JP2003035820A - 円偏光板およびそれを用いた液晶ディスプレイ - Google Patents
円偏光板およびそれを用いた液晶ディスプレイInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課 題】 入射角依存性のほとんどない円偏光板とそ
れを用いた液晶ディスプレイを提供する。 【解決手段】 円偏光板16は、二軸性位相差フィルムの
単体又は複層体からなり入射角60度での位相差（1/4 ±
3/40）×πなる1/4 波長板14の一面側に、Ｃ型（偏光子
１に面内位相差250 〜300nm 、Ｎz 0.1 〜0.4 なる二軸
性の位相差フィルム17を直交型に重ねてなる）又はＰ型
（偏光子１に面内位相差250 〜300nm 、Ｎ z 0.6 〜1.1
なる二軸性の位相差フィルム18を平行型に重ねてなる）
の広視野角偏光板15をその位相差フィルム層側で対面配
置してなる。また液晶ディスプレイは、液晶セル19の片
側又は液晶セル20の両側に円偏光板16をその1/4 波長板
側で対面配置してなる。
れを用いた液晶ディスプレイを提供する。 【解決手段】 円偏光板16は、二軸性位相差フィルムの
単体又は複層体からなり入射角60度での位相差（1/4 ±
3/40）×πなる1/4 波長板14の一面側に、Ｃ型（偏光子
１に面内位相差250 〜300nm 、Ｎz 0.1 〜0.4 なる二軸
性の位相差フィルム17を直交型に重ねてなる）又はＰ型
（偏光子１に面内位相差250 〜300nm 、Ｎ z 0.6 〜1.1
なる二軸性の位相差フィルム18を平行型に重ねてなる）
の広視野角偏光板15をその位相差フィルム層側で対面配
置してなる。また液晶ディスプレイは、液晶セル19の片
側又は液晶セル20の両側に円偏光板16をその1/4 波長板
側で対面配置してなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、円偏光板およびそ
れを用いた液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤとも記
す。）に関する。本発明において、位相差フィルムの厚
さはｄ、位相差フィルムの遅相軸方向、進相軸方向、厚
さ方向の各屈折率は夫々ｎe 、ｎo 、ｎZ で表されるも
のとし、面内位相差とは、式：（ｎe −ｎo ）ｄで定義
される量であり、ＮZ とは、式：（ｎe −ｎZ ）／（ｎ
e −ｎo ）で定義される量であり、また、直交型とは、
位相差フィルムの遅相軸が偏光子の吸収軸に対して直交
位にある軸配置型を意味し、平行型とは、位相差フィル
ムの遅相軸が偏光子の吸収軸に対して平行位にある軸配
置型を意味する。
れを用いた液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤとも記
す。）に関する。本発明において、位相差フィルムの厚
さはｄ、位相差フィルムの遅相軸方向、進相軸方向、厚
さ方向の各屈折率は夫々ｎe 、ｎo 、ｎZ で表されるも
のとし、面内位相差とは、式：（ｎe −ｎo ）ｄで定義
される量であり、ＮZ とは、式：（ｎe −ｎZ ）／（ｎ
e −ｎo ）で定義される量であり、また、直交型とは、
位相差フィルムの遅相軸が偏光子の吸収軸に対して直交
位にある軸配置型を意味し、平行型とは、位相差フィル
ムの遅相軸が偏光子の吸収軸に対して平行位にある軸配
置型を意味する。
【０００２】
【従来の技術】1/4 波長板は光の位相をπ/2ずらす位相
子であり、直線偏光を円偏光に、または円偏光を直線偏
光に変換することからこれまで多くの光学系に用いられ
てきている。一般に位相子には位相差の波長依存性が存
在するため、1/4 波長板は、用いる光源（例：レーザー
等）の波長に対して1/4 波長条件を満たすように設計さ
れている。また光の入射角度に対しても位相差が変化す
ることから、位相子に対して光が垂直に入射するように
光学系が設計されている。
子であり、直線偏光を円偏光に、または円偏光を直線偏
光に変換することからこれまで多くの光学系に用いられ
てきている。一般に位相子には位相差の波長依存性が存
在するため、1/4 波長板は、用いる光源（例：レーザー
等）の波長に対して1/4 波長条件を満たすように設計さ
れている。また光の入射角度に対しても位相差が変化す
ることから、位相子に対して光が垂直に入射するように
光学系が設計されている。
【０００３】近年、周囲の光を利用して表示を行う反射
型液晶ディスプレイが携帯情報端末用ディスプレイとし
て注目され開発が進んできている。反射型液晶ディスプ
レイは基本的には図２（ａ）に示すように１枚の偏光子
１、液晶２、反射板３から構成されている。なお４はカ
ラーフィルタ、５はガラス基板である。反射型ＬＣＤに
おいて黒表示を行うためには、偏光子を通過した直線偏
光の偏光方向を、該直線偏光が反射板で反射し再び偏光
子に入射する際に、90度回転させる必要がある。このた
めには液晶セル全体の位相差が往復でπ（片道でπ/2）
必要であることから、図１（ｂ）に示すように1/4 波長
板６が一般に反射型ＬＣＤに用いられている。しかし、
これまでに用いられてきた光学系と異なり、反射型ＬＣ
Ｄでは周囲のあらゆる方角からあらゆる波長の光が入射
するため、入射角度依存性が無くかつ1/4 波長条件を満
たす波長帯域幅の広い（広波長帯域）1/4 波長板の実現
が必要となってきている。
型液晶ディスプレイが携帯情報端末用ディスプレイとし
て注目され開発が進んできている。反射型液晶ディスプ
レイは基本的には図２（ａ）に示すように１枚の偏光子
１、液晶２、反射板３から構成されている。なお４はカ
ラーフィルタ、５はガラス基板である。反射型ＬＣＤに
おいて黒表示を行うためには、偏光子を通過した直線偏
光の偏光方向を、該直線偏光が反射板で反射し再び偏光
子に入射する際に、90度回転させる必要がある。このた
めには液晶セル全体の位相差が往復でπ（片道でπ/2）
必要であることから、図１（ｂ）に示すように1/4 波長
板６が一般に反射型ＬＣＤに用いられている。しかし、
これまでに用いられてきた光学系と異なり、反射型ＬＣ
Ｄでは周囲のあらゆる方角からあらゆる波長の光が入射
するため、入射角度依存性が無くかつ1/4 波長条件を満
たす波長帯域幅の広い（広波長帯域）1/4 波長板の実現
が必要となってきている。
【０００４】1/4 波長板の広波長帯域化の設計法として
は、これまでに以下の三つの方法が提案されている。 波長分散の異なる（材料の異なる）二種類の位相差
フィルムを用い、その遅相軸が直交するように積層する
方法 1/4波長板に複数枚の1/2 波長板を積層する方法 (積
層する遅相軸の方位は設計により異なる） 広波長範囲で1/4 波長条件を満たすような材料を開
発（A.Uchiyama, T.Yatabe :SID 01 DIGEST,p566-569） しかし、広波長帯域化した1/4 波長板の広視野角化はこ
