CN108351555A - 液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种同时实现亮度的提高与显示性能的提高的液晶显示装置。液晶显示装置具有至少包含液晶单元及偏振片的液晶面板和至少包含光源的背光单元,上述液晶面板的背光单元侧最表面为上述偏振片中所包含的保护膜表面,上述背光单元的液晶面板侧最表面为上述背光单元中所包含的扩散部件表面,将在上述液晶面板的上述背光侧最表面测定的算术平均粗糙度设为Ra1,并且将铅笔硬度设为P1,将在上述背光单元的上述液晶面板侧最表面测定的算术平均粗糙度设为Ra2,并且将铅笔硬度设为P2,而满足下述式1~3,式1:33nm<Ra1<135nm,式2:Ra2<15nm,式3:P1<P2。
Description
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置中包含背光单元和液晶面板。作为背光单元的构成部件,广泛使用称为扩散板、扩散片等且具有光扩散性的部件(扩散部件)(专利文献1参照)。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平6-34972号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
详细而言,液晶显示装置的结构如下。液晶面板包含液晶单元及偏振片。偏振片至少包含起偏器,通常为了防止对起偏器造成伤痕而在起偏器的一个或两个面层叠有保护膜(偏振片保护膜)。液晶显示装置中,通常组装有液晶单元及偏振片的液晶面板与包含光源及各种部件(例如上述扩散部件等)的背光单元隔着间隙(clearance;还被称为空隙、空气层。)而配置。
专利文献1中记载有一种液晶显示装置,其中,最靠近液晶面板(在专利文献1中记载为液晶显示元件。)而配置的背光单元的部件为扩散部件(扩散板)。本发明人等认为如此将在背光单元中位于最靠近液晶面板侧的部件作为扩散部件时,在液晶显示装置的显示面亮度得以提高,因此有效。但是,本发明人等对背光单元的位于最靠近液晶面板侧的部件为扩散部件,并且液晶面板的位于最靠近背光单元侧的部件为偏振片的保护膜的液晶显示装置进行了研究,其结果明确了并不容易兼顾亮度提高和良好的显示性能。
因此,本发明的目的在于在液晶显示装置中同时实现亮度的提高和显示性能的提高。
用于解决技术课题的手段
本发明的一方式涉及一种液晶显示装置,其具有至少包含液晶单元及偏振片的液晶面板和至少包含光源的背光单元,
上述液晶面板的背光单元侧最表面为上述偏振片中所包含的保护膜(以下,还记载为“偏振片保护膜”。)表面,
上述背光单元的液晶面板侧最表面为上述背光单元中所包含的扩散部件表面,
将在上述液晶面板的上述背光侧最表面上测定的算术平均粗糙度设为Ra1,并且将铅笔硬度设为P1,将在上述背光单元的上述液晶面板侧最表面上测定的算术平均粗糙度设为Ra2,并且将铅笔硬度设为P2,而满足下述式1~3,
式1:33nm<Ra1<135nm,
式2:Ra2<15nm,
式3:P1<P2。
本发明及本说明书中,扩散部件是指,雾度为50~100%的范围的部件。雾度是指,在温度25℃、相对湿度60%的环境下,使用雾度计按照JIS K 7136(2000)而测定的值。作为雾度计,例如能够使用Suga试验机HGM-2DP。扩散部件优选为片状部件(扩散片)。另外,本发明及本说明书中,片这一术语以与薄膜相同的定义而使用。
本发明及本说明书中,算术平均粗糙度Ra是指,通过原子力显微镜(Atomic ForceMicroscope;AFM),在测定对象表面的100μm×100μm的测定区域,按照JIS B 0601:2013测定的值。以下,将算术平均粗糙度还称为表面粗糙度。
本发明及本说明书中,铅笔硬度是指,通过以下方法测定的值。
将具有测定对象表面的部件及物品在温度25℃、相对湿度60%的条件下调湿2小时。调湿之后,使用由JIS-S6006规定的试验用铅笔,并按照由JIS K 5400规定的铅笔硬度评价法,在测定对象表面的不同位置的10个部位,使用500g的重物并用各硬度的试验用铅笔对测定对象表面进行刮擦(刮擦试验)。10个部位中,用肉眼观察确认到通过刮擦而产生伤痕的部位为5个部位以下的刮擦试验中所使用的试验用铅笔中,将硬度最高的试验用铅笔的硬度设为评价对象表面的铅笔硬度。JIS K 5400中记载有伤痕为涂膜的破损、涂膜的划痕,而涂膜的凹陷则不作为对象,但本测定中,将测定对象的表面的凹陷也包括在内而判断为伤痕。另外,众所周知,铅笔硬度是指例如以B<HB<H<2H<3H……硬度依次变高。例如,当在一表面上测定的铅笔硬度为H,且在另一表面上测定的铅笔硬度为HB时,铅笔硬度H的表面的硬度比铅笔硬度HB的表面高。以下,只要无特别记载,则硬度是指铅笔硬度。
并且,作为液晶面板的背光侧最表面的保护膜表面的铅笔硬度可以以单个保护膜的形态进行测定,也可以在组装有保护膜的偏振片上进行测定,也可以在组装有偏振片的液晶面板上进行测定。作为背光单元的液晶面板侧最表面的扩散部件表面的铅笔硬度可以以单个扩散部件的形态进行测定,也可以以扩散部件与背光单元的其他部件的1个以上层叠的形态进行测定。以上方面在本发明及本说明书中的算术平均粗糙度的测定等与各种薄膜或部件有关的测定中也相同。
一方式中,上述背光单元在上述扩散部件与光源之间包含聚光部件。聚光部件是指,具有将从光源侧表面入射的光聚集于另一表面侧的聚光功能的部件。聚光部件优选为片状部件(聚光片)。另一方面,上述扩散部件可以具有聚光功能,也可以不具有聚光功能。当扩散部件具有聚光功能时,优选聚光部件的聚光功能比扩散部件的聚光功能高。
一方式中,上述扩散部件的光源侧表面上测定的算术平均粗糙度Ra3大于500nm且为10000nm以下。上述扩散部件的光源侧表面是指,与作为背光单元的最表面的扩散部件表面相反的一侧的表面。
一方式中,上述保护膜为包含平均粒径为0.1~6.0μm的范围的粒子的树脂膜。
本发明及本说明书中,粒子的平均粒径是指平均一次粒径,且通过透射型电子显微镜(Transmission Electron Microscope;TEM)获取薄膜或部件的剖面TEM照片,并测定剖面TEM照片中所包含的各粒子的粒径来计算平均值,除此以外,能够将粒子设为溶剂分散溶胶,并作为该溶胶中的50%平均粒径而求出。上述50%平均粒径例如能够利用NikkisoCo.,Ltd.制Nanotrac粒度分析仪来求出。上述粒子的形状可以是球状,也可以是非球状(异形)。异形粒子的粒径是指粒子的长轴长度与短轴长度的平均值。
本发明及本说明书中,“树脂膜”是指,将树脂作为构成成分而包含的薄膜。“树脂”是指,结构相同或不同的2个以上的聚合性化合物的聚合物,且可以是均聚物(homopolymer),也可以是共聚物(copolymer)。
一方式中,上述保护膜为丙烯酸树脂膜。
一方式中,上述保护膜为包含平均粒径为0.1~6.0μm的范围的丙烯酸树脂粒子的丙烯酸树脂膜。
本发明及本说明书中,“丙烯酸树脂粒子”是指,将丙烯酸树脂作为构成成分而包含的粒子。“丙烯酸树脂”是指,甲基丙烯酸的衍生物和/或丙烯酸的衍生物的聚合物。以下,将甲基丙烯酸的衍生物和/或丙烯酸的衍生物记载为(甲基)丙烯酸衍生物。上述衍生物例如为酯。
一方式中,上述保护膜为纤维素酰化物膜。
发明效果
本发明的液晶显示装置能够显示高亮度且良好的显示性能。
具体实施方式
以下的说明有时根据本发明的代表性实施方式进行,但本发明并不限定于这种实施方式。另外,本发明及本说明书中,用“~”表示的数值范围是指,将记载于“~”的前后的数值作为下限值及上限值而包含的范围。
