JP2017068250A - 光学部材、ならびに、該光学部材を用いた偏光板のセットおよび液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
1つの実施形態においては、上記光学機能要素は、反射型偏光子を含み、上記プリズムシートの第2主面の単位プリズムによる凸部は、該反射型偏光子の一方の主面に貼り合わせられている。
1つの実施形態においては、上記光学機能要素は、吸収型偏光子を含む偏光板を含み、上記プリズムシートの第2主面の単位プリズムによる凸部は、該偏光板の一方の主面に貼り合わせられている。
1つの実施形態においては、上記光学機能要素は、吸収型偏光子を含む偏光板と反射型偏光子とを含み、上記プリズムシートの第2主面の単位プリズムによる凸部は、該反射型偏光子の該偏光板と反対側の主面に貼り合わせられている。
1つの実施形態においては、上記光学機能要素は、上記反射型偏光子の上記プリズムシートと反対側に光拡散層をさらに有する。
1つの実施形態においては、上記光学機能要素は、光拡散層と吸収型偏光子を含む偏光板と反射型偏光子とを上記プリズムシート側からこの順に有し、該プリズムシートの第2主面の単位プリズムによる凸部は、該光拡散層の該偏光板と反対側の主面に貼り合わせられている。
1つの実施形態においては、上記光学機能要素は、上記偏光板と上記反射型偏光子との間に光拡散層をさらに有する。
1つの実施形態においては、上記波長変換層と上記プリズムシートとの間に、屈折率が1.3以下である低屈折率層をさらに有する。
1つの実施形態においては、波長変換層付き光学部材は、上記プリズムシートの上記光学機能要素と反対側に別のプリズムシートをさらに有し、該別のプリズムシートから該光学機能要素までが一体化されており、該別のプリズムシートは、平坦な第1主面と該第1主面と反対側に凸となる柱状の単位プリズムが複数配列されている第2主面とを有し、該別のプリズムシートの第2主面の単位プリズムによる凸部は、該プリズムシートの第1主面に貼り合わせられている。
1つの実施形態においては、上記波長変換層と上記別のプリズムシートとの間に、屈折率が1.3以下である低屈折率層をさらに有する。
本発明の別の局面によれば、偏光板のセットが提供される。この偏光板のセットは、背面側偏光板として用いられる上記の波長変換層付き光学部材と、視認側偏光板とを含む。
本発明のさらに別の局面によれば、液晶表示装置が提供される。この液晶表示装置は、液晶セルと、該液晶セルの視認側に配置された視認側偏光板と、該液晶セルの視認側と反対側に配置された上記の波長変換層付き光学部材とを有する。
本発明のさらに別の局面によれば、液晶表示装置が提供される。この液晶表示装置は、液晶セルと、該液晶セルの視認側に配置された視認側偏光板と、該液晶セルの視認側と反対側に配置された波長変換部材及び光学部材と、を有し、該光学部材が光学機能要素とプリズムシートとを有し、該光学機能要素と該プリズムシートとが該液晶セル側からこの順に一体化されており、該プリズムシートが、平坦な第1主面と該第1主面と反対側に凸となる柱状の単位プリズムが複数配列されている第2主面とを有し、該プリズムシートの第2主面の単位プリズムによる凸部が、該光学機能要素の一方の主面に貼り合わせられている。
1つの実施形態においては、上記光学機能要素は、反射型偏光子を含み、上記プリズムシートの第2主面の単位プリズムによる凸部は、該反射型偏光子の一方の主面に貼り合わせられている。
1つの実施形態においては、上記光学機能要素は、吸収型偏光子を含む偏光板を含み、上記プリズムシートの第2主面の単位プリズムによる凸部は、該偏光板の一方の主面に貼り合わせられている。
1つの実施形態においては、上記光学機能要素は、吸収型偏光子を含む偏光板と反射型偏光子とを含み、上記プリズムシートの第2主面の単位プリズムによる凸部は、該反射型偏光子の該偏光板と反対側の主面に貼り合わせられている。
1つの実施形態においては、上記光学機能要素は、上記反射型偏光子の上記プリズムシートと反対側に光拡散層をさらに有する。
