(57)【要約】【課題】本発明は、正の誘電率異方性を有する液晶（Δε＞０）で満たされたＩＰＳ−ＬＣＤに使用される視野角補償フィルム一体型偏光板及びそれを含むＩＰＳ−ＬＣＤに関し、より詳しくは、偏光板を構成する偏光フィルムの保護フィルムとして視野角補償フィルムを使用し、偏光板の薄型化及び良好な視野角が確保できる一体型偏光板及びそれをディスプレイ装置に採用したＩＰＳ−ＬＣＤに関する。【解決手段】本発明の一側面である偏光板は、偏光フィルム、上記偏光フィルムの一面に付着された保護フィルム及び上記偏光フィルムの保護フィルム付着面の反対面に付着された＋Ｃプレートが液晶形態でコーティングされた＋Ａプレートを含む一体型の形態を有することを特徴とする。【選択図】図７
2014026288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光フィルム、上記偏光フィルムの一面に付着された保護フィルム及び上記偏光フィルムの保護フィルム付着面の反対面に付着された＋Ｃプレートが液晶形態でコーティングされた＋Ａプレートを含むことを特徴とする一体型偏光板。
【請求項２】
上記＋Ａプレートの面上位相差値は、３０〜５００ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の一体型偏光板。
【請求項３】
上記＋Ｃプレートの厚さ方向位相差値は、６０〜１００ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の一体型偏光板。
【請求項４】
上記＋Ｃプレートが液晶形態でコーティングされた＋ＡプレートのＮｚ（（１−（Ｃプレート内における厚さ方向位相差／Ａプレート内における面上位相差））の絶対値）は、０．１５〜０．５であることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の一体型偏光板。
【請求項５】
偏光フィルム、上記偏光フィルムの一面に付着された保護フィルム及び上記偏光フィルムの保護フィルム付着面の反対面に付着される＋Ｃプレートが液晶形態でコーティングされた＋Ａプレートを含む一体型偏光板を液晶セルの一側面に付着した状態で含み、
上記一体型偏光板の＋Ｃプレートがコーティングされた＋Ａプレートが液晶セル側に位置することを特徴とするＩＰＳ−ＬＣＤ。
【請求項６】
上記＋Ａプレートの面上位相差値は、３０〜５００ｎｍであることを特徴とする請求項５に記載のＩＰＳ−ＬＣＤ。
【請求項７】
上記＋Ｃプレートの厚さ方向位相差値は、６０〜１００ｎｍであることを特徴とする請求項５に記載のＩＰＳ−ＬＣＤ。
【請求項８】
Ａプレート内における面上位相差をＲｉｎ、Ｃプレート内における厚さ方向位相差をＲｔｈとするとき、上記＋Ｃプレートが液晶形態でコーティングされた＋ＡプレートのＮｚ（｜１−Ｒｔｈ／Ｒｉｎ｜）は、０．１５〜０．５であることを特徴とする請求項５から請求項７のうちいずれか１項に記載のＩＰＳ−ＬＣＤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正の誘電率異方性を有する液晶（Δε＞０）で満たされたＩＰＳ−ＬＣＤに使用される視野角補償フィルム一体型偏光板及びそれを含むＩＰＳ−ＬＣＤに関し、より詳しくは、偏光板を構成する偏光フィルムの保護フィルムとして視野角補償フィルムを使用し、偏光板の薄型化及び良好な視野角が確保できる一体型偏光板及びそれをディスプレイ装置に採用したＩＰＳ−ＬＣＤに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ：以下、ＬＣＤと略する）とは、バックライトから発散する光を、液晶の偏光現象を通じて画素別に選択的に透過させることで所望する画像を具現するディスプレイ装置である。
【０００３】
上記液晶ディスプレイのうちＩＰＳ−ＬＣＤは、多く使用されるＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）ＬＣＤに比べて視野角が広いという長所を有するディスプレイ装置である。即ち、ＩＰＳ−ＬＣＤは、面上スイッチング液晶ディスプレイまたは横電界方式の液晶ディスプレイとも呼ばれ、液晶が配置されるセル内において電極を同じ面上に配置することで、液晶が垂直方向に整列されることなく、電極の横方向の面に平行して整列されるようにする。即ち、図１に示したように電界が形成される場合、液晶の整列方向は液晶ディスプレイの画面上で変化するようになる。
【０００４】
図１は、一般的に多く使用されるＩＰＳ−ＬＣＤの液晶画素内における液晶分子の動きを示したものである。図面から分かるように、共通電極１０と画素電極２０との間に電界が形成されていないと、液晶分子は画素内でラビング方向に平行して配置される。ラビング方向がバックライトに隣接した偏光板の吸収軸に平行している場合をＯモードＩＰＳ−ＬＣＤと言い、逆に、ラビング方向がバックライトに隣接した偏光板の吸収軸に垂直している場合をＥモードＩＰＳ−ＬＣＤと言う。観察者側の偏光板は、モードに関らず上記バックライトに隣接した偏光板の吸収軸と垂直した吸収軸を有する。図２と図３には、上記ＯモードＩＰＳ−ＬＣＤを例示する。上記図面から分かるように、ＩＰＳ−ＬＣＤは液晶セルの両側に吸収軸が互いに垂直した偏光板を有するが、電界が形成されない場合は、ＩＰＳ−ＬＣＤにおいて光源側の偏光板を通過した光が全く位相差なしに上方の偏光板に到達するため、光が通過できず、その結果、画素は、通常ノーマリーブラック（ｎｏｒｍａｌｌｙ  ｂｌａｃｋ）という暗状態になる。図面から分かるように、本発明で言うＩＰＳ−ＬＣＤは、Ｓｕｐｅｒ−ＩＰＳ、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、ｒｅｖｅｒｓｅ  ＴＮ  ＩＰＳ等を全て含む意味である。
