CN116997951A - 显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于,提供能够抑制在高折射率层(45)反射了的反射光射入受光传感器(42)的显示装置(1),进一步还提供该显示装置(1)中使用的光学层叠体(51)。本发明的显示装置(1)从可视侧起依次具有高折射率层(42)、第1相位差层(31)、直线偏振层(11)以及显示单元(40)。高折射率层(42)的折射率为1.60以上。显示单元(40)具有显示元件(41)及受光传感器(42)。以覆盖显示元件(41)及受光传感器(42)的方式层叠有第1相位差层(31)及直线偏振层(11)。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示装置,此外涉及该显示装置中使用的光学层叠体。
背景技术
包含直线偏振层的偏振板被作为液晶显示装置、有机电致发光(EL)显示装置等显示装置的偏振光的供给元件、作为偏振光的检测元件、另外还作为抑制由显示元件反射了的反射光向外部的射出的元件广泛地使用。具备偏振板的显示装置还被拓展到笔记本型个人电脑、智能手机、平板终端等移动设备。专利文献1中记载,从智能手机等移动设备的显示面的显示区域的扩大及设计性的观点出发,例如在俯视时,将显示区域的外缘开槽成凹状而设置非显示区域。
在上述设成凹状的非显示区域中通常没有配置显示元件及偏振板。因此,通过在非显示区域配置相机镜头及受光传感器等各种传感器等,可以不易对相机性能及传感器的灵敏度造成不良影响。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2019-219528号公报
发明内容
发明所要解决的课题
为了进一步扩大显示面的显示区域,要求缩小非显示区域。该情况下,可以考虑在设有显示元件及偏振板的显示区域内配置受光传感器等各种传感器。若在显示区域内配置受光传感器,则来自显示元件的出射光易于在配置于偏振板的可视侧的高折射率层发生反射而射入受光传感器。射入受光传感器的反射光容易成为引起受光传感器的误动作的原因。
本发明的目的在于,提供即使在可视侧具备高折射率层也能够抑制在高折射率层反射了的反射光射入受光传感器的显示装置及该显示装置中使用的光学层叠体。
用于解决课题的手段
本发明提供以下的显示装置。
〔1〕一种显示装置,其从可视侧起依次具有高折射率层、第1相位差层、直线偏振层以及显示单元,
上述高折射率层的折射率为1.60以上,
上述显示单元具有显示元件及受光传感器,
以覆盖上述显示元件及上述受光传感器的方式层叠有上述第1相位差层及上述直线偏振层。
〔2〕根据〔1〕中记载的显示装置,其中,上述第1相位差层在俯视时覆盖上述直线偏振层的可视侧的整面。
〔3〕根据〔1〕或〔2〕中记载的显示装置,其中,上述直线偏振层的可见度修正单体透射率为42%以上。
〔4〕根据〔1〕~〔3〕中任一项记载的显示装置,其中,上述第1相位差层的慢轴与上述直线偏振层的吸收轴所成的角为10°以上且80°以下。
〔5〕根据〔1〕~〔4〕中任一项记载的显示装置,其中,上述第1相位差层的波长550nm处的面内相位差值为80nm以上且170nm以下。
〔6〕根据〔5〕中记载的显示装置,其中,上述第1相位差层具有逆波长分散性。
〔7〕根据〔5〕或〔6〕中记载的显示装置,其进一步在上述高折射率层与上述直线偏振层之间具有第2相位差层,
以覆盖上述显示元件及上述受光传感器的方式层叠有上述第2相位差层,
上述第2相位差层的波长550nm处的厚度方向相位差值为-140nm以上且-20nm以下。
〔8〕根据〔1〕~〔7〕中任一项记载的显示装置,其中,来自上述显示元件的出射光在上述高折射率层反射时的反射光的刺激值Y为3.45%以上且4.54%以下。
〔9〕根据〔1〕~〔8〕中任一项记载的显示装置,其中,上述受光传感器能够检测波长为320nm以上且4000nm以下的光。
〔10〕根据〔1〕~〔9〕中任一项记载的显示装置,其中,来自上述显示元件的出射光是波长为320nm以上且4000nm以下的光。
〔11〕根据〔1〕~〔10〕中任一项记载的显示装置,其进一步在上述直线偏振层与上述显示单元之间具有第3相位差层。
本发明提供以下的光学层叠体。
〔12〕一种光学层叠体,其依次具有高折射率层、第1相位差层及直线偏振层,
上述高折射率层的折射率为1.60以上。
〔13〕根据〔12〕中记载的光学层叠体,其中,上述第1相位差层在俯视时覆盖上述直线偏振层的可视侧的整面。
〔14〕根据〔12〕或〔13〕中记载的光学层叠体,其中,上述直线偏振层的可见度修正单体透射率为42%以上。
〔15〕根据〔12〕或〔13〕中记载的光学层叠体,其中,上述第1相位差层的慢轴与上述直线偏振层的吸收轴所成的角为10°以上且80°以下。
〔16〕根据〔12〕或〔13〕中记载的光学层叠体,其中,上述第1相位差层的波长550nm处的面内相位差值为80nm以上且170nm以下。
〔17〕根据〔12〕或〔13〕中记载的光学层叠体,其中,上述第1相位差层具有逆波长分散性。
〔18〕根据〔12〕或〔13〕中记载的光学层叠体,其进一步在上述高折射率层与上述直线偏振层之间具有第2相位差层,
上述第2相位差层的波长550nm处的厚度方向相位差值为-140nm以上且-20nm以下。
〔19〕根据〔12〕或〔13〕中记载的光学层叠体,其中,在上述直线偏振层的与上述第1相位差层侧相反的一侧进一步具有第3相位差层。
发明效果
根据本发明的显示装置,能够抑制在高折射率层反射了的反射光射入受光传感器。另外,根据本发明的光学层叠体,能够提供本发明的上述显示装置。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的一个实施方式的显示装置的示意剖视图。
图2是示意性地表示本发明的另一实施方式的显示装置的示意剖视图。
图3是示意性地表示本发明的又一实施方式的显示装置的示意剖视图。
图4是示意性地表示本发明的又一实施方式的显示装置的示意剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图对显示装置及光学层叠体的优选的实施方式进行说明。各图中,对于与先前说明的构件相同的构件使用相同的符号而省略其说明。
[实施方式1]
(显示装置及光学层叠体)
图1及图2是示意性地表示本发明的一个实施方式的显示装置的示意剖视图。图1及图2中,上侧为可视侧。如图1及图2所示,本实施方式的显示装置1、2从可视侧起依次具有高折射率层45、第1相位差层31、直线偏振层11以及显示单元40。它们当中,高折射率层45、第1相位差层31及直线偏振层11构成光学层叠体51、52。高折射率层45的折射率为1.60以上,优选为1.75以上,更优选为1.80以上,通常为2.70以下,优选为2.40以下,更优选为2.30以下,进一步优选为2.10以下。高折射率层45的折射率可以利用后述的实施例中记载的方法进行测定。
显示单元40具有显示元件41及受光传感器42。显示单元40如图1及图2所示,可以具有在显示元件41的可视侧层叠有受光传感器42的结构,也可以具有在显示元件41的与可视侧相反的一侧层叠有受光传感器42的结构。或者,也可以在设于显示元件41的贯穿孔或凹部嵌入受光传感器42。显示单元40中,由于可以将显示元件41的区域设为显示装置1、2的显示区域,因此从扩大显示区域的观点出发,在显示单元40的俯视时,优选以包围受光传感器42的周围的方式存在显示元件41的区域。
在显示装置1、2中,以覆盖显示元件41及受光传感器42的方式层叠有第1相位差层31及直线偏振层11。优选以覆盖显示单元40的可视侧的整个面的方式、即以覆盖显示元件41及受光传感器42的可视侧的整个面的方式层叠有第1相位差层31及直线偏振层11。通过如上所述地设置直线偏振层11,在俯视时,处于受光传感器42的周围的显示元件41的区域由直线偏振层11覆盖,因此易于扩大显示装置1、2的显示区域。只要以覆盖显示元件41及受光传感器42的方式层叠第1相位差层31,则在俯视时可以覆盖直线偏振层11的整体,也可以覆盖一部分。第1相位差层31的俯视形状可以与直线偏振层11的俯视形状相同,也可以不同。
