KR102592473B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

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슌스케 야마나카
?스케 야마나카
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Abstract

광원 유닛과, 후면측 편광자와, 액정 셀과, 전면측 편광자와, 시야각 확대 필름을 이 순서로 구비하는 액정 표시 장치. 또는, 광원 유닛과, 후면측 편광자와, 액정 셀과, 시야각 확대 필름과, 전면측 편광자를 이 순서로 구비하는 액정 표시 장치. 액정 표시 장치는 또한, 임의로, 상기 후면측 편광자와 상기 액정 셀 사이에 설치된 후면측 광학 필름, 및 상기 전면측 편광자와 상기 액정 셀 또는 상기 시야각 확대 필름 사이에 설치된 전면측 광학 필름을 더 구비한다.

Description

액정 표시 장치
본 발명은, 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는, 액정 셀을 구동시키는 방식에 따라, 여러 가지 모드의 것으로 분류된다. 액정 셀의 모드의 예로는, VA(버티컬·얼라인먼트) 모드, IPS(인·플레인·스위칭) 모드, 및 TN(트위스티드·네마틱) 모드를 들 수 있다.
이들 액정 표시 장치는, 많은 경우, 광원과, 후면측(보다 광원에 가까운 측)의 편광자와, 액정 셀과, 전면측(보다 광원으로부터 먼 측)의 편광자를 구비하는 기본적 구조를 갖는다. 이 기본적 구조에 더하여, 표시 성능의 향상을 위하여, 여러 구성 요소를 설치하는 것도 알려져 있다(예를 들어 특허문헌 1~2).
특허문헌 1: 국제 공개 제2006/54695호 특허문헌 2: 국제 공개 제2006/35635호(대응 외국 공보: 미국 특허 제2007/285599호 명세서)
액정 표시 장치에 있어서는, 가일층의 화질의 개선이 요구되고 있다. 예를 들어, 편각(표시면의 법선 방향에 대한 각도)이 45°라는 경사 방향으로부터의 각도로부터 표시면을 시인한 경우의, 표시면의 화질을 높이는 것이 요구되고 있다. 또한, 이러한 경사 방향으로부터의 각도로부터의 시인을, 여러 가지 방위각으로부터 행한 경우의 표시면의 화질을 높이는 것도 요구되고 있다. 또한, 표시의 콘트라스트를 높이는 것도 요구되고 있다. 구체적으로는, 어두운 주위 환경에 있어서 표시면을 관찰하였을 때의 콘트라스트비인 암소(暗所) 콘트라스트비에 더하여, 밝은 주위 환경에 있어서 표시면을 관찰하였을 때의 콘트라스트비인 명소(明所) 콘트라스트비도 개선하는 것이 요구되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 여러 가지 모드의 액정 셀과의 조합에 있어서, 여러 가지 방위각에 있어서의 경사 방향으로부터의 시인성을 향상시키고, 콘트라스트비를 높일 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자는 상기의 과제를 해결하기 위하여 검토한 결과, 액정 표시 장치의 특정한 위치에 시야각 확대 필름을 설치함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시켰다.
즉, 본 발명은 이하와 같다.
〔A1〕 광원 유닛과, 후면측 편광자와, 액정 셀과, 전면측 편광자와,
시야각 확대 필름
을 이 순서로 구비하는, 액정 표시 장치.
〔A2〕 상기 후면측 편광자와 상기 액정 셀 사이에 설치된 후면측 광학 필름, 및
상기 전면측 편광자와 상기 액정 셀 사이에 설치된 전면측 광학 필름
을 더 구비하고,
상기 후면측 편광자 및 상기 후면측 광학 필름은 후면측 원 편광판을 구성하고,
상기 전면측 편광자 및 상기 전면측 광학 필름은 전면측 원 편광판을 구성하는, 〔A1〕에 기재된 액정 표시 장치.
〔A3〕 상기 후면측 광학 필름, 상기 전면측 광학 필름, 또는 이들 양방이 λ/4판인, 〔A2〕에 기재된 액정 표시 장치.
〔A4〕 상기 후면측 편광자의 흡수축과 상기 후면측 광학 필름의 지상축의 교차각, 상기 전면측 편광자의 흡수축과 상기 전면측 광학 필름의 지상축의 교차각, 또는 이들 양방이 45°인, 〔A3〕에 기재된 액정 표시 장치.
〔A5〕 상기 후면측 광학 필름, 상기 전면측 광학 필름, 또는 이들 양방이, 복수의 층으로 이루어지는, 〔A2〕~〔A4〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔A6〕 상기 액정 셀이, VA 모드의 액정 셀인, 〔A1〕~〔A5〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔A7〕 상기 후면측 광학 필름, 상기 전면측 광학 필름, 또는 이들 양방의 Nz 계수가, Nz ≥ 1.3인, 〔A2〕~〔A6〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔A8〕 상기 후면측 광학 필름, 상기 전면측 광학 필름, 또는 이들 양방의 면내 리타데이션 Re의 편차가 1 nm 이상 10 nm 이하의 범위인, 〔A2〕~〔A7〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔A9〕 상기 후면측 광학 필름, 상기 전면측 광학 필름, 또는 이들 양방의 지상축의 편차가 0.1° 이상 2.0° 이하의 범위인, 〔A2〕~〔A8〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔A10〕 상기 후면측 광학 필름과 상기 후면측 편광자의 교차각, 상기 전면측 광학 필름과 상기 전면측 편광자의 교차각, 또는 이들 양방의 편차가 0.2° 이상 2.0° 이하의 범위인, 〔A2〕~〔A9〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔A11〕 상기 액정 셀이, IPS 모드의 액정 셀인, 〔A1〕에 기재된 액정 표시 장치.
〔A12〕 표시면이 직사각형의 형상이고,
상기 후면측 편광자 또는 상기 전면측 편광자의 흡수축이, 상기 표시면의 한 변에 대하여, 평행 또는 수직한 방향에 있는, 〔A1〕~〔A11〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔A13〕 상기 액정 셀이, 노멀리 블랙 모드의 액정 셀인, 〔A1〕~〔A12〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔A14〕 상기 액정 셀이, TN 모드의 액정 셀인, 〔A1〕에 기재된 액정 표시 장치.
〔A15〕 표시면이 직사각형의 형상이고,
상기 후면측 편광자 또는 상기 전면측 편광자의 흡수축이, 상기 표시면의 한 변에 대하여, 약 45° 또는 약 135°의 방향에 있는, 〔A14〕에 기재된 액정 표시 장치.
〔A16〕 상기 액정 셀이, 노멀리 화이트 모드의 액정 셀인, 〔A14〕 또는 〔A15〕에 기재된 액정 표시 장치.
〔A17〕 상기 시야각 확대 필름이, 구멍 함유부를 갖는, 〔A1〕~〔A16〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔A18〕 상기 시야각 확대 필름은, 상기 구멍 함유부로서, 서로 대략 평행한 복수의 구멍 함유부를 구비하는, 〔A17〕에 기재된 액정 표시 장치.
〔A19〕 상기 시야각 확대 필름은, 2층 이상의 수지층을 구비하고, 상기 구멍 함유부는, 상기 수지층 중의 1층 이상에 형성되는, 〔A17〕 또는 〔A18〕에 기재된 액정 표시 장치.
〔A20〕 상기 시야각 확대 필름이, 코어층을 포함하는 다층 필름으로 이루어지고, 상기 코어층에 상기 구멍 함유부로서의 크레이즈를 갖는, 〔A17〕~〔A19〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔A21〕 상기 시야각 확대 필름에 있어서, 서로 이웃하는 상기 구멍 함유부의 간격이, 50 μm 이하의 랜덤한 간격이고, 상기 구멍 함유부의 폭이 20 nm 이상인, 〔A17〕~〔A20〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔A22〕 상기 시야각 확대 필름의 전면측의 표면에, 하드 코트층을 더 구비하는, 〔A1〕~〔A21〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔A23〕 상기 시야각 확대 필름의 후면측의 표면에, 이접착층을 더 구비하는, 〔A1〕~〔A22〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔A24〕 상기 시야각 확대 필름이, 자외선 흡수 기능을 갖는, 〔A1〕~〔A23〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔A25〕 상기 시야각 확대 필름이, 자외선 흡수제를 갖는 다층 필름으로 이루어지는, 〔A24〕에 기재된 액정 표시 장치.
〔A26〕 상기 시야각 확대 필름이, 상기 전면측 편광자의 전면측의 표면을 보호하는, 〔A1〕~〔A25〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔A27〕 상기 시야각 확대 필름이, 연신 필름인, 〔A1〕~〔A26〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔A28〕 상기 광원 유닛이, 직선 편광을 출사하는 광원인, 〔A1〕~〔A27〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔B1〕 광원 유닛과, 후면측 편광자와, 액정 셀과,
시야각 확대 필름과, 전면측 편광자
를 이 순서로 구비하는, 액정 표시 장치.
〔B2〕 상기 후면측 편광자와 상기 액정 셀 사이에 설치된 후면측 광학 필름, 및
상기 전면측 편광자와 상기 시야각 확대 필름 사이에 설치된 전면측 광학 필름
을 더 구비하고,
상기 후면측 편광자 및 상기 후면측 광학 필름은 후면측 원 편광판을 구성하고,
상기 전면측 편광자 및 상기 전면측 광학 필름은 전면측 원 편광판을 구성하는, 〔B1〕에 기재된 액정 표시 장치.
〔B3〕 상기 후면측 광학 필름, 상기 전면측 광학 필름, 또는 이들 양방이 λ/4판인, 〔B2〕에 기재된 액정 표시 장치.
〔B4〕 상기 후면측 편광자의 흡수축과 상기 후면측 광학 필름의 지상축의 교차각, 상기 전면측 편광자의 흡수축과 상기 전면측 광학 필름의 지상축의 교차각, 또는 이들 양방이 45°인, 〔B3〕에 기재된 액정 표시 장치.
〔B5〕 상기 후면측 광학 필름, 상기 전면측 광학 필름, 또는 이들 양방이, 복수의 층으로 이루어지는, 〔B2〕~〔B4〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔B6〕 상기 액정 셀이, VA 모드의 액정 셀인, 〔B1〕~〔B5〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔B7〕 상기 후면측 광학 필름, 상기 전면측 광학 필름, 또는 이들 양방의 Nz 계수가, Nz ≥ 1.3인, 〔B2〕~〔B6〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔B8〕 상기 후면측 광학 필름, 상기 전면측 광학 필름, 또는 이들 양방의 면내 리타데이션 Re의 편차가 1 nm 이상 10 nm 이하의 범위인, 〔B2〕~〔B7〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔B9〕 상기 후면측 광학 필름, 상기 전면측 광학 필름, 또는 이들 양방의 지상축의 편차가 0.1° 이상 2.0° 이하의 범위인, 〔B2〕~〔B8〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔B10〕 상기 후면측 광학 필름과 상기 후면측 편광자의 교차각, 상기 전면측 광학 필름과 상기 전면측 편광자의 교차각, 또는 이들 양방의 편차가 0.2° 이상 2.0° 이하의 범위인, 〔B2〕~〔B9〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔B11〕 상기 액정 셀이, IPS 모드의 액정 셀인, 〔B1〕에 기재된 액정 표시 장치.
〔B12〕 표시면이 직사각형의 형상이고,
상기 후면측 편광자 또는 상기 전면측 편광자의 흡수축이, 상기 표시면의 한 변에 대하여, 평행 또는 수직한 방향에 있는, 〔B1〕~〔B11〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔B13〕 상기 액정 셀이, 노멀리 블랙 모드의 액정 셀인, 〔B1〕~〔B12〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔B14〕 상기 액정 셀이, TN 모드의 액정 셀인, 〔B1〕에 기재된 액정 표시 장치.
〔B15〕 표시면이 직사각형의 형상이고,
상기 후면측 편광자 또는 상기 전면측 편광자의 흡수축이, 상기 표시면의 한 변에 대하여, 약 45° 또는 약 135°의 방향에 있는, 〔B14〕에 기재된 액정 표시 장치.
〔B16〕 상기 액정 셀이, 노멀리 화이트 모드의 액정 셀인, 〔B14〕 또는 〔B15〕에 기재된 액정 표시 장치.
〔B17〕 상기 시야각 확대 필름이, 등방성인, 〔B1〕~〔B16〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔B18〕 상기 시야각 확대 필름의 면내 리타데이션 Re가, Re ≤ 5 nm이고, 또한 두께 방향의 리타데이션 Rth가 |Rth| ≤ 10 nm인, 〔B17〕에 기재된 액정 표시 장치.
〔B19〕 상기 시야각 확대 필름이, 구멍 함유부를 갖는, 〔B1〕~〔B18〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔B20〕 상기 시야각 확대 필름은, 상기 구멍 함유부로서, 서로 대략 평행한 복수의 구멍 함유부를 구비하는, 〔B19〕에 기재된 액정 표시 장치.
〔B21〕 상기 시야각 확대 필름은, 2층 이상의 수지층을 구비하고, 상기 구멍 함유부는, 상기 수지층 중의 1층 이상에 형성되는, 〔B19〕 또는 〔B20〕에 기재된 액정 표시 장치.
〔B22〕 상기 시야각 확대 필름이, 코어층을 포함하는 다층 필름으로 이루어지고, 상기 코어층에 상기 구멍 함유부로서의 크레이즈를 갖는, 〔B19〕~〔B21〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔B23〕 상기 시야각 확대 필름에 있어서, 서로 이웃하는 상기 구멍 함유부의 간격이, 50 μm 이하의 랜덤한 간격이고, 상기 구멍 함유부의 폭이 20 nm 이상인, 〔B19〕~〔B22〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔B24〕 상기 시야각 확대 필름의 후면측의 표면에, 이접착층을 더 구비하는, 〔B1〕~〔B23〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔B25〕 상기 시야각 확대 필름이, 자외선 흡수 기능을 갖는, 〔B1〕~〔B24〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔B26〕 상기 시야각 확대 필름이, 자외선 흡수제를 갖는 다층 필름으로 이루어지는, 〔B25〕에 기재된 액정 표시 장치.
〔B27〕 상기 시야각 확대 필름이, 상기 전면측 편광자의 전면측의 표면을 보호하는, 〔B1〕~〔B26〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔B28〕 상기 시야각 확대 필름이, 연신되어 있지 않은 필름인, 〔B1〕~〔B27〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔B29〕 상기 시야각 확대 필름이, 압출 성형법에 의해 형성된 필름인, 〔B1〕~〔B28〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
〔B30〕 상기 광원 유닛이, 직선 편광을 출사하는 광원인, 〔B1〕~〔B29〕 중 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
본 발명의 액정 표시 장치는, 여러 가지 모드의 액정 셀과의 조합에 있어서, 여러 가지 방위각에 있어서의 경사 방향으로부터의 시인성을 향상시키고, 콘트라스트비를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 액정 표시 장치의 일례를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 액정 표시 장치의 다른 일례를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 액정 표시 장치의 또 다른 일례를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 액정 표시 장치의 또 다른 일례를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 5는 크레이즈 필름의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 6은 크레이즈의 구조의 일례를 나타내는 확대 모식도이다.
도 7은 크레이즈 가공 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 7의 블레이드 부근을 확대하여 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 9는 본 발명의 액정 표시 장치의 또 다른 일례를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 액정 표시 장치의 또 다른 일례를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 액정 표시 장치의 또 다른 일례를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 액정 표시 장치의 또 다른 일례를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명에 대하여 실시형태 및 예시물을 나타내어 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 이하에 나타내는 실시형태 및 예시물에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구범위 및 그 균등한 범위를 일탈하지 않는 범위에 있어서 임의로 변경하여 실시할 수 있다.
본원에 있어서는, 「편광판」이란, 강직한 부재뿐만 아니라, 예를 들어 수지제의 필름과 같이 가요성을 갖는 부재도 포함한다.
또한, 구성 요소의 방향이 「0°」, 「15°」, 「45°」, 「75°」, 「90°」, 「평행」, 「수직」 또는 「직교」란, 특별히 언급하지 않는 한, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위 내, 예를 들어, 통상 ±5°, 바람직하게는 ±2°, 보다 바람직하게는 ±1°의 범위 내에서의 오차를 포함하고 있어도 된다.
본원에 있어서는, 「법선 방향」이란, 문맥상 분명한 경우에는, 액정 표시 장치의 표시면에 대한 법선 방향을 의미하며, 구체적으로는 표시면에 대하여 편각 0°의 방향을 가리킨다.
본원에 있어서는, 액정 표시 장치의, 장치의 표시면에서 광원까지의 사이의, 상대적으로 광원에 가까운 측을 간단히 「후면측」, 표시면에 가까운 측을 간단히 「전면측」이라고 부르는 경우가 있다.
본원에 있어서는, 필름의 면내 리타데이션 Re는, 별도로 언급하지 않는 한, Re = (nx - ny) × d로 나타내어지는 값이고, 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth는, 별도로 언급하지 않는 한, Rth = {(nx + ny)/2 - nz} × d로 나타내어지는 값이다. 또한 필름의 Nz 계수 Nz는, 「Nz = (nx - nz)/(nx - ny)」로 나타내어지는 값이다. 여기서, nx는, 필름의 두께 방향과 수직한 방향(면내 방향)으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률을 나타낸다. ny는, 상기 면내 방향으로서 nx의 방향과 직교하는 방향의 굴절률을 나타낸다. nz는 두께 방향의 굴절률을 나타낸다. d는, 필름의 두께를 나타낸다. 측정 파장은, 별도로 언급하지 않는 한, 590 nm이고, 측정 온도는, 별도로 언급하지 않는 한 23℃이다.
본원에 있어서, 「명소 콘트라스트비」는, 장치의 표시면에 조사되는 광의 조도가 400 럭스인 조건 하에서 측정된 콘트라스트비이고, 「암소 콘트라스트비」는, 장치의 표시면에 조사되는 광의 조도가 0 럭스인 조건 하에서 측정된 콘트라스트비이다.
본원에 있어서, 「장척」의 필름이란, 폭에 대하여 5배 이상의 길이를 갖는 필름을 말하고, 바람직하게는 10배 혹은 그 이상의 길이를 갖고, 구체적으로는 롤상으로 권취되어 보관 또는 운반되는 정도의 길이를 갖는 필름을 말한다. 장척의 필름의 길이의 상한은, 특별히 제한은 없고, 예를 들어, 폭에 대하여 10만배 이하로 할 수 있다.
본원에 있어서, MD 방향(machine direction)은, 제조 라인에 있어서의 필름의 흐름 방향이고, TD 방향(traverse direction)은, 필름면과 평행한 방향으로서, MD 방향과 수직한 방향이다. 또한, 편의상, 장척의 필름의 길이 방향을 필름의 MD 방향, 폭 방향을 필름의 TD 방향이라고 부르는 경우도 있다.
〔1. 개요〕
어떤 특징에 있어서, 본 발명의 액정 표시 장치는, 광원 유닛과, 후면측 편광자와, 액정 셀과, 전면측 편광자와, 시야각 확대 필름을 이 순서로 구비한다. 다른 어떤 특징에 있어서, 본 발명의 액정 표시 장치는, 광원 유닛과, 후면측 편광자와, 액정 셀과, 시야각 확대 필름과, 전면측 편광자를 이 순서로 구비한다. 이하의 설명에 있어서, 본 발명의 액정 표시 장치 중의 전자를 액정 표시 장치 A, 후자를 액정 표시 장치 B라고 하는 경우가 있다.
