(57)【要約】  液晶表示構造体が、前面及び背面を有する液晶表示セルを備える。Ｋタイプの偏光子及び薄いＫＥ偏光シートなど、その上に保護コーティングのない１つ以上の固有偏光子が、前記液晶表示セルの前記前面及び背面に隣接して配置される。あるいは、薄くクラッドまたは封入されたヨウ素偏光子が、前記液晶表示セルの前記前面及び背面に隣接して配置される。前記液晶表示構造体が他の光学表示素子と共に用いられて、液晶表示の輝度及びコントラストを高めることができる。
2005512112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面及び背面を有する液晶表示セルと、
前記液晶表示セルの前面に隣接して配置された、その上に保護コーティングのない前面固有偏光子と、を含む液晶表示構造体。
【請求項２】
前記液晶表示セルの背面に隣接して配置された、その上に保護コーティングのない背面固有偏光子を更に含む、請求項１に記載の液晶表示構造体。
【請求項３】
前記前面固有偏光子がＫタイプの偏光子である、請求項１に記載の液晶表示構造体。
【請求項４】
前記前面固有偏光子がＫＥ偏光シートを含む、請求項１に記載の液晶表示構造体。
【請求項５】
前記前面固有偏光子が、前記液晶表示セルの前面に隣接して配置された第１の表面を有し、液晶表示構造体が、前記前面固有偏光子の第１の表面の上に配置されて該固有偏光子を該液晶表示セルに貼付する接着剤層を更に含む、請求項１に記載の液晶表示構造体。
【請求項６】
前記接着剤層が感圧接着剤を含む、請求項５に記載の液晶表示構造体。
【請求項７】
前記接着剤層が拡散接着剤を含む、請求項６に記載の液晶表示構造体。
【請求項８】
前記前面固有偏光子に隣接して配置された剥離可能な剥離ライナーを更に含む、請求項１に記載の液晶表示構造体。
【請求項９】
前記前面固有偏光子に隣接して配置されたポリエチレンテレフタレート支持層を更に含む、請求項１に記載の液晶表示構造体。
【請求項１０】
前記背面固有偏光子に隣接して配置された半透過コーティングを更に含む、請求項１に記載の液晶表示構造体。
【請求項１１】
前記前面固有偏光子に隣接して配置されたリターダを更に含む、請求項２に記載の液晶表示構造体。
【請求項１２】
前記前面固有偏光子に隣接して配置された液晶ポリマーコーティングを更に含む、請求項２に記載の液晶表示構造体。
【請求項１３】
前記背面固有偏光子に隣接して配置された半透過板を更に含む、請求項１に記載の液晶表示構造体。
【請求項１４】
前記半透過板が金属層を含む、請求項１３に記載の液晶表示構造体。
【請求項１５】
前記半透過板が傾斜ミラーフィルムを含む、請求項１３に記載の液晶表示構造体。
【請求項１６】
前記半透過板がホログラフィック素子を含む、請求項１３に記載の液晶表示構造体。
【請求項１７】
前記背面固有偏光子が、前記液晶表示セルの背面に隣接して配置された第１の表面と、第２の表面とを有し、前記背面固有偏光子の第２の表面の上に形成された微小複製構造体を更に含む、請求項２に記載の液晶表示構造体。
【請求項１８】
前記背面固有偏光子に隣接した反射拡散偏光フィルムを更に含む、請求項２の液晶表示構造体。
【請求項１９】
前面を有する液晶表示セルと、
前記液晶表示セルの前面に隣接して配置された第１の表面と、第２の表面とを有する、その上に保護コーティングのない固有偏光子と、
前記固有偏光子の第２の表面に隣接して配置された導体と、を含む液晶表示構造体。
【請求項２０】
前記固有偏光子がＫタイプの偏光子である、請求項１９に記載の液晶表示構造体。
【請求項２１】
前面及び背面を有する液晶表示セルと、
前記液晶表示セルの前面に隣接して配置された、その上に保護コーティングのない前面Ｋタイプ偏光子と、
前記液晶表示セルの背面隣接して配置された、その上に保護コーティングのない背面Ｋタイプ偏光子と、を含む液晶表示構造体。
【請求項２２】
前面及び背面を有する液晶表示セルと、
前記液晶表示セルの前面に隣接して配置された、その上に保護コーティングのない薄くクラッドされた前面ヨウ素偏光子と、を含む液晶表示構造体。
【請求項２３】