显示装置1、2中,利用从显示元件41射出的光进行图像显示。来自显示元件41的出射光的一部分有可能如图1中的箭头所示,在高折射率层45反射,射入受光传感器42。特别是在显示单元40的俯视时,例如在像受光传感器42与显示元件41的区域相邻地靠近存在等那样在受光传感器42的周围配置有显示元件41的区域的情况下,在高折射率层45反射了的反射光容易射入受光传感器42。一旦反射光射入受光传感器42,则易于发生受光传感器42的误动作。本实施方式的显示装置1、2中,在覆盖显示元件41及受光传感器42的直线偏振层11的可视侧,层叠有第1相位差层31。在高折射率层45反射了的反射光射入第1相位差层31,并穿过第1相位差层31,由此使相位发生变化。因此,穿过第1相位差层31的反射光的至少一部分易于被直线偏振层11吸收。由此,能够减少射入受光传感器42的反射光的光量,从而能够抑制受光传感器42的误动作。
直线偏振层11的可见度修正单体透射率优选为42%以上,更优选为43%以上,也可以为45%以上。若直线偏振层11的可见度修正单体透射率变大,则经直线偏振层11透射的反射光的光量增加,因此易于发生受光传感器42的误动作。根据本实施方式的显示装置1、2,即使在使用了可见度修正单体透射率大的直线偏振层11的情况下,也能够抑制射入受光传感器42的反射光的光量,从而抑制受光传感器42的误动作。直线偏振层11的可见度修正单体透射率可以利用后述的实施例中记载的方法进行测定。
第1相位差层31只要具有相位差即可,优选具有波长550nm处的面内相位差值Re(550)为80nm以上且170nm以下的相位差。第1相位差层31的面内相位差值Re(550)更优选为100nm以上,特别优选为130nm以上,也可以为135nm以上,另外,更优选为160nm以下,进一步优选为150nm以下。第1相位差层31的面内相位差值Re(550)可以利用后述的实施例中记载的方法进行测定。
在第1相位差层31具有上述范围的面内相位差值Re(550)的情况下,在显示装置1、2中来自显示元件41的出射光穿过第1相位差层31时即被转换为椭圆偏振光。在高折射率层45反射了的反射光(椭圆偏振光)因穿过第1相位差层31而被转换为直线偏振光。由此,穿过第1相位差层31的反射光易于由直线偏振层11吸收,因此能够进一步抑制射入受光传感器42的反射光的光量。
在第1相位差层31的面内相位差值Re(550)处于上述的范围的情况下,直线偏振层11的吸收轴与第1相位差层31的慢轴所成的角度优选为10°以上且80°以下的范围内。上述角度也可以为30°以上,更优选为40°以上。另外,上述角度也可以为60°以下,更优选为50°以下。
面内相位差值Re(550)处于上述的范围的第1相位差层31优选具有逆波长分散性。由此,由直线偏振层11吸收的反射光的波长范围变大,因此能够抑制射入受光传感器42的各种波长的反射光的光量。
在显示装置1、2中,来自显示元件41的出射光在高折射率层45反射时的反射光的刺激值Y优选为3.45%以上且4.54%以下。反射光的刺激值Y是反射光的光强度相对于来自显示元件41的出射光的光强度的比例,刺激值Y越小,则表示在高折射率层45反射了的反射光的光量越小,越不易成为受光传感器42的误动作的原因。反射光的刺激值Y可以利用后述的实施例中记载的方法进行测定。反射光的刺激值Y也可以为3.48%以上,也可以为3.50%以上,另外,也可以为4.30%以下,也可以为4.10%以下,也可以为3.90%以下,也可以为3.76%以下。
在出射光的刺激值Y处于上述的范围的显示装置1、2中,易于抑制射入受光传感器42的反射光的光量。可以认为,在出射光的刺激值Y小于上述范围的情况下,高折射率层45的折射率小,或者直线偏振层11的可见度修正单体透射率小。因此认为,在出射光的刺激值Y小于上述范围的显示装置中,射入受光传感器42的反射光的光量小,不易产生受光传感器42的误动作。另外,在出射光的刺激值Y大于上述范围的显示装置中,射入受光传感器42的反射光的光量大,易于发生受光传感器42的误动作。
(显示装置及光学层叠体的层结构)
以下,对显示装置1、2及光学层叠体51、52在上文中说明的层以外可以具有的层进行说明。
显示装置1、2及光学层叠体51、52如图1及图2所示,优选在高折射率层45与第1相位差层31之间具有第1贴合层21。第1贴合层21可以与高折射率层45及第1相位差层31直接接触。
显示装置1、2及光学层叠体51、52可以在上述高折射率层45以外还具有1个以上的第2折射率层(未图示)。第2折射率层的折射率可以设为高折射率层45中说明的上述的折射率范围。第2折射率层可以设于高折射率层45的可视侧,也可以设于高折射率层45与第1相位差层31之间。该情况下,显示装置1、2及光学层叠体51、52可以在高折射率层45与第2折射率层之间具有贴合层(后述的粘合剂层或粘接剂层),该贴合层可以与高折射率层45及第2折射率层直接接触。在显示装置1、2及光学层叠体51、52在高折射率层45与第1相位差层31之间具有第2折射率层的情况下,第1贴合层21可以与第1相位差层31及第2折射率层直接接触。
显示装置1、2及光学层叠体51、52优选在第1相位差层31与直线偏振层11之间具有第2贴合层22。第2贴合层22可以与第1相位差层31及直线偏振层11直接接触。
显示装置1、2及光学层叠体51、52可以如图1及图2所示,在第1相位差层31与直线偏振层11之间具有第1保护膜12。第1保护膜12可以是用于保护直线偏振层11的可视侧的表面的层,第1保护膜12及直线偏振层11可以构成直线偏振板。在显示装置1、2及光学层叠体51、52具有第1保护膜12的情况下,第2贴合层22可以与第1相位差层31及第1保护膜12直接接触。
在显示装置1、2及光学层叠体51、52具有第1保护膜12的情况下,显示装置1、2及光学层叠体51、52中,第1保护膜12与直线偏振层11可以直接接触,然而优选在第1保护膜12与直线偏振层11之间具有第3贴合层23。第3贴合层23可以构成直线偏振板,优选与第1保护膜12及直线偏振层11直接接触。
显示装置1、2可以在直线偏振层11与显示单元40之间(直线偏振层11的与第1相位差层31侧相反的一侧)具有第4贴合层24。直线偏振层11及显示单元40可以如图1所示,与第4贴合层24直接接触。如图1及图2所示,上述第4贴合层24可以由光学层叠体51、52所具备。
显示装置1、2及光学层叠体51、52可以在直线偏振层11与显示单元40之间(直线偏振层11的与第1相位差层31侧相反的一侧)具有第2保护膜(未图示)。第2保护膜可以是用于保护直线偏振层11的与可视侧相反的一侧的表面的层,第2保护膜及直线偏振层11可以构成直线偏振板。在显示装置1、2及光学层叠体51、52具有第2保护膜的情况下,第2保护膜与直线偏振层11可以直接接触,也可以在第2保护膜与直线偏振层11之间具有贴合层(后述的粘合剂层或粘接剂层)。该贴合层可以构成直线偏振板,优选与第2保护膜及直线偏振层11直接接触。该情况下,第4贴合层24可以设于第2保护膜与显示单元40之间,也可以与第2保护膜及显示单元40直接接触。