본 발명의 액정 표시 장치 A는, 임의로, 후면측 편광자와 액정 셀 사이에 설치된 후면측 광학 필름, 및 전면측 편광자와 액정 셀 사이에 설치된 전면측 광학 필름을 더 구비할 수 있다.
본 발명의 액정 표시 장치 B는, 임의로, 후면측 편광자와 액정 셀 사이에 설치된 후면측 광학 필름, 및 전면측 편광자와 시야각 확대 필름 사이에 설치된 전면측 광학 필름을 더 구비할 수 있다.
〔2. 제1 실시형태: VA 모드 셀 파트 1〕
도 1은, 본 발명의 액정 표시 장치 A의 일례를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 1에 있어서, 액정 표시 장치(100)는, 광원(111)과, 후면측 편광자(121R)와, 액정 셀(130VA)과, 전면측 편광자(121F)와, 시야각 확대 필름(140)을 이 순서로 구비한다. 이 예에 있어서, 액정 셀(130VA)은, VA 모드의 액정 셀이다. VA 모드의 액정 셀은, 노멀리 화이트 모드 및 노멀리 블랙 모드를 어느 것이나 채용할 수 있는데, 통상은 노멀리 블랙 모드로 할 수 있다.
액정 표시 장치(100)는 또한, 임의의 구성 요소로서, 후면측 편광자(121R)와 액정 셀(130VA) 사이에 설치된 후면측 광학 필름(122R), 및 전면측 편광자(121F)와 액정 셀(130VA) 사이에 설치된 전면측 광학 필름(122F)을 더 구비한다. 이 예에 있어서, 후면측 편광자(121R) 및 후면측 광학 필름(122R)은 후면측 원 편광판(120R)을 구성하고, 전면측 편광자(121F) 및 전면측 광학 필름(122F)은 전면측 원 편광판(120F)을 구성한다.
액정 표시 장치(100)는 또한, 임의의 구성 요소로서, 광원(111)과 조합하여 설치된 휘도 향상 필름(112) 및 콜리메이트 필름(113)을 구비한다. 광원(111), 휘도 향상 필름(112) 및 콜리메이트 필름(113)은, 광원 유닛(110)을 구성한다.
〔2.1. 광원 유닛〕
광원 유닛(110)에 있어서, 휘도 향상 필름(112)은, 광원(111)으로부터 출사한 비편광 중, 후면측 편광자(121R)를 투과하는 편광 성분만을 투과하고, 그 이외의 편광 성분을 반사하는 필름이다. 휘도 향상 필름(112)에서 반사되어 후면측으로 되돌려진 광은, 다시 광원(111) 내의 부재에 있어서 반사하여, 편광 상태가 변경된 상태에서 다시 휘도 향상 필름(112)으로 입사할 수 있다. 이에 의해, 후면측 편광자(121R)를 투과하는 직선 편광의 양을 늘리고, 후면측 편광자(121R)에 있어서 흡수되는 광의 양을 줄일 수 있어, 그 결과, 휘도의 향상이 달성된다. 휘도 향상 필름(112)으로는, 기지의 각종 휘도 향상 필름을 사용할 수 있다. 그 구체예로는, 원 편광 분리 필름과 λ/4판을 조합한 필름을 들 수 있다.
원 편광 분리 필름 및 λ/4판을 포함하는 휘도 향상 필름에 있어서의, 원 편광 분리 필름의 예로는, 액정성 화합물을 성막하여 얻어지는 필름을 들 수 있다. 보다 구체적인 예로는, 콜레스테릭 수지층, 즉, 콜레스테릭 액정상을 나타낼 수 있는 중합성의 화합물을, 콜레스테릭 액정상에 배향시킨 상태에서 중합시켜 얻어지는 액정 경화물의 층을 포함하는 필름을 들 수 있다. 콜레스테릭 수지층에 있어서는, 일 평면 상에서는 분자축이 일정한 방향으로 늘어서 있으나, 다음의 평면에서는 분자축의 방향이 조금 각도를 이루어 어긋나고, 또 다음의 평면에서는 더욱 각도가 어긋난다는 식으로, 분자가 일정 방향으로 배열되어 있는 평면을 나아감에 따라 분자축의 각도가 어긋나(뒤틀려) 가는 구조를 갖는다.
콜레스테릭 수지층은, 원 편광 분리 기능을 갖는다. 즉, 어느 특정 파장역의 좌회전 혹은 우회전의 원 편광을 반사하고, 그 이외의 원 편광을 투과하는 기능을 갖는다. 따라서, 콜레스테릭 수지층을 구비하는 필름은, 원 편광 분리 필름으로서 기능한다. 콜레스테릭 수지층으로는, 원 편광 분리 기능을 가시광의 전체 파장 영역에 걸쳐 발휘하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 400 nm~750 nm의 파장 영역의 광에 대하여 원 편광 분리 기능을 갖는 콜레스테릭 수지층이 바람직하다. 예를 들어, 청색(파장 410~470 nm), 녹색(파장 520~580 nm), 적색(파장 600~660 nm)의 어느 파장역의 광에 대해서도 원 편광 분리 기능을 갖는 콜레스테릭 수지층이 바람직하다. 이러한 콜레스테릭 수지층으로는, 일본 공개특허공보 2014-142672호에 기재된 것을 사용할 수 있다.
콜리메이트 필름이란, 그 후면측으로부터 입사한 광을, 콜리메이트 광에 가까운 상태로 하여 전면측으로부터 출사시키는 필름이다. 도 1의 예에 있어서, 콜리메이트 필름(113)은, 광원(111)으로부터 확산된 양태로 출사한 광을, 법선 방향에 가까운 각도로 집광하는 필름이다. 이러한 집광의 정도는, 콜리메이트 필름(113)으로부터 출사하는 콜리메이트 광의 휘도 반치각에 의해 표현할 수 있다. 콜리메이트 광의 휘도 반치각은, 예를 들어 일본 공개특허공보 2011-133878호에 기재되는 바와 같이, 콜리메이트 필름으로부터 콜리메이트 광이 출사할 때의 출사면 내의 소정의 방위에 있어서 출사 각도에 대한 휘도를 측정하고, 휘도의 최대값으로부터 절반이 되는 출사 각도를 양음 양측에서 측정하여, 당해 양측의 각도를 더한 값이다. 콜리메이트 광의 휘도 반치각은, 방위에 따라 다를 수 있으므로, 예를 들어 직사각형의 표시면을 갖고 직립한 상태에서 사용되는 액정 표시 장치의 경우, 수직 방향(표시면의 상하 방향)의 휘도 반치각과 수평 방향(표시면의 좌우 방향)의 휘도 반치각의 평균의 값인 평균 휘도 반치각을, 집광의 정도의 지표로 할 수 있다. 평균 휘도 반치각은, 바람직하게는 3°~35°, 보다 바람직하게는 4°~20°, 보다 더 바람직하게는 4°~11°로 할 수 있다. 콜리메이트 필름의 구체예로는, 예를 들어 일본 공개특허공보 2011-133878호에 있어서 열거되는 것을 들 수 있다. 액정 셀은, 통상, 법선 방향으로 입사한 광이 많을수록 콘트라스트비를 용이하게 높일 수 있기 때문에, 콜리메이트 필름에 의해 콜리메이트 광으로 한 광을 전면측으로 출사함으로써, 액정 표시 장치의 콘트라스트비를 높일 수 있다. 여기서, 액정 표시 장치가 시야각 확대 필름을 더 구비함으로써, 높은 콘트라스트비와 넓은 시야각을 양립할 수 있다.
〔2.2. 편광자 및 광학 필름〕
후면측 편광자(121R) 및 전면측 편광자(121F)의 흡수축 방향은, 표시 장치의 기능을 발현할 수 있는 방향으로 임의 설정할 수 있다. 표시면이 직사각형의 형상인 액정 표시 장치의 경우에는, 통상, 후면측 편광자 또는 전면측 편광자의 흡수축이, 상기 표시면의 한 변에 대하여, 평행 또는 수직한 방향이 된다. 또한, 후면측 편광자(121R) 및 전면측 편광자(121F)는, 통상, 서로의 흡수축이, 법선 방향으로부터 관찰한 경우에 평행이 되거나 또는 직교하도록 배치된다. 예를 들어, 직사각형의 표시면을 갖는 액정 표시 장치의 경우, 후면측 편광자(121R)는, 그 흡수축이 표시면의 어느 변과 평행한 방향이 되도록 배치되고, 전면측 편광자(121F)는, 그 흡수축이 후면측 편광자(121R)의 흡수축과 평행한 방향 또는 직교하는 방향이 되도록 배치된다.
본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 편광자를 구성하는 재료로는, 기지의 재료를 적당히 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 폴리비닐알코올 필름에 요오드 혹은 이색성 염료를 흡착시킨 후, 붕산욕 중에서 1축 연신함으로써, 편광자를 제조할 수 있다. 또한, 예를 들어, 폴리비닐알코올 필름에 요오드 혹은 이색성 염료를 흡착시켜 연신하고, 또한 분자쇄 중의 폴리비닐알코올 단위의 일부를 폴리비닐렌 단위로 변성함으로써도 제조할 수 있다. 또한, 편광자로서, 예를 들어, 그리드 편광자, 다층 편광자, 콜레스테릭 액정 편광자 등의, 편광을 반사광과 투과광으로 분리하는 기능을 갖는 편광자를 사용해도 된다. 이들 중에서도, 폴리비닐알코올을 포함하여 이루어지는 편광자가 바람직하다. 편광자의 편광도는, 바람직하게는 98% 이상, 보다 바람직하게는 99% 이상이다. 편광자의 평균 두께는, 바람직하게는 5 μm~80 μm이다.
도 1에 나타내는 예에서는, 액정 셀(130VA)이 VA 모드 셀이고, 이러한 액정 셀과 조합하여 설치하는 후면측 광학 필름(122R) 및 전면측 광학 필름(122F)으로는, 면내 리타데이션 Re가 100~300 nm이고, Nz 계수가 1.0~2.5인 필름을 채용할 수 있다.
특히, 후면측 광학 필름(122R), 전면측 광학 필름(122F), 또는 이들 양방이 λ/4판인 것이 바람직하다. 이러한 양태는, 액정 표시 장치(100)의 예와 같이, 액정 셀이 VA 모드 셀인 경우에 있어서 바람직하다. 보다 구체적으로는, 후면측 광학 필름 및 전면측 광학 필름의 양방이 λ/4판인 것이 특히 바람직하다. λ/4판은, 그 면내 리타데이션 Re가 90~180 nm, 바람직하게는 120~150 nm인 필름이다.
후면측 광학 필름 및 전면측 광학 필름의 양방이 λ/4판인 경우, 후면측 편광자의 흡수축과 후면측 광학 필름의 지상축의 교차각, 전면측 편광자의 흡수축과 전면측 광학 필름의 지상축의 교차각, 또는 이들 양방이 45°인 것이 바람직하다. 특히, 후면측 편광자의 흡수축과 후면측 광학 필름의 지상축의 교차각, 및 전면측 편광자의 흡수축과 전면측 광학 필름의 지상축의 교차각의 양방이 45°인 것이 바람직하다. 이 경우에 있어서, 후면측 광학 필름의 지상축과 전면측 광학 필름의 지상축의 교차각은, 0° 또는 90°로 할 수 있으나, 후면측 편광자의 흡수축과 전면측 편광자의 흡수축이 직교하는 경우에는, 후면측 광학 필름의 지상축과 전면측 광학 필름의 지상축의 교차각은, 0°인 것이 특히 바람직하고, 후면측 편광자의 흡수축과 전면측 편광자의 흡수축이 평행한 경우에는, 후면측 광학 필름의 지상축과 전면측 광학 필름의 지상축의 교차각은, 90°인 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 후면측 광학 필름 및 전면측 광학 필름의 각각은, 상술한 예와 같이 하나의 층만으로 이루어져도 되지만, 복수의 층으로 이루어져도 된다. 예를 들어, 광학 필름이 복수의 층으로 이루어지고, 이러한 복수의 층으로 이루어지는 광학 필름 전체로서 1/4판으로서 기능하도록 구성된 것이어도 된다. 또한 예를 들어, 광학 필름이 복수의 층으로 이루어지고, 이러한 복수의 층 중 편광자에 접하는 측의 층이 편광자를 보호하는 기능을 갖는 보호 필름이고, 그 이외의 층이 광학적인 기능을 발현하는 층이어도 된다.
광학 필름이 복수의 층으로 이루어지는 경우의 구체예로서, 광학 필름이 1/2판 및 1/4판을 포함하는 양태를 들 수 있다. 1/2판 및 1/4판을 조합하여 포함함으로써, 광학 필름 전체로서는 1/4판으로서 기능할 수 있다. 보다 구체적인 예로는, 편광자와 광학 필름의 조합에 의해, (편광자)/(1/2판)/(1/4판)의 층 구성이 되는 것을 들 수 있다. 이 경우에 있어서의, 편광자의 투과축을 기준으로 한 1/2판 및 1/4판의 지상축 방향의 조합의 바람직한 예로는, 하기의 것을 들 수 있다:
예(a):
편광자의 투과축에 대한 1/2판의 지상축 방향: 15°
편광자의 투과축에 대한 1/4판의 지상축 방향: 75°
예(b):
편광자의 투과축에 대한 1/2판의 지상축 방향: 75°
편광자의 투과축에 대한 1/4판의 지상축 방향: 15°
예(a) 또는 (b)와 같은 광학 필름을 사용함으로써, 폭넓은 파장 대역에 있어서 1/4판으로서 기능할 수 있는 광학 필름을 용이하게 구성할 수 있고, 폭넓은 파장 대역에 있어서 시인성의 향상 등의 효과를 용이하게 얻을 수 있다. 또한, 전면측 광학 필름으로서 예(a) 또는 (b)와 같은 광학 필름을 사용함으로써, 표시면에 있어서의 외광의 비침을 방지하는 기능을 발현시킬 수 있다.
광학 필름이 복수의 층으로 이루어지는 경우의 또 하나의 구체예로서, 광학 필름이 보호 필름과 위상차 필름을 포함하는 양태를 들 수 있다. 이 경우, 광학 필름의 편광자에 접하는 측의 층이 보호 필름이 되고, 그보다도 액정 셀에 가까운 측의 층이 위상차 필름이 된다. 이 경우의 위상차 필름은, 구체적으로는, 상술한 1/4판, 또는 1/2판과 1/4판의 조합과 동일하게 할 수 있다. 한편 보호 필름은, 구체적으로는, 실질적으로 광학적으로 등방성을 갖는 층으로 할 수 있고, 보다 구체적으로는, 후술하는 제1 광학 소자와 동일한 것으로 할 수 있다.
본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 후면측 광학 필름 및 전면측 광학 필름을 구성하는 재료로는, 기지의 재료를 적당히 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 각종 열가소성 수지를 사용할 수 있다. 열가소성 수지로는, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 폴리에테르술폰, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 지환식 폴리올레핀 수지 등을 들 수 있다. 이들 중 지환식 폴리올레핀 수지가 바람직하고, 특히 기계 강도, 내열성 등의 관점에서, 주쇄에 지환 구조를 갖는 지환식 폴리올레핀 수지가 바람직하다.
지환식 폴리올레핀 수지 중의 지환 구조로는, 포화 지환 탄화수소(시클로알칸) 구조, 불포화 지환 탄화수소(시클로알켄) 구조 등을 들 수 있는데, 기계 강도, 내열성 등의 관점에서, 시클로알칸 구조가 바람직하다. 지환 구조를 구성하는 탄소 원자수에는, 특별한 제한은 없지만, 통상 4~30개, 바람직하게는 5~20개, 보다 바람직하게는 5~15개일 때에, 기계 강도, 내열성, 및 필름의 성형성의 특성이 고도로 밸런스되어 호적하다.
지환식 폴리올레핀 수지를 구성하는 지환 구조를 갖는 반복 단위의 비율은, 바람직하게는 55 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 70 중량% 이상, 특히 바람직하게는 90 중량% 이상이다. 지환식 폴리올레핀 수지 중의 지환식 구조를 갖는 반복 단위의 비율이 이 범위에 있으면 투명성 및 내열성의 관점에서 바람직하다.
지환식 폴리올레핀 수지로는, 노르보르넨계 수지, 단환의 고리형 올레핀계 수지, 고리형 공액 디엔계 수지, 비닐 지환식 탄화수소계 수지, 및 이들의 수소화물 등을 들 수 있다. 이들 중에서, 노르보르넨계 수지는, 투명성과 성형성이 양호하기 때문에, 호적하게 사용할 수 있다.
노르보르넨계 수지로는, 예를 들어, 노르보르넨 구조를 갖는 단량체의 개환 중합체 혹은 노르보르넨 구조를 갖는 단량체와 다른 단량체의 개환 공중합체, 또는 그들의 수소화물; 노르보르넨 구조를 갖는 단량체의 부가 중합체 혹은 노르보르넨 구조를 갖는 단량체와 다른 단량체의 부가 공중합체, 또는 그들의 수소화물 등을 들 수 있다. 이들 중에서, 노르보르넨 구조를 갖는 단량체의 개환 (공)중합체 수소화물은, 투명성, 성형성, 내열성, 저흡습성, 치수 안정성, 경량성 등의 관점에서, 특히 호적하게 사용할 수 있다.
노르보르넨 구조를 갖는 단량체로는, 비시클로[2.2.1]헵토-2-엔(관용명: 노르보르넨), 트리시클로[4.3.0.12,5]데카-3,7-디엔(관용명: 디시클로펜타디엔), 7,8-벤조트리시클로[4.3.0.12,5]데카-3-엔(관용명: 메타노테트라하이드로플루오렌), 테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔(관용명: 테트라시클로도데센), 및 이들 화합물의 유도체(예를 들어, 고리에 치환기를 갖는 것) 등을 들 수 있다. 여기서, 치환기로는, 예를 들어 알킬기, 알킬렌기, 극성기 등을 들 수 있다. 또한, 이들 치환기는, 동일 또는 상이하고 복수개가 고리에 결합하고 있어도 된다. 노르보르넨 구조를 갖는 단량체는 1종 단독으로, 혹은 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
극성기의 종류로는, 헤테로 원자, 또는 헤테로 원자를 갖는 원자단 등을 들 수 있다. 헤테로 원자로는, 산소 원자, 질소 원자, 황 원자, 규소 원자, 할로겐 원자 등을 들 수 있다. 극성기의 구체예로는, 카르복실기, 카르보닐옥시카르보닐기, 에폭시기, 하이드록실기, 옥시기, 에스테르기, 실라놀기, 실릴기, 아미노기, 니트릴기, 술폰기 등을 들 수 있다. 포화 흡수율이 작은 필름을 얻기 위해서는, 극성기의 양이 적은 편이 바람직하고, 극성기를 갖지 않는 편이 보다 바람직하다.
노르보르넨 구조를 갖는 단량체와 개환 공중합 가능한 다른 단량체로는, 시클로헥센, 시클로헵텐, 시클로옥텐 등의 모노 고리형 올레핀류 및 그 유도체; 시클로헥사디엔, 시클로헵타디엔 등의 고리형 공액 디엔 및 그 유도체; 등을 들 수 있다.
노르보르넨 구조를 갖는 단량체의 개환 중합체 및 노르보르넨 구조를 갖는 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체의 개환 공중합체는, 단량체를 공지의 개환 중합 촉매의 존재 하에 (공)중합함으로써 얻을 수 있다.
