TWI431338B - 偏光板及使用它之液晶顯示裝置 - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種透射互相正交的偏光成分之一方、且反射另外一方之所謂的反射型偏光板,及使用它之液晶顯示裝置。更詳言之,係有關於一種反射型偏光板,其能夠取代構成液晶胞之2片偏光板中至少一方的偏光板
組入液晶顯示裝置之液晶胞係以夾住至少液晶層的方式配置二片偏光板而構成。該偏光板係使聚乙烯醇等的高分子薄片吸附碘或色料後,利用藉由拉伸使其配向而得到的吸收異方向性而成之薄片。亦即,藉由吸收入射偏光板的光線中與吸收軸平行的成分之光線,並透射與其正交的成分之光線來顯現偏光特性。因此,此種吸收型的偏光板若入射如自然光的非偏光時,透射率原則上不會超過50%。從提升液晶顯示裝置的低耗電力化的觀點,要求提升亮度。但是,先前的偏光板在延伸製品上的改良,提高亮度係有其限度。
因此,有提倡一種使用反射型偏光板之方法作為達成更高亮度的手段。該方法係將構成液晶胞之2片偏光板中至少一方,以透射一側的偏光成分並反射另一方的偏光成分之偏光分離薄片亦即反射型偏光板取代。藉此,欲藉由反射被吸收的偏光成分而再利用來提升亮度。
此種反射型偏光板,已知例如多層積層型、圓偏光分離型及線柵型偏光板。
多層積層型偏光板係使折射率等方向性層及折射率異
方向性層交替地層積任何層而成之型式。該型式的偏光板係以薄片面內的某一方向各層不會產生折射率差異的方式設計,並使在與其正交的方向各層的折射率差異增大。藉由該構成,使一方的偏光成分透射並使與其正交的偏光成分反射,作為反射型的偏光板之功能(例如,參照專利文獻1)。
圓偏光分離型係利用膽固醇液晶層所顯現的圓偏光二色性而成的偏光板。因為膽固醇液晶層之液晶分子係在膜厚度方向螺旋地描繪,所以能夠按照螺旋方向而選擇性地反射右卷或左卷的圓偏光。藉由組合該膽固醇液晶層與λ/4波長板,作為反射型的偏光板之功能(例如,參照專利文獻2)。
線柵型偏光板係具有使細金屬線平行並列的結構之偏光板。該型式的偏光板係透射與金屬線垂直之振動偏光,並反射平行之振動偏光。藉此,作為反射型的偏光板之功能(例如,參照專利文獻3~5)。
[專利文獻1]特表2003-511729號公報
[專利文獻2]特開2002-90533號公報
[專利文獻3]美國專利第6122103號公報
[專利文獻4]特開2005-195824號公報
[專利文獻5]特開平7-294730號公報
但是,多層積層型偏光板時,為了應用於可見光區域整體,必須在廣闊區域顯現偏光特性。因此,多層積層型偏
光板必須貼合複數片經調整積層比或膜厚度之薄片。因此膜厚度變厚,由於光線的入射角度會使光路長度產生變化,偏光特性會有產生角度依存性之問題。依照此方法之偏光分離,欲將可見光的波長區域全域的偏光特性提高至與先前的偏光板同等係困難的。因此,實際上必須併用其他的偏光板,貼合於液晶胞來代替先前的偏光板而使用係不可能的。
又,圓偏光分離型偏光板時,難以使膽固醇型液晶層均勻地在面內形成。而且,為了在廣闊區域顯現偏光特性,必須貼合複數不同螺旋間距之層。依照此方法在偏光分離時欲將可見光的波長區域全域的偏光特性提高至與先前的偏光板同等係困難的。因此,實際上必須併用其他的偏光板,貼合於液晶胞來代替先前的偏光板而使用係不可能的。
另一方面,線柵型偏光板時,不必如上述2個例子的複雜形狀。又,藉由以一定間距形成金屬線,能夠控制可見光的波長區域全域的偏光特性,能夠得到與先前的偏光板同等的高偏光特性。
但是,實際上代替偏光板使用時,會有金屬特有色調或外光映入而反射。因此,線柵型偏光板會有無法顯示黑色之問題。
為了克服如此的先前技術問題點,本發明之目的係提供一種偏光板,及使用它之顯現高亮度提升效果之液晶顯示裝置,該偏光板能夠取代構成液晶胞之2片偏光板中至少一方的偏光板,且能夠高亮度且鮮明地顯示。
為了解決如此的課題係採用以下手段。藉由以下的手段時,能夠將偏光板兩面的光學特性控制在各自特定範圍。結果,使用本發明的偏光板時,能夠提供一種可兼具高亮度及鮮明的黑色顯示之液晶顯示裝置。
亦即,本發明的偏光板係具備基材、以規定間隔配置於該基材表面之複數線狀金屬層(以下亦稱為「線狀金屬層」)、及以規定間隔配置於該基材表面之複數線狀黑色層(以下亦稱為「線狀黑色層」)。
又,本發明的液晶顯示裝置係至少具備面光源及液晶胞之液晶顯示裝置,前述液晶胞係至少具有液晶層、及以夾住該液晶層的方式配置之顯示面側的偏光板(A)及面光源側的偏光板(B),上述偏光板(B)係上述之偏光板,且該偏光板係以滿足下述(i)至(iii)的條件之方式設置,(i)在基材的不同面形成有前述線狀金屬層及前述線狀黑色層之偏光板,其設置有前述線狀金屬層之面,係與面光源相向。
(ii)在基材的同一面形成有前述線狀金屬層及前述線狀黑色層之偏光板,前述線狀金屬層係位於比與基材面平行的前述線狀金屬層與線狀黑色層的界面更接近面光源的一側。
(iii)未符合前述(i)或(ii)中任一者時,前述偏光板兩面之中,反射率較高的面係與面光源相向。
又,本發明的偏光板,係具備基材、以規定間隔配列於該基材表面之複數線狀金屬層、及連接前述線狀金屬層並被覆前述複數線狀金屬層之透明層。
本發明的液晶顯示裝置係至少具備面光源及液晶胞之液晶顯示裝置,該液晶胞係至少具有液晶層、及以夾住該液晶層的方式配置之顯示面側的偏光板(A)及面光源側的偏光板(B),前述偏光板(B)係上述之偏光板,且前述偏光板係以滿足下述(i)至(ii)的條件之方式設置,(i)前述線狀金屬層係配置於比與前述基材面平行的前述線狀金屬層與前述透明層的界面更接近面光源的一側。
(ii)未符合前述(i)時,前述偏光板兩面之中,反射率較高的面係與面光源相向。
而且,本發明的偏光板,從一面(A面)側入射光時之總光線透射率為30~50%、總光線絕對反射率或總光線相對反射率之至少一方為30~50%、透射光的偏光度為99%以上,從另一方面的面(B面)側入射光時之總光線透射率為30~50%、總光線絕對反射率為0~30%。
本發明的液晶顯示裝置,係至少具備面光源及液晶胞之液晶顯示裝置,前述液晶胞係至少具有液晶層、及以夾住該液晶層的方式配置之顯示面側的偏光板(A)及面光源側的偏光板(B),前述偏光板(B)係上述偏光板,且前述A面係與面光源相向而配置。
本發明藉由在線柵型偏光板設置線狀黑色層或透明層,能夠將偏光板兩面的光學特性控制在各自特定範圍。又,控制線柵型偏光板之2個面的總光線絕對反射率或總光線相對反射率的值。藉此,能夠有效地防止金屬特有的色調或因外光映入之反射。結果能夠提供一種偏光板,其
能夠取代構成液晶胞之2片偏光板中至少一方的偏光板。又,能夠提供一種偏光板,與使用先前的碘型偏光板時比較時,高亮度且薄型。而且,藉由將本發明的偏光板組入液晶顯示裝置,能夠兼具高亮度及鮮明的黑色顯示。
以下,首先說明本發明的偏光板的功能。接著,說明達成該功能之偏光板的結構。
本發明的偏光板係從一面(A面)側入射光時之總光線透射率為30~50%、總光線絕對反射率或總光線相對反射率之至少一方為30~50%、透射光的偏光度為99%以上,從另一方面的面(B面)側入射光時之總光線透射率為30~50%、總光線絕對反射率為0~30%。
本發明的偏光板藉由作為具有此種光學特性之偏光板,藉由A面顯現反射型的偏光分離特性,同時藉由B面能夠防止映入外光。亦即,光線入射A面側時,具有偏光分離功能用以透射某一方的偏光成分、且反射與該一方的偏光成分垂直的偏光成分。又,光線從B面側入射時,具有使某一方的偏光成分透射、且使與該一方的偏光成分垂直的偏光成分消失之功能。結果將本發明的偏光板使用作為液晶胞的下側偏光板且以A面側係與光源相向的方式設置時,從面光源射出的光線之中,能夠將先前係被下側偏光板吸收之偏光成分,藉由A面的反射型分離特性而使其往面光源側反射回來並再利用。因此,與先前比較時,能夠成為高亮度的液晶顯示裝置。另一方面,外光入射時能
夠藉由B面來使外光消失。結果能夠解決先前的反射型偏光板在黑色顯示時外光映入的問題。如以上所述,本發明的反射型偏光板藉由一片偏光板能夠兼具高亮度及鮮明的黑色顯示。
本發明的偏光板之從A面入射光線時之總光線透射率TAt若是30~50%即可。在此所稱總光線透射率TAt係指使用在受光器具備積分球之分光光度計,並從A面側以入射角0∘入射光線時所測定的值。更詳言之,係在光源與試樣之間插入偏光鏡,在測定其透射率時,測定其透射率成為最大之偏光成分的透射率(最大透射率)TAmax、及與其垂直方向的偏光成分的透射率(最小透射率)TAmin,並依照下述式(1)所得到在波長為550奈米之值。
TAt(%)=(TAmax+TAmin)/2 (1)
總光線透射率TAt以32%~50%為佳,以35%~50%為更佳,以37%~50%為特佳。總光線透射率TAt小於30%時,組入液晶顯示裝置的情況下,無法使從面光源發出的光線充分地透射。結果無法得到提升亮度效果。又,總光線透射率TAt大於50%時,對比降低且黑色顯示時產生漏光,致使影像變為不鮮明。在本發明的偏光板,藉由使從A面側入射光線時之總光線透射率TAt在30~50%的範圍,組入液晶顯示裝置的情況下,與先前的偏光板比較時,能夠作為可高亮度且鮮明顯示之偏光板。
又,本發明的偏光板從B面入射光線時之總光線透射率TBt為30~50%。在此所稱總光線透射率TBt係指使用在受光器具備積分球之分光光度計,並從B面側以入射角0
∘入射光線時之值,其特徵係總光線透射率TBt為30~50%。更詳言之,係在光源與試樣之間插入偏光鏡,在測定其透射率時,測定其透射率成為最大之偏光成分的透射率(最大透射率)TBmax、及與其垂直方向的偏光成分的透射率(最小透射率)TBmin,並依照下述式(2)所得到在波長為550奈米之值。
TBt(%)=(TBmax+TBmin)/2 (2)
總光線透射率TBt以32%~50%為佳,以35%~50%為更佳,以37%~50%為特佳。總光線透射率TBt小於30%時,組入液晶顯示裝置的情況下,無法使從面光源發出的光線充分地透射。結果無法得到提升亮度效果。又,總光線透射率TBt大於50%時,對比降低且黑色顯示時產生漏光,致使影像變為不鮮明。在本發明的偏光板,藉由使從B面側入射光線時之總光線透射率TBt在30~50%的範圍,組入液晶顯示裝置的情況下,與先前的偏光板比較時,能夠作為可高亮度且鮮明顯示之偏光板。
又,本發明的偏光板從A面入射光線時之總光線絕對反射率RAt或總光線相對反射率R'At之至少一方為30~50%。在此所稱總光線絕對反射率RAt係指使用分光光度計,並從A面側以入射角5∘入射光線時作為正反射所測定之值。更詳言之,係在光源與試樣之間插入偏光鏡,在測定其絕對反射率時,測定其反射率成為最大之偏光成分的絕對反射率(最大絕對反射率)RAmax、及與其垂直方向的偏光成分的絕對反射率(最小絕對反射率)RAmin,並依照下述式(3)所得到在波長為550奈米之值。
RAt(%)=(RAmax+RAmin)/2 (3)
又,總光線相對反射率係指使用具備內面係硫酸鋇製的積分球、10∘傾斜間隔物之分光光度計,及使用硫酸鋇作為標準白色板,測定以入射角10∘入射光線時作為擴散反射所測定的值。更詳言之,係在光源與試樣(實際上係光源與積分球)之間插入偏光鏡,在測定其絕對反射率時,測定其反射率成為最大之偏光成分的相對反射率(最大相對反射率)R'Amax、及與其垂直方向的偏光成分的相對反射率(最小相對反射率)R'Amin,並依照下述式(3')所得到在波長為550奈米之值。
R'At(%)=(R'Amax+R'Amin)/2 (3')
總光線絕對透射率RAt或總光線相對反射率R'At以32%~50%為佳,以35%~50%為更佳,以37%~50%為特佳。總光線絕對反射率RAt及總光線相對反射率R'At的雙方小於30%時,光線利用效率降低,無法得到亮度提升效果。又,總光線絕對反射率RAt及總光線相對反射率R'At的雙方大於50%時,總光線透射率降低,無法使從面光源發出的光線充分地透射。結果無法得到提升亮度效果。在本發明的偏光板,藉由使從A面側入射時之總光線絕對透射率RAt或總光線相對反射率R'At之任一者在30~50%的範圍,組入液晶顯示裝置時,與先前的偏光板比較時,能夠作為可高亮度且鮮明顯示之偏光板。
又,本發明的偏光板從B面入射光線時之總光線絕對反射率RBt為0~25%。在此所稱總光線絕對反射率RBt係指使用分光光度計,並從B面側以入射角5∘入射光線時
作為正反射所測定之值。更詳言之,係在光源與試樣之間插入偏光鏡,在測定其絕對反射率時,測定其反射率成為最大之偏光成分的絕對反射率(最大絕對反射率)RBmax、及與其垂直方向的偏光成分的絕對反射率(最小絕對反射率)RBmin,並依照下述式(4)所得到的在波長為550奈米之值。
RBt(%)=(RBmax+RBmin)/2 (4)
總光線絕對反射率RBt以0~25%為佳,以0~20%為更佳,以0~15%為特佳,以0~10%為最佳。總光線絕對反射率RBt大於30%時,使液晶顯示裝置為黑顯示時,外光映入而反射,會帶白色而致使影像變為不鮮明。藉由使從B面側入射光線時之總光線透射率RBt在0~30%的範圍,組入液晶顯示裝置時,與先前的偏光板比較時,在保持高亮度之同時,能夠鮮明地黑顯示。
又,本發明的偏光板從A面入射光線時之偏光度為99%以上。在此所稱偏光度係指使用在受光器具備積分球之分光光度計,並從A面側以入射角0∘入射光線時之顯示透射光的偏光成分的比率之值。更詳言之,係在光源與試樣之間插入偏光鏡,並入射無偏光狀態的光線,邊使偏光鏡的角度變化,邊測定透射率時,測定其透射率成為最大之偏光成分的透射率(最大透射率)T'Amax、及與其垂直方向的偏光成分的透射率(最小透射率)T'Amin,並依照下述式(5)所得到在波長為550奈米之值。
偏光度P=(T' Amax-T' Amin)/(T' Amax+T' Amin)×100 (5)
偏光度以99.2%以上為佳,以99.5%以上為更佳。偏光
度小於99%時,組入液晶顯示裝置時無法充分地得到提升亮度效果,又,使液晶顯示裝置黑色顯示時無法充分地隱蔽來自光源的光線而產生漏光,致使影像變為不鮮明。在本發明的偏光板,藉由使從A面側入射光線時之透射光的偏光度P為99%以上,組入液晶顯示裝置的情況下,與先前的偏光板比較時,在保持高亮度之同時能夠鮮明地黑顯示。
本發明的偏光板之總膜厚度以150微米以下為佳,藉由為該膜厚度,與先前的偏光板比較時,能夠成為較薄的液晶顯示裝置。以120微米以下為較佳,以110微米以下為更佳,以100微米以下為更佳。在此,偏光板的總厚度係指包含構成偏光板各層全部之厚度。
本發明的偏光板之偏光分離方式,若是多層積層方式、稜鏡方式、液晶配列方式、異方向擴散方式、線柵方式及組合該等而成者等至少含有具有反射型的偏光分離功能者時,任一者都能夠使用。其中,以至少含有薄型、單一結構且能夠在廣闊波長範圍顯現高偏光分離性能之線柵方式為佳。藉由含有線柵方式之構成,能夠作為對比、亮度、耐熱性、薄型化(在先前的偏光板會成為問題)全部兼具之偏光板。
以下,基於圖面來說明具有上述功能的偏光板之例子。第1圖係模式性說明本發明的偏光板之圖。本發明的偏光板係至少包含具有如第1圖(a)所示結構之偏光板及第1圖(b)所示結構之偏光板;該第1圖(a)所示結構之偏光板(以下稱為「本發明的偏光板(1)」,係具備基材1、以規定間隔
配置於該基材表面之複數線狀金屬層3、以規定間隔配置之複數線狀黑色層2之偏光板;而該第1圖(b)所示結構之偏光板(以下稱為「本發明的偏光板(2)」,係具備基材1、以規定間隔配列於該基材表面之複數線狀金屬層3、及連接該線狀金屬層3並被覆該複數線狀金屬層3之透明層4。
本發明的偏光板(1)係至少具有基材1、空出間隔而形成之複數線狀金屬層3、以及空出間隔而形成之複數線狀黑色層2。在此,線狀黑色層2係意指後述所定義之呈現黑色的層。在本發明的偏光板(1),藉由上述構成,在藉由線狀金屬層3來顯現反射型的偏光分離特性,同時藉由線狀黑色層2來防止外光的映入。
在此,使偏光板(1)的各面1)在線狀金屬層3與線狀黑色層2係形成於基材1的不同面之偏光板,將形成有線狀金屬層3之面作為A面,將形成線狀黑色層2之面作為B面,2)在線狀金屬層3與線狀黑色層2係形成於基材1的同一面之偏光板,從與基材1面平行的線狀金屬層3與線狀黑色層2的界面,將線狀金屬層3側的面作為A面,將線狀黑色層2側之面作為B面。又,不符合1)、2)中任一者時,係測定兩面的反射率,並將反射率較高的面作為A面,將反射率較低的面作為B面。從A面側入射光線時,具有偏光分離功能,能夠透射與線狀金屬層3的長度方向垂直的偏光成分,且能夠反射與該偏光成分垂直方向(與線狀金屬層3的長度方向平行的方向)的偏光成分。而且從B側入射光線時,能夠透射與線狀黑色層2的長度方向垂直
方向的偏光成分(與線狀黑色層2的長度方向垂直的方向),且具有使與該偏光成分垂直方向(與線狀黑色層2的長度方向平行之方向)的偏光成分消失之功能。
將本發明的偏光板(1)使用作為液晶胞的下側偏光板且以A面側為面光源側的方式設置時,從面光源入射的光線之中,能夠將先前係被下側偏光板吸收之偏光成分,藉由線狀金屬層3的反射型分離特性而使其往面光源側反射回來並再利用。因此,與先前比較時,能夠成為高亮度的液晶顯示裝置。又,外光入射時,藉由線狀黑色層2,能夠使外光消失。結果能夠消除先前的反射型偏光板在黑色顯示時外光映入的問題。亦即,本發明的反射型偏光板(1),藉由一片偏光板能夠保持高亮度,同時能夠鮮明地黑色顯示。
線狀黑色層2之黑色,若外觀上呈現黑色即可。顯現該黑色之方法若使用1)使其在應用的波長區域吸收光線,2)在應用的波長區域藉由薄膜干擾使其消失,3)組合1)及2)而成的方法等。在此,1)之「在應用波長區域吸收光線」係指藉由將入射線狀黑色層2的光線變換成熱等其他的能量而使其消失之方法。2)之「應用的波長區域藉由薄膜干擾使其消失」係指使在線狀黑色層2表面反射的光線、與進入線狀黑色層2的內部並在背面等反射回來的光線藉由相位不同而互相抵消來使其消失之方法。
在本發明的偏光板(1),構成線狀黑色層2的例子可舉出選自金、銀、銅、鉑、矽、硼、鈀、錸、釩、鋨、鈷、
鐵、鋅、釕、鐠、鉻、鎳、鋁、錫、鋅、鈦、鉭、鋯、銻、銦、釔、鑭、鎂、鈣、鈰、鉿及鋇等任一群之無機物、將以上述無機物為主成分者氧化、低(sub-)氧化、次(hypo-)氧化而成者、或是上述無機物群與將上述無機物群氧化、低氧化、次氧化而成者之混合物(以下稱此等為無機氧化物(1))、將以上述無機物群作為主成分者氮化、低氮化及次氮化而成者、或是上述無機物群與將上述無機物氮化、低氮化、次氮化而成者之混合物(以下稱此等為無機氮化物(1))、將以上述無機物群作為主成分者氧氮化、低氧氮化及次氧氮化而成者、或是上述無機物群與將上述無機物氧氮化、低氧氮化、次氧氮化而成者之混合物(以下稱此等為無機氧氮化物(1))、將以上述無機物群作為主成分者碳化、低碳化及次碳化而成者、或是上述無機物群與將上述無機物碳化、低碳化、次碳化而成者之混合物(以下稱此等為無機碳化物(1))、將以上述無機物群作為主成分者氟化及/或氯化及/或溴化及/或碘化(以下稱此等為鹵化)、低鹵化、次鹵化而成者、上述無機物群與將上述無機物鹵化、低鹵化、次鹵化而成者之混合物(以下稱此等為無機鹵化物(1))、或上述無機物群與將上述無機物群硫化、低硫化、次硫化而成者之混合物(以下稱此等為無機硫化物(1))、及石墨狀碳、鑽石類似碳等碳系化合物(以下稱此等為碳系化合物(1))等無機群組;及酞菁、偶氮系化合物、吡啶系化合物、酞菁系化合物、卟啉系化合物、花青苷系化合物、部花青系化合物、香豆素系化合物、聚甲炔系化合物、汞溴紅系化合物、曙紅系化合物等與上述無機物群之配位形成的有機
金屬錯合物系化合物、異吲哚滿酮、蒽醌化合物、甲川化合物、烯丙基醯胺(allyl amido)化合物、二氧代吡咯醌醇化合物、喹吖啶化合物、萘酚化合物、苯并咪唑啉化合物、硫靛藍化合物、苝系化合物等芳香族系有機化合物等有機物群及此等的混合物等。此等之中,就光消失效率高而言,以無機氧化物(1)、無機氮化物(1)、無機氧氮化物(1)、無機碳化物(1)、無機鹵化物(1)、無機硫化物(1)及碳系化合物(1)為特佳。又,上述材料至少含有在線狀黑色層2中即可,以作為主成分為更佳。又,將在線狀黑色層中大於50重量%時定義為主成分。
在本發明的偏光板(1),線狀黑色層2可以是至少含有上述材料之單一層,亦可以是由複數層所構成的積層結構。積層結構時藉由控制各層的積層厚度,能夠更提高光線的消失效果,或使更廣範圍的波長區域的光線消失。
在本發明的偏光板(1),線狀黑色層2係形成於膜厚度為100奈米的鋁蒸鍍膜(基材:表面係平滑的硼矽酸玻璃(BK-7))上時,係將該線狀黑色層2形成前之總光線絕對反射率Ra、及線狀黑色層2形成後之總光線絕對反射率Rb依照下述式(6)所求得的光消失率L於應用波長區域整體的平均值為40%以上者,線狀且周期性地複數形成而成。
光消失率L(%)=(Ra-Rb)/Ra×100 (6)
在此,線狀黑色層2形成前的絕對反射率Ra、線狀黑色層2形成後的絕對反射率Rb係指使用分光光度計並各自以入射角5∘入射無偏光狀態的光線時測定正反射所得到的值。較佳是依照上述式(6)所得到的消失率為50%以上,以
60%以上為更佳。光消失率L小於40%時,使液晶顯示裝置黑顯示時,因為外光映入而反射,會帶白色而致使影像變為不鮮明,乃是不佳。在本發明的偏光板(1),藉由使光消失率L為40%以上,組入液晶顯示裝置時,與先前的偏光板比較時,在保持高亮度之同時,能夠鮮明地黑顯示。
在本發明的偏光板(1),線狀黑色層2亦可含有至少在使用波長會吸收光線者。亦即,使用於液晶顯示裝置時以至少含有在400~800奈米的可見光區域具有吸收光線的特性者為佳。在顯現上述的黑色之方法,1)之「在應用波長區域吸收光線」方法,必要條件係含有吸收光線者,而在2)之「在應用波長區域藉由薄膜干擾而使其消失」方法,藉由使材料具有光吸收性(亦即,3)之組合1)及2)之方法),能夠降低角度依存性或波長依存性。
又,在本發明的偏光板(1),線狀金屬層3以「由高反射性金屬所構成的層」、及/或「含有高反射性金屬粒子、及/或使用高反射性金屬被覆而成的粒子之層」為佳。又,此等混合而成的層亦可,且層積而成的結構亦可。
在此,「由高反射性金屬所構成的層」係指由單一金屬或複數金屬所構成的合金所構成的線狀金屬層3。以一層或不同材質所構成之二層以上的積層結構為佳。由不同材質所構成之二層以上的積層結構時,若是至少一層係由高反射性金屬所構成的層即可。例如,在線狀金屬層3表面層積低反射性的金屬氧化物等亦可。又,使用容易氧化的高反射性金屬時,因為能夠提高經時安定性,以預先在線
狀金屬層3形成由該高反射性金屬或其他的金屬氧化物所構成的透明層作為保護層為佳。
又,在「含有高反射性金屬粒子、及/或使用高反射性金屬被覆而成的粒子之層」所包含的高反射性金屬粒子及使用高反射性金屬被覆而成的粒子,粒徑以1~100奈米為佳,以1~50奈米為更佳。在此之粒徑係指中值粒徑d50。粒徑為100奈米以下的金屬粒子因為熔融黏著溫度下降,例如在200~300℃的低溫熱處理時粒子亦開始連結,能夠顯現金屬特性而提升光反射性,乃是較佳。又,粒徑為50奈米以下時,因為以更低溫且短時間的熱處理時粒子會熔融黏著,乃是更佳。該等粒子的形狀沒有特別限定,能夠使用任何形態。又,使用高反射性金屬被覆之內層的粒子係例如丙烯酸樹脂等交聯樹脂或二氧化矽、氧化鋁等無機粒子等,沒有特別限定而可以使用。此等高反射性金屬粒子、使用高反射性金屬粒子被覆而成的粒子可以是粒子單獨或粒子與分散劑之組合,而且,以使粒子與分散劑與黏合劑之熱塑性樹脂、光固性樹脂、熱固性樹脂中任一者或以此等混合物作為主成分之樹脂組成物組合,來形成「含有高反射性金屬粒子、及/或使用高反射性金屬被覆而成的粒子之層」為佳。
在本發明的偏光板(1),高反射性金屬以選自鋁、鉻、銀、銅、鎳、鉑及金之金屬及此等作為主成分之合金為佳。在此主成分係意指在線狀金屬層3中含有該金屬大於50重量%時。又,高反射性係意指在所使用光線的波長區域顯示高反射率。具體上,係意指在表面平滑的硼矽酸玻璃
(BK-7)上形成100奈米的厚度,並從該金屬層側入射時之反射率在應用波長區域整體範圍為75%以上。以80%以上為較佳,以85%以上為更佳。使用反射率小於75%的金屬作為線狀金屬層3時,因為光學損失變大而無法充分地得到光線利用效率,或是即便光學損失小但偏光度降低,乃是不佳。在本發明的偏光板(1),藉由使用反射率為75%以上的金屬,不只是能夠提升光線利用效率,而且能夠得到高偏光度。前述金屬之中,因為在可見光區域的全域範圍之反射率高,以鋁、鉻及銀為更佳。
本發明的偏光板(1)係在基材1上,各自空出間隔而形成複數根上述的線狀黑色層2及線狀金屬層3。使用第2~10圖來詳細地說明本發明的偏光板(1)的形態。
