JP2012027460A - Light diffusing polarizer and liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光拡散性偏光板およびこれを用いた液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a light diffusing polarizing plate and a liquid crystal display device using the same.
近年、液晶表示装置は、携帯電話、パソコン用モニター、テレビ、液晶プロジェクタなどへの用途展開が急速に進んでいる。一般に、液晶表示装置は、バックライト装置と、液晶セル、該液晶セルのバックライト側に配置された背面側偏光板および該液晶セルの視認側に配置された前面側偏光板からなる液晶パネルと、を含んで構成される。 In recent years, application of liquid crystal display devices to mobile phones, personal computer monitors, televisions, liquid crystal projectors, and the like is rapidly progressing. In general, a liquid crystal display device includes a backlight device, a liquid crystal panel including a liquid crystal cell, a back side polarizing plate disposed on the backlight side of the liquid crystal cell, and a front side polarizing plate disposed on the viewing side of the liquid crystal cell. , Including.
従来、液晶表示装置においては、表示画面を斜め方向から見た場合に、高いコントラストが得られない、さらには画像の明暗が逆転する階調反転現象等により良好な表示特性が得られないなどといった問題、すなわち、視野角が狭いという問題が指摘されてきた。 Conventionally, in a liquid crystal display device, when the display screen is viewed from an oblique direction, high contrast cannot be obtained, and further, good display characteristics cannot be obtained due to a gradation reversal phenomenon in which the contrast of the image is reversed. The problem, that is, the problem that the viewing angle is narrow has been pointed out.
このような視野角特性の問題を解決するための方法として、前面側偏光板に光拡散機能を付与する技術が従来知られている。たとえば、特開2009−301014号公報(特許文献1)には、液晶セルの前面側(視認側)に、比較的高い光拡散性を有する偏光板(特許文献1では「第2光拡散層」と表現されている)を配置することが開示されている。この第2光拡散層は、たとえば、偏光板と、該偏光板の前面側に設けられる、比較的多量のフィラー(光拡散剤)を含有する光拡散機能が付与された樹脂層(光拡散層)とからなるものである。 As a method for solving such a problem of viewing angle characteristics, a technique for imparting a light diffusion function to a front-side polarizing plate is conventionally known. For example, JP 2009-301014 A (Patent Document 1) discloses a polarizing plate having a relatively high light diffusibility (“second light diffusion layer” in Patent Document 1) on the front side (viewing side) of a liquid crystal cell. Is disclosed). This second light diffusing layer is, for example, a polarizing plate and a resin layer (light diffusing layer) provided on the front side of the polarizing plate and provided with a light diffusing function containing a relatively large amount of filler (light diffusing agent). ).
一方、液晶表示装置の視認性のさらなる改善を目的として、液晶表示装置の最表面、すなわち、前面側偏光板の最表面に、表示面に外光が映り込むことを防止または低減するための防眩処理や、表示面に入射した外光の反射を防止または低減するための反射防止処理などの光学的処理を施すことがある。これらの光学的処理が所定の機能を十分に発現するためには、光学的処理が施される表面の形状が精密に制御されている必要がある。 On the other hand, for the purpose of further improving the visibility of the liquid crystal display device, it is possible to prevent or reduce external light from being reflected on the display surface on the outermost surface of the liquid crystal display device, that is, the outermost surface of the front-side polarizing plate. Optical processing such as anti-glare processing or anti-reflection processing for preventing or reducing reflection of external light incident on the display surface may be performed. In order for these optical treatments to fully exhibit a predetermined function, the shape of the surface on which the optical treatment is performed needs to be precisely controlled.
しかしながら、上記特許文献1に記載の前面側偏光板が有する光拡散層のように、比較的多量のフィラーを含有する光拡散層は、その表面形状が必ずしも十分に制御されていないことがあり、このような場合、該光拡散層の表面に上記のような光学的処理を直接施すことが困難であったり、あるいは、光学的処理を直接施すこと自体は可能であっても、防眩機能や反射防止機能等の所定の機能を良好に発現させることができないことがあった。 However, the light diffusion layer containing a relatively large amount of filler, such as the light diffusion layer of the front-side polarizing plate described in Patent Document 1, may not always have a sufficiently controlled surface shape. In such a case, it is difficult to directly apply the optical treatment as described above to the surface of the light diffusing layer, or even if it is possible to directly apply the optical treatment itself, Certain functions such as an antireflection function may not be expressed well.
そこで本発明の目的は、十分な光拡散性を有する偏光板であって、さらに防眩機能や反射防止機能などの他の光学機能をも良好に示す新たな光拡散性偏光板およびこれを用いた液晶表示装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is a polarizing plate having sufficient light diffusibility, and further a new light diffusing polarizing plate that exhibits excellent other optical functions such as an anti-glare function and an anti-reflection function, and uses the same. It is to provide a liquid crystal display device.
本発明は、偏光フィルムと、該偏光フィルム上に積層される光拡散フィルムと、該光拡散フィルム上に積層される、透明樹脂フィルムの一方の表面に光学的処理が施されている表面処理フィルムとを備え、光拡散フィルムは、透光性樹脂100重量部に対して20重量部以上100重量部以下の透光性微粒子が該透光性樹脂中に分散されている光拡散層を有するものであり、光拡散フィルムの光拡散層と、表面処理フィルムとが、粘着剤層または接着剤層を介して互いに貼合されている光拡散性偏光板を提供する。 The present invention relates to a polarizing film, a light diffusing film laminated on the polarizing film, and a surface-treated film having an optical treatment applied to one surface of a transparent resin film laminated on the light diffusing film. The light diffusing film has a light diffusing layer in which 20 to 100 parts by weight of translucent fine particles are dispersed in the translucent resin with respect to 100 parts by weight of the translucent resin. The light diffusing polarizing plate in which the light diffusing layer of the light diffusing film and the surface treatment film are bonded to each other via an adhesive layer or an adhesive layer is provided.
本発明の光拡散性偏光板において、表面処理フィルムは、光学的処理が施されていない面を有し、光拡散層と、表面処理フィルムの光学的処理が施されていない面とが、粘着剤層または接着剤層を介して互いに貼合されて、光拡散層と表面処理フィルムとが貼合されていることが好ましい。 In the light diffusing polarizing plate of the present invention, the surface treatment film has a surface not subjected to optical treatment, and the light diffusion layer and the surface not subjected to optical treatment of the surface treatment film are adhesive. It is preferable that the light diffusion layer and the surface treatment film are bonded to each other through an agent layer or an adhesive layer.
表面処理フィルムは、たとえば、透明樹脂フィルムの一方の表面に防眩処理が施されている防眩フィルム、または、透明樹脂フィルムの一方の表面に反射防止処理が施されている反射防止フィルムであることができる。 The surface-treated film is, for example, an antiglare film in which an antiglare treatment is performed on one surface of the transparent resin film, or an antireflection film in which an antireflection treatment is performed on one surface of the transparent resin film. be able to.
光拡散フィルムは、透明基材フィルムと、該透明基材フィルム上に積層される上記光拡散層とを備えるものであることが好ましい。このような光拡散フィルムの光拡散層は、透明基材フィルム上に、透光性微粒子が分散された樹脂液を塗布することにより形成することができる。また、光拡散層は、透明基材フィルム上に、透光性微粒子が分散された樹脂液を塗布した後、該樹脂液からなる層の表面に、金型の鏡面または凹凸面を転写することにより形成してもよい。 It is preferable that a light-diffusion film is equipped with a transparent base film and the said light-diffusion layer laminated | stacked on this transparent base film. The light diffusion layer of such a light diffusion film can be formed by applying a resin liquid in which translucent fine particles are dispersed on a transparent substrate film. The light diffusing layer is formed by applying a resin liquid in which translucent fine particles are dispersed on a transparent substrate film, and then transferring the mirror surface or the uneven surface of the mold to the surface of the layer made of the resin liquid. May be formed.
また本発明は、バックライト装置と、光拡散手段と、バックライト側偏光板と、液晶セルと、上記光拡散性偏光板とをこの順で備える液晶表示装置を提供する。本発明の液晶表示装置において、光拡散性偏光板は、その偏光フィルム側が液晶セルに対向するように配置される。 Moreover, this invention provides a liquid crystal display device provided with a backlight apparatus, a light-diffusion means, a backlight side polarizing plate, a liquid crystal cell, and the said light diffusable polarizing plate in this order. In the liquid crystal display device of the present invention, the light diffusing polarizing plate is disposed so that the polarizing film side faces the liquid crystal cell.
本発明の液晶表示装置において、光拡散手段からの出射光は、液晶セルの光入射面の法線方向から70°傾いた方向の輝度が該法線方向の輝度に対して20%以下である配光特性を有し、かつ、非平行光を含むものであることが好ましい。 In the liquid crystal display device of the present invention, the emitted light from the light diffusing means has a luminance in a direction inclined by 70 ° from the normal direction of the light incident surface of the liquid crystal cell is 20% or less with respect to the luminance in the normal direction. It is preferable to have light distribution characteristics and include non-parallel light.
光拡散手段は、バックライト装置側から、光拡散板と、光偏向板とをこの順で備えるものであることができる。液晶セルとしては、TN(Twisted Nematic)方式液晶セル、IPS(In−Plane Switching)方式液晶セルまたはVA(Vertical Alignment)方式液晶セルなどを用いることができる。 The light diffusing means may include a light diffusing plate and a light deflecting plate in this order from the backlight device side. As the liquid crystal cell, a TN (Twisted Nematic) liquid crystal cell, an IPS (In-Plane Switching) liquid crystal cell, a VA (Vertical Alignment) liquid crystal cell, or the like can be used.
本発明によれば、十分な光拡散性を有するとともに、防眩機能や反射防止機能などの他の光学機能をも良好に示す光拡散性偏光板を提供できる。当該光拡散性偏光板を適用した本発明の液晶表示装置は、高い視野角特性を有するとともに、光拡散性偏光板に付与された他の光学機能を兼備しており、視認性に優れる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while having sufficient light diffusibility, the light diffusable polarizing plate which shows suitably other optical functions, such as a glare-proof function and an antireflection function, can be provided. The liquid crystal display device of the present invention to which the light diffusing polarizing plate is applied has high viewing angle characteristics and also has other optical functions imparted to the light diffusing polarizing plate, and is excellent in visibility.