【０００５】
他の場合として、上記共通電極と画素電極との間に電界が形成される場合は、上記液晶が回転して液晶の整列方向が変わるようになり、それによって、光源側の偏光板を通過した光は、観察者側の偏光板も通過して画素を表現するようになる。
【０００６】
このようなＩＰＳ−ＬＣＤ内の液晶は、光が傾いて排出される場合、即ち、観察者が斜めに観察する場合にＴＮ−ＬＣＤよりも視認性が向上される。これは、ＴＮ  ＬＣＤの場合、液晶の配向膜が液晶セルの上下に位置し、かつ電極も液晶セルの上下に位置しているため、電界により液晶が整列されると液晶が垂直方向に傾いて配列される区域が発生し、上記傾いた液晶配列によって位相差が大きく発生するようになり、その結果、液晶を通過した光が完全な線偏光にならずに楕円偏光になって、一部の光が漏れたり完全に通過しきれなくなるといったいわゆる光漏れ現象が発生する恐れが大きい。上記光漏れ現象が生じると、コントラスト比が低下して視認性が非常に悪くなる。
【０００７】
上記ＩＰＳ−ＬＣＤの場合は、液晶整列時に垂直方向に傾いて整列される区域が発生せず、上記傾いた液晶整列による位相差の変化は大きくない。従って、ＩＰＳ−ＬＣＤは光視野角の液晶ディスプレイとして広く用いられる。
【０００８】
しかし、上記ＩＰＳ−ＬＣＤであっても、光が傾いて排出されると、液晶セル内の光の経路が長くなり、正面に排出される場合に比べて弱い楕円偏光が発生するようになる。それだけでなく、傾いて排出される光は、偏光板においても光漏れ現象を経験するようになるため、上記位相差を補償する必要がある。
【０００９】
上記位相差を補償するために使用する方式としては、視野角補償フィルムが主に使用されるが、上記視野角補償フィルムとは、傾いて放出される光に生じる位相差を鑑み、これとは反対方向の位相差が生じるように、反対方向の位相差を有するフィルムを意味する。
【００１０】
しかし、上記放出される光に生じる位相差が放出角度や状況によって一律的でないため、上記位相差フィルムが有する位相差の種類や程度は、綿密な研究により決定されるのが一般的である。
【００１１】
上記位相差フィルムは、普通、液晶や偏光板等において発生可能な位相差を反対方向に補償するための位相差を有するフィルムが使用される。上記位相差フィルムは、その種類によってＡプレート、Ｃプレート並びにＢプレート等に分類される。
【００１２】
ここで、ＡプレートとＣプレートとは、夫々のプレートの屈折率異方性によって分類したもので、詳細に説明すると次のとおりである。
【００１３】
即ち、光が通過する材料はｘ、ｙ、ｚ軸方向への屈折率（ｎｘ、ｎｙ、ｎｚ）を有するが、上記屈折率が全て同一である場合を等方性と言い、屈折率の一部または全部が異なっている場合を異方性と言う。便宜上、フィルムの厚さ方向をｚ方向とし、フィルムの面方向のうち一方をｘ、残りの一方をｙとする場合、夫々の屈折率は図６のような方向の屈折率で表現される。
【００１４】
そのうち、２つの方向の屈折率は同一で、残りの方向の屈折率が異なっている場合を一軸性フィルムと言い、３方向の屈折率が全て異なっている場合を二軸性フィルムと言う。
【００１５】
一軸性フィルムのうちフィルムの面方向の屈折率が異なっている場合をＡプレートと言うが、上記Ａプレートの屈折率の関係は下記の関係式１で表され、Ａプレート内における面上位相差（Ｒｉｎ）は、関係式２で表される。
【００１６】
［関係式１］
ｎｘ≠ｎｙ＝ｎｚ
【００１７】
［関係式２］
Ｒｉｎ＝ｄ×（ｎｘ−ｎｙ）
【００１８】
但し、ここで、ｄはプレート（フィルム）の厚さを意味する。
【００１９】
上記関係式１においてｎｘ＞ｎｙの場合を＋Ａプレートとし、反対の場合を−Ａプレートとする。
【００２０】
また、上記一軸性フィルムのうちフィルムの厚さ方向の屈折率が異なっている場合をＣプレートと言うが、上記Ｃプレートの屈折率の関係は下記の関係式３で表され、Ｃプレート内における厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）は関係式４で表される。
【００２１】
［関係式３］
ｎｘ＝ｎｙ≠ｎｚ
【００２２】
［関係式４］
Ｒｔｈ＝ｄ×（ｎｚ−ｎｙ）
【００２３】
上記関係式２においてｎｙ＜ｎｚの場合を＋Ｃプレートとし、反対の場合を−Ｃプレートとする。
【００２４】
また、二軸性フィルムとは、面上位相差と厚さ方向位相差とがいずれも発生するフィルムを意味し、上記二軸性フィルムのうち−Ｂプレートは、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの関係を有する。
【００２５】
ＩＰＳ液晶セル自体が、位相差値の大きい＋Ａ−プレートのような役割をするため、従来にはこれを補償するために−Ａプレートを視野角補償フィルムとして使用する技術が提案された。上記−Ａプレートは、ディスコチック液晶を一定に配列する方式で製造されるが、上記のようにディスコチック液晶を用いて−Ａプレートを製造することは具現し難くかつ光軸の離脱等の問題が発生する恐れも多く、その性能が十分でなかった。また、ネマチック液晶を用いて−Ａプレートを製造するというのは、現在の技術では不可能であるという問題を有する。
【００２６】
