JP6180113B2 - 三次元画像表示対応液晶表示装置に適した偏光板及び液晶表示装置 - Google Patents
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Description
(1)偏光子の両側に偏光子保護フィルムを有する偏光板であって、前記偏光子保護フィルムの少なくとも1つが配向フィルムであり、前記偏光子の偏光軸に対する前記配向フィルムの配向軸又は配向軸と直交する軸の傾きが1°以上45°未満である、偏光板。
(2)前記配向フィルムがポリエステル樹脂もしくはポリカーボネート樹脂から形成される、前記偏光板。
(3)前記配向フィルムのリタデーションが3000〜30000nmである、前記偏光板。
(4)前記配向フィルムのリタデーションと厚さ方向のリタデーションの比(Re/Rth)が0.2〜1.2である、前記偏光板。
(5)前記配向フィルムが少なくとも3層からなり、最外層以外の層に紫外線吸収剤を含有し、380nmの光線透過率が20%以下である、前記偏光板。
(6)バックライト光源、2つの偏光板、及び前記2つの偏光板の間に配置された液晶セルを有する液晶表示装置であって、偏光板の少なくとも1つが(1)〜(5)のいずれかに記載の偏光板である液晶表示装置。
(7)バックライト光源、2つの偏光板、及び前記2つの偏光板の間に配置された液晶セルを有する液晶表示装置であって、液晶セルの視認側の偏光板が前記偏光板であり、且つ、前記視認側の偏光板が有する偏光子保護フィルムのうち少なくとも視認側の偏光子保護フィルムが前記配向フィルムである、液晶表示装置。
(8)前記バックライト光源が白色発光ダイオードである前記液晶表示装置。
(9)偏光フィルタを介して三次元画像を視認するための前記液晶表示装置。
上記の式において、「本発明の直交時の輝度」とは、本発明の偏光板を視認側の偏光板とする液晶表示装置から射出された光が、当該偏光板の偏光子の偏光軸とその偏光軸とが直交するように配置された偏光フィルタを透過する輝度である(ここで、「その偏光軸」とは偏光フィルタの偏光軸である)。即ち、「直交時の輝度」とは、視認側の偏光板の偏光子の偏光軸と偏光フィルタの偏光軸とが直交するように配置された状態において、当該偏光板から射出した光が、当該偏光フィルタを透過する光の輝度である。
上記の式において、「本発明の平行時の輝度」とは、本発明の偏光板を視認側の偏光板とする液晶表示装置から射出された光が、当該偏光板の偏光子の偏光軸とその偏光軸とが平行するように配置された偏光フィルタを透過する光の輝度である(「その偏光軸」とは、偏光フィルタの偏光軸を意味する)。また、「従来型の平行時の輝度」とは、上記従来型の偏光板を視認側の偏光板とする液晶表示装置から射出された光が、当該偏光板の偏光子の偏光軸とその偏光軸が平行するように配置された偏光フィルタを透過する光の輝度である。
厚み斑(%)=((dmax-dmin)/d)×100
粒子を走査型電子顕微鏡(SEM)で写真を撮り、最も小さい粒子1個の大きさが2〜5mmとなるような倍率で、300〜500個の粒子の最大径(最も離れた2点間の距離)を測定し、その平均値を平均粒径とする。
リタデーション(Re)とは、フィルム上の直交する二軸の屈折率の異方性(△Nxy=|Nx−Ny|)とフィルム厚みd(nm)との積(△Nxy×d)で定義されるパラメーターであり、光学的等方性、異方性を示す尺度である。二軸の屈折率の異方性(△Nxy)は、以下の方法により求めた。二枚の偏光板を用いて、配向フィルムの配向軸方向を求め、配向軸方向が直交するように4cm×2cmの長方形を切り出し、測定用サンプルとした。このサンプルについて、直交する二軸の屈折率(Nx,Ny)、及び厚さ方向の屈折率(Nz)をアッベ屈折率計(アタゴ社製、NAR−4T)によって求め、前記二軸の屈折率差の絶対値(|Nx−Ny|)を屈折率の異方性(△Nxy)とした。フィルムの厚みd(nm)は電気マイクロメータ(ファインリューフ社製、ミリトロン1245D)を用いて測定し、単位をnmに換算した。屈折率の異方性(△Nxy)とフィルムの厚みd(nm)の積(△Nxy×d)より、リタデーション(Re)を求めた。
