CN105492935A - 增亮膜、光学片部件及液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
通过本发明提供如下增亮膜:具有λ/4板及反射偏振器,反射偏振器从λ/4板侧依次包含第一、第二及第三胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层,第一、第二及第三光反射层中的任意一个为蓝色光反射层,任意一个为绿色光反射层,任意一个为红色光反射层,第一与第二光反射层的Rth(550)的符号相反;及具有λ/4板及包含至少两层的胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层的反射偏振器,上述至少两层光反射层中,至少一层光反射层的胆甾醇型液晶材料为棒状液晶化合物,其他至少一层光反射层的胆甾醇型液晶材料为圆盘状液晶化合物。当组装于液晶显示装置时,本发明的增亮膜的亮度较高,且能够抑制斜向色调变化。
Description
技术领域
本发明涉及一种增亮膜、光学片部件及液晶显示装置。更详细而言,涉及当组装于液晶显示装置时,亮度较高,且能够抑制斜向色调变化的增亮膜、使用该增亮膜的光学片部件及使用该增亮膜的液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置(以下,也称为LCD)等平板显示器作为消耗电力较小、节省空间的图像显示装置,其用途逐年扩展。液晶显示装置成为依次设有背光(以下,也称为BL)、背光侧偏振片、液晶单元、视觉辨认侧偏振片等的结构。
近年来,在平板显示器市场中,作为LCD性能改善方案,正在进行用于节省电力化、高清化及提高颜色再现性的开发。尤其在平板PC或智能手机等小型尺寸的液晶显示装置中显著可见这些性能的改善。
另一方面,在涉及TV用途的大型尺寸中,正在进行现行的TV标准(FHD、NTSC(NationalTelevisionSystemCommittee)比72%≈EBU(EuropeanBroadcastingUnion)比100%)的下一代高清(4K2K、EBU比100%以上)的开发,作为与小型尺寸相同的性能改善方案,正在进行节省电力化、高清化及提高颜色再现性的开发。因此,更加要求液晶显示装置的节省电力化、高清化、颜色再现性的提高。
随着背光的节省电力化,提出了在背光与背光侧偏振片之间设置反射偏振器。反射偏振器是在所有方向上一边振动一边入射的光中仅使特定偏振方向上振动的光透射且使其他偏振方向上振动的光反射的光学元件。由此,能够再利用在反射偏振器中未透射而反射的光,能够改善LCD中的光利用效率。
关于此,已知有如下技术:通过在背光与背光侧偏振片之间组合光学片部件(DBEF(注册商标)(DualBrightnessEnhancementFilm,双倍增亮膜)等)来提高BL的光利用率,使背光节省电力化,同时提高其亮度(参考专利文献1)。
专利文献2中记载有如下技术:利用层叠有λ/4板和胆甾醇型液晶相固定而成的层的结构的反射偏振片、以及胆甾醇型液晶相的间距不同的三层以上的胆甾醇型液晶相固定而成的层而使反射波长区域宽频带化,由此提高BL的光利用率。
在此,已知有当将层叠有λ/4板及胆甾醇型液晶相固定而成的层的结构的反射偏振片组装于液晶显示装置时,容易发生由胆甾醇型液晶相及λ/4板的光学特性引起的、从倾斜方向观察时的色调变化。相对于此,专利文献3中提出有关于胆甾醇型液晶相的间距,将光的入射侧设为短间距的方法、以及设置垂直方向的折射率大于面内折射率的补偿层。并且,专利文献4中提出有将λ/4板的厚度方向的延迟设为小于0的方法。
另外,当形成这种胆甾醇型液晶相固定而成的层时,作为胆甾醇型液晶材料,一般使用棒状液晶化合物,但通过使盘状液晶以螺旋状取向,也能够具备与使用棒状液晶化合物的胆甾醇型液晶相相同的反射功能。螺旋结构的盘状液晶例如记载于专利文献5中。
并且,提出有如下方法:作为使用其他胆甾醇型液晶相固定而成的层的偏振片,为了使反射范围宽频带化而设置多个间距不同的层或者缓慢改变间距的方法。
另一方面,从液晶显示装置的高清化及提高颜色再现性的观点考虑,已知有使背光的发光光谱变尖锐的方法。例如,专利文献6中记载于如下方法:通过在蓝色LED与导光板之间利用放出红色光及绿色光的量子点作为荧光体来体现白色光,从而实现高亮度和色彩再现性的提高。非专利文献1中提出有为了改善LCD的颜色再现性而将使用了量子点的光转换薄膜(QDEF,也称为量子点薄膜)进行组合的方式。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利3448626号公报
专利文献2:日本特开平1-133003号公报
专利文献3:日本专利3518660号公报
专利文献4:WO2008/016056号公报
专利文献5:日本特开2001-81465号公报
专利文献6:日本特开2012-169271号公报
非专利文献
非专利文献1:SID’12DIGESTp.895
发明内容
发明要解决的技术课题
专利文献1、2中所记载的技术中,由于在针对白色光的宽频带下改善光利用率,因此存在考虑到多层结构、部件的波长分散性的复杂的设计、以及制造成本较高的问题。
并且,关于专利文献6及非专利文献1所示的荧光(PL)应用技术,通过将量子点作为光源来实现比白色光得到提高的颜色再现性,但为了得到实用性的亮度,例如可以考虑通过将专利文献1、2中所记载的技术进行组合等来进一步改善光利用效率,但并不能解决设计复杂且制造成本较高的上述问题。
另一方面,专利文献3及4中所记载的使用将胆甾醇型液晶相固定而成的层与λ/4板进行组合的偏振片的液晶显示装置虽然有助于改善BL光的光利用效率,但斜向观察时的色调变化的改善并不充分。
如此,能够兼顾提高基于节省电力化所需的BL光利用率的改善的亮度和抑制斜向色调变化的部件一直未被周知。
本发明所要解决的课题在于提供一种当组装于液晶显示装置时亮度较高且能够抑制斜向色调变化的增亮膜。
用于解决技术课题的手段
为了解决上述课题,本发明人等进行了深入研究,其结果发现在λ/4板和反射RGB光的胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层(三层结构)的反射偏振器中,若将三层的胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层从靠近λ/4板的一侧起设为第一、第二、第三光反射层,则对斜向色调变化的影响较大的是第一、第二光反射层。因此,进一步进行研究的结果,发现通过将第一、第二光反射层的Rth的符号设为相反,亮度较高,且能够抑制斜向色调变化,并且发现能够解决上述课题。
即,上述课题通过以下结构的本发明得到解决。
[1]一种增亮膜,其为具有λ/4板及反射偏振器的增亮膜,
前述反射偏振器从前述λ/4板侧依次包含第一光反射层、第二光反射层及第三光反射层,
前述第一光反射层、前述第二光反射层及前述第三光反射层均为胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层,
前述第一光反射层、前述第二光反射层及前述第三光反射层中,任意一个为具有反射中心波长为380~499nm且半宽度为100nm以下的反射率的峰的蓝色光反射层,任意一个为具有反射中心波长为500~599nm、半宽度为200nm以下的反射率的峰的绿色光反射层,任意一个为具有反射中心波长为600~750nm、半宽度150nm为以下的反射率的峰的红色光反射层,
前述第一光反射层的Rth(550)与前述第二光反射层的Rth(550)的符号相反(其中,Rth(550)表示波长为550nm下的各层的膜厚方向的延迟(单位:nm))。
[2][1]所述的增亮膜,优选前述绿色光反射层具有反射中心波长为500~599nm、半宽度为125nm以下的反射率的峰。
[3][1]或[2]所述的增亮膜,优选在第一光反射层及第二光反射层中,任意一者的胆甾醇型液晶材料为棒状液晶化合物,任意一者的胆甾醇型液晶材料为圆盘状液晶化合物。
[4][1]至[3]中任一项所述的增亮膜,还优选在前述反射偏振器的与前述λ/4板层侧相反的一侧包含改变光的偏振状态的层,前述改变光的偏振状态的层满足下述条件。
0<|改变光的偏振状态的层的平均折射率-第三光反射层的平均折射率|<0.8
[5]一种增亮膜,其为具有λ/4板及反射偏振器的增亮膜,
前述反射偏振器包含至少两层光反射层,
前述至少两层光反射层均为胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层,
前述至少两层光反射层中,至少一层光反射层的胆甾醇型液晶材料为棒状液晶化合物,其他至少一层光反射层的胆甾醇型液晶材料为圆盘状液晶化合物。
[6]一种光学片部件,其具有[1]至[5]中任一项所述的增亮膜及包含偏振器的偏振片,
λ/4板的慢轴与偏振器的吸收轴所成的角为30~60°,
偏振片、λ/4板及反射偏振器依次直接接触而层叠或者经由粘接层而层叠。
[7]一种液晶显示装置,其依次具有:
液晶单元;
[1]至[5]中任一项所述的增亮膜或[6]所述的光学片部件;及
背光单元,
背光单元具备发出蓝色光、绿色光及红色光的光源,
所述蓝色光在430~480nm的波长范围具有发光中心波长,
所述绿色光在500~600nm的波长范围具有发光中心波长,
所述红色光在600~700nm的波长范围具有发光强度的峰的至少一部分;
背光单元在光源的后部具备反射部件,所述反射部件进行从光源发出并由增亮膜或光学片部件反射的光的偏振状态的转换及反射。
[8][7]所述的液晶显示装置,优选前述蓝色光、前述绿色光及前述红色光的半宽度为100nm以下。
[9][7]或[8]所述的液晶显示装置,优选光源为具有蓝色发光二极管及荧光材料的光源,所述蓝色发光二极管发出前述蓝色光,所述荧光材料在蓝色发光二极管的蓝色光入射时发出前述绿色光和前述红色光,或
光源为具有UV发光二极管及荧光材料的光源,所述UV发光二极管发出在300nm以上且小于430nm的波长范围具有发光中心波长的UV光,所述荧光材料在UV发光二极管的前述UV光入射时发出前述蓝色光、前述绿色光及前述红色光。
[10][9]所述的液晶显示装置,优选荧光材料为量子点部件。
[11][7]至[10]中任一项所述的液晶显示装置,优选背光单元的红色光的发光中心波长与红色光反射层的反射中心波长满足下述式(甲)。
式(甲):
10nm<(背光单元的红色光的发光中心波长-红色光反射层的反射中心波长)的绝对值<50nm
[12][7]至[11]中任一项所述的液晶显示装置,还优选背光单元具备两片棱镜片,两片棱镜片的棱镜的方向平行。
[13][7]所述的液晶显示装置,还优选光源为白色LED。
发明效果
根据本发明,可提供一种当组装于液晶显示装置时亮度较高且能够抑制斜向色调变化的增亮膜。
附图说明
图1是表示本发明的增亮膜的一例的剖面的示意图,是λ/4板和具有第一光反射层、第二光反射层及第三光反射层的反射偏振器经由粘接层而层叠的方式。
图2是表示本发明的增亮膜的其他一例的剖面的示意图,是λ/4板和具有第一光反射层、第二光反射层及第三光反射层的反射偏振器直接接触而层叠的方式。
图3是将本发明的光学片部件的一例的剖面和、与背光的位置关系结合示出的概略图。
图4是将本发明的光学片部件的其他一例的剖面和、与背光的位置关系结合示出的概略图。
图5是将本发明的光学片部件的其他一例的剖面和、与背光的位置关系结合示出的概略图。
图6是表示本发明的液晶显示装置的一例的剖面的概略图。
图7是表示比较例5的光学片部件的剖面的概略图。
图8是表示实施例12的光学片部件的剖面的概略图。
图9是表示实施例19的光学片部件的剖面的概略图。
图10(a)是将针对比较例5的光学片部件以与偏振器的慢轴方向呈60°极角入射的蓝色光(波长=465nm)的偏振状态的变化绘制成邦加球时的概略图。图10(b)是针对比较例5的光学片部件以与偏振器的慢轴方向呈60°极角入射的绿色光(波长=535nm)的偏振状态的变化绘制成邦加球时的概略图。
图11(a)是将针对实施例12的光学片以与偏振器的慢轴方向呈60°极角入射的蓝色光(波长=465nm)的偏振状态的变化绘制成邦加球时的概略图。图11(b)是将针对实施例11的光学片部件以与偏振器的慢轴方向呈60°极角入射的绿色光(波长=535nm)的偏振状态的变化绘制成邦加球时的概略图。
图12(a)是将针对实施例11的光学片以与偏振器的慢轴方向呈60°极角入射的蓝色光(波长=465nm)的偏振状态的变化绘制成邦加球时的概略图。图12(b)是将针对实施例12的光学片部件以与偏振器的慢轴方向呈60°极角入射的绿色光(波长=535nm)的偏振状态的变化绘制成邦加球时的概略图。
图13是表示光反射层的螺旋结构的方向为右螺旋时λ/4板的慢轴方向与偏振器的吸收轴方向之间的关系的图。
图14是表示光反射层的螺旋结构的方向为左螺旋时λ/4板的慢轴方向与偏振器的吸收轴方向之间的关系的图。
具体实施方式
以下,对本发明进行详细说明。
以下所记载的结构要件的说明有时会根据本发明的代表性实施方式来进行,但本发明并不限定于这种实施方式。
本说明书中,用“~”表示的数值范围是指将“~”前后所记载的数值作为下限值及上限值而包含的范围。
本说明书中,峰的“半宽度”是指峰高度1/2处的峰的宽度。
光反射层的反射中心波长和半宽度可如下求出。
若使用分光光度计UV3150(ShimadzuCorporation)测定光反射层的透射光谱,则在选择反射区域会看到透射率的降低峰值。在成为该最大峰值高度的1/2高度的透射率的两个波长中,若将短波侧的波长的值设为λ1(nm)、将长波侧的波长的值设为λ2(nm),则反射中心波长和半宽度能够由下述式表示。
反射中心波长=(λ1+λ2)/2
半宽度=(λ2-λ1)
本说明书中,Re(λ)、Rth(λ)分别表示波长λ下的面内延迟及厚度方向的延迟。单位均为nm。Re(λ)是在KOBRA21ADH或WR(OjiScientificInstrumentsCo.,Ltd.制)中使波长λnm的光沿薄膜法线方向入射而测定的。在选择测定波长λnm时,能够通过手动转换波长选择滤波器或者利用程序等转换测定值来测定。当所测定的薄膜为以单轴或双轴折射率椭球体表示的薄膜时,通过以下方法算出Rth(λ)。另外,该测定方法的还部分利用于后述的光学各向异性层中的盘状液晶分子的取向膜侧的平均倾斜角、其相反侧的平均倾斜角的测定。
相对于以面内的慢轴(通过KOBRA21ADH或WR进行判断)为倾斜轴(旋转轴)(在没有慢轴的情况下,以薄膜面内的任意的方向为旋转轴)的薄膜法线方向,从法线方向起至单侧50°为止以10度步长分别从其倾斜的方向使波长λnm的光入射而共测定6个点的Re(λ),并根据该测定的延迟值和平均折射率的假定值及所输入的膜厚值,由KOBRA21ADH或WR算出Rth(λ)。在上述中,当为从法线方向起以面内的慢轴为旋转轴且具有在某一倾斜角度下延迟的值成为零的方向的薄膜时,将比该倾斜角度大的倾斜角度下的延迟值是将其符号改变为负之后由KOBRA21ADH或WR算出的。另外,还能够以慢轴为倾斜轴(旋转轴)(在没有慢轴的情况下,以薄膜面内的任意的方向为旋转轴),从该倾斜的任意两个方向测定延迟值,根据该值和平均折射率的假定值及所输入的膜厚值,通过以下的式(A)及式(B)算出Rth。
[数式1]
······式(A)
另外,上述Re(θ)表示从法线方向倾斜了角度θ的方向上的延迟值。并且,式(A)中的nx表示在面内的慢轴方向的折射率,ny表示在面内与nx正交的方向的折射率,nz表示与nx及ny正交的方向的折射率。d为膜厚。
Rth=((nx+ny)/2-nz)×d……式(B)
当所测定的薄膜为不能以单轴或双轴的折射率椭球体表现的所谓的没有光学轴(opticaxis)的薄膜时,通过以下方法算出Rth(λ)。以面内的慢轴(通过KOBRA21ADH或WR进行判断)为倾斜轴(旋转轴),相对于薄膜法线方向从-50°至+50°为止以10°步长分别从其倾斜的方向使波长λnm的光入射而测定11点的前述Re(λ),并根据该测定的延迟值和平均折射率的假定值及所输入的膜厚值,由KOBRA21ADH或WR算出Rth(λ)。并且,在上述测定中,平均折射率的假定值可以使用聚合物手册(JOHNWILEY&SONS,INC)、各种光学膜的产品目录的值。对于平均折射率的值并非已知的情况,能够利用阿贝折射仪进行测定。以下例示出主要光学膜的平均折射率的值:纤维素酰化物(1.48)、环烯烃聚合物(1.52)、聚碳酸酯(1.59)、聚甲基丙烯酸甲酯(1.49)、聚苯乙烯(1.59)。通过输入这些平均折射率的假定值和膜厚,KOBRA21ADH或WR算出nx、ny、nz。根据该算出的nx、ny、nz,进一步算出Nz=(nx-nz)/(nx-ny)。
胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层中,若使用液晶原来的寻常光折射率no和非常光折射率ne,则面内折射率的平均值由(nx+ny)/2=(no+ne)/2表示。
并且,膜厚方向的折射率成为no,因此胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层的Rth由下述式表示。本发明的增亮膜中,第一光反射层、第二光反射层及第三光反射层的Rth采用利用下述式计算的值,将波长λnm时的第一光反射层、第二光反射层及第三光反射层的Rth记为Rth(λ)。
Rth={(no+ne)/2-no}×d={(ne-no)/2}×d
另外,能够用阿贝折射仪测定ne及no。
并且,作为得到胆甾醇型液晶相固定而成的层的Rth的方法,还能够适用使用了椭偏仪的方法。
例如,若如M.Kimuraetal.Jpn.J.Appl.Phys.48(2009)03B021中所记载那样利用椭偏仪测定法,则可得到胆甾醇型液晶相固定而成的层的厚度、间距、扭曲角等,由此能够得到Rth的值。
另外,本说明书中,“可见光”是指380nm~780nm的光。并且,本说明书中,在对测定波长没有特别附加记载的情况下,测定波长为550nm。
并且,本说明书中,关于角度(例如“90°”等角度)及其关系(例如“正交”、“平行”及“以45°交差”等),视为包含本发明所属的技术领域中所容许的误差的范围。例如是指严密的角度小于±10°的范围内等,与严密的角度的误差优选为5°以下,更优选为3°以下。
本说明书中,偏振器或偏振片的“吸收轴”是指吸光度最高的方向。“透射轴”是指与“吸收轴”成90°角度的方向。
在本说明书中,相位差膜等的“慢轴”是指折射率最大的方向。
另外,在本说明书中,将“偏振器”和“反射偏振器”区分使用。
并且,在本说明书中,关于相位差区域、相位差膜及液晶层等表示各部件的光学特性的数值、数值范围及定性表现(例如,“同等”、“相等”等表现),解释为显示出包含对液晶显示装置或使用于液晶显示装置的部件一般所容许的误差的数值、数值范围及性质。
并且,“正面”是指相对于显示面的法线方向,“正面对比度(CR)”是指根据在显示面的法线方向上所测定的白色亮度及黑色亮度算出的对比度。
[增亮膜]
本发明的增亮膜为具有λ/4板及反射偏振器的增亮膜,
反射偏振器从λ/4板侧依次包含第一光反射层、第二光反射层及第三光反射层,
第一光反射层、第二光反射层及第三光反射层均为胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层,
第一光反射层、第二光反射层及第三光反射层中,任意一个为具有反射中心波长为380~499nm且半宽度为100nm以下的反射率的峰的蓝色光反射层,任意一个为具有反射中心波长为500~599nm、半宽度为200nm以下的反射率的峰的绿色光反射层,任意一个为具有反射中心波长为600~750nm、半宽度为150nm以下的反射率的峰的红色光反射层,
第一光反射层的Rth(550)与第二光反射层的Rth(550)的符号相反。
通过这种结构,当组装于液晶显示装置时,本发明的增亮膜的亮度较高,且能够抑制斜向色调变化。
以下,对当将本发明的增亮膜组装于液晶显示装置时亮度得到提高的机理进行说明。
