JP3557142B2 - 偏光板及びそれを用いた液晶表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、偏光板とそれを備える液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置の視角特性を改善するために、偏光板の視角特性を改善することが検討されている。
【０００３】
図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、偏光板を直交ニコルに配置してその視点を一方の偏光板の吸収軸の延長線上に配置した場合は、その視角θを変化させても、一対の吸収軸の直交関係は保たれる。しかしながら、視点を一対の吸収軸の中間部分（４５度）の延長線上に配置した場合は、同図（ｄ）〜（ｆ）に示すように、その視角θを大きくするに従って一対の吸収軸間の角度が次第に大きくなる。その結果、一対の偏光板の直交関係が崩れて光漏れが生じる。
【０００４】
この様な問題点を改善するために、特開平１０−２６８２９４号公報においては、偏光板の偏光子の屈折率を大きくすることを提案している。しかしながら、屈折率を大きくしても上記直交関係の崩れを完全に解消することはできないので、上記光漏れを解消するには限界が有る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、液晶表示装置の視角特性を改善することを課題の１つとする。また、視角特性改善に有用な偏光板を提供することを課題の１つとする。また、コントラストが高く視角特性に優れた液晶表示装置を提供することを課題の１つとする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の偏光板は請求項１に記載のように、平面内に位置する第１の吸収軸と、前記平面と所定角度をもって交差する第２の吸収軸を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の偏光板は請求項２に記載のように、請求項１記載の偏光板において前記所定角度が約９０度であることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の偏光板は請求項３に記載のように、請求項１記載の偏光板において前記所定角度が約６０度以下であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の偏光板は請求項４に記載のように、請求項１〜３記載の偏光板において前記第２の吸収軸を前記平面へ投影した像が前記第１の吸収軸と重なることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の液晶表示装置は請求項５に記載のように、液晶パネルの一方の側に配置した偏光板として、請求項１から４のいずれかに記載の偏光板を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の液晶表示装置は請求項６に記載のように、液晶パネルの一方の側に配置した偏光板として請求項２記載の偏光板を備え、液晶パネルの他方の側に配置した偏光板として請求項３記載の偏光板を備えることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。本発明の偏光板１は、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、偏光板と同一平面（Ｘ−Ｙ平面）に位置する第１の吸収軸２と、前記Ｘ−Ｙ平面と所定角度αをもって交差する第２の吸収軸３を備える２軸型の偏光板で構成される。同図（Ａ）は、前記所定角度αが約９０度、すなわち第２の吸収軸３ＡがＸ−Ｙ平面と直交する直交タイプの偏光板１Ａを示している。同図（Ｂ）は、前記所定角度αが５度以上で６０度以下、好ましくは５度以上で３０度以下、さらに好ましくは１５度前後で、第２の吸収軸３ＢがＸ−Ｙ平面と鋭角で交差する傾斜タイプの偏光板１Ｂを示している。傾斜タイプの偏光板１Ｂの第１、第２の吸収軸２Ｂ，３Ｂは、平面的に見て互いに重なるように配置している。すなわち、第２の吸収軸３ＢをＸ−Ｙ平面に投影した像が第１の吸収軸２Ｂと重なるように、第１、第２の吸収軸２Ｂ，３Ｂの向きを設定している。
【００１３】
図２に示すように、偏光板１は、第１の吸収軸２を備える第１の偏光子４と第２の吸収軸を備える第２の偏光子５を積層した構造とすることができる。第１の偏光子４は、ヨウ素錯体や二色性染料などの二色性物質を吸着さたポリビニルアルコール（ＰＶＡ）などのフィルムを一方向に延伸して配向することにより得ることができる。第２の偏光子は、図３に示すように、前記第１の偏光子４と同等の構成の偏光子４０をその吸収軸ＡＡを揃えて直接あるいは接着剤などを介在して複数積層し、この積層体を偏光子４０の厚さ方向に沿って所定の厚さに切断してシート状にすることにより得られる。図３（Ａ）に示すように、積層体の切断面Ｓを吸収軸ＡＡと直交させることにより、偏光子の平面に直交した吸収軸を持つ偏光子を得ることができる。この偏光子を偏光子５として偏光子４に積層することにより、図１（Ａ）、図２（Ａ）に示すような直交タイプの偏光板１（１Ａ）とすることができる。また、図３（Ｂ）に示すように、積層体の切断面Ｓを吸収軸ＡＡと所定角度α傾斜させることにより、偏光子の平面と所定角度α傾斜した吸収軸を持つ偏光子を得ることができる。この偏光子を偏光子５として偏光子４に積層することにより、図１（Ｂ）、図２（Ｂ）に示すような傾斜タイプの偏光板１（１Ｂ）とすることができる。
【００１４】
偏光子４，５は、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）などの透明なベース基板に貼付することができる。ここで、積層した偏光子４，５を２枚の前記ベース基板間に挟み込んだ構成とすることもできるし、各偏光子４，５を３枚の前記ベース基板間に挟み込んだ構成とすることもできる。
【００１５】