厚さ方向リタデーション(Rth)とは、フィルム厚さ方向断面から見たときの2つの複屈折△Nxz(=|Nx−Nz|)及び△Nyz(=|Ny−Nz|)にそれぞれフィルム厚さdを掛けて得られるリタデーションの平均を示すパラメーターである。上記リタデーション(Re)の測定と同様の方法でNx、Ny、Nzとフィルム厚みd(nm)を求め、(△Nxz×d)及び(△Nyz×d)の平均値を算出して厚さ方向リタデーション(Rth)を求めた。
分光光度計(日立製作所製、U−3500型)を用い、空気層を標準として波長300〜500nm領域の光線透過率を測定し、波長380nmにおける光線透過率を求めた。
PVAとヨウ素からなる偏光子の片側に後述する方法で作製した配向フィルムを貼り付け、偏光子の他方の側面にTACフィルム(富士フイルム(株)社製、厚み80μm)を貼り付けて偏光板を作成した。当該配向フィルムは、その配向軸と偏光子の偏光軸とがなす角が、約5°になるように偏光子に貼り付けられた。得られた偏光板を、青色発光ダイオードとイットリウム・アルミニウム・ガーネット系黄色蛍光体とを組み合わせた発光素子からなる白色LED(フィルムIの場合は、冷陰極管)を光源(日亜化学、NSPW500CS)とする液晶表示装置(液晶セルの入射光側に2枚のTACフィルムを偏光子保護フィルムとする偏光板を有する)の出射光側に、配向フィルムが出射光側に位置するように設置した。つまり、TACフィルムが光源側である。そして、液晶表示装置の偏光板の正面、及び斜め(0°〜90°)方向から偏光フィルタを介して目視観察し、虹斑の発生有無について、以下のように判定した。
○: 斜め方向から観察した時に、一部に極薄い虹斑が観察される。
×: 斜め方向から観察した時に、明確な虹斑が観察される。
東洋精機製作所製エレメンドルフ引裂試験機を用いて、JIS P−8116に従い、各フィルムの引裂き強度を測定した。引裂き方向はフィルムの配向軸方向と平行となるように行った。配向軸方向の測定は分子配向計(王子計測器株式会社製、MOA−6004型分子配向計)で測定した。
PVAとヨウ素からなる偏光子の片側に後述する方法で作製した各配向フィルムを貼り付け、その反対の面にTACフィルム(富士フイルム(株)社製、厚み80μm)を貼り付けて偏光板を作成した。ここで、配向フィルムは、その配向軸と偏光子の偏光軸とがなす角が0°、1°、3°、5°、7°、10°、15°、20°、30°又は45°、或いは配向フィルムの直交軸と偏光子の偏光軸とが成す角度が0°、1°、3°、5°、7°、10°、15°、20°、30°又は45°となるように偏光子に貼り付けられた。配向フィルムの配向軸は分子配向計(王子計測器株式会社製、MOA−6004型分子配向計)で測定した。
(正面状態の輝度)
正面状態の輝度(平行時の輝度)は、偏光子の偏光軸に対する配向フィルムの配向軸の傾きが0°(即ち、平行)である場合の輝度と比較した、各傾きでの輝度の保持率を下記の式に従って求め、その結果について下記の4段階で評価した。
保持率=(各傾きにおける輝度)/(0°における輝度)×100
◎:保持率が90%以上である。
○:保持率が80%以上90%未満である。
△:保持率が58%以上80%未満である。
×:保持率が58%未満である。
横状態の輝度(直交時の輝度)は、偏光子の偏光軸に対する配向フィルムの配向軸の傾きが0°(即ち平行)である場合の輝度と比較した、各傾きでの輝度の上昇率を、下記の式に従って求め、その結果について下記の4段階で評価した。
