TW201329545A - 液晶顯示裝置 - Google Patents

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TW201329545A
TW201329545A TW101149368A TW101149368A TW201329545A TW 201329545 A TW201329545 A TW 201329545A TW 101149368 A TW101149368 A TW 101149368A TW 101149368 A TW101149368 A TW 101149368A TW 201329545 A TW201329545 A TW 201329545A
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TW101149368A
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Tomonori Miyamoto
Yasuhiro Haba
Akiyoshi Kanemitsu
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co
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Abstract

本發明之液晶顯示裝置(1)具備：背光裝置(11)，其具有出射面狀之光之面發光部(15)及設置於面發光部之光出射面側之光偏向層(16)；及液晶單元(21)，其設置於背光裝置之光出射側且具有防眩層(53)。面發光部具有導光板(12)、配置於導光板之端面之光源(13)、及相對於導光板配置於與光偏向層相反側之反射板(14)。對於正交於自面發光部朝向光偏向層之第1方向之面內之第1、第2、第3及第4方位角，即相對於自光源朝向導光板之第2方向之角度分別為0°、45°、90°及135°之第1~第4方位角，於相對於第1方向為-40°~+40°、-60°~-74°及+60°~+74°之視角範圍中測定自光出射面之出射光之與光出射面上之測定對象點相距一定距離之亮度之情形時，相對於所有第1~第4方位角中之-60°~-74°及+60°~+74°之視角範圍之亮度中之最大值，所有第1~第4方位角中之-40°~+40°之視角範圍中之所有亮度為40%以下。通過梳寬度為0.125 mm、0.5 mm、1.0 mm及2.0 mm之光頻梳而得之防眩層之透過清晰度之和為70%以上且300%以下。

Description

液晶顯示裝置
本發明係關於一種利用於液晶電視、液晶監控器及個人電腦之顯示器等之液晶顯示裝置。
液晶顯示裝置若大致劃分，則具備：背光裝置，其出射光；及液晶單元裝置，其利用自背光裝置出射之光而顯示圖像。
為了於液晶顯示裝置上準確地顯示影像，較理想為於各個像素中所設定之灰階與亮度成比例，為以直線表示之關係，但實際上為以曲線表示之關係。將該灰階-亮度之曲線稱作γ曲線。為了於液晶顯示裝置上準確地顯示影像，γ曲線較佳為接近於直線。又，對於液晶顯示裝置，要求即便於非自相對於液晶顯示裝置之畫面垂直之位置而自斜方向觀察之情形時，即自視角為自0度偏離之角度之位置觀察液晶顯示裝置之情形時，γ曲線之變化亦較少。
對於該γ曲線之根據視角之變化，先前以來，提出有藉由像素分割法之抑制(例如，參照專利文獻1)及藉由使用相位差膜之抑制(例如，參照專利文獻2)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平10-3081號公報
[專利文獻2]日本專利特開2006-171103號公報
然而，對於特定之方位角(表示於將液晶顯示裝置之畫面沿鉛垂方向配置之情形時，將鉛垂上方向設為0度，平行於畫面之面內之旋轉之角度)，γ曲線之根據視角之變化之抑制不充分。
因此，本發明之主要目的在於提供一種於全方位角中γ曲線之根據視角之變化受到抑制之液晶顯示裝置。
本發明者等人對於可簡便地構成且於全方位角中γ曲線之根據視角之變化受到抑制之液晶顯示裝置進行研究，為了解決上述課題而對液晶顯示裝置進行銳意研究。結果，完成了本發明。
本發明之一態樣之液晶顯示裝置具備：背光裝置，其具有自光出射面出射面狀之光之面發光部、及設置於面發光部之光出射面側且由來自光出射面之光入射之光偏向層；及液晶單元，其設置於背光裝置之光出射側，且具有防眩層。面發光部具有導光板、配置於導光板之端面之光源、及相對於導光板而配置於與光偏向層相反側之反射板。對於正交於自面發光部朝向光偏向層之方向即第1方向之面內之第1方位角、第2方位角、第3方位角及第4方位角，即相對於自光源朝向導光板之方向即第2方向之角度分別為0°、45°、90°及135°之第1~第4方位角，即便於相對於第1方向為-40°~+40°、-60°~-74°及+60°~+74°之視角範圍內測定自光出射面出射之光之與光出射面上之測定對象點 相距一定距離之亮度之情形時，相對於所有第1~第4方位角中之-60°~-74°及+60°~+74°之視角範圍之亮度中之最大值，所有第1~第4方位角中之-40°~+40°之視角範圍中之所有亮度為40%以下。通過梳寬度為0.125 mm、0.5 mm、1.0 mm及2.0 mm之光頻梳而得之防眩層之透過清晰度之和為70%以上且300%以下。
本發明之一態樣之液晶顯示裝置中，背光裝置亦可進而具有設置於光偏向層之光出射側之光擴散層，且該光擴散層之霧度值為86%以下。
本發明之一態樣之液晶顯示裝置中，相對於所有第1~第4方位角中之-60°~-74°及+60°~+74°之視角範圍之亮度中之最大值，所有第1~第4方位角中之-40°~+40°之視角範圍中之所有亮度亦可為15%以下。
