JPWO2008038511A1 - 液晶表示パネル及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

ディスプレイの表面に付着した指紋等の汚れが色付いて視認されることを抑制することで、表示品位の優れた液晶表示パネルを提供する。第一偏光板、第一基板、液晶層、第二基板、及び、第二偏光板が表示面に向かってこの順に積層された構造を有する液晶表示パネルであって、上記第二偏光板は、表示面側が反射スペクトルのボトム波長が５５０ｎｍ未満である反射防止膜で構成され、上記第一基板及び第二基板の少なくとも一方は、青、緑及び赤の３色を含むカラーフィルタを備え、上記カラーフィルタは、３色のうち青色の消偏性が最も高い液晶表示パネルである。

Description

本発明は、液晶表示パネル及び液晶表示装置に関する。より詳しくは、外光の映り込みを防止する反射防止膜を有する偏光板が備え付けられた液晶表示パネル及びその液晶表示パネルを備える液晶表示装置に関するものである。

液晶表示パネルは、複屈折性を有する液晶分子の配向を制御することにより光の透過又は遮断（表示のオン又はオフ）を制御する表示パネルであり、通常、カラー表示を行うためのカラーフィルタ、及び、入射光に対して特定の偏光成分のみを透過させるための偏光板を備えている。このような液晶表示パネルに対しては、外光の映り込みを防止する手段としてディスプレイ（表示画面）の表面に、光の干渉により反射率を低減させる仕組みの反射防止膜を配置することが一般的に知られている。図８は、光の干渉により反射率を低減させるタイプの反射防止膜の配置構成を示す断面模式図である。図８に示すように、このタイプの反射防止膜２３は、ディスプレイ２１上に設けられた基材２２の観察面側の表面に配置される。このタイプの反射防止膜によれば、入射光２４は２つの反射光２４ａ、２４ｂに分離され、反射防止膜２３の最表面で反射した反射光２４ａの位相と、反射防止膜２３と基材２２との境界面で反射した反射光２４ｂの位相とは、ちょうどＮ−１／２（Ｎは、１以上の整数）波長ずれるように設計されることになる。したがって、反射光２４ａと反射光２４ｂとは逆位相となることから、干渉により互いに打ち消し合うことになるので、反射率を低減することができる。

反射防止膜の反射率低減条件は反射光の波長に応じて決まる。図９は、一般的な反射防止膜の反射スペクトルを示すグラフである。図９に示すように、一般的な反射防止膜の反射スペクトルは、ある特定波長でボトムを持ったＵ字型の形状を示す。なお、図９において、反射スペクトルは分光光度計（日立ハイテクノロジーズ社製、商品名：Ｕ−４１００）を用いて測定した積分球反射率である。

図９からわかるように、従来の反射防止膜を用いて全波長領域で等しく反射率を低減することは難しい。これに対し、反射光色度のニュートラル感（無彩色感）及び視感度反射率（Ｙ値）を考慮して、反射率がボトムとなる波長が５５０〜６００ｎｍに設計された反射防止膜が知られている。ここで視感度反射率とは、反射防止膜の反射スペクトル、標準光源のスペクトル、人間の目の感度に対応する等色関数から得られる三刺激値のＹ値である。

しかしながら、例えば、ディスプレイ表面が素手で触られることにより反射防止膜に指紋が付着すると、指紋が付着した部分で光学設計にずれが生じ、指紋が色付いて見えることがあった。指紋を拭いたとしても完全には拭き取れずに皮脂跡が残りやすく、その場合には皮脂跡が色付いて光ってしまう。このように、反射防止膜を用いたとしても、指紋等の汚れが付着した場合においても表示品位が低下しないようにする点では不充分であり、工夫の余地があった。

これに対しては、反射防止膜の表面に反親水性の汚れ防止膜をコーティングし、指紋や水垢等の汚れが表面に付着することを防止するものが開示されている。また、反射防止膜が可視光領域内の異なる波長に波長最低点を複数もつように、反射防止膜に対して薄膜のマルチコーティングを行うことで、反射光の色付きの防止を図るものが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、より簡便に、指紋等の汚れによる表示品位の低下を防止することができる方法が求められていた。

なお、反射防止膜の反射率がボトムとなる波長に関しては、投射型表示装置において、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）液晶パネルに対してその出射側からの戻り光を防止してＴＦＴのリーク電流の増大による映像品位の低下を防止するため、又は、ＣＲＴ（ブラウン管）表示において、光線の入射角度によらずに赤色の反射率の増加を抑制する方法として、偏光板の表面に、ボトム波長が調整された反射防止膜を形成することが知られている（例えば、特許文献２及び特許文献３参照。）。しかしながら、特許文献２及び特許文献３のいずれも、指紋等の汚れが付着したときの表示品位の低下を防止する方法については、記載も示唆もされていない。
特開平７−５４５２号公報 特開平９−９６８０５号公報 特開平１１−２０４０６５号公報

