JP5030881B2 - Polarizing diffusion film and liquid crystal display device using the same - Google Patents
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Description
本発明は偏光性拡散フィルム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 polarizing diffuser film and a liquid crystal display device using the same.
液晶表示装置は、コンピューター、テレビ、携帯電話等の表示装置として、幅広く用いられているが、表示特性の更なる向上や、消費電力を低減させたいという要求がある。これらの要求に対する手段として、光源の光を適度に拡散させること、光源の光利用効率を向上させることが知られている。光源の光を適度に拡散させると、液晶表示装置の視野角を広げることや、輝度等の面内均一性を高めることが可能となる。また、光源の光利用効率が高くなると、液晶表示装置の全体の輝度を高めて明るい画質を得ること、消費電力を低減させることが可能となる。 Liquid crystal display devices are widely used as display devices for computers, televisions, mobile phones, and the like, but there is a demand for further improvement of display characteristics and reduction of power consumption. As means for satisfying these requirements, it is known that light from a light source is appropriately diffused and light use efficiency of the light source is improved. When the light from the light source is appropriately diffused, it is possible to widen the viewing angle of the liquid crystal display device and to improve in-plane uniformity such as luminance. Further, when the light use efficiency of the light source is increased, it is possible to increase the overall luminance of the liquid crystal display device to obtain a bright image quality and to reduce power consumption.
例えば、特許文献１には、特定偏光ａを透過し、特定偏光とは直交する偏光ｂを反射する反射偏光子、およびこの反射偏光子を含む液晶表示装置が開示されている。この液晶表示装置は、表示面側から順に、液晶セル、反射偏光子、バックライトおよび拡散反射板を備える。この液晶表示装置は、まず、バックライトから発せられた光のうち、偏光ａは透過され表示光となり、偏光ｂは反射偏光子で反射され反射光となる。次に、その反射された偏光ｂは、さらに拡散反射板で反射されるとともに、偏光状態がランダム化される。ランダム化された光のうち、偏光ａは、再度表示光として利用され、偏光ｂは再度反射光として利用されるので、光の利用効率が高まるとされる。この反射偏光子は、ポリエチレンナフタレートからなるフィルムＡと、酸成分としてナフタレンジカルボン酸およびテレフタル酸等を用いたコポリエステルからなるフィルムＢを多層に重ね合わせてなる。 For example, Patent Document 1 discloses a reflective polarizer that transmits specific polarized light a and reflects polarized light b orthogonal to the specific polarized light, and a liquid crystal display device including the reflective polarizer. The liquid crystal display device includes a liquid crystal cell, a reflective polarizer, a backlight, and a diffuse reflector in order from the display surface side. In this liquid crystal display device, first, of the light emitted from the backlight, polarized light a is transmitted to become display light, and polarized light b is reflected by the reflective polarizer to become reflected light. Next, the reflected polarized light b is further reflected by the diffuse reflector and the polarization state is randomized. Of the randomized light, the polarized light a is used again as display light, and the polarized light b is used again as reflected light, so that the light use efficiency is increased. This reflective polarizer is formed by laminating a film A made of polyethylene naphthalate and a film B made of copolyester using naphthalenedicarboxylic acid, terephthalic acid or the like as an acid component in multiple layers.
特許文献２には、第１の透明樹脂で構成された連続相に、第２の透明樹脂が粒子状に分散してなるシートであって、特定偏光ａを透過し、特定偏光とは直交する偏光ｂを反射するシートが開示されている。このシートは二種類の樹脂を混合しながら押出成形して得られる。 Patent Document 2 discloses a sheet in which a second transparent resin is dispersed in the form of particles in a continuous phase composed of a first transparent resin, which transmits specific polarized light a and is orthogonal to the specific polarized light. A sheet that reflects polarized light b is disclosed. This sheet is obtained by extrusion molding while mixing two kinds of resins.
また、特許文献３、４には、ヘイズ異方性を付与したライトガイド用のフィルムやシートが開示されている。このフィルムは、端面からの非偏光から、特定偏光のみを散乱出射させられるので、フィルム端面から照射された光の利用効率を高められるとされる。このフィルムは、フィラーを含むか、またはフィラーを含まないポリエチレンナフタレート等のフィルムを一軸延伸して得られる。
特許文献１に記載の反射偏光子は、フィルムＡと、これとは化学構造の異なるフィルムＢを多層に重ね合わせてなるため、製造方法が複雑であり、コストを低減することが困難であった。また、拡散性能を持たせるためには、貼合や塗装するなどにより、拡散機能を有する部材または層をさらに形成する必要があった。
特許文献２に記載のシートはポリマーアロイにより製造されるため、製造方法が複雑であり、また、偏光特性や拡散性能を緻密に制御することが困難であった。
特許文献３、４に記載されたフィルムまたはシートは、比較的光学特性を制御しやすい方法で製造できるものの、端面から入射された光を導光する装置に用いられるものである。よって、特許文献３、４に記載されたシートは、表面から入射された光のうち、特定偏光を透過し、かつそれとは直交する偏光を反射するシートではなく、視野角を広げる機能も無い。
Since the reflective polarizer described in Patent Document 1 is formed by superimposing films A and films B having different chemical structures on top of each other, the manufacturing method is complicated and it is difficult to reduce the cost. . Moreover, in order to give diffusion performance, it was necessary to further form a member or layer having a diffusion function by bonding or painting.
Since the sheet described in Patent Document 2 is manufactured by a polymer alloy, the manufacturing method is complicated, and it is difficult to precisely control the polarization characteristics and the diffusion performance.
Although the film or sheet described in Patent Documents 3 and 4 can be manufactured by a method in which the optical characteristics are relatively easy to control, the film or sheet is used for an apparatus that guides light incident from an end face. Therefore, the sheet | seat described in patent document 3, 4 is not a sheet | seat which transmits the specific polarization | polarized-light among the light incident from the surface, and reflects the orthogonal | vertical polarization | polarized-light, and does not have a function which expands a viewing angle.
すなわち、製造が容易であって、フィルム表面から入射される光のうち特定方向の直線偏光を効率よく透過するとともに、それとは直交する直線偏光を効率よく反射し、かつ、拡散機能を有するフィルムが望まれていたが、従来、性能および製造容易性の両方において満足のゆくフィルムは存在しなかった。
このような事情に鑑み、本発明は、製造が容易であって、フィルム表面から入射される光のうち特定方向の直線偏光を効率よく透過するとともに、それとは直交する直線偏光を効率よく反射し、かつ、拡散機能を有するフィルムを提供することを目的とする。
That is, a film that is easy to manufacture, efficiently transmits linearly polarized light in a specific direction out of light incident from the film surface, efficiently reflects linearly polarized light orthogonal thereto, and has a diffusion function. Although desired, there has traditionally been no satisfactory film in both performance and manufacturability.
In view of such circumstances, the present invention is easy to manufacture, and efficiently transmits linearly polarized light in a specific direction out of light incident from the film surface, and efficiently reflects linearly polarized light orthogonal thereto. And it aims at providing the film which has a spreading | diffusion function.
発明者らは鋭意検討の結果、特定の樹脂からなり、内部に空隙を含むシートを、主として一軸方向に延伸して得られる樹脂フィルムであって、特定の光学特性を有するフィルムが前記課題を解決することを見出し、本発明を完成させた。すなわち、前記課題は、以下の本発明により解決される。 As a result of intensive studies, the inventors have obtained a resin film that is obtained by stretching a sheet made of a specific resin and containing voids therein mainly in a uniaxial direction, and a film having specific optical characteristics solves the above-described problem. As a result, the present invention has been completed. That is, the said subject is solved by the following this invention.
［１］固有複屈折が０．１以上である樹脂からなるシートを、主として一軸方向に延伸して得られる樹脂フィルムであって、
フィルム内部に空隙を有し、
可視光線に対する全光線透過率が５０〜９０％、
可視光線に対する透過ヘイズが１５〜７０％、かつ
可視光線に対する透過偏光度が２０〜９０％である、偏光性拡散フィルム。
［２］前記透過ヘイズは２５〜６０％、前記透過偏光度は３０〜９０％である、［１］に記載の偏光性拡散フィルム。
［３］前記延伸軸と垂直な偏光に対する全光線透過率は、前記延伸軸と平行な偏光に対する全光線透過率より１０％以上高い、［１］または［２］に記載の偏光性拡散フィルム。
［４］前記樹脂は、ポリエステル系樹脂、芳香族ポリエーテルケトン樹脂、または液晶性樹脂である、［１］〜［３］のいずれかに記載の偏光性拡散フィルム。
［５］固有複屈折が０．１以上である樹脂からなるシートを発泡させる工程、および
前記発泡シートを主として一軸方向に延伸する工程を経て得られる、［１］〜［４］のいずれかに記載の偏光性拡散フィルム。
［６］前記シートを延伸する工程は、下記式（１）で表される温度Ｔにおいて前記シートを延伸する工程である、［１］〜［４］のいずれかに記載の偏光性拡散フィルム。
Ｔｇ−５０℃≦Ｔ≦Ｔｇ＋１０℃ （１）
（式（１）において、Ｔｇは前記結晶性樹脂のガラス転移温度を表す）
［７］（Ａ）液晶バックライト用面光源、
（Ｂ）少なくとも１の光学素子、および／またはエアギャップ、
（Ｃ）［１］〜［６］のいずれかに記載の偏光性拡散フィルム、ならびに
（Ｄ）液晶セルを２以上の偏光板で挟んでなる液晶パネルを含み、かつ
前記（Ａ）から（Ｄ）の各部材が上記の順に配置されてなる、液晶表示装置。
［８］前記（Ｃ）偏光性拡散フィルムは、前記（Ｄ）液晶パネルに隣接して配置されている、［７］に記載の液晶表示装置。
［９］前記（Ｃ）偏光性拡散フィルムは、前記（Ｄ）液晶パネルを構成する偏光板の光源側保護フィルムを兼ねる、［７］に記載の液晶表示装置。
［１０］前記（Ｃ）偏光性拡散フィルムの延伸軸と、
前記（Ｄ）液晶パネルを構成する偏光板であって前記光源側に配置される偏光板の吸収軸方向とは、ほぼ同じである、［７］〜［９］のいずれかに記載の液晶表示装置。
[1] A resin film obtained by stretching a sheet made of a resin having an intrinsic birefringence of 0.1 or more mainly in a uniaxial direction,
There is a gap inside the film,
50 to 90% of total light transmittance for visible light,
A polarizing diffusion film having a transmission haze with respect to visible light of 15 to 70% and a transmission polarization degree with respect to visible light of 20 to 90%.
[2] The polarizing diffuser film according to [1], wherein the transmission haze is 25 to 60% and the transmission polarization degree is 30 to 90%.
[3] The polarizing diffuser film according to [1] or [2], wherein the total light transmittance for polarized light perpendicular to the stretching axis is 10% or more higher than the total light transmittance for polarized light parallel to the stretching axis.
[4] The polarizing diffusion film according to any one of [1] to [3], wherein the resin is a polyester-based resin, an aromatic polyether ketone resin, or a liquid crystalline resin.