図４は、上記直交タイプの偏光板と傾斜タイプの偏光板をその第１の吸収軸２Ａ，２Ｂを直交させた直交ニコルの状態で重ねた一対の偏光板に関して、第１の吸収軸２Ａ，２Ｂの中間角度方向から視角θを変化させて見た状態の図で、図６の（ｄ）（ｅ）（ｆ）に相当する図である。図４（ａ）に示すように、視角θが０の場合は、第１の吸収軸２Ａ，２Ｂが直交関係を維持する。第２の吸収軸３Ａ，３Ｂは、第１の吸収軸２Ａ，２Ｂと平面的に重なっている。視角θを大きくしていくと、図４の（ｂ）（ｃ）に示すように、本来直交関係を維持すべき第１の吸収軸２Ａ，２Ｂの直交関係が崩れていく。このような視角θの変化によって第１の吸収軸２Ａ，２Ｂの直交関係が崩れた状態においても、第２の吸収軸が直交関係ないし直交関係に近い状態を持つ。このことにより、斜め方向の光漏れを防止してコントラストの低下を防止することができる。
【００１６】
図５は、上記構成の偏光板を備える液晶表示装置６の実施例を示す分解斜視図である。この液晶表示装置６は、一対の透光性基板間に液晶層を挟み込んだ液晶パネル７の一方の側に直交タイプの偏光板１Ａを配置し、他方の側に傾斜タイプの偏光板１Ｂを配置した構成としている。一対の偏光板１Ａ，１Ｂは、図４に示す配置と同じく、第１の吸収軸２Ａ，２Ｂが互いに直交するように配置している。この液晶表示装置６は、その液晶パネル７が入射光をそのままの状態で透過出力する状態のとき、図４に示す状態と同様に視角θを変化させると、図４に示す場合と同様の状態を保つ。すなわち、本来直交関係を維持すべき第１の吸収軸２Ａ，２Ｂの直交関係が視角θの変化によって崩れた状態においても、第２の吸収軸３Ａ，３Ｂが直交関係ないし直交関係に近い状態を持つ。このことにより、斜め方向の光漏れを防止してコントラストの低下を防止することができる。
【００１７】
上記実施例は、液晶パネル７の一方の側に直交タイプの偏光板１Ａを、他方の側に傾斜タイプの偏光板１Ｂを配置したが、上下の偏光板の位置を反転させても同じ効果を得ることができる。また、一方の偏光板として、第２の吸収軸を持たない通常の偏光板を用い、他方の偏光板として直交タイプ１Ａ、傾斜タイプ１Ｂの何れかの偏光板を用いても、光漏れの抑制効果を得ることができる。また、液晶パネルが反射タイプの場合は、光の入出力面となる一方の側に、直交タイプ１Ａ、傾斜タイプ１Ｂの何れかの偏光板を用いることもできる。また、液晶パネル７と偏光板１の間に位相差板などの光学シートを配置する場合にも本発明を適用することができる。
【００１８】
また、上記液晶表示装置６は、液晶パネル７として種々のものを用いることができ、ツイステッドネマティック（ＴＮ）タイプ、スーパーツイステッドネマティック（ＳＴＮ）タイプ、強誘電性液晶（ＦＬＣ）タイプ、複屈折（ＥＣＢ）タイプ、ゲスト・ホスト（ＧＨ）タイプ、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）タイプ、垂直配向（ＶＡ）タイプなど種々のタイプのものを用いる場合にも適用が可能である。
【００１９】
また、上記実施例は、偏光板１として、第１の吸収軸２を備える第１の偏光子４と第２の吸収軸３を備える第２の偏光子５の二種類の偏光子を備える構造について例示したが、本発明はこれに限られるものではなく、他の構造の場合にも適用することができる。例えば、ヨウ素錯体や二色性染料などの二色性物質を吸着さたポリビニルアルコール（ＰＶＡ）などのフィルムを一方向に延伸することによって前記第１の吸収軸を形成した後、延伸方向と反対方向に収縮させるなどの所定処理を施すことによって、前記第２の吸収軸を形成することが可能である。第１の吸収軸と第２の吸収軸が成す角度αは、前記延伸処理の条件や収縮処理の条件等を適宜調整することによって任意に設定することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、液晶表示装置の視角特性を改善することができる。また、視角特性改善に有用な偏光板を提供することができる。また、コントラストが高く視角特性に優れた液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）（Ｂ）は、本発明の偏光板の吸収軸の関係を説明するための図（斜視図）である。
【図２】（Ａ）（Ｂ）は、本発明の偏光板の吸収軸の関係を説明するための図（断面図）である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）は、本発明の偏光板の製造工程の一部を簡易的に示す斜視図である。
【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の偏光板を直交ニコルに貼合わせた状態での視角による吸収軸の変化を示す説明図である。
【図５】本発明の液晶表示装置の実施例を示す分解斜視図である。
【図６】（ａ）〜（ｆ）は、従来の偏光板を直交ニコルに貼合わせた状態での視角による吸収軸の変化を示す説明図である。
【図７】視角θや角度αの定義を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 偏光板
２ 第１吸収軸
３ 第２吸収軸
４ 第１偏光子
５ 第２偏光子
６ 液晶表示装置
７ 液晶パネル

Claims (6)

1. 平面内に位置する第１の吸収軸と、前記平面と所定角度をもって交差する第２の吸収軸を備えることを特徴とする偏光板。
2. 前記所定角度が約９０度であることを特徴とする請求項１記載の偏光板。
3. 前記所定角度が約６０度以下であることを特徴とする請求項１記載の偏光板。
4. 前記第２の吸収軸を前記平面へ投影した像が前記第１の吸収軸と重なることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の偏光板。
5. 液晶パネルの一方の側に配置した偏光板として、請求項１から４のいずれかに記載の偏光板を備えることを特徴とする液晶表示装置。
6. 液晶パネルの一方の側に配置した偏光板として請求項２記載の偏光板を備え、液晶パネルの他方の側に配置した偏光板として請求項３記載の偏光板を備えることを特徴とする液晶表示装置。

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