KR20160111845A - 액정 패널 및 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

액정 패널은, 액정 셀 (10) ; 액정 셀의 제 1 주면측에 배치된, 제 2 광학 이방성 소자 (70), 제 1 광학 이방성 소자 (60), 및 제 1 편광자 (30) ; 그리고 액정 셀의 제 2 주면측에 배치된 제 2 편광자 (40) 를 구비한다. 제 1 편광자 (30) 와 제 2 편광자 (40) 는, 흡수축 방향 (35, 45) 이 직교하고 있다. 제 1 광학 이방성 소자 (60) 의 지상축 방향 (63) 은, 제 1 편광자 (30) 의 흡수축 방향 (45) 과 평행하고, 제 2 광학 이방성 소자 (70) 의 지상축 방향 (73) 은, 제 1 편광자 (40) 의 흡수축 방향 (45) 과 직교하고 있다. 제 1 광학 이방성 소자 및 제 2 광학 이방성 소자는, 정면 리타데이션 Re 및 두께 방향 리타데이션 Rth 가 소정 범위 내이다.

Description

액정 패널 및 액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL PANEL AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은, 액정 셀과 편광자 사이에 광학 이방성 소자를 구비하는 액정 패널에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 상기 액정 패널을 사용한 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 패널은, 한 쌍의 편광자 사이에, 액정 셀을 구비한다. 인플레인 스위칭 (IPS) 방식의 액정 셀은, 무전계 상태에 있어서 액정 분자가 기판면과 대략 평행한 방향으로 호모지니어스 배향되어 있고, 가로 방향의 전계 인가에 의해 액정 분자를 기판면에 평행한 면내에서 회전시키고, 광의 투과 (백색 표시) 와 차폐 (흑색 표시) 를 제어하고 있다. IPS 방식과 같이, 무전계 상태에서 액정 분자가 호모지니어스 배향된 액정 셀을 사용한 액정 패널은, 중간색의 컬러 시프트가 작고, 시야각 특성이 우수하다.
그러나, IPS 방식의 액정 패널은, 편광자의 흡수축에 대하여 45 도의 각도 (방위각 45 도, 135 도, 225 도, 315 도) 에 있어서 경사 방향으로부터 시인한 경우에, 흑색 표시의 광 누설이 크고, 콘트라스트의 저하나 컬러 시프트가 발생하기 쉽다는 문제가 있다. 그래서, 경사 방향으로부터 시인시의 콘트라스트 향상이나 컬러 시프트 저감을 목적으로 하여, 액정 셀과 편광자 사이에 광학 이방성 소자 (위상차판) 를 배치하는 방법이 제안되어 있다.
예를 들어, 특허문헌 1 에서는, 복수의 광학 이방성 소자를 사용하여, IPS 방식 액정 패널의 경사 방향의 흑색 휘도나 컬러 시프트를 저감시키는 방법에 대해서, 방위각 45°, 극각 (패널면의 법선 방향에 대한 각도) 60°의 경우를 예로 하여, 푸앵카레구를 사용한 설명이 되어 있다. 특허문헌 2 에서는, nz ≥ nx > ny 의 굴절률 이방성을 갖는 광학 이방성 소자 (네거티브 A 플레이트 또는 포지티브 B 플레이트) 와 nx > ny > nz 의 굴절률 이방성을 갖는 광학 이방성 소자 (네거티브 B 플레이트) 의 조합에 의해, IPS 방식 액정 패널의 방위각 45 도 방향에 있어서의 컬러 시프트를 저감시키는 방법이 제안되어 있다.
일본 공개특허공보 2005-208356호 WO2008/156011호 국제 공개 팜플렛
상기와 같이, 액정 셀과 편광자 사이에 복수의 광학 이방성 소자를 배치함으로써, 경사 방향의 콘트라스트나 컬러 시프트를 개선할 수 있다. 그러나, 특허문헌 1 과 같이, 특정한 각도 (방위각 45°, 극각 60°) 에 있어서의 콘트라스트가 최대가 되도록 광학 설계를 실시하면, 다른 각도에서의 광 누설 (흑색 휘도) 이 커지는 경우가 있다. 그 때문에, 전방향의 흑색 휘도를 저감시키고, 시인성을 높이기 위해서는, 더욱 개선의 여지가 있다. 특허문헌 2 에서는, 방위각 45°방향에 있어서의 컬러 시프트가 작아지도록 광학 설계가 실시되고 있는데, 콘트라스트의 개선은 충분하다고는 할 수 없다.
이와 같이, 종래의 구성에서는, 전방향의 콘트라스트를 높이는 것에 의한 시인성의 개선에 관한 검토가 반드시 충분하다고는 할 수 없고, 개선의 여지가 있다. 이러한 현상을 감안하여, 본 발명은, 경사 방향의 어느 각도로부터 시인한 경우라도 콘트라스트가 높고, 시인성이 더욱 개선된 액정 패널 및 액정 표시 장치의 제공을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해, 예의 검토한 결과, 액정 셀과 편광자 사이에, 소정의 광학 특성을 만족하는 네거티브 A 플레이트 및 네거티브 B 플레이트를 배치함으로써, 상기 목적을 달성할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명에 이르렀다.
본 발명의 액정 패널은, 무전계 상태에서 호모지니어스 배향된 액정 분자를 포함하는 액정층을 구비하는 액정 셀과, 액정 셀의 제 1 주면측에 배치된 제 1 편광자와, 액정 셀의 제 2 주면측에 배치된 제 2 편광자와, 액정 셀과 제 1 편광자 사이에 배치된 제 1 광학 이방성 소자와, 제 1 광학 이방성 소자와 액정 셀 사이에 배치된 제 2 광학 이방성 소자를 구비한다. 제 1 편광자의 흡수축 방향과 제 2 편광자의 흡수축 방향은 직교하고 있다. 제 1 광학 이방성 소자의 지상축 방향은 제 1 편광자의 흡수축 방향과 평행하다. 제 2 광학 이방성 소자의 지상축 방향은 제 1 편광자의 흡수축 방향과 직교하고 있다.
