JP2008058868A - 偏光板、及び液晶装置、並びに偏光板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶装置のコントラストを高める。
【解決手段】リタデーション値Ｒｅが大きいほど、即ち保護膜として用いられるＴＡＣ層
を一軸延伸する際に当該ＴＡＣ層に加わるテンションが大きいほど、任意の角度θに対す
る透過率が大きくなる。即ち、液晶装置が黒表示を行った際の透過率が高くなるため、相
対的にコントラストが低下する。したがって、透過率の許容範囲、言い換えれば、許容さ
れるコントラストの範囲内で可能な限り角度θが大きくとれるほうが、偏光板を製造する
上で有利となるため、偏光板２００では、角度θを予め測定しておき、当該角度θに応じ
て、コントラストが許容される範囲内に収まるリタデーション値を有するＴＡＣ層が保護
膜２０５として用いられている。
【選択図】図５

Description

本発明は、例えば、垂直配向（Vertical Aligned；以下、ＶＡと称す。）モードで駆動
される液晶を用いた液晶装置に用いられる偏光板、及びそのような偏光板を備えた液晶装
置並びに偏光板の製造方法の技術分野に関する。

この種の液晶装置では、例えば、光の偏光を規定するＰＶＡ（ポリビニルアルコール）
等からなる偏光膜と、当該偏光膜の両面の夫々に配置されたＴＡＣ（トリアセチルセルロ
ース）等からなる保護層とを備える偏光素子とを含んで構成された偏光板が液晶パネルの
両面の夫々に配置される。（例えば、特許文献１及び２参照。）。

他方、このような液晶装置では、液晶装置のコントラストが低下してしまうため、ＴＡ
Ｃ層等の保護層を薄く形成し、当該保護層のリタデーション値を低くすることも多い。

特開２００４−２７２０７８号公報 特開２００６−９１３７４号公報

しかしながら、リタデーション値が低く設定されたＴＡＣ層であっても、その製造プロ
セス等のばらつきに応じて、ＴＡＣ層内の複数の微小領域の夫々において、互いに異なる
方向に沿った光学軸を有し、且つこれら微小領域内におけるリタデーション値も相互にば
らつく。したがって、ＴＡＣ層のリタデーション値及び光学軸のばらつきに応じて、液晶
装置によって表示される画像のコントラストが低下してしまう問題点がある。

また、このような問題点の解決方法の一つとして、ＴＡＣ層等の保護膜を一軸延伸する
ことによって一方向に光学軸を形成し、当該光学軸がＰＶＡ等の偏光膜の透過軸に沿うよ
うに保護膜及び偏光膜を相互に貼り合わせる方法も考えられるが、貼り合わせ精度が十分
でない。より具体的には、ＴＡＣ層及びＰＶＡ層を張り合わせた際に、ＴＡＣ層の光学軸
及びＰＶＡ層の透過軸がなす角度（即ち、軸ずれ）を１°程度に抑えるのが限度である。
そのため、偏光膜の透過軸及び保護膜の光学軸の軸ズレによって液晶装置のコントラスト
が低下してしまう。特に、ＶＡモードで駆動される液晶を含む液晶装置では、このような
微小な軸ずれによって、コントラストの低下は顕著に現れる。

よって、本発明は上記問題点等に鑑みてなされたものであり、例えば、ＶＡモードで駆
動される液晶装置のコントラストを高めることが可能な偏光板、及び当該偏光板を備えた
液晶装置を提供することを課題とする。

本発明の第１発明に係る偏光板は上記課題を解決するために、偏光膜と、一方向に延伸
されることによって形成された所定の光学軸を有し、且つ前記偏光膜の一方の面に貼り合
わせられた保護膜とを備え、前記保護膜のリタデーション値は、前記偏光膜及び前記保護
膜を貼り合わせた際に前記偏光膜の透過軸及び前記所定の光学軸がなす角度に応じて設定
されている。

本発明の第１の発明に係る偏光板によれば、保護膜は、例えばＴＡＣ層等の光学材料で
形成されており、偏光膜に貼り合わせられる前に、一方向に延伸され、所定の光学軸が形
成されている。「所定の光学軸」とは、一方向に延伸されることによって保護膜内の微小
領域の夫々で当該一方向に沿って任意に形成された光学軸である。所定の光学軸を形成す
ることによって生じる保護膜のリタデーション値は、偏光膜及び保護膜を貼り合わせた際
に偏光膜の透過軸及び所定の光学軸がなす角度に応じて設定されている。ここで、リタデ
ーション値とは、保護膜の複屈折性を示す指標であり、一方向の光学軸に対して平行な方
向における屈折率と、当該光学軸に直交する方向における屈折率との屈折率差（Δｎ）と
、保護膜の厚み（ｄ）との積（Δｎ・ｄ）で定義される。