本发明的液晶显示装置为如下液晶显示装置,其具有至少包含液晶单元及偏振片的液晶面板和至少包含光源的背光单元,上述液晶面板的背光单元侧最表面为上述偏振片中所包含的保护膜表面,上述背光单元的液晶面板侧最表面为上述背光单元中所包含的扩散部件表面,将在上述液晶面板的上述背光侧最表面上测定的算术平均粗糙度设为Ra1,并且将铅笔硬度设为P1,将在上述背光单元的上述液晶面板侧最表面上测定的算术平均粗糙度设为Ra2,并且将铅笔硬度设为P2,而满足下述式1~3,
式1:33nm<Ra1<135nm,
式2:Ra2<15nm,
式3:P1<P2。
本发明人等关于上述液晶显示装置如下进行推测。但是,以下为推测而并不对本发明进行任何限定。
(1)上述液晶显示装置的背光单元中,位于最靠近液晶面板侧的部件为扩散部件,且该扩散部件表面为背光单元的液晶面板侧最表面。如上述中所记载,本发明人等认为,液晶显示装置中,将在背光单元中位于最靠近液晶面板侧的部件作为扩散部件时,在液晶显示装置的显示面亮度得以提高,因此有效。作为在将具有这种结构的背光单元与背光单元侧最表面为偏振片的保护膜表面的液晶面板一同组装的液晶显示装置中显示性能降低的理由,可举出在显示面中发生漏光。本发明人等认为该漏光是由因背光单元与液晶面板的接触而在背光单元的液晶面板侧最表面(扩散部件表面)和/或液晶面板的背光单元侧最表面(保护膜表面)中产生的伤痕引起的。关于伤痕,本发明人等推测如下情况导致容易产生伤痕:近年来为了液晶显示装置的薄型化,存在缩小液晶面板与背光单元之间的间隙的趋势或液晶面板变大且大而容易挠曲,由此背光单元的液晶面板侧最表面与液晶面板的背光单元侧最表面变得容易接触。
(2)相对于此,本发明人等进行了深入研究,其结果新发现液晶面板的背光单元侧最表面及背光单元的液晶面板侧最表面的表面粗糙度(算术平均粗糙度)和硬度(铅笔硬度)满足上述式1~式3的液晶显示装置的显示性能良好,而且显示面上的亮度高。详细而言,如下。
(3)若满足式1及式2,则作为液晶面板的背光单元侧最表面的保护膜表面成为比作为背光单元的液晶面板侧最表面的扩散部件表面粗糙的状态。本发明人等认为,在该状态下满足式3,即扩散部件表面的硬度比保护膜表面高,由此通过与更粗糙的表面即保护膜表面的接触,能够防止损伤更平滑的表面即扩散部件表面。
(4)并且,作为显示性能降低的理由考虑到的是上述伤痕的产生,但在本发明人等的研究中确认到,为了抑制产生伤痕而使上述两个表面均平滑时,产生认为是由这些表面的接触而引起的显示不均。确认到的显示不均为被称为牛顿环的同心圆状干涉条纹。相对于此,本发明人等推测,通过将保护膜表面设为满足式1的状态,详细而言通过设为Ra1大于33nm的状态,能够减小从显示面侧入射的光在液晶面板的背光单元侧最表面上反射时的镜面成分,由此能够抑制产生显示不均(牛顿环)。
(5)而且,关于亮度提高,本发明人等认为,作为液晶面板的背光单元侧最表面的保护膜表面满足式1的状态有助于亮度提高,详细而言Ra1小于135nm有助于亮度提高。更详细而言,本发明人等认为,通过将Ra1设为小于135nm能够抑制从背光单元出射的光在保护膜表面扩散而亮度降低。
以上为基于与上述液晶显示装置有关的本发明人等的推测。但是仅为推测,如上述中所记载,并不对本发明进行任何限定。
以下,对上述液晶显示装置进行进一步详细的说明。
[液晶面板]
<偏振片>
液晶面板至少包含液晶单元和偏振片。优选液晶面板中包含正面偏振片、液晶单元及背面偏振片。液晶面板中,“正面偏振片”是指,在上述液晶面板与背光单元一同组装到液晶显示装置时,上述2个偏振片中位于视觉辨认侧的偏振片,“背面偏振片”是指位于背光单元侧的偏振片。并且,作为偏振片,现在广泛使用起偏器位于2张偏振片保护膜之间的结构的偏振片。上述液晶显示装置中所包含的偏振片也能够是所述结构的偏振片。偏振片中所包含的2张偏振片保护膜中,组装到液晶显示装置时位于液晶单元侧的偏振片保护膜为内侧保护膜,另一个偏振片保护膜为外侧保护膜。液晶面板包含正面偏振片、液晶单元及背面偏振片,背面偏振片在液晶面板中位于最靠近背光单元侧,并且背面偏振片为起偏器位于2张偏振片保护膜之间的结构的偏振片时,背面偏振片的外侧保护膜表面成为液晶面板的背光单元侧最表面。
<<保护膜>>
(算术平均粗糙度Ra1、铅笔硬度P1)
上述液晶显示装置中,作为液晶面板的背光单元侧最表面的偏振片保护膜表面具有满足式1(33nm<Ra1<135nm)的算术平均粗糙度Ra1,并且具有满足式3(P1<P2)的铅笔硬度P1。
算术平均粗糙度Ra1大于33nm,优选为40nm以上,更优选为47nm以上,进一步优选为53nm以上,进一步优选为60nm以上,更进一步优选为67nm以上。并且,算术平均粗糙度Ra1小于135nm,优选为120nm以下,更优选为107nm以下。算术平均粗糙度Ra1例如能够根据保护膜中所包含的成分的尺寸和/或含量来调整。例如,当保护膜包含粒子时,能够根据粒子的平均粒径和/或含量来调整Ra1。例如,具有越是使用平均粒径大的粒子算术平均粗糙度Ra1越变大的倾向。并且,一方式中,具有粒子的含量越多算术平均粗糙度Ra1越变大的倾向。关于从控制Ra1的观点考虑而优选的粒子,在后面进行详细叙述。
并且,关于上述铅笔硬度P1,在与作为背光单元的液晶面板侧最表面的扩散部件表面的P2的关系上,其比P2小即可,具体而言,作为铅笔硬度其数值无限定。关于P1与P2的硬度差,作为铅笔硬度为一级以上即可,也可以是二级以上,例如能够设为一级~五级左右,但并不限定于此。另外,关于硬度差,例如对于HB而言,H为一级高硬度,2H为二级高硬度。作为一例,能够将铅笔硬度P1设为B、HB或H,如上述,并不限定于此。铅笔硬度P1能够根据保护膜中所含有的成分的种类来调整。例如,当保护膜包含粒子时,能够根据粒子的种类来调整。关于从控制P1的观点考虑而优选的粒子,在后面进行详细叙述。并且,保护膜优选为树脂膜,且能够根据树脂膜中所含有的树脂的种类来调整铅笔硬度P1。
另外,关于上述保护膜的、与在液晶面板中成为背光单元侧最表面的表面相反的一侧的表面、即液晶单元侧表面,在该表面测定的算术平均粗糙度及铅笔硬度无特别限定。关于Ra1及P1,可以在上述范围内,也可以在范围外。
接着,对可构成上述保护膜的各种成分进行说明。
(树脂)
上述保护膜优选为树脂膜,且作为构成成分能够包含树脂。作为树脂膜中所包含的树脂,能够无任何限制地使用通常在偏振片保护膜等各种光学薄膜中使用的树脂。作为这种树脂的具体例,能够举出丙烯酸树脂、纤维素酰化物、聚酯。以下,进一步对这些树脂进行说明。
-丙烯酸树脂-
当上述保护膜为丙烯酸树脂膜时,丙烯酸树脂膜将丙烯酸树脂作为薄膜构成成分而包含。丙烯酸树脂中,优选作为重复结构单元而具有源自(甲基)丙烯酸酯单体的重复结构单元。“(甲基)丙烯酸”是指,丙烯酸和/或甲基丙烯酸。
丙烯酸树脂中,作为重复结构单元还可以包含将选自含羟基单体、不饱和羧酸及由下述通式(10)表示的单体中的至少1种聚合而得到的重复结构单元。
通式(10)
CH2=C(X)R201
通式(10)中,R201表示氢原子或甲基,X表示氢原子、碳原子数1~20的烷基、芳基、-CN基、-CO-R202基或-O-CO-R203基,R202及R203分别独立地表示氢原子或碳原子数1~20的有机残基。
(甲基)丙烯酸酯单体无特别限定。关于详细内容,能够参考日本特开2013-099875号公报的0034段。
含羟基单体也无特别限定。关于详细内容,能够参考日本特开2013-099875号公报的0035段。
不饱和羧酸也无特别限定。关于详细内容,能够参考日本特开2013-099875号公报的0036段。
关于由通式(10)表示的单体的详细内容,能够参考日本特开2013-099875号公报的0037段。
丙烯酸树脂可以包含1个以上的内酯环结构。作为内酯环结构的一方式,能够举出由下述通式(11)表示的内酯环结构。
