TWI551919B - 液晶顯示裝置 - Google Patents

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Description

液晶顯示裝置
本發明係關於一種偏光板及液晶顯示裝置。詳而言之，係關於一種當透過偏光濾光片來目視顯示於液晶顯示裝置上的畫面時，以該畫面為正面，無論偏光濾光片的偏光軸位於順時針方向的任何角度上，畫面亮度都不會變為零之目視性優良的適用於三維顯示對應用液晶顯示裝置之偏光板及使用其之液晶顯示裝置。
立體的3D影像可利用個人左右兩眼分別觀看給左眼看的影像與給右眼看的影像，藉此視認成為三維的影像。就3D影像的顯示方式而言，提案有各種方式，大致區分為需要專用眼鏡的類型與以裸眼可目視的類型。就專用眼鏡而言，自以前使用彩色濾光片，到現在使用波長選擇濾光片或偏光濾光片的方式被提出。就使用偏光濾光片的方法而言，例如可列舉主動方式或被動方式等。所謂主動方式亦可稱為時間分割方式，以時間劃分的方式交互地顯示左眼用‧右眼用的影像，戴上具有與影像的切換同步開關的偏光濾光片之專用眼鏡來觀賞，藉此視認成為三維的立體影像。又，所謂被動方式，係以垂直之兩片偏光、或左右旋轉方向不同之圓偏光提示左眼用‧右眼用的影像，藉由透過由具有左右垂直之偏光軸、或旋轉方向不同之圓偏光的偏光濾光片構成之專用眼鏡將其濾光，來視認立體影像的方式。上述3D影像不僅在電影，目前亦逐漸可提供在液晶顯示裝置等各種顯示器上(非專利文獻1)。
另一方面，液晶顯示裝置(LCD)係利用電壓的變化， 開‧關受到控制的液晶胞會控制通過兩片偏光板之光，藉此顯示影像。液晶顯示裝置係將背光光源與配置於兩片偏光板之間的液晶胞作為主要的構成，其他方面，視需要可具有透鏡片或擴散片等之各種光學功能薄膜。
LCD的構成構件材料之偏光板具有選擇性地僅穿透具有在特定方向上振幅的偏光之特性。因此，由LCD出射的光帶有偏光。偏光板一般係由偏光子與保護偏光子的雙面之偏光子保護薄膜構成，而該偏光子係由經拉伸的聚乙烯醇(PVA)與碘等二色性染料構成。就偏光子保護薄膜而言，基於光學特性之觀點，主要係使用不影響偏光之不具有雙折射性的三乙醯基纖維素薄膜(TAC薄膜)。近年來伴隨LCD的薄型化，偏光板之薄層化的追求應運而生。然而，倘若使TAC薄膜的厚度變薄，則會產生無法獲得充分的機械強度，而且透濕性惡化之問題。又，TAC薄膜非常地昂貴，因此不斷地強烈尋求廉價的代替材料。
於是為了偏光板之薄層化，有提案使用由聚酯樹脂或聚碳酸酯樹脂構成之配向薄膜取代TAC薄膜作為偏光子保護薄膜，使其即便厚度薄亦可保持高耐久性(專利文獻1~3)。此等配向薄膜雖機械強度與耐久性優良，但與TAC薄膜不同，具有雙折射性。倘若偏光通過具有雙折射性的薄膜，則光學上會產生畸變，就結果而言，容易使亮度降低。於是當將配向薄膜與偏光子重疊作為偏光板時，基於預防亮度降低之觀點或縮小雙折射所致偏光狀態的變化之觀點，必須以使配向薄膜的配向軸與偏光子的偏光軸成為平行的方式積層(專利文獻3)。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特開2004-205773號公報
〔專利文獻2〕日本特開2005-266464號公報
〔專利文獻3〕日本特開2010-277028號公報
〔非專利文獻〕
〔非專利文獻1〕石川憲二著，「3D立體影像來臨」，Ohmsha股份有限公司，平成22年4月25日，p.62-118
由液晶顯示裝置射出之光在特定的振幅方向上具有偏差。因此，在透過偏光濾光片來視認三維顯示對應之液晶顯示裝置的情況下，偏光濾光片(例如偏光眼鏡)之偏光軸方向係設計成平行於液晶顯示裝置的偏光板之偏光軸，使得正面觀賞液晶顯示裝置時畫面亮度變為最大。因此，倘若以橫躺的姿勢來觀賞畫面，則偏光濾光片的偏光軸方向相對於液晶顯示裝置的偏光軸會變成垂直方向，穿透偏光濾光片的亮度變為零，因此會有看不到顯示影像的問題。
又，當使用配向薄膜作為偏光子保護薄膜來製作液晶顯示裝置時，倘若由斜角方向觀察畫面上顯示的影像，則有時會產生虹狀的色斑(以下，有時簡稱為「虹斑」)而畫質降低。
本發明係為了解決該課題而完成者，其第一目的係提供一種用以提供三維顯示對應用液晶顯示裝置的偏光板、如此之液晶顯示裝置、及其構件，其中穿透以偏光濾光片的偏光軸相對於液晶顯示裝置的偏光軸呈平行的方式來配置之偏光濾光片的亮度不會顯著地降低，且穿透以偏光濾 光片的偏光軸相對於液晶顯示裝置的偏光軸呈垂直的方式配置之偏光濾光片的亮度足以視認影像。本發明之進一步的目的係提供一種用以提供虹狀的色斑之產生受到抑制之三維顯示對應用液晶顯示裝置的偏光板、如此之液晶顯示裝置、及其構件。
本發明者等為了要解決上述的課題而經潛心探討的結果，發現與先前的技術常識相反，當將配向薄膜與偏光子貼合時，藉由調整成使得配向薄膜的配向軸或與配向軸垂直之軸和偏光軸具有既定的傾斜，令人驚訝地達成了上述第一目的。本發明者等經進一步重複探討的結果，發現藉由採用具有既定的遲滯值之配向薄膜作為該配向薄膜，且採用白色發光二極體作為光源，達成了上述進一步的目的。
本發明係基於該知識見解，藉由重複進一步的改良而完成之發明。在以下例示代表性的本發明。
(1)一種偏光板，其係在偏光子的兩側具有偏光子保護薄膜的偏光板，前述偏光子保護薄膜的至少1個為配向薄膜，相對於前述偏光子的偏光軸而言，前述配向薄膜的配向軸、或垂直於配向軸之軸的傾斜度為1°以上小於45°。
(2)前述偏光板，其中前述配向薄膜係由聚酯樹脂或聚碳酸酯樹脂形成。
(3)前述偏光板，其中前述配向薄膜的遲滯值為3000~30000nm。
(4)前述偏光板，其中前述配向薄膜的遲滯值與厚度方向的遲滯值之比(Re/Rth)為0.2~1.2。
(5)前述偏光板，其中前述配向薄膜至少由3層構成，在 最外層以外的層中含有紫外線吸收劑，且380nm的光線穿透率為20%以下。
(6)一種液晶顯示裝置，其係具有背光光源、兩片偏光板及經配置於前述兩片偏光板之間的液晶胞之液晶顯示裝置，其中偏光板中之至少1片為(1)~(5)任一項中記載之偏光板。
(7)一種液晶顯示裝置，其係具有背光光源、兩片偏光板及經配置於前述兩片偏光板之間的液晶胞之液晶顯示裝置，其中液晶胞之目視側的偏光板係前述偏光板，且在前述目視側的偏光板所具有之偏光子保護薄膜之中，至少目視側的偏光子保護薄膜為前述配向薄膜。
(8)前述液晶顯示裝置，其中前述背光光源係白色發光二極體。
(9)前述液晶顯示裝置，其係透過偏光濾光片而用來視認三維影像。