제 1 광학 이방성 소자는, 정면 리타데이션 Re1 과 두께 방향 리타데이션 Rth1 의 비 Rth1/Re1 (= Nz1) 이 -0.15 ∼ 0.15 이다. 제 2 광학 이방성 소자는, 정면 리타데이션 Re2 와 두께 방향 리타데이션 Rth2 의 비 Rth2/Re2 (= Nz2) 가 1.5 ∼ 2.0 이다. 제 2 이방성 광학 소자의 두께 방향 리타데이션 Rth2 는 175 ㎚ ∼ 290 ㎚ 이다. 제 1 광학 이방성 소자의 정면 리타데이션 Re1 과 제 2 광학 이방성 소자의 정면 리타데이션 Re2 의 차 (Re1 - Re2) 는, 35 ㎚ ∼ 85 ㎚ 이다.
제 1 광학 이방성 소자의 정면 리타데이션 Re1 은, 바람직하게는 150 ㎚ ∼ 220 ㎚ 이다. 제 1 광학 이방성 소자의 두께 방향 리타데이션 Rth1 은, 바람직하게는 -25 ㎚ ∼ 25 ㎚ 이다. 제 2 광학 이방성 소자의 정면 리타데이션 Re2 는, 바람직하게는 100 ㎚ ∼ 170 ㎚ 이다.
제 1 광학 이방성 소자의 두께 방향 리타데이션 Rth1 과 제 2 광학 이방성 소자의 두께 방향 리타데이션 Rth2 의 합 (Rth1 + Rth2) 은, 바람직하게는 175 ㎚ ∼ 290 ㎚ 이다. 또한, (Rth1 + Rth2)/(Re1 - Re2) 는, 바람직하게는 2 ∼ 8 이다.
또, 제 1 광학 이방성 소자 및 제 2 광학 이방성 소자 각각의, 면내의 지상축 방향의 굴절률을 nx1 및 nx2 ; 면내의 진상축 방향의 굴절률을 ny1 및 ny2 ; 두께 방향의 굴절률을 nz1 및 nz2 ; 두께를 d1, 및 d2 로 한 경우에, 정면 리타데이션 Re1 및 Re2, 그리고 두께 방향 리타데이션 Rth1 및 Rth2 는, 이하에서 정의된다.
Re1 = (nx1 - ny1) × d1
Rth1 = (nx1 - nz1) × d1
Re2 = (nx2 - ny2) × d2
Rth2 = (nx2 - nz2) × d2
본 발명의 액정 패널은, 액정 셀의 무전계 상태에 있어서의 액정 분자의 배향 방향 (초기 배향 방향) 과, 제 1 편광자의 흡수축 방향이 직교하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은, 상기 액정 패널의 제 1 주면측 (제 1 편광자측) 또는 제 2 주면측 (제 2 편광자측) 중 어느 것에, 광원을 구비하는 액정 표시 장치에 관한 것이다. 제 1 주면측에 광원을 구비하는 경우, 액정 표시 장치는 E 모드이다. 제 2 주면측에 광원을 구비하는 경우, 액정 표시 장치는 O 모드이다. 본 발명의 액정 패널은, E 모드, O 모드 중 어느 액정 표시 장치에도 적용 가능하다. 제 2 주면측에 광원이 배치된 O 모드의 액정 표시 장치는, 보다 콘트라스트가 높고 시인성이 우수하다.
본 발명의 액정 패널은, 액정 셀과 제 1 편광자 사이에, 액정 셀측으로부터, 제 2 광학 이방성 소자 (네거티브 B 플레이트) 및 제 1 광학 이방성 소자 (네거티브 A 플레이트) 를 구비하기 때문에, 액정 표시 장치의 흑색 표시시의 경사 방향의 광 누설이 저감된다. 그 때문에, 경사 방향으로부터 시인한 경우도 콘트라스트가 높고, 시인성이 우수하다.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 의한 액정 패널의 구성 개념도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시형태에 의한 액정 표시 장치의 모식적 단면도이다.
[액정 패널 전체의 개략]
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태의 액정 패널에 있어서의 각 광학 소자의 배치를 나타내는 구성 개념도이다. 액정 패널은, 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 액정 셀 (10) 을 구비한다. 액정 셀 (10) 의 제 1 주면측에 제 1 편광자 (30) 가 배치되고, 제 2 주면측에 제 2 편광자 (40) 가 배치된다. 액정 셀 (10) 과 제 1 편광자 (30) 사이에는, 제 1 편광자 (30) 측으로부터, 제 1 광학 이방성 소자 (60) 및 제 2 광학 이방성 소자 (70) 가 배치되어 있다. 즉, 본 발명의 액정 패널은, 제 1 주면측으로부터, 제 1 편광자 (30), 제 1 광학 이방성 소자 (60), 제 2 광학 이방성 소자 (70), 액정 셀 (10), 및 제 2 편광자 (40) 를 이 순서로 구비한다.
[액정 셀]
액정 셀 (10) 은, 한 쌍의 기판 사이에 액정층을 구비한다. 일반적인 구성에서는, 일방의 기판에 컬러 필터 및 블랙 매트릭스가 형성되어 있고, 타방의 기판에 액정의 전기 광학 특성을 제어하는 스위칭 소자 등이 형성되어 있다.
액정층은, 무전계 상태에서 호모지니어스 배향된 액정 분자를 포함한다. 무전계 상태에 있어서의 액정 분자의 배향 방향 (11) 을, 「초기 배향 방향」이라고 칭한다. 호모지니어스 배향된 액정 분자란, 액정 분자의 배향 벡터가 기판 평면에 대하여, 평행하고 또한 균일하게 배향된 상태의 것을 말한다. 또, 액정 분자의 배향 벡터가 기판 평면에 대하여, 약간 기울어 있는 경우, 즉 액정 분자가 프리틸트를 갖는 경우도, 호모지니어스 배향에 포함된다. 콘트라스트를 높게 유지하고, 양호한 표시 특성을 얻기 위해서, 액정의 프리틸트각은 20°이하인 것이 바람직하다.
