TW201400885A - 光學層積體與其製造方法以及立體影像顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
一種光學層積體,其係設於立體影像顯示裝置之光學層積體,上述光學層積體,依序包括:透明樹脂薄膜、第一黏著層、圖案相位差層、及第二黏著層,上述圖案相位差層,包括:使顯示右眼用影像及左眼用影像之一方之光穿透之第一區域;及使顯示上述右眼用影像及左眼用影像之另一方之光穿透之第二區域,上述第一黏著層之緩和彈性模數,為2N/cm2~15N/cm2。
Description
本發明係關於光學層積體與其製造方法以及立體影像顯示裝置。
立體影像顯示裝置之態樣,已知包括相位差層(圖案相位差層),其具有與像素對位的狀態設置之特定圖案。例如,於被動式之立體影像顯示裝置,通常,於同一畫面內同時顯示右眼用影像及左眼用影像,將該影像使用專用眼鏡分別分發到左右眼。因此,於被動式之立體影像顯示裝置,要求可分別將右眼用影像及左眼用影像,以不同的偏光狀態顯示。為達成如此之顯示,於被動式之立體影像顯示裝置,需要設置具有2個以上的不同位向差(延遲)之複數種區域所構成之圖案之圖案相位差層。此外,亦有設置具有2個以上於不同方向具有遲相軸之複數種區域所構成之圖案相位差層之情形(參照專利文獻1~4)
此外,亦已知如專利文獻5及6之技術
[專利文獻1]日本特開2005-49865號公報
[專利文獻2]日本特開2004-279946號公報
[專利文獻3]日本特開2005-10738號公報
[專利文獻4]日本特開2011-22419號公報
[專利文獻5]日本特開9-105814號公報
[專利文獻6]日本特開2001-262103號公報
圖案相位差層,通常用於作為與其他的薄膜貼合之光學層積體。例如,圖案相位差層,亦有使用黏著層與透明樹脂薄膜貼合光學層積體。
然而,包括如此之光學層積體之立體影像顯示裝置在於高溫及/或高濕度的環境使用,則有出現串擾之情形。在此,所謂高溫及/或高濕度之環境,係指高溫環境、高濕度環境,或高溫且高濕度的環境之意思。此外,所謂串擾,係指在於立體影像顯示裝置,左眼用影像在被右眼視認,或右眼用影像被左眼視認的現象之意思。關於如此之串擾,本發明者們研究的結果,判明係因圖案相位差層之各區域圖案形狀之變化。
本發明係有鑑於上述課題而創案者,以提供即使在於高溫及/或高濕度的環境,圖案相位差層之圖案形狀不容易變化之光學層積體與其製造方法,及包括該光學層積體之立體影像顯示裝置為目標。
本發明者們,專心研究解決上述課題之結果,得
到如下見識。即,於貼合圖案相位差層之透明樹脂薄膜之中,會按照溫度條件及/或濕度條件而發生例如膨脹及收縮等的尺寸變化者。透明樹脂薄膜發生尺寸變化,則因其尺寸變化所產生的應力傳到圖案相位差層,而有使圖案相位差層之圖案形狀變化之情形。如此地圖案形狀變化,則在於立體影像顯示裝置,像素位置與圖案相位差層之對應該像素區域之位置偏移,而產生串擾。
因此,將圖案相位差層與透明樹脂薄膜經由黏著層貼合時,將黏著層之緩和彈性模數之範圍設定在黏著層可產生應力緩和。藉此,即使在於高溫及高濕度的環境,亦可實現圖案相位差層之圖案形狀不容易變化之光學層積體。本發明者,係基如此之見識,而完成本發明。
即本發明係如下所示。
[1]一種光學層積體,設於立體影像顯示裝置,上述光學層積體依序包括:透明樹脂薄膜、第一黏著層、圖案相位差層、及第二黏著層,上述圖案相位差層,包括:使顯示右眼用影像及左眼用影像之一方之光穿透之第一區域;及使顯示上述右眼用影像及左眼用影像之另一方之光穿透之第二區域,上述第一黏著層之緩和彈性模數,為2N/cm2~15N/cm2。
[2]根據[1]之光學層積體,其中上述透明樹脂,包含防眩功能層及抗反射層之一方或雙方,包括選自由醋酸纖維素樹脂、聚碳酸酯樹脂及降冰片烯系樹脂所組成之群之樹脂薄膜。
[3]根據[1]或[2]之光學層積體,其中上述圖案相位差層之
上述第一區域,具有1/2波長之面內相位差,上述圖案相位差層之上述第二區域,不具有面內相位差,於與上述第二黏著層之圖案相位差層相反側,包括在於面內均具有1/4波長之面內相位差以及遲相軸方向之相位差薄膜。
[4]根據[3]之光學層積體,其中上述相位差薄膜之遲相軸,與上述圖案相位差層之上述第一區域之遲相軸所形成之角度為90°±15°或45°±15°。
[5]一種光學層積體之製造方法,製造[1]~[4]之光學層積體,其具有:將上述圖案相位差層,以與上述透明樹脂另外形成之步驟;及將上述圖案相位差層,經由第一黏著層貼合於上述透明樹脂薄膜之步驟。
[6]一種光學層積體之製造方法,製造[3]或[4]之光學層積體,其包含:將上述圖案相位差層,以與上述透明樹脂另外形成之步驟;將上述圖案相位差層與上述透明樹脂薄膜,經由第一黏著層貼合之步驟;及將上述圖案相位差層與上述相位差薄膜,經由第二黏著層貼合之步驟。
[7]根據[1]或[2]之光學層積體,其中上述圖案相位差層之上述第一區域及上述第二區域,分別具有1/4波長之面內相位
差,上述圖案相位差層之上述第一區域之遲相軸方向與上述第二區域之遲相軸方向垂直。
[8]一種光學層積體之製造方法,製造[7]之光學層積體,其具有:將上述圖案相位差層,以與上述透明樹脂另外形成之步驟;及將上述圖案相位差層,經由第一黏著層貼合於上述透明樹脂薄膜之步驟。
[9]根據[1]~[4]及[7]中任一項光學層積體,其中上述第一黏著層對玻璃之剝離強度為20N/25mm以上。
[10]根據[1]~[4]、[7]及[9]中任一項光學層積體,其中上述透明樹脂薄膜之濕度線膨脹係數為0.5×10-5cm/cm/%RH~1.5×10-5cm/cm/%RH。
[11]一種立體影像顯示裝置,包括[1]~[4]、[7]、[9]及[10]中任一項光學層積體。
本發明之光學層積體,即使在高溫及/或高濕度之環境,圖案相位差層之圖案形狀不容易變化。
根據本發明之光學層積體之製造方法,可不使圖案相位差層之圖案形狀變化地,製造本發明之光學層積體。
根據本發明之立體影像顯示裝置,可抑制在於高溫及/高濕度的環境下之串擾。
100‧‧‧光學層積體
110‧‧‧掩蔽薄膜
120‧‧‧透明樹脂薄膜
130‧‧‧第一黏著層
140‧‧‧圖案相位差層
141‧‧‧異向性區域(第一區域)
142‧‧‧等向性區域(第二區域)
143‧‧‧異向性區域與等向性區域之界線
150‧‧‧第二黏著層
160‧‧‧相位差薄膜
170‧‧‧第三黏著層
180‧‧‧分離薄膜
200‧‧‧光學層積體
220‧‧‧透明樹脂薄膜
300‧‧‧光學層積體
340‧‧‧圖案相位差層
341‧‧‧第一異向性區域
342‧‧‧第二異向性區域
400‧‧‧立體影像顯示裝置
410‧‧‧顯示面板
411‧‧‧光源側偏光板
412‧‧‧液晶胞
413‧‧‧視認側偏光板
500‧‧‧偏光眼鏡
501‧‧‧1/2波長板
520‧‧‧1/4波長板
530‧‧‧直線偏光板
600‧‧‧立體影像顯示裝置
610‧‧‧顯示面板
611‧‧‧光源側偏光板
612‧‧‧液晶胞
613‧‧‧視認側偏光板
700‧‧‧立體影像顯示裝置
800‧‧‧偏光眼鏡
810‧‧‧1/4波長板
820‧‧‧1/4波長板
830‧‧‧直線偏光板
900‧‧‧光學層積體
910‧‧‧透明樹脂薄膜
920‧‧‧第一黏著層
930‧‧‧圖案相位差層
931‧‧‧異向性區域
932‧‧‧等向性區域
940‧‧‧第二黏著層
950‧‧‧相位差薄膜
960‧‧‧評估用樣品
970‧‧‧玻璃板
980‧‧‧第三黏著層
第1圖係示意表示關於本發明之第一實施形態之光學層積體之剖面圖。
第2圖係概略表示圖案相位差層可具有之圖案之一例之上面圖。
第3圖係示意表示關於本發明之第二實施形態之光學層積體之剖面圖。
第4圖係示意表示關於本發明之第三實施形態之光學層積體之剖面圖。
第5圖係概略表示可使用於作為關於本發明之第四實施形態之立體影像顯示裝置之液晶顯示裝置之例之分解上面圖。
第6圖係概略表示可使用於作為關於本發明之第五實施形態之立體影像顯示裝置之液晶顯示裝置之例之分解上面圖。
第7圖係概略表示可使用於作為關於本發明之第六實施形態之立體影像顯示裝置之液晶顯示裝置之例之分解上面圖。
第8圖係示意表示在於實施例1將多層薄膜1A於厚度方向平行裁切之樣子之剖面圖。
第9圖係示意表示在於實施例1將多層薄膜1B於厚度方向平行裁切之樣子之剖面圖。
第10圖係示意表示在於實施例1將多層薄膜1C於厚度方向平行裁切之樣子之剖面圖。
第11圖係示意表示在於實施例1,將光學層積體於厚度方向平行裁切之樣子之剖面圖。
第12圖係表示將用於評估在於實施例1之光學層積體之
圖案形狀之穩定性之評估用樣品,由光學層積體之厚度方向觀看之樣子之圖。
第13圖係示意表示,將在於實施例1之評估用樣品,以垂直於延在於異向性區域及等向性區域的方向X之面裁切之剖面。
以下,舉例示物及實施形態詳細地說明本發明,惟本發明並非限定於以下所舉之例示物及實施形態,不脫逸本發明之申請範圍及其均等的範圍,可任意變更實施。
在於以下說明,所謂「長條」,係指對寬度至少具有5倍以上的長度者,以具有10倍或其以上的長度為佳,具體而言,具有可捲取成捲筒狀保管或搬運的程度的長度。長度對寬度的倍率上限,並無特別限定,通常可為5000倍以下。
此外,所謂「偏光板」、「1/4波長板」及「1/2波長板」,不只是剛直的構件,亦包含例如,如樹脂製的薄膜之具有可繞性的構件。
此外,所謂「相位差」,若不另外提及,係指面內相位差(面內延遲)之意思。薄膜的面內相位差,係以(nx-ny)×d之值。nx係表示在對薄膜的厚度方向垂直的方向(面內方向)顯示最大折射率的之方向之折射率。此外,ny係表示在於上述面內方向,與nx正交的方向的折射率。再者,d係表示薄膜的厚度。面內相位差,可使用市售的相位差測定裝置(例如,Photonic Lattice公司製的「WPA-micro」)或塞納蒙法測定。
此外,所謂「(甲基)丙烯酸酯」係指「丙烯酸酯」
及「甲基丙烯酸酯」之意思,所謂「(甲基)丙烯酸」係指「丙烯酸」及「甲基丙烯酸」之意思。
此外,所謂「紫外線」,係指波長為1nm以上400nm以下之光的意思。
再者,偏光眼鏡之透鏡,若無另外提及,並不必定係將光聚焦或擴散者。例如,僅由平坦的薄膜構成之光學構件,在此亦稱為透鏡。
此外,如偏光板的穿透軸、相位差薄膜之遲相軸等的光學元件的光學軸的角度,若無另外提及,係由厚度方向觀看之角度。
此外,關於光學軸,以水平方向為0°方向,有將順時針方向標記為(+),逆時針方向為(-)之情形。
此外,所謂構成要素的方向「平行」或「垂直」,若無特別提及,可包含部損及本發明之效果的範圍內,例如±5°範圍內的誤差。再者,所為「沿著」某方向,係指與某方向「平行」之意思。
第1圖係示意表示關於本發明之第一實施形態之光學層積體100之剖面圖。
如第1圖所示,光學層積體100,係可設置於立體影像顯示裝置之光學構件,依序包括:掩蔽薄膜110、透明樹脂薄膜120、第一黏著層130、圖案相位差層140、第二黏著層150、相位差薄膜160、第三黏著層170、及分離薄膜180。
掩蔽薄膜110,係保護光學層積體100的表面之薄膜。藉由包括掩蔽薄膜110,可防止光學層積體100的表面受傷或弄髒,薄膜相互團黏。掩蔽薄膜110,亦可使用具有微黏著層之可剝離薄膜。微黏著層對透明樹脂薄膜之剝離強度,以0.005N/25mm以上為佳,以0.01N/25mm以上更佳,此外,以0.1N/25mm以下為佳,以0.05N/25mm以下更佳。藉由使之在於此範圍,可防止光學層積體100之團黏的同時,於剝離光學層積體100時,不會殘膠於透明樹脂薄膜,不會損傷圖案相位差層140地剝離。
透明樹脂薄膜120,係包含透明的樹脂之薄膜。在此,所謂透明樹脂薄膜120為透明,係指光學層積體100全體具有充分的全光線穿透率的程度地,透明樹脂薄膜120之全光線穿透率高的意思。透明樹脂薄膜120,通常,係為在光學層積體100上具有各式各樣的功能而設之薄膜。舉透明樹脂薄膜120之例,則可舉防眩薄膜及抗反射薄膜。再者,透明樹脂薄膜120,亦可具有日本時開2007-254653號公報、日本特開2010-176022號公報等所記載的易黏著層。易黏著層的厚度係任意,通常為0.01μm以上,通常為5μm以下。
防眩薄膜,係具有防止由外部照射之光因在於畫面之反射而發生映入之功能(以下,有稱為「防眩功能」之情形。)之薄膜。如此之防眩薄膜,可為僅包括可發揮防眩功能之層(以下,有適宜稱為「防眩功能層」之情形。)之單層構造之薄膜,亦可為包括基材薄膜與防眩功能層之複層構造之薄
膜。上述防眩功能層,可舉例如,於表面具有細微的凹部或凸部,使反射光在於該表面散射之層。
此外,抗反射薄膜,係具有可抑制由外部照射的光在於畫面之反射量的功能(以下,有稱為「抗反射功能」。)之薄膜。如此之抗反射薄膜,可為僅包括可發揮抗反射功能之層(以下,有適宜稱為「抗反射功能層」之情形。)之單層構造之薄膜,亦可為包括基材薄膜與抗反射功能之複層構造之薄膜。上述抗反射功能層,可舉例如,於最表面側設置折射率低(例如,折射率為1.30~1.45)的層,反覆層積折射率低的層與折射率高的層之層等。
在包含於透明樹脂薄膜120之樹脂之中,在於高溫及/或高濕度的環境,有較通常的環境發生膨脹或收縮者。例如,三醋酸纖維素樹脂,當溫度及/或濕度變高則有發生收縮的傾向。在於本實施形態,將可藉由溫度及/或濕度發生收縮的薄膜120,使用於作為透明樹脂薄膜120。因此,透明樹脂薄膜120,溫度及/或濕度變高,則會發生尺寸變化。如此之透明樹脂薄膜120之尺寸變化,會發生應力。假如該應力經由黏著層傳到圖案相位差層140,則圖案相位差層140之圖案形狀有變化的可能性。對此,於本實施形態,為抑制圖案相位差層140的圖案形狀的變化,使用後述之可產生應力緩和者作為第一黏著層130。
第一黏著層130,係設於透明樹脂薄膜120與圖案相位差層140之間之黏著層。即,藉由第一黏著層130,貼合透明樹
脂薄膜120與圖案相位差層140。此時,於本實施形態,藉由使第一黏著層130產生應力緩和,可使透明樹脂薄膜120的尺寸變化所發生的應力不容易傳到圖案相位差層140。因此,在於本實施形態,抑制了圖案相位差層140之圖案形狀的變化。
具體而言,第一黏著層130之緩和彈性模數,通常為2N/cm2以上,以2.5N/cm2以上為佳,以3N/cm2以上更佳。藉由使用緩和彈性模數大的第一黏著劑,將透明樹脂薄膜120產生的應力以第一黏著劑緩和(吸收),使透明樹脂薄膜120的尺寸變化所造成的應力不容易傳到圖案相位差層140。此外,第一黏著層130之緩和彈性模數,通常為15N/cm2以下,以14.5N/cm2以下為佳,以14N/cm2以下更佳。藉此,可維持作為本來的黏著劑的功能,防止殘膠及重新操作性優良。此外,亦可防止含於該黏著劑之低沸點成分於高溫氣氛下汽化而於黏著層內部發生氣泡,使黏著劑本身的耐熱性或耐熱濕性惡化。
第一黏著層130的緩和彈性模數,可例如,使用黏彈性測定裝置測定。具體而言,以20℃作為基準溫度,由溫度-時間換算之主曲線測定在於頻率1Hz之儲存彈性模數G',由該測定數據,求得在於緩和時間100秒之緩和彈性模數。
此時,使用黏彈性測定裝置之測定條伴,係設定如下。
溫度:20℃~150℃
角振動數:ω=0.005rad/sec~500rad/sec
平行板:25mmφ
變形量:3%
此外,為將透明樹脂薄膜120與圖案相位差層140穩定地貼合,第一黏著層130之剝離強度高為佳。在此,所謂剝離強度高,係指將第一黏著層130黏著於某物體時,將第一黏著層130由該物體剝離所需之力量的大小之意思。具體而言,對第一黏著層130對玻璃之剝離強度,以20N/25mm以上為佳,以25N/25mm以上更佳,以30N/25mm以上特別佳。
