厚度40 μm(在降𦯉烯系樹脂(日本瑞翁公司製「ZEONOR1430」)的情況下)、厚度35 μm(在包含雙環戊二烯之開環聚合物的氫化物之結晶性樹脂的情況下)或厚度16 μm(在聚碳酸酯樹脂(三菱工程塑料公司製「Iupilon E2000」)的情況下)的擠製薄膜。
將所獲得之擠製薄膜裁切成100 mm×10 mm的長方形,獲得試片。裁切以試片的長邊與薄膜的搬送方向呈平行的方式進行。於所獲得之試片的長邊方向,在25℃下,施加0 g重、100 g重、200 g重、300 g重、400 g重、500 g重及600 g重的拉伸負載,量測此時在面內方向上的延遲。前述在面內方向上之延遲的量測,在量測波長550 nm下使用橢圓偏光計來進行。將薄膜的厚度定為d,以薄膜每剖面積的荷重之形式求出應力,得以係為在對於此應力之面內方向上之延遲Re(550)與厚度d之比之Re(550)/d的變化率之形式導出光彈性係數。
(折射率的量測)
薄膜的折射率在25℃下使用折射率膜厚量測裝置(Metricon Corporation製「稜鏡耦合器」),在量測波長405 nm、532 nm及633 nm下量測。對於在此等量測波長405 nm、532 nm及633 nm下獲得之量測值,擬合至柯西色散公式,藉此算出在量測波長550 nm下的折射率。
在樣品薄膜的擠製方向、垂直於前述擠製方向的面內方向及厚度方向之各者下進行前述在波長550 nm下之折射率的量測。然後,以前述擠製方向、垂直於擠製方向的面內方向及厚度方向之折射率的平均之形式,求出此薄膜在波長550 nm下之平均折射率,將此定為該薄膜的折射率。
並且,量測薄膜的面內延遲Re及在厚度方向上的延遲Rth。由此等之值透過式:NZ=Rth/Re+0.5算出薄膜的NZ係數NZ。
(光學堆疊體的耐熱性)85℃處理500小時後的Re變化
自光學堆疊體切下50 mm×50 mm見方的樣品。裁切以樣品的各邊與長條狀之光學堆疊體的幅寬方向或長邊方向呈平行的方式進行。對於切下之光學堆疊體的樣品,使用相位差計(Axometrics, Inc.製「AxoScan」)量測在波長550 nm下的面內延遲(Reb(550))。之後,將樣品靜置於85℃的恆溫機中500小時後自恆溫機取出,量測在波長550 nm下的相位差(Rea(550))。藉由求出在耐熱性試驗前後之相位差之差的絕對值來評價耐熱性。
在|Reb(550)−Rea(550)|未達3 nm的情況下,面內延遲Re變化評價為「小」,在3 nm以上的情況下,面內延遲Re變化評價為「大」。
(曲面加工時的相位差斑)
製作曲率半徑為125 mm之具有凹面或凸面之一組的模具。將實施例及比較例之光學堆疊體包挾於作為離型薄膜之二片氟樹脂(鐵氟龍(註冊商標))製薄膜之間,設置於模具。在110℃下熱壓1分鐘,藉此將平板狀的光學堆疊體加工成具有曲面的形狀。將所獲得之具有曲面的光學堆疊體配置於二片偏光板之間,照射背光來觀察。此時,一邊使二片偏光板之中任一者任意旋轉一邊觀察。在面內觀察到色斑者定為「有」相位差斑,未觀察到色斑者定為「無」相位差斑。未觀察到色斑的光學堆疊體表示得於加工成具有曲面的形狀時產生的相位差變化減低。
(利用模擬之橢圓率的計算方法)
使用SHINTECH Co., Ltd.製「LCD Master」作為模擬用的軟體,將在各實施例及比較例製造之光學堆疊體模型化。在模擬用的模型中,將於直線偏光件貼附有實施例及比較例之光學堆疊體的結構設定作為圓偏光板。因此,在此模型中,在厚度方向上依序設置有偏光件、光學堆疊體的第一λ/2板、第二λ/2板及λ/4板,設定成如直線偏光件的吸收軸方向與光學堆疊體所具備之第一λ/2板的慢軸夾表1、2所示之角度θ
01般的結構。然後,在前述模型中,在正面方向及極角45°的傾斜方向上計算於由D65光源將光線照射至圓偏光板時穿透之光線的橢圓率。於此,在正面方向上,在極角0°下在方位角0°~360°的範圍於方位角方向每5°進行計算,採用此計算值的平均作為正面方向的橢圓率。所謂橢圓率,係在圓或橢圓偏光中之將短軸的振幅除以長軸的振幅者,得取0~1之值。意謂愈接近1愈呈真圓,作為圓偏光板表現優異的性能。在波長450 nm、550 nm、650 nm下算出橢圓率。並且,為了評價色偏的減低,算出在450 nm、550 nm、650 nm下之橢圓率的由最大者減去最小者之值(Max−Min)。此值愈小,圓偏光板的特性在寬廣的波長範圍中變得愈接近均質。
