CN110036314A - 视角扩大膜、偏振片以及液晶显示装置 - Google Patents

视角扩大膜、偏振片以及液晶显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种视角扩大膜，以及具有其的偏振片和液晶显示装置，所述视角扩大膜用于扩大视角，具有1层以上的树脂层且其中的1层以上为具有多个彼此大致平行的含孔部的含孔层，所述含孔部含有孔，所述含孔层的折射率为1.53以下。

Description

视角扩大膜、偏振片以及液晶显示装置
技术领域
本发明涉及视角扩大膜、偏振片以及液晶显示装置。
背景技术
TN模式和VA模式的液晶显示装置一方面技术已经成熟，能够以较低的价格供应，但另一方面还有很多在从倾斜方向观察显示面的情况下的显示品质差、能够利用的视角狭窄的情况。具体而言，显示于画面的图像的明亮度与观察图像所测定的辉度的关系在从正面观察的情况下与从斜向方向观察的情况下大不相同，使得难以观看液晶显示装置。因此，TN模式的液晶显示装置以往主要在中小型电视机、个人电脑等从确定的角度进行观看的显示装置中采用。然而，近年来在平板型终端等的要求在宽视角下的可视性的装置中，也尝试与用于扩大视角的手段一起，使用这些模式的液晶显示。
作为用于扩大视角的手段的例子，已知有具有特定的相位差、由此补偿视角的相位差层。此外，对于这种相位差层的制造方法也提出了各种方案(例如专利文献1和2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-151162号公报(对应他国申请：美国专利申请公开第2002/180107号说明书)；
专利文献2：国际公开第2009/084661号(对应他国申请：美国专利申请公开第2011/039084号说明书)。
发明内容
发明要解决的问题
然而，人们要求可在更宽范围的视角中实现良好的显示的显示装置。具体而言，要求如下的显示装置：将液晶显示装置的对比度维持在高水准且对于灰阶辉度特性(显示于画面的图像的明亮度与观察该图像所测定的辉度的关系)，从倾斜方向观察的灰阶辉度特性与从正面观察的灰阶辉度特性相近。
由此，本发明的目的在于提供可实现高对比度和宽范围的视角的视角扩大膜、偏振片以及液晶显示装置。
用于解决问题的方案
本发明人为了解决上述的课题进行了深入研究，结果发现将包含具有特定折射率的材质的层且该层中具有特定结构的膜作为视角扩大膜而应用于显示装置，由此能够解决该课题，完成了本发明。
即，本发明如下所述。
[1]一种视角扩大膜，其用于扩大视角，
上述视角扩大膜具有1层以上的树脂层，
上述树脂层的1层以上为含孔层，
上述含孔层具有多个彼此大致平行的含孔部，
上述含孔部含有孔，
上述含孔层的折射率为1.53以下。
[2]根据[1]所述的视角扩大膜，其中，构成上述含孔层的树脂为非晶性树脂。
[3]根据[1]或[2]所述的视角扩大膜，其中，具有2层以上的上述树脂层。
[4]根据[1]～[3]中任1项所述的视角扩大膜，其中，相邻的上述含孔部的间隔为50μm以下的随机间隔。
[5]根据[1]～[4]中任1项所述的视角扩大膜，其中，含有紫外线吸收剂。
[6]根据[1]～[5]中任1项所述的视角扩大膜，其中，上述视角扩大膜为偏振片保护膜。
[7]根据[1]～[6]中任1项所述的视角扩大膜，其中，上述含孔部由裂纹(craze)形成。
[8]一种偏振片，具有[1]～[7]中任1项所述的视角扩大膜和起偏器。
[9]根据[8]所述的偏振片，其中，上述含孔部的长度方向与上述起偏器的吸收轴平行或垂直。
[10]根据[8]所述的偏振片，其中，上述起偏器的吸收轴与上述含孔部的长度方向所成的角为45°。
[11]一种TN模式的液晶显示装置，其从观看侧起依次具有[8]或[9]所述的偏振片和TN模式的液晶单元，
上述偏振片配置成其上述视角扩大膜侧的面成为观看侧，
在从倾斜方向观看显示画面时进行灰阶反转的方位角度与上述含孔部的长度方向所成的角是垂直的。
[12]一种VA模式的液晶显示装置，其从观看侧起依次具有[8]或[9]所述的偏振片和VA模式的液晶单元，
上述偏振片配置成其上述视角扩大膜侧的面成为观看侧。
发明效果
根据本发明，能够提供可实现高对比度和宽范围的视角的视角扩大膜、偏振片以及液晶显示装置。
附图说明
图1是示意地示出视角扩大膜的一个例子的平面图。
图2是示出裂纹结构的一个例子的放大示意图。
图3是示意地示出裂纹加工装置的一个例子的立体图。
图4是将图3的刀片附近放大而示意地表示的侧视图。
具体实施方式
以下，对本发明示出实施方式和示例物进行详细地说明。但是，本发明并不限定于以下所示的实施方式和示例物，在不脱离本发明的请求的范围及与其同等的范围的范围内可任意地变更实施。
在以下的说明中，“偏振片”不仅包含坚硬的构件，还包含例如树脂制的膜这样具有可挠性的构件。
在以下的说明中，只要没有特别说明，在不损害本发明的效果的范围内，结构要素的方向为“45°”、“平行”、“垂直”或“正交”可以包含例如通常±5°、优选±2°、更优选±1°的范围内的误差。
在以下的说明中，此外，MD方向(machine direction，机器方向)是生产线的膜的传送方向，TD方向(traverse direction，横贯方向)是与膜表面平行的方向中与MD方向垂直的方向。此外，为了方便，有时候也将长条的膜的长度方向称为膜的MD方向，将宽度方向称为膜的TD方向。在以下的说明中，“长条”的膜是指相对于宽具有5倍以上长度的膜，优选具有10倍或其以上的长度，具体而言是指具有可卷成辊状而保管或搬运的程度的长度的膜。长条的膜的长度的上限没有特别限制，可设为例如相对于宽度为10万倍以下。
以下的说明中，只要没有另外说明，视角扩大膜等膜的面内延迟Re为由Re＝(nx-ny)×d表示的值。此外，只要没有另外说明，膜的厚度方向的延迟Rth为由Rth＝{(nx+ny)/2-nz}×d表示的值。在此，nx表示与膜的面内方向即厚度方向垂直的方向中给予最大折射率的方向的折射率。ny表示面内方向中与nx方向正交的方向的折射率。nz表示厚度方向的折射率。d表示膜的厚度。只要没有另外说明，测定波长为590nm。
[1.视角扩大膜的概要]
本发明的视角扩大膜为用于扩大液晶显示装置的视角的膜。
视角扩大膜具有1层以上的树脂层。树脂层中的1层以上为含孔层。
[2.含孔层的材料]
含孔层的材料可设为包含各种聚合物的树脂。作为该聚合物的例子，可举出聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚酰胺、聚偏氟乙烯、以及含脂环结构的聚合物，从形成含孔部的容易度的观点出发，优选聚苯乙烯、聚丙烯、含脂环结构的聚合物。
聚苯乙烯是含有来自苯乙烯系单体的重复单元(以下，酌情称为“苯乙烯系单体单元”。)的聚合物。上述的苯乙烯系单体是指苯乙烯和苯乙烯衍生物。作为苯乙烯衍生物的例子，可举出α-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对氯苯乙烯、对硝基苯乙烯、对氨基苯乙烯、对羧基苯乙烯、以及对苯基苯乙烯。苯乙烯系单体可以单独使用1种，也可以将2种以上以任意比率组合使用。因此，苯乙烯系聚合物可以单独含有1种苯乙烯系单体单元，也可以以任意比率组合含有2种以上苯乙烯系单体单元。
此外，聚苯乙烯可以是仅含有苯乙烯系单体的均聚物或共聚物，也可以是苯乙烯系单体与其它单体的共聚物。作为可与苯乙烯系单体共聚的单体的例子，可举出乙烯、丙烯、丁二烯、异戊二烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈、N-苯基马来酰亚胺、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、马来酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸、以及醋酸乙烯酯。这些单体可以单独使用1种，也可以将2种以上以任意比率组合使用。