藉由構成使用本發明之偏光板而用來顯示三維影像的液晶顯示裝置，至少可獲得以下的效果(1)及(2)。(1)當配置該偏光濾光片，以使液晶顯示裝置之目視側的偏光子的偏光軸與目視者一般戴上的偏光濾光片的偏光軸平行時，穿透該偏光濾光片並從該液晶顯示裝置射出之光的亮度，相較於使用先前型的偏光板的情形，未顯著地降低。(2)當配置該偏光濾光片，以使其偏光軸與偏光子的偏光軸垂直時，穿透該偏光濾光片並從該液晶顯示裝置射出之光亦具有用以視認三維影像之充分的亮度。因此，藉由使用利用本發明之偏光板的三維影像顯示用液晶顯示裝置，經戴 上偏光濾光片的目視者，當以該濾光片的偏光軸與該偏光子的偏光軸成為平行之姿勢來觀賞液晶顯示畫面時，可享受實質上與以往相同程度的鮮明三維影像，且當以該偏光濾光片的偏光軸與該偏光子的偏光軸垂直地交叉的姿勢來觀賞液晶顯示畫面時，亦可享受三維影像。
此處，所謂先前型的偏光板，係意指使用無配向薄膜作為偏光子的保護薄膜之偏光板、或偏光子的保護薄膜之保護配向薄膜的配向軸、或垂直於配向軸之軸，相對於偏光子的偏光軸為平行之偏光板。以下將「垂直於配向薄膜的配向軸之軸」適當省略為「垂直軸」。
又，藉由使用本發明之較佳的偏光板來構築將白色發光二極體作為光源之液晶顯示裝置，當透過偏光濾光片，從任何方向觀賞液晶顯示畫面時，亦可抑制虹斑的顯示。因此，藉由利用本發明之較佳的偏光板，不會因虹斑而妨礙正確影像的辨識，可由任意的方向來目視影像。
本發明之偏光板係在偏光子的兩側具有偏光子保護薄膜的偏光板，其特徵在於偏光子保護薄膜的至少1個為配向薄膜，相對於偏光子的偏光軸而言，配向薄膜的配向軸、或垂直軸的傾斜度為1°以上小於45°。所謂在偏光子的兩側具有偏光子保護薄膜，係意指在偏光子的兩側上積層有偏光子保護薄膜。
在先前的技術常識上，當將配向薄膜作為偏光子保護薄膜時，基於抑制亮度或光學變形之降低的觀點，以偏光子的偏光軸與配向薄膜的配向軸成為平行的方式，將偏光子與配向薄膜貼合。相對於此，本發明之偏光板具有以偏 光子的偏光軸與配向薄膜的配向軸並非平行，而是互相傾斜1°以上小於45°的角度之方式貼合而成的結構。藉由使用具有如此結構之偏光板來製作三維影像顯示用液晶顯示裝置，當透過以該偏光板之偏光子的偏光軸與偏光濾光片的配向軸成為平行之角度來配置之偏光濾光片觀賞液晶顯示畫面時，可享受實質上與先前同程度的鮮明三維影像，且透過以偏離前述角度之角度(例如自前述角度傾斜90°之角度)來配置的偏光濾光片觀賞液晶顯示畫面時，享受三維影像所需充分的亮度亦會穿透偏光濾光片。關於獲得如此效果的原理本發明者等論述如下，但並非指其受到理論所拘束。
來自於液晶顯示裝置的射出光，係因偏光板、尤其是配置於從液晶胞來看亦為目視側的偏光板之影響而具有偏光。為了要視認三維影像，倘若要透過偏光濾光片來觀察液晶顯示畫面，當目視者所戴上之偏光濾光片的偏光軸與由液晶顯示裝置射出之光的偏光軸垂直時，穿透偏光濾光片的光之亮度則會成為零。相對於此，倘若使用本發明之偏光板，藉由具有雙折射性的配向性之偏光子保護薄膜的影響，可對由液晶顯示裝置射出之光所具有的偏光賦予光學上適度的轉換(偏光方向分布的轉換)。因此，即使是目視者所戴上之偏光濾光片的偏光軸與配置於從液晶胞來看亦為目視側的偏光子的偏光軸垂直的情形，射出光的偏光軸不會完全地垂直於偏光濾光片的偏光軸，而能確保可目視的畫面亮度。當偏光子的偏光軸與配向薄膜的配向軸或垂直軸為平行時，無法獲得配向薄膜之光學上的轉換效果，當偏光子的偏光軸與配向薄膜的配向軸具有1°以上小 於45°的角度時、或藉由配向薄膜的垂直軸與偏光子的偏光軸以1°以上小於45°的角度交叉來發揮如此的效果。
在本發明之偏光板方面，相對於偏光子的偏光軸之配向薄膜的配向軸或垂直軸的傾斜度為1°以上，較佳為2°以上，更佳為3°以上，進一步更佳為4°以上，再進一步更佳為5°以上，特佳為7°以上。只要相對於偏光子的偏光軸之配向薄膜的配向軸的傾斜度為上述下限以上，可適當發揮因配向薄膜產生之光學的變換效果。又，即便相對於偏光子的偏光軸之配向薄膜的垂直軸的傾斜度為上述下限以上，亦會令人驚訝地發揮相同的效果。另外，配向薄膜之配向軸的方向可利用分子配向計來測定。
當使用本發明之偏光板來製造三維影像顯示用液晶顯示裝置時，藉由使相對於偏光子的偏光軸之配向薄膜的配向軸或垂直軸的傾斜度成為上述範圍，在偏光濾光片以其偏光軸與偏光子的偏光軸垂直的方式被配置的情況下，可使穿透該偏光濾光片之由該液晶顯示裝置射出的光具有用以視認三維影像之充分的亮度。此處，所謂穿透偏光濾光片之光具有用以視認三維影像之充分的亮度，係意指如後述之實施例所示，以下述的算式求出之上升比例(%)為0.1%以上，較佳為1%以上，更佳為3%以上，進一步更佳為5%以上。
上升比例(%)=[(本發明之垂直時的亮度)-(先前之垂直時的亮度)]/(先前之平行時的亮度)×100
在上述的算式中，所謂「本發明之垂直時的亮度」，係由將本發明之偏光板作為目視側的偏光板之液晶顯示裝置射出之光，穿透經以該偏光板之偏光子的偏光軸與其偏光 軸為垂直的方式配置之偏光濾光片的亮度(此處，所謂「其偏光軸」係偏光濾光片的偏光軸)。即，所謂「垂直時的亮度」，在經以目視側的偏光板之偏光子的偏光軸與偏光濾光片的偏光軸為垂直的方式配置的狀態下，由該偏光板射出之光穿透該偏光濾光片之光的亮度。
所謂「先前之垂直時的亮度」，係當採用具有以偏光子的偏光軸與配向薄膜的配向軸為平行的方式貼合偏光子與配向薄膜而成的結構之先前型的偏光板作為目視側的偏光板時之垂直時的亮度。換句話說，由先前型的偏光板射出之光，穿透經以該偏光板之偏光子的偏光軸與其偏光軸為垂直的方式配置之偏光濾光片的光的亮度係「先前之垂直時的亮度」。
所謂「先前之平行時的亮度」係由先前型的偏光板射出之光，穿透經以該偏光板之偏光子的偏光軸與其偏光軸為平行的方式配置之偏光濾光片的光的亮度(所謂「其偏光軸」係偏光濾光片的偏光軸)。
倘若相對於偏光子的偏光軸之配向薄膜的配向軸或垂直軸的傾斜度變大(接近45°)，在正常狀態下觀察(目視者所戴上之偏光濾光片的偏光軸與配置於液晶裝置的目視側之偏光子的偏光軸成為平行的狀態)時的亮度(即在正常狀態下的正面亮度)會降低。因此，相對於偏光子的偏光軸之配向薄膜的配向軸之傾斜度宜小於45°。當目視者目視液晶顯示裝置時，大多是在正常狀態下的目視，在橫躺的姿勢(睡臥的狀態)下的目視頻率比正常狀態少，其比率被認定為大約8：2~9：1。於是為了要不使在正常狀態下的正面亮度實質上低減，在橫躺的姿勢下的亮度不成為 零，偏光子的偏光軸與配向薄膜的配向軸或垂直軸所形成的角度為小於45°，較佳為40°以下，更佳為30°以下，進一步更佳為20°以下，再進一步更佳為15°以下，進一步更佳為10°以下。藉由如上述般地控制上述傾斜度的上限，可更適當地將經考量目視態樣的全體之目視性平衡化。
