JP7343093B2

JP7343093B2 - 視野角補償フィルム、これを含む偏光板及びこれを含むディスプレイ装置

Info

Publication number: JP7343093B2
Application number: JP2021504435A
Authority: JP
Inventors: ベ、スンハク; ハン、サンチョル; ムクキム、ビュン; ヒーリー、デ; キム、ヨンジン
Original assignee: LG Chem Ltd
Current assignee: LG Chem Ltd
Priority date: 2019-01-29
Filing date: 2020-01-21
Publication date: 2023-09-12
Anticipated expiration: 2040-01-21
Also published as: CN112601992A; EP3816685A4; KR102418663B1; EP3816685B1; US11579484B2; EP3816685A1; US20210333627A1; JP2021531514A; KR20200094088A; TW202040173A; CN112601992B

Description

本願は、２０１９年１月２９日付で韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０－２０１９－００１１１８８号及び２０２０年１月２０日付で韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０－２０２０－０００７１０６号の出願日の利益を主張し、その内容の全ては本明細書に組み込まれる。

本明細書は、視野角補償フィルム、これを含む偏光板及びこれを含むディスプレイ装置に関する。

液晶表示装置は、携帯電話やポータブル小型電子機器から、パーソナルコンピュータやテレビなどの大型電子機器に至るまで広く使用されており、その用途はますます拡大しつつあるフラットパネルディスプレイの一つである。

ディスプレイ装置の用途が拡大するにつれて、ディスプレイ装置が置かれる場所とその位置が多様になっているが、フラットパネルディスプレイは、ディスプレイの正面ではない他の方向から見る場合、鮮明な画像を得ることができないという問題点がある。特に、車載用ディスプレイの場合、ディスプレイの位置と運転者の視線とが平行でないので、運転者の視野で鮮明な画像を得ることができないという問題点がある。

したがって、かかる問題点を解決するために、視野角の向上及びコントラスト比を改善させることができるディスプレイ装置の開発が要求されている。

本明細書は、視野角補償フィルム、これを含む偏光板及びこれを含むディスプレイ装置を提供しようとする。

本明細書の一実施例によれば、
基材；上記基材上に備えられたパターン層；及び上記パターン層上に備えられた光学層を含み、
上記パターン層は、平坦面を含む第１面及び上記第１面と対向する第２面を含み、
上記第２面は、曲面を含む複数個の突出部を含み、
上記第２面は、第１平面及び第２平面をさらに含み、
上記第１平面又は第１平面を延長した面と第１面とがなす角度（θ_１）と、上記第２平面又は第２平面を延長した面と第１面とがなす角度（θ_２）とが、互いに異なる角度を有する、視野角補償フィルムを提供する。

また、本明細書の別の実施例によれば、上記視野角補償フィルムを含む偏光板を提供する。

また、本明細書の別の実施例によれば、
液晶セル;
上記液晶セルの視野側に備えられる第１偏光板；
上記液晶セルの視野側の反対側に備えられる第２偏光板；及び
上記第２偏光板の液晶セルと対面する面の反対側に備えられるバックライトユニットを含み、
上記第１偏光板又は第２偏光板が、上記視野角補償フィルムを含む、画面表示用ディスプレイ装置を提供する。

本願の一実施態様に係る視野角補償フィルムは、画面表示用ディスプレイ装置、特に車載用ディスプレイに適用するとき、運転者の視野でのコントラスト比の改善及び視野角向上の効果を得ることができるだけでなく、突出部に曲面を導入することにより、視野角補償フィルムを通過する光の波長による屈折率差によって発生する色分離現象を弱化させることができるという利点がある。

本願の一実施例に係る視野角補償フィルムを示す図である。本願の一実施例に係る視野角補償フィルムを示す図である。パターン層に含まれた一つの突出部の断面を示す図である。実施例１の構造を示す図である。比較例１の構造を示す図である。実施例１の測定グラフを示す図である。比較例１の測定グラフを示す図である。本願の一実施例に係る視野角補償フィルムのパターン層を上から見た図である。曲面を含まないパターン層を含む視野角補償フィルムを通過する光の経路を示す図である。比較例２の構造を示す図である。実施例２の測定グラフを示す図である。