れまで実現されていなかった。そこで、本発明者らは広
視野角・広波長帯域1/4 波長板の設計法について検討を
行ない、その設計法（Ａ法と仮称）を1997年AM-LCD学会
において発表した（T.Ishinabe, T.Uchida, T.Miyashit
a, M.Suzuki :AM-LCD '97,p135-138）。このＡ法は二軸
性の位相差フィルムを用いて広波長帯域化の設計を行う
もので、上記〜の方法全てに適用することができる
（前記学会ではの方法に適用した例について説明し
た。）。
は、これまでに以下の三つの方法が提案されている。 波長分散の異なる（材料の異なる）二種類の位相差
フィルムを用い、その遅相軸が直交するように積層する
方法 1/4波長板に複数枚の1/2 波長板を積層する方法 (積
層する遅相軸の方位は設計により異なる） 広波長範囲で1/4 波長条件を満たすような材料を開
発（A.Uchiyama, T.Yatabe :SID 01 DIGEST,p566-569） しかし、広波長帯域化した1/4 波長板の広視野角化はこ
れまで実現されていなかった。そこで、本発明者らは広
視野角・広波長帯域1/4 波長板の設計法について検討を
行ない、その設計法（Ａ法と仮称）を1997年AM-LCD学会
において発表した（T.Ishinabe, T.Uchida, T.Miyashit
a, M.Suzuki :AM-LCD '97,p135-138）。このＡ法は二軸
性の位相差フィルムを用いて広波長帯域化の設計を行う
もので、上記〜の方法全てに適用することができる
（前記学会ではの方法に適用した例について説明し
た。）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】反射型ＬＣＤをはじめ
とする多くの光学系では、1/４波長板に偏光子を積層し
たものが円偏光板として使用される。1/４波長板の入射
角依存性及び波長依存性は、前記Ａ法により改善するこ
とが可能であるが、従来の偏光子では入射角依存性が大
きいため広視野角1/4 波長板に積層しても広視野角の円
偏光板とすることはできないという問題があった。
とする多くの光学系では、1/４波長板に偏光子を積層し
たものが円偏光板として使用される。1/４波長板の入射
角依存性及び波長依存性は、前記Ａ法により改善するこ
とが可能であるが、従来の偏光子では入射角依存性が大
きいため広視野角1/4 波長板に積層しても広視野角の円
偏光板とすることはできないという問題があった。
【０００６】本発明は、この問題を解決し、入射角依存
性のほとんどない円偏光板とそれを用いた液晶ディスプ
レイを提供することを目的とする。
性のほとんどない円偏光板とそれを用いた液晶ディスプ
レイを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、二軸性位相差
フィルムの単体又は複層体からなり入射角60度で（1/4
±3/40）×πなる位相差をもつ1/4 波長板の一面側に、
下記Ｃ型又はＰ型の広視野角偏光板をその位相差フィル
ム層側で対面配置してなることを特徴とする円偏光板で
ある。また、本発明は、液晶セルの片側又は両側に前記
円偏光板をその1/4 波長板側で対面配置してなることを
特徴とする液晶ディスプレイである。
フィルムの単体又は複層体からなり入射角60度で（1/4
±3/40）×πなる位相差をもつ1/4 波長板の一面側に、
下記Ｃ型又はＰ型の広視野角偏光板をその位相差フィル
ム層側で対面配置してなることを特徴とする円偏光板で
ある。また、本発明は、液晶セルの片側又は両側に前記
円偏光板をその1/4 波長板側で対面配置してなることを
特徴とする液晶ディスプレイである。
【０００８】記
Ｃ型：偏光子に面内位相差＝250 〜300nm 、Ｎz ＝0.1
〜0.4 なる複屈折特性を有する二軸性の位相差フィルム
を直交型に重ねてなる広視野角偏光板 Ｐ型：偏光子に面内位相差＝250 〜300nm 、Ｎz ＝0.6
〜1.1 なる複屈折特性を有する二軸性の位相差フィルム
を平行型に重ねてなる広視野角偏光板
〜0.4 なる複屈折特性を有する二軸性の位相差フィルム
を直交型に重ねてなる広視野角偏光板 Ｐ型：偏光子に面内位相差＝250 〜300nm 、Ｎz ＝0.6
〜1.1 なる複屈折特性を有する二軸性の位相差フィルム
を平行型に重ねてなる広視野角偏光板
【０００９】
【発明の実施の形態】まず、本発明の基礎とした位相差
フィルムと偏光子の広視野角化と広波長帯域（以下、広
帯域とも記す。）化に関する研究結果について述べる。 (i) 位相差フィルムの広波長帯域化 位相差フィルムの広波長帯域化については前記の方法
で検討を行った。このの方法は、使用する位相差フィ
ルムの波長分散に大きく影響されずに制御が可能である
ことから、材料の選択性が良いという点で優れた方法で
ある。
フィルムと偏光子の広視野角化と広波長帯域（以下、広
帯域とも記す。）化に関する研究結果について述べる。 (i) 位相差フィルムの広波長帯域化 位相差フィルムの広波長帯域化については前記の方法
で検討を行った。このの方法は、使用する位相差フィ
ルムの波長分散に大きく影響されずに制御が可能である
ことから、材料の選択性が良いという点で優れた方法で
ある。
【００１０】図３に示すような位相差フィルム７と偏光
子８から構成される光学系を考える。位相差フィルム７
によって変換された光を最も効果的に吸収するように偏
光子８の吸収軸13の方位（吸収軸方位）を定めると、偏
光子８を通過した光の強度Ｌが最小になるように位相差
フィルム７の枚数Ｎ、位相差δ、遅相軸13の方位（遅相
軸方位）φを最適化することで、位相差フィルム７の波
長依存性を小さくすることができる。設計の一例として
Ｎ＝３とした場合における1/4 波長板の広帯域化につい
て検討を行った。位相差フィルムの位相差は設計波長λ
0 を用いてそれぞれ次式で表わされる。
子８から構成される光学系を考える。位相差フィルム７
によって変換された光を最も効果的に吸収するように偏
光子８の吸収軸13の方位（吸収軸方位）を定めると、偏
光子８を通過した光の強度Ｌが最小になるように位相差
フィルム７の枚数Ｎ、位相差δ、遅相軸13の方位（遅相
軸方位）φを最適化することで、位相差フィルム７の波
長依存性を小さくすることができる。設計の一例として
Ｎ＝３とした場合における1/4 波長板の広帯域化につい
て検討を行った。位相差フィルムの位相差は設計波長λ
0 を用いてそれぞれ次式で表わされる。
【００１１】
δ1 ＝λ0 ／４、δ2 ＝λ0 ／２、δ3 ＝λ0 ／２ (1)
また設計波長λ0 の光の透過率を０にするために必要な
偏光子の吸収軸の方位φp は、一枚目の位相差フィルム
の遅相軸13に対する二枚目及び三枚目の位相差フィルム
の遅相軸方位φ1 、φ2 を用いて次式で表わされる。 φp ＝φ2 ーφ1 −π/4 (2) このことから偏光子を通過する光の強度Ｌを設計波長λ