藉由將相對於偏光子的偏光軸之配向薄膜的配向軸或垂直軸之傾斜度控制在上述範圍內，當以液晶顯示裝置之偏光子的偏光軸與目視者通常戴上之偏光濾光片的偏光軸平行的方式配置該偏光濾光片時，可獲得穿透該偏光濾光片之由該液晶顯示裝置射出之光的亮度，與當使用先前型的偏光板時相較並未顯著地降低之效果。此處，所謂與當使用先前型的偏光板時相較，亮度並未顯著地降低，係意指如後述之實施例所示般，以下述之算式求出的保持率(%)為58%以上，較佳為65%以上，更佳為70%以上，進一步更佳為80%以上，再進一步更佳為90%以上。
保持率(%)=(本發明之平行時的亮度)/(先前型的平行時的亮度)×100
在上述的算式中，所謂「本發明之平行時的亮度」，係由將本發明之偏光板作為目視側的偏光板之液晶顯示裝置射出之光，穿透經以該偏光板之偏光子的偏光軸與其偏光軸為平行的方式配置之偏光濾光片的亮度(此處，所謂「其偏光軸」係意指偏光濾光片的偏光軸)。又，所謂「先前型的平行時的亮度」，係由將上述先前型的偏光板作為目視側的偏光板之液晶顯示裝置射出之光，穿透以該偏光板之偏光子的偏光軸與其偏光軸為平行的方式配置之偏光濾光片之光的亮度。
在一較佳的實施形態中，本發明之偏光板的偏光子保護薄膜的至少1個宜為具有3000~30000nm的遲滯值之配向薄膜。藉由採用將具有如此的遲滯值之配向薄膜作為保護薄膜的偏光板來構築液晶顯示裝置，當透過偏光濾光片來觀賞顯示於該液晶顯示裝置上的影像時，可抑制畫面上產生虹斑。尤其藉由選用將具有如此的特定的遲滯值之配向薄膜作為偏光子的保護薄膜之偏光板，至少當做液晶顯示裝置的目視側之偏光板，當透過偏光濾光片由正前方來目視畫面時，可有效地抑制虹斑產生。
在遲滯值小於3000nm方面，當作為偏光子保護薄膜使用時，在由正前方觀賞畫面的情況下，不僅會產生虹斑，且由斜角方向觀察時會呈現強烈干涉色，因此包絡線形狀不同於光源之發光光譜，會有無法確保良好的目視性的情形。基於如此的觀點，較佳的遲滯值之下限值為4000nm，更佳的下限值為4500nm，進一步更佳的下限值為5000nm。 但當遲滯值為3000nm以上時，在透過偏光濾光片由斜角方向觀察畫面的情況下，亦有虹斑產生的情形。於是基於更有效地抑制由斜角觀察畫面時的虹斑之觀點，如上述般，作為本發明之偏光板的保護薄膜使用之配向薄膜進一步較佳為滿足限定之Re/Rth比率。
另一方面，遲滯值的上限係30000nm。即便欲使用具有大於此遲滯值的配向薄膜，不僅實質上無法獲得進一步的目視性之改善效果，且薄膜的厚度亦變為相當厚，作為工業材料之操作性會降低，因此不佳。基於如此的觀點，更佳的遲滯值之上限值為25000nm，進一步更佳為20000nm，再進一步更佳為15000nm。另外，在本發明中測 定2軸方向的折射率與厚度可求出遲滯值，亦可使用稱為RETS-100(大塚電子股份有限公司)之市售的自動雙折射測定裝置來測定。
具有3000~30000nm的遲滯值之配向薄膜，可作為偏光子兩側的保護薄膜使用，亦可作為任一者的保護薄膜使用。當僅在偏光子的單側使用具有3000~30000nm的遲滯值之配向薄膜時，較佳為以採用該薄膜之側位於目視側的方式來配置於液晶顯示裝置內。當僅偏光子保護薄膜的一者採用具有3000~30000nm的遲滯值之配向薄膜作為保護薄膜時，在偏光子的另一面可使用如三乙醯基纖維素薄膜(TAC薄膜)或丙烯酸薄膜、降莰烯系薄膜所代表之無配向或低遲滯值的薄膜作為保護薄膜。
又，通常在液晶顯示裝置中係使用夾住液晶胞的兩片偏光板，而本發明之偏光板可作為該兩片偏光板，又亦可僅作為一者的偏光板使用。當僅兩片偏光板之任一者採用本發明之偏光板時，較佳為使用本發明之偏光板作為配置於從液晶胞來看亦為目視側的偏光板。
本發明者等針對虹狀的色斑之產生機構及藉由本發明來抑制虹斑的原理研究如下，但無意藉由理論來侷限本發明。
本發明者經分析虹斑的產生要因，發現係起因於配向薄膜的遲滯值與背光光源的發光光譜。先前係使用冷陰極管或熱陰極管等螢光管作為液晶顯示裝置的背光光源。冷陰極管或熱陰極管等螢光燈的分光分布係顯示具有複數個波峰的發光光譜，將此等不連續的發光光譜重疊可獲得白色的光源。當光穿透具有遲滯值之配向薄膜時，會因波長 不同而顯示不同的穿透光強度。因此，茲認為倘若背光光源為不連續的發光光譜，則因僅特定的波長會強烈地穿透，而隨著觀察角度導致產生虹狀的色斑。
為了要適當地解決因觀察角度而產生的虹斑，較佳為組合使用具有特定的背光光源與特定的遲滯值之配向薄膜。就背光光源的構成而言，即便是將導光板或反射板等作為構成構件材料的側光方式或直下型方式亦無妨，但較佳為使用白色發光二極體(白色LED)作為液晶顯示裝置的背光光源。所謂白色LED，係螢光體方式，即藉由將使用化合物半導體之發出藍色光或紫外光的發光二極體與螢光體組合而散發白色的元件或有機發光二極體(Organic light-emitting diode：OLED)。其中尤以使用由組合化合物半導體之藍色發光二極體與釔鋁石榴石系黃色螢光體而成之發光元件構成之白色發光二極體，因不僅具有連續且寬度廣的發光光譜，而且發光效率亦優良，故適合作為本發明之背光光源。又，有機發光二極體亦具有連續且寬度廣的發光光譜，因此合適。此處，所謂連續且寬度廣的發光光譜，係在可見光區域中，發光光譜連續，至少在450~650nm的波長區域中，發光光譜的強度不會變為零且連續之寬度廣的發光光譜。
在本發明之液晶顯示裝置的合適的實施形態方面，由於利用消耗電力小的白色LED，故亦可發揮節約能源化的效果。
當在偏光子的單側配置具有雙折射性的配向薄膜的情況下，由偏光子出射之直線偏光通過雙折射體時會產生紊亂。穿透之光會因配向薄膜的雙折射與厚度之積的遲滯值 而顯示特有的干涉色。因此，倘若使用冷陰極管或熱陰極管等不連續的發光光譜作為光源，則會因波長不同而顯示不同的穿透光強度，成為虹狀的色斑。
相對於此，在白色發光二極體方面，在可見光區域中具有連續且寬度廣的發光光譜。因此，倘若著眼於因穿透雙折射體之穿透光所產生的干涉色光譜之包絡線形狀，則可藉由控制配向薄膜的遲滯值來獲得與光源的發光光譜相似之光譜。如此一來，茲認為藉由使光源的發光光譜與穿透雙折射體之穿透光所產生的干涉色光譜的包絡線形狀成為相似形，便不會產生虹狀的色斑且目視性顯著地改善。
倘若如上將具有寬度廣的發光光譜之白色發光二極體使用於光源，採用將上述之具有特定的遲滯值之配向薄膜作為至少一者的保護薄膜之偏光板作為偏光板，即可僅以相對上較簡便的構成來使穿透光的光譜之包絡線形狀近似於光源的發光光譜。
