CN108919409B - 光学层积体、偏振片及其制造方法、图像显示装置及其制造方法和可见性改善方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光学层积体、偏振片及其制造方法、图像显示装置及其制造方法和可见性改善方法。本发明提供图像显示装置的可见性改善方法,根据该方法,即使是在使用具备聚酯膜之类的在面内具有双折射率的透光性基材的光学层积体的情况下,也能够得到防反射性能与明处对比度优异的图像显示装置。本发明提供的图像显示装置的可见性改善方法为具备下述光学层积体的图像显示装置的可见性改善方法,该光学层积体在面内具有双折射率的透光性基材的一面具有光学功能层;该方法的特征在于,按照上述透光性基材的折射率大的方向即慢轴与上述图像显示装置的显示画面的上下方向平行的方式配设上述光学层积体。
Description
本申请是分案申请,其原申请的申请号为201380001692.5,申请日为2013年5月21日,发明名称为“光学层积体、偏振片、偏振片的制造方法、图像显示装置、图像显示装置的制造方法和图像显示装置的可见性改善方法”。
技术领域
本发明涉及光学层积体、偏振片、偏振片的制造方法、图像显示装置、图像显示装置的制造方法和图像显示装置的可见性改善方法。
背景技术
液晶显示装置具有节省电力、轻量、薄型等之类的特征,因而近年来代替现有的CRT显示屏而迅速普及。
在这样的液晶显示装置中,在液晶盒的图像显示面侧配设有偏振元件,通常要求对图像显示面赋予硬度以使得在处理时时不会伤及偏振元件,因而一般利用在透光性基材上设置硬涂层而成的硬涂膜作为偏振片保护膜,从而对图像显示面赋予硬度。
以往,作为这样的硬涂膜的透光性基材,使用由以三乙酰纤维素为代表的纤维素酯形成的膜。这是基于下述优点:即,由于纤维素酯的透明性、光学各向同性优异,在面内几乎没有相位差(延迟值低),因而入射直线偏振光的振动方向的变化极少、对液晶显示装置的显示品质的影响少、具有适度的透水性,从而在制造使用光学层积体而成的偏振片时,可使残留在偏振元件(偏光子)中的水分透过光学层积体而进行干燥;等等。
但是,纤维素酯膜的耐湿、耐热性不充分,将硬涂膜作为偏振片保护膜而在高温多湿的环境下使用时,具有使偏振功能或色调等偏振片功能降低的缺点。并且,纤维素酯还是一种在成本方面也不利的材料。
因这样的纤维素酯膜的问题点,希望使用下述的通用性膜作为光学层积体的透光性基材,上述通用性膜的透明性、耐热性、机械强度优异,且与纤维素酯膜相比成本低,其在市场上容易获得、或者可利用简易的方法制造得到;例如,尝试了利用聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯膜作为纤维素酯代替膜(例如,参照专利文献1~3)。
但是,聚酯膜由于在分子链中具有极化率大的芳香环,因而固有双折射极大,在为了赋予优异的透明性、耐热性、机械强度而进行拉伸处理时,具有容易表现出与分子链的取向相伴的双折射的性质。将使用了这样的聚酯膜之类的在面内具有双折射率的透光性基材的光学层积体设置在图像显示装置的表面的情况下,光学层积体表面的防反射性能显著降低、明处对比度降低。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-205773号公报
专利文献2:日本特开2009-157343号公报
专利文献3:日本特开2010-244059号公报
发明内容
发明处要解决的课题
鉴于上述现状,本发明的目的在于提供光学层积体和偏振片、该偏振片的制造方法、具备该光学层积体或偏振片的图像显示装置、该图像显示装置的制造方法、以及图像显示装置的可见性改善方法,根据本发明,即使是在使用聚酯膜之类的在面内具有双折射率的透光性基材的情况下,该光学层积体和偏振片的防反射性能与明处对比度也优异,进而能够得到还可防止彩虹斑(ニジムラ)的图像显示装置。
需要说明的是,本发明中,“可见性改善的状态”是指至少显示出防反射性能与明处对比度优异的状态;进一步地,将可防止彩虹斑的状态称为“可见性改善极为良好的状态”。
此外,上述彩虹斑指的是下述情况:即,在将使用现有的聚酯膜作为透光性基材的光学层积体设置在图像显示装置的表面的情况下,在戴上偏振光太阳镜的状态下观察显示画面时,在显示画面上产生颜色不同的斑;其是一种显示品质受损的现象。
解决课题的手段
本发明涉及一种光学层积体,该光学层积体在面内具有双折射率的透光性基材的一面具有光学功能层,并且其是通过配设在图像显示装置的表面来进行使用的,该光学层积体的特征在于,上述透光性基材的折射率大的方向即慢轴(遅相軸)与上述图像显示装置的显示画面的上下方向平行地配设。
在上述透光性基材中,优选慢轴方向的折射率(nx)与快轴(進相軸)方向的折射率(ny)之差(nx-ny)为0.05以上,所述慢轴方向为折射率大的方向,所述快轴方向为与上述慢轴方向正交的方向。
此外,在本发明的光学层积体中,优选上述透光性基材的延迟(リタデーション)为3000nm以上。
上述透光性基材优选为由聚酯形成的基材,上述聚酯优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯。
此外,优选的是,本发明的光学层积体在上述透光性基材与光学功能层之间具有底涂层,在上述底涂层的折射率(np)大于上述透光性基材的慢轴方向的折射率(nx)和上述光学功能层的折射率(nf)的情况下(np>nx、nf)、或者在上述底涂层的折射率(np)小于上述透光性基材的快轴方向的折射率(ny)和上述光学功能层的折射率(nf)的情况下(np<ny、nf),上述底涂层的厚度为3nm~30nm。
此外,优选的是,本发明的光学层积体在上述透光性基材与光学功能层之间具有底涂层,在上述底涂层的折射率(np)大于上述透光性基材的慢轴方向的折射率(nx)且小于上述光学功能层的折射率(nf)的情况下(nx<np<nf)、或者上述底涂层的折射率(np)小于上述透光性基材的快轴方向的折射率(ny)且大于上述光学功能层的折射率(nf)的情况下(nf<np<ny),上述底涂层的厚度为65nm~125nm。
此外,优选的是,本发明的光学层积体在上述透光性基材与光学功能层之间具有底涂层,上述底涂层的折射率(np)存在于上述透光性基材的快轴方向的折射率(ny)与上述透光性基材的慢轴方向的折射率(nx)之间(ny<np<nx)。
此外,本发明还涉及一种偏振片,该偏振片是将在面内具有双折射率的透光性基材的一面具有光学功能层的光学层积体设置在偏振元件上而得到的,并且其是通过配设在图像显示装置的表面来进行使用的,其特征在于,上述光学层积体与上述偏振元件是按照上述透光性基材的折射率大的方向即慢轴与上述偏振元件的吸收轴垂直的方式进行配设的;上述透光性基材的折射率大的方向即慢轴与上述图像显示装置的显示画面的上下方向平行地配设。
本发明的偏振片中,上述在面内具有双折射率的透光性基材优选慢轴方向的折射率(nx)与快轴方向的折射率(ny)之差(nx-ny)为0.05以上,所述慢轴方向为折射率大的方向,所述快轴方向为与上述慢轴方向正交的方向。
此外,优选上述在面内具有双折射率的透光性基材的延迟为3000nm以上。
此外,优选本发明的偏振片在上述透光性基材与光学功能层之间具有底涂层,在上述底涂层的折射率(np)大于上述透光性基材的慢轴方向的折射率(nx)和上述光学功能层的折射率(nf)的情况下(np>nx、nf)、或者在上述底涂层的折射率(np)小于上述透光性基材的快轴方向的折射率(ny)和上述光学功能层的折射率(nf)的情况下(np<ny、nf),上述底涂层的厚度为3nm~30nm。
此外,优选本发明的偏振片在上述透光性基材与光学功能层之间具有底涂层,在上述底涂层的折射率(np)大于上述透光性基材的慢轴方向的折射率(nx)且小于上述光学功能层的折射率(nf)的情况下(nx<np<nf)、或者上述底涂层的折射率(np)小于上述透光性基材的快轴方向的折射率(ny)且大于上述光学功能层的折射率(nf)的情况下(nf<np<ny),上述底涂层的厚度为65nm~125nm。
此外,优选本发明的偏振片在上述透光性基材与光学功能层之间具有底涂层,上述底涂层的折射率(np)存在于上述透光性基材的快轴方向的折射率(ny)与上述透光性基材的慢轴方向的折射率(nx)之间(ny<np<nx)。
此外,本发明还涉及一种图像显示装置,其特征在于,其具备本发明的光学层积体或本发明的偏振片。
本发明的图像显示装置优选为具备白色发光二极管作为背光光源的VA模式或IPS模式的液晶显示装置。
此外,本发明还涉及一种图像显示装置的制造方法,该图像显示装置具备光学层 积体,该光学层积体在面内具有双折射率的透光性基材的一面具有光学功能层;该制造方法的特征在于,其具有按照上述透光性基材的折射率大的方向即慢轴与上述图像显示装置的显示画面的上下方向平行的方式配设上述光学层积体的工序。
此外,本发明还涉及一种图像显示装置的可见性改善方法,其为具备下述光学层积体的图像显示装置的可见性改善方法,该光学层积体在面内具有双折射率的透光性基材的一面具有光学功能层;该可见性改善方法的特征在于,按照上述透光性基材的折射率大的方向即慢轴与上述图像显示装置的显示画面的上下方向平行的方式配设上述光学层积体。
下面详细说明本发明。
需要说明的是,本发明中,只要没有特別记载,将单体、低聚物、预聚物等固化性树脂前体也记为“树脂”。
本发明人进行了深入研究,结果发现,在使用了在面内具有双折射率的透光性基材的光学层积体或偏振片中,在将该光学层积体或偏振片设置于图像显示装置中时,通过使该透光性基材的折射率大的方向即慢轴相对于偏振元件的吸收轴或图像显示装置的显示画面呈特定方向,能够制作得到防反射性能和明处对比度优异的图像显示装置,从而完成了本发明。需要说明的是,如上所述,以往作为光学层积体使用的由以三乙酰纤维素为代表的纤维素酯形成的膜的光学各向同性优异,在面内几乎没有相位差。因此,在为使用由该纤维素酯形成的膜作为透光性基材的光学层积体或偏振片的情况下,无需考虑该透光性基材的设置方向。即,上述的防反射性能和明处对比度的问题是由于使用在面内具有双折射率的透光性基材作为光学层积体的透光性基材而产生的。
此处,在隔着偏振光太阳镜对液晶显示装置进行观察的情况下,具有由于液晶显示装置侧的偏振元件的吸收轴与偏振光太阳镜的吸收轴所成的角度而使可见性降低的问题。作为该可见性改善方法,已知有下述方法:在液晶显示装置的比观测者侧的偏振元件更靠近观测者侧,设置如λ/4相位差膜那样在面内具有双折射率的透光性基材。该方法中,在将偏振元件的吸收轴与在面内具有双折射率的透光性基材的慢轴所成的角度设为θ的情况下,将正交尼科耳下观测的透射光强度控制为下式所表示的值。
I=I0·sin2(2θ)·sin2(π·Re/λ)
上述式中,I为透过了正交尼科耳的光的强度,I0为入射到在面内具有双折射率的透光性基材中的光的强度,λ为光的波长,Re为延迟。
需要说明的是,根据上述θ的值,sin2(2θ)取0~1的值,但为在隔着偏振光太阳镜进行观察时的可见性改善方法的情况下,由于透过的光的强度为较大值,因而多数情况下使上述θ为45°,以使sin2(2θ)=1。
但是,如上所述,本发明的光学层积体为基于下述技术思想而完成的发明,该技术思想与现有的基于上述式的偏振光太阳镜所对应的完全不同。
本发明的光学层积体为在面内具有双折射率的透光性基材的一面具有光学功能层、并且通过配设在图像显示装置的表面来进行使用的光学层积体,上述透光性基材的折射率大的方向即慢轴与上述图像显示装置的显示画面的上下方向平行地配设。
此处,由于图像显示装置通常设置在室内来使用,因而可通过防止壁面或地面所反射的光在该图像显示装置的显示画面(光学层积体的表面)处的反射而使防反射性能优异。
经上述壁面或地面所反射并入射到上述图像显示装置的显示画面处的光多数呈在上述显示画面的左右方向振动的状态,本发明人着眼于此,按照上述透光性基材的折射率大的方向即慢轴与上述图像显示装置的显示画面的上下方向平行地配设的方式形成本发明的光学层积体。即,对于本发明的光学层积体,将其用途限制在设置于图像显示装置的表面;该设置了本发明的光学层积体的图像显示装置呈现上述透光性基材的折射率大的方向即慢轴朝向与上述壁面或床面所反射的光的振动方向垂直的方向的状态。如此按照透光性基材的折射率大的方向即慢轴方向呈特定方向的方式来设置光学层积体而成的图像显示装置中,防反射性能与明处对比度优异。
