WO2025258461A1 - 反射円偏光子、積層光学フィルム、および、仮想現実表示装置 - Google Patents
反射円偏光子、積層光学フィルム、および、仮想現実表示装置Info
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Definitions
- the present invention relates to a reflective circular polarizer, a laminated optical film, and a virtual reality display device.
- virtual reality display devices have come into practical use.
- Examples of virtual reality display devices include head-mounted displays that have a display panel and lenses. When such a head-mounted display is worn on the observer's head and images are displayed through the lenses, the observer can view images that give a sense of realism.
- Patent Document 1 discloses a method for generating a virtual image by reflecting light back and forth between a reflective polarizer and a half mirror, in order to make the display unit of a virtual reality display device or the like smaller and thinner.
- the present invention was made in consideration of the above-mentioned problems, and the problem that the present invention aims to solve is to provide a reflective circular polarizer and a laminated optical film that can suppress a decrease in the contrast of a displayed image when used in a virtual reality display device, etc., and a virtual reality display device using the same.
- a reflective circular polarizer including a cholesteric liquid crystal layer which satisfies the relationship of the following formula (1): Formula (1) I 1 + I 2 + I 3 + I 4 + I 5 ⁇ 3.0
- I1 is a value obtained by doubling the transmittance of circularly polarized light having a rotation direction opposite to that of the circularly polarized light reflected by the reflective circular polarizer, among the transmitted light that passes through the reflective circular polarizer when the circularly polarized light reflected by the reflective circular polarizer is incident on the reflective circular polarizer.
- I2 is a value obtained by halving the reflectance of circularly polarized light having a rotation direction opposite to that of the circularly polarized light reflected by the reflective circular polarizer when the circularly polarized light reflected by the reflective circular polarizer is incident on the reflective circular polarizer.
- I3 is the value obtained by multiplying the reflectance of light reflected by a reflective circular polarizer by 1/4 when circularly polarized light having a rotation direction opposite to that of the circularly polarized light reflected by the reflective circular polarizer is incident on the reflective circular polarizer.
- I4 represents the haze value of the reflective circular polarizer.
- I5 represents the value of SCE/SCI ⁇ 100 in reflectance measured with an integrating sphere when unpolarized light is incident on a reflective circular polarizer.
- the reflective circular polarizer according to [1] comprising a cholesteric liquid crystal layer X formed using a rod-shaped liquid crystal compound and a cholesteric liquid crystal layer Y formed using a discotic liquid crystal compound.
- the reflective circular polarizer according to [1] or [2] comprising a plurality of cholesteric liquid crystal layers having different selective reflection center wavelengths.
- a laminated optical film including a reflective circular polarizer and an absorbing linear polarizer A laminated optical film, which satisfies the relationship of the following formula (2): Formula (2) I 6 +I 7 +I 8 +I 9 +I 10 ⁇ 3.5
- I6 is the value obtained by doubling the transmittance of the laminated optical film when circularly polarized light reflected by the laminated optical film is incident on the reflective circular polarizer side of the laminated optical film.
- I7 is the value obtained by multiplying the reflectance of circularly polarized light having a rotation direction opposite to that of the circularly polarized light reflected by the reflective circular polarizer, among the reflected light reflected by the laminated optical film, when the circularly polarized light reflected by the laminated optical film is incident on the reflective circular polarizer side of the laminated optical film.
- I8 is the value obtained by multiplying the reflectance of light reflected by a laminated optical film by 1/4 when circularly polarized light having a rotation direction opposite to that of the circularly polarized light reflected by the laminated optical film is incident on the reflective circular polarizer side of the laminated optical film.
- I9 represents the haze value when light is incident on the laminated optical film from the reflective circular polarizer side of the laminated optical film.
- I 10 represents the value of SCE/SCI ⁇ 100 in reflectance measured with an integrating sphere when unpolarized light is incident on the laminated optical film from the reflective circular polarizer side of the laminated optical film.
- the reflective circular polarizer includes a cholesteric liquid crystal layer, The laminated optical film according to [4], having a retardation layer between a reflective circular polarizer and an absorbing linear polarizer.
- the laminated optical film according to [4] wherein the reflective circular polarizer comprises a retardation layer and a reflective linear polarizer.
- a virtual reality display device having the reflective circular polarizer according to any one of [1] to [3] or the laminated optical film according to any one of [4] to [6]. [8] The virtual reality display device according to [7], further including a half mirror.
- the present invention provides a reflective circular polarizer and a laminated optical film that can suppress a decrease in the contrast of a displayed image when used in a virtual reality display device, etc., as well as a virtual reality display device using the same.
- FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a virtual reality display device having a reflective circular polarizer of the present invention.
- FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the operation of a virtual reality display device having a reflective circular polarizer of the present invention.
- FIG. 3 is a diagram for explaining the checkered pattern.
- FIG. 4 is a diagram for explaining the influence of transmission ghosts.
- FIG. 5 is a diagram for explaining the influence of a reflection ghost.
- FIG. 6 is a diagram for explaining the influence of haze.
- FIG. 7 is a diagram for explaining I 1 and I 2 in equation (1).
- FIG. 8 is a diagram for explaining I3 in equation (1).
- FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of a virtual reality display device having the laminated optical film of the present invention.
- FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of a virtual reality display device having the laminated optical film of the present invention.
- FIG. 10 is a schematic diagram for explaining the operation of a virtual reality display device having the laminated optical film of the present invention.
- FIG. 11 is a diagram for explaining I6 and I7 in equation (2).
- FIG. 12 is a diagram for explaining I 8 in equation (2).
- FIG. 13 is a conceptual diagram showing another example of a reflective circular polarizer.
- orthogonal does not mean exactly 90°, but rather 90° ⁇ 10°, preferably 90° ⁇ 5°.
- parallel does not mean exactly 0°, but rather 0° ⁇ 10°, preferably 0° ⁇ 5°.
- 45° does not mean exactly 45°, but rather 45° ⁇ 10°, preferably 45° ⁇ 5°.
- absorption axis refers to the polarization direction in which absorbance is maximized within a plane when linearly polarized light is incident.
- reflection axis refers to the polarization direction in which reflectance is maximized within a plane when linearly polarized light is incident.
- transmission axis refers to the direction in a plane that is perpendicular to the absorption axis or reflection axis.
- slow axis refers to the direction in a plane in which the refractive index is maximized.
- the phase difference means in-plane retardation and is expressed as Re( ⁇ ), where Re( ⁇ ) represents the in-plane retardation at a wavelength ⁇ , and unless otherwise specified, the wavelength ⁇ is 550 nm. Further, the retardation in the thickness direction at a wavelength ⁇ is expressed as Rth( ⁇ ) in this specification, and unless otherwise specified, the wavelength ⁇ is 550 nm. Re( ⁇ ) and Rth( ⁇ ) can be values measured at a wavelength ⁇ using an AxoScan OPMF-1 (manufactured by Optoscience).
- the reflective circular polarizer of the present invention is a reflective circular polarizer including a cholesteric liquid crystal layer, which reflects circularly polarized light of one rotation direction and transmits circularly polarized light of the other rotation direction.
- the reflective circular polarizer of the present invention satisfies the relationship of the following formula (1).
- Formula (1) I 1 + I 2 + I 3 + I 4 + I 5 ⁇ 3.0
- I1 is a value obtained by doubling the transmittance of circularly polarized light having a rotation direction opposite to that of the circularly polarized light reflected by the reflective circular polarizer, among the transmitted light that passes through the reflective circular polarizer when the circularly polarized light reflected by the reflective circular polarizer is incident on the reflective circular polarizer.
- I2 is a value obtained by halving the reflectance of circularly polarized light having a rotation direction opposite to that of the circularly polarized light reflected by the reflective circular polarizer when the circularly polarized light reflected by the reflective circular polarizer is incident on the reflective circular polarizer.
- I3 is the value obtained by multiplying the reflectance of light reflected by a reflective circular polarizer by 1/4 when circularly polarized light having a rotation direction opposite to that of the circularly polarized light reflected by the reflective circular polarizer is incident on the reflective circular polarizer.
- I4 represents the haze value of the reflective circular polarizer.
- I5 represents the value of SCE/SCI ⁇ 100 in reflectance measured with an integrating sphere when unpolarized light is incident on a reflective circular polarizer.
- the virtual reality display device of the present invention is a virtual reality display device having the above-mentioned reflective circular polarizer.
- the virtual reality display device further includes a half mirror.
- Figure 1 shows a conceptual diagram of an example of a virtual reality display device of the present invention, which includes a reflective circular polarizer of the present invention.
- the virtual reality display device 100a shown in Figure 1 has, in this order, an image display panel 102, a ⁇ /4 plate 104, an absorbing linear polarizer 106, a ⁇ /4 plate 108, a half mirror 12, a support 14, a reflective circular polarizer 10, a retardation layer 24, and an absorbing linear polarizer 22.
- the ⁇ /4 plate 104, the absorbing linear polarizer 106, the ⁇ /4 plate 108, the support 14, the retardation layer 24, and the absorbing linear polarizer 22 are components that are preferably included in the virtual reality display device of the present invention.
- the laminate of the reflective circular polarizer 10, the retardation layer 24, and the absorbing linear polarizer 22 corresponds to the laminated optical film 20a of the present invention, which will be described later.
- a half mirror 12 is arranged on the surface of the support 14 facing the image display panel 102, and a reflective circular polarizer 10 is arranged on the other surface of the support.
- both sides of the support 14 are curved convexly toward the image display panel 102, and have a lens effect.
- a lens is used as the support 14.
- the support 14 is preferably transparent, and can be made of, for example, a resin film such as cellulose acylate or polycarbonate, or glass.
- the virtual reality display device 100a In the virtual reality display device 100a, light that forms an image emitted by the image display panel 102 passes through the ⁇ /4 plate 104, the absorbing linear polarizer 106, and the ⁇ /4 plate 108 in this order, where it is converted into circularly polarized light and enters the half mirror 12. In the following, as an example, the light is assumed to enter the half mirror 12 as right-handed circularly polarized light I R1 .
- the light (image) emitted from the image display panel 102 is described as entering the half mirror 12 as right-handed circularly polarized light, but in the present invention, the light emitted from the image display panel 102 may also enter the half mirror 12 as left-handed circularly polarized light. In this case, the polarization state of each light on the optical path is reversed from that in the example shown in Figure 1. Also, in the example shown in Figure 1, for the sake of explanation, the optical paths of the light reflected by the half mirror 12 and/or reflective circular polarizer 10 are shown as not overlapping, but basically they are mirror-reflected. These points are the same in the other figures.
- a portion of the right-handed circularly polarized light I R1 that enters the half mirror 12 passes through the half mirror 12, passes through the support 14, and enters the reflective circular polarizer 10.
- the reflective circular polarizer 10 reflects right-handed circularly polarized light and transmits left-handed circularly polarized light, so the incident right-handed circularly polarized light I R1 is reflected by the reflective circular polarizer 10 and enters the half mirror 12 again (right-handed circularly polarized light I R2 ).
- a portion of the right-handed circularly polarized light I R2 that enters the half mirror 12 is reflected by the half mirror 12 and travels toward the reflective circular polarizer 10.
- the rotation direction of the circularly polarized light is reversed by reflection by the half mirror 12, so the right-handed circularly polarized light I R2 is converted into left-handed circularly polarized light I L1 .
- the left-handed circularly polarized light I L1 that enters the reflective circular polarizer 10 passes through the retardation layer 24 and the absorbing linear polarizer 22, is converted into linearly polarized light, and is irradiated toward the user U.
- the video (image) displayed on the image display panel 102 is visually recognized by the user U as a virtual image.
- Figure 2 is a schematic diagram illustrating the cause of contrast reduction in a virtual reality display device with a reflective circular polarizer.
- the ⁇ /4 plate 104, absorbing linear polarizer 106, ⁇ /4 plate 108, support 14, retardation layer 24, and absorbing linear polarizer 22 are not shown in Figure 2, but these components may also be included in the virtual reality display device shown in Figure 2.
- the image display panel 102 displays an image in which white display areas 202 and black display areas 204 are arranged in a checkered pattern, as shown in Figure 3.
- part of the right-handed circularly polarized light IR1 emitted from the image display panel 102 is transmitted through the half mirror 12, reflected by the reflective circular polarizer 10, and enters the half mirror 12 again as right-handed circularly polarized light IR2 , where part of it is reflected and converted into left-handed circularly polarized light IL1, which then passes through the reflective circular polarizer 10 and displays an image such as that shown in Fig. 3 to the user U.
- the image displayed through this ideal optical path will also be referred to as the main image.
- stray light IX1 is generated and transmitted without being reflected.
- This stray light IX1 becomes a ghost (hereinafter also referred to as a transmission ghost) and is displayed superimposed on the main image.
- the optical path of the stray light IX1 is shorter than that of the main image, and the stray light IX1 is displayed smaller than the main image. Therefore, as shown in FIG.
- the display positions and sizes of the black and white portions 206 and 208 of the transmission ghost are different from the display positions and sizes of the black and white portions 202 and 204 of the main image, respectively. Therefore, a portion of the white portion 208 of the transmission ghost overlaps with a portion of the black portion 202 of the main image. In this overlapping portion 209, the luminance is increased due to the influence of the white portion 208 of the transmission ghost, resulting in a gray display. As a result, the luminance ratio between the black and white portions of the checkered pattern actually displayed, i.e., the contrast, decreases.
- a ghost (hereinafter also referred to as a reflected ghost) is caused by stray light I X2 that is reflected twice by the half mirror 12 and the reflective circular polarizer 10 and then exits.
- stray light I X2 In the optical path of the main image, when right-handed circularly polarized light I R1 is reflected by the reflective circular polarizer 10, a component is reflected as left-handed circularly polarized light, resulting in the generation of stray light I X2 .
- a portion of the light reflected as left-handed circularly polarized light by the reflective circular polarizer 10 is reflected by the half mirror 12 and converted to right-handed circularly polarized light.
- This right-handed circularly polarized light is reflected by the reflective circular polarizer 10 and enters the half mirror 12, a portion of which is reflected by the half mirror 12 and converted to left-handed circularly polarized light. It then enters the reflective circular polarizer 10 again, passes through the reflective circular polarizer 10, and exits as stray light I X2 .
- the stray light indicated by the dashed line is indicated by R when it is right-handed circularly polarized light, and by L when it is left-handed circularly polarized light. This also applies to FIG. 10, which will be described later.
- a ghost (reflection ghost) is generated due to stray light I X3 that is reflected three times by the half mirror 12 and the reflective circular polarizer 10 and then exits.
- stray light I X3 is generated due to the generation of reflected components when left-handed circularly polarized light I L1 passes through the reflective circular polarizer 10. Specifically, when left-handed circularly polarized light I L1 reflected by the half mirror 12 enters the reflective circular polarizer 10, a portion of it is reflected.
- This left-handed circularly polarized light enters the half mirror 12, a portion of it is reflected by the half mirror 12, and is converted into right-handed circularly polarized light.
- This right-handed circularly polarized light is reflected by the reflective circular polarizer 10 and enters the half mirror 12, a portion of it is reflected by the half mirror 12 and converted into left-handed circularly polarized light, which then enters the reflective circular polarizer 10 again, passes through the reflective circular polarizer 10, and is emitted as stray light I X3 .
- Such stray light I X2 and stray light I X3 appear as ghosts (hereinafter also referred to as reflected ghosts) that are superimposed on the main image.
- the optical paths of the stray light I X2 and stray light I X3 are longer than those of the main image, and the stray light I X3 are displayed larger than the main image.
- the display positions and sizes of the black and white portions 210 and 212 of the reflected ghosts are different from the display positions and sizes of the black and white portions 202 and 204 of the main image, respectively.
- a portion of the white portion 212 of the reflected ghost overlaps a portion of the black portion 202 of the main image.
- the luminance of this overlapping portion 213 increases due to the influence of the white portion 212 of the reflected ghost, resulting in a gray display.
- the luminance ratio between the black and white portions of the checkered pattern actually displayed i.e., the contrast, decreases.
- I X4 in FIG. 2 when left-handed circularly polarized light I L1 reflected by the half mirror 12 passes through the reflective circular polarizer 10, a portion of the light is scattered, generating stray light I X4 .
- This stray light I X4 diffuses the white portions of the main image, resulting in a blurred image that is superimposed on the main image.
- the stray light I X4 is scattered in various directions different from the optical path of the main image, it is superimposed on the entire main image, as shown in FIG. 6 , increasing the brightness of the black display portion 202 and resulting in a gray display. This reduces the brightness ratio between the black display portion and the white display portion of the checkered pattern that is actually displayed, i.e., the contrast.
- I X5 in FIG. 2 when right-handed circularly polarized light I R1 that has passed through the half mirror 12 is reflected by the reflective circular polarizer 10, a portion of the light is scattered, generating stray light I X5 .
- This stray light I X5 diffuses the white portions of the main image, resulting in a blurred image that is superimposed on the main image.
- the stray light I X5 is scattered in various directions different from the optical path of the main image, it is superimposed on the entire main image, as shown in FIG. 6 , increasing the brightness of the black display portion 202 and resulting in a gray display. This reduces the brightness ratio between the black display portion and the white display portion of the checkered pattern that is actually displayed, i.e., the contrast.
- the reflective circular polarizer of the present invention includes a cholesteric liquid crystal layer and satisfies the following formula (1).
- Formula (1) I 1 + I 2 + I 3 + I 4 + I 5 ⁇ 3.0
- I1 is the value obtained by averaging and doubling the transmittance (spectral irradiance of I01/spectral irradiance of I R ) for each wavelength of circularly polarized light I01 (left-handed circularly polarized light in the illustrated example) having the opposite rotation direction to the circularly polarized light reflected by the reflective circular polarizer 10 from wavelengths of 450 nm to 650 nm when circularly polarized light reflected by the reflective circular polarizer 10 (right-handed circularly polarized light I R in the illustrated example) is incident on the reflective circular polarizer 10 , as shown in Figure 7.
- I1 can be obtained by performing the above measurement in a configuration in which antireflection films (reflectance R AR ( ⁇ )) are attached to both sides of the reflective circular polarizer to obtain I1 ', and then subtracting the reflectance R AR ( ⁇ ) of the antireflection films.
- R AR ( ⁇ ) antireflection films
- the transmittance of circularly polarized light I 01 can be measured as follows. Using a spectrophotometer (for example, a UV-Visible-Near-Infrared Spectrophotometer V-750 manufactured by JASCO Corporation), a reflective circular polarizer 10 is set between a light source and a detector, and light transmitted through the reflective circular polarizer 10 is detected. In addition, a wideband circular polarizer is set on the light source side so that right-handed circularly polarized light is incident on the reflective circular polarizer 10, and a wideband circular polarizer is set on the detector side so that right-handed circularly polarized light is cut out and only left-handed circularly polarized light is detected.
- a spectrophotometer for example, a UV-Visible-Near-Infrared Spectrophotometer V-750 manufactured by JASCO Corporation
- a wideband circular polarizer is set on the light source side so that right-handed circularly polarized light is incident on the reflective
- the spectral irradiance of the circularly polarized light I 01 is measured, and the transmittance of the circularly polarized light I 01 can be calculated from the ratio to the spectral irradiance of the incident right-handed circularly polarized light IR .
- I2 can be obtained by performing the above measurement in a configuration in which antireflection films (reflectance R AR ( ⁇ )) are attached to both sides of the reflective polarizer to obtain I 2 ', and then subtracting the reflectance R AR ( ⁇ ) of the antireflection film.
- R AR ( ⁇ ) antireflection films
- the reflectance of circularly polarized light I 02 can be measured as follows.
- a spectrophotometer for example, a UV-Visible-Near-Infrared Spectrophotometer V-750 manufactured by JASCO Corporation
- a light source and a detector are set on one side of the reflective circular polarizer 10 to detect light reflected by the reflective circular polarizer 10.
- a wideband circular polarizer is set on the light source side so that right-handed circularly polarized light is incident on the reflective circular polarizer 10
- a wideband circular polarizer is set on the detector side so that right-handed circularly polarized light is cut out and only left-handed circularly polarized light is detected.
- the spectral irradiance of the circularly polarized light I 02 is measured, and the reflectance of the circularly polarized light I 02 can be calculated from the ratio to the spectral irradiance of the incident right-handed circularly polarized light IR .
- the reflectance of reflected light I 03 can be measured as follows: Using a spectrophotometer (for example, a UV-visible-near-infrared spectrophotometer V-750 manufactured by JASCO Corporation), a light source and a detector are set on one side of the reflective circular polarizer 10 to detect the light reflected by the reflective circular polarizer 10. In this case, a wideband circular polarizer is set on the light source side so that left-handed circularly polarized light is incident on the reflective circular polarizer 10, and a wideband circular polarizer is set on the detector side so that right-handed circularly polarized light is cut out and only left-handed circularly polarized light is detected. The spectral irradiance of the reflected light I 03 is measured, and the reflectance of the reflected light I 03 can be calculated from the ratio to the spectral irradiance of the incident left-handed circularly polarized light IL .
- a spectrophotometer for example, a UV-visible-
- I4 represents the haze value of the reflective circular polarizer 10.
- the haze value may be measured using a haze meter (for example, NDH2000, manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) in accordance with JIS K7136.
- I5 represents the value of SCE/SCI ⁇ 100 in the reflectance measured with an integrating sphere when unpolarized light is incident on the reflective circular polarizer 10.
- SCE and SCI can be measured by installing an integrating sphere unit on a spectrophotometer (for example, the JASCO V-750 UV-Visible-Near-Infrared Spectrophotometer).
- SCE is the reflectance when specular reflection is removed, obtained by absorbing specularly reflected light with a light trap.
- SCI is the reflectance including specularly reflected light, obtained by installing a white plate in the light trap section.
- the reflective circular polarizer 10 when used in a virtual reality display device, it can reduce the stray light I X1 that becomes the above-mentioned transmitted ghost, the stray light I X2 and I X3 that become the reflected ghost, and the scattered stray light I X4 and I X5 , thereby suppressing a decrease in the contrast of the displayed image.
- One method for reducing I 1 , I 2 , and I 3 that are mainly caused by transmission ghosts and/or reflection ghosts is to provide an Rth compensation layer that offsets the thickness direction retardation Rth of the cholesteric liquid crystal layer.
- a cholesteric liquid crystal layer is configured by stacking liquid crystal compounds in a spiral in the thickness direction.
- the thickness direction retardation (Rth) is positive.
- the thickness direction retardation (Rth) is negative. In either case, ghosts tend to occur when light is incident on the reflective circular polarizer from an oblique direction.
- Rth compensation layers include a C-plate.
- the reflective circular polarizer has multiple cholesteric liquid crystal layers
- some of the multiple cholesteric liquid crystal layers may be cholesteric liquid crystal layers X formed using a rod-shaped liquid crystal compound, and the other parts may be cholesteric liquid crystal layers Y formed using a discotic liquid crystal compound, thereby offsetting the thickness direction retardation (Rth).
- each cholesteric liquid crystal layer corresponds to an Rth compensation layer.
- cholesteric liquid crystal layer 30 may be a cholesteric liquid crystal layer X formed using a rod-shaped liquid crystal compound
- cholesteric liquid crystal layer 32 may be a cholesteric liquid crystal layer Y formed using a discotic liquid crystal compound
- cholesteric liquid crystal layer 34 may be a cholesteric liquid crystal layer X
- cholesteric liquid crystal layer 36 may be a cholesteric liquid crystal layer Y
- cholesteric liquid crystal layer 38 may be a cholesteric liquid crystal layer X.
- the three cholesteric liquid crystal layers X and the two cholesteric liquid crystal layers Y may cancel out the thickness direction retardation Rth of the reflective circular polarizer 10 as a whole.
- a cholesteric liquid crystal layer X formed using a rod-shaped liquid crystal compound and a cholesteric liquid crystal layer Y formed using a discotic liquid crystal compound are alternately laminated, but this is not limited to this.
- cholesteric liquid crystal layers X and Y may be laminated continuously.
- the example shown in Figure 13 has a configuration with five cholesteric liquid crystal layers, this is not limited to this, and as long as the thickness direction retardation Rth can be offset, the configuration may have two to four cholesteric liquid crystal layers, or even six or more cholesteric liquid crystal layers.
- the reflective circular polarizer 10a has a cholesteric liquid crystal layer X formed using a rod-shaped liquid crystal compound and a cholesteric liquid crystal layer Y formed using a discotic liquid crystal compound
- the selective reflection center wavelength of the cholesteric liquid crystal layer X and the selective reflection center wavelength of the cholesteric liquid crystal layer Y may be the same or different from each other.
- the reflective circular polarizer 10a has multiple cholesteric liquid crystal layers X
- the selective reflection center wavelength of each cholesteric liquid crystal layer X may be the same or different from each other.
- the reflective circular polarizer 10a has multiple cholesteric liquid crystal layers Y
- the selective reflection center wavelength of each cholesteric liquid crystal layer Y may be the same or different from each other.
- FIG. 1 Another method for reducing I1 , I2 , and I3 , which are primarily caused by transmission ghosts and/or reflection ghosts, is to suppress interface reflection.
- a reflective circular polarizer 10 when a reflective circular polarizer 10 is used in a virtual reality display device 100a, it is attached to another member (support 14 in the example shown in FIG. 1 ). In this case, reflection occurs at the interface between the reflective circular polarizer 10 and the other member, or between the reflective circular polarizer 10 and an adhesive layer used to attach the reflective circular polarizer 10 to the other member.
- the rotation direction of the circularly polarized light changes, unlike reflection by the reflective circular polarizer 10 (cholesteric liquid crystal layer). Therefore, circularly polarized light with a changed rotation direction can cause ghosts. Therefore, suppressing interface reflection can suppress ghosts.
- One method for suppressing interfacial reflection is to provide a light interference layer between the reflective circular polarizer 10 and another member, or between the reflective circular polarizer 10 and an adhesive layer.
- the refractive index of the light interference layer is preferably between that of the reflective circular polarizer 10 and that of the other member, or between that of the reflective circular polarizer 10 and that of the adhesive layer, and the film thickness is preferably in the range of 60 to 110 nm or 230 to 330 nm. This allows the phases of the light reflected at the interface between the reflective circular polarizer 10 and the light interference layer and the light reflected at the interface between the light interference layer and another member (or adhesive layer) to be appropriately shifted, allowing the reflected lights to cancel each other out. As a result, the occurrence of ghosts due to unwanted light reflection at the interface can be suppressed.
- the refractive index nI of the light interference layer preferably satisfies (nA ⁇ nL) 1/2 -0.03 ⁇ nI ⁇ (nA ⁇ nL) 1/2 +0.03, more preferably satisfies (nA ⁇ nL) 1/2 -0.02 ⁇ nI ⁇ (nA ⁇ nL) 1/2 +0.02, and even more preferably satisfies (nA ⁇ nL) 1/2 -0.01 ⁇ nI ⁇ (nA ⁇ nL) 1/2 +0.01.
- the reflective circular polarizer 10 has multiple layers, the refractive index of the layer adjacent to the light interference layer may be nL. By setting the refractive index of the light interference layer within this range, the amplitude of reflected light at both interfaces of the light interference layer can be made approximately the same, resulting in a greater anti-reflection effect.
- the film thickness of the optical interference layer is preferably in the range of 75 to 100 nm or 245 to 300 nm, and even more preferably in the range of 80 to 95 nm or 260 to 285 nm.
- the cholesteric liquid crystal layer is formed by applying a liquid crystal composition containing a liquid crystal compound to the surface (on the alignment film) on which the cholesteric liquid crystal layer is to be formed, performing an alignment treatment (heating, etc.) to cholesterically align the liquid crystal compound in the coating film, and then curing the coating by irradiating ultraviolet (UV) light.
- UV ultraviolet
- a discotic liquid crystal compound when used, it is preferable to use a higher UV curing temperature or to leave the coating at the UV curing temperature for a certain period of time before UV curing.
- This allows for the formation of a cholesteric liquid crystal layer with less disordered alignment of the liquid crystal compound, thereby reducing the scattering of light when passing through or reflecting from the cholesteric liquid crystal layer. As a result, the occurrence of ghost images due to light scattering can be suppressed.
- the temperature during UV curing is preferably 30 to 60°C, and more preferably 40 to 50°C.
- the temperature during UV curing is preferably 50 to 100°C, and more preferably 60 to 80°C.
- the standing time before UV curing is preferably 3 to 60 minutes, and more preferably 5 to 10 minutes.
- Another method for reducing I5 is to suppress the occurrence of disturbances in the helical structure that constitutes the cholesteric liquid crystal layer.
- Disturbances in the helical structure refer to a state in which, when a surface on which the alignment directions (directors) of the liquid crystal material that constitutes the cholesteric liquid crystal layer are the same is taken as an equiphase surface, the equiphase surface is not flat but has irregularities on part or the entire surface.
- Reasons for the occurrence of irregularities on the equiphase surface include the occurrence of discontinuity in the cholesteric alignment, the occurrence of a wavy structure, and variations in the helical pitch within the liquid crystal layer.
- discontinuity can be caused by the inclusion of impurities or the precipitation of liquid crystal material.
- one method is to use a high temperature or long duration heating treatment to promote liquid crystal alignment before UV curing, thereby promoting the dissolution and diffusion of the material.
- Another method is to increase solubility and suppress the occurrence of precipitation by selecting the right solvent for the solution and adjusting the solid content.
- Wavy structures can occur when the degree of orientation of the underlying alignment film is insufficient, and can be improved by increasing the degree of orientation. They can also occur when irregularities that occur in the alignment film or the underlying liquid crystal layer propagate, and can be improved by reducing the irregularities in the alignment film or the underlying liquid crystal layer. They can also occur when the material at the air interface of the coating develops a phase separation structure, and can be improved by increasing the temperature of the coating to eliminate phase separation.
- Variations in helical pitch within the liquid crystal layer can occur due to uneven cure shrinkage. Uneven cure shrinkage is more likely to occur when the viscosity of the liquid crystal material is high, for example when a discotic liquid crystal compound is used. Methods to improve this include raising the temperature of the coating to reduce viscosity, increasing the amount of photopolymerization initiator to increase the number of initiation points for radical polymerization, and increasing the intensity of UV light for UV curing to increase the number of initiation points for radical polymerization.
- the reflective circular polarizer 10 has multiple cholesteric liquid crystal layers with different selective reflection center wavelengths
- the laminated optical film of the present invention is a laminated optical film including a reflective circular polarizer and an absorptive linear polarizer,
- the laminated optical film satisfies the relationship of the following formula (2): Formula (2) I 6 +I 7 +I 8 +I 9 +I 10 ⁇ 3.5
- I6 is the value obtained by doubling the transmittance of the laminated optical film when circularly polarized light reflected by the laminated optical film is incident on the reflective circular polarizer side of the laminated optical film.
