光学膜、带光学膜的偏光板以及显示装置的制作方法

1.本发明涉及对从显示装置的显示面射出的光起到光学作用的光学膜。另外，本发明涉及具备该光学膜的带光学膜的偏光板及显示装置。


背景技术：

2.作为显示装置的一例的液晶显示装置被用于各种领域。另外，近来，有机led( organic light emitting diode：有机发光二极管)显示装置也正在普及。
3.在液晶显示装置中，有时由于与观察角度对应的光的强度变化、光向斜方向的泄漏等而使得视场角内的图像的色调大幅变化。
4.另一方面，在有机led显示装置中，在从斜向观察到的图像中容易产生蓝移。蓝移是指在斜方向上看到的图像与在正面观察时看到的图像相比而变蓝的现象。即，在有机led显示装置所显示的图像中，例如也存在因这样的蓝移而导致视场角内的色调大幅变化的情况。需要说明的是，蓝移在采用微腔结构的有机led显示装置中容易变得特别显著。
5.上述那样的视场角内的颜色变化成为可能使图像的显示品质降低的主要原因。作为对显示品质造成影响的其他因素，例如还能够举出视场角内的对比度的偏差等。以往提出了各种用于实现图像的显示品质的改善的技术，例如在日本特开平7-43704号公报、日本特许第3272833号、日本特许第3621959号、日本特开2016-126350号公报、日本特开2012-145944号公报、日本特开2011-118393号公报以及美国专利公报第 9507059号中，公开了为了实现图像的显示品质的改善而设置于显示装置的显示面的光学膜。
6.通常，用于改善图像的显示品质的光学膜具有多层结构。但是，在这样的多层结构中，由于会产生层间的界面处的反射、与空气层的界面处的反射、各层处的光的吸收，因此取出到外部的光的能量减少。因此，例如用于得到期望的亮度的电力消耗量有时会意外地增加。


技术实现要素：

7.本发明是考虑到上述实际情况而完成的，其目的在于，提供能够一边充分抑制形成图像的光的能量损失、一边提高图像在视场角内的显示品质的光学膜、具备该光学膜的带光学膜的偏光板以及显示装置。
8.本发明的光学膜具备：基材；正面件，其设置于所述基材的正面；以及光学功能层，其设置于所述基材的背面，所述光学功能层具有：第1层；和折射率与所述第1 层不同的第2层，其在所述第1层的所述基材侧与所述第1层接合，所述第1层与所述第 2层的第1界面呈凹凸形状，所述第2层、所述基材以及所述正面件各自的折射率依次变小。
9.所述第1层的折射率可以小于所述第2层的折射率。
10.所述第1层的折射率可以大于所述第2层的折射率。
11.所述凹凸形状中的凹部和凸部可以分别具有沿着所述光学膜的膜面延伸的平坦部。
12.所述第2层与所述基材的折射率差、以及所述基材与所述正面件的折射率差之差以绝对值计可以为0.2以下，优选为0.1以下。
13.所述正面件的折射率可以为1.40以下，优选为1.37以下。
14.所述正面件的折射率可以为1.37以下，所述基材的折射率可以为1.38以上且1.57 以下，所述第2层的折射率可以为1.58以上。优选的是，所述正面件的折射率为1.37 以下，所述基材的折射率为1.43以上且1.51以下，所述第2层的折射率为1.58以上且1.65 以下。
15.另外，也可以是，所述正面件的折射率为1.28以下，所述基材的折射率为1.47以上且1.54以下，所述第2层的折射率为1.6以上。
16.也可以是，所述光学功能层还具有层叠于所述第1层的与所述第2层相反一侧的第 3层，所述第1层的折射率与所述第3层的折射率不同，所述第1层与所述第3层之间的第2界面呈凹凸形状。
17.所述第1层的折射率可以小于所述第3层的折射率。
18.所述第1层的折射率可以大于所述第3层的折射率。
19.所述第1界面的凹凸形状的凹凸的间距可以比所述第2界面的凹凸形状的凹凸的间距大。
20.也可以是，在比所述第1界面靠所述第2层侧设置有着色件。
21.也可以是，还具备着色层，该着色层层叠于所述光学功能层的所述第2层侧，所述着色件包含于所述着色层中。
22.所述着色件在所述着色层中可以以1.0质量％以上且5.0质量％以下的比例含有。
23.所述着色件可以为黑色。
24.在所述光学膜中，所述第1层可以具有粘合性。
25.另外，本发明的显示装置具备所述光学膜和液晶面板，所述光学膜以所述第1层相对于所述第2层朝向所述液晶面板的显示面侧的方式配置。
26.另外，本发明的另一显示装置具备所述光学膜和有机led面板，所述光学膜以所述第1层相对于所述第2层朝向所述有机led面板的显示面侧的方式配置。
27.另外，本发明的带光学膜的偏光板是具备所述光学膜和与所述光学膜贴合的偏光板的带光学膜的偏光板。
28.在该带光学膜的偏光板中，所述光学膜的与所述偏光板相接的层可以兼作与所述偏光板粘合的粘合层。另外，也可以在所述光学膜与所述偏光板之间进一步具备粘合层。
29.也可以是，本发明的带光学膜的偏光板具备：所述光学膜；偏光件，其与所述光学膜贴合；以及粘合层，其将所述光学膜与所述偏光件贴合，所述偏光件仅隔着所述粘合层而贴合于所述光学膜。
30.或者，也可以是，本发明的带光学膜的偏光板具备所述光学膜和与所述光学膜贴合的偏光件，所述光学膜的与所述偏光件相接的层兼作与所述偏光件粘合的粘合层，所述偏光件直接贴合于所述光学膜。
31.根据本发明，能够在充分地抑制形成图像的光的能量损失的同时提高图像在视场角内的显示品质。
附图说明
32.图1是概略地示出具备本发明的第1实施方式的光学膜的显示装置的结构的图。
33.图2是设置于图1所示的显示装置的光学膜的放大剖视图。
34.图3是用于说明透过多层结构体的光的能量透过率的计算方法的图。
35.图4是示出在图1所示的显示装置内透过的光中的被计算能量透过率的光的图。
36.图5是示出对设置于图1所示的显示装置的光学膜中的正面件的折射率与透过光学膜的光的能量透过率之间的关系进行说明的曲线图的图。
37.图6a是示出对设置于图1所示的显示装置的光学膜中的基材的折射率与透过光学膜的光的能量透过率之间的关系进行说明的曲线图的图。
38.图6b是示出对设置于图1所示的显示装置的光学膜中的基材的折射率与透过光学膜的光的能量透过率之间的关系进行说明的曲线图的图。
39.图7是概略地示出具备本发明的第2实施方式的光学膜的显示装置的结构的图。
40.图8是概略地示出具备本发明的第3实施方式的光学膜的显示装置的结构的图。
41.图9是示出本发明的第4实施方式的光学膜的结构的立体图。
42.图10是图9的光学膜的沿着x-x线的剖视图。
43.图11是用于说明入射到第4实施方式的光学膜的来自显示装置的图像光的作用的图。
44.图12是示出第4实施方式的光学膜的实施例和比较例的相对于视场角的标准化亮度的分布的曲线图。
45.图13是示出本发明的第5实施方式的光学膜的结构的立体图。
46.图14是图13的光学膜的沿着xiv-xiv线的剖视图。
47.图15是用于说明入射到第5实施方式的光学膜的来自显示装置的图像光的作用的图。
48.图16是用于说明入射到第5实施方式的光学膜的来自外部的光的作用的图。
49.图17是示出光学膜的一个变形例的剖视图。
50.图18是示出各实施方式的光学膜的透镜部的变形例的图。
51.图19是示出偏光板贴合于光学膜的状态的图。
52.图20是示出偏光件贴合于光学膜的状态的图。
具体实施方式
53.以下，参照附图对本发明的各实施方式进行说明。
54.需要说明的是，在本说明书中，“片”、“膜”、“板”、“层”等用语并非仅基于称呼上的不同来相互区分。因此，例如，“片材”是也包含也可称作膜、板、层的部件在内的概念。另外，在本说明书中，“片材面(板面、膜面)”是指在整体且大局地观察作为对象的片状部件的情况下与作为对象的片状部件的平面方向(面方向)一致的面。并且，在本说明书中，片状部件的法线方向是指作为对象的片状部件的相对于片材面的法线方向。
55.＜＜第1实施方式＞＞
56.图1是概略地示出具备本发明的第1实施方式的光学膜100的显示装置10的结构的图。图2是光学膜100的放大剖视图。图1所示的显示装置10是液晶显示装置，依次层叠有面
光源装置20、液晶面板15和光学膜100而构成。作为一例，本实施方式的显示装置10构成为电视机，但也可以是平板终端、智能手机、计算机用显示器、汽车导航系统等。
57.在图1和以下的说明所使用的图中，标号d1表示与光学膜100的膜面平行的方向即第1方向。标号d2表示与光学膜100的膜面平行且与第1方向d1正交的方向、即第2方向。另外，标号d3表示与第1方向d1和第2方向d2双方正交的第3方向。
58.如图2所示，本实施方式的光学膜100具有隔开间隔地排列的多个透镜部110，各透镜部110在与排列方向正交的方向上呈长条状延伸，详细的情况在后面叙述。在本实施方式中，透镜部110的排列方向与第1方向d1一致，透镜部110的长边方向与第2 方向d2一致。第1方向d1和第2方向d2可以与液晶面板15中的排列成矩阵状的像素区域的行方向和列方向一致，也可以不一致。在考虑莫尔条纹的抑制的情况下，一般使第1方向d1和第2方向d2与排列成矩阵状的像素区域的行方向和列方向不一致。
59.(液晶面板)
60.液晶面板15具有：显示作为静态图像或动态图像的像(以下称作图像)的显示面 15a；和与显示面15a对置配置的背面15b。在显示装置10中，液晶面板15作为如下这样的快门而发挥功能：其针对形成像素的每个区域(子像素)来控制来自面光源装置 20的光的透过或遮断，另外，通过液晶面板15的驱动，在显示面15a显示图像。
61.图示的液晶面板15具有：上偏光板13，其配置于出光侧；下偏光板14，其配置于入光侧；以及液晶层12，其配置于上偏光板13与下偏光板14之间。偏光板14、13具有如下功能：将入射的光分解为正交的两个偏光成分(例如p波和s波)，使在一个方向(与透射轴平行的方向)上振动的直线偏光成分(例如p波)透射，并吸收在与所述一个方向正交的另一个方向(与吸收轴平行的方向)上振动的直线偏光成分(例如s 波)。
62.在液晶层12中，能够对形成一个像素的每个区域施加电压，液晶层12中的液晶分子的取向方向根据是否施加有电压而变化。作为一例，透过配置于入光侧的下偏光板 14的特定方向上的偏光成分在通过未被施加电压的液晶层12时使其偏光方向旋转90
°
，另一方面，在通过被施加了电压的液晶层12时维持其偏光方向。在该情况下，根据是否对液晶层12施加电压，能够控制透过了下偏光板14的在特定方向上振动的偏光成分是否进一步透过配置于下偏光板14的出光侧的上偏光板13、或者是否被上偏光板13 吸收而被遮断。这样，在液晶面板15中，能够针对形成像素的每个区域控制来自面光源装置20的光的透过或遮断。
63.在本实施方式中，作为一个例子，液晶面板15为va(vertical alignment：垂直取向)型液晶面板。因此，在对液晶层12内的液晶分子施加的电压为断开或最小值时，液晶面板15成为上述液晶分子沿着显示面15a的法线方向取向而使得来自面光源装置20的光被遮断的状态。液晶面板15具有如下结构：通过使针对所述液晶分子的电压逐渐增加而使所述液晶分子向沿着显示面15a的一侧逐渐倾斜，由此，使来自面光源装置20的光的透射率逐渐增加。另外，液晶面板15不限于va型，也可以是tn(twistednematic：扭曲向列)型液晶面板，也可以是ips(in-plane switching：平面转换)型液晶面板。
64.(面光源装置)
65.面光源装置20具有呈面状地发光的发光面21，在本实施方式中，面光源装置20 作为从背面15b侧对液晶面板15进行照明的装置而使用。作为一例，面光源装置20是边缘光型的面光源装置，但也可以是直下型或背面照射型等形式。
66.(光学膜)
67.光学膜100配置在液晶面板15的显示面15a上，详细而言，光学膜100与显示面15a 接合。参照图2，光学膜100具有：片状或膜状的基材101，其具有正面101a和其相反侧的背面101b；片状或膜状的正面件102，其设置于基材101的正面101a；以及片状或膜状的光学功能层103，其设置于基材101的背面101b。光学功能层103具有与第1 层对应的低折射率层104和与第2层对应的高折射率层105。