其次,在極角45°下在方位角0°~360°的範圍於方位角方向每5°進行計算,採用此計算值的平均作為傾斜方向的橢圓率。在波長450 nm、550 nm、650 nm下算出傾斜方向的橢圓率。並且,為了評價色偏的減低,算出在450 nm、550 nm、650 nm下之橢圓率的由最大者減去最小者之值(Max−Min)。此值愈小,圓偏光板的特性在寬廣的波長範圍中變得愈接近均質。
再來,於在450 nm下之方位角0°~360°的範圍,於方位角方向每5°進行計算而獲得的橢圓率之中,將最大的橢圓率定為E(450)
max、將最小的橢圓率定為E(450)
min,同樣將在550 nm下之最大的橢圓率定為E(550)
max、將最小的橢圓率定為E(550)
min,同樣將在650 nm下之最大的橢圓率定為E(650)
max、將最小的橢圓率定為E(650)
min,求出各自之值。將在E(450)
max、E(550)
max、E(650)
max之中最大的橢圓率定為E
max,將在E(450)
min、E(550)
min、E(650)
min之中最小的橢圓率定為E
min,算出E
max−E
min。E
max−E
min之值愈小,在傾斜方向的各方位上之色偏的減低程度在各方位間且在量測各波長間愈靠近均等,在由傾斜方向觀察的情況下之圓偏光板的特性在各方位間且量測各波長間變得愈接近均質。亦即,意謂圓偏光板所包含之光學堆疊體在傾斜方向的各方位上,並且在寬廣的波長範圍中,得作為λ/4板良好發揮功能。
(圓偏光板之性能的目視評價)
準備將經碘染色之長條狀的聚乙烯醇樹脂薄膜延伸而製造之吸收型的直線偏光件。
將前述直線偏光件與在各實施例及比較例獲得之光學堆疊體以具備直線偏光件與光學堆疊體之第一λ/2板中介光學各向同性的黏合劑(日東電工公司製「CS9621」)而相向而對的方式貼合,以獲得圓偏光板。前述貼合以直線偏光件的吸收軸方向與光學堆疊體所具備之第一λ/2板的慢軸夾表1、2所示之角度θ
01的方式進行。所獲得之圓偏光板依序具備直線偏光件、第一λ/2板、第二λ/2板及λ/4板。
準備Apple公司「iPad」(註冊商標)作為影像顯示裝置。於此影像顯示裝置中介黏合劑(日東電工公司製「CS9621」)貼合所獲得之圓偏光板。使白色的畫面顯示於影像顯示裝置,由正面觀察。此時,於影像顯示裝置與觀察者的眼睛之間配置偏光板,一邊使偏光板旋轉一邊觀察。確認影像的亮度及色偏,確認到亮度低或色偏者評價為「不良」,任一者皆未確認到者評價為「良」。
(在立體影像顯示光學系統之重像的有無)
將二片在各實施例及比較例獲得之光學堆疊體(定為光學堆疊體(1)、光學堆疊體(2)。)安裝至具備薄餅型光學系統的頭戴顯示裝置。安裝以依序包含顯示裝置、第一直線偏光件、光學堆疊體(1)、係為半鏡之光束分散器、光學堆疊體(2)、偏光光束分散器(DBEF(註冊商標))及第二直線偏光件的方式進行。並且,以第一直線偏光件之吸收軸的方向與光學堆疊體(1)所包含之第一λ/2板的慢軸夾表1、2所示之角度θ
01的方式,再來,以第一直線偏光件的吸收軸方向與光學堆疊體(2)所包含之第一λ/2板的慢軸夾表1、2所示之角度θ
01的方式進行。
使影像顯示於安裝有二片光學堆疊體的頭戴顯示裝置,以目視確認非必要之像(重像)的存在。在確認到重像的情形評價為「有」,可稍微確認到重像者評價為「稍有」,幾乎無法確認到重像者評價為「無」。
[波長板及接合層]
在各實施例及比較例使用之波長板及接合層揭示於下。
[COP(λ/2)1]
透過下述操作製造係為1/2波長板之COP(λ/2)1並使用之。
將降𦯉烯系樹脂的顆粒(日本瑞翁公司製「ZEONOR1430」)在100℃下乾燥5小時。乾燥後,將此顆粒供應至擠製機,經過聚合物過濾器自T字模具於鑄製滾筒上擠製成片狀並冷卻,獲得厚度80 μm之未延伸薄膜。將此未延伸薄膜供應至輥式縱向延伸機,在溫度139℃、倍率2.0倍下進行沿薄膜的長邊方向延伸之縱向單軸延伸處理,獲得厚度56 μm之1/2波長薄膜(λ/2板)。所獲得之1/2波長薄膜的面內延遲Re為275 nm,厚度方向延遲Rth為138 nm。折射率表現nx>ny=nz的關係。
[COP(λ/2)2]
透過下述操作製造係為1/2波長板之COP(λ/2)2並使用之。
(1)包含雙環戊二烯之開環聚合物的氫化物之結晶性樹脂的製造
