[发明专利]彩色反射型偏振板

说明书

本发明涉及彩色反射型偏振板和配有该偏振板的液晶显示元件。

近年来，伴随着液晶显示元件的迅速普及，即使在游戏机、钟表、移动电话这样的讲究设计性的领域，也可以采用液晶显示元件。在这类用途中，尽管对于偏振板彩色化的需要不断提高，但却处于没有满足设计要求的彩色偏振板的状态。

一般来说，在液晶显示元件中广泛使用的偏振板是把碘和色素浸渍在聚乙烯醇那样的塑料中后，通过延伸等工艺，利用使碘分子和色素分子在一定方向取向而获得的直线双色性的偏振板(光学部件的使用方法和注意点，p.51，オプトニクス社、ISBN4-900474-03-7)。在这种偏振板中，为了使入射光内平行于分子取向方向的成分被吸收，在进行彩色化中，需要有选择地仅吸收期望带宽的光的色素分子。此外，为了寻求色素分子中高效率的直线双色性、高温度高湿度下的稳定性等，存在能够利用的色素受到限制的问题。此外，在制造工艺中，由于必须进行使色素分子浸渍的处理，所以还存在为了制造不同的颜色，使浸渍处理复杂化的问题。

作为不使用上述色素，而用光学方法获得彩色偏振板的方法之一，有利用胆甾醇型液晶的圆偏振选择性的方法。

胆甾醇型液晶具有可选择地仅反射特定波长的光的性质，并且已提出了利用该性质的彩色偏振板(例如，特开平1-133003号公报)。

但是，在通常的胆甾醇型液晶中，因具有镜面反射性质所以存在目视性差的问题。此外，在利用胆甾醇型液晶的方法中，尽管有反射光的色纯度高的优点，但因存在无缺陷和无取向混乱的均匀的胆甾醇型液晶的批量生产困难的基本问题，所以不能说该方法是简单的方法。

为了解决上述现有技术的问题，本发明专门研究了光学各向异性介质的光学特性的结果，从而完成了本发明。

一般来说，众所周知，在光学各向异性介质内部，由于因传播方向不同折射率有所不同，所以在入射光和射出光之间产生相位差(双折射现象)。在这种介质中射入直线偏振光的情况下，通常变为椭圆偏振光射出，但特别是在光学各向异性介质的内表面相位差为90度时，在射入直线偏振光的情况下就被转换成圆偏振光，此外，在射入圆偏振光的情况下，就被转换成直线偏振光。并且，当该介质的相位差为180度时，直线偏振光虽不受影响，但在射入圆偏振光的情况下，射出其旋转方向反转的圆偏振光。

此外，用上述光学各向异性介质产生的相位差还依赖于入射光的波长。就是说，即使在某些波长中产生90度相位差的情况下，仍存在相位差不为90度的波长。其中，波长与相位差的关系由光学各向异性介质的光程差(双折射×实际膜厚度)和双折射波长分散来决定。

本发明者利用上述光学各向异性介质中的光学性质发明了本发明的彩色反射型偏振板。

就是说，本发明的第一方案涉及上述彩色反射型偏振板，其特征在于，在内表面中使用光程差在100nm～2000nm范围内的光学各向异性介质。

此外，本发明的第二方案涉及上述彩色反射型偏振板，其特征在于，使用内表面的光程差在100nm～2000nm范围内的光学各向异性介质。

此外，本发明的第三方案涉及上述彩色反射型偏振板，其特征在于，使用450nm处的双折射值为590nm处的双折射值的0.8～1.3倍范围内的光学各向异性介质。

此外，本发明的第四方案涉及上述彩色反射型偏振板，其特征在于，这样进行配置，以便偏振板吸收轴与光学各向异性介质的相位滞后轴的组合角在30度～60度的范围内。

再有，本发明的第五方案涉及其特征为配有上述彩色反射型偏振板的液晶显示元件。

图1表示本发明的彩色反射型偏振板的结构和原理图。

图2表示实施例1记载的反射光谱。

图3表示实施例2记载的反射光谱。

图4是实施例3记载的偏振板与光学各向异性介质的组合角的说明图。

图5表示实施例3记载的反射光谱。

下面，更详细地说明本发明。

图1是说明本发明的彩色反射型偏振板的结构和原理图。图1(A)是表示作为光学各向异性介质，使用相对于某些波长相位差达到90度的λ/4板的情况下，反射光量达到最小情况的图。与此相对，图1(B)是表示在使用相位差达到180度的λ/2板的情况下，反射光量达到最大情况的图。此外，图1(C)是表示作为光学各向异性介质，使用一般的相位差板的情况下，反射光量由相位差板的相位差确定的情况的图。