第一黏著層130對玻璃之剝離強度,可例如遵照JIS-Z0237,以如下要領測定。即,於PET薄膜(厚度100μm)之表面形成第一黏著層130,使該黏著層130,與玻璃(日本板硝子製之平板玻璃:厚度3mm)接觸,以遵照JIS-K6253之2kg的輥輪貼合。之後,以溫度23℃,相對濕度70%保持24小時,作為剝離強度測定用的樣品。對該樣品,使用島津製作所製之AUTOGRAPH(註冊商標)「AGS-500D」,以如下條件測定對玻離之剝離強度。
溫度:23℃
剝離角度:180°
剝離速度:300mm/min
樣品寬幅:25mm
圖案相位差層140,係於其面內,包括:使顯示右眼用影像及左眼用影像之一方之光穿透之第一區域;及使顯示上述右眼用影像及左眼用影像之另一方之光穿透之第二區域之層。第一區域及第二區域,通常相位差或遲相軸方向不同。在此,第一區域及第二區域,可只有相位差不同,亦可只有遲相軸方向
不同,亦可為相位差及遲相軸方向的雙方不同。通常第一區域及第二區域形成既定的圖案。因此,於圖案相位差層的名稱付有「圖案」之用語。
於本實施形態,表示包括異向性區域141及等向性區域142作為第一區域及第二區域之例說明。
所謂異向性區域141,係指面內折射率具有異向性之區域。異向性區域141,藉由面內折射率具有異向性,具有面內相位差。異向性區域141之面內相位差之具體的大小,例如,可為1/2波長。藉此,異向性區域141可作用作為1/2波長板。在此,所謂相位差為1/2波長,係以測定波長543nm測定之面內相位差之值,通常為225nm以上,以245nm以上為佳,此外,通常為285nm以下,以265nm以下為佳。
此外,所謂等向性區域142,係指面內的折射率具有等向性之區域。等向性區域142,藉由面內折射率具有等向性,而不具有面內相位差。在此,所謂不具有面內相位差,係以測定波長543nm測定之面內相位差之值,通常為20nm以下,以10nm以下為佳,以5nm以下更佳。下限之理想為0nm,惟通常為1nm以上。
圖案相位差層140,分別具有複數,上述異向性區域141及等向性區域142。該等,異向性區域141及等向性區域142,通常,向一方向延在地形成。此外,異向性區域141及等向性區域142,係於與延在方向交叉的方向交替排列,以全體構成按照光學層積體100之用途之圖案。通常,光學層積體100,係與立體影像顯示裝置之顯示面板組合使用,故按照
顯示面板之像素配置,設定圖案相位差層140之異向性區域141及等向性區域142之具體圖案。
在於被動式的立體影像顯示裝置,顯示面板通常具有2組像素群,即,顯示右眼用影像之像素群及左眼用影像之像素群。此時,圖案相位差層140之異向性區域141及等向性區域142之圖案,可為對應該等像素群之中的一方的區域係等向性區域142,對應另一方的區域為異向性區域141之圖案
第2圖係概略表示圖案相位差層140可具有之圖案之一例之上面圖。再者,在於第2圖,於異向性區域141附加斜線表示。
如第2圖所示,自於圖案相位差層140,異向性區域141及等向性區域142,通常具有向一方向X延在之帶狀的形狀。此外,圖案相位差層140,在於面內在對垂直於異向性區域141及等向性區域142延在的方向之方向Y交替具有異向性區域141與等向性區域142。因此,圖案相位差層140,具有由該等異向性區域141及等向性區域142所組成之線條狀圖案。此外,圖案相位差層140,具有異向性區域141與等向性區域142之境界線143,作為向一方向延在之線。
第二黏著層150,係射於圖案相位差層140之與第一黏著層130之相反側之黏著層。第二黏著層150,具有將圖案相位差層140黏貼於其他構件之功能。於本實施形態,經由第二黏著層150,將相位差薄膜160黏貼於相位差層140。
為將圖案相位差層140與相位差薄膜160穩定地
貼合,第二黏著層150剝離強度高為佳。第二黏著層150之具體的剝離強度的範圍,可與第一黏著層130相同。
此外,第二黏著層150之應力緩和程度,以較第一黏著層130之應力緩和程度小為佳。因此第二黏著層150之緩和彈性模數,較第一黏著層130之緩和彈性模數小為佳。藉此,可將透明樹脂薄膜120所產生的應力以第一黏著層130緩和,另一方面可將相位差薄膜160與圖案相位差層140強固地貼合,可使圖案相位差層140之圖案尺寸穩定化。
相位差薄膜160,係設於第二黏著層150之與圖案相位差層140相反側之薄膜。該相位差薄膜160,至少在於相位差薄膜160的有效區域,於面內具有均勻的相位差。在此,所謂有效區域,係指將相位差薄膜160設於立體影像顯示裝置時,顯示影像的光可穿透該相位差薄膜160的區域之意思。一般而言,立體影像顯示裝置之畫面,係外周以框架包圍,將以該框架包圍之畫面在於厚度方向投影於相位差薄膜160之區域,通常係相位差薄膜160之有效區域。
此外,所謂於面內具有均勻的相位差,與圖案相位差層140不同,係指相位差薄膜160不具有第一區域及第二區域所組成之圖案的意思。具體而言,只要相位差薄膜160之面內的相位差的離散,以±20nm以內為佳,以±10nm以內更佳,則相位差均勻。
再者,相位差薄膜160,通常,至少在於相位差薄膜160之有效區域,在於面內具有均勻的遲相軸方向。在此,
所謂在於面內具有均勻的遲相軸方向,係指相位差薄膜160之面內遲相軸方向的離散,以±5°以內為佳,以±1°以內更佳。
於本實施形態,在於包含有效區域以外之區域的全體,相位差薄膜160係具有均勻的相位差,且遲相軸的方向呈均勻者。
相位差薄膜160的具體的相位差,亦可按照使用相位差薄膜160之立體影像顯示裝置之構成設定。於本實施形態,相位差薄膜160的相位差為1/4波長,相位差薄膜160可作用作為1/4波長板。在此,所謂位相差係1/4波長,係表示相位差,在由穿透光之波長範圍之中心值之1/4之值,通常為±65nm,以±30nm為佳,以±10nm的範圍更佳,或由中心值之3/4之值,通常為±65nm,以±30nm為佳,以±10nm的範圍更佳。上述穿透光,由於通常係可見光,故穿透光之波長範圍的中心值,通常使用穿透光的波長範圍之中心值之543nm。
此外,相位差薄膜160之遲相軸方向,按照圖案相位差層140之構成設定為佳。具體而言,相位差薄膜160之遲相軸,與圖案相位差層140之第一區域之異向性區域141之遲相軸所形成的角度,呈90°±15°或45°±15°為佳。藉此,將光學層積體100安裝於立體影像顯示裝置時,可實現在於立體影像顯示裝置之串擾率為7%以下之適當的影像表示。
第三黏著層170,係設於相位差薄膜160之與第二黏著層150之相反側之黏著層。第三黏著層170,係具有將相位差薄膜160黏貼於其他的構件之功能。於本實施形態,經由第三黏
著層170,於相位差薄膜160黏貼有分離薄膜180。此外,通常,將立體影像顯示裝置安裝於光學層積體100時,將分離薄膜180剝離,相位差薄膜160經由第三黏著層170黏貼於偏光板。
為將相位差薄膜160與偏光板穩定地貼合,第三黏著層170剝離強度高為佳。第三黏著層170之具體的剝離強度的範圍,可與第一黏著層130相同。另一方面,與偏光板的重新操作性的觀點,對第三黏著層170之偏光板之剝離強度,以1N/25mm以上為佳,以2N/25mm以上更佳,此外以20N/25mm以下為佳,以15N/25mm以下更佳。此外,對第三黏著層170對分離薄膜之剝離強度,以0.005N/25mm以上為佳,以0.01N/25mm以上更佳,此外,以0.5N/25mm以下為佳,以0.3N/25mm以下更佳。藉由使之在於該範圍,可防止相位差薄膜160與偏光板之貼合,在長期使用顯示裝置時,相位差薄膜160或光學層積體100由偏光板剝落或浮起。此外,將相位差薄膜160或光學層積體100由偏光板剝離重貼時,不會殘膠而可重新操作,可不損傷圖案相位差層140地剝離。
第三黏著層170之應力緩和的程度為任意,例如,可與第二黏著層150之應力緩和之程度相同。因此,第三黏著層170的緩和彈性模數,可較第一黏著層130之緩和彈性模數小。
分離薄膜180,係於保存及搬運光學層積體100時,保護光學層積體100表面之薄膜。此外,藉由使用滑性優良的薄膜
作為分離薄膜180,將光學層積體100捲繞成捲筒狀保存時,可防止黏團為佳。此外,通常,將光學層積體100安裝於立體影像顯示裝置時,分離薄膜180,係由光學層積體100剝下。因此,分離薄膜180,例如,透明性等的光學特性並不優良異無妨。
此外,由光學層積體100剝下分離薄膜180時,調整對掩蔽薄膜110的微黏著層及第三黏著層170之各基材之剝離力,使掩蔽薄膜110不會先由附有掩蔽薄膜之光學層積體剝落為佳。
光學層積體100,通常,在剝下掩蔽110及分離薄膜180的狀態具有很高的透明性。具體而言,在剝下掩蔽110及分離薄膜180的狀態的光學層積體100的全光線穿透率,通常為80%以上,以85%以上為佳,以90%以上更佳。再者,上限理想為100%。在此,全光線穿透率,係遵照JIS K7361-1997測定
此外,光學層積體100,通常,在剝下掩蔽110及分離薄膜180的狀態霧度較小。具體而言,在剝下掩蔽110及分離薄膜180的狀態的光學層積體100的霧度,通常為10%以下,以5%以下為佳,以1%以下更佳。再者,下限值理想為零,通常為0.1%以上。在此,霧度係遵照JIS K7361-1997測定。
光學層積體100的製造方法並無限制。例如,可將掩蔽薄膜110、透明樹脂薄膜120、第一黏著層130、圖案相位差層
140、第二黏著層150、相位差薄膜160、第三黏著層170及分離薄膜180,以任意順序貼合而製造。
其中,圖案相位差層140,與透明樹脂薄膜120,分開形成之後,經由第一黏著層130貼合於透明樹脂薄膜120為佳。因此,關於本實施形態之光學層積體100,以包含將圖案相位差層140,與透明樹脂薄膜120分開形成之步驟;將圖案相位差層140與透明樹脂薄膜120,第一黏著層130貼合之步驟;將圖案相位差層140與相位差薄膜160經由第二黏著劑150貼合之步驟之製造方法製造為佳。通常,該等步驟,係依照上述所記載順序進行。
通常,於既定的基材薄膜(無圖示。)之表面,形成圖案相位差層140,將該圖案相位差層140之經由第一黏著層130貼合於透明樹脂薄膜120之後,將基材薄膜由圖案相位差層140剝離。如此地,藉由包含將圖案相位差層140由基材薄膜轉印於透明樹脂薄膜120之製造方法製造光學層積體100,可得如下優點。
一般,圖案相位差層140薄而剛性低。因此,有容易因外力而使圖案相位差層140之圖案形狀變化之傾向。此點,例如密著於基材薄膜的表面時,圖案相位差層140之圖案形狀並不容易變化,但將圖案相位差層140單獨操作,或黏貼於剛性低的薄膜時,圖案相位差層140之圖案形狀容易變形。對此,用於立體影像顯示裝置用的光學層積體100之透明樹脂薄膜120,一般剛性很高,具有自我支持性。因此,將圖案相位差層140,與透明樹脂薄膜120分開形成之後,將該圖案相
位差層140經由第一黏著層130貼合,則可藉由透明樹脂薄膜120穩定地支持圖案相位差層140。因此,可不會使圖案相位差層140之圖案形狀變形地製造光學層積體100。因此,如本實施形態,異向性區域141及等向性區域142以帶狀延在的形狀區域時,可將第一區域及第二區域的準直性已很高的水平維持。在此所謂準直性,係在於圖案相位差層140,第一區域及第二區域,筆直地向所期望的一方向延在的性質。
此外,一般而延,於包含具有不同的相位差的2種以上的區域之圖案相位差層140,一部分的區域的高度(厚度方向的尺寸)有變得較其他的區域的高度為高,而有於圖案相位差層140的表面形成細微的凹部或凸部之情形。本實施形態之情形,通常,等向性區域142有較異向性區域141高的傾向。對此,於本實施形態,使用緩和彈性模數小而應力緩和優良的黏著層用於作為第一黏著層130。彈性模數小而應力緩和優良的第一黏著層130,對於凹部或凸部亦容易密著。因此,即使如上所述地將圖案相位差層140,與透明樹脂薄膜120分開形成之後,將該圖案相位差層140經由第一黏著層130貼合於透明樹脂薄膜120,於本實施形態,於圖案相位差層140與第一黏著層130之界面產生氣泡的可能性低,可提高光學層積體100之品質。
關於本發明之第一實施形態之光學層積體100,在於高溫及/或高濕度的環境,即使透明樹脂薄膜120有尺寸變化,圖案相位差層140之圖案形狀並不容易變化。因此,可防止在於
使用光學層積體100之立體影像顯示裝置發生串擾,可做高品質的影像顯示。此外,亦可期待光學層積體100之保管穩定性。
此外,光學層積體100,由於圖案相位差層140之圖案形狀不容易變化,圖案相位差層140之圖案形狀之尺寸穩定性優良。因此,將光學層積體100安裝於立體影像顯示裝置時,可將立體影像顯示裝置之顯示面板的像素,與光學層積體100之圖案相位差層140之異向性區域141及等向性區域142正確地進行對位。因此,可使顯示面板之黑矩陣的寬度變窄,使視野角變廣。
關於本發明之第一實施形態之光學層積體100,只要不損及本發明之效果,可進一步變更實施。
例如,於光學層積體100之任意位置,掩蔽薄膜110、透明樹脂薄膜120、第一黏著層130、圖案相位差層140、第二黏著層150、相位差薄膜160、第三黏著層170及分離薄膜180以外之任意層。舉如此之任意層之例,可舉易接著層(異稱為底漆層。),配向膜等。
第3圖係示意表示關於本發明之第二實施形態之光學層積體200之剖面圖。如第3圖所示,光學層積體200,取代透明樹脂薄膜120包括其他的透明樹脂薄膜220以外,以與關於第一實施形態之光學層積體100相同。因此,光學層積體200,依序包括掩蔽薄膜110、透明樹脂薄膜220、第一黏著層130、圖案相位差層140、第二黏著層150、相位差薄膜160、第三黏
著層170、及分離薄膜180。
透明樹脂薄膜220,相較於第一實施形態之透明樹脂薄膜120,即使溫度及/或濕度變高,亦不容易發生膨脹或收縮以外,與關於第一實施形態之透明樹脂薄膜120相同。具體而言,關於第二實施形態之透明樹脂薄膜220之溫度線膨脹係數,通常為1.5×10-5cm/cm/%RH以下,以1.3×10-5cm/cm/%RH以下為佳,以1.0×10-5cm/cm/%RH以下更佳。藉由使用如此之不如應發生膨脹或收縮之透明樹脂薄膜220,可抑制成為圖案相位差層140之圖案形狀之變化的原因的應力的發生本身。因此,關於第二實施形態之光學層積體200,可較第一實施形態更進一步抑制圖案相位差層140之圖案形狀之變化。此外,透明樹脂薄膜220之濕度線膨脹係數,通常為0.5×10-5cm/cm/%RH以上。
透明樹脂薄膜220之濕度線膨脹係數,例如,可以如下要領測定。
由透明樹脂薄膜,使透明樹脂薄膜之寬幅方向成測定方向地,切出遵照JIS K7127所記載的試驗片型1B之薄膜片。將切出之薄膜片,安裝於附有恆溫恆濕槽之拉張試驗機(INSTRON公司製),保持於「濕度35%RH,23℃的氮氣氣氛」或「濕度70%RH,23℃的氮氣氣氛」,分別測定此時之薄膜片的長度。由該測定結果,以下式算出濕度線膨脹係數。此時,測定方向,與切出之薄膜片的長邊方向平行。此外,測定係進行5次,以其平均值作為濕度線膨脹係數。
濕度線膨脹係數=(L70-L35)/(L35×△H)
L35:濕度35%RH時之薄膜片的長度(mm)
L70:濕度70%RH時之薄膜片的長度(mm)
△H:35(=70-35)%RH
此外,關於第二實施形態之光學層積體200,可與關於第一實施形態之光學層積體100同樣地製造,此外,可得與關於第一實施形態之光學層積體100相同的優點。
