JP2005055867A - マルチドメイン垂直配向型液晶表示器の偏光板 - Google Patents

マルチドメイン垂直配向型液晶表示器の偏光板 Download PDF

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Abstract

【課題】 マルチドメイン垂直配向型液晶表示器の偏光板を提供する。
【解決手段】 液晶表示器の偏光板は二つの部分からなる。偏光板の第１部分は、バックライト光源と隣り合い、バックライト光源からマルチドメイン垂直配向型液晶層２０６まで順に配列されている、保護フィルム２１２、直線偏光フィルム２１４、二軸延伸フィルム２１６および１／４波長位相差フィルム２１８を備える。偏光板の第２部分は、マルチドメイン垂直配向型液晶層２０６のもう一側に位置し、マルチドメイン垂直配向型液晶層２０６から順に配列されている、１／４波長位相差フィルム２２８、二軸延伸フィルム２２６、直線偏光フィルム２２４および保護フィルム２２２を備える。
【選択図】 図２（Ａ）

Description

本発明は、液晶表示器の装置に関し、特に、マルチドメイン垂直配向型液晶表示器の偏光板に関する。
液晶表示器は高画質、小体積、軽量、低電圧駆動、低消費電力そして広い応用範囲などといった長所を有する。そのため、中小型の携帯式テレビ、携帯電話、ビデオ、ノートブック型コンピュータ、卓上型表示器そしてプロジェクションテレビなどといった大衆消費電子製品またはコンピュータ産品へ広く利用され、次第に陰極線管（Cathode Ray Tube：ＣＲＴ）を取って代わり表示器の主流となった。近年、液晶表示器の市場は大幅に拡大し、特にコンピュータおよびノートブック型コンピュータへの応用が拡大している。いわゆる大面積、高解析、広視野角および高反応速度などに対するニーズも液晶表示器が求められる重要なポイントとなっている。
マルチドメイン垂直配向（multi-domain vertical alignment：ＭＶＡ）は広く利用されている広視野角技術であり、垂直配向技術、垂直配向型液晶（誘電率異方性が負の液晶材料）および配向分割技術からなる。このマルチドメイン垂直配向の液晶表示器において、液晶表示器の二枚の基板内部にいくつかの構造物を製造し、これら構造物により異なるドメインを形成するとともに、各ドメインの液晶分子を異なる方向に向かって配列させて、広視野角の機能を達成する。
図１Ａは、従来技術のマルチドメイン垂直配向の液晶パネルを示した図である。以下、図１Ａにおいて、赤色を表示する液晶画素１０２を例に説明する。液晶画素１０２は、数個のＴＦＴ基板側の構造物１１２および数個のカラーフィルタ基板側の構造物１１４により四個のドメインに分割され、各ドメイン中には異なる方向に配列された液晶分子１２２、１２４、１２６、１２８がある。図１Ｂは、図１Ａ中の異なるドメインの液晶分子配列方向を示す。図１Ｂに示すように、これら四個のドメインにおいて、液晶分子１２２、１２４、１２６、１２８は、それぞれ異なる方向へ配列して広視野角の機能を得る。
一般的にマルチドメイン垂直配向技術は、一つの画素中に少なくとも四個の配向ドメインを提供し、少なくとも四方向の広角性を得る。四個の配向ドメインへ配向分割された視覚特性は、斜め４５度において方向特性が不良であったが、例えば二軸延伸フィルム（biaxial film）などの光学補償フィルムを合わせて使用して補償をおこない、好適な視覚特性を得ていた。
しかし、斜め４５度の視覚特性の他、マルチドメイン垂直配向技術には輝度不足という問題があった。先ず、マルチドメイン垂直配向技術はパネル上に複数個の構造物を形成することにより配向ドメインを分割して液晶分子の配向をおこなったが、これらの構造物はパネルの開口率を不可避的に低下させた。パネルの開口率と液晶表示器の輝度とは関係があり、パネルの開口率が大きくなると、液晶表示器の輝度も大きくなる。そのため、マルチドメイン垂直配向技術中に使用する構造物は、往々にして液晶表示器の輝度を下げ、輝度不足という問題を発生させた。
