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液晶面板、液晶顯示裝置、反射偏振片及其製造方法與流程

2024-01-19 04:56:15

本發明涉及一種液晶面板,詳細而言,涉及一種反射偏振片與液晶單元一體層疊的液晶面板。

另外,本發明涉及一種包括上述液晶面板的液晶顯示裝置、可以與液晶單元一體配置的反射偏振片及其製造方法。



背景技術:

液晶顯示裝置(以下,也稱作LCD(Liquid Crystal Display))作為耗電量小且節省空間的圖像顯示裝置,其用途逐年拓寬。液晶顯示裝置由包括背光源的背光單元和包括液晶單元的液晶面板構成,液晶面板中通常包括夾持液晶單元的一對偏振片(背光側偏振片及辨識側偏振片)等部件。

伴隨背光源的省電化,為了提高光利用效率而提出配置反射偏振片,該反射偏振片僅使在所有方向上一邊振動一邊入射的光中在特定的偏振方向上振動的光在背光源與液晶單元的背光側偏振片之間透射,而反射其它偏振方向上振動的光(例如參考專利文獻1)。上述反射偏振片可以有助於提高亮度(光源的每單位面積的明度程度),因此被稱作亮度提高薄膜,且作為伴隨行動裝置的增加和家電產品的低耗電量化的低功率LCD的核心部品而備受期待。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本專利第3448626號說明書



技術實現要素:

發明要解決的技術課題

然而,近年來,快速普及的平板PC(Personal Computer)或移動用途等中小型LCD市場中薄型化的要求高。該薄型化的流行也涉及到以電視機為中心的大型LCD市場。在這種情況下,正在研究通過將構成LCD的玻璃或薄膜設為薄型化,或者通過基於部件的功能整合的薄型化等各種方法來實現LCD的薄型化。

因此,本發明的目的在於提供一種用於可以實現液晶顯示裝置的薄型化的新方法。

用於解決技術課題的手段

本發明人等為了實現上述目的而重複進行研究過程中得到了前所未有的新的見解:將以往作為背光單元的構成部件而配置的上述反射偏振片用作液晶面板的偏振片,由此可實現基於部件的功能整合的薄型化,更詳細而言,可實現基於配置於背光單元的亮度提高薄膜和配置於液晶面板的偏振片的功能整合的薄型化。但發現了如下新的課題,若僅將液晶面板的偏振片簡單地替換成通常使用於背光單元中的反射偏振片,則無法獲得正面對比度(以下,將對比度也記為CR。)高的液晶顯示裝置。

因此,本發明人等為了解決上述新的課題而經過重複進行進一步深入研究的結果發現,作為反射偏振片,將相對于波長550nm的光的偏振度P550nm為99.90%以上的反射偏振片與液晶單元一體層疊,從而解決了上述課題,並完成了本發明。

本發明的一方式涉及一種液晶面板,其包括辨識側偏振片、液晶單元及背光側偏振片,

背光側偏振片為相對于波長550nm的光的偏振度P550nm為99.90%以上的反射偏振片,且反射偏振片和液晶單元被一體層疊。在此,在本發明中,「一體層疊」以排除反射偏振片不是通過粘結或粘附而簡單地配置於液晶單元上的狀態的含義進行使用。例如液晶單元表面與反射偏振片表面通過易粘結層、粘附層等將兩層進行貼合的中間層而密合的狀態、液晶單元表面和反射偏振片表面通過使用粘結劑的層壓加工或者不使用粘結劑的層壓加工(加熱壓接)而密合的狀態等包含於「一體層疊」中。通過如此一體層疊而排除在液晶單元與反射偏振片的界面存在空氣(或者能夠將空氣對界面的混入減少為極微量)、以及反射偏振片顯示出極高的偏振度,因此通過使用反射偏振片來作為液晶面板的偏振片而能夠同時實現薄型化和正面對比度的提高。

一方式中,上述反射偏振片中相對于波長450nm的光的偏振度P450nm、相對于波長550nm的光的偏振度P550nm、及相對于波長630nm的光的偏振度P630nm滿足下式(1)及(2)中的至少一個,優選滿足兩者。

0.0%≤|P450nm-P550nm|<0.1%……(1)

0.0%≤|P550nm-P630nm|<0.1%……(2)

上述反射偏振片中所謂的綠色光區域的波長即波長550nm中的偏振度P550nm為99.90%以上而較高。該偏振度P550nm與所謂的藍色光區域的波長即波長450nm中的偏振度P450nm之差較小(式(1))、偏振度P550nm與所謂的紅色光區域的波長即波長630nm中的偏振度P630nm之差較小(式(2))是指偏振度P450nm、偏振度P630nm均高。將這種反射偏振片與通常使用於液晶面板中的偏振片(例如聚乙烯醇類薄膜)進行組合,由此以正面的黑色顯示而可以實現無(或較少)色彩的黑色(正面黑色調的提高)。該點是通過本發明人而重新發現的見解。

根據一方式,上述液晶單元和反射偏振片經由至少一層易粘結層而一體層疊。

根據一方式,上述反射偏振片中作為反射偏振器包括選自由聚萘二甲酸乙二酯薄膜及聚對苯二甲酸乙二酯薄膜構成的組中的兩層以上的層疊體的拉伸薄膜。作為液晶面板的偏振片,廣泛地使用作為偏振器包括聚乙烯醇類薄膜的偏振片。但聚乙烯醇的溼熱耐久性未必充分。因此,尤其將作為偏振器包括聚乙烯醇類薄膜的偏振片配置於背光側時,偏振片通過來自背光的熱而容易變形。若通過背光側偏振片的變形而液晶面板翹曲,且與背光側偏振片隔開間隔配置的背光單元與背光側偏振片局部接觸,則在偏振片內的含水量上產生面內不均勻,通過聚乙烯醇的收縮率的溼度依賴性將導致辨識出由應力引起的不均勻。另外,也可以考慮到在包括在液晶面板中的層或薄膜(例如相位差層、所謂的被稱作低延遲膜的薄膜)上,由上述原因引起的應變進行傳遞而產生不均勻。更詳細而言,該不均勻為伴隨內部應力應變的延遲量=應變×光彈性×膜厚引起的光洩漏,以下記載為光彈性不均勻。相對於此,反射偏振片能夠包括例如由除了聚萘二甲酸乙二酯或聚對苯二甲酸乙二酯那樣的聚乙烯醇以外的熱塑性樹脂形成的反射偏振器。從而,根據包括這種反射偏振器的反射偏振片,可以減少在將作為偏振器包括聚乙烯醇類薄膜的偏振板用作背光側偏振片的情況下可產生的光彈性不均勻。

一方式中,與反射偏振片一同構成液晶面板的辨識側偏振片中作為偏振器包括聚乙烯醇類薄膜。

一方式中,辨識側偏振片與背光側偏振片(上述反射偏振片)配置成透射軸彼此正交。

一方式中,上述反射偏振片在選自由400~499nm的波長頻帶、500~599nm的波長頻帶及600~750nm的波長頻帶構成的組中的1個以上的波長頻帶中具有反射率的峰,優選在上述3個波長頻帶上分別具有反射率的峰。