再者,關於第二實施形態之光學層積體200,可與關於第一實施形態之光學層積體100同樣地變更實施。
第4圖係示意表示關於本發明之第三實施形態之光學層積體300之剖面圖。如第4圖所示,光學層積體300,取代圖案相位差層140包括其他的圖案相位差層340,以及,沒有相位差薄膜160及第三黏著層170以外,關於第一實施形態的光學層積體100相同。因此,光學層積體300,依序包括掩蔽薄膜110、透明樹脂薄膜120、第一粘著層130、圖案相位差層340、第二黏著層150、及分離薄膜180。
關於本實施形態之圖案相位差層340,於第一區域及第二區域之遲相軸方向及面內相位差不同以外,與關於第一實施形態之圖案相位差層140相同。於本實施形態,圖案相位差層340,包括第一異向性區域341及第二異向性區域342作為第一區域及第二區域。第一異向性區域341及第二異向性區域342之面內相位差相同。第一異向性區域341及第二異向性區域342的面內相位差,通常為1/4波長。
第一異向性區域341之遲相軸方向,與第二異向
性區域342之遲相軸方向不同。具體而言,第一異向性區域341之遲相軸方向,與第二異向性區域342之遲相軸方向呈垂直。在此,所謂遲相軸方向垂直,係指該等遲相軸方向所形成之角度,通常為90°±5°以內,以90°±1°以內為佳。舉第一異向性區域341之遲相軸方向,與第二異向性區域342之遲相軸方向的具體的組合之例,可舉對第一異向性區域341與第二異向性區域342延在的方向平行之遲相軸方向與垂直之遲相軸方向之組合;對第一異向性區域341與第二異向性區域342延在的方向呈+45°的角度之遲相軸方向與呈-45°的角度之遲相軸方向之組合等。
如此地包括第一異向性區域341與第二異向性區域342之圖案相位差層340,亦與關於第一實施形態之圖案相位差層140同樣地,與透明樹脂薄膜120分開形成之後,經由第一黏著層130貼合於透明樹脂薄膜120為佳。
此外,本實施形態之光學層積體300,由於沒有相位差薄膜160及第三黏著層170,故第二黏著層150將圖案相位差層340與分離薄膜180貼合。此外,通常,將光學層積體300安裝於立體影像顯示裝置時將分離薄膜180剝下,圖案相位差層340係經由第二黏著層150黏貼於偏光板。
如此之光學層積體300,亦與關於第一實施形態之光學層積體100同樣地,可抑制圖案相位差層340之圖案形狀之變化。此外,關於第三實施形態之光學層積體300,可得與關於第一實施形態之光學層積體100相同的優點。
再者,關於第三實施形態之光學層積體300,可與關於第
一實施形態之光學層積體100同樣地變更實施。
將上述之各實施形態之光學層積體安裝於立體圖樣顯示裝置時,首先,由光學層積體剝下分離薄膜。之後,將露出之第二黏著層或第三黏著層,黏貼於設在顯示面板之偏光板。此時,第二黏著層或第三黏著層,亦可直接黏貼於偏光板,亦可經由其他的層黏貼。
以下,說明使用在於上述之實施形態所說明之光學層積體之立體影像顯示裝置。
第5圖係概略表示可使用於作為關於本發明之第四實施形態之立體影像顯示裝置之液晶顯示裝置之例之分解上面圖。第5圖係表示觀察者由對立體影像顯示裝置400之顯示面垂直的方向,以右眼及左眼視認影像之態樣由上側觀察之例。立體影像顯示裝置400,係縱置於圖中左側。即,立體影像顯示裝置400,係顯示面與垂直方向平行地放置。因此,由圖中右方觀察之觀察者的觀察方向係水平方向。
如第5圖所示,立體影像顯示裝置400,包括顯示面板410。此外,於顯示面板410之視認側偏光板413,貼有由第一實施形態所說明之光學層積體100剝下分離薄膜180及掩蔽薄膜110而得之光學構件。因此,立體影像顯示裝置400,依序包括顯示面板410、第三黏著層170、相位差薄膜160、第二黏著層150、圖案相位差層140、第一黏著層130、及透明樹脂薄膜120。
在於使用的態樣,顯示面板410、第三黏著層170、
相位差薄膜160、第二黏著層150、圖案相位差層140、第一黏著層130、及透明樹脂薄膜120,通常係接觸的狀態,於第5圖為了圖示將該等分解表示。此外,透明樹脂薄膜120、第一黏著層130、第二黏著層150及第三黏著層170,由於不具有很大的相位差,故係不會對影像顯示造成很大影響的光學要素,在於第5圖以虛線表示。
顯示面板410,由光源側依序,包括:直線偏光板之光源側偏光板411、液晶胞412、及直線偏光板之視認側偏光板413。藉此,穿透顯示面板410的光,成為直線偏光出射。視認側偏光板413的穿透軸,如箭頭A413所示,對水平方向垂直。因此,由視認側偏光板413出射之直線偏光的振動方向,亦如箭頭A413所示對水平方向垂直。在此,所謂直線偏光的振動方向,係指直線偏光的電場的振動方向。
於顯示面板410,在由厚度方向觀看分別在不同的位置,設定顯示右眼用影像之像素區域(無圖示。)與左眼用影像的像素區域(無圖示。)。該等的像素區域均成延在於水平方向之帶狀的區域。此外,顯示右眼用影像之像素區域及左眼用影像之像素區域係寬度為一定的區域,該等的配置,係顯示右眼用影像之像素區域與顯示左眼用影像之像素區域在垂直方向交替第排列的線條狀的配置。
相位差薄膜160,係對穿透光可作用作為1/4波長板之薄膜,於面內具有一樣的相位差。相位差薄膜160之遲相軸,係如箭頭A160所示,對視認側偏光板413之偏光穿透軸成45°之角度的方向。在於本實施形態,相位差薄膜160之遲相
軸,係在配戴偏光眼鏡500觀看畫面的方向,對水平方向呈+45°的角度。藉此,由視認側偏光板413出射之直線偏光,藉由穿透該相位差薄膜160,變換成具有箭頭A420所示之旋轉方向之圓偏光
圖案相位差層140,具有向水平方向平行且均勻地設置之帶狀的異向性區域141與帶狀之等向性區域142。異向性區域141及等向性區域142,係於垂直方向交替排列之線條狀配置。此外,由厚度方向觀看,異向性區域141與顯示面板410之顯示左眼用影像之像素區域重疊,等向性區域142與顯示面板410之顯示右眼用影像之像素區域重疊。
異向性區域141之相位差係穿透光之1/2波長,異向性區域141之遲相軸,如箭頭A141所示,係對視認側偏光板413之偏光穿透軸垂直的方向(即水平方向)。藉此,穿透相位差薄膜160之圓偏光之中,穿透異向性區域141之光,係以箭頭A431所示,轉換成具有反轉之旋轉方向之圓偏光。另一方面,等向性區域142之相位差大體上為零,因此,穿透相位差薄膜160之圓偏光之中,穿透等向性區域142之光,如箭頭A432所示,以與穿透前具有相同的旋轉方向的圓偏光照出射。
偏光眼鏡500,係於觀察者觀看立體影像顯示裝置400之顯示面時配戴的器具。觀察者,可藉由透過偏光眼鏡500觀察立體影像顯示裝置400的顯示面,視認立體影像。該偏光眼鏡500,依序包括1/2波長板510、1/4波長板520及直線偏光板530。
1/2波長板510之遲相軸,如箭頭A510所示,對水
平方向垂直。此外,1/4波長板520之遲相軸,如箭頭A520所示,在於配戴偏光眼鏡500觀看畫面的方向,對水平方向呈-45°的角度。再者,直線偏光板530的偏光穿透軸,如箭頭A530所示,對水平方向平行。此外,1/2波長板510,係設於偏光眼鏡500之對應右眼的部分,而並未設於對應於左眼的部分。
在於如此之構成,於使用時,立體影像顯示裝置400,使未示於圖之光源發光。由該光源發出的光,穿透顯示面板410之顯示右眼用影像之像素區域及左眼用影像之像素區域。
穿透光源側偏光板411、液晶胞412及視認側偏光板413的光,成為直線偏光出射。視認側偏光板413的偏光穿透軸的方向,如箭頭A413所示,對水平方向垂直,故由視認側偏光板413出射的直線偏光的振動方向,如箭頭A413所示,對水平方向呈垂直。該直線偏光,將穿透第三黏著層170,入射相位差薄膜160。
相位差薄膜160之遲相軸,如箭頭A160所示,係對視認側偏光板413之偏光穿透軸呈45°之角度的方向。因此,由視認側偏光板413出射的直線偏光,藉由穿透相位差薄膜160,轉換成具有箭頭A420所示之旋轉方向之圓偏光。該圓偏光,將穿透第二黏著層150,入射圖案相位差層140。
圓偏光之中,穿透異向性區域141的光,轉換成具有如箭頭A431所示之旋轉方向之圓偏光。另一方面,等向性區域142之面內延遲為零,故穿透等向性區域142之光,成如箭頭A432所示之具有與穿透前相同的旋轉方向的圓偏光。該等
圓偏光,依序穿透第一黏著層130及透明樹脂薄膜120,向立體影像顯示裝置400的外部射出。
穿透異向性區域141的光L,入射偏光眼鏡500之對應左眼的部分,則光L的偏光並不會被轉換而入射1/4波長板520。穿透1/4波長板520之光,會被轉換成與箭頭A530相同方向振動的直線偏光,故可穿透直線偏光板530。因此,穿透異向性區域141的光L,可被觀察者的左眼視認。
另一方面,穿透異向性區域141之光L,入射偏光眼鏡500之對應右眼的部分,而穿透1/2波長板510,則光L,會被轉換成具有反轉的旋轉方向(即,與箭頭A540相反的方向)的圓偏光,入射1/4波長板520。穿透1/4波長板520的光,會被轉換成向垂直於箭頭A530之方向振動的直線偏光,故無法穿透直線偏光板530。因此,穿透異向性區域141的光L,無法被觀察者的右眼視認。
此外,穿透等向性區域142之光R,入射偏光眼鏡500之對應右眼的部分,而穿透1/2波長板510,則光R,會被轉換成如箭頭A540所示之具有反轉的旋轉方向的圓偏光,入射1/4波長板520。穿透1/4波長板520的光,會被轉換成與箭頭A530相同方向振動的直線偏光,故可穿透直線偏光板530。因此,穿透等向性區域142的光R,可被觀察者的右眼視認。
另一方向,穿透等向性區域142之光R,入射偏光眼鏡500之對應左眼的部分,則光R的偏光並不會被轉換而入射1/4波長板520。穿透1/4波長板520之光,會被轉換成向垂直於箭頭A530之方向振動的直線偏光,故無法穿透直線偏光
板530。因此,穿透等向性區域142的光R,無法被觀察者的左眼視認。
如此地,觀察者,將穿透異向性區域141之光以左眼觀看,此外,將穿透等向性區域142的光,以右眼觀看。因此,以立體影像顯示裝置400的對應異向性區域141的像素區域顯示左眼用的影像,以對應等向性區域142的像素區域顯示右眼用的影像,而觀察者可視認立體影像。此時,圖案相位差層140之圖案形狀,由於即使溫度或濕度變高,亦不容易變化,故可抑制在於高溫及高濕度環境下的串擾。
以上,說明關於立體影像顯示裝置400及偏光眼鏡500,惟立體影像顯示裝置400及偏光眼鏡500亦可進一步變更實施。
例如,可將偏光眼鏡500之對應右眼的部分與對應左眼的部分交換,且將顯示面板410之對應異向性區域141之像素區域之影像與顯示面板410之對應等向性區域142之像素區域之影像交換實施。
此外,在於本實施形態,表示適用關於第一實施形態之光學層積體100之例,亦可代之適用第二實施形態之光學層積體200。
再者,只要可適切地顯示立體影像,各光學要素的遲相軸、穿透軸等的光軸方向亦可變更實施。
上述第四實施形態,係適用在於第一實施形態所說明之光學層積體100之立體影像顯示裝置,表示圖案相位差層140之
異向性區域141之遲相軸方向與相位差薄膜160之遲相軸方向呈45°之角度之例。對此,圖案相位差層140之異向性區域141之遲相軸方向與相位差薄膜160之遲相軸方向呈90°之角度時,亦可將光學層積體100適用於立體影像顯示裝置。以下,說明該情形之例。
第6圖係概略表示可使用於作為關於本發明之第五實施形態之立體影像顯示裝置之液晶顯示裝置之例之分解上面圖。第6圖係表示觀察者由對立體影像顯示裝置600之顯示面垂直的方向,以右眼及左眼視認影像之態樣由上側觀察之例。立體影像顯示裝置600,係縱置於圖中左側。即,立體影像顯示裝置600,係顯示面與垂直方向平行地放置。因此,由圖中右方觀察之觀察者的觀察方向係水平方向。
如第6圖圖所示,立體影像顯示裝置600,代替顯示面板410設置顯示面板610,以及,相位差差薄膜160之遲相軸方向如箭頭A660所示對水平方向垂直以外,以與關於第四實施形態之立體影像顯示裝置400相同。因此,立體影像顯示裝置600,依序包括顯示面板610、第三黏著層170、相位差薄膜160、第二黏著層150、圖案相位差層140、第一黏著層130、及透明樹脂薄膜120。
在於使用的態樣,顯示面板610、第三黏著層170、相位差薄膜160、第二黏著層150、圖案相位差層140、第一黏著層130、及透明樹脂薄膜120,通常係接觸的狀態,於第6圖為了圖示將該等分解表示。此外,透明樹脂薄膜120、第一黏著層130、第二黏著層150及第三黏著層170,由於不具有
很大的相位差,故係不會對影像顯示造成很大影響的光學要素,在於第6圖以虛線表示。
顯示面板610由光源側依序,包括:直線偏光板之光源側偏光板611、液晶胞612、及直線偏光板之視認側偏光板613。藉此,穿透顯示面板610的光,與第四實施形態同樣地,成為直線偏光出射。惟在於本實施形態,視認側偏光板613的穿透軸的穿透軸,如箭頭A613所示,在於配戴偏光眼鏡500關看畫面的方向,對水平方向呈+45°的角度。因此,由視認側偏光板613出射的直線偏光的振動方向,亦如箭頭A613所示,在於配戴偏光眼鏡500關看畫面的方向,對水平方向呈+45°方向。
如此之構成之立體影像顯示裝置600,可以與關於第四實施形態之立體影像顯示裝置400同樣的要領,顯示影像。然後,觀察者,可藉由透過偏光眼鏡500,以與關於第四實施形態之立體影像顯示裝置400同樣的要領,觀察立體影像顯示裝置600的顯示面,視認立體影像。惟,在於本實施形態,1/4波長板520之遲相軸,係對水平方向平行,直線偏光板530之偏光穿透軸,在於配戴偏光眼鏡500觀看畫面的方向,對水平方向呈-45°的角度。此時,圖案相位差層140之圖案形狀即使溫度或濕度變高,亦不容易變化,故可抑制在於高溫及高濕度環境下的串擾。此外,根據立體影像顯示裝置600,可得與關於第四實施形態之立體影像顯示裝置400同樣的優點。
以上,說明關於立體影像顯示裝置600及偏光眼鏡500,惟立體影像顯示裝置600及偏光眼鏡500亦可進一步
變更實施。
例如,在於本實施形態,表示適用關於第一實施形態之光學層積體100之例,亦可代之適用第二實施形態之光學層積體200。
此外,亦可例如,與第四實施形態同樣地變更實施。
其次,使用圖面,說明適用關於第三實施形態之光學層積體之立體影像顯示裝置。
第7圖係概略表示可使用於作為關於本發明之第六實施形態之立體影像顯示裝置之液晶顯示裝置之例之分解上面圖。第7圖觀察者由對立體影像顯示裝置700之顯示面垂直的方向,以右眼及左眼視認影像之態樣由上側觀察之例。立體影像顯示裝置700,係縱置於圖中左側。即,立體影像顯示裝置700,係顯示面與垂直方向平行地放置。因此,由圖中右方觀察之觀察者的觀察方向係水平方向。
如第7圖所示,立體影像顯示裝置700,包括顯示面板410。此外,於顯示面板410之視認側偏光板413,貼有由第三實施形態所說明之光學層積體300剝下分離薄膜180及掩蔽薄膜110而得之光學構件。因此,立體影像顯示裝置700,依序包括顯示面板410、第二黏著層150、圖案相位差層340、第一黏著層130、及透明樹脂薄膜120。
在於使用的態樣,顯示面板410、第二黏著層150、圖案相位差層340、第一黏著層130、及透明樹脂薄膜120,通常係接觸的狀態,於第7圖為圖示將該等分解。此外,透明樹
脂薄膜120、第一黏著層130及第二黏著層150,由於不具有很大的相位差,故係不會對影像顯示造成很大影響的光學要素,在於第7圖以虛線表示。
顯示面板410,與第一之例所說明者相同。
