(57)【要約】【課題】偏光板の熱応力に起因した表示ムラを生じ難くすること。【解決手段】本発明の偏光板ＰＺＲは、溝又は切り込みＮＣの二次元パターンが設けられた複屈折性フィルムと、その上に配置された偏光子層とを具備したことを特徴とする。【選択図】図３
2007047278.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溝又は切り込みの二次元パターンが設けられた複屈折性フィルムと、その上に配置された偏光子層とを具備したことを特徴とする偏光板。
【請求項２】
前記偏光子層を挟んで前記複屈折性フィルムと向き合った第１保護フィルムをさらに具備し、前記複屈折性フィルムは、前記偏光子層と向き合うと共に液晶化合物を含有した液晶性光学フィルムと、前記液晶性光学フィルムと前記偏光子層との間に介在した第２保護フィルムとを含んだことを特徴とする請求項１に記載の偏光板。
【請求項３】
前記溝又は前記切り込みは前記液晶性光学フィルムに設けられたことを特徴とする請求項２に記載の偏光板。
【請求項４】
前記溝又は前記切り込みは前記第２保護フィルムに設けられたことを特徴とする請求項２に記載の偏光板。
【請求項５】
前記液晶化合物はディスコティック液晶化合物であることを特徴とする請求項２に記載の偏光板。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載の偏光板と、前記複屈折性フィルムを挟んで前記偏光子層と向き合うように配置された液晶表示パネルとを具備したことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光板及びこれを用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＣＢ（optically compensated birefringence）モードの液晶表示装置では、液晶材料にベンド配向を形成させ、各配向膜近傍で液晶分子のチルト角を変化させることにより液晶層のリタデーションを変化させる。また、ＯＣＢモードの液晶表示装置では、光学補償フィルムを使用する。典型的には、光学補償フィルムは、偏光板の一部として液晶表示パネルに貼り付けられる。
【０００３】
ＯＣＢモードによると、優れた応答速度及び視野角特性を実現することができる。そのため、ＯＣＢモードは、例えば、大画面のテレビジョン受像機に適した表示モードとして、近年、注目を集めている。しかしながら、本発明者は、ＯＣＢモードの液晶表示装置では、例えばバックライトなどに起因して偏光板に生じる熱応力が表示ムラを生じさせ易いことを見出している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、偏光板の熱応力に起因した表示ムラを生じ難くすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１側面によると、溝又は切り込みの二次元パターンが設けられた複屈折性フィルムと、その上に配置された偏光子層とを具備したことを特徴とする偏光板が提供される。
【０００６】
本発明の第２側面によると、第１側面に係る偏光板と、前記複屈折性フィルムを挟んで前記偏光子層と向き合うように配置された液晶表示パネルとを具備したことを特徴とする液晶表示装置が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、偏光板の熱応力に起因した表示ムラが生じ難くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同様または類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【０００９】
図１は、本発明の一態様に係る液晶表示装置を概略的に示す断面図である。  
図１の液晶表示装置は、ＯＣＢモードのアクティブマトリクス型液晶表示装置である。この液晶表示装置は、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示パネルＤＰと、その両面に貼り付けられた偏光板ＰＺＲと、プリント回路基板（図示せず）と、液晶表示パネルＤＰとプリント回路基板とを電気的に接続したテープキャリアパッケージ（図示せず）とを含んでいる。また、この液晶表示装置は、一方の偏光板ＰＺＲを挟んで液晶表示パネルＤＰと向き合うように配置されたバックライトＢＬをさらに含んでいる。
【００１０】
