JPH09146085A - 楕円偏光板及び液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 支持体構成材料の制約が少なく、ほぼ完全な
白黒表示を可能とする液晶表示素子用楕円偏光板及び液
晶表示素子を提供する。 【解決手段】 偏光板１と、ねじれネマチック配向され
た液晶高分子層３を支持体４に積層してなる位相差板６
を積層してなり、位相差板６の支持体４の光学主軸と、
偏光板１の偏光軸とのずれを±２°以内とし、位相差板
６の支持体４側が偏光板１と接するように位相差板６を
偏光板１に積層してなる楕円偏光板、並びに該楕円偏光
板を用いた液晶表示素子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばＳＴＮ（ス
ーパーツイステッドネマチック）液晶表示素子などにお
いて表示品位を改善するために用いられる楕円偏光板及
び楕円偏光板を搭載してなる液晶表示素子に関し、特
に、位相差補償性能に優れた位相差板を有する楕円偏光
板及び液晶表示素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＳＴＮ液晶表示装置では、液晶で
生じる位相差により、表示画像が着色するという問題が
あった。そこで、液晶表示セルの表面に、透明な樹脂フ
ィルムよりなる位相差板を貼り合わせて、位相差を補償
することにより、上記着色の問題を解消することが試み
られている。

【０００３】上記位相差板を構成する透明な樹脂フィル
ムとしては、従来、ポリカーボネート、ポリビニルアル
コール、ポリサルホン、ポリアリレートなどの透明なプ
ラスチックフィルムを一軸延伸したものが使用されてい
た。

【０００４】しかしながら、面内で均一な位相差を実現
するには、成膜時の厚みムラや延伸時の温度分布などを
極めて高精度に制御する必要があった。また、液晶を透
過した後の光の波長による位相差の違いを完全に補償す
ることはできなかった。

【０００５】そこで、ねじれネマチック配向された液晶
高分子を利用した位相差板（以下、ねじれ配向位相差板
と称する。）が提案され、ＳＴＮ液晶表示セルで生じた
位相差を、該ねじれ配向位相差板を用いることによりほ
ぼ補償することが可能とされている。

【０００６】しかしながら、ねじれ配向位相差板では、
ねじれネマチック配向された液晶高分子層自体は数μｍ
の厚みしかなく、従って該液晶高分子層だけでは取扱い
が困難であるため、ガラスや光学的に等方性を有する合
成樹脂フィルムと積層したり（特開平４−５５８１３号
公報）、液晶表示セルや偏光板にねじれ配向位相差板を
構成する液晶高分子層を直接積層する方法（特開平１−
２８２５１９号公報）が採用されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ねじれ
配向位相差板を構成するための上記支持体として、ガラ
スを用いた場合には、従来の合成樹脂よりなる位相差板
に比べて重くなり、かつ耐衝撃性も低下するという欠点
がある。他方、等方性の合成樹脂フィルムを支持体とし
て用いた場合には、残留位相差が少ないことが求められ
るが、残留位相差の少ない合成樹脂フィルムを構成する
には、応力が残りにくい素材を選んだり、高精度に溶液
塗工を行わねばならないなどの制約が大きく、液晶高分
子層の配向処理温度に耐えられる素材として適当な合成
樹脂フィルムを得ることが困難であるという問題があっ
た。

【０００８】さらに、液晶表示セルや偏光板に位相差補
償のためのねじれ配向液晶高分子層を直接積層する場合
には、例えば、偏光板に液晶高分子層からなる位相差板
を直接積層する場合には、液晶高分子層を積層した後に
配向処理を行うと、偏光板そのものが配向処理に際して
の温度に耐えることができない。また、液晶表示セルに
直接位相差補償のための液晶高分子層を積層する場合に
は、バッチ方式で積層しなければならないため、生産性
が悪くなる。しかも、積層後の検査でねじれ配向位相差
板の不良が発見されると、液晶表示セルごと不良品とな
る。従って、生産コストが非常に高く付くことになる。