显示装置2及光学层叠体52可以如图2所示,在直线偏振层11与显示单元40之间(直线偏振层11的与第1相位差层31侧相反的一侧)具有第3相位差层13。该情况下,显示装置2及光学层叠体52可以在直线偏振层11与第3相位差层13之间具有第5贴合层25,直线偏振层11及第3相位差层13可以与第5贴合层25直接接触。在显示装置2及光学层叠体52具有第2保护膜的情况下,第5贴合层25设于第2保护膜与第3相位差层13之间,可以与第2保护膜及第3相位差层13直接接触。在具有第3相位差层13的显示装置2中,第4贴合层24可以设于第3相位差层13与显示单元40之间,也可以与第3相位差层13及显示单元40直接接触。在具有第3相位差层13的光学层叠体52中,第4贴合层25可以与第3相位差层13直接接触。直线偏振层11和第3相位差层13优选构成圆偏振板,第3相位差层13优选为λ/4相位差层,更优选为逆波长分散性的λ/4相位差层。
显示装置2及光学层叠体52可以在直线偏振层11与显示单元40之间(直线偏振层11的与第1相位差层31侧相反的一侧)具有第3相位差层13以外的、1个以上的第4相位差层(未图示)。第4相位差层可以设于直线偏振层11与第3相位差层13之间,也可以设于第3相位差层13与显示单元40之间(第3相位差层13的与直线偏振层11侧相反的一侧)。该情况下,可以在第3相位差层13与第4相位差层之间具有贴合层(后述的粘合剂层或粘接剂层),该贴合层可以与第3相位差层13及第4相位差层直接接触。在显示装置2及光学层叠体52在直线偏振层11与第3相位差层13之间具有第4相位差层的情况下,第5贴合层25可以与直线偏振层11及第4相位差层直接接触。在显示装置2在第3相位差层13与显示单元40之间具有第4相位差层的情况下,第4贴合层24可以与第4相位差层及显示单元40直接接触。在光学层叠体52在第3相位差层13的与直线偏振层11侧相反的一侧具有第3相位差层的情况下,第4相位差层可以与第4贴合层直接接触。直线偏振层11、第3相位差层13及第4相位差层优选构成圆偏振板。构成圆偏振板的第4相位差层优选为λ/2相位差层或正C层。
[实施方式2]
图3及图4是示意性地表示本发明的另一实施方式的显示装置的示意剖视图。图3及图4中,上侧为可视侧。本实施方式的显示装置3、4及光学层叠体53、54在高折射率层45与直线偏振层11之间具有第2相位差层32,在这一点上与先前的实施方式中说明的显示装置1、2及光学层叠体51、52不同,因此以下对这一点进行说明。
在显示装置3、4中,以覆盖显示元件41及受光传感器42的方式层叠有第2相位差层32。优选以覆盖显示单元40的可视侧的整个面的方式、即以覆盖显示元件41及受光传感器42的可视侧的整个面的方式层叠第2相位差层32。
图3及图4所示的显示装置3、4及光学层叠体53、54在高折射率层45与第1相位差层31之间具有第2相位差层32。第2相位差层32优选在俯视时覆盖第1相位差层31的整体,更优选第2相位差层32的俯视形状与第1相位差层31的俯视形状相同。
第2相位差层32只要具有相位差即可,然而优选具有波长550nm处的厚度方向相位差值Rth(550)为-140nm以上且-20nm以下的相位差。第2相位差层32的厚度方向相位差值Rth(550)可以大于-140nm,也可以为-120nm以上,也可以为-100nm以上,也可以为-90nm以上,另外,可以小于-20nm,也可以为-30以下,也可以为-40以下,也可以为-50以下。
第2相位差层32的厚度方向相位差值Rth(550)是基于式(i)算出的值。
Rth(550)=[{(nx+ny)/2}-nz]×d (i)
[式(i)中,
nx为第2相位差层32的面内的波长550nm处的主折射率,
ny为在与nx同一面内、与nx正交的方向上的波长550nm处的折射率,
nz为第2相位差层32的厚度方向上的波长550nm处的折射率,在nx=ny的情况下,nx可以设为第2相位差层32的面内的任意方向的折射率,
d为第2相位差层32的膜厚。]
通过使显示装置3、4具有第2相位差层32,如图3中的箭头所示,对于射入受光传感器42的反射光当中从倾斜方向射入的反射光,也能够减少光量。从倾斜方向射入的反射光主要是在显示单元40的俯视时从显示元件41中的远离受光传感器42的区域射出的出射光在高折射率层45反射了的光。从倾斜方向射入的反射光的光量在第2相位差层32的厚度方向相位差值Rth(550)处于上述范围的情况下容易被减少。由此,能够进一步抑制受光传感器42的误动作。
如图3及图4所示,第1贴合层21可以设于高折射率层45与第2相位差层32之间,也可以与高折射率层45及第2相位差层32直接接触。优选显示装置3、4及光学层叠体53、54在第2相位差层32与第1相位差层31之间具有第6贴合层26,第2相位差层32及第1相位差层31与第6贴合层26直接接触。
在图3及图4所示的显示装置3、4及光学层叠体53、54中,对在高折射率层45与第1相位差层31之间具有第2相位差层32的情况进行了说明,然而只要在高折射率层45与直线偏振层11之间具有第2相位差层32,就不限定于此。例如第2相位差层32也可以设于第1相位差层31与直线偏振层11之间。该情况下,第2相位差层32优选覆盖直线偏振层11的整体。第2相位差层32的俯视形状优选与第1相位差层31的俯视形状相同。
在显示装置3、4及光学层叠体53、54在第1相位差层31与直线偏振层11之间具有第2相位差层32的情况下,显示装置3、4及光学层叠体53、54也可以在第2相位差层32与第1相位差层31之间具有第6贴合层26。另外,第2贴合层22可以设于第2相位差层32与直线偏振层11之间,例如,第2贴合层22可以与第2相位差层32及第1保护膜12直接接触。
以下,对上文中说明的显示装置及构成显示装置的层等更详细地进行说明。
(显示装置)
上述的显示装置可以作为液晶显示装置或有机EL(电致发光)显示装置使用。显示装置可以是智能手机及平板电脑等便携终端。显示装置可以是能够弯曲的柔性显示器。
显示装置的显示区域的俯视的外形没有特别限定,可以是矩形、正方形、矩形及正方形以外的多边形、或者它们的角为圆角(具有R的形状)的圆角形状。矩形、正方形、上述多边形、或圆角形状的显示区域可以具有用于配置相机等的贯穿孔。
(显示元件)
显示元件可以为液晶显示元件或有机EL显示元件。液晶显示元件例如可以具有在2片单元基板间夹持有液晶层的液晶单元及背光等。有机EL显示元件例如可以具有发光层及电极等。
来自显示元件的出射光优选为波长320nm以上且4000nm以下的光,更优选为波长380nm以上且780nm以下(可见光线区域)的光,也可以为波长380nm以上且720nm以下的光。
(受光传感器)
受光传感器检测射入的光。受光传感器可以为检测显示装置周围的照度的照度传感器、检测物体的接近的接近传感器、或构成相机等的传感器。受光传感器优选能够检测波长320nm以上且4000nm以下的光,更优选能够检测波长380nm以上且780nm以下(可见光线区域)的光、和/或波长780nm以上且4000nm以下(红外线区域)的光。
(触摸传感器面板)
显示装置及光学层叠体可以包含触摸传感器面板。触摸传感器面板能够检测用户用手指等触摸的位置。作为触摸传感器面板,例如可以举出电阻膜方式、静电电容耦合方式、光传感器方式、超声波方式、电磁感应耦合方式、表面弹性波方式等的触摸传感器面板,其中,可以合适地使用电阻膜方式、静电电容耦合方式的触摸传感器面板。
在显示装置及光学层叠体中,触摸传感器面板可以设于直线偏振层的可视侧(直线偏振层的第1相位差层侧),也可以设于直线偏振层的与可视侧相反的一侧。在触摸传感器面板设于直线偏振层的可视侧的情况下,触摸传感器面板可以构成后述的高折射率层。在触摸传感器面板设于直线偏振层的与可视侧相反的一侧的情况下,触摸传感器面板优选设于直线偏振层与显示单元之间。
(高折射率层)
高折射率层只要是折射率为本实施方式中规定的范围(1.60以上)的层,就没有特别限定。若高折射率层是具有上述的折射率的层,则可以为显示装置的前面板或触摸传感器面板。高折射率层可以具有单层结构,也可以具有多层结构。在高折射率层具有多层结构的情况下,若该高折射率层具有上述的折射率,则高折射率层可以包含折射率小于1.60的层。
