CN108292059B - 液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
一种液晶显示装置依次具有光源单元、后面侧起偏器、液晶单元、前面侧起偏器、以及宽视角膜。或者,一种液晶显示装置依次具有光源单元、后面侧起偏器、液晶单元、宽视角膜、以及前面侧起偏器。进而,液晶显示装置任意地还具有在所述后面侧起偏器与所述液晶单元之间设置的后面侧光学膜、和在所述前面侧起偏器与所述液晶单元或所述宽视角膜之间设置的前面侧光学膜。
Description
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置根据驱动液晶单元的方式而分类为各种模式的装置。作为液晶单元的模式的示例,列举有VA(Virtical Alignment:垂直取向)模式、IPS(In-PlaneSwitching:共面转换)模式及TN(Twisted Nematic:扭曲向列)模式。
在多数的情况下,这些液晶显示装置具有包含光源、后面侧(更靠近光源的一侧)的起偏器、液晶单元、前面侧(更远离光源的一侧)的起偏器的基本结构。除了该基本结构之外,还公知有为了提高显示性能而设置有各种结构要素(例如专利文献1~2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2006/54695号;
专利文献2:国际公开第2006/35635号(对应外国公报:美国专利第2007/285599号说明书)。
发明内容
发明要解决的课题
在液晶显示装置中,需要进一步改善画质。例如,需要提高在从极角(相对于显示面的法线方向的角度)为45°这样的来自倾斜方向的角度观看显示面的情况下的显示面的画质。此外,也需要提高在从各种方位角进行了从该倾斜方向的角度的观看的情况下的显示面的画质。进而,也需要提高显示的对比度。具体而言,除了改善在昏暗的周边环境中观察显示面时的对比度即暗处对比度之外,还需要改善在明亮的周边环境中观察显示面时的对比度即亮处对比度。
因此,本发明的目的在于提供一种液晶显示装置,能够在与各种模式的液晶单元的组合中提高在各种方位角的从倾斜方向的可视性,并提高对比度。
用于解决课题的方案
本发明人为了解决上述课题而进行了深入研究,结果发现通过在液晶显示装置的特定的位置设置宽视角膜能就能够解决上述课题,由此完成了本发明。
即,本发明如下所述。
〔A1〕一种液晶显示装置,依次具有光源单元、后面侧起偏器、液晶单元、前面侧起偏器、以及宽视角膜。
〔A2〕如〔A1〕所述的液晶显示装置,还具有在所述后面侧起偏器与所述液晶单元之间设置的后面侧光学膜、和在所述前面侧起偏器与所述液晶单元之间设置的前面侧光学膜,
所述后面侧起偏器和所述后面侧光学膜构成后面侧圆偏振片,
所述前面侧起偏器和所述前面侧光学膜构成前面侧圆偏振片。
〔A3〕如〔A2〕所述的液晶显示装置,所述后面侧光学膜、所述前面侧光学膜或这两者为λ/4波片。
〔A4〕如〔A3〕所述的液晶显示装置,所述后面侧起偏器的吸收轴与所述后面侧光学膜的慢轴的交叉角、所述前面侧起偏器的吸收轴与所述前面侧光学膜的慢轴的交叉角或这两者为45°。
〔A5〕如〔A2〕至〔A4〕中的任一项所述的液晶显示装置,所述后面侧光学膜、所述前面侧光学膜或这两者由多个层构成。
〔A6〕如〔A1〕至〔A5〕中的任一项所述的液晶显示装置,所述液晶单元为VA模式的液晶单元。
〔A7〕如〔A2〕至〔A6〕中的任一项所述的液晶显示装置,所述后面侧光学膜、所述前面侧光学膜或这两者的Nz系数为Nz≥1.3。
〔A8〕如〔A2〕至〔A7〕中的任一项所述的液晶显示装置,所述后面侧光学膜、所述前面侧光学膜或这两者的面内延迟量Re的偏差为1nm以上且10nm以下的范围。
〔A9〕如〔A2〕至〔A8〕中的任一项所述的液晶显示装置,所述后面侧光学膜、所述前面侧光学膜或这两者的慢轴的偏差为0.1°以上且2.0°以下的范围。
〔A10〕如〔A2〕至〔A9〕中的任一项所述的液晶显示装置,所述后面侧光学膜与所述后面侧起偏器的交叉角、所述前面侧光学膜与所述前面侧起偏器的交叉角或这两者的偏差为0.2°以上且2.0°以下的范围。
〔A11〕如〔A1〕所述的液晶显示装置,所述液晶单元为IPS模式的液晶单元。
〔A12〕如〔A1〕至〔A11〕中的任一项所述的液晶显示装置,显示面为矩形的形状,所述后面侧起偏器或所述前面侧起偏器的吸收轴位于相对于所述显示面的一个边为平行或垂直的方向上。
〔A13〕如〔A1〕至〔A12〕中的任一项所述的液晶显示装置,所述液晶单元为常黑模式的液晶单元。
〔A14〕如〔A1〕所述的液晶显示装置,所述液晶单元为TN模式的液晶单元。
〔A15〕如〔A14〕所述的液晶显示装置,显示面为矩形的形状,所述后面侧起偏器或所述前面侧起偏器的吸收轴位于相对于所述显示面的一个边为约45°或约135°的方向上。
〔A16〕如〔A14〕或〔A15〕所述的液晶显示装置,所述液晶单元为常白模式的液晶单元。
〔A17〕如〔A1〕至〔A16〕中的任一项所述的液晶显示装置,所述宽视角膜具有含孔部。
〔A18〕如〔A17〕所述的液晶显示装置,所述宽视角膜具有作为所述含孔部的彼此大致平行的多个含孔部。
〔A19〕如〔A17〕或〔A18〕所述的液晶显示装置,所述宽视角膜具有两层以上的树脂层,所述含孔部设置在所述树脂层中的一层以上。
〔A20〕如〔A17〕至〔A19〕中的任一项所述的液晶显示装置,所述宽视角膜由包含核层的多层膜构成,在所述核层具有作为所述含孔部的银纹。
〔A21〕如〔A17〕至〔A20〕中的任一项所述的液晶显示装置,在所述宽视角膜中,相邻的所述含孔部的间隔为50μm以下的随机的间隔,所述含孔部的宽度为20nm以上。
〔A22〕如〔A1〕至〔A21〕中的任一项所述的液晶显示装置,在所述宽视角膜的前面侧的表面还具有硬涂层。
〔A23〕如〔A1〕至〔A22〕中的任一项所述的液晶显示装置,在所述宽视角膜的后面侧的表面还具有易粘合层。
〔A24〕如〔A1〕至〔A23〕中的任一项所述的液晶显示装置,所述宽视角膜具有紫外线吸收功能。
〔A25〕如〔A24〕所述的液晶显示装置,所述宽视角膜由具有紫外线吸收剂的多层膜构成。
〔A26〕如〔A1〕至〔A25〕中的任一项所述的液晶显示装置,所述宽视角膜对所述前面侧起偏器的前面侧的表面进行保护。
〔A27〕如〔A1〕至〔A26〕中的任一项所述的液晶显示装置,所述宽视角膜为拉伸膜。
〔A28〕如〔A1〕至〔A27〕中的任一项所述的液晶显示装置,所述光源单元为射出直线偏振光的光源。
〔B1〕一种液晶显示装置,依次具有光源单元、后面侧起偏器、液晶单元、宽视角膜、以及前面侧起偏器。
〔B2〕如〔B1〕所述的液晶显示装置,还具有在所述后面侧起偏器与所述液晶单元之间设置的后面侧光学膜、和在所述前面侧起偏器与所述宽视角膜之间设置的前面侧光学膜,所述后面侧起偏器和所述后面侧光学膜构成后面侧圆偏振片,所述前面侧起偏器和所述前面侧光学膜构成前面侧圆偏振片。
〔B3〕如〔B2〕所述的液晶显示装置,所述后面侧光学膜、所述前面侧光学膜或这两者为λ/4波片。
〔B4〕如〔B3〕所述的液晶显示装置,所述后面侧起偏器的吸收轴与所述后面侧光学膜的慢轴的交叉角、所述前面侧起偏器的吸收轴与所述前面侧光学膜的慢轴的交叉角或这两者为45°。
〔B5〕如〔B2〕至〔B4〕中的任一项所述的液晶显示装置,所述后面侧光学膜、所述前面侧光学膜或这两者由多个层构成。
〔B6〕如〔B1〕至〔B5〕中的任一项所述的液晶显示装置,所述液晶单元为VA模式的液晶单元。
〔B7〕如〔B2〕至〔B6〕中的任一项所述的液晶显示装置,所述后面侧光学膜、所述前面侧光学膜或这两者的Nz系数为Nz≥1.3。
〔B8〕如〔B2〕至〔B7〕中的任一项所述的液晶显示装置,所述后面侧光学膜、所述前面侧光学膜或这两者的面内延迟量Re的偏差为1nm以上且10nm以下的范围。
〔B9〕如〔B2〕至〔B8〕中的任一项所述的液晶显示装置,所述后面侧光学膜、所述前面侧光学膜或这两者的慢轴的偏差为0.1°以上且2.0°以下的范围。
〔B10〕如〔B2〕至〔B9〕中的任一项所述的液晶显示装置,所述后面侧光学膜与所述后面侧起偏器的交叉角、所述前面侧光学膜与所述前面侧起偏器的交叉角、或这两者的偏差为0.2°以上且2.0°以下的范围。
〔B11〕如〔B1〕所述的液晶显示装置,所述液晶单元为IPS模式的液晶单元。
〔B12〕如〔B1〕至〔B11〕中的任一项所述的液晶显示装置,显示面为矩形的形状,所述后面侧起偏器或所述前面侧起偏器的吸收轴位于相对于所述显示面的一个边为平行或垂直的方向上。
〔B13〕如〔B1〕至〔B12〕中的任一项所述的液晶显示装置,所述液晶单元为常黑模式的液晶单元。
〔B14〕如〔B1〕所述的液晶显示装置,所述液晶单元为TN模式的液晶单元。
〔B15〕如〔B14〕所述的液晶显示装置,显示面为矩形的形状,所述后面侧起偏器或所述前面侧起偏器的吸收轴位于相对于所述显示面的一个边为约45°或约135°的方向上。
〔B16〕如〔B14〕或〔B15〕所述的液晶显示装置,所述液晶单元为常白模式的液晶单元。
〔B17〕如〔B1〕至〔B16〕中的任一项所述的液晶显示装置,所述宽视角膜为各向同性。
〔B18〕如〔B17〕所述的液晶显示装置,所述宽视角膜的面内延迟量Re为Re≤5nm,并且厚度方向的延迟量Rth为|Rth|≤10nm。
〔B19〕如〔B1〕至〔B18〕中的任一项所述的液晶显示装置,所述宽视角膜具有含孔部。
〔B20〕如〔B19〕所述的液晶显示装置,所述宽视角膜具有作为所述含孔部的彼此大致平行的多个含孔部。
〔B21〕如〔B19〕或〔B20〕所述的液晶显示装置,所述宽视角膜具有两层以上的树脂层,所述含孔部设置在所述树脂层中的一层以上。
〔B22〕如〔B19〕至〔B21〕中的任一项所述的液晶显示装置,所述宽视角膜由包含核层的多层膜构成,在所述核层具有作为所述含孔部的银纹。
〔B23〕如〔B19〕至〔B22〕中的任一项所述的液晶显示装置,在所述宽视角膜中,相邻的所述含孔部的间隔为50μm以下的随机的间隔,所述含孔部的宽度为20nm以上。
〔B24〕如〔B1〕至〔B23〕中的任一项所述的液晶显示装置,在所述宽视角膜的后面侧的表面还具有易粘合层。
〔B25〕如〔B1〕至〔B24〕中的任一项所述的液晶显示装置,所述宽视角膜具有紫外线吸收功能。
〔B26〕如〔B25〕所述的液晶显示装置,所述宽视角膜由具有紫外线吸收剂的多层膜构成。
〔B27〕如〔B1〕至〔B26〕中的任一项所述的液晶显示装置,所述宽视角膜对所述前面侧起偏器的前面侧的表面进行保护。
〔B28〕如〔B1〕至〔B27〕中的任一项所述的液晶显示装置,所述宽视角膜为未被拉伸的膜。
〔B29〕如〔B1〕至〔B28〕中的任一项所述的液晶显示装置,所述宽视角膜为通过挤出成型法形成的膜。
〔B30〕如〔B1〕至〔B29〕中的任一项所述的液晶显示装置,所述光源单元为射出直线偏振光的光源。
发明效果
本发明的液晶显示装置能够在与各种模式的液晶单元的组合中提高在各种方位角度的从倾斜方向的可视性,并且提高对比度。
附图说明
图1为概要地表示本发明的液晶显示装置的一个示例的剖视图。
图2为概要地表示本发明的液晶显示装置的另一个示例的剖视图。
图3为概要地表示本发明的液晶显示装置的又一个示例的剖视图。
图4为概要地表示本发明的液晶显示装置的再一个示例的剖视图。
图5为示意地表示银纹(craze)膜的一个示例的俯视图。
图6为表示银纹的结构的一个示例的放大示意图。
图7为示意地表示银纹加工装置的一个示例的立体图。
图8示意地表示对图7的刀片附近进行了放大的侧视图。
图9为概要地表示本发明的液晶显示装置的再一个示例的剖视图。
图10为概要地表示本发明的液晶显示装置的再一个示例的剖视图。
图11为概要地表示本发明的液晶显示装置的再一个示例的剖视图。
图12为概要地表示本发明的液晶显示装置的再一个示例的剖视图。
具体实施方式
以下示出实施方式和例示物来对本发明进行详细说明。但是,本发明并不限定于以下所示的实施方式和例示物,在不脱离本发明的专利请求范围及其等同的范围的范围内可任意地变更而实施。
在本申请中,“偏振片”不仅包含坚硬的构件,还包含例如树脂制的膜这样具有可挠性的构件。
此外,只要没有特别地说明,结构要素的方向为“0°”、“15°”、“45°”、“75°”、“90°”、“平行”、“垂直”或“正交”可以在不损害本发明的效果的范围内包含例如通常±5°,优选±2°,更优选±1°的范围内的误差。
在本申请中,“法线方向”是指在从上下文可以明确的情况下相对于液晶显示装置的显示面的法线方向,具体而言是指相对于显示面为极角0°的方向。
在本申请中,有时将液晶显示装置的从装置的显示面至光源之间的相对地靠近光源的一侧仅称为“后面侧”,将相对地靠近显示面的一侧仅称为“前面侧”。
