專利名稱：光學(xué)補(bǔ)償板及其投射型液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于投射型液晶顯示裝置的光學(xué)補(bǔ)償板，也涉及使用該光學(xué)補(bǔ)償板的投射型液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
投射型液晶顯示裝置也稱液晶投影儀，作為將個(gè)人計(jì)算機(jī)、電視機(jī)等的畫面放大后投射在屏幕上的裝置被廣泛應(yīng)用。
投射型液晶顯示裝置有多種形式，有單板式直接將經(jīng)彩色濾光片分光的光放大的形式，有分光為三基色后使單色光通過各自對(duì)應(yīng)的透過型液晶單元的形式，有分光為三基色后使單色光通過各自對(duì)應(yīng)的反射型液晶單元的形式等。在此，參照?qǐng)D6對(duì)當(dāng)前占主流的使用三基色對(duì)應(yīng)的透過型液晶單元的投射型液晶顯示裝置的構(gòu)成作簡要說明。
這樣的投射型液晶顯示裝置通常具有光源系統(tǒng)、反射-分光系統(tǒng)及放大投射系統(tǒng)。光源系統(tǒng)包括白色光源11和紫外、紅外截止濾光片13，來自白色光源11的白色光L經(jīng)紫外、紅外截止濾光片13濾除其中的紫外線或紅外線后被送到分色鏡1。白色光源11通?？捎媒饘冫u化物燈、高壓汞燈等。
反射-分光系統(tǒng)具有四種分色鏡1、2、3、4；二個(gè)全反射鏡5、6，分別對(duì)應(yīng)紅色光R、綠色光G和藍(lán)色光B的液晶單元7R、7G、7B，入射偏振光變換元件8R、8G、8B，出射偏振光變換元件9R、9G、9B和聚光鏡10R、10G、10B。
第一分色鏡1是只能透過綠色光G和藍(lán)色光B的透鏡，透過的綠色R光和藍(lán)色光B投射到第二分色鏡2。被第一分色鏡1反射的紅光R投射到全反射鏡5，在此被反射后通過紅光用聚光鏡10R、入射側(cè)偏振光變換元件8R、液晶單元7R及出射側(cè)偏振光變換元件9R投射到第三分色鏡3。另一方面，第二分色鏡2是只透過藍(lán)光B的透鏡，透過第一分色鏡1的綠光G和藍(lán)光B中，藍(lán)光透B透過第二二色光透鏡2后，通過藍(lán)光用聚光鏡10B、入射偏振光變換元件8B、液晶單元7B及出射側(cè)偏振光變換元件9B投射到第二全反射鏡6。另外，被第二分色鏡反射的綠色光G通過綠光用聚光鏡10G、入射側(cè)偏振光變換元件8G、液晶單元7G及出射側(cè)偏振光變換元件9G，投射到第三二色光透射鏡3。第三二色光透射鏡3是只透過紅光R的透鏡，來自第一反射鏡5、通過紅光用聚光鏡10R、入射側(cè)偏振光變換元件8R、液晶單元7R及出射側(cè)偏振光變換元件9R的紅光R直接透過第三分色鏡3，另外，來自第二分色鏡2、通過綠光用聚光鏡10G、入射側(cè)偏振光變換元件8G、液晶單元7G及出射側(cè)偏振光變換元件9G的綠光G被第三分色鏡3反射，紅光R和綠光G分別投射到第四分色鏡上。第四分色鏡4是只透過紅光G和綠光B的透鏡，來自第三分色鏡3的紅光R和綠光G在此直接透過，來自第二全反射鏡6的藍(lán)光B在此反射，分別投射到投射透鏡16。
此處給出的是首先分出紅光R，然后分出綠光G和藍(lán)光B的形式，但可以依靠分色鏡的組合任意變更分光的順序。
放大投射系統(tǒng)具有投射鏡16，在此各個(gè)光對(duì)應(yīng)的圖象被放大，向屏幕17投影放大像。雖然有將對(duì)應(yīng)各色的液晶單元7R、7G、7B的入射側(cè)偏振光變換元件8G、8G、8B及出射側(cè)偏振光元件9R、9G、9B貼在液晶單元7R、7G、7B上使用的，但通常是與液晶單元7R、7G、7B以一定間隔設(shè)置，其間隔構(gòu)成冷卻用的通風(fēng)路。另外，入射側(cè)偏振光變換元件8R、8G、8B與聚光鏡10R、10G、10B也保持間隔。因而，在將偏振光變換元件8R、8G、8B、9R、9G、9B與液晶單元7R、7G、7B及聚光鏡10R、10G、10B間隔設(shè)置的情況下，是將直線偏振光板貼在玻璃等增強(qiáng)材料上使用。