【０００９】よって、本発明の目的は、上述した先行技
術の諸欠点を解消し、液晶表示セルなどの表示素子にお
いて位相差を補償するための位相差板として、ねじれネ
マチック配向の液晶高分子を利用したものにおいて、該
ねじれネマチック配向位相差板と偏光板とを積層してな
り、かつ残留位相差がある合成樹脂フィルムを液晶高分
子層の支持体として用いた場合であっても、表示品位を
低下させることがなく、かつ生産性に優れている楕円偏
光板及び該楕円偏光板を搭載した液晶表示素子を提供す
ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願発明者は、上記課題
を達成すべく鋭意検討した結果、偏光板と、ねじれネマ
チック配向された液晶高分子層を透明な支持体に積層し
てなる位相差板とを積層して楕円偏光板を構成し、該楕
円偏光板において、上記位相差板の支持体の光学主軸
を、偏光板の偏光軸に対して所定の角度内に配置し、か
つ位相差板の支持体側が偏光板と接するように積層すれ
ば、残留位相差のある合成樹脂基材を支持体として用い
た場合でもディスプレイとしての表示品位に影響を与え
難いことを見い出し、本発明を成すに至った。

【００１１】すなわち、請求項１に記載の発明は、偏光
板と、ねじれネマチック配向の液晶高分子層を透明な支
持体に積層してなる位相差板とを積層してなる楕円偏光
板であって、位相差板の支持体の光学主軸を、前記偏光
板の偏光軸に対して±２°以内となるように位相差板及
び偏光板を配置し、かつ該位相差板の支持体側が偏光板
と接するように積層したことを特徴とする楕円偏光板で
ある。

【００１２】また、好ましくは、請求項２に記載のよう
に、上記位相差板の支持体は、一軸延伸された合成樹脂
フィルムにより構成される。また、請求項３に記載の発
明は、上記請求項１または２に記載の発明にかかる楕円
偏光板を搭載した液晶表示素子である。

【００１３】以下、本発明の詳細を説明する。請求項
１，２に記載の発明にかかる楕円偏光板は、偏光板と、
上記ねじれ配向位相差板とを積層した構成を有する。

【００１４】上記偏光板としては、従来より液晶表示装
置の偏光板として用いられる公知の材料からなるもの、
例えばポリビニルアルコールにヨウ素を混入させて延伸
したタイプ、二色性染料を混入させて延伸したタイプの
ものを用いることができる。

【００１５】また、請求項１に記載の発明において用い
られる上記位相差板は、ねじれネマチック配向された液
晶高分子層を透明な支持体に積層した構造を有する。上
記ねじれネマチック配向された液晶高分子層としては、
特開平１−２８２５１９号公報、特開平４−５５８１３
号公報などに開示されているような公知のねじれネマチ
ック配向された液晶高分子層を用いることができる。こ
のような液晶高分子層の例としては、下記の式（１）で
示す側鎖型液晶高分子や下記の式（２）で示すカイラル
な置換基を導入した側鎖型液晶高分子などを例示するこ
とができる。

【００１６】

【化１】

【００１７】

【化２】

【００１８】上記ねじれネマチック配向された液晶高分
子層は、通常、所望の位相差補償機能を果たすには、２
〜８μｍ程度の厚みとされている。請求項１，２に記載
の発明では、上記のように、ねじれネマチック配向され
た液晶高分子層の厚みが薄いため、該ねじれネマチック
配向された液晶高分子層は透明な支持体に積層されてい
る。

【００１９】上記支持体を構成する材料は、透明であ
り、平滑性が高い材料であれば任意の材料を用いること
ができ、特に限定されるものではない。支持体を構成す
る材料の例としては、例えば、各種合成樹脂フィルムや
無機材料などを挙げることができる。もっとも、材料の
軽量化を図り、耐衝撃性を高めるためには、合成樹脂か
らなるものが望ましく、さらに液晶高分子の配向処理に
際しての温度に耐え得るものであることが必要であるた
め、耐熱性の高い合成樹脂、例えばポリカーボネート、
ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイ
ミドなどがより好ましい。

