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Abstract
【解決手段】コントラスト比が視角依存性を有する表示デバイスと、異方性散乱層を有する異方性散乱フィルムとを備える表示装置であって、上記異方性散乱フィルムは、表示デバイスの観察面の法線方向から一定の角度傾斜させた方向におけるコントラスト比が極大となる方位と略一致する方位に散乱中心軸を有し、表示デバイスの観察面側に配置された表示装置である。
【選択図】図8
Description
図32中の実線は、0°近傍の方向で直線透過光量が小さくなっており、入射角が大きい方向で直線透過光量が増加している。これは、A−A軸を中心に回転させた場合には、光制御板50が正面方向の光に対しては散乱状態であり、斜め方向の光に対しては透過状態であることを意味している。しかしながら、図32中の破線は、正面方向でも斜め方向でも直線透過光量が小さいままである。これは、B−B軸を中心に回転させた場合には、光制御板50が入射角に無関係に散乱状態であることを意味している。
以下に本発明を詳述する。
上記表示デバイスのコントラスト比は、通常、正面方向に近いほど大きいが、その逆であってもよい。
図1(a)は、「表示デバイスの観察面の法線方向から一定の角度傾斜させた方向」を説明する模式図である。
図1(a)において、点線は極角Θの方向を示しており、点線矢印は表示デバイス15の観察面の法線方向を示している。「表示デバイスの観察面の法線方向から一定の角度Θ傾斜させた方向」とは、極角がΘである全ての方向Dのことであり、該方向Dは、背面側から観察面側を向いている。
なお、表示デバイス15の観察面の法線方向は、通常は、表示装置の観察面の法線方向(Z軸方向)及び異方性散乱フィルムのフィルム面の法線方向と一致する。
図1(b)に示すように、表示デバイス15の方位は方位角Φ(0°≦Φ<360°)で表される。なお、本明細書においては、Φ=0°の方向を右方向ともいい、Φ=90°の方向を上方向ともいい、Φ=180°の方向を左方向ともいい、Φ=270°の方向を下方向ともいう。なお、図1(a)及び(b)から分かるように、方位角Φかつ極角−Θ(0°≦Θ<90°)の方向と、方位角Φ+180°(方位角Φの方位と反対の方位)かつ極角Θの方向とは、完全に一致する。本明細書においては、通常は、極角の数値範囲を0°以上とすることにより、方位角Φの方位と方位角Φ+180°の方位とを区別し、各方向については、方位角Φ(0°≦Φ<360°)及び極角Θ(0°≦Θ<90°)の方向として表すものとする。
「表示デバイスの極大方位」とは、表示デバイスの観察面の法線方向から一定の角度傾斜させた方向におけるコントラスト比の方位角依存性を示すグラフにおいて、山状の曲線の頂点に当たる方位を意味する。例えば図1(c)においては、A1〜A4が表示デバイスの極大方位にあたる。上記表示デバイスの極大方位の数は特に限定されないが、通常は、4つである。上記表示デバイスが2以上の極大方位を有する場合、上記異方性散乱フィルムは、表示デバイスの極大方位の1つと略一致する方位に散乱中心軸を有すればよい。なお、4つの極大方位を有する表示デバイスとしては、例えば、一対の偏光板がその吸収軸(透過軸)同士が直交するように、液晶セルの表裏に配置(クロスニコル配置)されてなる液晶表示デバイスが挙げられる。このような液晶表示デバイスは、偏光板の吸収軸(透過軸)の軸方位から観察した場合には、視角を倒しても(極角を大きくしても)、吸収軸(透過軸)同士のなす角度が90°からずれないため、コントラスト比が高いまま維持される。したがって、このような場合、偏光板の4つの吸収軸(透過軸)方位が極大方位になると考えられる。これに対して、偏光板の吸収軸と透過軸とがなす角度を二等分するような方位から観察した場合には、視角を倒していくと、吸収軸(透過軸)同士のなす角度が90°からずれるため、コントラスト比が低くなる。これら4つの方位は、表示デバイスの観察面の法線方向から一定の角度傾斜させた方向におけるコントラスト比の方位角依存性を示すグラフにおいて、谷状の曲線の底に当たる方位(極小方位)になると考えられる。
