JP2023166852A - Lens portion, laminate, display body, method for manufacturing display body, and display method - Google Patents
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Landscapes
- Polarising Elements (AREA)
Abstract
Description
本発明は、レンズ部、積層体、表示体、表示体の製造方法および表示方法に関する。 The present invention relates to a lens part, a laminate, a display body, a method for manufacturing a display body, and a display method.
液晶表示装置およびエレクトロルミネセンス(EL)表示装置(例えば、有機EL表示装置)に代表される画像表示装置が急速に普及している。画像表示装置においては、画像表示を実現し、画像表示の性能を高めるために、一般的に、偏光部材、位相差部材等の光学部材が用いられている(例えば、特許文献1を参照)。 Image display devices represented by liquid crystal display devices and electroluminescent (EL) display devices (eg, organic EL display devices) are rapidly becoming popular. In image display devices, optical members such as polarizing members and retardation members are generally used to realize image display and improve image display performance (see, for example, Patent Document 1).
近年、画像表示装置の新たな用途が開発されている。例えば、Virtual Reality(VR)を実現するためのディスプレイ付きゴーグル(VRゴーグル)が製品化され始めている。VRゴーグルは様々な場面での利用が検討されていることから、その軽量化、高精細化等が望まれている。軽量化は、例えば、VRゴーグルに用いられるレンズを薄型化することで達成され得る。一方で、薄型レンズを用いた表示システムに適した光学部材の開発も望まれている。さらに、VR表示システムにおいては、円偏光と直線偏光との変換、反射等が利用されるところ、所望でない反射により、残像(ゴースト)として視認されるという問題がある。 In recent years, new uses for image display devices have been developed. For example, goggles with a display (VR goggles) for realizing Virtual Reality (VR) have begun to be commercialized. Since VR goggles are being considered for use in a variety of situations, it is desired that they be lighter and have higher definition. Weight reduction can be achieved, for example, by making the lenses used in VR goggles thinner. On the other hand, there is also a desire for the development of optical members suitable for display systems using thin lenses. Furthermore, in the VR display system, conversion between circularly polarized light and linearly polarized light, reflection, etc. are utilized, but there is a problem in that undesired reflection is visually recognized as an afterimage (ghost).
上記に鑑み、本発明はVRゴーグルの軽量化、高精細化を実現し得、さらに、残像を抑制し得るレンズ部の提供を主たる目的とする。 In view of the above, the main object of the present invention is to provide a lens section that can realize weight reduction and high definition of VR goggles, and can further suppress afterimages.
1.本発明の実施形態によるレンズ部は、ユーザに対して画像を表示する表示システムに用いられる。該レンズ部は、画像を表す表示素子の表示面から前方に向けて出射され、偏光部材および第1のλ/4部材を通過した光を反射する、反射型偏光部材と;上記反射型偏光部材の前方に配置される吸収型偏光部材と;上記表示素子と上記反射型偏光部材との間の光路上に配置される第一レンズ部と;上記表示素子と上記第一レンズ部との間に配置され、上記表示素子から出射された光を透過させ、上記反射型偏光部材で反射された光を上記反射型偏光部材に向けて反射させるハーフミラーと;上記ハーフミラーと上記反射型偏光部材との間の光路上に配置される第2のλ/4部材と、を備える。上記第一レンズ部、上記第2のλ/4部材、上記反射型偏光部材および上記吸収型偏光部材は一体化されている。
2.上記1に記載のレンズ部において、上記反射型偏光部材の反射軸と上記吸収型偏光部材の吸収軸とは互いに平行に配置されてもよい。
3.上記1または2に記載のレンズ部において、上記第一レンズ部と上記ハーフミラーとは一体であってもよい。
4.上記1から3のいずれかに記載のレンズ部において、上記レンズ部は、上記吸収型偏光部材の前方に配置される第二レンズ部を備えてもよい。
5.上記1から4のいずれかに記載のレンズ部において、上記表示素子に含まれる上記偏光部材の吸収軸と上記第1のλ/4部材の遅相軸とのなす角度は40°~50°であってもよく、上記表示素子に含まれる上記偏光部材の吸収軸と上記第2のλ/4部材の遅相軸とのなす角度は40°~50°であってもよい。
6.上記1から5のいずれかに記載のレンズ部において、上記第一レンズ部、上記第2のλ/4部材、上記反射型偏光部材および上記吸収型偏光部材は、接着層を介して一体化されていてもよい。
1. Lens units according to embodiments of the present invention are used in display systems that display images to users. The lens portion includes a reflective polarizing member that reflects light that is emitted forward from the display surface of the display element that represents an image and has passed through the polarizing member and the first λ/4 member; an absorptive polarizing member disposed in front of; a first lens section disposed on the optical path between the display element and the reflective polarizing member; and between the display element and the first lens section; a half mirror arranged to transmit the light emitted from the display element and reflect the light reflected by the reflective polarizing member toward the reflective polarizing member; the half mirror and the reflective polarizing member; and a second λ/4 member disposed on the optical path between the two. The first lens portion, the second λ/4 member, the reflective polarizing member, and the absorbing polarizing member are integrated.
2. In the lens portion described in 1 above, the reflection axis of the reflective polarizing member and the absorption axis of the absorptive polarizing member may be arranged parallel to each other.
3. In the lens section described in 1 or 2 above, the first lens section and the half mirror may be integrated.
4. In the lens section according to any one of 1 to 3 above, the lens section may include a second lens section disposed in front of the absorption type polarizing member.
5. In the lens portion according to any one of 1 to 4 above, the angle between the absorption axis of the polarizing member included in the display element and the slow axis of the first λ/4 member is 40° to 50°. The angle between the absorption axis of the polarizing member included in the display element and the slow axis of the second λ/4 member may be 40° to 50°.
6. In the lens portion according to any one of 1 to 5 above, the first lens portion, the second λ/4 member, the reflective polarizing member, and the absorbing polarizing member are integrated via an adhesive layer. You can leave it there.
7.本発明の実施形態による積層体は、上記1から6のいずれかに記載のレンズ部に用いられ、上記第一レンズ部と上記第2のλ/4部材と上記反射型偏光部材と上記吸収型偏光部材とを有する。
8.上記7に記載の積層体において、上記第一レンズ部と上記第2のλ/4部材と上記反射型偏光部材と上記吸収型偏光部材とは接着層を介して一体化されてもよい。
9.上記7または8に記載の積層体において、上記反射型偏光部材の反射軸と上記吸収型偏光部材の吸収軸とは互いに平行に配置されてもよい。
7. The laminate according to the embodiment of the present invention is used for the lens portion according to any one of 1 to 6 above, and includes the first lens portion, the second λ/4 member, the reflective polarizing member, and the absorption type It has a polarizing member.
8. In the laminate described in 7 above, the first lens portion, the second λ/4 member, the reflective polarizing member, and the absorbing polarizing member may be integrated via an adhesive layer.
9. In the laminate described in 7 or 8 above, the reflection axis of the reflective polarizing member and the absorption axis of the absorptive polarizing member may be arranged parallel to each other.
10.本発明の実施形態による表示体は、上記1から6のいずれかに記載のレンズ部を有する。
11.本発明の実施形態による表示体の製造方法は、上記1から6のいずれかに記載のレンズ部を有する表示体の製造方法である。
10. A display body according to an embodiment of the present invention has the lens portion described in any one of 1 to 6 above.
11. A method for manufacturing a display body according to an embodiment of the present invention is a method for manufacturing a display body having a lens portion according to any one of items 1 to 6 above.
12.本発明の実施形態による表示方法は、偏光部材および第1のλ/4部材を介して出射された画像を表す光を、ハーフミラーおよび第一レンズ部を通過させるステップと;上記ハーフミラーおよび前記第一レンズ部を通過した光を、第2のλ/4部材を通過させるステップと;上記第2のλ/4部材を通過した光を、反射型偏光部材で前記ハーフミラーに向けて反射させるステップと;上記反射型偏光部材および上記ハーフミラーで反射させた光を、上記第2のλ/4部材により上記反射型偏光部材を透過可能にするステップと;上記反射型偏光部材を透過した光を、吸収型偏光部材を透過させるステップと;を有し、上記第一レンズ部、上記第2のλ/4部材、上記反射型偏光部材および上記吸収型偏光部材は一体化されている。 12. A display method according to an embodiment of the present invention includes the steps of: causing light representing an image emitted through a polarizing member and a first λ/4 member to pass through a half mirror and a first lens portion; a step of causing the light that has passed through the first lens portion to pass through a second λ/4 member; reflecting the light that has passed through the second λ/4 member toward the half mirror by the reflective polarizing member; step; allowing the light reflected by the reflective polarizing member and the half mirror to be transmitted through the reflective polarizing member by the second λ/4 member; and the light transmitted through the reflective polarizing member. and transmitting the light through an absorption type polarization member; and the first lens portion, the second λ/4 member, the reflection type polarization member, and the absorption type polarization member are integrated.