【００２０】また、上記のような合成樹脂からなる支持
体を用いた場合、該支持体の残留位相差についても特に
限定されるものではないが、表示品位を低下させないた
めには、面内において光学軸が揃っているものであるこ
とが望ましい。

【００２１】また、請求項２に記載の発明では、上記支
持体が一軸延伸された樹脂フィルムにより構成されてい
る。このような一軸延伸された樹脂フィルムとしては、
透明であり、平滑性が高く、延伸可能な樹脂であれば任
意のものを用いることができる。もっとも、上述したよ
うに、液晶高分子の配向処理などに際しての処理温度に
耐え得る必要があるため、耐熱性の高い樹脂、ポリカー
ボネート、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリ
エーテルイミドなどが好ましい。

【００２２】また、請求項２に記載の発明における上記
樹脂フィルムの延伸方法についても、一軸延伸であれば
特に限定されるものではなく、フィルムの搬送方向に延
伸する縦一軸延伸、搬送方向と直交する方向に延伸する
横一軸延伸の何れであってもよい。また、延伸に際して
の加熱方法により、種々の延伸方法に分類されるが、請
求項２に記載の発明において樹脂フィルムを一軸延伸す
る方法は、ロール延伸、ゾーン延伸及びこれらの組み合
わせなど任意の方法で行うことができる。

【００２３】また、上記一軸延伸された樹脂フィルムに
おける延伸倍率についても特に限定されるものではな
い。もっとも、延伸後の樹脂フィルムの光学軸の均一性
については、フィルム面内の光学軸のばらつきが、標準
偏差として好ましくは２°以内、より好ましくは１°以
内であることが望ましい。光学軸のばらつきが標準偏差
で２°を越えると、光学主軸を偏光板の偏光軸と揃えた
としても、光線が支持体を透過する際の複屈折効果が無
視できなくなり、液晶表示素子に搭載した場合、十分な
コントラスト比を得ることができず、表示品位が悪化す
る。

【００２４】また、請求項２に記載の発明において、上
記樹脂フィルムの位相差値については、特に限定される
ものではないが、画面全体としての表示品位を低下させ
ないためには、位相差の値が高ければ高いほど、面内に
おいて光学軸がより揃っていることが望ましい。

【００２５】請求項１，２に記載の発明における、上記
支持体への液晶高分子層の積層方法についても、公知の
あらゆる方法を採用することができる。例えば、支持体
の片面にポリイミド系樹脂などからなる配向膜を塗布に
より形成し、該配向膜をラビングしたり、斜方蒸着した
後に、上記液晶高分子層を積層する方法、あるいは支持
体表面そのものをラビングし、その上に液晶高分子層を
積層する方法などを挙げることができる。このようにし
て、支持体上に液晶高分子層を積層した後、液晶高分子
を含む液晶高分子層を液晶の相転移温度以上に加熱し、
ねじれネマチック配向処理を行う。

【００２６】また、上記位相差板と、偏光板との積層に
ついても、公知のあらゆる方法を採用することができる
が、一般的には、光線透過率や光学位相差に影響が生じ
ないように、透明な粘着剤を介して位相差板と偏光板と
をラミネートする方法が用いられる。

【００２７】また、上記位相差板と偏光板の積層に際し
ては、上述のように、位相差板の支持体側から位相差板
が偏光板に積層される。この場合、位相差板の支持体の
光学主軸と、偏光板の偏光軸との配置角度は、小さけれ
ば小さいほどよく、請求項１，２に記載の発明では、上
記配置角度のずれは±２°以内であることが必要であ
る。支持体の光学主軸と、偏光板の偏光軸との配置角度
のずれが±２°を越えると、支持体の複屈折効果が顕著
に現れ、画面全体として見た場合、黒表示されるべき部
分が白く抜け、コントラストの低下を招くことになる。