[5] In any one of [1] to [4], obtained through a step of foaming a sheet made of a resin having an intrinsic birefringence of 0.1 or more, and a step of stretching the foamed sheet mainly in a uniaxial direction The polarizing diffuser film described.
[6] The polarizing diffusion film according to any one of [1] to [4], wherein the step of stretching the sheet is a step of stretching the sheet at a temperature T represented by the following formula (1).
Tg−50 ° C. ≦ T ≦ Tg + 10 ° C. (1)
(In formula (1), Tg represents the glass transition temperature of the crystalline resin)
[7] (A) Surface light source for liquid crystal backlight,
(B) at least one optical element and / or an air gap;
(C) a polarizing diffusion film according to any one of [1] to [6], and (D) a liquid crystal panel in which a liquid crystal cell is sandwiched between two or more polarizing plates, and (D) to (D) ) Are arranged in the order described above.
[8] The liquid crystal display device according to [7], wherein the (C) polarizing diffusion film is disposed adjacent to the (D) liquid crystal panel.
[9] The liquid crystal display device according to [7], wherein the (C) polarizing diffusion film also serves as a light source side protective film of a polarizing plate constituting the liquid crystal panel (D).
[10] The stretching axis of the (C) polarizing diffusion film;
The liquid crystal display according to any one of [7] to [9], wherein (D) the polarizing plate constituting the liquid crystal panel is substantially the same as the absorption axis direction of the polarizing plate disposed on the light source side. apparatus.
本発明により、製造が容易であって、フィルム表面から入射される光のうち特定方向の直線偏光を効率よく透過するとともに、それとは直交する直線偏光を効率よく反射し、かつ、拡散機能を有するフィルムを提供できる。このフィルムにより、視野角が広く高輝度な液晶表示パネルも提供できる。 According to the present invention, it is easy to manufacture, efficiently transmits linearly polarized light in a specific direction out of light incident from the film surface, efficiently reflects linearly polarized light orthogonal thereto, and has a diffusion function. Can provide film. This film can also provide a liquid crystal display panel with a wide viewing angle and high brightness.
１．本発明の偏光性拡散フィルム
偏光性拡散フィルムとは、偏光反射性と拡散性を兼ね備えたフィルムである。偏光反射性とは、特定方向の直線偏光を、これと直交する直線偏光よりも多く透過させ、特定方向の直線偏光と直交する直線偏光をより多く反射する特性をいう。拡散性とは、透過光を拡散させる特性をいう。すなわち、本発明の偏光性拡散フィルムとは、特定方向の直線偏光を透過させるが、これと直交する直線偏光は反射して光入射側へ戻すという特性と、透過した光を拡散するという特性を有する。
本発明の偏光性拡散フィルムは、固有複屈折が０．１以上である樹脂からなるシートであって内部に空隙を含むシートを、主として一軸方向に延伸して得られる樹脂フィルムであって、内部に空隙を有し、可視光線に対する全光線透過率が５０〜９０％、可視光線に対する透過ヘイズが１５〜９０％、かつ可視光線に対する透過偏光度が２０〜９０％であることを特徴とする。本発明において記号「〜」はその両端の範囲を含む。
1. Polarizing diffusion film of the present invention A polarizing diffusion film is a film having both polarization reflectivity and diffusibility. Polarization reflectivity refers to a property of transmitting more linearly polarized light in a specific direction than linearly polarized light orthogonal to the specific direction and reflecting more linearly polarized light orthogonal to the linearly polarized light in a specific direction. Diffusivity refers to the property of diffusing transmitted light. In other words, the polarizing diffuser film of the present invention transmits linearly polarized light in a specific direction, but reflects linearly polarized light orthogonal to this and returns it to the light incident side, and diffuses the transmitted light. Have.
The polarizing diffuser film of the present invention is a resin film obtained by stretching a sheet comprising a resin having an intrinsic birefringence of 0.1 or more and containing voids therein, mainly in a uniaxial direction. The total light transmittance for visible light is 50 to 90%, the transmission haze for visible light is 15 to 90%, and the transmission polarization degree for visible light is 20 to 90%. In the present invention, the symbol “˜” includes the range of both ends thereof.
固有複屈折は以下の式（２）で定義される。具体的な樹脂の固有複屈折については、例えば特開２００４−３５３４７号公報に開示されている。 Intrinsic birefringence is defined by the following equation (2). Specific intrinsic birefringence of the resin is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-35347.
一般に、固有複屈折が高い樹脂は、延伸やその他の手段で分子鎖を配向させたときに複屈折が大きくなるという特性を示す。固有複屈折が０．１以上である樹脂の例には、ポリエステル系樹脂、芳香族ポリエーテルケトン樹脂および液晶性樹脂が含まれる。 In general, a resin having a high intrinsic birefringence exhibits a characteristic that the birefringence increases when the molecular chain is oriented by stretching or other means. Examples of the resin having an intrinsic birefringence of 0.1 or more include polyester resins, aromatic polyether ketone resins, and liquid crystalline resins.
ポリエステル系樹脂の具体例には、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートが含まれる。 Specific examples of the polyester-based resin include polyethylene terephthalate, polyethylene-2,6-naphthalate, polypropylene terephthalate, and polybutylene terephthalate.
また、ポリエステル系樹脂の具体例には、前記ポリエステル樹脂の共重合体や、前記ポリステル樹脂にコモノマーとしてイソフタル酸、シクロヘキサンジメタノール、ジメチルテレフタレートなどが０．１ｍｏｌ％以上含まれたものも含まれる。 Specific examples of the polyester resin include copolymers of the polyester resin and those containing 0.1 mol% or more of isophthalic acid, cyclohexanedimethanol, dimethyl terephthalate, and the like as comonomers in the polyester resin.
芳香族ポリエーテルケトン樹脂の具体例には、ポリエーテルエーテルケトンが含まれる。 Specific examples of the aromatic polyetherketone resin include polyetheretherketone.
液晶性樹脂の具体例には、エチレンテレフタレートとｐ−ヒドロキシ安息香酸の重縮合体が含まれる。 Specific examples of the liquid crystalline resin include a polycondensate of ethylene terephthalate and p-hydroxybenzoic acid.
本発明の偏光性拡散フィルムは、可視光線に対する全光線透過率が５０〜９０％、可視光線に対する透過ヘイズが１５〜７０％、かつ可視光線に対する透過偏光度が２０〜９０％である。
本発明の「可視光線に対する全光線透過率」は、以下のように求められる。
１）フィルム表面の法線方向から光が入射されるように、分光光度計の積分球にフィルムをセットする。次に、フィルム表面に分光光度計の光を照射し、波長範囲３８０〜７８０ｎｍにおいて１０ｎｍ毎の全光線透過率を測定する。
２）前記フィルムを、フィルム表面を含む平面内で９０度回転させて、１）と同様の測定を行う。
３）前記１）と２）で得たデータを平均し、全光線透過データを得る。
４）前記３）で得られた全光線透過データからＪＩＳ Ｒ−３１０６に基づいて視感平均値の全光線透過率を測定する。
このように前記１）と２）で得たデータを平均すると、分光光度計の分光光がある程度偏光しているとしても、それを補正し、フィルム本来の特性を測定できるという利点がある。
このように測定される可視光線に対する全光線透過率は、以下単に「本発明の全光線透過率」とも呼ばれる。本発明の全光線透過率が前記の範囲にある偏光性拡散フィルムは、高輝度な液晶表表示装置を与える。本発明の全光線透過率は、５０％以上であるが６５％以上が好ましい。本発明の全光線透過率は、高いほど好ましいが、反射防止膜等を設けない限り、フィルム両面の表面反射のため、透過率は９０％以下になる。
The polarizing diffuser film of the present invention has a total light transmittance for visible light of 50 to 90%, a transmission haze for visible light of 15 to 70%, and a transmission polarization degree for visible light of 20 to 90%.
The “total light transmittance with respect to visible light” of the present invention is determined as follows.
1) Set the film on the integrating sphere of the spectrophotometer so that light is incident from the normal direction of the film surface. Next, the film surface is irradiated with light from a spectrophotometer, and the total light transmittance is measured every 10 nm in the wavelength range of 380 to 780 nm.
2) The film is rotated 90 degrees in a plane including the film surface, and the same measurement as in 1) is performed.
3) The data obtained in 1) and 2) above are averaged to obtain total light transmission data.
4) Based on JIS R-3106, the total light transmittance of a visual average value is measured from the total light transmission data obtained in 3).
Thus, when the data obtained in 1) and 2) are averaged, there is an advantage that even if the spectrophotometer's spectroscopic light is polarized to some extent, it can be corrected and the original characteristics of the film can be measured.
The total light transmittance with respect to visible light measured in this way is hereinafter simply referred to as “total light transmittance of the present invention”. The polarizing diffuser film having the total light transmittance of the present invention in the above range gives a liquid crystal display device with high brightness. The total light transmittance of the present invention is 50% or more, preferably 65% or more. The total light transmittance of the present invention is preferably as high as possible, but unless the antireflection film or the like is provided, the transmittance is 90% or less because of surface reflection on both sides of the film.
本発明の偏光性拡散フィルムは、可視光線に対する透過ヘイズが１５〜９０％である。本発明の「可視光線に対する透過ヘイズ」は、以下のように求められる。
１）フィルム表面の法線方向から光が入射されるように、分光光度計にフィルムをセットする。次に、フィルム表面に分光光度計の光を照射し、波長範囲３８０〜７８０ｎｍにおいて１０ｎｍ毎の平行光線透過率を測定する。
２）前記フィルムを、フィルム表面を含む平面内で９０度回転させて、１）と同様の測定を行う。
３）前記１）、２）で得たデータをそれぞれ平均する。
４）この平均データと、前述の全光線透過データを用いて、以下の式（３）から各波長での透過ヘイズデータを求める。
（１−平行線透過率／全光線透過率）×１００ ・・・式（３）
５）４）で得られた透過ヘイズデータからＪＩＳ Ｒ−３１０６に基づいて視感平均値の透過ヘイズを測定する。
The polarizing diffuser film of the present invention has a transmission haze for visible light of 15 to 90%. The “transmission haze for visible light” of the present invention is determined as follows.
1) Set the film on the spectrophotometer so that light is incident from the normal direction of the film surface. Next, the film surface is irradiated with light from a spectrophotometer, and the parallel light transmittance is measured every 10 nm in the wavelength range of 380 to 780 nm.
2) The film is rotated 90 degrees in a plane including the film surface, and the same measurement as in 1) is performed.
3) Average the data obtained in 1) and 2) above.
4) Using this average data and the above-mentioned total light transmission data, transmission haze data at each wavelength is obtained from the following equation (3).
(1-parallel line transmittance / total light transmittance) × 100 (3)
5) Based on the transmission haze data obtained in 4), the transmission haze of the visual average value is measured based on JIS R-3106.
このように測定される可視光線に対する透過ヘイズは、以下単に「本発明の透過ヘイズ」とも呼ばれる。本発明の透過ヘイズが前記の範囲にある偏光性拡散フィルムは、ムラが少なく均一な輝度の液晶表表示装置を与える。本発明の透過ヘイズは、高いほど拡散性が高くなるが、高すぎると光線損失などにより全光線透過率が低くなりすぎるので、１５〜７０％とする必要があり、２５〜６０％がより好ましい。 The transmission haze for visible light measured in this way is hereinafter simply referred to as “transmission haze of the present invention”. The polarizing diffusion film having the transmission haze of the present invention in the above range gives a liquid crystal surface display device with less unevenness and uniform brightness. The higher the transmission haze of the present invention, the higher the diffusibility. However, if the transmission haze is too high, the total light transmittance becomes too low due to light loss or the like, so it needs to be 15-70%, and more preferably 25-60%. .