以下、本願の好ましい実施形態を説明する。ところが、本願の実施形態は、種々の異なる形態に変形されることができ、本願の範囲が以下に説明する実施形態に限定されるものではない。また、本願の実施形態は、当該技術分野における平均的な知識を有する者に本願をより詳細に説明するために提供されるものである。

本願の一実施例に係る視野角補償フィルムは、基材；上記基材上に備えられたパターン層；及び上記パターン層上に備えられた光学層を含み、上記パターン層は、平坦面を含む第１面及び上記第１面と対向する第２面を含み、上記第２面は、曲面を含む複数個の突出部を含み、上記第２面は、第１平面及び第２平面をさらに含み、上記第１平面又は第１平面を延長した面と第１面とがなす角度（θ_１）と、上記第２平面又は第２平面を延長した面と第１面とがなす角度（θ_２）とが、互いに異なる角度を有する。

本願の一実施態様によれば、上記視野角補償フィルムを含む画面表示用ディスプレイ装置を車載用ディスプレイに適用する場合、運転者の視野側での視野角の向上、コントラスト比の改善及びカラーバンド（color band）現象を低減することができ、鮮明な画像を運転者が得ることができる。

上記カラーバンド（color band）現象とは、光の波長による屈折率差によって互いに異なる角度に屈折されて色が分離する現象を意味し、カラーバンド（color band）現象が発生する場合、鮮明な画像を得ることができない。

本願において、「曲面」とは、曲線からなる面を意味し、具体的に、本願における曲面とは、図３に示された曲面１３のように、円柱の曲面で一部を含むことを意味することができる。

本願において、「曲率中心」とは、曲面又は曲線上の任意の位置において、この地点を通る曲線と同じ程度に曲がる仮想の円を描く場合、この円の中心を意味する。

本願において、「視野側」という用語は、偏光板がディスプレイ装置に装着されたとき、視聴者の方に向けられるように配置された面又は方向を意味する。

本願において、「延長」とは、直線又は平面が有する傾きを維持しながら長く延ばすことを意味する。

本願の一実施例によれば、上記曲面を含む複数個の突出部は、連続して配置される。上記曲面を含む複数個の突出部が連続して配置される場合、一つの突出部の第１平面と他の突出部の第２平面とが当接するように形成される。このとき、上記第１平面と上記第２平面とが当接する部分は、第１面に接しても、接しなくてもよい。

もう一つの一実施例によれば、上記曲面を含む複数個の突出部は、連続しないように配置される。上記曲面を含む複数個の突出部が連続しないように配置される場合、突出部の間に追加の突出部を含んでも、含まなくてもよい。

本願の一実施例において、上記第２面は、第１平面及び第２平面をさらに含み、上記第１平面又は第１平面を延長した面と第１面とがなす角度（θ_１）と、上記第２平面又は第２平面を延長した面と第１面とがなす角度（θ_２）とが、互いに異なる角度を有する。上記θ_１とθ_２とが互いに異なる値を有することによって、パターン層に入射された光の屈折角を調節して、視野角及びコントラスト比が改善される。

このとき、上記θ_１は、８０゜～９０゜であってもよく、８５゜～９０゜であってもよい。また、上記θ_２は、３０゜～７０゜であってもよく、４０゜～６０゜であってもよい。上記角度範囲から外れる場合には、視野角及びコントラスト比の改善の効果が低下するおそれがある。

上記「平面」は、水平面又は上記平坦面を含む第１面を基準に０゜超過９０゜未満で傾くか、垂直な面を意味する。

上記「平坦面」とは、中心線平均粗さ（Ｒａ）が、０．１マイクロメートル未満であることを意味する。

本願の一実施態様において、上記第１平面又は第１平面を延長した面と第２平面又は第２平面を延長した面とがなす角（θ）は、２０゜～６０゜であってもよく、４０゜～５０゜であってもよい。上記第１平面又は第１平面を延長した面と第２平面又は第２平面を延長した面とがなす角（θ）が上記範囲を満たす場合、視野角補償フィルムに入射された光が集光の形態をなすように屈折角を調節して、ディスプレイ装置の視野角の調節及びコントラスト比の改善の効果を得ることができる。