在這樣的投射型液晶顯示裝置上，各液晶單元7R、7G、7B配置在各自的兩個(gè)偏振光變換元件，即入射側(cè)偏振光變換元件8R、8G、8B和出射側(cè)偏振光變換元件9R、9G、9B之間。在將圖象放大投射到屏幕上時(shí)，這些偏振光變換元件8、9要透過必要量的光，所以發(fā)熱量大。另外，在紅光R、綠光G和/或藍(lán)光B是偏振光的情況下，入射液晶單元7R、7G、7B時(shí)常常需要使偏振光面旋轉(zhuǎn)。而且，對(duì)于從液晶單元7R、7G、7B出射的偏振光，有時(shí)也要使偏振光面再旋轉(zhuǎn)。
為了使偏振光面旋轉(zhuǎn)，可以用相位差板，相位差板通常配置在入射側(cè)偏振光變換元件8R、8G、8B的光源11一側(cè)和出射側(cè)偏振光變換元件9R、9G、9B的投射透鏡16一側(cè)。作為相位差板，從易于獲得和價(jià)格方面考慮，一般用樹脂材質(zhì)的。這種相位差板，是以在入射側(cè)偏振光變換元件8R、8G、8B和出射側(cè)偏振光變換元件9R、9G、9B上貼合直線偏振光板的形式使用的。

發(fā)明內(nèi)容
上述投射型液晶顯示裝置，由于液晶單元雙折射性的影響，存在著投射到屏幕上的圖象的對(duì)比度不高的問題。
因此，專利文獻(xiàn)1提出，在投射型液晶顯示裝置上，靠光學(xué)補(bǔ)償層使在圖象成分內(nèi)的圖象面內(nèi)分布的對(duì)比度及亮度的偏離得到緩和。另外，專利文獻(xiàn)2提出，在平均線膨脹系數(shù)的絕對(duì)值小的玻璃上粘貼偏振光板，將其用于投射型液晶顯示裝置的入射側(cè)及出射側(cè)偏振光變換元件，并且在入射側(cè)偏振光變換元件和出射側(cè)偏振光變換元件之間與任一偏振光板離開的位置，配置液晶單元以外的光學(xué)各向異性體。作為這樣的光學(xué)補(bǔ)償層或光學(xué)各向異性體，是使蒂斯科逖可(デイスコチツク)液晶混合定向而成，可以舉出專利文獻(xiàn)3中給出的例子。專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)2展示的具體結(jié)構(gòu)是，在液晶單元內(nèi)外兩側(cè)分別配置一枚光學(xué)補(bǔ)償板或光學(xué)各向異性體，然后再在各自的外側(cè)各配置一枚偏振光板。另一方面，專利文獻(xiàn)4提出，在液晶單元的光出射側(cè)設(shè)置光學(xué)補(bǔ)償層，對(duì)存在于液晶層的光入射區(qū)域的液晶分子進(jìn)行光學(xué)補(bǔ)償，還提出了將該光學(xué)補(bǔ)償層2層或3層重疊的方案。然而，專利文獻(xiàn)1、2、3提出的用光學(xué)補(bǔ)償層或光學(xué)各向異性體的投射型液晶顯示裝置，存在著黑色顯示的色斑顯眼的問題。
專利文獻(xiàn)1特開2000-137202號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開2000-352615號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3特開平8-50206號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4特開2002-14345號(hào)公報(bào)本發(fā)明人為了使投射型液晶顯示裝置的對(duì)比度更高，即使長期使用也不易發(fā)生黑色顯示的色斑，而立意研究開發(fā)了能長期保持高顯示品質(zhì)的光學(xué)補(bǔ)償板。研究發(fā)現(xiàn)，將具有光學(xué)彈性系數(shù)小、在與空氣的接觸面具有反射防止層的透明膠片，和在基材膠片上涂布液晶性化合物形成的光學(xué)補(bǔ)償膠片與透明玻璃板層積構(gòu)成光學(xué)補(bǔ)償板，投射到屏幕上的圖象的黑色顯示的色斑不易發(fā)生，能夠長期維持高品質(zhì)的圖象顯示，最終達(dá)至本發(fā)明。
