JPH11295526A - 光拡散円偏光板及びこれを用いた液晶表示装置 - Google Patents

光拡散円偏光板及びこれを用いた液晶表示装置

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JPH11295526A
JPH11295526A JP10096140A JP9614098A JPH11295526A JP H11295526 A JPH11295526 A JP H11295526A JP 10096140 A JP10096140 A JP 10096140A JP 9614098 A JP9614098 A JP 9614098A JP H11295526 A JPH11295526 A JP H11295526A
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JP
Japan
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film
retardation
light diffusing
polarizing plate
circularly polarizing
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JP10096140A
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Koji Azuma
浩二 東
Akiko Shimizu
朗子 清水
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Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 反射型LCDに円偏光板を用いる場合におい
て、十分な黒表示と白表示を両立させることができる量
産性に優れた光学フィルムを提供する。 【解決手段】 偏光フィルムと、少なくとも2枚の位相
差フィルムと、少なくとも1枚の光拡散フィルムとを張
り合わせて一体とした光拡散円偏光板を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光拡散円偏光板及
びこれを用いた液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】液晶
表示装置(以下、LCDと表わす)は、厚みが薄い、軽
量、低消費電力などの特徴により、現在携帯用機器の表
示素子などに広く用いられている。現在最も良く用いら
れているLCDは、バックライトを搭載した透過型LC
Dであり、このバックライトの光により明るい表示を得
ているため、低消費電力といっても携帯機器の電池に大
きな負担となっている。この消費電力をより低くするた
めにバックライトを用いない反射型LCDとして、位相
差フィルムを用いる方式が開発されている。中でもネマ
チック液晶を45°ねじったTN型液晶セルと円偏光板
とを組み合わせたものが注目されている。円偏光板とし
ては、通常偏光フィルムと位相差が1/4波長である位
相差フィルムとを偏光フィルムの吸収軸と位相差フィル
ムの遅相軸が45°となるように貼り合わせたものが知
られているが、反射板での反射光を十分にカットして黒
を得るために、偏光フィルムと、少なくとも1枚の位相
差が1/2波長である位相差フィルムと、少なくとも1
枚の位相差が1/4波長である位相差フィルムとを貼り
合わせた積層円偏光板を用いることが提案されている。
しかしながら、円偏光板を改良しても反射板が鏡面の場
合には良好な白表示が得られないため、反射板に拡散反
射機能が必要となる。この拡散反射板を液晶セルの外側
に形成した場合にはとしてはTN液晶セル内の下電極を
拡散反射板としても機能するように形成したものを用い
る方法が開発されている。しかしながら、セル内の拡散
反射板は作成に手間がかかるために量産性に課題があ
る。
【0003】このように反射型LCDに円偏光板を用い
る場合においては、十分な黒表示と白表示を両立させる
ことができる量産性に優れた光学フィルムが見いだされ
ていない状況にあった。
【0004】
【課題を解決するための手段】かかる状況に鑑み、本発
明者らは偏光フィルムと位相差フィルムと光拡散フィル
ムを張り合わせて一体とした光拡散円偏光板を開発する
ことができ、本発明を完成するに至った。
【0005】すなわち本発明は、偏光フィルムと、少な
くとも1枚の位相差フィルムと、少なくとも1枚の光拡
