JPH08240714A - 位相差フィルム付偏光板及び液晶表示パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 位相差フィルム付偏光板及び液晶表示パネル
に関し、制御された低いリターデーションをもった位相
差フィルム付偏光板、及びそれを使用した、コントラス
トの高い、且つ視角特性の優れた液晶表示パネルを提供
することを目的とする。 【構成】 位相差フィルム付偏光板１は、偏光性のある
フィルム２と、該偏光性のあるフィルムに直に貼りつけ
られ且つ所定の方向の遅相軸を有する位相差フィルム３
と、反対側の保持膜４からなり、該位相差フィルム３が
該偏光性のあるフィルム２の保護膜となっている構成と
する。液晶表示パネルは、配向分割と、狭ツイスト角
と、位相差フィルム付偏光板１とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は位相差フィルム付偏光板
及び液晶表示パネルに関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、捩じれネマチック効果を用いるＴ
Ｎ液晶表示パネルが盛んに開発されている。ＴＮ液晶表
示パネルは一対の基板の間にネマチック液晶を挟持し、
基板の外側に偏光子及び検光子を配置したものである。
基板の内面の配光膜にはラビング等の配向処理が行われ
る。

【０００３】ＴＮ液晶表示パネルでは、画面を見る人の
位置により視角特性が変わることが知られている。例え
ば、垂直に立てて配置された画面を正面から（画面の法
線方向から）見る場合にはコントラストの良い画像が見
えるが、同画面を法線方向よりも斜め上方向から見る場
合には白っぽく見え、同じ画面を斜め下方向から見る場
合には黒っぽく見えることがある。このような視角特性
は配向膜のラビング方向、つまり液晶分子の配向方向に
従って生じることが知られている。

【０００４】このような視角特性を改善するために、配
向分割が提案されている（例えば、特開昭５４─５７５
４号公報、及び特開昭６３─１０６６２４号公報）。配
向分割とは、画素に相当する微小な単位領域を２つのド
メイン（領域）に分割し、一方のドメインの視角特性
が、他方のドメインの視角特性と逆になるように配向処
理することである。

【０００５】本願の先願である特願平６─１８２４０９
は、配向分割技術と、液晶のツイスト角を９０°以下に
した狭ツイスト化技術とを用いて、さらに視角特性を改
善することができる液晶表示パネルを開示している。こ
の液晶表示パネルにおいては、位相差板が光出射側基板
と検光子との間に配置され、この位相差板は１００ｎｍ
以下の比較的に小さいリターデーション（Δｎｄ）をも
つのが好ましい。

【０００６】図６に示されるように、従来の偏光板９０
は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）にヨウ素等を混合
してなる偏光材料のフィルム９１を保護膜９２、９３で
覆った構成になっている。位相差板９４は偏光板９０に
貼りつけて使用されることができる。

【０００７】例えば、特開平６─１６７６１１号公報
は、偏光材料のフィルムをトリアセチルセルロースフィ
ルム（ＴＡＣ）の保護膜で挟んでなる偏光板に、位相差
板を貼りつけることを開示している。また、特開平６─
１０９９２２号公報は、偏光材料のフィルムをセルロー
スエステム系フィルムの保護膜で挟んでなる偏光板に、
ポリビニルアルコールやポタカーボネイトからなる位相
差板を貼りつけることを開示している。これらの公報に
は、種々の偏光材料が例示されている。さらに、特開平
６─５９５２１号公報は、ノルボルネン系ポリマーによ
って位相差板を作ることを開示している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、偏光
板は偏光材料のフィルムの両面を保護膜で覆った構成に
なっている。位相差板は所定のリターデーションをもつ
ように調整される。偏光板の保護膜は特別の延伸等はし
ていないが、それでも例えば１０ｎｍ程度のリターデー
ションをもっている。従来の使用条件では位相差板のリ
ターデーションはほとんど２００〜３００ｎｍ以上であ
り、特に問題はなかった。