이러한 액정층을 포함하는 액정 셀로는, 인플레인 스위칭 (IPS) 모드, 프린지 필드 스위칭 (FFS) 모드, 강유전성 액정 (FLC) 모드 등을 들 수 있다. 액정 분자로는, 네마틱 액정이나 스멕틱 액정 등이 사용된다. 일반적으로는, IPS 모드, 및 FFS 모드의 액정 셀에는, 네마틱 액정이 사용되고, FLC 모드의 액정 셀에는 스멕틱 액정이 사용된다.
[편광자]
액정 셀 (10) 의 제 1 주면측에는 제 1 편광자 (30) 가 배치되고, 제 2 주면측에는 제 2 편광자 (40) 가 배치된다. 편광자는, 자연광이나 임의의 편광을 직선 편광으로 변환하는 것이다. 본 발명의 액정 패널에 있어서, 제 1 편광자 (30) 및 제 2 편광자 (40) 로는, 목적에 따라 임의의 적절한 편광자가 채용될 수 있다. 예를 들어, 폴리비닐알코올계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌·아세트산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 2 색성 염료 등의 2 색성 물질을 흡착시켜 1 축 연신한 것, 폴리비닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등의 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 또한, 미국특허 제5,523,863호 등에 개시되어 있는 2 색성 물질과 액정성 화합물을 포함하는 액정성 조성물을 일정 방향으로 배향시킨 게스트·호스트 타입의 편광자나, 미국특허 제6,049,428호 등에 개시되어 있는 리오트로픽 액정을 일정 방향으로 배향시킨 E 형 편광자 등도 사용할 수 있다.
이들 편광자 중에서도, 높은 편광도를 갖는다는 관점에서, 폴리비닐알코올이나, 부분 포르말화 폴리비닐알코올 등의 폴리비닐알코올계 필름에, 요오드나 2 색성 염료 등의 2 색성 물질을 흡착시켜 소정 방향으로 배향시킨 폴리비닐알코올 (PVA) 계 편광자가 바람직하게 사용된다. 예를 들어, 폴리비닐알코올계 필름에, 요오드 염색 및 연신을 실시함으로써, PVA 계 편광자가 얻어진다.
PVA 계 편광자로서, 두께가 10 ㎛ 이하인 박형 편광자를 사용할 수도 있다. 박형 편광자로는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 소51-069644호, 일본 공개특허공보 2000-338329호, WO2010/100917호 팜플렛, 일본특허 제4691205호 명세서, 일본특허 제4751481호 명세서 등에 기재되어 있는 박형 편광막을 들 수 있다. 이러한 박형 편광자는, 예를 들어, PVA 계 수지층과 연신용 수지 기재를 적층체의 상태에서 연신하는 공정과, 요오드 염색하는 공정을 포함하는 제법에 의해 얻어진다.
본 발명의 액정 패널에 있어서, 제 1 편광자 (30) 와 제 2 편광자 (40) 는, 양자의 흡수축 방향 (35, 45) 이 직교하도록 배치된다. 또한, 제 1 편광자 (30) 의 흡수축 방향 (35) 과 액정 셀 (10) 의 초기 배향 방향 (11) 은, 평행 또는 직교가 되도록 배치된다. 바람직하게는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 제 1 편광자 (30) 의 흡수축 방향 (35) 과 액정 셀 (10) 의 초기 배향 방향 (11) 은 직교한다.
또, 본 명세서에 있어서, 「직교」란, 완전히 직교하는 경우뿐만 아니라, 실질적으로 직교하는 것을 포함하고, 그 각도는 일반적으로 90 ± 2°의 범위이고, 바람직하게는 90 ± 1°, 보다 바람직하게는 90 ± 0.5°의 범위이다. 동일하게, 「평행」이란, 완전히 평행한 것뿐만 아니라, 실질적으로 평행한 것을 포함하고, 그 각도는 일반적으로 ± 2°이내이고, 바람직하게는 ± 1°이내, 보다 바람직하게는 ± 0.5°이내이다.
[제 1 광학 이방성 소자 및 제 2 광학 이방성 소자]
본 발명의 액정 패널은, 액정 셀 (10) 과 제 1 편광자 (30) 사이에, 제 1 편광자 (30) 측으로부터, 제 1 광학 이방성 소자 (60) 및 제 2 광학 이방성 소자 (70) 를 구비한다. 제 1 광학 이방성 소자 (60) 의 지상축 방향 (63) 은, 제 1 편광자 (30) 의 흡수축 방향 (35) 과 평행하다. 제 2 광학 이방성 소자 (70) 의 지상축 방향 (73) 은, 제 1 편광자 (30) 의 흡수축 방향 (35) 과 직교한다. 그 때문에, 제 1 광학 이방성 소자 (60) 와 제 2 광학 이방성 소자 (70) 는, 지상축 방향 (63, 73) 이 서로 직교한다.
제 1 광학 이방성 소자 (60) 는, 면내의 지상축 방향의 굴절률을 nx1, 면내의 진상축 방향의 굴절률을 ny1, 두께 방향의 굴절률을 nz1 로 한 경우에, nx1 = nz1 > ny1 을 만족하는 네거티브 A 플레이트이다. 또, 네거티브 A 플레이트에 있어서의「nx1 = nz1」의 기재는, 면내의 지상축 방향의 굴절률 nx1 과 두께 방향의 굴절률 nz1 이 반드시 완전히 일치할 필요는 없고, 정면 리타데이션 Re1 과 두께 방향 리타데이션 Rth1 의 비 Rth1/Re1 로 나타내는 Nz1 이 -0.15 ∼ 0.15 의 범위 내이면 된다. Nz1 은, -0.1 ∼ 0.1 이 바람직하고, -0.05 ∼ 0.05 가 보다 바람직하다. Nz1 이 0 에 가까울수록, 액정 패널을 경사 방향으로부터 시인한 경우의 흑색 휘도가 작아지는 경향이 있다.