その代案として、図４に示したように−Ｂプレート上に＋Ｃプレートを積層することで、ＩＰＳ液晶セルで発生する位相差を補償する視野角補償フィルムが提案された。しかし、このような方法も多様な視野角ごとの十分なコントラスト比が確保し難く、かつ全体の色相が赤色に偏るようになるといった問題を誘発するという短所があった。
【００２７】
また、従来の視野角補償フィルムは、偏光板に別途の層として付着され、ＩＰＳ−ＬＣＤにおいて発生する位相差を補償する方式で使用されたが、このような別途の視野角補償フィルム層は、全体パネルの厚さを増加させる原因となった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたもので、本発明の一側面によると、パネルの厚さの減少かつ製造費用の低減が可能な新しい形態の偏光板及び上記偏光板を含むＩＰＳ−ＬＣＤが提供される。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
上記の本発明の課題を解決するための本発明の一側面である偏光板は、偏光フィルム、上記偏光フィルムの一面に付着された保護フィルム及び上記偏光フィルムの保護フィルム付着面の反対面に付着された＋Ｃプレートが液晶形態でコーティングされた＋Ａプレートを含む一体型の形態を有することを特徴とする。
【００３０】
本発明のさらに他の一側面である＋Ｃプレートが液晶形態でコーティングされた＋Ａプレートを含む一体型偏光板を含むＩＰＳ−ＬＣＤは、偏光フィルム、上記偏光フィルムの一面に付着された保護フィルム及び上記偏光フィルムの保護フィルム付着面の反対面に付着された＋Ｃプレートが液晶形態でコーティングされた＋Ａプレートを含む一体型偏光板を液晶セルの一側面に付着した状態で含み、上記一体型偏光板の＋Ｃプレートがコーティングされた＋Ａプレートが液晶セル側に位置することを特徴とする。
【００３１】
この際、上記＋Ａプレートの面上位相差値は、３０〜５００ｎｍであることが好ましい。
【００３２】
また、上記＋Ｃプレートの厚さ方向位相差値は、６０〜１００ｎｍであることが有利である。
【００３３】
そして、上記＋Ｃプレートが液晶形態でコーティングされた＋ＡプレートのＮｚ（｜１−Ｒｔｈ／Ｒｉｎ｜）は、０．１５〜０．５であることが効果的である。
【００３４】
本発明の一体型偏光板のさらに他の一側面は、偏光フィルム、上記偏光フィルムの一面に付着された保護フィルム及び上記偏光フィルムの保護フィルム付着面の反対面に付着された＋Ｃプレートがコーティングされた−Ｂプレートを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によると、従来のパネルに使用される保護フィルムが一層省略でき、かつＣプレートの厚さも減少できるため、その厚さが減少し、かつ製造費用も節減するという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】ＩＰＳ−ＬＣＤにおいて液晶の配列が変化することを示した概略図である。
【図２】視野角補償フィルムが使用されていないＩＰＳ−ＬＣＤの積層パターンを示した概略図である。
【図３】視野角補償フィルムが使用されていないＩＰＳ−ＬＣＤにおいて偏光板の積層パターンをより詳細に示した概略図である。
【図４】本発明のさらに他の一側面により＋Ｃプレートが−Ｂプレートにコーティングされて偏光板の内部保護フィルムとして使用された場合の概略図である。
【図５】＋Ａプレートと＋Ｃプレートが別途の層として積層された従来のＩＰＳ−ＬＣＤの積層パターンを示した概略図である。
【図６】屈折率を説明するために各軸を示した座標図である。
【図７】本発明の一側面により＋Ｃプレートが＋Ａプレートにコーティングされて偏光板の内部保護フィルムとして使用された場合の概略図である。
【図８】図７と同様の積層パターンであって、光源と観察者の位置のみを逆にした場合の概略図である。
【図９】比較例１により提供されたＩＰＳ−ＬＣＤのコントラスト比を示したグラフである。
【図１０】比較例２により提供されたＩＰＳ−ＬＣＤのコントラスト比を示したグラフである。
【図１１】発明例により提供されたＩＰＳ−ＬＣＤのコントラスト比を示したグラフである。
【図１２】比較例３により提供されたＩＰＳ−ＬＣＤのコントラスト比を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下に、本発明を詳細に説明する。
【００３８】
本発明の発明者らは、上記本発明の課題を解決するために鋭意研究した結果、上記＋Ａプレートと＋Ｃプレートを別途のフィルムに製造した後に積層することではなく、＋Ａプレート上に＋Ｃプレートを薄型にコーティングすることが好ましく、また、上記＋Ｃプレートが薄型にコーティングされた＋Ａプレートを偏光板の保護フィルムとして利用することが好ましいということを発見し、本発明に至った。
【００３９】
即ち、本発明の一側面による偏光板及び上記偏光板を含むＩＰＳ−ＬＣＤは、以下のように2つの大きな特徴を有する。
【００４０】
１）＋Ｃプレートは＋Ａプレート上にコーティングされるが、位相差を有するために液晶化合物の形態でコーティングされる。
【００４１】
２）上記＋Ｃプレートがコーティングされた＋Ａプレートは、偏光板の保護フィルムにおいて液晶セル側の保護フィルムとして使用される。
【００４２】