本願の一実施例によれば、上記第１面に垂直な少なくとも一つの断面が、曲線を含む。

また、上記第１面に垂直な少なくとも一つの断面は、第１直線及び第２直線とともに曲線を含む。上記第１直線、第２直線及び曲線を含む断面は、一つの突出部の断面であってもよく、第１直線及び第２直線の間に曲線が位置する。具体的に、上記曲線は、上記第１直線の端部と上記第２直線の端部とが連結されて形成される。図３には、パターン層に含まれた一つの突出部の断面が示されており、上記断面は、第１平面に含まれる第１直線１１、第２平面に含まれる第２直線１２、曲面の一部である曲線１３及び第１面を含む。

本願の一実施例において、上記第１面に垂直な少なくとも一つの断面が、第１直線、第２直線及び曲線を含み、上記曲線は、上記第１直線の端部と上記第２直線の端部とが連結されて形成され、上記断面が、下記式１を満たす。この場合、本願の視野角補償フィルムに入射された光の中でカラーバンド（color band）を誘発し得る範囲の光の屈折角を調節して、カラーバンド（color band）を弱化させることができる。

［式１］
０．１Ｐ＜Ｄ＜０．４Ｐ

上記式１において、
Ｐは、上記第１直線又は第１直線を延長した線と第１面とが接する地点と、上記第２直線又は第２直線を延長した線と第１面とがなす地点の間の距離を意味し、
Ｄは、上記曲線の一方の端で第１面に引かれた法線と第１面とが会合する地点と、上記曲線の他方の端で第１面に引かれた法線と第１面とが会合する地点の間の距離を意味する。

本願の一実施態様によれば、上記Ｐは、５マイクロメートル～１００マイクロメートルであってもよく、上記Ｄは、０．５マイクロメートル～４０マイクロメートルであってもよい。

図３には、上記Ｐ及びＤが示されている。

本願の一実施態様において、上記突出部が含む曲面の曲率中心が、いずれもパターン層に含まれるか、いずれも光学層に含まれる。

本願の一実施態様において、上記曲面は、０．５Ｄ～５Ｄの曲率半径（Ｒ）を有することができ、０．５Ｄ～２Ｄの曲率半径（Ｒ）を有することができる。このとき、Ｄは、上記式１における定義とと同じである。上記のような曲面の曲率半径を満たすことにより、視野角補償フィルムのコントラスト比を改善することができ、色分離現象を抑制すると共に視野角を向上させることができるという特徴がある。

図１及び図２には、それぞれ本願の一実施例に係る視野角補償フィルムが示されている。

図１及び図２は、それぞれ基材１０１、パターン層１０２、及び光学層１０３の順に積層されており、図１は、曲面の曲率中心がいずれもパターン層１０２に含まれた視野角補償フィルムを示す図であり、図２は、曲面の曲率中心がいずれも光学層１０３に含まれた視野角補償フィルムを示す図である。

図８は、本願の一実施例に係る視野角補償フィルムのパターン層を上から見た図であり、第１直線１１、曲線１３及び第２直線１２を含む。

本願の一実施態様によれば、上記光学層と上記パターン層のうち曲率中心を含む層の屈折率（ｎ１）が、曲率中心を含まない層の屈折率（ｎ２）よりも大きい値を有する。具体的に、図１のように曲面の曲率中心がいずれもパターン層に形成された場合、パターン層の屈折率が光学層の屈折率よりも大きく、図２のように曲率中心がいずれも光学層に形成される場合、光学層の屈折率がパターン層の屈折率よりも大きい。

上記ｎ１は、約１．４～１．７５の値を有し、上記ｎ２は、約１．３８～１．５５の値を有することができ、（ｎ１－ｎ２）の値の範囲は、０．０２～０．３、好ましくは０．０３～０．２であってもよい。

上記パターン層の材料は、紫外線硬化型樹脂であってもよいが、これに限定されない。上記紫外線硬化型樹脂の一例として、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、フェニルフェノールエトキシル化（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンエトキシル化（メタ）アクリレート、フェノキシベンジル（メタ）アクリレート、フェニルフェノキシエチル（メタ）アクリレート、エトキシル化チオジフェニルジ（メタ）アクリレート、フェニルチオエチル（メタ）アクリレート単量体又はこれらのオリゴマー、又はフルオレン誘導体不飽和樹脂を含むことができるが、ここに制限されるものではない。