제 1 광학 이방성 소자 (60) 의 정면 리타데이션 Re1 은, 150 ㎚ ∼ 220 ㎚ 가 바람직하고, 155 ㎚ ∼ 210 ㎚ 가 보다 바람직하고, 160 ㎚ ∼ 200 ㎚ 가 더욱 바람직하다. Re1 이 이 범위 내이면, Re1 - Re2 를 후술하는 범위 내로 조정할 수 있기 때문에, 경사 방향의 광 누설이 적은 액정 패널이 얻어진다. 또, 본 명세서에 있어서, 굴절률이나 리타데이션의 값은, 파장 590 ㎚ 에 있어서의 값이다.
제 1 광학 이방성 소자는, nx1 과 nz1 의 차 (nx1 - nz1) 와 두께 d1 의 곱으로 나타내는 두께 방향 리타데이션 Rth1 이 -25 ㎚ ∼ 25 ㎚ 의 범위인 것이 바람직하다. Rth1 은 -20 ㎚ ∼ 20 ㎚ 가 보다 바람직하고, -15 ㎚ ∼ 15 ㎚ 가 더욱 바람직하고, -10 ㎚ ∼ 10 ㎚ 가 특히 바람직하다.
제 2 광학 이방성 소자 (70) 는, 면내의 지상축 방향의 굴절률을 nx2, 면내의 진상축 방향의 굴절률을 ny2, 두께 방향의 굴절률을 nz2 로 한 경우에, nx2 > ny2 > nz2 를 만족하는 네거티브 B 플레이트이다. 제 2 광학 이방성 소자는, 정면 리타데이션 Re2 와 두께 방향 리타데이션 Rth2 의 비 Nz2 = Rth2/Re2 가, 1.5 ∼ 2.0 이다. 본 발명에 있어서는, 제 1 광학 이방성 소자로서의 네거티브 A 플레이트와, 소정 범위의 Nz2 를 갖는 제 2 광학 이방성 소자로서의 네거티브 B 플레이트를, 양자의 지상축 방향이 직교하도록 배치함으로써, 경사 방향의 광 누설이 작은 액정 패널이 얻어진다. Nz2 는 1.55 ∼ 1.95 가 바람직하고, 1.6 ∼ 1.9 가 보다 바람직하다.
제 2 광학 이방성 소자 (70) 의 두께 방향 리타데이션 Rth2 는, 175 ㎚ ∼ 290 ㎚ 이다. Rth2 는 180 ㎚ ∼ 270 ㎚ 가 바람직하다. 제 2 광학 이방성 소자 (70) 의 정면 리타데이션 Re2 는 95 ㎚ ∼ 175 ㎚ 가 바람직하고, 100 ㎚ ∼ 170 ㎚ 가 보다 바람직하다. Re2 가 이 범위 내이면, 제 2 광학 이방성 소자의 Nz2 를 상기 범위 내로 하고, 또한 Re1 - Re2 를 후술하는 범위 내로 조정할 수 있기 때문에, 경사 방향의 광 누설이 적은 액정 패널이 얻어진다.
제 1 광학 이방성 소자 (60) 의 정면 리타데이션 Re1 과 제 2 광학 이방성 소자 (70) 의 정면 리타데이션 Re2 의 차 (Re1 - Re2) 는, 35 ㎚ ∼ 85 ㎚ 이다. 제 1 광학 이방성 소자 (60) 와 제 2 광학 이방성 소자 (70) 는, 지상축 방향 (63, 73) 이 서로 직교하기 때문에, 양자의 정면 리타데이션의 차 (Re1 - Re2) 는, 제 1 광학 이방성 소자와 제 2 광학 이방성 소자의 적층체를 1 개의 광학 소자로 간주한 경우, 당해 적층 광학 소자의 겉보기 상의 정면 리타데이션에 상당한다. 이 값이 상기 범위 내인 것에 의해, 경사 방향의 광 누설이 작은 액정 패널이 얻어진다. Re1 - Re2 는, 40 ㎚ ∼ 85 ㎚ 가 바람직하고, 45 ㎚ ∼ 80 ㎚ 가 더욱 바람직하다.
제 1 광학 이방성 소자 (60) 의 두께 방향 리타데이션 Rth1 과 제 2 광학 이방성 소자 (70) 의 두께 방향 리타데이션 Rth2 의 합 (Rth1 + Rth2) 은, 175 ㎚ ∼ 290 ㎚ 가 바람직하고, 180 ㎚ ∼ 270 ㎚ 가 보다 바람직하다. Rth1 + Rth2 는, 제 1 광학 이방성 소자와 제 2 광학 이방성 소자의 적층체를 1 개의 광학 소자로 간주한 경우, 당해 적층 광학 소자의 겉보기 상의 두께 방향 리타데이션에 상당한다. 또, 제 1 광학 이방성 소자 (60) 는 네거티브 A 플레이트이고, Rth1 은 대략 제로이므로, Rth1 + Rth2 는 Rth2 에 대략 동일하다.
제 1 광학 이방성 소자 (60) 와 제 2 광학 이방성 소자 (70) 의 정면 리타데이션의 차 (Re1 - Re2) 와, 두께 방향 리타데이션의 합 (Rth1 + Rth2) 의 비 (Rth1 + Rth2)/(Re1 - Re2) 는, 2 ∼ 8 이 바람직하고, 2.5 ∼ 7 이 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 액정 셀 (10) 과 편광자 (30) 사이에 배치되는, 제 1 광학 이방성 소자 및 제 2 광학 이방성 소자의 광학 이방성을 상기 범위로 함으로써, 경사 방향, 특히, 편광자의 흡수축에 대하여 45 도의 각도 (방위각 45 도, 135 도, 225 도, 315 도) 에 있어서의 흑색 휘도를 저감시키고, 콘트라스트를 높일 수 있다.
