TWI584027B - 液晶顯示裝置 - Google Patents

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TWI584027B
TWI584027B TW098110599A TW98110599A TWI584027B TW I584027 B TWI584027 B TW I584027B TW 098110599 A TW098110599 A TW 098110599A TW 98110599 A TW98110599 A TW 98110599A TW I584027 B TWI584027 B TW I584027B
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Motohiro Yamahara
Akiyoshi Kanemitsu
Tsutomu Furuya
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Sumitomo Chemical Co
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Description

液晶顯示裝置
本發明係有關於液晶顯示裝置，更詳細而言係有關於視野角特性優異之液晶顯示裝置之相關技術。
近年來，液晶顯示裝置已廣泛地使用於行動電話機或PDA((Personal Digital Assistant)等攜帶用小型電子機器與個人電腦或電視等大型電氣機器，其用途則具有日益擴大之趨勢。
液晶顯示裝置和CRT或PDP(電漿顯示面板)等自發光型之顯示裝置並不相同，其顯示元件本身不發光。因此，穿透型的液晶顯示裝置中，係設置有背光裝置於液晶顯示元件的背面側，且藉由對液晶顯示元件的各畫素控制來自該背光裝置之照明光的穿透光量，來進行圖像的顯示。
液晶顯示裝置雖具有TN(Twisted Nematic)方式、STN(Super Twisted Nematic)方式、VA(Vertical Alignment)方式、以及IPS(In-plane Switching)方式等各式各樣的方式，但，此等之方式會因液晶分子所具有相位差值而導致漏光、或偏光板之斜視時的軸角度偏離等情形，而分別存在有視野角方向(方位角)狹窄之情形。
因此，擴大視野角之方法已廣為採用利用相位差板對液晶單元或偏光板之光學補償之方法(參照例如日本專利文獻1、以及專利文獻2)。
[專利文獻1]日本特開平4-229828號公報
[專利文獻2]日本特開平4-258923號公報
本發明之目的係提供一種液晶顯示裝置，其能以廣視野角實現高度的顏色再顯性之顯示。
本發明之另一目的係提供一種液晶顯示裝置，其係不使用相位差板，亦即不增加零件數量而能謀求視野角之擴大。
本發明之液晶顯示裝置係具備：液晶單元，係設置液晶層於一對基板之間而構成；背光裝置，係設置於液晶單元的背面側；第1光擴散層，係配置於背光裝置和液晶單元之間；第1偏光板，係配置於第1光擴散層和液晶單元之間；以及第2光擴散層，其係配置於液晶單元的前面側。
此外，第1光擴散層係具有光擴散功能和光偏向功能之雙功能或其中任一方之功能。來自第1光擴散層的射出光係具有：(i)對液晶單元的光射入面的法線，其70°方向的亮度值為正面亮度，亦即，對液晶單元的光射入面的法線方向的亮度為20%以下之配光特性，且(ii)含有非平行光。再者，第2光擴散層係由第2偏光板以及設置於第2偏光板的前面側之防眩層所構成。再者，防眩層的光擴散特性係：對於自防眩層的背面之法線方向射入之波長549nm 之雷射光的強度，其相對強度成為0.0008%之自防眩層射出之雷射光對於防眩層背面之法線方向之光射出角度則形成40°以上。又，在本說明書中，將作為液晶顯示裝置的顯示畫面側稱為「前面側」，將與其相反之側稱為「背面側」。
此處，前述第1光擴散層係亦可具有光擴散功能和光偏向功能之雙功能。
此外，前述第1光擴散層係亦可為具有達成前述光擴散功能的光擴散板、以及達成前述光偏向功能的光偏向構造板，且將前述光偏向構造板設置於前述光擴散板的前面側之構成。
以前述液晶單元而言，係以TN方式液晶、IPS方式液晶、以及VA方式液晶之中任一種為佳。
此外，自更提升視野角特性和顏色再顯性之觀點而言，以進而在前述液晶單元的背面側及/或前面側配置相位差板為佳。