68.基材101是由树脂、玻璃等构成的具有透光性的透明基材，其材质例如可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚烯烃、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚酰胺、玻璃、三乙酰纤维素、聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯等。基材101的折射率优选为1.38以上且1.57以下的范围，更优选为1.47以上且1.54以下。另外，基材101的厚度优选为5μm以上且120μm 以下，从操作性等观点出发，基材101的厚度的下限优选为15μm以上，更优选为25μm 以上。从薄膜化的观点出发，基材101的厚度的上限优选为150μm以下。基材101优选为无色透明。另外，基材101的总透光率优选为87％以上，更优选为90％以上。
69.如上所述，光学功能层103具有低折射率层104和高折射率层105。低折射率层104 的折射率比高折射率层105的折射率低，高折射率层105在低折射率层104的基材101 侧与低折射率层104接合。高折射率层105在与基材101侧相反一侧的面上具有多个透镜部110。透镜部110形成为在高折射率层105的法线方向上、即沿着第3方向d3向低折射率层104侧凸出。即，高折射率层105一体地具有：膜状的层主体105a，其具有朝向基材101侧的正面和该表面的相反侧的背面；以及多个透镜部110，它们排列配置在层主体105a的背面上。与此相对，低折射率层104以覆盖透镜部110且填充至多个透镜部110之间的方式层叠于高折射率层105。由此，在本实施方式中，低折射率层104 与高折射率层105的界面形成为凹凸形状120。另外，光学膜100配置为低折射率层104 相对于高折射率层105朝向液晶面板15的显示面15a侧。
70.凹凸形状120以如下方式构成：由一个凹部121和凸部122构成1个周期的形状，并且反复形成该1个周期的形状。此外，在本实施方式中，相对于通过凹部121的底部与凸部122的顶部的中点且沿光学膜100的膜面方向延伸的基准线sl向高折射率层105 侧凹陷的部分与凹部121对应，相对于基准线sl向低折射率层104侧凸出的部分与凸部122对应。在本实施方式中，凹部121和凸部122分别沿第1方向d1排列，且沿与第1 方向d1正交的第2方向d2呈线状延伸。
71.另外，本实施方式的凹部121和凸部122分别具有沿着光学膜100的膜面延伸的平坦部121a、122a。详细而言，凹部121的底部成为平坦部121a，凸部122的顶部成为平坦部122a。另外，在凹部121的平坦部121a与凸部122的平坦部122a之间延伸的凹凸形状120的侧面120s成为向低折射率层104侧凸出的曲面。侧面120s形成为在薄膜面方向上不越过从与其连接的平坦部121a的端点沿着第3方向d3延伸的直线。由此，能够对具有形成侧面120s的透镜部110的高折射率层105进行脱模。
72.需要说明的是，在本实施方式中，侧面120s为曲面，但侧面120s也可以为向低折射率层104侧凸出的折面(多边形状)。另外，形成为曲面的侧面120s也可以沿着正圆的圆弧形成，也可以沿着椭圆的圆弧形成。另外，侧面120s也可以是向高折射率层105 侧凹陷的曲面或折面，也可以是平面。
73.以上那样的凹凸形状120对从显示面15a射出的用于形成图像的光产生全反射或折射、以及透射等光学作用，由此提高在显示面15a上显示的图像的显示品质。在本实施方式中，彼此相邻的2个侧面120s形成为朝向凹部121凹陷的方向或凸部122突出的方向而末端变细的形状。换言之，隔着凹部121的平坦部121a相邻的侧面120s形成为从低折射率层104侧朝向高折射率层105侧而末端变细的形状，隔着凸部122的平坦部122a相邻的侧面120s形成为从高折射率层105侧朝向低折射率层104侧而末端变细的形状。在这样的形状的情况下，会产生用于提高在显示面15a上显示的图像的显示品质的光学作用，但如果如本实施方式那样侧面120s是向低折射率层104侧凸出的曲面或多边形状，则能够特别有效地抑制视场角内的颜色变化。
74.在本实施方式中，以使低折射率层104的折射率与高折射率层105的折射率之差在 0.05以上且0.60以下的范围内的方式选择低折射率层104和高折射率层105。低折射率层104的折射率与高折射率层105的折射率之差优选为0.05以上且0.50以下，更优选为 0.10以上且0.20以下。此外，低折射率层104的折射率例如为1.40以上且1.55以下。高折射率层105的折射率例如为1.55以上且1.90以下，比低折射率层104的折射率大。
75.低折射率层104例如可以通过使紫外线固化树脂、电子束固化树脂、热固化树脂固化而形成。在低折射率层104是将紫外线固化树脂固化而形成的低折射率层的情况下，紫外线固化树脂可以包含丙烯酸系树脂，也可以包含环氧系树脂。另外，也可以与高折射率层105同样地例如通过使紫外线固化树脂、电子束固化树脂、热固化树脂固化而形成。在高折射率层105是将紫外线固化树脂固化而形成的高折射率层的情况下，紫外线固化树脂可以包含丙烯酸系树脂，也可以包含环氧系树脂。另外，低折射率层104也可以是丙烯酸系粘合剂等粘合剂。
76.另外，高折射率层105中的层主体105a的在第3方向d3上的厚度例如为0.5μm以上且30μm以下。另外，透镜部110的高度例如为1.0μm以上且30μm以下。另一方面，低折射率层104的厚度为5μm以上且100μm以下。
77.在本实施方式中，高折射率层105与基材101直接接合。另一方面，光学膜100也可以在高折射率层105与基材101之间具有平坦层，并经由平坦层将高折射率层105与基材101接合。平坦层是用于使高折射率层105与基材101的结合状态稳定化的层。平坦层由具有透光性的透明材料构成，特别是在本实施方式中，由能够透过可见光和紫外线的材料构成，例如可以含有聚酯树脂、氯乙烯/乙酸乙烯酯树脂、聚氨酯树脂等作为主成分。主成分是指构成某物质的成分中的在物质中含有50质量％以上的成分或构成物质的成分中的以最多的比例含有的成分。平坦层例如可通过使聚酯树脂、氯乙烯/乙酸乙烯酯树脂、或氨基甲酸酯树脂的溶液干燥而形成。平坦层的厚度例如为1μm 以上且20μm以下。另外，平坦层的折射率例如为1.46以上且1.67以下。
78.平坦层的折射率优选与高折射率层105的折射率相同，或者其与高折射率层105 的折射率之差为0.08以下，或者其与基材101的折射率相同，或者其与基材101的折射率之差为0.08以下，或者，为高折射率层105的折射率与基材101的折射率的平均值m 或为0.98～1.02m。
79.另外，在光学膜100的与上偏光板13相接的层(在此为低折射率层104)为粘合层的情况下，低折射率层104与液晶面板15的显示面15a、更详细而言与上偏光板13的正面直接
接合。另外，低折射率层104也可以通过设置于液晶面板15的显示面15a( 即设置于其与上偏光板13的正面之间)的粘合层而接合于上偏光板13的表面。
80.另一方面，正面件102是构成光学膜100的最正面的部分，其在组装于显示装置10 时构成显示装置10的最正面。正面件102基本上作为保护层发挥功能，另一方面，其折射率被设定为1.40以下。通过具有这样低的折射率，正面件102能够提高从光学膜 100向外部射出的光的取出性能。
81.基于正面件102的光的朝向外部的取出性能的提高是通过将正面件102的折射率设为1.40以下这样低的值来实现的。在正面件102的折射率为低值的情况下，欲从液晶面板15侧向外部射出的光在正面件102与空气的界面上开始全反射的临界角变大。由此，光的取出量增加，抑制了视场角内的亮度意外地降低的情况。
82.正面件102的折射率为1.40以下时的正面件102与空气的界面处的临界角为45.56 度以上。更具体而言，在折射率为1.36时，临界角为47.3度，在折射率为1.32时，临界角为49.2度，在折射率为1.28时，临界角为51.26度，在折射率为1.26时，临界角为 52.52度。即，正面件102的折射率越低，朝向外部的光取出性能越得到提高。另外，在正面件102的折射率较低的情况下，外部光容易入射到正面件102，由此也能够提高针对外部光的防反射性能，还能够提高视觉辨认性。
83.正面件102的结构、材质没有特别限定，作为其结构，可举出低折射率单层结构、二层或三层等电介质多层结构、以及中空颗粒或多孔质结构。
84.在正面件102的结构为低折射率单层结构的情况下，不言而喻，该单层的折射率成为正面件102的折射率。关于正面件102的结构为低折射率单层结构时的折射率的测量，例如能够通过使由分光光度计测量的反射光谱与由使用了菲涅尔公式的薄膜的光学模型算出的光谱拟合而求出。另外，折射率也可以通过阿贝折射率计(atago公司制nar-4t)、椭偏仪进行测量而求出。
85.另外，通过以下的步骤也能够测量出正面件102的折射率。
86.即，用刀具等将正面件102削掉，制作粉状态的样品，并使用按照jis k 7142(2008 )b法(粉体或粒状的透明材料用)的贝克法(使用折射率已知的卡吉尔试剂，将所述粉状态的样品放置在载玻片等上。在该样品上滴加试剂，用试剂浸渍样品。通过显微镜观察来观察该情况，将因样品与试剂的折射率不同而无法目视观察到在样品轮廓产生的亮线(贝克线)的试剂的折射率作为样品的折射率。)。
87.另外，在正面件102的结构为低折射率单层结构的情况下，正面件102的厚度优选为0.07μm以上且0.12μm以下。从防止反射的观点出发，优选正面件102的厚度尽可能小，优选为0.075μm以上且0.11μm以下。另外，作为低折射率单层结构时的正面件102 的材质，可举出氟化镁、丙烯酸树脂等。
88.另外，在正面件102的结构为两层或三层等电介质多层结构的情况下，在本实施方式中，将折射率最低的层的折射率确定为正面件102的折射率。另外，在电介质多层结构中，折射率不同的多个层被层叠。折射率的测量可以通过如下方法求出：使例如由分光光度计测量出的反射光谱与由使用菲涅尔公式的薄膜的光学模型算出的光谱拟合来确定折射率最低的层的折射率。另外，也可以利用阿贝折射率计(atago公司制nar-4t)、椭偏仪进行测量来求出折射率最低的层的折射率。
89.另外，通过以下的步骤也能够测量出正面件102的折射率。
90.即，用刀具等将正面件102中的折射率最低的层削掉，制作粉状的样品，并使用按照jis k 7142(2008)b法(用于粉体或粒状的透明材料)的贝克法(使用折射率已知的卡吉尔试剂，将所述粉状的样品置于载玻片等上。在该样品上滴加试剂，用试剂浸渍样品。通过显微镜观察来观察该情况，将因样品与试剂的折射率不同而无法目视观察到在样品轮廓产生的亮线(贝克线)的试剂的折射率作为样品的折射率。)。
91.另外，在正面件102的结构为电介质多层结构的情况下，正面件102的厚度优选为 0.1μm以上且1.4μm以下。从防止反射的观点出发，优选正面件的厚度尽可能小，在为电介质多层结构的情况下，优选为0.1μm以上且1.2μm以下。
92.作为三层电介质多层结构时的正面件102的材质，在将从内部向外部层叠的第1 层、第2层、第3层的折射率设为na、nb、nc时，一般为na＜nb且nb＞nc的关系。
93.另外，在正面件102的结构为中空颗粒或多孔质结构时，正面件102可以含有例如中空状二氧化硅微粒和保持中空状二氧化硅微粒的基础树脂，正面件102也可以由例如具有多个可利用溶胶凝胶法形成的空气孔的多孔薄膜构成。为中空颗粒或多孔质结构时的正面件102的折射率可以通过平均折射率来确定。平均折射率可以通过如下方法算出：例如用sem图像等确定空气部分的占有率和其他部分的占有率，将空气的折射率即1乘以空气部分的占有率所得到的值与其他部分的折射率乘以其他部分的占有率所得到的值相加，由此算出所述平均折射率。
94.在正面件102的结构为中空颗粒或多孔质结构的情况下，正面件102的厚度优选为 0.1μm以上且14μm以下。从防止反射的观点出发，优选正面件的厚度尽可能小，优选为0.1μm以上且12μm以下。
95.在正面件102含有中空状二氧化硅微粒和保持中空状二氧化硅微粒的基础树脂的情况下，基础树脂例如可以是(甲基)丙烯酸树脂。另外，在正面件102为多孔质结构的情况下，其材质也可以是氟树脂、有机聚硅氧烷等折射率低的树脂等。需要说明的是，在正面件102的结构为中空颗粒或多孔质结构的情况下，正面件102可以为单层，也可以包含有中空颗粒或多孔质结构的层和其他层(硬层、高折射率层)。