这是由于,在以上述特定状态配设本发明的光学层积体而构成的图像显示装置中,上述透光性基材的作为折射率小的方向的快轴方向相对于入射到上述显示画面中的高比例的在左右方向振动的光(S偏振光)为平行,最外表面处的外部光反射得以降低。
其理由在于,具有折射率N的基材表面的反射率R以
R=(N-1)2/(N+1)2
来表示,在本发明光学层积体中的透光性基材这样的具有折射率各向异性的基材中,通过在图像显示装置中为上述构成,上述折射率N中,适用折射率小的快轴的折射率的比例增加。
此外,基于上述理由,尽管为使用了具有面内相位差的透光性基材的光学层积体,但在不考虑图像显示装置中的配设方向而设置光学层积体的情况下与如本发明那样按照使透光性基材的折射率大的方向即慢轴方向为特定方向的方式来设置光学层积体的情况下,后者情况下的反射率低于前者的反射率。本发明中的“防反射性能优异的状态”指的是这样的状态。
此外,在以上述构成设置于图像显示装置时,优选本发明光学层积体的反射率的数值本身为将下述膜作为基材时的反射率程度,所述膜如由以三乙酰纤维素为代表的纤维素酯形成的膜那样光学各向同性优异、在面内几乎不具有相位差。例如,在为由三乙酰纤维素形成的膜时,反射率为4.39%左右。
此外,图像显示装置的对比度分为暗处对比度与明处对比度,暗处对比度以(白显示的亮度/黑显示的亮度)的形式计算得到,明处对比度以{(白显示的亮度+外部光反射)/(黑显示的亮度+外部光反射)}的形式计算得到。在各对比度的情况下,均可通过进一步增大分母的影响来降低对比度。即,只要能够降低最外表面处的外部光反射,结果即可提高明处对比度。
需要说明的是,上述的“上述透光性基材的折射率大的方向即慢轴与上述图像显示装置的显示画面的上下方向平行地来配设”意味着按照上述慢轴相对于上述显示画面的上下方向为0°±40°的范围将光学层积体配设于图像显示装置中的状态。
此外,本发明的光学层积体中,上述透光性基材的慢轴与上述显示画面的上下方向的角度优选为0°±30°、更优选为0°±10°、进一步优选为0°±5°。本发明的光学层积体中,通过使上述透光性基材的慢轴与上述显示画面的上下方向的角度为0°±40°,能够由本发明的光学层积体谋求明处对比度的提高。
需要说明的是,本发明的光学层积体中,上述透光性基材的慢轴与上述显示画面的上下方向的角度为0°时,在谋求明处对比度的提高方面为最优选。因此,相比于上述透光性基材的慢轴与上述显示画面的上下方向的角度为0°±40°,优选为0°±30°、更优选为0°±10°。进一步地,在上述透光性基材的慢轴与上述显示画面的上下方向的角度为0°±5°时,可以谋求与该角度为0°的情况为同等程度的明处对比度的提高,是更优选的。
本说明书中,对于2个轴所成的角度,将从观察者侧来看将相对于基准角度呈顺时针的角度设为正(+)、将相对于基准角度呈逆时针的角度设为负(-)。并且,在未进行特别标记而示出角度的情况下,则意味着相对于基准角度呈顺时针的角度的情况(即为正的情况)。
作为上述在面内具有双折射率的透光性基材没有特别限定,可以举出例如由聚碳酸酯、亚克力(丙烯酸)、聚酯等形成的基材,其中优选为在成本和机械强度方面有利的聚酯基材。需要说明的是,在以下的说明中,以聚酯基材为例对在面内具有双折射率的透光性基材进行说明。
上述聚酯基材中,出于可防止彩虹斑发生,在可见性改善方面极为良好的原因,优选延迟为3000nm以上。若小于3000nm,则在将本发明的光学层积体用于液晶显示装置(LCD)中的情况下,会目视观察到彩虹色条纹花样的彩虹斑,显示品质降低。另一方面,作为上述聚酯基材的延迟的上限没有特别限定,优选为3万nm左右。若超过3万nm,则膜厚非常厚,因而不优选。
从薄膜化的方面出发,上述聚酯基材的延迟优选为5000nm~25000nm。更优选的范围为7000~2万nm,若为该范围,则即使在将本发明的光学层积体以上述聚酯基材的慢轴相对于上述显示画面的上下方向为0°±30°~40°的范围而配设于图像显示装置中的情况下,即在上述聚酯基材的慢轴相对于与上述显示画面的上下方向的完全平行而具有稍稍偏离的角度来进行配设的情况下,也能够使彩虹斑防止性更为良好。需要说明的是,本发明的光学层积体中,即使上述聚酯基材的慢轴的配设为相对于与上述显示画面的上下方向的完全平行为±30°~40°,但只要延迟为3000nm以上,仍具有彩虹斑防止性,在实质使用上没有问题。但是,如上所述,上述聚酯基材的慢轴与上述显示画面的上下方向的角度最优选为0°,上述聚酯基材的慢轴与上述显示画面的上下方向的角度更优选为0°±10°、进一步优选为0°±5°。
需要说明的是,上述延迟是利用聚酯基材的面内折射率最大的方向(慢轴方向)的折射率(nx)、与慢轴方向正交的方向(快轴方向)的折射率(ny)、以及聚酯基材的厚度(d)通过下式而表示出的值。
延迟(Re)=(nx-ny)×d
并且,上述延迟例如可利用王子计测机器社制造的KOBRA-WR来进行测定(测定角0°、测定波长589.3nm)。
另外,也可以通过下述方法求出延迟:使用二片偏振片,求出聚酯基材的取向轴方向(主轴方向),利用Abbe折射率计(Atago社制造NAR-4T)求出相对于取向轴方向正交的二个轴的折射率(nx、ny)。此处,将显示出较大折射率的轴定义为慢轴。聚酯基材厚度d(nm)使用电子测微计(ANRITSU社制造)进行测定,将单位换算为nm。从而利用折射率差(nx-ny)与膜的厚度d(nm)的积来计算出延迟。
需要说明的是,对于折射率,可以使用Abbe折射率计或椭圆偏振仪进行测定;也可以使用分光光度计(岛津制作所社制造的UV-3100PC),对本发明光学层积体中的光学功能层在波长380~780nm的平均反射率(R)进行测定,使用下式由所得到的平均反射率(R)求出折射率(n)的值。
光学功能层的平均反射率(R)可以通过下述方法测定得到:在未经易粘接处理的50μm PET上涂布各原料组合物,制成1μm~3μm厚度的固化膜,为了防止背面反射,在PET的未涂布面(背面)粘贴范围大于测定点面积的黑色聚氯乙烯绝缘带(ビニールテープ,例如Yamato聚氯乙烯绝缘带No200-38-21,宽38mm),之后测定各固化膜的平均反射率。对于聚酯基材的折射率,在与测定面相反的一面同样地贴上黑色聚氯乙烯绝缘带,之后进行测定。
R(%)=(1-n)2/(1+n)2
另外,作为制成光学层积体之后对光学功能层的折射率进行测定的方法,可以利用切割器等削取各层的固化膜,制作粉末状态的样品,采用基于JIS K7142(2008)B法(粉体或粒状的透明材料用)的贝克法。需要说明的是,上述贝克法为如下方法:使用折射率已知的Cargille(カーギル)试剂,将上述粉末状态的样品放置于载玻片等,在该样品上滴加试剂,利用试剂来浸渍样品。通过显微镜观察对其状态进行观察,由于样品与试剂的折射率的差异而在样品轮廓处产生明线,将通过目视无法观察到贝克线的试剂的折射率作为样品的折射率。
需要说明的是,在聚酯基材的情况下,由于折射率(nx、ny)根据方向不同而不同,因而也可不使用贝克法,而使用下述方法进行测量:在光学功能层的处理面粘贴上述黑色聚氯乙烯绝缘带,从而使用分光光度计(V7100型、自动绝对反射率测定单元VAR-7010日本分光社制造),使偏振光测定中为S偏振,对于透光性基材的慢轴平行设置的情况下以及快轴平行设置的情况下的5度反射率进行测定,利用上述式计算出慢轴与快轴的折射率(nx、ny)。
需要说明的是,在本发明中,在上述聚酯基材为以后述的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为原料的PET基材的情况下,上述nx-ny(下文中也记为Δn)优选为0.05以上。上述Δn若小于0.05,则快轴的折射率大,因而无法谋求上述图像显示装置的明处对比度的提高。进而,为了得到上述的延迟值所需要的膜厚会变厚。另一方面,上述Δn优选为0.25以下。若高于0.25,则会产生过度拉伸PET基材的需要,因而PET基材容易产生开裂、破损等,作为工业材料的实用性会显著降低。
从上述方面出发,在为上述PET基材的情况下,Δn更优选的下限为0.07、更优选的上限为0.20。需要说明的是,若上述Δn超过0.20,则PET基材在耐湿热性试验中的耐久性会变差。出于耐湿热性试验中的耐久性优异的原因,在为上述PET基材的情况下,Δn更优选的上限为0.15。
需要说明的是,作为上述PET基材的情况下的(nx),优选为1.66~1.78,更优选的下限为1.68、更优选的上限为1.73。并且,作为上述PET基材的情况下的(ny),优选为1.55~1.65,更优选的下限为1.57、更优选的上限为1.62。
通过使上述nx和ny处于上述范围、且满足上述的Δn的关系,能够谋求防反射性能和明处对比度的适宜提高。
此外,在上述聚酯基材为以后述的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)为原料的PEN基材的情况下,上述Δn优选的下限为0.05、优选的上限为0.30。上述Δn若小于0.05,则为了得到上述的延迟值所需要的膜厚变厚,因而不优选。另一方面,上述Δn若超过0.30,则作为PEN基材容易产生开裂、破损等,作为工业材料的实用性会显著降低。在上述PEN基材的情况下,Δn更优选的下限为0.07、更优选的上限为0.27。这是由于,Δn若小于0.07,则难以得到上述彩虹斑和色味变化的充分抑制效果。另外,若上述Δn超过0.27,则PEN基材在耐湿热性试验中的耐久性会变差。并且,出于耐湿热性试验中的耐久性优异的原因,上述PEN基材的情况下的Δn更优选的上限为0.25。
需要说明的是,作为上述PEN基材的情况下的(nx),优选为1.70~1.90,更优选的下限为1.72、更优选的上限为1.88。此外,作为上述PEN基材的情况下的(ny),优选为1.55~1.75,更优选的下限为1.57、更优选的上限为1.73。
作为构成上述聚酯基材的材料,只要使上述延迟充足就没有特别限定,可以举出由芳香族二元酸或其酯形成性衍生物、与二醇或其酯形成性衍生物合成的线型饱和聚酯。作为该聚酯的具体例,可以示例出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚间苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚(1,4-环己烯二亚甲基对苯二甲酸酯)、聚萘二甲酸乙二醇酯(聚乙烯-2,6-萘二甲酸酯、聚乙烯-1,4-萘二甲酸酯、聚乙烯-1,5-萘二甲酸酯、聚乙烯-2,7-萘二甲酸酯、聚乙烯-2,3-萘二甲酸酯)等。并且,聚酯基材中所用的聚酯可以为这些聚酯的共聚物,也可以为以上述聚酯为主体(例如80摩尔%以上的成分)、与小比例(例如20摩尔%以下)的其它种类树脂共混而成的物质。出于力学物性、光学物性等的平衡良好的原因,特别优选聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯作为上述聚酯。特别优选由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)形成。这是由于聚对苯二甲酸乙二醇酯的通用性高、容易获得。在本发明中,即使为PET这样的通用性极高的膜,也可得到能够制作出显示品质高的液晶显示装置的光学层积体。进而,PET的透明性、热或机械特性优异,能够通过拉伸加工来控制延迟,固有双折射大,即使膜厚较薄也可较容易地得到较大延迟。
作为得到上述聚酯基材的方法,只要为使上述延迟充足的方法就没有特别限定,例如可以举出下述方法:将作为材料的上述PET等聚酯熔融,使用拉幅机等,在玻璃化转变温度以上的温度对挤出成型为片状的未拉伸聚酯进行横向拉伸,之后施以热处理。
作为上述横向拉伸温度,优选为80℃~130℃、更优选为90℃~120℃。并且,横向拉伸倍率优选为2.5倍~6.0倍、更优选为3.0倍~5.5倍。上述横向拉伸倍数若超过6.0倍,则所得到的聚酯基材的透明性容易降低;若拉伸倍数小于2.5倍,则拉伸张力也会变小,因而所得到的聚酯基材的双折射减小,有时无法使延迟为3000nm以上。
