(57)【要約】【課題】  偏光板の提供。【解決手段】  光選択反射性薄膜と複屈折性薄膜を具えている。該複屈折性薄膜は該光選択反射性薄膜の上に形成される。該複屈折性薄膜はＮｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）値が−０．１から−５．０のものが選択され、そのうちｎｘは複屈折性薄膜の遅軸屈折係数とされ、ｎｙは該複屈折性薄膜の速軸屈折係数とされ、ｎｚは該複屈折性薄膜の厚さ方向の屈折係数とされる。該複屈折性薄膜にはポリカーボネート、トリアセチルセルロース、メタロセンシキウロオレフィンコポリマー及び高分子発泡材料のいずれかが選択される。本発明の偏光板により、液晶ディスプレイの大視角閲覧時の、偏紅の問題が改善される。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光板において、光選択反射性薄膜と、該光選択反射性薄膜の上に形成された複屈折性薄膜を具えたことを特徴とする偏光板。
【請求項２】
請求項１記載の偏光板において、光選択反射性薄膜が周期性螺旋状の液晶材料を具えたことを特徴とする、偏光板。
【請求項３】
請求項１記載の偏光板において、複屈折性薄膜はＮｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）値が−０．１から−５．０とされ、そのうちｎｘは複屈折性薄膜の遅軸屈折係数とされ、ｎｙは該複屈折性薄膜の速軸屈折係数とされ、ｎｚは該複屈折性薄膜の厚さ方向の屈折係数とされることを特徴とする、偏光板。
【請求項４】
請求項１記載の偏光板において、複屈折性薄膜はポリカーボネート、トリアセチルセルロース、メタロセンシキウロオレフィンコポリマー（ｍｅｔａｌｌｏｃｅｎｅ  ｃｙｃｌｏｏｌｅｆｉｎ  ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ；ｍＣＯＣ）及び高分子発泡材料のいずれかで形成されたことを特徴とする、偏光板。
【請求項５】
請求項４記載の偏光板において、高分子発泡材料はポリエチレン材料及びポリプロピレン材料のいずれかが選択されることを特徴とする、偏光板。
【請求項６】
請求項１記載の偏光板において、偏光板が液晶ディスプレイパネルの後ろ偏光板と偏光板の間に設置され、液晶ディスプレイパネルが大視角で観られる時の色度偏紅を改善することを特徴とする、偏光板。
【請求項７】
請求項６記載の偏光板において、光選択反射性薄膜が非偏極光を２本の異なる旋回方向の円偏極光に分ける液晶材料とされ、そのうち１本の円偏極光は反射され、もう１本の円偏極光は該光選択反射性薄膜を透過することを特徴とする、偏光板。
【請求項８】
請求項７記載の偏光板において、該偏光板は後ろ偏光板との間に４分の１波長板が設置されたことを特徴とする、偏光板。
【請求項９】
請求項１記載の偏光板において、複屈折性薄膜がある波長範囲の光を吸収可能であることを特徴とする、偏光板。
【請求項１０】
請求項９記載の偏光板において、該波長範囲が赤光の波長範囲とされたことを特徴とする、偏光板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一種の偏光板に係り、特に光選択反射性薄膜及び複屈折性薄膜の組合せを利用して形成された偏光板に関する。
【背景技術】
【０００２】
伝統的な液晶ディスプレイは２片の直交する偏光板を利用して明暗の変化を発生し、液晶ディスプレイのバックライトが発生する非偏極光が液晶パネルに設置された後ろ偏光板を通過する時、半分以上の光は吸収され、このため光の利用効率が低くなる。
【０００３】
この問題を解決するため、円二色性（ｃｉｒｃｕｌａｒ  ｄｉｃｈｒｏｉｓｍ）を具えた偏光板技術が利用され、例えばシャープ株式会社が提出した特許文献１には、エッジリット（ｅｄｇｅ−ｌｉｔ）式液晶ディスプレイの円二色性を具えた偏光板技術が記載されている。図１は周知の液晶ディスプレイの円二色性を具えた偏光板の動作表示図である。この液晶ディスプレイ９は、エッジリット式バックライト９１、偏光板９２、４分の１波長板９３及び液晶パネル９４で構成されている。バックライト９１の投射する光は該偏光板９２で左旋と右旋偏極光に別れ、左旋偏極光は該４分の１波長板９３を通過して線形偏極光を形成し、直接液晶パネル９４に到達し、右旋偏極光は反射された後に左旋偏極光を形成し、その後、更に４分の１波長板９３に進入して使用可能な線形偏極光を形成し、こうしてバックライトの利用性を増している。