また、垂直配向の液晶分子は、オフ状態（off state）のときに垂直配向し、その配列方式は液晶パネルに垂直となって暗い状態となる。オン状態（on state）のとき、電界の影響を受けて倒れて水平配向に変化し、その配列方式は、上下の基板に平行であるが、上または下の直線偏光フィルムのどの吸収軸とも平行にならずに、明るい状態となる。この配置においては、隣り合う２個の液晶分子が電界の影響で倒れると、両者の位置が近づきすぎて接触してしまうことがよくあった。また、電界の影響を受け続けると、二つの液晶分子は上または下の直線偏光フィルムの吸収軸と平行な方向へ傾き続け、最後にはこの二個の液晶分子の配列方式は、反対に上または下の直線偏光フィルムの吸収軸と平行になる。
従って、この液晶画素中において、各配向ドメインの境界部分にある液晶分子が、オン状態となるとき、配列方向が上記の吸収軸に平行となるため、この明るい状態の液晶画素を操作して、その中間位置には十字に似たディスクリネーションが出現する。この十字状ディスクリネーションは、液晶表示器が明るい状態時の輝度を下げ、コントラストの定義が一般に明るい状態の輝度と暗い状態の輝度の比値であるため、上述の十字状ディスクリネーションも液晶表示器のコントラスト比を下げて、液晶表示器の輝度およびコントラスト比を不足させた。
従来のマルチドメイン垂直配向型液晶表示器には、上述のような輝度およびコントラスト比が不足する問題があるため、液晶表示器の輝度およびコントラスト比を高く維持するため、液晶表示器を設計製造する際、バックライト光源中に多くのランプを使用していた。しかし、液晶表示器中に使用するバックライト光源ランプの数が多くなるほど、その操作に必要な電力も相対的に多くなり、それに伴って発生する熱量も多くなった。高い消費電力は、例えばノートブック型コンピュータ或いはパーソナルデジタルアシスタントなどといった液晶表示器が広く使用される携帯式電子設備の作動時間を短くしたため、携帯使用をさらに不便にした。また、余計な熱量は往々にして液晶表示器の放熱負担を増加させるとともに、バックライト光源ランプの損耗を早めて、バックライト光源ランプの使用寿命をも短縮させた。
本発明の目的は、マルチドメイン垂直配向型液晶表示器の輝度を高め、従来のマルチドメイン垂直配向型表示器の高い消費電力および発熱を改善するマルチドメイン垂直配向型液晶表示器の偏光板を提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、１／４波長位相差フィルムを加えて光の利用率を高め、液晶表示器が明るいときの輝度を高め、バックライト光源ランプの損耗を効果的に下げるマルチドメイン垂直配向型液晶表示器の偏光板を提供することにある。
上述した目的を達成するために、本発明はマルチドメイン垂直配向型液晶表示器の偏光板を提供する。偏光板の第１部分は、バックライト光源と隣り合い、バックライト光源からマルチドメイン垂直配向型液晶層にかけて順に配列されている、第１の保護フィルム、第１の直線偏光フィルム、第１の二軸延伸フィルムおよび第１の１／４波長位相差フィルムを備える。偏光板の第２部分は、マルチドメイン垂直配向型液晶層のもう一側に位置し、マルチドメイン垂直配向型液晶層から順に配列されている、第２の１／４波長位相差フィルム、第２の二軸延伸フィルム、第２の直線偏光フィルムおよび第２の保護フィルムを備える。
上述した二つの部分を組み合わせた偏光板を、マルチドメイン垂直配向型液晶表示器に用い、１／４波長位相差フィルムにより直線偏光光を円偏光光へ変換し、円偏光光の特性を利用して従来の十字状ディスクリネーションを除去し、マルチドメイン垂直配向型液晶表示器の輝度を高めるとともに、消費電力を減らしてバックライト光源ランプの損耗を減らすことができる。
本発明の偏光板では、二つの直線偏光フィルムの吸収軸を必ず垂直にして、互いに合わせて液晶表示器の画素制御時の明暗を制御する。また、二つの１／４波長位相差フィルムの遅相軸（slow axis）も必ず垂直にして、直線偏光光を第１の１／４波長位相差フィルムにより円偏光光または楕円偏光光へ変換してから、完全に第２の１／４波長位相差フィルムにより直線偏光光へ変換する。