제 1 광학 이방성 소자 및 제 2 광학 이방성 소자는, 상기 광학 특성을 만족하는 것이면, 재료나 제조 방법은 특별히 제한되지 않는다. 제 1 광학 이방성 소자 및 제 2 광학 이방성 소자의 재료로는, 폴리머 재료나 액정 재료 등이 바람직하게 사용된다.
광학 이방성 소자의 재료로서 폴리머 재료가 사용되는 경우, 투명성, 기계적 강도, 열안정성이 우수한 폴리머가 바람직하게 사용된다. 폴리머 필름을 연신하고, 특정한 방향의 분자 배향성을 높임으로써, 광학 이방성 소자 (위상차 필름) 를 형성할 수 있다. 폴리머 필름의 연신 방법으로는, 세로 1 축 연신법, 가로 1 축 연신법, 종횡 축차 2 축 연신법, 종횡 동시 2 축 연신법 등을 들 수 있다. 연신 수단으로는, 롤 연신기, 텐터 연신기나 팬터그래프식 또는 리니어 모터식의 2 축 연신기 등, 임의의 적절한 연신기를 사용할 수 있다.
제 1 광학 이방성 소자는, nx1 = nz1 > ny1 을 만족하는 네거티브 A 플레이트이기 때문에, 그 재료로는, 부 (負) 의 복굴절을 갖는 폴리머를 사용하는 것이 바람직하다. 「부의 복굴절을 갖는다」란, 폴리머를 연신 등에 의해 배향시킨 경우에, 그 배향 방향의 굴절률이 상대적으로 작아지는, 환언하면, 배향 방향과 직교하는 방향의 굴절률이 커지는 것을 말한다. 이러한 폴리머로는, 예를 들어, 방향족이나 카르보닐기 등의 분극 이방성이 큰 화학 결합이나 관능기가, 폴리머의 측사슬에 도입되어 있는 것을 들 수 있다. 구체적으로는, 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 말레이미드계 수지, 푸마르산에스테르류 등을 들 수 있다.
제 2 광학 이방성 소자는, nx2 > ny2 > nz2 를 만족하는 네거티브 B 플레이트이기 때문에, 그 재료로는, 정 (正) 의 복굴절을 갖는 폴리머를 사용하는 것이 바람직하다. 「정의 복굴절을 갖는다」란, 폴리머를 연신 등에 의해 배향시킨 경우에, 그 배향 방향의 굴절률이 상대적으로 커지는 것을 말하고, 많은 폴리머가 이것에 해당한다. 정의 복굴절을 갖는 폴리머로는, 예를 들어, 아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌나프탈레이트와 같은 폴리에스테르계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리이미드계 수지, 고리형 폴리올레핀계 (폴리노르보르넨계) 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀계 수지 등을 들 수 있다.
광학 이방성 소자의 재료로서 액정 재료가 사용되는 경우, 액정 재료 (액정 모노머 및/또는 액정 폴리머) 를 기재 상에 도포하고, 필요에 따라, 액정 모노머의 중합, 액정 재료의 배향 처리, 용매 제거 (건조) 등을 실시하고, 액정층을 형성함으로써, 광학 이방성 소자가 얻어진다. 액정 모노머로는, 네마틱성이나 스멕틱성 등의 배향성을 나타내고, 말단에, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 비닐기 등의 불포화 2 중 결합이나 에폭시기 등의 중합성 관능기를 적어도 1 개 갖는 액정성 화합물이 사용된다. 액정 모노머를 함유하는 액정 재료는, 액정 모노머에 추가하여, 중합 개시제를 함유해도 된다. 중합성 액정 모노머의 중합 방법으로는, 예를 들어, 열중합이나 자외선 중합 등을 들 수 있고, 중합 방법에 따라 적절한 중합 개시제가 사용된다. 액정 폴리머로는, 네마틱성이나 스멕틱성 등의 액정 배향을 나타내는, 주사슬형 액정 폴리머 또는 측사슬형 액정 폴리머, 또는 이것들의 복합형 액정성 화합물이 사용된다. 액정 폴리머의 분자량은 특별히 제한되지 않지만, 중량 평균 분자량이 2000 ∼ 100000 정도인 것이 바람직하다.
기재 상에 액정층이 형성된 것은, 그대로 광학 이방성 소자로서 사용해도 된다. 예를 들어, 제 2 광학 이방성 소자 상에, 제 1 광학 이방성 소자로서 디스코틱 액정 등의 부의 굴절률 이방성을 갖는 액정층을 형성함으로써, 제 2 광학 이방성 소자 (네거티브 B 플레이트) 와 제 1 광학 이방성 소자 (네거티브 A 플레이트) 가 일체 적층된 적층 광학 이방성 소자가 얻어진다. 또한, 기재 상에 형성된 액정층 (광학 이방성 소자) 을, 다른 광학 이방성 소자 상에 전사함으로써, 적층 광학 이방성 소자를 얻을 수도 있다.
제 1 광학 이방성 소자 및 제 2 광학 이방성 소자의 두께 d1, d2 는, 광학 이방성 소자를 구성하는 재료 등에 따라 적절히 선택될 수 있다. 폴리머 재료가 사용되는 경우, 각 광학 이방성 소자의 두께는, 일반적으로 3 ㎛ ∼ 200 ㎛ 정도이다. 액정 재료가 사용되는 경우, 각 광학 이방성 소자의 두께 (액정층의 두께) 는, 일반적으로 0.1 ㎛ ∼ 20 ㎛ 정도이다.
[각 광학 부재의 배치]
본 발명의 액정 패널은, 액정 셀 (10) 의 제 1 주면측에, 제 2 광학 이방성 소자 (70), 제 1 광학 이방성 소자 (60) 및 제 1 편광자 (30) 를 배치하고, 액정 셀 (10) 의 제 2 주면측에 제 2 편광자 (40) 를 배치함으로써 제조할 수 있다.