本発明の偏光性拡散フィルムは、可視光線に対する透過偏光度が２０〜９０％である。本発明の「可視光線に対する透過偏光度」は、以下のように求められる。
１）分光光度計の積分球の試験片設置部の手前に、偏光板表面の法線方向から光が入射されるように偏光板をセットする。すなわち、試験片に対して、偏光板の吸収軸に対して垂直な直線偏光が入射されるようにする。
２）試験片であるフィルムの延伸軸が、前記直線偏光の偏光方向と平行になるようにして、フィルムを偏光板に密着させてセットする。次に、前記直線偏光を照射し、波長範囲３８０〜７８０ｎｍにおいて１０ｎｍ毎の全光線透過率を測定する。
３）前記フィルムを、フィルム表面を含む平面内で９０度回転させる。続いて２）と同様の測定を行う。
４）前記２）で得たデータを偏光板の全光線透過率で除し、ＪＩＳ Ｒ−３１０６に基づいて延伸軸に平行な偏光の全光線透過率ＴＰを求める。
５）同様に前記３）で得たデータから、延伸軸と垂直な偏光の全光線透過率ＴＶを求める。
さらに、ＴＰ、ＴＶから、以下の式（４）に基づいて透過偏光度を算出する。
The polarizing diffusion film of the present invention has a transmission polarization degree with respect to visible light of 20 to 90%. The “transmission polarization degree with respect to visible light” of the present invention is determined as follows.
1) A polarizing plate is set so that light enters from the normal direction of the surface of the polarizing plate before the test piece installation part of the integrating sphere of the spectrophotometer. That is, linearly polarized light perpendicular to the absorption axis of the polarizing plate is incident on the test piece.
2) Set the film in close contact with the polarizing plate so that the stretching axis of the film as the test piece is parallel to the polarization direction of the linearly polarized light. Next, the said linearly polarized light is irradiated, and the total light transmittance for every 10 nm is measured in the wavelength range of 380-780 nm.
3) The film is rotated 90 degrees in a plane including the film surface. Subsequently, the same measurement as in 2) is performed.
4) The data obtained in 2) was divided by the total light transmittance of the polarizing plate, obtaining a total light transmittance T P of polarization parallel to the stretching axis based on JIS R-3106.
From the data obtained at 5) Similarly the 3) to determine the total light transmittance T V of stretching axis perpendicular polarization.
Further, the transmission polarization degree is calculated from T P and T V based on the following equation (4).
このように測定される可視光線に対する透過偏光度は、以下単に「本発明の透過偏光度」とも呼ばれる。
本発明の透過偏光度は、「フィルムの延伸軸に垂直な偏光Ｖ」と「フィルムの延伸軸に平行な偏光Ｐ」の透過の差を表す一つの指標である。すなわち、本発明の偏光性拡散フィルムは、偏光Ｖを選択的に透過させ、偏光Ｐはフィルムの光線入射側へ反射により選択的に戻すという特徴を有する。
本発明の透過偏光度は、２０〜９０％であるが、３０〜９０％が好ましい。特に、ＴＶがＴＰよりも１０％以上高いと、より表示特性に優れた液晶表示装置が得られる。
The transmission polarization degree with respect to visible light measured in this way is hereinafter simply referred to as “transmission polarization degree of the present invention”.
The transmission polarization degree of the present invention is an index representing the difference in transmission between “polarized light V perpendicular to the film stretching axis” and “polarized light P parallel to the film stretching axis”. That is, the polarizing diffuser film of the present invention has a characteristic that the polarized light V is selectively transmitted and the polarized light P is selectively returned to the light incident side of the film by reflection.
The transmitted polarization degree of the present invention is 20 to 90%, preferably 30 to 90%. In particular, the T V is more than 10% greater than T P, the liquid crystal display device can be obtained more excellent in display characteristics.
本発明の全光線透過率、透過ヘイズおよび透過偏光度は、例えば、日立ハイテクノロジーズ社製分光光度計Ｕ−４１００と必要に応じて１５０φ積分球付属装置を用いて測定することができる。 The total light transmittance, transmission haze, and transmission polarization degree of the present invention can be measured using, for example, a spectrophotometer U-4100 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation and, if necessary, a 150φ integrating sphere attachment device.
本発明の偏光性拡散フィルムの厚みは、フィルムとしての扱い易さ、巻き易さの観点などから、２０〜２５０μｍであることが好ましく、３０〜１５０μｍがより好ましい。すなわち、可視光線に対する透過偏光度等の光学特性を満たしつつ、さらにフィルム厚が前記の範囲である偏光性拡散フィルムは、光学特性、取り扱い性に優れる。 The thickness of the polarizing diffusion film of the present invention is preferably 20 to 250 μm, and more preferably 30 to 150 μm, from the viewpoints of easy handling as a film and ease of winding. That is, a polarizing diffusion film having a film thickness within the above range while satisfying optical characteristics such as transmitted polarization with respect to visible light is excellent in optical characteristics and handleability.
製造方法に関しては後で詳しく述べるが、本発明の偏光性拡散フィルムは、固有複屈折が０．１以上である樹脂からなり、内部に空隙を含むシートを、主として一軸方向に延伸して得られる。このようにして得られた本発明の偏光性拡散フィルムは、フィルム内部に空隙を有する。
空隙とは、セルともいい、フィルム等の内部に形成された微小な空間である。空間の内部はフィルムの製造過程で真空であっても、特定の気体を含んでいてもよいが、最終的には空気で置換されることになる。
Although the manufacturing method will be described in detail later, the polarizing diffuser film of the present invention is obtained by stretching a sheet mainly composed of a resin having an intrinsic birefringence of 0.1 or more and including voids inside in a uniaxial direction. . The polarizing diffuser film of the present invention thus obtained has voids inside the film.
A space | gap is also called a cell and is a minute space formed inside a film or the like. The interior of the space may be a vacuum during the film production process or may contain a specific gas, but will eventually be replaced with air.
本発明の偏光性拡散フィルムに含まれる空隙の形状は、球または楕円体あるいはこれらの扁平形状、さらにまたは針状でもよい。しかしながら、本発明においては、主として一軸方向に延伸して本発明の偏光性拡散フィルムを得るため、空隙は延伸方向に伸びた（概ね延伸方向に長軸を有する）楕円体あるいは針状の形状となる。空隙の大きさは、平均径（「平均セル径」ともいう）にして０．１〜２μｍが好ましく、０．１〜１μｍがより好ましい。平均径は、フィルムの密度を測定し、密度より計算される空隙の体積から、空隙を球としてその直径を算出することによって求めることができる。特に、フィルムの表面および延伸方向に対して垂直な断面での空隙の平均断面径（延伸方向垂直）は、１μｍ以下が好ましく、０．１μｍ以下がより好ましい。この平均断面径（延伸方向垂直）は、公知のフィルム断面観察により得られる断面像より空隙の平均面積を算出し、その面積から空隙を円としてその直径を計算することによって求められる。 The shape of the voids contained in the polarizing diffusion film of the present invention may be a sphere or an ellipsoid, a flat shape thereof, or a needle shape. However, in the present invention, in order to obtain the polarizing diffuser film of the present invention by stretching mainly in a uniaxial direction, the voids are elongated in the stretching direction (substantially having a major axis in the stretching direction) or an acicular shape. Become. The size of the voids is preferably 0.1 to 2 μm, more preferably 0.1 to 1 μm in terms of an average diameter (also referred to as “average cell diameter”). An average diameter can be calculated | required by measuring the density of a film and calculating the diameter from the volume of the space | gap calculated from a density by making a space | gap into a sphere. In particular, the average cross-sectional diameter of the voids in the cross section perpendicular to the film surface and the stretching direction (perpendicular to the stretching direction) is preferably 1 μm or less, and more preferably 0.1 μm or less. This average cross-sectional diameter (perpendicular to the stretching direction) is obtained by calculating the average area of voids from a cross-sectional image obtained by known cross-sectional observation of the film, and calculating the diameter from the area as a circle.
空隙は、フィルム中に均一に分散していることが好ましい。また、空隙の数は、所望されるフィルムの厚みや空隙の大きさと得ようとする透過偏光度等の光学特性にもよるが、フィルムの単位体積当たりの空隙の数（「空隙密度」または「セル密度」ともいう）にして、１×１０６〜２×１０１１（個／ｃｍ３）であることが好ましい。 It is preferable that the voids are uniformly dispersed in the film. The number of voids depends on the desired film thickness, void size, and optical properties such as the degree of transmitted polarization to be obtained, but the number of voids per unit volume of the film (“void density” or “ The cell density is also preferably 1 × 10 6 to 2 × 10 11 (pieces / cm 3 ).
本発明の効果が得られる理由は必ずしも明らかではないが、本発明の偏光性拡散フィルムは、特定の複屈折を有する樹脂からなるシートを主として一軸方向に延伸することにより生じる分子鎖の配向と、フィルム内部に存在する屈折率の異なるセルとが混在するためと推定される。
また、前記シートが結晶性の樹脂からなるものの非晶性である場合は、後述するようにフィルム内に微結晶が形成されることがある。この場合は、前記分子鎖の配向、屈折率の異なるセル、およびこの微結晶により本発明の効果が奏されると考えられる。結晶性の樹脂からなるものの非晶性であるシートは、以下「過冷却状態のシート」とも呼ばれる。
The reason why the effect of the present invention is obtained is not necessarily clear, but the polarizing diffuser film of the present invention is a molecular chain orientation produced by stretching a sheet made of a resin having a specific birefringence mainly in a uniaxial direction. It is presumed that cells with different refractive indexes existing inside the film coexist.
When the sheet is made of a crystalline resin but is amorphous, microcrystals may be formed in the film as described later. In this case, it is considered that the effect of the present invention is exhibited by the cells having different molecular chain orientations, different refractive indexes, and microcrystals. A non-crystalline sheet made of a crystalline resin is hereinafter also referred to as a “supercooled sheet”.
２．本発明の偏光性拡散フィルムの製造方法
本発明の偏光性拡散フィルムは、以下の方法ＡまたはＢで製造されることが好ましい。
［方法Ａ］
（Ａ１）固有複屈折が０．１以上である樹脂からなり、内部に空隙を含むシートを準備する工程、
（Ａ２）前記シートを主として一軸方向に延伸する工程とを含む方法。
2. Manufacturing method of polarizing diffuser film of the present invention The polarizing diffuser film of the present invention is preferably manufactured by the following method A or B.
[Method A]
(A1) A step of preparing a sheet made of a resin having an intrinsic birefringence of 0.1 or more and including voids therein,
(A2) A method comprising a step of stretching the sheet mainly in a uniaxial direction.
