(57)【要約】【課題】光の透過率が高く且つ薄型化が可能で、更に簡単な工程で製造可能な偏光部材及び、このような偏光部材を用いることによって、コントラストが高く且つ薄型化が可能な液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶セル１の上下それぞれに配置される偏光部材２及び３は、無色透明なフィルムの表面に、超微細な溝４（スリット）を形成したもので、その溝４の幅を光の波長の長さ、即ち３００ｎｍ（ナノメータ）から８００ｎｍの範囲とすることにより、溝４の形成されている部分の厚さと、溝４が形成されていない部分の厚さとが異なるために光を偏光させることが可能である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板の表面に超微細な溝を形成して偏光性を持たせたことを特徴とする偏光部材。
【請求項２】
前記超微細な溝は、光の波長の長さの幅であることを特徴とする請求項１に記載の偏光部材。
【請求項３】
前記透明基板はカラーの透明フィルムであることを特徴とする請求項１もしくは２に記載の偏光部材。
【請求項４】
前記溝には、透明な着色材料が埋め込まれていることを特徴とする請求項１もしくは２に記載の偏光部材。
【請求項５】
透明基板の表面に光の波長の長さの幅の超微細な印刷を施して偏光性を持たせたことを特徴とする偏光部材。
【請求項６】
相対向する２枚の液晶基板の内面に表示電極が形成されると共に前記２枚の液晶基板間に液晶材が封止された液晶セルと、この液晶セルの上下の少なくとも一方に配置された偏光部材とからなる液晶表示装置において、
前記偏光部材は、透明基板の表面に光の波長の長さの幅の超微細な溝を形成して偏光性を持たせたことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、通過する光を偏光させる偏光部材及びこの偏光部材を用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置には、液晶セルの上下、或いは上下のいずれか一方に偏光フィルムなどのような偏光部材が用いられている。この種の偏光部材は、偏光板とこの偏光板を保護する保護部材とからなり、偏光板はヨウ素などの二色性物質を含む溶液をポリビニルアルコールなどのフィルムに吸着させた後、フィルムを延伸させることにより得ている。また、保護部材は、セルロース樹脂等の透明フィルムからなり、上記偏光板の上下に配置される（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３６２６６号（段落〔０００４〕及び〔０００５〕
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の偏光部材は、ヨウ素などの二色性物質を用いているために光の透過率が低く、液晶表示装置の表示コントラストを低下させてしまう欠点があり、また、偏光板と上下の保護部材との３層構造なので厚くなってしまう欠点及び二色性物質の吸着や延伸などを行わなければならないため製造工程が複雑になってしまうなどの欠点があった。
【０００４】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、光の透過率が高く且つ薄型化が可能で、更に簡単な工程で製造可能な偏光部材を提供する点にあり、また、このような偏光部材を用いることによって、コントラストが高く且つ薄型化が可能な液晶表示装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１の偏光部材は、透明基板の表面に超微細な溝を形成して偏光性を持たせた点を特徴とし、従来のように二色性物質などを用いないため光の透過率を高くすることが出来る。
【０００６】
請求項２では、超微細な溝を光の波長の長さの幅にした点を特徴とし偏光特性を高くすることが出来る。
【０００７】
請求項３では、超微細な溝を形成する透明基板をカラーの透明フィルムとすることによりカラーの偏光部材を得るようにしたものである。
【０００８】
請求項４では、前記溝に透明な着色材料を埋め込むことによってカラーの偏光部材を得るようにしたものである。
【０００９】
請求項５では、透明基板の表面に光の波長の長さの幅の超微細な印刷を施して偏光性を持たせたことを特徴とし、このような構成でも偏光部材を得ることが出来る。
【００１０】
本発明の請求項６に液晶表示装置は、相対向する２枚の液晶基板の内面に表示電極が形成されると共に前記２枚の液晶基板間に液晶材が封止された液晶セルの上下の少なくとも一方に配置された偏光部材を、表面に光の波長の長さの幅の超微細な溝を形成して偏光性を持たせた点を特徴とするもので、偏光部材が薄型化でき、液晶表示装置自体も薄型化し得るものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光の透過率が高く且つ薄型化が可能で、更に簡単な工程で製造可能な偏光部材が提供出来る。
【００１２】
また、このような偏光部材を用いることによって、コントラストが高く且つ薄型化が可能な液晶表示装置を提供し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（実施例１）