제 1 편광자 (30) 와 제 1 광학 이방성 소자 (60) 사이나, 제 2 편광자 (40) 와 액정 셀 (10) 사이에는, 편광자 보호 필름으로서 광학 등방성 필름을 형성할 수도 있다. 편광자의 표면에 편광자 보호 필름을 형성함으로써, 편광자의 내구성을 높일 수 있다. 편광자 보호 필름으로서 사용되는 광학 등방성 필름은, 법선 방향 및 경사 방향의 어느 방향을 투과하는 광에 대해서도, 그 편광 상태를 실질적으로 변환하지 않는 것을 가리킨다. 구체적으로는, 광학 등방성 필름은, 정면 리타데이션 Re 가 10 ㎚ 이하인 것이 바람직하고, 두께 방향 리타데이션 Rth 가 20 ㎚ 이하인 것이 바람직하다. 광학 등방성 필름의 정면 리타데이션은 5 ㎚ 이하가 보다 바람직하다. 광학 등방성 필름의 두께 방향 리타데이션은 10 ㎚ 이하가 보다 바람직하고, 5 ㎚ 이하가 더욱 바람직하다.
본 발명의 액정 패널은, 상기 이외의 광학층이나 그 밖의 부재를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 제 1 편광자 (30) 및 제 2 편광자 (40) 의 외면 (액정 셀 (10) 과 대향하지 않는 면) 에는, 편광자 보호 필름이 형성되는 것이 바람직하다. 편광자의 외면에 형성되는 편광자 보호 필름은, 광학 등방성이어도 되고, 광학 이방성을 갖는 것이어도 된다. 한편, 제 1 편광자 (30) 의 액정 셀 (10) 측의 면, 및 제 2 편광자 (40) 의 액정 셀 (10) 측에 형성되는 편광자 보호 필름은, 상기와 같이 광학 등방성인 것이 요구된다. 또한, 본 발명의 액정 패널은, 제 1 편광자 (30) 와 액정 셀 (10) 사이에는, 제 1 광학 이방성 소자 및 제 2 광학 이방성 소자 이외에 광학 이방성 소자를 포함하지 않는 것이 바람직하고, 제 2 편광자 (40) 와 액정 셀 (10) 사이에는, 광학 이방성 소자를 포함하지 않는 것이 바람직하다.
액정 셀과 상기 각 광학 부재를 적층함으로써 액정 패널이 형성된다. 그 형성 과정에 있어서는, 액정 셀 상에 각 부재 순차 별개로 적층해도 되고, 미리 몇 개의 부재를 적층한 것을 사용할 수도 있다. 이들 광학 부재의 적층 순서는 특별히 제한되지 않는다. 제 1 편광자 (30), 제 1 광학 이방성 소자 (60), 및 제 2 광학 이방성 소자 (70) 를 적층하여 미리 적층 편광판 (80) 을 형성하고, 이 적층 편광판 (80) 을, 점착제 (도시 생략) 를 개재하여, 액정 셀 (10) 과 첩합 (貼合) 시키는 것이 바람직하다. 또, 전술한 바와 같이, 제 1 편광자 (30) 와 제 1 광학 이방성 소자 (60) 사이에는, 편광자 보호 필름으로서 광학 등방성 필름이 포함되어 있어도 된다.
각 부재의 적층에는, 접착제나 점착제가 바람직하게 사용된다. 접착제나 점착제로는, 아크릴계 중합체, 실리콘 (silicone) 계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리비닐에테르, 아세트산비닐/염화비닐 코폴리머, 변성 폴리올레핀, 에폭시계 폴리머, 불소계 폴리머, 고무계 폴리머 등을 베이스 폴리머로 하는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다.
[액정 표시 장치]
상기 액정 패널의 제 1 주면측 (제 1 편광자 (30) 측) 또는 제 2 주면측 (제 2 편광자 (40) 측) 의 어느 것에 광원을 배치함으로써, 액정 표시 장치가 형성된다. 제 1 주면측에 광원이 배치되는 경우, 광원측의 편광자 (제 1 편광자 (30)) 의 흡수축 방향 (35) 과 액정 셀 (10) 의 초기 배향 방향 (11) 이 직교가 되기 때문에, 액정 표시 장치는 E 모드가 된다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 제 2 주면측에 광원 (105) 이 배치되는 경우, 광원측의 편광자 (제 2 편광자 (40)) 의 흡수축 방향 (45) 과 액정 셀 (10) 의 초기 배향 방향 (11) 이 평행해지므로, 액정 표시 장치는 O 모드가 된다.
본 발명의 액정 패널 (100) 은, E 모드 및 O 모드의 어느 것에서 사용할 수도 있다. O 모드에서는, 제 2 편광자 (40) 를 투과한 직선 편광이, 광학 이방성 소자의 영향을 받지 않고 그대로 액정 셀 (10) 에 입사하기 때문에, 콘트라스트가 보다 높아지는 경향이 있다.
액정 패널과 광원 사이에는, 휘도 향상 필름 (도시 생략) 을 형성할 수도 있다. 휘도 향상 필름은, 광원측의 편광자와 일체로 형성해도 된다. 예를 들어, O 모드의 액정 표시 장치에서는, 광원측의 제 2 편광자의 외면에, 접착제층을 개재하여 휘도 향상 필름을 첩합한 것을 사용할 수 있다. 또한, 편광자와 휘도 향상 필름 사이에, 편광자 보호 필름이 형성되어 있어도 된다.
(실시예)
이하, 실시예와 비교예의 대비에 의해, 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1 ∼ 11, 비교예 1 ∼ 20]
광원측으로부터, 편광자, IPS 액정 셀 (정면 리타데이션 : 322 ㎚, 프리틸트각 : 0.1°), 제 2 광학 이방성 소자, 제 1 광학 이방성 소자, 및 편광자를 이 순서로 구비하는 O 모드의 액정 표시 장치를 시뮬레이션 모델로 하여, 시뮬레이션을 실시하였다. 각 광학 이방성 소자의 배치는 도 1 에 나타내는 바와 같이 하였다. 제 1 광학 이방성 소자의 리타데이션의 파장 분산은, R450/R550 (파장 450 ㎚ 에 있어서의 리타데이션과 파장 550 ㎚ 에 있어서의 리타데이션의 비) = 1.11, R650/R550 (파장 650 ㎚ 에 있어서의 리타데이션과 파장 550 ㎚ 에 있어서의 리타데이션의 비) = 0.97 로 하고, 제 2 광학 이방성 소자의 리타데이션의 파장 분산은, R450/R550 = 1.01, R650/R550 = 1.00 으로 하고, 각 광학 이방성 소자의 Re 및 Rth 를 변화시키고, 평가를 실시하였다.
