光學(xué)構(gòu)件、偏振板組及液晶顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種光學(xué)構(gòu)件、偏振板組及液晶顯示裝置。更詳細(xì)而言，本發(fā)明設(shè)及一 種包含偏振板、具有規(guī)定的反射特性的反射型偏振片、及棱鏡片的光學(xué)構(gòu)件、W及使用了該 光學(xué)構(gòu)件的偏振板組及液晶顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，作為顯示器，在使用面光源裝置的液晶顯示裝置的普及方面異常顯著。例 如在具有邊緣照明型面光源裝置的液晶顯示裝置中，自光源出射的光入射至導(dǎo)光板，一面 在導(dǎo)光板的出光面（液晶單元側(cè)的面）與背面重復(fù)進(jìn)行全反射一面?zhèn)鞑?。在?dǎo)光板內(nèi)傳播 的光的一部分通過設(shè)置于導(dǎo)光板的背面等的光散射體等改變前進(jìn)方向而自出光面向?qū)Ч?板外出射。自導(dǎo)光板的出光面出射的光通過擴(kuò)散片、棱鏡片、增亮膜等各種光學(xué)片進(jìn)行擴(kuò) 散、聚光后，入射至在液晶單元的兩側(cè)配置有偏振板的液晶顯示面板。液晶單元的液晶層的 液晶分子被每個(gè)像素驅(qū)動(dòng)，而控制入射光的透射及吸收。其結(jié)果是顯示圖像。
[0003] 代表性的是，上述棱鏡片嵌入至面光源裝置的殼體中，接近導(dǎo)光板的出射面而設(shè) 置。在該樣的使用面光源裝置的液晶顯示裝置中，在設(shè)置棱鏡片時(shí)或?qū)嶋H使用環(huán)境下，有該 棱鏡片與導(dǎo)光板發(fā)生摩擦從而導(dǎo)光板受損的情形。為解決該樣的問題，而提出有使棱鏡片 與光源側(cè)偏振板一體化的技術(shù)（專利文獻(xiàn)1)。然而，該樣的使用使棱鏡片一體化的偏振板 的液晶顯示裝置中，要求顯示特性的進(jìn)一步改善。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) [000引專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1 ;日本特開平11-295714號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明所要解決的問題
[000引本發(fā)明為了解決上述現(xiàn)有的問題而完成，其目的在于提供一種可實(shí)現(xiàn)機(jī)械強(qiáng)度優(yōu) 異、且具有較高照度的液晶顯示裝置的光學(xué)構(gòu)件。
[0009] 用于解決問題的方法
[0010] 本發(fā)明的光學(xué)構(gòu)件依次包含偏振板、反射型偏振片、及棱鏡片，針對(duì)W45°入射至 該反射型偏振片內(nèi)的波長650nm的直線偏振光的反射率為70%W上。
[0011] 在一個(gè)實(shí)施方式中，上述棱鏡片通過在與上述反射型偏振片相反一側(cè)排列多個(gè)形 成凸?fàn)畹闹鶢畹膯卧忡R而構(gòu)成。
[0012] 在一個(gè)實(shí)施方式中，上述反射型偏振片的反射軸方向與上述棱鏡片的單元棱鏡的 棱線方向平行。在另一實(shí)施方式中，上述反射型偏振片的反射軸方向與上述棱鏡片的單元 棱鏡的棱線方向正交。
[0013] 在一個(gè)實(shí)施方式中，針對(duì)W45 °入射至上述反射型偏振片內(nèi)的波長650皿的直線 偏振光的反射率為70 %W上，并且，針對(duì)W45°入射至該反射型偏振片內(nèi)的波長450nm及 550nm的直線偏振光的反射率為70%W上。
[0014] 在一個(gè)實(shí)施方式中，針對(duì)W45°入射至上述反射型偏振片內(nèi)的波長650皿的直線 偏振光的反射率為80%W上。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，可提供一種偏振板組。該偏振板組包含用作背面?zhèn)绕?板的上述光學(xué)構(gòu)件、及觀察側(cè)偏振板。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的又一方面，可提供一種液晶顯示裝置。該液晶顯示裝置包含液晶單 元、配置于該液晶單元的觀察側(cè)的偏振板、及配置于該液晶單元的與觀察側(cè)相反一側(cè)的上 述光學(xué)構(gòu)件。
