JP2012514222A - 面内スイッチングモードｌｃｄ用偏光板及びこれを含む面内スイッチングモードｌｃｄ - Google Patents

面内スイッチングモードｌｃｄ用偏光板及びこれを含む面内スイッチングモードｌｃｄ Download PDF

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Abstract

本発明は、偏光素子と、上記偏光素子の一面に取り付けられる位相差フィルム積層体と、を含み、上記位相差フィルム積層体は、＋Ｂフィルムと−Ｂフィルムの組み合わせ、または、＋Ｂフィルムと＋Ａフィルムの組み合わせから成ることを特徴とする面内スイッチングモードＬＣＤ用偏光板を提供する。
【選択図】図３

Description

本発明は、面内スイッチング（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ，ＩＰＳ）モードＬＣＤ用偏光板に関し、より詳細にはＩＰＳモード用ＬＣＤに適用され、傾斜方向におけるコントラスト比と色ずれ比率を著しく改善することができる面内スイッチング（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ，ＩＰＳ）モードＬＣＤ用偏光板及びこれを含むＩＰＳ−ＬＣＤに関する。
ＩＰＳ−ＬＣＤとは、初期の液晶配向がガラス基板と水平で電極に対して一定の角度を有するように配向され、電場の方向がガラス基板に平行に形成されるＬＣＤを言う。
図１には従来のＩＰＳ−ＬＣＤの基本構造が示されている。
図１に示されたように、ＩＰＳ−ＬＣＤは第１偏光板１、第２偏光板２及び液晶パネル３で構成され、第１偏光板の吸収軸４と第２偏光板の吸収軸５は互いに垂直に配置されている。また、上記第１偏光板の吸収軸４は液晶セルの光軸６と互いに平行に配置される。
一方、上記液晶パネル３は二枚の基板の間に液晶７が水平に配向されて形成され、液晶セル内の液晶の光軸は偏光板と平行な面内に位置する。
このようなＩＰＳ−ＬＣＤは、一対の電極を含むアクティブマトリックス駆動電極（ａｃｔｉｖｅ ｍａｔｒｉｘ ｄｒｉｖｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）のモードによってＩｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ（ＩＰＳ）、またはＳｕｐｅｒ Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ（Ｓｕｐｅｒ ＩＰＳ）、または、Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ（ＦＦＳ）に区別されるが、本発明のＩＰＳ−ＬＣＤはこれらすべてを含む。
ＩＰＳ−ＬＣＤは液晶が水平方向に配向されており、視野角による屈折率異方性の変化が大きくなく、その結果、液晶が垂直に配向されるＴＮモードに比べて液晶の屈折率異方性の差が小さく、視野角が広いという長所がある。しかし、側面から見ると、液晶の配列が非対称的で、左右側において色ずれが発生し、傾斜角に対して相対的に光の漏れが大きく、傾斜角において低いコントラスト比の値を示すという問題点がある。
本発明は、上記のような問題を解決するためのもので、ＩＰＳ−ＬＣＤの傾斜方向のコントラスト特性を改善することができる偏光板及びこれを含むＩＰＳ−ＬＣＤを提供することを目的とする。
上記のような目的を達成するために、本発明は、偏光素子と、上記偏光素子の一面に取り付けられる位相差フィルム積層体と、を含み、上記位相差フィルム積層体は、＋Ｂフィルムと−Ｂフィルムの組み合わせ、または、＋Ｂフィルムと＋Ａフィルムの組み合わせから成ることを特徴とする面内スイッチングモードＬＣＤ用偏光板を提供する。
このとき、上記＋Ｂフィルムは、５５０ｎｍ波長において５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の面内位相差値及び５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の厚さ方向位相差値を有し、上記−Ｂフィルムは、５５０ｎｍ波長において３０ｎｍ〜７０ｎｍの範囲の面内位相差値及び−３０ｎｍ〜−１２０ｎｍの範囲の厚さ方向位相差値を有し、上記＋Ａフィルムは、５５０ｎｍ波長において５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の面内位相差値を有することが好ましい。
また、上記＋Ｂフィルム、−Ｂフィルム及び＋ＡフィルムのＮｚ値は、０超過４以下であることが好ましい。このとき、Ｎｚ値はＮｚ＝｜１−（厚さ方向位相差／面内位相差）｜を意味する。
一方、上記＋Ｂフィルム、−Ｂフィルム及び＋Ａフィルムは、高分子延伸フィルムであることが好ましい。
