JP2005309110A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 液晶セル10は、2枚のセル基板11,12と、それらの間に挟持され、電圧無印加状態では基板にほぼ平行に配向している液晶層14とを有する。この液晶セル10のそれぞれ基板11,12の外側には一対の偏光板20,30を配置する。一対の偏光板20,30は、吸収軸23,33を直交させる。そして、一方の偏光板とセル基板との間には面内レタデーションが160〜270nmである第一の位相差板40を配置し、他方の偏光板とセル基板との間には面内レタデーションが100〜160nmである第二の位相差板50を配置し、かつ第一の位相差板40は、その遅相軸43を、それに隣り合うセル基板の内側近傍にある液晶分子の電圧無印加時における長軸19と直交させる。
【選択図】 図4
Description
R=(nx−ny)×d (1)
Nz係数=(nx−nz)/(nx−ny) (2)
式(II)中、R8、R9及びR10はそれぞれ独立に、水素又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
図6に各層を離間した模式的な斜視図で示すように、IPSモードの液晶セル10〔株式会社日立製作所製の液晶テレビ“W17-LC50”に使われているもの〕の前面に、セル基板側から順に第一の位相差板40及びヨウ素系直線偏光板20を貼合し、背面には、同じくセル基板側から順に第二の位相差板50及びヨウ素系直線偏光板30を貼合した。位相差板は、負の固有複屈折を有する縦一軸延伸ポリスチレンフィルムであって、第一の位相差板40には面内レタデーション値が215nm でNz係数が0.0のものを、第二の位相差板50には面内レタデーション値が130nm でNz係数が−0.1のものを、それぞれ用いた。また直線偏光板20,30としては、住友化学工業株式会社製の“SRW842AP0 ”を用いた。貼合にあたっては、第一の位相差板40の遅相軸43が、前面側直線偏光板20の吸収軸23と平行で、液晶セル10内の液晶分子の長軸方向19と直交するように、また第二の位相差板50の遅相軸53が、背面側直線偏光板30の吸収軸33及び液晶セル10内の液晶分子の長軸方向19とそれぞれ平行になるように配置した。さらに、前面側直線偏光板20と背面側直線偏光板30は、それぞれの吸収軸23,33が直交するように配置した。この液晶表示装置の背面にバックライトを設置し、ELDIM 社製の視野角別輝度測定装置“EZ-Contrast ”により視野角依存性を測定した。視野角依存性は、電圧無印加の黒表示状態において、視野角の変化による光もれの程度で評価した。測定結果を図9に示す。
第一の位相差板として、面内レタデーション値が268nm でNz係数が0.0の、また第二の位相差板として、面内レタデーション値が135nm でNz係数が−0.1の、それぞれ縦一軸延伸ポリスチレンフィルムを用いた以外は、実施例1と同様の構成及び角度配置で液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置について、実施例1と同様の方法で視野角依存性を測定した。結果は図10に示すとおりであって、この液晶表示装置も、正面方向、斜め方向とも光もれは少ないことが確認された。
エチレンとスチレンとテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン を48:22:30のモル比で共重合した共重合体を、押出成形にて150μm 厚のフィルムにした。このフィルムを縦一軸延伸して、負の複屈折を示し、面内のレタデーション値が201nmでNz係数が0.0 の位相差板と、面内のレタデーション値が131nmでNz係数が−0.1 の位相差板を得た。レタデーション値201nmのものを第一の位相差板、レタデーション値131nmのものを第二の位相差板として用いた以外は、実施例1と同様の構成及び角度配置で液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置について、視野角依存性を実施例1と同様の方法で測定したところ、実施例1と同様の結果が得られ、正面方向も斜め方向も光もれは抑えられていることが確認された。