[化学式1]
通式(11):
通式(11)中,R401、R402及R403分别独立地表示氢原子或碳原子数1~20的有机残基,有机残基可以含有氧原子。其中,作为碳原子数1~20的有机残基,优选甲基、乙基、异丙基、正丁基、叔丁基等。
含内酯环丙烯酸树脂的结构中的由上述通式(11)表示的内酯环结构的含有比例优选为5~90质量%,更优选为10~70质量%,进一步优选为10~60质量%,尤其优选为10~50质量%。
关于含内酯环丙烯酸树脂的制造方法,无特别限制。例如,通过聚合工序而得到在分子链中具有羟基和酯基的聚合物(p)之后,对所得到的聚合物(p)进行加热处理来将内酯环结构导入到聚合物(内酯环化缩合工序),从而能够得到含内酯环丙烯酸树脂。关于含内酯环丙烯酸树脂的优选的物性等详细内容,能够参考日本特开2012-250535号公报的0040~0047段。
关于丙烯酸树脂,还能够参考日本特开2012-8248号公报的0015~0093段。
并且,作为丙烯酸树脂,还能够举出具有戊二酰亚胺结构的丙烯酸树脂。关于所述丙烯酸树脂,能够参考日本特开2013-37057号公报的0021~0037段。
而且,作为丙烯酸树脂,还能够举出具有戊二酸酐单元的丙烯酸树脂。关于所述丙烯酸树脂,能够参考日本特开2009-139720号公报的0026~0050段。
作为丙烯酸树脂,能够使用市售品或通过公知的合成方法合成的丙烯酸树脂。
上述丙烯酸树脂膜相对于薄膜总质量例如能够以30~98质量%的含有率含有丙烯酸树脂,优选以50~95质量%的含有率含有。丙烯酸树脂膜可以是单层薄膜,也可以是双层以上的层叠结构的薄膜。关于双层以上的层叠薄膜,各层的丙烯酸树脂含有率能够在上述范围内。但是,在计算丙烯酸树脂膜中的丙烯酸树脂的含有率时,在丙烯酸树脂膜包含后述丙烯酸树脂粒子的情况下,去除丙烯酸树脂粒子中所包含的丙烯酸树脂来计算。另外,上述丙烯酸树脂膜中可以含有两种以上的丙烯酸树脂。当含有两种以上的丙烯酸树脂时,针对两种以上的丙烯酸树脂的合计量而规定丙烯酸树脂相对于薄膜总质量的含有率。这方面关于本发明及本说明书中的各种成分也相同。即,一成分可以仅使用一种,也可以使用两种以上。当使用两种以上时,针对两种以上的合计量来规定所述成分的含量或含有率。
-纤维素酰化物-
当上述保护膜为纤维素酰化物膜时,纤维素酰化物膜包含纤维素酰化物来作为薄膜构成成分。
作为纤维素酰化物,可举出纤维素酰化物化合物及具有以纤维素为原料并以生物或化学方式导入官能团而得到的经酰基取代的纤维素骨架的化合物。其中,关于“主成分”,当作为原料而包含单一的聚合物时,是指该聚合物,当作为原料而包含两种以上的聚合物时,是指质量分率最高的聚合物。
纤维素酰化物为纤维素与酸的酯。作为上述酸,优选为有机酸,更优选为羧酸,进一步优选为碳原子数为2~22的脂肪酸,最优选为碳原子数为2~4的低级脂肪酸。
作为纤维素酰化物的原料纤维素,有棉绒或木浆(硬木浆、软木浆)等,且可以是从任意原料纤维素得到的纤维素酰化物,也可以根据情况进行混合而使用。关于这些原料纤维素的详细内容,例如能够参考“塑料材料课程(17)纤维素系树脂”(丸泽、宇田著,NIKKANKOGYO SHIMBUN,LTD.,1970年发行)或Hatsumei Kyokai Disclosure Bulletin 2001-1745(7页~8页)的记载。
纤维素酰化物是纤维素的羟基的氢原子被酰基取代而成的。酰基的碳原子数优选为2~22。酰基可以是脂肪族酰基,也可以是芳香族酰基,且可以被单一或两种以上的酰基取代。具体而言,作为纤维素酰化物的例,可举出纤维素的烷基羰基酯、烯基羰基酯、芳香族羰基酯及芳香族烷基羰基酯。这些中所包含的烷基部位、烯基部位、芳香族部位及芳香族烷基部位分别可以进一步具有取代基。作为优选的酰基的例,可举出乙酰基、丙酰基、丁酰基、庚酰基、己酰基、辛酰基、癸酰基、十二酰基、十三酰基、十四酰基、十六酰基、十八酰基、异丁酰基、叔丁酰基、环己烷羰基、油酰基、苯甲酰基、萘基羰基及肉桂酰基等。这些之中,优选乙酰基、丙酰基、丁酰基、十二酰基、十八酰基、叔丁酰基、油酰基、苯甲酰基、萘基羰基及肉桂酰基等,更优选乙酰基、丙酰基及丁酰基,最优选乙酰基。
纤维素酰化物的酰基取代度无特别限定。从制膜性及所制造的薄膜的各种特性的观点考虑,优选使用酰基取代度为2.00~2.95的纤维素酰化物。另外,关于酰基取代度,测定乙酸等脂肪酸的键合度并通过计算能够得到取代度。测定能够依据ASTM D-817-91来实施。
关于具有乙酰基/丙酰基/丁酰基中的至少两种酰基的纤维素酰化物,优选酰基取代度为2.50~2.95,更优选的酰基取代度为2.60~2.95,进一步优选2.65~2.95。
关于仅具有乙酰基的纤维素酰化物即纤维素乙酸酯,其酰基取代度优选为2.00~2.95。进而,更优选酰基取代度为2.40~2.95,进一步优选为2.80~2.95。
纤维素酰化物的聚合度无特别限定,优选以粘度平均聚合度计为180~700,纤维素乙酸酯中,更优选为180~550,进一步优选为180~400,尤其优选为180~350。只要聚合度为该上限值以下,则纤维素酰化物的浓液溶液的粘度不会变得过高而能够轻松地通过流延来制作薄膜,因此优选。只要聚合度为该下限值以上,则能够制作高强度的薄膜,从该方面等考虑为优选。粘度平均聚合度能够通过宇田等的极限粘度法{宇田和夫、齐藤秀夫,“纤维学会杂志”,第18卷第1号,105~120页(1962年)}来测定。该方法还详细记载在日本特开平9-95538号公报中。
并且,纤维素酰化物的分子量分布优选通过凝胶渗透色谱来进行评价,优选其多分散性指数Mw/Mn(Mw为重均分子量,Mn为数均分子量)小,且分子量分布窄。具体而言,作为Mw/Mn的值,优选为1.0~4.0,进一步优选为2.0~4.0,进一步优选为2.3~3.4。
纤维素酰化物膜相对于薄膜总质量例如能够以75~99质量%的范围的含有率含有纤维素酰化物,优选以80~98质量%的范围的含有率含有。纤维素酰化物膜可以是单层薄膜,也可以是双层以上的层叠结构的薄膜。关于双层以上的层叠结构的薄膜,各层的纤维素酰化物含有率能够在上述范围内。
-聚酯-
当上述保护膜为聚酯薄膜使,聚酯薄膜包含聚酯来作为薄膜构成成分。
作为聚酯,例如可举出聚对苯二甲酸乙二酯、聚间苯二甲酸乙二酯、聚2,6-萘二甲羧乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、对苯二甲酸1,4-环己二甲酯,且可以根据需要而使用它们中的2种以上。其中,优选聚对苯二甲酸乙二酯。除此以外,关于聚酯,能够参考日本特开2015-106067号公报的0066段。
聚酯薄膜相对于薄膜总质量例如能够以50~99质量%的范围的含有率含有聚酯,优选以70~98质量%的范围的含有率含有,更优选以90~98质量%的范围的含有率含有。聚酯薄膜可以是单层薄膜,也可以是双层以上的层叠结构的薄膜。关于双层以上的层叠结构的薄膜,各层的聚酯含有率能够在上述范围内。
(平均粒径为0.1~6.0μm的范围的粒子)
从轻松调整算术平均粗糙度Ra1的观点考虑,上述保护膜优选包含平均粒径为0.1~6.0μm的范围的粒子。上述粒子的平均粒径优选为0.5~5.0μm的范围,更优选为1.0~3.0μm的范围。平均粒径为0.1~6.0μm的范围的粒子中,具有如下倾向:越是使用平均粒径大的粒子和/或越增加该粒子的含量,算术平均粗糙度Ra1越增大。所述粒子可以是无机粒子,也可以是有机粒子,也可以是包含有机成分和无机成分的有机无机复合粒子。例如,作为有机粒子,能够举出各种树脂粒子。作为无机粒子,能够举出二氧化硅粒子、氧化锆粒子等。
作为优选的树脂粒子的一种,能够举出丙烯酸树脂粒子。关于丙烯酸树脂粒子,其中,优选在丙烯酸树脂膜中含有。其原因在于,具有因丙烯酸树脂粒子与丙烯酸树脂的亲和性高而薄膜耐久性提高的倾向。