<光拡散性偏光板>
図1および図2はそれぞれ、本発明の光拡散性偏光板の好ましい例を示す概略断面図である。本発明に係る図1および図2に示される光拡散性偏光板100,200は、偏光フィルム101と、偏光フィルム101上に積層される光拡散フィルム102と、光拡散フィルム102上に積層される、一方の表面に光学的処理が施された(具体的には、表面処理層108が付与された)透明樹脂フィルム107からなる表面処理フィルム103とを備え、光拡散フィルム102の光拡散層106と、表面処理フィルム103とが、粘着剤層または接着剤層104を介して互いに貼合されていることを特徴とする。
<Light diffusing polarizing plate>
FIG. 1 and FIG. 2 are schematic sectional views showing preferred examples of the light diffusing polarizing plate of the present invention. The light diffusing polarizing
図1および図2に示される光拡散性偏光板100,200において、光拡散フィルム102は、透明基材フィルム105と、透明基材フィルム105上に積層される光拡散層106とを備えるものであり、光拡散層106は、透光性樹脂106a中に透光性微粒子106bが分散された樹脂層からなる。光拡散フィルム102は、その透明基材フィルム105側が偏光フィルム101に対向するように、偏光フィルム101上に積層される。本発明の光拡散フィルム102は、図1に示される例のように、光拡散層106の表面が平坦面から構成されていてもよく、あるいは図2に示される例のように、凹凸面から構成されていてもよい。
In the light diffusing polarizing
表面処理フィルム103は、透明樹脂フィルム107と、透明樹脂フィルム107の一方の表面に積層される表面処理層108とを備える。表面処理フィルム103は、その透明樹脂フィルム107の表面処理層108とは反対側の面(表面処理フィルム103の光学的処理が施されていない面)で、粘着剤層または接着剤層104を介して光拡散フィルム102の光拡散層106に貼合されている。
The
なお、保護フィルム109は、偏光フィルム101の他方の表面を保護するためのフィルムであるが、必ずしも必要ではなく省略されてもよい。また、保護フィルム109の代わりに、位相差フィルム(位相差板)等の光学補償フィルムなどが貼合されてもよい。
In addition, although the
上記構成を有する本発明の光拡散性偏光板によれば、光拡散フィルム102の光拡散層106と、透明樹脂フィルム107上に表面処理層108を積層して形成した表面処理フィルム103とを、粘着剤層または接着剤層104を介して貼合するため、光拡散層106の表面形状の制御精度に関わらず、光拡散層106上に所望の光学機能を有する表面処理フィルムを確実に、しかも、光拡散層106の表面形状による表面処理層108の構造、形状への影響を完全に排除しつつ積層させることが可能となる。したがって、本発明の光拡散性偏光板は、光拡散機能とともに、表面処理層108による所定の光学機能を良好に示す。
According to the light diffusable polarizing plate of the present invention having the above configuration, the
以下、本発明の光拡散性偏光板について、さらに詳細に説明する。
(偏光フィルム)
偏光フィルム101としては、たとえば、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、エチレン/酢酸ビニル(EVA)樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル系樹脂等からなるフィルムに、二色性染料またはヨウ素を吸着配向させたもの、分子的に配向したポリビニルアルコールフィルム中に、ポリビニルアルコールの二色性脱水生成物(ポリビニレン)の配向した分子鎖を含有するポリビニルアルコール/ポリビニレンコポリマー等が挙げられる。特に、一軸延伸されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性染料またはヨウ素を吸着配向させたものが偏光フィルムとして好適に使用される。偏光フィルム101の厚さに特に制限はないが、光拡散性偏光板の薄型化等の観点から、100μm以下が好ましく、より好ましくは10〜50μm、さらに好ましくは25〜35μmである。
Hereinafter, the light diffusable polarizing plate of the present invention will be described in more detail.
(Polarizing film)
As the
(光拡散フィルム)
本発明で用いる光拡散フィルム102は、図1および図2に示されるように、透明基材フィルム105と、透明基材フィルム105上に積層される光拡散層106とを備え、光拡散層106が透光性樹脂106a中に透光性微粒子(光拡散剤)106bが分散された樹脂層からなるものであることが好ましい。
(Light diffusion film)
As shown in FIGS. 1 and 2, the
透明基材フィルム105としては、光学的に透明である限り特に制限されず、たとえばガラスやプラスチックフィルムなどを用いることができる。プラスチックフィルムとしては、適度の透明性、機械強度を有するものが好ましく、具体的には、TAC(トリアセチルセルロース)等のセルロースアセテート系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、およびポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂などが挙げられる。透明基材フィルム105の厚さは、たとえば10〜500μmであり、好ましくは20〜300μmである。
The
光拡散層106は、透光性樹脂106aを基材とする層であって、透光性樹脂106a中に透光性微粒子106bが分散されてなる。透光性樹脂106aとしては、透光性を有するものであれば特に制限はなく、たとえば、紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂などの電離放射線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂の硬化物、熱可塑性樹脂、金属アルコキシドの硬化物などを用いることができる。この中でも、高い硬度および耐擦傷性を付与できることから、電離放射線硬化型樹脂が好適である。電離放射線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂または金属アルコキシドを用いる場合は、電離放射線の照射または加熱により当該樹脂を硬化させることにより透光性樹脂106aが形成される。
The
電離放射線硬化型樹脂としては、多価アルコールのアクリル酸またはメタクリル酸エステルのような多官能性のアクリレート;ジイソシアネートと多価アルコールおよびアクリル酸またはメタクリル酸のヒドロキシエステル等とから合成されるような多官能のウレタンアクリレートなどが挙げられる。また、これらの他にも、アクリレート系の官能基を有するポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂等も使用することができる。 Examples of the ionizing radiation curable resin include polyfunctional acrylates such as polyhydric alcohol acrylic acid or methacrylic acid ester; polyisocyanates synthesized from diisocyanate, polyhydric alcohol and acrylic acid or methacrylic acid hydroxy ester, and the like. Examples include functional urethane acrylate. Besides these, polyether resins having an acrylate functional group, polyester resins, epoxy resins, alkyd resins, spiroacetal resins, polybutadiene resins, polythiol polyene resins, and the like can also be used.
熱硬化型樹脂としては、アクリルポリオールとイソシアネートプレポリマーとからなる熱硬化型ウレタン樹脂のほか、フェノール樹脂、尿素メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂が挙げられる。 Examples of the thermosetting resin include a phenol resin, a urea melamine resin, an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, and a silicone resin, in addition to a thermosetting urethane resin composed of an acrylic polyol and an isocyanate prepolymer.
熱可塑性樹脂としては、アセチルセルロース、ニトロセルロース、アセチルブチルセルロース、エチルセルロース、メチルセルロース等のセルロース誘導体;酢酸ビニルおよびその共重合体、塩化ビニルおよびその共重合体、塩化ビニリデンおよびその共重合体等のビニル系樹脂;ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール等のアセタール系樹脂;アクリル樹脂およびその共重合体、メタクリル樹脂およびその共重合体等のアクリル系樹脂;ポリスチレン系樹脂;ポリアミド系樹脂;ポリエステル系樹脂;ポリカーボネート系樹脂等が挙げられる。 Examples of thermoplastic resins include cellulose derivatives such as acetylcellulose, nitrocellulose, acetylbutylcellulose, ethylcellulose, and methylcellulose; vinyl acetate and copolymers thereof, vinyl chloride and copolymers thereof, vinylidene chloride and copolymers thereof, and the like. Acetal resins such as polyvinyl formal and polyvinyl butyral; Acrylic resins and copolymers thereof, Acrylic resins such as methacrylic resins and copolymers; Polystyrene resins; Polyamide resins; Polyester resins; Polycarbonate resins Etc.
金属アルコキシドとしては、珪素アルコキシド系の材料を原料とする酸化珪素系マトリックス等を使用することができる。具体的には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等であり、加水分解や脱水縮合により無機系または有機無機複合系マトリックス(透光性樹脂)とすることができる。 As the metal alkoxide, a silicon oxide matrix or the like using a silicon alkoxide material as a raw material can be used. Specifically, it is tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, or the like, and can be made into an inorganic or organic-inorganic composite matrix (translucent resin) by hydrolysis or dehydration condensation.
また、透光性微粒子106bとしては、透光性を有する有機微粒子または無機微粒子からなる光拡散剤を用いることができる。たとえば、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン、有機シリコーン樹脂、アクリル−スチレン共重合体等からなる有機微粒子や、炭酸カルシウム、シリカ、酸化アルミニウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、酸化チタン、ガラス等からなる無機微粒子等が挙げられる。また、有機重合体のバルーンやガラス中空ビーズも使用できる。透光性微粒子106bは、1種類の微粒子から構成されていてもよいし、2種類以上の微粒子を含んでいてもよい。透光性微粒子106bの形状は、球状、扁平状、板状、針状、不定形状等いずれであってもよいが、球状または略球状が好ましい。
Further, as the light transmissive
透光性微粒子106bの重量平均粒径は、0.5〜15μmであることが好ましく、3〜8μmであることがより好ましい。透光性微粒子106bの重量平均粒径が0.5μm未満であると、光拡散フィルム102の光拡散性が不十分となり、その結果、液晶表示装置に光拡散性偏光板を適用した際に、十分な広視野角性能が得られない場合がある。また、重量平均粒径が15μmを超える場合、十分な光拡散性が得られない場合がある。また、透光性微粒子106bは、その粒径の標準偏差と重量平均粒径の比(標準偏差/重量平均粒径)が0.5以下であることが好ましく、0.4以下であることがより好ましい。当該比が0.5を超える場合、透光性微粒子としてその粒径が極端に大きいものが含まれるようになり、その結果、光拡散フィルム102の表面が粗くなりすぎるため、表面処理フィルム貼合時に気泡の噛み込み等の不具合を生じる場合がある。なお、透光性微粒子106bの重量平均粒径および粒径の標準偏差は、コールター原理(細孔電気抵抗法)に基づき、コールターマルチサイザー(ベックマンコールター社製)を用いて測定される。
The weight average particle diameter of the translucent
光拡散層106における透光性微粒子106bの含有量は、透光性樹脂106aの100重量部に対して20重量部以上100重量部以下とされ、好ましくは20重量部以上70重量部以下、より好ましくは25重量部以上60重量部以下、さらに好ましくは30重量部以上55重量部以下とされる。透光性微粒子106bの含有量が透光性樹脂100重量部に対して20重量部未満であると、光拡散フィルム102の光拡散性が不十分となり、その結果、液晶表示装置に光拡散性偏光板を適用した際に、十分な広視野角性能が得られにくい。また、透光性微粒子106bの含有量が透光性樹脂100重量部に対して100重量部を超えると、光拡散フィルム102のヘイズが過度に大きくなる結果、光拡散フィルム102の透明性が低下し、液晶表示装置に光拡散性偏光板を適用した際に、正面コントラストの低下を招く。本発明においては、このように比較的多量の透光性微粒子(光拡散剤)を光拡散層に含有させるが、表面処理フィルムを粘着剤層または接着剤層を介して光拡散層に貼合するため、表面処理層の形成に困難を伴うことはなく、表面処理層を確実かつ容易に、しかも表面処理層が所定の光学機能を発現するために必要な構造や形状を損なうことなく、表面処理層を光拡散性偏光板に付与することができる。
The content of the light transmissive
透光性微粒子106bと透光性樹脂106aとの屈折率差は、0.04から0.15の範囲であることが好ましい。透光性微粒子106bと透光性樹脂106aとの屈折率差を上記範囲内とすることによって、透光性微粒子106bと透光性樹脂106aとの屈折率差による適度な内部散乱が生じ、光拡散性が適度に高い光拡散性フィルムを得ることができる。
The refractive index difference between the translucent
また、光拡散層106の表面(透明基材フィルム105とは反対側の表面)は、透光性樹脂106aのみによって形成されていることが好ましい。すなわち、透光性微粒子106bは、光拡散層106表面から突出しておらず、完全に光拡散層106内に埋没していることが好ましい。このために、光拡散層106の厚さは、透光性微粒子106bの重量平均粒径に対して1倍以上3倍以下であることが好ましい。光拡散層106の厚さが、透光性微粒子106bの重量平均粒径の1倍未満である場合、液晶表示装置に光拡散性偏光板を適用した際に、光拡散層106の表面が粗くなりすぎるため、表面処理フィルム貼合時に気泡の噛み込み等の不具合を生じる場合がある。また、光拡散層106の厚さが透光性微粒子106bの重量平均粒径の3倍を超える場合、光拡散層106の厚さが大きくなり過ぎ、それに伴い光拡散フィルム102の光拡散性が強くなり過ぎるため、その結果、液晶表示装置に光拡散性偏光板を適用した際に、正面コントラストが低下する場合がある。
Moreover, it is preferable that the surface (surface on the opposite side to the transparent base film 105) of the light-
光拡散層106の厚さは、1〜30μmの範囲が好ましい。光拡散層106の厚さが1μm未満の場合、液晶表示装置の視認側表面に配置される光拡散フィルム102に要求される十分な耐擦傷性が付与されない場合がある。また、厚さが30μmを超える場合、作製した光拡散フィルム102に発生するカールの量が大きくなり、光拡散性偏光板の製造プロセスにおける取り扱い性が悪くなる。
The thickness of the
光拡散層106の表面形状は、図1や図2に示すように、平坦面から構成されていてもよく、あるいは凹凸面から構成されていてもよいが、凹凸の程度(表面凹凸の粗さ)は、粘着剤や接着剤によってその凹凸が埋められる程度であることが好ましい。
As shown in FIGS. 1 and 2, the surface shape of the
光拡散フィルム102は、全ヘイズが30%以上70%以下であり、かつ内部ヘイズが30%以上70%以下であることが好ましい。「全ヘイズ」とは、光拡散フィルム102に光を照射して透過した光線の全量を表す全光線透過率(Tt)と、光拡散フィルム102により拡散されて透過した拡散光線透過率(Td)との比から下式(1):
全ヘイズ(%)=(Td/Tt)×100 (1)
により求められる。
The
Total haze (%) = (Td / Tt) × 100 (1)
Is required.