- I7 is the value obtained by multiplying the reflectance of circularly polarized light having a rotation direction opposite to that of the circularly polarized light reflected by the reflective circular polarizer, among the reflected light reflected by the laminated optical film, when the circularly polarized light reflected by the laminated optical film is incident on the reflective circular polarizer side of the laminated optical film.
- I8 is the value obtained by multiplying the reflectance of light reflected by a laminated optical film by 1/4 when circularly polarized light having a rotation direction opposite to that of the circularly polarized light reflected by the laminated optical film is incident on the reflective circular polarizer side of the laminated optical film.
- I9 represents the haze value when light is incident on the laminated optical film from the reflective circular polarizer side of the laminated optical film.
- I 10 represents the value of SCE/SCI ⁇ 100 in reflectance measured with an integrating sphere when unpolarized light is incident on the laminated optical film from the reflective circular polarizer side of the laminated optical film.
- the virtual reality display device of the present invention is a virtual reality display device that includes the above-mentioned laminated optical film.
- the virtual reality display device further includes a half mirror.
- Figure 9 shows a conceptual diagram of another example of a virtual reality display device of the present invention, which includes the laminated optical film of the present invention.
- the virtual reality display device 100b shown in Figure 9 has, in this order, an image display panel 102, a ⁇ /4 plate 104, an absorbing linear polarizer 106, a ⁇ /4 plate 108, a half mirror 12, a support 14, a retardation layer 18, a reflective linear polarizer 16, and an absorbing linear polarizer 22.
- the laminate of the retardation layer 18 and the reflective linear polarizer 16 corresponds to the reflective circular polarizer 11
- the laminate of the reflective circular polarizer 11 and the absorbing linear polarizer 22 corresponds to the laminated optical film 20b of the present invention.
- the ⁇ /4 plate 104, the absorbing linear polarizer 106, the ⁇ /4 plate 108, and the support 14 are components that are preferably included in the virtual reality display device of the present invention.
- the virtual reality display device 100b In the virtual reality display device 100b, light that forms an image emitted by the image display panel 102 passes through the ⁇ /4 plate 104, the absorbing linear polarizer 106, and the ⁇ /4 plate 108 in this order, is converted into circularly polarized light, and then enters the half mirror 12. In the following, as an example, the light is assumed to enter the half mirror 12 as right-handed circularly polarized light I R1 .
- a portion of the right-handed circularly polarized light I R1 that enters the half mirror 12 passes through the half mirror 12, passes through the support 14, and enters the reflective circular polarizer 11.
- the reflective circular polarizer 11 has a retardation layer 18 on the half mirror 12 side, which converts the incident right-handed circularly polarized light I R1 into linearly polarized light.
- This linearly polarized light enters the reflective linear polarizer 16.
- the reflective linear polarizer 16 is arranged so that the direction of its reflection axis is oriented such that it reflects the linearly polarized light converted from right-handed circularly polarized light by the retardation layer 18.
- the linearly polarized light reflected by the reflective linear polarizer 16 enters the retardation layer 18 again and is converted into right-handed circularly polarized light I R2 .
- This right-handed circularly polarized light I R2 enters the half mirror 12, is partially reflected, and travels toward the reflective circular polarizer 11.
- the rotation direction of the circularly polarized light is reversed due to reflection by the half mirror 12, so that the right-handed circularly polarized light I R2 is converted into left-handed circularly polarized light I L1 .
- the left-handed circularly polarized light I L1 incident on the reflective circular polarizer 11 is converted into linearly polarized light by the retardation layer 18.
- This linearly polarized light is transmitted through the reflective linear polarizer 16 because the polarization direction of this linearly polarized light is perpendicular to the reflection axis of the reflective linear polarizer 16.
- This linearly polarized light is incident on the absorbing linear polarizer 22, but because the transmission axis of the absorbing linear polarizer 22 is arranged parallel to the transmission axis of the reflective linear polarizer 16, it passes through the absorbing linear polarizer 22 and is irradiated onto the user U.
- the video (image) displayed on the image display panel 102 is viewed by the user U as a virtual image.
- Figure 10 is a schematic diagram illustrating the cause of contrast reduction in a virtual reality display device having a laminated optical film.
- the ⁇ /4 plate 104, absorbing linear polarizer 106, ⁇ /4 plate 108, and support 14 are not shown in Figure 10, but these components may also be included in the virtual reality display device shown in Figure 10.
- the brightness of this overlapping portion 209 increases due to the influence of the white portion 208 of the transmission ghost, resulting in a gray display. This reduces the brightness ratio between the black and white portions of the checkered pattern that is actually displayed, i.e., the contrast.
- a reflection ghost is caused by stray light IX7 that is reflected twice by the half mirror 12 and the reflective circular polarizer 11 and then exits.
- Studies by the inventors have revealed that, in the optical path of the main image, when right-handed circularly polarized light IR1 is reflected by the reflective circular polarizer 11, a component is reflected as left-handed circularly polarized light, resulting in the generation of stray light IX7 .
- a portion of the light reflected as left-handed circularly polarized light by the reflective circular polarizer 11 is reflected by the half mirror 12 and converted to right-handed circularly polarized light.
- This right-handed circularly polarized light is reflected by the reflective circular polarizer 11 and enters the half mirror 12, a portion of which is reflected by the half mirror 12 and converted to left-handed circularly polarized light, then enters the reflective circular polarizer 11 again, passes through the reflective circular polarizer 11, and exits as stray light IX7 .
- a reflection ghost occurs due to stray light I X8 that is reflected three times by the half mirror 12 and the reflective circular polarizer 11 and then exits.
- stray light I X8 occurs due to the generation of reflected components when left-handed circularly polarized light I L1 passes through the reflective circular polarizer 11. Specifically, when left-handed circularly polarized light I L1 reflected by the half mirror 12 enters the reflective circular polarizer 11, a portion of it is reflected.
- This left-handed circularly polarized light enters the half mirror 12, a portion of it is reflected by the half mirror 12, and is converted into right-handed circularly polarized light.
- This right-handed circularly polarized light is reflected by the reflective circular polarizer 11 and enters the half mirror 12, a portion of it is reflected by the half mirror 12 and converted into left-handed circularly polarized light, which then enters the reflective circular polarizer 11 again, passes through the reflective circular polarizer 11, and is emitted as stray light I X8 .
- I X9 in FIG. 10 when left-handed circularly polarized light I L1 reflected by the half mirror 12 passes through the reflective circular polarizer 11, a portion of the light is scattered, generating stray light I X9 .
- This stray light I X9 is displayed superimposed on the main image, diffusing the white portion of the main image and creating a blurred image (see FIG. 6 ). Therefore, as shown in FIG. 6 , it is superimposed on the entire main image, increasing the brightness of the black display portion 202 and resulting in a gray display. This reduces the brightness ratio between the black display portion and the white display portion of the checkered pattern that is actually displayed, i.e., the contrast.
- IX10 in Figure 10 when right-handed circularly polarized light IR1 that has passed through the half mirror 12 is reflected by the reflective circular polarizer 11, a portion of the light is scattered, generating stray light IX10 .
- This stray light IX10 is displayed superimposed on the main image, diffusing the white portion of the main image and creating a blurred image (see Figure 6). Therefore, as shown in Figure 6, it is superimposed on the entire main image, increasing the brightness of the black display portion 202 and resulting in a gray display. This reduces the brightness ratio between the black display portion and the white display portion of the checkered pattern that is actually displayed, i.e., the contrast.
- the laminated optical film of the present invention includes a reflective circular polarizer and an absorbing linear polarizer, and the laminated optical film satisfies the relationship of the following formula (2).
- I6 is the value obtained by averaging and doubling the transmittance (spectral irradiance of I 06 /spectral irradiance of I R ) of each wavelength of transmitted light I 06 (linearly polarized light) that passes through the laminated optical film from wavelengths of 450 nm to 650 nm.
- I6 can be obtained by performing the above measurement in a form in which antireflection films (reflectance R AR ( ⁇ )) are bonded to both sides of the laminated optical film to obtain I 6 ', and then subtracting the reflectance R AR ( ⁇ ) of the antireflection film.
- R AR ( ⁇ ) antireflection films
- the transmittance of the transmitted light I 06 can be measured as follows. Using a spectrophotometer (for example, a V-750 ultraviolet-visible-near-infrared spectrophotometer manufactured by JASCO Corporation), the laminated optical film 20 is set between a light source and a detector to detect light transmitted through the laminated optical film 20. A broadband circular polarizing plate is set on the light source side so that right-handed circularly polarized light is incident on the reflective circular polarizer 11, and the spectral irradiance of the transmitted light I 06 is measured.
- a spectrophotometer for example, a V-750 ultraviolet-visible-near-infrared spectrophotometer manufactured by JASCO Corporation
- a broadband circular polarizing plate is set on the light source side so that right-handed circularly polarized light is incident on the reflective circular polarizer 11, and the spectral irradiance of the transmitted light I 06 is measured.
- the transmittance of the transmitted light I 06 can be calculated from the ratio of the spectral irradiance of the incident right-handed circularly polarized light I R to the spectral irradiance of the incident right-handed circularly polarized light I R.
- I7 is the reflectance (spectral irradiance of I 07 /spectral irradiance of I R ) of each wavelength of the circularly polarized light I 07 (left-handed circularly polarized light in the illustrated example) having the opposite rotation direction to the circularly polarized light reflected by the reflective circular polarizer 11 , averaged over a wavelength range from 450 nm to 650 nm, and then multiplied by 1/2.
- I7 can be obtained by performing the above measurement in a form in which antireflection films (reflectance R AR ( ⁇ )) are bonded to both sides of the laminated optical film to obtain I 7 ', and then subtracting the reflectance R AR ( ⁇ ) of the antireflection film.
- R AR ( ⁇ ) antireflection films
- the reflectance of circularly polarized light I 07 can be measured as follows.
- a spectrophotometer for example, a UV-visible-near-infrared spectrophotometer V-750 manufactured by JASCO Corporation
- a light source and a detector are set on one side of the laminated optical film 20 to detect light reflected by the laminated optical film 20.
- a broadband circular polarizer is set on the light source side so that right-handed circularly polarized light is incident on the reflective circular polarizer
- a broadband circular polarizer is set on the detector side so that right-handed circularly polarized light is cut out and only left-handed circularly polarized light is detected.
- the spectral irradiance of the circularly polarized light I 07 is measured, and the reflectance of the circularly polarized light I 07 can be determined from the ratio to the spectral irradiance of the incident right-handed circularly polarized light IR .
- I8 is the reflectance at each wavelength of the reflected light I08 reflected by the laminated optical film 20 (spectral irradiance of I08 /spectral irradiance of I L ) averaged over wavelengths of 450 nm to 650 nm and multiplied by 1/4.
- the reflectance of reflected light I 08 can be measured as follows. Using a spectrophotometer (for example, a V-750 ultraviolet-visible-near-infrared spectrophotometer manufactured by JASCO Corporation), a light source and a detector are set on one side of the laminated optical film 20 to detect light reflected by the laminated optical film 20. In this case, a broadband circular polarizer is set on the light source side so that left-handed circularly polarized light is incident on the laminated optical film 20, and a broadband circular polarizer is set on the detector side so that right-handed circularly polarized light is cut out and only left-handed circularly polarized light is detected. The spectral irradiance of reflected light I 08 is measured, and the reflectance of reflected light I 08 can be determined from the ratio to the spectral irradiance of the incident left-handed circularly polarized light IL .
- a spectrophotometer for example, a V-750 ultraviolet-visible-near-in
- I9 represents the haze value of the laminated optical film 20.
- the haze value may be measured using a haze meter (for example, NDH2000, manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) in accordance with JIS K7136.
- I 10 represents the value of SCE/SCI ⁇ 100 in reflectance measured with an integrating sphere when unpolarized light is incident on the laminated optical film 20 .
- SCE and SCI can be measured by installing an integrating sphere unit on a spectrophotometer (for example, the JASCO V-750 UV-Visible-Near-Infrared Spectrophotometer).
- SCE is the reflectance when specular reflection is removed, obtained by absorbing specularly reflected light with a light trap.
- SCI is the reflectance including specularly reflected light, obtained by installing a white plate in the light trap section.
- the laminated optical film 20 when used in a virtual reality display device, it is possible to reduce the stray light I X6 that becomes the above-mentioned transmitted ghost, the stray light I X7 and I X8 that become reflected ghost, and the stray light I X9 and I X10 that become scattered components, thereby suppressing a decrease in the contrast of the displayed image.
- the following methods can be used to ensure that the laminated optical film 20b, which has a reflective circular polarizer 11 including a retardation layer 18 and a reflective linear polarizer 16, satisfies the above formula (2).
- One method for reducing I6 and I7 which are primarily caused by transmission ghosts and/or reflection ghosts, is to suppress interfacial reflection.
- FIG. 9 when the laminated optical film 20b is used in the virtual reality display device 100b, it is attached to another member (support 14 in the example shown in FIG. 2 ). In this case, reflection occurs at the interface between the laminated optical film 20b and the other member, or between the laminated optical film 20b and an adhesive layer for attaching it to the other member.
- the rotation direction of the circularly polarized light changes, and the circularly polarized light with the changed rotation direction can cause ghosts. Therefore, suppressing interfacial reflection can suppress the occurrence of ghosts.
- one method of suppressing interfacial reflection is to provide an optical interference layer between the reflective circular polarizer 11 and another member, or between the reflective circular polarizer 11 and an adhesive layer.
- the optical interference layer may be disposed on the surface of the retardation layer 18 facing the half mirror 12.
- a main method for reducing I7 caused by reflection ghosts is to bring the polarization state when the light is incident on the reflective circular polarizer 11 for the second time closer to ideal linear polarization (parallel to the transmission axis of the reflective linear polarizer 16) across the visible wavelength range in the path of the main image (the optical path passing through the reflective circular polarizer 11 ⁇ half mirror 12 ⁇ reflective circular polarizer 11 in that order). If the polarization state deviates from the ideal linear polarization, the light will reflect a component parallel to the reflection axis of the reflective linear polarizer 16 when it is incident on the reflective linear polarizer 16 for the second time, increasing I7 .
- one way to bring the polarization state when light enters the reflective linear polarizer 16 for the second time closer to ideal linear polarization (parallel to the transmission axis of the reflective linear polarizer 16) across the visible wavelength range is to use a broadband ⁇ /4 plate in the retardation layer 18.
- One method for suppressing light reflection in the transmission axis direction of the reflective linear polarizer 16 is to suppress changes in the refractive index of the transmission axis of the components that make up the reflective linear polarizer 16 by optimizing the materials and manufacturing process, etc.
- the laminated optical film 20b has a configuration in which the reflective circular polarizer 11 includes a retardation layer 18 and a reflective linear polarizer 16, but this is not limited to this.
- the laminated optical film 20 may also have a reflective circular polarizer that includes a cholesteric liquid crystal layer.
- the laminated optical film 20a has a retardation layer 24 between the reflective circular polarizer 10 and the absorbing linear polarizer 22 (see Figure 1).
- the laminated optical film 20a has a configuration in which the reflective circular polarizer 10, the retardation layer 24, and the absorbing linear polarizer 22 are arranged in this order, satisfying the above formula (2) makes it possible to suppress a decrease in the contrast of the displayed image when used in a virtual reality display device.
- methods for making the laminated optical film 20a having a reflective circular polarizer 10 including a cholesteric liquid crystal layer satisfy the above formula (2) include the same methods as those for making the reflective circular polarizer including a cholesteric liquid crystal layer satisfy the above formula (1).
- a reflective circular polarizer is a polarizer that transmits right-handed or left-handed circularly polarized light and reflects circularly polarized light having the opposite rotation direction to the transmitted circularly polarized light.
- An example of a reflective circular polarizer is a reflective circular polarizer having a cholesteric liquid crystal layer.
- the reflective circular polarizer may have a support and an alignment film for aligning the liquid crystal compound in the cholesteric liquid crystal layer.
- the reflective circular polarizer may have multiple cholesteric liquid crystal layers, and the multiple cholesteric liquid crystal layers may have different selective reflection center wavelengths.
- a cholesteric liquid crystal layer refers to a liquid crystal layer in which a liquid crystal compound is cholesterically oriented.
- the cholesteric orientation refers to the orientation of a liquid crystal compound in a cholesteric liquid crystal phase, and a cholesteric liquid crystal layer may be any layer in which the cholesteric orientation is maintained.
- a polymerizable liquid crystal compound having a polymerizable group is oriented in a cholesteric liquid crystal phase by adding a chiral agent or the like, and then polymerized and cured by ultraviolet irradiation, heating, or the like to form a non-fluid layer.
- the cholesteric liquid crystal layer is preferably a layer that has been transformed into a state in which its orientation does not change due to external fields, external forces, etc. It is sufficient for the cholesteric liquid crystal layer to retain the optical properties of the cholesteric liquid crystal phase within the layer, and the liquid crystal compound in the cholesteric liquid crystal layer does not need to exhibit liquid crystallinity anymore.
- a polymerizable liquid crystal compound may have become highly polymerized by a curing reaction and no longer exhibit liquid crystallinity.
- the central wavelength of the reflected light of a cholesteric liquid crystal layer can be determined as follows. When the transmission spectrum of a cholesteric liquid crystal layer is measured using a spectrophotometer in the normal direction of the cholesteric liquid crystal layer, a spectrum having a peak where the transmittance decreases in a region near the central wavelength of the reflected light is obtained.
- a reflection spectrum having a peak where the reflectance increases in a region near the central wavelength of the reflected light is obtained.
- the value of the shorter wavelength wavelength is ⁇ 1 (nm) and the value of the longer wavelength wavelength is ⁇ 2 (nm) for two wavelengths at which the transmittance is half the value of the largest peak.
- ⁇ 1 obtained by the above procedure becomes ⁇ min, which is the half-value wavelength on the short wavelength side.
- ⁇ 2 becomes ⁇ max, which is the half-value wavelength on the long wavelength side.
- the helical pitch of a cholesteric liquid crystal phase varies depending on the type of chiral agent used with the liquid crystal compound and its concentration, and a cholesteric liquid crystal phase with the desired pitch can be obtained by adjusting one or more of the above.
- the helical direction of rotation and the helical pitch can be measured using the methods described in "Introduction to Liquid Crystal Chemistry Experiments,” edited by the Japanese Liquid Crystal Society, published by Sigma Publishing in 2007, page 46, and "Liquid Crystal Handbook,” published by the Liquid Crystal Handbook Editorial Committee, Maruzen, page 196. Specifically, the helical pitch number P is measured using the method shown in the examples.
- the thickness of the cholesteric liquid crystal layer can be adjusted appropriately to a thickness that can sufficiently reflect the polarized light that should be reflected, and sufficiently transmit the polarized light that should be transmitted.
- the liquid crystal compound contained in the cholesteric liquid crystal layer is not particularly limited, but examples include rod-shaped liquid crystal compounds and discotic liquid crystal compounds.
- the rod-shaped liquid crystal compound may be any known rod-shaped liquid crystal compound, preferably a polymerizable rod-shaped liquid crystal compound having a polymerizable group.
- Examples of rod-shaped liquid crystal compounds are not particularly limited, but include those described in claim 1 of JP-A-11-513019 or paragraphs [0026] to [0098] of JP-A-2005-289980.
- ⁇ n is the difference between the refractive index in the slow axis direction and the refractive index in the fast axis direction.
- Liquid crystal compounds with high refractive index anisotropy ⁇ n are not particularly limited, but the compounds exemplified in paragraphs [0014] to [0029] of WO 2019/182129 and compounds represented by the following general formula (I) can be preferably used.
- P 1 and P 2 each independently represent a hydrogen atom, —CN, —NCS, or a polymerizable group.
- Sp1 and Sp2 each independently represent a single bond or a divalent linking group, provided that Sp1 and Sp2 do not represent a divalent linking group containing at least one group selected from the group consisting of an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, and an aliphatic hydrocarbon ring group.
- R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. When there are multiple R's, they may be the same or different. When there are multiple Z's and Z 's , they may be the same or different. When there are multiple Z 's , they may be the same or different. However, Z3 linked to Sp2 represents a single bond.
- X1 and X2 each independently represent a single bond or -S-. Multiple X1s and multiple X2s may be the same or different. However, at least one of the multiple X1s and multiple X2s represents -S-.
- k represents an integer from 2 to 4.
- n and n each independently represent an integer from 0 to 3. Multiple m's may be the same or different.
- a 1 , A 2 , A 3 and A 4 each independently represent a group represented by any one of the following general formulae (B-1) to (B-7), or a group formed by linking two to three groups represented by any one of the following general formulae (B-1) to (B-7).
- a 2s and A 3s they may be the same or different.
- a 1s and A 4s they may be the same or different.
- W 1 to W 18 each independently represent CR 1 or N, and R 1 represents a hydrogen atom or a substituent L described below.
- Y 1 to Y 6 each independently represent NR 2 , O or S, and R 2 represents a hydrogen atom or the following substituent L.
- G 1 to G 4 each independently represent CR 3 R 4 , NR 5 , O or S, and R 3 to R 5 each independently represent a hydrogen atom or the following substituent L.
- M 1 and M 2 each independently represent CR 6 or N, and R 6 represents a hydrogen atom or the following substituent L.
- the substituent L is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkylamino group having 1 to 10 carbon atoms, an alkylthio group having 1 to 10 carbon atoms, an alkanoyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkanoyloxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkanoylamino group having 1 to 10 carbon atoms, an alkanoylthio group having 1 to 10 carbon atoms, an alkyloxycarbonyl group having 2 to 10 carbon atoms, an alkylaminocarbonyl group having 2 to 10 carbon atoms, an alkylthiocarbonyl group having 2 to 10 carbon atoms, a hydroxy group, an amino group, a mercapto group, a carboxy group, a sulfo group, an amido group, a cyano group, a nitro group, a halogen atom, or a polyme
- substituent L when the above groups described as the substituent L have —CH 2 —, groups in which at least one of the —CH 2 — groups contained in the above groups is replaced by —O—, —CO—, —CH ⁇ CH—, or —C ⁇ C— are also included in the substituent L. Furthermore, when the above group described as the substituent L has a hydrogen atom, a group in which at least one of the hydrogen atoms contained in the above group is replaced with at least one selected from the group consisting of a fluorine atom and a polymerizable group is also included in the substituent L.
- the refractive index anisotropy ⁇ n 550 of the liquid crystal compound is preferably 0.12 or more, more preferably 0.16 or more, even more preferably 0.20 or more, and most preferably 0.25 or more.
- the upper limit of ⁇ n 550 is preferably 0.90 or less, more preferably 0.70 or less, and most preferably 0.50 or less.
- the discotic liquid crystal compound may be any known discotic liquid crystal compound, preferably a polymerizable discotic liquid crystal compound having a polymerizable group.
- Examples of discotic liquid crystal compounds are not particularly limited, but the discotic liquid crystal compounds described in paragraphs [0020] to [0122] of JP-A No. 2007-108732 can be suitably used.
- ⁇ n is the difference between the refractive index in the slow axis direction and the refractive index in the fast axis direction.
- a discotic liquid crystal compound When a discotic liquid crystal compound has high ⁇ n characteristics, high reflectivity can be achieved even with a small number of turns in the helical structure of the cholesteric liquid crystal phase, making it possible to achieve the desired reflection characteristics even with a thin film thickness. Thinner films can reduce the magnitude of the phase difference that occurs for incident light that is obliquely tilted from the normal direction of the cholesteric liquid crystal layer, thereby further reducing ghosting.
- Suitable high ⁇ n discotic liquid crystal compounds include those described in paragraphs [0012] to [0108] of JP 2010-244038 A.
- the refractive index anisotropy ⁇ n550 (refractive index anisotropy at a wavelength of 550 nm) of the liquid crystal compound is preferably 0.12 or more, more preferably 0.16 or more, even more preferably 0.20 or more, and most preferably 0.25 or more.
- the upper limit of ⁇ n550 (refractive index anisotropy at a wavelength of 550 nm) is preferably 0.90 or less, more preferably 0.70 or less, and most preferably 0.50 or less.
- the polymerizable group that the liquid crystal compound may have is not particularly limited, but is preferably a functional group capable of undergoing an addition polymerization reaction, more preferably a polymerizable ethylenically unsaturated group or a ring-polymerizable group, and even more preferably a (meth)acryloyl group, a vinyl group, a styryl group, or an allyl group.
- the cholesteric liquid crystal layer is preferably a layer formed using a liquid crystal compound having a polymerizable group, and more preferably a layer formed by fixing the alignment state of a liquid crystal compound having a polymerizable group.
- the "fixed” state is most typically and preferably a state in which the alignment of the liquid crystal compound is maintained. It is not limited to this, but specifically, it is more preferable that the layer has no fluidity and can stably maintain the fixed alignment without any change in alignment due to external fields or external forces, usually within a temperature range of 0 to 50°C, or under more severe conditions, within a temperature range of -30 to 70°C.
- the pitch of the cholesteric liquid crystal phase may also vary in the film thickness direction.
- a state in which the pitch varies in the film thickness direction is called a pitch gradient, and a layer in which the pitch varies in the film thickness direction is called a pitch gradient layer.
- Pitch gradient layers can be produced by known methods, for example, by referring to JP 2020-060627 A. Because the helical pitch varies in the film thickness direction in pitch gradient layers, they can reflect light in multiple wavelength ranges.
- a liquid crystal composition When forming a cholesteric liquid crystal layer, it is preferable to apply a liquid crystal composition to the surface on which the cholesteric liquid crystal layer is to be formed, align the liquid crystal compound in a cholesteric liquid crystal phase, and then harden the liquid crystal compound to form a cholesteric liquid crystal layer.
- a liquid crystal composition when forming a cholesteric liquid crystal layer on an alignment film, it is preferable to apply a liquid crystal composition to the alignment film, align the liquid crystal compound in a cholesteric liquid crystal phase, and then harden the liquid crystal compound to form a cholesteric liquid crystal layer with the cholesteric liquid crystal phase fixed.
- the liquid crystal composition can be applied by any known method that can uniformly apply a liquid to a sheet-like material, including printing methods such as inkjet printing and scroll printing, as well as spin coating, bar coating, and spray coating.
- the applied liquid crystal composition is dried and/or heated as necessary, and then cured to form a cholesteric liquid crystal layer. During this drying and/or heating process, the liquid crystal compounds in the liquid crystal composition are aligned in a cholesteric liquid crystal phase. If heating is performed, the heating temperature is preferably 200°C or less, and more preferably 80°C or higher and 130°C or lower.
- the aligned liquid crystal compound is further polymerized as necessary.
- the polymerization may be either thermal polymerization or photopolymerization by light irradiation, but photopolymerization is preferred.
- the light irradiation is preferably performed using ultraviolet light.
- the irradiation energy is preferably 20 mJ/cm 2 to 50 J/cm 2 , more preferably 50 to 1500 mJ/cm 2.
- light irradiation may be performed under heated conditions or in a nitrogen atmosphere.
- the wavelength of the ultraviolet light to be irradiated is preferably 250 to 430 nm.
- the support used to form the cholesteric liquid crystal layer is not particularly limited, but is preferably transparent.
- films such as cellulose acylate, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, polyacrylate and polymethacrylate, cyclic polyolefin, polyolefin, polyamide, polystyrene, and polyester can be used.
- cellulose acylate film, cyclic polyolefin, polyacrylate, and polymethacrylate are preferred.
- Commercially available cellulose acetate films (such as "TD80U” and "Z-TAC” manufactured by Fujifilm Corporation) can also be used.
- the support is a temporary support
- a support with high tear strength is preferred to prevent breakage during peeling.
- polycarbonate and polyester films are preferred.
- the support have a small phase difference.
- the magnitude of Re is 10 nm or less
- the absolute value of the magnitude of Rth is 50 nm or less.
- the phase difference of the temporary support is small when performing quality inspections of the reflective circular polarizer and/or laminated optical film.
- the half mirror used in the present invention is a conventionally known half mirror that transmits approximately half of the incident light and reflects the remaining half.
- the transmittance of the half mirror is preferably 50 ⁇ 30%, more preferably 50 ⁇ 10%, and most preferably 50%.
- the half mirror has a structure in which a reflective layer made of a metal such as silver or aluminum is formed on a substrate made of a transparent resin such as polyethylene terephthalate (PET), cycloolefin polymer (COP), or polymethyl methacrylate (PMMA), or glass.
- PET polyethylene terephthalate
- COP cycloolefin polymer
- PMMA polymethyl methacrylate
- the reflective layer made of a metal such as silver or aluminum is formed on the surface of the substrate by vapor deposition or the like.
- the thickness of the reflective layer is preferably 1 to 20 nm, more preferably 2 to 10 nm, and even more preferably 3 to 6 nm. Furthermore, it is preferable that the substrate does not have a phase difference. From this perspective, the substrate of the half mirror is preferably cycloolefin polymer (COP), polymethyl methacrylate (PMMA), or glass.
- COP cycloolefin polymer
- PMMA polymethyl methacrylate
- the retardation layer used in the present invention is a retardation plate having a function of converting linearly polarized light of a certain wavelength into circularly polarized light (or circularly polarized light into linearly polarized light). More specifically, it is a plate exhibiting an in-plane retardation Re of ⁇ /4 (or an odd multiple thereof) at a predetermined wavelength ⁇ nm.
- the in-plane retardation (Re(550)) of the retardation layer at a wavelength of 550 nm may have an error of about 25 nm around the ideal value (137.5 nm), and is preferably 110 to 160 nm, and more preferably 120 to 150 nm.
- the retardation layer used in the present invention preferably exhibits the characteristics of a ⁇ /4 plate at each wavelength across the visible light range, and such a retardation layer is particularly called a broadband ⁇ /4 plate.
- the broadband ⁇ /4 plate preferably has an in-plane retardation (Re( ⁇ )) at a wavelength of ⁇ nm that satisfies the following formulas (A) and (B): Formula (A) Re(450)/Re(550) ⁇ 1.00 Formula (B) Re(650)/Re(550) ⁇ 1.00 Re(450) represents the in-plane retardation of the ⁇ /4 plate at a wavelength of 450 nm, Re(550) represents the in-plane retardation of the ⁇ /4 plate at a wavelength of 550 nm, and Re(650) represents the in-plane retardation of the ⁇ /4 plate at a wavelength of 650 nm.
- the retardation layer used in the present invention may be composed of a single retardation layer, or may be composed of two or more retardation layers laminated by lamination, sequential formation, or other methods.
- the retardation layer referred to here is a layer that exhibits optical anisotropy.
- Examples of retardation layers include layers in which at least two of nx, ny, and nz are different.