在本申请中,膜的面内延迟量Re只要没有另外说明,则为由Re=(nx-ny)×d表示的值,膜的厚度方向的延迟量Rth只要没有另外说明,则为由Rth={(nx+ny)/2-nz}×d表示的值。此外,膜的Nz系数Nz为由“Nz=(nx-nz)/(nx-ny)”表示的值。在此,nx表示膜的与厚度方向垂直的方向(面内方向)上的、赋予最大的折射率的方向的折射率。ny表示膜的上述面内方向的、与nx的方向垂直的方向的折射率。nz表示膜的厚度方向的折射率。d表示膜的膜厚。测定波长只要没有另外说明,则为590nm,测定温度只要没有另外说明,则为23℃。
在本申请中,“亮处对比度”为在向装置的显示面照射的光的照度为400勒克司的条件下所测定的对比度,“暗处对比度”为在向装置的显示面照射的光的照度为0勒克司的条件下所测定的对比度。
在本申请中,“长条”的膜是指具有相对于宽度为5倍以上的长度的膜,优选具有10倍或其以上的长度,具体而言是指具有收卷成辊状进行保管或搬运的程度的长度的膜。长条的膜的长度的上限没有特别地限制,例如可以设为相对于宽度为10万倍以下。
在本申请中,MD方向(machine direction:机器方向)是在生产线上的膜的传送方向,TD方向(traverse direction:横贯方向)是与膜表面平行的、与MD方向垂直的方向。此外,为了便于说明,有时也将长条的膜的长度方向称为膜的MD方向,将宽度方向称为膜的TD方向。
〔1.概要〕
在一个方面,本发明的液晶显示装置依次具有光源单元、后面侧起偏器、液晶单元、前面侧起偏器、宽视角膜。在另一方面,本发明的液晶显示装置依次具有光源单元、后面侧起偏器、液晶单元、宽视角膜、前面侧起偏器。在以下的说明中,有时将本发明的液晶显示装置中的前者称为液晶显示装置A,将后者称为液晶显示装置B。
本发明的液晶显示装置A可以进一步任意地具有在后面侧起偏器和液晶单元之间设置的后面侧光学膜及在前面侧起偏器和液晶单元之间设置的前面侧光学膜。
本发明的液晶显示装置B可以进一步任意地具有在后面侧起偏器和液晶单元之间设置的后面侧光学膜及在前面侧起偏器和宽视角膜之间设置的前面侧光学膜。
〔2.第一实施方式:VA模式单元其1〕
图1为概要地表示本发明的液晶显示装置A的一个示例的剖视图。在图1中,液晶显示装置100依次具有光源111、后面侧起偏器121R、液晶单元130VA、前面侧起偏器121F、和宽视角膜140。在该示例中,液晶单元130VA为VA模式的液晶单元。VA模式的液晶单元能够采用常白模式及常黑模式中的任一个,但通常能够采用常黑模式。
液晶显示装置100还具有作为任意的结构要素的、在后面侧起偏器121R和液晶单元130VA之间设置的后面侧光学膜122R及在前面侧起偏器121F和液晶单元130VA之间设置的前面侧光学膜122F。在该示例中,后面侧起偏器121R及后面侧光学膜122R构成后面侧圆偏振片120R,前面侧起偏器121F及前面侧光学膜122F构成前面侧圆偏振片120F。
液晶显示装置100还具有作为任意的结构要素的、与光源111组合设置的增亮膜112及准直膜113。光源111、增亮膜112及准直膜113构成光源单元110。
〔2.1.光源单元〕
在光源单元110中,增亮膜112为仅使从光源111射出的非偏振光中的透射后面侧起偏器121R的偏振光成分进行透射、并使除此以外的偏振光成分进行反射的膜。被增亮膜112反射而返回到后面侧的光能够进一步在光源111内的部件中反射,以改变了偏振状态的状态再次向增亮膜112入射。由此,能够增加透射后面侧起偏器121R的直线偏振光的量,减少在后面侧起偏器121R中被吸收的光的量,其结果为,实现辉度的提高。作为增亮膜112能够使用已知的各种增亮膜。作为其具体示例,能够列举组合了圆偏振光分离膜和λ/4波片的膜。
作为包含圆偏振光分离膜及λ/4波片的增亮膜中的圆偏振光分离膜的例子,能够列举出对液晶化合物进行成膜而得到的膜。作为更具体的示例,能够列举出包含胆甾树脂层的膜,即该胆甾树脂层的膜是使能够呈现胆甾相液晶的聚合性的化合物在取向为胆甾相液晶的状态下聚合而得到的液晶硬化物的层。在胆甾树脂层中具有以下的构造:在一个平面上分子轴沿着固定的方向排列,但在下一个平面上分子轴的方向偏离少许角度,在再下一个平面上角度进一步偏离这样的情况下,随着使分子沿着固定方向排列的平面前进,分子轴的角度偏离(扭转)下去。
胆甾树脂层具有圆偏振光分离功能。即,具有使某特定波长区域的左旋转或右旋转的圆偏振光反射、并使除此之外的圆偏振光透射的功能。因此,具有胆甾树脂层的膜作为圆偏振光分离膜来发挥作用。作为胆甾树脂层,优选为在可见光的整个波长区域内发挥圆偏振光分离功能的层。具体而言,优选为对于400nm~750nm的波长区域的光具有圆偏振光分离功能的胆甾树脂层。例如,优选为对于蓝色(波长410~470nm)、绿色(波长520~580nm)、红色(波长600~660nm)中的任一个波长区域的光都具有圆偏振光分离功能的胆甾树脂层。作为这种胆甾树脂层能够使用在日本特开2014-142672号公报中记载的树脂层。
准直膜是指使从其后面侧入射的光成为接近于准直光的状态而从前面侧射出的膜。在图1的示例中,准直膜113为将以从光源111扩散的方式射出的光聚集成接近于法线方向的角度的膜。这样的聚光的程度可以通过从准直膜113射出的准直光的辉度半值角(輝度半値角)来表现。例如在日本特开2011-133878号公报中记载的那样,准直光的辉度半值角为在从准直膜射出准直光时的射出面内的规定的方位对相对于射出角度的辉度进行测定,在正负两侧对从辉度的最大值变为一半的射出角度进行测定,将该两侧的角度相加而得到的值。由于准直光的辉度半值角可以根据方位而不同,所以在例如具有矩形的显示面且直立的状态下所使用的液晶显示装置的情况下,能够将垂直方向(显示面的上下方向)的辉度半值角和水平方向(显示面的左右方向)的辉度半值角的平均值即平均辉度半值角作为聚光程度的指标。平均辉度半值角优选为3°~35°,更优选为4°~20°,进一步优选为4°~11°。作为准直膜的具体示例,列举出例如在日本特开2011-133878号公报中所列举的准直膜。关于液晶单元,通常在法线方向上入射的光越多,则能够越容易提高对比度,因此通过向前面侧射出利用准直膜而成为准直光的光,能够提高液晶显示装置的对比度。在此,通过液晶显示装置进一步具有宽视角膜,能够使高对比度和广视角并存。
〔2.2.起偏器及光学膜〕
后面侧起偏器121R及前面侧起偏器121F的吸收轴方向可以适当地设定为能够表现出显示装置的功能的方向。在显示面为矩形的形状的液晶显示装置的情况下,通常后面侧起偏器或前面侧起偏器的吸收轴设为相对于所述显示面的一边为平行或垂直的方向。此外,后面侧起偏器121R及前面侧起偏器121F通常配置成彼此的吸收轴在从法线方向观察的情况下成为平行或正交。例如在具有矩形的显示面的液晶显示装置的情况下,后面侧起偏器121R配置成其吸收轴成为与显示面的某边平行的方向,前面侧起偏器121F配置成其吸收轴成为与后面侧起偏器121R的吸收轴平行的方向或正交的方向。
在本发明的液晶显示装置中,作为构成起偏器的材料能够适当选择并使用已知的材料。例如,能够通过使碘或二色性染料吸附在聚乙烯醇膜后,在硼酸浴中进行单轴拉伸来制造起偏器。此外,例如,还能够通过使碘或二色性染料吸附在聚乙烯醇膜并拉伸,进而将分子链中的聚乙烯醇单元的一部分改性为聚亚乙烯单元来制造。进而,作为起偏器,可以使用例如格栅起偏器、多层起偏器、胆甾型液晶起偏器等的具有将偏振光分离成反射光和透射光的功能的起偏器。其中,优选为包含聚乙烯醇的起偏器。起偏器的偏振度优选为98%以上,更优选为99%以上。起偏器的平均厚度优选为5μm~80μm。
在图1所示的示例中,液晶单元130VA为VA模式单元,作为与这种液晶单元组合设置的后面侧光学膜122R及前面侧光学膜122F,能够采用面内延迟量Re为100~300nm、Nz系数为1.0~2.5的膜。
特别地,优选后面侧光学膜122R、前面侧光学膜122F或这双方为λ/4波片。如液晶显示装置100的示例的那样,在液晶单元为VA模式单元的情况下优选这种方式。更具体而言,特别优选后面侧光学膜及前面侧光学膜的双方为λ/4波片。λ/4波片是其面内延迟量Re为90~180nm、优选120~150nm的膜。
在后面侧光学膜及前面侧光学膜的双方为λ/4波片的情况下,优选后面侧起偏器的吸收轴与后面侧光学膜的慢轴的交叉角、前面侧起偏器的吸收轴与前面侧光学膜的慢轴的交叉角、或者这双方为45°。特别地,优选后面侧起偏器的吸收轴与后面侧光学膜的慢轴的交叉角及前面侧起偏器的吸收轴与前面侧光学膜的慢轴的交叉角的双方为45°。在该情况下,后面侧光学膜的慢轴与前面侧光学膜的慢轴的交叉角能够设为0°或90°,但是在后面侧起偏器的吸收轴与前面侧起偏器的吸收轴为正交的情况下,特别优选后面侧光学膜的慢轴与前面侧光学膜的慢轴的交叉角为0°,在后面侧起偏器的吸收轴与前面侧起偏器的吸收轴为平行的情况下,特别优选后面侧光学膜的慢轴与前面侧光学膜的慢轴的交叉角为90°。
在本发明的液晶显示装置中,后面侧光学膜及前面侧光学膜可以如上述的示例那样分别仅由一层构成,但也可以由多层构成。例如,光学膜由多个层构成,作为由该多个层构成的光学膜整体,可以是以作为1/4波片发挥作用的方式构成的膜。此外,例如,光学膜可以由多个层构成,该多个层中的与起偏器相接的一侧的层是具有对起偏器进行保护的功能的保护膜,除此之外的层为表现出光学功能的层。
作为光学膜由多个层构成的情况的具体示例,列举出光学膜包含1/2波片及1/4波片的方式。通过组合包含1/2波片及1/4波片,能够使光学膜整体作为1/4波片发挥作用。作为更具体的示例,列举出通过起偏器与光学膜的组合而成为(起偏器)/(1/2波片)/(1/4波片)的层结构的方式。作为在该情况下的以起偏器的透射轴为基准的1/2波片及1/4波片的慢轴方向上的组合的优选例,可列举出下述示例:
例(a):
相对于起偏器的透射轴的1/2波片的慢轴方向:15°
相对于起偏器的透射轴的1/4波片的慢轴方向:75°
例(b):
相对于起偏器的透射轴的1/2波片的慢轴方向:75°
相对于起偏器的透射轴的1/4波片的慢轴方向:15°
通过使用如例(a)或(b)的光学膜,能够容易地构成在宽幅的波长范围内能够作为1/4波片来发挥作用的光学膜,能够容易地获得在宽频带中可视性提高等效果。此外,通过使用如例(a)或(b)的光学膜来作为前面侧光学膜,能够表现出防止显示面中的外部光的映入。
作为光学膜由多个层构成的情况的另一个具体示例,列举出光学膜包含保护膜和相位差膜的方式。在该情况下,光学膜的与起偏器相接的一侧的层成为保护膜,比其更靠近液晶单元的一侧的层成为相位差膜。该情况下的相位差膜具体而言能够采用与上述的1/4波片、或1/2波片和1/4波片的组合相同的方式。另一方面,保护膜具体而言能够采用实质具有光学上各向同性的层,更具体而言能够采用与后述的第一光学元件相同的元件。
在本发明的液晶显示装置中,作为构成后面侧光学膜及前面侧光学膜的材料,能够适当地选择并使用已知的材料。例如,能够使用各种热塑性树脂。作为热塑性树脂,列举出聚碳酸酯、聚酯、聚醚砜、聚芳脂、聚酰亚胺、脂环式聚烯烃树脂等。其中,优选脂环式聚烯烃树脂,特别地,从机械强度、耐热性等观点出发,优选在主链具有脂环结构的脂环式聚烯烃树脂。
作为脂环式聚烯烃树脂中的脂环结构,列举出饱和脂环式烃(环烷烃)结构、不饱和脂环式烃(环烯烃)结构等,但从机械强度、耐热性等的观点出发,优选环烷烃结构。构成脂环结构的碳原子数没有特别限制,但在通常为4~30个,优选为5~20个,更优选为5~15个时,机械强度、耐热性及膜的成型性的特性高度地均衡。
构成脂环式聚烯烃树脂的具有脂环结构的重复单元的比例优选为55重量%以上,更优选为70重量%以上,特别优选为90重量%以上。如果脂环式聚烯烃树脂中的具有脂环式结构的重复单元的比例处于该范围内,则从透明性及耐热性的观点出发是优选的。
作为脂环式聚烯烃树脂,能够列举出降冰片烯系树脂、单环的环状烯烃系树脂、环状共轭二烯系树脂、乙烯基脂环式烃系树脂及它们的氢化物等。其中,降冰片烯系树脂由于透明性和成型性良好,因而能够优选使用。
作为降冰片烯系树脂,能够列举出例如具有降冰片烯结构的单体的开环聚合物或具有降冰片烯结构的单体与其它单体的开环共聚物、或者它们的氢化物;具有降冰片烯结构的单体的加成聚合物或具有降冰片烯结构的单体与其它单体的加成共聚物、或者它们的氢化物等。其中,从透明性、成型性、耐热性、低吸湿性、尺寸稳定性、轻量性等观点出发,能够特别优选使用具有降冰片烯结构的单体的开环(共)聚合物氢化物。