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、ディスプレイの表面に付着した指紋等の汚れが色付いて視認されることを抑制することで、表示品位の優れた液晶表示パネル及び液晶表示装置を提供することを目的とするものである。

本発明者らは、外光の映り込みを防止するために偏光板に設けられる反射防止膜について種々検討したところ、反射防止膜の表面に指紋が付着すると、明るい環境下での黒表示時において指紋が青く光り、表示品位を損なうことに着目した。そして、指紋の色付きは、指紋が反射防止膜の表面に付着して反射防止膜の屈折率が大きくなるために反射スペクトルのボトム波長が長波長側へ移動し、短波長領域の反射率が大きくなること、及び、指紋が反射防止膜の表面に付着することで実質的な光路長が大きくなることが原因であることを見いだすとともに、反射スペクトルのボトム波長が５５０ｎｍ未満である反射防止膜を用いることにより、反射防止膜への指紋の付着による短波長領域の反射率の増加を軽減させ、指紋が青く光るのを抑制することができることを見いだした。

また、本発明者らは、更に鋭意検討を行ったところ、反射スペクトルのボトム波長が５５０ｎｍ未満である反射防止膜を用いることにより、明るい環境下で黒表示を見たときに表示全体の色調が黄色（赤色）方向に色付く傾向があることを見いだすとともに、カラーフィルタの消偏性のバランスを、青色が最も高くなるように調整することにより、黄色（赤色）方向に色付いた表示色を無彩色（光源からの光の色）へと方向づけることができることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。

すなわち、本発明は、第一偏光板、第一基板、液晶層、第二基板、及び、第二偏光板が表示面に向かってこの順に積層された構造を有する液晶表示パネルであって、上記第二偏光板は、表示面側が反射スペクトルのボトム波長が５５０ｎｍ未満である反射防止膜で構成され、上記第一基板及び第二基板の少なくとも一方は、青、緑及び赤の３色を含むカラーフィルタを備え、上記カラーフィルタは、３色のうち青色の消偏性が最も高い液晶表示パネルである。
以下に本発明を詳述する。

本発明の液晶表示パネルは、第一偏光板、第一基板、液晶層、第二基板、及び、第二偏光板が表示面に向かってこの順に積層された構造を有する。すなわち、本発明の液晶表示パネルは、液晶層を挟持するように一対の基板が備え付けられており、更に、該一対の基板を挟むように一対の偏光板が備え付けられている。また、一対の偏光板のうち表示面側に位置する第二偏光板の表示面側は反射防止膜で構成され、該一対の基板のうち少なくとも一方はカラーフィルタを有する。なお、本発明の液晶表示パネルの構成としては、このような構成要素を必須として形成されるものである限り、その他の構成要素を含んでいてもよく、例えば、第一基板及び第二基板の液晶層側に配向膜を、第一偏光板及び第二偏光板の第一基板側及び第二基板側に位相差板を設けることも可能である。

本発明に用いられる反射防止膜は、光の干渉により反射光を低減するものである。すなわち、本発明に用いられる反射防止膜は、第二偏光板の表面で反射した光と反射防止膜表面で反射した光とを互いに干渉させて打ち消すことにより、反射率を低減させるものである。具体的には、ｎを反射防止膜の屈折率、ｄを反射防止膜の厚み、Ｎを１以上の整数としたときに、下記式（１）を満たす波長λの光は、第二偏光板の表面で反射した光と反射防止膜表面で反射した光との位相差が１／２波長の奇数倍となり、理論上、これらの光は干渉により打ち消されることになる。
ｎ×２ｄ＝（Ｎ−１／２）λ （１）

上記反射防止膜は、反射スペクトルのボトム波長が５５０ｎｍ未満である。本明細書において、「反射スペクトルのボトム波長」とは、偏光板上に反射防止膜を載置した状態で測定した反射スペクトルにおいて、反射率が最小となる波長であり、上記式（１）を満たす波長である。反射スペクトルの測定条件としては、例えば、光源として、紫外域では重水素ランプを、可視／赤外域では５０Wハロゲンランプを使用、内面にＢａＳＯ_４が塗布されたΦ６０ｍｍの積分球に対して反射光を入射角１０°で照射し、基材として反射率に波長依存性のない基材を用い、測定波長範囲を３８０〜７８０ｎｍ（可視光領域）とし、反射率に波長依存性のない基材を用いるか、基材による反射を計算により除去することで求められる。ボトム波長が５５０ｎｍ未満となることで、指紋等の汚れが付着することにより反射スペクトルが変化しても、青色波長領域での反射率変化を小さくすることができる。

