CN119013605A - 显示系统、显示方法、显示体及显示体的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够实现VR护目镜的轻质化、高精细化的显示系统。本发明的实施方式的显示系统是对使用者显示图像的显示系统，该显示系统具备：显示元件，其具有将显示图像的光经由偏振构件向前方出射的显示面；反射部，其配置于上述显示元件的前方，包含反射型偏振构件，并将从上述显示元件出射的光反射；第一透镜部，其配置于上述显示元件与上述反射部之间的光路上；半反射镜，其配置于上述显示元件与上述第一透镜部之间，使从上述显示元件出射的光透过，并使在上述反射部进行了反射后的光朝向上述反射部反射；第1λ/4构件，其配置于上述显示元件与上述半反射镜之间的光路上；以及第2λ/4构件，其配置于上述半反射镜与上述反射部之间的光路上，其中，以使上述第1λ/4构件的慢轴与上述第2λ/4构件的慢轴所成的角度成为7°以下或83°～97°的方式进行配置。

Description

显示系统、显示方法、显示体及显示体的制造方法

技术领域

本发明涉及显示系统、显示方法、显示体及显示体的制造方法。

背景技术

以液晶显示装置及场致发光(EL)显示装置(例如，有机EL显示装置)为代表的图像显示装置正在迅速普及。在图像显示装置中，为了实现图像显示、提高图像显示的性能，一般使用偏振构件、相位差构件等光学构件(例如，参照专利文献1)。

近年来，开发出了图像显示装置的新用途。例如，用于实现Virtual Reality(虚拟现实，VR)的带显示器的护目镜(VR护目镜)已开始产品化。由于VR护目镜在各种场景下的利用已得到了研究，因此，期望其轻质化、高精细化等。轻质化例如可以通过将用于VR护目镜的透镜薄型化来实现。另一方面，也期望开发出适于使用了薄型透镜的显示系统的光学构件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2021-103286号公报

发明内容

发明所要解决的问题

鉴于上述情况，本发明的主要目的在于提供能够实现VR护目镜的轻质化、高精细化的显示系统。

解决问题的方法

根据本发明的一个方面，提供以下的[1]～[8]的显示系统。

[1]一种显示系统，其是对使用者显示图像的显示系统，该显示系统具备：显示元件，其具有将显示图像的光经由偏振构件向前方出射的显示面；反射部，其配置于上述显示元件的前方，包含反射型偏振构件，并将从上述显示元件出射的光反射；第一透镜部，其配置于上述显示元件与上述反射部之间的光路上；半反射镜，其配置于上述显示元件与上述第一透镜部之间，使从上述显示元件出射的光透过，并使在上述反射部进行了反射后的光朝向上述反射部反射；第1λ/4构件，其配置于上述显示元件与上述半反射镜之间的光路上；以及第2λ/4构件，其配置于上述半反射镜与上述反射部之间的光路上，其中，以使上述第1λ/4构件的慢轴与上述第2λ/4构件的慢轴所成的角度成为7°以下或83°～97°的方式进行配置。

[2]根据[1]所述的显示系统，其中，上述第1λ/4构件的面内相位差(a)和上述第2λ/4构件的面内相位差(b)满足下述式(I)：

((a)-(b))/((a)+(b)/2)≤0.02(I)。

[3]根据[1]或[2]所述的显示系统，其中，上述第1λ/4构件和上述第2λ/4构件的ISC值分别为50以下。

[4]根据[1]～[3]中任一项所述的显示系统，其中，上述第1λ/4构件及上述第2λ/4构件的厚度分别为100μm以下。

[5]根据[1]～[4]中任一项所述的显示系统，其中，上述第1λ/4构件及上述第2λ/4构件的厚度的偏差分别为1μm以下。

[6]根据[1]～[5]中任一项所述的显示系统，其中，上述第1λ/4构件及上述第2λ/4构件的每单位厚度的ISC值分别为1以下。

[7]根据[1]～[6]中任一项所述的显示系统，其中，经由上述偏振构件而出射的光的偏振方向与上述反射型偏振构件的反射轴相互大致正交，上述显示元件中包含的上述偏振构件的吸收轴与上述第1λ/4构件的慢轴所成的角度为40°～50°，上述第1λ/4构件的慢轴与上述第2λ/4构件的慢轴所成的角度为7°以下。

[8]根据[1]～[6]中任一项所述的显示系统，其中，经由上述偏振构件而出射的光的偏振方向与上述反射型偏振构件的反射轴相互大致平行，上述显示元件中包含的上述偏振构件的吸收轴与上述第1λ/4构件的慢轴所成的角度为40°～50°，上述第1λ/4构件的慢轴与上述第2λ/4构件的慢轴所成的角度为83°～97°。

根据本发明的其它方面，提供以下的[9]的显示方法。

[9]一种显示方法，该方法包括：使经由偏振构件而出射的显示图像的光在第1λ/4构件通过的步骤；使在上述第1λ/4构件通过后的光在半反射镜及第一透镜部通过的步骤；使在上述半反射镜及上述第一透镜部通过后的光在第2λ/4构件通过的步骤；使在上述第2λ/4构件通过后的光在包含反射型偏振构件的反射部朝向上述半反射镜反射的步骤；以及使在上述反射部及上述半反射镜进行了反射后的光能够通过上述第2λ/4构件在上述反射部透过的步骤，其中，以使上述第1λ/4构件的慢轴与上述第2λ/4构件的慢轴所成的角度成为7°以下或83°～97°的方式进行配置。

根据本发明的其它方面，提供以下的[10]的显示体及[11]的显示体的制造方法。

[10]一种显示体，其具备上述[1]～[8]中任一项所述的显示系统。

[11]一种显示体的制造方法，上述显示体具备上述[1]～[8]中任一项所述的显示系统。

发明的效果

根据本发明的实施方式的显示系统，能够实现VR护目镜的轻质化、高精细化。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式的显示系统的简要构成的示意图。

