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TW202346917A - 顯示系統、光學積層體、及顯示系統之製造方法 - Google Patents

顯示系統、光學積層體、及顯示系統之製造方法 Download PDF

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TW202346917A
TW202346917A TW112109351A TW112109351A TW202346917A TW 202346917 A TW202346917 A TW 202346917A TW 112109351 A TW112109351 A TW 112109351A TW 112109351 A TW112109351 A TW 112109351A TW 202346917 A TW202346917 A TW 202346917A
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TW
Taiwan
Prior art keywords
reflective polarizing
aforementioned
display system
film
polarizing member
Prior art date
Application number
TW112109351A
Other languages
English (en)
Inventor
國友潤
後藤周作
林大輔
Original Assignee
日商日東電工股份有限公司
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Publication date
Priority claimed from JP2022077634A external-priority patent/JP7516457B2/ja
Priority claimed from JP2022077631A external-priority patent/JP2023134316A/ja
Priority claimed from JP2022077676A external-priority patent/JP2023166851A/ja
Priority claimed from JP2022077679A external-priority patent/JP7516458B2/ja
Priority claimed from JP2022077657A external-priority patent/JP2023134317A/ja
Priority claimed from JP2022077678A external-priority patent/JP2023166853A/ja
Priority claimed from JP2022077659A external-priority patent/JP2023166841A/ja
Priority claimed from JP2022077633A external-priority patent/JP7516456B2/ja
Priority claimed from JP2022077632A external-priority patent/JP7516455B2/ja
Priority claimed from JP2022077658A external-priority patent/JP2023166840A/ja
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Priority claimed from JP2023030337A external-priority patent/JP2024122665A/ja
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Abstract

本發明提供一種可實現VR護目鏡之高精細化之顯示系統。本發明實施形態之顯示系統,係對使用者顯示影像者,其具備:顯示元件,其具有顯示面,並經由偏光構件將顯示影像之光朝前方射出;反射型偏光構件,係配置於前述顯示元件之前方,並反射從前述顯示元件射出之光;第一透鏡部,係配置於前述顯示元件與前述反射型偏光構件之間的光路上;半反射鏡,係配置於前述顯示元件與前述第一透鏡部之間,該半反射鏡係使從前述顯示元件射出之光透射,並使經前述反射型偏光構件反射之光朝前述反射型偏光構件反射;第1λ/4構件,係配置於前述顯示元件與前述半反射鏡之間的光路上;及,第2λ/4構件,係配置於前述半反射鏡與前述反射型偏光構件之間的光路上;前述第1λ/4構件之Re(550)為100nm~190nm,並且Re(450)/Re(550)為0.75以上且小於1;前述第2λ/4構件之Re(550)為100nm~190nm,並且Re(450)/Re(550)為0.75以上且小於1;經由前述偏光構件射出之光為直線偏光;且前述直線偏光之偏光方向與前述反射型偏光構件之反射軸構成的角度為87.5°~92.5°或0°~2.5°。

Description

顯示系統、光學積層體、及顯示系統之製造方法
本發明涉及顯示系統、光學積層體、及顯示系統之製造方法。
以液晶顯示裝置及電致發光(EL)顯示裝置(例如有機EL顯示裝置)為代表之影像顯示裝置急速普及。影像顯示裝置中,為了實現影像顯示、提高影像顯示之性能,一般係使用偏光構件、相位差構件等光學構件(例如參照專利文獻1)。
近年來,有開發出影像顯示裝置之新用途。例如,用以實現Virtual Reality(VR)之附顯示器之護目鏡(VR護目鏡)已開始產品化。有研討要將VR護目鏡利用在各種情況下,因而期望其高精細化等。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2021-103286號公報
發明欲解決之課題 鑑於上述,本發明主要目的在於提供一種可實現VR護目鏡之高精細化之顯示系統。
用以解決課題之手段 [1]根據本發明一面向提供一種顯示系統,係對使用者顯示影像者,其具備:顯示元件,其具有顯示面,並經由偏光構件將顯示影像之光朝前方射出;反射型偏光構件,係配置於上述顯示元件之前方,並反射從上述顯示元件射出之光;第一透鏡部,係配置於上述顯示元件與上述反射型偏光構件之間的光路上;半反射鏡,係配置於上述顯示元件與上述第一透鏡部之間,該半反射鏡係使從上述顯示元件射出之光透射,並使經上述反射型偏光構件反射之光朝上述反射型偏光構件反射;第1λ/4構件,係配置於上述顯示元件與上述半反射鏡之間的光路上;及,第2λ/4構件,係配置於上述半反射鏡與上述反射型偏光構件之間的光路上;上述第1λ/4構件之Re(550)為100nm~190nm,並且Re(450)/Re(550)為0.75以上且小於1;上述第2λ/4構件之Re(550)為100nm~190nm,並且Re(450)/Re(550)為0.75以上且小於1;經由上述偏光構件射出之光為直線偏光;且上述直線偏光之偏光方向與上述反射型偏光構件之反射軸構成的角度為87.5°~92.5°或0°~2.5°。 [2]如上述[1]之顯示系統中,上述第2λ/4構件之慢軸與上述反射型偏光構件之反射軸構成的角度亦可為42.5°~47.5°。 [3]如上述[1]或[2]之顯示系統中,上述顯示元件所含之上述偏光構件之吸收軸與上述第1λ/4構件之慢軸構成的角度亦可為40°~50°;上述第1λ/4構件之慢軸與上述第2λ/4構件之慢軸構成的角度亦可為0°~10°;且上述直線偏光之偏光方向與上述反射型偏光構件之反射軸構成的角度亦可為87.5°~92.5°。 [4]如上述[1]或[2]之顯示系統中,上述顯示元件所含之上述偏光構件之吸收軸與上述第1λ/4構件之慢軸構成的角度亦可為40°~50°;上述第1λ/4構件之慢軸與上述第2λ/4構件之慢軸構成的角度亦可為80°~100°;且上述直線偏光之偏光方向與上述反射型偏光構件之反射軸構成的角度亦可為0°~2.5°。 [5]如上述[1]至[4]中任一項之顯示系統中,上述第1λ/4構件亦可滿足以下全部:Re(400)/Re(550)<0.85、Re(650)/Re(550)>1.03、及Re(750)/Re(550)>1.05。 [6]如上述[1]至[5]中任一項之顯示系統中,上述第2λ/4構件亦可滿足以下全部:Re(400)/Re(550)<0.85、Re(650)/Re(550)>1.03、及Re(750)/Re(550)>1.05。 [7]根據本發明另一面向提供一種光學積層體,係用於如上述[1]至[6]中任一項之顯示系統;該光學積層體包含上述第2λ/4構件與上述反射型偏光構件;且上述第2λ/4構件之慢軸與上述反射型偏光構件之反射軸構成的角度為42.5°~47.5°。 [8]根據本發明另一面向提供一種製造方法,係製造如上述[1]至[6]中任一項之顯示系統之製造方法,該製造方法包含下述步驟:將含上述第2λ/4構件之長條狀第一薄膜構件沿長條方向開縫而獲得第二薄膜構件;上述第二薄膜構件之寬度方向上,上述第2λ/4構件之慢軸之參差為1°以下。 [9]根據本發明另一面向提供一種製造方法,係製造如上述[1]至[6]中任一項之顯示系統之製造方法,該製造方法包含下述步驟:將含上述反射型偏光構件之長條狀第一薄膜構件沿長條方向開縫而獲得第二薄膜構件;上述第二薄膜構件之寬度方向上,上述反射型偏光構件之反射軸之參差為1°以下。
發明效果 根據本發明實施形態之顯示系統,可實現VR護目鏡之高精細化。
以下參照圖式針對本發明實施形態進行說明,惟本發明不受該等實施形態所限。為了更明確說明圖式,相較於實施形態,有將各部分之寬度、厚度、形狀等示意顯示之情形,但僅為一例,非用以限定解釋本發明。又,關於圖式,有時會對相同或同等之要素賦予相同符號,並省略重複說明。
(用語及符號之定義) 本說明書中之用語及符號之定義如下。 (1)折射率(nx、ny、nz) 「nx」為面內折射率達最大之方向(亦即慢軸方向)的折射率,「ny」為在面內與慢軸正交之方向(亦即快軸方向)的折射率,而「nz」為厚度方向的折射率。 (2)面內相位差(Re) 「Re(λ)」係在23℃下以波長λnm之光測定之面內相位差。例如,「Re(550)」係於23℃下以波長550nm之光測定之面內相位差。Re(λ)可於令層(薄膜)之厚度為d(nm)時,藉由式:Re(λ)=(nx-ny)×d求出。 (3)厚度方向之相位差(Rth) 「Rth(λ)」係於23℃下以波長λnm之光測定之厚度方向之相位差。例如,「Rth(550)」係於23℃下以波長550nm之光測定之厚度方向之相位差。Rth(λ)可於令層(薄膜)厚度為d(nm)時,藉由式:Rth(λ)=(nx-nz)×d求出。 (4)Nz係數 Nz係數可藉由Nz=Rth/Re求出。 (5)角度 本說明書中提及角度時,只要未特別言及,該角度包含相對於基準方向往順時針方向及逆時針方向兩方向。因此,例如「45°」係指±45°。又,本說明書中,「大致平行」包含0°±10°之範圍,宜為0°±5°之範圍內,較宜為0°±3°之範圍內,更宜為0°±1°之範圍內。「大致正交」包含90°±10°之範圍,宜為90°±5°之範圍內,較宜為90°±3°之範圍內,更宜為90°±1°之範圍內。
A.顯示系統 圖1係顯示本發明一實施形態之顯示系統之概略構成的示意圖。圖1中係示意圖示顯示系統2之各構成要素之配置及形狀等。顯示系統2具備有:顯示元件12、反射型偏光構件14、第一透鏡部16、半反射鏡18、第一相位差構件20、第二相位差構件22及第二透鏡部24。反射型偏光構件14係配置於顯示元件12之顯示面12a側即前方,其可反射從顯示元件12射出之光。第一透鏡部16係配置於顯示元件12與反射型偏光構件14之間的光路上,半反射鏡18係配置於顯示元件12與第一透鏡部16之間。第一相位差構件20係配置於顯示元件12與半反射鏡18之間的光路上,第二相位差構件22係配置於半反射鏡18與反射型偏光構件14之間的光路上。
從半反射鏡起或從第一透鏡部起往前方配置之構成要素(圖式例中,為半反射鏡18、第一透鏡部16、第二相位差構件22、反射型偏光構件14及第二透鏡部24)有時統稱為透鏡部(透鏡部4)。
顯示元件12例如為液晶顯示器或有機EL顯示器,且具有用以顯示影像之顯示面12a。要從顯示面12a射出之光例如會通過顯示元件12可包含之偏光構件(代表上為偏光薄膜)後射出,成為第1直線偏光。
第一相位差構件20包含第1λ/4構件,其可將入射第一相位差構件20之第1直線偏光轉換成第1圓偏光。第一相位差構件不包含第1λ/4構件以外之構件時,第一相位差構件便相當於第1λ/4構件。第一相位差構件20亦可設於顯示元件12上而成一體。
半反射鏡18係使從顯示元件12射出之光透射,並使經反射型偏光構件14反射之光朝反射型偏光構件14反射。半反射鏡18係設於第一透鏡部16上而成一體。
第二相位差構件22包含第2λ/4構件,其可使經反射型偏光構件14及半反射鏡18反射之光透射反射型偏光構件14。第二相位差構件不包含第2λ/4構件以外之構件時,第二相位差構件便相當於第2λ/4構件。第二相位差構件22亦可設於第一透鏡部16上而成一體。
從第一相位差構件20所含之第1λ/4構件射出之第1圓偏光會通過半反射鏡18及第一透鏡部16,並藉由第二相位差構件22所含之第2λ/4構件轉換成第2直線偏光。從第2λ/4構件射出之第2直線偏光不會透射反射型偏光構件14而朝半反射鏡18反射。此時,入射反射型偏光構件14之第2直線偏光的偏光方向係與反射型偏光構件14之反射軸同方向。因此,入射反射型偏光構件14之第2直線偏光會被反射型偏光構件14反射。
經反射型偏光構件14反射之第2直線偏光藉由第二相位差構件22所含之第2λ/4構件轉換成第2圓偏光,而從第2λ/4構件射出之第2圓偏光則通過第一透鏡部16而被半反射鏡18反射。經半反射鏡18反射之圓偏光會通過第一透鏡部16,並藉由第二相位差構件22所含之第2λ/4構件轉換成第3直線偏光。第3直線偏光會透射反射型偏光構件14。此時,入射反射型偏光構件14之第3直線偏光的偏光方向係與反射型偏光構件14之透射軸同方向。因此,入射反射型偏光構件14之第3直線偏光會透射反射型偏光構件14。
透射反射型偏光構件14之光會通過第二透鏡部24而入射使用者之眼睛26。
第1λ/4構件之面內相位差Re(550)例如為100nm~190nm,可為110nm~180nm,可為130nm~160nm,亦可為135nm~155nm。第1λ/4構件宜展現相位差值隨測定光之波長而變大的逆色散波長特性。第1λ/4構件之Re(450)/Re(550)例如為0.75以上且小於1,亦可為0.8以上且小於1或為0.8以上且0.95以下。