所定の光学軸を形成することによって、当該所定の光学軸及び偏光膜の透過軸の軸ずれ
、即ち光学軸がランダムに形成されたＴＡＣ層では特定できない軸ずれを特定できる。こ
こで、当該偏光板を備えた液晶装置の透過率は、所定の光学軸と偏光膜の透過軸がなす角
度と、保護膜のリタデーション値との組み合わせに応じて変化する。したがって、保護膜
及び偏光膜を貼り合わせる際に生じる軸ずれの角度、或いは保護膜及び偏光膜を貼り合わ
せた後に生じる軸ずれの角度と、当該偏光板を供えた液晶装置における透過率の許容範囲
とに応じて、予め設定された所定のリタデーション値を有する保護膜を選択しておけばよ
い。尚、透過率の許容範囲と、保護膜を一方向に延伸することによって生じるリタデーシ
ョン値は、液晶装置及び偏光板に要求される光学特性、より具体的には、液晶装置に要求
されるコントラストに応じて適宜設定可能である。

よって、本発明の第１に発明に係る偏光板によれば、リタデーション値を低くすること
だけでは困難である液晶装置のコントラストの向上が可能である。加えて、保護膜内にお
けるリタデーション値及び光学軸の向きのばらつきが低減されているため、当該偏光板を
備えた液晶装置における表示むらを低減できる。したがって、本発明の第１に発明に係る
偏光板によれば、当該偏光板を備えた液晶装置の表示性能を高めることが可能である。

本発明の第２の発明に係る偏光板は上記課題を解決するために、偏光膜と、一方向に延
伸されることによって形成された所定の光学軸を有し、且つ前記偏光膜の一方の面に貼り
合わせられた保護膜と、前記所定の光学軸に沿うような光学軸を有し、前記保護膜の他方
の面に配置された位相差板とを備える。

本発明の第２の発明に係る偏光板の、「所定の光学軸」は、上述した偏光板における所
定の光学軸と同様の意味である。本発明の第２の発明に係る偏光板によれば、保護膜が有
する所定の光学軸と、光学軸が沿うように位相差板が配置されていることによって、偏光
膜の透過軸及び保護膜が有する所定の光学軸がなす角度、即ち軸ずれに応じて生じる光の
位相差が位相差板によって補償される。したがって、本発明の第２の発明に係る偏光板を
備えた液晶装置では、高いコントラストで画像を表示できる。

本発明の第３の発明に係る液晶装置は上記課題を解決するために、上述した偏光板を備
えている。

本発明に係る液晶装置によれば、上述した偏光板を備えているので、高いコントラスト
で、且つ表示ムラが低減された画像を表示可能である。

本発明の第４の発明に係る液晶装置は上記課題を解決するために、一対の基板間に液晶
層を挟持してなる液晶パネルと、偏光膜と、一方向に延伸されることによって形成された
所定の光学軸を有すると共に当該偏光膜に貼り合せられた保護膜とを有する偏光板を備え
、前記偏光板は、前記所定の光学軸が前記液晶パネルの明視方向に沿うように配置されて
いる。

本発明に係る液晶装置の、「所定の光学軸」は、上述した偏光板における所定の光学軸
と同様の意味である。偏光膜の透過軸及び保護膜が有する所定の光学軸が軸ずれを生じる
場合、偏光板が、所定の光学軸が前記液晶パネルの明視方向に交わるように配置されてい
ることによって、軸ずれに応じて明視方向（配向方向）に生じる光の位相差を補償するこ
とができ、液晶装置によって表示される画像のコントラストを高めることが可能である。
ここで、「明視方向」とは、一対の基板において液晶に面する側に形成された配向膜の蒸
着方向、或いはラビング方向に沿って特定される方向であり、液晶パネルの表示面におけ
る方位角方向から当該液晶パネルを見た場合に最もコントラストが高い方向である。

よって、本発明の第４の発明に係る液晶装置によれば、別途光学補償のための位相差板
を設けることなく、偏光板を位相差板として兼用でき、コストを増大させることなく高品
位の画像を表示可能である。

