JP2002303731A - 半透過反射板、半透過型偏光板及びそれを用いた液晶表示装置 - Google Patents

半透過反射板、半透過型偏光板及びそれを用いた液晶表示装置

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JP2002303731A JP2001109918A JP2001109918A JP2002303731A JP 2002303731 A JP2002303731 A JP 2002303731A JP 2001109918 A JP2001109918 A JP 2001109918A JP 2001109918 A JP2001109918 A JP 2001109918A JP 2002303731 A JP2002303731 A JP 2002303731A
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Kazutaka Hara
和孝 原
Takafumi Sakuramoto
孝文 櫻本
Minoru Miyatake
宮武  稔
Tatsuya Osuga
達也 大須賀
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Nitto Denko Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】光の透過率の低下による着色を最少限に抑えた
半透過反射板、半透過型偏光板及びそれを用いた液晶表
示装置を提供することを目的とする。 【解決手段】半透過反射層を、一軸延伸による一軸配向
特性を有する光透過性高分子基材の上に形成した半透過
反射板とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置(以
下、LCDと略称することがある。)に使用される半透
過反射板、半透過型偏光板及びそれを用いた液晶表示装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】LCDは、パソコン等に使用されてお
り、近年、急激にその需要が増加している。LCDの用
途は広がってきており、近年はモニター用途にも使用さ
れるようになってきている。
【0003】LCDに使用する偏光板は、例えば、ポリ
ビニルアルコール(以下、PVAと略称することがあ
る。)フィルムを、二色性を有するヨウ素又は二色性染
料で染色する染色工程、ホウ酸やホウ砂等で架橋する架
橋工程、及び一軸延伸する延伸工程の後に乾燥し、トリ
アセチルセルロース(以下、TACと略称することがあ
る。)フィルム等の保護層と貼り合わせて製造されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来、LCDに用いら
れる半透過反射板の基材としては、2軸配向性高分子基
材やフィラー含有高分子基材が用いられていた。
【0005】しかし、この種の基材からなる半透過反射
板を偏光特性を有するバックライトと組み合わせて使用
すると、位相差の影響で特定の波長の光の透過率が低下
して着色が生じるという問題があった。モノクロ液晶表
示装置では弱い均一な着色は許容されるが、不均一な着
色は許容されない。また、カラー液晶表示装置では均一
な着色も許されない。従って、このような着色をいかに
防止するかが大きな問題であった。この問題を解決する
には、半透過型偏光板を偏光特性を有するバックライト
と組み合わせて用いる場合、透過光線での利用時のバッ
クライト光源光線の透過率の低下を最大で10%以下、
望ましくは5%以下、更に望ましくは1%以下に抑える
ことが必要である。
【0006】そこで、本発明は前記従来の問題を解決す
るため、光の透過率の低下による着色を最少限に抑えた
半透過反射板、半透過型偏光板及びそれを用いた液晶表
示装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明の半透過反射板は、半透過反射層を、一軸延伸に
よる一軸配向特性を有する光透過性高分子基材の上に形
成したことを特徴とする。
【0008】また、本発明の半透過反射板は、前記半透
過反射層が、光透過性を有する金属蒸着膜又は金属薄膜
から形成されることが好ましい。
【0009】また、本発明の半透過型偏光板は、前記半
透過反射板と、偏光板とを貼り合わせたことを特徴とす
る。
【0010】また、本発明の半透過型偏光板は、前記半
透過型偏光板において、前記半透過反射板の光透過性高
分子基材の位相差軸と、貼り合わせた前記偏光板の吸収
軸とのなす角度が、9度以下であることが好ましい。