在一實施形態中,第1λ/4構件滿足以下全部:Re(400)/Re(550)<0.85、Re(650)/Re(550)>1.03及Re(750)/Re(550)>1.05。第1λ/4構件宜滿足選自下述中之至少1者,較宜滿足至少2者,更宜滿足全部:0.65<Re(400)/Re(550)<0.80(宜為0.7<Re(400)/Re(550)<0.75)、1.0<Re(650)/Re(550)<1.25(宜為1.05<Re(650)/Re(550)<1.20)、及1.05<Re(750)/Re(550)<1.40(宜為1.08<Re(750)/Re(550)<1.36)。具有所述波長分散特性之第1λ/4構件可在整個可見光全區域更均一地維持透射光之偏光狀態。
第2λ/4構件之面內相位差Re(550)例如為100nm~190nm,可為110nm~180nm,可為130nm~160nm,亦可為135nm~155nm。第2λ/4構件宜展現相位差值隨測定光之波長而變大的逆色散波長特性。第2λ/4構件之Re(450)/Re(550)例如為0.75以上且小於1,亦可為0.8以上且小於1或為0.8以上且0.95以下。
在一實施形態中,第2λ/4構件滿足以下全部:Re(400)/Re(550)<0.85、Re(650)/Re(550)>1.03及Re(750)/Re(550)>1.05。第2λ/4構件宜滿足選自下述中之至少1者,較宜滿足至少2者,更宜滿足全部:0.65<Re(400)/Re(550)<0.80(宜為0.7<Re(400)/Re(550)<0.75)、1.0<Re(650)/Re(550)<1.25(宜為1.05<Re(650)/Re(550)<1.20)、及1.05<Re(750)/Re(550)<1.40(宜為1.08<Re(750)/Re(550)<1.36)。具有所述波長分散特性之第2λ/4構件可在整個可見光全區域更均一地維持透射光之偏光狀態。
圖2係說明圖1所示顯示系統之一例中之光的行進與偏光狀態變化的概略圖。具體而言,圖2(a)係說明該顯示系統中之光的行進之一例的概略圖,圖2(b)係說明在該顯示系統中光透射各構件或被各構件反射而產生之偏光狀態變化之一例的概略圖。圖2中,於顯示元件12附加之實線箭頭及虛線箭頭分別表示顯示元件12所含之偏光構件之吸收軸方向及透射軸方向,於第一相位差構件20及第二相位差構件22附加之箭頭分別表示第1λ/4構件及第2λ/4構件之慢軸方向,於反射型偏光構件14附加之實線箭頭及虛線箭頭分別表示反射軸方向及透射軸方向。
圖2所示顯示系統中,經由顯示元件12所含之偏光構件朝前方射出之第1直線偏光之偏光方向與反射型偏光構件14之反射軸構成的角度為大致正交,例如為87.5°~92.5°,宜為88°~92°,較宜為89°~91°,更宜為約90°。因此,顯示元件12所含之偏光構件與反射型偏光構件14可配置成使偏光構件之吸收軸與反射型偏光構件14之反射軸構成的角度呈大致平行,例如為0°~2.5°,宜為0°~2°,較宜為0°~1°,更宜為約0°。 第1直線偏光之偏光方向及第1λ/4構件之慢軸構成的角度例如為40°~50°,宜為42°~48°,較宜為44°~46°,更宜為約45°。因此,顯示元件12所含之偏光構件與第1λ/4構件可配置成使偏光構件之吸收軸與第1λ/4構件之慢軸構成的角度為例如40°~50°、宜為42°~48°、較宜為44°~46°、更宜為約45°。 第1λ/4構件之慢軸與第2λ/4構件之慢軸構成的角度例如為0°~10°,宜為0°~5°,較宜為0°~3°,更宜為0°~1°,又更宜為約0°。 第2λ/4板之慢軸與反射型偏光構件14之反射軸構成的角度例如為42.5°~47.5°,宜為43°~47°,較宜為44°~46°,更宜為約45°。
從顯示元件12經由偏光構件以第1直線偏光之形式射出之光L係藉由第一相位差構件20所含之第1λ/4構件轉換成第1圓偏光。第1圓偏光會通過半反射鏡18及第一透鏡部16(未圖示),並藉由第二相位差構件22所含之第2λ/4構件轉換成偏光方向與第1直線偏光呈正交之第2直線偏光。第2直線偏光其偏光方向係與反射型偏光構件14之反射軸同方向(大致平行)。因此,入射反射型偏光構件14之第2直線偏光會藉由反射型偏光構件14而朝半反射鏡18反射。
經反射型偏光構件14反射之第2直線偏光係藉由第2λ/4構件轉換成第2圓偏光。第2圓偏光的旋轉方向係與第1圓偏光的旋轉方向為同方向。從第2λ/4構件射出之第2圓偏光通過第一透鏡部16後被半反射鏡18反射,而轉換成朝向與第2圓偏光相反方向旋轉之第3圓偏光。經半反射鏡18反射之第3圓偏光會通過第一透鏡部16,並藉由第2λ/4構件轉換成第3直線偏光。第3直線偏光之偏光方向係與第2直線偏光之偏光方向正交,且與反射型偏光構件14之透射軸同方向(大致平行)。因此,第3直線偏光可透射反射型偏光構件14。透射反射型偏光構件14之光會通過第二透鏡部24而入射使用者之眼睛26。
圖2中,係配置成從顯示元件12側觀看時,第1λ/4構件及第2λ/4構件之慢軸皆相對於顯示元件12所含之偏光構件之吸收軸往逆時針方向構成約45°角度,惟在配置成該等往順時針方向構成約45°角度時亦可應用與上述相同之說明。
圖3係說明圖1所示顯示系統另一例中之光的行進與偏光狀態變化的概略圖。具體而言,圖3(a)係說明該顯示系統中之光的行進之一例的概略圖,圖3(b)係說明在該顯示系統中光透射各構件或被各構件反射而產生之偏光狀態變化之一例的概略圖。圖3中,於顯示元件12附加之實線箭頭及虛線箭頭分別表示顯示元件12所含之偏光構件之吸收軸方向及透射軸方向,於第一相位差構件20及第二相位差構件22附加之箭頭分別表示第1λ/4構件及第2λ/4構件之慢軸方向,於反射型偏光構件14附加之實線箭頭及虛線箭頭分別表示反射軸方向及透射軸方向。
圖3所示顯示系統中,經由顯示元件12所含之偏光構件朝前方射出之第1直線偏光之偏光方向與反射型偏光構件14之反射軸構成的角度為大致平行,例如為0°~2.5°,宜為0°~2°,較宜為0°~1°,更宜為約0°。因此,顯示元件12所含之偏光構件與反射型偏光構件14可配置成使偏光構件之吸收軸與反射型偏光構件14之反射軸構成的角度呈大致正交,例如為87.5°~92.5°,宜為88°~92°,較宜為89°~91°,更宜為約90°。 第1直線偏光之偏光方向及第1λ/4構件之慢軸構成的角度例如為40°~50°,宜為42°~48°,較宜為44°~46°,更宜為約45°。因此,顯示元件12所含之偏光構件與第1λ/4構件可配置成使偏光構件之吸收軸與第1λ/4構件之慢軸構成的角度為例如40°~50°、宜為42°~48°、較宜為44°~46°、更宜為約45°。 第1λ/4構件之慢軸與第2λ/4構件之慢軸構成的角度例如為80°~100°,宜為85°~95°,較宜為87°~93°,更宜為89°~91°,又更宜為約90°。 第2λ/4板之慢軸與反射型偏光構件14之反射軸構成的角度例如為42.5°~47.5°,宜為43°~47°,較宜為44°~46°,更宜為約45°。
從顯示元件12經由偏光構件以第1直線偏光之形式射出之光L係藉由第一相位差構件20所含之第1λ/4構件轉換成第1圓偏光。第1圓偏光會通過半反射鏡18及第一透鏡部16(未圖示),並藉由第二相位差構件22所含之第2λ/4構件轉換成偏光方向與第1直線偏光平行之第2直線偏光。第2直線偏光其偏光方向係與反射型偏光構件14之反射軸同方向(大致平行)。因此,入射反射型偏光構件14之第2直線偏光會藉由反射型偏光構件14而朝半反射鏡18反射。