本发明的增亮膜具有反射偏振器,反射偏振器中所包含的胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层能够将右圆偏振光或左圆偏振光中的至少一者在其反射中心波长附近的波长范围进行反射。本发明的增亮膜中,反射偏振器中所包含的第一光反射层、第二光反射层及第三光反射层中,任意一个为蓝色光反射层,任意一个为绿色光反射层,任意一个为红色光反射层,由此反射偏振器能够分别针对蓝色光、绿色光及红色光反射右圆偏振光或左圆偏振光中的至少一者。并且,λ/4板能够将波长λnm的光由圆偏振光转换成直线偏振光。通过这种结构,第一偏振状态的圆偏振光(例如,右圆偏振光)实际上由反射偏振器反射,另一方面,第二偏振状态的圆偏振光(例如,左圆偏振光)实际上透射前述反射偏振器,透射了前述反射偏振器的第二偏振状态(例如,左圆偏振光)的光由λ/4板转换成直线偏振光。其后,优选实际上透射前述偏振片的偏振器(直线偏振器)。另外,在后述的反射部件(有时也称为导光器、光学谐振腔)中实际上由反射偏振器反射的第一偏振状态的光其方向及偏振状态被无规则化而再循环,通过反射偏振器,一部分作为第一偏振状态的圆偏振光再次被反射,而剩余的一部分作为第二偏振状态的圆偏振光而透射,由此能够提高背光侧的光利用率,从而提高液晶显示装置的明度。
从反射偏振器射出的光即反射偏振器的透射光及反射光的偏振状态例如能够通过用AxometricsInc.的Axoscan进行偏振测定来测量。
以下,对当将本发明的增亮膜组装于液晶显示装置时能够抑制斜向色调变化的机理进行说明。在此,就本发明的增亮膜而言,第一、第二、第三光反射层中在哪个层配置蓝色光反射层、绿色光反射层及红色光反射层,即蓝色光反射层、绿色光反射层及红色光反射层的层叠顺序并不是问题。第一、第二、第三光反射层中在哪个层配置蓝色光反射层、绿色光反射层及红色光反射层,即蓝色光反射层、绿色光反射层及红色光反射层的层叠顺序无论是哪种顺序都能够提高亮度,且能够抑制斜向色调变化。
当将现有的增亮膜组装于液晶显示装置时,在倾斜方位因第一、第二、第三光反射层的影响而发生带有颜色(斜向色调变化)的现象。其原因为以下两点。第一个原因是,在倾斜方位上,胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层的反射率的峰值波长相对于正面的峰值波长向短波侧移动。例如,在500~599nm的波长范围具有反射中心波长的光反射层有时会在倾斜方位上,中心波长向400~499nm的波长范围移动。另一个原因是,光反射层在不进行反射的波长区域中作为负的C板(在Rth下为正的相位差板)发挥作用,因此在倾斜方位上因延迟的影响而发生带有颜色的现象。
本发明中,发现对斜向色调变化的影响较大的是第一、第二光反射层的影响,通过使第一光反射层的Rth(550)与第二光反射层的Rth(550)的符号相反,当组装于液晶显示装置时能够改善斜向色调变化。
第一光反射层及前述第二光反射层中,优选任意一者的胆甾醇型液晶材料为棒状液晶化合物,任意一者的胆甾醇型液晶材料为圆盘状液晶化合物。以下,对作为代表例,使用比较例5及实施例12的光学片部件,使用胆甾醇型液晶材料为棒状液晶化合物的光反射层及胆甾醇型液晶材料为圆盘状液晶化合物的光反射层来改善斜向色调变化的原因进行说明。
图7是比较例5的光学片部件的结构,图8是作为本发明的光学片部件的实施例12的光学片部件的结构。
关于比较例5的光学片部件的图7中,从光源侧依次是胆甾醇型液晶材料为棒状液晶化合物的蓝色光(B)反射层、胆甾醇型液晶材料为棒状液晶化合物的红色光(R)反射层、胆甾醇型液晶材料为棒状液晶化合物的绿色光(G)反射层、λ/4板(圆盘状液晶化合物的垂直取向层)、支撑体、偏振器。偏振器的透射轴为0°方向,λ/4板的慢轴为45°方向。
另一方面,关于作为本发明的光学片部件的实施例12的光学片部件的图8中,图7中胆甾醇型液晶材料为棒状液晶化合物的红色光(R)反射层被代替为胆甾醇型液晶材料为圆盘状液晶化合物的红色光反射层。
首先,使用图10所示的邦加球,对图7所示的比较例5的光学片部件中的倾斜色调的产生进行说明。图10是从S3轴方向观察邦加球时的图。
首先,在图10(a)中,对以与偏振器的慢轴方向呈60°极角入射的蓝色光(波长=465nm)的偏振状态的变化进行说明。以下,也将以与偏振器的慢轴方向呈60°极角入射到各部件的光称为倾斜光。
从光源射出的蓝色光的倾斜光为无偏振状态,即使通过胆甾醇型液晶材料为棒状液晶化合物的蓝色光(B)反射层16B-r也仍是无偏振光。其原因如下所述。胆甾醇型液晶材料为棒状液晶化合物的蓝色光(B)反射层中,对于倾斜光而言,反射中心波长及选择反射区域(在光反射层的反射光谱中,以反射中心波长为顶点的峰值)向紫外光区域短波移动,因此对于蓝色光的倾斜光,所述蓝色光(B)反射层不是作为光反射层而是作为Rth为正的延迟层发挥作用,而由于入射光为无偏振光,因此出射光也仍是无偏振光。
在接下来的胆甾醇型液晶材料为棒状液晶化合物的红色光(R)反射层16R-r中,对于倾斜光而言选择反射区域向绿色光区域短波移动,因此对于蓝色光的倾斜光,所述红色光(R)反射层不是作为光反射层而是作为Rth为正的延迟层发挥作用,而在此也同样地由于入射光为无偏振光,因此出射光也仍是无偏振光。
在接下来的胆甾醇型液晶材料为棒状液晶化合物的绿色光(G)反射层16G-r中,对于倾斜光而言选择反射区域向蓝色光区域短波移动,因此对于蓝色光的倾斜光,所述绿色光(G)反射层作为光反射层发挥作用,并且未被光反射而透射的光受到Rth为正的延迟的影响。因此,本是无偏振光的蓝色光的倾斜光的透射光受到正Rth的影响而从左圆偏振光成为图10(a)中点A1的偏振状态。
在接下来的λ/4板的圆盘状化合物的垂直取向层中,点A1的偏振状态受到λ/4板的延迟作用,以S2附近的轴为中心向右旋转约90°而成为A2的状态。
在接下来的支撑体中,当使用面内、膜厚方向不存在各向异性的薄膜时,不会从A2发生移动。
在接下来的偏振器中,偏振器的透射轴为点T0。A2投影在S1轴上的A1'与T0的距离越小,偏振器透射率越大,而由于A2'位于靠近T0的位置,结果,与转换成完全的直线偏振光的情况相比,蓝色光的倾斜光能够保持90%以上的透射率。
另一方面,图10(b)中,对以与偏振器的慢轴方向呈60°极角入射的绿色光(波长=535nm)的偏振状态的变化进行说明。从光源射出的无偏振状态的绿色光的倾斜光也与图10(a)所示的蓝色光的倾斜光相同,从光源射出的无偏振状态的绿色光的倾斜光透射胆甾醇型液晶材料为棒状液晶化合物的蓝色光(B)反射层16B-r之后,仍是无偏振光。
在接下来的胆甾醇型液晶材料为棒状液晶化合物的红色光(R)反射层16R-r中,对于倾斜光而言选择反射区域向绿色光区域短波移动,因此对于绿色光的倾斜光,红色光(R)反射层作为光反射层发挥作用,并且未被光反射而透射的光受到Rth为正的延迟的影响。因此,本是无偏振光的绿色光的倾斜光的透射光受到正Rth的影响而从左圆偏振光成为图10(b)中点B1的偏振状态。
在接下来的胆甾醇型液晶材料为棒状液晶化合物的绿色光(G)反射层16G-r中,对于倾斜光而言选择反射区域向蓝色光区域短波移动,因此对于绿色光的倾斜光,所述绿色光(G)反射层作为Rth为正的延迟层发挥作用。因此,点B1受到正Rth的影响而成为点B2的偏振状态。
在接下来的λ/4板的圆盘状化合物的垂直取向层中,点B2的偏振状态受到λ/4板的延迟作用,以S2附近的轴为中心向右旋转约90°而成为B3的状态。
在接下来的支撑体中,当使用面内、膜厚方向不存在各向异性的薄膜时,不会从B3进行移动。
在接下来的偏振器中,由于B3投影在S1轴上的B3'位于远离T0的位置,结果,与转换成完全的直线偏振光的情况相比,绿色光的倾斜光降低至70%以下的透射率。
最后,不参考附图而对以与偏振器的慢轴方向呈60°极角入射的红色光(波长=635nm)的偏振状态的变化进行说明。从光源射出的无偏振状态的红色光的倾斜光,也不会被对于倾斜光而言选择反射区域向紫外光区域短波移动且胆甾醇型液晶材料为棒状液晶化合物的蓝色光(B)反射层16B-r进行光反射,所透射的光也仍是无偏振状态。
接着,在对于倾斜光而言选择反射区域向绿色光区域短波移动的胆甾醇型液晶材料为棒状液晶化合物的红色光(R)反射层16R-r中,未被光反射而透射的红色光的倾斜光仍是无偏振光。
在接下来的绿色光(G)反射层16G-r中,红色光也不被光反射,所透射的光也仍是无偏振状态。
因此,红色光的倾斜光保持无偏振状态而透射第三、第二及第一光反射层、λ/4板以及支撑体之后,透射偏振器。因此,红色光的倾斜光成为几乎完全的直线偏振光,透射率不会下降。
根据以上,若倾斜光入射到图7所示的比较例5的光学片部件,则蓝色光、绿色光及红色光的透射率平衡变差,成为斜向带有颜色的原因。
对此,使用图11所示的邦加球,对图8所示的实施例12的光学片部件中的斜向色调的产生进行说明。图11是从S3轴方向观察邦加球时的图。
首先,图11(a)中,对以与偏振器的慢轴方向呈60°极角入射的蓝色光(波长=465nm)的偏振状态的变化进行说明。
对于比较例5的光学片部件而言,胆甾醇型液晶材料为棒状液晶化合物的红色光(R)反射层16R-r被代替为胆甾醇型液晶材料为圆盘状液晶化合物的层16R-d,而对于蓝色光保持无偏振状态而透射,因此透射实施例12的光学片部件的蓝色光的倾斜光与透射比较例5的光学片部件的蓝色光的倾斜光完全相同地变化,结果蓝色光的倾斜光的透射率与上述比较例5的光学片部件的情况相同。
另一方面,图11(b)中,对以与偏振器的慢轴方向呈60°极角入射的绿色光(波长=535nm)的偏振状态的变化进行说明。
从光源射出的无偏振状态的绿色光的倾斜光也与图11(a)所示的蓝色光的倾斜光相同,从光源射出的无偏振状态的绿色光的倾斜光透射胆甾醇型液晶材料为棒状液晶化合物的蓝色光(B)反射层16B-r之后,仍是无偏振光。
在接下来的胆甾醇型液晶材料为圆盘状液晶化合物的红色光(R)反射层16R-d中,对于倾斜光而言选择反射区域向绿色光区域短波移动,因此对于绿色光的倾斜光,红色光(R)反射层作为光反射层发挥作用,并且未被光反射而透射的光受到Rth为负的延迟的影响。由此,本是无偏振光的绿色光的倾斜光的透射光受到负Rth的影响而从左圆偏振光成为图11(b)中点B1的偏振状态。对于比较例5的光学片部件,将红色光(R)反射层的胆甾醇型液晶材料代替为圆盘状液晶化合物,由此红色光反射层的Rth符号由正变成负,使用实施例12的光学片部件时的图11(b)的B1位置与使用比较例5的光学片部件时的图10(b)的B1位置成为相反的方向。
在接下来的胆甾醇型液晶材料为棒状液晶化合物的绿色光(G)反射层16G-r中,对于倾斜光而言选择反射区域向蓝色光区域短波移动,因此对于绿色光的倾斜光,绿色光(G)反射层作为Rth为正的延迟层发挥作用。因此,点B1受到正Rth的影响而成为点B2的偏振状态。使用实施例12的光学片部件时的图11(b)的B2位置与使用比较例5的光学片部件时的图10(b)时的B2的位置不同,位于左圆偏振光附近。
在接下来的λ/4板的圆盘状化合物的垂直取向层中,点B2的偏振状态受到λ/4板的延迟作用,以S2附近的轴为中心向右旋转约90°而成为B3的状态。
在接下来的支撑体中,当使用面内、膜厚方向不存在各向异性的薄膜时,不会从B3进行移动。
在接下来的偏振器中,由于B3投影在S1轴上的B3'位于靠近T0的位置,结果,与转换成完全的直线偏振光的情况相比,绿色光的倾斜光能够保持80%以上的透射率。
关于以与偏振器的慢轴方向呈60°极角入射的红色光,与比较例5的光学片部件中的红色光的倾斜光的说明相同。即,红色光的倾斜光保持无偏振状态而透射第三、第二及第一光反射层、λ/4板以及支撑体之后,透射偏振器。因此,红色光的倾斜光成为几乎完全的直线偏振光,透射率不会下降。
根据以上,若倾斜光入射到实施例12的光学片部件,则与倾斜光入射到比较例5的光学片部件的情况相比,蓝色光、绿色光及红色光的透射率平衡变得良好,斜向带有颜色的现象得到消除,其中,所述实施例12的光学片部件的第一光反射层及前述第二光反射层中任意一者的胆甾醇型液晶材料为棒状液晶化合物、任意一者的胆甾醇型液晶材料为圆盘状液晶化合物,所述比较例5的光学片部件的第一光反射层及前述第二光反射层的胆甾醇型液晶材料均为棒状液晶化合物。
即使在改变胆甾醇型的蓝色光反射层、绿色光反射层、红色光反射层的配置(如6)及棒状液晶化合物与圆盘状液晶化合物的配置(如8)的组合的情况下,与上述实施例12及比较例5的光学片部件的例子同样地,也能够以在邦加球上倾斜入射的光的变化状态的思路来判定斜向带有颜色的优劣。
从改善斜向带有颜色的现象之观点考虑,优选第一光反射层和第二光反射层的胆甾醇型液晶材料中的任意一者为棒状化合物且另一者为圆盘状液晶化合物,更优选为第一光反射层、第二光反射层及第三光反射层的胆甾醇型液晶材料与后述的实施例11~16、24相同的结构,尤其优选为下述表1中所记载的与后述的实施例11~12、24相同的结构。
[表1]
对于从上述表1的左侧起第二个栏中所记载的与实施例11相同的结构的光学片部件,分别以与偏振器的慢轴方向呈60°极角入射的蓝色光及绿色光的偏振状态的变化分别示于图12(a)及图12(b)中。图12是从S3轴方向观察邦加球时的图。
另外,不仅改变第一及第二光反射层的液晶材料的特性,而且还改变λ/4板、支撑体的Re、Rth,由此也能够改变蓝色光、绿色光、红色光的透射率的平衡。
<结构>
根据附图对本发明的增亮膜的结构进行说明。
在图1中示出作为本发明的增亮膜11的一例,由第一光反射层14a、第二光反射层14b、第三光反射层14c这三层构成的反射偏振器13经由粘接层20而层叠于λ/4板12上的方式。本发明的增亮膜11并不限定于图1的方式,如图2所示,也可以是包含前述第一光反射层14a、前述第二光反射层14b、前述第三光反射层14c这三层的反射偏振器13与λ/4板12直接接触。另外,前述反射偏振器13也可以具有除前述第一光反射层14a、前述第二光反射层14b、前述第三光反射层14c以外的层。例如,图2所示的方式为第二光反射层14b经由粘接层20而层叠于第一光反射层14a上的方式。
图1及图2所示的λ/4板12可以是单层,也可以是两层以上的层叠体,优选为两层以上的层叠体。
本发明的增亮膜的膜厚优选为3~120μm,更优选为5~100μm,尤其优选为6~90μm。
<反射偏振器>
前述反射偏振器从λ/4板侧依次包含第一光反射层、第二光反射层及第三光反射层,第一光反射层、第二光反射层及第三光反射层均为胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层。
从使前述增亮膜的膜厚变薄的观点考虑,优选前述反射偏振器仅具有前述第一光反射层、前述第二光反射层、前述第三光反射层作为胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层,即优选不具有其他胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层。
第一光反射层、第二光反射层及第三光反射层中,任意一个为具有反射中心波长为380~499nm且半宽度为100nm以下的反射率的峰的蓝色光反射层,任意一个为具有反射中心波长为500~599nm、半宽度为200nm以下的反射率的峰的绿色光反射层,任意一个为具有反射中心波长为600~750nm、半宽度为150nm以下的反射率的峰的红色光反射层。
蓝色光反射层具有在380~499nm的波长范围具有反射中心波长且半宽度为100nm以下的反射率的峰。
蓝色光反射层的反射中心波长优选在430~480nm的波长范围,更优选在430~470nm的波长范围。
蓝色光反射层的反射率的峰的半宽度优选为100nm以下,该反射率的峰的半宽度更优选为90nm以下,该反射率的峰的半宽度尤其优选为80nm以下。
蓝色光反射层优选在500~750nm的波长范围不具有反射率的峰。并且,蓝色光反射层的500~750nm的平均反射率优选为5%以下。
蓝色光反射层的Rth(550)的绝对值优选为50~300nm,更优选为80~270nm。
蓝色光反射层的膜厚d优选为0.5~3.0μm,更优选为1.0~2.6μm。
绿色光反射层具有在500~599nm的波长范围具有反射中心波长且半宽度为200nm以下的反射率的峰。
绿色光反射层的反射中心波长优选在520~590nm的波长范围,更优选在520~580nm的波长范围。
绿色光反射层的反射率的峰的半宽度优选为160nm以下,该反射率的峰的半宽度更优选为125nm以下,该反射率的峰的半宽度进一步优选为100nm以下,该反射率的峰的半宽度尤其优选为95nm以下。
绿色光反射层优选在380~499nm及600~750nm的波长范围不具有反射率的峰。并且,绿色光反射层的380~499nm及600~750nm的平均反射率优选为5%以下。
绿色光反射层的Rth(550)的绝对值优选为70~350nm,更优选为100~330nm。
绿色光反射层的膜厚d优选为0.8~3.6μm,更优选为1.5μm以上且小于3.3μm。
红色光反射层具有在600~750nm的波长范围具有反射中心波长且半宽度为150nm以下的反射率的峰。
红色光反射层的反射中心波长优选在610~690nm的波长范围,更优选在610~660nm的波长范围。
红色光反射层的反射率的峰的半宽度更优选为130nm以下,该反射率的峰的半宽度尤其优选为110nm以下,该反射率的峰的半宽度尤其优选为100nm以下。
红色光反射层优选在380~499nm及500~599nm的波长范围不具有反射率的峰。并且,红色光反射层的380~499nm及500~599nm的平均反射率优选为5%以下。
红色光反射层的Rth(550)的绝对值优选为80~400nm,更优选为120~350nm。
红色光反射层的膜厚d优选为1.0~4.0μm,更优选为1.5~3.5μm。
本发明中,能够扩大蓝绿红各自的光反射层的反射范围。为了扩大该反射范围,可使用能够通过使胆甾醇型液晶相的螺旋间距缓慢变化来实现较宽的半宽度的间距梯度法。关于间距梯度法,能够通过1995年(Nature378、467-4691995)或日本特开平6-281814号公报或日本专利4990426号中所记载的方法来实现。
(胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层)
第一光反射层、第二光反射层及第三光反射层均为胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层。
赋予反射率的峰值的波长(即反射中心波长)能够通过改变甾醇型液晶相固定而成的光反射层的胆甾醇型液晶相中的螺旋结构的间距或折射率来进行调整,间距的改变能够通过改变手性试剂的添加量来轻松地进行调整。具体而言,在富士胶片研究报告No.50(2005年)p.60-63中有详细记载。
在第一光反射层、第二光反射层及第三光反射层中,各胆甾醇型液晶相的螺旋结构的螺旋方向并没有特别限定,优选第一光反射层、第二光反射层及第三光反射层的各胆甾醇型液晶相的螺旋结构的螺旋方向一致。例如,在第一光反射层、第二光反射层及第三光反射层中,优选各胆甾醇型液晶相都具有右螺旋结构,且第一光反射层、第二光反射层及第三光反射层都在反射中心波长下反射右圆偏振光。当然,在第一光反射层、第二光反射层及第三光反射层中,还优选各胆甾醇型液晶相都具有左螺旋结构,且第一光反射层、第二光反射层及第三光反射层都在反射中心波长下反射左圆偏振光。
作为上述第一光反射层的Rth(550)与第二光反射层的Rth(550)的符号相反的光学特性的实现方法,如此优选设为在第一、第二光反射层中任意一者的胆甾醇型液晶材料为棒状胆甾醇型液晶且另一者的胆甾醇型液晶材料为圆盘状胆甾醇型液晶的方式的方法。即,本发明的增亮膜优选为在第一光反射层及第二光反射层中任意一者的胆甾醇型液晶材料为棒状液晶化合物且任意一者的胆甾醇型液晶材料为圆盘状(以下,也称为盘状)液晶化合物。使用棒状液晶化合物作为胆甾醇型液晶材料的光反射层的Rth为正,使用圆盘状液晶化合物作为胆甾醇型液晶材料的光反射层的Rth为负,因此通过设为这种结构,容易得到本发明的增亮膜。
将棒状胆甾醇型液晶材料用作胆甾醇型液晶材料的胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层中,对于除选择反射波长(含义与反射中心波长相同)以外的波长的光而言,实际上作为负C板(折射率椭球体的三个主折射率中,当将面内的两个主折射率规定为Nx、Ny,将法线方向的一个主折射率规定为Nz时,满足Nx=Ny>Nz的条件)发挥作用,因此为了补偿此,需要具有正C板(满足Nz>Nx=Ny的条件)的功能。至今为止,为了补偿将棒状胆甾醇型液晶材料用作胆甾醇型液晶材料的胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层,提出有新设置使用除胆甾醇型液晶以外的材料的正C板的方法、或通过将λ/4板设为负Rth来赋予λ/4板正C板的功能的方法,但未提出作为反射偏振器中所使用的胆甾醇型液晶相固定而成的层的一部分而设置正C板的内容。并且,未提出将原本就有助于圆偏振光反射的反射偏振器中所使用的胆甾醇型液晶相固定而成的层的一部分设为将盘状液晶化合物用作胆甾醇型液晶材料的光反射层的方法。