本發明的另一方式涉及一種液晶顯示裝置,其包括:上述液晶面板;及背光單元。

一方式中,上述背光單元至少發出藍色光,該藍色光在400~499nm的波長頻帶中具有發光中心波長,且具有半峰寬為100nm以下的發光強度的峰。

一方式中,上述背光單元發出:

藍色光,在400~499nm的波長頻帶中具有發光中心波長,且具有半峰寬為100nm以下的發光強度的峰;

綠色光,在500~599nm的波長頻帶中具有發光中心波長,且具有半峰寬為100nm以下的發光強度的峰;及

紅色光,在600~700nm的波長頻帶中具有發光中心波長,且具有半峰寬為100nm以下的發光強度的峰。

一方式中,上述背光單元包括波長轉換部件,該波長轉換部件通過激發光而被激發且發出螢光的量子點。

一方式中,包括在上述波長轉換部件中的量子點為選自由

在600nm~700nm範圍的波長頻帶中具有發光中心波長的量子點A、

在500nm~599nm範圍的波長頻帶中具有發光中心波長的量子點B、及

在400nm~499nm的波長頻帶中具有發光中心波長的量子點C構成的組中的至少一種。

一方式中,上述背光單元包括發出藍色光的光源,該藍色光在400~499nm的波長頻帶中具有發光中心波長,且具有半峰寬為100nm以下的發光強度的峰,上述波長轉換部件包括量子點A及量子點B,波長轉換部件配置於光源與液晶面板之間。

一方式中,上述背光單元包括發出紫外光的光源,該紫外光在300~400nm的波長頻帶中具有發光中心波長,且具有半峰寬為100nm以下的發光強度的峰,上述波長轉換部件包括量子點A、量子點B及量子點C,波長轉換部件配置於光源與液晶面板之間。

本發明的另一方式涉及一種反射偏振片,

其相對于波長550nm的光的偏振度P550nm為99.90%以上。

一方式中,上述反射偏振片滿足所述式(1)及式(2)中的至少一個,優選滿足兩者。

一方式中,上述反射偏振片為多層膜,該多層膜在選自由400~499nm的波長頻帶、500~599nm的波長頻帶及600~750nm的波長頻帶構成的組中的1個以上的波長頻帶中具有反射率的峰,優選在上述3個波長頻帶上分別具有反射率的峰,且射出線性偏振光。

本發明的另一方式涉及一種製造方法,其為上述反射偏振片的製造方法,

反射偏振片為將兩層以上的薄膜的層疊體進行拉伸的拉伸薄膜,

經過拉伸工序來製作拉伸薄膜,該拉伸工序至少包括在薄膜寬度方向上的拉伸工序,且包括在任意的薄膜長度方向上的拉伸工序,

薄膜寬度方向上的拉伸工序包括對兩層以上的薄膜的層疊體依次進行第一加熱處理下的拉伸處理、冷卻處理及第二加熱處理。

一方式中,第二加熱處理在第一加熱處理中的加熱溫度以上的加熱溫度下進行。

一方式中,上述層疊體為選自由聚萘二甲酸乙二酯薄膜及聚對苯二甲酸乙二酯薄膜構成的組中的兩層以上的層疊體。

發明效果

根據本發明能夠提供可以實現液晶顯示裝置的薄型化的液晶面板、及具備該液晶面板的進行薄型化的液晶顯示裝置。

具體實施方式

以下說明是可以根據本發明的代表性實施方式而完成的,但本發明並不限定於這種實施方式。另外,在本發明及本說明書中用「~」表示的數值範圍是指將記載於「~」前後的數值作為下限值及上限值而包括的範圍。

並且,在本發明及本說明書中,峰的「半峰寬」是指峰的高度的1/2峰的寬度。並且,將在400~499nm的波長頻帶上,優選在430~480nm的波長頻帶中具有發光中心波長的光稱作藍色光,將在500~599nm的波長頻帶中具有發光中心波長的光稱作綠色光,將在600~700nm的波長頻帶中具有發光中心波長的光稱作紅色光。將在300~400nm的波長頻帶上,優選在300~380nm的波長頻帶中具有發光中心波長的光稱作紫外光。

另外,在本說明書中,「可見光」是指380nm~780nm的光。並且,在本說明書中,關於測定波長無特別註明的情況下,測定波長為550nm。

並且,在本說明書中,角度(例如「90°」等角度)及其關係(例如「正交」、「平行」及「交叉」等)包括在本發明所屬的技術領域中可容許的誤差範圍。例如是指在小於精確角度±10°的範圍內等,與精確角度之間的誤差優選為5°以下,更優選為3°以下。並且,在本說明書中「正面」是指相對於顯示面的法線方向。

[液晶面板]

本發明的一方式涉及一種液晶面板,包括辨識側偏振片、液晶單元及背光側偏振片,

背光側偏振片為相對于波長550nm的光的偏振度P550nm為99.90%以上的反射偏振片,且反射偏振片與液晶單元被一體層疊。如前面已進行說明,上述液晶面板可以有助於液晶顯示裝置的薄型化。

以下,關於上述液晶面板進一步詳細地進行說明。

(背光側偏振片)

液晶面板包括辨識側偏振片、液晶單元及背光側偏振片,可以包括任意的通常包含於保護薄膜、相位差層等的液晶面板中的各種層。如上所述,本發明的一方式所涉及的液晶面板中,背光側偏振片為相對于波長550nm的光的偏振度P550nm為99.90%以上的反射偏振片。通過組裝顯示出99.90%以上例如99.90~99.99%範圍的偏振度P550nm的反射偏振片作為背光側偏振片一體層疊於液晶單元的液晶面板,能夠得到顯示出較高的正面對比度的液晶顯示裝置。從進一步提高正面對比度的觀點考慮,偏振度P550nm越高越優選。從該觀點考慮,更優選偏振度P550nm為99.93%以上,進一步優選為99.95%。

另外,關於液晶顯示裝置,通常作為算出黑亮度或CR的亮度(Y值)的代表值,在設計上通常將波長為550nm的值用作中心值。從而,如上所述,關於偏振度,作為指標而採用550nm中的偏振度P550nm。作為背光側偏振片而具備偏振度P550nm為99.90%以上的反射偏振片,從而作為通過後述實施例所示方法測定的正面對比度而能夠實現例如1000以上的正面對比度。正面對比度優選為2000以上,更優選為3000以上,越高越優選。

本發明中的偏振度是指使用分光光度計而測定的值。關於測定方法,可以參考日本電子工業會標準EIAJ ED-2521B 5-18偏振片的偏振度測定方法。將以兩個偏振片(反射偏振片)的吸收軸方向成為平行的方式組合時的透射率設為Tp,且將以成為正交的方式組合時的透射率設為Tc的情況下,偏振度可通過下式求出。

[數學式1]

如上所述,反射偏振片作為亮度提高薄膜而用作背光單元的構成部件,以往背光側偏振片分開配置於液晶單元上。從而,對反射偏振片未要求作為背光側偏振片的功能,因此以往對具有99.90%以上的較高的偏振度P550nm的反射偏振片並無知曉。