图2(a)是对图1所示的显示系统中的光的行进的一例进行说明的简图，(b)是对图1所示的显示系统中的光的偏振状态的变化的一例进行说明的简图。

图3(a)是对图1所示的显示系统中的光的行进的一例进行说明的简图，(b)是对图1所示的显示系统中的光的偏振状态的变化的一例进行说明的简图。

图4是用于对厚度的偏差的测定方法进行说明的图。

图5是用于对ISC值的测定方法进行说明的图。

符号说明

2 显示系统

4 透镜部

12 显示元件

14 反射部

16 第一透镜部

18 半反射镜

20 第一相位差构件

22 第二相位差构件

24 第二透镜部

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明，但本发明不限定于这些实施方式。为了更明确地进行说明，与实施方式相比，附图有时示意性地表示出了各部的宽度、厚度、形状等，但只是一例，不限定本发明的解释。另外，关于附图，有时对相同或同等的要素标记相同的符号，省略重复的说明。

(用语及符号的定义)

本说明书中的用语及符号的定义如下。

(1)折射率(nx、ny、nz)

“nx”是面内的折射率达到最大的方向(即慢轴方向)的折射率，“ny”是在面内与慢轴正交的方向(即快轴方向)的折射率，“nz”是厚度方向的折射率。

(2)面内相位差(Re)

“Re(λ)”是在23℃下以波长λnm的光测得的面内相位差。例如，“Re(550)”是在23℃下以波长550nm的光测得的面内相位差。在将层(膜)的厚度设为d(nm)时，可通过式：Re(λ)＝(nx-ny)×d求出Re(λ)。

(3)厚度方向的相位差(Rth)

“Rth(λ)”是在23℃下以波长λnm的光测得的厚度方向的相位差。例如，“Rth(550)”是在23℃下以波长550nm的光测得的厚度方向的相位差。将层(膜)的厚度设为d(nm)时，可通过式：Rth(λ)＝(nx-nz)×d求出Rth(λ)。

(4)Nz系数

可通过Nz＝Rth/Re求出Nz系数。

(5)角度

在本说明书中，提及角度时，只要没有特别说明，则该角度包括相对于基准方向为顺时针及逆时针的这两者。因此，例如“45°”是指±45°。另外，在本说明书中，“大致平行”包括0°±10°的范围，例如为0°±5°的范围内，优选为0°±3°的范围内、更优选为0°±1°的范围内。“大致正交”包括90°±10°的范围，例如为90°±5°的范围内，优选为90°±3°的范围内、更优选为90°±1°的范围内。

图1是示出本发明的一个实施方式的显示系统的简要构成的示意图。在图1中，示意性地示出了显示系统2的各构成要素的配置及形状等。显示系统2具备显示元件12、包含反射型偏振构件的反射部14、第一透镜部16、半反射镜18、第一相位差构件20、第二相位差构件22以及第二透镜部24。反射部14配置于显示元件12的显示面12a侧即前方，能够将从显示元件12出射后的光反射。第一透镜部16配置于显示元件12与反射部14之间的光路上，半反射镜18配置于显示元件12与第一透镜部16之间。第一相位差构件20配置于显示元件12与半反射镜18之间的光路上，第二相位差构件22配置于半反射镜18与反射部14之间的光路上。

有时将配置于半反射镜的前方的构成要素(在图示例中为半反射镜18、第一透镜部16、第二相位差构件22、反射部14及第二透镜部24)统称为透镜部(透镜部4)。

显示元件12例如为液晶显示器或有机EL显示器，具有用于显示图像的显示面12a。从显示面12a出射的光例如在显示元件12中可能包含的偏振构件(代表性地为偏振膜)中通过后出射，成为第1直线偏振光。

第一相位差构件20是能够将入射至第一相位差构件20的第1直线偏振光转换成第1圆偏振光的λ/4构件(以下，有时将第一相位差构件称为第1λ/4构件)。需要说明的是，第一相位差构件20可以一体地设置于显示元件12。

第一相位差构件20的面内相位差Re(550)例如为100nm～190nm，可以为110nm～180nm，也可以为130nm～160nm，还可以为135nm～155nm。

在一个实施方式中，第一相位差构件20的面内相位差(a)与第二相位差构件22的面内相位差(b)满足下述式(I)。在这样的情况下，能够抑制显示不均、显示不良等，适宜地进行高精细的图像显示。面内相位差(a)及(b)例如为Re(590)的值。

((a)-(b))/((a)+(b)/2)≤0.02(I)

优选((a)-(b))/((a)+(b)/2)≤0.015、更优选((a)-(b))/((a)+(b)/2)≤0.01。

第一相位差构件20优选显示出相位差值相应于测定光的波长而变大的逆色散波长特性。第一相位差构件20的Re(450)/Re(550)例如小于1，可以为0.95以下，进一步可以小于0.90，进一步可以为0.85以下。第一相位差构件20的Re(450)/Re(550)例如为0.75以上。

在一个实施方式中，第一相位差构件20满足Re(400)/Re(550)＜0.85、Re(650)/Re(550)＞1.03、及Re(750)/Re(550)＞1.05中的全部条件。第一相位差构件20优选满足选自0.65＜Re(400)/Re(550)＜0.80(优选为0.7＜Re(400)/Re(550)＜0.75)、1.0＜Re(650)/Re(550)＜1.25(优选为1.05＜Re(650)/Re(550)＜1.20)、及1.05＜Re(750)/Re(550)＜1.40(优选为1.08＜Re(750)/Re(550)＜1.36)中的至少一者，更优选至少满足2者，进一步优选满足全部。

优选第一相位差构件20的折射率特性显示出nx＞ny≥nz的关系。这里，“ny＝nz”不仅包括ny与nz完全相等的情况，还包括实质上相等的情况。因此，在不损害本发明效果的范围内，有时可以为ny＜nz。第一相位差构件20的Nz系数优选为0.9～3、更优选为0.9～2.5、进一步优选为0.9～1.5、特别优选为0.9～1.3。

第一相位差构件20的ISC值例如为50以下，优选为40以下、更优选为30以下、进一步优选为20以下。通过使第一相位差构件20满足这样的ISC值，能够实现视觉辨认性优异的显示系统。例如，通过满足这样的ISC值，能够提高面内相位差的均匀性，其结果是，能够抑制在后述的反射部的漏光等。ISC值可以成为平滑性或不均的指标。

第一相位差构件20的厚度的偏差优选为1μm以下、更优选为0.8μm以下、进一步优选为0.6μm以下、进一步更优选为0.4μm以下。根据这样的厚度的偏差，例如能够良好地实现上述ISC值。这里，厚度的偏差可以通过对位于相位差构件的面内的第一部位的厚度、和位于从第一部位向着任意方向(例如，上方、下方、左方及右方)隔开给定间隔(例如，5mm～15mm)的位置的厚度进行测定而求出。

