JP2006126777A - 液晶パネル及び液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の液晶パネルは、液晶セルと、該液晶セルの両側に配置された偏光子と、該偏光子のうちの一方と該液晶セルとの間に配置された第1光学素子と、該偏光子のうちの他方と該液晶セルとの間に配置された第2光学素子とを備える。第1光学素子は、下記式(1)および(2)を満足し、ならびに、ノルボルネン系樹脂を含有する位相差フィルムを含み、第2光学素子は、実質的に光学的に等方性を有する。
240nm≦Re〔590〕≦350nm …(1)
0.20≦Rth〔590〕/Re〔590〕≦0.80 …(2)
【選択図】 図1
Description
240nm≦Re〔590〕≦350nm …(1)
0.20≦Rth〔590〕/Re〔590〕≦0.80 …(2)
ただし、Re〔590〕およびRth〔590〕は、それぞれ、23℃における波長590nmの光で測定した面内の位相差値および厚み方向の位相差値である。
0nm<Re〔590〕≦10nm …(7)
20nm<Rth〔590〕≦400nm …(8)
0nm<Re〔590〕≦10nm …(9)
−400nm≦Rth〔590〕<−20nm …(10)
ただし、Re〔590〕およびRth〔590〕は、それぞれ、23℃における波長590nmの光で測定した面内の位相差値および厚み方向の位相差値である。
240nm≦Re〔590〕≦350nm …(1)
0.20≦Rth〔590〕/Re〔590〕≦0.80 …(2)
ただし、Re〔590〕およびRth〔590〕は、それぞれ、23℃における波長590nmの光で測定した面内の位相差値および厚み方向の位相差値である。
図1は、本発明の好ましい実施形態による液晶パネルの概略断面図である。図2(a)は、この液晶パネルがOモードを採用する場合の概略斜視図であり、図2(b)は、この液晶パネルがEモードを採用する場合の概略斜視図である。なお、見やすくするために、図1ならびに図2(a)および(b)における各構成部材の縦、横および厚みの比率は実際とは異なって記載されていることに留意されたい。この液晶パネル100は、液晶セル10と、液晶セル10の両側に配置された偏光子20、20’と、偏光子のうちの一方(図示例では偏光子20)と液晶セル10との間に配置された第1光学素子30と、偏光子のうちの他方(図示例では偏光子20’)と液晶セル10との間に配置された第2光学素子40とを備える。なお、実用的には、偏光子20、20’の外側には、任意の適切な保護層(図示せず)が配置され得る。なお、図示例では、第1光学素子30の遅相軸と偏光子20の吸収軸、および、第2光学素子40の遅相軸(検出される場合)と偏光子20’の吸収軸が、それぞれ平行である場合を示しているが、これらはそれぞれ垂直であってもよい。第1光学素子は、下記式(1)および(2)を満足し、ならびに、ノルボルネン系樹脂を含有する位相差フィルムを含み、第2光学素子は、実質的に光学的に等方性を有する:
240nm≦Re〔590〕≦350nm …(1)
0.20≦Rth〔590〕/Re〔590〕≦0.80 …(2)
ただし、Re〔590〕およびRth〔590〕は、それぞれ、23℃における波長590nmの光で測定した面内の位相差値および厚み方向の位相差値である。
上記図1を参照すると、本発明の液晶パネルに用いられる液晶セル10は、一対の基板11、11’と、基板11、11’間に挟持された表示媒体としての液晶層12とを有する。一方の基板(カラーフィルター基板)11には、カラーフィルターおよびブラックマトリクス(いずれも図示せず)が設けられている。他方の基板(アクティブマトリクス基板)11’には、液晶の電気光学特性を制御するスイッチング素子(代表的にはTFT)(図示せず)と、このスイッチング素子にゲート信号を与える走査線(図示せず)およびソース信号を与える信号線(図示せず)と、画素電極および対向電極(いずれも図示せず)とが設けられている。なお、カラーフィルターは、アクティブマトリクス基板11’側に設けてもよい。上記基板11、11’の間隔(セルギャップ)は、スペーサー(図示せず)によって制御されている。上記基板11、11’の液晶層12と接する側には、例えば、ポリイミドからなる配向膜(図示せず)が設けられている。
本発明に用いられる偏光子としては、目的に応じて任意の適切な偏光子が採用され得る。例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、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等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。これらのなかでも、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素などの二色性物質を吸着させて一軸延伸した偏光子が、偏光二色比が高く特に好ましい。これら偏光子の厚さは特に制限されないが、一般的に、5〜80μm程度である。上記液晶セルの両側に配置される偏光子は、それぞれ、同じものであっても良いし、異なるものであっても良い。