［方法Ｂ］
（Ｂ１）固有複屈折が０．１以上である樹脂からなり、内部に空隙を含まないシートを準備する工程、
（Ｂ２）比較的低い温度で一軸方向に延伸して同時に内部に空隙を発生させる方法。
すなわち、本発明の偏光性拡散フィルムは、「シートを準備する工程」と「そのシートを延伸する工程」を経て製造される。以下に、それぞれの工程について説明する。
[Method B]
(B1) a step of preparing a sheet made of a resin having an intrinsic birefringence of 0.1 or more and containing no voids inside,
(B2) A method in which a uniaxial direction is stretched at a relatively low temperature to simultaneously generate voids inside.
That is, the polarizing diffusion film of the present invention is produced through a “step for preparing a sheet” and a “step for stretching the sheet”. Below, each process is demonstrated.
（１）シートを準備する工程
［方法Ａの（Ａ１）の工程］
本工程では、固有複屈折が０．１以上である樹脂からなるシートであって内部に空隙を含むシートを準備する。このシートは、具体的には以下のいずれかの方法で準備することが好ましい。
１）市販のものを購入する。
２）固有複屈折が０．１以上である樹脂からなり、内部に空隙を有しないシート（以下「未発泡シート」ともいう）を発泡させる。
３）固有複屈折が０．１以上である樹脂を、押出機を用いて発泡させながら単層または多層に押し出してシートを得る。
(1) Step of preparing a sheet [Step (A1) of Method A]
In this step, a sheet made of a resin having an intrinsic birefringence of 0.1 or more and including a void inside is prepared. Specifically, this sheet is preferably prepared by any of the following methods.
1) Purchase a commercially available product.
2) A sheet (hereinafter also referred to as “non-foamed sheet”) made of a resin having an intrinsic birefringence of 0.1 or more and having no voids inside is foamed.
3) A resin having an intrinsic birefringence of 0.1 or more is extruded into a single layer or multiple layers while foaming using an extruder to obtain a sheet.
２）の方法は、未発泡シートを高圧ガス下に放置し、ガスをフィルムに含浸させることにより行ってよい。例えば、高圧容器にフィルムを入れ、次いで高圧状態の二酸化炭素を注入し、フィルムに二酸化炭素を十分に含浸させればよい。このとき容器内の圧力および温度を適宜調整することで、所望の大きさと量の空隙をフィルム内部に形成できる。このときの温度は、選択する樹脂の本発明のセル径とセル密度を満足する発泡に適する温度、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂（「ＰＥＴ樹脂」ともいう）では１０〜３０℃、圧力は１〜１０ＭＰａ、含浸する時間は１〜５時間が好ましい。
未発泡シートは、市販のものを購入して準備してもよいし、固有複屈折が０．１以上である樹脂を押出機で単層あるいは多層に押し出して得てもよい。
The method 2) may be performed by leaving the unfoamed sheet under high-pressure gas and impregnating the film with the gas. For example, the film may be placed in a high-pressure container, then high-pressure carbon dioxide is injected, and the film is sufficiently impregnated with carbon dioxide. At this time, by appropriately adjusting the pressure and temperature in the container, a void having a desired size and amount can be formed inside the film. The temperature at this time is a temperature suitable for foaming satisfying the cell diameter and cell density of the resin of the present invention to be selected, for example, polyethylene terephthalate resin (also referred to as “PET resin”), 10 to 30 ° C., pressure is 1 to 10 MPa, The impregnation time is preferably 1 to 5 hours.
The unfoamed sheet may be prepared by purchasing a commercially available sheet, or may be obtained by extruding a resin having an intrinsic birefringence of 0.1 or more into a single layer or multiple layers with an extruder.
３）の方法は、２）のガス発泡を、押出機を用いて連続的に実施する方法である。具体的には、押出機のシリンダー内に高圧のガスを注入して樹脂にそのガスを十分に溶解させ、さらに圧力を保持したままダイス出口より押し出して発泡したシートを得る。公知の発泡剤としては、二酸化炭素が好ましい。 The method 3) is a method in which the gas foaming 2) is continuously carried out using an extruder. Specifically, a high-pressure gas is injected into the cylinder of the extruder to sufficiently dissolve the gas in the resin, and the foamed sheet is obtained by extruding from the die outlet while maintaining the pressure. As the known foaming agent, carbon dioxide is preferred.
固有複屈折が０．１以上である樹脂は、既に述べたとおりであるが、中でも、加工性、光学特性に優れ、かつ低コストであるため、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートが好ましい。 The resin having an intrinsic birefringence of 0.1 or more is as described above. Among them, polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate are preferable because they are excellent in processability and optical properties and are low in cost.
方法Ａの（Ａ１）工程で得られるシートに含まれる空隙の平均径は、方法Ａの（Ａ２）工程後に得ようとする偏光性拡散フィルムに含まれる空隙の大きさによって主に決定されるが、０．１〜１．３μｍであることが好ましい。また、方法Ａの（Ａ１）工程で得られるシートのセル密度は、延伸工程の前後でほとんど変わらないため、前述のとおり、１×１０６〜２×１０１１（個／ｃｍ３）であることが好ましい。 The average diameter of the voids contained in the sheet obtained in step (A1) of method A is mainly determined by the size of the voids contained in the polarizing diffusion film to be obtained after step (A2) of method A. 0.1 to 1.3 μm is preferable. Moreover, since the cell density of the sheet | seat obtained at the (A1) process of Method A hardly changes before and after a extending process, it is 1 * 10 < 6 > -2 * 10 < 11 > (pieces / cm < 3 >) as above-mentioned. Is preferred.
［方法Ｂの（Ｂ１）の工程］
本工程では、固有複屈折が０．１以上である樹脂からなるシートであって内部に空隙を含まないシートを準備する。このシートは、具体的には以下のいずれかの方法で準備することが好ましい。
１）市販のものを購入する。
２）固有複屈折が０．１以上である樹脂を、押出機を用いて単層または多層に押し出してシートを得る。
[Step (B1) of Method B]
In this step, a sheet made of a resin having an intrinsic birefringence of 0.1 or more and containing no voids is prepared. Specifically, this sheet is preferably prepared by any of the following methods.
1) Purchase a commercially available product.
2) A resin having an intrinsic birefringence of 0.1 or more is extruded into a single layer or multiple layers using an extruder to obtain a sheet.
方法Ａの（Ａ１）工程、または方法Ｂの（Ｂ１）工程で準備されるシートは、非晶性であることが好ましい。このシートが結晶化している場合、その結晶粒は大きいことがあり、偏光性拡散フィルムとしたときに所望の光学特性が得られなかったり、結晶化度が高すぎて方法Ａの（Ａ２）工程または方法Ｂの（Ｂ２）工程での延伸が困難になることがある。
特に、方法Ａの（Ａ１）工程または方法Ｂの（Ｂ１）工程で準備される非晶性のシートは、樹脂が過冷却状態にあるために非晶性であることが好ましい。過冷却状態のシートは、方法Ａの（Ａ２）工程または方法Ｂの（Ｂ２）工程においてフィルム内部に微結晶を与えることがある。内部に微結晶が含まれるフィルムは、より偏光拡散性に優れた偏光性拡散フィルムとなりうるからである。
The sheet prepared in the step (A1) of the method A or the step (B1) of the method B is preferably amorphous. When this sheet is crystallized, the crystal grains may be large, and when the polarizing diffusion film is obtained, desired optical characteristics cannot be obtained, or the degree of crystallinity is too high, so that step (A2) of Method A Or the extending | stretching in the (B2) process of the method B may become difficult.
In particular, the amorphous sheet prepared in the step (A1) of the method A or the step (B1) of the method B is preferably amorphous because the resin is in a supercooled state. The supercooled sheet may give fine crystals inside the film in the step (A2) of the method A or the step (B2) of the method B. This is because a film containing microcrystals inside can be a polarizing diffuser film having more excellent polarization diffusibility.
方法Ａの（Ａ１）工程または方法Ｂの（Ｂ１）工程で準備されるシートの厚みは、主として（Ａ２）または（Ｂ２）工程の延伸後に得ようとする偏光性拡散フィルムの厚みと延伸倍率によって決定されるが、５０〜５００μｍ程度が好ましい。 The thickness of the sheet prepared in the step (A1) of the method A or the step (B1) of the method B mainly depends on the thickness of the polarizing diffusion film to be obtained after the stretching in the step (A2) or (B2) and the stretching ratio. Although it is determined, it is preferably about 50 to 500 μm.
（２）シートを延伸する工程
［方法Ａの（Ａ２）の工程］
本工程は、前記方法Ａ（１）の工程で得たシートを主として一軸方向に延伸する。「主として一軸方向に延伸」とは、延伸方向が一軸方向であるものの、選択する設備等によっては延伸方向と異なる方向に、実質的に延伸されたことと同様の作用が生じてもよいことを意味する。延伸方向と異なる方向とは、例えば、延伸方向に垂直な方向を意味する。
一軸延伸には、延伸前の原反４辺のうちの相対する２辺を固定して行う「横フリー一軸延伸」と、原反の４辺をクランプ（固定）して一軸延伸する「横固定一軸延伸が存在する。「横フリー一軸延伸」では、延伸方向に垂直な方向の両端はフリーな状態にあるので、ポアソン変形により収縮する。よって、横フリー一軸延伸においては、延伸方向に垂直な方向は延伸されない。一方、「横固定一軸延伸」においては、延伸方向に垂直な方向の端部は固定されているので収縮できず、延伸方向に垂直な方向も僅かではあるが、実質的に延伸されたこととなる。通常、純然たる一軸延伸というと、「横フリー一軸延伸」を指すことが多いが、本発明においては、いずれの方法を用いてもよい。
すなわち、「主として一軸方向に延伸」とは、横フリー一軸延伸および横固定一軸延伸を含む。横フリー一軸延伸の例には、ロール延伸法等が含まれ、横固定一軸延伸には、バッチ延伸機を用いた延伸や、テンター法による延伸が含まれる。
(2) Step of stretching the sheet [Method A, step (A2)]
In this step, the sheet obtained in the method A (1) is stretched mainly in a uniaxial direction. “Mainly stretching in a uniaxial direction” means that although the stretching direction is a uniaxial direction, depending on the equipment to be selected, the same action as that substantially stretched in a direction different from the stretching direction may occur. means. The direction different from the stretching direction means, for example, a direction perpendicular to the stretching direction.
For uniaxial stretching, “lateral free uniaxial stretching” is performed by fixing two opposite sides of the original 4 sides before stretching, and “lateral fixing” is performed by clamping (fixing) 4 sides of the original fabric and uniaxially stretching. In “transverse free uniaxial stretching”, both ends in a direction perpendicular to the stretching direction are in a free state, and thus contract due to Poisson deformation. Therefore, in the transverse free uniaxial stretching, the direction perpendicular to the stretching direction is not stretched. On the other hand, in the “laterally fixed uniaxial stretching”, the end in the direction perpendicular to the stretching direction is fixed and thus cannot be shrunk, and although the direction perpendicular to the stretching direction is slight, it has been substantially stretched. Become. Normally, pure uniaxial stretching often refers to “lateral free uniaxial stretching”, but any method may be used in the present invention.