另一方面，自減少零件數量、提升裝置的組裝性且提高生產性之觀點而言，亦可不具備相位差板。
再者，前述液晶單元係亦可採TN方式液晶，且不具備相位差板。
以來自第1光擴散層之射出光而言，其係以具有下述射出特性的光為佳，即，將自第1光擴散層的射出面上之直徑1cm的圓內射出之光，觀察自該射出面的法線方向距離1m處之平行於該射出面之平面的投影像時，該投影像的面內亮度分佈之最小半值寬度為在30cm以上。
本發明之液晶顯示裝置係可取得廣視野角、高顯示品質、以及優異的顏色再顯性。而且，即使未使用相位差板，亦能取得實際使用上無障礙之視野角特性。
以下，雖根據圖式說明有關本發明液晶顯示裝置，但本發明並非限定於任何此等之實施形態。
第1圖係表示本發明液晶顯示裝置之一實施形態之概略圖。第1圖之液晶顯示裝置係正常白色模式(normal white mode)之TN方式液晶顯示裝置，其係具備：液晶單元1，係設置液晶層12於一對透明基板11a、11b之間；以及正下型之背光裝置2，係設置於液晶單元1的背面側，以預定間隔平行地設置複數條之冷陰極管21而構成。背光裝置2和液晶單元1之間係自背光裝置側依序配置第1光擴散層3、第1偏光板4，於液晶單元1的前面側則配置第2光擴散層5。第1光擴散層3係由下列構件所構成：光擴散板31，係達成光擴散功能；以及稜鏡片(光偏向構造板)32，係設在光擴散板31之前面側，以達成光偏向功能。此外，第2光擴散層5係由下列構件所構成：第2偏光板51；以及防眩層52，係設置於第2偏光板51的前面側。
如此構成之液晶顯示裝置中，自背光裝置2射出之光係藉由第1光擴散層3之光擴散板31予以擴散之後，藉由稜鏡片32而賦予相對於液晶單元1的光射入面的法線方向之預定指向性。相對於該法線方向的指向性係設定成較習知的裝置為低。此外，經賦予預定的指向性之光係藉由第1偏光板4從圓偏光變成直線偏光而射入至液晶單元1。射入至液晶單元1之光係藉由以電場控制之液晶層12的定向而依各畫素控制偏光面，並自液晶單元1射出。此外，自液晶單元1射出之光係藉由第2光擴散層5予以圖像化並擴散。
如此，本發明之液晶顯示裝置係設成：使第1光擴散層3中之往射入至液晶單元1之光的法線方向之指向性較習知技術為低。亦即，使往液晶單元1之射入光較習知技術更為擴散的同時，亦藉由第2光擴散層5而使來自液晶單元1之射出光更予以擴散。藉此，相較於習知之裝置，更能取得廣視野角、以及優異之顏色再顯性。
以下，說明有關本發明之液晶顯示裝置的各個構件。首先，本發明所使用之液晶單元1係具備：一對的透明基板11a、11b，係藉由未圖示之間隔物予以隔開預定距離而相對向配置；以及液晶層12，係將液晶封裝於該一對透明基板11a、11b之間。
該圖中雖未圖示，但一對的透明基板11a、11b係分別積層形成有透明電極與定向膜，並藉由根據顯示資料施加 電壓於透明電極之間而使液晶定向。此處，液晶單元1之顯示方式雖為TN方式，但亦可採用IPS方式、VA方式等顯示方式。
本發明所使用之背光裝置2並不限定於第1圖所示之正下型，亦可使用將線狀光源或點狀光源配置於導光板側面之側光型、或光源本身為平面狀的平面光源型等眾所習知者。
第1光擴散層3係具有光擴散板31、以及稜鏡片32。具體而言，如第2圖所示，第1光擴散層3係設置稜鏡片32於光擴散板31的前面側而構成。作為光擴散板31之基材311可使用聚碳酸酯、甲基丙烯酸樹脂、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、聚芳香酯、聚醯亞胺等。此外，混合分散於基材311之擴散劑312係為由折射率和成為基材311的材料不同的物質所構成之微粒子，具體而言，可列舉：和基材的材料屬不同種類之丙烯酸樹脂、三聚氰胺樹脂、聚乙烯、聚苯乙烯、有機矽樹脂、丙烯酸-苯乙烯共聚物等之有機微粒子、以及碳酸鈣、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，且可將此等粒子中的1種或2種以上混合來使用。此外，有機聚合物之氣球或玻璃中空顆粒亦可使用為擴散劑312。擴散劑312 的平均粒徑以0.5μm至30μm的範圍為佳。此外，擴散劑312的形狀不僅為球狀，亦可為偏平狀、板狀、針狀。