上記図1および図2を参照すると、上記第1光学素子30は、液晶セル10と偏光子20の間に配置される。この第1光学素子30は、下記式(1)及び(2)を満足し、ノルボルネン系樹脂を含有する位相差フィルムを含む。
240nm≦Re〔590〕≦350nm …(1)
0.20≦Rth〔590〕/Re〔590〕≦0.80 …(2)
本明細書において、Re〔590〕とは、23℃における波長590nmの光で測定した面内の位相差値をいう。なお、本明細書において「面内の位相差値」とは、光学素子が単独の位相差フィルムで構成される場合には当該フィルム面内の位相差値を意味し、光学素子が位相差フィルムを含む積層体で構成される場合には積層体全体の面内位相差値を意味する。Re〔590〕は、波長590nmにおける光学素子の遅相軸方向、進相軸方向の屈折率をそれぞれnx、nyとし、d(nm)を光学素子の厚みとしたとき、式:Re〔590〕=(nx−ny)×dによって求めることができる。なお、遅相軸とは、面内の屈折率の最大となる方向をいう。
Re=(nx−ny)×d …(i)
R40=(nx−ny’)×d/cos(φ) …(ii)
(nx+ny+nz)/3=n0 …(iii)
Rth=(nx−nz)×d …(iv)
φ =sin−1[sin(40°)/n0] …(v)
ny’=ny×nz[ny2×sin2(φ)+nz2×cos2(φ)]1/2 …(vi)
上記第1光学素子30を液晶セル10と偏光子20の間に配置する方法としては、目的に応じて任意の適切な方法が採用され得る。好ましくは、上記第1光学素子30は、その両面に接着剤層又は粘着剤層(図示せず)を設け、偏光子20及び液晶セル10に接着させられる。このようにすることによって、液晶表示装置に用いた際に、コントラストを高くすることができる。
第1光学素子の構成(積層構造)は、ノルボルネン系樹脂を含有する位相差フィルムを含み、上記D−1項に記載の光学的特性を満足するものであれば特に制限はない。具体的には、第1光学素子は、ノルボルネン系樹脂を含有する位相差フィルム単独であってもよく、2枚以上の位相差フィルムの積層体であってもよく、位相差フィルムと他のフィルム(好ましくは、等方性フィルム)との積層体であってもよい。好ましくは、第1光学素子は、単独の位相差フィルムである。偏光子の収縮応力やバックライトの熱による位相差値のズレやムラを低減し、且つ、液晶パネルを薄くすることができるからである。第1光学素子が積層体である場合には,接着剤層や粘着剤層等を含んでもよい。積層体が2枚以上の位相差フィルムおよび/または2枚以上の他のフィルムを含む場合には、これらの位相差フィルムおよび/または他のフィルムは、同一であってもよく異なっていてもよい。なお、ノルボルネン系樹脂および他のフィルムの詳細については後述する。
上記のように、本発明に用いられる第1光学素子は、ノルボルネン系樹脂を含有する位相差フィルムを含む。この位相差フィルムは、ノルボルネン系樹脂を含有する高分子フィルムの延伸フィルムである。上記ノルボルネン系樹脂としては、光弾性係数が小さく、且つ位相差の生じやすいものが好ましく用いられる。ノルボルネン系樹脂フィルムは光弾性係数が従来の芳香族系高分子フィルムよりも小さいので、偏光子に接着剤又は粘着剤を介して直接積層しても、液晶表示装置に用いた際に、偏光子の収縮応力やバックライトの熱による位相差値のズレやムラを生じにくく、良好な表示特性を得ることができる。ノルボルネン系樹脂を用いて、nx>nz>nyの関係を有し、かつ、上記式(1)及び(2)を満足する位相差フィルムを実際に作製したことが本発明の大きな成果の1つである。
5−ベンジル−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5−トリル−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5−(エチルフェニル)−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5−(イソプロピルフェニル)−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5−シアノ−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−5−エニル−2−プロピオネイト、
ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−5−エニル−2−メチルオクタネイト、ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−5−エン−5,6−ジカルボン酸二無水物、5−ヒドロキシメチル−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−5−エン、およびこれらの極性基(例えば、ハロゲン)置換体が挙げられる。