なお、本明細書において、「略一致」とは、一致した状態だけでなく、本発明の作用効果に鑑みて一致した状態と同視し得るような状態をも含むものである。また、本明細書において、「略平行」とは、平行である状態だけでなく、本発明の作用効果に鑑みて平行である状態と同視し得るような状態をも含むものである。
なお、異方性散乱フィルムの散乱中心軸の軸方向における直線透過光量は、本発明の作用効果を効果的に得る観点から、小さいほど好ましい。
上記異方性散乱フィルムは、表示デバイスの観察面の法線方向から20°以上の一定の角度傾斜させた方向におけるコントラスト比が極大となる方位と略一致する方位に散乱中心軸を有することが好ましい。また、上記異方性散乱フィルムは、表示デバイスの観察面の法線方向から45°傾斜させた方向におけるコントラスト比が極大となる方位と略一致する方位に散乱中心軸を有することがより好ましい。表示デバイスの極大方位は、表示デバイスの観察面の法線方向から一定の角度(以下「測定角度」ともいう。)傾斜させた方向におけるコントラスト比を測定し、例えば図1(c)に示すようなコントラスト比の方位角依存性を示すグラフを作成することによって、求めることができる。本発明においては、測定角度は、0°より大きく、90°より小さいものである限り、特に限定されない。しかしながら、図3に示すように、液晶表示デバイス等の一般的な表示デバイスでは、測定角度が10°程度である場合には、コントラスト比が全ての方位で一律に大きくなり、コントラスト比の極大及び極小の判別が困難となるおそれがある。このような観点から、測定角度は、20°以上であることが好ましく、より好ましくは、45°である。
したがって、本発明においては、上記散乱中心軸の軸方位は、表示デバイスの極大方位のいずれかと略一致すればよいが、測定角度20°以上の一定の角度で求めた表示デバイスの極大方位と略一致することが好ましく、測定角度45°で求めた表示デバイスの極大方位と略一致することがより好ましい。
なお、表示デバイスの極大方位は、測定角度によって、数や方位角が異なっていてもよい。
以下、本発明の表示装置について、図4を参照しながら説明するが、本発明の表示装置は、図4の構成に限定されるものではない。例えば、表示デバイスの極大方位MA1と散乱中心軸の軸方位S1との配置関係は、図4に示す関係に限定されるものではない。
上記異方性散乱フィルムのより好ましい形態としては、入射角−直線透過光量を示す図において、散乱特性の入射角依存性を示すグラフが、(i)略W字状になる形態(例えば、図5参照。)、(ii)略U字状になる形態が挙げられる。以下、(i)の形態を有し、散乱中心軸がフィルム面の法線方向にある異方性散乱フィルムを一例に挙げて説明する。
なお、上記散乱中心軸の軸方向、及び、直線透過光量が最小値又は最大値を示す入射角の範囲は、一例であり、これに限定されない。また、(i)の形態において、散乱中心軸の軸方向における直線透過光量は小さいほど好ましく、上記直線透過光量が散乱中心軸の軸方向において最小になる形態が、上記(ii)の形態である。
本発明の作用効果を更に効果的に得る観点から、上記異方性散乱フィルムは、全ての方位で、直線透過光量が最小になる方向の極角が、直線透過光量が最大になる方向の極角よりも小さいことがより好ましい。
図7に示す異方性散乱フィルムでは、散乱中心軸の極角ωは、30°である。すなわち、図7の異方性散乱フィルムでは、散乱中心軸の極角ωが大きいため、直線透過光量の入射角依存性が散乱中心軸の軸方位と該軸方位に垂直な方位とで大きく異なる。
なお、上記液晶表示デバイスは、透過型液晶表示デバイスであってもよく、透過反射両用型(半透過型)液晶表示デバイスであってもよく、反射型液晶表示デバイスであってもよい。