聚丙烯可以是丙烯的均聚物，也可以是与除丙烯以外的单体的共聚物。在聚丙烯为共聚物的情况下，聚丙烯可以是无规聚合物，也可以是嵌段共聚物，还可以是接枝聚合物。其中，在聚丙烯为共聚物的情况下，优选聚丙烯包含的来自丙烯的重复单元的含有率高，具体而言，优选80重量％以上，更优选85重量％以上。
作为含脂环结构的聚合物的例子，可举出(1)降冰片烯系聚合物、(2)单环的环状烯烃系聚合物、(3)环状共轭二烯系聚合物、(4)乙烯基脂环式烃系聚合物、以及(1)～(4)的氢化物等。这些中，从耐热性、机械强度等观点出发，优选降冰片烯系聚合物以及其氢化物。
作为降冰片烯系聚合物，可举出例如：降冰片烯单体的开环聚合物、降冰片烯单体与能够进行开环共聚的其他单体的开环共聚物以及它们的氢化物；降冰片烯单体的加成聚合物、降冰片烯单体与能够进行共聚的其他单体的加成共聚物等。在这些中，从透明性的观点出发，特别优选降冰片烯单体的开环聚合物的氢化物、降冰片烯单体与能够进行开环共聚的其他单体的开环共聚物的氢化物。
[2.1.氢化嵌段共聚物[G]]
作为含脂环结构的聚合物的某个例子，可举出包含2个以上聚合物嵌段[D]和1个以上聚合物嵌段[E]的氢化嵌段共聚物[G]，其中，上述聚合物嵌段[D]具有含环式烃基化合物氢化物单元[I]，上述聚合物嵌段[E]具有链状烃化合物氢化物单元[II]或单元[I]和单元[II]的组合。
[2.1.1.含环式烃基化合物氢化物单元[I]]
含环式烃基化合物氢化物单元[I]为具有将含环式烃基化合物进行聚合、进而如果通过该聚合而得到的单元具有不饱和键则将该不饱和键进行氢化所得到的结构的结构单元。其中，含环式烃基化合物氢化物单元[I]只要具有该结构，则也包含以任意的制造方法所得到的单元。
含环式烃基化合物氢化物单元[I]优选为通过芳香族乙烯基化合物的聚合所得到的结构单元。更具体而言，为具有将芳香族乙烯基化合物进行聚合、将其不饱和键进行氢化而得到的结构的结构单元(芳香族乙烯基化合物氢化物单元[I])。其中，芳香族乙烯基化合物氢化物单元[I]只要具有该结构，则也包含以任意的制造方法所得到的单元。
同样地，在本申请中，例如有时将具有将苯乙烯进行聚合、将其不饱和键进行氢化而得到的结构的结构单元称为苯乙烯氢化物单元。苯乙烯氢化物单元也是同样，只要具有该结构则也包含以任意的制造方法所得到的单元。
作为芳香族乙烯基化合物氢化物单元[I]的例子，可举出以下的结构式(1)所表示的结构单元。
[化学式1]
在结构式(1)中，Rc表示脂环式烃基。当举出Rc的例子时，可举出环己基等环己基类；十氢化萘基类等。
在结构式(1)中，R1、R2和R3各自独立地表示氢原子、链状烃基、卤原子、烷氧基、羟基、酯基、氰基、酰胺基、酰亚胺基、甲硅烷基或被极性基团(卤原子、烷氧基、羟基、酯基、氰基、酰胺基、酰亚胺基或甲硅烷基)所取代的链状烃基。其中，从耐热性、低双折射性和机械强度等观点出发，作为R1、R2和R3，优选为氢原子和碳原子数为1～6个的链状烃基。作为链状烃基优选饱和烃基，更优选烷基。
作为芳香族乙烯基化合物氢化物单元[I]的优选的具体例子，可举出下述式(1-1)所表示的结构单元。式(1-1)所表示的结构单元为苯乙烯氢化物单元。
[化学式2]
含环式烃基化合物氢化物单元[I]的示例物中具有立体异构体的示例物也能够使用其任一种的立体异构体。含环式烃基化合物氢化物单元[I]可以仅使用1种，也可以以任意比率组合2种以上使用。
[2.1.2.链状烃化合物氢化物单元[II]]
链状烃化合物氢化物单元[II]为具有将链状烃化合物进行聚合、进而如果通过该聚合而得到的单元具有不饱和键则将该不饱和键进行氢化所得到的结构的结构单元。其中，链状烃化合物氢化物单元[II]只要具有该结构，则也包含以任意的制造方法所得到的单元。
链状烃化合物氢化物单元[II]优选为通过二烯化合物的聚合而得到的结构单元。更具体而言，为具有将二烯化合物进行聚合、进而如果通过该聚合而得到的单元具有不饱和键则将该不饱和键进行氢化所得到的结构的结构单元(二烯化合物氢化物单元[II])。其中，二烯化合物氢化物单元[II]只要具有该结构，则也包含以任意的制造方法所得到的单元。
同样地，在本申请中，例如有时将具有将异戊二烯进行聚合、将其不饱和键进行氢化所得到的结构的结构单元称为异戊二烯氢化物单元。异戊二烯氢化物单元也是同样，只要具有该结构则也包含以任意的制造方法所得到的单元。
二烯化合物氢化物单元[II]优选为通过共轭二烯化合物的聚合所得到的结构单元。更具体而言，优选具有将链状共轭二烯化合物等共轭二烯化合物进行聚合、将其不饱和键进行氢化所得到的结构。作为其例子，可举出以下的结构式(2)所表示的结构单元以及式(3)所表示的结构单元。
[化学式3]
在结构式(2)中，R4～R9各自独立地表示氢原子、链状烃基、卤原子、烷氧基、羟基、酯基、氰基、酰胺基、酰亚胺基、甲硅烷基或被极性基团(卤原子、烷氧基、羟基、酯基、氰基、酰胺基、酰亚胺基或甲硅烷基)所取代的链状烃基。其中，从耐热性、低双折射性和机械强度等观点出发，作为R4～R9，优选为氢原子和碳原子数为1～6个的链状烃基。作为链状烃基优选饱和烃基，更优选烷基。
[化学式4]
在结构式(3)中，R10～R15各自独立地表示氢原子、链状烃基、卤原子、烷氧基、羟基、酯基、氰基、酰胺基、酰亚胺基、甲硅烷基或被极性基团(卤原子、烷氧基、羟基、酯基、氰基、酰胺基、酰亚胺基或甲硅烷基)所取代的链状烃基。其中，从耐热性、低双折射性和机械强度等观点出发，作为R10～R15，优选为氢原子和碳原子数为1～6个的链状烃基。作为链状烃基优选饱和烃基，更优选烷基。
作为二烯化合物氢化物单元[II]的优选的具体例子，可举出下述式(2-1)～(2-3)所表示的结构单元。式(2-1)～(2-3)所表示的结构单元为异戊二烯氢化物单元。
[化学式5]
链状烃化合物氢化物单元[II]的示例物中具有立体异构体的示例物也能够使用其任一种的立体异构体。链状烃化合物氢化物单元[II]可以仅使用1种，也可以以任意比率组合2种以上使用。
[2.1.3.氢化嵌段共聚物[G]的详述]
氢化嵌段共聚物[G]优选具有三嵌段分子结构，该三嵌段分子结构具有每1分子1个的嵌段[E]和连接于其两端的每1分子2个的嵌段[D]。即，氢化嵌段共聚物[G]优选为如下的三嵌段共聚物，该三嵌段共聚物包含：每1分子1个的嵌段[E]、连结于嵌段[E]的一端的具有含环式烃基化合物氢化物单元[I]的每1分子1个的嵌段[D1]、以及连结于嵌段[E]的另一端的具有含环式烃基化合物氢化物单元[I]的每1分子1个的嵌段[D2]。
在上述的作为三嵌段共聚物的氢化嵌段共聚物[G]中，从容易地得到具有优选的特性的含孔层的观点出发，优选使嵌段[D1]和嵌段[D2]的合计与嵌段[E]的重量比(D1+D2)/E处于特定的范围。具体而言，重量比(D1+D2)/E优选为45/55以上，更优选为50/50以上，优选为89/11以下，更优选为86/14以下。
此外，在上述的作为三嵌段共聚物的氢化嵌段共聚物[G]中，从容易地得到具有优选的特性的含孔层的观点出发，优选使嵌段[D1]与嵌段[D2]的重量比D1/D2处于特定的范围。具体而言，重量比D1/D2优选为1以上，更优选为3以上，特别优选为5以上，优选为15以下，更优选为14以下，特别优选为13以下。
氢化嵌段共聚物[G]的重均分子量Mw优选为50000以上，更优选为55000以上，特别优选为60000以上，优选为85000以下，更优选为80000以下，特别优选为75000以下。通过重均分子量Mw为上述范围，从而能够容易地得到具有优选特性的含孔层。
氢化嵌段共聚物[G]的分子量分布(重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn))优选为2.0以下，更优选为1.7以下，特别优选为1.5以下，优选为1.0以上。通过重均分子量Mw为上述范围，从而能够降低聚合物粘度，提高成型性。