本発明の実施形態によるレンズ部によれば、VRゴーグルの軽量化、高精細化を実現し得、さらに、残像を抑制し得る。 According to the lens portion according to the embodiment of the present invention, it is possible to realize weight reduction and high definition of VR goggles, and furthermore, it is possible to suppress afterimages.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。また、図面は説明をより明確にするため、実施の形態に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these embodiments. Further, in order to make the explanation more clear, the drawings may schematically represent the width, thickness, shape, etc. of each part compared to the embodiment, but this is just an example, and the interpretation of the present invention is It is not limited.
(用語および記号の定義)
本明細書における用語および記号の定義は下記の通りである。
(1)屈折率(nx、ny、nz)
「nx」は面内の屈折率が最大になる方向(すなわち、遅相軸方向)の屈折率であり、「ny」は面内で遅相軸と直交する方向(すなわち、進相軸方向)の屈折率であり、「nz」は厚み方向の屈折率である。
(2)面内位相差(Re)
「Re(λ)」は、23℃における波長λnmの光で測定した面内位相差である。例えば、「Re(550)」は、23℃における波長550nmの光で測定した面内位相差である。Re(λ)は、層(フィルム)の厚みをd(nm)としたとき、式:Re(λ)=(nx-ny)×dによって求められる。
(3)厚み方向の位相差(Rth)
「Rth(λ)」は、23℃における波長λnmの光で測定した厚み方向の位相差である。例えば、「Rth(550)」は、23℃における波長550nmの光で測定した厚み方向の位相差である。Rth(λ)は、層(フィルム)の厚みをd(nm)としたとき、式:Rth(λ)=(nx-nz)×dによって求められる。
(4)Nz係数
Nz係数は、Nz=Rth/Reによって求められる。
(5)角度
本明細書において角度に言及するときは、当該角度は基準方向に対して時計回りおよび反時計回りの両方を包含する。したがって、例えば「45°」は±45°を意味する。
(Definition of terms and symbols)
Definitions of terms and symbols used herein are as follows.
(1) Refractive index (nx, ny, nz)
"nx" is the refractive index in the direction in which the in-plane refractive index is maximum (i.e., slow axis direction), and "ny" is the direction perpendicular to the slow axis in the plane (i.e., fast axis direction) "nz" is the refractive index in the thickness direction.
(2) In-plane phase difference (Re)
"Re(λ)" is an in-plane retardation measured with light having a wavelength of λnm at 23°C. For example, "Re(550)" is an in-plane retardation measured with light having a wavelength of 550 nm at 23°C. Re(λ) is determined by the formula: Re(λ)=(nx−ny)×d, where d (nm) is the thickness of the layer (film).
(3) Phase difference in thickness direction (Rth)
"Rth (λ)" is a retardation in the thickness direction measured with light having a wavelength of λ nm at 23°C. For example, "Rth (550)" is the retardation in the thickness direction measured with light having a wavelength of 550 nm at 23°C. Rth(λ) is determined by the formula: Rth(λ)=(nx−nz)×d, where d (nm) is the thickness of the layer (film).
(4) Nz coefficient The Nz coefficient is determined by Nz=Rth/Re.
(5) Angle When an angle is referred to in this specification, the angle includes both clockwise and counterclockwise directions with respect to the reference direction. Therefore, for example, "45°" means ±45°.
図1は本発明の1つの実施形態に係る表示システムの概略の構成を示す模式図である。図1では、表示システム2の各構成要素の配置および形状等を模式的に図示している。表示システム2は、表示素子12と、反射型偏光部材32と、吸収型偏光部材34と、第一レンズ部16と、ハーフミラー18と、第一位相差部材20と、第二位相差部材22と、第二レンズ部24とを備えている。反射型偏光部材32は、表示素子12の表示面12a側である前方に配置され、表示素子12から出射された光を反射し得る。第一レンズ部16は表示素子12と反射型偏光部材32との間の光路上に配置され、ハーフミラー18は表示素子12と第一レンズ部16との間に配置されている。第一位相差部材20は表示素子12とハーフミラー18との間の光路上に配置され、第二位相差部材22はハーフミラー18と反射型偏光部材32との間の光路上に配置されている。吸収型偏光部材34は、反射型偏光部材32の前方に配置され得る。反射型偏光部材の反射軸と吸収型偏光部材の吸収軸とは互いに略平行に配置され得、反射型偏光部材の透過軸と吸収型偏光部材の透過軸とは互いに略平行に配置され得る。なお、反射型偏光部材32と吸収型偏光部材34とをまとめて反射部と称する場合がある。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the general configuration of a display system according to one embodiment of the present invention. FIG. 1 schematically shows the arrangement, shape, etc. of each component of the
本発明の実施形態においては、図示例のように、第一レンズ部16、第二位相差部材22(以下、第二位相差部材を第2のλ/4部材と称する場合がある)、反射型偏光部材32および吸収型偏光部材34は一体化されている。第一レンズ部16、第2のλ/4部材22、反射型偏光部材32および吸収型偏光部材34は、例えば接着層(図示せず)を介して一体化(代表的には、積層)されている。このような構成であれば、第一レンズ部16による反射(所望でない反射)を抑制することができる。一方、第二レンズ部24と吸収型偏光部材34との間の反射は、表示システム2内部で吸収され得る。その結果、第一レンズ部16による反射光に起因し得る残像(ゴースト)を良好に抑制することができる。なお、目的によっては、吸収型偏光部材34は別体であってもよい(一体化されていなくてもよい)。接着層は、接着剤で形成されてもよいし、粘着剤で形成されてもよい。接着層の厚みは、例えば0.05μm~30μmであり、好ましくは3μm~20μmであり、さらに好ましくは5μm~15μmである。
In the embodiment of the present invention, as shown in the illustrated example, the
ハーフミラーから前方に配置される構成要素(図示例では、ハーフミラー18、第一レンズ部16、第二位相差部材22、反射型偏光部材32、吸収型偏光部材34および第二レンズ部24)をまとめてレンズ部(レンズ部4)と称する場合がある。
Components arranged in front of the half mirror (in the illustrated example, the
表示素子12は、例えば、液晶ディスプレイまたは有機ELディスプレイであり、画像を表示するための表示面12aを有している。表示面12aから出射される光は、例えば、表示素子12に含まれ得る偏光部材(代表的には、偏光フィルム)を通過して出射され、第1の直線偏光とされている。
The
第一位相差部材20は、第一位相差部材20に入射した第1の直線偏光を第1の円偏光に変換し得るλ/4部材である(以下、第一位相差部材を第1のλ/4部材と称する場合がある)。なお、第一位相差部材20は、表示素子12に一体に設けられてもよい。
The
ハーフミラー18は、表示素子12から出射された光を透過させ、反射型偏光部材32で反射された光を反射型偏光部材32に向けて反射させる。ハーフミラー18は、第一レンズ部16に一体に設けられている。
The
第二位相差部材22は、反射型偏光部材32およびハーフミラー18で反射させた光を、反射型偏光部材32を透過させ得るλ/4部材である。第二位相差部材22は、第一レンズ部16に一体に設けられている。
The
第1のλ/4部材20から出射された第1の円偏光は、ハーフミラー18および第一レンズ部16を通過し、第2のλ/4部材22により第2の直線偏光に変換される。第2のλ/4部材22から出射された第2の直線偏光は、反射型偏光部材32を透過せずにハーフミラー18に向けて反射される。このとき、反射型偏光部材32に入射した第2の直線偏光の偏光方向は、反射型偏光部材の反射軸と同方向である。そのため、反射型偏光部材に入射した第2の直線偏光は、反射型偏光部材で反射される。
The first circularly polarized light emitted from the first λ/4
反射型偏光部材32で反射された第2の直線偏光は第2のλ/4部材22により第2の円偏光に変換され、第2のλ/4部材22から出射された第2の円偏光は第一レンズ部16を通過してハーフミラー18で反射される。ハーフミラー18で反射された第2の円偏光は、第一レンズ部16を通過し、第2のλ/4部材22により第3の直線偏光に変換される。第3の直線偏光は、反射型偏光部材32を透過する。このとき、反射型偏光部材32に入射した第3の直線偏光の偏光方向は、反射型偏光部材の透過軸と同方向である。そのため、反射型偏光部材32に入射した第3の直線偏光は、反射型偏光部材を透過する。
The second linearly polarized light reflected by the reflective polarizing
反射型偏光部材32を透過した光は、吸収型偏光部材34および第二レンズ部24を通過して、ユーザの目26に入射する。なお、反射型偏光部材32を透過した第3の直線偏光の偏光方向は、吸収型偏光部材の透過軸と同方向である。
The light that has passed through the reflective polarizing
例えば、表示素子12に含まれる偏光部材の吸収軸と反射型偏光部材32の反射軸とは、互いに略平行に配置されてもよいし、略直交に配置されてもよい。表示素子12に含まれる偏光部材の吸収軸と第一位相差部材20の遅相軸とのなす角度は、例えば40°~50°であり、42°~48°であってもよく、約45°であってもよい。表示素子12に含まれる偏光部材の吸収軸と第二位相差部材22の遅相軸とのなす角度は、例えば40°~50°であり、42°~48°であってもよく、約45°であってもよい。第一位相差部材20の遅相軸と第二位相差部材22の遅相軸とは、例えば、互いに略平行に配置され得る。
For example, the absorption axis of the polarizing member included in the
第一位相差部材20の面内位相差Re(550)は、例えば100nm~190nmであり、110nm~180nmであってもよく、130nm~160nmであってもよく、135nm~155nmであってもよい。
The in-plane retardation Re (550) of the
第一位相差部材20は、好ましくは、位相差値が測定光の波長に応じて大きくなる逆分散波長特性を示す。第一位相差部材20のRe(450)/Re(550)は、例えば1未満であり、0.95以下であってよく、さらには0.90未満、さらには0.85以下であってもよい。第一位相差部材20のRe(450)/Re(550)は、例えば0.75以上である。
The
1つの実施形態において、第一位相差部材20は、Re(400)/Re(550)<0.85、Re(650)/Re(550)>1.03、およびRe(750)/Re(550)>1.05を全て満たす。第一位相差部材20は、0.65<Re(400)/Re(550)<0.80(好ましくは、0.7<Re(400)/Re(550)<0.75)、1.0<Re(650)/Re(550)<1.25(好ましくは、1.05<Re(650)/Re(550)<1.20)、および1.05<Re(750)/Re(550)<1.40(好ましくは、1.08<Re(750)/Re(550)<1.36)から選択される少なくとも1つを満たすことが好ましく、より好ましくは少なくとも2つを満たし、さらに好ましくは全てを満たす。