[0017] 發(fā)明效果
[001引根據(jù)本發(fā)明，在具有偏振板、反射型偏振片、及棱鏡片的光學(xué)構(gòu)件中，通過將反射 型偏振片的規(guī)定方向的反射特性優(yōu)化，可實(shí)現(xiàn)具有較高照度的液晶顯示裝置。此外，通過將 偏振板與棱鏡片一體化，從而本發(fā)明的光學(xué)構(gòu)件可實(shí)現(xiàn)機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異的液晶顯示裝置。
【附圖說明】
[0019] 圖1是說明本發(fā)明的一實(shí)施方式的光學(xué)構(gòu)件的概略剖面圖。
[0020] 圖2是本發(fā)明的光學(xué)構(gòu)件中所使用的反射型偏振片的一例的概略立體圖。
[0021] 圖3是圖1的光學(xué)構(gòu)件的分解立體圖。
[0022] 圖4是說明本發(fā)明的一實(shí)施方式的液晶顯示裝置的概略剖面圖。
[0023] 圖5是說明VA模式的液晶分子的取向狀態(tài)的概略剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]W下，參照【附圖說明】本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限定于該些實(shí)施方式。
[0025] A.光學(xué)構(gòu)件的整體構(gòu)成
[0026]圖1是說明本發(fā)明的一實(shí)施方式的光學(xué)構(gòu)件的概略剖面圖。光學(xué)構(gòu)件100依次具 有偏振板10、反射型偏振片20、及棱鏡片30。代表性地，偏振板10具有偏振片11、配置于 偏振片11的一側(cè)的保護(hù)層12、及配置于偏振片11的另一側(cè)的保護(hù)層13。代表性地，棱鏡 片30具有基材部31及棱鏡部32。如此，通過將偏振板與棱鏡片一體化，可排除棱鏡片與 偏振板間的空氣層，因此可有助于液晶顯示裝置的薄型化。液晶顯示裝置的薄型化可擴(kuò)大 設(shè)計(jì)的選擇范圍，因此商業(yè)價(jià)值大。此外，通過排除空氣層，可抑制空氣層與棱鏡片和/或 偏振板的界面處的不需要的反射及折射，因此可防止對(duì)液晶顯示裝置的顯示特性的不良影 響。而且，通過使偏振板與棱鏡片一體化，從而可避免由將棱鏡片安裝于面光源裝置（背光 單元，實(shí)質(zhì)上為導(dǎo)光板）上時(shí)的摩擦所導(dǎo)致的棱鏡片的損傷，因此可防止由此種損傷所引 起的顯示的模糊，且可獲得機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異的液晶顯示裝置。
[0027] 在本發(fā)明中，針對(duì)W45°入射至反射型偏振片內(nèi)的波長650nm的直線偏振光的反 射率為70%W上。該反射率優(yōu)選為80%W上，更優(yōu)選為90%W上。該反射率越高越好，理 論上限為100%。此外，優(yōu)選針對(duì)波長450nm及550nm的直線偏振光的反射率也較高。該反 射率優(yōu)選為80%W上，更優(yōu)選為90%W上。該反射率也越高越好，理論上限為100%。本 質(zhì)上，優(yōu)選在可見光的整個(gè)波長區(qū)域中的反射率較高。關(guān)于該波長區(qū)域及該反射率，優(yōu)選在 550nm±50nm中為 70%W上，更優(yōu)選在 550nm±lOOnm中為 70%W上。
[002引本發(fā)明的一實(shí)施方式是為了解決新發(fā)現(xiàn)的問題而完成的，該問題如下：在將偏振 板、反射型偏振片、及棱鏡片一體化而成的光學(xué)構(gòu)件中，與將偏振板與棱鏡片單獨(dú)設(shè)置并使 用的情形相比，液晶顯示裝置的照度降低。如上所述，通過使反射型偏振片在規(guī)定方向上的 反射特性優(yōu)化，從而可抑制將棱鏡片與反射型偏振片一體化而成的偏振板的特有問題、即 液晶顯示裝置的照度降低。將入射角為45°時(shí)的反射率優(yōu)化的技術(shù)意義如下；在將偏振板 與棱鏡片單獨(dú)設(shè)置并使用的現(xiàn)有構(gòu)成中，依據(jù)斯涅爾定律會(huì)引起光的折射，因此在反射型 偏振片內(nèi)僅會(huì)入射小于40°的光。但是，通過將偏振板、反射型偏振片、及棱鏡片一體化，從 而將變得在反射型偏振片內(nèi)會(huì)入射40°~50°的光。