96.＜光学膜中的折射率的关系＞
97.接着，对光学膜100的多个层之间的折射率的关系进行说明。
98.在本实施方式中，以光学功能层103中的高折射率层105、基材101及正面件102 各自的折射率依次变小的方式设定各层的折射率。本技术的发明人进行了深入的研究，结果发现：在光向外部射出的方向上排列的高折射率层105、基材101及正面件102 的折射率朝向外部侧逐渐变小的情况下，能够使光高效地向外部取出。
99.这样，在高折射率层105、基材101及正面件102各自的折射率依次变小的情况下，从提高光的取出性能的观点出发，优选使高折射率层105、基材101及正面件102各自的折射率以相同的比例或平缓地变化。详细而言，高折射率层105与基材101的折射率差、和基材101与正面件102的折射率差之间的差以绝对值计优选为0.2以下，特别优选为0.1以下，更优选为0.05以下，进一步优选为0.02以下，更进一步优选为0。
100.在如以上那样使高折射率层105、基材101以及正面件102各自的折射率依次变小的情况下，与(1)比较结构1：高折射率层105的折射率比基材101的折射率高，但基材101的
折射率比正面件102的折射率低的情况、以及(2)比较结构2：高折射率层105 的折射率比基材101的折射率低，基材101的折射率比正面件102的折射率高的情况相比，通过目视也能够确认到容易使光通过这一情况。
101.具体而言，若对隔着配置在液晶面板15上的实施方式的光学膜100来视觉确认来自液晶面板15的图像的情况、和隔着上述比较结构1或上述比较结构2的光学膜来视觉确认相同的图像的情况进行比较，则在整个视场角中观察时，即使目视也能够容易地识别出前者比后者亮。
102.另外，关于通过上述那样的各层的折射率的设定而使得光的取出量增加这一情况，也能够通过计算光的p波和s波的能量透过率来确认。
103.图3是用于说明透过多层结构体的光的能量透过率的计算方法的图。在图3中，示出了入射角α的光从折射率n1的层部分地入射到折射率n2的层、并且另一部分反射的情况。所反射的光的反射角成为与入射角α相同的角度。另外，入射到折射率n2的层中的光以折射角β行进。
104.在进行上述那样的光的反射的情况下，p波的光的振幅透射率tp以及s波的振幅透射率ts由以下的算式(1)、(2)表示。
105.[数1]
[0106][0107][0108]
另外，入射角α与折射角β的关系根据斯涅尔定律由以下的算式(3)表示。
[0109]
[数2]
[0110]
n1sinα＝n2sinβ
…
(3)
[0111]
而且，由于光的能量与电场的振幅的2次方成正比，所以光的能量透过率用振幅透射率的2次方求出。但是，此时，需要考虑将2个层之间的折射率差作为系数。基于这样的关系，p波的光的能量透过率tp和s波的光的能量透过率ts使用上述算式(1) ～(3)如以下的算式(4)、(5)这样表示。
[0112][0113][0114]
在本实施方式的光学膜100中，低折射率层104、高折射率层105、基材101及正面件102依次层叠。在该情况下，分别求出低折射率层104与高折射率层105之间的能量透过率、高折射率层105与基材101之间的能量透过率、基材101与正面件102之间的能量透过率、以及正面件102与空气之间的能量透过率，并将它们全部相乘，由此能够算出光学膜100的光的能量透过率。
[0115]
在以下的计算例1-9中，示出了各种条件的实施方式的光学膜100的能量透过率的计算结果和比较结构1、2的光学膜的能量透过率的计算结果。在计算例10-15和计算例16-20中，示出了条件与计算例1-9不同的实施方式的光学膜100的能量透过率的计算结果。在以下的计算结果中，计算出了在显示装置内透过的光中的从低折射率层104 以0.01度、20度、40度的入射角入射到高折射率层105的光的能量透过率。图4示出了计算能量透过率的光。
[0116]
(计算例1)
[0117]
在计算例1中，在本实施方式的光学膜100中，低折射率层104的折射率为1.48，高折射率层105的折射率为1.65，基材101的折射率为1.49，正面件102的折射率为1.40 ，空气的折射率为1。
[0118]
在比较结构1中，低折射率层104的折射率为1.48，高折射率层105的折射率为1.65 ，基材101的折射率为1.35，正面件102的折射率为1.40，空气的折射率为1。
[0119]
在比较结构2中，低折射率层104的折射率为1.48，高折射率层105的折射率为1.65 ，基材101的折射率为1.87，正面件102的折射率为1.40，空气的折射率为1。
[0120]
[表1]
[0121] 实施方式的光字膜比较结构1的光学膜比较结构2的光学膜空气层的折射率1.001.001.00正面件的折射率1.401.401.40基材的折射率1.491.351.87高折射率层的折射率1.651.651.65低折射率层的折射率1.481.481.48入射角为0.01度的p波的能量透过率96.6％95.9％94.6％入射角为20度的p波的能量透过率97.9％97.4％96.2％入射角为40度的p波的能量透过率93.2％93.1％92.7％入射角为0.01度的s波的能量透过率96.6％95.9％94.6％入射角为20度的s波的能量透过率95.0％94.2％92.6％入射角为40度的s波的能量透过率69.8％68.4％66.5％
[0122]
如表1所示，在实施方式的光学膜100中，与比较结构1、2相比，p波的光的能量透过率tp以及s波的光的能量透过率ts都更高。特别是在入射角为40度的s波的光的情况下，能量透过率ts显著高于比较结构1、2。
[0123]
(计算例2)
[0124]
在计算例2中，在实施方式、比较结构1、2各自的正面件的折射率为1.38这一点上与计算例1不同。计算例2的能量透过率的计算结果如表2所示。
[0125]
[表2]
[0126] 实施方式的光学膜比较结构1的光学膜比较结构2的光学膜空气层的折射率1.001.001.00正面件的折射率1.381.381.38基材的折射率1.491.351.87高折射率层的折射率1.651.651.65低折射率层的折射率1.481.481.48入射角为0.01度的p波的能量透过率96.8％96.2％94.6％
入射角为20度的p波的能量透过率98.0％97.5％96.2％入射角为40度的p波的能量透过率93.1％93.1％92.7％入射角为0.01度的s波的能量透过率96.8％96.2％94.6％入射角为20度的s波的能量透过率95.3％94.6％92.7％入射角为40度的s波的能量透过率70.7％69.4％67.1％
[0127]
如表2所示，在实施方式的光学膜100中，与比较结构1、2相比，p波的光的能量透过率tp以及s波的光的能量透过率ts都更高。
[0128]
(计算例3)
[0129]
在计算例3中，在实施方式、比较结构1、2各自的正面件的折射率为1.36这一点上与计算例1不同。计算例3的能量透过率的计算结果如表3所示。
[0130]
[表3]
[0131] 实施方式的光学膜比较结构1的光学膜比较结构2的光学膜空气层的折射率1.001.001.00正面件的折射率1.361.361.36基材的折射率1.491.351.87高折射率层的折射率1.651.651.65低折射率层的折射率1.481.481.48入射角为0.01度的p波的能量透过率96.9％96.4％94.6％入射角为20度的p波的能量透过率98.1％97.7％96.2％入射角为40度的p波的能量透过率93.1％93.1％92.6％入射角为0.01度的s波的能量透过率96.9％96.4％94.6％入射角为20度的s波的能量透过率95.5％94.9％92.7％入射角为40度的s波的能量透过率71.6％70.5％67.6％
[0132]
如表3所示，在实施方式的光学膜100中，与比较结构1、2相比，p波的光的能量透过率tp以及s波的光的能量透过率ts都更高。
[0133]
(计算例4)
[0134]
在计算例4中，在实施方式、比较结构1、2各自的正面件的折射率为1.34这一点上与计算例1不同。计算例4的能量透过率的计算结果如表4所示。
[0135]
[表4]
[0136] 实施方式的光字膜比较结构1的光学膜比较结构2的光学膜空气层的折射率1.001.001.00正面件的折射率1.341.341.34基材的折射率1.491.351.87高折射率层的折射率1.651.651.65低折射率层的折射率1.481.481.48入射角为0.01度的p波的能量透过率97.1％96.6％94.6％入射角为20度的p波的能量透过率98.2％97.8％96.1％入射角为40度的p波的能量透过率93.1％93.1％92.6％入射角为0.01度的s波的能量透过率97.1％96.6％94.6％入射角为20度的s波的能量透过率95.7％95.2％92.7％入射角为40度的s波的能量透过率72.5％71.6％68.1％
[0137]
如表4所示，在实施方式的光学膜100中，与比较结构1、2相比，p波的光的能量透过
率tp以及s波的光的能量透过率ts都更高。
[0138]
(计算例5)
[0139]
在计算例5中，在实施方式、比较结构1、2各自的正面件的折射率为1.32这一点上与计算例1不同。计算例5的能量透过率的计算结果如表5所示。
[0140]
[表5]
[0141] 实施方式的光学膜比较结构1的光学膜比较结构2的光学膜空气层的折射率1.001.001.00正面件的折射率1.321.321.32基材的折射率1.491.351.87高折射率层的折射率1.651.651.65低折射率层的折射率1.481.481.48入射角为0.01度的p波的能量透过率97.2％96.8％94.5％入射角为20度的p波的能量透过率98.2％97.9％96.1％入射角为40度的p波的能量透过率93.1％93.1％92.6％入射角为0.01度的s波的能量透过率97.2％96.8％94.5％入射角为20度的s波的能量透过率95.9％95.5％92.7％入射角为40度的s波的能量透过率73.4％72.6％68.6％
[0142]
如表5所示，在实施方式的光学膜100中，与比较结构1、2相比，p波的光的能量透过率tp以及s波的光的能量透过率ts都更高。
[0143]
(计算例6)
[0144]
在计算例6中，在实施方式、比较结构1、2各自的正面件的折射率为1.30这一点上与计算例1不同。计算例6的能量透过率的计算结果如表6所示。
[0145]
[表6]
[0146] 实施方式的光学膜比较结构1的光学膜比较结构2的光学膜空气层的折射率1.001.001.00正面件的折射率1.301.301.30基材的折射率1.491.351.87高折射率层的折射率1.651.651.65低折射率层的折射率1.481.481.48入射角为0.01度的p波的能量透过率97.3％97.0％94.5％入射角为20度的p波的能里透过率98.3％98.0％96.0％入射角为40度的p波的能量透过率93.2％93.1％92.7％入射角为0.01度的s波的能量透过率97.3％97.0％94.5％入射角为20度的s波的能量透过率96.1％95.7％92.6％入射角为40度的s波的能量透过率74.3％73.7％69.1％
[0147]
如表6所示，在实施方式的光学膜100中，与比较结构1、2相比，p波的光的能量透过率tp以及s波的光的能量透过率ts都更高。
[0148]
(计算例7)
[0149]
在计算例7中，在实施方式、比较结构1、2各自的正面件的折射率为1.28这一点上与计算例1不同。计算例7的能量透过率的计算结果如表7所示。
[0150]
[表7]
[0151] 实施方式的光学膜比较结构1的光学膜比较结构2的光学膜
空气层的折射率1.001.001.00正面件的折射率1.281.281.28基材的折射率1.491.351.87高折射率层的折射率1.651.651.65低折射率层的折射率1.481.481.48入射角为0.01度的p波的能量透过率97.4％97.2％94.4％入射角为20度的p波的能量透过率98.3％98.1％95.9％入射角为40度的p波的能量透过率93.2％93.2％92.8％入射角为0.01度的s波的能量透过率97.4％97.2％94.4％入射角为20度的s波的能量透过率96.2％95.9％92.6％入射角为40度的s波的能量透过率75.1％74.8％69.5％