上記反射防止膜は、表示パネルの表面に配置され、汚れが付着しやすい位置にあるが、反射スペクトルのボトム波長が５５０ｎｍ未満となることで、汚れが付着した状態、及び、汚れの拭き残りが存在する状態での反射光を無彩色に近づけることができるので、実用上視認性に影響を与えない水準まで汚れが目立たないようにして、表示品位の低下を抑制することができる。

上記反射防止膜により表示品位への影響が抑制される汚れの種類としては、皮脂、汗等の残留物である指紋、油汚れ等が挙げられる。これらの汚れは、付着したときの状態だけでなく、付着後に拭き取り作業が行われて引き伸ばされた状態においても表示品位に悪影響を与えることがある。本発明においては、少なくとも引き伸ばされた状態の汚れが表示品位に悪影響を及ぼすことを効果的に防止することができる。

上記反射防止膜の材料としては、透明であることが好ましく、例えば、フッ素樹脂等の有機材料や、二酸化珪素（ＳｉＯ_２）、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ；Indium Tin Oxide）等の無機材料を用いることができる。また、反射防止膜の層形態としては、特に限定されず、単層からなる形態であっても複数層からなる形態であってもよい。反射防止膜の種類としては、例えば、ＡＲ（Anti Reflection）フィルム、ＬＲ（Low Reflection）フィルム等を用いることができる。ＡＲフィルムは蒸着法、スパッタリング法等のドライの成膜法で形成され、４〜７層程度の多層構造を有する。一方、ＬＲフィルムは単層又は２、３層程度の数層で構成される。ＬＲフィルムはＡＲフィルムに比べ反射率は高いが、生産性が高くコストは低いため、外光の影響が少ない室内で使用されるディスプレイに好適に用いられる。これらのいずれの形態においても、反射スペクトルのボトム波長が５５０ｎｍ未満となることにより、表面に付着した指紋等の汚れが青く光ることを充分に抑制することができる。

上記第一基板及び第二基板の少なくとも一方は、青、緑及び赤の３色を含むカラーフィルタを備え、上記カラーフィルタは、３色のうち青色の消偏性が最も高い。上記反射防止膜により、明るい環境下での黒表示時において指紋等の汚れが青色に色付くことは抑制可能であるが、同時に、表示面全体の色調が黄色（赤色）方向に色付く傾向がある。液晶表示を明るい環境で鑑賞する際、人間の目は表示面の最表面での反射光と、パネルを透過して放出される光との両方を足し合わせたスペクトルを感知することになり、特に、黒表示付近の低階調領域では、相対的に反射光の影響が大きい。そこで、本発明においては、カラーフィルタが有する消偏性を制御して、黒表示時において漏れる光の色度を調整することにより、表示色の黄色（赤色）方向への色付きを抑制している。ここで、「消偏性」とは偏光を乱す特性のことをいい、例えば、カラーフィルタ中に含まれる顔料がこの特性を有する。カラーフィルタの消偏性のバランスを青色が最も高くなるように調整した場合、カラーフィルタの散乱作用により偏光板から漏れる光は青色が最も多くなるので、これにより、黄色（赤色）方向に色付いた表示色を無彩色へと方向づけることができる。なお、このとき、液晶表示パネルを透過した光のコントラスト比の大きさは、赤、緑及び青の３色のうち赤が最も大きい。このようなカラーフィルタの消偏性は、カラーフィルタ中の顔料が有する光の散乱性によるものであり、カラーフィルタの膜厚、顔料の粒子形状、顔料の粒子径等に依存する。液晶表示パネルには、通常、偏光度がほぼ１００％の偏光板が用いられるので、散乱がわずかでも乱れると表示品位が変動する。したがって、顔料の微粒化等により光の散乱を調整することで、カラーフィルタの消偏性のバランスを調整することができる。なお、本明細書において、青は主波長が３８０〜４８０ｎｍの範囲で示される色をいい、緑は主波長が４８０〜５７０ｎｍの範囲で示される色をいい、赤は主波長が５７０〜７８０ｎｍの範囲で示される色をいう。したがって、本発明ではシアン、マゼンタ、イエロー等も青、緑及び赤のいずれかに分類されることになる。また、本発明において、色層は４色以上設けられていてもよく、この場合には２色以上の色層が同色とみなされることになる。

