偏光板
偏光板とは
偏光板とは、液晶ディスプレイの重要な構成要素であり、その主な機能は、あらゆる方向に振動する光から、1つの特定の光のみを通過させ、他の方向に振動する光を遮断、または吸収する役割をもちます。
光の偏光方向を制御することにより、液晶ディスプレイは、外部電場を加えることで明暗を切り替えることができます。
偏光板の特性に応じて、単体で使用することはもちろんのこと、さまざまな光学補償フィルムや表面処理と組み合わせても使用できるため、液晶ディスプレイの表示性能を、より高いコントラストと視野角にすることが可能になります。
偏光板の透過軸が平行の場合、重なった光は透過できます（図1参照）。一方で、偏光板の透過軸が垂直の場合、重なった光は遮断されるため透過できません（図2参照）。
図1 偏光板の透明軸が平行の場合
図2 偏光板の透明軸が垂直の場合
アプリケーション
液晶ディスプレイをはじめ、カメラのレンズフィルターや、サングラスなど、使用用途は多岐に渡ります。最近のトレンドであるVR（virtual reality）にも使用されております。
偏光板の分類
偏光板は材料によって染料系（dye）とヨウ素系（I2）の2種類に分け、染料系偏光板は高温高湿に対する優れた耐性を有し、過酷な環境で使用することができます。ヨウ素系偏光板は偏光効果が良好であるが、高温高湿状態では偏光度は低下になります。
偏光板はLCDの主要部品であり、その主な機能は、全方向に振動する光を1方向のみで振動し、他の方向に振動する光を遮蔽または吸収する。偏光板はLCDが明暗表示の変化を得るために電界を印加するように、光線の偏光方向を制御します。偏光板の特性に応じて、様々な光学補償フィルムを単独で、または組み合わせて使用する、表面処理により、LCDはより高いコントラスト、視野角を得ることができます。
偏光板の分類は以下の表をご参照ください。
| 光学機能 | 一般的用途 | 高コントラストタイプ | 超高コントラストタイプ |
|---|---|---|---|
| カテゴリー | TN型偏光板 | STN型偏光板 | TFT型偏光板 |
| 染料系（dye） | 車載、船舶、低レベルのディスプレイ | 低レベルのカーナビゲーション | プロジェクター、ハイエンドカーナビゲーション |
| ヨウ素系（I2） | コンピューター、時計、サングラス、ゲーム機 | PDA、携帯電話 | ラップトップ、携帯電話、デジタルカメラ、カメラ、デジタルフォトフレーム、PDA、モニター、液晶テレビ |
染料系偏光板
染料系偏光板は高温高湿に対する優れた耐性を有し、過酷な環境で使用することができます。
染料系透過型
| タイプ | 単体透過率（%） | 偏光度（%） |
|---|---|---|
| 透過型 | 38 | ＞99.8 |
| 39 | ＞99.7 | |
| 39 | ＞99.7 | |
| 37 | ＞99.95 | |
| 37.5 | ＞99.95 | |
| 39 | ＞99.8 | |
| 43 | ＞93 | |
| 42.5 | ＞93 | |
| 45 | ＞85 | |
| 47 | ＞75 | |
| 47 | ＞75 | |
| 48 | ＞65 | |
| 47 | ＞75 |
屋内および暗い場所に適します。透過型はバックライトよりも太陽光が強い場合には見にくいため、太陽光下や屋外での使用は推奨しません。
染料系半透過型
| タイプ | 反射率（%） | 透過率（%） |
|---|---|---|
| 高反射半透過型 | 23 | 10.54 |
| 24.22 | 16.4 | |
| 24.12 | 16.4 | |
| 24.71 | 6.96 | |
| 中反射半透過型 | 13.4 | 19.82 |
| 13.5 | 19.01 | |
| 14 | 20.08 | |
| 18 | 17.76 | |
| 18 | 17.76 | |
| 低反射半透過型 | 21 | 16.30 |
| 21 | 16.30 | |
| 26 | 8.07 | |
| 26 | 7.05 |
液晶パネルの背面に貼り付け、外光が強いときにバックライトが消灯し、反射を利用します。外光が弱い場合はバックライトが点灯し、光を収集します。半透過型は、暗いでも明るいでも使用することができます。
染料系反射型
| タイプ | 反射率（%） |
|---|---|
| 反射型 | 35.2 |
| 33.96 | |
| 30.63 | |
| 30.42 | |
| 30.4 |
液晶パネルの背面には偏光板を貼り付け、外光を集め反射するタイプです。
ヨウ素系偏光板
ヨウ素系偏光板は偏光効果が良好ですが、高温高湿状態では偏光度が低下します。
ヨウ素系透過型
| タイプ | 単体透過率 （%） |
偏光度 （%） |
色相 a（NBS） |
色相 b（NBS） |
|---|---|---|---|---|
| 透過型 | 39.11 | 99.98 | -2.63 | 1.29 |
| 44.41 | 97.64 | -0.89 | -0.47 | |
| 44.57 | 96.95 | -1.19 | -0.48 | |
| 41.07 | 99.98 | -1.7 | 3.05 | |
| 44.8 | 98.33 | -1.19 | 1.86 | |
| 43.17 | 99.97 | -1.42 | 3.46 | |
| 43.79 | 99 | -0.05 | -0.45 | |
| 45.22 | 95.94 | 1.47 | -5.58 | |
| 43.09 | 99.96 | -1.19 | 3.35 | |
| 43.16 | 99.96 | -1.62 | -3.82 | |
| 42.28 | 99.98 | -1.49 | 3.51 | |
| 42.07 | 99.95 | -1.66 | 4.41 |
ヨウ素系半透過型
| タイプ | 反射率（%） | 透過率（%） |
|---|---|---|
| 高反射半透過型 | 31.17 | 8.87 |
| 30.42 | 7.94 | |
| 28.14 | 9.35 | |
| 36.75 | 4.28 | |
| 37.59 | 4.28 | |
| 中反射半透過型 | 21.37 | 20.79 |
| 24.75 | 17.9 | |
| 23.12 | 16.51 | |
| 低反射半透過型 | 19.96 | 25.44 |
ヨウ素系反射型
| タイプ | 反射率（%） |
|---|---|
| 反射型 | 36.3 |
| 36.3 | |
| 42.42 |
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