WO2023190664A1 - 液晶表示装置用偏光板積層体、及び、液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置用偏光板積層体、及び、液晶表示装置 Download PDF

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WO2023190664A1
WO2023190664A1 PCT/JP2023/012762 JP2023012762W WO2023190664A1 WO 2023190664 A1 WO2023190664 A1 WO 2023190664A1 JP 2023012762 W JP2023012762 W JP 2023012762W WO 2023190664 A1 WO2023190664 A1 WO 2023190664A1
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polarizing plate
liquid crystal
film
crystal display
display device
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PCT/JP2023/012762
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Inventor
昌央 加藤
Original Assignee
株式会社巴川製紙所
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    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors

Definitions

  • the present invention relates to a polarizing plate laminate used in a liquid crystal display device, and a liquid crystal display device including the polarizing plate laminate.
  • transmissive type liquid crystal display devices with a TN (Twisted Nematic) driving method have been widely used.
  • This display device has problems related to the viewing angle, such as a decrease in brightness and contrast, and a change in color tone (gradation reversal) that differs from the front direction when viewed obliquely in a specific direction.
  • an optical compensation film (retardation film) or the like is used to improve the viewing angle.
  • an optical compensation film for example, an optical compensation film prepared by using a TAC (cellulose triacetate) film as a support, having an alignment film on which an alignment treatment is applied, and further coating discotic liquid crystal thereon. (For example, WV film manufactured by Fuji Film Co., Ltd.).
  • Patent Document 1 discloses a technology related to a wide viewing angle compensating polarizing plate that can expand viewing angle characteristics.
  • an object of the present invention is to provide a polarizing plate laminate for a liquid crystal display device that can improve visibility when incorporated into a liquid crystal display device.
  • An aspect of the present invention is At least comprising a polarizing plate, an anisotropic light diffusion film whose linear transmittance changes depending on the incident angle of light, and an optical compensation film,
  • the polarizing plate, the anisotropic light diffusion film, and the optical compensation film are laminated in this order directly or via another layer,
  • the anisotropic light diffusion film has a matrix region and a plurality of columnar regions having a different refractive index from the matrix region, The plurality of columnar regions are configured to be oriented and extend from one surface to the other surface of the anisotropic light diffusion film,
  • the polarizing plate laminate for a liquid crystal display device is characterized in that the polarizing plate is laminated on a liquid crystal cell of a liquid crystal display device so that the polarizing plate is on the viewing side more than the optical compensation film.
  • the optical compensation film is made of a material exhibiting negative uniaxiality.
  • the optical compensation film has a layer made of a discotic liquid crystal compound formed on a transparent support, and the disc surface of the discotic liquid crystal compound is oriented obliquely with respect to the surface of the transparent support.
  • the anisotropic light diffusion film preferably has a linear transmittance of 3% or more at a light incident angle of 0°. It is preferable that the scattering central axis angle of the anisotropic light diffusing film is 15° to 60°. It is preferable that the columnar region angle of the anisotropic light diffusion film is 10° to 40°.
  • the anisotropic light diffusion film preferably has a maximum linear transmittance of 60% or less.
  • the aspect ratio of the columnar region which is the average major axis/average minor axis of the columnar region in a cross section perpendicular to the column axis of the columnar region, is 2 to 12.
  • a protective film having an absolute value of retardation (Rth) in the thickness direction of 15 nm or less is laminated on the surface facing the anisotropic light diffusion film.
  • the protective film is triacetyl cellulose (TAC), cycloolefin polymer (COP), or polymethyl methacrylate (PMMA).
  • Another aspect of the invention is comprising the polarizing plate laminate for a liquid crystal display device and a liquid crystal cell
  • the liquid crystal display device is characterized in that the polarizing plate laminate for a liquid crystal display device is laminated on the liquid crystal cell so that the polarizing plate is closer to the viewing side than the optical compensation film.
  • the liquid crystal display device is of a TN drive type.
  • a polarizing plate laminate for a liquid crystal display device that can prevent image blurring and gradation inversion when incorporated into a liquid crystal display device.
  • FIG. 1 is a conceptual cross-sectional view showing a structural example of a polarizing plate laminate A according to the present invention.
  • FIG. 2 (1) is a conceptual diagram in a cross section perpendicular to the surface (principal surface) of the anisotropic light diffusion film according to the present invention
  • FIG. 2 (2) is a conceptual diagram of the columnar region of the anisotropic light diffusion film according to the present invention.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram in a cross section perpendicular to the column axis.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a scattering central axis P in an anisotropic light diffusion film according to the present invention. It is a graph which shows an example of the optical profile of the anisotropic light-diffusion film based on this invention.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram showing a method for creating an optical profile in an anisotropic light-diffusing film according to the present invention.
  • 1 is a conceptual cross-sectional view of a liquid crystal display
  • the polarizing plate laminate A includes a polarizing plate 100, an anisotropic light diffusion film 200, and an optical compensation film 300.
  • the polarizing plate 100, the anisotropic light diffusion film 200, and the optical compensation film 300 are laminated in this order.
  • the polarizing plate laminate A may have other layers as necessary.
  • the polarizing plate 100, the anisotropic light diffusion film 200, and the optical compensation film 300 are laminated in this order directly or via other layers, and the polarizing plate laminate A has the other layer as the outermost layer. may have.
  • the polarizing plate 100 is generally a plate-shaped member that has the function of passing only light polarized in a specific direction.
  • the polarizing plate 100 can be a known polarizing plate used for displays, and is not particularly limited.
  • the polarizing plate 100 includes a polarizing film 110.
  • the polarizing film 110 is a film having a property of transmitting light having a vibration plane in a certain direction among the light incident on the polarizing film 110 and absorbing light having a vibration plane perpendicular to that direction.
  • the material for the polarizing film 110 examples include PVA-based resin.
  • the polarizing film 110 is typically constructed by adsorbing and aligning a dichroic dye such as an iodine compound onto a PVA resin. More specifically, the polarizing film 110 can be manufactured by dyeing a film made of PVA resin with a dichroic dye, uniaxially stretching it, and then subjecting it to a boric acid crosslinking treatment.
  • the polarizing plate 100 includes a protective film 120 laminated (laminated) on at least one side of the polarizing film 110.
  • the protective film 120 is laminated on the surface of the polarizing film 110 for the purpose of physically protecting the polarizing film 110.
  • the protective film 120 usually has visible light transparency.
  • the protective film 120 is preferably laminated (laminated) on both sides of the polarizing film 110 as shown in FIG. 1, but may be laminated (laminated) on only one side of the polarizing film 110. It is preferable that the polarizing plate 100 has a protective film 120 laminated on at least the surface on the anisotropic light diffusion film 200 side. In other words, it is preferable that the protective film 120 is interposed between the anisotropic light diffusion film 200 and the polarizing film 110. When the protective film 120 is laminated (laminated) on both sides of the polarizing film 110, the first protective film 120 and the second protective film 120 may be the same film or may be different films. good.
  • the material of the protective film 120 is not particularly limited as long as it has the function of protecting the polarizing film 110, but it is preferably triacetyl cellulose (TAC), cycloolefin polymer (COP), or polymethyl methacrylate (PMMA). .
  • TAC triacetyl cellulose
  • COP cycloolefin polymer
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • the protective film 120 (particularly the protective film 120 provided on the surface of the polarizing film 110 on the anisotropic light diffusion film 200 side) preferably has an absolute value of retardation (Rth) in the thickness direction of 15 nm or less, The thickness is more preferably 10 nm or less, and even more preferably 5 nm or less. By setting the phase difference in this way, changes in color can be suppressed.
  • phase difference was measured using a phase difference measurement device KOBRA-WR (manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd.) under conditions of 23° C. and a measurement wavelength of 590 nm.
  • the protective film 120 may be surface-treated for the purpose of improving adhesion to the polarizing film 110.
  • an energy ray-curable adhesive, a water-soluble adhesive, or the like is used to bond the polarizing film 110 and the protective film 120 together.
  • the polarizing film 110 and the protective film 120 may be bonded together using a material that is the same as or similar to the resin material (for example, PVA-based resin) constituting the polarizing film 110 as an adhesive.
  • the thickness of the polarizing film 110 and the protective film 120 can be changed as appropriate depending on the design of the liquid crystal display device B, etc.
  • JP 2005-173495, JP 2016-021034, JP 2016-041778, JP 2016-216618, JP 2017-009886 are used. It is possible to use those disclosed in publications, JP2017-066365A, JP2017-146431A, Patent No. 6610020, International Publication No. WO2016/043241, etc.
  • the anisotropic light diffusion film 200 is a film that has a property (light anisotropy) in which the linear transmittance changes depending on the incident angle of light. More specifically, the anisotropic light diffusion film 200 has a property that the linear transmittance, which is (amount of incident light transmitted in a straight line direction)/(amount of incident light) x 100, changes depending on the incident angle of light. has.
  • a polarizing plate laminate A including such an anisotropic light diffusion film 200 and having each layer laminated in a predetermined order can significantly improve the visibility of the liquid crystal display device B (particularly, it can reduce image blurring). (It is possible to expand the viewing angle while preventing this from occurring.)
  • anisotropic light diffusion film 200 will be explained in detail.
  • FIG. 2(1) is a conceptual diagram of a cross section perpendicular to the surface (principal surface) of the anisotropic light diffusion film 200, and FIG. It is a conceptual diagram in a cross section.
  • the anisotropic light diffusion film 200 has a matrix region 210 and a plurality of columnar regions 220 having a different refractive index from the matrix region 210. ) and extends from the other surface (principal surface) (see FIG. 2(1)).
  • FIG. 2 shows a case where the aspect ratio of columnar regions 220, which will be described later, is relatively high.
  • the aspect ratio is relatively low (for example, 1 or more and less than 2)
  • the aspect ratio is relatively high (for example, 2 or more)
  • the aspect ratio is relatively high (for example, 2 or more)
  • the aspect ratio is relatively high (for example, 2 or more)
  • the aspect ratio is diffused with anisotropy according to the aspect ratio.
  • the difference in refractive index is not particularly limited as long as the difference is such that at least a portion of the light incident on the anisotropic light diffusion film 200 is reflected at the interface between the matrix region 210 and the columnar region 220. It is known that these regions are formed when the material forming the anisotropic light diffusion film 200 is cured.
  • the length of the columnar region 220 is not particularly limited, and may be a length that penetrates from one surface of the anisotropic light diffusion film 200 to the other surface, or may be a length that does not reach from one surface to the other surface.
  • the polar angle between the normal direction (0°) of the main surface of the anisotropic light diffusion film 200 and the extending direction of the columnar region (hereinafter, the polar angle is referred to as the columnar region angle) is 10° to 40°.
  • the angle is preferably 15° to 35°, more preferably 20° to 30°, and particularly preferably 22° to 28°.