可視光線の波長範囲は４００〜７００ｎｍであるため、上述の１／４波長位相差フィルムの中心波長を４８０〜６００ｎｍから選択して、最も良い使用効果を得る。また、広帯域（broad band）１／４波長位相差フィルムを提供することにより、本発明の偏光板は、４００〜７００ｎｍという全ての可視光波長範囲中において良好な補償を得ることができる。
本発明の好適な一実施例によると、光線はバックライト光源から順次、第１の保護フィルム、第１の直線偏光フィルム、第１の二軸延伸フィルム、第１の１／４波長位相差フィルム、マルチドメイン垂直配向液晶層、第２の１／４波長位相差フィルム、第２の二軸延伸フィルム、第２の直線偏光フィルムおよび第２の保護フィルムを透過する。
本発明のもう一つの好適な一実施例によると、光線はバックライト光源から順次第１の保護フィルム、第１の直線偏光フィルム、第１の１／４波長位相層フィルム、第１の二軸延伸フィルム、マルチドメイン垂直配向液晶層、第２の二軸延伸フィルム、第２の１／４波長位相差フィルム、第２の直線偏光フィルムおよび第２の保護フィルムを透過する。
本発明のもう一つの好適な一実施例によると、直線偏光フィルムの吸収軸と１／４波長位相差フィルムの遅相軸とが形成する角度が４５度のとき、１／４波長位相差フィルムは、直線偏光光を円偏光光へ変換し、光の偏光方向は時間の変化とともに各方向へ均等に分布し、この際、偏光板の補償効果は最も良くなる。また、本発明中の二つの二軸延伸フィルムの遅相軸は垂直となり、各二軸延伸フィルムの遅相軸もまたそれぞれ隣り合う直線偏光フィルムの吸収軸と互いに垂直となるとき、最も適当な視覚補償効果を得ることができる。
本発明のもう一つの好適な一実施例によると、１／２波長位相差フィルムと１／４波長位相差フィルムとを組み合わせて、広帯域１／４波長位相差フィルムと等しい偏光効果を得ることができる。この広帯域１／４波長位相差フィルムを使用するとき、１／２波長位相差フィルムの遅相軸と、隣り合う直線偏光フィルムの吸収軸とが形成する角度範囲は０〜４０度である。１／４波長位相差フィルムの遅相軸と、隣り合う直線偏光フィルムの吸収軸とが形成する角度範囲は５０〜８５度である。
本発明は、１／４波長位相差フィルムを利用し、もともとマルチドメイン垂直配向型液晶層へ入る直線偏光光を円偏光光へ変換し、従来技術においては一つだけの方向だった直線偏光光が、上または下の直線偏光フィルムの吸収軸方向と平行になるように傾斜する液晶分子に影響され、液晶画素の中間に十字状ディスクリネーションが発生することを防止する。従って、本発明は光の利用率を効果的に高めて、明るい時の液晶表示器の輝度が高めることができる上、バックライト光源ランプの使用寿命を延ばすこともできる。
従来のマルチドメイン垂直配向型表示器の高い消費電力および発熱を改善するため、本発明はマルチドメイン垂直配向型液晶表示器の偏光板を提供する。
本発明のマルチドメイン垂直配向型液晶表示器の偏光板は、二つの部分からなる。偏光板の第１部分は、バックライト光源と隣り合い、バックライト光源からマルチドメイン垂直配向型液晶層まで順に配列されている、保護フィルム、直線偏光フィルム、二軸延伸フィルムおよび１／４波長位相差フィルムを備える。偏光板の第２部分は、マルチドメイン垂直配向型液晶層のもう一方の側に位置し、マルチドメイン垂直配向型液晶層は順に、１／４波長位相差フィルム、二軸延伸フィルム、直線偏光フィルムおよび保護フィルムを備える。
上述した二つの部分を組み合わせて、マルチドメイン垂直配向型液晶表示器の偏光板に適用する。１／４波長位相差フィルムは、直線偏光光を円偏光光へ変換することができ、円偏光光の特性を利用して従来の十字状ディスクリネーションの問題を解決し、マルチドメイン垂直配向型液晶表示器の輝度を高め、消費電力およびバックライト光源ランプの損耗を減らす。