此外,在本发明中,也可以在使用双向拉伸试验装置以上述条件进行上述未拉伸聚酯的横向拉伸之后,进行相对于该横向拉伸的移动方向(流れ方向)的拉伸(下文中也称为纵向拉伸)。这种情况下,上述纵向拉伸优选拉伸倍数为2倍以下。上述纵向拉伸的拉伸倍数若超过2倍,则无法使Δn的值处于上述优选范围。
另外,作为上述热处理时的处理温度,优选为100℃~250℃、更优选为180℃~245℃。
此处,对于现有的聚酯基材,是在将未拉伸的聚酯基材在长度方向上进行拉伸后按照与长度方向同等程度的倍数在宽度方向上进行拉伸而得到的。但是,利用这样的拉伸方法得到的聚酯基材具有容易发生弓曲变形(ボーイング)现象的问题。与此相对,本发明中的具有上述延迟值的聚酯基材可以通过仅在宽度方向上对卷状未拉伸透光性膜进行拉伸、或者稍稍在纵向拉伸后在宽度方向上进行拉伸而得到。这样得到的聚酯基材能够抑制上述弓曲变形现象的发生,并且其慢轴沿着宽度方向存在。
此外,如下文所述,本发明的光学层积体能够设置在偏振元件上而制成偏振片,卷状的上述偏振元件沿着长度方向存在吸收轴。因此,利用卷对卷(roll-to-roll)法将上述透光性基材与上述偏振元件贴合时,能够形成偏振元件的吸收轴与透光性基材的慢轴所成的角度为垂直的偏振片。关于这样的透光性基材的慢轴与偏振元件的吸收轴所成的角度在下文详述。
作为将利用上述方法制作的聚酯基材的延迟控制在3000nm以上的方法,可以举出对拉伸倍数、拉伸温度、所制作的聚酯基材的膜厚进行适宜设定的方法。具体地说,例如,拉伸倍数越高、拉伸温度越低、并且膜厚越厚,则越易得到高延迟;拉伸倍数越低、拉伸温度越高、并且膜厚越薄,则越易得到低延迟。
作为上述聚酯基材的厚度,优选在40μm~500μm的范围内。若小于40μm,则无法使上述聚酯基材的延迟为3000nm以上,并且力学特性的各向异性显著、易于发生开裂、破损等,作为工业材料的实用性显著降低。另一方面,若超过500μm,则聚酯基材非常刚直,高分子膜特有的柔软性降低,作为工业材料的实用性同样会降低,因而不优选。上述聚酯基材的厚度更优选的下限为50μm,更优选的上限为400μm、进一步优选的上限为300μm。
此外,上述聚酯基材在可见光区域的透过率优选为80%以上、更优选为84%以上。需要说明的是,上述透过率可按照JIS K7361-1(塑料-透明材料的全光线透过率的试验方法)进行测定。
另外,在本发明中,在不脱离本发明宗旨的范围内,也可以对上述聚酯基材进行皂化处理、辉光放电处理、电晕放电处理、紫外线(UV)处理以及火焰处理等表面处理。
上述光学功能层优选为具有硬涂性能的硬涂层,在基于JIS K5600-5-4(1999)的铅笔硬度试验(负荷4.9N)中,该硬涂层的硬度优选为H以上、更优选为2H以上。
上述硬涂层为保证本发明光学层积体表面的硬涂性的层,例如优选为使用硬涂层用组合物而形成的层,该硬涂层用组合物含有作为借助紫外线而固化的树脂的电离射线固化型树脂、与光聚合引发剂。
本发明的光学层积体中,作为上述电离射线固化型树脂,可以举出例如具有丙烯酸酯系官能团的化合物等具有1个或2以上不饱和键的化合物。作为具有1个不饱和键的化合物,可以举出例如(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、N-乙烯基吡咯烷酮等。作为具有2个以上不饱和键的化合物,可以举出例如多羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等以及利用环氧乙烷(EО)等对它们进行改性而成的多官能化合物;或者上述多官能化合物与(甲基)丙烯酸酯等的反应生成物(例如多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯);等等。需要说明的是,在本说明书中,“(甲基)丙烯酸酯”指的是甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯。
除上述化合物之外,也可以使用具有不饱和双键的分子量较低(数均分子量为300~8万、优选为400~5000)的聚酯树脂、聚醚树脂、丙烯酸类树脂、环氧树脂、氨基甲酸酯树脂、醇酸树脂、螺缩醛树脂、聚丁二烯树脂、多硫醇-多烯树脂等作为上述电离射线固化型树脂。需要说明的是,这种情况下的树脂包括单体以外的二聚物、低聚物、聚合物的全部。
作为本发明中优选的化合物,可以举出具有3个以上不饱和键的化合物。在使用这样的化合物时,可提高所形成的硬涂层的交联密度、可使涂膜硬度良好。
具体地说,在本发明中,优选适当组合使用季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、聚酯多官能丙烯酸酯低聚物(3~15官能)、氨基甲酸酯多官能丙烯酸酯低聚物(3~15官能)等。
上述电离射线固化型树脂也可以与溶剂干燥型树脂合用来进行使用。通过合用溶剂干燥型树脂,可有效防止涂布面的覆膜缺陷。需要说明的是,上述溶剂干燥型树脂指的是热塑性树脂等仅通过使溶剂干燥就可形成覆膜的树脂,所述溶剂是在涂布时为了调整固体成分而添加的。
作为能够与上述电离射线固化型树脂合用来使用的溶剂干燥型树脂没有特别限定,通常可使用热塑性树脂。
作为上述热塑性树脂没有特别限定,可以举出例如苯乙烯系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、乙酸乙烯酯系树脂、乙烯基醚系树脂、含卤素的树脂、脂环式烯烃系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酯系树脂、聚酰胺系树脂、纤维素衍生物、硅酮系树脂和橡胶或弹性体等。上述热塑性树脂优选为非结晶性、且可溶于有机溶剂(特别是可溶解多种聚合物或固化性化合物的通用溶剂)中。从成膜性、透明性、耐候性的方面出发,特别优选苯乙烯系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、脂环式烯烃系树脂、聚酯系树脂、纤维素衍生物(纤维素酯类等)等。
另外,上述硬涂层用组合物也可以含有热固性树脂。
作为上述热固性树脂没有特别限定,可以举出例如酚醛树脂、脲树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、三聚氰胺树脂、胍胺树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、氨基醇酸树脂、三聚氰胺-脲醛共缩合树脂、硅树脂、聚硅氧烷树脂等。
作为上述光聚合引发剂没有特别限定,可以使用公知的物质,例如,作为上述光聚合引发剂,其具体例可以举出苯乙酮类、二苯甲酮类、米氏苯甲酰苯甲酸酯、α-阿米罗基酯(α-amyloxim ester)、噻吨酮类、苯丙酮类、苯偶酰类、苯偶姻类、酰基氧化膦类。并且优选混合使用光敏剂,作为其具体例,可以举出例如正丁胺、三乙胺、聚正丁基膦等。
作为上述光聚合引发剂,在上述电离射线固化型树脂为具有自由基聚合性不饱和基团的树脂系的情况下,优选单独或混合使用苯乙酮类、二苯甲酮类、噻吨酮类、苯偶姻、苯偶姻甲醚等。另外,在上述电离射线固化型树脂为具有阳离子聚合性官能团的树脂系的情况下,作为上述光聚合引发剂,优选单独或以混合物的形式使用芳香族重氮盐、芳香族锍盐、芳香族碘鎓盐、茂金属化合物、苯偶姻磺酸酯等。
作为本发明中使用的引发剂,在树脂为具有自由基聚合性不饱和基团的电离射线固化型树脂的情况下,出于与电离射线固化型树脂的相容性以及黄变也较少的理由,优选1-羟基-环己基苯基酮。
相对于上述电离射线固化型树脂100质量份,上述硬涂层用组合物中的上述光聚合引发剂的含量优选为1质量份~10质量份。这是由于,若小于1质量份,则无法使第1本发明的光学层积体中的硬涂层的硬度处于上述的范围;若超过10质量份,则电离射线无法到达所涂设的膜的深部,未能促进内部固化,目标硬涂层表面的铅笔硬度可能达不到3H以上。
上述光聚合引发剂的含量的更优选下限为2质量份,更优选上限为8质量份。通过使上述光聚合引发剂的含量处于该范围,在膜厚方向不会产生硬度分布,容易呈均匀的硬度。
上述硬涂层用组合物也可以含有溶剂。
作为上述溶剂,可根据所用树脂成分的种类和溶解性来选择使用,可示例出例如酮类(丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、二丙酮醇等)、醚类(二氧六环、四氢呋喃、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯等)、脂肪族烃类(己烷等)、脂环式烃类(环己烷等)、芳香族烃类(甲苯、二甲苯等)、卤化碳类(二氯甲烷、二氯乙烷等)、酯类(乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等)、水、醇类(乙醇、异丙醇、丁醇、环己醇等)、溶纤剂类(甲基溶纤剂、乙基溶纤剂等)、乙酸溶纤剂类、亚砜类(二甲基亚砜等)、酰胺类(二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等)等,也可以为它们的混合溶剂。
在本发明中,出于与树脂的相容性、涂布性优异的原因,特别优选至少含有酮系溶剂中的甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮的任意一种;或它们的混合物。
作为上述硬涂层用组合物中的原料含有比例(固体成分)没有特别限定,通常优选为5质量%~70质量%、特别优选为25质量%~60质量%。
在上述硬涂层用组合物中,根据提高硬涂层的硬度、抑制固化收缩、防止粘连、控制折射率、赋予防眩性、改变颗粒或硬涂层表面的性质等目的,也可以添加现有公知的有机/无机微粒、分散剂、表面活性剂、抗静电剂、硅烷偶联剂、增稠剂、防着色剂、着色剂(颜料、染料)、消泡剂、流平剂、阻燃剂、紫外线吸收剂、粘接赋予剂、阻聚剂、抗氧化剂、表面改性剂等。
另外,上述硬涂层用组合物中可以混合使用光敏剂,作为其具体例,可以举出例如正丁胺、三乙胺、聚正丁基膦(ポリ-n-ブチルホソフィン)等。
作为上述硬涂层用组合物的制备方法,只要可将各成分均匀混合就没有特别限定,例如可使用涂料摇摆器、珠磨机、捏合机、混合器等公知的装置来进行。
另外,作为将上述硬涂层用组合物涂布在上述透光性基材上的方法没有特别限定,可以举出例如凹板印刷法、旋涂法、浸渍法、喷雾法、模涂法、棒涂法、辊涂法、弯月面涂布法、苯胺印刷法、丝网印刷法、液滴(ピード)涂布法等公知的方法。
对于通过将上述硬涂层用组合物涂布于上述透光性基材上形成的涂膜而言,优选根据需要通过加热和/或干燥、活性能量射线照射等进行固化。
作为上述活性能量射线照射,可以举出利用紫外线或电子射线进行的照射。作为上述紫外线源的具体例,可以举出例如超高压汞灯、高压汞灯、低压汞灯、碳弧灯、黑光荧光灯、金属卤化物灯等光源。并且,作为紫外线的波长,可以使用190nm~380nm的波段。作为电子射线源的具体例,可以举出考克罗夫特-瓦尔顿(Cockcroft-Walton)型、范德格里夫特(バンデグラフト)型、共振变压器型、绝缘芯变压器型、或者直线型、地那米(Dynamitron)型、高频型等各种电子射线加速器。
需要说明的是,上述硬涂层的优选膜厚(固化时)为0.5μm~100μm、更优选为0.8μm~20μm,出于卷曲防止性能、裂纹防止性能特别优异的原因,最优选为2μm~10μm的范围。上述硬涂层的膜厚为利用电子显微镜(SEM、TEM、STEM)对截面进行观察并测定任意10个点而得到的平均值(μm)。对于硬涂层的膜厚,作为其他方法,还可以使用厚度测定装置Mitutoyo社制造的Digimatic Indicator IDF-130对任意10个点进行测定,求出平均值。
通过使上述硬涂层用组合物中含有抗静电剂,能够对上述硬涂层赋予抗静电性能。
作为上述抗静电剂,可以使用现有公知的物质,例如可以使用季铵盐等阳离子性抗静电剂、锡掺杂氧化铟(ITO)等微粒、导电性聚合物等。
在使用上述抗静电剂的情况下,相对于全部固体成分的总质量,其含量优选为1质量%~30质量%。
此外,本发明的光学层积体优选在上述硬涂层上进一步具有低折射率层。