第1光学素子30においてノルボルネン系樹脂を含有する位相差フィルムに積層され得る他のフィルムとしては、光弾性係数の絶対値が小さいものが好ましく用いられる。
上記図1および図2を参照すると、上記第2光学素子40は、液晶セル10と偏光子20’の間に配置される。この第2光学素子40は、実質的に光学的に等方性を有する。本明細書において「実質的に光学的に等方性を有する」とは、光学素子の位相差値が液晶パネルの光学特性に実質的に影響を与えない程度に小さく、かつ、液晶セルの複屈折性を光学的に補償し得ることをいう。例えば、実質的に光学的に等方性を有する光学素子は、下記式(3)及び(4)を満足する光学素子を包含する。
0nm≦Re〔590〕≦10nm …(3)
−10nm≦Rth〔590〕≦20nm …(4)
ただし、Re〔590〕およびRth〔590〕は、それぞれ、23℃における波長590nmの光で測定した面内の位相差値および厚み方向の位相差値である。
0nm<Re〔590〕≦10nm …(7)
20nm<Rth〔590〕≦400nm …(8)
0nm<Re〔590〕≦10nm …(9)
−400nm≦Rth〔590〕<−20nm …(10)
ただし、Re〔590〕およびRth〔590〕は、それぞれ、23℃における波長590nmの光で測定した面内の位相差値、厚み方向の位相差値である。
本発明の液晶パネルに用いられる偏光子の上記第1光学素子及び第2光学素子を接着させない面(すなわち、上記図1および図2(a)および(b)の偏光子20、20’の外側)には、偏光子の保護層として透明フィルムを配置することができる。
次に本発明の液晶パネルと併用される他の光学部材について説明する。他の光学部材としては、液晶パネルに適用可能な任意の適切な光学部材が採用され得る。例えば、上記ハードコート処理、反射防止処理、スティッキング防止処理や、拡散処理(アンチグレア処理ともいう)を施した光学フィルムが挙げられる。また、市販の輝度向上フィルム(偏光選択層を有する偏光分離フィルム、例えば住友3M(株)製のD−BEFなど)と併せて用いることにより、さらに表示特性の高い表示装置を得ることができる。
図6は、本発明の好ましい実施形態による液晶表示装置の概略断面図である。なお、見やすくするために、図6の各構成部材の縦、横および厚みの比率は、実際とは異なって記載されていることに留意されたい。この液晶表示装置200は、液晶パネル100と、液晶パネルの両側に配置された保護層60、60’と、保護層60、60’のさらに外側に配置された表面処理層70、70’と、表面処理層70’の外側(バックライト側)に配置された輝度向上フィルム80、プリズムシート110、導光板120およびバックライト130とを備える。上記表面処理層70、70’としては、ハードコート処理、反射防止処理、スティッキング防止処理や、拡散処理(アンチグレア処理ともいう)などを施した処理層が用いられる。上記輝度向上フィルム80としては、偏光選択層を有する偏光分離フィルム(例えば、住友スリーエム(株)製、商品名「D−BEF」シリーズ)などが用いられる。これらの光学部材を用いることによって、さらに表示特性の高い表示装置を得ることができる。図6に例示した光学部材は、本発明の効果が得られる限りにおいて、液晶セルの駆動モードや用途に応じてその一部が省略され得るか、または、他の光学部材に代替され得る。
本発明の液晶パネルおよび液晶表示装置が用いられる用途は、特に制限はないが、パソコンモニター,ノートパソコン,コピー機などのOA機器、携帯電話,時計,デジタルカメラ,携帯情報端末(PDA),携帯ゲーム機などの携帯機器、ビデオカメラ,液晶テレビ,電子レンジなどの家庭用電気機器、バックモニター,カーナビゲーションシステム用モニター,カーオーディオなどの車載用機器、商業店舗用インフォメーション用モニターなどの展示機器、監視用モニターなどの警備機器、介護用モニター,医療用モニターなどの介護・医療機器などの各種用途に用いることができる。
(1)ノルボルネン系樹脂の特定:以下の装置、条件にて1H−NMR測定を行い、得られたスペクトルのピーク積分比から求めた。
・分析装置:日本電子製 「JNM−EX400」
・観測核:1H
・周波数:400MHz
・パルス幅:45度
・パルスの繰り返し時間:10秒
・測定温度:室温
(2)分子量の測定方法:ゲル・パーミエーション・クロマトグラフ(GPC)法よりポリスチレンを標準試料として算出した。具体的には、以下の装置、器具及び測定条件により測定した。
・測定サンプル:試料をテトラヒドロフランに溶解して0.1重量%の溶液とし、一晩静置した後、0.45μmのメンブレンフィルターでろ過した濾液を用いた。
・分析装置:TOSOH製「HLC−8120GPC」
・カラム:TSKgel SuperHM−H/H4000/H3000/H2000
・カラムサイズ:6.0mmI.D.×150mm
・溶離液:テトラヒドロフラン
・流量:0.6ml/min.