在本發明中，作為偏光子的保護薄膜使用之配向薄膜的材質，只要是可形成具有配向性的薄膜，就沒有特別限制而為任意。例如例示聚對酞酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚伸苯基硫醚樹脂、環烯烴聚合物等。其中，基於透明性、耐熱性及機械強度優良之觀點，較佳為聚碳酸酯樹脂或聚酯樹脂。
所謂聚碳酸酯樹脂，係碳酸與二醇或2元酚的聚酯。在本發明中，不僅是將碳酸與2,2’-雙(4-羥基苯基)-丙烷(俗稱雙酚-A)作為結構單元之芳香族聚碳酸酯，亦可使用例如將從由1,1-雙(4-羥基苯基)-烷基環烷、1,1-雙(3- 取代-4-羥基苯基)-烷基環烷、1,1-雙(3,5-取代-4-羥基苯基)-烷基環烷、9,9-雙(4-羥基苯基)茀類構成之群組中選出的至少1種2元酚作為單體成分之均聚或共聚聚碳酸酯、與將上述2元酚與雙酚A作為單體成分之聚碳酸酯的混合物、將上述2元酚與雙酚A作為單體成分之共聚聚碳酸酯等。
聚碳酸酯薄膜可遵循習知的手法來製造，例如可以如下的次序來製造。將聚碳酸酯熔融，在玻璃轉移溫度以上的溫度下，將經擠出成型為片狀之無配向的薄片沿著單一方向(視需要為雙方向)拉伸，可製得配向薄膜。無配向的聚碳酸酯薄片可適合使用市售者或藉由溶液製膜來製作者。
聚酯樹脂，可藉由二元酸成分與二醇成分之聚縮合反應來製得。就二元酸成分而言，可列舉對苯二甲酸、間苯二甲酸、萘二羧酸等，就二醇成分而言，可列舉乙二醇、二甘醇、1,4-丁二醇、新戊二醇等。在本發明方面，基於強度與透明性等點，聚對酞酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二醇酯為合適，其中特佳為聚對酞酸乙二酯。在聚酯中包含其他共聚成分亦無妨，但基於機械強度之點，較佳為共聚成分少，較佳為3莫耳%以下，更佳為2莫耳%以下，進一步更佳為1.5莫耳%以下。
就聚酯薄膜的製造方法而言，最普通的製造方法，可列舉將聚酯樹脂熔融，在玻璃轉移溫度以上的溫度下，利用輥的速度差將經擠出成片狀而成形之無配向聚酯沿著縱方向拉伸後，利用拉幅機沿著橫方向拉伸，並施加熱處理的方法。
本發明之配向薄膜(例如聚酯薄膜或聚碳酸酯薄膜)，只要發揮上述的本發明之效果，無論是單軸拉伸薄膜、雙軸拉伸薄膜皆無妨。
此虹斑的產生，係由於雙軸拉伸薄膜係由具有在行進方向、寬度方向、厚度方向上不同的折射率之折射率楕圓體構成，根據在薄膜內部之光的穿透方向而存在遲滯值成為零(折射率楕圓體看似真圓)之方向。因此，倘若由斜角方向之特定的方向來觀察液晶顯示畫面，則有時會產生遲滯值成為零之點，而以該點為中心，產生同心圓狀之虹狀的色斑。然後，倘若將自薄膜面的正上方(法線方向)至看的見虹狀的色斑之位置的角度當作θ，則薄膜面內的雙折射越大此角度θ會變得越大，而變得難以看見虹狀的色斑。在雙軸拉伸薄膜方面，由於角度θ有變小的傾向，故單軸拉伸薄膜其虹狀的色斑會變得難以看見而較佳。
然而，在完全的單軸性(單軸對稱)薄膜方面，由於與配向方向垂直之方向的機械強度顯著降低，故不佳。本發明，在實質上不產生虹狀的色斑之範圍、或液晶顯示畫面所要求之視野角範圍中，在不產生虹狀的色斑之範圍內，較佳為具有雙軸性(雙軸對稱性)。
此虹狀的色斑之難見度，可將遲滯值(面內遲滯值)與厚度方向遲滯值(Rth)之差作為指標來判斷。此厚度方向的相位差，係意指將由薄膜的厚度方向剖面觀看見時的兩片雙折射△Nxz、△Nyz各自乘以薄膜厚度d而獲得之相位差的平均。面內遲滯值與厚度方向遲滯值之差越小，因觀察角度所致雙折射的作用越會增加等向性，故因觀察角度所致遲滯值的變化變小。因此，茲認為因觀察角度所致 虹狀的色斑會變得難以產生。
本發明之配向薄膜的遲滯值與厚度方向遲滯值之比(Re/Rth)較佳為0.2以上，更佳為0.5以上，進一步更佳為0.6以上。上述遲滯值與厚度方向遲滯值之比(Re/Rth)越大，雙折射的作用越會增加等向性，因觀察角度所致虹狀的色斑之產生會變得難以發生。然後，在完全的單軸性(單軸對稱)薄膜方面，上述遲滯值與厚度方向遲滯值之比(Re/Rth)為2.0。
另一方面，本發明之配向薄膜的遲滯值與厚度方向遲滯值之比(Re/Rth)較佳為1.2以下，更佳為1以下。為了要完全地抑制因觀察角度所致虹狀的色斑產生，上述遲滯值與厚度方向相位差之比(Re/Rth)不需為2.0，在1.2以下即足夠。又，即便上述比率為1以下，亦可充分滿足液晶顯示裝置所要求之視野角特性(大約左右180度、上下120度)。此外，倘若配向薄膜的遲滯值與厚度方向遲滯值之比(Re/Rth)超過1.2，則由於會有薄膜的耐久性降低，薄膜變為易裂、易破之虞，故不佳。基於薄膜的難裂度、難破度之觀點，使用於本發明之偏光板的配向薄膜較佳為具有100mN以上的撕裂強度。另外，撕裂強度可藉由後述之實施例中所示方法來測定。
如上述般地將配向薄膜的遲滯值控制於特定範圍內，可藉由適當設定拉伸倍率或拉伸溫度、薄膜的厚度來實施。例如拉伸倍率越高、拉伸溫度越低、薄膜的厚度越厚，則變得越容易獲得高遲滯值。反之，拉伸倍率越低、拉伸溫度越高、薄膜的厚度越薄，則變得越容易獲得低遲滯值。但是倘若使薄膜的厚度變厚，則由於會有厚度方向相位差 變大的傾向，故薄膜厚度宜適當設定於後述範圍內。又，除了遲滯值的控制以外，還必須考量加工所需的物性等而設定最後的製膜條件。
又，為了要將遲滯值控制於上述範圍內，較佳為控制配向薄膜的縱拉伸倍率與橫拉伸倍率之比率。倘若縱橫的拉伸倍率之差過小，則會變得難以造成遲滯值差而不佳。 具體而言，相對於橫拉伸倍率，縱拉伸倍率較佳為1.0~3.5倍，特佳為1.0倍~3.0倍。橫拉伸倍率較佳為2.5~6.0倍，特佳為3.0~5.5倍。又，在將遲滯值升高的方面，設定低拉伸溫度亦為較佳的對應。縱拉伸溫度及橫拉伸溫度較佳為80~130℃，更佳為90~120℃。在接續的熱處理方面，處理溫度較佳為100~250℃，更佳為180~245℃。
本發明之配向薄膜的厚度為任意，但較佳為15~200μm的範圍。即便是小於15μm之厚度的薄膜，就原理而言仍有可能獲得3000nm以上的遲滯值。然而，在該情形下薄膜的力學特性之異向性變得顯著，會變得易於產生割裂、破綻等，作為工業材料之實用性會顯著地降低。特佳的厚度下限為25μm。另一方面，基於作為偏光子保護薄膜之實用性的觀點，厚度上限為200μm。倘若超過200μm，則偏光板之厚度會變得過厚而不佳。特佳的厚度上限係與一般的TAC薄膜同等程度之100μm。
為了要抑制遲滯值的變動(偏差)，較佳為薄膜的厚度不均小。由於拉伸溫度、拉伸倍率會對薄膜的厚度不均造成龐大的影響，基於厚度不均的觀點，亦必須進行製膜條件的最佳化。尤其是為了要造成遲滯值差，倘若將縱拉伸倍率降低，則縱厚度不均有時會變得顯著。在有拉伸倍率 之特定的範圍內，由於會有縱厚度不均變得非常差的區域，故宜將製膜條件設定在經排除此範圍之處。
