TWI550319B - An optical member, a polarizing plate group, and a liquid crystal display device - Google Patents

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TWI550319B
TWI550319B TW102113157A TW102113157A TWI550319B TW I550319 B TWI550319 B TW I550319B TW 102113157 A TW102113157 A TW 102113157A TW 102113157 A TW102113157 A TW 102113157A TW I550319 B TWI550319 B TW I550319B
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Takehito Fuchida
Shouhei Maezawa
Hiroyuki Takemoto
Nao Murakami
Kozo Nakamura
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Nitto Denko Corp
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Description

光學構件、偏光板組及液晶顯示裝置
本發明係關於一種光學構件、偏光板組及液晶顯示裝置。更詳細而言，本發明係關於一種含有偏光板、光擴散層、反射型偏光元件及稜鏡片之光學構件以及使用該光學構件之偏光板組及液晶顯示裝置。
近年來，作為顯示器，有於普及使用面光源裝置之液晶顯示裝置方面異常顯著者。例如於具有邊緣照明型面光源裝置之液晶顯示裝置中，自光源出射之光入射至導光板上，一面於導光板之出光面(液晶單元側面)與內面重複全反射一面傳播。於導光板內傳播之光之一部分藉由設置於導光板之內面等上之光散射體等改變前進方向而自出光面向導光板外出射。自導光板之出光面出射之光藉由擴散片、稜鏡片、增亮膜等各種光學片進行擴散、聚光後，入射至於液晶單元之兩側配置有偏光板之液晶顯示面板上。液晶單元之液晶層之液晶分子被每個像素驅動，而控制入射光之透射及吸收。其結果是顯示圖像。
有代表性的是，上述稜鏡片係嵌入至面光源裝置之殼體中，接近導光板之出射面而設置。於此種使用面光源裝置之液晶顯示裝置中，於設置稜鏡片時或實際使用環境下有該稜鏡片與導光板發生摩擦，從而導光板受損之情形。為解決此種問題，而提出有使稜鏡片與光源側偏光板一體化之技術(專利文獻1)。然而，此種使用使稜鏡片一體化之偏光板之液晶顯示裝置有正面亮度不充分而較暗之問題。
進而，於如上所述之使用面光源裝置之液晶顯示裝置中，有因稜鏡片之規則構造而產生水波紋之問題。為解決此種問題，而提出於稜鏡片上設置光擴散層。然而，若使用具有消除水波紋之程度之較強之光擴散性的光擴散層，則產生液晶顯示裝置之亮度下降之問題。例如於專利文獻2中，揭示有(1)於偏光板之一側積層有光擴散性黏著劑，於另一側積層有具有稜鏡形狀之片構件的光學構件、及(2)經由光擴散性之黏著劑積層偏光板與具有稜鏡形狀之片構件而成之光學構件。然而，根據(1)之光學構件，雖然可抑制水波紋之產生，但液晶顯示裝置之亮度及正面對比度不充分。根據(2)之光學構件，亦無法抑制水波紋之產生，液晶顯示裝置之亮度亦不充分。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平11-295714號公報
[專利文獻2]日本專利特開2011-123476號公報
本發明係為了解決上述先前之課題而成者，其目的在於提供一種可實現抑制水波紋之產生，以及機械強度優異，且具有較高之亮度之液晶顯示裝置之光學構件。
本發明之光學構件依序含有偏光板、光擴散層、反射型偏光元件及稜鏡片。
於一實施形態中，上述稜鏡片係於與上述反射型偏光元件相反之側排列有成為凸部之複數個柱狀之單位稜鏡而構成。
於一實施形態中，上述光擴散層與上述稜鏡片之稜鏡部之距離為75μm~250μm。
於一實施形態中，上述光擴散層之霧度值為50%~95%。
於一實施形態中，上述光擴散層係由光擴散黏著劑構成。
根據本發明之另一態樣，可提供一種偏光板組。該偏光板組含有用作背面側偏光板之上述光學構件及視認側偏光板。
根據本發明之進而另一態樣，可提供一種液晶顯示裝置。該液晶顯示裝置包括液晶單元、配置於該液晶單元之視認側之偏光板、及配置於該液晶單元之與視認側相反之側的上述光學構件。
根據本發明，於包含偏光板、光擴散層、反射型偏光元件及稜鏡片之光學構件中，於光擴散層與稜鏡片之間配置反射型偏光元件，藉此可實現抑制水波紋之產生，且具有較高之亮度之液晶顯示裝置。進而，藉由使偏光板與稜鏡片一體化，而本發明之光學構件可實現機械強度優異之液晶顯示裝置。
10‧‧‧偏光板
11‧‧‧偏光元件
12‧‧‧保護層
13‧‧‧保護層
20‧‧‧光擴散層
30‧‧‧反射型偏光元件
40‧‧‧稜鏡片
41‧‧‧基材部
42‧‧‧稜鏡部
43‧‧‧單位稜鏡
100‧‧‧光學構件
110‧‧‧視認側偏光板
200‧‧‧液晶單元
210‧‧‧基板
210'‧‧‧基板
220‧‧‧液晶層
300‧‧‧背光單元
500‧‧‧液晶顯示裝置
A‧‧‧具有雙折射性之層
B‧‧‧實質上不具有雙折射性之層
R‧‧‧反射層
圖1係對本發明之一實施形態之光學構件進行說明之概略剖面圖。
圖2係可用於本發明之光學構件中之反射型偏光元件之一例之概略立體圖。
圖3係圖1之光學構件之分解立體圖。
圖4係對本發明之一實施形態之液晶顯示裝置進行說明之概略剖面圖。
圖5(a)、(b)係對VA(Vertical Alignment，垂直對準)模式下之液晶分子之配向狀態進行說明之概略剖面圖。
以下，參照圖式對本發明之較佳實施形態進行說明，但本發明並不限定於該等實施形態。
A.光學構件之整體構成