・検出器:RI
・カラム温度:40℃
・注入量:20μl
(3)ガラス転移温度(Tg)の測定方法:以下の装置、及び測定条件を用いJIS K7121に準じて求めた。
・分析装置:セイコー電子株式会社製 示差走査熱量計「DSC5500」
・測定雰囲気:20ml/分の窒素下
・昇温速度10℃/分
(4)位相差値、波長分散特性、遅相軸の角度、光透過率の測定方法:平行ニコル回転法を原理とする位相差計〔王子計測機器(株)製 製品名「KOBRA21−ADH」〕を用いて、23℃における波長590nmの値を測定した。
(5)光弾性係数の測定方法:分光エリプソメーター〔日本分光株式会社製 製品名「M−220」〕を用いて、応力下でサンプルの位相差値を測定し、応力と位相差値の関数の傾きから算出した。具体的には、23℃において、2cm×10cmの試験片に5N〜15Nの応力をかけたときの波長590nmにおける面内の位相差値を測定した。
(6)厚み測定方法:アンリツ製デジタルマイクロメーター「K−351C型」を使用して測定した。
(7)収縮フィルムの収縮率の測定方法:JIS Z 1712の加熱収縮率A法に準じて求めた(ただし、加熱温度は120℃に代えて140℃または160℃とし、試験片に加重3gを加えたことが異なる)。具体的には、幅20mm、長さ150mmの試験片を縦(MD)、横(TD)方向から各5枚採り、それぞれの中央部に約100mmの距離において標点をつけた試験片を作製する。該試験片は、温度140℃±3℃または160℃±3℃に保持された空気循環式恒温槽に、加重3gをかけた状態で垂直につるし、15分間加熱した後、取り出し、標準状態(室温)に30分間放置してから、JIS B 7507に規定するノギスを用いて、標準間距離を測定して、5個の測定値の平均値を求め、S(%)=〔(加熱前の標準間距離(mm)−加熱後の標準間距離(mm))/加熱前標準間距離(mm)〕×100より、S(MD)及びS(TD)を算出した。
(8)液晶表示装置のコントラスト比:以下の液晶セルと測定装置を用いて算出した。液晶表示装置に、白画像および黒画像を表示させ、ELDIM社製 商品名
「EZ Contrast160D」により、表示画面の方位角45°方向、極角60°方向におけるXYZ表示系のY値を測定した。そして、白画像におけるY値(YW)と、黒画像におけるY値(YB)とから、斜め方向のコントラスト比「YW/YB」を算出した。なお、方位角45°とは、パネルの長辺を0°としたときに反時計周りに45°回転させた方位を表す。
・液晶セル:SONY製 KLV−17HR2に搭載されているもの
・パネルサイズ:375mm×230mm
(9−1)液晶表示装置の斜め方向のカラーシフト量(Δab値)の測定方法:以下の液晶セルと測定装置を用いて算出した。具体的には、液晶表示装置に黒画像を表示させ、極角60°方向における全方位(0°〜360°)の色相、a値およびb値を測定した。極角60°方向における全方位のa値、b値の平均値をそれぞれ、aave.値、bave.値とし、また、極角60°方位角45°におけるa値、b値をそれそれa45°値、b45°値とした。斜め方向のカラーシフト量(Δab値)は、次式:{(a45°−aave.)2+(b45°−bave.)2}1/2 から算出した。なお、方位角45°とは、パネルの長辺を0°とし反時計周りに45°回転させた方位を表す。
・測定装置:ELDIM社製 商品名 「EZ Contrast160D」
・液晶セル:SONY製 KLV−17HR2に搭載されているもの
・パネルサイズ:375mm×230mm
(9−2)液晶表示装置の斜め方向のカラーシフト量(Δxy値)の測定方法:Δab値の測定と同様の液晶セルおよび測定装置を用いて算出した。具体的には、液晶表示装置に黒画像を表示させ、極角60°方向における全方位(0°〜360°)の色相、x値およびy値を測定した。斜め方向のカラーシフト量(Δxy値)は、次式:{(0.31−x)2+(0.31−y)2}1/2 から算出した。