本發明之薄膜的厚度不均較佳為5.0%以下，進一步更佳為4.5%以下，再進一步更佳為4.0%以下，特佳為3.0%以下。另外，薄膜的厚度不均可如下般為之而測定。採取帶狀的薄膜試樣(3m)，使用SEIKO em股份有限公司製電子測微器Millitron1240，以1cm間距測定100點的厚度。 由測定值求取厚度的最大值(dmax)、最小值(dmin)及平均值(d)，用下述式算出厚度不均(%)。測定係進行3次，較佳為求取其平均值。
厚度不均(%)=((dmax-dmin)/d)×100
以抑制使用於偏光子之碘色素等光學功能性色素的劣化為目的，配向薄膜之波長380nm的光線穿透率宜為20%以下。380nm的光線穿透率更佳為15%以下，進一步更佳為10%以下，特佳為5%以下。只要前述光線穿透率為20%以下，即可抑制因紫外線所致光學功能性色素的變質。 另外，本發明中的光穿透率係相對於薄膜的平面，沿著垂直方向測定而得者，可使用分光光度計(例如日立U-3500型)來測定。
為了要讓使用於本發明之配向薄膜的波長380nm的光穿透率成為20%以下，宜適當調節紫外線吸收劑的種類、濃度及薄膜厚度。本發明中使用之紫外線吸收劑係習知的物質。就紫外線吸收劑而言，可列舉有機系紫外線吸收劑與無機系紫外線吸收劑，基於透明性的觀點，較佳為有機系紫外線吸收劑。就有機系紫外線吸收劑而言，可列舉苯并三唑系化合物、二苯基酮系化合物、環狀亞胺基酯系化 合物等及此等的組合。基於耐久性的觀點，特佳為苯并三唑系化合物、環狀亞胺基酯系化合物。當併用兩種以上的紫外線吸收劑時，由於可同時吸收各別的波長之紫外線，可更加改善紫外線吸收效果。
就二苯基酮系紫外線吸收劑、苯并三唑系紫外線吸收劑、丙烯腈系紫外線吸收劑而言，例如可列舉2-[2’-羥基-5’-(甲基丙烯醯氧基甲基)苯基]-2H-苯并三唑、2-[2’-羥基-5’-(甲基丙烯醯氧基乙基)苯基]-2H-苯并三唑、2-[2’-羥基-5’-(甲基丙烯醯氧基丙基)苯基]-2H-苯并三唑、2,2’-二羥基-4,4’-二甲氧基二苯基酮、2,2’,4,4’-四羥基二苯基酮、2,4-二-三級丁基-6-(5-氯苯并三唑-2-基)酚、2-(2’-羥基-3’-三級丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(5-氯(2H)-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-(三級丁基)酚、2,2’-亞甲基雙(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)酚等。就環狀亞胺基酯系紫外線吸收劑而言，例如可列舉2,2’-(1,4-伸苯基)雙(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)、2-甲基-3,1-苯并噁嗪-4-酮、2-丁基-3,1-苯并噁嗪-4-酮、2-苯基-3,1-苯并噁嗪-4-酮等。然而並非特別限定於此等。
又，除了紫外線吸收劑以外，在不妨礙本發明之效果的範圍內，含有觸媒以外之各種添加劑亦為較佳的樣態。 就添加劑而言，例如可列舉無機粒子、耐熱性高分子粒子、鹼金屬化合物、鹼土類金屬化合物、磷化合物、抗靜電劑、耐光劑、難燃劑、熱安定劑、抗氧化劑、抗凝膠化劑、界面活性劑等。又，基於維持高透明性之觀點，配向薄膜中實質上不含有粒子亦較佳。所謂「實質上不含有粒子」，係意指例如在無機粒子的情形，當用螢光X射線分析來定量 無機元素時，50ppm以下，較佳為10ppm以下，特佳為偵測極限以下之含量。
對配向薄膜調配紫外線吸收劑，可適當選擇習知的方法來實施。例如預先使用混練擠出機，摻合經乾燥之紫外線吸收劑與聚合物原料，預先製作母料，當薄膜製膜時，可藉由混合既定的該母料與聚合物原料的方法等來調配。
為了要使紫外線吸收劑均勻地分散且經濟地調配，較佳為使此時母料的紫外線吸收劑濃度成為5~30質量%的濃度。就製作母料的條件而言，較佳為使用混練擠出機，擠出溫度係在聚酯原料的熔點以上、290℃以下的溫度下，在1~15分鐘內擠出。在290℃以上，紫外線吸收劑的減少量會增大，又，母料的黏度降低會變大。擠出溫度1分鐘以下，均勻地混合紫外線吸收劑變為困難。此時，可視需要添加安定劑、色調調整劑、抗靜電劑。
在本發明中，配向薄膜較佳為採取至少3層以上的多層結構，在薄膜的中間層添加將紫外線吸收劑。在中間層含有紫外線吸收劑之3層結構的薄膜，具體而言可如下般地製作。將含有作為外層用之單獨聚酯的錠粒、作為中間層用之紫外線吸收劑的母料與聚酯的錠粒以既定的比例混合並乾燥後，供給至習知的熔融積層用擠出機，由狹縫狀的模頭擠出成片狀，在鑄造輥上使其冷卻固化來製作未拉伸薄膜。即，使用兩台以上的擠出機、3層的分歧管或匯流區塊(例如具有四方形匯流部的匯流區塊)，積層構成兩片外層之薄膜層、構成中間層之薄膜層，由金屬模具將3層的薄片擠出，用鑄造輥冷卻來製作未拉伸薄膜。另外，在本發明中，為了要除去光學缺陷之成因，即包含於原料的 聚酯中之異物，較佳為在熔融擠出時進行高精度過濾。使用於熔融樹脂的高精度過濾之濾材的過濾粒子尺寸(初始過濾效率95%)較佳為15μm以下。倘若濾材的過濾粒子尺寸超過15μm，則20μm以上的異物之除去會容易變得不充分。
為了要使與偏光子之黏著性變為良好，亦可對本發明中使用之配向薄膜施予電暈處理、塗布處理或火焰處理等。
就使用於本發明之偏光板的偏光子而言，沒有特別限制，可使用在該技術領域中一般已知的偏光子，例如可列舉在聚乙烯醇系薄膜中含有碘等之二色性材料者。使用於本發明之偏光子，例如可藉由使聚乙烯醇系薄膜染色‧吸附碘或二色性材料，在硼酸水溶液中進行單軸拉伸，在保持拉伸狀態的情形下進行洗淨‧乾燥而製得。單軸拉伸的拉伸倍率通常為4~8倍左右。就聚乙烯醇系薄膜而言，適合為聚乙烯醇，可利用「kurarayvinylon」[Kuraray股份有限公司製]、「tohcellovinylon」[Tohcello股份有限公司製]、「日合vinylon」[日本合成化學股份有限公司製]等市售品。 就二色性材料而言，可列舉碘、二重氮化合物、聚次甲基染料等。當單軸拉伸時，偏光子的偏光軸方向係其拉伸方向，可藉由與其他偏光板之正交尼可稜鏡(crossed Nicol prism)試驗來簡略地測定。