0 及び位相差フィルムの遅相軸方位φ1 、φ2 の関数で
表わすことができる。従ってＬが最小となるように設計
波長及び位相差フィルムの遅相軸方位を最適化すること
で位相差フィルムの広波長帯域化が実現できる。以上の
解析に基づいて試作した1/4 波長板の正面観察時におけ
る波長特性を図４に示す。鏡面反射板に前記試作した1/
4 波長板（Ｎ＝３）及び偏光子を積層し、反射光の波長
依存性を測定した。比較として一枚の位相差フィルムか
ら構成される1/4 波長板の特性を併示する。同図より一
枚の位相差フィルムを用いた場合（Ｎ＝１）と比べ前記
試作した1/4 波長板（広帯域1/4 波長板；Ｎ＝３）の帯
域幅は極めて広いことがわかる。 (ii)位相差フィルムの広視野角化 位相差フィルムの視角依存性について解析を行うため、
ポアンカレ球を用いた解析法を斜め観察の場合まで拡張
した。媒質の複屈折が非常に小さい場合, 近似的に常光
と異常光の波数ベクトルの違いを無視することができる
（P.Yeh :Journal of the Optical Society of Americ
a, Vol.72, p.507(1982) ）。このことから、常光と異
常光の偏光ベクトルｏ* ，ｅ* は次式で表わされる。
偏光子の吸収軸の方位φp は、一枚目の位相差フィルム
の遅相軸13に対する二枚目及び三枚目の位相差フィルム
の遅相軸方位φ1 、φ2 を用いて次式で表わされる。 φp ＝φ2 ーφ1 −π/4 (2) このことから偏光子を通過する光の強度Ｌを設計波長λ
0 及び位相差フィルムの遅相軸方位φ1 、φ2 の関数で
表わすことができる。従ってＬが最小となるように設計
波長及び位相差フィルムの遅相軸方位を最適化すること
で位相差フィルムの広波長帯域化が実現できる。以上の
解析に基づいて試作した1/4 波長板の正面観察時におけ
る波長特性を図４に示す。鏡面反射板に前記試作した1/
4 波長板（Ｎ＝３）及び偏光子を積層し、反射光の波長
依存性を測定した。比較として一枚の位相差フィルムか
ら構成される1/4 波長板の特性を併示する。同図より一
枚の位相差フィルムを用いた場合（Ｎ＝１）と比べ前記
試作した1/4 波長板（広帯域1/4 波長板；Ｎ＝３）の帯
域幅は極めて広いことがわかる。 (ii)位相差フィルムの広視野角化 位相差フィルムの視角依存性について解析を行うため、
ポアンカレ球を用いた解析法を斜め観察の場合まで拡張
した。媒質の複屈折が非常に小さい場合, 近似的に常光
と異常光の波数ベクトルの違いを無視することができる
（P.Yeh :Journal of the Optical Society of Americ
a, Vol.72, p.507(1982) ）。このことから、常光と異
常光の偏光ベクトルｏ* ，ｅ* は次式で表わされる。
【００１２】
ｏ* ＝（ｃ* ×ｋo * ）／｜ｃ* ×ｋo * ｜ (3-1)
ｅ* ＝（ｋo * ×ｏ* ）／｜ｋo * ×ｏ* ｜ (3-2)
ここでｃ* は二軸性位相差媒体において最大の屈折率を
示す方位を表し、ｋo * は常光の波数ベクトルを表す。
積層した媒体間における反射を無視すると、二軸性位相
差媒体を表すミューラー行列はΓとΨの関数で表すこと
ができる。ここでΓは斜め観察時における位相差を表
し、次式で定義される。
示す方位を表し、ｋo * は常光の波数ベクトルを表す。
積層した媒体間における反射を無視すると、二軸性位相
差媒体を表すミューラー行列はΓとΨの関数で表すこと
ができる。ここでΓは斜め観察時における位相差を表
し、次式で定義される。
【００１３】Γ＝（ｋez−ｋoz）ｄ (4)
ｋez及びｋozは常光と異常光の波数ベクトルのｚ軸成分
であり、ｄは膜厚を表す。またΨは二軸性位相差フィル
ムの遅相軸方位を表し、ｏ* （常光の偏光ベクトル）と
ｓ* （入射面に垂直なベクトル）のなす角度で定義され
る。複数の位相差フィルムで構成される広帯域位相差フ
ィルムを広視野角化するためには、構成する各位相差フ
ィルムの位相差Γ及び遅相軸方位Ψが観察角度によって
変化しないことが必要である。そこで位相差及び遅相軸
方位の広視野角化条件について検討を行った。
であり、ｄは膜厚を表す。またΨは二軸性位相差フィル
ムの遅相軸方位を表し、ｏ* （常光の偏光ベクトル）と
ｓ* （入射面に垂直なベクトル）のなす角度で定義され
る。複数の位相差フィルムで構成される広帯域位相差フ
ィルムを広視野角化するためには、構成する各位相差フ
ィルムの位相差Γ及び遅相軸方位Ψが観察角度によって
変化しないことが必要である。そこで位相差及び遅相軸
方位の広視野角化条件について検討を行った。
【００１４】二軸性位相差フィルムの位相差は次式で表
される。 Γ＝（２πｄ/ λ）［ｎe √｛１−（sin2φc / ｎe 2 ＋cos2φc / ｎz 2 )ｎ2 sin2θi ｝ーｎo √｛１−（sin2φc / ｎz 2 ＋cos2φc / ｎo 2 )ｎ2 sin2θi ｝］ (5) ここでｎe ，ｎo ，ｎz は二軸性位相差フィルムの主屈
折率を表し、φc はｃ * の方位角、θi は観察角度を表
す。式(5) より位相差がθi に依存しない条件は次式で
表される。
される。 Γ＝（２πｄ/ λ）［ｎe √｛１−（sin2φc / ｎe 2 ＋cos2φc / ｎz 2 )ｎ2 sin2θi ｝ーｎo √｛１−（sin2φc / ｎz 2 ＋cos2φc / ｎo 2 )ｎ2 sin2θi ｝］ (5) ここでｎe ，ｎo ，ｎz は二軸性位相差フィルムの主屈
折率を表し、φc はｃ * の方位角、θi は観察角度を表
す。式(5) より位相差がθi に依存しない条件は次式で
表される。
【００１５】ｎz ＝√（ｎe ｎo ） (6)
一方、二軸性位相差フィルムの遅相軸方位Ψは次式で表
される。 Ψ＝arccos[ （1/ηe −1/ηo ）sin φc cos φc ／√｛（ｎo 2 / ηz 2 ）（1/（ｎ2 sin2θi ）−cos2φc / ｎo 2 −sin2φc / ｎe 2 ）＋sin2φc / ηo 2 ＋cos2φc / ηe 2 ｝］ (7) なお、ηz ＝（ｎsin θi ）2 ＋ｎo 2 ｛１−（sin2φ
c / ｎz 2 ＋cos2φc/ ｎo 2 )ｎ2 sin2θi ｝−ｎz
2 、 ηo ＝（ｎsin θi ）2 ＋ｎo 2 ｛１−（sin2φc / ｎ
z 2 ＋cos2φc/ ｎo 2 )ｎ2 sin2θi ｝−ｎo 2 、 ηe ＝（ｎsin θi ）2 ＋ｎo 2 ｛１−（sin2φc / ｎ
z 2 ＋cos2φc/ ｎo 2 )ｎ2 sin2θi ｝−ｎe 2 であ
る。
される。 Ψ＝arccos[ （1/ηe −1/ηo ）sin φc cos φc ／√｛（ｎo 2 / ηz 2 ）（1/（ｎ2 sin2θi ）−cos2φc / ｎo 2 −sin2φc / ｎe 2 ）＋sin2φc / ηo 2 ＋cos2φc / ηe 2 ｝］ (7) なお、ηz ＝（ｎsin θi ）2 ＋ｎo 2 ｛１−（sin2φ
