KR102044927B1

KR102044927B1 - 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치용 터닝 필름

Info

Publication number: KR102044927B1
Application number: KR1020180031891A
Authority: KR
Inventors: 타카히로 츠지
Original assignee: 케이와 인코포레이티드
Priority date: 2017-03-21
Filing date: 2018-03-20
Publication date: 2019-11-14
Also published as: JP2018159916A; TW201835667A; KR20180106990A; JP7098352B2

Abstract

[과제] 본 발명은 편광에 의한 색 불균일 및 휘도의 분산도를 억제할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
[해결 수단] 본 발명의 액정 표시 장치는 액정 패널과, 이 액정 패널의 이면측에 중첩되어, 끝면으로부터 입사한 광선을 표면측으로 인도하는 도광판과, 이 도광판의 상기 끝면을 따라 배열 설치되는 LED 광원과, 상기 액정 패널 및 상기 도광판 사이에 중첩되는 터닝 필름을 구비하고, 상기 터닝 필름이 투명 수지제의 기재층과, 이 기재층의 이면측에 배열 설치되는 프리즘 어레이를 갖고, 상기 기재층의 리타데이션값이 180nm 이상 415nm 이하이며, 평면으로 보아, 상기 액정 패널의 이면측 편광판의 투과축이 상기 프리즘 어레이의 능선 방향과의 교각(α)을 0도 이상 90도 미만, 상기 프리즘 어레이의 능선 방향이 상기 도광판의 상기 끝면과 평행, 상기 기재층의 지상축이 상기 액정 패널의 이면측 편광판의 투과축과의 교각을 (45-α/2)도로 한다.

Description

액정 표시 장치 및 액정 표시 장치용 터닝 필름{A LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND A TURNING FILM FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치용 터닝 필름에 관한 것이다.

종래, 액정 표시 장치용 광학 시트로서는 광학 특성이 상이한 광학 시트가 여러 가지 존재하고, 이것들을 조합시킨 것이 액정 표시 장치용 백라이트 유닛에 사용되고 있다. 예를 들면, 휘도 향상을 목적으로 한 광학 필름으로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스터를 재료로 한 베이스 필름 위에 프리즘 렌즈층을 설치한 폴리에스터 필름이 제안되어 있다(특허문헌 1).

폴리에틸렌테레프탈레이트제의 필름은 일반적으로 2축 연신법에 의해 제조된다. 그렇지만, 폴리에틸렌테레프탈레이트는 결정성 수지이며, 복굴절이 크다. 이 때문에, 2축 연신법에 의해 폴리에틸렌테레프탈레이트가 필름 형상으로 성형되면, 필름 위치에 따라 분자 배향이 발생하고, 필름의 복굴절의 분산도가 커진다. 따라서, 폴리에틸렌테레프탈레이트제의 필름이 액정 표시 장치의 광학 시트로서 사용되면, 편광에 의한 색 불균일 및 휘도의 분산도가 액정 표시 장치에 발생할 가능성이 있다.

국제공개 제2009/020194호

본 발명은 이러한 사정에 기초하여 이루어진 것으로, 편광에 의한 색 불균일 및 휘도의 분산도를 억제할 수 있는 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치용 터닝 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해 행해진 발명의 액정 표시 장치는 액정 패널과, 이 액정 패널의 이면측에 중첩되어, 끝면으로부터 입사한 광선을 표면측으로 인도하는 도광판과, 이 도광판의 상기 끝면을 따라 배열 설치되는 하나 또는 복수의 LED 광원과, 상기 액정 패널 및 상기 도광판 사이에 중첩되는 터닝 필름을 구비하는 액정 표시 장치로서, 상기 터닝 필름이 투명 수지제의 기재층과, 이 기재층의 이면측에 배열 설치되는 프리즘 어레이를 갖고, 상기 액정 패널이 액정 셀과, 이 액정 셀의 이면측에 배열 설치되는 이면측 편광판을 갖고, 상기 터닝 필름의 상기 기재층의 리타데이션값이 180nm 이상 415nm 이하이며, 평면으로 보아, 상기 액정 패널의 이면측 편광판의 투과축이 상기 터닝 필름의 프리즘 어레이의 능선 방향과의 교각(α)을 0도 이상 90도 미만, 상기 터닝 필름의 프리즘 어레이의 능선 방향이 상기 도광판의 상기 끝면과 평행, 상기 터닝 필름의 상기 기재층의 지상축이 상기 액정 패널의 이면측 편광판의 투과축과의 교각을 (45-α/2)도로 하는 것을 특징으로 한다.