- nx represents the refractive index in the direction perpendicular to the thickness direction of the retardation layer (in-plane direction) that gives the maximum refractive index.
- ny represents the refractive index in the in-plane direction of the retardation layer that is perpendicular to the nx direction.
- nz represents the refractive index in the thickness direction of the retardation layer.
- the material constituting the retardation layer used in the present invention is not particularly limited, and examples include liquid crystal compounds and polymers.
- a liquid crystal compound can form a retardation layer by orienting the liquid crystal material to exhibit refractive index anisotropy.
- a polymer can form a retardation layer by stretching a polymer film obtained by casting or coating to exhibit refractive index anisotropy.
- the retardation layer used in the present invention is preferably a layer formed using a liquid crystal compound, and more preferably a layer formed using a liquid crystal compound having a polymerizable group.
- liquid crystal compound is not particularly limited.
- liquid crystal compounds can be classified into rod-shaped (rod-shaped liquid crystal compounds) and discotic (discotic liquid crystal compounds) based on their shape.
- Liquid crystal compounds can also be classified into low-molecular-weight and high-molecular-weight compounds.
- High-molecular-weight compounds generally refer to compounds with a degree of polymerization of 100 or more (Polymer Physics/Phase Transition Dynamics, Masao Doi, p. 2, Iwanami Shoten, 1992). While any liquid crystal compound can be used in the present invention, rod-shaped or discotic liquid crystal compounds are preferred, with rod-shaped liquid crystal compounds being more preferred.
- Two or more rod-shaped liquid crystal compounds, two or more discotic liquid crystal compounds, or a mixture of rod-shaped and discotic liquid crystal compounds may also be used.
- rod-shaped liquid crystal compounds include those described in claim 1 of JP-A-11-513019 and in paragraphs 0026 to 0098 of JP-A-2005-289980.
- discotic liquid crystal compounds include the liquid crystal compounds described in paragraphs 0020 to 0067 of JP 2007-108732 A and paragraphs 0013 to 0108 of JP 2010-244038 A.
- the liquid crystal compound preferably has a polymerizable group.
- the liquid crystal compound is preferably a polymerizable liquid crystal compound.
- the alignment state of the liquid crystal compound can be easily fixed by the curing treatment described below.
- polymerizable group possessed by the liquid crystal compound there are no particular restrictions on the type of polymerizable group possessed by the liquid crystal compound, but functional groups capable of undergoing addition polymerization reactions are preferred, polymerizable ethylenically unsaturated groups or ring-polymerizable groups are more preferred, and (meth)acryloyl groups, vinyl groups, styryl groups, or allyl groups are even more preferred.
- the liquid crystal compound may be a liquid crystal compound that exhibits either forward or reverse wavelength dispersion.
- a liquid crystal compound that exhibits reverse wavelength dispersion is preferred, and a liquid crystal compound that has two or more polymerizable groups and exhibits reverse wavelength dispersion is more preferred.
- a liquid crystal compound exhibiting reverse wavelength dispersion refers to a compound that satisfies the relationship between formulas (A) and (B) above when the in-plane retardation (Re) value at a specific wavelength (visible light range) of an optically anisotropic layer prepared using this compound is measured.
- liquid crystal compound exhibiting forward wavelength dispersion refers to a compound that satisfies the relationships of the following formulas (C) and (D) when an in-plane retardation (Re) value at a specific wavelength (visible light range) of a retardation layer prepared using this compound is measured.
- the retardation layer is preferably a layer formed using a liquid crystal compound having a polymerizable group, and more preferably a layer formed by fixing the alignment state of a liquid crystal compound having a polymerizable group.
- the orientation state that a liquid crystal compound having a polymerizable group can assume is not particularly limited, and examples include homogeneous orientation, homeotropic orientation, twisted orientation, cholesteric orientation, hybrid orientation (an orientation in which the tilt angle of the liquid crystal compound changes continuously from one surface to the other), and tilted orientation (an orientation in which the tilt angle of the liquid crystal compound is constant from one surface to the other).
- Twisted orientation refers to an orientation state in which the liquid crystal compound is twisted around the thickness direction as the axis of rotation, and when the liquid crystal compound is twisted and has a predetermined tilt angle (tilt angle greater than 0°), it corresponds to twisted hybrid orientation.
- twisted orientation refers to an aspect in which the twist angle of the liquid crystal compound is less than 360°
- cholesteric orientation refers to an aspect in which the twist angle of the liquid crystal compound is 360° or greater.
- the "fixed” state is most typically and preferably a state in which the alignment of the liquid crystal compound is maintained. It is not limited to this, but specifically, it is more preferable that the layer has no fluidity and can stably maintain the fixed alignment without any change in alignment due to external fields or external forces, usually within a temperature range of 0 to 50°C, or under more severe conditions, within a temperature range of -30 to 70°C.
- a retardation layer formed using a liquid crystal compound may have multiple regions along the thickness direction where the liquid crystal compound has different alignment states.
- the retardation layer may have a region along the thickness direction where the liquid crystal compound is fixed in a homogeneously aligned state and a region where the liquid crystal compound is fixed in a twisted aligned state.
- the thickness of the retardation layer is preferably 0.1 to 10.0 ⁇ m, and more preferably 0.5 to 5.0 ⁇ m.
- a wideband ⁇ /4 plate examples include those composed of a single-layer retardation layer, such as retardation layers using liquid crystal compounds exhibiting reverse wavelength dispersion, as disclosed in International Publication WO2019/160016, JP 2020-173460, and International Publication WO2021/157694, and retardation layers having multiple regions along the thickness direction with different orientation states of the liquid crystal compound, as disclosed in International Publication WO2022/030308 and JP 2022-184691.
- Examples of laminates of two or more retardation layers include a configuration that combines a ⁇ /4 retardation layer and a ⁇ /2 retardation layer, as disclosed in JP 2001-108825 A, JP 2001-091741 A, and International Publication WO 2013/137464 A, and a configuration that combines a retardation layer with a twisted orientation and another retardation layer, as disclosed in JP 2001-021720 A, JP 2014-209219 A, and International Publication WO 2022/255105 A.
- other retardation layers such as a positive C plate and a negative C plate, may be added to compensate for changes in retardation due to obliquely incident light.
- the retardation layer may include a support, an alignment layer, etc., and the support and alignment layer may be temporary supports.
- the support for the retardation layer may be the same as the support used when forming the cholesteric liquid crystal layer.
- the retardation layer used in the laminated optical film be transparent to near-infrared light.
- a known absorbing linear polarizer can be used.
- it may be a polarizer in which a dichroic substance is dyed onto polyvinyl alcohol or other polymer resin and then oriented by stretching, or a polarizer in which a dichroic substance is oriented by utilizing the orientation of a liquid crystal compound.
- the thickness of the absorbing linear polarizer is preferably 10 ⁇ m or less, more preferably 7 ⁇ m or less, and even more preferably 5 ⁇ m or less.
- a thin absorbing linear polarizer can prevent cracking or breakage of the film when the laminated optical film is stretched or molded.
- the single-plate transmittance of the absorptive linear polarizer is preferably 40% or more, and more preferably 42% or more.
- the degree of polarization is preferably 90% or more, more preferably 95% or more, and even more preferably 99% or more. Note that in this specification, the single-plate transmittance and degree of polarization of the absorptive linear polarizer are measured using an automatic polarizing film measuring device: VAP-7070 (manufactured by JASCO Corporation).
- the absorbing linear polarizer is a light-absorbing anisotropic layer containing a liquid crystal compound and a dichroic material.
- Linear polarizers containing a liquid crystal compound and a dichroic material are preferable because they can be made thin and are less likely to crack or break even when stretched and molded.
- the thickness of the light-absorbing anisotropic layer is not particularly limited, but from the perspective of achieving a thin film, it is preferably 0.1 to 8 ⁇ m, and more preferably 0.3 to 5 ⁇ m.
- Absorptive linear polarizers containing a liquid crystal compound and a dichroic material can be produced, for example, by referring to JP 2020-023153 A.
- the optically absorptive anisotropic layer preferably has a degree of orientation of the dichroic material of 0.95 or more, and more preferably 0.97 or more.
- the liquid crystal compound contained in the composition for forming the optically absorptive anisotropic layer used to form the optically absorptive anisotropic layer is preferably a liquid crystal compound that does not exhibit dichroism in the visible range.
- liquid crystal compounds both low-molecular-weight liquid crystal compounds and polymeric liquid crystal compounds can be used.
- low-molecular-weight liquid crystal compounds refer to liquid crystal compounds that do not have repeating units in their chemical structure.
- polymeric liquid crystal compounds refer to liquid crystal compounds that have repeating units in their chemical structure.
- polymer liquid crystal compound is the thermotropic liquid crystal polymer described in JP 2011-237513 A.
- the polymer liquid crystal compound preferably has a crosslinkable group at its end.
- crosslinkable groups that the polymer liquid crystal compound has at its end include acryloyl groups and methacryloyl groups.
- the liquid crystal compounds may be used alone or in combination of two or more. It is also preferable to use a polymer liquid crystal compound and a low molecular weight liquid crystal compound in combination.
- the content of the liquid crystal compound is preferably 25 to 2000 parts by mass, more preferably 33 to 1000 parts by mass, and even more preferably 50 to 500 parts by mass, per 100 parts by mass of the dichroic substance in the composition.
- the dichroic substance contained in the optically absorptive anisotropic layer-forming composition for forming the optically absorptive anisotropic layer is not particularly limited, and examples include visible light-absorbing substances (dichroic dyes), ultraviolet-absorbing substances, infrared-absorbing substances, nonlinear optical materials, and carbon nanotubes, and any conventionally known dichroic substance (dichroic dye) can be used.
- two or more dichroic substances may be used in combination.
- the absorbing linear polarizer may include a support, an alignment layer, etc., and the support and alignment layer may be temporary supports.
- the optically absorptive anisotropic layer is transferred to another laminate, and then the temporary support is peeled off and removed, which makes it possible to reduce the thickness of the laminate (laminated optical film) and also eliminates the adverse effect that the phase difference of the temporary support has on the degree of polarization of transmitted light, making this method preferable.
- the type of support it is preferable that it is transparent to visible light.
- a support similar to the support used when forming the cholesteric liquid crystal layer described above can be used.
- the absorbing linear polarizer used in the laminated optical film be transparent to near-infrared light.
- a reflective linear polarizer is a linear polarizer that transmits linearly polarized light in a certain direction (transmission axis direction) and reflects linearly polarized light in a direction perpendicular to the linearly polarized light (reflection axis direction).
- the reflective linear polarizer is preferably one that selectively transmits linearly polarized light in a certain direction in the wavelength range of visible light, and known reflective linear polarizers can be used.
- An example of a reflective linear polarizer is a film made by stretching a dielectric multilayer film, as described in JP 2011-053705 A, etc. Commercially available reflective linear polarizers can also be used. An example of a commercially available reflective linear polarizer is the reflective linear polarizer (product name APF) manufactured by 3M.
- a reflective linear polarizer is a wire grid polarizer.
- wire grid polarizers can be used, and commercially available products may also be used.
- the image display panel used in the present invention can be a known image display panel.
- Examples include image display panels in which minute self-luminous light emitters, such as organic electroluminescence display devices, LED (Light Emitting Diode) display devices, and micro-LED display devices, are arranged on a transparent substrate.
- These self-luminous display devices typically have a (circular) polarizing plate attached to the display surface to prevent reflection on the display surface. Therefore, the emitted light is polarized.
- Another example of an image display panel is a liquid crystal display device. Liquid crystal display devices also have a polarizing plate on their surface, so the emitted light is polarized.
- organic electroluminescence display devices are also referred to as OLEDs. OLED is an abbreviation for "organic light-emitting diode.”
- the reflective circular polarizer, laminated optical film, and virtual reality display device of the present invention may have other functional layers.
- the other functional layers be transparent to near-infrared light.
- Adhesive layer As the adhesive layer for adhering each layer, known adhesives and pressure sensitive adhesives can be used as appropriate.
- any commercially available adhesive can be used for the adhesive layer, and from the standpoint of achieving a thinner film and reducing the surface roughness Ra, the thickness is preferably 25 ⁇ m or less, more preferably 15 ⁇ m or less, and most preferably 6 ⁇ m or less. It is also preferable that the adhesive is less likely to outgas. In particular, when stretching and molding are performed, vacuum processes and heating processes may be used, and it is preferable that the adhesive does not outgas even under these conditions.
- any commercially available adhesive can be used for the adhesive layer, such as an epoxy resin adhesive or an acrylic resin adhesive.
- the adhesive preferably has a thickness of 25 ⁇ m or less, more preferably 5 ⁇ m or less, and most preferably 1 ⁇ m or less. Furthermore, from the viewpoint of achieving a thinner adhesive layer and applying the adhesive to the adherend in a uniform thickness, the adhesive preferably has a viscosity of 300 cP or less, more preferably 100 cP or less.
- the pressure-sensitive adhesive and/or adhesive can be selected to have appropriate viscoelasticity or thickness so that it can embed the surface irregularities of the layer to be adhered, in order to reduce the surface roughness Ra.
- the pressure-sensitive adhesive and/or adhesive preferably has a viscosity of 50 cP or more.
- the thickness is preferably greater than the height of the surface irregularities.
- One method for adjusting the viscosity of the adhesive is to use an adhesive that contains a solvent.
- the viscosity of the adhesive can be adjusted by changing the ratio of the solvent.
- the thickness of the adhesive can be further reduced by drying the solvent after applying the adhesive to the adherend.
- the pressure-sensitive adhesive or adhesive used to attach each layer has a small difference in refractive index with adjacent layers.
- the difference in refractive index between adjacent layers is preferably 0.1 or less, more preferably 0.05 or less, and even more preferably 0.01 or less.
- the retardation layer has birefringence, the refractive index in the fast axis direction and the slow axis direction differs.
- the difference in refractive index n ave between the adjacent pressure-sensitive adhesive or adhesive layer and the n ave is preferably 0.075 or less, more preferably 0.05 or less, and even more preferably 0.025 or less.
- the refractive index of the pressure-sensitive adhesive or adhesive can be adjusted, for example, by mixing titanium oxide fine particles, zirconia fine particles, or the like.
- the retardation layer, linear reflective polarizer, and linear absorbing polarizer may have refractive index anisotropy in the plane, but it is preferable that the difference in refractive index between adjacent layers is 0.05 or less in all directions in the plane. Therefore, the pressure-sensitive adhesive or adhesive may have refractive index anisotropy in the plane.
- the adhesive layer between each layer has a thickness of 100 nm or less.
- the refractive index difference is less noticeable for visible light, suppressing unnecessary reflection.
- the thickness of the adhesive layer is more preferably 50 nm or less, and even more preferably 30 nm or less.
- An example of a method for forming an adhesive layer having a thickness of 100 nm or less is vapor deposition of a ceramic adhesive such as silicon oxide (SiOx layer) onto the bonding surface.
- the bonding surface of the bonding member can be subjected to surface modification treatments such as plasma treatment, corona treatment, and saponification treatment before bonding, and a primer layer can be applied.
- an adhesive layer having a thickness of 100 nm or less can be formed, for example, by the steps (1) to (3) below.
- the layers to be laminated are attached to a temporary support made of a glass substrate.
- a SiOx layer having a thickness of 100 nm or less is formed on both the surface of the layer to be laminated and the surface of the layer to be laminated by vapor deposition or the like.
- Vapor deposition can be performed using a vapor deposition device (model number ULEYES) manufactured by ULVAC, Inc., using SiOx powder as the vapor deposition source. It is also preferable to subject the surface of the formed SiOx layer to plasma treatment.
- the temporary support is peeled off. The bonding is preferably carried out at a temperature of, for example, 120°C.
- the coating, adhesion, or lamination of each layer may be done using a roll-to-roll process or a sheet-fed process.
- the roll-to-roll method is preferable from the perspective of improving productivity and reducing axial misalignment between layers.
- the sheet-fed method is preferable because it is suitable for small-lot, high-mix production and allows the selection of special adhesive methods, such as those mentioned above, that result in an adhesive layer thickness of 100 nm or less.
- methods for applying the adhesive and/or pressure-sensitive adhesive to the adherend include known methods such as roll coating, gravure printing, spin coating, wire bar coating, extrusion coating, direct gravure coating, reverse gravure coating, die coating, spraying, and inkjet printing.
- the light interference layer may be formed of a single light interference layer, or may be formed by laminating two or more light interference layers by a method such as laminating or sequentially forming them.
- Materials that can be used to form the optical interference layer include a hard coat material made from crosslinked monomers, a photo-alignment film, and a C-plate made from a liquid crystal material.
- a photo-alignment film is more preferred because it also plays a role in aligning the liquid crystal when a retardation layer is formed on top of it using a liquid crystal material.
- a C-plate is more preferred because it also plays a role in adjusting optical compensation.
- a positive C-plate is even more preferred.
- a positive C-plate is a retardation layer in which Re is essentially zero and Rth has a negative value.
- a positive C-plate can be obtained, for example, by vertically aligning a rod-shaped liquid crystal compound.
- ⁇ Material for photo alignment film> As the optical interference layer, it is also a preferred embodiment to use a so-called photo-alignment film (photo-alignment layer) obtained by irradiating a photo-alignable material with polarized or non-polarized light to form an alignment layer. It is preferable to impart an alignment control force to the photo-alignment film by a process of irradiating polarized light from a vertical or oblique direction, or a process of irradiating non-polarized light from an oblique direction.
- a retardation layer positive A plate formed using a photo-alignment film is particularly useful for optical compensation in LCD devices that do not require a pre-tilt angle for the driving liquid crystal, such as IPS (In-Place-Switching) mode LCD devices.
- IPS In-Place-Switching
- the photo-alignment materials used in the photo-alignment film are described, for example, in JP 2006-285197 A, JP 2007-076839 A, JP 2007-138138 A, JP 2007-094071 A, JP 2007-121721 A, JP 2007-140465 A, JP 2007-156439 A, Azo compounds described in JP-A Nos. 2007-133184, 2009-109831, 3883848, and 4151746, aromatic ester compounds described in JP-A No. 2002-229039, and photo-alignable units described in JP-A Nos.
- the optical interference layer preferably contains a material for an interlayer photo-alignment film. This allows liquid crystal alignment when a liquid crystal material is applied onto the optical interference layer, and a structure in which the optical interference layer and the reflective circular polarizer are adjacent to each other can be formed.
- the material for the interlayer photo-alignment film the photo-alignable polymer described in JP 2021-143336 A can be used.
- the material for the interlayer photo-alignment film is preferably a compound having a cinnamoyl group.
- the cinnamoyl compound is preferably contained between the optical interference layer (preferably a C-plate) and the reflective circular polarizer.
- the cinnamoyl compound is preferably contained in the region near the boundary between the optical interference layer (preferably a C-plate) and the reflective circular polarizer.
- a positive C plate is a retardation layer having an Re of substantially zero and a negative Rth.
- a positive C plate can be obtained, for example, by vertically aligning a rod-shaped liquid crystal compound.
- a method for manufacturing a positive C plate see, for example, JP-A-2017-187732, JP-A-2016-053709, and JP-A-2015-200861.
- the positive C plate functions as an optical compensation layer to increase the degree of polarization of transmitted light when light is incident at an angle.
- the positive C plate can be placed anywhere on the laminated optical film, and multiple plates may be placed.
- the positive C plate may be disposed adjacent to or within the retardation layer.
- the retardation layer has a positive Rth.
- the Rth acts to change the polarization state of the transmitted light, which may reduce the degree of polarization of the transmitted light.
- Having a positive C plate within or near the retardation layer is preferable because it further suppresses changes in the polarization state of obliquely incident light and further suppresses reductions in the degree of polarization of the transmitted light, thereby further reducing ghosting.
- the positive C plate is preferably disposed between the lens (support) and the retardation layer, and may be disposed between the retardation layer and the reflective linear polarizer, or may be disposed in another location.
- the Re(550) of the positive C plate is preferably approximately 10 nm or less, and the Rth(550) is preferably -90 to -40 nm.
- the laminated optical film of the present invention has an antireflection layer on its surface.
- the laminated optical film of the present invention has the function of reflecting specific circularly polarized light and transmitting circularly polarized light of the opposite direction, but the reflection on the surface of the laminated optical film generally includes the reflection of unintended polarized light, which may reduce the polarization degree of the transmitted light. Therefore, it is preferable that the laminated optical film has an antireflection layer on its surface.
- the antireflection layer may be provided on only one surface of the laminated optical film, or on both surfaces.
- a moth-eye film or an AR (anti-reflective) film is preferred. Any known moth-eye film or AR film can be used.
- the anti-reflection layer includes a support and is subjected to stretching, molding, etc.
- the peak temperature of the glass transition temperature Tg of the support is preferably 170°C or less, and more preferably 130°C or less, from the perspective of facilitating stretching, molding, etc.
- a PMMA film, etc. is preferred.
- the adhesive layer can be eliminated by directly coating the layer on an adjacent layer that has already been formed.
- the alignment direction of the liquid crystal compound continuously changes at the interface in order to reduce the refractive index difference in all in-plane directions.
- a retardation layer containing a liquid crystal compound can be directly coated on a linear polarizer containing a liquid crystal compound and a dichroic substance, and the liquid crystal compound in the retardation layer can be continuously aligned at the interface due to the alignment regulating force of the liquid crystal compound in the linear polarizer.
- the laminated optical film of the present invention is composed of a large number of layers, and the order of the steps of laminating these layers is not particularly limited and can be selected arbitrarily.
- adjusting the layering order so that the thickness of the film to which the layer is to be transferred is 10 ⁇ m or more can prevent wrinkles and cracks during transfer.
- laminating another layer on top of a layer with large surface roughness may further amplify the surface roughness, so it is preferable to laminate the layers in order from those with the smallest surface roughness Ra.
- the order of lamination can also be selected from the perspective of improving the manufacturing yield of the laminated optical film and reducing costs.
- ⁇ Coating Solution R-1 for Reflective Circular Polarizer The composition shown below was stirred and dissolved in a container kept at 70°C to prepare a coating solution R-1 for a reflective circular polarizer, where R represents a coating solution using a rod-like liquid crystal compound.
- the numerical values are in mass %. Furthermore, R is a group bonded via an oxygen atom. Furthermore, the average molar absorption coefficient of the above rod-shaped liquid crystal at wavelengths of 300 to 400 nm was 140/mol ⁇ cm.
- Chiral agent A is a chiral agent whose helical twisting power (HTP) is reduced by light.
- ⁇ Coating Solution D-1 for Reflective Circular Polarizer> The composition shown below was stirred and dissolved in a container kept at 50° C. to prepare a coating solution D-1 for a reflective circular polarizer, where D represents a coating solution using a discotic liquid crystal compound.
- ⁇ Reflective circular polarizer coating solutions D-5 to D-7> A coating solution was prepared in the same manner as in the coating solution D-1 for a reflective circular polarizer, except that the amount of chiral agent A and the amount of initiator added were changed as shown in Table 2-2 below.
- ⁇ Alignment Layer Forming Coating Solution PA-1> The composition shown below was stirred and dissolved in a container kept at 60° C. to prepare a coating liquid PA-1 for forming a photo-alignment layer.
- the alignment layer-forming coating solution PA-1 prepared above was continuously applied to a 100 ⁇ m-thick PET film (Cosmoshine A4265, manufactured by Toyobo Co., Ltd.) using a wire bar.
- the support on which the coating film was formed was dried with hot air at 120°C for 60 seconds. Thereafter, the film was cured by irradiating it with light from a high-pressure mercury lamp at an illuminance of 100 mW/ cm2 and an exposure dose of 100 mJ/ cm2 at 70°C in a low-oxygen atmosphere (100 ppm or less) while passing it through a long-pass filter with a transmission band of wavelengths 340 nm or more, thereby forming a photoalignment layer.
- the film thickness measured with an interference film thickness meter OPTM manufactured by Otsuka Electronics, analyzed using the least squares method
- polarized UV (wavelength 313 nm) with an illuminance of 7 mW/cm 2 and an exposure dose of 7.9 mJ/cm 2 was irradiated from the photo-alignment layer side.
- the 313 nm polarized UV was obtained by passing ultraviolet light emitted from a mercury lamp through a bandpass filter having a transmission band at a wavelength of 313 nm and a wire grid polarizer.
- the reflective circular polarizer coating solution R-1 prepared above was applied with a wire bar coater, dried at 110 ° C for 72 seconds, and after evaporating the solvent, heat-aged at 100 ° C for 1 minute to obtain a uniform alignment state.
- the coating film was then held at 100 ° C for 1 minute and cured by irradiating light from a metal halide lamp with an illuminance of 80 mW/cm 2 and an exposure dose of 500 mJ/cm 2 in a low-oxygen atmosphere (100 ppm or less), to form a cholesteric liquid crystal layer containing a rod-shaped liquid crystal compound.
- a metal halide lamp with an illuminance of 80 mW/cm 2 and an exposure dose of 500 mJ/cm 2 in a low-oxygen atmosphere (100 ppm or less)
- first blue light reflective layer first blue light reflective layer
- Light irradiation was performed from the cholesteric liquid crystal layer side in all cases.
- the coating thickness was adjusted so that the film thickness of the first blue light reflective layer after curing was 2.6 ⁇ m.
- the surface of the first blue light-reflecting layer was subjected to a corona treatment at a discharge rate of 150 W ⁇ min/ m2 , and then the reflective circular polarizer coating solution D-1 was applied to the corona-treated surface using a wire bar coater.
- the coating film was then dried at 70°C for 2 minutes, and after evaporating the solvent, it was heat-aged at 115°C for 3 minutes to obtain a uniform alignment state.
- the coating film was then held at 45°C for 1 minute and cured by ultraviolet irradiation (300 mJ/ cm2 ) using a metal halide lamp in a low-oxygen atmosphere (100 ppm or less), thereby forming a cholesteric liquid crystal layer containing a discotic liquid crystal compound. Because this cholesteric liquid crystal layer has a selective reflection center wavelength in the wavelength range of blue light, it is also referred to as a second blue light-reflecting layer (second light-reflecting layer) hereinafter. Light irradiation was performed from the cholesteric liquid crystal layer side in all cases. The coating thickness was adjusted so that the film thickness of the cured second blue light-reflecting layer was 2.0 ⁇ m.
- the reflective circular polarizer coating solution D-2 was applied onto the second blue light-reflecting layer using a wire bar coater.
- the coating film was then dried at 70°C for 2 minutes, and after evaporating the solvent, the coating film was heat-aged at 115°C for 3 minutes to obtain a uniform alignment state.
- the coating film was then held at 45°C for 1 minute and cured by irradiating it with ultraviolet light (300 mJ/cm 2 ) using a metal halide lamp under a nitrogen atmosphere, thereby forming a cholesteric liquid crystal layer containing a discotic liquid crystal compound on the second blue light-reflecting layer.
- this cholesteric liquid crystal layer has a selective reflection center wavelength in the wavelength range of green light, it is hereinafter also referred to as a green light-reflecting layer (third light-reflecting layer).
- Light irradiation was performed from the cholesteric liquid crystal layer side in all cases.
- the coating thickness was adjusted so that the film thickness of the cured green light-reflecting layer would be 2.7 ⁇ m.
- the reflective circular polarizer coating solution R-2 was applied onto the green light-reflecting layer using a wire bar coater, dried at 110°C for 72 seconds, and then heated and aged at 100°C for 1 minute to obtain a uniform alignment state.
- the coating film was then held at 100°C for 1 minute and cured by irradiating it with light from a metal halide lamp at an illuminance of 80 mW/ cm2 and an exposure dose of 500 mJ/ cm2 in a low-oxygen atmosphere (100 ppm or less). This formed a cholesteric liquid crystal layer containing a rod-shaped liquid crystal compound on the green light-reflecting layer.
- this cholesteric liquid crystal layer has a selective reflection center wavelength in the red light wavelength range, it is hereinafter also referred to as a red light-reflecting layer (fourth light-reflecting layer).
- the light irradiation was performed from the cholesteric liquid crystal layer side in all cases.
- the coating thickness was adjusted so that the cured red light-reflecting layer had a thickness of 3.4 ⁇ m.
- the surface of the red light-reflecting layer was subjected to a corona treatment at a discharge rate of 150 W ⁇ min/m 2 , and then the reflective circular polarizer coating solution D-3 was applied to the corona-treated surface using a wire bar coater. Subsequently, the coating film was dried at 70°C for 2 minutes, and after evaporating the solvent, it was heat-aged at 115°C for 3 minutes to obtain a uniform alignment state.
- the coating film was then held at 45°C for 1 minute and cured by irradiating it with ultraviolet light (300 mJ/cm 2 ) using a metal halide lamp in a nitrogen atmosphere, thereby forming a cholesteric liquid crystal layer containing a discotic liquid crystal compound on the red light-reflecting layer. Because this cholesteric liquid crystal layer has a selective reflection center wavelength in the wavelength range of yellow light, it is hereinafter also referred to as a yellow light-reflecting layer (fifth light-reflecting layer). Light irradiation was performed from the cholesteric liquid crystal layer side in all cases. The coating thickness was adjusted so that the film thickness of the cured yellow light-reflecting layer was 3.4 ⁇ m.
- Table 3-1 shows the central reflection wavelength and film thickness for each reflective layer of the reflective circular polarizer 1 produced.
- the central reflection wavelength is used to define the characteristics of a light-reflecting film with a reflection band that uses cholesteric liquid crystal, and refers to the midpoint of the spectral band reflected by the film. Specifically, it was obtained by calculating the average value of the short-wavelength and long-wavelength wavelengths that show half-value of the peak reflectance.
- the central reflection wavelength central wavelength of reflected light
- the film thickness was confirmed using an SEM.
- Reflective circular polarizer 2 was produced by the same production method as reflective circular polarizer 1, except that the type of coating liquid and the film thickness of each layer using cholesteric liquid crystal were changed as shown in Table 3-2 below, and the temperature during UV irradiation and the time for which the temperature was maintained before UV irradiation were changed as shown in Table 4 below.
- Reflective circular polarizers 3 to 5 were produced by the same method as reflective circular polarizer 1, except that the temperature during UV irradiation of each layer and the time for which that temperature was maintained before UV irradiation were changed as shown in Table 4 below.
- Reflective circular polarizer 6 was produced by the same method as reflective circular polarizer 2, except that the temperature during UV irradiation of each layer and the time for which that temperature was maintained before UV irradiation were changed as shown in Table 4 below.
- the second, third, and fifth layers are light-reflecting layers using discotic liquid crystals
- the first and fourth layers are light-reflecting layers using rod-shaped liquid crystals.