前面板可以构成显示装置的最前面。前面板只要是能够透射光的板状体即可,例如可以为树脂板、树脂膜、玻璃板、或玻璃膜等。前面板可以为单层结构,也可以为多层结构。前面板的折射率可以为1.45以上且1.9以下。
作为构成树脂板或树脂膜的聚合物,只要是能够透射光的树脂就没有特别限定。作为此种聚合物,例如可以举出三乙酰纤维素、乙酰丁酸纤维素、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、丙酰纤维素、丁酰纤维素、乙酰丙酰纤维素、聚酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚醚酰亚胺、聚(甲基)丙烯酸类、聚酰亚胺、聚醚砜、聚砜、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩醛、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚砜、聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酰胺酰亚胺等。这些聚合物可以单独使用或混合使用2种以上。本说明书中,所谓(甲基)丙烯酸类是指丙烯酸类和/或甲基丙烯酸类,所谓(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。
在前面板为树脂膜的情况下,前面板可以在树脂膜的至少一个面具有硬涂层。硬涂层例如为紫外线固化型树脂的固化层。作为紫外线固化型树脂,例如可以举出单官能(甲基)丙烯酸类树脂、多官能(甲基)丙烯酸类树脂、具有树枝状高分子结构的多官能(甲基)丙烯酸类树脂等(甲基)丙烯酸类树脂等(甲基)丙烯酸类树脂;有机硅树脂;聚酯树脂;氨基甲酸酯树脂;酰胺树脂;环氧树脂等。为了提高强度,硬涂层可以包含添加剂。添加剂没有特别限定,可以举出无机系微粒、有机系微粒、或它们的混合物。在树脂膜的两面具有硬涂层的情况下,各硬涂层的组成、厚度可以彼此相同,也可以彼此不同。
在前面板为玻璃板或玻璃膜的情况下,优选使用显示器用强化玻璃。
作为构成高折射率层的触摸传感器面板,可以举出上述的触摸传感器面板。在触摸传感器面板构成高折射率层的情况下,触摸传感器面板的折射率为1.60以上,优选为1.70以上,更优选为1.90以上,通常为2.70以下,优选为2.60以下,更优选为2.40以下。
(第1相位差层、第2相位差层、第3相位差层、第4相位差层)
第1相位差层、第2相位差层、第3相位差层及第4相位差层(以下有时将它们一并称作“相位差层”。)可以是拉伸膜,也可以是包含聚合性液晶化合物的固化物层的层。
在相位差层为拉伸膜的情况下,拉伸膜可以使用以往公知的拉伸膜,可以使用通过将树脂膜单轴拉伸或双轴拉伸而赋予了相位差的拉伸膜。作为树脂膜,可以使用三乙酰纤维素及二乙酰纤维素等纤维素膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚间苯二甲酸乙二醇酯及聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯膜、聚(甲基)丙烯酸甲酯及聚(甲基)丙烯酸乙酯等丙烯酸类树脂膜、聚碳酸酯膜、聚醚砜膜、聚砜膜、聚酰亚胺膜、聚烯烃膜、聚降冰片烯膜等,然而并不限定于它们。
在相位差层为拉伸膜的情况下,相位差层的厚度通常为5μm以上且200μm以下,优选为10μm以上且80μm以下,更优选为40μm以下。
在相位差层包含上述固化物层的情况下,作为聚合性液晶化合物,可以使用以往公知的聚合性液晶化合物。聚合性液晶化合物是具有至少1个聚合性基团、并且具有液晶性的化合物。
聚合性液晶化合物的种类没有特别限定,可以使用棒状液晶化合物、圆盘状液晶化合物以及它们的混合物。通过将聚合性液晶化合物聚合而形成的固化物层在使聚合性液晶化合物沿适合的方向取向的状态下固化,由此体现出相位差。在棒状的聚合性液晶化合物相对于显示装置的平面方向发生水平取向或垂直取向的情况下,该聚合性液晶化合物的光轴与该聚合性液晶化合物的长轴方向一致。在圆盘状的聚合性液晶化合物发生取向的情况下,该聚合性液晶化合物的光轴存在于与该聚合性液晶化合物的圆盘面正交的方向。作为棒状的聚合性液晶化合物,例如可以合适地使用日本特表平11-513019号公报(权利要求1等)中记载的聚合性液晶化合物。作为圆盘状的聚合性液晶化合物,可以合适地使用日本特开2007-108732号公报([0020]~[0067]段等)、日本特开2010-244038号公报([0013]~[0108]段等)中记载的聚合性液晶化合物。
聚合性液晶化合物所具有的聚合性基团是指参与聚合反应的基团,优选为光聚合性基团。所谓光聚合性基团,是指能够利用从光聚合引发剂中产生的活性自由基、酸等来参与聚合反应的基团。作为聚合性基团,可以举出乙烯基、乙烯氧基、1-氯乙烯基、异丙烯基、4-乙烯基苯基、(甲基)丙烯酰氧基、环氧乙基、氧杂环丁烷基、苯乙烯基、烯丙基等。其中,优选(甲基)丙烯酰氧基、乙烯氧基、环氧乙基及氧杂环丁烷基,更优选丙烯酰氧基。聚合性液晶化合物所具有的液晶性可以是热致性液晶,也可以是溶致液晶,若对热致性液晶以有序度进行分类,则可以是向列型液晶,也可以是近晶型液晶。在为了形成聚合性液晶化合物的固化物层而并用2种以上的聚合性液晶化合物的情况下,优选至少1种在分子内具有2个以上的聚合性基团。本说明书中,所谓(甲基)丙烯酰基,是指丙烯酰基和/或甲基丙烯酰基。
在相位差层包含上述固化物层的情况下,相位差层可以包含取向层。取向层具有使聚合性液晶化合物沿所期望的方向取向的取向限制力。取向层可以是使聚合性液晶化合物的分子轴相对于显示装置的平面方向进行垂直取向的垂直取向层,也可以是使聚合性液晶化合物的分子轴相对于显示装置的平面方向进行水平取向的水平取向层,也可以是使聚合性液晶化合物的分子轴相对于显示装置的平面方向进行倾斜取向的倾斜取向层。在相位差层包含2个以上的取向层的情况下,取向层可以彼此相同,也可以彼此不同。
作为取向层,优选如下的取向层,即,具有不会因包含聚合性液晶化合物的液晶层形成用组合物的涂布等而溶解的耐溶媒性,并具有对于用于溶媒的除去、聚合性液晶化合物的取向的加热处理的耐热性。作为取向层,可以举出由取向性聚合物形成的取向性聚合物层、由光取向聚合物形成的光取向性聚合物层、在层表面具有凹凸图案、多个沟槽(groove)的沟槽取向层。
上述固化物层可以通过如下操作来形成,即,将包含聚合性液晶化合物和溶剂、根据需要使用的各种添加剂的相位差层形成用的组合物涂布于取向层上而形成涂膜,使该涂膜固化(硬化),由此形成聚合性液晶化合物的固化物层。或者,也可以在基材层上涂布上述组合物而形成涂膜,将该涂膜与基材层一起拉伸,由此形成固化物层。上述组合物可以在上述的聚合性液晶化合物及溶剂以外,还包含聚合引发剂、反应性添加剂、流平剂、阻聚剂等。聚合性液晶化合物、溶剂、聚合引发剂、反应性添加剂、流平剂、阻聚剂等可以恰当地使用公知的物质。
作为基材层,可以使用由树脂材料形成的膜,例如可以举出使用了作为用于形成后述的第1保护膜的热塑性树脂说明的树脂材料的膜。基材层的厚度没有特别限定,然而一般从强度、操作性等作业性的方面出发,优选为1~300μm以下,更优选为20~200μm,进一步优选为30~120μm。基材层可以与聚合性液晶化合物的固化物层一起装入显示装置,也可以剥离基材层后仅将聚合性液晶化合物的固化物层、或者将该固化物层及取向层装入显示装置。在基材层被与聚合性液晶化合物的固化物层一起装入显示装置的情况下,基材层的厚度可以小于30μm,例如可以为25μm以下。
在相位差层包含上述固化物层的情况下,相位差层的厚度优选为0.1μm以上,更优选为0.2μm以上,另外,优选为3μm以下,更优选为2μm以下。
(直线偏振层)