本発明は、さらに、上部基板、下部基板及び上記上部基板と下部基板の間に介在され、正の誘電率異方性を有する液晶で満たされた液晶セルを含み、面内スイッチングモードで駆動される液晶パネルと、上記液晶パネルの一面に取り付けられ、偏光素子の吸収軸が上記液晶セルの光軸と互いに平行に配置される第１偏光板と、上記液晶パネルの他面に取り付けられ、偏光素子の吸収軸が上記液晶セルの光軸と垂直に配置される第２偏光板と、を含み、上記第２偏光板は、偏光素子及び上記偏光素子の一面に取り付けられる位相差フィルム積層体を含み、上記位相差積層体は、＋Ｂフィルムと−Ｂフィルムの組み合わせ、または、＋Ｂフィルムと＋Ａフィルムの組み合わせから成ることを特徴とする面内スイッチングモードＬＣＤを提供する。
このとき、上記第１偏光板は、偏光素子と、上記偏光素子の一面または両面に取り付けられる透明な等方性保護フィルムを含んで成り、このとき、上記等方性保護フィルムは位相差の無いＺｅｒｏ ＴＡＣ、無延伸ＣＯＰまたはアクリルフィルムであることが好ましい。
また、上記第２偏光板には、上記＋Ｂフィルムと−Ｂフィルムの積層体または＋Ｂフィルムと＋Ａフィルムの積層体が取り付けられない偏光素子の他面に透明な等方性保護フィルム、例えば、位相差の無いＺｅｒｏ ＴＡＣ、無延伸ＣＯＰまたはアクリルフィルムなどが取り付けられることができる。
本発明の一具現例によると、上記位相差フィルム積層体は＋Ｂフィルムと＋Ａフィルムの組み合わせから成ることができ、この場合、上記＋Ｂフィルムと＋Ａフィルムは光軸が互いに平行に積層されることが好ましい。
この場合、上記＋Ｂフィルムと＋Ａフィルムは、光軸が上記第２偏光板の偏光素子の吸収軸と平行に配置され、上記第２偏光板の偏光素子上に＋Ｂフィルム、＋Ａフィルムの順に積層されることができる。このとき、上記＋Ａフィルムは、５５０ｎｍ波長において５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の面内位相差値を有し、上記＋Ｂフィルムは、５５０ｎｍ波長において５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の面内位相差値及び５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の厚さ方向位相差値を有することが好ましい。
一方、上記＋Ｂフィルムと＋Ａフィルムは、光軸が上記第２偏光板の偏光素子の吸収軸と垂直に配置されることができ、この場合は、上記第２偏光板の偏光素子上に＋Ａフィルム、＋Ｂフィルムの順に積層されることが好ましい。このとき、上記＋Ａフィルムは、５５０ｎｍ波長において５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の面内位相差値を有し、上記＋Ｂフィルムは、５５０ｎｍ波長において５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の面内位相差値及び５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の厚さ方向位相差値を有することが好ましい。
本発明の他の具現例によると、上記位相差フィルム積層体は＋Ｂフィルムと−Ｂフィルムの組み合わせから成り、このとき、上記＋Ｂフィルムと−Ｂフィルムは光軸が互いに平行に積層されることが好ましい。
一方、このとき、上記＋Ｂフィルムと−Ｂフィルムは、光軸が上記第２偏光板の偏光素子の吸収軸と平行に配置されることができ、この場合、上記第２偏光板の偏光素子上に＋Ｂフィルム、−Ｂフィルムの順に積層されることが好ましい。このとき、上記＋Ｂフィルムは、５５０ｎｍ波長において５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の面内位相差値及び５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の厚さ方向位相差値を有し、上記−Ｂフィルムは、５５０ｎｍ波長において３０ｎｍ〜７０ｎｍの範囲の面内位相差値及び−３０ｎｍ〜−１２０ｎｍの範囲の厚さ方向位相差値を有することが好ましい。
一方、上記＋Ｂフィルムと−Ｂフィルムは、光軸が上記第２偏光板の偏光素子の吸収軸と垂直に配置されることができ、この場合、上記第２偏光板の偏光素子上に−Ｂフィルム、＋Ｂフィルムの順に積層されることが好ましい。このとき、上記＋Ｂフィルムは、５５０ｎｍ波長において５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の面内位相差値及び５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の厚さ方向位相差値を有し、上記−Ｂフィルムは、５５０ｎｍ波長において３０ｎｍ〜７０ｎｍの範囲の面内位相差値及び−３０ｎｍ〜−１２０ｎｍの範囲の厚さ方向位相差値を有することが好ましい。