另外,第三光反射层的胆甾醇型液晶材料可以是棒状液晶化合物,也可以是圆盘状液晶化合物。
并且,与上述同样地,在作为增亮膜中所使用的反射偏振器的上述反射偏振器包含两个以上的光反射层的增亮膜中,通过使反射偏振器包含将至少一种棒状液晶化合物用作胆甾醇型液晶材料的光反射层和将至少一种盘状液晶化合物用作胆甾醇型液晶材料的光反射层,能够在反射偏振器中使胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层相互补偿。例如,当反射偏振器包含两个以上的光反射层时,即使在一者为将棒状液晶化合物用作胆甾醇型液晶材料的光反射层且另一者为将盘状液晶化合物用作胆甾醇型液晶材料的光反射层的情况下,也能够得到上述补偿效果。
作为胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层的制造方法并没有特别限制,例如可以使用日本特开平1-133003号公报、日本专利3416302号、日本专利3363565号、日本特开平8-271731号公报中所记载的方法。
以下,对日本特开平8-271731号公报中所记载的方法进行说明。
当重叠前述胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层时,优选以反射相同方向的圆偏振光的组合进行使用。由此,能够使由各层反射的圆偏振光的相位状态一致而防止在各波长域成为不同的偏振状态,从而能够提高光的利用效率。
作为胆甾醇型液晶材料,可以使用适当的胆甾醇型液晶材料,并没有特别限定,但优选使用后述的棒状液晶化合物及圆盘状液晶化合物。
-棒状液晶化合物-
作为棒状液晶化合物,优选使用偶氮甲碱类、氧化偶氮类、氰基联苯类、氰基苯基酯类、苯甲酸酯类、环己烷羧酸苯基酯类、氰基苯基环己烷类、氰基取代的苯基嘧啶类、烷氧基取代的苯基嘧啶类、苯基二噁烷类、二苯乙炔类及烯基环己基苄腈类。不仅可以使用如以上的低分子液晶性分子,也可以使用高分子液晶性分子。
更优选将棒状液晶化合物通过聚合而固定取向,作为聚合性棒状液晶化合物,可以使用Makromol.Chem.,190卷、2255页(1989年)、AdvancedMaterials5卷、107页(1993年)、美国专利4683327号、美国专利5622648号、美国专利5770107号、WO95/22586号、WO95/24455号、WO97/00600号、WO98/23580号、WO98/52905号、日本特开平1-272551号、日本特开平6-16616号、日本特开平7-110469号、日本特开平11-80081号及日本专利申请2001-64627号等中所记载的化合物。另外,作为棒状液晶化合物,还可优选使用例如日本特表平11-513019号公报或日本特开2007-279688号公报中所记载的棒状液晶化合物。
-圆盘状液晶化合物-
以下,对将圆盘状液晶化合物用作胆甾醇型液晶材料的胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层进行说明。
作为圆盘状液晶化合物,例如可优选使用日本特开2007-108732号公报或日本特开2010-244038号公报中所记载的圆盘状液晶化合物,但并不限定于这些。
以下,示出圆盘状液晶化合物的优选例,但本发明并不限定于这些。
[化学式1]
化合物1
化合物2
化合物101
化合物102
-其他成分-
为形成胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层而使用的组合物除了胆甾醇型液晶材料以外,还可以含有手性试剂、取向控制剂、聚合引发剂、取向助剂等其他成分。
前述手性试剂可以选自公知的各种手性试剂(例如,记载于液晶器件手册、第3章4-3项、TN、STN用手性试剂、199页、日本学术振兴会第142委员会编、1989)。手性试剂一般含有不对称碳原子,但不含不对称碳原子的轴性不对称化合物或面性不对称化合物也可以用作手性试剂。轴性不对称化合物或面性不对称化合物的例子包括联萘、螺烯、对环芳烷及它们的衍生物。手性试剂可以具有聚合性基团。当手性试剂具有聚合性基团且同时使用的棒状液晶化合物也具有聚合性基团时,通过具有聚合性基团的手性试剂与聚合性棒状液晶化合物的聚合反应,能够形成具有由棒状液晶化合物衍生的重复单元和由手性试剂衍生的重复单元的聚合物。在该方式中,具有聚合性基团的手性试剂所具有的聚合性基团优选为与聚合性棒状液晶化合物所具有的聚合性基团相同种类的基团。因此,手性试剂的聚合性基团还优选为不饱和聚合性基团、环氧基或吖丙啶基,进一步优选为不饱和聚合性基团,尤其优选为烯属不饱和聚合性基团。
并且,前述手性试剂也可以是液晶化合物。
作为显示出较强的扭曲力的手性试剂,例如可以举出日本特开2010-181852号公报、日本特开2003-287623号公报、日本特开2002-80851号公报、日本特开2002-80478号公报、日本特开2002-302487号公报中所记载的手性试剂,可以优选使用于本发明。另外,对于这些公开公报中所记载的异山梨醇化合物类,也可以使用对应结构的异甘露醇化合物类,对于这些公报中所记载的异甘露醇化合物类,也可以使用对应结构的异山梨醇化合物类。
前述取向控制剂的例子包括日本特开2005-99248号公报的[0092]及[0093]中所例示的化合物、日本特开2002-129162号公报的[0076]~[0078]及[0082]~[0085]中所例示的化合物、日本特开2005-99248号公报的[0094]及[0095]中所例示的化合物、日本特开2005-99248号公报的[0096]中所例示的化合物。
作为氟类取向控制剂,还优选下述通式(I)所表示的化合物。
[化学式2]
通式(I)
(Hb11-Sp11-L11-Sp12-L12)m11-A11-L13-T11-L14-A12-(L15-Sp13-L16-Sp14-Hb11)n11
通式(I)中,L11、L12、L13、L14、L15、L16各自独立地表示单键、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-COS-、-SCO-、-NRCO-、-CONR-(通式(I)中的R表示氢原子或碳原子数为1~6的烷基),-NRCO-、-CONR-具有降低溶解性的效果,在制作膜时具有雾度值上升的倾向,因此优选为-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-COS-、-SCO-,从化合物的稳定性的观点考虑,进一步优选为-O-、-CO-、-COO-、-OCO-。上述R可取的烷基可以是直链状也可以是分支状。碳原子数更优选为1~3,可以例示出甲基、乙基、正丙基。
Sp11、Sp12、Sp13、Sp14分别独立地表示单键或碳原子数1~10的亚烷基,更优选为单键或碳原子数1~7的亚烷基,进一步优选为单键或碳原子数1~4的亚烷基。其中,亚烷基的氢原子可以被氟原子取代。亚烷基中可以有分支也可以没有分支,优选的是没有分支的直链的亚烷基。从合成上的观点考虑,优选Sp11与Sp14相同,且Sp12与Sp13相同。
A11、A12为3价或4价芳香族烃。3价或4价芳香族烃基的碳原子数优选为6~22,更优选为6~14,进一步优选为6~10,更进一步优选为6。A11、A12所表示的3价或4价芳香族烃基可以具有取代基。作为这种取代基的例子,可以举出碳原子数1~8的烷基、烷氧基、卤素原子、氰基或酯基。关于这些基团的说明和优选范围,可以参考下述T的对应的记载。作为对A11、A12所表示的3价或4价芳香族烃基的取代基,例如可以举出甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、溴原子、氯原子、氰基等。在分子内具有较多全氟烷基部分的分子能够以较少的添加量使液晶取向从而使得雾度下降,因此A11、A12优选为4价,以便在分子内具有较多全氟烷基。从合成上的观点考虑,A11和A12优选为相同。
T11优选表示
[化学式3]
所表示的二价基团或二价芳香族杂环基(上述T11中所含的X表示碳原子数1~8的烷基、烷氧基、卤素原子、氰基或酯基,Ya、Yb、Yc、Yd各自独立地表示氢原子或碳原子数1~4的烷基),更优选为
[化学式4]
进一步优选为
[化学式5]
更进一步优选为
[化学式6]
上述T11中所含的X可取的烷基的碳原子数为1~8,优选为1~5,更优选为1~3。烷基可以是直链状、分支状、环状中的任意一种,优选为直链状或分支状。作为优选的烷基,可以例示出甲基、乙基、正丙基、异丙基等,其中,优选甲基。关于上述T11中所含的X可取的烷氧基的烷基部分,可以参考上述T11中所含的X可取的烷基的说明和优选范围。作为上述T11中所含的X可取的卤素原子,可以举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子,优选氯原子、溴原子。作为上述T11中所含的X可取的酯基,可以例示出R’COO-所表示的基团。作为R’,可以举出碳原子数1~8的烷基。关于R’可取的烷基的说明和优选范围,可以参考上述T11中所含的X可取的烷基的说明和优选范围。作为酯的具体例,可以举出CH3COO-、C2H5COO-。Ya、Yb、Yc、Yd可取的碳原子数1~4的烷基可以是直链状,也可以是分支状。例如,可以例示出甲基、乙基、正丙基、异丙基等。
二价芳香族杂环基优选具有5元、6元或7元杂环。进一步优选5元环或6元环,最优选6元环。作为构成杂环的杂原子,优选氮原子、氧原子及硫原子。杂环优选为芳香族性杂环。芳香族性杂环一般是不饱和杂环。进一步优选具有最多双键的不饱和杂环。杂环的例子包括呋喃环、噻吩环、吡咯环、吡咯啉环、吡咯烷环、噁唑环、异噁唑环、噻唑环、异噻唑环、咪唑环、咪唑啉环、咪唑烷环、吡唑环、吡唑啉环、吡唑烷环、三唑环、呋咱环、四唑环、吡喃环、噻喃环、吡啶环、哌啶环、噁嗪环、吗啉环、噻嗪环、哒嗪环、嘧啶环、吡嗪环、哌嗪环及三嗪环。二价杂环基可以具有取代基。关于这种取代基的例子的说明和优选范围,可以参考关于上述A1和A2的3价或4价芳香族烃可取的取代基的说明和记载。
Hb11表示碳原子数2~30的全氟烷基,更优选为碳原子数3~20的全氟烷基,进一步优选为3~10的全氟烷基。全氟烷基可以是直链状、分支状、环状中的任意一种,优选为直链状或分支状,更优选为直链状。
m11、n11分别独立地为0至3,且为m11+n11≥1。此时,存在多个的括号内的结构可以彼此相同也可以不同,优选彼此相同。通式(I)的m11、n11由A11、A12的价数确定,优选范围也由A11、A12的价数的优选范围确定。
当T11中所含的o及p分别独立地为0以上的整数且o及p为2以上时,多个X可以彼此相同也可以不同。T11中所含的o优选为1或2。T11中所含的p优选为1~4中的任一整数,更优选为1或2。
通式(I)所表示的化合物可以是分子结构具有对称性的化合物,也可以是不具有对称性的化合物。另外,在此所说的对称性是指相当于点对称、线对称、旋转对称中的任意一种,非对称是指均不相当于点对称、线对称、旋转对称中的任何一种。
通式(I)所表示的化合物为将以上描述的全氟烷基(Hb11)、连接基团-(-Sp11-L11-Sp12-L12)m11-A11-L13-及-L14-A12-(L15-Sp13-L16-Sp14-)n11-以及作为优选具有排除体积效果的2价基团的T组合而得到的化合物。分子内所存在的两个全氟烷基(Hb11)优选为彼此相同,分子内所存在的连接基团-(-Sp11-L11-Sp12-L12)m11-A11-L13-及-L14-A12-(L15-Sp13-L16-Sp14-)n11-还优选为彼此相同。末端的Hb11-Sp11-L11-Sp12-及-Sp13-L16-Sp14-Hb11优选为下述任一通式所表示的基团。
(CaF2a+1)-(CbH2b)-
(CaF2a+1)-(CbH2b)-O-(CrH2r)-
(CaF2a+1)-(CbH2b)-COO-(CrH2r)-
(CaF2a+1)-(CbH2b)-OCO-(CrH2r)-
上式中,a优选为2~30,更优选为3~20,进一步优选为3~10。b优选为0~20,更优选为0~10,进一步优选为0~5。a+b为3~30。r优选为1~10,更优选为1~4。
并且,通式(I)的末端的Hb11-Sp11-L11-Sp12-L12-及-L14-Sp13-L16-Sp14-Hb11优选为下述任一通式所表示的基团。
(CaF2a+1)-(CbH2b)-O-
(CaF2a+1)-(CbH2b)-COO-
(CaF2a+1)-(CbH2b)-O-(CrH2r)-O-
(CaF2a+1)-(CbH2b)-COO-(CrH2r)-COO-
(CaF2a+1)-(CbH2b)-OCO-(CrH2r)-COO-
上式中的a、b及r的定义与上述的定义相同。
光聚合引发剂的例子可以举出α-羰基化合物(记载于美国专利第2367661号、美国专利2367670号的各说明书中)、偶姻醚(记载于美国专利第2448828号说明书中)、α-烃取代的芳香族偶姻化合物(记载于美国专利第2722512号说明书中)、多核醌化合物(记载于美国专利第3046127号、美国专利2951758号的各说明书中)、三芳基咪唑二聚物与对氨基苯基酮的组合(记载于美国专利第3549367号说明书中)、吖啶及吩嗪化合物(记载于日本特开昭60-105667号公报、美国专利第4239850号说明书中)及噁二唑化合物(记载于美国专利第4212970号说明书中)、酰基氧化膦化合物(记载于日本特公昭63-40799号公报、日本特公平5-29234号公报、日本特开平10-95788号公报、日本特开平10-29997号公报中)等。
溶剂:
作为用于形成各光反射层的组合物的溶剂,优选使用有机溶剂。有机溶剂的例子包括酰胺(例如,N、N-二甲基甲酰胺)、亚砜(例如,二甲基亚砜)、杂环化合物(例如,吡啶)、烃(例如,苯、己烷)、卤代烷(例如,氯仿、二氯甲烷)、酯(例如,乙酸乙酯、乙酸丁酯)、酮(例如,丙酮、甲乙酮、环己酮)、醚(例如,四氢呋喃、1,2-二甲氧基乙烷)。优选卤代烷及酮。可以同时使用两种以上的有机溶剂。
本发明的增亮膜包含第一、第二及第三光反射层,它们是由作为胆甾醇型液晶材料的液晶化合物等的混合物通过进行聚合等而形成且由胆甾醇型液晶相固定而成的液晶膜。
本发明的增亮膜还优选包含支撑体,可以在该支撑体上具有由作为液晶材料的液晶化合物等的混合物通过进行聚合而形成且由胆甾醇型液晶相固定而成的液晶膜。其中,在本发明中,可以将本发明的增亮膜中所包含的λ/4板其本身用作支撑体而形成胆甾醇型液晶相固定而成的液晶膜,并且,也可以将形成于支撑体上的λ/4板的整体用作支撑体而形成胆甾醇型液晶相固定而成的液晶膜。
另一方面,本发明的增亮膜可以不包含将第一、第二及第三光反射层进行制膜时的支撑体,例如可以将玻璃或透明膜用作将第一、第二及第三光反射层进行制膜时的支撑体而形成第一、第二及第三光反射层之后,仅将第一、第二及第三光反射层从制膜时的支撑体进行剥离后用于本发明的增亮膜。另外,当形成第一、第二及第三光反射层之后仅将第一、第二及第三光反射层从制膜时的支撑体进行剥离时,优选通过使用层叠有λ/4板和粘接层(和/或粘合材)的薄膜将所剥离的第一、第二及第三光反射层贴合于粘接层来作为本发明的增亮膜。
并且,还优选在第一光反射层与第二光反射层之间设置粘接层(和/或粘合材)来贴合在支撑体上依次形成有λ/4板及第一光反射层的薄膜和在支撑体上依次形成有第三光反射层及第二光反射层的薄膜以此作为本发明的增亮膜。此时,在粘接之后可以剥离或不剥离支撑体。
通过涂布等方法将液晶化合物等的混合物进行制膜,由此能够形成增亮膜中所使用的第一、第二及第三光反射层。通过将液晶化合物等的混合物涂布于取向层上而形成液晶层,由此也能够制作光学各向异性元件。
胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层的形成能够利用以下适当的方式来进行:在λ/4板或其他光反射层上根据需要经由聚酰亚胺或聚乙烯醇、SiO的斜方蒸镀层等适当的取向层而直接涂布的方式;由透明膜等构成且在液晶的取向温度下不会变质的支撑体上根据需要经由取向层进行涂布的方式等。并且,也可以采用经由取向层而重叠胆甾醇型液晶层的方式等。
另外,液晶化合物等的混合物的涂布能够通过将基于溶剂形成的溶液或加热而形成的熔融液等呈液状物的物质利用辊涂方式或凹版印刷方式、旋涂方式等适当的方式展开的方法等来进行。液晶性分子维持取向状态而固定。固定化优选通过导入到液晶性分子中的聚合性基团的聚合反应来实施。
聚合反应包括使用热聚合引发剂的热聚合反应和使用光聚合引发剂的光聚合反应。优选光聚合反应。用于液晶性分子的聚合的光照射优选使用紫外线。照射能量优选为20mJ/cm2~50J/cm2,进一步优选为100~800mJ/cm2。为了促进光聚合反应,也可以在加热条件下实施光照射。从防止选择反射性、取向混乱及透射率降低等的观点考虑,所形成的胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层的厚度优选为0.1~100μm,优选为0.5~50μm,进一步优选为1~30μm,最优选为2~20μm。
当通过涂布形成本发明的增亮膜的各光反射层时,优选涂布前述涂布液之后,利用公知的方法进行干燥而固化,从而形成各光反射层。作为干燥方法,优选基于加热的干燥。
各光反射层的制造方法的一例为至少包含以下工序的制造方法:
(1)在基板等的表面涂布聚合性液晶组合物而设为胆甾醇型液晶相的状态;及
(2)向前述聚合性液晶组合物照射紫外线而进行固化反应,将胆甾醇型液晶相固定,从而形成各光反射层。
通过在基板的一表面上重复进行两次(1)及(2)的工序,能够制作层叠数增加的胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层的层叠体。
另外,胆甾醇型液晶相的旋回的方向能够通过所使用的液晶的种类或所添加的手性试剂的种类来进行调整,螺旋间距(即,选择反射波长)能够通过这些材料的浓度来进行调整。并且,已知就各光反射层所反射的特定区域的波长而言,能够通过制造方法的各种因素而使其移动,除了手性试剂等的添加浓度以外,还能够利用将胆甾醇型液晶相固定时的温度、照度和照射时间等条件等而使其移动。
底涂层优选通过涂布形成于透明可塑性树脂膜等支撑体的表面上。对于此时的涂布方法并没有特别限定,可以利用公知的方法。
取向层能够利用有机化合物(优选聚合物)的摩擦处理、无机化合物的斜方蒸镀、形成具有微槽的层等方法来设置。另外,还已知通过赋予电场、赋予磁场、或光照射而产生取向功能的取向层。取向层优选通过对聚合物的膜的表面进行摩擦处理而形成。取向层优选与支撑体一同被剥离。
根据支撑体中所使用的聚合物种类,即使不设置取向层,也能够通过对支撑体直接进行取向处理(例如,摩擦处理)而发挥取向层的功能。作为这种支撑体的一例,可以举出PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)。
并且,当在液晶层上直接层叠液晶层时,也存在下层的液晶层作为取向层起作用而使上层的液晶取向的情况。在这种情况下,即使不设置取向层,而且,即使不实施特别的取向处理(例如,摩擦处理),也能够使上层的液晶取向。
-摩擦处理-
取向层或支撑体的表面优选实施摩擦处理。并且,光学各向异性层的表面根据需要也可以进行摩擦处理。摩擦处理一般可通过用纸或布沿一定方向摩擦以聚合物为主成分的膜的表面来实施。关于摩擦处理的一般方法,例如记载于“液晶便览”(MARUZENCo.,Ltd.发行,平成12年10月30日)中。
作为改变摩擦密度的方法,可以利用“液晶便览”(MARUZENCo.,Ltd.发行)中所记载的方法。摩擦密度(L)由下述式(A)定量化。
式(A)L=Nl(1+2πrn/60v)
式(A)中,N为摩擦次数,l为摩擦辊的接触长度,r为辊的半径,n为辊的转速(rpm),v为工作台移动速度(秒速)。
为了提高摩擦密度,只要增加摩擦次数、加长摩擦辊的接触长度、加大辊的半径、加大辊的转速、减慢工作台移动速度即可,另一方面,为了降低摩擦密度,与其相反地设定即可。并且,作为进行摩擦处理时的条件,还可以参考日本专利4052558号的记载。