另一方面，稜鏡片32之光射入面為平坦面，光射出面係由V字狀的直線溝平行地排列而形成之稜鏡面。稜鏡片32之材料可列舉例如：聚碳酸酯樹脂或ABS樹脂、甲基丙烯酸樹脂、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。稜鏡片32之製作方法可使用通常之熱可塑性樹脂成型法，例如，亦可藉由使用模具之熱壓成形而製作。將光擴散劑分散於稜鏡片32亦可。稜鏡片32之厚度通常為0.1至15mm，且以0.5至10mm為佳。
光擴散板31和稜鏡片32亦可一體成形。各別製作之後再接合亦可。此外，於各別製作後再接合時，於光擴散板31和稜鏡片32之間亦可隔介空氣層而接觸。
如第3圖所示，以第1光擴散層3之不同實施形態而言，可為將擴散劑312分散混合於具有光偏向功能之稜鏡片32，而使其亦可達成光擴散功能。
通過第1光擴散層3之光的配光特性係相對於液晶單元1之光射入面的法線，70°方向的亮度值為正面亮度值，亦即，相對於液晶單元1之光射入面的法線方向的亮度值為20%以下，且來自前述第1光擴散層的射出光係包含非平行光。
更佳之配光特性係設成相對於液晶單元1之光射入面的法線為沒有超過60°之光。如第1圖所示，由於第1光 擴散層3的背面和液晶單元1之光射入面通常係平行配置，故例如第4圖所示，於將第1光擴散層3的長邊方向設為x方向，將平行於第1光擴散層3的背面之面設為xy面時，所謂相對於液晶單元1之光射入面的法線，70°方向的亮度值係指相對於屬於該xy面的法線之z軸在形成70°方向的亮度值，較佳為在xz面上中與z軸形成的角度為70°方向的亮度值。要設成如此之配光特性時，只要例如調整稜鏡片32之截面三角形的稜鏡部份的形狀即可。截面三角形的稜鏡部份的頂角θ(圖示於第2圖)係以60°至120°的範圍為佳，三角形的形狀雖可為等邊、不等邊之任意一種，但若要聚光於液晶單元1之光射入面的法線方向則以二等邊三角形為佳，且以鄰接於相對於頂角的底邊而依次配置鄰接之二等邊三角形，而頂角列成為長軸，且相互大致平行而排列之構造為佳。該情形時，只要聚光能力不會明顯衰減，頂角和底角亦可具有曲率。頂角間的距離d(圖示於第2圖)，通常為10μm至500μm之範圍，較佳為30μm至200μm之範圍。此處，如第5圖所示，所謂非平行光係指：將自第1光擴散層3的射出面之直徑1cm的圓內所射出之光當作該射出面的法線方向距離1m處平行於該射出面之觀察面的投影像而進行觀察時，具有其投影像的面內亮度分佈之最小半值寬度為30cm以上的射出特性之光。
本發明所使用之第1偏光板4通常係使用貼合有支持薄膜於偏光片的兩面者。偏光片可列舉例如在聚乙烯醇系 樹脂、聚醋酸乙烯樹脂、乙烯/醋酸乙烯(EVA)樹脂、聚醯胺樹脂、聚酯樹脂等偏光片基板中吸附定向有二色性染料或碘者；於分子性定向之聚乙烯醇薄膜中含有聚乙烯醇的二色性脫水生成物(聚乙烯撐)的定向分子鏈之聚乙烯醇/聚乙烯撐共聚物等。特別是使二色性染料或碘吸附定向於聚乙烯醇系樹脂之偏光片基板者最適合使用作為偏光片。偏光片的厚度雖未特別限定，但一般以偏光板的薄型化等為目的，100μm以下為佳，較佳為10至50μm的範圍、又更佳為25至35μm的範圍。
支持、保護偏光片之支持薄膜係以低複折射性，且由透明性或機械性強度、熱穩定性或水份遮蔽性等優異的聚合物所構成之薄膜為佳。此等薄膜係可列舉例如將TAC(三乙醯基纖維素)等纖維素乙酸酯系樹脂或丙烯酸系樹脂、四氟化乙烯/六氟化丙烯系共聚物的氟系樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯樹脂等聚酯系樹脂、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加工成形為薄膜狀者。此等材料中，自偏光特性或耐久性等之觀點而言，以使用鹼等皂化處理表面之三乙醯基纖維素薄膜或降冰片烯系熱可塑性樹脂薄膜為佳。降冰片烯系熱可塑性樹脂薄膜由於該薄膜對熱或溼熱具有良好阻隔性，故可大幅提升偏光板4之耐久性的同時，且吸溼率較少，故可大幅提升尺寸穩定性，特別適用。形成薄膜狀之加工可使用鑄造法、壓延法、擠製法等眾所習知 的方法。支持薄膜的厚度雖無限定，但自偏光板4之薄型化等觀點而言，通常以500μm以下為佳，較佳為5至300μm的範圍、更佳為5至150μm的範圍。
第2光擴散層5係由第2偏光板51和設置於第2偏光板51的前面側之防眩層52所構成。此處所使用之第2偏光板51和配置於液晶單元1的背面側之第1偏光板4為成對者，第1偏光板4所例示者在此處亦可適用。但第2偏光板51之偏向面係配置成與第1偏光板4的偏向面相垂直之狀態。將液晶顯示裝置作成面黑底(normal black)時，則只要使第1偏光板和第2偏光板的偏向面設置成平行之狀態即可。