  • the angle of the columnar region 220 can be adjusted to a desired range by changing the direction of the irradiated light beam in the step of photocuring the uncured resin composition layer to form the columnar region. This can be done by adjusting.
  • the cross-sectional shape of the columnar region 220 in a cross section perpendicular to the column axis of the columnar region 220 can have a short axis and a long axis.
  • the shape of the columnar region 220 in a cross section perpendicular to the column axis is not particularly limited, and can be, for example, circular, elliptical, or polygonal.
  • the minor axis and major axis are equal; in the case of an ellipse, the minor axis is the length of the minor axis, and the major axis is the length of the major axis; in the case of a polygon, the minor axis is the length of the minor axis, and in the case of a polygon,
  • the shortest length within can be set as the short axis, and the longest length can be set as the long axis.
  • the average value (average minor axis) of the minor axis (SA shown in FIG. 2 (2)) of the columnar region 220 is preferably 0.5 ⁇ m or more, more preferably 0.8 ⁇ m or more, and 1 More preferably, it is .0 ⁇ m or more.
  • the average minor axis of the columnar region 220 is preferably 1.6 ⁇ m or less, more preferably 1.4 ⁇ m or less.
  • the average value (average major axis) of the major axis (LA shown in FIG. 2 (2)) of the columnar region 220 is preferably 4.5 ⁇ m or more, more preferably 5.0 ⁇ m or more, and 5.5 ⁇ m. It is more preferable that it is above.
  • the average major axis of the columnar regions 220 is preferably 15.0 ⁇ m or less, preferably 14.0 ⁇ m or less, and more preferably 12.0 ⁇ m or less.
  • the aspect ratio of the columnar region 220 is calculated as the ratio of the average major axis to the average minor axis (average major axis/average minor axis).
  • the aspect ratio of the columnar region 220 is not particularly limited, but is preferably from 2 to 12, more preferably from 5 to 12, and even more preferably from 5 to 8. By setting the aspect ratio in this manner, it becomes easier to achieve both diffusivity and suppression of image blur.
  • the average minor axis and average major axis of the columnar region 220 are determined by observing a cross section perpendicular to the columnar axis of the columnar region 220 (a cross section near the center of thickness of the anisotropic light diffusion film 200) with an optical microscope, and determining the average minor axis and average major axis of 20 arbitrarily selected columnar regions. It can be calculated as the average value of the short axis SA and the long axis LA measured for the region 220.
  • the anisotropic light diffusion film 200 has a central scattering axis.
  • the scattering central axis and the orientation direction (extending direction) of the columnar regions are in a parallel relationship. Note that the scattering central axis and the orientation direction of the columnar regions are parallel to each other as long as they satisfy the law of refractive index (Snell's law), and do not need to be strictly parallel.
  • FIG. 3 is a three-dimensional polar coordinate representation for explaining the central scattering axis P in the anisotropic light diffusion film 200.
  • the central scattering axis refers to the direction in which when the angle of incidence on the anisotropic light diffusion film 200 is changed, the light diffusivity coincides with the angle of incidence of light that is approximately symmetrical with respect to the angle of incidence. do.
  • the scattering central axis angle which is the incident angle at this time, is the angle between the minimum values in the optical profile, which is obtained by measuring the linear transmittance of the anisotropic light diffusion film 200 and plotting the linear transmittance for each incident angle. This is the angle approximately at the center (the center of the diffusion region).
  • the scattering central axis is determined by the polar angle ⁇ , where the surface of the anisotropic light diffusion film 200 is the xy plane and the normal to the surface of the anisotropic light diffusion film 200 is the z axis. and an azimuth angle ⁇ . That is, Pxy in FIG. 3 can be said to be the length direction of the central scattering axis projected onto the surface of the anisotropic light diffusion film 200.
  • the scattering center axis angle can be adjusted by adjusting the axial angle of the columnar region 220 to a desired range by changing the direction of the irradiated light beam in the step of photocuring the uncured resin composition layer to form the columnar region. This can be done by
  • the scattering central axis angle ⁇ of the anisotropic light diffusion film 200 is preferably 15° to 60°, more preferably 25° to 55°, even more preferably 35° to 45°, and 35°. It is particularly preferred that the angle is between 43° and 43°.
  • FIG. 4 is a graph showing an example of the optical profile of the anisotropic light diffusing film 200 in which the scattering central axis angle is 0°.
  • the optical profile refers to a curve showing the dependence of light diffusivity on the angle of incidence.
  • the anisotropic light diffusion film 200 has light diffusivity that is incident angle dependent, with linear transmittance varying depending on the incident angle.
  • the optical profile can be created, for example, as follows.
  • an anisotropic light diffusion film 200 is placed between a light source 1 and a detector 2.
  • the incident angle is 0°.
  • the anisotropic light diffusion film 200 is arranged so as to be able to rotate arbitrarily about the straight line V as the rotation axis, and the light source 1 and the detector 2 are fixed. That is, according to this method, a sample (anisotropic light diffusing film) is placed between a light source 1 and a detector 2, and detection is performed by passing straight through the sample while changing the angle with the straight line V on the sample surface as the rotation axis.
  • the straight line V has an orientation perpendicular to the inclination direction of the parallel light irradiation angle during production of the anisotropic light diffusion film (in other words, an orientation orthogonal to the inclination direction of the columnar region 220 of the anisotropic light diffusion film).
  • the linear transmittance is calculated from the amount of linearly transmitted light, and the linear transmittance is plotted for each angle to create an optical profile.
  • the optical profile does not directly express light diffusivity, but if it is interpreted as a decrease in linear transmittance and an increase in diffuse transmittance, it generally indicates light diffusivity. It can be said that
  • a normal isotropic light diffusing film exhibits a mountain-shaped optical profile with a peak at an incident angle near 0°.
  • the optical profile graph of the anisotropic light diffusing film 200 in which the scattering center axis angle is 0° as shown in FIG. shows a valley-shaped optical profile in which the in-line transmittance increases as the absolute value of the incident angle increases.
  • the anisotropic light diffusion film 200 has the property that the incident light is strongly diffused in the range of incident angles close to the central scattering axis, but in the range of incident angles beyond that, the diffusion is weakened and the in-line transmittance increases.
  • the anisotropic light diffusion film 200 has the property that the linear transmittance, which is (amount of incident light transmitted in a straight line direction)/(amount of incident light) x 100, changes depending on the incident angle of light.
  • the linear transmittance in the present invention is obtained by measuring the amount of linearly transmitted light when creating an optical profile.
  • the linear transmittance of light at an incident angle of 0° of the anisotropic light diffusion film 200 is preferably 3% or more, more preferably 5% or more, even more preferably 8% or more, and 10% or more. It is particularly preferable that Although the upper limit is not particularly limited, it is, for example, 40%. By setting the linear transmittance of light at an incident angle of 0° in this manner, image blur can be suppressed.
  • the linear transmittance of light at an incident angle of 60° of the anisotropic light diffusion film 200 is preferably 10% or less, more preferably 5% or less, and even more preferably 3% or less.
  • the linear transmittance of light incident on the anisotropic light diffusion film 200 at the incident angle at which the linear transmittance is maximum is referred to as the maximum linear transmittance.
  • the maximum linear transmittance of the anisotropic light diffusion film 200 is preferably 60% or less, more preferably 45% or less, and even more preferably 30% or less. By setting the maximum in-line transmittance in this manner, it becomes easier to achieve both the viewing angle improvement effect and the suppression of image blur.
  • the linear transmittance of light that is incident on the anisotropic light diffusion film 200 at the incident angle that minimizes the linear transmittance is referred to as the minimum linear transmittance.
  • the minimum linear transmittance of the anisotropic light diffusion film 200 is preferably 10% or less, more preferably 5% or less, and even more preferably 3% or less. By setting the minimum linear transmittance in this manner, it becomes easier to achieve both the viewing angle improvement effect and the suppression of image blur.
  • the angular range of the two incident angles for the in-line transmittance that is the intermediate value between the maximum in-line transmittance and the minimum in-line transmittance is called a diffusion region (the width of this diffusion region is referred to as the "diffusion width").
  • the incident angle range excluding these is called a non-diffusion region (transmission region).
  • the linear transmittance is adjusted by the refractive index of the material of the anisotropic light diffusion film 200 (if multiple resins are used, the difference in refractive index), the thickness of the coating film, and curing conditions such as UV illuminance and temperature during structure formation. be able to.
  • the haze value (total haze) of the anisotropic light diffusion film 200 is an index indicating the diffusivity of the anisotropic light diffusion film 200. As the haze value increases, the diffusivity of the anisotropic light diffusion film 200 increases.
  • the method for measuring the haze value is not particularly limited, and it can be measured by a known method. For example, it can be measured according to JIS K7136-1:2000 "Plastic - How to determine haze of transparent materials".
  • the haze value of the anisotropic light diffusion film 200 is not particularly limited, but is preferably 40% to 95%, more preferably 50% to 90%, even more preferably 60% to 85%, Particularly preferred is 60% to 80%. By setting the haze value in this manner, it becomes easier to achieve both the viewing angle improvement effect and the suppression of image blur.
  • the haze value can be adjusted by adjusting the refractive index of the material of the anisotropic light diffusion film 200 (if multiple resins are used, the difference in refractive index), the thickness of the coating film, and curing conditions such as UV illuminance and temperature during structure formation. I can do it.
  • the thickness of the anisotropic light diffusion film 200 is not particularly limited, but is preferably 10 ⁇ m to 200 ⁇ m, more preferably 15 ⁇ m to 100 ⁇ m, and even more preferably 20 ⁇ m to 60 ⁇ m. By setting the thickness in this way, it is possible to reduce manufacturing costs such as material costs and costs required for UV irradiation, and to obtain a sufficient effect of improving visual dependence. Note that the thickness in the present invention was an average value of values measured at a total of five locations including near four corners of the plane of the anisotropic light diffusion film 200 and one location near the center of the plane.
  • the anisotropic light diffusion film 200 can be manufactured according to a known method, and the manufacturing method is not particularly limited.
  • the anisotropic light diffusion film 200 can be manufactured, for example, with reference to the methods and raw materials described in JP2021-162733A, JP2006-119241A, and International Publication No. WO2014/084361. .
  • Step 1-1 Step of providing an uncured resin composition layer on the substrate
  • Step 1-2 Step of obtaining parallel light rays from a light source
  • Step 1-3 Making parallel light rays incident on a directional diffusion element to obtain directional light
  • Step 1-4 Step of curing the uncured resin composition layer by irradiating the uncured resin composition layer with a light beam
  • step 1-3 the shape (aspect ratio, short axis SA, long axis LA, etc.) of the columnar region 220 in the anisotropic light diffusion film 200 is adjusted by adjusting the spread of the directional light E. Can be adjusted.
  • step 1-4 by adjusting the angle at which the parallel light beams are incident on the directional diffusion element, the columnar region angle and the scattering center axis angle of the anisotropic light diffusion film 200 can be adjusted.