經反射型偏光構件14反射之第2直線偏光係藉由第2λ/4構件轉換成第2圓偏光。第2圓偏光的旋轉方向係與第1圓偏光的旋轉方向為同方向。從第2λ/4構件射出之第2圓偏光通過第一透鏡部16後被半反射鏡18反射,而轉換成朝向與第2圓偏光相反方向旋轉之第3圓偏光。經半反射鏡18反射之第3圓偏光會通過第一透鏡部16,並藉由第2λ/4構件轉換成第3直線偏光。第3直線偏光之偏光方向係與第2直線偏光之偏光方向正交,且與反射型偏光構件14之透射軸同方向(大致平行)。因此,第3直線偏光可透射反射型偏光構件14。透射反射型偏光構件14之光會通過第二透鏡部24而入射使用者之眼睛26。
圖3中,係配置成從顯示元件12側觀看時,第1λ/4構件及第2λ/4構件之慢軸分別相對於顯示元件12所含之偏光構件之吸收軸往逆時針方向構成約45°角度及往順時針方向構成約45°角度,惟該等在配置成往順時針方向構成約45°角度及往逆時針方向構成約45°角度時亦可應用與上述相同之說明。
圖2及圖3所示之顯示系統中,從顯示元件12經由偏光構件射出之第1直線偏光在透射第1λ/4構件與第2λ/4構件後會被反射型偏光板反射。在所述顯示系統中,直線偏光會透射λ/4構件2次而發生部分消偏光,從而在反射型偏光構件14之反射率會降低。該反射率若降低,應被反射之光透射的結果可能會發生顯示不良、顯示不均等。對此,根據本發明實施形態之顯示系統,藉由使用具有逆波長分散特性之λ/4構件,且將第1直線偏光之偏光方向與反射型偏光構件14之反射軸方向構成的角度嚴格控制在90°±2.5°之範圍內或0°±2.5°之範圍內,可適宜防止上述反射率降低。又,藉由將第2λ/4板之慢軸與反射型偏光構件14之反射軸構成的角度調整在45°±2.5°之範圍內,可適宜控制上述第1直線偏光之偏光方向與反射型偏光構件14之反射軸方向構成的角度。
B.透鏡部及光學積層體 圖1所示顯示系統之透鏡部4中,第一透鏡部16與第二透鏡部24之間可形成空間。此時,配置於第一透鏡部16與第二透鏡部24之間的構件宜設置於第一透鏡部16與第二透鏡部24中之任一者上而成一體。例如,宜使配置於第一透鏡部16與第二透鏡部24之間的構件透過接著層而設置於第一透鏡部16與第二透鏡部24中之任一者上而成一體。根據所述形態,可使例如各構件之處理性優異。接著層可由接著劑形成,亦可由黏著劑形成。具體上,接著層可為接著劑層,亦可為黏著劑層。接著層之厚度例如為0.05µm~30µm。
圖4係顯示透鏡部4之詳細內容之一例的示意剖面圖。具體上,圖4中係顯示第一透鏡部、第二透鏡部及配置於該等之間的構件。透鏡部4具備第一透鏡部16、與第一透鏡部16鄰接設置之第一積層部100及第二透鏡部24。第一積層部100與第二透鏡部24係分離配置。
第一積層部100包含含第2λ/4構件22a的第二相位差構件22與反射型偏光構件14。第一積層部100更包含配置於第一透鏡部16與第二相位差構件22之間的接著層(例如黏著劑層)40,且藉由接著層40設置於第一透鏡部16上而成一體。又,第一積層部100更於反射型偏光構件14之前方依序包含有吸收型偏光構件28與保護構件30。藉由於反射型偏光構件14與第二透鏡部24之間配置吸收型偏光構件28,可提升視辨性。反射型偏光構件14之反射軸與吸收型偏光構件28之吸收軸可配置成互相大致平行,且反射型偏光構件14之透射軸與吸收型偏光構件28之透射軸可配置成互相大致平行。在第一積層部100中,第2λ/4構件22a之慢軸與反射型偏光構件14之反射軸構成的角度例如在45°±2.5°之範圍內,宜在45°±2°之範圍內,較宜在45°±1°之範圍內,更宜為約45°。
圖4所示例中,第二相位差構件22除了第2λ/4構件22a外,還包含有折射率特性可展現nz>nx=ny之關係的構件(所謂正C板)22b。第二相位差構件22具有第2λ/4構件22a與正C板22b之積層結構。藉由使用正C板,可防止漏光(例如斜向之漏光)。如圖4所示,第二相位差構件22中,第2λ/4構件22a宜位於較正C板22b更前方。
雖未圖示,但亦可於吸收型偏光構件28與保護構件30之間配置第三相位差構件。第三相位差構件例如包含第3λ/4構件。吸收型偏光構件28之吸收軸與第三相位差構件所含之第3λ/4構件之慢軸構成的角度例如為40°~50°,可為42°~48°,亦可為約45°。藉由設置所述構件,例如可防止來自第二透鏡部24側之外光反射。第三相位差構件不包含第3λ/4構件以外之構件時,第三相位差構件便相當於第3λ/4構件。
在一實施形態中,第一積層部100係製作成具有上述構成之光學積層體,且藉由接著層40貼合於第一透鏡部16。光學積層體例如可藉由透過接著層貼合各構件來製作。
<第2λ/4構件> 上述第2λ/4構件之面內相位差Re(550)及波長分散特性如A項所記載。第2λ/4構件宜為折射率特性展現nx>ny≧nz之關係。在此「ny=nz」不只ny與nz完全相同之情況,還包含實質上相同之情況。因此,在不損及本發明效果之範圍下可有成為ny<nz之情形。第2λ/4構件之Nz係數宜為0.9~3,較宜為0.9~2.5,更宜為0.9~1.5,尤宜為0.9~1.3。
第2λ/4構件係以可滿足上述特性之任意適當之材料形成。第2λ/4構件例如可為樹脂薄膜之延伸薄膜或液晶化合物之定向固化層。
上述樹脂薄膜所含之樹脂可列舉:聚碳酸酯系樹脂、聚酯碳酸酯系樹脂、聚酯系樹脂、聚乙烯縮醛系樹脂、聚芳酯系樹脂、環狀烯烴系樹脂、纖維素系樹脂、聚乙烯醇系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚醚系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、丙烯酸系樹脂等。該等樹脂可單獨使用,亦可組合來使用。組合方法可舉例如摻合、共聚。第2λ/4構件展現逆色散波長特性時,可適宜使用含聚碳酸酯系樹脂或聚酯碳酸酯系樹脂(以下有時僅稱為聚碳酸酯系樹脂)之樹脂薄膜。
上述聚碳酸酯系樹脂可使用任意適當之聚碳酸酯系樹脂。例如,聚碳酸酯系樹脂包含:源自茀系二羥基化合物之結構單元;源自異山梨醇系二羥基化合物之結構單元;及,源自選自於由脂環式二醇、脂環式二甲醇、二、三或聚乙二醇、以及伸烷基二醇或螺甘油所構成群組中之至少1種二羥基化合物之結構單元。聚碳酸酯系樹脂宜包含:源自茀系二羥基化合物之結構單元;源自異山梨醇系二羥基化合物之結構單元;源自脂環式二甲醇之結構單元;以及/或是,源自二、三或聚乙二醇之結構單元;更宜包含:源自茀系二羥基化合物之結構單元;源自異山梨醇系二羥基化合物之結構單元;及,源自二、三或聚乙二醇之結構單元。聚碳酸酯系樹脂亦可視需要包含有源自其他二羥基化合物之結構單元。此外,可適宜用於第2λ/4構件之聚碳酸酯系樹脂及第2λ/4構件之形成方法的詳細內容,例如記載於日本專利特開2014-10291號公報、日本專利特開2014-26266號公報、日本專利特開2015-212816號公報、日本專利特表2015-212817號公報、日本專利特表2015-212818號公報中,本說明書即援用該等公報之記載作為參考。
以樹脂薄膜之延伸薄膜構成之第2λ/4構件的厚度例如為10µm~100µm,宜為10µm~70µm,較宜為20µm~60µm。
上述液晶化合物之定向固化層係液晶化合物在層內於預定方向定向且其定向狀態經固定之層。此外,「定向固化層」之概念包含如後述使液晶單體硬化而得之定向硬化層。以第2λ/4構件來說,代表上係棒狀液晶化合物沿第2λ/4構件之慢軸方向排列之狀態下定向(沿面定向)。棒狀液晶化合物可舉例如液晶聚合物及液晶單體。液晶化合物宜可聚合。液晶化合物若可聚合,便可使液晶化合物於定向後進行聚合,藉此固定液晶化合物的定向狀態。