당해 액정 표시 장치는 리타데이션값을 컨트롤한 기재층과 프리즘 어레이를 갖는 터닝 필름을 구비하므로, 터닝 필름으로부터 방출되는 광의 진동 방향을 제어할 수 있다. 또한 당해 액정 표시 장치는, 평면으로 보아, 액정 패널의 이면측 편광판의 투과축이 터닝 필름의 프리즘 어레이의 능선 방향과의 교각(α)을 0도 이상 90도 미만, 터닝 필름의 프리즘 어레이의 능선 방향이 도광판의 끝면과 평행, 터닝 필름의 기재층의 지상축이 액정 패널의 이면측 편광판의 투과축과의 교각을 (45-α/2)도로 하고 있으므로, 터닝 필름으로부터 방출되는 광의 진동 방향을 액정 패널의 이면측 편광판의 투과축에 맞춤으로써, 광의 로스를 저감할 수 있음과 아울러 편광에 의한 색 불균일 및 휘도의 분산도를 억제할 수 있다.

상기 기재층의 주성분이 폴리카보네이트이면 좋다. 이것에 의해, 기재층의 투명성 및 내열성이 향상된다.

상기 터닝 필름이 상기 기재층의 표면측에 배열 설치되는 확산층, 마이크로렌즈 어레이 또는 반사 편광판의 적어도 어느 하나를 가지면 좋다. 이것에 의해, 당해 액정 표시 장치는 터닝 필름으로부터의 출광 특성을 향상시킬 수 있다.

상기 프리즘 어레이를 구성하는 프리즘이 이면측에 예각이면 좋다. 이것에 의해, 당해 액정 표시 장치는 도광판으로부터의 출광 특성에 따라 프리즘의 빗면의 형상을 선택할 수 있다.

상기 프리즘 어레이의 굴절률이 1.35 이상 1.70 이하이며, 상기 프리즘 어레이와 상기 기재층과의 굴절률차가 0.01 이상 0.25 이하이면 좋다. 이것에 의해, 당해 액정 표시 장치는 기재층으로의 입광 특성을 적절하게 제어할 수 있다.

상기 프리즘 어레이가 탄성을 가지면 좋다. 이것에 의해, 당해 액정 표시 장치는 프리즘 어레이가 도광판에 접촉하는 것에 의한 도광판의 상처 발생을 방지할 수 있다.

상기 프리즘 어레이가 자외선 경화 수지 성형품이면 좋다. 이것에 의해, 당해 액정 표시 장치는 기재층에 프리즘 어레이를 배열 설치할 때 자외선 경화 수지를 사용할 수 있으므로, 비교적 용이하게 터닝 필름을 제조할 수 있다.

상기 도광판이 표면측에 배열 설치되는 프리즘 어레이 또는 렌티큘러 렌즈 어레이 중 어느 하나를 갖고, 평면으로 보아, 상기 도광판의 표면의 능선 방향이 상기 터닝 필름의 프리즘 어레이의 능선 방향과 수직으로 되면 좋다. 이것에 의해, 당해 액정 표시 장치는 시야각 등의 광학 성능을 향상시킬 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위해 행해진 다른 발명의 터닝 필름은 액정 패널과, 이 액정 패널의 이면측에 중첩되어, 끝면으로부터 입사한 광선을 표면측으로 인도하는 도광판과, 이 도광판의 상기 끝면을 따라 배열 설치되는 하나 또는 복수의 LED 광원을 구비하는 액정 표시 장치에 있어서의 상기 액정 패널 및 도광판 사이에 중첩되는 터닝 필름으로서, 폴리카보네이트를 주성분으로 하는 기재층과, 이 기재층의 이면측에 배열 설치되는 프리즘 어레이와, 상기 기재층의 표면측에 배열 설치되어, 투과 광선을 확산시키는 확산층을 갖고, 상기 기재층의 리타데이션값이 180nm 이상 415nm 이하이고, 또한 면내 리타데이션값의 분산도가 50nm 이하이며, 평면으로 보아, 상기 기재층의 지상축이 상기 터닝 필름의 프리즘 어레이의 능선 방향과의 교각을 45도 이상 90도 미만으로 하는 것을 특징으로 한다.

