JP4943696B2 - 液晶パネルおよびそれを用いた画像表示装置 - Google Patents
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Description
本明細書における用語および記号の定義は下記の通りである:
(1)「nx」は面内の屈折率が最大になる方向(すなわち、遅相軸方向)の屈折率であり、「ny」は面内で遅相軸に垂直な方向(すなわち、進相軸方向)の屈折率であり、「nz」は厚み方向の屈折率である。また、例えば「nx=ny」は、nxとnyが厳密に等しい場合のみならず、nxとnyが実質的に等しい場合も包含する。本明細書において「実質的に等しい」とは、液晶パネルの全体的な光学特性に実用上の影響を与えない範囲でnxとnyが異なる場合も包含する趣旨である。
(2)「面内位相差Δnd」は、23℃における波長590nmの光で測定したフィルム(層)面内の位相差値をいう。Δndは、波長590nmにおけるフィルム(層)の遅相軸方向、進相軸方向の屈折率をそれぞれ、nx、nyとし、d(nm)をフィルム(層)の厚みとしたとき、式:Δnd=(nx−ny)×dによって求められる。
(3)「厚み方向位相差Rth」は、23℃における波長590nmの光で測定した厚み方向の位相差値をいう。Rthは、波長590nmにおけるフィルム(層)の遅相軸方向、厚み方向の屈折率をそれぞれ、nx、nzとし、d(nm)をフィルム(層)の厚みとしたとき、式:Rth=(nx−nz)×dによって求められる。
本発明の液晶パネルは、透過型、反射型または半透過型のいずれの液晶表示装置にも好適に適用され得る。図1は、本発明の好ましい実施形態による液晶パネルの概略断面図である。この液晶パネルは、第1の偏光子10と、第1の光学補償層20と、第2の光学補償層30と、液晶セル40と、第2の偏光子10’とを有する。図2〜4は、本発明の別の好ましい実施形態による液晶パネルの概略断面図である。図1〜4に示すように、第1の光学補償層20は、液晶セル40と第1の偏光子10または第2の偏光子10’との間に設けられ、第2の光学補償層30は、液晶セル40と第1の偏光子10または第2の偏光子10’との間に設けられる。
B.第1の光学補償層
C.第2の光学補償層
上記第1の偏光子10および第2の偏光子10’としては、目的に応じて任意の適切な偏光子が採用され得る。例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。これらのなかでも、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素などの二色性物質を吸着させて一軸延伸した偏光子が、偏光二色比が高く特に好ましい。これら偏光子の厚さは特に制限されないが、一般的に、1〜80μm程度である。第1の偏光子10および第2の偏光子10’は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
保護フィルムとしては、偏光板の保護フィルムとして使用できる任意の適切なフィルムが採用され得る。このようなフィルムの主成分となる材料の具体例としては、トリアセチルセルロース(TAC)等のセルロース系樹脂や、ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリノルボルネン系、ポリオレフィン系、アクリル系、アセテート系等の透明樹脂等が挙げられる。また、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂等も挙げられる。この他にも、例えば、シロキサン系ポリマー等のガラス質系ポリマーも挙げられる。また、特開2001−343529号公報(WO01/37007)に記載のポリマーフィルムも使用できる。このフィルムの材料としては、例えば、側鎖に置換または非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換または非置換のフェニル基ならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が使用でき、例えば、イソブテンとN−メチルマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを有する樹脂組成物が挙げられる。上記ポリマーフィルムは、例えば、前記樹脂組成物の押出成形物であり得る。TAC、ポリイミド系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ガラス質系ポリマーが好ましく、TACがさらに好ましい。