시뮬레이션에는, 신텍사 제조, 액정 표시기용 시뮬레이터 「LCD MASTER Ver. 6.084」를 사용하였다. LCD Master 의 확장 기능을 사용하여, 방위각 45°, 135°, 225°및 315°의 각각에 있어서, 극각 60°에서의 흑색 표시시의 휘도 (흑색 휘도) 를 산출하고, 그 최대값을 구하였다.
[비교예 21]
상기 실시예 1 의 제 1 광학 이방성 소자와 제 2 광학 이방성 소자의 배치를 교체하고, 시인측 편광자측으로부터, 제 2 광학 이방성 소자 (지상축 방향이 시인측 편광자의 흡수축 방향과 직교하는 네거티브 B 플레이트), 제 1 광학 이방성 소자 (지상축 방향이 시인측 편광자의 흡수축 방향과 평행한 네거티브 A 플레이트), 액정 셀, 광원측 편광자의 순서로 배치된 구성으로 하여, 시뮬레이션을 실시하였다.
[비교예 22]
제 1 광학 이방성 소자 및 제 2 광학 이방성 소자 모두 사용하지 않고, 시인측 편광자측, 액정 셀, 광원측 편광자의 순서로 배치된 구성으로 하여, 시뮬레이션을 실시하였다.
[평가 결과]
각 실시예 및 비교예에 있어서의 광학 이방성 소자의 광학 특성 및 배치 방향, 그리고 시뮬레이션 결과 (흑색 휘도의 최대값) 를 표 1 에 나타낸다.
Figure pat00001
표 1 에 나타내는 바와 같이, 비교예 1 ∼ 22 에서는, 흑색 휘도의 최대값이 0.5 를 초과하고 있는 것에 대해, 실시예 1 ∼ 11 은 모두 0.5 미만이고, 경사 방향으로부터 시인한 경우라도 흑색 휘도가 작고 콘트라스트가 높은 표시를 실현할 수 있는 것을 알 수 있다.
실시예 1, 8, 9 와 비교예 10 ∼ 13 의 대비로부터, 편광자측에 배치되는 제 1 광학 소자가, Nz 가 0 에 가까운, 즉 nz ≒ nx > ny 의 굴절률 이방성을 갖는 네거티브 A 플레이트의 경우에, 경사 방향의 흑색 휘도가 저감되어 있는 것을 알 수 있다. 또한, 실시예 1, 4, 5 와 비교예 3 ∼ 7 의 대비로부터, 셀측에 배치되는 제 2 광학 소자가, nx > ny > nz 의 굴절률의 굴절률 이방성을 갖고, 또한 Nz 가 소정 범위의 네거티브 B 플레이트의 경우에, 경사 방향의 흑색 휘도가 저감되어 있는 것을 알 수 있다.
네거티브 A 플레이트와 네거티브 B 플레이트의 배치를 교체한 비교예 21 에서는, 광학 이방성 소자를 갖고 있지 않은 비교예 22 보다, 경사 방향의 흑색 휘도가 큰 것을 알 수 있다. 이들 결과로부터, 편광자측의 제 1 광학 이방성 소자로서 네거티브 A 플레이트를 배치하고, 액정 셀측의 제 2 광학 이방성 소자로서 네거티브 B 플레이트를 배치함으로써, 경사 방향으로부터 시인한 경우의 흑색 휘도를 저감시킬 수 있고, 그 적층 순서도 중요한 것을 알 수 있다.
실시예 1 ∼ 3 과 비교예 1, 2 의 대비, 및 실시예 1, 6, 7 과 비교예 8, 9 의 대비로부터, 제 1 광학 이방성 소자와 제 2 광학 이방성 소자의 정면 리타데이션의 차 (Re1 - Re2), 즉 지상축 방향이 직교하는 2 장의 광학 이방성 소자를 일체로 간주한 경우의 정면 리타데이션의 값이 소정 범위 내인 경우에, 흑색 휘도가 저감되어 있는 것을 알 수 있다.
이상의 결과로부터, 액정 셀측으로부터 네거티브 B 플레이트와 네거티브 A 플레이트를, 양자의 지상축 방향이 직교하도록 배치하고, 각각의 광학 특성을 소정 범위 내로 하고, 또한 양자의 정면 리타데이션의 차를 소정 범위로 함으로써, 경사 방향으로부터 시인한 경우의 흑색 휘도가 작은 액정 패널이 얻어지는 것을 알 수 있다.