노르보르넨 구조를 갖는 단량체와 부가 공중합 가능한 다른 단량체로는, 예를 들어, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐 등의 탄소수 2~20의 α-올레핀 및 이들의 유도체; 시클로부텐, 시클로펜텐, 시클로헥센 등의 시클로올레핀 및 이들의 유도체; 1,4-헥사디엔, 4-메틸-1,4-헥사디엔, 5-메틸-1,4-헥사디엔 등의 비공액 디엔 등을 들 수 있다. 이들 단량체는 1종 단독으로, 혹은 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도, α-올레핀이 바람직하고, 에틸렌이 보다 바람직하다.
노르보르넨 구조를 갖는 단량체의 부가 중합체 및 노르보르넨 구조를 갖는 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체의 부가 공중합체는, 단량체를 공지의 부가 중합 촉매의 존재 하에 중합함으로써 얻을 수 있다.
노르보르넨 구조를 갖는 단량체의 개환 중합체의 수소화물, 노르보르넨 구조를 갖는 단량체와 이것과 개환 공중합 가능한 그 밖의 단량체의 개환 공중합체의 수소화물, 노르보르넨 구조를 갖는 단량체의 부가 중합체의 수소화물, 및 노르보르넨 구조를 갖는 단량체와 이것과 부가 공중합 가능한 그 밖의 단량체의 부가 공중합체의 수소화물은, 이들 개환 (공)중합체 또는 부가 (공)중합체의 용액에, 니켈, 팔라듐 등의 전이 금속을 포함하는 공지의 수소화 촉매를 첨가하여, 수소를 접촉시켜, 탄소-탄소 불포화 결합을 바람직하게는 90% 이상 수소화함으로써 얻을 수 있다.
노르보르넨계 수지 중에서도, 반복 단위로서, X: 비시클로[3.3.0]옥탄-2,4-디일-에틸렌 구조와, Y: 트리시클로[4.3.0.12,5]데칸-7,9-디일-에틸렌 구조를 갖고, 이들 반복 단위의 함유량이, 노르보르넨계 수지의 반복 단위 전체에 대하여 90 중량% 이상이고, 또한, X의 함유 비율과 Y의 함유 비율의 비가, X:Y의 중량비로 100:0~40:60인 것이 바람직하다. 이러한 수지를 사용함으로써, 장기적으로 치수 변화가 없고, 광학 특성의 안정성이 우수한 광학 필름을 얻을 수 있다.
본 발명에 호적하게 사용하는 지환식 폴리올레핀 수지의 분자량은 사용 목적에 따라 임의 선정되는데, 용매로서 시클로헥산(수지가 용해되지 않는 경우에는 톨루엔)을 사용하는 겔·퍼미에이션·크로마토그래피로 측정한 폴리이소프렌(용매가 톨루엔일 때에는, 폴리스티렌) 환산의 중량 평균 분자량(Mw)으로, 바람직하게는 15,000~50,000, 보다 바람직하게는 18,000~45,000, 특히 바람직하게는 20,000~40,000이다. 중량 평균 분자량이 이러한 범위에 있을 때에, 필름의 기계적 강도 및 성형성이 고도로 밸런스되어 호적하다.
본 발명에 호적하게 사용하는 지환식 폴리올레핀 수지의 분자량 분포(중량 평균 분자량(Mw)/수평균 분자량(Mn))는 특별히 제한되지 않지만, 통상 1.0~10.0, 바람직하게는 1.1~4.0, 보다 바람직하게는 1.2~3.5의 범위이다.
열가소성 수지의 유리 전이 온도는, 사용 목적에 따라 임의 선택할 수 있는데, 바람직하게는 80℃ 이상, 보다 바람직하게는 100~250℃의 범위이다. 유리 전이 온도가 이러한 범위에 있는 열가소성 수지로 이루어지는 필름은, 고온 하에서 변형이나 응력이 발생하는 일이 없어 내구성이 우수하다.
열가소성 수지는, 광탄성 계수의 절대값이 10 × 10-12 Pa-1 이하인 것이 바람직하고, 7 × 10-12 Pa-1 이하인 것이 보다 바람직하며, 4 × 10-12 Pa-1 이하인 것이 특히 바람직하다. 광탄성 계수 C는, 복굴절 Δn을 응력 σ로 나눈 것이다. 즉, C = Δn/σ로 나타내어지는 값이다. 열가소성 수지의 광탄성 계수가 10 × 10-12 Pa-1을 초과하면, 연신 필름의 면내 방향 리타데이션의 편차가 커질 우려가 있다.
열가소성 수지는, 공지의 방법, 예를 들어, 캐스트 성형법, 압출 성형법, 인플레이션 성형법 등에 의해, 장척의 필름으로 성형할 수 있다. 이것을 연신하고, 또한 원하는 형상으로 재단함으로써, 원하는 위상차 및 형상을 갖는 광학 필름이 얻어진다. 광학 필름의 구체적인 제조 방법의 예로는, 일본 공개특허공보 2003-342384호 및 국제 공개 제2009/41273호에 기재되는 방법을 들 수 있다.
본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 후면측 광학 필름, 및 전면측 광학 필름은, 이들의 하나 이상의 Nz 계수가, Nz ≥ 1.3인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 후면측 광학 필름, 및 전면측 광학 필름의 하나 이상의 Nz 계수가, 1.3 이상 2.5 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 후면측 광학 필름, 및 전면측 광학 필름은, 이들의 하나 이상의 면내 리타데이션 Re의 편차가 1 nm 이상 10 nm 이하의 범위인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 후면측 광학 필름, 및 전면측 광학 필름의 하나 이상의 Re의 편차가, 2 nm 이상 5 nm 이하의 범위인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 후면측 광학 필름, 및 전면측 광학 필름은, 이들의 하나 이상의 지상축의 편차가 0.1° 이상 2.0° 이하의 범위인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 후면측 광학 필름, 및 전면측 광학 필름의 하나 이상의 지상축의 편차가, 0.3° 이상 1.0° 이하인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 후면측 광학 필름과 후면측 편광자의 교차각, 및 전면측 광학 필름과 전면측 편광자의 교차각은, 이들의 하나 이상의 편차가 0.2° 이상 2.0° 이하의 범위인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 후면측 광학 필름, 및 전면측 광학 필름의 하나 이상의 교차각의 편차가 0.8° 이상 2.0° 이하인 것이 보다 바람직하다.
면내 리타데이션 Re의 편차, 지상축의 편차 및 교차각의 편차는, 액정 표시 장치의 표시면 중의, 표시 장치의 장변 방향과 평행한 어느 선 상에 있어서 20 mm 간격으로 형성한 측정점에 있어서 측정한 결과의, 최대값과 최소값의 차이다.
〔2.3. 시야각 확대 필름〕
본 발명의 액정 표시 장치 A에 있어서, 시야각 확대 필름은, 전면측 편광자보다 전면측에 설치된다. 시야각 확대 필름은, 그 후면측으로부터 입사한 광을, 보다 확산된 상태로 하여 전면측으로부터 출사시키는 필름이다. 도 1의 예에 있어서, 시야각 확대 필름은, 전면측 광학 필름(122F)으로부터 출사한 광을, 보다 확산된 상태에서 전면측으로부터 출사시킨다.
〔2.4. 크레이즈 필름 등의, 구멍 함유부를 갖는 필름〕
시야각 확대 필름의 바람직한 예로는, 구멍 함유부를 갖는 필름을 들 수 있다. 그 더욱 바람직한 예로는, 크레이즈를 갖는 필름을 들 수 있다. 이하에 있어서, 이러한 크레이즈를 갖는 시야각 확대 필름에 대하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 크레이즈를 갖는 시야각 확대 필름을, 간단히 「크레이즈 필름」이라고 하는 경우가 있다.
〔2.4.1. 구멍 함유부를 갖는 필름의 재료〕
크레이즈 필름 등의 구멍 함유부를 갖는 필름의 재료는, 각종 중합체를 포함하는 수지로 할 수 있다. 이러한 중합체의 예로는, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리불화비닐리덴, 폴리메타크릴산메틸, 및 지환 구조 함유 중합체를 들 수 있으나, 크레이즈의 형성의 용이함의 관점에서 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 폴리메타크릴산메틸, 및 지환 구조 함유 중합체가 바람직하다.
폴리스티렌은, 스티렌계 단량체에서 유래하는 반복 단위(이하, 임의로 「스티렌계 단량체 단위」라고 한다.)를 함유하는 중합체이다. 상기의 스티렌계 단량체란, 스티렌 및 스티렌 유도체를 말한다. 스티렌 유도체의 예로는, α-메틸스티렌, o-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-클로로스티렌, p-니트로스티렌, p-아미노스티렌, p-카르복시스티렌, 및 p-페닐스티렌을 들 수 있다. 스티렌계 단량체는, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다. 따라서, 스티렌계 중합체는, 1종류의 스티렌계 단량체 단위를 단독으로 함유하고 있어도 되고, 2종류 이상의 스티렌계 단량체 단위를 임의의 비율로 조합하여 함유하고 있어도 된다.
또한, 폴리스티렌은, 스티렌계 단량체만을 함유하는 단독 중합체 또는 공중합체여도 되고, 스티렌계 단량체와 다른 단량체의 공중합체여도 된다. 스티렌계 단량체와 공중합할 수 있는 단량체의 예로는, 에틸렌, 프로필렌, 부타디엔, 이소프렌, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, α-클로로아크릴로니트릴, N-페닐말레이미드, 아크릴산메틸, 메타크릴산메틸, 아크릴산에틸, 메타크릴산에틸, 무수 말레산, 아크릴산, 메타크릴산, 및 아세트산비닐을 들 수 있다. 이들 단량체는, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
폴리프로필렌은, 프로필렌의 단독 중합체여도 되고, 프로필렌 이외의 단량체와의 공중합체여도 된다. 폴리프로필렌이 공중합체인 경우, 폴리프로필렌은 랜덤 중합체여도 되고, 블록 공중합체여도 되며, 그래프트 중합체여도 된다. 단, 폴리프로필렌이 공중합체인 경우에도, 폴리프로필렌이 포함하는 프로필렌 유래의 반복 단위의 함유율이 높은 것이 바람직하고, 구체적으로는, 80 중량% 이상이 바람직하고, 85 중량% 이상이 보다 바람직하다.
지환 구조 함유 중합체는, (1) 노르보르넨계 중합체, (2) 단환의 고리형 올레핀계 중합체, (3) 고리형 공액 디엔계 중합체, (4) 비닐 지환식 탄화수소계 중합체, 및 (1)~(4)의 수소화물 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 내열성, 기계적 강도 등의 관점에서, 노르보르넨계 중합체 및 그 수소화물이 바람직하다.
구멍 함유부를 갖는 필름의 재료를 구성하는 수지의 중량 평균 분자량은, 겔·퍼미에이션·크로마토그래피에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량으로, 통상 5,000 이상, 바람직하게는 10,000 이상, 보다 바람직하게는 15,000 이상이고, 통상 50,000 이하, 바람직하게는 45,000 이하, 보다 바람직하게는 40,000 이하이다.
구멍 함유부를 갖는 필름을 구성하는 수지는, 필요에 따라 중합체 이외의 임의 성분을 함유하고 있어도 된다. 임의 성분의 예는, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 열 안정제, 광 안정제, 대전 방지제, 분산제, 염소 포착제, 난연제, 결정화 핵제, 강화제, 블로킹 방지제, 방담제, 이형제, 안료, 유기 또는 무기의 충전제, 중화제, 활제, 분해제, 금속 불활성화제, 오염 방지제, 및 항균제를 들 수 있다.
자외선 흡수제의 예는, 옥시벤조페논계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물, 살리실산에스테르계 화합물, 벤조페논계 자외선 흡수제, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 아크릴로니트릴계 자외선 흡수제, 트리아진계 화합물, 니켈 착염계 화합물, 및 무기 분체를 들 수 있다. 호적한 자외선 흡수제의 예는, 2,2'-메틸렌비스(4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀), 2-(2'-하이드록시-3'-tert-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2,4-디-tert-부틸-6-(5-클로로벤조트리아졸-2-일)페놀, 2,2'-디하이드록시-4,4'-디메톡시벤조페논, 2,2',4,4'-테트라하이드록시벤조페논을 들 수 있다. 특히 호적한 것의 예는, 2,2'-메틸렌비스(4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀)을 들 수 있다.
구멍 함유부를 갖는 필름을 구성하는 수지가 자외선 흡수제를 함유하는 경우, 자외선 흡수제의 함유량은, 수지 100 중량%당 0.5~5 중량%가 바람직하다.
구멍 함유부를 갖는 필름은, 1층의 수지층만으로 이루어져도 되고, 2층 이상의 수지층을 구비하고 있어도 된다. 구멍 함유부를 갖는 필름이 2층 이상의 수지층을 갖는 경우에는, 각각의 수지층을 구성하는 재료로서, 위에 예시한 재료를 사용할 수 있다. 구멍 함유부를 갖는 필름이 2층 이상의 수지층을 구비하는 경우, 구멍 함유부는, 수지층 중의 1층 이상의 면에 형성할 수 있다. 이 경우, 구멍 함유부가 형성되는 면은, 크레이즈 필름의 최표면이어도 되고, 구멍 함유부를 갖는 필름 내부의 복수의 수지층 사이의 하나 이상의 계면이어도 된다. 예를 들어, 시야각 확대 필름은, 코어층을 포함하는 다층 필름으로 이루어지고, 이러한 코어층에 구멍 함유부로서의 크레이즈를 갖는 것으로 할 수 있다. 그러한 크레이즈 필름은, 후술하는 제조 방법에 의해 제조할 수 있다. 구멍 함유부를 갖는 필름이 2층 이상의 수지층을 구비하는 경우, 각 수지층은 동일한 수지층이어도 되고, 다른 수지층이어도 된다.
구멍 함유부를 갖는 필름의 두께는, 바람직하게는 5 μm 이상, 보다 바람직하게는 10 μm 이상, 더욱 바람직하게는 20 μm 이상이다. 상한에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 100 μm 이하, 보다 바람직하게는 70 μm 이하, 더욱 바람직하게는 40 μm 이하이다. 구멍 함유부를 갖는 필름이 2층 이상의 수지층을 구비하는 경우, 수지층의 합계 두께가 상기의 범위에 들어가는 것이 바람직하다.
시야각 확대 필름에 있어서의 구멍 함유부란, 필름 상의, 다수의 구멍을 포함하는 부분이다. 바람직하게는, 시야각 확대 필름은, 구멍 함유부로서, 서로 대략 평행한 복수의 구멍 함유부를 구비한다.
도 5는, 구멍 함유부를 갖는 필름의 구체예인, 크레이즈 필름의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다. 도 5의 예에 있어서, 장척상의 크레이즈 필름(1)은, 그 표면에 서로 평행한 직선상의 크레이즈(2)를 복수 구비한다. 크레이즈(2)는, 다수의 구멍(도 5에 있어서 도시 생략)을 구비한다. 도 5의 예에 있어서, 크레이즈(2)의 길이 방향은, 크레이즈 필름(1)의 TD 방향과 평행한 방향이다.
크레이즈는 구멍을 함유하므로, 크레이즈에 입사한 광은 산란된다. 또한, 구멍을 함유함으로써, 크레이즈의 굴절률은, 필름의 크레이즈가 형성되어 있지 않은 개소의 굴절률보다 낮아지고, 따라서, 크레이즈 필름의 면내에 굴절률이 다른 영역이 혼재하게 된다. 그 결과, 광의 산란 방향의 각도가 확대될 수 있다. 특정한 이론에 구속되는 것은 아니지만, 이러한 광범위로의 광의 산란에 의해, 시야각의 확대가 달성되는 것으로 생각된다.
크레이즈에 함유되어 있는 구멍은, 크레이즈를 갖는 층의 두께 방향으로 관통하고 있어도 되고, 관통하고 있지 않아도 된다. 어느 경우라도, 크레이즈는 구멍을 함유하므로, 크레이즈 필름의 두께 방향으로 깊이가 있는 구조가 된다. 각 크레이즈는, 통상 다수의 구멍을 갖는데, 크레이즈의 구조는 이에 한정되지 않고, 단일의 크랙상의 구멍으로 이루어져 있어도 된다.
복수의 크레이즈는, 서로 대략 평행하게 형성된다. 크레이즈가 서로 「대략 평행」하다는 것은, 본 발명의 효과가 얻어지는 범위 내에서, 서로 이루는 각이 0°를 초과하는 각도여도 된다. 구체적으로는, 바람직하게는 ±40° 이내, 보다 바람직하게는 ±30° 이내의 오차를 갖고 있어도 된다. 서로 「대략 평행」한 크레이즈는, 이러한 각도 관계를 가질 수 있으므로, 크레이즈 필름에 있어서, 복수의 크레이즈는, 서로 교차한 개소를 갖고 있어도 된다.
개개의 크레이즈는, 통상, 대략 직선상의 형상을 갖는다. 크레이즈의 형상이 「대략 직선상」이라는 것은, 본 발명의 효과가 얻어지는 범위 내에서의 습곡을 갖는 경우도 포함한다.
또한, 크레이즈의 형성의 용이함의 관점에서, 크레이즈의 길이 방향은, 크레이즈 필름의 TD 방향과 대략 평행(MD 방향과 대략 수직)한 것이 바람직하다. 이 경우, 도 5에 일례를 나타낸 바와 같이, 크레이즈 필름(1)의 일방의 단부부터 그 단부와 대향하는 타방의 단부까지 직선상으로 형성되어 있을 필요는 없다.
서로 이웃하는 크레이즈의 간격(P)은, 일정해도 되고, 랜덤이어도 된다. 예를 들어, 도 5에 나타내는 예에서는, 서로 이웃하는 크레이즈(2)의 간격(P)은, 일정하지 않고 랜덤한 간격으로 되어 있다. 높은 시야각 확대의 효과를 얻는 관점에서, 크레이즈의 간격은 랜덤인 것이 바람직하다.
서로 이웃하는 크레이즈의 간격(P)은, 특별히 한정되지 않지만, 양호한 표시 화면 품질을 얻는 등의 관점에서는, 좁은 간격인 것이 바람직하다. 이러한 간격(P)에 대하여, 구체적으로는, 바람직하게는 50 μm 이하, 보다 바람직하게는 40 μm 이하, 더욱 바람직하게는 30 μm 이하로 할 수 있다. 간격(P)이 랜덤인 경우, 크레이즈 필름 중의 간격(P)의 최대값이, 당해 상한 이하인 것이 바람직하다.
크레이즈 필름에 있어서의 크레이즈란, 필름에 형성되는 대략 직선상의 균열을 말한다. 크레이즈는 통상, 이러한 균열 사이에 있어서 형성되는 피브릴과, 그 사이에 형성되는, 구멍으로서의 보이드를 갖는다. 피브릴이란, 수지를 구성하는 분자가 섬유화함으로써 얻어진 섬유를 말한다.
도 6은, 크레이즈의 구조의 일례를 나타내는 확대 모식도이다. 도 6에 있어서, 크레이즈(21)는 다수의 가늘고 긴 피브릴(22)과, 그 사이에 존재하는 보이드(23)를 갖고 있다. 피브릴(22)은 통상, 크레이즈의 길이 방향과 대략 직교하는 방향으로 연장하여 존재한다. 이러한 구조를 갖는 크레이즈는, 필름을 크레이즈 가공함으로써 형성할 수 있다. 필름을 크레이즈 가공하고, 필름에 압력을 가함으로써, 필름에 균열을 형성시키고, 또한, 균열의 간극 내에 있어서, 수지를 구성하는 분자를 섬유화시켜, 피브릴과 그 사이의 보이드를 형성시킬 수 있다. 크레이즈 가공의 상세는 후술한다.
