JPH08334619A - 位相差板及び楕円偏光板並びに液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶表示のカラー化において複屈折光の波長
分散に対応できる位相差板を得て、良好なコントラスト
を示しカラーの表示品位に優れる液晶表示装置を得るこ
と。 【構成】 カラー表示の液晶表示装置における色補償に
用いる位相差板（１）であり、カラー表示を形成する三
基本色の画素に対応して異なる位相差の３種の領域（１
１，１２，１３）が分布したものからなる位相差板、及
びその位相差板と偏光板との積層体からなる楕円偏光板
並びに前記位相差板を液晶セルの外側又は内側に有する
液晶表示装置。 【効果】 カラー表示を形成するＲＧＢ等の三基本色の
画素に対応して異なる位相差の３種の領域を配置でき、
リタデーションを基本色ごとに設定できて複屈折光の波
長分散に対応した色補償を達成でき、波長分散による変
色を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー表示における複
屈折光の波長分散に対応して異なる位相差を付与する位
相差板、及びそれを用いた楕円偏光板、並びにコントラ
ストの良好なカラー表示品位に優れる液晶表示装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＳＴＮ型等の液晶表示装置におけ
る液晶セルの複屈折性に基づく着色防止に用いる位相差
板が知られていた。しかし従来の位相差板では、複屈折
光の波長分散に対応できず、可視光全体にわたり着色防
止の補償をできない問題点があった。そのため表示のコ
ントラストがＴＦＴ方式の液晶装置に比べて１０〜２０
％程度に留まっている現状である。

【０００３】一方、前記した複屈折光の波長分散に対す
る補償不能の問題は、カラーフィルター等を介した液晶
表示のカラー化に際して、赤や青の波長光に対して同じ
位相差板では補償できないことを意味し、従って表示色
を大きく変色させることを意味する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、液晶表示の
カラー化において複屈折光の波長分散に対応できる位相
差板を得て、良好なコントラストを示しカラーの表示品
位に優れる液晶表示装置を得ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、カラー表示の
液晶表示装置における色補償に用いる位相差板であり、
カラー表示を形成する三基本色の画素に対応して異なる
位相差の３種の領域が分布したものからなることを特徴
とする位相差板、及びその位相差板と偏光板との積層体
からなることを特徴とする楕円偏光板並びに前記位相差
板を液晶セルの外側又は内側に有することを特徴とする
液晶表示装置を提供するものである。

【０００６】

【作用】カラー表示を形成するＲＧＢ等の三基本色の画
素に対応して異なる位相差の３種の領域を分布させる上
記の構成により、複屈折光の屈折率差（△ｎ）と厚さ
（ｄ）の積（△ｎｄ）で定義されるリタデーションを基
本色ごとに設定できて、複屈折光の波長分散に対応する
ことができる。

【０００７】すなわち、当該波長分散では赤等の長波長
側ほど複屈折光の位相差が減少する傾向にあり、従って
例えば赤と青との波長光では赤色光に対して青色光より
も小さい位相差となるように補償する必要があるが、上
記構成ではその三基本色毎にマッチした位相差で補償す
ることができる。その結果、波長分散による変色を抑制
できて良好なコントラストでカラーの表示品位に優れる
液晶表示装置の形成が可能となる。

【０００８】

【実施例】本発明の位相差板は、カラー表示の液晶表示
装置における色補償に用いる位相差板であり、カラー表
示を形成する三基本色の画素に対応して異なる位相差の
３種の領域が分布したものからなる。その例を図１に示
した。１が位相差板であり、１１，１２，１３が異なる
位相差の領域である。なお２は、必要に応じて設けられ
る粘着層であり、３はセパレータである。

【０００９】本発明の位相差板は、例えばベースとなる
複屈折性フィルムに、位相差の異なる他の複屈折性フィ
ルムを部分的に接着して重畳させる方法や、異なる複屈
折性フィルムの切断片を連接配置して保護フィルムでカ
バーする方法などの適宜な方法で形成することができ
る。

【００１０】製造効率などの点より好ましい位相差板の
製造方法は、延伸フィルムにガラス転移温度以上の熱を
部分的に付与して分子の配向度を部分的に低下させ、位
相差を部分的に相違させる方法、あるいは延伸フィルム
に、それを溶解又は膨潤させうる薬液を部分的に施与し
て分子の配向度を部分的に低下させ、位相差を部分的に
相違させる方法などにより、図１に例示の如く分子配向
度の相違に基づいて位相差が相違する３種の領域１１，
１２，１３を分布形成する方法である。かかる方法によ
れば、単層の連続フィルムからなる位相差板を得ること
も容易である。

【００１１】前記の延伸フィルムは、複屈折性フィルム
の場合と同様に例えば高分子フィルムを一軸又は二軸等
の適宜な方式で延伸処理することにより得ることができ
る。位相差制御の点などよりは、分子が可及的に均一に
配向するなどして位相差の均一性に優れる延伸フィルム
が好ましく用いうる。従って従来の位相差フィルムのい
ずれも用いうる。延伸フィルムを形成する高分子フィル
ムとしては、透明なプラスチックからなる適宜なフィル
ムを用いることができ、特に限定はない。