100 : 액정 패널
10 : 액정 셀
11 : 초기 배향 방향
30, 40 : 편광자
35, 45 : 흡수축
60, 70 : 광학 이방성 소자 (위상차판)
63, 73 : 지상축 방향
80 : 적층 편광판
105 : 광원

Claims (8)

  1. 무전계 상태에서 호모지니어스 배향된 액정 분자를 포함하는 액정층을 구비하는 액정 셀과 ; 상기 액정 셀의 제 1 주면측에 배치된 제 1 편광자와 ; 상기 액정 셀의 제 2 주면측에 배치된 제 2 편광자와 ; 상기 액정 셀과 상기 제 1 편광자 사이에 배치된 제 1 광학 이방성 소자와 ; 상기 제 1 광학 이방성 소자와 상기 액정 셀 사이에 배치된 제 2 광학 이방성 소자를 구비하고,
    상기 제 1 편광자의 흡수축 방향과 상기 제 2 편광자의 흡수축 방향이 직교하고 있고,
    상기 제 1 광학 이방성 소자는, 그 지상축 방향이 상기 제 1 편광자의 흡수축 방향과 평행하고, 정면 리타데이션 Re1 과 두께 방향 리타데이션 Rth1 의 비 Rth1/Re1 이 -0.15 ∼ 0.15 이고,
    상기 제 2 광학 이방성 소자는, 그 지상축 방향이 상기 제 1 편광자의 흡수축 방향과 직교하고 있고, 두께 방향 리타데이션 Rth2 가 175 ㎚ ∼ 290 ㎚ 이고, 정면 리타데이션 Re2 와 두께 방향 리타데이션 Rth2 의 비 Rth2/Re2 가 1.5 ∼ 2.0 이고,
    Re1 - Re2 가 35 ㎚ ∼ 85 ㎚ 인, 액정 패널 :
    단, 제 1 광학 이방성 소자 및 제 2 광학 이방성 소자 각각의, 면내의 지상축 방향의 굴절률을 nx1 및 nx2 ; 면내의 진상축 방향의 굴절률을 ny1 및 ny2 ; 두께 방향의 굴절률을 nz1 및 nz2 ; 두께를 d1, 및 d2 로 한 경우에,
    Re1 = (nx1 - ny1) × d1
    Rth1 = (nx1 - nz1) × d1
    Re2 = (nx2 - ny2) × d2
    Rth2 = (nx2 - nz2) × d2
    이다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 광학 이방성 소자의 정면 리타데이션 Re1 이 150 ㎚ ∼ 220 ㎚ 인, 액정 패널.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 광학 이방성 소자의 정면 리타데이션 Re2 가 100 ㎚ ∼ 170 ㎚ 인, 액정 패널.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 광학 이방성 소자의 두께 방향 리타데이션 Rth1 이 -25 ㎚ ∼ 25 ㎚ 인, 액정 패널.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    Rth1 + Rth2 가 175 ㎚ ∼ 290 ㎚ 인, 액정 패널.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    (Rth1 + Rth2)/(Re1 - Re2) 가 2 ∼ 8 인, 액정 패널.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 액정 셀의 무전계 상태에 있어서의 액정 분자의 배향 방향과, 상기 제 1 편광자의 흡수축 방향이 직교하는, 액정 패널.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 액정 패널과, 상기 액정 패널의 제 1 주면측 또는 제 2 주면측의 어느 것에 배치된 광원을 구비하는, 액정 표시 장치.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6301885B2 (ja) * 2015-08-31 2018-03-28 日東電工株式会社 光学補償層付偏光板およびそれを用いた有機ｅｌパネル
CN108780186B (zh) * 2016-03-30 2021-07-13 日本瑞翁株式会社 光学各向异性层叠体、圆偏振片以及图像显示装置
JP7139161B2 (ja) * 2018-06-13 2022-09-20 日東電工株式会社 液晶パネルおよび液晶表示装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050052591A1 (en) * 2003-09-09 2005-03-10 Kazuhiro Joten Liquid crystal display device
JP2005208356A (ja) 2004-01-23 2005-08-04 Hitachi Ltd 偏光板及びそれを用いた液晶表示装置
WO2008156011A1 (ja) 2007-06-20 2008-12-24 Konica Minolta Opto, Inc. 液晶表示装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4882376B2 (ja) * 2003-11-21 2012-02-22 日本ゼオン株式会社 液晶表示装置
JP4882222B2 (ja) * 2003-11-21 2012-02-22 日本ゼオン株式会社 液晶表示装置
US7236221B2 (en) * 2004-06-03 2007-06-26 Nitto Denko Corporation Multilayer optical compensation film, liquid crystal display, and process
JP4944387B2 (ja) * 2005-04-13 2012-05-30 帝人株式会社 液晶表示装置およびそれに用いられる光学フィルム
JP2006330267A (ja) * 2005-05-25 2006-12-07 Teijin Ltd 液晶表示装置およびそれに用いられる光学フィルム
JP2006330268A (ja) * 2005-05-25 2006-12-07 Teijin Ltd 液晶表示装置およびそれに用いられる光学フィルム
JP2006349748A (ja) * 2005-06-13 2006-12-28 Teijin Ltd 液晶表示装置およびそれに用いられる光学フィルム
JP2007206605A (ja) * 2006-02-06 2007-08-16 Nitto Denko Corp 液晶パネルおよび液晶表示装置
JP2007212959A (ja) * 2006-02-13 2007-08-23 Nippon Oil Corp 透過型液晶表示装置
CN101680990B (zh) * 2007-06-01 2013-09-04 帝人株式会社 相位差膜、叠层偏振光膜及液晶显示装置
JP4938632B2 (ja) * 2007-12-07 2012-05-23 日東電工株式会社 液晶パネル及び液晶表示装置
KR20090101856A (ko) * 2008-03-24 2009-09-29 동우 화인켐 주식회사 음의 굴절률을 갖는 일축성 위상차필름과 양의 굴절률을 갖는 이축성 위상차필름을 포함하는 면상 스위칭 액정표시장치
KR101632610B1 (ko) * 2009-05-04 2016-06-22 동우 화인켐 주식회사 복합구성 편광판 세트 및 이를 포함하는 푸른 상 액정모드 액정표시장치
US8842243B2 (en) * 2011-02-01 2014-09-23 Fujifilm Corporation IPS or FFS-mode liquid-crystal display device
US20120194766A1 (en) * 2011-02-01 2012-08-02 Fujifilm Corporation Ips or ffs-mode liquid-crystal display device
US8780301B2 (en) * 2011-10-07 2014-07-15 Japan Display West Inc. Liquid crystal display device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050052591A1 (en) * 2003-09-09 2005-03-10 Kazuhiro Joten Liquid crystal display device
JP2005208356A (ja) 2004-01-23 2005-08-04 Hitachi Ltd 偏光板及びそれを用いた液晶表示装置
US20050206817A1 (en) * 2004-01-23 2005-09-22 Daisuke Kajita Polarizer and liquid-crystal display apparatus
WO2008156011A1 (ja) 2007-06-20 2008-12-24 Konica Minolta Opto, Inc. 液晶表示装置

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