JP2000221507A

JP2000221507A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2000221507A
Application number: JP11025313A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Nagahama; 博之長濱; Toshiyuki Otani; 寿幸大谷; Seiichiro Yokoyama; 誠一郎横山
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1999-02-02
Filing date: 1999-02-02
Publication date: 2000-08-11

Abstract

(57)【要約】【課題】光源装置から出射される光の利用効率が改善
され、さらに低コストな液晶表示装置を提供する。【解決手段】少なくとも、光源５、反射層６、導光層
７を有する光源装置１と、該光源装置１の光出射面側に
順次重ねて配置された、偏光分離器２と、偏光回転器３
と、液晶層８および該液晶層８の外側に設けられた偏光
層９を有する液晶パネル４とからなり、前記偏光分離器
２がコレステリック液晶層を有する偏光フィルムであ
り、前記偏光回転器３が、下記の式（１）で示される範
囲の複屈折値（Ｒｅ）を有し、かつ配向主軸の最大歪み
が１０％以下である一軸異方性ポリエステル系フィルム
から主としてなる液晶表示装置。 λ×（ｎ−０．５）／４≦Ｒｅ≦λ×（ｎ＋０．５）／
４…（１）（式中、λは略波長、ｎは正の整数のうち奇数を示
す。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶テレビ、パソ
コン用液晶ディスプレイ、投射型液晶表示装置等に用い
られる液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示素子、特にカラー表示素
子を用いた液晶表示装置に関する技術進歩はめざまし
く、ＣＲＴに劣らぬ高表示品位の液晶表示装置が開発さ
れている。液晶表示素子の中でも、現在は、バックライ
ト（光源装置）を用いない反射型液晶表示装置に代わ
り、白黒表示に於いても光源装置としてバックライトを
用いる透過型液晶表示装置が主流となってきている。特
に、カラー表示においては、バックライトなしではディ
スプレイとしての態をなさず、バックライトを用いるこ
とが、直視型液晶表示装置においては必須条件となって
きている。

【０００３】一方、カラー液晶表示装置には、ＴＮ型液
晶とＴＦＴを用いたアクティブマトリクス駆動によるＴ
ＦＴ型液晶表示装置と、マルチプレックス駆動のＳＴＮ
液晶型表示装置とがあり、いずれも液晶層をガラス基板
で保持した液晶セルの光入射側および光出射側に偏光層
（偏光板）が配置された構成となっていて、直線偏光入
射光の偏光状態を変調して表示を行うものである。しか
しながら、液晶セルへの入射光の偏光方向は不揃いでラ
ンダム偏光であるため、ＴＦＴ型液晶表示装置およびＳ
ＴＮ液晶型表示装置のいずれにおいても、液晶セルの入
射側に配置された偏光層により入射光の半分以上が吸収
されてしまうため入射光の利用効率が低く、結果的に暗
い表示画面となっていた。この状態で、表示画面を明る
くするためには、バックライトにおける電力消費量が増
加するという問題があった。従って、電力消費量を増加
させることなくバックライトからの出射光量を増大させ
る、あるいはバックライトからの出射光の表示装置内で
の吸収を減少させることが求められていた。

【０００４】バックライトからの出射光量を増大させる
方法としては、エッジライト型バックライトにおいて
は、導光層を形成する材料および導光層の界面反射特性
を改善し、導光層に端部より入射した光を導光層面内方
向に送る機能を高めたり、全反射条件を回避する導光層
表面の形状を、導光層表面に白色の拡散層を形成する方
法や、導光層表面にレンチキュラーあるいはプリズムの
フレネル形状を形成する方法により、送られた光を液晶
表示素子側に出射する機能を高めるなどの対処がなされ
ている。

【０００５】さらに、バックライトを構成する各部材
（導光層、光拡散層等）には、高光透過率の材料が採用
される等、光の損失を抑えて光利用効率を向上させる工
夫がなされている。また、バックライトの正面輝度を向
上させるため、光拡散層を透過して出射する光をできる
だけ正面方向に集めるように、光拡散層の外側に１ある
いは２層の集光層を形成することも行われている。集光
層は、表面にプリズム状やウェーブ状、ピラミッド状等
の微小な凹凸が多数並んだ透明シートからなり、光拡散
層を透過した出射光を屈折させて正面に集め、照射面の
輝度を向上させるようになっている。