圖1係對本發明之一實施形態之光學構件進行說明之概略剖面圖。光學構件100依序包括偏光板10、光擴散層20、反射型偏光元件30及稜鏡片40。有代表性的是，偏光板10包括偏光元件11、配置於偏光元件11之單側之保護層12及配置於偏光元件11之另一側之保護層13。有代表性的是，稜鏡片40包含基材部41及稜鏡部42。藉由以此種方式使偏光板與稜鏡片一體化，可排除稜鏡片與偏光板之間之空氣層，因此可有助於液晶顯示裝置之薄型化。液晶顯示裝置之薄型化擴大設計之選擇範圍，因此商業價值較大。進而，藉由使偏光板與稜鏡片一體化，可避免由將稜鏡片安裝於面光源裝置(背光單元，實質上為導光板)時之摩擦引起的稜鏡片之損傷，因此可防止由此種損傷引起之顯示模糊，且可獲得機械強度優異之液晶顯示裝置。此外，根據本實施形態，藉由於光擴散層20與稜鏡片40之間配置反射型偏光元件30，於光擴散層20與稜鏡片40之間設置特定之距離，可實現抑制水波紋之產生，且具有較高之亮度之液晶顯示裝置。又，根據本實施形態，藉由將光擴散層20配置於反射型偏光元件30之與稜鏡片40相反之側(於用於液晶顯示裝置之情形時，為液晶顯示裝置之與背光單元相反之側)，可提昇亮度。具體而言，反射型偏光元件之正面入射光較傾斜方向之入射光之利用效率更高。藉由將光擴散層20配置於反射型偏光元件30之與稜鏡片40相反之側，可使正面入射光增多，其結果是，可進一步提昇光之利用效率而增大亮度。以下，對光學構件之構成要素進行詳細說明。
B.偏光板
有代表性的是，偏光板10包括偏光元件11、配置於偏光元件11之單側之保護層12、及配置於偏光元件11之另一側之保護層13。有代表性的是，偏光元件為吸收型偏光元件。
B-1.偏光元件
上述吸收型偏光元件之波長589nm下之透射率(亦稱作單體透射率)較佳為41%以上，更佳為42%以上。再者，單體透射率之理論上之上限為50%。又，偏光度較佳為99.5%~100%，更佳為99.9%~100%。若在上述範圍內，則於用於液晶顯示裝置時可更進一步提高正面方向之對比度。
上述單體透射率及偏光度可使用分光光度計進行測定。作為上述偏光度之具體之測定方法，可測定上述偏光元件之平行透射率(H0)及正交透射率(H90)，並根據式：偏光度(%)={(H0-H90)/(H0+H90)}1/2×100求出。上述平行透射率(H0)係將兩片相同之偏光元件以彼此之吸收軸平行之方式重合所製作的平行型積層偏光元件之透射率之值。又，上述正交透射率(H90)係將兩片相同之偏光元件以彼此之吸收軸正交之方式重合所製作的正交型積層偏光元件之透射率之值。再者，該等透射率係藉由JIS Z 8701-1982之2度視野(C光源)進行可見度修正之Y值。
作為上述吸收型偏光元件，可根據目的採用任意適當之偏光元件。例如可列舉：於聚乙烯醇系膜、部分縮甲醛化之聚乙烯醇系膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分酮化膜等親水性高分子膜上吸附有碘或二色性染料等二色性物質並進行單軸延伸而成者、聚乙烯醇之脫水處理物或聚氯乙烯之脫氯化氫處理物等多烯系配向膜等。又，亦可使用美國專利5,523,863號等所揭示之使含有二色性物質與液晶性化合物之液晶性組合物沿固定方向配向的賓主型E型及O型偏光元件、美國專利6,049,428號等所揭示之使向液性液晶沿固定方向配向之E型及O型偏光元件等。
於此種偏光元件中，就具有較高之偏光度之觀點而言，可較佳地使用含有碘之聚乙烯醇(PVA)系膜之偏光元件。用於偏光元件中之 聚乙烯醇系膜之材料中可使用聚乙烯醇或其衍生物。作為聚乙烯醇之衍生物，除可列舉聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮乙醛等以外，可列舉用乙烯、丙烯等烯烴；丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸等不飽和羧酸或其烷基酯、丙烯醯胺等改性而成者。通常可使用聚乙烯醇之聚合度為1000~10000左右、酮化度為80莫耳%~100莫耳%左右者。
可依照常法對上述聚乙烯醇系膜(未經延伸之膜)至少實施單軸延伸處理、碘染色處理。進而，可實施硼酸處理、碘離子處理。又，依照常法使經實施上述處理之聚乙烯醇系膜(延伸膜)乾燥而形成偏光元件。
單軸延伸處理中之延伸方法並無特別限制，可採用濕潤延伸法與乾式延伸法中之任意者。作為乾式延伸法之延伸方法，例如可列舉：輥間延伸方法、加熱輥延伸方法、壓縮延伸方法等。延伸亦可分多段進行。於上述延伸方法中，未經延伸之膜通常設為加熱狀態。通常，未經延伸之膜可使用30μm~150μm左右者。延伸膜之延伸倍率可根據目的適當地設定，延伸倍率(總延伸倍率)為2倍~8倍左右，較佳為3倍~6.5倍，進而較佳為3.5倍~6倍。延伸膜之厚度較佳為5μm~40μm左右。
碘染色處理可藉由將聚乙烯醇系膜浸漬於含有碘及碘化鉀之碘溶液中而進行。碘溶液通常為碘水溶液，含有碘及作為溶解助劑之碘化鉀。碘濃度較佳為0.01重量%~1重量%左右，更佳為0.02重量%~0.5重量%，碘化鉀濃度較佳為0.01重量%~10重量%左右，更佳為0.02重量%~8重量%。
於碘染色處理時，碘溶液之溫度通常為20℃~50℃左右，較佳為25℃~40℃。浸漬時間通常為10秒~300秒左右，較佳為20秒~240秒之範圍。於碘染色處理時，藉由調整碘溶液之濃度、聚乙烯醇系膜對碘溶液之浸漬溫度、浸漬時間等條件，而將聚乙烯醇系膜中之碘含 量及鉀含量調整成所期望之範圍。碘染色處理可於單軸延伸處理前、單軸延伸處理中、單軸延伸處理後之任一階段進行。
硼酸處理係藉由將聚乙烯醇系膜浸漬於硼酸水溶液中而進行。硼酸水溶液中之硼酸濃度為2重量%~15重量%左右，較佳為3重量%~10重量%。於硼酸水溶液中，可藉由碘化鉀而含有鉀離子及碘離子。硼酸水溶液中之碘化鉀濃度較佳為設為0.5重量%~10重量%左右，進而較佳為設為1重量%~8重量%。含有碘化鉀之硼酸水溶液可獲得著色較少之偏光元件，即跨越可見光之大致整個波長區域吸光度大致固定的所謂中性灰偏光元件。
於碘離子處理中例如可使用藉由碘化鉀等而含有碘離子之水溶液。碘化鉀濃度較佳為設為0.5重量%~10重量%左右，進而較佳為設為1重量%~8重量%。於碘離子含浸處理時，其水溶液之溫度通常為15℃~60℃左右，較佳為25℃~40℃。浸漬時間通常為1秒~120秒左右，較佳為3秒~90秒之範圍。碘離子處理之階段只要在乾燥步驟前則並無特別限制。亦可於後述之水洗淨後進行。
經實施上述處理之聚乙烯醇系膜(延伸膜)可依照常法供至水洗淨步驟、乾燥步驟。
乾燥步驟可採用任意適當之乾燥方法，例如自然乾燥、送風乾燥、加熱乾燥等。例如於加熱乾燥之情形時，乾燥溫度有代表性的是20℃~80℃，較佳為25℃~70℃，乾燥時間較佳為1分鐘~10分鐘左右。又，乾燥後之偏光元件之水分率較佳為10重量%~30重量%，更佳為12重量%~28重量%，進而較佳為16重量%~25重量%。若水分率過度大，則於使偏光板乾燥時，有偏光度隨偏光元件之乾燥而下降之傾向。尤其是500nm以下之短波長區域之正交透射率增大，即，漏過短波長之光，因此有黑色顯示著色成藍色之傾向。反之，若偏光元件之水分率過度小，則有產生容易出現局部之凹凸缺陷(裂點缺陷)等 問題之情形。