將金屬製的耐壓反應器充分乾燥後以氮氣置換。於此金屬製耐壓反應器加入環己烷154.5份、雙環戊二烯(內型異構物含有率99%以上)的濃度70%環己烷溶液42.8份(作為雙環戊二烯之量30份)及1-己烯1.9份,加溫至53℃。
將四氯化苯基醯亞胺(四氫呋喃)鎢錯合物0.014份溶解於0.70份的甲苯,製備溶液。於此溶液加入濃度19%的乙氧化二乙基鋁/正己烷溶液0.061份攪拌10分鐘以製備觸媒溶液。將此觸媒溶液加入至耐壓反應器,起始開環聚合反應。之後,保持53℃同時使之反應4小時,獲得雙環戊二烯之開環聚合物的溶液。所獲得之雙環戊二烯之開環聚合物的數量平均分子量(Mn)及重量平均分子量(Mw)分別為8,750及28,100,由此等求出之分子量分布(Mw/Mn)為3.21。
於所獲得之雙環戊二烯之開環聚合物的溶液200份加入1,2-乙二醇0.037份作為終止劑,加溫至60℃,攪拌1小時使聚合反應停止。於此,加入類水滑石化合物(協和化學工業公司製「KYOWAAD(註冊商標)2000」)1份,加溫至60℃,攪拌1小時。之後,加入助濾劑(昭和化學工業公司製「RADIOLITE(註冊商標)#1500」)0.4份,使用PP褶筒式過濾器(ADVANTEC東洋公司製「TCP-HX」)濾掉吸附劑與溶液。
於過濾後之雙環戊二烯之開環聚合物的溶液200份(聚合物量30份)加入環己烷100份,添加氯氫化羰基參(三苯基膦)釕0.0043份,在氫壓6 MPa、180℃下進行氫化反應4小時。藉此,獲得包含雙環戊二烯之開環聚合物之氫化物的反應液。此反應液的氫化物析出而成為漿料溶液。
前述反應液所包含之氫化物與溶液使用離心分離器分離,在60℃下減壓乾燥24小時,獲得具有結晶性之雙環戊二烯之開環聚合物的氫化物28.5份。此氫化物的氫化率為99%以上,玻璃轉移溫度Tg為93℃,熔點(Tm)為262℃,外消旋二單元組的比例為89%。
於所獲得之雙環戊二烯之開環聚合物的氫化物100份混合抗氧化劑(肆{3-[3′,5′-二(三級丁基)-4′-羥基苯基]丙酸亞甲基}甲烷,BASF Japan公司製「Irganox(註冊商標)1010」)1.1份後,放入具備4個內徑3 mm直徑之模孔的雙軸擠製機(產品名「TEM-37B」,東芝機械公司製)。藉由熱熔融擠製成形將雙環戊二烯之開環聚合物的氫化物及抗氧化劑之混合物成形為股狀後,利用股料切粒機細切,獲得顆粒形狀的結晶性樹脂。此結晶性樹脂係固有雙折射值為正的樹脂。
雙軸擠製機的運轉條件記述如下。
.料桶設定溫度=270~280℃.模具設定溫度=250℃.螺桿轉數=145 rpm
(2)薄膜的製造
將前述在(1)製造之結晶性樹脂的顆粒在100℃下乾燥5小時。乾燥後,將此顆粒供應至擠製機,經過聚合物過濾器自T字模具於鑄製滾筒上擠製成片狀並冷卻,獲得厚度35 μm之未延伸的樹脂薄膜。將此未延伸的樹脂薄膜通過充滿作為溶劑之甲苯的浴槽,使甲苯與樹脂薄膜接觸。與溶劑的接觸時間為7秒。使與溶劑接觸的樹脂薄膜以在該烘箱內加溫約1分鐘的方式通過加溫至110℃的烘箱內,獲得溶劑處理後的樹脂薄膜。之後,將樹脂薄膜供應至輥式縱向延伸機,在溫度130℃、倍率1.5倍下進行沿薄膜的長邊方向延伸之縱向單軸延伸處理,獲得厚度34 μm之1/2波長薄膜(λ/2板)。所獲得之1/2波長薄膜的面內延遲Re為275 nm,厚度方向延遲Rth為0 nm。折射率表現nx>nz>ny的關係。
[COP(λ/4)1]
係為1/4波長板之COP(λ/4)1透過下述操作製造並使用。
在COP(λ/2)1的製造中,變更擠製條件。除了以上事項以外,比照COP(λ/2)1的製造操作,獲得厚度40 μm之未延伸薄膜。將此未延伸薄膜供應至輥式縱向延伸機,在溫度139℃、倍率2.0倍下進行沿薄膜的長邊方向延伸之縱向單軸延伸處理,獲得厚度28 μm之1/4波長薄膜(λ/4板)。所獲得之1/4波長薄膜的面內延遲Re為138 nm,厚度方向延遲Rth為69 nm。折射率表現nx>ny=nz的關係。
[COP(λ/4)2]
係為1/4波長板之COP(λ/4)2透過下述操作製造並使用。
在COP(λ/2)1的製造中,變更擠製條件。除了以上事項以外,比照COP(λ/2)1的製造操作,獲得厚度40 μm之未延伸薄膜。將此未延伸薄膜供應至輥式縱向延伸機,在溫度139℃、倍率2.0倍下進行沿薄膜的長邊方向延伸之縱向單軸延伸處理,獲得厚度28 μm之1/4波長薄膜(λ/4板)。所獲得之1/4波長薄膜的面內延遲Re為141 nm,厚度方向延遲Rth為70 nm。折射率表現nx>ny=nz的關係。