  • the polarizing plate laminate A may be one in which two or more layers of anisotropic light diffusion films 200 are laminated.
  • the first anisotropic light diffusion film 200 and the other anisotropic light diffusion films 200 may be of the same quality or may be of different quality.
  • the anisotropic light diffusion film 200 has a first anisotropic light diffusion film and a second anisotropic light diffusion film, one film has an aspect ratio of 2 to 10, and the other film has an aspect ratio of 2 to 10.
  • the aspect ratio is 1 to 10
  • the scattering central axis angle of the first anisotropic light diffusion film is 20° to 35°
  • the scattering central axis angle of the second anisotropic light diffusing film is 40° to 55°.
  • the anisotropic light diffusing film laminate may be an anisotropic light diffusing film laminate in which the angle between the directions of the central scattering axes of the first anisotropic light diffusing film and the second anisotropic light diffusing film is 0° to 40°.
  • optical compensation film 300 is generally a film provided to adjust the retardation of the liquid crystal display device B and expand the viewing angle.
  • the optical compensation film 300 is, for example, a transparent film made of triacetylcellulose, cycloolefin polymer, acrylic polymer, polyester, or the like. Further, the optical compensation film 300 has a structure in which such a transparent film is used as a base material, and a predetermined functional layer (for example, a layer composed of a discotic liquid crystal compound described later) is provided on the base material. You can leave it there.
  • a predetermined functional layer for example, a layer composed of a discotic liquid crystal compound described later
  • the optical compensation film 300 is preferably formed of a material exhibiting optically negative uniaxiality. Optically negative uniaxiality expresses negative refractive index anisotropy in which the refractive index in the optical axis direction is smaller than the average refractive index in a plane perpendicular to the optical axis. Examples of such an optical compensation film 300 include those disclosed in JP-A-2007-256765 and JP-A-08-050206.
  • a polarizing plate laminate A including such an optical compensation film 300 and having each layer laminated in a predetermined order can improve the visibility of the liquid crystal display device B.
  • the optical compensation film 300 made of a material exhibiting optically negative uniaxiality has a layer made of a discotic liquid crystal compound formed on a transparent support, and a disc surface of the discotic liquid crystal compound is formed on a transparent support. , it is preferable that the orientation be inclined with respect to the surface of the transparent support. Examples of such an optical compensation film 300 include the one disclosed in JP-A-08-050206.
  • discotic liquid crystal compounds include discotic compounds and compounds that form a discotic surface with multiple molecules. Examples include those in which linear substituents such as an alkyl-substituted benzoyloxy group and an alkoxy-substituted benzoyloxy group are bonded radially.
  • a polarizing plate laminate A including such an optical compensation film 300 and having each layer laminated in a predetermined order can improve the visibility of the liquid crystal display device B.
  • the optical compensation film 300 may be a commercially available product such as WV film manufactured by Fuji Film Co., Ltd.
  • the polarizing plate laminate A may have other layers.
  • an adhesive layer such as a transparent adhesive may be interposed between each layer (at least some of the layers).
  • the adhesive layer is preferably a translucent material that does not easily impair the optical properties of the polarizing plate laminate A.
  • the polarizing plate laminate A may have known functional layers used in liquid crystal display devices, such as a hard coat layer (HC layer) and an antiglare layer (AG layer).
  • Polarizing plate laminate A is for use in liquid crystal display devices.
  • the polarizing plate laminate A is used as a member constituting the liquid crystal display device B.
  • the liquid crystal display device B may use any one of a TN drive method, a VA drive method, an IPS drive method, etc., but is preferably a TN drive method.
  • the polarizing plate laminate A is laminated on the surface of the liquid crystal cell 400 so that the polarizing plate 100 is on the most visible side of the liquid crystal display device B than the optical compensation 300 film.
  • the polarizing plate laminate A when the polarizing plate laminate A according to the present embodiment is incorporated into a liquid crystal display device B, the polarizing plate 150, the liquid crystal cell 400, the polarizing plate laminate A (optical compensation It has a layered structure in which a film 300, an anisotropic light diffusion film 200, and a polarizing plate 100 are laminated in this order (see FIG. 6).
  • the first polarizing plate (polarizing plate 100) and the second polarizing plate (polarizing plate 150) are stacked in a crossed nicol relationship.
  • a conventional liquid crystal display device has, for example, a layered structure in which a polarizing plate, a liquid crystal cell, and a polarizing plate are stacked in this order from the liquid crystal display device toward the viewing side.
  • the liquid crystal display device B has a layer structure different from that of conventional liquid crystal display devices.
  • the polarizing plate laminate A has a structure in which the polarizing plate laminate A is laminated on the liquid crystal cell 400 such that the polarizing plate (polarizing plate 100) closest to the visible side is closer to the visible side than the optical compensation film 300.
  • the optical properties of each layer contribute optimally, resulting in a liquid crystal display device having excellent optical properties.
  • predetermined functional layers such as the protective film 120 and the HC layer
  • predetermined functions such as scratch resistance
  • polarizing plate 150 and the liquid crystal cell 400 known ones can be used.
  • the liquid crystal cell 400 includes, for example, a first glass substrate, a transparent electrode film, a liquid crystal layer, a transparent electrode film, a color filter, and a second glass substrate.
  • the polarizing plate 150 the one explained as the polarizing plate 100 may be used, or another one may be used.
  • optical compensation film As the optical compensation film, "WV film” (manufactured by Fuji Film Co., Ltd.), which is a TAC (triacetyl cellulose) film (hereinafter referred to as TAC) coated with discotic liquid crystal, was used.
  • TAC triacetyl cellulose
  • ⁇ m-phenoxybenzyl acrylate (refractive index: 1.57) 54 parts by mass ⁇ Copolymer consisting of polymethyl methacrylate (PMMA) and polybutyl acetate (copolymer with 50% (meth)acrylate, refractive index : 1.48) 45 parts by mass 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone (manufactured by IGM Resins B.V., trade name: Omnirad 651) 1.3 parts by mass 2,5-di-t-butyl -1,4-benzoquinone (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 0.02 parts by mass
  • This liquid film sandwiched between PET films on both sides is irradiated with an irradiation intensity of 10 mW/cm 2 to 100 mW/cm 2 from an epi-illumination unit of a UV spot light source (manufactured by Hamamatsu Photonics, product name: L2859-01).
  • Parallel ultraviolet light was irradiated through a directional diffusion element.
  • the aspect ratio of the columnar regions was adjusted by spreading parallel light rays in the horizontal direction using a directional diffusion element.
  • anisotropic light diffusing films 1 to 4 with PET on both sides of Examples having the optical properties shown in Table 1 were obtained.
  • the in-line transmittance of the film was determined (including the in-line transmittance at incident angles of 0° and 60°).
  • the detector 2 was fixed at a position that received the straight light I from the fixed light source 1, and the anisotropic light diffusion film obtained in the example was set on a sample holder between them.
  • the anisotropic light diffusing film was installed so that the direction perpendicular to the inclination direction at the parallel light irradiation angle during production was the straight direction of the straight line V shown in FIG. Subsequently, the anisotropic light diffusion film was rotated about the straight line V, and the amount of linearly transmitted light that passed straight through the anisotropic light diffusion film and entered the detector 2 was measured. Thereafter, the linear transmittance was calculated from the amount of linearly transmitted light, and the linear transmittance was plotted for each angle to create an optical profile. Note that the amount of linearly transmitted light was measured at wavelengths in the visible light region using a visibility filter.
  • the in-line transmittance at an incident angle of 0° the in-line transmittance at an incident angle of 60°, the maximum in-line transmittance, and the minimum value and minimum in-line transmittance
  • the scattering central axis angle was determined from the approximate center between the minimum values in the optical profile (the center of the diffusion region).
  • the columnar region angle, the average value of the major axis LA (average major axis), and the average value of the minor axis SA (average minor axis) were the average values for arbitrary 20 columnar regions.
  • the average major axis/average minor axis was calculated as an aspect ratio.
  • ⁇ Haze value of anisotropic light diffusion film> The haze value of the anisotropic light diffusion film obtained in the example was measured using a haze meter NDH-2000 (manufactured by Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd.).
  • ⁇ HC-TAC>> Add 3 parts by mass of photopolymerization initiator Omnirad 184 (manufactured by IGM Resins B.V.) to 100 parts by mass of pentaerythritol tetraacrylate, and further add toluene and stir so that the solid content concentration is 50%.
  • a hard coat (HC) paint was prepared.
  • the HC paint was applied by bar coating to a TAC having a thickness of 60 ⁇ m and a retardation in the thickness direction (Rth) of 30 nm, and dried, and then a UV spot light source (manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd., product name: An HC-TAC having HC on the TAC was obtained by irradiating ultraviolet rays with an irradiation intensity of 100 mW/cm 2 from the epi-illumination unit of L2859-01). The thickness of the HC layer was 4 ⁇ m.
  • the HC surface pencil hardness was measured at a load of 500g using a method compliant with JIS K5600, and it was 2H. Ta.
  • ⁇ Polarizing plate 1> The TAC side surface of the produced HC-TAC was laminated on one side of the produced polarizing film, and the TAC having a thickness of 60 ⁇ m and a retardation (Rth) in the thickness direction of 30 nm was laminated on the other surface, and polarizing plate 1 was laminated. I got it. Note that the single transmittance of the polarizing plate 1 was 44%, and the degree of polarization was 99.9%.
  • TAC side surface of the produced HC-TAC was laminated on one side of the produced polarizing film, and the TAC with a thickness of 20 ⁇ m and a retardation (Rth) in the thickness direction of 4 nm was laminated on the other surface, and the polarizing plate 2 was laminated.
  • Rth retardation
  • the single transmittance of the polarizing plate 2 was 44%, and the degree of polarization was 99.9%.
  • ⁇ Polarizing plate 3> The TAC side of the prepared HC-TAC was laminated on one side of the polarizing film, and the TAC side of the WV film was laminated on the other side in such a manner that an optical compensation effect could be obtained, to obtain a polarizing plate 3. Ta. Note that the single transmittance of the polarizing plate 3 was 44%, and the degree of polarization was 99.9%.
  • an acrylic transparent adhesive layer manufactured by Tomegawa Paper Manufacturing Co., Ltd., trade name: TD06A
  • TD06A acrylic transparent adhesive layer with a thickness of 20 ⁇ m was used.
  • the WV film was arranged so as to obtain an optical compensation effect.
  • Polarizing plate laminate b to d In the combination shown in Table 2, the process was carried out in the same manner as in polarizing plate laminate a, except that anisotropic light diffusing films 2 to 4 were used instead of anisotropic light diffusing film 1. Polarizing plate laminates b to d each having a configuration of ⁇ any one of directional light diffusing films 2 to 4/transparent adhesive layer/WV film'' were obtained.