- Reflective circular polarizer 7 was produced by the same production method as reflective circular polarizer 1, except that the type of coating liquid and the film thickness of each layer using cholesteric liquid crystal were changed as shown in Table 3-3 below, and the temperature during UV irradiation and the time for which the temperature was maintained before UV irradiation were changed as shown in Table 4 below.
- a reverse dispersion retardation layer 1 was produced with reference to the method described in paragraphs 0151 to 0163 of JP 2020-084070 A.
- PET film polyethylene terephthalate film
- TAC film triacetyl cellulose film
- Cellulose acylate dope 100 parts by mass of cellulose acetate having an acetyl substitution degree of 2.88; 12 parts by mass of polyester compound B described in the examples of JP-A-2015-227955; 2 parts by mass of the following compound F; 430 parts by mass of methylene chloride (first solvent); 64 parts by mass of methanol (second solvent).
- cellulose acylate dope To 90 parts by weight of the above-mentioned cellulose acylate dope for the core layer, 10 parts by weight of the following matting agent solution was added to prepare a cellulose acetate solution to be used as the cellulose acylate dope for the outer layer.
- the film was then peeled off when the solvent content was approximately 20% by mass, and both ends of the film in the width direction were fixed with tenter clips, and it was stretched in the transverse direction at a stretch ratio of 1.1 times while being dried.
- the film was then further dried by transporting it between the rolls of a heat treatment device to produce an optical film with a thickness of 40 ⁇ m, which was designated as Cellulose Acylate Film 1.
- the in-plane retardation of the resulting Cellulose Acylate Film 1 was 0 nm.
- the following alignment layer forming coating solution S-PA-1 was continuously applied onto the cellulose acylate film 1 using a wire bar.
- the support on which the coating film was formed was dried with hot air at 140°C for 120 seconds, and then the coating film was irradiated with polarized ultraviolet light (10 mJ/ cm2 , using an ultra-high pressure mercury lamp) to form a photo-alignment layer PA1.
- the film thickness was 0.3 ⁇ m.
- the optically absorptive anisotropic layer P1 was cured by irradiating it with ultraviolet light from a high-pressure mercury lamp from the temporary support side.
- the illuminance was 25 mW/cm 2 and the dose was 1000 mJ/cm 2 .
- the temporary support of the optically absorptive anisotropic layer P1 was peeled off.
- the retardation layer 1 was transferred onto the optically absorptive anisotropic layer P1 using the same transfer procedure as described above. However, the retardation layer 1 was laminated so that the slow axis of the retardation layer 1 and the absorption axis of the optically absorptive anisotropic layer P1 formed an angle of 45°. Next, the positive C plate 2 was transferred onto the retardation layer 1 using the same transfer procedure as described above.
- the light-reflecting layer 1 was transferred to the positive C plate 2 using the same transfer procedure as described above. In this way, a laminated optical film using the reflective circular polarizer 1 of Example 1 was obtained.
- laminated optical films 2 to 7 were prepared using the same procedure.
- I1 When circularly polarized light reflected by a reflective circular polarizer is incident on the reflective circular polarizer, I1 is the value obtained by doubling the transmittance of circularly polarized light having the opposite rotation direction to the circularly polarized light reflected by the reflective circular polarizer, among the transmitted light passing through the reflective circular polarizer.
- the transmittance was measured using a spectrophotometer (V-750 UV-Visible-Near-Infrared Spectrophotometer manufactured by JASCO Corporation).
- a broadband circular polarizer was set on the light source side so that right-handed circularly polarized light was emitted.
- a broadband circular polarizer was set on the detector side so that right-handed circularly polarized light was cut out and only left-handed circularly polarized light was detected.
- the broadband circular polarizer was prepared by combining a polarizing film POLAX-15N manufactured by Luceo Co., Ltd. and a wavelength film SB-RETAX-5L-1/4 ⁇ manufactured by Luceo Co., Ltd. I1 was obtained by doubling the obtained transmittance.
- I2 is the reflectance of circularly polarized light reflected by a reflective circular polarizer, the light reflected by the reflective circular polarizer having the opposite rotation direction to the circularly polarized light reflected by the reflective circular polarizer, multiplied by 1/2.
- the reflectance was measured using a spectrophotometer (JASCO Corporation, UV-Visible-Near-Infrared Spectrophotometer V-750).
- a broadband circular polarizer was set on the light source side so that right-handed circularly polarized light was emitted.
- a broadband circular polarizer was set on the detector side so that right-handed circularly polarized light was cut out and only left-handed circularly polarized light was detected.
- the broadband circular polarizer was prepared by combining a polarizing film POLAX-15N manufactured by Luceo Co., Ltd. and a wavelength film SB-RETAX-5L-1/4 ⁇ manufactured by Luceo Co., Ltd. I2 was obtained by multiplying the obtained reflectance by 1/2.
- I3 This is the reflectance of the light reflected by a reflective circular polarizer when circularly polarized light having the opposite rotation direction to the circularly polarized light reflected by the reflective circular polarizer is incident on the reflective circular polarizer, multiplied by 1/4.
- the reflectance was measured using a spectrophotometer (V-750 UV-Visible-Near-Infrared Spectrophotometer manufactured by JASCO Corporation).
- a broadband circular polarizer was set on the light source side so that left-handed circularly polarized light was emitted.
- a broadband circular polarizer was set on the detector side so that right-handed circularly polarized light was cut out and only left-handed circularly polarized light was detected.
- the broadband circular polarizer was prepared by combining a polarizing film POLAX-15N manufactured by Luceo Co., Ltd. and a wavelength film SB-RETAX-5L-1/4 ⁇ manufactured by Luceo Co., Ltd. I3 was obtained by multiplying the obtained reflectance by 1/4.
- I 4 Haze of the reflective circular polarizer. I 4 was obtained by measuring the haze value in accordance with JIS K7136 using a haze meter (NDH2000, manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.).
- I5 represents the value of SCE/SCI x 100 in the reflectance measured with an integrating sphere when unpolarized light is incident on a reflective circular polarizer.
- SCE and SCI were measured using an integrating sphere unit attached to a spectrophotometer (JASCO Corporation, UV-Visible-Near-Infrared Spectrophotometer V-750).
- a spectrophotometer JASCO Corporation, UV-Visible-Near-Infrared Spectrophotometer V-750.
- SCE the reflectance when specular reflection was removed was obtained by absorbing specularly reflected light with a light trap.
- SCI the reflectance including specular reflection was obtained by placing a white plate in the light trap. The ratio of these values was calculated and multiplied by 100 to obtain I5 .
- I6 This is the value obtained by doubling the transmittance of the laminated optical film when circularly polarized light reflected by the laminated optical film is incident on the reflective circular polarizer side of the laminated optical film.
- the transmittance was measured using a spectrophotometer (UV-Visible-Near-Infrared Spectrophotometer V-750 manufactured by JASCO Corporation).
- a broadband circular polarizer was set on the light source side so that right-handed circularly polarized light was emitted. None was set on the detector side.
- the broadband circular polarizer was prepared by combining the polarizing film POLAX-15N manufactured by Luceo Co., Ltd. and the wavelength film SB-RETAX-5L-1/4 ⁇ manufactured by Luceo Co., Ltd. I6 was obtained by doubling the obtained transmittance.
- a broadband circular polarizer was set on the detector side so that right-handed circularly polarized light was cut out and only left-handed circularly polarized light was detected.
- the broadband circular polarizer was prepared by combining a polarizing film POLAX-15N manufactured by Luceo Co., Ltd. and a wavelength film SB-RETAX-5L-1/4 ⁇ manufactured by Luceo Co., Ltd. I7 was obtained by multiplying the obtained reflectance by 1/2.
- I8 This is the value obtained by multiplying the reflectance of the reflected light reflected by the laminated optical film by 1/4 when circularly polarized light having the opposite rotation direction to the circularly polarized light reflected by the laminated optical film is incident on the reflective circular polarizer side of the laminated optical film.
- the reflectance was measured using a spectrophotometer (UV-Visible-Near-Infrared Spectrophotometer V-750 manufactured by JASCO Corporation).
- a broadband circular polarizer was set on the light source side so that left-handed circularly polarized light was emitted.
- a broadband circular polarizer was set on the detector side so that right-handed circularly polarized light was cut and only left-handed circularly polarized light was detected.
- the broadband circular polarizer was prepared by combining a polarizing film POLAX-15N manufactured by Luceo Co., Ltd. and a wavelength film SB-RETAX-5L-1/4 ⁇ manufactured by Luceo Co., Ltd. I8 was obtained by multiplying the obtained reflectance by 1/4.
- I 9 Haze when light is incident on the laminated optical film from the reflective circular polarizer side. I 9 was obtained by measuring the haze value according to JIS K7136 using a haze meter (NDH2000, manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. ).
- I10 represents the value of SCE/SCI x 100 in the reflectance measured with an integrating sphere when unpolarized light is incident on the laminated optical film from the reflective circular polarizer side.
- SCE was obtained by absorbing specularly reflected light with a light trap, thereby removing specular reflection.
- SCI was obtained by placing a white plate in the light trap section, thereby obtaining the reflectance including specular reflection. The ratio of these values was calculated and multiplied by 100 to obtain I10 .
- Laminated optical film 1 was placed in a molding device.
- the molding space within the molding device consisted of box 1 and box 2, separated by laminated optical film 1.
- a Thorlab convex meniscus lens LE1076-A (diameter 2 inches, focal length 100 mm, radius of curvature on the concave side) with aluminum vapor deposition on the convex side was placed in box 1 below laminated optical film 1, with the concave side facing up.
- the reflective circular polarizer side of laminated optical film 1 was positioned facing the mold.
- a transparent window was installed on top of box 2 above laminated optical film 1, and an IR light source for heating laminated optical film 1 was installed outside this window.
- a patterned infrared reflective filter consisting of a cholesteric liquid crystal layer that reflects infrared light with wavelengths from 2.2 ⁇ m to 3.0 ⁇ m with a reflectance of approximately 50% was placed between the IR light source and laminated optical film 1.
- the pattern of the patterned infrared reflection filter was donut-shaped, and was obtained by hollowing out a 1-inch diameter portion in the center of a circular infrared reflection filter with a diameter of 2 inches. When viewed from directly above, the center of the patterned infrared reflection filter was positioned at the center of the mold. Next, a vacuum pump was used to evacuate the interiors of boxes 1 and 2 to 0.1 atmospheres or less.
- Laminated optical films 2 to 7 were also molded into curved surfaces using the same procedure.
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Abstract
仮想現実表示装置等に用いたときに表示画像のコントラストの低下を抑制できる反射円偏光子、積層光学フィルム、および、これを用いた仮想現実表示装置を提供する。式(1)の関係を満たす、コレステリック液晶層を含む反射円偏光子。 式(1) I1+I2+I3+I4+I5<3.0 I1は、反射円偏光子が反射する円偏光を入射した際の透過光のうち、反射する円偏光と反対の旋回方向の円偏光の透過率を2倍にした値である。 I2は、反射円偏光子が反射する円偏光を入射した際に反射される反射光のうち、反対の旋回方向の円偏光の反射率を1/2倍にした値である。 I3は、反対の旋回方向の円偏光を反射円偏光子に入射した際の反射光の反射率を1/4倍にした値である。 I4は、反射円偏光子のヘイズ値を表す。 I5は、反射円偏光子に無偏光を入射した際の、積分球で測定した反射率におけるSCE/SCI×100の値を表す。
Description
本発明は、反射円偏光子、積層光学フィルム、および、仮想現実表示装置に関する。
近年、仮想現実表示装置が実用化されている。仮想現実表示装置は、例えば、表示パネルと、レンズとを有するヘッドマウントディスプレイが挙げられる。このようなヘッドマウントディスプレイを観察者の頭部に装着し、レンズを通して映像を表示させると、臨場感のある映像を観察者に視認させることができる。
このようなヘッドマウントディスプレイにおいては、その厚みを低減するため、反射光学系を用いたレンズが採用される場合がある。例えば、特許文献1では、仮想現実表示装置等において表示部を小型化、薄型化するため、反射偏光子とハーフミラーとの間で光を反射させて往復させ、虚像を生成する方法が開示されている。
本発明者らの検討によれば、従来の仮想現実表示装置では、表示画像のコントラストが低下する場合があり、更なる改良の余地があった。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、仮想現実表示装置等に用いたときに表示画像のコントラストの低下を抑制できる反射円偏光子、積層光学フィルム、および、これを用いた仮想現実表示装置を提供することである。
本発明者らは、上述の課題に関し鋭意検討を重ね、以下の構成により上記課題を達成することができることを見出した。
〔1〕 下記式(1)の関係を満たす、コレステリック液晶層を含む反射円偏光子。
式(1) I1+I2+I3+I4+I5<3.0
ここで、I1は、反射円偏光子が反射する円偏光を反射円偏光子に入射した際において、反射円偏光子を透過する透過光のうち、反射円偏光子が反射する円偏光と反対の旋回方向の円偏光の透過率を2倍にした値である。
I2は、反射円偏光子が反射する円偏光を反射円偏光子に入射した際において、反射円偏光子で反射される反射光のうち、反射円偏光子が反射する円偏光と反対の旋回方向の円偏光の反射率を1/2倍にした値である。
I3は、反射円偏光子が反射する円偏光と反対の旋回方向の円偏光を反射円偏光子に入射した際において、反射円偏光子で反射される反射光の反射率を1/4倍にした値である。
I4は、反射円偏光子のヘイズ値を表す。
I5は、反射円偏光子に無偏光を入射した際において、積分球で測定した反射率におけるSCE/SCI×100の値を表す。
〔2〕 棒状液晶化合物を用いて形成されたコレステリック液晶層Xと、円盤状液晶化合物を用いて形成されたコレステリック液晶層Yと、を含む、〔1〕に記載の反射円偏光子。
〔3〕 選択反射中心波長が異なる複数のコレステリック液晶層を含む、〔1〕または〔2〕に記載の反射円偏光子。
〔4〕 反射円偏光子と、吸収直線偏光子とを含む積層光学フィルムであって、
積層光学フィルムが、下記式(2)の関係を満たす、積層光学フィルム。
式(2) I6+I7+I8+I9+I10<3.5
ここで、I6は、積層光学フィルムが反射する円偏光を積層光学フィルムの反射円偏光子側から入射した際において、積層光学フィルムの透過率を2倍にした値である。
I7は、積層光学フィルムが反射する円偏光を積層光学フィルムの反射円偏光子側から入射した際において、積層光学フィルムで反射される反射光のうち、反射円偏光子が反射する円偏光と反対の旋回方向の円偏光の反射率を1/2倍にした値である。
I8は、積層光学フィルムが反射する円偏光と反対の旋回方向の円偏光を積層光学フィルムの反射円偏光子側から入射した際において、積層光学フィルムで反射される反射光の反射率を1/4倍にした値である。
I9は、積層光学フィルムに積層光学フィルムの反射円偏光子側から光を入射した際のヘイズ値を表す。
I10は、積層光学フィルムに無偏光を積層光学フィルムの反射円偏光子側から入射した際において、積分球で測定した反射率におけるSCE/SCI×100の値を表す。
〔5〕 反射円偏光子が、コレステリック液晶層を含み、
反射円偏光子と吸収直線偏光子との間に位相差層を有する、〔4〕に記載の積層光学フィルム。
〔6〕 反射円偏光子が、位相差層と反射直線偏光子とを含む、〔4〕に記載の積層光学フィルム。
〔7〕 〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の反射円偏光子、または、〔4〕~〔6〕のいずれかに記載の積層光学フィルムを有する仮想現実表示装置。
〔8〕 さらに、ハーフミラーを含む、〔7〕に記載の仮想現実表示装置。
式(1) I1+I2+I3+I4+I5<3.0
ここで、I1は、反射円偏光子が反射する円偏光を反射円偏光子に入射した際において、反射円偏光子を透過する透過光のうち、反射円偏光子が反射する円偏光と反対の旋回方向の円偏光の透過率を2倍にした値である。
I2は、反射円偏光子が反射する円偏光を反射円偏光子に入射した際において、反射円偏光子で反射される反射光のうち、反射円偏光子が反射する円偏光と反対の旋回方向の円偏光の反射率を1/2倍にした値である。
I3は、反射円偏光子が反射する円偏光と反対の旋回方向の円偏光を反射円偏光子に入射した際において、反射円偏光子で反射される反射光の反射率を1/4倍にした値である。
I4は、反射円偏光子のヘイズ値を表す。
I5は、反射円偏光子に無偏光を入射した際において、積分球で測定した反射率におけるSCE/SCI×100の値を表す。
〔2〕 棒状液晶化合物を用いて形成されたコレステリック液晶層Xと、円盤状液晶化合物を用いて形成されたコレステリック液晶層Yと、を含む、〔1〕に記載の反射円偏光子。
〔3〕 選択反射中心波長が異なる複数のコレステリック液晶層を含む、〔1〕または〔2〕に記載の反射円偏光子。
〔4〕 反射円偏光子と、吸収直線偏光子とを含む積層光学フィルムであって、
積層光学フィルムが、下記式(2)の関係を満たす、積層光学フィルム。
式(2) I6+I7+I8+I9+I10<3.5
ここで、I6は、積層光学フィルムが反射する円偏光を積層光学フィルムの反射円偏光子側から入射した際において、積層光学フィルムの透過率を2倍にした値である。
I7は、積層光学フィルムが反射する円偏光を積層光学フィルムの反射円偏光子側から入射した際において、積層光学フィルムで反射される反射光のうち、反射円偏光子が反射する円偏光と反対の旋回方向の円偏光の反射率を1/2倍にした値である。
I8は、積層光学フィルムが反射する円偏光と反対の旋回方向の円偏光を積層光学フィルムの反射円偏光子側から入射した際において、積層光学フィルムで反射される反射光の反射率を1/4倍にした値である。
I9は、積層光学フィルムに積層光学フィルムの反射円偏光子側から光を入射した際のヘイズ値を表す。
I10は、積層光学フィルムに無偏光を積層光学フィルムの反射円偏光子側から入射した際において、積分球で測定した反射率におけるSCE/SCI×100の値を表す。
〔5〕 反射円偏光子が、コレステリック液晶層を含み、
反射円偏光子と吸収直線偏光子との間に位相差層を有する、〔4〕に記載の積層光学フィルム。
〔6〕 反射円偏光子が、位相差層と反射直線偏光子とを含む、〔4〕に記載の積層光学フィルム。
〔7〕 〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の反射円偏光子、または、〔4〕~〔6〕のいずれかに記載の積層光学フィルムを有する仮想現実表示装置。
〔8〕 さらに、ハーフミラーを含む、〔7〕に記載の仮想現実表示装置。
本発明によれば、仮想現実表示装置等に用いたときに表示画像のコントラストの低下を抑制できる反射円偏光子、積層光学フィルム、および、これを用いた仮想現実表示装置を提供することができる。