作为丙烯酸树脂粒子的构成成分而含有的丙烯酸树脂可以是均聚物(homopolymer),也可以是共聚物(copolymer)。例如,丙烯酸树脂粒子可以包含丙烯酸-苯乙烯共聚物来作为丙烯酸树脂。
作为丙烯酸树脂粒子,还能够使用交联丙烯酸树脂粒子。“交联丙烯酸树脂粒子”是指,作为粒子的构成成分而含有的丙烯酸树脂的至少一部分为交联丙烯酸树脂的粒子。并且,“交联丙烯酸树脂”是指,(甲基)丙烯酸衍生物与具有交联基团的化合物的聚合物。交联丙烯酸树脂粒子能够通过公知的方法来制备,也能够作为市售品而获得。关于交联丙烯酸树脂粒子,例如能够参考日本特开2015-127416号公报的0051~0068段。作为市售品,例如能够举出SEKISUI PLASTICS CO.,Ltd制Techpolymer SSX系列、SMX系列、MBX系列、SokenChemical&Engineering Co.,Ltd.制MX系列、MR系列、SX系列等。
上述保护膜中的平均粒径为0.1~6.0μm的范围的粒子的含量相对于薄膜中所包含的树脂100质量份优选为5~150质量份,更优选为5~100质量份,进一步优选为20~80质量份。其中,上述树脂100质量份中不包含平均粒径为0.1~6.0μm的范围的粒子中所包含的树脂或后述用作脆性改善剂的粒子中所包含的树脂的含量。另外,上述交联丙烯酸树脂粒子通常为表面硬度在各种粒子中也高的粒子,因此具有越提高交联丙烯酸树脂粒子的含有率,薄膜硬度越提高的倾向。从而,一方式中,通过对包含交联丙烯酸树脂粒子的保护膜调整交联丙烯酸树脂粒子的含有率而能够调整铅笔硬度P1。
(其他任意成分)
上述保护膜能够以任意含量含有除了上述以外的任意成分。作为所述任意成分,例如,作为具体例可举出公知的增塑剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、脆性改善剂、光学显现剂等,但并不限定于这些。作为上述保护膜中可含有的任意成分,通常能够举出偏振片保护膜等各种光学薄膜中可含有的各种添加剂。例如,作为添加剂的一例,能够举出平均粒径为10~300nm的范围(优选为50~250nm的范围)的橡胶弹性体粒子。上述橡胶弹性体粒子在上述保护膜中能够作为脆性改善剂而发挥作用。橡胶弹性体粒子是指,含有橡胶弹性体(表示橡胶弹性的成分)的粒子,可以是由橡胶弹性体构成的粒子,也可以是具有橡胶弹性体的层的多层结构的粒子。其中,当上述保护膜为丙烯酸树脂膜时,作为从与上述丙烯酸树脂膜中所包含的丙烯酸树脂的亲和性高的方面考虑为优选的橡胶弹性体粒子,能够举出丙烯酸橡胶弹性体粒子。其中,“丙烯酸橡胶弹性体粒子”是指,该粒子中所包含的橡胶弹性体和/或除了橡胶弹性体以外的成分为丙烯酸树脂的橡胶弹性体粒子。另外,橡胶弹性体粒子的平均粒径与在上述中所记载的丙烯酸树脂粒子的平均粒径相同,为平均一次粒径,且测定方法如在上述中作为粒子的平均粒径的测定方法而记载的方法。关于橡胶弹性体粒子,例如保护膜为树脂膜时,相对于薄膜中所包含的树脂(其中,当平均粒径为0.1~6.0μm的范围的粒子为包含树脂的粒子时,除去该粒子中所包含的树脂)与橡胶弹性体粒子的合计100质量份,能够以1~30质量份左右的量含有于上述保护膜中。关于橡胶弹性体粒子的详细内容,例如能够参考日本特开2012-180422号公报的0037~0041段。
并且,关于任意成分,还能够参考日本特开2015-106067号公报的0072~0085段。
(薄膜的结构、厚度)
上述保护膜可以是单层薄膜,也可以是具有双层以上的层叠结构的层叠薄膜。具有双层以上的层叠结构的层叠薄膜中,优选相邻的层不经由粘接层而直接接触。所述层叠薄膜优选能够通过后述溶液制膜法或熔融制膜法进行制造。另外,本发明及本说明书中,粘接剂这一术语以包含粘接剂及粘结剂的含义而使用。
当上述保护膜为层叠薄膜时,从作为保护膜可得到卷曲(翘曲)少的薄膜的观点考虑,层叠薄膜中所包含的层优选不是在基材薄膜表面涂布固化性组合物之后,使该固化性组合物固化而成的固化层。其原因在于,包含固化层的层叠薄膜具有因固化层的固化收缩而容易发生卷曲的倾向。另外,固化性组合物是指,至少包含一种固化性化合物的组合物,且固化性化合物是指,在1分子中含有1个以上的聚合性基团的化合物。聚合性基团是指,可进行聚合反应的基团。
上述保护膜的厚度(相对于层叠薄膜的总厚度)例如为10~100μm的范围,优选为12~80μm的范围,更优选为15~60μm的范围。上述厚度能够根据制造上述保护膜时的制造条件来进行调整。保护膜的厚度既能够根据制造条件求出,又能够通过公知的膜厚测定法、例如基于触针式膜厚仪的膜厚测定法求出。将在多个部位进行测定时的保护膜的厚度设为多个部位中的测定值的算术平均。
(制造方法)
上述保护膜能够通过公知的制膜方法进行制造。例如,能够通过溶液制膜法制造上述保护膜。溶液制膜法至少包括薄膜形成工序,在该工序中,制备制膜用组合物(浓液,还称为浓液组合物。),将该制膜用组合物流延于支撑体上并使其干燥而形成薄膜,并从支撑体剥离该薄膜。还能够根据需要对所形成的薄膜实施延伸处理。在此通过单层流延,能够作为单层薄膜而制造上述保护膜,且通过进行双层以上的多层共流延,能够作为层叠薄膜而制造上述保护膜。关于通过溶液制膜法制造薄膜的详细内容,例如能够无任何限制地应用WO2015/064732A1的0034~0068段等中的公知技术。
另一方式中,上述保护膜还能够通过挤压成型法等熔融制膜法进行制造。关于通过熔融制膜法制造薄膜的详细内容,例如能够无任何限制地应用日本特开2012-180422号公报的0057~0063段等的公知技术。例如,能够根据挤压成型中所使用的一对辊(接地辊)的弹性模量来控制所制造的薄膜的表面粗糙度。并且,还能够通过多层挤压成型来制造上述保护膜。
在位于构成上述液晶显示装置的液晶面板的最靠近背光单元侧的偏振片,位于最靠近背光单元侧的保护膜的成为背光单元侧最表面的表面具有在上述中所记载的算术平均粗糙度Ra1及铅笔硬度P1。从保护起偏器的观点考虑,优选具有该保护膜的偏振片在与该保护膜相反的一侧也包含保护膜(另一保护膜)。作为另一保护膜,能够无任何限制地使用通常用作偏振片保护膜的各种薄膜。
并且,作为用作另一保护膜的薄膜,还能够举出具有包含光学各向异性层的光学补偿层的光学补偿薄膜。根据光学补偿薄膜(还称为相位差膜。),能够在液晶显示装置中改善画面的视角特性。作为光学补偿薄膜,能够使用公知的薄膜。从扩大视角的方面考虑,优选为日本特开2001-100042号公报中所记载的光学补偿薄膜。
另外,上述液晶显示装置优选能够包含2个偏振片(正面偏振片、背面偏振片)。该情况下,具有上述保护膜的偏振片为背面偏振片,但正面偏振片无特别限定。关于正面偏振片,能够无任何限制地应用与偏振片有关的公知技术。
<起偏器>
包含上述保护膜的偏振片同时包含该保护膜与起偏器。起偏器只要是具有将自然光转换为特定的直线偏振光的功能的所谓的直线起偏器即可。作为起偏器,无特别限定,能够利用吸收型起偏器。作为吸收型起偏器,能够利用通常所使用的起偏器,例如能够利用碘系起偏器、利用了二色性染料的染料系起偏器及多烯系起偏器、使用了线栅的起偏器中的任一个。碘系起偏器及染料系起偏器通常能够通过使碘或二色性染料吸附于聚乙烯醇系薄膜并将其延伸而制作。作为起偏器的优选的一方式,能够举出碘染色聚乙烯醇系薄膜。起偏器的厚度无特别限定,例如能够设为0.1μm以上且50μm以下。从偏振片的薄型化的观点考虑,起偏器的厚度优选为30μm以下,更优选为20μm以下。
并且,起偏器可以是所谓的涂布型起偏器。关于涂布型起偏器,能够参考日本特开2014-170202号公报的0052~0053段。