本発明において各層(偏光子、光学補償層、保護フィルム等)は、任意の適切な接着剤層を介して積層されていても良い。
架橋剤は、ポリビニルアルコール系樹脂と反応性を有する官能基を少なくとも2つ有する化合物を使用できる。例えば、エチレンジアミン、トリエチレンアミン、ヘキサメチレンジアミン等のアルキレン基とアミノ基を2個有するアルキレンジアミン類(なかでもヘキサメチレンジアミンが好ましい);トリレンジイソシアネート、水素化トリレンジイソシアネート、トリメチレンプロパントリレンジイソシアネートアダクト、トリフェニルメタントリイソシアネート、メチレンビス(4−フェニルメタントリイソシアネート、イソホロンジイソシアネートおよびこれらのケトオキシムブロック物またはフェノールブロック物等のイソシアネート類;エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジまたはトリグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ジグリシジルアニリン、ジグリシジルアミン等のエポキシ類;ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド等のモノアルデヒド類;グリオキザール、マロンジアルデヒド、スクシンジアルデヒド、グルタルジアルデヒド、マレインジアルデヒド、フタルジアルデヒド等のジアルデヒド類;メチロール尿素、メチロールメラミン、アルキル化メチロール尿素、アルキル化メチロール化メラミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミンとホルムアルデヒドとの縮合物等のアミノ−ホルムアルデヒド樹脂;更にナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、鉄、ニッケル等の二価金属、又は三価金属の塩及びその酸化物;などが挙げられる。架橋剤としては、メラミン系架橋剤が好ましく、特にメチロールメラミンが好適である。
本発明において各層(偏光子、光学補償層、保護フィルム等)は、任意の適切な粘着剤層を介して積層されていても良い。
本発明の液晶パネルは、さらに他の光学層を備えていてもよい。このような他の光学層としては、目的や液晶パネルの種類に応じて任意の適切な光学層が採用され得る。具体例としては、液晶フィルム、光散乱フィルム、回折フィルム、さらに別の光学補償層(位相差フィルム)等が挙げられる。
本発明の液晶パネルは、上記した偏光子、光学補償層、保護フィルム、液晶セル等を、上記した接着剤層や粘着剤層等を介して積層することにより製造し得る。積層手段としては、任意の適切な手段が採用され得る。本発明の好ましい実施形態による液晶パネルの1つの具体例として、図1に示すような液晶パネルの製造方法について以下に詳述するが、本発明の液晶パネルの製造方法はこれに限定されない。
延伸によって得られた上記第1の光学補償層に上記易接着処理を行って上記易接着層を形成し、第1の偏光子の一方の側に保護フィルム、もう一方の側に上記第1の光学補償層の易接着層側を、接着剤を介して積層させ、「保護フィルム/偏光子/第1の光学補償層」の構成を有する光学補償層付偏光板(P)とする。このとき、偏光子の吸収軸と第1の光学補償層の遅相軸とが略直交状態となるように配置させることが好ましい。
第2の光学補償層を形成するための材料は、種々の技術によって合成することができ、例えば、縮合法、付加法、アニオン法、カチオン法、またはその他の一般的な合成法を採用することができる。このような材料を適切な溶媒に溶解または分散して塗工液を調製する。
I−3.光学補償層付偏光板(P)と(Q)を用いた液晶パネルの製造方法
液晶セルの一方の側に、光学補償層付偏光板(P)の第1の光学補償層側を貼り付け、液晶セルのもう一方の側に、光学補償層付偏光板(Q)の第2の光学補償層側を貼り付け、液晶パネルとする。このとき、光学補償層付偏光板(P)中の第1の偏光子の吸収軸と、光学補償層付偏光板(Q)中の第2の偏光子の吸収軸とが、互いに直交するように配置することが好ましい。