In one embodiment, the
第一位相差部材20は、好ましくは屈折率特性がnx>ny≧nzの関係を示す。ここで「ny=nz」はnyとnzが完全に等しい場合だけではなく、実質的に等しい場合を包含する。したがって、本発明の効果を損なわない範囲で、ny<nzとなる場合があり得る。第一位相差部材20のNz係数は、好ましくは0.9~3、より好ましくは0.9~2.5、さらに好ましくは0.9~1.5、特に好ましくは0.9~1.3である。
The
第一位相差部材20は、上記特性を満足し得る任意の適切な材料で形成される。第一位相差部材20は、例えば、樹脂フィルムの延伸フィルムまたは液晶化合物の配向固化層であり得る。
The
上記樹脂フィルムに含まれる樹脂としては、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステルカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリアリレート系樹脂、環状オレフィン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、単独で用いてもよく、組み合わせて(例えば、ブレンド、共重合)用いてもよい。第一位相差部材20が逆分散波長特性を示す場合、ポリカーボネート系樹脂またはポリエステルカーボネート系樹脂(以下、単にポリカーボネート系樹脂と称する場合がある)を含む樹脂フィルムが好適に用いられ得る。
The resins contained in the above resin film include polycarbonate resin, polyester carbonate resin, polyester resin, polyvinyl acetal resin, polyarylate resin, cyclic olefin resin, cellulose resin, polyvinyl alcohol resin, and polyamide resin. , polyimide resin, polyether resin, polystyrene resin, acrylic resin, and the like. These resins may be used alone or in combination (for example, blended or copolymerized). When the
上記ポリカーボネート系樹脂としては、本発明の効果が得られる限りにおいて、任意の適切なポリカーボネート系樹脂を用いることができる。例えば、ポリカーボネート系樹脂は、フルオレン系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、イソソルビド系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、脂環式ジオール、脂環式ジメタノール、ジ、トリまたはポリエチレングリコール、ならびに、アルキレングリコールまたはスピログリコールからなる群から選択される少なくとも1つのジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、を含む。好ましくは、ポリカーボネート系樹脂は、フルオレン系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、イソソルビド系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、脂環式ジメタノールに由来する構造単位ならびに/あるいはジ、トリまたはポリエチレングリコールに由来する構造単位と、を含み;さらに好ましくは、フルオレン系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、イソソルビド系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、ジ、トリまたはポリエチレングリコールに由来する構造単位と、を含む。ポリカーボネート系樹脂は、必要に応じてその他のジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含んでいてもよい。なお、第一位相差部材に好適に用いられ得るポリカーボネート系樹脂および第一位相差部材の形成方法の詳細は、例えば、特開2014-10291号公報、特開2014-26266号公報、特開2015-212816号公報、特開2015-212817号公報、特開2015-212818号公報に記載されており、これらの公報の記載は本明細書に参考として援用される。 As the polycarbonate resin, any suitable polycarbonate resin can be used as long as the effects of the present invention can be obtained. For example, polycarbonate resins contain structural units derived from fluorene-based dihydroxy compounds, structural units derived from isosorbide-based dihydroxy compounds, alicyclic diols, alicyclic dimethanols, di-, tri-, or polyethylene glycols, and alkylene-based dihydroxy compounds. a structural unit derived from at least one dihydroxy compound selected from the group consisting of glycol or spiroglycol. Preferably, the polycarbonate resin contains a structural unit derived from a fluorene dihydroxy compound, a structural unit derived from an isosorbide dihydroxy compound, a structural unit derived from an alicyclic dimethanol, and/or a di, tri, or polyethylene glycol. More preferably, it contains a structural unit derived from a fluorene dihydroxy compound, a structural unit derived from an isosorbide dihydroxy compound, and a structural unit derived from di, tri or polyethylene glycol. . The polycarbonate resin may contain structural units derived from other dihydroxy compounds as necessary. Note that details of the polycarbonate-based resin that can be suitably used for the first retardation member and the method for forming the first retardation member can be found, for example, in JP-A No. 2014-10291, JP-A No. 2014-26266, and JP-A No. 2015-2015. It is described in JP-A-212816, JP-A-2015-212817, and JP-A-2015-212818, and the descriptions of these publications are incorporated herein by reference.
樹脂フィルムの延伸フィルムで構成される第一位相差部材20の厚みは、例えば10μm~100μmであり、好ましくは10μm~70μm、より好ましくは10μm~40μm、さらに好ましくは20μm~30μmである。
The thickness of the
上記液晶化合物の配向固化層は、液晶化合物が層内で所定の方向に配向し、その配向状態が固定されている層である。なお、「配向固化層」は、後述のように液晶モノマーを硬化させて得られる配向硬化層を包含する概念である。第一位相差部材においては、代表的には、棒状の液晶化合物が第一位相差部材の遅相軸方向に並んだ状態で配向している(ホモジニアス配向)。棒状の液晶化合物として、例えば、液晶ポリマーおよび液晶モノマーが挙げられる。液晶化合物は、好ましくは、重合可能である。液晶化合物が重合可能であると、液晶化合物を配向させた後に重合させることで、液晶化合物の配向状態を固定できる。 The liquid crystal compound orientation solidification layer is a layer in which the liquid crystal compound is oriented in a predetermined direction within the layer, and the orientation state is fixed. In addition, the "alignment hardened layer" is a concept that includes an orientation hardened layer obtained by curing a liquid crystal monomer as described below. In the first retardation member, rod-shaped liquid crystal compounds are typically aligned in the slow axis direction of the first retardation member (homogeneous alignment). Examples of rod-shaped liquid crystal compounds include liquid crystal polymers and liquid crystal monomers. The liquid crystal compound is preferably polymerizable. If the liquid crystal compound is polymerizable, the alignment state of the liquid crystal compound can be fixed by aligning the liquid crystal compound and then polymerizing it.
上記液晶化合物の配向固化層(液晶配向固化層)は、所定の基材の表面に配向処理を施し、当該表面に液晶化合物を含む塗工液を塗工して当該液晶化合物を上記配向処理に対応する方向に配向させ、当該配向状態を固定することにより形成され得る。配向処理としては、任意の適切な配向処理が採用され得る。具体的には、機械的な配向処理、物理的な配向処理、化学的な配向処理が挙げられる。機械的な配向処理の具体例としては、ラビング処理、延伸処理が挙げられる。物理的な配向処理の具体例としては、磁場配向処理、電場配向処理が挙げられる。化学的な配向処理の具体例としては、斜方蒸着法、光配向処理が挙げられる。各種配向処理の処理条件は、目的に応じて任意の適切な条件が採用され得る。 The liquid crystal compound alignment and solidification layer (liquid crystal alignment solidification layer) is produced by subjecting the surface of a predetermined base material to an alignment treatment, applying a coating liquid containing the liquid crystal compound to the surface, and subjecting the liquid crystal compound to the alignment treatment. It can be formed by orienting it in a corresponding direction and fixing the orientation state. Any suitable orientation treatment may be employed as the orientation treatment. Specifically, mechanical alignment treatment, physical alignment treatment, and chemical alignment treatment can be mentioned. Specific examples of mechanical alignment treatment include rubbing treatment and stretching treatment. Specific examples of physical alignment treatment include magnetic field alignment treatment and electric field alignment treatment. Specific examples of chemical alignment treatment include oblique vapor deposition and photo alignment treatment. As the treatment conditions for various orientation treatments, any appropriate conditions may be adopted depending on the purpose.