相對於此,本發明人等將反射偏振片的偏振度P550nm提高至99.90%以上,從而能夠將反射偏振片作為背光側偏振片而使用。以下,關於該點進一步詳細地進行說明。

為了改善偏振度,能夠任意地組合各種方法進行使用。其中,關於包括在反射偏振片中的反射偏振器為拉伸薄膜的方式,本發明人等經過重複進行深入研究的結果重新發現,經過至少包括薄膜寬度(橫)方向的拉伸工序的拉伸工序而製作拉伸薄膜時,在薄膜寬度方向的拉伸工序中,通過依次進行第一加熱處理下的拉伸處理、冷卻處理及第二加熱處理的拉伸工序,可以將反射偏振片的偏振度P550nm提高至99.90%以上。另外,上述拉伸工序能夠至少包括薄膜寬度方向的拉伸工序,且包括任意的薄膜長度(縱)方向的拉伸工序。如此包括薄膜寬度方向的拉伸工序和長度方向的拉伸工序的拉伸工序通常被稱作雙軸拉伸。在雙軸拉伸中,薄膜長度方向的拉伸和薄膜寬度方向的拉伸順序無關緊要,但通常在進行薄膜長度方向的拉伸之後進行薄膜寬度方向的拉伸。

通過上述工序而能夠實現極高的偏振度的理由,可以考慮通過對第一加熱處理下的在寬度方向上被拉伸的薄膜實施冷卻處理而能夠提高分子在薄膜內的取向性,緊接著通過進行第二加熱處理而能夠消除薄膜內的應變。另外,上述拉伸技術作為熱塑性薄膜的卷邊減少方法而提出(例如參考日本專利第4636263號、日本專利第2841816號、日本專利第2841817號),由此能夠將反射偏振片的偏振度提高為極高,這是通過本發明人等的深入的研究結果而得出的新的見解。這是本發明人等經過考慮到為了提高反射偏振片的偏振度而應改善反射偏振片的面內的軸精度,為此應減少軸向位移即卷邊的結果而發現的。並且,也可以考慮到通過上述拉伸工序而提高薄膜的尺寸穩定性也有助於提高偏振度。

關於上述寬度方向上的拉伸工序,能夠參考上述日本專利第4636263號、日本專利第2841816號、日本專利第2841817號的各說明書的記載並進行實施。以下,關於優選的一方式進行說明,但本發明並不限定於下述方式,可以參考上述各說明書的記載而實施寬度方向上的拉伸工序,能夠得到顯示99.90%的極高的偏振度的反射偏振片。

成為拉伸對象的薄膜通常通過將兩層以上的熱塑性樹脂薄膜的層疊體(層疊體薄膜)擠出(多層共擠出)成型而製作。將所製作的層疊體薄膜向薄膜長度方向拉伸。能夠以與通常的反射偏振片的製造工序相同的方式進行以上層疊體薄膜的製作及長度方向的拉伸。這種工序可以參考例如日本專利第3448626號公報。另外,在此作為例示所記載的方式為進行雙軸拉伸的方式,但如前面所記載,拉伸工序至少包括薄膜寬度方向的拉伸工序即可,薄膜長度方向的拉伸工序是可以任意地進行的工序。並且,在進行雙軸拉伸的情況下,優選將薄膜寬度方向的拉伸工序中的拉伸倍率設定為薄膜長度方向的拉伸工序中的拉伸倍率以上,更優選相比薄膜長度方向的拉伸工序中的拉伸倍率設定為更高。

接著,對於在長度方向上被拉伸的層疊體薄膜實施薄膜寬度方向的拉伸工序。該寬度方向的拉伸工序通過優選連續地例如對連續送出的薄膜進行上述第一加熱處理下的拉伸處理、冷卻處理及第二加熱處理而實施。從實現較高的取向狀態的觀點考慮,優選相對於構成薄膜的熱塑性樹脂的玻璃化轉變溫度Tg在Tg-10℃以上Tg+50℃以下的加熱溫度下進行第一加熱處理下的拉伸處理。第一加熱處理中的加熱溫度更優選為Tg-5℃以上且Tg+40℃以下,進一步優選為Tg以上且Tg+30℃以下。

另外,玻璃化轉變溫度Tg是使用掃描式差動熱量計(DSC(Differential scanning calorimetry))而測定的值。例如在測定鍋具中放入作為測定對象的樹脂,將該樹脂在氮氣氣流中以10℃/分鐘從30℃升溫至300℃之後(1st-run),以-10℃/分鐘冷卻至30℃,再次以10℃/分鐘從30℃升溫至300℃(2nd-run)。在2nd-run中,作為玻璃化轉變溫度Tg能夠求出底線從低溫側開始偏離的溫度。另一方面,後述晶化溫度Tc也是使用掃描式差動熱量計(DSC)而測定的值。例如在測定鍋具中放入作為測定對象的樹脂,將該樹脂在氮氣氣流中以10℃/分鐘從30℃升溫至300℃之後,以-10℃/分鐘冷卻至30℃,作為晶化溫度Tc能夠求出底線從高溫側開始偏離的溫度。層疊體薄膜是指構成層疊薄膜的樹脂的至少一種Tg及Tc,優選指多種樹脂的Tg、Tc中最高溫的值。作為構成層疊體薄膜的樹脂而使用不同種類的樹脂的情況下,優選各種樹脂的Tg、Tc之差較少,優選Tg、Tc中的至少一個之差為40℃以下,更優選兩者之差為40℃以下。並且,本發明中的加熱溫度、冷卻溫度是指進行加熱或冷卻處理的氣氛溫度。

另一方面,從將通過第一加熱處理下的拉伸處理而實現的取向狀態良好地進行固定的觀點考慮,優選在小於構成層疊體薄膜的熱塑性樹脂的玻璃化轉變溫度Tg下進行冷卻處理。冷卻溫度更優選為Tg-50℃以上且Tg-2℃以下的範圍,進一步優選為Tg-30℃以上且Tg-5℃以下的範圍。

上述冷卻處理之後進行的第二加熱處理優選在構成薄膜的熱塑性樹脂的玻璃化轉變溫度Tg以上的溫度下進行。由此能夠消除薄膜內的應變,並能夠實現極高的偏振度。並且,從進一步提高偏振度的觀點考慮,上述加熱處理優選在比構成薄膜的熱塑性樹脂的晶化溫度Tc低的溫度下進行。這是因為通過Tc以上的溫度下的熱處理而容易產生卷邊。第二加熱處理中的加熱溫度更優選為Tg以上且Tg+50℃以下的範圍,進一步優選為Tg以上且Tg+30℃以下的範圍。另外,根據上述加熱溫度下的加熱處理而能夠使薄膜熱鬆弛。在此,熱鬆弛是指通過對薄膜進行加熱處理而消除(鬆弛)薄膜內的應力應變,是指與熱定型即在維持拉伸時的設定倍率或者對薄膜施加張力的狀態下以晶化溫度以上的溫度進行熱處理並促進晶化的含義不同。緊接著拉伸處理及冷卻處理,使薄膜熱鬆弛,由此可以將拉伸薄膜(反射偏振片)的偏振度提高為較大。並且,第二加熱處理中的加熱溫度優選為第一加熱處理中的加熱溫度以上,優選比第一加熱處理中的加熱溫度高。