1つの実施形態においては、上記光学機能要素は、光拡散層と吸収型偏光子を含む偏光板と反射型偏光子とを上記プリズムシート側からこの順に有し、該プリズムシートの第2主面の単位プリズムによる凸部は、該光拡散層の該偏光板と反対側の主面に貼り合わせられている。
1つの実施形態においては、上記光学機能要素は、上記偏光板と上記反射型偏光子との間に光拡散層をさらに有する。
1つの実施形態においては、上記光学部材は、上記プリズムシートの上記光学機能要素と反対側に別のプリズムシートをさらに有し、該別のプリズムシートから該光学機能要素までが一体化されており、該別のプリズムシートは、平坦な第1主面と該第1主面と反対側に凸となる柱状の単位プリズムが複数配列されている第2主面とを有し、該別のプリズムシートの第2主面の単位プリズムによる凸部は、該プリズムシートの第1主面に貼り合わせられている。
まず、光学部材の全体構成について、図面を参照して代表的な実施形態を説明する。各図面において、同一の構成要素は同一符号を付し、重複した説明は省略する。また、見やすくするために、図面における各層の厚みの比率は実際とは異なっている。なお、光学部材の構成要素については、B項〜H項で詳細に説明する。
B−1.第1のプリズムシート
上記のとおり、第1のプリズムシート10は、代表的には、基材部11とプリズム部12とを有する。第1のプリズムシート10は、本発明の光学部材が液晶表示装置のバックライト側に配置された場合に、バックライトユニットから出射された偏光光を、その偏光状態を保ったまま、プリズム部12内部での全反射等によって、液晶表示装置の略法線方向に最大強度を有する偏光光として偏光板に導く。基材部11は、目的およびプリズムシートの構成に応じて省略されてもよい。例えば、第1のプリズムシートの基材部側に隣接する層が支持部材として機能し得る場合には、基材部11は省略され得る。なお、「略法線方向」とは、法線方向から所定の角度内の方向、例えば、法線方向から±10°の範囲内の方向を包含する。
1つの実施形態においては、第1のプリズムシート10(実質的には、プリズム部12)は、上記のとおり、第1主面と反対側に凸となる柱状の単位プリズム13が複数配列されて構成されている。好ましくは、単位プリズム13は柱状であり、その長手方向(稜線方向)は、偏光板の透過軸と略直交方向または略平行方向に向いている。本明細書において、「実質的に直交」および「略直交」という表現は、2つの方向のなす角度が90°±10°である場合を包含し、好ましくは90°±7°であり、さらに好ましくは90°±5°である。「実質的に平行」および「略平行」という表現は、2つの方向のなす角度が0°±10°である場合を包含し、好ましくは0°±7°であり、さらに好ましくは0°±5°である。さらに、本明細書において単に「直交」または「平行」というときは、実質的に直交または実質的に平行な状態を含み得るものとする。なお、第1のプリズムシート10は、単位プリズム13の稜線方向と偏光板の透過軸とが所定の角度を形成するようにして配置(いわゆる斜め配置)してもよい。このような構成を採用することにより、モアレの発生をさらに良好に防止できる場合がある。斜め配置の範囲としては、好ましくは20°以下であり、より好ましくは15°以下である。
第1のプリズムシート10に基材部11を設ける場合には、単一の材料を押出し成型等することにより基材部11とプリズム部12とを一体的に形成してもよく、基材部用フィルム上にプリズム部を賦形してもよい。基材部の厚みは、好ましくは25μm〜150μmである。このような厚みであれば、取扱い性および強度が優れ得る。
本発明の実施形態においては、図2に示すように、第1のプリズムシート10と第2のプリズムシート30とが、点接着により貼り合わせられてもよい。このような構成とすることにより、光学部材を液晶表示装置に適用した場合に、さらに優れた輝度を有する液晶表示装置を実現し得る。第2のプリズムシートの構成、機能等は、第1のプリズムシートに関してB−1項で説明したとおりである。
反射型偏光子21は、特定の偏光状態(偏光方向)の偏光を透過し、それ以外の偏光状態の光を反射する機能を有する。反射型偏光子21は、直線偏光分離型であってもよく、円偏光分離型であってもよい。以下、一例として、直線偏光分離型の反射型偏光子について説明する。なお、円偏光分離型の反射型偏光子としては、例えば、コレステリック液晶を固定化したフィルムとλ/4板との積層体が挙げられる。