圖案相位差層340,具有對畫面的長邊方向平行且均勻地設置之帶狀的第一異向性區域341與帶狀之第二異向性區域342。第一異向性區域341及第二異向性區域342,係於垂直方向交替排列之線條狀配置。此外,由厚度方向觀看,第一異向性區域341與顯示面板410之顯示左眼用影像之像素區域重疊,第二異向性區域342與顯示面板410之顯示右眼用影像之像素區域重疊。
第一異向性區域341之相位差係穿透光之1/4波長。此外,第一異向性區域341之遲相軸方向,如箭頭A341所示,在於配戴偏光眼鏡800觀看的方向,對水平方向呈+45°的角度。藉此,由視認側偏光板413出射的直線偏光中,穿透該第一異向性區域341之光,可被轉換成具有箭頭A731所示之旋轉方向之圓偏光。
另一方面,第二異向性區域342之相位差亦係穿透光之1/4波長。惟,第二異向性區域342之遲相軸方向,如箭頭A342所示,在於配戴偏光眼鏡800觀看的方向,對水平方向呈-45°的角度,因此與第一異向性區域341的遲相軸呈垂直。藉此,由視認側偏光板413出射之直線偏光中,穿透該第二異向性區域342之光,與穿透第一異向性區域341之光相反地,轉換成具有箭頭A732所示之旋轉方向之圓偏光。
偏光眼鏡800,係於觀察者觀看立體影像顯示裝置700之顯示面時配戴的器具。觀察者,可藉由透過偏光眼鏡800觀察立體影像顯示裝置700的顯示面,視認立體影像。該偏光眼鏡800,依序包括1/4波長板810、1/4波長板820及直線偏光板830。
1/4波長板810之遲相軸,如箭頭A810所示,在於配戴偏光眼鏡800觀看畫面的方向,對水平方向呈+45°的角度,因此與圖案相位差層340之第一異向性區域341之遲相軸平行。
此外,1/4波長板820之遲相軸,如箭頭A820所示,在於配戴偏光眼鏡800觀看畫面的方向,對水平方向呈-45°的角度,因此與圖案相位差層340之第二異向性區域342之遲相軸平行。
再者,直線偏光板830之偏光穿透軸,如箭頭A830所示,對水平方向平行。
此外,1/4波長板810係設於偏光眼鏡800之對應左眼的部分,1/4波長板820係設於偏光眼鏡800之對應右眼的部分。直線偏光板830,係設於偏光眼鏡800之對應右眼的部分及對應左眼的部分的雙方。
在於如此之構成,於使用時,立體影像顯示裝置700,使未示於圖之光源發光。由該光源發出的光,穿透顯示面板410之顯示右眼用影像之像素區域及左眼用影像之像素區域。
穿透光源側偏光板411、液晶胞412及視認側偏光
板413的光,成為直線偏光出射。視認側偏光板413的偏光穿透軸的方向,如箭頭A413所示,對水平方向垂直,故由視認側偏光板413出射的直線偏光的振動方向,如箭頭A413所示,對水平方向呈垂直。該直線偏光,將穿透第二黏著層150,入射圖案相位差薄膜340。
直線偏光之中,穿透第一異向性區域341的光,轉換成具有如箭頭A731所示之旋轉方向之圓偏光。另一方面,穿透第二異向性區域342之光,轉換成如箭頭A732所示之具有與穿透第一異向性區域341之光相反的旋轉方向之圓偏光。該等圓偏光,依序穿透第一黏著層130以及透明樹脂薄膜120,向立體影像顯示裝置700的外部射出。
穿透第一異向性區域341的光L,入射偏光眼鏡800之對應左眼的部分,則光L會入射1/4波長板810。穿透1/4波長板810之光,會被轉換成具有與直線偏光板830之穿透軸A830平行的振動方向之直線偏光,故可穿透直線偏光板830。因此,穿透第一異向性區域341的光L,可被觀察者的左眼視認。
另一方面,穿透第一異向性區域341的光L,入射偏光眼鏡800之對應右眼的部分,則光L會入射1/4波長板820。穿透1/4波長板820之光,會被轉換成具有與直線偏光板830之穿透軸A830垂直的振動方向之直線偏光,故無法穿透直線偏光板830。因此,穿透第一異向性區域341的光L,無法被觀察者的右眼視認。
此外,穿透第二異向性區域342的光R,入射偏光
眼鏡800之對應右眼的部分,則光R會入射1/4波長板820。穿透1/4波長板820之光,會被轉換成具有與直線偏光板830之穿透軸A830平行的振動方向之直線偏光,故可穿透直線偏光板830。因此,穿透第二異向性區域342的光R,可被觀察者的右眼視認。
另一方面,穿透第二異向性區域342的光R,入射偏光眼鏡800之對應左眼的部分,則光R會入射1/4波長板810。入射1/4波長板810之光,會被轉換成具有與直線偏光板830之穿透軸A830垂直的振動方向之直線偏光,故無法穿透直線偏光板830。因此,穿透第二異向性區域342的光R,無法被觀察者的左眼視認。
如此地,觀察者、將穿透第一異向性區域341的光以左眼觀看,此外,將穿透第二異向性區域342的光以右眼觀看。因此以立體影像顯示裝置700的對應第一異向性區域341的像素區域顯示左眼用的影像,以對應第二異向性區域342的像素區域顯示右眼用的影像,而觀察者可視認立體影像。此時,圖案相位差層340之圖案形狀,由於即使溫度或濕度變高,亦不容易變化,故可抑制在於高溫及高濕度環境下的串擾。
以上,說明關於立體影像顯示裝置700及偏光眼鏡800,惟立體影像顯示裝置700及偏光眼鏡800亦可進一步變更實施。
例如,可將偏光眼鏡800之對應右眼的部分與對應左眼的部分交換,且將顯示面板410之對應第一異向性區域341之像素區域之影像與顯示面板410之對應第二異向性區域342之像
素區域之影像交換實施。
再者,只要可適切地顯示立體影像,各光學要素的遲相軸、穿透軸等的光軸方向亦可變更實施。
以下,說明設於上述光學層積體之層及薄膜之材料。
掩蔽薄膜,以據透明性、機械性強度、熱穩定性及水分遮蔽性優良的樹脂形成為佳。如此之樹脂,可舉例如,三醋酸纖維素等的醋酸纖維素系樹脂;聚對苯二甲酸乙二醇酯等的聚酯樹脂;聚醚碸樹脂;聚碳酸酯樹脂;聚醯胺樹脂;聚醯亞胺樹脂;鏈狀聚烯烴樹脂;降冰片烯系之脂環烯烴樹脂;丙烯酸樹脂;甲基丙烯酸樹脂等。此外,該等可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。
掩蔽薄膜之厚度為任意,惟通常為5μm以上,通常為500μm以下,以300μm以下為佳,以150μm以下更佳。
該掩蔽薄膜之例,可舉SAT116T、SAT2038T-JSL、SAT4538T-JSL(均為Sun A.Kaken公司製);NBO-0424、TFB-K001、TFB-K0421、TFB-K202(均為藤森工業公司製);DT-2200-25、K-6040(均為日立化成工業公司製);6010#75、6010#100、6011#75、6093#75(均為寺岡製造所公司製)等的市售品。
透明樹脂薄膜,以包括選自由醋酸纖維素系樹脂、聚碳酸酯系樹脂及將冰片烯系樹脂所組成之群之樹脂薄膜為佳。醋酸
纖維素系樹脂,一般,在於高溫及/或高濕度,容易產生膨脹或收縮。因此,使用具有醋酸纖維素系樹脂之薄膜之透明樹脂薄膜時,雖然使用容易產生膨脹或收縮的透明樹脂薄膜,卻可抑制圖案相位差層之圖案形狀的變化,故可有效地發揮本發明的效果。此外,聚碳酸酯系樹脂及降冰片烯系樹脂,一般在於高溫及/或高濕度不容易產生膨脹或收縮。因此,使用具有聚碳酸酯系樹脂及降冰片烯系樹脂之薄膜之透明樹脂薄膜時,可高度地抑制圖案相位差層之圖案形狀的變化。
此外,為將剝離掩蔽薄膜,或製造光學層積體時之外部應力之影響變少,透明樹脂薄膜之光彈性模數,通常為85×10-12/Pa以下,以25×10-12/Pa以下為佳,以12×10-12/Pa以下更佳。光測彈性模數,較上述值過高,則受到因熱等之應力時的雙折射的變化率大,容易發生色暈及漏光。光測彈性模數,亦稱為壓電光學係數,係表示壓電光學效果(光彈性效果)之大小的物質常數,可使用橢偏儀等測定。光彈性模數矽表示對外部應力之光學變形之程度之值,值越小,作為圖案相位差層之保護薄膜之光學性良好。
所謂醋酸纖維素系樹脂,係指包含醋酸纖維素系聚合物之樹脂。醋酸纖維素系聚合物,可舉例如,三醋酸纖維素、二醋酸纖維素等。其中由光學透明性、機械性強度、無配向性等的觀點,以三醋酸纖維素特別佳。此外,該等可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。醋酸纖維素系之光彈性模數,通常為10×10-12/Pa~12×10-12/Pa。
再者,醋酸纖維素系樹脂,只要不顯著地損及本發明之效
果,亦可包含醋酸纖維素系聚合物以外的任意成分。舉其例,則可舉氧化防止劑、紫外線吸收劑、光安定劑、帶電防止劑、平滑劑、消泡劑等的添加劑;醋酸纖維素系聚合物以外的聚合物等。
所謂聚碳酸酯系樹脂,係指包含聚碳酸酯之樹脂。聚碳酸酯,只要是具有碳酸酯鍵結合(-O-C(=O)-O-)之反覆單位(以下,適宜稱為「碳酸酯成分」。)之聚合物,可使用任意者。此外,聚碳酸酯,可使用由1種反覆單位所組成者,亦可使用以任意比例組合2種以上的反覆單位而成者。再者,聚碳酸酯,亦可為具有碳酸酯成分以外的反覆單位之共聚物。惟,聚碳酸酯,具有碳酸酯成分以外的反覆單位時,包含於聚碳酸酯之碳酸酯成分的含有率高為佳。具體而言,包含於聚碳酸酯之碳酸酯成分之含有率,以80重量%以上為佳,以85重量%以上更佳,此外,通常為100重量%以下
舉聚碳酸酯之例,則可舉雙酚A聚碳酸酯、分枝雙酚A聚碳酸酯、o,o,o’,o’-四甲基雙酚A聚碳酸酯等。此外,該等可以1種單獨使用,亦可以任意比率組合2種類以上使用。
再者,聚碳酸酯系樹脂,只要不顯著地損及本發明之效果,亦可含聚碳酸酯以外的任意成分。舉其例,則可舉氧化防止劑、紫外線吸收劑、光安定劑、帶電防止劑、平滑劑、消泡劑等的添加劑;聚碳酸酯以外之聚合物等。聚碳酸酯系樹脂之光彈性模數,通常為65×10-12/Pa~85×10-12/Pa
降冰片烯系樹脂,係指包含降冰片烯系聚合物之樹脂。降冰片烯系聚合物,可舉例如,具有降冰片烯構造之單
體之開環聚合物,或具有降冰片烯構造之單體與任意單體之開環共聚物或該等的氫化物;具有降冰片烯構造之單體之加成聚合物,或具有降冰片烯構造之與任意單體之加成共聚物或該等的氫化物等。該等之中,具有降冰片烯構造之單體之開環(共)聚合物之氫化物,由透明性、成形性、耐熱性、低吸濕性、尺寸穩定性、輕量性等的觀點,特別合適。再者,所謂(共)聚合物,係指聚合物與共聚物。
具有降冰片烯之單體,可舉例如,雙環[2.2.1]庚-2-烯(慣用名:降冰片烯)、三環[4.3.0.12,5]癸-3,7-二烯(慣用名:環戊二烯)、7,8-苯並三環[4.3.0.12,5]癸-3-烯(慣用名:羥甲基四氫芴)、四環[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3 烯(慣用名:四環癸烯)及該等化合物的衍生物(例如,於環具有取代基者)。在此,取代基,可舉例如烷基、烯基、極性基等。此外該等取代基,可為相同或相異,亦可複數個鍵結成環。此外,具有降冰片烯構造之單體,可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。
極性基的種類,可舉例如,雜原子或雜原子的原子團等。雜原子,可舉例如氧原子、氮原子、硫原子、矽原子、鹵素原子等,極性基的具體例,可舉羧基、羧氧羰基、環氧基、羥基、氧基、酯基、矽烷醇基、矽基、胺基、腈基、磺酸基等。
可與具有降冰片烯構造之單體共聚合之單體,可舉例如,環己烯、環庚烯、環辛烯等的單環烯烴類及其衍生物;環己二烯、環庚二烯等的環狀共軛二烯烴及其衍生物等。再者,可與具有降冰片烯構造之單體共聚合之單體,可以1種單
獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。
具有降冰片烯構造之單體之開環聚合物,及可與具有降冰片烯構造之單體共聚合之單體之開環共聚物,可以例如,將單體以習知之開環聚合觸媒的存在下聚合或共聚合而製造。
可與具有降冰片烯構造之單體加成共聚合之單體,可舉例如乙烯、丙烯、1-丁烯等的碳數2~20之α-烯烴及該等的衍生物;環丁烯、環戊烯、環己烯等的環烯烴及該等的衍生物;1,4-己二烯、4-甲基-1,4-己二烯、5-甲基-1,4-己二烯等的共軛二烯等。該等之中,以α-烯烴為佳,以乙烯更佳。此外,可與具有降冰片烯構造之單體加成共聚合之單體,可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。
具有降冰片烯構造之單體之加成聚合物,可與具有降冰片烯構造之單體共聚合之單體之加成共聚物,可以例如,將單體以習知的聚合觸媒的存在下聚合或共聚合而得。
降冰片烯系聚合物之中,以滿足下述條件(i)~(iii)者為佳。
(i)反覆單位,具有X:雙環[3.3.0]辛烷-2,4-二基-乙烯構造,及Y:三環[4.3.0.12,5]癸烷-7,9-二基-乙烯構造。
(ii)該等反覆單位X及Y的含量,對降冰片烯系聚合物之反覆單位全體為90重量%以上。
(iii)反覆單位X之含有比例,與反覆單位Y的含有比例之比X:Y,以重量比為100:0~40:60。
藉由使用如此之降冰片烯系聚合物,可得長期不會有尺寸
變化、光學特性的穩定性優良的層積薄膜。
此外,降冰片烯系樹脂,只要不顯著地損及本發明之效果,亦可含有降冰片烯系聚合物以外的任意成分。舉其例,可舉氧化防止劑、紫外線吸收劑、光安定劑、帶電防止劑、平滑劑、消泡劑等的添加劑;降冰片烯系聚合物以外的聚合物等。降冰片烯系樹脂之光彈性模數,通常為3×10-12/Pa~6×10-12/Pa。
此外,透明樹脂薄膜,包含防眩功能層及抗反射功能層之一方或雙方為佳。此時,亦可係選自由醋酸纖維素系樹脂、聚碳酸酯系樹脂及降冰片烯系樹脂所組成之群之樹脂薄膜本身具有防眩功能層及抗反射功能層之一方或雙方之作用。此外,亦可別於上述之選自由醋酸纖維素系樹脂,聚碳酸酯系樹脂及降冰片烯系樹脂所組成之群之樹脂之透明樹脂包括防眩功能層及抗反射功能層之一方或雙方。
防眩功能層及抗反射功能層,係有別於選自由醋酸纖維素系樹脂、聚碳酸酯系樹脂及降冰片烯系樹脂所組成之群之樹脂之薄膜形成時,防眩功能層及抗反射功能層之材料,可舉例如,紫外線硬化型丙烯酸樹脂等的樹脂系材料;於樹脂中分散膠態二氧化矽等的無機微粒子之混合系材料;使用四乙氧基矽烷等的金屬烷氧基金屬之溶膠-凝膠系材料等。此外,該等可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。
防眩功能層及抗反射功能層,亦可使用例如,日本專利4556613號公報、日本專利4300522號公報、日本專利4556664號公報等所記載者。
透明樹脂薄膜之厚度,通常為5μm以上,以20μm以上為佳,以40μm以上更佳,進一步以50μm以上為佳,通常為300μm以下,以250μm以下為佳,更200μm以下更佳,進一步以100μm以下為佳。透明樹脂薄膜之厚度在於上述範圍,則可得自我支持性、耐久性、機械性強度、耐擦傷性及光學性能優良的光學構件。
第一黏著層之材料,通常,係根據形成貼合之薄膜之樹脂的種類適宜選擇適切的黏著劑。舉其例,則可舉丙烯酸系黏著劑、尿烷系黏著劑、聚酯系黏著劑、聚乙烯醇系黏著劑、聚烯烴系黏著劑、變性聚烯烴系黏著劑、聚乙烯基烷基醚系黏著劑、橡膠系黏著劑、乙烯-醋酸乙烯酯系黏著劑、氯乙烯-醋酸乙烯酯系黏著劑、SEBS(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物)系黏著劑、SIS(苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物)系黏著劑、乙烯-苯乙烯共聚物等的乙烯系黏著劑、乙烯-(甲基)丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸乙酯共聚物等的丙烯酸酯系黏著劑等。特別是,由光學透明性、黏著特性、耐侯性、操作性、與溶劑的相溶性的觀點,以丙烯酸系黏著劑為佳。該等,可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。