【０００９】しかし、上記した本願の先願で使用される
位相差板は、１００ｎｍ以下、より好ましくは５０ｎｍ
以下のリターデーションをもつのが望ましい。このよう
に位相差板のリターデーションが小さくなると、偏光板
の保護膜のリターデーションのために、位相差板のリタ
ーデーションの効果が減殺されることに気がついた。し
かも、偏光板の保護膜のリターデーションは制御されて
いないので、面内で一様に分布していず、遅相軸の方向
も一定していない。このために、画像のコントラストが
乱れることになる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明による位相差フィ
ルム付偏光板１は、偏光性のあるフィルム２と、該偏光
性のあるフィルムに直に貼りつけられ且つ所定の方向の
遅相軸を有する位相差フィルム３とからなり、該位相差
フィルムが該偏光性のあるフィルムの保護膜となってい
ることを特徴とするものである。

【００１１】この位相差フィルム付偏光板を使用した液
晶表示パネルは、一対の基板１２、１４の間に液晶１０
が挟持され、該基板にはそれぞれ配向膜２４、２８が設
けられ、さらに、該一対の基板の外側には偏光子１６及
び検光子２が配置され、該偏光子１６及び検光子２の少
なくとも一方が上記位相差フィルム付偏光板１からなる
ことを特徴とする。

【００１２】この液晶表示パネルは、該一対の基板の配
向膜には一方の基板から他方の基板に向かって液晶分子
がツイストし且つ液晶分子の配向方向の異なる微小な領
域（Ａ、Ｂ）を含むように配向処理が行われており、液
晶のツイスト角は０°以上９０°未満となるように設定
され、液晶の屈折率異方性（Δｎ）と液晶層の厚さ
（ｄ）との積（Δｎｄ）は約０．５μｍ以下であり且つ
液晶への入射直線偏光がほぼ９０°回転して出射するよ
うに設定されている構成とすると好ましい。

【００１３】

【作用】上記構成の位相差フィルム付偏光板において
は、位相差フィルムは偏光性のある、すなわち偏光材料
からなるフィルムに直に貼りつけられ、この位相差フィ
ルムが偏光性のあるフィルムの保護膜を兼ねるように形
成されている。この位相差フィルムは所定の方向の遅相
軸を有し、且つ位相差フィルムとして調成されたリター
デーションを有する。従って、例えば液晶表示パネルに
使用されたときに、従来の偏光板の保護膜のように画像
のコントラストを乱したりすることがなく、よりよいコ
ントラストを得ることができるようになる。

【００１４】この位相差フィルム付偏光板は、配向分割
技術と、液晶のツイスト角を９０°以下にした狭ツイス
ト化技術とを用いた液晶表示パネルに使用され、液晶表
示パネルの視角特性をかなり改善することができる。

【００１５】

【実施例】図１は本発明による位相差フィルム付偏光板
１を示している。この位相差フィルム付偏光板１は、偏
光性のあるフィルム２と、位相差フィルム３とからな
る。位相差フィルム３は偏光性のあるフィルム２に直に
貼りつけられている。偏光性のあるフィルム２と位相差
フィルム３とは接着剤により貼り合わせられ、位相差フ
ィルム３が偏光性のあるフィルム２の保護膜となってい
る。さらに、偏光性のあるフィルム２の位相差フィルム
３とは反対側にも保護膜となるフィルム４が貼り付けら
れている。

【００１６】偏光性のあるフィルム２は公知の偏光材料
で作られる。液晶表示パネルで使用される偏光板の場合
には、偏光性のあるフィルム２はヨウ素等を混合したポ
リビニルアルコーム（ＰＶＡ）を延伸して得られるのが
代表的である。例えばＰＶＡは湿気に対して問題がある
ので、その両側を保護膜で覆う必要がある。偏光性のあ
るフィルム２として、他の偏光材料を使用することもで
きる。

【００１７】位相差フィルム３及び保護膜となるフィル
ム４は例えばトリアセチルセルロースフィルム（ＴＡ
Ｃ）で作られる。保護膜となるフィルム４は位相差に関
して特別の処理をしてなく、通常はその表面に対して垂
直なＺ軸方向に負の屈折率異方性を有し、その表面内の
Ｘ軸及びＹ軸方向の屈折率は概ね等しい。リターデーシ
ョンはあっても１０ｎｍ以下である。