起偏器与保护膜能够通过公知的方法、例如使用粘接剂来贴合。另外,在本发明及本说明书中,如上述在粘接剂中还包含粘结剂。关于粘接剂及保护膜与起偏器的贴合,例如能够无任何限制地应用日本特开2012-180422号公报的0126~0135段等的公知技术。
<液晶单元>
上述液晶显示装置中所包含的液晶面板同时包含以上进行说明的偏振片和液晶单元。另外,液晶单元有时还称为液晶显示元件。作为液晶单元,可举出TN(TwistedNematic:扭曲向列)型、STN(Super-Twisted Nematic:超扭曲向列)型、TSTN(Triple SuperTwisted Nematic:三重超扭曲向列)型、多域型、VA(Vertical Alignment:垂直取向)型、IPS(In Plane Switching:平面转换)型、OCB(Optically Compensated Bend:光学补偿弯曲)型等。液晶单元通常具有在2张玻璃基板之间配置有液晶层的结构。
并且,作为液晶单元,还能够举出在上述任意类型的液晶单元中组装有触摸面板功能的内嵌式触摸面板液晶单元、外嵌式触摸面板液晶单元。并且,还可举出薄膜型触摸传感器与液晶单元贴合在一起的形态。
内嵌式触摸面板液晶单元例如能够设为在2张玻璃基板中夹有液晶层的液晶单元的内部组装有电阻膜式、静电电容式、光学式等触摸面板功能的内嵌式触摸面板液晶单元。关于内嵌式触摸面板液晶单元,例如能够无任何限制地应用日本特开2011-76602号公报、日本特开2011-222009号公报等的公知技术。
外嵌式触摸面板液晶单元优选能够设为在夹有液晶层的玻璃基板与偏振片之间组装有电阻膜式、静电电容式、光学式等触摸面板触摸面板功能的外嵌式触摸面板液晶单元。外嵌式触摸面板液晶单元例如记载在日本特开2012-88683号公报中。
上述液晶显示装置中所包含的液晶面板至少包含以上进行说明的构成部件(偏振片、液晶单元),且能够任意包含1个以上的其他构成部件。作为上述构成部件,通常能够使用1个以上液晶面板中所包含的各种部件。
[背光单元]
上述液晶显示装置中所包含的背光单元可以是边缘光型背光单元,也可以是直下型背光单元。背光单元中至少包含光源及位于最靠近液晶面板侧的扩散部件。
<扩散部件>
位于背光单元的最靠近液晶面板侧的扩散部件中,成为背光单元的液晶面板侧最表面的表面具有满足式2(Ra2<15nm)的算术平均粗糙度Ra2,并且具有满足式3(P1<P2)的铅笔硬度P2。
算术平均粗糙度Ra2小于15nm,优选为14nm以下,更优选为12nm以下,进一步优选为10nm以下,进一步优选为8nm以下,更进一步优选为5nm以下,更进一步优选为3nm以下。并且,算术平均粗糙度Ra2优选为0.5nm以上,更优选为1nm以上。算术平均粗糙度Ra2例如能够根据扩散部件中所包含的成分的尺寸和/或含量来进行调整。例如,当扩散部件包含粒子时,能够根据粒子的平均粒径和/或含量来调整Ra2。例如,具有越是使用平均粒径大的粒子,算术平均粗糙度Ra2越变大的倾向。并且,一方式中,具有粒子的含量越多,算术平均粗糙度Ra2越变大的倾向。
并且,关于上述铅笔硬度P2,在与作为液晶面板的背光单元侧最表面的保护膜表面的P1的关系上,其比P1大即可,具体而言,作为铅笔硬度其数值无限定。关于P1与P2的硬度差,作为铅笔硬度为一级以上即可,也可以是二级以上,例如能够设为一级~五级左右,但并不限定于此。作为一例,铅笔硬度P2能够设为H、2H、3H、或4H,但如上述,并不限定于这些。铅笔硬度P2能够根据扩散部件所包含的成分的种类来进行调整。
另外,上述扩散部件的与在背光单元中成为液晶面板侧最表面的表面相反的一侧的表面、即光源侧表面中,在该表面测定的算术平均粗糙度及铅笔硬度无特别限定。关于Ra2及P2,可以在上述范围内,也可以是范围外。若将在上述扩散部件的光源侧表面测定的铅笔硬度设为P3,则P2与P3的大小关系可以是P2<P3,也可以是P2=P3,也可以是P2>P3。
扩散部件的光扩散性优选通过对扩散部件的一个或两个表面赋予粗糙度来实现。从该方面考虑,优选上述扩散部件的光源侧表面为比具有Ra2及P2的表面粗糙的表面。关于光源侧表面的粗糙度,作为算术平均粗糙度Ra(以下,还记载为“Ra3”。),优选为大于500nm且10000nm以下,更优选为1000~5000nm的范围。
并且,如上述中所记载,扩散部件是指雾度为50~100%的范围的部件。雾度优选为75~98%的范围,更优选为80~95%的范围。雾度能够根据扩散部件的表面粗糙度、扩散部件中所包含的成分的种类、尺寸或含量等进行调整。
上述扩散部件可以是单层结构的部件,也可以是层叠结构的部件。优选上述扩散部件能够设为层叠结构的片状部件。以下,作为一例,对作为层叠结构的片状部件的上述扩散部件的具体方式进行说明。但是,位于背光单元的最靠近液晶面板侧的上述扩散部件只要液晶面板侧最表面具有上述Ra2及P2即可,并不限定于下述具体方式。
(上述扩散部件的具体方式)
层叠结构的片状部件即扩散部件优选能够通过形成包含可有助于在支撑体的至少一侧扩散光的粒子(光扩散性粒子)的层(扩散层)来制作。扩散层在组装到液晶显示装置的状态下,对于支撑体可以位于液晶面板侧,也可以位于光源侧,优选位于光源侧。
上述扩散层优选为包含光散射性粒子及树脂的层。从提高与支撑体的密合性向上等观点考虑,散射层优选为使固化性组合物固化而成的固化层,该固化性组合物除了含有光散射性粒子及树脂以外还含有包含交联基团的化合物(以下,记载为“交联剂”。)。
作为交联剂,优选为异氰酸酯化合物,更优选在1分子中包含2个以上的异氰酸酯基的多官能异氰酸酯化合物。关于多官能异氰酸酯化合物,能够参考日本特开2008-33310号公报的0017段。
扩散层形成中所使用的树脂无特别限定。作为具体例,能够举出日本特开2008-33310号公报的0020段中所记载的各种树脂。作为交联剂而包含异氰酸酯化合物的固化性组合物中,作为树脂,优选含有包含可与异氰酸酯基反应的官能团的树脂。关于说书树脂,能够参考日本特开2008-33310号公报的0018~0022段。并且,关于扩散层形成中所使用的树脂,还能够参考日本特开2008-33310号公报的0023段。
扩散层形成中所使用的光扩散性粒子优选为平均粒径为100.0μm以下的粒子,更优选为平均粒径为25.0μm以下的粒子。并且,扩散层形成中所使用的光散射性粒子的平均粒径例如能够设为1.0μm以上。另外,在此所记载的平均粒径的测定方法如在上述中所记载的测定方法。关于光扩散性粒子,能够参考日本特开2008-33310号公报的0024段。例如,在上述扩散部件中能够通过调整扩散层中所包含的光散射性粒子的平均粒径和/或含量来调整在具有扩散层的一侧的表面测定的算术平均粗糙度。
关于用于形成扩散层的固化性组合物的制备方法、该固化性组合物或扩散层中的各种成分的含量,能够参考日本特开2008-33310号公报的0024~0028段。关于使用上述固化性组合物形成扩散层的方法及任意设置的底涂层、背层的详细内容,能够参考日本特开2008-33310号公报的0031~0038段。
并且,上述固化性组合物还能够包含日本特开2008-33310号公报的0029段中所记载的散射剂、上述公报的0030段中所记载的溶剂。
关于支撑体,能够参考日本特开2008-33310号公报的0039段。并且,关于支撑体,还能够参考日本特开2009-199002号公报的0013~0015段。
片状部件即扩散部件例如能够通过在支撑体的一或两个表面根据需要形成一层以上的易粘接层之后,在至少一个表面侧形成扩散层而得到。关于扩散层,如上述。关于易粘接层,能够参考日本特开2009-199002号公报的0016~0030段。