通過以上工序而拉伸的層疊體薄膜優選為雙折射不同的兩種以上的熱塑性樹脂薄膜的層疊體。雙折射不同的兩種以上的熱塑性樹脂薄膜的層疊體薄膜例如經過上述拉伸工序能夠發揮作為反射偏振器的性質。反射偏振器具有使入射光中的第一偏振狀態的光透射,並反射第二偏振狀態的光的功能。使反射偏振器透射並射出的第一偏振狀態的光入射於液晶單元,另一方面,通過反射偏振器而反射的第二偏振狀態的光通過包括在背光單元中的反射部件(也稱作導光器、光諧振器。)而使其方向及偏振狀態隨機化並再循環。由此,能夠提高液晶顯示裝置的顯示面的亮度。即,在本發明的一方式所涉及的液晶面板中作為背光側偏振片而包含的反射偏振片也可以作為亮度提高薄膜而發揮功能。

作為使用於上述層疊體薄膜中的熱塑性樹脂,優選為聚萘二甲酸乙二酯(PEN)等結晶質的萘二羧酸聚酯、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、萘二羧酸和對苯二甲酸或間苯二甲酸的共聚酯(coPEN)等。關於優選的熱塑性樹脂的詳細內容,可以參考日本專利第3448626號說明書第24欄第11行~第25欄第34行。可以將兩種不同的樹脂的薄膜交替層疊,也可以將三種以上的不同的樹脂的薄膜進行層疊。作為優選的層疊體薄膜的一例,可以舉出選自由聚萘二甲酸乙二酯薄膜及聚對苯二甲酸乙二酯薄膜構成的組中的兩層以上的層疊體薄膜。層疊數例如為100層以上,但從反射偏振片的薄型化的觀點考慮,優選少於1,000層,更優選少於500層,進一步優選少於300層。並且,經過拉伸工序得到的反射偏振片(多層膜)的膜厚優選在可以維持膜強度的範圍內且較薄。從該觀點考慮,反射偏振片的膜厚優選為5~100μm的範圍,更優選為10~50μm的範圍,尤其優選為5~20μm的範圍。

通過拉伸以上層疊薄膜而得到的多層膜即包括反射偏振器的反射偏振片能夠射出線性偏振光。通過將該反射偏振片的透射軸和辨識側偏振片的透射軸配置成彼此正交而構成正交尼科耳配置,在此,若反射偏振片的偏振度的波長分散較大,且偏振度根據波長而大不相同,則在液晶顯示裝置中將導致在正面的黑色顯示中產生色彩(正面黑色調降低)。從而,優選反射偏振片的偏振度的波長分散小。更詳細而言,關於某一波長λ1中的偏振度Pλ1及相比λ1為長波長側的波長λ2中的偏振度Pλ2,能夠通過下述式:

|Pλ1-Pλ2|

表示偏振度的波長分散,通過上述式算出的值越大則波長分散越大,越小則波長分散越小。本發明的一方式所涉及的液晶面板中所包括的反射偏振片在正面的黑色顯示中有可能實現無色彩(或較少的)黑色,因此相對于波長450nm的光的偏振度P450nm、相對于波長550nm的光的偏振度P550nm、相對于波長630nm的光的偏振度P630nm優選滿足下述式(1)或(2),更優選滿足下述式(1)及(2),

0.00%≤|P450nm-P550nm|<0.10%……(1)

0.00%≤|P550nm-P630nm|<0.10%……(2)

上述式(1)、(2)更優選為下述式(1-1)、(2-1)。

0.00%<|P450nm-P550nm|<0.10%……(1-1)

0.00%<|P550nm-P630nm|<0.10%……(2-1)

上述波長分散能夠通過基於製造工序的溫度控制而進行調整。關於溫度控制,其中,優選將第二加熱處理中的加熱溫度設為比第一加熱溫度高。

並且,在拉伸工序之前的多層共擠出中,對層疊薄膜進行多層共擠出時,如從位於最下層的層至第A層的區域、從相鄰於第A層的第B層至第C層的區域、從相鄰於第C層的第D層至最上層的區域那樣分成多個區域(膜單元),且用各個膜單元來改變擠出條件,從而能夠得到具有膜厚不同的多個膜單元的層疊薄膜。如此通過在多個膜單元中控制膜厚,如有助於提高綠色光區域的波長即波長為550nm中的偏振度的膜單元、有助於提高藍色光區域的波長即波長為450nm中的偏振度的膜單元、有助於提高紅色光區域的波長即波長為630nm中的偏振度的膜單元那樣分成有助於提高各種波長中的偏振度的膜單元並分別調整膜厚,從而能夠調整波長分散。膜單元能夠規定為例如至少3個,以便有助於提高上述3個波長區域中的偏振度。並且,通過規定多於3個的膜單元而能夠進一步精細地調整波長分散。作為一例,分成8個膜單元且用各個膜單元來分別調整膜厚,從而能夠實現可見光區域(波長為380nm~780nm)的較廣的波長區域來實現較高的偏振度。該點對於在背光單元中具備後述白色光源的液晶顯示裝置的背光側偏振片來講是優選的。並且,在各膜單元中,優選包括在單元中的多個薄膜的厚度在擠出時均勻地變化。在多個膜單元中,也可以改變所層疊的薄膜的種類或層疊數。並且,在通常的偏振片中不容易實現高偏振度的藍色光區域中的偏振度,通過相對地增加具有將藍色光區域的光進行反射的功能的薄膜的層疊數而能夠改善。

在以上方式中,對包括拉伸薄膜即反射偏振器的反射偏振片進行了說明,但在本發明的一方式所涉及的液晶面板中作為背光側偏振片進行配置的反射偏振片並不限定於上述方式。例如也可以使用射出線性偏振光的反射偏振片即線柵型偏振片。線柵偏振片為具備通過金屬細線的雙折射而使偏振光的一方透射,而使另一方反射的反射偏振器(線柵型偏振器)的反射偏振片。線柵型偏振器將金屬線以等間隔周期性地排列,因此在太赫茲波長頻帶中主要用作偏振器。為了線柵作為偏振器而發揮功能,線間隔需要充分小於入射電磁波的波長。與金屬線的長度方向平行的偏振方向的偏振成分在線柵偏振器中反射,與金屬線的長度方向垂直的偏振方向的偏振成分透射線柵偏振器。線柵型偏振器作為市售品可以得到。作為市售品可以舉出例如Edmund Optics公司製造的線柵偏振薄膜50×50、NT46-636等。

並且,作為反射偏振片的另一方式可以舉出射出圓偏振光的反射偏振片。通過層疊2層以上的膽甾醇型液晶層而可以得到使右圓偏振光或左圓偏振光中的一方透射,並反射一方的反射偏振片。關於這種反射偏振片的詳細內容,可以參考歐州專利606940A2號說明書、日本專利公開平8-271731號公報等。另外,在本方式的反射偏振片為背光側偏振片,且辨識側偏振片為線性偏振片的情況下,將λ/4板配置於反射偏振片與液晶單元之間,從而能夠將從反射偏振片射出的右圓偏振光或左圓偏振光轉換成線性偏振光並使其入射於液晶單元。作為這種λ/4板,能夠使用公知的λ/4板。

反射偏振片也可以僅通過以上說明的反射偏振器構成,也可以任意地包括保護薄膜等其它層。關於可以任意地包括的層可以參考後述記載。

(液晶單元與反射偏振片的貼合)