在前述(1)工序中,首先,在支撑体或基板等、或下层的光反射层的表面涂布前述聚合性液晶组合物。前述聚合性液晶组合物优选制备成在溶剂中溶解和/或分散材料而得到的涂布液。前述涂布液的涂布能够通过绕线棒涂布法、挤出涂布法、直接凹版涂布法、逆向凹版涂布法、模涂法等各种方法来进行。并且,也能够使用喷墨装置从喷嘴喷出液晶组合物来形成涂膜。
接着,使涂布于表面而成为涂膜的聚合性液晶组合物成为胆甾醇型液晶相的状态。前述聚合性液晶组合物有时在制备成含溶剂的涂布液的方式中,能够通过对涂膜进行干燥而去除溶剂来成为胆甾醇型液晶相的状态。并且,为了设为转变成胆甾醇型液晶相的转变温度,可以根据需要对前述涂膜进行加热。例如,通过暂时加热至各向同性相的温度,其后,冷却至胆甾醇型液晶相转变温度等,由此能够稳定地成为胆甾醇型液晶相的状态。从制造适应性等方面考虑,前述聚合性液晶组合物的液晶相转变温度优选在10~250℃的范围内,更优选在10~150℃的范围内。若小于10℃,则有时为了使温度降低至呈现液晶相的温度范围而需要进行冷却工序等。另外,若超过200℃,则为了暂时成为比呈现液晶相的温度范围更高温的各向同性液体状态而需要高温,从热能的浪费、基板的变形、变质等方面考虑也不利。
接着,在(2)工序中,向成为胆甾醇型液晶相状态的涂膜照射紫外线来进行固化反应。紫外线照射中利用紫外线灯等光源。在该工序中,通过照射紫外线而进行前述聚合性液晶组合物的固化反应,胆甾醇型液晶相固定,从而形成光反射层。
对于紫外线的照射能量并没有特别限制,一般优选100mJ/cm2~800mJ/cm2左右。并且,对于向前述涂膜照射紫外线的时间并没有特别限制,从固化膜的充分的强度及生产率这两者的观点考虑来确定即可。
为了促进固化反应,也可以在加热条件下实施紫外线照射。并且,紫外线照射时的温度优选维持在呈现胆甾醇型液晶相的温度范围,以免胆甾醇型液晶相紊乱。并且,由于气氛的氧浓度与聚合度有关,因此当空气中未达到所希望的聚合度且膜强度不充分时,优选通过氮取代等方法降低气氛中的氧浓度。作为优选的氧浓度,优选10%以下,进一步优选7%以下,最优选3%以下。从保持层的机械强度等及抑制未反应物从层中流出等的观点考虑,通过紫外线照射而进行的固化反应(例如聚合反应)的反应率优选为70%以上,更优选为80%以上,进一步优选为90%以上。为了提高反应率,增大所照射的紫外线照射量的方法及在氮气氛下或加热条件下进行聚合是有效的。并且,也可以利用暂时聚合之后,以比聚合温度高温的状态进行保持并通过热聚合反应进一步推进反应的方法、以及再次照射紫外线(其中,在满足本发明的条件的条件下进行照射)的方法。反应率的测定能够通过在进行反应前后比较反应性基团(例如聚合性基团)的红外振动光谱的吸收强度来进行。
在上述工序中,胆甾醇型液晶相被固定而形成各光反射层。在此,将液晶相“固定化”的状态中,成为胆甾醇型液晶相的液晶化合物的取向得到保持的状态是最典型的、且是优选的方式。并不仅限于此,具体而言是指如下状态:通常在0℃~50℃的温度范围内、或更加苛刻的条件下在-30℃~70℃的温度范围内,该层不具有流动性,并且取向形态不会因外场或外力而发生变化,且能够稳定地持续保持固定化的取向形态。本发明中,优选通过由紫外线照射进行的固化反应来固定该胆甾醇型液晶相的取向状态。
另外,本发明中,只要胆甾醇型液晶相的光学性质在层中得到保持即为充分,最终,各光反射层中的液晶组合物已无需显示液晶性。例如,液晶组合物也可以通过固化反应进行高分子量化而提前失去液晶性。
<λ/4板>
本发明的增亮膜具有λ/4板。
λ/4板为用于将透射反射偏振器的圆偏振光转换成直线偏振光的层。
通过同时调节厚度方向的延迟(Rth),能够消除从倾斜方位观察时所产生的光反射层的厚度方向的相位差。
本发明的增亮膜中,λ/4板的Rth(550)优选为-120~120nm,更优选为-80~80nm,尤其优选为-70~70nm。
本发明的增亮膜中,前述λ/4板优选满足下述式(A)~(C)中的至少一个,进一步优选满足所有下述式(A)~(C)。
式(A)450nm/4-35nm<Re(450)<450nm/4+35nm
式(B)550nm/4-35nm<Re(550)<550nm/4+35nm
式(C)630nm/4-35nm<Re(630)<630nm/4+35nm
对于本发明的增亮膜所具有的λ/4板中所使用的材料并没有特别限制。可以利用各种聚合物薄膜,例如,纤维素酰化物、聚碳酸酯类聚合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯及聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯类聚合物;聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸类聚合物;聚苯乙烯及丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)等苯乙烯类聚合物等。并且,能够从下述物质中选择一种或两种以上的聚合物而作为主成分来使用,从而制作聚合物薄膜,以满足上述特性的组合利用于光学膜的制作中,其中,所述物质为聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃;如乙烯-丙烯共聚物的聚烯烃类聚合物、氯乙烯类聚合物、尼龙及芳香族聚酰胺等酰胺类聚合物;酰亚胺类聚合物、砜类聚合物、聚醚砜类聚合物、聚醚醚酮类聚合物、聚苯硫醚类聚合物、偏二氯乙烯类聚合物、乙烯醇类聚合物、乙烯醇缩丁醛类聚合物、芳酯类聚合物、聚甲醛类聚合物、环氧类聚合物、或将前述聚合物混合而得到的聚合物等。
λ/4板可以是支撑体本身具有目标λ/4功能的光学各向异性支撑体,也可以是在由聚合物薄膜构成的支撑体上具有光学各向异性层等的支撑体。
当λ/4板为支撑体本身具有目标λ/4功能的光学各向异性支撑体时,例如能够通过利用单轴或双轴等对高分子薄膜进行拉伸处理的方法等来得到光学各向异性支撑体。对于该高分子的种类并没有特别限定,优选使用透明性优异的高分子。作为其例子,可以举出上述λ/4板中所使用的材料及纤维素酰化物膜(例如,三乙酸纤维素膜(折射率1.48)、二乙酸纤维素膜、乙酸丁酸纤维素膜、乙酸丙酸纤维素膜)、聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃;聚对苯二甲酸乙二醇酯及聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯类树脂膜;聚醚砜膜、聚甲基丙烯酸甲酯等聚丙烯酸类树脂膜;聚氨酯类树脂膜、聚酯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚砜薄膜、聚醚薄膜、聚甲基戊烯薄膜、聚醚酮薄膜、(甲基)丙烯腈薄膜、聚烯烃、具有脂环式结构的聚合物(降冰片烯类树脂(ARTON:商品名,JSRCorporation制)、无定形聚烯烃(ZEONEX:商品名,ZEONCORPORATION制))等。其中,优选三乙酰纤维素、聚对苯二甲酸乙二醇酯、具有脂环式结构的聚合物,尤其优选三乙酰纤维素。
如后述,λ/4板的慢轴方向与偏振片的吸收轴方向所成的角为30~60°,优选为35~55°,更优选为40~50°,尤其优选为45°。当以辊对辊方式制作偏振片时,通常是长度方向(传送方向)成为吸收轴方向,因此λ/4板的慢轴方向与长度方向所成的角优选为30~60°。作为慢轴方向与长度方向所成的角为30~60°的λ/4板的制造方法,只要沿与其长度方向成30~60°的方向连续拉伸而使聚合物的取向轴倾斜成所希望的角度,则并没有特别限制,可以采用公知的方法。并且,倾斜拉伸中所使用的拉伸机并没有特别限制,可以使用能够沿横向或纵向附加左右不同的速度的传送力或拉伸力或拉紧力的以往公知的拉幅拉伸机。并且,拉幅拉伸机有横向单轴拉伸机、同时双轴拉伸机等,只要能够对长条的薄膜连续地进行倾斜拉伸处理,则并没有特别限制,可以使用各种类型的拉伸机。
作为倾斜拉伸的方法,例如可以使用日本特开昭50-83482号公报、日本特开平2-113920号公报、日本特开平3-182701号公报、日本特开2000-9912号公报、日本特开2002-86554号公报、日本特开2002-22944号公报、国际公开第2007/111313号中所记载的方法。
当λ/4板在由聚合物薄膜构成的支撑体上具有光学各向异性层等时,通过在支撑体上层叠其他层来具备所希望的λ/4功能。对于光学各向异性层的构成材料并没有特别限制,可以是由含有液晶化合物的组合物形成且显示出通过该液晶化合物的分子取向而显现的光学各向异性的层,也可以是具有拉伸聚合物薄膜来使薄膜中的高分子取向而显现的光学各向异性的层,还可以具有这两个层。即,可以由一片或两片以上的双轴性膜构成,并且,也可以通过如C板与A板的组合等将单轴性膜组合两片以上来构成。当然也可以通过组合一片以上的双轴性膜和一片以上的单轴性膜来构成。
λ/4板优选包含至少一层由含有液晶化合物的组合物形成的层。即,λ/4板优选为聚合物薄膜(支撑体)与由含有液晶化合物的组合物形成的光学各向异性层的层叠体。
支撑体中可以使用光学各向异性较小的聚合物薄膜,也可以使用通过拉伸处理等显现光学各向异性的聚合物薄膜。支撑体的光透射率优选为80%以上。
并且,对于光学各向异性层的形成中所使用的液晶化合物的种类并没有特别限制。例如,也可以使用使低分子液晶化合物在液晶状态下向列取向地形成之后,通过光交联或热交联进行固定化而得到的光学各向异性层、或使高分子液晶化合物在液晶状态下向列取向地形成之后,通过冷却将该取向固定化而得到的光学各向异性层。另外,本发明中,即使在光学各向异性层中使用液晶化合物的情况下,光学各向异性层也是该液晶化合物通过聚合等固定而形成的层,成为层之后已无需显示液晶性。聚合性液晶化合物可以是多官能性聚合性液晶,也可以是单官能性聚合性液晶化合物。并且,液晶化合物可以是盘状液晶化合物,也可以是棒状液晶化合物。本发明中,更优选盘状液晶化合物。
作为棒状液晶化合物,例如可优选使用日本特表平11-513019号公报及日本特开2007-279688号公报中所记载的棒状液晶化合物,作为盘状液晶化合物,例如可优选使用日本特开2007-108732号公报及日本特开2010-244038号公报中所记载的盘状液晶化合物,但并不限定于这些。
在前述光学各向异性层中,液晶化合物的分子优选以垂直取向、水平取向、混合取向及倾斜取向中的任意一种取向状态固定化。为了制作视角依赖性对称的相位差板,优选盘状液晶化合物的圆盘面相对于薄膜面(光学各向异性层面)实际上垂直、或棒状液晶化合物的长轴相对于薄膜面(光学各向异性层面)实际上水平。盘状液晶化合物实际上垂直是指薄膜面(光学各向异性层面)与盘状液晶化合物的圆盘面所成的角度的平均值在70°~90°的范围内。更优选80°~90°,进一步优选85°~90°。棒状液晶化合物实际上水平是指薄膜面(光学各向异性层面)与棒状液晶化合物的指向失所成的角度在0°~20°的范围内。更优选0°~10°,进一步优选0°~5°。
前述光学各向异性层能够通过将涂布液涂布于支撑体上来形成,该涂布液含有棒状液晶化合物或盘状液晶化合物等液晶化合物且根据需要含有后述的聚合引发剂或取向控制剂或其他添加剂。优选在支撑体上形成取向层并在该取向层表面涂布前述涂布液来形成。
本发明中,优选在取向层的表面涂布前述组合物而使液晶化合物的分子取向。由于取向层具有规定液晶化合物的取向方向的功能,因此优选在实现本发明的优选方式时进行利用。但是,若在使液晶化合物取向之后将其取向状态进行固定,则取向层会发挥其作用,因此作为本发明的构成要件并不一定是必须的。即,也能够仅将取向状态被固定的取向层上的光学各向异性层转印到偏振层或支撑体上来制作本发明的偏振片。
取向层优选通过聚合物的摩擦处理来形成。
取向层中可使用的聚合物的例子例如包括日本特开平8-338913号公报说明书中段落号[0022]记载的甲基丙烯酸酯类共聚物、苯乙烯类共聚物、聚烯烃、聚乙烯醇及改性聚乙烯醇、聚(N-羟甲基丙烯酰胺)、聚酯、聚酰亚胺、乙酸乙烯共聚物、羧甲基纤维素、聚碳酸酯等。可以将硅烷偶联剂用作聚合物。优选水溶性聚合物(例如,聚(N-羟甲基丙烯酰胺)、羧甲基纤维素、明胶、聚乙烯醇、改性聚乙烯醇),进一步优选明胶、聚乙烯醇及改性聚乙烯醇,最优选聚乙烯醇及改性聚乙烯醇。
在取向层的摩擦处理面涂布前述组合物,使液晶化合物的分子取向。其后,根据需要,使取向层聚合物与光学各向异性层中所含的多官能单体进行反应,或者使用交联剂使取向层聚合物进行交联,由此能够形成前述光学各向异性层。
取向层的膜厚优选在0.1~10μm的范围。
支撑光学各向异性层的支撑体(聚合物薄膜)的面内延迟(Re)优选为0~50nm,更优选为0~30nm,进一步优选为0~10nm。若在上述范围,则能够将反射光的漏光降低至视觉辨认不到的程度,因此优选。
并且,该支撑体的厚度方向的延迟(Rth)优选通过与设置于之上或之下的光学各向异性层的组合来进行选择。由此,能够减少从倾斜方向观察时的反射光的漏光及带有色调。
用作支撑体的聚合物薄膜的材料的例子可以举出上述λ/4板中所使用的材料、以及纤维素酰化物膜(例如,三乙酸纤维素膜(折射率1.48)、二乙酸纤维素膜、乙酸丁酸纤维素膜、乙酸丙酸纤维素膜)、聚乙烯、聚丙烯等的聚烯烃;聚对苯二甲酸乙二醇酯及聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯类树脂膜;聚醚砜薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯等聚丙烯酸类树脂膜;聚氨酯类树脂膜、聚酯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚砜薄膜、聚醚薄膜、聚甲基戊烯薄膜、聚醚酮薄膜、(甲基)丙烯腈薄膜、聚烯烃、具有脂环式结构的聚合物(降冰片烯类树脂(ARTON:商品名,JSRCorporation制);无定形聚烯烃(ZEONEX:商品名,ZEONCORPORATION制))等。其中,优选三乙酰纤维素、聚对苯二甲酸乙二醇酯、具有脂环式结构的聚合物,尤其优选三乙酰纤维素。
透明支撑体的厚度可以使用5μm~150μm左右的透明支撑体,优选为5μm~80μm,更优选为20μm~60μm。并且,透明支撑体也可以由多片层叠而构成。为了抑制外光反射,优选较薄,但若薄于5μm,则薄膜的强度变弱,具有不理想的倾向。为了改善透明支撑体与设置于之上的层(粘接层、垂直取向层或相位差层)的粘接,可以对透明支撑体实施表面处理(例如,辉光放电处理、电晕放电处理、紫外线(UV)处理、火焰处理)。在透明支撑体之上可以设置粘接层(底涂层)。并且,为了对透明支撑体或长条的透明支撑体赋予传送工序中的光滑性或者防止卷取之后的背面与表面的贴附,优选使用将聚合物层通过涂布或与支撑体的共流延来形成于支撑体的一侧的透明支撑体,该聚合物层以固体成分质量比计混合有5%~40%的平均粒径为10~100nm左右的无机粒子。
本发明的增亮膜中,前述λ/4板更优选满足下述式(1)~(3)。
式(1)450nm/4-25nm<Re(450)<450nm/4+25nm
式(2)550nm/4-25nm<Re(550)<550nm/4+25nm
式(3)630nm/4-25nm<Re(630)<630nm/4+25nm
前述λ/4板进一步优选满足下述式(1’)~(3’)。
式(1’)450nm/4-15nm<Re(450)<450nm/4+15nm
式(2’)550nm/4-15nm<Re(550)<550nm/4+15nm
式(3’)630nm/4-15nm<Re(630)<630nm/4+15nm
前述λ/4板尤其优选满足下述式(1”)~(3”)。
式(1”)450nm/4-5nm<Re(450)<450nm/4+5nm
式(2”)550nm/4-5nm<Re(550)<550nm/4+5nm
式(3”)630nm/4-5nm<Re(630)<630nm/4+5nm
并且,本发明的增亮膜中,前述λ/4板优选满足下述式(4)~(4”)。
式(4)Re(450)<Re(550)<Re(630)
式(4’)Re(450)<Re(550)<Re(630)
式(4”)Re(450)<Re(550)<Re(630)
作为满足式(1)~(4”)的λ/4板的制造方法,例如可以使用日本特开平8-271731号公报中所记载的方法,该公报的内容引入本发明中。
以下,对日本特开平8-271731号公报中所记载的方法进行说明。
作为由相位差膜的重叠体构成的1/4波长板,例如可以举出将对单色光赋予1/2波长的相位差的板与赋予1/4波长的相位差的板进行组合,以这种组合将多个相位差膜以它们的光轴交叉的方式层叠而得到的1/4波长板。
此时,通过将多片对单色光赋予1/2波长或1/4波长的相位差的相位差膜以它们的光轴交差的方式层叠,能够将由双折射光的折射率差(△n)与厚度(d)之积(△nd)定义的延迟的波长分散重叠或进行加减来任意进行控制,能够将作为整体的相位差控制成1/4波长,并且抑制波长分散,从而能够设为遍及较宽的波长域显示出1/4波长的相位差的波长板。
在前述情况下,相位差膜的层叠数是任意的。从光的透射率等的观点考虑,一般层叠2~5片。并且,赋予1/2波长的相位差的相位差膜与赋予1/4波长的相位差的相位差膜的配置位置也是任意的。
并且,关于由相位差膜的重叠体构成的1/4波长板,当将波长450nm的光中的延迟设为R450、将波长550nm的光中的延迟设为R550时,也能够作为将R450/R550为1.00~1.05且延迟较大的相位差膜和前述比为1.05~1.20且延迟较小的相位差膜以它们的光轴交差的方式层叠而得到的板等而得到。
此时,通过将延迟不同的相位差膜以光轴交差的方式层叠,尤其以正交的方式层叠,也能够将各相位差膜中的延迟的波长分散重叠或进行加减来进行控制,尤其,越是短波长侧,越能减小延迟。
顺便说一下,作为上述1/4波长板的具体例,可以举出将对聚乙烯醇薄膜进行拉伸处理而成的相位差膜(波长550nm的光中的延迟:700nm)和对聚碳酸酯薄膜进行拉伸处理而成的相位差膜(波长550nm的光中的延迟:560nm)以它们的光轴正交的方式层叠而得到的1/4波长板等。这种层叠物遍及波长450~750nm而大致作为1/4波长板发挥功能。
如上所述,相位差膜能够通过例如将高分子膜利用单轴或双轴等进行拉伸处理的方法等来得到。对于该高分子的种类并没有特别限定,优选使用透明性优异的高分子。作为其例子,可以举出聚碳酸酯类高分子、聚酯类高分子、聚砜类高分子、聚醚砜类高分子、聚苯乙烯类高分子、聚烯烃类高分子、聚乙烯醇类高分子、乙酸纤维素类高分子、聚氯乙烯类高分子、聚甲基丙烯酸甲酯类高分子等。
尤其,R450/R550为1.00~1.05的相位差膜例如能够使用吸收端位于200nm的波长附近的高分子等来形成,该高分子例如为聚烯烃类高分子、聚乙烯醇类高分子、乙酸纤维素类高分子、聚氯乙烯类高分子、聚甲基丙烯酸甲酯类高分子。
并且,R450/R550为1.05~1.20的相位差膜例如能够使用吸收端位于比200nm长的长波长侧的高分子等来形成,该高分子例如为聚碳酸酯类高分子、聚酯类高分子、聚砜类高分子、聚醚砜类高分子、聚苯乙烯类高分子。
另一方面,满足式(1)~(4)的λ/4板也可以使用制备成以下λ/2板与λ/4板的层叠体的λ/4板。
对用作前述λ/2板及λ/4板的光学各向异性层进行说明。本发明的相位差可以包含光学各向异性层,光学各向异性层能够由一种或多种以液晶化合物为主成分的固化性组合物形成,液晶化合物中,优选具有聚合性基团的液晶化合物,优选由一种前述固化性组合物形成。
满足式(1)~(4)的λ/4板中所使用的λ/4板可以是支撑体本身具有目标λ/4功能的光学各向异性支撑体,也可以在由聚合物薄膜构成的支撑体上具有光学各向异性层等。即,在后者的情况下,通过在支撑体上层叠其他层来具备所希望的λ/4功能。对于光学各向异性层的构成材料并没有特别限制,可以是由含有液晶化合物的组合物形成且显示出通过该液晶化合物的分子的取向而显现的光学各向异性的层,也可以是具有拉伸聚合物薄膜来使薄膜中的高分子取向而显现的光学各向异性的层,还可以具有这两个层。即,可以由一片或两片以上的双轴性膜构成,并且,也可以通过以C板与A板的组合等将单轴性膜组合两片以上来构成。当然也可以通过组合一片以上的双轴性膜和一片以上的单轴性膜来构成。
其中,满足式(1)~(4)的λ/4板中所使用的“λ/4板”是指特定波长λnm下的面内延迟Re(λ)满足