第一相位差构件20的每单位厚度的ISC值优选为1以下、更优选为0.7以下、进一步优选为0.5以下。每单位厚度的ISC值例如可以通过用ISC值除以厚度(单位：μm)而求出。

第一相位差构件20由能够满足上述特性的任意适当的材料形成。第一相位差构件20例如可以为树脂膜的拉伸膜或液晶化合物的取向固定层。

作为上述树脂膜中包含的树脂，可举出：聚碳酸酯类树脂、聚酯碳酸酯类树脂、聚酯类树脂、聚乙烯醇缩醛类树脂、聚芳酯类树脂、环状烯烃类树脂、纤维素类树脂、聚乙烯醇类树脂、聚酰胺类树脂、聚酰亚胺类树脂、聚醚类树脂、聚苯乙烯类树脂、丙烯酸类树脂等。这些树脂可以单独使用，也可以组合(例如，掺混、共聚)使用。在第一相位差构件20显示出逆色散波长特性的情况下，可以适宜地使用包含聚碳酸酯类树脂或聚酯碳酸酯类树脂(以下，有时简称为聚碳酸酯类树脂)的树脂膜。

作为上述聚碳酸酯类树脂，只要能够得到本发明的效果，则可以使用任意适当的聚碳酸酯类树脂。例如，聚碳酸酯类树脂包含源自芴类二羟基化合物的结构单元、源自异山梨醇类二羟基化合物的结构单元、以及源自选自脂环式二醇、脂环式二甲醇、二、三或聚乙二醇及亚烷基二醇或螺二醇中的至少一种二羟基化合物的结构单元。优选聚碳酸酯类树脂包含源自芴类二羟基化合物的结构单元、源自异山梨醇类二羟基化合物的结构单元、以及源自脂环式二甲醇的结构单元和/或源自二、三或聚乙二醇的结构单元；进一步优选包含源自芴类二羟基化合物的结构单元、源自异山梨醇类二羟基化合物的结构单元、以及源自二、三或聚乙二醇的结构单元。聚碳酸酯类树脂也可以根据需要而包含源自其它二羟基化合物的结构单元。需要说明的是，可适宜用于第一相位差构件的聚碳酸酯类树脂及第一相位差构件的形成方法的详细情况例如记载于日本特开2014-10291号公报、日本特开2014-26266号公报、日本特开2015-212816号公报、日本特开2015-212817号公报、日本特开2015-212818号公报中，将这些公报的记载作为参考援引至本说明书中。

上述液晶化合物的取向固定层是液晶化合物在层内沿给定方向取向、且其取向状态被固定了的层。需要说明的是，“取向固定层”是是包括如后所述地使液晶单体固化而得到的取向固化层的概念。在第一相位差构件中，代表性地，棒状的液晶化合物以沿着第一相位差构件的慢轴方向排列的状态发生了取向(平行取向(homogeneous alignment))。作为棒状的液晶化合物，例如可举出液晶聚合物及液晶单体。液晶化合物优选能够进行聚合。如果液晶化合物能够进行聚合，则通过在使液晶化合物取向后进行聚合，能够将液晶化合物的取向状态固定。

上述液晶化合物的取向固定层(液晶取向固定层)可通过下述方法形成：对给定的基材的表面实施取向处理，在该表面涂敷包含液晶化合物的涂敷液，使该液晶化合物沿着与上述取向处理对应的方向取向，固定该取向状态。作为取向处理，可以采用任意适当的取向处理。具体可举出：机械性取向处理、物理性取向处理、化学性取向处理。作为机械性取向处理的具体例，可举出摩擦处理、拉伸处理。作为物理性取向处理的具体例，可举出磁场取向处理、电场取向处理。作为化学性取向处理的具体例，可举出倾斜蒸镀法、光取向处理。各种取向处理的处理条件可以根据目的而采用任意适当的条件。

液晶化合物的取向可通过相应于液晶化合物的种类在显示出液晶相的温度下进行处理而进行。通过进行这样的温度处理，液晶化合物呈液晶状态，该液晶化合物相应于基材表面的取向处理方向而发生取向。

在一个实施方式中，取向状态的固定如上所述地通过将发生了取向的液晶化合物冷却而进行。在液晶化合物为聚合性或交联性的情况下，取向状态的固定可通过如上所述地对发生了取向的液晶化合物实施聚合处理或交联处理而进行。

作为上述液晶化合物，可使用任意适当的液晶聚合物和/或液晶单体。液晶聚合物及液晶单体可以分别单独使用，也可以组合使用。液晶化合物的具体例及液晶取向固定层的制作方法例如记载于日本特开2006-163343号公报、日本特开2006-178389号公报、国际公开第2018/123551号公报。将这些公报的记载作为参考引用至本说明书中。

第一相位差构件20的厚度优选为100μm以下。具体而言，由树脂膜的拉伸膜构成的第一相位差构件20的厚度例如为10μm～100μm，优选为10μm～70μm、更优选为10μm～60μm、进一步优选为20μm～50μm。另外，由液晶取向固定层构成的第一相位差构件20的厚度例如为1μm～10μm，优选为1μm～8μm、更优选为1μm～6μm、进一步优选为1μm～4μm。

半反射镜18使从显示元件12出射的光透过，并使在反射部14进行了反射后的光朝向反射部14进行反射。半反射镜18一体地设置于第一透镜部16。

第二相位差构件22是使在反射部14及半反射镜18进行了反射后的光能够透过包含反射型偏振构件的反射部14的λ/4构件(以下，有时将第二相位差构件称为第2λ/4构件)。需要说明的是，第二相位差构件22可以一体地设置于第一透镜部16。

第二相位差构件22的面内相位差Re(550)例如为100nm～190nm，可以为110nm～180nm，也可以为130nm～160nm，还可以为135nm～155nm。

第二相位差构件22优选显示出相位差值相应于测定光的波长而变大的逆色散波长特性。第二相位差构件22的Re(450)/Re(550)例如小于1，可以为0.95以下，进一步可以小于0.90，进一步可以为0.85以下。第二相位差构件22的Re(450)/Re(550)例如为0.75以上。

