JP5239967B2

JP5239967B2 - 液晶表示装置及び偏光板のセット

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Publication number: JP5239967B2
Application number: JP2009063982A
Authority: JP
Inventors: 健次松野
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2009-03-17
Filing date: 2009-03-17
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2029-03-17
Also published as: JP2010217480A

Description

本発明は、表示が明るくかつ明瞭な液晶表示装置、及びそれに用いるセットに関する。

液晶表示装置（ＬＣＤ）は近年、低消費電力、低電圧動作、軽量、薄型などの様々な利点を有するため、携帯電話、携帯情報端末（Personal Digital Assistant：ＰＤＡ）、パーソナルコンピュータやテレビなど、情報用表示デバイスとしての用途が急速に増加してきている。ＬＣＤ技術の発展に伴い、様々なモードのＬＣＤが提案され、応答速度やコントラスト比、狭視野角といったＬＣＤの問題点が解消されつつある。

中でも、垂直配向（Vertical Alignment：ＶＡ）モードや横電界（In-plane Switching：ＩＰＳ）モードの液晶表示装置は、その優れた表示性能から、携帯電話からＬＣＤテレビまで広く用いられている。これらのモードの液晶表示装置は、液晶を挟持する一対の透明基板を有する液晶セルとそのセルを挟んで両側に配置される一対の偏光板とを有しており、無電荷状態では、ＶＡモードは基板面にほぼ垂直に液晶が配向した構造をとり、またＩＰＳモードは基板面にほぼ平行に液晶が配向した構造をとる。これらのモードでは、無電荷の黒表示時にセル内部で偏光が乱されることが少ないため、よりコントラスト比の高い表示が実現できる。

液晶表示装置の視認性向上には、コントラスト比が高いことに加えて、白輝度が高いことが求められるところ、液晶表示装置の部材である偏光板は、これらのコントラスト比や白輝度といった特性に大きな影響を与える部材であり、例えば、コントラスト比の向上のために、視感度補正偏光度Ｐｙを改良したり、白輝度の向上のために、視感度補正単体透過率Ｔｙを改良したりすることが検討されてきた（例えば特許文献１参照）。しかしながら、最近では偏光板の性能もほぼ飽和しつつあり、理論上の限界値にも近づいているため、偏光板の性能の改良によるＰｙやＴｙの大幅な向上は望めない状況にある。これは、Ｐｙを上げようとするとＴｙが下がり、Ｔｙを上げようとするとＰｙが下がり、両立が難しいためである。

一方、液晶表示装置の白輝度の向上のために、バックライトの輝度を上げることが検討されてきた（例えば特許文献２参照）。しかしながら、液晶表示装置のような非自己発光型の携帯型映像表示装置では、一般にバックライトに消費される電力が最も大きく、特に携帯電話のような携帯型映像表示装置では、使用時にバッテリ駆動されるため、バックライトの輝度が高いほど、電力コストがかかったり、バッテリ駆動時間が短くなったりするという問題がある。

また、液晶表示装置の白輝度の向上のために、液晶セルの透過率を上げることも検討されてきた（例えば特許文献３参照）。しかしながら、近年液晶セルの高精細化が進むにつれて、液晶セルの駆動配線の占める面積が増えて透過率は下がる方向にあり、液晶セル側における画期的な透過率改善の手法も確立されていない。

特開２０００−２４１６２６号公報特開平６−１３０３８７号公報特開２００１−３３８０９号公報

このような状況下、液晶表示装置の視認性向上の要求は依然として高まるばかりであるのが現状である。そこで、本発明の目的は、上述のような従来の改良処方とは異なる考え方により、高い白輝度とコントラスト比を有する液晶表示装置を提供することにある。また、それを達成するための偏光板のセットを提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、バックライト、光入射側直線偏光板、光入射側位相差板、液晶セル、光出射側位相差板、及び光出射側直線偏光板がこの順に配置されてなる液晶表示装置であって、光入射側直線偏光板及び光入射側位相差板から円偏光板又は楕円偏光板が構成され、光出射側直線偏光板及び光出射側位相差板から円偏光板又は楕円偏光板が構成され、光入射側直線偏光板の視感度補正単体透過率（％）が光出射側直線偏光板の視感度補正単体透過率（％）よりも０．１〜２．０ポイント低く、光入射側直線偏光板の視感度補正偏光度が９９．９９％以上であり、光出射側直線偏光板の視感度補正偏光度が９９．９５％以上９９．９９％未満であることを特徴とする液晶表示装置を提供する。