OCBモードとは、液晶の厚さ方向で光学的に相補的な配向構造(ベンド配向)を付与するとともに、位相差フィルムを用いて三次元の光学補償を行う方式である。
<実施例1>
(第1の異方性散乱フィルムの作製)
まず、厚さ75μm、76×26mmサイズのポリエチレンテレフタラート(PET)フィルム(商品名:コスモシャイン(登録商標)、品番:A4300、東洋紡績社製)の縁部に、ディスペンサを用いて液状樹脂を吐出した後、この液状樹脂を硬化させることによって、高さ0.2mmの隔壁を形成した。次に、隔壁で囲まれた領域内に下記組成の光重合性組成物を滴下した後、別のPETフィルムで被覆した。
2−(パーフルオロオクチル)−エチルアクリレート 50重量部
1,9−ノナンジオールジアクリレート 50重量部
2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン 4重量部
図6は、第1の異方性散乱フィルムの異方散乱特性の測定方法を示す斜視模式図である。
図6に示す方法によれば、所定の方向を回転軸として試験片10aを回転させることにより、光軸と試験面の法線方向とが一致する場合(入射角が0°の場合)の直線透過光量のみならず、光軸と試験面の法線方向とが一致しない場合(入射角が0°以外の場合)の直線透過光量も測定することができる。具体的には、まず、ゴニオフォトメータ(商品名:自動変角光度計GP−5、村上色彩技術研究所製)を用いて、図6に示すように、光源(図示せず)からの直進光を受ける位置に受光部30を固定し、光源と受光部30との間のサンプルホルダー(図示せず)に、試験片10aとして、第1の異方性散乱フィルムを取り付けた。次に、図6に示すように、第1の異方性散乱フィルム10aの短辺方向を回転軸(L)として第1の異方性散乱フィルム10aを回転(以下「短辺軸回転」ともいう。)させながら、それぞれの入射角に対応する直線透過光量を測定した。次に、第1の異方性散乱フィルム10aの長辺方向を回転軸(M)として第1の異方性散乱フィルム10aを回転(以下「長辺軸回転」ともいう。)させながら、それぞれの入射角に対応する直線透過光量を測定した。
まず、液晶材料の複屈折Δnとセル厚dとの関係がΔnd=300nmに調整され、液晶分子の傾斜方位が電圧印加時に方位角45°、135°、225°及び315°の4方向に分割されるVAモード液晶セル11aを試作した。次に、VAモード液晶セル11aのバックライト側に第1の位相差フィルム12aを貼り合せ、更に、第1の位相差フィルム12aのバックライト側、及び、VAモード液晶セル11aの観察面側に、VAモード液晶セル11a側の支持フィルムがTAC(トリアセチルセルロース)フィルムである第1の偏光板13aを貼り合せ、VAモード液晶表示デバイス15aとした。
Re=(nx−ny)×d (1)
Rth=(nx−nz)×d (2)
実施例1で作製したVAモード液晶表示デバイス15aの極角Θ=45°の方向におけるコントラスト比の方位角依存性を視野角測定装置(商品名:EZContrast160R、ELDIM社製)を用いて測定した。その結果を図16に示す。図16から分かるように、VAモード液晶表示デバイス15aの極角Θ=45°の方向におけるコントラスト比が極大となる方位(極大方位)は、方位角Φ=0°、90°、180°、270°の4方位であった。
次に、VAモード液晶表示デバイス15aの方位角Φ=90°の方位(極大方位)と第1の異方性散乱フィルム10aの散乱中心軸の軸方位S1とがほぼ一致するように、液晶表示デバイス15aの観察面側に第1の異方性散乱フィルム10aを貼り合せ、VAモード液晶表示装置100aとした。
図9は、本発明の実施例2に係るVAモード液晶表示装置100aの構成を示す斜視模式図である。なお、各フィルムの貼り合せ、及び、軸方向の相対関係は図9及び表2に示す通りである。