全光線透過率(Tt)は、入射光と同軸のまま透過した平行光線透過率(Tp)と拡散光線透過率(Td)の和である。全光線透過率(Tt)および拡散光線透過率(Td)は、JIS K 7361に準拠して測定される値である。 The total light transmittance (Tt) is the sum of the parallel light transmittance (Tp) and the diffused light transmittance (Td) that are transmitted coaxially with the incident light. The total light transmittance (Tt) and the diffused light transmittance (Td) are values measured according to JIS K 7361.
また、光拡散フィルム102の「内部ヘイズ」とは、全ヘイズのうち、光拡散層106の表面形状に起因するヘイズ(表面ヘイズ)以外のヘイズである。
The “internal haze” of the
全ヘイズおよび/または内部ヘイズが30%未満の場合、光散乱性が不十分であり、十分な広視野角性能が得られにくい。また、全ヘイズおよび/または内部ヘイズが70%を超える場合は、光散乱が強くなり、液晶表示装置に光拡散性偏光板を適用した際に、正面コントラストが低下する場合がある。また、全ヘイズおよび/または内部ヘイズが70%を超える場合は、光拡散フィルム102の透明性が損なわれる傾向にある。全ヘイズおよび内部ヘイズはそれぞれ、35%以上65%以下であることが好ましい。
When the total haze and / or internal haze is less than 30%, the light scattering property is insufficient, and it is difficult to obtain a sufficient wide viewing angle performance. Further, when the total haze and / or internal haze exceeds 70%, light scattering becomes strong, and the front contrast may be lowered when the light diffusing polarizing plate is applied to the liquid crystal display device. Further, when the total haze and / or internal haze exceeds 70%, the transparency of the
光拡散フィルム102の全ヘイズ、内部ヘイズおよび表面ヘイズは、具体的には次のようにして測定される。すなわち、まず、フィルムの反りを防止するため、光学的に透明な粘着剤を用いて光拡散フィルム102を、光拡散層106が表面となるように、透明基材フィルム105側をガラス基板に貼合して測定用サンプルを作製し、当該測定用サンプルについて全ヘイズ値を測定する。全ヘイズ値は、JIS K 7136に準拠したヘイズ透過率計(たとえば、株式会社村上色彩技術研究所製のヘイズメーター「HM−150」)を用いて、全光線透過率(Tt)および拡散光線透過率(Td)を測定し、上記式(1)によって算出される。
Specifically, the total haze, internal haze, and surface haze of the
ついで、光拡散層106の表面に、ヘイズがほぼ0%であるトリアセチルセルロースフィルムを、グリセリンを用いて貼合し、上述の全ヘイズの測定と同様にしてヘイズを測定する。当該ヘイズは、光拡散層106の表面のうち光出射側の面の表面形状に起因する表面ヘイズが、貼合されたトリアセチルセルロースフィルムによってほぼ打ち消されていることから、光拡散フィルム102の「内部ヘイズ」とみなすことができる。したがって、光拡散フィルム102の「表面ヘイズ」は、下記式(2):
表面ヘイズ(%)=全ヘイズ(%)−内部ヘイズ(%) (2)
より求められる。
Next, a triacetyl cellulose film having a haze of approximately 0% is bonded to the surface of the
Surface haze (%) = Total haze (%)-Internal haze (%) (2)
More demanded.
なお、光拡散フィルム102は、透明基材フィルム105と光拡散層106との間に他の層(接着剤層を含む)を有していてもよい。
The
次に、光拡散フィルム102を製造するための方法について説明する。光拡散フィルム102は、透明基材フィルム105上に、透光性微粒子106bが分散された樹脂液を塗布する工程を含む方法により形成することができる。
Next, a method for manufacturing the
上記樹脂液は、透光性微粒子106b、光拡散層106を構成する透光性樹脂106aまたはこれを形成する樹脂(たとえば、電離放射線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、熱可塑性樹脂または金属アルコキシド)、および必要に応じて溶媒等のその他の成分を含む。透光性樹脂106aを形成する樹脂として紫外線硬化型樹脂を用いる場合、上記樹脂液は、光重合開始剤(ラジカル重合開始剤)を含む。光重合開始剤としては、たとえば、アセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤、トリアジン系光重合開始剤、オキサジアゾール系光重合開始剤などが用いられる。また、光重合開始剤として、たとえば、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、10−ブチル−2−クロロアクリドン、2−エチルアントラキノン、ベンジル、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、フェニルグリオキシル酸メチル、チタノセン化合物等も用いることができる。光重合開始剤の使用量は、通常、樹脂液に含有される樹脂100重量部に対して0.5〜20重量部であり、好ましくは、1〜5重量部である。なお、光拡散フィルム102の光学特性および表面形状を均質なものとするために、樹脂溶液中の透光性微粒子106bの分散は等方分散であることが好ましい。
The resin liquid is a translucent
透明基材フィルム105上への上記樹脂液の塗布は、たとえば、グラビアコート法、マイクログラビアコート法、ロッドコート法、ナイフコート法、エアーナイフコート法、キスコート法、ダイコート法などによって行なうことができる。樹脂液の塗布にあたっては、上述のように、光拡散層106の厚さが、透光性微粒子106bの重量平均粒径に対して1倍以上3倍以下となるように、塗布膜厚を調整することが好ましい。
Application of the resin liquid onto the
樹脂液の塗布性の改良または光拡散層106との接着性の改良を目的として、透明基材フィルム105の表面(光拡散層106側の表面)には、各種表面処理を施してもよい。表面処理としては、コロナ放電処理、グロー放電処理、酸表面処理、アルカリ表面処理、紫外線照射処理などが挙げられる。また、透明基材フィルム105上に、たとえばプライマー層(易接着層)等の他の層を形成し、この他の層の上に、樹脂液を塗布するようにしてもよい。
Various surface treatments may be applied to the surface of the transparent substrate film 105 (the surface on the
また、透明基材フィルム105と偏光フィルム101との接着性を向上させるために、透明基材フィルム105の光拡散層106側の表面とは反対側の表面に、上記したような表面処理を施すことが好ましい。
In order to improve the adhesion between the
光拡散フィルム102は、透明基材フィルム105上に、透光性微粒子106bが分散された樹脂液を塗布した後、樹脂液からなる層の表面に、金型の鏡面または凹凸面を転写する方法によっても形成することができる。たとえば、図1に示されるような平坦な表面を有する光拡散層は、上記樹脂液からなる層の表面に、鏡面を有する金型(鏡面金型)の当該鏡面を密着させて鏡面を転写することにより形成することができる。また、図2に示されるような凹凸表面形状を有する光拡散層は、上記樹脂液からなる層の表面に、凹凸面を有する金型(エンボス加工用金型)の当該凹凸面を密着させて凹凸面を転写することにより形成することができる。鏡面金型は鏡面金属製ロールでもよく、また、エンボス加工用金型はエンボス加工用金属製ロールでもよい。
The
透光性樹脂106aを形成する樹脂として電離放射線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂または金属アルコキシドを用いる場合は、上記樹脂液からなる層を形成し、必要により乾燥(溶媒の除去)を行ない、必要に応じてその樹脂液からなる層の表面に金型の鏡面または凹凸面を密着させた状態でまたは密着させた後、電離放射線の照射(電離放射線硬化型樹脂を用いる場合)または加熱(熱硬化型樹脂または金属アルコキシドを用いる場合)により樹脂液からなる層を硬化させる。電離放射線としては、樹脂液に含まれる樹脂の種類に応じて紫外線、電子線、近紫外線、可視光、近赤外線、赤外線、X線などから適宜選択することができるが、これらの中で紫外線、電子線が好ましく、特に取り扱いが簡便で高エネルギーが得られることから紫外線が好ましい。
When ionizing radiation curable resin, thermosetting resin or metal alkoxide is used as the resin for forming the
紫外線の光源としては、たとえば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を用いることができる。また、ArFエキシマレーザー、KrFエキシマレーザー、エキシマランプまたはシンクロトロン放射光等も用いることができる。これらの中でも、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプが好ましく用いられる。 As the ultraviolet light source, for example, a low pressure mercury lamp, a medium pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a carbon arc lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, or the like can be used. An ArF excimer laser, a KrF excimer laser, an excimer lamp, synchrotron radiation, or the like can also be used. Among these, an ultrahigh pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a xenon lamp, and a metal halide lamp are preferably used.
また、電子線としては、コックロフトワルトン型、バンデグラフ型、共振変圧型、絶縁コア変圧型、直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器から放出される50〜1000keV、好ましくは100〜300keVのエネルギーを有する電子線を挙げることができる。 Further, as the electron beam, 50 to 1000 keV emitted from various electron beam accelerators such as a cockroft Walton type, a bandegraph type, a resonance transformation type, an insulation core transformation type, a linear type, a dynamitron type, and a high frequency type, preferably 100 Mention may be made of electron beams having an energy of ˜300 keV.