本發明之一態樣之液晶顯示裝置中，導光板亦可為剖面為梯形之板。
本發明之一態樣之液晶顯示裝置中，導光板亦可為具有剖面之形狀為梯形之2片板以共有梯形之上底之方式相接而一體化之形狀之導光板。
本發明之一態樣之液晶顯示裝置中，反射板亦可為鏡面型。
本發明之一態樣之液晶顯示裝置中，光偏向層係於由來自面發光部之光出射面之光入射之入射面側設置有複數個第1稜鏡部之稜鏡片，複數個第1稜鏡部之各者亦可於正交於第1及第2方向之方向即第3方向上延伸，並且於第2方向 上並列配置。
本發明之一態樣之液晶顯示裝置中，複數個第1稜鏡部之各者之正交於第3方向之剖面之形狀為三角形，複數個第1稜鏡部之各者之剖面之形狀即三角形之頂點位於面發光部側，複數個第1稜鏡部之各者之剖面之形狀即三角形之底邊亦可直線狀地排列而相連。
本發明之一態樣之液晶顯示裝置中，光偏向層亦可於與入射面側相反側設置複數個第2稜鏡部，複數個第2稜鏡部之各者亦可於第2方向上延伸，並且於第3方向上並列配置。
根據本發明，可提供一種於全方位角中γ曲線之根據視角之變化受到抑制之液晶顯示裝置。
以下，對本發明之液晶顯示裝置之一實施形態詳細地進行說明。於圖式之說明中，對於相同要素標附相同符號，省略重複之說明。圖式之尺寸比率不一定與所說明者一致。又，說明中，「上」、「下」等表示方向之表述係基於圖式所示之狀態之方便之表述。
圖1表示用於一實施形態之液晶顯示裝置之背光裝置之一個實施態樣。背光裝置11具備光偏向層16、光源13、導光板12、反射板14、及光擴散層9。光源13、導光板12及反射板14構成生成面狀之光之面發光部15。圖1所示之構成中，光出射面12a對應於面發光部15之光出射面15a。導 光板12與光偏向層16係以自導光板12出射之面狀之光入射至光偏向層16之方式配置於特定方向上。光偏向層16與光擴散層9係以自光偏向層16出射之面狀之光入射至光擴散層9之方式配置於特定方向上。為了方便說明，將上述「特定方向」稱作Z軸方向(第1方向)，將正交於Z軸方向之2個方向稱作X軸方向(第2方向)及Y軸方向(第3方向)。X軸方向與Y軸方向正交。
導光板12包含透光性材料。透光性材料之例中，包括甲基丙烯酸系樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、環狀聚烯烴樹脂等。於導光板12之表面，亦可形成用以調整自光出射面12a出射之光之光量之面內分佈之印刷點、線狀之V字溝槽等。
光源13配置於導光板之端面12b、12c。光源13可為線狀光源、點狀光源之任一者。例如，作為光源13，可使用冷陰極管或發光二極體(LED：Light Emitting Diode)等。於使用LED作為光源13之情形時，例如可為具備發射紅色、藍色及綠色之各色光之3個LED晶片之1個白色發光LED，或亦可為將發射紅色、藍色及綠色之各色光之3個LED連接並一體化而成之LED。進而，LED亦可為藉由藍色發光LED晶片或近紫外發光LED晶片與螢光體之組合而發射白色光之LED°
光偏向層16配置於導光板12之光出射面12a側。光偏向層16之例為稜鏡片。作為稜鏡片之光偏向層16具有多個稜鏡部(第1稜鏡部)16a，該多個稜鏡部16a於平行於背光裝置 11之長方形之發光面中配置有光源之邊之方向(圖1所示之Y軸方向)上延伸，並且於正交於延伸方向之方向(圖1所示之X軸方向)上並列配置。多個稜鏡部16a於以垂直於背光裝置11之長方形之發光面中配置有光源之邊之面(正交於稜鏡部16a之延伸方向(Y軸方向)之面)切割光偏向層16時之剖面具有複數個三角形相連之形狀。換言之，稜鏡部16a之延伸方向上之稜鏡部16a之剖面形狀為三角形狀，複數個稜鏡部16a以剖面中之底邊直線狀地排列之方式相連。作為稜鏡片之光偏向層16於正交於稜鏡部16a之延伸方向之稜鏡部16a之剖面中，將三角形之上述底邊上所不具有之頂點16b朝向導光板12側而設置。
如圖4所示般，作為稜鏡片之光偏向層16中，亦可於形成有稜鏡部16a之與光入射側相反側之面16c上形成複數個稜鏡部(第2稜鏡部)。該複數個稜鏡部可於垂直於背光裝置11之長方形之發光面中配置有光源13之邊之方向(圖1所示之X軸方向)上延伸，並且於正交於延伸方向之方向(圖1所示之Y軸方向)上並列配置。
於背光裝置11中，包括導光板12、光源13及反射板14之面發光部15以如下之方式構成：於針對正交於Z軸方向之面內之相對於自光源13朝向導光板12之方向(X軸方向)之所有4個特定之方位角Ψ測定自導光板12之光出射面12a出射之光時，自導光板12出射之光之亮度滿足特定條件。
亮度之測定方法之一例中，以X軸方向與鉛垂方向一致之方式配置面發光部15。例如，以自端面12b朝向端面12c 之方向(換言之，自端面12b側之光源13朝向導光板12之方向)於鉛垂方向中成為上方向之方式配置面發光部15。於此情形時，於將鉛垂方向(X軸方向)中之上方向設為0°之方位角時，上述4個特定之方位角Ψ為與上方向所成之角度為0°之第1方位角Ψ1、與上方向所成之角度為45°之第2方位角Ψ2、與上方向所成之角度為90°之第3方位角Ψ3及與上方向所成之角度為135°之第4方位角Ψ4。將X軸方向設為鉛垂方向時，Z軸方向實質上為水平方向。