c / ｎz 2 ＋cos2φc/ ｎo 2 )ｎ2 sin2θi ｝−ｎz
2 、 ηo ＝（ｎsin θi ）2 ＋ｎo 2 ｛１−（sin2φc / ｎ
z 2 ＋cos2φc/ ｎo 2 )ｎ2 sin2θi ｝−ｎo 2 、 ηe ＝（ｎsin θi ）2 ＋ｎo 2 ｛１−（sin2φc / ｎ
z 2 ＋cos2φc/ ｎo 2 )ｎ2 sin2θi ｝−ｎe 2 であ
る。
【００１６】正面観察時における遅相軸方位Ψ0 を次式
のように定義すると、 Ψ0 ＝φc (8) 式(7) 及び式(8) から遅相軸方位Ψを広視野角化するた
めには観察角度に対する遅相軸方位の変化量ΔΨ＝Ψー
Ψ0 を常に０にすればよいことがわかる。ここで位相差
の広視野角条件と遅相軸方位の広視野角条件とは一般に
相異なることから、本研究では観察角度に対して位相差
フィルムを通過した光の偏光状態の変化が最小となる屈
折率の条件を位相差フィルムの広視野角条件として設計
を行った。以上の結果に基づいて設計した二軸性位相差
フィルムBXの位相差と遅相軸方位の視角依存性を図５
（ａ），（ｂ）に示す。また、比較として一軸性位相差
フィルムUXの特性を併示する。同図より、前記設計した
二軸性位相差フィルムBXの位相差及び遅相軸方位は観察
角度の変化に対してほとんど変化していないことがわか
る。
のように定義すると、 Ψ0 ＝φc (8) 式(7) 及び式(8) から遅相軸方位Ψを広視野角化するた
めには観察角度に対する遅相軸方位の変化量ΔΨ＝Ψー
Ψ0 を常に０にすればよいことがわかる。ここで位相差
の広視野角条件と遅相軸方位の広視野角条件とは一般に
相異なることから、本研究では観察角度に対して位相差
フィルムを通過した光の偏光状態の変化が最小となる屈
折率の条件を位相差フィルムの広視野角条件として設計
を行った。以上の結果に基づいて設計した二軸性位相差
フィルムBXの位相差と遅相軸方位の視角依存性を図５
（ａ），（ｂ）に示す。また、比較として一軸性位相差
フィルムUXの特性を併示する。同図より、前記設計した
二軸性位相差フィルムBXの位相差及び遅相軸方位は観察
角度の変化に対してほとんど変化していないことがわか
る。
【００１７】広視野角化した３枚の二軸性位相差フィル
ムBXを用いて設計した広帯域1/4 波長板の視角特性を図
６に示す。同図は、設計した広帯域1/4 波長板に円偏光
の光を入射し、射出した光の偏光状態の観察角度に対す
る変化を計算した結果を示している。同図より、設計し
た広帯域1/4 波長板から射出される光の偏光状態の変化
は極めて小さく、広視野角二軸性位相差フィルムを用い
て波長特性の広帯域化を行うことにより、広視野角- 広
帯域1/4 波長板を実現できることが示された。 (iii) 偏光子の広視野角化と広波長帯域化 直交偏光子における光漏れの原理を図７に示す。直交偏
光子は二枚の偏光子を互いの吸収軸が直交するように対
面配置したもので、両者を区別する場合、光の入射側を
偏光子（ポラライザ）、射出側を検光子（アナライザ）
と呼ぶ。吸収軸方位をそれぞれ＋45度、−45度にして積
層した直交偏光子において０度方位からこれらを観察し
た場合、吸収軸の実効的な角度は観察角度θi の変化に
伴い増加する。この結果、二枚の偏光子の吸収軸のなす
角度が90度からずれ、光漏れが生じる。
ムBXを用いて設計した広帯域1/4 波長板の視角特性を図
６に示す。同図は、設計した広帯域1/4 波長板に円偏光
の光を入射し、射出した光の偏光状態の観察角度に対す
る変化を計算した結果を示している。同図より、設計し
た広帯域1/4 波長板から射出される光の偏光状態の変化
は極めて小さく、広視野角二軸性位相差フィルムを用い
て波長特性の広帯域化を行うことにより、広視野角- 広
帯域1/4 波長板を実現できることが示された。 (iii) 偏光子の広視野角化と広波長帯域化 直交偏光子における光漏れの原理を図７に示す。直交偏
光子は二枚の偏光子を互いの吸収軸が直交するように対
面配置したもので、両者を区別する場合、光の入射側を
偏光子（ポラライザ）、射出側を検光子（アナライザ）
と呼ぶ。吸収軸方位をそれぞれ＋45度、−45度にして積
層した直交偏光子において０度方位からこれらを観察し
た場合、吸収軸の実効的な角度は観察角度θi の変化に
伴い増加する。この結果、二枚の偏光子の吸収軸のなす
角度が90度からずれ、光漏れが生じる。
【００１８】直交偏光子における光漏れを抑えるために
は、図８に示すように、偏光子を通過した直後の光の偏
光状態Ｐ1 を検光子に入射する直前で状態Ｅに変換すれ
ばよい。ここで状態Ｅは検光子の透過軸の方位Ａ1 に直
交した直線偏光を表す。J.ChenらはA-プレート及びC-プ
レートの組合わせ又は一枚の二軸性位相差フィルムを用
いることで偏光状態Ｐ1 を状態Ｅに変換できることを報
告している（J.Chen,K.-H.Kim, J.-J.Jyu, J.H.Souk,
J.R.Kelly and P.J.Bos : SID98 Digest, p.315(1998)
）。図９はA-プレート及びC-プレートを用いた広視野
角偏光方式（従来偏光系）における視角依存性の補償原
理を示す説明図である。しかし、従来偏光系ではA-プレ
ート及びC-プレート又は二軸性位相差フィルムが持つ位
相差の波長依存性により、図10に示すように、変換した
光の偏光状態に波長依存性が生じる（図10中、Ｒ、Ｇ、
Ｂは赤、緑、青）。このことは斜め観察時における直交
偏光子の吸光度を低下させる原因となるため問題となっ
ている。
は、図８に示すように、偏光子を通過した直後の光の偏
光状態Ｐ1 を検光子に入射する直前で状態Ｅに変換すれ
ばよい。ここで状態Ｅは検光子の透過軸の方位Ａ1 に直
交した直線偏光を表す。J.ChenらはA-プレート及びC-プ
レートの組合わせ又は一枚の二軸性位相差フィルムを用
いることで偏光状態Ｐ1 を状態Ｅに変換できることを報
告している（J.Chen,K.-H.Kim, J.-J.Jyu, J.H.Souk,
J.R.Kelly and P.J.Bos : SID98 Digest, p.315(1998)
）。図９はA-プレート及びC-プレートを用いた広視野
角偏光方式（従来偏光系）における視角依存性の補償原
理を示す説明図である。しかし、従来偏光系ではA-プレ
ート及びC-プレート又は二軸性位相差フィルムが持つ位
相差の波長依存性により、図10に示すように、変換した
光の偏光状態に波長依存性が生じる（図10中、Ｒ、Ｇ、
Ｂは赤、緑、青）。このことは斜め観察時における直交
偏光子の吸光度を低下させる原因となるため問題となっ
ている。
【００１９】この問題を解決するため、本研究では二枚
の二軸性位相差フィルムを用いた広視野角偏光方式（本