有代表性的是，偏光板10可以長條狀(例如，輥狀)提供併用於製造光學構件。於一實施形態中，偏光元件於長條方向上具有吸收軸。此種偏光元件可藉由該業界所慣用之製造方法(例如，如上所述之製造方法)而獲得。於另一實施形態中，偏光元件於寬度方向上有吸收軸。若為此種偏光元件，則可藉由所謂卷對卷與於寬度方向上具有反射軸之直線偏光分離型反射型偏光元件積層而製造本發明之光學構件，因此可使製造效率大幅度提昇。
B-2.保護層
保護層係由可用作偏光板之保護膜之任意適當之膜形成。作為成為該膜之主成分之材料之具體例，可列舉：三乙酸纖維素(TAC)等纖維素系樹脂、或聚酯系、聚乙烯醇系、聚碳酸酯系、聚醯胺系、聚醯亞胺系、聚醚碸系、聚碸系、聚苯乙烯系、聚降冰片烯系、聚烯烴系、(甲基)丙烯酸系、乙酸酯系等透明樹脂等。又，亦可列舉：(甲基)丙烯酸系、胺基甲酸酯系、(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯系、環氧系、聚矽氧系等熱硬化型樹脂或紫外線硬化型樹脂等。此外，例如亦可列舉矽氧烷系聚合物等玻璃質系聚合物。又，亦可使用日本專利特開2001-343529號公報(WO01/37007)中記載之聚合物膜。作為該膜之材料，例如可使用含有側鏈上具有經取代或未經取代之醯亞胺基之熱塑性樹脂與側鏈上具有經取代或未經取代之苯基以及腈基之熱塑性樹脂的樹脂組合物，例如可列舉具有包括異丁烯與N-甲基順丁烯二醯亞胺之交替共聚物與丙烯腈-苯乙烯共聚物之樹脂組合物。該聚合物膜例如可為上述樹脂組合物之擠出成形物。各個保護層可相同，亦可不同。
保護層之厚度較佳為20μm~100μm。保護層可經由接著層(具體而言，為接著劑層、黏著劑層)而積層於偏光元件上，亦可與偏光元 件密接(未經由接著層)並積層。接著劑層可由任意適當之接著劑形成。作為接著劑，例如可列舉以聚乙烯醇系樹脂作為主成分之水溶性接著劑。以聚乙烯醇系樹脂作為主成分之水溶性接著劑較佳為可進而含有金屬化合物膠體。金屬化合物膠體可為於分散介質中分散有金屬化合物微粒子者，可為由於微粒子之同種電荷相互排斥而靜電穩定化，永久地具有穩定性者。形成金屬化合物膠體之微粒子之平均粒徑只要不對偏光特性等光學特性造成不良影響，則可為任意適當之值。較佳為1nm~100nm，進而較佳為1nm~50nm。其原因在於，可使微粒子於接著劑層中均勻地分散，確保接著性，且可抑制裂點。再者，所謂「裂點」，意指於偏光元件與保護層之界面處所產生之局部之凹凸缺陷。
C.光擴散層
光擴散層20可由光擴散元件構成，亦可由光擴散黏著劑構成。光擴散元件含有基質及分散於該基質中之光擴散性微粒子。光擴散黏著劑之基質由黏著劑構成。
光擴散層之光擴散性能例如可用霧度值及/或光擴散半值角表示。光擴散層之霧度值較佳為50%~95%，更佳為60%~95%，進而較佳為70%~95%。藉由使霧度值為上述範圍內，可獲得所期望之擴散性能，可良好地抑制水波紋之產生。光擴散層之光擴散半值角較佳為5°~50°，更佳為10°~30°。光擴散層之光擴散性能可藉由調整基質(於光擴散黏著劑之情形時為黏著劑)之構成材料、以及光擴散性微粒子之構成材料、體積平均粒徑及調配量等而控制。
光擴散層之總透光率較佳為75%以上，更佳為80%以上，進而較佳為85%以上。
光擴散層之厚度可視構成及擴散性能等適當地調整。例如於用光擴散元件構成光擴散層之情形時，厚度較佳為5μm~200μm。又， 例如於用光擴散黏著劑構成光擴散層之情形時，厚度較佳為5μm~100μm。
如上所述，光擴散層可由光擴散元件構成，亦可由光擴散黏著劑構成。於光擴散層係由光擴散元件構成之情形時，光擴散層含有基質及分散於該基質中之光擴散性微粒子。基質例如可由電離射線硬化型樹脂構成。作為電離射線，例如可列舉：紫外線、可見光、紅外線、電子束。較佳為紫外線，因此，基質較佳為由紫外線硬化型樹脂構成。作為紫外線硬化型樹脂，例如可列舉：丙烯酸系樹脂、脂肪族系(例如，聚烯烴)樹脂、胺基甲酸酯系樹脂。關於光擴散層由光擴散黏著劑構成之形態，光擴散性微粒子係如後所述。
較佳為光擴散層由光擴散黏著劑構成。藉由採用此種構成，而無需於光擴散層由光擴散元件構成之情形時所必需之接著層(接著劑層或黏著劑層)，因此有助於光學構件(結果是液晶顯示裝置)之薄型化，且可排除接著層對液晶顯示裝置之顯示特性之不良影響。於該情形時，光擴散層含有黏著劑及分散於該黏著劑中之光擴散性微粒子。作為黏著劑，可使用任意適當者。作為具體例，可列舉：橡膠系黏著劑、丙烯酸系黏著劑、聚矽氧系黏著劑、環氧系黏著劑、纖維素系黏著劑等，較佳為丙烯酸系黏著劑。藉由使用丙烯酸系黏著劑，可獲得耐熱性及透明性優異之光擴散層。黏著劑可單獨使用，亦可將兩種以上組合使用。
作為丙烯酸系黏著劑，可使用任意適當者。丙烯酸系黏著劑之玻璃轉移溫度較佳為-60℃~-10℃，更佳為-55℃~-15℃。丙烯酸系黏著劑之重量平均分子量較佳為20萬~200萬，更佳為25萬~180萬。藉由使用具有此種特性之丙烯酸系黏著劑，可獲得適當之黏著性。丙烯酸系黏著劑之折射率較佳為1.40~1.65，更佳為1.45~1.60。
上述丙烯酸系黏著劑通常可使賦予黏著性之主要單體、賦予凝 聚性之共聚單體、賦予黏著性並且成為交聯點之含官能基之單體聚合而獲得。具有上述特性之丙烯酸系黏著劑可利用任意適當之方法來合成，例如可以大日本圖書(股)發行中前勝彥著「接著、黏著之化學與應用」為參考而合成。
光擴散層中之黏著劑之含量較佳為50重量%~99.7重量%，更佳為52重量%~97重量%。
作為光擴散性微粒子，可使用任意適當者。作為具體例，可列舉：無機微粒子、高分子微粒子等。光擴散性微粒子較佳為高分子微粒子。作為高分子微粒子之材質，例如可列舉：聚矽氧樹脂、甲基丙烯酸系樹脂(例如，聚甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、三聚氰胺樹脂。該等樹脂具有對黏著劑優異之分散性及與黏著劑之適當折射率差，因此可獲得擴散性能優異之光擴散層。較佳為聚矽氧樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯。光擴散性微粒子之形狀例如可為圓球狀、扁平狀、不定形形狀。光擴散性微粒子可單獨使用，亦可將兩種以上組合使用。
光擴散性微粒子之體積平均粒徑較佳為1μm~10μm，更佳為1.5μm~6μm。藉由使體積平均粒徑在上述範圍內，可獲得具有優異之光擴散性能之光擴散層。體積平均粒徑例如可使用超離心式自動粒度分佈測定裝置進行測定。
光擴散性微粒子之折射率較佳為1.30~1.70，更佳為1.40~1.65。