本発明に係る液晶装置の一の態様では、前記液晶層は、誘電率異方性が負である液晶分
子を含んでいてもよい。

この態様によれば、他の表示モード（例えば、ＴＮモード等）に比べて高いコントラス
トで画像を表示できる。

本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る偏光板及び液晶装置の各実施形態を説明する
。

（第１実施形態）
先ず、図１乃至図６を参照しながら、本発明の第１の発明に係る偏光板及び第２の発明
に係る偏光板、並びに本発明の第３の発明に係る液晶装置の各実施形態を説明する。

＜１：偏光板＞
先ず、図１乃至図５を参照しながら、本発明の第１の発明に係る偏光板の実施形態を説
明する。図１は、本実施形態に係る偏光板の一部を破断して示した図式的破断図である。
図２は、各保護層の光学軸及び偏光膜の透過軸の向きを示した図式的斜視図である。図３
は、一方向に延伸されていない保護膜の一例であるＴＡＣ層における光学軸の向きを模式
的に示した概念図である。図４は、保護膜の光学軸及び偏光膜の透過軸がなす角θを図式
的に示した概念図である。図５は、本願発明者が行った実験結果を示したグラフであって
、保護膜の光学軸及び偏光膜の透過軸がなす角θと液晶装置の透過率の関係を保護膜のリ
タデーション値（位相差値）毎に示したグラフである。

尚、本実施形態に係る偏光板は、例えば液晶プロジェクタのライトバルブ等の液晶装置
に応用される偏光板であり、例えば、ＶＡモードで駆動され、初期配向状態が垂直配向を
呈するとともに誘電率異方性が負の液晶からなる液晶層から見て当該液晶層から出射光が
出射される光出射側及び液晶層に入射光が入射する光入射側の少なくとも一方の側に配置
される。

図１及び図２において、液晶装置に配置する前の偏光板２００は、透明な支持基板２０
１、接着層２０２、保護膜２０３及び２０５、偏光膜２０４、コート層２０６及び保護フ
ィルム２０７を備えて構成されている。本実施形態では、偏光板２００を液晶装置に配置
した際に、偏光膜２０４から見て液晶パネル側に保護膜２０５が配置される。したがって
、保護膜２０５が、本発明の「保護膜」の一例に相当する。

接着層２０２は、保護膜２０２及び支持基板２０１を相互に接着している。保護フィル
ム２０７は、偏光板２００がＴＦＴアレイ基板等に接着される前に、保護膜２０５を保護
する。尚、偏光板２００は、保護フィルム２０７が剥がされた状態で固定される。

偏光膜２０４は、例えばＰＶＡ等の有機膜であり、フィルム状に成形されている。偏光
膜２０４は、偏光膜２０４に入射する光を直線偏光として出射する。

保護膜２０３及び２０５は、例えばＴＡＣ層であり、偏光膜２０４が温度や湿度等によ
る環境の変化によって劣化することを防止する。特に、保護膜２０５は、保護膜２０５及
び偏光膜２０４が貼り合わせられる前に、一方向に延伸されることによって形成された光
学軸１５５を有している。光学軸１５５を形成することによって生じた保護膜２０５のリ
タデーションの大きさ（即ち、リタデーション値Ｒｅ）は、後に図４及び図５を参照して
詳細に説明する。

保護膜２０３は、光学軸１５３が偏光膜２０４の透過軸１５４に沿うように、偏光膜２
０４の一方の面に接着されている。偏光膜２０４及び保護膜２０３は、例えば、リタデー
ション値が実質的に無視できる接着剤等の不図示の接着手段によって相互に接着されてい
る。

ここで、図３を参照しながら、従来、保護膜として用いられていたＴＡＣ層２２０内の
複数の微小領域２２１における光学軸２２２の分布、及び各微小領域におけるリタデーシ
ョン値の分布を説明する。

図３に示すように、従来保護膜として用いられていたＴＡＣ層２２０は、微小領域２２
１の夫々におけるリタデーション値が低い値に抑制されていた。しかしながら、微小領域
２２１相互におけるリタデーション値のばらつきが存在しており、これら微小領域２２１
相互におけるリタデーション値のばらつきに応じて、表示画像のコントラストの低下及び
表示ムラが発生していた。特に、当該ＴＡＣ層を保護膜として用いた偏光板を、液晶とし
て誘電率異方性が負である液晶を用いた液晶装置に用いた場合には、表示画像のコントラ
ストの低下、及び表示ムラの発生は顕著になる。