[0152]
如表7所示，在实施方式的光学膜100中，与比较结构1、2相比，p波的光的能量透过率tp以及s波的光的能量透过率ts都更高。
[0153]
(计算例8)
[0154]
在计算例8中，在实施方式、比较结构1、2各自的正面件的折射率为1.42这一点上与计算例1不同。计算例8的能量透过率的计算结果如表8所示。
[0155]
[表8]
[0156] 实施方式的光学膜比较结构1的光学膜比较结构2的光学膜空气层的折射率1.001.001.00正面件的折射率1.421.421.42基材的折射率1.491.351.87高折射率层的折射率1.651.651.65低折射率层的折射率1.481.481.48入射角为0.01度的p波的能量透过率96.4％95.7％94.5％入射角为20度的p波的能量透过率97.7％97.2％96.2％入射角为40度的p波的能量透过率93.2％93.2％92.8％入射角为0.01度的s波的能量透过率96.4％95.7％94.5％入射角为20度的s波的能量透过率94.8％93.9％92.5％入射角为40度的s波的能量透过率68.9％67.3％65.9％
[0157]
如表8所示，在实施方式的光学膜100中，与比较结构1、2相比，p波的光的能量透过率tp以及s波的光的能量透过率ts都更高。
[0158]
(计算例9)
[0159]
在计算例9中，在实施方式、比较结构1、2各自的正面件的折射率为1.44这一点上与计算例1不同。计算例9的能量透过率的计算结果如表9所示。
[0160]
[表9]
[0161] 实施方式的光学膜比较结构1的光学膜比较结构2的光学膜空气层的折射率1.001.001.00正面件的折射率1.441.441.44基材的折射率1.491.351.67高折射率层的折射率1.651.651.65低折射率层的折射率1.481.481.48入射角为0.01度的p波的能量透过率96.2％95.4％94.5％入射角为20度的p波的能量透过率97.6％97.0％96.2％
入射角为40度的p波的能量透过率93.3％93.3％92.9％入射角为0.01度的s波的能量透过率96.2％95.4％94.5％入射角为20度的s波的能量透过率94.5％93.5％92.4％入射角为40度的s波的能量透过率68.0％66.3％65.4％
[0162]
如表9所示，在实施方式的光学膜100中，与比较结构1、2相比，p波的光的能量透过率tp以及s波的光的能量透过率ts都更高。
[0163]
(计算例10)
[0164]
在计算例10中，在实施方式的基材101的折射率为1.47这一点上与计算例1不同。计算例10的能量透过率的计算结果如表10所示。
[0165]
[表10]
[0166] 实施方式的光学膜空气层的折射率1.00正面件的折射率1.40基材的折射率1.47高折射率层的折射率1.65低折射率层的折射率1.48入射角为0.01度的p波的能量透过率96.56％入射角为20度的p波的能量透过率97.82％入射角为40度的p波的能量透过率93.17％入射角为0.01度的s波的能量透过率96.56％入射角为20度的s波的能量透过率95.00％入射角为40度的s波的能量透过率69.75％
[0167]
(计算例11)
[0168]
在计算例11中，在实施方式的基材101的折射率为1.51这一点上与计算例1不同。计算例11的能量透过率的计算结果如表11所示。
[0169]
[表11]
[0170] 实施方式的光学膜空气层的折射率1.00正面件的折射率1.40基材的折射率1.51高折射率层的折射率1.65低折射率层的折射率1.48入射角为0.01度的p波的能量透过率96.61％入射角为20度的p波的能量透过率97.87％入射角为40度的p波的能量透过率93.19％入射角为0.01度的s波的能量透过率96.61％入射角为20度的s波的能量透过率95.06％入射角为40度的s波的能量透过率69.83％
[0171]
(计算例12)
[0172]
在计算例12中，在实施方式的基材101的折射率为1.53这一点上与计算例1不同。计算例12的能量透过率的计算结果如表12所示。
[0173]
[表12]
[0174] 实施方式的光学膜空气层的折射率1.00正面件的折射率1.40基材的折射率1.53高折射率层的折射率1.65低折射率层的折射率1.48入射角为0.01度的p波的能量透过率96.61％入射角为20度的p波的能量透过率97.87％入射角为40度的p波的能量透过率93.19％入射角为0.01度的s波的能量透过率96.61％入射角为20度的s波的能量透过率95.06％入射角为40度的s波的能量透过率69.82％
[0175]
(计算例13)
[0176]
在计算例13中，在实施方式的基材10l的折射率为1.55这一点上与计算例l不同。计算例13的能量透过率的计算结果如表13所示。
[0177]
[表13]
[0178] 实施方式的光学膜空气层的折射率1.00正面件的折射率1.40基材的折射率1.55高折射率层的折射率1.65低折射率层的折射率1.48入射角为0.01度的p波的能量透过率96.59％入射角为20度的p波的能量透过率97.86％入射角为40度的p波的能量透过率93.19％入射角为0.01度的s波的能量透过率96.59％入射角为20度的s波的能量透过率95.04％入射角为40度的s波的能量透过率69.78％
[0179]
(计算例14)
[0180]
在计算例14中，在实施方式的基材10l的折射率为1.4l这一点上与计算例l不同。计算例14的能量透过率的计算结果如表14所示。
[0181]
[表14]
[0182] 实施方式的光学膜空气层的折射率1.00正面件的折射率1.40
基材的折射率1.41高折射率层的折射率1.65低折射率层的折射率1.48入射角为0.01度的p波的能量透过率96.34％入射角为20度的p波的能量透过率97.66％入射角为40度的p波的能量透过率93.16％入射角为0.01度的s波的能量透过率93.16％入射角为20度的s波的能量透过率94.73％入射角为40度的s波的能量透过率69.31％
[0183]
(计算例15)
[0184]
在计算例15中，在实施方式的基材101的折射率为1.59这一点上与计算例1不同。计算例15的能量透过率的计算结果如表15所示。
[0185]
[表15]
[0186] 实施方式的光学膜空气层的折射率1.00正面件的折射率1.40基材的折射率1.59高折射率层的折射率1.65低折射率层的折射率1.48入射角为0.01度的p波的能量透过率96.51％入射角为20度的p波的能量透过率97.80％入射角为40度的p波的能量透过率93.18％入射角为0.01度的s波的能量透过率93.18％入射角为20度的s波的能量透过率94.94％入射角为40度的s波的能量透过率69.62％
[0187]
(计算例16)
[0188]
在计算例16中，在实施方式的正面件102的折射率为1.37、基材101的折射率为1.38 、高折射率层105的折射率为1.58这一点上与计算例1不同。计算例16的能量透过率的计算结果如表16所示。
[0189]
[表16]
[0190] 实施方式的光学膜空气层的折射率1.00正面件的折射率1.37基材的折射率1.38高折射率层的折射率1.58低折射率层的折射率1.48入射角为0.01度的p波的能量透过率97.01％入射角为20度的p波的能量透过率98.15％入射角为40度的p波的能量透过率93.17％
入射角为0.01度的s波的能量透过率97.01％入射角为20度的s波的能量透过率95.61％入射角为40度的s波的能量透过率71.40％
[0191]
(计算例17)
[0192]
在计算例17中，在实施方式的基材101的折射率为1.43这一点上与计算例16不同。计算例17的能量透过率的计算结果如表17所示。
[0193]
[表17]
[0194] 实施方式的光学膜空气层的折射率1.00正面件的折射率1.37基材的折射率1.43高折射率层的折射率1.58低折射率层的折射率1.48入射角为0.01度的p波的能量透过率97.17％入射角为20度的p波的能量透过率98.27％入射角为40度的p波的能量透过率93.18％入射角为0.01度的s波的能量透过率97.17％入射角为20度的s波的能量透过率95.81％入射角为40度的s波的能量透过率71.75％
[0195]
(计算例18)
[0196]
在计算例18中，在实施方式的基材101的折射率为1.49这一点上与计算例16不同。计算例18的能量透过率的计算结果如表18所示。
[0197]
[表18]
[0198] 实施方式的光学膜空气层的折射率1.00正面件的折射率1.37基材的折射率1.49高折射率层的折射率1.58低折射率层的折射率1.48入射角为0.01度的p波的能量透过率97.20％入射角为20度的p波的能量透过率98.30％入射角为40度的p波的能量透过率93.19％入射角为0.01度的s波的能量透过率97.20％入射角为20度的s波的能量透过率95.85％入射角为40度的s波的能量透过率71.79％
[0199]
(计算例19)
[0200]
在计算例19中，在实施方式的基材101的折射率为1.51这一点上与计算例16不同。计算例19的能量透过率的计算结果如表19所示。
[0201]
[表19]
9中的s波的光的能量透过率在正面件102的折射率为1.40以下时超过70％。根据该结果可以认为，正面件102的折射率优选为1.40以下。
[0210]
另外，图6a是示出对设置于显示装置10的光学膜100中的基材101的折射率与透过光学膜100的光的能量透过率之间的关系进行说明的曲线图的图。详细而言，在图 6a中，基于计算例1、10～15的结果确定了基材101的折射率与以40度的入射角从低折射率层104入射到高折射率层105的s波的光的能量透过率之间的关系。横轴表示基材101的折射率，纵轴表示s波的光的能量透过率。
[0211]
观察图6a，在基材101的折射率为1.51的位置的周边产生有入射角为40度的s波的光的能量透过率ts的峰值。而且，若考虑到倾向为二次函数，则可以说，在基材101 的折射率为1.47～1.55时，光的能量透过率ts与其他情况相比显著变高。
[0212]
具体而言，如下所述。
[0213]
计算例10：基材101的折射率为1.47时的高折射率层105和基材101的折射率差( 1.65-1.47)、与基材101和正面件102的折射率差(1.47-1.40)之间的差为0.11。此时的入射角为40度的s波的光的能量透过率ts为69.75％。
[0214]
计算例11：基材101的折射率为1.51时的高折射率层105和基材101的折射率差( 1.65-1.51)、与基材101和正面件102的折射率差(1.51-1.40)之间的差为0.03。此时的入射角为40度的s波的光的能量透过率ts为69.83％。
[0215]
计算例12：基材101的折射率为1.53时的高折射率层105和基材101的折射率差( 1.65-1.53)、与基材101和正面件102的折射率差(1.53-1.40)之间的差为0.01。此时的入射角为40度的s波的光的能量透过率ts为69.82％。
[0216]
计算例13：基材101的折射率为1.55时的高折射率层105和基材101的折射率差( 1.65-1.55)、与基材101和正面件102的折射率差(1.55-1.40)之间的差为0.05。此时的入射角为40度的s波的光的能量透过率ts为69.78％。
[0217]
若考虑以上情况，则可以说，高折射率层105和基材101的折射率差、与基材101 和正面件102的折射率差之间的差越小，能量效率越高。由这样的结果可以说，在高折射率层105、基材101以及正面件102各自的折射率依次变小的情况下，优选使高折射率层105、基材101和正面件102各自的折射率以相同的比例或平缓地变化。
[0218]