散フィルムとを張り合わせて一体とした光拡散円偏光板
である。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明に用いる偏光フィルムとし
ては、フィルム状の偏光フィルムであれば特に制限はな
く、液晶表示装置の要求特性に合わせて最適なものを選
択すればよい。例えば、耐久性の要求よりもコントラス
トや色再現性が必要な場合には、偏光性能に優れるヨウ
素系偏光フィルムを用いれば良く、また耐久性が必要な
場合には染料系偏光フィルムを用いればよい。
【0007】偏光フィルムの表面処理については、反射
型LCDの場合には外光を利用するという点で、なるべ
く多くの外光が入射するようにして液晶表示装置の画像
を見ることになるが、外光の映り込みによる画質の低下
を抑制するために、反射防止処理が必要である。反射防
止処理としては、誘電体多層膜による反射防止膜や表面
に凹凸を設けた防眩処理が用いられるが、外光の映り込
みを見えなくするには表面に凹凸を設けた防眩処理が好
ましい。防眩処理の中でも、反射型LCDに用いるには
外光を有効に利用することが必要なため、拡散が大きく
なく液晶セルになるべく多くの光が到達できるヘーズ値
があまり大きくないものが好ましい。好ましいヘーズ値
としては10%以下である。また、防眩処理がある場合
には表示画像も拡散を受けるため、表示画像のにじみが
大きくならないように、凹凸が細かい高精細防眩処理が
好ましい。さらに、防眩処理を用いる場合には外光の表
面での拡散反射がコントラストを低下させるため、この
表面での外光の反射を抑制するための反射防止処理を施
すことがより好ましい。防眩処理と組み合わせる反射防
止処理としては、誘電体が3層程度の反射防止処理が価
格的に好ましい例として挙げられる。
【0008】本発明に用いる位相差フィルムとしては、
透明性に優れ、均一なものであれば特に制限されない
が、フィルムの製造のしやすさなどの点で熱可塑性の高
分子を延伸したフィルムからなるものが好ましく用いら
れる。熱可塑性高分子としては、セルロース系高分子、
ポリカーボネート系高分子、ポリアリレート系高分子、
ポリエステル系高分子、アクリル系高分子、ポリサルフ
ォン、ポリエーテルサルフォンなどを例示することがで
きる。中でもポリカーボネート系高分子フィルムが、コ
スト的に安価で均一なフィルムが入手可能であるため好
ましく用いられる。延伸原反フィルムの製膜方法として
は、溶剤キャスト法やフィルムの残留応力を小さくでき
る精密押出法などを用いることができるが、均一性の点
で溶剤キャスト法が好ましく用いられる。特にRb値が
小さいフィルムを作製するには溶剤キャスト法が好まし
い。延伸方法は、特に制限はなく、均一な光学特性が得
られるロール間縦一軸方、テンター横一軸延伸方などを
適用できる。これらの位相差フィルムの厚みは、特に制
限はないが、通常、約50μm〜500μmのものが用
いらる。
【0009】また、円偏光板を得るための位相差フィル
ムとしては、通常位相差が1/4波長である位相差フィ
ルム(以下λ/4フィルム)が用いられているが、完全
円偏光が得られる波長が限られた範囲になるた。広い波
長範囲で円偏光を得る方法としては、偏光フィルムと、
少なくとも1枚の位相差が1/2波長である位相差フィ
ルム(以下λ/2フィルム)と、少なくとも1枚のλ/
4フィルムを積層する方法が知られている。用いる位相
差フィルムの枚数を増やすことでより広い波長範囲で円
偏光を得ることができるが、張り合わせ枚数が増加する
につれ、材料費の増加や収率の低下があるため、偏光フ
ィルムと1枚のλ/2フィルムと1枚のλ/4フィルム
を張り合わせた円偏光板が価格対性能として好ましい。
【0010】λ/2フィルムのフィルム面内のレターデ
ーション値(R1/2)およびλ/4フィルムのフィルム
面内のレターデーション値(R1/4)としては、それぞ
れがR1/2=250nm〜300nm、R1/4=120〜
155nmである。また、R1/2とR1/4が|R1/2×
0.5−R1/4|が10nm以下であることを満足する
ことがより好ましい。また、位相差フィルムのレターデ
ーション値の傾斜角依存性については、特に制限はない
が、Nz係数で0〜2の範囲のものが用いられる。液晶
セルの設計が液晶分子がガラス基板の法線方向に近い方
向に配向した時に黒表示とする場合においては、液晶の
複屈折による光もれをより低減できるように、液晶分子
の複屈折を補償できるようにNz係数が1よりも大きい