Re(λ)=λ/4
的光学各向异性层。上式只要在可见光区域中的任一波长(例如,550nm)下实现即可,优选波长为550nm下的面内延迟Re(550)为
115nm≤Re(550)≤155nm
,更优选为120nm~145nm。若在该范围,则与后述的λ/2板组合时,能够将反射光的漏光降低至视觉辨认不到的程度,因此优选。
满足式(1)~(4)的λ/4板中所使用的λ/2板可以是支撑体本身具有目标λ/2功能的光学各向异性支撑体,也可以在由聚合物薄膜构成的支撑体上具有光学各向异性层等。即,在后者的情况下,通过在支撑体上层叠其他层来具备所希望的λ/2功能。对于光学各向异性层的构成材料并没有特别限制,可以由与前述λ/4板相同的构成材料构成。
在此,满足式(1)~(4)的λ/4板中所使用的“λ/2板”是指特定波长λnm下的面内延迟Re(λ)满足
Re(λ)=λ/2
的光学各向异性层。上式只要在可见光区域中的任一波长(例如,550nm)下实现即可。另外,本发明中设定成λ/2板的面内延迟Re1相对于λ/4板的面内延迟Re2而言实际上为2倍。
其中,“延迟实际上为2倍”是指
Re1=2×Re2±50nm。
其中,更优选为
Re1=2×Re2±20nm,
进一步优选为
Re1=2×Re2±10nm。
上式只要在可见光区域中的任一波长下实现即可,优选在波长550nm下实现。若在该范围,则与用于形成与上述λ/2板层叠而使用于增亮膜中的λ/4板的λ/4板组合时,能够将反射光的漏光降低至视觉辨认不到的程度,因此优选。
以透射了增亮膜中所使用的λ/4板的直线偏振光的方向与背光侧偏振片的透射轴方向平行的方式层叠。
当增亮膜中所使用的λ/4板为单层时,λ/4板的慢轴方向与偏振片的吸收轴方向所成的角度为30~60°,优选为35~55°,更优选为40~50°,尤其优选为45°。
关于胆甾醇型液晶的螺旋结构定义、光的偏振状态,有各种定义,本发明中优选当光依次透射胆甾醇型液晶层、λ/4板、偏振片时亮度最大的配置。因此,使透射了λ/4板的直线偏振光的方向与背光侧偏振片的透射轴方向一致即可。
因此,当胆甾醇型液晶层固定而成的光反射层的螺旋结构的方向为右螺旋(使用本发明的右手性材料)时,如图13所示,从背光侧观察时,λ/4板的慢轴方向需要从偏振器的吸收轴方向沿顺时针方向呈上述角度。另一方面,当胆甾醇型液晶层固定而成的光反射层的螺旋结构的方向为左螺旋时,如图14所示,从背光侧观察时,λ/4板的慢轴方向需要从偏振器的吸收轴方向沿逆时针方向呈上述角度。
当增亮膜中所使用的λ/4板(满足上述式(1)~(4)的λ/4板)为λ/4板与λ/2板的层叠体时,作为层叠体的λ/4板整体的慢轴方向与偏振片的吸收轴方向所成的角度为30~60°,优选为35~55°,更优选为40~50°,尤其优选为42~48°,更尤其优选为45°。
另外,当胆甾醇型液晶层固定而成的光反射层的螺旋结构的方向为右螺旋时,如图13所示,从背光侧观察时,作为层叠体的λ/4板整体的慢轴方向需要从偏振器的吸收轴方向沿顺时针方向呈上述角度,当胆甾醇型液晶层固定而成的光反射层的螺旋结构的方向为左螺旋时,如图14所示,从背光侧观察时,作为层叠体的λ/4板整体的慢轴方向需要从偏振器的吸收轴方向沿逆时针方向呈上述角度。
其中,层叠体中所使用的λ/4板和λ/2板各自的慢轴方向与偏振片的吸收轴方向所成的角成为如下位置关系。
当前述λ/2板的波长为550nm下的Rth为负时,该λ/2板的慢轴方向与前述偏振器的吸收轴方向所成的角优选在75°±8°的范围,更优选在75°±6°的范围,进一步优选在75°±3°的范围。而且,此时,用于形成与前述λ/2板层叠而使用于增亮膜中的λ/4板的前述λ/4板的慢轴方向与前述偏振器层的吸收轴方向所成的角优选在15°±8°的范围,更优选在15°±6°的范围,进一步优选在15°±3°的范围。若在上述范围,则能够将反射光的漏光降低至视觉辨认不到的程度,因此优选。
并且,当前述λ/2板的波长为550nm下的Rth为正时,该λ/2板的慢轴方向与前述偏振器层的吸收轴方向所成的角优选在15°±8°的范围,更优选在15°±6°的范围,进一步优选在15°±3°的范围。而且,此时,用于形成与前述λ/2板层叠而使用于增亮膜中的λ/4板的前述λ/4板的慢轴方向与前述偏振器层的吸收轴方向所成的角优选在75°±8°的范围,更优选在75°±6°的范围,进一步优选在75°±3°的范围。若在上述范围,则能够将反射光的漏光降低至视觉辨认不到的程度,因此优选。
另外,在上述中,对作为在支撑体上设有光学各向异性层的层叠体结构的λ/2板或λ/4板进行了说明,但本发明并不限定于该方式,可以在一片透明支撑体的一面层叠有λ/2板和λ/4板,或者可以在一片透明支撑体的一面层叠有λ/2板且另一面层叠有λ/4板。另外,λ/2板或λ/4板可以由拉伸聚合物薄膜(光学各向异性支撑体)单独构成,也可以仅由以含有液晶化合物的组合物形成的液晶薄膜构成。液晶薄膜的优选例也与前述光学各向异性层的优选例相同。
<改变光的偏振状态的层>
增亮膜可以在反射偏振器的与λ/4板层侧相反一侧包含改变光的偏振状态的层。对于改变光的偏振状态的层将于后述。
<粘接层(粘合剂层)>
在本说明书中,“粘接”以包含“粘合”的概念进行使用。
本发明的增亮膜中,优选反射偏振器中所包含的λ/4板及反射偏振器直接接触而层叠或经由粘接层而层叠。并且,形成反射偏振器的第一光反射层、第二光反射层及前述第三光反射层也可以分别选择直接接触而层叠和经由粘接层而层叠中的任何一种。
本发明的增亮膜及后述的本发明的光学片部件中,优选偏振片及反射偏振器直接接触而层叠或经由粘接层而层叠。
本发明的光学片部件中,优选偏振片、λ/4板及反射偏振器依次直接接触而层叠或经由粘接层而层叠。
作为使这些部件彼此直接接触而层叠的方法,可以举出在各部件上通过涂布而层叠其他部件的方法。
并且,在这些部件彼此之间可配置有粘接层(粘合剂层)。作为用于层叠光学各向异性层与偏振片的的粘合剂层,例如包含表示利用动态粘弹性测定装置测定的储存弹性模量G’与损失弹性模量G”之比(tanδ=G”/G’)为0.001~1.5的物质即所谓的粘合剂或容易蠕变的物质等。作为本发明中可使用的粘合剂,例如可以举出丙烯酸类粘合剂、聚乙烯醇类粘接剂,但并不限定于此。
并且,作为粘接剂,可以举出硼化合物水溶液;如日本特开2004-245925号公报中所示的分子内不含芳香环的环氧化合物的固化性粘接剂;日本特开2008-174667号公报中所记载的以360~450nm的波长下的摩尔吸光系数为400以上的光聚合引发剂和紫外线固化性化合物为必须成分的活性能量射线固化型粘接剂;在日本特开2008-174667号公报中所记载的(甲基)丙烯酸类化合物的合计量100质量份中含有(a)分子中具有两个以上的(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸类化合物、(b)分子中具有羟基且仅具有一个聚合性双键的(甲基)丙烯酸类化合物及(c)酚环氧乙烷(phenolethyleneoxide)改性丙烯酸酯或壬基酚环氧乙烷改性丙烯酸酯的活性能量射线固化型粘接剂等。
就后述的本发明的光学片部件而言,反射偏振器和与反射偏振器的偏振片侧相邻的层的折射率之差优选为0.15以下,更优选为0.10以下,尤其优选为0.05以下。作为前述与反射偏振器的偏振片侧相邻的层,可以举出上述粘接层。
作为这种粘接层的折射率的调整方法并没有特别限制,例如可以使用日本特开平11-223712号公报中所记载的方法。日本特开平11-223712号公报中所记载的方法中,尤其优选以下方式。
作为前述粘接层中所使用的粘合剂的例子,可以举出聚酯类树脂、环氧类树脂、聚氨酯类树脂、硅酮类树脂、丙烯酸类树脂等树脂。它们可以单独使用或者混合使用两种以上。从耐水性、耐热性、耐光性等的可靠性优异;粘接力、透明性良好;而且容易将折射率调整为适合于液晶显示器等观点考虑,尤其优选丙烯酸类树脂。作为丙烯酸类粘合剂,可以举出丙烯酸及其酯、甲基丙烯酸及其酯、丙烯酰胺、丙烯腈等丙烯酸单体的均聚物或它们的共聚物、以及前述丙烯酸单体的至少一种与乙酸乙烯酯、马来酸酐、苯乙烯等芳香族乙烯基单体的共聚物。尤其优选由含官能团单体构成且Tg(玻璃化转变温度)在-60℃~-15℃的范围、重均分子量在20万~100万的范围的共聚物,该含官能团单体为显现粘合性的乙烯丙烯酸酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等主单体;成为内聚力成分的乙酸乙烯酯、丙烯腈、丙烯酰胺、苯乙烯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸甲酯等单体;及提高粘接力及赋予交联化起点的甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸、甲基丙烯酸羟基乙酯、甲基丙烯酸羟基丙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、马来酸酐等。
本发明中,也可以将片状光固化型粘合粘接剂(记载于ToagoseiGroup研究年报11TREND2011第14号)用于粘接层。其为如粘合剂那样,光学膜彼此间的贴合简便、利用紫外线(UV)交联、固化、且提高储存弹性模量、粘接力及耐热性的粘合粘接剂,是适于本发明的粘接法。
[光学片部件]
本发明的光学片部件的特征为,具有本发明的增亮膜及包含偏振器的偏振片,λ/4板的慢轴与偏振器的吸收轴所成的角为30~60°,偏振片、λ/4板及反射偏振器依次直接接触而层叠或者经由粘接层而层叠。
在图3~图5中将本发明的光学片部件的概略图与背光单元31一同示出。本发明的光学片部件21包括增亮膜11及包含偏振器3的偏振片1。偏振片1和增亮膜11可以经由粘接层20而层叠(参考图3、图4),也可以分离配置(参考图5)。
在进行层叠时,优选偏振片和增亮膜使用粘接剂以辊对辊方式贴合。在以辊对辊方式贴合时,可以不使用偏振片的背光单元侧的偏振器保护膜而将增亮膜直接贴合于偏振器。
<偏振片>
接着,对偏振片进行说明。
本发明的光学片部件所具有的偏振片通常与液晶显示装置中所使用的偏振片同样地优选由偏振器及配置于其两侧的两片偏振片保护膜(以下,也称为保护膜)构成。本发明中,两片保护膜中,作为配置于液晶单元侧的保护膜,优选使用相位差膜。
图3~图6中,偏振片1包含偏振器3。优选偏振片1在偏振器3的视觉辨认侧的表面包含可以是相位差膜的偏振片保护膜2。偏振片1可以在偏振器3的背光单元31侧的表面包含偏振片保护膜4(参考图4),也可以不包含(参考图3)。
(偏振器)
本发明的光学片部件中,λ/4板的慢轴与偏振器的吸收轴所成的角为30~60°。关于更优选的方式及λ/4板为λ/2板与λ/4板的层叠体时的优选方式,记载于上述λ/4板的说明中。
作为前述偏振器,优选使用碘吸附取向于聚合物薄膜而得到的偏振器。作为前述聚合物薄膜,可以无特别限定地使用各种聚合物薄膜。例如,可以举出聚乙烯醇类薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯类薄膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物类薄膜、及它们的部分皂化薄膜;纤维素类薄膜等亲水性高分子薄膜;聚乙烯醇的脱水处理物及聚氯乙烯的脱盐酸处理物等聚烯类取向膜等。在这些之中,优选使用作为偏振器的基于碘的染色性优异的聚乙烯醇类薄膜。
前述聚乙烯醇类薄膜的材料使用聚乙烯醇或其衍生物。作为聚乙烯醇的衍生物,可以举出聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛等,除此以外,还可以举出用乙烯、丙烯等烯烃、丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等不饱和羧酸及其烷基酯、丙烯酰胺等改性的物质。
作为前述聚合物薄膜的材料的聚合物的聚合度一般是500~10,000,优选在1000~6000的范围,更优选在1400~4000的范围。另外,在皂化薄膜的情况下,其皂化度例如从水中的溶解性的观点考虑,优选为75摩尔%以上,更优选为98摩尔%以上,更优选在98.3~99.8摩尔%的范围。
前述聚合物薄膜(未拉伸膜)按照常规方法至少实施单轴拉伸处理、碘染色处理。可以进一步硼酸处理、清洗处理。并且,实施前述处理的聚合物薄膜(拉伸膜)按照常规方法进行干燥处理而成为偏振器。
作为偏振器的厚度并没有特别限定,通常是5~80μm,优选为5~50μm,更优选为5~25μm。
作为偏振器的光学特性,以偏振器单体测定时的单体透射率优选为43%以上,更优选在43.3~45.0%的范围。并且,准备两片前述偏振器,以两片偏振器的吸收轴相互成为90°的方式重叠而测定的正交透射率优选更小,实用上优选为0.00%以上且0.050%以下,更优选为0.030%以下。作为偏振度,实用上优选为99.90%以上且100%以下,尤其优选为99.93%以上且100%以下。作为偏振片进行测定时还优选能够得到几乎与此同等的光学特性的偏振器。
(偏振片保护膜)
本发明的光学片部件可以在偏振器的与液晶单元相反一侧具有偏振片保护膜,也可以不具有。当在偏振器的与液晶单元相反一侧不具有偏振片保护膜时,可以在偏振器上直接或经由粘接剂而设有后述的反射偏振器。
前述保护膜中,作为配置于与液晶单元相反一侧的保护膜,使用透明性、机械强度、热稳定性、水分阻断性、各向同性等优异的热塑性树脂。作为这种热塑性树脂的具体例,可以举出三乙酰纤维素等纤维素树脂、聚酯树脂、聚醚砜树脂、聚砜树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚烯烃树脂、(甲基)丙烯酸树脂、环状聚烯烃树脂(降冰片烯类树脂)、聚芳酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂及它们的混合物。
纤维素树脂为纤维素与脂肪酸的酯。作为这种纤维素酯类树脂的具体例,可以举出三乙酰纤维素、二乙酰纤维素、三丙基纤维素、二丙基纤维素等。在这些之中,尤其优选三乙酰纤维素。市售有很多三乙酰纤维素产品,在获得容易性及成本方面也有利。作为三乙酰纤维素的市售品的例子,可以举出FUJIFILMCorporation制的商品名“UV-50”、“UV-80”、“SH-80”、“TD-80U”、“TD-TAC”、“UZ-TAC”及KonicaCorporation制的“KC系列”等。
作为环状聚烯烃树脂的具体例,优选为降冰片烯类树脂。环状烯烃类树脂是将环状烯烃作为聚合单元聚合而得到的树脂的统称,例如可以举出日本特开平1-240517号公报、日本特开平3-14882号公报、日本特开平3-122137号公报等中所记载的树脂。作为具体例,可以举出环状烯烃的开环(共)聚合物、环状烯烃的加成聚合物、环状烯烃与乙烯、丙烯等α-烯烃及其共聚物(代表性的是无规共聚物)及将它们用不饱和羧酸及其衍生物改性而得到的接枝聚合物、以及它们的氢化物等。作为环状烯烃的具体例,可以举出降冰片烯类单体。
作为环状聚烯烃树脂,市售有各种产品。作为具体例,可以举出ZEONCORPORATION制的商品名“ZEONEX”、“ZEONOR”、JSRCorporation制的商品名“ARTON”、TICONA公司制的商品名“TOPAS”、MitsuiChemicals,Inc.制的商品名“APEL”。
作为(甲基)丙烯酸类树脂,可以在不损害本发明效果的范围内采用任意适当的(甲基)丙烯酸类树脂。例如,可以举出聚甲基丙烯酸甲酯等聚(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸共聚合、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS树脂等)、具有脂环族烃基的聚合物(例如,甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸环己酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸降冰片酯共聚物等)。优选可以举出聚(甲基)丙烯酸甲酯等聚(甲基)丙烯酸C1-6烷基酯。更优选可以举出将甲基丙烯酸甲酯作为主成分(50~100质量%,优选70~100质量%)的甲基丙烯酸甲酯类树脂。
作为(甲基)丙烯酸类树脂的具体例,例如可以举出MitsubishiRayonCo.,Ltd.制的ACRYPETVH及ACRYPETVRL20A、日本特开2004-70296号公报中所记载的分子内具有环结构的(甲基)丙烯酸类树脂、通过分子内交联或分子内环化反应得到的高Tg(甲基)丙烯酸树脂类。
作为(甲基)丙烯酸类树脂,还可以使用具有内酯环结构的(甲基)丙烯酸类树脂。这是因为具有较高的耐热性、较高的透明性,并且通过双轴拉伸具有较高的机械强度。
保护膜的厚度可以适当进行设定,从强度及操作等作业性、薄层性等的观点考虑,一般是1~80μm左右。尤其优选为1~60μm,更优选为5~40μm。保护膜为5~25μm时尤其优选。
[液晶显示装置]
本发明的液晶显示装置优选依次具有本发明的增亮膜或本发明的光学片部件及背光单元,前述背光单元具备发出蓝色光、绿色光及红色光的光源,
所述蓝色光在430~480nm的波长范围具有发光中心波长,
所述绿色光在500~600nm的波长范围具有发光中心波长,
所述红色光在600~700nm的波长范围具有发光强度的峰的至少一部分;
前述背光单元在前述光源的后部具备反射部件,所述反射部件进行从前述光源发出并由前述增亮膜或前述光学片部件反射的光的偏振状态的转换及反射。
并且,本发明的液晶显示装置优选前述蓝色光及前述绿色光的半宽度均为100nm以下。本发明的液晶显示装置优选前述红色光在600~700nm的波长范围具有发光中心波长,前述红色光的半宽度为100nm以下。作为本发明的液晶显示装置的一部分的这些方式中,通过与RGB狭频带背光组合,能够提高颜色再现性,并且能够通过作为RGB的各光反射层的三层胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层及λ/4这种简单结构的本发明的增亮膜或光学片部件来实现充分的亮度提高性能。
本发明人等进行研究的结果,就背光单元的蓝色光、绿色光及红色光的发光中心波长(赋予发光强度的峰值的波长)与增亮膜中的各颜色的反射中心波长(赋予反射率的峰值的波长)之差(反射中心波长-发光中心波长)而言,关于蓝色光及绿色光,优选为±50nm以内,更优选为±25nm以内。
另一方面,关于红色光,在抑制斜向色调变化的观点考虑,优选为0~75nm,更优选为0~50nm,进一步优选为10~30nm。更进一步优选背光单元的红色光的发光中心波长与红色光反射层的反射中心波长满足下述式(甲)。
式(甲):
10nm<(背光单元的红色光的发光中心波长-红色光反射层的反射中心波长)的绝对值<50nm
液晶显示装置中,优选在增亮膜的第三光反射层与背光单元之间配置改变光的偏振状态的层。这是因为,改变光的偏振状态的层作为改变从光反射层反射的光的偏振状态的层而发挥功能,从而能够提高亮度。作为改变光的偏振状态的层的例子,可以举出折射率高于空气层的聚合物层,作为折射率高于空气层的聚合物层的例子,可以举出硬涂层(HC)处理层、防眩(AG)处理层、低反射(AR)处理层等各种低反射层、三乙酰纤维素(TAC)膜、丙烯酸树脂膜、环烯烃聚合物(COP)树脂膜、拉伸PET膜等。改变光的偏振状态的层也可以兼作支撑体。改变从光反射层反射的光的偏振状态的层的平均折射率与第三光反射层的平均折射率之间的关系优选为
0<|改变光的偏振状态的层的平均折射率-第三光反射层的平均折射率|<0.8,
进一步优选为0<|改变光的偏振状态的层的平均折射率-第三光反射层的平均折射率|<0.4,
更优选为0<|改变光的偏振状态的层的平均折射率-第三光反射层的平均折射率|<0.2。
改变光的偏振状态的层可以与增亮膜成为一体,也可以与增亮膜分开设置。
<背光单元>
作为背光单元的结构,可以是以导光板或反射板等为构成部件的侧光方式,也可以是直下型方式。
本发明的液晶显示装置中,前述背光单元在光源的后部具备反射部件,所述反射部件进行从光源发出并由增亮膜或前述光学片部件反射的光的偏振状态的转换及反射。作为这种反射部件并没有特别限制,可以使用公知的反射部件,记载于日本专利3416302号、日本专利3363565号、日本专利4091978号、日本专利3448626号等中,这些公报的内容引入本发明中。