上記光学層の材料は、紫外線硬化型樹脂又はアクリレート系接着剤を用いて形成されることができる。

上記光学層の厚さは、約１マイクロメートル～２００マイクロメートルであってもよい。

本願の一実施態様に係る視野角補償フィルムは、追加の層をさらに含むことができる。上記追加の層は、アンチグレア層（ＡＧ）、ハードコート層（ＨＣ）、低屈折率層（ＬＲ）、ＡＧＬＲ（Anti-Glare & Low-Reflection）、反射防止層（ＡＲ）などであってもよく、これに限定されない。

上記ハードコート層、アンチグレア層（ＡＧ）、低屈折率層（ＬＲ）、ＡＧＬＲ（Anti-Glare &Low-Reflection）及び反射防止層（ＡＲ）は、汎用のプライマー層の材料から形成されることができ、上記ハードコート層、アンチグレア層（ＡＧ）、低屈折率層（ＬＲ）、ＡＧＬＲ（Anti-Glare &Low-Reflection）又は反射防止層（ＡＲ）層の厚さは、それぞれ１マイクロメートル～１００マイクロメートルであってもよい。

本願の一実施態様において、上記基材は、ポリエステル、ポリアクリル、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリエーテルスルホン、ポリブタジエン、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アクリル系フィルムなどであってもよく、これに限定されない。

上記アクリル系フィルムは、（メタ）アクリレート系樹脂を含むことができ、（メタ）アクリレート系樹脂を含むフィルムは、（メタ）アクリレート系樹脂を主成分として含有する成形材料を押出成形によって成形して得ることができる。

上記アクリル系フィルムは、アルキル（メタ）アクリレート系単位及びスチレン系単位を含む共重合体及び主鎖にカーボネート部を有する芳香族系樹脂を含むフィルムであるか、アルキル（メタ）アクリレート系単位、スチレン系単位、少なくとも一つのカルボニル基で置換された３～６員ヘテロ環単位及びビニルシアナイド単位を含むフィルムであってもよい。また、ラクトン構造を有するアクリル系樹脂であってもよい。

芳香族環を有する（メタ）アクリレート系樹脂としては、（ａ）１種以上の（メタ）アクリレート系誘導体を含む（メタ）アクリレート系単位；（ｂ）ヒドロキシ基含有部を有する鎖及び芳香族部を有する芳香族系単位；及び（ｃ）１種以上のスチレン系誘導体を含むスチレン系単位を含む樹脂組成物が挙げられる。上記（ａ）～（ｃ）単位は、それぞれ別途の共重合体の形態で樹脂組成物に含まれることもでき、上記（ａ）～（ｃ）単位のうち２以上の単位が一つの共重合体の形態で樹脂組成物に含まれることもできる。

上記（メタ）アクリレート系樹脂フィルムの製造方法は、特に限定されず、例えば、（メタ）アクリレート系樹脂とその他の重合体、添加剤などを任意の適切な混合方法によって十分に混合して、熱可塑性樹脂組成物を製造した後、これをフィルム成形して製造するか、又は（メタ）アクリレート系樹脂と、その他の重合体、添加剤などを別途の溶液に製造してから混合して、均一な混合液を形成した後、これをフィルム成形することもできる。

上記熱可塑性樹脂組成物は、例えばオムニミキサーなど任意の適切な混合機で上記フィルム原料をプリブレンドした後、得られた混合物を押出混錬して製造する。この場合、押出混錬に用いられる混合機は、特に限定されず、例えば、単軸押出機、二軸押出機などの押出機や加圧ニーダーなど任意の適切な混合機を用いることができる。

上記フィルム成形の方法としては、溶液キャスト法（溶液流延法）、溶融押出法、カレンダー法、圧縮成形法など任意の適切なフィルム成形法が挙げられ、これに限定されるものではないが、溶液キャスト法（溶液流延法）、溶融押出法が好ましい。

上記溶液キャスト法（溶液流延法）に用いられる溶媒は、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類；シクロヘキサン、デカリンなどの脂肪族炭化水素類；酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類；メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブなどのアルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類；ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素などのハロゲン化炭化水素類；ジメチルホルムアミド；ジメチルスルホキシドなどが挙げられ、これらの溶媒を単独で使用してもよく、２種以上を併用しても良い。