第2~4圖係例示使用表面平坦的基材1時之較佳態樣。第5~10圖係以具有剖面為矩形的凸部11之線狀的凹凸結構(以下稱為線狀凹凸結構)10作為例子,來例示線狀黑色層2及線狀金屬層3之較佳態樣。
例如使用表面平坦的基材1時,線狀黑色層2與線狀金屬層3之相對關係可舉出的較佳例子,例如第2圖(a)~(h),相對於基材1,線狀黑色層2與線狀金屬層3係形成於相同側的情況,如第2圖(i)~(j),相對於基材1,線狀黑色層2與線狀金屬層3係形成於相反側的情況等。相對於基材1,線狀黑色層2與線狀金屬層3係形成於相同側的情況,可舉出的較佳例子有在基材1上形成線狀金屬層3,並在其上面形成線狀黑色層2的情況(第2圖(a));在基材1上
形成線狀黑色層2,並在其上面形成線狀金屬層3的情況(第2圖(b));在基材1上形成線狀黑色層2及線狀金屬層3之雙方之情況(第2圖(c)、(d));或是組合此等而成的情況(第2圖(e)~(h))等。
又,相對於基材1,線狀黑色層2與線狀金屬層3係形成於相反側的情況,可舉出的較佳例子有線狀黑色層2與線狀金屬層3相對於薄膜面係位於對稱關係位置的情況(第2圖(i));線狀黑色層2與線狀金屬層3相對於薄膜面為係位於非對稱關係位置的情況(第2圖(j))等。此等形態可以是單獨,亦可以是混合存在複數種形態。但是,在第2圖(j),線狀黑色層2的線狀寬度w21的寬度係比線狀金屬層3之間的寬度w32小,或是線狀金屬層的寬度w31係比線狀黑色層2之間的寬度w22的寬度小。
形成在基材1上時之線狀黑色層2的剖面形狀,可舉出的較佳例子有例如矩形(第3圖(a))、梯形(第3圖(b))、三角形(第3圖(c))或是其等的角或側面係曲線狀者(第3圖(d)~(f)、及使此等的上下反轉而成的形狀等。此等形態可以單獨,亦可混合存在複數種形態,又,未限定於此等,只要是在面內,空出間隔而形成複數根上述的線狀黑色層2時即可適合使用。又,在基材1上所形成時之線狀金屬層3的剖面形狀,可舉出的較佳例子有例如矩形(第3圖(g))、梯形(第3圖(h))、三角形(第3圖(i))是其等的角或側面係曲線狀者(第3圖(J)~(l)、及使此等的上下反轉而成的形狀等,但是未限定於此等,若是在面內,空出間隔而形成複數根上述的線狀金屬層3時即可適合使用。又,第4
圖(a)係表示具有第3圖(a)、第4圖(b)係表示具有第3圖(g)的剖面形狀之基材1的斜視圖,係各自表示在基材1表面上線狀地形成線狀黑色層2及線狀金屬層3之情況。
又,在基材1的一側具有線狀凹凸結構10時,線狀黑色層2與線狀金屬層3的相對關係,可舉出的較佳例子有例如在線狀凹凸結構10上形成線狀黑色層2、且在平坦面側形成線狀金屬層3的情況(第5圖);在平坦面側形成線狀黑色層2、且在線狀凹凸結構10上形成線狀金屬層3的情況(第6圖);任一者都形成於線狀凹凸結構10上的情況(第7、8圖);及任一者都形成於平坦面側的情況(第2圖(a)~(h))等。
在線狀凹凸結構10上形成線狀黑色層2、且在基材1的平坦面側形成線狀金屬層3的情況,其位置關係,可舉出的較佳例子有例如線狀金屬層3係形成於基材1的線狀凹凸結構10的凸部11背側的情況(第5圖(a)~(e));及線狀金屬層3係形成於基材1的線狀凹凸結構10的凹部背側的情況(第5圖(f)~(j))等。此等形態可以是單獨,亦可以是混合存在複數種形態。但是,在第5圖(f)~(j),係使線狀黑色層2的線狀寬度w21的寬度比線狀金屬層3之間的寬度w32小,或是使線狀金屬層的寬度w31比線狀黑色層2之間的寬度w22的寬度小。
在線狀凹凸結構10上形成線狀金屬層3、且在平坦面側形成線狀黑色層2的情況,其位置關係,可舉出的較佳例子有例如線狀黑色層2係形成於線狀凹凸結構10的凸部11背側的情況(第6圖(a)~(e));及線狀黑色層2係形成於
基材1的線狀凹凸結構10的凹部背側的情況(第6圖(f)~(j))等。此等形態可以是單獨,亦可以是混合存在複數種形態。但是,在第6圖(e)~(i),線狀黑色層2的寬度w21的寬度係比線狀金屬層3之間的寬度w32小,或是線狀金屬層的寬度w31係比線狀黑色層2之間的寬度w22的寬度小。
在線狀凹凸結構10上形成線狀黑色層2、接著線狀金屬層3亦形成於線狀凹凸結構10上時之位置關係,在形態方面以線狀黑色層2係形成於線狀凹凸結構10之凸部11的頂部的情況(第9圖(a))作為例子時,可舉出的較佳例子有例如線狀黑色層2係與線狀金屬層3連接而形成的情況(第7圖(a)~(d));及接著線狀金屬層3係與線狀凹凸結構10連接而形成的情況(第7圖(e)~(f));線狀金屬層3係與線狀黑色層2及線狀凹凸結構10雙方連接而形成的情況(第7圖(g)~(i))等。此等形態可以是單獨,亦可以是混合存在複數種形態。
又,在線狀凹凸結構10上形成線狀金屬層3、接著線狀黑色層2亦形成於線狀凹凸結構10上時之位置關係,在形態方面以線狀金屬層3係形成線狀凹凸結構10的凸部11之頂部的情況(第9圖(f))作為例子時,可舉出的較佳例子有例如線狀金屬層3係與線狀黑色層2連接而形成的情況(第8圖(a)~(d));及接著線狀黑色層2係與線狀凹凸結構10連接而形成的情況(第8圖(e)~(f));線狀黑色層2係與線狀金屬層3及線狀凹凸結構10雙方連接而形成的情況(第8圖(g)~(i))等。較佳的形態包含在基材表面的法線方向層積線狀黑色層2及線狀金屬層3而形的結構(第8圖
(a)、(c)、(d)、(h)、(i))。此等形態可以是單獨,亦可以是混合存在複數種形態。
在此,線狀黑色層2係形成於線狀凹凸結構10側時之線狀黑色層2的形態,除了線狀黑色層2係形成於線狀凹凸結構10的凸部11頂部情況(第9圖(a))以外,可舉出的較佳例子有例如形成於鄰接凸部11之間、亦即形成於凹部12的情況(第9圖(b));形成於凸部11側面的情況(第9圖(c));形成於凸部11周圍的情況(第9圖(d));或組合此等而成的形狀之情況(例如第9圖(e))等。此等形態可以是單獨,亦可以是混合存在複數種形態。
又,線狀金屬層3係形成於線狀凹凸結構10側時之線狀金屬層3的形態,除了線狀線狀金屬層3係形成於線狀凹凸結構10的凸部11頂部情況(第9圖(f))以外,可舉出的較佳例子有例如形成於鄰接凸部11之間、亦即形成於凹部12的情況(第9圖(g));形成於凸部11側面的情況(第9圖(h));形成於凸部11周圍的情況(第9圖(i));及組合此等而成的形狀之情況(例如第9圖(j))等。此等形態可以是單獨,亦可以是混合存在複數種形態。
第10圖(a)係表示具有第9圖(a)、第10圖(b)係表示具有第9圖(f)的剖面形狀之基材1的斜視圖,係各自表示線狀黑色層2線狀形成於基材1表面、及線狀金屬層3線狀形成於基材1表面之情況。
在此,於本發明的偏光板(1),上述形狀之中,線狀黑色層2與線狀金屬層3之位置關係,較佳是如第2圖(a)~(b)、(e)~(i)、第5圖(a)~(d)、(j)、第6圖(a)~(d)、(j)、
第7圖(a)、(c)~(d)、(h)~(i)、第8圖(a)、(c)~(d)、(h)~(i),從能夠兼具高透射率、高光利用率及抑制外光反射而言,以在通過線狀黑色層2、且與線狀黑色層2的長度方向平行、且在與薄膜面垂直的面內存在有線狀金屬層3(或是在通過有線狀金屬層3、且與有線狀金屬層3的長度方向平行、且在與薄膜面垂直的面內存在有線狀黑色層2)為佳。特別是從加工性容易而言,以在如第2圖(a)、(e)、(g)、第8圖(a)、(c)、(d)、(h)、(i)之線狀金屬層3上形成線狀黑色層2,或是在如第2圖(b)、(f)、(h)、第7圖(a)、(c)、(d)、(h)、(i)之線狀黑色層2形成線狀金屬層3為較佳。在本發明的偏光板(1),藉由上述的構成,在維持反射型偏光板的高透射率、高偏光度及光線利用效率的同時,能夠抑制外光反射。結果,能夠以取代下側偏光板並貼合於液晶胞的形式而使用(先前的反射型偏光板係有困難的),且藉由光線的再利用可作為能夠更提高亮度之偏光板。
在本發明的偏光板(1),線狀黑色層2的膜厚度h2以1~200奈米為佳。藉由該膜厚度,除了黑色層形成材料之光吸收以外,亦能夠利用薄膜干擾效果,乃是較佳。在此所稱線狀黑色層2的膜厚度h2係指在本發明的偏光板的膜厚度方向所測定的膜厚度,若在基材1上的至少一部分,以滿足前述範圍的膜厚度形成線狀黑色層2即可。特別是如第2圖(a)、(e)、(g)、第8圖(a)、(c)、(d)、(h)、(i)在線狀金屬層3上形成線狀黑色層2的情況,以自線狀金屬層3的頂部形成上述厚度的線狀黑色層2為佳。線狀黑色層2的膜厚以1~200奈米為較佳,以1~100奈米為更佳,
以1~50奈米為特佳。線狀黑色層2的膜厚度h2小於1奈米時,因為無法得到充分抑制外光反射的效果,乃是不佳。又,線狀黑色層2的膜厚度h2大於200奈米時,會不必要地吸收透射光,致使透射率降低,乃是不佳。在本發明的偏光板(1),藉由使線狀黑色層2的膜厚度h2為1~200奈米的範圍,能夠作為兼具高透射率及抑制外光反射的效果之偏光板。
又,在本發明的偏光板(1),線狀黑色層2的寬度w21對線狀黑色層2的間距p2之比w21/p2,以0.1~0.7為佳。在此,用以算出該比率之線狀黑色層2的寬度w21、間距p2係指在與線狀黑色層2的長度方向垂直的剖面,在與基材1面平行方向之線狀黑色層2的寬度及重複單位。w21/p2以0.2~0.6為較佳,以0.3~0.6為更佳。該比率大於0.7時,因為光線利用效率及透射率降低,乃是不佳。又,w21/p2小於0.1時,因為無法得到充分抑制外光反射的效果,乃是不佳。在本發明的偏光板(1),藉由使線狀黑色層2寬度w21與間距p2的比w21/p2為0.1~0.7的範圍,能夠得到兼具高透射率及抑制外光反射的效果之偏光板。
在本發明的偏光板(1),線狀黑色層2的間距p2、寬度w21,若依照應用波長區域而適當地選擇即可。例如為了應用在波長800~4000奈米的近紅外線、紅外線的波長區域,係形成間距p2=50~800奈米,寬度w21=20~780奈米,又,為了應用在波長400~800奈米的可見光的波長區域,係形成間距p2=50~400奈米,寬度w21=20~380奈米等。藉由形成該尺寸的線狀黑色層2,能夠顯現抑制外光反射的效
果且在各自應用之光線的波長區域不會降低偏光特性。
特別是應用於可見光的波長區域時,間距p2若大於400奈米時,因為可見光的短波長區域的偏光度降低,乃是不佳。又,間距p2低於50奈米時,因為難以形成線狀黑色層2,乃是不佳。間距p2以70~200奈米為較佳,以80~160奈米為更佳,以80~140奈米為特佳。
又,寬度w21小於20奈米時,難以成形。又,即便能夠成形,防止映入效果降低,乃是不佳。又,應用於近紅外光的波長區域時寬度w21若大於780奈米、應用於可見光的波長區域時若大於380奈米時,因為開口率降低許多,會有致使光線透射率降低或是亦吸收在原本應透射方向的偏光致使偏光度下降的情形,乃是不佳。應用於近紅外光的波長區域時,寬度w21以20~300奈米為更佳,以20~200奈米為最佳,應用於可見光的波長區域時,以20~150奈米為更佳,以25~100奈米為最佳。
為了保持面內防止反射特性、偏光特性的均勻性,間距p2及寬度w21以保持一定為佳。若是在前述範圍時,亦可混合各種間距及寬度。又,製造應用於可見光區域的形狀之偏光板時,不只是可見光範圍,在更長波長之近紅外線區域或紅外線區域亦能夠顯現抑制反射的效果。因此,亦能夠作為近紅外線用或紅外線用的偏光板。
又,在本發明的偏光板(1),線狀金屬層3的膜厚度h3以10~200奈米為佳。在此所稱線狀金屬層3的膜厚度h3係指在本發明的偏光板(1)的膜厚度方向所測定的膜厚度,只要在基材1上的一部分,係以滿足前述範圍的膜厚
度形成線狀金屬層3即可。線狀金屬層3的膜厚度h3以30~200奈米為較佳,以40~200奈米為更佳。線狀金屬層3的膜厚度h3小於10奈米時,無法得到充分的偏光度而未具有作為偏光板的功能,且因為無法得到充分的反射率而無法到高的光線利用效率,乃是不佳。線狀金屬層3的膜厚度h3大於200奈米時形成變困難、或形成線狀金屬層3時凸幅擴大,結果因為無法確保充分的開口率,造成透射率降低,乃是不佳。在本發明的偏光板(1),藉由使線狀金屬層3的膜厚度為10~200奈米的範圍,能夠作為兼具高透射率、偏光度、及光線利用效率之偏光板。
在此,於本發明的偏光板(1),在基材1表面具有線狀凹凸結構10時,為了得到高光線利用效率及高透射率,線狀金屬層3以只有形成在凸部11周邊(例如,第7圖(a)~(d)、(g)~(i)、第8圖等)為更佳。此時,在凸部11所形成的線狀金屬層3膜厚度與凸部11高度h的合計高度為400奈米以下為更佳。合計高度大於400奈米時因為偏光特性係依存於光線的入射角度,乃是不佳。在本發明的偏光板(1),藉由使在凸部11所形成的線狀金屬層3膜厚度與凸部11高度h的合計高度為400奈米以下,能夠得到未依存於光線的入射角度之均勻的偏光特性。
又,在本發明的偏光板(1),線狀金屬層3的寬度w31與線狀金屬層3的間距p3之比w31/p3以0.1~0.7為佳。在此,用以算出該比率之線狀金屬層3的寬度w31、間距p3係指在與線狀黑色層2的長度方向垂直的剖面,在與基材1面平行方向之線狀黑色層2的寬度及重複單位。w31/p3
以0.2~0.6為較佳,以0.3~0.6為更佳。該比率大於0.7時,因為透射率降低,乃是不佳。又,該比率小於0.1時,因為無法得到充分的偏光度,無法得到充分的反射率而無法得到高的光線利用效率,乃是不佳。在本發明的偏光板(1),藉由使線狀金屬層3寬度w31與間距p3的比w31/p3為0.1~0.7的範圍,能夠得到兼具高透射率、偏光度及光線利用效率之偏光板。
在本發明的偏光板(1),線狀金屬層3的間距p3、寬度w31,若依照應用波長區域而適當地選擇即可。例如為了應用在波長800~4000奈米的近紅外線、紅外線的波長區域,係形成間距p3=50~800奈米,寬度w31=20~780奈米,又,為了應用在波長400~800奈米的可見光的波長區域,係形成間距p3=50~400奈米,寬度w31=20~380奈米等。藉由形成該尺寸的線狀金屬層3,能夠在各自應用的波長區域顯現高偏光特性。
特別是應用於可見光的波長區域時,間距p3若大於400奈米時,因為可見光的短波長區域的偏光度降低,乃是不佳。又,間距p3低於50奈米時,因為難以形成線狀金屬層3,乃是不佳。間距p3以70~200奈米為較佳,以80~160奈米為更佳,以80~140奈米為特佳。
又,寬度w31小於20奈米時,難以成形。又,即便能夠成形,防止映入效果降低,乃是不佳。又,應用於近紅外光的波長區域時寬度w31若大於780奈米、應用於可見光的波長區域時若大於380奈米時,開口率降低許多致使光線透射率降低,或是亦吸收在原本應透射方向的偏光致
使偏光度下降的情形,乃是不佳。應用於近紅外光的波長區域時,寬度w31以20~300奈米為更佳,以20~200奈米為最佳,應用於可見光的波長區域時,以20~150奈米為更佳,以25~100奈米為最佳。
為了保持面內防止反射特性、偏光特性的均勻性,間距p3及寬度w31以保持一定為佳。若是在前述範圍時,亦可混合各種間距及寬度。又,製造應用於可見光區域的形狀之偏光板時,不只是可見光範圍,在更長波長之近紅外線區域或紅外線區域亦能夠顯現抑制反射的效果。也就是說,亦能夠使用作為近紅外線用或紅外線用的偏光板。
又,在本發明的偏光板(1),線狀金屬層3的膜厚度h3與寬度w31的比h3/w31以0.5以上為佳。以0.6以上為較佳,以0.7以上為更佳,以0.8以上為特佳,以1.0以上為最佳。h3/w31小於0.5時,因為無法得到充分的偏光度,或是無法到充分的反射率而無法得到高透射率,乃是不佳。在本發明的偏光板(1),藉由使線狀金屬層3的膜厚度h3與寬度w31的比h3/w31以0.5以上,能夠作為兼備高透射率、偏光度及光線利用效率之偏光板。
本發明的偏光板(2)係至少具備基材1、以規定間隔配列於前述基材表面之複數線狀金屬層3、及連接前述線狀金屬層並被覆前述複數線狀金屬層之透明層4。
在此,透明層4係意指實質上未吸收光線的層。在本發明的偏光板(2),連續的透明層4係以與規定間隔配列之複數線狀金屬層3連接的方式被覆。依照此構成,藉由線狀
金屬層3能夠顯現反射型的偏光分離特性,同時藉由透明層4能夠防止外光映入。
具體上,在偏光板(2),從與前述基材1面平行的線狀金屬層3與透明層4的界面,將線狀金屬層3側的面作為A面,並將透明層4側之面作為B面。又,未符合任一者時,係測定兩面的反射率,並將反射率較高的面作為A面,將反射率較低的面作為B面。從A面側入射光線時,具有偏光分離功能,用以在線狀金屬層3的長度方向透射垂直的偏光成分,且將與該偏光成分垂直方向(與線狀金屬層3的長度方向平行之方向)的偏光成分反射。而且從B側入射光線時,因為透明層4係透明,所以能夠透射而不會阻礙與線狀金屬層3的長度方向垂直的偏光成分(與線狀金屬層3的長度方向垂直之方向)。又,該與該偏光成分垂直方向(與線狀金屬層3的長度方向平行之方向)的偏光成分被反射時,具有使在線狀金屬層3與透明層4的界面反射的光線與在透明層4表面反射的光線,藉由相位不同而互相抵消來使其消失之功能。
結果,將本發明的偏光板使用作為液晶胞的下側偏光板且以A面側係與光源相向的方式設置時,從面光源射出的光線之中,能夠將先前係被下側偏光板吸收之偏光成分,藉由線狀金屬層3的反射型分離特性而使其往面光源側反射回來並再利用。因此,與先前比較時能夠成為高亮度的液晶顯示裝置。而且,外光入射時藉由透明層4能夠使外光消失,結果能夠解決先前的反射型偏光板在黑色顯示時之外光映入的問題。亦即,本發明的反射型偏光板(2)藉由
一片偏光板能夠兼具高亮度及鮮明的黑色顯示。
在本發明的偏光板(2),構成透明層4的例子可舉出以選自金、銀、銅、鉑、矽、硼、鈀、錸、釩、鋨、鈷、鐵、鋅、釕、鐠、鉻、鎳、鋁、錫、鋅、鈦、鉭、鋯、銻、銦、釔、鑭、鎂、鈣、鈰、鉿及鋇等任一群之無機物群作為主成分者氧化、低氧化、次氧化而成者、或是上述無機物群與將上述無機物群氧化、低氧化、次氧化而成者之混合物(以下稱此等為無機氧化物(2))、將以上述無機物群作為主成分者氮化、低氮化及次氮化而成者(以下稱此等為無機氮化物(2))、將以上述無機物群作為主成分者氧氮化、低氧氮化及次氧氮化而成者(以下稱此等為無機氧氮化物(2))、將以上述無機物群作為主成分者碳化、低碳化及次碳化而成者(以下稱此等為無機碳化物(2))、將以上述無機物群作為主成分者氟化及/或氯化及/或溴化及/或碘化(以下稱此等鹵化)、低鹵化、次鹵化而成者(以下稱此等為無機鹵化物(2))、鑽石類似碳等碳系化合物(以下稱此等為碳系化合物(2))、聚對酞酸乙二酯、聚乙烯-2,6-萘二甲酸酯、聚對酞酸丙二酯、聚對酞酸丁二酯等的聚酯系樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系樹脂、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、脂環族聚烯烴系樹脂等的聚烯烴系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚醚、聚酯醯胺、聚醚酯、聚氯乙烯、聚乙烯醇等的樹脂化合物及此等的混合物。此等之中,特別是就藉由蒸鍍法能夠高精確度地形成均勻的膜而言,以無機氧化物(2)、無機氮化物(2)、無機氧氮化物(2)、無機碳化物(2)、無機鹵化物(2)、碳系化合物(2)為更佳。又,
上述材料至少含有在透明層4中即可,以作為主成分為更佳。又,將在該層中大於50重量%時定義為主成分。
在本發明的偏光板(2),透明層4可以是至少含有上述材料之單一層,亦可以是由複數層所構成的積層結構。積層結構時藉由控制各層的積層厚度,能夠更提高光線的消失效果,或使更廣範圍的波長區域的光線消失。
在本發明的偏光板(2),透明層4係在使用波長實質上未吸收光線者。亦即,使用於液晶顯示裝置時,實質上在400~800奈米的可見光區域未吸收光線者。在此,實質上未吸收光線係指在表面平滑的硼矽酸玻璃(BK-7))上形成透明層4後時,使用從該形成面入射光線的總光線絕對反射率Tβ、總光線絕對反射率Rβ,且依照下述式(7)所求得的光消失率A係應用波長區域整體的平均值為20%以下者。
光吸收率A(%)=100-(Tβ+Rβ) (7)
在此所稱總光線絕對反射率Tβ係指使用在受光器具有積分球之分光光度計並以入射角0∘入射無偏光狀態的光線時所測定得到的值。總光線絕對反射率Rβ係指使用分光光度計並以入射角5∘入射無偏光狀態的光線時,作為正反射所測定得到的值。較佳是依照上述式(7)所得到的光吸收率A為15%以下,以10%以下為更佳,光吸收率A大於20%時,偏光板的總光線透射率下降,無法使從面光源發出的光線充分地透射致使無法得到提升亮度的效果,乃是不佳。在本發明的偏光板(2),藉由使透明層4的光吸收率A為20%以下,組入液晶顯示裝置時,與先前的偏光板比較時,在
保持高亮度之同時,能夠鮮明地黑顯示。
又,在本發明的偏光板(2),線狀金屬層3以「由高反射性金屬所構成的層」、及/或「含有高反射性金屬粒子、及/或使用高反射性金屬被覆而成的粒子之層」為佳。又,高反射性金屬與使用高反射性金屬被覆而成的粒子混合而成的層亦可,且層積而成的結構亦可。
在此,「由高反射性金屬所構成的層」係指由單一金屬或複數金屬所構成的合金所構成的線狀金屬層3。以使用一層或不同材質所構成之二層以上的積層結構為佳。由不同材質所構成之二層以上的積層結構時,若是至少一層係由高反射性金屬所構成的層即可。例如,在線狀金屬層3表面層積低反射性的金屬氧化物等亦可。尤其是使用容易氧化的高反射性金屬時,因為能夠提高經時安定性,以預先在線狀金屬層3形成由該金屬的氧化物所構成的透明層作為保護層為佳。
又,在「含有高反射性金屬粒子、及/或使用高反射性金屬被覆而成的粒子之層」所包含的高反射性金屬粒子及使用高反射性金屬被覆而成的粒子,粒徑以1~100奈米為佳,而且以1~50奈米為更佳。在此之粒徑係指中值粒徑d50。粒徑為100奈米以下的金屬粒子係熔融黏著溫度降低。因此例如在200~300℃的低溫熱處理時粒子亦開始連結,能夠顯現金屬特性而提升光反射性,乃是較佳。又,粒徑為50奈米以下時,因為以更低溫且短時間的熱處理時粒子會熔融黏著,乃是更佳。該等粒子的形狀沒有特別限定,能夠使用任何形態。
又,使用高反射性金屬被覆之內層的粒子係例如丙烯酸樹脂等交聯樹脂或二氧化矽、氧化鋁等無機粒子等,沒有特別限定而可以使用。此等高反射性金屬粒子、使用高反射性金屬粒子被覆而成的粒子可以是粒子單獨或粒子與分散劑之組合,而且,以使粒子與分散劑與黏合劑之熱塑性樹脂、光固性樹脂、熱固性樹脂中任一者或以此等混合物作為主成分之樹脂組成物組合,來形成「含有高反射性金屬粒子、及/或使用高反射性金屬被覆而成的粒子之層」為佳。
在本發明的偏光板(2),高反射性金屬以選自鋁、鉻、銀、銅、鎳、鉑及金之金及以此等作為主成分之合金為佳。在此,主成分係意指在金屬層3中含有該金屬大於50重量%的情形。又,高反射性係意指在所使用光線的波長區域顯示高反射率。具體上,係意指在表面平滑的硼矽酸玻璃(BK-7)上形成100奈米的厚度,並從該金屬層3側入射時之反射率在應用波長區域整體範圍為75%以上。以80%以上為較佳,以85%以上為更佳。使用反射率小於75%的金屬作為金屬層3時,因為光學損失變大而無法充分地得到光線利用效率,或是即便光學損失小但偏光度降低,乃是不佳。在本發明的偏光板(2),藉由使用反射率為75%以上的金屬層3,不只是能夠提升光線利用效率,而且能夠得到高偏光度。前述金屬之中,因為在可見光區域的全域範圍之反射率高,以鋁、鉻及銀為更佳。
本發明的偏光板(2)係至少具有基材1、以規定間隔配列於前述基材表面之複數線狀金屬層3、及連接前述線狀金
屬層3並被覆前述複數線狀金屬層3之層4。使用第11~18圖來詳細地說明其形態。
第11~12圖係例示使用表面平坦的基材1時之較佳態樣。第14~16圖係以具有剖面為矩形的凸部11之線狀的凹凸結構10作為例子,來例示線狀金屬層3及透明層4之較佳態樣之圖。
例如使用表面平坦的基材1時,線狀金屬層3與透明層4之相對關係可舉出的較佳例子係如第11圖,在基材1上形成線狀金屬層3後,形成透明層4之情況。
又,線狀金屬層3的剖面形狀,在基材1上形成時可舉出的較佳例子有例如矩形(第12圖(a))、梯形(第12圖(b))、三角形(第12圖(c))或是其等的角或側面係曲線狀者(第12圖(d)~(g))、及使此等的上下反轉而成的形狀等。此等形態可以單獨,亦可混合存在複數種形態,又,未限定於此等,只要是在面內,以規定間隔形成複數根上述的線狀金屬層3時即可。又,第12圖(g)係表示有第12圖(a)的剖面形狀之基材1斜視圖。第12圖(g)係表示在基材1上,複數線狀金屬層3係線狀地形成之情況。又,在基材1上形成透明層4後形成線狀金屬層3之情況亦相同。