第6圖係表示第2光擴散層5之概略圖。第6圖(a)之第2光擴散層5係配置於第1圖之液晶顯示裝置，將分散有微小的填充物522之樹脂溶液521塗敷於第2偏光板51上，並調整塗敷膜厚，使填充物522能顯現於塗敷膜表面，將細微的凹凸形成於基材表面。該情形中，填充物522之分散係以等向分散方式為佳。
第6圖(b)係不使用填充物而於防眩層52之基材薄膜523的表面形成微細的凹凸之圖。於基材薄膜523的表面形成微細的凹凸係使用藉由噴砂、壓紋賦形加工等方式將基材薄膜523進行表面加工之方法、或使用具有凹凸反轉之模具面的鑄模或壓紋滾筒，在基材薄膜的製作工序中形成微細的凹凸之方法等。製作作為防眩層52之基材薄膜523時，係貼合基材薄膜523和第2偏光板51而作成第2 光擴散層5。基材薄膜523和第2偏光板51之貼合則以不隔介接著劑層而直接接觸為佳。
此外，防眩層52之構造係例如第6圖(c)、(d)、(e)所示，可作成將填充物522分散混合於基材薄膜523中的同時，亦於基材薄膜523的表面形成微細的凹凸之構造。第6圖(c)之防眩層52係藉由噴砂法等而於分散混合有填充物522之基材薄膜523的表面形成微細的凹凸者。第6圖(d)之防眩層52係將表面形成有微細的凹凸之基材薄膜523b接合於分散混合有填充物522之基材薄膜523a者。第6圖(e)之防眩層52係將分散混合有填充物522，且於其表面形成有微細的凹凸之基材薄膜523b接合於基材薄膜523a者。又，由於通常係使用將支持薄膜貼合於偏光片的雙面者作為第2偏光板51，故以第6圖(e)之基材薄膜523a而言，亦無妨使用偏光片的支持薄膜。防眩層52的表面通常雖具有細微的凹凸，但亦可不具細微的凹凸。亦即，防眩層52係可僅為內部擴散(內部迷光)之光擴散，亦可為內部擴散(內部迷光)和表面擴散(外部迷光、凹凸)之光擴散，亦可僅表面擴散(外部迷光、凹凸)之光擴散。
如此構成的防眩層52之光擴散特性，對於自防眩層52的背面之法線方向射入之波長549nm之雷射光的強度，其相對強度為0.0008%之自防眩層52射出之雷射光的對防眩層52的背面之法線方向之光射出角度(以下，有稱為防眩層之光射出角度之情形)為40°以上，此點極為重要。據此，自液晶單元1透射至前面側的光係散亂於前方，正面 方向之透射光的圖像則維持在高度的鮮明性下，自斜方向觀看時的圖像之著色被抑制，而視野角則拓寬。要將防眩層52的光擴散特性控制成如此之形態，於例如分散混合有填充物522時、只要調整填充物522的形狀、粒徑、添加量、以及填充物522和防眩層的基材薄膜523的折射率差等即可。未使用填充物522時，只要調整防眩層52的材質或表面之凹凸的形狀等即可。通常，液晶單元1的光射出面和防眩層的背面係平行配置。
作為防眩層52的基材薄膜523係可列舉例如TAC(三乙醯基纖維素)等纖維素乙酸酯系樹脂或丙烯酸系樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂等聚酯系樹脂。作為填充物522，係可使用由折射率和基材薄膜523不同的材質所構成之微粒子，可列舉例如丙烯酸樹脂、三聚氰胺樹脂、聚乙烯、聚苯乙烯、有機矽樹脂、丙烯酸-苯乙烯共聚物等有機微粒子、以及碳酸鈣、二氧化矽、氧化鋁、碳酸鋇、硫酸鋇、氧化鈦、玻璃等無機微粒子等，且可混合此等微粒子中的1種或2種以上來使用。此外，有機聚合物之氣球或玻璃中空顆粒亦可使用。填充物522的平均粒徑以1μm至25μm的範圍較合適。填充物522的形狀雖為球狀、偏平狀、板狀、針狀等之其中一種均可，但，特別是以球狀為佳。
以下，說明有關自防眩層52的背面之法線方向射入雷射光時，自防眩層52射出雷射光之相對強度的測定方法。又，所謂「防眩層52的背面之法線方向」，係指相對於防 眩層52之平坦背面之法線方向，如第6圖(b)至(e)所示，防眩層52具有基材薄膜523、523a、523b時，則指和基材薄膜523的法線相重疊之方向。