(10)液晶表示装置の表示ムラの評価方法:以下の液晶セルと測定装置を用いて表示画面を撮影した。表中「○」は、黒画像を表示したパネル全面において、最大輝度と最小輝度の差が1.79以下であるものを表す。「×」は、黒画像を表示したパネル全面において、最大輝度と最小輝度の差が1.79より大きいものを表す。
・液晶セル:SONY製 KLV−17HR2に搭載されているもの
・パネルサイズ:375mm×230mm
・測定装置:ミノルタ製 2次元色分布測定装置「CA−1500」
・測定環境:暗室(23℃)
厚み100μmのノルボルネン系樹脂フィルム(日本ゼオン(株)製 商品名「ゼオノアZF14−100」)の両側に、下記表1に示す特性を有する二軸延伸ポリプロピレンフィルム〔東レ製 商品名「トレファンBO2873」(厚み60μm)〕を、アクリル系粘着剤層(厚み15μm)を介して貼り合せた。その後、ロール延伸機でフィルムの長手方向を保持して、146℃の空気循環式恒温オーブン内(フィルム裏面から3cmの距離の温度を測定/温度バラツキ±1℃)で1.38倍に延伸して位相差フィルムAを作製した。得られた位相差フィルムAの特性は、表2の通りである。なお、上記ノルボルネン系樹脂フィルムのガラス転移温度(Tg)は136℃であり、延伸前の面内の位相差値は5.0nm、厚み方向の位相差値は12.0nmであった。
延伸温度を146℃に代えて148℃とし、延伸倍率を1.38倍に代えて1.40倍とした以外は、参考例1と同様の方法で位相差フィルムBを作製した。延伸条件と得られた位相差フィルムBの特性は、表2の通りである。
延伸温度を146℃に代えて148℃とし、延伸倍率を1.38倍に代えて1.35倍とした以外は、参考例1と同様の方法で位相差フィルムCを作製した。延伸条件と得られた位相差フィルムCの特性は、表2の通りである。
延伸温度を146℃に代えて143℃とし、延伸倍率を1.38倍に代えて1.58倍とした以外は、参考例1と同様の方法で位相差フィルムDを作製した。延伸条件と得られた位相差フィルムDの特性は、表2の通りである。
延伸温度を146℃に代えて143℃とし、延伸倍率を1.38倍に代えて1.52倍とした以外は、参考例1と同様の方法で位相差フィルムEを作製した。延伸条件と得られた位相差フィルムEの特性は、表2の通りである。
カーボネート前駆物質としてホスゲン、芳香族2価フェノール成分としてビスフェノールAを用いて、常法に従って得られたポリカーボネート系樹脂からなる高分子フィルム(厚み60μm)の両側に、二軸延伸ポリプロピレンフィルムを、アクリル系粘着剤層を介して貼り合せた。その後、ロール延伸機でフィルムの長手方向を保持して、160℃の空気循環式恒温オーブン内(フィルム裏面から3cmの距離の温度を測定/温度バラツキ±1℃)で1.10倍に延伸し、位相差フィルムFを作製した。得られた位相差フィルムFの特性は、表2の通りである。本例で用いた二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、140℃における収縮率がMD方向に5.7%、TD方向に7.6%であった。アクリル系粘着剤は、参考例1と同じものを用いた。上記ポリカーボネート系樹脂からなる高分子フィルムのガラス転移温度(Tg)は、150℃であり、延伸前の面内の位相差値は7nm、厚み方向の位相差値は15nmであった。