上記溶液キャスト法（溶液流延法）を実施するための装置としては、例えば、ドラム式キャスト機、バンド式キャスト機、スピンコーターなどが挙げられる。上記溶融押出法としては、例えば、Ｔダイ法、インフレーション法などが挙げられる。成形温度は、具体的に１５０℃～３５０℃、より具体的に２００℃～３００℃であるが、これに限定されるものではない。

上記Ｔダイ法でフィルムを成形する場合には、公知の単軸押出機や二軸押出機の先端部にＴダイを装着し、フィルム状に押出されたフィルムを巻き取ってロール状のフィルムを得ることができる。このとき、巻取ロールの温度を適切に調整して押出方向に延伸を加えることにより、一軸延伸することもできる。また、押出方向と垂直な方向にフィルムを延伸することにより、同時二軸延伸、逐次二軸延伸などを実施することもできる。

上記アクリル系フィルムは、未延伸フィルム又は延伸フィルムのいずれであってもよい。延伸フィルムの場合には、一軸延伸フィルム又は二軸延伸フィルムであってもよく、二軸延伸フィルムの場合には、同時二軸延伸フィルム又は逐次二軸延伸フィルムのいずれであってもよい。二軸延伸した場合には、機械的強度が向上してフィルムの性能が向上する。アクリル系フィルムは、他の熱可塑性樹脂を混合することにより、延伸する場合にも位相差の増大を抑制することができ、光学的等方性を維持することができる。

延伸温度は、フィルムの原料である熱可塑性樹脂組成物のガラス転移温度付近の範囲であることが好ましく、好ましくは（ガラス転移温度－３０℃）～（ガラス転移温度＋１００℃）、より好ましくは（ガラス転移温度－２０℃）～（ガラス転移温度＋８０℃）の範囲内である。延伸温度が（ガラス転移温度－３０℃）未満であれば、十分な延伸倍率が得られないおそれがある。逆に、延伸温度が（ガラス転移温度＋１００℃）を超過すれば、樹脂組成物の流動（フロー）が生じ、安定した延伸を実施できないおそれがある。

面積比で定義した延伸倍率は、好ましくは１．１倍～２５倍、より好ましくは１．３倍～１０倍である。延伸倍率が１．１倍未満であれば、延伸に伴われる靭性の向上につながらないおそれがある。延伸倍率が２５倍を超過すると、延伸倍率を高めただけの効果が認められないおそれがある。

延伸速度は、一方向に、好ましくは１０％／ｍｉｎ～２０，０００％／ｍｉｎ、より好ましくは１００％／ｍｉｎ～１０，０００％／ｍｉｎである。延伸速度が１０％／ｍｉｎ未満の場合には、十分な延伸倍率を得るために多少長時間がかかり、製造コストが高くなるおそれがある。延伸速度が２０，０００％／ｍｉｎを超過すれば、延伸フィルムの破断などが生じるおそれがある。

アクリル系フィルムは、これの光学的等方性や機械的特性を安定化させるために、延伸処理後に熱処理（アニーリング）などを実施することができる。熱処理条件は、特に制限されず、当業界に知られている任意の適切な条件を採用することができる。

本願の一実施態様によれば、上記フィルムの少なくとも一面にアンチグレア層（ＡＧ）、ハードコート層（ＨＣ）、低屈折率層（ＬＲ）、ＡＧＬＲ（Anti-Glare & Low-Reflection）、反射防止層（ＡＲ）などのコーティング層が形成されることができる。このとき、上記層を形成するためのコーティング組成物を用いて、当該技術分野によく知られている方法、例えば、バー（bar）コーティング法、グラビアコーティング法、スロットダイコーティング法などを用いて、コーティング組成物を基材フィルム上に塗布して乾燥する方法で行われることができる。このとき、上記乾燥は、コンベクション（convection）オーブンなどを通じて行われることができるが、これに制限されるものではなく、好ましくは１００℃～１２０℃の温度で１分から５分間行われる。上記乾燥温度は、コーティングされる段階によって異なり、延伸が完了したフィルムの場合、フィルムのガラス転移温度（Ｔｇ）を超えない範囲で行われることができ、延伸を含む場合、延伸と同時に延伸温度で乾燥がなされ、フィルムの分解温度（Ｔｄ）を超えない範囲で行われる。