直线偏振层具有在无偏振的光入射时、使具有与吸收轴正交的振动面的直线偏振光透射的性质。直线偏振层可以是吸附有碘并使之取向了的聚乙烯醇系树脂膜(以下有时称作“PVA系膜”。),也可以是包括将包含具有吸收各向异性及液晶性的化合物的组合物涂布于基材膜而形成的液晶性的偏振层的膜。具有吸收各向异性及液晶性的化合物可以是具有吸收各向异性的色素与具有液晶性的化合物的混合物,也可以是具有吸收各向异性及液晶性的色素。
直线偏振层优选为吸附有碘并使之取向了的PVA系膜。作为PVA系膜的直线偏振层例如可以举出对聚乙烯醇膜、部分缩甲醛化聚乙烯醇膜、对乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等PVA系膜实施了利用碘的染色处理及拉伸处理的膜等。根据需要,可以将利用染色处理吸附有碘并使之取向了的PVA系膜用硼酸水溶液处理,其后进行冲掉硼酸水溶液的清洗工序。各工序中可以采用公知的方法。
聚乙烯醇系树脂(以下有时称作“PVA系树脂”。)可以通过将聚乙酸乙烯酯系树脂皂化而制造。聚乙酸乙烯酯系树脂可以是作为乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯,此外还可以是乙酸乙烯酯与能够与乙酸乙烯酯共聚的其他单体的共聚物。作为能够与乙酸乙烯酯共聚的其他单体,例如可以举出不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯基醚类、不饱和磺酸类、具有铵基的丙烯酰胺类等。
PVA系树脂的皂化度通常为85~100摩尔%左右,优选为98摩尔%以上。PVA系树脂可以被改性,例如也可以使用由醛类改性了的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛等。PVA系树脂的平均聚合度通常为1000~10000左右,优选为1500~5000左右。PVA系树脂的皂化度及平均聚合度可以依照JIS K 6726(1994)求出。若平均聚合度小于1000则难以获得优选的偏振性能,若大于10000则有膜加工性差的情况。
作为PVA系膜的直线偏振层的制造方法可以包括如下的工序,即,准备基材膜,在基材膜上涂布PVA系树脂等树脂的溶液,进行除去溶媒的干燥等而在基材膜上形成树脂层。需要说明的是,可以在基材膜的形成树脂层的面预先形成底漆层。可以使用采用了树脂材料的膜作为基材膜,上述树脂材料是作为用于形成后述的第1保护膜的热塑性树脂进行说明的树脂材料。作为底漆层的材料,可以举出将直线偏振层中使用的亲水性树脂交联而得的树脂等。
然后,根据需要调整树脂层的水分等溶媒量,其后,对基材膜及树脂层进行单轴拉伸,接下来将树脂层用碘染色而使碘吸附于树脂层并使之取向。然后,根据需要进行清洗工序,即,将吸附有碘并使之取向了的树脂层用硼酸水溶液处理,其后,冲掉硼酸水溶液。由此,可以制造吸附有碘并使之取向了的树脂层、即成为直线偏振层的PVA系膜。各工序中可以采用公知的方法。
对吸附有碘并使之取向了的PVA系膜或树脂层进行处理的含有硼酸的水溶液中的硼酸的量通常相对于每100质量份水为2~15质量份左右,优选为5~12质量份。该含有硼酸的水溶液优选含有碘化钾。含有硼酸的水溶液中的碘化钾的量通常相对于每100质量份水为0.1~15质量份左右,优选为5~12质量份左右。在含有硼酸的水溶液中的浸渍时间通常为60~1200秒左右,优选为150~600秒左右,更优选为200~400秒左右。含有硼酸的水溶液的温度通常为50℃以上,优选为50~85℃,更优选为60~80℃。
PVA系膜以及基材膜及树脂层的单轴拉伸可以在染色前进行,也可以在染色中进行,也可以在染色后的硼酸处理中进行,也可以在这些的多个阶段中分别进行单轴拉伸。PVA系膜以及基材膜及树脂层可以沿MD方向(膜输送方向)进行单轴拉伸,该情况下,可以在圆周速度不同的辊间以单轴方式进行拉伸,也可以使用热辊以单轴方式进行拉伸。另外,PVA系膜以及基材膜及树脂层可以沿TD方向(与膜输送方向垂直的方向)进行单轴拉伸,该情况下,可以使用所谓的拉幅机法。另外,上述拉伸可以是在大气中进行拉伸的干式拉伸,也可以是在用溶剂使PVA系膜或树脂层溶胀的状态下进行拉伸的湿式拉伸。为了体现出直线偏振层的性能,拉伸倍率为4倍以上,优选为5倍以上,特别优选为5.5倍以上。拉伸倍率的上限没有特别限定,然而从抑制断裂等观点出发,优选为8倍以下。
利用使用基材膜的制造方法制作出的直线偏振层可以通过在层叠第1保护膜或第2保护膜后剥离基材膜而得到。根据该方法,能够实现直线偏振层的进一步的薄膜化。
作为PVA系膜的直线偏振层的厚度优选为1μm以上,也可以为2μm以上,也可以为5μm以上,另外,优选为30μm以下,更优选为15μm以下,也可以为10μm以下,也可以为8μm以下。
包含液晶性的偏振层的膜可以举出将包含具有液晶性及吸收各向异性的色素的组合物、或包含具有吸收各向异性的色素和聚合性液晶的组合物涂布于基材膜而得的直线偏振层。作为基材膜,例如可以举出使用了作为用于形成后述的第1保护膜的热塑性树脂进行说明的树脂材料的膜。作为包含液晶性的偏振层的膜,例如可以举出日本特开2013-33249号公报等中记载的偏振层。
优选如上所述地形成的基材膜与直线偏振层的合计厚度小,然而若过小则强度降低,有加工性差的趋势,因此通常为20μm以下,优选为5μm以下,更优选为0.5~3μm。
如上所述地得到的直线偏振层(PVA系膜、包含液晶性的偏振层的膜)可以在作为在其一面或两面经由粘接剂层叠有后述的第1保护膜和/或第2保护膜的直线偏振板的状态下装入显示装置。在包含液晶性的偏振层的膜中,可以将上述的基材膜设为第1保护膜或第2保护膜。
(第1保护膜、第2保护膜)
作为第1保护膜及第2保护膜,例如使用由透明性、机械强度、热稳定性、阻水性、各向同性、拉伸性等优异的热塑性树脂形成的膜。作为热塑性树脂的具体例,可以举出三乙酰纤维素等纤维素树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯树脂;聚醚砜树脂;聚砜树脂;聚碳酸酯树脂;尼龙、芳香族聚酰胺等聚酰胺树脂;聚酰亚胺树脂;聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物等聚烯烃树脂;具有环系及降冰片烯结构的环状聚烯烃树脂(也称作降冰片烯系树脂);(甲基)丙烯酸类树脂;聚芳酯树脂;聚苯乙烯树脂;聚乙烯醇树脂以及它们的混合物。第1保护膜及第2保护膜的树脂组成可以相同,也可以不同。
第1保护膜可以是具有防反射特性、防眩特性、硬涂特性等的膜(以下,有时将具有该特性的保护膜称作“功能性保护膜”。)。在第1保护膜不是功能性保护膜的情况下,可以在直线偏振板的一面设置防反射层、防眩层、硬涂层等表面功能层。表面功能层优选与第1保护膜直接接触地设置。表面功能层优选设于第1保护膜的与直线偏振层侧相反的一侧。
第1保护膜及第2保护膜各自独立地优选为3μm以上,更优选为5μm以上,另外,优选为50μm以下,更优选为30μm以下。
(第1贴合层、第2贴合层、第3贴合层、第4贴合层、第5贴合层、第6贴合层)
第1贴合层、第2贴合层、第3贴合层、第4贴合层、第5贴合层、第6贴合层及贴合层(以下有时将它们一并称作“贴合层”。)各自独立地为粘合剂层或粘接剂层。
在贴合层为粘合剂层的情况下,是使用粘合剂组合物形成的粘合剂层。粘合剂组合物或粘合剂组合物的反应产物是通过将其自身粘贴于金属层等被粘物来体现出粘接性的物质,是被称作所谓的压敏型粘接剂的物质。另外,使用后述的活性能量射线固化型粘合剂组合物形成的粘合剂层可以通过照射活性能量射线来调整交联度、粘接力。
作为粘合剂组合物,可以没有特别限制地使用以往公知的光学透明性优异的粘合剂,例如可以使用含有丙烯酸类聚合物、氨基甲酸酯聚合物、硅酮聚合物、聚乙烯基醚等基础聚合物的粘合剂组合物。另外,粘合剂组合物也可以是活性能量射线固化型粘合剂组合物、或热固化型粘合剂组合物等。它们当中,适合为透明性、粘合力、再剥离性(返工性)、耐候性、耐热性等优异的以丙烯酸类树脂作为基础聚合物的粘合剂组合物。粘合剂层优选由包含(甲基)丙烯酸类树脂、交联剂、硅烷化合物的粘合剂组合物的反应产物构成,也可以包含其他成分。