本発明の液晶表示パネルにおいてカラーフィルタの消偏性のバランスは、青色が赤色よりも大きいことが好ましく、青色と赤色の中間の波長領域に位置する緑色の消偏性が、赤色よりも大きく、青色よりも小さい、つまり、青＞緑＞赤の順の大きさとなることがより好ましい。すなわち、上記カラーフィルタは、青、緑及び赤の順に消偏性が低いことが好ましい。カラーフィルタの消偏性のバランスが青＞緑＞赤となった場合、カラーフィルタの散乱作用により偏光板から漏れる光の量は、青＞緑＞赤となるので、これにより、黄色（赤色）方向に色付いた表示色を無彩色へと方向づけることができる。本形態によれば、青色が最も消偏性が高くなっているのみならず、赤色が最も消偏性が低くなっているので、黄色（赤色）方向への色付きをより効果的に抑制することができる。なお、このとき、液晶表示パネルを透過した光のコントラスト比の大きさは赤＞緑＞青の順となっている。また、青、緑及び赤のコントラスト比の差は、反射防止膜（ＬＲフィルム又はＡＲフィルム）表面での反射スペクトルを補償できる大きさであることが好ましい。例えば、好ましいコントラスト比の差としては、青（４７０ｎｍ）、緑（５５０ｎｍ）及び赤（６１０ｎｍ）の反射光強度比の逆数間の差が挙げられる。

上記第一偏光板及び第二偏光板は、クロスニコルに配置され、その透過スペクトルが可視光域でフラットであることが好ましい。本明細書において「可視光域でフラットである」とは、波長４００〜６５０ｎｍの範囲の光域で、第一偏光板及び第二偏光板を透過する光の透過率の最大値と最小値との差が０．０３％以下であることをいう。従来の、クロスニコルに配置された偏光板の透過スペクトルは、波長４００〜６５０ｎｍの範囲の光域で、透過率の最大値と最小値との差が０．０８％程度となっていた。そのため、明るい環境下で黒表示を見たときの表示色の色付きは、偏光板のクロスニコルスペクトルの凹凸度合いにも起因していた。本形態によれば、第一偏光板及び第二偏光板を透過する光のスペクトルが平坦であり、表示の色付きの原因となることがないため、反射防止膜の設計やカラーフィルタの消偏性の調整を容易に行うことができる。なお、本形態においては、第一偏光板及び第二偏光板の偏光軸の配置関係は直交（クロスニコル）に限定されず、平行（パラレルニコル）であってもよい。

上記反射防止膜は、反射スペクトルのボトム波長が５００ｎｍよりも大きいことが好ましい。反射スペクトルのボトム波長が５００ｎｍ未満であると、視感度反射率が大きくなるため、外光の映り込みが激しくなるおそれがある。そこで、ボトム波長を５００ｎｍよりも大きく、かつ、５５０ｎｍ未満とすることにより、映り込みと汚れとを両方とも実用上視認性に影響を与えない水準まで抑制することができる。より好ましいボトム波長の範囲は、５１０ｎｍよりも大きく、かつ、５４０ｎｍ未満であり、更に好ましいボトム波長は、５３０ｎｍである。なお、本明細書において「Ｘよりも大きく」及び「Ｘ未満」とは、Ｘを含まない。また、「Ｘ以上」及び「Ｘ以下」とは、Ｘを含む。

上記反射防止膜の好ましい形態としては、表面に光散乱防眩（ＡＧ；Anti Glare）処理が施されている形態が挙げられる。ＡＧ処理とは、外光を散乱させるための構造を付与する処理をいい、例えば、反射防止膜表面に凹凸を形成する処理等が挙げられる。本発明に用いられる反射防止膜にＡＧ処理を組み合わせることにより、外光の映り込み防止効果をより高めることができる。

本発明の液晶表示パネルは、反射防止膜を最表面に有することが好ましい。反射防止膜が最表面に配置されることにより、液晶表示パネル表面への汚れの付着による表示品位の低下を効果的に防止することができる。

本発明はまた、上記液晶表示パネルを有する液晶表示装置でもある。本発明の液晶表示装置としては、上記液晶表示パネルに更に、バックライト、ドライバ等を備えるものが挙げられる。本発明の液晶表示装置によれば、上記液晶表示パネルを備えているため、反射防止膜の表面に指紋等の汚れが青く色付くことを防止することができ、かつ黒表示時の透過光が黄色（赤色）方向に色付くことを抑制することができる。

本発明の液晶表示パネルによれば、指紋等の汚れが表面に付着することにより反射スペクトルが変化しても、反射スペクトルのボトム波長を５５０ｎｍ未満としているので、青色波長領域での反射率変化を小さくすることができる。また、本発明の液晶表示パネルは、カラーフィルタの消偏性が、青色が最も高くなるように調整されているので、黒表示時の透過光が黄色（赤色）方向に色付くことを防止することができる。その結果、表面に汚れが付着した状態及び汚れの拭き残りが存在する状態での反射光を無彩色に近づけ、表面に付着した汚れが色付いて視認されることを抑制することができる。