作为上述低折射率层,优选由下述物质中的任意一种构成:1)含有二氧化硅(シリカ)或氟化镁等低折射率无机微粒的树脂;2)作为低折射率树脂的氟系树脂;3)含有二氧化硅或氟化镁等低折射率无机微粒的氟系树脂;4)二氧化硅或氟化镁等低折射率无机薄膜;等等。关于氟系树脂以外的树脂,可以使用与上述粘合剂树脂同样的树脂。
此外,上述的二氧化硅优选为中空二氧化硅微粒,这样的中空二氧化硅微粒例如可利用日本特开2005-099778号公报的实施例中所记载的制造方法来进行制作。
这些低折射率层的折射率优选为1.47以下、特别优选为1.42以下。
另外,低折射率层的厚度并无限定,通常在10nm~1μm左右的范围内进行适宜设定即可。
作为上述氟系树脂,可以使用至少在分子中含有氟原子的聚合性化合物或其聚合物。作为聚合性化合物没有特别限定,例如优选具有经电离射线而固化的官能团、可发生热固化的极性基团等固化反应性基团。并且也可以为同时具有这些反应性基团的化合物。相对于该聚合性化合物,所谓聚合物为完全不具有上述反应性基团等的物质。
作为上述具有经电离射线而固化的官能团的聚合性化合物,可以广泛使用具有烯键式不饱和键的含氟单体。更具体地说,可以示例出氟代烯烃类(例如氟乙烯、偏二氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯、全氟丁二烯、全氟-2,2-二甲基-1,3-间二氧杂环戊烯等)。作为具有(甲基)丙烯酰氧基的物质,还有(甲基)丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、(甲基)丙烯酸2,2,3,3,3-五氟丙酯、(甲基)丙烯酸2-(全氟丁基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(全氟己基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(全氟辛基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(全氟癸基)乙酯、α-三氟甲基丙烯酸甲酯、α-三氟甲基丙烯酸乙酯之类的在分子中具有氟原子的(甲基)丙烯酸酯化合物;分子中具有至少带3个氟原子的碳原子数为1~14的氟代烷基、氟代环烷基或氟代亚烷基与具有至少2个(甲基)丙烯酰氧基的含氟多官能(甲基)丙烯酸酯化合物;等等。
作为上述可发生热固化的极性基团,例如优选为羟基、羧基、氨基、环氧基等可形成氢键的基团。它们不仅与涂膜的密合性优异,而且与二氧化硅等无机超微粒的亲和性也优异。作为具有热固性极性基团的聚合性化合物,可以举出例如:4-氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物;氟乙烯-烃类乙烯基醚共聚物;环氧、聚氨酯、纤维素、苯酚、聚酰亚胺等各树脂的氟改性物等。
作为兼具上述经电离射线而固化的官能团与可发生热固化的极性基团的聚合性化合物,可以示例出:丙烯酸或甲基丙烯酸的部分和完全氟代烷基酯、链烯基酯、芳基酯类、完全或部分氟化乙烯基醚类、完全或部分氟化乙烯基酯类、完全或部分氟化乙烯基酮类等。
并且,作为氟系树脂,例如可举出下述物质。
含有至少一种具有上述电离射线固化性基团的聚合性化合物的含氟(甲基)丙烯酸酯化合物的单体或单体混合物的聚合物;上述含氟(甲基)丙烯酸酯化合物的至少一种与(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基已基酯之类的在分子中不含有氟原子的(甲基)丙烯酸酯化合物的共聚物;氟乙烯、偏二氟乙烯、三氟乙烯、三氟氯乙烯、3,3,3-三氟丙烯、1,1,2-三氯-3,3,3-三氟丙烯、六氟丙烯之类的含氟单体的均聚物或共聚物等。也可以使用通过使这些共聚物中含有有机硅成分而得到的含有机硅的偏二氟乙烯共聚物。作为这种情况下的有机硅成分,可示例出(聚)二甲基硅氧烷、(聚)二乙基硅氧烷、(聚)二苯基硅氧烷、(聚)甲基苯基硅氧烷、烷基改性(聚)二甲基硅氧烷、含偶氮基的(聚)二甲基硅氧烷、二甲基硅酮、苯基甲基硅酮、烷基·芳烷基改性硅酮、氟硅酮、聚醚改性硅酮、脂肪酸酯改性硅酮、含氢聚甲基硅氧烷、含硅烷醇基的硅酮、含烷氧基的硅酮、含苯酚基的硅酮、甲基丙烯酸改性硅酮、丙烯酸改性硅酮、氨基改性硅酮、羧酸改性硅酮、甲醇改性硅酮、环氧改性硅酮、巯基改性硅酮、氟改性硅酮、聚醚改性硅酮等。其中优选具有二甲基硅氧烷结构。
进一步地,由以下化合物构成的非聚合物或聚合物也可作为氟系树脂使用。即,可以使用:在分子中具有至少1个异氰酸酯基的含氟化合物与在分子中具有至少1个氨基、羟基、羧基之类的可与异氰酸酯基反应的官能团的化合物发生反应而得到的化合物;含氟聚醚多元醇、含氟烷基多元醇、含氟聚酯多元醇、含氟ε-己内酯改性多元醇之类的含氟多元醇与具有异氰酸酯基的化合物发生反应而得到的化合物等。
此外,也可以将上述记载的各粘合剂树脂与上述具有氟原子的聚合性化合物或聚合物一同进行混合来使用。进一步地,可以适宜使用用于使反应性基团等固化的固化剂;用于提高涂布性或赋予防污性的各种添加剂;溶剂。
上述低折射率层的形成中,优选使添加低折射率剂和树脂等而成的低折射率层用组合物的粘度处于可获得优选涂布性的0.5mPa·s~5mPa·s(25℃)、优选为0.7mPa·s~3mPa·s(25℃)的范围。从而可实现可见光线的优异抗反射层,且可均匀地形成没有涂布不均的薄膜,并且可形成密合性特别优异的低折射率层。
树脂的固化手段可以与后述硬涂层中的固化手段相同。为了进行固化处理而采用加热手段的情况下,优选向氟系树脂组合物中添加热聚合引发剂,该热聚合引发剂通过加热例如产生自由基来引发聚合性化合物的聚合。
作为本发明光学层积体的制造方法,例如,在利用上述方法制作的聚酯基材上形成硬涂层用涂膜,根据需要进行干燥,之后使上述硬涂层用涂膜固化,形成硬涂层。并且可根据需要利用公知的方法在上述硬涂层上形成上述低折射率层,从而来制造本发明的光学层积体。
另外,作为上述硬涂层用涂膜的干燥方法没有特别限定,通常可在30℃~120℃下进行3秒~120秒的干燥。
作为使上述硬涂层用涂膜固化的方法,可以根据构成成分来适当选择公知的方法。例如,若所含有的粘合剂树脂成分为紫外线固化型,则可通过对涂膜照射紫外线来进行固化。
在上述照射紫外线的情况下,紫外线照射量优选为80mJ/cm2以上、更优选为100mJ/cm2以上、进一步优选为130mJ/cm2以上。
本发明的光学层积体优选在上述透光性基材与光学功能层之间具有底涂层。
上述底涂层为以提高上述聚酯基材与硬涂层的密合性为第一目的而设置的层,对于该底涂层的优选厚度,从防止起因于设置上述底涂层的干涉条纹的发生的方面考虑,可利用上述透光性基材的折射率(nx、ny)、光学功能层的折射率(nh)和底涂层的折射率(np)的关系如下进行适宜选择。
(1)在底涂层的折射率(np)大于上述透光性基材的慢轴方向的折射率(nx)和上述光学功能层的折射率(nf)的情况下(np>nx、nf)、或者在上述底涂层的折射率(np)小于上述透光性基材的快轴方向的折射率(ny)和上述光学功能层的折射率(nf)的情况下(np<ny、nf),上述底涂层的厚度优选为3nm~30nm。
(2)在上述底涂层的折射率(np)大于上述透光性基材的慢轴方向的折射率(nx)且小于上述光学功能层的折射率(nf)的情况下(nx<np<nf)、或者上述底涂层的折射率(np)小于上述透光性基材的快轴方向的折射率(ny)且大于上述光学功能层的折射率(nf)的情况下(nf<np<ny),上述底涂层的厚度优选为65nm~125nm。
(3)在上述底涂层的折射率(np)存在于上述透光性基材的快轴方向的折射率(ny)与上述透光性基材的慢轴方向的折射率(nx)之间(ny<np<nx)的情况下,从防止干涉条纹的方面出发,上述底涂层的厚度并没有特别限定。需要说明的是,从降低上述底涂层与上述透光性基材的界面处的反射量来减弱干涉条纹的方面出发,上述底涂层的折射率(np)越接近于(nx+ny)/2越优选。
作为上述(1)和(2)中各底涂层厚度为优选理由,在(1)中是由于:在对底涂层与光学功能层的界面(界面A)以及透光性基材与底涂层的界面(界面B)进行比较时,在相对于外部光入射的折射率变化的大小关系中,界面A与界面B是相反的。因此,在界面处反射外部光时,若在界面A与界面B中的一个界面处呈自由端反射,则另一个界面处呈固定端反射,相位发生逆转,因而若底涂层薄,则两界面处的反射光发生干涉、强度减少。
另一方面,在(2)中是由于:折射率的变化在上述界面A与界面B相同,所以界面A与界面B处的反射光的相位相同,从而在底涂层的光学膜厚为光波长的1/4时,两界面处的反射光发生干涉、强度减少。此处,对于(2)中底涂层厚度的范围,由于底涂层的折射率如后述通常为1.47~1.63左右,因而其是将该范围的中间值1.55作为折射率、在光波长380nm~780nm下计算出的值。
需要说明的是,在底涂层与透光性基材和光学功能层的折射率之差相等时,两界面处的反射率也相等,最能够发挥出上述(1)和(2)中的由干涉所产生的效果。
在上述(1)的情况下,上述底涂层的厚度优选为3nm~30nm。若小于3nm,则上述聚酯基材与硬涂层的密合性不充分;若超过30nm,则本发明光学层积体的干涉条纹防止性不充分。在上述(1)的情况下,底涂层厚度更优选的下限为10nm、更优选的上限为20nm。
此外,在上述(2)的情况下,上述底涂层的厚度优选为65nm~125nm。若超出该范围,则本发明光学层积体的干涉条纹防止性不充分。在上述(2)的情况下,底涂层厚度更优选的下限为70nm、更优选的上限为110nm。
此外,在上述(3)的情况下,上述底涂层的厚度没有特别限定,可以任意设定,其优选的下限为3nm、优选的上限为125nm。
需要说明的是,上述底涂层的厚度例如为通过利用电子显微镜(SEM、TEM、STEM)对上述底涂层的截面进行观察并对任意10个点进行测定而得到的平均值(nm)。在厚度非常薄的情况下,通过以照片形式记录以高倍数进行观察而得到的情况并进一步进行放大来测定。层界面线是作为交界线可明确区分的程度的非常细的线,但在放大的情况下,其变成粗线。在这种情况下,将对粗线宽度进行2等分而得到的中心部分作为交界线来进行测定。
作为构成这样的底涂层的材料,只要具有与透光性基材的密合性就没有特别限定,可以使用以往作为光学层积体的底涂层而使用的物质。
其中,在从现有的光学层积体用底涂层的材料进行考虑的情况下,在选择密合性、硬度也满足的材料时,上述底涂层的折射率为1.47~1.63的范围;与不控制底涂层厚度的情况相比,本发明的光学层积体中,底涂层的材料选择范围非常大、为优选的。
需要说明的是,对于上述光学功能层的折射率(nf)来说,出于最能发挥出上述(1)和(2)中的基于干涉的效果的原因,底涂层与透光性基材和光学功能层的折射率之差越接近越优选;在(3)中,从抑制界面增加的方面出发,越接近于底涂层的折射率越优选。
本发明的光学层积体中,上述底涂层可以使用底涂层用组合物来形成,该底涂层用组合物是将上述材料与必要时的光聚合引发剂和其它成分混合分散在溶剂中而制备出的。
上述混合分散可以使用涂料摇摆器、珠磨机、捏合机等公知的装置来进行。
作为上述溶剂,优选使用水,优选以水溶液、水分散液或乳化液等水性涂液的形态来使用。并且,也可以稍含有有机溶剂。
作为上述有机溶剂,可以举出例如:醇(例如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、苯甲醇、PGME、乙二醇)、酮(例如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环戊酮、环己酮、庚酮、二异丁基酮、二乙基酮)、脂肪族烃(例如己烷、环己烷)、卤代烃(例如二氯甲烷、氯仿、四氯化碳)、芳香族烃(例如苯、甲苯、二甲苯)、酰胺(例如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、正甲基吡咯烷酮)、醚(例如二***、二氧六环、四氢呋喃)、醚醇(例如1-甲氧基-2-丙醇)、酯(例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丙酯)等。