氢化嵌段共聚物[G]的重均分子量Mw和数均分子量Mn可通过将四氢呋喃作为溶剂的凝胶渗透色谱法，作为聚苯乙烯的换算值而进行测定。
嵌段[D1]和嵌段[D2]优选各自独立地仅包含含环式烃基化合物氢化物单元[I]，但也可包含除含环式烃基化合物氢化物单元[I]以外的任意的单元。作为任意的结构单元的例子，可举出除含环式烃基化合物氢化物单元[I]以外的基于乙烯基化合物的结构单元。嵌段[D]中的任意的结构单元的含有率优选为10重量％以下，更优选为5重量％以下，特别优选为1重量％以下。
嵌段[E]优选仅包含链状烃化合物氢化物单元[II]或仅包含含环式烃基化合物氢化物单元[I]和链状烃化合物氢化物单元[II]，但也可包含除单元[I]和[II]以外的任意的单元。作为任意的结构单元的例子，可举出除单元[I]和[II]以外的基于乙烯基化合物的结构单元。嵌段[E]中的任意的结构单元的含有率优选为10重量％以下，更优选为5重量％以下，特别优选为1重量％以下。
在嵌段[E]包含含环式烃基化合物氢化物单元[I]和链状烃化合物氢化物单元[II]的情况下，嵌段[E]中的单元[I]与[II]的重量比[I]/[II]优选为0.1以上，更优选为0.2以上，特别优选为0.3以上，优选为1.5以下，更优选为1.4以下，特别优选为1.3以下。
此外，氢化嵌段共聚物[G]的分子中的单元[I]与[II]的重量比[I]/[II]优选为70/30以上，更优选为72/28以上，特别优选为74/26以上，优选为89/11以下，更优选为85/15以下，特别优选为83/17以下。通过单元[I]与[II]的比率为上述范围，从而能够容易地得到具有优选特性的含孔层。
氢化嵌段共聚物[G]的制造方法可没有特别限定地采用任意的制造方法。氢化嵌段共聚物[G]可通过例如以下方式而进行制造：准备与含环式烃基化合物氢化物单元[I]和链状烃化合物氢化物单元[II]对应的单体，使它们聚合，将得到的聚合物[F]进行氢化。具体的制造可适当组合例如国际公开第WO2016/152871号所记载的方法及其他已知的方法而实施。氢化反应中的氢化率通常为90％以上，优选为95％以上，更优选为97％以上。通过提高氢化率，从而能够提高氢化嵌段共聚物[G]的低双折射性和热稳定性等。氢化率能够通过1H-NMR而进行测定。
[2.2.构成含孔层的树脂的特性等]
构成含孔层的树脂中的聚合物的重均分子量以通过凝胶渗透色谱法而测定的聚苯乙烯换算或聚异戊二烯换算的重均分子量计，通常为5000以上，优选为10000以上，更优选选为15000以上，通常为50000以下，优选为45000以下，更优选为40000以下。
构成含孔层的树脂可以根据需要含有除聚合物以外的任意成分。任意成分的例子可举出紫外线吸收剂、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、防静电剂、分散剂、氯捕获剂、阻燃剂、结晶成核剂、增强剂、抗粘连剂、防雾剂、脱模剂、颜料、有机或无机的填充剂、中和剂、润滑剂、分解剂、金属非活化剂、防污染剂、以及抗菌剂。
作为紫外线吸收剂的例子，可举出氧化二苯甲酮系化合物、苯并三唑系化合物、水杨酸酯系化合物、二苯甲酮系紫外线吸收剂、苯并三唑系紫外线吸收剂、丙烯腈系紫外线吸收剂、三嗪系化合物、镍络盐系化合物、以及无机粉体等。优选的紫外线吸收剂的例子可举出2,2’-亚甲基双(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚)、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2,4-二叔丁基-6-(5-氯苯并三唑-2-基)苯酚、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮、2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮。特别优选的例子可举出2,2’-亚甲基双(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚)。
在构成含孔层的树脂含有紫外线吸收剂的情况下，紫外线吸收剂的含量优选相对于100重量％的树脂为0.5～5重量％。
构成含孔层的树脂优选为非晶性树脂。通过采用非晶性树脂，即便采用的树脂不是折射率极低的树脂，也能够得到良好的视角扩大的效果。
树脂的结晶性的判定可使用差示扫描热量仪(DSC)进行测定。具体而言，对于进行结晶性的判定的对象的树脂，可使用差示扫描热量仪(DSC)，根据JIS K7121以10℃/分钟的升温速度(升温模式)进行分析。在该分析中，在存在吸热峰的情况下，可判定为结晶性树脂。
构成含孔层的树脂优选其拉伸伸长率为特定的值以下。具体而言，优选：对于将测定对象物的树脂成型为单层20μm的膜、冲压为哑铃状的试验片，按照ISO527-3(试验速度：50mm/min)测定的拉伸伸长率为特定的值以下。该拉伸伸长率优选为6％以下，更优选为4％以下。拉伸伸长率的下限没有特别限定，可设为例如0.3％以上。通过采用呈现这样的低拉伸伸长率的树脂，从而能够容易地进行含孔部的裂纹的形成。
[3.含孔层的特性等]
含孔层的折射率为1.53以下，优选为1.51以下。通过将含孔层的折射率设为上述特定的值以下，从而能够提高基于含孔层的视角扩大的效果，得到本发明的有效的效果。折射率的下限没有特别限定，可设为例如1.48以上。
在本申请中所说的含孔层的折射率是指构成含孔层的材料的不具有含孔部的部位的折射率。视角扩大膜中的含孔层的折射率的测定可通过例如以下方式而进行：在通过加热压制而使含孔层的孔消失的基础上，使用适当的测定装置测定该层的折射率。具体而言，可将视角扩大膜在适当的温度下进行压制，直至在其至少一部分的区域中孔消失而变得透明为止，然后测定该区域的折射率。压制中适当的温度可设为构成含孔层的树脂的Tg以上或Tm以上、且该树脂的(Tg+10)℃以下或(Tm+10)℃以下的温度。作为测定装置，可使用例如棱镜耦合器等折射率·膜厚测定装置。
在含孔层具有光学各向异性的情况下，其折射率设为(nx+ny)/2。
本发明的视角扩大膜可以仅具有1层含孔层，也可以具有2层以上。在本发明的视角扩大膜具有2层以上含孔层的情况下，作为构成各树脂层的材料，可使用上述示例的材料。
含孔层的厚度优选为4μm以上，更优选为8μm以上，优选为90μm以下，更优选为60μm以下。在视角扩大膜具有2层以上含孔层的情况下，优选含孔层的合计厚度为该范围。通过含孔层的厚度为该范围内，从而能够容易地构成具有本发明的效果的含孔层。
[4.除含孔层以外的树脂层]
本发明的视角扩大膜可以仅具有含孔层作为树脂层，也可以组合具有含孔层和非含孔层的任意的树脂层。通过将含孔层和除其以外的树脂层进行组合，从而能够构成有用的视角扩大膜。
作为该任意的树脂层的一个例子，可举出比含孔层强度高的补强层。含孔层由于含有孔，因此可成为强度低的含孔层，而通过设置该补强层，从而能够得到兼具光学性能和强度的视角扩大膜。
作为任意的树脂层的另一个例子，可举出设置于含孔层的表面或里面的一者或二者的保护层。含孔层由于含有孔，因此其表面具有凹凸，而通过设置该保护层，从而能够得到兼具光学性能和表面平滑性的视角扩大膜。保护层可以是进一步具有作为上述的补强层而发挥功能的层。例如，可将本发明的视角扩大膜设为具有表皮层/中心层/表皮层的2种3层的层构成的膜，且可将中心层设为含孔层、将表皮层设为可作为补强层和/或保护层而发挥功能的层。
作为任意的树脂层的再一个例子，可举出用于使视角扩大膜和其他部件的粘接性提高的易粘接层。
在本发明的视角扩大膜具有除含孔层以外的树脂层的情况下，构成该层的树脂没有特别限定，可适当选择具有期望的特性的任意的材料。例如，作为构成补强层和保护层的树脂，可适当选择上述的构成含孔层的树脂的示例中具有期望特性的树脂。