在一个实施方式中，第二相位差构件22满足Re(400)/Re(550)＜0.85、Re(650)/Re(550)＞1.03、及Re(750)/Re(550)＞1.05中的全部条件。第二相位差构件22优选满足选自0.65＜Re(400)/Re(550)＜0.80(优选为0.7＜Re(400)/Re(550)＜0.75)、1.0＜Re(650)/Re(550)＜1.25(优选为1.05＜Re(650)/Re(550)＜1.20)、及1.05＜Re(750)/Re(550)＜1.40(优选为1.08＜Re(750)/Re(550)＜1.36)中的至少一者，更优选满足至少两者，进一步优选满足全部。

优选第二相位差构件22的折射率特性显示出nx＞ny≥nz的关系。这里，“ny＝nz”不仅包括ny与nz完全相等的情况，还包括实质上相等的情况。因此，在不损害本发明效果的范围内，有时可以为ny＜nz。第二相位差构件22的Nz系数优选为0.9～3、更优选为0.9～2.5、进一步优选为0.9～1.5、特别优选为0.9～1.3。

第二相位差构件22的ISC值例如为50以下，优选为40以下、更优选为30以下、进一步优选为20以下。通过使第二相位差构件22满足这样的ISC值，能够实现视觉辨认性优异的显示系统。例如，通过满足这样的ISC值，能够提高面内相位差的均匀性，其结果是，能够抑制在后述的反射部的漏光等。ISC值可以成为平滑性或不均的指标。

第二相位差构件22的厚度的偏差优选为1μm以下、更优选为0.8μm以下、进一步优选为0.6μm以下、进一步更优选为0.4μm以下。根据这样的厚度的偏差，例如能够良好地实现上述ISC值。

第二相位差构件22的每单位厚度的ISC值优选为1以下、更优选为0.7以下、进一步优选为0.5以下。

第二相位差构件22由能够满足上述特性的任意适当的材料形成。第二相位差构件22例如可以为树脂膜的拉伸膜或液晶化合物的取向固定层。对于由树脂膜的拉伸膜或液晶化合物的取向固定层构成的第二相位差构件22，可以适用与第一相位差构件20同样的说明。第一相位差构件20与第二相位差构件22可以为相同构成(形成材料、厚度、光学特性等)的构件，也可以为不同构成的构件。

第二相位差构件22的厚度优选为100μm以下。具体而言，由树脂膜的拉伸膜构成的第二相位差构件22的厚度例如为10μm～100μm，优选为10μm～70μm、更优选为10μm～60μm、进一步优选为20μm～50μm。另外，由液晶取向固定层构成的第二相位差构件22的厚度例如为1μm～10μm，优选为1μm～8μm、更优选为1μm～6μm、进一步优选为1μm～4μm。

除了反射型偏振构件以外，反射部14还可以包含吸收型偏振构件。吸收型偏振构件可以配置于反射型偏振构件的前方。反射型偏振构件的反射轴与吸收型偏振构件的吸收轴可以相互大致平行地配置，反射型偏振构件的透射轴与吸收型偏振构件的透射轴可以相互大致平行地配置。在反射部14包含吸收型偏振构件的情况下，反射部14可以包含具有反射型偏振构件和吸收型偏振构件的层叠体。

上述反射型偏振构件可以使与其透射轴平行的偏振光(代表性地为直线偏振光)在保持着其偏振状态的状态下透过、而使除此以外的偏振状态的光反射。反射型偏振构件的正交透射率(Tc)例如可以为0.01％～3％。反射型偏振构件的单体透射率(Ts)例如可以为43％～49％、可以优选为45％～47％。反射型偏振构件的偏振度(P)例如可以为92％～99.99％。作为反射型偏振构件，代表性地由具有多层结构的膜(有时称为反射型偏振膜)构成。作为反射型偏振膜的市售品，例如可举出3M公司制造的商品名“DBEF”、“APF”、日东电工株式会社制造的商品名“APCF”。

上述吸收型偏振构件代表性地可以包含含有二色性物质的树脂膜(有时称为吸收型偏光膜)。吸收型偏光膜的厚度例如为1μm以上且20μm以下，可以为2μm以上且15μm以下，也可以为12μm以下，也可以为10μm以下，也可以为8μm以下，还可以为5μm以下。

上述吸收型偏光膜可以由单层的树脂膜制作，也可以使用两层以上的层叠体制作。

在由单层的树脂膜制作的情况下，例如，可以通过对聚乙烯醇(PVA)类膜、部分缩甲醛化PVA类膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物类部分皂化膜等亲水性高分子膜实施利用碘、二色性染料等二色性物质进行的染色处理、拉伸处理等，从而得到吸收型偏光膜。其中，优选为利用碘对PVA类膜进行染色并对其进行单向拉伸而得到的吸收型偏光膜。

上述利用碘的染色可通过例如将PVA类膜浸渍于碘水溶液中进行。上述单向拉伸的拉伸倍率优选为3～7倍。拉伸可以在染色处理后进行，也可以边染色边进行。另外，也可以在拉伸后进行染色。可根据需要对PVA类膜实施溶胀处理、交联处理、清洗处理、干燥处理等。