在本發明的一方式所涉及的液晶面板中,上述反射偏振片與液晶單元一體層疊。用於一體層疊的貼合能夠經由使易粘結層、粘附層等兩層貼合的中間層而進行。從防止界面上的光損失的觀點考慮,這些中間層與反射偏振片的折射率差優選為1.5以下,優選為1.0以下。另外,反射偏振片的折射率是指在反射偏振片的成為與中間層的貼合面的表面上測定的面內的平均折射率。並且,本發明中的折射率為相對於弗勞恩霍夫的e射線(546.1nm)的折射率。從液晶顯示裝置的薄型化的觀點考慮,中間層的厚度優選為50μm以下,更優選為25μm以下,進一步優選為10μm以下,更進一步優選為小於5μm。並且,從密合性的觀點考慮,優選為1μm以上。

反射偏振片與液晶單元的貼合方法無特別限定,能夠利用公知的方法。並且,從提高生產率及成品率的觀點考慮,優選通過所謂的卷到面板(Roll-to-Panel)製造方法將卷狀的反射偏振片貼合於液晶單元。關於卷到面板製造方法,例如可以參考日本專利公開2011-48381號公報、日本專利公開2009-175653號公報、日本專利第4628488號、日本專利第4729647號、WO2012/014602A1、WO2012/014571A1等,但並不限定於這些公報中所記載的方法。另外,關於液晶單元與辨識側偏振片的貼合或其它薄膜與其它層或薄膜的貼合,也可以不受任何限制地使用公知的方法。

為了形成上述中間層而能夠使用公知的粘結劑組合物及粘附劑組合物。詳細而言,可以參考例如日本專利公開2012-189818號公報0056~0058段落、日本專利公開2012-133296號公報0061~0063段落。另外,上述中間層可以是單層,也可以是兩層以上的層疊體。並且,本發明的一方式所涉及的液晶面板、液晶顯示裝置、偏振片及偏振片保護薄膜中,使層之間及部件之間進行貼合的情況下能夠使用公知的粘結劑組合物及粘附劑組合物。並且,如上所述,通過使用粘結劑的層壓加工或者不使用粘結劑的層壓加工(加熱壓接),也能夠將液晶單元和反射偏振片進行貼合。

以下,對作為上述中間層而優選的易粘結層的一方式進行說明,但如前面所記載,作為中間層能夠使用公知的層,但本發明並不限定於下述方式。

易粘結層能夠作為液晶單元表面(與反射偏振片的貼合面)、反射偏振片表面(與液晶單元的貼合面)中的至少一個最表層而形成。若考慮產生不良貼合時的重新貼合的操作性(在液晶單元的粘接劑殘留),則優選作為反射偏振片的最表層而形成,更優選僅作為反射偏振片的最表層而形成。

易粘結層通常通過塗布由粘合劑、固化劑及表面活性劑構成的塗布液而形成。並且,易粘結層中也可以適當地含有有機或無機的微粒。

使用於易粘結層中的粘合劑無特別限定,但從密合力的觀點考慮,優選為聚酯、聚氨酯、丙烯酸樹脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚烯烴樹脂等。並且,從對環境的負荷少的觀點考慮,尤其優選具有水溶性或水分散性的粘合劑。

在易粘結層中可以包含通過電子導電而顯現導電性的金屬氧化物顆粒。作為金屬氧化物顆粒可以使用通常的金屬氧化物,可以舉出例如ZnO、TiO2、SnO2、Al2O3、In2O3、MgO、BaO、MoO3、它們的複合氧化物、或者這些金屬氧化物中還包含少量的不同種類元素的金屬氧化物等。這種金屬氧化物中優選SnO2、ZnO、TiO2、In2O3,尤其優選SnO2。也可以含有聚噻吩類等π電子共軛類導電性聚合物,以代替通過電子導電而顯現導電性的金屬氧化物顆粒。

在易粘結層中添加通過電子導電而顯現導電性的金屬氧化物顆粒及π電子共軛類導電性聚合物中的任一種,由此能夠將液晶面板的表面電阻調整為例如1012Ω/□以下。由此,液晶面板能夠獲得充分的抗靜電性,也能夠防止吸附灰塵或塵埃。

以調整易粘結層的折射率為目的,也可以在易粘結層中含有金屬氧化物的微粒。作為金屬氧化物,優選氧化錫、氧化鋯、氧化鋅、氧化鈦、氧化鈰、氧化鈮等折射率較高的金屬氧化物。這是因為折射率越高,即使為少量也能夠改變折射率。金屬氧化物微粒的粒徑優選為1nm~50nm的範圍,進一步優選為2nm~40nm的範圍。金屬氧化物微粒的量可以根據目標折射率而決定,但將易粘結層的質量設為100%時,以質量標準計,優選以微粒成為10~90%的範圍的方式包含於易粘結層中,更優選以成為30~80%的範圍的方式包含。

易粘結層的厚度能夠通過調整形成易粘結層的塗布液的塗布量而進行控制。為了顯現透明度高且優異的密合力,優選厚度為0.01~5μm的範圍。通過將厚度設為0.01μm以上,與小於0.01μm的情況相比,能夠更可靠地提高密合力。通過將厚度設為5μm以下,與大於5μm的情況相比,能夠以更均勻的厚度形成易粘結層。另外,通過抑制塗布液的使用量的增加而能夠防止乾燥時間的延長,並能夠抑制成本的增加。更優選的易粘結層的厚度的範圍為0.02μm~3μm。並且,易粘結層在上述厚度範圍中也可以層疊為2層以上的層。

然而,近年來,在平板顯示器市場中,作為LCD性能改善正在進行顏色再現性的提高。關於這一點,近年來,作為發光材料,量子點(也稱作Quantum Dot、QD、量子點)備受矚目。例如,若激發光(基於紫外光或藍色光LED(Light Emitting Diode)的亮線光)從背光源入射於包括量子點的層,則量子點被激發並發出螢光。在此,通過使用具有不同的發光特性的量子點而發出紅色光、綠色光、藍色光等各色光,從而能夠體現白色光。由於基於量子點的螢光的半峰寬較小,因此所獲得的白色光為高亮度,而且顏色再現性優異。通過推進使用了這種量子點的3波長光源化技術,顏色再現區域中NTSC(National Television System Committee)比從72%擴大到100%。從白色光源射出的光入射於背光側偏振片(反射偏振片)的方式中,反射偏振片對包含於白色光中的廣範圍的波長區域的光應顯示反射偏振特性,但若從利用了量子點的背光單元發出藍色光、綠色光、紅色光等各色光,則反射偏振片對各色光不顯示反射偏振特性。為了對廣範圍的波長區域的光顯示出反射偏振特性而增加反射偏振片的層疊數,但如上所述,只要對特定波長的光顯示出反射偏振特性即可,則能夠將反射偏振片設為薄型化。該點有助於液晶面板及具備該液晶面板的液晶顯示裝置的薄型化。從而,在優選的一方式中,上述液晶面板優選與具有包含量子點的波長轉換部件的背光單元組合起來進行使用。該情況下,優選反射偏振片在選自由400~499nm的波長頻帶、500~599nm的波長頻帶及600~750nm的波長頻帶構成的組中的1個以上的波長頻帶中具有反射率的峰,更優選在上述3個波長頻帶上分別具有反射率的峰。進一步優選反射偏振片針對各色光具有尖銳的反射峰。更詳細而言,進一步優選具有:

在400~499nm的波長頻帶中具有反射中心波長,且半峰寬為150nm以下的反射率的峰;

在500~599nm的波長頻帶中具有反射中心波長,且半峰寬為150nm以下的反射率的峰;及

在600~700nm的波長頻帶中具有反射中心波長,且半峰寬為150nm以下的反射率的峰。由此,可以進一步提高正面對比度。反射率的峰的半峰寬更優選為100nm以下,進一步優選為80nm以下。

(辨識側偏振片)

作為辨識側偏振片無特別限定,能夠不受任何限制地使用通常使用於液晶顯示裝置中的偏振片。辨識側偏振片優選為包括用於進行透射液晶單元的光的開啟、關閉的、且具有吸收未透射的光的性質的偏振器(所謂的吸收偏振器)的偏振片。以下,若無特別說明,則偏振器是指吸收偏振器。相對於此,如前面所記載,包含於背光側偏振片中的偏振器為具有反射入射光中的第一偏振狀態的光且使第二偏振狀態的光透射的功能的反射偏振器。

作為辨識側偏振片,能夠使用例如將聚乙烯醇薄膜浸漬於碘溶液中進行拉伸的拉伸薄膜等作為偏振器而包括的辨識側偏振片。偏振器的厚度無特別限定。從液晶顯示裝置的薄型化的觀點考慮,越薄越優選,為了維持偏振片的對比度,優選具有一定的厚度。從以上觀點考慮,包括在辨識側偏振片中的偏振器(辨識側偏振器)的厚度優選為0.5μm~80μm的範圍,更優選為0.5μm~50μm,進一步優選為1μm~25μm的範圍。並且,辨識側偏振器和包括在背光側偏振片中的偏振器(反射偏振器)的厚度可以相同,也可以不同。從抑制液晶面板的翹曲的觀點考慮,優選辨識側偏振器和背光側偏振器的厚度不同。關於可以使用於辨識側偏振片中的偏振器的詳細內容,可以參考日本專利公開2012-189818號公報0037~0046段落。另外,作為辨識側偏振片,也可以使用公知的圓偏振片。

然而,如上所述,由於聚乙烯醇的溼熱耐久性差,因此若特意配置於背光側的偏振片中所包括的偏振器為聚乙烯醇類薄膜,則偏振片因來自背光的熱而容易變形,其結果,導致辨識出光彈性不均勻。相對於此,本發明的一方式所涉及的液晶面板中背光側偏振片為上述反射偏振片。如前面所記載,反射偏振片能夠由聚乙烯醇類薄膜以外的薄膜構成。由此,根據本發明的一方式,可以降低上述光彈性不均勻。

(保護薄膜)

偏振片通常在偏振器的一面或兩面具有保護薄膜。在本發明的一方式所涉及的液晶面板上,辨識側偏振片、背光側偏振片也可以分別在一面或兩面具有保護薄膜。保護薄膜的厚度可以適當地設定,通常,從強度或操作等操作性、薄層化等觀點考慮為1~500μm左右,優選為1~300μm,更優選為5~150μm,進一步優選為5~100μm。另外,辨識側偏振器、背光側偏振器(反射偏振器)均可以不通過保護薄膜而與液晶單元貼合。

作為偏振片的保護薄膜,可以適當地使用透明性、機械強度、熱穩定性、水分阻斷性、各向同性等優異的熱塑性樹脂。作為這種熱塑性樹脂可以舉出三乙醯纖維素等纖維素樹脂、聚酯樹脂、聚醚碸樹脂、聚碸樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂、環狀聚烯烴樹脂(降冰片烯類樹脂)、聚芳酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯醇樹脂及它們的混合物。在此,(甲基)丙烯酸樹脂以包含丙烯酸樹脂和甲基丙烯酸樹脂的含義而使用。優選為纖維素樹脂、環狀聚烯烴樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂。關於纖維素樹脂可以參考日本專利公開2012-189818號公報0049段落,關於環狀聚烯烴樹脂可以參考日本專利公開2012-189818號公報0050~0051段落,關於(甲基)丙烯酸樹脂可以參考日本專利公開2012-189818號公報0052~0054段落。

並且,作為偏振片保護薄膜,能夠使用在熱塑性樹脂薄膜上具有一層以上的功能層的薄膜。作為功能層,可以舉出低透溼層、硬塗層、防反射層(低折射率層、中折射率層、高折射率層等經過調整折射率的層)、防眩層、抗靜電層、紫外線吸收層等。關於這些功能層,也可以適用公知技術。具有功能層的保護薄膜的層厚例如為5~100μm的範圍,優選為10~80μm,更優選為5~60μm的範圍。另外,也可以不具有熱塑性樹脂薄膜,而可以僅將功能層直接層疊於偏振器。該情況下,通過以1~20μm左右的功能層厚進行成膜而能夠形成薄膜的偏振片。並且,偏振器和保護薄膜能夠通過公知的粘結層或粘附層而進行貼合。詳細內容可以參考例如日本專利公開2012-189818號公報0056~0058段落、日本專利公開2012-133296號公報0061~0063段落。

(相位差層)

辨識側偏振片及背光側偏振片在與液晶單元之間也可以具有至少一層相位差層。例如作為液晶單元側的內側偏振片保護薄膜也可以具有相位差層。作為這種相位差層,能夠使用公知的纖維素醯化物薄膜等。

(液晶單元)

關於液晶單元的驅動模式無特別限制,可以利用扭轉向列(TN)、超扭轉向列(STN)、垂直取向(VA)、平面轉換(IPS)、光學補償彎曲排列(OCB)等各種模式。

液晶單元通常包括2個基板和位於這些2個基板之間的液晶層。基板通常為玻璃基板,但也可以是塑料基板或者玻璃與塑料的層疊體。單獨將塑料作為基板的情況下,在PC(聚碳酸酯)、PES(聚醚碸)等面內幾乎不具有光學各向異性的材質不阻礙基於液晶層的偏振控制,因此是有用的。1個基板的厚度通常為50μm~2mm的範圍。

液晶單元的液晶層通常在兩個基板之間夾入間隔件而形成的空間封入液晶而形成。通常,在基板上,透明電極層作為包含導電性物質的透明的膜而形成。在液晶單元中,有時還設置阻氣層、硬塗層、使用於透明電極層的粘結中的底塗層(下塗層)等層。這些層通常設置於基板上。

以上說明的本發明的一方式所涉及的液晶面板中,作為亮度提高薄膜而可發揮功能的反射偏振片兼作背光側偏振片,因此與分別配置亮度提高薄膜和背光側偏振片的情況相比,可以提供被薄型化的液晶顯示裝置。

[液晶顯示裝置]

本發明的另一方式涉及一種液晶顯示裝置,包括:

上述液晶面板;及

背光單元。

液晶面板的詳細內容如前面所記載。

(背光單元)

作為背光單元的結構,可以是側光方式,也可以是直下型方式。作為光源無特別限定,例如可以使用發光二極體(LED)。

一方式中,作為光源而能夠使用白色光源。在此,本發明中的白色光不僅包括將可見光區域(波長380~780nm)的各波長成分均勻地包含的光,而且也包括不均勻地包含各波長成分但用肉眼看成為白色的光。只要包括作為基準色的紅色光、綠色光、藍色光等特定波長頻帶的光即可。