作为背光单元的光源的一例,优选为:具有发出前述蓝色光的蓝色发光二极管及当前述蓝色发光二极管的前述蓝色光入射时发出前述绿色光和前述红色光的荧光材料的光源;或具有发出在300nm以上且小于430nm的波长范围具有发光中心波长的UV光的UV发光二极管及当前述UV发光二极管的前述UV光入射时发出前述蓝色光、前述绿色光及前述红色光的荧光材料的光源;具有发出前述蓝色光的蓝色发光二极管及当前述蓝色光入射时发出遍及前述绿色光~红色光的较宽峰的光的荧光材料(黄色荧光体等)的光源(模拟白色LED);发出前述蓝色光的蓝色发光二极管;发出前述绿色光的绿色发光二极管;发出前述红色光的红色发光二极管中的任意一个。
其中,从能量转换(电力-光转换效率)的观点考虑,更优选为:具有发出蓝色光的蓝色发光二极管及当前述蓝色发光二极管的前述蓝色光入射时发出前述绿色光和前述红色光的荧光材料的光源;或具有发出蓝色光的蓝色发光二极管及当前述蓝色光入射时发出遍及前述绿色光~红色光的较宽峰的光的荧光材料(黄色荧光体等)的光源(模拟白色LED)中的任意一个。在具有发出蓝色光的蓝色发光二极管及当前述蓝色发光二极管的前述蓝色光入射时发出前述绿色光和前述红色光的荧光材料的光源的进一步优选的方式的情况下,背光单元优选为发出在430~480nm的波长范围具有发光中心波长的蓝色光、在500~600nm的波长范围具有发光中心波长的绿色光及在600~700nm的波长范围具有发光强度的峰的至少一部分的红色光的背光单元。
作为荧光材料,有钇-铝-石榴石类的黄色荧光体及铽-铝-石榴石类的黄色荧光体等。荧光材料的荧光波长能够通过改变荧光体的粒径来控制。
本发明的液晶显示装置中,发出前述蓝色光的蓝色发光二极管及当前述蓝色发光二极管的前述蓝色光入射时发出前述绿色光和前述红色光的荧光材料为量子点部件(例如,量子点薄膜或棒形状的量子点棒),优选量子点部件配置于光学片部件与蓝色光源之间。作为这种量子点部件并没有特别限制,可以使用公知的量子点部件,例如记载于日本特开2012-169271号公报、SID’12DIGESTp.895等中,这些文献的内容引入本发明中。并且,作为这种量子点薄膜,可以使用QDEF(QuantumDotEnhancementFilm,NanoSysCo.,Ltd.制)。
优选背光单元所发出的蓝色光的发光中心波长在440~470nm的波长范围。
优选背光单元所发出的绿色光的发光中心波长在520~570nm的波长范围。
优选背光单元所发出的红色光的发光中心波长在600~640nm的波长范围。
优选前述蓝色光、前述绿色光及前述红色光的半宽度均为100nm以下。
背光单元所发出的蓝色光优选具有半宽度为80nm以下的发光强度的峰,更优选具有半宽度为70nm以下的发光强度的峰,尤其优选具有半宽度为30nm以下的发光强度的峰。
背光单元所发出的绿色光优选具有半宽度为80nm以下的发光强度的峰,更优选具有半宽度为70nm以下的发光强度的峰,尤其优选具有半宽度为60nm以下的发光强度的峰。
背光单元所发出的红色光优选具有半宽度为80nm以下的发光强度的峰,更优选具有半宽度为70nm以下的发光强度的峰,尤其优选具有半宽度为60nm以下的发光强度的峰。
还优选背光单元具备其他公知的扩散板或扩散片、棱镜片(例如,BEF等)、导光器。关于其他部件,也记载于日本专利3416302号、日本专利3363565号、日本专利4091978号、日本专利3448626号等中,这些公报的内容引入本发明中。
为了进一步提高使用本发明的增亮膜及光学片部件的液晶显示装置的正面亮度,优选在背光单元具备两片棱镜片,且两片棱镜片的棱镜的方向实际上平行。两片棱镜片的棱镜的方向实际上平行是指两片棱镜片的棱镜所成的角为±5°以内。另外,棱镜片上列状配置有多个沿棱镜片的面内的一方向延伸的突起(在本说明书中,也将该突起称为棱镜),列状配置的多个棱镜延伸的方向平行。棱镜的方向是指列状配置的多个棱镜的延伸方向。
发明人进行了深入研究的结果,得知本发明的增亮膜中,与使两片棱镜片的棱镜的方向垂直相比,如上述那样使它们平行时更能提高正面亮度。另外,得知即使在棱镜片上组合有上述任意光源的情况下,也可以得到同样的效果。
<显示面板>
前述液晶显示装置的优选的显示面板的一例为透射模式的液晶面板,其具有一对偏振器及其之间的液晶单元。在偏振器各自与液晶单元之间通常配置有用于补偿视角的相位差膜。对于液晶单元的结构并没有特别限制,可以采用一般结构的液晶单元。液晶单元例如包含对置配置的一对基板及夹持于该一对基板之间的液晶层,根据需要可包含滤色器层等。对于液晶单元的驱动模式也并没有特别限制,可以利用扭曲向列(TN)、超扭曲向列(STN)、垂直取向(VA)、面内切换(IPS)、光学补偿弯曲盒(OCB)等各种模式。
液晶显示装置的一实施方式优选具有液晶单元,所述液晶单元是在相对置的至少一个上设有电极的基板之间夹持有液晶层的液晶单元,该液晶单元构成为配置于两片偏振片之间。液晶显示装置具备在上下基板之间封入有液晶的液晶单元,通过电压施加使液晶的取向状态变化来进行图像的显示。根据需要,还具有偏振片保护膜或进行光学补偿的光学补偿部件、粘接层等附带的功能层。并且,本发明的液晶显示装置也可以包含其他部件。例如,可以配置有彩色滤光片基板、薄层晶体管基板、透镜膜、扩散片、硬涂层、防反射层、低反射层、防眩光层等、以及(或代替这些的)前方散射层、底漆层、抗静电层、底涂层等表面层。
在图6中示出本发明的液晶显示装置的结构的一例。图6中,液晶显示装置51依次层叠有背光单元31、本发明的光学片部件21(反射偏振器11与背光侧偏振片1的层叠体)、薄层晶体管基板41、液晶单元42、彩色滤光片基板43及显示侧偏振片44。
另外,本发明的光学片部件21的结构以图4的结构为代表例而记载于图6中,但本发明的液晶显示装置不会通过这种例子而限定于图4的结构。
<光学片部件贴合于液晶显示装置的方法>
作为将本发明的增亮膜或本发明的光学片部件贴合于液晶显示装置的方法,可以使用公知的方法。并且,还可以使用辊对面板制法,这在提高生产率、成品率方面优选。辊对面板制法记载于日本特开2011-48381号公报、日本特开2009-175653号公报、日本专利4628488号公报、日本专利4729647号公报、WO2012/014602号、WO2012/014571号等中,但并不限定于这些。
实施例
以下,举出实施例和比较例对本发明的特征进行进一步具体说明。以下实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容、处理顺序等只要不脱离本发明的宗旨,则可以适当进行变更。因此,本发明的范围不应解释为受以下所示的具体例的限定。
[制造例1]
<偏振片的准备>
使用市售的纤维素酰化物类薄膜“TD80UL”(FUJIFILMCorporation制)作为背光侧偏振片的正面侧偏振片保护膜。
使用市售的纤维素酰化物类薄膜“TD80UL”(FUJIFILMCorporation制)作为背光侧偏振片的背面侧偏振片保护膜。
与日本特开2006-293275号公报的[0219]同样地制造偏振器,将上述两片偏振片保护膜分别贴合于偏振器的两面来制造偏振片。
[实施例1]
<反射偏振器的形成>
λ/4板使用FUJIFILMCorporation制的“QL薄膜”。薄膜的Re(550)=125nm,Rth(550)=1nm。
在QL薄膜上,作为使用圆盘状液晶化合物作为胆甾醇型液晶材料的胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层,利用下述方法形成第一光反射层。
首先,作为取向层,将KURARAYCO.,LTD.制POVALPVA-103溶解于纯水中之后,以干燥膜厚成为0.5μm的方式调整浓度,并棒涂于PET基材上,其后,在100℃下加热5分钟。另外,对该表面进行摩擦处理来形成取向层。
接着,将下述组成的溶质以成为下述表2所示的第一光反射层的干燥膜厚的方式制备浓度后溶解于质量比98:2的CH2Cl2与C2H5OH的混合溶剂中,从而制备含有圆盘状液晶化合物的第一光反射层形成用涂布液。将该涂布液棒涂于上述取向层,将溶剂在70℃下保持2分钟而使溶剂气化之后,在100℃下进行4分钟加热熟化,从而得到均匀的取向状态。
其后,将该涂布膜保持为80℃,在氮气氛下使用高压汞灯对该涂布膜照射紫外线,从而形成光反射层。
使用上述丙烯酸类粘接剂,将该光反射层贴合于上述QL薄膜上,并剥离PET基材及取向层,从而形成胆甾醇型液晶相固定而成的第一光反射层。
<<含有圆盘状液晶化合物的第一光反射层形成用涂布液的溶质组成>>
[化学式7]
化合物1
化合物2
化合物3
化合物4(下述结构式中,三甲基取代的苯环中的甲基的取代位置不同的两种化合物的混合物。两种化合物的混合比为50∶50(质量比))
化合物5
化合物6
另外,对于使用下述棒状液晶化合物的胆甾醇型液晶性混合物(R1),参考日本特开2013-203827(记载于〔0016〕-〔0148〕)及富士胶片研究报告No.50(2005年)pp.60-63,改变所使用的手性试剂的添加量,在FUJIFILMCorporation制PET膜上分别制作使用棒状液晶化合物作为胆甾醇型液晶材料的胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层即第二光反射层及第三光反射层,在第一光反射层上使用丙烯酸类粘接剂贴合第二光反射层之后剥离PET膜,使用丙烯酸类粘接剂在之上进一步贴合第三光反射层之后剥离PET膜来形成。
<使用棒状液晶化合物的胆甾醇型液晶性混合物(R1)的制备>
将下述化合物11及12、氟类水平取向剂、手性试剂、聚合引发剂、溶剂甲乙酮进行混合而制备下述组成的涂布液。将所得到的涂布液作为胆甾醇型液晶性混合物即涂布液(R1)。
[化学式8]
·化合物11
·化合物12
氟类水平取向剂1
氟类水平取向剂2
所得到的第一光反射层的最大反射率的峰值的反射中心波长为540nm,半宽度为50nm,膜厚为2.1μm,Rth(550)为-162nm。
所得到的第二光反射层的最大反射率的峰值的反射中心波长为630nm,半宽度为60nm,膜厚为2.2μm,Rth(550)为174nm。
所得到的第三光反射层的最大反射率的峰值的反射中心波长为460nm,半宽度为40nm,膜厚为1.8μm,Rth(550)为138nm。
另外,第一光反射层的平均折射率为1.5,第二光反射层及第三光反射层的平均折射率为1.6。
并且,所得到的具有宽频带λ/4板及反射偏振器的增亮膜的总厚度为7.8μm。将如此得到的增亮膜作为实施例1的增亮膜。
将使用丙烯酸类粘接剂贴合如此得到的偏振片和增亮膜而得到的层叠体作为实施例1的光学片部件。
另外,各胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层的螺旋结构的方向均为右螺旋,通过选定为了形成螺旋结构而添加的手性试剂的绝对配置来使所述方向均成为右螺旋。
<液晶显示装置的制造>
分解市售的液晶显示装置(PanasonicCorporation制,商品名TH-L42D2),将背光侧偏振片改变为实施例1的光学片部件,并将背光单元改变为以下的量子点(RGB狭频带)背光单元,从而制造实施例1的液晶显示装置。
所使用的量子点背光单元具备蓝色发光二极管(NICHIAB-LED,主波长465nm,半宽度20nm)作为光源。并且,在光源的前部具备量子点部件,该量子点部件在蓝色发光二极管的蓝色光入射时发出中心波长535nm、半宽度40nm的绿色光和中心波长630nm、半宽度40nm的红色光的荧光。并且,在光源的后部具备反射部件,该反射部件进行从光源发出并由前述增亮膜或前述光学片部件反射的光的偏振状态的转换及反射。
[实施例2~7及比较例1~3]
在实施例1中,通过调节第一光反射层、第二光反射层及第三光反射层的胆甾醇型液晶材料种类、手性试剂的混合比率,如下述表2中所记载那样改变反射波长峰值、涂布厚度,除此以外,与实施例1同样地制造实施例2~7及比较例1~3的增亮膜、光学片部件及液晶显示装置。另外,第一光反射层、第二光反射层及第三光反射层的Rth通过改变胆甾醇型液晶材料种类及涂布厚度来进行调整。
并且,比较例3中,不使用增亮膜而仅将制造例1中所制作的偏振片用作背光侧偏振片来制造液晶显示装置。
[实施例9及10]
在实施例2中,仅改变QL薄膜的Rth,且如下述表2中所记载那样设定增亮膜的总厚度,除此以外,与实施例2同样地制造实施例9及10的增亮膜、光学片部件及液晶显示装置。在改变Rth时,利用日本特表2012-517024号公报的实施例中所记载的方法,使作为作为棒状液晶(RLC)的BASF公司制的LC242在QL薄膜上垂直取向来形成光学各向异性层,由此改变Rth。
[实施例8及比较例4]
分解市售的液晶显示装置(PanasonicCorporation制,商品名TH-L42D2),代替背光侧偏振片而使用实施例3的光学片部件,不改变背光单元而制造实施例8的液晶显示装置。
并且,比较例4中,不使用增亮膜而仅将制造例1中所制作的偏振片用作背光侧偏振片来制造液晶显示装置。
该液晶显示装置的背光光源的蓝色光的发光峰值波长为450nm。绿~红色区域中有一个发光峰值,峰值波长为550nm,半宽度为100nm。
[评价]
按照以下基准,对使用各实施例及比较例的增亮膜及光学片部件的各实施例及比较例的液晶显示装置进行评价。将所得到的结果示于下述表2。
(1)正面亮度
利用日本特开2009-93166号公报的〔0180〕中所记载的方法测定液晶显示装置的正面亮度。即,使用测量仪器(EZ-Contrast160D,ELDIM公司制)对测定出的白显示时的正面亮度进行测定。根据其结果,按以下基准进行评价。另外,为了与评价光源匹配,实施例1~7、9及10以及比较例1及2中以比较例3为基准,实施例8中以比较例4为基准。
5:与比较例3或4的液晶显示装置的正面亮度相比,高30%以上,为良好。
4:与比较例3或4的液晶显示装置的正面亮度相比,高20%以上且小于30%,为良好。
3:与比较例3或4的液晶显示装置的正面亮度相比,高10%以上且小于20%,为良好。
2:与比较例3或4的液晶显示装置的正面亮度同等或其以下。
(2)斜向色调变化
利用以下方法,对液晶显示装置的斜向色调变化Δu’v’进行评价。在方位角0~360度方向上测定将色调坐标u’、v’的值在正面(极角0度)及极角60度方向上取差分而得到的色调色差Δu’v’,将其平均值作为斜向色调变化Δu’v’的评价指标。在色调坐标u’v’的测定中,使用测定机(EZ-Contrast160D,ELDIM公司制)。根据其结果,按以下基准进行评价。
7:与比较例1的液晶显示装置的斜向色调变化相比,低40%以上,为良好。
6:与比较例1的液晶显示装置的斜向色调变化相比,低35%以上且小于40%,为良好。
5:与比较例1的液晶显示装置的斜向色调变化相比,低30%以上且小于35%,为良好。
4:与比较例1的液晶显示装置的斜向色调变化相比,低20%以上且小于30%,为良好。
3:与比较例1的液晶显示装置的斜向色调变化相比,低10%以上且小于20%,为良好。
2:与比较例1的液晶显示装置的斜向色调变化同等或其以下。
(3)颜色再现区域
如日本特开2012-3073号公报的〔0066〕中所记载,利用TOPCONCORPORATION制Bm5测定液晶显示装置的颜色再现区域。根据其结果,按以下基准进行评价。
4:与比较例4的液晶显示装置的NTSC比相比,高20%以上,为良好。
3:与比较例4的液晶显示装置的NTSC比相比,高5%以上且小于20%,为良好。
2:与比较例4的液晶显示装置的NTSC比同等或其以上,幅度小于5%。能够确认改善。
1:与比较例4的液晶显示装置的NTSC比同等或小于该比。发生恶化。
由上述表2可知,将本发明的增亮膜组装于比液晶显示装置的液晶单元更靠背光侧的液晶显示装置,其正面亮度较高,且斜向色调变化得到抑制。
另一方面,由比较例1及比较例2可知,若将第一光反射层的Rth(550)与第二光反射层的Rth(550)的符号相同的增亮膜组装于液晶显示装置,则斜向色调变化变差。
由比较例3及4可知,未使用增亮膜的液晶显示装置,其正面亮度均较差。
另外,由上述表2可知,作为本发明的优选方式之一的实施例1~7、9及10的液晶显示装置中,颜色再现性也得到进一步提高。
并且,各实施例、比较例1及2中,利用本说明书中所记载的方法确认到反射偏振器射出(透射及反射)圆偏振光。
[实施例11~18及比较例5]
<实施例11及12以及比较例5的增亮膜用支撑体的形成>
(芯层纤维素酰化物浓液的制作)
将下述组合物投入混合罐中进行搅拌而溶解各成分,从而制备乙酸纤维素溶液。
芯层纤维素酰化物浓液的组成:
[化学式9]
(增塑剂2)
分子量约1000
(外层纤维素酰化物浓液的制作)
在上述芯层纤维素酰化物浓液90质量份中加入下述消光剂溶液10质量份来制备外层乙酸纤维素溶液。
消光剂溶液的组成:
(纤维素酰化物膜的制作)
使前述芯层纤维素酰化物浓液和其两侧的外层纤维素酰化物浓液三层同时从流延口向20℃的滚筒上流延。以溶剂含有率为大致20质量%的状态剥取,利用拉幅机夹具固定薄膜的宽度方向的两端,以残余溶剂为3~15%的状态一边沿横向拉伸1.1倍一边进行干燥。其后,在热处理装置的辊之间进行传送,由此制作厚度40μm的纤维素酰化物膜,作为纤维素酰化物1。该薄膜在550nm下的Re和Rth分别为0.9nm、-4nm。
<实施例13~18的增亮膜用支撑体的制作>
(芯层纤维素酰化物浓液的制作)
将下述组合物投入混合罐中进行搅拌而溶解各成分,从而制备乙酸纤维素溶液。
芯层纤维素酰化物浓液的组成:
[化学式10]
(增塑剂1)
分子量:约1000
(化合物2-10)
(UV剂A)
(外层纤维素酰化物浓液的制作)
在上述芯层纤维素酰化物浓液90质量份中加入下述消光剂溶液10质量份来制备外层乙酸纤维素溶液。
(消光剂溶液的组成)
平均粒子尺寸20nm的二氧化硅粒子
(纤维素酰化物膜的制作)
使前述芯层纤维素酰化物浓液和其两侧的外层纤维素酰化物浓液三层同时从流延口向20℃的滚筒上流延。以溶剂含有率为大致20质量%的状态剥取,利用拉幅机夹具固定薄膜的宽度方向的两端,以残余溶剂为3~15质量%的状态一边沿横向拉伸1.1倍一边进行干燥。其后,在热处理装置的辊之间进行传送,由此制作厚度25μm的纤维素酰化物膜,作为纤维素酰化物2。该薄膜在550nm下的Re和Rth分别为0.6nm、41nm。
<实施例11~18及比较例5的增亮膜用λ/4板的形成>
作为取向层,将KURARAYCO.,LTD.制POVALPVA-103溶解于纯水中之后,将以干燥膜厚成为0.5μm的方式调整了浓度的溶液,在实施例11~16及比较例5中棒涂于上述中制作的纤维素酰化物1上,而在实施例17、18中棒涂于上述中制作的纤维素酰化物2上,其后,在100℃下加热5分钟。进而对该表面进行摩擦处理而形成取向层。
接着,将下述组成的溶质以干燥膜厚成为1μm的方式制备浓度后溶解于MEK中,从而制备涂布液。将该涂布液棒涂于上述取向层上,将溶剂在85℃下保持2分钟而使溶剂气化之后,在100℃下进行4分钟加热熟化,从而得到均匀的取向状态。另外,圆盘状化合物相对于支撑体平面垂直取向。
其后,将该涂布膜保持为80℃,在氮气氛下使用高压汞灯对该涂布膜照射紫外线,从而形成λ/4板。
[化学式11]
化合物101
化合物102
<实施例11的增亮膜用反射偏振器的形成>
在利用上述方法制作的λ/4板上,作为使用圆盘状液晶化合物作为胆甾醇型液晶材料的胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层,利用下述方法形成第一光反射层。
首先,作为取向层,将SuneverSE-130(NISSANCHEMICALINDUSTRIES,LTD.制)溶解于N-甲基吡咯烷酮中之后,以干燥膜厚成为0.5μm的方式调整浓度后棒涂于玻璃板上,其后,在100℃下加热5分钟,并在250℃下加热1小时。进而对该表面进行摩擦处理而形成取向层。
接着,将下述组成的溶质以成为下述表2所示的第一光反射层的干燥膜厚方式调整浓度后溶解于MEK中,从而制备含有圆盘状液晶化合物的第一光反射层形成用涂布液。将该涂布液棒涂于上述取向层上,将溶剂在70℃下保持2分钟而使溶剂气化之后,在100℃下进行4分钟加热熟化,从而得到均匀的取向状态。
其后,将该涂布膜保持为45℃,在氮气氛下使用高压汞灯对该涂布膜照射紫外线,从而形成光反射层。
使用上述丙烯酸类粘接剂,将该光反射层贴合于上述λ/4板上,并剥离玻璃板,从而形成胆甾醇型液晶相固定而成的第一光反射层。