粘合剂层可以使用活性能量射线固化型粘合剂形成。关于活性能量射线固化型粘合剂,在上述的粘合剂组合物中配合多官能性丙烯酸酯等紫外线固化性化合物,在形成粘合剂层后照射紫外线而使之固化,由此可以形成更硬的粘合剂层。活性能量射线固化型粘合剂具有受到紫外线、电子束等能量射线的照射后固化的性质。活性能量射线固化型粘合剂由于在能量射线照射前也具有粘合性,因此与被粘物密合,并具有能够通过能量射线的照射而固化来调整密合力的性质。
粘合剂层的厚度没有特别限定,优选为5μm以上,也可以为10μm以上,也可以为15μm以上,也可以为20μm以上,也可以为25μm以上,通常为300μm以下,也可以为250μm以下,也可以为100μm以下,也可以为50μm以下。
在贴合层为粘接剂层的情况下,粘接剂层可以通过使粘接剂组合物中的固化性成分固化而形成。作为用于形成粘接剂层的粘接剂组合物,是压敏型粘接剂(粘合剂)以外的粘接剂,例如可以举出水系粘接剂、活性能量射线固化型粘接剂。
作为水系粘接剂,例如可以举出使聚乙烯醇树脂溶解、或分散于水中而得的粘接剂。对于使用水系粘接剂时的干燥方法没有特别限定,例如可以采用使用热风干燥机、红外线干燥机进行干燥的方法。
作为活性能量射线固化型粘接剂,例如可以举出包含通过紫外线、可见光、电子束、X射线之类的活性能量射线的照射而固化的固化性化合物的无溶剂型的活性能量射线固化型粘接剂。通过使用无溶剂型的活性能量射线固化型粘接剂,可以提高层间的密合性。
作为活性能量射线固化型粘接剂,从显示出良好的粘接性的方面出发,优选包含阳离子聚合性的固化性化合物、自由基聚合性的固化性化合物的任意一者或两者。活性能量射线固化型粘接剂可以进一步包含用于引发上述固化性化合物的固化反应的光阳离子聚合引发剂等阳离子聚合引发剂、或自由基聚合引发剂。
作为阳离子聚合性的固化性化合物,例如可以举出具有键合于脂环式环的环氧基的脂环式环氧化合物、具有2个以上的环氧基且不具有芳香环的多官能脂肪族环氧化合物、具有1个环氧基的单官能环氧基(其中,不包括脂环式环氧化合物中包含的环氧基)、具有2个以上的环氧基且具有芳香环的多官能芳香族环氧化合物等环氧系化合物;在分子内具有1个或2个以上的氧杂环丁烷环的氧杂环丁烷化合物;它们的组合。
作为自由基聚合性的固化性化合物,例如可以举出(甲基)丙烯酸类化合物(在分子内具有1个或2个以上的(甲基)丙烯酰氧基的化合物)、具有自由基聚合性的双键的其他的乙烯基系化合物、或它们的组合。
活性能量射线固化型粘接剂根据需要可以含有光敏助剂等敏化剂。通过使用敏化剂,反应性提高,能够进一步提高粘接剂层的机械强度、粘接强度。可以恰当地使用公知的敏化剂作为敏化剂。在配合敏化剂的情况下,其配合量相对于活性能量射线固化型粘接剂的总量100质量份优选设为0.1~20质量份的范围。
活性能量射线固化型粘接剂根据需要可以含有离子捕获剂、抗氧化剂、链转移剂、增粘剂、热塑性树脂、填充剂、流动调节剂、增塑剂、消泡剂、防静电剂、流平剂、溶媒等添加剂。
在使用活性能量射线固化型粘接剂的情况下,可以照射紫外线、可见光、电子束、X射线之类的活性能量射线、使粘接剂的涂布层固化而形成粘接剂层。作为活性能量射线,优选紫外线,作为此时的光源,可以使用低压水银灯、中压水银灯、高压水银灯、超高压水银灯、化学灯、黑光灯、微波激发水银灯、金属卤化物灯等。
贴合层为粘接剂层时的厚度优选为0.1μm以上,也可以为0.5μm以上,另外优选为10μm以下,也可以为5μm以下。
实施例
以下,给出实施例而对本发明进一步具体说明,然而本发明并不受这些例子限定。
[折射率的测定]
在25℃环境下使用多波长阿贝折射仪〔(株)ATAGO制“DR-M4”〕,将测定波长设为589nm而测定出高折射率层的折射率。
[可见度修正单体透射率Ty的测定]
对于直线偏振层,使用带有积分球的分光光度计〔日本分光(株)制的“V7100”〕测定波长380~780nm的范围中的MD透射率及TD透射率,基于下式算出各波长处的单体透射率:
单体透射率(%)=(MD+TD)/2
所谓“MD透射率”,是使从格兰汤姆森棱镜射出的偏振光的方向与直线偏振层的透射轴平行时的透射率,在上述式中表示为“MD”。另外,所谓“TD透射率”,是使从格兰汤姆森棱镜射出的偏振光的方向与直线偏振层的透射轴正交时的透射率,在上述式中表示为“TD”。对于所得的单体透射率,利用JIS Z 8701:1999“颜色的表示方法-XYZ表色系统及X10Y10Z10表色系统”的2度视场(C光源)进行可见度修正,求出可见度修正单体透射率。
[面内相位差值的测定]
使用相位差测定装置(王子计测机器株式会社制KOBRA-WPR)测定出第1相位差层及第1保护膜的面内相位差值。
[厚度方向相位差值的测定]
使用相位差测定装置(王子计测机器株式会社制KOBRA-WPR)测定出第2相位差层的厚度方向相位差值。在测定中,使光朝向第2相位差层的入射角变化,测定出第2相位差层的正面相位差值以及以快轴为中心倾斜40°时的相位差值。使用日本分光株式会社制的椭率计M-220测定出各波长处的平均折射率。另外,使用Hamamatsu Photonics株式会社制的Optical NanoGauge膜厚计C12562-01测定出第2相位差层的厚度。根据上文中测定的正面相位差值、以快轴为中心倾斜40°时的相位差值、平均折射率、第2相位差层的厚度的值,以王子计测机器技术资料(https://oji-keisoku.co.jp/cms/uploads/kbr_shiryo04.pdf)为参考算出三维折射率。根据所得的三维折射率,依照上述的式(i),算出第2相位差层的厚度方向相位差值Rth。
[刺激值Y的测定]
在刺激值Y的测定中,使用分光测色计〔Konica Minolta公司制的CM2600d〕。从层叠体的蛾眼膜侧射入分光测色计的光,测定出其反射光的刺激值Y。需要说明的是,由于蛾眼膜的反射率非常小,因此可以忽略分光测色计的光在空气与蛾眼膜之间发生界面反射的影响。在测定时,确认相对于分光测色计的受发光部在光行进方向1m以内没有光反射性的物体,且为了排除外来光所致的影响,在足够暗的环境中进行测定。在该测定环境下在没有测定样品(层叠体)的状态下进行分光测色计的测定,其结果是,确认刺激值Y为0.1%以下。因而,在上述测定环境下测定层叠体的刺激值Y时,分光测色计检测的光由偏振片吸收一部分,仅为在高折射率层反射了的光。
〔实施例1〕
(偏振片(1)的制作)
对厚度20μm的聚乙烯醇系树脂膜(平均聚合度约为2400,皂化度为99.9摩尔%以上。)利用干式拉伸以拉伸倍率约4.5倍进行纵向单轴拉伸。保持拉伸后的张紧状态不变,在温度为30℃的纯水中浸渍60秒。接下来保持张紧状态不变,在碘/碘化钾/水的质量比为0.05/5/100、温度为28℃的碘·碘化钾水溶液中浸渍60秒。接下来保持张紧状态不变,在碘化钾/硼酸/水的质量比为15/5.5/100、温度为64℃的碘化钾·硼酸水溶液中浸渍170秒。接下来保持张紧状态不变,用温度10℃的纯水进行5秒水洗,接下来保持张紧状态不变,在大气中在温度80℃干燥70秒,使聚乙烯醇系树脂膜吸附碘并使之取向,制作出厚度为8μm的偏振片(1)(直线偏振层)。该偏振片(1)的可见度修正单体透射率Ty为42.2±0.5%。
(第1相位差层(1)的准备)
准备出具有硬涂层的厚度25μm的环状聚烯烃树脂膜作为第1相位差层(1)。第1相位差层(1)的波长550nm处的面内相位差值为100nm。
(水系粘接剂的制备)
在水100质量份中溶解羧基改性聚乙烯醇〔(株)Kuraray制“KL-318”〕3质量份,得到聚乙烯醇水溶液,向该聚乙烯醇水溶液(水100质量份)中加入水溶性聚酰胺环氧树脂〔田冈化学工业(株)制“Sumirez Resin 650(30)”、固体成分浓度30质量%〕1.5质量份(固体成分为0.45质量份),得到水系粘接剂。