【０００６】一方、透過型プロジェクターの光変調器と
して液晶表示装置を使う場合のように、装置の奥行きに
対する許容度が大きい場合には、バックライトからの出
射光の表示装置内での吸収を減少させ、出射光の利用効
率を向上するために、バックライトと、液晶セルおよび
偏光層を有する液晶パネルとの間に無偏光光を互いに直
交する偏光光に分離する偏光分離器を介在させ、一方の
光は偏光分離器から直接出射させ、他方の光は光源装置
に集束させて再び光源光として使用することが従来より
提案されており（例えば特開平４−１８４４２９号）、
偏光分離器を従来の液晶表示装置に追加して用いる方法
も試みられている。その場合、偏光分離器としては、多
層膜偏光板や、誘電体多層膜偏光板（例えば特開平９−
１０５９２９号）などが提案されている。

【０００７】しかし、従来の偏光分離器を従来の液晶表
示装置に追加して用いる方法は、偏光分離器自体が、高
価な多層膜偏光変換素子や誘電体多層膜偏光変換素子
と、同じく高価な１／４波長板や、１／２波長板を組み
合わせて機能を発現するものであるため、システムとし
ての偏光分離器が高価となる問題がある。

【０００８】また、上記１／４波長板や１／２波長板と
して、ポリカーボネート、ポリエステル等の高分子フィ
ルムや液晶ポリマーフィルムの位相差フィルムを用いて
コストダウンをはかることが試みられているが、樹脂コ
ストの安いポリエステルは、ポリカーボネートに比較
し、光弾性係数が大きく、均一でないため、殆ど使われ
ていなかった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、光源装置か
ら出射される光の利用効率が改善され、さらに低コスト
な液晶表示装置の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
の結果、特定の偏光変換素子を偏光分離器として用い、
さらに該偏光分離器に組み合わせて特定の物性に制御し
たポリエステル系樹脂フィルムを偏光回転器として用い
ることにより上記問題点が解決されることを見いだし、
本発明を完成させるに至った。

【００１１】即ち、本発明は、少なくとも、光源５、反
射層６、導光層７を有する光源装置１と、該光源装置１
の光出射面側に順次重ねて配置された、偏光分離器２
と、偏光回転器３と、液晶層８および該液晶層８の外側
に設けられた偏光層９を有する液晶パネル４とからなる
液晶表示装置において、前記偏光分離器２が主としてコ
レステリック液晶層からなる偏光フィルムであり、前記
偏光回転器３が、式（１）で示される範囲のリターデー
ション値（Ｒｅ）を有し、かつ配向主軸の最大歪みが１
０度以下である一軸異方性ポリエステル系フィルムから
主としてなる液晶表示装置である。 λ×（ｎ−０．５）／４≦Ｒｅ≦λ×（ｎ＋０．５）／４…（１）（式中、λは略波長、ｎは正の整数のうち奇数を示
す。）

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に図面を用いて本発明をさら
に詳細に説明する。図１は、本発明の液晶表示装置の構
成の一例を示す断面図である。図１に示されるように、
液晶表示装置Ａは、主として光源装置１と、該光源装置
１の光出射面側に順次重ねて配置された、偏光分離器２
と、偏光回転器３と、液晶パネル４とからなる。

【００１３】上記光源装置１は、主として、光源５、反
射層６、導光層７からなるエッジライト型であって、略
線状発光体の光源５が板状の導光層７の照光面の外側
に、該導光層７の端部の一辺あるいは二辺に密着して配
置され、光源５に反射体からなるランプカバーを設けて
導光層７内に光を導入する。光源５から発せられた光
は、導光層７の面内方向へ進む一方、反射層６形成面と
反対側の面より光源装置１外へ出射する。反射層６側へ
進んだ光も、反射層６により反射され、反射層６形成面
と反対側の面より光源装置１外へ出射する。

【００１４】本発明において、上記光源装置１の光源
５、反射層６、導光層７を構成する素材および装置は特
に限定されず、通常一般に使用されるものを用いること
ができる。