該范圍的漏出的光通過光解析模擬 而推定為全部光中的15%左右。該漏出的光中，未被反射型偏振片反射的光無助于照度而 成為光損耗。因此，通過對(duì)因與棱鏡片一體化而漏出的光范圍的中屯、即45°的反射率進(jìn)行 優(yōu)化，也可有效地利用上述15%的光，而可抑制照度降低。另外，將波長650nm的光的反射 率優(yōu)化的技術(shù)意義如下；本質(zhì)上，理想的是在整個(gè)可見區(qū)域中反射率較高，但入射的光變得 傾斜時(shí)，光程長度偏離，引起反射的條件發(fā)生改變，導(dǎo)致反射帶向短波長側(cè)位移。其結(jié)果為， 雖然藍(lán)色側(cè)的光發(fā)生反射，但紅色側(cè)的光變得難W反射。因此，通過對(duì)紅色側(cè)的光即650nm 的光的反射率進(jìn)行優(yōu)化，可遍及整個(gè)可見區(qū)域而效率良好地使光反射。其結(jié)果為，與棱鏡片 一體化的情形下的光的利用效率提高，照度提高。
[0029] W下，詳細(xì)說明光學(xué)構(gòu)件的構(gòu)成要素。
[0030] B.偏振板
[0031] 代表性地，偏振板10包括偏振片11、配置于偏振片11的一側(cè)的保護(hù)層12、及配置 于偏振片11的另一側(cè)的保護(hù)層13。代表性地，偏振片為吸收型偏振片。
[0032] B-1.偏振片
[0033] 上述吸收型偏振片的波長589nm下的透射率（也稱作單體透射率）優(yōu)選為41 %W 上，更優(yōu)選為42%W上。需要說明的是，單體透射率的理論上的上限為50%。另外，偏振度 優(yōu)選為99. 5 %~100 %，更優(yōu)選為99. 9 %~100 %。若在上述范圍內(nèi)，則在用于液晶顯示裝 置時(shí)可更進(jìn)一步提高正面方向的對(duì)比度。
[0034] 上述單體透射率及偏振度可使用分光光度計(jì)進(jìn)行測(cè)定。作為上述偏振度的具體 的測(cè)定方法，可測(cè)定上述偏振片的平行透射率（H。）及正交透射率（Hg。)，并根據(jù)式；偏振度 (%) =KHn-Hj/化+HJ}1/2X100求出。上述平行透射率化）為將兩片相同的偏振片 W彼此的吸收軸平行的方式重合所制作的平行型層疊偏振片的透射率的值。另外，上述正 交透射率（HJ為將兩片相同的偏振片W彼此的吸收軸正交的方式重合所制作的正交型層 疊偏振片的透射率的值。需要說明的是，該些透射率為通過JISZ8701-1982的2度視野 (C光源）進(jìn)行相對(duì)光譜響應(yīng)度修正后的Y值。
[0035] 作為上述吸收型偏振片，可根據(jù)目的采用任意適當(dāng)?shù)钠衿＠缈闪信e：在聚 己締醇系膜、部分縮甲醒化的聚己締醇系膜、己締-己酸己締醋共聚物系部分酬化膜等親 水性高分子膜上吸附有艦或二色性染料等二色性物質(zhì)并進(jìn)行單軸拉伸而成者、聚己締醇的 脫水處理物或聚氯己締的脫氯化氨處理物等多締系取向膜等。另外，也可使用美國專利 5, 523, 863號(hào)等所公開的使含有二色性物質(zhì)與液晶性化合物的液晶性組合物沿固定方向取 向的賓主型的E型及0型偏振片、美國專利6, 049, 428號(hào)等所公開的使溶致液晶沿一定方 向取向而得的E型及0型偏振片等。
[0036]在該樣的偏振片中，就具有較高的偏振度的觀點(diǎn)而言，可優(yōu)選地使用含有艦的聚 己締醇（PVA)系膜的偏振片。用于偏振片中的聚己締醇系膜的材料可使用聚己締醇或其衍 生物。作為聚己締醇的衍生物，除可列舉聚己締醇縮甲醒、聚己締醇縮己醒等W外，還可列 舉用己締、丙締等締姪；丙締酸、甲基丙締酸、己豆酸等不飽和駿酸或其烷基醋、丙締酷胺等 改性而成者。通?？墒褂镁奂壕喆嫉木酆隙葹?000~10000左右、皂化度為80摩爾％~ 100摩爾％左右者。
[0037]可依照常法對(duì)上述聚己締醇系膜（未經(jīng)拉伸的膜）至少實(shí)施單軸拉伸處理、艦染 色處理。此外，可實(shí)施棚酸處理、艦離子處理。另外，依照常法使經(jīng)實(shí)施上述處理的聚己締 醇系膜（拉伸膜）干燥而形成偏振片。
[003引單軸拉伸處理中的拉伸方法并無特別限制，可采用濕潤拉伸法與干式拉伸法中的 任一方法。作為干式拉伸法的拉伸方法，例如可列舉；漉間拉伸方法、加熱漉拉伸方法、壓縮 拉伸方法等。拉伸也可分多段進(jìn)行。在上述拉伸方法中，未經(jīng)拉伸的膜通常設(shè)為加熱狀態(tài)。 通常，未經(jīng)拉伸的膜可使