【0011】また、本発明の液晶表示装置は、前記半透
過型偏光板を液晶セルの少なくとも片面に配置するとと
もに、偏光特性を有するバックライトを組み合わせたこ
とを特徴とする。
【0012】また、本発明の液晶表示装置は、前記バッ
クライトが、反射偏光子を用いることが好ましい。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の半透過反射板は、半透過
反射層を、一軸延伸による一軸配向特性を有する光透過
性高分子基材の上に形成したものである。前記光透過性
高分子基材としては、ポリエチレンテレフタレート(P
ET)、ポリカーボネート(PC)、ポリエーテルスル
ホン(PES)、ポリビニルアルコール(PVA)、ト
リアセチルセルロース(TAC)等の樹脂が使用でき
る。
【0014】前記半透過反射層は、光透過性を有する金
属蒸着膜又は金属薄膜からなる。前記金属蒸着膜又は金
属薄膜に使用できる金属としては、アルミニウム、銀、
銀−パラジウム合金、クロム等が挙げられる。
【0015】また、本発明の半透過型偏光板は、前記半
透過反射板と、偏光板を貼り合わせたものである。
【0016】本発明で用いる偏光板の基本的な構成は、
二色性物質含有のポリビニルアルコール系偏光フィルム
等からなる偏光子の片側又は両側に、適宜の接着層、例
えばビニルアルコール系ポリマー等からなる接着層を介
して保護層となる透明保護フィルムを接着したものから
なる。
【0017】偏光子(偏光フイルム)としては、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
ルコールなどの従来に準じた適宜なビニルアルコール系
ポリマーよりなるフィルムにヨウ素や二色性染料等より
なる二色性物質による染色処理や延伸処理や架橋処理等
の適宜な処理を適宜な順序や方式で施してなり、自然光
を入射させると直線偏光を透過する適宜なものを用いう
る。特に、光透過率や偏光度に優れるものが好ましい。
【0018】偏光子(偏光フィルム)の片側又は両側に
設ける透明保護層となる保護フィルム素材としては、適
宜な透明フィルムを用いうる。そのポリマーの例として
トリアセチルセルロースの如きアセテート系樹脂が一般
的に用いられるが、これに限定されるものではない。
【0019】なお、半透過型偏光板は、上記において反
射層で光を反射し、且つ透過するハーフミラー等の半透
過型の反射層とすることにより得ることができる。半透
過型偏光板は、通常液晶セルの裏側に設けられ、液晶表
示装置などを比較的明るい雰囲気で使用する場合には、
視認側(表示側)からの入射光を反射させて画像を表示
し、比較的暗い雰囲気においては、半透過型偏光板のバ
ックサイドに内蔵されているバックライト等の内蔵光源
を使用して画像を表示するタイプの液晶表示装置などを
形成できる。即ち、半透過型偏光板は、明るい雰囲気下
では、バックライト等の光源使用のエネルギーを節約で
き、比較的暗い雰囲気下においても内蔵光源を用いて使
用できるタイプの液晶表示装置などの形成に有用であ
る。
【0020】前記半透過型偏光板において、前記半透過
反射板の光透過性高分子基材の位相差軸と、貼り合わせ
た前記偏光板の吸収軸とのなす角度は、9度以下であ
り、望ましくは6.4度以下、更に望ましくは2.8度
以下が好ましい。
【0021】また、本発明の液晶表示装置は、前記半透
過型偏光板を液晶セルの少なくとも片面に配置するとと
もに、偏光特性を有するバックライトを組み合わせたも
のである。
【0022】この液晶表示装置は、偏光板を液晶セルの
片側又は両側に配置してなる従来に準じた適宜な構造を
有するものとして形成することができる。従って、液晶
表示装置を形成する液晶セルは任意であり、例えば薄膜
トランジスタ型に代表されるアクティブマトリクス駆動
型のもの、ツイストネマチック型やスーパーツイストネ
マチック型に代表される単純マトリクス駆動型のものな
どの適宜なタイプの液晶セルを用いたものであってよ
い。
【0023】また、本発明の液晶表示装置は、前記バッ
クライトとして、反射偏光子を用いたものである。
【0024】反射偏光子としては、コレステリック液晶
ポリマーフィルム(PCF)、高分子分散液晶フィルム
(散乱偏光板)、無機結晶分散配向フィルム(散乱偏光
板)、位相差異方性多層積層延伸フィルム(D−BE
F)等を使用することができる。
【0025】
【実施例】以下、実施例及び比較例を用いて本発明を更
に具体的に説明する。
【0026】(実施例1)ノルボルネン系樹脂(JSR
製”アートン”)をフィルム状にキャスト成膜し、これ
を一軸延伸して位相差140nm、厚さ60μmの光透