そこで、本実施形態では、光学軸１５５を透過軸１５４に沿うように、偏光膜２０４に
対して保護膜２０５を配置することによって、コントラストを向上させ、且つ表示ムラを
低減している。但し、実際には、光学軸１５５及び透過軸２０４が互いに平行になるよう
に、偏光膜２０４及び保護膜２０５相互の位置決めを高い精度で行うことが困難であるた
め、図４に示すように、光学軸１５５及び透過軸１５４が任意の角度θをなす。したがっ
て、本実施形態では、光学軸１５５及び透過軸１５４がなす角度を予め測定しておき、当
該角度に応じて液晶装置のコントラストが実践的に許容される範囲内で、保護膜２０５を
一方向に延伸する際に当該保護膜２０５を引っ張るテンションを設定している。言い換え
れば、光学軸１５５及び透過軸１５４がなす角度と、当該角度に応じて液晶装置のコント
ラストが実践的に許容される範囲との２つの条件を考慮した上で、これら条件を満足する
ように設定されたリタデーション値を有する保護膜を選択して保護膜２０５として用いる
。加えて、図４に示すように、偏光板２０５を液晶パネル２５０に対して配置することに
よって、液晶装置或いはプロジェクタを組み上げた際には、光学軸１５５及び液晶パネル
２５０の明視方向２５１が互いに交差していてもよい。このような場合でも、コントラス
トの低下を抑制する光学補償効果が得られる。

次に、図５を参照しながら、偏光膜２０４の透過軸及び保護膜２０５の光学軸がなす角
度に対する液晶装置の透過率の関係を保護膜のリタデーション値毎に検討する。

図５に示すように、透過軸１５４及び光学軸１５５の角度を規定するためには、保護膜
を一方向に延伸することによって当該延伸方向に沿った任意の光学軸を形成しておく必要
がある。言い換えれば、従来のＴＡＣ層のように、各微小領域で互いに異なる方向に沿っ
た光学軸と透過軸１５４とがなす角度θは規定できないのである。

図５を詳細に見ると、リタデーション値Ｒｅ（１０ｎｍ、２０ｎｍ、・・・、５０ｎｍ
）が大きいほど、即ち保護膜として用いられるＴＡＣ層を一軸延伸する際に当該ＴＡＣ層
に加わるテンション（強さ）が大きいほど、任意の角度θに対する透過率が大きくなる。
即ち、液晶装置が黒表示を行った際の透過率が高くなるため、相対的にコントラストが低
下する。したがって、透過率の許容範囲、言い換えれば、許容されるコントラストの範囲
内で可能な限り角度θが大きくとれるほうが、偏光板を製造する上で有利となる。そのた
め、偏光板２００では、角度θを予め測定しておき、当該角度θに応じて、コントラスト
が許容される範囲内に収まるリタデーション値を有するＴＡＣ層が保護膜２０５として用
いられている。

このような保護膜２０５を備えた偏光板２００が、液晶パネルから見て、光出射側に配
置され且つ偏光膜２０４から見て液晶パネル側に保護膜２０５が位置している場合には、
保護膜２０５に入射した光は、光学軸１５５が偏光膜２０４の透過軸１５４に沿っている
ことから、保護膜２０５において位相が乱されることなくそのまま保護膜２０５を透過す
る。そのため、偏光膜２０４において意図しない光の吸収がないため、より具体的には透
過軸１５４に交わる方向に沿った振幅成分を有する光が偏光膜２０４に吸収されないため
、液晶装置の輝度を無駄に低下させることがない。加えて、無駄な光吸収によって偏光膜
２０４の膜質が低下することを低減でき、偏光板２００の寿命を向上させることが可能で
ある。

また、偏光板２００が、液晶パネルの光入射側に配置され、偏光膜２０４から見て液晶
パネル側に保護膜２０５が配置されている場合、光源から保護膜２０３及び偏光膜２０４
に入射した光が偏光膜２０４で偏光された後、保護膜２０５に入射する。ここで、光学軸
１５５が偏光膜２０４の透過軸１５４に沿っていることから、偏光膜２０４によって偏光
された光は、保護膜２０５において位相が乱されない。つまり、偏光膜２０４から出射さ
れた直線偏光がそのまま保護膜２０５を透過して液晶パネルに出射される。特に、偏光板
２００が、ＶＡモードで駆動される液晶分子を備えた液晶層を有する液晶装置に使用され
る場合、複屈折率に基づく光変調が行われる前段階で光の位相が乱されることがない。そ
のため、例えば黒表示時に意図しない光が表示されることを防止できるので、表示画像の
コントラストを高めることが可能である。言い換えれば、偏光板２００が備える保護膜の
リタデーション値に応じた光の位相ずれを低減でき、光の位相ずれに起因するコントラス
トの低下を抑制できる。