作为上述其它成分没有特别限定,可以举出例如流平剂、有机或无机微粒、光聚合引发剂、热聚合引发剂、交联剂、固化剂、聚合促进剂、粘度调整剂、抗静电剂、抗氧化剂、防污剂、滑动剂、折射率调整剂、分散剂等。
上述底涂层用组合物中,优选总固体成分为3%~20%。若小于3%,则有残留溶剂残留、可能会产生白化。若超过20%,则底涂层用组合物的粘度增高、涂布性降低,从而在表面会出现不均或条纹、可能得不到所期望的膜厚。上述固体成分更优选为4%~10%。
上述底涂层用组合物向上述聚酯基材的涂布可以在任意阶段实施,优选在聚酯基材的制造过程中实施,更优选涂布至取向结晶化完成之前的聚酯基材。
此处,结晶取向完成之前的聚酯基材包括:未拉伸膜;未拉伸膜在纵向或横向的任意一方进行了取向的单轴取向膜;以及在纵向和横向的二个方向进行了低倍数拉伸取向的膜(最终在纵向或横向进行再拉伸来完成取向结晶化之前的双向拉伸膜);等等。其中,优选对未拉伸膜或在单方向进行了取向的单向拉伸膜涂布上述底涂层用组合物的水性涂液,在该状态下施以纵向拉伸和/或横向拉伸以及热固定。
将上述底涂层用组合物涂布至聚酯基材时,优选对聚酯基材表面施以电晕表面处理、火焰处理、等离子体处理等物理处理作为用于提高涂布性的预处理,或者优选与底涂层用组合物一起合用与其呈化学惰性的表面活性剂。
作为上述底涂层用组合物的涂布方法,可以适用公知的任意涂布法。例如,可以单独或组合使用辊涂法、凹板印刷法、辊刷法、喷涂法、气刀涂布法、浸渍法、幕涂法等。需要说明的是,涂膜可以根据需要仅在聚酯基材的单面形成,也可以在两面形成。
此外,如上所述,通过使上述底涂层的折射率与厚度处于上述特定的范围,可借助上述底涂层表现出干涉条纹防止性能。
这样的折射率具有特定关系的底涂层或硬涂层优选通过使用在上述的硬涂层用组合物或底涂层用组合物中含有高折射率微粒或低折射率微粒而进行了折射率调整的组合物来形成。
作为上述高折射率微粒,例如可适当使用折射率为1.50~2.80的金属氧化物微粒等。作为上述金属氧化物微粒,具体地说,可以举出例如:二氧化钛(TiO2、折射率:2.71)、氧化锆(ZrO2、折射率:2.10)、氧化铈(CeO2、折射率:2.20)、氧化锡(SnO2、折射率:2.00)、锑锡氧化物(ATO、折射率:1.75~1.95)、铟锡氧化物(ITO、折射率:1.95~2.00)、磷锡化合物(PTO、折射率:1.75~1.85)、氧化锑(Sb2O5、折射率:2.04)、铝锌氧化物(AZO、折射率:1.90~2.00)、镓锌氧化物(GZO、折射率:1.90~2.00)以及锑酸锌(ZnSb2O6、折射率:1.90~2.00)等。其中,氧化锡(SnO2)、锑锡氧化物(ATO)、铟锡氧化物(ITO)、磷锡化合物(PTO)、氧化锑(Sb2O5)、铝锌氧化物(AZO)、镓锌氧化物(GZO)和锑酸锌(ZnSb2O6)为导电性金属氧化物,并具有可通过控制微粒的扩散状态、形成导电通路来赋予抗静电性的优点。
此外,作为上述低折射率微粒,例如可适当使用折射率为1.20~1.45的微粒。作为这样的低折射率微粒,可以使用现有公知的低折射率层中所使用的微粒,例如可以举出上述的中空二氧化硅微粒、LiF(折射率1.39)、MgF2(氟化镁、折射率1.38)、AlF3(折射率1.38)、Na3AlF6(冰晶石、折射率1.33)和NaMgF3(折射率1.36)等金属氟化物微粒。
作为上述高折射率微粒和上述低折射率微粒的含量没有特别限定,例如,可以利用添加至硬涂层用组合物中的树脂成分的固化物与预先测定了折射率值的加重平均来适宜调整其与其它成分的关系,以使所形成的硬涂层的折射率满足上述关系。
需要说明的是,上述硬涂层可如下形成:在利用上述方法形成的底涂层上涂布上述硬涂层用组合物来形成硬涂层用涂膜,根据需要进行干燥后,使上述硬涂层用涂膜固化,从而形成该硬涂层。
此外,在上述硬涂层用组合物含有紫外线固化型树脂的情况下,通过使上述底涂层用组合物中含有用于上述硬涂层用涂膜的固化的引发剂,能够更为可靠地得到硬涂层与底涂层的密合性。
对于本发明的光学层积体,其硬度在基于JIS K5600-5-4(1999)的铅笔硬度试验(负荷4.9N)中优选为HB以上、更优选为H以上。
此外,本发明光学层积体的全光线透过率优选为80%以上。若小于80%,则在装配于图像显示装置中的情况下,色彩再现性或可见性可能会受损,并且可能得不到所期望的对比度。上述全光线透过率更优选为90%以上。
上述全光线透过率可使用雾度计(村上色彩技术研究所社制造、制品编号;HM-150)通过基于JIS K-7361的方法进行测定。
此外,本发明光学层积体的雾度优选为1%以下。若超过1%,则得不到所期望的光学特性,在将本发明的光学层积体设置于图像显示表面时可见性会降低。
上述雾度可使用雾度计(村上色彩技术研究所社制造、制品编号;HM-150)通过基于JIS K-7136的方法进行测定。
在上述光学功能层为硬涂层的情况下,本发明的光学层积体可通过使用例如上述的硬涂层用组合物在透光性基材上形成硬涂层来进行制造。此外,在上述光学功能层为在上述硬涂层上层积有低折射率层的结构的情况下,可通过使用上述的硬涂层用组合物在透光性基材上形成硬涂层、之后使用上述的低折射率层用组合物在硬涂层上形成低折射率层来制造。
关于上述硬涂层用组合物和硬涂层的形成方法、低折射率层用组合物和低折射率层的形成方法,可以举出与上述相同的材料、方法。
此外,下述偏振片也是本发明之一:该偏振片为将在面内具有双折射率的透光性基材的一面具有光学功能层的光学层积体设置在偏振元件上而得到的,并且其是通过配设在图像显示装置的表面来进行使用的,其中,上述透光性基材与上述偏振元件按照上述透光性基材的折射率大的方向即慢轴与上述偏振元件的吸收轴垂直的方式进行配设;上述透光性基材的折射率大的方向即慢轴与上述图像显示装置的显示画面的上下方向平行地配设。
作为本发明的偏振片中的上述光学层积体,可以举出与本发明的光学层积体同样的物质。
本发明的偏振片中,对于上述在面内具有双折射率的透光性基材,基于与上述本发明的光学层积体同样的理由,优选其延迟为3000nm以上;折射率大的方向即慢轴方向的折射率(nx)与快轴方向的折射率(ny)之差(nx-ny)优选为0.05以上,上述快轴方向为与上述慢轴方向正交的方向。
此外,本发明的偏振片中,基于与上述本发明的光学层积体同样的理由,优选在上述透光性基材与光学功能层之间具有底涂层,上述底涂层的厚度优选按照上述(1)~(3)进行适宜选择。
作为上述偏振元件没有特别限定,例如可以使用经碘等染色并进行了拉伸的聚乙烯醇膜、聚乙烯醇缩甲醛膜、聚乙烯醇缩醛膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系皂化膜等。在上述偏振元件与上述光学层积体的层积处理中,优选对透光性基材进行皂化处理。通过皂化处理,可使粘接性良好、还可得到抗静电效果。
本发明的偏振片中,上述透光性基材与上述偏振元件按照上述透光性基材的折射率大的方向即慢轴与上述偏振元件的吸收轴垂直的方式进行配设。本发明的偏振片中,由于上述透光性基材与上述偏振元件按照上述方式配设、进而上述透光性基材的折射率大的方向即慢轴与图像显示装置的显示画面的上下方向平行地设置,因而与上述本发明的光学层积体同样,防反射性能与明处对比度优异。
需要说明的是,上述的“上述透光性基材与上述偏振元件按照上述透光性基材的折射率大的方向即慢轴与上述偏振元件的吸收轴垂直的方式进行配设”是指按照上述透光性基材的慢轴与上述偏振元件的吸收轴所成的角度为90°±40°的范围的方式对上述透光性基材与上述偏振元件进行设置的状态。
此外,本发明的偏振片中,上述透光性基材的慢轴与上述偏振元件的吸收轴的角度优选为90°±30°、更优选为90°±10°、进一步优选为90°±5°。本发明的偏振片中,通过使上述透光性基材的慢轴与上述偏振元件的吸收轴的角度为90°±40°,可以谋求上述的防反射性能与明处对比度的提高。需要说明的是,本发明的偏振片中,为了谋求防反射性能与明处对比度的提高,上述透光性基材的慢轴与上述偏振元件的慢轴的角度最优选为90°。因此,相比于上述透光性基材的慢轴与上述偏振元件的吸收轴的角度为90°±40°,优选其为90°±30°、更优选为90°±10°。进一步地,在上述透光性基材的慢轴与上述偏振元件的吸收轴的角度为0°±5°时,能够得到与该角度为0°的情况同等程度的防反射性能与明处对比度的提高,是更优选的。
这样的本发明偏振片可通过将上述光学层积体的透光性基材与上述偏振元件按照上述透光性基材的折射率大的方向即慢轴与上述偏振元件的吸收轴垂直的方式进行配设来制造,上述透光性基材的折射率大的方向即慢轴与上述图像显示装置的显示画面的上下方向平行地配设。
具备上述本发明的光学层积体或本发明的偏振片而成的图像显示装置也是本发明之一。
本发明的图像显示装置可以为LCD、PDP、FED、ELD(有机EL、无机EL)、CRT、平板电脑、触摸屏、电子纸等图像显示装置。
作为上述代表例的LCD具备透过性显示体以及从背面对上述透过性显示体进行照射的光源装置。本发明的图像显示装置为LCD的情况下,在该透过性显示体的表面形成有本发明的光学层积体或本发明的偏振片。
本发明的图像显示装置为具有本发明的光学层积体或偏振片的液晶显示装置的情况下,光源装置的光源由本发明光学层积体或本发明偏振片的下侧进行照射。需要说明的是,在液晶显示元件与本发明的偏振片之间可以***相位差板。该液晶显示装置的各层间可以根据需要设有接合剂层。
上述PDP具备在表面形成了电极的表面玻璃基板、以及背面玻璃基板,该背面玻璃基板是与该表面玻璃基板对置、并在之间封入放电气体来进行配设的,在其表面形成了电极和微小的槽,槽内形成有红、绿、蓝的荧光体层。本发明的图像显示装置为PDP的情况下,在上述表面玻璃基板的表面或其前面板(玻璃基板或膜基板)上具备上述本发明的光学层积体。
本发明的图像显示装置可以为ELD装置或CRT等图像显示装置,ELD装置是在玻璃基板上蒸镀施加电压时会发光的硫化锌、二胺类物质等发光体并控制施加至基板的电压来进行显示的装置;CRT是将电信号转换为光,产生人眼可见的图像的装置。这种情况下,在上述各显示装置的最外表面或其前面板的表面上具备上述光学层积体。
此处,本发明为具有上述光学层积体的液晶显示装置的情况下,作为该液晶显示装置中的背光光源没有特别限定,优选为白色发光二极管(白色LED),本发明的图像显示装置优选为具备白色发光二极管作为背光光源的VA模式或IPS模式的液晶显示装置。
上述白色LED是指通过将荧光体方式、即使用了化合物半导体的发出蓝色光或紫外光的发光二极管与荧光体组合而发出白色光的元件。其中,由使用了化合物半导体的蓝色发光二极管与钇·铝·石榴石系黄色荧光体组合而成的发光元件构成的白色发光二极管由于具有连续且宽的发光光谱,因而对防反射性能和明处对比度的改善有效,同时发光效率也优异,因此适合作为本发明中的上述背光光源。另外,由于能够广泛地利用消耗电力小的白色LED,因而还能够起到节能的效果。
此外,上述VA(Vertical Alignment)模式为下述动作模式:在无电压施加时,使液晶分子与液晶盒的基板垂直进行取向来表示出暗显示,通过施加电压将液晶分子倒入来表示出明显示。
此外,上述IPS(In-Plane Switching)模式为下述方式:向设置于液晶盒的一侧基板的梳形电极施加横向电池,利用该横向电场使液晶在基板面内进行旋转,从而进行显示。
使用了本发明光学层积体或偏振片的图像显示装置优选为具备白色发光二极管作为背光光源的VA模式或IPS模式,这是由于下述理由。
即,其原因在于,本发明的图像显示装置能够使入射到显示画面中的高比例的在左右方向振动的光(S偏振光)在本发明的光学层积体或偏振片处的反射降低,作为结果,有大量S偏振光发生透射。通常,这些透射的S偏振光在显示装置内部被吸收,返回到观测者侧的光也极少,但仍存在。在VA模式或IPS模式中,由于设置在比液晶盒更靠近观测者侧的偏振元件的吸收轴相对于显示画面为左右方向,因而能够对透过了本发明的光学层积体或偏振片的S偏振光进行吸收,能够进一步降低返回到观测者侧的光。