次に、本発明の画像表示装置について説明する。本発明の画像表示装置は本発明の液晶パネルを含む。ここでは一例として液晶表示装置について説明するが、本発明が液晶パネルを必要とするあらゆる表示装置に適用され得ることはいうまでもない。本発明の液晶パネルが適用可能な画像表示装置の具体例としては、エレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレイ、プラズマディスプレイ(PD)、電界放出ディスプレイ(FED:Field Emission Display)のような自発光型表示装置が挙げられる。図5は、本発明の好ましい実施形態による液晶表示装置の概略断面図である。図示例では透過型液晶表示装置について説明するが、本発明が反射型液晶表示装置等にも適用されることはいうまでもない。
実施例および比較例の光学補償層付偏光板の厚みを、(株)尾崎製作所製ダイヤルゲージを用いて測定した。
平行ニコル回転法を原理とする位相差計〔王子計測機器(株)製 製品名「KOBRA21−ADH」〕を用いて、23℃における波長590nmの値を測定した。測定は、測定対象フィルム(幅1200mm)の幅方向の11点(両端を除いた100mmごと)において測定し、平均値を厚み方向位相差とした。また、上記11点の測定値の標準偏差を算出した。
(3)液晶表示装置での外観評価
液晶表示装置(SONY製の26インチ液晶テレビ(KDL−S26A10)の液晶パネルを評価すべき液晶パネルに取り替えたもの)の電源を入れ、黒表示での目視評価を行った。
〔製造例1〕
〔製造例2〕
ヨウ素を含有するポリビニルアルコール系フィルムからなる偏光子(厚み30μm)の両側に、TAC(トリアセチルセルロース)フィルム(厚み80μm)を、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて積層させ、「TAC/偏光子/TAC」の構成の偏光板を得た。
2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物(6FDA)と、2,2´−ビス(トリフルオロメチル)−4,4´−ジアミノビフェニル(TFMB)とから合成されたポリイミドをメチルイソブチルケトンに溶解し、10重量%の塗工液を調製した。この塗工液をPETフィルム(東レ製、S−27)にダイコーターで塗工し、120℃で4分、オーブンで乾燥することで、PETフィルム上に、厚み2.7μm、厚み方向位相差(平均値)123nmのポリイミド系樹脂フィルムを得た。
下記構造式(2)で表されるネマチック液晶性化合物90重量部、下記構造式(3)で表されるカイラル剤10重量部、光重合開始剤(イルガキュア907、チバスペシャリティーケミカル社製)5重量部、および、メチルエチルケトン300重量部を均一に混合し、液晶塗工液を調製した。この液晶塗工液を基板(二軸延伸PETフィルム)上にコーティングし、80℃で3分間熱処理し、次いで紫外線を照射して重合処理し、コレステリック配向固化層を形成した。これにより、PET上に、厚み1.7μm、厚み方向位相差(平均値)110nmの液晶系フィルムを得た。
20 第1の光学補償層
30 第2の光学補償層
40 液晶セル
41、41’ ガラス基板
42 液晶層
43 反射電極
44 スペーサー
45 光学補償層付偏光板(P)
45’ 光学補償層付偏光板(Q)
48 導光板
50 光源
60 リフレクター
100 液晶表示装置
Claims (4)
- 第1の偏光子と;液晶セルと;第2の偏光子とを有し、
該液晶セルと該第1の偏光子または該第2の偏光子との間に第1の光学補償層を有し、
該第1の光学補償層がノルボルネン系樹脂からなり、
該液晶セルと該第1の偏光子または該第2の偏光子との間に第2の光学補償層を有し、
該第2の光学補償層が芳香族ポリエステル系樹脂からなり、
該第1の光学補償層は、nx>ny≧nzの関係を有し、Nz係数=(nx−nz)/(nx−ny)で定義されるNz係数が1以上であり、
該第2の光学補償層は、nx=ny>nzの関係を有し、Δn配向性=厚み方向位相差Rth(nm)/厚みd(nm)で定義されるΔn配向性が0.01〜0.04である、
液晶パネル。 - 前記第1の光学補償層の遅相軸が前記第1の偏光子の吸収軸と略直交している、請求項1に記載の液晶パネル。
- 前記液晶セルがVAモードである、請求項1または2に記載の液晶パネル。
- 請求項1から3までのいずれかに記載の液晶パネルを含む、画像表示装置。
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