JP2008209861A - 液晶表示装置及びそれに用いる偏光板のセット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】IPSモード液晶セル10の両面に偏光板20,30を配置する。背面側偏光板20と液晶セル10の間には位相差板40を配置し、背面側偏光子21の液晶セル側表面から液晶セル10の背面側基板11表面までの間に存在する複屈折層の厚み方向位相差Rthの和を−40nmから+40nmの範囲、それらの平面位相差R0の和を100nmから300nmの範囲とする。前面側偏光板30は、偏光子31と視認側透明保護層33とを備え、偏光子31の液晶セル側表面から液晶セル10の前面側基板13表面までの間の厚み方向位相差Rthを−10nmから+40nmの範囲とする。視認側透明保護層33は、表面に微細な凹凸が形成され、所定の光学特性を満たす防眩層50を有している。
【選択図】図3
Description
Rth=〔(nx+ny)/2−nz〕×d (2)
R40=(nx−ny')×d/cos(φ) (4)
(nx+ny+nz)/3=n0 (5)
ここで、
φ=sin-1〔sin(40°)/n0〕
ny'=ny×nz/〔ny 2×sin2(φ)+nz 2×cos2(φ)〕1/2
(a)金型の作製
直径300mmのアルミニウムロール(JIS による A5056)の表面を鏡面研磨した。得られた鏡面研磨アルミニウムロールの外側表面に、ブラスト装置〔(株)不二製作所から入手〕を用いて、東ソー(株)製のジルコニアビーズ“TZ-SX-17”(商品名、平均粒径20μm )をブラスト圧力0.1MPa(ゲージ圧、以下同じ)でブラストし、表面に凹凸をつけた。得られた凹凸つきアルミニウムロールに無電解光沢ニッケルメッキ加工を行い、金属金型を作製した。メッキ厚みは12μm に設定し、メッキ後にメッキ厚みをβ線膜厚測定器〔商品名“フィッシャースコープ MMS”、(株)フィッシャー・インストルメンツから入手〕を用いて実測したところ、12.3μmであった。
大日本インキ化学工業(株)製の光硬化性樹脂組成物“GRANDIC 806T”(商品名)を酢酸エチルに溶解して、50重量%濃度の溶液とし、さらに、光重合開始剤である“ルシリン TPO”(BASF社製、化学名:2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド)を、硬化性樹脂成分100重量部あたり5重量部添加して、塗布液を調製した。厚さ80μm のトリアセチルセルロース(TAC)フィルム上に、この塗布液を乾燥後の塗布厚みが5μm となるように塗布し、60℃に設定した乾燥機中で3分間乾燥させた。乾燥後のフィルムを、上で作製した金属金型の凹凸面に、光硬化性樹脂組成物層がニッケルメッキ層側となるようにゴムロールで押し付けて密着させた。この状態で、TACフィルム側より、強度20mW/cm2 の高圧水銀灯からの光をh線換算光量で200mJ/cm2 となるように照射して、光硬化性樹脂組成物層を硬化させた。この後、TACフィルムを硬化樹脂ごと金型から剥離して、表面に凹凸を有する硬化樹脂とTACフィルムとの積層体からなる透明な防眩フィルムを作製した。
幅0.125mm の光学くし : 31.2%
幅0.5mm の光学くし : 27.9%
幅1.0mm の光学くし : 32.1%
幅2.0mm の光学くし : 57.0%
合 計 :148.2%
幅0.125mm の光学くし : 3.2%(合計値には入れない)
幅0.5mm の光学くし : 1.5%
幅1.0mm の光学くし : 5.4%
幅2.0mm の光学くし : 14.8%
0.5mm 以上の光学くし値の合計: 21.7%
ポリビニルアルコール−ヨウ素系直線偏光子の片面にトリアセチルセルロースからなる保護フィルムが貼着されている偏光板の保護フィルム側に、(b)で得た防眩フィルムをその凹凸面が外側となるように貼合して、防眩性偏光板を作製した。
ポリカーボネートフィルムを前記特許文献4に記載の方法に準じて厚み配向させ、 R0=178nm、Rth=−34.2nm の三次元に配向している位相差板を作製した。この位相差板を、ポリビニルアルコール−ヨウ素系直線偏光子の両面にトリアセチルセルロースからなる保護フィルムが貼着されている偏光板〔商品名“スミカラン SRW842A”、住友化学(株)製、片側保護フィルムのRth=55nm、R0=1nm 〕に、粘着剤を介して貼合し、偏光フィルム積層体を作製した。このとき、位相差板の遅相軸と偏光板の吸収軸が直交するように配置した。
IPSモードの液晶表示素子が搭載されている市販のテレビ〔(株)日立製作所製の