【００１５】上記偏光分離器２は、光源装置１の導光層
７を介した入射光を左右の円偏光に分離してその一方を
透過し、他方を反射する。反射された光は、偏光分離器
２と光源装置１の反射層６との間に閉じこめられ、その
間で反射を繰り返す内に所定の円偏光に変換されて偏光
分離器２を透過しうる状態となり、導光層７を介した入
射光の当初より所定の状態にある円偏光とともに出射さ
れる。即ち、偏光状態を均一化することにより、液晶パ
ネル４の偏光層９等によって反射されることによる光源
から出射光の未利用分を低減させる。

【００１６】本発明において、偏光分離器２は主として
コレステリック液晶層を有する。コレステリック液晶層
を構成するコレステリック液晶としては特に限定されな
いが、コレステリック液晶層の重畳効率や薄層化などの
点から、液晶ポリマーを用いるのが好ましい。さらに複
屈折の大きいコレステリック液晶ほど、選択反射の波長
域が広くなるため好ましい。

【００１７】上記液晶ポリマーとしては、例えばポリエ
ステル等の主鎖型液晶ポリマー、アクリル主鎖やメタク
リル主鎖、シロキサン主鎖等からなる側鎖型液晶ポリマ
ー、低分子カイラル剤含有のネマチック系液晶ポリマ
ー、キラル成分導入の液晶ポリマー、ネマチック系とコ
レステリック系の混合液晶ポリマーなどが挙げられる。
これらの液晶ポリマーの内、取り扱い等の点から、ガラ
ス転移温度が３０〜１５０℃の液晶ポリマーが好ましく
用いられる。

【００１８】上記偏光分離器２において、コレステリッ
ク液晶層の厚みは、特に限定されないが、配向の乱れや
透過立低下の防止、選択反射性（円偏光二色性を示す波
長範囲）などの点から、０．５〜１００μｍであるのが
好ましく、さらに好ましくは１〜７０μｍ、特に好まし
くは１〜５０μｍであるのがよい。

【００１９】上記偏光分離器２において、コレステリッ
ク液晶層は、単層であっても２層以上の多層構成であっ
ても良い。多層化は分離機能の広波長域化や斜め入射光
の波長シフトに対処する点から有利であり、その場合に
は、所定外の円偏光として反射する光の中心波長が異な
る組み合せとなるよう積層することが好ましい。

【００２０】なお上記コレステリック液晶層には、必要
に応じて、本発明の作用を阻害しない範囲で、安定剤や
可塑剤、あるいは金属類等からなる種々の添加剤を配合
することができる。

【００２１】本発明において、偏光分離器２の形態とし
ては、コレステリック相を呈する液晶ポリマーからなる
偏光フィルムや、コレステリック液晶からなる液晶層を
樹脂フィルム等の透明基板上に積層した積層体としての
偏光フィルムなどが挙げられる。

【００２２】また、本発明において、偏光分離器２を構
成する偏光フィルムの製造方法は、特に限定されず、そ
の構成および使用する材料に応じて、通常一般に使用さ
れる製造方法を使用することができる。

【００２３】本発明において、コレステリック液晶層
は、斜め入射光も含めた分離性能の均一化等の点から平
坦な層として形成されていることが好ましく、２層以上
の多層構成として形成されている場合でも、各層は平坦
なものであることが好ましい。

【００２４】上記偏光回転器３は、上記偏光分離器２の
光源装置１側と反対側に配置される。偏光回転器３は、
１／４波長板との同様の機能を有し、上記偏光分離器２
より出射した円偏光は、偏光回転器３を介して位相が変
化され、直線偏光や偏平な楕円偏光等の直線偏光成分の
多い状態に変換される。この変換光は、その直線偏光方
向が液晶パネル４を構成する偏光層９の透過軸と合致し
たとき、殆ど吸収されずに偏光層９を透過し、偏光層９
の吸収による光源装置１からの光の未利用分が低減され
る。

【００２５】本発明において、上記偏光回転器３は、下
記の式（１）で示される範囲のリターデーション値（Ｒ
ｅ）を有し、かつ配向主軸の最大歪みが１０度以下であ
る一軸異方性ポリエステル系フィルムから主としてな
る。 λ×（ｎ−０．５）／４≦Ｒｅ≦λ×（ｎ＋０．５）／４…（１）（式中、λは略波長、ｎは正の整数のうち奇数を示
す。）

