JP2007279323A

JP2007279323A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2007279323A
Application number: JP2006104528A
Authority: JP
Inventors: Keiji Tago; 恵二多胡; Hirokazu Morimoto; 浩和森本; Yoshitaka Yamada; 義孝山田
Original assignee: Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd
Current assignee: Japan Display Central Inc
Priority date: 2006-04-05
Filing date: 2006-04-05
Publication date: 2007-10-25
Also published as: US20070236630A1

Abstract

【課題】液晶表示装置を薄くするとともに、表示ムラを軽減する。
【解決手段】偏光板２、３の液晶セル１側に配置された支持体を排除するとともに、位相差フィルム２３、３３に支持体としての機能を持たせ、偏光子２１、３１の液晶セル１側に配置する。これにより、液晶表示装置を薄くすることができる。また、偏光子２１、３１の吸収軸が位相差フィルム２３、３３の一辺と平行または垂直とならないように斜めにずらす。これにより、熱による偏光子２１の収縮により位相差フィルム２３、３３に係る力を分散することができるので、表示ムラを軽減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、偏光板を薄くするとともに、表示ムラを軽減する液晶表示装置に関する。

近年、携帯電話、スマートフォンなどといった携帯情報端末の分野では、軽量、薄型、低消費電力の液晶表示装置が望まれている。特に、薄型化は、携帯情報端末のデザインの自由度が増すため要求が強い。なお、液晶表示装置の厚みを薄くする技術として特許文献１に記載のものが知られている。

また、携帯情報端末は、屋内に限らず屋外でも使用されるので、屋内および屋外において視認性が良い半透過型液晶表示装置が携帯情報端末用ディスプレイとして適している。
特開２００５−４９３９８号公報

しかしながら、半透過型液晶表示装置は、偏光板に加え、位相差フィルムを必要とするため、その分厚くなってしまう。図５で示すように、位相差フィルム５３を有する従来の偏光板５は、偏光子５１、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）製の２枚の支持体５２および位相差フィルム５３で構成されている。偏光子５１は、両面を支持体５２で挟むことにより保護され、位相差フィルム５３は、液晶セル（図示せず）側の支持体５２の表面に接着剤５４により接着されている。

そこで、偏光板を薄くするために、位相差フィルムに、偏光子を保護する支持体としての機能を併用させ、液晶セル側の支持体を排除した構成が検討されている。

偏光子はポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を延伸して製造されており、延伸方向が偏光子の吸収軸方向となる。位相差フィルムに支持体としての機能を併用した場合、熱により、偏光子が延伸した方向に収縮して位相差フィルムに局所的に力がかかり、位相差フィルムの遅相軸やリタデーション値がずれてしまう。これにより、特に黒を表示するときに、遅相軸の方向やリタデーション値がずれてしまったところから光が抜けてしまい、図６に示すように表示ムラが発生するという問題を生ずる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、液晶表示装置の厚みを薄くするとともに、偏光子の収縮による位相差フィルムの遅相軸の方向のずれやリタデーション値のずれを抑制し、表示ムラを軽減することにある。

本発明に係る液晶表示装置は、対向して配置されたアレイ基板と対向基板との間に液晶層を有する液晶セルと、その液晶セルの両面にそれぞれ偏光板が設けられている液晶表示装置であって、偏光板は、偏光子層と、この偏光子層の液晶セル側の面にこの偏光子層を保護する機能を有する位相差フィルムと、この偏光子層の別の面にこの偏光子層を保護する機能を有する支持体層と、を有し、位相差フィルムの遅相軸が偏光子層の吸収軸に対し平行または垂直ではないことを特徴とする。

本発明にあっては、偏光子層の液晶セル側に配置されていた支持体層に換えて、偏光子層を保護する機能を有する位相差フィルムを配置することにより、偏光板を薄くすることを可能とする。また、偏光子層の吸収軸が位相差フィルムの一辺と平行または垂直とならないようにすることにより、偏光子層の収縮によって位相差フィルムに係る力が各辺に分散するので、位相差フィルムの遅相軸のずれやリタデーション値のずれによる表示ムラを軽減することを可能とする。

