JP2002258041A - 光学補償偏光板及び液晶表示装置 - Google Patents
光学補償偏光板及び液晶表示装置Info
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Abstract
より斜視しても光漏れを生じにくく着色も生じにくい光
学補償偏光板の開発。 【解決手段】 吸収型偏光子(1)の両側に透明保護層
(2,3)を設けてなる偏光板の片側又は両側に光学補
償フィルム(4)をその遅相軸が偏光板の吸収軸と直交
関係となるように積層してなり、前記の透明保護層が面
内位相差10nm以下かつ厚さ方向位相差30〜70nmの
ものであると共に、前記の光学補償フィルムが厚さ方向
をZ軸としてその軸方向の屈折率をnz、Z軸に垂直な
シート面内の一方向をX軸としてその軸方向の屈折率を
nx、X軸及びZ軸に垂直な方向をY軸としてその軸方
向の屈折率をny、かつnx>ny及びNz=(nx−nz)
/(nx−ny)とした場合に、面内位相差が80〜20
0nm、かつNzが−0.2〜0.2のものである光学補
償偏光板及びその光学補償偏光板を液晶セルの片側又は
両側に有する液晶表示装置。
Description
ントラストに優れて見やすい表示の液晶表示装置を形成
しうる光学補償偏光板に関する。
にヨウ素や二色性染料等からなる二色性物質を吸着させ
て延伸し、そのフィルムの両側にトリアセチルセルロー
ス等からなる保護層を設けてなる偏光板に複屈折性を有
する光学補償フィルムを積層した光学補償偏光板が知ら
れていた(電子情報通信学会編 EID91−43,
P.31(1991)。斯かる光学補償偏光板は、それ
をクロスニコルに配置した場合に広い視野角で光漏れが
生じないようにしたものである。
において、板の法線方向では光透過が抑制されてほぼ0
%の透過率が達成される場合にあっても、光軸方向から
ズレた方位で斜め方向から観察すると見掛けの軸角度が
直交状態からずれた状態となり斜視角の増大と共に除々
に光漏れが生じて透過率が0%とならない問題がある。
偏光板のクロスニコル配置は、液晶表示装置において黒
表示を達成するための手段であるため斯かる偏光板を液
晶表示装置に用いると斜め方向の視認でコントラストの
低下を引き起こして視認性が低下するためその光漏れを
防止するようにしたものである。しかしながら従来の光
学補償偏光板では透過光が着色する問題点があった。
いて鋭意研究を重ねた結果、従来の光学補償偏光板では
斜め方向の透過率をほぼ0%に減少させうる光が所定の
波長光のみであり、他の波長光では光学補償フィルムが
波長毎に位相差を相違させる波長分散を示すために当該
所定光より波長が離れるほど透過率が増加し、これが着
色の原因であることを究明した。
光軸からズレた方位より斜視しても光漏れを生じにくく
着色も生じにくい光学補償偏光板の開発を課題とする。
明保護層を設けてなる偏光板の片側又は両側に光学補償
フィルムをその遅相軸が偏光板の吸収軸と直交関係とな
るように積層してなり、前記の透明保護層が面内位相差
10nm以下かつ厚さ方向位相差30〜70nmのものであ
ると共に、前記の光学補償フィルムが厚さ方向をZ軸と
してその軸方向の屈折率をnz、Z軸に垂直なシート面
内の一方向をX軸としてその軸方向の屈折率をnx、X
軸及びZ軸に垂直な方向をY軸としてその軸方向の屈折
率をny、かつnx>ny及びNz=(nx−nz)/(nx
−ny)とした場合に、面内位相差が80〜200nm、
かつNzが−0.2〜0.2のものであることを特徴と
する光学補償偏光板、及びその光学補償偏光板を液晶セ
ルの片側又は両側に有することを特徴とする液晶表示装
置を提供するものである。
補償フィルムの光軸関係、及び位相差等の特定の光学特
性を有する透明保護層と光学補償フィルムとしたことに
より波長分散の影響を受けにくくて漏れ光の着色を抑制
でき、クロスニコルに配置した場合に偏光板の光軸方向
と共にその光軸からズレた斜め方向の方位においても光
漏れを低減できると共に漏れ光の着色の少ない光学補償
偏光板を得ることができ、それを用いて広い視野角でコ
ントラストに優れ表示品位に優れる液晶表示装置等を形
成することができる。
収型偏光子の両側に面内位相差が10nm以下で厚さ方向
位相差が30〜70nmの透明保護層を設けてなる偏光板
の片側又は両側に、面内位相差が80〜200nmでNz
が−0.2〜0.2の光学補償フィルムをその遅相軸が
偏光板の吸収軸と直交関係となるように積層したものか
らなる。その例を図1に示した。1が吸収型偏光子、
2、3が透明保護層、4が光学補償フィルムであり、5