液晶化合物の配向は、液晶化合物の種類に応じて液晶相を示す温度で処理することにより行われる。このような温度処理を行うことにより、液晶化合物が液晶状態をとり、基材表面の配向処理方向に応じて当該液晶化合物が配向する。 The alignment of the liquid crystal compound is carried out by treatment at a temperature at which it exhibits a liquid crystal phase depending on the type of liquid crystal compound. By performing such temperature treatment, the liquid crystal compound assumes a liquid crystal state, and the liquid crystal compound is oriented in accordance with the orientation treatment direction of the substrate surface.
配向状態の固定は、1つの実施形態においては、上記のように配向した液晶化合物を冷却することにより行われる。液晶化合物が重合性または架橋性である場合には、配向状態の固定は、上記のように配向した液晶化合物に重合処理または架橋処理を施すことにより行われる。 In one embodiment, the alignment state is fixed by cooling the liquid crystal compound oriented as described above. When the liquid crystal compound is polymerizable or crosslinkable, the alignment state is fixed by subjecting the liquid crystal compound aligned as described above to polymerization treatment or crosslinking treatment.
上記液晶化合物としては、任意の適切な液晶ポリマーおよび/または液晶モノマーが用いられる。液晶ポリマーおよび液晶モノマーは、それぞれ単独で用いてもよく、組み合わせてもよい。液晶化合物の具体例および液晶配向固化層の作製方法は、例えば、特開2006-163343号公報、特開2006-178389号公報、国際公開第2018/123551号公報に記載されている。これらの公報の記載は本明細書に参考として援用される。 Any suitable liquid crystal polymer and/or liquid crystal monomer can be used as the liquid crystal compound. The liquid crystal polymer and the liquid crystal monomer may be used alone or in combination. Specific examples of liquid crystal compounds and methods for producing liquid crystal alignment solidified layers are described in, for example, JP 2006-163343A, JP 2006-178389A, and WO 2018/123551A. The descriptions of these publications are incorporated herein by reference.
液晶配向固化層で構成される第一位相差部材20の厚みは、例えば1μm~10μmであり、好ましくは1μm~8μm、より好ましくは1μm~6μm、さらに好ましくは1μm~4μmである。
The thickness of the
第二位相差部材22の面内位相差Re(550)は、例えば100nm~190nmであり、110nm~180nmであってもよく、130nm~160nmであってもよく、135nm~155nmであってもよい。
The in-plane retardation Re (550) of the
第二位相差部材22は、好ましくは、位相差値が測定光の波長に応じて大きくなる逆分散波長特性を示す。第二位相差部材22のRe(450)/Re(550)は、例えば1未満であり、0.95以下であってよく、さらには0.90未満、さらには0.85以下であってもよい。第二位相差部材22のRe(450)/Re(550)は、例えば0.75以上である。
The
1つの実施形態において、第二位相差部材22は、Re(400)/Re(550)<0.85、Re(650)/Re(550)>1.03、およびRe(750)/Re(550)>1.05を全て満たす。第二位相差部材22は、0.65<Re(400)/Re(550)<0.80(好ましくは、0.7<Re(400)/Re(550)<0.75)、1.0<Re(650)/Re(550)<1.25(好ましくは、1.05<Re(650)/Re(550)<1.20)、および1.05<Re(750)/Re(550)<1.40(好ましくは、1.08<Re(750)/Re(550)<1.36)から選択される少なくとも1つを満たすことが好ましく、より好ましくは少なくとも2つを満たし、さらに好ましくは全てを満たす。
In one embodiment, the
第二位相差部材22は、好ましくは屈折率特性がnx>ny≧nzの関係を示す。ここで「ny=nz」はnyとnzが完全に等しい場合だけではなく、実質的に等しい場合を包含する。したがって、本発明の効果を損なわない範囲で、ny<nzとなる場合があり得る。第二位相差部材22のNz係数は、好ましくは0.9~3、より好ましくは0.9~2.5、さらに好ましくは0.9~1.5、特に好ましくは0.9~1.3である。
The
第二位相差部材22は、上記特性を満足し得る任意の適切な材料で形成される。第二位相差部材22は、例えば、樹脂フィルムの延伸フィルムまたは液晶化合物の配向固化層であり得る。樹脂フィルムの延伸フィルムまたは液晶化合物の配向固化層で構成される第二位相差部材22については、第一位相差部材20と同様の説明を適用することができる。第一位相差部材20と第二位相差部材22とは、同じ構成(形成材料、厚み、光学特性等)の部材であってもよく、異なる構成の部材であってもよい。
The
上記反射型偏光部材は、その透過軸に平行な偏光(代表的には、直線偏光)をその偏光状態を維持したまま透過させ、それ以外の偏光状態の光を反射し得る。反射型偏光部材としては、代表的には、多層構造を有するフィルム(反射型偏光フィルムと称する場合がある)で構成される。この場合、反射型偏光部材の厚みは、例えば10μm~150μmであり、好ましくは20μm~100μmであり、さらに好ましくは30μm~60μmである。 The reflective polarizing member can transmit polarized light parallel to its transmission axis (typically, linearly polarized light) while maintaining its polarized state, and can reflect light in other polarized states. The reflective polarizing member is typically composed of a film having a multilayer structure (sometimes referred to as a reflective polarizing film). In this case, the thickness of the reflective polarizing member is, for example, 10 μm to 150 μm, preferably 20 μm to 100 μm, and more preferably 30 μm to 60 μm.
図2は、反射型偏光フィルムに含まれる多層構造の一例を示す模式的な斜視図である。多層構造32aは、複屈折性を有する層Aと複屈折性を実質的に有さない層Bとを交互に有する。多層構造を構成する層の総数は、50~1000であってもよい。例えば、A層のx軸方向の屈折率nxはy軸方向の屈折率nyより大きく、B層のx軸方向の屈折率nxとy軸方向の屈折率nyとは実質的に同一であり、A層とB層との屈折率差は、x軸方向において大きく、y軸方向においては実質的にゼロである。その結果、x軸方向が反射軸となり、y軸方向が透過軸となり得る。A層とB層とのx軸方向における屈折率差は、好ましくは0.2~0.3である。
FIG. 2 is a schematic perspective view showing an example of a multilayer structure included in a reflective polarizing film. The
上記A層は、代表的には、延伸により複屈折性を発現する材料で構成される。このような材料としては、例えば、ナフタレンジカルボン酸ポリエステル(例えば、ポリエチレンナフタレート)、ポリカーボネートおよびアクリル系樹脂(例えば、ポリメチルメタクリレート)が挙げられる。上記B層は、代表的には、延伸しても複屈折性を実質的に発現しない材料で構成される。このような材料としては、例えば、ナフタレンジカルボン酸とテレフタル酸とのコポリエステルが挙げられる。上記多層構造は、共押出と延伸とを組み合わせて形成され得る。例えば、A層を構成する材料とB層を構成する材料とを押し出した後、多層化する(例えば、マルチプライヤーを用いて)。次いで、得られた多層積層体を延伸する。図示例のx軸方向は、延伸方向に対応し得る。 The layer A is typically made of a material that exhibits birefringence when stretched. Such materials include, for example, naphthalene dicarboxylic acid polyesters (eg, polyethylene naphthalate), polycarbonates, and acrylic resins (eg, polymethyl methacrylate). The B layer is typically made of a material that does not substantially exhibit birefringence even when stretched. Examples of such materials include copolyesters of naphthalene dicarboxylic acid and terephthalic acid. The multilayer structure may be formed by a combination of coextrusion and stretching. For example, after extruding the material constituting layer A and the material constituting layer B, they are multilayered (for example, using a multiplier). The obtained multilayer laminate is then stretched. The x-axis direction in the illustrated example may correspond to the stretching direction.
反射型偏光フィルムの市販品として、例えば、3M社製の商品名「DBEF」、「APF」、日東電工社製の商品名「APCF」が挙げられる。 Commercially available reflective polarizing films include, for example, 3M's product names "DBEF" and "APF" and Nitto Denko's product name "APCF".
