JPH0659123A - 偏光板及び液晶表示装置 - Google Patents

偏光板及び液晶表示装置

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JPH0659123A
JPH0659123A JP4235416A JP23541692A JPH0659123A JP H0659123 A JPH0659123 A JP H0659123A JP 4235416 A JP4235416 A JP 4235416A JP 23541692 A JP23541692 A JP 23541692A JP H0659123 A JPH0659123 A JP H0659123A
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JP
Japan
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polarizing plate
liquid crystal
polarizing
film
crystal display
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JP4235416A
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English (en)
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Hiroyuki Yoshimi
裕之 吉見
Hisafumi Mihara
尚史 三原
Tatsuki Nagatsuka
辰樹 長塚
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Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶セルの高コントラストを実質的に損なう
ことなく適用できる偏光板を得ること。 【構成】 偏光フィルム(2)の少なくとも片側に透明
保護層(1)を有してなり、可視光透過率が35%以上
で、偏光度Pが式:P=√({Tp−Tc}/{Tp+T
c})≧0.990(ただし、Tpは平行透過率、Tcは
直交透過率である。)を満足し、かつ80℃加熱時にお
ける寸法変化率が0.3%以下である偏光板(4)、及
びその偏光板の片側に少なくとも1枚の位相差フィルム
を積層してなる偏光板、並びに前記の偏光板を液晶セル
の少なくとも片側に配置してなる液晶表示装置。 【効果】 熱安定性に優れて熱による偏光の乱れを防止
でき、偏光フィルムの偏光特性を高度に維持する高偏光
度の偏光板が得られ、コントラストに優れて視角特性に
優れる液晶表示装置が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、偏光特性に優れる偏光
板、及びそれを用いたコントラストに優れる液晶表示装
置に関する。
【0002】
【発明の背景】TFT型や階調表示のFSTN型の如き
高コントラストを実現した液晶表示装置に、そのコント
ラストを実質的に低下させることなく適用できる偏光板
が求められている。従来の偏光板では、コントラストの
低下を招いてかかる高コントラストを充分に活かすこと
ができない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明は、液晶
セルの高コントラストを実質的に損なうことなく適用で
きる偏光板の開発を課題とする。本発明者らは前記課題
を克服するため鋭意研究する中で、従来の偏光板におけ
る問題は、熱や湿度による偏光板の収縮、特に偏光フィ
ルムの収縮に基づくことを究明した。
【0004】すなわち、水分の侵入防止等による耐久性
の向上を目的として偏光フィルムには透明保護層が設け
られが、光吸収異方性をもたせた延伸処理型の偏光フィ
ルムではその延伸処理のため液晶表示装置等の製造工程
中における熱や湿度で収縮する。特に99%以上等と高
偏光度を達成した偏光フィルムでは延伸程度が高く収縮
の度合いも大きい。かかる偏光フィルムの収縮は、透明
保護層や必要に応じて設けられる位相差フィルムの光弾
性変化、さらには液晶セルの変形などに影響し、これが
補償ズレ等となってセル周辺部等のコントラストや明る
さの低下、着色の発生を誘発し、高コントラストの液晶
セルでは特にコントラストを低下させて表示ムラを生じ
やすいことを究明した。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、偏光フィルム
の少なくとも片側に透明保護層を有してなり、可視光透
過率が35%以上で、偏光度Pが式:P=√({Tp−
Tc}/{Tp+Tc})≧0.990(ただし、Tpは平
行透過率、Tcは直交透過率である。)を満足し、かつ
80℃加熱時における寸法変化率が0.3%以下である
ことを特徴とする偏光板、及びその偏光板の片側に少な
くとも1枚の位相差フィルムを積層してなることを特徴
とする偏光板、並びに前記の偏光板を液晶セルの少なく
とも片側に配置してなることを特徴とする液晶表示装置
を提供するものである。
【0006】
【作用】偏光板の寸法変化率を0.3%以下に制御する
ことにより、コントラストの低下やムラ等が視認されな
い。これは、例え寸法変化したとしても透明保護層等の