作為光源,能夠使用為了發出至少一部分波長區域的光而包含螢光材料的光源。並且,光源能夠包含螢光材料和發光二極體(LED)。作為發光二極體,能夠使用發出藍色光的藍色發光二極體、發出綠色光的綠色發光二極體、發出紅色光的紅色發光二極體等。其中,從能量轉換(功率-波長轉換效率)的觀點考慮,優選使用發出藍色光的藍色發光二極體。

作為這種光源,可以舉出例如具有發出藍色光的藍色發光二極體(藍色LED)、將藍色LED發出的藍色光作為激發光而發出綠色光的螢光材料、將藍色LED發出的藍色光作為激發光而發出紅色光的螢光材料的光源。或者也可以舉出包含發出紫外光的發光二極體(UV-LED)、將UV-LED發出的紫外光作為激發光而發出藍色光的螢光材料、發出綠色光的螢光材料、發出紅色光的螢光材料的光源,並且,也可以舉出包含藍色LED、將藍色LED發出的藍色光作為激發光而發出橫跨綠色光區域~紅色光區域的較寬的峰的光的螢光材料(黃色螢光體等)的光源(疑似白色LED)。更優選包含將藍色LED發出的藍色光作為激發光而發出的螢光材料。作為螢光材料,在一方式中能夠使用量子點。或者也能夠使用除了量子點以外的螢光材料。

從液晶顯示裝置的顏色再現區域擴大的觀點考慮,在另一方式中,也可以使用作為光源而發出藍色光的光源,或者發出波長為300~400nm、優選為300~380nm的紫外光的光源,在光源與液晶面板之間設置包括至少一種量子點的波長轉換部件。量子點中有顯示各種發光特性的量子點,在公知的量子點中有:在600nm~700nm範圍的波長頻帶中具有發光中心波長的量子點A;在500nm~599nm範圍的波長頻帶中具有發光中心波長的量子點B;及在400nm~499nm的波長頻帶中具有發光中心波長的量子點C。量子點A通過激發光被激發並發出紅色光,量子點B發出綠色光,量子點C發出藍色光。例如在使用發出藍色光的光源的情況下,在波長轉換部件中作為量子點而使用發出紅色光的量子點A和發出綠色光的量子點B,從而通過來自光源的藍色光和從被藍色光激發的量子點A、B發出的紅色光及綠色光而能夠體現白色光。或者在使用發出波長為300~400nm、優選為300~380nm的紫外光的光源的情況下,通過使用量子點A、B、及C,能夠通過從被紫外光激發的三種量子點分別發光的紅色光、綠色光及藍色光而體現白色光。如前面已進行說明,如此將射出各色光的背光單元進行組合的情況下,作為反射偏振片優選使用具有上述反射特性的反射偏振片。

作為量子點,能夠使用例如所述量子點A、B、C等公知的量子點。所使用的量子點的種類優選根據光源的波長而決定。另外,量子點的發光特性通常能夠通過粒子大小來進行控制。通常,粒子大小越小,發出越短的波長的光,粒子大小越大,發出越長的波長的光。關於包含量子點的波長轉換部件,能夠不受任何限制地適用公知技術,可以參考例如日本專利公開2012-169271號公報、SID』12DIGEST p.895、等。並且,作為波長轉換部件,也可以使用市售的量子點片材(例如,QDEF(Quantum Dot Enhancement Film,NanoSys Co.,Ltd.製造)等)。

(發光波長)

從實現高亮度且高顏色再現性的觀點考慮,作為背光單元,優選使用被多波長光源化的背光單元。更優選背光單元的發光至少包括藍色光、綠色光及紅色光。

優選的一方式中,背光單元優選發出:

藍色光,在400~499nm的波長頻帶中具有發光中心波長,且具有半峰寬為100nm以下的發光強度的峰;

綠色光,在500~599nm的波長頻帶中具有發光中心波長,且具有半峰寬為100nm以下的發光強度的峰;及

紅色光,在600~700nm的波長頻帶中具有發光中心波長,且具有半峰寬為100nm以下的發光強度的峰。由此,能夠通過3波長光源而實現高亮度且高顏色再現性。並且,通過與這種顯示發光特性的背光單元進行組合,如前面所記載,也可以實現反射偏振片的薄型化。從進一步提高亮度及顏色再現性的觀點考慮,藍色光的波長頻帶優選為430~480nm,更優選為440~460nm。

從同一觀點考慮,優選綠色光的波長頻帶為520~560nm,更優選為530~550nm。

並且,從同一觀點考慮,紅色光的波長頻帶優選為600~650nm,更優選為610~640nm

並且,從同一觀點考慮,更優選藍色光、綠色光及紅色光的各發光強度的半峰寬為80nm以下,進一步優選為60nm以下。其中,尤其優選藍色光的各發光強度的半峰寬為60nm以下。

除此以外,背光單元也優選具備公知的擴散板或擴散片、稜鏡片(例如Sumitomo 3M Limited製造,商品名稱BEF等)及導光器。其它部件記載於日本專利3416302號、日本專利3363565號、日本專利4091978號、日本專利3448626號等中,這些公報內容可以引用於本發明中。

液晶顯示裝置的一實施方式中構成為,具有在對置的至少一方設置有電極的基板之間夾持液晶層的液晶單元,該液晶單元配置於2個偏振片之間。液晶顯示裝置具備液晶封入於上下基板之間的液晶單元,通過施加電壓而改變液晶的取向狀態,從而進行圖像的顯示。另外,根據需要,具有偏振片保護薄膜或進行光學補償的光學補償部件、粘結層等附帶的功能層。並且,與濾色片基板、薄層電晶體基板、透鏡膜、擴散片、硬塗層、防反射層、低反射層、防眩光層等一同(或者代替所述部件),也可以配置前方散射層、底漆層、抗靜電層、下塗層等表面層。

[反射偏振片及其製造方法]

本發明的另一方式涉及一種反射偏振片及上述反射偏振片的製造方法,所述反射偏振片中,相對于波長550nm的光的偏振度P550nm為99.90%以上,其中,

反射偏振片為將兩層以上的薄膜的層疊體進行拉伸的拉伸薄膜,

經過至少在薄膜寬度方向上的拉伸工序和在任意的薄膜長度方向上的拉伸工序而製作拉伸薄膜,且

薄膜寬度方向上的拉伸工序包括對兩層以上的薄膜的層疊體依次進行第一加熱處理下的拉伸處理、冷卻處理及第二加熱處理。上述偏振片及其製造方法的詳細內容如前面所記載。

實施例

以下,根據實施例對本發明進一步具體地進行說明。只要以下實施例中示出的材料、使用量、比例、處理內容、處理順序等不脫離本發明的宗旨則可以適當地進行變更。從而,本發明的範圍不應該通過以下所示的具體例被限定地解釋。並且,只要無特別說明,以下所記載的溫度為進行了所述工序的氣氛溫度。

1.背光側偏振片的製作

(1)使用於液晶顯示裝置101(比較例)中的PVA類偏振片的製作

將厚度為80μm的聚乙烯醇(PVA)薄膜浸漬於碘濃度為0.05質量%的碘水溶液(溶液溫度30℃)中60秒鐘而進行了染色。接著,在硼酸濃度為4質量%的硼酸水溶液中浸漬60秒鐘的期間,在長度方向(縱)上拉伸原來長度的5.0倍之後,以50℃乾燥4分鐘,得到由厚度為20μm的聚乙烯醇類薄膜構成的偏振器(PVA類偏振器)。

