JP2007017466A - 液晶パネルおよび液晶表示装置 - 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、該液晶セルの一方の側に配置された第1偏光子と、該液晶セルの他方の側に配置された第2偏光子と、該第1偏光子と該液晶セルとの間に配置された第1光学素子とを少なくとも備え、該第1光学素子が、下記式(1)および(2)を満足し、ならびに、その遅相軸が該第1偏光子の吸収軸と実質的に平行となるように配置されてなる、液晶パネル:
10nm<Re[590] …(1)
|Rth[590]−Re[590]|<10nm …(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。
【選択図】 図2
Description
該第1光学素子が、下記式(1)および(2)を満足し、ならびに、その遅相軸が該第1偏光子の吸収軸と実質的に平行となるように配置されてなる。
10nm<Re[590] …(1)
|Rth[590]−Re[590]|<10nm …(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。
該第2光学素子が、下記式(3)および(4)を満足し、ならびに、その遅相軸が該第2偏光子の吸収軸と実質的に平行または実質的に直交するように配置されてなる。
50nm≦Rth[590]≦200nm …(3)
−200nm≦Rth[590]−Re[590]≦80nm …(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。
10nm<Re[590] …(1)
|Re[590]−Rth[590]|<10nm …(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。本発明においては、特に、電界が存在しない状態でホモジニアス配列に配向させた液晶分子を含む液晶層を有する液晶セルを備える液晶表示装置において、その効果が顕著である。
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、E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O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、該液晶セル10の一方の側に配置された第1偏光子21と、該液晶セル10の他方の側に配置された第2偏光子22と、該第1偏光子11と該液晶セルとの間に配置された第1光学素子30とを少なくとも備える。上記第1光学素子30は、下記式(1)および(2)を満足し、ならびに、その遅相軸が上記第1偏光子21の吸収軸と実質的に平行となるように配置されてなる。
10nm<Re[590] …(1)
|Rth[590]−Re[590]|<10nm …(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を参照すると、本発明に用いられる液晶セル10は、一対の基板11、11’と、基板11、11’の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(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)と、このアクティブ素子にゲート信号を与える走査線およびソース信号を与える信号線とが設けられている(いずれも図示せず)。他方の基板(カラーフィルター基板)11には、カラーフィルターが設けられる。なお、カラーフィルターは、アクティブマトリクス基板11’に設けてもよい。あるいは、例えば、フィールドシーケンシャル方式のように液晶表示装置のバックライトにRGB3色光源が用いられる場合は、上記カラーフィルターは省略され得る。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。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。
本明細書において、偏光子とは、自然光や偏光から任意の偏光に変換し得る素子をいう。本発明に用いられる偏光子としては、任意の適切な偏光子が採用され得る。好ましくは、自然光又は偏光を直線偏光に変換するものである。このような偏光子としては、入射する光を直交する2つの偏光成分に分けたとき、そのうちの一方の偏光成分と通過させる機能を有し、且つ、そのうちの他方の偏光成分を、吸収、反射、および散乱させる機能から選ばれる少なくとも1つ以上の機能を有するものが用いられる。
上記偏光子の23℃で測定した波長550nmの透過率(単体透過率ともいう)は、好ましくは41%以上、さらに好ましくは43%以上である。なお、単体透過率の理論上の上限は50%であり、実現可能な上限は46%である。また、偏光度は、好ましくは99.8%以上、さらに好ましくは99.9以上である。なお、偏光度の理論上の上限は100%である。単体透過率および偏光度を上記の範囲とすることによって、正面方向のコントラスト比が高い液晶表示装置が得られ得る。