自導光板12出射之光之測定中，自導光板12對所有第1~第4方位角Ψ1~Ψ4出射之光之距離光出射面12a內之測定對象點固定距離的亮度係相對於光出射面12a之法線之方向(Z軸方向)，於-40°~+40°之視角範圍內測定，並且亦於-60°~-74°及+60°~+74°之視角範圍內測定。導光板12之上述特定條件係相對於所有上述第1~第4方位角Ψ1~Ψ4中之-60°~-74°及+60°~+74°之視角範圍之亮度中之最大值，所有上述第1~第4方位角Ψ1~Ψ4中之-40°~+40°之視角範圍中之所有亮度為40%以下。較佳為相對於所有上述第1~第4方位角Ψ1~Ψ4中之-60°~-74°及+60°~+74°之視角範圍之亮度中之最大值，所有第1~第4方位角Ψ1~Ψ4中之-40°~+40°之視角範圍中之所有亮度為15%以下。
圖3係來自滿足上述特定條件之導光板12之出射光之亮度之角度分佈之一例。圖3表示於第1~第4方位角Ψ1~Ψ4中測定自導光板12出射之光之結果。圖3之橫軸係表示相對於光出射面12a之法線之方向(Z軸方向)之視覺之角度 (°)，縱軸為亮度(cd/m2)。表示亮度之測定結果之曲線中，實線表示方位角為0°(實線於圖3之圖表之左方與分別表示方位角為45°及90°之情形之粗實線及點虛線(dotted line)之一部分重合)之測定結果，粗實線表示方位角為45°(粗實線於圖3之圖表之左方與分別表示方位角為0°及90°之情形之實線及點虛線之一部分重合)之測定結果，點虛線表示方位角為90°(點虛線於圖3之圖表之右方與表示方位角為135°之情形之段虛線(broken line)之一部分重合，於圖3之圖表之左方與分別表示方位角為0°及45°之情形之實線及粗實線之一部分重合)之測定結果，段虛線表示方位角為135°(段虛線於圖3之圖表之右方與表示方位角為90°之情形之點虛線之一部分重合)之測定結果。圖3之左右端所記載之以二點鏈線所繪出之長方形表示-60°~-74°及+60°~+74°之視角範圍。圖3之中央下附近之以一點鏈線所繪出之長方形表示-40°~+40°之視角範圍。
圖3所示之亮度之測定結果中，-60°~-74°及+60°~+74°之視角範圍之亮度中之最大值出現於方位角0°(第1方位角Ψ1)，以圖3之縱軸之單位計，最大值為1.4×104。所有上述第1~第4方位角Ψ1~Ψ4中之-40°~+40°之視角範圍中之所有亮度，以圖3之縱軸之單位計為1.5×103以下。因此，所有第1~第4方位角Ψ1~Ψ4中之-40°~+40°之視角範圍中之所有亮度為上述最大值即1.4×104之40%(5.6×103)以下，亦為15%(2.1×103)以下。
導光板12之較佳之實施形態係正交於光源之排列方向之 面之形狀(剖面形狀)為梯形之導光板。剖面形狀為梯形之導光板12中，各端面為分別對應於梯形之上底(較短之邊)與下底(較長之邊)之端面。因此，厚度自一端面朝向另一端面減少。於一實施形態中，光出射面12a與端面12b、12c各者大致正交。作為剖面為梯形之板之導光板12能夠以藉由下述方法而滿足上述條件之方式設計：例如，調整與導光板12之光出射面12a相反側之面(反射板14側之面)與Z軸方向之交叉角度；及/或如前述般，於導光板12之表面形成印刷點、V字溝槽等。
進而較佳之實施形態之導光板12具有將剖面為梯形之2片板121、121以共有梯形之上底(較短之底)之方式相接而一體化之形狀(圖1)。具有2片板121、121如上述般一體化之形狀之導光板12中，光出射面12a係由對應於板121、121各者之梯形狀之剖面中之一側邊之平面構成。導光板12之端面12b、12c係對應於各板121、121之剖面中之下底之面。因此，於板121、121結合之構成之導光板12中，如圖1所例示般，自端面12b、12c朝向中央部厚度減少。2片板121、121各者以導光板12之光出射面12a與z軸方向實質上正交之方式配置。於板121、121結合而成之導光板12中，能夠以藉由如下方法而滿足上述條件之方式設計：例如調整構成導光板12之2片板121、121之各光出射面12a相反側之面(反射板14側之面)與Z軸方向之交叉角度；及/或於導光板12之表面形成印刷點、V字溝槽等。
光偏向層16之材料之例中，包括聚碳酸酯樹脂、ABS樹 脂(Acrylonitrile-Butadiene-styrene Resin，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂)、甲基丙烯酸系樹脂、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物樹脂、聚苯乙烯樹脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物樹脂、聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴樹脂等。稜鏡膜可藉由異形擠出法、加壓成形法、射出成形法、輥轉印法、雷射剝蝕(Laser Ablation)法、機械切削法、機械研磨法、及光聚合物處理等公知之方法而製造。
藉由光聚合物處理進行製造時，作為材料，可使用被稱作所謂之游離輻射線硬化型樹脂者。游離輻射線硬化型樹脂之例中，包括如多元醇之丙烯酸或甲基丙烯酸酯之多官能性之丙烯酸酯、如由二異氰酸酯與多元醇及丙烯酸或甲基丙烯酸之羥基酯等合成之多官能之丙烯酸胺基甲酸酯。該等方法可分別單獨使用，或亦可組合2種以上方法。光偏向層16之厚度通常為0.05~5 mm，較佳為0.1~2 mm。各稜鏡部16a之稜線間之距離通常為10~500 μm之範圍內，較佳為30~200 μm之範圍內。
反射板14設置於導光板12之下表面12d側(與出射面為相反側)。該反射板14使自導光板12之下表面之12d出射之光(透出之光)返回至導光板12側。作為反射板14，使用白色片材或鏡面型之片材等。白色片材係藉由在聚酯等之樹脂膜中添加填料或使所添加之填料與基材樹脂之間具有空隙而使光擴散之片材。鏡面型之片材係藉由在聚酯等之樹脂膜之表面蒸鍍鋁、銀等金屬而使正反射成分變強之片材。就可獲得較高之正面亮度之方面而言，鏡面型較佳。鏡面 型之片材之例中，包括反射光不具有擴散反射成分而僅為正反射成分，具有無微細之凹凸之平滑之金屬蒸鍍表面之片材。鏡面型之反射板之一例係於表面實施有鏡面加工之片材。