以下に実施形態を掲げ、本発明について図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。

（実施形態１）
図１は、実施形態１の液晶表示パネルの断面模式図である。図１に示すように、実施形態１の液晶表示パネル１１は、第一偏光板３、第一基板１、液晶層５、第二基板２、及び、第二偏光板４を有し、これらは表示面に向かってこの順に積層されている。また、第二基板２を構成する基板部材２ａの液晶層５側にはＲ（赤色）、Ｇ（緑色）及びＢ（青色）からなるカラーフィルタ６が設けられており、第二偏光板４を構成する偏光部材４ｃの表示面側には反射防止膜７が設けられている。なお、第一偏光板３と第二偏光板４とは、クロスニコルで配置されている。また、実施形態１の液晶表示パネルは、第二偏光板４の更に表示面側にタッチパネルが設けられたものであってもよい。すなわち、タッチパネル上に反射防止膜７が設けられたものであってもよい。この場合、実際には最表面に位置する反射防止膜７を指等で触ることによりタッチパネルの操作が行われるので、指紋等の汚れが反射防止膜の表面に付着する機会が多く、本発明により表示品位の低下を抑制することが特に効果的である。

＜反射防止膜＞
反射防止膜７としては、ＬＲフィルムを用いることができる。ＬＲフィルムは、単層又は２、３層程度の数層で反射防止機能を奏するフィルムであり、視感度反射率は１〜３％程度である。ＬＲフィルムは屈折率の低い材料を使うことにより、視感度反射率を１％程度とすることも可能である。ＬＲフィルムは、層構成が簡単なためウェット塗工により成膜可能である。ＬＲフィルムの塗工方式の代表的なものとしては、キスリバース方式、ワイヤーバー方式及びスリットダイ方式が挙げられる。図２は、ＬＲフィルムの塗工方式を示す断面模式図である。図２（ａ）に示すキスリバース方式は、塗液充填容器１４から版１３に設けた溝の中に塗液１２を移し、溝の中に溜めた塗液１２を偏光部材４ｃに転写する方式である。図２（ｂ）に示すワイヤーバー方式は、シャフト１５の周りにワイヤー１６を巻いた形状を用いて、ワイヤー１６の間に溜めた塗液１２を転写することで偏光部材４ｃに定量塗工する方式である。図２（ｃ）に示すスリットダイ方式は、スリットのあるダイ１７で偏光部材４ｃに定量塗工する方式である。スリットダイ方式によれば、ダイ１７の中にたまった塗液１２はポンプで定量圧送され、空気に触れないため、塗液１２が劣化することなく安定した膜厚を得ることができる。

反射防止膜７としては、ＡＲフィルムを用いることもできる。ＡＲフィルムは、一般的に、ドライの成膜法で形成され、４〜７層程度の多層構造を有し、視感度反射率は約０．２％と低い。ＡＲフィルムの成膜方法としては、蒸着法、スパッタリング法等が好適に用いられる。蒸着法は膜材を真空中で加熱、溶解及び蒸発させ、対象物に付着させる方法である。スパッタリング法は、不活性ガスを入れた真空容器と膜材でできた電極（ターゲット）との間に数百ボルトの電圧をかける方法であり、このとき放電のエネルギーによって不活性ガス粒子がプラスの電気を帯び、プラスに帯電した粒子が強い力でマイナスの電極に引きつけられて電極に衝突することにより、膜材の一部が粒子になって弾き飛び、対象物上に成膜される。代表的なスパッタリング法としては、ＤＣマグネトロン・スパッタリング法が挙げられる。

ＡＲフィルムは、成膜のプロセス速度の向上が難しく生産性が低いため、大型用途には向いていないものの、外光の映り込み抑制効果に優れていることから、野外等の明るい外光下で用いられるモバイル機器等において好適に用いられる。

図３は、実施形態１で用いられる反射防止膜の特性を示すグラフである。図３において、実線で表されるスペクトルが指紋付着前であり、破線で表されるスペクトルが指紋付着後である。図３中の片矢印が示すように、指紋等が付着することにより反射スペクトルのボトム波長は高波長領域側にシフトすることになり、それによって、図３中の両矢印が示すように、青色の光の反射率は変化することになる。しかしながら実施形態１では、このように指紋等の汚れが表面に付着することにより反射スペクトルが高波長領域側にシフトしたとしても、ボトム波長がもともと低波長領域側に位置する反射防止膜を用いているので、青色波長領域での反射率の変化は、従来のものよりも格段に小さいものとなる。したがって、実施形態１によれば、汚れが付着した状態、及び、汚れの拭き残りが存在する状態での反射光を無彩色に近づけることができるので、実用上視認性に影響を与えない水準まで汚れが目立たないようにし、表示品位の低下を抑制することができる。