在本發明的偏光板(2),以線狀金屬層3的剖面形狀為矩形的情況(第12圖(a))作為例子時,透明層4的形態能夠例示第13圖所示形態。如第13圖(a)在線狀金屬層3上形成平板狀者而成的形態以外,可舉出在線狀金屬層3之間亦部分地形成透明層、且在線狀金屬層3之間具有空隙之形態(第13圖(b)、(c)),及在線狀金屬層3之間亦形成透
明層、且連接線狀金屬層3及基材1之雙方而未有空隙存在之形態(第13圖(d)、(e))等。又,透明層4的表面係如第13圖(a)、(b)、(d)為平坦時,可舉出如第13圖(c)、(e)之具有反映線狀金屬層3的凹凸結構的情況等。此等形態可以是單獨,亦可以是混合存在複數種形態。
又,在基材1的一側具有線狀凹凸結構10時的例子中,表示線狀金屬層3與透明層4的相對關係之例子,較佳例係如第14圖,在線狀凹凸結構10上形成線狀金屬層3,且在其上面形成透明層4之情況。
又,在基材1的一側具有線狀凹凸結構10時,線狀金屬層3的形態除了形成於凸部11的頂部的情況(第15圖(a)以外,可舉出較佳例子有形成於鄰接凸部11之間、亦即形成凹部12的情況(第15圖(b),形成於凸部11側面的情況(第15圖(c)),形成於凸部11的周圍的情況(第15圖(d),或是組合此等形狀而形成的情況(例如第15圖(e)等。此等形態可以是單獨,亦可以是混合存在複數種形態。又,第15圖(f)係顯示具有第15圖(a)的剖面形狀之基材1的斜視圖。第15圖(f)係表示在基材1表面上線狀地形成線狀金屬層3之情況。
又,線狀金屬層3上的透明層4的形態,以線狀金屬層3係形成於線狀凹凸結構10的凸部11的頂部的情形(第15圖(a))作為例子時,線狀金屬層3上之透明層4的形態可例示第16圖所示形態。除了如第16圖(a)在線狀金屬層3上形成平板狀者而成的形態以外,可舉出在線狀金屬層3之間亦部分地形成,並只連接線狀金屬層3且具有空隙的情
況(第16圖(b)、(c)),在線狀金屬層3之間亦部分地形成,並連接線狀金屬層3及基材1之雙方且具有空隙的情況(第16圖(d)、(e)),在線狀金屬層3之間亦形成,並連接線狀金屬層3及基材1之雙方且未有空隙存在的情況(第16圖(f)、(g))等。又,透明層4表面係如第16圖(a)、(b)、(d)、(f)為平坦時,可舉出例如第16圖(c)、(e)、(g)之具有反映線狀凹凸結構10而成的凹凸結構之情況等。此等形態可以是單獨,亦可以是混合存在複數種形態。
在此,在本發明的偏光板(2),上述所舉出的形狀之中,線狀金屬層3與透明層4的關係,如第11圖、第13圖(a)~(c)、第14圖、第16圖(a)~(c),透明層4以只連接線狀金屬層3,且在線狀金屬層3之間含有空隙之形態為佳。因為此種形態時能夠得到高偏光特性。在本發明的偏光板(2),藉由上述的構成,作為反射型偏光板能夠維持高透射率、高偏光度及光線利用效率,同時能夠抑制外光反射。結果藉由能夠取代下側偏光板而貼合於液晶胞而成的形式使用(先前的反射型偏光板係困難的)、且再利用光線,能夠作為可提高亮度之偏光板。
又,本發明的偏光板(2)係除了如上述在基材上形成線狀金屬層3並在其上面形成透明層4的情況以外,如第17圖在基材1上形成透明層4後,形成線狀金屬層3的情況等亦是較佳態樣。
在本發明的偏光板(2),透明層4的膜厚度h4係取決於進行貼合的對象材料等。通常以1~200奈米為佳。藉由該範圍的膜厚度,能夠效率良好地使光線消失。在此所稱透
明層4的厚度係指在本發明的偏光板(2)的膜厚度方向所測定的膜厚度,以從線狀金屬層3的頂部上形成上述厚度的透明層4為佳。透明層4的膜厚度以5~150奈米為較佳,以10~120奈米為更佳,以15~100奈米為特佳。透明層4的膜厚度h4小於1奈米時,因為無法充分地得到抑制外光反射的效果,乃是不佳。透明層4的膜厚度h4大於200奈米時,因為透射光著色,乃是不佳。在本發明的偏光板(2),藉由使透明層4的膜厚度h4為1~200奈米的範圍,能夠得到兼具透射光的色彩及抑制外光反射的效果之偏光板。
在本發明的偏光板(2),線狀金屬層3的膜厚度h3以10~200奈米為佳。在此所稱線狀金屬層3的膜厚度h3係指在本發明的偏光板(2)的膜厚度方向所測定的膜厚度,只要在基材1上的一部分,以滿足前述範圍的膜厚度形成線狀金屬層3即可。線狀金屬層3的膜厚度h3以30~200奈米為較佳,以40~200奈米為更佳。線狀金屬層3的膜厚度h3小於10奈米時,無法得到充分的偏光度而未具有作為偏光板的功能,且因為無法得到充分的反射率而無法到高的光線利用效率,乃是不佳。線狀金屬層3的膜厚度h3大於200奈米時形成變困難、或形成線狀金屬層3時凸幅變為廣闊,結果因為無法確保充分的開口率,造成透射率降低,乃是不佳。在本發明的偏光板(2),藉由使線狀金屬層3的膜厚度為10~200奈米的範圍,能夠作為兼具高透射率、偏光度、及光線利用效率之偏光板。
在此,於本發明的偏光板(2),在基材1表面具有線狀凹凸結構10時,為了得到高光線利用效率及高透射率,線
狀金屬層3以只有形成在凸部11周邊(例如,第15圖(a)、(c)、(d)、(e)、第17圖(b)、(d)、(e)、(f)等)為更佳。此時,在凸部11所形成的線狀金屬層3膜厚度與凸部11高度h的合計高度為400奈米以下為更佳。合計高度大於400奈米時,因為偏光特性係依存於光線的入射角度,乃是不佳。在本發明的偏光板(2),藉由使在凸部11上所形成的線狀金屬層3膜厚度與凸部11高度h的合計高度為400奈米以下,能夠得到未依存於光線的入射角度之均勻的偏光特性。
又,在本發明的偏光板(2),線狀金屬層3的寬度w31與線狀金屬層3的間距p3之比w31/p3以0.1~0.7為佳。在此,用以算出該比率之線狀金屬層3的寬度w31、間距p3係指如第17圖所示,在與線狀金屬層3的長度方向垂直的剖面,在與基材1面平行方向之線狀金屬層3的寬度及重複單位。w31/p3以0.2~0.6為較佳,以0.3~0.6為更佳。該比率大於0.7時,因為透射率降低,乃是不佳。又,該比率小於0.1時,因為無法得到充分的偏光度,無法得到充分的反射率而無法得到高的光線利用效率,乃是不佳。在本發明的偏光板(2),藉由使線狀金屬層3寬度w31與間距p3的比w31/p3為0.1~0.7的範圍,能夠得到兼具高透射率、偏光度及光線利用效率之偏光板。
本發明的偏光板(2),線狀金屬層3的間距p3、寬度w31,若依照應用波長區域而適當地選擇即可。例如為了應用在波長800~4000奈米的近紅外線、紅外線的波長區域,係形成間距p3=50~800奈米,寬度w31=20~780奈米,又,為了應用在波長400~800奈米的可見光的波長區域,係形
成間距p3=50~400奈米,寬度w31=20~380奈米等。藉由形成該尺寸的線狀金屬層3,在各自應用的波長區域能夠顯現高偏光特性。
特別是應用於可見光的波長區域時,間距p3若大於400奈米時,因為可見光的短波長區域的偏光度降低,乃是不佳。又,間距p3低於50奈米時,因為難以形成線狀金屬層3,乃是不佳。間距p3以70~200奈米為較佳,以80~160奈米為更佳,以80~140奈米為特佳。
又,寬度w31小於20奈米時,難以成形。又,即便能夠成形,因為防止映入效果降低,乃是不佳。又,應用於近紅外光的波長區域時寬度w31若大於780奈米、應用於可見光的波長區域時若大於380奈米時,開口率降低許多致使光線透射率降低,或是亦吸收在原本應透射方向的偏光致使偏光度下降的情形,乃是不佳。應用於近紅外光的波長區域時,寬度w31以20~300奈米為更佳,以20~200奈米為最佳,應用於可見光的波長區域時,以20~150奈米為更佳,以25~100奈米為最佳。
為了保持面內之偏光特性的均勻性,間距p3及寬度w31以保持一定為佳。若是在前述範圍時,亦可混合各種間距及寬度。又,製造應用於可見光區域的形狀之偏光板時,不只是可見光範圍,在更長波長之近紅外線區域或紅外線區域亦能夠顯現偏光特性。因此,亦能夠使用作為近紅外線用或紅外線用的偏光板。
又,在本發明的偏光板(2),線狀金屬層3的膜厚度h3與寬度w31的比h3/w31以0.5以上為佳。以0.6以上為較
佳,以0.7以上為更佳,以0.8以上為特佳,以1.0以上為最佳。h3/w31小於0.5時,因為無法得到充分的偏光度,或是無法到充分的反射率而無法得到高透射率,乃是不佳。在本發明的偏光板(3),藉由使線狀金屬層3的膜厚度h3與寬度w31的比h3/w31為0.5以上,能夠作為兼備高透射率、偏光度及光線利用效率之偏光板。
在本發明的偏光板(1)及本發明的偏光板(2)所使用的基材1,以形成有線狀凹凸結構10者為更佳。以下說明存在有線狀凹凸結構10之效果。
首先,第1特徵係藉由形成線狀凹凸結構10能夠顯現雙折射性。以入射波長以下的間距形成具有周期性凹凸之線狀凹凸結構10時,能夠在圖案長度方向及與圖案長度方向正交之方向顯現折射率的異方向性、亦即雙折射。也就是說,藉由適當地設置構成圖案之凸部11的寬度、間距、高度及材質單位的折射率,能夠控制基材1的雙折射性。
面光源係組入能夠適合裝載本發明的偏光板(1)或偏光板(2)之液晶顯示裝置。從面光源射出的光線,由於受到利用導光板或稜鏡薄片等在界面的反射或折射而成的組件之影響,會有不是完全無偏光狀態而能夠觀察到往偏光狀態偏移之情況。因此,即便將反射型偏光板配置在液晶胞的面光源側,該偏移方向與反射型偏光板透射的偏光軸不一致時,反射成分變多,結果無法提高光線利用效率。因此,在基材1上形成具有周期性凹凸之線狀凹凸結構10時,能夠使基材1顯現雙折射性。從該基材1側入射光線時,藉
由雙折射能夠消除偏移的偏光狀態來提高光線利用效率。例如,線狀凹凸結構10的凸部11的寬度、間距及材質係相同時,藉由提高凸部11的高度,能夠更消除偏光狀態。又,為了活用雙折射性,以線狀金屬層3只有形成於線狀凹凸結構10的凸部11周邊部而成之結構為佳。又,此時,不只是線狀凹凸結構10部分,基材1整體具有雙折射性時亦同樣地較佳。
又,第2特徵係金屬的圖案化變為容易。藉由預先在基材1表面形成圖案,在本發明的偏光板(1)能夠按照該圖案形狀,容易地形成線狀黑色層2、線狀金屬層3,在本發明的偏光板(2)能夠按照該圖案形狀,容易地形成線狀金屬層3。詳細將在說明製造方法時說明,不必利用半導體製程等之所謂光阻的圖案化及蝕刻處理之麻煩的製程。
第3特徵係能夠提高在本發明的偏光板(1)之線狀黑色層2或線狀金屬層3,及在本發明的偏光板(2)之線狀金屬層3的機械強度。先前,利用半導體製程等之藉由光阻的圖案化及蝕刻處理所製造的偏光板,係在平面上形成金屬細線。本發明的偏光板(1)時在線狀黑色層2與基材1之界面、線狀金屬層3與基材1的界面、線狀黑色層2與線狀金屬層3的界面,及本發明的偏光板(2)時在線狀金屬層3與基材1的界面、線狀金屬層3與透明層4的界面之面積係少許。因此,若藉由先前的方法來製造本發明的偏光板時,線狀黑色層2、線狀金屬層3等之耐外力變弱,容易倒塌、剝離掉。另一方面,藉由在基材1表面形成線狀凹凸結構10,本發明的偏光板(1)時在線狀黑色層2與基材1
之界面、線狀金屬層3與基材1的界面、線狀黑色層2與線狀金屬層3的界面,及本發明的偏光板(2)時在線狀金屬層3與基材1的界面、線狀金屬層3與透明層4的界面的面積增大。結果不只是能夠提高線狀黑色層2、線狀金屬層3的黏著性,而且圖案凸部11亦具有補強線狀黑色層2、線狀金屬層3之效果,能夠提高耐外力的強度。
如此,藉由在基材1表面存在有線狀凹凸結構10,能夠藉由容易的製程來形成具有高光學特性、機械強度的偏光板。
第18圖係顯示構成本發明的偏光板(1)或偏光板(2)之形成有線狀凹凸結構10之基材1的形狀的一個例子之圖。第18圖(a)係在一方的表面具有線狀凹凸結構10(含有剖面為矩形的凸部11)之基材1的剖面圖。在圖中,各自表示凸部11的間距p、寬度w、高度h。在本發明,寬度w係在凹凸重複方向的長度,又,係意指在凸部11的高度h的2分之1、亦即從基材1面(凹部12底面)起到h/2的高度之與基材1面平行的平面之長度。第18圖(b)係例示具有周期性形成有凸部11之平行的線狀凹凸結構10之基材1的斜視圖。
第18圖(a)及第19圖(a)~(e)係表示構成本發明的偏光板(1)或偏光板(2)之基材1的較佳剖面形狀的例子。凸部11的剖面形狀係例如矩形(第19(a))、梯形(第19圖(a))、或該等的角或側面係曲線狀者(第19圖(b)、(c))、波形(第19圖(d))、三角形(第19圖(e))等,但是未限定於此等,只要在面內形成有線狀凹凸結構10時即可適合使用。又,在
鄰接的凸部11之間,亦可如第18圖(a)及第19圖(a)~(c)的方式形成平坦部,亦可如第19圖(d)、(e)的方式未形成平坦部。此等之中,以剖面為矩形、梯形的凸部11、或該等的角或側面係曲線狀之凸部11,且鄰接的凸部11未在各自的底部連接者(例如第18圖(a)及第19圖(a)~(c))為佳。本發明的偏光板(1)的情況,係在形成有線狀黑色層2時能夠得到透射率及防止外光反射之雙方的效果,在形成有線狀金屬層3時能夠顯現高偏光分離性能。本發明的偏光板(2)的情況,係在形成有線狀金屬層3時能夠顯現高偏光分離性能。
又,關於基材1表面的線狀凹凸結構10,鄰接凸部11的底部係如第18圖(a)、第19圖(a)(b)(c)所示之未連接形狀時,因為容易將線狀金屬層3只有形成於凸部11周邊,乃是較佳。如第19圖(d)之剖面形狀為波形的情況,亦能夠將線狀黑色層2或線狀金屬層3只有形成於凸部11周邊。但是,因為凸部11周邊斜面多,致使線狀黑色層2或線狀金屬層3的形成部位容易擴大而難以控制。
在本發明的偏光板(1)或偏光板(2),線狀凹凸結構10係如第18圖(b)所示,線、亦即凸部11係平行地形成。在此,平行係指只要實質上為平行即可,亦可以未完全平行。又,各線係以在面內最容易顯現光學異方向性之直線為佳,但是在鄰接的線未接觸的範圍亦可以是曲線或折線。為了容易顯現光學異方向性,各線以連接的直線為佳。但是,若至少為應用波長以上的長度時,各線亦可以是虛線。
在本發明的偏光板(1)或偏光板(2),線狀凹凸結構10
亦可不只形成於基材的一側而是兩側。形成於基材1的兩側時,以線狀凹凸結構10的長度方向係在表背平行的方式形成為佳。此時,在本發明的偏光板(1),可以使線狀黑色層2及線狀金屬層3各自形成於各別的面,可以在一側的面形成線狀黑色層2及線狀金屬層3之雙方,亦可在兩面形成線狀黑色層2及線狀金屬層3之雙方,任一者都可以。使線狀黑色層2及線狀金屬層3各自形成於各別的面時能夠提高防止映入的效果。在兩面形成線狀金屬層3時,能夠作為高偏光度的反射型偏光板。又,在本發明的偏光板(2),藉由在兩面形成線狀金屬層3,能夠作為高偏光度的反射型偏光板。
在本發明的偏光板(1)或偏光板(2),在與線狀凹凸結構10的長度方向垂直的剖面之凸部11的尺寸等,可按照應用光線的波長區域而適當地選擇。例如為了應用於波長800~4000奈米的近紅外、紅外光的波長區域,係以間距p=50~800奈米、寬度w=20~780奈米形成,又,為了應用於波長400~800奈米的可見光的波長區域,係以間距p=50~400奈米、寬度w=20~380奈米形成等。藉由在具有該尺寸的線狀凹凸結構10之基材1,形成線狀黑色層2、線狀金屬層3,能夠在各自應用光線的波長區域,得到具有抑制外光反射的效果,同時具有高偏光特性之偏光板。
特別是在應用於可見光的波長區域時,間距p若大於400奈米時,可見光的短波長區域的偏光度下降,乃是不佳。又,間距p小於50奈米時,因為不只是難以在基材1表面形成線狀凹凸結構10,而且難以沿著線狀凹凸結構10
形成線狀金屬層3,乃是不佳。間距p以70~200奈米為較佳,以80~160奈米為更佳,以80~140奈米為特佳。
又,寬度w小於20奈米時難以成形。又,即便能夠成形,因為機械強度低、容易造成線狀凹凸結構10倒塌,乃是不佳。又,應用於近紅外光區域的波長區域時寬度w大於780奈米,應用於可見光的波長區域時大於380奈米時,考慮間距p範圍時,在線狀凹凸結構10上形成線狀金屬層3時,難以形成為反映的形狀。假定能夠形成,開如率亦非常低,致使光線透射率降低,乃是不佳。應用於近紅外光區域的波長區域時寬度w以20~300奈米為更佳,以20~200奈米為最佳,應用於可見光的波長區域時,以20~150奈米為更佳,以25~100奈米為最佳。
為了在面內保持偏光特性的均勻性,間距p及寬度w以一定為佳,但是在前述範圍內亦可混合各種間距。又,以應用於可見光區域之形狀來製造偏光板時,不只是可見光區域,即便在更長波長之近紅外線區域或紅外線區域亦能夠顯現偏光特性,亦能夠作為近紅外線用或紅外線用的反射型偏光板。
在本發明的偏光板(1)或偏光板(2),按照構成線狀凹凸結構10之凸部11的高度,偏光特性會有依存光的入射角之情況。線狀凹凸結構10之凸部11的高度h係應用於近紅外光時的波長區域時以10~800奈米、應用於可見光時的波長區域時以10~400奈米為佳。應用於近紅外光的波長區域時,以20~600奈米為更佳,以30~400奈米為最佳,應用於可見光的波長區域時,以20~300奈米為更佳,以
30~300奈米為最佳。凸部11的高度若大於上述範圍時,因為依照光線的入射角度,偏光度會有產生變化的情況,乃是不佳。另一方面,高度h若小於10奈米時,因為即便沿著凸部11而形成線狀金屬層3,亦會有無法得到充分的光學異方向性的情形,乃是不佳。在本發明的偏光板(1)或偏光板(2),藉由使線狀凹凸結構10的凸部11的高度h在上述範圍內,能夠得到均勻的偏光特性且不依存於光線的入射角度。結果,特別是能夠適合使用於要求廣視野的用途。但是將本發明的偏光板(1)或偏光板(2)在狹窄的視野角範圍使用時,例如只利用法線方向之光學元件或只利用正面方向之顯示裝置等時,因為可以不必考慮光的入射角度,所以高度h亦可以大於上述範圍。
在本發明的偏光板(1)或偏光板(2),基材1表面的線狀凹凸結構10之凸部11的高度h與寬度w的比h/w以在0.5~5的範圍為佳,以1~5為較佳,以2~5為更佳。h/w小於0.5時,線狀金屬層3的選擇性形成變為困難,會有無法充分地發揮結構性異方向性,致使無法得到充分的偏光特性之情形,乃是不佳。又,h/w大於5時,線狀凹凸構造10的形成變為困難,會有蛇行而倒塌或斷裂的情形,致使在面內偏光特性顯現不均,乃是不佳。在本發明的偏光板(1)或偏光板(2),藉由使基材1表面的線狀凹凸結構10之凸部11的高度h與寬度w的比h/w在上述範圍,能夠作為具有高偏光特性、機械強度,且該等特性的面內均勻性優良之偏光板。
在本發明的偏光板(1)或偏光板(2),基材1表面的線
狀凹凸結構10之凸部11的高度h與凸部11之間的寬度、亦即凹部12的寬度(p-w)的比h/(p-w)以在1~5的範圍為佳,以h/(p-w)係1.2~5為較佳,以1.3~5為更佳。h/(p-w)大於5時,線狀凹凸結構10的形成變為困難。又,h/(p-w)小於1時,線狀黑色層2、線狀金屬層3的選擇性形成變為困難,會有無法充分地揮結構性異方向性,致使無法得到充分的偏光特性之情形。在本發明的偏光板(1)或偏光板(2),藉由使基材1表面的線狀凹凸結構10之凸部11的高度h與凹部12的寬度(p-w)的比h/(p-w)在1~5的範圍,線狀黑色層2、線狀金屬層3的選擇形成性變高,特別是只有在凸部11周邊形成線狀黑色層2、線狀金屬層3時變為容易,能夠得到具有抑制外光反射的效果,同時具有高偏光特性之偏光板。
又,在本發明的偏光板(1)或偏光板(2),基材1表面的線狀凹凸結構10之凸部11的寬度w與間距p比w/p以在0.1~0.5的範圍為佳,以0.1~0.45為較佳,以0.1~0.4為更佳。w/p大於0.5時,因為在形成線狀金屬層3後無法確保充分的開口率,致使透射率降低,乃是不佳。又,w/p小於0.1時,因為即便形成線狀金屬層3,亦無法得到充分的偏光度,乃是不佳。在本發明的偏光板(1)或偏光板(2),藉由使基材1表面的線狀凹凸結構10之凸部11的寬度w與間距p比w/p在0.1~0.5的範圍,形成線狀金屬層3後,能夠作為兼具高偏光度及透射率之偏光板。
在此,於本發明的偏光板(1)或偏光板(2),線狀凹凸結構10以容易切削的材質或容易賦形的材質為佳。在此,容
易切削的材質係指藉由機械切削、研磨等、或透過光阻圖案等容易化學性或物理性地選擇性除去之材料,可舉出玻璃、金屬等無機基材或樹脂基材。又,容易賦形的材質係指能夠藉由模具轉印來形成凹凸結構之材料。此等之中,如後述,從生產力的觀點,在基材1表面使線狀凹凸結構10賦形係以模具轉印法為佳。因為能夠藉由模具轉印法在基材1表面形成線狀凹凸結構10,以使用容易賦形的材質為佳。具體上,基材1及基材1表面的線狀凹凸結構10係以使用由熱塑性樹脂、光固性樹脂、熱固性樹脂中任一者或該等的混合物作為主成分之樹脂組成物所構成者為佳。在此,將定義為主成分為在線狀凹凸結構10中之樹脂組成物大於50重量%。
熱塑性樹脂的例子可舉出例如聚對酞酸乙二酯、聚乙烯-2,6-萘二甲酸酯、聚對酞酸丙二酯、聚對酞酸丁二酯等聚酯系樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系樹脂、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、脂環族聚烯烴系樹脂等的聚烯烴系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚醚、聚酯醯胺、聚醚酯、聚氯乙烯、聚乙烯醇等及以該等作為成分之共聚物、或該等的混合物等的熱塑性樹脂。
光固性樹脂可舉出例如在分子內具有至少一個自由基聚合性之化合物,或是具有陽離子聚合性之化合物等。具有至少一個自由基聚合性之化合物,係在藉由活性能量線而產生自由基之聚合引發劑的存在下,藉由照射活性能量線而進行高分子化或交聯反應之化合物。可舉出例如在結構單位中含有至少1個乙烯性不飽合鍵者、不僅1官能的
乙烯系單體亦含有多官能乙烯系單體者、或是此等的低聚物、聚合物、混合物等。又,分子內具有至少一個陽離子聚合性之化合物可舉出選自具有環氧乙烷環之化合物、具有氧雜環丁烷環之化合物、乙烯醚化合物之1種或2種以上的化合物。
熱固性樹脂可舉出例如丙烯酸樹脂、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、酚樹脂、脲-三聚氰胺樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚矽氧樹脂等,能夠使用選自該等之1種類或2種類以上之混合物等。
在光固性樹脂及熱固性樹脂能夠調配聚合引發劑。光固性樹脂時以配合感光波長及聚合形式,使用藉由照射活性能量線產生自由基種或陽離子種之光聚合引發劑為佳,又,熱固性樹脂時以配合製程溫度而使用熱聚合引發劑為佳。
在使用波長、亦即使用於液晶顯示裝置時,此等樹脂以在400~800奈米的可見光區域係透明,未觀察在特定波長有吸收尖峰者為佳。又,以實質上未使光線散射者為佳,製成膜厚度為100微米之平坦的薄片狀時,霧度值以大約30%以下為佳,以霧度值係20%以下為較佳,以霧度值係10%以下為更佳。
又,在本發明的偏光板(1)或偏光板(2),構成基材1及基材1表面的線狀凹凸結構10之樹脂,係以熱塑性樹脂作為主成分時,其玻璃轉移溫度能夠藉由差示掃描熱量測定(以下稱為DSC)而得。在升溫過程(升溫速度:10℃/分鐘)時之玻璃轉移溫度Tg以70~160℃為佳,以100~160℃為更
佳,以110~150℃的範圍為最佳。在此,玻璃轉移溫度Tg係依據JIS K-7121(1999年)之方法所求得的值,係在以升溫速度10℃/分鐘掃描時所得到的差示掃描熱量測定圖之在玻璃轉移階段狀的變化部分,從自各基線的延長直線往縱軸方向等距離之直線與玻璃轉移的階段狀變化部分的曲線之交叉點所求得的值。玻璃轉移溫度Tg若大於該範圍時,即便對模具50加壓來形成線狀凹凸結構10亦難以形成充分的形狀,即便形成線狀金屬層3亦難以得到充分的光學特性,乃是不佳,又,小於該範圍時,在隨後的黑色層形成製程及線狀金屬層形成製程等製程,會有因熱負荷致使基材、或圖案產生變形的情形,乃是不佳。在本發明的偏光板(1)或偏光板(2),構成基材1及基材1表面的線狀凹凸結構10之樹脂係以熱塑性樹脂作為主成分時,藉由使其玻璃轉移溫度在上述範圍,能夠兼具良好的圖案形成性、且在線狀黑色層2及線狀金屬層3形成製程中的圖案形狀保持性。結果能夠得到具有抑制外光反射的效果,且具有高偏光特性之偏光板。