本発明の偏光板は、二つの直線偏光フィルムの吸収軸は必ず互いに垂直であり、それらを組み合わせて液晶表示器の画素動作時の明暗を制御する。また、二つの１／４波長位相差フィルムの遅相軸も必ず互いに垂直にし、直線偏光光を第１の１／４波長位相差フィルムにより円偏光光へ変換した後、第２の１／４波長位相差フィルムにより完全に直線偏光光へ変換する。
可視光線の波長範囲は４００〜７００ｎｍであるため、上述の１／４波長位相差フィルムの中心波長を５５０ｎｍ付近に選択すると最も良い使用効果を得ることができる。また、本発明はさらに広帯域（broad band）１／４波長位相差フィルムを提供することにより、本発明の偏光板は、４００〜７００ｎｍの全ての可視光線波長範囲で良好な補償を得ることができる。
（第一実施例）
図２Ａは、本発明の第一実施例を示す。この第一実施例において、本実施例のマルチドメイン垂直配向型液晶表示器の偏光板は二つの偏光板部２０２ａおよび偏光板部２０４ａからなる。偏光板部２０２ａはバックライト光源と隣り合っている。偏光板部２０２ａは、バックライト光源からマルチドメイン垂直配向型液晶層２０６まで順に配列されている、保護フィルム２１２、直線偏光フィルム２１４、二軸延伸フィルム２１６および１／４波長位相差フィルム２１８を備える。もう一つの偏光板部２０４ａは、マルチドメイン垂直配向型液晶層２０６のもう一つの側に位置する。偏光板部２０４ａは、マルチドメイン垂直配向型液晶層２０６から順に配列されている、１／４波長位相差フィルム２２８、二軸延伸フィルム２２６、直線偏光フィルム２２４および保護フィルム２２２を備える。
本実施例の偏光板は、１／４波長位相差フィルム２１８を利用して、直線偏光フィルム２１４により選別されてマルチドメイン垂直配向型液晶層２０６に入る直線偏光光を円偏光光へ変換する。円偏光光は上述の隣り合う二つの配向ドメイン境界の位置において、上または下の直線偏光板の吸収軸と平行な液晶分子の作用により、従来技術で発生していた十字状ディスクリネーションを無くすことができる。その後、マルチドメイン垂直配向型液晶層２０６のもう一方の側に位置し、１／４波長位相差フィルム２１８と対称な位置にあるもう一つの１／４波長位相差フィルム２２８を利用し、円偏光光を直線偏光光へ変換して、直線偏光フィルム２２４への選別に提供する。
また、本実施例は二つの偏光板部２０２ａ、２０４ａ中の二軸延伸フィルムと１／４波長位相差フィルムの位置は交換することができる。そのため、本発明は、図２Ａの実施例が示す配列方式のみに限定するわけではない。ただし、ここで注意しなければならないことは、交換した後の配列後順序は、マルチドメイン垂直配向型液晶層２０６を中心に対称配列され、完全な補償効果を得ることができるということである。
（第２実施例）
図２Ｂは、本発明の好適な第二実施例である。第二実施例では、偏光板部２０２ｂ中の二軸延伸フィルム２１６と１／４波長位相差フィルム２１８との位置が交換されている。また、偏光板部２０４ｂ中の二軸延伸フィルム２２６と１／４波長位相差フィルム２２８との位置も交換されている。
光線は、バックライト光源から順に、保護フィルム２１２、直線偏光フィルム２１４、１／４波長位相差フィルム２１８、二軸延伸フィルム２１６、マルチドメイン垂直配向型液晶層２０６、二軸延伸フィルム２２６、１／４波長位相差フィルム２２８、直線偏光フィルム２２４および保護フィルム２２２を透過する。そして、図２Ｂの偏光板は、図２Ａ中の偏光板と同様の効果を得ることができる。
本発明を応用する二直線偏光フィルムと従来の液晶表示器中の二直線偏光フィルムの特性は同じである。つまり、上下二つの直線偏光偏光フィルムの吸収軸は、必ず互いに垂直にすることにより、液晶画素が表示する明るい状態または暗い状態を達成する機能を得ることができる。また、本発明中の二１／４波長位相差フィルムの遅相軸も必ず互いに垂直にして、直線偏光光が第１の１／４波長位相差フィルムにより円偏光光または楕円偏光光に変換されると、第２の１／４波長位相差フィルムにより完全に直線偏光光へ変換される。