上述液晶化合物之定向固化層(液晶定向固化層)可藉由下述方式來形成:對預定基材之表面施行定向處理,並於該表面塗敷含液晶化合物的塗敷液,使該液晶化合物於對應上述定向處理之方向定向,並固定該定向狀態。定向處理可採用任意適當之定向處理。具體上可舉機械性定向處理、物理性定向處理、化學性定向處理。機械性定向處理的具體例可舉磨擦處理、延伸處理。物理性定向處理的具體例可舉磁場定向處理、電場定向處理。化學性定向處理的具體例可舉斜向蒸鍍法、光定向處理。各種定向處理的處理條件可按目的採用任意適當之條件。
液晶化合物的定向可因應液晶化合物的種類在可展現液晶相之溫度下進行處理來進行。藉由進行所述溫度處理,液晶化合物會變為液晶狀態,而該液晶化合物會因應基材表面之定向處理方向而定向。
在一實施形態中,定向狀態之固定係藉由冷卻依上述方式定向之液晶化合物來進行。當液晶化合物為聚合性或交聯性時,定向狀態之固定係藉由對依上述方式定向之液晶化合物施行聚合處理或交聯處理來進行。
上述液晶化合物可使用任意適當之液晶聚合物及/或液晶單體。液晶聚合物及液晶單體各自可單獨使用,亦可組合。液晶化合物之具體例及液晶定向固化層之製作方法記載於例如日本專利特開2006-163343號公報、日本專利特開2006-178389號公報、國際公開第2018/123551號公報中。本說明書即援用該等公報之記載作為參考。
以液晶定向固化層構成之第2λ/4構件的厚度例如為1µm~10µm,宜為1µm~8µm,較宜為1µm~6µm,更宜為1µm~4µm。
<正C板> 上述正C板之厚度方向的相位差Rth(550)宜為-50nm~-300nm,較宜為-70nm~-250nm,更宜為-90nm~-200nm,尤宜為-100nm~-180nm。在此,「nx=ny」不僅包含nx與ny嚴格上相等之情況,還包含nx與ny實質上相等之情況。正C板之面內相位差Re(550)例如小於10nm。
正C板可以任意適當之材料形成,而正C板宜由含固定成垂面定向之液晶材料的薄膜構成。可使垂面定向的液晶材料(液晶化合物)可為液晶單體,亦可為液晶聚合物。所述液晶化合物及正C板之形成方法的具體例可舉日本專利特開2002-333642號公報之段落[0020]~[0028]中記載之液晶化合物及該相位差層之形成方法。此時,正C板之厚度宜為0.5µm~5µm。
<反射型偏光構件> 上述反射型偏光構件可在將與其透射軸平行之偏光(代表上為直線偏光)維持其偏光狀態之狀態下透射,並反射其以外之偏光狀態的光。反射型偏光構件代表上係以具有多層結構之薄膜(有時稱為反射型偏光薄膜)構成。此時,反射型偏光構件之厚度例如為10µm~150µm,宜為20µm~100µm,更宜為30µm~60µm。
圖5係顯示反射型偏光薄膜所含之多層結構之一例的示意立體圖。多層結構14a交替具有具雙折射性之層A與實質上不具雙折射性之層B。構成多層結構之層的總數亦可為50~1000。舉例而言,A層之x軸方向的折射率nx大於y軸方向的折射率ny,而B層之x軸方向的折射率nx與y軸方向的折射率ny係實質上相同;在x軸方向上A層與B層之折射率差大,在y軸方向上則實質上為零。結果x軸方向會成為反射軸,y軸方向會成為透射軸。A層與B層在x軸方向上之折射率差宜為0.2~0.3。
上述A層代表上係以藉由延伸展現雙折射性之材料構成。所述材料可舉萘二甲酸聚酯(例如聚萘二甲酸乙二酯)、聚碳酸酯及丙烯酸系樹脂(例如聚甲基丙烯酸甲酯)。上述B層代表上係以即使延伸而實質上也不會展現雙折射性之材料構成。所述材料可舉例如萘二甲酸與對苯二甲酸之共聚酯。上述多層結構可組合共擠製與延伸來形成。例如,將構成A層之材料與構成B層之材料擠製後,進行多層化(例如使用倍增器)。接著,將所得多層積層體予以延伸。圖式例之x軸方向可對應延伸方向。
反射型偏光薄膜之市售物可舉例如3M公司製之商品名「DBEF」、「APF」、日東電工公司製之商品名「APCF」。
反射型偏光構件(反射型偏光薄膜)之正交透射率(Tc)例如可為0.01%~3%。反射型偏光構件(反射型偏光薄膜)之單體透射率(Ts)例如為43%~49%,宜為45%~47%。反射型偏光構件(反射型偏光薄膜)之偏光度(P)例如可為92%~99.99%。
上述正交透射率、單體透射率及偏光度例如可使用紫外線可見光光譜光度計來測定。偏光度P可使用紫外線可見光光譜光度計測定單體透射率Ts、平行透射率Tp及正交透射率Tc,並從所得Tp及Tc利用下述式來求算。此外,Ts、Tp及Tc係以JIS Z 8701之2度視野(C光源)進行測定並進行視感度校正後之Y值。 偏光度P(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)} 1/2×100
<吸收型偏光構件> 上述吸收型偏光構件代表上可包含含二色性物質之樹脂薄膜(有時稱為吸收型偏光膜)。吸收型偏光膜之厚度例如為1µm以上且20µm以下,可為2µm以上且15µm以下,可為12µm以下,可為10µm以下,可為8µm以下,亦可為5µm以下。
上述吸收型偏光膜可由單層樹脂薄膜製作,亦可使用二層以上之積層體來製作。
由單層樹脂薄膜製作時,例如可藉由對聚乙烯醇(PVA)系薄膜、部分縮甲醛化PVA系薄膜、乙烯・乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化薄膜等之親水性高分子薄膜,施行利用碘或二色性染料等之二色性物質進行之染色處理、延伸處理等,而獲得吸收型偏光膜。其中,宜為將PVA系薄膜用碘染色並進行單軸延伸所得之吸收型偏光膜。
上述利用碘進行之染色,例如可藉由將PVA系薄膜浸漬於碘水溶液中來進行。上述單軸延伸之延伸倍率宜為3~7倍。延伸可在染色處理後進行,亦可邊染色邊進行。又,亦可延伸後再染色。視需要,對PVA系薄膜施行膨潤處理、交聯處理、洗淨處理、乾燥處理等。
作為使用上述二層以上之積層體來製作時的積層體,可列舉以下積層體:樹脂基材與積層於該樹脂基材之PVA系樹脂層(PVA系樹脂薄膜)的積層體;或者樹脂基材與塗佈形成於該樹脂基材之PVA系樹脂層的積層體。使用樹脂基材與塗佈形成於該樹脂基材之PVA系樹脂層的積層體而得之吸收型偏光膜,例如可藉由以下步驟來製作:將PVA系樹脂溶液塗佈於樹脂基材並使其乾燥,於樹脂基材上形成PVA系樹脂層,而獲得樹脂基材與PVA系樹脂層的積層體;以及,將該積層體延伸及染色而將PVA系樹脂層製成吸收型偏光膜。本實施形態中,宜於樹脂基材之單側形成含鹵化物與聚乙烯醇系樹脂之聚乙烯醇系樹脂層。延伸在代表上包含使積層體浸漬於硼酸水溶液中來延伸。並且視需求,延伸可更包含在硼酸水溶液中進行延伸前將積層體在高溫(例如95℃以上)下進行空中延伸。並且,在本實施形態中,宜將積層體供於乾燥收縮處理,該乾燥收縮處理係將積層體一邊往長邊方向輸送一邊加熱藉此使其於寬度方向收縮2%以上。代表上,本實施形態之製造方法包含對積層體依序施行空中輔助延伸處理、染色處理、水中延伸處理及乾燥收縮處理。藉由導入輔助延伸,即便是在將PVA塗佈於熱塑性樹脂上之情況下仍可提高PVA之結晶性,而可達成高光學特性。又,同時事先提高PVA之定向性,可在後續的染色步驟或延伸步驟中浸漬於水中時,防止PVA之定向性降低或溶解等問題,而可達成高光學特性。並且,將PVA系樹脂層浸漬於液體中時,相較於PVA系樹脂層不含鹵化物之情況,更可抑制聚乙烯醇分子之定向紊亂及定向性之降低。藉此,可提升經由染色處理及水中延伸處理等將積層體浸漬於液體中來進行的處理步驟而得之吸收型偏光膜的光學特性。並且,透過乾燥收縮處理使積層體於寬度方向收縮,可提升光學特性。所得樹脂基材/吸收型偏光膜之積層體可直接使用(即,可將樹脂基材作為吸收型偏光膜之保護層),亦可於從樹脂基材/吸收型偏光膜之積層體剝離樹脂基材後的剝離面、或於與剝離面相反側的面積層符合目的之任意適當的保護層來使用。所述吸收型偏光膜之製造方法之詳細內容記載於例如日本專利特開2012-73580號公報、日本專利第6470455號中。本說明書中係引用該等公報整體之記載作為參考。