前記液晶表示セルの背面に隣接して配置された、その上に保護コーティングのない薄くクラッドされた背面ヨウ素偏光子を更に含む、請求項１に記載の液晶表示構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は液晶表示装置に関し、より詳しくは、液晶表示装置に使用するための偏光子に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、ラップトップコンピュータ、ハンドヘルド計算器及びデジタル腕時計などの装置に用いられる光学表示装置である。代表的な液晶表示は、一対の吸収偏光子の間に配置された液晶表示セル、電極マトリックスなどがある。液晶表示セルは、例えば、ねじれネマチックまたはＳＴＮ（超ねじれネマチック）分子を含有する。液晶表示装置において、液晶表示セルの部分の光の状態は、電極マトリックスを用いて電場を適用することによって変えられる。これは、偏光の画素を液晶表示装置に見えるようにする液晶表示セルを通過する光の光学コントラストを生じる。
【０００３】
代表的な液晶表示は、前面偏光子及び背面偏光子を備える。これらの偏光子は、１つの偏光の向きの光を、その直交した偏光の向きの光を吸収するよりも強く吸収する平面偏光子であってもよい。前面偏光子の透過軸は通常、液晶表示装置の背面偏光子の透過軸と交差している。これらの透過軸が交差する角度は、ゼロ度から９０度まで変化することができる。
【０００４】
一般に、非偏光の周辺光波は、単一の特徴的な電磁放射線ベクトルを有さずに多数の方向に振動する。対照的に、平面偏光は、単一の電磁放射線ベクトルに沿う振動方向を有する光波からなる。同様に、円偏光は、光が空間を通って伝播する時に回転する電磁放射線ベクトルに沿う振動方向を有する。偏光は、平面及び円偏光フィルターの使用など、電気光学装置の多くの適用があり、表示装置のグレアを低減させる。
【０００５】
更に、平面型表示装置、特に薄い、小型の平面型表示装置の開発及び改良に商業的に大きな関心が寄せられている。プラスチック平面型表示装置構造において直面する問題は、プラスチック表示装置材料を通して浸透したガスにより液晶材料中に気泡を形成することに起因する「黒点」の発生である。プラスチック平面型表示装置に関連した別の問題は、液晶表示セルに湿気が混入することである。これらの問題は、プラスチックの代わりに低透湿性ガラス基板を用いることによって従来の液晶表示装置において回避される。プラスチック平面型表示装置に関して、これらの問題は、付加的なガス及び湿気バリア層を液晶表示構造体及び／またはプラスチック基板に加えることによって対処される。しかしながら、かかるガス及び湿気バリア層を加えることは、表示装置の厚さ、重量及びコストを増加させる。
【０００６】
合成偏光フィルムの形状の偏光子は、比較的容易に製造、取り扱うことができ、比較的容易にそれらを平面型表示装置などの電気−光デバイスに組み入むことができる。概して、平面偏光フィルムは、透過フィルム媒体の異方性の特徴に基づいて選択的に所定の電磁放射線ベクトルに沿って振動する放射線を通過させ、第２の電磁放射線ベクトルに沿って振動する電磁放射線を吸収する性質を有する。平面偏光フィルムには、二色性偏光子、すなわち、それらの、入射光波の吸収の方向異方性を利用する吸収平面偏光子、がある。用語「二色性」は、成分の光波の振動方向に依存して、入射光の成分の吸収差の性質を指す。二色性平面偏光フィルムに入射する光は、横断面に沿って２つの異なった吸収係数を通過し、一方の係数が高く、他方の係数が低い。二色性フィルムから生じる光は、主に、低い吸収係数を特徴とする面内で振動する。
【０００７】
二色性平面偏光フィルムには、Ｈタイプの（ヨウ素）偏光子及び染料偏光子などがある。例えば、Ｈタイプの偏光子は、ポリビニルアルコール−ヨウ素錯体などの合成二色シート偏光子である。このような化学錯体は、発色団と称される。Ｈタイプの偏光子の基礎材料は、水溶性の高分子量の物質であり、得られたフィルムは、相対的に低湿分及び耐熱性を有し、周囲大気条件に暴露されるとき、カールし、剥離または、他の仕方で歪む傾向がある。更に、Ｈタイプの偏光子は本質的に不安定であり、液晶表示などにおけるような標準的な作業環境での偏光子の劣化を妨ぐために、保護クラッド、例えば、セルローストリアセテート層を、偏光子の両面に必要とする。
【０００８】
Ｈタイプの偏光子及び他の同様な合成の二色性平面偏光子と対照的であるのが、固有偏光子（ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ  ｐｏｌａｒｉｚｅｒｓ）及び薄くクラッドまたは封入された偏光子である。固有偏光子は、偏光子を形成するために用いた基礎材料の固有の化学構造により、光を偏光させる。かかる固有偏光子はまた、典型的には薄く、耐久的である。固有偏光子の実施例は、Ｋタイプの偏光子である。薄くクラッドまたは封入された偏光子は、例えば、わずか約５ミクロンの厚さを各々が有するポリマーコーティングを両面にコートしたヨウ素偏光子であってもよく、同様に薄く、耐久的である。