That is, “stretching mainly in a uniaxial direction” includes lateral free uniaxial stretching and laterally fixed uniaxial stretching. Examples of the transverse free uniaxial stretching include a roll stretching method, and the transverse fixed uniaxial stretching includes stretching using a batch stretching machine and stretching by a tenter method.
また、「主として一軸方向に延伸」とは、本発明の効果を損なわない程度に、前記以外の方法で意図的に二軸延伸してもよいことを意味する。 In addition, “mainly stretching in a uniaxial direction” means that biaxial stretching may be intentionally performed by a method other than the above to the extent that the effects of the present invention are not impaired.
方法Ａの（Ａ２）の工程は、シートを加熱しながら延伸するか、シートを予熱した後に延伸することが好ましい。フィルムに過剰な力をかけることなく延伸できるからである。この際の温度は、樹脂のガラス転移温度Ｔｇと、融解温度Ｔｍに対して以下の値を満足することが好ましい。
Ｔｇ＋１０≦Ｔ≦Ｔｍ−１０℃ ・・・（１）
In the step (A2) of Method A, it is preferable to stretch the sheet while heating, or to stretch the sheet after preheating. This is because the film can be stretched without applying excessive force. The temperature at this time preferably satisfies the following values with respect to the glass transition temperature Tg of the resin and the melting temperature Tm.
Tg + 10 ≦ T ≦ Tm−10 ° C. (1)
ガラス転移温度は、シートまたはその原料とした樹脂を示差走査熱量分析（ＤＳＣ）して求めることが好ましい。示差走査熱量分析（ＤＳＣ）はＪＩＳ Ｋ７１２２に準拠して行ってよい。
加熱する温度Ｔが、前記式の上限を超えると、シートが軟化しすぎて、分子鎖を十分に配向できないことがある。また、温度Ｔが前記上限を超えると、空隙が破損されることがある。一方、温度Ｔが前記式の下限、すなわちガラス転移温度＋１０℃未満であると、延伸負荷が増大し、均一に延伸されたフィルムが得られないことがある。
The glass transition temperature is preferably determined by differential scanning calorimetry (DSC) of the sheet or the resin used as its raw material. Differential scanning calorimetry (DSC) may be performed according to JIS K7122.
When the heating temperature T exceeds the upper limit of the above formula, the sheet may be too soft and the molecular chain may not be sufficiently oriented. Moreover, when temperature T exceeds the said upper limit, a space | gap may be damaged. On the other hand, when the temperature T is lower than the lower limit of the above formula, that is, the glass transition temperature + 10 ° C., the stretching load increases, and a uniformly stretched film may not be obtained.
［方法Ｂの（Ｂ２）の工程］
方法Ｂは、シートを比較的低い温度に加熱して高い降伏点を持つ条件下で構造の破壊により空隙を発現するように延伸する方法である。この際、シートを加熱しながら延伸してもよいし、シートを予熱した後に延伸してもよい。その温度Ｔは、樹脂のガラス転移温度Ｔｇに対して以下の値を満足することが好ましい。
Ｔｇ−５０℃≦Ｔ≦Ｔｇ＋１０℃ ・・・（２）
加熱する温度Ｔが、前記式の上限を超えると、空隙が十分に発現しない場合が多く、また温度Ｔが前記式の下限以下の場合は延伸負荷が高すぎて均一な延伸が不可能となる。
（Ｂ２）工程における延伸は、（Ａ２）で述べたとおりに行ってよい。
[Step (B2) of Method B]
Method B is a method in which the sheet is heated to a relatively low temperature and stretched so as to develop voids by breaking the structure under conditions having a high yield point. At this time, the sheet may be stretched while being heated, or may be stretched after preheating the sheet. The temperature T preferably satisfies the following value with respect to the glass transition temperature Tg of the resin.
Tg−50 ° C. ≦ T ≦ Tg + 10 ° C. (2)
When the heating temperature T exceeds the upper limit of the above formula, there are many cases where voids are not sufficiently developed, and when the temperature T is lower than the lower limit of the above formula, the stretching load is too high and uniform stretching is impossible. .
The stretching in the step (B2) may be performed as described in (A2).
（Ａ２）および（Ｂ２）工程において、シートが過冷却の状態にある場合は、加熱されることによりシートが結晶化する場合がある。シートの結晶化は、より偏光拡散性に優れた偏光性拡散フィルムを与えうるため好ましいが、結晶化が進みすぎると延伸負荷が大きくなり、均一なフィルムが得られないことがある。
そのため、延伸工程後に得られるフィルムの結晶化度は３０％以下が好ましい。結晶化度は、密度法やＸ線回折法により求めることができる。
In the steps (A2) and (B2), when the sheet is in a supercooled state, the sheet may be crystallized by being heated. Crystallization of the sheet is preferable because it can provide a polarizing diffuser film with more excellent polarization diffusibility, but if the crystallization proceeds excessively, the stretching load increases and a uniform film may not be obtained.
Therefore, the crystallinity of the film obtained after the stretching step is preferably 30% or less. The crystallinity can be determined by a density method or an X-ray diffraction method.
（Ａ２）および（Ｂ２）工程における予熱温度は、前述の式を満たす温度であれば特に限定されないが、特に（Ａ２）工程での延伸時には、極端にシートが軟化しない程度の範囲で適宜選択される。
また、シートが過冷却の状態である場合は、予熱によってシートが結晶化することがあるため、前述のとおり、予熱温度は結晶化しすぎない範囲で決定される必要がある。例えば、ポリエチレンテレフタレートからなるシートの場合は、（Ａ２）工程での予熱温度は９０〜２４０℃が好ましい。
The preheating temperature in the steps (A2) and (B2) is not particularly limited as long as it satisfies the above-mentioned formula, but is appropriately selected within a range in which the sheet is not extremely softened particularly at the time of stretching in the step (A2). The
Further, when the sheet is in a supercooled state, the sheet may be crystallized by preheating, and as described above, the preheating temperature needs to be determined within a range in which it is not excessively crystallized. For example, in the case of a sheet made of polyethylene terephthalate, the preheating temperature in the step (A2) is preferably 90 to 240 ° C.
予熱のために加熱する時間（「予熱時間」ともいう）は、シートを所定の温度まで加熱できるに十分な時間以上であればよい。しかし一方で、長時間加熱すると、シートが劣化することがある。また、シートが過冷却状態にある場合に長時間加熱すると、シートが過度に結晶化することがある。このような観点から、予熱時間は、例えば、ポリエチレンテレフタレートからなるシートの場合、０．１〜１０分が好ましい。 The time for heating for preheating (also referred to as “preheating time”) may be sufficient as long as the sheet can be heated to a predetermined temperature. However, when heated for a long time, the sheet may deteriorate. In addition, when the sheet is in a supercooled state, if the sheet is heated for a long time, the sheet may be excessively crystallized. From such a viewpoint, for example, in the case of a sheet made of polyethylene terephthalate, the preheating time is preferably 0.1 to 10 minutes.
（Ａ２）および（Ｂ２）工程における延伸速度は特に限定されないが、１０〜５００％／ｓｅｃが好ましく、２０〜３００％／ｓｅｃがより好ましい。延伸速度が速いと、延伸応力が増大して設備への負担が大きくなり、結果として均一な延伸が行いにくくなることがある。一方、延伸速度が遅いと、生産速度が極端に遅くなるため、生産性が低下することがある。
延伸速度とは、サンプルの変形速度を指し、初期のサンプル長さをＬｏとし、時間ｔ後における延伸されたサンプルの長さをＬとしたとき、以下の式で表される。
延伸速度（％／ｓｅｃ）＝（Ｌ−Ｌｏ）／Ｌｏ／ｔ×１００ ・・・（５）
The stretching speed in the steps (A2) and (B2) is not particularly limited, but is preferably 10 to 500% / sec, and more preferably 20 to 300% / sec. When the stretching speed is high, the stretching stress increases and the burden on the equipment increases, and as a result, uniform stretching may be difficult. On the other hand, when the stretching speed is slow, the production speed is extremely slow, so that the productivity may be lowered.
The stretching speed refers to the deformation speed of the sample. The initial sample length is Lo, and the length of the stretched sample after time t is L, and is expressed by the following formula.
Stretching speed (% / sec) = (L−Lo) / Lo / t × 100 (5)
（Ａ２）および（Ｂ２）工程における延伸倍率も、選択する樹脂により幅があり特に限定されないが、ポリエステル系樹脂の場合は２〜１０倍が好ましい。延伸倍率が大きいと、延伸切れが発生しやすくなる。延伸倍率が小さいと、十分な分子鎖の配向が得られないことがある。 The stretching ratio in the steps (A2) and (B2) is also not particularly limited because there is a width depending on the resin to be selected, but in the case of a polyester resin, it is preferably 2 to 10 times. When the draw ratio is large, stretch breakage is likely to occur. When the draw ratio is small, sufficient molecular chain orientation may not be obtained.
３．液晶表示装置
本発明の液晶表示装置は、
（Ａ）液晶バックライト用面光源、
（Ｂ）少なくとも１の光学素子、および／またはエアギャップ
（Ｃ）本発明の偏光性拡散フィルム、ならびに
（Ｄ）液晶セルを２以上の偏光板で挟んでなる液晶パネルを含み、かつ
前記（Ａ）から（Ｄ）の各部材が上記の順に配置されてなることを特徴とする。
3. Liquid crystal display device The liquid crystal display device of the present invention comprises:
(A) a liquid crystal backlight surface light source,
(B) at least one optical element and / or an air gap (C) the polarizing diffusion film of the present invention, and (D) a liquid crystal panel comprising a liquid crystal cell sandwiched between two or more polarizing plates, and (A ) To (D) are arranged in the above order.
（Ａ）液晶バックライト用面光源
液晶バックライト用面光源には、公知の光源を導光板側面に配設したサイドライト型面光源、あるいは、拡散板下に公知の光源を配列させた直下型面光源を用いてよい。公知の光源の例には、冷陰極管（ＣＣＦＬ）や熱陰極管（ＨＣＦＬ）、外部電極蛍光管（ＥＥＦＬ）、平面蛍光管（ＦＦＬ）、発光ダイオード素子（ＬＥＤ）、有機エレクトロルミネッセンス素子（ＯＬＥＤ）が含まれる。
(A) Surface light source for liquid crystal backlight As a surface light source for liquid crystal backlight, a sidelight type surface light source in which a known light source is disposed on the side of a light guide plate, or a direct type in which a known light source is arranged under a diffusion plate A surface light source may be used. Examples of known light sources include cold cathode fluorescent lamps (CCFL), hot cathode fluorescent lamps (HCFL), external electrode fluorescent lamps (EEFL), flat fluorescent lamps (FFL), light emitting diode elements (LEDs), organic electroluminescent elements (OLEDs). ) Is included.
（Ｂ）光学素子、および／またはエアギャップ
ここでいう光学素子とは、液晶バックライト用面光源からの光を拡散する素子である。その例には、プリズムシート、マイクロレンズシート、および、フィラーまたはビーズ含有のバインダーを塗装した拡散フィルムが含まれる。
エアギャップとは、液晶バックライト用面光源と本発明の偏光性拡散フィルムの間に設けられる空気層である。この空気層は液晶バックライト用面光源と偏光性反射フィルムの間に反射界面を設け、また、液晶バックライト用面光源からの光を拡散する役割を担う。エアギャップの例には、プリズムシートの凹部に形成される空気層が含まれる。
(B) Optical element and / or air gap The optical element here is an element that diffuses light from a surface light source for a liquid crystal backlight. Examples include prism sheets, microlens sheets, and diffusion films coated with a filler or bead-containing binder.