又,在本發明的偏光板(1)或偏光板(2),構成基材1及基材1表面的線狀凹凸結構10之樹脂係以熱固性樹脂或光固性樹脂作為主成分時,玻璃轉移溫度Tg亦可以在上述範圍外。此時,熱分解開始溫度以150℃以上為佳,以200℃以上為更佳,以250℃者為最佳。小於該範圍時,在隨後的線狀黑色層3、線狀金屬層3形成製程,會有基材或圖案產生變形的情形。又,在線狀金屬層3形成製程中低分子量有機成分大量放出,會阻礙金屬原子之緻密的配
列。因此,所形成的線狀金屬層3的金屬性降低。結果,會有光學特性低落的情形,乃是不佳。在本發明的偏光板(1)或偏光板(2),構成基材1及基材1表面的線狀凹凸結構10之樹脂係以熱固性樹脂或光固性樹脂作為主成分時,藉由使熱分解開始溫度在上述範圍,在線狀金屬層形成的線狀金屬層3能夠保持較高的金屬性。結果,具有抑制外光反射的效果,同時能夠得到具有高偏光特性之偏光板。
又,在本發明的偏光板(1)或偏光板(2),構成基材1及基材1表面的線狀凹凸結構10之樹脂係熱塑性樹脂時,在25℃之光彈性模數k係以50×10-12
pa-1
以下為佳,以40×10-12
pa-1
以下為更佳,以30×10-12
pa-1
以下為最佳。
在此所稱光彈性模數k係將樹脂藉由熔融製膜、溶液製膜等眾所周知的方法加以薄片化,並使該薄片在25℃、65RH%的環境下,厚度為d(奈米)且在無張力時的相位差為Γ1(奈米)的薄膜,施加張力F(Pa)時所產生的相位差為Γ2(奈米)時,以k=(Γ 2-Γ 1)/(d×F)所定義的值。
又,測定相位差Γ係在對薄膜施加1公斤/平方毫米(9.81×106
Pa)的張力之狀態,藉由具有正交尼科爾稜鏡、以鈉D線(波長589奈米)作為光源之偏光顯微鏡在25℃的環境下進行。
此種光彈性模數k大於50×10-12
Pa-1
時,在加工基材1及基材1表面的線狀凹凸結構10時會殘留光學應變,會有形成線狀金屬層3時在面內之光學特性變化而產生色調不
均等情形,乃是不佳。在本發明的偏光板(1)或偏光板(2),構成基材1及基材1表面的線狀凹凸結構10之樹脂藉由將如此的的光彈性模數k控制在上述特定範圍,能夠形成線狀凹凸結構且在加工時不會殘留光學應變。結果形成線狀金屬層3時,能夠得到面內均勻的光學特性。
在此等樹脂亦可按照必要添加各種成分。此種添加劑例如能夠使用界面活性劑、交聯劑、紫外線吸收劑、光安定化劑、熱安定化劑、可塑劑、黏度調整劑、抗氧化劑及防靜電劑等。
在本發明的偏光板(1)或偏光板(2),基材1係由樹脂所構成時,為提升線狀黑色層2、線狀金屬層3的選擇形成性或黏著性,且提升線狀金屬層3的特性之目的,亦可在基材1表面形成以無機物為主成分之層。此時,在基材1表面形成由無機物所構成的層之表面時,在金屬層3的形成製程中,能夠防止低分子量有機成分從基材1放出。藉此,在基材1上沈積金屬時,能夠抑制低分子量被收納,且藉由能夠提高在基材與金屬層的界面附近之金屬的結晶配列,能夠在樹脂製的基材1上形成緻密且高結晶性的線狀金屬層3。結果,能夠提高線狀金屬層3之反射特性、偏光特性及光線利用效率。又,藉由後述的方法在線狀凹凸結構10上選擇性地形成線狀黑色層2或線狀金屬層3時,因與從基材放出的低分子量有機成分的碰撞機率降低,能夠提升線狀黑色層2或線狀金屬層3的選擇形成性。結果,作為偏光板時能夠得到兼具高透射特性、高偏光特性及抑制外光反射的效果之偏光板。
又,在本發明的偏光板(1)或偏光板(2),基材1係至少由樹脂所構成的第一層及作為支撐體之第二層之積層結構為佳。藉由積層結構及作為支撐體之第二層,在確保機械強度及耐熱性的同時,若基材1表面係平坦時,能提高其平面性。又,使基材1表面形成線狀凹凸結構10時,能夠在第一層使用容易賦形的材質,因為容易在基材1表面形成線狀凹凸結構10,乃是較佳。又,作為支撐體之第二層,其本身可以是單層亦可以是複數層的積層結構。
在此,使基材1表面形成線狀凹凸結構10時,在第一層所使用容易賦形的材質係指前述的熱塑性樹脂、光固性樹脂及熱固性樹脂。如後述,從生產力等觀點,在基材1表面賦予線狀凹凸結構10時,以模具轉印法為佳。藉由使該等樹脂使用於第一層且使用模具轉印法,能夠在基材1表面形成線狀凹凸結構10,乃是較佳。
又,作為支撐體之第二層能夠使用以玻璃、金屬等無機基材、聚酯樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸樹脂、脂環族聚烯烴等的聚烯烴樹脂、聚碳酸酯等為代表之樹脂基材等各種材質。使用玻璃、金屬等無機基材作為支撐體時,能夠作為平坦性或機械強度、耐熱性優良之偏光板。又,使用以聚酯樹脂、聚丙烯酸樹脂、聚烯烴樹脂及聚碳酸酯等為代表之具有撓性的樹脂基材時,因為進而能夠賦柔軟性、輕量化、薄膜化及處理性,乃是更佳。上述材質之中,為了提升機械強度、耐熱性,以單軸拉伸或雙軸拉伸聚酯樹脂薄片為特佳。使用雙軸拉伸而成的聚酯樹脂薄片時,因為在確保機械強度及耐熱性之同時,能夠達成薄膜化、
柔軟性及輕量化,係更佳的支撐體。特別是與無機基材之玻璃比較時,薄膜化時的耐衝擊性優良。又,因為藉由拉伸能夠使薄片顯現雙折射性,亦能夠消除如前述之入射光的偏光狀態偏移而提高液晶顯示裝置等的亮度,乃是較佳。在此所使用的聚酯樹脂以使用聚對酞酸乙二酯、聚乙烯-2,6-萘二甲酸酯,或是以此等作為基質而與其他成分之共聚物等的聚酯為佳。又,使用以該等聚酯樹脂作為主成分並添加其他相溶性或/及非相溶性的成分而成的樹脂組成物亦佳。
在本發明的偏光板(1)或偏光板(2),基材1係樹脂所構成的第一層及作為支撐體之第二層之積層結構時,使含有線狀凹凸結構10之第一層的折射率N1與作為支撐體之第二層的折射率N2的差異Δn=∣N1-N2︱盡可能較小為佳,使折射率差異Δn為0~0.15為佳,以0~0.10為較佳,以0~0.06為更佳,以0~0.03為最佳。在此,折射率係指依據JIS-K7105(1999年版),使用阿貝式折射率計並在20℃所測定之基材面內的折射率,基材的折射率因面內方向而有差異(具有雙折射性)時,係以其折射率為最大之方向的折射率N2max與最小之方向的折射率N2min的平均值、亦即以(N2max+N2min)/2作為基材的折射率N2。折射率差異Δn脫離上述範圍時,起因於與基材1的折射率差異、及線狀凹凸結構的高度h、或第一層的膜厚度h'等之薄膜干擾變大。由於該薄膜干擾會使原本能夠反射再利用的光線消失。尤其是入射基材1側時。顯著地表現該影響,反射率大幅地下降。結果,光的利用效率降低,致使無法充分地
得到提升亮度效果。又,該光線利用效率的降低亦有因光的波長而變化之情形,液晶顯示裝置的色彩會有因面內的位置、及觀察角度而顯現不均、且色均勻性降低的情形,乃是不佳。在本發明的偏光板(1)或偏光板(2),藉由使含有線狀凹凸結構10之第一層的折射率N1與作為支撐體之第二層的折射率N2的差異Δn=∣N1-N2︱在上述範圍,能夠作為色均勻性良好且光線利用效率優良的偏光板。具體上,使用雙軸拉伸的聚酯薄膜作為第二層時,構成第一層的樹脂之折射率n1以1.50~1.7為佳,以1.55~1.7為較佳,以1.58~1.7為更佳,以1.60~1.68為特佳。為了達成上述折射率n1,能夠藉由在該樹脂的分子骨架,導入環己烷、異崁基、金剛烷等的脂環族基、或苯、萘、蒽、芘、聯苯、雙酚等的芳香環、溴、氯、碘等的鹵素原子、硫等而得到。其中,從環境問題等而言,以導入脂環族基、芳香族基為佳。
在本發明的偏光板(1)或偏光板(2),基材1表面的線狀凹凸結構10的凹部最下部與相反側的表面之間的厚度(以下稱為基材1厚度)h'係以1~1000微米為佳,基材1厚度h'以1~500微米為較佳,以1~200微米為更佳。
又,基材1係樹脂所構成的第一層及作為支撐體之第二層之積層結構時,使含有線狀凹凸結構10之第一層的凹部最下部與第一層與第二層界面間的厚度(以下稱為第一層的膜厚度)h'係以0~2微米為佳,第一層的膜厚度h'以0~1微米為較佳,以0~500奈米為更佳。又,此時第二層的厚度沒有特別限定,從機械強度及薄膜化的觀點,例如
無機基材時以0.1~3毫米為佳,樹脂基材時以50微米~3毫米為佳。
在本發明的偏光板(1),使線狀黑色層2及線狀金屬層3只有形成於同面側的一面時,在未形成線狀黑色層2、線狀金屬層3側的基材1表面,及在本發明的偏光板(2),在未形成線狀金屬層3側的基材1表面,以形成用以防止光線反射(起因於空氣-基材1界面的折射率差異而產生)之防止反射層為佳。藉由形成防止反射層,在未形成線狀黑色層2、線狀金屬層3及透明層4之面側的表面,能夠抑制在界面之不需要的反射。結果能夠更提高光線利用效率。防止反射層可以使用具有防止反射性能之材料形成,來發揮防止反射功能,亦可藉由使該層形成特定形狀來發揮防止反射功能。
又,在本發明的偏光板(1)或偏光板(2),作為支撐體之第二層亦可使用顯示光擴散性之材質。藉此,從能夠達成偏光板與光擴散板的功能合併而言,係較佳的構成。又,為了顯現光學擴散性,例如能夠藉由使粒子等分散於支撐體內部,或在未形成線狀凹凸結構10的面側塗布含有微粒子之材料,或賦予凹凸形狀等來達成。藉由使粒子等分散於支撐體內部來賦予基材1本身光擴散性時,主要是能夠使其顯現等方向性的光擴散效果。另一方面,在基材1表面設置光擴散層時,因為能夠任意地設計表面形狀,除了等方向性的擴散性以外,亦能夠容易地控制任意的光擴散性。
在本發明的偏光板(1)或偏光板(2),使用顯示光擴散性
之材質時,第二層的霧度Ht可依照搭載本發明的偏光板(1)或偏光板(2)之液晶顯示裝置的構成而選擇最適當的範圍。例如液晶顯示裝置係使用稜鏡薄片之構成時,霧度Ht以5~70%為較佳。以10~70%為更佳,以15~60%為特佳,以20~55%為最佳。霧度Ht小於5%時,因為會有觀察到波紋、耀眼而致使顯示品質降低的情形,乃是不佳,又,Ht大於70%時,稜鏡薄片會使指向正面方向的光線大幅度地擴散,結果會有無法得到提升亮度效果的情形,乃是不佳。在本發明的偏光板(1)或偏光板(2),藉由使第二層的霧度Ht為5~70%,不會增加面光源的厚度、且不會損害顯示品質,與先前的面光源比較時能夠作為高亮度的面光源。
又,液晶顯示裝置係未使用稜鏡薄片之構成且含有側光型的面光源時,霧度Ht以5%以上為佳,霧度Ht以10%以上為較佳,以15~95%為更佳,以20~90%以上為特佳。基材1的霧度Ht小於5%時,因為提升亮度效果降低,或是能夠視認導光板的網點印刷圖案等,乃是不佳。在本發明的偏光板(1)或偏光板(2),藉由使第二層的霧度Ht為5%以上,不會增加面光源的厚度、且不會損害顯示品質,與先前的面光源比較時能夠作為高亮度的面光源。
又,液晶顯示裝置係未使用稜鏡薄片之構成且含有正下方型的面光源(2)時,霧度Ht以40%以上為佳,以50%為以上較佳,以60~95%以上為更佳,以70~92%為特佳。霧度Ht小於40%時,因為會有亮度提升效果降低、或能夠視認螢光管像等,乃是不佳。在本發明的偏光板(1)或偏光板(2),藉由使第二層的霧度Ht為40%以上,不會增加面光
源的厚度、且不會損害顯示品質,與先前的面光源比較時能夠作為高亮度的面光源。
又,在本發明的偏光板(1)或偏光板(2),對作為支撐體之第二層賦予1/4波長板的功能亦佳。此時,若從基材1側入射光線時,從偏光板反射的偏光係同時變換為圓偏光。該圓偏光係返回面光源,雖然一部分的偏光狀態消除,但是以含有大量因反射而變換成反旋轉的圓偏光之狀態再次返回偏光板。該反旋轉的圓偏光通過基材1時,因為變換為透射偏光板之直線偏光,能夠提升光線利用效率。
又,亦可使用顯示光吸收性之材質或顯示光反射性之材質作為第二層。此時,能夠使用作為反射特定偏光成分之偏光反射板。
本發明的偏光板(1)或偏光板(2)能夠藉由含有至少以下製程之方法來製造。
本發明的偏光板(1)之製造方法在基材1係平坦時,能夠藉由含有以下(a-1)~(a-6)的製程之製程來製造。
製程(a-1):製造基材1之製程(基材形成製程)
製程(a-2):形成黑色層2之製程(黑色層形成製程)
製程(a-3):形成金屬層3之製程(金屬層形成製程)
製程(a-4):在藉由製程(b-2)所形成的黑色層上及/或藉由(製程b-3)所形成的金屬層上形成光阻圖案之製程(光阻圖案形成製程)
製程(a-5):部分地除去黑色層2之製程(黑色層選擇性除去製程)
製程(a-6):部分地除去金屬層3之製程(金屬層選擇性除去製程)。
在此,線狀黑色層2及線狀金屬層3係形成於基材1的同側表面時,在基材1上形成線狀金屬層3,且在其上形成線狀黑色層2時(第2圖(a)等),能夠依照以下順序進行上述製程來形成
製程1:製程(a-1)基材形成製程
製程2:製程(a-3)金屬層形成製程
製程3:製程(a-2)黑色層形成製程
製程4:製程(a-4)在黑色層上之光阻圖案形成製程
製程5:製程(a-5)黑色層選擇性除去製程
製程6:製程(a-6)金屬層選擇性除去製程。
又,在基材1上形成線狀黑色層2,且在其上形成線狀金屬層3時(第2圖(b)等),能夠依照以下順序進行上述製程來形成
製程1:製程(a-1)基材形成製程
製程2:製程(a-2)黑色層形成製程
製程3:製程(a-3)金屬層形成製程
製程4:製程(a-4)在金屬層上之光阻圖案形成製程
製程5:製程(a-6)金屬層選擇性除去製程
製程6:製程(a-5)黑色層選擇性除去製程。
又,線狀黑色層2及線狀金屬層3係形成於基材1的相反側表面時(第2圖(i)、(j)等),能夠依照以下順序進行上述製程來形成
製程1:製程(a-1)基材形成製程
製程2:線狀黑色層形成製程
製程2-1:製程(a-2)黑色層形成製程
製程2-2:製程(a-4)在黑色層上之光阻圖案形成製程
製程2-3:製程(a-5)黑色層選擇性除去製程
製程3:線狀金屬層形成製程
製程3-1:製程(a-3)金屬層形成製程
製程3-2:製程(a-4)在金屬層上之光阻圖案形成製程
製程3-3:製程(a-6)金屬層選擇性除去製程
又,只要製程2中的製程2-1~製程2~3、及製程3中的製程3-1~製程3-3係各自按照其順序進行時,製程3亦可比製程2先進行,製程2亦可與製程3同時進行。
又,在本發明的偏光板(1)之製造方法,在基材1的表面形成線狀凹凸結構10時,雖然亦能夠藉由上述製法形成,但是使用包含以下的製程之方法亦佳。
線狀黑色層2、線狀金屬層3之任一方係在基材之形成有線狀凹凸結構10的一側形成,且在另一方形成有基材的平坦面時,能夠藉由含有以下製程(b-1)~製程(b-4)之製程來製造。從容易形成線狀黑色層2及/或線狀金屬層3而言,本方法係較佳。
製程(b-1):製造基材1之製程(基材形成製程)
製程(b-2):在基材1表面形成線狀凹凸結構10之製程(圖案形成製程)
製程(b-3):在基材1之具有線狀凹凸結構10的面側形成線狀黑色層2或線狀金屬層3之製程(線狀黑色層形成製程或線狀金屬層形成製程)
製程(b-4):在基材1的平坦面側形成金屬層3或黑色層2之製程(金屬層3形成製程或黑色層形成製程)
製程(b-5):在金屬層3或黑色層2上形成光阻圖案之製程(光阻圖案形成製程)
製程(b-6):部分性除去金屬層3或黑色層2之製程(選擇性除去製程)
在此,線狀黑色層2係在基材1之形成有線狀凹凸結構10的面側,且線狀金屬層3係形成於基材1的平坦面側時(第5圖),例如上述製程能夠藉由進行以下的順序來形成。
製程1:製程(b-1)基材形成製程
製程2:線狀黑色層形成製程
製程2-1:製程(b-2)圖案形成製程
製程2-2:製程(b-3)線狀黑色層形成製程
製程3:線狀金屬層形成製程
製程3-1:製程(b-4)圖案形成製程
製程3-2:製程(b-4)金屬層上之光阻圖案形成製程
製程3-3:製程(b-6)金屬層選擇性除去製程.
而且,只要製程2中的製程2-1~製程2~2、及製程3中的製程3-1~製程3-3係各自按照其順序進行時,製程3亦可比製程2先進行,製程2亦可與製程3同時進行。
又,線狀金屬層3係在基材1之形成有線狀凹凸結構10的面側,且線狀黑色層2係形成於基材1的平坦面側時(第6圖),例如上述製程能夠藉由進行以下的順序來形成。
製程1:製程(b-1)基材形成製程
製程2:線狀黑色層形成製程
製程2-1:製程(b-4)黑色層形成製程
製程2-2:製程(b-5)在黑色層上之光阻圖案形成製程
製程2-3:製程(b-6)黑色層選擇性除去製程
製程3:線狀金屬層形成製程
製程3-1:製程(b-2)圖案形成製程
製程3-2:製程(b-3)線狀金屬層形成製程
而且,只要製程2中的製程2-1~製程2~3、及製程3中的製程3-1~製程3-2係各自按照其順序進行時,製程3亦可比製程2先進行,製程2亦可與製程3同時進行。
又,線狀黑色層2、線狀金屬層3都是形成於線狀凹凸結構10上時,能夠藉由含有以下製程(c-1)~製程(c-4)之製程來製造。從能夠更減少製程數且生產力優良而言,乃是較佳。
製程(c-1):製造基材1之製程(基材製造製程)
製程(c-2):在基材1表面形成線狀凹凸結構10之製程(圖案形成製程)
製程(c-3):在基材1之具有線狀凹凸結構10的面側形成線狀黑色層2之製程(線狀黑色層形成製程)
製程(c-4):在基材1之具有線狀凹凸結構10的面側形成線狀金屬層3之製程(線狀金屬層形成製程)
在此,在基材1形成有線狀黑色層2、且在其上形成有線狀金屬層3時(第7圖等),上述製程能夠藉由進行以下的順序來形成。
製程1:製程(c-1)基材製造製程
製程2:製程(c-2)圖案形成製程
製程3:製程(c-3)線狀黑色層形成製程
製程4:製程(c-4)線狀金屬層形成製程
又,在基材1形成有線狀金屬層3、且在其上形成有線狀黑色層2時(第8圖等),上述製程能夠藉由進行以下的順序來形成。
製程1:製程(c-1)基材製造製程
製程2:製程(c-2)圖案形成製程
製程3:製程(c-4)線狀金屬層形成製程
製程4:製程(c-3)線狀黑色層形成製程
又,本發明的偏光板(2)之製造方法在基材1係平坦時,能夠藉由含有以下製程(d-1)~製程(d-5)之製程來製造。
製程(d-1):製造基材1之製程(基材形成製程)
製程(d-2):形成金屬層3製程(金屬層形成製程)
製程(d-3):在金屬層3上形成光阻圖案之製程(光阻圖案形成製程)
製程(d-4):部分性除去金屬層3之製程(金屬層選擇性除去製程)
製程(d-5):形成透明層4製程(透明層形成製程)
在此,在基材1形成有線狀金屬層3、且在其上形成有透明層4時(第11圖等),上述製程能夠藉由進行以下的順序來形成。
製程1:製程(d-1)基材形成製程
製程2:製程(d-2)金屬層形成製程
製程3:製程(d-3)光阻圖案形成製程
製程4:製程(d-4)金屬層選擇性除去製程
製程5:製程(d-5)透明層形成製程
又,在基材1形成有透明層4、且在其上形成有線狀金屬層3時(第17圖(a)等),上述製程能夠藉由進行以下的順序來形成。
製程1:製程(d-1)基材形成製程
製程2:製程(d-5)透明層形成製程
製程3:製程(d-2)金屬層形成製程
製程4:製程(d-3)光阻圖案形成製程
製程5:製程(d-4)金屬層選擇性除去製程
又,在本發明的偏光板(2)之製造方法,在基材1的表面形成線狀凹凸結構10,並在該基材1上形成線狀金屬層3後,形成透明層4時,雖然亦能夠藉由上述製法形成,但是使用包含以下製程(e-1)~製程(e-4)之製程來製造亦佳。從容易形成線狀金屬層3而言,本方法係較佳。
製程(e-1):製造基材1之製程(基材製造製程)
製程(e-2):在基材1表面形成線狀凹凸結構10之製程(圖案形成製程)
製程(e-3):在基材1之具有線狀凹凸結構10的面側形成線狀金屬層3之製程(線狀金屬層形成製程)
製程(e-4):形成透明層4之製程(透明層形成製程)
在此,係在基材1形成線狀金屬層3,並在其上形成透明層4時(第14圖等),上述製程能夠藉由進行以下的順序來形成。
製程1:製程(e-1)基材製造製程
製程2:製程(e-2)圖案形成製程
製程3:製程(e-3)線狀金屬層形成製程
製程4:製程(e-4)透明層形成製程
又,係在基材1形成線狀透明層4,並在其上形成線狀金屬層3時(第17(b)圖等),上述製程能夠藉由進行以下的順序來形成。
製程1:製程(e-1)基材製造製程
製程2:製程(e-2)圖案形成製程
製程3:製程(e-4)透明層形成製程
製程4;製程(e-3)線狀金屬層形成製程
以下,詳細說明各製程。
在本發明的偏光板(1)或偏光板(2)製造方法,基材1的形成方法能夠使用例如在擠壓機內加熱熔融基材1形成用材料,並從噴嘴擠出至已冷卻的鑄塑轉筒(cast drum)上而加工成薄片狀之方法(熔融鑄塑法)。其他方法亦可使用使基材1形成用材料溶解於溶劑,並使該溶液從噴嘴擠出至鑄塑轉筒、環狀皮帶(endless belt)等支撐體上而成為膜狀,接著,將溶劑從如此的膜層乾燥除去而加工成薄片狀之方法(溶液鑄塑法)等。
又,在基材1上形成用以形成線狀凹凸結構10之樹脂層之方法,該樹脂層係熱塑性樹脂時,能夠將二種不同的熱塑性樹脂投入二台擠壓機,熔融而從噴嘴共擠出至已冷卻的鑄塑轉筒上而共擠壓加工成薄片狀,來同時形成基材1及樹脂層之方法(共擠壓法);將樹脂層的原料投入擠壓機
並熔融擠壓而邊從噴嘴擠出邊層壓單膜所製造的基材1之方法(熔融層壓法);將基材1及樹脂層各自各別地製造單膜,並藉由已加熱的輥群等熱壓黏著之方法(熱層壓法);透過黏著劑貼合之方法(黏著法);此外有使樹脂層用材料溶解於溶劑,並將該溶液塗布於基材1上之方法(塗布法)等。
又,樹脂層的材料係光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂時,上述方法之中,以使用黏著法、塗布法為佳。
就與樹脂層的黏著力而言,基材1以使用形成易黏著層等的塗布層而成者為佳。此時,構成塗布層之樹脂能夠按照所使用的基材1、樹脂層而適當地選擇使用例如聚酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、聚胺基甲酸酯系樹脂、聚烯烴系樹脂、丙烯酸系樹脂、酚樹脂、環氧樹脂、三聚氰胺樹脂、矽樹脂等的熱塑性樹脂、及此等的混合物等,基材1係使用雙軸拉伸聚酯薄膜時,就黏著性而言,以使以聚酯系樹脂作為主成分者為佳。在此所稱主成分係指構成塗布層之熱塑性樹脂之中,聚酯系樹脂以50重量%以上為佳,以60重量%以上為更佳,以70重量%以上為最佳所構成者。
又,就提升基材1與塗布層的黏附性、防止耐黏結等而言,以在塗布層含有交聯劑者為佳。此種交聯劑宜使用能夠與構成塗布層之樹脂所存在的官能基、例如羥基、羧基、環氧基、醯胺基等進行交聯反應之樹脂或化合物為佳,其例如可使用羥甲基化或烷基醇化尿素系、三聚氰胺系、丙烯醯胺系、聚醯胺系樹脂及環氧化合物、異氰酸酯化合物、
偶合劑、吖環丙烷化合物、唑啉化合物等、及該等的混合物等。此種交聯劑種類及含量能夠按照構成基材1、樹脂層、塗布層之樹脂、交聯劑的種類而適當地選擇,通常係相對於100重量份樹脂固體成分,以0.01~50重量份為佳,以0.2~30重量份的範圍為更佳。此種交聯劑亦適合與觸媒併用,來進行促進交聯反應。又,交聯反應方式可以是加熱方式、照射電磁波方式、吸濕方式等中任一者,通常以使用加熱之方法為佳。
又,為了改良塗布層的滑性或耐黏結性,塗布層以含有微粒子為佳。例如能夠使用無機微粒子或有機微粒子等。此種無機微粒子能夠使用例如金、銀、銅、鉑、鈀、錸、釩、鋨、鈷、鐵、鋅、釕、鐠、鉻、鎳、鋁、錫、鋅、鈦、鉭、鋯、銻、銦、釔、鑭等的金屬、氧化鋅、氧化鈦、氧化銫、氧化銻、氧化錫、銦錫氧化物、氧化釔、氧化鑭、氧化鋯、氧化鋁、氧化矽等金屬氧化物、氟化鋰、氟化鎂、氟化鋁、冰晶石等的金屬氟化物、磷酸鈣等的金屬磷酸鹽、碳酸鈣等的碳酸鹽、硫酸鋇等的硫酸鹽、其他有滑石及高嶺土等。又,有機微粒子除了能夠使用交聯苯乙烯或交聯丙烯酸等的交聯微粒子以外,亦可使用雖然對構成塗布層的熱塑性樹脂係非相溶、但能夠微分散而形成海島結構之熱塑性樹脂作為微粒子。此種微粒子的形狀能夠使用真球狀、旋轉橢圓體狀、扁平體狀、念珠狀、板狀或針狀等者,但是沒有特別限定。從分散性、滑性、耐黏結性而言,此種微粒子的平均粒徑以0.05~15微米為佳,0.1~10微米為更佳。又,此種微粒子的添加量係任意,通常係相對於100
重量份樹脂固體成分,0.1重量份~50重量份為佳,以1~30重量份為更佳。
又,在不會喪失效果的範圍內,在塗布層可按照必要添加各種的添加劑。能夠添加調配之添加劑,例如可使用分散劑、染料、螢光增白劑、抗氧化劑、耐候劑、防靜電劑、聚合抑制劑、增黏劑、消泡劑、紫外線吸收劑、調平劑、pH調整劑及鹽等。
上述在基材1形成塗布層之方法,以使用將構成上述塗布層的材料溶解/分散在溶劑而成之塗液塗布於基材1上並乾燥之手段為佳。此時,所使用的溶劑可以任意,就安全性而言,以使用以水為主成分為佳。此時,為了改良塗布性或溶解性等,亦可少量添加溶解於水之有機溶劑。此種有機溶劑的例子能夠使用甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇及正丁醇等的脂肪族或脂環族醇類、乙二醇、丙二醇及二甘醇等的二醇類、甲基賽路蘇、乙基賽路蘇及丙二醇一甲基醚等的二醇衍生物、二烷、四氫呋喃等的醚類、乙酸甲酯、乙酸乙酯及乙酸戊酯等的酯類、丙酮、甲基乙基酮等的酮類、N-甲基吡咯啶酮等的醯胺類等、及該等的混合物,但是未限定於此等。