光擴散層9係霧度值為86%以下者。使用有具備光擴散層9之背光裝置之液晶顯示裝置中，即便使光擴散層9之霧度值大於86%，色偏亦不變小。若考慮到色偏之抑制效果，則光擴散層9之霧度值較佳為10%以上且86%以下，更佳為20%以上且86%以下，進而較佳為30%以上且86%以下。
光擴散層9例如藉由在成為基材之樹脂膜上塗佈使擴散劑分散於黏合劑樹脂中之塗料而獲得。成為光擴散層9之基材之材料之例中，包括聚碳酸酯、甲基丙烯酸系樹脂、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物樹脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物樹脂、甲基丙烯酸-苯乙烯共聚物樹脂、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯等聚烯烴、環狀聚烯烴、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚芳酯、聚醯亞胺等。
黏合劑樹脂只要為透光性較高之樹脂即可，例如可使用丙烯酸系樹脂、聚胺基甲酸酯系樹脂、或游離輻射線硬化型樹脂等。混合分散於黏合劑樹脂中之擴散劑之例中，包括包含折射率與成為黏合劑樹脂之材料不同之物質之微粒子。擴散劑之具體例中，有與黏合劑樹脂之材料不同種類 之有機微粒子或無機微粒子等。有機微粒子之例中，包括丙烯酸系樹脂、三聚氰胺樹脂、聚乙烯、聚苯乙烯、有機矽酮樹脂、丙烯酸-苯乙烯共聚物等。無機微粒子之例中，包括碳酸鈣、二氧化矽、氧化鋁、碳酸鋇、硫酸鋇、氧化鈦、玻璃等。將上述擴散劑中之1種或2種以上混合而使用。又，有機聚合物之氣球或玻璃中空珠粒亦可作為擴散劑使用。擴散劑之平均粒徑較佳為0.5 μm~30 μm之範圍內。擴散劑之形狀不僅可為球狀，亦可為扁平狀、板狀及針狀。
光擴散層9可藉由如下方法而形成：調配各構成成分或視需要調配其他成分，將使其溶解或分散於適當之溶劑中調製而成之塗佈液塗佈於基材上，使其乾燥後，適當使用所需之硬化方法使其硬化。塗佈液係藉由輥塗法、棒式塗佈法、噴塗法、氣刀塗佈法等公知之方法塗佈於基材上。或者，亦可藉由熔融混練使擴散劑直接分散於基材樹脂中。光擴散層9之厚度只要為在處理光擴散層9時無障礙之厚度即可，並無特別限定。光擴散層9之厚度例如為10~250 μm左右，較佳為12~100 μm。
霧度值可藉由調整成為擴散劑之粒子之種類、添加量及表面形狀等而成為86%以下，霧度值可依據JIS-K-7136，使用霧度計(Suga Test Instruments公司製造之HZ-2)進行測定。光擴散層9可利用「Opalus PBS-632L」(惠和股份有限公司製造)、「LSE Type」(KIMOTO股份有限公司製造)等市售者。
圖2係模式性地表示一實施形態之液晶顯示裝置之圖。液晶顯示裝置1具備液晶單元裝置20、背光裝置11。液晶單元裝置20具有於一對透明基板22a、22b之間設置有液晶層23之液晶單元21、配置於液晶單元21之光入射側之(配置於背光裝置11與液晶單元21之間)第1偏光板41、配置於液晶單元21之光出射側之第2偏光板52、及配置於第2偏光板52之光出射側之防眩層53。背光裝置11與液晶單元21之間，自背光裝置11側依序配置有第1偏光板41、液晶單元21、第2偏光板52、及防眩層53。
使用上述背光裝置11所製造之液晶顯示裝置中所使用之液晶單元21具有間隔特定距離而對向配置之一對透明基板22a、22b、及於該一對透明基板22a、22b之間封入液晶而成之液晶層23。一對透明基板22a、22b分別積層形成有透明電極或配向膜，藉由對透明電極間施加基於顯示資料之電壓而使液晶配向。液晶單元21之顯示方式可採用TN(Twisted Nematic，扭轉向列)方式、IPS(In-Plane Switching，共平面切換型)方式、VA(Vertical Aligned，垂直配向)方式等顯示方式。
作為第1偏光板41，通常使用於偏光元件之兩面貼合有支持膜者。偏光元件之例中，例如包括於聚乙烯醇系樹脂、聚乙酸乙烯酯樹脂、乙烯/乙酸乙烯酯(EVA，Ethylene vinyl acetate)樹脂、聚醯胺樹脂、聚酯樹脂等之偏光元件基板上吸附配向有二色性染料或碘者，及於分子性地配向之聚乙烯醇膜中含有聚乙烯醇之二色性脫水產物(聚乙烯 基)之配向之分子鏈之聚乙烯醇/聚乙烯基共聚物等。於聚乙烯醇系樹脂之偏光元件基板上吸附配向有二色性染料或碘者可較佳地用作偏光元件。為實現偏光板之薄型化等，偏光元件之厚度通常較佳為100 μm以下，更佳為10~50 μm之範圍內，進而較佳為25~35 μm之範圍內。
支持、保護偏光元件之支持膜較佳為包含低雙折射性且透明性或機械強度、熱穩定性或防水性等優異之聚合物之膜。
此種膜之例中，例如包括將TAC(三乙酸纖維素，Triacetyl Cellulose)等乙酸纖維素系樹脂或丙烯酸系樹脂、如四氟乙烯/六氟丙烯系共聚物之氟系樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯等聚酯系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚碸系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、聚乙烯醇系樹脂、聚氯乙烯系樹脂、聚烯烴樹脂或聚醯胺系樹脂等樹脂成形加工為膜狀者。