まず、実施例1にて試作したVAモード液晶セル11aの観察面側に、液晶セル11a側の支持フィルムが第2の位相差フィルム12bである第2の偏光板13bを貼り合せ、バックライト側に、液晶セル11a側の支持フィルムが第3の位相差フィルム12cである第3の偏光板13cを貼り合せ、VAモード液晶表示デバイス15aとした。
なお、第2の位相差フィルム12bの位相差は、Re=140nm、Rth=138nmである。また、第3の位相差フィルム12cの位相差は、Re=2nm、Rth=190nmである。更に、偏光素子3aの性能は、実施例1の偏光素子と同じである。
実施例2で作製したVAモード液晶表示デバイス15aの極角Θ=45°の方向におけるコントラスト比の方位角依存性を視野角測定装置(商品名:EZContrast160R、ELDIM社製)を用いて測定したところ、実施例1と同様に、VAモード液晶表示デバイス15aの極角Θ=45°の方向におけるコントラスト比が極大となる方位(極大方位)は、方位角Φ=0°、90°、180°、270°の4方位であった。
次に、VAモード液晶表示デバイス15aの方位角Φ=90°の方位(極大方位)と第1の異方性散乱フィルム10aの散乱中心軸の軸方位S1とがほぼ一致するように、液晶表示デバイス15aの観察面側に第1の異方性散乱フィルム10aを貼り合せ、VAモード液晶表示装置100aとした。
図10は、本発明の実施例3に係るVAモード液晶表示装置100aの構成を示す斜視模式図である。なお、各フィルムの貼り合せ、及び、軸方向の相対関係は図10及び表3に示す通りである。
まず、実施例1にて試作したVAモード液晶セル11aのバックライト側に第4の位相差フィルム12dを貼り合せ、更に、第4の位相差フィルム12dのバックライト側、及び、液晶セル11aの観察面側に、液晶セル11a側の支持フィルムがTACフィルムである第1の偏光板13aを貼り合せ、VAモード液晶表示デバイス15aとした。
なお、第4の位相差フィルム12dの位相差は、Re=50nm、Rth=220nmである。また、第1の偏光板13aの性能は、実施例1と同じである。
実施例3で作製したVAモード液晶表示デバイス15aの極角Θ=45°の方向におけるコントラスト比の方位角依存性を視野角測定装置(商品名:EZContrast160R、ELDIM社製)を用いて測定したところ、実施例1と同様に、VAモード液晶表示デバイス15aの極角Θ=45°の方向におけるコントラスト比が極大となる方位(極大方位)は、方位角Φ=0°、90°、180°、270°の4方位であった。
次に、VAモード液晶表示デバイス15aの方位角Φ=90°の方位(極大方位)と第1の異方性散乱フィルム10aの散乱中心軸の軸方位S1とがほぼ一致するように、液晶表示デバイス15aの観察面側に第1の異方性散乱フィルム10aを貼り合せ、VAモード液晶表示装置100aとした。
図11は、本発明の実施例4に係るVAモード液晶表示装置100aの構成を示す斜視模式図である。なお、各フィルムの貼り合せ、及び、軸方向の相対関係は図11及び表4に示す通りである。
まず、実施例1にて試作したVAモード液晶セル11aの観察面側に、液晶セル11a側の支持フィルムが第5の位相差フィルム12eである第5の偏光板13eを貼り合せ、バックライト側に、液晶セル11a側の支持フィルムが第6の位相差フィルム12fである第6の偏光板13fを貼り合せ、VAモード液晶表示デバイス15aとした。
なお、第5及び第6の位相差フィルム12e及び12fの位相差はともに、Re=60nm、Rth=90nmである。また、偏光素子3aの性能は、実施例1の偏光素子と同じである。
実施例4で作製したVAモード液晶表示デバイス15aの極角Θ=45°の方向におけるコントラスト比の方位角依存性を視野角測定装置(商品名:EZContrast160R、ELDIM社製)を用いて測定したところ、実施例1と同様に、VAモード液晶表示デバイス15aの極角Θ=45°の方向におけるコントラスト比が極大となる方位(極大方位)は、方位角Φ=0°、90°、180°、270°の4方位であった。