【００２６】リターデーション値（Ｒｅ）は、フィルム
上の直行する二軸の屈折率の異方性（ΔＮ＝|Ｎｘ−Ｎ
ｙ|）とフィルム厚ｄとの積（＝ΔＮ×ｄ）で与えられ
る。また、上記条件を可視光全域において満足すること
が困難であるため、略波長として波長５５０ｎｍの光を
用いた場合に上記条件を満足するのが好ましい。

【００２７】リターデーション値（Ｒｅ）は、好ましく
はλ／４の（ｎ±０．２）倍以内、さらに好ましくは、
λ／４の（ｎ±０．１）倍以内であるのがよい。リター
デーション値（Ｒｅ）がλ／４の（ｎ±０．５）倍以内
の範囲を超える場合には、円偏光の位相を変化させて直
線偏光成分の多い状態に変換しきれず、本発明の目的と
する効果が小さくなる。

【００２８】本発明において、偏光回転器３として用い
られる一軸異方性ポリエステル系フィルムの配向主軸の
歪みの最大値は１０度以下であることが必要だが、好ま
しくは８度以下、さらに好ましくは５度以下であるのが
よい。配向主軸の最大値が１０度より大きいと液晶表示
画面全体の輝度、コントラスト等の均一性が不良とな
る。

【００２９】本発明において偏光回転器３を構成する一
軸異方性ポリエステル系フィルムの１００℃における熱
収縮率は、好ましくは０．５％以下、さらに好ましくは
０．３％以下、特に好ましくは０．１％以下であるのが
よい。熱収縮率が０．５％より大きいと光源からの熱に
より内部応力が発生し、複屈折に変化が生じ表示ムラ等
の原因となりやすい。

【００３０】本発明において偏光回転器３を構成する一
軸異方性ポリエステル系フィルムのヘイズは好ましくは
１％以下、さらに好ましくは０．８％以下、特に好まし
くは０．５％以下であるのがよい。ヘイズが１％より大
きいと液晶表示画面の視認性が不良となりやすい。

【００３１】本発明において偏光回転器３として用いら
れる一軸異方性ポリエステル系フィルムとしては、上記
条件を満足するものであれば特に限定されず、例えばそ
の繰り返し単位の８０モル％以上がエチレンテレフタレ
ートまたはエチレン−２，６ナフタレートであるポリエ
ステルを主体とするポリエステル系樹脂からなるフィル
ムが挙げられる。

【００３２】また、上記一軸異方性ポリエステル系フィ
ルムを構成するポリエステル系樹脂は、構成成分とし
て、エチレンテレフタレートまたはエチレン−２，６ナ
フタレート等に、本発明の作用を損なわない範囲で、他
の共重合成分を共重合したものであってもよい。他の共
重合成分としては、イソフタル酸、ｐ−β−オキシエト
キシ安息香酸、４，４’−ジカルボキシジフェニール、
４，４’−ジカルボキシベンゾフェノン、ビス（４−カ
ルボキシフェニル）エタン、アジピン酸、セバシン酸、
５−ナトリウムスルホイソフタル酸、１，４−ジカルボ
キシシクロヘキサン等のジカルボン酸成分、プロピレン
グリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコー
ル、ジエチレングリコール、シクロヘキサンジオール、
ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物、ポリエ
チレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテ
トラメチレングリコール等のジオール成分が挙げられ
る。これらのジカルボン酸成分やグリコール成分は、必
要により２種類以上を組み合せて使用することが出来
る。また上記カルボン酸成分やグリコール成分と共に、
ｐ−オキシ安息香酸等のオキシカルボン酸を併用するこ
とも可能である。さらに、この他共重合成分として、少
量のアミド結合、ウレタン結合、エーテル結合、カーボ
ネート結合等を含有する化合物を含んでいても良い。

【００３３】また、上記一軸異方性ポリエステル系フィ
ルムを構成するポリエステル系樹脂は、上記ポリエステ
ル系樹脂の１種であっても、２種以上のポリエステル系
樹脂を混合したものであっても良い。

【００３４】本発明において偏光回転器３として用いら
れる一軸異方性ポリエステル系フィルムを構成するポリ
エステル系樹脂として、最も好ましくは、不純物が少な
く、透明性が高い上に、機械的特性に優れ、更に安価で
あるポリエチレンテレフタレートを主体とするポリエチ
レンテレフタレート系樹脂（ＰＥＴ）を用いるのがよ
い。