[COP(λ/4)3]
係為1/4波長板之COP(λ/4)3透過下述操作製造並使用。
在COP(λ/2)2的製造中,變更擠製條件。除了以上事項以外,比照COP(λ/2)2的製造操作,獲得厚度18 μm之未延伸的樹脂薄膜。將此未延伸的樹脂薄膜通過充滿作為溶劑之甲苯的浴槽,使甲苯與樹脂薄膜接觸。與溶劑的接觸時間為7秒。使與溶劑接觸的樹脂薄膜以在該烘箱內加溫約1分鐘的方式通過加溫至110℃的烘箱內,獲得溶劑處理後的樹脂薄膜。之後,將樹脂薄膜供應至輥式縱向延伸機,在溫度130℃、倍率1.5倍下進行沿薄膜的長邊方向延伸之縱向單軸延伸處理,獲得厚度15 μm之1/4波長薄膜(λ/4板)。所獲得之1/4波長薄膜的面內延遲Re為138 nm,厚度方向延遲Rth為0 nm。折射率表現nx>nz>ny的關係。
[PC(λ/2)]
係為1/2波長板之PC(λ/2)透過下述操作製造並使用。
在COP(λ/2)1的製造中,使用聚碳酸酯樹脂(三菱工程塑料公司製「Iupilon E2000」,玻璃轉移溫度151℃)的顆粒代替降𦯉烯系樹脂的顆粒,並且變更擠製條件。除了以上事項以外,比照COP(λ/2)1的製造操作,獲得厚度32 μm之未延伸薄膜。將此未延伸薄膜供應至輥式縱向延伸機,在溫度155℃、倍率1.5倍下進行沿薄膜的長邊方向延伸之縱向單軸延伸處理,獲得厚度26 μm之1/2波長薄膜(λ/2板)。所獲得之1/2波長薄膜的面內延遲Re為275 nm,厚度方向延遲Rth為138 nm。折射率表現nx>ny=nz的關係。
[PC(λ/4)]
係為1/4波長板之PC(λ/4)透過下述操作製造並使用。
在COP(λ/2)1的製造中,使用聚碳酸酯樹脂(三菱工程塑料公司製「Iupilon E2000」,玻璃轉移溫度151℃)的顆粒代替降𦯉烯系樹脂的顆粒,並且變更擠製條件。除了以上事項以外,比照COP(λ/2)1的製造操作,獲得厚度16 μm之未延伸薄膜。將此未延伸薄膜供應至輥式縱向延伸機,在溫度155℃、倍率1.5倍下進行沿薄膜的長邊方向延伸之縱向單軸延伸處理,獲得厚度13 μm之1/4波長薄膜(λ/4板)。所獲得之1/4波長薄膜的面內延遲Re為138 nm,厚度方向延遲Rth為69 nm。折射率表現nx>ny=nz的關係。
[接合層1]
使用日東電工公司製之黏合劑薄片「CS9621」(丙烯酸系黏合劑的層體,折射率1.477)作為接合層1。
[接合層2]
透過下述操作製造接合層2並使用之。
(接合層2的製作)
於具備冷卻管、氮氣導入管、溫度計、攪拌機的反應容器,放入乙酸乙酯210份作為溶劑、丙烯酸苯氧乙酯70份、丙烯酸丁酯20份、丙烯酸羥乙酯3份、過氧化苯甲醯基0.3份,在氮氣氣流中進行聚合處理,獲得固體成分約30重量%之具有黏著性之共聚物的溶液。於此溶液其固體成分每100份均勻混合多官能異氰酸酯系交聯劑3份,以製備丙烯酸系黏合劑組成物的溶液。其次,將此溶液塗布於隔離膜上,在130℃下乾燥處理5分鐘,將厚度為50 μm之接合劑的層體形成於隔離膜上,製作接合層2。經量測接合層2的折射率,結果在550 nm下之折射率為1.535。
[實施例1、3~6、7,比較例1~6]光學堆疊體的製造
準備如表1、2所示之第一λ/2板、第二λ/2板及λ/4板。
將第一λ/2板與第二λ/2板中介接合層2來貼合以獲得中間堆疊體。於中間堆疊體所具備的第二λ/2板之面中介接合層2來貼合λ/4板,獲得光學堆疊體。貼合以第一λ/2板與第二λ/2板所夾之角度θ
12及第一λ/2板與λ/4板所夾之角度θ
13成為表1、2所示之角度的方式進行。對於所獲得之光學堆疊體,透過前述方法進行評價。
[實施例2]
準備如表1、2所示之第一λ/2板、第二λ/2板及λ/4板。
除了使用接合層1代替接合層2以外,比照實施例1操作獲得光學堆疊體。對於所獲得之光學堆疊體,透過前述方法進行評價。
[比較例7]
使用COP(λ/4)2代替光學堆疊體以進行評價。
[結果]
結果揭示於下表。
在下表中,縮寫表示下述的意義。
「θ
01」:直線偏光件的吸收軸方向與第一λ/2板的慢軸所夾之角度「θ
02」:直線偏光件的吸收軸方向與第二λ/2板的慢軸所夾之角度「θ