  • ⁇ Polarizing plate laminate e> In place of the polarizing plate 1, the anisotropic light diffusing film 1 was laminated on the zero retardation TAC side of the polarizing plate 2 with a transparent adhesive layer interposed between the layers. A polarizing plate laminate e having a configuration of "polarizing plate 2/transparent adhesive layer/anisotropic light diffusion film 1/transparent adhesive layer/WV film" was obtained.
  • ⁇ Polarizing plate laminate f> The TAC side of the WV film is laminated on the TAC side of the polarizing plate 1, and the anisotropic light diffusion film 1 is laminated on the discotic liquid crystal side of the WV film, with a transparent adhesive layer interposed between each layer.
  • a polarizing plate laminate f having a configuration of "layer/WV film/transparent adhesive layer/anisotropic light diffusing film 1" was obtained.
  • the WV film was arranged so as to obtain an optical compensation effect.
  • ⁇ Polarizing plate laminate g> The anisotropic light diffusion film 1 is laminated on the side surface of the discotic liquid crystal of the WV film of the polarizing plate 3, with a transparent adhesive layer interposed between the layers, to create polarized light with a configuration of "polarizing plate 3/transparent adhesive layer/anisotropic light diffusion film 1".
  • a plate laminate g was obtained.
  • the WV film was arranged so as to obtain an optical compensation effect.
  • ⁇ Polarizing plate laminate h> The anisotropic light diffusing film 1 is laminated on the TAC side of the polarizing plate 1 with a transparent adhesive layer interposed between the layers to form a polarizing plate laminate h having a configuration of "polarizing plate 1/transparent adhesive layer/anisotropic light diffusing film 1". Obtained.
  • the WV film was arranged so as to obtain an optical compensation effect.
  • ⁇ Polarizing plate laminate i> The HC side of the HC-TAC of the polarizing plate 3 is laminated on the anisotropic light diffusing film 1 with a transparent adhesive layer interposed between the layers, and the polarizing plate has a configuration of "anisotropic light diffusing film 1/transparent adhesive layer/polarizing plate 3". A laminate i was obtained. In this example, the WV film was arranged so as to obtain an optical compensation effect.
  • ⁇ Polarizing plate laminate j> The anisotropic light diffusion film 1 is placed on the TAC side of the HC-TAC, the HC side of the HC-TAC of the polarizing plate 3 is placed on the opposite side of the anisotropic light diffusion film 1 from the HC-TAC, and a transparent adhesive layer is interposed between each layer.
  • the WV film was arranged so as to obtain an optical compensation effect.
  • Example 1 The TAC side of the WV film of the polarizing plate 3 produced in the example was laminated on the backlight side of a TN drive type liquid crystal cell via a transparent adhesive layer. Subsequently, the polarizing plate laminate a was laminated on the side opposite to the backlight side of the liquid crystal cell with a transparent adhesive layer interposed therebetween so that the viewing side was the polarizing plate 1. At this time, the polarizing plates (polarizing plate 1 and polarizing plate 3) above and below the liquid crystal cell were laminated so that their absorption axes were perpendicular to each other. A backlight and a drive circuit were added to obtain the liquid crystal display device 1 of Example 1. In this example, the WV film was arranged so as to obtain an optical compensation effect.
  • Examples 2 to 5 Liquid crystal display devices 2 to 5 of Examples 2 to 5 were obtained in the same manner as in Example 1 except that polarizing plate laminates b to e were used in place of polarizing plate laminate a in the combinations shown in Table 2. Ta.
  • Comparative Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1, except that polarizing plate 3 was used instead of polarizing plate laminate a, and the layers were stacked so that the visible side was the HC-TAC of polarizing plate 3 via a transparent adhesive layer. A liquid crystal display device 6 was obtained.
  • Example 6 The same procedure as in Example 1 was carried out, except that polarizing plate laminate j was used instead of polarizing plate laminate a, and the layers were stacked so that the visible side was the HC-TAC of polarizing plate laminate j via a transparent adhesive layer. , a liquid crystal display device 11 of Comparative Example 6 was obtained.
  • Table 2 shows the relationship between the polarizing plate laminates a to 5 and the liquid crystal display devices 1 to 11 and the layer configurations of the polarizing plate laminates a to j in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 6.
  • ⁇ Grade inversion> A gradation image in which gray was sequentially changed in 24 steps from white to black was displayed on the liquid crystal display device obtained in the example, and visual confirmation was performed in four directions: top, bottom, left, and right.
  • the top, bottom, left, and right are 0 o'clock, 6 o'clock, 9 o'clock, and 3 o'clock, respectively, and when observing the liquid crystal display screen from the viewing side, the viewing angle is poor due to the characteristics of WV film (gradation inversion is likely to occur).
  • the direction was set to 6 o'clock.
  • ⁇ Pencil hardness> The pencil hardness of the surface of the liquid crystal display screen obtained in the example was measured using a method based on JIS K5600 under a load of 500 g. The evaluation results are shown in Table 3. The evaluation results are shown in Table 3. The evaluation results are shown in Table 3.