【００３５】上記の一軸異方性ポリエステル系フィルム
を構成するポリエステル系樹脂は、本発明の作用を阻害
しない範囲で、必要に応じて、例えば、滑剤、ブロッキ
ング防止剤、熱安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、耐光
剤、耐衝撃性改良剤などの公知の添加剤を含有させるこ
とができる。ただし、光学用途においては透明性が必要
とされるため、添加剤の添加量は最小限にとどめておく
ことが好ましい。

【００３６】上記一軸異方性ポリエステル系フィルムの
製造方法は、特に限定されず、例えば上記ポリエステル
系樹脂を溶融し、シート状に押出し成形した無配向ポリ
エステルを、ガラス転移温度以上の温度においてテンタ
ーで横延伸後、熱固定処理を施す方法が挙げられる。

【００３７】本発明において、偏光回転器３として用い
られる上記一軸異方性ポリエステル系フィルムは、上記
製造方法において、横延伸後、熱固定処理を行う前に、
フィルムを長手方向に弛緩処理することが、配向主軸の
歪みを低減するために重要である。弛緩処理のための温
度は好ましくは９０〜２００℃、さらに好ましくは１２
０〜１８０℃であるのがよい。弛緩量は特に限定され
ず、横延伸条件によって適宜設定すればよいが、弛緩処
理後のフィルムにおいて１００℃での熱収縮率が０．５
％以下になるように弛緩量および温度を設定することが
好ましい。

【００３８】また、上記製造方法において、熱固定処理
の温度が好ましくは１８０〜２５０℃、さらに好ましく
は２００〜２４５℃であるのがよい。熱固定処理におい
ては、先ず定長で熱固定処理を行い、更に幅方向の弛緩
処理を好ましくは１〜１０％、さらに好ましくは２〜５
％行うことによって配向主軸の歪みを低減し、耐熱性に
優れた一軸異方性ポリエステルフィルムが得られる。

【００３９】上記一軸異方性ポリエステル系フィルムの
厚さは、特に限定されないが、該一軸延伸ポリエステル
系フィルムの用途や本発明の液晶表示装置への組み込み
の作業性を考慮すると、２０〜４００μｍであるのが好
ましい。２０μｍよりも薄い場合には機械的強度が充分
ではなく、４００μｍを超える厚さの場合は、薄いとい
うプラスチックフィルムの利点が減少する。

【００４０】本発明において、偏光回転器３は全体とし
て上記リターデーション値（Ｒｅ）の関係等の条件を満
足すればよく、偏光回転器３を構成する一軸異方性ポリ
エステル系フィルムは、単層であっても２層以上の多層
構成であってもよい。２層以上の多層構成の場合、リタ
ーデーション値（Ｒｅ）の異なる２層以上を積層しても
よい。

【００４１】本発明において、上記液晶パネル４は、液
晶層８および該液晶層８の外側に設けられた偏光層９を
有し、上記偏光回転器３の偏光分離器２側と反対側に配
置される。液晶層８および偏光層９を構成する材料につ
いては特に限定はなく、通常一般の液晶パネルに使用さ
れる材料を使用することができる。また、液晶パネル４
の構成についても特に限定はなく、液晶をガラス基板で
保持して液晶セル（液晶層８）とし、該ガラス基板の表
面にフィルム状に形成した偏光板を偏光層９として配置
するなどの構成が挙げられ、透明電極等の液晶パネルに
必要な他の構成を有していて良い。

【００４２】本発明において、上記液晶パネル４を、上
記偏光回転器３の偏光分離器２側と反対側に配置する際
に、偏光回転器３の進相軸または遅相軸に対する、液晶
パネル４の偏光層９の偏光軸の配置角度は、偏光回転器
３の位相差特性や偏光回転器３に入射する円偏光の特性
などに応じて適宜に設定しうるが、本発明の目的より、
偏光回転器３を透過した偏光の直線偏光方向に対して、
上記偏光層９の透過軸が平行となるように配置するのが
好ましい。偏光回転器３を透過した偏光の直線偏光方向
と偏光層９の透過軸が平行でない場合には、透過した偏
光が偏光層９により吸収され、本発明の作用が十分に発
現されない。