形成丙烯酸系黏著劑之基礎聚合物之具體例,可舉例如具有甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、戊基、異戊基、己基、庚基、環己基、2-乙基己基、辛基、異辛基、壬基、異壬基、月桂基、十二烷基、癸基、異癸基等的烷基之丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯等。此外,上述烷基之碳原子
數以2~14為佳。再者,上述丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯等的基礎聚合物,亦可按照必要與改質用單體一起聚合處理使用。此外,基礎聚合物及改質用單體,可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。
此外,形成上述基礎聚合物時,可按照必要,使用可與(甲基)丙烯酸酯共聚合之改質用單體。其具體例,可舉(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥己酯、(甲基)丙烯酸8-羥辛酯、(甲基)丙烯酸10-羥基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羥基十二烷酯、(4-羥甲基環己基)-甲基丙烯酸酯等的含有羥基之單體;丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧基乙酯、丙烯酸羧基戊酯、依康酸、馬來酸、巴豆酸等的含有羧基之單體;馬來酐、依康酐等的酸酐單體;2-丙烯醯胺-2-甲基丙烷磺酸等的含有磺酸基之單體;2-羥基乙基丙烯醯氧基磷酸酯等的含有磷酸基之單體等。
此外,亦可舉例如(甲基)丙烯醯胺、N取代-丙烯醯胺等的醯胺系單體;N-環己基馬來醯亞胺、N-異丙基馬來醯亞胺、N-月桂基馬來醯亞胺、N-苯基馬來醯亞胺等的馬來醯亞胺系單體;N-甲基依康醯亞胺、N-乙基依康醯亞胺、N-丁基依康醯亞胺、N-辛基依康醯亞胺、N-2-乙基己基依康醯亞胺、N-環己基依康醯亞胺、N-月桂基依康醯亞胺等的依康醯亞胺系單體;N-(甲基)丙烯醯氧亞甲基琥珀醯亞胺、N-(甲基)丙烯醯-6-氧六亞甲基琥珀醯亞胺、N-(甲基)丙烯醯-8-氧八亞甲基琥珀醯亞胺等的琥珀醯亞胺系單體等作為改質用單體。
再者,亦可舉例如,醋酸乙烯酯、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基羧酸醯胺類、苯乙烯等的乙烯系單體;二乙烯基苯等之二乙烯基系單體;1,4-丁基二丙烯酸酯、1,6-己基二丙烯酸酯等的二丙烯酸酯系單體;(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、四氫糠基二丙烯酸酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、氟化(甲基)丙烯酸酯、矽酮(甲基)丙烯酸酯等的丙烯酸酯系單體;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸十八烷酯、等之具有與成為上述主要成分之單體不同的酯基之(甲基)丙烯酸酯等作為改質用單體。
上述丙烯酸系黏著劑,可按照基礎聚合物的種類,調合任意調合劑。任意調合劑,可舉黏著付與劑、架橋劑或硬化劑、氧化防止劑、光擴散劑、消泡劑、穩定劑。此外,調合劑,可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。
第一黏著層,係如上所述地緩和彈性模數低。使第一黏著層之緩和彈性模數低的手段,可舉例如,改變基礎聚合物組成或黏著付與劑的量、架橋劑的量的方法。此外,亦可舉在於上述改質用單體,使用具有可與分子間架橋劑反應之官能基而可參與丙烯酸系共聚物之分子間架橋之單體之方法。可參與與分子間架橋劑反應之官能基之丙烯系共聚物之分子間架橋之單體,可良好地使用例如,上述之中,含有羧基之單體、酸酐單體、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、含有羥基之單體等。特別是,例如丙烯酸羧基乙酯及(甲基)丙烯酸6-羥基己酯之富於架橋反應性的單體,可以少量付與所需的架橋性,不容易使所
得丙烯酸系共聚物之緩和彈性模數上升而特別佳。
第一黏著層之厚度,以1μm以上為佳,以3μm更佳,以5μm以上特別佳,以100μm以下為佳,以50μm以下更佳,以30μm以下特別佳。第一黏著層的厚度,藉由在於上述範圍的下限值以上,可去除因黏著層的塗層不均之光學性缺陷,藉由在上限值以下,可保持良好的黏著力。
黏著劑的塗層方法,並無特別限制,可舉例如,輥塗法、凹版塗佈法:旋轉塗佈法、棒塗佈法等。
圖案相位差層,可使用例如,可呈現液晶相,且可受紫外線(UV)等的能量線的照射而硬化之材料製造。將該材料,在於以下有稱為「液晶層形成用組成物」之情形。此外,有將該材料在於未硬化狀態之層或硬化厚之層,在以下稱為「液晶樹脂層」之情形。
例如,如關於上述之第一實施形態及第二實施形態之光學層積體包括異向性區域及等向性區域之圖案相位差層,可將液晶層形成用組成物塗佈於適當的基材得到未硬化狀態的液晶樹脂層,使該液晶樹脂層之一部分以某配向狀態硬化,將另一部份以等向相的配相狀態(即,沒有配向的狀態)硬化而製造。如此之製造方法,可使用長條的積材薄膜作為基材進行。此外,如此之製造方法,可藉由將基材薄膜在搬送方向磨擦,使液晶層形成用組成物向該磨擦方向平行地配向。因此,如此之製造方法,可將圖案相位差層以長條薄膜製造,故在生產效率的方面優良。
具體而言,可藉由具有:i.於基材薄膜的一方的表面,製作可將能量線遮光之遮光部與可使上述能量線穿透的透光部之掩模層之步驟;ii.於與上述基材薄膜之上述掩蔽層之相反側的表面,設置未硬化狀態之液晶樹脂層之步驟;iii.由上述基材薄膜之上述掩蔽層側,照射可以上述遮光部遮光但可透光上述透光部之波長的能量線,使上述液晶樹脂層之一部分的區域硬化之第一硬化步驟;iv.使在於上述液晶樹脂層之未硬化狀態之區域之配向狀態變化的步驟;及v.由與上述基材薄膜的上述掩模層之相反側照射能量線,使上述液晶樹脂層之未硬化狀態的區域硬化之第二硬化步驟之製造方法製造。
如此地製造之圖案相位差層,通常係將基材薄膜及掩蔽層剝下後使用。惟,方便上,基材薄膜及掩蔽層,只要不顯著地損及本發明之效果,亦可不剝下地使用。
在於上述圖案相位差層之製造方法,基材薄膜之材料,可使用在於使未硬化狀態的液晶樹脂層硬化之步驟可使液晶樹脂層硬化之程度的紫外線等的能量線穿透的材料。通常,以1mm厚全光線穿透率為80%以上的材料為佳。在此,基材薄膜的全光線穿透率係遵照JIS K7361-1997,使用濁度計(日本電色工業公司製,NDH-300A)測定。
基材薄膜之材料之例,可舉樹脂,舉包含該等樹脂之聚合物之例,則可舉鏈狀烯烴聚合物、環烯烴聚合物、聚
碳酸酯、聚酯、聚碸、聚醚碸、聚苯乙烯、聚乙烯醇、醋酸纖維素系聚合物、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸酯等。該等之中,以鏈狀烯烴聚合物及環烯烴聚合物為佳,由透明性、低吸濕性、尺寸穩定性、輕量性等的觀點,以環烯烴聚合物特別佳。
在此,樹脂,可使用將1種聚合物單獨包含者,亦可以任意比例組合包含2種以上的聚合物。此外,於樹脂,只要不顯著地損及本發明之效果,亦可含有任意調合劑。舉良好的樹脂之具體例,可舉日本ZEON公司製「ZEONOR1420」。
基材薄膜之厚度,由製造時之操作性、材料成本、薄型化及輕量化的觀點,以30μm以上為佳,以60μm以上更佳,以300μm以下為佳,以200μm以下更佳。
基材薄膜,可為沒有延伸之未延伸薄膜,亦可為延伸之延伸薄膜。此外,可為等向的薄膜,亦可為具有異向性之薄膜。
基材薄膜,可為僅由一層之單層構造之薄膜,亦可係由兩層以上的層所構成之多層構造之薄膜。通常,由生產性及成本的觀點,使用單層構造之薄膜。
基材薄膜,可係於其一面或兩面施以表面處理者。藉由施以表面處理,可提升與直接形成於基材薄膜表面之其他層之密著性。表面處理,可舉例如,能量線照射處理或藥品處理等。此外,亦可於基材薄膜之塗佈液晶層形成用組成物之表面具有配向膜。
掩模層之材料,可適宜選擇使用可將能量線,特別是紫外線遮光,且圖案形成容易之掩模用組成物。
通常,掩模用組成物,使用樹脂。作為上述樹脂,例如以選自由丙烯酸樹脂、尿烷樹脂、聚醯胺樹脂、纖維素樹脂、聚酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、尿烷丙烯酸酯硬化樹脂、環氧基丙烯酸酯硬化樹脂及聚酯丙烯酸酯硬化樹脂所組成之群之至少1種樹脂為佳。藉由包含該等樹脂,即使將遮光紫外線的材料,保持在於高溫環境下,亦可製作穩定的遮光部。上述樹脂,可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。
包含於掩蔽用組成物之樹脂之玻璃轉移溫度,通常為80℃以上,以100℃以上為佳,通常為400℃以下,以350℃以下為佳。藉由將玻璃轉移溫度定為80℃以上,可提高掩模層之耐熱性,例如可防止液晶樹脂層的加熱時之掩模層變形。此外,藉由使玻璃轉移溫度為400℃以下,可提高樹脂之溶解性簡單地印刷掩模用組成物。於印刷前的狀態與形成掩模層後的狀態,玻璃轉移溫度會變化時,在於形成掩模層之後的狀態,使玻璃轉移溫度收於上述範圍為佳。
掩模用組成物,包含紫外線吸收劑為佳。藉此掩模層的遮光部包含紫外線吸收劑,在於遮光部可穩定地將紫外線遮光。紫外線吸收劑,使用選自由二苯甲酮系紫外線吸收劑、苯並***系紫外線吸收劑及三嗪系紫外線吸收劑組成之群之至少1種紫外線吸收劑為佳。紫外線吸收劑,可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。紫外線吸收劑的使用量,對掩模層中的單體、寡聚物及聚合物100重量部,通常為5重量部以上,以8重量部以上為佳,以10重量部以上更
佳,通常為20重量部以下,以18重量部以下為佳,以15重量部以下更佳。
掩模用組成物,可進一步含有著色劑、金屬粒子、溶劑、光聚合起始劑、架橋劑、其他的成分。
使用掩模用組成物形成掩模層的方法,可舉凹版印刷法、網版印刷法、膠版印刷法、轉輪網版印刷法、凹版膠印法、噴墨印刷法或該等組合之印刷法為佳。透光部與遮光部,例如,可藉由形成掩模層之厚度較薄之層與較厚之層而設置。
液晶層形成用組成物,可使用包含液晶化合物(具有液晶性之化合物)之組成物。上述液晶化合物,可舉例如,具有聚合性基之液晶化合物、側鏈型液晶聚合物等。具有聚合性基之液晶化合物,可舉例如日本特開平11-513360號公報、日本特開2002-030042號公報、日本特開2004-204190號公報、日本特開2005-263789號公報、日本特開2007-119415號公報,日本特開2007-186430號公報等所述的聚合性基之棒狀液晶化合物等。此外,側鏈型液晶聚合物化合物,可舉例如,日本特開2003-177242號公報所記載之側鏈型液晶聚合物化合物等。此外,舉較佳的液晶化合物之例之產品名,則可舉BASF公司製「LC242」等。液晶化合物,可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。
液晶層形成用組成物之液晶化合物之折射率異向性△n,在於波長546nm,以0.05以上為佳,以0.10以上更佳,以0.30以下為佳,以0.25以下更佳。折射率異向性△n未滿
0.05,則為得所期望的光學功能之液晶樹脂層之厚度變厚,而有使配向均勻性下降的可能性,此外於經濟成本亦不利。此外,折射率異向性△n較0.30大,則為得所期望的光學功能之液晶樹脂層之厚度變薄,而對厚度精度不利。此外,折射率異向性△n較0.30大時,液晶樹脂層之紫外線吸收光譜之長波長側之吸收端有到達可見光區域之情形,但即使該光譜的吸收端到達可見光區域,只要不對所期望的光學性能造成不良影響,亦可使用。
液晶層形成用組成物,僅包含1種液晶化合物時,使該液晶化合物之折射率異向性,直接作為在於液晶層形成用組成物之折射率異向性。此外,液晶層形成用組成物,包含2種以上的液晶化合物時,將由各液晶化合物之各個折射率異向性△n之值與各液晶化合物之含有比例求得之加權平均之值,作為在於液晶層形成用組成物之液晶化合物之折射率異向性。折射率異向性△n之值,可藉由賽納蒙法測定。
再者,液晶層形成用組成物,製造方法或最終的性能付與適當的物性,亦可於液晶化合物以外含有任意成分。舉任意成分之例,則可舉有機溶劑、界面活性劑、對掌劑、聚合起始劑、紫外線吸收劑、架橋劑、氧化防止劑等。該等成分,可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。
有機溶劑之中,聚合適之例,則可舉酮類、鹵化烷類、醯胺類、亞碸類、雜環化合物、碳化氫類、酯類、及醚類等。該等之中,環酮類、環醚類容易溶解液晶化合物而佳。環酮溶劑,可舉例如,環丙酮、環戊酮、環己酮等,其中以環
戊酮為佳。環醚溶劑,可舉例如,四氫呋喃、1,3-二氧戊環、1,4-二噁烷,其中以1,3-二氧戊環為佳。溶劑,可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上為佳。液晶層形成用組成霧之相容性或黏性,可由表面張力的觀點等最佳化為佳。
有機溶劑的含有比例,有機溶劑以外的固形分全量之比例,通常為30重量%以上95重量%以下。
界面活性劑,可適宜使用不阻礙配向者為佳。舉較佳的界面活性劑之例,則可舉於疏水基部分含有環氧烷及氟化烷基等之非離子界面活性劑等。其中,以於1分子中具有2個以上的的疏水基之寡聚物特別佳。該等介面活性劑之例,以產品名舉,則可舉OMNOVA公司PolyFox之OF-151N、PF-636、PF-6320、PF-656、PF-6520、PF-3320、PF-651、PF-652、Neos公司Ftergent之FTX-209F、FTX-208G、FTX-204D、DIC公司Megafac之F-477、F-553、F-554、F-555、F-556、TF-1367、住友3M公司之Novec之FC-430、FC-4430、FC-4432、Seimi Chemical公司Surfron之KH-40等。界面活性劑,可使用1種,亦可以任意比例組合2種以上使用。
界面活性劑之調合比例,係使液晶層形成用組成物硬化而得之液晶樹脂層中的界面活性劑的濃度,以0.05重量%以上3重量%以下為佳。界面活性劑之調合比例,較0.05重量%少則在於空氣界面的配向約束力降低而有產生配向缺陷的可能性。相反地較3重量%多時,過剩的界面活性劑放入液晶性化合物分子間,有降低配向均勻性的可能性。
對掌劑,亦可為聚合性化合物,亦可為非聚合性
化合物為佳。對掌劑,通常,使用於分子內具有對掌的碳原子,不使液晶化合物之配向變亂的化合物。舉對掌劑之例,則可舉BASF公司製「LC756」等作為聚合性對掌劑。此外,例如,可舉日本特開平11-193287號公報、日本特開2003-137887號公報等所記載者。對掌劑,可使用1種,亦可以任意比例組合2種以上使用。對掌劑,通常,具有形成扭轉向列相之區域時,可與具有聚合性之液晶化合物並用。