上記のとおり、偏光板23は、代表的には、吸収型偏光子25と、吸収型偏光子25の片側に配置された保護層26と、吸収型偏光子25のもう一方の側に配置された保護層27とを有する。
吸収型偏光子25としては、任意の適切な偏光子が採用され得る。例えば、偏光子を形成する樹脂フィルムは、単層の樹脂フィルムであってもよく、二層以上の積層体であってもよい。
保護層は、偏光板の保護フィルムとして使用できる任意の適切なフィルムで形成される。当該フィルムの主成分となる材料の具体例としては、トリアセチルセルロース(TAC)等のセルロース系樹脂や、ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリノルボルネン系、ポリオレフィン系、(メタ)アクリル系、アセテート系等の透明樹脂等が挙げられる。また、(メタ)アクリル系、ウレタン系、(メタ)アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂等も挙げられる。この他にも、例えば、シロキサン系ポリマー等のガラス質系ポリマーも挙げられる。また、特開2001−343529号公報(WO01/37007)に記載のポリマーフィルムも使用できる。このフィルムの材料としては、例えば、側鎖に置換または非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換または非置換のフェニル基ならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が使用でき、例えば、イソブテンとN−メチルマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを有する樹脂組成物が挙げられる。当該ポリマーフィルムは、例えば、上記樹脂組成物の押出成形物であり得る。それぞれの保護層26および27は同一であってもよく、異なっていてもよい。
波長変換層40は、代表的には、マトリックスと該マトリックス中に分散された波長変換材料とを含む。
マトリックスを構成する材料(以下、マトリックス材料とも称する)としては、任意の適切な材料を用いることができる。このような材料としては、樹脂、有機酸化物、無機酸化物が挙げられる。マトリックス材料は、好ましくは、低い酸素透過性および透湿性を有し、高い光安定性および化学的安定性を有し、所定の屈折率を有し、優れた透明性を有し、および/または、波長変換材料に対して優れた分散性を有する。マトリックスは、実用的には、樹脂フィルムまたは粘着剤で構成され得る。
マトリックスが樹脂フィルムである場合、樹脂フィルムを構成する樹脂としては、任意の適切な樹脂を用いることができる。具体的には、樹脂は、熱可塑性樹脂であってもよく、熱硬化性樹脂であってもよく、活性エネルギー線硬化性樹脂であってもよい。活性エネルギー線硬化性樹脂としては、電子線硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂、可視光線硬化型樹脂が挙げられる。樹脂の具体例としては、エポキシ、(メタ)アクリレート(例えば、メチルメタクリレート、ブチルアクリレート)、ノルボルネン、ポリエチレン、ポリ(ビニルブチラール)、ポリ(ビニルアセテート)、ポリ尿素、ポリウレタン、アミノシリコーン(AMS)、ポリフェニルメチルシロキサン、ポリフェニルアルキルシロキサン、ポリジフェニルシロキサン、ポリジアルキルシロキサン、シルセスキオキサン、フッ化シリコーン、ビニルおよび水素化物置換シリコーン、スチレン系ポリマー(例えば、ポリスチレン、アミノポリスチレン(APS)、ポリ(アクリルニトリルエチレンスチレン)(AES))、二官能性モノマーと架橋したポリマー(例えば、ジビニルベンゼン)、ポリエステル系ポリマー(例えば、ポリエチレンテレフタレート)、セルロース系ポリマー(例えば、トリアセチルセルロース)、塩化ビニル系ポリマー、アミド系ポリマー、イミド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、エポキシ系ポリマー、シリコーン系ポリマー、アクリルウレタン系ポリマーが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、組み合わせて(例えば、ブレンド、共重合)用いてもよい。