次に、VAモード液晶表示デバイス15aの方位角Φ=90°の方位(極大方位)と第1の異方性散乱フィルム10aの散乱中心軸の軸方位S1とがほぼ一致するように、液晶表示デバイス15aの観察面側に第1の異方性散乱フィルム10aを貼り合せ、VAモード液晶表示装置100aとした。
図12は、本発明の実施例5に係るVAモード液晶表示装置100aの構成を示す斜視模式図である。なお、各フィルムの貼り合せ、及び、軸方向の相対関係は図12及び表5に示す通りである。
まず、実施例1にて試作したVAモード液晶セル11aの観察面側に、液晶セル11a側の支持フィルムが第7の位相差フィルム12gである第7の偏光板13gを貼り合せ、バックライト側に、液晶セル11a側の支持フィルムが第8の位相差フィルム12hである第8の偏光板13hを貼り合せ、VAモード液晶表示デバイス15aとした。
なお、第7の位相差フィルム12gの位相差は、Re=90nm、Rth=100nmであり、第8の位相差フィルム12hの位相差は、Re=3nm、Rth=100nmである。また、偏光素子3aの性能は、実施例1の偏光素子と同じである。
実施例5で作製したVAモード液晶表示デバイス15aの極角Θ=45°の方向におけるコントラスト比の方位角依存性を視野角測定装置(商品名:EZContrast160R、ELDIM社製)を用いて測定したところ、実施例1と同様に、VAモード液晶表示デバイス15aの極角Θ=45°の方向におけるコントラスト比が極大となる方位(極大方位)は、方位角Φ=0°、90°、180°、270°の4方位であった。
次に、VAモード液晶表示デバイス15aの方位角Φ=90°の方位(極大方位)と第1の異方性散乱フィルム10aの散乱中心軸の軸方位S1とがほぼ一致するように、液晶表示デバイス15aの観察面側に第1の異方性散乱フィルム10aを貼り合せ、VAモード液晶表示装置100aとした。
図13は、本発明の実施例6に係るTNモード液晶表示装置100bの構成を示す斜視模式図である。なお、各フィルムの貼り合せ、及び、軸方向の相対関係は図13及び表6に示す通りである。
まず、液晶材料の複屈折Δnとセル厚dとの関係がΔnd=350nmに調整されたTNモード液晶セル11bを試作し、その両外側にワイドビュー(WV)フィルム4付偏光板(商品名:視角補償フィルム付偏光板NWF−KD・EG、日東電工社製)13iを貼り合せ、TNモード液晶表示デバイス15bとした。
なお、偏光素子3bは、偏光素子3aとは異なるものである。また、偏光板13iの性能は、平行透過率36.10%、直交透過率0.005%、偏光度99.99%であった。
TNモード液晶表示デバイス15bの極角Θ=45°の方向におけるコントラスト比の方位角依存性を視野角測定装置(商品名:EZContrast160R、ELDIM社製)を用いて測定した。その結果を図17に示す。図17から分かるように、TNモード液晶表示デバイス15bの極角Θ=45°の方向におけるコントラスト比が極大となる方位(極大方位)は、方位角Φ=45°、135°、225°、315°の4方位であった。
次に、TNモード液晶表示デバイス15bの方位角Φ=225°の方位(極大方位)と第1の異方性散乱フィルム10aの散乱中心軸の軸方位S1とがほぼ一致するように、液晶表示デバイス15bの観察面側に、第1の異方性散乱フィルム10aを貼り合せ、TNモード液晶表示装置100bとした。
図14は、本発明の実施例7に係るIPSモード液晶表示装置100cの構成を示す斜視模式図である。なお、各フィルムの貼り合せ、及び、軸方向の相対関係は図14及び表7に示す通りである。
まず、市販のIPSモードの液晶TV(商品名:TH−26LX50、松下電器産業社製)の観察面側及びバックライト側に貼り合わされた偏光板を剥離し、IPSモード液晶セル11cを準備した。次に、液晶セル11cのバックライト側に第9の位相差フィルム12jを貼り合せ、更に、第9の位相差フィルム12jのバックライト側、及び、液晶セル11cの観察面側に第9の偏光板13jを貼り合せ、IPSモード液晶表示デバイス15cとした。