図1(a)および(b)を参照すると、第1偏光子21および第2偏光子22を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。上記第1偏光子21は、好ましくは、液晶セル10に対向する側の表面に接着層(図示せず)を設け、第1光学素子30の表面に貼着される。上記第2偏光子22は、好ましくは、液晶セル10に対向する側の表面に接着層(図示せず)を設け、液晶セル10の表面に貼着される。なお、液晶セル10と第2偏光子22との間に任意の光学素子が配置される場合は、上記第2偏光子22は、上記任意の光学素子の表面に貼着され得る。
上記偏光子に用いられる光学フィルムとしては、任意の適切な偏光フィルムが選択される。上記偏光子は、例えば、ヨウ素または二色性染料を含有するポリビニルアルコール系樹脂を主成分とする高分子フィルムの延伸フィルムによって得ることができる。あるいは、米国特許5,523,863号に開示されているような、二色性物質と液晶性化合物とを含む液晶性組成物を一定方向に配向させたO型偏光子や、米国特許6,049,428号に開示されているような、リオトロピック液晶を一定方向に配向させたE型偏光子を用いることもできる。
図1および図2を参照すると、第1光学素子30は、液晶セル10と第1偏光子21との間に配置される。このような形態によれば、当該第1光学素子が、偏光子のセル側の保護層として機能することとなり、偏光子の劣化を防ぎ、結果として、液晶表示装置の表示特性を長時間、高く維持することができる。第1光学素子30は、下記式(1)および(2)を満足し、ならびに、その遅相軸が第1偏光子の吸収軸と実質的に平行となるように配置される。
10nm<Re[590] …(1)
|Rth[590]−Re[590]|<10nm …(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。
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。ここで「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、積層体全体の面内の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)
図1を参照すると、第1光学素子30を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、その表面に接着層(図示せず)を設け、第1偏光子21と液晶セル10に貼着される。このように、各光学素子の隙間を接着層で満たすことによって、液晶表示装置に組み込んだ際に、各光学素子の光学軸の関係がずれることを防止したり、各光学素子同士が擦れて傷ついたりすることを防止することができる。さらに、各光学素子の層間の界面で生じる反射や屈折の悪影響を少なくすることができるため、鮮明な画像が表示できる液晶表示装置が得られ得る。
本発明に用いられる第1光学素子の構成(積層構造)は、上記D−1項に記載の光学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、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で構成される積層体であってもよい。好ましくは、上記第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。上記第1光学素子が積層体である場合には、接着層を含んでもよい。積層体が2枚以上の位相差フィルムを含む場合には、これらの位相差フィルムは同一であっても異なっていてもよい。なお、位相差フィルムの詳細については、D−4項で後述する。
第1光学素子に用いられる位相差フィルムとしては、任意の適切なもの用され得る。上記位相差フィルムは、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性などに優れるものが好ましい。
本発明の液晶パネルは、液晶セルと第2偏光子との間に任意の光学素子が配置され得る。図4は、本発明の別の実施形態による液晶パネルの概略断面図である。図5(a)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り、図5(b)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る。図4ならびに図5(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、実際とは異なっていることに留意されたい。この液晶パネル101は、液晶セル10と第2偏光子22との間に、第2光学素子をさらに備える。このような形態によれば、当該第2光学素子が、偏光子のセル側の保護層として機能することとなり、偏光子の劣化を防ぎ、結果として、液晶表示装置の表示特性を長時間、高く維持することができる。上記第2光学素子40は、下記式(3)および(4)を満足し、ならびに、その遅相軸が該第2偏光子22の吸収軸と実質的に平行または実質的に直交するように配置される。図示例では、第2光学素子40の遅相軸が、第2偏光子22の吸収軸と実質的に直交する場合を示しているが、これは実質的に平行であってもよい。
50nm≦Rth[590]≦200nm …(3)