在上述PVA類偏振器的兩面,通過聚乙烯醇類粘結劑來貼附作為保護薄膜的市售的纖維素醯化物薄膜(Fujifilm Corporation製造TD80UL),製作出PVA類偏振片。

(2)使用於液晶顯示裝置102(比較例)中的反射偏振片A的製作

通過將兩種不同的熱塑性樹脂薄膜交替地層疊合計256層並多層共擠出而成型層疊薄膜。下述聚對苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜中,進行後述拉伸的拉伸方向的折射率為1.84,與拉伸方向在面內正交的方向的折射率為1.57,厚度方向的折射率為1.57。另一方面,下述萘二羧酸和對苯二甲酸或間苯二甲酸的共聚酯(coPEN)薄膜的折射率為各向同性且為1.57。具體而言,將PET薄膜作為第1層,在該第1層上層疊coPEN薄膜而作為第2層,之後,將PET薄膜(奇數層)和coPEN薄膜(偶數層)交替地層疊。

在多層共擠出中,將層疊薄膜分成合計8個區域(膜單元),並調整共擠出的狹槽的間隔,從而分別控制各膜單元的奇數層的厚度、偶數層的厚度及總厚度。

之後,將所製作出的層疊薄膜,在90℃(表3中,記載於預熱溫度欄)的氣氛下,一邊在薄膜長度方向上進行輸送,一邊以拉伸倍率4.0倍僅在長度方向上進行了拉伸。如此得到的層疊薄膜(反射偏振片A)中的各膜單元中的奇數層(PET薄膜)、偶數層(coPEN)的層數及1層膜厚、膜厚合計示於下述表1中。表中,膜單元從層疊時為最下層的層朝向最表層標記為膜單元1、2、……的編號。該點在後述表2中也相同。

[表1]

(3)使用於液晶顯示裝置103(實施例)中的反射偏振片B的製作

除了將奇數層設為聚對苯二甲酸乙二酯(PEN)薄膜、將偶數層設為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜這一點以外,以與反射偏振片A的製作相同的方法進行多層共擠出,得到層疊薄膜(層疊數256層)。

將所得到的層疊薄膜在薄膜長度方向上進行拉伸之後,在薄膜寬度方向上進行拉伸,從而製作出拉伸薄膜(反射偏振片B)。具體而言,在90℃的氣氛下,以長度方向上的拉伸倍率的3.5倍實施薄膜長度方向的拉伸,以寬度方向上的拉伸倍率的3.5倍實施了薄膜寬度方向的拉伸。更詳細而言,薄膜寬度方向上的拉伸通過如下方式實施,即朝向薄膜輸送方向,在依次具有預熱區(90℃)、第一加熱處理區(100℃)、冷卻處理區(80℃)、第二加熱處理區(220℃)的拉伸裝置內輸送薄膜,在第一加熱處理區通過進行薄膜寬度方向的拉伸。

(4)使用於液晶顯示裝置104(實施例)中的反射偏振片C的製作

在拉伸工序中,除了將薄膜長度方向的拉伸倍率設為1.5倍、將薄膜寬度方向的拉伸倍率設為4.0倍這一點以外,實施與反射偏振片B的製作相同的工序,得到反射偏振片C。

(5)使用於液晶顯示裝置105(實施例)中的反射偏振片D的製作

除了如下述表2所示變更層結構這一點以外,實施與反射偏振片B的製作相同的工序,得到反射偏振片D。

[表2]

(6)使用於液晶顯示裝置106(實施例)中的反射偏振片E的製作

作為層疊薄膜,除了變更為使用於反射偏振片A的製作中的層疊薄膜(奇數層:PET薄膜、偶數層:coPEN薄膜)這一點以外,實施與反射偏振片D的製作相同的工序,得到反射偏振片E。

3.偏振片的偏振度的測定

按照日本電子工業會標準EIAJ ED-2521B 5-18偏振片的偏振度測定方法的記載,通過分光光度計測定所製作出的各偏振片的偏振度。

4.液晶顯示裝置的製作

(1)液晶顯示裝置101(比較例)的製作

將市售的液晶顯示裝置(Panasonic Corporation製造,商品名稱TH-L42D2)進行分解,並剝離辨識側偏振片及背光側偏振片,經由丙烯酸樹脂類易粘結層(厚度3μm)貼合上述所製作的PVA類偏振片來分別代替所述偏振片。辨識側偏振片和背光側偏振片配置成使透射軸彼此正交。上述液晶顯示裝置在背光單元中具備作為光源的白色光源LED,還具備導光板、擴散板及稜鏡片。並且,液晶單元包括薄層電晶體基板、液晶層、濾色片基板。在後述的表3中,將上述背光單元標記為「WhiteLED」。

(2)液晶顯示裝置102(比較例)、103、104(實施例)的製作

作為背光側偏振片,除了使用了反射偏振片B~E中的任一種這一點以外,以與液晶顯示裝置101的製作相同的方法得到液晶顯示裝置102~104。

(3)液晶顯示裝置105、106(實施例)的製作

除了將背光單元變更為下述量子點(R(Red)G(Green)B(Blue)窄頻帶)背光單元、以及作為背光側偏振片而使用了反射偏振片D或E這一點以外,以與液晶顯示裝置101的製作相同的方法得到液晶顯示裝置105、106。

所使用的量子點背光單元作為光源具備藍色發光二極體(NICHIA CORPORATION製造B-LED、主波長465nm、半峰寬20nm)。並且具備波長轉換部件,該波長轉換部件包括從藍色發光二極體射出的藍色光入射於光源的前部時發出中心波長為535nm、半峰寬為40nm的綠色光的量子點和發出中心波長為630nm、半峰寬為40nm的紅色光的量子點。並且,除了包括光源以外,還包括導光板、擴散板及稜鏡片。在後述的表3中,將上述背光單元標記為「QDOT」。

5.液晶顯示裝置的評價

(1)正面對比度(CR)

使用色彩亮度計(TOPCON CORPORATION製造BM5A),在暗室中測定顯示面的法線方向的黑色顯示及白色顯示的亮度值,算出正面對比度(白色亮度/黑色亮度)。

(2)正面的黑色顯示中的色彩的評價

在視覺感官評價中,通過以下評價基準評價了正面的黑色顯示中的色彩。

A:無色彩

B:稍微朝藍色方向顯色

C:朝藍色方向顯色

(3)顏色再現區域

由使用色彩亮度計(TOPCON CORPORATION製造BM5A)而得到的結果,並通過以下評價基準評價了顏色再現區域(NTSC比)。

A:NTSC比:100%

B:NTSC比:72%

(4)光彈性不均勻

將液晶顯示裝置點亮放置於高溫(60℃)下,以視覺感官評價,並通過以下評價基準評價了黑色顯示中的光洩漏(光彈性不均勻)。

A:光彈性不均勻小

B:光彈性不均勻大

將上述實施例、比較例的概要及評價結果示於下述表3中。

產業上的可利用性

本發明在液晶顯示裝置的製造領域中是有用的。

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