本発明のＩＰＳ−ＬＣＤ用偏光板によれば、傾斜方向のコントラスト及び色ずれを著しく改善することができる。
従来のＩＰＳ−ＬＣＤの構造を示す図面である。 位相差フィルムの屈折率を説明するための図面である。 本発明の偏光板の第１具現例を示す図面である。 本発明の偏光板の第２具現例を示す図面である。 本発明の偏光板の第３具現例を示す図面である。 本発明の偏光板の第４具現例を示す図面である。 本発明のＩＰＳ−ＬＣＤの第１具現例を示す図面である。 本発明のＩＰＳ−ＬＣＤの第２具現例を示す図面である。 本発明のＩＰＳ−ＬＣＤの第３具現例を示す図面である。 本発明のＩＰＳ−ＬＣＤの第４具現例を示す図面である。 比較例に対するＩＰＳ−ＬＣＤのシミュレーション結果を示す図面である。 実施例１に対するＩＰＳ−ＬＣＤのシミュレーション結果を示す図面である。 実施例２に対するＩＰＳ−ＬＣＤのシミュレーション結果を示す図面である。 実施例３に対するＩＰＳ−ＬＣＤのシミュレーション結果を示す図面である。 実施例４に対するＩＰＳ−ＬＣＤのシミュレーション結果を示す図面である。
本発明者は面内スイッチングモードＬＣＤの傾斜方向におけるコントラスト比を改善するために研究を重ねた結果、偏光素子の一面に＋Ｂフィルム及び−Ｂフィルムから成る位相差フィルム積層体、または、＋Ａ及び＋Ｂフィルムから成る位相差フィルム積層体を取り付けて使用する場合、ＩＰＳ−ＬＣＤの傾斜方向におけるコントラスト比及び色ずれの特性を著しく改善することができるということを見出し、本発明を完成した。
本発明を説明するに当たり、本発明で使われる用語について説明する。
図２は、本発明において視野角補償のために使用されるフィルムの屈折率を説明するための図面である。図２に示されたように、ｘ軸方向の屈折率８をｎｘ、ｙ軸方向の屈折率９をｎｙ、ｚ軸方向の屈折率１０をｎｚとする。各フィルムの特性は上記各軸の屈折率の大きさによって決定される。面内屈折率のうち、ｘ軸方向の屈折率をｎｘ、ｙ軸方向の屈折率をｎｙとし、厚さ方向屈折率をｎｚとすると、本発明で使用される＋Ａフィルムとは、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚを満たすことを意味し、−Ｂフィルムはｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚフィルムを、＋Ｂフィルムはｎｙ＜ｎｘ≠ｎｚのことを意味する。
次に、本発明で使用される面内位相差値（ｉｎ−ｐｌａｎｅ ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ）Ｒｉｎは、面内に置かれた２つの屈折率（ｎｘ、ｎｙ）の差とフィルムの厚さで定義され、具体的には、下記式１のように示される。
［数１］
Ｒｉｎ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ ｄ：フィルムの厚さ （式１）
また、厚さ方向位相差値（Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ）Ｒｔｈは、面内に置かれた屈折率と厚さ方向の屈折率との差及びフィルムの厚さで定義され、具体的には下記式２のように示される。
［数２］
Ｒｔｈ＝（ｎｚ−ｎｙ）×ｄ ｄ：フィルムの厚さ （式２）
また、Ｎｚ値は上記面内位相差値と厚さ方向位相差値の比に関するもので、具体的には下記式３のように定義される値を意味する。
［数３］
Ｎｚ＝｜１−（Ｒｔｈ／Ｒｉｎ）｜ （式３）
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の偏光板は、偏光素子及び上記偏光素子の一面に取り付けられる位相差フィルム積層体を含んで成り、このとき、上記位相差フィルム積層体は、＋Ｂフィルムと−Ｂフィルムの組み合わせ、または、＋Ｂフィルムと＋Ａフィルムの組み合わせから成る。
このとき、上記＋Ｂフィルムは、５５０ｎｍ波長において面内位相差値が５０ｎｍ〜１５０ｎｍ、好ましくは６０ｎｍ〜１５０ｎｍ、より好ましくは７０ｎｍ〜１５０ｎｍ程度であり、厚さ方向位相差値が５０ｎｍ〜１５０ｎｍ、好ましくは６０ｎｍ〜１５０ｎｍ、より好ましくは７０ｎｍ〜１５０ｎｍ程度であるのがよい。
一方、上記−Ｂフィルムは、５５０ｎｍ波長において面上位相差値が３０ｎｍ〜７０ｎｍ、好ましくは４０ｎｍ〜７０ｎｍ程度であり、厚さ方向位相差値が−３０ｎｍ〜−１２０ｎｍ、好ましくは−４０ｎｍ〜−８０ｎｍ、より好ましくは−４０ｎｍ〜−６０ｎｍ程度であるのがよい。
また、上記＋Ａフィルムは、５５０ｎｍ波長において面上位相差値が５０ｎｍ〜１５０ｎｍ、好ましくは６０ｎｍ〜１４０ｎｍ、より好ましくは８０ｎｍ〜１２０ｎｍ程度であるのがよい。
図３から図６には、本発明における偏光板の具現例が示されている。
図３及び図４に示されたように、本発明の偏光板は、偏光素子及び上記偏光素子の一面に取り付けられる＋Ｂフィルム及び＋Ａフィルムの積層体を含んで成ることができる。