上昇率=(各傾きにおける横状態での輝度−0°における横状態での輝度)/(0°における正面状態の輝度)×100
◎:上昇率が3%以上である。
○:上昇率が1%以上3%未満である。
△:上昇率が0.1%以上1%未満である。
×:上昇率が0%
(総合評価) 各傾における正面状態の輝度に関する評価と横状態の輝度に関する評価を比較し、低い方の評価をその傾きの総合評価として採用した。
エステル化反応缶を昇温し200℃に到達した時点で、テレフタル酸を86.4質量部およびエチレングリコール64.6質量部を仕込み、撹拌しながら触媒として三酸化アンチモンを0.017質量部、酢酸マグネシウム4水和物を0.064質量部、トリエチルアミン0.16質量部を仕込んだ。ついで、加圧昇温を行いゲージ圧0.34MPa、240℃の条件で加圧エステル化反応を行った後、エステル化反応缶を常圧に戻し、リン酸0.014質量部を添加した。さらに、15分かけて260℃に昇温し、リン酸トリメチル0.012質量部を添加した。次いで15分後に、高圧分散機で分散処理を行い、15分後、得られたエステル化反応生成物を重縮合反応缶に移送し、280℃で減圧下重縮合反応を行った。
乾燥させた紫外線吸収剤(2,2’−(1,4−フェニレン)ビス(4H−3,1−ベンズオキサジノン−4−オン)10質量部、粒子を含有しないPET(A)(固有粘度が0.62dl/g)90質量部を混合し、混練押出機を用い、紫外線吸収剤含有するポリエチレンテレフタレート樹脂(B)を得た。(以後、PET(B)と略す。)
常法によりエステル交換反応および重縮合反応を行って、ジカルボン酸成分として(ジカルボン酸成分全体に対して)テレフタル酸46モル%、イソフタル酸46モル%および5−スルホナトイソフタル酸ナトリウム8モル%、グリコール成分として(グリコール成分全体に対して)エチレングリコール50モル%およびネオペンチルグリコール50モル%の組成の水分散性スルホン酸金属塩基含有共重合ポリエステル樹脂を調製した。次いで、水51.4質量部、イソプロピルアルコール38質量部、n−ブチルセルソルブ5質量部、ノニオン系界面活性剤0.06質量部を混合した後、加熱撹拌し、77℃に達したら、上記水分散性スルホン酸金属塩基含有共重合ポリエステル樹脂5質量部を加え、樹脂の固まりが無くなるまで撹拌し続けた後、樹脂水分散液を常温まで冷却して、固形分濃度5.0質量%の均一な水分散性共重合ポリエステル樹脂液を得た。さらに、凝集体シリカ粒子(富士シリシア(株)社製、サイリシア310)3質量部を水50質量部に分散させた後、上記水分散性共重合ポリエステル樹脂液99.46質量部にサイリシア310の水分散液0.54質量部を加えて、撹拌しながら水20質量部を加えて、接着性改質塗布液を得た。
基材フィルム中間層用原料として粒子を含有しないPET(A)樹脂ペレット90質量部と紫外線吸収剤を含有したPET(B)樹脂ペレット10質量部を135℃で6時間減圧乾燥(1Torr)した後、押出機2(中間層II層用)に供給し、また、PET(A)を常法により乾燥して押出機1(外層I層および外層III用)に供給し、285℃で溶解した。この2種のポリマーを、それぞれステンレス焼結体の濾材(公称濾過精度10μm粒子95%カット)で濾過し、2種3層合流ブロックにて、積層し、口金よりシート状にして押し出した後、静電印加キャスト法を用いて表面温度30℃のキャスティングドラムに巻きつけて冷却固化し、未延伸フィルムを作った。この時、I層、II層、III層の厚さの比は10:80:10となるように各押し出し機の吐出量を調整した。
未延伸フィルムの厚みを変更することにより、フィルムの厚みを約100μmとする以外は、フィルムAと同様にして一軸配向PETフィルムBを得た。