作为具有降冰片烯结构的单体,能够列举出二环[2.2.1]庚-2-烯(惯用名:降冰片烯)、三环[4.3.0.12,5]癸-3,7-二烯(惯用名:双环戊二烯)、7,8-苯并三环[4.3.0.12,5]癸-3-烯(惯用名:亚甲基四氢芴)、四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯(惯用名:四环十二碳烯)及它们的化合物的衍生物(例如,环中具有取代基的产物)等。在此,作为取代基,能够列举出例如烷基、亚烷基、极性基团等。此外,这些取代基也可以相同或不同、多个结合成环。具有降冰片烯结构的单体能够单独使用一种,或将两种以上组合使用。
作为极性基团的种类,列举出杂原子或具有杂原子的原子团等。作为杂原子,列举出氧原子、氮原子、硫原子、硅原子、卤原子等。作为极性基团的具体示例,列举出羧基、羰氧基羰基、环氧基、羟基、氧基、酯基、硅烷醇基、甲硅烷基、氨基、腈基、磺基等。为了获得饱和吸水率小的膜,优选极性基团的量少,更优选不具有极性基团。
作为能够与具有降冰片烯结构的单体开环共聚的其它单体,列举出环己烯、环庚烯、环辛烯等单环状烯烃类及其衍生物;环己二烯、环庚二烯等环状共轭二烯及其衍生物等。
具有降冰片烯结构的单体的开环聚合物以及具有降冰片烯结构的单体与能够共聚的其它单体的开环共聚物能够通过在公知的开环聚合催化剂的存在下对单体进行(共)聚合来获得。
作为能够与具有降冰片烯结构的单体加成共聚的其它单体,列举有,例如乙烯、丙烯、1-丁烯等碳原子数2~20的α-烯烃及它们的衍生物;环丁烯、环戊烯、环己烯等环烯烃及它们的衍生物;1,4-己二烯、4-甲基-1,4-己二烯、5-甲基-1,4-己二烯等非共轭二烯等。这些单体能够单独一种地或组合两种以上使用。其中,优选α-烯烃,更优选乙烯。
具有降冰片烯结构的单体的加成聚合物以及具有降冰片烯结构的单体与能够共聚的其它单体的加成共聚物能够通过在公知的加成聚合催化剂的存在下对单体进行(共)聚合来获得。
具有降冰片烯结构的单体的开环聚合物的氢化物、具有降冰片烯结构的单体和能够与其开环共聚的其它单体的开环共聚物的氢化物、具有降冰片烯结构的单体的加成聚合物的氢化物、以及具有降冰片烯结构的单体和能够与其加成共聚的其它单体的加成共聚物的氢化物能够通过向这些开环(共)聚合物或加成(共)聚合物的溶液添加含有镍、钯等过渡金属的公知的氢化催化剂而接触氢,并将碳-碳不饱和键优选进行90%以上氢化来获得。
在降冰片烯系树脂中,优选如下的降冰片烯系树脂,即,具有X:二环[3.3.0]辛烷-2,4-二基-亚乙基结构和Y:三环[4.3.0.12,5]癸烷-7,9-二基-亚乙基结构作为重复单元;这些重复单元的含量相对于全部的降冰片烯系树脂的重复单元为90重量%以上;且X的含有比例与Y的含有比例之比优选以X∶Y的重量比计为100∶0~40∶60。通过使用这种树脂,能够获得长期无尺寸变化、光学特性的稳定性优异的光学膜。
本发明优选使用的脂环式聚烯烃树脂的分子量根据使用目的而酌情选定,以采用作为溶剂使用环己烷(在树脂不溶解的情况下为甲苯)的凝胶渗透色谱法测定出的聚异戊二烯(在溶剂为甲苯时为聚苯乙烯)换算的重均分子量(Mw)计,优选为15000~50000,更优选为18000~45000,特别优选为20000~40000。在重均分子量处于这样的范围时,膜的机械的强度及成型性高度地均衡,因而优选。
本发明优选使用的脂环式聚烯烃树脂的分子量分布(重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn))并没有特别地限制,通常为1.0~10.0的范围,优选为1.1~4.0的范围,更优选为1.2~3.5的范围。
热塑性树脂的玻璃化转变温度能够根据使用目的而酌情选择,优选为80℃以上的范围,更优选为100~250℃的范围。由玻璃化转变温度处于这种范围内的热塑性树脂构成的膜在高温下不会产生形变、应力,耐久性优异。
热塑性树脂的光弹性系数的绝对值优选为10×10-12Pa-1以下,更优选为7×10- 12Pa-1以下,特别优选为4×10-12Pa-1以下。光弹性系数C是双折射Δn除以应力σ而得到的值。即,由C=Δn/σ表示的值。当热塑性树脂的光弹性系数超过10×10-12Pa-1时,有可能拉伸膜的面内方向延迟量的偏差变大。
热塑性树脂能够通过公知的方法例如铸造成型法、挤出成型法、吹胀成型法等成型为长条的膜。通过对其进行拉伸,进一步裁剪成所需的形状,从而获得具有所需的位相差及形状的光学膜。作为光学膜的具体的制造方法的示例,列举出在日本特开2003-342384号公报及国际公开第2009/41273号中记载的方法。
在本发明的液晶显示装置中,后面侧光学膜及前面侧光学膜中的一个以上的Nz系数优选为Nz≥1.3。具体而言,后面侧光学膜及前面侧光学膜的一个以上的Nz系数优选为1.3以上且2.5以下。
在本发明的液晶显示装置中,后面侧光学膜及前面侧光学膜中的一个以上的面内延迟量Re的偏差优选为1nm以上且10nm以下的范围。具体而言,后面侧光学膜及前面侧光学膜的一个以上的Re的偏差更优选为2nm以上且5nm以下的范围。
在本发明的液晶显示装置中,后面侧光学膜及前面侧光学膜中的一个以上的慢轴的偏差优选为0.1°以上且2.0°以下的范围。具体而言,后面侧光学膜及前面侧光学膜的一个以上的慢轴的偏差更优选为0.3°以上且1.0°以下。
在本发明的液晶显示装置中,后面侧光学膜与后面侧起偏器的交叉角、和前面侧光学膜与前面侧起偏器的交叉角中的一个以上的偏差优选为0.2°以上且2.0°以下的范围。具体而言,后面侧光学膜及前面侧光学膜的一个以上的交叉角的偏差更优选为0.8°以上且2.0°以下。
面内延迟量Re的偏差、慢轴的偏差及交叉角的偏差是液晶显示装置的显示面中的、在与显示装置的长边方向平行的某条线上以20mm间隔设置的测定点处测定出的结果中的最大值与最小值的差。
〔2.3.宽视角膜〕
在本发明的液晶显示装置A中,宽视角膜设置在前面侧起偏器的前面侧。宽视角膜为使从其后面侧入射的光成为更扩散的状态而从前面侧射出的膜。在图1的示例中,宽视角膜使从前面侧光学膜122F射出的光以更扩散的状态从前面侧射出。
〔2.4.银纹膜等具有含孔部的膜〕
作为宽视角膜的优选示例,列举出具有含孔部的膜。作为其进一步优选示例,列举出具有银纹的膜。在以下中,对具有这样的银纹的宽视角膜进行说明。在以下的说明中,有时将具有银纹的宽视角膜仅称为“银纹膜”。
〔2.4.1.具有含孔部的膜的材料〕
银纹膜等具有含孔部的膜的材料能够采用各种包含聚合物的树脂。作为该聚合物的示例列举出聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚酰胺、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯及含有脂环结构的聚合物,从银纹的形成的容易度的观点出发,优选聚苯乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯及含有脂环结构的聚合物。
聚苯乙烯是包含来自苯乙烯系单体的重复单元(以下,酌情称为“苯乙烯系单体单元”)的聚合物。所述的苯乙烯系单体是指苯乙烯及苯乙烯衍生物。作为苯乙烯衍生物的示例列举出α-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对氯苯乙烯、对硝基苯乙烯、对氨基苯乙烯、对羧基苯乙烯及对苯基苯乙烯。苯乙烯系单体可以单独使用一种,也可以将两种以上以任意比率组合使用。因此,苯乙烯系聚合物可以单独含有一种苯乙烯系单体单元,也可以以任意比率组合含有两种以上的苯乙烯系单体单元。
此外,聚苯乙烯可以是仅含有苯乙烯系单体的均聚物或共聚物,也可以是苯乙烯系单体与其它单体的共聚物。作为能够与苯乙烯系单体共聚的单体的示例列举出乙烯、丙烯、丁二烯、异戊二烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈、N-苯基马来酰亚胺、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、马来酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸及醋酸乙烯酯。这些单体可以单独使用一种,也可以将两种以上以任意比率组合使用。
聚丙烯可以是丙烯的均聚物,也可以是与丙烯以外的单体的共聚物。在聚丙烯为共聚物的情况下,聚丙烯可以是无规聚合物,也可以是嵌段共聚物,还可以是接枝聚合物。但是,即使在聚丙烯为共聚物的情况下,也优选聚丙烯包含的来自丙烯的重复单元的含有率高,具体而言,优选80重量%以上,更优选85重量%以上。
含有脂环结构的聚合物可列举出(1)降冰片烯系聚合物、(2)单环的环状烯烃系聚合物、(3)环状共轭二烯系聚合物、(4)乙烯基脂环式烃系聚合物、以及(1)~(4)的氢化物等。其中,从耐热性、机械的强度等观点出发,优选降冰片烯系聚合物及其氢化物。
构成具有含孔部的膜的材料的树脂的重均分子量以通过凝胶渗透色谱法测定的聚苯乙烯换算的重均分子量计,通常为5000以上,优选为10000以上,更优选为15000以上,通常为50000以下,优选为45000以下,更优选为40000以下。
构成具有含孔部的膜的树脂可以根据需要含有聚合物以外的任选成分。任选成分的例子可举出紫外线吸收剂、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、防静电剂、分散剂、氯捕获剂、阻燃剂、结晶成核剂、增强剂、抗粘连剂、防雾剂、脱模剂、颜料、有机或无机的填充剂、中和剂、滑剂、分解剂、金属非活化剂、防污染剂、以及抗菌剂。
紫外线吸收剂的示例可列举出氧化二苯甲酮系化合物、苯并***系化合物、水杨酸酯系化合物、二苯甲酮系紫外线吸收剂、苯并***系紫外线吸收剂、丙烯腈系紫外线吸收剂、三嗪系化合物、镍络盐系化合物、以及无机粉体等。优选的紫外线吸收剂的例子可举出2,2’-亚甲基双(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并***-2-基)苯酚)、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并***、2,4-二叔丁基-6-(5-氯苯并***-2-基)苯酚、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮、2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮。特别优选的例子可举出2,2’-亚甲基双(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并***-2-基)苯酚)。
在构成具有含孔部的膜的树脂含有紫外线吸收剂的情况下,优选紫外线吸收剂的含量相对于树脂100重量%为0.5~5重量%。
具有含孔部的膜可以仅由一层的树脂层形成,也可以具有两层以上的树脂层。在具有含孔部的膜具有两层以上的树脂层的情况下,作为构成各个树脂层的材料,能够使用上面例示的材料。在具有含孔部的膜具有两层以上的树脂层的情况下,含孔部能够设置在树脂层中的一层以上的面。在该情况下,设置含孔部的面可以是银纹膜的最表面,也可以是具有含孔部的膜内部的多个树脂层之间的一个以上的界面。例如,宽视角膜能够采用由包含核层的多层膜构成、并在所述核心层具有作为含孔部的银纹的膜。这种银纹膜能够通过后述的制造方法来制造。在具有含孔部的膜具有两层以上的树脂层的情况下,各树脂层可以是相同的树脂层,也可以是不同的树脂层。
具有含孔部的膜的厚度优选5μm以上,更优选10μm以上,进一步优选20μm以上。对于上限没有特别限定,优选100μm以下,更优选70μm以下,进一步优选为40μm以下。在具有含孔部的膜具有两层以上的树脂层的情况下,优选树脂层的合计厚度控制在上述的范围。
宽视角膜中的含孔部指的是膜上的包含大量的孔的部分。优选宽视角膜具有作为含孔部的彼此大致平行的多个含孔部。
图5为示意地表示具有含孔部的膜的具体示例即银纹膜的一个示例的俯视图。在图5的示例中,长条状的银纹膜1在其表面具有多个彼此平行的直线状的银纹2。银纹2具备大量的孔(在图5中未图示)。在图5的示例中,银纹2的长度方向为与银纹膜1的TD方向平行的方向。
由于银纹含有孔,所以入射到银纹的光被散射。此外,通过含有孔,银纹的折射率比未形成膜的银纹位置的折射率低,因此,在银纹膜的面内混合存在折射率不同的区域。其结果为,光的散射方向的角度能够扩大。虽然不受特定的理论的约束,但认为通过光向该宽范围散射,从而实现了视角的扩大。
银纹所含有的孔可以在具有银纹的层的厚度方向上贯穿,也可以不贯穿。在任一种情况下,银纹由于含有孔而成为在银纹膜的厚度方向上具有深度的结构。各银纹通常具有大量孔,但银纹的结构并不限于此,也可以由单一的裂纹状的孔构成。
多个银纹彼此大致平行地设置。银纹彼此“大致平行”指的是在能够得到本发明的效果的范围内彼此构成的角也可以是超过0°的角度。具体而言,可以具有优选±40°以内、更优选±30°以内的误差。由于彼此“大致平行”的银纹能够具有这样的角度关系,所以在银纹膜中,多个银纹可以具有相互交叉的部位。