당해 터닝 필름은 리타데이션값을 컨트롤한 폴리카보네이트를 주성분으로 하는 기재층과 프리즘 어레이를 가지므로, 터닝 필름으로부터 방출되는 광의 진동 방향을 제어할 수 있다. 이 때문에, 당해 터닝 필름은 액정 표시 장치에 사용됨으로써, 당해 터닝 필름으로부터 방출되는 광의 진동 방향을 액정 패널의 이면측 편광판의 투과축에 맞춤으로써, 광의 로스를 저감할 수 있음과 아울러 편광에 의한 색 불균일 및 휘도의 분산도를 억제할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서 「표면측」이란 액정 표시 장치의 표시면측을 나타내고, 「이면측」이란 표면측과는 반대측을 나타낸다. 또한 「주성분」이란 질량 기준으로 가장 많은 성분(예를 들면, 50질량% 이상)인 것을 나타낸다. 또한 「프리즘이 예각이다」란 각 프리즘의 2개의 빗면의 교각이 각각 90도 미만인 것을 나타낸다. 또한 「분산도」란 JIS-Z8103(2000)에 규정되는 계측 용어로서의 분산도를 나타내고, 통상은 표준편차가 사용된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 액정 표시 장치 및 터닝 필름은 편광에 의한 색 불균일 및 휘도의 분산도를 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 1 실시형태에 있어서의 액정 표시 장치의 모식적인 단면을 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 액정 표시 장치와는 상이한 실시형태에 있어서의 액정 표시 장치의 모식적인 단면을 도시하는 도면이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

이하, 적당히 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시형태에 대해 상세히 설명한다.

[제 1 실시형태]

[액정 표시 장치]

도 1의 액정 표시 장치(1)는 액정 패널(2)과, 이 액정 패널(2)의 이면측에 중첩되어, 끝면으로부터 입사한 광선을 표면측으로 인도하는 도광판(라이트 가이드 필름(3))과, 이 라이트 가이드 필름(3)의 끝면을 따라 배열 설치되는 하나 또는 복수의 LED 광원(5)과, 액정 패널(2) 및 라이트 가이드 필름(3) 사이에 중첩되는 터닝 필름(4)을 구비하고 있다. 또한, 라이트 가이드 필름(3) 및 터닝 필름(4)은 광선을 투과시키므로 투명하다. 또한 액정 표시 장치(1)는 라이트 가이드 필름(3)의 이면측에 중첩되어, 표면측으로부터 입사한 광선을 표면측으로 반사하는 반사판을 더 구비하고 있다(도시 생략).

<액정 패널>

액정 패널(2)은 액정 셀(21)과, 액정 셀(21)의 터닝 필름(4)측의 면(이면)에 배열 설치되는 이면측 편광판(22)과, 액정 셀(21)의 터닝 필름(4)측과는 반대의 면(표면)에 배열 설치되는 표면측 편광판(23)을 가지고 있다. 구체적으로는, 액정 패널(2)은 대략 평행하게 또한 소정 간격을 두고 배열 설치되는 이면측 편광판(22) 및 표면측 편광판(23)과, 그 사이에 배열 설치되는 액정 셀(21)을 갖고, 전체적으로 두께가 대략 균일한 판 형상으로 되어 있다.

(액정 셀)

액정 셀(21)은 투과하는 광량을 제어하는 기능을 갖고, 공지의 것이 채용된다. 액정 셀(21)은 일반적으로는 기판, 컬러 필터, 대향 전극, 액정층, 화소 전극, 기판 등으로 이루어지는 적층 구조체이다. 이 화소 전극에는, ITO 등의 투명 도전막이 사용된다. 액정 셀의 표시 모드로서는, 예를 들면, TN(Twisted Nematic), VA(Virtical Alignment), IPS(In-Place Switching), FLC(Ferroelectric Liquid Crystal), AFLC(Anti-ferroelectric Liquid Crystal), OCB(Optically Compensatory Bend), STN(Supper Twisted Nematic), HAN(Hybrid Aligned Nematic) 등을 사용할 수 있다.

(이면측 편광판 및 표면측 편광판)

이면측 편광판(22) 및 표면측 편광판(23)은, 예를 들면, 아이오딘계 편광자, 염료계 편광자, 폴리엔계 편광자 등의 편광자 및 그 양측에 배열 설치되는 한 쌍의 투명 보호 필름으로 구성된다. 또한 이면측 편광판(22) 및 표면측 편광판(23)의 투과축은 직교하고 있고, 평면으로 보아, 이면측 편광판(22)의 투과축은 터닝 필름(4)의 프리즘 어레이(42)의 능선 방향과의 교각을 45도, 표면측 편광판(23)의 투과축은 터닝 필름(4)의 프리즘 어레이(42)의 능선 방향과의 교각을 135도로 하고 있다. 또한, 이면측 편광판(22)의 투과축 방향과 표면측 편광판(23)의 투과축 방향은 바뀌어 있어도 된다.