【００２８】請求項３に記載の発明は、上記請求項１，
２に記載の発明にかかる楕円偏光板を搭載してなる液晶
表示素子であるが、楕円偏光板の搭載位置は、特に限定
されるものではない。例えば、図１に示すように、液晶
表示セルのバックライト側に楕円偏光板を配置してもよ
く、あるいは図２に示すように液晶表示セルの出射面側
に楕円偏光板を配置してもよい。

【００２９】すなわち、図１に示す構成では、液晶表示
セル２の出射面側に偏光板１が積層されており、他方、
バックライト５側に、液晶高分子層３と支持体４とから
なる位相差板６と、偏光板１とが積層されている。この
位相差板６と偏光板１との積層体により、本発明にかか
る楕円偏光板が構成されており、該楕円偏光板が液晶表
示セル２のバックライト５側の面に配置されている。

【００３０】他方、図２に示す構成では、液晶表示セル
２の出射面側において、液晶高分子層３と支持体４とか
らなる位相差板６と、偏光板１とが積層されており、こ
れらによって本発明にかかる楕円偏光板が構成されてい
る。なお、液晶表示セル２のバックライト５側には、偏
光板１が積層されている。

【００３１】なお、請求項１，２に記載の発明におい
て、上記ねじれ配向位相差板の支持体、液晶高分子層
と、上記偏光板との積層順序に関しては、図３に示され
ているように、位相差板の支持体４が偏光板１と接する
ように積層されることが必要である。支持体４と偏光板
１が接する順次に積層されていない場合には、偏光板を
通過したあとの直線偏光が、高分子液晶層を通り抜ける
間に、高分子液晶の有する複屈折性のために楕円偏光と
なって支持体４に入射することになり、支持体４と偏光
板１の光学軸のずれを抑制した効果がなくなる。従っ
て、所望の楕円偏光を得ることができなる。加えて、こ
の楕円偏光板を液晶表示素子に搭載した場合には、十分
な位相差補償性能を得ることができず、コントラストが
低下し、完全な白黒表示を得ることができなくなる。

【００３２】作用 請求項１に記載の発明では、偏光板と、ねじれネマチッ
ク配向された液晶高分子層を透明な支持体に積層してな
る位相差板とにより上記楕円偏光板が構成されており、
位相差板の支持体の光学主軸が偏光板の偏光軸に対して
±２°以内となるように配置されているので、支持体の
複屈折効果が効果的に抑制される。従って、支持体とし
て、残留位相差を有する材料からなるものを用いた場合
であっても、位相差板の支持体側を偏光板と接するよう
に位相差板を偏光板と積層するように配置することによ
り、高品質な楕円偏光板を提供することができる。

【００３３】すなわち、請求項１に記載の発明は、ねじ
れ配向位相差板だけでは解決できなかった問題を、偏光
板とねじれ配向位相差板とを積層してなる楕円偏光板全
体として捉え、上記のようにねじれ配向位相差板の支持
体の光学主軸と偏光板の偏光軸とのずれを所定の角度内
になるように配置することにより、支持体構成材料の光
学的等方性についての制約を緩和し、それによって支持
体構成材料の選択範囲を拡げると共に、液晶高分子の配
向処理を容易とし、かつ高品質な楕円偏光板を安価に提
供することを可能としたことに特徴を有する。

【００３４】請求項２に記載の発明では、上記支持体を
構成する材料が一軸延伸された樹脂フィルムで構成され
ており、従って、支持体は比較的軽量であり、かつ耐衝
撃性も高められ、さらに樹脂フィルムを一軸延伸するこ
とによって構成されるため、安価な支持体を用いて上記
楕円偏光体を提供することができる。

【００３５】また、請求項３に記載の発明では、上記請
求項１，２に記載の楕円偏光板が搭載された液晶表示素
子であるため、上記楕円偏光板により液晶表示セル側の
位相差のずれを十分に補償することができ、従って、コ
ントラスト比が十分であり、完全な白黒表示を可能とす
ることができる。