各银纹通常具有大致直线状的形状。银纹的形状为“大致直线状”指的是还包含在能够得到本发明的效果的范围内具有褶曲的情况。
此外,从容易形成银纹的观点出发,银纹的长度方向优选与银纹膜的TD方向大致平行(与MD方向大致垂直)。在该情况下,无需如图5所示的一个示例的那样从银纹膜1的一端部到与该端部相向的另一端部为止呈直线状形成。
相邻的银纹的间隔P可以是固定的,也可以是随机的。例如,在如图5所示的例子中,相邻的银纹2的间隔P不是固定的而是随机的间隔。从获得高视角扩大的效果出发,银纹的间隔优选是随机的。
相邻的银纹的间隔P没有特别限定,从得到良好的显示画面品质等的观点出发,优选为窄的间隔。对于该间隔P,具体而言,能够优选设为50μm以下,更优选设为40μm以下,进一步优选设为30μm以下。在间隔P是随机的情况下,银纹膜中的间隔P的最大值优选该上限以下。
银纹膜中的银纹是指在膜中形成的大致直线状的裂缝。银纹通常具有在该裂缝之间形成的原纤维和在其之间形成的作为孔的空隙。原纤维是指通过构成树脂的分子纤维化而得到的纤维。
图6为表示银纹的结构的一个示例的放大示意图。在图6中,银纹21具有大量细长的原纤维22和存在于其之间的空隙23。原纤维22通常在与银纹的长度方向大致正交的方向上延伸存在。具有这样的结构的银纹能够通过对膜进行银纹加工而形成。通过对膜进行银纹加工,对膜施加压力,从而能够使膜形成裂缝,进而在裂缝的间隙内使构成树脂的分子纤维化,形成原纤维和在其之间的空隙。银纹加工的细节在后面叙述。
原纤维的直径通常为5nm~50nm,优选10nm~40nm。银纹中的空隙的直径通常为5nm~45nm,优选为10nm~30nm。
在本申请中宽视角膜具有含孔部的情况下,该含孔部的宽度优选20nm以上,更优选30nm以上,进一步更优选200nm以上,优选1000nm以下,更优选800nm以下。在含孔部为银纹的情况下,该银纹的宽度优选为上述的范围。此处的原纤维的直径、空隙的直径、含孔部的宽度及银纹的宽度的值为平均值,具体而言,能够通过用扫描型电子显微镜观察显现银纹的区域等的具有含孔部的区域中的任意三处,并测定银纹等的含孔部的大小及原纤维与空隙的大小而计算出。
通常,从提高制造效率的观点出发,具有含孔部的膜被制造为长条的膜。通过将长条的具有含孔部的膜切出为所需的形状,从而能够制造单张的具有含孔部的膜。
具有含孔部的膜可以是光学各向异性小、实质上为光学上各向同性的膜,也可以是光学上各向异性的膜。
在液晶显示装置A中,银纹膜等的具有含孔部的膜优选光学上各向异性的膜。在具有含孔部的膜为光学上各向异性的膜的情况下,其面内延迟量Re优选360nm以下,更优选330nm以下,进一步优选300nm以下。对于下限没有特别限定,但优选10nm以上,更优选20nm以上,进一步优选30nm以上。此外,厚度方向的延迟量Rth优选400nm以下,更优选350nm以下,进一步优选300nm以下。对于下限没有特别限定,但优选10nm以上,更优选20nm以上,进一步优选30nm以上。在本申请中,在宽视角膜为银纹膜等的具有含孔部的膜的情况下,其延迟量等的光学上各向异性能够设为不存在含孔部的位置的值。
具有含孔部的膜的全光线透射率优选70%以上,更优选80%以上。光线透射率可按照JIS K0115使用分光光度计(日本分光(株)公司制、紫外可见近红外分光光度计“V-570”)来测定。
〔2.4.2.银纹膜的制造方法〕
银纹膜能够使用已知的方法等任意方法来制造。例如,在制造用于供银纹形成的膜之后,通过在该膜的面形成银纹,从而能够制造银纹膜。在本申请中,有时将这样的用于供银纹形成的膜简称为“材料膜”。
〔2.4.2a.材料膜的制造〕
作为材料膜的制造方法的示例,列举出注射成型法、挤出成型法、压制成型法、吹胀成型法、吹塑成型法、压延成型法、注塑成型法、以及压缩成型法。
制造材料膜时的熔融树脂温度等的条件能够根据材料膜的种类酌情改变,能够在公知的条件下进行。
在材料膜具有两层以上的树脂层的情况下,作为材料膜的制造方法的例子列举出共挤出T型模具法、共挤出吹胀法、共挤出层压法、干式层压、共流延法以及涂敷成型法。
材料膜可以是未被拉伸的未拉伸膜,也可以是被拉伸的拉伸膜。从能够容易形成所需的银纹的观点出发,优选拉伸膜。拉伸方法可以采用单轴拉伸和双轴拉伸中的任一种,优选单轴拉伸。其中,优选的实施方式是在材料膜的TD方向上的单轴拉伸。
拉伸能够使用公知的拉伸装置进行。拉伸装置的例子可举出纵向单轴拉伸机、拉幅拉伸机、磁泡拉伸机以及辊式拉伸机。
拉伸温度优选为(TG-30℃)以上,更优选为(TG-10℃)以上,优选为(TG+60℃)以下,更优选为(TG+50℃)以下。此处,“TG”表示树脂的玻璃化转变温度。
拉伸倍率优选为1.2倍~5倍,更优选为1.5倍~4倍,进一步优选为2倍~3倍。在像双轴拉伸这样沿不同的多个方向进行拉伸的情况下,优选由在各拉伸方向上的拉伸倍率的积表示的总拉伸倍率控制在上述范围。
〔2.4.2b.银纹的形成〕
在制造材料膜之后,通过在材料膜的面上形成银纹,从而能够制造银纹膜。
作为形成银纹的具体的方法的示例,列举出银纹加工。通过进行银纹加工,能够有效率地制造银纹膜。
银纹加工能够通过已知的方法等任意的方法来进行。作为银纹加工的示例,列举出在日本特开平6-82607号公报、日本特开平7-146403号公报、日本特开平9-166702号公报、日本特开平9-281306号公报、WO2007/046467号、日本特开2006-313262号公报、日本特开2009-298100号公报及日本特开2012-167159号公报中记载的方法。
参照图7及图8,对银纹加工的具体示例进行说明。图7为示意地表示银纹加工装置的一个示例的立体图,图8为示意地表示将图7的刀片附近放大的侧视图。在图8中,从TD方向观察装置。
在图7的示例中,银纹加工装置70具有出料辊41、输送辊42和43以及刀片3。刀片3具有在与TD方向平行的方向上延长的刀刃30E。
在银纹加工装置70的操作中,从出料辊41沿箭头A11方向输送的长条的材料膜5在对刀片3的刀刃30E施力的状态下被输送辊42和43支承并输送。由此,能够对材料膜5施加压力。结果,在材料膜5的表面产生由于加压引起的变形,形成在与TD方向大致平行的方向上延长的银纹2,从而能够制造银纹膜1。
在银纹加工中,刀片3与材料膜5相接的角度能够酌情调节成形成所需的银纹的角度。在图7和图8的例子中,该角度表示为从刀刃30E的延长方向观察的刀片3的中心线30C与材料膜5的下游侧的表面所成的角度θ。角度θ优选为10°~60°,更优选为15°~50°,进一步优选为20°~40°。
在将刀片抵压在材料膜时,对材料膜施加的张力能够酌情调节成形成所需的银纹的值。该张力优选10N/m~300N/m,更优选50N/m~200N/m。
对材料膜进行拉伸处理及银纹加工的双方的情况下,银纹加工可以在材料膜的拉伸处理前进行,也可以与拉伸处理同时进行。
在作为材料膜使用具有两层以上的树脂层的膜,对该膜进行银纹加工的情况下,有在两层以上的树脂层都产生银纹的情况,也有仅在一部分的树脂层产生银纹的情况。进而,在仅一部分的树脂层产生银纹的情况下,有在最表面的层产生银纹的情况,也有在内侧的层产生银纹的情况。
例如,在对由较脆的材质的核层和其表面及背面的较软的材质的表层(skinlayer)构成的材料膜进行银纹加工的情况下,可能仅在核层产生银纹。这种多层膜也可以用作银纹膜。在该情况下,作为核层的材料的示例,列举出上述的含有聚苯乙烯的树脂,作为表层的材料的示例,列举出丙烯酸系树脂。这种多层膜在作为宽视角膜发挥作用的同时,也作为对起偏器进行保护的保护膜发挥作用。
因此,在液晶显示装置A中,能够将这种多层膜设置在前面侧起偏器的前面侧,构成省略了前面侧的保护膜的液晶显示装置。在液晶显示装置B中,能够将这种多层膜设置在前面侧起偏器的后面侧,构成省略了后面侧的保护膜的液晶显示装置。进而,通过使用上述的含有紫外线吸收剂而具有紫外线吸收功能的这种多层膜,能够构成在轻薄的同时还具有对于紫外线的耐久性的液晶显示装置。在该情况下,含有紫外线吸收剂的层能够设为核层、表层或这两者,但是通过将核层设为含有紫外线吸收剂的层,能够通过挤出成型而容易地成型,并且能够在挤出成型时防止紫外线吸收剂的挥发,其结果为,能够容易地制造高品质的多层膜。
〔2.4.3.具有含孔部的膜的配置〕
通常,在将液晶显示装置以从黑显示逐渐提高亮度而成为白显示的方式进行了操作的情况下,显示画面的辉度也逐渐上升。例如,在以使液晶显示装置的显示画面显示8位灰度(将黑显示设为0,将白显示设为255,中间灰阶用0到255的值表示)的方式进行了操作的情况下,随着使灰度从0上升至255,显示画面的辉度也上升。然而,当根据观察的方向进行使亮度逐渐上升的操作时,有时与之相反显示画面的辉度下降。像这样地,将实际的显示画面的辉度的上升或下降与使显示装置所显示的亮度上升或下降的操作不一致的情况称为“灰阶反转”。在从倾斜方向观看液晶显示装置的显示画面时,有时从某方位角度能够看到灰阶反转。
无论是在产生灰阶反转的情况下,还是在不产生灰阶反转的情况下,除此以外也可能产生使视角变窄的问题。例如,可能产生Δγ的值变大的问题。Δγ指的是从正面方向(极角0°)观察的亮度的变化与从倾斜方向(例如极角75°)观察的亮度的变化之间的差异的指标。具体而言,在正面方向及倾斜方向各自的观察下,求出将灰度0时的辉度设为0%、将灰度255时的辉度设为100%的标准化辉度,在灰度的各灰阶下,求出正面方向的标准化辉度与极角75°方向的标准化辉度之间的差的绝对值,将这些值中的最大值设为Δγ(%)。
在将银纹膜等的具有含孔部的膜用作液晶显示装置的宽视角膜的情况下,通过使从倾斜极角方向观看显示画面时发生灰阶反转的方位角度与银纹等的含孔部的长度方向所成的角成为垂直,能够减少这种灰阶反转,减少Δγ,从而扩大视角。
发生灰阶反转的方位角度及Δγ上升的方位角度并不限于一个方向,也存在两个方向或具有一定程度的展宽的角度范围的情况。在该情况下,对其中最想要扩大的视角的方向进行确定,能够在与该方向垂直的方向上设定含孔部的长度方向。
如图1的示例那样,在具有VA模式的液晶单元的液晶显示装置中设置银纹膜等的具有含孔部的膜来作为宽视角膜的情况下,其配置优选含孔部的长度方向相对于前面侧起偏器的吸收轴为平行或垂直方向,特别优选为平行方向。通过配置在该方向上具有含孔部的膜,能够在产生灰阶反转或Δγ上升的方位角度实现由含孔部带来的有效的视角扩大的效果。
在图1的示例中,宽视角膜仅设置有一层,但是本发明并不限于此,也可以设置两层以上的宽视角膜。例如,在灰阶反转或Δγ上升的方位角度为两个方向以上的情况下,层叠两张以上的具有含孔部的膜,以各自的含孔部的长度方向与各自的灰阶反转或Δγ上升的方位角度成为垂直的方向的方式配置,能够扩大在各自的角度下的视角。
〔2.5.宽视角膜附带的任意的层〕
在本发明的液晶显示装置中,宽视角膜也可以附带任意的层来设置。例如,本发明的液晶显示装置A在宽视角膜的前面侧的表面还可以具有硬涂层。通过包含该硬涂层,宽视角膜还能够表现出对前面侧起偏器进行保护的功能、和保护液晶显示装置的显示面不会受到在使用装置时来自外部的机械影响的功能,其结果为,能够省略为了表现这些功能而能够另外设置的保护膜,能够减少装置的厚度。
硬涂层能够形成为聚合性单体的硬化物。具体而言,通过将含有聚合性单体的液状组合物调制为硬涂液,将其涂敷在其它层的表面,使聚合性单体聚合,进一步根据需要实施干燥工序,从而能够形成硬涂层。硬涂液优选以聚合性单体的总量的50重量%以上的方式含有在一个分子中具有三个以上(甲基)丙烯酰基的化合物来作为聚合性单体的液状组合物。这种硬涂液通常能够通过活性能量射线的照射来硬化。
作为在一个分子中具有三个以上(甲基)丙烯酰基的化合物列举有例如季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯,二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯,二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
此外,在一个分子中具有三个以上(甲基)丙烯酰基的化合物可以单独地使用一种,也可以任意的比例组合使用两种类以上。例如,可以使用季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯与季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯的组合;二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯与二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯与二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯的组合。