これらの樹脂は膜を形成後に延伸、加熱、加圧といった処理を施してもよい。好ましくは、熱硬化性樹脂または紫外線硬化型樹脂であり、より好ましくは熱硬化性樹脂である。本発明の光学部材をロールトゥロールにより製造する場合に、好適に適用することができるからである。
マトリックスが粘着剤である場合、粘着剤としては、任意の適切な粘着剤を用いることができる。粘着剤は、好ましくは、透明性および光学的等方性を有する。粘着剤の具体例としては、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、エポキシ系粘着剤、セルロース系粘着剤が挙げられる。好ましくは、ゴム系粘着剤またはアクリル系粘着剤である。
波長変換材料は、波長変換層の波長変換特性を制御し得る。波長変換材料は、例えば量子ドットであってもよく蛍光体であってもよい。
量子ドットの発光中心波長は、量子ドットの材料および/または組成、粒子サイズ、形状等により調整することができる。
蛍光体としては、目的に応じて所望の色の光を発光し得る任意の適切な蛍光体を用いることができる。具体例としては、赤色蛍光体、緑色蛍光体が挙げられる。
マトリックスが樹脂フィルムまたは粘着剤のいずれの場合であっても、波長変換層は、好ましくは、酸素および/または水蒸気に対してバリア機能を有する。本明細書において「バリア機能を有する」とは、波長変換層に侵入する酸素および/または水蒸気の透過量を制御して波長変換材料をこれらから実質的に遮断することを意味する。波長変換層は、波長変換材料自体に例えばコアシェル型、テトラポッド型のような立体的構造を付与することによりバリア機能を発現し得る。また、波長変換層は、マトリックス材料を適切に選択することによりバリア機能を発現し得る。
波長変換層は、目的に応じて任意の適切な添加材をさらに含んでいてもよい。添加材としては、例えば、光拡散材料、光に異方性を付与する材料、光を偏光化する材料が挙げられる。光拡散材料の具体例としては、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、スチレン系樹脂、またはこれらの共重合系樹脂で構成される微粒子が挙げられる。光に異方性を付与する材料および/または光を偏光化する材料の具体例としては、長軸と短軸で複屈折が異なる楕円球状微粒子、コアシェル型微粒子、積層型微粒子が挙げられる。添加剤の種類、数、配合量等は、目的に応じて適切に設定され得る。
光拡散層は、光拡散素子で構成されてもよく、光拡散粘着剤で構成されてもよい。光拡散素子は、マトリクスと当該マトリクス中に分散した光拡散性微粒子とを含む。光拡散粘着剤は、マトリクスが粘着剤で構成される。
低屈折率層の屈折率は、可能な限り空気の屈折率(1.00)に近いことが好ましい。具体的には、低屈折率層の屈折率は、好ましくは1.30以下であり、より好ましくは1.20以下であり、さらに好ましくは1.15以下である。低屈折率層の屈折率の下限は、例えば1.01である。低屈折率層の屈折率がこのような範囲であれば、空気層を排除して顕著な薄型化を実現しつつ、高い輝度を有する液晶表示装置を実現することができる。
バリア層は、好ましくは、酸素および/または水蒸気に対してバリア機能を有する。バリア層を設けることにより、酸素および/または水蒸気による波長変換材料の劣化を防止し、結果として、波長変換層の機能の長寿命化を達成することができる。バリア層の酸素透過率は、好ましくは500cc/m2・day・atm以下であり、より好ましくは100cc/m2・day・atm以下であり、さらに好ましくは50cc/m2・day・atm以下である。酸素透過率は、25℃、100%RHの雰囲気下において、JIS K7126に準拠した測定法によって測定され得る。バリア層の水蒸気透過率(透湿度)は、好ましくは500g/m2・day以下であり、より好ましくは100g/m2・day以下であり、さらに好ましくは、50g/m2・day以下である。