先ず、プレートのコーティング形態について説明する。本発明では、＋Ｃプレートを＋Ａプレート上にコーティングする方式により形成された２層のプレートを使用する。上記のようにすると、垂直配向型液晶（例えば、ネマチック液晶）を＋Ａプレート上に形成する方式で本発明の一側面が簡単に具現できる。
【００４３】
この際、上記のような配置形態は、従来の視野角補償フィルム積層体に比べてその厚さを大きく減少させることができるという長所を有する。即ち、複数のフィルムを積層する場合は、中間に接着体層が必要となり、上記接着体層によって視野角補償フィルムの厚さが増加するという問題が発生する恐れがあった。
【００４４】
しかし、本発明で提示するように、＋Ｃプレートを＋Ａプレートにコーティングする場合は、＋Ｃプレートの形態を維持するために厚さを確保する必要がない。上記関係式４で表したように、所望する厚さ方向位相差を有するよう、上記厚さが減少した分、屈折率異方性が大きい材料を使用すればよいためである。従って、上記＋Ｃプレートの厚さは１μｍ以下に減少できる。また、上記＋Ｃプレートと＋Ａプレートとの間には配向膜が形成されてもよいが、上記配向膜を省略して液晶をコーティングしても液晶の配向に大きな問題は生じない可能性もあるため、配向膜を省略すれば、視野角補償フィルムの厚さが著しく減少できる。上記のような様々な理由から、＋Ｃプレートが＋Ａプレート上にコーティングされた形態の視野角補償フィルムは夫々のプレートが接着剤により結合した場合に比べてその厚さが著しく減少できる。
【００４５】
この際、上記＋Ａプレートは、ＩＰＳ−ＬＣＤに使用されるのに適するように、５５０ｎｍ波長の光に対して３０から５００ｎｍ範囲の面上位相差を有するものが好ましく、さらに好ましくは、１１０から１３０ｎｍ範囲の面上位相差を有するものがよい。また、上記＋Ｃプレートは、５５０ｎｍ波長の光に対して６０から１００ｎｍ範囲の厚さ方向位相差を有するものが好ましく、さらに好ましくは、７０から８０ｎｍ範囲の厚さ方向位相差を有するものがよい。
【００４６】
これは、ＩＰＳ−ＬＣＤの暗状態において、光漏れは、偏光板により主に発生し、一部がＩＰＳ−ＬＣＤセルにより発生するため、上記夫々の視野角補償フィルム層により補償される位相差は上記偏光板により発生する位相差を少し拡張させた範囲であればよいためである。直交偏光板状態において光漏れを最小化させるための＋Ａプレートの位相差値の範囲は３０〜５００ｎｍであり、＋Ｃプレートの範囲は約６０〜１００ｎｍであるため、これに基づき上記範囲を決めた。
【００４７】
それだけでなく、上記のような波長範囲内においても下記関係式５で表されるＮｚ（即ち、（１−（厚さ方向位相差／面上位相差））の絶対値）が０．１５〜０．５０の範囲を有する必要がある。
【００４８】
［関係式５］
Ｎｚ＝｜１−Ｒｔｈ／Ｒｉｎ｜
【００４９】
これは、＋Ａプレート上に＋Ｃプレートがコーティングされ、後述するように偏光板の内部保護フィルムとして使用された場合に十分な視野角補償の効果を得るために必要な値であって、若し上記Ｎｚが低すぎるたり、高すぎる場合は、傾斜角コントラストだけでなく、カラー特性等が不良で光特性を損傷させるため、上記Ｎｚは適当な範囲に制御することが好ましい。
【００５０】
上記＋Ａプレートとしては、通常使用される形態の＋Ａプレートで、上記位相差の範囲を充足するものであれば、如何なるものであってもよい。そして、上記＋Ｃプレートを形成するために使用される液晶も、その厚さを変化させることによって所望する範囲の＋Ｃプレート層を形成させることができるので、通常のコーティング可能な液晶化合物材料であれば如何なるものであっても使用可能であり、特に垂直配向型液晶化合物材料が好ましい。
【００５１】
次に、上述した＋Ｃプレートがコーティングされた＋Ａプレートが偏光板の保護フィルムとして使用された一体型偏光板の構造について説明する。
【００５２】
通常、偏光板は、図５に示したように偏光フィルム（素子）である延伸ＰＶＡ（Ｓｔｒｅｔｃｈｅｄ  Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｅ  Ａｌｃｈｏｌ）を保護するための保護フィルムとして、面上での位相差値を有するフィルムに厚さ方向の位相差値を有する液晶物質をコーティングした一体型位相差フィルムが直接使用されるか、または、厚さ方向の位相差値を有するＴＡＣ（Ｔｒｉａｃｅｔａｔｅ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、面上での位相差値と厚さ方向の位相差値を同時に有するＢｉａｘｉａｌ  ＣＯＰまたは厚さ方向の位相差値がないＣＯＰ（Ｃｙｃｌｏ−ｏｌｅｆｉｎ）、Ｚｅｒｏ  ＴＡＣ、アクリルフィルムを含んでいる。上記保護フィルムは、位相差値が殆ど無く、逆分散、フラット（ｆｌａｔ）分散、正常分散の特性等を有する。
【００５３】
ところで、一軸性Ａプレートもまた、通常逆分散、フラット分散、正常分散の特性を有する物質からなる。本発明の発明者らの研究結果によると、上記一軸性Ａプレートと偏光板の保護フィルムが同時に使用される場合は、上記分散特性の重ね合わせにより追加的な光漏れ現象が誘発するようになる。従って、上記Ａプレートまたは保護フィルムの何れか一方は不要であり、除去される方が好ましいというのが本発明者らの研究結果である。
【００５４】