聚合起始劑,亦可使用例如熱聚合起始劑,惟通常使用光聚合起始劑。光聚合起始劑,可使用例如,可藉由紫外線或可見光線發生自由基或酸之化合物。舉光聚合起始劑之例,則可舉安息香、甲基苯偶醯縮酮、二苯甲酮、雙乙醯、苯乙酮、米氏酮、苯偶醯、苄基異丁基醚、單(二)硫化四甲基秋蘭姆、2,2-偶氮雙異丁腈、2,2-偶氮雙-2,4-二甲基戊腈、過氧化苯、過氧化二第三丁基、1-羥基環己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮、噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、苯甲醯甲酸甲酯、2,2-二乙基苯乙酮、β-紫羅蘭酮、β-溴苯乙烯、重氮胺基丙基醚、α-戊基月桂醛、對二甲基胺基苯乙酮、對二甲基胺基苯丙酮、2-氯二苯甲酮、對,對’-二氯二苯甲酮、對,對’-雙二乙基胺基二苯甲酮、安息香***、安息香異丙醚、安息香正丙醚、安息香正丁醚、二苯硫醚、雙(2,6-甲氧基苯偶醯)-2,4,4-三甲基-戊基氧化膦、2,4,6-三甲基苯偶醯二本基氧化膦、雙(2,4,6-三甲基苯偶醯)-苯基氧化膦、2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-
嗎啉基苯基)-丁烷-1-酮、蒽二苯甲酮、α-氯蒽醌、二苯二硫醚、六氯丁二烯、五氯丁二烯、八氯丁烯、1-氯甲基萘、1,2-辛二酮、1-[4-(苯基硫代)-2-(鄰-苯偶醯肟)]或1-[9-乙基-6-(2-甲基苯偶醯)-9H-咔唑-3-基]乙酮 1-(鄰-乙醯肟)等的咔唑肟化合物,(4-甲基苯基)[4-(2-甲基丙基)苯基]六氟磷酸錪、3-甲基-2-丁炔基四甲基六氟銻酸鋶、二苯基-(對苯基硫代苯基)六氟銻酸鋶等。聚合起始劑,可使用1種,亦可以任意比例組合2種以上使用。再者,亦可按照必要對液晶層形成用組成物,包含例如三級胺化合物等的光增感劑或聚合促進劑,調整液晶層形成用組成物之硬化性。為提升光聚合效率,適當地選定液晶化合物及光聚合起始劑等之平均莫耳吸光係數為佳。
紫外線吸收劑,可舉例如,2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基-苯甲酸酯、雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-2-(3,5-二第三丁基-4-羥基苄基)-2-正丁基丙二酸、4-(3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙醯氧基)-1-(2-(3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙醯氧基)乙基)-2,2,6,6-四甲基哌啶等的受阻胺系紫外線吸收劑;2-(2-羥基-5-甲基苯基)苯並***、2-(3-第三丁基-2-羥基-5-甲基苯基)-5-氯苯並***、2-(3,5-二第三丁基-2-羥基苯基)-5-氯苯並***、2-(3,5-二第三戊基-2-羥基苯基)苯並***等的苯並***系紫外線吸收劑;2,4-二第三丁基苯基-3,5-二第三丁基-4-羥基苯甲酸酯、十六烷基-3,5-二第三丁基-4-羥基苯甲酸酯等之苯甲酸酯系紫外線吸收劑;二苯甲酮系紫外線吸收劑;丙烯腈系等。該等的紫外線吸收劑,為付與所其望之耐光性,可以1種單獨使
用,亦可以任意比例組合2種以上的使用。
紫外線吸收劑之調合比例,對液晶化合物100質量部,通常為0.001重量部以上,以0.01重量部以上為佳,通常為5重量部以下,以1重量部以下為佳。紫外線吸收劑的調合比例未滿0.001重量部時,有紫外線吸收能不充分而無法得到所期望的耐光性的可能性,較5重量部多時,將液晶層形成用組成物以紫外線等的活性能量線硬化時,有硬化不充分而有使液晶樹脂層之機械性強度變低或耐熱性變低的可能性。
於液晶層形成用組成物,可按照所期望的機械性強度含有架橋劑。架橋劑之例,可舉三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、異戊四醇基三(甲基)丙烯酸酯、異戊四醇基四(甲基)丙烯酸酯、二異戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、2-(2-乙烯氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯等的多官能丙烯酸酯化合物;縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二縮水甘油醚、甘油三縮水甘油醚、異戊四醇六四縮水甘油醚等的環氧化合物;2,2-雙羥甲基甲基丁醇-三[3-(1-氮丙啶基)丙酸酯]、4,4-雙(亞乙基亞胺基羰基安基)二苯基甲烷、三羥甲基丙烷-三-β-氮丙啶基丙酸酯等的氮丙啶化合物;六亞甲基二異氰酸酯、由六亞甲基二異氰酸酯所衍生的異氰脲酸酯型異氰酸酯、雙縮脲型異氰酸酯、加合物型異氰酸酯等的異氰酸酯化合物;於側鏈具有噁唑啉基之聚噁唑啉化合物;乙烯基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油基丙基三甲氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷、N-(1、3-二甲基亞丁基)-3-(三乙氧基矽基)-1-丙烷胺等的烷氧基矽烷化合
物等。架橋劑,可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。此外,於液晶層形成用組成物,亦可按照架橋劑的反應性含有習知的觸媒,加上膜強度或耐久性的提升,亦可提升生產性。
上述架橋劑之調合比例,在於硬化後之液晶樹脂層中的架橋劑濃度,以0.1重量%以上20重量%以下為佳。架橋劑之調合比例較0.1重量%少,則有無法得到提升架橋密度之效果的可能性,相反地較20重量%多,則有使硬化後的液晶樹脂層的穩定性下降的可能性。
氧化防止劑,可舉例如四(亞甲基-3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯)甲烷等的酚系氧化防止劑、磷系氧化防止劑、硫醚系氧化防止劑等。氧化防止劑,可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。氧化防止劑之調合量,可為不降低透明性的範圍。
設置未硬化狀態之液晶樹脂層時,通常,使用塗佈法。液晶層形成用組成物的塗佈方法,可舉例如逆式凹版塗佈法、直接凹版塗佈法、模具塗佈法、棒塗佈法等的方法。藉由將液晶層形成用組成物塗佈於基材薄膜的表面,可形成未硬化狀態的液晶樹脂層。
液晶層形成用組成物,可直接塗佈於基材薄膜的表面,亦可於基材薄膜的表面,經由例如配向膜等間接地塗佈。使用配向膜,則在於液晶樹脂層可容易地使液晶化合物配向。
配向膜,可以例如,纖維素、矽烷偶合劑、聚醯
亞胺、聚醯胺、聚乙烯醇、環氧基丙烯酸酯、矽醇寡聚物、聚丙烯腈、酚樹脂、聚噁唑、環化聚異戊二烯等形成。該等,可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。
配向膜的厚度,通常,係以可得所期望的液晶樹脂層之配向均勻性的厚度。具體的厚度範圍,以0.001μm以上為佳,以0.01μm以上更佳,以5μm以下為佳,以2μm以下更佳。
再者,亦可藉由例如,日本特開平6-289374號公報、日本特表2002-507782號公報、日本專利4022985號公報、專利4267080號公報、專利4647782號公報、美國專利5389698號說明書等所示之使用光配向膜及偏光UV的方法,使液晶化合物配向。
此外,藉由上述之配向膜以外的手段,使液晶化合物配向。例如,亦可不使用配向膜,而對基材薄膜的表面施以直接摩擦之配向處理。通常,基材薄膜的搬送方向與摩擦方向平行。
上述配向膜之形成,基材薄膜之表面之摩擦等的處理步驟,可於掩模層形成步驟之步驟前、步驟中及步驟後之任一時點均可,於設置未硬化狀態之液晶樹脂層之步驟前進行為佳。
在於圖案相位差層之製造方法,可先於第一硬化步驟之前,按照必要,於進行設置未硬化狀態之液晶樹脂層之步驟之後,進行使液晶樹脂層之液晶化合物配向之配向步驟。在於配向步驟之具體的操作,可舉例如,於烘箱內將未硬化狀態的液晶樹脂層加熱為既定的溫度的操作。
在於配向步驟,將液晶樹脂層加熱之溫度,通常為40℃以上,以50℃以上為佳,通常為200℃以下,以140℃以下為佳。此外,在於加熱處理之處理時間,通常為1秒以上,以5秒以上為佳,通常為3分鐘以下,以120秒以下為佳。藉此,可使液晶樹脂層中的液晶化合物配向。此外,於液晶層形成用組成物含有溶劑時,通常溶劑會藉由上述加熱而乾燥,故可由液晶樹脂層去除溶劑。因此,進行配向步驟,則通常亦同時進行使液晶樹脂層乾燥之乾燥步驟。通常,液晶樹脂層的配向軸與摩擦方向呈平行,而配向軸成遲相軸。
按照必要於進行配向步驟之後,進行使液晶樹指層之一部分的區域硬化之第一硬化步驟。第一硬化步驟,通常,係藉由紫外線照射而進行。紫外線的照射時間、照射量及其他的條件,可按照液晶層形成用組成物及液晶樹脂層的厚度適宜設定。照射時間,通常係由0.01秒至3分鐘的範圍,照射量通常係由0.01mJ/cm2至50mJ/cm2的範圍。此外,紫外線的照射,亦可例如,於氮及氬等的惰性氣體中進行,亦可於空氣中進行。
於第一硬化步驟之後,進行改變在於液晶樹脂層之未硬化狀態的區域之配向狀態的步驟。在此步驟,改變配向狀態的方法,例如,可藉由加熱器,加熱為液晶樹脂層之液晶層形成用組成物之透明點(NI點)以上。由於藉此,可使液晶化合物分子的配向變成隨機,故液晶樹脂層之未硬化狀態的區域變成等向相。
改變在於液晶樹脂層之未硬化狀態之區域的配向
狀態之後,進行第二硬化步驟。第二硬化步驟,可藉由紫外線的照射進行。紫外線的照射時間、照射量等,可按照液晶層形成用組成物之組成及液晶樹脂層之厚度適切地設定,照射量通常為50mJ/cm2~10,000mJ/cm2的範圍。此外,紫外線的照射,亦可例如於氮及氬等的惰性氣體中進行,亦可於空氣中進行。照射時,按照必要持續以加熱氣加熱,可以維持未硬化狀態之液晶樹脂層之等向相的狀態進行照射。
再者,作為其他的製造方法,包括異向性區域與等向性區域之圖案相位差層,可以具有:i.於基材薄膜的一方的表面,設置未硬化狀態之液晶樹脂層之步驟;ii.於上述基材薄膜之設有液晶樹脂層之表面之相反面,經由在玻璃上設有線條圖案之透光部及遮光部之玻璃掩模,照射能量線,使上述液晶樹脂層的一部分的區域硬化之第一硬化步驟;iii.改變在於上述液晶樹脂層之未硬化狀態之區域之配向狀態之步驟;iv.於設有上記基材薄膜之液晶樹脂層之面,照射能量線,使上述液晶樹脂層之未硬化狀態之區域硬化之第2硬化步驟;之製造方法製造。在於該製造方法,與先前之製造方法相同的操作,可以與先前所說明之製造方法相同的條件進行。
此外,第一硬化步驟,可使用日本特開平4-299332號公報所示之方法。此外,玻璃掩模,可使用例如,對玻璃表面進行鉻的濺鍍,進一步塗佈光阻劑,以線條狀曝光使光阻感
光,清洗,將鉻蝕刻者。或者,例如將塗佈感光性乳劑之PET薄膜以雷射描繪線條狀,清洗,將該PET薄膜經由接著劑層貼合於玻璃上者。
再者,於上述之各製造方法,只要可得圖案相位差層,各步驟的順序為任意。
根據上述之製造方法,均可製造,具有精度良好地將藉由遮光部及透光部形成之掩模層或玻璃掩模之掩模圖案轉印之圖案之圖案相位差層。再者,藉由該方法所得之圖案相位差層,於異向性區域與等向性區域之間,有物質的連續性。因此,不會發生因區域間的空隙之反射及散射等之點在光學性有利。此外,不會發生以區域間的空隙作為起點之破損等之點,在機械性強度之點有利。
此外,例如,如關於上述第三實施形態之光學層積體之圖案相位差層包括遲相軸方向不同的複數異向性區域之圖案相位差層,可以如下所說明之方法製造。
即,該製造方法,具有:i.於基材薄膜的表面,形成光配向材料之層(以下,有稱為「光配向材料層」之情形。)之步驟;ii.對光配向材料層之一部分的區域,照射偏光之步驟;iii.對光配向材料層的全體,照射具有垂直於上述偏光之振動方向之偏光,得到配向膜之步驟;iv.於上述配向膜表面,形成包含液晶化合物,可藉由活性能量線的照射而硬化之液晶層形成用組成物之層(即,未硬化狀態之液晶樹脂層)之步驟;及
v.對上述液晶樹脂層照射活性能量線,使液晶樹脂層硬化之步驟。
如該等製造之圖案相位差層,通常,係在將基材薄膜剝下之後使用。惟,只要不顯著地損及本發明之效果,基材薄膜亦可不剝下而使用。
基材薄膜,可使用在於說明包括異向性區域及等向性區域之圖案相位差層所上述者同樣的薄膜。
所謂光配向材料,係藉由照射偏光而使之不可逆地配向之材料。如此之光配向材料之例,可舉日本專利4267080號公報所記載,使用於PPN層之PPN材料、日本專利4647782號公報所記載之LPP/LCP混合物、第2543666號公報所記載的PPN材料等。再者,該等可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。
對基材薄膜的表面,施以電暈放電處理(輸出0.2kW,基材薄膜之沾濕指數56dyne/cm2),藉由於處理面例如塗佈光配向材料,形成光配向材料層。光配向材料層之厚度,通常,作成可得所期望的液晶樹脂層之配向均勻性的厚度。舉具體的範圍,則以0.001μm以上為佳,以0.01μm以上更佳,以5μm以下為佳,以2μm以下更佳。
於形成光配向材料層之後,進行對光配向材料層的一部分的區域照射偏光的步驟(第一偏光照射步驟)。照射偏光之區域,在於配向材料層光配向材料不可逆地配向,維持該配向狀態而固定化。
於第一偏光照射步驟,通常,經由掩模對光配向
材料層照射偏光。此時,掩模,通常,使用具有對某方向平行延在之帶狀遮光部及透光部之掩模。藉此,可對光配向材料層,對某方向平行延在的帶狀區域,照射偏光。
掩模,可使用例如,形成於與基材薄膜之光配向材料層相反側之掩模。掩模層,可與在於說明包括異向性區域及等向性區域之圖案相位差層所上述者同樣地形成。
此外,掩模,可使用例如,對玻璃表面施以鉻的濺鍍,進一步塗佈光阻劑,以線條狀曝光使光阻感光,清洗,將鉻蝕刻之玻璃掩模。
或者,亦可使用例如,將塗佈感光性乳劑之PET薄膜以雷射描繪線條狀,清洗,將該PET薄膜經由接著劑層貼合之掩模。
於第一偏光照射步驟,使用可使光配向材料配向之波長,且可被遮光部遮光,而可穿透透光部之波長之光,作為偏光。如此之偏光,通常,使用紫外線。紫外線的照射時間、照射量、及其他的條件,可按照光配向材料的組成及光配向材料層之厚度適當地設定。此外,偏光的照射,亦可例如,於氮及氬等的惰性氣體中進行,亦可於空氣中進行。
在於第一偏光照射步驟之後,對光配向材料層的全體,進行照射具有垂直於上述偏光之振動方向的偏光之第二偏光照射步驟。藉此,在於第一偏光照射步驟沒有被偏光照射的區域,使光配向材料不可逆地配向,維持其配向狀態而固定化。此外,由於在第一偏光照射步驟所照射的偏光與第二偏光照射步驟所照射的偏光的振動方向垂直,故在於光配向材料層,以第二偏光照射步驟配向的區域的配向方向,與第一偏光
照射步驟配向的區域的配向方向垂直。
第二偏光照射步驟,亦可藉由例如,不經由掩模照射偏光而進行。偏光的照射時間、照射量等,可按照光配向材料的組成及光配向材料層的厚度適當地設定,惟照射量,通常為50mJ/cm2至10,000mJ/cm2之範圍。此外,偏光的照射,亦可例如,於氮及氬等的惰性氣體中進行,亦可於空氣中進行。
藉由上述之製造方法,可於基材薄膜的表面得到由光配向材料層所構成之配向膜。在於該配向膜,配向方向互相垂直的2群的區域,形成精度良好地轉印藉由遮光部及透光部形成之掩模之掩模圖案之圖案。於本例,藉由配向方向互相垂直的2群區域,均具有對某方向平行延在的帶狀的形狀而交替排列,以全體行程線條狀的圖案。