位相差フィルムとすることが好ましい。
【0011】偏光フィルムと、少なくとの1枚のλ/2
フィルムと、少なくとも1枚のλ/4フィルムを張り合
わせるに際しての積層順序及び角度設定は、広い波長範
囲で円偏光板として機能するような設定であれば、特に
制限はない。特に1枚のλ/2フィルムと1枚のλ/4
フィルムを用いる場合には、偏光フィルム−λ/2フィ
ルム−λ/4フィルムの順序で積層する。この場合の好
まし積層角度を、偏光フィルムの吸収軸を基準にして、
反時計回りを正として位相差フィルムの遅相軸の角度で
定義する。第1の設定としてはλ/2フィルムが−10
°〜−20°、λ/4フィルムが−70°〜−80°で
あり、第2の設定としてはλ/2フィルムが70°〜8
0°、λ/4フィルムが10°〜20°である。第3の
設定としてはλ/2フィルムが10°〜20°、λ/4
フィルムが70°〜80°であり、第4の設定として
は、λ/2フィルムが−70°〜−80°、λ/4フィ
ルムが−10°〜−20°である。
【0012】本発明において用いる光拡散フィルムとし
ては、後方散乱が小さく、鏡面反射板の上に積層した場
合に、白色に見えるものであれば特に制限されない。光
拡散フィルムの拡散性については、特定の角度で散乱特
性を示す異方性を有するものでも、角度により異方性を
ほとんど示さないようなものでもよく、用途により適宜
設定される。また、散乱強度については、最大のヘーズ
値として30%〜90%のものが好ましい。ヘーズ値が
30%よりも小さいと拡散効果が不足し、鏡面反射板の
上に積層した場合に白色化が不十分となる場合があり、
ヘーズ値が90%を越えると画像のにじみが強くなりす
ぎる場合がある。
【0013】偏光フィルムと位相差フィルムと光拡散フ
ィルムの積層構成については、特に制限はないが、光拡
散フィルムが偏光フィルムの表面に張り合わせられた場
合には、幾分かの光拡散フィルムの後方散乱により黒表
示の輝度が上がってコントラストの低下を招くため、そ
の影響が小さい偏光フィルムの位相差フィルム側に張り
合わせる構成が好ましく適用される。光拡散フィルムは
偏光フィルムと位相差フィルムの間に張り合わせる構成
も適用できるが、反射板との距離により拡散光の経路に
より画像がにじむ場合があるが、このような場合には光
拡散フィルムを偏光フィルムと位相差フィルムの張り合
わせ品の位相差フィルムの面に張り合わせる構成を適用
することで、反射板との距離を短くすることができ、画
像のにじみを低減することができる。
【0014】偏光フィルム、位相差フィルム、光拡散フ
ィルムの張り合わせは通常光学フィルムの貼合用に用い
られる透明性に優れたアクリル系粘着剤などを用いて実
施する。粘着剤の厚みは通常15μm〜30μmであ
る。
【0015】
【発明の効果】本発明の拡散円偏光板は、反射型LCD
の優れた白黒表示性能、及びこの結果から得られるカラ
ー化した場合の優れた色再現性を優れた量産性で実現で
きるものである。
【0016】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。なお、実
施例における位相差フィルムのレターデーション値の測
定は、偏光顕微鏡を用いて波長546nmの単色光で常
法により行った。レターデーション値の角度依存性は王
子計測器(株)製KOBRA−21ADHを用いて測定
した。また、表示特性については、液晶セルに換えてレ
ターデーションが約270nmの位相差フィルムを鏡の
上に粘着剤を用いて積層したものを用い、その上にフィ
ルムを粘着剤で積層して、目視により評価した。
【0017】実施例1 偏光フィルム(SQ−1852AP0−AG1、住友化
学工業(株)製:アクリル系粘着剤厚み=約25μm)と
λ/2フィルム(SEF−460275B7、住友化学
工業(株)製:R1/2=274nm、Nz=1.10、ア
クリル系粘着剤厚み=約25μm)を偏光フィルムの吸
収軸とλ/2フィルムの遅相軸が−75°となるように
偏光フィルムの粘着剤により貼合する。次にλ/4フィ
ルム(SEF−460138E7、住友化学工業(株)
製:R1/4=131nm、Nz=1.19、アクリル系
粘着剤厚み=約25μm)を偏光フィルムの吸収軸とλ
/4フィルムの遅相軸が−15°となるようにλ/2フ
ィルムの粘着剤により貼合する。次に光拡散フィルム
(ルミスティー、X−2030、最大ヘーズ値=90
%、アクリル系粘着剤厚み=約25μm)をλ/4フィ
ルムの粘着剤により貼合し、偏光フィルム−λ/2フィ
