[发明专利]光学层叠体和液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有薄型偏光膜的光学层叠体、和具备该光学层叠体的液晶显示装置。

背景技术

由于液晶显示装置具备薄型、轻量、电力消耗低的特征，因此广泛用于液晶电视、计算机显示器、手机、汽车导航、便携式游戏机等。

然而，液晶显示装置有显示质量的视角依赖性大的问题。视角依赖性是指，例如，尽管从正面观察时为正常颜色和高对比度的图像，但是从斜向观察时颜色变得不同、或色调反转、或对比度降低。能够观察到正常图像的角度范围指视角，视角依赖性大指视角狭窄。

视角依赖性是由于液晶分子取向模式、折射率各向异性、偏光薄膜的特性、光源的方向性等种种原因而产生的。为了使液晶显示装置的视角依赖性小，已知在液晶显示面板的观察者侧配置例如锁定在偏光板上的透镜阵列的液晶显示装置。透镜阵列也称为透镜片，周期性地排列有多个微小的透镜。

通过在液晶显示面板中配置透镜阵列，虽然视角特性得到改善，但有时液晶面板的像素形成的周期结构和透镜阵列具有的周期结构发生干涉，产生莫尔条纹，显示质量降低。

为了防止这种莫尔条纹的产生，需要高精度地控制液晶面板的像素间距与透镜阵列的透镜间距，并且需要在液晶面板的像素排列方向和透镜阵列的透镜排列方向上设定适当的角度(例如，专利文献1)。

另外，正在开发提高显示的临场感的立体显示装置。并且，对于立体显示，存在几种方案。专利文献2中记载了如下的立体显示装置：在液晶面板上沿列方向交替配置二维排列的多个右眼用像素群和左眼用像素群，在液晶面板的前表面偏光薄膜上形成对应于各像素群的图案相位差板(pattern phase differenceplate)，在该前表面上配置柱状透镜。

为了得到适当的立体显示，使用与像素群和相位差板的周期结构相符的柱状透镜，需要高精度地控制像素群和相位差板的周期结构与柱状透镜的周期结构而配置。

立体显示装置中，也有没有图案相位差板的立体显示装置，但是，除了图案相位差板以外的结构与上述的立体显示装置是同样的，因此有与上述的立体显示装置相同的课题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-42310号公报

专利文献2：日本特开平9-304740号公报

发明内容

发明要解决的问题

液晶显示面板中，为了防止莫尔条纹、颜色不均匀、和立体显示模糊的产生，需要高精度地控制液晶面板的像素间距和透镜阵列的透镜间距，并且需要在液晶面板的像素排列方向和透镜阵列的透镜排列方向上设定适当的角度。

液晶面板的基板与透镜阵列之间有偏光薄膜，透镜阵列粘接在偏光薄膜上。偏光薄膜的尺寸因背光灯点灯时产生的热、基于外部环境的温度、湿度而变化时，有透镜阵列受到偏光薄膜的影响而应变的担心。

透镜阵列应变时，有透镜间距、透镜排列方向变化，产生莫尔条纹、颜色不均匀，显示质量降低的担心。另外，由于透镜阵列的应变，有透镜阵列从偏光薄膜上剥离的担心。

另外，立体显示装置中，偏光薄膜的尺寸因背光灯点灯时产生的热、基于外部环境的温度、湿度而变化时，偏光薄膜上贴附的图案相位差板与像素群、透镜阵列之间产生位置偏移。因此，有时产生立体显示模糊。

另外，透镜阵列与图案相位差板粘接时，透镜阵列产生应变，有时产生颜色不均匀，有时透镜阵列从图案相位差板上剥离。

液晶显示面板、立体显示装置中使用的以往的偏光薄膜被称为偏振片，在厚度30μm左右的薄膜的两面贴合有透明的保护薄膜。代表性地，以往的偏光薄膜在80℃、120小时的环境下显示出-0.5%左右的尺寸变化(收缩)。发生-0.5%的尺寸变化时，透镜阵列、图案相位差板受到影响，有产生莫尔条纹、颜色不均匀、立体显示模糊的担心。即，由于以往的偏光薄膜的尺寸稳定性低，因此难以防止莫尔条纹、颜色不均匀、立体显示模糊的产生。

用于解决问题的方案

本发明中，制作了尺寸变化少的偏光薄膜。并且，将该偏光薄膜与透镜阵列层叠而制作了光学层叠体。并且，制作了具备该光学层叠体的液晶显示装置。

本发明中，代表性地，在80℃、120小时的环境下，偏光薄膜的尺寸变化率为-0.2%以下(-0.2%以下是指-0.2%~0%的意思)。使用本发明的偏光薄膜的液晶显示面板、立体显示装置中，由于偏光薄膜的尺寸变化率小，因此透镜阵列的应变也少，发生莫尔条纹、颜色不均匀、立体显示模糊的担心也少。

本发明的要旨如下：