【００１８】位相差フィルム３は保護膜となるフィルム
４と同じ材料で作られるけれども、位相差に関して特別
の処理をされている。位相差フィルム３は図２に示され
るように所定の遅相軸Ｑを有する。図２において、線Ｐ
₀ は偏光性のあるフィルム２（後で説明する検光子）の
透過軸を示し、位相差フィルム３の遅相軸Ｑは偏光性の
あるフィルム２（検光子）の透過軸Ｐ₀ に対して角度φ
をなすように配置される。

【００１９】図３に示されるように、位相差フィルム３
はその表面内のＸ軸及びＹ軸方向の屈折率ｎ_X 、ｎ_Y を
有し、Δｎ＝（ｎ_X −ｎ_Y ）＞の関係がある。リターデ
ーション（Δｎｄ）は１００ｎｍ以下、好ましくは５０
ｎｍ以下の所望の値となるように処理される。そのよう
な処理はフィルムをＸ軸方向に一軸延伸することであ
る。このＸ軸方向が位相差フィルム３の遅相軸Ｑの方向
と一致する。また、熱をかける等の他の条件を加えなが
ら、延伸することもできる。

【００２０】トリアセチルセルロースフィルム（ＴＡ
Ｃ）は、このような小さなリターデーションを制御性よ
く得ることができる材料であることが分かった。また、
ノルボルネン系樹脂も、このような小さなリターデーシ
ョンを制御性よく得ることができる材料である。従っ
て、ＴＡＣの代わりにノルボルネン系樹脂を使用するこ
ともできる。

【００２１】図４はＸ軸方向に延伸したＴＡＣのシート
３ａからの位相差フィルム３の取りまわしを説明する図
である。図２においては、位相差フィルム３の各辺が垂
直Ｖ及び水平Ｈに対して平行になるように配置され、遅
相軸Ｑは垂直Ｖ及び水平Ｈに対してある角度で配置され
ている。このような位相差フィルム３は、図４のＴＡＣ
のシート３ａからＸ軸方向に対して斜めに切り取られ
る。このように、位相差フィルム３は保護膜となるフィ
ルム４と同じ材料で作られるけれども、単に保護膜とな
るフィルム４とは明らかに異なったものである。

【００２２】図５は位相差フィルム付偏光板１の変化例
を示している。この位相差フィルム付偏光板１は、偏光
性のあるフィルム２と、位相差フィルム３とからなる。
この例では、図１の単に保護膜となるフィルム４の代わ
りに位相差フィルム５が使用されている。この場合に
は、位相差フィルム３、５は偏光性のあるフィルム２に
直に貼りつけられ、偏光性のあるフィルム２の保護膜と
なっている。位相差フィルム５は位相差フィルム３と同
じような特徴を有するが、単に保護膜となるフィルム４
と異なることは明らかであろう。

【００２３】以下位相差フィルム付偏光板１を用いた液
晶表示パネルについて説明する。図７及び図８は、配向
分割技術と、狭ツイスト化技術とを採用した液晶表示パ
ネルの実施例を示す図である。この液晶表示パネルは、
液晶１０を封入した一対の透明な基板１２、１４と、偏
光子１６及び検光子となる偏光性のフィルム２を含む位
相差フィルム付偏光板１とからなる。カラーフィルタ２
０、透明電極２２及び配向膜２４が一方の基板１２の内
面に設けられ、透明電極２６及び配向膜２８がもう一方
の基板１４の内面に設けられる。

【００２４】図２及び図８に示されるように、偏光子１
６の透過軸Ｐｉと偏光性のあるフィルム（検光子）２の
透過軸Ｐｏとは互いに直交し、水平線Ｈに対して４５°
の角度で配置されている。位相差フィルム３は一軸性の
フィルムであり、その遅相軸Ｑが偏光性のあるフィルム
（検光子）２の透過軸Ｐｏに対して角度φをつけて設置
されている。好ましくは、位相差フィルム３０の設置角
度φは０から４５°の範囲内にある。

【００２５】配向膜２４のラビング方向Ｒｉは垂直Ｖに
対して２２．５°であり、配向膜２８のラビング方向Ｒ
ｉは垂直Ｖに対して２２．５°であり、ラビング方向Ｒ
ｉとラビング方向Ｒｉとは互いに４５°を形成する。従
ってツイスト角ｔは４５である。液晶１０にはツイスト
を助けるカイラル材が挿入される。