피브릴의 직경은, 통상 5 nm~50 nm이고, 바람직하게는 10 nm~40 nm이다. 크레이즈에 있어서의 보이드의 직경은, 통상 5 nm~45 nm이고, 바람직하게는 10 nm~30 nm이다.
본원에 있어서 시야각 확대 필름이 구멍 함유부를 갖는 경우, 이러한 구멍 함유부의 폭은, 바람직하게는 20 nm 이상, 보다 바람직하게는 30 nm 이상, 보다 더 바람직하게는 200 nm 이상이고, 바람직하게는 1000 nm 이하, 보다 바람직하게는 800 nm 이하이다. 구멍 함유부가 크레이즈인 경우, 이러한 크레이즈의 폭이, 상술한 범위가 되는 것이 바람직하다. 여기에서의 피브릴의 직경, 보이드의 직경, 구멍 함유부의 폭 및 크레이즈의 폭의 값은, 평균값이며, 구체적으로는 크레이즈가 발현하고 있는 영역 등의 구멍 함유부를 갖는 영역 중 임의의 3개소를 주사형 전자 현미경으로 관찰하여, 크레이즈 등의 구멍 함유부의 크기, 및 피브릴과 보이드의 크기를 측정함으로써 구할 수 있다.
통상, 제조 효율을 높이는 관점에서, 구멍 함유부를 갖는 필름은 장척의 필름으로서 제조된다. 장척의 구멍 함유부를 갖는 필름을 원하는 형상으로 잘라냄으로써, 매엽의, 구멍 함유부를 갖는 필름을 제조할 수 있다.
구멍 함유부를 갖는 필름은, 광학 이방성이 작고 실질적으로 광학적으로 등방성의 필름이어도 되고, 광학적으로 이방성의 필름이어도 된다.
액정 표시 장치 A에 있어서는, 크레이즈 필름 등의 구멍 함유부를 갖는 필름은 광학적으로 이방성의 필름인 것이 바람직하다. 구멍 함유부를 갖는 필름이 광학적으로 이방성의 필름인 경우, 그 면내 리타데이션 Re는, 바람직하게는 360 nm 이하, 보다 바람직하게는 330 nm 이하, 더욱 바람직하게는 300 nm 이하이다. 하한에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 10 nm 이상, 보다 바람직하게는 20 nm 이상, 더욱 바람직하게는 30 nm 이상이다. 또한, 두께 방향의 리타데이션 Rth는, 바람직하게는 400 nm 이하, 보다 바람직하게는 350 nm 이하, 더욱 바람직하게는 300 nm 이하이다. 하한에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 10 nm 이상, 보다 바람직하게는 20 nm 이상, 더욱 바람직하게는 30 nm 이상이다. 본원에 있어서, 시야 확대 필름이, 크레이즈 필름 등의 구멍 함유부를 갖는 필름인 경우, 그 리타데이션 등의 광학적 이방성은, 구멍 함유부가 존재하지 않는 개소에 있어서의 값으로 할 수 있다.
구멍 함유부를 갖는 필름의 전체 광선 투과율은, 바람직하게는 70% 이상, 보다 바람직하게는 80% 이상이다. 광선 투과율은, JIS K0115에 준거하여, 분광 광도계(닛폰 분광(주)사 제조, 자외 가시 근적외 분광 광도계 「V-570」)를 사용해 측정할 수 있다.
〔2.4.2. 크레이즈 필름의 제조 방법〕
크레이즈 필름은, 기지의 방법 등의 임의의 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들어, 크레이즈의 형성에 제공하기 위한 필름을 제조한 후, 그 필름의 면에 크레이즈를 형성함으로써, 크레이즈 필름을 제조할 수 있다. 본원에 있어서는, 이러한, 크레이즈의 형성에 제공하기 위한 필름을, 간단히 「재료 필름」이라고 하는 경우가 있다.
〔2.4.2a. 재료 필름의 제조〕
재료 필름의 제조 방법의 예로는, 사출 성형법, 압출 성형법, 프레스 성형법, 인플레이션 성형법, 블로우 성형법, 캘린더 성형법, 주형 성형법, 및 압축 성형법을 들 수 있다.
재료 필름을 제조할 때의 용융 수지 온도 등의 조건은, 재료 필름의 종류에 따라 임의 변경할 수 있고, 공지의 조건으로 행할 수 있다.
재료 필름이 2층 이상의 수지층을 구비하는 경우, 재료 필름의 제조 방법의 예로는, 공압출 T 다이법, 공압출 인플레이션법, 공압출 라미네이션법, 드라이 라미네이션, 공유연법, 및 코팅 성형법을 들 수 있다.
재료 필름은, 연신되어 있지 않은 미연신 필름이어도 되고, 연신된 연신 필름이어도 된다. 원하는 크레이즈를 용이하게 형성할 수 있는 관점에서는, 연신 필름이 바람직하다. 연신 방법은, 1축 연신, 및 2축 연신의 어느 것을 채용해도 되지만, 1축 연신이 바람직하다. 그 중에서도, 호적한 실시형태는, 재료 필름의 TD 방향의 1축 연신이다.
연신은, 공지의 연신 장치를 사용하여 행할 수 있다. 연신 장치의 예는, 종1축 연신기, 텐터 연신기, 버블 연신기, 및 롤러 연신기를 들 수 있다.
연신 온도는, 바람직하게는 (TG - 30℃) 이상, 보다 바람직하게는 (TG - 10℃) 이상이고, 바람직하게는 (TG + 60℃) 이하, 보다 바람직하게는 (TG + 50℃) 이하이다. 여기서, 「TG」란, 수지의 유리 전이 온도를 나타낸다.
연신 배율은, 1.2배~5배가 바람직하고, 1.5배~4배가 보다 바람직하며, 2배~3배가 더욱 바람직하다. 2축 연신과 같이 다른 복수의 방향으로 연신을 행하는 경우, 각 연신 방향에 있어서의 연신 배율의 곱으로 나타내어지는 총 연신 배율이, 상기의 범위에 들어가는 것이 바람직하다.
〔2.4.2b. 크레이즈의 형성〕
재료 필름을 제조 후, 재료 필름의 면 상에 크레이즈를 형성함으로써, 크레이즈 필름을 제조할 수 있다.
크레이즈를 형성하는 구체적인 방법의 예로는, 크레이즈 가공을 들 수 있다. 크레이즈 가공을 행함으로써, 크레이즈 필름을 효율적으로 제조할 수 있다.
크레이즈 가공은, 기지의 방법 등의 임의의 방법으로 행할 수 있다. 크레이즈 가공의 예로는, 일본 공개특허공보 평6-82607호, 일본 공개특허공보 평7-146403호, 일본 공개특허공보 평9-166702호, 일본 공개특허공보 평9-281306호, WO2007/046467호, 일본 공개특허공보 2006-313262호, 일본 공개특허공보 2009-298100호, 및 일본 공개특허공보 2012-167159호에 기재되어 있는 방법을 들 수 있다.
크레이즈 가공의 구체예를, 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다. 도 7은, 크레이즈 가공 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 8은, 도 7의 블레이드 부근을 확대하여 모식적으로 나타내는 측면도이다. 도 8에서는, 장치를 TD 방향으로부터 관찰하고 있다.
도 7의 예에 있어서, 크레이즈 가공 장치(70)는, 권출 롤(41), 반송 롤(42 및 43), 그리고 블레이드(3)를 구비한다. 블레이드(3)는, TD 방향과 평행한 방향으로 연장하는 에지(30E)를 구비한다.
크레이즈 가공 장치(70)의 조작에 있어서, 권출 롤(41)로부터 화살표(A11) 방향으로 반송된 장척의 재료 필름(5)은, 반송 롤(42 및 43)에 의해, 블레이드(3)의 에지(30E)에 대하여 가압된 상태에서 지지되어 반송된다. 이에 의해, 재료 필름(5)에 압력을 가할 수 있다. 그 결과, 재료 필름(5)의 표면에 가압에 의한 변형이 발생하고, TD 방향과 대략 평행한 방향으로 연장하는 크레이즈(2)가 형성되어, 크레이즈 필름(1)을 제조할 수 있다.
크레이즈 가공에 있어서, 블레이드(3)가 재료 필름(5)에 접하는 각도는, 원하는 크레이즈가 형성되는 각도로 임의 조정할 수 있다. 당해 각도는, 도 7 및 도 8의 예에서는, 에지(30E)의 연장 방향으로부터 관찰한 블레이드(3)의 중심선(30C)과, 재료 필름(5)의 하류측의 표면이 이루는 각도(θ)로서 나타내어진다. 각도(θ)는, 10°~60°가 바람직하고, 15°~50°가 보다 바람직하며, 20°~40°가 더욱 바람직하다.
재료 필름에 블레이드를 갖다 댈 때에, 재료 필름에 부여하는 장력은, 원하는 크레이즈가 형성되는 값으로 임의 조정할 수 있다. 당해 장력은, 10 N/m~300 N/m이 바람직하고, 50 N/m~200 N/m이 보다 바람직하다.
재료 필름에 연신 처리 및 크레이즈 가공의 양방을 행하는 경우, 크레이즈 가공은, 재료 필름의 연신 처리 전에 행하여도 되고, 연신 처리와 동시에 행하여도 된다.
재료 필름으로서, 2층 이상의 수지층을 구비하는 필름을 사용하고, 이러한 필름에 크레이즈 가공을 행한 경우, 2층 이상의 수지층의 전부에 크레이즈가 발생하는 경우도 있고, 일부의 수지층에만 크레이즈가 발생하는 경우도 있다. 또한, 일부의 수지층에만 크레이즈가 발생하는 경우에는, 최표면의 층에 크레이즈가 발생하는 경우도 있고, 내측의 층에 크레이즈가 발생하는 경우도 있다.
예를 들어, 비교적 부서지기 쉬운 재질의 코어층과, 그 표면 및 이면의, 비교적 유연한 재질의 스킨층으로 이루어지는 재료 필름에 크레이즈 가공을 행한 경우, 코어층에만 크레이즈가 발생할 수 있다. 그러한 다층 필름도, 크레이즈 필름으로서 사용할 수 있다. 이 경우, 코어층의 재료의 예로는, 상술한 폴리스티렌을 포함하는 수지를 들 수 있고, 스킨층의 재료의 예로는, 아크릴계의 수지를 들 수 있다. 이러한 다층 필름은, 시야각 확대 필름으로서 기능함과 동시에, 편광자를 보호하는 보호 필름으로서도 기능할 수 있다.
그 때문에, 액정 표시 장치 A에 있어서는, 이러한 다층 필름을 전면측 편광자의 전면측에 설치하여, 전면측의 보호 필름을 생략한 액정 표시 장치를 구성할 수 있다. 액정 표시 장치 B에 있어서는, 이러한 다층 필름을 전면측 편광자의 후면측에 설치하여, 후면측의 보호 필름을 생략한 액정 표시 장치를 구성할 수 있다. 또한, 이러한 다층 필름으로서, 상술한 자외선 흡수제를 포함하여 자외선 흡수 기능을 갖는 것을 사용함으로써, 박형이면서 자외선에 대한 내구성도 갖는 액정 표시 장치를 구성할 수 있다. 이 경우, 자외선 흡수제를 포함하는 층은, 코어층, 스킨층, 또는 이들 양방으로 할 수 있으나, 코어층을 자외선 흡수제를 포함하는 층으로 함으로써, 압출 성형에 의해 용이하게 성형할 수 있고, 또한, 압출 성형시에 자외선 흡수제의 휘발을 방지할 수 있으며, 그 결과, 고품질의 다층 필름을 용이하게 제조할 수 있다.
〔2.4.3. 구멍 함유부를 갖는 필름의 배치〕
일반적으로, 액정 표시 장치를 흑색 표시로부터 명도를 서서히 높여 백색 표시로 하도록 조작한 경우, 표시 화면의 휘도도 서서히 상승하게 된다. 예를 들어, 액정 표시 장치의 표시 화면에 8 비트 그레이 스케일(흑색 표시를 0, 백색 표시를 255로 하고, 중간 계조는 0 내지 255의 값으로 표현된다.)을 표시시키도록 조작한 경우, 스케일을 0부터 255까지 상승시킴에 따라, 표시 화면의 휘도도 상승한다. 그러나, 관찰하는 방향에 따라서는, 명도를 서서히 상승시키는 조작을 행하면, 그에 반하여 표시 화면의 휘도가 하강하는 경우가 있다. 이와 같이, 표시 장치에 표시시키는 명도를 상승 또는 하강시키는 조작과, 실제의 표시 화면의 휘도의 상승 또는 하강이 일치하지 않는 것을, 「계조 반전」이라고 한다. 계조 반전은, 액정 표시 장치의 표시 화면을 경사 방향으로부터 시인하였을 때에, 어느 방위 각도에 있어서 보이는 경우가 있다.
계조 반전이 발생하는 경우에 있어서도, 계조 반전이 발생하지 않는 경우에 있어서도, 그 이외에 시야각을 좁게 하는 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어, Δγ의 값이 커지는 문제가 발생할 수 있다. Δγ란, 정면 방향(편각 0°)으로부터의 관찰에 있어서의 명도의 변화와 경사 방향(예를 들어 편각 75°)으로부터의 관찰에 있어서의 명도의 변화의 차이의 지표이다. 구체적으로는, 정면 방향 및 경사 방향의 각각의 관찰에 있어서, 그레이 스케일 0에 있어서의 휘도를 0%, 그레이 스케일 255에 있어서의 휘도를 100%로 한 규격화 휘도를 구하고, 그레이 스케일의 각각의 계조에 있어서, 정면 방향의 규격화 휘도와 편각 75° 방향의 규격화 휘도의 차의 절대값을 구하여, 그들의 값 중의 최대값을 Δγ(%)로 한다.
액정 표시 장치의 시야각 확대 필름으로서 크레이즈 필름 등의 구멍 함유부를 갖는 필름을 사용하는 경우, 표시 화면을 경사 편각 방향으로부터 시인하였을 때에 계조 반전하는 방위 각도와 크레이즈 등의 구멍 함유부의 길이 방향이 이루는 각을 수직으로 함으로써, 그러한 계조 반전을 저감하고, Δγ를 저감하여, 시야 각도를 확대할 수 있다.
계조 반전하는 방위 각도 및 Δγ가 상승하는 방위 각도는 일방향에 한정되지 않고, 2방향, 혹은 어느 정도의 확대를 가진 각도 범위인 경우도 있다. 그 경우에는, 그 중에서, 가장 시야각을 확대하고 싶은 방향을 정하고, 당해 방향과 수직한 방향으로, 구멍 함유부의 길이 방향을 설정할 수 있다.
도 1의 예와 같이, VA 모드의 액정 셀을 구비하는 액정 표시 장치에 있어서, 시야각 확대 필름으로서 크레이즈 필름 등의 구멍 함유부를 갖는 필름을 설치하는 경우, 그 배치는, 구멍 함유부의 길이 방향이 전면측 편광자의 흡수축에 대하여 평행 또는 수직 방향, 특히 평행 방향으로 하는 것이 바람직하다. 이러한 방향으로 구멍 함유부를 갖는 필름을 배치함으로써, 계조 반전 또는 Δγ 상승을 일으키는 방위 각도에 있어서, 구멍 함유부에 의한 유효한 시야각 확대의 효과를 달성할 수 있다.
도 1의 예에서는, 시야각 확대 필름은 1층만을 설치하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 2층 이상의 시야각 확대 필름을 설치해도 된다. 예를 들어, 계조 반전 또는 Δγ 상승하는 방위 각도가 2방향 이상 있는 경우, 구멍 함유부를 갖는 필름을 2매 이상 적층하고, 각각의 구멍 함유부의 길이 방향과, 각각의 계조 반전 또는 Δγ 상승하는 방위 각도가 수직한 방향이 되도록 배치하여, 각각의 각도에 있어서의 시야각을 확대할 수 있다.
〔2.5. 시야각 확대 필름에 부수하는 임의의 층〕
본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 시야각 확대 필름은, 임의의 층을 수반하여 설치되어 있어도 된다. 예를 들어, 본 발명의 액정 표시 장치 A는, 시야각 확대 필름의 전면측의 표면에 하드 코트층을 더 구비할 수 있다. 이러한 하드 코트층을 포함함으로써, 시야각 확대 필름이, 전면측 편광자를 보호하는 기능, 및 액정 표시 장치의 표시면을, 장치 사용시에 있어서의 외부로부터의 기계적 영향으로부터 보호하는 기능도 발현하는 것이 가능하게 되고, 그 결과, 그들 기능 발현을 위하여 별도 설치될 수 있는 보호 필름을 생략할 수 있어, 장치의 두께를 저감할 수 있다.
하드 코트층은, 중합성 단량체의 경화물로서 형성할 수 있다. 구체적으로는, 중합성 단량체를 포함하는 액상 조성물을 하드 코트액으로서 조정하고, 이것을 다른 층의 표면에 도포하여, 중합성 단량체를 중합시키고, 또한 필요에 따라 건조의 공정을 행함으로써, 하드 코트층을 형성할 수 있다. 하드 코트액은, 중합성 단량체로는, (메트)아크릴로일기를 1분자 중에 3개 이상 갖는 화합물을, 중합성 단량체의 전량의 50 중량% 이상 포함하는 액상 조성물이 바람직하다. 이러한 하드 코트액은, 통상, 활성 에너지선의 조사에 의해 경화할 수 있다.
(메트)아크릴로일기를 1분자 중에 3개 이상 갖는 화합물로는, 예를 들어, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
또한, (메트)아크릴로일기를 1분자 중에 3개 이상 갖는 화합물은, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다. 예를 들어, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트와 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트의 조합; 디펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트와 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트와 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트의 조합을 사용해도 된다.
그 중에서도, 하드 코트액으로는, 1분자 중에 (메트)아크릴로일기를 4개 이상 갖는 화합물을, 중합성 단량체의 전량의 60 중량% 이상 포함하는 액상 조성물이 바람직하다. 나아가서는, 하드 코트액으로는, 1분자 중에 (메트)아크릴로일기를 4개 갖는 화합물, 5개 갖는 화합물, 및 6개 갖는 화합물을, 합계로 중합성 단량체의 전량의 80 중량% 이상 포함하는 액상 조성물이 특히 바람직하다.
또한 예를 들어, 본 발명의 액정 표시 장치는, 시야각 확대 필름의 표면에 이(易)접착층을 더 구비할 수 있다. 이러한 이접착층을 가짐으로써, 시야각 확대 필름과 다른 층의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 액정 표시 장치 A의 경우, 시야각 확대 필름의 후면측의 표면에 이접착층을 더 구비할 수 있다. 이러한 이접착층을 가짐으로써, 전면측 편광자와 시야각 확대 필름의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 또한, 액정 표시 장치 B의 경우, 이접착층은, 시야각 확대 필름의 전면측, 후면측, 또는 이들 양방에 형성할 수 있다. 시야각 확대 필름의 전면측에 이접착층을 형성함으로써, 예를 들어 시야각 확대 필름과 전면측 광학 필름의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 또한, 시야각 확대 필름의 후면측에 이접착층을 형성함으로써, 예를 들어 시야각 확대 필름과 액정 셀의 밀착성을 향상시킬 수 있다.
이접착층은, 우레탄 수지를 포함하는 조성물 X에 의해 형성할 수 있다. 바람직한 양태에 있어서, 조성물 X는, 우레탄 수지를 수계 우레탄 수지로서 포함한다. 수계 우레탄 수지란, 물 등의 수계의 매체에 분산된 형태로 존재할 수 있는 우레탄 수지이다. 이접착층은, 다른 층의 표면에 조성물 X를 도포하여 도막을 형성하고, 이것에 필요에 따라 건조시키는 등의 조작을 행하여 경화시켜 형성할 수 있다.