研究偏光系）を案出した。本研究偏光系における視角依
存性の補償原理を図11に示す。偏光子を通過した光Ｐ1
は一枚目の二軸性位相差フィルムBX1 により正面観察時
と同じ偏光状態であるＰ0 に変換され、次に二枚目の二
軸性位相差フィルムBX2 により状態Ｅに変換される。本
研究偏光系による偏光状態の変化をポアンカレ球９のＳ
1-Ｓ3 面に表したものを図12に示す。図12は波長依存性
の補償原理を示している。すなわち、本研究偏光系で
は、(i) で述べた位相差フィルムの広帯域化の原理を用
い、一枚目の二軸性位相差フィルムによって生じた偏光
状態の波長依存性を二枚目の二軸性位相差フィルムによ
って補償することにより、広帯域化を実現している。
の二軸性位相差フィルムを用いた広視野角偏光方式（本
研究偏光系）を案出した。本研究偏光系における視角依
存性の補償原理を図11に示す。偏光子を通過した光Ｐ1
は一枚目の二軸性位相差フィルムBX1 により正面観察時
と同じ偏光状態であるＰ0 に変換され、次に二枚目の二
軸性位相差フィルムBX2 により状態Ｅに変換される。本
研究偏光系による偏光状態の変化をポアンカレ球９のＳ
1-Ｓ3 面に表したものを図12に示す。図12は波長依存性
の補償原理を示している。すなわち、本研究偏光系で
は、(i) で述べた位相差フィルムの広帯域化の原理を用
い、一枚目の二軸性位相差フィルムによって生じた偏光
状態の波長依存性を二枚目の二軸性位相差フィルムによ
って補償することにより、広帯域化を実現している。
【００２０】本研究偏光系の構造の例を図13に示す。同
図において一枚目, 二枚目の二軸性位相差フィルムBX1,
BX2 の遅相軸13はフィルムの屈折率が最大になる方位に
沿い、該方位は互いに平行でかつ偏光子８または検光子
10の吸収軸12に対して平行または直交に配置されてい
る。斜め観察において二軸性位相差フィルムの遅相軸は
偏光子の吸収軸方位からずれることから、この結果生じ
る位相差を最適化することにより偏光状態を状態Ｐ0 及
び状態Ｅに変換することができる。
図において一枚目, 二枚目の二軸性位相差フィルムBX1,
BX2 の遅相軸13はフィルムの屈折率が最大になる方位に
沿い、該方位は互いに平行でかつ偏光子８または検光子
10の吸収軸12に対して平行または直交に配置されてい
る。斜め観察において二軸性位相差フィルムの遅相軸は
偏光子の吸収軸方位からずれることから、この結果生じ
る位相差を最適化することにより偏光状態を状態Ｐ0 及
び状態Ｅに変換することができる。
【００２１】本研究偏光系における二軸性位相差フィル
ムの最適化条件は以下のC1,C2 である（図14）。 C1：二枚の二軸性位相差フィルムの位相差Γは等しく、
観察角度θi によらずπ又はーπである。 C2：観察角度の変化による遅相軸方位Ψの変化量ΔΨf
はそれぞれΔΨp /2とーΔΨp /2である。ここに、ΔΨ
p は偏光子の吸収軸方位の変化量を表す。
ムの最適化条件は以下のC1,C2 である（図14）。 C1：二枚の二軸性位相差フィルムの位相差Γは等しく、
観察角度θi によらずπ又はーπである。 C2：観察角度の変化による遅相軸方位Ψの変化量ΔΨf
はそれぞれΔΨp /2とーΔΨp /2である。ここに、ΔΨ
p は偏光子の吸収軸方位の変化量を表す。
【００２２】式(5),式(7) 等を用いて種々の観察角度毎
に上記条件C1,C2 を満たすような二軸性位相差フィルム
の複屈折特性を導出し、それらのうちから広い視角範囲
で小さい透過率を示すものを抽出し、本発明用偏光板の
要件が決定された。例えば図13において一枚目の二軸性
位相差フィルムBX1 の複屈折率特性を面内位相差＝250
〜300nm 、Ｎz ＝0.6 〜1.1 とすると、偏光子８と二軸
性位相差フィルムBX1 との二層体がＰ型の広視野角偏光
板をなす。また例えば同図において二枚目の二軸性位相
差フィルムBX2 の複屈折率特性を面内位相差＝250 〜30
0nm、Ｎz ＝0.1 〜0.4 とすると、検光子10と二軸性位
相差フィルムBX2 との二層体がＣ型の広視野角偏光板を
なす。本発明用偏光板は、その偏光子層の外面上にＴＡ
Ｃよりも位相差の小さい透明保護膜を配置したものでも
よい。
に上記条件C1,C2 を満たすような二軸性位相差フィルム
の複屈折特性を導出し、それらのうちから広い視角範囲
で小さい透過率を示すものを抽出し、本発明用偏光板の
要件が決定された。例えば図13において一枚目の二軸性
位相差フィルムBX1 の複屈折率特性を面内位相差＝250
〜300nm 、Ｎz ＝0.6 〜1.1 とすると、偏光子８と二軸
性位相差フィルムBX1 との二層体がＰ型の広視野角偏光
板をなす。また例えば同図において二枚目の二軸性位相
差フィルムBX2 の複屈折率特性を面内位相差＝250 〜30
0nm、Ｎz ＝0.1 〜0.4 とすると、検光子10と二軸性位
相差フィルムBX2 との二層体がＣ型の広視野角偏光板を
なす。本発明用偏光板は、その偏光子層の外面上にＴＡ
Ｃよりも位相差の小さい透明保護膜を配置したものでも
よい。
【００２３】図15は、直交偏光子の斜め観察時の透過率
の波長依存性の例を、通常型(#1)、従来広視野角型(#
2)、本発明広視野角型(#3)について示すグラフである。
直交偏光子の構成は、#1：偏光子＋検光子、#2：偏光子
＋A-プレート＋C-プレート／検光子、#3：本発明用偏光
板のＰ型＋同Ｃ型、とした。図示のように、本発明用偏
光板を用いた直交偏光子では波長依存性及び光漏れが極
めて小さい。また、図16は、通常型(#1)、本発明広視野
角型(#3)の直交偏光子の視角依存性を示すグラフであ
る。半径方向がθi 軸方向、円周方向がφ軸方向であ
る。図示のように、本発明用偏光板を用いた直交偏光子
では全方位に亘って光漏れが極めて小さい。
の波長依存性の例を、通常型(#1)、従来広視野角型(#
2)、本発明広視野角型(#3)について示すグラフである。
直交偏光子の構成は、#1：偏光子＋検光子、#2：偏光子
＋A-プレート＋C-プレート／検光子、#3：本発明用偏光
板のＰ型＋同Ｃ型、とした。図示のように、本発明用偏
光板を用いた直交偏光子では波長依存性及び光漏れが極
めて小さい。また、図16は、通常型(#1)、本発明広視野
角型(#3)の直交偏光子の視角依存性を示すグラフであ
る。半径方向がθi 軸方向、円周方向がφ軸方向であ
る。図示のように、本発明用偏光板を用いた直交偏光子
では全方位に亘って光漏れが極めて小さい。
【００２４】本発明者らは、前記Ｃ型又はＰ型の広視野
角偏光板すなわち前記本発明用偏光板と(ii)で述べた手
法により設計した広視野角- 広帯域1/4 波長板とを組合
わせることにより、広帯域- 広視野角の円偏光板が得ら
れることを見出し、請求項１〜２に記載される本発明を
なした。本発明用1/4 波長板は二軸性位相差フィルムで
構成される必要がある。1/4 波長板を一軸性位相差フィ
ルムで構成したのでは円偏光板の視角特性が不十分なも