【００２６】図７及び図８は配向膜２４、２８の１画素
分に相当する微小な領域を示しており、この微小な領域
が視角特性の１８０度異なるドメインＡ、Ｂに分割され
ている。ドメインＡにおいては、配向膜２４は、この配
向膜２４に接する液晶分子が基板面に対してプレチルト
αをなすようにラビング処理が行われており、対向する
配向膜２８は、この配向膜２８に接する液晶分子が基板
面に対してプレチルトβをなすようにラビング処理が行
われている。ここで、α＞βの関係がある。すると、ド
メインＡにおいては、電圧不印加時には液晶分子は定め
られたプレチルトで基板面に対してほぼ平行に配向して
いるが、電圧印加時には液晶分子は基板面に対して垂直
方向に立ち上がる。このとき、両基板１６、１８の間の
中間部に位置する液晶分子は大きいプレチルトαをもっ
た液晶分子に従って立ち上がる。

【００２７】隣接するドメインＢにおいては、逆に、配
向膜２４は、この配向膜２４に接する液晶分子が基板面
に対してプレチルトβをなすようにラビング処理が行わ
れており、対向する配向膜２８は、この配向膜２８に接
する液晶分子が基板面に対してプレチルトαをなすよう
にラビング処理が行われている。この場合にも、α＞β
の関係がある。よって、ドメインＢにおいても、電圧不
印加時には液晶分子は定められたプレチルトで基板面に
対してほぼ平行に配向しているが、電圧印加時には液晶
分子は基板面に対して垂直方向に立ち上がり、両基板１
６、１８の間の中間部に位置する液晶分子は大きいプレ
チルトαの液晶分子に従って立ち上がる。つまり、両基
板１６、１８の間の中間部に位置する液晶分子に注目す
ると、ドメインＡの液晶分子はドメインＢの液晶分子と
は逆方向に立ち上がることになる。そして、両基板１
６、１８の間の中間部に位置する液晶分子の立ち上がり
方が視角特性を左右することが知られている。

【００２８】従って、ドメインＡの視角特性はドメイン
Ｂの視角特性と１８０度異なることになる。例えばドメ
インＡについて、法線方向よりも上方向から見る場合に
は白っぽく見え、下方向から見る場合には黒っぽく見え
るとすると、ドメインＢについては逆に、法線方向より
も上方向から見る場合には黒っぽく見え、下方向から見
る場合には白っぽく見えるようになる。このように、１
画素に相当する微小な領域が視角特性の１８０度異なる
ドメインＡ、Ｂに分割されているので、この微小な単位
領域は両方の視角特性を平均した視角特性を示すように
なり、視角特性が改善される。

【００２９】このような配向分割を行うためには、各配
向膜２４、２８について、ドメインＡ、Ｂ毎に交互にプ
レチルトα、βが現れるように配向処理する必要があ
る。このような配向処理の一例は、配向膜２４に図２及
び図８の矢印Ｒｉの方向にラビングを行い、配向膜２８
に図２及び図８の矢印Ｒｏの方向にラビングを行い、そ
れから、ドメインＡ又はＢに相当する開口部を設けたマ
スクを使用して紫外線照射を行い、ドメインＡ又はＢの
プレチルト特性を変えることである。紫外線照射のため
に例えば低圧水銀灯を使用する。紫外線照射によりプレ
チルト特性を変えることができ、紫外線照射時間を調節
することにより、ドメインＡ又はＢに所望のプレチルト
角度を設定することができる。

【００３０】図９及び図１０は配向処理の他の例を示し
ている。この例は配向分割の基本形であり、表示画面の
うちの１画素分に相当する微小な領域が視角特性の１８
０度異なるドメインＡ、Ｂに分割されていることは前記
実施例と同じである。前記実施例においては、配向膜２
４、２８はそれぞれ一定の方向にラビングされ、ドメイ
ンＡ、Ｂに対応する微小な領域でプレチルトα、βを変
化させ、そして配向膜２４、２６のプレチルトα、βの
異なる微小な領域を対向させていた。