本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償板具有如下構(gòu)成，即將光學(xué)彈性系數(shù)在7×10-13cm2/dyne(達(dá)因)以下、表面形成有反射防止層的透明膠片，在基材膠片上涂布液晶性化合物形成的光學(xué)補(bǔ)償膠片和透明玻璃板層積而成，其中透明膠片的反射防止層處于最外側(cè)。
該光學(xué)補(bǔ)償板可在投射型液晶顯示裝置上組裝應(yīng)用。所以，本發(fā)明也提供在液晶單元的至少一側(cè)配置上述光學(xué)補(bǔ)償板的投射型液晶顯示裝置。更具體地，該投射型液晶顯示裝置具有白色光源，有將來自白色光源的白色光分光成三基色的紅色光、綠色光、藍(lán)色光的二色性涂層的光學(xué)系統(tǒng)，液晶單元，偏振光變換元件和上述光學(xué)補(bǔ)償板。此處所說的光學(xué)系統(tǒng)，例如具有用于將來自白色光源的白色光分光成三基色的紅光、綠光和藍(lán)光的分色鏡，全反射鏡和聚光鏡。


圖1是本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償板的一例的剖面圖。
圖2是本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償板的另一例的剖面圖。
圖3是本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償板上透明膠片與2枚光學(xué)補(bǔ)償膠片層積時(shí)，表示一例定向角關(guān)系的配置圖。
圖4是本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償板上透明膠片與2枚光學(xué)補(bǔ)償膠片層積時(shí)，表示另一例定向角關(guān)系的配置圖。
圖5是本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償板上透明膠片與2枚光學(xué)補(bǔ)償膠片層積時(shí)，表示又一例定向角關(guān)系的配置圖。
圖6是用于說明一例投射型液晶顯示裝置構(gòu)成的簡圖。
圖7是將本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償板與液晶單元組合作為投射型液晶顯示裝置時(shí)的一例配置模式的剖面圖。
符號(hào)說明1，2，3，4分色鏡5，6全反射鏡7，7R，7G，7B液晶單元8，8R，8G，8B入射側(cè)偏振光變換元件9，9R，9G，9B出射側(cè)偏振光變換元件10R，10G，10B聚光鏡L白色光(光源光)R紅色光G綠色光B藍(lán)色光11白色光源
13紫外、紅外截止濾光片16投射透鏡17屏幕20光學(xué)補(bǔ)償板21透明膠片23玻璃板27設(shè)置在透明膠片上的反射防止層28玻璃板側(cè)的反射防止層30，40光學(xué)補(bǔ)償膠片31，41光學(xué)補(bǔ)償膠片的基材膠片32，42光學(xué)補(bǔ)償膠片的液晶性化合物層。
具體實(shí)施例方式
以下對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明。本發(fā)明使用表面具有反射防止層且光彈性系數(shù)小的透明膠片。該透明膠片由光彈性系數(shù)在7×10-13cm2/dyne以下的樹脂膠片構(gòu)成。該透明樹脂膠片的光彈性系數(shù)最好在6×10-13cm2/dyne以下。使用這樣的光彈性系數(shù)小的樹脂膠片，能夠防止發(fā)生因膠片的熱變形和畸變引起的相位差。如果該膠片的光彈性系數(shù)比7×10-13cm2/dyne更大，因熱產(chǎn)生的畸變會(huì)產(chǎn)生新的相位差，造成偏振光紊亂，導(dǎo)致圖象上容易產(chǎn)生色斑。但光彈性系數(shù)的下限沒有特別的限制，例如，光彈性系數(shù)在0.1×10-13cm2/dyne程度的樹脂也可以。