光学部材が偏光板を含む実施形態においては、当該光学部材は、代表的には、液晶表示装置の視認側と反対側に配置される偏光板(以下、背面側偏光板と称する場合がある)として用いられ得る。また、波長変換層付き光学部材が偏光板を含む実施形態においては、当該波長変換層付き光学部材は、代表的には、液晶表示装置の視認側と反対側に配置される背面側偏光板として用いられ得る。この場合、当該背面側偏光板と視認側偏光板とを含む偏光板のセットが提供され得る。視認側偏光板としては、任意の適切な偏光板が採用され得る。視認側偏光板は、代表的には、偏光子(例えば、吸収型偏光子)と、偏光子の少なくとも片側に配置された保護層とを有する。偏光子および保護層は、上記D項に記載のものが用いられ得る。視認側偏光板は、目的に応じて任意の適切な光学機能層(例えば、位相差層、ハードコート層、アンチグレア層、反射防止層)をさらに有していてもよい。偏光板のセットは、視認側偏光板(の偏光子)の吸収軸と背面側偏光板(の偏光子)の吸収軸とが実質的に直交または平行となるようにして液晶セルのそれぞれの側に配置される。
本発明のさらに別の局面によれば、液晶表示装置が提供される。光学部材が偏光板を含まない実施形態においては、液晶表示装置は、液晶セルと、該液晶セルの視認側に配置された視認側偏光板と、該液晶セルの視認側と反対側に配置された背面側偏光板と、該背面側偏光板の外側に配置された上記A項〜H項に記載の光学部材および波長変換部材と、該光学部材の外側に配置されたバックライトユニットとを有する。波長変換層付き光学部材が偏光板を含まない実施形態においては、液晶表示装置は、液晶セルと、該液晶セルの視認側に配置された視認側偏光板と、該液晶セルの視認側と反対側に配置された背面側偏光板と、該背面側偏光板の外側に配置された上記A項〜H項に記載の波長変換層付き光学部材と、該波長変換層付き光学部材の外側に配置されたバックライトユニットとを有する。光学部材が偏光板を含む実施形態においては、液晶表示装置は、液晶セルと、該液晶セルの視認側に配置された偏光板と、該液晶セルの視認側と反対側に配置された上記A項〜H項に記載の光学部材および波長変換部材と、該光学部材の外側に配置されたバックライトユニットとを有する。波長変換層付き光学部材が偏光板を含む実施形態においては、液晶表示装置は、液晶セルと、該液晶セルの視認側に配置された偏光板と、該液晶セルの視認側と反対側に配置された上記A項〜H項に記載の波長変換層付き光学部材と、該波長変換層付き光学部材の外側に配置されたバックライトユニットとを有する。液晶セルの構成、駆動モードおよびバックライトユニットの構成は当業界で周知であるので、具体的な説明は省略する。
エリプソメーター(製品名「ウーラムM2000」、J.A.Woollam株式会社製)を用いて反射測定を行うことにより、屈折率および膜厚を求めた。
(2)カラーシフトの評価方法
液晶表示装置に白画像を表示させ、コノスコープ(AUTRONIC MELCHERS株式会社製)を用いて、極角0°〜60°方向における方位角0°〜360°の色相、x値およびy値を測定した。
(波長変換材料、プリズムシート)
市販のタブレットPC(AMAZON社製、商品名「Kindle Fire HDX 8.9」)を分解し、バックライト側に含まれる波長変換材料(波長変換層)およびプリズムシートを用いた。
SHARP社製40型TV(製品名:AQUOS、品番:LC40−Z5)を分解し、バックライト部材から反射型偏光子を取り出した。この反射型偏光子の両面に設けられている拡散層を除去し、本実施の反射型偏光子とした。
ポリビニルアルコールを主成分とする高分子フィルム[クラレ製 商品名「9P75R(厚み:75μm、平均重合度:2,400、ケン化度99.9モル%)」]を水浴中に1分間浸漬させつつ搬送方向に1.2倍に延伸した後、ヨウ素濃度0.3重量%の水溶液中で1分間浸漬することで、染色しながら、搬送方向に、全く延伸していないフィルム(原長)を基準として3倍に延伸した。次いで、この延伸フィルムを、ホウ酸濃度4重量%、ヨウ化カリウム濃度5重量%の水溶液中に浸漬しながら、搬送方向に、原長基準で6倍までさらに延伸し、70℃で2分間乾燥することにより、偏光子を得た。