光擴散性微粒子與基質(有代表性的是，電離射線硬化型樹脂或黏著劑)之折射率差之絕對值較佳為超過0且為0.2以下，更佳為超過0且為0.15以下，進而較佳為0.01~0.13。
光擴散層中之光擴散性微粒子之含量較佳為0.3重量%~50重量%，更佳為3重量%~48重量%。藉由使光擴散性微粒子之調配量在上 述範圍內，可獲得具有優異之光擴散性能之光擴散層。
光擴散層亦可含有任意適當之添加劑。作為添加劑，例如可列舉：抗靜電劑、抗氧化劑。
光擴散層20係經由任意適當之接著層(例如，接著劑層、黏著劑層：未圖示)而貼合於偏光板10上。於光擴散層由光擴散黏著劑構成之情形時，可省略接著層。即，於該情形時，偏光板10與反射型偏光元件30係經由光擴散黏著劑20而貼合。
D.反射型偏光元件
反射型偏光元件30具有使特定之偏光狀態(偏光方向)之偏光透射，使除此以外之偏光狀態之光反射之功能。反射型偏光元件30可為直線偏光分離型，亦可為圓偏光分離型。以下，作為一例，對直線偏光分離型反射型偏光元件進行說明。再者，作為圓偏光分離型之反射型偏光元件，例如可列舉將膽固醇液晶固定化之膜與λ/4板之積層體。
圖2係反射型偏光元件之一例之概略立體圖。反射型偏光元件係具有雙折射性之層A與實質上不具有雙折射性之層B交替積層而成的多層積層體。例如此種多層積層體之層之總數可為50~1000。於圖示例中，A層之x軸方向之折射率nx大於y軸方向之折射率ny，B層之x軸方向之折射率nx與y軸方向之折射率ny實質上相同。因此，A層與B層之折射率差於x軸方向上較大，於y軸方向上實質上為零。其結果是，x軸方向成為反射軸，y軸方向成為透射軸。A層與B層之x軸方向上之折射率差較佳為0.2~0.3。再者，x軸方向與後述製造方法中之反射型偏光元件之延伸方向相對應。
上述A層較佳為由藉由延伸表現出雙折射性之材料構成。作為此種材料之代表例，可列舉：萘二甲酸聚酯(例如，聚萘二甲酸乙二酯)、聚碳酸酯及丙烯酸系樹脂(例如，聚甲基丙烯酸甲酯)。較佳為聚 萘二甲酸乙二酯。上述B層較佳為由即便延伸實質上亦不表現出雙折射性之材料構成。作為此種材料之代表例，可列舉萘二甲酸與對苯二甲酸之共聚酯。
反射型偏光元件於A層與B層之界面處使具有第1偏光方向之光(例如，p波)透射，使與具有第1偏光方向正交之第2偏光方向之光(例如，s波)反射。經反射之光於A層與B層之界面處一部分作為具有第1偏光方向之光進行透射，一部分作為具有第2偏光方向之光進行反射。於反射型偏光元件之內部，藉由多次重複此種反射及透射，可提高光之利用效率。
於一實施形態中，反射型偏光元件亦可如圖2所示含有反射層R作為與偏光板10相反之側之最外層。藉由設置反射層R，可進一步利用最終不被利用而返回至反射型偏光元件之最外部之光，因此可進一步提高光之利用效率。有代表性的是，反射層R藉由聚酯樹脂層之多層構造而表現出反射功能。
反射型偏光元件之整體厚度可根據目的、反射型偏光元件所含之層之合計數等適當地設定。反射型偏光元件之整體厚度較佳為10μm~150μm。若整體厚度在此種範圍內，則可將光擴散層與稜鏡片之稜鏡部之距離設為所期望之範圍，結果可實現抑制水波紋之產生，且具有較高之亮度之液晶顯示裝置。
於一實施形態中，於光學構件100中，反射型偏光元件30係以使與偏光板10之透射軸平行之偏光方向之光透射之方式配置。即，反射型偏光元件30係以其透射軸成為與偏光板10之透射軸方向大致平行的方向之方式配置。藉由設為此種構成，可再利用吸收至偏光板10中之光，可進一步提高利用效率，又，亦可提昇亮度。
有代表性的是，反射型偏光元件可組合共擠壓與橫向延伸而製作。共擠壓可利用任意適當之方式而進行。例如可為進料模組方式， 亦可為多歧管方式。例如於進料模組中擠出構成A層之材料與構成B層之材料，繼而，使用倍增器(multiplier)將其多層化。再者，此種多層化裝置為業者所公知。繼而，有代表性的是，使所獲得之長條狀之多層積層體於與搬送方向正交之方向(TD)上延伸。構成A層之材料(例如，聚萘二甲酸乙二酯)藉由該橫向延伸僅於延伸方向上折射率增大，作為結果表現出雙折射性。構成B層之材料(例如，萘二甲酸與對苯二甲酸之共聚酯)即便藉由該橫向延伸於任意方向上折射率均未增大。作為結果可獲得於延伸方向(TD)上具有反射軸，於搬送方向(MD)上具有透射軸之反射型偏光元件(TD與圖2之x軸方向相對應，MD與y軸方向相對應)。再者，延伸操作可使用任意適當之裝置而進行。
作為反射型偏光元件，例如可使用日本專利特表平9-507308號公報中所記載者。
反射型偏光元件可直接使用市售品，亦可將市售品二次加工(例如，延伸)後使用。作為市售品，例如可列舉3M公司製造之商品名DBEF、3M公司製造之商品名APF。
反射型偏光元件30係經由任意適當之接著層(例如，接著劑層、黏著劑層：未圖示)而貼合於光擴散層20上。於光擴散層由光擴散黏著劑構成之情形時，可省略接著層。
E.稜鏡片
稜鏡片40係配置於反射型偏光元件30之與光擴散層20相反之側。有代表性的是，稜鏡片40包括基材部41及稜鏡部42。藉由調整基材部41之厚度，可控制光擴散層20與稜鏡部42之距離。再者，於本實施形態中，反射型偏光元件30可發揮作為支撐稜鏡部42之基材部之功能，因此未必需要設置基材部41。於該情形時，光擴散層20與稜鏡部42之距離可藉由調整反射型偏光元件30之厚度而控制。稜鏡片40於本 發明之光學構件配置於液晶顯示裝置之背光單元側之情形時，使自背光單元之導光板出射之偏光光在保持該偏光狀態下，而藉由稜鏡部42內部之全反射等作為於液晶顯示裝置之大致法線方向上具有最大強度之偏光光，經由反射型偏光元件30及光擴散層20向偏光板10傳導。再者，「大致法線方向」包含自法線方向起特定之角度內之方向，例如自法線方向起±10°之範圍內之方向。
稜鏡片40係經由任意適當之接著層(例如，接著劑層、黏著劑層：未圖示)而貼合於反射型偏光元件30上。
E-1.稜鏡部
於一實施形態中，如圖1及圖3所示，稜鏡片40(實質上為稜鏡部42)係於與反射型偏光元件30相反之側排列成為凸部之複數個單位稜鏡43而構成。較佳為單位稜鏡43為柱狀，其長度方向(稜線方向)朝向與偏光板10之透射軸及反射型偏光元件30之透射軸大致正交之方向。於本說明書中，「實質上正交」及「大致正交」之表達包含兩個方向所成之角度為90°±10°之情形，較佳為90°±7°，進而較佳為90°±5°。「實質上平行」及「大致平行」之表達包含兩個方向所成之角度為0°±10°之情形，較佳為0°±7°，進而較佳為0°±5°。進而，於本說明書中，僅稱作「正交」或「平行」時可包含實質上正交或實質上平行之狀態。再者，稜鏡片40亦可以單位稜鏡43之稜線方向與偏光板10之透射軸及反射型偏光元件30之透射軸形成特定之角度的方式而配置(所謂傾斜放置)。藉由採用此種構成，而有可進一步良好地防止水波紋之產生之情形。作為傾斜配置之範圍，較佳為20°以下，更佳為15°以下。