＜偏光板及びカラーフィルタ＞
従来から用いられている偏光板と、実施形態１の偏光板のそれぞれにおいて、第一偏光板及び第二偏光板をクロスニコルに配置し、これらの偏光板を透過する光のスペクトルを、分光放射計（トプコン社製：ＳＲ−３）を用いて２°視野にて測定を行った。その結果、それぞれの透過光のスペクトルは、図４に示す結果となった。図４は、従来から用いられている偏光板を透過する光のスペクトルと、実施形態１の偏光板を透過する光のスペクトルとの比較を示すグラフである。図４において、実線で表されるスペクトルが従来から用いられている偏光板を透過する光であり、破線で表されるスペクトルが実施形態１の偏光板を透過する光である。図４に示すように、実施形態１の偏光板（日東電工社製、ＶＥＧ偏光子）を透過する光のスペクトルは、波長４００〜６５０ｎｍの範囲で透過率の最大値と最小値との差が０．０３％以下であり、すなわち、可視光域でフラットとなっている。一方、従来から用いられている偏光板（日東電工社製、ＳＥＧ１２２４偏光子）はＵ字型のスペクトルを示し、波長４００〜６５０ｎｍの範囲で透過率の最大値と最小値との差が０．０３％以上となっている。一般に偏光板の偏光性能（二色性）は、ヨウ素錯体の配向精度に依存し、ヨウ素錯体を吸着させたＰＶＡ（ポリビニルアルコール）フィルムを延伸することにより、特定方向にヨウ素錯体を配向させることができる。実施形態１で用いる偏光板は、この吸着条件とフィルム延伸を最適化することにより、配向精度を上げたものである。

図５は、実施形態１のカラーフィルタ及び偏光板の配置を示す斜視図であり、（ａ）は第一の偏光板の偏光軸と第二の偏光板の偏光軸とが直交する形態を、（ｂ）は第一の偏光板の偏光軸と第二の偏光板の偏光軸とが平行となる形態を示す。図５（ａ）に示すように、第一偏光板３ａの偏光軸９ａと第二偏光板４ａの偏光軸１０ａとは直交しており、かつ、これらの偏光板３ａ、４ａ間には、透過光８ａを散乱させるカラーフィルタ６ａが設けられている（形態Ａ）。カラーフィルタは、光が散乱することに依存してコントラスト比が変わる、いわゆる消偏性を有する。実施形態１では、反射スペクトルのボトム波長が５５０ｎｍ未満である反射防止膜を用いているので、黒表示時において黄色（赤色）方向への色付きが起こる傾向にある。そのため、このカラーフィルタ６ａの消偏性のバランスを調整し、色付きの抑制を図っている。具体的には、赤色顔料（アゾ系、キナクリドン系、アントラキドン系、アントラキノン系、ペリレン系、ペリノン系等の組み合わせにて粒系制御で消偏性を調整したもの）、緑色顔料（フタロシナニングリーン及びイエロー顔料の組み合わせにて粒系制御で消偏性を調整したもの）、青色顔料（フタロシアニンブルー顔料及びバイオレット顔料の組み合わせにて粒系制御で消偏性を調整したもの）を用いて、カラーフィルタ６ａの各色の膜厚をそれぞれ１．６９μｍとなるように形成した。なお、カラーフィルタの消偏性は、カラーフィルタの顔料粒子の粒径を微細化させて消偏性を減少させることで調整することができる。また、コントラスト比を測定するために、図５（ｂ）に示すような、第一偏光板３ｂの偏光軸９ｂと第二偏光板４ｂの偏光軸１０ｂとが平行であり、かつこれらの偏光板３ｂ、４ｂ間にカラーフィルタ６ｂが設けられたパネルを準備した（形態Ｂ）。そして、形態Ａのカラーフィルタ及び偏光板を透過する透過光８ａ、及び、形態Ｂのカラーフィルタ及び偏光板を透過する透過光８ｂの強度をそれぞれ測定し、コントラスト比の評価を行った。なお、コントラスト比は、形態Ａで得られた透過光強度をＩ_１（黒表示）、形態Ｂで得られた透過光強度をＩ_２（白表示）としたときに、Ｉ_２／Ｉ_１の値を算出することで求めることができる。その結果、従来のカラーフィルタの各色のコントラスト比と、実施形態１のカラーフィルタの各色のコントラスト比とは、それぞれ下記表１の通りであった。

なお、上記表１をグラフ化したものが、図６である。このように、実施形態１では、液晶表示パネルを透過した光のコントラスト比の大きさが赤＞緑＞青となっている。すなわち、黒表示時（形態Ａ）において漏れる光の量が青＞緑＞赤となっているため、反射スペクトルのボトム波長を５５０ｎｍ未満とすることにより黄色（赤色）方向に色付いた表示色を無彩色へと方向づけることができる。

図７は、従来の偏光板及びカラーフィルタの組み合わせにおける黒表示時のパネル透過光スペクトルと、実施形態１の偏光板及びカラーフィルタの組み合わせにおける黒表示時のパネル透過光スペクトルとの比較を示すグラフである。図７に示すように、実施形態１のカラーフィルタと実施形態１の偏光板とを組み合わせたものは、表１に示した青＜緑＜赤のコントラストバランスを有すると同時に、従来のカラーフィルタと従来の偏光板とを組み合わせたものよりも黒表示スペクトルが全可視光域で抑えられ、良好な表示性能を達成している。