  • the polarizing plate laminate of the present invention when used in a TN drive type liquid crystal cell, a liquid crystal display device that can prevent image blurring and gradation inversion can be obtained.

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Abstract

液晶表示装置に組み込んだ際に、画像ボケや階調反転の発生を防止することが可能な、液晶表示装置用偏光板積層体を提供する。本発明のある態様の液晶表示装置用偏光板積層体は、偏光板、光の入射角により直線透過率が変化する異方性光拡散フィルム、及び、光学補償フィルムを少なくとも備え、前記偏光板、前記異方性光拡散フィルム及び前記光学補償フィルムが、直接又は他の層を介してこの順番で積層されており、前記異方性光拡散フィルムは、マトリックス領域と、前記マトリックス領域とは屈折率の異なる複数の柱状領域と、を有し、前記複数の柱状領域は、前記異方性光拡散フィルムの一方の表面から他方の表面にかけて配向、且つ、延在して構成されており、前記偏光板が前記光学補償フィルムよりも視認側となるように液晶表示装置の液晶セルに積層される。

Description

液晶表示装置用偏光板積層体、及び、液晶表示装置
 本発明は、液晶表示装置に用いられる偏光板積層体、及び、偏光板積層体を備える液晶表示装置に関する。
 従来、透過型でTN(Twisted Nematic)駆動方式の液晶表示装置が広く使用されている。当該表示装置は、特定の方位で斜めから視認した際、輝度やコントラストの低下や、正面方向とは異なる色味に変化(階調反転)する等、視野角に係る問題があった。
 TN駆動方式の液晶表示装置では、視野角を改善するために、光学補償フィルム(位相差フィルム)等が使用されている。光学補償フィルムとしては、例えば、TAC(セルローストリアセテート)フィルムを支持体としてその上に配向処理が施された配向膜を有し、更にその上にディスコティック液晶をコーティングして作製された光学補償フィルム(例えば、富士フィルム社製のWVフィルム)等が挙げられる。
 しかしながら、このような光学補償フィルムを使用するだけでは、視野角拡大効果が不十分であった。例えば、液晶表示装置を正面方向に対し、上下左右に傾けた方向から視認した場合、上下左右の内3方向では視野角拡大効果が得られる一方で、残り1方向では階調反転が生じてしまうという問題があった。
 これに対して、特許文献1には、視野角特性を拡大することができる広視野角補償偏光板に係る技術が開示されている。
特開2005-352404号公報
 しかしながら、特許文献1に係る広視野角補償偏光板では、画像ボケが発生する場合や、引き続き階調反転が生じる場合等があり、視認性が十分ではない場合があった。
 そこで本発明は、液晶表示装置に組み込んだ際に、視認性を向上させることが可能な、液晶表示装置用偏光板積層体の提供を課題とする。
 本発明のある態様は、
 偏光板、光の入射角により直線透過率が変化する異方性光拡散フィルム、及び、光学補償フィルムを少なくとも備え、
 前記偏光板、前記異方性光拡散フィルム及び前記光学補償フィルムが、直接又は他の層を介してこの順番で積層されており、
 前記異方性光拡散フィルムは、マトリックス領域と、前記マトリックス領域とは屈折率の異なる複数の柱状領域と、を有し、
 前記複数の柱状領域は、前記異方性光拡散フィルムの一方の表面から他方の表面にかけて配向、且つ、延在して構成されており、
 前記偏光板が前記光学補償フィルムよりも視認側となるように液晶表示装置の液晶セルに積層されることを特徴とする、液晶表示装置用偏光板積層体である。
 前記光学補償フィルムが、負の一軸性を示す材料により形成されていることが好ましい。
 前記光学補償フィルムは、透明支持体上にディスコティック液晶化合物からなる層が形成されており、前記ディスコティック液晶化合物の円盤面が、前記透明支持体面に対して傾斜配向していることが好ましい。
 前記異方性光拡散フィルムは、光の入射角0°における直線透過率が3%以上であることが好ましい。
 前記異方性光拡散フィルムの散乱中心軸角度が15°~60°であることが好ましい。
 前記異方性光拡散フィルムの柱状領域角度が、10°~40°であることが好ましい。
 前記異方性光拡散フィルムは、最大直線透過率が60%以下であることが好ましい。
 前記柱状領域の柱軸に垂直な断面における、前記柱状領域の平均長径/平均短径、である前記柱状領域のアスペクト比が2~12であることが好ましい。
 前記偏光板は、前記異方性光拡散フィルム側の面上に、厚み方向の位相差(Rth)の絶対値が15nm以下である保護フィルムが積層されていることが好ましい。
 前記保護フィルムが、トリアセチルセルロース(TAC)、シクロオレフィンポリマー(COP)又はポリメチルメタクリレート(PMMA)であることが好ましい。
 本発明の別の態様は、
 前記液晶表示装置用偏光板積層体と、液晶セルとを備え、
 前記偏光板が前記光学補償フィルムよりも視認側となるように、前記液晶表示装置用偏光板積層体が前記液晶セル上に積層されていることを特徴とする、液晶表示装置である。
 前記液晶表示装置が、TN駆動方式であることが好ましい。
 本発明によれば、液晶表示装置に組み込んだ際に、画像ボケや階調反転の発生を防止することが可能な、液晶表示装置用偏光板積層体を提供できる。
本発明に係る偏光板積層体Aの構造例を示す概念断面図である。 図2(1)は、本発明に係る異方性光拡散フィルムの表面(主面)に垂直な断面における概念図であり、図2(2)は、本発明に係る異方性光拡散フィルムの柱状領域の柱軸に垂直な断面における概念図である。 本発明に係る異方性光拡散フィルムにおける散乱中心軸Pを説明する概念図である。 本発明に係る異方性光拡散フィルムにおける光学プロファイルの一例を示すグラフである。 本発明に係る異方性光拡散フィルムにおける光学プロファイルの作成方法を示す概念図である。 本発明に係る液晶表示装置Bの概念断面図である。
 以下、本発明の実施形態について、詳細に説明するが、本発明は以下には限定されない。
 本明細書において、数値範囲の説明における「a~b」との表記は、特に断らない限り、a以上b以下であることを表す。
<<<<偏光板積層体A>>>>
 図1に示されるように、偏光板積層体Aは、偏光板100、異方性光拡散フィルム200及び光学補償フィルム300を備える。偏光板100、異方性光拡散フィルム200及び光学補償フィルム300は、この順番で積層されている。
 また、偏光板積層体Aは、必要に応じてその他の層を有していてもよい。換言すれば、偏光板100、異方性光拡散フィルム200及び光学補償フィルム300は、直接又は他の層を介してこの順番で積層されており、偏光板積層体Aは、最外層としてその他の層を有していてもよい。
 以下、各層について説明する。
<<<偏光板100>>>
 偏光板100は、一般的に、特定の方向に偏光した光のみを通過させる機能を有する、板状の部材である。偏光板100は、ディスプレイに用いられる公知の偏光板を用いることができ、特に限定されない。
 偏光板100は、偏光フィルム110を含む。偏光フィルム110は、偏光フィルム110に入射する光のうち、ある方向の振動面を有する光を透過し、それと直交する振動面を有する光を吸収する性質を有するフィルムである。
 偏光フィルム110の材料としては、例えば、PVA系樹脂等が挙げられる。偏光フィルム110は、典型的には、PVA樹脂にヨウ素化合物等の二色性色素を吸着配向することで構成される。より具体的には、PVA樹脂から構成されるフィルムに、二色性色素による染色を行った後に一軸延伸させた後、ホウ酸架橋処理を施すことによって、偏光フィルム110を製造することができる。
 また、偏光板100は、偏光フィルム110の少なくとも片面に積層(貼合)された、保護フィルム120を含むことが好ましい。保護フィルム120は、偏光フィルム110を物理的に保護することを目的として偏光フィルム110の表面に積層される。保護フィルム120は、通常、可視光の透過性を有する。
 保護フィルム120は、図1に示されるように偏光フィルム110の両面に積層(貼合)されていることが好ましいが、偏光フィルム110の片面のみに積層(貼合)されていてもよい。
 偏光板100は、少なくとも、異方性光拡散フィルム200側の面上に保護フィルム120が積層されてなることが好ましい。換言すれば、異方性光拡散フィルム200と偏光フィルム110との間に保護フィルム120が介在していることが好ましい。
 保護フィルム120を偏光フィルム110の両面に積層(貼合)する場合、1つ目の保護フィルム120と、2つ目の保護フィルム120とを、同質のフィルムとしてもよいし、異質のフィルムとしてもよい。
 保護フィルム120の材料は、偏光フィルム110を保護する機能を有するものであれば特に限定されないが、トリアセチルセルロース(TAC)、シクロオレフィンポリマー(COP)又はポリメチルメタクリレート(PMMA)であることが好ましい。
 保護フィルム120(特に、偏光フィルム110の異方性光拡散フィルム200側の面上に設けられた保護フィルム120)は、厚み方向の位相差(Rth)の絶対値が、15nm以下であることが好ましく、10nm以下であることがより好ましく、5nm以下であることが更に好ましい。位相差をこのように設定することで、色味の変化を抑制することができる。
 保護フィルム120の厚み方向の位相差(Rth)は、フィルム面内の屈折率が最大となる方向(遅相軸方向)の屈折率をnx、遅相軸と面内で直交する方向の屈折率をny、厚み方向の屈折率をnz、厚みをdとしたときに、下式で定義される。
   Rth=[(nx+ny)/2-nz]×d
 位相差(Rth)は、位相差測定装置KOBRA-WR(王子計測機器株式会社製)を用いて、23℃、測定波長590nmの条件にて測定されたものとする。
 保護フィルム120は、偏光フィルム110に対する接着性を向上させること等を目的として、表面処理されていてもよい。
 偏光フィルム110と保護フィルム120との貼合には、例えば、エネルギー線硬化型接着剤や水溶性接着剤等が用いられる。また、偏光フィルム110を構成する樹脂材料(例えば、PVA系樹脂)と同質又は類似する材料を接着剤として、偏光フィルム110と保護フィルム120とを貼合してもよい。
 偏光フィルム110及び保護フィルム120の厚さは、液晶表示装置Bの設計等に応じて適宜変更可能である。
 偏光フィルム110及び保護フィルム120としては、例えば、特開2005-173495号公報、特開2016-021034号公報、特開2016-041778号公報、特開2016-216618号公報、特開2017-009886号公報、特開2017-066365号公報、特開2017-146431号公報、特許第6610020号、国際公開番号WO2016/043241号等に開示されたものを使用することが可能である。
<<<異方性光拡散フィルム200>>>
 異方性光拡散フィルム200は、光の入射角により直線透過率が変化する性質(光の異方性)を有するフィルムである。より具体的には、異方性光拡散フィルム200は、(入射した光の直線方向の透過光量)/(入射した光の光量)×100、である直線透過率が、光の入射角により変化する性質を有する。
 このような異方性光拡散フィルム200を備え、且つ、各層を所定の順番で積層させた偏光板積層体Aは、液晶表示装置Bの視認性を顕著に向上させることができる(特に、画像ボケの発生を防ぎつつ、視野角を拡大させることができる)。
 以下、異方性光拡散フィルム200について詳述する。
<<構造>>
 図2(1)は、異方性光拡散フィルム200の表面(主面)に垂直な断面における概念図であり、図2(2)は、異方性光拡散フィルム200の柱状領域220の柱軸に垂直な断面における概念図である。
 異方性光拡散フィルム200は、マトリックス領域210と、マトリックス領域210とは屈折率の異なる複数の柱状領域220とを有し、複数の柱状領域220が、異方性光拡散フィルム200の一方の表面(主面)から他方の表面(主面)にかけて配向、且つ、延在して構成されたものである(図2(1)参照)。
 なお、図2は、後述する柱状領域220のアスペクト比が比較的高い場合を示している。