【０００４】
しかし、この方式は液晶ディスプレイの輝度及び広視角を向上させるが、大視角で観る時に偏紅の問題を発生する。図２は光が円二色性を具えた偏光板を通過する時の透過率（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）と波長（ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）の関係図である。符号１は視角が円二色性を具えた偏光板に垂直である時の光透過率及び波長の関係曲線を代表し、正常状態下（視角が出光面に垂直）にある時、可視光の波長範囲（４５０ｎｍから７５０ｎｍ）の透過率はほぼ同じであり、これにより良好な輝度を得られる。ただし、観察者が視角アルファを以て観る時、この時曲線１は左にシフトして曲線２の状態を形成しうる。曲線２の状態下では赤色光の波長（６２０ｎｍから７５０ｎｍ）範囲の透過率はその他の色光より大きく、このため大視角時の赤色光波長範囲の光反射率が低くなり、このため赤色光透過量が増し、偏紅の現象が発生するのである。
【０００５】
この問題のために消費者の受け入れ程度が減少しうる。このため、関係領域の技術が投入され、例えば特許文献２に記載の技術によると、円二色性を具えた光学層と補償層を包含し、該補償層は一軸膜（ｕｎｉａｘｉａｌ  ｆｉｌｍ）を包含し、該一軸膜の光軸は該膜の表面と垂直である。
【０００６】
また特許文献３には一種の補償膜が記載され、それは２層構造を具え、第１層は円二色性を具えた偏光板に接近し且つ正の複屈折性（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）層とされ、第二層は負の複屈折性層とされる。この２層構造が該偏光板の前、後ろ、或いはその双方に設置される。
【０００７】
また、周知の技術には、２層の補償膜を利用したものがあり、そのうち１層の補償膜の屈折係数の特性は、ｎｘ＞ｘｙ＝ｎｚであり、もう１層の補償膜の屈折係数の特性はｎｘ＝ｘｙ＞ｎｚであり、そのうち、ｎｚは補償膜厚さ方向の屈折係数であり、ｎｘ及びｎｙは該補償膜に平行な方向の屈折係数である。この２層の補償膜の組合せを利用して顔色偏移の問題を解決している。
【０００８】
しかし上述の方式に必要なコストは高過ぎ、このため周知の技術の問題を解決することができる偏光板の提供が求められている。
【０００９】
【特許文献１】米国特許第６，１６０，５９５号明細書
【特許文献２】米国特許第５，７３１，８８６号明細書
【特許文献３】欧州特許第ＥＰ０８６０７１７  Ａ２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の主要な目的は、一種の偏光板を提供することにあり、それは光選択反射性薄膜及び複屈折性薄膜の組合せを利用して形成され、簡単な構造で製造が容易であり、製造コストを下げることができるものとする。
【００１１】
本発明の次の目的は、一種の偏光板を提供することにあり、それは光選択反射性薄膜及び複屈折性薄膜の組合せを利用して形成され、該偏光板と円二色性の結合により大視角で液晶ディスプレイを観る時の顔色偏紅の問題を減らせるものとする。
【００１２】
上述の目的を達成するため、本発明は一種の偏光板を提供し、該偏光板は、光選択反射性薄膜及び複屈折性薄膜を具えている。該複屈折性薄膜は該光選択反射性薄膜の上に形成される。
【００１３】
好ましくは、該光選択反射性薄膜は螺旋状の液晶材料を具備するものとされる。
【００１４】
好ましくは、該複屈折性薄膜のＮｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）値は−０．１から−５．０の間とされ、そのうちｎｘは複屈折性薄膜の遅軸屈折係数とされ、ｎｙは該複屈折性薄膜の速軸屈折係数とされ、ｎｚは該複屈折性薄膜の厚さ方向の屈折係数とされる。該複屈折性薄膜にはポリカーボネート、トリアセチルセルロース、メタロセンシキウロオレフィンコポリマー（ｍｅｔａｌｌｏｃｅｎｅ  ｃｙｃｌｏｏｌｅｆｉｎ  ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ；ｍＣＯＣ）及び高分子発泡材料のいずれかが選択される。そのうち、高分子発泡材料はポリエチレン材料及びポリプロピレン材料より選択される。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１の発明は、偏光板において、光選択反射性薄膜と、該光選択反射性薄膜の上に形成された複屈折性薄膜を具えたことを特徴とする偏光板としている。