此外,本发明的图像显示装置可以为在显示画面的左右方向设有偏振元件的吸收轴的有机EL显示装置。上述有机EL显示装置因图像显示原理而并不需要偏振元件,但从防止外部光反射的方面出发,有时使用从观测者侧依次层积偏振元件、λ/4相位差板、有机EL元件而成的构成。此时,上述偏振元件和λ/4相位差板作为防止外部光反射用圆偏振片而发挥功能;而通常的λ/4相位差板仅针对某一特定波长作为λ/4相位差板发挥功能,因而无法防止所入射的全部外部光反射。因此,通过使偏振元件的吸收轴相对于显示画面为左右方向,可将入射到该显示画面的S偏振光吸收、降低入射到图像内部的光,从而能够降低返回到观察者侧的光。
作为上述有机EL显示装置的图像显示方式,可以举出:通过使用白色发光层并透过滤色器而得到彩色显示的滤色器方式;通过使用蓝色发光层并使其发光的一部分透过色转换层而得到彩色显示的色转换方式;使用红色·绿色·蓝色发光层的3色方式;在该3色方式中合用滤色器的方式等。作为上述发光层的材料,可以为低分子,也可以为高分子。
本发明的图像显示装置在任意情况下均可在电视机、计算机、电子纸、触摸屏、平板电脑等显示屏显示中使用。特别是可适当地用于CRT、液晶面板、PDP、ELD、FED、触摸屏等高精细图像用显示屏的表面。
此外,图像显示装置的制造方法也是本发明之一,该图像显示装置具备光学层积体,该光学层积体中,在面内具有双折射率的透光性基材的一侧面上具有光学功能层。
即,本发明的图像显示装置的制造方法为具备在面内具有双折射率的透光性基材的一侧面上具有光学功能层的光学层积体的图像显示装置的制造方法,该制造方法的特征在于,其具有按照上述透光性基材的折射率大的方向即慢轴与上述图像显示装置的显示画面的上下方向平行的方式配设上述光学层积体的工序。
本发明的图像显示装置的制造方法中,作为上述光学层积体,可以举出与上述本发明的光学层积体同样的光学层积体。
此外,上述的“按照上述透光性基材的折射率大的方向即慢轴与上述图像显示装置的显示画面的上下方向平行的方式配设上述光学层积体”是指按照上述慢轴与上述显示画面的上下方向所成的角度为0°±40°的范围来配设上述光学层积体。
此外,如本发明的光学层积体中所说明,上述透光性基材的慢轴与显示画面的上下方向的角度优选为0°±30°、更优选为0°±10°、进一步优选为0°±5°。
上述本发明图像显示装置的防反射性能与明处对比度优异、可见性得到改善。这样的基于本发明的图像显示装置的可见性改善方法也是本发明之一。
即,本发明的图像显示装置的可见性改善方法为具备下述光学层积体的图像显示装置的可见性改善方法,该光学层积体在面内具有双折射率的透光性基材的一侧面上具有光学功能层;该方法的特征在于,按照上述透光性基材的折射率大的方向即慢轴与上述图像显示装置的显示画面的上下方向平行的方式配设上述光学层积体。
本发明的图像显示装置的可见性改善方法中,作为上述光学层积体,可以举出与上述本发明的光学层积体同样的光学层积体;并且,作为上述图像显示装置,可以举出与上述本发明的图像显示装置同样的图像显示装置。
此外,上述的“按照上述透光性基材的折射率大的方向即慢轴与上述图像显示装置的显示画面的上下方向平行的方式配设上述光学层积体”是指按照上述慢轴与上述显示画面的上下方向所成的角度为0°±40°的范围的方式来配设上述光学层积体。
此外,如本发明的偏振片中所说明,上述透光性基材的慢轴与显示画面的上下方向的角度优选为0°±30°、更优选为0°±10°、进一步优选为0°±5°。
发明效果
本发明的光学层积体和偏振片由于为上述构成,因而即使在使用聚酯膜之类的在面内具有双折射率的透光性基材的情况下,也能够得到防反射性能与明处对比度优异的图像显示装置。
因此,本发明的光学层积体和偏振片能够适当地应用于阴极线管显示装置(CRT)、液晶显示屏(LCD)、等离子体显示屏(PDP)、电致发光显示屏(ELD)、场发射显示屏(FED)、电子纸、触摸屏、平板电脑等中。
附图说明
图1为示出实施例等中使用的液晶监视器的背光光源光谱的曲线图。
具体实施方式
(明处对比度评价法)
按照反射率测定时的S偏振光与透光性基材的快轴的关系为相同的方式,以光学功能层为观测者侧,将光学层积体设置在液晶监视器(FLATORON IPS226V(LG ElectronicsJapan社制造))的观察者侧的偏振元件上,在周边照度400lux(明处)下,目视观察显示画面的明处对比度由此来进行评价。
具体地说,明处对比度由下式表示,一般来说,由于明处白亮度的变化率小而明处黑亮度的变化率大,因而明处对比度受明处黑亮度支配。此外,由于面板本来的黑亮度相比于明处黑亮度较小,可以无视,因而在下述要点中,对黑度(明处黑亮度)进行评价,将该评价作为实质上的明处对比度的评价。
即,对于S偏振光与透光性基材的快轴的角度不同的两种液晶监视器,设其一为液晶监视器A、另一为液晶监视器B,将液晶监视器A、B排在一起,由15名被测者进行体感评价(从距离黑显示的液晶监视器50cm~60cm的位置进行目视观察,评价哪一个看上去是黑的),将回答黑的人数为12人以上的液晶监视器评价为明处对比度优异,在人数不满12人的情况下、即将11人以下的情况评价为差。需要说明的是,对于在液晶监视器A、B上设置光学层积体的角度,在各实施例、比较例中,分别适当改变角度来进行评价。需要说明的是,在13名以上的被测者回答为黑的情况下,记为特别优异。
明处对比度:CR=LW/LB
明处白亮度(LW):在有外部光的明处(周边照度400lux),显示装置为白显示时的亮度
明处黑亮度(LB):在有外部光的明处(周边照度400lux),显示装置为黑显示时的亮度
(反射率测定方法)
在测定侧、即光学层积体的设有光学功能层的一侧的相反侧粘贴黑色聚氯乙烯绝缘带(Yamato聚氯乙烯绝缘带No200-38-21宽38mm)后,使用分光光度计(V7100型、自动绝对反射率测定单元VAR-7010日本分光社制造),在偏振光测定中,在相对于S偏振光平行设置透光性基材的慢轴的情况下以及平行设置快轴的情况下进行5度反射率的测定。
(彩虹斑的评价)
在各实施例、比较例、参考例中,将在上述明处对比度评价用中的设置有光学层积体的液晶监视器从正面和斜向方向(约50°)由距离50cm~60cm的位置目视和隔着偏振光太阳镜进行显示图像的观察,对彩虹斑进行评价。
图1中示出了所使用的液晶监视器的背光光源光谱。
(延迟的测定)
透光性基材的延迟如下进行测定。
首先,对于拉伸后的透光性基材,使用二片偏振片求出透光性基材的取向轴向,利用Abbe折射率计(Atago社制造NAR-4T)求出与取向轴方向正交的二个轴的在波长590nm下的折射率(nx、ny)。此处,将表示出较大折射率的轴定义为慢轴。透光性基材的厚度d(nm)使用电子测微计(ANRITSU社制造)进行测定,将单位换算为nm。利用折射率差(nx-ny)与膜的厚度d(nm)的积来计算出延迟。
(折射率的测定)
使用椭圆偏振仪(UVISEL堀场制作所社制造)进行测定。
(在面内是否具有双折射率的判断)
利用如下方法来判断在面内是否具有双折射率。使用王子计测机器社制造KOBRA-WR,设定测定角为0°且测定波长为589.3nm,对面内相位差进行测定,面内相位差小于20nm时,判断为面内不具有双折射率;为20nm以上时,判断为在面内具有双折射率。
(实施例1、比较例1)
在290℃使聚对苯二甲酸乙二醇酯材料熔融,通过成膜模具(フィルム形成ダイ)挤出成片状,密合在经水冷冷却的旋转骤冷鼓上进行冷却,制作得到未拉伸膜。利用双向拉伸试验装置(东洋精机社制造)在120℃对该未拉伸膜进行1分钟预热后,于120℃以拉伸倍数4.5倍进行拉伸,之后在与该拉伸方向成90度的方向以拉伸倍数1.5倍进行拉伸,得到nx=1.70、ny=1.60、(nx-ny)=0.10、膜厚80μm、延迟=8000nm的透光性基材。
接下来,作为光学功能层,将季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)以30质量%溶解在MIBK溶剂中,添加相对于固体成分为5质量%的光聚合引发剂(Irg184、BASF社制造),由此得到光学功能层用组合物,利用刮条涂布机,按照干燥后的膜厚为5μm的方式对所得到的光学功能层用组合物进行涂布,形成涂膜。
接下来,将所形成的涂膜在70℃下加热1分钟,除去溶剂,通过对涂布面照射紫外线进行固定化,得到具有折射率(nf)为1.53的光学功能层的光学层积体。将S偏振光与透光性基材的快轴平行(S偏振光与透光性基材的快轴的角度为0°)设置来进行测定的实施例1的光学层积体的反射率为4.45%,将S偏振光与透光性基材的慢轴平行(S偏振光与透光性基材的快轴的角度为90°)设置来进行测定的比较例1的反射率为4.73%,实施例1的光学层积体中的防反射性能优异。
此外,按照反射率测定时的S偏振光与透光性基材的快轴的关系为相同的方式,以光学功能层为观测者侧,将光学层积体设置在液晶监视器(FLATORON IPS226V(LGElectronics Japan社制造))的观察者侧的偏振元件上,在周边照度400lux(明处)下,目视观察显示画面的明处对比度由此来进行评价。
在实施例1的情况下,按照入射到显示画面中的高比例的相对于该显示画面在左右方向振动的S偏振光与透光性基材的快轴平行(透光性基材的慢轴与显示画面的上下方向平行、即透光性基材的慢轴与显示画面的上下方向的角度为0°)地来进行设置,在比较例1的情况下,将S偏振光与透光性基材的慢轴平行(透光性基材的慢轴与显示画面的上下方向的角度为90°)地设置,并进行评价。其结果,与使用了比较例1的光学层积体的液晶监视器B相比,使用了实施例1的光学层积体的液晶监视器A的显示画面的明处对比度特别优异。并且,使用实施例1的光学层积体的液晶监视器A中也无彩虹斑,为可见性改善极为良好的状态。另一方面,在使用了比较例1的光学层积体的液晶监视器B中,尽管未见到彩虹斑,但与使用了实施例1的光学层积体的液晶监视器A相比,明处对比度差、防反射性能也差。
(实施例2、比较例2)
在290℃使聚对苯二甲酸乙二醇酯材料熔融,通过成膜模具挤出成片状,密合在经水冷冷却的旋转骤冷鼓上进行冷却,制作得到未拉伸膜。利用双向拉伸试验装置(东洋精机社制造)在120℃对该未拉伸膜进行1分钟预热后,于120℃以拉伸倍数4.5倍进行拉伸,之后在与该拉伸方向成90度的方向以拉伸倍数1.8倍进行拉伸,得到nx=1.68、ny=1.62、(nx-ny)=0.06、膜厚80μm、延迟=4800nm的透光性基材。
除了使用所得到的透光性基材以外,利用与实施例1相同的方法得到具有折射率(nf)为1.53的光学功能层的光学层积体。使用所得到的光学层积体,与实施例1同样地(S偏振光与透光性基材的快轴的角度为0°)测定反射率,对明处对比度进行评价,结果实施例2的光学层积体的反射率为4.46%,将S偏振光与透光性基材的慢轴平行地设置(S偏振光与透光性基材的快轴的角度为90°)来进行测定的比较例2的光学层积体的反射率为4.63%,实施例2的光学层积体中的防反射性能优异。
此外,在与实施例1同样地进行的评价中,与使用了比较例2的光学层积体的液晶监视器B相比,使用了实施例2的光学层积体的液晶监视器A中的显示画面的明处对比度特别优异。此外,使用了实施例2的光学层积体的液晶监视器A也没有彩虹斑,为可见性改善极为良好的状态。另一方面,在使用了比较例2的光学层积体的液晶监视器B中,尽管未见到彩虹斑,但与使用了实施例2的光学层积体的液晶监视器A相比,明处对比度差。
(实施例3、比较例3)
在290℃使聚对苯二甲酸乙二醇酯材料熔融,通过成膜模具挤出成片状,密合在经水冷冷却的旋转骤冷鼓上进行冷却,制作得到未拉伸膜。利用双向拉伸试验装置(东洋精机社制造)在120℃对该未拉伸膜进行1分钟预热后,于120℃以拉伸倍数4.5倍进行拉伸,之后利用辊涂机在单侧均匀涂布由聚酯树脂的水分散体28.0质量份与水72.0质量份形成的底涂层用树脂组合物。接下来,将该涂布膜在95℃干燥,在与先前的拉伸方向成90度的方向以拉伸倍数1.5倍进行拉伸,得到在nx=1.70、ny=1.60、(nx-ny)=0.10、膜厚80μm、延迟=8000nm的膜上设置了折射率1.56、膜厚100nm的底涂层的透光性基材。