一方式中,上述扩散部件优选在组装到液晶显示装置的状态下,在支撑体的一侧,优选在光源侧具有扩散层,且在另一侧,优选在液晶面板侧具有使固化性组合物固化而成的固化层。从可得到具有满足式3的铅笔硬度P2的扩散部件的方面考虑,该固化层优选为通常被称为硬涂层的固化层。
关于用于形成优选在液晶面板侧形成的固化层的固化性组合物,能够参考日本特开2014-167659号公报的0087~0112段的与硬涂层形成用组合物有关的记载。例如,能够根据由上述固化性组合物形成的固化层中所包含的粒子的平均粒径和/或含量来控制上述扩散部件的液晶面板侧表面的算术平均粗糙度Ra2。通过上述中所记载的方法测定的上述固化层中所包含的粒子的平均粒径例如能够为0.1~10.0μm的范围,优选为0.2~3.0μm的范围。并且,相对于上述固化性组合物所包含的固化性化合物的总量100质量份,优选包含0~50质量份的粒子。另外,上述固化层还能够包含交联丙烯酸树脂粒子。并且,能够根据上述固化性组合物中所包含的固化性化合物的种类或混合比等调整固化层的硬度。一方式中,由此能够控制上述扩散部件的液晶面板侧表面的铅笔硬度P2。
一方式中,支撑体的厚度能够为10~500μm的范围,扩散层的厚度能够为3~50μm的范围,且上述固化层的厚度能够为1~20μm的范围。
以上,对在上述液晶显示装置的背光单元中位于最靠近液晶面板侧的扩散部件的具体方式进行了说明。但是,本发明并不限定于上述具体方式。
<光源>
作为上述液晶显示装置的背光单元中所包含的光源,能够无任何限制地使用以白色光源为代表的通常的背光单元中所包含的各种光源。
<背光单元可包含的部件>
(聚光部件)
除了光源及上述中所记载的扩散部件以外,上述液晶显示装置的背光单元还能够任意包含1个以上的部件,且优选任意包含1个以上的部件。作为这种部件,优选能够举出聚光部件。从进一步提高亮度的观点考虑,优选在上述液晶显示装置的背光单元中,从光源侧朝向液晶面板侧而依次配置有聚光部件和上述扩散部件。
作为聚光部件能够使用棱镜片、透镜片等通常用作聚光片的各种部件。一方式中,聚光部件能够在组装到液晶显示装置的状态下在液晶面板侧、即出射侧的表面具有多个凸部。作为这种出射侧的表面的表面形状的具体例,能够举出通过选自包括多角锥般形状、圆锥般形状、部分旋转椭球体般形状及部分球形般形状的组中的形状二维配置而形成的凹凸形状。并且,另一方式中,能够举出通过选自包括部分圆柱般形状、部分椭圆柱般形状及棱柱般形状的组中的形状一维配置而形成的凹凸形状。
其中,“多角锥般形状”是指,以不仅包含完全多角锥形状还包含近似多角锥的形状的含义而使用。关于上述其他形状也相同。
并且,一维配置是指,上述形状仅沿聚光部件的出射侧表面的一方向配置,即平行地配置。这种凹凸形状有时被称为线与空间图案。具有一维配置的凹凸形状的聚光部件优选将2个聚光部件层叠成两聚光部件的线与空间图案正交。由此能够提高聚光效果。
相对于此,二维配置是指,上述形状沿聚光部件的出射侧表面的两个方向以上配置。例如,并不限定于沿一方向和与该方向正交的方向这两个方向形成或规则性形成的方式,还包含无规则(随机)形成的方式。
另外,在本发明及本说明书中,关于角度及其关系(例如“正交”、“平行”等),包括在本发明所属的技术领域中容许的误差范围。例如,是指精确角度±小于10°的范围内的情况等,与精确角度的误差优选为5°以下,更优选为3°以下。
(其他扩散部件)
上述液晶显示装置的背光单元不仅包含位于最靠近液晶面板侧的扩散部件,还能够包含其他扩散部件,且优选包含其他扩散部件。作为其他扩散部件,能够无任何限制地使用市售的扩散片或通过公知的方法而制造的扩散片等。上述液晶显示装置的背光单元中,优选从光源侧朝向液晶面板侧依次配置有其他扩散部件、聚光部件及位于最靠近液晶面板侧的上述扩散部件。
上述液晶显示装置的背光单元中也可以包含其他的通常可包含于背光单元的反射板、导光板等1个以上的部件。
本发明的液晶显示装置通过具有以上进行说明的液晶面板和背光单元而能够实现亮度的提高及显示性能的提高。详细而言,本发明的液晶显示装置能够提高亮度、抑制在显示面上发生漏光及抑制产生表示不均(牛顿环)。
实施例
以下举出实施例进一步具体地对本发明进行说明。以下的实施例中所示的材料、试剂、物质量和其比例、操作等在不脱离本发明的宗旨的范围内能够适当进行变更。因此,本发明的范围并不限定于以下具体例。以下所记载的%为质量基准。并且,固体成分是指溶剂以外的成分。
[浓液组合物的制备中所使用的粒子]
在实施例、比较例中添加到为了制造保护膜(丙烯酸树脂膜)而制备的浓液组合物中的粒子为下述表1所示的粒子。平均粒径是将粒子作为溶剂分散溶胶,并使用NikkisoCo.,Ltd.制Nanotrac粒度分析仪且作为该溶胶中的50%平均粒径而求出的。
粒子1~3为包含聚甲基丙烯酸甲酯树脂(Polymethyl methacrylate;PMMA)来作为构成粒子的丙烯酸树脂的交联丙烯酸树脂粒子。
[表1]
[浓液组合物的制备中所使用的丙烯酸树脂]
在实施例、比较例中添加到为了制造保护膜(丙烯酸树脂膜)而制备的浓液组合物中的丙烯酸树脂1~4的详细内容如下。
<丙烯酸树脂1>
作为用于制备丙烯酸树脂1的脆性改善剂,通过公知的方法进行合成而得到了丙烯酸橡胶弹性体粒子,该丙烯酸橡胶弹性体粒子为由最内层为使用少量甲基丙烯酸丙酯与甲基丙烯酸甲酯聚合而成的硬质聚合物、中间层为以丙烯酸丁酯为主成分,进而使用苯乙烯及少量的甲基丙烯酸丙酯而聚合而成的软质橡胶弹性体、最外层为使用少量的丙烯酸乙酯与甲基丙烯酸甲酯聚合而成的硬质聚合物构成的3层结构。将粒子作为溶剂分散溶胶,并使用Nikkiso Co.,Ltd.制Nanotrac粒度分析仪作为该溶胶中的50%平均粒径而求出了所得到的丙烯酸橡胶弹性体粒子的平均粒径,其结果为240nm。
通过混合机将甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸甲酯的质量比96/4的共聚物的颗粒70质量份与上述脆性改善剂30质量份进行混合之后,用双轴挤出机进行熔融混炼而得到了丙烯酸树脂1。
<丙烯酸树脂2>
通过日本特开2012-008248号的0154段中所记载的方法得到了含有内酯环结构的丙烯酸树脂2。
<丙烯酸树脂3>
用双轴混炼机在220℃下将日本特开2010-284840号公报的制造例1中所记载的酰亚胺化MS(甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯)树脂100质量份及三嗪系紫外线吸收剂(ADEKACorporation制T-712)0.62质量份进行混合而得到了具有戊二酰亚胺结构的丙烯酸树脂3。
<丙烯酸树脂4>
通过日本特开2009-139720号公报的0177段中所记载的方法得到了具有戊二酸酐单元的丙烯酸树脂4。
[保护膜(丙烯酸树脂膜)的制作]
将下述中所记载的组合物投放到混合罐,一边加热一边进行搅拌,并溶解各成分而制备了浓液组合物。
(浓液组合物)
表2中所记载的丙烯酸树脂100质量份
二氯甲烷534质量份
甲醇46质量份
表2中所记载的粒子参考表2
使用WO2015/064732A1的图1所示的结构的带式流延装置,将上述浓液组合物以2000mm宽度从流延模具均匀地流延到不锈钢制环状带(流延支撑体)。在浓液组合物中的残留溶剂量成为20质量%的时点从流延支撑体剥离薄膜。
将被剥离的薄膜在干燥区域(环境温度140℃)干燥30分钟而得到了表2中所记载的丙烯酸树脂膜(保护膜)。丙烯酸树脂膜的厚度为从制造条件求出的值,并根据制膜中所使用的浓液组合物量而调整成40μm。
[表2]
[扩散片的制作]
<支撑体>