このとき、上記偏光素子は延伸されたポリビニルアルコール（Ｓｔｒｅｃｈｅｄ Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ Ａｌｃｈｏｌ）フィルムであってもよい。
一方、この場合、上記＋Ｂフィルムは、５５０ｎｍ波長において５０ｎｍ〜１５０ｎｍ、より好ましくは６０ｎｍ〜１２０ｎｍ、最も好ましくは７０ｎｍ〜１２０ｎｍ程度の面内位相差値、及び５０ｎｍ〜１５０ｎｍ、より好ましくは６０ｎｍ〜１２０ｎｍ、最も好ましくは７０ｎｍ〜１２０ｎｍ程度の厚さ方向位相差値を有し、上記＋Ａフィルムは、５５０ｎｍ波長において５０ｎｍ〜１５０ｎｍ、より好ましくは６０ｎｍ〜１４０ｎｍ、最も好ましくは８０ｎｍ〜１２０ｎｍの面内位相差値を有することが好ましく、上記＋Ｂフィルムと＋Ａフィルムの光軸は互いに平行に配置されることが好ましい。
一方、このとき、上記＋Ｂフィルム及び＋Ａフィルムは、図３に示されたように、偏光素子上に＋Ｂフィルム、＋Ａフィルムの順に積層されてもよく、図４に示されたように、偏光素子上に＋Ａフィルム、＋Ｂフィルムの順に積層されてもよい。
図３に示されたように、＋Ｂフィルム、＋Ａフィルムの順に積層される場合、上記＋Ｂフィルムと＋Ａフィルムの光軸は偏光素子の吸収軸と平行に配置されることが好ましく、図４に示されたように、＋Ａフィルム、＋Ｂフィルムの順に積層される場合には、上記＋Ｂフィルムと＋Ａフィルムの光軸は偏光素子の吸収軸と垂直に配置されることが好ましい。
次に、本発明の偏光板は図５及び図６に示されたように、偏光素子及び上記偏光素子の一面に取り付けられる＋Ｂフィルム及び−Ｂフィルムの積層体から成ることができる。
このとき、上記偏光素子は延伸されたポリビニルアルコール（Ｓｔｒｅｃｈｅｄ Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ Ａｌｃｈｏｌ）フィルムであってもよいが、これらに限定されず、当該技術分野において使用される多様な偏光素子を使用することができる。
また、上記＋Ｂフィルムは、５５０ｎｍ波長において５０ｎｍ〜１５０ｎｍ、より好ましくは７０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の面内位相差値及び５０ｎｍ〜１５０ｎｍ、より好ましくは７０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の厚さ方向位相差値を有し、上記−Ｂフィルムは、５５０ｎｍ波長において３０ｎｍ〜７０ｎｍ、より好ましくは４０ｎｍ〜７０ｎｍの範囲の面内位相差値及び−３０ｎｍ〜−１２０ｎｍ、より好ましくは−４０ｎｍ〜−７０ｎｍの範囲の厚さ方向位相差値を有することが好ましい。
一方、図５に示すように、偏光素子を基準として−Ｂフィルム、＋Ｂフィルムの順に積層される場合は、上記−Ｂフィルムと＋Ｂフィルムの光軸は互いに平行に配置され、上記フィルムと偏光素子の吸収軸は垂直に配置されることが好ましい。
これに対し、図６のように、偏光素子を基準として＋Ｂフィルム、−Ｂフィルムの順に積層される場合には、上記−Ｂフィルムと＋Ｂフィルムの光軸と偏光素子の吸収軸全てが平行に配置されることが好ましい。
一方、上記＋Ｂフィルム、−Ｂフィルム及び＋Ａフィルムは０〜４の範囲のＮｚ値を有することが好ましく、より好ましくは上記＋Ｂフィルムが０＜Ｎｚ≦２、＋Ａフィルムが０＜Ｎｚ≦２、−Ｂフィルムが０＜Ｎｚ＜４を満たすことがよい。
上記フィルムのＮｚ値が４を超えると、コントラスト比或いは色ずれ値において光学補償の機能を十分に発揮できなくなる。
一方、上記＋Ｂフィルム、−Ｂフィルム及び＋Ａフィルムは、一般的に位相差フィルムとして使用される高分子延伸フィルムまたは液晶フィルム等から成ることができる。すなわち、上記＋Ｂフィルム及び−Ｂフィルムとしては、二軸延伸されたＣＯＰフィルム、ＴＡＣフィルムまたはアクリル系フィルムのような高分子延伸フィルムまたは液晶フィルムが使用され、上記＋Ａフィルムとしては、一軸延伸されたＣＯＰフィルム、ＴＡＣフィルムまたはアクリル系フィルムのような高分子延伸フィルムまたは液晶フィルムが使用されることができる。但し、製造コストの側面から見ると、上記＋Ａフィルム、＋Ｂフィルム及び−Ｂフィルムとして高分子延伸フィルムを使用することが好ましい。
一方、本発明の位相差フィルム積層体は偏光板内部保護フィルムの機能を遂行する。偏光板内部保護フィルムは偏光素子を保護するためのもので、偏光板保護機能を有し、透明材料であれば使用可能であるからである。