所謂光彈性是指對(duì)各向同性，即雙折射為零的物質(zhì)施加外力，使其內(nèi)部引起應(yīng)力呈現(xiàn)光學(xué)的各向異性，表現(xiàn)出雙折射的現(xiàn)象。以作用物質(zhì)的應(yīng)力(作用在每單位面積的力)為σ，雙折射為Δn，理論上應(yīng)力σ與雙折射Δn具有正比關(guān)系，可表示為Δn＝Cσ其中C是光彈性系數(shù)。換言之，若以作用物質(zhì)的力σ為橫坐標(biāo)，以該力作用時(shí)的雙折射Δn為縱坐標(biāo)，理論上兩者呈線性關(guān)系，該直線的斜率即是光彈性系數(shù)。
構(gòu)成透明樹脂的玻璃轉(zhuǎn)變溫度以高于130℃為好，優(yōu)選在140℃以上。透明樹脂的玻璃轉(zhuǎn)變溫度低于130℃時(shí)熱變形顯著。透明樹脂膠片的玻璃轉(zhuǎn)變溫度的上限沒有特別的限制，例如玻璃轉(zhuǎn)變溫度在300℃左右的樹脂也可。
作為這樣的光彈性系數(shù)小的樹脂，具體地可以舉出以降莰烷那樣的環(huán)狀烯為單體的環(huán)狀聚烯烴系樹脂膠片和由降莰烷那樣的環(huán)狀烯與苯乙烯的共聚物形成的樹脂膠片。作為環(huán)狀聚烯烴系樹脂膠片，例如有杰愛斯阿魯(ジエイエスア-ル)(株)銷售的“阿藤(ア-トン)”(玻璃轉(zhuǎn)變溫度約1700C，光彈性系數(shù)約4×10-13cm2/dyne)，積水化學(xué)工業(yè)(株)銷售的“愛斯細(xì)娜(エスシ-ナ)”(玻璃轉(zhuǎn)變溫度約1400C，光彈性系數(shù)約6×10-13cm2/dyne)，奧普臺(tái)斯(オプテス)(株)銷售的“賽奧那阿(セオノア)”(玻璃轉(zhuǎn)變溫度約1360C，光彈性系數(shù)約6×10-13cm2/dyne)。透明膠片的厚度一般是20μm-1mm的程度，以40-150μm為好。
透明膠片的面內(nèi)阻滯值在20nm以下，以10nm以下為好，5nm以下更好。面內(nèi)阻滯值在20nm以上有時(shí)會(huì)使畫面的顯示質(zhì)量降低。
透明膠片的面內(nèi)阻滯值較小為好，例如為20nm以下，更好為10nm以下，尤其好的是為5nm以下的一層。面內(nèi)阻滯值超過20nm有時(shí)會(huì)使畫面的顯示質(zhì)量降低。另外，厚度方向的阻滯值也較小為好，例如為50nm以下，更好為30nm以下，尤其好的是為10nm以下的一層。在厚度方向的阻滯值超過50nm時(shí)有時(shí)會(huì)使畫面的顯示質(zhì)量降低。此處，以面內(nèi)阻滯值為R，以厚度方向的阻滯值為Rt，以面內(nèi)折射率最大方向的折射率為nx，以與其垂直方向的折射率為ny，厚度方向的折射率為nz，膠片厚度為d時(shí)，有以下式(2)和(3)定義的值。
R＝(nx-ny)×d(2)Rt＝〔(nx+ny/2-nz〕×d (3)另外，透明膠片最好含有紫外線吸收劑。
本發(fā)明中，使用的是在上述光彈性小的透明膠片的外面，即與空氣接觸的面上形成了反射防止層的膠片。反射防止層是降低與空氣接觸面的反射光的涂層，防止因這樣的反射光為起因的雜散光的產(chǎn)生。而且，波長550nm光在該面上的反射率在2％以下，特別是設(shè)置反射率達(dá)到1％以下的反射防止層為好。作為反射防止層，通常使用的可以例舉出由金屬、金屬氧化物及金屬鹵化物中選出的化合物構(gòu)成的單層或多層反射防止層。作為金屬，可以是例如銀等；作為金屬氧化物，可以是例如氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、氧化鉭、氧化釔、氧化鋯等；作為金屬氟化物，可以是例如氟化鎂等。該反射防止層，既可以是單層，也可以是多層，例如由二層、三層或四層以上的層構(gòu)成。反射防止層的厚度以及由多層形成時(shí)各層的厚度，應(yīng)根據(jù)其層數(shù)、用于各層的物質(zhì)的折射率適當(dāng)選擇。而且，為了提高反射防止膜與透明膠片的附著性，最好在它們之間設(shè)置聚丙烯膜或硬質(zhì)膜。
具有反射防止層的表面的接觸角應(yīng)在80°以上，特別是以100°以上為好。此處所說的接觸角，是液體為水時(shí)的值。在與空氣接觸面的接觸角不滿80°的情況下，容易附著微粒，使用具有這樣表面的光學(xué)補(bǔ)償板的投射型液晶顯示裝置，長期使用時(shí)有對(duì)比度容易降低的傾向。接觸角的上限是180°。