<라이트 가이드 필름>

라이트 가이드 필름(3)은 끝면으로부터 입사되는 광선을 표면으로부터 대략 균일하게 출사한다. 라이트 가이드 필름(3)은 평면으로 보아 대략 사각형 형상으로 형성되어 있고, 두께가 대략 균일한 판 형상(비쐐기 형상)으로 형성되어 있다. 라이트 가이드 필름(3)은 특별히 한정되지 않지만, 이면에 표면측으로 함몰하는 복수의 오목부를 가지고 있다(도시 생략). 복수의 오목부는 입사광을 표면측으로 산란시키는 광산란부로서 기능한다. 또한, 광산란부는 복수의 오목부에 한정되지 않고, 예를 들면, 복수의 볼록부이어도 되고, 볼록형 또는 오목형의 프리즘 어레이의 형상이어도 된다.

라이트 가이드 필름(3)의 주성분으로서는 폴리카보네이트, 아크릴 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리스타이렌, (메타)아크릴산메틸-스타이렌 공중합체, 폴리올레핀, 사이클로올레핀 폴리머, 사이클로올레핀 코폴리머, 셀룰로오스아세테이트, 내후성 염화 바이닐, 활성 에너지선 경화형 수지 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 라이트 가이드 필름(3)의 주성분으로서는 폴리카보네이트 또는 아크릴 수지가 바람직하다. 폴리카보네이트는 투명성이 우수함과 아울러 굴절률이 높기 때문에, 라이트 가이드 필름(3)이 주성분으로서 폴리카보네이트를 포함함으로써, 라이트 가이드 필름(3)의 표리면에서 전반사가 일어나기 쉬워, 광선을 효율적으로 전파시킬 수 있다. 또한 폴리카보네이트는 내열성을 갖기 때문에, LED 광원(5)의 발열에 의한 열화 등이 발생하기 어렵다. 또한, 폴리카보네이트는 아크릴 수지 등에 비해 흡수성이 적기 때문에, 치수안정성이 높다. 따라서, 라이트 가이드 필름(3)은 폴리카보네이트를 주성분으로서 포함함으로써 경년 열화를 억지할 수 있다. 한편, 아크릴 수지는 투명도가 높으므로 라이트 가이드 필름(3)에 있어서의 광의 손모를 적게 할 수 있다.

<터닝 필름>

터닝 필름(4)은 투명 수지제의 기재층(41)과, 이 기재층(41)의 이면측에 배열 설치되는 프리즘 어레이(42)와, 기재층(41)의 표면측에 배열 설치되고, 투과 광선을 확산시키는 확산층(43)을 가지고 있다. 터닝 필름(4)은 평면으로 보아 대략 사각형 형상으로 형성되어 있고, 이면측으로부터 입사되는 광선을 표면측으로부터 출사한다.

(기재층)

기재층(41)은 투명성 및 내열성의 관점에서, 폴리카보네이트를 주성분으로 한다. 기재층(41)은 두께가 대략 균일한 판 형상으로 형성되어 있다. 기재층(41)의 리타데이션값은 가시광선(JIS-Z8120에서 규정되는 파장이 360nm 이상 830nm 이하의 광)의 반파장과 대략 일치하도록 조정되어 있다. 즉, 기재층(41)의 리타데이션값은 180nm 이상 415nm 이하이며, 또한 면내 리타데이션값의 분산도가 50nm 이하이도록 조정되어 있다. 또한 기재층(41)의 지상축은, 평면으로 보아, 이면측 편광판(22)의 투과축과 프리즘 어레이(42)의 능선에 수직한 방향과의 교각을 2분하고 있다. 구체적으로는, 기재층(41)의 지상축은, 평면으로 보아, 액정 패널(2)의 이면측 편광판(22)의 투과축과의 교각을 45도로 하고, 프리즘 어레이(42)의 능선에 수직한 방향과의 교각을 22.5도로 하고 있다. 즉, 기재층(41)은 터닝 필름(4)에 진입한 후에 터닝 필름(4)으로부터 방출되는 광의 진동 방향이 이면측 편광판(22)의 투과축과 일치하도록 지상축 및 리타데이션값이 조정되어 있다.

(프리즘 어레이)

프리즘 어레이(42)는 기재층(41)의 이면측에 배열 설치되고, 삼각기둥 형상의 복수의 프리즘을 갖는다. 프리즘 어레이(42)의 능선 방향은, 평면으로 보아, 라이트 가이드 필름(3)의 LED 광원(5)이 배열 설치되는 쪽의 끝면과 평행하게 되어 있다. 즉, 평면으로 보아, 액정 패널(2)의 이면측 편광판(22)의 투과축이 라이트 가이드 필름(3)의 LED 광원(5)이 배열 설치되는 쪽의 끝면과의 교각을 45도로 하고 있다. 또한 프리즘 어레이(42)는 자외선 경화 수지 성형품이며, 예를 들면, 고투과율의 아크릴계의 자외선 경화 수지를 사용하여 성형된다. 또한 프리즘 어레이(42)의 굴절률은 1.35 이상 1.70 이하이며, 프리즘 어레이(42)와 기재층(41)과의 굴절률차는 절대값으로 0.01 이상 0.25 이하이다.