 アスペクト比が比較的低い(例えば、1以上2未満)の場合には、柱状領域220の軸方向に平行な光を照射した場合、その透過光は等方的に拡散する。一方、アスペクト比が比較的高い(例えば、2以上)場合には、同様に軸方向に平行な光を照射した場合には、アスペクト比に応じた異方性をもって拡散する。
 屈折率が異なるとは、異方性光拡散フィルム200に入射した光の少なくとも一部が、マトリックス領域210と、柱状領域220との界面において反射が起こる程度に差異があればよく、特に限定されない。これらの領域は異方性光拡散フィルム200を形成する材料が硬化する際に形成されることが知られている。
<柱状領域220>
 柱状領域220の長さは、特に限定されず、異方性光拡散フィルム200の一方の表面から他方の表面に貫通したものでもよく、一方の表面から他方の表面に届かない長さでもよい。
 異方性光拡散フィルム200の主面の法線方向(0°とする)と、柱状領域延在方向と、がなす極角(以降、当該極角は柱状領域角度と称す)は、10°~40°であることが好ましく、15°~35°であることがより好ましく、20°~30°であることが更に好ましく、22°~28°であることが特に好ましい。柱状領域角度をこのように設定することで、液晶表示装置Bの光学特性を向上させることができる(特に、視野角を拡大させることができる)。
 なお、柱状領域角度の調整は、未硬化樹脂組成物層を光硬化させ柱状領域を形成させる工程において、照射する光線の方向を変えることで、柱状領域220の軸方向の角度を所望の範囲に調整することにより行うことができる。
 柱状領域220の柱軸に垂直な断面における、柱状領域220の断面形状は、短径と、長径とを有する形状とすることができる。
 柱状領域220の柱軸に垂直な断面における形状は、特に限定されず、例えば、円形、楕円形、多角形とすることができる。円形の場合には、短径と長径とは等しくなり、楕円形の場合には、短径は短軸の長さ、長径は長軸の長さであり、多角形の場合には、多角形内の最も短い長さを短径とし、最も長い長さを長径とすることができる。
 柱状領域220の短径(図2(2)に示されたSA)の平均値(平均短径)は、0.5μm以上であることが好ましく、0.8μm以上であることがより好ましく、1.0μm以上であることが更に好ましい。一方、柱状領域220の平均短径は、1.6μm以下であることが好ましく、1.4μm以下であることがより好ましい。平均短径をこのように設定することで、適度な拡散性を発現させることができる。なお、これら柱状領域220の短径の下限値及び上限値は、適宜組み合わせることができる。
 柱状領域220の長径(図2(2)に示されたLA)の平均値(平均長径)は、4.5μm以上であることが好ましく、5.0μm以上であることがより好ましく、5.5μm以上であることが更に好ましい。一方、柱状領域220の平均長径は、15.0μm以下であることが好ましく、14.0μm以下であることが好ましく、12.0μm以下であることがより好ましい。平均長径をこのように設定することで、異方性光拡散フィルム200の光の直線透過性を高くすることが可能である。なお、これら柱状領域220の長径の下限値及び上限値は、適宜組み合わせることができる。
 柱状領域220のアスペクト比は、平均短径に対する平均長径の比(平均長径/平均短径)として計算される。柱状領域220のアスペクト比は、特に限定されないが、2~12であることが好ましく、5~12であることがより好ましく、5~8であることが更に好ましい。アスペクト比をこのように設定することで、拡散性と画像ボケの抑制を両立させ易くなる。
 柱状領域220の平均短径及び平均長径は、柱状領域220の柱軸に垂直な断面(異方性光拡散フィルム200の厚み中心付近の断面)を光学顕微鏡で観察し、任意に選択した20個の柱状領域220について計測された短径SA及び長径LAの平均値として算出することができる。
<<散乱中心軸>>
 異方性光拡散フィルム200は、散乱中心軸を有する。散乱中心軸と柱状領域の配向方向(延在方向)とは、平行な関係にある。なお、散乱中心軸と柱状領域の配向方向とが平行であるとは、屈折率の法則(Snellの法則)を満たすものであればよく、厳密に平行である必要はない。
 Snellの法則は、屈折率nの媒質から屈折率nの媒質の界面に対して光が入射する場合、その入射角θと屈折角θとの間に、nsinθ=nsinθの関係が成立するものである。例えば、n=1(空気)、n=1.51(異方性光拡散フィルム)とすると、入射角が30°の場合、柱状領域の配向方向(屈折角)は約19°となるが、このように入射角と屈折角が異なっていてもSnellの法則を満たしていれば、平行の概念に包含される。
 次に、図3を参照しながら、異方性光拡散フィルム200における散乱中心軸Pについてより詳細に説明する。図3は、異方性光拡散フィルム200における散乱中心軸Pを説明するための3次元極座標表示である。
 散乱中心軸は、上述したように、異方性光拡散フィルム200への入射角を変化させた際に光拡散性がその入射角を境に略対称性を有する光の入射角と一致する方向を意味する。なお、このときの入射角である散乱中心軸角度は、異方性光拡散フィルム200の直線透過率を測定し、入射角毎の直線透過率をプロットしたものである光学プロファイルおける極小値に挟まれた略中央部(拡散領域の中央部)の角度となる。
 散乱中心軸は、図3に示すような3次元極座標表示によれば、異方性光拡散フィルム200の表面をxy平面とし、異方性光拡散フィルム200の表面に対する法線をz軸とすると、極角θと方位角φとによって表現することができる。つまり、図3中のPxyが、異方性光拡散フィルム200の表面に投影した散乱中心軸の長さ方向ということができる。
 散乱中心軸角度の調整は、未硬化樹脂組成物層を光硬化させ柱状領域を形成させる工程において、照射する光線の方向を変えることで、柱状領域220の軸方向の角度を所望の範囲に調整することにより行うことができる。
 異方性光拡散フィルム200の散乱中心軸角度θは、15°~60°であることが好ましく、25°~55°であることがより好ましく、35°~45°であることが更に好ましく、35°~43°であることが特に好ましい。散乱中心軸角度θをこのように設定することで、液晶表示装置Bの光学特性を向上させることができる(特に、視野角を拡大させることができる)。
<<光学プロファイル>>
 図4は、散乱中心軸角度が0°である異方性光拡散フィルム200における光学プロファイルの一例を示すグラフである。光学プロファイルとは、光拡散性の入射角依存性を示す曲線のことを指す。図4に示すように、異方性光拡散フィルム200は、入射角によって直線透過率が変化する光拡散性の入射角依存性を有するものである。
 光学プロファイルは、例えば以下のようにして作成できる。
 図5に示すように、異方性光拡散フィルム200を光源1と検出器2との間に配置する。本形態においては、光源1からの照射光Iが、異方性光拡散フィルム200の法線方向から入射する場合を入射角0°とした。また、異方性光拡散フィルム200は直線Vを回転軸として、任意に回転させることができるように配置され、光源1及び検出器2は固定されている。すなわち、この方法によれば、光源1と検出器2との間にサンプル(異方性光拡散フィルム)を配置し、サンプル表面の直線Vを回転軸として角度を変化させながらサンプルを直進透過して検出器2に入る直線透過光量を測定する。なお、直線Vは、異方性光拡散フィルム製造時の平行光線照射角度における傾斜方位に直交する方位(言い換えると、異方性光拡散フィルムの柱状領域220の傾斜方位に直交する方位)とする。その後、直線透過光量より直線透過率を算出し、この直線透過率を角度ごとにプロットして光学プロファイルを作成する。
 この評価方法によって、どの角度の範囲で入射される光が主に拡散するかを評価することができる。
 光学プロファイルは、光拡散性を直接的に表現しているものではないが、直線透過率が低下することで、逆に拡散透過率が増大していると解釈すれば、概ね光拡散性を示しているといえる。
 通常の等方的な光拡散フィルムでは、0°付近の入射角をピークとする、山型の光学プロファイルを示す。
 これに対し、例えば、一例である図4の散乱中心軸角度が0°である異方性光拡散フィルム200の光学プロファイルグラフでは、0°付近(-20°~+20°)の入射角で直線透過率が小さく、入射角の絶対値がそれよりも大きくなるにつれて直線透過率が大きくなる谷型の光学プロファイルを示す。
 このように、異方性光拡散フィルム200は、入射光が散乱中心軸に近い入射角範囲では強く拡散されるが、それ以上の入射角範囲では拡散が弱まり直線透過率が高まるという性質を有する。
<<直線透過率>>
 上述したように、異方性光拡散フィルム200は、(入射した光の直線方向の透過光量)/(入射した光の光量)×100、である直線透過率が、光の入射角により変化する性質を有し、本発明における直線透過率は、光学プロファイル作成の際に直線透過光量を測定することで得られる。
<入射角0°における直線透過率>
 異方性光拡散フィルム200の入射角0°における光の直線透過率は、3%以上であることが好ましく、5%以上であることがより好ましく、8%以上であることが更に好ましく、10%以上であることが特に好ましい。上限は特に限定されないが、例えば、40%である。入射角0°における光の直線透過率をこのように設定することで、画像ボケを抑制することができる。
<入射角60°における直線透過率>
 異方性光拡散フィルム200の入射角60°における光の直線透過率は、10%以下であることが好ましく、5%以下であることがより好ましく、3%以下であることが更に好ましい。入射角60°における光の直線透過率をこのように設定することで、十分な視野角改善効果を発現させることができる。
<最大直線透過率>
 図4に示すように、直線透過率が最大となる入射角で異方性光拡散フィルム200に入射した光の直線透過率を、最大直線透過率と称する。
 異方性光拡散フィルム200の最大直線透過率は、60%以下であることが好ましく、45%以下であることがより好ましく、30%以下であることがさらに好ましい。最大直線透過率をこのように設定することで、視野角改善効果と画像ボケ抑制を両立させ易くなる。
<最小直線透過率>
 また、図4に示すように、直線透過率が最小となる入射角で異方性光拡散フィルム200に入射した光の直線透過率を、最小直線透過率と称する。
 異方性光拡散フィルム200の最小直線透過率は、10%以下であることが好ましく、5%以下であることがより好ましく、3%以下であることがさらに好ましい。最小直線透過率をこのように設定することで、視野角改善効果と画像ボケ抑制を両立させ易くなる。
<拡散領域、非拡散領域>
 更に図4に示すように、最大直線透過率と最小直線透過率との中間値の直線透過率に対する2つの入射角の角度範囲を拡散領域(この拡散領域の幅を「拡散幅」)と称し、それを除く入射角範囲を非拡散領域(透過領域)と称する。
 直線透過率は、異方性光拡散フィルム200の材料の屈折率(複数の樹脂を用いる場合はその屈折率差)や塗膜の膜厚、UV照度や構造形成時の温度等の硬化条件によって調整することができる。
<<ヘイズ値>>
 異方性光拡散フィルム200のヘイズ値(全ヘイズ)は、異方性光拡散フィルム200の拡散性を示す指標である。ヘイズ値が大きくなると、異方性光拡散フィルム200の拡散性が高くなる。
 ヘイズ値の測定方法は、特に限定されず、公知の方法で測定することができる。例えば、JIS K7136-1:2000「プラスチック-透明材料のヘイズの求め方」によって測定することができる。
 異方性光拡散フィルム200のヘイズ値は、特に限定されないが、40%~95%であることが好ましく、50%~90%であることがより好ましく、60%~85%であることが更に好ましく、60%~80%であることが特に好ましい。ヘイズ値をこのように設定することで、視野角改善効果と画像ボケ抑制を両立させ易くなる。
 ヘイズ値は、異方性光拡散フィルム200の材料の屈折率(複数の樹脂を用いる場合はその屈折率差)や塗膜の膜厚、UV照度や構造形成時の温度等の硬化条件によって調整することができる。
<<厚み>>
 異方性光拡散フィルム200の厚みは、特に限定されないが、10μm~200μmが好ましく、15μm~100μmがより好ましく、20μm~60μmが更に好ましい。厚みをこのように設定することで、材料費やUV照射に要する費用等の製造コストを低減させつつ、視覚依存性改善効果を十分なものとすることができる。なお、本発明における厚みは、異方性光拡散フィルム200の平面における4つの角付近と、平面における中央付近の1箇所とを含む計5箇所で測定した値の平均値とした。
<<異方性光拡散フィルムの製造方法>>