【００３６】

【実施例】以下、本発明の実施例及び比較例を挙げるこ
とにより、本発明を明らかにする。

【００３７】実施例１ 予め表面がラビング処理されており、かつ残留位相差が
２３ｎｍであるポリカーボネート製支持体（厚み７５μ
ｍ、Ｔｇ＝１５０℃）上に、前述した式（１）で示した
側鎖型液晶高分子と、式（２）で示したカイラルな置換
基を導入した側鎖型液晶高分子とからなるねじれネマチ
ック配向用液晶高分子を、スピンコートによる溶液キャ
スト法により積層し、配向処理することにより、ねじれ
配向位相差板を作製した。なお、ねじれ配向位相差板に
おける上記液晶高分子層の厚みは４μｍであった。

【００３８】上記ねじれ配向位相差板を、片面に２８μ
ｍの厚みの透明なアクリル系粘着剤層が設けられている
厚み１８５μｍのヨウ素を混入して延伸したポリビニル
アルコールよりなる偏光板にラミネートし、楕円偏光板
を作製した。この楕円偏光板では、偏光板の偏光軸と、
支持体の光学主軸とのずれは１．２°であった。

【００３９】上記楕円偏光板を、図１に示した構造の液
晶表示装置に搭載した。すなわち、図１に示す構成にお
いて、液晶表示セル２として、１／２００デューティ駆
動のＳＴＮ液晶セルを用い、該ＳＴＮ液晶セルのバック
ライト側に上記楕円偏光板を配置し、液晶表示装置を構
成した。該液晶表示装置に画像信号を入力し、駆動した
ところ、表示画面はほぼ完全な白黒表示となり、コント
ラスト比は６２：１であった。

【００４０】実施例２ 実施例１において、ポリカーボネートフィルムに代え
て、残留位相差が８６ｎｍ、厚みが９３μｍ、Ｔｇ＝１
９３℃のポリアリレートフィルム上にポリイミド系低温
焼成型配向膜を乾燥後の厚みが８０ｎｍとなるように塗
布し、ラビング処理を施したものを用意し、支持体とし
た。この支持体上に、実施例１と同様にして、液晶高分
子層を積層し、ねじれ配向位相差板を得、かつ実施例１
と同様にして、偏光板と積層し、楕円偏光板を得た。得
られた楕円偏光板において、偏光板の偏光軸と支持体の
光学主軸とのずれは０．１°であった。

【００４１】上記のようにして得られた楕円偏光板を用
いて、図２に示した構成の液晶表示装置を構成した。な
お、液晶表示セル２としては、１／２００デューティ駆
動のＳＴＮ液晶セルを用い、上記楕円偏光板は、図２に
示されているように液晶表示セル２の出射面側に搭載し
た。上記のようにして得られた液晶表示装置に画像信号
を入力し駆動したところ、表示画面はほぼ良好な白黒表
示となり、コントラスト比は４２：１であった。

【００４２】実施例３ 支持体として、横一軸テンター延伸により残留位相差が
１０８ｎｍ、光学軸のばらつきが標準偏差で０．６°の
ポリカーボネートフィルム（Ｔｇ＝１５０℃）からなる
支持体を用いたことを除いては、実施例１と同様にして
ねじれ配向位相差板を作製した。このねじれ配向位相差
板を、実施例１と同様にして偏光板とラミネートし、楕
円偏光板を得た。得られた楕円偏光板において、偏光板
の偏光軸と、支持体の光学主軸のずれは０°であった。

【００４３】上記のようにして得られた楕円偏光板を用
い、実施例１と同様にして液晶表示装置を構成し、駆動
したところ、表示画面はほぼ完全な白黒表示となり、コ
ントラスト比は５８：１であった。

【００４４】実施例４ 実施例３において、支持体として、縦一軸ゾーン延伸に
より、位相差が８４ｎｍ、光学軸のばらつきが標準偏差
で１．４°、厚みが９２μｍ、Ｔｇ＝１９３℃のポリア
リレートフィルム上に、ポリイミド系低温焼成型配向膜
を塗布し、ラビング処理を施したものを用いたことを除
いては、実施例３と同様にしてねじれ配向位相差板を作
製し、かつ該ねじれ配向位相差板を偏光板と実施例３と
同様にして積層し、楕円偏光板を得た。得られた楕円偏
光板における偏光板の偏光軸と支持体の光学主軸とのず
れは０．１°であった。