のとなる。二軸性位相差フィルムは単体, 複層体のいず
れの構造に形成されてもよい。
角偏光板すなわち前記本発明用偏光板と(ii)で述べた手
法により設計した広視野角- 広帯域1/4 波長板とを組合
わせることにより、広帯域- 広視野角の円偏光板が得ら
れることを見出し、請求項１〜２に記載される本発明を
なした。本発明用1/4 波長板は二軸性位相差フィルムで
構成される必要がある。1/4 波長板を一軸性位相差フィ
ルムで構成したのでは円偏光板の視角特性が不十分なも
のとなる。二軸性位相差フィルムは単体, 複層体のいず
れの構造に形成されてもよい。
【００２５】また、本発明用1/4 波長板は、入射角（観
察角度）60度での位相差が（1/4 ±3/40）×πとなるも
のとした。この位相差はπ/4であることが理想である
が、製作誤差の所為でこの理想は実現させ難い。そこ
で、本発明の円偏光板を反射型ＬＣＤに用いる場合につ
いて、あるレベル以上のコントラスト比を得るという観
点から許容できる位相差の範囲を理論的に検討し、その
結果（例えば図17に示す）に基づいて本発明用1/4 波長
板が具備すべき位相差を（1/4 ±3/40）×π、すなわち
７π/40 〜13π/40 なる範囲に限定した。この範囲の位
相差とすることにより、コントラスト比＝約５（新聞紙
相当）以上を確保できる。なお、前記位相差は、好まし
くは（1/4 ±2/40）×π（∵コントラスト比＝約10以上
を確保可能）、さらに好ましくは（1/4 ±1/40）×π
（∵コントラスト比＝約100 以上を確保可能）である。
察角度）60度での位相差が（1/4 ±3/40）×πとなるも
のとした。この位相差はπ/4であることが理想である
が、製作誤差の所為でこの理想は実現させ難い。そこ
で、本発明の円偏光板を反射型ＬＣＤに用いる場合につ
いて、あるレベル以上のコントラスト比を得るという観
点から許容できる位相差の範囲を理論的に検討し、その
結果（例えば図17に示す）に基づいて本発明用1/4 波長
板が具備すべき位相差を（1/4 ±3/40）×π、すなわち
７π/40 〜13π/40 なる範囲に限定した。この範囲の位
相差とすることにより、コントラスト比＝約５（新聞紙
相当）以上を確保できる。なお、前記位相差は、好まし
くは（1/4 ±2/40）×π（∵コントラスト比＝約10以上
を確保可能）、さらに好ましくは（1/4 ±1/40）×π
（∵コントラスト比＝約100 以上を確保可能）である。
【００２６】本発明の円偏光板は、例えば図１に示すよ
うな層構造を有する。図示のように、円偏光板16は広視
野角偏光板15の位相差フィルム17（または18）層側に1/
4 波長板14を積層してなる。Ｃ型広視野角偏光板用の位
相差フィルム17は二軸性で面内位相差250 〜300nm 、Ｎ
z 0.1 〜0.4 なる複屈折特性を有する。またＰ型広視野
角偏光板用の位相差フィルム18は二軸性で面内位相差＝
250 〜300nm 、Ｎz ＝0.6 〜1.1 なる複屈折特性を有す
る。また1/4 波長板14は二軸性位相差フィルムの単体
（複層体でもよい）からなり入射角60度での位相差（1/
4 ±3/40）×πをもつ。
うな層構造を有する。図示のように、円偏光板16は広視
野角偏光板15の位相差フィルム17（または18）層側に1/
4 波長板14を積層してなる。Ｃ型広視野角偏光板用の位
相差フィルム17は二軸性で面内位相差250 〜300nm 、Ｎ
z 0.1 〜0.4 なる複屈折特性を有する。またＰ型広視野
角偏光板用の位相差フィルム18は二軸性で面内位相差＝
250 〜300nm 、Ｎz ＝0.6 〜1.1 なる複屈折特性を有す
る。また1/4 波長板14は二軸性位相差フィルムの単体
（複層体でもよい）からなり入射角60度での位相差（1/
4 ±3/40）×πをもつ。
【００２７】なお、本発明の円偏光板は、その製造方法
には格別の限定はなく、通常用いられる種々の製造方法
のうちから本発明要件を満たすように取捨選択した適宜
のものを用いて製造しうる。次に、本発明の液晶ディス
プレイは、液晶セルの片側又は両側に本発明の円偏光板
をその1/4 波長板側で対面配置したもので、例えば図18
に示すような層構造を有する。
には格別の限定はなく、通常用いられる種々の製造方法
のうちから本発明要件を満たすように取捨選択した適宜
のものを用いて製造しうる。次に、本発明の液晶ディス
プレイは、液晶セルの片側又は両側に本発明の円偏光板
をその1/4 波長板側で対面配置したもので、例えば図18
に示すような層構造を有する。
【００２８】図18（ａ）は液晶セル19の片側に円偏光板
16をその1/4 波長板14側で対面配置してなる反射型ＬＣ
Ｄの例を示している。反射型ＬＣＤでは、液晶セル19は
液晶２を反射板３とガラス基板５とで挟んで形成され
る。液晶２とガラス基板５との間には必要に応じてカラ
ーフィルタ４が介装される。なおさらに必要に応じてガ
ラス基板５上に位相差フィルム（図示せず）を積層する
場合もある。円偏光板16は、その1/4 波長板14層が液晶
セル19のガラス基板５（又はその上の図示しない位相差
フィルム）層上に位置するように配置される。
16をその1/4 波長板14側で対面配置してなる反射型ＬＣ
Ｄの例を示している。反射型ＬＣＤでは、液晶セル19は
液晶２を反射板３とガラス基板５とで挟んで形成され
る。液晶２とガラス基板５との間には必要に応じてカラ
ーフィルタ４が介装される。なおさらに必要に応じてガ
ラス基板５上に位相差フィルム（図示せず）を積層する
場合もある。円偏光板16は、その1/4 波長板14層が液晶
セル19のガラス基板５（又はその上の図示しない位相差
フィルム）層上に位置するように配置される。
【００２９】また図18（ｂ）は液晶セル20の両側に円偏
光板16をその1/4 波長板14側で対面配置してなる透過型
ＬＣＤの例を示している。透過型ＬＣＤでは、液晶セル
20は液晶２を２枚のガラス基板５，５で挟んで形成され
る。液晶２と被視側ガラス基板５との間には必要に応じ
てカラーフィルタ４が介装される。なおさらに必要に応
じてガラス基板５上に位相差フィルム（図示せず）を積
層する場合もある。円偏光板16は、その1/4 波長板14層
が液晶セル20のガラス基板５（又はその上の図示しない
位相差フィルム）層上に位置するように配置される。ま
た液晶セル19の反被視側に位置する円偏光板16の広視野
角偏光板15側にはバックライト21が配置される。
光板16をその1/4 波長板14側で対面配置してなる透過型
ＬＣＤの例を示している。透過型ＬＣＤでは、液晶セル
20は液晶２を２枚のガラス基板５，５で挟んで形成され
る。液晶２と被視側ガラス基板５との間には必要に応じ
てカラーフィルタ４が介装される。なおさらに必要に応
じてガラス基板５上に位相差フィルム（図示せず）を積
層する場合もある。円偏光板16は、その1/4 波長板14層