프리즘 어레이(42)를 구성하는 프리즘은 터닝 필름(4)의 일측단으로부터 타측단까지 연속한 삼각기둥 형상으로 형성되어 있고, 각 프리즘의 정상부가 각각 대략 평행한 능선을 형성하고 있다. 상기 프리즘은 능선과 수직한 단면(도 1에 도시하는 단면)이 빗변보다 밑변이 짧은 대략 이등변 삼각형의 형상이며, 밑변에서 기재층(41)의 이면측에 접속된다. 즉, 프리즘 어레이(42)를 구성하는 프리즘은 이면측에 예각이다. 프리즘 어레이(42)는 대향하여 중첩되는 라이트 가이드 필름(3)의 상처발생을 방지하기 위해, 탄성을 갖도록 구성되면 바람직하다. 또한 각 프리즘의 빗면은 라이트 가이드 필름(3)으로부터의 출광 특성에 맞추어 볼록 원호 또는 오목 원호 등의 형상으로 설계되면 바람직하다.

또한, 프리즘 어레이(42)는 프리즘이 기재층(41)의 이면측에 직접 접속되는 구성에 한정되지 않고, 투명한 프리즘 기재층과, 이 프리즘 기재층 위에 배열 설치되는 프리즘을 갖고, 프리즘이 프리즘 기재층을 통하여 기재층(41)의 이면측에 접속되는 구성이어도 된다.

(확산층)

확산층(43)은 기재층(41)의 표면측에 배열 설치되어, 투과 광선을 확산시킨다. 확산층(43)은 기재층(41)의 표면측에 요철 형상을 형성함으로써 설치된다. 확산층(43)은 요철 형상에 의해 이면측으로부터 표면측으로 투과하는 광선을 대략 균일하게 확산시켜, 출광의 번쩍임을 억제한다. 확산층(43)의 요철 형상은, 예를 들면, 엠보싱, 확산 코팅, 샌드 블라스팅 등에 의해 형성된다. 특히, 액정 패널(2)의 픽셀 피치와의 간섭을 방지하는 관점에서, 확산층(43)이 확산 코트에 의해 형성되면 바람직하다.

LED 광원(5)은 라이트 가이드 필름(3)의 끝면을 따라 하나 또는 복수 배열 설치되어 있다. LED 광원(5)은 각각 광선 출사면이 라이트 가이드 필름(3)의 끝면에 대향(또는 접촉)하도록 배열 설치되어 있다.

(이점)

당해 액정 표시 장치(1)는 리타데이션값을 컨트롤한 폴리카보네이트를 주성분으로 하는 기재층(41)과 프리즘 어레이(42)를 갖는 터닝 필름(4)을 구비하므로, 터닝 필름(4)으로부터 방출되는 광의 진동 방향을 제어할 수 있다. 또한 당해 액정 표시 장치(1)는, 평면으로 보아, 액정 패널(2)의 이면측 편광판(22)의 투과축이 터닝 필름(4)의 프리즘 어레이(42)의 능선 방향과의 교각을 45도, 터닝 필름(4)의 프리즘 어레이(42)의 능선 방향이 라이트 가이드 필름(3)의 끝면과 평행, 터닝 필름(4)의 기재층(41)의 지상축이 액정 패널(2)의 이면측 편광판(22)의 투과축과의 교각을 22.5도로 하고 있으므로, 터닝 필름(4)으로부터 방출되는 광의 진동 방향을 액정 패널(2)의 이면측 편광판(22)의 투과축에 맞춤으로써, 광의 로스를 저감할 수 있음과 아울러, 편광에 의한 색 불균일 및 휘도의 분산도를 억제할 수 있다.

또한 당해 액정 표시 장치(1)는 프리즘 어레이(42)를 구성하는 프리즘이 이면측에 예각이므로, 라이트 가이드 필름(3)으로부터의 출광 특성에 따라 프리즘의 빗면의 형상을 선택할 수 있다.

또한 당해 액정 표시 장치(1)는 프리즘 어레이(42)의 굴절률이 1.35 이상 1.70 이하이며, 프리즘 어레이(42)와 기재층(41)의 굴절률차가 0.01 이상 0.25 이하이므로, 기재층(41)으로의 입광 특성을 적절하게 제어할 수 있다.