视角扩大膜的厚度优选为5μm以上，更优选为10μm以上，进一步优选为20μm以上。对于上限没有特别限定，优选为100μm以下，更优选为70μm以下，进一步优选为40μm以下。
[5.含孔部]
本发明的视角扩大膜中的含孔层具有多个彼此大致平行的含孔部，含孔部含有孔。
图1是示意地示出视角扩大膜的一个例子的平面图。在图1的例子中，长条状的视角扩大膜1仅包含一层的含孔层，具有多个彼此平行的直线状的含孔部20。图1中，含孔部20分别以一根细线进行图示，但含孔部20为具有宽度和深度的区域，其中具有多个孔(在图1中未图示)。在图1的例子中，含孔部20的长度方向为与视角扩大膜1的TD方向平行的方向。
含孔部由于含有孔，因此入射到含孔部的光被散射。此外，通过含有孔，含孔部的折射率显现与含孔层的未形成含孔部的部位不同的折射率。结果，光的散射方向的角度可扩大。虽然并不局限于特定的理论，但认为通过光向这样的宽范围的散射，从而能够实现视角的扩大。
含孔部中所含有的孔可以在视角扩大膜的厚度方向上贯穿，也可以不贯穿。在任一情况下，由于含孔部含有孔，因此成为在视角扩大膜的厚度方向上具有深度的结构。各含孔部通常具有多个孔，但含孔部的结构不限于此，可以由单一的裂缝状的孔形成。含孔部的深度可以为含孔层的整个厚度方向，也可以仅为其一部分。
多个含孔部可设定为彼此大致平行。含孔部彼此“大致平行”是指在可得到本发明的效果的范围内，彼此所成的角度可以是超过0°的角度。具体而言，可以具有优选为±40°以内、更优选±30°以内的误差。彼此“大致平行”的含孔部由于可具有这样的角度关系，因此在含孔层中多个含孔部可以具有相互交叉的部位。
每个含孔部通常具有大致直线状的形状。含孔部的形状为“大致直线状”是指还包含在可得到本发明的效果的范围内的具有褶曲的情况。
此外，从形成含孔部的容易度的观点出发，含孔部的长度方向优选与视角扩大膜的TD方向大致平行(与MD方向大致垂直)。在该情况下，不需要如图1所示的1个例子那样从视角扩大膜1的一端部到与该端部相向的另一端部形成直线状。
相邻的含孔部的间隔P可以是固定的，也可以是随机的。例如，在如图1所示的例子中，相邻的含孔部20的间隔P不是固定的而是随机的间隔。从得到高的视角扩大的效果的观点出发，含孔部的间隔优选为随机的。
相邻的含孔部的间隔P没有特别限定，从抑制波纹状的干涉等现象而得到良好的显示画面品质等的观点出发，优选为狭窄的间隔。对于该间隔P，具体而言，可优选设为50μm以下，更优选设为30μm以下，进一步优选设为5μm以下。在间隔P为随机的情况下，优选视角扩大膜中的间隔P的最大值为该上限以下。另外，上述间隔P的下限没有特别限定，可设为0.5μm以上。
在优选的方式中，视角扩大膜具有的多个的含孔部的一部分或全部由裂纹形成。从形成含孔部的容易度的观点出发，优选含孔部由裂纹形成。
裂纹是指在膜中形成的大致直线状的裂缝。裂纹通常具有在该裂缝之间形成的原纤维和在其之间形成的作为孔的空隙(void)。原纤维是指通过将构成树脂的分子进行纤维化而得到的纤维。
图2是示出裂纹的结构的一个例子的放大示意图。在图2中，裂纹21具有多个细长的原纤维211和存在于其间的空隙212。原纤维211通常在与作为含孔部的裂纹的长度方向大致正交的方向上延伸而存在。具有这样的结构的裂纹可通过将膜进行裂纹加工而形成。通过将膜进行裂纹加工，对膜施加压力，从而能够使膜形成裂缝，进而在裂缝的间隙内使构成树脂的分子纤维化，形成原纤维和在其间的空隙。裂纹加工的详细内容在后面叙述。
原纤维的直径通常为5nm～50nm，优选为10nm～50nm，更优选为10nm～40nm，进一步更优选为20nm～40nm。裂纹中的空隙的直径通常为5nm～45nm，优选为10nm～30nm。在含孔部由裂纹形成的情况下，该裂纹的宽度通常为20nm～800nm，优选为30nm～600nm，更优选为40nm～300nm。裂纹高度通常为0.3μm～50μm，优选为0.4μm～30μm，更优选为0.5μm～20μm。此处的原纤维的直径、空隙的直径以及裂纹的宽度、裂纹高度的值为平均值，具体而言可通过使用扫描型电子显微镜观察裂纹显现的任意的3个部位，测定原纤维和空隙的大小而求出。
[6.视角扩大膜的形状、物性等]
本发明的视角扩大膜可以为长条的膜，也可以是单张的膜。通常，从提高制造效率的观点出发，视角扩大膜被制造为长条的膜。此外，在制造单张的视角扩大膜的情况下，可通过将长条的视角扩大膜切出所期望的形状，从而制造单张的视角扩大膜。
本发明的视角扩大膜可以是光学各向异性小的实质上在光学上为各向同性的膜，也可以是在光学上为各向异性的膜。在视角扩大膜为光学上的各向异性的情况下，该各向异性可以是起因于含孔层的、也可以是起因于除含孔层以外的层的、还可以是起因于这两者的各向异性。
在本发明的视角扩大膜为光学上的各向异性的膜的情况下，其面内延迟Re优选为360nm以下，更优选为330nm以下，进一步优选为300nm以下。对于下限没有特别限定，优选为10nm以上，更优选为20nm以上，进一步优选为30nm以上。此外，厚度方向的延迟Rth优选为400nm以下，更优选为350nm以下，进一步优选为300nm以下。对于下限没有特别限定，优选为10nm以上，更优选为20nm以上，进一步优选为30nm以上。
视角扩大膜的全光线透过率优选为70％以上，更优选为80％以上。光线透过率可按照JIS K0115，使用分光光度计(日本分光(株)社制，紫外可见近红外分光光度计“V-570”)进行测定。
[7.视角扩大膜的制造方法]
本发明的视角扩大膜可使用已知的方法等任意的方法进行制造。例如，可在制造了用于供给形成含孔部的膜后，在该膜的一个以上的层中形成含孔部，由此制造本发明的视角扩大膜。在本申请中，有时将这样的用于供给形成含孔部的膜称为“材料膜”。
[7.1.材料膜的制造]
材料膜的层构成没有特别限定，可设为适合于所期望的视角扩大膜的层构成的层构成。例如，可设为包含作为含孔层的层和除其以外的作为树脂层的层的层构成。更具体而言，将通过裂纹加工可成为含孔层的层以及即使通过该裂纹加工也不产生裂纹的层进行组合，从而可构成具有含孔层和除其以外的树脂层的用于得到视角扩大膜的材料膜。
作为材料膜的制造方法的例子，可举出注射成型法、挤出成型法、压制成型法、吹胀成型法、吹塑成型法、压延辊成型法、注塑成型法以及压缩成型法。
制造材料膜时的熔融树脂温度等条件能够根据材料膜的种类而适当变更，能够在公知的条件下进行。
在材料膜具有2层以上的树脂层的情况下，作为材料膜的制造方法的例子，可举出共挤出T模头法、共挤出吹胀法、共挤出层压法、干燥层压法、共流延法、以及涂布成型法。
材料膜可以是未被拉伸的未拉伸膜、也可以是被拉伸了的拉伸膜。通常，拉伸膜的拉伸伸长率小，更容易形成裂纹。因此，能够通过例如将用某材料形成的拉伸膜和用相同材料形成的未拉伸膜进行贴合而形成多层的材料膜，对其实施裂纹加工，从而使裂纹仅在拉伸膜上显现。用于得到拉伸膜的拉伸方法可以采用单轴拉伸、以及双轴拉伸中的任一种，优选双轴拉伸。其中，优选的实施方式为在材料膜的TD方向上拉伸倍率高的双轴拉伸。
拉伸能够使用公知的拉伸装置进行。拉伸装置的例子可举出纵向单轴拉伸机、扩辐拉伸机、气泡拉伸机以及辊式拉伸机。
拉伸温度优选为(Tg-30℃)以上，更优选为(Tg-10℃)以上，优选为(Tg+60℃)以下，更优选为(Tg+50℃)以下。在此，“Tg”表示树脂的玻璃化转变温度。
拉伸倍率优选1.2倍～5倍，更优选1.5倍～4倍，进一步优选2倍～3倍。在像双轴拉伸这样沿不同的多个方向进行拉伸的情况下，优选以在各拉伸方向上的拉伸倍率的积表示的总拉伸倍率控制在上述范围。
[7.2.含孔部的形成]
在制造材料膜后，在材料膜的面上形成含孔部，由此可制造视角扩大膜。
作为形成含孔部的具体的方法的例子，可举出裂纹加工。通过进行裂纹加工，从而能够高效地制造含孔部由裂纹形成的视角扩大膜。