<<含有圆盘状液晶化合物的第一光反射层形成用涂布液的溶质组成>>
[化学式12]
化合物103
另外,对于使用实施例1中所使用的棒状液晶化合物的胆甾醇型液晶性混合物(R1),参考日本特开2013-203827(记载于〔0016〕-〔0148〕)及富士胶片研究报告No.50(2005年)pp.60-63,改变所使用的手性试剂的添加量,在FUJIFILMCorporation制PET膜上分别制作使用棒状液晶化合物作为胆甾醇型液晶材料的胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层即第二光反射层及第三光反射层,在第一光反射层上使用丙烯酸类粘接剂贴合第二光反射层之后剥离PET膜,使用丙烯酸类粘接剂进一步在之上贴合第三光反射层之后剥离PET膜来形成。
将如此得到的增亮膜作为实施例11的增亮膜。
并且,将如此得到的偏振片与增亮膜的层叠体作为实施例11的光学片部件。
在实施例1中,使用实施例11的光学片部件作为光学片部件,除此以外,与实施例1同样地制作实施例11的液晶显示装置。
<实施例12~18及比较例5的增亮膜>
在实施例11中,如下述表3中所记载那样设定第一光反射层、第二光反射层及第三光反射层的层叠顺序,除此以外,与实施例11同样地制造实施例12~18及比较例5的增亮膜、光学片部件及液晶显示装置。
[评价]
按照与实施例1相同的基准,对使用实施例11~18及比较例5的增亮膜及光学片部件的实施例11~18及比较例5的液晶显示装置进行评价。
具体而言,关于正面亮度,在实施例11~实施例18及比较例5中,以比较例3为基准进行评价。
关于斜向色调变化,在实施例11~实施例18及比较例5中,以比较例1为基准进行评价。
关于颜色再现区域,在实施例11~实施例18及比较例5中,以比较例4为基进行评价。
将所得到的结果示于下述表3。
由上述表3可知,将本发明的增亮膜组装于比液晶显示装置的液晶单元更靠背光侧的液晶显示装置,其正面亮度较高,且斜向色调变化得到抑制。
另一方面,由比较例5可知,若将第一光反射层的Rth(550)与第二光反射层的Rth(550)的符号相同的增亮膜组装于液晶显示装置,则斜向色调变化较差。
并且,各实施例、比较例5中,利用本说明书中所记载的方法确认到反射偏振器射出(透射及反射)圆偏振光。
[实施例19]
示出本发明的增亮膜的制造工艺的一例。首先,制作在支撑体上设置取向层并进行摩擦处理之后直接层叠λ/4板,进一步在之上直接层叠第一光反射层而得到的薄膜。接着,制作对伪支撑体进行摩擦处理之后直接层叠第三光反射层,进一步在之上直接层叠第二光反射层而得到的薄膜。最后,使用粘接层使前者薄膜的第一光反射层与后者薄膜的第二光反射层粘接而作为增亮膜。
<增亮膜用支撑体的制作>
(纤维素酯溶液A-1的制备)
将下述组合物投入混合罐中一边加热一边进行搅拌而溶解各成分,从而制备纤维素酯溶液A-1。
纤维素酯溶液A-1的组成
(消光剂分散液B-1的制备)
将下述组合物投入分散机中进行搅拌而溶解各成分,从而制备消光剂分散液B-1。
消光剂分散液B-1的组成
(紫外线吸收剂溶液C-1的制备)
将下述组合物投入另一混合罐中,一边加热一边进行搅拌而溶解各成分,从而制备紫外线吸收剂溶液C-1。
紫外线吸收剂溶液C-1的组成
[化学式13]
(UV-1)
(UV-2)
(纤维素酯薄膜的制作)
在纤维素酰化物溶液A-1为94.6质量份、消光剂分散液B-1为1.3质量份的混合物中,以紫外线吸收剂(UV-1)及紫外线吸收剂(UV-2)在纤维素酰化物每100质量份中分别成为1.0质量份的方式加入紫外线吸收剂溶液C-1,一边加热一边充分搅拌而溶解各成分,从而制备浓液。将所得到的浓液加温至30℃,通过流延模具向直径3m的滚筒即镜面不锈钢支撑体上流延。支撑体的表面温度设定为-5℃,涂布宽度设为1470mm。通过使流延的浓液膜在滚筒上以150m3/分钟接触34℃的干燥风而使其干燥,以残余溶剂为150%的状态从滚筒剥离。在进行剥离时,沿传送方向(长度方向)进行15%的拉伸。其后,一边用针板拉幅机(日本特开平4-1009号公报的图3中所记载的针板拉幅机)把持薄膜的宽度方向(与流延方向正交的方向)的两端一边进行传送,但在宽度方向上未进行拉伸处理。另外,通过在热处理装置的辊之间进行传送来进一步进行干燥,从而制造纤维素酰化物膜(T1)。所制作的长条状的纤维素酰化物膜(T1)的残余溶剂量为0.2%,厚度为60μm,550nm下的Re和Rth分别为0.8nm、40nm。
<取向层的形成>
(碱皂化处理)
使前述纤维素酰化物膜(T1)在60℃温度的电介质式加热辊上通过来将薄膜表面温度升温至40℃之后,使用棒式涂布机(barcoater),以14ml/m2的涂布量在薄膜的带面涂布下述所示组成的碱溶液,在加热至110℃的NORITAKECO.,LIMITED制的蒸汽式远红外加热器的下方传送10秒钟。接着,同样使用棒式涂布机,涂布3ml/m2的纯水。接着,重复进行3次利用喷注式涂布机(fountaincoater)的水洗及利用气刀的去水分之后,在70℃的干燥区传送10秒钟而进行干燥,从而制作已进行碱皂化处理的纤维素酰化物膜。
碱溶液组成
接着,在纤维素酰化物膜(T1)的已进行碱皂化处理的面上,用#14的绕线棒连续涂布下述组成的取向层涂布液(A)。用60℃的温风干燥60秒,进一步用100℃的温风干燥120秒。所使用的改性聚乙烯醇的皂化度为96.8%。
取向层涂布液(A)的组成
[化学式14]
改性聚乙烯醇
改性聚乙烯醇的组成比例为摩尔分数。
对上述制作的取向层连续实施摩擦处理。此时,长条状的薄膜的长度方向与传送方向平行,薄膜的长度方向与摩擦辊的旋转轴所成的角度设为大致45°。
<λ/4板的形成>
将下述组成的溶质以干燥膜厚成为1.0μm的方式制备浓度后溶解于MEK中,从而制备涂布液。将该涂布液棒涂于上述取向层上,在80℃下进行1分钟加热熟化,从而得到均匀的取向状态。其后,将该涂布膜保持为75℃,使用金属卤化物灯对该涂布膜照射300mJ/cm2的紫外线,从而形成λ/4板。
若测定所得到的λ/4板的面内方向的延迟Re,则为130nm。
<<λ/4板涂布液的溶质组成>>
[化学式15]
取向助剂2
表面活性剂1
a/b=98/2
在表面活性剂1的结构式中,a/b=98/2的记载中,a表示98质量百分比,b表示2质量百分比。
聚合引发剂1
聚合性单体
<反射偏振器的形成>
(第一光反射层的形成)
在前述λ/4板上,作为使用胆甾醇型液晶材料作为圆盘状液晶化合物的胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层,利用下述方法形成第一光反射层。
将下述组成的溶质以干燥膜厚成为与实施例17相同的方式制备浓度后溶解于MEK中,从而制备含有圆盘状液晶化合物的第一光反射层形成用涂布液。将该涂布液棒涂于上述λ/4板上,在110℃下进行1分钟加热熟化,从而得到均匀的取向状态。其后,将该涂布膜保持为45℃,使用金属卤化物灯对该涂布膜照射300mJ/cm2的紫外线,从而形成光反射层。
<<第一光反射层涂布液的溶质组成>>
[化学式16]
手性试剂1
(第三光反射层的形成)
准备FUJIFILMCorporation制PET(厚度75μm)作为伪支撑体,连续实施摩擦处理。摩擦处理的方向与薄膜的长度方向平行。另外,确认到作为伪支撑体,除了上述PET膜以外,还可以使用一般的PET膜(例如COSMOSHINEA4100(TOYOBOCO.,LTD.))。
将下述组成的溶质以干燥膜厚成为与实施例17相同的方式制备浓度后溶解于MEK中,从而制备含有棒状液晶化合物的第三光反射层形成用涂布液。将该涂布液涂布上述已实施摩擦的伪支撑体上,在85℃下进行1分钟加热熟化,从而得到均匀的取向状态。其后,将该涂布膜保持为45℃,使用金属卤化物灯对该涂布膜照射300mJ/cm2的紫外线,从而形成第三光反射层。
<<第三光反射层涂布液的溶质组成>>
[化学式17]
棒状化合物18-1
棒状化合物18-2
(第二光反射层的形成)
将下述组成的溶质以干燥膜厚成为与实施例17相同的方式制备浓度后溶解于MEK中,从而制备含有棒状液晶化合物的第二光反射层形成用涂布液。将该涂布液棒涂于上述制作的第三光反射层上,在85℃下进行1分钟加热熟化,从而得到均匀的取向状态。其后,将该涂布膜保持为45℃,使用金属卤化物灯对该涂布膜照射300mJ/cm2的紫外线,从而形成第二光反射层。
<<第二光反射层涂布液的溶质组成>>
<增亮膜的形成>
使在上述中制作的支撑体上层叠有取向层、λ/4板及第一光反射层的薄膜1和在上述中制作的伪支撑体上层叠有第三光反射层和第二反射层的薄膜2粘接。粘接的面为第一光反射层面和第二反射层面。关于粘接,通过涂布来设置市售的丙烯酸粘接剂(TOAGOSEICO.,LTD.制UV-3300),并使用金属卤化物灯从伪支撑体侧照射照射量100mJ/cm2的紫外线而使粘接剂固化来进行。最后,剥离伪支撑体,得到实施例19的增亮膜(图9)。
所得到的实施例19的增亮膜的性能与实施例17所示的增亮膜相同。
具有与实施例17相同特性的增亮膜的制造工艺除了实施例19以外,还可以考虑各种方式。例如,作为一例,举出以下。
1)在支撑体上直接或经由取向层而层叠有λ/4板及第一光反射层的薄膜上粘接制作在伪支撑体上的第二光反射层之后,剥离伪支撑体,进一步与具有制作在伪支撑体上的第三光反射层的薄膜粘接的方法。
2)将在支撑体上仅层叠有λ/4板的薄膜与在伪支撑体上直接或经由取向层或粘接层而层叠有第三、第二、第一光反射层的薄膜进行粘接的方法。
3)将在支撑体上直接或经由取向层而层叠有取向层、λ/4板、第一光反射层及第二光反射层的薄膜与具有制作在伪支撑体上的第三光反射层的薄膜进行粘接的方法。
4)在支撑体上直接或经由取向层而层叠取向层、λ/4板、第一光反射层、第二光反射层及第三光反射层的方法。
[实施例20]
制作在支撑体上设置取向层并进行摩擦处理之后直接层叠λ/4板,进一步在之上直接层叠实施例17中所使用的第一光反射层而得到的薄膜。接着,制作对作为伪支撑体的PET支撑体进行摩擦处理后直接层叠实施例17的第三光反射层,并在之上直接层叠实施例17的第二光反射层而得到的薄膜。最后,对于前者薄膜的第一光反射层和后者薄膜的第二光反射层,通过涂布来设置市售的丙烯酸粘接剂(TOAGOSEICO.,LTD.制UV-3300),并通过使用金属卤化物灯照射照射量100mJ/cm2的紫外线而使粘接剂固化,从而使两者粘接之后,剥离伪支撑体,作为实施例20的增亮膜。
接着,与实施例8及比较例4同样地分解市售的液晶显示装置(PanasonicCorporation制,商品名TH-L42D2),不改变背光单元,且使用耐久性较高的含具有乙酰乙酰基的聚乙烯醇类树脂的粘接剂将实施例20的增亮膜贴合于前述制造例1中所制作的偏振片而得到的偏振片用作背光侧偏振片,从而制造实施例20的液晶显示装置。
前述含有聚乙烯醇类树脂的粘接剂并没有特别限定,从粘接性的观点考虑,优选平均聚合度为100~3000左右、平均皂化度为85~100摩尔%左右。并且,作为粘接剂水溶液的浓度并没有特别限定,优选为0.1~15质量%,更优选为0.5~10质量%。作为粘接层的厚度,干燥后的厚度优选30~1000nm左右,更优选50~300nm。若该厚度过薄,则粘接力变得不充分,若过厚,则外观发生问题的概率升高。作为其他粘接剂,可以使用(甲基)丙烯酸类、氨基甲酸酯类、丙烯酸氨基甲酸酯类、环氧类、硅酮类等热固化性树脂或紫外线固化型树脂来制作相同的粘接剂。
该液晶显示装置的背光光源的蓝色光的发光峰值波长为450nm。绿~红色区域中有一个发光峰,峰值波长为550nm,半宽度为100nm。上述光源是指将蓝色LED+黄色荧光体(YAG荧光体)组合而得到的一般被称作白色LED光源的光源。
[实施例21]
与实施例20同样地制作在支撑体上设置取向层并进行摩擦处理之后直接层叠λ/4板,进一步在之上直接层叠第一光反射层而得到的薄膜。接着,制作对伪支撑体进行摩擦处理之后直接层叠第三光反射层,进一步在之上直接层叠第二光反射层而得到的薄膜。最后,使用粘接层使前者薄膜的第一光反射层和后者薄膜的第二光反射层粘接之后剥离伪支撑体,作为实施例21的增亮膜。其后,在实施例20中,代替实施例20的增亮膜而使用实施例21的增亮膜,除此以外,与实施例20同样地制造实施例21的液晶显示装置。与实施例20的不同点在于,对于第三光反射层(G)的反射范围,通过使用日本特表2011-510915号公报的〔0153〕~〔0171〕段落中所记载的高Δn液晶材料,并利用以下方法将第三光反射层的反射范围扩大至半宽度成为160nm来改善亮度。
参考日本特表2011-510915号公报的〔0172〕~〔0177〕中所记载的方法制作第三光反射层。
制作在日本特表2011-510915号公报的〔0172〕的配方中未添加该公报〔0174〕中所记载的手性试剂(D1)的涂布液。接着,追加添加前述手性试剂(D1)来制备第三光反射层涂布液。通过将该涂布液利用与本申请的实施例17相同的方法涂布于伪支撑体上并进行UV固化来制作第三光反射层。第三光反射层的反射范围为约160nm。另外,手性试剂追加添加以下量即使用分光测定器UV3150(ShimadzuCorporation)测定时第三光反射层的反射峰值的中心波长成为575nm的量。
并且,关于手性试剂,即使使用本申请中所记载的化合物103的化合物,也能够调整添加量,并且实现同样的胆甾醇型液晶。
将实施例21的第三光反射层的反射范围作为“G宽频带1”记载于下述表4。
当然,通过扩大G、B、R反射范围中的任意一个以上,也能够实现亮度的改善,但在斜向颜色变化的设计中需要适用本发明的Rth光学补偿原理。
[实施例22]
与实施例20同样地制作对在支撑体上设有取向层并进行摩擦处理之后直接层叠λ/4板,进一步在之上直接层叠第一光反射层而得到的薄膜。接着,制作对伪支撑体进行摩擦处理之后直接层叠第三光反射层,进一步在之上直接层叠第二光反射层而得到的薄膜。最后,使用粘接层使前者薄膜的第一光反射层和后者薄膜的第二光反射层粘接之后剥离伪支撑体,作为实施例22的增亮膜。其后,在实施例20中,代替实施例20的增亮膜而使用实施例22的增亮膜,除此以外,与实施例20同样地制造实施例22的液晶显示装置。与实施例21的不同点在于,通过利用以下方法将第三光反射层(G)的反射范围扩大至半宽度成为200nm来改善亮度。
参考日本特开平6-281814号公报的〔0052〕~〔0053〕中所记载的方法,利用间距梯度法制作第三光反射层。
通过日本特开平6-281814号公报的〔0052〕中所记载的配方中改变手性单体成分A的比例来调整第三光反射层涂布液。使用分光测定器UV3150(ShimadzuCorporation),以反射峰值的中心波长成为598nm的方式调整手性单体成分A的添加量。对伪支撑体即PET进行摩擦处理之后,使用已调整的涂布液在伪支撑体上直接设置层,除此以外,利用与前述‘814公报〔0052〕相同的方法设置第三光反射层。第三光反射层的反射范围为约200nm。
将实施例22的第三光反射层的反射范围作为“G宽频带2”而记载于下述表4。
[评价]
按照与实施例1相同的基准,对使用实施例20~22的增亮膜的实施例20~22的液晶显示装置进行评价。
具体而言,关于正面亮度,在实施例20~22中,以比较例4为基准进行评价。
关于斜向色调变化,在实施例20~22中,以比较例4为基准进行评价。
关于颜色再现区域,在实施例20~22中,偶比较例4为基准进行评价。
将评价结果示于以下表4。
[表4]
根据以上可知,即使在使用白色LED光源的情况下,将本发明的增亮膜组装于比液晶显示装置的液晶单元更靠背光侧的液晶显示装置在正面亮度、斜向色调变化、颜色再现区域方面优选。
[实施例23]
与实施例20同样地制作在支撑体上设置取向层并进行摩擦处理之后直接层叠λ/4板,进一步在之上直接层叠第一光反射层而得到的薄膜。第一光反射层的反射峰值的中心波长、膜厚被调整为表5中所记载的值。接着,制作对伪支撑体进行摩擦处理之后直接层叠第三光反射层,进一步在之上直接层叠第二光反射层而得到的薄膜。最后,使用粘接层使前者薄膜的第一光反射层和后者薄膜的第二光反射层粘接之后剥离伪支撑体,作为实施例23的增亮膜。与实施例20的不同点在于,关于第二光反射层(B)及第三光反射层(G)的反射范围,与实施例21同样地通过使用日本特表2011-510915号公报的〔0153〕~〔0171〕段落中所记载的高Δn液晶材料,并利用以下方法将第二光反射层的反射范围扩大至半宽度成为140nm且将第三光反射层的反射范围扩大至半宽度成为160nm来改善亮度。
关于第二光反射层、第三光反射层的制作,改变添加到涂布液中的手性试剂的添加量,且将反射峰值的中心波长及膜厚调整为表5中所记载的值,除此以外,利用与实施例21的第三光反射层的制作相同的方法来实施。
与日本特开2006-293275号公报的[0219]~[0220]同样地制造偏振器,使用与实施例20中所使用的粘接剂相同的耐久性较高的含具有乙酰乙酰基的聚乙烯醇类树脂的粘接剂,以辊对辊方式,在偏振器的两面分别贴合上述增亮膜及偏振片保护膜(TD80UL(FUJIFILMCorporation制)),从而制造实施例23的光学片部件。另外,增亮膜的支撑体侧贴合于偏振器。
接着,与实施例20同样地分解市售的液晶显示装置(PanasonicCorporation制,商品名TH-L42D2),不改变背光单元,且将实施例23的光学片部件用作背光侧偏振片来制造实施例23的液晶显示装置。
[实施例24]
与实施例20同样地制作在支撑体上设置取向层并进行摩擦处理之后直接层叠λ/4板,进一步在之上直接层叠第一光反射层而得到的薄膜。第一光反射层设为蓝色光反射层,反射峰值的中心波长、膜厚被调整为表5中所记载的值。接着,制作对伪支撑体进行摩擦处理之后直接层叠第三光反射层,进一步在之上直接层叠第二光反射层而得到的薄膜。最后,使用粘接层使前者薄膜的第一光反射层与后者薄膜的第二光反射层粘接之后剥离伪支撑体,作为实施例24的增亮膜。与实施例20的不同点在于,将第二光反射层作为绿色反射层且将第三光反射层作为红色反射层,关于各自的反射范围,与实施例21同样地通过使用日本特表2011-510915号公报的〔0153〕~〔0171〕段落中所记载的高Δn液晶材料,并利用以下方法将第二光反射层的反射范围扩大至半宽度成为160nm、且将第三光反射层的反射范围扩大至半宽度成为170nm来改善亮度。
关于第二光反射层、第三光反射层的制作,改变添加到涂布液中的手性试剂的添加量,且将反射峰值的中心波长及膜厚调整为表5中所记载的值,除此以外,利用与实施例21的第三光反射层的制作相同的方法来实施。
与日本特开2006-293275号公报的[0219]~[0220]同样地制造偏振器,使用与实施例20中所使用的粘接剂相同的耐久性较高的含具有乙酰乙酰基的聚乙烯醇类树脂的粘接剂,以辊对辊方式,在偏振器的两面分别贴合上述增亮膜及偏振片保护膜(TD80UL(FUJIFILMCorporation制)),从而制造实施例24的光学片部件。另外,增亮膜的支撑体侧贴合于偏振器。
接着,与实施例20同样地分解市售的液晶显示装置(PanasonicCorporation制,商品名TH-L42D2),不改变背光单元,且将实施例24的光学片部件用作背光侧偏振片来制造实施例24的液晶显示装置。
[实施例25]
<λ/4板的制作>
通过本体聚合法,使由甲基丙烯酸甲酯97.8质量%和丙烯酸甲酯2.2质量%构成的单体组合物聚合而得到树脂颗粒。
按照日本特公昭55-27576号公报的实施例3制造橡胶粒子。该橡胶粒子具有球形三层结构,芯内层为甲基丙烯酸甲酯与少量甲基丙烯酸烯丙酯的交联聚合物,内层为使作为主成分的丙烯酸丁酯与苯乙烯及少量丙烯酸烯丙酯进行交联共聚而得到的软质的弹性共聚物,外层为甲基丙烯酸甲酯与少量丙烯酸乙酯的硬质聚合物。并且,内层的平均粒径为0.19μm,包括外层在内的粒径为0.22μm。
将上述树脂颗粒70质量份和上述橡胶粒子30质量份进行混合,并利用双轴挤出机进行熔融混炼,从而得到甲基丙烯酸酯聚合物组合物(玻璃化转变温度105℃)。
将上述甲基丙烯酸酯聚合物组合物(b层)及苯乙烯马来酸酐共聚物(玻璃化转变温度130℃)(a层)在280℃温度下进行共挤出成型,由此得到b层/a层/b层的三层结构且各层具有45/70/45(μm)的平均厚度的多层薄膜。利用拉幅拉伸机,将该层叠膜以慢轴成为相对于MD方向(MachineDirection方向。是指薄膜的流动方向。)倾斜45°的方向的方式,以拉伸温度134℃、拉伸倍率1.8倍进行倾斜拉伸,从而得到两种三层1/4波长板。两种三层1/4波长板在波长550nm下具有Re:140nm、Rth:-85nm的光学特性。