【００４３】本発明の液晶表示装置の製造方法は、特に
限定されず、上記構成部材を本発明の作用を阻害しない
範囲で、順次積層して、あるいは別個に形成したものを
配置するなどして、通常一般に使用される製造方法を用
いて製造することができる。

【００４４】本発明の液晶表示装置は、上記構成の他に
本発明の作用を阻害しない範囲で、通一般に液晶表示装
置に設けられる他の構成を有していても良い。例えば液
晶パネル４において、表示画面側の偏光層９の外側に設
ける光拡散層、アンチグレア層、反射防止層、保護層、
あるいは液晶セル（液晶層８）と表示画面側または／お
よび光源装置１側の偏光層９との間に設ける補償用位相
差層を順次積層して、あるいはシート状に形成したもの
を配置して設けても良いし、また、充分な正面輝度を得
るためのレンズシート、光拡散板、リフレクターシート
等の公知な光学素子を適宜に配置してもよい。

【００４５】以下に、実施例および試験例により、本発
明の効果をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに
限定されるものではない。

【００４６】試験例１．試験方法（１）偏光回転器３におけるリターデーション値（Ｒ
ｅ）測定実施例１〜４、比較例１，２，参考例１、２で偏光回転
器３として用いた一軸延伸ポリエチレンテレフタレート
フィルム、あるいは一軸延伸ポリエチレン−２，６−ナ
フタレートフィルムについて、２枚の偏光板を用いて配
向軸を求め、該配向軸が直交するように４ｃｍ×２ｃｍ
の長方形に切り出してサンプルを作成し、直交する２つ
の配向軸屈折率をアッペ屈折率（ＡＴＡＧＯ４Ｔ、
（株）アタゴ製）を用いて測定して、屈折率の大きい方
の値から屈折率の小さい方の値を引いた値に、フィルム
の厚さを掛けた値をリターデーション値（Ｒｅ）とし
た。

【００４７】（２）偏光回転器３における配向主軸の最
大歪み測定実施例１、２、４、比較例１、２、参考例１、２で偏光
回転器３として用いた一軸延伸ポリエチレンテレフタレ
ートフィルム、あるいは一軸延伸ポリエチレン−２，６
−ナフタレートフィルムについて、以下の方法により測
定サンプルを作成し、該サンプルについて、配向主軸を
マイクロ波によって求め、最初に測定した点の分子配向
角を０度としたときに他の３点の配向角が最も差の大き
いものから最大値を求めた。マイクロ波による主軸の配
向角測定には、分子配向計（神崎製紙（株）製ＭＯＡ
−２００１Ａ）を用いた。［サンプル作成方法］製造時のフィルム形状がロール状
の場合は、該ロール状フィルムより長手方向に１０００
ｍｍ、幅方向には全幅となるように切り出して測定用サ
ンプルとした。また、製造時のフィルム形状がシート状
の場合は、該シート状フィルムに内接する面積最大の長
方形を描き、該長方形の頂点と２辺を共有する１００ｍ
ｍ四方の正方形を４つの頂点から切り出し切り出して測
定用サンプルとした。

【００４８】（３）偏光回転器３における熱収縮率測定実施例１、２、４、比較例１、２、参考例１、２で偏光
回転器３として用いた一軸延伸ポリエチレンテレフタレ
ートフィルム、あるいは一軸延伸ポリエチレン−２，６
−ナフタレートフィルムについて、一辺１００ｍｍの正
方形に切り出して測定用サンプルとした。該測定用サン
プルについて、対角線の交点を中心に直径５０ｍｍの円
を描き、１００℃に加熱した熱風乾燥機中に無荷重の状
態で３０分放置した後取り出し、デジタイザーによって
上記の円の寸法変化を読み取り、対角線の交点を通る、
熱収縮が最大である部分の長さ（Ｂ）から、下式（２）
を用いて熱収縮率を求めた。熱収縮率＝（５０−Ｂ）／５０×１００（％）…（２）

【００４９】（４）偏光回転器３におけるヘイズ測定実施例１、２、４、比較例１、２、参考例１、２で偏光
回転器３として用いた一軸延伸ポリエチレンテレフタレ
ートフィルム、あるいは一軸延伸ポリエチレン−２、６
−ナフタレートフィルムについて、濁度計（日本電色工
業（株）製ＮＤＨ−３００）を用い、５個所のヘーズ
を測定してその平均値を偏光回転器３におけるヘイズと
した。