수계 우레탄 수지로는, 예를 들어, (i) 1분자 중에 평균 2개 이상의 활성 수소를 함유하는 성분과 (ii) 다가 이소시아네이트 성분을 반응시켜 얻어지는 수계 우레탄 수지, 또는, 상기 (i) 성분 및 (ii) 성분을 이소시아네이트기 과잉의 조건 하에서, 반응에 불활성이고 물과의 친화성이 큰 유기 용매 중에서 우레탄화 반응시켜 이소시아네이트기 함유 프리폴리머로 하고, 이어서, 그 프리폴리머를 중화, 사슬 신장제를 사용하여 사슬 신장하고, 물을 첨가하여 분산체로 함으로써 제조되는 수계 우레탄 수지 등을 들 수 있다. 이들 수계 우레탄 수지 중에는 산 성분(산 잔기)을 함유시켜도 된다. 이소시아네이트기를 블록제(페놀류, 카프로락탐류, 옥심류, 활성 메틸렌류, 하이드라진류 등)로 마스크해도 된다. 이들 중에서, 활성 메틸렌류, 하이드라진류가, 블록제의 괴리 온도가 낮기 때문에, 특히 바람직하다.
이소시아네이트기 함유 프리폴리머의 사슬 신장 방법으로는, 기지의 방법을 임의 채용할 수 있다. 예를 들어, 사슬 신장제로서, 물, 수용성 폴리아민, 글리콜류 등을 사용하고, 이소시아네이트기 함유 프리폴리머와 사슬 신장제 성분을, 필요에 따라 촉매의 존재 하에서 반응시킴으로써 행할 수 있다.
상기 (i) 성분의 1분자 중에 평균 2개 이상의 활성 수소를 함유하는 성분으로는, 수산기성의 활성 수소를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 화합물의 구체예로는, 디올 화합물, 폴리에테르디올, 폴리에스테르디올, 폴리에테르에스테르디올, 폴리카보네이트디올, 및 이들의 조합을 들 수 있다.
상기 (i) 성분과 반응시키는 (ii) 다가 이소시아네이트 성분으로는, 1분자 중에 평균 2개 이상의 이소시아네이트기를 함유하는 지방족, 지환족 또는 방향족의 화합물을 사용할 수 있다.
수계 우레탄 수지의 성분의 보다 상세한 양태로는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2012-073552호에 기재된 것을 임의 채용할 수 있다.
수계 우레탄 수지로는, 시판되고 있는 수계 우레탄 수지를 그대로 사용하는 것도 가능하며, 예를 들어, 아사히덴카 공업(주) 제조의 「아데카 본타이터」 시리즈, 미츠이 토아츠 화학(주) 제조의 「올레스터」 시리즈, 다이닛폰 잉크 화학 공업(주) 제조의 「본딕」 시리즈, 「하이드란」 시리즈, 바이엘사 제조의 「임프라닐」 시리즈, 닛폰 소프란(주) 제조의 「소프라네이트」 시리즈, 카오(주) 제조의 「포이즈」 시리즈, 산요 화성 공업(주) 제조의 「산프렌」 시리즈, 호도가야 화학 공업(주) 제조의 「아이제럭스」 시리즈, 다이이치 공업 제약(주) 제조의 「슈퍼플렉스」 시리즈, 「엘라스트론」 시리즈, 제네카(주) 제조의 「네오레즈」 시리즈 등을 사용할 수 있다.
〔2.6. 시야각 및 콘트라스트〕
도 1에 나타내는 액정 표시 장치(100)는, 상술한 구성을 취함으로써, 여러 가지 방위각에 있어서의 경사 방향으로부터의 시인성을 향상시키고, 또한 콘트라스트비를 높일 수 있다. 특히, 명소 콘트라스트비를 현저하게 높일 수 있다.
〔3. 제2 실시형태: VA 모드 셀 파트 2〕
도 2는, 본 발명의 액정 표시 장치 A의 다른 일례를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 2에 있어서, 액정 표시 장치(200)는, 후면측 광학 필름(122R) 대신에 후면측 광학 필름(222R)을 구비하고, 전면측 광학 필름(122F) 대신에 전면측 광학 필름(222F)을 구비하고, 후면측 편광자(121R) 및 후면측 광학 필름(222R)은 후면측 광학 적층체(220R)를 구성하고, 전면측 편광자(121F) 및 전면측 광학 필름(222F)은 전면측 광학 적층체(220F)를 구성하는 점에 있어서, 도 1에 나타내는 액정 표시 장치(100)와 다르고, 그 밖의 점에 있어서 공통되어 있다. 따라서, 후면측 광학 필름(222R) 및 전면측 광학 필름(222F) 이외의 구성 요소 및 임의의 구성 요소에 관한 바람직한 양태도, 이하에 서술하는 점 이외에는, 액정 표시 장치(100)에 대하여 설명한 것과 동일하다.
도 2에 나타내는 예에서는, 액정 셀(130VA)이 직선 편광 VA 모드 셀이고, 이러한 액정 셀과 조합하여 설치하는 후면측 광학 필름(222R) 및 전면측 광학 필름(222F)으로는, nx ≥ ny > nz의 굴절률 관계를 만족하는 필름을 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는, 면내 리타데이션 Re가 0~120 nm이고, 두께 방향의 리타데이션 Rth가 100 nm~500 nm인 이축성의 필름을 채용할 수 있다. 이러한 필름을 구성하는 재료의 예로는, 액정 표시 장치(100)의 후면측 광학 필름(122R) 및 전면측 광학 필름(122F)에 대한 예로서 든 것과 동일한 것을 들 수 있다.
도 2에 나타내는 액정 표시 장치(200)는, 도 1에 나타내는 액정 표시 장치(100)와 마찬가지로, 여러 가지 방위각에 있어서의 경사 방향으로부터의 시인성을 향상시키고, 또한 콘트라스트비를 높일 수 있다. 특히, 명소 콘트라스트비를 현저하게 높일 수 있다.
〔4. 제3 실시형태: IPS 모드 셀〕
도 3은, 본 발명의 액정 표시 장치 A의 또 다른 일례를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 3에 있어서, 액정 표시 장치(300)는, 후면측 광학 필름(122R) 대신에 후면측 광학 필름(322R)을 구비하고, 전면측 광학 필름(122F) 대신에 전면측 광학 필름(322F)을 구비하고, 후면측 편광자(121R) 및 후면측 광학 필름(322R)은 후면측 광학 적층체(320R)를 구성하고, 전면측 편광자(121F) 및 전면측 광학 필름(322F)은 전면측 광학 적층체(320F)를 구성하는 점, 그리고, 액정 셀로서, VA 모드 셀인 액정 셀(130VA) 대신에 IPS 모드 셀인 액정 셀(330IPS)을 구비하는 점에 있어서, 도 1에 나타내는 액정 표시 장치(100)와 다르고, 그 밖의 점에 있어서 공통되어 있다. 따라서, 액정 셀(330IPS), 후면측 광학 필름(322R) 및 전면측 광학 필름(322F) 이외의 구성 요소 및 임의의 구성 요소에 관한 바람직한 양태도, 이하에 서술하는 점 이외에는, 액정 표시 장치(100)에 대하여 설명한 것과 동일하다. IPS 모드의 액정 셀은, 노멀리 화이트 모드 및 노멀리 블랙 모드를 어느 것이나 채용할 수 있으나, 통상은 노멀리 블랙 모드로 할 수 있다.
〔4.1. 후면측 광학 필름 및 전면측 광학 필름〕
IPS 모드 셀인 액정 셀(330IPS)과 조합하여 설치하는 후면측 광학 필름(322R) 및 전면측 광학 필름(322F)으로는, nz > nx, nz > ny의 적어도 일방을 만족하는 것을 채용할 수 있다. 보다 바람직하게는, nz > nx, nz > ny, nx ≒ ny, 및 nz > (nx + ny)/2의 요건을 만족하는 것, 또는 0 < Nz < 1의 요건을 만족하는 것인 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서, nx ≒ ny란 nx와 ny가 완전히 동일한 경우뿐만 아니라, 실질적으로 동일한 것을 포함한다. 여기서, 「nx와 ny가 실질적으로 동일한 경우」란, Re가 0 nm~10 nm인 것을 포함하고, 바람직하게는 0 nm~6 nm이고, 더욱 바람직하게는 0 nm~4 nm이다. 이러한 광학 필름의 구체예 및 그 제조 방법의 예로는, 국제 공개 제2006/54695호, 일본 공개특허공보 2005-43740호, 및 일본 공개특허공보 2006-235085호에 기재되는 것을 들 수 있다.
후면측 광학 필름(322R) 및 전면측 광학 필름(322F)으로서 바람직한 것 중, 광학 이방성을 갖는 것의 예로는, 고유 복굴절이 마이너스인 재료를 포함하는 층, 디스코틱 액정 분자 혹은 리오트로픽 액정 분자를 포함하는 층, 및 이성화 물질을 포함하는 층을 들 수 있다. 이들의 구체예로는, 예를 들어 국제 공개 제2006/035635호에 기재되는 것을 들 수 있다. 또한, 고유 복굴절이 마이너스인 재료의 다른 구체예로는, 예를 들어 일본 공개특허공보 2011-076026호에 기재되는 것을 들 수 있다.
후면측 광학 필름(322R) 및 전면측 광학 필름(322F)으로서 바람직한 것 중, 광학 이방성을 갖는 것의 가일층의 예로는, 고유 복굴절값이 플러스인 재료로 이루어지는 A층과 고유 복굴절값이 마이너스인 재료로 이루어지는 B층을 포함하는 적층 필름을 들 수 있다. 그러한 재료의 예로는, 일본 공개특허공보 2009-223163호에 기재되는 것을 들 수 있다.
후면측 광학 필름(322R) 및 전면측 광학 필름(322F)으로서 바람직한 것의 다른 예로는, 실질적으로 광학적으로 등방성을 갖는 광학 소자를 들 수 있다. 이러한 광학 소자를 사용함으로써, IPS 모드 셀과의 조합에 있어서, 넓은 시야각 및 높은 콘트라스트비를 달성할 수 있다.
이러한 광학 소자의 구체예로는, 하기 식(1) 및 (2)를 만족하는 광학 소자를 들 수 있다. 이하에 있어서, 이 광학 소자를 「제1 광학 소자」라고 하는 경우가 있다.
Re ≤ 10 nm …(1)
|Rth| ≤ 10 nm …(2)
제1 광학 소자의 Re는, 바람직하게는 0 nm~10 nm이고, 더욱 바람직하게는 0 nm~6 nm이고, 특히 바람직하게는 0 nm~4 nm이며, 가장 바람직하게는 0 nm~2 nm이다. 제1 광학 소자의 Re를 상기의 범위로 함으로써, 경사 방향의 광 누출량이 작고, 선명한 화상을 표시할 수 있는 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.
제1 광학 소자의 Rth의 절대값(|Rth|)은, 바람직하게는 10 nm 이하이고, 더욱 바람직하게는 8 nm 이하이고, 특히 바람직하게는 6 nm 이하이며, 가장 바람직하게는 4 nm 이하이다. 제1 광학 소자의 Rth의 절대값을 상기의 범위로 함으로써, 경사 방향의 광 누출량이 작고, 선명한 화상을 표시할 수 있는 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.
제1 광학 소자는, 실질적으로는 광학적으로 등방성을 갖지만, 실용 범위에서는 지상축이 검출되는 경우가 있다. 그러한 경우에는, 바람직하게는, 제1 광학 소자는, 그 지상축이 인접하는 편광자의 흡수축과 평행 또는 직교가 되도록, 특히 평행이 되도록 배치하는 것이, 넓은 시야각 및 큰 콘트라스트비를 얻음에 있어서 바람직하다.
제1 광학 소자는, 실질적으로 광학적으로 등방성을 갖는 1층의 필름이어도 되고, 2매 이상의 위상차 필름으로 구성되는 적층체여도 된다. 표시 균일성, 및 얇기의 관점에서는, 1층의 필름인 것이 바람직하다. 제1 광학 소자가 2매 이상의 위상차 필름으로 구성되는 적층체인 경우, 각각의 위상차 필름의 Re 및 Rth의 합계가, 제1 광학 소자의 Re 및 Rth와 각각 동등해지도록, 각각의 Re 및 Rth를 설정할 수 있다. 예를 들어, 제1 광학 소자는, Re가 10 nm이고, Rth가 60 nm인 위상차 필름과, Re가 10 nm이고, Rth가 -60 nm인 위상차 필름을, 각각의 지상축이 서로 직교하도록 2매 적층하여 얻을 수 있다. 2매의 위상차 필름을 각각의 지상축이 직교하도록 배치함으로써, 광학 소자의 Re를 작게 할 수 있다.
제1 광학 소자의 전체 두께는, 그 구성에 따라서도 다르지만, 바람직하게는 10 μm~200 μm이고, 더욱 바람직하게는 20 μm~200 μm이고, 특히 바람직하게는 30 μm~150 μm이며, 가장 바람직하게는 30 μm~100 μm이다. 상기의 범위로 함으로써, 광학적 균일성이 우수한 광학 소자를 얻을 수 있다.
제1 광학 소자가, 실질적으로 광학적으로 등방성을 갖는 1층의 필름인 경우, 당해 필름은, 열가소성 수지의 필름으로 할 수 있다. 열가소성 수지는, 비정성 폴리머여도 되고, 결정성 폴리머여도 된다. 비정성 폴리머는 투명성이 우수하다는 이점을 갖고, 결정성 폴리머는 강성, 강도, 내약품성이 우수하다는 이점을 갖는다. 열가소성 수지의 필름은, 연신되어 있어도 되고, 연신되어 있지 않아도 된다.
상기 열가소성 수지로는, 아크릴계 수지, 폴리올레핀 수지, 시클로올레핀계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 셀룰로오스계 수지, 스티렌계 수지, 아크릴로니트릴·부타디엔·스티렌계 수지, 아크릴로니트릴·스티렌계 수지, 폴리메타크릴산메틸, 폴리아세트산비닐, 폴리염화비닐리덴계 수지 등의 범용 플라스틱; 폴리아미드계 수지, 폴리아세탈계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 변성 폴리페닐렌에테르계 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지 등의 범용 엔지니어링 플라스틱; 폴리페닐렌술파이드계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리에테르에테르케톤계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 액정성 수지, 폴리아미드이미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리테트라플루오로에틸렌계 수지 등의 슈퍼 엔지니어링 플라스틱 등을 들 수 있다. 상기의 열가소성 수지는, 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 상기의 열가소성 수지는, 임의의 적절한 폴리머 변성을 행하고 나서 사용할 수도 있다. 상기 폴리머 변성으로는, 예를 들어, 공중합, 가교, 분자 말단, 입체 규칙성 등의 변성을 들 수 있다.
제1 광학 소자가, 2매 이상의 위상차 필름으로 구성되는 적층체인 경우, 바람직하게는, 제1 광학 소자는, 하기 식(3) 및 (4)를 만족하는 제1 위상차 필름과 하기 식(5) 및 (6)을 만족하는 제2 위상차 필름을 포함한다.
Re ≤ 10 nm …(3)
10 nm < Rth ≤ 200 nm …(4)
Re ≤ 10 nm …(5)
-200 nm ≤ Rth < -10 nm …(6)
제1 위상차 필름은, 바람직하게는, 실질적으로 광학적으로 마이너스의 일축성을 갖고, 이상적으로는, 법선 방향에 광축을 갖는다. 제1 위상차 필름은, 굴절률 분포가 nx ≒ ny > nz를 만족하는 것이 바람직하다.
제1 위상차 필름의 Rth는, 바람직하게는 10 nm를 초과하고 200 nm 이하이고, 더욱 바람직하게는 20 nm~150 nm이며, 특히 바람직하게는 40 nm~120 nm이다. 상기의 범위이면, 광학적 균일성이 우수한 위상차 필름을 얻을 수 있다.
제1 위상차 필름은, 임의의 적절한 재료에 의해 형성될 수 있다. 제1 위상차 필름으로는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2005-097621호의 단락 [0049]~[0063]에 기재되어 있는 셀룰로오스계 수지를 함유하는 고분자 필름, 일본 공개특허공보 2003-287750호의 단락 [0100]에 기재되어 있는 폴리이미드계 수지를 함유하는 고분자 필름, 일본 공개특허공보 2003-287623호의 단락 [0123]에 기재되어 있는 콜레스테릭 배열로 배향시킨 액정 화합물을 함유하는 조성물의 고화층 및/또는 경화층, 일본 공개특허공보 평7-281028호의 단락 [0068]에 기재되어 있는 디스코틱 액정 화합물을 함유하는 조성물의 고화층 및/또는 경화층, 및 일본 공개특허공보 평9-80233호의 단락 [0034]에 기재되어 있는 수팽윤성 무기 층상 화합물의 고화층 등을 들 수 있다.
제2 위상차 필름은, 바람직하게는, 실질적으로 광학적으로 플러스의 일축성을 갖고, 이상적으로는, 법선 방향에 광축을 갖는다. 제2 위상차 필름은, 굴절률 분포가 nz > nx ≒ ny를 만족하는 것이 바람직하다.
제2 위상차 필름의 Rth는, 바람직하게는 -200 nm 이상 -10 nm 미만이고, 더욱 바람직하게는 -150 nm~-20 nm이며, 특히 바람직하게는 -120 nm~-40 nm이다. 상기의 범위이면, 광학적 균일성이 우수한 위상차 필름을 얻을 수 있다.
제2 위상차 필름은, 임의의 적절한 재료에 의해 형성될 수 있다. 제2 위상차 필름으로는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2002-174725호의 실시예 1이나, 일본 공개특허공보 2003-149441호의 실시예 1에 기재되어 있는 호메오트로픽 배열로 배향시킨 액정 화합물을 함유하는 조성물의 고화층 또는 경화층, 토소 연구·기술 보고 제48권(2004년판)에 기재되어 있는 마이너스의 고유 복굴절을 나타내는 고분자 필름의 2축 연신 필름, 일본 공개특허공보 2005-120352호의 단락 [0074]~[0091]에 기재되어 있는 Rth가 마이너스의 값을 나타내는 셀룰로오스계 수지를 함유하는 고분자 필름 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 제2 위상차 필름은, 호메오트로픽 배열로 배향시킨 액정 화합물을 함유하는 조성물의 고화층 또는 경화층이다. 두께가 얇고, 광학적 균일성이 우수한 것이 얻어지기 때문이다.
〔4.2. 크레이즈 필름 등의 구멍 함유부를 갖는 필름의 배치〕
도 3의 예와 같이, 액정 셀로서 IPS 모드의 셀을 사용하고, 또한 액정 표시 장치의 시야각 확대 필름으로서 크레이즈 필름 등의 구멍 함유부를 갖는 필름을 사용하는 경우에는, 액정 셀로서 VA 모드의 셀을 사용하는 경우와 마찬가지로, 표시 화면을 경사 편각 방향으로부터 시인하였을 때에 계조 반전 또는 Δγ 상승하는 방위 각도와 크레이즈 등의 구멍 함유부의 길이 방향이 이루는 각을 수직으로 함으로써, 그러한 계조 반전 또는 Δγ 상승을 저감하고, 시야 각도를 확대할 수 있다. 계조 반전 또는 Δγ 상승하는 방위 각도는 일방향에 한정되지 않고, 2방향, 혹은 어느 정도의 확대를 가진 각도 범위인 경우도 있다. 그 경우에는, 그 중에서, 가장 시야각을 확대하고 싶은 방향을 정하고, 당해 방향과 수직한 방향으로, 구멍 함유부의 길이 방향을 설정할 수 있다.