但是，关于计算例11，与计算例12相比，入射角为40度的s波的光的能量透过率 ts更高。这被认为是由于计算例11的基材101的折射率小于计算例12的基材101的折射率。即，从该结果可以说，如果分别减小基材101和高折射率层105的折射率、同时使高折射率层105、基材101以及正面件102各自的折射率以相同的比例或平缓地变化，则光的取出效率会更有效地得到提高。
[0219]
在图6b中，基于计算例16～20的结果来确定基材101的折射率与以40度的入射角从低折射率层104入射到高折射率层105的s波的光的能量透过率之间的关系。横轴表示基材101的折射率，纵轴表示s波的光的能量透过率。
[0220]
根据图6b的结果也可以说，在高折射率层105、基材101及正面件102各自的折射率依次变小的情况下，优选使高折射率层105、基材101及正面件102各自的折射率以相同的比例或平缓地变化。进而，关于计算例16～20，与计算例10～15等相比，正面件102的折射率和高折射率层105的折射率更小。而且，计算例16～20的s波的光的能量透过率ts整体上比计
算例10～15大。根据该结果，可以说，如果分别减小正面件102 、基材101和高折射率层105的折射率、同时使高折射率层105、基材101和正面件102 各自的折射率以相同的比例或平缓地变化，则光的取出效率会更有效地得到提高。
[0221]
在以上说明的本实施方式的光学膜100中，在光学功能层103中，低折射率层104 与高折射率层105的界面形成凹凸形状120。由此，能够在低折射率层104与高折射率层105的界面使来自液晶面板15的用于图像形成的光反射、折射以及透射、从而使光向较广的角度范围射出，能够提高图像在视场角内的显示品质。另外，高折射率层105 、基材101及正面件102各自的折射率依次变小。由此，能够高效地取出光。因此，能够在充分地抑制形成图像的光的能量损失的同时提高图像在视场角内的显示品质。
[0222]
＜＜第2实施方式＞＞
[0223]
图7是概略地示出具备第2实施方式的光学膜100-2的显示装置10-2的结构的图。如图7所示，在本实施方式中，低折射率层104和高折射率层105的位置与第1实施方式相反。即，光学功能层103以高折射率层105与液晶面板15的显示面a成为彼此面对的状态的方式设置于显示装置10-2。而且，在本实施方式中，高折射率层105、低折射率层104、基材101及正面件102各自的折射率依次变小。
[0224]
在这样的实施方式中，视野角内的显示品质的改善效果与第1实施方式不同，但光的取出效率比第1实施方式更有利。
[0225]
＜＜第3实施方式＞＞
[0226]
图8是概略地示出具备第3实施方式的光学膜100-3的显示装置10-3的结构的图。图8所示的显示装置10-3是依次层叠有机led(organic light emitting diode：有机发光二极管)面板215、圆偏光板220、触摸面板230、罩玻璃240以及光学膜100-3而构成的。作为一例，本实施方式的显示装置10-3构成为智能手机，但也可以是平板终端、电视机、计算机用显示器、汽车导航系统等。
[0227]
有机led面板215的显示面(表面)与圆偏光板220的背面通过第1粘合层251贴合。圆偏光板220的正面与触摸面板230的背面通过第2粘合层252贴合。触摸面板230的正面与罩玻璃240的背面通过第3粘合层253贴合。各粘合层251～253是所谓的oca( optical clear adhesive：光学透明胶)，它们具有高透光率。光学膜100-3配置在罩玻璃240的正面上，在本例中，光学膜100-3与罩玻璃240未通过粘合层贴合，但它们也可以通过粘合层贴合。
[0228]
在这样的实施方式中，高折射率层105、基材101及正面件102各自的折射率也依次变小。由此，能够提高来自有机led面板215的光的取出效率。
[0229]
＜＜第4实施方式＞＞
[0230]
接下来，参照图9至图12，对第4实施方式的光学膜400进行说明。可以将第4实施方式的光学膜400代替上述的第1至第3实施方式中的光学膜而应用于显示装置10，或者将以下所说明的第4实施方式的光学膜400的各特征与上述的第1至第3实施方式中的光学膜组合而应用于显示装置10。在以下的说明中，对代替第1实施方式中的光学膜而应用了第4实施方式的光学膜400的例子进行说明。
[0231]
图9是概略地示出第4实施方式的光学膜400的立体图，图10是沿着图9的x-x线的光学膜400的剖视图。光学膜400与液晶面板15的显示面15a面对地配置，对从显示面 15a射
出的形成图像的图像光起到光学作用。光学膜400通过未图示的接合层与液晶面板15接合。如图9所示，光学膜400的俯视形状形成为四边形形状，整体上形成为厚度方向的边比其他边小的长方体状。
[0232]
在图9和图10所示的例子中，光学膜400具有：基材401；设置于基材401的一侧的光学功能层403；设置于光学功能层403的与设置有基材401的一侧相反的一侧的第2 基材409；以及设置于基材401的与设置有光学功能层403的一侧相反的一侧的正面件 402。即，从靠近液晶面板15的显示面15a的一侧起，依次层叠有第2基材409、光学功能层403、基材401、正面件402。光学膜400的设置有光学功能层403的一侧成为与液晶面板15的显示面15a面对的一侧。因此，光学膜400的正面件402构成显示装置10 的正面。
[0233]
基材401和第2基材409是适当地支撑光学功能层403的支撑基材。更详细而言，基材401支撑光学功能层403的后述的第2层405，第2基材409支撑光学功能层403的后述的第3层406。基材401和第2基材409是透明的，例如由三乙酰纤维素、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚烯烃、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚酰胺、玻璃等构成。考虑到透明性、针对光学功能层403的适当的支撑性等，基材401和第2基材409优选具有5μm以上且 120μm以下的厚度，更优选具有20μm以上且90μm以下的厚度，进一步优选具有50μm 以上且85μm以下的厚度。另外，基材401和第2基材409的折射率优选为1.38以上且1.57 以下的范围，更优选为1.47以上且1.54以下。需要说明的是，第2基材409也可以在光学膜400的制造过程中被除去等而省略。或者，第2基材409也可以由与后述的光学功能层403的第3层406相同的材料形成，并与第3层406一体地形成。
[0234]
需要说明的是，“透明”是指具有能够隔着该基材从该基材的一侧透视另一侧的程度的透明性，例如是指总透光率为87％以上(优选为90％以上)。关于总透光率，可以利用依据jis k 7361-1：1997的测量装置(例如村上色彩技术研究所制的“hm150
”ꢀ
)来进行测量。
[0235]
正面件402构成显示装置10的正面，作为发挥特定功能的功能层而形成。作为正面件402所发挥的功能，例如有防反射功能。根据具有防反射功能的正面件402，能够抑制因来自外部的光的表面反射而导致显示于显示装置10的图像的视觉辨认性受到损害。另外，正面件402的折射率为1.40以下。但是，正面件402不限于防反射功能，也可以具有硬涂层功能、防污功能、防静电功能等。
[0236]
正面件402的结构、材质没有特别限定，作为其结构，可举出低折射率单层结构、二层或三层等电介质多层结构、以及中空颗粒或多孔质结构。这样的正面件402例如能够设为与上述的第1实施方式的正面件102同样的结构。
[0237]
光学功能层403具有第2层405、层叠于第2层405的第1层404、以及层叠于第1层404 的与第2层405相反一侧的第3层406。第2层405包含在第1方向d1上排列且在与第1方向 d1交叉的第2方向d2上延伸的部分。在图示的例子中，第1方向d1与第2方向d2相互正交。第3层406包含在第1方向d1上排列且在第2方向d2上延伸的部分。第1层404包含：在第2方向d2上延伸且沿着第1方向d1与第2层405交替配置的部分；以及在第2方向d2上延伸且沿着第1方向d1与第3层406交替配置的部分。
[0238]
第2层405在光学膜400中成于基材401的一侧，第3层406在光学膜400中成为与液晶面板15的显示面15a面对的一侧。第1层404位于第2层405与第3层406之间。第2层 405的折射率和第1层404的折射率彼此不同。第1层404的折射率和第3层406的折射率彼此不同。
因此，第2层405与第1层404之间的第1界面420、以及第1层404与第3层406 之间的第2界面430成为光学界面。另外，第1界面420及第2界面430呈凹凸形状。因此，第1界面420和第2界面430用作透镜。第1界面420包含与显示面15a平行的平坦面 420a和不与显示面15a平行的斜面420s。通过凹凸形状的第1界面420和第2界面430 中的光学作用，光学膜400能够容易地使图像光向相对于显示装置10的正面方向(法线方向)向第1方向d1倾斜的方向射出。
[0239]
如图10所示，第2层405的截面形状是基材401侧为长底边、与基材401相对的一侧为短底边的大致梯形形状。即，第2层405的截面形状为：沿着第1方向d1的宽度随着接近基材401而变大。在此，“沿着第1方向d1的宽度随着接近基材401而变大”不仅意味着沿着第1方向d1的宽度根据与基材401的距离而连续地持续变化，还意味着不包含沿着第1方向d1的宽度随着接近基材401而变小的部分，因此，还包含如下情况：沿着第1方向d1的宽度根据与基材401的距离而阶段性地变化。但是，第2层405的截面形状优选根据与基材401的距离而连续地持续变化。
[0240]
另外，第2层405的截面形状也可以是：梯形形状的腿的部分不是直线而是曲线。即，第2层405的侧面也可以是曲面。通过使第2层405的截面形状变化，由此，第2层 405与第1层404之间的光学上的第1界面420的斜面420s的形状变化，能够在第1界面 420的形状中发挥出期望的光学特性。
[0241]
第2层405是透明的。这样的第2层405例如可以通过如下方式形成：在基材401上配置氨基甲酸酯丙烯酸酯等紫外线固化树脂，并照射紫外线使树脂固化。
[0242]
如图9和图10所示，第1层404以将第2层405的在第1方向d1上延伸的相邻的部分之间、以及第3层406的在第1方向d1上延伸的相邻的部分之间充满的方式设置。换言之，以将第2层405与第3层406之间的间隙掩埋的方式设置。第1层404例如是将第2层405 与第3层406接合的接合层。另外，第1层404是透明的。这样的第1层404例如可以由丙烯酸类紫外线固化型树脂形成。
[0243]
如图10所示，第3层406的截面形状为：沿着第1方向d1的宽度随着接近第1层404 而变小。在图示的例子中，第3层406的截面形状为半椭圆形状。在此，“沿着第1方向 d1的宽度随着接近第1层404而变小”不仅意味着沿着第1方向d1的宽度根据与第1层 404的距离而连续地持续变化，还意味着不包含沿着第1方向d1的宽度随着接近第1层 404而变大的部分，因此，还包含沿着第1方向d1的宽度根据与第1层404的距离而阶段性地变化的情况。但是，第3层406的截面形状优选根据与第1层404的距离而连续地持续变化。
[0244]
另外，第3层406的截面形状也可以是：不仅包含图示那样的曲线，也包含直线的部分。根据第3层406的截面形状，第1层404与第3层406之间的光学性的第2界面430 的形状变化，从而能够在第2界面430的形状中发挥期望的光学特性。
[0245]
第3层406是透明的。这样的第3层406例如可以通过如下方式形成：在第2基材409 上配置聚氨酯丙烯酸酯等紫外线固化树脂，并照射紫外线使树脂固化。
[0246]
在本实施方式中，第1层404的折射率小于第2层405的折射率和第3层406的折射率。因此，能够增大第2层405的折射率与第1层404的折射率之差、以及第1层404的折射率与第3层406的折射率之差。若折射率差变大，则容易发挥界面处的光学作用。具体而言，第2层405的折射率与第1层404的折射率之差、以及第1层404的折射率与第3层 406的折射率之差优选为0.05以上且0.25以下。另外，在本实施方式中，第2层405的折射率例如为1.6以上，第