このように、本実施形態に係る偏光板によれば、当該偏光板を備えた液晶装置のコント
ラストを高めることができるため、液晶装置による高品位の画像表示が可能となる。

次に、図６を参照しながら、本発明の第２の発明に係る偏光板の実施形態である偏光板
３００を説明する。尚、以下では、上述した偏光板２００と共通する部分に共通の参照符
号を付し、詳細な説明を省略する。図６は、本実施形態に係る偏光板の主要部の構成を示
した概念図である。

図６において、偏光板３００は、保護膜２０３及び２０５、偏光膜２０４、及び位相差
板２１０を備えて構成されている。

位相差板２１０は、保護膜２０５の両面のうち偏光膜２０４に臨む面の反対側に配置さ
れており、光学軸１１１を有している。位相差板２１０は、光学軸１１１が、保護膜２０
５が有する光学軸１５５の沿うように配置されており、偏光膜２０４の透過軸及び保護膜
２０５の光学軸１５５がなす角度に応じて生じる光の位相差を補償できる。したがって、
偏光板３００によれば、当該偏光板３００を備えた液晶装置によって表示される画像のコ
ントラストを高めることが可能である。

＜２：液晶装置＞
次に、図７乃至図９を参照しながら、本発明の第３の発明に係る液晶装置の実施形態を
説明する。尚、本実施形態では、上述した偏光板２００を備えた液晶装置を例に挙げるが
、本実施形態に係る液晶装置に適用される偏光板として、上述した偏光板３００を用いて
もよい。図７は、本実施形態に係る液晶装置を、各構成要素と共に対向基板側から見た平
面図である。図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ´断面図である。本実施形態では、液晶
装置の一例として、駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を
例に挙げる。

液晶装置１は、ＴＦＴアレイ基板１０、対向基板２０、液晶層５０、偏光板２００Ａ及
び２００Ｂを備えている。

ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば、石英基板、ガラス基板、シリコン基板等からなり、
対向基板２０は、例えば、石英基板、ガラス基板等からなる。ＴＦＴアレイ基板１０及び
対向基板２０は、複数の画素が配列されてなる、表示領域たる画像表示領域１０ａの周囲
に位置するシール領域５２ａに設けられたシール材５２により相互に貼り合わされており
、シール材５２及び液晶封止部１５６により、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０間
にＶＡモードで駆動される液晶層５０が封止されている。特に、液晶供給口１６０では、
液晶供給口１６０に供給された液晶が漏れないように液晶封止部１５６によって液晶供給
口１６０が封止されている。

図７において、シール材５２が配置されたシール領域５２ａの内側に並行して、画像表
示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けら
れている。周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域５２ａの外側に位置す
る領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１
０の一辺に沿って設けられている。この一辺に沿ったシール領域５２ａよりも内側に、サ
ンプリング回路７が額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。また、走査線
駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿ったシール領域の内側に、額縁遮光膜５
３に覆われるようにして設けられている。また、ＴＦＴアレイ基板１０上には、対向基板
２０の４つのコーナー部に対向する領域に、両基板間を上下導通材１０７で接続するため
の上下導通端子１０６が配置されている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基
板２０との間で電気的な導通をとることができる。

ＴＦＴアレイ基板１０上には、外部回路接続端子１０２と、データ線駆動回路１０１、
走査線駆動回路１０４、上下導通端子１０６等とを電気的に接続するための引回配線が形
成されている。

図８において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、駆動素子である画素スイッチング用のＴ
ＦＴ（Thin Film Transistor）や走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形
成される。画像表示領域１０ａには、画素スイッチング用ＴＦＴや走査線、データ線等の
配線の上層にＩＴＯ膜からなる画素電極９ａが設けられている。画素電極９ａ上には、配
向膜が形成されている。他方、対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０との対向面上
に、遮光膜２３が形成されている。遮光膜２３上に、画素電極９ａと同様にＩＴＯ膜から
なる対向電極２１が複数の画素電極９ａと対向して形成されている。対向電極２１上には
配向膜が形成されている。また、液晶層５０は、ＶＡモードで駆動される誘電率異方性が
負の液晶を含んで構成されており、一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。尚、本実
施形態では、入射光は、対向基板２０側からＴＦＴアレイ基板１０側に向かって液晶装置
１に入射する。つまり、図中上側から下側に向けて液晶装置１に入射する。