また、本発明によれば、光入射側直線偏光板及び光入射側位相差板から構成される円偏光板又は楕円偏光板と、光出射側直線偏光板及び光出射側位相差板から構成される円偏光板又は楕円偏光板とからなる偏光板のセットであって、光入射側直線偏光板の視感度補正単体透過率（％）が光出射側直線偏光板の視感度補正単体透過率（％）よりも０．１〜２．０ポイント低く、光入射側直線偏光板の視感度補正偏光度が９９．９９％以上であり、光出射側直線偏光板の視感度補正偏光度が９９．９５％以上９９．９９％未満であることを特徴とする偏光板のセットも提供される。

本発明の液晶表示装置は、高い白輝度と高いコントラスト比を有し、視認性に優れる。また、本発明の偏光板のセットは、このような液晶表示装置を与えるのに有効である。

本発明の液晶表示装置の層構成の例を示す断面模式図である。

以下、本発明を詳細に説明する。本発明の液晶表示装置の層構成の例を、図１に断面模式図で示した。本発明の液晶表示装置は、バックライト１０、光入射側直線偏光板２１、光入射側位相差板２２、液晶セル３０、光出射側位相差板４２、及び光出射側直線偏光板４１がこの順で配置されてなる。そして、光入射側直線偏光板２１と光入射側位相差板２２とにより、光入射側の円偏光板又は楕円偏光板２０が構成され、光出射側直線偏光板４１と光出射側位相差板４２とにより、光出射側の円偏光板又は楕円偏光板４０が構成される。通常のノーマリーブラックモード（電圧がかかっていない状態が黒表示）の場合、光入射側直線偏光板２１と光出射側直線偏光板４１とは、両者の吸収軸が互いに直交するように配置され、光入射側位相差板２２と光出射側位相差板４２とは、両者の遅相軸が互いに直交するように配置されている。

本発明の液晶表示装置においては、また本発明の偏光板のセットにおいては、光入射側直線偏光板２１の視感度補正単体透過率Ｔｙが、光出射側直線偏光板４１のＴｙよりも、％表示で０．１〜２．０ポイント低くなるようにする。このような構成とすることで、従来のような光入射側直線偏光板２１のＴｙと光出射側直線偏光板４１のＴｙとが等しい液晶表示装置に比較して、特に正面方向におけるコントラスト比及び白輝度を改善することができる。

本発明の液晶表示装置又は偏光板のセットに用いる個々の構成部材について、以下に例示するが、本発明は、例示の内容に限定されるものではない。

［バックライト］
バックライト１０は公知のものを使用することができ、液晶表示装置の大きさや用途により適切なものを選択すればよい。例えば、導光板とその側方に配置された光源で構成され、光源からの光を一旦導光板の中に取り込んだうえで、その光を前面側に均一に出射するようになっているサイドライト型のバックライトや、拡散板とその背後に配置された光源で構成され、光源からの光を拡散板で均一に拡散させたうえで前面側に出射するようになっている直下型のバックライトなどを挙げることができる。光源としては冷陰極管（Cold Cathode Fluorescent Lamp：ＣＣＦＬ）や発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）などがあげられる。

［直線偏光板］
光入射側直線偏光板２１と光出射側直線偏光板４１は、光入射側直線偏光板２１の視感度補正単体透過率Ｔｙが光入出射側直線偏光板４１のＴｙより％表示で０．１〜２．０ポイント低いという条件を満足するものであれば、任意の適切なものを採用できるが、特に光入射側直線偏光板２１は、その視感度補正偏光度Ｐｙが９９．９９％以上であるようにし、また光出射側直線偏光板４１は、そのＰｙが９９.９５％以上９９.９９％未満であるようにする。換言すれば、光入射側直線偏光板２１のＰｙが光出射直線側偏光板４１のＰｙより高くなるようにするのであるが、その差が％表示で０を超え０．０４ポイント以下となるようにするのが好ましい。このような構成とした液晶表示装置は、より白輝度が高くコントラスト比も高い表示を与えるものとなる。

直線偏光板２１，４１は一般的に、二色性色素が吸着配向したポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光子の片面又は両面に、透明樹脂からなる保護層を積層した構成となっている。二色性色素としては、ヨウ素又は二色性の水溶性有機染料が用いられる。特に視感度補正偏光度を高くするうえでは、二色性色素としてヨウ素を用いたヨウ素系偏光板が好ましい。