第7圖係示意性表示測定自防眩層52的背面之法線方向射入雷射光，自防眩層射出雷射光之相對強度時之雷射光的射入方向和射出方向之斜視圖。在第7圖中，對於自防眩層91的背面側(防眩層91的下方側)射入至該法線方向92的雷射光93，測定朝距離該法線方向92為θ角度的方向射出之雷射光94的強度。以射入之雷射光的強度除各個角度所測得的測定強度即為相對強度。又，射出光94、法線方向92、以及自防眩層52的背面側射入之雷射光93係以其全部皆位在同一平面(第7圖之平面95)上之方式進行測定。
其次，藉由將以如此方式測定之相對強度相對於角度加以描繪，求得對於自法線方向92射入之光的強度其相對強度為0.0008%之光射出角度。第8圖係相對於光射出角度描繪自防眩層52射出之雷射光的相對強度之一曲線圖例。如該曲線圖所示，相對強度係光射出角度為0°，亦即防眩層52的背面之法線方向92係尖峰值，自該法線方向92偏移愈多角度，則相對強度愈有下降之傾向。在第8圖所示之例中，可知相對強度成為0.0008%之光射出角度為46°時。
第9圖係表示本發明之液晶顯示裝置之另一實施形態。第9圖之液晶顯示裝置和第1圖之液晶顯示裝置不同 之點為配置相位差板6於第1偏光板4和液晶單元1之間。該相位差板6係對於液晶單元1的表面於垂直方向其相位差大致為零者，自正前方看並不會產生任何光學性的作用，自斜方向觀看時即呈現相位差，並會補償液晶單元1所產生之相位差者。據此，即可取得更寬廣的視野角，且能取得更優異之顯示品質、以及顏色再顯性。相位差板6可配置於第1偏光板4和液晶單元1之間、以及第2光擴散層5和液晶單元1之間之一方或雙方。
相位差板6係可列舉例如將聚碳酸酯樹脂或環狀烯烴系聚合物樹脂作成薄膜，進而將該薄膜進行二軸延伸，或以光聚合反應將液晶性單體進行分子排列固定化者等。由於相位差板6係光學性地補償液晶的排列，故使用和液晶排列相反的折射率特性者。具體而言，於TN模式之液晶顯示單元係例如使用「WV薄膜」(富士軟片公司製作)、STN模式之液晶顯示單元係例如使用「LC薄膜」(新日本石油公司製作)、IPS模式之液晶單元係例如使用二軸性相位差薄膜，VA模式之液晶單元係例如使用將A板和C板予以組合之相位差板、二軸性相位差薄膜，π單元模式之液晶單元係例如使用「OCB用WV薄膜」(富士軟片公司製作)等為佳。
[實施例] 〔第1光擴散層的製造例〕(1)光擴散板的製作
以Henschel mixer將苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物樹脂(折射率1.57)74.5質量部、交聯聚甲基丙烯酸甲酯 樹脂粒子(折射率1.49、重量平均粒子徑30μm)25質量部、苯并三唑系紫外線吸收劑(住友化學股份有限公司製作之「SUMISORB 200」)0.5質量部、受阻酚系氧化防止劑(熱安定劑)(Ciba特用化學股份有限公司製作之「IRGANOX1010」)0.2質量部予以混合之後，再以第2擠製機予以熔融混煉，並供應給至分流塊(feed block)。
另一方面，以Henschel mixer將苯乙烯樹脂(折射率1.59)99.5質量部、苯并三唑系紫外線吸收劑(住友化學股份有限公司製作之「SUMISORB 200」)0.07質量部、光安定劑(Ciba特用化學股份有限公司製作之「Tinuvin 770」)0.13質量部予以混合之後，和交聯矽氧烷系樹脂粒子(東麗道康寧股份有限公司製作之「東蕾芬DY33-719」、折射率1.42、重量平均粒子徑2μm)一起以第1擠製機予以熔融混煉，並供應於分流塊。藉由調節交聯矽氧烷系樹脂粒子之添加量而調節擴散板之全光線透射率Tt，並製作全光線透射率Tt為65%之光擴散板。
又，前述光擴散板係以自前述第1擠製機供應至分流塊之樹脂為形成中間層(基層)，自前述第2擠製機供應至分流塊之樹脂為形成表層(雙面)之方式進行同時擠製成形，而形成厚度2mm(中間層1.90mm、表層0.05mm×2)之3層所構成之積層板。此外，全光線透射率Tt係根據JIS K 7361，並使用迷光透射率計(村上色彩技術研究所製HR-100)而測定。
(2)稜鏡片(光偏向構造板)的製作
藉由將苯乙烯樹脂(折射率1.59)壓製成形而製作厚度1mm的平板。進而使用截面為頂角θ，頂角間的距離為50μm的二等邊三角形之V字狀直線溝係平行排列形成之金屬製模具，將前述苯乙烯樹脂板予以再壓製成形，藉此而製作稜鏡片。又，頂角θ係於將第1光擴散層組裝於後述實施例所使用的液晶顯示裝置時，來自第1光擴散層的射出光中，相對於液晶單元的光射入面之法線方向的亮度值，對液晶單元的光射入面之法線為70°方向的亮度值係分別調整為0%、10%、20%之狀態。