過性高分子基材として準備し、これにアルミニウムを厚
さ200nmになるように蒸着して本発明の半透過反射
板を作製した。この半透過反射板の光の透過率は15
%、反射率は約40%であった。
【0027】次に、重合度2400、原反の厚さ75μ
m、原反幅800mm、無延伸のPVAフィルムを、主
成分が水である最初の浴(第1浴)にて3倍に延伸した
後、ヨウ素とヨウ化カリウムの水溶液からなる染色浴に
て1.1倍に延伸し、その後、ホウ酸とヨウ化カリウム
の入った架橋浴に浸漬した後、水の入った洗浄浴にて
1.8倍に延伸し、乾燥した後に偏光子として巻き取っ
た。次に、保護フィルムとして2枚のTACフィルムで
この偏光子を挟みこむように貼り合わせて偏光板を得
た。
【0028】次に、前記半透過反射板と前記偏光板を貼
り合わせて半透過型偏光板を作製した。この貼り合わせ
は、前記半透過反射板の光透過性高分子基材の位相差軸
方向と前記偏光板の吸収軸方向を一致させて行なった。
この半透過反射板の位相差軸の面内バラツキは±2度で
あった。
【0029】次いで、この半透過型偏光板を液晶セルの
裏側に貼り合わせ、反射偏光子(日東電工製”PCFフ
ィルム”)を用いた偏光特性を有するバックライトと組
み合わせて液晶表示装置を作製した。
【0030】この液晶表示装置について、バックライト
を用いた透過光線での表示を観測したが、著しい着色は
見られなかった。
【0031】(実施例2)帝人化成(株)製のポリカー
ボネートをフィルム状にキャスト成膜し、これを一軸延
伸して位相差450nm、厚さ50μmの光透過性高分
子基材として準備し、これにアルミニウムを厚さ200
nmになるように蒸着して本発明の半透過反射板を作製
した。この半透過反射板の光の透過率は10%、反射率
は約50%であった。
【0032】次に、前記半透過反射板と、実施例1で作
製したものと同じ偏光板を貼り合わせて半透過型偏光板
を作製した。この貼り合わせは、前記半透過反射板の光
透過性高分子基材の位相差軸方向と前記偏光板の吸収軸
方向を一致させて行なった。この半透過反射板の位相差
軸の面内バラツキは±2度であった。
【0033】次いで、この半透過型偏光板を液晶セルの
裏側に貼り合わせ、反射偏光子(3M製”D−BE
F”)を用いた偏光特性を有するバックライトと組み合
わせて液晶表示装置を作製した。
【0034】この液晶表示装置について、バックライト
を用いた透過光線での表示を観測したが、着色は見られ
なかった。
【0035】(実施例3)前記半透過反射板と前記偏光
板との間に、表面に微細凹凸構造(エンボス加工構造)
を有し、偏光を保存するアクリル樹脂からなる拡散板を
挟み込んだ以外は、実施例1と同様にして液晶表示装置
を作製した。
【0036】この液晶表示装置について、バックライト
を用いた透過光線での表示を観測したが、着色は見られ
なかった。
【0037】(実施例4)前記半透過型偏光板と前記液
晶セルの裏側との間に、表面に微細凹凸構造(エンボス
加工構造)を有し、偏光を保存する無延伸ポリカーボネ
ートからなる拡散板を挟み込んだ以外は、実施例1と同
様にして液晶表示装置を作製した。
【0038】この液晶表示装置について、バックライト
を用いた透過光線での表示を観測したが、着色は見られ
なかった。
【0039】(実施例5)前記光透過性高分子基材の表
面をケミカルエッチングにより粗化し、その粗面にアル
ミニウムを厚さ200nmになるように蒸着した以外
は、実施例1と同様にして液晶表示装置を作製した。な
お、本実施例では、前記光透過性高分子基材の粗面側を
前記偏光板と貼り合わせた。
【0040】この液晶表示装置について、バックライト
を用いた透過光線での表示を観測したが、着色は見られ
なかった。
【0041】(比較例1)帝人化成(株)製のポリカー
ボネートをフィルム状にキャスト成膜し、これを一軸延
伸して位相差450nm、厚さ50μmの光透過性高分
子基材として準備し、これにアルミニウムを厚さ300
nmになるように蒸着して比較例の半透過反射板を作製
した。この半透過反射板の光の透過率は10%、反射率
は約50%であった。
【0042】次に、前記半透過反射板と、実施例1で作
製したものと同じ偏光板を貼り合わせて半透過型偏光板
を作製した。この貼り合わせは、前記半透過反射板の光
透過性高分子基材の位相差軸と前記偏光板の吸収軸との
なす角を30度として行なった。
【0043】次いで、この半透過型偏光板を液晶セルの
裏側に貼り合わせ、反射偏光子(3M製”D−BE
F”)を用いた偏光特性を有するバックライトと組み合
わせて液晶表示装置を作製した。
【0044】この液晶表示装置について、バックライト