なお、第9の位相差フィルム12jの位相差は、Re=140nm、Rth=45nmである。更に、第9の偏光板13jの性能は、平行透過率35.95%、直交透過率0.004%、偏光度99.99%であった。
IPSモード液晶表示デバイス15cの極角Θ=45°の方向におけるコントラスト比の方位角依存性を視野角測定装置(商品名:EZContrast160R、ELDIM社製)を用いて測定した。その結果を図18に示す。図18から分かるように、IPSモード液晶表示デバイス15cの極角Θ=45°の方向におけるコントラスト比が極大となる方位(極大方位)は、方位角Φ=0°、90°、180°、270°の4方位であった。
次に、IPSモード液晶表示デバイス15cの方位角Φ=90°の方位(極大方位)と第1の異方性散乱フィルム10aの散乱中心軸の軸方位S1とがほぼ一致するように、液晶表示デバイス15cの観察面側に、第1の異方性散乱フィルム10aを貼り合せ、IPSモード液晶表示装置100cとした。
(OCBモード液晶表示デバイスの作製及び光学特性の測定)
市販のOCBモードの液晶TV(商品名:VT23XD1、ナナオ社製)のバックライト側の偏光板の一部を剥離し、観察面側に貼り合せ、OCBモード液晶表示デバイスとした。なお、一部が剥離された偏光板の性能は、平行透過率36.30%、直交透過率0.005%、偏光度99.99%であった。次に、OCBモード液晶表示デバイスの極角Θ=45°の方向におけるコントラスト比の方位角依存性を視野角測定装置(商品名:EZContrast160R、ELDIM社製)を用いて測定した。その結果を図19に示す。図19から分かるように、OCBモード液晶表示デバイス15cの極角Θ=45°の方向におけるコントラスト比が極大となる方位(極大方位)は、方位角Φ=45°、135°、225°、315°の4方位であった。
次に、OCBモード液晶表示デバイスの方位角Φ=45°の方位(極大方位)と第1の異方性散乱フィルム10aの散乱中心軸の軸方位S1とがほぼ一致するように、OCBモード液晶表示デバイスの観察面側の表面に第1の異方性散乱フィルム10aを貼り合せ、OCBモード液晶表示装置とした。
(等方性散乱フィルムの作製)
厚さ75μmのPETフィルム(商品名:コスモシャイン(登録商標)、品番:A4300、東洋紡績社製)の片面に、下記処方のUV塗料をワイヤーバーにて塗布した。次に、UV塗料を塗布したフィルムを乾燥、UV照射(硬化)し、膜厚約3μmの塗工層を有する等方性散乱フィルムを得た。
UV硬化型樹脂(商品名:ビームセット(登録商標)575CB、不揮発分100%、荒川化学工業社製) 98重量部
ポリスチレン製微粒子(商品名:SX350H、平均粒子径:3.5μm、綜研化学社製) 12重量部
MIBK(メチルイソブチルケトン) 100重量部
測定方法については、第1の異方性散乱フィルムと同様である。等方性散乱フィルムの散乱特性を図15に示す。等方性散乱フィルムの場合、図15に示すように、散乱特性の入射角依存性を示すグラフは、入射角0°を中心として上に凸の形状になる。これは、入射角が大きくなるほど、フィルムを通過する距離が大きくなることに起因する。なお、入射角の正負は、回転させる方向が反対であることを示す。
実施例1にて試作したVAモード液晶表示デバイス15aの観察面側に、濁度計(商品名:NDH−2000、日本電色工業社製)にて測定した濁度が30%である等方性散乱フィルムを貼り合せ、VAモード液晶表示装置とした。なお、第1の異方性散乱フィルムの代りに等方性散乱フィルムを用いたこと以外は、実施例1と同じである。
(液晶表示装置の作製)