在基材1上塗設塗布層的方法可舉出在基材1的製膜中塗設之聯機塗布法、在製膜後的坯膜塗設之離線塗布法,此等任一者都使用。因為能夠與基材1製膜同時而較有效率、且塗布層對基材1的黏著性較高之理由,以聯機塗布法為更佳。又,從提升塗布液在支撐體上的潤濕性及提升黏著力的觀點,塗設時亦可對基材1表面進行電暈處理等。
又,基材1若選擇單軸或雙軸拉伸而成的薄膜基材時,樹脂層的形成方法可舉出上述的熔融層壓法、熱層壓法及塗布法等方法。樹脂層係由熱塑性樹脂所構成時,亦可進行將樹脂層用材料、及基材1形成用的聚酯材料各自投入二台擠壓機,熔融而從噴嘴共擠出至已冷卻的鑄塑轉筒上而雙軸拉伸後,施加熱處理之方法(共擠壓雙軸拉伸法)
雙軸拉伸之方法可以是分別進行長度方向及寬度方向的拉伸之依次雙軸拉伸方法、或同時進行長度方向及寬度方向的拉伸之同時雙軸拉伸方法之任一種方法都可以。
又,使樹脂層的熔點(或是軟化點)為Tm1、使基材1的熔點為Tm2時,在熱處理製程之熱處理溫度Ta係以Tm2>Ta>Tm1為佳。藉由在該溫度範圍進行熱處理,在將基材1熱固定來賦予機械強度之同時,能夠使樹脂層熔融而均勻化,並賦予易成形性。
圖案形成製程係指在藉由製程(b-1)、製程(c-1)、製程(e-1)的製程所得到之在基材1的至少一側表面上,形成線狀凹凸結構10之製程。
在本發明的偏光板(1)或偏光板(2)之製造方法,線狀凹凸結構10亦能夠藉由使用半導體製程等所使用的光微影法或蝕刻法。但是因為此等的製程複雜,從生產生及成本面而言,以藉由由模具轉印法來賦形為佳。亦即藉由使用加熱、加壓或照射電磁波之模具轉印,在基材1表面形成線狀凹凸結構10。在使用加熱、加壓之方法,如第20圖(a)所示,係藉由使基材(線狀凹凸結構形成用薄片40)與模具
50疊合而加熱、加壓,並脫膜,來將模具形狀轉印至基材(線狀凹凸結構形成用薄片40)表面。此時,較佳是至少基材線狀凹凸結構形成用薄片40)表面係由熱塑性樹脂或熱固性樹脂所構成。使用照射電磁波之方法係如第20圖(b)所示,係藉由在模具50直接填充光硬化性樹脂,或是藉由將模具50往塗布前述樹脂而成的基材(線狀凹凸結構形成用薄片40)表面推壓,使前述樹脂填充於模具50,並與基材貼合而進行照射電磁波,來使樹脂硬化,且藉由脫模來轉印模具50形狀。至少基材表面係藉由電磁波、例如紫外線、可見光、電子射線硬化之樹脂所構成為佳。
在本發明的偏光板(1)或偏光板(2)之製造方法,用以形成線狀凹凸結構10之模具50之製造方法沒有特別限定。鑒於本發明的偏光板(1)或偏光板(2)之尺寸,以使用X射線、電子射線、紫外線或紫外線雷射等,將形成於模具材質上的光阻層圖案化,隨後經由蝕刻等製程來製造者為佳。
模具50的材質沒有特別限定,能夠利用玻璃、矽、不鏽鋼(SUS)、或鎳(Ni)等各種材料。從模具50的加工性而言,以矽或玻璃為佳,從脫模性及耐久性而言,以不鏽鋼(SUS)、鎳(Ni)等金屬材質為佳。
模具50亦可直接使用上述材質。為了使模具轉印後成形品容易脫模,以使用表面處理劑處理模具50的表面,來賦予易滑性為佳。表面處理後之模具50表面的接觸角以80∘以上為佳,以100∘以上為更佳。
模具50的表面處理方法能夠使用在模具50表面使表面處理劑化學鍵結之方法(化學吸附法)、或在模具50表面使
表面處理劑物理吸附之方法(物理吸附法)等。其中,從表面處理效果的重複耐久性、及防止對成形品之污染的觀點,以藉由化學吸附法來表面處理為佳。
化學吸附法所使用的表面處理劑之較佳例子,能夠使用氟系矽烷偶合劑。使用氟系矽烷偶合劑之表面處理方法,首先,係將模具50藉由在有機溶劑(丙酮、乙醇等)中超音波處理、或藉由在硫酸等的酸、過氧化氫等的過氧化物的溶液中煮沸等洗淨後,浸漬於以氟系溶劑溶解氟系矽烷偶合劑而成溶液之方法(濕式法)、或使其真空蒸鍍而在模具50表面析出之方法(乾式法)等。濕式法時,可在浸漬法時對溶液進行加熱亦佳。又,亦可在浸漬後進行加熱處理。
使用第20圖,說明用該模具50在基材1形成線狀凹凸結構10的方法之例子。
第20圖(a)係使用加熱、加壓來進行模具賦形時之例子。將用以形成基材1之線狀凹凸結構形成用薄片40、及模具的至少一方,加熱至薄片的玻璃轉移溫度Tg2(積層薄片時為樹脂層的熱塑性樹脂的玻璃轉移溫度Tg21,以下將該等稱為Tg2)以上且小於熔點Tm的溫度範圍內(第20圖(a-1)),並使線狀凹凸結構形成用薄片40與模具50接近,在此狀態以規定壓力加壓,並保持規定時間(第20圖(a-2))。接著,在保持加壓狀態下降溫。最後將加壓壓力釋放而使薄片從模具50脫模(第20圖(a-3))。
使用加熱、加壓來模具賦形時,加熱溫度及加壓溫度(T1)以在Tg2~Tg2+60℃的範圍內為佳。小於該範圍時,因為線狀凹凸結構形成用薄片40或是樹脂層未充分地軟化,在加
壓模具50時會容易產生變形、或成形時所必要的壓力變為非常大。又,高於該範圍時,因加熱溫度及加壓溫度T1高,在能源上係非效率的。又,會使模具50與薄片的加熱/冷卻時的體積變動量差異太大,致使線狀凹凸結構形成用薄片40咬入模具50而無法脫模,或是即便能夠脫模,圖案的精確度亦降低,或是產生部分性圖案缺損等理由,乃是不佳。藉由使加熱溫度及加壓溫度(T1)在此範圍能夠兼具良好的成形性及脫模性。
又,在使用加熱、加壓來模具賦形時,加壓壓力能夠依照在加壓溫度T1時之線狀凹凸結構形成用薄片40或樹脂層的彈性模數的值等來加以適當地調整。以0.5~50MPa為佳,以1~30MPa為更佳。小於該範圍時,樹脂在模具50內的填充不充分,致使圖案的精確度降低。又,大於該範圍時,因為必要的負荷變大,或是使模具50負荷變大,致使重複使用耐久性降低,乃是不佳。藉由使加壓壓力在此範圍,能夠得到良好的轉印性。
又,在使用加熱、加壓來模具賦形時,加壓壓力保持時間能夠依照在加壓溫度T1時之線狀凹凸結構形成用薄片40或樹脂層的彈性模數的值等來加以適當地調整。平板加壓時,以10秒~10分鐘為佳。小於該範圍時,樹脂在模具50內的填充不充分,致使圖案的精確度降低,或是面內均勻性低落。又,大於該範圍時,因為樹脂熱分解造成劣化等,成形物的機械強度有下降的可能性,乃是不佳。藉由使保持時間在該範圍,能夠兼具良好的轉印性、及成形品的機械強度。但是捲裝進出(roll to roll)成形時,即便加壓
時間為10秒以下亦可。
又,在使用加熱、加壓來模具賦形時,加壓壓力釋放溫度T2係以在Tg2-10℃~Tg2+30℃的溫度範圍內且比加壓溫度T1低為佳,以在Tg2-10℃~Tg2+30℃為更佳。小於該範圍時,加壓時之樹脂的變形會以殘留應力的方式殘留,在脫模時圖案會崩潰,且即便能夠脫模,成形物的熱安定性亦降低,乃是不佳。又,大於該範圍時,因為壓力釋放時的樹脂流動性高,致使圖案變形而使轉印精確度降低,乃是不佳。藉由使加壓壓力釋放溫度T2在該範圍,能夠兼具良好的轉印性及脫模性。
又,在使用加熱、加壓來模具賦形時,脫模溫度T3以在20℃~T2℃的溫度範圍內為佳,以在20℃~Tg2℃的溫度範圍為較佳,以在20℃~Ts℃(但是Ts<Tg2)的溫度範圍為最佳。大於該範圍時,因為脫模時的樹脂流動性高、且表面軟化而具有黏附性等,脫模時圖案變形致使精確度降低,乃是不佳。藉由使脫模時的溫度在此範圍,能夠精確度良好地將圖案脫模。
第20圖(b)係使用照射電磁波來以模具轉印賦形時之例子。使用以形成基材1之線狀凹凸結構形成用薄片40及具有反轉應轉印圖案而成的凹凸之模具50接近(第20圖(b-1))。在此狀態以規定壓力加壓,並從模具50側或線狀凹凸結構形成用薄片40之任一者照射電磁波來使樹脂硬化(第20圖(b-2))。接著,將加壓壓力釋放而使薄片從模具50脫模(第20圖(a-3))。
藉由採用照射電磁波之模具轉印之賦形時,模具壓力係
依存於被賦形材料的黏度,以0.05~10MPa為佳,以0.1~5MPa為更佳。小於該範圍時,樹脂在模具50內的填充不充分,致使圖案的精確度降低。又,大於該範圍時,因為必要的負荷變大,或是使模具50負荷變大,致使重複使用耐久性降低,乃是不佳。藉由使加壓壓力在此範圍,能夠得到良好的轉印性。
藉由採用照射電磁波之模具轉印之賦形時,電磁波的照射量係依存於累積在照射能量波長的吸水率等,以10~5000mJ/cm2
為佳。小於該範圍時,樹脂的硬化不充分致使圖案精確度降低,或是因為脫模時強度不足且由於脫模應力造成破裂,致使成形面內均勻性降低。又,大於該範圍時,因為過度硬化而硬化收縮,會有造成卷曲之可能性,乃是不佳。藉由使照射電磁波在該範圍,能夠兼具良好的轉印性及成形物的機械強度。
藉由採用照射電磁波之模具轉印之賦形時,一系列製程中的溫度沒有特別限制。加壓溫度為10~200℃,以10~150℃為較佳,以10~100℃為最佳。高於該溫度時,樹脂的流動性變為太高,在加壓前會產生流動,或是在加壓前樹脂硬化掉,且成形變為不充分,乃是不佳。又,脫模溫度T3以在硬化物的玻璃轉移溫度Tg3以下為佳,以在Tg3-10℃為更佳,以在Tg3-20℃為最佳。大於該範圍時,因為脫模時的樹脂流動性變高,或是表面軟化而具有黏著性,會有脫模時圖案變形致使精確度降低之情形,乃是不佳。藉由使脫模時的溫度在此範圍,能夠精確度良好地將圖案脫模。
藉由採用照射電磁波之模具轉印之賦形時,對模具轉印
所得到的基材1施加熱處理,能夠更提升硬化度。能夠使用以下任一種方法,包含:加壓時預先對前述的模具50或對基材1的至少一方加熱之方法;對藉由照射電磁波硬化後,在脫模前對模具50或對基材1的至少一方加熱之方法;及在圖案成形製程後進行熱處理之方法。其中,因為能夠減少製程數,以進行預先加熱模具加壓時的模具溫度T1或積層體1的溫度T2之至少一方之方法為佳。又,為了更提高硬化度,亦可以組合此等而進行。
在本發明的偏光板(1)或偏光板(2)之製造方法,圖案形成方法可舉出上述的方法。除了加壓如第20圖所示的平版之方法(平版加壓法)以外,捲裝進出(roll to roll)的連續成形亦可,該捲裝進出係使用在表面形成凹凸而成之輥狀的模具,成形為輥狀薄片而得到輥狀的成形體。就生產力而言,捲裝進出連續成形係比平版印刷法優良。
在本發明的偏光板(1)之製造方法,在表面平坦的基材1上形成線狀黑色層2時,係在基材的平坦面側整面形成黑色層。該方法以使用蒸鍍法、濺鍍法等乾式法;及塗布法、鍍敷法等濕式法為佳。因為蒸鍍法及濺鍍法等乾式法能夠在面內形成均勻的黑色層,乃是有效的方法。塗布法係藉由在基材1上塗布含有黑色層形成用材料而成的塗劑,來形成黑色層。
又,鍍敷法可舉出在固體表面上使用外部電源使黑色層電析出(電極沈積)之電解鍍敷法;及使黑色層化學還原析出之無電解鍍敷法等。鍍敷法可舉出在基材1藉由蒸鍍等
形成金屬等之後,使鍍敷成長;或是在基材1塗布銀或鈀等作為觸媒的微粒子後,鍍敷使其成長。
該等上述方法之中,因為所形成黑色層的控制容易且均勻性優良,蒸鍍法及濺鍍法等的乾式法係更佳的形成方法。
在本發明的偏光板(1)之製造方法,藉由乾式法形成黑色層的方法可舉出例如電阻加熱蒸鍍、電子射束蒸鍍、感應加熱蒸鍍及此等和使用電漿或離子射束的輔助法等之真空蒸鍍法;反應性濺鍍法;離子射束濺鍍法;ECR(electron cyclotron;電子回旋加速器)濺鍍法等的濺鍍法;離子噴鍍法等的物理氣相沈積法(PVD法);及利用熱或光、電漿等的化學氣相沈積法(CVD法)等。
在此,形成黑色層的材料係使用無機氧化物(1)、無機氮化物(1)、無機氧氮化物(1)、無機鹵化物(1)、無機硫化物(1)等作為主成分之材料時,亦可以使與所形成黑色層的組成相同材料直接揮發而沈積在基材1表面。但是,以該方法進行時因為揮發中組成產生變化,結果會有所形成的膜未呈現黑色的情形。因此,係採用1)使用與所形成黑色層的組成同一材料作為揮發源,並邊將氧氣(無機氧化物(1)時)、氮氣(無機氮化物(1)時)、氧氣及氮氣的混合氣體(無機氧氮化物(1)時)、鹵素系氣體(無機鹵化物(1)時)、硫系氣體(無機硫化物(1)時)輔助性地各自導入系統內,邊使其揮發之方法;2)使用無機物群作為揮發源,並邊將氧氣(無機氧化物(1)時)、氮氣(無機氮化物(1)時)、氧氣及氮氣的混合氣體(無機氧氮化物(1)時)、鹵素系氣體(無機鹵化物(1)時)、硫系氣體(無機硫化物(1)時)各自導入系統內,邊使無
機物與導入的氣體反應,邊使其沈積在基材1表面之方法;及3)使用無機物群作為揮發源,並使其揮發而形成無機物群的層後,無機氧化物(1)時係將藉由其保持在氧氣環境下、無機氮化物(1)時係將其保持在氮氣環境下、無機氧氮化物(1)時係將其保持在氧氣與氮氣的混合氣體環境下、無機鹵化物(1)時係將其保持在鹵素系氣體環境下、無機硫化物(1)時係將其保持在硫系氣體環境下,來使無機物層與導入的氣體反應之方法等。此等之中,就使其從揮發源揮發較容易而言,以使用2)的方法或是3)的方法為更佳。而且,就容易控制膜質而言,以2)的方法為更佳。又,黑色層2係無機氧化物(1)時,係使用無機物群作為揮發源,並使其揮發來形成無機物群。隨後,藉由放置在空氣中來使無機物群自然氧化之方法,就容易形成而言,係適合使用的。
又,藉由PVD法形成黑色層時,在揮發前減壓時,以提高系統內的真空度為佳。藉由提高系統內的真空度,能夠形成緻密且缺點少的黑色層2,且能夠均勻地形成黑色層。
又,黑色層係由積層結構所構成時,無機物群係不同時可使用具備複數個揮發源之裝置,在形成第一層後改變揮發源來形成第二層、第三層,又,同一無機物群而只有反應的程度及/或反應氣體的種類不同時,在形成第一層後,變更導入氣體的流量、及/或導入氣體的種類來形成第二層、第三層‧‧‧即可。
在本發明的偏光板(2)之製造方法,形成透明層4之方法以使用蒸鍍法、濺鍍法等乾式法;及塗布法、鍍敷法等濕式法為佳。因為能夠在面內形成均勻的透明層4,蒸鍍法及濺鍍法等乾式法係有效的手段。塗布法係藉由塗布含有透明層4形成用的組成物塗布塗劑形成透明層4。
該等上述方法之中,因為所形成透明層4的控制容易且均勻性優良,以蒸鍍法及濺鍍法等乾式法為較佳的形成方法。
在本發明的偏光板(2)之製造方法,藉由乾式法來形成透明層4之方法可舉出電阻加熱蒸鍍、電子射束蒸鍍、感應加熱蒸鍍及此等和使用電漿或離子射束的輔助法等之真空蒸鍍法;反應性濺鍍法;離子射束濺鍍法;ECR(電子回旋加速器)濺鍍法等的濺鍍法;離子噴鍍法等的物理氣相沈積法(PVD法);及利用熱或光線、電漿等的化學氣相沈積法(CVD法)等。
在此,形成透明層4的材料係使用無機氧化物(2)、無機氮化物(2)、無機氧氮化物(2)、無機鹵化物(2)等作為主成分之材料時,亦可以使與所形成透明層4的組成同一材料直接揮發而沈積在基材1表面。但是,以該方法進行時因為揮發中組成產生變化,結果會有所形成的膜無法當作透明層4之情形。因此,係採用1)使用與所形成透明層4的組成相同之材料作為揮發源,並邊將氧氣(無機氧化物(2)時)、氮氣(無機氮化物(2)時)、氧氣及氮氣的混合氣體(無機氧氮化物(2)時)、鹵素系氣體(無機鹵化物(2)時)輔助性地各自導入系統內,邊使其揮發之方法;2)使用無機物群
作為揮發源,並邊將氧氣(無機氧化物(2)時)、氮氣(無機氮化物(2)時)、氧氣及氮氣的混合氣體(無機氧氮化物(2)時)、鹵素系氣體(無機鹵化物(2)時)各自導入系統內,邊使無機物與導入的氣體反應,邊使其沈積在基材1表面之方法;及3)使用無機物群作為揮發源,並使其揮發而形成無機物群的層後,無機氧化物(2)時係藉由將其保持在氧氣環境下、無機氮化物(2)時係將其保持在氮氣環境下、無機氧氮化物(2)時係將其保持在氧氣與氮氣的混合氣體環境下、無機鹵化物(2)時係將其保持在鹵素系氣體環境下,來使無機物層與導入的氣體反應之方法等。此等之中,就使其從揮發源揮發較容易而言,以使用2)、3)的方法為更佳。就所形成膜的透明性優良而言,以使用2)的方法為更佳。
又,藉由PVD法形成透明層4時,在揮發前減壓時,以提高系統內的真空度為佳。藉由提高系統內的真空度,能夠形成緻密且缺點少的透明層4,且能夠均勻地形成透明層4。
又,透明層4係由積層結構所構成時,無機物群係不同時可使用具備複數個揮發源之裝置,在形成第一層後改變揮發源來形成第二層、第三層,又,同一無機物群而只有反應的程度及/或反應氣體的種類不同時,在形成第一層後,變更導入氣體的流量、及/或導入氣體的種類依照順序來形成第二層、第三層即可。
在此,在本發明的偏光板(2)之製造方法,為了在線狀金屬層3上形成透明層4,藉由變化蒸鍍角度θ、亦即蒸鍍時之基材1的法線方向與揮發源的方向所構成的角度、
或材料的沈積量,能夠形成任意形態的透明層4。在此所稱蒸鍍角度θ係蒸鍍時之基材1的法線方向與揮發源的方向所構成的角度。例如使上述的蒸鍍角度θ(∘)為tanθ≧(p-w)/h時,難以在凹部表面形成透明層4。減少材料的沈積量時,能夠形成如第13圖(c)、第16圖(c)、(e)的形態,增加材料的沈積量時能夠形成如第13圖(a)、(b)、第16圖(a)、(b)、(d)的形態。又,使蒸鍍角度為0∘時,若減少材料的沈積量時,能夠形成如第13圖(e)、第16圖(g)的形態,增加材料的沈積量時能夠形成第13圖(d)、第16圖(f)的形態。
在本發明的偏光板(1)或偏光板(2)之製造方法,在基材1的平坦面形成線狀金屬層3時,係在基材1的平坦面側整面形成金屬層。該方法以使用蒸鍍法、濺鍍法等乾式法;及塗布法、鍍敷法等濕式法為佳。因為蒸鍍法及濺鍍法等乾式法能夠在面內形成均勻的金屬層,乃是有效的方法。塗布法係藉由在基材1上塗布含有金屬粒子或被覆金屬的粒子之塗劑來形成金屬層。
又,鍍敷法可舉出在固體表面上使用外部電源使金屬層電析出(電極沈積)之電解鍍敷法;及使線狀金屬層化學還原析出之無電解鍍敷法等。鍍敷法可舉出在基材1藉由蒸鍍等形成金屬等之後,使鍍敷成長;或是在基材1塗布銀或鈀等作為觸媒的微粒子後,鍍敷使其成長等。
該等上述方法之中,因為所形成金屬層的金屬性高,蒸鍍法及濺鍍法等的乾式法係更佳的形成方法。
在本發明的偏光板(1)或偏光板(2)之製造方法,形成金屬層的方法可舉出例如電阻加熱蒸鍍、電子射束蒸鍍、感應加熱蒸鍍及此等和使用電漿或離子射束的輔助法等之真空蒸鍍法;反應性濺鍍法;離子射束濺鍍法;ECR(電子回旋加速器)濺鍍法等的濺鍍法;離子噴鍍法等的物理氣相沈積法(PVD法);及利用熱或光、電漿等的化學氣相沈積法(CVD法)及溶膠-凝膠法等塗布法等。其中,從能夠形成緻密且均勻的膜而言,以PVD法或CVD法為佳。
在藉由真空蒸鍍法形成金屬層時,以使系統內的真空度較高為佳,以8.0×10-4
Pa以下為佳,以1.0×10-4
Pa以下為較佳,以5.0×10-5
Pa以下為更佳。未滿足此範圍時,從蒸發源揮發的金屬原子沈積時,會有邊收納系統內殘餘的氣體分子邊析出至基材1,致使金屬性降低,或光學特性降低之情形,乃是不佳。在本發明的偏光板(1)或偏光板(2)之製造方法,藉由使蒸鍍時的真空度在上述的範圍內,能夠形成緻密的膜。結果能夠成為偏光分離特性優良的偏光板。
藉由真空蒸鍍法形成金屬層時,蒸鍍速度以2埃/秒以上為佳,以5埃/秒以上為較佳,以10埃/秒以上為更佳。未符合該範圍時,因為在堆積時會成為容易收納系統內殘餘氣體分子的狀態,致使所形成金屬層的金屬性降低且光學特性降低之情形,乃是不佳。在本發明的偏光板(1)或偏光板(2)之製造方法,藉由使蒸鍍速度為上述範圍內,能夠形成緻密的膜,結果能夠形成偏光分離特優良的偏光板。
在本發明的偏光板(1)之製造方法,在形成於基材1表面之線狀凹凸結構10上形成線狀黑色層2時,其方法以使用蒸鍍法、濺鍍法等乾式法;及塗布法、鍍敷法等濕式法為佳。
在蒸鍍法及濺鍍法等乾式法,藉由由控制基材1與揮發源的角度,能夠只有在線狀凹凸結構10的凸部11周邊形成線狀黑色層2。這是用以位置選擇性地形成線狀黑色層2之有效的手段。在此,控制基材1與金屬源的角度係指控制相對於基材1面的法線方向之金屬源的角度,例如第21圖所示,以從相對於法線方向之斜向、且相對於線狀凹凸結構10的長度方向之垂直方向,進行蒸鍍或濺鍍為佳。
接著,塗布法係藉由將含有黑色層形成用材料的塗劑塗布在基材1上來形成線狀黑色層2。藉由控制塗膜厚度、溶劑的極性、塗布條件,能夠部分性地形成線狀黑色層2。
又,鍍敷法可舉出在固體表面上使用外部電源使線狀黑色層2等電析出(電極沈積)之電解鍍敷法;及使線狀黑色層2化學還原析出之無電解鍍敷法等。鍍敷法可舉出在基材1藉由蒸鍍等形成金屬等之後,使鍍敷成長;或是在基材1塗布銀或鈀等作為觸媒的微粒子後,鍍敷使其成長。例如在線狀凹凸結構10的凹部12填充作為觸媒的金屬粒子後,無電解鍍敷時能夠只有在凹部12形成線狀黑色層2。
該等上述方法之中,因為線狀黑色層2形成位置容易控制、而且所形成的線狀金屬層3的控制容易且均勻性優良,蒸鍍法及濺鍍法等的乾式法係更佳的形成方法。
藉由乾式法形成線狀黑色層2的方法可舉出例如電阻
加熱蒸鍍、電子射束蒸鍍、感應加熱蒸鍍及此等和使用電漿或離子射束的輔助法等之真空蒸鍍法;反應性濺鍍法;離子射束濺鍍法;ECR(電子回旋加速器)濺鍍法等的濺鍍法;離子噴鍍法等的物理氣相沈積法(PVD法);及利用熱或光、電漿等的化學氣相沈積法(CVD法)等。
在此,形成線狀黑色層2的材料係使用無機氧化物(1)、無機氮化物(1)、無機氧氮化物(1)、無機鹵化物(1)、無機硫化物(1)等作為主成分之材料時,亦可以使與所形成線狀黑色層2的組成同一材料直接揮發而沈積在基材1表面。但是,以該方法進行時因為揮發中組成產生變化,結果會有所形成的膜未呈現黑色的情形。因此,係採用1)使用與所形成線狀黑色層2的組成相同之材料作為揮發源,並邊將氧氣(無機氧化物(1)時)、氮氣(無機氮化物(1)時)、氧氣及氮氣的混合氣體(無機氧氮化物(1)時)、鹵素系氣體(無機鹵化物(1)時)、硫系氣體(無機硫化物(1)時)輔助性地各自導入系統內,邊使其揮發之方法;2)使用無機物群作為揮發源,並邊將氧氣(無機氧化物(1)時)、氮氣(無機氮化物(1)時)、氧氣及氮氣的混合氣體(無機氧氣化物(1)時)、鹵素系氣體(無機鹵化物(1)時)、硫系氣體(無機硫氧化物(1)時)各自導入系統內,邊使無機物與導入的氣體反應,邊使其沈積在基材1表面之方法;及3)使用無機物群作為揮發源,並使其揮發而形成無機物群的層後,無機氧化物(1)時係將藉由其保持在氧氣環境下、無機氮化物(1)時係將其保持在氮氣環境下、無機氧氮化物(1)時係將其保持在氧氣與氣氣的混合氣體環境下、無機鹵化物(1)時係將其保持在鹵素系
氣體環境下、無機硫化物(1)時係將其保持在硫系氣體環境下,來使無機物層與導入的氣體反應之方法等。此等之中,就使其從揮發源揮發較容易而言,以使用2)的方法或是3)的方法為更佳。又,線狀黑色層2係無機氧化物(1)時,係使用無機物群作為揮發源,並使其揮發來形成無機物群。隨後,藉由藉由放置在空氣中來使無機物群自然氧化之方法,就容易形成而言,係適合使用的。
在藉由真空蒸鍍法形成線狀黑色層2時,在揮發前減壓時,以提高系統內的真空度為佳。藉由提高系統內的真空度,能夠形成緻密且缺點少的線狀黑色層2,且能夠均勻地形成線狀黑色層2。
在本發明的偏光板(1)之製造方法,蒸鍍角度θ、亦即蒸鍍時之基材1的法線方向與揮發源的方向所構成的角度,在基材1表面具有線狀凹凸結構10時,係依存於基材1的凹凸形狀。在此所稱蒸鍍角度θ係指蒸鍍時之基材1的法線方向與揮發源的方向所構成的角度。較佳係如第21圖所示,線狀黑色層2的蒸鍍方向M1以被包含在由基材面的法線L3及與基材1面平行且與線狀凹凸結構10的長度方向垂直的線L2所構成的面內為佳。
在線狀黑色層2的蒸鍍方向M1係被包含在由基材面的法線L3及與基材1面平行且與線狀凹凸結構10的長度方向垂直的線L2所構成的面內的情況,上述蒸鍍角度θ(∘)在線狀黑色層2的形成中可以一定,亦可以使其變化。蒸鍍角度θ為一定時,以tanθ≧(p-w)/h為佳。較佳是tan(θ-5∘)≧(p-w)/h,更佳是tan(θ-10∘)≧(p-w)/h以上。未滿足
此範圍時,會有線狀黑色層2的選擇性形成變為困難,光學特性降低的情形,乃是不佳。在本發明的偏光板(1)之製造方法,藉由使蒸鍍角度θ在上述範圍,能夠高選擇性地形成線狀黑色層2。結果,在維持高透射率的狀態,能夠抑制外光的映入。
又,變化蒸鍍角度θ時,與使蒸鍍角度θ為一定的方法比較,在抑制黏附於凹部之同時,能夠將線狀黑色層2在厚度方向更高地形成。結果,在維持所得到的高透射率之同時,能夠更抑制外光的映入。此時,若在形成初期蒸鍍角度θ係滿足tanθ≧(p-w)/h時即可,至形成中期後期,亦可成為tanθ<(p-w)/h。