An air gap is an air layer provided between the surface light source for liquid crystal backlights and the polarizing diffusion film of the present invention. This air layer provides a reflective interface between the liquid crystal backlight surface light source and the polarizing reflective film, and plays a role of diffusing light from the liquid crystal backlight surface light source. Examples of the air gap include an air layer formed in the concave portion of the prism sheet.
（Ｄ）液晶セルを２以上の偏光板で挟んでなる液晶パネル
液晶セルは、二枚の基板の間にシールされた液晶を含む装置である。基板は、公知の材料で構成されればよく、その例には、ガラス板、プラスチックフィルムが含まれる。
偏光板も公知の材料で構成されていればよく、その例には、二色性色素を用いた二色性偏光板が含まれる。
(D) A liquid crystal panel in which a liquid crystal cell is sandwiched between two or more polarizing plates. A liquid crystal cell is a device including liquid crystal sealed between two substrates. The substrate may be made of a known material, and examples thereof include a glass plate and a plastic film.
The polarizing plate may also be made of a known material, and examples thereof include a dichroic polarizing plate using a dichroic dye.
前記（Ａ）から（Ｄ）の各部材は、（Ａ）〜（Ｄ）の順に配置されていることが好ましい。図１は、本発明の液晶表示装置の一例を示す分解図である。図１中、１０は液晶セル、２０は上部偏光板、２１は下部偏光板であり、これらにより（Ｄ）液晶パネルが構成される。３０は（Ｃ）偏光性拡散フィルム、４０はビーズ塗布型拡散フィルム等の（Ｂ）光学素子である。５０は導光板、６０は反射シート、７０は光源であり、（Ａ）サイドライト型の液晶バックライト用面光源を構成する。
The members (A) to (D) are preferably arranged in the order of (A) to (D). FIG. 1 is an exploded view showing an example of the liquid crystal display device of the present invention. In FIG. 1, 10 is a liquid crystal cell, 20 is an upper polarizing plate, and 21 is a lower polarizing plate, and these constitute (D) a liquid crystal panel. 30 is (C) a polarizing diffusion film, and 40 is an optical element (B) such as a bead-coated diffusion film.
図２は、本発明の液晶表示装置の表示機構を説明する図である。図２中、３０は偏光性拡散フィルムであり、延伸軸が紙面水平となるように配置されている。図２においては、紙面水平の偏光は、延伸軸に平行であるので「偏光Ｐ」と、紙面垂直の偏光は、延伸軸に垂直であるので「偏光Ｖ」と称する。
図２における偏光性拡散フィルム３０は、延伸軸に垂直な偏光を透過し、延伸軸と平行な偏光を反射する性能を有するとする。２１は下部偏光板であり、吸収軸が紙面水平となるように配置されている。１００は光源からの非偏光である。１０１は偏光Ｖ、１０２は偏光Ｐ、１０３は偏光Ｖ、１０４は反射光である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a display mechanism of the liquid crystal display device of the present invention. In FIG. 2,
The
まず、光源から非偏光１００が発せられ、偏光性拡散フィルム３０に到達する。非偏光１００に含まれる偏光Ｖは、偏光性拡散フィルム３０を透過し、偏光Ｖ１０１となる。この偏光Ｖ１０１は、下部偏光板２１に吸収されずに透過し、表示光となる。この偏光Ｖ１０１は偏光を維持したまま光線出射方向に拡散している為、広い視野角において表示光が得られる。
First,
非偏光１００に含まれる偏光Ｐは、偏光性拡散フィルム３０に到達すると、一部は拡散により透過されて偏光Ｐ１０２となり、その余は概ね反射される。この反射により偏光Ｐの大部分は偏光Ｖ１０３となる。偏光Ｐ１０２は、下部偏光板２１で吸収される。
一方、偏光Ｖ１０３は、さらに光学素子や反射シート（いずれも図示せず）で反射されるとともに偏光が解消され、反射光１０４となる。反射光１０４は、非偏光１００として再利用される。
本発明の液晶表示装置は、このような機構により、光が再利用できるので、視野角を広げつつ輝度を高くすることが可能となる。
When the polarized light P included in the
On the other hand, the polarized light V103 is further reflected by an optical element and a reflection sheet (both not shown), and the polarized light is eliminated, and becomes reflected light 104. The reflected
Since the liquid crystal display device of the present invention can reuse light by such a mechanism, it is possible to increase the luminance while widening the viewing angle.
図２に示す装置においては、偏光性拡散フィルム３０は、延伸軸が下部偏光板２１の吸収軸とほぼ平行となるように設置されることが好ましい。表示光の量を多くし、かつ光の利用効率を高められるからである。すなわち、延伸軸に垂直な偏光Ｖを透過しやすいタイプの偏光性拡散フィルム３０は、延伸軸と下部偏光板２１の吸収軸とが、ほぼ平行となるように配置されることが好ましい。
In the apparatus shown in FIG. 2, the
本発明の液晶表示装置において、（Ｃ）偏光性拡散フィルムは、前記（Ｄ）液晶パネルに隣接して配置されることが好ましい。このような構成とすると、従来の液晶表示装置に含まれていた、（Ｂ）と（Ｄ）の間の「上拡散フィルム」等を省略することができる。すなわち、本発明の偏光性拡散フィルムは、優れた偏光拡散性を有するので、上拡散フィルム等の部材を含まずとも、輝度ムラの少ない液晶用表示装置を与える上に、輝度を向上することができる。
もちろん、（Ｃ）偏光性拡散フィルムと（Ｄ）液晶パネルの間に他のフィルムを配置してもよいが、この場合は、当該他のフィルムは、（Ｃ）からの偏光Ｖをあまり乱さないフィルムとする必要がある。
In the liquid crystal display device of the present invention, it is preferable that (C) the polarizing diffusion film is disposed adjacent to the (D) liquid crystal panel. With such a configuration, the “upper diffusion film” between (B) and (D) included in the conventional liquid crystal display device can be omitted. That is, since the polarizing diffusion film of the present invention has excellent polarization diffusibility, it is possible to improve the luminance while providing a liquid crystal display device with little luminance unevenness without including a member such as an upper diffusion film. it can.
Of course, another film may be disposed between (C) the polarizing diffusion film and (D) the liquid crystal panel, but in this case, the other film does not disturb the polarized light V from (C) so much. It needs to be a film.
また一般に、偏光板はその表面を保護するためにフィルムを有する。しかし、本発明の液晶表示装置においては、（Ｃ）偏光性拡散フィルムを、液晶パネルを構成する偏光板であって、光源側に配置される偏光板（下部偏光板）の保護フィルムと兼ねて用いてよい。すなわち、本発明の（Ｃ）偏光性拡散フィルムは、偏光板と一体化されて「偏光性拡散機能付きの偏光板」とされてもよい。通常、偏光板の偏光子は一軸延伸で製造され、延伸方向が吸収軸である。そのため、（Ｃ）偏光性拡散フィルムと、偏光子をロールを用いてロール・ツー・ロールにて貼り合わせれば、容易に「偏光性拡散機能付きの偏光板」を製造できる。 Moreover, generally, a polarizing plate has a film in order to protect the surface. However, in the liquid crystal display device of the present invention, (C) the polarizing diffusion film is a polarizing plate constituting the liquid crystal panel, and also serves as a protective film for the polarizing plate (lower polarizing plate) disposed on the light source side. May be used. That is, the (C) polarizing diffusion film of the present invention may be integrated with a polarizing plate to be a “polarizing plate with a polarizing diffusion function”. Usually, the polarizer of the polarizing plate is produced by uniaxial stretching, and the stretching direction is the absorption axis. Therefore, (C) A polarizing plate having a polarizing diffusion function can be easily produced by laminating a polarizing diffusion film and a polarizer by roll-to-roll using a roll.
従来の液晶表示装置は、輝度向上、輝度ムラ低減、視野角向上のいずれか、あるいは、これらの全部を達成するために、（Ａ）と（Ｄ）の間に次の部材を含んでいる。
１枚乃至複数枚の拡散フィルム、
１枚乃至複数枚の拡散フィルムと１枚乃至複数枚のプリズムシート、または
１枚乃至複数枚の拡散フィルムと１枚乃至複数枚のプリズムシートと１枚の上拡散フィルム。
あるいは、従来の液晶表示装置は、拡散フィルムの代わりにマイクロレンズフィルムを用いる装置もあり、さらには（Ｄ）に隣接して偏光反射フィルム（住友スリーエム社製ＤＢＥＦ等）を設けた装置も存在する。
しかしながら、本発明の液晶表示装置は、優れた偏光拡散性を有するので、プリズムシートや上拡散フィルム、ＤＢＥＦ等の部材を含まずとも、低コストに高輝度かつ広視野角で輝度ムラの少ない液晶用表示装置を与える。
The conventional liquid crystal display device includes the following members between (A) and (D) in order to achieve any one or all of luminance enhancement, luminance unevenness reduction, and viewing angle enhancement.
One or more diffusion films,
One to a plurality of diffusion films and one to a plurality of prism sheets, or one to a plurality of diffusion films, one to a plurality of prism sheets, and one upper diffusion film.
Alternatively, a conventional liquid crystal display device includes a device using a microlens film instead of a diffusion film, and there is also a device provided with a polarizing reflection film (DBEF manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.) adjacent to (D). .
However, since the liquid crystal display device of the present invention has an excellent polarization diffusibility, a liquid crystal with high luminance, a wide viewing angle and little luminance unevenness can be obtained at low cost without including a prism sheet, an upper diffusion film, DBEF, or the like. Give a display.
以上から、本発明の（Ｃ）偏光性拡散フィルムを用いると、従来液晶表示装置の構成部材として使用されていた部材を省略できる。部材が省略された液晶用表示装置は、低コストであり、かつ薄型であるという利点がある。 From the above, when the (C) polarizing diffusion film of the present invention is used, members that have been conventionally used as constituent members of liquid crystal display devices can be omitted. The liquid crystal display device with no members is advantageous in that it is low in cost and thin.
本発明の偏光性拡散フィルムは、紫外線をカットするための公知の紫外線吸収剤、難燃性向上のための公知の難燃剤、耐光性向上のための公知の耐光剤、表示装置の画質を調整するための色剤を適量含んでいてもよい。また、偏光性拡散フィルムは表面に、公知の易接着処理や易滑処理が施されていてもよい。さらに偏光性拡散フィルムは、公知の処理方法により反射防止処理やアンチニュートンリング処理、帯電防止処理、ハードコート処理が施されていてもよい。 The polarizing diffuser film of the present invention adjusts the image quality of a known ultraviolet absorber for cutting ultraviolet rays, a known flame retardant for improving flame retardancy, a known light resistant agent for improving light resistance, and a display device. An appropriate amount of colorant may be included. The polarizing diffusion film may be subjected to a known easy adhesion treatment or easy slip treatment on the surface. Further, the polarizing diffusion film may be subjected to antireflection treatment, anti-Newton ring treatment, antistatic treatment, and hard coat treatment by a known treatment method.