第一の位相差板として、面内レタデーション値が214nm でNz係数が0.0の、また第二の位相差板として、面内レタデーション値が134nm でNz係数が−0.1の、それぞれ縦一軸延伸ポリスチレンフィルムを用意した。図7に各層を離間した模式的な斜視図で示すように、実施例1で用いたのと同じ液晶セル10の前面に、セル基板側から順に第二の位相差板50及びヨウ素系直線偏光板20を貼合し、背面には、同じくセル基板側から順に第一の位相差板40及びヨウ素系直線偏光板30を貼合して、液晶表示装置を作製した。ヨウ素系直線偏光板20,30は、実施例1で用いたのと同じものである。貼合にあたっては、第二の位相差板50の遅相軸53が、前面側直線偏光板20の吸収軸23と直交し、液晶セル10内の液晶分子の長軸方向19と平行になるように、また第一の位相差板40の遅相軸43が、背面側直線偏光板30の吸収軸33及び液晶セル11内の液晶分子の長軸方向19とそれぞれ直交するように配置した。前面側直線偏光板20と背面側直線偏光板30は、それぞれの吸収軸23,33が直交するように配置した。この液晶表示装置について、実施例1と同様の方法で視野角依存性を測定した。結果は図11に示すとおりであって、この液晶表示装置は、斜め方向に光もれが少し認められるものの、ほぼ良好な視野角特性を示していた。
第一の位相差板として、面内レタデーション値が165nm でNz係数が−0.5の、また第二の位相差板として、面内レタデーション値が106nm でNz係数が−0.5の、それぞれ負の固有複屈折を有する横一軸延伸ポリスチレンフィルムを用いた以外は、実施例1と同様の構成及び角度配置で液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置について、実施例1と同様の方法で視野角依存性を測定した。結果は図12に示すとおりであって、この液晶表示装置も、正面方向、斜め方向とも光もれは少ないことが確認された。
実施例1で用いたヨウ素系直線偏光板のみの構成で、位相差板を配置せずに液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置について、視野角依存性を実施例1と同様の方法で測定した。結果は図13に示すとおりであって、正面方向の光もれは少なかったが、斜め方向の光もれが非常に多く、視野角依存性が高いものであった。
厚み配向した位相差板として、住友化学工業株式会社製の“SEZ270135 ”を用意した。この位相差板はポリカーボネートからなり、面内のレタデーション値が135nmでNz係数が0.2 のものである。そして図8に各層を離間した模式的な斜視図で示すように、実施例1で用いたのと同じ液晶セル10の前面に、セル基板側から順に上記の位相差板60及びヨウ素系直線偏光板20を貼合し、背面にはヨウ素系偏光板30だけを貼合して、液晶表示装置を作製した。ヨウ素系直線偏光板20,30は、実施例1で用いたのと同じものである。貼合にあたって位相差板60は、その遅相軸63が、前面側直線偏光板20の吸収軸23と直交し、液晶セル10内の液晶分子の長軸方向19と平行になるように配置し、また前面側直線偏光板20と背面側直線偏光板30は、それぞれの吸収軸23,33が直交するように配置した。この液晶表示装置について、視野角依存性を実施例1と同様の方法で測定した。結果は図14に示すとおりであって、正面方向の光もれは少なかったが、実施例の結果に比べると、斜め方向の光もれが多く、視野角依存性が高いものであった。
位相差板として、負の固有複屈折を有する横一軸延伸ポリスチレンフィルムであって、面内レタデーション値が150nm でNz係数が0.0のものを用いた以外は、比較例2と同様の構成及び角度配置で液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置について、視野角依存性を実施例1と同様の方法で測定した。結果は図15に示すとおりであって、正面方向の光もれは少なかったが、実施例の結果に比べると、斜め方向の光もれが多く、視野角依存性が高いものであった。
[表1]
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
実 施 例 比 較 例
1 2 3 4 5 1 2 3
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
位相差板材質*1 PS PS 共重合体 PS PS なし PC PS
───────────────────────────────────────
前面側
R値*2 215 nm 268 nm 201 nm 134 nm 165 nm − 135 nm 150 nm
Nz係数 0.0 0.0 -0.1 -0.5 − 0.2 0.0
偏光板吸収軸 平行 平行 平行 直交 平行 − 直交 直交
との関係
液晶分子長軸 直交 直交 直交 平行 直交 − 平行 平行
との関係
───────────────────────────────────────
背面側 なし なし
R値 130 nm 135 nm 131 nm 214 nm 106 nm − − −
Nz係数 -0.1 -0.1 0.0 -0.5 − − −
偏光板吸収軸 平行 平行 平行 直交 平行 − − −
との関係
液晶分子長軸 平行 平行 平行 直交 平行 − − −
との関係
───────────────────────────────────────
配置を示す図 図6 図6 図6 図7 図6 − 図8 図8