将锗(Ge)化合物作为催化剂而缩聚而成的固有粘度0.66的聚对苯二甲酸乙二酯(以下称为“PET”)树脂干燥至含水率50ppm以下,在将加热器的设定温度设为280~300℃的挤出机内进行了熔融。将所熔融的PET树脂从模具部吐出到施加了静电的冷硬轧辊(冷却辊)上而得到了薄膜。将所得到的薄膜沿长边方向(在挤出机内为挤出方向的方向)延伸3.1倍之后,沿宽度方向延伸3.8倍而得到了厚度188μm的PET支撑体。
<易粘接层>
对上述PET支撑体的两个面实施电晕放电处理,在各自的面通过棒涂法将下述组成的易粘接层用第一层涂布液X涂布在PET支撑体上。将涂布量设为7.1cm3/m2,并在环境温度185℃的环境下干燥了1分钟。由此,形成了易粘接层的第一层。
(易粘接层用第一层涂布液X)
聚酯树脂45.1质量份
(GOO CHEMICAL CO.,LTD.制PLUSCOAT Z-687、固体成分25%)
具有多个碳二亚胺结构的化合物15.8质量份
(Nisshinbo Co.,Ltd.制CARBODILITE V-02-L2、固体成分40%)
噁唑林化合物7.0质量份
(NIPPON SHOKUBAI CO.,LTD.制Epocros K2020E、固体成分40%)
阴离子表面活性剂A 12.7质量份
(Nippon Oil&Fats GmbH制RAPISOL B-90的1%水溶液)
非离子表面活性剂B 15.5质量份
(Sanyo Chemical Industries,Ltd.制NAROACTY CL-95的1%水溶液)
蒸馏水添加到整体成为1000质量份
对所形成的易粘接层的第一层表面实施电晕放电处理之后,通过棒涂法涂布了下述组成的易粘接层用第二层涂布液Y。将涂布量设为7.1cm3/m2,并在环境温度165℃的环境下干燥了1分钟。由此,在支撑体的两面形成了易粘接层的第二层。
(易粘接层用第二层涂布液Y)
聚氨酯树脂22.8质量份
(Mitsui Chemicals,Inc.制OLESTER UD-350、固体成分38%)
丙烯酸树脂2.6质量份
(Daicel CorporationCo.,Ltd.制EM48D、固体成分27.5%)
具有多个碳二亚胺结构的化合物4.7质量份
(Nisshinbo Co.,Ltd.制CARBODILITE V-02-L2、固体成分40%)
阴离子表面活性剂A 12.7质量份
(Nippon Oil&Fats GmbH制RAPISOL B-90的1%水溶液)
非离子表面活性剂B 15.5质量份
(Sanyo Chemical Industries,Ltd.制NAROACTY CL-95的1%水溶液)
二氧化硅粒子分散液1.6质量份
(NIPPON AEROSIL CO.,LTD.制AEROSIL OX-50的水分散物、固体成分10%)
胶体二氧化硅3.5质量份
(Nissan Chemical Industries,Ltd.制Snowtex XL、固体成分40.5%)
润滑剂1.6质量份
(CHUKYO YUSHI CO.,LTD.制巴西棕榈蜡分散液Cerosol 524、固体成分30%)
蒸馏水添加到整体成为1000质量份
<固化层(在液晶显示装置中形成于成为液晶面板侧的一侧)>
如上述那样在PET支撑体的两个面上形成易粘接层之后,在其中一个面(以下,记载为“面A”。)涂布下述固化性组合物1之后,在环境温度100℃的环境下干燥60秒钟,在氮0.1%以下的条件下照射紫外线并使其固化(照射条件:1.5kW、300mJ)而形成了厚度5μm的固化层。另外,厚度的调整通过使用狭缝模具,并在模具涂布法中调整涂布量来进行。
(固化性组合物1的制备)
用孔径30μm的聚丙烯制过滤器对将下述成分进行混合而得到的混合物进行过滤而制备了固化性组合物1。在后面对示出商品名的成分的详细内容进行叙述。
固化性化合物1(PET-30、固体成分100%)参考表3
固化性化合物2(BISCOAT360(固体成分100%))参考表3
Irgacure127(固体成分100%)3.2质量份
CAB聚合物(固体成分20%)7.0质量份
流平剂(SP-13(固体成分5%))2.3质量份
甲基异丁基酮(MIBK)60.0质量份
甲基乙基酮(MEK)26.0质量份
(固化性组合物2、3、6的制备)
关于固化性组合物2、3、6,将固化性化合物1与固化性化合物2的含量设为表3所示的值,除此以外,以与固化性组合物1相同的方法进行了制备。固化性化合物1为所谓的高硬度交联材料,固化性化合物2为在交联点与交联点之间包含乙烯键的交联材料,且为分子链长度比固化性化合物1长的化合物。通过改变这些2种固化性化合物的混合比能够调整所形成的固化层的硬度。
(固化性组合物4、5、7的制备)
用孔径30μm的聚丙烯制过滤器对将下述成分进行混合而得到的混合物进行过滤而制备了固化性组合物4、5、7。在后面对示出商品名的成分的详细内容进行叙述。
固化性化合物1(PET-30(固体成分100%))参考表3
固化性化合物2(BISCOAT360(固体成分100%))参考表3
Irgacure127(固体成分100%)3.2质量份
交联丙烯酸树脂粒子(表1中的“粒子1”)参考表3
CAB聚合物(固体成分20%)7.0质量份
流平剂(SP-13(固体成分5%))2.3质量份
MIBK 60.0质量份
MEK 26.0质量份
以下示出在上述固化性组合物的制备中所使用的成分的详细内容。
·PET-30:季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯的混合物(Nippon KayakuCo.,Ltd制)
·BISCOAT360:环氧乙烷改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(Osaka OrganicChemical Industry Co.,Ltd.制)
·CAB聚合物:乙酸丁酸纤维素(固体成分20%)(Eastman Chemical C ompany制531-1的MIBK溶液)
·Irgacure127:聚合引发剂(BASF公司制)
·SP-13:下述氟聚合物的5%MEK溶液、下述Mw为重均分子量
[化学式2]
[表3]
<扩散层(在液晶显示装置中形成于成为光源侧的一侧)>
接着,在PET支撑体的与面A相反的一侧的面(以下,记载为“面B”。)通过以下方法形成了扩散层。
通过泵输送下述组成的涂布液及交联剂液。此时,以涂布液的流量成为100g,交联剂液的流量成为9.98g的方式输送的同时将两者通过静态混合器(NoritakeCompany,Limited制)进行了混合。将所得到的混合液在进行混合后经过3分钟之后,在易粘接层的第二层上以涂布量成为64.4cm3/m2的方式进行涂布之后,在环境温度120℃的环境下干燥2分钟而形成了扩散层。
(涂布液)
甲基乙基酮1,130质量份
丙烯酸树脂501.6质量份
(ACRYDIC A811BE、Dainippon Ink and Chemicals,Inc.制、50质量%溶液、羟值17、酸值3)
Jurymer MB-20X 421.3质量份
(聚甲基丙烯酸甲酯交联型有机粒子、Nippon Junyaku Ltd.制、平均粒径18μm的球状粒子)
F780F 0.97质量份
(Dainippon Ink and Chemicals,Inc.制、甲基乙基酮的30%溶液)
(交联剂液)
甲基乙基酮1039质量份
异氰酸酯化合物352质量份
(Mitsui Takeda Chemical Co.,Ltd.制Takenate D110N)
通过以上制作了扩散片1~7。扩散片8被制作成将在扩散片1中形成在面A上的层形成在面B上,且将在扩散片1中形成在面B上的层形成在面A上。将形成在各扩散片的面A上、面B上的层示于表4。
从所制作的扩散片切取测定用试样(尺寸:40mm×80mm),作为雾度计使用Suga试验机HGM-2DP并通过在上述中所记载的方法测定了该测定用试样的雾度。将测定结果示于表4。