（実施例１）
帝人化成社製Ａ−ＰＥＴシート ＦＲ（表面処理なし、厚み３３０μｍ）を、９０×９０ｍｍの大きさに裁断した原反シートを準備した。この原反シートを容積１Ｌの高圧容器に入れ、さらに温度２０℃の超臨界ＣＯ２を前記高圧容器に注入した。この際、容器内の圧力が常に５ＭＰａになるように超臨界ＣＯ２の注入量を調整し、この状態を２時間保持した。容器内の初期の圧力上昇による温度変化を抑えるため、容器そのものを温度調節し、常に高圧容器内の温度が２０℃となるようにした。
その後、容器にある排出口を開いてＣＯ２を排出し、約１０秒かけて容器内の圧力を大気圧まで下げた。次いで容器から原反シートを取り出し、７０×７０ｍｍの大きさに裁断した。この原反の発泡状態を走査型電子顕微鏡で観察したところ、空隙（セル）の平均セル径は１μｍ、セル密度は１×１０１０個／ｃｍ３であった。
この原反の４辺をクランプに挟み、ＭＤ方向が延伸方向となるようにして、二軸延伸装置（岩本製作所社製、高分子フィルムＢＩＸ−７０３型）に固定した。続いて、この原反を、温度１２０℃で２分間予熱した後、延伸速度５０ｍｍ／秒、延伸倍率４倍の条件で横固定一軸延伸して厚さ９０μｍのフィルムを得た。
Example 1
An original sheet obtained by cutting A-PET sheet FR (no surface treatment, 330 μm thickness) manufactured by Teijin Chemicals into a size of 90 × 90 mm was prepared. This raw fabric sheet was put into a 1 L high pressure vessel, and supercritical CO 2 having a temperature of 20 ° C. was injected into the high pressure vessel. At this time, the injection amount of supercritical CO 2 was adjusted so that the pressure in the container was always 5 MPa, and this state was maintained for 2 hours. In order to suppress the temperature change due to the initial pressure increase in the container, the temperature of the container itself was adjusted so that the temperature in the high-pressure container was always 20 ° C.
Thereafter, the discharge port in the container was opened to discharge CO 2, and the pressure in the container was lowered to atmospheric pressure over about 10 seconds. Subsequently, the raw sheet was taken out from the container and cut into a size of 70 × 70 mm. When the foamed state of the original fabric was observed with a scanning electron microscope, the average cell diameter of the voids (cells) was 1 μm, and the cell density was 1 × 10 10 cells / cm 3 .
Four sides of the original fabric were sandwiched between clamps, and fixed in a biaxial stretching apparatus (manufactured by Iwamoto Seisakusho, polymer film BIX-703 type) with the MD direction being the stretching direction. Subsequently, the original fabric was preheated at a temperature of 120 ° C. for 2 minutes, and then stretched uniaxially and stretched at a stretching speed of 50 mm / second and a stretching ratio of 4 times to obtain a film having a thickness of 90 μm.
（実施例２）
実施例１と同様にして発泡したＡ−ＰＥＴシートを準備し、７０×７０ｍｍの大きさに裁断した。この原反の４辺をクランプに挟み、ＭＤ方向が延伸方向となるようにして、二軸延伸装置（岩本製作所社製、高分子フィルムＢＩＸ−７０３型）に固定した。続いて、この原反を、温度９０℃において、延伸速度５０ｍｍ／秒、延伸倍率４倍の条件で横固定一軸延伸して厚さ８９μｍのフィルムを得た。
(Example 2)
A foamed A-PET sheet was prepared in the same manner as in Example 1, and cut into a size of 70 × 70 mm. Four sides of the original fabric were sandwiched between clamps, and fixed in a biaxial stretching apparatus (manufactured by Iwamoto Seisakusho, polymer film BIX-703 type) with the MD direction being the stretching direction. Subsequently, this original fabric was horizontally fixed uniaxially stretched at a temperature of 90 ° C. under conditions of a stretching speed of 50 mm / second and a stretching ratio of 4 times to obtain a film having a thickness of 89 μm.
（比較例１）
帝人化成社製Ａ−ＰＥＴシート ＦＲ（表面処理なし、厚み３３０μｍ）を、７０×７０ｍｍの大きさに裁断し原反シートを準備した。この原反の４辺をクランプに挟み、ＭＤ方向が延伸方向となるようにして、二軸延伸装置（岩本製作所社製、高分子フィルムＢＩＸ−７０３型）に固定した。続いて、この原反を、温度１１６℃で４分間予熱した後、延伸速度２４ｍｍ／秒、延伸倍率４倍の条件で、横固定一軸延伸して厚さ８８μｍのフィルムを得た。
(Comparative Example 1)
A-PET sheet FR manufactured by Teijin Chemicals Ltd. (no surface treatment, 330 μm thickness) was cut into a size of 70 × 70 mm to prepare a raw sheet. Four sides of the original fabric were sandwiched between clamps, and fixed in a biaxial stretching apparatus (manufactured by Iwamoto Seisakusho, polymer film BIX-703 type) with the MD direction being the stretching direction. Subsequently, the raw fabric was preheated at a temperature of 116 ° C. for 4 minutes, and then stretched uniaxially and stretched at a stretching speed of 24 mm / second and a stretching ratio of 4 times to obtain a film having a thickness of 88 μm.
（比較例２）
実施例１と同様にして、発泡したＡ−ＰＥＴシートを準備した。ただし、高圧容器に注入する超臨界ＣＯ２および高圧容器の温度は７０℃、圧力は２０ＭＰａ、保持時間は３時間とした。このシートの発泡状態を走査型電子顕微鏡で観察したところ、空隙の平均セル径は１．５μｍ、セル密度は２×１０１０個／ｃｍ３であった。
続いて、このシートを原反として、実施例１と同様に一軸延伸して厚さ９１μｍのフィルムを得た。ただし、延伸における予熱温度は１４０℃とした。
(Comparative Example 2)
In the same manner as in Example 1, a foamed A-PET sheet was prepared. However, the temperature of the supercritical CO 2 and the high pressure vessel injected into the high pressure vessel was 70 ° C., the pressure was 20 MPa, and the holding time was 3 hours. When the foamed state of this sheet was observed with a scanning electron microscope, the average cell diameter of the voids was 1.5 μm, and the cell density was 2 × 10 10 cells / cm 3 .
Subsequently, using this sheet as a raw fabric, it was uniaxially stretched in the same manner as in Example 1 to obtain a film having a thickness of 91 μm. However, the preheating temperature in stretching was 140 ° C.
このようにして得たフィルムの光学特性を測定し、表１に示した。光学特性は既に述べたとおりに測定された。測定は、日立ハイテクノロジーズ社製分光光度計Ｕ−４１００と１５０φ積分球付属装置を用いて、既に述べたとおりに行った。 The optical properties of the film thus obtained were measured and are shown in Table 1. The optical properties were measured as already described. The measurement was performed as described above using a spectrophotometer U-4100 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation and a 150φ integrating sphere attachment device.
実施例１、２で得られた偏光性拡散フィルムは、全光線透過率、透過ヘイズ、透過偏光度とも高い値を示した。一方、比較例１、２で得られた延伸フィルムは、透過偏光度が２０％未満であった。 The polarizing diffuser films obtained in Examples 1 and 2 showed high values for the total light transmittance, the transmission haze, and the transmission polarization degree. On the other hand, the stretched films obtained in Comparative Examples 1 and 2 had a transmission polarization degree of less than 20%.
（実施例３）
１０．４型ＶＡ方式ＴＦＴ液晶表示装置（京セラ社製）のバックライトユニット（冷陰極管２灯サイドライト型）の導光板主面上の構成を、以下のように変更した液晶表示装置を用意した。
導光板側の上にビーズ塗布型拡散フィルム（光拡散面と反対面を光入射側としたときの全光線透過率５８％、透過ヘイズ９１％）を配置し、その上に実施例１の偏光性拡散フィルムを配置した。
この時、偏光性拡散フィルムは、延伸軸が液晶パネルの下部偏光板の吸収軸と略同じとなるようにして、ビーズ塗布型拡散フィルムの中央部に配置された。ビーズ塗布型拡散フィルムの、偏光性拡散フィルムが配置された以外の部位は黒色シートにてマスク遮光された。
(Example 3)
A liquid crystal display device is prepared in which the configuration on the main surface of the light guide plate of the backlight unit (cold-cathode tube 2-lamp side light type) of the 10.4 type VA TFT liquid crystal display device (manufactured by Kyocera Corporation) is prepared as follows. did.
A bead-coated diffusion film (total light transmittance of 58% when the surface opposite to the light diffusion surface is the light incident side and transmission haze of 91%) is placed on the light guide plate side, and the polarized light of Example 1 is placed thereon. A sex diffusion film was placed.
At this time, the polarizing diffusion film was disposed at the center of the bead-coated diffusion film such that the stretching axis was substantially the same as the absorption axis of the lower polarizing plate of the liquid crystal panel. The portions of the bead-coated diffusion film other than the one where the polarizing diffusion film was arranged were mask-shielded with a black sheet.
（実施例４）
実施例１の偏光性拡散フィルムの代わりに、実施例２の偏光性拡散フィルムを用いた以外は、実施例３と同様に液晶表示装置を用意した。
Example 4
A liquid crystal display device was prepared in the same manner as in Example 3 except that the polarizing diffusion film of Example 2 was used instead of the polarizing diffusion film of Example 1.
（実施例５）
１０．４型ＶＡ方式ＴＦＴ液晶表示装置（京セラ社製）の一部を以下のとおりに変更した液晶表示装置を準備した。
まず、液晶表示装置パネルの下部偏光板の光源側保護フィルムを剥離した。露出した下部偏光板の中央部にアクリル系透明粘着材シート（厚さ１５μｍ）を介して実施例１の偏光性拡散フィルムを貼り付けた。下部偏光板のフィルムが貼り付けられた部分以外は、黒色シートにてマスク遮光された。この時、該偏光板の吸収軸と偏光性拡散フィルムの延伸軸は略同じとなるようにされた。
(Example 5)
A 10.4 type VA system TFT liquid crystal display device (manufactured by Kyocera Corporation) was prepared by changing a part of the liquid crystal display device as follows.
First, the light source side protective film of the lower polarizing plate of the liquid crystal display device panel was peeled off. The polarizing diffusion film of Example 1 was attached to the exposed central portion of the lower polarizing plate via an acrylic transparent adhesive sheet (thickness 15 μm). Except for the part where the film of the lower polarizing plate was attached, the mask was shielded from light with a black sheet. At this time, the absorption axis of the polarizing plate and the stretching axis of the polarizing diffusion film were made substantially the same.