上述膜中，就偏光特性或耐久性等方面而言，較佳為使用藉由鹼等將表面進行皂化處理而得之三乙酸纖維素膜或降烯系熱塑性樹脂膜。降烯系熱塑性樹脂膜由於膜成為阻擋熱或濕熱之良好之屏障而使偏光板41之耐久性大幅地提高，並且由於吸濕率較少而使尺寸穩定性大幅地提高。因此，降烯系熱塑性樹脂膜可尤其較佳地使用。
向膜狀之成形加工可使用鑄造法、砑光法、擠出法等先前公知之方法。支持膜之厚度並無限定。然而，就偏光板41之薄型化等之觀點而言，支持膜之厚度較佳為500 μm以 下，更佳為5~300 μm之範圍之厚度，進而較佳為5~150 μm之範圍之厚度。
第2偏光板52係與配置於液晶單元21之背面側之第1偏光板41成對者。作為第2偏光板52，可較佳地使用第1偏光板41所例示者。但，第2偏光板52係以其偏光面正交於第1偏光板41之偏光面之方式配置。
防眩層53設置於第2偏光板52之表面。防眩層53例如可藉由將分散有包含微粒子之填料之樹脂溶液塗佈於第2偏光板52上而形成。具體而言，若調整上述樹脂溶液之塗佈膜厚而使填料露出於塗佈膜表面，則於基材表面形成微細之凹凸，獲得防眩層53。
防眩層53亦可不如上述般使用微小之填料而於作為防眩層53之基材膜之表面形成微細之凹凸。於基材膜之表面形成微細之凹凸之方法之例中，包括藉由噴砂、壓紋賦形加工等對基材膜進行表面加工之方法、及於基材膜之製作步驟中使用具有使凹凸反轉之模具面之鑄模或壓紋輥而形成微細之凹凸之方法等。
上述說明中，列舉藉由在基材膜之表面形成微細之凹凸即表面擴散(外部霧度)而形成防眩層53之例進行說明，但並不限定於此。即，防眩層53亦可為藉由內部擴散(內部霧度)進行光擴散之層。又，亦可為藉由內部擴散(內部霧度)與表面擴散(外部霧度‧凹凸)兩者進行光擴散之層。
上述樹脂溶液只要為可獲得透光性樹脂者則並無特別限定。樹脂溶液之例中，包括紫外線硬化型樹脂及電子束硬 化型樹脂等游離輻射線硬化型樹脂之硬化物、熱硬化型樹脂之硬化物、及熱塑性樹脂及金屬烷氧化物之硬化物等。其中，就具有較高之硬度，作為設置於液晶顯示裝置1之表面之光擴散膜可賦予較高之耐刮傷性之方面而言，游離輻射線硬化型樹脂可較佳地使用。於使用游離輻射線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂或金屬烷氧化物之情形時，藉由游離輻射線之照射或加熱使該樹脂硬化，藉此形成透光性樹脂。
游離輻射線硬化型樹脂之例中，包括如多元醇之丙烯酸或甲基丙烯酸酯之多官能性之丙烯酸酯、如由二異氰酸酯與多元醇及丙烯酸或甲基丙烯酸之羥基酯等合成之多官能之丙烯酸胺基甲酸酯等。該等以外亦可使用丙烯酸酯系之具有官能基之聚醚樹脂、聚酯樹脂、環氧樹脂、醇酸樹脂、螺縮醛樹脂、聚丁二烯樹脂、多硫醇多烯樹脂等。
熱硬化型樹脂之例中，除包含丙烯酸系多元醇與異氰酸酯預聚物之熱硬化型胺基甲酸酯樹脂以外，亦包括酚系樹脂、脲三聚氰胺樹脂、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、矽酮樹脂等。
熱塑性樹脂之例中，包括：乙醯基纖維素、硝化纖維素、乙醯基丁基纖維素、乙基纖維素、甲基纖維素等纖維素衍生體；乙酸乙烯酯及其共聚物、氯乙烯及其共聚物、偏二氯乙烯及其共聚物等乙烯系樹脂；聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯丁醛等縮醛系樹脂；丙烯酸系樹脂及其共聚物、甲基丙烯酸系樹脂及其共聚物等丙烯酸系樹脂；聚苯乙烯系 樹脂；聚醯胺系樹脂；聚酯系樹脂；聚碳酸酯系樹脂等。
作為金屬烷氧化物，可使用以矽烷氧化物系材料為原料之氧化矽系基質等。具體而言，為四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷等，可藉由水解或脫水縮合而使其成為無機系或有機無機複合系基質(透光性樹脂)。
對於防眩層53所使用之填料，可使用包含具有透光性之有機微粒子或無機微粒子之透光性微粒子。例如，可列舉包含丙烯酸系樹脂、三聚氰胺樹脂、聚乙烯、聚苯乙烯、有機矽酮樹脂、丙烯酸-苯乙烯共聚物等之有機微粒子或包含碳酸鈣、二氧化矽、氧化鋁、碳酸鋇、硫酸鋇、氧化鈦、玻璃等之無機微粒子等。又，亦可使用有機聚合物之氣球或玻璃中空珠粒。透光性微粒子可包含1種微粒子，亦可包含2種以上之微粒子。透光性微粒子之形狀可為球狀、大致球狀、扁平狀、板狀、針狀、不定形狀等之任一者。透光性微粒子之形狀較佳為球狀或大致球狀。
透光性微粒子之重量平均粒徑較佳為0.5 μm以上且15 μm以下，更佳為4 μm以上且8 μm以下。若透光性微粒子之重量平均粒徑未達0.5 μm，則無法充分地散射波長區域自380 nm至800 nm之可見光，使得防眩層53之光擴散性變得不充分，而有無法獲得廣視角之情形。又，於重量平均粒徑超過15 μm之情形時，若將透過清晰度調整為70%以上且180%以下，則無法獲得充分之光擴散性，而同樣地會有無法獲得廣視角之情形。
防眩層53中之透光性微粒子之含量較佳為相對於透光性 樹脂之100重量份為25重量份以上且60重量份以下，更佳為30重量份以上且50重量份以下。若透光性微粒子之含量相對於透光性樹脂100重量份未達25重量份，則防眩層53之光擴散性變得不充分，無法獲得廣視角，又，透過清晰度超過180%之結果會有產生疊紋(moire)之情形。又，若透光性微粒子之含量相對於透光性樹脂100重量份超過60重量份，則光擴散性變得過強，而會有產生正面對比度降低之情形。
對基材膜上塗佈上述樹脂溶液例如可藉由凹版塗佈法、微凹版塗佈法、桿式塗佈法、刮塗法、氣刀塗佈法、吻合塗佈法、及狹縫塗佈法等進行。