【００１２】ちなみに前記高分子フィルムの例として
は、ポリカーボネート系高分子、ポリアリレートやポリ
エチレンテレフタレートの如きポリエステル系高分子、
ポリイミド系高分子、ポリスルホン系高分子、ポリエー
テルスルホン系高分子、ポリスチレン系高分子、ポリエ
チレンやポリプロピレンの如きポリオレフィン系高分
子、ポリビニルアルコール系高分子、酢酸セルロース系
高分子、ポリ塩化ビニル系高分子、ポリメチルメタクリ
レート系高分子等の熱可塑性ポリマーなどからなるフィ
ルムがあげられる。また液晶ポリマーからなるフィルム
などもあげられる。

【００１３】前記において延伸フィルムにおける分子配
向度の低下操作は、ガラス転移温度（熱変形温度）以上
の熱を付与する方式、又は溶解若しくは膨潤させうる薬
液を施与する方式にて行うことができる。熱の付与方式
や薬液の施与方式については特に限定はなく、熱源を介
した加熱方式や放電を介した熱の付与方式、あるいは延
伸フィルムを溶解又は膨潤させうる有機溶剤等の施与方
式などの適宜な方式を採ることができ、熱の付与と薬液
の施与の両方式を併用することもできる。

【００１４】分子配向度の低下で位相差が変化した領域
の分布パターン、特に微細パターンの効率的形成の点な
どよりは、熱転写式プリンタやインクジェット式プリン
タなどの適宜な加熱式又は薬液噴射式のプリンタにて熱
の付与又は薬液の施与を行う方式が好ましい。またレー
ザ光線による加熱方式やスタンプ式等のプレス加熱方
式、あるいはマスク法や印刷法等にて薬剤を塗布する方
式などにても微細パターン等の所望のパターンを効率的
に形成することができる。

【００１５】分子配向度を低下させて位相差を変化させ
る領域は、目的とするパターンの領域であってもよい
し、目的とするパターン以外の領域、すなわち目的とす
るパターンの領域は元の延伸フィルムにおける分子配向
度で残存し、そのパターン以外の領域が分子配向度の低
下した領域であってもよい。後者の分子配向度の低下操
作は、例えば目的とするパターン領域をレジスト等でマ
スキングして熱又は薬液で処理する方式などにより行う
ことができる。

【００１６】本発明の位相差板は、カラー表示の液晶表
示装置における色補償に要求される位相差に応じて、カ
ラー表示を形成する三基本色の画素に対応して異なる位
相差の３種の領域を分布させたものである。カラー表示
を形成する三基本色としては、ＲＧＢ（赤、緑、青）な
どが一般的であるが、本発明においてはこれに限定する
ものではない。

【００１７】位相差板における３種の設定位相差は、Ｒ
ＧＢ等の色光の波長に応じて適宜に決定される。すなわ
ち個々のタイプの液晶セルが示す複屈折光の波長分散に
おける三基本色での分散特性などに応じて決定される。
設定された３種の位相差領域の分布、すなわち配置パタ
ーンは、液晶表示装置の表示画素におけるＲＧＢ等の三
基本色の配置パターンに対応したものとされる。

【００１８】従って各位相差領域の分布パターンは、適
用対象の液晶表示装置におけるカラー化方式などに応じ
て適宜に決定され、例えばストライプ状や市松模様状な
どのカラーフィルターに準じたパターンなどがあげられ
る。パターンにおける各位相差領域のサイズも画素の大
きさなどに応じて適宜に決定される。

【００１９】ちなみにカラーフィルターに準じたサイズ
のパターンは、例えば上記した熱転写式プリンタの解像
度の調節やマスクサイズの調節などの位相差板の形成方
法に応じた措置により容易に形成することができる。本
発明においては上記した各種のプリンタ等を介して、１
／１０００〜１／１００mm²程度の微細な領域の形成も
容易である。

【００２０】なお上記した分子配向度を低下させる方法
で位相差が異なる領域を形成する場合、位相差は分子配
向度を低下させる程度で制御することができる。その分
子配向度の低下程度の制御は、加熱温度又は加熱時間の
調節等による熱量の制御方式、薬剤の種類による溶解度
又は膨潤度の調節や処理時間の調節等による溶解又は膨
潤の程度の制御方式などの適宜な方式で行うことができ
る。

【００２１】本発明の位相差板は、１枚、あるいは同種
又は異種の位相差板の２枚以上の積層体として実用に供
しうる。光軸の交差状態を変える方式などで積層するこ
とにより、位相差の分布状態を変化させることができ
る。位相差板の厚さは、目的とするリタデーション値な
どに基づいて適宜に決定される。一般には、フィルムの
単層物に基づき５００μm以下、就中５〜３００μmの厚
さとされる。