一方、トリアセチルセルロース(TAC)フィルム(コニカミノルタ社製、製品名「KC4UW」、厚み:40μm)の片面に、アルミナコロイド含有接着剤を塗布し、これを上記で得られた偏光子の片面に両者の搬送方向が平行となるようにロールトゥロールで積層した。なお、アルミナコロイド含有接着剤は、アセトアセチル基を有するポリビニルアルコール系樹脂(平均重合度1200、ケン化度98.5モル%、アセトアセチル化度5モル%)100重量部に対して、メチロールメラミン50重量部を純水に溶解し、固形分濃度3.7重量%の水溶液を調製し、この水溶液100重量部に対して、正電荷を有するアルミナコロイド(平均粒子径15nm)を固形分濃度10重量%で含有する水溶液18重量部を加えて調製した。続いて、偏光子の反対側の面にも同様に、上記アルミナコロイド含有接着剤を塗布したTACフィルムを、これらの搬送方向が平行となるようにロールトゥロールで積層し、その後55℃で6分間乾燥させた。このようにして、TACフィルム/偏光子/TACフィルムの構成を有する偏光板を得た。
上記で得られた偏光板と反射型偏光子とをアクリル系粘着剤を介して貼り合せた。さらに、反射型偏光子の偏光板とは反対側の面にアクリル系の光硬化型接着剤を塗布し、プリズムシートの凸部を接着させ、偏光板/反射型偏光子/プリズムシートの構成を有する光学部材を得た。ここで、凸部が点接着されている接着層の厚みは3μmであった。
IPSモードの液晶表示装置(AMAZON社製、商品名「Kindle fire HDX 9.8」)を用いて評価を行った。この液晶セルの下側(背面側)に上記で得られた光学部材と上記で得られたプリズムシートと上記で得られた波長変換材料とをこの順に別置きで組み込み、評価を実施した。得られた液晶表示装置の色相を測定した。結果を表1に示す。
プリズムシートを2枚用い、実施例1と同様にして第2のプリズムシートの凸部を第1のプリズムシートの平坦面に点接着させ、偏光板/反射型偏光子/第1のプリズムシート/第2のプリズムシートの構成を有する光学部材を得た。この光学部材と波長変換材料とをこの順に別置きで組み込んだこと以外は実施例1と同様にして液晶表示装置を得た。得られた液晶表示装置を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
(低屈折率層の形成)
ジメチルスルホキシド(DMSO)2.2gにケイ素化合物の前駆体であるメチルトリメトキシシラン(MTMS)を0.95g溶解させた混合液に、0.01mol/Lのシュウ酸水溶液を0.5g添加し、室温で30分撹拌を行うことでMTMSを加水分解して、トリス(ヒドロキシ)メチルシランを生成した。その後、5.5gのDMSOに、28%濃度のアンモニア水0.38gおよび純水0.2gを添加した後、上記加水分解処理した混合液をさらに添加し、室温で15分撹拌することで、トリス(ヒドロキシ)メチルシランのゲル化を行い、ゲル状ケイ素化合物を得た。上記ゲル化処理を行った混合液を、そのまま40℃で20時間インキュベートして熟成処理を行った。次に、上記熟成処理したゲル状ケイ素化合物を、スパチェラを用いて数mm〜数cmサイズの顆粒状に砕いた。そこに、イソプロピルアルコール(IPA)40gを添加し、軽く撹拌した後、室温で6時間静置して、ゲル中の溶媒および触媒をデカンテーションした。同様のデカンテーション処理を3回繰り返し、溶媒置換を完了した。そして、上記混合液中のゲル状ケイ素化合物を粉砕処理(高圧メディアレス粉砕)した。粉砕処理は、ホモジナイザー(商品名「UH−50」、エスエムテー社製)を使用し、5cm3のスクリュー瓶に、上記溶媒置換を完了したゲル状化合物1.85gおよびIPA 1.15gを秤量した後、50W、20kHzの条件で2分間の粉砕を行った。上記粉砕処理によって、上記混合液中のゲル状ケイ素化合物が粉砕され、その結果、上記混合液は粉砕物のゾル液となった。上記ゾル液を0.75gに対し、光塩基発生剤(和光純薬工業株式会社製、商品名「WPBG266」)の1.5%濃度メチルエチルケトン(MEK)溶液を0.062g、ビス(トリメトキシシリル)エタンの5%濃度MEK溶液を0.036gの比率で添加して塗工液を得た。プリズムシートの平坦面に、上記塗工液をバーコート法にて塗布し、100℃で1分間乾燥させ、乾燥後の塗工膜に波長360nmの光を300mJ/cm2の光照射量(エネルギー)でUV照射し、プリズムシートの平坦面に低屈折率層を形成した。この低屈折率層の屈折率は1.10であり、低屈折率層の厚みは1μmであった。