反射型偏光部材(反射型偏光フィルム)の直交透過率(Tc)は、例えば0.01%~3%であり得る。反射型偏光部材(反射型偏光フィルム)の単体透過率(Ts)は、例えば43%~49%であり得、好ましくは45~47%であり得る。反射型偏光部材(反射型偏光フィルム)の偏光度(P)は、例えば92%~99.99%であり得る。 The cross transmittance (Tc) of the reflective polarizing member (reflective polarizing film) may be, for example, 0.01% to 3%. The single transmittance (Ts) of the reflective polarizing member (reflective polarizing film) may be, for example, 43% to 49%, preferably 45 to 47%. The degree of polarization (P) of the reflective polarizing member (reflective polarizing film) can be, for example, 92% to 99.99%.
上記吸収型偏光部材としては、代表的には、二色性物質を含む樹脂フィルム(吸収型偏光フィルムと称する場合がある)で構成される。この場合、吸収型偏光部材の厚みは、例えば1μm以上20μm以下であり、2μm以上15μm以下であってもよく、12μm以下であってもよく、10μm以下であってもよく、8μm以下であってもよく、5μm以下であってもよい。 The absorption type polarizing member is typically composed of a resin film containing a dichroic substance (sometimes referred to as an absorption type polarizing film). In this case, the thickness of the absorption type polarizing member is, for example, 1 μm or more and 20 μm or less, 2 μm or more and 15 μm or less, 12 μm or less, 10 μm or less, and 8 μm or less. The thickness may be 5 μm or less.
上記吸収型偏光フィルムは、単層の樹脂フィルムから作製してもよく、二層以上の積層体を用いて作製してもよい。 The above-mentioned absorption type polarizing film may be produced from a single layer resin film, or may be produced using a laminate of two or more layers.
単層の樹脂フィルムから作製する場合、例えば、ポリビニルアルコール(PVA)系フィルム、部分ホルマール化PVA系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質による染色処理、延伸処理等を施すことにより吸収型偏光フィルムを得ることができる。中でも、PVA系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸して得られる吸収型偏光フィルムが好ましい。 When manufacturing from a single-layer resin film, for example, a hydrophilic polymer film such as a polyvinyl alcohol (PVA) film, a partially formalized PVA film, or a partially saponified ethylene/vinyl acetate copolymer film is coated with iodine or dichloromethane. An absorption type polarizing film can be obtained by dyeing with a dichroic substance such as a color dye, stretching, and the like. Among these, an absorption type polarizing film obtained by dyeing a PVA film with iodine and uniaxially stretching it is preferred.
上記ヨウ素による染色は、例えば、PVA系フィルムをヨウ素水溶液に浸漬することにより行われる。上記一軸延伸の延伸倍率は、好ましくは3~7倍である。延伸は、染色処理後に行ってもよいし、染色しながら行ってもよい。また、延伸してから染色してもよい。必要に応じて、PVA系フィルムに、膨潤処理、架橋処理、洗浄処理、乾燥処理等が施される。 The above-mentioned staining with iodine is performed, for example, by immersing the PVA-based film in an iodine aqueous solution. The stretching ratio of the above-mentioned uniaxial stretching is preferably 3 to 7 times. Stretching may be performed after the dyeing process or may be performed while dyeing. Alternatively, it may be dyed after being stretched. If necessary, the PVA film is subjected to swelling treatment, crosslinking treatment, washing treatment, drying treatment, etc.
上記二層以上の積層体を用いて作製する場合の積層体としては、樹脂基材と当該樹脂基材に積層されたPVA系樹脂層(PVA系樹脂フィルム)との積層体、あるいは、樹脂基材と当該樹脂基材に塗布形成されたPVA系樹脂層との積層体が挙げられる。樹脂基材と当該樹脂基材に塗布形成されたPVA系樹脂層との積層体を用いて得られる吸収型偏光フィルムは、例えば、PVA系樹脂溶液を樹脂基材に塗布し、乾燥させて樹脂基材上にPVA系樹脂層を形成して、樹脂基材とPVA系樹脂層との積層体を得ること;当該積層体を延伸および染色してPVA系樹脂層を吸収型偏光フィルムとすること;により作製され得る。本実施形態においては、好ましくは、樹脂基材の片側に、ハロゲン化物とポリビニルアルコール系樹脂とを含むポリビニルアルコール系樹脂層を形成する。延伸は、代表的には積層体をホウ酸水溶液中に浸漬させて延伸することを含む。さらに、延伸は、必要に応じて、ホウ酸水溶液中での延伸の前に積層体を高温(例えば、95℃以上)で空中延伸することをさらに含み得る。加えて、本実施形態においては、好ましくは、積層体は、長手方向に搬送しながら加熱することにより幅方向に2%以上収縮させる乾燥収縮処理に供される。代表的には、本実施形態の製造方法は、積層体に、空中補助延伸処理と染色処理と水中延伸処理と乾燥収縮処理とをこの順に施すことを含む。補助延伸を導入することにより、熱可塑性樹脂上にPVAを塗布する場合でも、PVAの結晶性を高めることが可能となり、高い光学特性を達成することが可能となる。また、同時にPVAの配向性を事前に高めることで、後の染色工程や延伸工程で水に浸漬された時に、PVAの配向性の低下や溶解などの問題を防止することができ、高い光学特性を達成することが可能になる。さらに、PVA系樹脂層を液体に浸漬した場合において、PVA系樹脂層がハロゲン化物を含まない場合に比べて、ポリビニルアルコール分子の配向の乱れ、および配向性の低下が抑制され得る。これにより、染色処理および水中延伸処理など、積層体を液体に浸漬して行う処理工程を経て得られる吸収型偏光フィルムの光学特性は向上し得る。さらに、乾燥収縮処理により積層体を幅方向に収縮させることにより、光学特性を向上させることができる。得られた樹脂基材/吸収型偏光フィルムの積層体はそのまま用いてもよく(すなわち、樹脂基材を吸収型偏光フィルムの保護層としてもよく)、樹脂基材/吸収型偏光フィルムの積層体から樹脂基材を剥離した剥離面に、もしくは、剥離面とは反対側の面に目的に応じた任意の適切な保護層を積層して用いてもよい。このような吸収型偏光フィルムの製造方法の詳細は、例えば特開2012-73580号公報、特許第6470455号に記載されている。これらの公報は、その全体の記載が本明細書に参考として援用される。 The laminate produced using the above-mentioned laminate of two or more layers is a laminate of a resin base material and a PVA resin layer (PVA resin film) laminated on the resin base material, or a laminate of a resin base material and a PVA resin layer (PVA resin film) laminated on the resin base material, or Examples include a laminate of a material and a PVA-based resin layer formed by coating on the resin base material. An absorptive polarizing film obtained using a laminate of a resin base material and a PVA resin layer coated on the resin base material can be obtained by, for example, applying a PVA resin solution to the resin base material and drying it. Forming a PVA resin layer on a base material to obtain a laminate of the resin base material and the PVA resin layer; stretching and dyeing the laminate to make the PVA resin layer an absorption type polarizing film. can be produced by; In this embodiment, preferably, a polyvinyl alcohol resin layer containing a halide and a polyvinyl alcohol resin is formed on one side of the resin base material. Stretching typically includes immersing the laminate in an aqueous boric acid solution and stretching. Furthermore, the stretching may further include stretching the laminate in air at a high temperature (for example, 95° C. or higher) before stretching in the boric acid aqueous solution, if necessary. In addition, in the present embodiment, the laminate is preferably subjected to a drying shrinkage treatment in which the laminate is heated while being conveyed in the longitudinal direction to shrink by 2% or more in the width direction. Typically, the manufacturing method of this embodiment includes subjecting the laminate to an in-air auxiliary stretching process, a dyeing process, an underwater stretching process, and a drying shrinkage process in this order. By introducing auxiliary stretching, even when PVA is applied onto a thermoplastic resin, it becomes possible to improve the crystallinity of PVA and achieve high optical properties. At the same time, by increasing the orientation of PVA in advance, it is possible to prevent problems such as deterioration of orientation and dissolution of PVA when it is immersed in water during the subsequent dyeing and stretching processes, resulting in high optical properties. becomes possible to achieve. Furthermore, when the PVA-based resin layer is immersed in a liquid, disturbance in the orientation of polyvinyl alcohol molecules and deterioration of orientation can be suppressed compared to when the PVA-based resin layer does not contain a halide. This can improve the optical properties of an absorbing polarizing film obtained through a treatment process performed by immersing the laminate in a liquid, such as dyeing treatment and underwater stretching treatment. Furthermore, optical properties can be improved by shrinking the laminate in the width direction by drying shrinkage treatment. The obtained resin base material/absorbing polarizing film laminate may be used as is (that is, the resin base material may be used as a protective layer of the absorbing polarizing film), or the resin base material/absorbing polarizing film laminate may be used as is. Any suitable protective layer depending on the purpose may be laminated on the peeled surface from which the resin base material is peeled off, or on the surface opposite to the peeled surface. Details of the manufacturing method of such an absorption type polarizing film are described in, for example, Japanese Patent Application Publication No. 2012-73580 and Japanese Patent No. 6470455. The entire descriptions of these publications are incorporated herein by reference.