作为使用上述两层以上的层叠体制作的情况下的层叠体，可举出树脂基材与层叠于该树脂基材的PVA类树脂层(PVA类树脂膜)的层叠体、或者树脂基材与涂布形成于该树脂基材的PVA类树脂层的层叠体。使用树脂基材与涂布形成于该树脂基材的PVA类树脂层的层叠体而得到的吸收型偏光膜可以通过下述方法制作：例如，将PVA类树脂溶液涂布于树脂基材，使其干燥而在树脂基材上形成PVA类树脂层，得到树脂基材与PVA类树脂层的层叠体；将该层叠体拉伸及染色而将PVA类树脂层制成吸收型偏光膜。在本实施方式中，优选在树脂基材的单侧形成包含卤化物和聚乙烯醇类树脂的聚乙烯醇类树脂层。拉伸代表性地包括将层叠体浸渍于硼酸水溶液中而进行拉伸。此外，拉伸可以根据需要而进一步包括在硼酸水溶液中的拉伸之前将层叠体在高温(例如，95℃以上)下进行气体氛围中拉伸。此外，在本实施方式中，优选将层叠体供于在沿长度方向搬运的同时通过进行加热而使其在宽度方向上收缩2％以上的干燥收缩处理。代表性地，本实施方式的制造方法包括对层叠体依次实施气体氛围中辅助拉伸处理、染色处理、水溶液中拉伸处理以及干燥收缩处理。通过导入辅助拉伸，即使在热塑性树脂上涂布PVA的情况下，也能够提高PVA的结晶性，能够实现高的光学特性。另外，通过同时在事先提高PVA的取向性，能够在之后的染色工序、拉伸工序中浸渍于水中时防止PVA的取向性降低、溶解等问题，能够实现高的光学特性。此外，在将PVA类树脂层浸渍于液体中的情况下，与PVA类树脂层不含卤化物的情况相比，能够抑制聚乙烯醇分子的取向紊乱、及取向性的降低。由此，可以提高经过染色处理及水溶液中拉伸处理等将层叠体浸渍于液体而进行的处理工序所得到的吸收型偏光膜的光学特性。进一步，通过干燥收缩处理使层叠体在宽度方向上收缩，由此能够提高光学特性。得到的树脂基材/吸收型偏光膜的层叠体可以直接使用(即，可以将树脂基材作为吸收型偏光膜的保护层)，也可以将树脂基材从树脂基材/吸收型偏光膜的层叠体剥离，在该剥离面、或者在与剥离面相反侧的一面层叠与目的相应的任意适当的保护层而使用。这样的吸收型偏光膜的制造方法的详细情况记载于例如日本特开2012-73580号公报、日本专利第6470455号中。将这些公报整体的记载作为参考引用至本说明书中。

吸收型偏振构件(吸收型偏光膜)的正交透射率(Tc)优选为0.5％以下、更优选为0.1％以下、进一步优选为0.05％以下。吸收型偏振构件(吸收型偏光膜)的单体透射率(Ts)例如为41.0％～45.0％、优选为42.0％以上。吸收型偏振构件(吸收型偏光膜)的偏振度(P)例如为99.0％～99.997％、优选为99.9％以上。

在一个实施方式(实施方式I)中，第一相位差构件20与第二相位差构件22以使彼此的慢轴所成的角度为7°以下、优选为6°以下、更优选为5°以下、进一步优选为4°以下、进一步更优选为3°以下的方式进行配置。另外，显示元件12中包含的偏振构件的吸收轴与反射部14中包含的反射型偏振构件的反射轴可以相互大致平行地配置(换言之，经由显示元件12中包含的偏振构件而出射的光的偏振方向与反射部14中包含的反射型偏振构件的反射轴可以相互大致正交)。显示元件12中包含的偏振构件的吸收轴与第一相位差构件20的慢轴所成的角度例如为40°～50°，可以为42°～48°，也可以为约45°。显示元件12中包含的偏振构件的吸收轴与第二相位差构件22的慢轴所成的角度例如为40°～50°，可以为42°～48°，也可以为约45°。通过将各构件的轴关系调整为这样的状态，能够有效地抑制在反射部的漏光。

以下，参照图1及图2对上述实施方式I的显示系统进行说明。图2(a)是对实施方式I的显示系统中的光的行进进行说明的简图，图2(b)是对在该显示系统中由于透过各构件或者被各构件反射而引起的光的偏振状态的变化进行说明的简图。在图2中，对显示元件12标记的实线的箭头表示显示元件12中包含的偏振构件的吸收轴方向，对第一相位差构件20及第二相位差构件22标记的箭头表示慢轴方向，对反射部14中包含的反射型偏振构件14a标记的实线的箭头表示反射轴方向，虚线的箭头表示各偏振构件的透射轴方向。

从显示元件12经由偏振构件而作为第1直线偏振光出射的光L通过第1λ/4构件20而被转换成第1圆偏振光。第1圆偏振光在半反射镜18及第一透镜部16(在图2中未图示)通过，并通过第2λ/4构件22而被转换成偏振方向与第1直线偏振光正交的第2直线偏振光。第2直线偏振光的偏振方向为与反射部14中包含的反射型偏振构件14a的反射轴相同的方向(大致平行)。由此，入射至反射部14的第2直线偏振光通过反射型偏振构件14a而被向着半反射镜18反射。

在反射部14进行了反射后的第2直线偏振光通过第2λ/4构件22而被转换成第2圆偏振光。第2圆偏振光的旋转方向为与第1圆偏振光的旋转方向相同的方向。从第2λ/4构件22出射的第2圆偏振光在第一透镜部16通过后在半反射镜18被反射，被转换成向着与第2圆偏振光相反的方向旋转的第3圆偏振光。在半反射镜18进行了反射后的第3圆偏振光在第一透镜部16通过，并通过第2λ/4构件22而被转换成第3直线偏振光。第3直线偏振光的偏振方向是与第2直线偏振光的偏振方向正交、且与反射型偏振构件14a的透射轴相同的方向(大致平行)。由此，第3直线偏振光可以在反射型偏振构件14a透过。另外，虽未图示，在反射部包含吸收型偏振构件的情况下，以使其吸收轴与反射型偏振构件14a的反射轴大致平行的方式配置，因此，在反射型偏振构件14a透过后的第3直线偏振光可以直接在吸收型偏振构件透过。

在反射部14透过后的光在第二透镜部24通过后入射至使用者的眼睛26。如上所述，在实施方式I的显示系统中，从显示元件12经由偏振构件而出射的第1直线偏振光在λ/4构件透过共计4次后在反射部14透过，但通过以使第一相位差构件20的慢轴与第二相位差构件22的慢轴所成的角度为7°以下的方式进行配置，能够适宜地抑制在反射部14的漏光，其结果是，能够适宜地抑制应在反射部14被反射或被吸收的光作为余像(ghost)而被使用者视觉辨认到。

在图2中，在从显示元件12侧观察的情况下，第一相位差构件20及第二相位差构件22的慢轴均以相对于显示元件12中包含的偏振构件的吸收轴沿逆时针成45°的角度的方式进行了配置，但在它们以沿顺时针成45°的角度的方式进行配置的情况下，也可以适用与上述同样的说明。