【００２２】本発明の位相差板は、カラー表示の液晶表
示装置における色補償に用いるものであるが、その実用
に際してはそのまま用いてもよいし、位相差パターンの
保護などを目的にフィルムや樹脂コートなどからなる表
面保護層を設けてもよい。また図１に例示の如く、被着
体への接着等を目的とした粘着層２を予め付設した形態
などとすることもできる。

【００２３】なお粘着層は、位相差板の片面又は両面に
設けることができる。粘着層の形成には、例えばゴム系
粘着剤やアクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤やポリ
ビニルエーテル系粘着剤などの適宜な粘着性物質を用い
ることができる。位相差パターンの変化防止等の点より
は、硬化や乾燥の際に高温プロセスや長時間処理を要し
ないものが好ましい。粘着層は、図１に例示の如く実用
に供するまでの間、汚染防止等を目的にセパレータ３で
保護カバーしておくことが好ましい。

【００２４】さらに本発明の位相差板は、偏光板との積
層体からなる楕円偏光板として実用に供することもでき
る。図２にその楕円偏光板を例示した。４が偏光板であ
る。楕円偏光板とすることにより、それを用いて液晶表
示装置の組立等を容易化することなどができる。なおか
かる楕円偏光板は、設定位相差が１／４波長に相当する
場合にはその部分が円偏光板として機能しうるものであ
る。

【００２５】偏光板としては適宜なものを用いることが
でき、特に限定はない。一般には、ポリビニルアルコー
ルの如き親水性高分子からなるフィルムを、ヨウ素の如
き二色性染料で処理して延伸したものや、ポリ塩化ビニ
ルの如きプラスチックフィルムを処理してポリエンを配
向させたものなどからなる偏光フィルム、あるいはその
偏光フィルムを封止フィルムでカバーして保護したもの
などが用いられる。

【００２６】本発明の位相差板を用いた液晶表示装置の
形成は、位相差板を液晶セルの外側又は内側に配置する
ことにより行うことができる。その例を図３、図４に示
した。５が液晶セルである。液晶セルとしては、特に限
定はない。従ってＳＴＮ型等の公知の液晶セルのいずれ
も用いうる。

【００２７】なお位相差板を液晶セルの外側に配置する
場合、視認側における偏光板の内側に配置される。また
位相差板を液晶セルの内側に配置する場合には、液晶に
耐える材質の位相差板が用いられ、通例、液晶セルの視
認側に配置される。その場合、位相差板を液晶セルのセ
ル基板として用いることも可能である。

【００２８】実施例１ 厚さ６０μmのポリカーボネートフィルムを１５５℃で
１．７倍に延伸処理したフィルムに熱転写式プリンタを
介し０．４mj／dotと０．３mj／dotの熱量にて０．１mm
間隔で加熱し、３種の位相差領域をストライプ状のパタ
ーンで有する位相差板を得た。

【００２９】前記で得た位相差板のリタデーション値
（△ｎｄ）特性を図５に示した。なお△ｎｄの最小部分
が０．４mj／dotの熱量にて加熱処理した部分であり、
△ｎｄが約５２０nmの中間部分が０．３mj／dotの熱量
にて加熱処理した部分である。

【００３０】

【発明の効果】本発明の位相差板によれば、カラー表示
を形成するＲＧＢ等の三基本色の画素に対応して異なる
位相差の３種の領域を配置でき、リタデーションを基本
色ごとに設定できて複屈折光の波長分散に対応した色補
償を達成でき、波長分散による変色を抑制できてコント
ラストが良好でカラーの表示品位に優れる液晶表示装置
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】位相差板例の断面図

【図２】楕円偏光板例の断面図

【図３】液晶表示装置例の断面図

【図４】他の液晶表示装置例の断面図

【図５】実施例１の位相差板における位相差を示したグ
ラフ

【符号の説明】

１：位相差板 １１，１２，１３：異なる位相差の領域 ２：粘着層 ４：偏光板 ５：液晶セル

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カラー表示の液晶表示装置における色補
   償に用いる位相差板であり、カラー表示を形成する三基
   本色の画素に対応して異なる位相差の３種の領域が分布
   したものからなることを特徴とする位相差板。
2. 【請求項２】 分子配向度の相違に基づいて位相差が相
   違する３種の領域が分布し、その３種の領域の位相差が
   ＲＧＢの三基本色の画素に対応するものである請求項１
   に記載の位相差板。
3. 【請求項３】 片面又は両面に粘着層を有する請求項１
   又は２に記載の位相差板。
4. 【請求項４】 請求項１〜３に記載の位相差板と偏光板
   との積層体からなることを特徴とする積層偏光板。
5. 【請求項５】 請求項１〜３に記載の位相差板を液晶セ
   ルの外側又は内側に有することを特徴とする液晶表示装
   置。