도 3의 예와 같이, IPS 모드의 액정 셀을 구비하는 액정 표시 장치에 있어서, 시야각 확대 필름으로서 크레이즈 필름 등의 구멍 함유부를 갖는 필름을 설치하는 경우, 그 배치는, VA 모드의 액정 셀을 구비하는 액정 표시 장치의 경우와 마찬가지로, 크레이즈 등의 구멍 함유부의 길이 방향이 전면측 편광자의 흡수축에 대하여 평행 또는 수직 방향, 특히 평행 방향으로 하는 것이 바람직하다. 이러한 방향에 구멍 함유부를 갖는 필름을 배치함으로써, 계조 반전 또는 Δγ 상승을 일으키는 방위 각도에 있어서, 구멍 함유부에 의한 유효한 시야각 확대의 효과를 달성할 수 있다.
도 3에 나타내는 액정 표시 장치(300)는, 상술한 구성을 취함으로써, 여러 가지 방위각에 있어서의 경사 방향으로부터의 시인성을 향상시키고, 또한 콘트라스트비를 높일 수 있다. 특히, 암소 콘트라스트비를 현저하게 높일 수 있다.
〔5. 제4 실시형태: TN 모드 셀〕
도 4는, 본 발명의 액정 표시 장치 A의 다른 일례를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 4에 있어서, 액정 표시 장치(400)는, 액정 셀로서, VA 모드 셀인 액정 셀(130VA) 대신에 TN 모드 셀인 액정 셀(430TN)을 구비하는 점에 있어서, 도 2에 나타내는 액정 표시 장치(200)와 다르고, 그 밖의 점에 있어서 공통되어 있다. 따라서, 액정 셀(430TN) 이외의 구성 요소 및 임의의 구성 요소에 관한 바람직한 양태는, 이하에 서술하는 점 이외에는, 액정 표시 장치(200)에 대하여 설명한 것과 동일하다.
TN 모드의 액정 셀은, 노멀리 화이트 모드 및 노멀리 블랙 모드를 어느 것이나 채용할 수 있으나, 통상은 노멀리 화이트 모드로 할 수 있다.
액정 표시 장치(400)에 있어서, 후면측 편광자(121R) 및 전면측 편광자(121F)의 흡수축 방향은, 표시 장치의 기능을 발현할 수 있는 방향으로 임의 설정할 수 있다. VA 모드의 액정 셀을 구비하는 경우 및 IPS 모드의 액정 셀을 구비하는 경우와는 달리, TN 모드의 액정 셀을 구비하는 액정 표시 장치(400)에 있어서, 표시면이 직사각형의 형상인 경우에는, 통상, 후면측 편광자 또는 전면측 편광자의 흡수축은, 상기 표시면의 한 변에 대하여, 약 45° 또는 약 135°의 방향이 된다. 또한, 후면측 편광자(121R) 및 전면측 편광자(121F)는, 통상, 서로의 흡수축이, 법선 방향으로부터 관찰한 경우에 직교하도록 배치된다.
도 4의 예와 같이, 액정 셀로서 TN 모드의 셀을 사용하고, 또한 액정 표시 장치의 시야각 확대 필름으로서 크레이즈 필름 등의 구멍 함유부를 갖는 필름을 사용하는 경우에는, 액정 셀로서 VA 모드의 셀을 사용하는 경우와 마찬가지로, 표시 화면을 경사 편각 방향으로부터 시인하였을 때에 계조 반전 또는 Δγ 상승하는 방위 각도와 크레이즈 등의 구멍 함유부의 길이 방향이 이루는 각을 수직으로 함으로써, 그러한 계조 반전 또는 Δγ 상승을 저감하고, 시야 각도를 확대할 수 있다. 계조 반전 또는 Δγ 상승하는 방위 각도는 일방향에 한정되지 않고, 2방향, 혹은 어느 정도의 확대를 가진 각도 범위인 경우도 있다. 그 경우에는, 그 중에서, 가장 시야각을 확대하고 싶은 방향을 정하고, 당해 방향과 수직한 방향으로, 구멍 함유부의 길이 방향을 설정할 수 있다.
통상의 TN 모드의 액정 표시 장치(직사각형의 표시 화면을 갖고, 표시 화면이 대략 수직 방향으로 직립하고, 직사각형의 장변 방향이 수평 방향, 단변 방향이 대략 수직 방향이 되는 상태에서 사용되는 것)에 있어서는, 하측으로부터 관찰하였을 때에 계조 반전 또는 Δγ 상승이 보이는 경우가 많다. 따라서, 도 4의 예와 같이, TN 모드의 액정 셀을 구비하는 액정 표시 장치에 있어서, 시야각 확대 필름으로서 구멍 함유부를 갖는 필름을 설치하는 경우, 그 배치는, 구멍 함유부의 길이 방향과 표시 화면 수평 방향이 이루는 각도가 평행이 되는 배치로 하는 것이 바람직하다. 이러한 방향에 구멍 함유부를 갖는 필름을 배치함으로써, 계조 반전 또는 Δγ 상승을 일으키는 방위 각도에 있어서, 구멍 함유부에 의한 유효한 시야각 확대의 효과를 달성할 수 있다.
도 4에 나타내는 액정 표시 장치(400)는, 도 1에 나타내는 액정 표시 장치(100)와 마찬가지로, 여러 가지 방위각에 있어서의 경사 방향으로부터의 시인성을 향상시키고, 또한 콘트라스트비를 높일 수 있다.
〔6. 제5 실시형태: VA 모드 셀 파트 3〕
도 9는, 본 발명의 액정 표시 장치 B의 일례를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 9에 있어서, 액정 표시 장치(900)는, 광원(111)과, 후면측 편광자(121R)와, 액정 셀(130VA)과, 시야각 확대 필름(940)과, 전면측 편광자(121F)를 이 순서로 구비한다. 이 예에 있어서, 액정 셀(130VA)은, VA 모드의 액정 셀이다. VA 모드의 액정 셀은, 노멀리 화이트 모드 및 노멀리 블랙 모드를 어느 것이나 채용할 수 있으나, 통상은 노멀리 블랙 모드로 할 수 있다.
액정 표시 장치(900)는 또한, 임의의 구성 요소로서, 후면측 편광자(121R)와 액정 셀(130VA) 사이에 설치된 후면측 광학 필름(122R), 및 전면측 편광자(121F)와 시야각 확대 필름(940) 사이에 설치된 전면측 광학 필름(122F)을 더 구비한다. 이 예에 있어서, 후면측 편광자(121R) 및 후면측 광학 필름(122R)은 후면측 원 편광판(120R)을 구성하고, 전면측 편광자(121F) 및 전면측 광학 필름(122F)은 전면측 원 편광판(120F)을 구성한다.
본 발명의 액정 표시 장치 B에 있어서, 시야각 확대 필름은, 액정 셀과 전면측 편광자 사이에 설치된다. 시야각 확대 필름은, 그 후면측으로부터 입사한 광을, 보다 확산된 상태로 하여 전면측으로부터 출사시키는 필름이다. 도 9의 예에 있어서, 시야각 확대 필름은, 액정 셀로부터 출사한 광을, 보다 확산된 상태에서 전면측으로부터 출사시킨다.
본 발명의 액정 표시 장치 B에 있어서, 시야각 확대 필름은, 바람직하게는 등방성이다. 구체적으로는, 시야각 확대 필름의 면내 리타데이션 Re가, Re ≤ 5 nm이고, 또한 두께 방향의 리타데이션 Rth가 |Rth| ≤ 10 nm인 것이 바람직하다. 시야각 확대 필름이 등방성임으로써, 표시면을 경사로부터 관찰하였을 때의 휘도의 저하나 색 불균일을 저감할 수 있다.
본 발명의 액정 표시 장치 B에 있어서, 시야각 확대 필름은, 바람직하게는, 연신되어 있지 않은 필름이다. 여기서 연신되어 있지 않은 필름이란, 필름의 형상으로 성형되고 나서, 시야각 확대 필름으로서의 사용에 제공될 때까지의 동안에, 1.05배를 초과하는 배율에서의 연신이 이루어져 있지 않은 필름을 말한다. 시야각 확대 필름은 또한, 바람직하게는, 압출 성형법에 의해 형성된 필름이다. 이러한 형성 방법을 채용함으로써, 상술한 등방성의 시야각 확대 필름을 용이하게 얻을 수 있다.
본 발명의 액정 표시 장치 B에 있어서는, 시야각 확대 필름이 액정 셀과 전면측 편광자 사이에 설치됨으로써, 시야각 확대 필름이 액정 셀에 가까운 위치에 배치된다. 이에 의해, 화상이 보다 선명해지는 등의 효과가 얻어진다. 구체적으로는, 시야각 확대 필름이, 전면측 편광자보다 전면측 등의, 액정 셀로부터 먼 위치에 배치되면, 액정 셀로부터 먼 위치에 있어서 출사광을 확산시킴으로써, 화상에 흐림을 더하여 화상이 불선명해지는 경우가 있는 것에 대해, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서는, 시야각 확대 필름이 액정 셀에 가까운 위치에 배치되기 때문에, 액정 셀에 가까운 위치에 있어서 출사광을 확산시킴으로써, 화상에 더해지는 흐림을 저감하여, 화상을 보다 선명한 것으로 할 수 있다. 덧붙여, 바람직한 양태로서, 상술한 등방성의 시야각 확대 필름을 채용함으로써, 화상을 선명하게 하는 효과와, 경사로부터 관찰하였을 때의 휘도 향상 및 색 불균일 저감의 효과를 동시에 얻을 수 있다.
본 발명의 액정 표시 장치 B에 있어서의 시야각 확대 필름의 바람직한 예로는, 액정 표시 장치 A와 마찬가지로, 크레이즈 필름 등의 구멍 함유부를 갖는 필름을 들 수 있다. 단, 크레이즈 필름의 제조에 제공하는 재료 필름의 제조 방법으로는, 상술한 각종 제조 방법 중, 등방성의 크레이즈 필름을 얻는 관점에서, 압출 성형법을 채용하는 것이 특히 바람직하다. 재료 필름은, 연신되어 있지 않은 미연신 필름이어도 되고, 연신된 연신 필름이어도 되지만, 등방성의 크레이즈 필름을 얻는 관점에서는, 연신되어 있지 않은 미연신 필름인 것이 바람직하다.
액정 표시 장치(900)의 그 밖의 특징 및 이점은, 제1 실시형태로서 설명한 액정 표시 장치(100)와 동일하게 할 수 있다.
〔7. 제6 실시형태: VA 모드 셀 파트 4〕
도 10은, 본 발명의 액정 표시 장치 B의 다른 일례를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 10에 있어서, 액정 표시 장치(1000)는, 후면측 광학 필름(122R) 대신에 후면측 광학 필름(222R)을 구비하고, 전면측 광학 필름(122F) 대신에 전면측 광학 필름(222F)을 구비하고, 후면측 편광자(121R) 및 후면측 광학 필름(222R)은 후면측 광학 적층체(220R)를 구성하고, 전면측 편광자(121F) 및 전면측 광학 필름(222F)은 전면측 광학 적층체(220F)를 구성하는 점에 있어서, 도 9에 나타내는 액정 표시 장치(900)와 다르고, 그 밖의 점에 있어서 공통되어 있다. 따라서, 후면측 광학 필름(222R) 및 전면측 광학 필름(222F) 이외의 구성 요소 및 임의의 구성 요소에 관한 바람직한 양태도, 이하에 서술하는 점 이외에는, 액정 표시 장치(900)에 대하여 설명한 것과 동일하다.
도 10에 나타내는 예에서는, 액정 셀(130VA)이 직선 편광 VA 모드 셀이고, 이러한 액정 셀과 조합하여 설치하는 후면측 광학 필름(222R) 및 전면측 광학 필름(222F)으로는, nx ≥ ny > nz의 굴절률 관계를 만족하는 필름을 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는, 면내 리타데이션 Re가 0~120 nm이고, 두께 방향의 리타데이션 Rth가 100 nm~500 nm인 이축성의 필름을 채용할 수 있다. 이러한 필름을 구성하는 재료의 예로는, 액정 표시 장치(100)의 후면측 광학 필름(122R) 및 전면측 광학 필름(122F)에 대한 예로서 든 것과 동일한 것을 들 수 있다.
도 10에 나타내는 액정 표시 장치(1000)는, 도 9에 나타내는 액정 표시 장치(900)와 마찬가지로, 여러 가지 방위각에 있어서의 경사 방향으로부터의 시인성을 향상시키고, 또한 콘트라스트비를 높일 수 있다. 특히, 명소 콘트라스트비를 현저하게 높일 수 있다.
〔8. 제7 실시형태: IPS 모드 셀〕
도 11은, 본 발명의 액정 표시 장치 B의 또 다른 일례를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 11에 있어서, 액정 표시 장치(1100)는, 후면측 광학 필름(122R) 대신에 후면측 광학 필름(322R)을 구비하고, 전면측 광학 필름(122F) 대신에 전면측 광학 필름(322F)을 구비하고, 후면측 편광자(121R) 및 후면측 광학 필름(322R)은 후면측 광학 적층체(320R)를 구성하고, 전면측 편광자(121F) 및 전면측 광학 필름(322F)은 전면측 광학 적층체(320F)를 구성하는 점, 그리고, 액정 셀로서, VA 모드 셀인 액정 셀(130VA) 대신에 IPS 모드 셀인 액정 셀(330IPS)을 구비하는 점에 있어서, 도 9에 나타내는 액정 표시 장치(900)와 다르고, 그 밖의 점에 있어서 공통되어 있다. 따라서, 액정 셀(330IPS), 후면측 광학 필름(322R) 및 전면측 광학 필름(322F) 이외의 구성 요소 및 임의의 구성 요소에 관한 바람직한 양태도, 이하에 서술하는 점 이외에는, 액정 표시 장치(900)에 대하여 설명한 것과 동일하다.
도 11에 나타내는 액정 표시 장치에 있어서, 후면측 광학 필름 및 전면측 광학 필름에 대한 특징 및 이점은, 제3 실시형태로서 설명한 액정 표시 장치(300)와 동일하게 할 수 있다. 도 11에 나타내는 실시형태에서는, IPS 모드의 액정 표시 장치(1100)는, 전면측 광학 필름(322F) 및 후면측 광학 필름(322R)의 양방을 갖고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 광학 필름의 일방 또는 양방을 생략해도 된다. 예를 들어, 전면측 광학 필름(322F)을 생략하고, 시야각 확대 필름(940)이 전면측 편광자(121F)에 직접 접하여, 그것에 의해 시야각 확대 필름(940)이 전면측 편광자(121F)를 보호하는 보호 필름의 기능을 겸한 것이어도 된다. 이러한 구성을 가짐으로써, IPS 모드에 의한 광시야각 등의 이점을 향수하면서, 또한 구성이 단순하고 두께가 얇은 표시 장치로 하는 것이 가능하게 된다.
도 11에 나타내는 액정 표시 장치에 있어서, 크레이즈 필름 등의 구멍 함유부를 갖는 필름의 배치에 대한 특징 및 이점은, 제3 실시형태로서 설명한 액정 표시 장치(300)와 동일하게 할 수 있다.
〔9. 제8 실시형태: TN 모드 셀〕
도 12는, 본 발명의 액정 표시 장치 B의 다른 일례를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 12에 있어서, 액정 표시 장치(1200)는, 액정 셀로서, VA 모드 셀인 액정 셀(130VA) 대신에 TN 모드 셀인 액정 셀(430TN)을 구비하는 점에 있어서, 도 10에 나타내는 액정 표시 장치(1000)와 다르고, 그 밖의 점에 있어서 공통되어 있다. 따라서, 액정 셀(430TN) 이외의 구성 요소 및 임의의 구성 요소에 관한 바람직한 양태는, 이하에 서술하는 점 이외에는, 액정 표시 장치(1000)에 대하여 설명한 것과 동일하다.
TN 모드의 액정 셀은, 노멀리 화이트 모드 및 노멀리 블랙 모드를 어느 것이나 채용할 수 있으나, 통상은 노멀리 화이트 모드로 할 수 있다.
액정 표시 장치(1200)에 있어서, 후면측 편광자(121R) 및 전면측 편광자(121F)의 흡수축 방향은, 표시 장치의 기능을 발현할 수 있는 방향으로 임의 설정할 수 있다. VA 모드의 액정 셀을 구비하는 경우 및 IPS 모드의 액정 셀을 구비하는 경우와는 달리, TN 모드의 액정 셀을 구비하는 액정 표시 장치(1200)에 있어서, 표시면이 직사각형의 형상인 경우에는, 통상, 후면측 편광자 또는 전면측 편광자의 흡수축은, 상기 표시면의 한 변에 대하여, 약 45° 또는 약 135°의 방향이 된다. 또한, 후면측 편광자(121R) 및 전면측 편광자(121F)는, 통상, 서로의 흡수축이, 법선 방향으로부터 관찰한 경우에 직교하도록 배치된다.
도 12의 예와 같이, 액정 셀로서 TN 모드의 셀을 사용하고, 또한 액정 표시 장치의 시야각 확대 필름으로서 크레이즈 필름 등의 구멍 함유부를 갖는 필름을 사용하는 경우에는, 액정 셀로서 VA 모드의 셀을 사용하는 경우와 마찬가지로, 표시 화면을 경사 편각 방향으로부터 시인하였을 때에 계조 반전 또는 Δγ 상승하는 방위 각도와 크레이즈 등의 구멍 함유부의 길이 방향이 이루는 각을 수직으로 함으로써, 그러한 계조 반전 또는 Δγ 상승을 저감하고, 시야 각도를 확대할 수 있다. 계조 반전 또는 Δγ 상승하는 방위 각도는 일방향에 한정되지 않고, 2방향, 혹은 어느 정도의 확대를 가진 각도 범위인 경우도 있다. 그 경우에는, 그 중에서, 가장 시야각을 확대하고 싶은 방향을 정하고, 당해 방향과 수직한 방향으로, 구멍 함유부의 길이 방향을 설정할 수 있다.
통상의 TN 모드의 액정 표시 장치(직사각형의 표시 화면을 갖고, 표시 화면이 대략 수직 방향으로 직립하고, 직사각형의 장변 방향이 수평 방향, 단변 방향이 대략 수직 방향이 되는 상태에서 사용되는 것)에 있어서는, 하측으로부터 관찰하였을 때에 계조 반전 또는 Δγ 상승이 보이는 경우가 많다. 따라서, 도 12의 예와 같이, TN 모드의 액정 셀을 구비하는 액정 표시 장치에 있어서, 시야각 확대 필름으로서 크레이즈 필름 등의 구멍 함유부를 갖는 필름을 설치하는 경우, 그 배치는, 크레이즈 등의 구멍 함유부의 길이 방향과 표시 화면 수평 방향이 이루는 각도가 평행이 되는 배치로 하는 것이 바람직하다. 이러한 방향에 구멍 함유부를 갖는 필름을 배치함으로써, 계조 반전 또는 Δγ 상승을 일으키는 방위 각도에 있어서, 구멍 함유부에 의한 유효한 시야각 확대의 효과를 달성할 수 있다.