反射防止層的表面滿足此處規(guī)定的接觸角的情況下，能夠直接將具有那樣的反射防止層的透明膠片用于本發(fā)明。但是，由于在通常的反射防止層多時(shí)，不具有此處規(guī)定的接觸角，在這種情況下，在反射防止層的上面設(shè)置氟化物形成層能夠形成上述接觸角，由氟化物形成的層，可以通過在表面涂布含有相應(yīng)化合物的涂布液的方式設(shè)置。出于上述目的使用的氟化物，并非局限于能使表面接觸角達(dá)到80°以上，通常也用于防止表面的污染，例如可以用含氟硅烷。這樣的氟化物是為了防止指紋等污物附著在表面上，一直在鍍膜等領(lǐng)域常用。
本發(fā)明中是將具有如此反射防止層的透明膠片與特定的光學(xué)補(bǔ)償板組合使用。該光學(xué)補(bǔ)償板是在基材膠片面上涂布液晶性化合物后使其定向的部件，將其組裝在投射型液晶顯示裝置時(shí)，用于補(bǔ)償液晶單元中的液晶分子產(chǎn)生的光學(xué)相位差。
作為光學(xué)補(bǔ)償板的基材膠片，可以舉出例如，由具有二苯并茂結(jié)構(gòu)的變性聚碳酸脂或雙酚A獲得的一般聚碳酸脂那樣的聚碳酸脂系樹脂、二乙?；w維素及三乙酰基纖維素之類的纖維素系樹脂，降莰烷系單一聚合體的環(huán)狀聚烯烴系樹脂，多硫聚烯烴系樹脂，聚硫醚系樹脂，聚酯系樹脂，聚酰亞胺系樹脂，聚酰胺系樹脂，聚丙烯系樹脂等。該基材膠片的厚度通常在10-1000μm的程度。在基材膠片上涂布的液晶性化合物可以是例如具有三苯并萘結(jié)構(gòu)的蒂斯科逖可(デイスコチツク)液晶化合物及高分子液晶化合物等。使液晶性化合物取向的方法可以是通常的方法，例如，可以采用將基材膠片表面預(yù)先定向處理好，再在其上面涂布液晶性化合物，干燥后通過熱處理使液晶性化合物的取向固定的方法。例如，前述專利文獻(xiàn)3中就記述了這樣的涂布定向液晶性化合物的光學(xué)補(bǔ)償板。市售的涂布定向液晶性化合物的光學(xué)補(bǔ)償板，可以例舉出富士寫真膠片(株)銷售的寬幅膠卷(也有標(biāo)示為“WV膠卷”的)(品種是WV A03B、WV A12B、、WV A038、WV A128)，還有日石三菱(株)銷售的“日石LC膠片”以及“日石NH膠片”、“日石NR膠片”等。
本發(fā)明中，將上面說明的具有反射防止層的透明膠片和光學(xué)補(bǔ)償膠片貼合在透明玻璃板上作為光學(xué)補(bǔ)償板。作為透明玻璃板，可以使用被稱之為綠板玻璃及白板玻璃的硅系玻璃板和石英玻璃板。另外，熱導(dǎo)率高的剛玉玻璃及水晶玻璃也適用。剛玉玻璃是三氧化二鋁的單晶，例如，可以使用以EFG法(Edge-defined Film-fed Growth法)形成板狀的單晶。水晶玻璃是二氧化硅的單晶，人工合成水晶和天然水晶都可以。透明玻璃板的一面，即露出面最好具有反射防止層。透明玻璃板的厚度一般在0.1-2mm的程度，以0.3mm以上0.8mm以下為好。透明玻璃板的面積根據(jù)使用它的投射型液晶顯示裝置的尺寸適當(dāng)選擇。代表性尺寸的例子有，一邊10-100mm的正方形或長方形，直徑5-100mm的圓形或橢圓形。
在上述透明玻璃板上層積貼合透明膠片和光學(xué)補(bǔ)償膠片。此時(shí)，要使透明膠片的一面成為外面，通常以透明玻璃板/光學(xué)補(bǔ)償膠片/透明膠片的順序?qū)盈B。透明膠片和光學(xué)補(bǔ)償膠片的面積通常與透明玻璃板的面積大體相同，或者稍小。面積稍小的一方也容易貼在玻璃板上，以能貼在距透明玻璃板外緣0.5-5mm的內(nèi)側(cè)那樣，減小透明膠片和光學(xué)補(bǔ)償膠片的面積為好。
透明膠片與光學(xué)補(bǔ)償膠片，以及玻璃板與光學(xué)補(bǔ)償膠片通常是通過接合劑層被層疊。構(gòu)成接合層的接合劑可以使用丙烯系壓敏型接合劑、氨基甲酸乙酯系壓敏型接合劑。壓敏型接合劑一般透明，能形成光學(xué)各向同性的接合層。而且，壓敏型接合劑也被稱作粘合劑。接合劑層的厚度通常在10-60μm。