03」:直線偏光件的吸收軸方向與λ/4板的慢軸所夾之角度「θ
12」:第一λ/2板的慢軸與第二λ/2板的慢軸所夾之角度「θ
13」:第一λ/2板的慢軸與λ/4板的慢軸所夾之角度「Re」:面內延遲(nm)「Rth」:厚度方向延遲(nm)「NZ1」、「NZ2」及「NZ3」:分別為第一λ/2板的NZ係數、第二λ/2板的NZ係數及λ/4板的NZ係數
『表1』
實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | 實施例5 | 實施例6 | 實施例7 | ||
第一λ/2板 | COP(λ/2)1 | COP(λ/2)1 | COP(λ/2)1 | COP(λ/2)1 | COP(λ/2)1 | COP(λ/2)1 | COP(λ/2)2 | |
Re(nm) | 275 | 275 | 275 | 275 | 275 | 275 | 275 | |
Rth(nm) | 138 | 138 | 138 | 138 | 138 | 138 | 0 | |
NZ1 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 0.5 | |
θ 01(°) | 6.9 | 6.9 | 9.4 | 4.4 | 6.9 | 6.9 | 6.9 | |
光彈性係數(×10 −13cm 2/dyn) | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | |
折射率 | 1.534 | 1.534 | 1.534 | 1.534 | 1.534 | 1.534 | 1.534 | |
第二λ/2板 | COP(λ/2)1 | COP(λ/2)1 | COP(λ/2)1 | COP(λ/2)1 | COP(λ/2)1 | COP(λ/2)1 | COP(λ/2)2 | |
Re(nm) | 275 | 275 | 275 | 275 | 275 | 275 | 275 | |
Rth(nm) | 138 | 138 | 138 | 138 | 138 | 138 | 0 | |
NZ2 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 0.5 | |
θ 02(°) | 34.5 | 34.5 | 34.5 | 34.5 | 37 | 32 | 34.5 | |
光彈性係數(×10 −13cm 2/dyn) | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | |
折射率 | 1.534 | 1.534 | 1.534 | 1.534 | 1.534 | 1.534 | 1.534 | |
λ/4板 | COP(λ/4)1 | COP(λ/4)1 | COP(λ/4)1 | COP(λ/4)1 | COP(λ/4)1 | COP(λ/4)1 | COP(λ/4)3 | |
Re(nm) | 138 | 138 | 138 | 138 | 138 | 138 | 138 | |
Rth(nm) | 69 | 69 | 69 | 69 | 69 | 69 | 0 | |
NZ3 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 0.5 | |
θ 03(°) | 100.4 | 100.4 | 100.4 | 100.4 | 100.4 | 100.4 | 100.4 | |
光彈性係數(×10 −13cm 2/dyn) | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | |
折射率 | 1.534 | 1.534 | 1.534 | 1.534 | 1.534 | 1.534 | 1.534 | |
θ 12(°) | 27.6 | 27.6 | 25.1 | 30.1 | 30.1 | 25.1 | 27.6 | |
θ 13(°) | 93.5 | 93.5 | 91 | 96 | 93.5 | 93.5 | 93.5 | |
第1、第2接合層的折射率 | 1.535 | 1.477 | 1.535 | 1.535 | 1.535 | 1.535 | 1.535 | |