かかるヨウ素系直線偏光板の視感度補正偏光度Ｐｙは、例えば、偏光子中のヨウ素含有量及び／又は配向度合いを調整することにより、制御することができる。一般的には、偏光子中のヨウ素含有量を増大させることにより、Ｐｙが増大する。さらには、透明保護層の光学性能、偏光子と透明保護層との間に用いる接着剤、偏光子と透明保護層を積層するときの条件、偏光板と組み合わせる他の機能層の光学性能などによっても、Ｐｙを変化させることができる。

偏光子を構成するポリビニルアルコール系樹脂は、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化することにより得られる。ポリ酢酸ビニル系樹脂は、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルのほか、酢酸ビニルとこれに共重合可能な他の単量体、例えば、エチレンをはじめとするオレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和カルボン酸類、不飽和スルホン酸類などとの共重合体であることができる。ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は、通常９０モル％以上、好ましくは９５モル％以上である。中でも、ケン化度が９９モル％以上のポリビニルアルコールが好適である。また、ポリビニルアルコール系樹脂の重合度は、通常１，０００以上、好ましくは１，５００〜５，０００程度である。このようなポリビニルアルコール系樹脂を製膜したものが、偏光子の原反フィルムとして用いられる。

ヨウ素系直線偏光板は通常、上記のようなポリビニルアルコール系樹脂フィルムを一軸延伸する工程、このポリビニルアルコール系樹脂フィルムをヨウ素で染色して当該ヨウ素を吸着させる工程、ヨウ素が吸着されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをホウ酸水溶液で処理する工程、このホウ酸水溶液による処理後に水洗する工程、及びこれらの工程が施されてヨウ素が吸着配向した一軸延伸ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの少なくとも片面に透明保護層を貼合する工程を経て、製造される。

一軸延伸は、ヨウ素染色の前に行ってもよいし、ヨウ素染色と同時に行ってもよいし、ヨウ素染色の後に行ってもよい。一軸延伸をヨウ素染色の後で行う場合には、この一軸延伸は、ホウ酸処理の前に行ってもよいし、ホウ酸処理中に行ってもよい。もちろん、これらの複数の段階で一軸延伸を行うことも可能である。一軸延伸するには、周速の異なるロール間で一軸に延伸してもよいし、熱ロールを用いて一軸に延伸してもよい。また、大気中で延伸を行う乾式延伸であってもよいし、溶剤で膨潤した状態で延伸を行う湿式延伸であってもよい。延伸倍率は通常４〜８倍程度である。

ポリビニルアルコール系樹脂フィルムにヨウ素を吸着配向させるためには、ヨウ素及びヨウ化カリウムを含有する水溶液にこのポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬して染色する方法が通常採用される。この水溶液におけるヨウ素の濃度は通常、水１００重量部あたり０．１〜０．５重量部程度であり、ヨウ化カリウムの濃度は通常、水１００重量部あたり０．５〜１０重量部程度である。この水溶液の温度（染色温度）は、通常２０〜４０℃程度であり、またこの水溶液への浸漬時間は、通常３０〜３００秒程度である。

ヨウ素染色後のホウ酸処理は、ヨウ素により染色されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをホウ酸水溶液に浸漬することにより行われる。ホウ酸水溶液におけるホウ酸の濃度は通常、水１００重量部あたり２〜１５重量部程度、好ましくは５〜１２重量部程度である。またこのホウ酸水溶液は、ヨウ化カリウムを含有するのが好ましい。ホウ酸水溶液への浸漬時間は、通常１００〜１，２００秒程度、好ましくは１５０〜６００秒程度、さらに好ましくは２００〜４００秒程度である。

ホウ酸処理後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、通常、水洗処理される。水洗処理は、例えば、ホウ酸処理されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムを水に浸漬することにより行われる。水洗後は乾燥処理が施されて、ヨウ素が吸着配向されたポリビニルアルコール系樹脂フィルム、すなわちヨウ素系偏光子が得られる。このときの偏光子の厚みは５〜４０μｍ程度である。

このようにして得られる偏光子は、その片面又は両面に透明保護層を積層して直線偏光板とされる。透明保護層としては、例えば、セルロース系樹脂フィルム、環状オレフィン系樹脂フィルム、アクリル系樹脂フィルム、エステル系樹脂フィルムなどの公知の透明樹脂フィルムを用いることができる。透明保護層に用いられる透明樹脂の厚みは、薄い方が好ましいが、薄すぎると、強度が低下し、加工性に劣るものとなり、一方で厚すぎると、透明性が低下したり、偏光板の重量が大きくなったりするなどの問題が生じる。そこで、透明保護層の適当な厚みは、例えば５〜２００μｍ程度であり、好ましくは２０〜１００μｍである。