1层404的折射率例如为1.49以下，第3层406的折射率例如为1.6 以上。对于界面处的折射率的比较，例如可以通过入射到该界面的光的折射方向或全反射条件来确认。需要说明的是，折射率的具体值例如可以利用阿贝折射率计(例如 atago株式会社制的rx-7000α)来测量。
[0247]
另外，第1界面420的凹凸形状的凹凸的间距比液晶面板15的像素的间距小。特别是，液晶面板15的像素的间距与第1界面420的凹凸形状的凹凸的间距之比优选为1/5 以下，更优选为1/10以下。而且，第1界面420的凹凸形状的凹凸的间距比第2界面430 的凹凸形状的凹凸的间距大。具体而言，第1界面420的凹凸形状的凹凸的间距优选为第2界面430的凹凸形状的凹凸的间距的3倍以上。具体的第1界面420的凹凸形状的凹凸的间距例如为35μm以下。另外，具体的第2界面430的凹凸形状的凹凸的间距例如为12μm以下。
[0248]
接着，对本实施方式的光学膜400及具有光学膜400的显示装置10的作用进行说明。
[0249]
从液晶面板15的显示面15a射出的图像光入射到光学膜400的光学功能层403。如图11所示，入射到光学功能层403的图像光首先进入第3层406，接着入射到第3层406 与第1层404的第2界面430。入射到第2界面430的图像光中的、向与入射位置的法线方向相同的方向行进的图像光l111在第2界面430处不发生折射地通过第2界面430。另一方面，入射到第2界面430的图像光中的、向与入射位置的法线方向不同的方向行进的图像光(且为向正面方向行进的图像光l112、l113、以及向相对于正面方向倾斜的方向行进的图像光l114、l115)由于第1层404与第3层406的折射率差而以相对于正面方向的倾斜角度增大的方式折射。通过了第2界面430的图像光l112～l115透过第1 层404入射到第1层404与第2层405之间的第1界面420。
[0250]
向与平坦面420a的法线方向相同的方向入射到第2层405与第1层404的第1界面 420的平坦面420a的图像光l111不在第1界面420处折射地通过第1界面420，并从光学功能层403射出。另一方面，入射到第2层405与第1层404的第1界面420的斜面420s的图像光l112～l115由于第2层405与第1层404的折射率差而以进一步增大相对于正面方向的倾斜角度的方式折射。之后，一部分图像光l112、l114从光学功能层403射出，另一部分图像光l113、l115进一步在第2层405与第1层404的第1界面420处折射后从光学功能层403射出。这些图像光l112～l115由于透过光学功能层403时的在第1层 404与第3层406的第2界面430处的折射以及在第2层405与第1层404的第1界面420处的折射而向相对于正面方向更大幅度地倾斜的方向行进。
[0251]
另外，图像光在第1界面420和第2界面430中所受到的光学作用不仅包含上述的折射作用，还包含基于第1界面420的凹凸形状和第2界面430的凹凸形状所产生的衍射作用。即，入射到光学功能层403的图像光由于第1界面420的凹凸形状和第2界面430的凹凸形状而衍射，向相对于正面方向更大幅度地倾斜的方向行进。
[0252]
然而，例如在日本特许第6447654号所示的光学膜中，低折射率层与高折射率层的光学界面只有1个。因此，通过了光学膜的图像光仅受到1次界面处的光学作用。即，图像光仅被折射和衍射1次。仅通过1次的折射和衍射，难以将图像光扩展至较大的视场角。换言之，有时无法充分地扩大视场角。
[0253]
另一方面，在本实施方式中，如上所述，从显示面15a射出的图像光通过第2层 405
与第1层404的第1界面420以及第1层404与第3层406的第2界面430，因此通过2个光学界面420、430。即，由于第1层404与第3层406的第2界面430处的折射和衍射、以及第2层405与第1层404之间的第1界面420处的折射和衍射，在图像光透过光学功能层 403时，如图11所示，会产生图像光的行进方向相对于正面方向所成的角度变大的倾向。这样，图像光受到2次的界面处的光学作用、即界面处的折射和衍射。通过2次的折射和衍射这两者，图像光相对于正面方向的倾斜角度变大。因此，容易向从正面方向向第1方向d1倾斜的方向射出图像光。因此，即使从相对于第1方向d1倾斜的方向也能够清楚地观察到图像光。即，能够扩大来自显示装置10的图像的视场角。这样，通过使图像光以相对于正面方向的倾斜角度变大的方式折射和衍射2次，由此，与1次的折射和衍射相比，能够将图像光扩展到更大的视场角。
[0254]
第1层404的折射率小于第2层405的折射率和第3层406的折射率。因此，能够增大第2层405的折射率与第1层404的折射率之差以及第1层404的折射率与第3层406的折射率之差。若折射率差变大，则容易出发挥界面处的光学作用。即，在第1界面420 和第2界面430，光容易以大的折射角折射和衍射。通过使图像光通过这样的第1界面 420和第2界面430，能够将图像光扩展到较大的视场角。
[0255]
而且，第1界面420的凹凸形状的凹凸的间距比第2界面430的凹凸形状的凹凸的间距大。即，第1界面420的凹凸形状的凹凸的间距与第2界面430的凹凸形状的凹凸的间距不同。因此，难以产生由第1界面420的凹凸形状与第2界面430的凹凸形状的干涉所引起的干涉条纹。特别是，若第1界面420的凹凸形状的凹凸的间距为第2界面430的凹凸形状的凹凸的间距的3倍以上，则几乎看不到干涉条纹。通过抑制干涉条纹的产生，能够抑制因视觉确认到干涉条纹所导致的显示于显示装置10的图像的视觉确认性的恶化。
[0256]
另外，能够对第4实施方式施加各种变更。
[0257]
例如，在上述的实施方式中，为了增大第2层405的折射率与第1层404的折射率之差、以及第1层404的折射率与第3层406的折射率之差，第1层404的折射率小于第2层 405的折射率和第3层406的折射率。然而，第1层404的折射率也可以大于第2层405的折射率和第3层406的折射率。在该情况下，第2层405的折射率例如为1.49以下，第1 层404的折射率例如为1.6以上，第3层406的折射率例如为1.49以下。
[0258]
在该变形例中，也由于第1层404与第3层406的第2界面430处的折射以及第2层405 与第1层404的第1界面420处的折射而向相对于正面方向更大幅度地倾斜的方向行进。即，能够将图像光扩展至较大的视场角。
[0259]
另外，光学膜400的第2基材409也可以是偏光板。在该情况下，能够省略液晶面板15中的上偏光板13。即，第2基材409作为液晶面板15的上偏光板13发挥功能。因此，作为偏光板的第2基材409吸收在与下偏光板14所吸收的直线偏光成分不同的方向上振动的直线偏光成分。根据这样的结构，能够省略将光学膜400与液晶面板15接合的接合层。因此，能够容易地制造具有光学膜400的显示装置10。
[0260]
以下，利用实施例更详细地说明第4实施方式的光学膜400，但第4实施方式的光学膜400并不限定于以下的实施例。
[0261]
对于以下的实施例1、2和比较例1、2，在液晶面板的显示面上显示有白色图像的状态下，以相对于液晶面板的正面方向倾斜的各角度测量了亮度。将各角度下的亮度除以0
°
角度下的亮度、即正面方向上的亮度，计算出标准化后的标准化亮度的角度分布。
[0262]
在实施例1、2及比较例2中，与液晶面板的显示面面对地设置有光学膜。在实施例1和实施例2中，光学膜具有第2层、层叠于第2层的第1层、以及层叠于第1层的与第 2层相反一侧的第3层。第2层与第1层之间的第1界面呈凹凸形状。第1层与第3层之间的第2界面也呈凹凸形状。在与第2层的延伸方向正交的截面中，第1界面的凹凸形状的间距为35μm。第1界面的靠近液晶面板的一侧的平坦面的长度为10.2μm。第1界面的远离液晶面板的一侧的平坦面的长度为17.6μm。第1界面的斜面的长度为16.8μm。第1界面的斜面是曲率半径为61μm的曲面。另外，在与第3层的延伸方向正交的截面中，第2界面成为半椭圆形状。第2界面的凹凸形状的间距为8.75μm。第2界面的半椭圆形状的短径为8.75μm，长径为17.5μm。在实施例1中，第1层的折射率小于第2层的折射率和第3层的折射率。具体而言，第2层的折射率为1.65，第1层的折射率为1.48 ，第3层的折射率为1.65。在实施例2中，第1层的折射率大于第2层的折射率和第3层的折射率。具体而言，第2层的折射率为1.48，第1层的折射率为1.65，第3层的折射率为1.48。在比较例2中，光学膜具有第2层和层叠于第2层的第1层，但与实施例1和实施例2不同，不具有第3层。第2层与第1层之间的第1界面呈凹凸形状。第1界面的凹凸形状的间距为35μm，第1界面的靠近显示装置的一侧的平坦面的长度为10.2μm，第1 界面的远离显示装置的一侧的平坦面的长度为17.6μm。第2层的折射率大于第1层的折射率。具体而言，第2层的折射率为1.65，第1层的折射率为1.48。在比较例1中，未设置与液晶面板面对的光学膜。
[0263]
图12示出了各实施例和比较例中的、相对于正面方向的各角度(视场角)下的标准化亮度的角度分布的曲线图。由图12可知，与比较例1和比较例2相比，在实施例1 和实施例2中，在较大的视场角下，标准化亮度变高。这被认为是因为：由于在第1 层与第3层的第2界面处的折射、衍射以及在第2层与第1层之间的第1界面处的折射、衍射，光的行进方向相对于正面方向所成的角度变大，因此容易在较大的视场角中射出图像光。
[0264]
＜＜第5实施方式＞＞
[0265]
接下来，将参照图13和图16说明第5实施方式的光学膜500。可以将第5实施方式的光学膜500代替上述的第1至第3实施方式中的光学膜而应用于显示装置10，或者将以下描述的第5实施方式的光学膜500的各特征与上述第1至第3实施方式中的光学膜组合而应用于显示装置10。在以下的说明中，对代替第1实施方式中的光学膜而应用了第5实施方式的光学膜500的例子进行说明。
[0266]
图13是概略地示出第5实施方式的光学膜500的立体图，图14是沿着图13的 xiv-xiv线的光学膜500的剖视图。光学膜500与液晶面板15的显示面15a面对地配置，对从显示面15a射出的图像光起到光学作用。如图13所示，关于光学膜500，俯视形状形成为四边形形状，且在整体上形成为厚度方向的边比其他边小的长方体状。
[0267]
在图13和图14所示的例子中，光学膜500具有基材501、设置于基材501的一侧的光学功能层503、配置于基材501与光学功能层503之间的着色层550、以及设置于基材 501的与设置有光学功能层503的一侧相反一侧的正面件502。光学膜500的设置有光学功能层503的一侧成为与液晶面板15的显示面15a面对的一侧。因此，光学膜500的正面件502构成显示装置10的正面。
[0268]
基材501是适当地支撑光学功能层503的支撑基材。基材501是透明的，例如由三乙酰纤维素、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚烯烃、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚酰胺、玻璃等构成。若
考虑透明性或者对光学功能层503的适当的支撑性等，则基材501优选具有5μm以上且120μm以下的厚度，更优选具有20μm以上且90μm以下的厚度，进一步优选具有50μm以上且85μm以下的厚度。另外，基材501的折射率优选为1.38以上且 1.57以下的范围，更优选为1.47以上且1.54以下。
[0269]
正面件502构成显示装置10的正面，作为发挥特定功能的功能层而形成。作为正面件502所发挥的功能，例如有防反射功能。根据具有防反射功能的正面件502，能够抑制因来自外部的光的表面反射而损害显示于显示装置10的图像的视觉辨认性的情况。另外，正面件502的折射率为1.40以下。但是，关于正面件502，不限于防反射功能，也可以具有硬涂层功能、防污功能、防静电功能等。
[0270]
正面件502的结构、材质没有特别限定，作为其结构，可举出低折射率单层结构、二层或三层等电介质多层结构、以及中空颗粒或多孔质结构。这样的正面件502例如能够设为与上述的第1实施方式的正面件102同样的结构。