(3)具有第1光擴散層之液晶顯示裝置的製作
前述光擴散板和稜鏡片係如第1圖之配置方式積層於後述實施例所使用的液晶顯示裝置之背光。此時，稜鏡片之直線溝和背光之冷陰極管係積層為平行狀。
〔第2光擴散層用之防眩層的製造例1〕(1)壓紋用模具的製作
準備在直徑200mm的鐵滾輪(依JIS之STKM13A)表面施有多次鍍銅(ballard plating)者。多次鍍銅係指由鍍銅層/薄的鍍銀層/表面鍍銅構成者，全體鍍層之厚度約200μm。將該鍍銅的表面進行鏡面研磨，進而於該研磨面使用噴粒裝置((股)不二製作所製)以噴吹壓力0.05MPa(錶壓，以下同)、微粒子使用量16g/cm2(滾輪表面積每1cm2的使用量，以下同)將作為第一微粒子的氧化鋯微粒Zirconia beads TZ-B125(東曹公司製，平均粒徑：125μm)進行噴粒，而在表面形成凹凸。使用噴粒裝置((股)不二製作所 製)，以噴吹壓力0.1MPa、微粒子使用量4g/cm2將作為第二微粒子的Zirconia beads TZ-SX-17(東曹公司製，平均粒徑：20μm)進行噴粒，而進行表面凹凸的微調整。對所得之具有凹凸的鍍銅鐵滾輪以氯化銅液進行蝕刻處理。此時之蝕刻量係設定成3μm。之後，進行鍍鉻加工，而製得模具。此時，鍍鉻之厚度係設定成4μm。所得之模具的鍍鉻面之維氏硬度為1000。又，維氏硬度係使用超音波硬度計MIC10(Krautkramer公司製)，根據JIS Z 2244而測定(在以下之例中，維氏硬度的測定法亦相同)。
(2)由具有微細凹凸之層和基材薄膜所構成之防眩層的調製
將季戊四醇三丙烯酸酯(60質量部)和多官能尿烷化丙烯酸酯(六亞甲二異氰酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯的反應產生物、40質量部)混合於醋酸乙酯溶液，使固形分濃度調整為60%，而獲得紫外線硬化性樹脂組成物。又，自該組成物去除醋酸乙酯而施以紫外線硬化之後的硬化物之折射率為1.53。
繼之，對前述紫外線硬化性樹脂組成物的固形分100質量部添加聚苯乙烯系粒子「XX-282K」(積水化成品工業公司製，重量平均粒子徑2.0μm)40質量部、屬於光聚合開始劑之「魯希琳TPO」(BASF公司製，化學名：2,4,6三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦)5質量部作為填充物，並以醋酸乙酯稀釋使固形分率成為50%而調製塗敷液。
塗敷該塗敷液於厚度80μm的三乙醯基纖維素(TPC) 薄膜(基材薄膜)上，使乾燥後的塗敷厚度成為12.6μm，並於設定成80℃的乾燥機中予以乾燥1分鐘。以橡膠滾筒將乾燥後之基材薄膜壓按在前述(1)所製作之模具的凹凸面使其緊貼，以使紫外線硬化性樹脂組成物層位於模具側。在該狀態下，從基材薄膜側照射來自強度20mW/cm2之高壓水銀燈的光，使其h線換算光量達300mJ/cm2，而使紫外線硬化性樹脂組成物層硬化，以獲得由表面具有凹凸之層(厚度12.6μm)和基材薄膜所構成之第6圖(e)所示之構造的防眩層。
(3)防眩層之光擴散特性的測定
將在(2)所取得之防眩層的基材薄膜和玻璃基板予以貼合，於防眩層的玻璃面側，自基材薄膜的背面之法線方向照射來自549nm之He-NE雷射的平行光，並就自於防眩層的表面具有凹凸之層射出之光，測定自上述法線方向0°至90°之預定角度之雷射光強度。將結果表示於第8圖。根據第8圖，相對於自法線方向射入之光的強度之相對強度成為0.0008%之光射出角度為46度。
又，該測定係使用橫河電機(股)製之「3292 03光學功率感測器」以及「3292 03光學功率儀器」。
〔第2光擴散層用之防眩層的製造例2〕
對紫外線硬化性樹脂組成物之固形分100重量部，將聚矽氧烷系粒子「TOSPEARL 120」(日本MOMENTIVE performance materials合同公司製，重量平均粒子徑2.0μm)添加10重量部，將表面具有凹凸之層的厚度作成8.4 μm之外，以和實施例1同樣處理而製得防眩層。製得之防眩層之光擴散特性的測定係和〔第2光擴散層的製造例1〕同樣地進行。將結果彙整於表1。
〔第2光擴散層用之防眩層的製造例3〕