【００３１】この実施例においては、配向膜２４、２８
の各々がドメインＡ、Ｂに対応する微小な領域毎に逆方
向にラビングされている。つまり、配向膜２４のドメイ
ンＡにおいてはＲｉａの方向にラビングが行われ、配向
膜２４のドメインＢにおいてはＲｉｂの方向にラビング
が行われる。同様に、配向膜２８のドメインＡにおいて
はＲｏａの方向にラビングが行われ、配向膜２８のドメ
インＢにおいてはＲｏｂの方向にラビングが行われる。
このような配向分割は例えばフォトリソ技術によるマス
クを使用して一回目のラビングを行い、そして相補的な
開口部を有する別のマスクを使用して二回目のラビング
を行うことによって達成できる。

【００３２】従って、図１０に示されるように、液晶分
子はドメインＡ及びドメインＢにおいてはそれぞれ一定
の方向に傾いて配向するが、ドメインＡの傾き方向とド
メインＢの傾き方向とは逆であり、表示を見るときの視
角特性は逆になる。例えばドメインＡについて、法線方
向よりも上方向から見る場合には白っぽく見え、下方向
から見る場合には黒っぽく見えるとすると、逆にドメイ
ンＢについては、法線方向よりも上方向から見る場合に
は黒っぽく見え、下方向から見る場合には白っぽく見え
るようになる。配向分割により、この微小な単位領域は
両方の視角特性を平均した視角特性を示すようになり、
視角特性が改善される。

【００３３】また、偏光子１６の透過軸Ｐｉと偏光性の
フィルム（検光子）２の透過軸Ｐｏは互いに直交し、ラ
ビング方向Ｒｉａ、Ｒｉｂとラビング方向Ｒｏａ、Ｒｏ
ｂとは互いに４５度の角度を形成する。従って、液晶の
ツイスト角は４５°である。

【００３４】図１１は配向処理のさらに他の例を示して
いる。液晶のプレチルトの関係は図７のものと同様であ
る。つまり、ドメインＡにおいては、配向膜２４に接す
る液晶分子が基板面に対してプレチルトαをなし、配向
膜２８に接する液晶分子が基板面に対してプレチルトβ
をなす。また、隣接するドメインＢにおいては、配向膜
２４に接する液晶分子が基板面に対してプレチルトβを
なし、配向膜２８に接する液晶分子が基板面に対してプ
レチルトαをなす。ここでも、α＞βの関係がある。従
って、ドメインＡの液晶分子はドメインＢの液晶分子と
は逆方向に立ち上がることになる。

【００３５】図７においてはラビング後に選択的な紫外
線照射を行うことによってプレチルトに差ができるよう
にしていたが、図１１においては、各配向膜２４、２８
をそれぞれ２層の材料２４ａ、２４ｂ、２８ａ、２８ｂ
で形成し、上方材料層２４ｂ、２８ｂにドメインＡ又は
Ｂに相当する開口部を設けてある。各配向膜２４、２８
をそれぞれ一定の方向に全体的にラビングしてある。そ
こで、上方材料層２４ｂ、２８ｂは上方材料層の開口部
から露出した下方材料層２４ａ、２８ａの部分が同じ方
向にラビングされるが、下方材料層２４ａ、２８ａと上
方材料層２４ｂ、２８ｂはプレチルト角が異なりように
選択してあり、よって上記したような配向分割が達成さ
れる。

【００３６】本発明は、このような配向分割と、液晶の
ツイスト角を９０°より小さくする狭ツイスト化との組
合せにより、視角特性を向上させるものである。そして
位相差フィルム３があることによりさらに視角特性を向
上させるものである。配向分割と、狭ツイスト角との組
合せにおいては、選択されたツイスト角に応じて最適の
Δｎｄがあり、この最適のΔｎｄを使用すれば、液晶の
ツイスト角は９０°より小さいにもかかわらず、液晶へ
の入射直線偏光がほぼ９０°回転して出射する、という
試験結果がある。