以下、本発明を詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、代表的な実施形態および具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。
なお、本明細書において「~」を用いて表される数値範囲は「~」前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本明細書において、「直交」とは、厳密に90°を表すのではなく、90°±10°、好ましくは、90°±5°を表すものとする。また、「平行」とは、厳密に0°を表すのではなく、0°±10°、好ましくは、0°±5°を表すものとする。さらに、「45°」とは、厳密に45°を表すのではなく、45°±10°、好ましくは、45°±5°を表すものとする。
本明細書において「吸収軸」とは、直線偏光を入射したとき、面内において吸光度が最大となる偏光方向を意味する。また、「反射軸」とは、直線偏光を入射したとき、面内において反射率が最大となる偏光方向を意味する。また、「透過軸」とは、面内において吸収軸または反射軸と直交する方向を意味する。さらに、「遅相軸」とは、面内において屈折率が最大となる方向を意味する。
本明細書において、位相差とは、特にことわらない場合、面内レターデーションを意味し、Re(λ)と記載する。ここで、Re(λ)は波長λにおける面内のレターデーションを表し、特に記載がないとき、波長λは550nmとする。
また、波長λにおける厚み方向のレターデーションは、本明細書においてRth(λ)と記載し、特に記載がないとき、波長λは550nmとする。
Re(λ)およびRth(λ)は、AxoScan OPMF-1(オプトサイエンス社製)を用い、波長λで測定した値を用いることができる。AxoScanにて平均屈折率((nx+ny+nz)/3)と膜厚(d(μm))を入力することにより、
遅相軸方向(°)
Re(λ)=R0(λ)
Rth(λ)=((nx+ny)/2-nz)×dが算出される。
また、波長λにおける厚み方向のレターデーションは、本明細書においてRth(λ)と記載し、特に記載がないとき、波長λは550nmとする。
Re(λ)およびRth(λ)は、AxoScan OPMF-1(オプトサイエンス社製)を用い、波長λで測定した値を用いることができる。AxoScanにて平均屈折率((nx+ny+nz)/3)と膜厚(d(μm))を入力することにより、
遅相軸方向(°)
Re(λ)=R0(λ)
Rth(λ)=((nx+ny)/2-nz)×dが算出される。
[反射円偏光子]
本発明の反射円偏光子は、コレステリック液晶層を含む反射円偏光子であり、一方の旋回方向の円偏光を反射し、他方の旋回方向の円偏光を透過する。
本発明の反射円偏光子は、コレステリック液晶層を含む反射円偏光子であり、一方の旋回方向の円偏光を反射し、他方の旋回方向の円偏光を透過する。
ここで、本発明の反射円偏光子は、下記式(1)の関係を満たす。
式(1) I1+I2+I3+I4+I5<3.0
式(1) I1+I2+I3+I4+I5<3.0
ここで、I1は、反射円偏光子が反射する円偏光を反射円偏光子に入射した際において、反射円偏光子を透過する透過光のうち、反射円偏光子が反射する円偏光と反対の旋回方向の円偏光の透過率を2倍にした値である。
I2は、反射円偏光子が反射する円偏光を反射円偏光子に入射した際において、反射円偏光子で反射される反射光のうち、反射円偏光子が反射する円偏光と反対の旋回方向の円偏光の反射率を1/2倍にした値である。
I3は、反射円偏光子が反射する円偏光と反対の旋回方向の円偏光を反射円偏光子に入射した際において、反射円偏光子で反射される反射光の反射率を1/4倍にした値である。
I4は、反射円偏光子のヘイズ値を表す。
I5は、反射円偏光子に無偏光を入射した際において、積分球で測定した反射率におけるSCE/SCI×100の値を表す。
[仮想現実表示装置A]
本発明の仮想現実表示装置は、上述した反射円偏光子を有する仮想現実表示装置である。好ましくは、仮想現実表示装置はさらに、ハーフミラーを含む。
本発明の仮想現実表示装置は、上述した反射円偏光子を有する仮想現実表示装置である。好ましくは、仮想現実表示装置はさらに、ハーフミラーを含む。
図1に本発明の反射円偏光子を含む、本発明の仮想現実表示装置の一例の概念図を示す。
図1に示す仮想現実表示装置100aは、画像表示パネル102と、λ/4板104と、吸収直線偏光子106と、λ/4板108と、ハーフミラー12と、支持体14と、反射円偏光子10と、位相差層24と、吸収直線偏光子22と、をこの順に有する。なお、λ/4板104、吸収直線偏光子106、λ/4板108、支持体14、位相差層24、および、吸収直線偏光子22は、本発明の仮想現実表示装置が好ましく有する部材である。また、反射円偏光子10、位相差層24、および、吸収直線偏光子22の積層体は、後述する本発明の積層光学フィルム20aに相当する。
図1に示す仮想現実表示装置100aにおいては、支持体14の画像表示パネル102側の面にハーフミラー12が配置されており、支持体の他方の面に反射円偏光子10が配置されている。また、図示例において、支持体14は、両面が画像表示パネル102側に凸状に湾曲しており、レンズ作用を有している。言い換えると、図1に示す例では、支持体14としてレンズを用いている。支持体14としては、透明であることが好ましく、例えば、セルロースアシレート、ポリカーボネート等の樹脂フィルム、あるいは、ガラス等を用いることができる。
仮想現実表示装置100aは、画像表示パネル102が出射した画像となる光が、λ/4板104、吸収直線偏光子106、および、λ/4板108の順に通過して、円偏光に変換されてハーフミラー12に入射する。以下、一例として、右円偏光IR1としてハーフミラー12に入射するものとして説明する。
なお、図1に示す例では、画像表示パネル102から照射された光(画像)は右円偏光としてハーフミラー12に入射するものとして説明するが、本発明においては、画像表示パネル102から照射された光が左円偏光としてハーフミラー12に入射するものであってもよい。この場合、光路上における各光の偏光状態は、図1に示す例とは反転する。また、図1に示す例では、説明のため、ハーフミラー12および/または反射円偏光子10で反射される光の光路が重ならないように図示しているが、基本的には鏡面反射される。これらの点は他の図においても同様である。
ハーフミラー12に入射した右円偏光IR1の一部は、ハーフミラー12を透過して、支持体14を透過して、反射円偏光子10に入射する。図1に示す例では、反射円偏光子10は、右円偏光を反射し、左円偏光を透過するものであるため、入射した右円偏光IR1は、反射円偏光子10で反射されてハーフミラー12に再度、入射する(右円偏光IR2)。ハーフミラー12に入射した右円偏光IR2の一部は、ハーフミラー12で反射されて、反射円偏光子10に向けて進行する。その際、ハーフミラー12による反射により、円偏光の旋回方向が反転するため、右円偏光IR2は、左円偏光IL1に変換される。反射円偏光子10に入射した左円偏光IL1は、位相差層24、および、吸収直線偏光子22を通過して、直線偏光に変換されて、使用者Uに照射される。これにより、画像表示パネル102が表示した映像(画像)は、虚像として使用者Uに視認される。
仮想現実表示装置100aにおいて、理想的には上述した光路を光が進行して使用者Uに画像を表示するが、この光路から外れた迷光IXが存在することで、表示画像のコントラストが低下することがわかった。また、迷光IXの発生原因も種々存在することがわかた。この点について、図2~6を用いて説明する。
図2は、反射円偏光子を有する仮想現実表示装置におけるコントラスト低下の原因を説明するための概略図である。なお、図2においては、説明のため、λ/4板104、吸収直線偏光子106、λ/4板108、支持体14、位相差層24、および、吸収直線偏光子22の図示は省略するが、図2に示す仮想現実表示装置においても、これらの部材を有していてもよい。
以下、画像表示パネル102が、図3に示すような、白表示部202と黒表示部204とがチェッカーパターンに配列された画像を表示する場合を例に説明する。
図2に示すように、画像表示パネル102から照射された右円偏光IR1の一部は、ハーフミラー12を透過し、反射円偏光子10で反射されて右円偏光IR2のまま再度ハーフミラー12に入射して、一部が反射されて左円偏光IL1に変換されて反射円偏光子10を透過して使用者Uに図3に示すような画像を表示する。以下、この理想的な光路で表示される画像を主像ともいう。
図2に示すように、画像表示パネル102から照射されてハーフミラー12を透過した右円偏光IR1が、反射円偏光子10に入射した際に、反射されずに透過する迷光IX1が生じる。このような迷光IX1は、ゴースト(以下、透過ゴーストともいう)となって主像に重畳して表示される。具体的には、迷光IX1の光路は、主像の光路よりも短く、主像よりも縮小して表示されるため、図4に示すように、透過ゴーストの黒部206、および、白部208の表示位置およびサイズがそれぞれ、主像の黒表示部202、および、白表示部204の表示位置およびサイズとはずれてしまう。そのため、透過ゴーストの白部208の一部が、主像の黒表示部202の一部と重畳してしまう。この重畳部209では、透過ゴーストの白部208の影響により、輝度が高くなるため、グレー表示になってしまう。そのため、実際に表示されるチェッカーパターンの黒表示部と白表示部との輝度の比、すなわち、コントラストが低下してしまう。
また、図2にIX2で示すように、ハーフミラー12および反射円偏光子10で各2回、反射されて出射する迷光IX2が原因でゴースト(以下、反射ゴーストともいう)が生じる。本発明者らの検討によれば、主像の光路において、右円偏光IR1が反射円偏光子10で反射される際に、左円偏光として反射される成分が生じることに起因して、迷光IX2が生じることがわかった。具体的には、反射円偏光子10で左円偏光として反射された光の一部は、ハーフミラー12で反射され、その際、右円偏光に変換される。この右円偏光は反射円偏光子10で反射されてハーフミラー12に入射し、その一部がハーフミラー12で反射されて左円偏光に変換されて、再度、反射円偏光子10に入射して、反射円偏光子10を透過して迷光IX2として出射される。なお、図2中、破線で示す迷光が右円偏光の場合をR、左円偏光の場合をLで示している。この点は後述する図10も同様である。
また、図2にIX3で示すように、ハーフミラー12および反射円偏光子10で各3回、反射されて出射する迷光IX3が原因でゴースト(反射ゴースト)が生じる。本発明者らの検討によれば、主像の光路において、左円偏光IL1が反射円偏光子10を透過する際に、反射される成分が生じることに起因して、迷光IX3が生じることがわかった。具体的には、ハーフミラー12で反射された左円偏光IL1が反射円偏光子10に入射した際に、その一部が反射される。この左円偏光がハーフミラー12に入射して、その一部がハーフミラー12で反射され、その際、右円偏光に変換される。この右円偏光は反射円偏光子10で反射されてハーフミラー12に入射し、その一部がハーフミラー12で反射されて左円偏光に変換されて、再度、反射円偏光子10に入射して、反射円偏光子10を透過して迷光IX3として出射される。
このような迷光IX2および迷光IX3は、ゴースト(以下、反射ゴーストともいう)となって主像に重畳して表示される。具体的には、迷光IX2および迷光IX3の光路は、主像の光路よりも長く、主像よりも拡大して表示されるため、図5に示すように、反射ゴーストの黒部210、および、白部212の表示位置およびサイズがそれぞれ、主像の黒表示部202、および、白表示部204の表示位置およびサイズとはずれてしまう。そのため、反射ゴーストの白部212の一部が、主像の黒表示部202の一部と重畳してしまう。この重畳部213では、反射ゴーストの白部212の影響により、輝度が高くなるため、グレー表示になってしまう。そのため、実際に表示されるチェッカーパターンの黒表示部と白表示部との輝度の比、すなわち、コントラストが低下してしまう。
また、図2にIX4で示すように、ハーフミラー12で反射された左円偏光IL1が、反射円偏光子10を透過する際に、一部が散乱して迷光IX4が生じる。このような迷光IX4は、主像の白部が拡散されてぼやけた像として、主像に重畳して表示される。具体的には、迷光IX4は、主像の光路とは異なる種々の方向に散乱されるため、図6に示すように、主像全体に重畳して、黒表示部202の輝度が高くなって、グレー表示になってしまう。そのため、実際に表示されるチェッカーパターンの黒表示部と白表示部との輝度の比、すなわち、コントラストが低下してしまう。
また、図2にIX5で示すように、ハーフミラー12を透過した右円偏光IR1が、反射円偏光子10で反射される際に、一部が散乱して迷光IX5が生じる。このような迷光IX5は、主像の白部が拡散されてぼやけた像として、主像に重畳して表示される。具体的には、迷光IX5は、主像の光路とは異なる種々の方向に散乱されるため、図6に示すように、主像全体に重畳して、黒表示部202の輝度が高くなって、グレー表示になってしまう。そのため、実際に表示されるチェッカーパターンの黒表示部と白表示部との輝度の比、すなわち、コントラストが低下してしまう。
このように、本発明者らは、主像の光路で発生する種々の迷光が表示画像のコントラスト低下の原因となることを見出した。
これに対して、本発明の反射円偏光子は、コレステリック液晶層を含み、下記式(1)を満たす。
式(1) I1+I2+I3+I4+I5<3.0
式(1) I1+I2+I3+I4+I5<3.0
ここで、I1は、図7に示すように、反射円偏光子10が反射する円偏光(図示例では右円偏光IR)を反射円偏光子10に入射した際において、反射円偏光子10を透過する透過光のうち、反射円偏光子10が反射する円偏光と反対の旋回方向の円偏光I01(図示例では左円偏光)の各波長の透過率(I01の分光放射照度/IRの分光放射照度)を波長450nmから波長650nmで平均化し、2倍にした値である。I1は反射円偏光子の両面に反射防止フィルム(反射率RAR(λ))を貼合した形態で上記測定をしてI1’を得た後、反射防止フィルムの反射率RAR(λ)を減算することで得られる。式で表すとI1=I1’-RAR(λ)となる。
円偏光I01の透過率は、以下のようにして測定できる。分光光度計(例えば、日本分光社製紫外可視近赤外分光光度計V-750)を用いて、光源と検出器との間に反射円偏光子10をセットして、反射円偏光子10を透過した光を検出するようにした。また、光源側に広帯域円偏光板をセットして反射円偏光子10に右円偏光が入射するようにし、検出器側に広帯域円偏光板をセットして右円偏光をカットし左円偏光のみが検出されるようにして、円偏光I01の分光放射照度を測定して、入射する右円偏光IRの分光放射照度に対する比率から、円偏光I01の透過率を求めることができる。
I2は、図7に示すように、反射円偏光子10が反射する円偏光(図示例では右円偏光IR)を反射円偏光子10に入射した際において、反射円偏光子10で反射される反射光のうち、反射円偏光子が反射する円偏光と反対の旋回方向の円偏光I02(図示例では左円偏光)の各波長の反射率(I02の分光放射照度/IRの分光放射照度)を波長450nmから波長650nmで平均化し、1/2倍にした値である。I2は反射偏光子の両面に反射防止フィルム(反射率RAR(λ))を貼合した形態で上記測定をしてI2’を得た後、反射防止フィルムの反射率RAR(λ)を減算することで得られる。式で表すとI2=I2’-RAR(λ)となる。
円偏光I02の反射率は、以下のようにして測定できる。分光光度計(例えば、日本分光社製紫外可視近赤外分光光度計V-750)を用いて、光源および検出器を反射円偏光子10の一方の面側にセットして、反射円偏光子10が反射した光を検出するようにした。その際、光源側に広帯域円偏光板をセットして反射円偏光子10に右円偏光が入射するようにし、検出器側に広帯域円偏光板をセットして右円偏光をカットし左円偏光のみが検出されるようにして、円偏光I02の分光放射照度を測定して、入射する右円偏光IRの分光放射照度に対する比率から、円偏光I02の反射率を求めることができる。
I3は、図8に示すように、反射円偏光子10が反射する円偏光と反対の旋回方向の円偏光(図示例では左円偏光IL)を反射円偏光子10に入射した際において、反射円偏光子10で反射される反射光I03の各波長の反射率(I03の分光放射照度/ILの分光放射照度)を波長450nmから波長650nmの値で平均化し、1/4倍にした値である。I3は反射偏光子の両面に反射防止フィルム(反射率RAR(λ))を貼合した形態で上記測定をしてI3’を得た後、反射防止フィルムの反射率RAR(λ)を減算することで得られる。式で表すとI3=I3’-RAR(λ)となる。
反射光I03の反射率は、以下のようにして測定できる。分光光度計(例えば、日本分光社製紫外可視近赤外分光光度計V-750)を用いて、光源および検出器を反射円偏光子10の一方の面側にセットして、反射円偏光子10が反射した光を検出するようにした。その際、光源側に広帯域円偏光板をセットして反射円偏光子10に左円偏光が入射するようにし、検出器側に広帯域円偏光板をセットして右円偏光をカットし左円偏光のみが検出されるようにして、反射光I03の分光放射照度を測定して、入射する左円偏光ILの分光放射照度に対する比率から、反射光I03の反射率を求めることができる。
I4は、反射円偏光子10のヘイズ値を表す。ヘイズ値は、ヘイズメーター(例えば、NDH2000、日本電色工業株式会社製)を用いて、JIS K7136に従って測定すればよい。
I5は、反射円偏光子10に無偏光を入射した際において、積分球で測定した反射率におけるSCE/SCI×100の値を表す。
SCEおよびSCIの測定は、分光光度計(例えば、日本分光社製紫外可視近赤外分光光度計V-750)に積分球ユニットを設置して測定することができる。SCEは正反射光を光トラップで吸収させることで得られる、正反射除去した時の反射率である。SCIは光トラップ部に白色板を設置することで得られる、正反射光も含む反射率である。
反射円偏光子10が、上記式(1)を満たすことで、仮想現実表示装置に用いた際に、上述した透過ゴーストとなる迷光IX1、反射ゴーストとなる迷光IX2およびIX3、散乱成分の迷光IX4およびIX5を低減することができるため、表示画像のコントラストの低下を抑制することができる。
ここで、表示画像のコントラストの低下を抑制できる観点から、0≦I1+I2+I3+I4+I5<3.0を満たすのが好ましく、0≦I1+I2+I3+I4+I5<2.8を満たすのがより好ましい。
ここで、コレステリック液晶層を含む反射円偏光子が、上記式(1)を満たすものとする方法としては、以下の方法がある。
主に、透過ゴースト、および/または、反射ゴーストに起因するI1、I2、および、I3を低減する方法としては、コレステリック液晶層の厚み方向レターデーションRthを相殺するRth補償層を設ける方法がある。
周知のとおり、コレステリック液晶層は、液晶化合物を厚み方向に螺旋状に積み重ねた構成を有している。液晶化合物として棒状液晶化合物を用いた場合には、厚み方向レターデーションRthが正の値になる。一方、液晶化合物として円盤状液晶化合物を用いた場合には、厚み方向レターデーションRthが負の値になる。いずれの場合も、反射円偏光子に斜め方向からの入射光に対してゴーストが生じやすくなる。これに対して、Rth補償層を設けて、厚み方向レターデーションRthを相殺することで、斜め方向からの入射光に対してゴーストの発生を抑制することができる。Rth補償層としては、Cプレート等が挙げられる。また、反射円偏光子が、複数のコレステリック液晶層を有する構成の場合には、複数のコレステリック液晶層のうち一部を、棒状液晶化合物を用いて形成されたコレステリック液晶層Xとし、他の一部を、円盤状液晶化合物を用いて形成されたコレステリック液晶層Yとすることで、厚み方向レターデーションRthを相殺するものとしてもよい。すなわち、各コレステリック液晶層がRth補償層に相当する。
例えば、図13に示す例のように、反射円偏光子10aが5層のコレステリック液晶層30~38を有する場合には、厚み方向に順に、コレステリック液晶層30を棒状液晶化合物を用いて形成されたコレステリック液晶層Xとし、コレステリック液晶層32を円盤状液晶化合物を用いて形成されたコレステリック液晶層Yとし、コレステリック液晶層34をコレステリック液晶層Xとし、コレステリック液晶層36をコレステリック液晶層Yとし、コレステリック液晶層38をコレステリック液晶層Xとすることで、3層のコレステリック液晶層Xと2層のコレステリック液晶層Yとで、反射円偏光子10全体として、厚み方向レターデーションRthを相殺するものとしてもよい。
なお、上記説明では、棒状液晶化合物を用いて形成されたコレステリック液晶層Xと、円盤状液晶化合物を用いて形成されたコレステリック液晶層Yとを交互に積層する構成としたが、これに限定はされず、厚み方向レターデーションRthを相殺できれば、コレステリック液晶層Xが連続して積層されてもよいし、コレステリック液晶層Yが連続して積層されてもよい。
また、図13に示す例では、5層のコレステリック液晶層を有する構成としたが、これに限定はされず、厚み方向レターデーションRthを相殺できれば、2~4層のコレステリック液晶層を有する構成であってもよく、6層以上のコレステリック液晶層を有する構成であってもよい。
また、反射円偏光子10aが、棒状液晶化合物を用いて形成されたコレステリック液晶層Xと、円盤状液晶化合物を用いて形成されたコレステリック液晶層Yと有する場合に、コレステリック液晶層Xの選択反射中心波長と、コレステリック液晶層Yの選択反射中心波長とは、同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。また、複数のコレステリック液晶層Xを有する場合に、各コレステリック液晶層Xの選択反射中心波長は同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。同様に、複数のコレステリック液晶層Yを有する場合に、各コレステリック液晶層Yの選択反射中心波長は同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。
主に、透過ゴースト、および/または、反射ゴーストに起因するI1、I2、および、I3を低減する別の方法としては、界面反射を抑制する方法がある。図1に示すように、反射円偏光子10を仮想現実表示装置100aに用いる場合には、他の部材(図1に示す例では支持体14)に貼着して用いられる。その際、反射円偏光子10と他の部材、あるいは、他の部材に貼着するための貼着層との界面で、反射が生じてしまう。界面で光が反射した場合、反射円偏光子10(コレステリック液晶層)による反射とは異なり、円偏光の旋回方向が変化するため、旋回方向が変化した円偏光はゴーストの発生の原因となる。そのため、界面反射を抑制することで、ゴーストの発生を抑制できる。
界面反射を抑制する方法としては、反射円偏光子10と他の部材、あるいは、反射円偏光子10と貼着層との間に光干渉層を設ける方法がある。光干渉層は、その屈折率が、反射円偏光子10の屈折率と他の部材の屈折率との間、あるいは、反射円偏光子10の屈折率と貼着層の屈折率との間であることが好ましく、膜厚は、60~110nm、または、230~330nmの範囲であることが好ましい。これにより、反射円偏光子10と光干渉層との界面で反射した光と、光干渉層と他の部材(あるいは貼着層)との界面で反射した光との位相を好適にずらして反射光を互いに打ち消すようにできる。その結果、界面での不要な光の反射によるゴーストの発生を抑制できる。
なお、貼着層の屈折率がnAであり、反射円偏光子10の屈折率がnLであるとき、光干渉層の屈折率nIが、(nA×nL)1/2-0.03≦nI≦(nA×nL)1/2+0.03を満たすのが好ましく、(nA×nL)1/2-0.02≦nI≦(nA×nL)1/2+0.02を満たすのがより好ましく、(nA×nL)1/2-0.01≦nI≦(nA×nL)1/2+0.01を満たすのがさらに好ましい。なお、反射円偏光子10が複数の層を有する場合には、光干渉層と隣接する層の屈折率をnLとすればよい。光干渉層の屈折率をこの範囲に設定することで、光干渉層の両界面における反射光の振幅を同程度の大きさにすることができ、より大きな反射防止効果を得られる。
また、光干渉層の膜厚は、75~100nm、または、245~300nmの範囲にあることがより好ましく、80~95nm、または、260~285nmの範囲にあることがさらに好ましい。
主に、散乱成分に起因するI4、および、I5を低減する方法としては、コレステリック液晶層中の液晶化合物の配向の乱れを抑制する方法がある。後述するようにコレステリック液晶層は、液晶化合物を含む液晶組成物をコレステリック液晶層を形成する面(配向膜上)に塗布した後、塗膜中の液晶化合物をコレステリック配向させるため、配向処理(加熱等)を行い、その後、紫外線(UV)を照射して硬化させることで形成される。その際、棒状液晶化合物を用いる場合には、UV硬化時の温度をより低い温度とすることが好ましい。一方、円盤状液晶化合物を用いる場合には、UV硬化時の温度をより高い温度とするか、または、UV硬化時の温度で一定時間放置した後にUV硬化することが好ましい。これにより、液晶化合物の配向の乱れが少ないコレステリック液晶層を形成することができ、コレステリック液晶層を透過する際の、あるいは、反射する際の光の散乱を低減することができる。その結果、光の散乱によるゴーストの発生を抑制できる。
具体的には、棒状液晶化合物を用いる場合には、UV硬化時の温度を30~60℃とするのが好ましく、40~50℃とするのがより好ましい。
また、円盤状液晶化合物を用いる場合には、UV硬化時の温度を50~100℃とするのが好ましく、60~80℃とするのがより好ましい。
また、円盤状液晶化合物を用いる場合には、UV硬化時の温度が50℃以下の場合には、UV硬化前の放置時間を3~60分とするのが好ましく、5~10分とするのがより好ましい。
I5を低減するその他の方法としては、コレステリック液晶層を構成する螺旋構造に乱れが発生することを抑制する方法がある。螺旋構造の乱れとは、コレステリック液晶層を構成する液晶材料の配向方向(ダイレクター)が等しい面を等位相面とした時に、等位相面が平面とならず面の一部もしくは全面に凹凸を有する状態を指す。等位相面に凹凸が発生する理由としては、コレステリック配向が不連続となる転傾の発生、波打ち構造の発生、螺旋ピッチの液晶層内でのばらつき、が挙げられる。
転傾は不純物の混入、液晶材料の析出が原因となる場合がある。それに対してUV硬化前の液晶配向促進のための加熱処理を高温もしくは長時間にして素材の溶解、拡散を促進することで改善する方法がある。また溶液の溶剤選択および固形分の調整等により溶解性を高めて析出の発生を抑制する方法がある。
波打ち構造の発生は、下地となる配向膜の配向度が不足する時に発生する場合があり、配向度を上げることで改善する方法がある。また配向膜もしくは下層の液晶層に発生した凹凸が伝播して発生する場合があり、配向膜もしくは下層の液晶層の凹凸を低減することで改善する方法がある。また塗膜の空気界面で素材が相分離構造を発現して発生することがあり、塗膜の温度を上げて相分離を解消することで改善する方法がある。
螺旋ピッチの液晶層内でのばらつきは硬化収縮の不均一によって発生する場合がある。硬化収縮の不均一さは液晶材料の粘度が高い時、例えば円盤状液晶化合物を使用した時に発生しやすい。これを改善する方法としては、塗膜の温度を上げて粘度を下げる方法、光重合開始剤の量を増やしてラジカル重合の開始点を増やす方法、紫外線硬化のための紫外線の照度を挙げてラジカル重合の開始点を増やす方法が挙げられる。
また、反射円偏光子10が、選択反射中心波長が異なる複数のコレステリック液晶層を有する場合には、視感度の高い波長域を反射するコレステリック液晶層を、光が入射する側(ハーフミラー12側)の1層目とするのが好ましい。すなわち、選択反射中心波長が550nmに最も近いコレステリック液晶層をハーフミラー12側に配置するのが好ましい。これにより、視感度の高い波長域の光が他のコレステリック液晶層を通過する前に1層目のコレステリック液晶層で反射することができるため、コレステリック液晶層間の界面等で散乱されることを抑制することができる。
[積層光学フィルム]
本発明の積層光学フィルムは、反射円偏光子と、吸収型直線偏光子とを含む積層光学フィルムであって、
前記積層光学フィルムが、下記式(2)の関係を満たす、積層光学フィルムである。
式(2) I6+I7+I8+I9+I10<3.5
本発明の積層光学フィルムは、反射円偏光子と、吸収型直線偏光子とを含む積層光学フィルムであって、
前記積層光学フィルムが、下記式(2)の関係を満たす、積層光学フィルムである。
式(2) I6+I7+I8+I9+I10<3.5
ここで、I6は、積層光学フィルムが反射する円偏光を積層光学フィルムの反射円偏光子側から入射した際において、積層光学フィルムの透過率を2倍にした値である。
I7は、積層光学フィルムが反射する円偏光を積層光学フィルムの反射円偏光子側から入射した際において、積層光学フィルムで反射される反射光のうち、反射円偏光子が反射する円偏光と反対の旋回方向の円偏光の反射率を1/2倍にした値である。
I8は、積層光学フィルムが反射する円偏光と反対の旋回方向の円偏光を積層光学フィルムの反射円偏光子側から入射した際において、積層光学フィルムで反射される反射光の反射率を1/4倍にした値である。
I9は、積層光学フィルムに積層光学フィルムの反射円偏光子側から光を入射した際のヘイズ値を表す。
I10は、積層光学フィルムに無偏光を積層光学フィルムの反射円偏光子側から入射した際において、積分球で測定した反射率におけるSCE/SCI×100の値を表す。
[仮想現実表示装置B]
本発明の仮想現実表示装置は、上述した積層光学フィルムを有する仮想現実表示装置である。好ましくは、仮想現実表示装置はさらに、ハーフミラーを含む。
本発明の仮想現実表示装置は、上述した積層光学フィルムを有する仮想現実表示装置である。好ましくは、仮想現実表示装置はさらに、ハーフミラーを含む。
図9に本発明の積層光学フィルムを含む、本発明の仮想現実表示装置の他の一例の概念図を示す。
図9に示す仮想現実表示装置100bは、画像表示パネル102と、λ/4板104と、吸収直線偏光子106と、λ/4板108と、ハーフミラー12と、支持体14と、位相差層18と、反射直線偏光子16と、吸収直線偏光子22と、をこの順に有する。位相差層18と反射直線偏光子16との積層体が反射円偏光子11に相当し、反射円偏光子11と吸収直線偏光子22との積層体が本発明の積層光学フィルム20bに相当する。なお、λ/4板104、吸収直線偏光子106、λ/4板108、および、支持体14は、本発明の仮想現実表示装置が好ましく有する部材である。
仮想現実表示装置100bは、画像表示パネル102が出射した画像となる光が、λ/4板104、吸収直線偏光子106、および、λ/4板108の順に通過して、円偏光に変換されてハーフミラー12に入射する。以下、一例として、右円偏光IR1としてハーフミラー12に入射するものとして説明する。
ハーフミラー12に入射した右円偏光IR1の一部は、ハーフミラー12を透過して、支持体14を透過して、反射円偏光子11に入射する。図9に示す例では、反射円偏光子11は、ハーフミラー12側に位相差層18を有しており、入射した右円偏光IR1を直線偏光に変換する。この直線偏光は反射直線偏光子16に入射する。反射直線偏光子16は、その反射軸の向きが、位相差層18によって右円偏光から変換された直線偏光を反射するように配置されている。反射直線偏光子16が反射した直線偏光は、再度、位相差層18に入射して右円偏光IR2に変換される。この右円偏光IR2は、ハーフミラー12に入射して、一部が反射されて、反射円偏光子11に向けて進行する。その際、ハーフミラー12による反射により、円偏光の旋回方向が反転するため、右円偏光IR2は、左円偏光IL1に変換される。反射円偏光子11に入射した左円偏光IL1は、位相差層18により直線偏光に変換される。この直線偏光は偏光方向が、反射直線偏光子16の反射軸と直交するため、反射直線偏光子16を透過する。この直線偏光は、吸収直線偏光子22に入射するが、吸収直線偏光子22の透過軸は、反射直線偏光子16の透過軸と平行に配置されているため、吸収直線偏光子22を通過して、使用者Uに照射される。これにより、画像表示パネル102が表示した映像(画像)は、虚像として使用者Uに視認される。
仮想現実表示装置100bにおいて、理想的には上述した光路を光が進行して使用者Uに画像を表示するが、この光路から外れた迷光IXが存在することで、表示画像のコントラストが低下することがわかった。また、迷光IXの発生原因も種々存在することがわかた。この点について、図10を用いて説明する。
図10は、積層光学フィルムを有する仮想現実表示装置におけるコントラスト低下の原因を説明するための概略図である。なお、図10においては、説明のため、λ/4板104、吸収直線偏光子106、λ/4板108、および、支持体14の図示は省略するが、図10に示す仮想現実表示装置においても、これらの部材を有していてもよい。
主像の光路については図9で説明したとおりである。
図10に示すように、画像表示パネル102から照射されてハーフミラー12を透過した右円偏光IR1が、反射円偏光子11に入射した際に、反射されずに透過する迷光が生じる。この迷光のうち、吸収直線偏光子22の吸収軸と平行な直線偏光成分は吸収されるが、吸収軸と直交する直線偏光成分は透過して、迷光IX6が生じる。このような迷光IX6は、透過ゴーストとなって主像に重畳して表示される(図4参照)。そのため、透過ゴーストの白部208の一部が、主像の黒表示部202の一部と重畳してしまう。この重畳部209では、透過ゴーストの白部208の影響により、輝度が高くなるため、グレー表示になってしまう。そのため、実際に表示されるチェッカーパターンの黒表示部と白表示部との輝度の比、すなわち、コントラストが低下してしまう。
また、図10にIX7で示すように、ハーフミラー12および反射円偏光子11で各2回、反射されて出射する迷光IX7が原因で反射ゴーストが生じる。本発明者らの検討によれば、主像の光路において、右円偏光IR1が反射円偏光子11で反射される際に、左円偏光として反射される成分が生じることに起因して、迷光IX7が生じることがわかった。具体的には、反射円偏光子11で左円偏光として反射された光の一部は、ハーフミラー12で反射され、その際、右円偏光に変換される。この右円偏光は反射円偏光子11で反射されてハーフミラー12に入射し、その一部がハーフミラー12で反射されて左円偏光に変換されて、再度、反射円偏光子11に入射して、反射円偏光子11を透過して迷光IX7として出射される。
また、図10にIX8で示すように、ハーフミラー12および反射円偏光子11で各3回、反射されて出射する迷光IX8が原因で反射ゴーストが生じる。本発明者らの検討によれば、主像の光路において、左円偏光IL1が反射円偏光子11を透過する際に、反射される成分が生じることに起因して、迷光IX8が生じることがわかった。具体的には、ハーフミラー12で反射された左円偏光IL1が反射円偏光子11に入射した際に、その一部が反射される。この左円偏光がハーフミラー12に入射して、その一部がハーフミラー12で反射され、その際、右円偏光に変換される。この右円偏光は反射円偏光子11で反射されてハーフミラー12に入射し、その一部がハーフミラー12で反射されて左円偏光に変換されて、再度、反射円偏光子11に入射して、反射円偏光子11を透過して迷光IX8として出射される。