在另一个实施方式(实施方式II)中，第一相位差构件20与第二相位差构件22以使彼此的慢轴所成的角度为83°～97°、优选为84°～96°、更优选为85°～95°、进一步优选为86°～94°、进一步更优选为87°～93°的方式进行配置。另外，显示元件12中包含的偏振构件的吸收轴与反射部14中包含的反射型偏振构件的反射轴可以相互大致正交地配置(换言之，经由显示元件12中包含的偏振构件而出射的光的偏振方向与反射部14中包含的反射型偏振构件的反射轴可以相互大致平行)。显示元件12中包含的偏振构件的吸收轴与第一相位差构件20的慢轴所成的角度例如为40°～50°，可以为42°～48°，也可以为约45°。显示元件12中包含的偏振构件的吸收轴与第二相位差构件22的慢轴所成的角度例如为40°～50°，可以为42°～48°，也可以为约45°。通过将各构件的轴关系调整为这样的状态，能够适宜地抑制在反射部的漏光。

以下，参照图1及图3对上述实施方式II的显示系统进行说明。图3(a)是对实施方式II的显示系统中的光的行进进行说明的简图，图3(b)是对在该显示系统中由于透过各构件或者被各构件反射而引起的光的偏振状态的变化进行说明的简图。在图3中，对显示元件12标记的实线的箭头表示显示元件12中包含的偏振构件的吸收轴方向，对第一相位差构件20及第二相位差构件22标记的箭头表示慢轴方向，对反射部14中包含的反射型偏振构件14a标记的实线的箭头表示反射轴方向，虚线的箭头表示各偏振构件的透射轴方向。

从显示元件12经由偏振构件而作为第1直线偏振光出射的光L通过第1λ/4构件20而被转换成第1圆偏振光。第1圆偏振光在半反射镜18及第一透镜部16(在图3中未图示)通过，并通过第2λ/4构件22而被转换成偏振方向与第1直线偏振光平行的第2直线偏振光。第2直线偏振光的偏振方向为与反射部14中包含的反射型偏振构件14a的反射轴相同的方向(大致平行)。由此，入射至反射部14的第2直线偏振光通过反射型偏振构件14a而被向着半反射镜18反射。

在反射部14进行了反射后的第2直线偏振光通过第2λ/4构件22而被转换成第2圆偏振光。第2圆偏振光的旋转方向为与第1圆偏振光的旋转方向相同的方向。从第2λ/4构件22出射的第2圆偏振光在第一透镜部16通过后在半反射镜18被反射，被转换成向着与第2圆偏振光相反的方向旋转的第3圆偏振光。在半反射镜18进行了反射后的第3圆偏振光在第一透镜部16通过，并通过第2λ/4构件22而被转换成第3直线偏振光。第3直线偏振光的偏振方向是与第2直线偏振光的偏振方向正交、且与反射型偏振构件14a的透射轴相同的方向(大致平行)。由此，第3直线偏振光可以在反射型偏振构件14a透过。另外，虽未图示，在反射部包含吸收型偏振构件的情况下，以使其吸收轴与反射型偏振构件14a的反射轴大致平行的方式配置，因此，在反射型偏振构件14a透过后的第3直线偏振光可以直接在吸收型偏振构件透过。

在反射部14透过后的光在第二透镜部24通过后入射至使用者的眼睛26。如上所述，在实施方式II的显示系统中，从显示元件12经由偏振构件而出射的第1直线偏振光在λ/4构件透过共计4次后在反射部14透过，但通过以使第一相位差构件20的慢轴与第二相位差构件22的慢轴所成的角度为83°～97°以下的方式进行配置，能够适宜地抑制在反射部14的漏光，其结果是，能够适宜地抑制应在反射部14被反射或被吸收的光作为余像(ghost)而被使用者视觉辨认到。

在图3中，在从显示元件12侧观察的情况下，第一相位差构件20及第二相位差构件22的慢轴分别以相对于显示元件12中包含的偏振构件的吸收轴沿逆时针成45°及沿顺时针成45°的角度的方式进行了配置，但在它们以沿顺时针成45°及沿逆时针成45°的角度的方式进行配置的情况下，也可以适用与上述同样的说明。

实施例

以下，结合实施例具体地对本发明进行说明，但本发明不受到这些实施例的任何限定。需要说明的是，实施例等中的试验及评价方法如下所述。其中，在记载为“份”的情况下，只要没有特别记载事项，则表示“重量份”，在记载为“％”的情况下，只要没有特别记载事项，则表示“重量％”。

(1)厚度

10μm以下的厚度使用扫描电子显微镜(日本电子株式会社制造、产品名“JSM-7100F”)进行了测定。超过10μm的厚度使用数字测微仪(安立株式会社制造、产品名“KC-351C”)进行了测定。

(2)面内相位差Re(λ)

对于λ/4构件的宽度方向中央部及两端部，以使一边与该构件的宽度方向平行的方式切出宽度50mm、长度50mm的正方形状，制作了试样。使用穆勒矩阵偏光测量仪(Axometrics公司制产品名“Axoscan”)对该试样测定了23℃下在各波长下的面内相位差。

(3)偏振膜的单体透射率及偏振度

使用分光光度计(大塚电子株式会社制、“LPF-200”)对偏振膜的单体透射率Ts、平行透射率Tp、正交透射率Tc进行了测定。上述Ts、Tp及Tc是通过JIS Z8701的2度视野(C光源)进行测定并进行了可见度修正而得到的Y值。根据得到的Tp及Tc、使用下式求出了偏振膜的偏振度。

偏振度(％)＝{(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}^1/2×100

(4)层叠体的单体透射率及偏振度

使用分光光度计(大塚电子株式会社制、“LPF-200”)对在实施例及比较例中制作的层叠体的λ/4构件1侧表面测定了使偏振方向与吸收型偏光膜的吸收轴方向正交的直线偏振光入射时的单体透射率Ts、平行透射率Tp、正交透射率Tc。上述Ts、Tp及Tc是通过JISZ8701的2度视野(C光源)进行测定并进行了可见度修正而得到的Y值。根据得到的Tp及Tc、使用上述(3)中记载的式子求出了层叠体的偏振度。

(5)厚度的偏差

将λ/4构件切出100mm×100mm的尺寸，作为测定样品。如图4所示，对样品的中心、和从中心向上下左右各离开10mm的4个点的共计5个点处的厚度进行测定，将最大值与最小值之差作为了厚度偏差。

(6)ISC值

对于λ/4构件，使用株式会社ISYSTEM制的EyeScale-4W测定了ISC值。具体而言，基于测定装置的说明书、以3CCD图像传感器的ISC测定模式计算出了面内的不均作为ISC值。