【０００９】
Ｋタイプの偏光子は、光吸収発色団のバランスのとれた濃度を有する分子配向ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）シートまたはフィルムをベースとした合成二色平面偏光子である。Ｋタイプの偏光子は、染料添加剤、汚染、または懸濁結晶材料の光吸収性質からではなく、その母材の光吸収性質からその二色性を得る。従って、Ｋタイプの偏光子は、十分な偏光効率及び十分な耐熱及び防湿性を有する場合がある。Ｋタイプの偏光子はまた、色に関して非常に中立である場合がある。
【００１０】
ＫＥ偏光子と称される改善されたＫタイプの偏光子は、マサチューセッツ州、ノーウッドの３Ｍ社（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｎｏｒｗｏｏｄ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ））によって製造される。ＫＥ偏光子は、高温及び高湿度など、厳しい環境状態で改善された偏光子の安定性を有する。光吸収性質がＰＶＡとトリヨードイオンとの間の発色団の形成による、Ｈタイプの偏光子と対照的に、ＫＥ偏光子は、酸で触媒された熱脱水反応によってＰＶＡと化学的に反応することによって作製される。ポリビニレンと称される得られた発色団、及び得られたポリマーは、ビニルアルコール及びビニレンのブロックコポリマーと称されることがある。
【００１１】
Ｈタイプの偏光子については、安定性は、偏光子の各面に１層ずつある、セルローストリアセテートの２層など、２つのプラスチック基板間に偏光子を挟むことによって達成される。しかしながら、これらの構造においても、熱、湿度及び／または真空の適用が、偏光子の性質に悪影響を及ぼすことがある。対照的に、ＫＥ偏光子などのＫタイプの偏光子は、セルローストリアセテートのシートの間に挟まれる必要がない。発色団はポリマー分子に固有であるので、ＫＥ偏光子のポリビニレン発色団は、非常に安定した化学実体である。この発色団は、熱安定性であると共に、広範囲の溶剤及び化学物質からの攻撃に対して耐性である。
【００１２】
ＫＥ偏光子などのＫタイプの偏光子は、他のタイプの偏光子、例えば、ヨウ素及び染料偏光子よりも様々な利点を有する。Ｋタイプの偏光子は、より耐久的な発色団を有し、より薄く、可変的な透過性のレベルを有するように設計されてもよい。特に、ＫＥ偏光子などのＫタイプの偏光子は、長時間、８５℃及び８５％の相対湿度など、高温及び高湿度の厳しい環境状態で高性能を必要とする適用に用いられてもよい。このような極環境状態で、ヨウ素偏光子の安定性は非常に低下し、従って平面型表示装置などの適用におけるそれらの有用性を制限する。Ｋタイプの偏光子の固有の化学安定性のために、感圧接着剤など、様々な接着剤調合物をＫタイプの偏光子に直接に適用することができる。更に、単一面をもつプラスチック支持体が、Ｋタイプの偏光子の物理的支持体を提供するのに十分であり、この支持体を液晶表示モジュールの光路の外に配置することができるので、それは光学等方性である必要がなく、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）など、より低コストの基板が、許容範囲内の選択肢である。更に、単一面をもつ積層体を作製できることにより、光学構造体をより薄くすることを可能にし、平面型表示装置要素の設計及び製造に更に融通性をもたらすことができる。Ｋタイプの偏光子のこれらの利点を、平面型表示装置など、多種多様な光学適用に利用することができる。
【００１３】
平面偏光子と対照的に、円偏光子が、平面偏光子及び４分の１波長リターダから構成されてもよい。４分の１波長リターダは、１つの平面に沿って該リターダを通って伝播する光波の位相を４分の１波長シフトするが、横断面に沿ってリターダを通って伝播する光波の位相をシフトしない。４分の１波長位相がずれた光波と、垂直平面に沿って振動する光波とを組み合せた結果は、円偏光であり、組み合された光波が空間を移動するときに電磁放射線ベクトルが回転する。
【００１４】
円偏光は、２つの異なった偏光状態、すなわち、左回り（Ｌ）及び右回り（Ｒ）円偏光、に対して説明することができる。円偏光子が、これらの偏光状態の一方の光を吸収し、他方の偏光状態の光を透過する。表示装置のグレアを低減させるために円偏光子を使用することは、周知である。特に、発光型表示装置からの光を、円偏光子を通して選択的に透過することができ、他方、グレアを起こす表示装置において反射されたバックグラウンド周辺光を、低減または除去することができる。