このような迷光IX7および迷光IX8は、反射ゴーストとなって主像に重畳して表示される(図5参照)。そのため、反射ゴーストの白部212の一部が、主像の黒表示部202の一部と重畳してしまう。この重畳部213では、反射ゴーストの白部212の影響により、輝度が高くなるため、グレー表示になってしまう。そのため、実際に表示されるチェッカーパターンの黒表示部と白表示部との輝度の比、すなわち、コントラストが低下してしまう。
また、図10にIX9で示すように、ハーフミラー12で反射された左円偏光IL1が、反射円偏光子11を透過する際に、一部が散乱して迷光IX9が生じる。このような迷光IX9は、主像の白部が拡散されてぼやけた像として、主像に重畳して表示される(図6参照)。そのため、図6に示すように、主像全体に重畳して、黒表示部202の輝度が高くなって、グレー表示になってしまう。そのため、実際に表示されるチェッカーパターンの黒表示部と白表示部との輝度の比、すなわち、コントラストが低下してしまう。
また、図10にIX10で示すように、ハーフミラー12を透過した右円偏光IR1が、反射円偏光子11で反射される際に、一部が散乱して迷光IX10が生じる。このような迷光IX10は、主像の白部が拡散されてぼやけた像として、主像に重畳して表示される(図6参照)。そのため、図6に示すように、主像全体に重畳して、黒表示部202の輝度が高くなって、グレー表示になってしまう。そのため、実際に表示されるチェッカーパターンの黒表示部と白表示部との輝度の比、すなわち、コントラストが低下してしまう。
これに対して、本発明の積層光学フィルムは、反射円偏光子と吸収直線偏光子とを含み、積層光学フィルムが、下記式(2)の関係を満たす。
式(2) I6+I7+I8+I9+I10<3.5
式(2) I6+I7+I8+I9+I10<3.5
ここで、I6は、図11に示すように、積層光学フィルム20が反射する円偏光(図示例では右円偏光IR)を反射円偏光子11側から入射した際において、積層光学フィルムを透過する透過光I06(直線偏光)の各波長の透過率(I06の分光放射照度/IRの分光放射照度)を波長450nmから波長650nmで平均化し、2倍にした値である。I6は積層光学フィルムの両面に反射防止フィルム(反射率RAR(λ))を貼合した形態で上記測定をしてI6’を得た後、反射防止フィルムの反射率RAR(λ)を減算することで得られる。式で表すとI6=I6’-RAR(λ)となる。
透過光I06の透過率は、以下のようにして測定できる。分光光度計(例えば、日本分光社製紫外可視近赤外分光光度計V-750)を用いて、光源と検出器との間に積層光学フィルム20をセットして、積層光学フィルム20を透過した光を検出するようにした。また、光源側に広帯域円偏光板をセットして反射円偏光子11に右円偏光が入射するようにして、透過光I06の分光放射照度を測定して、入射する右円偏光IRの分光放射照度に対する比率から、透過光I06の透過率を求めることができる。
I7は、図11に示すように、積層光学フィルム20が反射する円偏光(図示例では右円偏光IR)を反射円偏光子11側から入射した際において、積層光学フィルム20で反射される反射光のうち、反射円偏光子11が反射する円偏光と反対の旋回方向の円偏光I07(図示例では左円偏光)の各波長の反射率(I07の分光放射照度/IRの分光放射照度)を波長450nmから波長650nmで平均化し、1/2倍にした値である。I7は積層光学フィルムの両面に反射防止フィルム(反射率RAR(λ))を貼合した形態で上記測定をしてI7’を得た後、反射防止フィルムの反射率RAR(λ)を減算することで得られる。式で表すとI7=I7’-RAR(λ)となる。
円偏光I07の反射率は、以下のようにして測定できる。分光光度計(例えば、日本分光社製紫外可視近赤外分光光度計V-750)を用いて、光源および検出器を積層光学フィルム20の一方の面側にセットして、積層光学フィルム20が反射した光を検出するようにした。その際、光源側に広帯域円偏光板をセットして反射円偏光子に右円偏光が入射するようにし、検出器側に広帯域円偏光板をセットして右円偏光をカットし左円偏光のみが検出されるようにして、円偏光I07の分光放射照度を測定して、入射する右円偏光IRの分光放射照度に対する比率から、円偏光I07の反射率を求めることができる。
I8は、図12に示すように、積層光学フィルム20が反射する円偏光と反対の旋回方向の円偏光(図示例では左円偏光IL)を反射円偏光子11側から入射した際において、積層光学フィルム20で反射される反射光I08の各波長の反射率(I08の分光放射照度/ILの分光放射照度)を波長450nmから波長650nmで平均化し、1/4倍にした値である。I8は積層光学フィルムの両面に反射防止フィルム(反射率RAR(λ))を貼合した形態で上記測定をしてI8’を得た後、反射防止フィルムの反射率RAR(λ)を減算することで得られる。式で表すとI8=I8’-RAR(λ)となる。
反射光I08の反射率は、以下のようにして測定できる。分光光度計(例えば、日本分光社製紫外可視近赤外分光光度計V-750)を用いて、光源および検出器を積層光学フィルム20の一方の面側にセットして、積層光学フィルム20が反射した光を検出するようにした。その際、光源側に広帯域円偏光板をセットして積層光学フィルム20に左円偏光が入射するようにし、検出器側に広帯域円偏光板をセットして右円偏光をカットし左円偏光のみが検出されるようにして、反射光I08の分光放射照度を測定して、入射する左円偏光ILの分光放射照度に対する比率から、反射光I08の反射率を求めることができる。
I9は、積層光学フィルム20のヘイズ値を表す。ヘイズ値は、ヘイズメーター(例えば、NDH2000、日本電色工業株式会社製)を用いて、JIS K7136に従って測定すればよい。
I10は、積層光学フィルム20に無偏光を入射した際において、積分球で測定した反射率におけるSCE/SCI×100の値を表す。
SCEおよびSCIの測定は、分光光度計(例えば、日本分光社製紫外可視近赤外分光光度計V-750)に積分球ユニットを設置して測定することができる。SCEは正反射光を光トラップで吸収させることで得られる、正反射除去した時の反射率である。SCIは光トラップ部に白色板を設置することで得られる、正反射光も含む反射率である。
積層光学フィルム20が、上記式(2)を満たすことで、仮想現実表示装置に用いた際に、上述した透過ゴーストとなる迷光IX6、反射ゴーストとなる迷光IX7およびIX8、散乱成分となる迷光IX9およびIX10を低減することができるため、表示画像のコントラストの低下を抑制することができる。
ここで、表示画像のコントラストの低下を抑制できる観点から、0≦I6+I7+I8+I9+I10<3.5を満たすのが好ましく、0≦I6+I7+I8+I9+I10<3.3を満たすのがより好ましい。
ここで、位相差層18と反射直線偏光子16とを含む反射円偏光子11を有する積層光学フィルム20bが、上記式(2)を満たすものとする方法としては、以下の方法がある。
主に、透過ゴースト、および/または、反射ゴーストに起因するI6およびI7を低減する方法としては、界面反射を抑制する方法がある。図9に示すように、積層光学フィルム20bを仮想現実表示装置100bに用いる場合には、他の部材(図2に示す例では支持体14)に貼着して用いられる。その際、積層光学フィルム20bと他の部材、あるいは、他の部材に貼着するための貼着層との界面で、反射が生じてしまう。界面で光が反射した場合、反射円偏光子11による反射とは異なり、円偏光の旋回方向が変化するため、旋回方向が変化した円偏光はゴーストの発生の原因となる。そのため、界面反射を抑制することで、ゴーストの発生を抑制できる。
界面反射を抑制する方法としては、上述した例と同様に、反射円偏光子11と他の部材、あるいは、反射円偏光子11と貼着層との間に光干渉層を設ける方法がある。例えば、光干渉層を、位相差層18のハーフミラー12側の面に配置すればよい。
主に、反射ゴーストに起因するI7を低減する方法としては、主像のパス(反射円偏光子11⇒ハーフミラー12⇒反射円偏光子11の順に通過する光路)において、2回目に反射円偏光子11に入射する時の偏光状態を可視域の波長域に渡って理想の直線偏光(反射直線偏光子16の透過軸に平行)に近づける方法がある。理想の直線偏光からずれていると、2回目に反射直線偏光子16に入射する際に反射直線偏光子16の反射軸に平行な成分を反射してしまいI7を増加させてしまう。
主像のパスにおいて、2回目に反射直線偏光子16に入射する時の偏光状態を可視域の波長域に渡って理想の直線偏光(反射直線偏光子16の透過軸に平行)に近づける方法としては、位相差層18に広帯域λ/4板を使用する方法がある。
また、主に、反射ゴーストに起因するI8を低減する方法としては、反射直線偏光子16の透過軸方向の光反射を抑制する方法がある。
反射直線偏光子16の透過軸方向の光反射を抑制する方法としては、材料および作製プロセス等の最適化により反射直線偏光子16を構成する部材の透過軸の屈折率変化を抑制する方法がある。
ここで、上述した例では、積層光学フィルム20bは、反射円偏光子11が、位相差層18と反射直線偏光子16とを含む構成としたがこれに限定はされない。積層光学フィルム20は、反射円偏光子がコレステリック液晶層を含むものであってもよい。この場合には、積層光学フィルム20aは、反射円偏光子10と吸収直線偏光子22との間に位相差層24を有することが好ましい(図1参照)。
積層光学フィルム20aが、反射円偏光子10と、位相差層24と、吸収直線偏光子22とをこの順に有する構成の場合にも、上記式(2)を満たすことで、仮想現実表示装置に用いた際に、表示画像のコントラストの低下を抑制することができる。
ここで、コレステリック液晶層を含む反射円偏光子10を有する積層光学フィルム20aが、上記式(2)を満たすものとする方法としては、上述した、コレステリック液晶層を含む反射円偏光子が、上記式(1)を満たすものとする方法と同様の方法が挙げられる。
以下、各構成要素について説明する。
〔反射円偏光子〕
反射円偏光子とは、右円偏光または左円偏光を透過して、透過する円偏光とは旋回方向が逆の円偏光を反射する偏光子である。反射円偏光子としては、一例として、コレステリック液晶層を有する反射円偏光子が例示される。また、反射円偏光子がコレステリック液晶層を有する場合は、支持体と、コレステリック液晶層中の液晶化合物を配向させるための配向膜を有していてもよい。また、前述のとおり、反射円偏光子は、複数のコレステリック液晶層を有していてもよく、複数のコレステリック液晶層は、選択反射中心波長が互いに異なるものであってもよい。
反射円偏光子とは、右円偏光または左円偏光を透過して、透過する円偏光とは旋回方向が逆の円偏光を反射する偏光子である。反射円偏光子としては、一例として、コレステリック液晶層を有する反射円偏光子が例示される。また、反射円偏光子がコレステリック液晶層を有する場合は、支持体と、コレステリック液晶層中の液晶化合物を配向させるための配向膜を有していてもよい。また、前述のとおり、反射円偏光子は、複数のコレステリック液晶層を有していてもよく、複数のコレステリック液晶層は、選択反射中心波長が互いに異なるものであってもよい。
〔コレステリック液晶層〕
コレステリック液晶層とは、液晶化合物がコレステリック配向した液晶層を指す。なお、コレステリック配向とは、コレステリック液晶相となっている液晶化合物の配向をいい、コレステリック液晶層とは、コレステリック配向が保持されている層であればよい。典型的には、重合性基を有する重合性液晶化合物を、カイラル剤を添加する等の方法でコレステリック液晶相の配向状態としたうえで、紫外線照射、加熱等によって重合、硬化し、流動性が無い層を形成して、形成できる。
コレステリック液晶層とは、液晶化合物がコレステリック配向した液晶層を指す。なお、コレステリック配向とは、コレステリック液晶相となっている液晶化合物の配向をいい、コレステリック液晶層とは、コレステリック配向が保持されている層であればよい。典型的には、重合性基を有する重合性液晶化合物を、カイラル剤を添加する等の方法でコレステリック液晶相の配向状態としたうえで、紫外線照射、加熱等によって重合、硬化し、流動性が無い層を形成して、形成できる。
コレステリック液晶層は、外場および外力等によって配向形態に変化を生じさせることのない状態に変化した層であることが好ましい。なお、コレステリック液晶層においては、コレステリック液晶相の光学的性質が層中において保持されていれば十分であり、コレステリック液晶層中の液晶化合物は、もはや液晶性を示していなくてもよい。例えば、重合性液晶化合物は、硬化反応により高分子量化して、もはや液晶性を失っていてもよい。
コレステリック液晶層の反射光の中心波長λは、コレステリック液晶相における螺旋構造の螺旋ピッチ数P(=螺旋の周期)に依存し、コレステリック液晶層の平均屈折率nを用いて、λ=n×Pの関係で表される。なお、コレステリック液晶層の反射光の中心波長は、以下のようにして求めることができる。分光光度計を用いてコレステリック液晶層の透過スペクトルをコレステリック液晶層の法線方向から測定すると、反射光の中心波長付近の領域において、透過率が低下するピークを有するスペクトルが得られる。すなわち、反射光の中心波長付近の領域において、反射率が上昇するピークを有する反射スペクトルが得られる。このうち、最も大きいピークの値の1/2の値の透過率となる2つの波長のうち、短波長側の波長の値をλ1(nm)、長波長側の波長の値をλ2(nm)とし、反射光の中心波長λは、下記式で求められる。
λ=(λ1+λ2)/2
λ=(λ1+λ2)/2
なお、上記手順で求めたλ1は、上記最外コレステリック液晶層の反射スペクトルについて同様の手順で求めた場合、上記短波長側の半値波長であるλminとなる。また、λ2は、上記最外コレステリック液晶層の反射スペクトルについて同様の手順で求めた場合、上記長波長側の半値波長であるλmaxとなる。
コレステリック液晶相の螺旋ピッチは、液晶化合物とともに用いるカイラル剤の種類、およびその添加濃度で変化し、上記いずれか1つ以上を調整することで所望のピッチのコレステリック液晶相が得られる。なお、螺旋の旋回方向、および螺旋ピッチの測定方法については、「液晶化学実験入門」日本液晶学会編 シグマ出版2007年出版、46頁、および「液晶便覧」液晶便覧編集委員会 丸善 196頁に記載の方法を用いることができる。具体的には、実施例に示す方法で螺旋ピッチ数Pを測定する。
コレステリック液晶層の厚さは、反射すべき偏光を十分に反射することができ、かつ、透過すべき偏光を十分に透過することができる厚さに適宜調整すればよい。
コレステリック液晶層に含まれる液晶化合物は、特に制限されないが、例えば、棒状液晶化合物、および、円盤状液晶化合物が挙げられる。
棒状液晶化合物は、公知の棒状液晶化合物が挙げられ、重合性基を有する重合性棒状液晶化合物が好ましく挙げられる。棒状液晶化合物の例としては、特に制限されないが、例えば、特表平11-513019号公報の請求項1または特開2005-289980号公報の段落[0026]~[0098]に記載のものが挙げられる。
棒状液晶化合物は屈折率異方性Δnが高い(高Δn)液晶化合物を用いることも好ましい。ここで、Δnとは、遅相軸方向の屈折率と進相軸方向の屈折率の差分である。
棒状液晶化合物が高Δnの特性を有していると、コレステリック液晶相の螺旋構造の巻き数が少なくても高い反射率が得られるため、薄い膜厚でも所望の反射特性を得ることができる。薄膜化によりコレステリック液晶層の法線方向から斜めに傾いた入射光に対して生じる位相差の大きさを低減することができ、その結果としてよりゴーストを低減することができる。
屈折率異方性Δnの高い液晶化合物としては、特に限定されないが、国際公開第2019/182129号の段落[0014]~[0029]に例示の化合物、および、下記一般式(I)で表される化合物を好ましく用いることができる。
一般式(I)中、P1およびP2は、それぞれ独立に、水素原子、-CN、-NCSまたは重合性基を表す。
一般式(I)中、Sp1およびSp2は、それぞれ独立に、単結合または2価の連結基を表す。ただし、Sp1およびSp2は、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基および脂肪族炭化水素環基からなる群より選ばれる少なくとも1つの基を含む2価の連結基を表すことはない。
一般式(I)中、Z1、Z2およびZ3は、それぞれ独立に、単結合、-O-、-S-、-CHR-、-CHRCHR-、-OCHR-、-CHRO-、-SO-、-SO2-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NR-、-NR-CO-、-SCHR-、-CHRS-、-SO-CHR-、-CHR-SO-、-SO2-CHR-、-CHR-SO2-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-OCHRCHRO-、-SCHRCHRS-、-SO-CHRCHR-SO-、-SO2-CHRCHR-SO2-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CHRCHR-、-OCO-CHRCHR-、-CHRCHR-COO-、-CHRCHR-OCO-、-COO-CHR-、-OCO-CHR-、-CHR-COO-、-CHR-OCO-、-CR=CR-、-CR=N-、-N=CR-、-N=N-、-CR=N-N=CR-、-CF=CF-またはC≡C-を表す。Rは水素原子または炭素原子数1~10のアルキル基を表す。Rが複数存在する場合は、同一であっても異なっていてもよい。Z1およびZ2は、それぞれ複数存在する場合は、同一であっても異なっていてもよい。複数存在するZ3は、同一であっても異なっていてもよい。ただし、Sp2に連結したZ3は、単結合を表す。
一般式(I)中、X1およびX2は、それぞれ独立に、単結合または-S-を表す。複数存在するX1およびX2は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。ただし、複数存在するX1および複数存在するX2のうち、いずれか少なくとも1つは-S-を表す。
一般式(I)中、kは2~4の整数を表す。
一般式(I)中、mおよびnは、それぞれ独立に、0~3の整数を表す。複数存在するmは、同一であっても異なっていてもよい。
一般式(I)中、A1、A2、A3およびA4は、それぞれ独立に、下記一般式(B-1)~(B-7)のいずれかで表される基、または下記一般式(B-1)~(B-7)のいずれかで表される基を2つ以上3つ以下連結してなる基を表す。複数存在するA2およびA3は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。A1およびA4は、それぞれ複数存在する場合は、同一であっても異なっていてもよい。
一般式(B-1)~(B-7)中、W1~W18は、それぞれ独立に、CR1またはNを表し、R1は水素原子または下記置換基Lを表す。
一般式(B-1)~(B-7)中、Y1~Y6は、それぞれ独立に、NR2、OまたはSを表し、R2は水素原子または下記置換基Lを表す。
一般式(B-1)~(B-7)中、G1~G4は、それぞれ独立に、CR3R4、NR5、OまたはSを表し、R3~R5は、それぞれ独立に、水素原子または下記置換基Lを表す。
一般式(B-1)~(B-7)中、M1およびM2は、それぞれ独立に、CR6またはNを表し、R6は水素原子または下記の置換基Lを表す。
一般式(B-1)~(B-7)中、*は結合位置を表す。
置換基Lは、炭素原子数1~10のアルキル基、炭素原子数1~10のアルコキシ基、炭素原子数1~10のアルキルアミノ基、炭素原子数1~10のアルキルチオ基、炭素原子数1~10のアルカノイル基、炭素原子数1~10のアルカノイルオキシ基、炭素原子数1~10のアルカノイルアミノ基、炭素原子数1~10のアルカノイルチオ基、炭素原子数2~10のアルキルオキシカルボニル基、炭素原子数2~10のアルキルアミノカルボニル基、炭素原子数2~10のアルキルチオカルボニル基、ヒドロキシ基、アミノ基、メルカプト基、カルボキシ基、スルホ基、アミド基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子または重合性基である。ただし、置換基Lとして記載した上記基が-CH2-を有する場合、上記基に含まれる-CH2-の少なくとも1つを、-O-、-CO-、-CH=CH-または-C≡C-に置き換えてなる基も置換基Lに含まれる。また、置換基Lとして記載した上記基が水素原子を有する場合、上記基に含まれる水素原子の少なくとも1つを、フッ素原子および重合性基からなる群より選択される少なくとも1つに置き換えてなる基も、置換基Lに含まれる。
よりゴーストを低減するため、液晶化合物の屈折率異方性Δn550(波長550nmにおける屈折率異方性)は、0.12以上が好ましく、0.16以上がより好ましく、0.20以上がさらに好ましく、0.25以上が最も好ましい。Δn550(波長550nmにおける屈折率異方性)の上限としては、界面反射抑制の観点から、0.90以下が好ましく、0.70以下がより好ましく、0.50以下が最も好ましい。
円盤状液晶化合物は、公知の円盤状液晶化合物が挙げられ、重合性基を有する重合性円盤状液晶化合物が好ましく挙げられる。円盤状液晶化合物の例としては、特に制限されないが、例えば、特開2007-108732号広報の段落[0020]~[0122]に記載の円盤状液晶化合物を好適に用いることができる。
また、円盤状液晶化合物は屈折率異方性Δnが高い(高Δn)液晶化合物を用いることも好ましい。ここで、Δnとは、遅相軸方向の屈折率と進相軸方向の屈折率の差分である。
円盤状液晶化合物が高Δnの特性を有していると、コレステリック液晶相の螺旋構造の巻き数が少なくても高い反射率が得られるため、薄い膜厚でも所望の反射特性を得ることができる。薄膜化によりコレステリック液晶層の法線方向から斜めに傾いた入射光に対して生じる位相差の大きさを低減することができ、その結果としてよりゴーストを低減することができる。高Δnの円盤状液晶化合物は、例えば、特開2010-244038号公報の段落[0012]~[0108]に記載の円盤状液晶化合物を好適に用いることができる。
よりゴーストを低減するため、液晶化合物の屈折率異方性Δn550(波長550nmにおける屈折率異方性)は0.12以上が好ましく、0.16以上がより好ましく、0.20以上がさらに好ましく、0.25以上が最も好ましい。Δn550(波長550nmにおける屈折率異方性)の上限としては、界面反射抑制の観点から、0.90以下が好ましく、0.70以下がより好ましく、0.50以下が最も好ましい。
液晶化合物が有していてもよい重合性基は、特に制限されないが、付加重合反応が可能な官能基が好ましく、重合性エチレン性不飽和基または環重合性基がより好ましく、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、または、アリル基がさらに好ましい。
液晶化合物が有する重合性基の数は特に制限されないが、2以上が好ましい。上限は特に制限されないが、10以下の場合が多い。
コレステリック液晶層は、重合性基を有する液晶化合物を用いて形成された層であることが好ましく、重合性基を有する液晶化合物の配向状態を固定してなる層であることがより好ましい。
なお、「固定した」状態は、液晶化合物の配向が保持された状態が最も典型的、且つ、好ましい態様である。それだけには制限されず、具体的には、通常0~50℃、より過酷な条件下では-30~70℃の温度範囲において、層に流動性がなく、また、外場もしくは外力によって配向形態に変化を生じさせることなく、固定された配向形態を安定に保ち続けることができる状態であることがより好ましい。
またコレステリック液晶相のピッチは、膜厚方向に変化していても良い。膜厚方向にピッチが変化している様子をピッチグラジエントと呼び、膜厚方向にピッチが変化している層をピッチグラジエント層と呼ぶ。ピッチグラジエント層は、公知の方法で作製でき、例えば、特開2020-060627号公報等を参照して作製できる。ピッチグラジエント層では、膜厚方向に螺旋ピッチが変化しているため、複数の波長域の光を反射し得る。
コレステリック液晶層を形成する際には、コレステリック液晶層の形成面に液晶組成物を塗布して、液晶化合物をコレステリック液晶相の状態に配向した後、液晶化合物を硬化して、コレステリック液晶層とするのが好ましい。すなわち、配向膜上にコレステリック液晶層を形成する場合には、配向膜に液晶組成物を塗布して、液晶化合物をコレステリック液晶相の状態に配向した後、液晶化合物を硬化して、コレステリック液晶相を固定してなるコレステリック液晶層を形成するのが好ましい。
液晶組成物の塗布は、インクジェットおよびスクロール印刷等の印刷法、ならびに、スピンコート、バーコートおよびスプレー塗布等のシート状物に液体を一様に塗布できる公知の方法が全て利用可能である。
塗布された液晶組成物は、必要に応じて乾燥および/または加熱され、その後、硬化され、コレステリック液晶層を形成する。この乾燥および/または加熱の工程で、液晶組成物中の液晶化合物がコレステリック液晶相に配向すればよい。加熱を行う場合、加熱温度は、200℃以下が好ましく、80℃以上130℃以下がより好ましい。
配向させた液晶化合物は、必要に応じて、さらに重合される。重合は、熱重合、および、光照射による光重合のいずれでもよいが、光重合が好ましい。光照射は、紫外線を用いるのが好ましい。照射エネルギーは、20mJ/cm2~50J/cm2が好ましく、50~1500mJ/cm2がより好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下または窒素雰囲気下で光照射を実施してもよい。照射する紫外線の波長は250~430nmが好ましい。
コレステリック液晶層を形成する際の支持体としては、特に制限されないが、透明であることが好ましく、例えば、セルロースアシレート、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレートおよびポリメタクリレート、環状ポリオレフィン、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリスチレン、ポリエステル等のフィルムを用いることができる。なかでも、セルロースアシレートフィルム、環状ポリオレフィン、ポリアクリレート、ポリメタクリレートが好ましい。また市販品のセルロースアセテートフィルム(例えば、富士フイルム株式会社製の「TD80U」および「Z-TAC」等)を利用することもできる。
支持体が仮支持体である場合は、剥離時の破断を防止する観点から、引き裂き強度の高い支持体が好ましい。例えば、ポリカーボネート、および、ポリエステル系のフィルムが好ましい。
また、支持体は、透過光および反射光の偏光度に与える悪影響を抑制する観点から、位相差が小さいことが好ましい。具体的には、Reの大きさが10nm以下であることが好ましく、Rthの大きさの絶対値が50nm以下であることが好ましい。また、支持体が上述の仮支持体として使用されるものであっても、反射円偏光子、および/または、積層光学フィルムの品質検査を行う上で、仮支持体の位相差は小さいことが好ましい。
〔ハーフミラー〕
本発明に用いるハーフミラーは、入射する光の約半分を透過し、残りの約半分を反射する従来公知のハーフミラーである。ハーフミラーの透過率は、50±30%が好ましく、50±10%がより好ましく、50%が最も好ましい。ハーフミラーは例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、シクロオレフィンポリマー(COP)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)等の透明性を有する樹脂、あるいは、ガラス等からなる基材上に、銀、アルミニウム等の金属等からなる反射層を有する構成である。銀、アルミニウム等の金属からなる反射層は蒸着等によって基材の表面に形成される。反射層の厚さは1~20nmが好ましく、2~10nmがより好ましく、3~6nmがさらに好ましい。また、基材は、位相差を有さないことが好ましい。その観点で、ハーフミラーの基材は、シクロオレフィンポリマー(COP)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、またはガラスが好ましい。
本発明に用いるハーフミラーは、入射する光の約半分を透過し、残りの約半分を反射する従来公知のハーフミラーである。ハーフミラーの透過率は、50±30%が好ましく、50±10%がより好ましく、50%が最も好ましい。ハーフミラーは例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、シクロオレフィンポリマー(COP)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)等の透明性を有する樹脂、あるいは、ガラス等からなる基材上に、銀、アルミニウム等の金属等からなる反射層を有する構成である。銀、アルミニウム等の金属からなる反射層は蒸着等によって基材の表面に形成される。反射層の厚さは1~20nmが好ましく、2~10nmがより好ましく、3~6nmがさらに好ましい。また、基材は、位相差を有さないことが好ましい。その観点で、ハーフミラーの基材は、シクロオレフィンポリマー(COP)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、またはガラスが好ましい。
〔位相差層〕
本発明に用いる位相差層は、ある特定の波長の直線偏光を円偏光に(または、円偏光を直線偏光に)変換する機能を有する位相差板である。より具体的には、所定の波長λnmにおける面内レターデーションReがλ/4(または、この奇数倍)を示す板である。
本発明に用いる位相差層は、ある特定の波長の直線偏光を円偏光に(または、円偏光を直線偏光に)変換する機能を有する位相差板である。より具体的には、所定の波長λnmにおける面内レターデーションReがλ/4(または、この奇数倍)を示す板である。
位相差層の波長550nmでの面内レターデーション(Re(550))は、理想値(137.5nm)を中心として、25nm程度の誤差があってもよく、例えば、110~160nmであることが好ましく、120~150nmであることがより好ましい。
本発明に用いる位相差層は、可視光域にわたる各波長でλ/4板の特性を示すことがより好ましく、こうした位相差層は、特に広帯域λ/4板と呼ぶ。広帯域λ/4板は、波長λnmでの面内レターデーション(Re(λ))が以下の式(A)、(B)を満たすことが好ましい。
式(A) Re(450)/Re(550)<1.00
式(B) Re(650)/Re(550)≧1.00
Re(450)は波長450nmにおけるλ/4板の面内レターデーションを表し、Re(550)は波長550nmにおけるλ/4板の面内レターデーションを表し、Re(650)は波長650nmにおけるλ/4板の面内レターデーションを表す。
式(A) Re(450)/Re(550)<1.00
式(B) Re(650)/Re(550)≧1.00
Re(450)は波長450nmにおけるλ/4板の面内レターデーションを表し、Re(550)は波長550nmにおけるλ/4板の面内レターデーションを表し、Re(650)は波長650nmにおけるλ/4板の面内レターデーションを表す。
本発明に用いる位相差層は、単層の位相差層で構成してもよく、2層以上の位相差層を貼合、逐次形成等の手法で積層して構成しても良い。ここでいう位相差層とは、光学的に異方性を示す層である。位相差層としては、例えば、nx、ny、および、nzのうち少なくとも2つが異なる層が挙げられる。なお、nxは、位相差層の厚み方向に垂直な方向(面内方向)であって最大の屈折率を与える方向の屈折率を表す。nyは、位相差層の面内方向であってnxの方向に直交する方向の屈折率を表す。nzは、位相差層の厚み方向の屈折率を表す。
本発明に用いる位相差層を構成する材料は特に制限されず、液晶化合物、および、ポリマーが挙げられる。液晶化合物は液晶材料を配向させて屈折率異方性を発現させることで、位相差層を形成することができる。ポリマーは流延および塗布等で得られたポリマーフィルムを延伸等によって屈折率異方性を発現させることで、位相差層を形成することができる。本発明に用いる位相差層は、液晶化合物を用いて形成された層であることが薄さの点では好ましく、重合性基を有する液晶化合物を用いて形成された層であることがより好ましい。
液晶化合物の種類は、特に制限されない。一般的に、液晶化合物はその形状から、棒状タイプ(棒状液晶化合物)と円盤状タイプ(ディスコティック液晶化合物)とに分類できる。さらに、液晶化合物は、低分子タイプと高分子タイプとの分類できる。高分子とは一般に重合度が100以上のものを指す(高分子物理・相転移ダイナミクス,土井正男著,2頁,岩波書店,1992)。本発明では、いずれの液晶化合物を用いることもできるが、棒状液晶化合物またはディスコティック液晶化合物を用いるのが好ましく、棒状液晶化合物を用いるのがより好ましい。2種以上の棒状液晶化合物、2種以上のディスコティック液晶化合物、または、棒状液晶化合物とディスコティック液晶化合物との混合物を用いてもよい。
なお、棒状液晶化合物としては、例えば、特表平11-513019号公報の請求項1、および、特開2005-289980号公報の段落0026~0098に記載の液晶化合物が挙げられる。
ディスコティック液晶化合物としては、例えば、特開2007-108732号公報の段落0020~0067、および、特開2010-244038号公報の段落0013~0108に記載の液晶化合物が挙げられる。
液晶化合物は、重合性基を有することが好ましい。つまり、液晶化合物は、重合性液晶化合物であることが好ましい。液晶化合物が重合性基を有する場合、後述する硬化処理によって、液晶化合物の配向状態を容易に固定化できる。
液晶化合物が有する重合性基の種類は特に制限されず、付加重合反応が可能な官能基が好ましく、重合性エチレン性不飽和基または環重合性基がより好ましく、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、または、アリル基がさらに好ましい。
液晶化合物が有する重合性基の数は特に制限されないが、2以上が好ましい。上限は特に制限されないが、10以下の場合が多い。
液晶化合物は、順波長分散性および逆波長分散性のいずれを示す液晶化合物であってもよい。単膜で広帯域λ/4板の特性を示す位相差層を利用する場合は、逆波長分散性を示す液晶化合物が好ましく、重合性基を2つ以上有し、逆波長分散性を示す液晶化合物がより好ましい。
本明細書において「逆波長分散性を示す液晶化合物」とは、この化合物を用いて作製された光学異方性層の特定波長(可視光範囲)における面内のレターデーション(Re)値を測定した際に、上述の式(A)および式(B)の関係を満たすものをいう。
また、本明細書において「順波長分散性を示す液晶化合物」とは、この化合物を用いて作製された位相差層の特定波長(可視光範囲)における面内のレターデーション(Re)値を測定した際に、以下の式(C)および式(D)の関係を満たすものをいう。
式(C) Re(450)/Re(550)≧1.00
式(D) Re(650)/Re(550)<1.00
式(C) Re(450)/Re(550)≧1.00
式(D) Re(650)/Re(550)<1.00
上述したように、位相差層は、重合性基を有する液晶化合物を用いて形成された層であることが好ましく、重合性基を有する液晶化合物の配向状態を固定してなる層であることがより好ましい。
重合性基を有する液晶化合物が取り得る配向状態は特に制限されず、例えば、ホモジニアス配向、ホメオトロピック配向、捩れ配向、コレステリック配向、ハイブリッド配向(一方の表面から他方の表面に向かって液晶化合物のチルト角が連続的に変化する配向)、および、傾斜配向(一方の表面から他方の表面に向かって液晶化合物のチルト角が一定である配向)が挙げられる。なお、捩れ配向とは、液晶化合物が厚み方向を回転軸として捩れている配向状態を表し、液晶化合物が捩れ配向するとともに、所定のチルト角(チルト角が0°超)を有する場合にはツイストハイブリッド配向に該当する。なお、本明細書において、捩れ配向とは、液晶化合物の捩れ角が360°未満である態様に該当し、コレステリック配向とは、液晶化合物の捩れ角が360°以上である態様に該当する。