ルム−λ/4フィルム−光拡散フィルムの構成である拡
散円偏光板を得た。この拡散円偏光板の特性を前記の方
法により目視により確認したが、位相差フィルムが無い
部分は黒く、位相差フィルムがある部分は白い良好な表
示が確認された。
【0018】実施例2 偏光フィルム(SQ−1852AP0−AG3−AR、
住友化学工業(株)製:アクリル系粘着剤厚み=約25μ
m)と光拡散フィルム(ルミスティー、X−2030、
最大ヘーズ値=90%、アクリル系粘着剤厚み=約25
μm)を偏光フィルムの粘着剤により貼合する。次にλ
/2フィルム(SEF−460275B7、住友化学工
業(株)製:R1/2=274nm、Nz=1.10、アク
リル系粘着剤厚み=約25μm)を偏光フィルムの吸収
軸とλ/2フィルムの遅相軸が15°となるように光拡
散フィルムの粘着剤により貼合した。次にλ/4フィル
ム(SEF−460138E7、住友化学工業(株)製:
R1/4=131nm、Nz=1.19、アクリル系粘着
剤厚み=約25μm)を偏光フィルムの吸収軸とλ/4
フィルムの遅相軸が75°となるようにλ/2フィルム
の粘着剤により貼合により貼合し、偏光フィルム−光拡
散フィルム−λ/2フィルム−λ/4フィルムの構成で
ある拡散円偏光板を得た。この拡散円偏光板の特性を前
記の方法により目視により確認したが、位相差フィルム
が無い部分は黒く、位相差フィルムがある部分は白い良
好な表示が確認された。
【0019】比較例1 実施例1において用いたのと同じ偏光フィルム、λ/4
フィルム、光拡散フィルムを用いて、実施例1と同じ角
度で貼合し、偏光フィルム−λ/4フィルム−光拡散フ
ィルムの構成である円偏光板を得た。この拡散円偏光板
の特性を前記の方法により目視により確認した。位相差
フィルムがある部分は白く良好であったが、位相差フィ
ルムが無い部分は濃紫色となり、表示特性が劣ったもの
であった。
【0020】比較例2 実施例1において用いたのと同じ偏光フィルム、λ/2
フィルム、λ/4フィルムを用いて、実施例1と同じ角
度で貼合し、偏光フィルム−λ/2フィルム−λ/4フ
ィルムの構成である円偏光板を得た。この拡散円偏光板
の特性を前記の方法により目視により確認した。位相差
フィルムが無い部分は黒く良好であったが、位相差フィ
ルムがある部分は鏡面となり白くならず、表示特性が劣
ったものであった。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 偏光フィルムと、少なくとも2枚の位相
    差フィルムと、少なくとも1枚の光拡散フィルムとを貼
    り合わせて一体とした光拡散円偏光板。
  2. 【請求項2】 偏光フィルムと、少なくとも1枚の位相
    差が1/2波長である位相差フィルムと、少なくとも1
    枚の位相差が1/4波長である位相差フィルムと、少な
    くとも1枚の光拡散フィルムとを貼り合わせて一体とし
    た請求項1記載の光拡散円偏光板。
  3. 【請求項3】 偏光フィルムの吸収軸と、位相差が1/
    2波長である位相差フィルムの遅相軸と、位相差が1/
    4波長である位相差フィルムの遅相軸が、それぞれ平行
    でも直交でもない角度で貼り合わせて一体とした請求項
    1記載の光拡散円偏光板。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の光拡散円偏光板を用いた
    液晶表示装置。
JP10096140A 1998-04-08 1998-04-08 光拡散円偏光板及びこれを用いた液晶表示装置 Pending JPH11295526A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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US7630039B2 (en) 2002-11-15 2009-12-08 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
KR20180088808A (ko) 2015-11-30 2018-08-07 니폰 제온 가부시키가이샤 복층 필름, 제조 방법, 원 편광판, 반사 방지 필름 및 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치

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