次に、図２Ａに示す第一実施例において、上述の光偏光方向の変換過程を説明する。まず、バックライト光源の光線は、直線偏光フィルム２１４を透過した後、直線偏光フィルム２１４により直線偏光光へ変換され、一つだけの直線偏光方向を有する。その後、この直線偏光光は１／４波長位相差フィルム２１８を透過する。１／４波長位相差フィルムの光学特性に基づき、この１／４波長位相差フィルム２１８は、直線偏光光を円偏光光または楕円偏光光へ変換する。
円偏光光または楕円偏光光の偏光方向は、時間とともに回転して円形または楕円形となる。そのため、マルチドメイン垂直配向型液晶層２０６を透過するとき、多偏光方向により上述の十字状ディスクリネーションが発生することを防止することができる。マルチドメイン垂直配向型液晶層２０６を透過した後、この円偏光光または楕円偏光光はもう一つの１／４波長位相差フィルム２２８を透過する。前述したように、この１／４波長位相差フィルム２２８は必ず１／４波長位相差フィルム２１８の遅相軸に垂直にしなければならず、上述の変換後、円偏光光または楕円偏光光を直線偏光光へ変換し、後の直線偏光フィルム２２４の選別に用いる。
上述の直線偏光フィルム２１４および直線偏光フィルム２２４の吸収軸および１／４波長位相差フィルム２１８および１／４波長位相差フィルム２２８の遅相軸に対し、補償効果を最適化するため、両者間の好適な関係を示す。
直線偏光フィルム２１４および直線偏光フィルム２２４の吸収軸および１／４波長位相差フィルム２１８および１／４波長位相差フィルム２２８の遅相軸間で形成する角度が４５度のとき、１／４波長位相差フィルム２１８と１／４波長位相差フィルム２２８は直線偏光光を、楕円偏光光でなく完全な円偏光光へ変換する。つまり、このとき光の偏光方向は時間とともに変化し、各方向へ均等に分布されるため、この状況下の本発明の偏光板の補償効果は最も良い。
（第三実施例）
図３Ａおよび図３Ｂは、本発明の第三実施例を示している。第三実施例では、上述の直線偏光フィルム２１４と直線偏光フィルム２２４の吸収軸との角度が４５度の場合と、１／４波長位相差フィルム２１８および１／４波長位相差フィルム２２８の遅相軸との角度が４５度の場合という二種類の状況を示す。先ずここで注意しなければならないことは、これら二図において直線偏光フィルム２１４の吸収軸３１４は水平方向であり、直線偏光フィルム２２４の吸収軸３２４は垂直方向であることである。
図３Ａに示すように、１／４波長位相差フィルム２１８ａの遅相軸３１８ａと１／４波長位相差フィルム２２８ａの遅相軸３２８ａとは垂直であり、直線偏光フィルム２１４および直線偏光フィルム２２４の吸収軸３１４および吸収軸３２４は４５度の角度を形成する。同様に、図３Ｂに示すように、１／４波長位相差フィルム２１８ｂの遅相軸３１８ｂと、１／４波長位相差フィルム２２８ｂの遅相軸３２８ｂとは垂直であり、直線偏光フィルム２１４および直線偏光フィルム２２４の吸収軸３１４および吸収軸３２４は４５度の角度を形成する。
（第四実施例）
二つの二軸延伸フィルムの遅相軸間は垂直であり、それぞれ隣り合う直線偏光フィルムの吸収軸が垂直のとき、最も良い視覚補償効果を得ることができる。
図４は、本発明の第四実施例を示す。これにより、上述した二軸延伸フィルムの遅相軸と直線偏光フィルムの吸収軸との好適な関係を示す。
図４に示すように、二軸延伸フィルム２１６の遅相軸３１６と、隣り合う直線偏光フィルム２１４の吸収軸３１４とは垂直である。また、もう一つの二軸延伸フィルム２２６の遅相軸３２６も隣り合う直線偏光フィルム２２４の吸収軸３２４と垂直である。当然、二軸延伸フィルム２１６および二軸延伸フィルム２２６の遅相軸３１６および遅相軸３２６も垂直となり、最も良い視覚補償効果を得ることができる。
可視光線の波長範囲は、青色から赤色までの約４００〜７００ｎｍであるため、通常、上述の１／４波長位相差フィルム２１８、２２８の中心波長を４８０〜６００ｎｍ付近で選択して、最も良い使用効果を達成する。上述の実施例において１／４波長位相差フィルム２１８、２２８の中心波長は、緑色の５４０〜５６０ｎｍから選択する。但し、実際には１／４波長位相差フィルムは波長により異なったものを選択することができる。つまり、円偏光光を変換する効果はその中心波長が最も良く、その他の波長の変換効果は帯域範囲により決定される。従って、普通の狭帯域（narrow band）１／４波長位相差フィルムは、可視光（４００〜７００ｎｍ）のような大きな範囲内においては良好な変換効果を得ることができない。