イソブチレンとN−メチルマレイミドからなる交互共重合体(N−メチルマレイミドの含有量50%モル、ガラス転移温度157℃)65重量部、アクリロニトリル・スチレン共重合体(アクリロ二トリルの含有量27%モル)35重量部、及び2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−[(ヘキシル)オキシ]−フェノール(紫外線吸収剤)1重量部を押出機にてペレットにしたものを、100℃で5時間乾燥後、40nmφ単軸押出機と400mm幅のTダイを用いて270℃で押出し、シート状の溶融樹脂を冷却ドラムで冷却して幅約600mm、厚み40μmの高分子フィルムGを作製した。上記高分子フィルムGの特性は、表3の通りである。
市販のノルボルネン系樹脂フィルム(厚み40μm)〔日本ゼオン(株)製 商品名「ゼオノアZF14−040」〕を高分子フィルムHとした。上記高分子フィルムHの特性は、表3の通りである。
シクロペンタノン80重量部にノルボルネン系樹脂〔JSR(株)製 商品名「ARTON」〕20重量部を加えて作製した溶液を、厚み40μmのトリアセチルセルロースフィルム〔富士写真フィルム(株)製 商品名「UZ−TAC」、Re〔590〕=2.2nm、Rth〔590〕=39.8nm〕上に厚み150μmで塗工し、140℃で3分間乾燥した。乾燥後、TACフィルムの表面に形成されたノルボルネン系樹脂フィルムを剥離して、透明なセルロース系樹脂フィルムを得、高分子フィルムIを作製した。上記高分子フィルムIの特性は、表3の通りである。
ポリエチレンテレフタレートフィルム〔東レ製S−27E、厚み75μm〕にエチルシリケート溶液〔コルコート(株)製〕(酢酸エチル、イソプロピルアルコールの混合溶液、2wt%)をグラビアコーターで塗工し、130℃で30秒間乾燥して厚み0.1μmのガラス質高分子膜を形成した。
市販のノルボルネン系樹脂フィルム(厚み100μm)〔日本ゼオン(株)製 商品名「ゼオノアZF14−100」〕を高分子フィルムKとした。上記高分子フィルムKの特性は、表3の通りである。
市販のトリアセチルセルロースフィルム(厚み40μm)〔富士写真フィルム(株)製 商品名「UZ−TAC」を高分子フィルムLとした。上記高分子フィルムLの特性は、表3の通りである。
市販のトリアセチルセルロースフィルム(厚み80μm)〔富士写真フィルム(株)製 商品名「UZ−TAC」〕を高分子フィルムMとした。上記高分子フィルムMの特性は、表3の通りである。
ポリビニルアルコールフィルムを、ヨウ素を含む水溶液中で染色した後、ホウ酸を含む水溶液中で速比の異なるロール間にて6倍に一軸延伸して2枚の偏光子P1及び偏光子P2を得た。偏光子P1および偏光子P2は、それぞれ、水分率23%、厚み28μm、偏光度99.9%、単体透過率43.5%であった。次に、IPSモードの液晶セルを含む液晶表示装置〔SONY製 KLV−17HR2〕から液晶パネルを取り出し、上記液晶セルの上下に配置されていた偏光板を取り除いて、そのガラス面(表裏)を洗浄した。
第1光学素子を位相差フィルムAに代えて、位相差フィルムBを用いた以外は実施例1と同様の方法で液晶パネルを作製し、斜め方向のコントラスト比及び斜め方向のカラーシフト量を測定した。得られた特性は表4の通りである。
第1光学素子を位相差フィルムAに代えて、2枚の位相差フィルムDを積層して用いた以外は実施例1と同様の方法で液晶パネルを作製し、斜め方向のコントラスト比及び斜め方向のカラーシフト量を測定した。得られた特性は表4の通りである。なお、2枚の位相差フィルムDは、それぞれの遅相軸が互いに平行となるように積層した。
〔実施例4〕
第2光学素子を高分子フィルムGに代えて、高分子フィルムHを用いた以外は実施例1と同様の方法で液晶パネルを作製し、斜め方向のコントラスト比及び斜め方向のカラーシフト量を測定した。得られた特性は表4の通りである。
第2光学素子を高分子フィルムGに代えて、高分子フィルムJを用いた以外は実施例1と同様の方法で液晶パネルを作製し、斜め方向のコントラスト比及び斜め方向のカラーシフト量を測定した。得られた特性は表4の通りである。