本願の一実施例によれば、上記視野角補償フィルムを含む偏光板を提供する。

このとき、上記偏光板は偏光子を含み、上記偏光子は、特に限定されず、当該技術分野によく知られている偏光子、例えば、ヨウ素又は二色性染料を含むポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなるフィルムが使用される。

偏光子は、複数の方向に振動しながら入射される光から一つの方向に振動する光のみを抽出することができる特性を示す。このような特性は、ヨウ素を吸収したＰＶＡ（poly vinyl alcohol）を強い張力で延伸して達成することができる。例えば、より具体的に、ＰＶＡフィルムを水溶液に浸して膨潤（swelling）させる膨潤ステップ、上記膨潤されたＰＶＡフィルムに偏光性を付与する二色性物質で染色するステップ、上記染色されたＰＶＡフィルムを延伸（stretch）して、上記二色性染料物質を延伸方向に並ぶように配列させる延伸ステップ、及び上記延伸ステップを経たＰＶＡフィルムの色を補正する補色ステップを経て偏光子を形成することができる。しかし、本願の偏光板がこれに制限されるものではない。

また、上記偏光板は、偏光子の一面又は両面に通常使用される汎用の偏光子保護フィルムを備えることができる。

上記視野角補償フィルムは、上記偏光板の最外側に備えられることができる。

本願の一実施例において、上記視野角補償フィルムが偏光板に貼り合わせられるとき、光学層及びパターン層のうち屈折率の小さい層が視野側に配置される。上記のように視野角補償フィルムが配置される場合、視野角補償フィルムに透過された光が第２直線を通過した後、第１直線を通過した光が曲面を通るようになるので、第１直線を通過して色分離された光が曲面を通過することによって混合されて、色分離現象が弱化する。

図９に、曲面を含まないパターン層を含む視野角補償フィルムが貼り付けられた偏光板を通過する光の経路を示し、一つの突出部の第２直線（第２平面）を通過した光が、隣接して形成された他の突出部の第１直線（第１平面）を通過しながら、色分離が発生する。

本願の一実施例によれば、液晶セル；上記液晶セルの視野側に備えられる第１偏光板；上記液晶セルの視野側の反対側に備えられる第２偏光板；及び上記第２偏光板の液晶セルと対面する面の反対側に備えられるバックライトユニットを含み、上記第１偏光板又は第２偏光板が、上述した視野角補償フィルムを含む画面表示用ディスプレイ装置を提供する。

本願の一実施態様において、上記画面表示用ディスプレイ装置の第１偏光板の視野側に、上記視野角補償フィルムを含み、上記視野角補償フィルムの光学層及びパターン層のうち屈折率の小さい層が視野側に配置される。上記第１偏光板の視野側とは、第１偏光板の偏光子の液晶セル側の反対側を意味する。

もう一つの一実施態様によれば、上記画面表示用ディスプレイ装置の第２偏光板の視野側の反対側に上記視野角補償フィルムを含み、上記視野角補償フィルムの光学層及びパターン層のうち屈折率の小さい層が視野側に配置される。上記第２偏光板の視野側の反対側とは、第２偏光板の偏光子の液晶セル側の反対側を意味する。

本願の一実施例によれば、上記視野角補償フィルムは、第１偏光板又は第２偏光板の最外側に備えられることができる。

上記第１偏光板は、上部偏光板、上記第２偏光板は、下部偏光板を意味する。

もう一つの実施例によれば、上記第１偏光板が上記視野角補償フィルムを含み、上記視野角補償フィルムの光学層及びパターン層のうち屈折率の小さい層が視野側に配置される。

上記ディスプレイ装置の主視野角（最大明るさ角度）が変化し、集光度が高くなることによって、ディスプレイ装置と平行でない位置でのコントラスト比（Ｃ／Ｒ, Contrast Ratio）が改善されることができる。

上記バックライトユニットは、液晶パネルの背面から光を照射する光源を含み、上記光源の種類は、特に制限されず、ＣＣＦＬ、ＨＣＦＬ又はＬＥＤなど一般的なＬＣＤ用光源を使用することができる。