도 12에 나타내는 액정 표시 장치(1200)는, 도 9에 나타내는 액정 표시 장치(900)와 마찬가지로, 여러 가지 방위각에 있어서의 경사 방향으로부터의 시인성을 향상시키고, 또한 콘트라스트비를 높일 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 나타내어 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이하에 나타내는 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 특허청구범위 및 그 균등한 범위를 일탈하지 않는 범위에 있어서 임의로 변경하여 실시할 수 있다. 이하의 설명에 있어서, 양을 나타내는 「%」 및 「부」는, 별도로 언급하지 않는 한 중량 기준이다.
〔평가 방법〕
〔백색 휘도, 콘트라스트비, 및 Δγ〕
실시예 및 비교예에서 얻어진 액정 표시 장치에 대하여, 백색 휘도, 콘트라스트비, 및 Δγ를 측정하였다. 측정에는, 분광 방사계(토프콘사 제조, 제품명 「SR-LEDW」)를 사용해 편각을 주어 측정하였다. 백색 휘도 및 콘트라스트비는, 표시 장치의 정면 방향(편각 0°)으로부터 측정하였다. 측정시에, 장치의 표시면에 조사되는 광의 조도는 0 럭스로 하였다. 백색 표시시의 휘도를 백색 휘도(단위: cd/m2)로서 구하였다. 또한, (백색 표시시의 휘도)/(흑색 표시시의 휘도)의 비를 콘트라스트비로서 구하였다.
또한, 256계조의 그레이 스케일에 있어서의 0(흑)~255(백)까지의 각 계조의 색을 표시하고, 정면 방향 및 편각 75°의 방향으로부터 휘도를 관찰하였다. 편각 75°의 방향의 방위각은, 실시예에 있어서는, 구멍 함유부의 길이 방향과 수직한, 표시 장치 면내 방향으로 하고, 비교예에 있어서는, 각 실시예에 대응한 표시 장치 면내 방향으로 하였다. 각각의 방향의 관찰에 있어서, 그레이 스케일 0에 있어서의 휘도를 0%, 그레이 스케일 255에 있어서의 휘도를 100%로 한 규격화 휘도를 계산하고, 그레이 스케일과 규격화 휘도의 관계를 구하였다. 그레이 스케일의 각각의 계조에 있어서, 정면 방향의 규격화 휘도와 편각 75° 방향의 규격화 휘도의 차의 절대값을 구하고, 그들 값 중의 최대값을 Δγ(%)로서 얻었다.
[제조예 1]
도 7 및 도 8에 개략적으로 나타내는 장치를 사용하여, 시야각 확대 필름의 제조를 행하였다.
폭 300 mm, 두께 15 μm의 무연신 폴리프로필렌 필름(후타무라 화학(주)사 제조)과 두께 40 μm의 2축 연신 폴리프로필렌 필름(후타무라 화학(주)사 제조)을 서멀 라미네이트법으로 첩합하여, 재료 필름(5)을 얻었다.
무연신 폴리프로필렌 필름측이 SUS제의 블레이드(3)(블레이드의 선단 R = 0.3 mm)에 접하도록 상기 재료 필름(5)을 배치하고, 재료 필름(5)을 블레이드(3)에 갖다 대어, 필름의 장력을 100 N/m으로, 화살표(A11)의 방향으로 50 mm/min의 속도로 반송시켜 크레이즈 가공을 행하였다.
크레이즈 가공시에, 블레이드(3)의 에지(30E)의 방향은, 재료 필름의 폭 방향(TD 방향)으로 하였다. 에지(30E)의 연장 방향으로부터 관찰한 블레이드(3)의 중심선(30C)과, 재료 필름(5)의 하류측의 표면이 이루는 각도(θ)는 20°로 하였다. 이에 의해, 시야각 확대 필름을 제조하였다.
얻어진 시야각 확대 필름의 구멍 함유부는, 2축 연신 폴리프로필렌 필름측에 발현하였다. 그 구멍 함유부는, 대략 직선상의 형상의 크레이즈이고, 구멍 함유부의 길이 방향은, 서로 대략 평행하며, 필름의 TD 방향과 대략 평행하였다. 구멍 함유부의 간격(P)은, 30 μm 이하의 랜덤한 간격이었다. 개개의 구멍 함유부의 폭의 평균값은 350 nm, 구멍 함유부의 깊이의 평균값은 15 μm, 피브릴의 직경의 평균값은 30 nm였다. 이들 값은, 크레이즈 필름의 임의의 개소 3점을 선택하고, 주사형 전자 현미경으로 25 μm 정방형의 면적을 관찰함으로써 구하였다.
[제조예 2]
(P2-1. 다층 필름의 공압출 성형)
재료 필름으로서, 스킨층/코어층/스킨층의, 2종 3층의 층 구성을 갖는 다층 필름을 성형하였다. 성형에는, 공압출 성형용의 필름 성형 장치를 사용하였다. 스킨층의 재료로는, 아크릴 중합체 및 고무 입자를 포함하는 아크릴 수지(스미토모 화학사 제조 「HT55X」, 유리 전이 온도 108℃)를 사용하였다. 코어층의 재료로는, 스티렌-무수 말레산 공중합체 수지(NovaChemicals사 제조 「DylarkD332」, 유리 전이 온도 128℃)를 사용하였다.
얻어진 다층 필름은, 폭 300 mm, 각 스킨층의 두께 15 μm, 코어 층 두께 20 μm였다(합계 두께: 50 μm).
(P2-2. 시야각 확대 필름의 제조)
도 7 및 도 8에 개략적으로 나타내는 장치를 사용하여, 시야각 확대 필름의 제조를 행하였다.
재료 필름(5)으로서, (P2-1)에서 얻은 다층 필름을 사용하였다. SUS제의 블레이드(3)(블레이드의 선단 R = 0.3 mm)에 접하도록 상기 재료 필름(5)을 배치하고, 재료 필름(5)을 블레이드(3)에 갖다 대어, 재료 필름의 장력을 100 N/m으로, 화살표(A11)의 방향으로 50 mm/min의 속도로 반송시켜 크레이즈 가공을 행하였다.
크레이즈 가공시에, 블레이드(3)의 에지(30E)의 방향은, 재료 필름의 폭 방향(TD 방향)으로 하였다. 에지(30E)의 연장 방향으로부터 관찰한 블레이드(3)의 중심선(30C)과, 재료 필름(5)의 하류측의 표면이 이루는 각도(θ)는 20°로 하였다. 이에 의해, 시야각 확대 필름을 제조하였다.
얻어진 시야각 확대 필름의 구멍 함유부는, 코어층에 발현하였다. 그 구멍 함유부는, 대략 직선상의 형상의 크레이즈이고, 구멍 함유부의 길이 방향은, 서로 대략 평행하며, 필름의 TD 방향과 대략 평행하였다. 구멍 함유부의 간격(P)은, 1 μm 이하의 랜덤한 간격이었다. 개개의 구멍 함유부의 폭의 평균값은 50 nm, 구멍 함유부의 깊이의 평균값은 20 μm, 피브릴의 직경의 평균값은 5 nm였다. 이들 값은, 크레이즈 필름의 임의의 개소 3점을 선택하고, 주사형 전자 현미경으로 25 μm 정방형의 면적을 관찰함으로써 구하였다.
[제조예 3]
제조예 2에서 얻은 시야각 확대 필름을 더욱 연신 처리하였다. 연신 온도는 120℃로 하고, 연신의 방향은 MD 방향으로 하고, 연신 배율은 1.5배로 하였다. 이에 의해, 연신된 시야각 확대 필름을 얻었다.
얻어진 시야각 확대 필름에 있어서는, 코어층의 구멍 함유부가 유지되어 있었다. 그 구멍 함유부는, 대략 직선상의 형상의 크레이즈이고, 구멍 함유부의 길이 방향은, 서로 대략 평행하며, 필름의 TD 방향과 대략 평행하였다. 구멍 함유부의 간격(P)은, 1.5 μm 이하의 랜덤한 간격이었다. 개개의 구멍 함유부의 폭의 평균값은 120 nm, 구멍 함유부의 깊이의 평균값은 12 μm, 피브릴의 직경의 평균값은 4 nm였다. 이들 값은, 크레이즈 필름의 임의의 개소 3점을 선택하고, 주사형 전자 현미경으로 25 μm 정방형의 면적을 관찰함으로써 구하였다.
[실시예 A1-1]
원 편광 VA 모드의 액정 표시 장치의 시인측 표면의 편광판에, 제조예 1에서 얻어진 시야각 확대 필름을 첩합하였다. 첩합시에는, 시인측 편광판에 있어서의 편광자의 흡수축과, 시야각 확대 필름의 구멍 함유부의 길이 방향이 이루는 각이 90°가 되고, 또한, 구멍 함유부의 길이 방향이 직사각형의 표시 화면의 단변 방향에 대하여 평행이 되도록, 이들의 방향을 조정하였다. 또한, 시야각 확대 필름의 첩합은, 구멍 함유부가 형성된 측의 면이 시인측이 되도록 행하였다. 이에 의해, 본 발명의 액정 표시 장치를 얻었다.
얻어진 액정 표시 장치는, 도 1에 개략적으로 나타내는 액정 표시 장치(100)의 구성을 구비하고 있었다. 즉, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)는,
·광원(111), 휘도 향상 필름(112) 및 콜리메이트 필름(113)을 포함하는 광원 유닛(110),
·후면측 편광자(121R) 및 후면측 광학 필름(122R)을 포함하는 후면측 원 편광판(120R),
·노멀리 블랙 VA 모드의 액정 셀(130VA),
·전면측 광학 필름(122F) 및 전면측 편광자(121F)를 포함하는 전면측 원 편광판(120F), 그리고
·시야각 확대 필름(140)
을 이 순서로 구비하는 것이었다.
얻어진 액정 표시 장치에 대하여, 백색 휘도, 콘트라스트비, 및 Δγ를 측정하였다.
[실시예 A1-2]
이하의 변경점 외에는, 실시예 A1-1과 동일한 조작에 의해, 액정 표시 장치를 얻어, 백색 휘도, 콘트라스트비, 및 Δγ를 측정하였다.
·제조예 1에서 얻어진 시야각 확대 필름 대신에, 제조예 2에서 얻어진 시야각 확대 필름을 사용하였다.
[실시예 A1-3]
이하의 변경점 외에는, 실시예 A1-1과 동일한 조작에 의해, 액정 표시 장치를 얻어, 백색 휘도, 콘트라스트비, 및 Δγ를 측정하였다.
·제조예 1에서 얻어진 시야각 확대 필름 대신에, 제조예 3에서 얻어진, 연신된 시야각 확대 필름을 사용하였다.
[비교예 1]
실시예 A1-1~A1-3에서 사용한 것과 동일한 원 편광 VA 모드의 액정 표시 장치 그대로의 것에 대하여, 백색 휘도, 콘트라스트비, 및 Δγ를 측정하였다.
[실시예 A2-1]
직선 편광 VA 모드의 액정 표시 장치(BenQ 제조, 27 인치, 모델 GW2760HS)의 시인측 표면의 편광판에, 제조예 1에서 얻어진 시야각 확대 필름을 첩합하였다. 첩합시에는, 시인측 편광판에 있어서의 편광자의 흡수축과, 시야각 확대 필름의 구멍 함유부의 길이 방향이 이루는 각이 90°가 되고, 또한, 구멍 함유부의 길이 방향이 직사각형의 표시 화면의 단변 방향에 대하여 평행이 되도록, 이들의 방향을 조정하였다. 또한, 시야각 확대 필름의 첩합은, 구멍 함유부가 형성된 측의 면이 시인측이 되도록 행하였다. 이에 의해, 본 발명의 액정 표시 장치를 얻었다.
얻어진 액정 표시 장치는, 도 2에 개략적으로 나타내는 액정 표시 장치(200)의 구성을 구비하고 있었다. 즉, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(200)는,
·광원(111), 휘도 향상 필름(112) 및 콜리메이트 필름(113)을 포함하는 광원 유닛(110),
·후면측 편광자(121R) 및 후면측 광학 필름(222R)을 포함하는 후면측 원 편광판(220R),
·노멀리 블랙 VA 모드의 액정 셀(130VA),
·전면측 광학 필름(222F) 및 전면측 편광자(121F)를 포함하는 전면측 원 편광판(220F), 그리고
·시야각 확대 필름(140)
을 이 순서로 구비하는 것이었다.
얻어진 액정 표시 장치에 대하여, 백색 휘도, 콘트라스트비, 및 Δγ를 측정하였다.
[실시예 A2-2]
이하의 변경점 외에는, 실시예 A2-1과 동일한 조작에 의해, 액정 표시 장치를 얻어, 백색 휘도, 콘트라스트비, 및 Δγ를 측정하였다.
·제조예 1에서 얻어진 시야각 확대 필름 대신에, 제조예 2에서 얻어진 시야각 확대 필름을 사용하였다.
[실시예 A2-3]
이하의 변경점 외에는, 실시예 A2-1과 동일한 조작에 의해, 액정 표시 장치를 얻어, 백색 휘도, 콘트라스트비, 및 Δγ를 측정하였다.
·제조예 1에서 얻어진 시야각 확대 필름 대신에, 제조예 3에서 얻어진, 연신된 시야각 확대 필름을 사용하였다.
[비교예 2]
실시예 A2-1~A2-3에서 사용한 것과 동일한 직선 편광 VA 모드의 액정 표시 장치 그대로의 것에 대하여, 백색 휘도, 콘트라스트비, 및 Δγ를 측정하였다.
[실시예 A3-1]
IPS 모드의 액정 표시 장치(LG사 제조, 23 인치, 모델 23MP47HQ-P)의 시인측 표면의 편광판에, 제조예 1에서 얻어진 시야각 확대 필름을 첩합하였다. 첩합시에는, 시인측 편광판에 있어서의 편광자의 흡수축과, 시야각 확대 필름의 구멍 함유부의 길이 방향이 이루는 각이 90°가 되고, 또한, 구멍 함유부의 길이 방향이 직사각형의 표시 화면의 단변 방향에 대하여 평행이 되도록, 이들의 방향을 조정하였다. 또한, 시야각 확대 필름의 첩합은, 구멍 함유부가 형성된 측의 면이 시인측이 되도록 행하였다. 이에 의해, 본 발명의 액정 표시 장치를 얻었다.
얻어진 액정 표시 장치는, 도 3에 개략적으로 나타내는 액정 표시 장치(300)의 구성을 구비하고 있었다. 즉, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(300)는,
·광원(111), 휘도 향상 필름(112) 및 콜리메이트 필름(113)을 포함하는 광원 유닛(110),
·후면측 편광자(121R) 및 후면측 광학 필름(322R)을 포함하는 후면측 원 편광판(320R),
·IPS 모드의 액정 셀(330IPS),
·전면측 광학 필름(322F) 및 전면측 편광자(121F)를 포함하는 전면측 원 편광판(320F), 그리고
·시야각 확대 필름(140)
을 이 순서로 구비하는 것이었다.
얻어진 액정 표시 장치에 대하여, 백색 휘도, 콘트라스트비, 및 Δγ를 측정하였다.
[실시예 A3-2]
이하의 변경점 외에는, 실시예 A3-1과 동일한 조작에 의해, 액정 표시 장치를 얻어, 백색 휘도, 콘트라스트비, 및 Δγ를 측정하였다.
·제조예 1에서 얻어진 시야각 확대 필름 대신에, 제조예 2에서 얻어진 시야각 확대 필름을 사용하였다.
[실시예 A3-3]
이하의 변경점 외에는, 실시예 A3-1과 동일한 조작에 의해, 액정 표시 장치를 얻어, 백색 휘도, 콘트라스트비, 및 Δγ를 측정하였다.
·제조예 1에서 얻어진 시야각 확대 필름 대신에, 제조예 3에서 얻어진, 연신된 시야각 확대 필름을 사용하였다.
[비교예 3]
실시예 A3-1~A3-3에서 사용한 것과 동일한 IPS 모드의 액정 표시 장치 그대로의 것에 대하여, 백색 휘도, 콘트라스트비, 및 Δγ를 측정하였다.
[실시예 A4-1]
TN 모드의 액정 표시 장치(BenQ 제조, 19.5 인치, 모델 GL2023A)의 시인측 표면의 편광판에, 제조예 1에서 얻어진 시야각 확대 필름을 첩합하였다. 첩합시에는, 시인측 편광판에 있어서의 편광자의 흡수축과, 시야각 확대 필름의 구멍 함유부의 길이 방향이 이루는 각이 45°가 되고, 또한, 구멍 함유부의 길이 방향이 직사각형의 표시 화면의 장변 방향에 대하여 평행이 되도록, 이들의 방향을 조정하였다. 또한, 시야각 확대 필름의 첩합은, 구멍 함유부가 형성된 측의 면이 시인측이 되도록 행하였다. 이에 의해, 본 발명의 액정 표시 장치를 얻었다.
얻어진 액정 표시 장치는, 도 4에 개략적으로 나타내는 액정 표시 장치(400)의 구성을 구비하고 있었다. 즉, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(400)는,
·광원(111), 휘도 향상 필름(112) 및 콜리메이트 필름(113)을 포함하는 광원 유닛(110),
·후면측 편광자(121R) 및 후면측 광학 필름(222R)을 포함하는 후면측 원 편광판(220R),
·TN 모드의 액정 셀(430TN),
·전면측 광학 필름(222F) 및 전면측 편광자(121F)를 포함하는 전면측 원 편광판(220F), 그리고
·시야각 확대 필름(140)
을 이 순서로 구비하는 것이었다.
얻어진 액정 표시 장치에 대하여, 백색 휘도, 콘트라스트비, 및 Δγ를 측정하였다.
[실시예 A4-2]
이하의 변경점 외에는, 실시예 A4-1과 동일한 조작에 의해, 액정 표시 장치를 얻어, 백색 휘도, 콘트라스트비, 및 Δγ를 측정하였다.
·제조예 1에서 얻어진 시야각 확대 필름 대신에, 제조예 2에서 얻어진 시야각 확대 필름을 사용하였다.
[실시예 A4-3]
이하의 변경점 외에는, 실시예 A4-1과 동일한 조작에 의해, 액정 표시 장치를 얻어, 백색 휘도, 콘트라스트비, 및 Δγ를 측정하였다.
·제조예 1에서 얻어진 시야각 확대 필름 대신에, 제조예 3에서 얻어진, 연신된 시야각 확대 필름을 사용하였다.
[비교예 4]
실시예 A4-1~A4-3에서 사용한 것과 동일한 TN 모드의 액정 표시 장치 그대로의 것에 대하여, 백색 휘도, 콘트라스트비, 및 Δγ를 측정하였다.
[실시예 B1-1]
원 편광 VA 모드의 액정 표시 장치(실시예 A1-1~A1-3에서 사용한 것과 동일한 것)로부터, 전면측 광학 필름 및 전면측 편광자를 포함하는 전면측 원 편광판을 박리하여, 액정 셀의 전면측 표면을 노출시켰다. 액정 셀의 전면측 표면에, 제조예 1에서 얻어진 시야각 확대 필름을 첩합하였다. 첩합시에는, 시인측 편광판에 있어서의 편광자의 흡수축과, 시야각 확대 필름의 구멍 함유부의 길이 방향이 이루는 각이 90°가 되고, 또한, 구멍 함유부의 길이 방향이 직사각형의 표시 화면의 단변 방향에 대하여 평행이 되도록, 이들의 방향을 조정하였다. 또한, 시야각 확대 필름의 첩합은, 구멍 함유부가 형성된 측의 면이 시인측이 되도록 행하였다.