吸收型偏光構件(吸收型偏光膜)之正交透射率(Tc)宜為0.5%以下,較宜為0.1%以下,更宜為0.05%以下。吸收型偏光構件(吸收型偏光膜)之單體透射率(Ts)例如為41.0%~45.0%,宜為42.0%以上。吸收型偏光構件(吸收型偏光膜)之偏光度(P)例如為99.0%~99.997%,宜為99.9%以上。
<第3λ/4構件> 上述第3λ/4構件之面內相位差Re(550)例如為100nm~190nm,可為110nm~180nm,可為130nm~160nm,亦可為135nm~155nm。第3λ/4構件宜展現相位差值隨測定光之波長而變大的逆色散波長特性。第3λ/4構件之Re(450)/Re(550)例如為0.75以上且小於1,亦可為0.8以上且0.95以下。第3λ/4構件宜為折射率特性展現nx>ny≧nz之關係。第3λ/4構件之Nz係數宜為0.9~3,較宜為0.9~2.5,更宜為0.9~1.5,尤宜為0.9~1.3。
第3λ/4構件係以可滿足上述特性之任意適當之材料形成。第3λ/4構件例如可為樹脂薄膜之延伸薄膜或液晶化合物之定向固化層。關於以樹脂薄膜之延伸薄膜或液晶化合物之定向固化層構成之第3λ/4構件,可應用與上述第2λ/4構件相同之說明。第2λ/4構件與第3λ/4構件可為構成(例如形成材料、厚度、光學特性等)相同之構件,亦可為不同構成之構件。
<保護構件> 上述保護構件代表上包含基材。基材之厚度宜為5µm~80µm,較宜為10µm~50µm,更宜為15µm~40µm。基材可以任意適當之薄膜構成。作為構成基材之薄膜之主成分的材料可列舉例如:三醋酸纖維素(TAC)等之纖維素系樹脂、聚酯系、聚乙烯醇系、聚碳酸酯系、聚醯胺系、聚醯亞胺系、聚醚碸系、聚碸系、聚苯乙烯系、聚降𦯉烯系等之環烯烴系、聚烯烴系、(甲基)丙烯酸系及乙酸酯系等之樹脂。在此,(甲基)丙烯酸意指丙烯酸及/或甲基丙烯酸。
保護構件宜具有基材與形成於基材上之表面處理層。具有表面處理層之保護構件可配置成表面處理層位於前方側。具體而言,表面處理層可位於第一積層部之最表面。表面處理層可具有任意適當之功能。例如由提升視辨性之觀點來看,表面處理層宜具有抗反射功能。表面處理層之厚度宜為0.5µm~10µm,較宜為1µm~7µm,更宜為2µm~5µm。
<變形例> 在透鏡部4之另一例中,可於第二相位差構件與反射型偏光構件之間形成空間。此時,第二相位差構件可透過接著層與第一透鏡部16一體化,亦可於其空間側之最表面透過接著層設置保護構件而成一體。配置於較第二相位差構件更前方之構件(反射型偏光構件、吸收型偏光構件、第三相位差構件等)可透過接著層而與第二透鏡部24一體化,亦可於其空間側之最表面透過接著層設置保護構件而成一體。在具有上述構成之透鏡部中,第2λ/4構件之慢軸與反射型偏光構件之反射軸構成的角度例如在45°±2.5°之範圍內,宜在45°±2°之範圍內,較宜在45°±1°之範圍內,更宜為約45°。
C.顯示系統之製造方法 A項記載之顯示系統係藉由任意適當之方法製造。例如,藉由將鄰接之構成構件透過接著層來一體化、並隔著空間配置等而配置成預定之位置關係,藉此可製造上述顯示系統。
C-1.實施形態I 實施形態I中,如圖6A所示,上述顯示系統之製造方法包含下述步驟:將含第2λ/4構件之長條狀第一薄膜構件A1沿長條方向開縫而獲得第二薄膜構件A2。如圖6B所示,亦可視需求,除了沿長條方向之開縫外還進行沿寬度方向之開縫,而獲得第二薄膜構件A2。在一實施形態中,第二薄膜構件A2為長條狀。製成寬幅形態之第2λ/4構件有時寬度方向上之慢軸角度具有參差,但藉由將寬幅之第一薄膜構件A1沿長條方向開縫,可有效率地獲得已抑制住該慢軸角度之參差的窄幅之第二薄膜構件A2。
此外,本說明書中所謂「長條狀」意指相對於寬度而言長度足夠長的細長形狀,舉例而言包含相對於寬度而言長度為10倍以上、宜為20倍以上之細長形狀。長條狀薄膜構件之長度例如為50m以上,且例如可為100m~2000m。長條狀薄膜構件亦可捲繞成捲狀。
上述顯示系統之製造方法可更包含下述步驟:將第二薄膜構件A2切斷成預定形狀而獲得單片第三薄膜構件A3。藉由將第2λ/4構件之寬度方向上之慢軸角度之參差小的第二薄膜構件A2切斷成預定形狀,可有效率地獲得慢軸角度之參差小的單片第三薄膜構件A3。切斷可利用沖裁進行。
上述第二薄膜構件A2及第三薄膜構件A3中,第2λ/4構件之慢軸角度之參差小。因此,藉由使用第二薄膜構件A2或第三薄膜構件A3來製造顯示系統,可容易控制顯示系統中之第2λ/4構件之慢軸角度。
第一薄膜構件A1之寬度例如為500mm~2000mm,亦可為900mm~1500mm。
第一薄膜構件A1之寬度方向上,第2λ/4構件之慢軸角度之參差例如為0.5°以上,可為1.0°~5.0°。薄膜構件之寬度方向上之軸角度(慢軸、反射軸等)之參差,可藉由下述方式求得:在該薄膜構件之寬度方向上以30mm~150mm間隔測定複數處(例如10處以上)的軸角度,並求出其最大值與最小值之差以為上述參差。
第二薄膜構件A2之寬度(換言之為狹縫寬度)例如為40mm~1500mm,可為45mm~1300mm,可為50mm~1250mm。
第二薄膜構件A2之寬度方向上,第2λ/4構件之慢軸角度之參差例如為5°以下,宜為4°以下,較宜為3°以下,更宜為2°以下,又更宜為1°以下,例如可為0.8°以下,又例如可為0.5°以下。
第一薄膜構件A1包含第2λ/4構件,亦可視需求進一步包含有其他構件。關於其他構件,可舉接著層(黏著劑層、接著劑層)、正C板、保護構件等。
在一實施形態中,第一薄膜構件A1依序包含黏著劑層、第2λ/4構件及保護構件。第一薄膜構件A1可按目的於黏著劑層與第2λ/4構件之間或於第2λ/4構件與保護構件之間進一步包含正C板。藉由以下方式,可有效率地獲得第2λ/4構件之慢軸角度精確之顯示系統:將具有所述構成之第一薄膜構件A1沿長條方向開縫而獲得長條狀第二薄膜構件A2;在長條方向上連續沖裁第二薄膜構件A2而獲得具有與第一透鏡部對應之形狀的第三薄膜構件A3:及,利用黏著劑層將第三薄膜構件A3貼合於第一透鏡部。
C-2.實施形態II 實施形態II中,上述顯示系統之製造方法包含下述步驟:將含反射型偏光構件之長條狀第一薄膜構件B1沿長條方向開縫而獲得第二薄膜構件B2。亦可視需求,除了沿長條方向之開縫外還進行沿寬度方向之開縫,而獲得第二薄膜構件B2。在一實施形態中,第二薄膜構件B2為長條狀。製成寬幅形態之反射型偏光構件有時寬度方向上之反射軸角度具有參差,但藉由將寬幅之第一薄膜構件B1沿長條方向開縫,可有效率地獲得已抑制住該反射軸角度之參差的窄幅之第二薄膜構件B2。
上述顯示系統之製造方法可更包含下述步驟:將第二薄膜構件B2切斷成預定形狀而獲得單片第三薄膜構件B3。藉由將反射型偏光構件之寬度方向上之反射軸角度之參差小的第二薄膜構件B2切斷成預定形狀,可有效率地獲得反射軸角度之參差小的單片第三薄膜構件B3。切斷可利用沖裁進行。