次に、光拡散フィルム102を製造するための好ましい実施形態について説明する。当該好ましい実施形態に係る製造方法は、光拡散フィルム102を連続的に製造するために、ロール状に巻き付けられた透明基材フィルム105を連続的に送り出す工程、透光性微粒子106bが分散された樹脂液を塗布し、必要に応じて乾燥させる工程、樹脂液からなる層を硬化させる工程、および、得られた光拡散フィルム102を巻き取る工程を含む。かかる製造方法は、たとえば図3に示される製造装置を用いて実施することができる。
Next, a preferred embodiment for manufacturing the
まず、巻き出し装置301により透明基材フィルム105が連続的に巻き出される。ついで、巻き出された透明基材フィルム105上に、塗工装置302およびこれに対向するバックアップロール303を使用して、透光性微粒子106bが分散された樹脂液が塗工される。次に、樹脂液に溶媒が含まれる場合には、樹脂液が塗工された透明基材フィルム105を乾燥機304を通過させることにより乾燥させる。次に、樹脂液からなる層が設けられた透明基材フィルム105は、鏡面金属製ロールまたはエンボス加工用金属製ロール305とニップロール306との間へ、その樹脂液からなる層が鏡面金属製ロールまたはエンボス加工用金属製ロール305と密着するように巻き掛けられる。これにより、樹脂液からなる層の表面に鏡面金属製ロールの鏡面またはエンボス加工用金属製ロールの凹凸面が転写される。ついで、透明基材フィルム105が鏡面金属製ロールまたはエンボス加工用金属製ロール305に巻き掛けられた状態で、透明基材フィルム105を通して、紫外線照射装置308から紫外線を照射することにより、樹脂液からなる層を硬化させて光拡散層106を形成する。紫外線照射により照射面が高温になることから、鏡面金属製ロールまたはエンボス加工用金属製ロール305は、その表面温度を室温〜80℃程度に調整するための冷却装置をその内部に備えることが好ましい。また、紫外線照射装置308は、1機、もしくは複数機を使用することができる。光拡散層106が形成された透明基材フィルム105(光拡散フィルム102)は、剥離ロール307によって、鏡面金属製ロールまたはエンボス加工用金属製ロール305から剥離される。以上のようにして作製された光拡散フィルム102は、巻き取り装置309へ巻き取られる。この際、光拡散層106を保護する目的で、再剥離性を有した粘着剤層を介して、光拡散層106表面にポリエチレンテレフタレートやポリエチレン等からなる表面保護フィルムを貼着しながら巻き取ってもよい。
First, the
なお、剥離ロール307によって鏡面金属製ロールまたはエンボス加工用金属製ロール305から剥離された後に、追加の紫外線照射を行なってもよい。また、鏡面金属製ロールまたはエンボス加工用金属製ロール305に巻き掛けられた状態で紫外線照射を行なう代わりに、未硬化の樹脂液からなる層が形成された透明基材フィルム105を鏡面金属製ロールまたはエンボス加工用金属製ロール305から剥離した後に、紫外線を照射して硬化させてもよい。
In addition, after peeling from the mirror surface metal roll or the
光拡散フィルム102と偏光フィルム101とは、接着剤層などを介して互いに貼合される。光拡散フィルム102は、偏光フィルム101の保護フィルムとしても機能しており、このような構成は、光拡散性偏光板の薄膜化に有利である。光拡散フィルム102と偏光フィルム101との接着剤を用いた貼合は、表面処理フィルム103と光拡散フィルム102との貼合について後述するものと同様の接着剤を用いて同様の方法によって行なうことができる。
The
(表面処理フィルム)
表面処理フィルム103は、透明樹脂フィルム107の一方の面に光学的処理が施されたフィルムであり、具体的には、透明樹脂フィルム107の一方の面に所望の光学機能を有する表面処理層108を形成したフィルムであることができる。透明樹脂フィルム107としては、たとえば、TAC(トリアセチルセルロース)等のセルロースアセテート系樹脂、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、およびポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂などからなる樹脂フィルムを用いることができる。透明樹脂フィルム107の厚さは、たとえば10〜500μmであり、好ましくは20〜300μmである。
(Surface treatment film)
The
表面処理フィルム103としては、たとえば、表面処理層108が表面での乱反射を利用して表示画面への映り込みを低減または防止する、表面に凹凸を有する防眩層である(すなわち、上記光学的処理が防眩処理である)防眩フィルムや、表面処理層108が表示画面に入射した外光の反射を低減または防止することにより、表示画面への映り込みを低減または防止する反射防止層である(すなわち、上記光学的処理が反射防止処理である)反射防止フィルムを挙げることができる。
As the
防眩フィルムとしては、たとえば、透明樹脂フィルム107上に微粒子を含有する、または含有しない紫外線硬化型樹脂組成物を塗工した後、形成された紫外線硬化型樹脂層に所定の表面凹凸形状を有する金型の該凹凸面を押し付けながら紫外線硬化型樹脂層を硬化させることにより、防眩層に所定の表面凹凸を付与したものや、透明樹脂フィルム107上に微粒子を含有する紫外線硬化型樹脂組成物を塗工した後、金型を用いることなく、紫外線硬化型樹脂層を硬化させることにより、防眩層に微粒子による所定の表面凹凸を付与したものなどを用いることができる。防眩フィルムとして、市販の防眩フィルムを使用することもできる。
As the antiglare film, for example, after the ultraviolet curable resin composition containing or not containing fine particles is coated on the
反射防止フィルムとしては、たとえば、光拡散層106の屈折率よりも低い材料から構成された低屈折率層を反射防止層として備えるものや、光拡散層106の屈折率より高い材料から構成された高屈折率層と、この高屈折率層の屈折率より低い材料から構成された低屈折率層との積層構造を反射防止層として備えるものなどを挙げることができる。低屈折率層は、たとえば、シリカ、金属フッ化物微粒子(LiF、MgF、3NaF・AlF、AlF、Na3AlF6等)、内部に空隙を有する微粒子(中空シリカ微粒子等)、フッ素含有ポリマーなどの低屈折率材料およびバインダー樹脂を含有するものであることができる。バインダー樹脂形成材料は従来公知のものであってよく、ポリシロキサン樹脂、ケイ素アルコキシドの加水分解物、光または熱硬化性多分岐化合物(デンドリマーやハイパーブランチポリマー等)、その他の光または熱硬化性樹脂を用いることができる。透明樹脂フィルム107と低屈折率層または高屈折率層との間には、ハードコート層や帯電防止層等の他の層の1種または2種以上が介在していてもよい。反射防止フィルムとして、市販の反射防止フィルムを使用することもできる。
As the antireflection film, for example, a film having a low refractive index layer composed of a material lower than the refractive index of the
(粘着剤層、接着剤層)
本発明の光拡散性偏光板において、表面処理フィルム103は、通常、その透明樹脂フィルム107の表面処理層108とは反対側の面(表面処理フィルム103の光学的処理が施されていない面)で、粘着剤層または接着剤層104を介して光拡散フィルム102の光拡散層106に貼合される。
(Adhesive layer, adhesive layer)
In the light diffusing polarizing plate of the present invention, the
粘着剤層を形成する粘着剤としては、従来公知のものを用いることができ、たとえば、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、シリコーン系粘着剤などが挙げられる。中でも、透明性、粘着力、信頼性、リワーク性などの観点から、アクリル系粘着剤が好ましく用いられる。粘着剤層は、このような粘着剤を、たとえば有機溶剤溶液とし、それを光拡散層106または透明樹脂フィルム107上にダイコーターやグラビアコーターなどによって塗布し、乾燥させる方法によって設けることができる他、離型処理が施されたプラスチックフィルム(セパレートフィルムと呼ばれる)上に形成されたシート状粘着剤を光拡散層106または透明樹脂フィルム107に転写する方法によっても設けることができる。粘着剤層の厚さは、通常2〜40μmの範囲内である。
A conventionally well-known thing can be used as an adhesive which forms an adhesive layer, For example, an acrylic adhesive, a urethane type adhesive, a silicone type adhesive etc. are mentioned. Among these, an acrylic pressure-sensitive adhesive is preferably used from the viewpoints of transparency, adhesive strength, reliability, reworkability, and the like. The pressure-sensitive adhesive layer can be provided by a method in which such a pressure-sensitive adhesive is, for example, an organic solvent solution, which is applied onto the
また、接着剤としては、光拡散性偏光板の外観に悪影響を及ぼすことなく、表面処理フィルム103と光拡散フィルム102とを高い接着強度で接着できることから、エポキシ樹脂を含有する硬化性樹脂組成物等の活性エネルギー線または熱硬化性樹脂組成物からなる接着剤や、接着剤成分としてポリビニルアルコール系樹脂またはウレタン樹脂を含有する水系接着剤などを好ましく用いることができる。中でも、乾燥工程が要しない等の生産効率の向上を図ることができ、良好な接着強度が得られることから、エポキシ樹脂を含有する硬化性樹脂組成物からなる接着剤がより好ましく用いられる。
Moreover, as an adhesive, since it can adhere | attach the
エポキシ樹脂を含有する硬化性樹脂組成物からなる接着剤を用いた表面処理フィルム103と光拡散フィルム102との貼合は、該接着剤を光拡散層106または透明樹脂フィルム107上に塗工し、未硬化の接着剤層を介して両フィルムを積層した後、活性エネルギー線を照射するか、または加熱することにより、未硬化の接着剤層を硬化させることにより行なうことができる。接着剤の塗工方法に特別な限定はなく、たとえば、ドクターブレード、ワイヤーバー、ダイコーター、コンマコーター、グラビアコーターなど、種々の塗工方式が利用できる。各塗工方式には各々最適な粘度範囲があるため、有機溶剤を用いて接着剤の粘度調整を行なってもよい。硬化後の接着剤層の厚さは、通常0.1〜20μmであり、好ましくは0.2〜10μm、さらに好ましくは0.5〜5μmである。
Bonding the
透明樹脂フィルム107および/または光拡散層106の貼合面には、粘着剤または接着剤による貼合に先立って、コロナ放電処理、プライマー処理(プライマー層の形成)などの易接着処理が施されてもよい。
Prior to the bonding with the adhesive or the adhesive, the bonding surface of the
(保護フィルム)
図1および図2に示されるように、本発明の光拡散性偏光板は、偏光フィルム101の光拡散フィルム102とは反対側に接着剤層等を介して積層された保護フィルム109を備えていてもよい。保護フィルム109は、低複屈折性で、透明性や機械的強度、熱安定性や水分遮蔽性などに優れるポリマーからなるフィルムであることが好ましい。このようなフィルムとしては、たとえば、TAC(トリアセチルセルロース)などのセルロースアセテート系樹脂;アクリル系樹脂;四フッ化エチレン/六フッ化プロピレン系共重合体のようなフッ素系樹脂;ポリカーボネート樹脂;ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂;ポリイミド系樹脂;ポリスルホン系樹脂;ポリエーテルスルホン系樹脂;ポリスチレン系樹脂;ポリビニルアルコール系樹脂;ポリ塩化ビニル系樹脂;ポリオレフィン系樹脂もしくはポリアミド系樹脂等からなる樹脂フィルムが挙げられる。これらの中でも、偏光特性や耐久性などの点から、トリアセチルセルロースフィルムや、ノルボルネン系熱可塑性樹脂フィルムが好ましく使用できる。ノルボルネン系熱可塑性樹脂フィルムは、耐湿熱性が高いため、偏光板の耐久性を大幅に向上させることができるとともに、吸湿性が少ないため、寸法安定性が高く、特に好適である。上記樹脂のフィルムへの成形加工は、キャスティング法、カレンダー法、押出法等の従来公知の方法を用いることができる。保護フィルム109の厚さに限定はないが、偏光板の薄膜化等の観点から500μm以下が好ましく、より好ましくは5〜300μmの範囲、さらに好ましくは5〜150μmの範囲である。
(Protective film)
As shown in FIGS. 1 and 2, the light diffusing polarizing plate of the present invention includes a
偏光フィルム101と保護フィルム109との接着剤を用いた貼合は、表面処理フィルム103と光拡散フィルム102との貼合について上述したものと同様の接着剤を用いて同様の方法によって行なうことができる。
The bonding using the adhesive between the
なお、偏光フィルム101には、保護フィルム109の代わりに、位相差フィルム(位相差板)等の光学補償フィルムなどが貼合されてもよい。
Note that an optical compensation film such as a retardation film (retardation plate) or the like may be bonded to the
以上のような構成の光拡散性偏光板は、典型的には、液晶表示装置に適用する場合、表面処理フィルム103が視認側となるように、粘着剤層等を介して液晶セルのガラス基板に貼着されて液晶表示装置に組み込まれる。