【００３７】図１２はツイスト角４５°についての試験
結果を示す図でする。図１２は、偏光子１６を固定し、
偏光性のフィルム（検光子）２を回転させながら、透過
光強度を測定した結果である。θ₀ は偏光性のフィルム
（検光子）２の回転角度であり、図２においてＰ_O が垂
直Ｖと平行となる位置からスタートし、反時計まわりに
回転する。液晶１０の層の厚さ（基板間のギャップ）を
２．０μｍから５．０μｍまで０．３μｍおきに変え、
各液晶１０の層の厚さについて透過光強度を測定した。
青（波長４２０ｎｍ）、緑（波長５５０ｎｍ）、赤（波
長６１０ｎｍ）のそれぞれの光について測定してある。

【００３８】図１２から、ツイスト角４５°に対して、
入射した直線偏光が偏光軸を９０°回転して出射する最
適の液晶層の厚さｄがあることが分かる。すなわち、偏
光性のフィルム（検光子）２の回転角度θｏが偏光子１
６の角度θｉ＝４５°と同じになったときに、偏光子１
６の透過軸（又は吸収軸）と偏光性のフィルム（検光
子）２の透過軸（又は吸収軸）が互いに平行になり、こ
のときの透過光強度が０であれば、入射直線偏光は全く
偏光性のフィルム（検光子）２を透過せず、これは液晶
１０に入射した直線偏光が偏光軸を９０°回転して出射
したことを意味する。

【００３９】（Ａ）においては、回転角度θｏが４５°
のときに、透過光強度が０になるのは、液晶１０の層の
厚さｄが約２．５μｍのカーブである。よって、液晶１
０のΔｎ＝０．０９４であるから、青色の光に対して最
適のΔｎｄは０．２３５になる。（Ｂ）においては、透
過光強度が０になるのは、液晶１０の層の厚さｄが約
３．２μｍのカーブである。よって、緑色の光に対して
最適のΔｎｄは０．３０１になる。（Ｃ）においては、
透過光強度が０になるのは、液晶１０の層の厚さｄが約
３．５μｍのカーブである。よって、赤色の光に対して
最適のΔｎｄは０．３２９になる。最適のΔｎｄは選択
したツイスト角毎に得ることができる。

【００４０】理想的には色毎に液晶層の厚さが変わるよ
うに基板板間のギャップを変えるマルチギャップ構造を
採用することが望ましい。この場合、例えばカラーフィ
ルター２０の厚さを変えることによりマルチギャップ構
造を実現できる。ただし、現実的には、マルチギャップ
構造にしなくても、ギャップ厚さを一定とし、中間の緑
色の場合の厚さに合わせてもよい。

【００４１】図１３及び図１４は、ツイスト角が９０°
で、配向分割した液晶表示パネルの視角特性を示す図で
ある。電圧が上昇すると光透過率が低下し（ノーマリホ
ワイトモードの場合）、そこで例えば電圧０Ｖで白表示
を行い、電圧４〜５Ｖで黒表示を行う。図１３の各曲線
は上下方向の視角０°、１０°、２０°、３０°、４０
°についてプロットしたものであり、図１４の各曲線は
左右方向の視角０°、１０°、２０°、３０°、４０°
についてプロットしたものである。配向分割を行わない
場合よりも視角特性はよくなるが、それでも視角が大き
くなるとコントラスが変化することが分かる。

【００４２】図１５及び図１６は、ツイスト角が４５°
で、配向分割した液晶表示パネルの視角特性を示す図で
ある。これらの図から分かるように、視角によるコント
ラストの差が小さくなることが分かる。図１７はツイス
ト角が４５°で、配向分割ありの液晶表示パネルの等コ
ントラスト曲線を示す図である。等コントラスト曲線は
上下、左右で均等に分布し、視角特性がよくなってい
る。このように、配向分割を行い、ツイスト角を９０°
未満、好ましくは約０°から６０°の範囲内とすると、
視角特性を大幅に改善できる。

【００４３】以上の結果は位相差フィルム３がない場合
のものである。図１７では、図の中心部にある高い等コ
ントラスト曲線の範囲が上下方向で狭い。図１８はツイ
スト角が４５°で、配向分割ありで、さらに位相差フィ
ルム３を挿入した液晶表示パネルの等コントラスト曲線
を示す図である。図１３の液晶表示パネルでは、中心部
における高い等コントラスト曲線の範囲がさらに広がっ
ている。