また、バックライトユニットの導光板主面上の構成を、導光板側から順にビーズ塗布型拡散フィルム（光拡散面と反対面を光入射側としたときの全光線透過率５８％、透過ヘイズ９１％）のみとした、液晶表示装置を用意した。この基準用液晶表示装置は、各実施例で得た液晶表示装置と同じ開口位置、開口寸法の黒色シート製遮光マスクが、ビーズ塗布型拡散フィルムの上に配設された。 In addition, the configuration on the main surface of the light guide plate of the backlight unit is a bead-coated diffusion film in order from the light guide plate side (total light transmittance 58% when the surface opposite to the light diffusion surface is the light incident side, transmission haze 91 %) Only, a liquid crystal display device was prepared. In this reference liquid crystal display device, a black sheet shading mask having the same opening position and opening size as the liquid crystal display device obtained in each example was disposed on a bead-coated diffusion film.
（比較例３）
実施例１の偏光性拡散フィルムの代わりに、比較例１の延伸フィルムを用いた以外は、実施例５と同様にして液晶表示装置を用意した。
(Comparative Example 3)
A liquid crystal display device was prepared in the same manner as in Example 5 except that the stretched film of Comparative Example 1 was used instead of the polarizing diffusion film of Example 1.
（比較例４）
実施例１の偏光性拡散フィルムの代わりに、比較例２の延伸フィルムを用いた以外は、実施例５と同様にして液晶表示装置を用意した。
(Comparative Example 4)
A liquid crystal display device was prepared in the same manner as in Example 5 except that the stretched film of Comparative Example 2 was used instead of the polarizing diffusion film of Example 1.
（比較例５）
実施例１の偏光性拡散フィルムの代わりに、ビーズ塗布型拡散フィルム（光拡散面と反対面を光入射側としたときの全光線透過率８７％、透過ヘイズ４８％）を用いた以外は、実施例５と同様にして液晶表示装置を用意した。
(Comparative Example 5)
Instead of the polarizing diffusion film of Example 1, a bead-coated diffusion film (total light transmittance 87%, transmission haze 48% when the surface opposite to the light diffusion surface is the light incident side) was used. A liquid crystal display device was prepared in the same manner as in Example 5.
次に、実施例３〜５および比較例３〜５で得た液晶表示装置の正面輝度および斜め方向輝度を以下の方法で測定した。
具体的には、各例で得た液晶表示装置を、色彩輝度計（トプコンテクノハウス社製ＢＭ−７）のＸ・Ｙ・θステージに設置し、偏光性拡散フィルムを配置した表示面中央部の輝度を視野角１°で測定した。このとき、表示面の法線方向と色彩輝度計の測定軸を一致させた場合の正面輝度と、液晶表示装置を表示面の法線方向と色彩輝度計の測定軸が４０°となる４０°方向輝度、６０°となる６０°方向輝度を測定した。
Next, the front luminance and the diagonal luminance of the liquid crystal display devices obtained in Examples 3 to 5 and Comparative Examples 3 to 5 were measured by the following methods.
Specifically, the liquid crystal display device obtained in each example was placed on the X, Y, θ stage of a color luminance meter (BM-7 manufactured by Topcon Technohouse Co., Ltd.), and a display screen central portion on which a polarizing diffusion film was disposed Was measured at a viewing angle of 1 °. At this time, the front luminance when the normal direction of the display surface coincides with the measurement axis of the color luminance meter, and the liquid crystal display device has a normal direction of the display surface and a measurement axis of the color luminance meter of 40 °. The direction luminance, 60 ° luminance, which is 60 °, was measured.
一方で、実施例５で準備した基準用液晶表示装置について、前記同様に正面輝度、４０°方向輝度、および６０°方向輝度を測定した。これらの輝度を１００とし、各実施例および各比較例で得た液晶表示装置の各輝度の相対値を算出した。結果を表２に示す。 On the other hand, for the reference liquid crystal display device prepared in Example 5, front luminance, 40 ° direction luminance, and 60 ° direction luminance were measured in the same manner as described above. With these luminances set to 100, the relative values of the respective luminances of the liquid crystal display devices obtained in the examples and the comparative examples were calculated. The results are shown in Table 2.
表２に示すとおり、実施例３および４の液晶表示装置は、比較例５のビーズ塗布型拡散フィルムに比べて正面輝度の低下は５％未満であり、斜め方向相対輝度も高く、視野角が改善されたことが確認された。また、実施例５の液晶表示装置は、比較例５のビーズ塗布型拡散フィルムに比べて、正面相対輝度、４０°方向相対輝度、６０°方向相対輝度のいずれにおいても高いことが確認された。実施例３〜５の液晶表示装置は、本発明の偏光性拡散フィルムを設けない装置よりも正面相対輝度、４０°方向相対輝度、６０°方向相対輝度のいずれにおいても高い値が得られ、輝度上昇と視野角改善の効果が確認された。
一方、比較例３および比較例４の液晶表示装置は、比較例５のビーズ塗布型拡散フィルムに比べて、斜め方向相対輝度は高いものの正面輝度は７％以上低く、拡散フィルムとしての効果は限定的であることも確認された。
As shown in Table 2, in the liquid crystal display devices of Examples 3 and 4, the decrease in front luminance was less than 5% compared to the bead-coated diffusion film of Comparative Example 5, the relative luminance in the oblique direction was high, and the viewing angle was It was confirmed that it was improved. In addition, it was confirmed that the liquid crystal display device of Example 5 was higher in all of the front relative luminance, the 40 ° direction relative luminance, and the 60 ° direction relative luminance than the bead-coated diffusion film of Comparative Example 5. In the liquid crystal display devices of Examples 3 to 5, higher values were obtained in all of the front relative luminance, the 40 ° direction relative luminance, and the 60 ° direction relative luminance than the device without the polarizing diffusion film of the present invention. The effect of elevation and viewing angle improvement was confirmed.
On the other hand, the liquid crystal display devices of Comparative Example 3 and Comparative Example 4 have higher relative luminance in the oblique direction than the bead-coated diffusion film of Comparative Example 5, but lower the front luminance by 7% or more, and the effect as a diffusion film is limited. It was also confirmed that
本発明により、製造が容易であって、フィルムの表面から入射される光から特定偏光を効率よく透過および拡散するとともに、それとは直交する偏光を効率よく反射するフィルムが提供できる。このフィルムは液晶表示装置として有用である。 According to the present invention, it is possible to provide a film that is easy to manufacture and efficiently transmits and diffuses specific polarized light from light incident from the surface of the film, and efficiently reflects polarized light orthogonal to the specific polarized light. This film is useful as a liquid crystal display device.
１０ 液晶セル
２０ 上部偏光板
２１ 下部偏光板
３０ 偏光性拡散フィルム
４０ 光学素子
５０ 導光板
６０ 反射シート
７０ 光源
１００ 光源からの非偏光
１０１ 偏光Ｖ
１０２ 偏光Ｐ
１０３ 偏光Ｖ
１０４ 反射光
DESCRIPTION OF
102 Polarization P
103 Polarization V
104 Reflected light
Claims (12)
フィルム内部に空隙を有し、
可視光線に対する全光線透過率が５０〜９０％、
可視光線に対する透過ヘイズが１５〜７０％、かつ
可視光線に対する透過偏光度が２０〜９０％である、偏光性拡散フィルム。 A resin film obtained by stretching a sheet made of a resin having an intrinsic birefringence of 0.1 or more mainly in a uniaxial direction,
There is a gap inside the film,
50 to 90% of total light transmittance for visible light,
A polarizing diffusion film having a transmission haze with respect to visible light of 15 to 70% and a transmission polarization degree with respect to visible light of 20 to 90%.
前記発泡シートを主として一軸方向に延伸する工程とを経て得られる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の偏光性拡散フィルム。 Preparing a foam sheet made of a resin having an intrinsic birefringence of 0.1 or more ;
The foam sheet mainly obtained through the step of stretching in the uniaxial direction, the polarizing diffuser film according to any one of claims 1-4.
下記式（２）で表される温度Ｔにおいて、前記内部に空隙を含まないシートを一軸方向に延伸すると同時に前記シートの内部に空隙を発生させる工程とを経て得られる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の偏光性拡散フィルム。
Ｔｇ−５０℃≦Ｔ≦Ｔｇ＋１０℃ （２）
（式（２）において、Ｔｇは前記樹脂のガラス転移温度を表す） Consisting of a resin having an intrinsic birefringence of 0.1 or more, and preparing a sheet that does not contain voids inside;
At a temperature T represented by the following formula (2), obtained through a step of generating a void sheet containing no voids in the inner inside of the sheet at the same time extending in the uniaxial direction, claims 1 to 4 The polarizing diffuser film according to any one of the above.
Tg−50 ° C. ≦ T ≦ Tg + 10 ° C. ( 2 )
(In Formula ( 2 ), Tg represents the glass transition temperature of the resin)
（Ｂ）少なくとも１の光学素子、および／またはエアギャップ
（Ｃ）請求項１から６のいずれか１項に記載の偏光性拡散フィルム、ならびに
（Ｄ）液晶セルを２以上の偏光板で挟んでなる液晶パネルを含み、かつ
前記（Ａ）から（Ｄ）の各部材が上記の順に配置されてなる、液晶表示装置。 (A) a liquid crystal backlight surface light source,
(B) At least one optical element and / or air gap (C) The polarizing diffusion film according to any one of claims 1 to 6, and (D) A liquid crystal cell is sandwiched between two or more polarizing plates. A liquid crystal display device comprising: a liquid crystal panel comprising: the members (A) to (D) arranged in the order described above.
前記（Ｄ）液晶パネルを構成する偏光板であって前記光源側に配置される偏光板の吸収軸方向とは、略平行である、請求項７〜９のいずれか一項に記載の液晶表示装置。 (C) Stretching axis direction of the polarizing diffusion film,
The liquid crystal display according to any one of claims 7 to 9, wherein (D) the polarizing plate constituting the liquid crystal panel and substantially parallel to the absorption axis direction of the polarizing plate disposed on the light source side. apparatus.
固有複屈折が０．１以上である樹脂からなる発泡シートを準備する工程と、
前記発泡シートを主として一軸方向に延伸する工程と、
を含む、偏光性拡散フィルムの製造方法。 It is a manufacturing method of the polarizing diffusion film according to any one of claims 1 to 4,
Preparing a foam sheet made of a resin having an intrinsic birefringence of 0.1 or more;
Stretching the foam sheet mainly in a uniaxial direction;
A method for producing a polarizing diffuser film, comprising:
固有複屈折が０．１以上である樹脂からなり、内部に空隙を含まないシートを準備する工程と、
下記式（２）で表される温度Ｔにおいて、前記内部に空隙を含まないシートを一軸方向に延伸すると同時に前記シートの内部に空隙を発生させる工程と、
を含む、偏光性拡散フィルムの製造方法。
Ｔｇ−５０℃≦Ｔ≦Ｔｇ＋１０℃ （２）
（式（２）において、Ｔｇは前記樹脂のガラス転移温度を表す） It is a manufacturing method of the polarizing diffusion film according to any one of claims 1 to 4,
Consisting of a resin having an intrinsic birefringence of 0.1 or more, and preparing a sheet that does not contain voids inside;
At a temperature T represented by the following formula (2), a step of generating a void in the sheet at the same time as stretching the sheet without voids in the uniaxial direction;
A method for producing a polarizing diffuser film, comprising:
Tg−50 ° C. ≦ T ≦ Tg + 10 ° C. (2)
(In Formula (2), Tg represents the glass transition temperature of the resin)
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