【００１５】
従来の液晶表示積層体１０を図１に示す。液晶表示セル１２は、接着剤、例えば感圧接着剤の層１４、１６をコートされた２つの表面を有し、偏光子構造体を液晶表示セルの両方の表面に固定する。偏光子構造体は各々、平面偏光子１８、２０、例えば、Ｈタイプの偏光子を備え、それらは、その両方の表面にコートまたは積層された保護クラッドとしてセルローストリアセテートの層２２、２４、２６、２８を有する。液晶表示積層体１０はまた典型的には、接着剤層３２、例えば、感圧接着剤によって表示装置の背面に貼付された半透過板または反射板３０を備え、前記半透過板または反射板が、液晶表示装置の輝度及びコントラストを高めるように機能する。Ｈタイプの偏光子１８、２０は各々典型的には、約２０ミクロンの厚さを有し、セルローストリアセテート２２、２４、２６、２８の層の各々が典型的には厚さ約８０ミクロンであり、感圧接着剤層３２は典型的には、約２５ミクロンの厚さを有する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１６】
概して、一態様において、本発明は、前面及び背面を有する液晶表示セルを備える液晶表示構造体を特徴とする。その上に保護コーティングのない前面固有偏光子が、液晶表示セルの前面に隣接して配置される。
【００１７】
本発明の実施はまた、以下の特徴の１つ以上を有することができる。液晶表示構造体は、液晶表示セルの背面に隣接して配置された、その上に保護コーティングのない背面固有偏光子を備えることができる。
【００１８】
前面固有偏光子は、Ｋタイプの偏光子、ＫＥ偏光シート、または薄いフィルムであってもよい。前面固有偏光子は、液晶表示セルの前面に隣接して配置された第１の表面を有し、液晶表示構造体は、前面固有偏光子の第１の表面の上に配置されて前記固有偏光子を液晶表示セルに貼付する接着剤層を更に含む。
【００１９】
接着剤層は、感圧接着剤または拡散接着剤を含有してもよい。液晶表示構造体は、前面固有偏光子に隣接して配置された剥離可能な剥離ライナーを備えてもよい。液晶表示構造体は、前面固有偏光子に隣接して配置されたポリエチレンテレフタレート支持層を備えてもよい。
【００２０】
液晶表示構造体は、背面固有偏光子に隣接して配置された半透過コーティングを備えてもよい。液晶表示構造体は、前面固有偏光子に隣接して配置されたリターダまたは液晶ポリマーコーティングを備えてもよい。
【００２１】
液晶表示構造体は、背面固有偏光子に隣接して配置された半透過板を備えてもよい。半透過板は、金属層、傾斜ミラーフィルム、またはホログラフィック素子を備えてもよい。裏側の固有偏光子は、液晶表示セルの背面に隣接して配置された第１の表面と、第２の表面と、を有し、液晶表示構造体は、背面固有偏光子の第２の表面の上に形成された微小複製構造体を更に備える。液晶表示構造体は、背面固有偏光子に隣接して配置された反射拡散偏光フィルムを備えてもよい。
【００２２】
概して、別の態様において、本発明は、第１の表面を有する液晶表示セルを備える液晶表示構造体を特徴とする。その上に保護コーティングのない固有偏光子が、前記液晶表示セルの前面に隣接して配置された第１の表面と、第２の表面とを有する。導体が固有偏光子の第２の表面に隣接して配置される。
【００２３】
本発明の実施はまた、以下の特徴を有してもよい。固有偏光子は、Ｋタイプの偏光子であってもよい。
【００２４】
概して、別の態様において、本発明は、前面及び背面を有する液晶表示セルを備える、液晶表示構造体を特徴とする。その上に保護コーティングのない前側のＫタイプの偏光子が、液晶表示セルの前面に隣接して配置される。その上に保護コーティングのない背面Ｋタイプ偏光子が、液晶表示セルの背面に隣接して配置される。
【００２５】
概して、別の態様において、本発明は、前面及び背面を有する液晶表示セルを備える液晶表示構造体を特徴とする。その上に保護コーティングのない薄くクラッドされた前面ヨウ素偏光子が、液晶表示セルの前面に隣接して配置される。
【００２６】
本発明の実施はまた、以下の特徴を有してもよい。液晶表示構造体は、液晶表示セルの背面に隣接して配置された、その上に保護コーティングのない薄くクラッドされた背面ヨウ素偏光子を備えてもよい。
【００２７】