防眩層53之層厚較佳為1~30 μm之範圍之層厚。若將防眩層53之層厚設為1 μm以上，則可對配置於液晶顯示裝置1之視認側表面之防眩層53賦予所要求之充分之耐刮傷性，故而較佳。又，若將層厚設為30 μm以下，則所製作之防眩層53所產生之捲曲之量變小，在對其他膜或基板之貼合等之處理性變良好，故而較佳。
本實施形態之防眩層53通過0.125 mm、0.5 mm、1.0 mm及2.0 mm之光頻梳而得之透過清晰度之和(以下，簡稱為「透過清晰度」)為70%以上且300%以下。所謂「通過0.125 mm、0.5 mm、1.0 mm及2.0 mm之光頻梳而得之透過清晰度之和」係指依據JIS K 7105，使用暗部與明部之寬度之比為1：1，其寬度為0.125 mm、0.5 mm、1.0 mm及2.0 mm之4種光頻梳所測定之透過清晰度(像清晰度)之 和。因此，此處所謂之「透過清晰度」之最大值為400%。
若將防眩層53之透過清晰度設為未達70%，則光散射變得過強。因此，應用該防眩層之液晶顯示裝置中，例如於進行白顯示之情形時，由於液晶顯示裝置之正面方向之光藉由光擴散層而過度散射等原因，正面對比度降低，顯示品質變差。若將防眩層53之透過清晰度設為大於300%，則由於液晶顯示裝置1之背光裝置11之光偏向層(稜鏡膜)16之表面凹凸構造與液晶單元21之彩色濾光片所具有之規則性之基質構造之干涉而產生透過光之疊紋。防眩層53之透過清晰度較佳為70%以上且200%以下，更佳為90%以上且150%以下。
透過清晰度之測定與相對散射光強度之測定相同，使用光學性透明之黏著劑，使用將光擴散膜貼合於玻璃基板而成之測定用樣品進行。此時成為光擴散膜之基材膜側之面貼合於玻璃基板。藉此，可防止測定時之膜之翹曲，提高測定再現性。作為測定裝置，可使用依據JIS K 7105之圖像清晰度測定器(例如，Suga Test Instruments股份有限公司製造之「ICM-1DP」)。
防眩層53之透過清晰度之和之值可藉由改變防眩層53之製作中所使用之透光性微粒子之種類、數量，又，藉由在使用2種以上透光性微粒子時改變其混合比率，又，藉由控制表面凹凸而進行調整。因此，若以可獲得目標之透過清晰度之和之值之方式適當調整上述各要素即可。
液晶顯示裝置1亦可包括具有其他功能之光學功能性膜。
此種光學功能性膜之例中，包括透過某種偏光光且反射顯示與其相反之性質之偏光光之反射型偏光膜、於表面具有無規之凹凸形狀之帶有擴散功能之膜、及於表面具有稜鏡部或扁豆狀透鏡等凹凸形狀之帶有偏向功能之膜等。相當於透過某種偏光光且反射顯示與其相反之性質之偏光光之反射型偏光膜之市售品之例中，包括「DBEF」(3M公司製造，在日本可自住友3M股份有限公司獲取)等。相當於帶有擴散功能之膜之市售品之例中，包括「Opalus PBS系列」及「Opalus BS系列」(均為惠和股份有限公司製造)等。相當於帶有偏向功能之膜之市售品之例中，包括「BEF」(3M公司製造，在日本可自住友3M股份有限公司獲取)等。
[實施例]
以下，藉由實施例進而詳細地說明本發明，但本發明並不限定於該等實施例。
(實施例1)
於SONY製造之32型液晶電視KDL-32EX700中所使用之背光裝置中，將組裝於SONY製造之16.4型筆記型個人電腦(Note Personal Computer)VGN-FW73JGB中之導光板替換原本組裝於32型液晶電視KDL-32EX700中所使用之背光裝置中之導光板而構成本實施例之背光裝置11。組裝於16.4型筆記型個人電腦VGN-FW73JGB中之導光板之剖面 形狀為梯形。
具體地說明本實施例之背光裝置11之製作方法。本實施例1之背光裝置11中所使用之導光板12係以如下之方式製作。即，於將組裝於SONY製造之16.4型筆記型個人電腦VGN-FW73JGB中之導光板稱作導光板121之情形時，將2片導光板121、121對在其剖面形狀中對應於梯形之上邊之導光板121、121之端面彼此進行溶劑接著，藉此製作所謂之蝶形導光板12。將該蝶形導光板12替換原本組裝於SONY製造之32型液晶電視KDL-32EX700中所使用之背光裝置中之導光板而製作本實施例之背光裝置11。組裝於SONY製造之32型液晶電視KDL-32EX700中所使用之背光裝置中之反射板為白色擴散型(白色片材)之反射片材。
對於亮度測定方法進行說明。圖4係表示本實施例中之亮度測定方法之圖式。亮度測定中，為了測定來自面發光部15之光之亮度，測定取下光偏向層16及光擴散層9之狀態下之亮度。因此，於亮度測定中，背光裝置11之發光面為面發光部15之光出射面15a。面發光部15之光出射面15a對應於導光板12之光出射面12a。
如圖4所示般，以組裝光偏向層16及光擴散層9前之背光裝置11(對應於自圖1之狀態取下光偏向層16及光擴散層9之構成之背光裝置11)之發光面成為垂直之方式將背光裝置11(背光模組)直立設置。圖4中，表示於背光裝置11中組裝光偏向層16及光擴散層9前之狀態。換言之，表示將對於導光板12配置有光源13之單元組裝於殼體之狀態。將與 發光面之法線所成之角度(與Z軸方向所成之角度)設為θ，於特定角度θ之方位設置亮度計70，測定自發光面之中心(圖4中以×表示之位置)向上1 cm之部分(測定對象點)之亮度。使測定點自發光面之中心向上偏移1 cm係為了防止於發光面之中心測定之情形時可產生之異常值。此時，測定點與亮度計70之距離設定為40 cm，測定角度θ於-74°~74°之範圍內，每隔2度測定亮度。再者，作為亮度計70，使用TOPCON公司製造之BM-7，亮度計70之測定角設定為1°。
又，方位角Ψ係將圖4中之上方向設為0°，於0°、45°、90°、135°之4個方向進行測定。