−200nm≦Rth[590]−Re[590]≦80nm …(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。
上記第2光学素子のRth[590]は、好ましくは50nm〜200nmであり、さらに好ましくは50nm〜180nmであり、特に好ましくは70nm〜160nmであり、最も好ましくは100nm〜140nmである。Rth[590]を上記の範囲とすることによって、斜め方向の光漏れ量が小さく、鮮明な画像が表示できる液晶表示装置が得られ得る。
図4を参照すると、第2光学素子40を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2光学素子40は、その表面に接着層(図示せず)を設け、第2偏光子22と液晶セル10に貼着される。このように、各光学素子の隙間を接着層で満たすことによって、液晶表示装置に組み込んだ際に、各光学素子の光学軸の関係がずれることを防止したり、各光学素子同士が擦れて傷ついたりすることを防止することができる。さらに、各光学素子の層間の界面で生じる反射や屈折の悪影響を少なくすることができるため、鮮明な画像が表示できる液晶表示装置が得られ得る。
本発明に用いられる第2光学素子の構成(積層構造)は、上記E−1項に記載の光学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2光学素子は、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で構成される積層体であってもよい。好ましくは、上記第2光学素子は、単独の位相差フィルム、または2枚の位相差フィルムの積層体である。斜め方向の光漏れ量と、カラーシフト量を低減することができるからである。上記第2光学素子が積層体である場合には、接着層を含んでもよい。積層体が2枚以上の位相差フィルムを含む場合には、これらの位相差フィルムは同一であっても異なっていてもよい。なお、位相差フィルムの詳細については、E−4項で後述する。
第2光学素子に用いられる位相差フィルムとしては、任意の適切な位相差フィルムが採用され得る。上記位相差フィルムは、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性などに優れるものが好ましい。
アルファンシリーズ(商品名;アルファンP,アルファンS,アルファンH等)、グンゼ(株)製 ファンシートップシリーズ(商品名;ファンシートップEP1, ファンシートップEP2等)、東レ(株)製 トレファンBOシリーズ(商品名;2570,2873,2500,2554,M114,M304等)、サン・トックス(株) サントックス−OPシリーズ(PA20,PA21,PA30等)、東セロ(株) トーセロOPシリーズ(商品名;OPU−0, OPU−1, OPU−2等)等が挙げられる。
図7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7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(または液晶パネル101)と、液晶パネル100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)に配置されたバックライトユニット80とを備える。上記バックライトユニット80は、バックライト81と、反射フィルム82と、拡散板83と、プリズムシート84と、輝度向上フィルム85とを備える。これらの光学部材を用いることによって、さらに表示特性に優れた液晶表示装置を得ることができる。なお、図7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、液晶表示装置の照明方法や液晶セルの駆動モードなど、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、例えば、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)偏光子の水分率の測定方法:
カールファシャー水分計[京都電子工業(株) 製品名「MKA−610」]を用いて、150℃±1℃の加熱炉にサイズ10mm×30mmに切り出したサンプルを入れ、窒素ガス(200ml/分)を滴定セル溶液中にバブリングさせて測定した。
(2)偏光子の単体透過率、偏光度の測定方法:
分光光度計[村上色彩技術研究所(株)製 製品名「DOT−3」]を用いて、23℃で測定した。
(3)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、器具および測定条件により測定した。
・分析装置:TOSOH製「HLC−8120GPC」
・カラム:TSKgel SuperHM−H/H4000/H3000/H2000
・カラムサイズ:各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
(4)厚みの測定方法:
厚みが10μm未満の場合、薄膜用分光光度計[大塚電子(株)製 製品名「瞬間マルチ測光システム MCPD−2000」]を用いて測定した。厚みが10μm以上の場合、アンリツ製デジタルマイクロメーター「KC−351C型」を使用して測定した。