“W32L-H9000”から表裏両面の偏光板を剥離した。それらオリジナル偏光板の代わりに、前面側には、上記(c)で作製した防眩性偏光板を、偏光板の吸収軸がオリジナル偏光板の吸収軸方向と一致するように、その防眩層と反対側で粘着剤を介して貼合し、また背面側には、上記(d)で作製した偏光フィルム積層体を、その吸収軸がオリジナル偏光板の吸収軸方向と一致するように、位相差板側で粘着剤を介して貼合した。こうして、防眩層付き液晶表示装置を作製した。
前記実施例1において、前面側偏光板として、ポリビニルアルコール−ヨウ素系直線偏光子の視認側の面に実施例1の(b)と同様の方法で作製した防眩フィルムを直接、保護フィルムとしてその凹凸面が外側となるように貼合した偏光板を用いて、同様の液晶表示装置を作製しても、実施例1と同様の結果が得られる。
メッキ厚を表2のように変更し、その他は実施例1の(a)と同様にして、表面に凹凸を有する金属金型を作製した。それぞれの金型を用い、実施例1の(b)と同様にして、表面に凹凸を有する硬化樹脂とTACフィルムとの積層体からなる透明な防眩フィルムを作製した。得られた防眩フィルムの光学特性と表面形状(ボロノイ多角形の平均面積)を表2に示した。またそれぞれのフィルムについて、実施例1と同様にして凸部頂点の数、断面曲線の算術平均高さPa及び最大断面高さPt、並びに標高のヒストグラムのピーク位置を求め、結果を表3に示した。さらに、これらのフィルムを用いて実施例1の(c)〜(e)と同様に防眩層付き液晶表示装置を作製し、そのコントラストと防眩性を評価し、結果を表4に示した。
住友化学(株)が販売する偏光板“スミカラン”の防眩フィルムに使用されており、紫外線硬化樹脂中にフィラーが分散されてなる防眩フィルム “AG1”、“AG3”、“AG5”、“AG6”及び“AG8”(それぞれ比較例1から比較例5とする)について、それぞれの光学特性と、表面凹凸の凸部頂点を母点とするボロノイ多角形の平均面積を、実施例1、3及び4の結果と併せて表2に示した。またこれらのフィルムについて、ボロノイ多角形の平均面積を求める際に得られた三次元的な座標をもとに、凸部の頂点の数、断面曲線の算術平均高さPa及び最大断面高さPt、並びに標高のヒストグラムのピーク位置を実施例1と同様に計算し、その結果を、実施例1、3及び4の結果と併せて表3に示した。さらに、これらの防眩フィルムを用いて実施例1と同様に防眩層付き液晶表示装置を作製し、そのコントラストと防眩性を評価し、結果を、実施例1、3及び4の結果と併せて表4に示した。
11,13……セル基板、
12……基板上の電極、
14……液晶層、
15……液晶分子、
16……液晶セルへ入射する直線偏光、
17a……電圧無印加時に液晶セルから出射する直線偏光、
17b……電圧印加時に液晶セルから出射する楕円偏光、
18……電界、
19……電圧無印加時の液晶層の遅相軸(分子長軸)、
20……背面側偏光板、
21……背面側偏光子、
22,23……背面側偏光板の透明保護層、
25……背面側偏光板の透過軸、
26……背面側偏光板の吸収軸、
30……前面側偏光板、
31……前面側偏光子、
32,33……前面側偏光板の透明保護層、
35……前面側偏光板の透過軸、
36……前面側偏光板の吸収軸、
40……位相差板、
46……位相差板の遅相軸、
48……粘着剤層、
50……防眩層(防眩フィルム)、
51……透明フィルム基材、
52……電離放射線硬化型樹脂又はその硬化物、
55……フィルム法線、
56……入射光線方向、
57……正反射方向、
58……任意の反射方向、
59……入射光線方向とフィルム法線を含む面、
θ ……反射角、
61……防眩フィルム上の任意の点、
62……防眩フィルム表面、
63……フィルム基準面、
64……防眩フィルム上の任意の点を中心とする円のフィルム基準面への投影円、
65……凸部頂点の投影点(ボロノイ分割の母点)、
66……ボロノイ多角形、
67……平均値にカウントしない測定視野境界に接するボロノイ多角形、
71……金属基板、
72……研磨面、
73……微粒子をぶつけて形成される凹面、
74……ニッケルメッキ層、
76……メッキ後に残る凹凸面、
79……メッキ後の表面を研磨したときに発生する平坦面、
80……バックライト。
Claims (10)
- 互いに平行な一対のセル基板の間に液晶が封入され、該液晶が基板に平行に、かつほぼ同じ向きに配向している液晶セルと、該液晶セルの視認側に配置された前面側偏光板と、その反対側に配置された背面側偏光板とを備え、液晶セルに印加される電圧の変化によって液晶の分子長軸の向きが基板に平行な面内で変化し、表示を行うように構成されている液晶表示装置であって、