裂纹加工能够用已知的方法等任意的方法进行。作为裂纹加工的例子，可举出日本特开平6-82607号公报、日本特开平7-146403号公报、日本特开平9-166702号公报、日本特开平9-281306号公报、WO2007/046467号、日本特开2006-313262号公报、日本特开2009-298100号公报、以及日本特开2012-167159号公报中所记载的方法。
参考图3和图4对裂纹加工的具体例子进行说明。图3为示意地示出裂纹加工装置的一个例子的立体图，图4是将图3的刀片附近放大而示意地表示的侧视图。在图4中，从TD方向观察装置。
在图3的例子中，裂纹加工装置100具有出料辊41、输送辊42和43、以及刀片30。刀片30具有在与TD方向平行的方向上延长的刀刃30E。
在裂纹加工装置100的操作中，从出料辊41沿箭头A11方向输送的材料膜10在对刀片30的刀刃30E施力的状态下被输送辊42和43支承并输送。由此，能够对材料膜10施加压力。结果，在材料膜10的表面产生因加压而引起的变形，形成在与TD方向大致平行的方向上延长的含孔部20，能够制造视角扩大膜1。
在裂纹加工中，刀片30与材料膜10相接的角度可适当调节成形成所期望的裂纹的角度。在图3和图4的例子中，该角度表示为从刀刃30E的延长方向观察的刀片30的中心线30C与材料膜10的下游侧的表面所成的角度θ。角度θ优选10°～60°，更优选为15°～50°，进一步优选为20°～40°。
在将刀片抵压于材料膜时的材料膜的张力可适当调节成形成所期望的裂纹的值。该张力优选为100N/m～1000N/m，更优选为300N/m～800N/m。
在对材料膜实施拉伸处理的情况下，裂纹加工可以在材料膜的拉伸处理前进行，也可以与拉伸处理同时进行。
在作为材料膜使用具有2层以上的树脂层的材料膜对该材料膜进行裂纹加工的情况下，有2层以上的树脂层全部会产生裂纹的情况，也有仅一部分的树脂层产生裂纹的情况。进而，在仅一部分的树脂层产生裂纹的情况下，有在最表面的层产生裂纹的情况，也有在内侧的层产生裂纹的情况。例如，在对由拉伸伸长率较小且脆的材质的中心层、以及其表面和里面的较柔软的材质的表皮层形成的材料膜进行裂纹加工的情况下，可仅在中心层产生裂纹。这样的膜也可用作本发明的视角扩大膜。
[8.视角扩大膜的用途：偏振片]
本发明的视角扩大膜可用于使液晶显示装置的视角扩大的用途。但是，本发明的视角扩大膜的功能不限于此。例如，本发明的视角扩大膜可以是除了作为视角扩大膜的功能以外还同时发挥除其以外的功能的视角扩大膜。作为该除视角扩大膜以外的功能的例子，可举出作为保护膜的功能，作为相位差膜的功能、以及作为光学补偿膜的功能。特别如以下所述，可优选用作在偏振片中同时发挥作为偏振片保护膜的功能的视角扩大膜。
本发明的偏振片具有本发明的视角扩大膜和起偏器。在本发明的偏振片中，视角扩大膜可作为偏振片保护膜而发挥功能。这样的偏振片可通过例如将起偏器和视角扩大膜进行贴合从而制造。在本发明的偏振片中，起偏器与视角扩大膜可以不经由粘接层而直接贴合，也可以经由通过粘接剂所形成的粘接层而进行贴合。进而，也可以在起偏器与视角扩大膜之间进一步插入其他的保护膜。
在视角扩大膜仅在其一个表面具有含孔部的情况下，该表面可以位于起偏器侧，也可以位于起偏器的相对侧。
本发明的偏振片可以仅在起偏器的一个面具有视角扩大膜，也可以在两个面具有视角扩大膜。在仅在起偏器的一个面具有视角扩大膜的情况下，偏振片可在起偏器的另一个面具有可作为保护膜发挥功能的除视角扩大膜以外的任意的膜。
在本发明的偏振片中，视角扩大膜可与起偏器直接相接。或本发明的偏振片可以进一步具有在视角扩大膜与起偏器之间插入的其他层。在视角扩大膜直接与起偏器相接或仅经由粘接剂层与起偏器相接的情况下，视角扩大膜可在偏振片中作为保护起偏器的保护膜而发挥功能。
另一方面，本发明的偏振片和液晶显示装置即使在已经形成的液晶显示装置中仅追加视角扩大膜也能构成。具体而言，在除观看侧起偏器以外还进一步在观看侧具有保护膜等各种构成要素的液晶显示装置的显示面设置视角扩大膜，由此可将观看侧起偏器和视角扩大膜进行组合，构成本发明的偏振片和液晶显示装置。
在将本发明的偏振片用在后述的VA模式的液晶显示装置中的情况下，优选含孔部的长度方向与起偏器的吸收轴平行。由此，能够扩大VA模式的液晶显示装置的视角。
此外，在将本发明的偏振片用在后述的TN模式的液晶显示装置中的情况下，优选从倾斜方向观看液晶显示装置的显示画面时进行灰阶反转的方位角度与含孔部的长度方向所成的角是垂直的。由此，能够扩大TN模式的液晶显示装置的视角。
起偏器可通过例如使聚乙烯醇膜吸附碘或二向色性染料后，在硼酸浴中进行单轴拉伸而制造。此外，也可通过例如使聚乙烯醇膜吸附碘或二向色性染料而进行拉伸，进而将分子链中的聚乙烯醇单元的一部分改性为聚亚乙烯单元而制造。进而，作为起偏器，可以使用例如栅格起偏器(GRID POLARIZER)、多层起偏器、胆甾型液晶起偏器等具有将偏振光分离成反射光和透射光的功能的起偏器。在这些中，优选包含聚乙烯醇的起偏器。起偏器的偏光度优选为98％以上，更优选为99％以上。起偏器的平均厚度优选为5μm～80μm。
作为用于粘接起偏器和视角扩大膜的粘接剂，可使用光学上透明的任意的粘接剂。粘接剂的例子可举出水性粘接剂、溶剂型粘接剂、双液固化型粘接剂、紫外线固化型粘接剂以及感压性粘接剂。其中，优选水性粘接剂，特别优选聚乙烯醇系的水性粘接剂。此外，粘接剂可以单独使用1种，也可以将2种以上以任意的比率组合使用。
粘接层的平均厚度优选为0.05μm以上，更优选为0.1μm以上，优选为5μm以下，更优选为1μm以下。
将视角扩大膜与起偏器进行贴合的方法没有限制，优选例如以下的方法：根据需要在起偏器的一个面涂敷粘接剂后，使用辊式层压机将起偏器与视角扩大膜进行贴合，根据需要进行干燥。干燥时间和干燥温度可根据粘接剂的种类而适当选择。
[9.液晶显示装置]
本发明的视角扩大膜以及本发明的偏振片可用于液晶显示装置。构成液晶显示装置的液晶单元能够使用TN(Twisted Nematic)模式、VA(Virtical Alignment)模式、IPS(In-Plane Switching)模式等公知的模式，从能够有效地扩大视角的观点出发，优选TN模式以及VA模式。
[9.1.TN模式的液晶显示装置]
本发明的视角扩大膜或本发明的偏振片优选用于TN模式的液晶显示装置。
本发明的TN模式的液晶显示装置从观看侧起依次具有本发明的偏振片以及TN模式的液晶单元，偏振片配置成其视角扩大膜侧的面成为观看侧，在从倾斜方向观看液晶显示装置的显示画面时进行灰阶反转的方位角度与含孔部的长度方向所成的角是垂直的。在此的进行灰阶反转的方位角度是指：代替本发明的偏振片，设置除不具有本发明的视角扩大膜以外与本发明的偏振片具有相同构成的偏振片进行观察时的灰阶反转的方位角度。
TN模式的液晶显示装置通常在TN模式的液晶单元的与观看侧的相对侧具有偏振片和光源。作为在与观看侧的相对侧所配置的偏振片，可以使用本发明的偏振片，也可以使用公知的偏振片等除本发明的偏振片以外的偏振片。此外，作为光源可使用公知的光源等任意的光源。
观看侧是指在使用液晶显示装置时，所显示的图像的观察者所在的一侧。
通常，在将液晶显示装置以从黑显示逐渐提高亮度而成为白显示的方式进行了操作的情况下，显示画面的辉度也会逐渐上升。例如，在以使液晶显示装置的显示画面显示8位灰度(Gray Scale)(将黑显示设为0，将白显示设为255，中间灰阶用0到255的值表示)的方式进行了操作的情况下，随着使灰阶从0上升至255，显示画面的辉度也上升。然而，当根据观察的方向进行使亮度逐渐上升的操作时，有时与之相反显示画面的辉度下降。像这样，将实际的显示画面的辉度的上升或下降与使显示装置所显示的亮度上升或下降的操作不一致的情况称为“灰阶反转”。在从倾斜方向观看液晶显示装置的显示画面时，有时从某方位角度能够看到灰阶反转。本发明的TN模式的液晶显示装置通过将从倾斜方向观看显示画面时进行灰阶反转的方位角度与含孔部的长度方向所成的角设为垂直，从而能够降低这样的灰阶反转，扩大视角。