そのため、本発明は広帯域（broad band）１／４波長位相差フィルムをさらに提供して、本発明の偏光板が４００〜７００ｎｍの全ての可視光線範囲内で、良好な変換効果を得ることができるようにする。または、本発明のもう一つの実施例において、１／２波長位相差フィルムと１／４波長位相差フィルムとを組み合わせて、広帯域１／４波長位相差フィルムと等しい偏光効果を得ることができる。
（第五実施例）
図５Ａおよび図５Ｂは、本発明の第五実施例を示す。第五実施例では、１／２波長位相差フィルムと１／４波長位相差フィルムとを組み合わせることにより、広帯域１／４波長位相差フィルムと等しい偏光効果を得ることができることを示す。
図５Ａは、図２Ａに示す第一実施例に二個の１／２波長位相差フィルムを加えたものである。１／２波長位相差フィルム５１７は、偏光板部２０２ｃの１／４波長位相差フィルム２１８と二軸延伸フィルム２１６との間に位置し、もう一つの１／２波長位相差フィルム５２７は、偏光板部２０４ｃの１／４波長位相差フィルム２２８と二軸延伸フィルム２２６との間に位置する。
同様に、図５Ｂは、図２Ｂに示す第二実施例に二個の１／２波長位相差フィルムを加えたものである。１／２波長位相差フィルム５１７は、偏光板部２０２ｄの１／４波長位相差フィルム２１８と直線偏光フィルム２１４との間に位置し、もう一つの１／２波長位相差フィルム５２７は、偏光板部２０４ｄの１／４波長位相差フィルム２２８と直線偏光フィルム２２４との間に位置する。
ここで注意しなければならないことは、上述した図５Ａおよび図５Ｂに示すこれらの実施例中、１／２波長位相差フィルム５１７、５２７および１／４波長位相差フィルム２１８、２２８が形成する広帯域１／４波長位相差フィルムは、その効果が等しい遅相軸も、図３Ａと図３Ｂに示す第三実施例に示すように、直線偏光フィルム２１４および直線偏光フィルム２２４の吸収軸間が４５度の角度を形成するということである。このように、広帯域の１／４波長位相差フィルムは、大きな波長範囲を有する直線偏光光を円偏光光へ変換することができ、光の偏光方向は時間とともに変化して各方向へ分布し、最も良い変換効果を得ることができる。
本発明の各実施例において、広帯域１／４波長位相差フィルムを使用する場合、１／２波長位相差フィルム５１７または１／２波長位相差フィルム５２７の遅相軸と、それに隣り合う直線偏光フィルム２１４または直線偏光フィルム２２４の吸収軸とが形成する角度範囲は０〜４０度である。１／４波長位相差フィルム２１８または１／４波長位相差フィルム２２８の遅相軸と、それと隣り合う直線偏光フィルム２１４または直線偏光フィルム２２４の吸収軸とが形成する角度の範囲は５０〜８５度である。
以下、本発明の各実施例に適用される１／４波長位相差フィルムおよび１／２の波長位相差フィルム２１８、２２８、５１７、５２７、直線偏光フィルム２１４、２２４および保護フィルム２１２、２２２に使用される材料を説明する。上述の実施例で使用する位相差フィルムは、一軸延伸の位相差フィルムであり、その材料はポリノルボレネ（polynorbornene）またはポリカーボネート（polycarbonate：ＰＣ）である。ポリビニルアルコール（polyvinyl alcohol：ＰＶＡ）の延伸特性は偏光作用を有するため、一般に本発明中の直線偏光フィルム２１４、２２４の基材とする。
また、ポリビニルアルコールが延伸されると、その機械的性質は低減して容易に砕けるようになる。そのため、通常は保護フィルム２１２、２２２上をめっきして砕けることを防止する。保護フィルム２１２、２２２の材料は、トリアセチルセルロース（triacetyl cellulose：ＴＡＣ）、ポリカーボネート（polycarbonate）またはポリノルボルネン（polynorborene）を使用することができ、ポリビニルアルコールを保護可能な一方、ポリビニルアルコールが材料である直線偏光フィルム２１４および直線偏光フィルム２２４が縮むことを防止することもできる。