透明保護層として用いられる透明樹脂フィルムは、偏光子との接着性を高めるため、偏光子と貼り合わせる前に通常はケン化処理やコロナ処理などの表面処理が施される。ケン化処理としては、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムのようなアルカリの水溶液に浸漬する方法が採用できる。

偏光子と、その片面又は両面に配置される透明保護層とは、通常、透明で光学的に等方性の接着剤又は粘着剤を介して積層される。偏光子と透明保護層との接着に用いる接着剤は、それぞれの接着性を考慮して任意のものを用いることができる。例えば、ポリビニルアルコール系接着剤、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤などが挙げられる。ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液は、好ましい接着剤の一つであり、この水溶液は、さらに水溶性エポキシ樹脂や多価アルデヒドなどの硬化剤を含有するのが好ましい。

通常、接着剤を介して偏光子と透明保護層とを積層した後は、乾燥処理が施される。乾燥処理は、例えば、熱風を吹き付けることにより行われるが、そのときの温度は、４０〜１００℃程度、好ましくは４５〜１００℃の範囲から適宜選択される。乾燥時間は、２０〜１，２００秒程度である。少なくとも一方の透明保護層を環状オレフィン系樹脂フィルムなどの透湿度の低い樹脂で構成した偏光板にあっては、乾燥後さらに、室温又はそれよりやや高い温度、例えば２０〜５０℃程度の温度で１２〜６００時間程度養生してやるのが好ましい。養生のときの温度は、乾燥時に採用した温度よりも低く設定されるのが一般的である。乾燥後の接着剤層の厚みは、通常０．０１〜４μｍ程度、好ましくは０．０５〜２μｍ程度である。

透明保護層としてセルロース系樹脂を用いる場合は、セルロースの少なくとも一部が酢酸エステル化された酢酸セルロース系樹脂を用いることができ、例えば、トリアセチルセルロースやジアセチルセルロース、セルロースアセテートプロピオネートなどが挙げられる。市販のトリアセチルセルロースフィルムとしては、例えば、富士フイルム（株）から販売されている“フジタックフィルム”（各種グレードがある）、コニカミノルタオプト（株）から販売されている“ＫＣ４ＵＹ”など（いずれも商品名）がある。

透明保護層として環状オレフィン系樹脂を用いる場合は、例えば、ノルボルネンや多環ノルボルネン系モノマーのような、環状オレフィンからなるモノマーのユニットを有する熱可塑性の樹脂であり、上記環状オレフィンの開環重合体や２種以上の環状オレフィンを用いた開環共重合体の水素添加物であることができるほか、環状オレフィンと鎖状オレフィンやビニル基を有する芳香族化合物との付加共重合体であってもよい。また、極性基が導入されていてもよい。

市販の熱可塑性環状オレフィン系樹脂としては、ドイツのＴｉｃｏｎａ社から販売されている“Ｔｏｐａｓ”、ＪＳＲ（株）から販売されている“アートン”、日本ゼオン（株）から販売されている“ゼオノア（ＺＥＯＮＯＲ）”及び“ゼオネックス（ＺＥＯＮＥＸ）”、三井化学（株）から販売されている“アペル”など（いずれも商品名）がある。このような環状オレフィン系樹脂を製膜して、フィルムとすることになるが、製膜には、溶剤キャスト法や溶融押出法など、公知の製膜手法が適宜用いられる。製膜された環状オレフィン系樹脂フィルムや、さらに延伸して位相差を付与した環状オレフィン系樹脂フィルムも市販されており、例えば、ＪＳＲ（株）から販売されている“アートンフィルム”、（株）オプテスから販売されている“ゼオノアフィルム”、積水化学工業（株）から販売されている“エスシーナ”及び“ＳＣＡ４０”など（いずれも商品名）がある。

これら偏光子に積層される透明保護層は、必要により他の透明樹脂層、例えばコーティングによって形成される樹脂層に置き換えたり、位相差を付与したりしてもよい。

［位相差板］
光入射側位相差板２２及び光出射側位相差板４２として、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアリレート、ポリイミド、ポリオレフィン、環状ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリビニリデンフルオライド／ポリメチルメタクリレート、液晶ポリエステル、アセチルセルロース、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、ポリ塩化ビニルなどからなる高分子フィルムを延伸することによって得られる屈折率異方性を示す光学フィルムが挙げられる。また、位相差を有さない基材に液晶性化合物を塗布・配向することによって屈折率異方性を発現させたフィルムや、無機層状化合物の塗布によって屈折率異方性を発現させたフィルムも、位相差フィルムとして用いることができる。本発明に用いられる位相差フィルムの位相差値は、入射光の波長に対して１／４波長の位相差を示すものが好ましく、一般には５９０ｎｍの測定波長において９０〜２００ｎｍ程度であり、好ましくは１２０〜１６０ｎｍである。