圖5表示如上述般所測定之自背光裝置11之角度分佈。圖5之橫軸係相對於發光面之法線之方向(z軸方向)之視角，即表示測定角度θ之角度(°)，縱軸係亮度(cd/m2)。表示亮度之測定結果之曲線中，實線表示方位角Ψ為0°之測定結果，粗實線表示方位角Ψ為45°(粗實線於圖5之圖表之左方與表示方位角Ψ為90°之情形之點虛線之一部分重合)之測定結果，點虛線表示方位角Ψ為90°(點虛線於圖5之圖表之右方與表示方位角Ψ為135°之情形之段虛線之一部分重合，於圖5之圖表之左方與表示方位角Ψ為45°之情形之粗實線之一部分重合)之測定結果，段虛線表示方位角Ψ為135°(段虛線於圖5之圖表之右方與表示方位角為90°之情形之點虛線之一部分重合)之測定結果。角度θ為-40°~40°中之亮度之最大值與角度θ為-60°~-74°及60°~74°中之亮度 之最大值為如下所示。
-40°~40°之亮度之最大值：Max1=1479 cd/m2(40°)
-60°~-74°及60°~74°中之亮度之最大值：Max2=13707 cd/m2(-74°)
結果，Max1/Max2=11%<40%。
對於色度座標測定方法進行說明。圖2係表示本實施例之液晶顯示裝置之構成的圖。於SONY製造之32型液晶電視KDL-32EX700中所使用之背光裝置中，將上述蝶形導光板替換原本組裝於32型液晶電視KDL-32EX700中之導光板，構成本實施例之面發光部15。於該面發光部15之光出射面15a側，自面發光部15側按順序配置光偏向層16、光擴散層9、上述液晶電視之液晶單元裝置20，而製作本實施例之液晶顯示裝置1。
實施例1之背光裝置11之光偏向層16為稜鏡片。作為稜鏡片之光偏向層16所具有之多個稜鏡部16a之剖面形狀為頂角為65°之等腰三角形。鄰接之稜鏡部16a之稜線間之距離為50 μm。實施例1之背光裝置11之光擴散層9為擴散片。作為擴散片之光擴散層9之霧度值為30.0%。
光偏向層16如圖1所示般，以使形成有稜鏡部16a之側朝向光源13側，使稜鏡部16a之稜線成為平行於配置有光源13之端面12b、12c之朝向之方式設置。換言之，稜鏡部16a於Y軸方向上延伸。
於上述液晶電視之液晶單元裝置20之出射面側之表面， 形成通過0.125 mm、0.5 mm、1.0 mm及2.0 mm之光頻梳而得之透過清晰度之和為111%之防眩層。
上述防眩層係以如下之方式製作。將季戊四醇三丙烯酸酯60重量份、及多官能丙烯酸胺基甲酸酯(六亞甲基二異氰酸酯與季戊四醇三丙烯酸酯之反應產物)40重量份混合於丙二醇單甲醚溶液中，以固形物成分濃度成為60重量%之方式進行調整而獲得紫外線硬化性樹脂組成物。繼而，相對於上述紫外線硬化性樹脂組成物之固形物成分100重量份，添加合計40重量份之重量平均粒徑為3.0 μm且標準偏差為0.39 μm之聚苯乙烯系粒子作為第1透光性微粒子與重量平均粒徑為7.2 μm且標準偏差為0.73 μm之聚苯乙烯系粒子作為第2透光性微粒子，及5重量份之作為光聚合起始劑之「Lucirin TPO」(BASF公司製造，化學名：2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦)，以固形物成分率成為60重量%之方式添加丙二醇單甲醚而調製塗佈液。將該塗佈液塗佈於厚度80 μm之三乙酸纖維素(TAC)膜(基材膜)上，於設定為80℃之乾燥機中進行1分鐘乾燥後，照射高壓水銀燈，使紫外線硬化性樹脂組成物層硬化，獲得光擴散膜。再者，藉由控制上述第1及第2透光性微粒子之混合比率及表面凹凸，而調整透過清晰度之和之值。
於以此種方式製作而成之液晶顯示裝置1中，測定γ曲線。γ曲線係表示灰階(輸入值)與輸出亮度之關係者。例如，於在橫軸設定灰階，在縱軸設定輸出亮度之情形時，表示灰階(0~125)與輸出亮度(cd/m2)之關係之曲線係γ曲 線。測定γ曲線時之亮度之測定方法除以下方面外，與上述亮度之測定方法相同。即，亮度之測定中，相對於如圖4所示般，以組裝光偏向層16及光擴散層9前之背光裝置11(對應於自圖1之狀態取下光偏向層16及光擴散層9之構成之背光裝置11)之發光面成為垂直之方式將背光裝置11(背光模組)直立設置之情形，於測定γ曲線時之亮度之測定方法中，如圖6所示般，以組裝光偏向層16、光擴散層9及液晶單元裝置20之液晶顯示裝置1之發光面1a(防眩層53之出射面)成為垂直之方式將液晶顯示裝置1立起設置。
將與發光面之法線所成之角度(與Z軸方向所成之角度)設為θ，於特定角度θ之方位設置色彩亮度計80，測定自發光面之中心向上1 cm之部分之黑顯示狀態~白顯示狀態(若以灰階表示則為0~125)中之亮度，藉此測定γ曲線。於自發光面之中心向上1 cm處設定測定點係為了防止於發光面之中心進行測定之情形時可能產生之異常值。此時，將測定點與色彩亮度計80之距離設定為40 cm，於測定角度θ為0°、60°之2個方向測定γ曲線。再者，色彩亮度計80係使用TOPCON公司製造之BM-5AS，將色彩亮度計80之測定角設為1°。
方位角Ψ係將圖6中之上方向設為0°，於0°、45°、90°、135°之4個方向進行測定。
將由上述所測定之測定角度0°之γ曲線與60°之γ曲線所圍成之區域設為γ曲線面積。此處所謂之γ曲線面積係以灰階與亮度(標準化值)之積表示。可認為γ曲線面積之值越 小，液晶顯示裝置之γ曲線之根據視角之變化越受到抑制。即，可認為該γ曲線面積之面積越小之液晶顯示裝置1之顯示特性越優異。將此時之γ曲線面積示於下述之表1中。
(比較例1)