其中,作为硬涂液,优选以聚合性单体的总量的60重量%以上的方式含有在一个分子中具有四个以上(甲基)丙烯酰基的化合物的液状组合物。并且,作为硬涂液特别优选合计以聚合性单体的总量的80重量%以上的方式含有在一个分子中具有四个、五个、六个(甲基)丙烯酰基的化合物的液状组合物。
此外,例如本发明的液晶显示装置在宽视角膜的表面还可以具有易粘合层。通过具有该易粘合层,能够提高宽视角膜与其它层的密合性。例如,在液晶显示装置A的情况下,在宽视角膜的后面侧的表面还可以具有易粘合层。通过具有该易粘合层,能够提高前面侧起偏器与宽视角膜的密合性。此外,在液晶显示装置B的情况下,易粘合层可以设置在宽视角膜的前面侧、后面侧或这两侧。通过在宽视角膜的前面侧设置易粘合层,能够提高例如宽视角膜与前面侧光学膜的密合性。此外,通过在宽视角膜的后面侧设置易粘合层,能够提高例如宽视角膜与液晶单元的密合性。
易粘合层能够由含有聚氨酯树脂的组合物X形成。在优选方式中,组合物X含有聚氨酯树脂作为水系聚氨酯树脂。水系聚氨酯树脂指的是能够以分散在水等水系的介质中的方式而存在的聚氨酯树脂。易粘合层可以通过在其它层的表面涂敷组合物X而形成涂膜,并根据需要实施使该涂膜干燥等操作而使其硬化来形成。
作为水系聚氨酯树脂列举有例如(i)使在一个分子中含有平均两个以上的活性氢的成分与(ii)多元异氰酸酯成分进行反应而获得的水系聚氨酯树脂或者通过使上述(i)成分及(ii)成分在异氰酸酯基过量的条件下、在对反应为非活性且与水的亲和性大的有机溶剂中与聚氨酯化反应而成为含有异氰酸酯基的前聚物,接下来,对该前聚物进行中和并使用扩链剂进行扩链,添加水成为分散体,从而制造出的水系聚氨酯树脂等。也可以使这些水系聚氨酯树脂中含有酸成分(残留酸基)。也可以通过阻止剂屏蔽异氰酸酯基(苯酚类、己内酰胺类、肟类、活性亚甲基类、肼类等)。其中,由于活性亚甲基类、肼类的阻止剂的背离温度低,所以特别优选。
作为含有异氰酸酯基的前聚物的扩链方法能够适当地采用已知的方法。例如能够使用作为扩链剂的水、水溶性聚胺、二醇类等,根据需要在催化剂存在下使含有异氰酸酯基的前聚物与扩链剂成分进行反应来实施。
作为所述(i)成分的在一个分子中含有平均两个以上的活性氢的成分,优选具有羟基性的活性氢的成分。作为这种化合物的具体示例列举有二醇化合物、聚醚二醇、聚酯二醇、聚醚酯二醇、聚碳酸酯二醇及它们的组合。
作为与所述(i)成分进行反应的(ii)多元异氰酸酯成分能够使用在一个分子中含有平均两个以上的异氰酸酯基的脂肪族、脂环族或者芳香族的化合物。
作为水系聚氨酯树脂的成分的更详细的方式,能够适当地采用例如在日本特开2012-073552号公报所记载的成分。
作为水系聚氨酯树脂,也能够直接使用市售的水系聚氨酯树脂,例如能够使用旭电化工业(株)生产的“adeka bontighter”系列、三井东压化学(株)生产的“olester”系列、大日本ink化学工业(株)生产的“bondic”系列、“hydran”系列、bayer社制的“implantationNeil(インプラニール)”系列、日本soflan(株)生产的“Sofuraneto(ソフラネート)”系列、花王(株)生产的“poise”系列、三洋化成工业(株)生产的“Sanprene(サンプレン)”系列、保土谷化学工业(株)生产的“Aizerakkusu(アイゼラックス)”系列、第一工业制药(株)生产的“super flex”系列、“elastron”系列、zeneca(株)生产的“Neorettsu(ネオレッツ)”系列等。
〔2.6.视角及对比度〕
图1所示的液晶显示装置100通过采用上述结构,能够提高在各种方位角度的从倾斜方向的可视性,并且提高对比度。特别地能够显著提高亮处对比度。
〔3.第二实施方式:VA模式单元其2〕
图2为概要地表示本发明的液晶显示装置A的另一个示例的剖视图。在图2中,液晶显示装置200与图1所示的液晶显示装置100的不同点如下,其它点相同:取代后面侧光学膜122R而具有后面侧光学膜222R,取代前面侧光学膜122F而具有前面侧光学膜222F,后面侧起偏器121R及后面侧光学膜222R构成后面侧光学层叠体220R,前面侧起偏器121F及前面侧光学膜222F构成前面侧光学层叠体220F。因此,与后面侧光学膜222R及前面侧光学膜222F以外的结构要素以及任意的结构要素相关的优选方式除以下所述点之外均与液晶显示装置100的说明相同。
在图2所示的示例中,液晶单元130VA为直线偏振光VA模式单元,作为与这种液晶单元组合设置的后面侧光学膜222R及前面侧光学膜222F,能够使用满足nx≥ny>nz的折射率关系的膜。更具体而言,能够采用面内延迟量Re为0~120nm、厚度方向的延迟量Rth为100nm~500nm的双轴性的膜。作为构成这种膜的材料的示例,列举出与针对液晶显示装置100的后面侧光学膜122R及前面侧光学膜122F的示例而举出的材料相同的材料。
图2所示的液晶显示装置200与图1所示的液晶显示装置100同样地,能够提高各种方位角的从倾斜方向观看的可视性,并且提高对比度。特别地能够显著提高亮处对比度。
〔4.第三实施方式:IPS模式单元〕
图3为概要地表示本发明的液晶显示装置A的又一个示例的剖视图。在图3中,液晶显示装置300与图1所示的液晶显示装置100的不同点如下,其它点相同:取代后面侧光学膜122R而具有后面侧光学膜322R,取代前面侧光学膜122F而具有前面侧光学膜322F,后面侧起偏器121R及后面侧光学膜322R构成后面侧光学层叠体320R,前面侧起偏器121F及前面侧光学膜322F构成前面侧光学层叠体320F,作为液晶单元,取代VA模式单元的液晶单元130VA而具有IPS模式单元的液晶单元330IPS。因此,与液晶单元330IPS、后面侧光学膜322R及前面侧光学膜322F以外的结构要素以及任意的结构要素相关的优选方式除以下所述点之外均与液晶显示装置100的说明相同。IPS模式的液晶单元可以采用常白模式及常黑模式中的任一个,通常可以采用常黑模式。
〔4.1.后面侧光学膜及前面侧光学膜〕
作为与IPS模式单元的液晶单元330IPS组合设置的后面侧光学膜322R及前面侧光学膜322F,能够采用满足nz>nx、nz>ny中的至少一方的光学膜。更优选满足nz>nx、nz>ny、nx≈ny及nz>(nx+ny)/2的条件的光学膜、或者满足0<Nz<1的条件的光学膜。在本说明书中,nx≈ny是指不仅包含nx与ny完全相同的情况,还包含实质相同的情况。在此,“nx与ny实质相同的情况”是指包含Re为0nm~10nm、优选0nm~6nm、进一步优选0nm~4nm的膜。作为这种光学膜的具体示例及其制造方法的示例,列举出国际公开第2006/54695号、日本特开2005-43740号公报及日本特开2006-235085号公报中记载的示例。
作为后面侧光学膜322R及前面侧光学膜322F的优选的光学膜中具有光学各向异性的光学膜的示例,列举出包含固有双折射为负的材料的层、包含盘状液晶分子或溶致(lyotropic)液晶分子的层以及包含异构化物质的层。作为这些的具体示例,列举出例如在国际公开第2006/035635号中记载的层。此外,作为固有双折射为负的材料的其它具体示例,列举出例如在日本特开2011-076026号公报中记载的层。
作为后面侧光学膜322R及前面侧光学膜322F的优选的光学膜中具有光学各向异性的光学膜的进一步示例,列举出包含由固有双折射值为正的材料构成的A层和由固有双折射值为负的材料构成的B层的层叠膜。作为这种材料的示例,列举出在日本特开2009-223163号公报中记载的膜。
作为后面侧光学膜322R及前面侧光学膜322F的优选的光学膜的另一示例,列举出实质上具有光学上各向同性的光学元件。通过使用这种光学元件,能够在与IPS模式单元的组合中实现广视角及高对比度。
作为该光学元件的具体示例,列举出满足下述式(1)以及(2)的光学元件。在以下,有时将该光学元件称为“第一光学元件”。
Re≤10nm…(1)
|Rth|≤10nm…(2)
第一光学元件的Re优选为0nm~10nm,进一步优选为0nm~6nm,特别优选为0nm~4nm,最优选为0nm~2nm。通过将第一光学元件的Re设为上述的范围,能够获得倾斜方向的漏光量小、能够显示清晰的图像的液晶显示装置。
第一光学元件的Rth的绝对值(|Rth|)优选为10nm以下,进一步优选为8nm以下,特别优选为6nm以下,最优选为4nm以下。通过将第一光学元件的Rth的绝对值设为上述的范围,能够获得倾斜方向的漏光量小、能够显示清晰的图像的液晶显示装置。
第一光学元件虽然实质上具有光学上各向同性,但是有时会在实际使用范围内检测出慢轴。在这种情况下,优选第一光学元件以其慢轴与相邻的起偏器的吸收轴成为平行或正交的方式配置,特别优选成为平行的方式配置,在获得广视角及大对比度的方面是优选的。
第一光学元件可以为实质上具有光学上各向同性的单层的膜,也可以为由两张以上的相位差膜构成的层叠体。从显示均匀性及薄化的观点出发,优选单层的膜。在第一光学元件为由两张以上的相位差膜构成的层叠体的情况下,以各相位差膜的Re及Rth的合计与第一光学元件的Re及Rth分别相等的方式,对各相位差膜的Re及Rth进行设定。例如,第一光学元件能够通过将Re为10nm、Rth为60nm的相位差膜与Re为10nm、Rth为-60nm的相位差膜这两张膜以各自的慢轴彼此正交的方式进行层叠来获得。通过将两张相位差膜以各自的慢轴正交的方式配置,能够减小光学元件的Re。
第一光学元件的整体厚度也根据其结构而不同,但优选10μm~200μm,进一步优选20μm~200μm,特别优选30μm~150μm,最优选30μm~100μm。通过采用上述的范围,能够得到光学均匀性优异的光学元件。
在第一光学元件为实质上具有光学上各向同性的单层的膜的情况下,该膜能够采用热塑性树脂的膜。热塑性树脂可以为非晶性聚合物,也可以为结晶性聚合物。非晶性聚合物具有透明性优异的优点,结晶性聚合物具有刚性、强度、耐药品性优异的优点。热塑性树脂的膜可以被拉伸,也可以不被拉伸。
作为上述热塑性树脂列举出丙烯酸系树脂、聚烯烃树脂、环烯烃系树脂、聚氯乙烯系树脂、纤维素系树脂、苯乙烯系树脂、丙烯腈·丁二烯·苯乙烯系树脂、丙烯腈·苯乙烯系树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯酯、聚氯亚乙烯系树脂等通用塑料;聚酰胺系树脂、聚甲醛系树脂、聚碳酸酯系树脂、改性聚苯醚系树脂、聚对苯二甲酸丁二酯系树脂、聚对苯二甲酸乙二酯系树脂等通用工程塑料;聚苯硫醚系树脂、聚砜系树脂、聚醚砜系树脂、聚醚醚酮系树脂、聚芳脂系树脂、液晶性树脂、聚酰胺酰亚胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚四氟乙烯系树脂等超级工程塑料等。上述的热可塑性树脂能够单独地或组合两种以上使用。此外,上述的热可塑性树脂能够在实施任意的适当的聚合物改性之后使用。作为上述聚合物改性列举有例如共聚、交联、分子末端、立构规整性等改性。
在第一光学元件为由两张以上的相位差膜构成的层叠体的情况下,优选第一光学元件包含满足下述式(3)及(4)的第一相位差膜和满足下述式(5)和(6)的第二相位差膜。
Re≤10nm…(3)
10nm<Rth≤200nm…(4)
Re≤10nm…(5)
-200nm≤Rth<-10nm…(6)
第一相位差膜优选实质具有光学上负的单轴性,理想的是在法线方向具有光轴。第一相位差膜优选折射率分布满足nx≈ny>nz。
第一相位差膜的Rth优选超过10nm且为200nm以下,进一步优选20nm~150nm,特别优选40nm~120nm。如果在上述的范围,则能够获得光学均匀性优异的相位差膜。
第一相位差膜能够采用任意的合适材料形成。作为第一相位差膜列举出例如在日本特开2005-097621号公报的第[0049]~[0063]段记载的含有纤维素系树脂的高分子膜、在日本特开2003-287750号公报的第[0100]段记载的含有聚酰亚胺系树脂的高分子膜、在日本特开2003-287623号公报的第[0123]段记载的含有取向为胆甾排列的液晶化合物的组合物的固化层和/或硬化层、在日本特开平7-281028号公报的第[0068]段记载的含有盘状液晶化合物的组合物的固化层和/或硬化层、以及在日本特开平9-80233号公报的第[0034]段记载的水溶胀性无机层状化合物的固化层等。
第二相位差膜优选实质具有光学上正的单轴性,理想的是在法线方向具有光轴。第二相位差膜优选折射率分布满足nz>nx≈ny。