85℃處理500小時後的Re變化 | 小 | 小 | 小 | 小 | 小 | 小 | 小 | |
曲面加工時的相位差斑 | 無 | 無 | 無 | 無 | 無 | 無 | 無 | |
橢圓率(0°)模擬 | 450 nm | 0.98 | 0.98 | 0.84 | 0.86 | 0.85 | 0.85 | 0.98 |
550 nm | 1.00 | 1.00 | 0.84 | 0.84 | 0.84 | 0.84 | 1.00 | |
650 nm | 0.97 | 0.97 | 0.83 | 0.85 | 0.84 | 0.84 | 0.97 | |
Max−Min | 0.03 | 0.03 | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.03 | |
橢圓率(45°)模擬 | 450 nm | 0.72 | 0.72 | 0.72 | 0.68 | 0.70 | 0.70 | 0.89 |
550 nm | 0.73 | 0.73 | 0.75 | 0.68 | 0.70 | 0.72 | 0.92 | |
650 nm | 0.72 | 0.72 | 0.72 | 0.69 | 0.70 | 0.71 | 0.93 | |
Max−Min | 0.01 | 0.01 | 0.03 | 0.01 | 0.01 | 0.03 | 0.04 | |
E max−E min | 0.28 | 0.28 | 0.42 | 0.42 | 0.38 | 0.37 | 0.16 | |
圓偏光板 目視評價 | 良 | 良 | 良 | 良 | 良 | 良 | 良 | |
重像的有無 | 無 | 稍有 | 無 | 無 | 無 | 無 | 無 |
『表2』
比較例1 | 比較例2 | 比較例3 | 比較例4 | 比較例5 | 比較例6 | 比較例7 | |||
第一λ/2板 | PC(λ/2) | COP(λ/2)1 | COP(λ/2)1 | COP(λ/2)1 | COP(λ/2)1 | COP(λ/2)1 | — | ||
Re(nm) | 275 | 275 | 275 | 275 | 275 | 275 | — | ||
Rth(nm) | 138 | 138 | 138 | 138 | 138 | 138 | — | ||
NZ1 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | — | ||
θ 01(°) | 6.9 | 6.9 | 11.9 | 1.9 | 6.9 | 6.9 | — | ||
光彈性係數(×10 − 13cm 2/dyn) | 70 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | — | ||
折射率 | 1.591 | 1.534 | 1.534 | 1.534 | 1.534 | 1.534 | — | ||
第二λ/2板 | PC(λ/2) | PC(λ/2) | COP(λ/2)1 | COP(λ/2)1 | COP(λ/2)1 | COP(λ/2)1 | — | ||
Re(nm) | 275 | 275 | 275 | 275 | 275 | 275 | — | ||
Rth(nm) | 138 | 138 | 138 | 138 | 138 | 138 | — | ||
NZ2 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | — | ||
θ 02(°) | 34.5 | 34.5 | 34.5 | 34.5 | 39.5 | 29.5 | — | ||
光彈性係數(×10 − 13cm 2/dyn) | 70 | 70 | 4 | 4 | 4 | 4 | — | ||
折射率 | 1.591 | 1.591 | 1.534 | 1.534 | 1.534 | 1.534 | — | ||
λ/4板 | PC(λ/4) | COP(λ/4)1 | COP(λ/4)1 | COP(λ/4)1 | COP(λ/4)1 | COP(λ/4)1 | COP(λ/4)2 | ||
Re(nm) | 138 | 138 | 138 | 138 | 138 | 138 | 141 | ||