變化蒸鍍角度θ時,在形成初期階段以使蒸鍍角度θ往較小的方向變化為佳。藉由如此的變化,在形成初期能夠抑制黏附於凹部,又,隨著使形成進行,在厚度方向能夠較高地形成線狀黑色層2。又,變化蒸鍍角度θ時可斷續地使其變化,亦可連續地使其變化。
使形成角度θ變化之方法,可使用具有基材角度可變機構之裝置來變化形成角度θ,亦可使用捲裝進出型蒸鍍裝置並使基材沿著輥狀轉筒的外周設置,藉由使滾輪旋轉來變化形成角度θ。在此使用捲裝進出型蒸鍍裝置時,因為能夠以連續製程的方式製造,從生產力而言,乃是較佳。
第22圖係說明使用具有基材角度可變機構的裝置來變化形成角度θ而蒸鍍的方法之圖。使用未圖示之基材角度可變機構,並以蒸鍍角度θ、亦即蒸鍍時之基材1的法線方向L3與自揮發源60往金屬的方向M1所構成的角度使
基材1傾斜。如此進行,使用具有基材角度可變機構裝置,藉由邊變化形成角度θ、邊使其蒸鍍,能夠高選擇性地形成線狀黑色層2。
第23圖係說明使用捲裝進出型蒸鍍裝置,來變化形成角度θ而蒸鍍的方法之圖。如第23圖所示,輥狀的基材藉由卷出/卷取軸63、66、輥狀轉筒62的旋轉而沿著輥狀轉筒62的外周旋轉。在輥狀轉筒62的側面附近係設置有分隔板67。分隔板的開口部係以基材面的法線L3與自揮發源60往金屬的方向M1所構成的角度θ為θ1至θ3(在該圖的例子係θ1>θ3)地變化之方式開口。藉由卷出/卷取軸63、66、輥狀轉筒62的旋轉,能夠在輥狀的基材61上邊使形成角度θ為θ1至θ3地變化邊蒸鍍。
在本發明的偏光板(1)之製造方法,基材1與揮發源的距離以較遠為佳,以15公分以上為佳,以20公分以上為更佳。未滿足該範圍時,從斜向蒸鍍時,在蒸發源附近側會沈積有許多線狀黑色層2,會有致使光學特性的面內均勻性變差的情形,乃是不佳。在本發明的偏光板(1)之製造方法,藉由使基材1與揮發源的距離為上述範圍,能夠作為面內的光學特性的均勻性優良之偏光板。
又,線狀黑色層2係由積層結構所構成時,無機物群係不同時可使用具備複數個揮發源之裝置,在形成第一層後改變揮發源來形成第二層、第三層。又,同一無機物群而只有反應的程度及/或反應氣體的種類不同時,在形成第一層後,變更導入氣體的流量、及/或導入氣體的種類來形成第二層、第三層‧‧‧即可。
在本發明的偏光板(1)或偏光板(2)之製造方法,在形成於基材1表面的線狀凹凸結構10形成線狀金屬層3時,其方法以使用蒸鍍法、濺鍍法等乾式法;及塗布法、鍍敷法等濕式法為佳。
在蒸鍍法及濺鍍法等乾式法,藉由控制基材1與金屬源的角度,能夠只有在線狀凹凸結構10的凸部11周邊形成線狀金屬層3,這是用以位置選擇性地形成線狀金屬層3之有效的手段。在此,控制基材1與金屬源的角度係指控制相對於基材1面的法線方向之金屬源的角度,例如第21圖所示,以從相對於法線方向之斜向、且相對於線狀凹凸結構10的長度方向之垂直方向,進行蒸鍍或濺鍍為佳。
接著,塗布法係藉由將塗布法係藉由在基材1塗布含有金屬粒子或被覆金屬的粒子之塗劑來部分地形成線狀金屬層3。
又,鍍敷法可舉出在固體表面上使用外部電源使金屬等電析出(電極沈積)之電解鍍敷法;及使線狀金屬層化學還原析出之無電解鍍敷法等。鍍敷法可舉出在基材1藉由蒸鍍等形成線狀金屬層3等之後,使鍍敷成長;或是在基材1塗布銀或鈀等作為觸媒的微粒子後,鍍敷使其成長。例如在線狀凹凸結構10的凹部12填充作為觸媒的金屬粒子後,無電解鍍敷時能夠只有在凹部12形成線狀金屬層3。
該等上述方法之中,因為成線狀金屬層3形成位置容易控制、而且所形成的線狀金屬層3的金屬性高,蒸鍍法及濺鍍法等的乾式法係更佳的形成方法。
藉由乾式法形成線狀金屬層3的方法可舉出例如電阻加熱蒸鍍、電子射束蒸鍍、感應加熱蒸鍍及此等和使用電漿或離子射束的輔助法等之真空蒸鍍法;反應性濺鍍法;離子射束濺鍍法;ECR(電子回旋加速器)濺鍍法等的濺鍍法;離子噴鍍法等的物理氣相沈積法(PVD法);及利用熱或光、電漿等的化學氣相沈積法(CVD法)等。其中,就能夠高選擇性地形成金屬性高且緻密的膜而言,以電子射束蒸鍍法、及組合電子射束法和各種輔助法而成的方法為佳。
在藉由真空蒸鍍法形成線狀金屬層3時,以使系統內的真空度較高為佳,以8.0×10-4
Pa以下為佳,以1.0×10-4
Pa以下為較佳,以5.0×10-5
Pa以下為更佳。未滿足此範圍時,從揮發源揮發的金屬原子在到達基材1的期間,會與系統內的氣體分子碰撞而喪失方向性。因此,在沈積時會有邊收納系統內殘餘的氣體分子邊析出至基材1,致使金屬性降低且光學特性降低,或是在基材1表面具有線狀凹凸結構10時,選擇性地形成線狀金屬層3變為困難之情形,乃是不佳。在本發明的偏光板(1)或偏光板(2)之製造方法,藉由使蒸鍍時的真空度在上述的範圍內,能夠高選擇性地形成緻密的膜。結果能夠成為偏光分離特性優良的偏光板。
藉由真空蒸鍍法形成線狀金屬層3時,蒸鍍速度以2埃/秒以上為佳,以5埃/秒以上為較佳,以10埃/秒以上為更佳。未滿足該範圍時,因為在堆積時會成為容易收納系統內殘餘氣體分子的狀態,致使所形成金屬層的金屬性降低且光學特性降低之情形,乃是不佳。在本發明的偏光板(1)或偏光板(2)之製造方法,藉由使蒸鍍速度為上述範圍
內,能夠高選擇性地形成緻密的膜,結果能夠形成偏光分離特優良的偏光板。
在本發明的偏光板(1)或偏光板(2)之製造方法,蒸鍍角度θ、亦即蒸鍍時之基材1的法線方向與蒸鍍源的方向所構成的角度係當基材1為平坦時可以是任何角度。在基材1表面具有線狀凹凸結構10時,係依存於基材1的凹凸形狀。在此所稱蒸鍍角度θ係指蒸鍍時之基材1的法線方向與蒸鍍源的方向所構成的角度。較佳係如第21圖所示,金屬的蒸鍍方向M1以被包含在由基材面的法線L3及與基材1面平行且與線狀凹凸結構10的長度方向垂直的線L2所構成的面內為佳。
在金屬的蒸鍍方向M1係被包含在由基材面的法線L3及與基材1面平行且與線狀凹凸結構10的長度方向垂直的線L2所構成的面內的情況,上述蒸鍍角度θ(∘)在線狀金屬層3的形成中可以一定,亦可以使其變化。蒸鍍角度θ為一定時,以tanθ≧(p-w)/h為佳。較佳是tan(θ-5∘)≧(p-w)/h,更佳是tan(θ-10∘)≧(p-w)/h以上。未滿足此範圍時,會有線狀金屬層3的選擇性形成變為困難,光學特性降低的情形,乃是不佳。在本發明的偏光板(1)或偏光板(2)之製造方法,藉由使蒸鍍角度θ上述範圍,能夠高選擇性地黏附金屬。結果,能夠得到偏光分離特性優良的偏光板。
又,變化蒸鍍角度θ時,與使蒸鍍角度θ為一定的方法比較,在抑制黏附於凹部之同時,能夠將線狀金屬層3在厚度方向更高地形成。結果,在維持所得到的高透射率之
同時,能夠得到偏光分離特性更優良的偏光板。
此時,若在形成初期蒸鍍角度θ係符合tanθ≧(p-w)/h時即可,至形成中期後期,亦可成為tanθ<(p-w)/h。
此種情形,變化蒸鍍角度θ時,在形成初期階段以使蒸鍍角度θ往較小的方向變化為佳。藉由如此的變化,在形成初期能夠抑制黏附於凹部,又,隨著使形成進行,在厚度方向能夠較高地形成線狀金屬層3。又,變化蒸鍍角度θ時可斷續地使其變化,亦可連續地使其變化。
使形成角度θ變化之方法,可使用具有基材角度可變機構之裝置來變化形成角度θ。亦可使用蒸鍍源係配置於含有輥狀轉筒的旋轉中心且相對於水平面未於垂直面內的位置之捲裝進出型蒸鍍裝置,並使基材沿著輥狀轉筒的外周設置,藉由使滾輪旋轉來變化形成角度θ。在此使用捲裝進出型蒸鍍裝置時,因為能夠以連續製程的方式製造,從生產力而言,乃是較佳。邊變化形成角度θ邊蒸鍍之方法係藉由與上述同樣的方法進行。
於本發明的偏光板(1)或偏光板(2)之製造方法,基材1與蒸發源間的距離以較遠為佳,以15公分以上為佳,以20公分以上為更佳。未滿足該範圍時,從斜向蒸鍍時,在蒸發源附近側會沈積有許多金屬,會有致使光學特性的面內均勻性變差的情形,乃是不佳。在本發明的偏光板之製造方法,藉由使基材1與蒸發源的距離為上述範圍,能夠作為面內的光學特性的均勻性優良之偏光板。
於本發明的偏光板(1)之製造方法,在製程(a-2)製程(b-4)黑色層形成製程或製程(b-3)製程(c-4)線狀黑色層形
成製程,及在製程(a-3)製程(b-4)金屬層形成製程或製程(b-4)製程(c-4)線狀金屬層形成製程之任一者都是藉由蒸鍍、濺鍍等物理氣相成長法進行時,又,於本發明的偏光板(2)之製造方法,在製程(d-2)製程(e-3)透明層形成製程或製程(d-3)金屬層形成製程,及在製程(e-4)線狀金屬層形成製程之任一者都是藉由蒸鍍、濺鍍等物理氣相成長法進行時,使用具備複數個揮發源之裝置,並連續地進行此等亦佳。此時,與分成各別的製程來進行時比較,能夠減少進行抽真空的次數。結果能夠使製程時間降低為約一半。又,連續地進行此等時,亦能夠使用輥狀的薄膜基材,並藉由捲裝進出製程來進行。此時,可以邊卷出邊形成一方的層,接著邊卷回、或是邊卷回後再次卷出,邊形成另外的一層,使用在薄膜的搬運路徑內設置有複數個形成區之裝置,在1次卷出連續地進行形成兩方的層亦佳。
於本發明的偏光板(1)之製造方法,在基材1的平坦面形成線狀黑色層2及/或線狀金屬層3時,係在製程(a-2)製程(b-4)所形成的黑色層及/或製程(a-3)製程(b-4)金屬層上,又,於本發明的偏光板(2)之製造方法,在基材1的平坦面形成線狀金屬層3時,係在製程(d-3)所形成的金屬層上,形成光阻圖案。
該方法首先係在黑色層及/或金屬層上形成由含有藉由照射電磁波能夠交聯或能夠分解的化合物所構成的薄膜。接著,藉由使用光罩之曝光、電子射束掃描、干擾曝光等手法使該薄膜部分性交聯或分解。接著,能夠使用溶劑並
藉由選擇性地使曝光部或非曝光部溶解來形成。
又,其他的方法能夠藉由如製程(b-2)、製程(c-2)、製程(e-2)所舉出使用加熱、加壓或照射電磁波之模具轉印來形成。其具體方法係在黑色層及/或金屬層上形成具有熱塑性的材料或能夠藉由加熱或照射電磁波來交聯的材料之薄膜,並在該所形成的薄膜藉由與製程(b-2)、製程(c-2)、製程(e-2)同樣的方法轉印模具形狀來形成。
在此,藉由模具轉印形成光阻圖案時,通常在所形成樹脂的凹凸形狀的凹部底面有樹脂殘餘。因此,在此狀態下於隨後的選擇性除去製程係難以選擇性除去在凹部殘餘的樹脂。因此,進行除去在凹部所殘餘的樹脂,並部分地露出黑色層及/或金屬層亦佳。該方法能夠使用乾式蝕刻、濕式蝕刻等眾所周知的方法來進行。
藉由上述方法所形成的光阻能夠直接使用於隨後的製程(a-5)、製程(a-6)、製程(b-6)、製程(d-5)的選擇性除去製程。基於該光阻圖案進行剝落並在黑色層及/或金屬層上進行形成另外的金屬等圖案亦佳。此時與直接使用光阻圖案時比較,在能夠提高除去的選擇形成性。結果,因為能夠形成高光學特性的偏光板,如此進行係較佳。
於本發明的偏光板(1)之製造方法,在基材1的平坦面形成線狀黑色層2及線狀金屬層3時係在製程(a-4)製程(b-5),於本發明的偏光板(2)之製造方法,在基材1的平坦面形成線狀金屬層3時係在製程(d-4),能夠基於在黑色層
及/或金屬層上所形成的光阻圖案(或是基於光阻圖案進行剝落而形成的金屬圖案),藉由部分性地除去黑色層及/或金屬層,來形成作為目的之偏光板。
該方法能夠使用乾式蝕刻法、濕式蝕刻法、噴砂法等。其中,就能夠高選擇性地除去黑色層/或金屬層而言,以乾式蝕刻法為佳。乾式蝕刻法所使用的氣體能夠按照黑色層及/或金屬層、及光阻圖案(或是基於光阻圖案進行剝落而形成的金屬圖案)的材質而適當地選擇。
本發明的偏光板(1)或偏光板(2)係藉由至少含有上述製程之方法來形成。特別是在本發明的偏光板(1)時、或在本發明的偏光板(2),在基材1上形成透明層4後形成線狀金屬層3時,為了提高所形成的線狀黑色層2及/或線狀金屬層3的機械強度,或是賦予表面耐摩擦性,亦可在所形成的線狀黑色層2及/或線狀金屬層3的表面、或形成有線狀黑色層2及/或線狀金屬層的面,使用透明樹脂或金屬氧化膜等整面形成保護膜,或是亦可在所形成的線狀黑色層2及/或線狀金屬層3之間的凹部填充透明樹脂。能夠使用的透明樹脂沒有特別限定,能夠適合使用熱塑性樹脂、熱固性樹脂及光固性樹脂等。又,能夠使用的金屬氧化物若是透明時沒有特別限定。又,亦適合在本發明偏光板(1)或偏光板(2)的表面進行貼合相位差薄膜、光學補償薄膜、保護薄膜等另外的薄膜。
又,能夠在本發明的偏光板(1)的基材1之線狀黑色層2及/或線狀金屬層3的未形成面側,及在本發明的偏光板(2)的基材1之線狀金屬層3的未形成面側,形成防靜電層、
防止反射層及硬塗層等任意的層。又,亦能夠藉由貼合具有其他功能的基材1等,來作為具有多功能之機能整合高性能薄膜。
本發明的偏光板(1)或偏光板(2)能夠藉由上述的製程來形成。所得到的偏光板能夠顯示類似的反射型偏光分離特性,同時藉由B面能夠防止映入外光。更詳言之,光線入射A面側時,具有透射某一方的偏光成分,且反射另一方的偏光成分之偏光分離功能。自A面側使光線入射時,具有透射某一方的偏光成分,且使另一方的偏光成分消失之功能。本發明的偏光板(1)或偏光板(2)能夠能夠使用於要求本功能之各種用途,其用途的一個例子,特別是可舉出組入液晶顯示裝置而使用時,能夠發揮提升亮度的效果。以下,說明其機構。
液晶顯示裝置之構成大致可分開為面光源700及液晶胞800。
第24圖係使用側光型面光源作為光源700之液晶顯示裝置的例子。在第24圖,在導光板300上面側配置有擴散薄片500,而且在其上面配置有稜鏡薄片600,又,在導光板300的下面側配置有反射薄片400。而且在導光板300的側面配置有螢光管200。從螢光管200所照射的光線係從導光板300的側面進入導光板300,並從導光板300上面經過光擴散薄片500、稜鏡薄片600而往上方射出。又,前述構成例沒有限制。亦可使用在表背面施加圓點、稜鏡狀等各式各樣的加工而成者作為導光板300。亦可設置複
數根螢光管200。又,亦可使用發光二極管(LED)代替螢光管200。而且,關於光擴散薄片500或稜鏡薄片600,只有使用任一方的情況,或是各自使用複數片的情況等各種構件及構成都適合使用。
又,第25圖係使用正下方型面光源作為光源700之液晶顯示裝置的例子。該型的光源係在舖滿反射薄片400而成的殼體410的內部依照順序配置複數線狀的螢光管200,並在螢光管200的上側配置擴散板310,而且在其上配置光擴散薄片500及稜鏡薄片600而成的構成。正下方型面光源時,各種構成構件各自亦能夠採用各種構件。例如,螢光管的形狀不限定為直線狀,又,亦可使用發光二極管(LED)來代替螢光管200。又,擴散板、光擴散薄片、稜鏡薄片亦與上述同樣地能夠使用各種構件及構成者。
又,面光源700不只是上述的面光源,能夠用任意的面光源。
本發明的液晶顯示裝置係使在液晶層820的上下具備偏光板作為上側偏光板,且具備本發明的偏光板100作為下側偏光板之液晶胞,以線狀金屬層3側(亦即A面)作為面光源側的方式配置於在上述的面光源而成者。
使用第26圖來說明藉由本發明的偏光板能夠兼具提升亮度效果及防止外光進入。
先前的液晶顯示裝置(第26圖(a))所使用液晶胞800係由2片偏光板810、830、及設置於2片偏光板810、830之間的液晶層820等所構成。先前的液晶胞800所使用的偏光板810、830通常係稱為吸收型之偏光板。該偏光板在
與透射軸正交方向的偏光成分(λ 2)係被吸收。因此,理論上光線利用效率為50%。
又,使用先前的反射型偏光板而成之液晶顯示裝置(第26圖(b)),係使用先前的反射型偏光板840來代替下側的偏光板810。藉此,因為能夠使被下側偏光板810吸收的偏光成分(λ 2)在面光源700側反射並返回再利用,能夠作為高亮度的液晶顯示裝置。但是,實際取代偏光板而使用時,在黑色顯示時會有外光(λ 3)反射而映入,致使無法黑色顯示之問題。
另一方面,如本發明的液晶顯示裝置(第26圖(c)),將本發明的偏光板以A面係與面光源700相向的方式設置時,與先前的液晶顯示裝置比較,因為能夠使被下側偏光板810吸收的偏光成分(λ 2)在面光源700側反射並返回再利用。結果,能夠作為高亮度的液晶顯示裝置。又,與使用先前之反射型偏光板而成的液晶顯示裝置不同,在黑色顯示時即便外光(λ 3)進入,藉由B面(本發明的偏光板(1)時係線狀黑色層2側,本發明的偏光板(2)時係透明層4側)能夠使光線消失。因此,使用本發明的偏光板而成之液晶顯示裝置與先前的液晶顯示裝置比較,能夠作為高亮度的液晶顯示裝置。而且本發明的偏光板(1)之合併線狀黑色層2及線狀金屬層3而成的高度,本發明的偏光板(2)之合併線狀金屬層3及透明層4而成的高度為數百奈米。因此,與先前的液晶顯示裝置所使用液晶胞比較,亦能夠使其厚度薄化。
又,本發明的液晶顯示裝置的例子係例示使用本發明的
偏光板作為下側偏光板810。本發明的偏光板的B面之總光線反射率為小於15%,以小於10%為較佳,以小於5%為更佳之情況,係如第27圖(a)所示,係使用本發明的偏光板100作為液晶胞800的上側偏光板(830),及如第27圖(b)所示,係使用本發明的偏光板100作為液晶胞800的兩側的偏光板(810、820)都是較佳形態。又,上側偏光板(830)使用本發明的偏光板100時,B面(本發明的偏光板(1)時係線狀黑色層2側,本發明的偏光板(2)時係透明層4側)係以在觀察者側的方式設置。特別是如27圖(b)所示,使用本發明的偏光板100作為液晶胞800兩側的偏光板(810、830)時,與只有在一側使用本發明的偏光板比較,亦能夠使液晶胞的厚度更薄化。
如上述,藉由將本發明的偏光板組入液晶顯示裝置,能夠提升光利用效率,且與先前的液晶顯示裝置比較時,能夠作為高亮度的液晶顯示裝置。
本發明的液晶顯示裝置能夠適合使用於行動電話、電子記事簿、筆記型個人電腦、監控器、TV及各種顯示媒體等。
在本發明之特性的評價方法係使用以下的方法。測定裝置若能夠得到與以下的評價方法同等或以上的結果時,亦可用其他裝置。
切取所製造的偏光板,並在線狀凹凸結構10的長度方向切取垂直的剖面,且蒸鍍鉑-鈀後,使用日本電子(股)製電場放射掃描型電子顯微鏡"JSM-6700F"拍攝照片,以50000倍進行剖面觀察。從所得到的剖面觀察影像測量構
成線狀凹凸結構10之凸部11的尺寸(間距p(奈米)、寬度w(奈米)、高度h(奈米))、線狀黑色層2的膜厚度h2(奈米)、線狀金屬層3的膜厚度h3(奈米)、透明層4的膜厚度h4(奈米)、線狀黑色層2的寬度w21(奈米)、線狀金屬層3的寬度w31(奈米)。又,在線狀凹凸結構10上形成有線狀黑色層2及/或線狀金屬層3時,膜厚度h2、h3係在形成有線狀黑色層2及/或線狀金屬層3部位之中,在凸部11上的任意位置5處,求取測量基材1法線方向時的厚度,並求取此等的平均值。又,線狀黑色層2的寬度w21、線狀金屬層3的寬度w31係求取任意位置5處的平均值。又,在線狀金屬層3上形成有透明層4時的膜厚度h4係在線狀金屬層3上的任意位置5處,求取測量基材1法線方向時的厚度,並求取此等的平均值。
在所製造的偏光板搭載大型偏光鏡ASSY,並使用具備有積分球(安裝有對受光器10∘傾斜的間隔物)之分光光度計UV-3150型(島津製作所(股)製)來測定。
透射率係當光源與A面側(線狀金屬層3側)以相向的方式設置的情況,及當光源與B面側(在本發明的偏光板(1)時係線狀黑色層2側、本發明的偏光板(2)時係透明層4側)以相向的方式設置的情況,對各自求取在波長400~800奈米的範圍,於入射角0∘入射光線時透射率為最大之偏光成分的透射率(最大透射率)TAmax、TBmax,及與其垂直方向的偏光成分的透射率(最小透射率)TAmin、TBmin。又,對光源與A面側(線狀金屬層3側)以相向的方式設置的情
況,在波長400~800奈米的範圍,於入射角10∘入射光線時透射率為最大之偏光成分的反射率(最大反射率)R' Amax,及與其垂直方向的偏光成分的反射率(最小反射率)R' Amin。
又,在上述裝置搭載絕對反射率單元(5∘反射),並各自測定以入射角5∘入射光線時絕對反射率為最大之偏光成分的絕對反射率(最大絕對反射率)RAmax、RBmax,及與其垂直方向的偏光成分的絕對反射率(最小絕對反射率)RAmin、RBmin。
又,上述測定係使用硫酸鋇作為標準白色板來實施。
藉由將所得到的偏光透射率TAmax、TBmax、TAmin、TBmin、總光線絕對反射率RAmax、RBmax、RAmin、RBmin套入下述式(1)~(4),來求取A面側的總光線透射率TAt、總光線絕對反射率RAt、線狀金屬層3的總光線透射率TBt及總光線絕對反射率RBt。
A面側總光線透射率TAt(%)=(TAmax+TAmin)/2 (1)
B面側總光線透射率TBt(%)=(TBmax+TBmin)/2 (2)
A面側總光線絕對反射率RAt(%)=(RAmax+RAmin)/2 (3)
A面側總光線相對反射率R' At(%)=(R' Amax+R' Amin)/2 (3')
B面側總光線絕對反射率RBt(%)=(RBmax+RBmin)/2 (4)
所得到的光學特性係如下述判定。又,對比較例進行測定兩面,將其反射率較低的面作為B面。
1-1)總光線透射率TAt
使用在波長550奈米的透射率,如以下判定。
40%以上50%以下時:S 35%以上小於40%時:A 30%以上小於35%時:B小於30%時:C大於50%時:E S或A或B為良好,S為最優良。
又,透射率的波長依存性係比較在450奈米、550奈米、650奈米時的透射率,並使用該等透射率的最大值及最小值的差異,如以下判定。小於20%時:A 20%以上小於30%時:B 30%以上時:C A或B為良好,A為最優良。
1-2)總光線絕對反射率RAt、總光線相對反射率R' At、
使用在波長550奈米的值,如以下判定。40%以上50%以下時:S 35%以上小於40%時:A 30%以上小於35%時:B 20%以上小於30%時:C小於20%時:D大於50%時:E S或A或B為良好,S為最優良。
又,線狀金屬層的絕對反射率的波長依存性係比較在450奈米、550奈米、650奈米時的絕對反射率,並使用該等透射率的最大值及最小值的差異,如以下判定。
小於10%時:A 10%以上小於20%時:B大於20%時:C A或B為良好,A為最優良。
2-1)總光線透射率TBt
使用在波長550奈米的透射率,如以下判定。40%以上50%以下時:S 35%以上小於40%時:A 30%以上小於35%時:B小於30%時:C大於50%時:E S或A或B為良好,S為最優良。
又,透射率的波長依存性係比較在450奈米、550奈米、650奈米時的透射率,並使用該等透射率的最大值及最小值的差異,如以下判定。小於20%時:A 20%以上小於30%時:B 30%以上時:C A或B為良好,A為最優良。
2-2)總光線絕對反射率RBt
使用在波長550奈米的值,如以下判定。10%以下時:S 10%以上小於20%時:A 20%以上30%以下:B
大於30%以上小於35%:C 35%以上時:D S或A或B為良好,S為最優良。
又,線狀黑色層的絕對反射率的波長依存性係比較在450奈米、550奈米、650奈米時的絕對反射率,並使用該等透射率的最大值及最小值的差異,如以下判定。小於20%時:A 20%以上小於30%時:B 30%以上時:C A或B為良好,A為最優良。
對所製造的偏光板,使用在受光器具備積分球之分光光度計,並以玻璃偏光濾片(Edmund Optics Japan(股)製)與B面(本發明的偏光板(1)時係線狀黑色層2側、本發明的偏光板(2)時係透明層4側)相向的方式(比較例時係與線狀金屬層3側相向的方式)疊合,並以玻璃偏光濾片係在受光器側(光線射出側)的方式設置,且使無偏光狀態的光線入射,邊在波長400~800奈米的範圍變化偏光鏡的角度邊測定其透射率,測定該透射率為最大之偏光成分的透射率(最大透射率)T'max及與其垂直方向的偏光成分的透射率(最小透射率)T' Amin,藉由將所得到的值套入下述式(5),來求取偏光度P。
偏光度P=(T' Amax-T' Amin)/(T' Amax+T' Amin)×100 (5)
使用在波長550奈米之偏光度,如以下判定。99.5%上時:S 99.2%以上小於99.5%時:A
99%以上小於99.2%時:B 95%以上小於99%時:C小於95%時:D S或A或B為良好,S為最優良。
又,對偏光度的波長依存性,係比較在450奈米、550奈米、650奈米時的透射率,並使用該等透射率的最大值及最小值的差異,如以下判定。小於2%時:S 2%以上小於5%時:A 5%以上小於10%時:B 10%以上時:C S或A或B為良好,S為最優良。
在本發明的偏光板(1),依照以下的方法求取光消失率L。在形成於膜厚度為100奈米的鋁蒸鍍膜(基材:表面係平滑的硼矽酸玻璃(BK-7))上形成黑色層,並使用在受光器具有積分球之分光光度計UV-3150型(島津製作所(股)製),在波長400~800奈米的範圍,測定自黑色層側入射光線的入射角為5∘且無偏光狀態的光線時之絕對反射率Rb。又,同樣地測定黑色層形成前之鋁蒸鍍的絕對反射率Ra。使用所得到的值,並且依照下述式(6)求取在波長400~800奈米之光消失率的平均值。