背面側偏光板と液晶セルの間に少なくとも1枚の位相差板が配置され、背面側偏光板を構成する偏光子の液晶セル側表面から液晶セルの背面側基板表面までの間に存在する該位相差板を含む複屈折層の厚み方向位相差Rthの和が−40nmから+40nmの範囲にあり、かつそれらの平面位相差R0 の和が100nmから300nmの範囲にあり、
前面側偏光板は、偏光子と、少なくともその液晶セルに向かい合う面と反対側に設けられた視認側透明保護層とを備え、偏光子の液晶セル側表面から液晶セルの前面側基板表面までの間の厚み方向位相差Rthが−10nmから+40nmの範囲にあり、そして
該視認側透明保護層は、表面に微細な凹凸が形成されており、垂直入射光に対するヘイズが5%以下であり、暗部と明部の幅が0.5mm、1.0mm及び2.0mm である3種類の光学くしを用いて光の入射角45゜で測定される反射鮮明度の合計が50%以下であり、入射角30゜で入射した光に対して、反射角30゜の反射率R(30)が2%以下、反射角40゜の反射率R(40)が 0.003%以下で、反射角60°以上の任意の方向における反射率をR(60以上)として、R(60以上)/R(30)の値が 0.001以下であり、かつ表面凹凸の凸部の頂点を母点としてその表面をボロノイ分割したときに形成される多角形の平均面積が50μm2以上1,500μm2 以下である防眩層を有することを特徴とする液晶表示装置。 - 前面側偏光板は、偏光子の液晶セル側表面に透明保護層を有する請求項1に記載の液晶表示装置。
- セル側透明保護層は、セルロースアセテート系樹脂又はノルボルネン系樹脂からなり、その厚み方向位相差Rthが−10nmから+10nmの範囲にある請求項2に記載の液晶表示装置。
- 防眩層は、表面凹凸の凸部の頂点を母点としてその表面をボロノイ分割したときに形成される多角形の平均面積が300μm2以上1,000μm2 以下である請求項1〜3のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 防眩層は、研磨された金属の表面に微粒子をぶつけて凹凸を形成し、その金属の凹凸面に無電解ニッケルメッキを施して金型とし、その金型の凹凸面を透明樹脂フィルムに転写し、次いで凹凸面が転写された透明樹脂フィルムを金型から剥がすことにより得られる微細な凹凸を有する樹脂フィルムで構成される請求項1〜4のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 透明樹脂フィルムは、透明なフィルム基材の表面に紫外線硬化型樹脂を塗布したものであり、該紫外線硬化型樹脂の表面に金型の凹凸が転写され、硬化されている請求項5に記載の液晶表示装置。
- 透明樹脂フィルムは、透明な熱可塑性樹脂からなり、その表面に金型の凹凸が転写されている請求項5に記載の液晶表示装置。
- 偏光子と、その少なくとも一方の面に設けられた透明保護層とを備え、偏光子の一方の面に設けられた透明保護層は、表面に微細な凹凸が形成された防眩層を有し、偏光子の防眩層が設けられていない側の該偏光子表面からその外側最表面までの厚み方向位相差Rthが−10nmから+40nmの範囲にあり、該防眩層は、垂直入射光に対するヘイズが5%以下であり、暗部と明部の幅が0.5mm、1.0mm及び2.0mm である3種類の光学くしを用いて光の入射角45゜で測定される反射鮮明度の合計が50%以下であり、入射角30゜で入射した光に対して、反射角30゜の反射率R(30)が2%以下、反射角40゜の反射率R(40)が 0.003%以下で、反射角60°以上の任意の方向における反射率をR(60以上)として、R(60以上)/R(30)の値が 0.001以下であり、かつ表面凹凸の凸部の頂点を母点としてその表面をボロノイ分割したときに形成される多角形の平均面積が50μm2以上1,500μm2 以下である第一の偏光板、及び
偏光子と位相差板とを備え、偏光子の位相差板側表面からその位相差板の反対側表面までの間に存在する前記位相差板を含む複屈折層の厚み方向位相差Rthの和が−40nmから+40nmの範囲にあり、かつそれらの平面位相差R0 の和が100nmから300nmの範囲にある第二の偏光板からなることを特徴とする偏光板のセット。 - 第一の偏光板は、防眩層が設けられていない側の面に透明保護層を有する請求項8に記載の偏光板のセット。
- 第一の偏光板の防眩層が設けられていない側の最表面、及び第二の偏光板の位相差板側最表面に、それぞれ粘着剤層を有する請求項9又は10に記載の偏光板のセット。
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