또한, 박리한 전면측 원 편광판을, 시야각 확대 필름 상에 첩합하였다. 첩합의 방향은, 박리하기 전의 상태에 있어서의 방향과 동일한 방향으로 하였다. 이에 의해, 본 발명의 액정 표시 장치를 얻었다.
얻어진 액정 표시 장치는, 도 9에 개략적으로 나타내는 액정 표시 장치(900)의 구성을 구비하고 있었다. 즉, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(900)는,
·광원(111), 휘도 향상 필름(112) 및 콜리메이트 필름(113)을 포함하는 광원 유닛(110),
·후면측 편광자(121R) 및 후면측 광학 필름(122R)을 포함하는 후면측 원 편광판(120R),
·노멀리 블랙 VA 모드의 액정 셀(130VA),
·시야각 확대 필름(940), 그리고
·전면측 광학 필름(122F) 및 전면측 편광자(121F)를 포함하는 전면측 원 편광판(120F)
을 이 순서로 구비하는 것이었다.
얻어진 액정 표시 장치에 대하여, 백색 휘도, 콘트라스트비, 및 Δγ를 측정하였다.
[실시예 B1-2]
이하의 변경점 외에는, 실시예 B1-1과 동일한 조작에 의해, 액정 표시 장치를 얻어, 백색 휘도, 콘트라스트비, 및 Δγ를 측정하였다.
·제조예 1에서 얻어진 시야각 확대 필름 대신에, 제조예 2에서 얻어진 시야각 확대 필름을 사용하였다.
[실시예 B1-3]
이하의 변경점 외에는, 실시예 B1-1과 동일한 조작에 의해, 액정 표시 장치를 얻어, 백색 휘도, 콘트라스트비, 및 Δγ를 측정하였다.
·제조예 1에서 얻어진 시야각 확대 필름 대신에, 제조예 3에서 얻어진, 연신된 시야각 확대 필름을 사용하였다.
[실시예 B2-1]
직선 편광 VA 모드의 액정 표시 장치(실시예 A2-1~A2-3에서 사용한 것과 동일한 것)로부터, 전면측 광학 필름 및 전면측 편광자를 포함하는 전면측 원 편광판을 박리하여, 액정 셀의 전면측 표면을 노출시켰다. 액정 셀의 전면측 표면에, 제조예 1에서 얻어진 시야각 확대 필름을 첩합하였다. 첩합시에는, 시인측 편광판에 있어서의 편광자의 흡수축과, 시야각 확대 필름의 구멍 함유부의 길이 방향이 이루는 각이 90°가 되고, 또한, 구멍 함유부의 길이 방향이 직사각형의 표시 화면의 단변 방향에 대하여 평행이 되도록, 이들의 방향을 조정하였다. 또한, 시야각 확대 필름의 첩합은, 구멍 함유부가 형성된 측의 면이 시인측이 되도록 행하였다.
또한, 박리한 전면측 원 편광판을, 시야각 확대 필름 상에 첩합하였다. 첩합의 방향은, 박리하기 전의 상태에 있어서의 방향과 동일한 방향으로 하였다. 이에 의해, 본 발명의 액정 표시 장치를 얻었다.
얻어진 액정 표시 장치는, 도 10에 개략적으로 나타내는 액정 표시 장치(1000)의 구성을 구비하고 있었다. 즉, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000)는,
·광원(111), 휘도 향상 필름(112) 및 콜리메이트 필름(113)을 포함하는 광원 유닛(110),
·후면측 편광자(121R) 및 후면측 광학 필름(222R)을 포함하는 후면측 원 편광판(220R),
·노멀리 블랙 VA 모드의 액정 셀(130VA),
·시야각 확대 필름(940), 그리고
·전면측 광학 필름(222F) 및 전면측 편광자(121F)를 포함하는 전면측 원 편광판(220F)
을 이 순서로 구비하는 것이었다.
얻어진 액정 표시 장치에 대하여, 백색 휘도, 콘트라스트비, 및 Δγ를 측정하였다.
[실시예 B2-2]
이하의 변경점 외에는, 실시예 B2-1과 동일한 조작에 의해, 액정 표시 장치를 얻어, 백색 휘도, 콘트라스트비, 및 Δγ를 측정하였다.
·제조예 1에서 얻어진 시야각 확대 필름 대신에, 제조예 2에서 얻어진 시야각 확대 필름을 사용하였다.
[실시예 B2-3]
이하의 변경점 외에는, 실시예 B2-1과 동일한 조작에 의해, 액정 표시 장치를 얻어, 백색 휘도, 콘트라스트비, 및 Δγ를 측정하였다.
·제조예 1에서 얻어진 시야각 확대 필름 대신에, 제조예 3에서 얻어진, 연신된 시야각 확대 필름을 사용하였다.
[실시예 B3-1]
IPS 모드의 액정 표시 장치(실시예 A3-1~A3-3에서 사용한 것과 동일한 것)로부터, 전면측 광학 필름 및 전면측 편광자를 포함하는 전면측 원 편광판을 박리하여, 액정 셀의 전면측 표면을 노출시켰다. 액정 셀의 전면측 표면에, 제조예 1에서 얻어진 시야각 확대 필름을 첩합하였다. 첩합시에는, 시인측 편광판에 있어서의 편광자의 흡수축과, 시야각 확대 필름의 구멍 함유부의 길이 방향이 이루는 각이 90°가 되고, 또한, 구멍 함유부의 길이 방향이 직사각형의 표시 화면의 단변 방향에 대하여 평행이 되도록, 이들의 방향을 조정하였다. 또한, 시야각 확대 필름의 첩합은, 구멍 함유부가 형성된 측의 면이 시인측이 되도록 행하였다.
또한, 박리한 전면측 원 편광판을, 시야각 확대 필름 상에 첩합하였다. 첩합의 방향은, 박리하기 전의 상태에 있어서의 방향과 동일한 방향으로 하였다. 이에 의해, 본 발명의 액정 표시 장치를 얻었다.
얻어진 액정 표시 장치는, 도 11에 개략적으로 나타내는 액정 표시 장치(1100)의 구성을 구비하고 있었다. 즉, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1100)는,
·광원(111), 휘도 향상 필름(112) 및 콜리메이트 필름(113)을 포함하는 광원 유닛(110),
·후면측 편광자(121R) 및 후면측 광학 필름(322R)을 포함하는 후면측 원 편광판(320R),
·IPS 모드의 액정 셀(330IPS),
·시야각 확대 필름(940), 그리고
·전면측 광학 필름(322F) 및 전면측 편광자(121F)를 포함하는 전면측 원 편광판(320F)
을 이 순서로 구비하는 것이었다.
얻어진 액정 표시 장치에 대하여, 백색 휘도, 콘트라스트비, 및 Δγ를 측정하였다.
[실시예 B3-2]
이하의 변경점 외에는, 실시예 B3-1과 동일한 조작에 의해, 액정 표시 장치를 얻어, 백색 휘도, 콘트라스트비, 및 Δγ를 측정하였다.
·제조예 1에서 얻어진 시야각 확대 필름 대신에, 제조예 2에서 얻어진 시야각 확대 필름을 사용하였다.
[실시예 B3-3]
이하의 변경점 외에는, 실시예 B3-1과 동일한 조작에 의해, 액정 표시 장치를 얻어, 백색 휘도, 콘트라스트비, 및 Δγ를 측정하였다.
·제조예 1에서 얻어진 시야각 확대 필름 대신에, 제조예 3에서 얻어진, 연신된 시야각 확대 필름을 사용하였다.
[실시예 B4-1]
TN 모드의 액정 표시 장치(실시예 A4-1~A4-3에서 사용한 것과 동일한 것)로부터, 전면측 광학 필름 및 전면측 편광자를 포함하는 전면측 원 편광판을 박리하여, 액정 셀의 전면측 표면을 노출시켰다. 액정 셀의 전면측 표면에, 제조예 1에서 얻어진 시야각 확대 필름을 첩합하였다. 첩합시에는, 시인측 편광판에 있어서의 편광자의 흡수축과, 시야각 확대 필름의 구멍 함유부의 길이 방향이 이루는 각이 45°가 되고, 또한, 구멍 함유부의 길이 방향이 직사각형의 표시 화면의 장변 방향에 대하여 평행이 되도록, 이들의 방향을 조정하였다. 또한, 시야각 확대 필름의 첩합은, 구멍 함유부가 형성된 측의 면이 시인측이 되도록 행하였다.
또한, 박리한 전면측 원 편광판을, 시야각 확대 필름 상에 첩합하였다. 첩합의 방향은, 박리하기 전의 상태에 있어서의 방향과 동일한 방향으로 하였다. 이에 의해, 본 발명의 액정 표시 장치를 얻었다.
얻어진 액정 표시 장치는, 도 12에 개략적으로 나타내는 액정 표시 장치(1200)의 구성을 구비하고 있었다. 즉, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1200)는,
·광원(111), 휘도 향상 필름(112) 및 콜리메이트 필름(113)을 포함하는 광원 유닛(110),
·후면측 편광자(121R) 및 후면측 광학 필름(222R)을 포함하는 후면측 원 편광판(220R),
·TN 모드의 액정 셀(430TN),
·시야각 확대 필름(940), 그리고
·전면측 광학 필름(222F) 및 전면측 편광자(121F)를 포함하는 전면측 원 편광판(220F)
을 이 순서로 구비하는 것이었다.
얻어진 액정 표시 장치에 대하여, 백색 휘도, 콘트라스트비, 및 Δγ를 측정하였다.
[실시예 B4-2]
이하의 변경점 외에는, 실시예 B4-1과 동일한 조작에 의해, 액정 표시 장치를 얻어, 백색 휘도, 콘트라스트비, 및 Δγ를 측정하였다.
·제조예 1에서 얻어진 시야각 확대 필름 대신에, 제조예 2에서 얻어진 시야각 확대 필름을 사용하였다.
[실시예 B4-3]
이하의 변경점 외에는, 실시예 B4-1과 동일한 조작에 의해, 액정 표시 장치를 얻어, 백색 휘도, 콘트라스트비, 및 Δγ를 측정하였다.
·제조예 1에서 얻어진 시야각 확대 필름 대신에, 제조예 3에서 얻어진, 연신된 시야각 확대 필름을 사용하였다.
실시예 및 비교예의 결과를, 표 1~표 2에 나타낸다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 원 편광 VA 모드에 있어서, 실시예 A1-1, 실시예 A1-2, 및 실시예 A1-3은, 비교예 1과 비교하여, Δγ가 작다. 이로부터, 실시예 A1-1, 실시예 A1-2, 및 실시예 A1-3은, 비교예 1과 비교하여 시야각이 확대되어 있는 것을 알 수 있다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 직선 편광 VA 모드에 있어서, 실시예 A2-1, 실시예 A2-2, 및 실시예 A2-3은, 비교예 2와 비교하여, Δγ가 작다. 이로부터, 실시예 A2-1, 실시예 A2-2, 및 실시예 A2-3은, 비교예 2와 비교하여 시야각이 확대되어 있는 것을 알 수 있다.
표 1에 나타내는 바와 같이, IPS 모드에 있어서, 실시예 A3-1, 실시예 A3-2, 및 실시예 A3-3은, 비교예 3과 비교하여, Δγ가 작다. 이로부터, 실시예 A3-1, 실시예 A3-2, 및 실시예 A3-3은, 비교예 3과 비교하여 시야각이 확대되어 있는 것을 알 수 있다.
표 1에 나타내는 바와 같이, TN 모드에 있어서, 실시예 A4-1, 실시예 A4-2, 및 실시예 A4-3은, 비교예 4와 비교하여, Δγ가 작다. 이로부터, 실시예 A4-1, 실시예 A4-2, 및 실시예 A4-3은, 비교예 4와 비교하여 시야각이 확대되어 있는 것을 알 수 있다.
표 2에 나타내는 바와 같이, 원 편광 VA 모드에 있어서, 실시예 B1-1, 실시예 B1-2, 및 실시예 B1-3은, 비교예 1과 비교하여, Δγ가 작다. 이로부터, 실시예 B1-1, 실시예 B1-2, 및 실시예 B1-3은, 비교예 1과 비교하여 시야각이 확대되어 있는 것을 알 수 있다.
표 2에 나타내는 바와 같이, 직선 편광 VA 모드에 있어서, 실시예 B2-1, 실시예 B2-2, 및 실시예 B2-3은, 비교예 2와 비교하여, Δγ가 작다. 이로부터, 실시예 B2-1, 실시예 B2-2, 및 실시예 B2-3은, 비교예 2와 비교하여 시야각이 확대되어 있는 것을 알 수 있다.
표 2에 나타내는 바와 같이, IPS 모드에 있어서, 실시예 B3-1, 실시예 B3-2, 및 실시예 B3-3은, 비교예 3과 비교하여, Δγ가 작다. 이로부터, 실시예 B3-1, 실시예 B3-2, 및 실시예 B3-3은, 비교예 3과 비교하여 시야각이 확대되어 있는 것을 알 수 있다.
표 2에 나타내는 바와 같이, TN 모드에 있어서, 실시예 B4-1, 실시예 B4-2, 및 실시예 B4-3은, 비교예 4와 비교하여, Δγ가 작다. 이로부터, 실시예 B4-1, 실시예 B4-2, 및 실시예 B4-3은, 비교예 4와 비교하여 시야각이 확대되어 있는 것을 알 수 있다.
1: 크레이즈 필름
2: 크레이즈
3: 블레이드
5: 재료 필름
100: 액정 표시 장치
200: 액정 표시 장치
21: 크레이즈
22: 피브릴
23: 구멍
300: 액정 표시 장치
400: 액정 표시 장치
70: 크레이즈 가공 장치
110: 광원 유닛
111: 광원
112: 휘도 향상 필름
113: 콜리메이트 필름
120F: 전면측 원 편광판
120R: 후면측 원 편광판
121F: 전면측 편광자
121R: 후면측 편광자
122F: 전면측 광학 필름
122R: 후면측 광학 필름
130VA: 액정 셀
140: 시야각 확대 필름
220F: 전면측 광학 적층체
220R: 후면측 광학 적층체
222F: 전면측 광학 필름
222R: 후면측 광학 필름
320F: 전면측 광학 적층체
320R: 후면측 광학 적층체
322F: 전면측 광학 필름
322R: 후면측 광학 필름
330IPS: 액정 셀
430TN: 액정 셀
900: 액정 표시 장치
940: 시야각 확대 필름
1000: 액정 표시 장치
1100: 액정 표시 장치
1200: 액정 표시 장치

Claims (19)

  1. 광원 유닛과, 후면측 편광자와, 액정 셀과, 전면측 편광자와,
    시야각 확대 필름
    을 이 순서로 구비하고,
    상기 시야각 확대 필름이 서로 이루는 각이 0°±40° 이내인 복수의 구멍 함유부를 구비하고,
    상기 액정 셀이 VA 모드 또는 IPS 모드의 액정 셀이고,
    상기 구멍 함유부의 길이 방향이 상기 전면측 편광자의 흡수축 방향에 대하여 평행 또는 수직인, 액정 표시 장치.
  2. 광원 유닛과, 후면측 편광자와, 액정 셀과, 전면측 편광자와,
    시야각 확대 필름
    을 이 순서로 구비하고,
    상기 시야각 확대 필름이 서로 이루는 각이 0°±40° 이내인 복수의 구멍 함유부를 구비하고,
    상기 액정 셀이 TN 모드의 액정 셀이고,
    상기 구멍 함유부의 길이 방향이 표시 화면 수평 방향에 대하여 평행인, 액정 표시 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 시야각 확대 필름의 전면측의 표면에, 하드 코트층을 더 구비하는, 액정 표시 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 시야각 확대 필름이 상기 전면측 편광자의 전면측의 표면을 보호하는, 액정 표시 장치.
  5. 광원 유닛과, 후면측 편광자와, 액정 셀과,
    시야각 확대 필름과, 전면측 편광자
    를 이 순서로 구비하고,
    상기 시야각 확대 필름이 서로 이루는 각이 0°±40° 이내인 복수의 구멍 함유부를 구비하고,
    상기 액정 셀이 VA 모드 또는 IPS 모드의 액정 셀이고,
    상기 구멍 함유부의 길이 방향이 상기 전면측 편광자의 흡수축 방향에 대하여 평행 또는 수직인, 액정 표시 장치.
  6. 광원 유닛과, 후면측 편광자와, 액정 셀과,
    시야각 확대 필름과, 전면측 편광자
    를 이 순서로 구비하고,
    상기 시야각 확대 필름이 서로 이루는 각이 0°±40° 이내인 복수의 구멍 함유부를 구비하고,
    상기 액정 셀이 TN 모드의 액정 셀이고,
    상기 구멍 함유부의 길이 방향이 표시 화면 수평 방향에 대하여 평행인, 액정 표시 장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 시야각 확대 필름이 상기 전면측 편광자의 후면측의 표면을 보호하는, 액정 표시 장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 후면측 편광자와 상기 액정 셀 사이에 설치된 후면측 광학 필름, 및
    상기 전면측 편광자와 상기 액정 셀 사이에 설치된 전면측 광학 필름
    을 더 구비하고,
    상기 후면측 편광자 및 상기 후면측 광학 필름은 후면측 원 편광판을 구성하고,
    상기 전면측 편광자 및 상기 전면측 광학 필름은 전면측 원 편광판을 구성하는, 액정 표시 장치.
  9. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 후면측 편광자와 상기 액정 셀 사이에 설치된 후면측 광학 필름, 및
    상기 전면측 편광자와 상기 시야각 확대 필름 사이에 설치된 전면측 광학 필름
    을 더 구비하고,
    상기 후면측 편광자 및 상기 후면측 광학 필름은 후면측 원 편광판을 구성하고,
    상기 전면측 편광자 및 상기 전면측 광학 필름은 전면측 원 편광판을 구성하는, 액정 표시 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 후면측 광학 필름, 상기 전면측 광학 필름, 또는 이들 양방이 λ/4판인, 액정 표시 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 후면측 광학 필름, 상기 전면측 광학 필름, 또는 이들 양방이 λ/4판인, 액정 표시 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 후면측 광학 필름, 상기 전면측 광학 필름, 또는 이들 양방의 Nz 계수가 Nz ≥ 1.3인, 액정 표시 장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 후면측 광학 필름, 상기 전면측 광학 필름, 또는 이들 양방의 Nz 계수가 Nz ≥ 1.3인, 액정 표시 장치.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    직사각형 형상의 표시면을 구비하고,
    상기 후면측 편광자 또는 상기 전면측 편광자의 흡수축이 상기 표시면의 한 변에 대하여, 평행 또는 수직한 방향에 있는, 액정 표시 장치.
  15. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    표시면이 직사각형의 형상이고,
    상기 후면측 편광자 또는 상기 전면측 편광자의 흡수축이 상기 표시면의 한 변에 대하여, 45° 또는 135°의 방향에 있는, 액정 표시 장치.
  16. 제1항, 제2항, 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 시야각 확대 필름은 2층 이상의 수지층을 구비하고, 상기 구멍 함유부는 상기 수지층 중의 1층 이상에 형성되는, 액정 표시 장치.
  17. 제1항, 제2항, 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 시야각 확대 필름이 코어층을 포함하는 다층 필름으로 이루어지고, 상기 코어층에 상기 구멍 함유부로서의 크레이즈를 갖는, 액정 표시 장치.
  18. 제1항, 제2항, 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 시야각 확대 필름에 있어서, 서로 이웃하는 상기 구멍 함유부의 간격이 50 μm 이하의 랜덤한 간격이고, 상기 구멍 함유부의 폭이 20 nm 이상인, 액정 표시 장치.
  19. 삭제
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