CN101852950A - 相位差片、偏振片、液晶显示装置以及相位差片的设计方法 - Google Patents

相位差片、偏振片、液晶显示装置以及相位差片的设计方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种为了在宽视角范围内没有着色、可实现对比度比较高的液晶显示而调整相位差条件的相位差的设计方法以及使用该方法的偏振片以及液晶显示装置。本发明是具有液晶单元和在其两侧相互成正交尼克耳关系的偏振片的液晶显示装置，所述偏振片的至少一个包含具有反波长分散特性的相位差片，所述液晶装置具有相位差片，该相位差片具有与构成液晶单元的液晶层大致相同的波长分散特性。

Description

相位差片、偏振片、液晶显示装置以及相位差片的设计方法
本申请是申请日为2005年6月28日、申请号为200580022121.5(PCT/JP2005/011828)、发明名称为“相位差片、偏振片、液晶显示装置以及相位差片的设计方法”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及相位差片、偏振片、液晶显示装置以及相位差片的设计方法。更详细地说，涉及最优设计的相位差与其波长分散特性的相位差片及其设计方法、以及使用它的偏振片以及液晶显示装置，特别涉及以正交尼克耳(Cross-Nicol)的关系使用一对偏光元件的液晶显示装置。
背景技术
作为以计算机或者电视为首的各种信息处理装置的显示装置，广泛应用液晶显示器。特别是TFT方式的液晶显示装置(以下成为“TFT-LCD”)广泛普及，期待着市场的进一步扩大，与此相伴，要求图像质量进一步提高。以下，将TFT-LCD作为例子进行说明，但是，本发明并不限于TFT-LCD，也可应用于单纯矩阵方式的LCD或者等离子体地址方式的LCD等，一般来说，可应用于通过分别在形成有电极的一对衬底之间夹持液晶、在各个电极间施加电压进行显示的所有LCD。
到目前为止，在TFT-LCD中最广泛使用的方式是所谓的TN模式，即，在相互对置的衬底间使具有正介电常数各向异性的液晶水平取向。对于TN模式的液晶显示装置来说，其特征在于，与一个衬底邻接的液晶分子的取向方向相对与其他衬底邻接的液晶分子的排列方向扭曲90。在这样的TN模式的液晶显示装置中，也确立了低价的制造技术，在产业上成熟了，但是，在实现高对比度困难这点上存在可改善之处。
与此相对，还公开了所谓的VA模式的液晶显示装置(例如，参照特开2000-39610号公报)，即，使负的介电常数各向异性的液晶在相互对置的衬底间垂直取向。如特开2000-39610号公报等所公开的，在VA模式的液晶显示装置中，在未施加电压时，为了使液晶分子配置为大致垂直于衬底面，液晶单元几乎不示出双折射性、旋光性，几乎不使光的偏振状态发生变化地通过液晶单元。因此，在液晶单元的上下以其吸收轴相互大致正交的方式配置一对线偏光元件，由此，在未施加电压时，能够实现大致完全的黑显示状态。在施加电压时，液晶分子倾斜，大致于衬底平行，显示较大的双折射性，成为白显示。因此，这样的VA模式的液晶显示装置可容易实现在TN模式中不可能的非常高的对比度。
但是，在具有如上所述的结构的VA模式的液晶显示装置中，在视角的扩大困难这点上存在改善的余地。如上所述，VA模式的液晶显示装置在正面液晶单元几乎不显示双折射性，此外，2枚偏光元件完全正交，因此，实现大致完全的黑显示状态，但是，在倾斜视角中，液晶单元显示双折射性，外表上具有相位差，此外，2枚偏光元件的几何学上的相对关系在外表上不是正交的，因此，会漏光，对比度降低，其结果是视角变窄。因此，VA模式的液晶显示装置中，以消除液晶单元的倾斜视角的多余的相位差或者在倾斜视角中保持正交尼克耳配置的偏光元件的正交性的目的，多设置相位差片。