なお、「固定した」状態は、液晶化合物の配向が保持された状態が最も典型的、且つ、好ましい態様である。それだけには制限されず、具体的には、通常0~50℃、より過酷な条件下では-30~70℃の温度範囲において、層に流動性がなく、また、外場もしくは外力によって配向形態に変化を生じさせることなく、固定された配向形態を安定に保ち続けることができる状態であることがより好ましい。
液晶化合物を用いて形成された位相差層は、液晶化合物の配向状態が異なる領域を厚み方向に沿って複数有していてもよい。例えば、位相差層は、厚み方向に沿って、液晶化合物がホモジニアス配向した状態を固定してなる領域と、液晶化合物が捩れ配向した状態を固定してなる領域とを有していてもよい。
位相差層の厚みは特に制限されないが、0.1~10.0μmが好ましく、0.5~5.0μmがより好ましい。
広帯域λ/4板の構成の具体例としては、単層の位相差層で構成したものとして、国際公開WO2019/160016号公報、特開2020-173460、国際公開WO2021/157694号公報等に開示されている逆波長分散性を示す液晶化合物を用いた位相差層、国際公開WO2022/030308号公報、特開2022-184691号公報等に開示されている液晶化合物の配向状態が異なる領域を厚み方向に沿って複数有する位相差層が挙げられる。また、2層以上の位相差層の積層で構成したものとして、特開2001-108825号公報、特開2001-091741号公報、国際公開WO2013/137464号公報等に開示されているλ/4位相差層およびλ/2位相差層とを組み合わせた構成、特開2001-021720号公報、特開2014-209219号公報、国際公開WO2022/255105号公報等に開示されている捻れ配向を有する位相差層とその他の位相差層とを組み合わせた構成が例示される。また、斜め方向の入射光に対する位相差変化を補償するため、ポジティブCプレートおよびネガティブCプレート等の他の位相差層をさらに加えても良い。
位相差層は、支持体、および配向層等を含んでいてもよく、支持体および配向層は、仮支持体であってもよい。位相差層の支持体としては上記コレステリック液晶層を形成する際に用いる支持体と同様の支持体を用いることができる。
また、仮想現実表示装置および電子ファインダー等の光学系内に組み込まれるアイトラッキング、表情認識、および、虹彩認証といった近赤外光を光源に使用した各種センサーへの影響を最小限に抑える点で、積層光学フィルムに用いる位相差層は、近赤外光に対して透過性であることが好ましい。
〔吸収直線偏光子〕
吸収直線偏光子としては、公知の吸収直線偏光子を適用でき、例えば、ポリビニルアルコール、および、その他の高分子樹脂に二色性物質を染着し、延伸することで配向させた偏光子でもよいし、液晶化合物の配向を利用して二色性物質を配向させた偏光子でもよい。
吸収直線偏光子としては、公知の吸収直線偏光子を適用でき、例えば、ポリビニルアルコール、および、その他の高分子樹脂に二色性物質を染着し、延伸することで配向させた偏光子でもよいし、液晶化合物の配向を利用して二色性物質を配向させた偏光子でもよい。
吸収直線偏光子の厚みは、10μm以下が好ましく、7μm以下がより好ましく、5μm以下がさらに好ましい。吸収型直線偏光子が薄いと、積層光学フィルムを延伸したり、成形したりした場合に、フィルムのクラックや破断を防止することができる。
また、吸収型直線偏光子の単板透過率は、40%以上が好ましく、42%以上がより好ましい。また、偏光度は、90%以上が好ましく、95%以上がより好ましく、99%以上がさらに好ましい。なお、本明細書において、吸収型直線偏光子の単板透過率および偏光度は、自動偏光フィルム測定装置:VAP-7070(日本分光社製)を用いて測定する。
吸収直線偏光子は、液晶化合物と二色性物質とを含有する光吸収異方性層であることも好ましい。液晶化合物と二色性物質を含有する直線偏光子は、厚みを薄くすることができ、かつ、延伸および成形等を行ってもクラックおよび破断等を生じにくいため、好ましい。光吸収異方性層の厚さは、特に限定されないが、薄型化する観点から、0.1~8μmが好ましく、0.3~5μmがより好ましい。
液晶化合物と二色性物質を含有してなる吸収直線偏光子は、例えば、特開2020-023153号公報等を参照して作製することができる。直線偏光子の偏光度を向上する観点からは、光吸収異方性層は、二色性物質の配向度が0.95以上であることが好ましく、0.97以上であることがより好ましい。
光吸収異方性層を形成するための光吸収異方性層形成用組成物が含有する液晶化合物は、可視域で二色性を示さない液晶化合物が好ましい。
液晶化合物としては、低分子液晶化合物および高分子液晶化合物のいずれも用いることができる。ここで、「低分子液晶化合物」とは、化学構造中に繰り返し単位を有さない液晶化合物のことをいう。また、「高分子液晶化合物」とは、化学構造中に繰り返し単位を有する液晶化合物のことをいう。
高分子液晶化合物としては、例えば、特開2011-237513号公報に記載されているサーモトロピック液晶高分子が挙げられる。また、高分子液晶化合物は、末端に架橋性基を有していることが好ましい。高分子液晶化合物が末端に有する架橋性基としては、例えば、アクリロイル基およびメタクリロイル基等が例示される。
液晶化合物は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。高分子液晶化合物と低分子液晶化合物を併用することも好ましい。
液晶化合物の含有量は、本組成物中の二色性物質の含有量100質量部に対して、25~2000質量部が好ましく、33~1000質量部がより好ましく、50~500質量部がさらに好ましい。液晶化合物の含有量が上記範囲内にあることで、偏光子の配向度がより向上する。
光吸収異方性層を形成するための光吸収異方性層形成用組成物が含有する二色性物質は、特に限定されず、可視光吸収物質(二色性色素)、紫外線吸収物質、赤外線吸収物質、非線形光学物質、および、カーボンナノチューブなどが挙げられ、従来公知の二色性物質(二色性色素)を使用することができる。
本発明においては、2種以上の二色性物質を併用してもよく、例えば、より広い波長範囲で高い偏光度を得る観点から、波長370~550nmの範囲に極大吸収波長を有する少なくとも1種の二色性物質と、波長500~700nmの範囲に極大吸収波長を有する少なくとも1種の二色性物質とを併用することが好ましい。
吸収直線偏光子が、液晶化合物と二色性物質とを含有する光吸収異方性層を有する場合、吸収直線偏光子は、支持体、および配向層等を含んでいてもよく、支持体および配向層は、仮支持体であってもよい。
仮支持体を用いる場合は、光吸収異方性層を別の積層体に転写した後、仮支持体を剥離して取り除くことによって、積層体(積層光学フィルム)を薄型化でき、さらに、仮支持体が有する位相差が、透過光の偏光度に与える悪影響を除くことができるため、好ましい。
支持体の種類は特に制限されないが、可視光線に対して透明であることが好ましく、例えば、上記コレステリック液晶層を形成する際に用いられる支持体と同様の支持体を用いることができる。
また、仮想現実表示装置および電子ファインダー等の光学系内に組み込まれるアイトラッキング、表情認識、および、虹彩認証といった近赤外光を光源に使用した各種センサーへの影響を最小限に抑えるためには、積層光学フィルムに用いる吸収直線偏光子は近赤外光に対して透過性であることが好ましい。
〔反射直線偏光子〕
反射直線偏光子は、ある方向(透過軸方向)の直線偏光を透過して、その直線偏光と直交する方向(反射軸方向)の直線偏光を反射する直線偏光子である。反射直線偏光子は、可視光の波長域において、ある方向の直線偏光を選択的に透過するものが好ましく、公知の反射直線偏光子が利用可能である。
反射直線偏光子は、ある方向(透過軸方向)の直線偏光を透過して、その直線偏光と直交する方向(反射軸方向)の直線偏光を反射する直線偏光子である。反射直線偏光子は、可視光の波長域において、ある方向の直線偏光を選択的に透過するものが好ましく、公知の反射直線偏光子が利用可能である。
反射直線偏光子としては、一例として、特開2011-053705号公報等に記載されるような誘電体多層膜を延伸したフィルムが挙げられる。また、反射直線偏光子は、市販品も好適に利用可能である。市販品の反射直線偏光子としては、3M社製の反射型直線偏光子(商品名APF)が例示される。
また、反射直線偏光子としては、一例として、ワイヤーグリッド偏光子も挙げられる。ワイヤーグリッド偏光子は、公知のものが適用でき、市販品を用いてもよい。
〔画像表示パネル〕
本発明に用いる画像表示パネルとしては、公知の画像表示パネルを用いることができる。たとえば、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、LED(Light Emitting Diode)表示装置、マイクロLED表示装置等の自発光型の微細な発光体を透明基板上に配列した画像表示パネルが例示される。これら自発光型の表示装置は、通常、表示面の反射防止のため表示面に(円)偏光板が貼合されている。そのため、出射光は偏光している。また、その他の画像表示パネルとしては液晶表示装置が例示される。液晶表示装置もまた、表面に偏光板を有するため、出射光は偏光している。以下の説明では、有機エレクトロルミネッセンス表示装置をOLEDともいう。OLEDとは『Organic Light Emitting Diode』の略である。
本発明に用いる画像表示パネルとしては、公知の画像表示パネルを用いることができる。たとえば、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、LED(Light Emitting Diode)表示装置、マイクロLED表示装置等の自発光型の微細な発光体を透明基板上に配列した画像表示パネルが例示される。これら自発光型の表示装置は、通常、表示面の反射防止のため表示面に(円)偏光板が貼合されている。そのため、出射光は偏光している。また、その他の画像表示パネルとしては液晶表示装置が例示される。液晶表示装置もまた、表面に偏光板を有するため、出射光は偏光している。以下の説明では、有機エレクトロルミネッセンス表示装置をOLEDともいう。OLEDとは『Organic Light Emitting Diode』の略である。
〔その他の機能層〕
本発明の反射円偏光子、積層光学フィルム、および、仮想現実表示装置は、その他の機能層を有していてもよい。
本発明の反射円偏光子、積層光学フィルム、および、仮想現実表示装置は、その他の機能層を有していてもよい。
また、仮想現実表示装置および電子ファインダー等の光学系内に組み込まれるアイトラッキング、表情認識、および、虹彩認証といった近赤外光を光源に使用した各種センサーへの影響を最小限に抑えるためには、その他機能性層は、近赤外光に対して透過性であることが好ましい。
〔貼着層〕
各層を貼着する貼着層としては、公知の接着剤および粘着剤等を適宜使うことができる。
各層を貼着する貼着層としては、公知の接着剤および粘着剤等を適宜使うことができる。
粘着層としては、市販の粘着剤を任意に用いることができ、薄型化の観点、および、表面粗さRaを低減する観点から、厚みが25μm以下であることが好ましく、15μm以下であることがより好ましく、6μm以下であることがもっとも好ましい。また、粘着剤は、アウトガスが生じにくいものであることが好ましい。特に、延伸および成形等を行う場合、真空プロセスおよび加熱プロセス等を経る場合があるが、それらの条件においてもアウトガスが出ないことが好ましい。
接着層としては、市販の接着剤等を任意に用いることができ、たとえば、エポキシ樹脂系の接着剤、および、アクリル樹脂系の接着剤等を用いることができる。
接着剤は、薄型化の観点、および、表面粗さRaを低減する観点から、厚みが25μm以下であることが好ましく、5μm以下であることがより好ましく、1μm以下であることがもっとも好ましい。また、接着剤は、接着層を薄くする観点、および、被着体に対し接着剤を均一な厚みで塗布する観点から、粘度が300cP以下であることが好ましく、100cP以下がより好ましい。
また、被着体が表面凹凸を有している場合には、粘着剤および/または接着剤は、表面粗さRaを低減する観点から、接着する層の表面凹凸を包埋できるよう、適切な粘弾性または厚みを選択することもできる。表面凹凸を包埋する観点からは、粘着剤および/または接着剤は、粘度が50cP以上であることが好ましい。また、厚みは、表面凹凸の高さよりも厚いことが好ましい。
接着剤の粘度を調整する方法としては、例えば、溶媒を含む接着剤を用いる方法が挙げられる。この場合、溶媒の比率によって接着剤の粘度を調整することができる。また、接着剤を被着体に塗布した後、溶媒を乾燥させることで、接着剤の厚みをより低減することができる。
界面での反射を低減し、ゴーストの発生を抑制する観点からは、各層の貼着に用いる粘着剤または接着剤は、隣接する層との屈折率差が小さいことが好ましい。具体的には、隣接する層の屈折率差は、0.1以下が好ましく、0.05以下がより好ましく、0.01以下がさらに好ましい。また、位相差層は、複屈折を持つことにより進相軸方向と遅相軸方向の屈折率が異なるため、進相軸方向と遅相軸方向の屈折率を足して2で割った値をその液晶層の平均屈折率naveとしたときに、隣接する粘着層または接着層の屈折率はnaveとの差は、0.075以下が好ましく、0.05以下がより好ましく、0.025以下がさらに好ましい。粘着剤または接着剤の屈折率は、例えば、酸化チタンの微粒子およびジルコニアの微粒子等を混合し、調整することができる。
また、位相差層、直線反射偏光子、および吸収直線偏光子は、面内において屈折率の異方性を有する場合があるが、面内における全ての方向において、隣接する層との屈折率差が0.05以下であることが好ましい。そのため、粘着剤または接着剤は、面内に屈折率異方性を有するものであってもよい。
また、各層の間の貼着層は、厚みが100nm以下であることも好ましい。貼着層の厚みが100nm以下であると、可視域の光は屈折率差を感じにくくなり、余計な反射を抑制することができる。貼着層の厚みは、50nm以下がより好ましく、30nm以下がさらに好ましい。厚みが100nm以下の貼着層を形成する方法としては、例えば、酸化ケイ素(SiOx層)などのセラミック接着剤を貼合面に蒸着する方法があげられる。貼合部材の貼合面は、貼合前にプラズマ処理、コロナ処理、鹸化処理等の表面改質処理を施す事、および、プライマー層を付与する事ができる。また、貼合面が複数ある場合は、貼合面毎に貼着層の種類および厚み等を調整する事ができる。具体的には、例えば、以下(1)~(3)に示す手順で、厚みが100nm以下である貼着層を設けることができる。
(1)積層する層を、ガラス基材からなる仮支持体に貼合する。
(2)積層する層の表面と、積層される層の表面の両方に対し、蒸着等により、厚さ100nm以下のSiOx層を形成する。蒸着は、SiOx粉体を蒸着源とし、例えばアルバック社製の蒸着装置(型番ULEYES)等を用いて行うことができる。また、形成したSiOx層の表面にプラズマ処理を施しておく事が好ましい。
(3)形成されたSiOx層同士を貼合した後、仮支持体を剥離する。貼合は、例えば、120℃の温度で実施する事が好ましい。
(1)積層する層を、ガラス基材からなる仮支持体に貼合する。
(2)積層する層の表面と、積層される層の表面の両方に対し、蒸着等により、厚さ100nm以下のSiOx層を形成する。蒸着は、SiOx粉体を蒸着源とし、例えばアルバック社製の蒸着装置(型番ULEYES)等を用いて行うことができる。また、形成したSiOx層の表面にプラズマ処理を施しておく事が好ましい。
(3)形成されたSiOx層同士を貼合した後、仮支持体を剥離する。貼合は、例えば、120℃の温度で実施する事が好ましい。
各層の塗布、接着、または貼合は、ロール・トゥ・ロールで行ってもよいし、枚葉方式で行ってもよい。
ロール・トゥ・ロール方式は、生産性を向上したり、各層の軸ずれを低減したりする観点で好ましい。
一方、枚葉方式は、少量、多品種生産に適していること、および、上述した、貼着層の厚みが100nm以下であるような、特殊な接着方法を選択できる点で、好ましい。
また、接着剤および/または粘着剤を被着体に塗布する方法としては、例えば、ロールコーティング法、グラビア印刷法、スピンコート法、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法、スプレー法、および、インクジェット法などの公知の方法が挙げられる。
〔光干渉層〕
光干渉層は単層の光干渉層で構成してもよく、2層以上の光干渉層を貼合、逐次形成等の手法で積層して構成してもよい。
光干渉層は単層の光干渉層で構成してもよく、2層以上の光干渉層を貼合、逐次形成等の手法で積層して構成してもよい。
光干渉層を形成する材料としては、モノマーを架橋したハードコート材料、光配向膜、液晶材料を用いたCプレートを利用することができる。このうち光配向膜は、この上に液晶材料を用いて位相差層を形成する時に、液晶配向させる役割も担うため、より好ましい。また、このうちCプレートは光学補償調整の役割も担うため、より好ましい。更にポジティブCプレートであることがより好ましい。ここで、ポジティブCプレートとは、Reが実質的にゼロであり、Rthが負の値を有する位相差層である。ポジティブCプレートは、例えば、棒状液晶化合物を垂直配向させることにより得ることができる。ポジティブCプレートの製造方法の詳細は、例えば、特開2017-187732号公報、特開2016-053709号公報、特開2015-200861号公報などの記載を参酌できる。
<光配向膜用材料>
光干渉層としては、光配向性の素材に偏光または非偏光を照射して配向層とした、いわゆる光配向膜(光配向層)を用いることも好ましい態様である。光配向膜には、垂直方向または斜め方向から偏光照射する工程、または、斜め方向から非偏光照射する工程により配向規制力を付与することが好ましい。
光干渉層としては、光配向性の素材に偏光または非偏光を照射して配向層とした、いわゆる光配向膜(光配向層)を用いることも好ましい態様である。光配向膜には、垂直方向または斜め方向から偏光照射する工程、または、斜め方向から非偏光照射する工程により配向規制力を付与することが好ましい。
光配向膜を利用することで、特定液晶化合物を優れた対称性で水平配向させることが可能である。そのため、光配向膜を利用して形成された位相差層ポジティブAプレートは、特にIPS(In-Place-Switching)モード液晶表示装置のように駆動液晶のプレ傾斜角が必要無い液晶表示装置における光学補償に有用である。
光配向膜に用いられる光配向材料としては、例えば、特開2006-285197号公報、特開2007-076839号公報、特開2007-138138号公報、特開2007-094071号公報、特開2007-121721号公報、特開2007-140465号公報、特開2007-156439号公報、特開2007-133184号公報、特開2009-109831号公報、特許第3883848号、特許第4151746号に記載のアゾ化合物、特開2002-229039号公報に記載の芳香族エステル化合物、特開2002-265541号公報、特開2002-317013号公報に記載の光配向性単位を有するマレイミドおよび/またはアルケニル置換ナジイミド化合物、特許第4205195号、特許第4205198号に記載の光架橋性シラン誘導体、特表2003-520878号公報、特表2004-529220号公報、特許第4162850号に記載の光架橋性ポリイミド、ポリアミド、またはエステル、特開平9-118717号公報、特表平10-506420号公報、特表2003-505561号公報、国際公開第2010/150748号、特開2013-177561号公報、特開2014-012823号公報に記載の光二量化可能な化合物、特にシンナメート化合物、カルコン化合物、クマリン化合物が挙げられる。特に好ましい例としては、アゾ化合物、光架橋性ポリイミド、ポリアミド、エステル、シンナメート化合物、カルコン化合物が挙げられる。
<層間光配向膜用材料>
光干渉層は層間光配向膜用材料を含むことが好ましい。これにより光干渉層上に液晶材料を塗布した時に液晶配向させることができ、光干渉層と反射円偏光子が隣接した構造を形成することができる。層間光配向膜用材料としては、特開2021-143336に記載の光配向性ポリマーを用いることができる。
光干渉層は層間光配向膜用材料を含むことが好ましい。これにより光干渉層上に液晶材料を塗布した時に液晶配向させることができ、光干渉層と反射円偏光子が隣接した構造を形成することができる。層間光配向膜用材料としては、特開2021-143336に記載の光配向性ポリマーを用いることができる。
層間光配向膜用材料は、シンナモイル基を有する化合物であることが好ましい。シンナモイル化合物は、光干渉層(好ましくはCプレート)と反射円偏光子の間に含まれるのが好ましい。すなわち、シンナモイル化合物は、光干渉層(好ましくはCプレート)と反射円偏光子との境界近傍の領域に含まれるのが好ましい。
〔ポジティブCプレート〕
ポジティブCプレートとは、Reが実質的にゼロであり、Rthが負の値を有する位相差層である。ポジティブCプレートは、例えば、棒状液晶化合物を垂直配向させることにより得ることができる。ポジティブCプレートの製造方法の詳細は、例えば、特開2017-187732号公報、特開2016-053709号公報、特開2015-200861号公報などの記載を参酌できる。
ポジティブCプレートとは、Reが実質的にゼロであり、Rthが負の値を有する位相差層である。ポジティブCプレートは、例えば、棒状液晶化合物を垂直配向させることにより得ることができる。ポジティブCプレートの製造方法の詳細は、例えば、特開2017-187732号公報、特開2016-053709号公報、特開2015-200861号公報などの記載を参酌できる。
ポジティブCプレートは、斜めから入射した光に対して、透過光の偏光度を高めるための、光学補償層として機能する。ポジティブCプレートは、積層光学フィルムの任意の場所に設置することができ、複数が設置されていてもよい。
ポジティブCプレートは、位相差層に隣接して、または、位相差層の内部に、設置してもよい。位相差層として、例えば棒状液晶化合物を固定化してなる層を用いた場合、位相差層は正のRthを有する。このとき、位相差層に対して斜め方向から光が入射した場合、Rthの作用により透過光の偏光状態が変化し、透過光の偏光度が低下することがある。位相差層の内部、または近傍にポジティブCプレートを有していると、斜め入射光の偏光状態の変化をより抑制し、透過光の偏光度の低下をより抑制でき、結果としてゴーストをより抑制できるため、好ましい。本発明者らの検討によれば、ポジティブCプレートは、レンズ(支持体)と位相差層の間に配置されていることが好ましく、位相差層と反射直線偏光子の間に配置されていてもよく、その他の場所に設置されていてもよい。この場合のポジティブCプレートのRe(550)は、およそ10nm以下であることが好ましく、Rth(550)は、-90~-40nmであることが好ましい。
〔反射防止層〕
本発明の積層光学フィルムは、表面に反射防止層を有することも好ましい。本発明の積層光学フィルムは、特定の円偏光を反射し、それと反対回りの円偏光を透過する機能を有するが、積層光学フィルムの表面における反射は、一般的に意図しない偏光の反射を含み、それにより透過光の偏光度を低下させる場合がある。そのため、積層光学フィルムは表面に反射防止層を有することが好ましい。反射防止層は、積層光学フィルムの一方の表面にのみ設置されてもよいし、両面に設置されてもよい。
本発明の積層光学フィルムは、表面に反射防止層を有することも好ましい。本発明の積層光学フィルムは、特定の円偏光を反射し、それと反対回りの円偏光を透過する機能を有するが、積層光学フィルムの表面における反射は、一般的に意図しない偏光の反射を含み、それにより透過光の偏光度を低下させる場合がある。そのため、積層光学フィルムは表面に反射防止層を有することが好ましい。反射防止層は、積層光学フィルムの一方の表面にのみ設置されてもよいし、両面に設置されてもよい。
反射防止層の種類は特に制限されないが、より反射率を低下させる観点から、モスアイフィルム、または、AR(Anti-Reflective)フィルムが好ましい。モスアイフィルム、および、ARフィルムは、公知のものを用いることができる。
また、積層光学フィルムを延伸したり、成形したりする場合には、延伸により膜厚が変動しても高い反射防止性能を維持できることから、モスアイフィルムが好ましい。さらに、反射防止層が支持体を含むものであって、延伸および成形等を行う場合には、延伸および成形等を容易にする観点から、上記支持体のガラス転移温度Tgのピーク温度が170℃以下であることが好ましく、130℃以下であることがさらに好ましい。具体的には、例えば、PMMAフィルム等が好ましい。
〔各層の直接塗布〕
本発明の積層光学フィルムの各層の間には、貼着層を有さないことも好ましい。層を形成する際、すでに形成されている隣接層の上に直接塗布を行うことで、貼着層をなくすことができる。さらに、隣接する層の一方、または両方が液晶化合物を含む層である場合、面内の全ての方向で屈折率差を小さくするために、液晶化合物の配向方向が界面で連続的に変化するようにすることが好ましい。例えば、液晶化合物と二色性物質を含有する直線偏光子に対して、液晶化合物を含有する位相差層を直接塗布し、直線偏光子の液晶化合物による配向規制力によって、位相差層の液晶化合物が界面で連続をなすように配向させることもできる。
本発明の積層光学フィルムの各層の間には、貼着層を有さないことも好ましい。層を形成する際、すでに形成されている隣接層の上に直接塗布を行うことで、貼着層をなくすことができる。さらに、隣接する層の一方、または両方が液晶化合物を含む層である場合、面内の全ての方向で屈折率差を小さくするために、液晶化合物の配向方向が界面で連続的に変化するようにすることが好ましい。例えば、液晶化合物と二色性物質を含有する直線偏光子に対して、液晶化合物を含有する位相差層を直接塗布し、直線偏光子の液晶化合物による配向規制力によって、位相差層の液晶化合物が界面で連続をなすように配向させることもできる。
〔各層の積層の順序〕
本発明の積層光学フィルムは多数の層からなるが、それらを積層する工程の順序には特に制限がなく、任意に選択することができる。
本発明の積層光学フィルムは多数の層からなるが、それらを積層する工程の順序には特に制限がなく、任意に選択することができる。
例えば、仮支持体と機能層からなるフィルムから、機能層を転写する場合には、転写先のフィルムの厚みが10μm以上になるように積層順序を調整することで、転写時のシワおよびクラック等を防止することができる。
また、積層光学フィルムの表面粗さRaを低減する観点からは、表面凹凸が大きい層の上に別の層を積層した場合、表面凹凸がさらに増幅される場合があるため、表面粗さRaが小さい層から順に積層していくことが好ましい。
また、積層光学フィルムの製造歩留まりを向上させたり、コストを低減したりする観点から、積層の順序を選択することもできる。
以下に実施例を挙げて、本発明の特徴をさらに具体的に説明する。なお、以下に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。また、本発明の趣旨を逸脱しない限り、以下に示す構成以外の構成とすることもできる。
〔反射円偏光子用塗布液の調製〕
<反射円偏光子用塗布液R-1>
下記に示す組成物を、70℃に保温された容器中にて、攪拌、溶解させ、反射円偏光子用塗布液R-1を調製した。ここでRは棒状液晶化合物を用いた塗布液を表す。
下記に示す組成物を、70℃に保温された容器中にて、攪拌、溶解させ、反射円偏光子用塗布液R-1を調製した。ここでRは棒状液晶化合物を用いた塗布液を表す。
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反射円偏光子用塗布液R-1
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・メチルエチルケトン 120.9質量部
・シクロヘキサノン 21.3質量部
・下記の棒状液晶化合物の混合物X 100.0質量部
・下記の光重合開始剤B 1.00質量部
・下記のカイラル剤A 4.18質量部
・下記の界面活性剤S1 0.1質量部
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反射円偏光子用塗布液R-1
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・メチルエチルケトン 120.9質量部
・シクロヘキサノン 21.3質量部
・下記の棒状液晶化合物の混合物X 100.0質量部
・下記の光重合開始剤B 1.00質量部
・下記のカイラル剤A 4.18質量部
・下記の界面活性剤S1 0.1質量部
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棒状液晶化合物の混合物X
上記混合物Xにおいて、数値は質量%である。また、Rは酸素原子で結合する基である。さらに、上記の棒状液晶の波長300~400nmにおける平均モル吸光係数は、140/mol・cmであった。
カイラル剤A
界面活性剤S1
光重合開始剤B
カイラル剤Aは、光によって螺旋誘起力(HTP:Helical Twisting Power)が減少するカイラル剤である。
<反射円偏光子用塗布液R-2、R-3>
カイラル剤Aの添加量を後段に示す表1のように変更した以外は、反射円偏光子用塗布液R-1と同様に調製した。
カイラル剤Aの添加量を後段に示す表1のように変更した以外は、反射円偏光子用塗布液R-1と同様に調製した。
表1. 棒状液晶化合物を含有する塗布液のカイラル剤量
<反射円偏光子用塗布液D-1>
下記に示す組成物を、50℃に保温された容器中にて、攪拌、溶解させ、反射円偏光子用塗布液D-1を調製した。ここでDは円盤状液晶化合物を用いた塗布液を表す。
下記に示す組成物を、50℃に保温された容器中にて、攪拌、溶解させ、反射円偏光子用塗布液D-1を調製した。ここでDは円盤状液晶化合物を用いた塗布液を表す。
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反射円偏光子用塗布液D-1
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・下記の円盤状液晶化合物(A) 80質量部
・下記の円盤状液晶化合物(B) 20質量部
・下記の重合性モノマーE1 10質量部
・下記の界面活性剤S2 0.3質量部
・光重合開始剤(BASF社製、イルガキュアー907) 3質量部
・上記カイラル剤A 5.45質量部
・メチルエチルケトン 290質量部
・シクロヘキサノン 50質量部
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反射円偏光子用塗布液D-1
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・下記の円盤状液晶化合物(A) 80質量部
・下記の円盤状液晶化合物(B) 20質量部
・下記の重合性モノマーE1 10質量部
・下記の界面活性剤S2 0.3質量部
・光重合開始剤(BASF社製、イルガキュアー907) 3質量部
・上記カイラル剤A 5.45質量部
・メチルエチルケトン 290質量部
・シクロヘキサノン 50質量部
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円盤状液晶化合物(A)
円盤状液晶化合物(B)
重合性モノマーE1
界面活性剤S2
<反射円偏光子用塗布液D-2~D-4>
カイラル剤Aの添加量を下記表2のように変更した以外は、反射円偏光子用塗布液D-1と同様に調製した。
カイラル剤Aの添加量を下記表2のように変更した以外は、反射円偏光子用塗布液D-1と同様に調製した。
表2. 円盤状液晶化合物を含有する塗布液のカイラル剤量
<反射円偏光子用塗布液D-5~D-7>
カイラル剤Aの添加量と開始剤の添加量を下記表2-2のように変更した以外は、反射円偏光子用塗布液D-1と同様に調製した。
カイラル剤Aの添加量と開始剤の添加量を下記表2-2のように変更した以外は、反射円偏光子用塗布液D-1と同様に調製した。
表2-2. 円盤状液晶化合物を含有する塗布液のカイラル剤量、開始剤量
<配向層形成用塗布液PA-1>
下記に示す組成物を、60℃に保温された容器中にて、攪拌、溶解させ、光配向層形成用塗布液PA-1を調製した。
下記に示す組成物を、60℃に保温された容器中にて、攪拌、溶解させ、光配向層形成用塗布液PA-1を調製した。
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(配向層形成用塗布液PA―1)
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・下記重合体M-PA-1 100.00質量部
・下記光重合開始剤C 5.00質量部
・酢酸n―ブチル 2625.00質量部
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(配向層形成用塗布液PA―1)
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・下記重合体M-PA-1 100.00質量部
・下記光重合開始剤C 5.00質量部
・酢酸n―ブチル 2625.00質量部
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重合体M-PA-1
光重合開始剤C
〔反射円偏光子1の作製〕
<光配向層の形成>
上記で調整した配向層形成用塗布液PA―1を、ワイヤーバーで連続的に厚さ100μmのPETフィルム(東洋紡株式会社製、コスモシャインA4265)上に塗布した。塗膜が形成された支持体を120℃の温風で60秒間乾燥した。その後、低酸素雰囲気下(100ppm以下)にて、70℃で、照度100mW/cm2、照射量100mJ/cm2の高圧水銀ランプの光を、波長340nm以上に透過帯域を有するロングパスフィルタを透過させながら照射して硬化することで、光配向層を形成した。干渉膜厚計OPTM(大塚電子製、最小二乗法で解析)で測定した膜厚は80nmであった。
次に、照度7mW/cm2、照射量7.9mJ/cm2の偏光UV(波長313nm)を光配向層側から照射した。波長313nmの偏光UVは、水銀ランプから出た紫外光を、波長313nmに透過帯域を有するバンドパスフィルタと、ワイヤーグリッド偏光板を透過させることで得た。上記で調製した反射円偏光子用塗布液R-1をワイヤーバーコーターで塗布した後、110℃で72秒乾燥し、溶媒を気化させた後に100℃で1分間加熱熟成を行って、均一な配向状態を得た。その後、この塗布膜を100℃に1分間保持し、低酸素雰囲気下(100ppm以下)にて、照度80mW/cm2、照射量500mJ/cm2のメタルハライドランプの光を照射して硬化することで、棒状液晶化合物を含むコレステリック液晶層を形成した。このコレステリック液晶層は、選択反射中心波長が青色光の波長域にあるため、以下では、第一の青色光反射層(第一の光反射層)ともいう。光の照射は、いずれも、コレステリック液晶層側から行った。このとき、硬化後の第一の青色光反射層の膜厚が2.6μmとなるように塗布厚みを調整した。