图5是用于对ISC值的测定方法进行说明的图，是从上方观察光源、λ/4构件、屏幕、CCD相机的配置的简图。如图5所示，依次配置光源L、λ/4构件M及屏幕S，并利用CCD相机C对投影至屏幕S的透射图像进行了测定。需要说明的是，将λ/4构件M在粘贴于无碱玻璃板(康宁株式会社制、1737)、并且以使该玻璃板成为光源L侧的方式进行了配置的状态下供于测定。

以使从光源L至λ/4构件M的X轴方向上的距离为10～60cm的方式进行了配置。以使从光源L至屏幕S的X轴方向上的距离为70～130cm的方式进行了配置。以使从CCD相机C至λ/4构件M的Y轴方向上的距离为3～30cm的方式进行了配置。以使从CCD相机C至屏幕S的X轴方向上的距离为70～130cm的方式进行了配置。

[制造例1：λ/4构件的制作]

在由2台具备搅拌叶片及被控制为100℃的回流冷凝器的立式反应器构成的间歇聚合装置中，投料了双[9-(2-苯氧基羰基乙基)芴-9-基]甲烷29.60重量份(0.046mol)、异山梨醇(ISB)29.21重量份(0.200mol)、螺二醇(SPG)42.28重量份(0.139mol)、碳酸二苯酯(DPC)63.77重量份(0.298mol)、及作为催化剂的乙酸钙一水合物1.19×10-²重量份(6.78×10-⁵mol)。将反应器内进行了减压氮气置换后，利用热介质进行加热，在内温达到100℃的时刻开始了搅拌。使内温在升温开始40分钟后达到220℃，在进行控制以保持该温度的同时开始减压，使其在达到220℃后经90分钟达到了13.3kPa。将在聚合反应的同时副产的酚蒸气导入100℃的回流冷凝器，使酚蒸气中所含的若干量的单体成分返回至反应器，而未冷凝的酚蒸气则导入45℃的冷凝器中进行了回收。将氮气导入第1反应器以暂时恢复至大气压后，将第1反应器内的经过了低聚物化后的反应液转移至第2反应器。接着，开始第2反应器内的升温及减压，使其经50分钟达到内温240℃、压力0.2kPa。然后，使聚合进行直至达到给定的搅拌动力。在到达给定动力的时刻，向反应器中导入氮气以恢复压力，将生成的聚酯碳酸酯类树脂挤出至水中，将线料进行切割而得到了粒料。

将得到的聚酯碳酸酯类树脂(粒料)在80℃下真空干燥5小时后，使用具备单螺杆挤出机(东芝机械株式会社制造、气缸设定温度：250℃)、T型模(宽度200mm、设定温度：250℃)、冷硬轧辊(设定温度：120～130℃)及卷取机的制膜装置制作了厚度130μm的长条状的树脂膜。将得到的长条状的树脂膜沿宽度方向以拉伸温度140℃、拉伸倍率2.7倍进行了拉伸。由此，得到了厚度为47μm、Re(590)为143nm、Nz系数为1.2的相位差膜(λ/4构件)。该λ/4构件的Re(450)/Re(550)为0.856。另外，将该λ/4构件的ISC值及厚度的偏差示于表1。

[表1]

[制造例2：偏振膜的制作]

作为热塑性树脂基材，使用了长条状、Tg约为75℃的非晶质的间苯二甲酸共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(厚度：100μm)，对树脂基材的单面实施了电晕处理。

在将聚乙烯醇(聚合度4200、皂化度99.2摩尔％)及乙酰乙酰基改性PVA(三菱化学株式会社制造、商品名“GOHSENX Z410”)以9:1混合而成的PVA类树脂100重量份中，添加碘化钾13重量份，将得到的混合物溶于水中，制备了PVA水溶液(涂布液)。

在树脂基材的电晕处理面涂布上述PVA水溶液，并在60℃下干燥，由此形成了厚度13μm的PVA类树脂层，制作了层叠体。

使得到的层叠体在130℃的烘箱内沿着纵向(长度方向)进行单向拉伸至2.4倍(气体氛围中辅助拉伸处理)。

接着，将层叠体浸渍于液温40℃的不溶化浴(相对于水100重量份配合硼酸4重量份而得到的硼酸水溶液)中30秒钟(不溶化处理)。

接着，在液温30℃的染色浴(相对于水100重量份，将碘与碘化钾以1:7的重量比配合而得到的碘水溶液)中，以使最终得到的吸收型偏光膜的单体透射率(Ts)达到期望的值的方式边调整浓度边浸渍了60秒钟(染色处理)。

接着，在液温40℃的交联浴(相对于水100重量份配合碘化钾3质量份、并配合硼酸5重量份而得到的硼酸水溶液)中浸渍了30秒钟(交联处理)。

然后，使层叠体浸渍于液温70℃的硼酸水溶液(硼酸浓度4重量％、碘化钾浓度5重量％)中，同时在圆周速度不同的辊间沿纵向(长度方向)以使总拉伸倍率达到5.5倍的方式进行了单向拉伸(水溶液中拉伸处理)。

然后，将层叠体浸渍于液温20℃的清洗浴(相对于水100重量份配合碘化钾4重量份而得到的水溶液)(清洗处理)。

然后，在保持为约90℃的烘箱中进行干燥的同时，使其与表面温度保持为约75℃的SUS制加热辊接触(干燥收缩处理)。基于干燥收缩处理的层叠体的宽度方向的收缩率为5.2％。

像这样地，在树脂基材上形成了厚度约5μm的吸收型偏光膜。

在得到的吸收型偏光膜的表面(与树脂基材相反侧的面)经由紫外线固化型粘接剂而贴合了作为保护层的环烯烃类树脂膜(厚度：25μm)。具体而言，以使固化型粘接剂的总厚度达到约1μm的方式进行涂敷，并使用辊压机进行了贴合。然后，从环烯烃类树脂膜侧照射UV光线，使粘接剂固化。接着，将树脂基材剥离。

由此，得到了具有环烯烃类树脂膜/吸收型偏光膜的构成的偏振膜。偏振膜的单体透射率(Ts)为43.4％，偏振度为99.993％。

[实施例1～3及比较例1～2]