本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償板，若2枚基材膠片上涂布液晶性化合物的光學(xué)補(bǔ)償膠片相鄰層疊會(huì)更好。就是說，2枚光學(xué)補(bǔ)償膠片位于玻璃板的一側(cè)，透明膠片的反射防止層作為最外側(cè)，按照具有反射防止層的透明膠片/第一光學(xué)補(bǔ)償膠片/第二學(xué)補(bǔ)償膠片的順序配置，對(duì)比度提高的效果更高。此時(shí)，2枚光學(xué)補(bǔ)償膠片各自的定向軸大體垂直配置為好。此處說的“大體垂直”優(yōu)選是90°，但偏離可以在±5°以內(nèi)。本說明書的其它部分表示角度配置時(shí)，使用到“大體”一詞的含義也是如此。另外，組裝投射型液晶顯示裝置時(shí)，2枚光學(xué)補(bǔ)償膠片中靠近透明膠片的第一光學(xué)補(bǔ)償膠片的定向軸，與相鄰配置的偏振光變換元件的直線偏振光板的吸收軸大體垂直，或大體平行配置為好。另外，這2枚光學(xué)補(bǔ)償膠片，涂布液晶性化合物的面與另一片的背面，即基材膠片的一面重疊配置為好。
圖1和圖2示出了本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償板的例子。圖1的示例是透明膠片21和光學(xué)補(bǔ)償膠片30層疊，在該光學(xué)補(bǔ)償膠片30一側(cè)貼合玻璃板23形成光學(xué)補(bǔ)償板20。此處，光學(xué)補(bǔ)償膠片30是在基材膠片31上涂布定向液晶性化合物層32構(gòu)成，該液晶性化合物層32一側(cè)貼合透明膠片21，其基材膠片31一側(cè)貼合玻璃板23。透明膠片21與空氣接觸的一側(cè)設(shè)置有反射防止層27。玻璃板23的與貼合光學(xué)補(bǔ)償膠片30的面相反一側(cè)的外面上也設(shè)置有反射防止層28。玻璃板23具有光學(xué)各相異性時(shí)，要使其結(jié)晶軸與透過的偏振光的偏振光軸平行或垂直，例如，玻璃板23是剛玉玻璃時(shí)，剛玉玻璃的C軸與透過的偏振光的偏振光軸要大體平行或大體垂直設(shè)置。
圖2的示例是在圖1的基礎(chǔ)上，在光學(xué)補(bǔ)償膠片30與玻璃板23之間，設(shè)置第二光學(xué)補(bǔ)償膠片40構(gòu)成的光學(xué)補(bǔ)償板20。因此，配置在透明膠片21一側(cè)的光學(xué)補(bǔ)償板30作為第一光學(xué)補(bǔ)償板。第二光學(xué)補(bǔ)償板40也是在基材膠片41上涂布定向有液晶性化合物層42。在圖2的示例中2枚光學(xué)補(bǔ)償膠片30、40各自的定向軸以大體垂直的方向配置。這2枚光學(xué)補(bǔ)償膠片是使涂布有液晶性化合物層32、42的面與相反的面，即基材膠片31、41一側(cè)重合配置。
圖3-圖5顯示的是，如圖2所示的2枚光學(xué)補(bǔ)償膠片層疊時(shí)，2枚光學(xué)補(bǔ)償膠片30、40的光軸角的關(guān)系。上述各例的光軸角關(guān)系全部是將2枚光學(xué)補(bǔ)償膠片，即第一光學(xué)補(bǔ)償膠片30和第二光學(xué)補(bǔ)償膠片40順序?qū)盈B在透明膠片21的一側(cè)的情況下的光軸角的關(guān)系。在任一個(gè)例子中，第一光學(xué)補(bǔ)償膠片30的定向軸與第二光學(xué)補(bǔ)償膠片40的定向軸都是大體垂直配置的。就是說，以各光學(xué)補(bǔ)償膠片30、40的長邊向右的方向作為0°，在圖3中，使第一光學(xué)補(bǔ)償膠片30的定向軸處于135°，第二光學(xué)補(bǔ)償膠片40的定向軸處于225°；在圖4和圖5中，使第一光學(xué)補(bǔ)償膠片30的定向軸處于270°，第二光學(xué)補(bǔ)償膠片40的定向軸處于180°或0°。再者，在圖4與圖5中，表示第二光學(xué)補(bǔ)償膠片40的定向軸的箭頭指向相反，該箭頭所指的方向意味著為了定向的摩擦的方向。
本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償板能夠適用于投射型液晶顯示裝置。例如，在投射型液晶顯示裝置上，能夠插在從白色光源發(fā)出的白色光的光路中，以及在白色光分光后的紅色光、綠色光和藍(lán)色光的光路中使用。