进行灰阶反转的方位角度并不限于一个方向，有时也是两个方向或是具有某程度的宽度的角度范围。在该情况下，确定在其中最想扩大视角的方向，在与该方向垂直的方向上可设定含孔部的长度方向。
在本发明的TN模式的液晶显示装置中，作为本发明的偏振片，可优选使用起偏器的吸收轴与含孔部的长度方向所成的角为45°的偏振片。在通常的TN模式的液晶显示装置(在具有矩形的显示画面、显示画面在大致垂直方向上竖立、矩形的长边方向为水平方向、短边方向为大致垂直方向的状态下使用的显示装置)中，在许多情况下，从下侧观察时可看到灰阶反转。此外，在通常的TN模式的液晶显示装置中，起偏器在许多情况下，其吸收轴与显示画面水平方向所成的角为45°。因此，在作为本发明的偏振片使用起偏器的吸收轴与含孔部的长度方向所成的角为45°的偏振片的情况下，能够容易地进行如下配置：起偏器的吸收轴与显示画面水平方向所成的角为45°且含孔部的长度方向与显示画面水平方向所成的角度为平行，因此能够容易地进行TN模式的液晶显示装置的视角的扩大。
[9.2.VA模式的液晶表示装置]
本发明的视角扩大膜或本发明的偏振片此外还优选用于VA模式的液晶显示装置。
本发明的VA模式的液晶显示装置从观看侧起依次具有本发明的偏振片以及VA模式的液晶单元，偏振片配置成其视角扩大膜侧的面成为观看侧。
VA模式的液晶显示装置通常在VA模式的液晶单元的与观看侧的相对侧具有偏振片和光源。作为在与观看侧的相对侧所配置的偏振片，可以使用本发明的偏振片，也可以使用公知的偏振片等除本发明的偏振片以外的偏振片。此外，作为光源能够使用公知的光源等任意的光源。
在本发明的VA模式的液晶显示装置中，作为本发明的偏振片，可优选使用含孔部的长度方向与起偏器的吸收轴平行或垂直的偏振片。在通常的液晶显示装置中配置这样的偏振片的情况下，优选含孔部的长度方向与显示画面的长边方向的关系为平行或垂直。含孔部的长度方向可设为与需要扩大视角的方位角方向垂直的方向。例如，在具有矩形的显示画面的显示装置中，在需要扩大其长边方向的视角的情况下，优选含孔部的长度方向配置在与其短边方向平行的方向。含孔部的长度方向通常可设为与起偏器的吸收轴平行或垂直的方向。通过设为这样的配置，从而能够扩大VA模式的液晶显示装置的视角。
实施例
以下示出实施例对本发明具体地说明。但是，本发明并不限定于以下的实施例，在不脱离本发明的请求的范围及其同等的范围的范围内可任意地变更实施。
在以下的说明中，只要无特别说明，表示量的“％”和“份”则为重量基准。以下的操作只要无特别说明，则在常温常压大气中进行。
[评价方法]
(含孔层的折射率)
将实施例和比较例中得到的视角扩大膜在构成含孔层的树脂的Tg或Tm以上且(Tg+20)℃以下或(Tm+20)℃以下的适当的温度进行压制，直到裂纹消失变得透明为止，然后测定含孔层的折射率。作为折射率的测定装置，使用折射率·膜厚测定装置(Airix社制“棱镜耦合器Model 2010/M”)。
(结晶性的判定)
对于结晶性的判定对象物，使用差示扫描热量仪(DSC)，根据JIS K7121以10℃/分钟的升温速度(升温模式)进行分析，在吸热峰存在的情况下，判定为结晶性树脂。
(拉伸伸长率)
准备了测定对象物的树脂的单层厚度20μm的膜。除了实施例1以外，直接使用实施例和比较例中得到的厚度20mm的中心层用的膜。在实施例1中，获得与使用的双轴拉伸聚丙烯膜相同的材质且厚度为20μm的产品。将膜冲压成哑铃状，制成试验片。按照ISO527-3(试验速度：50mm/min)对其测定拉伸伸长率。
(白辉度、对比度和Δγ)
对实施例和比较例的液晶显示装置测定白辉度、对比度和Δγ。
测定使用光谱仪(Topcon社制，产品名“SR-LEDW”)。白辉度和对比度从显示装置的正面方向(极角0°)进行测定。测定时，将照射在装置的显示面的光的照度设为0勒克斯。将白显示时的辉度作为白辉度(单位：cd/m2)而求出。此外，将(白显示时的辉度)/(黑显示时的辉度)的比作为对比度而求出。高的白辉度表示辉度良好。高对比度表示对比度良好。低Δγ表示视角特性良好。
此外，显示256灰阶的灰度中的0(黑)～255(白)的各灰阶的色调，从正面方向和极角75°的方向观察辉度。极角75°的方向的方位角设为与含孔部的长度方向垂直的显示装置面内方向。在实施例中，设为与含孔部的长度方向垂直的显示装置面内方向，在比较例中，设为对应于各实施例的显示装置面内方向。在各方向的观察中，计算将灰度0的辉度设为0％、将灰度255时的辉度设为100％的规格化辉度，求出灰度与规格化辉度的关系。在灰度的各个灰阶中，求出正面方向的规格化辉度与极角75°方向的规格化辉度的差的绝对值，得到这些值中的最大值作为Δγ(％)。
[实施例1]
(1-1.材料膜)
准备宽度300mm、厚度15μm的无拉伸聚丙烯膜(Futamura Chemical(株)公司制)以及厚度15μm的双轴拉伸聚丙烯膜(Futamura Chemical(株)公司制)。
将双轴拉伸聚丙烯膜作为判定对象物，判定构成其的树脂的结晶性，结果为结晶性。
将双轴拉伸聚丙烯膜作为测定对象物，测定拉伸伸长率，结果拉伸伸长率为5％。
将无拉伸聚丙烯膜与双轴拉伸聚丙烯膜用热层压法进行贴合，得到材料膜。
(1-2.视角扩大膜)
使用图3和图4中概略地示出的装置，进行视角扩大膜的制造。在装置中，作为刀片30，采用SUS制的刀片(刀片的前端R＝0.2mm)。
将(1-1)中得到的材料膜以该无拉伸聚丙烯膜侧的面与刀片30相接的方式进行配置，将材料膜10抵压于刀片30，以材料膜10的张力为500N/m、沿箭头A11的方向以50mm/min的速度输送，进行裂纹加工。
在裂纹加工时，刀片30的刀刃30E的方向设为材料膜的宽度方向(TD方向)。从刀刃30E的延长方向观察的刀片30的中心线30C与材料膜10的下游侧的表面所成的角度θ设为20°。由此，制造视角扩大膜。
得到的视角扩大膜的含孔部在双轴拉伸聚丙烯膜侧显现。该含孔部为大致直线状的形状的裂纹，含孔部的长度方向彼此大致平行，与膜的TD方向大致平行。含孔部的间隔P为20μm以下的随机的间隔。每个含孔部的宽度的平均值为300nm，含孔部的深度的平均值为15μm，原纤维的直径的平均值为20nm。这些值通过选择裂纹膜的任意的3个部位，用扫描型电子显微镜观察25μm见方的面积而求出。
对得到的视角扩大膜测定作为该含孔层的双轴拉伸聚丙烯膜部分的折射率。
(1-3.液晶表示装置的制造)
将(1-2)中得到的视角扩大膜与线性偏振光VA模式的液晶显示装置(BenQ制，27英寸，型号GW2760HS)的观看侧表面的偏振片贴合。贴合时，以观看侧偏振片的起偏器的吸收轴与视角扩大膜的含孔部的长度方向所成的角成为90、且含孔部的长度方向相对于矩形的显示画面的短边方向成为平行的方式调节它们的朝向。此外，视角扩大膜的贴合以形成含孔部的侧的面成为观看侧的方式进行。由此，得到本发明的液晶显示装置。
(1-4.评价)
对(1-3)中得到的液晶显示装置测定白辉度、对比度和Δγ。
[实施例2]
(2-1.嵌段共聚物[F1]的制造)
在充分地进行了干燥且氮置换的、具有搅拌装置的不锈钢制反应器中，加入256份的脱水环己烷、25.0份的脱水苯乙烯以及0.65份的二正丁醚，在60℃边进行搅拌边添加0.82份的正丁基锂(15％环己烷溶液)，引发聚合反应。进而，边进行搅拌边在60℃反应60分钟。在此时刻的聚合转化率为99.5％。反应温度维持60℃直到反应停止。
接下来，将包含25份苯乙烯单体和25份异戊二烯单体的50份的混合单体历时150分钟连续地添加到反应液中，添加终止后直接继续搅拌20分钟。在此时刻的聚合转化率为99.5％。然后，进一步加入25.0份脱水苯乙烯，搅拌60分钟。在该时刻的聚合转化率大致为100％。接着，在反应液中加入0.5份的异丙醇使反应终止，得到包含嵌段共聚物[F1]的聚合反应溶液。得到的嵌段共聚物[F1]的重均分子量(Mw)为58000，分子量分布(Mw/Mn)为1.03。