對紫外線硬化性樹脂組成物之固形分100重量部，將聚矽氧烷系粒子「TOSPEARL 145」(日本MOMENTIVE performance materials合同公司製，重量平均粒子徑4.5μm)添加35重量部，將表面具有凹凸之層的厚度作成9.9μm以外，以和實施例1同樣處理而製得防眩層。製得之防眩層之光擴散特性的測定係和〔第2光擴散層的製造例1〕同樣地進行。將結果彙整於表1。
(實施例1)
作為具有第1光擴散層之液晶顯示裝置，於VA模式的SHARP公司製32型液晶電視LC-32D10-B背光使用具有第1光擴散層之液晶顯示裝置，該第1光擴散層係使來自第1光擴散層的射出光中，相對於液晶單元的光射入面的法線 方向之亮度值，對於液晶單元的光射入面的法線為70°方向的亮度值係10%。繼而剝除位於上述液晶顯示裝置的液晶單元雙面的偏光板以及相位差板，以正交偏光方式將住友化學公司製碘系通常偏光板TRW842AP7貼合於表背，且使偏光板的吸收軸與液晶單元之短邊和長邊成平行狀地貼合。最後，將相對於自法線方向射入之光的強度其相對強度為0.0008%之對法線方向的光射出角度為46°之防眩層貼合於第2偏光板的表面，而製作自表面起具有第2光擴散層(防眩層、第2偏光板)、液晶單元、第1偏光板、第1光擴散層(稜鏡片、光擴散板)、及背光裝置(第1圖之構成)之液晶顯示裝置，並作目視評估。
所製得之液晶顯示裝置，視野角自0°(正面)至60°為止在階調之反轉、階調之崩潰、色調、黑色顯示之浮白、以及亮度變化等方面完全看不出有異常，各方面均佳。其結果表示於表2。
(實施例2和3)
除了來自第1光擴散層的射出光中，相對於液晶單元的光射入面的法線方向之亮度值，對於液晶單元的光射入面的法線為70°方向的亮度值分別為0%和20%以外，其他和實施例1同樣地進行。其結果表示於表2。
(實施例4和5)
除了防眩層的光射出角度係分別為42°和58°以外，其餘和實施例1相同地進行。其結果表示於表2。
又，*1、*2於表3和表4亦相同。
◎：完全看不出異常。
○：幾乎看不出異常。
×：可看出異常。
(實施例6至10)
作為液晶顯示裝置，係使用於剝除位在液晶單元表面側的偏光板之後，將住友化學公司製之碘系偏光板「TRW842AP7」予以貼合之液晶顯示裝置，亦即，該液晶顯示裝置係使用自表面起具有第2光擴散層(防眩層、第2偏光板)、液晶單元、相位差板、第1偏光板、第1光擴散層(稜鏡片、光擴散板)、以及背光裝置(如第9圖之構成)，且使用自第1光擴散層的射出光中，相對於液晶單元的光射入面的法線方向之亮度值，其對於液晶單元的光射入面之法線為70°方向的亮度值、防眩層之光射出角度表示於表3所記載之值者以外，其餘和實施例1同樣地進行。將結果表示於表3。
(實施例11)
作為具有第1光擴散層之液晶顯示裝置，係使用於TN模式的TECO公司製26型液晶電視TL-2686TW之背光具有第1光擴散層之液晶顯示裝置者，而該第1光擴散層係於來自第1光擴散層的射出光中，相對於液晶單元的光射入面的法線方向之亮度值，對液晶單元的光射入面的法線為70°方向的亮度值為10%者。繼而剝除位在上述液晶顯示裝置的液晶單元之雙面的偏光板、以及相位差板，以正交偏光方式將住友化學公司製碘系通常偏光板TRW842AP7貼合於表背，且使偏光板的吸收軸與液晶單元之短邊和長邊成平行狀地貼合。最後，將對於相對強度成為0.0008%之法線方向的光射出角度為46度之防眩層貼合於第2偏光板的表面，而製作成自表面起具有第2光擴散層(防眩層、第2偏光板)、液晶單元、第1偏光板、第2光擴散層(稜鏡片、光擴散板)、背光裝置(第1構成)之液晶顯示裝置，且進行目視評估。
該液晶顯示裝置之視野角自0°(正面)至60°為止，於階調之反轉、階調之崩潰、色調、黑色顯示之浮白、以及亮度變化完全看不出異常，皆為良好。其結果表示於表4。
(實施例12和13)
除了來自第1光擴散層的射出光中，相對於液晶單元的光射入面的法線方向之亮度值，對液晶單元的光射入面的法線為70°方向的亮度值分別為0%和20%以外，其餘和實施例1同樣地進行。其結果表示於表4。
(實施例14和15)
除了防眩層的光射出角度分別為42°和58°之外，其餘和實施例1同樣地進行。其結果表示於表4。
(產業上之可利用性)
依本發明之液晶顯示裝置，能取得廣視野角、高顯示品質、以及優異的顏色再現性。此外，即使不使用相位差板，亦能達成視野角之擴大，且能減少零件數量。
1‧‧‧液晶單元
2‧‧‧背光裝置
3‧‧‧第1光擴散層
4‧‧‧第1偏光板
5‧‧‧第2光擴散層
6‧‧‧相位差板