本発明は、１／４波長位相差フィルムを利用し、マルチドメイン垂直配向型液晶層へ入る直線偏光光を円偏光光へ変換し、従来技術においては一つだけの方向であった直線偏光光が、上または下の直線偏光フィルムの吸収軸方向へ平行となるように傾斜する液晶分子に影響され、液晶画素の中間に十字状ディスクリネーションが発生することを防止する。従って、本発明は光の利用率を効果的に高め、明るい時の液晶表示器の輝度を高める上、バックライト光源ランプの使用寿命を延ばすこともできる。
本発明では好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではなく、当該技術を熟知するものなら誰でも、本発明の主旨と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができる。従って本発明の保護の範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
従来のマルチドメイン垂直配向の液晶パネルを示す概略図である。 図１Ａに示す液晶分子の配列方向を示す概略図である。 本発明の第一実施例を示す概略図である。 本発明の第二実施例を示す概略図である。 本発明の第三実施例による直線偏光フィルムの吸収軸と１／４波長位相差フィルムの遅相軸との関係を示す概略図である。 本発明の第三実施例による直線偏光フィルムの吸収軸と１／４波長位相差フィルムの遅相軸との関係を示す概略図である。 本発明の第四実施例による直線偏光フィルムの吸収軸と二軸延伸フィルムの遅相軸との関係を示す概略図である。 本発明の第５実施例を示す斜視図である。 本発明の第５実施例を示す斜視図である。
符号の説明
１０２ 液晶画素、１１２ ＴＦＴ基板側の構造物、１１４ カラーフィルタ側の基板構造物、１２２、１２４、１２６、１２８ 液晶分子、２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄ、２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃ、２０４ｄ 偏光板部、２０６ マルチドメイン垂直配向型液晶層、２１２、２２２ 保護フィルム、２１４、２２４ 直線偏光フィルム、２１６、２２６ 二軸延伸フィルム、２１８、２１８ａ、２１８ｂ、２２８、２２８ａ、２２８ｂ １／４波長位相差フィルム、３１４、３２４ 吸収軸 、３１６、３１８ａ、３１８ｂ、３２６、３２８ａ、３２８ｂ 遅相軸、５１７、５２７ １／２波長位相差フィルム

Claims (8)

  1. 第１の保護フィルム、第１の直線偏光フィルム、第１の二軸延伸フィルム、第１の１／４波長位相差フィルム、第２の１／４波長位相差フィルム、第２の二軸延伸フィルム、第２の直線偏光フィルムおよび第２の保護フィルムを備えるマルチドメイン垂直配向型液晶表示器の偏光板であって、
    バックライト光源側から順に、前記第１の保護フィルム、前記第１の直線偏光フィルム、前記第１の二軸延伸フィルム、前記第１の１／４波長位相差フィルム、前記第２の１／４波長位相差フィルム、前記第２の二軸延伸フィルム、前記第２の直線偏光フィルムおよび前記第２の保護フィルムが配列され、前記第１の直線偏光フィルムの吸収軸は前記第２の直線偏光フィルムの吸収軸と実質的に垂直であり、前記第１の１／４波長位相差フィルムの遅相軸は前記第２の１／４波長位相差フィルムの遅相軸に実質的に垂直であることを特徴とするマルチドメイン垂直配向型液晶表示器の偏光板。
  2. 第１の保護フィルム、第１の直線偏光フィルム、第１の１／４波長位相差フィルム、第１の二軸延伸フィルム、第２の二軸延伸フィルム、第２の１／４波長位相差フィルム、第２の直線偏光フィルムおよび第２の保護フィルムを備えるマルチドメイン垂直配向型液晶表示器の偏光板であって、