が液晶セル20のガラス基板５（又はその上の図示しない
位相差フィルム）層上に位置するように配置される。ま
た液晶セル19の反被視側に位置する円偏光板16の広視野
角偏光板15側にはバックライト21が配置される。
【００３０】なお、本発明の液晶ディスプレイは、その
製造方法には格別の限定はなく、通常用いられる種々の
製造方法のうちから本発明要件を満たすように取捨選択
した適宜のものを用いて製造しうる。
製造方法には格別の限定はなく、通常用いられる種々の
製造方法のうちから本発明要件を満たすように取捨選択
した適宜のものを用いて製造しうる。
【００３１】
【実施例】（１）次のａ〜ｃ（比較例）及びｄ (実施
例）の構成になる円偏光板を設計し、その1/4 波長板側
に鏡面反射板を配置したものについて反射率の入射角度
依存性を計算で求めた。 ａ：一軸性位相差フィルム単体からなる1/4 波長板（位
相差π/4）＋偏光子 ｂ：一軸性位相差フィルム単体からなる1/4 波長板（位
相差π/4）＋Ｃ型広視野角偏光板（面内位相差275nm 、
Ｎz 0.25の二軸性位相差フィルム＋偏光子） ｃ：二軸性位相差フィルム単体からなる1/4 波長板（位
相差π/4）＋偏光子 ｄ：二軸性位相差フィルム単体からなる1/4 波長板（位
相差π/4）＋Ｃ型広視野角偏光板（面内位相差275nm 、
Ｎz 0.25の二軸性位相差フィルム＋偏光子） その結果を図19にグラフで示す。半径方向がθi 軸方
向、円周方向がφ軸方向である。図示のように、比較例
（ａ〜ｃ）ではいずれも反射率１％超となる角度範囲が
存在したのに対し、実施例（ｄ）では全角度範囲に亘っ
て反射率１％以下が達成された。
例）の構成になる円偏光板を設計し、その1/4 波長板側
に鏡面反射板を配置したものについて反射率の入射角度
依存性を計算で求めた。 ａ：一軸性位相差フィルム単体からなる1/4 波長板（位
相差π/4）＋偏光子 ｂ：一軸性位相差フィルム単体からなる1/4 波長板（位
相差π/4）＋Ｃ型広視野角偏光板（面内位相差275nm 、
Ｎz 0.25の二軸性位相差フィルム＋偏光子） ｃ：二軸性位相差フィルム単体からなる1/4 波長板（位
相差π/4）＋偏光子 ｄ：二軸性位相差フィルム単体からなる1/4 波長板（位
相差π/4）＋Ｃ型広視野角偏光板（面内位相差275nm 、
Ｎz 0.25の二軸性位相差フィルム＋偏光子） その結果を図19にグラフで示す。半径方向がθi 軸方
向、円周方向がφ軸方向である。図示のように、比較例
（ａ〜ｃ）ではいずれも反射率１％超となる角度範囲が
存在したのに対し、実施例（ｄ）では全角度範囲に亘っ
て反射率１％以下が達成された。
【００３２】（２）図20に示すような、液晶セル19の片
面（被視側）に円偏光板16を配置した反射型ＬＣＤを設
計した。液晶セル19はハイブリッドアラインメントセル
とした。またそのガラス基板５上に適宜の二軸性位相差
フィルムBXを配置した。同図の（ａ）は円偏光板16を
「一軸性位相差フィルム単体からなる1/4 波長板６（位
相差π/4）＋偏光子１」で構成した比較例である。また
同図の（ｂ）は円偏光板16を「二軸性位相差フィルムBX
の三層体からなる1/4 波長板14（位相差π/4）＋Ｐ型の
広視野角偏光板15（面内位相差275nm 、Ｎz 0.85の二軸
性位相差フィルム18＋偏光子1 ）」で構成した実施例で
ある。
面（被視側）に円偏光板16を配置した反射型ＬＣＤを設
計した。液晶セル19はハイブリッドアラインメントセル
とした。またそのガラス基板５上に適宜の二軸性位相差
フィルムBXを配置した。同図の（ａ）は円偏光板16を
「一軸性位相差フィルム単体からなる1/4 波長板６（位
相差π/4）＋偏光子１」で構成した比較例である。また
同図の（ｂ）は円偏光板16を「二軸性位相差フィルムBX
の三層体からなる1/4 波長板14（位相差π/4）＋Ｐ型の
広視野角偏光板15（面内位相差275nm 、Ｎz 0.85の二軸
性位相差フィルム18＋偏光子1 ）」で構成した実施例で
ある。
【００３３】これら比較例及び実施例の反射型ＬＣＤに
ついてコントラスト比の視角依存性を計算で求めた。そ
の結果を図21にグラフで示す。半径方向がθi 軸方向、
円周方向がφ軸方向である。図示のように、実施例
（ｂ）では比較例（ａ）に比べ、高コントラスト比の視
角範囲が大幅に拡大し、表示品位が飛躍的に向上するこ
とが示された。
ついてコントラスト比の視角依存性を計算で求めた。そ
の結果を図21にグラフで示す。半径方向がθi 軸方向、
円周方向がφ軸方向である。図示のように、実施例
（ｂ）では比較例（ａ）に比べ、高コントラスト比の視
角範囲が大幅に拡大し、表示品位が飛躍的に向上するこ
とが示された。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、広波長帯域- 広視野角
の円偏光板が実現し、これをＬＣＤに適用してＬＣＤの
表示品位を飛躍的に向上させることができるという優れ
た効果を奏する。半径方向がθi 軸方向、円周方向がφ
軸方向である。
の円偏光板が実現し、これをＬＣＤに適用してＬＣＤの
表示品位を飛躍的に向上させることができるという優れ
た効果を奏する。半径方向がθi 軸方向、円周方向がφ
軸方向である。
【図１】本発明の円偏光板の層構造の例を示す模式図で
ある。
ある。
【図２】反射型ＬＣＤの基本構成（ａ）および1/4 波長
板を用いた構成（ｂ）を示す模式図である。
板を用いた構成（ｂ）を示す模式図である。
【図３】広帯域位相差フィルムの最適化に用いる光学系
の例を示す模式図である。
の例を示す模式図である。
【図４】広帯域1/4 波長板の波長特性の例を示すグラフ
である。
である。
【図５】広視野角化した二軸性位相差フィルムの特性の
例を示すグラフである。
例を示すグラフである。
【図６】広帯域1/4 波長板の視角特性説明図である。
【図７】直交偏光子における光漏れの原理説明図であ
る。
る。
【図８】直交偏光子における光漏れを抑えるために必要
な偏光状態の変化説明図である。
な偏光状態の変化説明図である。
【図９】従来偏光系における視角依存性の補償原理説明
図である。
図である。
【図10】従来偏光系の波長依存性を示す説明図である。
【図11】本研究偏光系における視角依存性の補償原理説
明図である。
明図である。
【図12】本研究偏光系における波長依存性の補償原理説
明図である。
明図である。
【図13】本研究偏光系の構造の例を示す模式図である。
【図14】本研究偏光系における二軸性位相差フィルムの
最適化条件を示す説明図である。
最適化条件を示す説明図である。
【図15】直交偏光子の斜め観察時の透過率の波長依存性
の例を、通常型(#1)、従来広視野角型(#2)、本発明広視
野角型(#3)について示すグラフである。
の例を、通常型(#1)、従来広視野角型(#2)、本発明広視
野角型(#3)について示すグラフである。