The light diffusing polarizing plate having the above configuration is typically a glass substrate of a liquid crystal cell through an adhesive layer or the like so that the
<液晶表示装置>
次に、本発明に係る液晶表示装置について説明する。本発明の液晶表示装置は、バックライト装置と、光拡散手段と、バックライト側偏光板と、液晶セルと、上記本発明の光拡散性偏光板とをこの順で備えるものである。図4は、本発明の液晶表示装置の好ましい一例を示す概略断面図である。図4の液晶表示装置400は、ノーマリーホワイトモードのTN方式の液晶表示装置であって、バックライト装置402、光拡散手段403、バックライト側偏光板404、一対の透明基板411a、411bの間に液晶層412が設けられてなる液晶セル401、および、視認側偏光板である本発明に係る光拡散性偏光板405がこの順で配置されてなる。バックライト側偏光板404と光拡散性偏光板405は、それらの透過軸が直交ニコルの関係となるように配置される。
<Liquid crystal display device>
Next, the liquid crystal display device according to the present invention will be described. The liquid crystal display device of the present invention comprises a backlight device, a light diffusion means, a backlight side polarizing plate, a liquid crystal cell, and the light diffusing polarizing plate of the present invention in this order. FIG. 4 is a schematic sectional view showing a preferred example of the liquid crystal display device of the present invention. A liquid
バックライト装置402は、上面開口の直方体形状のケース421と、ケース421内に複数本並列配置された、線状光源としての冷陰極管422とを備える直下型のバックライト装置である。また、光拡散手段403は、バックライト装置402上に配置された光拡散板403aと、光拡散板403aの前面側(光拡散板403aとバックライト側偏光板404との間)に設けられた光偏向板(プリズムシート)403bとから構成される。
The
このような構成の液晶表示装置400において、バックライト装置402から放射された光は、光拡散手段403の光拡散板403aによって拡散された後、光偏向板403bによって液晶セル401の光入射面の法線方向に対する所定の指向性が付与される。この法線方向に対する指向性は従来の装置よりも高い設定とされている。そして、所定の指向性が付与された光は、バックライト側偏光板404によって偏光とされて液晶セル401に入射する。液晶セル401に入射した光は、液晶層412によって偏光状態が制御されて液晶セル401から出射する。そして、液晶セル401から出射した光は、光拡散性偏光板405によって拡散される。
In the liquid
このように、本発明の液晶表示装置では、光拡散手段403における、液晶セル401に入射する光の法線方向への指向性を従来よりも高くする、すなわち液晶セル401への入射光を従来よりも集光されたものとし、これを光拡散性偏光板405によってさらに拡散させる。これによって、従来の装置に比べて色再現性などの優れた画像品位が得られるようになる。
Thus, in the liquid crystal display device of the present invention, the directivity in the normal direction of the light incident on the
以下、本発明の液晶表示装置を構成する構成部材についてより詳細に説明する。
(液晶セル)
液晶セル401は、スペーサーにより所定距離を隔てて対向配置された一対の透明基板411a、411bと、この一対の透明基板411a、411bの間に液晶を封入してなる液晶層412を備える。一対の透明基板411a、411bには、それぞれ透明電極や配向膜が積層形成されており、透明電極間に表示データに基づいた電圧が印加されることによって液晶が配向する。液晶セル401の表示方式は、上記の例ではTN方式であるが、IPS方式、VA方式などの表示方式も採用してもよい。
Hereinafter, the constituent members constituting the liquid crystal display device of the present invention will be described in more detail.
(Liquid crystal cell)
The
(バックライト装置)
バックライト装置402は、上面開口の直方体形状のケース421と、ケース421内に複数本並列配置された、線状光源としての冷陰極管422とを備える。ケース421は、樹脂材料や金属材料から成形されてなり、冷陰極管422から放射された光をケース421内周面で反射させる観点から、少なくともケース421内周面は白色または銀色であることが望ましい。光源としては、冷陰極管の他、線状形状等の各種形状のLED等も使用できる。線状光源を用いる場合、配置する線状光源の本数に特に限定はないが、発光面の輝度ムラの抑制等の観点から、隣接する線状光源の中心間距離が15mmから150mmの範囲であることが好ましい。なお、本発明で使用するバックライト装置402は、図4に示す直下型のものに限定されるものではなく、導光板の側面に線状光源または点状光源を配置したサイドライト型、あるいは平面状光源型などの各種のものが使用できる。
(Backlight device)
The
〔光拡散手段〕
光拡散手段403は、図5に示されるように、バックライト装置402上に配置された光拡散板403aと、光拡散板403aの前面側(光拡散板403aとバックライト側偏光板404との間)に設けられた光偏向板(プリズムシート)403bとから構成されることが好ましい。光拡散板403aは、たとえば、図5に示されるように、基材430に光拡散剤440が分散混合されてなるフィルムまたはシートであることができる。基材430としては、ポリカーボネート系樹脂、メタクリル系樹脂、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、メタクリル酸−スチレン共重合体樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリプロピレンやポリメチルペンテン等のポリオレフィン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリイミド系樹脂等が使用できる。
[Light diffusion means]
As shown in FIG. 5, the
また、基材430に混合分散させる光拡散剤440は、基材430となる材料とは屈折率が異なる材料からなる微粒子である限り特に制限されないが、たとえば、基材430となる材料とは異なる種類のアクリル系樹脂、メラミン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、有機シリコーン樹脂、アクリル−スチレン共重合体樹脂などからなる有機微粒子、および炭酸カルシウム、シリカ、酸化アルミニウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、酸化チタン、ガラスなどからなる無機微粒子が挙げられる。使用する光拡散剤440は、1種のみであってもよく、2種以上を併用してもよい。また、有機重合体のバルーンやガラス中空ビーズも光拡散剤440として使用できる。光拡散剤440の重量平均粒径は0.5〜30μmの範囲が好ましい。また、光拡散剤440の形状は球形、偏平、板状、針状等であってよいが、好ましくは球形である。
Further, the
一方、光偏向板(プリズムシート)403bは、光入射面側(バックライト装置402側)が平坦面で、光出射側の面(バックライト側偏光板404に対向する表面)に、断面が先細の多角形状、好ましくは三角形状の線状プリズム450が平行に複数形成されたものである。光偏向板403bの材料としては、たとえば、ポリカーボネート系樹脂、ABS樹脂、メタクリル樹脂、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂等が挙げられる。光偏向板403bの作製方法としては、通常の熱可塑性樹脂の成形法を用いることができ、たとえば、金型を用いた熱プレス成形や、押出成形などが挙げられる。光偏向板403bの厚さは、通常、0.1〜15mmであり、好ましくは0.5〜10mmである。なお、本明細書において、「光偏向板の厚さ」とは、光偏向板403bの光拡散板403aに近い側の面から線状プリズム450の頂角の先端までの最大厚さのことを指す。光偏向板403bの光拡散板403aに近い側の面から線状プリズム450の頂角の先端までの厚みが最大でない部分(たとえば、線状プリズム450の谷の部分)においては、光偏向板403bの厚さは上記範囲でなくてもよい。
On the other hand, the light deflection plate (prism sheet) 403b has a flat surface on the light incident surface side (
光拡散板403aと光偏向板403bとは一体に成形してもよいし、別々に作製した後接合してもよい。また、別々に作製し接合する場合、光拡散板403aと光偏向板403bとの間に空気層を介して接触させてもよい。また、光拡散板403aと光偏向板403bとは、離間して配置してもよい。
The
光拡散手段403は、図6に示すように、光偏向機能を奏する光偏向板403bに光拡散剤440を分散混合させて、光拡散機能を付与したものであってもよい。
As shown in FIG. 6, the
さらに、光拡散手段403は、図7に示すように、光拡散板403aの前面側に配置された2枚の光偏向板(プリズムシート)を有するものであってもよい。この場合、図7を参照して、光拡散板403aに近い側に配置される光偏向板403bは、その線状プリズム450の稜線451の方向がバックライト側偏光板404の透過軸方向と実質的に平行となるよう配置され、光偏向板403bの前面側に配置される光偏向板403b’は、その線状プリズム450’の稜線451’の方向が光拡散性偏光板405の透過軸方向と実質的に平行となるように配置されることが好ましい。このような構成により、液晶表示装置における正面方向の輝度をより向上させることができる。ただし、光偏向板403b’の線状プリズム450’の稜線451’の方向がバックライト側偏光板404の透過軸方向と実質的に平行となるよう配置し、光偏向板403bの線状プリズム450の稜線451の方向が光拡散性偏光板405の透過軸方向と実質的に平行となるように配置することも可能である。
Further, as shown in FIG. 7, the
光拡散手段403を通過した光の配光特性は、液晶セル401の光入射面の法線方向から70°傾いた方向の輝度値が、正面輝度値、すなわち、液晶セル401の光入射面の法線方向の輝度値に対して20%以下であり、かつ、光拡散手段403からの出射光は非平行光を含むものであることが好ましい。より好ましい配光特性は、液晶セル401の光入射面の法線に対して60°を超える光がないようにすることである。通常、図4に示すように、光拡散手段403の背面と、液晶セル401の光入射面とは平行に配置されるので、液晶セル401の光入射面の法線に対して70°方向の輝度値とは、たとえば、図8に示すように、光拡散手段403の長手方向をx方向とし、光拡散手段403の背面に平行な面をxy面としたときに、このxy面に対する法線であるz軸に対して70°方向の輝度値となり、好ましくは、xz面上においてz軸となす角が70°となる方向の輝度値である。このような配光特性とするには、たとえば、光偏向板403bの断面三角形状の線状プリズム450(および/または線状プリズム450’)の形状を調整すればよい。線状プリズム450,450’の頂角θ(図5および図6参照)は、60〜120°の範囲が好ましく、より好ましくは90〜110°である。この三角形の形状は、等辺、不等辺は任意であるが、液晶セル401の法線方向(液晶表示装置の正面方向)に集光しようとする場合には二等辺三角形が好ましい。また、線状プリズムから構成されるプリズム面は、三角形の頂角に相対した底辺が互いに隣接するように順次配置され、複数の線状プリズムが互いにほぼ平行になるように配列した構造とするのが好ましい。この場合、集光能力が著しく減退しない限り、線状プリズムの頂点および隣接する線状プリズムによって形成されるV字状溝は、曲線形状となっていてもよい。線状プリズムの稜線間の距離(図5および図6に示される距離d)は、通常、10μm〜500μmの範囲であり、好ましくは、30μm〜200μmの範囲である。
The light distribution characteristic of the light that has passed through the light diffusing means 403 is that the luminance value in the direction inclined by 70 ° from the normal direction of the light incident surface of the
非平行光とは、図9に示すように、光拡散手段403の出射面における直径1cmの円内から出射された光を、該出射面の法線方向に1m離れた、該出射面に平行な観察面における投影像として観察したとき、その投影像の面内輝度分布の最小半値幅が30cm以上であるような出射特性を有する光である。 As shown in FIG. 9, non-parallel light means that light emitted from a circle having a diameter of 1 cm on the exit surface of the light diffusing means 403 is parallel to the exit surface 1 m away from the normal direction of the exit surface. When viewed as a projection image on a simple observation surface, the light has an emission characteristic such that the minimum half-value width of the in-plane luminance distribution of the projection image is 30 cm or more.