또한 당해 액정 표시 장치(1)는 프리즘 어레이(42)가 탄성을 가지므로, 프리즘 어레이(42)가 라이트 가이드 필름(3)에 접촉하는 것에 의한 라이트 가이드 필름(3)의 상처발생을 방지할 수 있다.

또한 당해 액정 표시 장치(1)는 프리즘 어레이(42)가 자외선 경화 수지 성형품이므로, 기재층(41)에 프리즘 어레이(42)를 배열 설치할 때 자외선 경화 수지를 사용함으로써 비교적 용이하게 터닝 필름(4)을 제조할 수 있다.

[제2 실시형태]

[액정 표시 장치]

도 2의 액정 표시 장치(11)는 액정 패널(2)과, 이 액정 패널(2)의 이면측에 중첩되어, 끝면으로부터 입사한 광선을 표면측으로 인도하는 도광판(라이트 가이드 필름(3))과, 이 라이트 가이드 필름(3)의 끝면을 따라 배열 설치되는 하나 또는 복수의 LED 광원(5)과, 액정 패널(2) 및 라이트 가이드 필름(3) 사이에 중첩되는 터닝 필름(4)을 구비하고 있다. 또한 당해 액정 표시 장치(11)는 액정 패널(2)과 터닝 필름(4) 사이에 배열 설치되는 접합층(6)을 구비하고 있다. 당해 액정 표시 장치(11)는, 접합층(6)을 구비하는 이외에, 도 1의 액정 표시 장치(1)와 동일한 구성으로 할 수 있다. 그 때문에 이하에서는 접합층(6)에 대해서만 설명한다.

(접합층)

접합층(6)은 터닝 필름(4)과 터닝 필름(4)의 표면측에 적층되는 다른 부재를 접합하고 있다. 보다 상세하게는, 접합층(6)은 터닝 필름(4)과, 액정 셀(21)의 이면에 배열 설치되는 이면측 편광판(22)을 접합하고 있다. 접합층(6)은 접착제로 구성되는 접착제층 또는 점착제에 의해 구성되는 점착제층이다.

접합층(6)이 상술의 접착제층인 경우, 이 접착제층을 구성하는 접착제로서는, 예를 들면, 열경화형 접착제, 핫멜트 접착제, 광경화형 접착제 등을 들 수 있다. 상기 열경화형 접착제로서는, 예를 들면, 아크릴계 접착제, 에폭시계 접착제, 유레테인계 접착제 등을 들 수 있다. 상기 핫멜트 접착제로서는, 예를 들면, 에틸렌·아세트산바이닐 공중합체(EVA)계 접착제, 폴리에스터계 접착제, 폴리아마이드계 접착제, 열가소성 폴리유레테인계 접착제, 폴리올레핀계 접착제 등을 들 수 있다. 상기 광경화형 접착제로서는, 예를 들면, 아크릴계 자외선 경화형 접착제, 아크릴 유레테인계 자외선 경화형 접착제, 에폭시계 자외선 경화형 접착제 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 내열성, 내습성 등이 우수한 아크릴계 접착제 또는 아크릴유레테인계 접착제가 바람직하고, 투과율이 높은 아크릴계 접착제가 특히 바람직하다. 상기 접착제의 굴절률은 접합층(6)과 접합층(6)에 접합되는 다른 부재와의 계면에서의 광 산란이나 광 반사에 의한 광의 로스를 저감할 수 있도록 조정되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 터닝 필름(4)의 최표층의 주성분이 폴리카보네이트인 경우, 상기 접착제의 굴절률로서는 1.47 이상 1.55 이하가 바람직하다.

한편, 접합층(6)이 상술의 점착제층인 경우, 이 접합층(6)은 접착성을 갖는다. 접합층(6)이 상술의 점착제층인 경우, 이 점착제층을 구성하는 점착제로서는 상온에서 점착력을 갖는 감압식 접착제를 들 수 있다. 상기 점착제층을 구성하는 점착제로서는, 예를 들면, 아크릴계 점착제, 유레테인계 점착제, 실리콘계 점착제, 에폭시계 점착제 등을 들 수 있다.

당해 액정 표시 장치(11)는 터닝 필름(4)과 이 터닝 필름(4)의 표면측에 적층 되는 다른 부재(본 실시형태에서는 이면측 편광판(22))를 접합하는 접합층(6)을 구비하므로, 터닝 필름(4) 및 상기 다른 부재의 취급성을 높일 수 있다.