本発明の利点は、液晶表示積層体内の偏光子の保護クラッドの必要性を除くことであり、結果として液晶表示装置の厚さをかなり低減する。従って、本発明の更に別の利点は、より薄い、より軽量の液晶表示装置を製造することができることである。本発明の別の利点は、Ｋタイプの偏光子などの固有偏光子が広範囲の透過性のレベルにわたって安定した性能を提供するということである。本発明の更に別の利点は、最近製造された液晶表示装置と比較して、Ｋタイプの偏光子を用いる液晶表示装置の輝度の増大であり、表示装置の照明の、より低いエネルギー要求条件をもたらす。
【００２８】
本発明の１つ以上の実施態様の詳細を、添付した図面及び以下の説明に明らかにする。本発明の他の特徴、目的、利点は、説明及び図面、及び請求項から明らかであろう。
【００２９】
様々な図面の同じ参照符号は、同じ要素を指す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明は、液晶表示セルの前面または背面のどちらか、または両方に隣接して配置された、固有偏光子の使用に関する。または、薄くクラッドまたは封入されたヨウ素偏光子が、液晶表示セルのどちらかまたは両方の表面に隣接して配置されてもよい。
【００３１】
図２は、本発明による液晶表示積層体５０を示す。液晶表示セル５２は、図１に示した液晶表示積層体１０に似た、偏光子構造体を液晶表示セルに固定するための接着剤、例えば、「ポラテクノ」（Ｐｏｌａｔｅｃｈｎｏ）ＡＤ−２０などの感圧接着剤の層５４、５６でコートされる。液晶表示積層体５０の表示面側に、固有偏光子５８、好ましくはＫタイプまたは薄いＫＥ偏光シートが、接着剤層５６を用いて液晶表示セル５２に貼付される。Ｋタイプの偏光子５８は典型的には約２０ミクロンの厚さを有する。かかるＫＥ偏光子は、マサチューセッツ州、ノーウッドの３Ｍ社によって製造されたタイプのシートであってもよい。Ｋタイプの偏光子５８はまた、液晶表示装置の表示面に対向しているその表面にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）支持層６０の形態の支持基板を備えてもよい。ＰＥＴ支持層６０は典型的には、約２５〜１８０ミクロンの厚さを有する。しかしながら、液晶表示積層体５０は、ＰＥＴ支持層６０などの支持基板を必要とせず、例えば、ＫＥ偏光シートそれ自体が表示装置に貼付されてもよい。
【００３２】
液晶表示積層体５０の背面側に、Ｋタイプまたは薄いＫＥ偏光シートなどの別の固有偏光子６２が、接着剤層５４を用いて液晶表示セル５２に貼付される。Ｋタイプの偏光子６２はまた典型的には、約２０ミクロンの厚さを有する。半透過板または反射板６４が、液晶表示装置の背面に対向しているＫタイプの偏光子６２の表面に配置されて液晶表示装置の輝度及びコントラストを高めることができる。
【００３３】
液晶表示積層体内に固有偏光子を用いることにより、偏光子の保護クラッドの必要を除く。他のタイプの偏光子、例えば、Ｈタイプの偏光子のために用いたクラッドは概して、偏光子の両面に配置されたセルローストリアセテートの層である。セルローストリアセテートのクラッド層を取り除くことにより、液晶表示積層体の厚さのかなりの低減をもたらす。例えば、図２の液晶表示積層体５０は、ＰＥＴ支持層６０及び半透過板または反射板６４を含めて、図１の相応する液晶表示積層体１０より約３００ミクロン薄い。
【００３４】
更に、液晶表示積層体５０に用いたＫタイプの偏光子は、液晶表示セル内の液晶材料に有効なガス及び湿気透過性バリアを提供することができる。従って、付加的なバリア層またはクラッドが、望ましい透湿性の規格値を達成するために、Ｋタイプの偏光子を液晶表示セルの各面に配置して構成された液晶表示構造体に必要とされないことがある。特に、水蒸気透過度（ＭＶＴＲ）の標準、ＡＳＴＭ  Ｆ１２４９は、２０グラム／ｍ2／日より小さく、酸素透過度（Ｏ２ＧＴＲ）、ＡＳＴＭ  Ｄ３９８５は、１ｍｌ／ｍ2／日より小さい。ＰＥＴ支持構造体など、ＫＥ偏光子を用いて形成された液晶表示装置の構造体は、４．６グラム／ｍ２／日以下のＭＶＴＲ及び０．００５ｍｌ／ｍ2／日以下のＯ２ＧＴＲを有することが示された（２０℃及び９０％の相対湿度で試験した）。
【００３５】
本明細書の説明は固有偏光子に言及するが、薄くクラッドまたは封入されたヨウ素偏光子が、どちらかまたは両方の固有偏光子の代わりに用いられてもよい。薄くクラッドされた偏光子には、約５ミクロンの厚さを各々有するポリマーコーティングを両方の表面にコートされたヨウ素偏光シートがある。薄くクラッドされた偏光子は薄く且つ耐久的であり、Ｋタイプの偏光子などの固有偏光子に似ている。
【００３６】