は必要に応じての接着剤層である。
の軸方向の屈折率をnz、Z軸に垂直なシート面内の一
方向をX軸としてその軸方向の屈折率をnx、X軸及び
Z軸に垂直な方向をY軸としてその軸方向の屈折率をn
y、dを透明保護層又は光学補償フィルムの厚さとして
nx>nyとしたとき、面内位相差は(nx−ny)・dに
て、厚さ方向位相差は{(nx+ny)/2−nz}・d
にて、Nzは(nx−nz)/(nx−ny)にてそれぞれ
定義される。
た場合に直線偏光が透過し、それに垂直な方向の偏光は
吸収される特性を示す適宜なものを用いることができ
る。好ましく用いうる吸収型偏光子は、偏光度に優れる
透過光が透過率よく得られるものである。ちなみにその
例としては親水性高分子フィルムにヨウ素や二色性染料
等からなる二色性物質を吸着させて延伸処理したフィル
ム、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニ
ルの脱塩酸処理物の如きポリエン配向フィルムなどがあ
げられる。
よる取扱性などの点よりも好ましい。可視光域の広い波
長範囲で直線偏光を得る点よりは例えばポリビニルアル
コールや部分ホルマール化ポリビニルアルコールの如き
ポリマーからなるポリビニルアルコール系フィルムにヨ
ウ素又は/及びアゾ系やアントラキノン系、テトラジン
系等の二色性染料を吸着方式等の適宜な方式で含有させ
て延伸配向処理したもの就中、一軸延伸処理したフィル
ムが好ましく用いうる。
透明保護層2、3は、吸収型偏光子の保護を目的とし、
面内位相差が10nm以下であり、かつ厚さ方向位相差が
30〜70nmの透明層にて形成される。好ましく用いう
る透明保護層は、面内位相差が8nm以下、就中5nm以下
であり、厚さ方向位相差が35〜60nm、就中40〜5
0nmのものである。
いることができ特に限定はない。一般にはポリマーが用
いられ、透明性に優れるものが好ましい。また応力の発
生による位相差の変化を抑制する点より光弾性係数の小
さいものが好ましい。ちなみにその例としてはポリカー
ボネートやポリアリレート、ポリスルホンやポリプロピ
レン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート
やポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ビニル
アルコール系ポリマーやノルボルネン系ポリマー、アク
リル系ポリマーやスチレン系ポリマー、セルロース系ポ
リマーやそれらポリマーの2種又は3種以上を混合した
ものなどがあげられる。
の接着剤を介した積層方式やフィルムの押出しラミネー
ト方式、ポリマー液の塗工固化方式などの適宜な方式で
行うことができる。透明保護層における面内位相差や厚
さ方向位相差の制御は、その形成過程やそれを形成する
フィルム等の製造過程にて行うことができ、またその形
成後に加熱処理等で内部歪みを低減する方式などにても
位相差を制御することができる。
が80〜200nmであり、Nzが−0.2〜0.2であ
る光学補償フィルム4をその遅相軸が偏光板の吸収軸と
直交関係となるように偏光板の片側又は両側に積層する
ことにより形成することができる。好ましく用いうる光
学補償フィルムは、面内位相差が100〜160nm、就
中120〜150nmであり、かつNzが−0.1〜0.
1のものである。また光透過率に優れて配向ムラや位相
差ムラの少ないものが好ましい。
料を用いることができ特に限定はない。一般にはポリマ
ーが用いられ透明性に優れるものが好ましい。また応力
の発生による位相差の変化を抑制する点より光弾性係数
の小さいものが好ましい。ちなみにその例としては上記
の透明保護層で例示したものなどがあげられる。光学補
償フィルムの形成は、例えばポリマーフィルムの延伸方
式やポリマー液の塗工固化方式、それらの組合せ方式な
どの適宜な方式で行うことができ、その形成方式に特に
限定はない。
学補償フィルムの形成では一軸又は二軸等の適宜な延伸
方式を適用でき、これにより通例Nzが0以下又は1以
上のものを得ることができる。なお面内位相差やNzの
制御には例えばポリマーフィルムに熱収縮性フィルムを
接着し加熱によるその熱収縮性フィルムの収縮力の作用
下に延伸処理して厚さ方向の屈折率を制御する方式や、
厚さ方向に電界を印加して配向を制御しつつポリマーフ
ィルムを得てそのフィルムを延伸処理する方式なども適
用することができる。その場合に処理対象のフィルムの
ポリマー種や延伸条件、熱収縮性フィルムの種類や印加
電圧等を変更することで位相差やNzを変化させること
ができる。