 異方性光拡散フィルム200は、公知の方法に従って製造することができ、その製造方法は特に限定されない。異方性光拡散フィルム200は、例えば、特開2021-162733号公報、特開2006-119241号公報、国際公開番号WO2014/084361号に記載された方法及び原料等を参照して、製造することができる。
 一例として、特開2021-162733号公報では、異方性光拡散フィルム200の形成工程として以下の工程が開示されている。
 工程1-1:未硬化樹脂組成物層を基体上に設ける工程
 工程1-2:光源から平行光線を得る工程
 工程1-3:平行光線を指向性拡散素子に入射させ、指向性をもった光線を得る工程
 工程1-4:光線を未硬化樹脂組成物層に照射して、未硬化樹脂組成物層を硬化させる工程
 この場合、工程1-3において、指向性をもった光Eの広がりを調整すること等により、異方性光拡散フィルム200中の柱状領域220の形状(アスペクト比、短径SA、長径LA等)を調整することができる。
 また、工程1-4において、平行光線を指向性拡散素子に入射させる角度を調整すること等により、異方性光拡散フィルム200の柱状領域角度及び散乱中心軸角度を調整することができる。
 ここで、偏光板積層体Aは、異方性光拡散フィルム200が2層以上積層されたものであってもよい。この場合、第1の異方性光拡散フィルム200と、その他の異方性光拡散フィルム200とは、同質のものであってもよいし、異質のものであってもよい。
 一例として、異方性光拡散フィルム200は、第1の異方性光拡散フィルム及び第2の異方性光拡散フィルムとを有し、一方のフィルムのアスペクト比が、2~10であり、且つ、他方のフィルムのアスペクト比が1~10であり、第1の異方性光拡散フィルムの散乱中心軸角度が、20°~35°であり、第2の異方性光拡散フィルムの散乱中心軸角度が、40°~55°であり、第1の異方性光拡散フィルム及び第2の異方性光拡散フィルムの各散乱中心軸の方位同士がなす角度が0°~40°である、異方性光拡散フィルム積層体であってもよい。
<<<光学補償フィルム300>>>
 光学補償フィルム300は、一般的に、液晶表示装置Bの位相差を調節し、視野角を拡大するために設けられるフィルムである。
 光学補償フィルム300は、例えば、トリアセチルセルロース、シクロオレフィンポリマー、アクリルポリマー、ポリエステル等の透明フィルムである。
 また、光学補償フィルム300は、このような透明フィルムを基材として、当該基材上に所定の機能層(例えば、後述するディスコティック液晶化合物により構成される層)が設けられた構造を有していてもよい。
 光学補償フィルム300は、光学的に負の一軸性を示す材料により形成されていることが好ましい。光学的に負の一軸性とは、光学軸方向の屈折率がこれに垂直な平面内の平均屈折率よりも小さい負の屈折率異方性を発現するものである。このような光学補償フィルム300は、例えば、特開2007-256765号公報や、特開平08-050206号公報に開示されたもの等が挙げられる。
 このような光学補償フィルム300を備え、各層を所定の順番で積層させた偏光板積層体Aは、液晶表示装置Bの視認性を向上させることができる。
 また、光学的に負の一軸性を示す材料により形成されている光学補償フィルム300としては、透明支持体上にディスコティック液晶化合物からなる層が形成されており、ディスコティック液晶化合物の円盤面が、透明支持体面に対して傾斜配向しているものであることが好ましい。このような光学補償フィルム300は、例えば、特開平08-050206号公報に開示されたもの等が挙げられる。
 ディスコティック液晶化合物としては、円盤状の化合物や複数の分子によって円盤面を形成する化合物が挙げられるが、例えば、トリフェニレン、トルクセン、ベンゼン等の平面構造を有する母核に、アルキル基、アルコキシ基、アルキル置換ベンゾイルオキシ基、アルコキシ置換ベンゾイルオキシ基等の直鎖状の置換基が放射状に結合したものが挙げられる。
 このような光学補償フィルム300を備え、各層を所定の順番で積層させた偏光板積層体Aは、液晶表示装置Bの視認性を向上させることができる。
 光学補償フィルム300は、富士フィルム社製のWVフィルム等の市販品であってもよい。
<<<他の層>>>
 偏光板積層体Aは、他の層を有していてもよい。例えば、偏光板積層体Aは、各層間(少なくとも一部の層間)に、透明粘着剤等の粘着層が介在していてもよい。この場合、粘着層は、偏光板積層体Aの光学特性を損ない難い透光性材料であることが好ましい。また、偏光板積層体Aは、ハードコート層(HC層)や、防眩層(AG層)等の、液晶表示装置に用いられる公知の機能層を有していてもよい。
<<<<液晶表示装置B>>>>
 偏光板積層体Aは、液晶表示装置用である。換言すれば、偏光板積層体Aは、液晶表示装置Bを構成する部材として用いられる。
 液晶表示装置Bは、TN駆動方式、VA駆動方式、IPS駆動方式等のいずれでもよいが、TN駆動方式であることが好ましい。
 液晶表示装置Bにおいて、偏光板積層体Aは、偏光板100が光学補償300フィルムよりも液晶表示装置Bの最視認側となるように、液晶セル400の表面に積層される。
 一例として、本形態に係る偏光板積層体Aを液晶表示装置Bに組み込んだ場合、液晶表示装置B側から視認側に向かって、偏光板150、液晶セル400、偏光板積層体A(光学補償フィルム300、異方性光拡散フィルム200、偏光板100)の順番で積層された層構造を有する(図6参照)。第1の偏光板(偏光板100)と第2の偏光板(偏光板150)とは、クロスニコルの関係となるように積層されている。
 一方で、従来の液晶表示装置は、例えば、液晶表示装置から視認側に向かって、偏光板、液晶セル、偏光板、という順番で積層された層構造等を有する。
 このように、本形態に係る液晶表示装置Bは、従来の液晶表示装置とは異なる層構造を有する。具体的には、最も視認側となる偏光板(偏光板100)が、光学補償フィルム300よりも視認側となるように、偏光板積層体Aが液晶セル400に積層された構造を有する。本形態に係る液晶表示装置Bは、所定の積層構造を有する結果、各層の有する光学特性が最適に寄与し、優れた光学特性を有する液晶表示装置となる。
 また、本形態に係る偏光板積層体Aにおいては、偏光板100中の所定の機能層(保護フィルム120やHC層等)を最視認側に配置させることができる。その結果、光学特性をより向上させる、或いは、光学特性を維持しながら所定の機能(耐擦過性等)を向上させることができる。
 偏光板150及び液晶セル400は、公知のものを使用することができる。
 液晶セル400は、例えば、第1のガラス基板、透明電極膜、液晶層、透明電極膜、カラーフィルター、及び、第2のガラス基板で構成される。
 偏光板150は、偏光板100として説明されたものを用いてもよいし、それ以外のものを用いてもよい。
 液晶表示装置Bが有するその他の層(光源やその他の機能層等)については説明を省略する。
 次に、本発明を実施例及び比較例により、更に具体的に説明するが、本発明は、これらの例によって何ら限定されるものではない。
<<光学補償フィルム>>
 光学補償フィルムは、TAC(トリアセチルセルロース)フィルム(以降TACと称す)上にディスコティック液晶がコーティングされた、「WVフィルム」(富士フィルム社製)を用いた。
<<異方性光拡散フィルム>>
 厚み100μmのPETフィルム(東洋紡社製、商品名:A4300)の縁部全周に、ディスペンサーを使い、硬化性樹脂で高さ20μm~50μmの隔壁を形成した。この中に下記の紫外線硬化樹脂組成物を滴下し、20μm~50μm厚みの液膜とし、別のPETフィルムでカバーした。
・m-フェノキシベンジルアクリレート(屈折率:1.57) 54質量部
・ポリメタクリル酸メチル(PMMA)とポリ酢酸ブチルからなる共重合体(50%の(メタ)アクリレートを有する共重合体、屈折率:1.48) 45質量部
・2、2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン(IGM Resins B.V.社製、商品名:Omnirad 651) 1.3質量部
・2,5-ジ-t-ブチル-1,4-ベンゾキノン(東京化成工業社製) 0.02質量部
 この両面をPETフィルムで挟まれた液膜に対して、UVスポット光源(浜松ホトニクス社製、商品名:L2859-01)の落射用照射ユニットから、照射強度10mW/cm~100mW/cmの平行光線である紫外線を、指向性拡散素子を介して照射した。
 ここで紫外線照射の際、平行光線を指向性拡散素子により水平方向に広げることで柱状領域のアスペクト比を調整した。また、水平方向に広げた平行光線を照射する際の液膜温度、照射角度を調整することで、当該異方性光拡散フィルムの直線透過率、柱状領域角度、散乱中心軸角度及びヘイズ値の調整を行った。
 以上のパラメータ調整を行うことにより、表1の光学特性を有する実施例の両面PET付異方性光拡散フィルム1~4を得た。
<異方性光拡散フィルムの厚み>
 実施例で得られた異方性光拡散フィルムに対し、マイクロメーター(ミツトヨ社製)を用いて測定を行った。測定値は、異方性光拡散フィルムの平面における4つの角付近と、平面における中央付近の1箇所とを含む計5箇所で測定した値の平均値を、異方性光拡散フィルムの厚みとした。
<異方性光拡散フィルムの散乱中心軸角度及び直線透過率>
 図5に示すような、光源1の投光角、検出器2の受光角を任意に可変できる変角光度計ゴニオフォトメータ(ジェネシア社製)を用いて、実施例で得られた異方性光拡散フィルムの直線透過率を求めた(入射角0°及び60°のときの直線透過率を含む)。
 固定された光源1からの直進光Iを受ける位置に検出器2を固定し、その間のサンプルホルダーに実施例で得られた異方性光拡散フィルムをセットした。その際、異方性光拡散フィルム製造時の平行光線照射角度における傾斜方位に直交する方位を図5に示す直線Vの直線方向とするよう設置した。
 続いて、直線Vを軸として異方性光拡散フィルムを回転させて、異方性光拡散フィルムを直進透過して検出器2に入る直線透過光量を測定した。その後、直線透過光量より直線透過率を算出し、この直線透過率を角度ごとにプロットして光学プロファイルを作成した。
 なお、直線透過光量の測定は、視感度フィルターを用いて可視光領域の波長において測定した。
 以上のような測定の結果得られた光学プロファイルに基づき、入射角0°のときの直線透過率、入射角60°のときの直線透過率、最大直線透過率及び最小値最小直線透過率と、当該光学プロファイルにおける最小値に挟まれた略中央部(拡散領域の中央部)より散乱中心軸角度とを求めた。
<異方性光拡散フィルム柱状領域の柱状領域角度、平均長径、平均短径及びアスペクト比>
 実施例で得られた異方性光拡散フィルム表面の柱状領域の柱軸に垂直な断面(紫外線照射時の照射光側)を光学顕微鏡で観察し、柱状領域角度(異方性光拡散フィルムの主面の法線方向(0°とする)と、柱状領域延在方向と、がなす極角)と、柱状領域の長径LA及び短径SAとを測定した。柱状領域角度、長径LAの平均値(平均長径)及び短径SAの平均値(平均短径)は、任意の20の柱状領域についての平均値とした。また、平均長径/平均短径をアスペクト比として算出した。
<異方性光拡散フィルムのヘイズ値>
 ヘイズメーターNDH-2000(日本電色工業社製)を用いて、実施例で得られた異方性光拡散フィルムのヘイズ値の測定を行った。
<<HC-TAC>>
 ペンタエリスリトールテトラアクリレート100質量部に対し、光重合開始剤Omnirad184(IGM Resins B.V.社製)を3質量部添加し、さらに固形分濃度が50%となるようにトルエンを加えて撹拌することにより、ハードコート(HC)塗料を調製した。
 続いて、厚みが60μmで厚み方向の位相差(Rth)が30nmであるTACに対し、バーコーティングにて当該HC塗料を塗布・乾燥させた後、UVスポット光源(浜松ホトニクス社製、商品名:L2859-01)の落射用照射ユニットから、照射強度100mW/cmの紫外線を照射し、TAC上にHCを有する、HC-TACを得た。HC層の厚みは4μmであった。また、ガラス表面上に、HC-TACのTAC表面がガラスと対向する様にして積層させてからJIS K5600に準拠した方法にて、HC表面鉛筆硬度を500gの荷重にて測定したところ2Hであった。
<<偏光板>>
<偏光フィルム>
 特許第6610020号の実施例1を参考として、ポリビニルアルコール系フィルムを作製した後、得られたポリビニルアルコール系フィルムより、偏光フィルムを製造した。
<偏光板1>
 作製した偏光フィルムの一方の面には作製したHC-TACのTAC側面を、他方の面には厚みが60μmで厚み方向の位相差(Rth)が30nmであるTACを貼合し、偏光板1を得た。