光消失率L1(%)=(Ra-Rb)/Ra×100 (6)
對所得到的光消失率L,如以下判定。60%以上時:S
50%以上小於60%時:A 40%以上小於50%時:B小於40%時:C S或A或B為良好,S為最優良。
在本發明的偏光板(2),依照以下的方法求取光吸收率A。
以表面係平滑的硼矽酸玻璃(BK-7))作為基材,並在其表面形成透明層,並使用在受光器具有積分球之分光光度計UV-3150型(島津製作所(股)製),在波長400~800奈米的範圍,測定自透明層側入射光線的入射角為0∘且無偏光狀態的光線時之總光線透射率Tβ,及測定自透明層側入射光線的入射角為5∘且無偏光狀態的光線時之絕對反射率Rβ。使用所得到的值,並且依照下述式(7)求取在波長400~800奈米之光吸收率的平均值。
光吸收率A(%)=100-(Tβ+Rβ) (7)
對所得到的光消失率A,如以下判定。小於5%時:S 5%以上小於10%時:A 10%以上小於20%時:B 20%以上時:C S或A或B為良好,S為最優良。
使用霧度計NDH-5000(日本電色(股)製)測定霧度Ht。測定係以從A面側入射而測得的值作為霧度Ht。
(1)面光源(1):使用稜鏡薄片而成的構成之面光源時
在1.5英吋尺寸之LED側光型背光板(LED2燈型、搭載"ESR"(住友3M(股)製)作為反射板)的導光板上側,配置光擴散薄片"GM3"(KIMOTO(股)製)及稜鏡薄片BEFIII(住友3M(股)製)來組成側光面光源,並在其上面重疊在下側具備本發明的偏光板(以線狀黑色層為液晶胞側的方式設置)、且在上側具備碘型偏光板而成之液晶胞,且在暗室內啟動LED及液晶胞。使液晶畫面全面為白色顯示,並使用色彩亮度計BM-5A/FAST(TOPCON(股)製)以視野角0.1∘測定點燈10分鐘後之中心亮度B31。接著,使液晶全畫面為黑色顯示,並測定此時的亮度B32。接著,使用相同的面光源,並重疊在下側兩方具備碘型偏光板而成之液晶胞,且同樣地測定畫面全面白色顯示之中心亮度B21。
(2)面光源(2):未使用稜鏡薄片的構成且係側光型之面光源時
在7英吋尺寸之CCFL側光型背光板(コ字型CCFL、網點印刷型、搭載"E6SL"(TORAY(股)製)作為反射板)的導光板上側,配置2片光擴散薄片"CH28T"(SKC製)。接著,在光擴散薄片上,重疊在下側具備本發明的偏光板B-4(以線狀黑色層為液晶胞側的方式設置)、且在上側具備碘型偏光板而成之液晶胞,且在暗室內啟動CCFL、液晶胞。使液晶畫面全面為白色顯示,並使用色彩亮度計BM-5A/FAST(TOPCON(股)製)以視野角0.1∘測定點燈10分鐘後之中心亮度B31。接著,使液晶全畫面為黑色顯示,
並測定此時的亮度B32。
接著,將上述的液晶胞取下,並重疊在上側、下側兩方具備碘型偏光板而成之液晶胞,且同樣地測定畫面全面白色顯示之中心亮度B21。
(3)面光源(3):未使用稜鏡薄片的構成且係側光型之面光源時
在20英吋尺寸之正下方型背光板(CCFL10支、螢光管徑3毫米、螢光管間隔2.5公分、搭載RM401(住友化學(股)製)作為乳白板,"E6SL"(TORAY(股)製)作為反射板,乳白板與螢光的距離為1.5公分)的乳白板上側,配置2片光擴散薄片"LIGHTUP"(註冊商標)GM3(KIMODO(股)製。接著,在光擴散薄片上,重疊在下側具備本發明的偏光板(以線狀黑色層為液晶胞側的方式設置)、且在上側具備碘型偏光板而成之液晶胞,且在暗室內啟動CCFL、液晶胞。使液晶畫面全面為白色顯示,並使用色彩亮度計BM-5A/FAST(TOPCON(股)製)以視野角1∘測定點燈10分鐘後之中心亮度B31。接著,使液晶全畫面為黑色顯示,並測定此時的亮度B32。
接著,將上述的液晶胞取下,並重疊在上側、下側兩方具備碘型偏光板而成之液晶胞,且同樣地測定畫面全面白色顯示之中心亮度B21。
使用上述測定所得到的值,並依照下述式(8)算出亮度提升率B,及依照下述式(9)算出對比C。
亮度提升率B(%)=100×(B31-B21)/B21 (8)
對比C(-)=B31/B32 (9)
又,在螢光燈下使畫面進行黑顯示時,肉眼觀察外光的映入。
所得到的光學特性,係如以下判定。
如以下判定。25%以上時:S 20%以上小於25%時:A 10%以上小於20%時:B 0%以上小於10%時:C亮度下降時:D
S或A或B為良好,S為最優良。
如以下判定。1000以上時:S 500以上小於1000時:A 300以上小於500時:B 100以上小於300時:C小於100時:D S或A或B為良好,S為最優良。
肉眼觀察在亮室(螢光燈下)進行液晶畫面的黑色顯示時的情形,並如以下判定。係具有深度的黑色且完全未感覺有帶白色:A係黑色,且在螢光燈附近稍感覺帶少許白色,但是使用上沒有問題:B
強烈地感覺帶白色:C A或B為良好,A為最優良。
從正面及斜向肉眼觀察畫面白色顯示時的情形,並如以下判定。
(1)面光源(1)時
完全未視認有波紋、偏差等:A能夠視認有極少許波紋、偏差,但是使用上沒有問題:B能夠視認有強烈的波紋、偏差:C A或B為良好,A為最優良。
(2)側光型面光源(2)時
未視認有導光板的網點圖案:A能夠視認有極少許的網點圖案,但是使用上沒有問題:B能夠明確地視認網點圖案:C A或B為良好,A為最優良。
(3)正下方型面光源(2)時
完全未視認有螢光管影像:A能夠視認有極少許的螢光管影像,但是使用上沒有問題:B能夠視認有若干螢光管影像,但是使用上沒有問題:C能夠明確地視認螢光管影像:D A或B或C為良好,A為最優良。
以下,舉出實施例來說明本發明,但是本發明未必限定於此等。
將500微米厚的硼矽酸玻璃(BK-7)製基板(Φ100毫米)安裝在電子射束蒸鍍裝置上,並使用純度99.999%的鋁作為揮發源,且在真空度3.4×10-5
Pa、蒸鍍速度為10埃/秒、蒸鍍源-基材間距離為25公分的條件下,從基材面的法線方向電子射束蒸鍍鋁,來形成膜厚度為100奈米的金屬層。接著,除了在系統內以0.5sccm導入氧氣以外,以同樣的條件蒸鍍鋁,來製造在金屬層上具有由膜厚度100奈米的鋁氧化物所構成的黑色層之積層體。又,使用同樣的方法,來製造只有形成鋁層100奈米者。對金屬層、黑色層測定各自的絕對反射率Ra、Rb,並求取光消失率L,結果如表1所示。
接著,使用膜厚度100微米的雙軸拉伸聚酯薄膜"RUMIRA"(註冊商標)U46(TORAY(股)製)作為基材,並依照上述同樣的方法製造按照順序在聚酯薄膜上形成金屬層、黑色層而成的積層體。
接著,將所得到的積層體固定在玻璃板上,並在黑色層上,將20重量份聚甲基丙烯酸甲酯(SIGMA-ALDRICH(股)製、重量平均分子量96000)溶解於80重量份環己酮/甲基乙基酮/甲苯=1/1/1溶液而成的溶液,藉由旋轉塗布器塗佈(第1次500rpm10秒、第2次2000rpm30秒)且以狹縫塗布器塗布,並在140℃乾燥30分鐘,來製造具有乾燥膜厚度3微米的樹脂層之積層體。
使所得到積層體的樹脂層與下述模具1疊合並設置在真空處理室內,在到達50Pa以下的真空度後,於140℃進行預熱1分鐘,並在加壓溫度140℃、加壓壓力15MPa加壓
5分鐘後,冷卻至100℃後,釋放壓力並隨後冷卻至30℃後,將基材與模具脫模。
材質:鎳
間距:150奈米、凸部寬度:80奈米、凸部高度:200奈米
凹部剖面形狀:矩形
觀察從模具脫模後之基材形狀時,確認在黑色層上形成有具有大致將模具形狀反轉而成的剖面形狀的線狀樹脂圖案之樹脂層。
間距p:150奈米、寬度w:70奈米、高度h:198奈米、凹部底部厚度:100奈米
接著,藉由使用氧氣(O2
)之乾式蝕刻法來除去凹部底部的殘膜,並在黑色層上形成樹脂圖案後,藉由使用四氯化碳(CCl4
)氣體之乾式蝕刻法選擇性地除去樹脂圖案之間所露出的黑色層。接著藉由使用四氯化碳(CCl4
)氣體之乾式蝕刻法選擇性地除去樹脂圖案之間所露出的鋁層。最後,藉由使用氧氣(O2
)之乾式蝕刻法來除去殘留的樹脂層而得到試樣。
觀察所得到試樣的形態時,線狀黑色層、線狀金屬層的形態係如第2圖(a)所示的形態,且尺寸係如表1所示。從表1,線狀黑色層的寬度w21/間距p2為0.47、線狀金屬層的寬度w31/間距p3為0.47。
所得到試樣及將所得到試樣使用於面光源(1)之評價結
果係如表3所示。與先前的碘型偏光板比較時,得知係能夠顯現提升亮度的效果,且不會映入外光而能夠良好地黑色顯示。
除了使用下述模具2作為模具以外,依照與實施例1同樣的方法進行,在黑色層上形成樹脂圖案。
材質:鎳
間距:130奈米、凸部寬度:70奈米、凸部高度:200奈米
凹部剖面形狀:矩形
觀察從模具脫模後之基材形狀時,確認在黑色層上形成有具有大致將模具形狀反轉而成的剖面形狀的線狀樹脂圖案之樹脂層。
間距p:130奈米、寬度w:60奈米、高度h:198奈米
接著,使用與實施例1同樣的方法,來製造試樣。觀察所得到試樣的形態時,線狀黑色層、線狀金屬層的形態係如第2圖(a)所示的形態,且尺寸係如表1所示。
所得到試樣及將所得到試樣使用於面光源(1)之評價結果係如表1所示。與先前的碘型偏光板比較時,得知係能夠顯現提升亮度的效果,且不會映入外光而能夠良好地黑色顯示。
除了使用下述模具3作為模具以外,使用與實施例1同樣的方法進行,在黑色層上形成樹脂圖案。
材質:鎳
間距:120奈米、凸部寬度:65奈米、凸部高度:120奈米
凹部剖面形狀:矩形
觀察從模具脫模後之基材形狀時,確認形成有具有大致將模具形狀反轉而成的剖面形狀的線狀樹脂圖案之樹脂層。
間距p:120奈米、寬度w:55奈米、高度h:117奈米
接著,使用與實施例1同樣的方法,來製造試樣。觀察所得到試樣的形態時,線狀黑色層、線狀金屬層的形態係如第2圖(a)所示的形態,且尺寸係如表1所示。
所得到試樣及將所得到試樣使用於面光源(1)之評價結果係如表3所示。與先前的碘型偏光板比較時,得知係能夠顯現提升亮度的效果,且不會映入外光而能夠良好地黑色顯示。
除了使用500微米厚的硼矽酸玻璃(BK-7)製基板(Φ100毫米)以外,使用與實施例1同樣的方法來製造試樣。
觀察所得到試樣的形態時,線狀黑色層、線狀金屬層的形態係如第2圖(a)所示的形態,且尺寸係如表1所示。
所得到試樣及將所得到試樣使用於面光源(1)之評價結
果係如表1所示。與先前的碘型偏光板比較時,得知係能夠顯現提升亮度的效果,且不會映入外光而能夠良好地黑色顯示。
除了使用500微米厚的硼矽酸玻璃(BK-7)製基板(Φ100毫米)以外,並在基材上形成黑色層後形成金屬層,並在積層體上的金屬層上形成樹脂圖案,且選擇性地除去黑色層後,選擇性地除去金屬層以外,使用與實施例1同樣的方法來製造試樣。
觀察所得到試樣的形態時,線狀黑色層、線狀金屬層的形態係如第2圖(b)所示的形態,且尺寸係如表1所示。
所得到試樣及將所得到試樣使用於面光源(1)之評價結果係如表3所示。與先前的碘型偏光板比較時,得知係能夠顯現提升亮度的效果,且不會映入外光而能夠良好地黑色顯示。
將使二羧酸成分之環己烷二羧酸、二醇成分之80莫耳%9,9'-雙(4-羥基乙氧基苯基)茀、20莫耳%乙二醇共聚合成的聚酯,在100℃真空乾燥4小時後,使其在擠壓機內於280℃熔融,並從噴嘴擠出至20℃的鑄塑轉筒上而冷卻,來得到厚度400微米的薄片。
將所得到的薄片與下述模具4疊合並設置於真空處理器內,到達50Pa以下的真空度後,於165℃進行預熱1分鐘,且以加壓溫度165℃、加壓壓力15MPa加壓5分鐘後,冷卻至125℃後,將壓力釋放,隨後冷卻至30℃後,將基
材與模具脫模。
材質:鎳
間距:150奈米、凸部寬度:90奈米、凸部高度:130奈米
凹部剖面形狀:矩形
觀察從模具脫模後之基材形狀時,如下述,確認形成有大致將模具形狀反轉而成的剖面形狀的線狀線狀凹凸結構(參照表2)。
間距p:150奈米、寬度w:58奈米、高度h:128奈米
使用具備有基材角度可變裝置及二個蒸發源之電子射束蒸鍍機,在二個蒸發源各自設置純度99.999%的鋁、純度99.999%的鉻。接著,將500微米厚的硼矽酸玻璃(BK-7)製基板(Φ100毫米)安裝在電子射束蒸鍍裝置上,並將系統內減壓。在真空度3.4×10-5
Pa、蒸鍍速度為2埃/秒、蒸鍍源-基材間距離為25公分的條件下,從與線狀凹凸結構的長度方向垂直且自基材面法線方向45∘的角度,形成50奈米的鋁。接著,使基材旋轉,並從與線狀凹凸結構的長度方向垂直且自基材面的法線方向40∘的角度,除了在系統內以0.2sccm導入氧氣以外,以同樣的條件電子射束蒸鍍10奈米的鉻,來製造在金屬層上具有由膜厚度20奈米的鉻氧化物所構成的黑色層之積層體。又,使用同樣的方法,來製造只有形成鋁層100奈米者。對金屬層、黑色層測定各自的絕對反射率Ra、Rb,並求取光消失率L,結果如表1
所示。
接著,將具有線狀凹凸結構之基材安裝在上述電子射束蒸鍍裝置,並將系統內減壓,藉由上述同樣的條件,從與線狀凹凸結構的長度方向垂直且自基材面法線方向45∘的角度,以膜厚度50奈米電子射束蒸鍍鋁。接著,旋轉基材並從自基材面法線方向對與線狀凹凸結構的長度方向垂直方向40∘傾斜的斜向,除了在系統內以0.2sccm導入氧氣以外,以同樣的條件蒸鍍20奈米的鉻。
觀察所得到試樣的形態時,線狀黑色層、線狀金屬層的形態係如第28圖(a)所示形態,尺寸係如表2所示。
所得到試樣及將所得到試樣使用於面光源(1)之評價結果係如表3所示。與先前的碘型偏光板比較時,得知係能夠顯現提升亮度的效果,且不會映入外光而能夠良好地黑色顯示。
將使二羧酸成分之環己烷二羧酸、二醇成分之80莫耳%9,9'-雙(4-羥基乙氧基苯基)茀、20莫耳%乙二醇共聚合成的聚酯,在35℃的環己酮/甲基乙基酮/甲苯=1.5/1.5/1溶液中以成為20重量%的濃度之方法溶解。將所得到的溶液使用金屬棒(#30)塗布在100微米的聚酯薄膜"RUMIRA"(註冊商標)U46(TORAY(股)製)上,並在140℃乾燥30分鐘,來製造有乾燥膜厚度為5微米的樹脂層之積層體。
除了將模具壓住所得到的積層體的樹脂層側以外,使用與實施例1-6同樣的方法形成線狀凹凸結構。
觀察從模具脫模後之基材的形狀時,確認大致形成將模具形狀反轉而成的剖面形狀的線狀凹凸結構(參照表2)。
間距p:150奈米、寬度w:59奈米、高度h:128奈米
接著,使用與實施例1-6同樣的方法來製造試樣。觀察所得到的試樣的形態時,線狀黑色層、線狀金屬層的形態係如第28圖(a)所示的形態,尺寸係如表2所示。
將所得到的試樣及將所得到試樣使用於面光源(1)之評價結果係如表3所示。與先前的碘型偏光板比較時,得知係能夠顯現提升亮度的效果,且不會映入外光而能夠良好地黑色顯示。
除了使用下述模具5作為模具以外係使用與實施例1-6同樣的方法來形成線狀凹凸結構。
材質:鎳
間距:130奈米、凸部寬:80奈米、凸部高度:130奈米
凹部剖面形狀:矩形
觀察從模具脫模後之基材的形狀時,確認大致形成將模具形狀反轉而成的剖面形狀的線狀凹凸結構(參照表2)。
間距p:130奈米、寬度w:49奈米、高度h:128奈米
接著,使用與實施例1-6同樣的方法來製造試樣。觀察
所得到的試樣的形態時,線狀黑色層、線狀金屬層的形態係如第28圖(a)所示的形態,尺寸係如表2所示。
將所得到的試樣及將所得到試樣使用於面光源(1)之評價結果係如表3所示。與先前的碘型偏光板比較時,得知係能夠顯現提升亮度的效果,且不會映入外光而能夠良好地黑色顯示。
除了使用下述模具6作為模具以外係使用與實施例1-6同樣的方法來形成線狀凹凸結構。
材質:鎳
間距:120奈米、凸部寬:75奈米、凸部高度:120奈米
凹部剖面形狀:矩形
觀察從模具脫模後之基材的形狀時,確認大致形成將模具形狀反轉而成的剖面形狀的線狀凹凸結構(參照表1)。
間距p:120奈米、寬度w:43奈米、高度h:117奈米
接著,除了使鋁的蒸鍍厚度為45奈米以外,使用與實施例1-6同樣的方法來形成線狀黑色層、線狀金屬層(參照表2)。觀察所得到的試樣的形態時,線狀黑色層、線狀金屬層的形態係如第28圖(a)所示的形態,尺寸係如表2所示。
將所得到的試樣及將所得到試樣使用於面光源(1)之評價結果係如表3所示。與先前的碘型偏光板比較時,得知係能夠顯現提升亮度的效果,且不會映入外光而能夠良好
地黑色顯示。
除了使用石墨作為黑色層的材料、並在黑色層形成時未導入氧氣且使黑色層的厚度為20奈米以外,與實施例1-6同樣地製造積層體、試樣。
對金屬層、黑色層各自測定絕對反射率Ra、Rb,並求取光消失率L。結果如表2。
又,觀察所得到的試樣的形態時,線狀黑色層、線狀金屬層的形態係如第28圖(a)所示的形態,尺寸係如表2所示。
將所得到的試樣及將所得到試樣使用於面光源(1)之評價結果係如表3所示。與先前的碘型偏光板比較時,得知係能夠顯現提升亮度的效果,且不會映入外光而能夠良好地黑色顯示。
在500微米厚度的硼矽酸玻璃(BK-7)製基板(Φ 100毫米),將20重量份聚甲基丙烯酸甲酯(SIGMA-ALDRICH(股)製、重量平均分子量96000)溶解於80重量份環己酮/甲基乙基酮/甲苯=1/1/1溶液而成的溶液,藉由旋轉塗布器塗佈(第1次500rpm 10秒、第2次2000 rpm 30秒)且以狹縫塗布器塗布,並在140℃乾燥30分鐘,來製造具有乾燥膜厚度3微米的樹脂層之積層體。
使所得到積層體的樹脂層與下述模具1疊合並設置在真空處理室內,在到達50Pa以下的真空度後,於140℃進行預熱1分鐘,並在加壓溫度140℃、加壓壓力15MPa加
壓5分鐘後,冷卻至100℃後,釋放壓力並隨後冷卻至30℃後,將基材與模具脫模。
材質:鎳
間距:150奈米、凸部寬度:90奈米、凸部高度:200奈米
凹部剖面形狀:矩形
觀察從模具脫模後之基材形狀時,確認在玻璃基板上形成有大致將模具形狀反轉而成的剖面形狀的線狀樹脂圖案。
間距p:150奈米、寬度w:60奈米、高度h:199奈米、凹部底部厚度:100奈米
接著,藉由使用氧氣(O2
)之乾式蝕刻法來除去凹部底部的殘膜,並在黑色層上形成樹脂圖案後,藉由使用四氟化碳(CF4
)氣體之乾式蝕刻法將樹脂圖案之間所露出的光學玻璃選擇性地除去深度150奈米。接著藉由使用氧氣(O2
)之乾式蝕刻法除去殘留的樹脂層,來製造表面具有線狀凹凸結構之基材。
間距p:150奈米、寬度w:55奈米、高度h:150奈米
接著,使用與實施例1-6同樣的方法來製造試樣。觀察所得到的試樣的形態時,線狀黑色層、線狀金屬層的形態係如第28圖(a)所示的形態,尺寸係如表2所示。
將所得到的試樣及將所得到試樣使用於面光源(1)之評
價結果係如表3所示。與先前的碘型偏光板比較時,得知係能夠顯現提升亮度的效果,且不會映入外光而能夠良好地黑色顯示。
除了在具有線狀凹凸結構之基材形成黑色層後形成金屬層,並使黑色層的膜厚度為20奈米以外,與實施例11同樣地製造試樣。
觀察所得到試樣的形態時,線狀黑色層、線狀金屬層的形態係如第28圖(b)所示形態,尺寸係如表2所示。
所得到試樣及將所得到試樣使用於面光源(1)之評價結果係如表3所示。與先前的碘型偏光板比較時,得知係能夠顯現提升亮度的效果,且不會映入外光而能夠良好地黑色顯示。
使用具備有基材角度可變裝置及二個蒸發源之電子射束蒸鍍機,在二個蒸發源各自設置純度99.999%的鋁、純度99.999%的鉻。接著,將500微米厚的硼矽酸玻璃(BK-7)製基板(Φ 100毫米)安裝在電子射束蒸鍍裝置上,並將系統內減壓。在真空度3.4×10-5
Pa、蒸鍍速度為2埃/秒、蒸鍍源-基材間距離為25公分的條件下,從基材面法線方向45∘的角度,以10埃/秒蒸鍍鋁10秒後,邊使基材以15∘/分鐘往基材面的法線方向側旋轉,邊以10埃/秒蒸鍍鋁,合計形成70奈米。接著使基材旋轉,邊從基材面的法線方向40∘的角度,以6∘/分鐘的速度使基材往基材面的法線方向側旋轉,且邊在系統內以0.2sccm導入氧氣來實施以外,
以同樣的條件電子射束蒸鍍20奈米的鉻,來製造在金屬層上具有由膜厚度20奈米的鉻氧化物所構成的黑色層之積層體。又,使用同樣的方法,來製造只有形成鋁層100奈米者。對金屬層、黑色層測定各自的絕對反射率Ra、Rb,並求取光消失率L,結果如表1所示。
接著,將具有與實施例1-9同樣的線狀凹凸結構之基材安裝在上述電子射束蒸鍍裝置,並將系統內減壓。除了從與線狀凹凸結構的長度方向垂直且自基材面法線方向45∘的角度,以10埃/秒蒸鍍鋁10秒後,邊使基材以15∘/分鐘往與線狀凹凸結構的長度方向垂直且基材面的法線方向側旋轉,邊以10埃/秒蒸鍍鋁,合計形成70奈米以外,使用與實施例1-6同樣的方法形成線狀金屬層。
接著使基材旋轉,邊從與線狀凹凸結構的長度方向垂直且基材面的法線方向40∘的角度,以6∘/分鐘的速度使基材往基材面的法線方向側旋轉,且邊在系統內以0.2sccm導入氧氣來實施以外,以同樣的條件電子射束蒸鍍20奈米的鉻,來製造在線狀金屬層上具有由膜厚度20奈米的鉻氧化物所構成的黑色層之積層體。
觀察所得到試樣的形態時,線狀黑色層、線狀金屬層的形態係如第28圖(a)所示形態,尺寸係如表2所示。
所得到試樣及將所得到試樣使用於面光源(1)之評價結果係如表3所示。與先前的碘型偏光板比較時,得知係能夠顯現提升亮度的效果,且不會映入外光而能夠良好地黑色顯示。
將500微米厚的硼矽酸玻璃(BK-7)製基板(Φ 100毫米)安裝在電子射束蒸鍍裝置上,並使用純度99.999%的鋁作為揮發源,且在真空度3.4×10-5
Pa、蒸鍍速度為10埃/秒、蒸鍍源-基材間距離為25公分的條件下,邊以5sccm導入氧氣邊蒸鍍鋁,來製造具有由膜厚度100奈米的鋁氧化物所構成的透明層之積層體。對所得到的積層體,測定從透明層側入射光線時之總光線透射率Tβ、Rβ,並求取光吸收率A。結果如表4。
接著,將作為基材之膜厚度100微米的雙軸拉伸聚酯薄膜"RUMIRA"(註冊商標)U46(TORAY(股)製)安裝在電子射束蒸鍍裝置,並使用純度99.999%的鋁作為揮發源,且在真空度3.4×10-5
Pa、蒸鍍速度為10埃/秒、蒸鍍源-基材間距離為25公分的條件下,從基材面的法線方向電子射線蒸鍍鋁,來形成膜厚度100奈米的金屬層。
接著,將所得到的積層體固定在玻璃板上,並在金屬層上,將20重量份聚甲基丙烯酸甲酯(SIGMA-ALDRICH(股)製、重量平均分子量96000)溶解於80重量份環己酮/甲基乙基酮/甲苯=1/1/1溶液而成的溶液,藉由旋轉塗布器塗佈(第1次500rpm 10秒、第2次2000rpm 30秒)且以狹縫塗布器塗布,並在140℃乾燥30分鐘,來製造具有乾燥膜厚度3微米的樹脂層之積層體。
使所得到積層體的樹脂層與下述模具1疊合並設置在真空處理室內,在到達50Pa以下的真空度後,於140℃進行預熱1分鐘,並在加壓溫度140℃、加壓壓力15MPa加壓5分鐘後,冷卻至100℃後,釋放壓力並隨後冷卻至30
℃後,將基材與模具脫模。
材質:鎳
間距:150奈米、凸部寬度:80奈米、凸部高度:200奈米
凹部剖面形狀:矩形
觀察從模具脫模後之基材形狀時,確認在黑色層上形成有具有大致將模具形狀反轉而成的剖面形狀的線狀樹脂圖案之樹脂層。
接著,藉由使用氧氣(O2
)之乾式蝕刻法來除去凹部底部的殘膜,並在黑色層上形成樹脂圖案後,藉由使用四氯化碳(CCl4
)氣體之乾式蝕刻法選擇性地除去樹脂圖案之間所露出的金屬層。最後,藉由使用氧氣(O2
)之乾式蝕刻法來除去殘留的樹脂層來形成線狀金屬層。
接著,安裝在電子射束蒸鍍裝置上,並使用純度99.999%的鋁作為揮發源,且在真空度3.4×10-5
Pa、蒸鍍速度為10埃/秒、蒸鍍源-基材間距離為25公分的條件下,邊以5sccm導入氧氣邊以蒸鍍角度70∘蒸鍍鋁,形成在線狀金屬層上具有由膜厚度100奈米的鋁氧化物所構成的透明層,來得到試樣。
觀察所得到試樣的形態時,線狀金屬層、透明層的形態係如第13圖(b)所示的形態,且尺寸係如表4所示。
所得到試樣及將所得到試樣使用於面光源(1)之評價結果係如表6所示。與先前的碘型偏光板比較時,得知係能夠顯現提升亮度的效果,且不會映入外光而能夠良好地黑
色顯示。
除了模具係使用下述模具2以外,使用與實施例2-1同樣的方法,在金屬層上形成樹脂圖案。
材質:鎳
間距:130奈米、凸部寬:70奈米、凸部高度:200奈米
凹部剖面形狀:矩形
觀察從模具脫模後之基材的形狀時,確認如下之大致形成將模具形狀反轉而成的剖面形狀的線狀樹脂圖案之樹脂層。
間距p:130奈米、寬度w:61奈米、高度h:198奈米
接著,使用與實施例1-1同樣的方法來製造試樣。觀察所得到的試樣的形態時,線狀金屬色層、透明層的形態係如第13圖(b)所示的形態,尺寸係如表4所示。