実施例3にて試作したVAモード液晶表示デバイス15aの観察面側に視角制御フィルム(製品名:ルミスティー(登録商標)、品番:MFY−1060、住友化学社製)を貼り合せ、VAモード液晶表示装置とした。なお、ルミスティー(登録商標)は、特定の方向において異方散乱特性を示すフィルムである。本比較例では、ある方位(以下「散乱方向」ともいう。)において極角Θ=10〜60°で入射した光を散乱するルミスティー(登録商標)を、その散乱方向がVAモード液晶表示デバイス15aの方位角Φ=90°の方位(極大方位)とほぼ一致するように、VAモード液晶表示デバイス15aの観察面側に貼り合せた。したがって、本比較例の構成は、第1の異方性散乱フィルムの代りにルミスティー(登録商標)を用いたこと以外は、実施例3と同じである。
実施例1〜8並びに比較例1及び2の液晶表示装置について、視野角測定装置(商品名:EZContrast160R、ELDIM社製)を用いて、256階調表示を行う場合の黒表示時(階調値:0)、中間調表示時(階調値:128)及び白表示時(階調値:255)の輝度及び色度の視角依存性を測定した。なお、視角については、極角Θ及び方位角Φで表す。
各液晶表示装置について、液晶表示デバイスの極角Θ=45°の方向におけるコントラスト比が極大となる方位(極大方位)でのコントラスト比の極角依存性を評価した。すなわち、VAモード及びIPSモードの液晶表示装置では、方位角Φ=0°、90°、180°、270°の4方位、TNモード及びOCBモードの液晶表示装置では、方位角Φ=45°、135°、225°、315°の4方位におけるコントラスト比の極角依存性を評価した。なお、コントラスト比は、測定した黒表示時(階調値:0)及び白表示時(階調値:255)における輝度から、下記式(3)を用いて求めた。
(コントラスト比)=(白表示輝度)/(黒表示輝度) (3)
本発明の実施例1〜5に係るVAモード液晶表示装置では、図20〜24の(a)から明らかなように、散乱中心軸の軸方位とほぼ一致する極大方位(方位角Φ=90°の方位)において、散乱中心軸の軸方向(極角Θ=30°の方向)付近でコントラスト比が向上しており、コントラスト比の視角依存性改善の効果が得られた。また、該極大方位と反対の方位(方位角Φ=270°の方位)、及び、該極大方位に垂直な2方位(方位角Φ=0、180°の方位)においては、図20〜24の(a)及び(b)から明らかなように、コントラスト比が低下する等の影響は出ていなかった。
正面方向(極角Θ=0°の方向)におけるガンマカーブ、及び、斜め方向(極角Θ=40°であり、方位が各液晶表示デバイスの極角Θ=40°の方向におけるコントラスト比が極大となる方位である方向)におけるガンマカーブを求め、白表示輝度が1となるように、各階調表示での輝度を規格化し、中間調表示時(階調値:128)における正面方向の規格化輝度と各斜め方向の規格化輝度との差(ずれ量)を算出した。液晶表示デバイスからの改善の効果の割合を表8に示す。すなわち、表中に記載された数値が大きいほど改善の効果が大きいということになる。
3a、3b:偏光素子
4:WVフィルム
10:異方性散乱層
10a:第1の異方性散乱フィルム
11a:VAモード液晶セル
11b:TNモード液晶セル
11c:IPSモード液晶セル
12a:第1の位相差フィルム
12b:第2の位相差フィルム
12c:第3の位相差フィルム
12d:第4の位相差フィルム
12e:第5の位相差フィルム
12f:第6の位相差フィルム
12g:第7の位相差フィルム
12h:第8の位相差フィルム
12j:第9の位相差フィルム
13a:第1の偏光板
13b:第2の偏光板
13c:第3の偏光板
13e:第5の偏光板
13f:第6の偏光板
13g:第7の偏光板
13h:第8の偏光板
13i:WVフィルム付偏光板
13j:第9の偏光板
15:表示デバイス
15a:VAモード液晶表示デバイス
15b:TNモード液晶表示デバイス
15c:IPSモード液晶表示デバイス
20:周辺領域と屈折率が異なる領域(棒状硬化領域)
30:受光部
40:周辺領域と屈折率が異なる板状の領域
50:光制御板
51:線状光源
100:表示装置
100a:VAモード液晶表示装置
100b:TNモード液晶表示装置