【００５０】（５）偏光回転器３における全光線透過率
測定実施例１、２、４、比較例１、２、参考例１、２で偏光
回転器３として用いた一軸延伸ポリエチレンテレフタレ
ートフィルム、あるいは一軸延伸ポリエチレン２−，６
−ナフタレートフィルムについて、上記試験例（４）と
同様にして全光線透過率を測定した。

【００５１】（６）液晶表示装置の正面輝度測定実施例１〜４、比較例１、２、参考例１、２の液晶表示
装置について、輝度計（ミノルタカメラ（株）製）を用
いて、光源装置１の点灯開始３時間後の正面輝度を測定
した。評価は、従来の液晶表示装置（実施例１〜４の液
晶表示装置より偏光分離器２と偏光回転器３を除いたも
の）における正面輝度を１として比率を表示した。

【００５２】（７）液晶表示装置のコントラスト測定実施例１〜４、比較例１、２、参考例１、２の液晶表示
装置について、光源装置１の点灯開始３時間後のコント
ラストを目視により評価した。

【００５３】２．試験結果上記試験（１）〜（７）の結果を表１に示す。

【００５４】

【表１】

【００５５】

【実施例】[液晶表示装置の作製]下記に示す構成材料を
用い、図１に示される構成の液晶表示装置を作製した。
なお、液晶パネル４は、液晶パネル４を透過して視認さ
れる光のコントラストが最も高くなるように配置した。［液晶表示装置の構成材料］光源装置１光源５：蛍光ランプ反射層６：アルミニウム蒸着層導光層７：ポリメチルメタクリレート板（厚さ５ｍｍ）偏光分離器２：コレステリック液晶層（メタクリル系主
鎖の側鎖型ネマチック液晶ポリマーにカイラル剤を添
加）形成フィルム（４００〜７００ｎｍの波長範囲で選
択反射性を示す）偏光回転器３：一軸延伸ポリエチレンテレフタレートフ
ィルム液晶パネル４：（液晶層８と偏光層９を有する）

【００５６】実施例１ポリエチレンテレフタレート（東洋紡績（株）製）を水
冷却した回転急冷ドラム上にフィルム形成ダイを通して
押出し、未延伸フィルムを形成した。この未延伸フィル
ムを幅方向に９０℃で３．７倍延伸した後、１２０℃で
１０秒間アニール処理を行い、テンターから出た後、フ
ィルムの両端部を端から２０ｍｍの位置でトリミングし
て熱収縮量の小さい部位を切除した。続いて、長手方向
に１６０℃で５％弛緩処理後、２４５℃で熱固定し、さ
らに、２００℃で４％リラックスして厚さ５５μｍの一
軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。該
一軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを偏光回
転器３として用い、上記の方法に従って、液晶表示装置
を作成し、実施例１とした。

【００５７】実施例２実施例１と同様にして、厚さ１１０μｍの一軸延伸ポリ
エチレンテレフタレートフィルムを得た。該一軸延伸ポ
リエチレンテレフタレートフィルムを偏光回転器３とし
て用い、上記の方法に従って、液晶表示装置を作成し、
実施例２とした。

【００５８】実施例３実施例１の液晶表示装置に、さらにレンズシート（住友
３Ｍ製、ＢＥＦ−ＩＩ）を光源装置１と偏光分離器２と
の間に配置した以外は、実施例１と同様にして液晶表示
装置を作成し、実施例３とした。

【００５９】実施例４ポリエチレン−２，６−ナフタレート（東洋紡績（株）
製）より、実施例１と同様にして厚さ５６μｍの一軸延
伸ポリエチレン−２，６−ナフタレートフィルムを得
た。一軸延伸ポリエチレン−２，６−ナフタレートフィ
ルムを偏光回転器３として用い、上記の方法に従って、
液晶表示装置を作成し、実施例４とした。

【００６０】比較例１実施例１と同様にして、厚さ１１５μｍの一軸延伸ポリ
エチレンテレフタレートフィルムを得た。該一軸延伸ポ
リエチレンテレフタレートフィルムを偏光回転器３とし
て用い、上記の方法に従って、液晶表示装置を作成し、
比較例１とした。