於基材薄膜形成配向膜之後,於該配向膜的表面,形成液晶樹脂層。液晶層形成用組成物,可使用例如,在於包括異向性區域與等向性區域之圖案相位差層之說明所上述者同樣的液晶層形成用組成物。
設置未硬化狀態的液晶樹脂層時,通常使用塗佈法。塗佈液晶層形成用組成物的方法,可使用例如,在於包括異向性區域與等向性區域之圖案相位差層之說明所上述者同樣的方法。藉由將液晶層形成用組成物塗佈於基材薄膜的表面,形成未硬化狀態之液晶樹脂層。
於進行形成未硬化狀態的液晶樹脂層之步驟之後,按照必要,亦可進行使含於液晶樹指層之液晶化合物配向之配向步驟。藉由進行配向步驟,使液晶化合物向對應於配向
膜之各區域的配向方向的方向配向。在於配向步驟之具體操作,可進行例如,在於包括異向性區域與等向性區域之圖案相位差層之說明所上述者同樣的操作。
按照必要,進行配向步驟之後,進行使未硬化狀態的液晶樹脂層硬化之步驟(硬化步驟)。於硬化之液晶樹脂層之各區域,在於液晶層形成用組成物進行聚合反應,液晶化合物維持配向狀態而固定化。藉此,於基材薄膜的表面,經由配向膜,形成由液晶樹脂層所構成之圖案相位差層。
硬化步驟,通常,係藉由紫外線照射而進行。紫外線的照射時間、照射量及其他的條件,可按照液晶層形成用組成物及液晶樹脂層的厚度適宜設定,惟照射量通常係由50mJ/cm2至10,000mJ/cm2的範圍。此外,紫外線的照射,亦可例如,於氮及氬等的惰性氣體中進行,亦可於空氣中進行。
在於該圖案相位差層,遲相軸方向不同的2種異向性區域,形成精度良好地轉印形成於配向膜之具有不同的配向方向之區域之圖案之圖案。通常,在於配向膜之各區域之配向方向,與形成於其表面之圖案相位差層之各異向性區域之遲相軸方向呈平行或垂直。因此,如本例,於配向膜形成配向方向互相垂直的區域時,在於圖案相位差層各異向性區域的遲相軸方向呈垂直。
再者,在於藉由該製造方法所得之圖案相位差層,於遲相軸方向不同的異向性區域之間有物質的連續性。因此,上述之製造方法,不會發生因不同的異向性區域間的空隙之反射及散射等之點在光學性有利。此外,不會發生以異向性
區域間的空隙作為起點之破損等之點,在機械性強度之點有利。
在於上述圖案相位差層之製造方法,按照必要,亦可行除上述步驟以外的步驟。
此外,只要可得所期望之圖案相位差層,各步驟的順序為任意。
圖案相位差層之液晶樹脂層之厚度,可按照在於液晶層形成用組成物之液晶化合物之折射率異向性△n之值,在第一區域以及第二區域分別可得所期望的相位差Re地適當地設定。通常,液晶樹脂層之厚度,在0.5μm以上50μm以下的範圍
第二的黏著層及第三黏著層的材料,通常,可根據形成貼合之薄膜之樹脂之種類選擇適當的黏著劑。其例,可舉於第一黏著層之項所舉之相同的黏著劑。此外,黏著劑可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。
第二黏著層及第三黏著層的厚度,以1μm以上為佳,以3μm以上更佳,以5μm以上特別,以100μm以下為佳,以50μm以下更佳,以30μm以下特別佳。藉由使第二黏著層及第三黏著層的厚度在於上述範圍的下限值以上,可去除因黏著層的塗層不均之光學性缺陷,藉由在上限值以下,可保持良好的黏著力。此外,第二黏著層與第三黏著層的厚度,可相同亦可不同。
黏著劑的塗層方法,並無特別限制,可舉例如,輥塗法、
凹版塗佈法:旋轉塗佈法、棒塗佈法等。
相位差薄膜,可使用例如,藉由樹脂形成之延伸薄膜。形成延伸薄膜之樹脂,通常包含聚合物。舉該等樹脂所包含的聚合物之例,則可舉鏈狀烯烴聚合物、環烯烴聚合物、聚碳酸酯、聚酯、聚碸、聚醚碸、聚苯乙烯、聚乙烯醇、醋酸纖維素系聚合物、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸酯等。該等之中,以鏈狀烯烴聚合物及環烯烴聚合物為佳,由透明性、低吸濕性、尺寸穩定性、輕量性等的觀點,以環烯烴聚合物特別佳。
在此,樹脂,可使用將1種聚合物單獨包含者,亦可以任意比例組合包含2種以上的聚合物。此外,於樹脂,只要不顯著地損及本發明之效果,亦可含有任意調合劑。舉良好的樹脂之具體例,可舉日本ZEON公司製「ZEONOR1420」。
再者,相位差薄膜,可使用單層構造之薄膜,亦可使用多層構造之薄膜。
舉良好的相位差薄膜之例,則可舉市售的斜向延伸薄膜、長條的橫向延伸薄膜,例如日本ZEON公司製,產品名「斜向延伸ZEONOR薄膜」或「橫向延伸ZEONOR薄膜」等。
分離薄膜,可使用例如,於適當的基材薄膜,按照必要設有矽酮系剝離劑、長鏈烷基系剝離劑、氟系剝離劑、硫化鉬等的剝離劑之剝離塗層之薄膜。由操作性及成本的觀點,基材薄膜,以塑膠薄膜或塑膠板片為佳。塑膠薄膜或塑膠板片的材料,可由強度、耐熱性等的觀點,適當地選擇。可舉例如,聚
乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)等的α-烯烴作為單體成分之烯烴系樹脂;聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等的聚酯;聚氯乙烯(PVC);聚苯硫醚(PPS);聚醯胺(尼龍)、全芳香族聚醯胺(聚芳醯胺)等的醯胺系樹脂;聚醚醚酮(PEEK)、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚苯乙烯、丙烯酸樹脂等。該等材料可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。此外,塑膠薄膜或塑膠板片,可為未延伸者,亦可為單軸配向者,亦可為雙軸配向者。此外,該等塑膠薄膜或塑膠板片,可為僅包括1層之單層構造,亦可為包括2層以上之層之層積構造。此外,由操作性的觀點,亦可使用適宜包含惰性粒子等的滑劑者。上述,基材薄膜的厚度,並無特別限定,由操作性的觀點等,以5μm~250μm為佳。
以下,表示實施例具體說明本發明,惟本發明並非限定於以下所說明之實施例,在不脫逸本發明之專利申請範圍及其均等的範圍,可任意變更實施。
於以下的說明,表示量的「%」及「部」,若無另外提及係重量基準。此外,以下所說明之操作,若無另外提及,係於常溫及常壓的條件進行。
對黏著層(使用直徑25mm之平行盤夾具,黏著層厚度1.5mm),使用黏彈性測定裝置(Rheometrics公司製「Dynamic
Analyzer ARES」),以20℃為基準溫度,由溫度-時間換算之主曲線測定在於頻率1Hz之儲存彈性模數G'。由該測定數據,求得在於緩和時間100秒之緩和彈性模數。
此時候,黏彈性測定裝置之測定條件,如下所示。
溫度:20℃~150℃
角振動數:ω=0.005rad/sec~500rad/sec
平行盤:25mmφ
變形量:3%
遵照JIS-Z0237,使用島津製造所公司製之AUTOGRAPH(註冊商標)「AGS-500D」,以如下條件測定對玻璃之剝離強度。
溫度:23℃
剝離角度:180°
剝離速度:300mm/min
樣品寬幅:25mm
此外,剝離強度測定用的樣品,係以如下程序準備。於PET薄膜(厚度100μm)的表面形成厚度25μm的黏著層。對此,使玻璃(日本板硝子製之平板玻璃:厚度3mm)接觸,遵照JIS-K6253以2kg的輥輪貼合。之後,以溫度23℃、濕度70%RH保持24小時,得到剝離強度測定用的樣品。
由透明樹脂薄膜,使透明樹脂薄膜的寬幅方向成測定方向地,遵照JIS K7127所記載的試驗片圖案1B裁切。將裁切之
薄膜片,安裝於具有恆溫恆濕槽之拉張試驗機(INSTRON公司製),保持於「濕度35%RH,23℃的氮氣氣氛」或「濕度70%RH,23℃的氮氣氣氛」,分別測定此時之樣品長度。由該測定結果,以下式算出濕度膨脹係數。此時,測定方向,係與裁切之薄膜片之長邊方向平行。此外,測定進行5次,以其平均值為濕度膨脹係數。
濕度線膨脹係數=(L70-L35)/(L35×△H)
L35:濕度35%RH時之薄膜片長度(mm)
L70:濕度70%RH時之薄膜片長度(mm)
△H:35(=70-35)%RH
準備凸版印刷公司製之附有防眩功能層之薄膜「VH82F」作為透明樹脂薄膜。該透明樹脂薄膜,係於三醋酸纖維素薄膜(Fujifilm公司製「Fujitac TD80UL」,厚度80μm)之一面形成防眩功能層(抗眩光層;厚度6μm)之薄膜。此外,該透明樹脂薄膜之濕度線膨脹係數為5.0×10-5(cm/cm/%RH)。
另一方面,準備丙烯系黏著劑(Lintec公司製「Opteria MO-T006C」。以下有稱為「黏著劑A」之情形。)作為第一黏著劑。使用該黏著劑A形成黏著層,對該黏著層以上述要領測定緩和彈性模數及剝離強度,結果緩和彈性模數為14.5N/cm2、剝離強度為33.0(N/25mm)。
於準備的透明樹脂薄膜之與抗眩光層相反側,將黏著劑A以厚度25μm塗佈,形成第一黏著層。藉此,得到多
層薄膜1A。將多層薄膜1A,以與厚度方向平行地裁切之示意剖面圖,示於第8圖。如第8圖所示,多層薄膜1A,依序包括透明樹脂薄膜910及第一黏著層920。
將聚合性液晶化合物(BASF公司製,產品名「LC242」)75重量部、20重量部下述化合物1、架橋劑(新中村化學工業公司製,三羥甲基丙烷三丙烯酸酯)5重量部、聚合起始劑(BASF公司製,產品名「lrg 379」)3重量部、含氟之界面活性劑Megafac-F477(DIC公司製)0.1重量部、及甲乙酮200重量部混合,調製液晶層形成用組成物。
準備面內折射率為等向性之長條聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(東洋紡公司製「PET薄膜A4100」;厚度100μm)作為基材薄膜。將該薄膜氨裝於薄膜搬送裝置之送出部,邊將該基材薄膜搬送,施以摩擦處理,對施以摩擦處理之面使用模具塗佈機塗佈上述所準備的液晶層形成用組成物。藉此,於基材薄膜的一面,形成未硬化狀態的液晶樹脂層。
將上述液晶樹脂層,以40℃配向處理2分鐘,使液晶樹脂層中的聚合性液晶化合物配向。
之後,對液晶樹脂層,由基材薄膜之形成有液晶樹脂層之相反側經由玻璃掩模照射15mJ/cm2之微弱的紫外線。上述玻璃掩模,使用形成有向既定的方向延在的透光部及遮光部相互平行排列的線條狀者。玻璃掩模之透光部的寬度為306.4μm,遮光部的寬度為316.0μm。相當於玻璃掩模之遮光部的位置,由於沒有被曝光,液晶樹脂層保持未硬狀態,但是相當於玻璃掩模的透光部的位置,由於被曝光而液晶樹脂層硬化。藉此,在於液晶樹脂層的曝光部分,形成具有可作用作為1/2波長板之具有面內相位差Re之異向性區域(λ/2區域:在於測定波長543nm之相位差Re=241nm)。
其次,將液晶樹脂層以90℃加溫處理10秒,使液晶樹脂層之未硬化狀態的部分(相當於玻璃掩模之遮光部的部分)之液晶相轉移成等向相。
邊維持該狀態,由基材薄膜的液晶樹脂層側以氮氣氣氛下對液晶樹脂層照射積算光量300mJ/cm2之紫外線,使液晶樹脂層之未硬化部分硬化。藉此,形成不具有面內相位差Re之等向性區域(Iso區域;在於測定波長543nm之相位差Re=0.7nm)之液晶樹脂層。
如此地,於同一面內具有,可作用作為1/2波長板之面內相位差Re之異向性區域及不具有面內相位差Re之等向性區域之液晶樹脂層之圖案相位差層。包括該圖案相位差層之薄膜,係具有(基材薄膜)-(圖案相位差層)之層構成之長條薄膜。形成之圖案相位差層之乾燥膜厚為4.7μm。異向性區域之面內相位差Re為241nm,面內方向的遲相軸與基材薄膜之長
邊方向呈0°的角度。另一方面,等向性區域的面內相位差Re為0.7nm。異向性區域及等向性區以互相平行的帶狀區域形成,各個帶的寬度為311.1μm。
將包括上述圖案相位差層之薄膜與多層薄膜1A貼合。此時,使具有圖案相位差層之薄膜之圖案相位差層與多層薄膜1A之透明樹脂薄膜,經由第一黏著層貼合地,使圖案相位差層與第一黏著層接觸。之後,由圖案相位差層剝下基材薄膜。藉此,得到多層薄膜1B。將多層薄膜1B在厚度方向平行裁切之示意剖面圖示於第9圖。如第9圖所示,多層薄膜1B,依序包括透明樹脂薄膜910、第一黏著層920、以及具有異向性區域931及等向性區域932之圖案相位差層930。
準備相位差薄膜(日本ZEON公司製,產品名「橫向延伸ZEONOR薄膜」)。該相位差薄膜,對長邊方向的配向角為90°,在於測定波長543nm之面內相位差Re為125nm,在於面內之面內相位差Re之離散為±10nm以下。
另一方面,準備作為第二黏著劑,丙烯系黏著劑(巴川製紙公司製「Non carrier TDO6A」。以下,有稱為「黏著劑B」之情形。)。
於準備之相位差薄膜之表面上,將黏著劑B以25μm的厚度塗佈,形成第二黏著層。藉此,得到多層薄膜1C。將多層薄膜1C在厚度方向平行裁切之示意剖面圖示於第10圖。如第10圖所示,多層薄膜1C,依序包括第二黏著層940
及相位差薄膜950。
此外,使用黏著劑B形成黏著層,對該黏著層以上述要領測定緩和彈性模數及剝離強度,結果緩和彈性模數為1.2N/cm2,剝離強度為15.1(N/25mm)。
使上述多層薄膜1B之圖案相位差層與多層薄膜1C之相位差薄膜,經由第二黏著層貼合地,使圖案相位差層與第二黏著層貼合。此時,以圖案相位差層之異向性區域之遲相軸方向為基準(0°方向),使相位差薄膜之遲相軸方向呈+90°的方向。藉此,得到光學層積體900。將光學層積體900在厚度方向平行裁切之示意剖面圖示於第11圖。如第11圖所示,光學層積體900,依序包括透明樹脂薄膜910、第一黏著層920、圖案相位差層930、第二黏著層940及相位差薄膜950。
[光學層積體之圖案形狀之穩定性之評估方法]第12圖係將用於評估在於實施例1之光學層積體之圖案形狀之穩定性之評估用樣品960,由光學層積體900之厚度方向觀看之樣子之圖。如第12圖所示,將光學層積體900切出矩形。切出之光學層積體900,係具有平行於圖案相位差層之異向性區域及等向性區域所延在的方向X之短邊,及垂直於異向性區域及等向性區域所延在的方向X之長邊之矩形形狀。
將該光學層積體900,經由以與第二黏著層相同的黏著劑形成之第三黏著層(於第12圖並未圖示。)貼合於玻璃板(厚度2.2mm)970之表面,作為評估用樣品960。將評估用樣品960,以與異向性區域及等向性區域所延在的方向X垂直的面裁切之剖面示意表示,則成如第13圖。如第13圖所示,評估
用樣品960,依序包括透明樹脂薄膜910、第一黏著層920、圖案相位差層930、第二黏著層940、相位差薄膜950、第三黏著層980及玻璃板970。
如第12圖所示,在於貼合於玻璃板970之光學層積體900,測定由某基準起點P1,僅離異向性區域460個及等向性區域460個之基準終點P2之距離(以下,有稱為「總間距」之情形。)Ltotal。此時,距離的測定,係以垂直於圖案相位差層之異向性區域及等向性去所延在的方向Y進行。此外,於測定,使用非接觸三維CNC影像測定樣(MITSUTOYO公司製「Super QV606-PRO」)。將如此地測定之總間距Ltotal,作為試驗前之總間距。
測定試驗前之總間距之後,將評估用樣品,置於溫度80℃、濕度無控制之乾燥環境500小時,進行高溫試驗。高溫試驗之後,再度測定總間距Ltotal。然後,算出試驗前總間距與高溫試驗後的總間距之差,將此作為高溫試驗之總間距Ltotal之收縮量求得。
此外,另於上述高溫試驗,將測定試驗前總間距之評估用樣品,藉由置於60℃,濕度90%RH之環境500小時,進行濕熱試驗。濕熱試驗之後,再測定總間距Ltotal。然後,算出試驗前總間距與高溫試驗後的總間距之差,將此作為濕熱試驗之總間距Ltotal之收縮量求得。