図３は、液晶表示デバイスの背面側に貼付されてもよい別の偏光子構造体８０を示す。Ｋタイプまたは薄いＫＥ偏光シートなどの固有偏光子８２が、その表面の一方に接着剤層８４、例えば、感圧接着剤を有してもよく、その接着剤層は、偏光子構造体８０を液晶表示装置に貼付する前に剥離可能な剥離ライナー８６によって覆われる。例えば、ＫＥ偏光子８２の代表的な厚さは約１５〜３５ミクロンであり、感圧接着剤コーティング８４の代表的な厚さは約１６〜３５ミクロンであり、剥離ライナー８６の代表的な厚さは約２５〜５０ミクロンである。更に、ＫＥ偏光子８２を、感圧接着剤コーティング８４が予めその上に適用された剥離ライナー８６上に積層してもよい。半透過コーティング９０を有するＰＥＴ支持層８８を、接着剤層９２によって固有偏光子８２の他方の表面に付着させてもよい。ＫＥ偏光シートの一方の表面は典型的にはＰＥＴ層を含むので、感圧接着剤以外の接着剤、例えば、多官能性イソシアネートを用いて架橋されるコポリエステル接着剤などの熱硬化されるコーティング接着剤を用いてもよい。半透過コーティング９０は、液晶表示装置の明度及びコントラストを高めるように機能する。典型的には約８〜２０ミクロンの厚さを有する半透過コーティング９０が、ＰＥＴ支持層８８上にコートまたは積層されてもよい。半透過コーティングは、例えば、日本製紙（Ｎｉｐｐｏｎ  Ｐａｐｅｒ）製の市販のＳＴＲ４００などのＰＥＴ上にコートされた真珠顔料またはテイジン製の半透過板であってもよい。接着剤層９２の代表的な厚さは約４〜２０ミクロンであり、ＰＥＴ支持層８８の代表的な厚さは約１２〜１００ミクロンである。
【００３７】
図４は、図３に示した偏光子構造体とは別の偏光子構造体９４を示す。偏光子構造体９４は、ＰＥＴ支持層を有さない。代わりに、半透過コーティング９０が、固有偏光子８２上に保有または積層されてもよく、それは、例えば、約２０ミクロンまでの厚さを有する接着剤層９５を有するか、または全く接着剤層を有さなくてもよい。
【００３８】
図５は、図３に示した偏光子構造体とは別の偏光子構造体９６を示す。偏光子構造体９６は、拡散接着剤層９８によって固有偏光子８２に貼付されたＰＥＴ支持層８８を有する。典型的には約１２〜４０ミクロンの厚さを有する拡散接着剤９８は、液晶表示装置の明度を増強し、接着剤層と半透過コーティングとの組合せと同様にＰＥＴ支持層８８を固有偏光子８２に貼付するように機能する。例えば、拡散接着剤９８は、ガラスビーズが添加されて通過する光を散乱させる感圧接着剤であってもよい。
【００３９】
図６は、液晶デバイスの前面に貼付されてもよい別の偏光子構造体１００を示す。４分の１波長リターダなどのリターダ１０２は、その表面の一方に接着剤層１０４、例えば、感圧接着剤を有し、その接着剤層は、偏光子構造体１００を液晶表示装置に貼付する前に剥離可能な剥離ライナー１０７によって覆われる。リターダ１０２は好ましくは、テイジンによって製造された広帯域４分の１波長リターダなど、可視電磁スペクトルの全てまたは相当な部分にわたって有効な薄いフィルムの、広帯域４分の１波長リターダである。例えば、４分の１波長リターダ１０２の代表的な厚さは約３０〜６０ミクロンであり、感圧層１０４の代表的な厚さは約１６〜３５ミクロンであり、剥離ライナー１０７の代表的な厚さは約２５〜５０ミクロンである。
【００４０】
Ｋタイプまたは薄いＫＥ偏光シートなどの固有偏光子１０６は、その表面の一方に接着剤層１０８を有し、その接着剤層はリターダ１０２の他方の表面に貼付される。ＫＥ偏光子１０６の代表的な厚さは約１５〜３５ミクロンであり、接着剤層１０８の代表的な厚さは約５〜３０ミクロンである。
【００４１】
反射防止コーティング１１２を有するＰＥＴ支持層１１０が、接着剤層１１４によって固有偏光子１０６の他方の表面に貼付されてもよい。典型的には１ミクロンより小さい厚さを有する反射防止コーティング１１２が、「キナール」（Ｋｙｎａｒ）１７０２などの低屈折率のサーモポリマー（ｔｈｅｒｍｏｐｏｌｙｍｅｒ）から作製されてもよく、ＰＥＴ支持層１１０の一方の表面の上にコートされてもよい。ＰＥＴ支持層１１０の他方の表面の上の接着剤層９２の代表的な厚さは約５〜３０ミクロンであり、ＰＥＴ支持層１１０自体の代表的な厚さは約１２〜１００ミクロンである。
【００４２】