第2光学素子を高分子フィルムGに代えて、高分子フィルムKを用いた以外は実施例1と同様の方法で液晶パネルを作製し、斜め方向のコントラスト比及び斜め方向のカラーシフト量を測定した。得られた特性は表4の通りである。
第2光学素子を高分子フィルムGに代えて、2枚の高分子フィルムKをそれぞれの遅相軸が直交になるよう積層して用いた以外は実施例1と同様の方法で液晶パネルを作製し、斜め方向のコントラスト比を測定した。得られた特性は表4の通りである。
第1光学素子を位相差フィルムAに代えて、位相差フィルムCを用いた以外は実施例1と同様の方法で液晶パネルを作製し、斜め方向のコントラスト比及び斜め方向のカラーシフト量を測定した。得られた特性は表4の通りである。
第1光学素子を位相差フィルムAに代えて、位相差フィルムEを用いた以外は実施例1と同様の方法で液晶パネルを作製し、斜め方向のコントラスト比及び斜め方向のカラーシフト量を測定した。得られた特性は表4の通りである。
第2光学素子を高分子フィルムGに代えて、高分子フィルムLを用いた以外は実施例1と同様の方法で液晶パネルを作製し、斜め方向のコントラスト比及び斜め方向のカラーシフト量を測定した。得られた特性は表4の通りである。
第2光学素子を高分子フィルムGに代えて、高分子フィルムMを用いた以外は実施例1と同様の方法で液晶パネルを作製し、斜め方向のコントラスト比及び斜め方向のカラーシフト量を測定した。得られた特性は表4の通りである。
第1光学素子を位相差フィルムAに代えて、位相差フィルムFを用いた以外は実施例1と同様の方法で液晶パネルIIを作製した。上記液晶パネルを、元の液晶表示装置に組み込み、バックライトを8時間点灯させた後、ミノルタ(株)製 2次元色分布測定装置「CA−1500」を用いて、暗室にて上記液晶表示装置の表示画面を撮影した。その結果、図8に示すように、バックライトの熱による表示ムラは非常に大きかった。
厚み130μmのノルボルネン系モノマーの開環重合体を水素添加した樹脂を含む高分子フィルム[JSR製 商品名「アートンFLZU130D0」]の両側に、収縮性フィルム[東レ製 商品名「トレファンBO2873」]を、アクリル系粘着剤層を介して貼り合わせた。その後、ロール延伸機で、フィルム長手方向を保持して、146℃の空気循環式恒温オーブン内で、1.42倍に延伸し、厚み143μmの位相差フィルムNを得た。この位相差フィルムNの光学特性は、Re[590]=269nm、Rth[590]=137nm、Nz=0.51、Re[480]/Re[590]=1.0、光弾性係数の絶対値=5.10×10−12であった。なお、上記収縮性フィルムの特性は、上記表1に示す通りである。
第1光学素子を用いなかったこと以外は、実施例9と同様の方法で液晶パネルIVを作製した。この液晶パネルIVを、元の液晶表示装置に組み込み、バックライトを点灯させて、10分後に、全方位(方位角0°〜360°)、極角0°(パネル法線方向)〜78°のコントラスト比およびΔxy値を測定した。図10は、上記液晶パネルIVのコントラスト等高線図である。上記液晶パネルIVの方位角45°方向、極角0°〜78°におけるコントラスト比の最大値は381であり、最小値は11.4であり、平均値は154.7であった。また、全方位(方位角0°〜360°)、極角60°方向におけるΔxy値の最大値は0.14であり、最小値は0.012であり、平均値は0.068であった。
実施例1〜4に示すように、第2光学素子の位相差値が小さい場合、第1光学素子のRe〔590〕値が240〜350nmの範囲であるとき、斜め方向のコントラスト比が高い液晶表示装置が得られた。また、実施例5〜8に示すように、第2光学素子のRth〔590〕値が0〜20nmの範囲であるとき、斜め方向のコントラスト比が高い液晶表示装置が得られた。実施例1の液晶パネルを備えた液晶表示装置は、バックライトを長時間点灯しても、バックライトの熱による表示ムラは非常に小さかった。また、実施例2〜8の液晶表示装置も実施例1と同様に、表示ムラは非常に小さかった。しかしながら、比較例1〜4は、第1光学素子又は第2光学素子の位相差値が上記の範囲外にあるために、斜め方向のコントラスト比が低い液晶表示装置しか得ることができなかった。また、比較例5に示す従来技術により得られた位相差フィルムを用いた液晶パネルを備えた液晶表示装置は、従来技術により得られる光弾性係数の大きい位相差フィルムを用いたために、バックライトの熱による表示ムラは非常に大きかった。