(2-2.氢化嵌段共聚物[G1]的制造)
将在(2-1)中得到的聚合反应溶液转移到具有搅拌装置的耐压反应器中，添加4.0份的作为氢化催化剂的二氧化硅-氧化铝担载型镍催化剂(E22U、镍担载量60％；日晖化学工业公司制)以及350份的脱水环己烷，进行混合。将反应器内部用氢气进行置换，进而边搅拌溶液边供给氢，在温度170℃、压力4.5MPa进行6小时的氢化反应。
氢化反应终止后，过滤反应溶液除去氢化催化剂。在滤液中，添加1.0份的溶解了0.1份的作为酚系抗氧化剂的季戊四醇·四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](产品名“AO60”，ADEKA社制)的二甲苯溶液，进行溶解，制成溶液。
接下来，使用圆筒型浓缩干燥器(日立制作所公司制，产品名“Contro”)，将上述溶液在温度260℃、压力0.001MPa以下进行处理，从溶液除去作为溶剂的环己烷、二甲苯及其他挥发成分，得到溶融的树脂。将其通过具有连接于浓缩干燥器的孔径20μm的不锈钢制烧结过滤器的聚合物过滤器(FUJI FILTER MFG.CO.,LTD.制)，在温度260℃过滤后，从模头将熔融聚合物挤出成股状，进行冷却，利用造粒机成型为颗粒。由此，得到包含氢化嵌段共聚物[G1]的树脂[G1]的颗粒。
所得到的树脂[G1]中的氢化嵌段共聚物[G1]为包含St、来自苯乙烯的重复单元和来自异戊二烯的重复单元共存的嵌段(以下适当称为“St/Ip”。)以及Ip的3嵌段共聚物，各自的嵌段的重量比为St∶St/Ip∶St＝25∶25/25∶25。该嵌段共聚物的Mw为59000，Mw/Mn为1.05、氢化率为几乎100％、热软化温度Ts为110℃。
(2-3.嵌段共聚物[F2]的制造)
在具有搅拌装置的内部被充分地进行了氮置换的反应器中，加入270份的脱水环己烷、75份脱水苯乙烯以及7.0份的二正丁醚。在60℃边搅拌全部内容物边加入5.6份的正丁基锂(15％环己烷溶液)而引发聚合。继续在60℃搅拌全部内容物60分钟。反应温度维持60℃直到反应停止。
在此时刻(聚合第1阶段)的聚合转化率为99.4％。
接下来，将15份脱水异戊二烯历时40分钟连续地添加到反应液中，添加终止后直接继续搅拌30分钟。在此时刻(聚合第2阶段)的聚合转化率为99.8％。
之后，进而历时30分钟连续地向反应液中添加10份脱水苯乙烯，添加终止后直接搅拌30分钟。在此时刻(聚合第3阶段)的聚合转化率为几乎100％。
在此，添加1.0份的异丙醇使反应终止，由此得到包含[D1]-[E]-[D2]型的嵌段共聚物[F2]的聚合物溶液。在得到的嵌段共聚物[F2]中，Mw[F2]＝82400、Mw/Mn为1.32、wA∶wB＝85∶15。
(2-4.氢化嵌段共聚物[G2]的制造)
将(2-3)中得到的聚合物溶液转移到具有搅拌装置的耐压反应器中，添加4.0份的作为氢化催化剂的硅藻土担载型镍催化剂(产品名“E22U”、镍担载量60％、日晖催化剂化成公司制)以及30份的脱水环己烷，进行混合。将反应器内部用氢气进行置换，进而边搅拌溶液边供给氢，在温度190℃、压力4.5MPa进行6小时的氢化反应。
在通过氢化反应所得到的反应溶液中包含氢化嵌段共聚物[G2]。氢化嵌段共聚物[G2]的Mw[G2]为71800，分子量分布Mw/Mn为1.30，氢化率为几乎100％。
在氢化反应终止后，过滤反应溶液而除去氢化催化剂，然后添加2.0份的溶解了0.3份的作为酚系抗氧化剂的季戊四醇·四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](产品名“AO60”，ADEKA社制)的二甲苯溶液，进行溶解，制成溶液。
接下来，使用圆筒型浓缩干燥器(产品名“Contro”，日立制作所公司制)，将上述溶液在温度260℃、压力0.001MPa以下进行处理，从溶液中除去环己烷、二甲苯及其他挥发成分，得到溶融的树脂。将其从模头挤出成绳状，进行冷却，用造粒机成型为颗粒。由此制造95份包含氢化嵌段共聚物[G2]的树脂[G2]的颗粒。
所得到的树脂[G2]中的氢化嵌段共聚物[G2]的Mw[G2]＝68500、Mw/Mn＝1.30、Ts＝139℃。
将树脂[G2]作为判定对象物判定结晶性，结果为非晶性。
将树脂[G2]作为测定对象物测定拉伸伸长率，结果拉伸伸长率为4％。
(2-5.材料膜的制备)
作为材料膜，成型具有表皮层/中心层/表皮层的2种3层的层构成的多层膜。成型使用共挤出成型用的膜成型装置。作为表皮层的材料，使用(2-2)中得到的树脂[G1]。作为中心层的材料，使用(2-4)中得到的树脂[G2]。
所得到的材料膜的宽度为300mm，各表皮层的厚度为10μm，中心层厚度为20μm，材料膜的整体厚度为40μm。
[2-6.视角扩大膜的制造]
使用图3和图4中概略地示出的装置，进行视角扩大膜的制造。在装置中，作为刀片30，采用SUS制的刀片(刀片的前端R＝0.2mm)。
将(2-5)中得到的材料膜以其一面与刀片30相接的方式进行配置，将材料膜10抵压于刀片30，以材料膜10的张力为450N/m、沿箭头A11的方向以50mm/min的速度输送，进行裂纹加工。
在裂纹加工时，刀片30的刀刃30E的方向设为材料膜的宽度方向(TD方向)。从刀刃30E的延长方向观察的刀片30的中心线30C与材料膜10的下游侧的表面所成的角度θ设为20°。由此制造视角扩大膜。
所得到的视角扩大膜的含孔部在中心层显现。该含孔部为大致直线状的形状的裂纹，含孔部的长度方向彼此大致平行，与膜的TD方向大致平行。含孔部的间隔P为1.2μm以下的随机的间隔。每个含孔部的宽度的平均值为250nm，含孔部的深度的平均值为20μm，原纤维的直径的平均值为5nm。这些值通过选择裂纹膜的任意的3个部位，用扫描型电子显微镜观察25μm见方的面积而求出。
对得到的视角扩大膜测定该含孔层的折射率。由于含孔层为中心层，因此在含孔层的折射率的测定中，测定了中心层的折射率。
(2-7.液晶表示装置的制造)
将(2-6)中所得到的视角扩大膜与线性偏振光VA模式的液晶显示装置(与实施例1的(1-3)中使用的相同)的观看侧表面的偏振片贴合。贴合时，以观看侧偏振片中的起偏器的吸收轴与视角扩大膜的含孔部的长度方向所成的角成为90且含孔部的长度方向相对于矩形的显示画面的短边方向成为平行的方式调节它们的朝向。由此，得到本发明的液晶显示装置。
(2-8.评价)
对(2-7)中得到的液晶显示装置测定白辉度、对比度和Δγ。
[实施例3]
除下述变更点以外，通过与实施例2相同的操作，得到液晶显示装置及其构成要素进行评价。
·在(2-6)的视角扩大膜的制造中，将SUS制的板从前端R＝0.2mm的板变更为前端R＝0.5mm的板。
·在(2-6)的视角扩大膜的制造中，将材料膜的张力从450N/m变更为300N/m。
在实施例3中得到的视角扩大膜的含孔部被发现于核层。该含孔部为大致直线状的形状的裂纹，含孔部的长度方向彼此大致平行，与膜的TD方向大致平行。含孔部的间隔P为1.8μm以下的随机的间隔。每个含孔部的宽度的平均值为50nm，含孔部的深度的平均值为20μm，原纤维的直径的平均值为5nm。在含孔层的折射率的测定中，测定了中心层的折射率。
[实施例4]
(4-1.材料膜的制备)
作为材料膜，成型具有表皮层/中心层/表皮层的2种3层的层构成的多层膜。成型使用了共挤出成型用的膜成型装置。作为表皮层的材料，使用了包含丙烯酰基聚合物和橡胶粒子的丙烯酸类树脂(住友化学社制“HT55X”，玻璃化转变温度108℃)。作为中心层的材料，使用了聚甲基丙烯酸甲酯系聚合物树脂(旭化成社制，商品名“DELPET”80NH，玻璃化转变温度102℃)。
所得到的材料膜的宽为300mm，各表皮层的厚度为10μm，中心层厚度为20μm，材料膜的整体厚度为40μm。
将聚甲基丙烯酸甲酯系聚合物树脂作为判定对象物，判定结晶性，结果为非晶性。