一方、本発明の偏光板は上記位相差フィルム積層体が取り付けられない偏光素子の他面に保護フィルムをさらに含んで成ることができる。このとき、上記保護フィルムとしては、無延伸ＣＯＰ（ｃｙｃｌｏ−ｏｌｅｆｉｎ）または位相差値の無いＺｅｒｏ ＴＡＣ（Ｔｒｉａｃｅｔａｔｅ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）またはアクリルフィルムのような等方性フィルムを使用することが好ましい。ＩＰＳ−ＬＣＤの光学特性は偏光フィルムを保護するために使用される保護フィルムによっても影響を受けるためである。
本発明は、さらに、上記のような本発明の偏光板を備えたＩＰＳ−ＬＣＤを提供する。
本発明の面内スイッチングモードＬＣＤは、上部基板、下部基板、上記上部基板と下部基板の間に介在される正の誘電率異方性を有する液晶で満たされた液晶セルを含む液晶パネルと、上記液晶パネルの一面に取り付けられ、吸収軸が上記液晶セルの光軸と互いに平行に配置される第１偏光板と、上記液晶セルの他面に取り付けられ、吸収軸が上記液晶セルの光軸と垂直に配置される第２偏光板と、を含んで成り、上記第２偏光板は、偏光素子及び上記偏光素子の一面に取り付けられる位相差フィルム積層体を含み、上記位相差積層体は、＋Ｂフィルムと−Ｂフィルムの組み合わせ、または、＋Ｂフィルムと＋Ａフィルムの組み合わせから成ることをその特徴とする。
このとき、上記第１偏光板の一面または両面に、位相差の無いＺｅｒｏ ＴＡＣ、無延伸ＣＯＰまたはアクリルフィルムから成る保護フィルムが取り付けられてもよく、第２偏光板の位相差フィルム積層体が取り付けられない面にも位相差の無いＺｅｒｏ ＴＡＣ、無延伸ＣＯＰまたはアクリルフィルムから成る保護フィルムが取り付けられてもよい。
図７から図１０には、本発明のＩＰＳ−ＬＣＤの具体的な具現例が示されている。
図７及び図８には＋Ｂフィルムと＋Ａフィルムの積層体を含む偏光板を備えたＩＰＳ−ＬＣＤが示されている。図７は、偏光素子上に＋Ｂフィルム、＋Ａフィルムの順に積層された場合であり、図８は、偏光素子上に＋Ａフィルム、＋Ｂフィルムの順に積層された場合を示す。
本発明のＩＰＳ−ＬＣＤは、図７に示されたように、偏光素子上に＋Ｂフィルム、＋Ａフィルムの順に積層されたフィルム積層体を含む第２偏光板を含んで成ることができ、このとき、上記＋Ｂフィルムと＋Ａフィルムの光軸が互いに平行に配置され、上記＋Ｂフィルムと＋Ａフィルムの光軸と第２偏光板の偏光素子の吸収軸が互いに平行に配置されることが好ましい。
また、この場合、上記＋Ａフィルムは、５５０ｎｍ波長において５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の面内位相差値を有し、上記＋Ｂフィルムは、５５０ｎｍ波長において５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の面内位相差値及び５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の厚さ方向位相差値を有することが好ましい。また、上記＋Ａフィルムは、５５０ｎｍ波長において、好ましくは６０ｎｍ〜１４０ｎｍ、より好ましくは７０ｎｍ〜１２０ｎｍ、最も好ましくは８０ｎｍ〜１１０ｎｍの範囲の面内位相差値を有し、上記＋Ｂフィルムは、５５０ｎｍ波長において、好ましくは６０ｎｍ〜１４０ｎｍ、より好ましくは７０ｎｍ〜１２０ｎｍ、最も好ましくは８０ｎｍ〜１１０ｎｍの範囲の面内位相差値、及び好ましくは６０ｎｍ〜１４０ｎｍ、より好ましくは７０ｎｍ〜１２０ｎｍ、最も好ましくは８０ｎｍ〜１１０ｎｍの範囲の厚さ方向位相差値を有することがさらに好ましい。
また、本発明のＩＰＳ−ＬＣＤは、図８に示されたように、偏光素子上に＋Ａフィルム、＋Ｂフィルムの順に積層されたフィルム積層体を含む第２偏光板を含んで成ることができ、このとき、上記＋Ｂフィルムと＋Ａフィルムの光軸が互いに平行に配置され、上記＋Ｂフィルムと＋Ａフィルムの光軸と第２偏光板の偏光素子の吸収軸が互いに垂直に配置されることができる。この場合、上記＋Ａフィルムは、５５０ｎｍ波長において５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の面内位相差値を有し、上記＋Ｂフィルムは、５５０ｎｍ波長において５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の面内位相差値及び５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の厚さ方向位相差値を有することが好ましく、特に、上記＋Ａフィルムは、５５０ｎｍ波長において６０ｎｍ〜１４０ｎｍ、より好ましくは７０ｎｍ〜１２０ｎｍ、最も好ましくは７０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲の面内位相差値を有し、上記＋Ｂフィルムは、５５０ｎｍ波長において６０ｎｍ〜１４０ｎｍ、より好ましくは６０ｎｍ〜１２０ｎｍの範囲の面内位相差値、及び６０ｎｍ〜１４０ｎｍ、より好ましくは６０ｎｍ〜１２０ｎｍの範囲の厚さ方向位相差値を有することがさらに好ましい。