第二相位差膜的Rth优选-200nm以上且小于-10nm,进一步优选-150nm~-20nm,特别优选-120nm~-40nm。如果在上述的范围,则能够获得光学均匀性优异的相位差膜。
第二相位差膜能够采用任意的合适材料形成。作为第二相位差膜列举出例如日本特开2002-174725号公报的实施例1、在日本特开2003-149441号公报的实施例1记载的含有取向为垂直配向排列的液晶化合物的组合物的固化层或硬化层、在Tosoh研究技术报告第48卷(2004年版)记载的示出负的固有双折射的高分子膜的双轴拉伸膜、在特开2005-120352号公报的第[0074]~[0091]段记载的Rth示出负值的含有纤维素系树脂的高分子膜等。第二相位差膜优选含有取向为垂直配向排列的液晶化合物的组合物的固化层或硬化层。这是因为能够获得厚度薄且光学均匀性优异的膜。
〔4.2.银纹膜等的具有含孔部的膜的配置〕
如图3的示例所示,在使用IPS模式的单元来作为液晶单元,且使用银纹膜等的具有含孔部的膜来作为液晶显示装置的宽视角膜的情况下,与使用VA模式的单元来作为液晶单元的情况同样地,通过使从倾斜极角方向观看显示画面时发生灰阶反转或Δγ上升的方位角度与银纹等的含孔部的长度方向所成的角成为垂直,能够减少这种灰阶反转或Δγ上升,从而扩大视角。发生灰阶反转的方位角度或Δγ上升的方位角度并不限于一个方向,也存在两个方向或具有一定程度的展宽的角度范围的情况。在该情况下,对其中最想要扩大的视角的方向进行确定,能够在与该方向垂直的方向上设定含孔部的长度方向。
如图3的示例那样,在具有IPS模式的液晶单元的液晶显示装置中设置银纹膜等的具有含孔部的膜来作为宽视角膜的情况下,其配置优选与具有VA模式的液晶单元的液晶显示装置的情况同样地银纹等的含孔部的长度方向相对于前面侧起偏器的吸收轴成为平行或垂直方向,特别优选成为平行方向。通过配置在该方向上具有含孔部的膜,从而在产生灰阶反转或Δγ上升的方位角度实现由含孔部带来的有效的视角扩大的效果。
图3所示的液晶显示装置300通过采用上述结构,能够提高在各种方位角度的从倾斜方向的可视性,并且提高对比度。特别地能够显著提高暗处对比度。
〔5.第四实施方式:TN模式单元〕
图4为概要地表示本发明的液晶显示装置A的再一个示例的剖视图。在图4中,液晶显示装置400与图2所示的液晶显示装置200的不同点如下,其它点相同:作为液晶单元,取代VA模式单元的液晶单元130VA而具有TN模式单元的液晶单元430TN。因此,与液晶单元430TN以外的结构要素及任意的结构要素相关的优选方式除了以下所述的点之外均与液晶显示装置200的说明相同。
TN模式的液晶单元也可以采用常白模式及常黑模式中的任一个,通常可以采用常黑模式。
在液晶显示装置400中,后面侧起偏器121R及前面侧起偏器121F的吸收轴方向能够适当地设定为能够表现出显示装置的功能的方向。与具有VA模式的液晶单元的情况及具有IPS模式的液晶单元的情况不同,在具有TN模式的液晶单元的液晶显示装置400中,在显示面为矩形的形状的情况下,通常后面侧起偏器或前面侧起偏器的吸收轴设为相对于所述显示面的一边为约45°或约135°的方向。此外,后面侧起偏器121R及前面侧起偏器121F通常以在从法线方向观察的情况下彼此的吸收轴正交的方式配置。
如图4的示例那样,在使用TN模式的单元来作为液晶单元,并且使用银纹膜等的具有含孔部的膜来作为液晶显示装置的宽视角膜的情况下,与使用VA模式的单元来作为液晶单元的情况同样地,通过使在从倾斜极角方向观看显示画面时发生灰阶反转或Δγ上升的方位角度与银纹等的含孔部的长度方向所成的角成为垂直,能够减少这种灰阶反转或Δγ上升,从而扩大视角。发生灰阶反转或Δγ上升的方位角度并不限于一个方向,也存在两个方向或具有一定程度的展宽的角度范围的情况。在该情况下,对其中最想要扩大的视角的方向进行确定,能够在与该方向垂直的方向上设定含孔部的长度方向。
在通常的TN模式的液晶显示装置(具有矩形的显示画面,在显示画面在大致垂直方向上直立,矩形的长边方向成为水平方向,短边方向成为大致垂直方向的状态下使用的装置)中,大多存在从下侧观察时能看到灰阶反转或Δγ上升的情况。因此,如图4的示例那样,在具有TN模式的液晶单元的液晶显示装置中设置具有含孔部的膜来作为宽视角膜的情况下,其配置优选为含孔部的长度方向与显示画面水平方向所成的角度成为平行的配置。通过配置在该方向上具有含孔部的膜,从而在产生灰阶反转或Δγ上升的方位角度实现由含孔部带来的有效的视角扩大的效果。
图4所示的液晶显示装置400与图1所示的液晶显示装置100同样地,能够提高在各方位角度的从倾斜方向的可视性,并且提高对比度。
〔6.第五实施方式:VA模式单元其3〕
图9为概要地表示本发明的液晶显示装置B的一个示例的剖视图。在图9中,液晶显示装置900依次具有光源111、后面侧起偏器121R、液晶单元130VA、宽视角膜940、和前面侧起偏器121F。在该示例中,液晶单元130VA为VA模式的液晶单元。VA模式的液晶单元也可以采用常白模式及常黑模式中的任一个,通常可以采用常黑模式。
进而,作为任意的结构要素,液晶显示装置900还具有设置在后面侧起偏器121R与液晶单元130VA之间的后面侧光学膜122R、和设置在前面侧起偏器121F与宽视角膜940之间的前面侧光学膜122F。在该示例中,后面侧起偏器121R及后面侧光学膜122R构成后面侧圆偏振片120R,前面侧起偏器121F及前面侧光学膜122F构成前面侧圆偏振片120F。
在本发明的液晶显示装置B中,宽视角膜设置在液晶单元与前面侧起偏器之间。宽视角膜为使从其后面侧入射的光成为更扩散的状态而从前面侧射出的膜。在图9的示例中,宽视角膜使从液晶单元射出的光以更扩散的状态从前面侧射出。
在本发明的液晶显示装置B中,宽视角膜优选各向同性。具体而言,优选宽视角膜的面内延迟量Re为Re≤5nm,且厚度方向的延迟量Rth为|Rth|≤10nm。由于宽视角膜为各向同性,能够减少从倾斜方向观察显示面时的辉度的降低、颜色不均。
在本发明的液晶显示装置B中,宽视角膜优选未被拉伸的膜。在此,未被拉伸的膜指的是在从成型为膜的形状起到供作为宽视角膜来使用的期间没有以超过1.05倍的倍率实施拉伸的膜。另外,宽视角膜优选为通过挤出成型法形成的膜。通过采用这种形成方法,能够容易地获得上述的各向同性的宽视角膜。
在本发明的液晶显示装置B中,通过在液晶单元与前面侧起偏器之间设置宽视角膜,宽视角膜配置在靠近液晶单元的位置。由此,能够获得图像变得更清晰等效果。具体而言,如果宽视角膜配置在前面侧起偏器的前面侧等的远离液晶单元的位置,则由于在远离液晶单元的位置使出射光扩散,存在图像出现模糊而使图像变得不清楚的情况,与此相对,在本发明的液晶显示装置中,由于宽视角膜配置在靠近液晶单元的位置,所以通过在靠近液晶单元的位置使出射光扩散,从而能够减少图像出现的模糊,从而使图像更清晰。而且,作为优选的方式,通过采用上述的各向同性的宽视角膜,能够同时获得使图像清晰的效果和提高在从斜向观察时的辉度及减少颜色不均的效果。
作为本发明的液晶显示装置B中的宽视角膜的优选例,列举出与液晶显示装置A同样的银纹膜等的具有含孔部的膜。但是,作为供于制造银纹膜的的材料膜的制造方法,从获得各向同性的银纹膜的观点出发,特别优选采用上述的各种制造方法中的挤出成型法。材料膜可以为未被拉伸的未拉伸膜,也可以为被拉伸的拉伸膜,但从获得各向同性的银纹膜的观点出发,优选未被拉伸的未拉伸膜。
液晶显示装置900的其它特征及优点可以设为与作为第一实施方式来说明的液晶显示装置100相同。
〔7.第六实施方式:VA模式单元其4〕
图10为概要地表示本发明的液晶显示装置B的另一个示例的剖视图。在图10中,液晶显示装置1000与图9所示的液晶显示装置900的不同点如下,其它点相同:取代后面侧光学膜122R而具有后面侧光学膜222R,取代前面侧光学膜122F而具有前面侧光学膜222F,后面侧起偏器121R及后面侧光学膜222R构成后面侧光学层叠体220R,前面侧起偏器121F及前面侧光学膜222F构成前面侧光学层叠体220F。因此,与后面侧光学膜222R及前面侧光学膜222F以外的结构要素及任意的结构要素相关的优选方式除了以下所述点之外均与液晶显示装置900的说明相同。
在图10所示的示例中,液晶单元130VA为直线偏振光VA模式单元,作为与这种液晶单元组合设置的后面侧光学膜222R及前面侧光学膜222F,能够使用满足nx≥ny>nz的折射率关系的膜。更具体而言,能够采用面内延迟量Re为0~120nm、厚度方向的延迟量Rth为100nm~500nm的双轴性的膜。作为构成这种膜的材料的示例,列举出与针对液晶显示装置100的后面侧光学膜122R及前面侧光学膜122F的示例而列举的材料相同的材料。
图10所示的液晶显示装置1000与图9所示的液晶显示装置900同样地,能够提高在各种方位角度的从倾斜方向的可视性,并且提高对比度。特别地能够显著提高亮处对比度。
〔8.第七实施方式:IPS模式单元〕
图11为概要地表示本发明的液晶显示装置B的又一个示例的剖视图。在图11中,液晶显示装置1100与图9所示的液晶显示装置900的不同点如下,其它点相同:取代后面侧光学膜122R而具有后面侧光学膜322R,取代前面侧光学膜122F而具有前面侧光学膜322F,后面侧起偏器121R及后面侧光学膜322R构成后面侧光学层叠体320R,前面侧起偏器121F及前面侧光学膜322F构成前面侧光学层叠体320F,作为液晶单元,取代VA模式单元的液晶单元130VA而具有IPS模式单元的液晶单元330IPS。因此,与液晶单元330IPS、后面侧光学膜322R及前面侧光学膜322F以外的结构要素及任意的结构要素相关的优选方式除了以下所述点之外均与液晶显示装置900的说明相同。
在图11所示的液晶显示装置中,关于后面侧光学膜及前面侧光学膜的特征及优点可以设为与作为第三实施方式来说明的液晶显示装置300相同。在图11所示的实施方式中,IPS模式的液晶显示装置1100具有前面侧光学膜322F及后面侧光学膜322R的双方,但是本发明并不限定于此,也可以省略光学膜的一方或双方。例如,可以是如下装置:省略了前面侧光学膜322F,宽视角膜940与前面侧起偏器121F直接相接,由此宽视角膜940兼具对前面侧起偏器121F进行保护的保护膜的功能。通过具有该结构,能够成为享有由IPS模式带来的广视角等优点、且结构简单、厚度薄的显示装置。
在图11所示的液晶显示装置中,关于银纹膜等的具有含孔部的膜的配置的特征及优点可以设为与作为第三实施方式来说明的液晶显示装置300相同。
〔9.第八实施方式:TN模式单元〕
图12为概要地表示本发明的液晶显示装置B的其它的一个示例的剖视图。在图12中,液晶显示装置1200与图10所示的液晶显示装置1000的不同点如下,其它点相同:作为液晶单元,取代VA模式单元的液晶单元130VA而具有TN模式单元的液晶单元430TN。因此,与液晶单元430TN以外的结构要素及任意的结构要素相关的优选方式除了以下所述点之外均与液晶显示装置1000的说明相同。
TN模式的液晶单元能够采用常白模式及常黑模式中的任一个,通常能够采用常白模式。
在液晶显示装置1200中,后面侧起偏器121R及前面侧起偏器121F的吸收轴方向能够适当地设定为表现出显示装置的功能的方向。与具有VA模式的液晶单元的情况及具有IPS模式的液晶单元的情况不同,在具有TN模式的液晶单元的液晶显示装置1200中,在显示面为矩形的形状的情况下,通常后面侧起偏器或前面侧起偏器的吸收轴设为相对于所述显示面的一边为约45°或约135°的方向。此外,后面侧起偏器121R及前面侧起偏器121F通常以在从法线方向观察的情况下彼此的吸收轴正交的方式配置。
如图12的示例那样,在使用TN模式的单元来作为液晶单元,且使用银纹膜等的具有含孔部的膜来作为液晶显示装置的宽视角膜的情况下,与使用VA模式的单元来作为液晶单元的情况同样地,通过使在从倾斜极角方向观看显示画面时发生灰阶反转或Δγ上升的方位角度与银纹等的含孔部的长度方向所成的角成为垂直,能够减少这种灰阶反转或Δγ上升,从而扩大视角。发生灰阶反转或Δγ上升的方位角度并不限于一个方向,也存在两个方向或具有一定程度的展宽的角度范围的情况。在该情况下,对其中最想要扩大的视角的方向进行确定,能够在与该方向垂直的方向上设定含孔部的长度方向。
在通常的TN模式的液晶显示装置(具有矩形的显示画面,在显示画面在大致垂直方向直立,矩形的长边方向成为水平方向,短边方向成为大致垂直方向的状态下使用的装置)中,大多存在从下侧观察时能看到灰阶反转或Δγ上升的情况。因此,如图12的示例那样,在具有TN模式的液晶单元的液晶显示装置中设置银纹膜等的具有含孔部的膜来作为宽视角膜的情况下,其配置优选为银纹等的含孔部的长度方向与显示画面水平方向所成的角度成为平行的配置。通过配置在该方向上具有含孔部的膜,能够在产生灰阶反转或Δγ上升的方位角度实现由含孔部带来的有效的视角扩大的效果。