請求項２の発明は、請求項１記載の偏光板において、光選択反射性薄膜が周期性螺旋状の液晶材料を具えたことを特徴とする、偏光板としている。
請求項３の発明は、請求項１記載の偏光板において、複屈折性薄膜はＮｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）値が−０．１から−５．０とされ、そのうちｎｘは複屈折性薄膜の遅軸屈折係数とされ、ｎｙは該複屈折性薄膜の速軸屈折係数とされ、ｎｚは該複屈折性薄膜の厚さ方向の屈折係数とされることを特徴とする、偏光板としている。
請求項４の発明は、請求項１記載の偏光板において、複屈折性薄膜はポリカーボネート、トリアセチルセルロース、メタロセンシキウロオレフィンコポリマー（ｍｅｔａｌｌｏｃｅｎｅ  ｃｙｃｌｏｏｌｅｆｉｎ  ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ；ｍＣＯＣ）及び高分子発泡材料のいずれかで形成されたことを特徴とする、偏光板としている。
請求項５の発明は、請求項４記載の偏光板において、高分子発泡材料はポリエチレン材料及びポリプロピレン材料のいずれかが選択されることを特徴とする、偏光板としている。
請求項６の発明は、請求項１記載の偏光板において、偏光板が液晶ディスプレイパネルの後ろ偏光板と偏光板の間に設置され、液晶ディスプレイパネルが大視角で観られる時の色度偏紅を改善することを特徴とする、偏光板としている。
請求項７の発明は、請求項６記載の偏光板において、光選択反射性薄膜が非偏極光を２本の異なる旋回方向の円偏極光に分ける液晶材料とされ、そのうち１本の円偏極光は反射され、もう１本の円偏極光は該光選択反射性薄膜を透過することを特徴とする、偏光板としている。
請求項８の発明は、請求項７記載の偏光板において、該偏光板は後ろ偏光板との間に４分の１波長板が設置されたことを特徴とする、偏光板としている。
請求項９の発明は、請求項１記載の偏光板において、複屈折性薄膜がある波長範囲の光を吸収可能であることを特徴とする、偏光板としている。
請求項１０の発明は、請求項９記載の偏光板において、該波長範囲が赤光の波長範囲とされたことを特徴とする、偏光板としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の偏光板は光選択反射性薄膜と複屈折性薄膜を具えている。該複屈折性薄膜は該光選択反射性薄膜の上に形成される。該複屈折性薄膜はＮｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）値が−０．１から−５．０のものが選択され、そのうちｎｘは複屈折性薄膜の遅軸屈折係数とされ、ｎｙは該複屈折性薄膜の速軸屈折係数とされ、ｎｚは該複屈折性薄膜の厚さ方向の屈折係数とされる。該複屈折性薄膜にはポリカーボネート、トリアセチルセルロース、メタロセンシキウロオレフィンコポリマー及び高分子発泡材料のいずれかが選択される。本発明の偏光板により、液晶ディスプレイの大視角閲覧時の、偏紅の問題が改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図３は本発明の偏光板の好ましい実施例の表示図である。該偏光板３は、光選択反射性薄膜３１及び複屈折性薄膜３２を具えている。該複屈折性薄膜３２は、該光選択反射性薄膜３１の上に形成される。該光選択反射性薄膜３１は螺旋状の液晶材料を具えている。該複屈折性薄膜３２のＮｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）値は−０．１から−５．０の間とされる。該複屈折性薄膜はある波長範囲の光を吸収可能で、本実施例では、この波長範囲は赤光の波長範囲とされる。そのうち、図４に示されるように、Ｎｚの定義中、ｎｘｎｘは該複屈折性薄膜３２の有する最大面屈折係数（ｉｎ−ｐｌａｎｅ  ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  ｉｎｄｅｘ）の方向で即ち該複屈折性薄膜３２の遅軸（ｅｘｔｒａｏｒｄｉｎａｒｙ  ａｘｉｓ）屈折係数（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  ｉｎｄｅｘ）を指し、ｎｙはｎｘと直交する方向の面屈折係数であり即ち複屈折性薄膜３２の速軸屈折係数を指し、ｎｚは該複屈折性薄膜の厚さ方向の屈折係数とされる。上述のＮｚ値の特性を具えた複屈折性薄膜はまた屈折係数の特性がｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚとされる補償膜と屈折係数の特性がｎｘ＝ｘｙ＞ｎｚとされる補償膜の二重特性を具備する。言い換えると、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの膜の遅軸は該膜の面と垂直で、ｎｘ＝ｘｙ＞ｎｚの膜の遅軸は該膜の平面と平行である。