(5)フィルムの平均屈折率の測定方法:
アッベ屈折率計[アタゴ(株)製 製品名「DR−M4」]を用いて、23℃における波長589nmの光で測定した屈折率より求めた。
(6)位相差値(Re、Rth)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の光で測定した。なお、波長分散測定については、波長480nmの光も用いた。
(7)透過率(T[590])の測定方法:
紫外可視分光光度計[日本分光(株)製 製品名「V−560」]を用いて、23℃における波長590nmの光で測定した。
(8)光弾性係数の絶対値(C[590])の測定方法:
分光エリプソメーター[日本分光(株)製 製品名「M−220」]を用いて、サンプル(サイズ2cm×10cm)の両端を挟持して応力(5〜15N)をかけながら、サンプル中央の位相差値(23℃/波長590nm)を測定し、応力と位相差値の関数の傾きから算出した。
(9)収縮性フィルムの収縮率の測定方法:
JIS Z 1712−1997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、試験片に荷重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乾燥オーブンに、荷重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、標点間距離を測定して、5個の測定値の平均値を求め、S(%)=[[加熱前の標点間距離(mm)−加熱後の標点間距離(mm)]/加熱前の標点間距離(mm)]×100より算出した。
(10)収縮性フィルムの収縮応力の測定方法:
以下の装置を用い、TMA法にて140℃および150℃における幅[TD]方向の収縮応力T140[TD]および収縮応力T150[TD]を測定した。
・装置:セイコーインスツルメンツ(株)製「TMA/SS 6100」
・データ処理:セイコーインスツルメンツ(株)製「EXSTAR6000」
・測定モード:等速昇温測定(10℃/分)
・測定雰囲気:大気中(23℃)
・荷重:20mN
・サンプルサイズ:15mm×2mm(長辺が幅[TD]方向)
(11)液晶表示装置のカラーシフト量(Δu’v’)の測定方法:
以下の方法、測定装置を用いて、23℃の暗室でバックライトを点灯させてから、30分経過した後、測定を行った。具体的には、液晶表示装置に黒画像を表示させ、ELDIM社製 製品名「EZ Contrast160D」により、表示画面の全方位(0°〜360°)、極角(0°〜78°;正面〜斜め方向)における色相、u’値およびv’値を測定した。斜め方向のカラーシフト量(Δu’v’値)は、次式: [(0.25−u’)2+(0.45−v’)2]1/2でから算出した。なお、液晶パネルの長辺方向を方位角0°とし、液晶パネルの法線方向を極角0°とした。
(12)液晶表示装置の黒輝度(Y値)の測定方法:
以下の方法、測定装置を用いて、23℃の暗室でバックライトを点灯させてから、30分経過した後、測定を行った。液晶表示装置に、黒画像を表示させ、ELDIM社製 製品名「EZ Contrast160D」により、表示画面の全方位(0°〜360°)、極角(0°〜78°;正面〜斜め方向))におけるXYZ表示系のY値を測定した。なお、液晶パネルの長辺方向を方位角0°とし、液晶パネルの法線方向を極角0°とした。
[参考例1]
ポリビニルアルコールを主成分とする高分子フィルム[クラレ(株)製 商品名「9P75R(厚み:75μm、平均重合度:2,400、ケン化度:99.9モル%)」]を30℃±3℃に保持したヨウ素とヨウ化カリウム配合の染色浴にて、ロール延伸機を用いて、染色しながら2.5倍に一軸延伸した。次いで、60±3℃に保持したホウ酸とヨウ化カリウム配合の水溶液中で、架橋反応を行いながら、ポリビニルアルコールフィルムの元長の6倍となるように一軸延伸した。得られたフィルムを50℃±1℃の空気循環式恒温オーブン内で30分間乾燥させて、偏光子P1およびP2を得た。上記偏光子P1およびP2の光学特性は、表1の通りである。
[参考例2]
厚み133μmのセルロースアセテートプロピオネート[EASTMAN社製 商品名「CAP−482−0.5」]を含有する高分子フィルム(Tg=135℃,平均屈折率=1.49,Re[590]=4.3nm,Rth[590]=135.9nm)を、同時二軸延伸機で、フィルム長手方向を保持して、145℃±1℃の空気循環式オーブン内で1.5倍に延伸し、位相差フィルム1−Aを作製した。得られた位相差フィルム1−Aの特性を、後述の参考例3のフィルム物性を併せて下記表2に示す。
厚み100μmのノルボルネン系樹脂を含有する高分子フィルム[(株)オプテス製 「ZEONOR ZF14」(Tg=136℃,平均屈折率=1.53,Re[590]=2.0nm,Rth[590]=8.0nm)]を、同時二軸延伸機で、フィルム長手方向を保持して、135℃±1℃の空気循環式オーブン内で1.2倍に延伸し、位相差フィルム1−Bを作製した。得られた位相差フィルム1−Bの特性は、表2の通りである。
[参考例4]