更具體地，如在圖6所示的投射型液晶顯示裝置上，能夠配置在對(duì)應(yīng)各三基色的液晶單元7R、7G、7B與入射側(cè)偏振光變換元件8R、8G、8B之間，或者配置在出射側(cè)偏振光變換元件9R、9G、9B與液晶單元7R、7G、7B之間使用。在入射側(cè)偏振光變換元件8R、8G、8B與液晶單元7R、7G、7B之間全部，以及在出射光側(cè)偏振光變換元件9R、9G、9B與液晶單元7R、7G、7B之間全部配置本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償板更加有效。本光學(xué)補(bǔ)償板的配置如圖1及圖2所示，通常是玻璃板23位于偏振光變換元件8R、8G、8B及9R、9G、9B一側(cè)，換言之，透明膠片21比玻璃板更靠近液晶單元7R、7G、7B一側(cè)。
這樣的在投射型液晶顯示裝置上配置的例子如圖7的斷面模式圖所示。圖7A是將圖1所示的光學(xué)補(bǔ)償板20配置在液晶單元7與入射側(cè)及出射側(cè)偏振光變換元件8、9之間的例子；圖7B是將圖2所示的光學(xué)補(bǔ)償板20配置在液晶單元7與入射側(cè)及出射側(cè)偏振光變換元件8、9之間的例子。任何情況下都是將構(gòu)成光學(xué)補(bǔ)償板20的透明膠片21配置在液晶單元一側(cè)，將玻璃板23配置在偏振光變換元件8及9一側(cè)。另外，在圖中省略的，在與光學(xué)補(bǔ)償板的光學(xué)補(bǔ)償膠片30或40貼附的面相對(duì)的玻璃面上，貼附偏振光變換元件8或9比較好。而且，在與光學(xué)補(bǔ)償板的光學(xué)補(bǔ)償膠片30或40貼附的面相對(duì)的玻璃面上，直接貼附偏振光板作為偏振光變換元件比較好，在這種情形下，減少了部件數(shù)，不僅成本效益高，而且送風(fēng)容易，冷卻效率提高。還有，特別是在出射側(cè)的偏振光變換元件中，為了保護(hù)在那配置的偏振光板的目的，在與光學(xué)補(bǔ)償板的光學(xué)補(bǔ)償膠片30或40貼附的面相對(duì)的玻璃面上貼附透過率高的偏振光板(預(yù)偏振光板)，在它的外側(cè)貼附其透過軸與前面的偏振光板的透過軸平行的通常偏振光板(主偏振光板)，可以作為偏振光變換元件。在這種情形下，由于以透過率高的偏振光板(預(yù)偏振光板)吸收光存在的程度，能夠協(xié)調(diào)以其后配置的主偏振光板進(jìn)行的光吸收。作為這樣目的使用的透過率高的偏振光板有住友化學(xué)工業(yè)(株)出售的“STX8C2A-HC-AR”、“STX8B2A-HC-AR”、“STX8A2A-HC-AR-OB”等。
另一方面，也有單板形式的將來自彩色濾光片的分光直接放大形式的投射型液晶顯示裝置，在這種裝置上，本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償板配置在白色光路的含有彩色濾光片的液晶單元的前或后位置上。
實(shí)施例下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)的說明，但本發(fā)明并不被這些實(shí)施例1將杰愛斯阿魯(ジエイエスア-ル)(株)出售的環(huán)狀聚烯烴系ア阿藤(ア-トン)透明樹脂膠片(光彈性系數(shù)4×10-13cm2/dyne)的一面順序?qū)嵤┓瓷浞乐固幚砗秃柰榛衔锾幚碜鳛橥该髂z片(內(nèi)面阻滯值4nm，厚度方向阻滯值46nm)。與該透明膠片反射防止處理面相反的一面是在基材膠片涂布定向液晶性化合物的光學(xué)補(bǔ)償膠片，該光學(xué)補(bǔ)償膠片是由2枚富士寫真膠片(株)出售的WV A03B寬幅膠片，分別通過接合劑層積而成。此時(shí)，2枚光學(xué)補(bǔ)償膠片的定向軸配置與圖5所示的定向軸配置相同，且，面向與各形成液晶性化合物層的面相反的基材膠片面貼合。另外，將京賽拉(京セラ)(株)出售的對(duì)角尺寸0.9英寸(約23mm)的剛玉玻璃板的一面實(shí)施反射防止處理。在其另一面，與上述透明膠片/第一光學(xué)補(bǔ)償膠片/第二光學(xué)補(bǔ)償膠片的層積體的第二光學(xué)補(bǔ)償膠片的液晶性化合物層側(cè)貼合，制成具有圖2所示結(jié)構(gòu)的光學(xué)補(bǔ)償膠片。此時(shí)的貼合是使第二光學(xué)補(bǔ)償膠片的定向軸與剛玉玻璃的C軸一致。