10:液晶セル
20、20’:偏光子
30:第1光学素子
31、32:位相差フィルム
36:等方性フィルム
40:第2光学素子
41:ネガティブCプレート
42:ポジティブCプレート
Claims (12)
- 液晶セルと、該液晶セルの両側に配置された偏光子と、該偏光子のうちの一方と該液晶セルとの間に配置された第1光学素子と、該偏光子のうちの他方と該液晶セルとの間に配置された第2光学素子とを備え、
該第1光学素子が、下記式(1)および(2)を満足し、ならびに、ノルボルネン系樹脂を含有する位相差フィルムを含み、
該第2光学素子が、実質的に光学的に等方性を有する、液晶パネル:
240nm≦Re〔590〕≦350nm …(1)
0.20≦Rth〔590〕/Re〔590〕≦0.80 …(2)
ただし、Re〔590〕およびRth〔590〕は、それぞれ、23℃における波長590nmの光で測定した面内の位相差値および厚み方向の位相差値である。 - 前記第1光学素子の遅相軸が、前記偏光子のうちの一方の偏光子の吸収軸と実質的に平行又は直交である、請求項1に記載の液晶パネル。
- 前記液晶セルが、電界が存在しない状態でホモジニアス配向させた液晶分子を含む液晶層を備える、請求項1または2に記載の液晶パネル。
- 前記液晶セルが、IPSモード、FFSモードまたはFLCモードである、請求項3に記載の液晶パネル。
- 前記液晶セルの初期配向方向と、前記第2光学素子が配置される側の偏光子の吸収軸の方向とが、実質的に平行である、請求項1から4のいずれかに記載の液晶パネル。
- 前記液晶セルの初期配向方向と、該液晶セルのバックライト側に配置された偏光子の吸収軸の方向とが、実質的に平行である、請求項1から5のいずれかに記載の液晶パネル。
- 前記液晶セルの初期配向方向と、該液晶セルのバックライト側に配置された偏光子の吸収軸の方向とが、実質的に直交している、請求項1から5のいずれかに記載の液晶パネル。
- 前記ノルボルネン系樹脂が、ノルボルネン系モノマーの開環重合体および/または開環共重合体を含有する、請求項1から7のいずれかに記載の液晶パネル。
- 前記第2光学素子が、セルロース系樹脂、ノルボルネン系樹脂、イソブチレンとN−メチルマレイミドからなる交互共重合体とアクリロニトリル・スチレン共重合体とを含有する樹脂から選ばれる少なくとも1つの高分子フィルムを含む、請求項1から8のいずれかに記載の液晶パネル。
- 前記第2光学素子が、下記式(7)及び(8)を満足するネガティブCプレートと、下記式(9)及び(10)を満足するポジティブCプレートとが積層された積層フィルムである、請求項1から8のいずれかに記載の液晶パネル:
0nm<Re〔590〕≦10nm …(7)
20nm<Rth〔590〕≦400nm …(8)
0nm<Re〔590〕≦10nm …(9)
−400nm≦Rth〔590〕<−20nm …(10)
ただし、Re〔590〕およびRth〔590〕は、それぞれ、23℃における波長590nmの光で測定した面内の位相差値および厚み方向の位相差値である。 - 請求項1から10のいずれかに記載の液晶パネルを含む、液晶テレビ。
- 請求項1から10のいずれかに記載の液晶パネルを含む、液晶表示装置。
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