図１は、本発明を適用した液晶表示装置の分解斜視図を示しており、液晶セル１は、詳細を図示していないが、相対向する２枚の透明なガラス基板（液晶基板）の相対向する内面にそれぞれ表示電極が形成され、且つ２枚のガラス基板間に液晶材料が封止されたものである。この液晶セル１は、液晶が９０度ツイストされたＴＮタイプの液晶セルであり、液晶セル１の上下それぞれには、偏光部材２及び３がそれぞれ貼り付けられる。
【００１４】
図２は、図１に示した偏光部材２のＡ−Ａ断面図であり、無色透明なフィルム２Ａの表面には、超微細な溝（スリット）４が形成されている。この溝４はフィルム２Ａの表面全域に形成されているもので、その溝の幅ｌは光の波長の長さ、即ち３００ｎｍ（ナノメータ）から８００ｎｍの範囲とされている。このような超微細な大きさの溝は、例えばフォトリソグラフィを用いて形成することが出来る。
【００１５】
しかして、溝４が形成されたフィルム２Ａは、溝４の大きさが光の波長の範囲で且つ溝の形成されている部分の厚さと、溝が形成されていない部分の厚さとが異なるために光の透過率も異なり、光を偏光させることが可能である。
【００１６】
そして、液晶セル１の下方に配置される偏光部材３にも、偏光部材２と同様にフィルム表面に同様な溝が形成されているが、溝の方向が偏光部材２の溝４とは直交する方向に形成されており偏光方向が偏光部材２と直交している。これによって液晶セル１及び偏光部材２及び３からなる液晶表示装置はＴＮタイプの表示装置として作用するものである。
【００１７】
（実施例２）
図３は、偏光部材として、透明なカラーフィルム５を用い、このカラーフィルム５の表面に超微細な溝４を形成したものである。このカラーフィルム５を図１の偏光部材３として用いると、液晶セル１で表示される情報の背景色をカラーフィルム５の色にすることができるものである。
【００１８】
（実施例３）
図４は、無色透明なフィルム５Ｂに形成された溝４に、透明な有色材料６を埋め込んで充填したもので、溝４に透明な有色材料６が埋め込まれた部分の光の透過率と、溝が形成されていない無色透明の部分の光の透過率との透過率の違いによって光を偏光させることが出来、且つこのフィルム５Ｂを図１の偏光部材３として用いると、液晶セル１で表示される情報の背景色を有色材料６の色にすることができるものである。
【００１９】
（実施例４）
図５は、無色透明なフィルム５Ｃを領域７、８及び９に分け、領域７及び８には同じ方向にそれぞれ溝４を形成し、領域９には、領域７及び８の溝４とは直交する方向に溝４を形成し、各領域７、８及び９の溝４にそれぞれに異なった透明な有色材料を埋め込んだものである。尚、図５では説明のために、溝４を大きく記載しているが、実際には溝４の幅は３００ｎｍから８００ｎｍの大きさであってその大きさが目に見えるものではなく、その本数も図５に記載の数でないことは言うまでもない。
【００２０】
このようなフィルム５Ｃを偏光部材３として用いると、各領域７、８及び９毎にそれぞれ異なった背景色とすることが出来るばかりか、偏光部材２の溝の方向を全て同じ方向にすることによって、ポジ表示領域とネガ表示領域とを併せ持った液晶表示装置を提供できる。
【００２１】
（実施例５）
図６は、無色透明なフィルム５Ｄに形成した溝４に、３種類の透明な有色材料１３、１４、１５をそれぞれ埋め込んだものである。このフィルム５Ｄを図１の偏光部材３として用いると、液晶セル１で表示される情報の背景色を有色材料１３，１４，１５の合成色にすることができるものである。
【００２２】
（実施例６）
図７は、偏光部材として、無色透明なフィルム２Ｅの表面に、透明なカラー印刷部１６を超微細に施したものである。このような構成によっても印刷部１６が施された領域と印刷されていない領域との光の透過率が異なるため偏光性を持たせることが出来るものである。
【００２３】
尚、上記実施例では、偏光部材２及び３をＴＮタイプの液晶表示装置に適用した例につき述べたが、ＴＮタイプ以外の液晶表示装置に適用できるよとは言うまでもなく、この場合、偏光部材の溝４は、円形、楕円、放射状など、表示装置に合わせた形状にすることが出来る。
【００２４】
また、溝４に埋め込む着色材料の保護のため透明な保護フィルムを溝上面に張り合わせた偏光部材とすることも出来るなど、本発明による偏光部材及び液晶表示装置は種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の液晶表示装置の分解斜視図。
【図２】図１の偏光部材２のＡ−Ａ断面図。
【図３】本発明の他の実施例による偏光部材の断面図
【図４】本発明の他の実施例による偏光部材の断面図
【図５】本発明の他の実施例による偏光部材の斜視図
【図６】本発明の他の実施例による偏光部材の断面図
【図７】本発明の他の実施例による偏光部材の断面図
【符号の説明】
【００２６】
１      液晶セル
２、３   偏光部材
４      溝
６      着色材料
１６    印刷
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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