【００４４】これによって、よりコントラストの高い画
像をより広い視角で見ることができる。つまり、ツイス
ト角を小さくすることによって液晶分子の立ち上がりが
不十分となり、Ｙ軸方向にリターデーションが残るの
を、位相差フィルム３によってＸ軸方向に相当分のリタ
ーデーションを加え、Ｙ軸方向にリターデーションを補
償するものである。位相差フィルム３のリターデーショ
ン（Δｎｄ）はＹ軸方向に残るリターデーションの値に
相当したものがよいが、１００ｎｍ以下であれば有効で
あり、５０ｎｍ以下であればより有効である。

【００４５】図１９はツイスト角と正面コントラスト比
との関係を調べた実験結果である。ツイスト角が小さく
なるに従ってコントラスト比は低下する傾向にある。た
だし、ツイスト角を小さくすることによるコントラスト
比の低下は、液晶の駆動電圧を高くすることによって補
償することができる。ツイスト角を小さくすると、例え
ば図１４に示されるような輝度反転が生じる場合に、輝
度反転が生じる視角を引き上げることができる。

【００４６】図２０は偏光性のフィルム（検光子）２の
透過軸Ｐｏに対する位相差フィルム３の遅相軸Ｑの設置
角度φと、コントラスト比との関係を示す図である。図
２０の各曲線は、ツイスト角が０°、２２．５°、４５
°、６７．５°のものである。この図から、位相差フィ
ルム３が設置角度φをつけて設置されているとコントラ
スト比が高くなることが分かる。設置角度φは０から２
５°の範囲内にあると好ましい。

【００４７】図２１はツイスト角４５°のものについ
て、位相差フィルム３の位相差を２２、６１、７６、１
０９、２２２ｎｍと変えた場合のコントラスト比を示す
図である。図２１の６１ｎｍの曲線が図２０のツイスト
角４５°の曲線と対応する。図２２は位相差フィルム３
がないときの液晶表示パネルの輝度を１００として位相
差フィルム３があるときの相対輝度を測定した結果を示
す図である。位相差フィルム３を設けることによって多
少の輝度低下はあるが、ツイスト角が４５°でも、ツイ
スト角が０°でも大きな差はなかった。通常の位相差フ
ィルムの配置は正面での輝度低下を防ぐ意味で設置角度
φを０にすることが多い。設置角度φをつけることによ
って多少の輝度低下はあるが、それよりもコントラスト
比の向上のほうが大きい。

【００４８】図２３は液晶表示装置の０°から７０°の
範囲で見た横方向色度変化を示す図である。従来と書い
た曲線は図６の偏光板９０と位相差フィルム９４とを使
用したときのもの、本発明Ａは図１のＴＡＣからなる位
相差フィルム３付偏光板１を使用したときのもの、本発
明Ｂはノルボンネン系樹脂からなる位相差フィルム３付
偏光板１を使用したときのものである。本発明によれ
ば、横方向色度変化も小さくなる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
一様で制御されたリターデーションをもった位相差フィ
ルム付偏光板を得ることができ、また、そのような位相
差フィルム付偏光板を使用することにより、コントラス
トが高く、且つ視角特性の優れた液晶表示パネルを得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の位相差フィルム付偏光板を示
す断面図である。