(液晶表示装置の作製)
偏光板と反射型偏光子とをアクリル系粘着剤を介して貼り合せた。さらに、反射型偏光子の偏光板とは反対側の面にアクリル系の光硬化型接着剤を塗布し、平坦面に低屈折率層が形成された上記プリズムシートの凸部を接着させ、低屈折率層と波長変換材料とをアクリル系の接着剤を介して貼り合せることにより、波長変換層付き光学部材を得た。ここで、凸部が点接着されている接着層の厚みは3μmであった。上記波長変換層付き光学部材は、偏光板/反射型偏光子/プリズムシート/低屈折率層/波長変換層の一体構造を有する。
液晶セルの下側(背面側)に上記で得られた波長変換層付き光学部材を組み込んだこと以外は実施例1と同様にして液晶表示装置を作成した。得られた液晶表示装置を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
(光拡散性接着剤の作製)
アクリル系粘着剤100部と、光拡散性微粒子(モメンティブ・ポフォーマンス社製、商品名「トスパール145」、粒径4.5μm)25.9部とを混合して光拡散性接着剤を得た。
(液晶表示装置の作製)
偏光板と反射偏光子とを、ヘイズ値が80%の光拡散性接着剤を介して貼り合せたこと以外は実施例3と同様にして波長変換層付き光学部材、および液晶表示装置を得た。上記波長変換層付き光学部材は、偏光板/光拡散層/反射型偏光子/プリズムシート/低屈折率層/波長変換層の一体構造を有する。得られた液晶表示装置を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
実施例1と同様にして得られた偏光板/反射型偏光子の積層体と2枚のプリズムシートと波長変換材料とをこの順に別置きで組み込んだこと以外は実施例1と同様にして液晶表示装置を得た。得られた液晶表示装置を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
実施例1および2ならびに比較例1に関して、表1に対応する色度図を図4に比較して示す。図4から明らかなように、本発明の実施例の液晶表示装置はニュートラルに近い色相が実現されていることがわかる。一方、比較例1の液晶表示装置は白っぽくかつ黄色みがかっていることがわかる。
21 反射型偏光子
23 偏光板
25 偏光子
30 第2のプリズムシート
100 光学部材
101 光学部材
Claims (20)
- 波長変換層とプリズムシートと光学機能要素とがこの順に一体化されており、
該プリズムシートが、平坦な第1主面と該第1主面と反対側に凸となる柱状の単位プリズムが複数配列されている第2主面とを有し、
該プリズムシートの第2主面の単位プリズムによる凸部が、該光学機能要素の一方の主面に貼り合わせられている、
波長変換層付き光学部材。 - 前記光学機能要素が、反射型偏光子を含み、前記プリズムシートの第2主面の単位プリズムによる凸部が、該反射型偏光子の一方の主面に貼り合わせられている、請求項1に記載の波長変換層付き光学部材。
- 前記光学機能要素が、吸収型偏光子を含む偏光板を含み、前記プリズムシートの第2主面の単位プリズムによる凸部が、該偏光板の一方の主面に貼り合わせられている、請求項1に記載の波長変換層付き光学部材。
- 前記光学機能要素が、吸収型偏光子を含む偏光板と反射型偏光子とを含み、前記プリズムシートの第2主面の単位プリズムによる凸部が、該反射型偏光子の該偏光板と反対側の主面に貼り合わせられている、請求項1に記載の波長変換層付き光学部材。
- 前記光学機能要素が、前記反射型偏光子の前記プリズムシートと反対側に光拡散層をさらに有する、請求項2に記載の波長変換層付き光学部材。