【００６１】比較例２ポリエチレンテレフタレート（東洋紡績（株）製）を水
冷却した回転急冷ドラム上にフィルム形成ダイを通して
押出し、未延伸フィルムを形成した。この未延伸フィル
ムを幅方向に９０℃で３．７倍延伸した後、さらに、２
４５℃で熱固定し、続いて２００℃で４％リラックスし
て厚さ５５μｍの一軸延伸ポリエチレンテレフタレート
フィルムを得た。該一軸延伸ポリエチレンテレフタレー
トフィルムを偏光回転器３として用い、上記の方法に従
って、液晶表示装置を作成し、比較例２とした。

【００６２】参考例１テンターにおける熱固定温度を１７０度で行った以外は
実施例１と同様にして、厚さ５５μｍの一軸延伸ポリエ
チレンテレフタレートフィルムを得た。該一軸延伸ポリ
エチレンテレフタレートフィルムを偏光回転器３として
用い、上記の方法に従って、液晶表示装置を作成し、参
考例１とした。

【００６３】参考例２テンターにおける横延伸倍率を２．０倍とした以外は実
施例１と同様にして、厚さ１１０μｍの一軸延伸ポリエ
チレンテレフタレートフィルムを得た。該一軸延伸ポリ
エチレンテレフタレートフィルムを偏光回転器３として
用い、上記の方法に従って、液晶表示装置を作成し、参
考例２とした。

【００６４】

【発明の効果】本発明の液晶表示装置は、偏光分離器２
が主としてコレステリック液晶層からなる偏光フィルム
であり、また偏光回転器３が特定の物性を有する一軸異
方性ポリエステル系フィルムからなるために、液晶パネ
ル４の偏光層９における反射や吸収による光源装置１か
らの光の未利用分が低減され、光源装置１による消費電
力を増大させることなく、正面輝度を増大させ、従来の
高価な偏光分離器を用いた液晶表示装置と同程度の正面
輝度を実現できるようになる。また、偏光分離器、偏光
回転器ともその構成が単純であり、しかも偏光回転器と
して、低コストのポリエステル系フィルムを用いるた
め、安価な液晶表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の液晶表示装置の構成の一例を
示す断面図である。

【符号の説明】

１光源装置２偏光分離器３偏光回転器４液晶パネル５蛍光ランプ６反射層７導光層８液晶層９偏光層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者横山誠一郎滋賀県大津市堅田２丁目１番１号東洋紡績株式会社総合研究所内Ｆターム(参考） 2H091 FA08Y FB02 FD09 FD10 FD14 FD21 GA17 KA02 KA10 LA18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも、光源５、反射層６、導光層
７を有する光源装置１と、該光源装置１の光出射面側に
順次重ねて配置された、偏光分離器２と、偏光回転器３
と、液晶層８および該液晶層８の外側に設けられた偏光
層９を有する液晶パネル４とからなる液晶表示装置にお
いて、前記偏光分離器２がコレステリック液晶層を有す
る偏光フィルムであり、前記偏光回転器３が、下記の式
（１）で示される範囲のリターデーション値（Ｒｅ）を
有し、かつ配向主軸の最大歪みが１０度以下である一軸
異方性ポリエステル系フィルムから主としてなることを
特徴とする液晶表示装置。 λ×（ｎ−０．５）／４≦Ｒｅ≦λ×（ｎ＋０．５）／４…（１）（式中、λは略波長、ｎは正の整数のうち奇数を示
す。）
【請求項２】前記偏光回転器３を構成する一軸異方性
ポリエステル系フィルムにおいて、１００℃における熱
収縮率が０．５％以下であることを特徴とする請求項１
記載の液晶表示装置。
【請求項３】前記偏光回転器３を構成する一軸異方性
ポリエステル系フィルムにおいて、ヘイズが１％以下で
あることを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示
装置。
【請求項４】前記偏光回転器３を構成する一軸異方性
ポリエステル系フィルムが、主としてポリエチレンテレ
フタレート系樹脂（ＰＥＴ）からなることを特徴とする
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】前記偏光回転器３を透過した偏光の直線
偏光方向に対して、前記液晶パネル４における偏光層９
の透過軸が平行であることを特徴とする請求項１乃至４
のいずれか一項に記載の液晶表示装置。