【００４５】上記のようにして得られた楕円偏光板を用
い、実施例２と同様に液晶表示装置を構成し、駆動した
ところ、表示画像はほぼ完全な白黒表示となり、コント
ラスト比は５４：１であった。

【００４６】実施例５ 支持体として、横一軸テンター延伸により残留位相差が
１０４ｎｍ、光学軸のばらつきが標準偏差で２．５°の
ポリカーボネートフィルム（Ｔｇ＝１５０℃）からなる
支持体を用いたことを除いては、実施例１と同様にして
ねじれ配向位相差板を作製した。このねじれ配向位相差
板を、実施例１と同様にして偏光板とラミネートし、楕
円偏光板を得た。得られた楕円偏光板において、偏光板
の偏光軸と、支持体の光学主軸のずれは０°であった。

【００４７】上記のようにして得られた楕円偏光板を用
い、実施例１と同様にして液晶表示装置を構成し、駆動
したところ、表示画面はほぼ良好な白黒表示となり、コ
ントラスト比は４３：１であった。

【００４８】実施例６ 支持体として、横一軸テンター延伸により残留位相差が
８０ｎｍ、光学軸のばらつきが標準偏差で３．１°のポ
リカーボネートフィルム（Ｔｇ＝１５０℃）からなる支
持体を用いたことを除いては、実施例１と同様にしてね
じれ配向位相差板を作製した。このねじれ配向位相差板
を、実施例１と同様にして偏光板とラミネートし、楕円
偏光板を得た。得られた楕円偏光板において、偏光板の
偏光軸と、支持体の光学主軸のずれは０．１°であっ
た。

【００４９】上記のようにして得られた楕円偏光板を用
い、実施例２と同様にして液晶表示装置を構成し、駆動
したところ、表示画面はほぼ良好な白黒表示となり、コ
ントラスト比は４４：１であった。

【００５０】比較例１ 偏光板の偏光軸と支持体の光学主軸とのずれが２．５°
とされていること以外は、実施例１と同様にして構成さ
れた楕円偏光板を作製し、実施例１と同様にして液晶表
示装置を構成して駆動した。その結果、液晶表示装置の
表示画面では、黒表示がやや白く抜ける白黒表示とな
り、コントラスト比は２２：１であった。

【００５１】比較例２ 偏光板の偏光軸と支持体の光学主軸とのずれが２．２°
とされていること以外は、実施例２と同様にして構成さ
れた楕円偏光板を作製し、実施例１と同様にして液晶表
示装置を構成して駆動した。その結果、液晶表示装置の
表示画面では、黒表示がやや白く抜ける白黒表示とな
り、コントラスト比は１２：１であった。

【００５２】比較例３ 実施例１で得られた楕円偏光板を、下記の図４に示す配
置で１／２００デューティ駆動のＳＴＮ液晶表示セルと
偏光板とを組み合わせて液晶表示装置を構成した。な
お、図４において、ＳＴＮ液晶表示セル２の出射面側に
は偏光板１が積層されており、バックライト５側に、ね
じれ配向位相差板６と偏光板１とが積層されている。も
っとも、ねじれ配向位相差板６の支持体４は液晶表示セ
ル２側に配置されており、偏光板１とは逆の側に配置さ
れている。

【００５３】上記のようにして構成された液晶表示装置
を実施例１と同様にして駆動したところ、表示画面で
は、黒表示がやや白く抜ける白黒表示となり、コントラ
スト比率は１８：１であった。

【００５４】比較例４ 実施例２で得られた楕円偏光板を用いて、図５に示す液
晶表示装置を構成した。ここでは、液晶表示セル２とし
ては、１／２００デューティ駆動のＳＴＮ液晶セルを用
いた。また、液晶表示セル２の出射面側に、ねじれ配向
位相差板６と偏光板１とが積層されているが、ねじれ配
向位相差板６の支持体４は偏光板１側ではなく液晶表示
セル２側に積層されている。上記液晶表示装置を、実施
例１と同様にして駆動したところ、表示画面では、黒表
示がやや白く抜ける白黒表示となり、コントラスト比は
９：１であった。