将聚甲基丙烯酸甲酯系聚合物树脂作为测定对象物，测定拉伸伸长率，结果拉伸伸长率为5％。
(4-2.视角扩大膜和液晶显示装置的制造和评价)
除下述变更点以外，通过与实施例2的(2-6)～(2-8)相同的操作，得到液晶显示装置及其构成要素进行评价。
·在(2-6)的视角扩大膜的制造中，代替(2-5)中得到的材料膜，使用(4-1)中得到的材料膜。
在实施例4中得到的视角扩大膜的含孔部被发现于核层。该含孔部为大致直线状的形状的裂纹，含孔部的长度方向彼此大致平行，与膜的TD方向大致平行。含孔部的间隔P为1.2μm以下的随机的间隔。每个含孔部的宽度的平均值为50nm，含孔部的深度的平均值为19μm，原纤维的直径的平均值为5nm。在含孔层的折射率的测定中，测定了中心层的折射率。
[实施例5]
(5-1.材料膜的制备)
作为材料膜，成型具有表皮层/中心层/表皮层的2种3层的层构成的多层膜。成型使用了共挤出成型用的膜成型装置。作为表皮层的材料，使用了降冰片烯系聚合物1(商品名：Zeonor 1600，日本瑞翁株式会社制，玻璃化转变温度163℃)。作为中心层的材料，使用了降冰片烯系聚合物2(商品名：Zeonex K26R，日本瑞翁株式会社制，玻璃化转变温度143℃)。
所得到的材料膜的宽为300mm，各表皮层的厚度为10μm，中心层厚度为20μm，材料膜的整体厚度为40μm。
将降冰片烯系聚合物2(Zeonex K26R)作为判定对象物，判定结晶性，结果为非晶性。
将降冰片烯系聚合物2(Zeonex K26R)作为测定对象物，测定拉伸伸长率，结果拉伸伸长率为2％。
(5-2.视角扩大膜和液晶显示装置的制造和评价)
除下述变更点以外，通过与实施例2的(2-6)～(2-8)相同的操作，得到液晶显示装置及其构成要素进行评价。
·在(2-6)的视角扩大膜的制造中，代替(2-5)中得到的材料膜，使用(5-1)中得到的材料膜。
·在(2-6)的视角扩大膜的制造中，将材料膜的张力从450N/m变更为700N/m。
在实施例5中得到的视角扩大膜的含孔部被发现于核层。该含孔部为大致直线状的形状的裂纹，含孔部的长度方向彼此大致平行，与膜的TD方向大致平行。含孔部的间隔P为1.5μm以下的随机的间隔。每个含孔部的宽度的平均值为45nm，含孔部的深度的平均值为19μm，原纤维的直径的平均值为5nm。在含孔层的折射率的测定中，测定了中心层的折射率。
[比较例1]
在实施例1～5中，对液晶显示装置测定了白辉度、对比度和Δγ。
[比较例2]
(C2-1.材料膜的制备)
作为材料膜，成型具有表皮层/中心层/表皮层的2种3层的层构成的多层膜。成型使用了共挤出成型用的膜成型装置。作为表皮层的材料，使用了包含丙烯酰基聚合物和橡胶粒子的丙烯酸树脂(住友化学社制“HT55X”，玻璃化转变温度108℃)。作为中心层的材料，使用了苯乙烯-马来酸酐共聚物树脂(Nova Chemicals社制“DylarkD332”，玻璃化转变温度128℃)。
所得到的材料膜的宽为300mm，各表皮层的厚度为10μm，中心层厚度为20μm，材料膜的整体厚度为40μm。
将苯乙烯-马来酸酐共聚物树脂作为判定对象物，判定结晶性，结果为非晶性。
将苯乙烯-马来酸酐共聚物树脂作为测定对象物，测定拉伸伸长率，结果拉伸伸长率为2％。
(C2-2.视角扩大膜和液晶显示装置的制造和评价)
除下述变更点以外，通过与实施例2的(2-6)～(2-8)相同的操作，得到液晶显示装置及其构成要素进行评价。
·在(2-6)的视角扩大膜的制造中，代替(2-5)中得到的材料膜，使用(C2-1)中得到的材料膜。
·在(2-6)的视角扩大膜的制造中，将材料膜的张力从450N/m变更为500N/m。
在比较例2中得到的视角扩大膜的含孔部被发现于中心层。该含孔部为大致直线状的形状的裂纹，含孔部的长度方向彼此大致平行，与膜的TD方向大致平行。含孔部的间隔P为1.2μm以下的随机的间隔。每个含孔部的宽度的平均值为50nm，含孔部的深度的平均值为19μm，原纤维的直径的平均值为5nm。在含孔层的折射率的测定中，测定了中心层的折射率。
[比较例3]
(C3-1.材料膜的制备)
作为材料膜，成型具有表皮层/中心层/表皮层的2种3层的层构成的多层膜。成型使用了共挤出成型用的膜成型装置。作为表皮层的材料，使用了聚碳酸酯树脂(商品名“Panlite AD5503”，帝人株式会社制，玻璃化转变温度142℃)。作为中心层的材料，使用了另外的聚碳酸酯树脂(商品名“Iupilon HL8004”，Mitsubishi Engineering Plastics株式会社制，玻璃化转变温度136℃)
所得到的材料膜的宽为300mm，各表皮层的厚度为10μm，中心层厚度为20μm，材料膜的整体厚度为40μm。
将苯乙烯-马来酸酐共聚物树脂作为判定对象物，判定结晶性，结果为非晶性。
将苯乙烯-马来酸酐共聚物树脂作为测定对象物，测定拉伸伸长率，结果拉伸伸长率为2％。
(C3-2.视角扩大膜和液晶显示装置的制造和评价)
除下述变更点以外，通过与实施例2的(2-6)～(2-8)相同的操作，得到液晶显示装置及其构成要素进行评价。
·在(2-6)的视角扩大膜的制造中，代替(2-5)中得到的材料膜，使用(C3-1)中得到的材料膜。
·在(2-6)的视角扩大膜的制造中，将材料膜的张力从450N/m变更为700N/m。
在比较例3中得到的视角扩大膜的含孔部被发现于中心层。该含孔部为大致直线状的形状的裂纹，含孔部的长度方向彼此大致平行，与膜的TD方向大致平行。含孔部的间隔P为1.5μm以下的随机的间隔。每个含孔部的宽度的平均值为40nm，含孔部的深度的平均值为19μm，原纤维的直径的平均值为5nm。在含孔层的折射率的测定中，测定了中心层的折射率。
将实施例和比较例的结果汇总示于表1。
[表1]
表1
根据表1所示的结果显然可知，在使用了由满足本发明的折射率等要件的材料所构成的视角扩大膜的实施例中，得到了对比度超过2000且Δγ为20以下这样的具有良好的特性的液晶显示装置。
附图标记说明
1 视角扩大膜
10 膜
20 含孔部
21 裂纹(含孔部)
211 原纤维
212 孔
100 裂纹加工装置
30 刀片

Claims (12)

1.一种视角扩大膜，其用于扩大视角，
所述视角扩大膜具有1层以上的树脂层，
所述树脂层的1层以上为含孔层，
所述含孔层具有多个彼此大致平行的含孔部，
所述含孔部含有孔，
所述含孔层的折射率为1.53以下。
2.根据权利要求1所述的视角扩大膜，其中，构成所述含孔层的树脂为非晶性树脂。
3.根据权利要求1或2所述的视角扩大膜，其中，具有2层以上的所述树脂层。
4.根据权利要求1～3中任1项所述的视角扩大膜，其中，相邻的所述含孔部的间隔为50μm以下的随机间隔。
5.根据权利要求1～4中任1项所述的视角扩大膜，其中，含有紫外线吸收剂。
6.根据权利要求1～5中任1项所述的视角扩大膜，其中，所述视角扩大膜为偏振片保护膜。
7.根据权利要求1～6中任1项所述的视角扩大膜，其中，所述含孔部由裂纹形成。
8.一种偏振片，具有权利要求1～7中任1项所述的视角扩大膜和起偏器。
9.根据权利要求8所述的偏振片，其中，所述含孔部的长度方向与所述起偏器的吸收轴平行或垂直。
10.根据权利要求8所述的偏振片，其中，所述起偏器的吸收轴与所述含孔部的长度方向所成的角为45°。
11.一种TN模式的液晶显示装置，其从观看侧起依次具有权利要求8或9所述的偏振片和TN模式的液晶单元，
所述偏振片配置成其所述视角扩大膜侧的面成为观看侧，
在从倾斜方向观看显示画面时进行灰阶反转的方位角度与所述含孔部的长度方向所成的角是垂直的。
12.一种VA模式的液晶显示装置，其从观看侧起依次具有权利要求8或9所述的偏振片和VA模式的液晶单元，
所述偏振片配置成其所述视角扩大膜侧的面成为观看侧。
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