そのため、本発明の発明者らは、上記Ａプレートを上記偏光板の保護フィルムの代替フィルムとして用いる場合は、保護フィルムが有する機能を全て行うことができ、上記保護フィルムの除去による厚さの減少に効果的であるという点に着目し、本発明の一体型偏光板を提示するに至った。即ち、上記保護フィルムを除去する場合は、保護フィルムのみならず、保護フィルムと視野角補償フィルムとの間に提供されるべき接着剤層も除去できるため、全体パネルの厚さが効果的に減少でき、その製造費用も節減することができ、さらに、Ａプレートと保護フィルムが同時に使用されることによって発生する追加的な光漏れ現象が防止できる。
【００５５】
即ち、本発明の一側面による一体型偏光板は、図７及び図８においてＩＰＳ−ＬＣＤの構造と共に図示したように、偏光フィルム、上記偏光フィルムの一面に付着された保護フィルム及び上記偏光フィルムの保護フィルム付着面の反対面に付着された＋Ｃプレートが液晶形態でコーティングされた＋Ａプレートを含むことを特徴とする。
【００５６】
特に、上記＋Ａプレートの吸収軸が偏光フィルムの吸収軸と平行になるように作製することが、ロールツーロール（Ｒｏｌｌ  ｔｏ  Ｒｏｌｌ）工程により製造するのに有利で、このような軸配置を満たすためには、＋Ｃプレートが偏光フィルム側に位置する必要があるため、上記＋Ｃプレートは偏光フィルム側に位置することがさらに好ましい。
【００５７】
図７は、観察者側の偏光板を、本発明の一側面による一体型偏光板とした場合を示したものであり、図８は光源側の偏光板を本発明の一側面による一体型偏光板とした場合を示したものである。
【００５８】
また、本一側面による発明のＩＰＳ−ＬＣＤは、上記一体型偏光板を、液晶セルの一側面に付着された状態で含むＩＰＳ−ＬＣＤであって、上記一体型偏光板の＋Ｃプレートがコーティングされた＋Ａプレートが液晶セル側に位置（即ち、内部保護フィルムとして作用）するＩＰＳ−ＬＣＤである。このように偏光板の表面の一面に＋Ａプレートが適用されると、上記＋Ａプレートが内部保護フィルムの機能をするためＩＰＳ−ＬＣＤの厚さを減らすことができるという長所がある。
【００５９】
以下、実施例を通じて本発明をより具体的に説明する。本発明の実施例は、本発明を例示してさらに具体化するためであって、本発明の権利範囲を制限するためではない。本発明の権利範囲は、特許請求の範囲に記載の事項と、これから合理的に類推される事項により決定されるためである。
【実施例】
【００６０】
比較例１：視野角補償フィルムを使用しない場合
図３に記載されたように、視野角補償フィルムを使用しないＩＰＳ−ＬＣＤのコントラスト比の変化を観察した。図面において観察者側偏光板（便宜上、二番目の偏光板と記載する。以下では、一番目の偏光板と二番目の偏光板が場合によってかわることもある。）２の吸収軸５は、液晶の光軸及び光源側偏光板（または、一番目の偏光板）１の吸収軸４と垂直になるようにした。図面において、二枚の偏光板のうち一番目の偏光板１の内部保護フィルムとしては、位相差値がほぼ０であるＣＯＰ、ｚｅｒｏ  ＴＡＣまたはアクリル系列のフィルム等を用いることができるが、本実施例ではｚｅｒｏ  ＴＡＣを使用した。また、二番目の偏光板２の内部保護フィルムとしては、厚さが５０μｍで、厚さ方向の位相差値Ｒｔｈ＝−３０ｎｍを有するＴＡＣフィルムを使用した。これら偏光板の外部保護フィルムは、偏光に大きな影響を与えないため、従来から外部保護フィルムとして使用されたフィルムであれば全て使用可能であり、その非制限的な例としてはＴＡＣやアクリル系列のフィルム等が挙げられる。本実施例ではＴＡＣを使用した。
【００６１】
また、ＩＰＳ−パネルの液晶セル３は、３．３μｍのセル間隔（面上位相差３３０ｎｍ）、プレチルト角１．４°、誘電率異方性Δε＝＋７、そして、５５０ｎｍ波長において複屈折率Δｎ＝０．１を有する液晶で満たされる。表１と図９に示したように、このような偏光板を適用した場合の全ての動径角に対し、７５°の傾斜角において最小１０：１のコントラスト比が得られることが確認された。
【００６２】
【表１】
2014026288.tif 000003
【００６３】
比較例２：視野角補償フィルムと偏光板を別途に含む場合
図５に示したように、視野角補償フィルムを使用しながらも、偏光板の保護フィルムとして使用せずに別途のフィルム層として使用した場合に対してＩＰＳ−ＬＣＤのコントラスト比の変化を観察した。図面から分かるように、一番目の偏光板１の吸収軸と二番目の偏光板の吸収軸５を互いに直交するように配置し、二番目の偏光板に隣接している一軸性位相差フィルム（Ａ−ｆｉｌｍ）の光軸１４は、二番目の偏光板の吸収軸５に平行になるよう配列した。パネルのガラス面に隣接した一番目の偏光板１の保護フィルムとしては、位相差値が殆ど無く、逆分散、フラット分散、正常分散の特性を有するＴＡＣ、ＣＯＰまたはアクリル系列の物質等からなるものが使用できる。本実施例ではＴＡＣを使用し、ガラス面の反対側フィルムもＴＡＣを使用した。二番目の偏光板２の保護フィルムとしては、位相差値を有し、かつ逆分散、フラット分散、正常分散の特性を有するフィルムから選択されたものであって、厚さが５０μｍで、厚さ方向位相差値Ｒｔｈ＝−３０ｎｍを有するＴＡＣを使用した。＋Ｃ−プレート１２は、ＵＶ硬化型垂直配向された液晶フィルムで作製され、５５０ｎｍ波長において厚さ方向位相差値は、表２から分かるように１００〜１２０ｎｍの範囲を有するようにした。Ａプレート１２は、逆分散、フラット分散、正常分散の特性を有する物質であって、延伸したＰＣ（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ＣＯＰまたはアクリルフィルム等が使用されることができるが、本実施例ではＣＯＰを使用した。上記Ａプレートの面上位相差値は、表２から分かるように１００〜１３０ｎｍの範囲のものを選択して適用した。