(バックライト側偏光板)
バックライト側偏光板404としては、通常は、偏光フィルムの片面または両面に保護フィルムを貼合したものを使用することができる。偏光フィルムおよび保護フィルムとしては、光拡散性偏光板について上述したものを用いることができる。
(Backlight side polarizing plate)
As the backlight-side
(位相差板)
本発明の液晶表示装置は、図10に示されるように、位相差板406を備えることができる。図10に示される液晶表示装置400’において位相差板406は、バックライト側偏光板404と液晶セル401との間に配置されている。この位相差板406は、液晶セル401の表面に対して垂直な方向に位相差がほぼゼロのものであり、真正面からは何ら光学的な作用を及ぼさず、斜めから見たときに位相差が発現し、液晶セル401で生じる位相差を補償するものである。これによって、より広い視野角が得られ、より優れた表示品位および色再現性が得られるようになる。位相差板406は、バックライト側偏光板404と液晶セル401の間、もしくは、光拡散性偏光板405と液晶セル401の間の一方、または、その両方に配置することができる。位相差板406は、バックライト側偏光板404の保護フィルム上に積層することもできるし、あるいは保護フィルムの機能を兼ねて、偏光フィルム上に直接積層することもできる。光拡散性偏光板405と液晶セル401との間に位相差板を配置する場合についても同様である。
(Phase difference plate)
As shown in FIG. 10, the liquid crystal display device of the present invention can include a
位相差板406としては、たとえば、ポリカーボネート樹脂や環状オレフィン系重合体樹脂をフィルムにし、このフィルムをさらに二軸延伸したものや、液晶性モノマーをフィルムに塗布し、光重合反応によってその分子配列を固定化したもの等が挙げられる。位相差板406は、液晶の配列を光学的に補償するものであるから、液晶配列と逆の屈折率特性のものを用いる。具体的にはTNモードの液晶セルには、たとえば、「WVフィルム」(富士フイルム株式会社製)、STNモードの液晶表示セルには、たとえば、「LCフィルム」(新日本石油株式会社製)、IPSモードの液晶表示セルには、たとえば、二軸性位相差フィルム、VAモードの液晶表示セルには、たとえば、AプレートおよびCプレートを組み合わせた位相差板や二軸性位相差フィルム、πセルモードの液晶表示セルには、たとえば、「OCB用WVフィルム」(富士フイルム株式会社製)等が好適に使用できる。
As the
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、以下の例における光拡散フィルムのヘイズ、光拡散層の厚さならびに用いた透光性微粒子の重量平均粒径の測定方法は次のとおりである。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these Examples. In addition, the measuring method of the haze of the light-diffusion film in the following examples, the thickness of a light-diffusion layer, and the weight average particle diameter of the used translucent fine particle is as follows.
(a)ヘイズ
光学的に透明な粘着剤を用いて、光拡散フィルムを、その基材フィルム側でガラス基板に貼合した測定用サンプルを用いて測定を行なった。全ヘイズ値および内部ヘイズの測定には、JIS K 7136に準拠したヘイズ透過率計(株式会社村上色彩技術研究所製のヘイズメーター「HM−150」)を用いた。その結果に基づき、上記式(2)より表面ヘイズを算出した。
(A) Haze Using an optically transparent adhesive, measurement was performed using a measurement sample in which a light diffusion film was bonded to a glass substrate on the base film side. For the measurement of the total haze value and the internal haze, a haze transmittance meter (haze meter “HM-150” manufactured by Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd.) based on JIS K 7136 was used. Based on the result, the surface haze was calculated from the above formula (2).
(b)光拡散層の厚さ
光拡散フィルムの厚さをNIKON社製 DIGIMICRO MH−15(本体)およびZC−101(カウンター)を用いて測定し、基材厚み80μmを測定層厚から差し引くことにより光拡散層の厚さを測定した。
(B) Thickness of light diffusing layer The thickness of the light diffusing film is measured using DIGIMICRO MH-15 (main body) and ZC-101 (counter) manufactured by NIKON, and the substrate thickness of 80 μm is subtracted from the measured layer thickness. Was used to measure the thickness of the light diffusion layer.
(c)透光性微粒子の重量平均粒径および粒径の標準偏差
コールター原理(細孔電気抵抗法)に基づき、コールターマルチサイザー(ベックマンコールター社製)を用いて測定した。
(C) Weight average particle diameter of light-transmitting fine particles and standard deviation of particle diameter Based on the Coulter principle (pore electrical resistance method), measurement was performed using a Coulter Multisizer (manufactured by Beckman Coulter).
〔金属製ロールの作製〕
(金属製鏡面ロールの作製)
直径200mmの鉄ロール(JISによるSTKM13A)の表面に工業用クロムめっき加工を行ない、ついで表面を鏡面研磨して鏡面金属製ロールを作製した。得られた鏡面金属製ロールのクロムめっき面のビッカース硬度は1000であった。ビッカース硬度は、超音波硬度計MIC10(Krautkramer社製)を用い、JIS Z 2244に準拠して測定した。
[Production of metal roll]
(Production of metallic mirror roll)
The surface of an iron roll having a diameter of 200 mm (STKM13A by JIS) was subjected to industrial chrome plating, and the surface was then mirror-polished to produce a mirror-surface metal roll. The Vickers hardness of the chrome-plated surface of the obtained mirror surface metal roll was 1000. The Vickers hardness was measured according to JIS Z 2244 using an ultrasonic hardness tester MIC10 (manufactured by Krautkramer).
(金属製エンボスロールの作製)
直径200mmの鉄ロール(JISによるSTKM13A)の表面に銅バラードめっきが施されたものを用意した。銅バラードめっきは、銅めっき層/薄い銀めっき層/表面銅めっき層からなるものであり、めっき層全体の厚さは、約200μmであった。その銅めっき表面を鏡面研磨し、さらにその研磨面に、ブラスト装置((株)不二製作所製)を用いて、ジルコニアビーズTZ−B125(東ソー(株)製、平均粒径:125μm)を、ブラスト圧力0.05MPa(ゲージ圧、以下同じ)、微粒子使用量16g/cm2(ロールの表面積1cm2あたりの使用量、以下同じ)でブラストし、表面に凹凸を形成した。その凹凸面に、ブラスト装置((株)不二製作所製)を用いて、ジルコニアビーズTZ−SX−17(東ソー(株)製、平均粒径:20μm)を、ブラスト圧力0.1MPa、微粒子使用量4g/cm2でブラストし、表面凹凸を微調整した。得られた凹凸つき銅めっき鉄ロールに対し、塩化第二銅液でエッチング処理を行なった(エッチング量:3μm)。その後、クロムめっき加工(クロムめっきの厚さ:4μm)を行ない、金属製エンボスロールを作製した。得られた金属製エンボスロールのクロムめっき面のビッカース硬度は1000であった(ビッカース硬度の測定法は上記と同じ)。
(Production of metal emboss roll)
The surface of a 200 mm diameter iron roll (STKM13A by JIS) was prepared by applying copper ballad plating. Copper ballad plating consists of a copper plating layer / thin silver plating layer / surface copper plating layer, and the thickness of the entire plating layer was about 200 μm. The copper-plated surface is mirror-polished, and further, zirconia beads TZ-B125 (manufactured by Tosoh Corporation, average particle size: 125 μm) are used on the polished surface using a blasting device (manufactured by Fuji Seisakusho). Blasting was performed at a blast pressure of 0.05 MPa (gauge pressure, the same shall apply hereinafter) and a fine particle usage amount of 16 g / cm 2 (a usage amount per 1 cm 2 of surface area of the roll, the same shall apply hereinafter) to form irregularities on the surface. Using a blasting device (manufactured by Fuji Seisakusho) on the uneven surface, zirconia beads TZ-SX-17 (manufactured by Tosoh Corp., average particle size: 20 μm), blast pressure 0.1 MPa, using fine particles Blasting was performed at an amount of 4 g / cm 2 to finely adjust the surface irregularities. The resulting copper-plated iron roll with unevenness was etched with a cupric chloride solution (etching amount: 3 μm). Then, chromium plating processing (thickness of chromium plating: 4 μm) was performed to produce a metal embossing roll. The Vickers hardness of the chromium plating surface of the obtained metal embossing roll was 1000 (the measuring method of Vickers hardness is the same as the above).
〔表面処理フィルムの作製〕
(製造例1:防眩フィルムの作製)
ペンタエリスリトールトリアクリレート60重量部、および多官能ウレタン化アクリレート(ヘキサメチレンジイソシアネートとペンタエリスリトールトリアクリレートの反応生成物)40重量部をプロピレングリコールモノメチルエーテル溶液に混合し、固形分濃度60重量%となるように調整して紫外線硬化性樹脂組成物を得た。
[Production of surface-treated film]
(Production Example 1: Production of antiglare film)
60 parts by weight of pentaerythritol triacrylate and 40 parts by weight of polyfunctional urethanized acrylate (reaction product of hexamethylene diisocyanate and pentaerythritol triacrylate) are mixed in a propylene glycol monomethyl ether solution so that the solid content concentration becomes 60% by weight. To obtain an ultraviolet curable resin composition.
次に、上記紫外線硬化性樹脂組成物の固形分100重量部に対して、光重合開始剤である「ルシリン TPO」(BASF社製、化学名:2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド)を5重量部添加し、固形分濃度が60重量%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルで希釈して塗布液を調製した。 Next, with respect to 100 parts by weight of the solid content of the ultraviolet curable resin composition, “Lucillin TPO” (manufactured by BASF, chemical name: 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide) ) Was added, and diluted with propylene glycol monomethyl ether so that the solid content concentration was 60% by weight to prepare a coating solution.
この塗布液を、厚さ80μmのトリアセチルセルロース(TAC)フィルムである透明樹脂フィルム上に塗布し、80℃に設定した乾燥機中で1分間乾燥させた。乾燥後の透明樹脂フィルムを、上記金属製エンボスロールの凹凸面に、紫外線硬化性樹脂組成物層がロール側となるようにゴムロールで押し付けて密着させた。この状態で透明樹脂フィルム側より、強度20mW/cm2の高圧水銀灯からの光をh線換算光量で300mJ/cm2となるように照射して、紫外線硬化性樹脂組成物層を硬化させ、透明樹脂フィルム上に防眩層が形成された防眩フィルムを得た。 This coating solution was applied on a transparent resin film which is a 80 μm thick triacetyl cellulose (TAC) film, and dried for 1 minute in a drier set at 80 ° C. The dried transparent resin film was pressed and adhered to the uneven surface of the metal embossing roll with a rubber roll so that the ultraviolet curable resin composition layer was on the roll side. In this state, light from a high-pressure mercury lamp having an intensity of 20 mW / cm 2 is irradiated from the transparent resin film side so that the amount of light in terms of h-line is 300 mJ / cm 2 to cure the ultraviolet curable resin composition layer, and transparent An antiglare film having an antiglare layer formed on the resin film was obtained.