固有偏光子１０６とリターダ１０２との組合せは、望ましくない反射周辺光の強度をかなり低減する、円偏光子として作用し、それによって表示装置からの放射信号によって形成された画像のコントラストを高める。図７に示すように、非偏光周辺光２０２を、左回り（Ｌ）２０４及び右回り（Ｒ）２０６の円偏光成分の組合せとして表すことができる。非偏光の周辺光２０２が液晶表示装置２００に入射するとき、周辺光の１つの円偏光成分、例えば、左回りの円偏光２０４が、偏光子１０６とリターダ１０２との組合せによって吸収され、他方の成分、右回りの円偏光２０６が液晶表示装置に透過される。透過された右回りの円偏光２０６は液晶表示装置において正反射される。しかしながら、円偏光の旋光性（ｈａｎｄｅｄｎｅｓｓ）は正反射した時に逆になり、透過された右回りの円偏光２０６は左回りの円偏光になる。反射された左回りの円偏光は、偏光子１０６とリターダ１０２との組合せの方向に反射され、そこにおいて、それは、周辺光２０２の左回りの円偏光成分２０４と同様に吸収される。従って、周辺光の左回り及び右回りの偏光成分の両方が、放出された光信号２１０を妨げないように、液晶表示装置２００の透過及び反射の間に、円偏光子として作用する偏光子１０６とリターダ１０２との組合せによって吸収される。
【００４３】
図８は、図６に示した偏光子構造体とは別の偏光子構造体１２０を示す。偏光子構造体１２０は、ＰＥＴ支持層を備えない。代わりに、反射防止コーティング１１２、または代わりにハードコート１１３が、固有偏光子１０６上にコートまたは積層されてもよい。典型的には１〜６ミクロンの厚さを有する、ハードコート１１３が、例えば、ポリメチルメタクリレートなどのアクリレートから作製されてもよい。ハードコート１１３は艶消しまたは透明であってもよい。
【００４４】
図９は、図６に示した偏光子構造体とは別の偏光子構造体１３０を示す。偏光子構造体１３０において、リターダ１０２及び接着剤層１０８を、固有偏光子１０６上に配置された液晶ポリマーコーティング１３２に置き換える。典型的には約１００ミクロンまでの厚さを有する液晶ポリマーコーティング１３２は、図６のリターダ１０２に似た液晶表示装置の厚さを増大する機能を果たす。
【００４５】
図１０は、液晶デバイスの背面側に貼付されてもよい増強された輝度を有する別の偏光子構造体１４０を示す。偏光子構造体１４０において、光増感フィルム技術（ＬＩＦＴ）として周知のホログラフィック素子半透過板１４２が、Ｋタイプまたは薄ＫＥ偏光シートなどの固有偏光子１４４に積層される。米国特許特許第５，８８６，７９９号明細書に記載されているように、ＬＩＦＴは、ＰＥＴ支持層１５０上に形成されるアルミニウム層１４８で金属化された微小複製構造体１４６を有する。ＬＩＦＴ層１４２の微小複製表面を、接着剤層１５２、例えば、感圧接着剤で固有偏光子１４４の一方の表面に貼付してもよい。剥離ライナー１５４を、別の接着剤層１５６、例えば、感圧接着剤によって固有偏光子１４４の他方の表面に貼付してもよい。ＬＩＦＴ層１４２は、液晶表示装置によって透過された光を表示装置の表面に垂直な領域の方向に誘導することによって液晶表示装置の輝度を増大する。
【００４６】
図１１は、液晶デバイスの背面側に貼付されてもよい増大した輝度を有する別の選択肢の偏光子構造体１６０を示す。偏光子構造体１６０において、傾斜ミラーフィルムとして周知の半透過板（ＴＭＦ）１６２を、Ｋタイプまたは薄いＫＥ偏光シートなどの固有偏光子１６４に積層する。ＴＭＦ１６２は、ＰＥＴ支持層１７０上に形成される銀層１６８で金属化された微小複製構造体１６６を備える。ＴＭＦ層１６２の微小複製表面を、接着剤層１７２、例えば、光学透明性感圧接着剤でＫタイプの偏光子１６４の一方の表面に貼付してもよい。剥離ライナー１７４を、別の接着剤層１７６、例えば、光学透明性感圧接着剤によってＫタイプの偏光子１６４の他方の表面に貼付してもよい。あるいは、接着剤層１７２または接着剤層１７６が、光を拡散散乱させる拡散感圧接着剤であってもよい。
【００４７】
図１２は、図１０及び１１の偏光子構造体に代わる選択肢である液晶デバイスの裏面に貼付されてもよい増大した輝度を有する偏光子構造体１８０を示す。特に、固有偏光子１８４の一方の表面に直接に適用された銀またはアルミニウムなどの金属層の形状の単純な半透過板１８２が、偏光ミラーとして作用して偏光を反射し、液晶表示装置の輝度を増強する。半透過板１８２が、銀またはアルミニウム層をＫタイプの偏光子１８４にスパッタリング、真空蒸着、または他の仕方でコートすることによって形成されてもよい。半透過板の別の実施例は、ポリマーまたは接着剤母材上のマイカのコーティングである。
【００４８】