軸とが直交関係となるように積層する処理では作業精度
等の点より完全な直交状態を意味するものではないが補
償効果の点よりは可及的に直交状態にあることが好まし
い。その場合の光学補償フィルムの遅相軸、偏光板の吸
収軸は正面(方位角:0)からの視角に基づく。
は光学軸のズレ防止やゴミ等の異物の侵入防止などの点
より接着積層されていることが好ましい。その接着積層
には例えば透明接着層を介した接着方式などの適宜な方
式を適用でき、その接着剤等についても特に限定はな
い。光学補償フィルムや偏光板の光学特性の変化防止等
の点よりは硬化や乾燥の際に高温のプロセスを要しない
ものが好ましく、長時間の硬化処理や乾燥時間を要しな
いものが望ましい。斯かる点よりは粘着剤などが好まし
く用いうる。なお図例では光学補償フィルムと偏光板を
接着する接着層の図示は省略している。
やシリコーン系ポリマー、ポリエステルやポリウレタ
ン、ポリエーテルや合成ゴムなどの適宜なポリマーを用
いてなるものを用いることができる。就中、光学的透明
性や粘着特性、耐候性などの点よりアクリル系粘着剤が
好ましい。なお図例の如く接着層5、特に粘着層は、液
晶セル等の被着体への接着を目的に光学補償偏光板の片
面又は両面に必要に応じて設けることもできる。その場
合、粘着層が表面に露出するときにはそれを実用に供す
るまでの間、セパレータ等を仮着して粘着層等の表面の
汚染等を防止することが好ましい。
装置の形成などの種々の目的に用いることができる。そ
の実用に際しては補強、耐熱性や耐湿性の向上等の適宜
な目的を有する樹脂の塗布層や樹脂フィルムのラミネー
ト層、あるいは反射防止層や防眩層等の適宜な光学層を
必要に応じて設けることもできる。
光板に代えて本発明による光学補償偏光板を液晶セルの
片側又は両側に配置することにより形成することができ
る。その液晶セルの種類や駆動方法については特に限定
はなく、例えばTN液晶セルや垂直配向セル、OCBセ
ルやIPSセルなどの適宜なものを用いうる。
偏光板の片側のみに光学補償フィルムを有するものであ
る場合、その偏光板と光学補償フィルムのいずれが液晶
セル側となってもよいが、一般には光学補償フィルムを
液晶セル側とすることが表示品位の点より好ましい。ま
た液晶セルの両側に光学補償偏光板を配置する場合には
通例、それらがクロスニコル(吸収軸が直交する状態)
となるように配置される。なお液晶表示装置の形成に際
しては、必要に応じて例えば位相差板や光拡散板、集光
シートなどの液晶表示装置に組み込まれることのある各
種の光学部材を用いることができ、それらを光学補償偏
光板と一体化して用いることもできる。
延伸処理してなる偏光フィルムの両面に面内位相差が8
nmで、厚さ方向位相差が45nm(波長550nmの光によ
る、以下同じ)の三酢酸セルロースフィルムを接着剤を
介し接着してなる偏光板の片面に、二軸延伸ポリカーボ
ネートフィルムからなる面内位相差が140nmで、Nz
が0の光学補償フィルムをその遅相軸が偏光板の吸収軸
と直交するように接着剤を介し積層して、光学補償偏光
板を得た。
1の一軸延伸ポリカーボネートフィルムを用い、それを
遅相軸が偏光板の吸収軸と平行となるように積層したほ
かは実施例1に準じて光学補償偏光板を得た。
にそのまま用いた。
軸が互いに直交するように貼り合わせ、その直交する光
軸に対する方位角45度の方向において法線方向からの
傾きが70度となる方向の波長450nm、550nm及び
650nmの光の透過率を測定した。なお実施例1、比較
例1では光学補償フィルムが向かい合うように光学補償
偏光板を貼り合わせた。
Claims (2)
- 【請求項1】 吸収型偏光子の両側に透明保護層を設け
てなる偏光板の片側又は両側に光学補償フィルムをその
遅相軸が偏光板の吸収軸と直交関係となるように積層し
てなり、前記の透明保護層が面内位相差10nm以下かつ
厚さ方向位相差30〜70nmのものであると共に、前記
の光学補償フィルムが厚さ方向をZ軸としてその軸方向
の屈折率をnz、Z軸に垂直なシート面内の一方向をX
軸としてその軸方向の屈折率をnx、X軸及びZ軸に垂
直な方向をY軸としてその軸方向の屈折率をny、かつ
nx>ny及びNz=(nx−nz)/(nx−ny)とした
場合に、面内位相差が80〜200nm、かつNzが−
0.2〜0.2のものであることを特徴とする光学補償
偏光板。 - 【請求項2】 請求項1に記載の光学補償偏光板を液晶
セルの片側又は両側に有することを特徴とする液晶表示
装置。
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