本発明によれば、液晶表示装置の厚みを薄くするとともに、偏光子の収縮による位相差フィルムの遅相軸の方向のずれやリタデーション値のずれを抑制し、表示ムラを軽減することができる。

以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて説明する。

図１は、本実施の形態における液晶表示装置の断面を示す断面図である。同図に示すように、本実施の形態における液晶表示装置は、液晶セル１と２枚の偏光板２、３とを有し、２枚の偏光板２、３は、液晶セル１を両面から挟むようにして、接着剤２４、３４により液晶セル１に接着されている。偏光板２、３は、偏光子２１、３１、支持体２２、３２および位相差フィルム２３、３３により構成されている。偏光板２は、偏光子２１を支持体２２と位相差フィルム２３により両面から挟む構造となっており、支持体２２および位相差フィルム２３は、接着剤２６、２７により偏光子２１に接着されている。また、偏光板３は、偏光子３１を支持体３２と位相差フィルム３３により両面から挟む構造となっており、支持体３２および位相差フィルム３３は、接着剤３６、３７により偏光子３１に接着されている。なお、偏光板２は、位相差フィルム２３面が液晶セル１の表面に接着され、支持体２２面には、コーティング層２５を備え、また、偏光板３は、位相差フィルム３３面が液晶セル１の表面に接着され、支持体３２面には、コーティング層３５を備え、傷つきにくくなっている。

位相差フィルム２３、３３は、測定波長５５０ｎｍにおいて１４０ｎｍの位相差値を持つとともに、偏光子２１、３１を保護する機能を有している。なお、位相差フィルム２３、３３の位相差値は、測定波長５５０ｎｍにおいて１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下のものであればよい。また、位相差フィルム２３、３３は、一軸性の位相差フィルムまたは、厚み方向の屈折率が１．４程度の二軸性の位相差フィルムを用いる。

このように、偏光子２１、３１の液晶セル１側に配置されていた支持体に換えて、偏光子２１、３１を保護する機能を有する位相差フィルム２３、３３を配置することにより、偏光板２、３を薄くすることができる。

次に、図２を用いて本実施の形態における液晶表示装置の軸構成について説明する。同図は、図１に示す液晶表示装置の偏光板２、３を分解して表し、偏光子２１、３１の吸収軸および位相差フィルム２３、３３の遅相軸を示したものである。偏光板２、３を構成する偏光子２１、３１、支持体２２、３２及び位相差フィルム２３、３３の形状は、ほぼ同じ大きさの長方形である。なお、図２においては、支持体２２、３２を省いている。

図２に示すように、液晶セル１を挟むそれぞれの偏光板２、３の偏光子２１、３１の吸収軸は、互いに直交するように配置され、偏光子２１、３１の収縮により位相差フィルム２３、３３の各辺にかかる力を分散させるために、その吸収軸が位相差フィルム２３、３３の各辺に対して、平行または垂直とならないように配置される。これにより、熱による偏光子２１、３１の収縮によって位相差フィルム２３、３３にかかる力が分散されるので、位相差フィルム２３、３３の遅相軸のずれやリタデーション値のずれによる表示ムラを軽減することができる。また、液晶表示装置が半透過型の場合には、位相差フィルム２３、３３の遅相軸は、偏光子２１、３１の吸収軸に対し、平行または垂直にならないように配置されている。

図３は、本実施の形態における液晶表示装置で発生した表示ムラを示した図である。図６に示した従来の液晶表示装置で発生した表示ムラに比べて、表示ムラが液晶表示装置の各辺に分散することにより、目立たなくなっている。

図４は、半透過型液晶表示装置に用いられる液晶セル１の断面を示した断面図である。同図に示す液晶セル１は、対向して配置されたアレイ基板１１と対向基板１２が液晶層１３を挟む構造となっている。アレイ基板１１は、ガラス基板１１０の液晶層１３側の表面に形成された透明樹脂層１１１、透明電極１１２および配向膜１１３により構成され、透明電極１１２の一部には、入射した光を反射する反射表示機能を実現するために、反射電極１１４が配置されている。対向基板１２は、ガラス基板１２０の液晶層側の表面に形成されたカラーフィルタ１２１、透明電極１２２および配向膜１２３により構成される。なお、液晶は垂直配向で、位相差値は、０．０９２である。