光入射側位相差板２２、光出射側位相差板４２としては、位相差の波長分散性が小さいものや、光弾性係数の小さいものが好適に用いられる。ここで、位相差の波長分散性αは、測定波長４５０ｎｍにおける面内の位相差値をＲ（４５０ｎｍ）、測定波長５９０ｎｍにおける面内の位相差値をＲ（５９０ｎｍ）としたときに、下式で定義する。
α＝Ｒ（４５０ｎｍ）／Ｒ（５９０ｎｍ）

位相差の波長分散性αは、１付近又はそれより小さいことが好ましい。位相差板２２，４２を構成する好適な樹脂の例を挙げると、光弾性係数が小さく、熱ムラが生じにくいノルボルネン系樹脂をはじめとする環状オレフィン系樹脂がある。環状オレフィン系樹脂は、上で定義する位相差の波長分散性αが１付近で、ほぼフラットになる。

［円偏光板又は楕円偏光板］
光入射側直線偏光板２１と光入射側位相差板２２とにより、光入射側の円偏光板又は楕円偏光板２０が構成され、光出射側直線偏光板４１と光出射側位相差板４２とにより、光出射側の円偏光板又は楕円偏光板４０が構成される。ここで、光入射側直線偏光板２１及び光出射側直線偏光板４１は、それぞれ面内で吸収軸を有しており、光入射側位相差板２２及び光出射側位相差板４２は、それぞれ面内で遅相軸を有している。そして、光入射側直線偏光板２１の吸収軸と光入射側位相差板２２の遅相軸とがなす角度は、略４５°であるのが好ましく、光出射側直線偏光板４１の吸収軸と光出射側位相差板４２の遅相軸とがなす角度は、略４５°であるのが好ましい。

直線偏光板と位相差板よりなる円偏光板又は楕円偏光板は、位相差板側から見た場合において、位相差板の遅相軸を基準に、直線偏光板の吸収軸が、０°を超え９０°に満たない範囲で、時計回り方向にあれば、右円偏光又は右楕円偏光の偏光状態を作ることができ、反時計回り方向にあれば、左円偏光又は左楕円偏光の偏光状態を作ることができる。

一般的なノーマリーブラックモード（電圧がかかっていない状態が黒表示）の垂直配向モード液晶表示装置においては、光入射側の円偏光板又は楕円偏光板２０と光出射側の円偏光板又は楕円偏光板４０とが、左・右それぞれの円偏光板又は楕円偏光板であるのが好ましい。特に、光出射側（視認者側）から見た場合において、光出射側直線偏光板４１の吸収軸の角度をαとしたとき、時計回り方向又は反時計回り方向に、光出射側位相差板４２の遅相軸の角度がα−４５°、光入射側位相差板２２の遅相軸の角度がα＋４５°、光入射側直線偏光板２１の吸収軸の角度がα＋９０°であることが好ましい。

光入射側直線偏光板２１と光入射側位相差板２２とは、また光出射側直線偏光板４１と光出射側位相差板４２とは、感圧粘着剤又は接着剤を介して貼合されていることが好ましい。

感圧粘着剤として厚みは、通常５〜１００μｍ程度、好ましくは５〜４０μｍである。粘着剤層が薄すぎると粘着性が低下し、厚すぎると粘着剤がはみ出すなどの不具合を生じやすくなる。粘着剤層を形成するための粘着剤は、公知のものを使用することができ、通常、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、シリコーン系樹脂などをベース樹脂とし、そこに、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物などの架橋剤を加え、さらに必要に応じてシランカップリング剤などを加えた組成物からなる。

接着剤としては偏光子と透明保護層の接着同様それぞれの接着性を考慮して任意のものを用いることができる。例えば、ポリビニルアルコール系接着剤、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤などが挙げられる。ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液は、好ましい接着剤の一つであり、この水溶液は、さらに水溶性エポキシ樹脂や多価アルデヒドなどの硬化剤を含有するのが好ましい。

上述の方法で得られた円偏光板又は楕円偏光板は、通常、その片面又は両面に感圧粘着剤層が形成される。少なくとも円偏光板又は楕円偏光板の液晶セルに貼合される側に粘着剤層が形成される。粘着剤層の厚み・組成については、直線偏光板と位相差板の貼合時に用いられる粘着剤の例示と同様のものを用いることができる。