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
光もれ*3 ◎ ◎ ◎ ○ ◎ × △ △
───────────────────────────────────────
輝度分布の図 図9 図10 − 図11 図12 図13 図14 図15
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
*1材質 PS :ポリスチレン
共重合体:エチレン/スチレン/テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]
−3−ドデセンの三元共重合体
PC :ポリカーボネート
*2R値 :面内レタデーション値
*3光もれ ◎:良好
○:斜め方向の光もれが少し認められるが、ほぼ良好
△:斜め方向の光もれあり
×:斜め方向の光もれ大
11,12……セル基板、
13……基板上の電極、
14……液晶層、
15……液晶分子、
16……液晶セルへ入射する偏光、
17……液晶セル通過後の偏光状態、
18……電界、
19……電圧無印加状態での液晶分子の長軸方向、
20……第一の偏光板、
22……第一の偏光板の透過軸、
23……第一の偏光板の吸収軸、
30……第二の偏光板、
32……第二の偏光板の透過軸、
33……第二の偏光板の吸収軸、
35……光もれ、
40……第一の位相差板、
43……第一の位相差板の遅相軸、
50……第二の位相差板、
53……第二の位相差板の遅相軸、
60……位相差板(1枚使用の場合)、
63……位相差板の遅相軸、
70……バックライト、
75……接着剤又は粘着剤。
Claims (12)
- 2枚のセル基板と、それらの間に挟持され、電圧無印加状態ではセル基板近傍で該基板にほぼ平行に配向している液晶層とを有する液晶セル、
該液晶セルのそれぞれ基板の外側に配置された一対の偏光板、
一方の偏光板とセル基板との間に配置された面内レタデーションが160〜270nmである第一の位相差板、及び
他方の偏光板とセル基板との間に配置された面内レタデーションが100〜160nmである第二の位相差板を備え、
該第一の位相差板の遅相軸が、それに隣り合うセル基板の内側近傍にある液晶分子の電圧無印加状態における長軸と直交するように配置されていることを特徴とする、液晶表示装置。 - 一対の偏光板は、それぞれの吸収軸が直交するように配置されている、請求項1に記載の液晶表示装置。
- 第一の位相差板及び第二の位相差板のうち少なくとも一方は、面内の遅相軸方向の屈折率をnx、面内で遅相軸と直交する方向の屈折率をny、そして厚み方向の屈折率をnz としたときに、 (nx−nz)/(nx−ny) で表されるNz係数が−1.0〜+0.2の範囲にある、請求項1又は2に記載の液晶表示装置。
- 第二の位相差板は、その遅相軸がそれに隣り合うセル基板の内側近傍にある液晶分子の電圧無印加状態における長軸と直交又は平行になるように配置されている、請求項1〜3のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 第二の位相差板の遅相軸と液晶分子の長軸とが平行である、請求項4に記載の液晶表示装置。
- 第一の位相差板は、その遅相軸がそれに隣り合う偏光板の吸収軸と直交又は平行になるように配置されている、請求項1〜3のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 第一の位相差板の遅相軸とそれに隣り合う偏光板の吸収軸とが平行である、請求項6に記載の液晶表示装置。
- 第二の位相差板は、その遅相軸がそれに隣り合う偏光板の吸収軸と直交又は平行になるように配置されている、請求項1〜3のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 第二の位相差板の遅相軸とそれに隣り合う偏光板の吸収軸とが平行である、請求項8に記載の液晶表示装置。
- 第一の位相差板及び第二の位相差板のうち少なくとも一方は、負の固有複屈折を有するポリマーが縦延伸又は横延伸されたフィルムである、請求項1〜9のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 第一の位相差板及び第二の位相差板のうち少なくとも一方は、面内の遅相軸方向の屈折率をnx、面内で遅相軸と直交する方向の屈折率をny、そして厚み方向の屈折率をnz としたとき、nz≒nx>ny の関係を満たす液晶性ディスコティック化合物の層を有する、請求項1〜9のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 液晶セルが横電界モードで動作する請求項1〜11のいずれかに記載の液晶表示装置。
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