図９及び図１０には、＋Ｂフィルムと−Ｂフィルムの積層体を含む偏光板を備えたＩＰＳ−ＬＣＤが示されている。図９は、第２偏光板の偏光素子上に−Ｂフィルム、＋Ｂフィルムの順に積層されている場合であり、図１０は、偏光素子上に＋Ｂフィルム、−Ｂフィルムの順に積層されている場合を示す。
本発明のＩＰＳ−ＬＣＤは、図９に示されたように、偏光素子上に−Ｂフィルム、＋Ｂフィルムの順に積層された位相差フィルム積層体を含む第２偏光板を含んで成ることができ、このとき、上記＋Ｂフィルムと−Ｂフィルムの光軸は互いに平行に配置され、上記＋Ｂフィルム及び−Ｂフィルムの光軸が第２偏光板の偏光素子の吸収軸と互いに垂直に配置されることが好ましい。
また、この場合、上記−Ｂフィルムは、５５０ｎｍ波長において３０ｎｍ〜７０ｎｍの範囲の面内位相差値及び−３０ｎｍ〜−１２０ｎｍの範囲の厚さ方向位相差値を有し、上記＋Ｂフィルムは、５５０ｎｍ波長において５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の面内位相差値及び５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の厚さ方向位相差値を有することが好ましい。また、上記−Ｂフィルムは５５０ｎｍ波長において、好ましくは４０ｎｍ〜７０ｎｍ、より好ましくは４０ｎｍ〜４５ｎｍの範囲の面内位相差値、及び好ましくは−４０ｎｍ〜−７０ｎｍ、より好ましくは−４０ｎｍ〜−５０ｎｍの範囲の厚さ方向位相差値を有し、上記＋Ｂフィルムは、５５０ｎｍ波長において、好ましくは７０ｎｍ〜１５０ｎｍ、より好ましくは１００ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の面内位相差値、及び好ましくは７０ｎｍ〜１５０ｎｍ、より好ましくは１００ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の厚さ方向位相差値を有することがさらに好ましい。
また、本発明のＩＰＳ−ＬＣＤは、図１０に示されたように、偏光素子上に＋Ｂフィルム、−Ｂフィルムの順に積層されたフィルム積層体を含む第２偏光板を含んで成ることができ、このとき、上記＋Ｂフィルムと−Ｂフィルムの光軸は互いに平行に配置され、上記＋Ｂフィルム及び−Ｂフィルムの光軸が第２偏光板の偏光素子の吸収軸と互いに平行に配置されることが好ましい。
また、この場合、上記−Ｂフィルムは、５５０ｎｍ波長において３０ｎｍ〜７０ｎｍの範囲の面内位相差値及び−３０ｎｍ〜−１２０ｎｍの範囲の厚さ方向位相差値を有し、上記＋Ｂフィルムは、５５０ｎｍ波長において５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の面内位相差値及び５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の厚さ方向位相差値を有することが好ましい。また、上記−Ｂフィルムは、５５０ｎｍ波長において、好ましくは４０ｎｍ〜７０ｎｍ、より好ましくは５０ｎｍ〜７０ｎｍの範囲の面内位相差値、及び好ましくは−４０ｎｍ〜−７０ｎｍ、より好ましくは−５０ｎｍ〜−６５ｎｍの範囲の厚さ方向位相差値を有し、上記＋Ｂフィルムは、５５０ｎｍ波長において、好ましくは７０ｎｍ〜１５０ｎｍ、より好ましくは７５ｎｍ〜９０ｎｍの範囲の面内位相差値、及び好ましくは７０ｎｍ〜１５０ｎｍ、より好ましくは７５ｎｍ〜９０ｎｍの範囲の厚さ方向位相差値を有することがさらに好ましい。
一方、本発明のＩＰＳ−ＬＣＤは、第１偏光板がバックライト側に位置するように配置されてもよく、観測者側に位置するように配置されてもよい。
以下、具体的な実施例を挙げて本発明をより詳細に説明する。
［比較例１］
液晶パネルの両面にそれぞれ第１偏光板及び第２偏光板が取り付けられたＩＰＳ−ＬＣＤに対し、すべての動径角に対して、７５゜傾斜角で最小コントラスト比の値に対するシミュレーションを行った。
シミュレーション条件は以下の通りである。
（１）液晶セル：セル間隔３．４μｍ、プレチルト角１．４゜、誘電率異方性Δε＝＋７，５５０ｎｍ波長において液晶複屈折Δｎ＝０．１．
（２）第１偏光板：保護フィルムで厚さが５０μｍであり、位相差値がほぼ０である２枚のＴＡＣフィルムを使用。
（３）第２偏光板：保護フィルムで厚さが５０μｍであり、位相差値がほぼ０である２枚のＴＡＣフィルムを使用。
上記シミュレーションの結果、最小コントラスト比の値は約１０：１であり、図１１に結果を示す。
［実施例１］
第２偏光板であって、偏光素子の一面に＋Ｂフィルム、＋Ａフィルムが順に積層され、上記偏光素子の他面に厚さが５０μｍで、位相差値がほぼ０であるＴＡＣフィルムが取り付けられた本発明の偏光板を使用したことを除いては、比較例１と同一の方法でＩＰＳ−ＬＣＤを製造し、このＩＰＳ−ＬＣＤに対して比較例１と同一の方法で最小コントラスト比の値をレイトレーシングプログラムを用いてシミュレーションした。