在本發明中，偏光子保護薄膜之配向薄膜係直接或隔著黏著劑層而貼合於偏光子。基於配向薄膜與偏光子之黏著性及耐久性的提升之觀點，較佳為隔著黏著劑層來黏著配向薄膜與偏光子。考量構成配向薄膜之樹脂成分及構成偏光子之樹脂成分，黏著劑層的成分可適當選擇，但較佳 為具有以聚酯樹脂、聚胺甲酸酯樹脂或聚丙烯酸樹脂的至少1種為主成分之易黏著層。此處，所謂「主成分」，係意謂在構成易黏著層之固體成分中，50質量%以上的成分。 使用於本發明之易黏著層的形成之塗布液，較佳為包含水溶性或水分散性的共聚聚酯樹脂、丙烯酸樹脂及聚胺甲酸酯樹脂之中的至少1種之水性塗布液。就此等塗布液而言，例如可列舉日本專利第3567927號公報、日本專利第3589232號公報、日本專利第3589233號公報、日本專利第3900191號公報、日本專利第4150982號公報等中揭示之水溶性或水分散性共聚聚酯樹脂溶液、丙烯酸樹脂溶液、聚胺甲酸酯樹脂溶液等。
當使用聚乙烯醇系樹脂作為黏著劑的主成分時，除了部分皂化聚乙烯醇、完全皂化聚乙烯醇以外，還可使用如羧基變性聚乙烯醇、乙醯基乙醯基變性聚乙烯醇、羥甲基變性聚乙烯醇、胺基變性聚乙烯醇般之經變性的聚乙烯醇系樹脂。黏著劑中的聚乙烯醇系樹脂之濃度較佳為1~10質量%，更佳為2~7質量%。
黏著劑層的厚度較佳為10μmm以下，更佳為5μm以下，進一步更佳為3μm以下。
易黏著層，例如在將前述塗布液塗布於未拉伸薄片或單軸拉伸薄膜的單面或兩面後，在100~150℃下乾燥，進一步沿橫方向拉伸而可製得。最後的易黏著層之塗布量較佳為管理至0.05~0.20g/m2。倘若塗布量小於0.05g/m2，則會有與製得之偏光子的黏著性變得不充分的情形。另一方面，倘若塗布量超過0.20g/m2，則會有耐結塊性降低的情形。當在配向薄膜的兩面上設置易黏著層時，兩面的易黏 著層之塗布量可相同亦可不同，可各自獨立設定在上述範圍內。
為了要賦予易滑性，較佳為在易黏著層中添加粒子。 微粒子的平均粒徑較佳為使用2μm以下的粒子。倘若粒子的平均粒徑超過2μm，則粒子會變得容易從被覆層脫落。 就易黏著層含有的粒子而言，例如可列舉二氧化鈦、硫酸鋇、碳酸鈣、硫酸鈣、二氧化矽、氧化鋁、滑石、高嶺土、黏土等或此等的混合物，進一步與其他一般的無機粒子、例如磷酸鈣、雲母、水輝石、氧化鋯、氧化鎢、氟化鋰、氟化鈣或其他併用等之無機粒子或苯乙烯系、丙烯酸系、三聚氰胺系、苯并胍胺系、聚矽氧系等有機聚合物系粒子等。
就塗布塗布液之方法而言，可使用習知的方法。例如可列舉反轉輥‧塗布法、凹版‧塗布法、滾貼‧塗布法、輥刷法、噴霧塗布法、氣刀塗布法、線棒塗布法、管刮刀法等，可單獨進行此等方法或組合進行。
另外，上述之粒子的平均粒徑之測定可利用下述方法來進行。
用掃瞄型電子顯微鏡(SEM)拍攝粒子的照片，以最小粒子1個的大小成為2~5mm之倍率，測定300~500個粒子的最大徑(最遠兩點間的距離)，將其平均值當作平均粒徑。
本發明之偏光板，以預防偏光板之映入或抑制眩光、抑制損傷等為目的，亦可將各種硬塗層塗布於表面。
本發明之液晶顯示裝置，通常至少包含背光光源與經配置於兩片偏光板之間的液晶胞作為構成要素，並視需要 而具有硬塗層薄膜、防眩薄膜、抗反射薄膜、彩色濾光片、透鏡片、擴散片、擴散板、導光板等各種光學功能薄膜。 本發明之液晶顯示裝置係將本發明之偏光板使用於其偏光板之至少一個而成之液晶顯示裝置。為了要如上述般地控制來自液晶顯示裝置之射出光的偏光狀態，較佳為適合將本發明之偏光板採用至配置於液晶胞之目視側的偏光板。 設置在該偏光板之偏光子的兩側之保護配向薄膜，可以該兩者的配向軸或垂直軸與該偏光子的偏光軸成1°以上小於45°的角度之方式貼合至偏光子。基於使入射至配置於該目視側之偏光子的光量變得更多之觀點，較佳為僅將該偏光子之目視側的保護薄膜以其配向軸與偏光子的偏光軸或垂直軸的夾角成為1°以上小於45°的方式貼合至偏光子。換言之，位於配置於從液晶胞來看亦為目視側之偏光子的背光側之保護薄膜的配向薄膜較佳為以其配向軸或垂直軸與偏光子的偏光軸為平行的方式黏著於偏光子。當將由偏光子與配向薄膜構成之偏光板採用至配置於背光光源側的偏光板時，基於使入射至液晶胞的光量變多之觀點，該偏光子的偏光軸與配向薄膜的配向軸或垂直軸之傾斜度較佳為10°以下，更佳為7°以下，進一步更佳為5°以下，最佳為0°。
本發明之液晶顯示裝置較佳為透過偏光濾光片來視認三維影像之三維顯示對應。本發明之液晶顯示裝置宜由對應於三維顯示方式之液晶胞及其控制裝置構成。提供三維影像的方式並無特別限制，例如可列舉偏光濾光片方式與主動快門方式。此等均為戴上具有偏光濾光片的專用眼鏡來視認三維影像的方式。前者係採用具有左右垂直之配向 軸的偏光濾光片、或由左右旋轉方向不同之圓偏光濾光片構成之專用眼鏡(被動方式)，後者係採用具有同步於影像的切換而開閉之偏光濾光片的專用眼鏡(主動方式)。採用本發明之偏光板的三維顯示對應用液晶顯示裝置較適合為主動方式。被動方式的情況，由於係從液晶顯示裝置以垂直於給左眼看的影像與給右眼看的影像的兩片偏光的方式同時呈現，故倘若使用本發明之偏光板，則會有難以獲得因清楚的偏光選擇而產生之銳利的立體像的情形。
[實施例]
以下列舉實施例來更具體地說明本發明，但本發明並非因下述實施例而導致受限者。在可合於本發明之趣旨的範圍內，實施例可施加適當變更來實施，該等均包含於本發明之技術範圍。實施例中實施的物性之評價方法如下。
(1)遲滯值(Re)
所謂遲滯值(Re)，係以薄膜上之垂直的雙軸之折射率的異向性(△Nxy=｜Nx-Ny｜)與薄膜厚度d(nm)之積(△Nxy×d)來定義的參數，且係表示光學的等向性、異向性的尺度。雙軸之折射率的異向性(△Nxy)係利用以下的方法求得。使用兩片偏光板，求取配向薄膜的配向軸方向，以配向軸方向垂直的方式裁切出4cm×2cm的長方形作為測定用試樣。針對此試樣，利用阿貝折射率計(ATAGO公司製，NAR-4T)求取垂直之雙軸的折射率(Nx,Ny)及厚度方向的折射率(Nz)，將前述雙軸的折射率差之絶對值(｜Nx-Ny｜)作為折射率的異向性(△Nxy)。薄膜的厚度d(nm)係使用電氣測微器(FEINPRUF公司製，Millitron1245D)來測定，並將單位換算成nm。藉由折射率 的異向性(△Nxy)與薄膜的厚度d(nm)之積(△Nxy×d)來求取遲滯值(Re)。
(2)厚度方向遲滯值(Rth)
所謂厚度方向遲滯值(Rth)，係表示由薄膜厚度方向剖面觀察時之將兩片雙折射△Nxz(=｜Nx-Nz｜)及△Nyz(=｜Ny-Nz｜)各自乘以薄膜厚度d而得之遲滯值的平均之參數。用與上述遲滯值(Re)之測定相同的方法來求取Nx、Ny、Nz與薄膜厚度d(nm)，算出(△Nxz×d)及(△Nyz×d)的平均值並求取厚度方向遲滯值(Rth)。
(3)波長380nm下的光線穿透率
使用分光光度計(日立製作所製，U-3500型)，將空氣層作為標準來測定波長300~500nm區域的光線穿透率，求取波長380nm下的光線穿透率。
(4)虹斑的評價