图12所示的液晶显示装置1200与图9所示的液晶显示装置900同样地,能够提高在各方位角度的从倾斜方向的可视性,并且提高对比度。
实施例
以下,示出实施例,对本发明进行具体说明。但是,本发明并不限定于以下所示的实施例,能够在不脱离本发明的专利请求的范围及其等同的范围的范围内任意地改变而实施。在以下的说明中,只要没有特别说明,表示量的“%”及“份”为重量基准。
〔评价方法〕
〔白辉度、对比度及Δγ〕
针对由实施例及比较例得到的液晶显示装置,对白辉度、对比度及Δγ进行了测定。对于测定,使用分光辐射计(TPOCON公司生产,商品名“SR-LEDW”),使极角偏移来进行测定。白辉度和对比度是从显示装置的正面方向(极角0°)进行测定的。在测定时,向装置的显示面照射的光的照度设为0勒克司。求出白显示时的辉度来作为白辉度(单位:cd/m2)。此外,求出(白显示时的辉度)/(黑显示时的辉度)的比来作为对比度。
此外,对256灰阶的灰度中的0(黑)~255(白)的各灰阶的颜色进行显示,从正面方向及极角75°的方向对辉度进行了观察。关于极角75°的方向的方位角,在实施例中设为与含孔部的长度方向垂直的显示装置面内方向,在比较例中设为与各实施例对应的显示装置面内方向。在各自的方向的观察下,对将灰度0时的辉度设为0%、将灰度255时的辉度设为100%的标准化辉度进行计算,求出灰度和标准化辉度的关系。在灰度的各灰阶下,求出正面方向的标准化辉度与极角75°方向的标准化辉度之差的绝对值,得到这些值中的最大值而作为Δγ(%)。
[制造例1]
使用在图7及图8中概要地示出的装置,进行了宽视角膜的制造。
使用热层压法将宽度300mm、厚度15μm的无拉伸聚丙烯膜(Futamura化学(株)公司制)和厚度40μm的双轴拉伸聚丙烯膜(Futamura化学(株)公司制)进行贴合,获得材料膜5。
以无拉伸聚丙烯膜侧与SUS制的刀片3(刀片的顶端R=0.3mm)相接的方式配置上述材料膜5,使材料膜5与刀片3抵压,以膜的张力100N/m、50mm/min的速度沿箭头A11的方向输送来实施银纹加工。
在进行银纹加工时,刀片3的刀刃30E的方向设为材料膜的宽度方向(TD方向)。从刀刃30E的延长方向观察的刀片3的中心线30C与材料膜5的下游侧的表面所成的角度θ设为20°。由此,制造了宽视角膜。
所获得的宽视角膜的含孔部在双轴拉伸聚丙烯膜侧显现。该含孔部为大致直线状的形状的银纹,含孔部的长度方向为彼此大致平行,且与膜的TD方向大致平行。含孔部的间隔P为30μm以下的随机的间隔。每个含孔部的宽度的平均值为350nm,含孔部的深度的平均值为15μm,原纤维的直径的平均值为30nm。这些值通过选择银纹膜的任意的三个部位,用扫描型电子显微镜观察25μm见方的面积而求出。
[制造例2]
(P2-1.多层膜的共挤出成型)
作为材料膜,成型了表层/核层/表层的具有两个种类三个层的层结构的多层膜。对于成型,使用了共挤出成型用的膜成型装置。作为表层的材料,使用了含有丙烯酸聚合物及橡胶粒子的丙烯酸树脂(住友化学社制“HT55X”,玻璃化转变温度108℃)。作为核层的材料,使用了苯乙烯-马来酸酐共聚物树脂(Nova Chemicals社制“Dylark D332”,玻璃化转变温度128℃)。
所获得的多层膜是宽度为300m、各表层的厚度为15μm、核层厚度为20μm的膜。(合计厚度:50μm)
(P2-2.宽视角膜的制造)
使用在图7及图8中概要地示出的装置,进行了宽视角膜的制造。
作为材料膜5,使用了由(P2-1)得到的多层膜。以与SUS制的刀片3(刀片的顶端R=0.3mm)相接的方式配置上述材料膜5,使材料膜5与刀片3抵压,以材料膜的张力100N/m、50mm/min的速度沿箭头A11的方向输送来实施银纹加工。
在进行银纹加工时,刀片3的刀刃30E的方向设为材料膜的宽度方向(TD方向)。从刀刃30E的延长方向观察的刀片3的中心线30C与材料膜5的下游侧的表面所成的角度θ设为20°。由此,制造了宽视角膜。
所获得的宽视角膜的含孔部在核层显现。该含孔部为大致直线状的形状的银纹,含孔部的长度方向为彼此大致平行,且与膜的TD方向大致平行。含孔部的间隔P为1μm以下的随机的间隔。每个含孔部的宽度的平均值为50nm,含孔部的深度的平均值为20μm,原纤维的直径的平均值为5nm。这些值通过选择银纹膜的任意的三个部位,用扫描型电子显微镜观察25μm见方的面积而求出。
[制造例3]
对在制造例2中获得的宽视角膜进一步进行拉伸处理。拉伸温度设为120℃,拉伸的方向设为MD方向,拉伸倍率设为1.5倍。由此,获得了被拉伸的宽视角膜。
在所获得的宽视角膜中维持了核层的含孔部。该含孔部为大致直线状的形状的银纹,含孔部的长度方向为彼此大致平行,且与膜的TD方向大致平行。含孔部的间隔P为1.5μm以下的随机的间隔。每个含孔部的宽度的平均值为120nm,含孔部的深度的平均值为12μm,原纤维的直径的平均值为4nm。这些值通过选择银纹膜的任意的三个位置,用扫描型电子显微镜观察25μm见方的面积而求出。
[实施例A1-1]
在圆偏振光VA模式的液晶显示装置的观看侧表面的偏振片贴合了在制造例1中获得的宽视角膜。在贴合时,以观看侧偏振片的起偏器的吸收轴与宽视角膜的含孔部的长度方向所成的角成为90°,且含孔部的长度方向相对于矩形的显示画面的短边方向成为平行的方式,调节了它们的朝向。此外,以形成有含孔部的一侧的面成为观看侧的方式,实施了宽视角膜的贴合。由此,获得了本发明的液晶显示装置。
所获得的液晶显示装置具有在图1中概要地示出的液晶显示装置100的结构。即,本实施例所涉及的液晶显示装置100依次具有:
·光源单元110,其包含光源111、增亮膜112及准直膜113;
·后面侧圆偏振片120R,其包含后面侧起偏器121R及后面侧光学膜122R;
·常黑VA模式的液晶单元130VA;
·前面侧圆偏振片120F,其包含前面侧光学膜122F及前面侧起偏器121F;以及
·宽视角膜140。
针对所获得的液晶显示装置测定了白辉度、对比度及Δγ。
[实施例A1-2]
除了以下的变更点以外,采用与实施例A1-1相同的操作而获得液晶显示装置,对白辉度、对比度及Δγ进行了测定。
·取代在制造例1中获得的宽视角膜而使用了在制造例2中获得的宽视角膜。
[实施例A1-3]
除了以下的变更点以外,采用与实施例A1-1相同的操作而获得液晶显示装置,对白辉度、对比度及Δγ进行了测定。
·取代在制造例1中获得的宽视角膜而使用了在制造例3中获得的被拉伸的宽视角膜。
[比较例1]
针对与实施例A1-1至A1-3中所使用的装置相同的圆偏振光VA模式的液晶显示装置本身,对白辉度、对比度及Δγ进行了测定。
[实施例A2-1]
在直线偏振光VA模式的液晶显示装置(BenQ制造,27英寸,型号GW2760HS)的观看侧表面的偏振片贴合了在制造例1中获得的宽视角膜。在贴合时,以观看侧偏振片的起偏器的吸收轴与宽视角膜的含孔部的长度方向所成的角成为90°,且含孔部的长度方向相对于矩形的显示画面的短边方向成为平行的方式,调节它们的朝向。此外,以形成有含孔部的一侧的面成为观看侧的方式实施了宽视角膜的贴合。由此,获得本发明的液晶显示装置。
所获得的液晶显示装置具有在图2中概要地示出的液晶显示装置200的结构。即,本实施例所涉及的液晶显示装置200依次具有:
·光源单元110,其包含光源111、增亮膜112及准直膜113;
·后面侧圆偏振片220R,其包含后面侧起偏器121R及后面侧光学膜222R;
·常黑VA模式的液晶单元130VA;
·前面侧圆偏振片220F,其包含前面侧光学膜222F及前面侧起偏器121F;以及
·宽视角膜140。
针对所获得的液晶显示装置,对白辉度、对比度及Δγ进行了测定。
[实施例A2-2]
除了以下的变更点以外,采用与实施例A2-1相同的操作而获得液晶显示装置,对白辉度、对比度及Δγ进行了测定。
·取代在制造例1中获得的宽视角膜而使用了在制造例2中获得的宽视角膜。
[实施例A2-3]
除了以下的变更点以外,采用与实施例A2-1相同的操作而获得液晶显示装置,对白辉度、对比度及Δγ进行了测定。
·取代在制造例1中获得的宽视角膜而使用了在制造例3中获得的被拉伸的宽视角膜。
[比较例2]
针对与实施例A2-1至A2-3中使用的装置相同的直线偏振光VA模式的液晶显示装置本身,对白辉度、对比度及Δγ进行了测定。
[实施例A3-1]
在IPS模式的液晶显示装置(LG制造,23英寸,型号23MP47HQ-P)的观看侧表面的偏振片贴合了在制造例1中获得的宽视角膜。在贴合时,以观看侧偏振片的起偏器的吸收轴与宽视角膜的含孔部的长度方向所成的角成为90°,且含孔部的长度方向相对于矩形的显示画面的短边方向成为平行的方式,调节它们的朝向。此外,以形成有含孔部的一侧的面成为观看侧的方式实施了宽视角膜的贴合。由此,获得本发明的液晶显示装置。
所获得的液晶显示装置具有在图3中概要地示出的液晶显示装置300的结构。即,本实施例所涉及的液晶显示装置300依次具有:
·光源单元110,其包含光源111、增亮膜112及准直膜113;
·后面侧圆偏振片320R,其包含后面侧起偏器121R及后面侧光学膜322R;
·IPS模式的液晶单元330IPS;
·前面侧圆偏振片320F,其包含前面侧光学膜322F及前面侧起偏器121F;以及
·宽视角膜140。
针对所获得的液晶显示装置,对白辉度、对比度及Δγ进行了测定。
[实施例A3-2]
除了以下的变更点以外,采用与实施例A3-1相同的操作而获得液晶显示装置,对白辉度、对比度及Δγ进行了测定。
·取代在制造例1中获得的宽视角膜而使用了在制造例2中获得的宽视角膜。
[实施例A3-3]
除了以下的变更点以外,采用与实施例A3-1相同的操作而获得液晶显示装置,对白辉度、对比度及Δγ进行了测定。
·取代在制造例1中获得的宽视角膜而使用了在制造例3中获得的被拉伸的宽视角膜。
[比较例3]
针对与实施例A3-1至A3-3中使用的装置相同的IPS模式的的液晶显示装置本身,对白辉度、对比度及Δγ进行了测定。
[实施例A4-1]
在TN模式的液晶显示装置(BenQ制造,19.5英寸,型号GL2023A)的观看侧表面的偏振片贴合了在制造例1中获得的宽视角膜。在贴合时,以观看侧偏振片的起偏器的吸收轴与宽视角膜的含孔部的长度方向所成的角成为45°,且含孔部的长度方向相对于矩形的显示画面的长边方向成为平行的方式,调节了它们的朝向。此外,以形成有含孔部的一侧的面成为观看侧的方式实施了宽视角膜的贴合。由此,获得本发明的液晶显示装置。
所获得的液晶显示装置具有在图4中概要地示出的液晶显示装置400的结构。即,本实施例所涉及的液晶显示装置400依次具有:
·光源单元110,其包含光源111、增亮膜112及准直膜113;
·后面侧圆偏振片220R,其包含后面侧起偏器121R及后面侧光学膜222R;
·TN模式的液晶单元430TN;
·前面侧圆偏振片220F,其包含前面侧光学膜222F及前面侧起偏器121F;以及
·宽视角膜140。
针对所获得的液晶显示装置,对白辉度、对比度及Δγ进行了测定。
[实施例A4-2]
除了以下的变更点以外,采用与实施例A4-1相同的操作而获得液晶显示装置,对白辉度、对比度及Δγ进行了测定。
·取代在制造例1中获得的宽视角膜而使用了在制造例2中获得的宽视角膜。
[实施例A4-3]
除了以下的变更点以外,采用与实施例A4-1相同的操作而获得液晶显示装置,对白辉度、对比度及Δγ进行了测定。
·取代在制造例1中获得的宽视角膜而使用了在制造例3中获得的被拉伸的宽视角膜。
[比较例4]
针对与实施例A4-1至A4-3中使用的装置相同的TN模式的的液晶显示装置本身,对白辉度、对比度及Δγ进行了测定。
[实施例B1-1]
从圆偏振光VA模式的液晶显示装置(与实施例A1-1至A1-3中使用的装置相同的装置)剥离包含前面侧光学膜及前面侧起偏器的前面侧圆偏振片,使液晶单元的前面侧表面露出。在液晶单元的前面侧表面贴合了在制造例1中获得的宽视角膜。在贴合时,以观看侧偏振片的起偏器的吸收轴与宽视角膜的含孔部的长度方向所成的角成为90°,且含孔部的长度方向相对于矩形的显示画面的短边方向成为平行的方式,调节了它们的朝向。此外,以形成有含孔部的一侧的面成为观看侧的方式实施了宽视角膜的贴合。
进而,将剥离的前面侧圆偏振片贴合在宽视角膜上。贴合的朝向设为与剥离之前的状态下的朝向相同的朝向。由此,获得本发明的液晶显示装置。
所获得的液晶显示装置具有在图9中概要地示出的液晶显示装置900的结构成。即,本实施例所涉及的液晶显示装置900依次具有:
·光源单元110,其包含光源111、增亮膜112及准直膜113;
·后面侧圆偏振片120R,其包含后面侧起偏器121R及后面侧光学膜122R;
·常黑VA模式的液晶单元130VA;
·宽视角膜940;以及