[그 밖의 실시형태]

금회 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기 실시형태의 구성에 한정되는 것은 아니고, 특허청구범위에 의해 나타내어지며, 특허청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

상기 실시형태에서는, 평면으로 보아, 액정 패널(2)의 이면측 편광판(22)의 투과축이 터닝 필름(4)의 프리즘 어레이(42)의 능선 방향과의 교각을 45도, 터닝 필름(4)의 기재층(41)의 지상축이 액정 패널(2)의 이면측 편광판(22)의 투과축과의 교각을 22.5도로 하는 것에 대하여 설명했다. 그러나, 평면으로 보아, 터닝 필름(4)의 기재층(41)의 지상축과 액정 패널(2)의 이면측 편광판(22)의 투과축과의 교각이 액정 패널(2)의 이면측 편광판(22)의 투과축과 터닝 필름(4)의 프리즘 어레이(42)의 능선에 수직한 방향과의 교각의 절반, 바꿔 말하면, 액정 패널(2)의 이면측 편광판(22)의 투과축과 터닝 필름(4)의 프리즘 어레이(42)의 능선 방향과의 교각을 α로 한 경우에, 터닝 필름(4)의 기재층(41)의 지상축과 액정 패널(2)의 이면측 편광판(22)의 투과축과의 교각(β)이 (45-α/2)도이면, 상기 실시형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, 교각(α)이 60도인 경우에는, 교각(β)이 15도이면 되고, 교각(α)이 30도인 경우에는, 교각(β)이 30도이면 된다.

즉, 당해 액정 표시 장치(1)는, 평면으로 보아, 액정 패널(2)의 이면측 편광판(22)의 투과축이 터닝 필름(4)의 프리즘 어레이(42)의 능선 방향과의 교각(α)을 0도 이상 90도 미만, 터닝 필름(4)의 기재층(41)의 지상축이 액정 패널(2)의 이면측 편광판(22)의 투과축과의 교각을 (45-α/2)도로 하는 것이면 좋다. 또한 터닝 필름(4)은, 평면으로 보아, 기재층(41)의 지상축이 프리즘 어레이(42)의 능선 방향과의 교각을 45도 이상 90도 미만으로 하는 것이면 좋다.

또한 교각(α)은 0도이어도 된다. 즉, 당해 액정 표시 장치(1)는, 평면으로 보아, 액정 패널(2)의 이면측 편광판(22)의 투과축이 터닝 필름(4)의 프리즘 어레이(42)의 능선 방향과 평행, 터닝 필름(4)의 기재층(41)의 지상축이 액정 패널(2)의 이면측 편광판(22)의 투과축과의 교각을 45도로 하는 것이어도 된다.

상기 실시형태에서는, 도광판으로서 라이트 가이드 필름(3)을 사용하는 것에 대하여 설명했지만, 도광판은 필름 형상의 것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도광판이 판 형상의 라이트 가이드 플레이트이어도 된다.

또한 도광판이 표면측에 배열 설치되는 프리즘 어레이 또는 렌티큘러 렌즈 어레이 중 어느 하나를 갖도록 구성해도 된다. 이 경우, 액정 표시 장치(1)는 평면으로 보아, 도광판의 표면의 능선 방향이 터닝 필름(4)의 프리즘 어레이(42)의 능선 방향과 수직으로 되면 좋다. 도광판이 표면측에 배열 설치되는 프리즘 어레이 또는 렌티큘러 렌즈 어레이 중 어느 하나를 갖도록 구성되면, 액정 표시 장치(1)의 시야각 등의 광학 성능이 향상된다.

상기 실시형태에서는, 터닝 필름(4)이 기재층(41)의 표면측에 배열 설치되는 확산층(43)을 갖는 것에 대하여 설명했지만, 확산층(43)을 가지고 있지 않아도 된다. 또한 터닝 필름(4)이 확산층(43) 대신에 또는 확산층(43)에 더하여, 마이크로렌즈 어레이 또는 반사 편광판 중 적어도 어느 하나를 갖는 것이어도 된다.

당해 터닝 필름이 기재층의 표면측에 반사 편광판을 갖는 경우, 이 기재층 및 반사 편광판은 상술의 접착제 또는 점착제로 구성되는 접합층에 의해 접합되어도 된다. 또한 당해 터닝 필름이 상기 기재층의 표면측에 접합층을 갖고, 이 접합층의 표면측에 다른 부재로서 반사 편광판이 배열 설치되어도 된다. 당해 터닝 필름이 상기 기재층의 표면측에 접합층을 갖는 경우, 당해 터닝 필름은 이 접합층의 표면에 이형 시트를 가지고 있어도 된다.

본 발명의 액정 표시 장치 및 터닝 필름은 편광에 의한 색 불균일 및 휘도의 분산도를 억제할 수 있다.