[0271]
光学功能层503具有第2层505和层叠于第2层505的第1层504。第2层505包含在第1 方向d1上排列且在与第1方向d1交叉的第2方向d2上延伸的部分。在图示的例子中，第1方向d1与第2方向d2相互正交。第1层504包含在第2方向d2上延伸且与第2层505在第1方向d1上交替配置的部分。第2层505在光学膜500中成为基材501侧，第1层504在光学膜500中成为与液晶面板15的显示面15a面对的一侧。第2层505的折射率和第1层 504的折射率彼此不同。因此，第2层505与第1层504之间的界面520成为光学界面。另外，第2层505与第1层504之间的界面520呈凹凸形状而形成透镜。第2层505与第1层504 的界面520包含与显示面15a平行的平坦面520a和与显示面15a不平行的斜面520s。借助凹凸形状的界面520处的光学作用，特别是借助界面520的斜面520s的光学作用，光学膜500能够容易地使图像光向相对于显示装置10的正面方向(法线方向)向第1 方向d1倾斜的方向射出。
[0272]
如图14所示，第2层505的截面形状是基材501侧为长底边、与基材501对置的一侧为短底边的大致梯形形状。即，第2层505的截面形状为：沿着第1方向d1的宽度随着接近基材501而变大。在此，“沿着第1方向d1的宽度随着接近基材501而变大”不仅意味着沿着第1方向d1的宽度根据与基材501的距离而连续地持续变化，还意味着不包含沿着第1方向d1的宽度随着接近基材501而变小的部分，因此，还包含沿着第1方向d1的宽度根据与基材501的距离而阶段性地变化的情况。但是，第2层505的截面形状优选根据与基材501的距离而连续地持续变化。
[0273]
另外，对于第2层505的截面形状，梯形形状的腿的部分也可以不是直线而是曲线。即，第2层505的侧面也可以是曲面。通过使第2层505的截面形状变化，第2层505 与第1层504之间的光学界面520的斜面520s变化，从而能够通过界面520的形状发挥出期望的光学特性。
[0274]
另外，多个第2层505在第1方向d1上排列的排列的间距比液晶面板15的像素的间距小。特别是，液晶面板15的像素的间距与第2层505在第1方向d1上排列的间距之比优选为1/5以下，更优选为1/10以下。具体而言，第2层505在第1方向d1上排列的间距例如为35μm以下。
[0275]
第2层505是透明的。这样的第2层505例如可以通过如下方式而形成：在基材501 上配置聚氨酯丙烯酸酯等紫外线固化树脂，并照射紫外线而使树脂固化。
[0276]
如图13和图14所示，第1层504被设置成将第2层505的在第1方向d1上延伸的相邻的部分之间填满。另外，第1层504是透明的。进而，第1层504具有粘着性。通过第1 层504的粘着性，能够使光学膜500与液晶面板15粘合在一起。即，无需另外设置使光学膜500与液晶面板15粘合的粘合层等就能够使光学膜500与液晶面板15粘合在一起。这样的第1层504例如可以由丙烯酸系的粘合膜、紫外线固化型粘合剂形成。
[0277]
第2层505的折射率高于第1层504的折射率。如果第2层505的折射率与第1层504 的折射率之差变大，则容易发挥第2层505与第1层504之间的界面520处的光学作用。具体而言，第2层505的折射率与第1层504的折射率之差优选为0.05以上且0.25以下，更优选为0.10以上且0.20以下。另外，第2层505的折射率例如为1.6以上，第1层504的折射率例如为1.49以下。关于第2层505的折射率与第1层504的折射率的比较，例如能够通过入射到第2层505与第1层504之间的界面的光的折射方向、或全反射条件来确认。需要说明的是，折射率的具体值例如可以利用阿贝折射率计(例如atago株式会社制的rx-7000α)来进行测量。
[0278]
着色层550吸收所要透过的光的一部分。着色层550层叠于光学功能层503的第2 层505侧。在图示的例子中，着色层550配置在基材501与光学功能层503之间。着色层 550也可以作为将基材501与光学功能层503粘合的底涂层发挥功能。
[0279]
着色层550包含：透明的粘合剂树脂551；和粘合剂树脂551中含有的多个着色件 552。粘合剂树脂551例如由聚氨酯树脂构成。着色件552例如是染料或平均粒径为1μm 以上且10μm以下的颜料、或者用它们着色的着色珠。着色件552的粒径例如可以根据 sem图像来测量。当着色件552过大时，会引起用于影像的光的局部的缺失而使影像的显示品质降低，因此着色件552的大小优选为上述范围。对于着色件552，从各种颜色的染料或颜料中适当选择，以便能够吸收特定颜色的光。优选的是，着色件552是由炭黑、钛黑等颜料构成的黑色等暗色，以便能够吸收全部的可见光波长的光。在着色件552为含有炭黑的颗粒时，该颗粒可以含有炭黑和作为保持炭黑的基础树脂的丙烯酸苯乙烯共聚物。另外，在着色件552为含有炭黑的颗粒的情况下，该颗粒的粒径由2次凝聚体(发根)的粒径规定。需要说明的是，暗色是指：可依据ji s z8781-4： 2013测量的l*、a*以及b*中的、l*的值所表示的明度小于50。明度的值例如可以使用高光谱照相机(jfe techno research株式会社制的hsi-1000)与光学显微镜的组合来测量。在本技术的发明人的见解中，从确保对光的吸收性的观点出发，着色件的明度(l*)优选小于40，更优选小于30，进一步优选小于20。
[0280]
在这样的着色件552为染料或颜料的情况下，在着色层550中以1.0质量％以上且 5.0质量％以下的比例含有着色件552，优选以2.0质量％以上且4.0质量％以下的比例含有。另一方面，在着色件552为着色珠的情况下，着色件552在着色层550中以5.0质量％以上且25.0质量％以下的比例含有，优选以10.0质量％以上且20.0质量％以下的比例含有。
[0281]
另外，例如在着色件552的比重极大或较小的情况下、或成为粘合剂树脂551的比重极小等的条件的情况下，上述的优选的质量％的数值范围有可能发生变动。特别是在着色件552为颜料或被颜料、染料着色的着色珠的情况下，质量％的数值范围容易变动。因此，在本实施方式中，在着色件552是颜料或被颜料、染料着色的着色珠的情况下，也从着色件552的个数的观点出发，着色件552发挥光学功能的条件如下这样确定。
[0282]
在着色件552为颜料或被颜料、染料着色的着色珠的情况下，若从着色件552的个数的观点出发来确定着色件552的含有程度，即，若将上述的重量％换算为个数，则着色件
552的数量在沿着色层550的厚度方向观察光学膜500时为每900平方μm有1个以上且25个以下。更详细而言，对在着色层550的厚度方向上观察光学膜500时能够透视看到的全部着色件552进行计数，计数得到的着色件552的数量为1个以上且25个以下。
[0283]
由上述的重量％和个数确定的着色件552的含量是构成光学膜500的构成要素的固化后的值。需要说明的是，若着色件552以相对于着色层550的合计质量成为1.0重量％以上且5.0重量％以下的比例的方式包含于着色层550，则在显示装置10中不会使亮度过度降低，能够显著地得到后述那样的使图像的视觉辨认性提高的效果。同样地，当在着色层550的厚度方向上观察光学膜500时，即使在每900平方μm有1个以上且 25个以下的情况下，在显示装置10中也不会使亮度过度降低，能够显著地得到后述那样的使图像的视觉辨认性提高的效果。
[0284]
上述的重量％例如可以利用截面的sem图像中的着色件552的大小、用光学显微镜测量出的着色件552的个数以及该观察对象的面积来确定。具体而言，确定基于由截面的sem图像求出的着色件552的平均直径所计算出的每1个着色件552的颗粒重量，并且乘以通过光学显微镜在厚度方向上观察着色层550的表面时所确认的单位面积中的着色件552的个数，由此能够求出着色层550中的着色件552的重量％。
[0285]
另外，对于在着色层550的厚度方向上观察光学膜500时的着色件552的每900平方μm的个数，能够通过进行使用了光学显微镜的图像拍摄并对图像内的着色件552的个数进行计数来进行。
[0286]
更具体而言，能够以如下方式确定着色件552的个数。
[0287]
制作将光学膜500以一定的大小切出而成的试样。试样的大小优选为10
×
10mm以上。这是因为，若试样较小，则难以固定于载物台，翘曲等微细变形的影响变大，因此观察的难度上升。然后，将试样设置于光学显微镜的工作台。关于光学显微镜，只要能够进行1000倍以上的放大且能够以透射光模式进行观察，则形式等不限。然后，例如以1000倍观察放置于工作台的试样，对一个层或多个层中所含的着色件552进行计数，由此能够对单位面积中所含的着色件552的个数进行计数。
[0288]
着色层550的厚度优选为1μm以上且13μm以下，更优选为4μm以上且7μm以下。
[0289]
着色层550的折射率优选大于基材501的折射率且小于光学功能层503的第2层505 的折射率。具体而言，着色层550的折射率优选为1.52以上1.70以下。在这样的情况下，能够抑制来自液晶面板15的图像光的损失，同时能够提高所显示的图像的品质。
[0290]
另外，着色件552不限于设置在着色层550，只要是比第2层505与第1层504之间的界面520靠第2层505侧，则也可以设置在光学膜500的任意位置。例如，着色件552可以以包含于第2层505的方式设置，也可以以包含于基材501的方式设置。
[0291]
接着，对本实施方式的光学膜500及具有光学膜500的显示装置10的作用进行说明。
[0292]
从液晶面板15的显示面15a射出的图像光入射到光学膜500的光学功能层503。如图15所示，入射到光学功能层503的图像光首先进入第1层504，接着入射到第1层504 与第2层505的界面520。
[0293]
从显示面15a向正面方向行进并入射到第2层505与第1层504的界面520的平坦面 520a的图像光如图15的图像光l151、l152所示那样没有在光学功能层503受到光学作用，即
在光学功能层503处不折射，而是透过光学功能层503。
[0294]
另一方面，在入射到第2层505与第1层504的界面420的斜面520s的图像光中，向正面方向行进的图像光l153、l154、以及向相对于正面方向倾斜的方向行进的图像光l155、l156以增大相对于正面方向的倾斜角度的方式折射。之后，一部分图像光 l153、l155从光学功能层503射出，另一部分图像光l154、l156进一步在第2层505 与第1层504的界面520折射后从光学功能层503射出。这些图像光l153～l156通过透过光学功能层503时的在第2层505与第1层504的界面520处发生的折射而向相对于正面方向更大幅度地倾斜的方向行进。即，通过第2层505与第1层504之间的界面520处的折射作用，在图像光透过光学功能层503时，如图15所示，产生图像光的行进方向相对于正面方向所成的角度变大的倾向。因此，在从正面方向向第1方向d1倾斜的方向上也容易射出图像光。因此，即使从相对于第1方向d1倾斜的方向也能够清楚地观察到图像光。即，能够扩大来自显示装置10的图像的视场角。
[0295]
此外，透过了光学功能层503的图像光的一部分(在图15所示的例子中为图像光 l152、l153)被着色层550的着色件552吸收。未被着色层550的着色件552吸收的图像光(在图15所示的例子中为图像光l151、l154、l155、l156)透过光学膜500而被外部的观察者观察到。
[0296]
然而，若将这样的能够扩大图像的视场角的光学膜与液晶面板的显示面对置地配置，则有时会产生使图像的视觉辨认性恶化的光。作为通过配置光学膜而产生的使图像的视觉辨认性恶化的光，例如有来自外部的光在光学膜的内部反射而成的光。为了抑制图像的视觉辨认性的恶化，要求吸收这样的光。
[0297]
为了吸收这样的光，考虑在光学膜中添加吸收光的着色件。然而，这样的着色件也会吸收来自显示装置的图像光。因此，如果要吸收使图像的视觉辨认性恶化的光，则也会使图像自身的视觉辨认性恶化。本技术的发明人等进行了研究，结果发现：通过研究在光学膜中设置着色件的位置，能够利用着色件有效地吸收使图像的视觉辨认性恶化的光。即，发现：能够在抑制图像的视觉辨认性恶化的同时高效地吸收使图像的视觉辨认性恶化的光。以下，对推测为能够高效地抑制图像的视觉辨认性恶化的原理进行说明。但是，本实施方式并不限定于该推测。