<光反射层的制作>
使用上述两种三层1/4波长板作为λ/4板,除此以外,与实施例11同样地制作第一光反射层。此时,手性试剂的量调整为反射范围的中心波长成为表5中所记载的值。接着,利用与实施例23相同的方法制作对伪支撑体进行摩擦处理之后直接层叠第三光反射层,进一步在之上直接层叠第二光反射层而得到的薄膜。最后,使用粘接层使前者薄膜的第一光反射层和后者薄膜的第二光反射层粘接之后剥离伪支撑体,作为实施例25的增亮膜。
与日本特开2006-293275号公报的[0219]~[0220]同样地制造偏振器,使用与实施例20中所使用的粘接剂相同的耐久性较高的含具有乙酰乙酰基的聚乙烯醇类树脂的粘接剂,以辊对辊方式,在偏振器的两面分别贴合上述增亮膜及偏振片保护膜(TD80UL(FUJIFILMCorporation制)),从而制造实施例25的光学片部件。另外,增亮膜的λ/4板侧贴合于偏振器。
接着,与实施例20同样地分解市售的液晶显示装置(PanasonicCorporation制,商品名TH-L42D2),不改变背光单元,且将实施例25的光学片部件用作背光侧偏振片,从而制造实施例25的液晶显示装置。
[评价]
按照与实施例1相同的基准,对使用实施例23~25的增亮膜的实施例23~25的液晶显示装置进行评价。
具体而言,关于正面亮度,在实施例23~25中,以比较例4为基准进行评价。
关于斜向色调变化,在实施例23~25中,以比较例4为基准进行评价。
关于颜色再现区域,在实施例23~25中,以比较例4为基准进行评价。
将评价结果示于以下表5。
[表5]
[实施例26]
<支撑体的制作>
首先,制作用于实施例3中所使用的λ/4板的纤维素酯支撑体。
(纤维素酰化物膜的制作)
将下述组合物投入混合罐中进行搅拌而溶解各成分,从而制备乙酸纤维素溶液。
芯层纤维素酰化物浓液的组成:
在上述芯层纤维素酰化物浓液90质量份中加入下述消光剂溶液10质量份来制备外层乙酸纤维素溶液。
消光剂溶液的组成:
使上述芯层纤维素酰化物浓液和其两侧的外层纤维素酰化物浓液三层同时从流延口向20℃的滚筒上流延。以溶剂含有率为大致20质量%的状态剥取,利用拉幅机夹具固定薄膜的宽度方向的两端,以残余溶剂为3~15%的状态一边沿横向拉伸1.1倍一边进行干燥。其后,在热处理装置的辊之间进行传送,由此制作厚度为60μm、Rth为0nm的纤维素酰化物膜,作为纤维素酰化物膜T2。
(碱皂化处理)
使前述纤维素酰化物膜T2在60℃温度的电介质式加热辊上通过来将薄膜表面温度升温至40℃之后,使用棒式涂布机,以14ml/m2的涂布量在薄膜的带面涂布下述所示的组成的碱溶液,在加热至110℃的NORITAKECO.,LIMITED制的蒸汽式远红外加热器的下方传送10秒钟。接着,同样使用棒式涂布机,涂布3ml/m2的纯水。接着,重复进行3次利用喷注式涂布机的水洗和利用气刀的去水分之后,在70℃的干燥区传送10秒钟而进行干燥,从而制作已碱皂化处理的纤维素酰化物膜。
碱溶液组成
<取向膜的形成>
在纤维素酰化物膜T2的已进行碱皂化处理的面上,利用#14的绕线棒连续涂布以干燥膜厚成为0.5μm的方式制备浓度的下述组成的取向膜涂布液(A)。用60℃的温风干燥60秒,进一步用100℃的温风干燥120秒。所使用的改性聚乙烯醇的皂化度为96.8%。
取向膜涂布液的组成:
对上述制作的取向膜连续实施摩擦处理。此时,长条状的薄膜的长度方向与传送方向平行,薄膜长度方向与摩擦辊的旋转轴所成的角度为大致45°。
<λ/4板的形成>
接着,将下述组成的溶质以干燥膜厚成为1.2μm的方式制备浓度后溶解于MEK中,从而制备涂布液。将该涂布液棒涂于上述取向层上,在80℃下进行1分钟加热熟化,从而得到均匀的取向状态。其后,将该涂布膜保持为75℃,在氮气氛下使用高压汞灯对该涂布膜照射紫外线,从而在支撑体上形成λ/4板。若测定所得到的薄膜在550nm下的延迟,则Re为130nm。
λ/4板用涂布液的溶质组成:
[化学式18]
取向助剂1
<反射偏振器的形成>
(第一光反射层的形成)
在利用上述方法制作的λ/4板上,作为使用圆盘状液晶化合物作为胆甾醇型液晶材料的胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层,利用下述方法形成圆盘状液晶化合物的胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层。
将下述组成的溶质以干燥膜厚成为2.6μm的方式制备浓度后溶解于MEK中,从而制备含有圆盘状液晶化合物的第一光反射层形成用涂布液。将该涂布液棒涂于上述λ/4板上,在110℃下进行1分钟加热熟化,从而得到均匀的取向状态。其后,将该涂布膜保持为45℃,在氮气氛下使用高压汞灯对该涂布膜照射紫外线,从而形成含有光反射层圆盘状液晶化合物的作为下层的光反射层。所得到的圆盘状液晶化合物的胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层是反射光谱的反射峰值的反射中心波长为655nm且以单层反射红色光(R)的光反射层。
光反射组合物1:
(第二光反射层的形成)
在上述圆盘状液晶化合物的胆甾醇型液晶相固定而成的第一光反射层上,作为含有圆盘状液晶化合物的下层,利用下述方法形成使用胆甾醇型液晶材料作为棒状液晶化合物的胆甾醇型液晶相固定而成的第二光反射层。
将下述组成的溶质以干燥膜厚成为1.7μm的方式制备浓度后溶解于MEK中,从而制备含有棒状液晶化合物的光反射层形成用涂布液。将该涂布液棒涂于上述λ/4板上,在110℃下进行1分钟加热熟化,从而得到均匀的取向状态。其后,将该涂布膜保持为45℃,在氮气氛下使用高压汞灯对该涂布膜照射紫外线,从而形成光反射层。
棒状液晶化合物的胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层用的涂布液的溶质组成:
[化学式19]
化合物9
所得到的棒状液晶化合物的胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层是反射光谱的反射峰值的反射中心波长为455nm且以单层反射蓝色光(B)的光反射层。
(第三光反射层的形成)
在所得到的棒状液晶化合物的胆甾醇型液晶相固定而成的第二光反射层的上,利用以下方法形成第三光反射层。
第三光反射层的形成中,在上述第二光反射层的形成中将右旋手性试剂LC756的添加量改变为大致5.6质量,除此以外,与第二光反射层的形成同样地进行。所得到的棒状液晶化合物的胆甾醇型液晶相固定而成的第三光反射层是反射光谱的反射峰值的反射中心波长为550nm且以单层反射绿色光(G)的光反射层。
将如此得到的增亮膜作为实施例26的增亮膜。
与日本特开2006-293275号公报的[0219]~[0220]同样地制造偏振器,使用与实施例20中所使用的粘接剂相同的耐久性较高的含具有乙酰乙酰基的聚乙烯醇类树脂的粘接剂,以辊对辊方式,在偏振器的两面分别贴合上述增亮膜及偏振片保护膜(TD80UL(FUJIFILMCorporation制)),从而制造实施例26的光学片部件。另外,增亮膜的支撑体侧贴合于偏振器。
接着,与实施例20同样地分解市售的液晶显示装置(PanasonicCorporation制,商品名TH-L42D2),不改变背光单元,且将实施例26的光学片部件用作背光侧偏振片,从而制造实施例26的液晶显示装置。实施例26的液晶显示装置的性能与实施例20的液晶显示装置的性能相同。
[实施例27]
分解两台市售的液晶显示装置(SONYCorporation制,商品名KDL46W900A),从各液晶显示装置中分别取出各两片、总计四片棱镜片。从两台液晶显示装置中取出的两片棱镜片的棱镜的方向均垂直。分解市售的液晶显示装置(PanasonicCorporation制,商品名TH-L42D2),取出设置于背光单元的背光片,设置两片上述中取出的棱镜片。所设置的棱镜片将从一个液晶显示装置中取出的两片棱镜片中棱镜的方向为水平方向的棱镜片和从另一个液晶显示装置中取出的两片棱镜片中棱镜的方向为水平方向的棱镜片这两片组合使用。此时,不改变两片棱镜片的方向,且以两片棱镜片的棱镜的方向平行的方式进行设置。另外,将实施例23的光学部件片用作背光侧偏振片,从而制造实施例27的液晶显示装置。
[实施例28]
分解市售的液晶显示装置(SONYCorporation制,商品名KDL46W900A),取出两片棱镜片。两片棱镜片的棱镜的方向垂直。分解市售的液晶显示装置(PanasonicCorporation制,商品名TH-L42D2),将设置于背光单元的背光片替换成上述中取出的两片棱镜片,进而将实施例23的光学部件片用作背光侧偏振片,从而制造实施例27的液晶显示装置。此时,不改变两片棱镜片的棱镜的方向,并以棱镜的方向垂直的方式进行设置。
[比较例6]
分解两台市售的液晶显示装置(SONYCorporation制,商品名KDL46W900A),从各液晶显示装置中分别取出各两片、总计四片棱镜片。从两台的液晶显示装置中取出的两片棱镜片的棱镜的方向均垂直。分解市售的液晶显示装置(PanasonicCorporation制,商品名TH-L42D2),取出设置于背光单元的背光片,设置两片上述中取出的棱镜片。所设置的棱镜片将从一个液晶显示装置中取出的两片棱镜片中棱镜的方向为水平方向的棱镜片和从另一个液晶显示装置中取出的两片棱镜片中棱镜的方向为水平方向的棱镜片这两片组合使用。此时,不改变两片棱镜片的方向,且以两片棱镜片的棱镜的方向平行的方式进行设置。另外,不使用增亮膜而仅将制造例1中所制作的偏振片用作背光侧偏振片来制造比较例6的液晶显示装置。
[比较例7]
分解市售的液晶显示装置(SONYCorporation制,商品名KDL46W900A),取出两片棱镜片。两片棱镜片的棱镜的方向垂直。分解市售的液晶显示装置(PanasonicCorporation制,商品名TH-L42D2),将设置于背光单元的背光片替换成上述中取出的两片棱镜片,且不使用增亮膜而仅将制造例1中所制作的偏振片用作背光侧偏振片,从而制造比较例7的液晶显示装置。此时,不改变两片棱镜片的棱镜的方向,且以棱镜的方向垂直的方式进行设置。
[评价]
利用与实施例1相同的方法评价使用实施例27、28及比较例6、7的增亮膜的实施例27、28及比较例6、7的液晶显示装置的正面亮度。与比较例6的液晶显示装置相比,实施例27的液晶显示装置的正面亮度为45%,为良好。另一方面,与比较例7的液晶显示装置相比,实施例28的液晶显示装置的正面亮度为34%,为良好。比较例6与比较例7的正面亮度之差为2%以下。
在上述每一个实施例的中,增亮膜中所使用的由胆甾醇型液晶层构成的光反射层的螺旋结构的方向均为右螺旋,从背光侧观察时本实施例的光学片部件的λ/4板的慢轴方向为从偏振器的吸收轴方向沿顺时针方向旋转45度的方向。
[实施例29]
与形成实施例17的第1光反射层时同样地制作在支撑体上设置取向层并进行摩擦处理之后直接层叠λ/4板,进一步在之上直接层叠实施例17中所使用的第一光反射层而得到的薄膜。接着,制作对PET支撑体进行摩擦处理之后直接层叠实施例17的第三光反射层,进一步在之上直接层叠实施例17的第二光反射层而得到的薄膜。最后,对于前者薄膜的第一光反射层和后者薄膜的第二光反射层,通过涂布来设置使用市售的丙烯酸粘接剂(TOAGOSEICO.,LTD.制UV-3300),并通过使用金属卤化物灯照射照射量100mJ/cm2的紫外线而使粘接剂固化,从而使两者粘接之后,不剥离上述PET支撑体(折射率1.63)就作为实施例29的增亮膜。与第三光反射层(平均折射率1.56)的折射率差绝对值为0.07。(另外,当剥离上述PET支撑体时,空气层与第三光反射层的折射率差为0.56。)
接着,与实施例8及比较例4同样地分解市售的液晶显示装置(PanasonicCorporation制,商品名TH-L42D2),不改变背光单元,且使用耐久性较高的含具有乙酰乙酰基的聚乙烯醇类树脂的粘接剂将实施例29的增亮膜贴合于前述制造例1中所制作的偏振片而得到的偏振片用作背光侧偏振片,从而制造实施例29的液晶显示装置。
该液晶显示装置的背光光源的蓝色光的发光峰值波长为450nm。绿~红色区域中有一个发光峰,峰值波长为550nm,半宽度为100nm。上述光源为将蓝色LED+黄色荧光体(YAG荧光体)组合而得到的一般被称作白色LED光源的光源。
[实施例30]
与形成实施例17的第1光反射层时同样地制作在支撑体上设置取向层并进行摩擦处理之后直接层叠λ/4板,进一步在之上直接层叠实施例17中所使用的第一光反射层而得到的薄膜。接着,制作对TAC支撑体进行摩擦处理之后直接层叠实施例17的第三光反射层,且在之上直接层叠实施例17的第二光反射层而得到的薄膜。最后,对于前者薄膜的第一光反射层和后者薄膜的第二光反射层,通过涂布来设置市售的丙烯酸粘接剂(TOAGOSEICO.,LTD.制UV-3300),并通过使用金属卤化物灯照射照射量100mJ/cm2的紫外线而使粘接剂固化,从而使两者粘接之后,不剥离上述TAC支撑体(折射率1.48)就作为实施例30的增亮膜。与第三光反射层(平均折射率1.56)的折射率差绝对值为0.08。
接着,与实施例8及比较例4同样地分解市售的液晶显示装置(PanasonicCorporation制,商品名TH-L42D2),不改变背光单元,且使用耐久性较高的含具有乙酰乙酰基的聚乙烯醇类树脂的粘接剂将实施例30的增亮膜贴合于前述制造例1中所制作的偏振片而得到的偏振片用作背光侧偏振片,从而制造实施例30的液晶显示装置。
[实施例31]
与形成实施例17的第1光反射层时同样地制作在支撑体上设置取向层并进行摩擦处理之后直接层叠λ/4板,进一步在之上直接层叠实施例17中所使用的第一光反射层而得到的薄膜。接着,制作对赋予表面散射层的TAC支撑体的TAC面进行摩擦处理之后直接层叠实施例17的第三光反射层,且在之上直接层叠实施例17的第二光反射层而得到的薄膜。最后,对于前者薄膜的第一光反射层和后者薄膜的第二光反射层,通过涂布来设置市售的丙烯酸粘接剂(TOAGOSEICO.,LTD.制UV-3300),并使用金属卤化物灯照射照射量100mJ/cm2的紫外线而使粘接剂固化,从而使两者粘接之后,保留上述赋予表面散射层的TAC支撑体(折射率1.48),作为实施例31的增亮膜。与第三光反射层(平均折射率1.56)的折射率差绝对值为0.08。
接着,与实施例8及比较例4同样地分解市售的液晶显示装置(PanasonicCorporation制,商品名TH-L42D2),不改变背光单元,且使用耐久性较高的含具有乙酰乙酰基的聚乙烯醇类树脂的粘接剂将实施例31的增亮膜贴合于前述制造例1中所制作的偏振片而得到的偏振片用作背光侧偏振片,从而制造实施例31的液晶显示装置。
[评价]
按照与实施例1相同的基准,对使用实施例29~31的增亮膜的实施例29~31的液晶显示装置进行评价。
具体而言,关于正面亮度,在实施例29~31中,以比较例4为基准进行评价。
其结果,与比较例4的液晶显示装置相比,实施例29的液晶显示装置的正面亮度为40%,为良好。并且,实施例30的液晶显示装置的正面亮度为43%,为良好。而实施例31的液晶显示装置的正面亮度为47%,为良好。另一方面,使用未赋予改变从光反射层反射的光的偏振状态的层的实施例20的增亮膜的实施例20的液晶显示装置的正面亮度为28%。
以上,通过本发明人的研究发现,能够通过在第三光反射层的光源侧赋予改变从光反射层反射的光的偏振状态的层来改善亮度。
符号说明
1-背光侧偏振片,2-相位差膜,3-偏振器,4-偏振片保护膜,11-增亮膜,12-λ/4板,13-反射偏振器,14a-第一光反射层,14b-第二光反射层,14c-第三光反射层,15-支撑体,16G-r-胆甾醇型液晶材料为棒状液晶化合物的绿色光反射层,16R-r-胆甾醇型液晶材料为棒状液晶化合物的红色光反射层,16R-d-胆甾醇型液晶材料为圆盘状液晶化合物的红色光反射层,16B-r-胆甾醇型液晶材料为棒状液晶化合物的蓝色光反射层,20-粘接层(粘接剂),21-光学片部件,31-背光单元,41-薄层晶体管基板,42-液晶单元,43-彩色滤光片基板,44-显示侧偏振片,51-液晶显示装置。
Claims (13)
1.一种增亮膜,其为具有λ/4板及反射偏振器的增亮膜,
所述反射偏振器从前述λ/4板侧起依次具有第一光反射层、第二光反射层及第三光反射层,
所述第一光反射层、所述第二光反射层及所述第三光反射层均为将胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层,
所述第一光反射层、所述第二光反射层及所述第三光反射层中,任意一个为具有反射中心波长为380~499nm且半宽度为100nm以下的反射率的峰的蓝色光反射层,任意一个为具有反射中心波长为500~599nm、半宽度为200nm以下的反射率的峰的绿色光反射层,任意一个为具有反射中心波长为600~750nm、半宽度为150nm以下的反射率的峰的红色光反射层,
所述第一光反射层的Rth(550)与所述第二光反射层的Rth(550)的符号相反,其中,Rth(550)表示波长为550nm下的各层的膜厚方向的延迟,其单位为nm。
2.根据权利要求1所述的增亮膜,其中,
所述绿色光反射层具有反射中心波长为500~599nm、半宽度为125nm以下的反射率的峰值。
3.根据权利要求1或2所述的增亮膜,其中,
所述第一光反射层及所述第二光反射层中,任意一者的胆甾醇型液晶材料为棒状液晶化合物,任意一者的胆甾醇型液晶材料为圆盘状液晶化合物。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的增亮膜,其中,
在所述反射偏振器的与所述λ/4板层侧相反的一侧包含改变光的偏振状态的层,
所述改变光的偏振状态的层满足下述条件,
0<|改变光的偏振状态的层的平均折射率-第三光反射层的平均折射率|<0.8。
5.一种增亮膜,其为具有λ/4板及反射偏振器的增亮膜,
所述反射偏振器包含至少两层光反射层,
所述至少两层光反射层均为将胆甾醇型液晶相固定而成的光反射层,
所述至少两层光反射层中,至少一层光反射层的胆甾醇型液晶材料为棒状液晶化合物,其他至少一层光反射层的胆甾醇型液晶材料为圆盘状液晶化合物。
6.一种光学片部件,其具有权利要求1至5中任一项所述的增亮膜及包含偏振器的偏振片,
所述λ/4板的慢轴与所述偏振器的吸收轴所成的角为30~60°,
所述偏振片、所述λ/4板及所述反射偏振器依次直接接触而层叠或者经由粘接层而层叠。
7.一种液晶显示装置,其依次具有:
液晶单元;
权利要求1至5中任一项所述的增亮膜或权利要求6所述的光学片部件;及
背光单元;
所述背光单元具备发出蓝色光、绿色光及红色光的光源,
所述蓝色光在430~480nm的波长范围具有发光中心波长,
所述绿色光在500~600nm的波长范围具有发光中心波长,
所述红色光在600~700nm的波长范围具有发光强度的峰的至少一部分;
所述背光单元在所述光源的后部具备反射部件,所述反射部件进行由所述光源发出并由所述增亮膜或所述光学片部件反射的光的偏振状态的转换及反射。
8.根据权利要求7所述的液晶显示装置,其中,
所述蓝色光、绿色光及红色光的半宽度均为100nm以下。
9.根据权利要求7或8所述的液晶显示装置,其中,
所述光源为具有蓝色发光二极管及荧光材料的光源,所述蓝色发光二极管发出所述蓝色光,所述荧光材料在所述蓝色发光二极管的所述蓝色光入射时发出所述绿色光和所述红色光。
10.根据权利要求9所述的液晶显示装置,其中,
所述荧光材料为量子点部件。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的液晶显示装置,其中,
所述背光单元的红色光的发光中心波长与所述红色光反射层的反射中心波长满足下述式(甲),
式(甲):
10nm<(背光单元的红色光的发光中心波长-红色光反射层的反射中心波长)的绝对值<50nm。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的液晶显示装置,其中,
所述背光单元具备两片棱镜片,
所述两片棱镜片的棱镜的方向平行。
13.根据权利要求7所述的液晶显示装置,其中,
所述光源为白色LED。
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