このとき、上記＋Ａフィルム及び＋Ｂフィルムはそれぞれ次の表１に示す位相差値を有する。
上記シミュレーションの結果、最小コントラスト比の値は６０：１であり、図１２に結果を示す。
Figure 2012514222
［実施例２］
第２偏光板であって、偏光素子の一面に＋Ａフィルム、＋Ｂフィルムが順に積層され、上記偏光素子の他面に厚さが５０μｍで、位相差値がほぼ０であるＴＡＣフィルムが取り付けられた本発明の偏光板を使用したことを除いては、比較例１と同一の方法でＩＰＳ−ＬＣＤを製造し、このＩＰＳ−ＬＣＤに対して比較例１と同一の方法で最小コントラスト比の値をレイトレーシングプログラムを用いてシミュレーションした。
このとき、上記＋Ａフィルム及び＋Ｂフィルムはそれぞれ次の表１に示す位相差値を有する。
上記シミュレーションの結果、最小コントラスト比の値は６０：１であり、図１３に結果を示す。
Figure 2012514222
［実施例３］
第２偏光板であって、偏光素子の一面に−Ｂフィルム、＋Ｂフィルムが順に積層され、上記偏光素子の他面に厚さが５０μｍで、位相差値がほぼ０であるＴＡＣフィルムが取り付けられた本発明の偏光板を使用したことを除いては、比較例１と同一の方法でＩＰＳ−ＬＣＤを製造し、このＩＰＳ−ＬＣＤに対して比較例１と同一の方法で最小コントラスト比の値をレイトレーシングプログラムを用いてシミュレーションした。
このとき、上記−Ｂフィルム及び＋Ｂフィルムはそれぞれ次の表１に示す位相差値を有する。
上記シミュレーションの結果、最小コントラスト比の値は６０：１であり、図１４に結果を示す。
Figure 2012514222
［実施例４］
第２偏光板であって、偏光素子の一面に＋Ｂフィルム、−Ｂフィルムが順に積層され、上記偏光素子の他面に厚さが５０μｍで、位相差値がほぼ０であるＴＡＣフィルムが取り付けられた本発明の偏光板を使用したことを除いては、比較例１と同一の方法でＩＰＳ−ＬＣＤを製造し、このＩＰＳ−ＬＣＤに対して比較例１と同一の方法で最小コントラスト比の値をレイトレーシングプログラムを用いてシミュレーションした。
このとき、上記＋Ｂフィルム及び−Ｂフィルムはそれぞれ次の表１に示す位相差値を有する。
上記シミュレーションの結果、最小コントラスト比の値は５０：１であり、図１５に結果を示す。
Figure 2012514222
上記シミュレーションの結果から、本発明の偏光板を使用した実施例１から４の場合、比較例１に比べて傾斜角でのコントラスト比が著しく向上したことが分かる。

Claims (17)

  1. 偏光素子と、
    上記偏光素子の一面に取り付けられる位相差フィルム積層体と
    を含み、
    上記位相差フィルム積層体は、＋Ｂフィルムと−Ｂフィルムの組み合わせ、または、＋Ｂフィルムと＋Ａフィルムの組み合わせから成ることを特徴とする面内スイッチングモードＬＣＤ用偏光板。
  2. 上記＋Ｂフィルムは、５５０ｎｍ波長において５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の面内位相差値及び５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の厚さ方向位相差値を有し、
    上記−Ｂフィルムは、５５０ｎｍ波長において３０ｎｍ〜７０ｎｍの範囲の面内位相差値及び−３０ｎｍ〜−１２０ｎｍの範囲の厚さ方向位相差値を有し、
    上記＋Ａフィルムは、５５０ｎｍ波長において５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の面内位相差値を有することを特徴とする請求項１に記載の面内スイッチングモードＬＣＤ用偏光板。
  3. 上記＋Ｂフィルム、−Ｂフィルム及び＋ＡフィルムのＮｚ値は、０超過４以下であることを特徴とする請求項１に記載の面内スイッチングモードＬＣＤ用偏光板。
    このとき、Ｎｚ＝｜１−（厚さ方向位相差／面内位相差）｜
  4. 上記＋Ｂフィルム、−Ｂフィルム及び＋Ａフィルムは、高分子延伸フィルムまたは液晶フィルムであることを特徴とする請求項１に記載の面内スイッチングモードＬＣＤ用偏光板。
  5. 上部基板、下部基板及び上記上部基板と下部基板の間に介在され、正の誘電率異方性を有する液晶で満たされた液晶セルを含み、面内スイッチングモードで駆動される液晶パネルと、
    上記液晶パネルの一面に取り付けられ、偏光素子の吸収軸が上記液晶セルの光軸と互いに平行に配置される第１偏光板と、
    上記液晶パネルの他面に取り付けられ、偏光素子の吸収軸が上記液晶セルの光軸と垂直に配置される第２偏光板と、を含み、
    上記第２偏光板は、偏光素子及び上記偏光素子の一面に取り付けられる位相差フィルム積層体を含み、上記位相差積層体は、＋Ｂフィルムと−Ｂフィルムの組み合わせ、または、＋Ｂフィルムと＋Ａフィルムの組み合わせから成ることを特徴とする面内スイッチングモードＬＣＤ。