［液晶セル］
液晶セル３０は、透過光量をスイッチングするために、液晶が２枚の透明基板の間に封入され、電圧印加により液晶の配向状態を変化させる機能を有する装置であって、一般の液晶表示装置に広く用いられているものでよい。例えば、ＶＡ（Vertical Alignment）モード、ＩＰＳ（In-plane Switching）モード、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）モード、ＯＣＢ（Optically Compensated Birefringence）モードなどに代表されるアクティブマトリクス駆動型のもの、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モードなどに代表される単純マトリクス駆動型のもの、ＴＮ（Twisted Nematic）モードなどに代表されるスタティック駆動型のものをはじめ、各種方式の液晶セルが挙げられる。本発明によれば、これら各種方式の液晶セルを使用して液晶表示装置を形成することができる。

本発明の液晶表示装置に用いられる液晶セルは任意であるが、垂直配向（ＶＡ）モードで動作する液晶セルに対して、本発明は特に有効である。この場合、光入射側直線偏光板２１の吸収軸と光出射側直線偏光板４１の吸収軸とが、直交関係となるように配置されていることが好ましく、また、光入射側位相差板２２の遅相軸と光出射側位相差板４２の遅相軸とが、直交関係となるように配置されていることが好ましい。

本発明の液晶表示装置又は偏光板のセットを構成する直線偏光板２１，４１において、液晶セル３０と反対側に位置する透明保護層の表面には、ハードコート層、反射防止層、防眩層などの表面処理層や、一方向の偏光光を透過し、それと直交する方向の偏光光を反射する反射型偏光分離層などの光学機能層が設けられていてもよい。これらの機能層は、透明保護層の表面に直接形成されていてもよいし、当該機能を有するフィルムを、接着剤層を介して透明保護層上に貼り付けてもよい。反射型偏光分離機能を有するフィルムに相当する市販品として、米国３ＭＣｏｍｐａｎｙ（日本では、住友スリーエム（株））から販売されている“ＤＢＥＦ”（商品名）などがある。ハードコート層、反射防止層、防眩層などの表面処理層は、通常、光出射側直線偏光板４１における液晶セル３０と反対側に位置する透明保護層の表面に設けられる。また、反射型偏光分離層は、通常、光入射側直線偏光板２１における液晶セル３０と反対側に位置する透明保護層の表面に設けられる。

以下、実施例及び比較例を示して本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。

〔クロスニコル透過率ＴＤ（λ）及びパラレル透過率ＭＤ（λ）の測定〕
日本分光（株）製の“Ｖ−７１００”型紫外可視分光光度計に連結した試料室の測定光出射光部に、特定振動方向の偏光光を出射するようグランテーラプリズムを設置した。その出射偏光光の光路上に、偏光板サンプルをその透過軸に対し偏光光が垂直に入射するように配置し、偏光光の透過率が最小となる向きに設定して、可視光範囲内の各波長λでの透過率を求めた。これが、吸収軸方向の直線偏光の透過率、すなわちクロスニコル透過率ＴＤ（λ）となる。その後、このサンプルをサンプル面内で９０°回転させ、再び可視光範囲内の各波長λでの透過率を求めた。これが、透過軸方向の直線偏光の透過率、すなわちパラレル透過率ＭＤ（λ）となる。

〔視感度補正単体透過率Ｔｙの算出〕
上で測定したＴＤ（λ）及びＭＤ（λ）を用いて、各波長λでの単体透過率Ｔｙ（λ）を下式（Ｉ）により求めた。
Ｔｙ（λ）＝〔ＭＤ(λ)＋ＴＤ(λ)〕×０．５（Ｉ）

次に、式（Ｉ）で求められた単体透過率Ｔｙ（λ）について、ＪＩＳＺ８７０１に準じてＣ光源２°視野における刺激値Ｙによる重み付け平均を行い、視感度補正単体透過率Ｔｙを求めた。

〔視感度補正偏光度Ｐｙの算出〕
上で測定したＴＤ（λ）及びＭＤ（λ）を用いて、各波長λでの偏光度Ｐｙ（λ）を下式（ＩＩ）により求めた。
Ｐｙ(λ)＝〔ＭＤ(λ)−ＴＤ(λ)〕／〔ＭＤ(λ)＋ＴＤ(λ)〕×１００（ＩＩ）