厚み80μmのセルロース系樹脂を含有する高分子フィルム[富士写真フィルム(株)製 商品名「TDY−80UL」(平均屈折率=1.48)]をそのまま用い、位相差フィルム2−Aとした。得られた位相差フィルム2−Aの特性を、後述の参考例5のフィルム物性を併せて下記表3に示す。
厚み100μmのノルボルネン系樹脂を含有する高分子フィルム[(株)オプテス製 「ZEONOR ZF14」(Tg=136℃,平均屈折率=1.53,Re[590]=2.0nm,Rth[590]=8.0nm)]の両側に、厚み60μmの二軸延伸ポリプロピレンフィルム[東レ(株)製 商品名「トレファンBO2873」]をアクリル系粘着剤層(厚み15μm)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℃±1℃の空気循環式オーブン内で1.38倍に延伸し、延伸後、上記二軸延伸ポリプロピレンフィルムを上記アクリル系粘着剤層と共に剥離して、位相差フィルム2−Bを作製した。この位相差フィルム2−Bの特性は表3の通りである。用いた二軸延伸ポリプロピレンフィルム(収縮性フィルム)の物性は、表4に示す通りである。
[参考例6]
IPSモードの液晶セルを含む液晶表示装置[日立製作所(株)製 液晶テレビ 商品名「Wooo」(型番:W32−L7000、画面サイズ:698mm×392mm)]から、液晶パネルを取り出し、液晶セルの上下に配置されていた光学フィルムを全て取り除いて、上記液晶セルのガラス面(表裏)を洗浄した。このようにして作製した液晶セルを液晶セルAとした。
[実施例1]
参考例6で得られた液晶セルAの視認側の表面に、アクリル系粘着剤層(厚み23μm)を介して、第1光学素子として、参考例2で得られた位相差フィルム1−Aを、その遅相軸が上記液晶セルAの長辺と実質的に平行(0°±0.5°)となるように貼着した。続いて、この位相差フィルム1−Aの表面に、接着剤層(厚み1μm)を介して、第1偏光子として、参考例1で得られた偏光子P1を、その吸収軸が上記液晶セルAの長辺と実質的に平行(0°±0.5°)となるように貼着した。このとき、上記液晶セルAの初期配向方向と、上記位相差フィルム1−A(第1光学素子)の遅相軸および上記偏光子P1(第1偏光子)の吸収軸とは、実質的に平行である。次に、上記液晶セルAのバックライト側の表面に、アクリル系粘着剤層(厚み23μm)を介して、第2光学素子として、参考例4で得られた位相差フィルム2−Aを、その遅相軸が上記液晶セルAの長辺と実質的に直交(90°±0.5°)するように貼着した。続いて、この位相差フィルム2−Aの表面に、接着剤層(厚み1μm)を介して、第2偏光子として、参考例1で得られた偏光子P2を、その吸収軸が上記液晶セルAの長辺と実質的に直交(90°±0.5°)するように貼着した。このとき、上記偏光子P1の吸収軸と上記偏光子P2の吸収軸は、実質的に直交である。上記偏光子P1およびP2の外側(液晶セルとは反対の側)には、接着剤層(厚み1μm)を介して、保護層として、参考例4で得られた位相差フィルム2−Aをそれぞれ貼着した。
第1光学素子として、位相差フィルム1−Aに代えて、参考例4で得られた位相差フィルム2−Aを用いた以外は、実施例1と同様の方法で、液晶パネルXを作製した。このようにして作製した液晶パネルXは、図8(b)に示すEモードの構成である。この液晶パネルXをバックライトユニットと結合し、液晶表示装置Xを作製した。バックライトを点灯させた直後の液晶表示装置Xは、全面で良好な表示均一性を有するものであった。バックライトを点灯し続けて30分経過後に、液晶表示装置Xの斜め方向のカラーシフト量(Δu’v’)を測定した。得られた液晶表示装置Xの特性は、表5の通りである。図9に、前述の実施例1および比較例1の極角60°における全方位(0°〜360°)のΔu’v’値をそれぞれ示す。図10に、前述の実施例1および比較例1の方位角45°における極角(0°〜78°)のΔu’v’値をそれぞれ示す。比較例1の液晶表示装置Xは、極角60°における全方位(0°〜360°)のΔu’v’値の平均値は0.118であり、最大値は0.238であった。方位角45°における極角(0°〜78°)のΔu’v’値の平均値は0.143であり、最大値は0.243であった。
参考例6で得られた液晶セルAの視認側の表面に、アクリル系粘着剤層(厚み23μm)を介して、第1光学素子として、参考例3で得られた位相差フィルム1−Bを、その遅相軸が上記液晶セルAの長辺と実質的に平行(0°±0.5°)となるように貼着した。続いて、この位相差フィルム1−Bの表面に、接着剤層(厚み1μm)を介して、第1偏光子として、参考例1で得られた偏光子P1を、その吸収軸が上記液晶セルAの長辺と実質的に平行(0°±0.5°)となるように貼着した。このとき、上記液晶セルAの初期配向方向と、上記位相差フィルム1−B(第1光学素子)の遅相軸および上記偏光子P1(第1偏光子)の吸収軸とは、実質的に平行である。次に、上記液晶セルAのバックライト側の表面に、アクリル系粘着剤層(厚み23μm)を介して、第2光学素子として、参考例5で得られた位相差フィルム2−Bを、その遅相軸が上記液晶セルAの長辺と実質的に平行(0°±0.5°)となるように貼着した。続いて、この位相差フィルム2−Bの表面に、接着剤層(厚み1μm)を介して、第2偏光子として、参考例1で得られた偏光子P2を、その吸収軸が上記液晶セルAの長辺と実質的に直交(90°±0.5°)するように貼着した。このとき、上記偏光子P1の吸収軸と上記偏光子P2の吸収軸は、実質的に直交である。上記偏光子P1およびP2の外側(液晶セルとは反対の側)には、接着剤層(厚み1μm)を介して、保護層として、参考例4で得られた位相差フィルム2−Aをそれぞれ貼着した。