除了使用所得到的透光性基材以外,利用与实施例1相同的方法得到具有折射率(nf)为1.53的光学功能层的光学层积体。使用所得到的光学层积体,与实施例1同样地(S偏振光与透光性基材的快轴的角度为0°)测定反射率,对明处对比度进行评价,结果实施例3的光学层积体的反射率为4.36%,将S偏振光与透光性基材的慢轴平行地设置(S偏振光与透光性基材的快轴的角度为90°)来进行测定的比较例3的光学层积体的反射率为4.48%,实施例3的光学层积体中的防反射性能优异。
此外,在与实施例1同样地进行的评价中,与使用了比较例3的光学层积体的液晶监视器B相比,使用了实施例3的光学层积体的液晶监视器A的显示画面的明处对比度特别优异。此外,使用了实施例3的光学层积体的液晶监视器A也没有彩虹斑,为可见性改善极为良好的状态。另一方面,在使用了比较例3的光学层积体的液晶监视器B中,尽管未见到彩虹斑,但与使用了实施例3的光学层积体的液晶监视器A相比,明处对比度差。
(实施例4、比较例4)
在290℃使聚对苯二甲酸乙二醇酯材料熔融,通过成膜模具挤出成片状,密合在经水冷冷却的旋转骤冷鼓上进行冷却,制作得到未拉伸膜。利用双向拉伸试验装置(东洋精机社制造)在120℃对该未拉伸膜进行1分钟预热后,于120℃以拉伸倍数4.0倍进行拉伸,之后利用辊涂机在单侧均匀涂布由聚酯树脂的水分散体28.0质量份与水72.0质量份形成的底涂层用树脂组合物。接下来,将该涂布膜在95℃干燥,在与先前的拉伸方向成90度的方向以拉伸倍数1.8倍进行拉伸,得到在nx=1.68、ny=1.63、(nx-ny)=0.05、膜厚70μm、延迟=3500nm的膜上设置了折射率(np)1.56、膜厚100nm的底涂层的透光性基材。
除了使用所得到的透光性基材以外,利用与实施例1相同的方法得到具有折射率(nf)为1.53的光学功能层的光学层积体。需要说明的是,光学功能层在底涂层上形成。使用所得到的光学层积体,与实施例1同样地(S偏振光与透光性基材的快轴的角度为0°)测定反射率,对明处对比度进行评价,结果实施例4光学层积体的反射率为4.38%,将S偏振光与透光性基材的慢轴平行地设置(S偏振光与透光性基材的快轴的角度为90°)来进行测定的比较例4的光学层积体的反射率为4.47%,实施例4的光学层积体中的防反射性能优异。
此外,在与实施例1同样地进行的评价中,与使用了比较例4的光学层积体的液晶监视器B相比,使用了实施例4的光学层积体的液晶监视器A的显示画面的明处对比度特别优异。此外,使用了实施例4的光学层积体的液晶监视器A也没有彩虹斑,为可见性改善极为良好的状态。另一方面,使用了比较例4的光学层积体的液晶监视器B中,尽管未见到彩虹斑,但与使用了实施例4的光学层积体的液晶监视器A相比,明处对比度差。
(实施例5、比较例5)
在290℃使聚对苯二甲酸乙二醇酯材料熔融,通过成膜模具挤出成片状,密合在经水冷冷却的旋转骤冷鼓上进行冷却,制作得到未拉伸膜。利用双向拉伸试验装置(东洋精机社制造)在120℃对该未拉伸膜进行1分钟预热后,于120℃以拉伸倍数4.5倍进行拉伸,之后利用辊涂机在单侧均匀涂布由聚酯树脂的水分散体28.0质量份与水72.0质量份形成的底涂层用树脂组合物。接下来,将该涂布膜在95℃干燥,在与先前的拉伸方向成90度的方向以拉伸倍数1.5倍进行拉伸,得到在nx=1.70、ny=1.60、(nx-ny)=0.10、膜厚38μm、延迟=3800nm的膜上设有折射率(np)1.56、膜厚100nm的底涂层的透光性基材。
除了使用所得到的透光性基材以外,利用与实施例1相同的方法得到具有折射率(nf)为1.53的光学功能层的光学层积体。需要说明的是,光学功能层在底涂层上形成。使用所得到的光学层积体,按照S偏振光与透光性基材的快轴所成的角度为30°进行设置来测定的实施例5的光学层积体的反射率为4.39%,按照S偏振光与透光性基材的慢轴所成的角度为30°进行设置来测定的比较例5的光学层积体的反射率为4.45%,实施例5的光学层积体中的防反射性能优异。
此外,在与实施例1同样地进行的评价中,与使用了比较例5的光学层积体的液晶监视器B相比,使用了实施例5的光学层积体的液晶监视器A中,显示画面的明处对比度优异。此外,在使用了实施例5的光学层积体的液晶监视器A中,彩虹斑为隔着偏振光太阳镜稍微可见的程度,是在实际使用上没有问题的水平,为可见性得到了改善的状态。另一方面,在使用了比较例5的光学层积体的液晶监视器B中,彩虹斑为隔着偏振光太阳镜稍微可见的程度,是在实际使用上没有问题的水平,但与使用了实施例5的光学层积体的液晶监视器A相比,其明处对比度差。
需要说明的是,对于实施例5的光学层积体中S偏振光与透光性基材的快轴所成的角度为负侧的相同角度的液晶监视器A’、以及比较例5的光学层积体中S偏振光与透光性基材的慢轴所成的角度为负侧的相同角度的液晶监视器B’进行了反射率和明处对比度的评价,结果为与使用了实施例5的光学层积体的液晶监视器A和使用了比较例5的光学层积体的液晶监视器B同样的结果。
(实施例6、比较例6)
在290℃使聚对苯二甲酸乙二醇酯材料熔融,通过成膜模具挤出成片状,密合在经水冷冷却的旋转骤冷鼓上进行冷却,制作得到未拉伸膜。利用双向拉伸试验装置(东洋精机社制造)在120℃对该未拉伸膜进行1分钟预热后,于120℃以拉伸倍数4.5倍进行拉伸,之后利用辊涂机在单侧均匀涂布由聚酯树脂的水分散体28.0质量份与水72.0质量份形成的底涂层用树脂组合物。接下来,将该涂布膜在95℃干燥,在与先前的拉伸方向成90度的方向以拉伸倍数1.5倍进行拉伸,得到在nx=1.70、ny=1.60、(nx-ny)=0.10、膜厚10μm、延迟=1000nm的膜上设有折射率(np)1.56、膜厚100nm的底涂层的透光性基材。
除了使用所得到的透光性基材以外,利用与实施例1相同的方法得到具有折射率(nf)为1.53的光学功能层的光学层积体。使用所得到的光学层积体,按照S偏振光与透光性基材的快轴平行(S偏振光与透光性基材的快轴的角度为0°)的方式进行设置来测定的实施例6的光学层积体的反射率为4.40%,按照S偏振光与慢轴平行(S偏振光与透光性基材的快轴的角度为90°)进行设置来测定的比较例6的光学层积体的反射率为4.47%,实施例6的光学层积体的防反射性能优异。
此外,在与实施例1同样地进行的评价中,与使用了比较例6的光学层积体的液晶监视器B相比,使用了实施例6的光学层积体的液晶监视器A中,显示画面的明处对比度优异。此外,使用了实施例6的光学层积体的液晶监视器A也没有彩虹斑,为可见性得到了改善的状态。另一方面,在使用了比较例6的光学层积体的液晶监视器B中尽管未见到彩虹斑,但与使用了实施例6的光学层积体的液晶监视器A相比,明处对比度差。
(实施例7、比较例7)
使用实施例1中得到的光学层积体,按照S偏振光与透光性基材的快轴所成的角度为5°进行设置来测定的实施例7的光学层积体的反射率为4.46%;按照S偏振光与透光性基材的慢轴所成的角度为5°进行设置来测定的比较例7的光学层积体的反射率为4.72%,实施例7的光学层积体的防反射性能优异。
此外,在与实施例1同样地进行的评价中,与使用了比较例7的光学层积体的液晶监视器B相比,使用了实施例7的光学层积体的液晶监视器A的显示画面的明处对比度特别优异。此外,使用了实施例7的光学层积体的液晶监视器A也没有彩虹斑,为可见性改善极为良好的状态。另一方面,在使用了比较例7的光学层积体的液晶监视器B中尽管未见到彩虹斑,但与使用了实施例7的光学层积体的液晶监视器A相比,明处对比度差、防反射性能也差。
需要说明的是,对于实施例7的光学层积体中S偏振光与透光性基材的快轴所成的角度为负侧的相同角度的液晶监视器A’、以及比较例7的光学层积体中S偏振光与透光性基材的慢轴所成的角度为负侧的相同角度的液晶监视器B’进行了反射率和明处对比度的评价,结果为与使用了实施例7的光学层积体的液晶监视器A和使用了比较例7的光学层积体的液晶监视器B同样的结果。
(实施例8、比较例8)
使用实施例1中得到的光学层积体,按照S偏振光与透光性基材的快轴所成的角度为10°进行设置来测定的实施例8的光学层积体的反射率为4.48%,按照S偏振光与透光性基材的慢轴所成的角度为10°进行设置来测定的比较例8的光学层积体的反射率为4.68%,实施例8的光学层积体的防反射性能优异。
此外,在与实施例1同样地进行的评价中,与使用了比较例8的光学层积体的液晶监视器B相比,使用了实施例8的光学层积体的液晶监视器A的显示画面的明处对比度特别优异。此外,使用了实施例8的光学层积体的液晶监视器A中也无彩虹斑,为可见性改善极为良好的状态。另一方面,在使用了比较例8的光学层积体的液晶监视器B中尽管未见到彩虹斑,但与使用了实施例8的光学层积体的液晶监视器A相比,明处对比度差、防反射性能也差。
需要说明的是,对于实施例8的光学层积体中S偏振光与透光性基材的快轴所成的角度为负侧同角度的液晶监视器A’、以及比较例8的光学层积体中S偏振光与透光性基材的慢轴所成的角度为负侧同角度的液晶监视器B’进行了反射率和明处对比度的评价,结果为与使用了实施例8的光学层积体的液晶监视器A和使用了比较例8的光学层积体的液晶监视器B同样的结果。
(实施例9、比较例9)
使用实施例1中得到的光学层积体,按照S偏振光与透光性基材的快轴所成的角度为30°进行设置来测定的实施例9的光学层积体的反射率为4.56%,按照S偏振光与透光性基材的慢轴所成的角度为30°进行设置来测定的比较例9的光学层积体的反射率为4.64%,实施例9的光学层积体的防反射性能优异。
此外,在与实施例1同样地进行的评价中,与使用了比较例9的光学层积体的液晶监视器B相比,使用了实施例9的光学层积体的液晶监视器A中,显示画面的明处对比度优异。此外,使用了实施例9的光学层积体的液晶监视器A中也无彩虹斑,为可见性改善极为良好的状态。另一方面,在使用了比较例9的光学层积体的液晶监视器B中尽管未见到彩虹斑,但与使用了实施例9的光学层积体的液晶监视器A相比,明处对比度差、防反射性能也差。
需要说明的是,对于实施例9的光学层积体中S偏振光与透光性基材的快轴所成的角度为负侧同角度的液晶监视器A’、以及比较例9的光学层积体中S偏振光与透光性基材的慢轴所成的角度为负侧同角度的液晶监视器B’进行了反射率和明处对比度的评价,结果为与使用了实施例9的光学层积体的液晶监视器A和使用了比较例9的光学层积体的液晶监视器B同样的结果。
(实施例10、比较例10)
在290℃使聚萘二甲酸乙二醇酯材料熔融,通过成膜模具挤出成片状,密合在经水冷冷却的旋转骤冷鼓上进行冷却,制作得到未拉伸膜。利用双向拉伸试验装置(东洋精机社制造)在120℃对该未拉伸膜进行1分钟预热后,于120℃以拉伸倍数4.5倍进行拉伸,之后利用辊涂机在单侧均匀涂布由聚酯树脂的水分散体28.0质量份与水72.0质量份形成的底涂层用树脂组合物。接下来,将该涂布膜在95℃干燥,在与先前的拉伸方向成90度的方向以拉伸倍数1.5倍进行拉伸,得到在nx=1.81、ny=1.60、(nx-ny)=0.21、膜厚40μm、延迟=8400nm的膜上设有折射率(np)1.56、膜厚100nm的底涂层的透光性基材。
除了使用所得到的透光性基材以外,利用与实施例1相同的方法得到具有折射率(nf)为1.53的光学功能层的光学层积体。需要说明的是,光学功能层在底涂层上形成。使用所得到的光学层积体,按照S偏振光与透光性基材的快轴所成的角度为0°进行设置来测定的实施例10的光学层积体的反射率为4.37%,按照S偏振光与透光性基材的慢轴所成的角度为0°进行设置来测定的比较例10的光学层积体的反射率为4.79%,实施例10的光学层积体的防反射性能优异。
此外,在与实施例1同样地进行的评价中,与使用了比较例10的光学层积体的液晶监视器B相比,使用了实施例10的光学层积体的液晶监视器A中,显示画面的明处对比度特别优异。此外,使用了实施例10的光学层积体的液晶监视器A也没有彩虹斑,为可见性改善极为良好的状态。另一方面,在使用了比较例10的光学层积体的液晶监视器B的显示画面中尽管未见到彩虹斑,但与使用了实施例10的光学层积体的液晶监视器A相比,明处对比度差。
(比较例11)
使用实施例1中制作的光学层积体,按照S偏振光与透光性基材的快轴所成的角度为45°进行设置而测定出的反射率为4.59%,按照S偏振光与透光性基材的慢轴所成的角度为45°进行设置而测定出的反射率也同样地为4.59%,反射率无差异,未得到防反射性能。