次に、式（ＩＩ）で求められた偏光度Ｐｙ（λ）について、ＪＩＳＺ８７０１に準じてＣ光源２°視野における刺激値Ｙによる重み付け平均を行い、視感度補正偏光度Ｐｙを求めた。

〔直線偏光板Ａの製造〕
平均重合度約２４００、ケン化度９９．９モル％以上で厚さ７５μｍのポリビニルアルコールフィルムを、乾式で約５倍に一軸延伸し、さらに緊張状態に保ったまま、６０℃の純水に１分間浸漬した後、ヨウ素／ヨウ化カリウム／水の重量比が０．０９／５／１００の水溶液に２８℃で６０秒間浸漬した。その後、ヨウ化カリウム／ホウ酸／水の重量比が１２／７．５／１００の水溶液に７２℃で３００秒間浸漬した。引き続き１０℃の純水で５秒間洗浄した後、４００Ｎの張力で保持した状態で、６０℃で７５秒、次いで７５℃で３０秒乾燥し、ヨウ素が吸着配向された偏光子を得た。

得られた偏光子の片面に、透明保護層として４０μｍ厚のトリアセチルセルロースフィルムを、エポキシ系接着剤を介して貼り合わせた。次にその偏光子側に、１５μｍ厚のアクリル系感圧接着剤層を貼合して直線偏光板Ａを得た。この直線偏光板Ａの視感度補正単体透過率Ｔｙ及び視感度補正片偏光度Ｐｙを表１に示した。

〔直線偏光板Ｂの製造〕
延伸したポリビニルアルコールフィルムを染色するヨウ素水溶液のヨウ素濃度を０．１４とした以外は、直線偏光板Ａと同様の製造方法にて直線偏光板Ｂを得た。この直線偏光板Ｂの視感度補正単体透過率Ｔｙ及び視感度補正片偏光度Ｐｙを表１に示した。

〔感圧粘着剤付き位相差板〕
感圧粘着剤付き位相差板として、住友化学製ＳＥＳ３３０１４０Ｙ７を用いた。本製品は５９０ｎｍの測定波長において１４０ｎｍの位相差値を有し、位相差板の厚みが２５μｍであり、位相差板の片面に２５μｍのアクリル系感圧粘着剤が貼合されている。

〔楕円偏光板Ｃの製造〕
上で得た直線偏光板Ａの感圧粘着剤面を位相差板（住友化学製ＳＥＳ３３０１４０Ｙ７）の感圧粘着剤が付いてない面に貼合することによって、楕円偏光板Ｃを作製した。

〔楕円偏光板Ｄの製造〕
上で得た直線偏光板Ｂの感圧粘着剤面を位相差板（住友化学製ＳＥＳ３３０１４０Ｙ７）の感圧粘着剤が付いてない面に貼合することによって、楕円偏光板Ｄを作製した。

実施例１
シャープ（株）が販売するモバイルＡＳＶ液晶の液晶表示装置“ＳＨ９０４ｉ”（対角寸法３．０インチ）から光入射側偏光板と光出射側偏光板を剥し、楕円偏光板Ｄを、そのサイズ並びに直線偏光板及び位相差板の軸方向が、元の光入射側偏光板と同じになるように、アクリル系粘着剤を介して貼り付けた。また、楕円偏光板Ｃを、そのサイズ並びに直線偏光板及び位相差板の軸方向が、元の光出射側偏光板と同じになるように、アクリル系粘着剤を介して貼り付けた。

この液晶表示装置につき、暗室条件下で、（株）トプコンテクノハウス製の分光放射計“ＳＲ−ＵＬ１”を用いて、正面の黒表示及び白表示の輝度を測定し、正面におけるコントラスト比及び白輝度を求め、表２に示した。

比較例１
光入射側偏光板及び光出射側偏光板の両方について楕円偏光板Ｃを用いた以外は、実施例１と同様に液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置につき、実施例１と同様にして、正面の黒表示及び白表示の輝度を測定し、正面におけるコントラスト比及び白輝度を求め、表２に示した。

比較例２
光入射側偏光板に楕円偏光板Ｃを用い、光出射側偏光板に楕円偏光板Ｄを用いた以外は、実施例１と同様に液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置につき、実施例１と同様にして、正面の黒表示及び白表示の輝度を測定し、正面におけるコントラスト比及び白輝度を求め、表２に示した。

比較例３
光入射側偏光板及び光出射側偏光板の両方について楕円偏光板Ｄを用いた以外は、実施例１と同様に液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置につき、実施例１と同様にして、正面の黒表示及び白表示の輝度を測定し、正面におけるコントラスト比及び白輝度を求め、表２に示した。