除於液晶顯示裝置1之液晶單元裝置20之出射面之表面形成通過0.125 mm、0.5 mm、1.0 mm及2.0 mm之光頻梳而得之透過清晰度之和為320%之防眩層之方面以外，以與實施例1相同之方法求出γ曲線面積。γ曲線面積與實施例1同樣地以灰階與亮度之積表示。透過清晰度之和為320%之防眩層藉由與實施例1中所使用之防眩層相同之方法形成。但，藉由控制第1及第2透光性微粒子之混合比率及表面凹凸而調整透過清晰度之和之值，將透過清晰度之和之值設為320%。將此時之γ曲線面積示於下述表1中。
由於上述實施形態及上述實施例之液晶顯示裝置可簡便地構成，因此於工業上極為有用。該液晶顯示裝置中，灰階反轉亦產生之情況較少。該液晶顯示裝置成為對比度亦較高，視認性較佳之顯示器。
以上，對本發明之一實施形態及一實施例進行了說明， 但本發明並不限定於上述實施形態及實施例，可於不脫離發明之主旨之範圍內進行各種變更。例如，只要面發光部如上述般於4個方位角Ψ1~Ψ4中滿足上述特定條件即可。上述條件可根據導光板12之構成進行調整，亦可根據反射板14之反射狀態進行調整。面發光部15亦可於導光板12上配置其他至少一片光學片。於此情形時，導光板12上之其他光學片中距離光偏向層16側最近之光學片之光出射面係利用圖4所說明之亮度測定時之背光裝置之發光面。如此，於面發光部15具備光學片之情形時，可利用光學片材中之光學特性滿足上述特定條件。
1‧‧‧液晶顯示裝置
1a‧‧‧發光面
9‧‧‧光擴散層
11‧‧‧背光裝置
12‧‧‧導光板
12a‧‧‧光出射面
12b‧‧‧端面
12c‧‧‧端面
13‧‧‧光源
14‧‧‧反射板
15‧‧‧面發光部
15a‧‧‧光出射面
16‧‧‧光偏向層
16a‧‧‧稜鏡部
16b‧‧‧頂點
20‧‧‧液晶單元裝置
21‧‧‧液晶單元
22a‧‧‧透明基板
22b‧‧‧透明基板
23‧‧‧液晶層
41‧‧‧偏光板
52‧‧‧偏光板
53‧‧‧防眩層
70‧‧‧亮度計
80‧‧‧色彩亮度計
121‧‧‧導光板
圖1係表示用於一實施形態之液晶顯示裝置之背光裝置之一個實施態樣的圖。
圖2係表示一實施形態之液晶顯示裝置之圖。
圖3係表示來自用於一實施形態之液晶顯示裝置之背光裝置之導光板之出射光之亮度之角度分佈的圖。
圖4係表示測定來自用於一實施形態之液晶顯示裝置及實施例1之液晶顯示裝置之背光裝置之導光板之出射光之亮度之角度分佈之方法的圖。
圖5係表示來自實施例1之液晶顯示裝置中所使用之背光裝置之導光板之出射光之亮度之角度分佈之測定結果的圖。
圖6係表示測定實施例1之液晶顯示裝置中之γ曲線時之亮度之測定方法的圖。
1‧‧‧液晶顯示裝置
11‧‧‧背光裝置
20‧‧‧液晶單元裝置
21‧‧‧液晶單元
22a‧‧‧透明基板
22b‧‧‧透明基板
23‧‧‧液晶層
41‧‧‧偏光板
52‧‧‧偏光板
53‧‧‧防眩層

Claims (9)

  1. 一種液晶顯示裝置，其具備：背光裝置，其具有自光出射面出射面狀之光之面發光部、及設置於上述面發光部之光出射面側且由來自上述光出射面之光入射之光偏向層；及液晶單元，其設置於上述背光裝置之光出射側，且具有防眩層；上述面發光部具有：導光板；光源，其配置於上述導光板之端面；及反射板，其相對於上述導光板而配置於與上述光偏向層相反側；對於正交於自上述面發光部朝向上述光偏向層之方向即第1方向之面內之第1方位角、第2方位角、第3方位角及第4方位角，即相對於自上述光源朝向上述導光板之方向即第2方向之角度分別為0°、45°、90°及135°之第1~第4方位角，即便於相對於上述第1方向為-40°~+40°、-60°~-74°及+60°~+74°之視角範圍內測定自上述光出射面出射之光之與上述光出射面上之測定對象點相距一定距離之亮度之情形時，相對於所有上述第1~第4方位角中之-60°~-74°及+60°~+74°之視角範圍之亮度中之最大值，所有上述第1~第4方位角中之-40°~+40°之視角範圍中之所有亮度為40%以下；通過梳寬度為0.125 mm、0.5 mm、1.0 mm及2.0 mm之 光頻梳而得之上述防眩層之透過清晰度之和為70%以上且300%以下。
  2. 如請求項1之液晶顯示裝置，其中上述背光裝置進而具有設置於上述光偏向層之光出射側之光擴散層，且上述光擴散層之霧度值為86%以下。
  3. 如請求項1或2之液晶顯示裝置，其中相對於所有上述第1~第4方位角中之-60°~-74°及+60°~+74°之視角範圍之亮度中之最大值，所有上述第1~第4方位角中之-40°~+40°之視角範圍中之所有亮度為15%以下。
  4. 如請求項1至3中任一項之液晶顯示裝置，其中上述導光板係剖面為梯形之板。
  5. 如請求項1至4中任一項之液晶顯示裝置，其中上述導光板係具有使剖面之形狀為梯形之2片板以共有梯形之上底之方式相接而一體化之形狀之導光板。
  6. 如請求項1至5中任一項之液晶顯示裝置，其中上述反射板為鏡面型。
  7. 如請求項1至6中任一項之液晶顯示裝置，其中上述光偏向層係於由來自上述面發光部之光出射面之光入射之入射面側設置有複數個第1稜鏡部之稜鏡片；且上述複數個第1稜鏡部之各者於正交於上述第1及第2方向之方向即第3方向上延伸，並且於上述第2方向上並列而配置。
  8. 如請求項7之液晶顯示裝置，其中上述複數個第1稜鏡部各者之正交於上述第3方向之剖面之形狀為三角形； 上述複數個第1稜鏡部各者之上述剖面之形狀即三角形之頂點位於上述面發光部側；且上述複數個第1稜鏡部各者之上述剖面之形狀即三角形之底邊直線狀地排列而相連。
  9. 如請求項7或8之液晶顯示裝置，其中上述光偏向層於與上述入射面側相反側設置有複數個第2稜鏡部；上述複數個第2稜鏡部之各者於上述第2方向上延伸，並且於上述第3方向上並列配置。
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