單位稜鏡43之形狀於可獲得本發明之效果之範圍內可採用任意適當之構成。單位稜鏡43於與其排列方向平行且與厚度方向平行之剖面中，其剖面形狀可為三角形狀，亦可為其他形狀(例如，三角形之 一個或兩個之斜面具有傾斜角不同之複數個平坦面之形狀)。作為三角形狀，可為相對於通過單位稜鏡之頂點與片面正交之直線非對稱的形狀(例如，不等邊三角形)，亦可為相對於該直線對稱之形狀(例如，等腰三角形)。進而，可成為將單位稜鏡之頂點倒角之曲面狀，亦可以前端成為平坦面之方式進行切割而成為剖面台形狀。單位稜鏡43之詳細形狀可根據目的適當地設定。例如作為單位稜鏡43，可採用日本專利特開平11-84111號公報中記載之構成。
稜鏡部42與光擴散層20之距離較佳為75μm~250μm。藉由於稜鏡部與光擴散層之間確保此種距離，可維持正面對比度及亮度，並且可良好地抑制水波紋之產生。稜鏡部42與光擴散層20之距離例如可藉由調整反射型偏光元件30、基材部41、及/或反射型偏光元件30與稜鏡片40之間的接著層之厚度而控制。再者，所謂稜鏡部42與光擴散層20之距離，意指稜鏡部42之平坦面(單位稜鏡43之與頂點相反之側的表面)與光擴散層20之反射型偏光元件30側之表面的距離。
E-2.基材部
於在稜鏡片40上設置基材部41之情形時，可藉由擠出單一材料並成型等而一體地形成基材部41與稜鏡部42，亦可將稜鏡部賦形於基材部用膜上。基材部之厚度較佳為25μm~150μm。若為此種厚度，則可將光擴散層與稜鏡部之距離設為所期望之範圍。進而，此種厚度就操作性及強度之觀點而言亦較佳。
作為構成基材部41之材料，根據目的及稜鏡片之構成可採用任意適當之材料。於將稜鏡部賦形於基材部用膜上之情形時，作為基材部用膜之具體例，可列舉由三乙酸纖維素(TAC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等(甲基)丙烯酸系樹脂、聚碳酸酯(PC)樹脂形成之膜。該膜較佳為未經延伸之膜。
於利用單一材料一體地形成基材部41與稜鏡部42之情形時，作 為該材料，可使用與將稜鏡部賦形於基材部用膜上之情形時之稜鏡部形成用材料相同之材料。作為稜鏡部形成用材料，例如可列舉環氧丙烯酸酯系或丙烯酸胺基甲酸酯系反應性樹脂(例如，游離輻射硬化性樹脂)。於形成一體構成之稜鏡片之情形時，可使用PC、PET(Polyethylene Terephthalate，聚對苯二甲酸乙二酯)等聚酯樹脂；PMMA、MS(Methacrylate-Styrene，甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物)等丙烯酸系樹脂；環狀聚烯烴等透光性之熱塑性樹脂。
基材部41較佳為實質上具有光學等向性。於本說明書中，所謂「實質上具有光學等向性」，意指相位差值小至實質上不對液晶顯示裝置之光學特性造成不良影響之程度。例如基材部之面內相位差Re較佳為20nm以下，更佳為10nm以下。再者，面內相位差Re係23℃下之以波長590nm之光所測定之面內之相位差值。面內相位差Re係由Re=(nx-ny)×d表示。此處，nx為於光學構件之面內折射率最大之方向(即遲相軸方向)上之折射率，ny為於該面內與遲相軸垂直之方向(即進相軸方向)上之折射率，d為光學構件之厚度(nm)。
進而，基材部41之光彈性係數較佳為-10×10-12m2/N~10×10-12m2/N，更佳為-5×10-12m2/N~5×10-12m2/N，進而較佳為-3×10-12m2/N~3×10-12m2/N。
F.相位差層
光學構件100亦可根據目的於任意適當之位置進而具有任意適當之相位差層(未圖示)。相位差層之配置位置、數、雙折射性(折射率橢圓體)等可根據液晶單元之驅動模式、所期望之特性等適當地選擇。相位差層亦可根據目的兼具偏光元件之保護層。以下，對可用於本發明之光學構件之相位差層之代表例進行說明。
例如於將光學構件用於IPS(In-Plane Switching，共平面切換)模式之液晶顯示裝置之情形時，光學構件亦可於偏光板10之與光擴散層 20相反之側具有滿足nx1>ny1>nz1之第1相位差層。於該情形時，光學構件亦可於第1相位差層之進而外側(與偏光板10相反之側)進而具有滿足nz2>nx2>ny2之第2相位差層。第2相位差層可為滿足nz2>nx2=ny2之所謂正C板。第1相位差層之遲相軸與第2相位差層之遲相軸可正交亦可平行。若考慮視角與生產性，則較佳為平行。
第1相位差層之面內相位差Re1較佳為60nm~140nm。第1相位差層之Nz係數Nz1較佳為1.1~1.7。第2相位差層之面內相位差Re2較佳為10nm~70nm。第2相位差層之厚度方向相位差Rth2較佳為-120nm~-40nm。面內相位差Re係如上述定義所示。厚度方向相位差Rth係由Rth={(nx+ny)/2-nz}×d表示。Nz係數係由Nz=(nx-nz)/(nx-ny)表示。此處，nx及ny係如上述定義所示。nz係光學構件(此處為第1相位差層或第2相位差層)之厚度方向上之折射率。再者，下標「1」及「2」分別表示第1相位差層及第2相位差層。
或者第1相位差層亦可為滿足nx1>nz1>ny1之相位差層。於該情形時，第2相位差層較佳為滿足nx2=ny2>nz2之所謂負C板。再者，於本說明書中，例如「nx=ny」不僅包含nx與ny嚴格相等之情形，亦包含nx與ny實質上相等之情形。於本說明書中，所謂「實質上相等」，係指亦包含於不對液晶顯示裝置之整體光學特性造成實用上之影響之範圍內nx與ny不同之情形之宗旨。因此，本實施形態中之負C板包含具有二軸性之情形。
又，例如於將光學構件用於VA模式之液晶顯示裝置之情形時，光學構件亦可作為圓偏光板而使用。具體而言，光學構件亦可於偏光板10之與光擴散層20相反之側具有發揮作為λ/4板之功能的第1相位差層。於該情形時，偏光元件之吸收軸與第1相位差層之遲相軸所成之角較佳為實質上為45度或實質上為135度。進而，於該情形時，液晶顯示裝置較佳為於液晶單元與視認側偏光板之間具有發揮作為λ/4板 之功能之相位差層。光學構件亦可於偏光元件與第1相位差層之間進而具有滿足nz2>nx2>ny2之第2相位差層。進而，於將液晶單元之相位差波長分散值(Recell[450]/Recell[550])設為αcell，將第1相位差層之相位差波長分散值(Re1[450]/Re1[550])設為α1時，較佳為α1/αcell為0.95~1.02。另外，第1相位差層之Nz係數較佳為滿足1.1<Nz1≦2.4之關係，上述第2相位差層之Nz係數較佳為滿足-2≦Nz2≦-0.1之關係。