取代黏著劑A使用丙烯酸系黏著劑(Lintec製「Opteria MO-T007C」。以下,有稱為「黏著劑C」之情形。)形成第一
黏著層以外,以與實施例1同樣地,製造光學層積體,測定高溫試驗之總間距Ltotal之收縮量,與濕熱試驗之總間距Ltotal之收縮量。
此外,使用黏著劑C形成黏著層,對該黏著層以上述要領測定緩和彈性模數及剝離強度,結果緩和彈性模數為2.3N/cm2、剝離強度為27.5(N/25mm)。
準備將丙烯酸丁酯84重量部、甲基丙烯酸甲酯10重量部、丙烯酸1重量部及丙烯酸2-羥乙酯5重量部,使用2,2-偶氮雙異丁腈0.3重量部作為聚合起始劑共聚合之共聚物(重量平均分子量:大約30萬)。將該共聚物100重量部溶解於有機溶劑(醋酸乙酯:甲苯=1:1(重量比))作成40重量%的溶液。再者,於該溶液,將多元異氰酸酯化合物(日本聚氨酯工業公司製「Coronate L」)作為架橋劑,對共聚物100重量部,僅混合3重量部,得到共聚物組成物。以下,有將該共聚物組成物稱為「黏著劑D」之情形。
將所得黏著劑D,塗佈於聚酯薄膜製分離器(Lintec公司製「PET3801」),使乾燥後的黏著劑層成為25μm地調整。之後,以120℃加熱乾燥3分鐘,形成黏著層。將該黏著層使用於作為第一黏著層以外以與實施例1同樣地,製造光學層積體,測定高溫試驗之總間距Ltotal之收縮量,與濕熱試驗之總間距Ltotal之收縮量。
此外,使用黏著劑D形成黏著層,對該黏著層以上述要領測定緩和彈性模數及剝離強度,結果緩和彈性模數為
8.4N/cm2、剝離強度為20.8(N/25mm)。
對五氧化銻之變性醇溶膠(固體分濃度40%:觸媒化成工業公司製)100重量部,混合UV硬化型尿烷丙烯酸酯(日本合成化學工業公司製「紫光UV7640B」)10重量部、光聚合起始劑(Ciba-geigy公司製「Irgacure-184」)0.4重量部及含有氟化烷基之寡聚物(DIC公司製「Megafac F470」)0.1重量部,得到UV硬化型之硬塗層劑1。
將四甲氧基矽烷之寡聚物(Colcoat公司製「Methylsilicate 511」)、甲醇、水、與0.01N的鹽酸水溶液,以重量比22:36:2:2混合。將此於25℃的高溫槽中攪拌2小時,得到重量平均分子量870之矽酮樹脂。
其次,作為空中二氧化矽粒子,將空中二氧化矽異丙醇分散溶膠(固體分25%,平均一次粒徑約30nm,外殼厚度大約7nm),以空中二氧化矽粒子/矽酮樹脂(縮合化合物換算)之固體分基準的重量比成8/2地,加入上述矽酮樹脂。之後,以甲醇稀釋使全固體分為1%,調製低折射率層形成用塗佈液1。
準備厚度100μm之降冰片烯系聚合物薄膜(日本ZEON公司製「ZEONOR Film ZF14-100」)。於該薄膜之一面,使用高頻波產生機(春日電氣公司製),施以電暈放電處理使該薄膜之
表面張力變成0.072N/m。
於該薄膜之電暈處理之面,使用模具塗佈機塗佈硬塗層劑1。接著,以80℃乾燥5分鐘。之後,進行紫外線照射(積算光量300mJ/cm2),使硬塗層劑1硬化,形成厚度5μm之硬塗層。再者,將低折射率層形成用塗佈液1,藉由微凹版塗佈機塗佈於硬塗層上,形成低折射率層形成用塗佈液1之披膜。之後,將披膜以120℃熱處理5分鐘,形成厚度100nm之低折射率層。藉此,得到依序包括降冰片烯系聚合物薄膜、硬塗層及低折射率層之抗反射薄膜。該抗反射薄膜之濕度線膨脹係數為1.0×10-5(cm/cm/%RH)。
將如此地得到抗反射薄膜使用於作為透明樹脂薄膜以外,以與實施例1同樣地,製造光學層積體,測定高溫試驗之總間距Ltotal之收縮量,與濕熱試驗之總間距Ltotal之收縮量。
取代黏著劑B使用黏著劑C形成第二黏著層以外,以與實施例1同樣地,製造光學層積體,測定高溫試驗之總間距Ltotal之收縮量,與濕熱試驗之總間距Ltotal之收縮量。
尿烷丙烯酸酯(日本合成化學公司製「UV-7000B」、官能基數2~3)18部、丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯73部(Nagase Chemitex公司製「DA141」,黏度373mPa.s)、丙烯酸4-羥基丁酯9部、甲乙酮80部、光聚合起始劑(Ciba.Speciality chemicals公司製「DAROCURE TPO」)2.7部、及作為惰性聚
合物之尿烷樹脂(荒川化學工業公司製「Urearno 5242」)330部混合溶解,得到UV硬化型黏著劑。
將所得UV硬化型黏著劑,使用刮刀塗佈於聚酯製分離薄膜上,以65℃乾燥2分鐘。於其上,進一步將相同的聚酯製分離薄膜層壓。藉此,得到依序包括分離薄膜、UV硬化型黏著劑之層及分離薄膜之多層薄膜6A。在此,UV硬化型黏著劑之層之厚度為25μm。
由上述多層薄膜6A,將一方的分離薄膜剝離,使UV硬化型黏著劑之層露出。接著,將露出之黏著劑之層貼合於相位差薄膜。將另一方的分離薄膜由黏著劑之層剝離,再使黏著劑之層露出。將露出之黏著劑之層貼合於多層薄膜1B之圖案相位差層。由相位差薄膜側以金屬鹵化物水銀燈(日本電池公司製之大型UV照射裝置,照射時間12秒、積層光量1200mJ/cm2)照射光,使黏著劑之層硬化,作成黏著層。貼合時,以圖案相位差層之異向性區域之遲相軸方向為基準(0°方向),使相位差薄膜之遲相軸方向呈+90°的方向。藉此,得到光學層積體。關於該光學層積體,以與實施例1同樣地,測定高溫試驗之總間距Ltotal之收縮量,與濕熱試驗之總間距Ltotal之收縮量。
此外,使用上述UV硬化型黏著劑形成黏著層,對該黏著層以上述要領測定緩和彈性模數及剝離強度,結果緩和彈性模數為0.3N/cm2、剝離強度為42.7(N/25mm)。
調製由聚合性液晶化合物(BASF公司製,產品名「LC242」)25部、聚合起始劑(Ciba.Japan公司製,產品名「lrg 379」)1部、5部上述化合物1、作為架橋劑之三羥甲基丙烷三丙烯酸酯3部、作為界面活性劑之氟系界面活性劑(NEOS公司製,產品名「Futergent 209F」)0.03部,及作為溶劑之甲乙酮66部所組成之液晶層形成用組成物。
準備長條之降冰片烯樹脂之薄膜(日本ZEON公司製「ZEONOR FOLM ZF14-100」,厚度100μm;在於測定波長550nm之面內相位差為10nm以下)作為基材薄膜。於該基材薄膜的一面,作為光配向材料(DIC公司製「LIA-02」;固體分率1重量%;作為溶劑之2-丁氧基乙醇99重量%)以2號棒塗佈,以80℃乾燥2分鐘,形成光配向材料層。藉此,得到於基材薄膜的一面包括光配向材料層之配向材料層積體。
之後,對光配向材料層,經由玻璃掩模,將波長313nm的直線偏光紫外線,以200mJ/cm2的積算光量照射。作為上述玻璃掩模,使用形成有向既定的方向延在的透光部及遮光部相互平行排列的線條狀者。玻璃掩模之透光部的寬度為276.8μm,遮光部的寬度為276.8μm。此外,照射紫外線時,對包括(基材薄膜)-(光配向材料層)之層構成之配向材料層積體,向長條方向施加張力。該張力,係史上述配向材料層積體之拉張扭曲為0.13%的大小。藉此,在於光配向材料層之曝光區域使光配向材料配向。
接著,將玻璃掩模取下,以與上述直線偏光紫外
線之偏光方向差90°的波長313nm之直線偏光紫外線以10mJ/cm2之積算光量照射。藉此,在於光配向材料層為未配向之區域配向,得倒配向膜。於該配向膜,形成配向方向差90°之區域精度良好地將玻璃掩模之掩模圖案之圖案。
之後,於配向膜的表面,將先前調製之液晶層形成用組成物,使用模具塗佈,得到液晶樹脂層。將液晶樹脂層以40℃配向處理2分鐘,使液晶樹脂層中之聚合性液晶化合物配向。
其次,於氮氣氣氛下對液晶樹脂層照射2000mJ/cm2之紫外線,使液晶樹脂層硬化。藉此,得到於同一面內具有遲相軸方向差90°之2群異向性區域之液晶樹脂層,作為圖案相位差層。包括該圖案相位差層之薄膜,係包括(基材薄膜)-(配向膜)-(圖案相位差層)之層構成之長條薄膜。形成之圖案相位差層之乾燥厚度為2μm。含於圖案相位差層之各異向性區域之相位差Re為125nm。此外,一方之群之異向性區域之面內的遲相軸,與薄膜之長條方向呈+45°的角度,另一方的群之異向性區域之面內遲相軸,與薄膜之長條方向呈-45°的角度。圖案相位差層之各異向性區域之配置,成各個異向性區域向長條方向以帶狀延在之配置,以全體形成線條狀的圖案。各個異向性區域之寬度為276.8μm。
將包括如此所得之圖案相位差層之薄膜與於實施例1製造之多層薄膜1A貼合。此時,使具有圖案相位差層之薄膜之圖案相位差層與多層薄膜1A之透明樹脂薄膜,經由第一黏著層貼合地,使圖案相位差層與第一黏著層接觸。之後,
由圖案相位差層剝下基材薄膜。之後,於圖案相位差層之剝離基材薄膜之面,將黏著劑B以厚度25μm塗佈,形成第二黏著層。藉此,得到依序包括透明樹脂薄膜、第一黏著層、圖案相位差層、配向膜、及第二黏著層之光學層積體。
該光學層積體,由於不具有相位差薄膜,故直接將玻璃板貼合於第二黏著層,準備總間距Ltotal之收縮量評估用樣品。使用該評估用樣品,以與實施例1同樣地,測定高溫試驗之總間距Ltotal之收縮量,與濕熱試驗之總間距Ltotal之收縮量。
將多層薄膜1B之圖案相位差層與多層薄膜1C之相位差薄膜,經由第二黏著層貼合時,以圖案相位差層之異向性區域之遲相軸方向為基準(0°方向),使相位差薄膜之遲相軸方向呈+135°的方向。該事項以外以與實施例1同樣地,製造光學層積體,測定高溫試驗之總間距Ltotal之收縮量,與濕熱試驗之總間距Ltotal之收縮量。
作為第一黏著劑,取代黏著劑A使用黏著劑B形成第一黏著劑層以外,以與實施例1同樣地,製造光學層積體,測定高溫試驗之總間距Ltotal之收縮量,與濕熱試驗之總間距Ltotal之收縮量。
取代黏著劑A使用丙烯酸系黏著劑(Lintec製「Opteia MO-3006C」。以下,有稱為「黏著劑E」之情形。)形成第一黏
著層以外以與實施例1同樣地,製造光學層積體,測定高溫試驗之總間距Ltotal之收縮量,與濕熱試驗之總間距Ltotal之收縮量。
此外,使用黏著劑E形成黏著層,對該黏著層以上述要領測定緩和彈性模數及剝離強度,結果緩和彈性模數為1.9N/cm2、剝離強度為16.5(N/25mm)。
由三菱電機公司製之立體影像顯示裝置(型號名:RDT233WX-3D;23英寸),取出相位差薄膜。該相位差薄膜,係具有1/4波長之2種異向性區域,延在於面內的基準方向平行,交替設置之線條狀的圖案。該相位差薄膜之2種異向性區域之遲相軸方向,係對長邊方向呈+45°的角度的方向與呈-45°的角度的方向。此外,上述2種異向性區域,遲相軸方向互相差90°。
將如此所得之圖案相位差薄膜的斷面,以顯微鏡(倍率2000倍)觀察,結果其層構成,係以與實施例1同樣的透明樹脂薄膜的一方的面,以沒有第一黏著層的狀態直接形成圖案相位差層,於另一方的面形成防眩功能層。再者,於圖案相位差薄膜之圖案相位差層的表面,將以厚度25μm形成於其他的PET薄膜(厚度100μm)之黏著劑B以厚度25μm轉印,形成第二黏著層。藉此,得到依序包括透明樹脂薄膜、圖案相位差層及第二黏著層之光學層積體
該光學層積體,由於不具有相位差薄膜,故將玻璃板直接貼合於第二黏著層,準備總間距Ltotal之收縮量的評
估用樣品。使用該評估用樣品,以與實施例1同樣地,測定高溫試驗之總間距Ltotal之收縮量,與濕熱試驗之總間距Ltotal之收縮量。
以與實施例6之多層薄膜6A同樣地,得到依序包括分離薄膜、UV硬化型黏著劑之層及分離薄膜之多層薄膜4a。由該多層薄膜4a將一方的分離薄膜剝離,使UV硬化型黏著劑之層露出。接著,使露出之黏著劑之層,貼合於與實施例1同樣的透明樹脂薄膜之抗眩光層之相反側。之後,將另一方之分離薄膜由黏著劑之層剝離,使黏著劑之層再露出。藉此,得到具有透明樹脂薄膜及黏著劑之層之多層薄膜4b。
對如此所得之多層薄膜4b之黏著劑之層,貼合於與實施例1所製造之圖案相位差層,將基材薄膜由圖案相位差層剝下。之後,由圖案相位差層側,以與實施例6同樣地,以金屬鹵化物水銀燈作光照射,使黏著劑之層硬化,作成第一黏著層。藉此,得到依序包括透明樹脂薄膜、第一黏著層及圖案相位差層之多層薄膜4c。以如此所得之多層薄膜4c取代多層薄膜1B使用以外,以與實施例1同樣地,製造光學層積體,測定高溫試驗之總間距Ltotal之收縮量,與濕熱試驗之總間距Ltotal之收縮量。
以下,將上述實施例及比較例之結果。示於第1表~第3表。於以下的表,TAC係表示三醋酸纖維素,COP係表示環烯烴聚合物。
實施例之光學層積體,較比較例之光學層積體,高溫及/或高濕度的環境,總間距的收縮量小。由此,可知本發明之光學層積體,在於高溫及高濕度環境,圖案相位差層之圖案形狀難以變化。
100‧‧‧光學層積體
110‧‧‧掩蔽薄膜
120‧‧‧透明樹脂薄膜
130‧‧‧第一黏著層
140‧‧‧圖案相位差層
141‧‧‧異向性區域(第一區域)
142‧‧‧等向性區域(第二區域)
Claims (11)
- 一種光學層積體,設於立體影像顯示裝置,上述光學層積體,依序包括:透明樹脂薄膜、第一黏著層、圖案相位差層、及第二黏著層,上述圖案相位差層,包括:使顯示右眼用影像及左眼用影像之一方之光穿透之第一區域;及使顯示上述右眼用影像及左眼用影像之另一方之光穿透之第二區域,上述第一黏著層之緩和彈性模數,為2N/cm2~15N/cm2。
- 根據申請專利範圍第1項之光學層積體,其中上述透明樹脂,包含防眩功能層及抗反射層之一方或雙方,包括選自由醋酸纖維素樹脂、聚碳酸酯樹脂及降冰片烯系樹脂所組成之群之樹脂薄膜。
- 根據申請專利範圍第1項之光學層積體,其中上述圖案相位差層之上述第一區域,具有1/2波長之面內相位差,上述圖案相位差層之上述第二區域,不具有面內相位差,於與上述第二黏著層之圖案相位差層相反側,包括在於面內均具有1/4波長之面內相位差以及遲相軸方向之相位差薄膜。
- 根據申請專利範圍第3項之光學層積體,其中上述相位差薄膜之遲相軸,與上述圖案相位差層之上述第一區域之遲相軸所形成之角度為90°±15°或45°±15°。
- 一種光學層積體之製造方法,製造申請專利範圍第1項之光學層積體,其具有:將上述圖案相位差層,以與上述透明樹脂另外形成之步 驟;及將上述圖案相位差層,經由第一黏著層貼合於上述透明樹脂薄膜之步驟。
- 一種光學層積體之製造方法,製造申請專利範圍第3項之光學層積體,其包含:將上述圖案相位差層,以與上述透明樹脂另外形成之步驟;將上述圖案相位差層與上述透明樹脂薄膜,經由第一黏著層貼合之步驟;及將上述圖案相位差層與上述相位差薄膜,經由第二黏著層貼合之步驟。
- 根據申請專利範圍第1項之光學層積體,其中上述圖案相位差層之上述第一區域及上述第二區域,分別具有1/4波長之面內相位差,上述圖案相位差層之上述第一區域之遲相軸方向與上述第二區域之遲相軸方向垂直。
- 一種光學層積體之製造方法,製造申請專利範圍第7項之光學層積體,其具有:將上述圖案相位差層,以與上述透明樹脂另外形成之步驟;及將上述圖案相位差層,經由第一黏著層貼合於上述透明樹脂薄膜之步驟。
- 根據申請專利範圍第1項之光學層積體,其中上述第一黏著層對玻璃之剝離強度為20N/25mm以上。
- 根據申請專利範圍第1項之光學層積體,其中上述透明樹 脂薄膜之濕度線膨脹係數為0.5×10-5cm/cm/%RH~1.5×10-5cm/cm/%RH。
- 一種立體影像顯示裝置,包括申請專利範圍第1項之光學層積體。
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