【００６４】
また、液晶セル３は、３．３μｍのセル間隔（面上位相差３３０ｎｍ）、プレチルト角１．４°、誘電率異方性Δε＝＋７、そして５５０ｎｍ波長において複屈折率Δｎ＝０．１を有する液晶で満たされる。下記表２及び表２に記載の条件のうち、＋Ａプレートの面上位相差が１２０ｎｍで、＋Ｃプレートの厚さ方向位相差が１１０ｎｍである図１０から分かるように、このような偏光板を適用した場合の全ての動径角に対し、７５°の傾斜角において最小３５：１（図１０の結果では４０：１）のコントラスト比が得られることが確認された。
【００６５】
【表２】
2014026288.tif 000004
【００６６】
発明例：＋Ｃプレートがコーティングされた＋Ａプレート一体型偏光板
図７に示したように、＋Ｃプレートがコーティングされた＋Ａプレートを偏光板の内部保護フィルムとして使用した場合のコントラスト比の変化を観察した。図面から分かるように、一番目の偏光板１の吸収軸と二番目の偏光板の吸収軸５は直交するよう、二番目の偏光板に隣接している一軸性位相差フィルム（Ａプレート）の光軸１４は二番目の偏光板の吸収軸５に平行になるように配列した。二枚の偏光板のうち一番目の偏光板１の内部保護フィルムとしては、位相差値がほぼ０であるＣＯＰ、ｚｅｒｏ  ＴＡＣまたはアクリルフィルム等が使用できるが、本実施例ではＴＡＣを使用した。また、二番目の偏光板２の内部保護フィルムとしては、＋Ａプレート１３に液晶からなる＋Ｃプレート１１がコーティングされたものを使用した。この際、表３から分かるように、＋Ａプレートの面上位相差値は１１０〜１３０ｎｍの範囲にあり、＋Ｃプレートの厚さ方向位相差値は６０〜１４０ｎｍの範囲にあった。ＡプレートはＣＯＰまたはアクリル系列のフィルム等が使用できるが、本実施例ではＣＯＰを使用した。
【００６７】
また、液晶セル３は、３．３μｍのセル間隔（面上位相差３３０ｎｍ）、プレチルト角１。４°、誘電率異方性Δε＝＋７、そして５５０ｎｍ波長において複屈折率Δｎ＝０．１を有する液晶で満たされる。下記表３及び表３において＋Ａプレートの面上位相差が１２０ｎｍで、＋Ｃプレートの厚さ方向位相差が７０ｎｍである条件に対する結果である図１１（ａ）から分かるように、このような一体型偏光板を適用した場合の全ての動径角に対し、７５°の傾斜角において最小６０：１のコントラスト比が得られることが確認された。参考のため、図８に示したように、図７のＩＰＳ−ＬＣＤの観察者と光源の方向を逆方向にした結果も図１１（ｂ）に示した。
【００６８】
【表３】
2014026288.tif 000005
【００６９】
比較例３：＋Ｃプレートがコーティングされた−Ｂプレート一体型偏光板
図４に示したように、＋ＣプレートがコーティングされたＢプレートを偏光板の内部保護フィルムとして使用した場合のコントラスト比の変化を観察した。図面から分かるように、一番目の偏光板１の吸収軸と二番目の偏光板の吸収軸５は直交になるよう、二番目の偏光板に隣接している二軸性位相差フィルム（Ｂプレート）の光軸１４は二番目の偏光板の吸収軸５に垂直になるように配列した。二枚の偏光板のうち一番目の偏光板１の内部保護フィルムとしては、位相差値がほぼ０であるＣＯＰ、ｚｅｒｏ  ＴＡＣまたはアクリルフィルム等が使用できるが、本実施例ではｚｅｒｏ  ＴＡＣを使用した。また、二番目の偏光板２の内部保護フィルムとしては、厚さ８０μｍであるＢプレート１３に、液晶からなる＋Ｃプレート１１がコーティングされたものを使用した。この際、表４から分かるように、−Ｂプレートの面上位相差値は９０〜１２０ｎｍの範囲にあり、厚さ方向位相差値は−６０〜−７５ｎｍの範囲にあり、＋Ｃプレートの厚さ方向位相差値は１００〜１５０ｎｍの範囲にあった。本実施例では、ＢプレートとしてＣＯＰを使用した。
【００７０】
また、液晶セル３は、３．３μｍのセル間隔、プレチルト角１．４°、誘電率異方性Δε＝＋７、そして５５０ｎｍ波長において複屈折率Δｎ＝０．１を有する液晶で満たされる。表４及び表４の条件において−Ｂプレートの面上位相差が９０ｎｍ、厚さ方向位相差が−７５で、＋Ｃプレートの厚さ方向位相差が１４０ｎｍである場合に対する結果である図１２から分かるように、このような一体型偏光板を適用した場合の全ての動径角に対し、７５°の傾斜角において最小３０：１のコントラスト比が得られることが確認され、上記発明例に比べて低い性能を有することが確認できた。
【００７１】
【表４】
2014026288.tif 000006
【００７２】
従って、本発明の有利な効果を確認することができた。
【図１】
2014026288.tif 000007
【図２】
2014026288.tif 000008
【図３】
2014026288.tif 000009
【図４】
2014026288.tif 000010
【図５】
2014026288.tif 000011
【図６】
2014026288.tif 000012
【図７】
2014026288.tif 000013
【図８】
2014026288.tif 000014
【図９】
2014026288.tif 000015
【図１０】
2014026288.tif 000016
【図１１】
2014026288.tif 000017
【図１２】