(直线偏振板(1)的制作)
准备出厚度13μm的环状聚烯烃树脂膜作为第1保护膜。另外,准备出对表面没有实施皂化处理的三乙酰纤维素系树脂膜〔Konica Minolta(株)制“KC4UY”、厚度40μm〕作为第2保护膜。
在上文中得到的偏振片(1)的一个面,经由上文中得到的水系粘接剂重叠上文中准备的第1保护膜(环状聚烯烃树脂膜),在偏振片(1)的另一个面经由纯水重叠上文中准备的第2保护膜(三乙酰纤维素系树脂膜),在一对贴合辊间穿过,其后在温度85℃加热干燥3分钟,由此使水系粘接剂固化,形成作为第3贴合层的粘接剂层,制作出具有第1保护膜/第3贴合层/偏振片(1)/第2保护膜的层结构的直线偏振板(1)。上述第1保护膜的波长550nm处的面内相位差值为0nm。
(高折射率层的制作)
在无碱玻璃板〔Corning公司制“Eagle XG”、折射率1.50〕的一个面,利用真空蒸镀法形成作为氧化铟与氧化锡的混合物的ITO(Indium Tin Oxide)的膜,形成厚度100μm的ITO层,得到作为无碱玻璃板与ITO层的层叠结构体的高折射率层。从ITO层侧测定出该高折射率层的折射率,其结果为2.00。
(层叠体(1)的制作)
然后,从直线偏振板(1)剥离第2保护膜,在露出的偏振片(1)侧经由第4贴合层(厚度25μm的丙烯酸系粘合剂层)层叠蛾眼膜(GEOMATEC公司制g.moth),在直线偏振板(1)的第1保护膜侧,依次层叠第2贴合层(厚度5μm的丙烯酸系粘合剂层)、第1相位差层(1)、第1贴合层(厚度25μm的丙烯酸系粘合剂层)、折射率1.50的无碱玻璃板(Eagle XG、折射率1.50)与高折射率层(ITO层)的层叠结构体(折射率2.00)、黑色亚克力板(アクリル板),制作出层叠体(1)。层叠体(1)以使高折射率层为黑色亚克力板侧的方式进行层叠。高折射率层与黑色亚克力板之间由层叠前滴加的乙醇充满而排除了空气层。第1相位差层(1)以使硬涂层侧为高折射率层侧的方式进行层叠。在层叠体(1)中,第1相位差层(1)的慢轴与直线偏振板(1)的偏振片(1)的吸收轴所成的角为45°。所得的层叠体(1)的层结构为黑色亚克力板/乙醇/高折射率层/第1贴合层/第1相位差层(1)/第2贴合层/第1保护膜/第3贴合层/偏振片(1)/第4贴合层/蛾眼膜。将测定层叠体(1)的刺激值Y而得的结果表示于表1中。蛾眼膜是以忽略第4贴合层与空气层之间的界面反射的影响地进行层叠体(1)的评价的方式设计的膜,在实际的显示装置中在第4贴合层的与偏振片(1)相反的一侧配置显示单元。
〔实施例2〕
(第1相位差层(2)的准备)
准备出厚度50μm的环状聚烯烃树脂膜作为第1相位差层(2)。第1相位差层(2)的波长550nm处的面内相位差值为141nm。
(层叠体(2)的制作)
除了取代第1相位差层(1)而使用第1相位差层(2)以外,利用与实施例1同样的步骤得到层叠体(2)。所得的层叠体(2)的层结构为黑色亚克力板/乙醇/高折射率层/第1贴合层/第1相位差层(2)/第2贴合层/第1保护膜/第3贴合层/偏振片(1)/第4贴合层/蛾眼膜。将测定层叠体(2)的刺激值Y而得的结果表示于表1中。
〔实施例3〕
(水平取向膜形成用组合物的制备)
将下述结构的光取向性聚合物(日本特开2013-33249号公报中记载)5质量份和环戊酮(溶媒)95质量份混合,在温度80℃搅拌1小时,由此得到水平取向膜形成用组合物。
·光取向性聚合物(5质量份):
[化学式1]
·溶媒(95质量份):环戊酮
(第1相位差层(3)的形成用的聚合性液晶组合物(A1)的制备)
将聚合性液晶化合物(X1)及聚合性液晶化合物(X2)以质量比90:10混合,得到混合物。相对于所得的混合物100份,添加流平剂“BYK-361N”(BM Chemie公司制)0.1份和作为光聚合引发剂的2-二甲基氨基-2-苄基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮(BASF JAPAN株式会社制“Irgacure(注册商标)369(Irg369)”)6份。继而,添加N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP),使得固体成分浓度为13%。将该混合物在80℃搅拌1小时,由此得到用于形成第1相位差层(3)的聚合性液晶组合物(A1)。
聚合性液晶化合物(X1):
[化学式2]
聚合性液晶化合物(X2):
[化学式3]
(第1相位差层(3)的制作)
对日本ZEON株式会社制的COP(环状烯烃系树脂)膜(ZF-14-50)上实施电晕处理后,利用棒涂机涂布上文中得到的水平取向膜形成用组合物,在80℃干燥1分钟,使用偏振UV照射装置(SPOT CURE SP-9;USHIO电机株式会社制),在波长313nm处的累计光量:100mJ/cm2的条件下实施偏振UV曝光,得到水平取向膜。利用椭率计测定所得的水平取向膜的膜厚,其结果为200nm。
接下来,在水平取向膜上使用棒涂机涂布上文中得到的聚合性液晶组合物(A1),在120℃加热60秒后,使用高压水银灯(UNICURE VB-15201BY-A、USHIO电机株式会社制),从涂布有聚合性液晶组合物(A1)的面照射紫外线(氮气气氛下、波长365nm处的累计光量:500mJ/cm2),由此形成水平取向液晶层(聚合性液晶化合物的固化物层),得到具有COP膜/水平取向膜/水平取向液晶层的层结构的层叠结构体(A1)。在确认COP膜中没有相位差后,作为第1相位差层(3)的面内相位差值Re(450)及Re(550)测定出层叠结构体(A1)的波长450nm及波长550nm处的面内相位差值Re(450)及Re(550),Re(550)为139nm。算出Re(450)/Re(550),其结果为0.87,因此确认该层叠体显示出逆波长分散性。
剥离层叠结构体(A1)的COP膜,将水平取向膜/水平取向液晶层设为第1相位差层(3)。
(层叠体(3)的制作)
除了取代第1相位差层(1)而使用第1相位差层(3)以外,利用与实施例1同样的步骤得到层叠体(3)。第1相位差层(3)以使水平取向膜侧为高折射率层侧的方式层叠。所得的层叠体(3)的层结构为黑色亚克力板/乙醇/高折射率层/第1贴合层/第1相位差层(3)/第2贴合层/第1保护膜/第3贴合层/偏振片(1)/第4贴合层/蛾眼膜。将测定层叠体(3)的刺激值Y而得的结果表示于表1中。
〔实施例4〕
(垂直取向膜形成用组合物的制备)
将硅烷偶联剂“KBE-9103”(信越化学工业株式会社制)溶解于将乙醇与水以9:1(重量比)的比例混合的混合溶媒中,得到固体成分浓度为1%的垂直取向膜形成用组合物。
(第2相位差层(1)的形成用的聚合性液晶组合物(A2)的制备)
相对于作为聚合性液晶化合物的Paliocolor LC242(BASF公司注册商标)100份,添加0.1份的作为流平剂的F-556及3份的作为聚合引发剂的Irgacure 369。添加环戊酮,使得固体成分浓度为13%,得到聚合性液晶组合物(A2)。
(第2相位差层(1)的制作)
对日本ZEON株式会社制的COP(环状烯烃系树脂)膜(ZF-14-50)上实施电晕处理后,利用棒涂机涂布垂直取向膜形成用组合物,在120℃干燥1分钟,得到垂直取向膜。利用椭率计测定所得的垂直取向膜的膜厚,其结果为100nm。
接下来,在垂直取向膜上使用涂布机涂布上文中得到的聚合性液晶组合物(A2),在120℃干燥1分钟后,使用高压水银灯(UNICURE VB-15201BY-A、USHIO电机株式会社制),从涂布有聚合性液晶组合物(A2)的面侧照射紫外线(氮气气氛下、波长365nm处的累计光量:500mJ/cm2),由此形成垂直取向液晶层(聚合性液晶化合物的固化物层),得到具有COP膜/垂直取向膜/垂直取向液晶层的层结构的层叠结构体(A2)。在确认COP膜中没有相位差后,测定出第2相位差层(1)的厚度方向相位差值Rth(550)作为层叠结构体(A2)的波长550nm处的厚度方向相位差值Rth(550),其结果为Rth(550)为-70nm。