100c:IPSモード液晶表示装置
a:吸収軸
A:表示デバイスの極大方位MA1と表示装置の方位角0°の方位とのなす角度
b:WVフィルム内のディスコティック液晶の配向制御方向
C:直線透過光量の等量線
d:液晶セル内の液晶の配向制御方向
D:表示デバイスの観察面の法線方向からΘ傾斜させた方向
MA1:表示デバイスの極大方位
s:遅相軸
S:散乱中心軸
S1:散乱中心軸Sの軸方位
δ:表示デバイスの極大方位MA1と散乱中心軸の軸方位S1とのなす角度
Φ:方位角
ω:散乱中心軸Sの極角
Claims (15)
- コントラスト比が視角依存性を有する表示デバイスと、異方性散乱層を有する異方性散乱フィルムとを備える表示装置であって、
該異方性散乱フィルムは、表示デバイスの観察面の法線方向から一定の角度傾斜させた方向におけるコントラスト比が極大となる方位と略一致する方位に散乱中心軸を有し、表示デバイスの観察面側に配置されたことを特徴とする表示装置。 - 前記散乱中心軸は、表示デバイスの観察面の法線方向と略一致することを特徴とする請求項1記載の表示装置。
- 前記散乱中心軸は、表示デバイスの観察面の法線方向から一定の角度傾斜させた方向におけるコントラスト比が極大となる方位と略一致する方位に傾斜していることを特徴とする請求項1記載の表示装置。
- 前記異方性散乱フィルムは、表示デバイスの観察面の法線方向から20°以上の一定の角度傾斜させた方向におけるコントラスト比が極大となる方位と略一致する方位に散乱中心軸を有することを特徴とする請求項1記載の表示装置。
- 前記異方性散乱フィルムは、表示デバイスの観察面の法線方向から45°傾斜させた方向におけるコントラスト比が極大となる方位と略一致する方位に散乱中心軸を有することを特徴とする請求項1記載の表示装置。
- 前記異方性散乱層は、光硬化性化合物を含む組成物を硬化させてなることを特徴とする請求項1記載の表示装置。
- 前記異方性散乱フィルムは、直線透過光量が散乱中心軸の軸方向における直線透過光量以下である方向を有し、
該直線透過光量以下である方向の方位は、表示デバイスの観察面の法線方向から一定の角度傾斜させた方向におけるコントラスト比が極大となる方位と一致することを特徴とする請求項1記載の表示装置。 - 前記散乱中心軸の軸方位は、表示デバイスの観察面の法線方向から一定の角度傾斜させた方向におけるコントラスト比が極大となる方位とのなす角度が15°以下であることを特徴とする請求項7記載の表示装置。
- 前記散乱中心軸の軸方位は、表示デバイスの観察面の法線方向から一定の角度傾斜させた方向におけるコントラスト比が極大となる方位とのなす角度が10°以下であることを特徴とする請求項8記載の表示装置。
- 前記異方性散乱フィルムは、直線透過光量が最小になる方向と散乱中心軸の軸方向とのなす角度が、直線透過光量が最大になる方向と散乱中心軸の軸方向とのなす角度よりも小さいことを特徴とする請求項1記載の表示装置。
- 前記異方性散乱フィルムは、いずれかの方位で、直線透過光量が最小になる方向の極角が、直線透過光量が最大になる方向の極角よりも小さいことを特徴とする請求項1記載の表示装置。
- 前記異方性散乱フィルムは、散乱中心軸の軸方位で、散乱中心軸よりも極角が大きい方向における直線透過光量の最大値が、散乱中心軸よりも極角が小さい方向における直線透過光量の最大値よりも小さいことを特徴とする請求項1記載の表示装置。
- 前記表示デバイスは、液晶表示デバイスであることを特徴とする請求項1記載の表示装置。
- 前記液晶表示デバイスは、1対の基板間に液晶が狭持された液晶セルと、
支持フィルム及び偏光素子を含む偏光板とを有することを特徴とする請求項13記載の表示装置。 - 前記液晶表示デバイスは、表示モードがVAモード、TNモード、IPSモード又はOCBモードであることを特徴とする請求項13記載の表示装置。
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