将设置了实施例9的光学层积体的液晶监视器设为液晶监视器A,将设置了比较例11的S偏振光与透光性基材的快轴所成的角度为45°的光学层积体的液晶监视器设为液晶监视器B,与实施例1同样地对明处对比度进行评价。其结果,与使用了比较例11的光学层积体的液晶监视器B的显示画面的明处对比度相比,使用了实施例9的光学层积体的液晶监视器A的显示画面的明处对比度优异。将设置了比较例11的S偏振光与透光性基材的慢轴所成的角度为45°的光学层积体的液晶监视器设为液晶监视器B’,对于液晶监视器B’也同样地进行明处对比度评价,结果与上述液晶监视器B为同样的结果。
接下来,将使用了实施例1、7和8的光学层积体的液晶监视器设为液晶监视器A,将使用了实施例9的光学层积体的液晶监视器设为液晶监视器B,同样地进行明处对比度评价,其结果,与使用了实施例9的光学层积体的液晶监视器B的显示画面的明处对比度相比,使用了实施例1、实施例7和实施例8的光学层积体的液晶监视器A的显示画面的明处对比度优异。
(比较例12)
使用实施例3中制作的光学层积体,按照S偏振光与透光性基材的快轴所成的角度为45°进行设置而测定出的反射率为4.42%,按照S偏振光与透光性基材的慢轴所成的角度为45°进行设置而测定出的反射率也同样为4.42%,反射率无差异,未得到防反射性能。将设置有S偏振光与透光性基材的快轴所成的角度为45°的光学层积体的液晶监视器设为液晶监视器A,将设置有S偏振光与透光性基材的慢轴所成的角度为45°的光学层积体的液晶监视器设为液晶监视器B,与实施例1同样地进行彩虹斑和明处对比度评价,在以任一角度进行设置的情况下,均未见到彩虹斑,各角度下的明处对比度也无差异;与使用了实施例3的光学层积体的液晶监视器A相比,使用了比较例12的光学层积体的液晶监视器在以任一角度进行设置的情况下,明处对比度均较差。
(参考例1)
在290℃使聚对苯二甲酸乙二醇酯材料熔融,通过成膜模具挤出成片状,密合在经水冷冷却的旋转骤冷鼓上进行冷却,制作得到未拉伸膜。利用双向拉伸试验装置(东洋精机社制造)在120℃对该未拉伸膜进行1分钟预热后,于120℃以拉伸倍数4.5倍进行拉伸,之后利用辊涂机在单侧均匀涂布由聚酯树脂的水分散体28.0质量份与水72.0质量份形成的底涂层用树脂组合物。接下来,将该涂布膜在95℃干燥,在与先前的拉伸方向成90度的方向以拉伸倍数1.5倍进行拉伸,得到在nx=1.70、ny=1.60、(nx-ny)=0.10、膜厚28μm、延迟=2800nm的膜上设有折射率(np)1.56、膜厚100nm的底涂层的透光性基材。除了使用所得到的透光性基材以外,利用与实施例1相同的方法得到具有折射率(nf)为1.53的光学功能层的光学层积体。使用所得到的光学层积体,按照S偏振光与透光性基材的快轴所成的角度为30°进行设置而测定出的反射率为4.39%,按照S偏振光与慢轴所成的角度为30°进行设置而测定出的反射率为4.45%,反射率有差异,得到了防反射效果。对于明处对比度,将设置有按照S偏振光与透光性基材的快轴所成的角度为30°进行设置的光学层积体的液晶监视器设为液晶监视器A,将按照S偏振光与慢轴所成的角度为30°进行设置的液晶监视器设为液晶监视器B,也与实施例1同样地进行彩虹斑和明处对比度评价,结果液晶监视器A的明处对比度优异,但延迟小于3000nm,因而隔着偏振光太阳镜明显观测到彩虹斑。
需要说明的是,将参考例1的上述液晶监视器A的光学层积体中S偏振光与透光性基材的快轴所成的角度为负侧同角度的液晶监视器设为液晶监视器A’,将参考例1的上述液晶监视器B的光学层积体中S偏振光与透光性基材的慢轴所成的角度为负侧同角度的液晶监视器设为液晶监视器B’,对于液晶监视器A’和液晶监视器B’进行了反射率和明处对比度评价,结果为与参考例1的液晶监视器A和液晶监视器B同样的结果。
(参考例2)
在290℃使聚对苯二甲酸乙二醇酯材料熔融,通过成膜模具挤出成片状,密合在经水冷冷却的旋转骤冷鼓上进行冷却,制作得到未拉伸膜。利用双向拉伸试验装置(东洋精机社制造)在120℃对该未拉伸膜进行1分钟预热后,于120℃以拉伸倍数3.8倍进行拉伸,之后利用辊涂机在单侧均匀涂布由聚酯树脂的水分散体28.0质量份与水72.0质量份形成的底涂层用树脂组合物。接下来,将该涂布膜在95℃干燥,在与先前的拉伸方向成90度的方向以拉伸倍数1.8倍进行拉伸,得到在nx=1.66、ny=1.63、(nx-ny)=0.03、膜厚100μm、延迟=3500nm的膜上设有折射率(np)1.56、膜厚100nm的底涂层的透光性基材。除了使用所得到的透光性基材以外,利用与实施例1相同的方法得到具有折射率(nf)为1.53的光学功能层的光学层积体。使用所得到的光学层积体,按照S偏振光与透光性基材的快轴平行(S偏振光与透光性基材的快轴的角度为0°)进行设置而测定出的反射率为4.41%,按照S偏振光与透光性基材的慢轴平行(S偏振光与透光性基材的慢轴的角度为0°)进行设置而测定出的反射率为4.43%,反射率稍有差异,有防反射效果。此外,将设置有按照S偏振光与透光性基材的快轴所成的角度为0°进行设置的光学层积体的液晶监视器设为液晶监视器A、将按照S偏振光与慢轴所成的角度为0°进行设置的液晶监视器设为液晶监视器B,与实施例1同样地进行彩虹斑和明处对比度评价,结果在以任一角度进行设置的情况下,均未见到彩虹斑;对于明处对比度,在以任一角度进行设置的情况下,均未见差异,(nx-ny)=0.03、为较小值,因而与使用了实施例4、5的光学层积体的液晶监视器相比,明处对比度差。
(参考例3)
利用与实施例1相同的方法制作在nx=1.48026、ny=1.48019、(nx-ny)=0.0007、膜厚80μm、面内相位差为5.6nm的三乙酰纤维素(TD80ULM富士膜社制造)基材上设有折射率(nf)为1.53的光学功能层的光学层积体。
使用所得到的光学层积体,以S偏振光与透光性基材的快轴平行(S偏振光与透光性基材的快轴的角度为0°)进行设置而测定出的反射率为4.39%,以S偏振光与透光性基材的慢轴平行(S偏振光与透光性基材的慢轴的角度为0°)进行设置而测定出的反射率也同样地为4.39%,反射率无差异。尽管上述反射率无差异,但由于使用三乙酰纤维素作为透光性基材,因而反射率无问题。将设置有按照S偏振光与透光性基材的快轴所成的角度为0°进行设置的光学层积体的液晶监视器设为液晶监视器A,将设置有按照S偏振光与透光性基材的慢轴所成的角度为0°进行设置并进行测定的光学层积体的液晶监视器设为液晶监视器B,与实施例1同样地进行彩虹斑和明处对比度评价,结果在以任一角度进行设置的情况下,明处对比度均无差异,也未见彩虹斑。由该参考例3可确认到,在使用以往用于液晶显示装置中的面内不具有双折射率的透光性基材的情况下,未产生明处对比度和彩虹斑的问题、可见性无问题。在各实施例中,得到了与该参考例3的可见性同等程度优异的可见性。
工业实用性
本发明的光学层积体和偏振片能够适当地应用于阴极线管显示装置(CRT)、液晶显示屏(LCD)、等离子体显示屏(PDP)、电致发光显示屏(ELD)、场发射显示屏(FED)、触摸屏、电子纸、平板电脑等中。
Claims (11)
1.一种图像显示装置,该图像显示装置具备光学层积体,该光学层积体在面内具有双折射率的透光性基材的一面具有光学功能层,其特征在于,
所述光学层积体以所述光学功能层为观察者侧的方式设置在所述图像显示装置的观察者侧的偏振元件上使用,
所述透光性基材的折射率大的方向即慢轴与所述图像显示装置的显示画面的上下方向的角度为0°±10°,
作为所述透光性基材的聚酯基材的延迟为5000nm~25000nm,
所述透光性基材的慢轴方向的折射率(nx)与快轴方向的折射率(ny)之差(nx-ny)为0.07以上,所述慢轴方向为折射率大的方向,所述快轴方向为与所述慢轴方向正交的方向,
所述光学功能层为硬涂层,
所述图像显示装置按照所述透光性基材的作为折射率小的方向的快轴方向相对于入射到所述显示画面中的高比例的在左右方向振动的S偏振光为平行的方式设置在室内,
所述图像显示装置为有机电致发光显示装置。
2.如权利要求1所述的图像显示装置,其中,光学层积体在硬涂层上进一步具有低折射率层。
3.如权利要求1或2所述的图像显示装置,其中,聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯。
4.如权利要求1或2所述的图像显示装置,其中,
在透光性基材与光学功能层之间具有底涂层;
所述底涂层的折射率(np)大于所述透光性基材的慢轴方向的折射率(nx)和所述光学功能层的折射率(nf)(np>nx、nf)、或者
所述底涂层的折射率(np)小于所述透光性基材的快轴方向的折射率(ny)和所述光学功能层的折射率(nf)(np<ny、nf),
所述底涂层的厚度为3nm~30nm。
5.如权利要求1或2所述的图像显示装置,其中,
在透光性基材与光学功能层之间具有底涂层;
所述底涂层的折射率(np)大于所述透光性基材的慢轴方向的折射率(nx)且小于所述光学功能层的折射率(nf)(nx<np<nf)、或者
所述底涂层的折射率(np)小于所述透光性基材的快轴方向的折射率(ny)且大于所述光学功能层的折射率(nf)(nf<np<ny),
所述底涂层的厚度为65nm~125nm。
6.如权利要求1或2所述的图像显示装置,其中,
在透光性基材与光学功能层之间具有底涂层;
所述底涂层的折射率(np)存在于所述透光性基材的快轴方向的折射率(ny)与所述透光性基材的慢轴方向的折射率(nx)之间(ny<np<nx)。
7.如权利要求1或2所述的图像显示装置,其中,作为透光性基材的聚酯基材的延迟为7000nm~2万nm。
8.如权利要求1或2所述的图像显示装置,其中,作为透光性基材的聚酯基材的延迟为8000nm~2万nm。
9.一种光学层积体,其特征在于,其用在权利要求1或2所述的图像显示装置中,所述光学层积体的全光线透过率为80%以上。
10.一种图像显示装置的制造方法,该图像显示装置具备光学层积体和偏振元件,该光学层积体在面内具有双折射率的透光性基材的一面具有光学功能层;该制造方法的特征在于,
所述图像显示装置为有机电致发光显示装置,
其具有如下工序:按照所述透光性基材的折射率大的方向即慢轴与所述图像显示装置的显示画面的上下方向的角度为0°±10°的方式,以所述光学功能层为观察者侧的方式将所述光学层积体设置在所述图像显示装置的观察者侧的所述偏振元件上,
作为所述透光性基材的聚酯基材的延迟为5000nm~25000nm,
对于所述透光性基材而言,慢轴方向的折射率(nx)与快轴方向的折射率(ny)之差(nx-ny)为0.07以上,所述慢轴方向为折射率大的方向,所述快轴方向为与所述慢轴方向正交的方向,
所述光学功能层为硬涂层,
所述图像显示装置按照所述透光性基材的作为折射率小的方向的快轴方向相对于入射到所述显示画面中的高比例的在左右方向振动的S偏振光为平行的方式设置在室内。
11.一种图像显示装置的可见性改善方法,其为具备下述光学层积体和偏振元件的图像显示装置的可见性改善方法,该光学层积体在面内具有双折射率的透光性基材的一面具有光学功能层;该可见性改善方法的特征在于,
所述图像显示装置为有机电致发光显示装置,
按照所述透光性基材的折射率大的方向即慢轴与所述图像显示装置的显示画面的上下方向的角度为0°±10°的方式,以所述光学功能层为观察者侧的方式将所述光学层积体设置在所述图像显示装置的观察者侧的所述偏振元件上,
作为所述透光性基材的聚酯基材的延迟为5000nm~25000nm,
对于所述透光性基材而言,慢轴方向的折射率(nx)与快轴方向的折射率(ny)之差(nx-ny)为0.07以上,所述慢轴方向为折射率大的方向,所述快轴方向为与所述慢轴方向正交的方向,
所述光学功能层为硬涂层,
所述图像显示装置按照所述透光性基材的作为折射率小的方向的快轴方向相对于入射到所述显示画面中的高比例的在左右方向振动的S偏振光为平行的方式设置在室内。
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