在投射型液晶顯示裝置的紅(R)、綠(R)、藍(lán)(B)的各液晶板和各出射側(cè)偏振光變換元件之間，將上述制成的光學(xué)補(bǔ)償板設(shè)置在其玻璃板位于偏振光變換元件一側(cè)后進(jìn)行觀察時(shí)發(fā)現(xiàn)，幕上的對(duì)比度上升，且，黑色顯示的畫面色斑也減少，顯示品質(zhì)提高了。
比較例1透明膠片使用富士寫真膠片(株)出售的三乙酰基纖維素膠片(光彈性系數(shù)10×10-13cm2/dyne)(內(nèi)面阻滯值7nm，厚度方向阻滯值56nm)，其一面實(shí)施了反射防止處理，除此之外，以與實(shí)施例1同樣的方法制作光學(xué)補(bǔ)償板。將該光學(xué)補(bǔ)償板與實(shí)施例1同樣地設(shè)置在投射型液晶顯示裝置上觀察時(shí)，雖然屏幕上的對(duì)比度提高，但出現(xiàn)黑色顯示的畫面色斑，顯示品質(zhì)低下。
發(fā)明的效果本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償板，是將具有反射防止層的特定的透明膠片和光學(xué)補(bǔ)償膠片以特定順序配置構(gòu)成，能有效地用于投射型液晶顯示裝置，配置該光學(xué)補(bǔ)償板的投射型液晶顯示裝置，被投射的圖象的對(duì)比度提高，且沒有黑色顯示的畫面色斑，顯示品質(zhì)優(yōu)秀。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)補(bǔ)償板，其特征在于，由具有7×10-13cm2/dyne以下光彈性系數(shù)、表面形成有反射防止層的透明膠片，在基材膠片上涂布液晶性化合物形成的光學(xué)補(bǔ)償膠片和透明玻璃板層疊形成，且使透明膠片的反射防止層位于最外側(cè)。
2.權(quán)利要求1的光學(xué)補(bǔ)償板，其特征在于，在基材膠片上涂布液晶性化合物形成的光學(xué)補(bǔ)償膠片層疊2層。
3.權(quán)利要求2的光學(xué)補(bǔ)償板，其特征在于，前述2層光學(xué)補(bǔ)償膠片以各自的定向軸大體垂直配置。
4.權(quán)利要求2或3的光學(xué)補(bǔ)償板，其特征在于，2層光學(xué)補(bǔ)償膠片是以涂布有液晶性化合物的面與相對(duì)側(cè)的基材膠片面重合而層疊。
5.權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)的光學(xué)補(bǔ)償板，其特征在于，使用內(nèi)面阻滯值在20nm以下，厚度方向的阻滯值在50nm以下的透明膠片。
6.權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)的光學(xué)補(bǔ)償板，其特征在于，前述透明玻璃板是剛玉玻璃。
7.投射型液晶顯示裝置，其特征是將權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)的光學(xué)補(bǔ)償板配置在液晶單元的一側(cè)。
全文摘要
提供了一種能提高投射型液晶顯示裝置的對(duì)比度，即使長期使用也難于發(fā)生黑色顯示的色斑，具有高顯示質(zhì)量的光學(xué)補(bǔ)償板，并將其用于投射型液晶顯示裝置。本發(fā)明光學(xué)補(bǔ)償板由光學(xué)彈性系數(shù)在7×10
文檔編號(hào)G02F1/13GK1512217SQ20031011311
公開日2004年7月14日 申請(qǐng)日期2003年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月24日
發(fā)明者林成年 申請(qǐng)人:住友化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社