【図16】通常型(#1)、本発明広視野角型(#3)の直交偏光
子の視角依存性を示すグラフである。
子の視角依存性を示すグラフである。
【図17】1/4 波長板の位相差とこれを用いた反射型ＬＣ
Ｄのコントラスト比との関係の例を示すグラフである。
Ｄのコントラスト比との関係の例を示すグラフである。
【図18】本発明の液晶ディスプレイの層構造の例を示す
模式図である。
模式図である。
【図19】円偏光板の比較例（ａ〜ｃ）及び実施例（ｄ）
における反射率の入射角度依存性を示すグラフである。
における反射率の入射角度依存性を示すグラフである。
【図20】ＬＣＤの比較例（ａ）及び実施例（ｂ）の層構
造を示す模式図である。
造を示す模式図である。
【図21】ＬＣＤの比較例（ａ）及び実施例（ｂ）におけ
るコントラスト比の視角依存性を示すグラフである。
るコントラスト比の視角依存性を示すグラフである。
１ 偏光子
２ 液晶
３ 反射板（鏡面反射板）
４ カラーフィルタ
５ ガラス基板
６ 1/4 波長板（一軸性位相差フィルムの単体）
７ 位相差フィルム
８ 偏光子
９ ポアンカレ球
10 検光子
11 入射光
12 吸収軸
13 遅相軸
14 1/4 波長板（二軸性位相差フィルムの単体又は複層
体） 15 広視野角偏光板 16 円偏光板 17 位相差フィルム（Ｃ型広視野角偏光板用） 18 位相差フィルム（Ｐ型広視野角偏光板用） 19 液晶セル（反射型） 20 液晶セル（透過型） 21 バックライト BX 二軸性位相差フィルム UX 一軸性位相差フィルム
体） 15 広視野角偏光板 16 円偏光板 17 位相差フィルム（Ｃ型広視野角偏光板用） 18 位相差フィルム（Ｐ型広視野角偏光板用） 19 液晶セル（反射型） 20 液晶セル（透過型） 21 バックライト BX 二軸性位相差フィルム UX 一軸性位相差フィルム
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年１１月９日（２００１．１１．
９）
９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２５】また、本発明用1/4 波長板は、可視光範囲
内の少なくとも一部の波長において、入射角（観察角
度）60度での位相差が（1/4 ±3/40）×πとなるものと
した。この位相差はπ/4であることが理想であるが、製
作誤差の所為でこの理想は実現させ難い。そこで、本発
明の円偏光板を反射型ＬＣＤに用いる場合について、あ
るレベル以上のコントラスト比を得るという観点から許
容できる位相差の範囲を理論的に検討し、その結果（例
えば図17に示す）に基づいて本発明用1/4 波長板が具備
すべき位相差を（1/4 ±3/40）×π、すなわち７π/40
〜13π/40 なる範囲に限定した。この範囲の位相差とす
ることにより、コントラスト比＝約５（新聞紙相当）以
上を確保できる。なお、前記位相差は、好ましくは（1/
4 ±2/40）×π（∵コントラスト比＝約10以上を確保可
能）、さらに好ましくは（1/4 ±1/40）×π（∵コント
ラスト比＝約100 以上を確保可能）である。
内の少なくとも一部の波長において、入射角（観察角
度）60度での位相差が（1/4 ±3/40）×πとなるものと
した。この位相差はπ/4であることが理想であるが、製
作誤差の所為でこの理想は実現させ難い。そこで、本発
明の円偏光板を反射型ＬＣＤに用いる場合について、あ
るレベル以上のコントラスト比を得るという観点から許
容できる位相差の範囲を理論的に検討し、その結果（例
えば図17に示す）に基づいて本発明用1/4 波長板が具備
すべき位相差を（1/4 ±3/40）×π、すなわち７π/40
〜13π/40 なる範囲に限定した。この範囲の位相差とす
ることにより、コントラスト比＝約５（新聞紙相当）以
上を確保できる。なお、前記位相差は、好ましくは（1/
4 ±2/40）×π（∵コントラスト比＝約10以上を確保可
能）、さらに好ましくは（1/4 ±1/40）×π（∵コント
ラスト比＝約100 以上を確保可能）である。
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2H049 BA02 BA03 BA07 BB03 BB51
BC22
2H091 FA08 FA11 FD10 KA10 LA19
Claims (2)
- 【請求項１】 二軸性位相差フィルムの単体又は複層体
からなり入射角60度で（1/4 ±3/40）×πなる位相差を
もつ1/4 波長板の一面側に、下記Ｃ型又はＰ型の広視野
角偏光板をその位相差フィルム層側で対面配置してなる
ことを特徴とする円偏光板。 記 Ｃ型：偏光子に面内位相差＝250 〜300nm 、Ｎz ＝0.1
〜0.4 なる複屈折特性を有する二軸性の位相差フィルム
を直交型に重ねてなる広視野角偏光板 Ｐ型：偏光子に面内位相差＝250 〜300nm 、Ｎz ＝0.6
〜1.1 なる複屈折特性を有する二軸性の位相差フィルム
を平行型に重ねてなる広視野角偏光板 - 【請求項２】 液晶セルの片側又は両側に請求項１記載
の円偏光板をその1/4 波長板側で対面配置してなること
を特徴とする液晶ディスプレイ。
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- 2001-07-25 JP JP2001223746A patent/JP4276392B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US9690025B2 (en) | 2013-03-28 | 2017-06-27 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Polarizer and display device |
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| WO2017154817A1 (ja) * | 2016-03-11 | 2017-09-14 | 日東電工株式会社 | 光学補償層付偏光板およびそれを用いた有機ｅｌパネル |
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| CN108780175A (zh) * | 2016-03-11 | 2018-11-09 | 日东电工株式会社 | 带光学补偿层的偏振片以及使用了该偏振片的有机el面板 |
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| WO2019112163A1 (ko) * | 2017-12-04 | 2019-06-13 | 삼성에스디아이 주식회사 | 발광표시장치용 편광판 및 이를 포함하는 발광표시장치 |
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