実施例２
パナソニック（株）が販売するフルワイドＶＧＡＴＦＴ液晶の液晶表示装置“Ｐ９０６ｉ”（対角寸法３．１インチ）から光入射側偏光板と光出射側偏光板を剥し、楕円偏光板Ｄを、そのサイズ並びに直線偏光板及び位相差板の軸方向が、元の光入射側偏光板と同じになるように、アクリル系粘着剤を介して貼り付けた。また、楕円偏光板Ｃを、そのサイズ及び軸方向が元の光出射側偏光板と同じになるように、アクリル系粘着剤を介して貼り付けた。

この液晶表示装置につき、暗室条件下で、（株）トプコンテクノハウス製の分光放射計“ＳＲ−ＵＬ１”を用いて、正面の黒表示及び白表示の輝度を測定し、正面におけるコントラスト比及び白輝度を求め、表３に示した。

比較例４
光入射側偏光板及び光出射側偏光板の両方について楕円偏光板Ｃを用いた以外は、実施例２と同様に液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置につき、実施例２と同様にして、正面の黒表示及び白表示の輝度を測定し、正面におけるコントラスト比及び白輝度を求め、表３に示した。

比較例５
光入射側偏光板に楕円偏光板Ｃを用い、光出射側偏光板に楕円偏光板Ｄを用いた以外は、実施例２と同様に液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置につき、実施例２と同様にして、正面の黒表示及び白表示の輝度を測定し、正面におけるコントラスト比及び白輝度を求め、表３に示した。

比較例６
光入射側偏光板及び光出射側偏光板の両方について楕円偏光板Ｄを用いた以外は、実施例２と同様に液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置につき、実施例２と同様にして、正面の黒表示及び白表示の輝度を測定し、正面におけるコントラスト比及び白輝度を求め、表３に示した。

１０バックライト
２０光入射側の円偏光板又は楕円偏光板
２１光入射側直線偏光板
２２光入射側位相差板
３０液晶セル
４０光出射側の円偏光板又は楕円偏光板
４１光出射側直線偏光板
４２光出射側位相差板

Claims

バックライト、光入射側直線偏光板、光入射側位相差板、液晶セル、光出射側位相差板、及び光出射側直線偏光板がこの順に配置されてなる液晶表示装置であって、
光入射側直線偏光板及び光入射側位相差板から円偏光板又は楕円偏光板が構成され、
光出射側直線偏光板及び光出射側位相差板から円偏光板又は楕円偏光板が構成され、
光入射側直線偏光板の視感度補正単体透過率（％）が光出射側直線偏光板の視感度補正単体透過率（％）よりも０．１〜２．０ポイント低く、
光入射側直線偏光板の視感度補正偏光度が９９．９９％以上であり、光出射側直線偏光板の視感度補正偏光度が９９．９５％以上９９．９９％未満であることを特徴とする液晶表示装置。
光入射側位相差板の波長５９０ｎｍの光により測定される位相差値が９０〜２００ｎｍであり、光出射側位相差板の波長５９０ｎｍの光により測定される位相差値が９０〜２００ｎｍであり、光入射側直線偏光板の吸収軸と光入射側位相差板の遅相軸とがなす角度が略４５°であり、光出射側直線偏光板の吸収軸と光出射側位相差板の遅相軸とがなす角度が略４５°である請求項１に記載の液晶表示装置。
液晶セルが、垂直配向モードで動作するものである請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
光入射側直線偏光板及び光入射側位相差板から構成される円偏光板又は楕円偏光板と、光出射側直線偏光板及び光出射側位相差板から構成される円偏光板又は楕円偏光板とからなる偏光板のセットであって、
光入射側直線偏光板の視感度補正単体透過率（％）が光出射側直線偏光板の視感度補正単体透過率（％）よりも０．１〜２．０ポイント低く、
光入射側直線偏光板の視感度補正偏光度が９９．９９％以上であり、光出射側直線偏光板の視感度補正偏光度が９９．９５％以上９９．９９％未満であることを特徴とする偏光板のセット。
光入射側位相差板の波長５９０ｎｍの光により測定される位相差値が９０〜２００ｎｍであり、光出射側位相差板の波長５９０ｎｍの光により測定される位相差値が９０〜２００ｎｍであり、光入射側直線偏光板の吸収軸と光入射側位相差板の遅相軸とがなす角度が略４５°であり、光出射側直線偏光板の吸収軸と光出射側位相差板の遅相軸とがなす角度が略４５°である請求項４に記載の偏光板のセット。