吸収型偏光部材(吸収型偏光フィルム)の直交透過率(Tc)は、0.5%以下であることが好ましく、より好ましくは0.1%以下であり、さらに好ましくは0.05%以下である。吸収型偏光部材(吸収型偏光フィルム)の単体透過率(Ts)は、例えば41.0%~45.0%であり、好ましくは42.0%以上である。吸収型偏光部材(吸収型偏光フィルム)の偏光度(P)は、例えば99.0%~99.997%であり、好ましくは99.9%以上である。 The orthogonal transmittance (Tc) of the absorption type polarizing member (absorption type polarizing film) is preferably 0.5% or less, more preferably 0.1% or less, and still more preferably 0.05% or less. be. The single transmittance (Ts) of the absorption type polarizing member (absorption type polarizing film) is, for example, 41.0% to 45.0%, preferably 42.0% or more. The degree of polarization (P) of the absorption type polarizing member (absorption type polarizing film) is, for example, 99.0% to 99.997%, preferably 99.9% or more.
反射部の直交透過率(Tc)は、0.5%以下であることが好ましく、より好ましくは0.1%以下であり、さらに好ましくは0.05%以下である。このような直交透過率を満足することにより、ユーザの残像(ゴースト)の視認を抑制することができ、優れた表示特性を実現し得る。反射部の単体透過率(Ts)は、好ましくは40.0%~45.0%であり、より好ましくは41.0%以上である。反射部の偏光度(P)は、好ましくは99.0%~99.997%であり、より好ましくは99.9%以上である。 The orthogonal transmittance (Tc) of the reflective portion is preferably 0.5% or less, more preferably 0.1% or less, and still more preferably 0.05% or less. By satisfying such orthogonal transmittance, visibility of afterimages (ghosts) by the user can be suppressed, and excellent display characteristics can be achieved. The single transmittance (Ts) of the reflective portion is preferably 40.0% to 45.0%, more preferably 41.0% or more. The degree of polarization (P) of the reflective portion is preferably 99.0% to 99.997%, more preferably 99.9% or more.
上記反射部の光学特性は、反射型偏光部材の光学特性に相当してもよく、反射型偏光部材と吸収型偏光部材との積層体の光学特性に相当してもよい。上記光学特性は、反射型偏光部材に吸収型偏光部材を組み合わせることで、極めて良好に達成され得る。 The optical properties of the reflective section may correspond to the optical properties of a reflective polarizing member, or may correspond to the optical properties of a laminate of a reflective polarizing member and an absorbing polarizing member. The above optical properties can be extremely well achieved by combining a reflective polarizing member with an absorptive polarizing member.
上記のとおり、第一レンズ部、第2のλ/4部材、反射型偏光部材および吸収型偏光部材は、一体化されている。本発明の実施形態は、このような一体化物(積層体)も包含する。積層体は、例えば、図1の表示システム(代表的には、そのレンズ部)に用いられ得る。 As described above, the first lens portion, the second λ/4 member, the reflective polarizing member, and the absorbing polarizing member are integrated. Embodiments of the present invention also include such integrated products (laminates). The laminate can be used, for example, in the display system of FIG. 1 (typically, the lens portion thereof).
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。なお、厚みは下記の測定方法により測定した値である。
<厚み>
10μm以下の厚みは、走査型電子顕微鏡(日本電子社製、製品名「JSM-7100F」)を用いて測定した。10μmを超える厚みは、デジタルマイクロメーター(アンリツ社製、製品名「KC-351C」)を用いて測定した。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. Note that the thickness is a value measured by the following measuring method.
<Thickness>
The thickness of 10 μm or less was measured using a scanning electron microscope (manufactured by JEOL Ltd., product name “JSM-7100F”). Thickness exceeding 10 μm was measured using a digital micrometer (manufactured by Anritsu Corporation, product name “KC-351C”).
[製造例1:偏光板1の作製]
平均重合度2400、ケン化度99.9モル%、厚さ30μmのポリビニルアルコールフィルムを、30℃ の温水中に浸漬し、膨潤させながらPVA系樹脂フィルムの長さが元長の2.0倍となるように一軸延伸を行った。次いで、0.3重量%(重量比:ヨウ素/ヨウ化カリウム=0.5/8)の30℃のヨウ素溶液中に浸漬し、PVA系樹脂フィルムの長さが元長の3.0倍となるように一軸延伸しながら染色した。その後、ホウ酸4重量%、ヨウ化カリウム5重量%の水溶液中で、PVA系樹脂フィルムの長さが元長の6倍となるように延伸した。さらに、ヨウ化カリウム3重量%の水溶液(ヨウ素含浸浴)でヨウ素イオン含浸処理を行った後、60℃のオーブンで4分間乾燥し、厚さ12μmの偏光膜を得た。
この偏光膜の両側に長尺状のHC-TACフィルムおよび内側保護層となる長尺状のアクリル系樹脂フィルム(厚み20μm)をそれぞれ、互いの長手方向を揃えるようにして貼り合わせて偏光板1を得た。なお、HC-TACフィルムは、トリアセチルセルロース(TAC)フィルム(厚み25μm)にハードコート(HC)層(厚み7μm)が形成されたフィルムであり、TACフィルムが偏光子側となるようにして貼り合わせた。
[Manufacture example 1: Production of polarizing plate 1]
A polyvinyl alcohol film with an average degree of polymerization of 2400, a degree of saponification of 99.9 mol%, and a thickness of 30 μm is immersed in hot water at 30°C, and as it swells, the length of the PVA resin film becomes 2.0 times its original length. Uniaxial stretching was performed so that Next, the PVA resin film was immersed in an iodine solution of 0.3% by weight (weight ratio: iodine/potassium iodide = 0.5/8) at 30°C, and the length of the PVA resin film was 3.0 times the original length. It was dyed while being uniaxially stretched so that the color was uniaxially stretched. Thereafter, the PVA resin film was stretched in an aqueous solution containing 4% by weight of boric acid and 5% by weight of potassium iodide so that the length of the PVA-based resin film was 6 times the original length. Furthermore, after performing an iodine ion impregnation treatment with a 3% by weight potassium iodide aqueous solution (iodine impregnation bath), it was dried in an oven at 60° C. for 4 minutes to obtain a polarizing film with a thickness of 12 μm.
A long HC-TAC film and a long acrylic resin film (
[製造例2:λ/4部材1の作製]
撹拌翼および100℃に制御された還流冷却器を具備した縦型反応器2器からなるバッチ重合装置に、ビス[9-(2-フェノキシカルボニルエチル)フルオレン-9-イル]メタン29.60重量部(0.046mol)、イソソルビド(ISB)29.21重量部(0.200mol)、スピログリコール(SPG)42.28重量部(0.139mol)、ジフェニルカーボネート(DPC)63.77重量部(0.298mol)、および、触媒として酢酸カルシウム1水和物1.19×10-2重量部(6.78×10-5mol)を仕込んだ。反応器内を減圧窒素置換した後、熱媒で加温を行い、内温が100℃になった時点で撹拌を開始した。昇温開始40分後に内温を220℃に到達させ、この温度を保持するように制御すると同時に減圧を開始し、220℃に到達してから90分で13.3kPaにした。重合反応とともに副生するフェノール蒸気を100℃の還流冷却器に導き、フェノール蒸気中に若干量含まれるモノマー成分を反応器に戻し、凝縮しないフェノール蒸気は45℃の凝縮器に導いて回収した。第1反応器に窒素を導入して一旦大気圧まで復圧させた後、第1反応器内のオリゴマー化された反応液を第2反応器に移した。次いで、第2反応器内の昇温および減圧を開始して、50分で内温240℃、圧力0.2kPaにした。その後、所定の攪拌動力となるまで重合を進行させた。所定動力に到達した時点で反応器に窒素を導入して復圧し、生成したポリエステルカーボネート系樹脂を水中に押し出し、ストランドをカッティングしてペレットを得た。
得られたポリエステルカーボネート系樹脂(ペレット)を80℃で5時間真空乾燥をした後、単軸押出機(東芝機械社製、シリンダー設定温度:250℃)、Tダイ(幅200mm、設定温度:250℃)、チルロール(設定温度:120~130℃)および巻取機を備えたフィルム製膜装置を用いて、厚み130μmの長尺状の樹脂フィルムを作製した。得られた長尺状の樹脂フィルムを、幅方向に、延伸温度140℃、延伸倍率2.7倍で延伸した。これにより、厚みが47μmであり、Re(590)が143nmであり、Nz係数が1.2である位相差フィルム(λ/4部材1)を得た。
[Manufacturing example 2: Fabrication of λ/4 member 1]
29.60 weight of bis[9-(2-phenoxycarbonylethyl)fluoren-9-yl]methane was added to a batch polymerization apparatus consisting of two vertical reactors equipped with a stirring blade and a reflux condenser controlled at 100°C. part (0.046 mol), isosorbide (ISB) 29.21 parts by weight (0.200 mol), spiroglycol (SPG) 42.28 parts by weight (0.139 mol), diphenyl carbonate (DPC) 63.77 parts by weight (0 .298 mol) and 1.19 x 10-2 parts by weight (6.78 x 10-5 mol) of calcium acetate monohydrate as a catalyst were charged. After the inside of the reactor was replaced with nitrogen under reduced pressure, it was heated with a heating medium, and when the internal temperature reached 100°C, stirring was started. 40 minutes after the start of temperature rise, the internal temperature was controlled to reach 220°C, and at the same time, pressure reduction was started to maintain this temperature, and the pressure was reduced to 13.3 kPa in 90 minutes after reaching 220°C. Phenol vapor produced as a by-product during the polymerization reaction was led to a reflux condenser at 100°C, a small amount of monomer component contained in the phenol vapor was returned to the reactor, and uncondensed phenol vapor was led to a condenser at 45°C for recovery. After nitrogen was introduced into the first reactor and the pressure was once restored to atmospheric pressure, the oligomerized reaction liquid in the first reactor was transferred to the second reactor. Next, temperature increase and pressure reduction in the second reactor were started, and the internal temperature was 240° C. and the pressure was 0.2 kPa in 50 minutes. Thereafter, polymerization was allowed to proceed until a predetermined stirring power was reached. When a predetermined power was reached, nitrogen was introduced into the reactor to restore the pressure, the produced polyester carbonate resin was extruded into water, and the strands were cut to obtain pellets.