Rth(nm) | 69 | 69 | 69 | 69 | 69 | 69 | 70 | ||
NZ3 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | ||
θ 03(°) | 100.4 | 100.4 | 100.4 | 100.4 | 100.4 | 100.4 | 45 | ||
光彈性係數(×10 − 13cm 2/dyn) | 70 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | ||
折射率 | 1.591 | 1.534 | 1.534 | 1.534 | 1.534 | 1.534 | 1.534 | ||
θ 12(°) | 27.6 | 27.6 | 22.6 | 32.6 | 32.6 | 22.6 | — | ||
θ 13(°) | 93.5 | 93.5 | 88.5 | 98.5 | 93.5 | 93.5 | — | ||
第1、第2接合層的折射率 | 1.535 | 1.535 | 1.535 | 1.535 | 1.535 | 1.535 | — | ||
85℃處理500小時後的Re變化 | 小 | 大 | 小 | 小 | 小 | 小 | 大 | ||
曲面加工時的相位差斑 | 有 | 有 | 無 | 無 | 無 | 無 | 無 | ||
橢圓率(0°)模擬 | 450 nm | 0.98 | 0.84 | 0.71 | 0.72 | 0.72 | 0.72 | 0.65 | |
550 nm | 0.99 | 1.00 | 0.70 | 0.70 | 0.70 | 0.70 | 0.96 | ||
650 nm | 0.98 | 0.95 | 0.70 | 0.71 | 0.71 | 0.71 | 0.81 | ||
Max−Min | 0.02 | 0.16 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.31 | ||
橢圓率(45°)模擬 | 450 nm | 0.72 | 0.73 | 0.68 | 0.61 | 0.63 | 0.63 | 0.58 | |
550 nm | 0.74 | 0.74 | 0.70 | 0.61 | 0.63 | 0.66 | 0.59 | ||
650 nm | 0.73 | 0.73 | 0.69 | 0.63 | 0.64 | 0.67 | 0.57 | ||
Max−Min | 0.02 | 0.02 | 0.03 | 0.03 | 0.01 | 0.04 | 0.02 | ||
E max−E min | 0.36 | 0.44 | 0.50 | 0.53 | 0.49 | 0.47 | 0.45 | ||
圓偏光板 目視評價 | 良 | 不良 | 不良 | 不良 | 不良 | 不良 | 不良 | ||
重像的有無 | 有 | 有 | 有 | 有 | 有 | 有 | 有 | ||
由以上結果可知實施例相關之光學堆疊體未觀察到在以沿著曲面的方式加工的情況下之相位差不均(相位差斑)且耐熱性優異。並且,橢圓率模擬的結果表現出實施例相關之光學堆疊體在至少450 nm~650 nm等寬廣的可見光域中得作為λ/4板良好發揮功能。
尤其,實施例7相關之光學堆疊體的E
max−E
min之值顯著低,表現出在寬廣的波長範圍中,並且在傾斜方向的各方位上,得近乎均質作為λ/4板發揮功能。
再者,實施例相關之光學堆疊體在安裝至立體影像顯示光學系統的情況下,未觀察到重像或稍微觀察到重像,表現得合適使用於尋求高性能的光學系統。
另一方面,可知比較例相關之光學堆疊體無法作為λ/4板充分發揮功能,圓偏光板的目視評價為不良,以及/或者曲面加工時的相位差斑存在。再者,比較例相關之光學堆疊體在安裝至立體影像顯示光學系統的情況下,會觀察到重像,可知在尋求高性能的光學系統中有時候並不適合。
10:第一λ/2板
12:第一接合層
20:第二λ/2板
23:第二接合層
30:λ/4板
40:透明部件
40U:曲面
100:光學堆疊體
200:光學堆疊體
1000:光學部件
D1,D2,D3:慢軸
θ
12,θ
13:角度
〈圖1〉圖1係繪示本發明之第一實施型態相關之光學堆疊體的剖面示意圖。