所得到的試樣及將所得到試樣使用於面光源(1)之評價結果係如表6所示。與先前的碘型偏光板比較時,得知係能夠顯現提升亮度的效果,且不會映入外光而能夠良好地黑色顯示。
除了模具係使用下述模具2以外,使用與實施例2-1同樣的方法,在金屬層上形成樹脂圖案。
材質:鎳
間距:120奈米、凸部寬:65奈米、凸部高度:120奈米
凹部剖面形狀:矩形
觀察從模具脫模後之基材的形狀時,確認如下之大致形成將模具形狀反轉而成的剖面形狀的線狀樹脂圖案。
間距p:120奈米、寬度w:54奈米、高度h:119奈米
所得到的試樣及將所得到試樣使用於面光源(1)之評價結果係如表6所示。與先前的碘型偏光板比較時,得知係能夠顯現提升亮度的效果,且不會映入外光而能夠良好地黑色顯示。
除了使用500微米厚的硼矽酸玻璃(BK-7)製基板(Φ100毫米)以外,使用與實施例2-1同樣的方法來製得試樣。
觀察所得到試樣的形態時,線狀金屬層、透明層的形態係如第13圖(b)所示的形態,且尺寸係如表4所示。
所得到試樣及將所得到試樣使用於面光源(1)之評價結果係如表6所示。與先前的碘型偏光板比較時,得知係能夠顯現提升亮度的效果,且不會映入外光而能夠良好地黑色顯示。
除了使透明層的膜厚度為50奈米以外,與實施例2-1同樣地製造積層體、試樣。
對所得到的積層體,測定從透明層側入射光線時之總光線透射率Tβ、Rβ,並求取光吸收率A。結果如表4所示。
又,觀察所得到試樣的形態時,線狀金屬層、透明層的形態係如第13圖(c)所示的形態,且尺寸係如表4所示。
所得到試樣及將所得到試樣使用於面光源(1)之評價結果係如表6所示。與先前的碘型偏光板比較時,得知係能夠顯現提升亮度的效果,且不會映入外光而能夠良好地黑色顯示。
藉由與實施例1-6同樣的方法,來製造在表面具有線狀凹凸結構10之基材。
使用具備有基材角度可變裝置及二個蒸發源之電子射束蒸鍍機,在二個蒸發源設置純度99.999%的鋁。接著,將500微米厚的硼矽酸玻璃(BK-7)製基板(Φ 100毫米)安裝在電子射束蒸鍍裝置上,並將系統內減壓。在真空度3.4×10-5
Pa、蒸鍍速度為2埃/秒、蒸鍍源-基材間距離為25公分的條件下,從與線狀凹凸構造之長度方向垂直且基材面法線方向45∘的角度,形成50奈米的鋁。接著使基材旋轉,邊在系統內導入5sccm的氧氧,邊以蒸鍍角度70∘蒸鍍以外,使用同樣的方法在線狀金屬層上形成由膜厚度100奈米的鋁氧化物所構成的透明樹脂層,並得到試樣。
觀察所得到試樣的形態時,線狀金屬層、透明層的形態係如第28圖(c)所示形態,尺寸係如表5所示。
所得到試樣及將所得到試樣使用於面光源(1)之評價結果係如表6所示。與先前的碘型偏光板比較時,得知係能夠顯現提升亮度的效果,且不會映入外光而能夠良好地黑色顯示。
藉由與實施例1-7同樣的方法,來製造在表面具有線狀
凹凸結構10之基材。除了使用所得到的基材以外,使用與實施例2-6同樣的方法而得到試樣。
又,觀察所得到試樣的形態時,線狀金屬層、透明層的形態係如第28圖(c)所示形態,尺寸係如表5所示。
所得到試樣及將所得到試樣使用於面光源(1)之評價結果係如表6所示。與先前的碘型偏光板比較時,得知係能夠顯現提升亮度的效果,且不會映入外光而能夠良好地黑色顯示。
藉由與實施例1-8同樣的方法,來製造在表面具有線狀凹凸結構10之基材。除了使用所得到的基材以外,使用與實施例2-6同樣的方法而得到試樣。
又,觀察所得到試樣的形態時,線狀黑色層、透明層的形態係如第28圖(c)所示形態,尺寸係如表5所示。
所得到試樣及將所得到試樣使用於面光源(1)之評價結果係如表6所示。與先前的碘型偏光板比較時,得知係能夠顯現提升亮度的效果,且不會映入外光而能夠良好地黑色顯示。
藉由與實施例1-9同樣的方法,來製造在表面具有線狀凹凸結構10之基材。除了使用所得到的基材以外,使用與實施例2-6同樣的方法而得到試樣。
又,觀察所得到試樣的形態時,線狀金屬層、透明層的形態係如第28圖(c)所示形態,尺寸係如表5所示。
所得到試樣及將所得到試樣使用於面光源(1)之評價結
果係如表6所示。與先前的碘型偏光板比較時,得知係能夠顯現提升亮度的效果,且不會映入外光而能夠良好地黑色顯示。
藉由與實施例1-11同樣的方法,來製造在表面具有線狀凹凸結構10之基材。除了使用所得到的基材以外,使用與實施例2-6同樣的方法而得到試樣。
又,觀察所得到試樣的形態時,線狀金屬層、透明層的形態係如第28圖(c)所示形態,尺寸係如表5所示。
所得到試樣及將所得到試樣使用於面光源(1)之評價結果係如表6所示。與先前的碘型偏光板比較時,得知係能夠顯現提升亮度的效果,且不會映入外光而能夠良好地黑色顯示。
除了使透明層的膜厚度為50奈米以外,與實施例2-6同樣地製造積層體、試樣。對所得到的積層體,測定從透明層側入射光線時之總光線透射率Tβ、Rβ,並求取光吸收率A。結果如表5所示。
藉由與實施例1-11同樣的方法,來製造在表面具有線狀凹凸結構10之基材。除了使用所得到的基材,並使透明層為50奈米以外,使用與實施例2-6同樣的方法而得到試樣。
又,觀察所得到試樣的形態時,線狀金屬層、透明層的形態係如第28圖(d)所示形態,尺寸係如表5所示。
所得到試樣及將所得到試樣使用於面光源(1)之評價結
果係如表6所示。與先前的碘型偏光板比較時,得知係能夠顯現提升亮度的效果,且不會映入外光而能夠良好地黑色顯示。
除了使透明層的膜厚度為50奈米以外,與實施例2-6同樣地製造積層體、試樣。對所得到的積層體,測定從透明層側入射光線時之總光線透射率Tβ、Rβ,並求取光吸收率A。結果如表5所示。
接著,藉由與實施例1-9同樣的方法,來製造在表面具有線狀凹凸結構10之基材。除了使用所得到的基材,並從與線狀凹凸結構的長度方向垂直且基材面法線方向45∘的角度,以2埃/秒蒸鍍鋁60秒後,邊使基材以3∘/分鐘往與線狀凹凸結構的長度方向垂直且基材面的法線方向側旋轉,邊以2埃/秒蒸鍍鋁,合計形成70奈米,使用與實施例2-6同樣的方法來得到試樣。
又,觀察所得到試樣的形態時,線狀金屬層、透明層的形態係如第28圖(d)所示形態,尺寸係如表5所示。
所得到試樣及將所得到試樣使用於面光源(1)之評價結果係如表6所示。與先前的碘型偏光板比較時,得知係能夠顯現提升亮度的效果,且不會映入外光而能夠良好地黑色顯示。
製造將90重量份黏合劑之樹脂"ARONIX"(註冊商標)M6050(東亞合成製)、10重量份"ARONIX"(註冊商標)M5700(東亞合成製)、5重量份微粒子之"CHEMISNO"
(註冊商標)SX-130H(綜研化學(股)製)、0.5重量份分散劑之"MARIARIM"(註冊商標)AKM-0531(日本油脂(股)製)、0.5重量份熱聚合引發劑之"KAYAESTER"(註冊商標)AN(化藥AKZO(股)製及200重量份之溶劑環己酮/甲基乙基酮=1/1溶液混合、攪拌、分散而成的塗劑。使用金屬棒(#15(實施例3-1)、#20(實施例3-2)、#30(實施例3-3),將該塗劑塗布於實施例1-13所得到偏光板之未形成有線狀金屬層的面,塗布後並在120℃乾燥30秒,在200℃熱處理10秒,來製造在未形成有線狀金屬層、線狀黑色層的側具有光擴散層之偏光板。
使用所得到的試樣之評價結果係如表7所示。
將所得到的試樣使用於面光源(1)之評價結果係如表8所示。任一者與先前的碘型偏光板比較時,得知係能夠顯現提升亮度的效果,且不會映入外光而能夠良好地黑色顯示。特別是得知實施例3-1能夠兼具最高亮度及高顯示品質。
將所得到的試樣使用於面光源(2)之評價結果係如表8所示。任一者與先前的碘型偏光板比較時,得知係能夠顯現提升亮度的效果,且不會映入外光而能夠良好地黑色顯示。特別是得知實施例3-2能夠兼具最高亮度及高顯示品質。
將所得到的試樣使用於面光源(3)之評價結果係如表8所示。任一者與先前的碘型偏光板比較時,得知係能夠顯現提升亮度的效果,且不會映入外光而能夠良好地黑色顧示。特別是得知實施例3-3能夠兼具最高亮度及高顯示品
質。
除了使用實施例2-12所得到的偏光板以外,各自與實施例3-1~3-3同樣的方法,來製造在未形成有線狀金屬層、線狀黑色層的側具有光擴散層之偏光板。
所得到的試樣之評價結果係如表7所示。
將所得到的試樣使用於面光源(1)之評價結果係如表8所示。任一者與先前的碘型偏光板比較時,得知係能夠顯現提升亮度的效果,且不會映入外光而能夠良好地黑色顯示。特別是得知實施例3-4能夠兼具最高亮度及高顯示品質。
將所得到的試樣使用於面光源(2)之評價結果係如表8所示。任一者與先前的碘型偏光板比較時,得知係能夠顯現提升亮度的效果,且不會映入外光而能夠良好地黑色顯示。特別是得知實施例3-5能夠兼具最高亮度及高顯示品質。
將所得到的試樣使用於面光源(3)之評價結果係如表8所示。任一者與先前的碘型偏光板比較時,得知係能夠顯現提升亮度的效果,且不會映入外光而能夠良好地黑色顯示。特別是得知實施例3-6能夠兼具最高亮度及高顯示品質。
除了未形成線狀黑色層以外,使用與實施例1同樣的方法製造試樣。觀察所得到試樣的形態時,線狀金屬層的形態係如第2圖(h)所示形態,尺寸係如表1所示。
所得到試樣及將所得到試樣使用於面光源(1)之評價結果係如表3所示。雖然能夠得到提升亮度的效果,但是黑色顯示時強烈地感到帶白色,得知顯示不鮮明。
除了未形成線狀金屬層以外,使用與實施例1同樣的方法製造試樣。觀察所得到試樣的形態時,線狀黑色層的形態係如第2圖(b)所示形態,尺寸係如表1所示。
所得到試樣及將所得到試樣使用於面光源(1)之評價結果係如表3所示,無法得到提升亮度的效果,又,對比低且黑色顯示時產生漏光,得知顯示不鮮明。
除了未形成線狀黑色層以外,使用與實施例1-6同樣的方法製造試樣。觀察所得到試樣的形態時,線狀金屬層的形態係如第9圖(j)所示形態,尺寸係如表2所示。
所得到試樣及將所得到試樣使用於面光源(1)之評價結果係如表3所示,雖然能夠得到提升亮度的效果,但是黑色顯示時強烈地感到帶白色,得知顯示不鮮明。
除了未形成線狀金屬層以外,使用與實施例1-6同樣的方法製造試樣。觀察所得到試樣的形態時,線狀黑色層的形態係如第9圖(e)所示形態,尺寸係如表2所示。
所得到試樣及將所得到試樣使用於面光源(1)之評價結果係如表3所示,無法得到提升亮度的效果,又,對比低且黑色顯示時產生漏光,得知顯示不鮮明。
除了未形成透明層以外,使用與實施例2-1同樣的方法製造試樣。觀察所得到試樣的形態時,線狀金屬層的形態係如第12圖(a)所示形態,尺寸係如表4所示。
所得到試樣及將所得到試樣使用於面光源(1)之評價結果係如表6所示,雖然能夠得到提升亮度的效果,但是黑色顯示時強烈地感到帶白色,得知顯示不鮮明。
除了未形成線狀金屬層以外,使用與實施例2-1同樣的方法製造試樣。觀察所得到試樣的形態時,透明層的形態係如第26圖(e)所示形態,尺寸係如表4所示。
所得到試樣及將所得到試樣使用於面光源(1)之評價結果係如表6所示,無作為偏光板之功能,且無法進行顯示。
除了未形成透明層以外,使用與實施例2-6同樣的方法製造試樣。觀察所得到試樣的形態時,線狀金屬層的形態係如第15圖(f)所示形態,尺寸係如表5所示。
所得到試樣及將所得到試樣使用於面光源(1)之評價結果係如表6所示,雖然能夠得到提升亮度的效果,但是黑色顯示時強烈地感到帶白色,得知顯示不鮮明。
除了未形成線狀金屬層以外,使用與實施例2-6同樣的方法製造試樣。觀察所得到試樣的形態時,透明層的形態係如第28圖(f)所示形態,尺寸係如表5所示。
所得到試樣及將所得到試樣使用於面光源(1)之評價結果係如表6所示,無作為偏光板之功能,且無法進行顯示。
表1係表示實施例1-1~1-5的線狀黑色層及線狀金屬層的形狀、比較例1-1的線狀金屬層的形狀、比較例1-2的線狀黑色層的形狀之表。
表2係表示在基材表面形成凹凸結構之實施例1-6~1-13、比較例1-3、1-4的凹凸結構的形狀,及實施例1-6~1-13的線狀黑色層及線狀金屬層的形狀,及比較例1-3的線狀金屬層及比較例1-4的線狀黑色層的形狀。
表3係表示評價從實施例1-1~1-13、比較例1-1~1-4的偏光板的A面側入射光線時的總光線透射率、總光線絕對反射率及偏光度,及從B面側入射光線時的總光線透射率、總光線絕對反射率、亮度提升率、對比及外光反射結果之表。
從表3,得知實施例1-1~1-13的偏光板從A面入射光線時的總光線透射率(評價:S及A)、總光線絕對反射率(評價:S、A、B)優良。結果係亮度提升率優良之偏光板。又,得知從B面入射光線時的總光線透射率(評價:S及A)、總光線絕對反射率低(評價:S、A、B)。結果對比優良(評價:S、A、B),外光反射少(評價:S、A、B)。由此可知,實施例1-1~1-13的偏光板係能夠高亮度及黑色顯示。
另一方面,得知未形成有線狀黑色層之比較例1-1、1-3的偏光板時,從B面入射光線時的總光線絕對反射率(評價:D)高。由此得知比較例1-1、1-3的偏光板因為外光反射(評價:C)而無法黑色顯示。又,比較例1-1、1-3的亮度提升率、對比良好(評價比較例1-1:都為S、比較例1-3:都為B)。
又,未形成有線狀金屬層之比較例1-2、1-4的偏光板時,從A面入射光線時的總光線絕對反射率(評價:D)低。由此,得知比較例1-2、1-4的偏光板時,因入射光線被吸收,致使亮度提升率、對比差(評價:都為D)。
表4係表示實施例2-1~2-5之線狀黑色層及線狀金屬層的形狀,及比較例2-1之線狀金屬層的形狀、比較例2-2之線狀黑色層的形狀。
表5係表示在表面形成有線狀凹凸結構之實施例2-5~1-12、比較例2-3、2-4之凹凸結構的形狀,及實施例2-5~2-12之線狀黑色層及線狀金屬層的形狀,及比較例2-3之線狀金屬層的形狀、比較例2-4之線狀黑色層的形狀。
表6係表示評價從實施例2-1~2-12、比較例2-1~2-4的偏光板的A面側入射光線時的總光線透射率、總光線絕對反射率及偏光度,及從B面側入射光線時的總光線透射率、總光線絕對反射率、偏光度、亮度提升率、對比及外光反射的結果之表。
從表6,得知形成透明層而成之實施例2-1~2-12的偏光板從A面入射光線時的總光線透射率(評價:S及A)、總光線絕對反射率(評價:S、A)優良。結果係亮度提升率優良(評價:S、A、B)之偏光板。又,得知從B面入射光線時的總光線透射率(評價:S及A)、總光線絕對反射率低(評價:S、A、B)。結果對比優良(評價:S、A、B),外光反射少(評價:S、A、B)。由此可知,實施例2-1~2-12的偏光板係能夠高亮度及黑色顯示。
另一方面,得知未形成有透明層之比較例2-1、2-3的偏光板時,從B面入射光線時的總光線絕對反射率(評價:D)高。由此得知比較例2-1、2-3的偏光板因為外光反射(評價:C)而無法黑色顯示。另一方面,得知因為在A面側形成有洗淨金屬層,所以亮度提升率(評價S、B)、對比(評價S、B)優良。
又,未形成有線狀金屬層之比較例2-2、2-4的偏光板時,從A面入射光線時的總光線絕對反射率(評價:D)低。由此,得知比較例2-2、2-4的偏光板時,因入射光線被吸收,致使亮度提升率(評價D)、對比(評價D)差。
表7係表示實施例1-13、3-1~3-3、2-12、3-4~3-6之偏光板的特性評價結果之表。
從表7,得知在未形成線狀金屬層、線狀黑色層的面設置有光擴散層之實施例3-1~3-6的偏光板,與未設置有光擴散層之實施例1-3、2-13具有同等的總光線透射率、總光線相對反射率、偏光度、總光線透射率、總光線絕對反射率。
表8係表示使用實施例1-13、3-1~3-3、2-12、3-4~3-6的偏光板之液晶顯示裝置的特性評價結果之表。
從表8,得知使用未設置光擴散層之實施例1-3、2-13而成之液晶顯示裝置,能夠視認波紋及耀眼等而品質低落(評價:C)。另一方面,使用霧度為47%之實施例3-2、3-5、霧度為80%之實施例3-3、3-6而成之液晶顯示裝置,顯示品質提升(評價:B)。又,從實施例3-1至3-3、實施例3-4至3-6,得知霧度值越增加,顯示品質越高。
本發明的偏光板能夠應用作為提升各種顯示裝置、特別是液晶顯示裝置的亮度之光學元件。
又,搭載本發明的偏光板之液晶顯示裝置能夠比先前的的液晶顯示裝置更適合使用於行動電話、電子記事簿、筆記型個人電腦、監控器、TV及各種顯示媒體等。
1‧‧‧基材
2‧‧‧線狀黑色層
3‧‧‧線狀金屬層
4‧‧‧透明層
10‧‧‧線狀凹凸結構
11‧‧‧線狀凹凸結構的凸部
12‧‧‧線狀凹凸結構的凹部
40‧‧‧線狀凹凸結構形成用薄片
50‧‧‧模具
51‧‧‧模具凸部
52‧‧‧模具凹部
60‧‧‧蒸發源
61‧‧‧輥狀基材
62‧‧‧輥狀轉筒
63、66‧‧‧卷出/卷取軸
64、65‧‧‧輥
67‧‧‧分隔板
68‧‧‧旋轉中心
100‧‧‧本發明的偏光板
200‧‧‧螢光管
300‧‧‧導光板
310‧‧‧擴散板
400‧‧‧反射薄片
410‧‧‧殼體
500‧‧‧光擴散薄片
600‧‧‧稜鏡薄片
700‧‧‧面光源
800‧‧‧液晶胞
810‧‧‧下偏光板
820‧‧‧液晶層
830‧‧‧上偏光板
p‧‧‧線狀凹凸結構的凸部間距
w‧‧‧線狀凹凸結構的凸部寬度
h‧‧‧線狀凹凸結構的凸部高度
h'‧‧‧基材膜厚度或第一層的膜厚度
h2‧‧‧線狀黑色層2的膜厚度
h3‧‧‧線狀金屬層3的膜厚度
h4‧‧‧透明層4的膜厚度
w21‧‧‧線狀黑色層2的寬度
w22‧‧‧線狀黑色層2之間的寬度
w31‧‧‧線狀金屬層3的寬度
w32‧‧‧線狀金屬層3之間的寬度
L1‧‧‧與基材面平行且與線狀凹凸結構
的長度方向平行之線
L2‧‧‧與基材面平行且與線狀凹凸結構
的長度方向垂直之線
L3‧‧‧基材面的法線
M1‧‧‧金屬的蒸鍍方向
θ‧‧‧基材面的法線L3與金屬的蒸鍍方
向M1所構成的角度
λ1‧‧‧從面光源射出之透射偏光板方向
的偏光
λ2‧‧‧從面光源射出之在偏光板吸收或
反射方向的偏光
λ3‧‧‧外光
第1圖係模式性顯示本發明的偏光板(1)及偏光板(2)之圖。
第2圖係模式性顯示構成本發明的偏光板(1)之線狀黑色層、線狀金屬層的相對位置關係之圖。
第3圖係模式性顯示構成本發明的偏光板(1)之線狀黑色層、線狀金屬層的較佳剖面形狀之圖。
第4圖係模式性顯示構成本發明的偏光板(1)之線狀黑色層、線狀金屬層之斜視圖。
第5圖係模式性顯示構成本發明的偏光板(1)之線狀黑色層、線狀金屬層的相對位置關係之圖。
第6圖係模式性顯示構成本發明的偏光板(1)之線狀黑色層、線狀金屬層的相對位置關係之圖。
第7圖係模式性顯示構成本發明的偏光板(1)之線狀黑色層、線狀金屬層的相對位置關係之圖。
第8圖係模式性顯示構成本發明的偏光板(1)之線狀黑色層、線狀金屬層的相對位置關係之圖。
第9圖係模式性顯示構成本發明的偏光板(1)之線狀黑色層、線狀金屬層的較佳剖面形狀之圖。
第10圖係模式性顯示構成本發明的偏光板(1)之線狀黑色層、線狀金屬層之斜視圖。
第11圖係模式性顯示構成本發明的偏光板(2)之線狀金屬層、透明層的相對位置關係之圖。
第12圖係模式性顯示構成本發明的偏光板(2)之線狀金屬層的較佳剖面形狀之圖。
第13圖係模式性顯示構成本發明的偏光板(2)之透明層的較佳剖面形狀之圖。
第14圖係模式性顯示構成本發明的偏光板(2)之線狀金屬層、透明層的相對位置關係之圖。
第15圖係模式性顯示構成本發明的偏光板(2)之線狀金屬層的較佳剖面形狀之圖。
第16圖係模式性顯示構成本發明的偏光板(2)之透明層的較佳剖面形狀之圖。
第17圖係模式性顯示構成本發明的偏光板(2)之線狀金屬層、透明層的相對位置關係之圖。
第18圖係模式性顯示構成本發明的偏光板(1)之在表面具有線狀凹凸結構之基材。
第19圖係模式性顯示構成本發明的偏光板(1)或偏光
板(2)之在表面具有線狀凹凸結構之基材的較佳剖面形狀之圖。
第20圖係模式性例示在本發明的偏光板(1)或偏光板(2)之製造方法之線狀凹凸結構的形成製程。
第21圖係模式性例示在本發明的偏光板(1)或偏光板(2)之製造方法之在金屬層形成製程時金屬的蒸鍍角度。
第22圖係說明使用具有基材角度可變機構之裝置來變化形成角度θ的方法之圖。
第23圖係說明使用捲裝進出(roll to roll)型蒸鍍裝置來變化形成角度θ之蒸鍍方法之圖。
第24圖係模式性顯示組入有本發明的偏光板之液晶顯示裝置(側光型)的構成之圖。
第25圖係模式性顯示組入有本發明的偏光板之液晶顯示裝置(正下方型)的構成之圖。
第26圖係模式性顯示組入有本發明的偏光板之液晶顯示裝置的效果之圖
第27圖係模式性顯示組入有本發明的偏光板之液晶顯示裝置的構成的其他例子之圖。
第28圖係模式性顯示在實施例、比較例所製造的試樣之剖面形狀之圖。
1‧‧‧基材
2‧‧‧線狀黑色層
3‧‧‧線狀金屬層
4‧‧‧透明層
Claims (16)
- 一種偏光板,其係具備基材、以規定間隔配置之複數線狀金屬層、以規定間隔配置之複數線狀黑色層之偏光板,在該複數線狀金屬層及複數線狀黑色層之中,至少一方的層係設置在該基材上,從一面(A面)側入射光時之總光線透射率為30~50%、總光線絕對反射率或總光線相對反射率之至少一方為30~50%、透射光的偏光度為99%以上,從另一方面的面(B面)側入射光時之總光線透射率為30~50%、總光線絕對反射率為0~30%。
- 如申請專利範圍第1項之偏光板,其中該線狀黑色層之膜厚度h2為1~200奈米,寬度w21為20~380奈米,鄰接之黑色層間的間距p2為50~400奈米。
- 如申請專利範圍第1項之偏光板,其中該線狀金屬層與該線狀黑色層係形成於基材的同一面。
- 如申請專利範圍第3項之偏光板,其中該線狀金屬層與該線狀黑色層連接。
- 如申請專利範圍第3項之偏光板,其中具有形成於該基材上之該線狀金屬層、及形成於該線狀金屬層上之該線狀黑色層。
- 如申請專利範圍第3項之偏光板,其中具有形成於該基材上之該線狀黑色層、及形成於該線狀黑色層上之該線狀金屬層。
- 如申請專利範圍第1項之偏光板,其中該基材在至少一方的表面具有平行的線狀凹凸結構, 在該線狀凹凸結構的凸部上,設置有該線狀金屬層及/或該線狀黑色層。
- 一種液晶顯示裝置,其係至少具備面光源及液晶胞之液晶顯示裝置,該液晶胞係至少具有液晶層、及以夾住該液晶層的方式配置之顯示面側的偏光板(A)及面光源側的偏光板(B),該偏光板(B)係如申請專利範圍第1至7項中任一項之偏光板,且該偏光板係以滿足下述(i)至(iii)的條件之方式設置,(i)在基材的不同面形成有該線狀金屬層及該線狀黑色層之偏光板,其設置有該線狀金屬層之面,係與面光源相向,(ii)在基材的同一面形成有該線狀金屬層及該線狀黑色層之偏光板,該線狀金屬層係位於比與基材面平行的該線狀金屬層與線狀黑色層的界面更接近面光源的一側,(iii)未符合該(i)或(ii)中任一者時,該偏光板兩面之中,反射率較高的面係與面光源相向。
- 一種偏光板,其係具備基材、以規定間隔配列於該基材表面之複數線狀金屬層、及連接該線狀金屬層並被覆該複數線狀金屬層之透明層;從一面(A面)側入射光時之總光線透射率為30~50%、總光線絕對反射率或總光線相對反射率之至少一方為30~50%、透射光的偏光度為99%以上,從另一方面的面(B面)側入射光時之總光線透射率為 30~50%、總光線絕對反射率為0~30%。
- 如申請專利範圍第9項之偏光板,其中該透明層之膜厚度h2為1~200奈米。
- 如申請專利範圍第9項之偏光板,其中該透明層係只有被覆該金屬層的上部。
- 如申請專利範圍第9項之偏光板,其中該基材具有至少與一方的表面平行的線狀凹凸結構,且在該線狀凹凸結構的凸部上設置有該線狀金屬層。
- 一種液晶顯示裝置,其係至少具備面光源及液晶胞之液晶顯示裝置,該液晶胞係至少具有液晶層、及以夾住該液晶層的方式配置之顯示面側的偏光板(A)與面光源側的偏光板(B),該偏光板(B)係如申請專利範圍第9至12項中任一項之偏光板,且該偏光板係以滿足下述(i)至(ii)的條件之方式設置,(i)該線狀金屬層係配置於比與該基材面平行的該線狀金屬層與該透明層的界面更接近面光源的一側,(ii)未符合該(i)時,該偏光板兩面之中,反射率較高的面係與面光源相向。
- 如申請專利範圍第1至7、9至12項中任一項之偏光板,其中該偏光板的總膜厚度為150微米以下。
- 如申請專利範圍第1至7、9至12項中任一項之偏光板,其至少係線柵型。
- 一種液晶顯示裝置,其係至少具備面光源及液晶胞之液 晶顯示裝置,該液晶胞係至少具有液晶層、及以夾住該液晶層的方式配置之顯示面側的偏光板(A)及面光源側的偏光板(B),該偏光板(B)係如申請專利範圍第14或15項之偏光板,且該A面係與面光源相向而配置。
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