以下、本願の具体的な実施例を通じて、発明の作用及び効果をより詳述する。但し、このような実施例は発明の例示として提示されたものに過ぎず、これによって発明の権利範囲が定められるものではない。

＜実施例＞

＜実施例１＞

基材／パターン層／光学層の順に積層された視野角補償フィルムを含むディスプレイ装置を構成して、シミュレーションを行い、偏光板に貼り付けられた視野角補償フィルムの構造を図４に示す。

１）パターン層：第１直線が第１面となす角度が８８°であり、第２直線が第１面となす角度が５０°であり、Ｐは１３．５マイクロメートルで曲率が２マイクロメートルの曲面を含む複数個の突出部を含む。（屈折率：１．５８、アッベ数：２５．９）

２）光学層：上記パターン層の上部に備えられる。（屈折率１．４８、アッベ数５１．５）

３）視野角補償フィルムの貼り付け：下部偏光板の偏光子の液晶セルと対面する面の反対側（視野側の反対側）に視野角補償フィルムが位置し、光学層が偏光子側（視野側）に向けられ、パターン層はバックライトに該当する光源に向けられるように配置。

＜実施例２＞

上記実施例１において、パターン層の曲率を４マイクロメートルに構成したこと以外には、実施例１と同様の方法で視野角補償フィルムを構成した。

＜比較例１＞

上記実施例１において、曲面を含む複数個の突出部の代わりに曲面を含まない複数個の突出部を含むパターン層を構成したこと以外には、実施例１と同様の方法で視野角補償フィルムを構成し、偏光板に貼り付けられた視野角補償フィルムの構造を図５に示す。

＜比較例２＞

基材／パターン層／光学層の順に積層された視野角補償フィルムを含むディスプレイ装置を構成して、シミュレーションを行い、偏光板に貼り付けられた視野角補償フィルムの構造を図１０に示す。

１）パターン層：第１直線が第１面となす角度が７０°であり、第２直線が第１面となす角度が７０°であり、Ｐは１３．５マイクロメートルで曲率が２マイクロメートルの曲面を含む複数個の突出部を含む。（屈折率：１．５８、アッベ数：２５．９）

＜実験例１＞

上記実施例１～２及び比較例１で製造された構造を、ＲａｄｉａｎｔＳｏｌｕｔｉｏｎ社のＺＥＭＡＸＳ／Ｗを用いてシミュレーションした。このとき、適用された光源のＲａｙ数は１０，０００，０００個であり、光源のスペクトルはＤ６５のスペクトルを適用した。角度によるＣｏｌｏｒを計算して、その結果をそれぞれ図６（実施例１）、図１１（実施例２）及び図７（比較例１）に示す。

図６、図１１及び図７から、比較例１が、本願の視野角補償フィルムを含む実施例１～２よりも、入射された光の色分離現象が顕著に現れることを確認することができる。

＜実験例２＞

上記実施例１及び比較例２で製造された構造を、Ｅｌｄｉｍ社のＥＺＣｏｎｔｒａｓｔｘ１８８装備を使用して、パネルのｏｎ／ｏｆｆ状態での（Ｗｈｉｔｅ／Ｂｌａｃｋモード）での視野角分布を測定して、ＣＲ値を計算した。また、レファレンスとして、視野角補償フィルムを適用していないディスプレイ装置（参考例１）を構成して、シミュレーションを行った。

液晶表示装置（ＬＣＤ）は、ＴＶ、モニター、モバイルフォン、タブレットＰＣなど多様なデバイスに使用されている。液晶表示装置は、性能を示す一つの数値として、ｗｈｉｔｅ正面輝度（On state）とＢｌａｃｋ正面輝度（Off state）との比を示すＣＲ（contrast ratio）という数値を用いてその性能を表し、上記ＣＲが高いほど優れた装置であると評価された。

ところが、技術の発達と人間の便宜性のために既存に適用していなかった分野に液晶表示装置を応用し始め、自動車計器盤及びナビゲーションのような自動車用液晶表示装置が導入されている。このような自動車用液晶表示装置の場合には、既存の液晶表示装置（ＴＶ、モバイルフォンなど）のように正面から見るよりは側面から画面を見る場合が大半である。そこで、本願では、液晶表示装置の性能を示す正面ＣＲ以外に、視野角での性能を数値化するＡｒｅａＡＣＲという数値を導入した。本願において、上記ＡｒｅａＡＣＲは、視野角４０度でのＣＲを示すものとする。