光弾性変化や液晶セルの変形などに及ぼす影響が微小
で、コントラストの低下等が視認限界以下であるものと
考えられる。
【0007】
【実施例】本発明の偏光板は、偏光フィルムの少なくと
も片側に透明保護層を有してなり、80℃加熱時におけ
る寸法変化率が0.3%以下のものである。その例を図
1〜図3に示した。1,3が透明保護層、2が偏光フィ
ルムである。図2、図3に例示の如く、透明保護層を偏
光フィルム2の両側に設ける場合、その両側の透明保護
層は同じもの1であってもよいし(図2)、異なるもの
であってもよい(図3)。
【0008】偏光フィルムとしては、可視光透過率が3
5%以上、就中35〜48%で、偏光度が0.990以
上、就中0.995以上のものが用いられる。偏光度P
は、式:P=√({Tp−Tc}/{Tp+Tc})(ただ
し、Tpは平行透過率:一対の偏光板の吸収軸を平行状
態で合わせた場合の光線透過率、Tcは直交透過率:一
対の偏光板の吸収軸を直交状態で合わせた場合の光線透
過率である。)に基づいて算出される。
【0009】なお前記において、透過率(T)は、JI
S Z 8701に基づいて、T=K∫S(λ)y
(λ)τ(λ)dλで定義され、ここに、K=100/
∫S(λ)y(λ)dλ、 S(λ):色の表示に用いる標準の光の分光分布、 y(λ):XYZ系における等色関数、 τ(λ):分光透過率 である。
【0010】偏光フィルムの材質については特に限定は
ない。一般には、ポリビニルアルコール系フィルム、部
分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチ
レン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルムの如き
親水性高分子フィルムにヨウ素及び/又は二色性染料を
吸着させて延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水
処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物の如きポリエン
配向フィルムなどからなる偏光フィルムが用いられる。
偏光フィルムの厚さは通例5〜80μmであるが、これ
に限定されない。
【0011】透明保護層の形成材としては、透明性、機
械的強度、熱安定性、水分遮蔽性などに優れるものが好
ましく用いうる。その代表例としては、ポリエステル系
樹脂、ポリエーテルサルホン系樹脂、ポリカーボネート
系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオ
レフィン系樹脂、アクリル系樹脂、アセテート系樹脂の
如きポリマーなどがあげられる。なお透明保護層の位相
差に特に制約がない場合には、一軸や二軸等で処理した
延伸フィルムなどで形成することもできる。また防眩処
理層、反射防止層、電磁波シールド層、帯電防止層、ハ
ードコート層等の機能層を設けることもできる。
【0012】透明保護層の形成は、例えば偏光フィルム
にポリマー溶液を塗工する方式や、キャスティング法等
の光学歪が発生しにくい方式でフィルムを形成し、それ
を偏光フィルムに接着する方式などがあげられる。透明
保護層の厚さは通例、5〜500μm、就中10〜20
0μmとされるがこれに限定されない。
【0013】透明保護層の形成材としてキャスティング
フィルムなどを用いる場合には、例えば透明な接着剤な
いし粘着剤等により偏光フィルムと接着される。その接
着剤等の種類については特に限定はないが、偏光フィル
ムや透明保護層の光学特性の変化防止の点より、硬化や
乾燥の際に高温のプロセスを要しないものが好ましく、
長時間の硬化処理や乾燥時間を要しないものが望まし
い。
【0014】可視光透過率が35%以上で、偏光度が
0.990以上であり、かつ80℃加熱時における寸法
変化率が0.3%以下の偏光板の達成は、偏光フィルム
の延伸倍率、偏光フィルムや透明保護層の厚さや組合せ
などを適宜に選択することにより行うことができる。特
に前記の寸法変化率の達成には、透明保護層に熱安定性
に優れて寸法変化の小さいものを用いる方式が有利であ
る。
【0015】なお偏光板には、その偏光フィルムや透明
保護層を紫外線吸収剤、例えばサリチル酸エステル系化
合物、ベンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール
系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩
系化合物等で処理する方式などにより紫外線吸収能をも
たせることもできる。
【0016】本発明の偏光板は、例えばSTNセル、T
FTセル、TNセル、FLCセル、SHセル等を用いた
液晶表示装置などの種々の光学系装置に好ましく用いる
ことができる。
【0017】液晶表示装置などにあっては複屈折等を補
償するため位相差フィルムが配置される場合もあるがそ
の場合、本発明においてはその位相差フィルムを必要に
応じて予め偏光板と接着し、積層体として用いることも
できる。図4に、偏光板4の片側に位相差フィルム5を
積層してなるタイプの偏光板を例示した。位相差フィル
ムは、位相差等の光学特性を制御するため2種以上の位
相差フィルムを積層することもでき、従って1枚又は2
枚以上の位相差フィルムを積層することができる。
【0018】位相差フィルムとしては、熱可塑性ポリマ