上述第二薄膜構件B2及第三薄膜構件B3中,反射型偏光構件之反射軸角度之參差小。因此,藉由使用第二薄膜構件B2或第三薄膜構件B3來製造顯示系統,可容易控制顯示系統中之反射型偏光構件之反射軸角度。
第一薄膜構件B1之寬度例如為300mm~1500mm,亦可為400mm~1200mm。
第一薄膜構件B1之寬度方向上,反射型偏光構件之反射軸角度之參差例如為1.0°以上,亦可為1.5°~5.0°。
第二薄膜構件B2之寬度(換言之為狹縫寬度)例如為40mm~1500mm,可為45mm~1300mm,可為50mm~1250mm。
第二薄膜構件B2之寬度方向上,反射型偏光構件之反射軸角度之參差例如為1°以下,宜為0.8°以下,較宜為0.5°以下。
第一薄膜構件B1包含反射型偏光構件,亦可視需求進一步包含有其他構件。
在一實施形態中,將長條狀且包含反射型偏光構件之第二薄膜構件B2與長條狀且包含吸收型偏光構件之薄膜構件之長條方向對齊來將其等貼合,其中前述反射型偏光構件具有與長條方向平行之反射軸,前述吸收型偏光構件具有與長條方向平行之吸收軸,藉此,可簡便地獲得以反射型偏光構件之反射軸與吸收型偏光構件之吸收軸呈平行之方式積層而成的長條狀積層薄膜構件。又,藉由切斷長條狀第二薄膜構件B2來製作矩形第三薄膜構件B3,並與大致相同形狀之吸收型偏光構件將邊對齊來貼合,藉此,可簡便地獲得下述單片積層薄膜構件,該單片積層薄膜構件係以反射型偏光構件之反射軸與吸收型偏光構件之吸收軸構成期望角度(具體而言呈大致平行)之方式積層而成者。藉由將所述積層薄膜構件配置於第二透鏡部之後方,可有效率地獲得反射型偏光構件之反射軸角度精確、進而吸收型偏光構件之吸收軸角度精確的顯示系統。
上述實施形態I及實施形態II可視需求組合。例如,從長條狀且包含第2λ/4構件之第二薄膜構件A2,以邊方向相對於寬度方向呈45°角度之方式沖裁出矩形第三薄膜構件A3,前述第2λ/4構件具有與寬度方向平行之慢軸;從長條狀且包含反射型偏光構件之第二薄膜構件B2,以邊方向相對於長條方向呈平行之方式沖裁出矩形第三薄膜構件B3,前述反射型偏光構件具有與長條方向平行之反射軸;及,將第三薄膜構件A3與第三薄膜構件B3之對應邊對齊來將其等貼合;藉此,可簡便地獲得以第2λ/4構件之慢軸與反射型偏光構件之反射軸構成期望角度(例如45°±2.5°)之方式積層而成的單片積層薄膜構件。所述積層薄膜構件例如可有效用於製作B項記載之光學積層體。
實施例 以下,藉由實施例來具體說明本發明,惟本發明不受該等實施例所限。此外,實施例等中之試驗及評估方法如下。此外,記載為「份」時,只要無特別說明事項即指「重量份」,而記載為「%」時,只要無特別說明事項即指「重量%」。
(1)厚度 10µm以下的厚度係使用掃描型電子顯微鏡(日本電子公司製,製品名「JSM-7100F」)進行測定。大於10µm的厚度係使用數位測微器(Anritsu公司製,產品名「KC-351C」)進行測定。 (2)面內相位差Re(λ) 使用相位差測定裝置(王子計測機器股份公司製之KOBRA),測定23℃下在各波長下的相位差值。
[製造例1:λ/4構件A之製作] 於由2台具備有攪拌葉片及控制成100℃之回流冷卻器的直立型反應器構成之批次聚合裝置中,饋入雙[9-(2-苯氧基羰基乙基)茀-9-基]甲烷29.60重量份(0.046mol)、異山梨醇(ISB)29.21重量份(0.200mol)、螺甘油(SPG)42.28重量份(0.139mol)、碳酸二苯酯(DPC)63.77重量份(0.298mol)及作為觸媒的乙酸鈣一水合物1.19×10 -2重量份(6.78×10 -5mol)。將反應器內進行減壓氮取代後,以熱介質加溫,並於內溫達100℃之時間點開始攪拌。於升溫開始40分鐘後使內溫達到220℃,控制維持該溫度的同時開始減壓,在達到220℃後以90分鐘使其成為13.3kPa。將隨聚合反應副生成之苯酚蒸氣導入100℃之回流冷卻器,使苯酚蒸氣中所含些許量之單體成分返回反應器,並將未凝聚之苯酚蒸氣導入45℃的凝聚器中回收。將氮導入第1反應器暫時使其回復到大氣壓後,將第1反應器內之經寡聚化的反應液移至第2反應器。接著,開始進行第2反應器內的升溫及減壓,並以50分鐘使內溫成為240℃、壓力成為0.2kPa。然後,進行聚合直到達到預定之攪拌功率。在達到預定功率之時間點將氮導入反應器中使壓力回復,並將所生成之聚酯碳酸酯系樹脂擠出至水中,裁切束狀物而獲得丸粒。 將所得聚酯碳酸酯系樹脂(丸粒)在80℃下真空乾燥5小時後,使用具備單軸擠製機(東芝機械公司製,缸筒設定溫度:250℃)、T型模(寬200mm,設定溫度:250℃)、冷卻輥(設定溫度:120~130℃)及捲取機之薄膜製膜裝置,製作出厚度130µm之長條狀樹脂薄膜。將所得長條狀樹脂薄膜以延伸溫度140℃、延伸倍率2.7倍沿寬度方向延伸。 依上述方式,而獲得厚度為47µm、Re(590)為143nm且Nz係數為1.2之λ/4構件A。所得λ/4構件A之Re(450)/Re(550)為0.856。又,λ/4構件A之Re(400)/Re(550)為0.734,Re(650)/Re(550)為1.058,Re(750)/Re(550)為1.088。
[製造例2:黏著劑層A之製作] 於具備攪拌葉片、溫度計、氮氣導入管及冷卻器之四口燒瓶中,饋入含有丙烯酸丁酯91.5份、丙烯酸3份、丙烯酸4-羥丁酯0.5份及丙烯醯基嗎福林5份之單體混合物。並相對於該單體混合物100份,將作為聚合引發劑之2,2’-偶氮雙異丁腈0.1份與乙酸乙酯100份一同饋入,一邊緩慢地攪拌一邊導入氮氣將燒瓶內進行氮取代後,將燒瓶內的液溫保持在55℃附近進行8小時聚合反應。接著,於所得反應液中添加乙酸乙酯將固體成分濃度調整成12重量%,而調製出重量平均分子量(Mw)250萬之丙烯酸系聚合物溶液。 相對於所得丙烯酸系聚合物溶液之固體成分100份,摻混過氧化物系交聯劑之苯甲醯基過氧化物(商品名:NYPER BMT,日本油脂公司製)0.3份、三羥甲丙烷/二異氰酸甲苯酯加成物(商品名:Coronate L,東曹(Tosoh)公司製)0.2份及矽烷耦合劑(商品名:KBM403,信越化學工業公司製)0.2份,而調製出黏著劑組成物。 將所得黏著劑組成物塗佈於剝離襯材之剝離面並使其乾燥,而形成厚度5µm之黏著劑層A,該剝離襯材係已對剝離面施行脫模劑處理之PET薄膜。
[實施例1] 透過黏著劑層A於上述λ/4構件A(以下為第1λ/4構件A)之一側貼合丙烯酸薄膜(Re(550)≒0nm且厚度40µm),並透過黏著劑層A於另一側貼合另一λ/4構件A(以下為第2λ/4構件A)。接著,透過黏著劑層A於第2λ/4構件A上貼合反射型偏光構件(日東電工公司製,「APCF」)。藉此,獲得具有[丙烯酸薄膜/第1λ/4構件A/第2λ/4構件A/反射型偏光構件]之構成的積層體。此外,所得積層體中,第1λ/4構件A之慢軸與第2λ/4構件A之慢軸構成的角度為0°,第2λ/4構件A之慢軸與反射型偏光構件之反射軸構成的角度為45°。
[實施例2] 除了將第2λ/4構件A之慢軸與反射型偏光構件之反射軸構成的角度設為46°外,以與實施例1相同方式而獲得積層體。
[實施例3] 除了將第2λ/4構件A之慢軸與反射型偏光構件之反射軸構成的角度設為47°外,以與實施例1相同方式而獲得積層體。
[比較例1-1] 除了將第2λ/4構件A之慢軸與反射型偏光構件之反射軸構成的角度設為48°外,以與實施例1相同方式而獲得積層體。
[比較例1-2] 除了將第2λ/4構件A之慢軸與反射型偏光構件之反射軸構成的角度設為49°外,以與實施例1相同方式而獲得積層體。