【図２】図１の偏光板の透過軸と位相差フィルムの遅相
軸との関係並びにラビング方向等を示す図である。

【図３】図１の位相差フィルムを説明する図である。

【図４】位相差フィルムの取りまわしを説明する図であ
る。

【図５】位相差フィルム付偏光板の変化例を示す断面図
である。

【図６】従来の偏光板と位相差フィルムとを示す断面図
である。

【図７】本発明の実施例による液晶表示パネルを示す断
面図である。

【図８】図７の液晶表示パネルのラビング方向及び偏光
板の透過軸の方向を示す図である。

【図９】図８の配向処理の他の例を示す図である。

【図１０】図９の配向処理をした液晶の配向状態を示す
図である。

【図１１】配向処理の他の例を示す図である。

【図１２】ツイスト角４５°の場合の透過光強度を示す
図である。

【図１３】ツイスト角９０°で配向分割した液晶表示パ
ネルの上下方向の視角特性を示す図である。

【図１４】ツイスト角９０°で配向分割した液晶表示パ
ネルの左右方向の視角特性を示す図である。

【図１５】ツイスト角４５°で配向分割した液晶表示パ
ネルの上下方向の視角特性を示す図である。

【図１６】ツイスト角４５°で配向分割した液晶表示パ
ネルの左右方向の視角特性を示す図である。

【図１７】ツイスト角４５°で配向分割ありの場合で、
位相差フィルムがない場合の等コントラスト曲線を示す
図である。

【図１８】位相差フィルムを付加した場合の等コントラ
スト曲線を示す図である。

【図１９】ツイスト角とコントラスト比との関係を示す
図である。

【図２０】ツイスト角を変えたときのコントラスト比を
示す図である。

【図２１】ツイスト角４５°のときの位相差フィルムの
厚さを変えた場合のコントラスト比を示す図である。

【図２２】位相差フィルムを挿入したときの相対輝度を
示す図である。

【図２３】パネルの横方向色度変化を示す図である。

【符号の説明】

１…位相差フィルム付偏光板 ２…偏光性のあるフィルム ３…位相差フィルム ４…保護膜となるフィルム １０…液晶 １２、１４…基板 ２４、２８…配光膜 １６…偏光子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大室 克文 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 鈴木 洋二 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 偏光性のあるフィルム（２）と、該偏光
   性のあるフィルムに直に貼りつけられ且つ所定の方向の
   遅相軸を有する位相差フィルム（３）とからなり、該位
   相差フィルム（３）が該偏光性のあるフィルム（２）の
   保護膜となっていることを特徴とする位相差フィルム付
   偏光板。
2. 【請求項２】 偏光性のあるフィルム（２）の該位相差
   フィルムとは反対側にも保護膜となるフィルム（４）が
   貼り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の
   位相差フィルム付偏光板。
3. 【請求項３】 該反対側の保護膜となるフィルム（４）
   が所定の方向の遅相軸を有する位相差フィルムからなる
   ことを特徴とする請求項２に記載の位相差フィルム付偏
   光板。
4. 【請求項４】 前記位相差フィルム（３）がトリアセチ
   ルセルロース及びノルボルネン系樹脂の一つからなるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の位相差フィルム付偏光
   板。
5. 【請求項５】 前記位相差フィルム（３）が一軸性のフ
   ィルムであり、そのリターデーション（Δｎｄ）が１０
   ０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の位
   相差フィルム付偏光板。
6. 【請求項６】 前記位相差フィルム（３）のリターデー
   ション（Δｎｄ）が５０ｎｍ以下であることを特徴とす
   る請求項５に記載の位相差フィルム付偏光板。
7. 【請求項７】 一対の基板（１２、１４）の間に液晶
   （１０）が挟持され、該基板にはそれぞれ配向膜（２
   ４、２８）が設けられ、さらに、該一対の基板の外側に
   は偏光子（１６）及び検光子（２）が配置され、 該偏光子（１６）及び検光子（２）の少なくとも一方が
   請求項１に記載の位相差フィルム付偏光板（１）からな
   ることを特徴とする液晶表示パネル。
8. 【請求項８】 該一対の基板の配向膜には一方の基板か
   ら他方の基板に向かって液晶分子がツイストし且つ液晶
   分子の配向方向の異なる微小な領域（Ａ、Ｂ）を含むよ
   うに配向処理が行われており、 液晶のツイスト角は０°以上９０°未満となるように設
   定され、液晶の屈折率異方性（Δｎ）と液晶層の厚さ
   （ｄ）との積（Δｎｄ）は約０．５μｍ以下であり且つ
   液晶への入射直線偏光がほぼ９０°回転して出射するよ
   うに設定されていることを特徴とする請求項７に記載の
   液晶表示パネル。
9. 【請求項９】 前記位相差フィルム（３）の遅相軸が前
   記偏光材料からなるフィルム（２）の透過軸に対して０
   から４５°の角度範囲内にあることを特徴とする請求項
   ７に記載の液晶表示パネル。