- 前記光学機能要素が、光拡散層と吸収型偏光子を含む偏光板と反射型偏光子とを前記プリズムシート側からこの順に有し、該プリズムシートの第2主面の単位プリズムによる凸部が、該光拡散層の該偏光板と反対側の主面に貼り合わせられている、請求項1に記載の波長変換層付き光学部材。
- 前記光学機能要素が、前記偏光板と前記反射型偏光子との間に光拡散層をさらに有する、請求項4に記載の波長変換層付き光学部材。
- 前記波長変換層と前記プリズムシートとの間に、屈折率が1.3以下である低屈折率層をさらに有する、請求項1から7のいずれかに記載の波長変換層付き光学部材。
- 前記プリズムシートの前記光学機能要素と反対側に別のプリズムシートをさらに有し、該別のプリズムシートから該光学機能要素までが一体化されており、
該別のプリズムシートが、平坦な第1主面と該第1主面と反対側に凸となる柱状の単位プリズムが複数配列されている第2主面とを有し、
該別のプリズムシートの第2主面の単位プリズムによる凸部が、該プリズムシートの第1主面に貼り合わせられている、請求項1から7のいずれかに記載の波長変換層付き光学部材。 - 前記波長変換層と前記別のプリズムシートとの間に、屈折率が1.3以下である低屈折率層をさらに有する、請求項9に記載の波長変換層付き光学部材。
- 背面側偏光板として用いられる請求項1から10のいずれかに記載の波長変換層付き光学部材と、視認側偏光板とを含む、偏光板のセット。
- 液晶セルと、該液晶セルの視認側に配置された視認側偏光板と、該液晶セルの視認側と反対側に配置された請求項1から10のいずれかに記載の波長変換層付き光学部材とを有する、液晶表示装置。
- 液晶セルと、該液晶セルの視認側に配置された視認側偏光板と、該液晶セルの視認側と反対側に配置された波長変換部材及び光学部材と、を有し、
該光学部材が光学機能要素とプリズムシートとを有し、該光学機能要素と該プリズムシートとが該液晶セル側からこの順に一体化されており、
該プリズムシートが、平坦な第1主面と該第1主面と反対側に凸となる柱状の単位プリズムが複数配列されている第2主面とを有し、
該プリズムシートの第2主面の単位プリズムによる凸部が、該光学機能要素の一方の主面に貼り合わせられている、
液晶表示装置。 - 前記光学機能要素が、反射型偏光子を含み、前記プリズムシートの第2主面の単位プリズムによる凸部が、該反射型偏光子の一方の主面に貼り合わせられている、請求項13に記載の液晶表示装置。
- 前記光学機能要素が、吸収型偏光子を含む偏光板を含み、前記プリズムシートの第2主面の単位プリズムによる凸部が、該偏光板の一方の主面に貼り合わせられている、請求項13に記載の液晶表示装置。
- 前記光学機能要素が、吸収型偏光子を含む偏光板と反射型偏光子とを含み、前記プリズムシートの第2主面の単位プリズムによる凸部が、該反射型偏光子の該偏光板と反対側の主面に貼り合わせられている、請求項13に記載の液晶表示装置。
- 前記光学機能要素が、前記反射型偏光子の前記プリズムシートと反対側に光拡散層をさらに有する、請求項14に記載の液晶表示装置。
- 前記光学機能要素が、光拡散層と吸収型偏光子を含む偏光板と反射型偏光子とを前記プリズムシート側からこの順に有し、該プリズムシートの第2主面の単位プリズムによる凸部が、該光拡散層の該偏光板と反対側の主面に貼り合わせられている、請求項13に記載の液晶表示装置。
- 前記光学機能要素が、前記偏光板と前記反射型偏光子との間に光拡散層をさらに有する、請求項16に記載の液晶表示装置。
- 前記光学部材が、前記プリズムシートの前記光学機能要素と反対側に別のプリズムシートをさらに有し、該別のプリズムシートから該光学機能要素までが一体化されており、
該別のプリズムシートが、平坦な第1主面と該第1主面と反対側に凸となる柱状の単位プリズムが複数配列されている第2主面とを有し、
該別のプリズムシートの第2主面の単位プリズムによる凸部が、該プリズムシートの第1主面に貼り合わせられている、請求項13から19のいずれかに記載の液晶表示装置。
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