（実施形態２）
実施形態２の液晶表示パネルは、ＬＲタイプのフィルムにＡＧ処理を施したものを反射防止膜（以下、ＡＧＬＲフィルムともいう。）として用いた形態であり、その他は実施形態１の液晶表示パネルと同様である。ＡＧ処理は、表面に凹凸を形成し、外光を散乱させて防眩するものである。ＡＧ処理によれば、正反射による映り込みを低減することができるものの、表面凹凸による光の散乱が強すぎると白濁感（ぼやけた感じ）が出てしまう。これに対し、ＡＧＬＲフィルムによれば、ＡＧ処理の特性とＬＲフィルムの特性とを融合することができ、ＡＧ処理が原因となる白濁感を抑制しつつ、ＬＲフィルムが原因となる外光の映り込みを充分に抑制することができる。また、ＡＧＬＲフィルムによれば、ＡＲフィルムよりも安価な反射防止フィルムを実現できる。

なお、本発明はＡＧＬＲフィルムにおいて大きな効果が期待できる。これは、ＡＧＬＲフィルムの表面が凹凸形状を有しており、指紋が凹凸形状内に残り易く、拭取り難いためである。

（評価試験）
実施形態２の反射防止膜と同様の構成を有するＡＧＬＲフィルムについて、膜厚を変更することによって反射スペクトルのボトム波長が異なる評価用サンプルを作製し、それらの評価試験を行った。評価用サンプルの反射スペクトルのボトム波長は、それぞれ４５０ｎｍ、４８０ｎｍ、５００ｎｍ、５１０ｎｍ、５２０ｎｍ、５３０ｎｍ、５４０ｎｍ、５５０ｎｍ、５６０ｎｍ、５８０ｎｍ、６００ｎｍ及び６３０ｎｍとした。また、評価用サンプルの仕様については、ヘイズ値を２４％、反射防止膜の屈折率を１．３とした。

（１）指紋跡視認性
液晶パネルに偏光板を表裏クロスニコルで貼り合わせ、表示面側の偏光板表面に指紋を付着させた。そして、指紋をワイピングクロス（カネボウ合繊社製、商品名：ザヴィーナ）で５〜６回拭き取った。次に、液晶パネルが黒状態、すなわち液晶電圧無印加（表示ＯＦＦ）、バックライトが非点灯の状態で、３００〜２２００ルクスの光（蛍光灯や室外光）を当てて、引き延ばされた指紋の跡（皮脂、汗等の残留物）の有無を目視により、以下の判定基準に基づいて評価した。
◎：指紋跡が確認されない。
○：指紋跡が目を凝らせばわずかに確認できるが、実用上問題ないレベル。
△：指紋跡がうっすらと確認できる。
×：指紋跡がはっきりと確認できる。

なお、指紋を拭き取った上で評価したのは、指紋跡の膜厚を一定にするためである。また、実際の使用上、クロスによる拭取り後も指紋跡が消えないことが最も問題となる。指紋を拭き取らずに評価した場合は、指紋跡のムラが視認されやすく、視認性のバラツキも大きい。これは、膜厚が大きく、かつ膜厚がばらついているためと考えられる。

（２）映り込み
表示面の映り込みの程度を評価した。評価にあたっては、３００〜２２００ルクスの光（蛍光灯や室外光）を当てて、気になるレベルであるかを目視にて以下の判定基準に基づき評価した。
◎：映り込みが全く気にならない。
○：目を凝らせば気になるが、実用上問題ないレベル。
△：映り込みがやや気になる。
×：映り込みが気になる。

（３）視感度反射率
裏面に黒色テープを貼ったガラス基板に評価用サンプルを貼り合わせ、反射スペクトルを測定（分光光度計：日立ハイテクノロジーズ社製、商品名：Ｕ−４１００、光源：紫外域＝重水素ランプ、可視／赤外域＝５０Wハロゲンランプ、積分球：Φ６０ｍｍ、ＢａＳＯ_４内面塗布、入射角：１０°、波長：３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）し、ＪＩＳ Ｚ ８７０１のＣ光源（色温度：２７４０Ｋ）、２度視野に基づくＸＹＺ表色系によって視感度補正し、視感度反射率（Y値）を求めた。