(製造例2:反射防止フィルムの作製)
ジペンタエリスリトールトリアクリレート10重量部、ペンタエリスリトールテトラアクリレート10重量部、ウレタンアクリレート(共栄社化学株式会社製「UA−306T」)30重量部、光重合開始剤として「イルガキュア184」(チバジャパン株式会社製)2.5重量部、溶媒としてメチルエチルケトン50重量部、酢酸ブチル50重量部を混合し、紫外線硬化性樹脂組成物であるハードコート層形成用塗布液を調製した。この塗布液を、厚さ80μmのTACフィルムである透明樹脂フィルム(屈折率1.49)上にワイヤーバーコーターにより塗布し、80℃に設定した乾燥機中で1分間乾燥させた。乾燥後の透明樹脂フィルムに対し、メタルハライドランプを用い、120Wの出力で20cmの距離から10秒間紫外線照射を行なうことによりハードコート層を形成した。得られたハードコート層の厚さは5μmであり、屈折率は1.52であった。
(Production Example 2: Production of antireflection film)
10 parts by weight of dipentaerythritol triacrylate, 10 parts by weight of pentaerythritol tetraacrylate, 30 parts by weight of urethane acrylate (“UA-306T” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), “Irgacure 184” (manufactured by Ciba Japan Co., Ltd.) as a photopolymerization initiator ) 2.5 parts by weight, 50 parts by weight of methyl ethyl ketone and 50 parts by weight of butyl acetate as a solvent were mixed to prepare a coating liquid for forming a hard coat layer which is an ultraviolet curable resin composition. This coating solution was applied onto a transparent resin film (refractive index: 1.49), which is a TAC film having a thickness of 80 μm, with a wire bar coater and dried in a dryer set at 80 ° C. for 1 minute. A hard coat layer was formed on the transparent resin film after drying by irradiating with ultraviolet rays at a power of 120 W from a distance of 20 cm for 10 seconds using a metal halide lamp. The obtained hard coat layer had a thickness of 5 μm and a refractive index of 1.52.
次に、テトラエトキシシランにイソプロピルアルコール、0.1N塩酸を加え、加水分解させることより、オリゴマーからなるテトラエトキシシランの重合体を含む溶液を得た。この溶液に一次粒子径が8nmのアンチモンドープ酸化スズ(ATO)微粒子を混合し、イソプロピルアルコールを加えることにより、テトラエトキシシランの重合体を2.5重量%、アンチモンドープ酸化スズ微粒子を2.5重量%含む帯電防止層形成用塗布液を得た。一方、ハードコート層が形成されたTACフィルムを、50℃の1.5N−NaOH水溶液に2分間浸漬させてアルカリ処理を行ない、水洗後、0.5重量%のH2SO4水溶液に室温で30秒浸漬させることにより中和させ、さらに水洗し、乾燥処理を行なった。上記帯電防止層形成用塗布液を、アルカリ処理したハードコート層上にワイヤーバーコーターにより塗布し、120℃に設定した乾燥機中で1分間乾燥させることにより帯電防止層を形成した。得られた帯電防止層の厚さは163nmであり、屈折率は1.53であり、光学膜厚は250nmであった。 Next, isopropyl alcohol and 0.1N hydrochloric acid were added to tetraethoxysilane and hydrolyzed to obtain a solution containing a tetraethoxysilane polymer composed of an oligomer. Antimony-doped tin oxide (ATO) fine particles having a primary particle diameter of 8 nm are mixed with this solution, and isopropyl alcohol is added to obtain 2.5 wt% of tetraethoxysilane polymer and 2.5 wt.% Of antimony-doped tin oxide fine particles. A coating solution for forming an antistatic layer containing 5% by weight was obtained. On the other hand, the TAC film on which the hard coat layer was formed was immersed in a 1.5N-NaOH aqueous solution at 50 ° C. for 2 minutes for alkali treatment, washed with water, and then washed with a 0.5 wt% H 2 SO 4 aqueous solution at room temperature. It was neutralized by dipping for 30 seconds, further washed with water, and dried. The antistatic layer-forming coating solution was applied onto the alkali-treated hard coat layer with a wire bar coater and dried in a drier set at 120 ° C. for 1 minute to form an antistatic layer. The resulting antistatic layer had a thickness of 163 nm, a refractive index of 1.53, and an optical film thickness of 250 nm.
次に、テトラエトキシシランと1H,1H,2H,2H−パーフルオロオクチルトリメトキシシランの95:5(モル比)混合物にイソプロピルアルコール、0.1N塩酸を加え、加水分解させることより、オリゴマーからなる有機ケイ素化合物の重合体を含む溶液を得た。この溶液に内部に空隙を有する低屈折率シリカ微粒子を混合し、イソプロピルアルコールを加えることにより、有機ケイ素化合物を2重量%、低屈折率シリカ微粒子を2重量%含む低屈折率層形成用塗布液を得た。得られた低屈折率層形成用塗布液を帯電防止層上にワイヤーバーコーターにより塗布し、120℃に設定した乾燥機中で1分間乾燥させることにより低屈折率層を形成した。得られた低屈折率層の厚さは91nmであり、屈折率は1.37であり、光学膜厚は125nmであった。以上により、透明樹脂フィルム上にハードコート層、帯電防止層、低屈折率層を備える反射防止フィルムを作製した。 Next, an oligomer is formed by adding isopropyl alcohol and 0.1N hydrochloric acid to a 95: 5 (molar ratio) mixture of tetraethoxysilane and 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyltrimethoxysilane and hydrolyzing the mixture. A solution containing a polymer of an organosilicon compound was obtained. A coating solution for forming a low refractive index layer containing 2 wt% of an organosilicon compound and 2 wt% of low refractive index silica fine particles by mixing low refractive index silica fine particles having voids in the solution and adding isopropyl alcohol to the solution. Got. The obtained coating solution for forming a low refractive index layer was coated on the antistatic layer with a wire bar coater and dried in a dryer set at 120 ° C. for 1 minute to form a low refractive index layer. The obtained low refractive index layer had a thickness of 91 nm, a refractive index of 1.37, and an optical film thickness of 125 nm. As described above, an antireflection film comprising a hard coat layer, an antistatic layer and a low refractive index layer on a transparent resin film was produced.
〔光拡散フィルムの作製〕
(製造例3:光拡散フィルムAの作製)
ペンタエリスリトールトリアクリレート60重量部、および多官能ウレタン化アクリレート(ヘキサメチレンジイソシアネートとペンタエリスリトールトリアクリレートの反応生成物)40重量部をプロピレングリコールモノメチルエーテル溶液に混合し、固形分濃度60重量%となるように調整して紫外線硬化性樹脂組成物を得た。なお、該組成物からプロピレングリコールモノメチルエーテルを除去して紫外線硬化した後の硬化物の屈折率は1.53であった。
[Production of light diffusion film]
(Production Example 3: Production of light diffusion film A)
60 parts by weight of pentaerythritol triacrylate and 40 parts by weight of polyfunctional urethanized acrylate (reaction product of hexamethylene diisocyanate and pentaerythritol triacrylate) are mixed in a propylene glycol monomethyl ether solution so that the solid content concentration becomes 60% by weight. To obtain an ultraviolet curable resin composition. The refractive index of the cured product after removing propylene glycol monomethyl ether from the composition and curing with ultraviolet rays was 1.53.
次に、上記紫外線硬化性樹脂組成物の固形分100重量部に対して、透光性微粒子として重量平均粒径が6.0μm、標準偏差が2.19μmであるポリスチレン系粒子を35重量部、および光重合開始剤である「ルシリン TPO」(BASF社製、化学名:2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド)を5重量部添加し、固形分濃度が60重量%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルで希釈して塗布液を調製した。 Next, 35 parts by weight of polystyrene-based particles having a weight average particle size of 6.0 μm and a standard deviation of 2.19 μm as translucent fine particles with respect to 100 parts by weight of the solid content of the ultraviolet curable resin composition, And 5 parts by weight of photopolymerization initiator “Lucirin TPO” (manufactured by BASF, chemical name: 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide) so that the solid content concentration is 60% by weight. A coating solution was prepared by diluting with propylene glycol monomethyl ether.
この塗布液を、厚さ80μmのTACフィルム(透明基材フィルム)上に塗布し、80℃に設定した乾燥機中で1分間乾燥させた。乾燥後の透明基材フィルムを、上記金属製鏡面ロールの鏡面に、紫外線硬化性樹脂組成物層がロール側となるようにゴムロールで押し付けて密着させた。この状態で透明基材フィルム側より、強度20mW/cm2の高圧水銀灯からの光をh線換算光量で300mJ/cm2となるように照射して、紫外線硬化性樹脂組成物層を硬化させ、平坦な表面を有する光拡散層と透明基材フィルムとからなる光拡散フィルムAを得た。 This coating solution was applied onto a TAC film (transparent substrate film) having a thickness of 80 μm and dried for 1 minute in a dryer set at 80 ° C. The dried transparent substrate film was brought into close contact with the mirror surface of the metal mirror roll with a rubber roll so that the ultraviolet curable resin composition layer was on the roll side. In this state, the ultraviolet curable resin composition layer is cured by irradiating light from a high-pressure mercury lamp with an intensity of 20 mW / cm 2 from the transparent substrate film side so as to be 300 mJ / cm 2 in terms of the amount of h-line conversion, A light diffusion film A composed of a light diffusion layer having a flat surface and a transparent substrate film was obtained.
(製造例4:光拡散フィルムBの作製)
乾燥後の透明基材フィルムの紫外線硬化性樹脂組成物層を、金属製鏡面ロールの鏡面に密着させることなく硬化させたこと以外は上記製造例3と同様にして光拡散フィルムBを作製した。
(Production Example 4: Production of light diffusion film B)
A light diffusion film B was produced in the same manner as in Production Example 3 except that the ultraviolet curable resin composition layer of the transparent base film after drying was cured without being brought into close contact with the mirror surface of the metal mirror roll.
光拡散フィルムAおよびBのヘイズ、光拡散層の厚さ等を表1にまとめた。 Table 1 shows the haze of the light diffusion films A and B, the thickness of the light diffusion layer, and the like.
<実施例1>
製造例3で得られた光拡散フィルムAの透明基材フィルム表面にコロナ処理を施した後、コロナ処理面に紫外線硬化性エポキシ樹脂と光カチオン重合開始剤とを含む紫外線硬化性接着剤を厚み4μmで塗工した。一方、保護フィルムとしてのTACフィルム(厚さ80μm)の片面にコロナ処理を施した後、コロナ処理面に上記と同じ紫外線硬化性接着剤を厚み4μmで塗工した。ついで、一軸延伸したポリビニルアルコール系樹脂フィルムにヨウ素が吸着配向されてなる偏光フィルムの一方の面に上記光拡散フィルムAをその接着剤層を介して積層するとともに、他方の面に上記保護フィルムをその接着剤層を介して積層し、一対のニップロールで挟圧した。その後、保護フィルム側から紫外線を照射し、両方の接着剤層を硬化させて光拡散性偏光板を得た。
<Example 1>
After the corona treatment is applied to the surface of the transparent base film of the light diffusion film A obtained in Production Example 3, an ultraviolet curable adhesive containing an ultraviolet curable epoxy resin and a cationic photopolymerization initiator is thickened on the corona treatment surface. Coating was performed at 4 μm. On the other hand, after a corona treatment was applied to one side of a TAC film (thickness 80 μm) as a protective film, the same UV curable adhesive as described above was applied to the corona treatment surface with a thickness of 4 μm. Next, the light diffusion film A is laminated on one surface of a polarizing film obtained by adsorbing and orienting iodine on a uniaxially stretched polyvinyl alcohol resin film, and the protective film is disposed on the other surface. It laminated | stacked through the adhesive bond layer, and was pinched with a pair of nip roll. Then, the ultraviolet-ray was irradiated from the protective film side, both the adhesive bond layers were hardened, and the light diffusable polarizing plate was obtained.