又，例如於將光學構件用於VA模式之液晶顯示裝置之情形時，光學構件亦可作為直線偏光板而使用。具體而言，光學構件亦可於偏光板10之與光擴散層20相反之側具備滿足nx1>ny1>nz1之第1相位差層。第1相位差層之面內相位差Re1較佳為20nm~200nm，更佳為30nm~150nm，進而較佳為40nm~100nm。第1相位差層之厚度方向相位差Rth1較佳為100nm~800nm，更佳為100nm~500nm，進而較佳為150nm~300nm。第1相位差層之Nz係數較佳為1.3~8.0。
G.偏光板組
有代表性的是，本發明之光學構件可用作配置於液晶顯示裝置之與視認側相反之側的偏光板(以下，有稱作背面側偏光板之情形)。於該情形時，可提供包含該背面側偏光板及視認側偏光板之偏光板組。作為視認側偏光板，可採用任意適當之偏光板。有代表性的是，視認側偏光板具有偏光元件(例如，吸收型偏光元件)及配置於偏光元件之至少單側之保護層。偏光元件及保護層可使用上述B項中記載者。視認側偏光板根據目的亦可進而具有任意適當之光學功能層(例如，相位差層、硬塗層、防眩層、抗反射層)。偏光板組係以視認側偏光板(之偏光元件)之吸收軸與背面側偏光板(之偏光元件)之吸收軸實質上正交或平行之方式配置於液晶單元之各自之側。
H.液晶顯示裝置
圖4係本發明之一實施形態之液晶顯示裝置之概略剖面圖。液晶顯示裝置500包括液晶單元200、配置於液晶單元200之視認側之視認側偏光板110、作為配置於液晶單元200之與視認側相反之側之背面側偏光板的本發明之光學構件100、及配置於光學構件100之與液晶單元200相反之側的背光單元300。關於光學構件100，如上述A項~F項中之所說明。關於視認側偏光板，如上述G項中之所說明。於圖示例中，視認側偏光板110包括偏光元件11、配置於偏光元件之一側之保護層12、及配置於偏光元件11之另一側之保護層13。視認側偏光板110及光學構件(背面側偏光板)100係以各自之吸收軸實質上正交或平行之方式配置。背光單元300可採用任意適當之構成。例如背光單元300可為邊緣照明方式，亦可為直下方式。於採用直下方式之情形時，背光單元300例如具備光源、反射膜及擴散板(均未圖示)。於採用邊緣照明方式之情形時，背光單元300可進而具備導光板及光反射器(均未圖示)。
液晶單元200包括一對基板210、210'及作為該基板間所挾持之顯示介質之液晶層220。於通常之構成中，於一基板210'上設置有彩色濾光片及黑色基質，於另一基板210上設置有控制液晶之光電特性之切換元件、對該開關元件賦予閘信號之掃描線及賦予源信號之信號線、像素電極及對向電極。上述基板210、210'之間隔(單元間隙)可藉由間隔件等控制。於上述基板210、210'之與液晶層220接觸之側例如可設置包括聚醯亞胺之配向膜等。
於一實施形態中，液晶層220包含於不存在電場之狀態下沿水平排列地配向之液晶分子。有代表性的是，此種液晶層(結果為液晶單元)顯示nx>ny=nz之三維折射率。再者，於本說明書中，ny=nz不僅包含ny與nz完全相同之情形，亦包含ny與nz實質上相同之情形。
作為使用此種顯示三維折射率之液晶層之驅動模式之代表例， 可列舉：共平面切換(IPS)模式、邊緣場切換開關(FFS)模式等。上述IPS模式係利用電壓控制雙折射(ECB：Electrically Controlled Birefringnence)效果，使於不存在電場之狀態下沿水平排列地配向之液晶分子例如於與由金屬形成之對向電極與由像素電極所產生之基板平行之電場(亦稱作橫電場)中回應。更具體而言，例如，如Techno-times公司出版「Display月刊7月號」p.83~p.88(1997年版)或日本液晶學會出版「液晶vol.2 No.4」p.303~p.316(1998年版)中所記載，於常黑模式中，若使液晶單元之不施加電場時之配向方向與一側之偏光元件之吸收軸一致，使上下之偏光板正交配置，則於無電場之狀態下會完全顯示黑色。於有電場時，液晶分子一面保持與基板平行一面進行旋轉動作，藉此可獲得與旋轉角相應之透射率。再者，上述IPS模式包含採用V字型電極或鋸齒形電極等之超級共平面切換(S-IPS)模式或者超高級共平面切換(AS-IPS)模式。
上述FFS模式意指利用電壓控制雙折射效果，使於不存在電場之狀態下沿水平排列地配向之液晶分子例如於與由透明導電體形成之對向電極與像素電極所產生之基板平行的電場(亦稱作橫電場)中回應者。再者，FFS模式中之橫電場亦稱作橫向邊緣電場。該橫向邊緣電場可藉由將由透明導電體形成之對向電極與像素電極之間隔設定成較單元間隙更狹窄而產生。更具體而言，如SID(Society for Information Display)2001 Digest,p.484-p.487或日本專利特開2002-031812號公報中所記載，於常黑模式中，若使液晶單元之不施加電場時的配向方向與一側之偏光元件之吸收軸一致，使上下偏光板正交配置，則於無電場之狀態下會完全顯示黑色。於有電場時，液晶分子一面保持與基板平行一面進行旋轉動作，藉此可獲得與旋轉角相應之透射率。再者，上述FFS模式包括採用V字型電極或鋸齒形電極等之高級邊緣場切換開關(A-FFS)模式或超邊緣場切換開關(U-FFS)模式。
使用上述於不存在電場之狀態下沿水平排列地配向之液晶分子的驅動模式(例如，IPS模式、FFS模式)無傾斜之灰階反轉，傾斜視角較寬，因此有即便使用本發明所使用之指向正面方向之面光源，來自傾斜面之視認性亦優異之優點。
於其他實施形態中，液晶層220包含於不存在電場之狀態下垂直排列地配向之液晶分子。代表性的是，此種液晶層(結果為液晶單元)顯示nz>nx=ny之三維折射率。作為使用於不存在電場之狀態下垂直排列地配向之液晶分子的驅動模式，例如可列舉垂直配向(VA)模式。VA模式包含多區域VA(MVA)模式。