【００５５】比較例５ 偏光板の偏光軸と支持体の光学主軸とのずれが２．５°
とされていること以外は、実施例３と同様にして構成さ
れた楕円偏光板を作製し、実施例１と同様にして液晶表
示装置を構成して駆動した。その結果、液晶表示装置の
表示画面では、黒表示がやや白く抜ける白黒表示とな
り、コントラスト比は９：１であった。

【００５６】比較例６ 偏光板の偏光軸と支持体の光学主軸とのずれが２．２°
とされていること以外は、実施例４と同様にして構成さ
れた楕円偏光板を作製し、実施例１と同様にして液晶表
示装置を構成して駆動した。その結果、液晶表示装置の
表示画面では、黒表示がやや白く抜ける白黒表示とな
り、コントラスト比は１４：１であった。

【００５７】比較例７ 実施例３で得られた楕円偏光板を、図４に示す配置で１
／２００デューティ駆動のＳＴＮ液晶表示セルと偏光板
とを組み合わせて液晶表示装置を構成した。なお、図４
において、ＳＴＮ液晶表示セル２の出射面側には偏光板
１が積層されており、バックライト５側に、ねじれ配向
位相差板６と偏光板１とが積層されている。もっとも、
ねじれ配向位相差板６の支持体４は液晶表示セル２側に
配置されており、偏光板１とは逆の側に配置されてい
る。

【００５８】上記のようにして構成された液晶表示装置
を実施例１と同様にして駆動したところ、表示画面で
は、黒表示がやや白く抜ける白黒表示となり、コントラ
スト比率は３：１であった。

【００５９】比較例８ 実施例４で得られた楕円偏光板を用いて、図５に示す液
晶表示装置を構成した。ここでは、液晶表示セル２とし
ては、１／２００デューティ駆動のＳＴＮ液晶セルを用
いた。また、液晶表示セル２の出射面側に、ねじれ配向
位相差板６と偏光板１とが積層されているが、ねじれ配
向位相差板６の支持体４は偏光板１側ではなく液晶表示
セル２側に積層されている。上記液晶表示装置を、実施
例１と同様にして駆動したところ、表示画面では、黒表
示がやや白く抜ける白黒表示となり、コントラスト比は
１０：１であった。

【００６０】比較例９ 支持体が、残留位相差が１０８ｎｍであり、光学軸のば
らつきが標準偏差で４．４°であり、厚みが７８μｍで
あり、ガラス転位点Ｔｇ＝１５０℃の未延伸のポリカー
ボネートフィルムを用いて構成したこと以外は、実施例
３と同様にして楕円偏光板を作製した。この楕円偏光板
においては、偏光板の偏光軸と支持体の光学主軸とのず
れは、２．３°であった。

【００６１】上記楕円偏光板を用い、実施例３と同様に
して液晶表示装置を構成し、駆動したところ、表示画面
では、黒表示がやや白く抜ける白黒表示となり、コント
ラスト比は６：１であった。

【００６２】比較例１０ 縦一軸近接ロール延伸により作製された支持体の光学軸
のばらつきが、標準偏差で２．６°であること以外は、
実施例４と同様にして構成された楕円偏光板を作製し
た。この楕円偏光板では、偏光板の偏光軸と支持体の光
学主軸とのずれは、２．８°であった。

【００６３】上記楕円偏光板を用い、実施例４と同様に
して液晶表示装置を構成し駆動したところ、表示画面は
黒表示がやや白く抜ける白黒表示となり、コントラスト
比は１２：１であった。

【００６４】上記実施例１〜４及び比較例１〜１０の結
果を下記の表１にまとめて示す。なお、表１における白
黒表示の評価記号は以下の意味を有する。 良 …ほぼ完全な白黒表示 可 …ほぼ良好な白黒表示 不可…黒表示がやや白く抜ける白黒表示