また、ここでは図示しないが、ＴＦＴアレイ基板１０上には、データ線駆動回路１０１
、走査線駆動回路１０４の他に、製造途中や出荷時の当該液晶装置の品質、欠陥等を検査
するための検査回路、検査用パターン等が形成されていてもよい。

次に、図９を参照しながら、偏光板２００Ａ及び２００Ｂの夫々が備える保護層の光学
軸、並びに偏光膜の透過軸の相対的な方向の関係を説明する。図９は、偏光板２００Ａ及
び２００Ｂの夫々が備える光学軸、並びに偏光膜の透過軸の相対的な方向の関係を示した
概念図である。尚、偏光板２００Ａ及び２００Ｂは、上述した偏光板２００と同様の構成
を有している。

図９において、液晶装置１は、偏光板２００Ａ及び２００Ｂ、並びに液晶層５０を備え
ている。偏光板２００Ａは、偏光膜２０４Ａ、保護膜２０３Ａ及び２０５Ａを備えている
。偏光板２００Ｂは、偏光膜２０４Ｂ、保護膜２０３Ｂ及び２０５Ｂを備えている。偏光
板２００Ａ及び２００Ｂは、偏光膜２０４Ａの透過軸１５４Ａと、偏光膜２０４Ｂの透過
軸１５４Ｂが互いに直交するようにクロスニコル配置されている。液晶層５０は、ＶＡモ
ードで駆動される、即ち誘電率異方性が負である垂直配向型の液晶分子を有している。し
たがって、液晶装置１は、非駆動状態で画像表示領域１０ａに黒が表示されるノーマリー
ブラックモードで画像を表示する。

保護膜２０５Ｂは、偏光膜２０４Ｂに貼り付けられる前に、保護膜２０５Ｂを一軸延伸
することによって形成される光学軸１５５Ｂのみを有し、光学軸１５５Ｂが偏光膜２０４
Ｂの透過軸１５４Ｂに沿うように、偏光膜２０４Ｂにおける液晶層５０に臨む一方の面側
に配置されている。尚、光学軸１５５Ｂ及び透過軸１５４Ｂは、実践的には軸ずれを生じ
るために、当該軸ずれに対応した角度（即ち、上述した角度θ）に応じて、保護膜２０５
Ｂのリタデーション値が設定されている。

液晶装置１の動作時において、液晶層５０から保護膜２０５Ｂに出射された光は、保護
膜２０５Ｂにおいて位相が乱されることなく、略そのまま透過する。したがって、偏光膜
２０４Ｂに余分に吸収される光が発生しないので、表示の明るさの低下を防止することが
できる。さらに、液晶装置１によれば、その動作時において偏光膜２０４Ｂに余分に吸収
される光の熱エネルギーに応じて偏光膜２０４Ｂの温度が上昇することを低減でき、偏光
膜２０４Ｂに劣化が生じることを低減できる。

保護膜２０３Ｂは、光学軸１５３Ｂのみを有し、且つ光学軸１５３Ｂが偏光膜２０４Ｂ
の透過軸１５４Ｂに沿うように、偏光膜２０４Ｂにおける液晶層５０とは反対側に配置さ
れている。よって、偏光膜２０４Ｂを透過した光の位相が乱されることなく、当該光がそ
のまま出射される。

保護膜２０５Ａは、光学軸１５５Ａのみを有し、且つ、光学軸１５５Ａが偏光膜２０４
Ａの透過軸１５４Ａに沿うように、偏光膜２０４Ａにおける液晶層５０側に配置されてい
る。

保護膜２０５Ａによれば、偏光膜２０４Ａから出射された直線偏光がそのまま保護膜２
０５Ａを透過して液晶層５０に出射される。したがって、液晶層５０による光の変調が直
線偏光を基に設計通りに行われる。偏光板２００Ａによれば、例えばＶＡモードの複屈折
率に基づいて光の変調が行われる前段階で光の位相が乱されることがなく、液晶装置１に
よって表示される画像のコントラストを高めることが可能である。

保護膜２０３Ａは、光学軸１５３Ａのみを有し、且つ光学軸１５３Ａが偏光膜２０４Ａ
の透過軸１５４Ａに沿うように、偏光膜２０４Ａにおける液晶層５０とは反対側に配置さ
れている。したがって、保護膜２０３Ａ及び２０５Ａによれば、偏光膜２０４Ａを保護で
きる。