ー等からなるフィルムを一軸や二軸(完全二軸を含
む)、さらにはそれ以上の多軸で延伸処理したもの、熱
可塑性ポリマーをプレス法で面内配向させたもの、三次
元方向の屈折率を制御したもの、液晶ポリマーを垂直な
いし水平方向に配向させたものや捩じれ配向させたもの
などの適宜なフィルムを用いることができる。
【0019】位相差フィルムを形成する液晶ポリマー以
外の一般的なポリマーとしては、例えばポリカーボネー
ト系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテルサルホン
系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオ
レフィン系樹脂、アモルファスポリオレフィン系樹脂、
アクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アセテート系樹
脂、ポリアリレート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹
脂の如きポリマーなどがあげられるが、これらに限定す
るものでない。
【0020】本発明の液晶表示装置は、上記した偏光板
を液晶セルの片側又は両側に配置したものである。かか
る液晶表示装置を図5〜図7に例示した。4が偏光板、
5が位相差フィルム、6が液晶セルである。図例より明
らかな如く、偏光板や位相差フィルムは適宜な組合せで
必要な枚数を液晶セルの片側又は両側に用いることがで
きる。また液晶セルとしても、例えば表示用と補償用を
組合せたものなど、2枚以上を用いることもできる。な
お偏光板の吸収軸と位相差フィルムの光軸は、任意な交
差角度、例えば0〜180度の範囲に設定してよい。
【0021】実施例1 トリアセチルセルロースの塩化メチレン溶液を、鏡面加
工したステンレス板の上に均一塗布し、50℃で5分間
予備乾燥させた後ステンレス板より剥離し、フィルムに
応力がかからない状態にて150℃で10分間乾燥させ
て厚さ50μmの透明な保護フィルムを得た。次に、厚
さ30μmのヨウ素・ポリビニルアルコール系偏光フィ
ルムの両側に厚さ20μmのアクリル系粘着層を介して
前記の保護フィルムをその光軸が偏光フィルムの吸収軸
に対して平行となるように接着して偏光板を得た。
【0022】比較例 保護フィルムとして、厚さ50μmの市販のトリアセチ
ルセルロースフィルムを用いたほかは実施例1に準じて
偏光板を得た。
【0023】評価試験 実施例、比較例で得た偏光板について下記の特性を調べ
た。
【0024】収縮率 偏光板を吸収軸に沿って120mm×120mmの大きさに
切り出し、80℃の乾燥機内に4時間投入後取りだし
て、加熱前後における寸法より次式に基づいて寸法変化
率を算出した。 寸法変化率=(初期長さ−加熱後長さ)/初期長さ×1
00 なお寸法変化率は、吸収軸と偏光軸の二方向について調
べ、変化率の大きい方を収縮率とした。
【0025】偏光度のバラツキ 偏光板を180mm×180mmの大きさで吸収軸に対し4
5度の角度で切り出してガラス板に接着したもの一対を
80℃の乾燥機内に5時間投入後取りだし、17点×1
7点の等間隔で各点における平行透過率(Tp)、直交
透過率(Tc)を分光光度計により380〜700nmの
領域において10nm毎に測定し、それより上記した式に
基づいて偏光度Pを算出し、統計評価してバラツキを調
べた。
【0026】前記の結果を表1に示した。なお表1に
は、加熱処理していないものについての特性をブランク
として示した。
【表1】
【0027】本発明によれば、熱安定性に優れて熱によ
る偏光の乱れを防止でき、偏光フィルムの偏光特性を高
度に維持する高偏光度の偏光板を得ることができ、コン
トラストに優れて視角特性に優れる液晶表示装置を得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】偏光板例の断面図。
【図2】他の偏光板例の断面図。
【図3】さらに他の偏光板例の断面図。
【図4】位相差フィルムを積層した偏光板例の断面図。
【図5】液晶表示装置例の断面図。
【図6】他の液晶表示装置例の断面図。
【図7】さらに他の液晶表示装置例の断面図。
【符号の説明】
1,3:透明保護層 2:偏光フィルム 4:偏光板 5:位相差フィルム 6:液晶セル

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 偏光フィルムの少なくとも片側に透明保
    護層を有してなり、可視光透過率が35%以上で、偏光
    度Pが式:P=√({Tp−Tc}/{Tp+Tc})≧
    0.990(ただし、Tpは平行透過率、Tcは直交透過
    率である。)を満足し、かつ80℃加熱時における寸法
    変化率が0.3%以下であることを特徴とする偏光板。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の偏光板の片側に少なく
    とも1枚の位相差フィルムを積層してなることを特徴と
    する偏光板。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載の偏光板を液晶セ
    ルの少なくとも片側に配置してなることを特徴とする液
    晶表示装置。
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