半透過型液晶表示装置は、透過表示機能と反射表示機能を併せ持つものであり、透過表示機能は、アレイ基板１１側から入射した光が透明電極１１２、液晶層１３を通過し、対向基板１２から放射することにより実現される。また、反射表示機能は、対向基板１２側から入射した光が液晶層１３を通過し、アレイ基板１１の反射電極１１４により反射して、対向基板１２側から放射することにより実現される。対向基板１２側から入射し、反射電極１１４により反射した光は、アレイ基板１１側から入射した光より長く液晶層１３を通過するので、反射電極１１４に対向する部分の対向基板１２に突起部１２４を設け、液晶層１３を薄くすることにより、光が通過する液晶層１３の距離の差を減らすようにしている。本実施の形態における液晶層１３の厚さは、透過表示部で３．５μｍ、突起部を有する反射表示部で２．０μｍである。

なお、偏光板２、３は、特定の振動方向の光だけを透過させるものであり、液晶層１３に電圧をかけることで、偏光板２、３を通過する光を制御する。また、位相差フィルム２３、３３は、液晶セル１を通過した光に生じた位相差を補正する役割を持つ。

以上説明したように、本実施の形態によれば、偏光子２１、３１の液晶セル１側に配置された支持体に換えて、偏光子２１、３１を保護する機能を有する位相差フィルム２３、３３を配置することにより、液晶表示装置を薄くすることができる。また、偏光子２１の吸収軸が位相差フィルム２３、３３の一辺と平行または垂直とならないようにすることにより、偏光子２１、３１の収縮により位相差フィルム２３、３３にかかる力が分散するので、表示ムラを軽減することができる。

一実施の形態における液晶表示装置の断面を示す断面図である。一実施の形態における液晶表示装置の偏光板を分解して、吸収軸、遅相軸を示した図である。一実施の形態における液晶表示装置に現れた表示ムラを示す図である。一実施の形態における液晶表示装置の液晶セルの断面を示す断面図である。従来の液晶表示装置に用いられる偏光板の断面を示す断面図である。従来の液晶表示装置に現れた表示ムラを示す図である。

符号の説明

１…液晶セル
２、３…偏光板
１１…アレイ基板
１２…対向基板
１３…液晶層
２１、３１…偏光子
２２、３２…支持体
２３、３３…位相差フィルム
２４、３４…接着剤
２５、３４…コーティング層
１１０，１２０…ガラス基板
１１１…透明樹脂層
１１２，１２２…透明電極
１１３，１２３…配向膜
１１４…反射電極
１２１…カラーフィルタ
１２４…突起部
５…偏光板
５１…偏光子
５２…支持体
５３…位相差フィルム
５４…接着剤

Claims

対向して配置されたアレイ基板と対向基板との間に液晶層を有する液晶セルと、
この液晶セルの両面にそれぞれ設けられている偏光板を有する液晶表示装置であって、
前記偏光板は、
偏光子層と、
この偏光子層の前記液晶セル側の面に、この偏光子層を保護する機能を有する位相差フィルムと、
前記偏光子層の別の面に前記偏光子層を保護する機能を有する支持体層と、を有し、
前記位相差フィルムの遅相軸が前記偏光子層の吸収軸に対し平行または垂直となっていないことを特徴とする液晶表示装置。
前記偏光子層の吸収軸が前記位相差フィルムの各辺に対し平行または垂直となっていないことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
前記位相差フィルムは、測定波長５５０ｎｍにおいて１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下の位相差値を持つことを特徴とする請求項１又は２記載の液晶表示装置。
前記液晶セルは、前記アレイ基板に透明電極と反射電極とを有する半透過型であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液晶表示装置。