（１）指紋跡視認性、（２）映り込み、及び、（３）視感度反射率の評価結果を下記表２に示す。

上記表２に示すように、反射スペクトルのボトム波長が５５０ｎｍ以上であると、指紋跡が青く目立って見えたが、ボトム波長が５５０ｎｍ未満の場合には、実用上問題ないレベルとなった。これは、ボトム波長をあらかじめ５５０ｎｍ未満の波長に設定しておくことで、指紋跡の層と反射防止膜とが光学的に合成されてボトム波長が高波長側にシフトしても、青色の反射率変化が小さくなったためと考えられる。また、ボトム波長が５４０ｎｍ未満の場合には、指紋跡が確認できなかった。これは、青色の反射率変化が更に小さくなったためと考えられる。ボトム波長が５００ｎｍ未満のときに、視感度反射率が高いにもかかわらず指紋跡が視認されにくいのは、視感度反射率絶対値ではなく指紋付着部と非付着部との反射率差が指紋跡として認識されるためと考えられる。また、ボトム波長５００ｎｍ〜５３０ｎｍにおいて、視感度反射率が増加しているにもかかわらず映り込みが問題ないのは、１００分の数％の視感度反射率の増加は目が感知できない変化であるため映り込みに影響を与えないためと考えられる。

なお、今回の試験では指紋跡を評価対象にしたが、反射防止膜の表面に付着した異なる種類の汚れの拭き取り跡に対しても、原理上同様の効果が期待できる。

また、今回の試験では反射防止膜としてＡＧＬＲフィルムを用いたが、本評価試験の結果は、実施形態１で反射防止膜として用いるＬＲフィルム又はＡＲフィルムでも同様のことがいえる。

なお、本願は、２００６年９月２８日に出願された日本国特許出願２００６−２６５０９３号を基礎として、パリ条約ないし移行する国における法規に基づく優先権を主張するものである。該出願の内容は、その全体が本願中に参照として組み込まれている。

実施形態１の液晶表示パネルを示す断面模式図である。 ＬＲフィルムの塗工方式を示す断面模式図であり、（ａ）はキスリバース方式を、（ｂ）はワイヤーバー方式を、（ｃ）はスリットダイ方式を示す。 実施形態１の反射防止膜の特性を示すグラフである。 従来から用いられている偏光板を透過する光のスペクトルと、実施形態１の偏光板を透過する光のスペクトルとの比較を示すグラフである。 実施形態１のカラーフィルタ及び偏光板の配置を示す斜視図であり、（ａ）は第一の偏光板の偏光軸と第二の偏光板の偏光軸とが直交する形態を、（ｂ）は第一の偏光板の偏光軸と第二の偏光板の偏光軸とが平行となる形態を示す。 従来のカラーフィルタの各色のコントラスト比と、実施形態１のカラーフィルタの各色のコントラスト比との比較を示すグラフである。 従来の偏光板及びカラーフィルタの組み合わせにおける黒表示時のパネル透過光スペクトルと、実施形態１の偏光板及びカラーフィルタの組み合わせにおける黒表示時のパネル透過光スペクトルとの比較を示すグラフである。 光の干渉により反射率を低減させるタイプの反射防止膜の配置構成を示す断面模式図である。 反射防止膜の一般的な反射スペクトルを示すグラフである。

符号の説明

１：第一基板
２：第二基板
２ａ：基板部材
３、３ａ、３ｂ：第一偏光板
４、４ａ、４ｂ：第二偏光板
４ｃ：偏光部材
５：液晶層
６、６ａ、６ｂ：カラーフィルタ
７、２３：反射防止膜
８ａ、８ｂ：透過光
９ａ、９ｂ：第一偏光板の偏光軸
１０ａ、１０ｂ：第二偏光板の偏光軸
１１：液晶表示パネル
１２：塗液
１３：版
１４：塗液充填容器
１５：シャフト
１６：ワイヤー
１７：ダイ
２１：ディスプレイ
２２：基材
２４：入射光
２４ａ：反射光（反射防止膜の最表面で反射）
２４ｂ：反射光（反射防止膜と基材との境界面で反射）

Claims (7)

1. 第一偏光板、第一基板、液晶層、第二基板、及び、第二偏光板が表示面に向かってこの順に積層された構造を有する液晶表示パネルであって、
   該第二偏光板は、表示面側が反射スペクトルのボトム波長が５５０ｎｍ未満である反射防止膜で構成され、
   該第一基板及び第二基板の少なくとも一方は、青、緑及び赤の３色を含むカラーフィルタを備え、
   該カラーフィルタは、３色のうち青色の消偏性が最も高いことを特徴とする液晶表示パネル。
2. 前記カラーフィルタは、青、緑及び赤の順に消偏性が低いことを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネル。
3. 前記第一偏光板及び第二偏光板は、クロスニコルに配置され、その透過スペクトルが可視光域でフラットであることを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネル。
4. 前記反射防止膜は、反射スペクトルのボトム波長が５００ｎｍよりも大きいことを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネル。
5. 前記反射防止膜は、表面に光散乱防眩処理が施されていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネル。
6. 前記液晶表示パネルは、反射防止膜を最表面に有することを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネル。
7. 請求項１記載の液晶表示パネルを有することを特徴とする液晶表示装置。

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