 なお、偏光板1の単体透過率は44%であり、偏光度は99.9%であった。
<偏光板2>
 作製した偏光フィルムの一方の面には作製したHC-TACのTAC側面を、他方の面には厚みが20μmで厚み方向の位相差(Rth)が4nmであるTACを貼合し、偏光板2を得た(以降、Rth=4nmのTACを、ゼロ位相差TACと称する)。
 なお、偏光板2の単体透過率は44%であり、偏光度は99.9%であった。
<偏光板3>
 作製した偏光フィルムの一方の面には作製したHC-TACのTAC側面を、他方の面には、WVフィルムのTAC面を光学補償効果が得られる配置にて貼合し、偏光板3を得た。
 なお、偏光板3の単体透過率は44%であり、偏光度は99.9%であった。
<偏光板の単体透過率及び偏光度>
 実施例で得られた偏光板に対し、自動偏光フィルム測定装置VAP7070(日本分光社製)を用いて偏光板の光学性能(単体透過率及び偏光度)を測定した。
<<透明粘着層>>
 透明粘着層として、厚み20μmのアクリル系透明粘着層(巴川製紙所社製、商品名:TD06A)を用いた。
<<偏光板積層体>>
<偏光板積層体a>
 偏光板1のTAC側面に異方性光拡散フィルム1を、当該異方性光拡散フィルム1の偏光板1とは反対側面にWVフィルムのTAC側面を、各層間は透明粘着層を介することで積層し、「偏光板1/透明粘着層/異方性光拡散フィルム1/透明粘着層/WVフィルム」の構成である偏光板積層体aを得た。なお、WVフィルムは、本実施例において光学補償効果が得られるような配置とした。
<偏光板積層体b~d>
 表2に示す組み合わせにて、異方性光拡散フィルム1の代わりに異方性光拡散フィルム2~4を使用した以外は、偏光板積層体a作製と同様に行い、「偏光板1/透明粘着層/異方性光拡散フィルム2~4のいずれか/透明粘着層/WVフィルム」の構成である偏光板積層体b~dを得た。
<偏光板積層体e>
 偏光板1の代わりに、偏光板2のゼロ位相差TAC側面に異方性光拡散フィルム1を、層間は透明粘着層を介することで積層すること以外は偏光板積層体a作製と同様に行い、「偏光板2/透明粘着層/異方性光拡散フィルム1/透明粘着層/WVフィルム」の構成である偏光板積層体eを得た。
<偏光板積層体f>
 偏光板1のTAC側面にWVフィルムのTAC側面を、当該WVフィルムのディスコティック液晶側面に異方性光拡散フィルム1を、各層間は透明粘着層を介することで積層し、「偏光板1/透明粘着層/WVフィルム/透明粘着層/異方性光拡散フィルム1」の構成である偏光板積層体fを得た。なお、WVフィルムは、本実施例において光学補償効果が得られるような配置とした。
<偏光板積層体g>
 偏光板3のWVフィルムのディスコティック液晶側面に異方性光拡散フィルム1を、層間は透明粘着層を介して積層し、「偏光板3/透明粘着層/異方性光拡散フィルム1」の構成である偏光板積層体gを得た。なお、WVフィルムは、本実施例において光学補償効果が得られるような配置とした。
<偏光板積層体h>
 偏光板1のTAC側面に異方性光拡散フィルム1を、層間は透明粘着層を介して積層し、「偏光板1/透明粘着層/異方性光拡散フィルム1」の構成である偏光板積層体hを得た。なお、WVフィルムは、本実施例において光学補償効果が得られるような配置とした。
<偏光板積層体i>
 異方性光拡散フィルム1に偏光板3のHC-TACのHC側面を、層間は透明粘着層を介して積層し、「異方性光拡散フィルム1/透明粘着層/偏光板3」の構成である偏光板積層体iを得た。なお、WVフィルムは、本実施例において光学補償効果が得られるような配置とした。
<偏光板積層体j>
 HC-TACのTAC側面に異方性光拡散フィルム1を、当該異方性光拡散フィルム1のHC-TACとは反対側面に偏光板3のHC-TACのHC側面を、各層間は透明粘着層を介することで積層し、「HC-TAC/透明粘着層/異方性光拡散フィルム1/透明粘着層/偏光板3」の構成である偏光板積層体jを得た。なお、WVフィルムは、本実施例において光学補償効果が得られるような配置とした。
<<液晶表示装置>>
<実施例1>
 TN駆動方式の液晶セルのバックライト側面に、実施例で作製した偏光板3のWVフィルムのTAC側面を、透明粘着層を介して積層した。
 続いて、液晶セルのバックライト側面とは反対側の面に、偏光板積層体aを、透明粘着層を介して、視認側が偏光板1となるように積層した。このとき、液晶セル上下の偏光板(偏光板1及び偏光板3)の吸収軸が互いに直交となるようにして積層した。バックライト及び駆動回路を追加し、実施例1の液晶表示装置1を得た。なお、WVフィルムは、本実施例において光学補償効果が得られるような配置とした。
<実施例2~5>
 表2に示す組み合わせにて、偏光板積層体aの代わりに偏光板積層体b~eを使用した以外は実施例1と同様に行い、実施例2~5の液晶表示装置2~5を得た。
<比較例1>
 偏光板積層体aの代わりに偏光板3を使用し、透明粘着層を介して、視認側が偏光板3のHC-TACとなるように積層した以外は実施例1と同様に行い、比較例1の液晶表示装置6を得た。
<比較例2~4>
 表2に示す組み合わせにて、偏光板積層体aの代わりに偏光板積層体f~hを使用し、透明粘着層を介して、視認側が偏光板となるように積層した以外は実施例1と同様にして、比較例2~6の液晶表示装置7~9を得た。
<比較例5>
 偏光板積層体aの代わりに偏光板積層体iを使用し、透明粘着層を介して、視認側が偏光板積層体iの異方性光拡散フィルム1となるように積層した以外は実施例1と同様に行い、比較例5の液晶表示装置10を得た。
<比較例6>
 偏光板積層体aの代わりに偏光板積層体jを使用し、透明粘着層を介して、視認側が偏光板積層体jのHC-TACとなるように積層した以外は実施例1と同様に行い、比較例6の液晶表示装置11を得た。
 実施例1~5及び比較例1~6における、偏光板積層体a~j及び液晶表示装置1~11の関係と、偏光板積層体a~jの層構成について、表2に示した。
<<液晶表示装置の評価>>
<画像ボケ>
 実施例で得られた液晶表示装置に対し、英語アルファベット26文字の小文字を6ptの「Times New Roman」フォントにて表示させ、正面方向から目視確認した際に、文字が明瞭に確認できるものを◎、輪郭ににじみがあるものの十分に認識できるものを○、細かい部分が不明瞭であるものの文字の認識が可能なものを△、認識が困難な文字があるものを×として評価し、評価結果を表3に示した。
<階調反転>
 実施例で得られた液晶表示装置に対し、灰色を白から黒まで24段階に順次変化させたグラデーション画像を表示させ、上下左右4方向について、目視による確認を行った。上下左右はそれぞれ0時方向、6時方向、9時方向、3時方向とし、液晶表示装置画面を視認側より観察した際、WVフィルムの特性上視野角が劣る(階調反転が生じやすい)方向を6時方向とした。液晶表示装置画面の法線方向を0°としたとき各方向において、極角80°で観察しても階調反転が生じない場合を○、極角60°以上80°未満の角度で階調反転が生じた場合を△とし、極角60°未満で階調反転が生じた場合を×として評価し、評価結果を表3に示した。
<鉛筆硬度>
 実施例で得られた液晶表示装置画面の表面を、JIS K5600に準拠した方法にて、鉛筆硬度を500gの荷重にて測定した。H以上のときを○、H未満を×、2B未満を××として評価し、評価結果を表3に示した。
<評価結果>
 表3より、実施例1~5の液晶表示装置では、良好な視認性と表面硬度性を有していた。
 これに対し、比較例1~6の液晶表示装置では、視認性において、不良が確認された。
 以上より、本発明の偏光板積層体を、TN駆動方式の液晶セルに用いた場合、画像ボケや階調反転の発生を防止することが可能な、液晶表示装置とすることができる。
 A       偏光板積層体
 100、150 偏光板
 110     偏光フィルム
 120     保護フィルム
 200     異方性光拡散フィルム
 210     マトリックス領域
 220     柱状領域
 300     光学補償フィルム
 400     液晶セル
 B       液晶表示装置

 

Claims (12)

  1.  偏光板、光の入射角により直線透過率が変化する異方性光拡散フィルム、及び、光学補償フィルムを少なくとも備え、
     前記偏光板、前記異方性光拡散フィルム及び前記光学補償フィルムが、直接又は他の層を介してこの順番で積層されており、
     前記異方性光拡散フィルムは、マトリックス領域と、前記マトリックス領域とは屈折率の異なる複数の柱状領域と、を有し、
     前記複数の柱状領域は、前記異方性光拡散フィルムの一方の表面から他方の表面にかけて配向、且つ、延在して構成されており、
     前記偏光板が前記光学補償フィルムよりも視認側となるように液晶表示装置の液晶セルに積層されることを特徴とする、液晶表示装置用偏光板積層体。
  2.  前記光学補償フィルムが、負の一軸性を示す材料により形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の液晶表示装置用偏光板積層体。
  3.  前記光学補償フィルムは、透明支持体上にディスコティック液晶化合物からなる層が形成されており、前記ディスコティック液晶化合物の円盤面が、前記透明支持体面に対して傾斜配向していることを特徴とする、請求項1又は2に記載の液晶表示装置用偏光板積層体。
  4.  前記異方性光拡散フィルムは、光の入射角0°における直線透過率が3%以上であることを特徴とする、請求項1~3のいずれか1項に記載の液晶表示装置用偏光板積層体。
  5.  前記異方性光拡散フィルムの散乱中心軸角度が15°~60°であることを特徴とする、請求項1~4のいずれか1項に記載の液晶表示装置用偏光板積層体。
  6.  前記異方性光拡散フィルムの柱状領域角度が、10°~40°であることを特徴とする、請求項1~5のいずれか1項に記載の液晶表示装置用偏光板積層体。
  7.  前記異方性光拡散フィルムは、最大直線透過率が60%以下であることを特徴とする、請求項1~6のいずれか1項に記載の液晶表示装置用偏光板積層体。
  8.  前記柱状領域の柱軸に垂直な断面における、前記柱状領域の平均長径/平均短径、である前記柱状領域のアスペクト比が2~12であることを特徴とする、請求項1~7のいずれか1項に記載の液晶表示装置用偏光板積層体。
  9.  前記偏光板は、前記異方性光拡散フィルム側の面上に、厚み方向の位相差(Rth)の絶対値が15nm以下である保護フィルムが積層されていることを特徴とする、請求項1~8のいずれか1項に記載の液晶表示装置用偏光板積層体。
  10.  前記保護フィルムが、トリアセチルセルロース(TAC)、シクロオレフィンポリマー(COP)又はポリメチルメタクリレート(PMMA)であることを特徴とする、請求項9に記載の液晶表示装置用偏光板積層体。
  11.  請求項1~10のいずれか1項に記載の液晶表示装置用偏光板積層体と、液晶セルとを備え、
     前記偏光板が前記光学補償フィルムよりも視認側となるように、前記液晶表示装置用偏光板積層体が前記液晶セル上に積層されていることを特徴とする、液晶表示装置。
  12.  前記液晶表示装置が、TN駆動方式であることを特徴とする、請求項11に記載の液晶表示装置。

     
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005352404A (ja) * 2004-06-14 2005-12-22 Nitto Denko Corp 広視野角補償偏光板、液晶パネルおよび液晶表示装置
JP2012208212A (ja) * 2011-03-29 2012-10-25 Japan Display West Co Ltd 表示装置および電子機器
WO2014084361A1 (ja) * 2012-11-29 2014-06-05 株式会社巴川製紙所 異方性光学フィルム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005352404A (ja) * 2004-06-14 2005-12-22 Nitto Denko Corp 広視野角補償偏光板、液晶パネルおよび液晶表示装置
JP2012208212A (ja) * 2011-03-29 2012-10-25 Japan Display West Co Ltd 表示装置および電子機器
WO2014084361A1 (ja) * 2012-11-29 2014-06-05 株式会社巴川製紙所 異方性光学フィルム

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