未延伸フィルムを、加熱されたロール群及び赤外線ヒーターを用いて105℃に加熱し、その後周速差のあるロール群で走行方向に1.5倍延伸した後、フィルムAと同様の方法で幅方向に4.0倍延伸した以外はフィルムAと同様にして、フィルム厚み約50μmの二軸配向PETフィルムCを得た。
走行方向に2.0倍、幅方向に4.0倍延伸した以外はフィルムCと同様にして、フィルム厚み約50μmの二軸配向PETフィルムDを得た。
走行方向に3.3倍、幅方向に4.0倍延伸した以外はフィルムEと同様にして、フィルム厚み約75μmの二軸配向PETフィルムEを得た。
中間層に紫外線吸収剤を含有するPET樹脂(B)を用いなかった以外はフィルムAと同様にして、フィルム厚み50μmの一軸配向PETフィルムを得た。
走行方向に3.6倍、幅方向に4.0倍延伸した以外はフィルムCと同様にして、フィルム厚み約38μmの二軸配向PETフィルムGを得た。
未延伸フィルムの厚みを変更した以外はフィルムAと同様にして、厚み約10μmの一軸配向PETフィルムHを得た。
フィルム自体は、フィルムAと同一であるが、光源を白色発光ダイオードではなく、冷陰極管として虹斑を評価した。
ホスゲンとビスフェノールAから製造したポリカーボネート樹脂を常法により押出機にそれぞれ供給し、290℃で溶解した。これをステンレス焼結体の濾材(公称濾過精度10μm粒子95%カット)で濾過し、口金よりシート状にして押し出した後、静電印加キャスト法を用いて表面温度30℃のキャスティングドラムに巻きつけて冷却固化し、未延伸フィルムを作った。次いでフィルムAと同様の方法で、塗布層を形成した後、未延伸フィルムをテンター延伸機に導き、フィルムの端部をクリップで把持しながら、温度155℃の熱風ゾーンに導き、幅方向に4.0倍に延伸した。次に、フィルムAと同様の方法で熱固定、弛緩処理を行い、フィルム厚み約70μmの一軸配向ポリカーボネートフィルムを得た。
走行方向に3.6倍、幅方向に4.0倍延伸した以外はフィルムCと同様にして、フィルム厚み約188μmの二軸配向PETフィルムKを得た。
走行方向に4.0倍、幅方向に1.0倍延伸した以外はフィルムCと同様にして、フィルム厚み約100μmの一軸配向PETフィルムKを得た。
走行方向の延伸倍率を3.6倍に延伸した以外はフィルムLと同様の方法で一軸配向PETフィルムMを得た。
Claims (6)
- バックライト光源、2つの偏光板、及び前記2つの偏光板の間に配置された液晶セルを有する液晶表示装置であって、
液晶セルの視認側の偏光板は、偏光子及びその視認側偏光子保護フィルムとして配向フィルムを有し、
前記偏光子の偏光軸に対する、前記配向フィルムの配向軸又は配向軸と直交する軸の傾きは1°以上10°以下であり、
前記配向フィルムのリタデーションが3000〜30000nmであり、
バックライト光源は少なくとも450〜650nmの波長領域において発光スペクトルの強度がゼロになることがない白色光源である、
液晶表示装置。 - 前記配向フィルムがポリエステル樹脂もしくはポリカーボネート樹脂から形成される、
請求項1に記載の液晶表示装置。 - 前記配向フィルムのリタデーションと厚さ方向のリタデーションの比(Re/Rth)が0.2〜1.2である、請求項1又は2に記載の液晶表示装置。
- 前記配向フィルムが少なくとも3層からなり、
最外層以外の層に紫外線吸収剤を含有し、
380nmの光線透過率が20%以下である、請求項1〜3のいずれかに記載の液晶表示装置。 - 前記光源が白色発光ダイオードである請求項1〜4のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 偏光フィルタを介して三次元画像を視認するための請求項1〜5のいずれかに記載の液晶表示装置。
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