上記表１の結果のように、非対称形状の突出部を含み、突出部に曲面を含む実施例１は、対称形状の突出部を含む比較例２よりも、ＡｒｅａＡＣＲが上昇することを確認することができる。

したがって、本願の一実施態様に係る視野角補償フィルムは、画面表示用ディスプレイ装置、特に車載用ディスプレイに適用するとき、運転者の視野でのコントラスト比の改善及び視野角向上の効果を得ることができるだけでなく、突出部に曲面を導入することにより、視野角補償フィルムを通過する光の波長による屈折率差によって発生する色分離現象を弱化させることができるという利点がある。

１０１：基材
１０２：パターン層
１０３：光学層
１０４：偏光板
１１：第１直線
１２：第２直線
１３：曲面

Claims

基材；
前記基材上に備えられたパターン層；及び
前記パターン層上に備えられた光学層
を含み、
前記パターン層は、平坦面を含む第１面及び前記第１面と対向する第２面を含み、
前記第２面は、曲面を含む複数個の突出部を含み、
前記第２面は、第１平面及び第２平面をさらに含み、
前記第１平面又は第１平面を延長した面と第１面とがなす角度（θ_１）と、前記第２平面又は第２平面を延長した面と第１面とがなす角度（θ_２）とが、互いに異なる角度を有し、
前記光学層と前記パターン層のうち曲率中心を含む層の屈折率が、曲率中心を含まない層の屈折率よりも大きい値を有し、
前記曲率中心を含む層の屈折率は１．４～１．７５であり、前記曲率中心を含まない層の屈折率は１．３８～１．５５であり、
前記第１面に垂直な少なくとも一つの断面が、第１直線、第２直線及び曲線からなり、
前記曲線は、前記第１直線の端部と前記第２直線の端部とが連結されて形成され、
前記断面が、下記式１を満たすものである、
視野角補償フィルム：
［式１］
０．１Ｐ＜Ｄ＜０．４Ｐ
前記式１において、
Ｐは、前記第１直線又は第１直線を延長した線と第１面とが接する地点と、前記第２直線又は第２直線を延長した線と第１面とがなす地点の間の距離を意味し、
Ｄは、前記曲線の一方の端で第１面に引かれた法線と第１面とが会合する地点と、前記曲線の他方の端で第１面に引かれた法線と第１面とが会合する地点の間の距離を意味する。
前記曲面を含む複数個の突出部は、連続して配置されたものである、
請求項１に記載の視野角補償フィルム。
前記曲面の曲率中心は、いずれもパターン層に含まれるか、いずれも光学層に含まれるものである、
請求項１または２に記載の視野角補償フィルム。
前記第１面に垂直な少なくとも一つの断面が、曲線を含むものである、
請求項１から３のいずれか１項に記載の視野角補償フィルム。
請求項１～４のいずれか一項に記載の視野角補償フィルムを含む
偏光板。
前記視野角補償フィルムは、偏光板の最外側に備えられるものである、
請求項５に記載の偏光板。
液晶セル；
前記液晶セルの視野側に備えられる第１偏光板；
前記液晶セルの視野側の反対側に備えられる第２偏光板；及び
前記第２偏光板の液晶セルと対面する面の反対側に備えられるバックライトユニット
を含み、
前記第１偏光板又は第２偏光板が、請求項１～４のいずれか一項に記載の視野角補償フィルムを含む、
画面表示用ディスプレイ装置。
前記第１偏光板の視野側に前記視野角補償フィルムを含み、
前記視野角補償フィルムの光学層及びパターン層のうち屈折率の小さい層が視野側に配置される、
請求項７に記載の画面表示用ディスプレイ装置。
前記第２偏光板の視野側の反対側に前記視野角補償フィルムを含み、
前記視野角補償フィルムの光学層及びパターン層のうち屈折率の小さい層が視野側に配置される、
請求項７に記載の画面表示用ディスプレイ装置。