液晶表示パネルＤＰは、アレイ基板ＡＳと、これと向き合った対向基板ＣＳとを含んでいる。アレイ基板ＡＳと対向基板ＣＳとの間には、枠状の接着剤層（図示せず）が介在している。アレイ基板ＡＳと対向基板ＣＳとの間であって、接着剤層が形成する枠の外側には、アレイ基板ＡＳと対向基板ＣＳとを電気的に接続する複数のトランスファ電極（図示せず）が配置されている。アレイ基板ＡＳと対向基板ＣＳと接着剤層とに囲まれた空間は液晶材料で満たされており、この液晶材料は液晶層ＬＣを形成している。
【００１１】
各偏光板ＰＺＲは、後述する偏光子層及び液晶性光学フィルムを含んでいる。各偏光板ＰＺＲにおいて、液晶性光学フィルムは、偏光子層と液晶表示パネルＤＰとの間に配置されている。
【００１２】
図２は、図１の液晶表示装置で使用可能な偏光板の一例を概略的に示す断面図である。この偏光板ＰＺＲは、偏光子層ＰＺＬと、これと向き合った第１保護フィルムＰＦ１と、偏光子層ＰＺＬを挟んで第１保護フィルムと向き合った第２保護フィルムＰＦ２と、第２保護フィルムＰＦ２を挟んで偏光子層ＰＺＬと向き合った液晶性光学フィルムＬＣＦとを含んでいる。
【００１３】
偏光子層ＰＺＬは、光吸収異方性を有している。偏光子層ＰＺＬは、例えば、ポリビニルアルコールなど樹脂からなる光透過性フィルムにヨウ素や染料などの二色性色素を吸着又は含有させ、これを一軸延伸してなる。
【００１４】
保護フィルムＰＦ１及びＰＦ２は、偏光子層ＰＺＬの吸湿や機械的損傷を防止する役割を果たす。ここでは、保護フィルムＰＦ２は、液晶性光学フィルムＬＣＦのベースフィルムとしての役割をさらに果たしている。保護フィルムＰＦ１及びＰＦ２としては、例えば、トリアセチルセルロースフィルムなどのように、光学特性に優れた樹脂製の透明フィルムを使用することができる。
【００１５】
液晶性光学フィルムＬＣＦは、配向を固定化した液晶化合物を含有している。液晶性光学フィルムＬＣＦは、例えば、ディスコティック液晶化合物をハイブリッド配向させた光学補償フィルムである。
【００１６】
この例では、保護フィルムＰＦ２と液晶性光学フィルムＬＣＦとの積層体は、複屈折性フィルムＢＦＦを構成している。この複屈折性フィルムＢＦＦには、溝又は切り込みの二次元パターンが設けられている。なお、ここで使用する用語「溝」は、フィルムを貫通せずに、その一方の主面でのみ開口した細長形状の凹みを意味する。また、用語「切り込み」は、フィルムを貫通すると共に開口の形状が細長い穴を意味する。
【００１７】
図３は、図２の偏光板に採用可能な構造の一例を概略的に示す平面図である。図３の偏光板ＰＺＲでは、保護フィルムＰＦ２及び液晶性光学フィルムＬＣＦの少なくとも一方に、切り込みＮＣが設けられている。各切り込みＮＣの開口は、略線分形状を有している。これら切り込みＮＣは、互いから離間すると共に、直線状に縦横に配列しており、格子状の二次元パターンを形成している。
【００１８】
切り込みＮＣの幅は、例えば、数μｍ乃至１０μｍ程度とする。切り込みＮＣが形成する各列において、切り込みＮＣ間の距離及び切り込みＮＣの長さは、例えば、１ｃｍ程度とする。切り込みＮＣが形成する列間の距離は、例えば、１ｃｍ乃至１０ｃｍ程度とする。
【００１９】
この偏光板ＰＺＲを用いた液晶表示装置は、バックライトＢＬなどの熱に起因した偏光板ＰＺＲの熱収縮による表示ムラが生じ難い。これについて、図３と図４とを対比しながら説明する。
【００２０】
図４は、比較例に係る偏光板の平面図である。図４の偏光板ＰＺＲは、保護フィルムＰＦ２及び液晶性光学フィルムＬＣＦの何れにも切り込みＮＣを設けていないこと以外は、図２及び図３の偏光板ＰＺＲと同様の構造を有している。
【００２１】
偏光板ＰＺＲは、液晶表示パネルＤＰに貼り付ける前の状態では、温度が上昇すると収縮する。これは、偏光板ＰＺＲを加熱すると、偏光板ＰＺＲ，特には偏光子層ＰＺＬ，から水分が蒸発するためであると考えられる。なお、一般に、熱収縮した偏光板ＰＺＲは、室温まで冷却すると、温度下降よりも遅い速度でほぼ元の寸法に戻る。
【００２２】
バックライトＢＬを点灯すると、液晶表示パネルＤＰ及び偏光板ＰＺＲの温度は上昇し、例えば４０℃以上になる。アレイ基板ＡＳ又は対向基板ＣＳが含む透明基板は、温度が上昇すると膨張する。他方、偏光板ＰＺＲは、上記の通り、温度上昇に伴って収縮しようとするが、透明基板に貼り付けられているために十分に収縮できない。そのため、偏光板ＰＺＲには、熱応力が作用する。
【００２３】
この熱応力は、偏光板ＰＺＲの構成要素のうち、複屈折性フィルムＢＦＦに最も強く作用する。また、図４の偏光板ＰＺＲを用いた場合、複屈折性フィルムＢＦＦに作用する熱応力は、その中央部と比較して、応力緩和のために長い距離を移動しなければならない周縁部においてより大きい。したがって、図４の偏光板ＰＺＲを用いた液晶表示装置でバックライトＢＬを点灯すると、偏光板ＰＺＲに複屈折性の面内ばらつきが生じる。