After vacuum drying the obtained polyester carbonate resin (pellets) at 80°C for 5 hours, a single-screw extruder (manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd., cylinder temperature setting: 250°C) and a T-die (width 200mm, setting temperature: 250°C) were used. A long resin film with a thickness of 130 μm was produced using a film forming apparatus equipped with a chill roll (temperature setting: 120 to 130° C.), a winder and a winder. The obtained long resin film was stretched in the width direction at a stretching temperature of 140° C. and a stretching ratio of 2.7 times. As a result, a retardation film (λ/4 member 1) having a thickness of 47 μm, a Re(590) of 143 nm, and an Nz coefficient of 1.2 was obtained.
[製造例3:λ/4部材2の作製]
式(I)で示される化合物55重量部と、式(II)で示される化合物25重量部と、式(III)で示される化合物20重量部とを、シクロペンタノン(CPN)400重量部に加えた後、60℃に加温、撹拌して溶解させた。その後、上記した化合物の溶液を室温に戻し、上記した化合物の溶液に、イルガキュア907(BASFジャパン社製)3重量部と、メガファックF-554(DIC社製)0.2重量部と、p-メトキシフェノール(MEHQ)0.1重量部とを加えて、さらに撹拌した。撹拌後の溶液は、透明で均一であった。得られた溶液を0.20μmのメンブランフィルターでろ過し、重合性組成物を得た。
また、配向膜用ポリイミド溶液を厚さ0.7mmのガラス基材にスピンコート法を用いて塗布し、100℃で10分乾燥した後、200℃で60分焼成することにより塗膜を得た。得られた塗膜を、市販のラビング装置によってラビング処理し、配向膜を形成した。
次いで、基材(実質的には、配向膜)に、上記で得られた重合性組成物をスピンコート法で塗布し、100℃で2分乾燥した。得られた塗布膜を室温まで冷却した後、高圧水銀ランプを用いて、30mW/cm2の強度で30秒間紫外線を照射した。これにより、厚みが1.5μmであり、Re(590)が143nmであり、Nz係数が1.0である液晶配向固化層(λ/4部材2)を得た。
55 parts by weight of the compound represented by formula (I), 25 parts by weight of the compound represented by formula (II), and 20 parts by weight of the compound represented by formula (III) were added to 400 parts by weight of cyclopentanone (CPN). After the addition, the mixture was heated to 60°C and stirred to dissolve. Thereafter, the solution of the above compound was returned to room temperature, and 3 parts by weight of Irgacure 907 (manufactured by BASF Japan), 0.2 parts by weight of Megafac F-554 (manufactured by DIC), and p. -0.1 part by weight of methoxyphenol (MEHQ) was added and further stirred. The solution after stirring was clear and homogeneous. The obtained solution was filtered through a 0.20 μm membrane filter to obtain a polymerizable composition.
In addition, a coating film was obtained by applying a polyimide solution for an alignment film to a glass substrate with a thickness of 0.7 mm using a spin coating method, drying it at 100°C for 10 minutes, and then baking it at 200°C for 60 minutes. . The obtained coating film was rubbed using a commercially available rubbing device to form an alignment film.
Next, the polymerizable composition obtained above was applied to the base material (substantially the alignment film) by a spin coating method, and dried at 100° C. for 2 minutes. After the obtained coating film was cooled to room temperature, it was irradiated with ultraviolet rays for 30 seconds at an intensity of 30 mW/cm 2 using a high-pressure mercury lamp. Thereby, a liquid crystal alignment solidified layer (λ/4 member 2) having a thickness of 1.5 μm, Re(590) of 143 nm, and Nz coefficient of 1.0 was obtained.
[実施例1]
(積層体1の作製)
反射型偏光フィルム(日東電工社製の「APCFG4」)に偏光板1を、反射型偏光フィルムの反射軸と偏光板1の偏光膜の吸収軸とが互いに平行に配置されるように、粘着剤を介して貼り合わせ、反射型偏光フィルム/偏光板1の積層体を得た。次に、反射型偏光フィルムの偏光板が設けられていない側の表面に、粘着剤を介して製造例2の位相差フィルム1(第2のλ/4部材)を貼り合わせた。ここで、位相差フィルム1は、その遅相軸が反射型偏光フィルムの反射軸および偏光板1の偏光膜の吸収軸に対して45°の角度をなすようにして貼り合わせた。このようにして、(λ/4)部材1/反射型偏光フィルム/偏光板1の構成を有する積層体1を得た。積層体1のλ/4部材1側を反射防止層が形成されたガラス(レンズ代替品)に粘着剤を介して貼り合わせ、反射防止層/ガラス/(λ/4)部材1/反射型偏光フィルム/偏光板1の構成を有する評価用サンプルE1を得た。
[Example 1]
(Preparation of laminate 1)
A polarizing plate 1 is placed on a reflective polarizing film ("APCFG4" manufactured by Nitto Denko Corporation), and an adhesive is placed so that the reflection axis of the reflective polarizing film and the absorption axis of the polarizing film of the polarizing plate 1 are arranged parallel to each other. A laminate of reflective polarizing film/polarizing plate 1 was obtained. Next, the retardation film 1 (second λ/4 member) of Production Example 2 was bonded to the surface of the reflective polarizing film on the side where the polarizing plate was not provided via an adhesive. Here, the retardation film 1 was laminated so that its slow axis formed an angle of 45° with respect to the reflection axis of the reflective polarizing film and the absorption axis of the polarizing film of the polarizing plate 1. In this way, a laminate 1 having the configuration of (λ/4) member 1/reflective polarizing film/polarizing plate 1 was obtained. The λ/4 member 1 side of the laminate 1 is bonded to glass (lens substitute) on which an antireflection layer is formed via an adhesive, and the result is antireflection layer/glass/(λ/4) member 1/reflective polarized light. An evaluation sample E1 having a film/polarizing plate 1 configuration was obtained.
[比較例1]
実施例1で得られた積層体1の偏光板1側を実施例1と同様のガラスに粘着剤を介して貼り合わせ、(λ/4)部材1/反射型偏光フィルム/偏光板1/ガラス/反射防止層の構成を有する評価用サンプルC1を得た。
[Comparative example 1]
The polarizing plate 1 side of the laminate 1 obtained in Example 1 was bonded to the same glass as in Example 1 via an adhesive, and (λ/4) member 1/reflective polarizing film/polarizing plate 1/glass was obtained. /An evaluation sample C1 having the structure of an antireflection layer was obtained.