[0298]
本实施方式的光学膜500在比光学功能层503的第2层505与第1层504之间的界面 520靠第2层505的一侧设置有着色件552。在该情况下，如图16所示，从显示装置10 的外部入射到光学膜500的光的一部分如光l161那样被着色层550的着色件552吸收。或者，从外部入射到光学膜500的光的另一部分如光l162那样透过着色层550并入射到光学功能层503的第2层505与第1层504之间的界面520。之后，光l162在界面520处反射，之后再次入射到着色层550，被着色层550的着色件552吸收。若光学功能层503 的第2层505的折射率大于第1层504的折射率，则光学膜500中的光的反射特别容易在界面520处发生。从外部入射并在光学膜500的内部反射的光两次通过包含着色件552 的着色层550。因此，通过在比界面520靠正面侧、即第2层505侧的位置设置着色件552 ，能够高效地吸收从外部入射并在光学膜500的内部反射的光。即，能够抑制从外部入射到光学膜并在光学膜中反射的光l162、或欲反射的光l161向外部射出，从而能够抑制如下情况：由于这样的光而导致配置有光学膜500的显示装置10所显示的图像的视觉辨认性恶化。
[0299]
另外，来自外部的光在液晶面板15或面光源装置20的内部反射而成的光也与在光
学膜500的内部反射的光同样地会使图像的视觉辨认性恶化。通过在光学膜500中设置着色件552，由此，从外部入射并在液晶面板15等的内部反射的光两次通过包含着色件552的着色层550。因此，通过高效地吸收从外部入射并在光学膜500的内部反射的光，能够抑制其向外部射出，从而能够抑制图像的视觉辨认性恶化。
[0300]
另一方面，如图15所示，从液晶面板15射出的图像光在透过光学膜500而从显示装置10射出之前仅1次通过包含着色件552的着色层550。因此，与来自外部的光相比，图像光难以被着色件552吸收。这样，与图像光相比，来自外部的光更容易被吸收，因此能够抑制因图像光被吸收所导致的图像的视觉辨认性的恶化，并且能够高效地吸收使图像的视觉辨认性恶化的在光学膜的内部等反射的光。
[0301]
着色件552可以包含在基材501或第2层505中，但优选包含在着色层550中。通过在着色层550中包含着色件552，能够容易地将着色件552设置在光学膜500的期望的位置。
[0302]
进而，着色件552在着色层550中以1.0质量％以上且5.0质量％以下的比例、优选以2.0质量％以上且4.0质量％以下的比例含有。通过含有1.0质量％以上的着色件552，能够使着色件552充分地吸收2次通过着色层550的从外部入射并在光学膜500的内部反射的光。另外，通过含有2.0质量％以上的着色件552，能够利用着色件552充分地吸收在光学膜500的内部反射的光。即，能够抑制从外部入射到光学膜并在光学膜中反射的光l162、或者欲反射的光l161向外部射出，从而能够抑制图像的视觉辨认性恶化。另外，通过含有5.0质量％以下的着色件552，能够有效地抑制如下情况：过度地吸收1次通过着色层550的、从液晶面板15射出的图像光，从而使图像的视觉辨认性恶化。进而，通过含有5.0质量％以下的着色件552，能够更有效地抑制着色件552过度地吸收图像光而使图像的视觉辨认性恶化的情况。具体而言，能够使在着色层550中被吸收的图像光的比例为10％以下。
[0303]
另外，着色件552为黑色。黑色的着色件552能够吸收全部的可见光波长的光。因此，能够避免如下情况：由于从外部入射到光学膜并在光学膜中反射的光，导致图像的颜色再现性被破坏。另外，能够避免如下情况：仅吸收特定波长的颜色的光而破坏图像光的颜色再现性。
[0304]
以下，使用实施例更详细地说明第5实施方式的光学膜500，但第5实施方式的光学膜500并不限定于以下的实施例。
[0305]
作为实施例、参考例和比较例，准备了设置着色件的位置或着色件的含量不同的光学膜。各光学膜具有基材和层叠于基材的光学功能层。光学功能层具有第2层和层叠于第2层的第1层。第2层的折射率大于第1层的折射率。具体而言，第2层的折射率为1.65，第1层的折射率为1.48。第2层与第1层之间的界面呈凹凸形状。
[0306]
在参考例1中，光学膜不包含着色件。在实施例3和实施例4中，在参考例1的光学膜的基材与光学功能层之间配置有包含黑色的着色件的着色层。在实施例3中，在着色层中以2.0质量％的比例含有着色件。在实施例4中，在着色层中以4.0质量％的比例含有着色件。另一方面，在参考例2中，与参考例1同样地，光学膜不包含着色件。在比较例3和比较例4中，在参考例2的光学膜的第1层中含有黑色的着色件。在比较例3 中，着色件在第1层中以2.0质量％的比例含有。在比较例4中，着色件在第1层中以4.0 质量％的比例含有。
[0307]
将这些光学膜与显示装置的显示面面对地配置，并在显示面上显示白色图像的状态下测量了带光学膜的显示装置的正面亮度。另外，测量了各光学膜的可见光反射率。关于
可见光反射率，使用分光色度计/色彩色差计(konica minolta制的cm-600d) 测量了包含正反射的全反射的反射率(sci)。
[0308]
将关于各实施例、比较例以及参考例的正面亮度及可见光反射率的测量结果示于以下的表21。另外，在实施例3、4中，计算了正面亮度与参考例1的比，在比较例3 、4中，计算了正面亮度与参考例2的比。
[0309]
[表21]
[0310] 正面亮度(cd/m2)正面亮度比全反射的反射率参考例168412.63％实施例36490.9492.36％实施例46170.9022.18％参考例270512.64％比较例36650.9432.44％比较例46360.9022.33％
[0311]
根据参考例1、实施例3及实施例4与参考例2、比较例3及比较例4的正面亮度比的比较可知，若增加着色件，则无论设置着色件的位置如何，正面亮度均降低。具体而言，由实施例3和比较例3的正面亮度比的结果可知，当以2.0质量％的比例含有着色件时，无论设置着色件的位置如何，正面亮度均降低约5％。另外，由实施例4和比较例 4的正面亮度比的结果可知，当以4.0质量％的比例含有着色件时，无论设置着色件的位置如何，正面亮度均降低约10％。为了抑制正面亮度的降低，具体而言，为了使正面亮度的降低的比例为10％以下，优选的是，着色件的含量为4.0质量％以下。
[0312]
另一方面，根据参考例1、实施例3及实施例4与参考例2、比较例3及比较例4的全反射的反射率的比较可知，反射率根据设置着色件的位置而不同。即，可知：通过如实施例3和实施例4那样将着色件设置在比界面靠第2层的一侧、具体而言设置在基材与光学功能层之间，由此，与如比较例3和比较例4那样将着色件设置在比界面靠第1 层的一侧、具体而言设置于第1层的情况相比，能够抑制反射。
[0313]
另外，由实施例3和实施例4的比较可知，通过增多着色件的含量，能够进一步抑制反射光的射出。具体而言，由实施例3与比较例1的比较可知，通过将包含着色件的比例设为2.0质量％以上，能够有效地抑制反射光在光学层叠体中的射出。
[0314]
由以上内容可知，通过对设置着色件的位置进行研究，具体而言，通过将着色层设置在比第2层与第1层的界面靠第2层的一侧，能够抑制正面亮度的降低，即，能够在不增多着色件的量的情况下抑制入射到光学膜的来自外部的光的反射。
[0315]
以上，对本发明的各实施方式进行了说明，但本发明不限于上述的实施方式中的结构，也可以施加各种变更。另外，也可以适当组合各实施方式中的结构。在该情况下，也可以组合3个以上的实施方式中的结构。
[0316]
例如，在图17所示的变形例中，光学膜600具备基材601、设置于基材601的正面的正面件602、以及设置于基材601的背面的光学功能层603。在该变形例中，光学功能层603具有第1层604、折射率与第1层604不同且在第1层604的基材601侧与第1层604 接合的第2层605、以及折射率与第1层604不同且层叠在第1层604的与第2层605相反一侧的第3层606。另外，第1层604与第2层605的第1界面呈凹凸形状。第1层604与第3 层606的第2界面呈凹凸形
状。此外，着色件652设置在比第1界面更靠近第2层605的一侧。而且，第2层605、基材601及正面件602各自的折射率依次变小。即，图17所示的变形例的光学膜600具有上述第1实施方式的光学膜100的特征、第4实施方式的光学膜 400的特征、以及第5实施方式的光学膜500的特征。根据这样的光学膜600，能够起到上述的第1实施方式的光学膜100、第4实施方式的光学膜400以及第5实施方式的光学膜500所起到的各效果。
[0317]
此外，当然也能够进行各实施方式中的结构的其他组合。
[0318]
另外，例如在上述的各实施方式中，透镜部110具有沿着膜面成为长条状的形状，但如图18所示，透镜部110也可以在膜面上排列成矩阵状。另外，在图18的例子中，透镜部110是四棱锥状，但也可以是圆锥状、六棱锥状、八棱锥状等。另外，上述的第1、第2实施方式的光学膜100或100-2也可以与偏光板(上偏光板13)实现一体化，以带光学膜的偏光板的形态流通。另外，上述第3实施方式的光学膜100-3可以根据用途与圆偏光板220实现一体化，以带光学膜的偏光板的形态流通。
[0319]
进而，在上述的各实施方式中，偏光板(上偏光板)13与光学膜100的低折射率层104(光学膜400、500的第1层404、504)接合。但是，偏光板的偏光件也可以与光学膜接合。
[0320]
更详细而言，在上述的各实施方式中，偏光板13包含一对保护膜13a和配置于一对保护膜13a之间的偏光件13b。因此，偏光板13的保护膜13a与光学膜的低折射率层 104(第1层404、504)接合。在光学膜的与偏光板13接触的层、例如低折射率层104 (第1层404、505)兼作与偏光板13粘合的粘合层的情况下，偏光板13直接贴合于光学膜。或者，如图19所示，在光学膜与偏光板13之间配置有粘合层30的情况下，经由粘合层30将偏光板13贴合于光学膜。
[0321]
然而，也可以是：省略保护膜13a，使偏光件13b与光学膜的低折射率层(第1 层)接合。在光学膜的与偏光件13b接触的层、例如低折射率层104(第1层404、505 )兼作与偏光板13粘合的粘合层的情况下，偏光件13b直接贴合于光学膜。或者，如图20所示，在光学膜与偏光件13b之间配置有粘合层30的情况下，偏光件13b经由粘合层30贴合于光学膜。
[0322]
标号说明
[0323]
10、10-2、10-3:显示装置；
[0324]
12:液晶层；
[0325]
13:上偏光板；
[0326]
14:下偏光板；
[0327]
15:液晶面板；
[0328]
15a:显示面；
[0329]
15b:背面；
[0330]
20:面光源装置；
[0331]
21:发光面；
[0332]
30:粘合层；
[0333]
100、100-2、100-3、400、500、600:光学膜；
[0334]
101、401、501、601:基材；
[0335]
101a:正面；
[0336]
101b:背面；
[0337]
102、402、502、602:正面件；
[0338]
103、403、503、603:光学功能层；
[0339]
104、404、504、604:低折射率层(第1层)；
[0340]
105、405、505、605:高折射率层(第2层)；
[0341]
406、606:第3层；
[0342]
105a:层主体；
[0343]
110:透镜部；
[0344]
120、420、520:凹凸形状(界面)；
[0345]
120s、420s、520s:侧面(斜面)；
[0346]
121:凹部；
[0347]
121a:平坦部；
[0348]
122:凸部；
[0349]
122a:平坦部；
[0350]
215:有机led面板；
[0351]
220:圆偏光板；
[0352]
230:触摸面板；
[0353]
240:罩玻璃；
[0354]
251:第1粘合层；
[0355]
252:第2粘合层；
[0356]
253:第3粘合层。