本実施形態に係る液晶装置１によれば、偏光板２００Ａ及び２００Ｂの夫々が有する保
護膜のうち液晶層５０に臨む側に配置された保護膜２０５Ａ及び２０５Ｂの夫々の光学軸
が、偏光膜２０４Ａ及び２０４Ｂの夫々の透過軸に沿っている。加えて、光学軸及び透過
軸相互における軸ずれ（即ち、角度θ）に応じて、保護膜２０５Ａ及び２０５Ｂのリタデ
ーション値が設定されているため、表示される画像のコントラストを高めることが可能で
ある。

尚、本実施形態に係る液晶装置は、ＶＡモード以外の駆動モード（例えば、ＴＮモード
）で駆動される液晶分子を備えている場合であっても、ＶＡモードと同様の効果が得られ
ることは言うまでもない。

（第２実施形態）
次に、図１０乃至図１２を参照しながら、本発明の第４の発明に係る液晶装置の実施形
態を説明する。図１０は、本実施形態に係る液晶装置１Ａの主要部を図式的に示した概念
図である。図１１は、液晶パネルの明視方向及び保護膜２０５Ｂの光学軸１５５Ｂの相対
的に向きの関係を示した概念図である。図１２は、液晶パネルの明視方向及び保護膜２０
５Ｂの光学軸１５５Ｂがなす角度±θａを図式的に示した概念図である。以下では、上述
した偏光板２００と、液晶装置１と共通する部分に共通の参照符号を付し、詳細な説明を
省略する。

図１０において、液晶装置１Ａは、ＴＦＴアレイ基板及び対向基板からなる一対の基板
と、当該一対の基板間に挟持された液晶層とを含む液晶パネル１８０、液晶パネル１８０
の両側に配置された偏光板２００Ａ及び２００Ｂを備えて構成されている。

液晶パネル１８０は、図７及び図８を参照して説明した液晶装置１が備えるＴＦＴアレ
イ基板１０及び対向基板２０と、これら基板間に挟持された液晶層５０を含んで構成され
ている。

次に、図１１において、偏光板２００Ｂは、液晶パネル１８０の明視方向Ｌと、保護膜
２０５Ｂの光学軸１５５Ｂとが互いに交わるように配置されている。これにより、明視方
向Ｌに沿って、液晶パネル１８０及び偏光板２００Ｂで生じた光の位相差が補償され、液
晶装置１Ａによって高いコントラストで画像が表示可能となる。

これまでの偏光板では図１２に示すように、明視方向Lと、保護膜の軸が±θをなすよ
うに配置される場合が多い。そのため、コントラストの増減に影響が生じる。そこで、あ
らかじめ、本技術で作製した偏光板の保護膜の軸を評価し、明視方向と交わるように配置
することでコントラストを高めることができる。さらにθと保護膜と延伸する際に生じる
位相差には図5のような関係がある。よってパネルの位相差に合うように、保護膜の位相
差と貼り合わせ角度を調節し、配置を考慮することで、光学補償がなされていることとな
りコントラストを高めることができる。加えて、液晶装置１Ａによれば、保護膜２０５Ｂ
が位相差板として兼用可能であるため、位相差板を設けない分、液晶装置１Ａを構成する
部品に要するコストを低減できる。

＜３：ライトバルブ＞
次に、図１３を参照しながら、上述した液晶装置を電子機器の一例であるプロジェクタ
のライトバルブに適用した場合を説明する。図１３では、ライトバルブ１０１０がブロッ
ク部材３１００によりブロック化されている。このライトバルブ１０１０は、プロジェク
タにおける投射光学系のライトバルブに当たる部分を分離したような構成をしている。こ
のようなライトバルブ１０１０は、複板式プロジェクタに適宜用いる他、単板式プロジェ
クタに適用することができる。液晶パネル２０００に接続されたフレキシブルプリント配
線板は、ブロック部材３１００の液晶パネル２０００に対応する位置に形成されたスリッ
ト５０００から外に引き出されている。

尚、図１３の例では、光学部品として液晶パネル２０００と偏光板１０００及び３００
０とが空間を隔てて相対する例を示したが、液晶パネルと偏光板とが一対である構成とし
てもよい。その場合も、液晶パネルと偏光板とは空間を隔てて相対するように配置される
。なお、本発明の液晶装置としては、ライトバルブとして偏光板を含む液晶装置の他に、
ライトバルブである液晶パネルと、それに対して空間を隔てて相対するように配置される
偏光板とを備えた投射光学システムとしての液晶装置であってもよい。