【００２４】
そのため、図４の偏光板ＰＺＲを用いた液晶表示装置で全画素を同一条件で駆動して表示画像を観察した場合、例えば、図４において一点差線で囲んだ領域ＰＰ１及び破線で囲んだ領域ＰＰ２に対応した周縁部は、中央部と比較して、より明るく見えるか又はより暗く見える。このような理由により、従来、ＯＣＢモードの液晶表示装置では、バックライトの熱などに起因した表示ムラを生じ易かった。
【００２５】
これに対し、図２及び図３の偏光板ＰＺＲでは、上記の通り、保護フィルムＰＦ２及び液晶性光学フィルムＬＣＦの少なくとも一方に、切り込みＮＣが設けられている。切り込みＮＣは、複屈折性フィルムＢＦＦに作用する熱応力を緩和する役割を果たす。したがって、図２及び図３の偏光板ＰＺＲを用いた液晶表示装置では、バックライトＢＬを点灯した場合に、偏光板ＰＺＲに複屈折性の面内ばらつきを生じることは殆どない。すなわち、バックライトの熱などに起因した表示ムラを防止することができる。
【００２６】
この効果は、図２の偏光板に他の構造を採用した場合にも得ることができる。  
図５は、図２の偏光板に採用可能な構造の他の例を概略的に示す平面図である。図５の偏光板ＰＺＲは、切り込みＮＣが曲線状に配列していること以外は、図３の偏光板ＰＺＲと同様の構造を有している。図２の偏光板に図５の構造を採用した場合にも、図３を参照しながら説明した効果を得ることができる。
【００２７】
上記の効果は、図２の偏光板にさらに他の構造を採用した場合にも得ることができる。例えば、切り込みＮＣを互いから離間させると共に環状に配置してもよい。この場合、これら環を略同心状に配置してもよい。或いは、切り込みＮＣを互いから離間させると共にジグザグ線状に配置してもよい。この場合、これらジグザグ線は、それらの長手方向が略平行となるように配置してもよい。或いは、切り込みＮＣを互いから離間させると共に渦巻線状に配置してもよい。なお、切り込みＮＣの配置は、典型的には、それらの長手方向が一方向に揃わないように定める。
【００２８】
切り込みＮＣは、保護フィルムＰＦ２及び液晶性光学フィルムＬＣＦの一方のみに設けてもよい。或いは、切り込みＮＣは、保護フィルムＰＦ２及び液晶性光学フィルムＬＣＦの双方に設けてもよい。後者の場合、保護フィルムＰＦ２に設ける切り込みＮＣと液晶性光学フィルムＬＣＦに設ける切り込みＮＣとは、位置が互いに等しくてもよく、異なっていてもよい。
【００２９】
保護フィルムＰＦ２及び液晶性光学フィルムＬＣＦには、切り込みＮＣを設ける代わりに、溝を設けてもよい。単位長さ当たりの溝が熱応力を緩和する能力は、単位長さ当たりの切り込みＮＣが熱応力を緩和する能力と比較してより小さい。但し、各フィルムの扱い易さ等を考慮した場合、個々の切り込みＮＣの長さには制限があるのに対し、溝の長さには制限がない。したがって、切り込みＮＣの代わりに溝を設けた場合でも、上記と同様の効果が得られる。
【００３０】
第２保護フィルムＰＦ２と偏光子層ＰＺＬとの間には、図示しない第３保護フィルムをさらに配置してもよい。保護フィルムＰＦ２に切り込みＮＣ又は溝を設けると、保護フィルムＰＦ２の透湿性が高まり、偏光子層ＰＺＬが吸湿し易くなる可能性がある。第２保護フィルムＰＦ２と偏光子層ＰＺＬとの間に第３保護フィルムを配置した場合、第２保護フィルムＰＦ２に切り込みＮＣ又は溝を設けたとしても、偏光子層ＰＺＬが吸湿し易くなることがない。なお、この効果は、第３保護フィルムに切り込みＮＣ又は溝を設け且つ第２保護フィルムＰＦ２に切り込みＮＣ又は溝を設けない場合にも得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一態様に係る液晶表示装置を概略的に示す断面図。
【図２】図１の液晶表示装置で使用可能な偏光板の一例を概略的に示す断面図。
【図３】図１の液晶表示装置で使用可能な偏光板の一例を概略的に示す断面図。
【図４】比較例に係る偏光板の平面図。
【図５】図２の偏光板に採用可能な構造の他の例を概略的に示す平面図。
【符号の説明】
【００３２】
ＡＳ…アレイ基板、ＢＦＦ…複屈折性フィルム、ＢＬ…バックライト、ＣＳ…対向基板、ＤＰ…液晶表示パネル、ＬＣ…液晶層、ＬＣＦ…液晶性光学フィルム、ＮＣ…切り込み、ＰＦ１…保護フィルム、ＰＦ２…保護フィルム、ＰＰ１…領域、ＰＰ２…領域、ＰＺＬ…偏光子層、ＰＺＲ…偏光板。
【図１】
2007047278.tif 000003
【図２】
2007047278.tif 000004
【図３】
2007047278.tif 000005
【図４】
2007047278.tif 000006
【図５】
2007047278.tif 000007