実施例および比較例で得られた評価用サンプルについて、下記の評価を行った。評価結果を表1に示す。
<評価>
評価装置として紫外可視分光光度計(大塚電子社製、「LPF-200」)を用いた。当該分光光度計の光源の出射側に、製造例1の偏光板1と製造例2の位相差フィルム1(第1のλ/4部材)とを光源側から順に有する積層体を配置した。ここで、偏光板1の偏光膜の吸収軸と第1のλ/4部材1の遅相軸とのなす角度は45°であった。当該積層体の出射側に実施例および比較例の評価用サンプルを以下のようにして配置した。
(実施例1の評価用サンプルE1)
評価用サンプルE1をガラスが光源側となるように配置し、評価用サンプルE1の偏光板1側に評価用サンプルE1と同様のガラスを偏光板1から1mm~3mm離隔して配置した。評価用サンプルE1および光源側積層体の光学軸の角度は下記のとおりであった。なお、「0°」は評価用サンプルE1の長手方向に対応し、角度は当該長手方向に対して反時計回りの角度である。
光源側積層体の吸収型偏光フィルムの吸収軸:0°
光源側積層体の第1のλ/4部材の遅相軸:135°
評価用サンプルE1における第2のλ/4部材の遅相軸:45°
評価用サンプルE1における反射型偏光フィルムの反射軸:90°
評価用サンプルE1における吸収型偏光フィルムの吸収軸:90°
(比較例1の評価用サンプルC1)
評価用サンプルC1と同様のガラスを光源側に配置し、評価用サンプルC1を、第2のλ/4部材1が光源側のガラスに対向するようにして、光源側ガラスから1mm~3mm離隔して配置した。それぞれの光学部材の光学軸の角度は、上記実施例1と同様であった。
The evaluation samples obtained in Examples and Comparative Examples were evaluated as follows. The evaluation results are shown in Table 1.
<Evaluation>
An ultraviolet-visible spectrophotometer (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., "LPF-200") was used as an evaluation device. A laminate including the polarizing plate 1 of Production Example 1 and the retardation film 1 (first λ/4 member) of Production Example 2 in order from the light source side was placed on the emission side of the light source of the spectrophotometer. Here, the angle between the absorption axis of the polarizing film of the polarizing plate 1 and the slow axis of the first λ/4 member 1 was 45°. Evaluation samples of Examples and Comparative Examples were placed on the output side of the laminate as follows.
(Evaluation sample E1 of Example 1)
The evaluation sample E1 was placed so that the glass was on the light source side, and the same glass as the evaluation sample E1 was placed on the polarizing plate 1 side of the evaluation sample E1 at a distance of 1 mm to 3 mm from the polarizing plate 1. The angles of the optical axes of the evaluation sample E1 and the light source side laminate were as follows. Note that "0°" corresponds to the longitudinal direction of the evaluation sample E1, and the angle is counterclockwise with respect to the longitudinal direction.
Absorption axis of absorption type polarizing film of light source side laminate: 0°
Slow axis of first λ/4 member of light source side laminate: 135°
Slow axis of second λ/4 member in evaluation sample E1: 45°
Reflection axis of reflective polarizing film in evaluation sample E1: 90°
Absorption axis of absorption type polarizing film in evaluation sample E1: 90°
(Evaluation sample C1 of Comparative Example 1)
A glass similar to the evaluation sample C1 is placed on the light source side, and the evaluation sample C1 is separated from the light source side glass by 1 mm to 3 mm with the second λ/4 member 1 facing the light source side glass. It was placed as follows. The angle of the optical axis of each optical member was the same as in Example 1 above.
上記のような状態で、紫外可視分光光度計(大塚電子社製、「LPF200」)を用いて、評価用サンプルの単体透過率を測定した。当該単体透過率は、JIS Z8701の2度視野(C光源)により測定して視感度補正を行なったY値である。結果を表1に示す。 In the above state, the single transmittance of the evaluation sample was measured using a UV-visible spectrophotometer (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., "LPF200"). The single transmittance is a Y value measured using a 2-degree field of view (C light source) according to JIS Z8701 and subjected to visibility correction. The results are shown in Table 1.
表1から明らかなとおり、本発明の実施例によれば、比較例に比べて透過率が半分以下に減少している。これは、第一レンズ部による所望でない反射を抑制することにより、当該反射光による透過率の増大を防止できることを意味する。その結果、当該反射光に起因し得る残像(ゴースト)を良好に抑制することができることがわかる。なお、製造例2のλ/4部材1の代わりに製造例3のλ/4部材2を用いても同様の結果が得られることが確認された。
As is clear from Table 1, according to the examples of the present invention, the transmittance is reduced to less than half that of the comparative examples. This means that by suppressing undesired reflection by the first lens portion, it is possible to prevent an increase in transmittance due to the reflected light. As a result, it can be seen that it is possible to satisfactorily suppress afterimages (ghosts) that may be caused by the reflected light. It was confirmed that similar results could be obtained even if λ/4
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態で示した構成と実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible. For example, it can be replaced with a configuration that is substantially the same as the configuration shown in the above embodiment, a configuration that has the same effect, or a configuration that can achieve the same purpose.
本発明の実施形態に係るレンズ部は、例えば、VRゴーグル等の表示体に用いられ得る。 The lens unit according to the embodiment of the present invention can be used, for example, in a display body such as VR goggles.
2 表示システム
4 レンズ部
12 表示素子
16 第一レンズ部
18 ハーフミラー
20 第一位相差部材
22 第二位相差部材
24 第二レンズ部
32 反射型偏光部材
34 吸収型偏光部材
2 Display system 4
Claims (12)
画像を表す表示素子の表示面から前方に向けて出射され、偏光部材および第1のλ/4部材を通過した光を反射する、反射型偏光部材と、
前記反射型偏光部材の前方に配置される吸収型偏光部材と、
前記表示素子と前記反射型偏光部材との間の光路上に配置される第一レンズ部と、
前記表示素子と前記第一レンズ部との間に配置され、前記表示素子から出射された光を透過させ、前記反射型偏光部材で反射された光を前記反射型偏光部材に向けて反射させるハーフミラーと、
前記ハーフミラーと前記反射型偏光部材との間の光路上に配置される第2のλ/4部材と、を備え、
前記第一レンズ部、前記第2のλ/4部材、前記反射型偏光部材および前記吸収型偏光部材が一体化されている、
レンズ部。 A lens unit used in a display system that displays images to a user, the lens unit comprising:
a reflective polarizing member that reflects light that is emitted forward from a display surface of a display element that represents an image and has passed through the polarizing member and the first λ/4 member;
an absorptive polarizing member disposed in front of the reflective polarizing member;
a first lens portion disposed on an optical path between the display element and the reflective polarizing member;
a half disposed between the display element and the first lens section, which transmits the light emitted from the display element and reflects the light reflected by the reflective polarizing member toward the reflective polarizing member; mirror and
a second λ/4 member disposed on the optical path between the half mirror and the reflective polarizing member,
The first lens portion, the second λ/4 member, the reflective polarizing member, and the absorbing polarizing member are integrated;
lens section.
前記表示素子に含まれる前記偏光部材の吸収軸と前記第2のλ/4部材の遅相軸とのなす角度は40°~50°である、請求項1に記載のレンズ部。 The angle between the absorption axis of the polarizing member included in the display element and the slow axis of the first λ/4 member is 40° to 50°,
The lens portion according to claim 1, wherein the angle between the absorption axis of the polarizing member included in the display element and the slow axis of the second λ/4 member is 40° to 50°.
前記第一レンズ部と前記第2のλ/4部材と前記反射型偏光部材と前記吸収型偏光部材とを有する、
積層体。 Used in the lens portion according to any one of claims 1 to 6,
comprising the first lens portion, the second λ/4 member, the reflective polarizing member, and the absorbing polarizing member;
laminate.
前記ハーフミラーおよび前記第一レンズ部を通過した光を、第2のλ/4部材を通過させるステップと、
前記第2のλ/4部材を通過した光を、反射型偏光部材で前記ハーフミラーに向けて反射させるステップと、
前記反射型偏光部材および前記ハーフミラーで反射させた光を、前記第2のλ/4部材により前記反射型偏光部材を透過可能にするステップと、
前記反射型偏光部材を透過した光を、吸収型偏光部材を透過させるステップと、を有し、
前記第一レンズ部、前記第2のλ/4部材、前記反射型偏光部材および前記吸収型偏光部材が一体化されている、
表示方法。 A step of passing the light representing the image emitted through the polarizing member and the first λ/4 member through the half mirror and the first lens part;
passing the light that has passed through the half mirror and the first lens section through a second λ/4 member;
reflecting the light that has passed through the second λ/4 member toward the half mirror with a reflective polarizing member;
a step of allowing the light reflected by the reflective polarizing member and the half mirror to be transmitted through the reflective polarizing member by the second λ/4 member;
a step of transmitting the light transmitted through the reflective polarizing member through an absorbing polarizing member,
The first lens portion, the second λ/4 member, the reflective polarizing member, and the absorbing polarizing member are integrated;
Display method.
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