[表4]
关于各实施例、比较例,通过上述方法制作了用于制造各种评价用保护膜及偏振片来使用于液晶显示装置中的保护膜。并且,关于各实施例、比较例,制作了用于使用于各种评价用扩散片及液晶显示装置中的扩散片。
[实施例、比较例的偏振片]
<起偏器的制作>
依照日本特开2001-141926号公报的实施例1,使所延伸的聚乙烯醇系薄膜吸附碘而制作了厚度7μm的起偏器(碘染色聚乙烯醇系薄膜)。
<偏振片的制作(起偏器与保护膜的贴合)>
作为一保护膜而使用各实施例、比较例的丙烯酸树脂膜,将该薄膜的一表面作为贴合面并经由粘接剂来贴合了在上述中制作的起偏器。作为另一保护膜,对市售的纤维素酰化物膜(Fujifilm Corporation制FUJITAC(注册商标)ZRD40)实施皂化处理,将已实施皂化处理的面作为贴合面并经由粘接剂进行了贴合。如下实施了皂化处理。将上述纤维素酰化物膜在将液温保持在55℃的1.5mol/L的NaOH水溶液(皂化液)中浸渍2分钟之后,对薄膜进行了水洗。然后,在液温25℃的0.05mol/L的硫酸水溶液中浸渍30秒钟之后,进而在流水下通过30秒而使薄膜成为中性状态。接着,重复进行3次基于气刀的排水,将去除水之后的薄膜在环境温度70℃的干燥区域滞留15秒钟来进行干燥,从而得到了经皂化处理的薄膜。
关于各实施例、比较例,通过上述方法制作了各种评价用偏振片及液晶显示装置制造用偏振片。
[实施例、比较例的液晶显示装置]
从市售的液晶电视机(IPS模式的超薄型42英寸液晶电视机)剥取夹着液晶单元的2张偏振片中的背光侧偏振片(背面偏振片),以丙烯酸树脂膜配置于背光侧的方式经由粘接剂将各实施例、比较例的偏振片再次贴合到液晶单元。并且,拆卸搭载在上述市售的液晶电视机的背光单元中的位于最靠近液晶面板侧的片状部件,并以形成在面A上的层位于液晶面板侧、形成在面B上的层位于光源侧的方式对上述中制作的扩散片进行了配置。此时的液晶电视机的结构为从光源侧向外依次为(1)将光源配置在侧面的导光板/(2)扩散板/(3)聚光片(棱镜片)/(4)在上述中制作的扩散片/(5)在上述中制作的偏振片(以丙烯酸树脂膜配置于背光侧的方式贴合的背面偏振片/(6)液晶单元/(7)正面偏振片。因此,背面偏振片的外侧保护膜为在上述中制作的保护膜(丙烯酸树脂膜)。除了在上述中制作的各种部件以外,为原本组装在上述市售的液晶电视机中的部件。
如此,制作了实施例、比较例的液晶显示装置。
[保护膜(丙烯酸树脂膜)及扩散片的评价方法]
<算术平均粗糙度Ra>
在各实施例、比较例中用作保护膜的丙烯酸树脂膜的液晶显示装置中成为位于最靠近背光单元侧的面的表面上测定了算术平均粗糙度Ra1。将所测定的Ra1示于表5。关于Ra的测定,是通过在上述中所记载的方法,作为AFM在AFM模式下使用扫描型探针显微镜(SIINanotechnology Inc.,制SPA400)来进行的。
关于在各实施例、比较例中所使用的扩散片,在形成在面A上的层的表面及形成在面B上的层的表面上,分别以与上述相同的方式测定了算术平均粗糙度Ra。将在形成在面A上的层的表面上测定的Ra设为Ra2而示于表5,将在形成在面B上的层的表面上测定的Ra作为Ra3而示于表6。
<铅笔硬度>
在各实施例、比较例中用作保护膜的丙烯酸树脂膜的液晶显示装置中成为位于最靠近背光单元侧的面的表面上,通过在上述中所记载的方法测定了铅笔硬度P1。将所测定的P1示于表5。
关于各实施例、比较例中所使用的扩散片,在形成在面A上的层的表面及形成在面B上的层的表面上,通过在上述中所记载的方法测定了铅笔硬度。将在形成在面A上的层的表面上测定的铅笔硬度设为P2而示于表5,将在形成在面B上的层的表面上测定的铅笔硬度设为P3而示于表6。
[液晶显示装置的评价方法]
<显示性能的评价1(漏光的评价)>
对各实施例、比较例的液晶显示装置施加振动之后进行点亮试验来用肉眼观察评价了是否在显示面确认到漏光。具体而言,作为试验机而使用梱包包装试验机(AIMEX CO.,Ltd.制BF-50UT),以重力加速度1.5G(1.0G为9.80665m/s2)、振幅0.8mm、频率10~40Hz向x方向、y方向、z方向施加了20分钟的周期性变动的振动。在施加振动后进行了点亮试验。
对各实施例、比较例实施以上评价来确认了有无漏光。在确认后更换为新的偏振片,并将相同的评价进行了合计30次。通过下述基准评价了显示性能。A~C在实用上为优选。
A:30次中,30次均未视觉辨认到漏光。
B:30次中,视觉辨认到1次漏光。
C:30次中,视觉辨认到2次漏光。
D:30次中,视觉辨认到3次以上漏光。
<显示性能的评价2(显示不均的评价)>
对各实施例、比较例的液晶显示装置进行点亮试验而确认了有无显示不均。根据下述基准评价了显示性能。A~C在实用上为优选。
A:在距显示面的距离30cm、60cm及90cm处均未视觉辨认到牛顿环。
B:在距显示面的距离30cm处视觉辨认到牛顿环,但未在60cm及90cm处视觉辨认到。
C:在距显示面的距离30cm及60cm处视觉辨认到牛顿环,但未在90cm处视觉辨认到。
D:在距显示面的距离30cm、60cm及90cm处视觉辨认到牛顿环。
<亮度的评价>
对各实施例、比较例的液晶显示装置进行点亮试验来从显示面的正面进行亮度的评价,并通过下述基准评价了亮度。A~C在实用上为优选。
A:亮度300cd/m2以上
B:亮度290cd/m2以上且小于300cd/m2
C:亮度280cd/m2以上且小于290cd/m2
D:小于280cd/m2
将以上的评价结果示于表5。从表5所示的结果能够确认到与比较例的液晶显示装置相比实施例的液晶显示装置实现了亮度的提高、显示性能的提高(漏光及显示不均的抑制)。
[表6]
产业上的可利用性
本发明在液晶显示装置的技术领域中是有用的。
Claims (7)
1.一种液晶显示装置,其具有至少包含液晶单元及偏振片的液晶面板和至少包含光源的背光单元,
所述液晶面板的背光单元侧最表面为所述偏振片中所包含的保护膜表面,
所述背光单元的液晶面板侧最表面为所述背光单元中所包含的扩散部件表面,
将在所述液晶面板的所述背光侧最表面上测定的算术平均粗糙度设为Ra1,并且将铅笔硬度设为P1,将在所述背光单元的所述液晶面板侧最表面上测定的算术平均粗糙度设为Ra2,并且将铅笔硬度设为P2,满足下述式1~3,
式1:33nm<Ra1<135nm,
式2:Ra2<15nm,
式3:P1<P2。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其中,
所述背光单元在所述扩散部件与所述光源之间包含聚光部件。
3.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置,其中,
在所述扩散部件的光源侧表面上测定的算术平均粗糙度Ra3大于500nm且为10000nm以下。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的液晶显示装置,其中,
所述保护膜为包含平均粒径为0.1~6.0μm的范围的粒子的树脂膜。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的液晶显示装置,其中,
所述保护膜为丙烯酸树脂膜。
6.根据权利要求5所述的液晶显示装置,其中,
所述保护膜为包含平均粒径为0.1~6.0μm的范围的丙烯酸树脂粒子的丙烯酸树脂膜。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的液晶显示装置,其中,
所述保护膜为纤维素酰化物膜。
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