    バックライト光源側から順に、前記第１の保護フィルム、前記第１の直線偏光フィルム、前記第１の１／４波長位相差フィルム、前記第１の二軸延伸フィルム、前記第２の二軸延伸フィルム、前記第２の１／４波長位相差フィルム、前記第２の直線偏光フィルムおよび前記第２の保護フィルムが配列され、前記第１の直線偏光フィルムの吸収軸は前記第２の直線偏光フィルムの吸収軸と実質的に垂直であり、前記第１の１／４波長位相差フィルムの遅相軸は前記第２の１／４波長位相差フィルムの遅相軸に実質的に垂直であることを特徴とするマルチドメイン垂直配向型液晶表示器の偏光板。
  3. 前記第１の直線偏光フィルムの前記吸収軸と前記第１の１／４波長位相差フィルムの前記遅相軸とが形成する角度は４５度であり、前記第１の二軸延伸フィルムの前記遅相軸と前記第２の二軸延伸フィルムの前記遅相軸とは実質的に垂直であり、前記第１の直線偏光フィルムの前記吸収軸と前記第１の二軸延伸フィルムの前記遅相軸とが形成する角度は９０度であることを特徴とする請求項１または２に記載のマルチドメイン垂直配向型液晶表示器の偏光板。
  4. 前記第１の１／４波長位相差フィルムおよび前記第２の１／４波長位相差フィルムは、二つの広帯域（broad band）１／４波長位相差フィルムであり、前記広帯域１／４波長位相差フィルムの有効波長範囲は４００〜７００ｎｍであることを特徴とする請求項１または２に記載のマルチドメイン垂直配向型液晶表示器の偏光板。
  5. 前記第１の１／４波長位相差フィルムは第１の狭帯域１／４波長位相差層および第１の狭帯域１／２波長位相差層を有し、
    前記第２の１／４波長位相差フィルムは第２の狭帯域１／４波長位相差層および第２の狭帯域１／２波長位相差層を有し、
    前記第１の狭帯域１／２波長位相差層は前記第１の二軸延伸フィルムと前記第１の狭帯域１／４波長位相差層との間に位置し、前記第２の狭帯域１／２波長位相差層は前記第２の二軸延伸フィルムと前記第２の狭帯域１／４波長位相差層との間に位置することを特徴とする請求項１に記載のマルチドメイン垂直配向型液晶表示器の偏光板。
  6. 前記第１の１／４波長位相差フィルムは第１の狭帯域１／４波長位相差層および第１の狭帯域１／２波長位相差層を有し、
    前記第２の１／４波長位相差フィルムは第２の狭帯域１／４波長位相差層および第２の狭帯域１／２波長位相差層を有し、
    前記第１の狭帯域１／２波長位相差層は前記第１の直線偏光フィルムと前記第１の狭帯域１／４波長位相差層との間に位置し、前記第２の狭帯域１／２波長位相差層は前記第２の直線偏光フィルムと前記第２の狭帯域１／４波長位相差層との間に位置することを特徴とする請求項２に記載のマルチドメイン垂直配向型液晶表示器の偏光板。
  7. 前記第１の直線偏光フィルムの前記吸収軸と前記第１の狭帯域１／４波長位相差層の前記遅相軸とが形成する角度は５０〜８５度であり、前記第１の直線偏光フィルムの前記吸収軸と前記第１の狭帯域１／２波長位相差層の前記遅相軸とが形成する角度は０〜４０度であることを特徴とする請求項５または６に記載のマルチドメイン垂直配向型液晶表示器の偏光板。
  8. 前記第１の保護フィルムおよび前記第２の保護フィルムの材料はトリアセチルセルロース（triacetyl cellulose：ＴＡＣ）、ポリカーボネート（polycarbonate）またはポリノルボレネ（polynorborene）であり、
    前記第１の直線偏光フィルムおよび前記第２の直線偏光フィルムの材料はポリビニルアルコール（polyvinyl alcohol：ＰＶＡ）であり、
    前記第１の１／４波長位相差フィルムと前記第２の１／４波長位相差フィルムの材料はポリノルボルネン（polynorbornene）またはポリカーボネート（polycarbonate）であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマルチドメイン垂直配向型液晶表示器の偏光板。
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