剥离层叠结构体(A2)的COP膜及垂直取向膜,将垂直取向液晶层设为第2相位差层(1)。
(层叠体(4)的制作)
将利用与实施例3同样的步骤制作的第1相位差层(3)的水平取向液晶层侧与第2相位差层(1)使用紫外线固化型粘接剂贴合,使紫外线固化型粘接剂固化,形成作为第6贴合层的粘接剂层(厚度1μm),制作出第2相位差层(1)/第6贴合层/第1相位差层(3)的相位差层叠体。
除了取代第1相位差层(1)而使用相位差层叠体以外,利用与实施例1同样的步骤得到层叠体(4)。相位差层叠体以使第2相位差层(1)侧为高折射率层(1)侧的方式层叠。所得的层叠体(4)的层结构为黑色亚克力板/乙醇/高折射率层/第1贴合层/第2相位差层(1)/第6贴合层/第1相位差层(3)/第2贴合层/第1保护膜/第3贴合层/偏振片(1)/第4贴合层/蛾眼膜。将测定层叠体(4)的刺激值Y而得的结果表示于表1中。
表1
〔实施例5〕
(偏振片(2)的制作)
对厚度20μm的聚乙烯醇系树脂膜(平均聚合度为2400,皂化度为99.9摩尔%以上。)利用干式拉伸以拉伸倍率约4.5倍进行纵向单轴拉伸。保持拉伸后的张紧状态不变,在温度为30℃的纯水中浸渍60秒。接下来保持张紧状态不变,在碘/碘化钾/水的质量比为0.02/5/100、温度为28℃的碘·碘化钾水溶液中浸渍60秒。接下来保持张紧状态不变,在碘化钾/硼酸/水的质量比为15/5.5/100、温度为64℃的碘化钾·硼酸水溶液中浸渍45秒。接下来保持张紧状态不变,用温度10℃的纯水进行5秒水洗,接下来保持张紧状态不变,在大气中在温度80℃干燥75秒,使聚乙烯醇系树脂膜吸附碘并使之取向,制作出厚度为8μm的偏振片(2)(直线偏振层)。该偏振片(2)的可见度修正单体透射率Ty为46.0±0.5%。
(层叠体(5)的制作)
除了取代偏振片(1)而使用偏振片(2)以外,利用与实施例1同样的步骤得到层叠体(5)。所得的层叠体(5)的层结构为黑色亚克力板/乙醇/高折射率层/第1贴合层/第1相位差层(1)/第2贴合层/第1保护膜/第3贴合层/偏振片(2)/第4贴合层/蛾眼膜。将测定层叠体(5)的刺激值Y而得的结果表示于表2中。
〔实施例6〕
除了取代偏振片(1)而使用偏振片(2)以外,利用与实施例2同样的步骤得到层叠体(6)。所得的层叠体(6)的层结构为黑色亚克力板/乙醇/高折射率层/第1贴合层/第1相位差层(2)/第2贴合层/第1保护膜/第3贴合层/偏振片(2)/第4贴合层/蛾眼膜。将测定层叠体(6)的刺激值Y而得的结果表示于表2中。
〔实施例7〕
除了取代偏振片(1)而使用偏振片(2)以外,利用与实施例3同样的步骤得到层叠体(7)。所得的层叠体(7)的层结构为黑色亚克力板/乙醇/高折射率层/第1贴合层/第1相位差层(3)/第2贴合层/第1保护膜/第3贴合层/偏振片(2)/第4贴合层/蛾眼膜。将测定层叠体(7)的刺激值Y而得的结果表示于表2中。
〔实施例8〕
除了取代偏振片(1)而使用偏振片(2)以外,利用与实施例4同样的步骤得到层叠体(8)。所得的层叠体(8)的层结构为黑色亚克力板/乙醇/高折射率层/第1贴合层/第2相位差层(1)/第6贴合层/第1相位差层(3)/第2贴合层/第1保护膜/第3贴合层/偏振片(2)/第4贴合层/蛾眼膜。将测定层叠体(8)的刺激值Y而得的结果表示于表2中。
〔比较例1〕
除了未层叠第1相位差层(1)及第2贴合层、而是在第1保护膜上经由第1粘合剂层层叠高折射率层以外,与实施例5同样地得到层叠体(9)。所得的层叠体(9)的层结构为黑色亚克力板/乙醇/高折射率层/第1贴合层/第1保护膜/第3贴合层/偏振片(2)/第4贴合层/蛾眼膜。将测定层叠体(9)的刺激值Y而得的结果表示于表2中。
[表2
从表1及表2所示的结果可知,若第1相位差层的面内相位差值处于80nm以上且170nm以下的范围,则刺激值Y变小,能够减少射入显示单元的受光元件的反射光。另外可知,即使在层叠体中包含的偏振片的可见度修正单体透射率Ty大的情况下,也能够减小刺激值Y,能够减少射入显示单元的受光元件的反射光。
附图标记说明
1~4显示装置,11直线偏振层,12第1保护膜,13第3相位差层,21第1贴合层,22第2贴合层,23第3贴合层,24第4贴合层,25第5贴合层,26第6贴合层,31第1相位差层,32第2相位差层,40显示单元,41显示元件,42受光传感器,45高折射率层,51~54光学层叠体。
Claims (19)
1.一种显示装置,
其从可视侧起依次具有高折射率层、第1相位差层、直线偏振层以及显示单元,
所述高折射率层的折射率为1.60以上,
所述显示单元具有显示元件及受光传感器,
以覆盖所述显示元件及所述受光传感器的方式层叠有所述第1相位差层及所述直线偏振层。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其中,
所述第1相位差层在俯视时覆盖所述直线偏振层的可视侧的整面。
3.根据权利要求1或2所述的显示装置,其中,
所述直线偏振层的可见度修正单体透射率为42%以上。
4.根据权利要求1或2所述的显示装置,其中,
所述第1相位差层的慢轴与所述直线偏振层的吸收轴所成的角为10°以上且80°以下。
5.根据权利要求1或2所述的显示装置,其中,
所述第1相位差层的波长550nm处的面内相位差值为80nm以上且170nm以下。
6.根据权利要求5所述的显示装置,其中,
所述第1相位差层具有逆波长分散性。
7.根据权利要求5所述的显示装置,其进一步在所述高折射率层与所述直线偏振层之间具有第2相位差层,
以覆盖所述显示元件及所述受光传感器的方式层叠有所述第2相位差层,
所述第2相位差层的波长550nm处的厚度方向相位差值为-140nm以上且-20nm以下。
8.根据权利要求1或2所述的显示装置,其中,
来自所述显示元件的出射光在所述高折射率层反射时的反射光的刺激值Y为3.45%以上且4.54%以下。
9.根据权利要求1或2所述的显示装置,其中,
所述受光传感器能够检测波长为320nm以上且4000nm以下的光。
10.根据权利要求1或2所述的显示装置,其中,
来自所述显示元件的出射光是波长为320nm以上且4000nm以下的光。
11.根据权利要求1或2所述的显示装置,其进一步在所述直线偏振层与所述显示单元之间具有第3相位差层。
12.一种光学层叠体,
其依次具有高折射率层、第1相位差层及直线偏振层,
所述高折射率层的折射率为1.60以上。
13.根据权利要求12所述的光学层叠体,其中,
所述第1相位差层在俯视时覆盖所述直线偏振层的可视侧的整面。
14.根据权利要求12或13所述的光学层叠体,其中,
所述直线偏振层的可见度修正单体透射率为42%以上。
15.根据权利要求12或13所述的光学层叠体,其中,
所述第1相位差层的慢轴与所述直线偏振层的吸收轴所成的角为10°以上且80°以下。
16.根据权利要求12或13所述的光学层叠体,其中,
所述第1相位差层的波长550nm处的面内相位差值为80nm以上且170nm以下。
17.根据权利要求12或13所述的光学层叠体,其中,
所述第1相位差层具有逆波长分散性。
18.根据权利要求12或13所述的光学层叠体,其进一步在所述高折射率层与所述直线偏振层之间具有第2相位差层,
所述第2相位差层的波长550nm处的厚度方向相位差值为-140nm以上且-20nm以下。
19.根据权利要求12或13所述的光学层叠体,其中,
在所述直线偏振层的与所述第1相位差层侧相反的一侧进一步具有第3相位差层。
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