2014026288.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成25年9月19日(2013.9.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平配向された液晶セルのうち一側面に直接付着可能な一番目の偏光板と、前記一側面と反対側の一側面に直接付着可能な二番目の偏光板と、を備えるＩＰＳ−ＬＣＤ用偏光板セットであって、
前記一番目の偏光板は、偏光フィルムと、
位相差値がないＣＯＰ（Ｃｙｃｌｏ−ｏｌｅｆｉｎ）、ＴＡＣ（Ｔｒｉａｃｅｔａｔｅ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、ｚｅｒｏ  ＴＡＣ、又はアクリルフィルムで構成され、一面が前記偏光フィルムに直接付着され、かつ、該一面と反対側の面が前記液晶セルのうち前記一側面に直接付着可能な、保護フィルムと、
を含み、
前記二番目の偏光板は、偏光フィルムと、
前記偏光フィルムの一面に直接付着された保護フィルムと、
前記偏光フィルムの保護フィルム付着面の反対面に直接付着された＋Ｃプレートと、
前記＋Ｃプレートが液晶形態でコーティングされた、厚さ方向の位相差値がないＣＯＰ（Ｃｙｃｌｏ−ｏｌｅｆｉｎ）又はアクリル系のフィルムで構成される＋Ａプレートと、
を含み、
前記二番目の偏光板の＋Ｃプレートがコーティングされた＋Ａプレートは液晶セル側に位置し、
前記＋Ａプレートの光軸と前記二番目の偏光板のうち偏光フィルムの吸収軸とは互いに平行であり、前記一番目の偏光板のうち偏光フィルムの吸収軸と前記二番目の偏光板のうち偏光フィルムの吸収軸とは互いに直交し、かつ、前記液晶セルの液晶の光軸と前記一番目の偏光板のうち偏光フィルムの吸収軸とは互いに平行である、ＩＰＳ−ＬＣＤ用偏光板セット。
【請求項２】
水平配向された液晶セルのうち一側面に直接付着可能な一番目の偏光板と、前記一側面と反対側の一側面に直接付着可能な二番目の偏光板と、を備えるＩＰＳ−ＬＣＤ用偏光板セットであって、
前記一番目の偏光板は、偏光フィルムと、
前記偏光フィルムの一面に直接付着された第一の保護フィルムと、
位相差値がないＣＯＰ（Ｃｙｃｌｏ−ｏｌｅｆｉｎ）、ＴＡＣ（Ｔｒｉａｃｅｔａｔｅ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、ｚｅｒｏ  ＴＡＣ、又はアクリルフィルムで構成され、一面が前記偏光フィルムにおける第一の保護フィルムの付着面と反対面に直接付着され、かつ、該一面と反対側の面が前記液晶セルのうち前記一側面に直接付着可能な、第二の保護フィルムと、
を含み、
前記二番目の偏光板は、偏光フィルムと、
前記偏光フィルムの一面に直接付着された＋Ｃプレートと、
前記＋Ｃプレートが液晶形態でコーティングされた、厚さ方向の位相差値がないＣＯＰ（Ｃｙｃｌｏ−ｏｌｅｆｉｎ）又はアクリル系のフィルムで構成される＋Ａプレートと、
を含み、
前記二番目の偏光板の＋Ｃプレートがコーティングされた＋Ａプレートは液晶セル側に位置し、
前記＋Ａプレートの光軸と前記二番目の偏光板のうち偏光フィルムの吸収軸とは互いに平行であり、前記一番目の偏光板のうち偏光フィルムの吸収軸と前記二番目の偏光板のうち偏光フィルムの吸収軸とは互いに直交し、かつ、前記液晶セルの液晶の光軸と前記一番目の偏光板のうち偏光フィルムの吸収軸とは互いに平行である、ＩＰＳ−ＬＣＤ用偏光板セット。
【請求項３】
前記＋Ａプレートの面上位相差値は、３０〜５００ｎｍであることを特徴とする、請求項１又は２に記載のＩＰＳ−ＬＣＤ用偏光板セット。
【請求項４】
前記＋Ｃプレートの厚さ方向位相差値は、６０〜１００ｎｍであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のＩＰＳ−ＬＣＤ用偏光板セット。
【請求項５】
前記＋Ｃプレートが液晶形態でコーティングされた＋ＡプレートのＮｚ（（１−（Ｃプレート内における厚さ方向位相差／Ａプレート内における面上位相差））の絶対値）は、０．１５〜０．５であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のＩＰＳ−ＬＣＤ用偏光板セット。
【請求項６】
前記＋Ａプレート及び保護フィルムが、共に前記偏光フィルムを保護するためのフィルムである、請求項１〜５のいずれか１項に記載のＩＰＳ−ＬＣＤ用偏光板セット。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のＩＰＳ−ＬＣＤ用偏光板セットと、該ＩＰＳ−ＬＣＤ用偏光板セットを構成する一番目の偏光板及び二番目の偏光板の間に配置され、正の誘電率異方性を有する液晶（△ε＞０）で満たされ、かつ、水平配向された液晶セルと、を備える、ＩＰＳ−ＬＣＤ。
【請求項８】
水平配向された液晶セルのうち一側面に直接付着可能な一番目の偏光板と、前記一側面と反対側の一側面に直接付着可能な二番目の偏光板と、を備えるＩＰＳ−ＬＣＤ用偏光板セットの製造方法であって、
前記一番目の偏光板は、
位相差値がないＣＯＰ（Ｃｙｃｌｏ−ｏｌｅｆｉｎ）、ＴＡＣ（Ｔｒｉａｃｅｔａｔｅ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、ｚｅｒｏ  ＴＡＣ、又はアクリルフィルムを、一面が偏光フィルムに直接付着されるようにし、かつ、該一面と反対側の面が前記液晶セルのうち前記一側面に直接付着可能な状態にする段階を含む工程によって製造され、
前記二番目の偏光板は、
偏光フィルムの一面に保護フィルムを直接付着する段階と、
厚さ方向の位相差値がないＣＯＰ（Cyclo−olefin）又はアクリル系のフィルムで構成される＋Ａプレートの一面に、＋Ｃプレートを液晶形態でコーティングする段階と、