11a、11b‧‧‧透明基板
12‧‧‧液晶層
21‧‧‧冷陰極管
31‧‧‧光擴散板
32‧‧‧稜鏡片(光偏向構造板)
51‧‧‧第2偏光板
52、91‧‧‧防眩層
92‧‧‧法線方向
93、94‧‧‧雷射光
311‧‧‧基材
312‧‧‧擴散劑
521‧‧‧樹脂溶液
522‧‧‧填充物
523、523a、523b‧‧‧基材薄膜
第1圖係表示本發明液晶顯示裝置之一例之概略圖。
第2圖係表示第1光擴散層之一例之概略圖。
第3圖係表示第1光擴散層之另一例之概略圖。
第4圖係針對於第1光擴散層，測定相對於液晶單元的光射入面的法線70°方向的亮度值之一方法例圖。
第5圖係非平行光的定義之說明圖。
第6圖(a)至(e)係表示第2光擴散層的構成例之概略圖。
第7圖係示意性表示第2光擴散層的雷射光之射入方向和射出方向之圖。
第8圖係相對於射出角度描繪自第2光擴散層射出之雷射光的相對強度之一曲線圖例。
第9圖係表示本發明液晶顯示裝置之另一例之概略圖。
1‧‧‧液晶單元
2‧‧‧背光裝置
3‧‧‧第1光擴散層
4‧‧‧第1偏光板
5‧‧‧第2光擴散層
11a、11b‧‧‧透明基板
12‧‧‧液晶層
21‧‧‧冷陰極管
31‧‧‧光擴散板
32‧‧‧稜鏡片(光偏向構造板)
51‧‧‧第2偏光板
52‧‧‧防眩層

Claims (8)

  1. 一種液晶顯示裝置，其具備：液晶單元，係設置液晶層於一對基板之間而構成；背光裝置，係設置於前述液晶單元的背面側；第1光擴散層，係配置於前述背光裝置和前述液晶單元之間；第1偏光板，係配置於前述第1光擴散層和前述液晶單元之間；以及第2光擴散層，係設置於前述液晶單元的前面側，前述第1光擴散層係具有光擴散功能和光偏向功能之雙功能或其中一方之功能，而來自前述第1光擴散層的射出光係(i)具有：對前述液晶單元的光射入面的法線，其70°方向的亮度值相對於前述法線方向的亮度值為20%以下之配光特性，且(ii)包含非平行光，前述第2光擴散層係由第2偏光板、以及設置於前述第2偏光板的前面側之防眩層所構成，前述防眩層的光擴散特性係對於自前述防眩層的背面之法線方向射入之波長549nm之雷射光的強度，其相對強度形成0.0008%之自前述防眩層射出之雷射光對於前述防眩層背面之法線方向之光射出角度係在40°至58°。
  2. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中，前述第1光擴散層係具有光擴散功能和光偏向功能之雙功能。
  3. 如申請專利範圍第2項之液晶顯示裝置，其中，前述第1光擴散層係具有達成前述光擴散功能的 光擴散板、以及達成前述光偏向功能的光偏向構造板，且設置前述光偏向構造板於前述光擴散板的前面側。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之液晶顯示裝置，其中，前述液晶單元係扭轉向列(Twisted Nematic，TN)方式液晶、平面切換(In-Plane Switching，IPS)方式液晶、以及垂直配向(Vertical Alignment，VA)方式液晶中之任意一種。
  5. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之液晶顯示裝置，其中，復配置相位差板於前述液晶單元的背面側及/或前面側。
  6. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之液晶顯示裝置，其中，不具備相位差板。
  7. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之液晶顯示裝置，其中，前述液晶單元係扭轉向列(Twisted Nematic，TN)方式液晶，且不具備相位差板。
  8. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之液晶顯示裝置，其中，來自前述第1光擴散層之射出光係具有下述射出特性之光，即，對自前述第1光擴散層的射出面上之直徑1cm的圓內所射出之光，觀察自前述射出面的法線方向距離1m處之平行於前述射出面之平面的投影像時，該投影像的面內亮度分佈之最小半值寬度為在30cm以上。
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