[发明专利]适用于三维图像显示应对液晶显示装置的偏光板和液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及偏光板和液晶显示装置。详细而言，涉及在隔着偏光滤光片观看液晶显示装置所显示的画面时，偏光滤光片的偏振轴以该画面为正面沿顺时针位于任何角度画面亮度均不为零的、可视性优异的适用于三维显示应对用液晶显示装置的偏光板和使用其的液晶显示装置。

背景技术

立体的3D影像通过以个人的左右眼分别观看作为左眼用和右眼用而准备的影像，可以看出三维影像。作为3D影像的显示方式提出了各种方式，大体上可分为需要专用眼镜的类型和可以裸眼观看的类型。作为专用眼镜，从过去使用滤色片的眼镜以来，目前提出了使用波长选择滤光片、偏光滤光片的方式。作为使用偏光滤光片的方法，例如可列举出主动方式、被动方式等。主动方式也被称为时间分割方式，通过分时间段交替显示左眼用·右眼用的图像并佩戴具备与图像的切换同时开闭的偏光滤光片的专用眼镜进行观看，可以看出三维立体影像。此外，被动方式是指如下方式：以正交的两个偏振光、或以左右的旋转方向不同的圆偏振光提供左眼用·右眼用的图像，透过由左右具有正交的偏振轴、或旋转方向不同的圆偏振光的偏光滤光片构成的专用眼镜对图像进行滤光，从而观看立体图像。这种3D影像不仅可以利用电影还可以利用液晶显示装置等各种显示器来提供（非专利文献1）。

另一方面，液晶显示装置（LCD）通过由利用电压的变化来控制开关的液晶单元来控制透过两张偏光板的光，从而显示图像。液晶显示装置以背光光源和配置在两个偏光板之间的液晶单元为主要构成，此外，根据需要而具有透镜片、漫射片等各种光学功能膜。

作为LCD的构成构件的偏光板具有仅选择性地透过在特定方向上具有振幅的偏振光的特性。因此，自LCD射出的光带有偏振光。偏光板一般通过由经拉伸的聚乙烯醇（PVA）和碘等二色性染料形成的偏振片以及保护偏振片的两面的偏振片保护膜构成。作为偏振片保护膜，出于光学特性而主要使用不会影响偏振光且不具有双折射性的三醋酸纤维素薄膜（TAC薄膜）。近年来，随着LCD的薄型化而要求偏光板的薄层化。然而，减薄TAC薄膜的厚度时，会产生无法获得充分的机械强度、还有透湿性变差的问题。此外，TAC薄膜非常昂贵，强烈需要廉价的替代材料。

因此，为了使偏光板薄层化，为使作为偏振片保护膜即使厚度薄也能保持高耐久性，提出了使用由聚酯树脂、聚碳酸酯树脂形成的取向膜来代替TAC薄膜的方案（专利文献1～3）。这些取向膜的机械强度、耐久性优异，但不同于TAC薄膜而具有双折射性。偏振光透过具有双折射性的薄膜时，产生光学畸变，结果容易发生亮度的降低。因此，在将取向膜与偏振片叠合制成偏光板时，从防止亮度降低的观点或从减小由双折射导致的偏振状态的变化的观点出发，需要以取向膜的取向轴与偏振片的偏振轴平行的方式进行层叠（专利文献3）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-205773号公报

专利文献2：日本特开2005-266464号公报

专利文献3：日本特开2010-277028号公报

非专利文献

非专利文献1：石川宪二著，《3D立体影像到来》，Ohmsha,Ltd.，2010年4月25日，p.62-118（石川憲二著、「3D立体映像がやってくる」、株式会社オーム社、平成22年4月25日、p.62-118）

发明内容

发明要解决的问题

自液晶显示装置射出的光集中于特定的振幅方向。因此，隔着偏光滤光片观看三维显示应对的液晶显示装置时，偏光滤光片（例如偏光眼镜）的偏振轴方向设计成与液晶显示装置的偏光板的偏振轴平行，以使在从正面观看液晶显示装置时画面亮度达到最大。因此，以躺下的姿势观看画面时，偏光滤光片的偏振轴方向相对于液晶显示装置的偏振轴成正交方向，透过偏光滤光片的亮度变为零，因此存在无法看到显示图像的问题。

此外，使用取向膜作为偏振片保护膜来制作液晶显示装置时，从倾斜方向观察画面中所显示的图像的话，有时会产生彩虹状的色斑（以下有时简称为“虹斑”），画质降低。