ロールツーロール（Ｒｏｌｌ ｔｏ Ｒｏｌｌ）により、前記偏光フィルムにおける保護フィルム付着面と反対面に前記＋Ｃプレートを直接付着する段階と、
前記＋Ｃプレートがコーティングされた＋Ａプレートを液晶セル側に配する段階と、
を含む工程によって製造され、
前記＋Ａプレートの光軸と前記二番目の偏光板のうち偏光フィルムの吸収軸とは互いに平行であり、前記一番目の偏光板のうち偏光フィルムの吸収軸と前記二番目の偏光板のうち偏光フィルムの吸収軸とは互いに直交し、かつ、前記液晶セルの液晶の光軸と前記一番目の偏光板のうち偏光フィルムの吸収軸とは互いに平行である、
ＩＰＳ−ＬＣＤ用偏光板セットの製造方法。
【請求項９】
水平配向された液晶セルのうち一側面に直接付着可能な一番目の偏光板と、前記一側面と反対側の一側面に直接付着可能な二番目の偏光板と、を備えるＩＰＳ−ＬＣＤ用偏光板セットの製造方法であって、
前記一番目の偏光板は、
偏光フィルムの一面に第一の保護フィルムを直接付着する段階と、
位相差値がないＣＯＰ（Ｃｙｃｌｏ−ｏｌｅｆｉｎ）、ＴＡＣ（Ｔｒｉａｃｅｔａｔｅ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、ｚｅｒｏ  ＴＡＣ、又はアクリルフィルムで構成される第二の保護フィルムを、一面が前記偏光フィルムにおける第一の保護フィルム付着面と反対面に直接付着されるようにし、かつ、該一面と反対側の面が前記液晶セルのうち前記一側面に直接付着可能な状態にする段階を含む工程によって製造され、
前記二番目の偏光板は、
厚さ方向の位相差値がないＣＯＰ（Cyclo−olefin）又はアクリル系のフィルムで構成される＋Ａプレートの一面に、＋Ｃプレートを液晶形態でコーティングする段階と、
ロールツーロール（Ｒｏｌｌ ｔｏ Ｒｏｌｌ）により、前記偏光フィルムの一面に前記＋Ｃプレートを直接付着する段階と、
前記＋Ｃプレートがコーティングされた＋Ａプレートを液晶セル側に配する段階と、
を含む工程によって製造され、
前記＋Ａプレートの光軸と前記二番目の偏光板のうち偏光フィルムの吸収軸とは互いに平行であり、前記一番目の偏光板のうち偏光フィルムの吸収軸と前記二番目の偏光板のうち偏光フィルムの吸収軸とは互いに直交し、かつ、前記液晶セルの液晶の光軸と前記一番目の偏光板のうち偏光フィルムの吸収軸とは互いに平行である、
ＩＰＳ−ＬＣＤ用偏光板セットの製造方法。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載のＩＰＳ−ＬＣＤ用偏光板セットの製造方法により得られたＩＰＳ−ＬＣＤ用偏光板セットと、前記ＩＰＳ−ＬＣＤ用偏光板セットを構成する一番目の偏光板及び二番目の偏光板の間に配置され、正の誘電率異方性を有する液晶（△ε＞０）で満たされ、かつ、水平配向された液晶セルと、を直接付着するＩＰＳ−ＬＣＤの製造方法であって、
前記液晶セルの一側面と、前記一番目の偏光板のうち、位相差値がないＣＯＰ（Ｃｙｃｌｏ−ｏｌｅｆｉｎ）、ＴＡＣ（Ｔｒｉａｃｅｔａｔｅ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、ｚｅｒｏ  ＴＡＣ、又はアクリルフィルムで構成される保護フィルムと、を直接付着する工程と、
前記液晶セルにおける前記一側面と反対側の一側面と、＋Ａプレートと、を直接付着する工程と、
を含む、ＩＰＳ−ＬＣＤの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
従って、本発明の有利な効果を確認することができた。
［項目１］
偏光フィルム、上記偏光フィルムの一面に付着された保護フィルム及び上記偏光フィルムの保護フィルム付着面の反対面に付着された＋Ｃプレートが液晶形態でコーティングされた＋Ａプレートを含むことを特徴とする一体型偏光板。
［項目２］
上記＋Ａプレートの面上位相差値は、３０〜５００ｎｍであることを特徴とする項目１に記載の一体型偏光板。
［項目３］
上記＋Ｃプレートの厚さ方向位相差値は、６０〜１００ｎｍであることを特徴とする項目１に記載の一体型偏光板。
［項目４］
上記＋Ｃプレートが液晶形態でコーティングされた＋ＡプレートのＮｚ（（１−（Ｃプレート内における厚さ方向位相差／Ａプレート内における面上位相差））の絶対値）は、０．１５〜０．５であることを特徴とする項目１から項目３のうちいずれか１項に記載の一体型偏光板。
［項目５］
偏光フィルム、上記偏光フィルムの一面に付着された保護フィルム及び上記偏光フィルムの保護フィルム付着面の反対面に付着される＋Ｃプレートが液晶形態でコーティングされた＋Ａプレートを含む一体型偏光板を液晶セルの一側面に付着した状態で含み、
上記一体型偏光板の＋Ｃプレートがコーティングされた＋Ａプレートが液晶セル側に位置することを特徴とするＩＰＳ−ＬＣＤ。
［項目６］
上記＋Ａプレートの面上位相差値は、３０〜５００ｎｍであることを特徴とする項目５に記載のＩＰＳ−ＬＣＤ。
［項目７］
上記＋Ｃプレートの厚さ方向位相差値は、６０〜１００ｎｍであることを特徴とする項目５に記載のＩＰＳ−ＬＣＤ。
［項目８］
Ａプレート内における面上位相差をＲｉｎ、Ｃプレート内における厚さ方向位相差をＲｔｈとするとき、上記＋Ｃプレートが液晶形態でコーティングされた＋ＡプレートのＮｚ（｜１−Ｒｔｈ／Ｒｉｎ｜）は、０．１５〜０．５であることを特徴とする項目５から項目７のうちいずれか１項に記載のＩＰＳ−ＬＣＤ。