次に、第一の青色光反射層の表面を、放電量150W・min/m2でコロナ処理を行った後、コロナ処理を行った面上に、反射円偏光子用塗布液D-1をワイヤーバーコーターで塗布した。続いて、塗布膜を70℃、2分間乾燥し、溶媒を気化させた後に115℃で3分間加熱熟成を行って、均一な配向状態を得た。その後、この塗布膜を45℃に1分間保持し、低酸素雰囲気下(100ppm以下)にて、メタルハライドランプを用いて紫外線照射(300mJ/cm2)して硬化することで、円盤状液晶化合物を含むコレステリック液晶層を形成した。このコレステリック液晶層は、選択反射中心波長が青色光の波長域にあるため、以下では、第二の青色光反射層(第二の光反射層)ともいう。光の照射は、いずれも、コレステリック液晶層側から行った。この時、硬化後の第二の青色光反射層の膜厚が2.0μmとなるように塗布厚みを調整した。
次に、第二の青色光反射層上に、反射円偏光子用塗布液D-2をワイヤーバーコーターで塗布した。続いて、塗布膜を70℃、2分間乾燥し、溶媒を気化させた後に115℃で3分間加熱熟成を行って、均一な配向状態を得た。その後、この塗布膜を45℃に1分間保持し、これに窒素雰囲気下でメタルハライドランプを用いて紫外線照射(300mJ/cm2)して硬化することで、第二の青色光反射層上に円盤状液晶化合物を含むコレステリック液晶層を形成した。このコレステリック液晶層は、選択反射中心波長が緑色光の波長域にあるため、以下では、緑色光反射層(第三の光反射層)ともいう。光の照射は、いずれも、コレステリック液晶層側から行った。この時、硬化後の緑色光反射層の膜厚が2.7μmとなるように塗布厚みを調整した。
次に、緑色光反射層上に、反射円偏光子用塗布液R-2をワイヤーバーコーターで塗布した後、110℃で72秒乾燥し、溶媒を気化させた後に100℃で1分間加熱熟成を行って、均一な配向状態を得た。その後、この塗布膜を100℃に1分間保持し、低酸素雰囲気下(100ppm以下)にて、照度80mW/cm2、照射量500mJ/cm2のメタルハライドランプの光を照射して硬化することで、緑色光反射層上に棒状液晶化合物を含むコレステリック液晶層を形成した。このコレステリック液晶層は、選択反射中心波長が赤色光の波長域にあるため、以下では、赤色光反射層(第四の光反射層)ともいう。光の照射は、いずれも、コレステリック液晶層側から行った。この時、硬化後の赤色光反射層の膜厚が3.4μmとなるように塗布厚みを調整した。
次に、赤色光反射層の表面を、放電量150W・min/m2でコロナ処理を行った後、コロナ処理を行った面上に反射円偏光子用塗布液D-3をワイヤーバーコーターで塗布した。続いて、塗布膜を70℃、2分間乾燥し、溶媒を気化させた後に115℃で3分間加熱熟成を行って、均一な配向状態を得た。その後、この塗布膜を45℃に1分間保持し、これに窒素雰囲気下でメタルハライドランプを用いて紫外線照射(300mJ/cm2)して硬化することで、赤色光反射層上に円盤状液晶化合物を含むコレステリック液晶層を形成した。このコレステリック液晶層は、選択反射中心波長が黄色光の波長域にあるため、以下では、黄色光反射層(第五の光反射層)ともいう。光の照射は、いずれも、コレステリック液晶層側から行った。この時、硬化後の黄色光反射層の膜厚が3.4μmとなるように塗布厚みを調整した。
作製した反射円偏光子1の各反射層について、反射中心波長と膜厚を表3-1に示す。ここで、反射中心波長とは、コレステリック液晶を用いた反射帯域を有する光反射フィルムの特性を定義するのに用いられ、フィルムが反射するスペクトルバンドの中間点を指す。具体的には、ピーク反射率に対して半値を示す短波長側の波長と長波長側の波長の平均値を計算することで得た。反射中心波長(反射光の中心波長)は、単層だけ塗布した膜を作成して確認した。膜厚はSEMで確認した。
表3-1. 反射円偏光子の光反射層の特性
〔反射円偏光子2の作製〕
反射円偏光子2は、塗布液の種類およびコレステリック液晶を用いた各層の膜厚を下記表3-2のように変更し、また、UV照射時の温度およびUV照射前にその温度に保持する時間を下記表4のように変えた以外は、反射円偏光子1と同じ作製方法で作製した。
反射円偏光子2は、塗布液の種類およびコレステリック液晶を用いた各層の膜厚を下記表3-2のように変更し、また、UV照射時の温度およびUV照射前にその温度に保持する時間を下記表4のように変えた以外は、反射円偏光子1と同じ作製方法で作製した。
表3-2. 反射円偏光子2の光反射層の特性
〔反射円偏光子3~6の作製〕
反射円偏光子3~5は、各層のUV照射時の温度と、UV照射前にその温度に保持する時間を下記表4のように変えた以外は、反射円偏光子1と同じ作製方法で作製した。また反射円偏光子6は、各層のUV照射時の温度と、UV照射前にその温度に保持する時間を下記表4のように変えた以外は、反射円偏光子2と同じ作製方法で作製した。ここで、2、3、5層目は円盤状液晶を用いた光反射層、1、4層目は棒状液晶を用いた光反射層である。
反射円偏光子3~5は、各層のUV照射時の温度と、UV照射前にその温度に保持する時間を下記表4のように変えた以外は、反射円偏光子1と同じ作製方法で作製した。また反射円偏光子6は、各層のUV照射時の温度と、UV照射前にその温度に保持する時間を下記表4のように変えた以外は、反射円偏光子2と同じ作製方法で作製した。ここで、2、3、5層目は円盤状液晶を用いた光反射層、1、4層目は棒状液晶を用いた光反射層である。
〔反射円偏光子7の作製〕
反射円偏光子7は、塗布液の種類およびコレステリック液晶を用いた各層の膜厚を下記表3-3のように変更し、また、UV照射時の温度およびUV照射前にその温度に保持する時間を下記表4のように変えた以外は、反射円偏光子1と同じ作製方法で作製した。
反射円偏光子7は、塗布液の種類およびコレステリック液晶を用いた各層の膜厚を下記表3-3のように変更し、また、UV照射時の温度およびUV照射前にその温度に保持する時間を下記表4のように変えた以外は、反射円偏光子1と同じ作製方法で作製した。
表3-3. 反射円偏光子7の光反射層の特性
表4.作製した反射円偏光子1~7
〔積層光学フィルムの作製〕
以下の手順で積層光学フィルムを作製した。
以下の手順で積層光学フィルムを作製した。
<位相差層1の作製>
特開2020-084070号公報の段落0151~0163に記載の方法を参照して、逆分散性の位相差層1を作製した。位相差層1は、Re=146nm、Rth=73nmであった。
特開2020-084070号公報の段落0151~0163に記載の方法を参照して、逆分散性の位相差層1を作製した。位相差層1は、Re=146nm、Rth=73nmであった。
<ポジティブCプレート2の作製>
特開2016-053709号公報の段落0132~0134に記載の方法を参照し、膜厚を調整して、ポジティブCプレート1を作製した。ただし、支持体は、ポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)からトリアセチルセルロースフィルム(TACフィルム)に変更した。ポジティブCプレート1は、Re=0.1nm、Rth=-80nmであった。
特開2016-053709号公報の段落0132~0134に記載の方法を参照し、膜厚を調整して、ポジティブCプレート1を作製した。ただし、支持体は、ポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)からトリアセチルセルロースフィルム(TACフィルム)に変更した。ポジティブCプレート1は、Re=0.1nm、Rth=-80nmであった。
<吸収直線偏光子の作製>
以下の手順で、吸収直線偏光子を作製した。
以下の手順で、吸収直線偏光子を作製した。
(セルロースアシレートフィルム1の作製)
-コア層セルロースアシレートドープの作製-
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、撹拌して、各成分を溶解し、コア層セルロースアシレートドープとして用いるセルロースアセテート溶液を調製した。
-コア層セルロースアシレートドープの作製-
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、撹拌して、各成分を溶解し、コア層セルロースアシレートドープとして用いるセルロースアセテート溶液を調製した。
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コア層セルロースアシレートドープ
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・アセチル置換度2.88のセルロースアセテート 100質量部
・特開2015-227955号公報の実施例に
記載されたポリエステル化合物B 12質量部
・下記化合物F 2質量部
・メチレンクロライド(第1溶媒) 430質量部
・メタノール(第2溶媒) 64質量部
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コア層セルロースアシレートドープ
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・アセチル置換度2.88のセルロースアセテート 100質量部
・特開2015-227955号公報の実施例に
記載されたポリエステル化合物B 12質量部
・下記化合物F 2質量部
・メチレンクロライド(第1溶媒) 430質量部
・メタノール(第2溶媒) 64質量部
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化合物F
-外層セルロースアシレートドープの作製-
上記のコア層セルロースアシレートドープ90質量部に下記のマット剤溶液を10質量部加え、外層セルロースアシレートドープとして用いるセルロースアセテート溶液を調製した。
上記のコア層セルロースアシレートドープ90質量部に下記のマット剤溶液を10質量部加え、外層セルロースアシレートドープとして用いるセルロースアセテート溶液を調製した。
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マット剤溶液
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・平均粒子サイズ20nmのシリカ粒子
(AEROSIL R972、日本アエロジル(株)製) 2質量部
・メチレンクロライド(第1溶媒) 76質量部
・メタノール(第2溶媒) 11質量部
・上記のコア層セルロースアシレートドープ 1質量部
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マット剤溶液
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・平均粒子サイズ20nmのシリカ粒子
(AEROSIL R972、日本アエロジル(株)製) 2質量部
・メチレンクロライド(第1溶媒) 76質量部
・メタノール(第2溶媒) 11質量部
・上記のコア層セルロースアシレートドープ 1質量部
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-セルロースアシレートフィルム1の作製-
上記コア層セルロースアシレートドープと上記外層セルロースアシレートドープを平均孔径34μmのろ紙および平均孔径10μmの焼結金属フィルターでろ過した後、上記コア層セルロースアシレートドープとその両側に外層セルロースアシレートドープとを3層同時に流延口から20℃のドラム上に流延した(バンド流延機)。
上記コア層セルロースアシレートドープと上記外層セルロースアシレートドープを平均孔径34μmのろ紙および平均孔径10μmの焼結金属フィルターでろ過した後、上記コア層セルロースアシレートドープとその両側に外層セルロースアシレートドープとを3層同時に流延口から20℃のドラム上に流延した(バンド流延機)。
次いで、溶媒含有率略20質量%の状態で剥ぎ取り、フィルムの幅方向の両端をテンタークリップで固定し、横方向に延伸倍率1.1倍で延伸しつつ乾燥した。
その後、熱処理装置のロール間を搬送することにより、さらに乾燥し、厚み40μmの光学フィルムを作製し、これをセルロースアシレートフィルム1とした。得られたセルロースアシレートフィルム1の面内レターデーションは0nmであった。
<光配向層PA1の形成>
下記配向層形成用塗布液S-PA-1を、ワイヤーバーで連続的に上記セルロースアシレートフィルム1上に塗布した。塗膜が形成された支持体を140℃の温風で120秒間乾燥し、続いて、塗膜に対して偏光紫外線照射(10mJ/cm2、超高圧水銀ランプ使用)することで、光配向層PA1を形成した。膜厚は0.3μmであった。
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(配向層形成用塗布液S-PA-1)
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・下記記重合体M-PA-1 100.00質量部
・下記酸発生剤PAG-1 5.00質量部
・下記酸発生剤CPI-110TF 0.005質量部
・キシレン 1220.00質量部
・メチルイソブチルケトン 122.00質量部
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(配向層形成用塗布液S-PA-1)
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・下記記重合体M-PA-1 100.00質量部
・下記酸発生剤PAG-1 5.00質量部
・下記酸発生剤CPI-110TF 0.005質量部
・キシレン 1220.00質量部
・メチルイソブチルケトン 122.00質量部
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重合体M-PA-1
酸発生剤PAG-1
酸発生剤CPI-110TF
<光吸収異方性層P1の形成>
得られた配向層PA1上に、下記の光吸収異方性層形成用塗布液S-P-1をワイヤーバーで連続的に塗布した。次いで、塗布層P1を140℃で30秒間加熱し、塗布層P1を室温(23℃)になるまで冷却した。次いで、90℃で60秒間加熱し、再び室温になるまで冷却した。その後、LED灯(中心波長365nm)を用いて照度200mW/cm2の照射条件で2秒間照射することにより、配向層PA1上に光吸収異方性層P1を形成した。膜厚は1.6μmであった。
得られた配向層PA1上に、下記の光吸収異方性層形成用塗布液S-P-1をワイヤーバーで連続的に塗布した。次いで、塗布層P1を140℃で30秒間加熱し、塗布層P1を室温(23℃)になるまで冷却した。次いで、90℃で60秒間加熱し、再び室温になるまで冷却した。その後、LED灯(中心波長365nm)を用いて照度200mW/cm2の照射条件で2秒間照射することにより、配向層PA1上に光吸収異方性層P1を形成した。膜厚は1.6μmであった。
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光吸収異方性層形成用塗布液S-P-1の組成
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・下記二色性物質D-1 0.25質量部
・下記二色性物質D-2 0.36質量部
・下記二色性物質D-3 0.59質量部
・下記高分子液晶性化合物M-P-1 2.21質量部
・下記低分子液晶性化合物M-1 1.36質量部
・重合開始剤
IRGACURE OXE-02(BASF社製) 0.200質量部
・下記界面活性剤F-3 0.026質量部
・シクロペンタノン 46.00質量部
・テトラヒドロフラン 46.00質量部
・ベンジルアルコール 3.00質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
光吸収異方性層形成用塗布液S-P-1の組成
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・下記二色性物質D-1 0.25質量部
・下記二色性物質D-2 0.36質量部
・下記二色性物質D-3 0.59質量部
・下記高分子液晶性化合物M-P-1 2.21質量部
・下記低分子液晶性化合物M-1 1.36質量部
・重合開始剤
IRGACURE OXE-02(BASF社製) 0.200質量部
・下記界面活性剤F-3 0.026質量部
・シクロペンタノン 46.00質量部
・テトラヒドロフラン 46.00質量部
・ベンジルアルコール 3.00質量部
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二色性物質D-1
二色性物質D-2
二色性物質D-3
高分子液晶性化合物M-P-1
低分子液晶性化合物M-1
界面活性剤F-3
<積層光学フィルム作製のための転写>
積層光学フィルム作製のための転写は、以下の手順により行った。
(1)PMMA基材に、UV接着剤ケミシールU2084B(ケミテック株式会社製、硬化後屈折率n1.60)をワイヤーバーコーターで厚み2μmとなるように塗布した。その上に光吸収異方性層P1を転写した。光吸収異方性層P1の仮支持体の反対側がUV接着剤と接するように、ラミネーターで貼り合わせた。
(2)パージボックスのなかで酸素濃度が100ppm以下になるまで窒素パージした後、光吸収異方性層P1の仮支持体側から高圧水銀ランプの紫外線を照射して硬化した。照度は25mW/cm2、照射量は1000mJ/cm2だった。
(3)最後に光吸収異方性層P1の仮支持体を剥離した。
積層光学フィルム作製のための転写は、以下の手順により行った。
(1)PMMA基材に、UV接着剤ケミシールU2084B(ケミテック株式会社製、硬化後屈折率n1.60)をワイヤーバーコーターで厚み2μmとなるように塗布した。その上に光吸収異方性層P1を転写した。光吸収異方性層P1の仮支持体の反対側がUV接着剤と接するように、ラミネーターで貼り合わせた。
(2)パージボックスのなかで酸素濃度が100ppm以下になるまで窒素パージした後、光吸収異方性層P1の仮支持体側から高圧水銀ランプの紫外線を照射して硬化した。照度は25mW/cm2、照射量は1000mJ/cm2だった。
(3)最後に光吸収異方性層P1の仮支持体を剥離した。
次に、光吸収異方性層P1に対し、上述と同様の転写の手順にて、位相差層1を転写した。ただし、位相差層1の遅相軸と、光吸収異方性層P1の吸収軸とが45°をなすように積層した。次に、位相差層1に対し、上述と同様の転写の手順にて、ポジティブCプレート2を転写した。
最後に、ポジティブCプレート2に対し、上述と同様の転写の手順にて、光反射層1を転写した。このようにして、実施例1の反射円偏光子1を用いた積層光学フィルムを得た。
反射円偏光子2~7に関しても、同様の手順にて、積層光学フィルム2~7を作製した。
[反射円偏光子の光学特性の評価]
反射偏光子1~7の光学特性を下記方法で測定した。その結果を表5-1に示す。
反射偏光子1~7の光学特性を下記方法で測定した。その結果を表5-1に示す。
I1;反射円偏光子が反射する円偏光を反射円偏光子に入射した際において、反射円偏光子を透過する透過光のうち、反射円偏光子が反射する円偏光と反対の旋回方向の円偏光の透過率を2倍にした値である。透過率の測定は、分光光度計(日本分光社製紫外可視近赤外分光光度計V-750)を用いて行った。その際、光源側に広帯域円偏光板をセットし、右円偏光が出射されるようにした。また検出器側には広帯域円偏光板をセットし、右円偏光をカットし左円偏光のみが検出されるようにされるようにした。ここで広帯域円偏光板は、株式会社ルケオ製偏光フィルムPOLAX-15Nと、株式会社ルケオ製波長フィルムSB-RETAX-5L-1/4λを組み合わせて作製した。得られた透過率を2倍にすることでI1を得た。
I2;反射円偏光子が反射する円偏光を反射円偏光子に入射した際において、反射円偏光子で反射される反射光のうち、反射円偏光子が反射する円偏光と反対の旋回方向の円偏光の反射率を1/2倍にした値である。反射率の測定は、分光光度計(日本分光社製紫外可視近赤外分光光度計V-750)を用いて行った。その際、光源側に広帯域円偏光板をセットし、右円偏光が出射されるようにした。また検出器側には広帯域円偏光板をセットし、右円偏光をカットし左円偏光のみが検出されるようにした。ここで広帯域円偏光板は、株式会社ルケオ製偏光フィルムPOLAX-15Nと、株式会社ルケオ製波長フィルムSB-RETAX-5L-1/4λを組み合わせて作製した。得られた反射率を1/2倍にすることでI2を得た。
I3;反射円偏光子が反射する円偏光と反対の旋回方向の円偏光を反射円偏光子に入射した際において、反射円偏光子で反射される反射光の反射率を1/4倍にした値である。反射率の測定は、分光光度計(日本分光社製紫外可視近赤外分光光度計V-750)を用いて行った。その際、光源側に広帯域円偏光板をセットし、左円偏光が出射されるようにした。また検出器側には広帯域円偏光板をセットし、右円偏光をカットし左円偏光のみが検出されるようにした。ここで広帯域円偏光板は、株式会社ルケオ製偏光フィルムPOLAX-15Nと、株式会社ルケオ製波長フィルムSB-RETAX-5L-1/4λを組み合わせて作製した。得られた反射率を1/4倍にすることでI3を得た。
I4;反射円偏光子のヘイズを表す。ヘイズメーター(NDH2000、日本電色工業株式会社製)を用いて、JIS K7136に従ってヘイズ値を測定してI4を得た。
I5;反射円偏光子に無偏光を入射した際において、積分球で測定した反射率におけるSCE/SCI×100の値を表す。SCEおよびSCIの測定は、分光光度計(日本分光社製紫外可視近赤外分光光度計V-750)に積分球ユニットを設置して測定した。SCEは正反射光を光トラップで吸収させることで、正反射除去した時の反射率を得た。SCIは光トラップ部に白色板を設置することで、正反射光も含む反射率を得た。これらの比を求め、100倍することでI5を得た。
[積層光学フィルムの光学特性の評価]
積層光学フィルム1~7の光学特性を下記方法で測定した。その結果を表5-2に示す。
積層光学フィルム1~7の光学特性を下記方法で測定した。その結果を表5-2に示す。
I6;積層光学フィルムが反射する円偏光を積層光学フィルムの反射円偏光子側から入射した際において、積層光学フィルムの透過率を2倍にした値である。透過率の測定は、分光光度計(日本分光社製紫外可視近赤外分光光度計V-750)を用いて行った。その際、光源側に広帯域円偏光板をセットし、右円偏光が出射されるようにした。検出器側には何もセットしなかった。ここで広帯域円偏光板は、株式会社ルケオ製偏光フィルムPOLAX-15Nと、株式会社ルケオ製波長フィルムSB-RETAX-5L-1/4λを組み合わせて作製した。得られた透過率を2倍にすることでI6を得た。
I7;積層光学フィルムが反射する円偏光を積層光学フィルムの反射円偏光子側から入射した際において、積層光学フィルムで反射される反射光のうち、反射円偏光子が反射する円偏光と反対の旋回方向の円偏光の反射率を1/2倍にした値である。反射率の測定は、分光光度計(日本分光社製紫外可視近赤外分光光度計V-750)を用いて行った。その際、光源側に広帯域円偏光板をセットし、右円偏光が出射されるようにした。また検出器側には広帯域円偏光板をセットし、右円偏光をカットし左円偏光のみが検出されるようにした。ここで広帯域円偏光板は、株式会社ルケオ製偏光フィルムPOLAX-15Nと、株式会社ルケオ製波長フィルムSB-RETAX-5L-1/4λを組み合わせて作製した。得られた反射率を1/2倍にすることでI7を得た。
I8;積層光学フィルムが反射する円偏光と反対の旋回方向の円偏光を積層光学フィルムの反射円偏光子側から入射した際において、積層光学フィルムで反射される反射光の反射率を1/4倍にした値である。反射率の測定は、分光光度計(日本分光社製紫外可視近赤外分光光度計V-750)を用いて行った。その際、光源側に広帯域円偏光板をセットし、左円偏光が出射されるようにした。また検出器側には広帯域円偏光板をセットし、右円偏光をカットし左円偏光のみが検出されるようにした。ここで広帯域円偏光板は、株式会社ルケオ製偏光フィルムPOLAX-15Nと、株式会社ルケオ製波長フィルムSB-RETAX-5L-1/4λを組み合わせて作製した。得られた反射率を1/4倍にすることでI8を得た。
I9;積層光学フィルムに反射円偏光子側から光を入射した際のヘイズを表す。ヘイズメーター(NDH2000、日本電色工業株式会社製)を用いて、JIS K7136に従ってヘイズ値を測定してI9を得た。
I10;積層光学フィルムに反射円偏光子側から無偏光を入射した際において、積分球で測定した反射率におけるSCE/SCI×100の値を表す。SCEは正反射光を光トラップで吸収させることで、正反射除去した時の反射率を得た。SCIは光トラップ部に白色板を設置することで、正反射光も含む反射率を得た。これらの比を求め、100倍することでI10を得た。
表5―1.反射円偏光子の光学特性
表5―2.積層光学フィルムの光学特性
[積層光学フィルムの成形]
以下のようにして、作製した積層光学フィルムを曲面形状に成形した。
以下のようにして、作製した積層光学フィルムを曲面形状に成形した。
積層光学フィルム1を成形装置にセットした。成形装置内の成形空間は積層光学フィルム1で仕切られたボックス1とボックス2からなり、積層光学フィルム1の下側にあるボックス1に、モールドとして凸面側にアルミ蒸着を施したThorlab社製凸メニスカスレンズLE1076-A(直径2インチ、焦点距離100mm、凹面側の曲率半径65mm)を凹面が上になるように配置した。この際、積層光学フィルム1の反射円偏光子側がモールド側になるように配置した。また積層光学フィルム1の上側にあるボックス2には、上部に透明な窓を設置し、この外側に積層光学フィルム1を加熱するためのIR光源を設置した。IR光源と積層光学フィルム1の間に、波長2.2μmから波長3.0μmの赤外線を反射率約50%で反射するコレステリック液晶層からなるパターン赤外線反射フィルターを配置した。パターン赤外線反射フィルターのパターンは、ドーナツ形であり、直径2インチの円形状の赤外線反射フィルターの中心部を直径1インチでくりぬいたものである。この際、真上から見たときに、パターン赤外線反射フィルターの中心部が、モールドの中心部に来るように配置した。次に、真空ポンプでボックス1内、ボックス2内をそれぞれ0.1気圧以下となるように真空引きした。次に、積層光学フィルム1を加熱する工程として、赤外線を照射し、積層光学フィルム1の中心部が108℃、端部が99℃となるまで加熱した。支持体として用いたPMMAフィルムのガラス転位温度Tgは105℃であるため、成形中、中心部が伸びやすく、端部が伸びにくい状態になることを狙った。次に、積層光学フィルム1をモールドに押し付け、モールドの形状に沿って変形させる工程として、ボックス2にガスボンベからガスを流入させて300kPaに加圧し、積層光学フィルム1をモールドに圧着させた。最後に積層光学フィルム1を、モールドであるレンズから取り外した。これにより、曲面に成形された積層光学フィルム1を得た。
積層光学フィルム2~7に関しても、同様の手順にて、曲面に成形した。
[コントラストの評価]
〔仮想現実表示装置の作製〕
往復光学系を採用した仮想現実表示装置である、Huawei社製の仮想現実表示装置「Huawei VR Glass」を分解し、複合レンズを全て取り出した。代わりに積層した積層光学フィルム1を貼合した複合レンズ1を本体に組み込み、更に複合レンズ1と目の間に積層光学体の光吸収異方性層P1側が目側に来るように設置することで、比較例1の仮想現実表示装置を作製した。作製した仮想現実表示装置において、画像表示パネルに白黒のチェッカーパターンを表示させ、コントラストの視認性を目視にて、下記五段階で評価した。
〔仮想現実表示装置の作製〕
往復光学系を採用した仮想現実表示装置である、Huawei社製の仮想現実表示装置「Huawei VR Glass」を分解し、複合レンズを全て取り出した。代わりに積層した積層光学フィルム1を貼合した複合レンズ1を本体に組み込み、更に複合レンズ1と目の間に積層光学体の光吸収異方性層P1側が目側に来るように設置することで、比較例1の仮想現実表示装置を作製した。作製した仮想現実表示装置において、画像表示パネルに白黒のチェッカーパターンを表示させ、コントラストの視認性を目視にて、下記五段階で評価した。
<コントラストの評価>
A:黒と白の差が顕著で、細部が鮮明に区分される。
B:黒と白の差がはっきりしている。
C:黒と白の差がはっきりしているが、やや明瞭さを欠く。
D:黒と白の差が不十分で、画像がぼけてみえる。
A:黒と白の差が顕著で、細部が鮮明に区分される。
B:黒と白の差がはっきりしている。
C:黒と白の差がはっきりしているが、やや明瞭さを欠く。
D:黒と白の差が不十分で、画像がぼけてみえる。
さらに、比較例2および実施例1~5の仮想現実表示装置を同様の手順で作製し、コントラスト視認性の評価を行った。その評価結果を表6に示す。
その結果、実施例1~5の仮想現実表示装置においては、レンズの全領域にわたって、チェッカーパターンの黒と白の差がはっきりと視認された。一方、比較例1~2の仮想現実表示装置においては、チェッカーパターンの黒と白の差が不十分で、画像がぼけてみえた。
表6. コントラストの評価結果
以上の結果から、本発明の効果は明らかである。
10、10a、11 反射円偏光子
12 ハーフミラー
14 支持体
16 反射直線偏光子
18、24 位相差層
20、20a、20b 積層光学フィルム
22 吸収直線偏光子
30、34、38 コレステリック液晶層X
32、36 コレステリック液晶層Y
100a、100b 仮想現実表示装置
102 画像表示パネル
104、108 λ/4板
106 吸収直線偏光子
202 黒表示部
204 白表示部
206 透過ゴーストの黒部
208 透過ゴーストの白部
209、213 重畳部
210 反射ゴーストの黒部
212 反射ゴーストの白部
12 ハーフミラー
14 支持体
16 反射直線偏光子
18、24 位相差層
20、20a、20b 積層光学フィルム
22 吸収直線偏光子
30、34、38 コレステリック液晶層X
32、36 コレステリック液晶層Y
100a、100b 仮想現実表示装置
102 画像表示パネル
104、108 λ/4板
106 吸収直線偏光子
202 黒表示部
204 白表示部
206 透過ゴーストの黒部
208 透過ゴーストの白部
209、213 重畳部
210 反射ゴーストの黒部
212 反射ゴーストの白部
Claims (8)
- 下記式(1)の関係を満たす、コレステリック液晶層を含む反射円偏光子。
式(1) I1+I2+I3+I4+I5<3.0
ここで、I1は、前記反射円偏光子が反射する円偏光を前記反射円偏光子に入射した際において、前記反射円偏光子を透過する透過光のうち、前記反射円偏光子が反射する円偏光と反対の旋回方向の円偏光の透過率を2倍にした値である。
I2は、前記反射円偏光子が反射する円偏光を前記反射円偏光子に入射した際において、前記反射円偏光子で反射される反射光のうち、前記反射円偏光子が反射する円偏光と反対の旋回方向の円偏光の反射率を1/2倍にした値である。
I3は、前記反射円偏光子が反射する円偏光と反対の旋回方向の円偏光を前記反射円偏光子に入射した際において、前記反射円偏光子で反射される反射光の反射率を1/4倍にした値である。
I4は、前記反射円偏光子のヘイズ値を表す。
I5は、前記反射円偏光子に無偏光を入射した際において、積分球で測定した反射率におけるSCE/SCI×100の値を表す。 - 棒状液晶化合物を用いて形成されたコレステリック液晶層Xと、円盤状液晶化合物を用いて形成されたコレステリック液晶層Yと、を含む、請求項1に記載の反射円偏光子。
- 選択反射中心波長が異なる複数のコレステリック液晶層を含む、請求項1に記載の反射円偏光子。
- 反射円偏光子と、吸収直線偏光子とを含む積層光学フィルムであって、
前記積層光学フィルムが、下記式(2)の関係を満たす、積層光学フィルム。
式(2) I6+I7+I8+I9+I10<3.5
ここで、I6は、前記積層光学フィルムが反射する円偏光を前記積層光学フィルムの前記反射円偏光子側から入射した際において、前記積層光学フィルムの透過率を2倍にした値である。
I7は、前記積層光学フィルムが反射する円偏光を前記積層光学フィルムの前記反射円偏光子側から入射した際において、前記積層光学フィルムで反射される反射光のうち、前記反射円偏光子が反射する円偏光と反対の旋回方向の円偏光の反射率を1/2倍にした値である。
I8は、前記積層光学フィルムが反射する円偏光と反対の旋回方向の円偏光を前記積層光学フィルムの前記反射円偏光子側から入射した際において、前記積層光学フィルムで反射される反射光の反射率を1/4倍にした値である。
I9は、前記積層光学フィルムに前記積層光学フィルムの前記反射円偏光子側から光を入射した際のヘイズ値を表す。
I10は、前記積層光学フィルムに無偏光を前記積層光学フィルムの前記反射円偏光子側から入射した際において、積分球で測定した反射率におけるSCE/SCI×100の値を表す。 - 前記反射円偏光子が、コレステリック液晶層を含み、
前記反射円偏光子と前記吸収直線偏光子との間に位相差層を有する、請求項4に記載の積層光学フィルム。 - 前記反射円偏光子が、位相差層と反射直線偏光子とを含む、請求項4に記載の積層光学フィルム。
- 請求項1~3のいずれか一項に記載の反射円偏光子、または、請求項4~6のいずれか一項に記載の積層光学フィルムを有する仮想現実表示装置。
- さらに、ハーフミラーを含む、請求項7に記載の仮想現実表示装置。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2024-093580 | 2024-06-10 | ||
| JP2024093580 | 2024-06-10 | ||
| JP2024196837 | 2024-11-11 | ||
| JP2024-196837 | 2024-11-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2025258461A1 true WO2025258461A1 (ja) | 2025-12-18 |
Family
ID=98051110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2025/020060 Pending WO2025258461A1 (ja) | 2024-06-10 | 2025-06-03 | 反射円偏光子、積層光学フィルム、および、仮想現実表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2025258461A1 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023048791A (ja) * | 2021-09-28 | 2023-04-07 | 富士フイルム株式会社 | 加飾フィルム、成型体、加飾パネル、及び、表示装置 |
| JP2024032816A (ja) * | 2020-01-15 | 2024-03-12 | 富士フイルム株式会社 | 光学システム |
-
2025
- 2025-06-03 WO PCT/JP2025/020060 patent/WO2025258461A1/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2024032816A (ja) * | 2020-01-15 | 2024-03-12 | 富士フイルム株式会社 | 光学システム |
| JP2023048791A (ja) * | 2021-09-28 | 2023-04-07 | 富士フイルム株式会社 | 加飾フィルム、成型体、加飾パネル、及び、表示装置 |
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