圖5係對VA模式中之液晶分子之配向狀態進行說明之概略剖面圖。如圖5(a)所示，VA模式中之液晶分子於不施加電壓時，液晶分子係與基板210、210'面大致垂直(法線方向)地配向。此處，「大致垂直」亦包含液晶分子之配向向量相對於法線方向傾斜之情形即液晶分子具有傾斜角之情形。該傾斜角(距離法線之角度)較佳為10°以下，進而較佳為5°以下，尤佳為1°以下。藉由具有此種範圍之傾斜角，對比度可優異。又，可提昇動畫顯示特性。此種大致垂直配向例如可藉由於形成垂直配向膜之基板間配置具有負介電各向異性之向列型液晶而實現。於此種狀態下通過光學構件100入射至液晶層220之直線偏光之光沿大致垂直配向的液晶分子之長軸之方向前進。於液晶分子之長軸方向上實質上不產生雙折射，因此入射光不改變偏光方位地前進，並於具有與光學構件100正交之透射軸之視認側偏光板110處被吸收。藉此於不施加電壓時獲得暗淡狀態之顯示(常黑模式)。若於電極間施加電壓，則液晶分子之長軸與基板面平行地配向。該狀態之液晶分子相對於通過光學構件100入射至液晶層之直線偏光的光顯示雙折射性，入射光之偏光狀態根據液晶分子之傾斜度而改變。於施加特定之最大電壓時，通過液晶層220之光例如變為使其偏光方位旋轉90°之直 線偏光，因此透過視認側偏光板110獲得明亮狀態之顯示。若再次設為不施加電壓狀態，則可藉由配向限制力恢復成暗淡狀態之顯示。又，藉由改變施加電壓控制液晶分子之傾斜度而改變來自視認側偏光板110之透射光強度，可進行灰階顯示。
[實施例]
以下，藉由實施例對本發明進行具體說明，本發明並不限定於該等實施例。實施例中之試驗及評價方法如下所述。又，只要未特別明確說明，則實施例中之「份」及「%」為重量基準。
(1)霧度值
關於實施例及比較例中使用之光擴散層，藉由JIS 7136中規定之方法使用霧度計(村上色彩科學研究所公司製造，商品名「HN-150」)進行測定。
(2)液晶顯示裝置之正面亮度
以使實施例及比較例中獲得之液晶顯示裝置整個畫面顯示白色之方式，利用AUTRONIC MELCHERS公司製造之錐光鏡進行測定(單位：cd/m2)。
(3)液晶顯示裝置之正面對比度
關於實施例及比較例中獲得之液晶顯示裝置，利用AUTRONIC MELCHERS公司製造之錐光鏡對整個畫面顯示白色之正面亮度及整個畫面顯示黑色之正面亮度進行測定，根據(白色顯示之正面亮度)/(黑色顯示之正面亮度)算出液晶顯示裝置之正面對比度。
(4)水波紋
以使實施例及比較例中獲得之液晶顯示裝置整個畫面顯示白色之方式，以目視觀察水波紋之產生程度。將即便一面於距離顯示裝置100mm之距離處改變觀察角度一面目視1分鐘，亦無法確認到水波紋之情形記作◎，將即便於距離顯示裝置500mm之距離處改變觀察角 度一面目視1分鐘，亦無法確認到水波紋之情形記作○，將於距離顯示裝置550mm之距離處改變觀察角度一面目視1分鐘，可確認到水波紋之情形記作×。
<實施例1> (第1相位差層用膜之製作)
使用拉幅延伸機將以環狀聚烯烴系聚合物作為主成分之市售之高分子膜[Optronics公司製造，商品名「Zeonor Film ZF14-130(厚度：60μm，玻璃轉移溫度：136℃)」]於溫度158℃下以膜寬成為原來之膜寬之3.0倍之方式，於寬度方向上進行固定端單軸延伸(橫向延伸步驟)。所獲得之膜為於搬送方向具有進相軸之負二軸板(三維折射率：nx>ny>nz)。該負二軸板之面內相位差為118nm，Nz係數為1.16。
(第2相位差層用膜之製作)
使用單軸擠出機與T型模頭於270℃下擠出苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物(Novo Chemical Japan公司製造，製品名「Dairaku D232」)之顆粒狀樹脂，利用冷卻滾筒將片狀之熔融樹脂冷卻而獲得厚度100μm之膜。使用輥延伸機將該膜於溫度130℃、延伸倍率1.5倍下於搬送方向上進行自由端單軸延伸，而獲得於搬送方向上具有進相軸之相位差膜(縱向延伸步驟)。使用拉幅延伸機將所獲得之膜於溫度135℃下以膜寬成為上述縱向延伸後之膜寬之1.2倍之方式，於寬度方向上進行固定端單軸延伸，而獲得厚度50μm之二軸延伸膜(橫向延伸步驟)。所獲得之膜為於搬送方向上具有進相軸之正二軸板(三維折射率：nz>nx>ny)。該正二軸板之面內相位差為20nm，厚度相位差Rth為-80nm。
(附有相位差層之偏光板之製作)
將以聚乙烯醇作為主成分之高分子膜[Kuraray製造之商品名「9P75R(厚度：75μm，平均聚合度：2,400，酮化度99.9莫耳%)」] 於水浴中浸漬1分鐘並且於搬送方向上延伸成1.2倍後，於碘濃度0.3重量%之水溶液中浸漬1分鐘，藉此，一面進行染色一面於搬送方向上以完全未經延伸之膜(原長)作為基準延伸成3倍。繼而，一面將該延伸膜浸漬於硼酸濃度4重量%、碘化鉀濃度5重量%之水溶液中，一面於搬送方向上進一步延伸至以原長基準計為6倍，於70℃下乾燥2分鐘，藉此獲得偏光元件。
另一方面，於三乙酸纖維素(TAC)膜(Konica Minolta公司製造，製品名「KC4UW」，厚度：40μm)之單面塗佈含有氧化鋁膠體之接著劑，將其以兩者之搬送方向平行之方式利用卷對卷積層至上述獲得之偏光元件之單面上。再者，含有氧化鋁膠體之接著劑係藉由如下方式而製備：相對於具有乙醯乙醯基之聚乙烯醇系樹脂(平均聚合度1200，酮化度98.5%莫耳%，乙醯乙醯化度5莫耳%)100重量份，於純水中溶解羥甲基三聚氰胺50重量份，而製備固形物成分濃度3.7重量%之水溶液，相對於該水溶液100重量份，添加以固形物成分濃度10重量%含有具有正電荷之氧化鋁膠體(平均粒徑15nm)之水溶液18重量份。繼而，利用卷對卷將塗佈有上述含有氧化鋁膠體之接著劑的第1相位差層用膜以該等之搬送方向平行之方式積層於與偏光元件相反之側之面上，其後於55℃下乾燥6分鐘。利用卷對卷將第2相位差層用膜經由丙烯酸系黏著劑(厚度5μm)以該等之搬送方向平行之方式積層至乾燥後的積層體之第1相位差層之表面，藉此獲得附有相位差層之偏光板(第2相位差層/第1相位差層/偏光元件/TAC膜)。
(稜鏡片之製作)
使用PET膜(厚度：100μm)作為基材部用膜。於配置有該PET膜之特定之模具中填充作為稜鏡用材料之紫外線硬化型丙烯酸胺基甲酸酯樹脂，照射紫外線使稜鏡用材料硬化，藉此製作如圖1及圖3所示之稜鏡片。基材部之面內相位差Re為0nm。單位稜鏡為三角柱稜鏡， 與排列方向平行且與厚度方向平行之剖面形狀為不等邊三角形狀。
(光學構件之製作)
將上述獲得之附有相位差層之偏光板與反射型偏光元件(SHARP公司製造之40型TV(製品名：AQUOS，製品編號：LC40-Z5)分解，經由霧度值為80%之光擴散黏著劑而與自背光單元構件取出之反射型偏光元件貼合。再者，光擴散黏著劑係於丙烯酸系黏著劑100份中調配光擴散性微粒子(Momentive Performance公司製造，商品名「TOSPEARL145」，粒徑4.5μm)25.9份而製備。藉由將該反射型偏光元件一體型偏光板與上述獲得之反稜鏡片經由丙烯酸系黏著劑(23μm)貼合，而獲得如圖1所示之具有偏光板/光擴散層(光擴散黏著劑層)/反射型偏光元件/稜鏡片之構成之光學構件。再者，以稜鏡片之單位稜鏡之稜線方向與偏光板之透射軸正交，偏光板之透射軸與反射型偏光元件之透射軸平行之方式進行一體化。於所獲得之光學構件中，光擴散層與稜鏡部之距離為243μm。