[比較例2] 透過黏著劑層A,於反射型偏光構件(日東電工公司製,「APCF」)之一側貼合丙烯酸薄膜(Re(550)≒0nm且厚度40µm)。藉此,獲得具有[丙烯酸薄膜/反射型偏光構件]之構成的積層體。
<反射率測定> 透過透明黏著劑層將黑板貼合於上述實施例及比較例中所得之積層體的反射型偏光構件側,而獲得測定試樣。按下述條件求出使直線偏光入射測定試樣之丙烯酸薄膜側表面時之該表面之反射率。 ・測定裝置:光譜光度計(日立製作所公司製,製品名「U-4100」) ・測定條件:全反射測定,入射角度10°,測定角度10° ・光源:D65光源 ・反射率之算出方法:反射光強度/入射光強度×100(%)
針對3個測定試樣測定反射率並將測得之反射率的平均值顯示於表1及圖7。又,將以下事項亦一併列於表1中:從丙烯酸薄膜側觀看測定試樣時,以入射光之偏光方向為基準(0°)之反射型偏光構件之反射軸以及第1λ/4構件A及第2λ/4構件A之慢軸的角度(「+」係指往順時針方向、「-」係指逆時針方向的角度)。此外,比較例2-1~2-5係使用比較例2中所得之積層體,將設置該積層體之方向每次錯開1°來進行測定。 [表1]
實施例中所製作之積層體為本發明實施形態之顯示系統的簡易評估模型。具體而言,針對上述積層體測定之反射率可對應以下反射率:在本發明實施形態之顯示系統中,經由偏光構件從顯示元件射出之直線偏光透射包含第1λ/4構件之第一相位差構件及包含第2λ/4構件之第二相位差構件後藉由反射型偏光構件反射時之反射率。
根據比較例2之積層體之構成,入射之直線偏光不會透射λ/4構件而藉由反射型偏光構件反射。如表1及圖7所示可知,在該構成中,即便相對於入射光之偏光方向有4°左右的軸偏移,仍幾乎不會發生反射特性降低的情形。 另一方面,根據實施例1~3及比較例1-1~1-2之積層體之構成,入射之直線偏光在透射第1λ/4構件A及第2λ/4構件A後會藉由反射型偏光構件而反射。在該構成中,其反射率亦會隨著反射型偏光構件之軸偏移變大而逐漸降低。所述反射率之降低推測係因為直線偏光透射λ/4構件2次而發生局部消偏光,該消偏光會影響反射型偏光構件之軸偏移所造成之反射特性降低,但藉由令入射積層體之入射光偏光方向與反射型偏光構件之反射軸構成的角度為87.5°~92.5°,可將與對應之比較例2-1~2-5相較時之反射率降低抑制在小於2%。
本發明不受上述實施形態所限,可進行各種變形。例如,可以實質上與上述實施形態所示構成相同之構成、可發揮相同作用效果之構成或可達成相同目的之構成作取代。
產業上之可利用性 本發明實施形態之顯示系統例如可用於VR護目鏡等之顯示體。
2:顯示系統 4:透鏡部 12:顯示元件 12a:顯示面 14:反射型偏光構件 14a:多層結構 16:第一透鏡部 18:半反射鏡 20:第一相位差構件 22:第二相位差構件 22a:第2λ/4構件 22b:正C板 24:第二透鏡部 26:使用者之眼睛 28:吸收型偏光構件 30:保護構件 40:接著層 100:第一積層部 A,B:層 A1:第一薄膜構件 A2:第二薄膜構件 L:光 X,Y,Z:軸
圖1係顯示本發明一實施形態之顯示系統之概略構成的示意圖。 圖2中,(a)係說明圖1所示顯示系統之一例中之光的行進的概略圖;(b)係說明(a)所示顯示系統中之光的偏光狀態變化的概略圖。 圖3中,(a)係說明圖1所示顯示系統之一例中之光的行進的概略圖;(b)係說明(a)所示顯示系統中之光的偏光狀態變化的概略圖。 圖4係顯示圖1所示顯示系統之透鏡部之詳細內容之一例的示意剖面圖。 圖5係顯示反射型偏光薄膜所含之多層結構之一例的示意立體圖。 圖6A係說明本發明一實施形態之顯示系統之製造方法之一例的概略圖。 圖6B係說明本發明一實施形態之顯示系統之製造方法之一例的概略圖。 圖7係顯示針對實施例及比較例之測定試樣測定之反射率之平均值的圖表。
2:顯示系統
4:透鏡部
12:顯示元件
12a:顯示面
14:反射型偏光構件
16:第一透鏡部
18:半反射鏡
20:第一相位差構件
22:第二相位差構件
24:第二透鏡部
26:使用者之眼睛

Claims (9)

  1. 一種顯示系統,係對使用者顯示影像者,其具備: 顯示元件,其具有顯示面,並經由偏光構件將顯示影像之光朝前方射出; 反射型偏光構件,係配置於前述顯示元件之前方,並反射從前述顯示元件射出之光; 第一透鏡部,係配置於前述顯示元件與前述反射型偏光構件之間的光路上; 半反射鏡,係配置於前述顯示元件與前述第一透鏡部之間,該半反射鏡係使從前述顯示元件射出之光透射,並使經前述反射型偏光構件反射之光朝前述反射型偏光構件反射; 第1λ/4構件,係配置於前述顯示元件與前述半反射鏡之間的光路上;及 第2λ/4構件,係配置於前述半反射鏡與前述反射型偏光構件之間的光路上; 前述第1λ/4構件之Re(550)為100nm~190nm,並且Re(450)/Re(550)為0.75以上且小於1; 前述第2λ/4構件之Re(550)為100nm~190nm,並且Re(450)/Re(550)為0.75以上且小於1; 經由前述偏光構件射出之光為直線偏光;且 前述直線偏光之偏光方向與前述反射型偏光構件之反射軸構成的角度為87.5°~92.5°或0°~2.5°。
  2. 如請求項1之顯示系統,其中前述第2λ/4構件之慢軸與前述反射型偏光構件之反射軸構成的角度為42.5°~47.5°。
  3. 如請求項1之顯示系統,其中前述顯示元件所含之前述偏光構件之吸收軸與前述第1λ/4構件之慢軸構成的角度為40°~50°; 前述第1λ/4構件之慢軸與前述第2λ/4構件之慢軸構成的角度為0°~10°;且 前述直線偏光之偏光方向與前述反射型偏光構件之反射軸構成的角度為87.5°~92.5°。
  4. 如請求項1之顯示系統,其中前述顯示元件所含之前述偏光構件之吸收軸與前述第1λ/4構件之慢軸構成的角度為40°~50°; 前述第1λ/4構件之慢軸與前述第2λ/4構件之慢軸構成的角度為80°~100°;且 前述直線偏光之偏光方向與前述反射型偏光構件之反射軸構成的角度為0°~2.5°。
  5. 如請求項1之顯示系統,其中前述第1λ/4構件滿足以下全部:Re(400)/Re(550)<0.85、Re(650)/Re(550)>1.03、及Re(750)/Re(550)>1.05。
  6. 如請求項1之顯示系統,其中前述第2λ/4構件滿足以下全部:Re(400)/Re(550)<0.85、Re(650)/Re(550)>1.03、及Re(750)/Re(550)>1.05。
  7. 一種光學積層體,係用於如請求項1至6中任一項之顯示系統; 該光學積層體包含前述第2λ/4構件與前述反射型偏光構件;且 前述第2λ/4構件之慢軸與前述反射型偏光構件之反射軸構成的角度為42.5°~47.5°。
  8. 一種顯示系統之製造方法,係製造如請求項1至6中任一項之顯示系統之製造方法,該製造方法包含下述步驟: 將含前述第2λ/4構件之長條狀第一薄膜構件沿長條方向開縫而獲得第二薄膜構件; 前述第二薄膜構件之寬度方向上,前述第2λ/4構件之慢軸之參差為1°以下。
  9. 一種顯示系統之製造方法,係製造如請求項1至6中任一項之顯示系統之製造方法,該製造方法包含下述步驟: 將含前述反射型偏光構件之長條狀第一薄膜構件沿長條方向開縫而獲得第二薄膜構件; 前述第二薄膜構件之寬度方向上,前述反射型偏光構件之慢軸之參差為1°以下。
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