【００１８】
該複屈折性薄膜３２はポリカーボネート、トリアセチルセルロース、メタロセンシキウロオレフィンコポリマー（ｍｅｔａｌｌｏｃｅｎｅ  ｃｙｃｌｏｏｌｅｆｉｎ  ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ；ｍＣＯＣ）及び高分子発泡材料のいずれかが選択される。そのうち、高分子発泡材料はポリエチレン材料及びポリプロピレン材料より選択される。
【００１９】
図５は本発明のもう一つの実施例の色偏を改善した偏光板と液晶パネルの組合せ表示図である。この組合せは偏光板４１、４分の１波長板４２、液晶パネル４３及びバックライト４４を具えている。該偏光板４１は光選択反射性薄膜４１１及び複屈折性薄膜４１２を具えている。該複屈折性薄膜４１２は該光選択反射性薄膜４１１の上に形成されている。該偏光板４１は該バックライト４４と該液晶パネル４３の後ろ偏光板４３１の間に設置される。該４分の１波長板４２は液晶パネルの後ろ偏光板４３１と該偏光板４１の間に設置される。該光選択反射性薄膜４１１は螺旋状の液晶材料を具え且つバックライト４４の発生する非偏極光を２本の異なる旋回方向の円偏極光となし、そのうち１本の円偏極光は反射され、もう一本の円偏極光は該光選択反射性薄膜４１１を透過する。該複屈折性薄膜４１２はポリカーボネート、トリアセチルセルロース、メタロセンシキウロオレフィンコポリマー及び高分子発泡材料のいずれかとされる。該高分子発泡材料はポリエチレン材料及びポリプロピレン材料のいずれかとされる。上述の材料によりＮｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）値が−０．１から−５．０の複屈折性薄膜が形成される。そのうち、該複屈折性薄膜はある波長範囲の光を吸収可能で、本実施例では、この波長範囲は赤光の波長範囲とされる。
【００２０】
大視角より該液晶ディスプレイを観る時、赤色波長範囲の光反射率が下がり、赤色光透過量が増し、偏紅の現象が発生する。これは液晶パネル４３内の液晶材料が入射光に対して形成する位相遅延効果が入射光の角度に伴い改変することによるもので、観察者の観る視角が増す時、比較的低い画像効果がもたらされる。これにより本発明では光選択反射性薄膜４１１上に複屈折性薄膜４１２が形成され、液晶ディスプレイが大視角で見られる時の偏紅の問題を改善する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】周知の液晶ディスプレイの円二色性を具えた偏光板の動作表示図である。
【図２】光が周知の円二色性を具えた偏光板を通過する時の透過率（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）と波長（ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）の関係図である。
【図３】本発明の偏光板の好ましい実施例の表示図である。
【図４】本発明の複屈折性薄膜の屈折率方向表示図である。
【図５】本発明のもう一つの実施例の色偏を改善した偏光板と液晶パネルの組合せ表示図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  曲線
２  曲線
３  偏光板
３１  光選択反射性薄膜
３２  複屈折性薄膜
４１  偏光板
４１１  光選択反射性薄膜
４１２  複屈折性薄膜
４２  ４分の１波長板
４３  液晶パネル
４３１  後ろ偏光板
４４  バックライト
９  液晶ディスプレイ
９１  バックライト
９２  偏光板
９３  ４分の１波長板
９４  液晶パネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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