  6. 上記第１偏光板は、偏光素子と、
    上記偏光素子の一面または両面に取り付けられる保護フィルムと、を含んで成り、このとき、上記保護フィルムは透明な等方性フィルムであることを特徴とする請求項５に記載の面内スイッチングモードＬＣＤ。
  7. 上記第２偏光板は、上記＋Ｂフィルムと−Ｂフィルムの積層体または＋Ｂフィルムと＋Ａフィルムの積層体が取り付けられない偏光素子の他面に透明な等方性フィルムから成る保護フィルムが取り付けられることを特徴とする請求項６に記載の面内スイッチングモードＬＣＤ。
  8. 上記位相差フィルム積層体は、＋Ｂフィルムと＋Ａフィルムの組み合わせから成り、
    上記＋Ｂフィルムと＋Ａフィルムは、光軸が互いに平行に積層されたことを特徴とする請求項５に記載の面内スイッチングモードＬＣＤ。
  9. 上記＋Ｂフィルムと＋Ａフィルムは、光軸が上記第２偏光板の偏光素子の吸収軸と平行に配置され、
    上記第２偏光板の偏光素子上に＋Ｂフィルム、＋Ａフィルムの順に積層されることを特徴とする請求項８に記載の面内スイッチングモードＬＣＤ。
  10. 上記＋Ａフィルムは、５５０ｎｍ波長において５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の面内位相差値を有し、
    上記＋Ｂフィルムは、５５０ｎｍ波長において５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の面内位相差値及び５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の厚さ方向位相差値を有することを特徴とする請求項９に記載の面内スイッチングモードＬＣＤ。
  11. 上記＋Ｂフィルムと＋Ａフィルムは、光軸が上記第２偏光板の偏光素子の吸収軸と垂直に配置され、
    上記第２偏光板の偏光素子上に＋Ａフィルム、＋Ｂフィルムの順に積層されることを特徴とする請求項８に記載の面内スイッチングモードＬＣＤ。
  12. 上記＋Ａフィルムは、５５０ｎｍ波長において５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の面内位相差値を有し、
    上記＋Ｂフィルムは、５５０ｎｍ波長において５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の面内位相差値及び５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の厚さ方向位相差値を有することを特徴とする請求項１１に記載の面内スイッチングモードＬＣＤ。
  13. 上記位相差フィルム積層体は、＋Ｂフィルムと−Ｂフィルムの組み合わせから成り、
    上記＋Ｂフィルムと−Ｂフィルムは光軸が互いに平行に積層されることを特徴とする請求項５に記載の面内スイッチングモードＬＣＤ。
  14. 上記＋Ｂフィルムと−Ｂフィルムの光軸は、上記第２偏光板の偏光素子の吸収軸と平行に配置され、
    上記第２偏光板の偏光素子上に＋Ｂフィルム、−Ｂフィルムの順に積層されることを特徴とする請求項１３に記載の面内スイッチングモードＬＣＤ。
  15. 上記＋Ｂフィルムは、５５０ｎｍ波長において５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の面内位相差値及び５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の厚さ方向位相差値を有し、
    上記−Ｂフィルムは、５５０ｎｍ波長において３０ｎｍ〜７０ｎｍの範囲の面内位相差値及び−３０ｎｍ〜−１２０ｎｍの範囲の厚さ方向位相差値を有することを特徴とする請求項１４に記載の面内スイッチングモードＬＣＤ。
  16. 上記＋Ｂフィルムと−Ｂフィルムの光軸は、上記第２偏光板の偏光素子の吸収軸と垂直に配置され、上記第２偏光板の偏光素子上に−Ｂフィルム、＋Ｂフィルムの順に積層されたことを特徴とする請求項１１に記載の面内スイッチングモードＬＣＤ。
  17. 上記＋Ｂフィルムは、５５０ｎｍ波長において５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の面内位相差値及び５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の厚さ方向位相差値を有し、
    上記−Ｂフィルムは、５５０ｎｍ波長において３０ｎｍ〜７０ｎｍの範囲の面内位相差値及び−３０ｎｍ〜−１２０ｎｍの範囲の厚さ方向位相差値を有することを特徴とする請求項１６に記載の面内スイッチングモードＬＣＤ。
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