1 액정 표시 장치
2 액정 패널
3 라이트 가이드 필름
4 터닝 필름
5 LED 광원
6 접합층
11 액정 표시 장치
21 액정 셀
22 이면측 편광판
23 표면측 편광판
41 기재층
42 프리즘 어레이
43 확산층

Claims

액정 패널과,
이 액정 패널의 이면측에 중첩되어, 끝면으로부터 입사한 광선을 표면측으로 인도하는 도광판과,
이 도광판의 상기 끝면을 따라 배열 설치되는 하나 또는 복수의 LED 광원과,
상기 액정 패널 및 상기 도광판 사이에 중첩되는 터닝 필름
을 구비하는 액정 표시 장치로서,
상기 터닝 필름이
투명 수지제의 기재층과,
이 기재층의 이면측에 배열 설치되는 프리즘 어레이
를 갖고,
상기 액정 패널이
액정 셀과,
이 액정 셀의 이면측에 배열 설치되는 이면측 편광판
을 갖고,
상기 터닝 필름의 상기 기재층의 리타데이션값이 180nm 이상 415nm 이하이며, 면내 리타데이션값의 분산도는 50nm 이하이고,
평면으로 보아, 상기 액정 패널의 이면측 편광판의 투과축이 상기 터닝 필름의 프리즘 어레이의 능선 방향과의 교각(α)을 0도 이상 90도 미만, 상기 터닝 필름의 프리즘 어레이의 능선 방향이 상기 도광판의 상기 끝면과 평행, 상기 터닝 필름의 상기 기재층의 지상축이 상기 액정 패널의 이면측 편광판의 투과축과의 교각을 (45-α/2)도로 하고,
상기 터닝 필름으로부터 방출되는 광의 진동 방향이 상기 액정 패널의 이면측 편광판의 투과축과 일치하고 있고,
상기 터닝 필름의 기재층은, 상기 터닝 필름에 진입한 후에 터닝 필름으로부터 방출된 광의 진동방향이 이면측 편광판의 투과축과 일치하도록 지상축 및 리타데이션값이 조정되고,
상기 프리즘 어레이의 굴절률이 1.35 이상 1.70 이하이며,
상기 프리즘 어레이와 상기 기재층의 굴절률차가 0.01 이상 0.25 이하인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1 항에 있어서,
상기 기재층의 질량 기준으로 가장 많은 성분이 폴리카보네이트인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 터닝 필름이 상기 기재층의 표면측에 배열 설치되는 확산층, 마이크로렌즈 어레이 또는 반사 편광판 중 적어도 중 어느 하나를 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 프리즘 어레이를 구성하는 프리즘이 이면측에 예각인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 프리즘 어레이가 탄성을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 프리즘 어레이가 자외선 경화 수지 성형품인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 도광판이 표면측에 배열 설치되는 프리즘 어레이 또는 렌티큘러 렌즈 어레이 중 어느 하나를 갖고,
평면으로 보아, 상기 도광판의 표면의 능선 방향이 상기 터닝 필름의 프리즘 어레이의 능선 방향과 수직으로 되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
액정 패널과, 이 액정 패널의 이면측에 중첩되어, 끝면으로부터 입사한 광선을 표면측으로 인도하는 도광판과, 이 도광판의 상기 끝면을 따라 배열 설치되는 하나 또는 복수의 LED 광원을 구비하는 액정 표시 장치에 있어서의 상기 액정 패널 및 도광판 사이에 중첩되는 터닝 필름으로서,
폴리카보네이트를 질량 기준으로 가장 많은 성분으로 하는 기재층과,
이 기재층의 이면측에 배열 설치되는 프리즘 어레이와,
상기 기재층의 표면측에 배열 설치되어, 투과 광선을 확산시키는 확산층
을 갖고,
상기 기재층의 리타데이션값이 180nm 이상 415nm 이하이며, 또한 면내 리타데이션값의 분산도가 50nm 이하이며,
평면으로 보아, 상기 기재층의 지상축이 상기 터닝 필름의 프리즘 어레이의 능선 방향과의 교각을 45도 이상 90도 미만으로 하고,
상기 터닝 필름으로부터 방출되는 광의 진동 방향이 상기 액정 패널의 이면측에 배열 설치되는 편광판의 투과축과 일치하고 있고,
상기 터닝 필름의 기재층은, 상기 터닝 필름에 진입한 후에 터닝 필름으로부터 방출된 광의 진동방향이 이면측 편광판의 투과축과 일치하도록 지상축 및 리타데이션값이 조정되고,
상기 프리즘 어레이의 굴절률이 1.35 이상 1.70 이하이며,
상기 프리즘 어레이와 상기 기재층의 굴절률차가 0.01 이상 0.25 이하인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 터닝 필름.
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