〈圖2〉圖2係本發明之第一實施型態相關之光學堆疊體的立體分解示意圖。
〈圖3〉圖3係繪示本發明之第二實施型態相關之光學堆疊體的剖面示意圖。
〈圖4〉圖4係繪示本發明之第三實施型態相關之光學部件的剖面示意圖。
10:第一λ/2板
20:第二λ/2板
30:λ/4板
100:光學堆疊體
Claims (10)
- 一種光學堆疊體,其係依序包含僅由材料M1而成之第一λ/2板、僅由材料M2而成之第二λ/2板及僅由材料M3而成之λ/4板的光學堆疊體,其中前述第一λ/2板的慢軸與前述第二λ/2板的慢軸所夾之角度為24.6°以上且30.6°以下,前述第一λ/2板的慢軸與前述λ/4板的慢軸所夾之角度為90.5°以上且96.5°以下,前述第一λ/2板滿足下述式(1a)、式(1b)及式(1c)之任一者,nx1>ny1≒nz1 (1a)nx1>ny1>nz1 (1b)nx1>nz1>ny1 (1c)於此,nx1表示係為前述第一λ/2板的面內方向且賦予最大折射率之方向的折射率,ny1表示係為前述第一λ/2板的前述面內方向且與nx1的方向正交之方向的折射率,nz1表示前述第一λ/2板之厚度方向的折射率,前述第二λ/2板滿足下述式(2a)、式(2b)及式(2c)之任一者,nx2>ny2≒nz2 (2a)nx2>ny2>nz2 (2b)nx2>nz2>ny2 (2c)於此,nx2表示係為前述第二λ/2板的面內方向且賦予最大折射率之方向的折射率,ny2表示係為前述第二λ/2板的前述面內方向且與nx2的方向正交之方向的折射率,nz2表示前述第二λ/2板之厚度方向的折射率,前述λ/4板滿足下述式(3a)、式(3b)及式(3c)之任一者,nx3>ny3≒nz3 (3a)nx3>ny3>nz3 (3b)nx3>nz3>ny3 (3c)於此,nx3表示係為前述λ/4板的面內方向且賦予最大折射率之方向的折射率,ny3表示前述λ/4板的前述面內方向且與nx3的方向正交之方向的折射率,nz3表示前述λ/4板之厚度方向的折射率,前述材料M1、前述材料M2及前述材料M3分別獨立而光彈性係數為10×10 −13cm 2/dyn以下,前述材料M1、前述材料M2及前述材料M3分別包含超過50重量%之特定的聚合物(P)。
- 如請求項1所述之光學堆疊體,其中前述第一λ/2板滿足前述式(1a)或式(1b),前述第二λ/2板滿足前述式(2a)或式(2b),前述λ/4板滿足前述式(3a)或式(3b)。
- 如請求項1所述之光學堆疊體,其中前述第一λ/2板滿足前述式(1c),前述第二λ/2板滿足前述式(2c)前述λ/4板滿足前述式(3c)。
- 如請求項1所述之光學堆疊體,其中前述第一λ/2板的NZ係數NZ1滿足0.0<NZ1<1.0,前述第二λ/2板的NZ係數NZ2滿足0.0<NZ2<1.0,前述λ/4板的NZ係數NZ3滿足0.0<NZ3<1.0,於此,NZ1由下述式:NZ1=(nx1−nz1)/(nx1−ny1)所示,NZ2由下述式:NZ2=(nx2−nz2)/(nx2−ny2)所示,NZ3由下述式:NZ3=(nx3−nz3)/(nx3−ny3)所示,nx1、ny1、nz1、nx2、ny2、nz2、nx3、ny3及nz3分別與前述同義。
- 如請求項1或4所述之光學堆疊體,其中前述聚合物(P)係含脂環結構聚合物。
- 如請求項1或4所述之光學堆疊體,其於前述第一λ/2板與前述第二λ/2板之間包含第一接合層,於前述第二λ/2板與前述λ/4板之間包含第二接合層。
- 如請求項6所述之光學堆疊體,其滿足下述式(4)、式(5)、式(6)及式(7),|I1−Ia1|≦0.02 (4)|I2−Ia1|≦0.02 (5)|I2−Ia2|≦0.02 (6)|I3−Ia2|≦0.02 (7)於此,I1表示前述第一λ/2板的折射率,I2表示前述第二λ/2板的折射率,I3表示前述λ/4板的折射率,Ia1表示前述第一接合層的折射率,Ia2表示前述第二接合層的折射率。
- 一種光學部件,其包含透明部件與設置於前述透明部件上的如請求項1至7之任一項所述之光學堆疊體。
- 如請求項8所述之光學部件,其中前述透明部件具有曲面,於前述透明部件的曲面上設置有前述光學堆疊體。
- 一種如請求項1至7之任一項所述之光學堆疊體的用途,其貼合於具有曲面之透明部件的前述曲面。
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