·前面侧圆偏振片120F,其包含前面侧光学膜122F及前面侧起偏器121F。
针对所获得的液晶显示装置,对白辉度、对比度及Δγ进行了测定。
[实施例B1-2]
除了以下的变更点以外,采用与实施例B1-1相同的操作而获得液晶显示装置,对白辉度、对比度及Δγ进行了测定。
·取代在制造例1中获得的宽视角膜而使用了在制造例2中获得的宽视角膜。
[实施例B1-3]
除了以下的变更点以外,采用与实施例B1-1相同的操作而获得液晶显示装置,对白辉度、对比度及Δγ进行了测定。
·取代在制造例1中获得的宽视角膜而使用了在制造例3中获得的被拉伸的宽视角膜。
[实施例B2-1]
从直线偏振光VA模式的液晶显示装置(与实施例A2-1至A2-3中使用的装置相同的装置)剥离包含前面侧光学膜及前面侧起偏器的前面侧圆偏振片,从而使液晶单元的前面侧表面露出。在液晶单元的前面侧表面贴合了在制造例1中获得的宽视角膜。在贴合时,以观看侧偏振片的起偏器的吸收轴与宽视角膜的含孔部的长度方向所成的角成为90°,且含孔部的长度方向相对于矩形的显示画面的短边方向成为平行的方式,调节了它们的朝向。此外,以形成有含孔部的一侧的面成为观看侧的方式实施了宽视角膜的贴合。
进而,将剥离了的前面侧圆偏振片贴合在宽视角膜上。贴合的朝向设为与剥离之前的状态下的朝向相同的朝向。由此,获得本发明的液晶显示装置。
所获得的液晶显示装置具有在图10中概要地示出的液晶显示装置1000的结构。即,本实施例所涉及的液晶显示装置1000依次具有:
·光源单元110,其包含光源111、增亮膜112及准直膜113;
·后面侧圆偏振片220R,其包含后面侧起偏器121R及后面侧光学膜222R;
·常黑VA模式的液晶单元130VA;
·宽视角膜940;以及
·前面侧圆偏振片220F,其包含前面侧光学膜222F及前面侧起偏器121F。
针对所获得的液晶显示装置,对白辉度、对比度及Δγ进行了测定。
[实施例B2-2]
除了以下的变更点以外,采用与实施例B2-1相同的操作而获得液晶显示装置,对白辉度、对比度及Δγ进行了测定。
·取代在制造例1中获得的宽视角膜而使用了在制造例2中获得的宽视角膜。
[实施例B2-3]
除了以下的变更点以外,采用与实施例B2-1相同的操作而获得液晶显示装置,对白辉度、对比度及Δγ进行了测定。
·取代在制造例1中获得的宽视角膜而使用了在制造例3中获得的被拉伸的宽视角膜。
[实施例B3-1]
从IPS模式的液晶显示装置(与实施例A3-1至A3-3中使用的装置相同的装置)剥离包含前面侧光学膜及前面侧起偏器的前面侧圆偏振片,从而使液晶单元的前面侧表面露出。在液晶单元的前面侧表面贴合了在制造例1中获得的宽视角膜。在贴合时,以观看侧偏振片的起偏器的吸收轴与宽视角膜的含孔部的长度方向所成的角成为90°,且含孔部的长度方向相对于矩形的显示画面的短边方向成为平行的方式,调节了它们的朝向。此外,以形成有含孔部的一侧的面成为观看侧的方式实施了宽视角膜的贴合。
进而,将剥离了的前面侧圆偏振片贴合在宽视角膜上。贴合的朝向设为与剥离之前的状态下的朝向相同的朝向。由此,获得本发明的液晶显示装置。
所获得的液晶显示装置具有在图11中概要地示出的液晶显示装置1100的结构。即,本实施例所涉及的液晶显示装置1100依次具有:
·光源单元110,其包含光源111、增亮膜112及准直膜113;
·后面侧圆偏振片320R,其包含后面侧起偏器121R及后面侧光学膜322R;
·IPS模式的液晶单元330IPS;
·宽视角膜940;以及
·前面侧圆偏振片320F,其包含前面侧光学膜322F及前面侧起偏器121F。
针对所获得的液晶显示装置,对白辉度、对比度及Δγ进行了测定。
[实施例B3-2]
除了以下的变更点以外,采用与实施例B3-1相同的操作而获得液晶显示装置,对白辉度、对比度及Δγ进行了测定。
·取代在制造例1中获得的宽视角膜而使用了在制造例2中获得的宽视角膜。
[实施例B3-3]
除了以下的变更点以外,采用与实施例B3-1相同的操作而获得液晶显示装置,对白辉度、对比度及Δγ进行了测定。
·取代在制造例1中获得的宽视角膜而使用了在制造例3中获得的被拉伸的宽视角膜。
[实施例B4-1]
从TN模式的液晶显示装置(与实施例A4-1至A4-3中使用的装置相同的装置)剥离包含前面侧光学膜及前面侧起偏器的前面侧圆偏振片,从而使液晶单元的前面侧表面露出。在液晶单元的前面侧表面贴合了在制造例1中获得的宽视角膜。在贴合时,以观看侧偏振片的起偏器的吸收轴与宽视角膜的含孔部的长度方向所成的角成为45°,且含孔部的长度方向相对于矩形的显示画面的长边方向成为平行的方式,调节了它们的朝向。此外,以形成有含孔部的一侧的面成为观看侧的方式实施了宽视角膜的贴合。
进而,将剥离了的前面侧圆偏振片贴合在宽视角膜上。贴合的朝向设为与剥离之前的状态下的朝向相同的朝向。由此,获得本发明的液晶显示装置。
所获得的液晶显示装置具有在图12中概要地示出的液晶显示装置1200的结构。即,本实施例所涉及的液晶显示装置1200依次具有:
·光源单元110,其包含光源111、增亮膜112及准直膜113;
·后面侧圆偏振片220R,其包含后面侧起偏器121R及后面侧光学膜222R;
·TN模式的液晶单元430TN;
·宽视角膜940;以及
·前面侧圆偏振片220F,其包含前面侧光学膜222F及前面侧起偏器121F。
针对所获得的液晶显示装置,对白辉度、对比度及Δγ进行了测定。
[实施例B4-2]
除了以下的变更点以外,采用与实施例B4-1相同的操作而获得液晶显示装置,对白辉度、对比度及Δγ进行了测定。
·取代在制造例1中获得的宽视角膜而使用了在制造例2中获得的宽视角膜。
[实施例B4-3]
除了以下的变更点以外,采用与实施例B4-1相同的操作而获得液晶显示装置,对白辉度、对比度及Δγ进行了测定。
·取代在制造例1中获得的宽视角膜而使用了在制造例3中获得的被拉伸的宽视角膜。
在表1~表2中示出实施例及比较例的结果。
[表1]
表1
[表2]
表2
如表1所示,在圆偏振光VA模式下,实施例A1-1、实施例A1-2及实施例A1-3与比较例1相比,γΔ小。由此可知,实施例A1-1、实施例A1-2及实施例A1-3与比较例1相比,扩大了视角。
如表1所示,在直线偏振光VA模式下,实施例A2-1、实施例A2-2及实施例A2-3与比较例2相比,γΔ小。由此可知,实施例A2-1、实施例A2-2及实施例A2-3与比较例2相比,扩大了视角。
如表1所示,在IPS模式下,实施例A3-1、实施例A3-2及实施例A3-3与比较例3相比,γΔ小。由此可知,实施例A3-1、实施例A3-2及实施例A3-3与比较例3相比,扩大了视角。
如表1所示,在TN模式下,实施例A4-1、实施例A4-2及实施例A4-3与比较例4相比,γΔ小。由此可知,实施例A4-1、实施例A4-2及实施例A4-3与比较例4相比,扩大了视角。
如表2所示,在圆偏振光VA模式下,实施例B1-1、实施例B1-2及实施例B1-3与比较例1相比,γΔ小。由此可知,实施例B1-1、实施例B1-2及实施例B1-3与比较例1相比,扩大了视角。
如表2所示,在直线偏振光VA模式下,实施例B2-1、实施例B2-2及实施例B2-3与比较例2相比,γΔ小。由此可知,实施例B2-1、实施例B2-2及实施例B2-3与比较例2相比,扩大了视角。
如表2所示,在IPS模式下,实施例B3-1、实施例B3-2及实施例B3-3与比较例3相比,γΔ小。由此可知,实施例B3-1、实施例B3-2及实施例B3-3与比较例3相比,扩大了视角。
如表2所示,在TN模式下,实施例B4-1、实施例B4-2及实施例B4-3与比较例4相比,γΔ小。由此可知,实施例B4-1、实施例B4-2及实施例B4-3与比较例4相比,扩大了视角。
附图标记说明
1:银纹膜;
2:银纹;
3:刀片;
5:材料膜;
100:液晶显示装置;
200:液晶显示装置;
21:银纹;
22:原纤维;
23:孔;
300:液晶显示装置;
400:液晶显示装置;
70:银纹加工装置;
110:光源单元;
111:光源;
112:增亮膜;
113:准直膜;
120F:前面侧圆偏振片;
120R:后面侧圆偏振片;
121F:前面侧起偏器;
121R:后面侧起偏器;
122F:前面侧光学膜;
122R:后面侧光学膜;
130VA:液晶单元;
140:宽视角膜;
220F:前面侧光学层叠体;
220R:后面侧光学层叠体;
222F:前面侧光学膜;
222R:后面侧光学膜;
320F:前面侧光学层叠体;
320R:后面侧光学层叠体;
322F:前面侧光学膜;
322R:后面侧光学膜;
330IPS:液晶单元;
430TN:液晶单元;
900:液晶显示装置;
940:宽视角膜;
1000:液晶显示装置;
1100:液晶显示装置;
1200:液晶显示装置。
Claims (18)
1.一种液晶显示装置,依次具有光源单元、后面侧起偏器、液晶单元、宽视角膜、以及前面侧起偏器,
所述宽视角膜具有彼此大致平行的多个含孔部,
所述宽视角膜为各向同性,
所述宽视角膜的面内延迟量Re为Re≤5nm,且厚度方向的延迟量Rth为|Rth|≤10nm,
所述液晶单元为VA模式或IPS模式的液晶单元,
所述含孔部的长度方向相对于所述前面侧起偏器的吸收轴方向为平行或垂直,
所述含孔部的长度方向是与最想要扩大的视角的方向垂直的方向。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置,其中,
所述宽视角膜对所述前面侧起偏器的后面侧的表面进行保护。
3.如权利要求1所述的液晶显示装置,其中,
还具有在所述后面侧起偏器与所述液晶单元之间设置的后面侧光学膜、和在所述前面侧起偏器与所述宽视角膜之间设置的前面侧光学膜,
所述后面侧起偏器和所述后面侧光学膜构成后面侧圆偏振片,
所述前面侧起偏器和所述前面侧光学膜构成前面侧圆偏振片。
4.如权利要求3所述的液晶显示装置,其中,
所述后面侧光学膜、所述前面侧光学膜或者这两者为λ/4波片。
5.如权利要求3所述的液晶显示装置,其中,
所述后面侧光学膜、所述前面侧光学膜或者这两者的Nz系数为Nz≥1.3。
6.如权利要求1所述的液晶显示装置,其中,
显示面为矩形的形状,
所述后面侧起偏器或所述前面侧起偏器的吸收轴位于相对于所述显示面的一边为平行或垂直的方向。
7.如权利要求1~6中任一项所述的液晶显示装置,其中,
所述宽视角膜具有两层以上的树脂层,所述含孔部设置在所述树脂层中的一层以上。
8.如权利要求1~6中的任一项所述的液晶显示装置,其中,
所述宽视角膜由包含核层的多层膜构成,在所述核层具有作为所述含孔部的银纹。
9.如权利要求1~6中的任一项所述的液晶显示装置,其中,
在所述宽视角膜中,相邻的所述含孔部的间隔为50μm以下的随机的间隔,所述含孔部的宽度为20nm以上。
10.一种液晶显示装置,依次具有光源单元、后面侧起偏器、液晶单元、宽视角膜、以及前面侧起偏器,
所述宽视角膜具有彼此大致平行的多个含孔部,
所述宽视角膜为各向同性,
所述宽视角膜的面内延迟量Re为Re≤5nm,且厚度方向的延迟量Rth为|Rth|≤10nm,
所述液晶单元为TN模式的液晶单元,
所述含孔部的长度方向相对于显示画面水平方向为平行,
所述含孔部的长度方向是与最想要扩大的视角的方向垂直的方向。
11.如权利要求10所述的液晶显示装置,其中,
所述宽视角膜对所述前面侧起偏器的后面侧的表面进行保护。
12.如权利要求10所述的液晶显示装置,其中,
还具有在所述后面侧起偏器与所述液晶单元之间设置的后面侧光学膜、和在所述前面侧起偏器与所述宽视角膜之间设置的前面侧光学膜,
所述后面侧起偏器和所述后面侧光学膜构成后面侧圆偏振片,
所述前面侧起偏器和所述前面侧光学膜构成前面侧圆偏振片。
13.如权利要求12所述的液晶显示装置,其中,
所述后面侧光学膜、所述前面侧光学膜或者这两者为λ/4波片。
14.如权利要求12所述的液晶显示装置,其中,
所述后面侧光学膜、所述前面侧光学膜或者这两者的Nz系数为Nz≥1.3。
15.如权利要求10所述的液晶显示装置,其中,
显示面为矩形的形状,
所述后面侧起偏器或所述前面侧起偏器的吸收轴位于相对于所述显示面的一边为约45°或约135°的方向上。
16.如权利要求10~15中任一项所述的液晶显示装置,其中,
所述宽视角膜具有两层以上的树脂层,所述含孔部设置在所述树脂层中的一层以上。
17.如权利要求10~15中的任一项所述的液晶显示装置,其中,
所述宽视角膜由包含核层的多层膜构成,在所述核层具有作为所述含孔部的银纹。
18.如权利要求10~15中的任一项所述的液晶显示装置,其中,
在所述宽视角膜中,相邻的所述含孔部的间隔为50μm以下的随机的间隔,所述含孔部的宽度为20nm以上。
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