将4片在制造例1中得到的λ/4构件作为λ/4构件1、λ/4构件2、λ/4构件3及λ/4构件4并按照表2所示的轴关系而依次层叠，并在λ/4构件4侧层叠在制造例2中得到的偏振膜而制作了层叠体(表2所示的角度是以从λ/4构件1侧观察层叠体时的吸收型偏光膜的吸收轴方向作为基准的各构件的轴角度，“+”是指顺时针，“-”是指逆时针)。各构件的层叠通过经由丙烯酸类粘合剂层(日东电工株式会社制、厚度5μm)贴合而进行。

将得到的层叠体的单体透射率、正交透射率及偏振度示于表2。需要说明的是，上述实施例及比较例中制作的层叠体是本发明的上述实施方式I的显示系统的简易评价模型。具体而言，从λ/4构件1侧入射至层叠体、从偏振膜侧出射的光可以设为如下所述的光而进行评价：在本发明的实施方式的显示系统中，经由偏振构件从显示元件向前方出射的第1直线偏振光在第一相位差构件及第二相位差构件依次透过后，通过在反射部及半反射镜被反射而在第二相位差构件进一步透过2次，接着在反射部透过并向前方出射的光。

[表2]

如表2所示，根据以使第一相位差构件(第1λ/4构件)及第二相位差构件(第2λ/4构件)相互的慢轴所成的角度为7°以下的方式配置的显示系统，能够实现高的偏振度，根据这样的显示系统，能够适宜地抑制漏光。

[实施例4及比较例3]

将4片在制造例1中得到的λ/4构件作为λ/4构件1、λ/4构件2、λ/4构件3及λ/4构件4并按照表3所示的轴关系而依次层叠，并在λ/4构件4侧层叠在制造例2中得到的偏振膜而制作了层叠体(表3所示的角度是以从λ/4构件1侧观察层叠体时的吸收型偏光膜的吸收轴方向作为基准的各构件的轴角度，“+”是指顺时针，“-”是指逆时针)。各构件的层叠通过经由丙烯酸类粘合剂层(日东电工株式会社制、厚度5μm)贴合而进行。

将得到的层叠体的单体透射率、正交透射率及偏振度示于表3。需要说明的是，上述实施例及比较例中制作的层叠体为本发明的上述实施方式II的显示系统的简易评价模型。

[表3]

如表3所示，根据以使第一相位差构件(第1λ/4构件)及第二相位差构件(第2λ/4构件)相互的慢轴所成的角度为83°～97°的方式配置的显示系统，能够实现高的偏振度，根据这样的显示系统，能够适宜地抑制漏光。

本发明不限定于上述实施方式，能够进行各种变形。例如，可以用与上述实施方式中示出的构成实质上相同的构成、发挥相同的作用效果的构成或者达到实现相同目的的构成进行置换。

工业实用性

本发明的实施方式的显示系统例如可以用于VR护目镜等的显示体。

Claims (11)

1.一种显示系统，其是对使用者显示图像的显示系统，

所述显示系统具备：

显示元件，其具有将显示图像的光经由偏振构件向前方出射的显示面；

反射部，其配置于所述显示元件的前方，包含反射型偏振构件，并将从所述显示元件出射的光反射；

第一透镜部，其配置于所述显示元件与所述反射部之间的光路上；

半反射镜，其配置于所述显示元件与所述第一透镜部之间，使从所述显示元件出射的光透过，并使在所述反射部进行了反射后的光朝向所述反射部反射；

第1λ/4构件，其配置于所述显示元件与所述半反射镜之间的光路上；以及

第2λ/4构件，其配置于所述半反射镜与所述反射部之间的光路上，

其中，以使所述第1λ/4构件的慢轴与所述第2λ/4构件的慢轴所成的角度成为7°以下或83°～97°的方式进行配置。

2.根据权利要求1所述的显示系统，其中，

所述第1λ/4构件的面内相位差(a)和所述第2λ/4构件的面内相位差(b)满足下述式(I)：

((a)-(b))/((a)+(b)/2)≤0.02(I)。

3.根据权利要求1所述的显示系统，其中，

所述第1λ/4构件和所述第2λ/4构件的ISC值分别为50以下。

4.根据权利要求1所述的显示系统，其中，

所述第1λ/4构件及所述第2λ/4构件的厚度分别为100μm以下。

5.根据权利要求1所述的显示系统，其中，

所述第1λ/4构件及所述第2λ/4构件的厚度的偏差分别为1μm以下。

6.根据权利要求1所述的显示系统，其中，

所述第1λ/4构件及所述第2λ/4构件的每单位厚度的ISC值分别为1以下。

7.根据权利要求1所述的显示系统，其中，

经由所述偏振构件而出射的光的偏振方向与所述反射型偏振构件的反射轴相互大致正交，

所述显示元件中包含的所述偏振构件的吸收轴与所述第1λ/4构件的慢轴所成的角度为40°～50°，

所述第1λ/4构件的慢轴与所述第2λ/4构件的慢轴所成的角度为7°以下。

8.根据权利要求1所述的显示系统，其中，

经由所述偏振构件而出射的光的偏振方向与所述反射型偏振构件的反射轴相互大致平行，

所述显示元件中包含的所述偏振构件的吸收轴与所述第1λ/4构件的慢轴所成的角度为40°～50°，

所述第1λ/4构件的慢轴与所述第2λ/4构件的慢轴所成的角度为83°～97°。

9.一种显示方法，该方法包括：

使经由偏振构件而出射的显示图像的光在第1λ/4构件通过的步骤；

使在所述第1λ/4构件通过后的光在半反射镜及第一透镜部通过的步骤；

使在所述半反射镜及所述第一透镜部通过后的光在第2λ/4构件通过的步骤；

使在所述第2λ/4构件通过后的光在包含反射型偏振构件的反射部朝向所述半反射镜反射的步骤；以及

使在所述反射部及所述半反射镜进行了反射后的光能够通过所述第2λ/4构件在所述反射部透过的步骤，

其中，以使所述第1λ/4构件的慢轴与所述第2λ/4构件的慢轴所成的角度成为7°以下或83°～97°的方式进行配置。

10.一种显示体，其具备权利要求1～8中任一项所述的显示系统。

11.一种显示体的制造方法，所述显示体具备权利要求1～8中任一项所述的显示系统。