非脱分極性の拡散感圧接着剤層１８６を使用して剥離ライナー１８８を固有偏光子１８４に貼付することにより、偏光を更に拡散し、液晶表示装置の輝度を増強する。あるいは、銀半透過板１８２については、ＰＥＴ支持層１９０を、接着剤層１９２、例えば、感圧接着剤によって半透過板に貼付してもよい。更に別の選択肢として、銀半透過板１８２を、Ｋタイプの偏光子１８４に貼付された非複屈折キャリヤー（図示しない）上に配置してもよい。このような非複屈折キャリヤーは、例えば、セルローストリアセテート、ジアセテート、またはトランスファン（Ｔｒａｎｓｐｈａｎ）であってもよい。
【００４９】
図１３は、何れの接着剤をも必要とせずに液晶表示装置の導体の基板として固有偏光子を用いる偏光子構造体３００を示す。偏光子構造体３００において、金属層３０４、例えば、アルミニウムをインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）の層３０６、３０８の間に配置した形の導体３０２が、Ｋタイプの偏光子３１２上に直接に堆積またはコートされたハードコート３１０に貼付される。次に、導体パターンを導体３０２の層３０４、３０６、３０８にエッチングすることができる。
【００５０】
図１４Ａ〜１４Ｃは、偏光子構造体３２０をどのように微小複製構造体の基板として固有偏光子を用いて形成するのかを示す。図１４Ａは、接着剤（図示しない）によって貼付されたキャリアーまたは支持層３２４を有する、固有偏光子３２２、例えば、Ｋタイプまたは薄いＫＥ偏光シートを示す。支持層３２４は、微小複製構造体の基板として固有偏光子３２２を使用することが必要とされない。図１４Ｂにおいて、紫外線硬化性樹脂層３２６が、キャリヤー層３２４に貼付された表面と反対側の固有偏光子３２２の表面に配置される。樹脂３２６を硬化する前に、微小複製ツール３２８を樹脂３２６に適用して微小複製構造３３０を形成する（図１４Ｃ）。ツール３２８を樹脂に適用して、次いで、樹脂３２６を硬化して微小複製構造を残し、次に、ツール３２８を取り除く。微小複製構造体３３０が、液晶表示装置によって透過された光を表示装置の表面に垂直な領域の方向に誘導することによって液晶表示装置の輝度を増大する。
【００５１】
図１５は、液晶表示デバイスの背面に貼付されてもよい別の偏光子構造体４００を示す。反射拡散偏光フィルム４０２は、反射偏光子として、すなわち、液晶表示装置の外観を高める白色の非反転フィルターとして機能する多層ポリマーフィルムである。反射拡散偏光フィルム４０２を、接着剤層１１４で固有偏光子１０６に貼付してもよい。反射拡散偏光フィルム４０２はまた、拡散接着剤を有する正反射偏光子または透明な接着剤を有する拡散反射偏光子であってもよい。
【００５２】
本発明の多くの実施態様を記載した。にもかかわらず、本発明の精神及び範囲から外れることなく様々な改良を実施できることは理解されよう。したがって、他の実施態様が、請求項の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】従来の液晶表示積層体の断面図である。
【図２】本発明による液晶表示積層体の断面図である。
【図３】液晶表示デバイスの背面に貼付されてもよい別の偏光子構造体の断面図である。
【図４】図３に示した偏光子構造体とは別の偏光子構造体の断面図である。
【図５】図４に示した偏光子構造体とは別の偏光子構造体の断面図である。
【図６】液晶デバイスの表示面側に貼付されてもよい別の偏光子構造体の断面図である。
【図７】円偏光子を有する液晶表示モジュールの断面図である。
【図８】図６に示した偏光子構造体とは別の偏光子構造体の断面図である。
【図９】図６に示した偏光子構造体とは別の偏光子構造体の断面図である。
【図１０】液晶デバイスの背面側に貼付されてもよい別の偏光子構造体の断面図である。
【図１１】液晶デバイスの背面側に貼付されてもよい別の選択肢の偏光子構造体の断面図である。
【図１２】図１０及び１１の偏光子構造体に代わる選択肢である液晶デバイスの背面側に貼付することができる偏光子構造体の断面図である。
【図１３】液晶表示装置の導体の基板として固有偏光子を用いる偏光子構造体の断面図である。
【図１４Ａ】微小複製構造体の基板として固有偏光子を用いて形成される偏光子構造体の断面図である。
【図１４Ｂ】微小複製構造体の基板として固有偏光子を用いて形成される偏光子構造体の断面図である。
【図１４Ｃ】微小複製構造体の基板として固有偏光子を用いて形成される偏光子構造体の断面図である。
【図１５】反射拡散偏光フィルムに貼付された固有偏光子を用いる偏光子構造体の断面図である。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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