次に、上記光拡散性偏光板における光拡散フィルムAの光拡散層上に、透明樹脂フィルム側が貼合面となるように、製造例1で得られた防眩フィルムを、汎用のアクリル系透明粘着剤を介して積層し、防眩処理が施された光拡散性偏光板を得た。 Next, the antiglare film obtained in Production Example 1 is a general-purpose acrylic transparent so that the transparent resin film side becomes a bonding surface on the light diffusion layer of the light diffusion film A in the light diffusion polarizing plate. A light diffusing polarizing plate laminated with an adhesive and subjected to an antiglare treatment was obtained.
<実施例2>
光拡散フィルムAの代わりに、製造例4で得られた光拡散フィルムBを用いたこと以外は、実施例1と同様にして防眩処理が施された光拡散性偏光板を得た。
<Example 2>
Instead of the light diffusion film A, a light diffusing polarizing plate subjected to an antiglare treatment was obtained in the same manner as in Example 1 except that the light diffusion film B obtained in Production Example 4 was used.
<実施例3>
防眩フィルムの代わりに、製造例2で得られた反射防止フィルムを用いたこと以外は、実施例1と同様にして反射防止処理が施された光拡散性偏光板を得た。
<Example 3>
Instead of the antiglare film, a light diffusing polarizing plate subjected to an antireflection treatment was obtained in the same manner as in Example 1 except that the antireflection film obtained in Production Example 2 was used.
<実施例4>
光拡散フィルムAの代わりに、製造例4で得られた光拡散フィルムBを用い、防眩フィルムの代わりに、製造例2で得られた反射防止フィルムを用いたこと以外は、実施例1と同様にして反射防止処理が施された光拡散性偏光板を得た。
<Example 4>
Example 1 except that the light diffusion film B obtained in Production Example 4 was used instead of the light diffusion film A, and the antireflection film obtained in Production Example 2 was used instead of the antiglare film. In the same manner, a light diffusing polarizing plate that was subjected to antireflection treatment was obtained.
<比較例1>
光拡散フィルムAと防眩フィルムとを粘着剤層を介して積層した上記積層体の代わりに、光拡散フィルムAの光拡散層表面を、上記金属製エンボスロールの凹凸面にゴムロールで押し付けることにより、光拡散層に防眩処理を施したフィルムを用いたこと以外は、実施例1と同様にして防眩処理が施された光拡散性偏光板を得た。
<Comparative Example 1>
By pressing the surface of the light diffusion layer of the light diffusion film A against the concavo-convex surface of the metal embossing roll with a rubber roll instead of the laminated body in which the light diffusion film A and the antiglare film are laminated via an adhesive layer. A light diffusing polarizing plate having an antiglare treatment was obtained in the same manner as in Example 1 except that a film having an antiglare treatment applied to the light diffusion layer was used.
<比較例2>
光拡散フィルムAの代わりに、製造例4で得られた光拡散フィルムBを用いたこと以外は、比較例1と同様にして防眩処理が施された光拡散性偏光板を得た。
<Comparative example 2>
Instead of the light diffusion film A, a light diffusing polarizing plate subjected to an antiglare treatment was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the light diffusion film B obtained in Production Example 4 was used.
<比較例3>
光拡散フィルムAと反射防止フィルムとを粘着剤層を介して積層した上記積層体の代わりに、光拡散フィルムAの光拡散層表面に、上記製造例2に記載の方法に従って、帯電防止層、低屈折率層を順次形成することにより、光拡散層に反射防止処理を施したフィルムを用いたこと以外は、実施例3と同様にして反射防止処理が施された光拡散性偏光板を得た。
<Comparative Example 3>
Instead of the laminate in which the light diffusion film A and the antireflection film are laminated via an adhesive layer, an antistatic layer is formed on the surface of the light diffusion layer of the light diffusion film A according to the method described in Production Example 2. By sequentially forming the low refractive index layer, a light diffusing polarizing plate that has been subjected to antireflection treatment in the same manner as in Example 3 is obtained except that the light diffusion layer is subjected to antireflection treatment. It was.
<比較例4>
光拡散フィルムAの代わりに、製造例4で得られた光拡散フィルムBを用いたこと以外は、比較例3と同様にして反射防止処理が施された光拡散性偏光板を得た。
<Comparative example 4>
Instead of the light diffusion film A, a light diffusing polarizing plate that was subjected to antireflection treatment was obtained in the same manner as in Comparative Example 3 except that the light diffusion film B obtained in Production Example 4 was used.
(光拡散性偏光板の表面処理特性の評価)
(1)防眩性の評価
防眩処理が施された実施例1〜2および比較例1〜2の光拡散性偏光板について、防眩性の評価を行なった。具体的には、光拡散性偏光板を蛍光灯のついた明るい室内で凹凸面(防眩層表面)側から目視観察し、蛍光灯の映り込みの有無を確認した。蛍光灯の映り込みがフィルム全面にわたって見られないものをA、フィルム面の少なくとも一部に蛍光灯の映り込みが認められるものをBとした。結果を表2に示す。
(Evaluation of surface treatment characteristics of light diffusing polarizing plate)
(1) Evaluation of anti-glare property Anti-glare property was evaluated about the light diffusable polarizing plate of Examples 1-2 and Comparative Examples 1-2 by which the glare-proof process was performed. Specifically, the light diffusing polarizing plate was visually observed from the uneven surface (antiglare layer surface) side in a bright room with a fluorescent lamp to confirm the presence or absence of reflection of the fluorescent lamp. The case where the reflection of the fluorescent lamp was not observed over the entire surface of the film was A, and the case where the reflection of the fluorescent lamp was observed on at least a part of the film surface was indicated as B. The results are shown in Table 2.
(2)色ムラの評価
反射防止処理が施された実施例3〜4および比較例3〜4の光拡散性偏光板について、色ムラの評価を行なった。具体的には、保護フィルム表面を黒色艶消しスプレーにより黒色に着色した光拡散性偏光板を、蛍光灯のついた明るい室内で低屈折率層表面側から目視観察し、色ムラの有無を確認した。色ムラがフィルム全面にわたって見られないものをA、フィルム面の少なくとも一部に色ムラが認められるものをBとした。結果を表2に示す。色ムラは、反射防止処理面における面内不均一性に起因して、上記目視観察において面内が虹色に見える現象であり、このような色ムラが発生する場合、反射防止機能が不良であると判断される。
(2) Evaluation of color unevenness Color unevenness was evaluated for the light diffusing polarizing plates of Examples 3 to 4 and Comparative Examples 3 to 4 subjected to the antireflection treatment. Specifically, a light-diffusing polarizing plate with the protective film surface colored black by a black matte spray is visually observed from the surface side of the low refractive index layer in a bright room with a fluorescent lamp to confirm the presence or absence of color unevenness. did. A case where no color unevenness was observed over the entire film surface was designated as A, and a case where color unevenness was observed on at least a part of the film surface was designated as B. The results are shown in Table 2. Color unevenness is a phenomenon in which the inside of the surface looks rainbow-colored in the above visual observation due to in-plane non-uniformity on the antireflection treatment surface. When such color unevenness occurs, the antireflection function is poor. It is judged that there is.
表2に示されるように、本発明に係る光拡散性偏光板によれば、直接表面処理を施すことが困難な光拡散フィルムに対しても、優れた表面処理特性を付与できることがわかる。 As shown in Table 2, according to the light diffusable polarizing plate according to the present invention, it can be seen that excellent surface treatment characteristics can be imparted even to a light diffusion film that is difficult to be directly surface treated.
100,200,405 光拡散性偏光板、101 偏光フィルム、102 光拡散フィルム、103 表面処理フィルム、104 粘着剤層または接着剤層、105 透明基材フィルム、106 光拡散層、106a 透光性樹脂、106b 透光性微粒子、107 透明樹脂フィルム、108 表面処理層、109 保護フィルム、301 巻き出し装置、302 塗工装置、303 バックアップロール、304 乾燥機、305 鏡面金属製ロールまたはエンボス加工用金属製ロール、306 ニップロール、307 剥離ロール、308 紫外線照射装置、309 巻き取り装置、400,400’ 液晶表示装置、401 液晶セル、402 バックライト装置、403 光拡散手段、403a 光拡散板、403b,403b’ 光偏向板、404 バックライト側偏光板、406 位相差板、411a,411b 透明基板、412 液晶層、421 ケース、422 冷陰極管、430 基材、440 光拡散剤、450,450’ 線状プリズム、451,451’ 線状プリズムの稜線。 100, 200, 405 Light diffusing polarizing plate, 101 Polarizing film, 102 Light diffusing film, 103 Surface treatment film, 104 Adhesive layer or adhesive layer, 105 Transparent substrate film, 106 Light diffusing layer, 106a Translucent resin , 106b Translucent fine particles, 107 transparent resin film, 108 surface treatment layer, 109 protective film, 301 unwinding device, 302 coating device, 303 backup roll, 304 dryer, 305 mirror surface metal roll or embossing metal Roll, 306 nip roll, 307 peeling roll, 308 ultraviolet irradiation device, 309 take-up device, 400, 400 ′ liquid crystal display device, 401 liquid crystal cell, 402 backlight device, 403 light diffusion means, 403a light diffusion plate, 403b, 403b ′ Optical deflection plate, 40 Backlight side polarizing plate, 406 retardation plate, 411a, 411b transparent substrate, 412 liquid crystal layer, 421 case, 422 cold cathode tube, 430 base material, 440 light diffusing agent, 450, 450 ′ linear prism, 451, 451 ′ Ridge line of linear prism.
Claims (10)
前記偏光フィルム上に積層される光拡散フィルムと、
前記光拡散フィルム上に積層される、透明樹脂フィルムの一方の表面に光学的処理が施されている表面処理フィルムと、
を備え、
前記光拡散フィルムは、透光性樹脂100重量部に対して20重量部以上100重量部以下の透光性微粒子が該透光性樹脂中に分散されている光拡散層を有するものであり、
前記光拡散フィルムの光拡散層と、前記表面処理フィルムとが、粘着剤層または接着剤層を介して互いに貼合されている光拡散性偏光板。 A polarizing film;
A light diffusion film laminated on the polarizing film;
A surface-treated film that is laminated on the light diffusion film, and is subjected to optical treatment on one surface of the transparent resin film;
With
The light diffusion film has a light diffusion layer in which 20 to 100 parts by weight of light-transmitting fine particles are dispersed in the light-transmitting resin with respect to 100 parts by weight of the light-transmitting resin.
The light-diffusion polarizing plate by which the light-diffusion layer of the said light-diffusion film and the said surface treatment film are mutually bonded through the adhesive layer or the adhesive bond layer.
前記光拡散層と、前記表面処理フィルムの光学的処理が施されていない面とが、粘着剤層または接着剤層を介して互いに貼合されて、前記光拡散層と前記表面処理フィルムとが貼合されている請求項1に記載の光拡散性偏光板。 The surface treatment film has a surface not subjected to optical treatment,
The light diffusion layer and the surface of the surface treatment film not subjected to optical treatment are bonded to each other via an adhesive layer or an adhesive layer, and the light diffusion layer and the surface treatment film are The light diffusable polarizing plate of Claim 1 currently bonded.
前記光拡散性偏光板は、その偏光フィルム側が前記液晶セルに対向するように配置される液晶表示装置。 A backlight device, a light diffusing means, a backlight side polarizing plate, a liquid crystal cell, and the light diffusing polarizing plate according to any one of claims 1 to 6, in this order,
The light diffusing polarizing plate is a liquid crystal display device arranged such that the polarizing film side faces the liquid crystal cell.
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