在由PVA與碘構成之偏光子的單側黏貼用後述之方法製作而成之配向薄膜，在偏光子的另一方的側面黏貼TAC薄膜(FujiFilm股份有限公司製，厚度80μm)，製作偏光板。將該配向薄膜以其配向軸與偏光子的偏光軸之夾角成為約5°的方式黏貼於偏光子。將製得之偏光板以配向薄膜位於出射光側的方式設置於以由將藍色發光二極體與釔鋁石榴石系黃色螢光體組合而成之發光元件構成之白色LED(薄膜I的情形係冷陰極管)為光源(日亞化學，NSPW500CS)之液晶顯示裝置(在液晶胞的入射光側具有將兩片TAC薄膜作為偏光子保護薄膜的偏光板)的出射光側。換句話說，TAC薄膜在光源側。然後，由液晶顯示裝置的偏光板之正面及斜角(0°~90°)方向，透過偏光濾光 片進行目視觀察，針對有無產生虹斑，如下進行判定。
◎：由任何方向均未確認虹斑的產生。
○：由斜角方向觀察時，在一部分觀察到極薄的虹斑。
×：由斜角方向觀察時，觀察到明確的虹斑。
(撕裂強度)
使用東洋精機製作所製Elmendorf撕裂試驗機，遵循JISP-8116，測定各薄膜的撕裂強度。撕裂方向係以與薄膜的配向軸方向成平行的方式來進行。配向軸方向的測定係用分子配向計(王子計測器股份有限公司製，MOA-6004型分子配向計)來測定。
(5)畫面亮度的測定
在由PVA與碘構成之偏光子的單側黏貼用後述的方法製作而成之各配向薄膜，在其相反的面黏貼TAC薄膜(FujiFilm股份有限公司製，厚度80μm)，製作偏光板。 此處，將配向薄膜以其配向軸與偏光子的偏光軸所成之角成為0°、1°、3°、5°、7°、10°、15°、20°、30°或45°、或配向薄膜的垂直軸與偏光子的偏光軸的夾角成為0°、1°、3°、5°、7°、10°、15°、20°、30°或45°的方式黏貼於偏光子。配向薄膜的配向軸係用分子配向計(王子計測器股份有限公司製，MOA-6004型分子配向計)來測定。
將製得之偏光板以配向薄膜成為目視側的方式設置於以由各自將藍色發光二極體與釔鋁石榴石系黃色螢光體組合而成之發光元件構成之白色LED為光源(日亞化學，NSPW500CS)的液晶顯示裝置(在液晶胞的入射光側具有將兩片TAC薄膜作為偏光子保護薄膜的偏光板)之出射光 側。
在此液晶顯示裝置上配置市售之偏光濾光片(MeCan Imaging製 直線偏光板SHLP44)。針對偏光濾光片的偏光軸方向為與目視側之偏光子的偏光軸成平行的情形(正面狀態)與成垂直的情形(橫向狀態)，測定穿透偏光濾光片之光的亮度。將RISA-COLOR/ONE-II(HI-LAND公司製)使用於亮度測定。將如上述般製作之液晶顯示裝置水平地設置，在面板的中央部以131×131mm之大小來顯示白影像(Nokia monitor test for windows V 1.0(Nokia公司製)的Farbe模式)。將CCD相機與顯示器間之距離在垂直狀態下設為1m進行測定。亮度係將上述的白影像切割成5×5之25個，測定其中心部的3×3之9個的部分之全部像素的亮度，以其平均值來顯示。
遵循以下來評價經測定的亮度。
(正面狀態的亮度)
正面狀態的亮度(平行時的亮度)係與配向薄膜的配向軸相對於偏光子的偏光軸之傾斜度為0°(即，平行)之情形的亮度進行比較，遵循下述之算式求取在各傾斜度之亮度的保持率，針對其結果以下述的4個階段來評價。
保持率=(在各傾斜度之亮度)/(在0°之亮度)×100
◎：保持率為90%以上。
○：保持率為80%以上小於90%。
△：保持率為58%以上小於80%。
×：保持率為小於58%。
(橫向狀態的亮度)
橫向狀態的亮度(垂直時的亮度)係與配向薄膜的配 向軸相對於偏光子的偏光軸之傾斜度為0°(即平行)之情形的亮度進行比較，遵循下述之算式求取在各傾斜度之亮度的上升率，針對其結果以下述的4個階段來評價。
上升率=(在各傾斜度之橫向狀態下的亮度-在0°之橫向狀態下的亮度)/(在0°之正面狀態的亮度)×100
◎：上升率為3%以上。
○：上升率為1%以上小於3%。
△：上升率為0.1%以上小於1%。
×：上升率為0%
(綜合評價)比較關於在各傾斜度之正面狀態的亮度之評價與關於橫向狀態的亮度之評價，採用較低者之評價作為其傾斜度的綜合評價。
(製造例1-聚酯A)
將酯化反應罐升溫，在到達200℃之時間點，加入86.4質量份的對苯二甲酸及64.6質量份的乙二醇，在攪拌的同時加入0.017質量份的三氧化二銻、0.064質量份的乙酸鎂4水合物、0.16質量份的三乙胺作為觸媒。接著，進行加壓升溫，在表壓0.34MPa、240℃的條件下進行加壓酯化反應後，使酯化反應罐返回常壓，並添加0.014質量份的磷酸。 進一步花費15分鐘升溫至260℃，添加0.012質量份的磷酸三甲酯。接著15分鐘後，用高壓分散機進行分散處理，15分鐘後將製得之酯化反應生成物移送至聚縮合反應罐，在280℃、減壓下進行聚縮合反應。
聚縮合反應結束後、用95%截斷徑為5μm的naslon製過濾器來進行過濾處理，從噴嘴擠出成股狀，使用經進行預先過濾處理(孔徑：1μm以下)之冷卻水來冷卻，使 其固化，並裁切成錠粒狀。製得之聚對酞酸乙二酯樹脂(A)的固有黏度為0.62dl/g，實質上不含有惰性粒子及內部析出粒子。(以後簡稱為PET(A))
(製造例2-聚酯B)
將10質量份的經乾燥之紫外線吸收劑(2,2’-(1,4-伸苯基)雙(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)、90質量份的不含有粒子之PET(A)(固有黏度為0.62dl/g)混合，使用混練擠出機，製得含有紫外線吸收劑之聚對酞酸乙二酯樹脂(B)。(以後簡稱為PET(B))
(製造例3-黏著性改質塗布液的製備)
利用常用方法來進行酯交換反應及聚縮合反應，調製作為二元酸成分之(相對於二元酸成分全體)46莫耳%的對苯二甲酸、46莫耳%的間苯二甲酸及8莫耳%的5-磺酸根基間苯二甲酸鈉，作為二醇成分之(相對於二醇成分全體)50莫耳%的乙二醇及50莫耳%的新戊二醇的組成之含水分散性磺酸金屬鹼之共聚聚酯樹脂。接著混合51.4質量份的水、38質量份的異丙醇、5質量份的正丁基溶纖素、0.06質量份的非離子系界面活性劑後，進行加熱攪拌，當達到77℃時，添加5質量份的上述含水分散性磺酸金屬鹼之共聚聚酯樹脂，持續攪拌至樹脂的結塊消失後，將樹脂水分散液冷卻至常溫，製得固體成分濃度5.0質量%之均勻的水分散性共聚聚酯樹脂液。進一步將3質量份的凝集體二氧化矽粒子(Fuji Silysia股份有限公司製，SYLYSIA 310)分散於50質量份的水中後，在99.46質量份的上述水分散性共聚聚酯樹脂液中添加0.54質量份的SYLYSIA 310之水分散液，在攪拌的同時，添加20質量份的水，製得黏著性 改質塗布液。