（電子機器）
次に、図１４を参照しながら、上述した液晶装置を電子機器の一例であるプロジェクタ
を適用した場合を説明する。上述した液晶装置は、プロジェクタのライトバルブとして用
いられている。図１４は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。図１４に示すよう
に、プロジェクタ１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニッ
ト１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ラ
イトガイド１１０４内に配置された４枚のミラー１１０６および２枚のダイクロイックミ
ラー１１０８によってＲＧＢの３原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとして
の液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇに入射される。

液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇの構成は、上述した液晶装置と同
等の構成を有しており、画像信号処理回路から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞ
れ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイク
ロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１
２においては、ＲおよびＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。したがって
、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン等にカラー画
像が投写されることとなる。

ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇによる表示像について
着目すると、液晶パネル１１１０Ｇによる表示像は、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ
による表示像に対して左右反転することが必要となる。

なお、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇには、ダイクロイックミラ
ー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタ
を設ける必要はない。このようなプロジェクタ１１００によれば、液晶パネル１１１０Ｒ
、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇを備えているため、高品位の画像を表示できる。

本発明の第１実施形態に係る偏光板の一部を破断して示した図式的破断図である。 各保護層の光学軸及び偏光膜の透過軸の向きを示した図式的斜視図である。 一方向に延伸されていない保護膜の一例であるＴＡＣ層における光学軸の向きを模式的に示した概念図である。 保護膜の光学軸及び偏光膜の透過軸がなす角θを図式的に示した概念図である。 本願発明者が行った実験結果を示したグラフである。 本発明の第１実施形態に係る偏光板の主要部の構成を示した概念図である。 本発明の第１実施形態に係る液晶装置を、各構成要素と共に対向基板側から見た平面図である。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ´断面図である。 偏光板２００Ａ及び２００Ｂの夫々が備える光学軸、並びに偏光膜の透過軸の相対的な方向の関係を示した液晶装置の概念図である。 本発明の第２実施形態に係る液晶装置１Ａの主要部を図式的に示した概念図である。 液晶パネルの明視方向及び保護膜２０５Ｂの光学軸１５５Ｂの相対的に向きの関係を示した概念図である。 液晶パネルの明視方向及び保護膜２０５Ｂの光学軸１５５Ｂがなす角度±θａを図式的に示した概念図である。 本実施形態に係る液晶装置を応用したライトバルブを構成を示した斜視図である。 本実施形態に係る液晶装置を備えたプロジェクタの構成を示した平面図である。

符号の説明

１，１Ａ・・・液晶装置、２００，２００Ａ，２００Ｂ，３００・・・偏光板、２０３
，２０３Ａ，２０３Ｂ，２０５，２０５Ａ，２０５Ｂ・・・保護膜、２０４，２０４Ａ，
２０４Ｂ・・・偏光膜

Claims (7)

1. 偏光膜と、
   一方向に延伸されることによって形成された所定の光学軸を有し、且つ前記偏光膜の一
   方の面に貼り合わせられた保護膜とを備え、
   前記保護膜のリタデーション値は、前記偏光膜及び前記保護膜を貼り合わせた際に前記
   偏光膜の透過軸及び前記所定の光学軸がなす角度に応じて設定されていること
   を特徴とする偏光板。
2. 偏光膜と、
   一方向に延伸されることによって形成された所定の光学軸を有し、且つ前記偏光膜の一
   方の面に貼り合わせられた保護膜と、
   前記所定の光学軸に沿うような光学軸を有し、前記保護膜の他方の面に配置された位相
   差板と
   を備えたことを特徴とする偏光板。
3. 請求項１又は２に記載の偏光板を備えたこと
   を特徴とする液晶装置。
4. 一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶パネルと、
   偏光膜と、一方向に延伸されることによって形成された所定の光学軸を有すると共に当
   該偏光膜に貼り合せられた保護膜とを有する偏光板を備え、
   前記偏光板は、前記所定の光学軸が前記液晶パネルの明視方向に沿うように配置されて
   いること
   を特徴とする液晶装置。
5. 前記液晶層は、誘電率異方性が負である液晶分子を含んでいること
   を特徴とする請求項３から５の何れか一項に記載の液晶装置。
6. 一方向に延伸されることによって形成された所定の光学軸を有する保護膜を、偏光膜の
   一方の面に貼り合わせる工程を備え、
   前記保護膜のリタデーション値は、前記偏光膜及び前記保護膜を貼り合わせた際に前記
   偏光膜の透過軸及び前記所定の光学軸がなす角度に応じて設定されていること
   を特徴とする偏光板の製造方法。
7. 前記保護膜を延伸する強さが、前記角度に応じて設定されていること
   を特徴とする請求項６に記載の偏光板の製造方法。

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