【００６５】

【表１】

【００６６】表１から明らかなように、比較例１，２，
５，６，９，１０では、偏光板の偏光軸と支持体の光学
主軸とのずれが２°を超えているためか、完全な白黒表
示ができず、コントラスト比が低かったのに対し、実施
例１〜６では、上記偏光板の偏光軸と支持体の光学主軸
とのずれが１．２°以内であるため、ほぼ完全なもしく
は良好な白黒表示が可能とされており、コントラスト比
も高かった。

【００６７】さらに、比較例３，４，７，８では、ねじ
れ配向位相差板の支持体が偏光板ではなく液晶表示セル
側に積層されているため、偏光板１を通過したあとの直
線偏光が高分子液晶層を通り抜ける間に高分子液晶層の
有する複屈折性のために楕円偏光となって支持体へ入射
しているから、上記支持体と偏光板との光学軸のずれを
抑制した効果や、支持体の光学軸のばらつきを少なくし
た効果が低減され、その結果、完全な白黒表示ができ
ず、コントラスト比も低下していた。

【００６８】また、比較例９，１０では、支持体の光学
軸のばらつきが標準偏差で２．６°以上と大きいため
か、実施例３，４と同様に配置した液晶表示装置を構成
したが、良好な白黒表示を行うことができず、コントラ
スト比が低かった。

【００６９】これに対して、実施例１〜４では、完全な
白黒表示を行うことができ、かつコントラスト比も高か
った。

【００７０】

【発明の効果】請求項１に記載の発明では、偏光板と、
ねじれ配向位相差板とを積層してなる楕円偏光板を構成
した構造において、位相差板の支持体の光学主軸と、偏
光板の偏光軸とのずれが±２°以内とされているため、
支持体の残留位相差による影響を低減することができ
る。従って、支持体構成材料の制約を緩和するために、
軽量であり、かつ耐衝撃性に優れた合成樹脂フィルムな
どにより支持体を構成することができ、その場合であっ
ても、液晶表示セルの位相差を、上記楕円偏光板全体で
確実に補償することができる。よって、請求項１に記載
の発明にかかる楕円偏光板を用いることにより、ＳＴＮ
液晶表示装置などにおいて、ほぼ完全な白黒表示を実現
することができ、コントラスト比も高め得る。

【００７１】さらに、支持体構成材料の制約が緩和され
るため、表示品位に優れた液晶表示装置を安価にかつ高
い生産性で提供することが可能となる。請求項２に記載
の発明では、上記支持体が、一軸延伸された樹脂フィル
ムにより構成されており、従って、楕円偏光板の生産性
をより一層高めることができ、より安価な楕円偏光板、
ひいては請求項３に記載の発明にかかる液晶表示素子を
提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１，３及び比較例１，３における液晶表
示装置の構成を示す模式的断面図。

【図２】実施例２，４及び比較例２，４における液晶表
示装置の構成を示す模式的断面図。

【図３】本発明にかかる楕円偏光板における積層構造を
説明するための模式的断面図。

【図４】比較例５で構成された液晶表示装置の構造を説
明するための模式的断面図。

【図５】比較例６で構成された液晶表示装置の構造を説
明するための模式的断面図。

【符号の説明】

１…偏光板 ２…液晶表示セル ３…液晶高分子層 ４…支持体 ５…バックライト ６…ねじれ配向位相差板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 偏光板と、ねじれネマチック配向の液晶
   高分子層を透明な支持体に積層してなる位相差板とを積
   層してなる楕円偏光板であって、 前記位相差板の支持体の光学主軸が、前記偏光板の偏光
   軸に対して±２°以内に入るように位相差板及び偏光板
   を配置し、かつ該位相差板の支持体側が偏光板と接する
   ように積層したことを特徴とする楕円偏光板。
2. 【請求項２】 前記位相差板の支持体が、一軸延伸され
   た樹脂フィルムよりなる請求項１に記載の楕円偏光板。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の楕円偏光板を
   搭載してなる液晶表示素子。