第1光学素子として、位相差フィルム1−Bに代えて、参考例4で得られた位相差フィルム2−Aを用いた以外は、実施例2と同様の方法で、液晶パネルYを作製した。このようにして作製した液晶パネルYは、図15に示すEモードの構成である。この液晶パネルXをバックライトユニットと結合し、液晶表示装置Yを作製した。バックライトを点灯させた直後の液晶表示装置Yは、全面で良好な表示均一性を有するものであった。バックライトを点灯し続けて30分経過後に、液晶表示装置Yの斜め方向のカラーシフト量(Δu’v’)を測定した。得られた液晶表示装置Yの特性は、表5の通りである。
実施例1および2に示すように、特定の光学特性を満足する第1光学素子を、液晶セルと該液晶セルの一方の側に配置された第1偏光子との間に配置し、該第1光学素子の遅相軸が、第1偏光子の吸収軸と実質的に平行となるように配置した液晶パネルを作製することによって、斜め方向のカラーシフト量が小さい液晶表示装置を得ることができた。一方、比較例1および2に示すように、本発明の液晶パネルの構成を満たさない液晶パネルは、斜め方向のカラーシフト量が大きな液晶表示装置しか得ることができなかった。実施例2に示すように、特定の光学素子を満足する第2光学素子を、液晶セルと該液晶セルの他方の側に配置された第2偏光子との間に配置し、該第1光学素子の遅相軸が、第1偏光子の吸収軸と実質的に平行または実質的に直交するように配置した液晶パネルを作製することによって、斜め方向のカラーシフト量がより一層小さく、斜め方向の光漏れ量も小さい、液晶表示装置を得ることができた。
11、11’ 基板
12 液晶層
21 第1偏光子
22 第2偏光子
30 第1光学素子
40 第2光学素子
60、60’ 保護層
70、70’ 表面処理層
80 バックライトユニット
81 バックライト
82 反射フィルム
83 拡散板
84 プリズムシート
85 輝度向上フィルム
100、101、102 液晶パネル
200 液晶表示装置
300 繰り出し部
310 ヨウ素水溶液浴
320 ホウ酸とヨウ化カリウムとを含む水溶液の浴
330 ヨウ化カリウムを含む水溶液浴
340 乾燥手段
350 偏光子
360 巻き取り部
401、403、405 繰り出し部
414、416、419 巻き取り部
404、406 収縮性フィルム
407,408 ラミネートロール
409 加熱手段
Claims (9)
- 液晶セルと、該液晶セルの一方の側に配置された第1偏光子と、該液晶セルの他方の側に配置された第2偏光子と、該第1偏光子と該液晶セルとの間に配置された第1光学素子とを少なくとも備え、
該第1光学素子が、下記式(1)および(2)を満足し、ならびに、その遅相軸が該第1偏光子の吸収軸と実質的に平行となるように配置されてなる、液晶パネル:
10nm<Re[590] …(1)
|Rth[590]−Re[590]|<10nm …(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。 - 前記液晶セルが、電界が存在しない状態でホモジニアス配列に配向させた液晶分子を含む液晶層を備える、請求項1に記載の液晶パネル。
- 前記液晶セルの初期配向方向が、前記第1偏光子の吸収軸および前記第1光学素子の遅相軸と実質的に平行である、請求項1または2に記載の液晶パネル。
- 前記第1光学素子の厚みが50μm〜200μmである、請求項1から3のいずれかに記載の液晶パネル。
- 前記第1光学素子が、ノルボルネン系樹脂を含有する位相差フィルムおよび/またはセルロース系樹脂を含有する位相差フィルムを含む、請求項1から4のいずれかに記載の液晶パネル。
- 前記液晶セルと該第2偏光子との間に第2光学素子をさらに備え、
該第2光学素子が、下記式(3)および(4)を満足し、ならびに、その遅相軸が該第2偏光子の吸収軸と実質的に平行または実質的に直交するように配置されてなる、請求項1から5のいずれかに記載の液晶パネル:
50nm≦Rth[590]≦200nm …(3)
−200nm≦Rth[590]−Re[590]≦80nm …(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。 - 前記第2光学素子が、ノルボルネン系樹脂を含有する位相差フィルムおよび/またはセルロース系樹脂を含有する位相差フィルムを含む、請求項6に記載の液晶パネル。
- 請求項1から7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7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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