(薄膜A)
將作為基材薄膜中間層用原料之90質量份的不含有粒子之PET(A)樹脂錠粒與10質量份的含有紫外線吸收劑之PET(B)樹脂錠粒在135℃下減壓乾燥(1Torr)6小時後，供給至擠出機2(中間層II層用)，又，利用常用方法將PET(A)乾燥並供給至擠出機1(外層I層及外層III用)，在285℃下熔解。用不鏽鋼燒結體的濾材(標稱過濾精度10μm粒子95%截斷)將此兩種聚合物各自過濾，用兩種3層匯流區塊來積層並利用金屬模具製成片狀擠出後，使用靜電施加鑄造法捲附於表面溫度30℃的鑄造筒上進行冷卻固化，製作未拉伸薄膜。此時，以I層、II層、III層的厚度比成為10：80：10的方式調整各擠出機的噴吐量。
接著，利用反轉輥法在此未拉伸PET薄膜的兩面上以乾燥後的塗布量成為0.08g/m2的方式，塗布上述黏著性改質塗布液後，在80℃下乾燥20秒。
將經形成此塗布層的未拉伸薄膜導引至拉幅拉伸機，在用夾子把持薄膜的端部之同時，導引至溫度125℃的熱風區，沿寬度方向拉伸至4.0倍。接著，在保持經沿寬度方向拉伸之寬度的狀態下，以溫度225℃、30秒進行處理，進一步沿寬度方向進行3%的鬆弛處理，製得薄膜厚度約50μm的單軸配向PET薄膜A。
(薄膜B)
除了藉由變更未拉伸薄膜的厚度，使薄膜的厚度成為約100μm以外，與薄膜A相同地為之，製得單軸配向PET薄膜B。
(薄膜C)
使用經加熱的輥群及紅外線加熱器將未拉伸薄膜加熱至105℃，然後用有周速差之輥群沿行進方向拉伸1.5倍後，除了用與薄膜A相同的方法沿寬度方向拉伸至4.0倍以外，與薄膜A相同地為之，製得薄膜厚度約50μm的雙軸配向PET薄膜C。
(薄膜D)
除了沿行進方向2.0倍、沿寬度方向4.0倍拉伸以外，與薄膜C相同地為之，製得薄膜厚度約50μm的雙軸配向PET薄膜D。
(薄膜E)
除了沿行進方向3.3倍、沿寬度方向4.0倍拉伸以外，與薄膜E相同地為之，製得薄膜厚度約75μm的雙軸配向PET薄膜E。
(薄膜F)
除了不將含有紫外線吸收劑的PET樹脂(B)使用於中間層以外，與薄膜A相同地為之，製得薄膜厚度50μm的單軸配向PET薄膜。
(薄膜G)
除了沿行進方向3.6倍、沿寬度方向4.0倍拉伸以外，與薄膜C相同地為之，製得薄膜厚度約38μm的雙軸配向PET薄膜G。
(薄膜H)
除了變更未拉伸薄膜的厚度以外，與薄膜A相同地為之，製得厚度約10μm的單軸配向PET薄膜H。
(薄膜I)
薄膜本身雖與薄膜A相同，但不以白色發光二極體為光源，而是用冷陰極管來評價虹斑。
(薄膜J)
利用常用方法將由光氣與雙酚A製造而得之聚碳酸酯樹脂各自供給至擠出機，在290℃下熔解。用不鏽鋼燒結體的濾材(標稱過濾精度10μm粒子95%截斷)將此過濾，利用金屬模具製成片狀擠出後，使用靜電施加鑄造法捲附於表面溫度30℃的鑄造筒上進行冷卻固化，製作未拉伸薄膜。用與接著薄膜A相同的方法形成塗布層後，將未拉伸薄膜導引至拉幅拉伸機，在用夾子把持薄膜的端部的同時，導引至溫度155℃的熱風區，沿寬度方向拉伸至4.0倍。接著，用與薄膜A相同的方法進行熱固定、鬆弛處理，製得薄膜厚度約70μm的單軸配向聚碳酸酯薄膜。
(薄膜K)
除了沿行進方向3.6倍、沿寬度方向4.0倍拉伸以外，與薄膜C相同地為之，製得薄膜厚度約188μm的雙軸配向PET薄膜K。
(薄膜L)
除了沿行進方向4.0倍、沿寬度方向1.0倍拉伸以外，與薄膜C相同地為之，製得薄膜厚度約100μm的單軸配向PET薄膜L。
(薄膜M)
除了使行進方向的拉伸倍率成為3.6倍進行拉伸以外，用與薄膜L相同的方法製得單軸配向PET薄膜M。
將製得之薄膜的特性及虹斑觀察的結果示於表1。
由表1所示結果來看，在薄膜A、B、F、J、L及M上完全看不到虹斑。在薄膜C~E上僅極少部分看到虹斑。在薄膜G~I及K上觀察到明確的虹斑。根據比較薄膜A與I的結果，明顯可知藉由採用具有一定的遲滯值之配向薄膜作為保護薄膜之偏光板，採用白色發光二極體作為光源，可發揮抑制虹斑的產生之效果。又，由於在薄膜K上觀察到虹斑，可知即便Re為3000nm以上，倘若Re/Rth之值小於0.2，則無法抑制虹斑的產生。此外，薄膜L之撕裂強度係25mN而不充分，可知倘若Re/Rth之值超過1.2，則撕裂強度會顯著地降低。
關於使用薄膜A~H及J~M來製作之偏光板，將經測定之畫面亮度的結果示於表2及表3。由表2所示結果，發現了在對於偏光子的偏光軸之配向軸的傾斜度為45°下，無論是在正面狀態下或是在橫向狀態下都具有同程度的亮度，與正面狀態的亮度為0°時相較則變為一半左右，不適合於特別要求高亮度之三維顯示對應液晶顯示裝置。又，由表3的結果，確認了即便是與相對於偏光子的偏光軸之垂直軸的傾斜度的關係亦獲得相同的結果。
[產業上的利用可能性]
藉由使用本發明之偏光板、液晶顯示裝置、及偏光子保護薄膜，可獲得透過偏光濾光片之三維影像的目視性優良的三維顯示對應液晶顯示裝置，產業上的利用可能性極高。

Claims (6)

  1. 一種液晶顯示裝置，係具有背光光源、兩片偏光板及配置在該兩片偏光板之間的液晶胞；液晶胞的目視側之偏光板係在偏光子的兩側具有偏光子保護薄膜，且該目視側之偏光板所具有的偏光子保護薄膜中的至少目視側的偏光子保護薄膜係配向薄膜；相對於該偏光子的偏光軸而言，該配向薄膜的配向軸、或垂直於配向軸之軸的傾斜度係1°以上小於45°；該配向薄膜的面內方向的遲滯值係大於3000nm且為30000nm以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該配向薄膜係由聚酯樹脂或聚碳酸酯樹脂形成。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之液晶顯示裝置，其中該配向薄膜的面內方向的遲滯值與厚度方向的遲滯值之比(Re/Rth)係0.2~1.2。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之液晶顯示裝置，其中該配向薄膜至少由3層構成；最外層以外之層中含有紫外線吸收劑；380nm之光線穿透率係20%以下。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之液晶顯示裝置，其中該背光光源係白色發光二極體。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之液晶顯示裝置，其係用以透過偏光濾光片來視認三維影像。
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