(液晶顯示裝置之製作)
自IPS模式之液晶顯示裝置(Apple公司製造，商品名「iPad2」)中取出液晶面板，自該液晶面板中卸除偏光板等光學構件，並取出液晶單元。液晶單元係將其兩表面(各個玻璃基板之外側)洗淨後使用。於該液晶單元之上側(視認側)貼合市售之偏光板(日東電工公司製造，製品名「CVT1764FCUHC」)。進而，為了使戴上偏光太陽眼鏡觀察顯示裝置時之視認性提昇，而以λ/4板(Kaneka公司製造，商品名「UTZ-膜#140」)之遲相軸與偏光板之吸收軸成45°之角度之方式貼合於上述偏光板上。進而，將上述獲得之光學構件作為下側(背面側)偏光板而經由丙烯酸系黏著劑貼合於液晶單元之下側(背面側)，而獲得液晶顯示面板。此時，以各個偏光板之透射軸相互正交之方式貼合。
另一方面，以該業界通常所使用之構成組裝複數個點光源 (LED(Light Emitting Diode，發光二極管)光源)、導光板及反射片，製作邊緣照明方式之背光單元。於上述獲得之液晶顯示面板中組入該背光單元，而製作如圖4所示之液晶顯示裝置。將所獲得之液晶顯示裝置供於上述(1)~(4)之評價。將結果示於表1中。
<實施例2>
將稜鏡片之基材部用PET膜之厚度設為75μm，將反射型偏光元件之厚度設為35μm，將光擴散層與稜鏡部之距離設為133μm，除此以外，以與實施例1相同之方式製作液晶顯示裝置。將所獲得之液晶顯示裝置供於上述(1)~(4)之評價。將結果示於表1中。
<實施例3>
將稜鏡片之基材部用膜設為厚度30μm之丙烯酸系膜，將反射型偏光元件與稜鏡片之間之黏著劑層之厚度設為12μm，將光擴散層與稜鏡部之距離設為77μm，除此以外，以與實施例2相同之方式製作液晶顯示裝置。將所獲得之液晶顯示裝置供於上述(1)~(4)之評價。將結果示於表1中。
<實施例4>
除將光擴散黏著劑之霧度值設為85%以外，以與實施例2相同之方式製作液晶顯示裝置。將所獲得之液晶顯示裝置供於上述(1)~(4)之評價。將結果示於表1中。
<實施例5>
除將光擴散黏著劑之霧度值設為60%以外，以與實施例2相同之方式製作液晶顯示裝置。將所獲得之液晶顯示裝置供於上述(1)~(4)之評價。將結果示於表1中。
<比較例1>
將實施例1中獲得之附有相位差層之偏光板與反射型偏光元件經由丙烯酸系黏著劑而貼合。將以此種方式獲得之反射型偏光元件一體 偏光板與實施例2中獲得之反稜鏡片經由實施例1中使用之光擴散黏著劑貼合，而獲得具有偏光板/反射型偏光元件/光擴散層(光擴散黏著劑層)/稜鏡片之構成之光學構件。將所獲得之液晶顯示裝置供於上述(1)~(4)之評價。將結果示於表1中。
<比較例2>
除將光擴散黏著劑之霧度值設為40%以外，以與比較例1相同之方式製作液晶顯示裝置。將所獲得之液晶顯示裝置供於上述(1)~(4)之評價。將結果示於表1中。
<比較例3>
將比較例1中獲得之反射型偏光元件一體偏光板與實施例2中獲得之反稜鏡片經由丙烯酸系黏著劑而貼合，將其經由實施例1中使用之光擴散黏著劑貼合於液晶單元上，除此以外，以與實施例2相同之方式製作液晶顯示裝置。換言之，使用具有光擴散層(光擴散黏著劑層)/偏光板/反射型偏光元件/稜鏡片之構成之光學構件作為背面側偏光板，除此以外，以與實施例2相同之方式製作液晶顯示裝置。將所獲得之液晶顯示裝置供於上述(1)~(4)之評價。將結果示於表1中。
<比較例4>
除未使用反射型偏光元件，即使用具有光擴散層(光擴散黏著劑層)/偏光板/稜鏡片之構成之光學構件作為背面側偏光板以外，以與比較例3相同之方式製作液晶顯示裝置。將所獲得之液晶顯示裝置供於上述(1)~(4)之評價。將結果示於表1中。
<比較例5>
除未使用反射型偏光元件，即使用具有偏光板/光擴散層(光擴散黏著劑層)/稜鏡片之構成之光學構件作為背面側偏光板以外，以與比較例1相同之方式製作液晶顯示裝置。將所獲得之液晶顯示裝置供於上述(1)~(4)之評價。將結果示於表1中。
<評價>
根據表1可知，使用本發明之實施例之光學構件作為背面側偏光板之液晶顯示裝置可抑制水波紋，且正面亮度及正面對比度均良好。進而，確認實施例之液晶顯示裝置於振動試驗後於顯示方面亦未產生外觀缺點，機械強度優異。另一方面，於比較例中，未獲得滿足水波紋之特性、亮度及正面對比度之全部之液晶顯示裝置。更具體而言，使用於反射型偏光元件與稜鏡片之間具有光擴散層之比較例1之光學構件的液晶顯示裝置之亮度下降。進而，根據比較例1與比較例2可知，若減小光擴散層之霧度值，則雖然可改善亮度，但水波紋變顯著。使用於偏光板之外側具有光擴散層之比較例3之光學構件的液晶顯示裝置之正面對比度下降。進而，根據比較例3與比較例4可知，若省略反射型偏光元件，則亮度下降。
[產業上之可利用性]
本發明之光學構件可較佳地用作液晶顯示裝置之背面側偏光板。使用此種光學構件之液晶顯示裝置可用於個人數位助理(PDA)、行動電話、表、數位相機、掌上型遊戲機等行動裝置；電腦顯示器、筆記型電腦、影印機等OA(Office Automation，辦公自動化)設備；視訊攝影機、液晶電視、微波爐等家庭用電氣設備；後台監視器、汽車導航系統用監視器、汽車音響等車輛用設備；商業店鋪用資訊用監視器等展示設備；監視用監視器等警備設備；護理用監視器，醫療用監視器等護理、醫療設備等各種用途。
10‧‧‧偏光板
11‧‧‧偏光元件
12‧‧‧保護層
13‧‧‧保護層
20‧‧‧光擴散層
30‧‧‧反射型偏光元件
40‧‧‧稜鏡片
41‧‧‧基材部
42‧‧‧稜鏡部
100‧‧‧光學構件

Claims (7)

  1. 一種光學構件，其依序含有偏光板、光擴散層、反射型偏光元件及稜鏡片，從該偏光板至該稜鏡片為一體化，該光擴散層之霧度值為50%~95%。
  2. 如請求項1之光學構件，其中上述稜鏡片係於與上述反射型偏光元件相反之側排列有複數個成為凸部之柱狀之單位稜鏡而構成。
  3. 如請求項1之光學構件，其中上述光擴散層與上述稜鏡片之稜鏡部之距離為75μm~250μm。
  4. 如請求項2之光學構件，其中上述光擴散層與上述稜鏡片之稜鏡部之距離為75μm~250μm。
  5. 如請求項1至4中任一項之光學構件，其中上述光擴散層係由光擴散黏著劑構成。
  6. 一種偏光板組，其包含用作背面側偏光板之如請求項1至5中任一項之光學構件及視認側偏光板。
  7. 一種液晶顯示裝置，其包括液晶單元、配置於該液晶單元之視認側之偏光板、及配置於該液晶單元之與視認側相反之側的如請求項1至5中任一項之光學構件。
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