を用いた透過光線での表示を観測したところ、均一な着
色が見られた。
【0045】(比較例2)PET樹脂(三菱レーヨン
(株)製”T600”)を二軸延伸済の位相差1000
nmの光透過性高分子基材として準備し、これにアルミ
ニウムを厚さ200nmになるよに蒸着して比較例の半
透過反射板を作製した。この半透過反射板の光の透過率
は15%、反射率は約40%であった。
【0046】次に、前記半透過反射板と、実施例1で作
製したものと同じ偏光板を貼り合わせて半透過型偏光板
を作製した。この貼り合わせは、前記半透過反射板の光
透過性高分子基材の位相差軸と前記偏光板の吸収軸との
なす角を約15度として行なった。
【0047】次いで、この半透過型偏光板を液晶セルの
裏側に貼り合わせ、反射偏光子(3M製”D−BE
F”)を用いた偏光特性を有するバックライトと組み合
わせて液晶表示装置を作製した。
【0048】この液晶表示装置について、バックライト
を用いた透過光線での表示を観測したところ、不均一な
着色が見られた。
【0049】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
一軸延伸による一軸配向特性を有する光透過性高分子基
材の上に半透過反射層を形成したため、光透過性高分子
基材の位相差が偏光板への入射光線に与える影響が小さ
い半透過型偏光板を得ることができる。また、この半透
過型偏光板を偏光特性を有するバックライトと組み合わ
せて用いる場合、透過光線での利用時のバックライト光
源光線の透過率の低下を最大で10%以下、望ましくは
5%以下、更に望ましくは1%以下に抑えることがで
き、これによる着色を最少限に抑えることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02F 1/1335 510 G02F 1/1335 510 4K029 520 520 1/13357 1/13357 // B29L 7:00 B29L 7:00 11:00 11:00 (72)発明者 宮武 稔 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 大須賀 達也 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日東 電工株式会社内 Fターム(参考) 2H042 AA16 AA26 DA01 DA02 DA04 DA11 DA21 DC02 DE04 2H049 BA02 BA25 BA27 BB03 BB43 BB44 BB49 BB63 BC03 BC22 2H091 FA08X FA08Z FA14Z FA41Z HA07 HA10 LA20 4F100 AB10D AK01B AK02B AK21C AR00C BA02 BA03 BA04 BA07 BA10C BA10D EH66D EJ37B EJ37C JN01A JN01B JN06A JN10C YY00 4F210 AA12 AA28 AG01 AH73 AH78 QC01 QD04 QD07 QG01 QG18 4K029 AA11 BA03 BC07 BD00 CA01

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半透過反射層を、一軸延伸による一軸配
    向特性を有する光透過性高分子基材の上に形成したこと
    を特徴とする半透過反射板。
  2. 【請求項2】 前記半透過反射層が、光透過性を有する
    金属蒸着膜又は金属薄膜から形成された請求項1に記載
    の半透過反射板。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載の半透過反射板
    と、偏光板とを貼り合わせたことを特徴とする半透過型
    偏光板。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の半透過型偏光板におい
    て、前記半透過反射板の光透過性高分子基材の位相差軸
    と、貼り合わせた前記偏光板の吸収軸とのなす角度が、
    9度以下である半透過型偏光板。
  5. 【請求項5】 請求項3又は4に記載の半透過型偏光板
    を液晶セルの少なくとも片面に配置するとともに、偏光
    特性を有するバックライトを組み合わせたことを特徴と
    する液晶表示装置。
  6. 【請求項6】 前記バックライトが、反射偏光子を用い
    ている請求項5に記載の液晶表示装置。
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