例如，在现有技术中公开了如下技术，在垂直取向液晶单元的两侧配置偏光元件，在该偏光元件和该液晶单元之间面内具有光轴，异常光折射率＞正常光折射率的单轴性相位差片(所谓的正性A板)、面外(片法线方向)具有光轴，异常光折射率＜正常光折射率的单轴性相位差片(所谓的负性C板)，或者，通过至少配置1枚双轴性相位差片的任何一个，扩大视角(例如，参照特开2000-131693号公报)。并且，在后述的面外具有光轴，在本发明的说明书中将异常光折射率＞正常光折射率的单轴性相位差片叫做负性C板。
此外，公开有所谓的IPS模式(例如，参照特开平6-1601878号公报)，向在对表面实施平行取向处理后的上下2枚衬底间夹持液晶的水平取向液晶单元施加横向电场，在于衬底大致平行的面内使液晶分子进行旋转动作，进行显示。在IPS模式的液晶显示装置中，液晶分子总是大致与衬底保持平行，通过使液晶分子的长轴方向与偏光元件的吸收轴成的角进行变化来进行显示，即使在倾斜视角中，液晶单元的双折射性的变化减少，所以，视角较宽。但是，在具有所述结构的IPS模式的液晶显示装置中，与VA模式的液晶显示装置相同，为了提高对比度，正交(正交尼克耳)配置2枚偏光元件，但是，在倾斜视角中，因为2枚偏光元件的几何学的相对关系外表上并不正交，在黑显示时漏光，在对比度降低这点上还有改善的余地。因此，为了改善这样的对比度的降低，在IPS模式的液晶显示装置中，研究设置相位差片，例如，如下技术(例如，参照特开平11-305217号公报)：在偏光元件和液晶单元之间，配置对面内相位差与厚度方向相位差进行控制的适当的双轴性相位差片。
如上所述，在使用了成为正交尼克耳关系的一对偏光元件与液晶单元的液晶显示装置的宽视角化中，(1)即使在倾斜视角中，保持配置成正交尼克耳的偏光元件的正交性(所有模式)(2)消除倾斜视角中的液晶单元的多余的相位差(VA模式等)是重要的，在现有技术中，通过配置适当的相位差片，由此，实现(1)和(2)。使用了这样的相位差片的宽视角化技术是公知的，但是，即使在任何的现有技术中，只在单波长(通常为550nm附近)为了最佳设计相位差条件，设计波长以外在黑显示时引起漏光，因此，在倾斜视角中，在产生着色现象这点上存在改善的余地。
此外，在现有技术的液晶显示装置中，不考虑所使用的相位差片的种类、层叠顺序或者偏光元件保护用的支持层(目前，最一般的是三醋酸纤维素膜＝TAC膜)由于具有相位差等的制约，同时存在在单波长中只能设置相位差片的本质上的问题。更具体地说，用于实现所述的(1)和(2)的相位差片中最佳的波长特性(波长分散特性)各不相同，但是，在现有技术中，为了实现(1)和(2)，需要材料不同的多个相位差片，或者，为了实现(1)和(2)，在多个相位差片(也包含偏光元件保护用的TAC膜等)的总计集合体上做成相位差片的设计，此外，不实现(2)为了积极地使用液晶单元的倾斜的视角的多余的相位差实现(1)做成相位差片的设计，并且，由于多个相位差片邻接配置等理由，本质上波长特性不能最佳化。但是，在使用多枚相位差片的情况下，一般地说，它们的作用效果因层叠顺序而不同，并且，一般地说，因为相位差片的相位差的加和性只在非常有限的情况下成立。此外，还包含偏光元件的支持层(TAC膜等的保护膜)，存在对波长特性进行最佳化的麻烦。
对现有技术的液晶显示装置的相位差的设计方法的一例进行说明，例如，使用正性A板a、负性C板b以及c总计3枚相位差片、2枚偏振片(由偏光元件和TAC膜构成)和VA模式液晶单元，如(第一偏光元件)/(TAC膜)/(正性A板a)/(VA模式液晶单元)/(负性C板b)/(负性C板c)/(TAC膜)/(第二偏光元件)，构成液晶显示装置，在(负性C板b)+(负性C板c)+(第一偏光元件的保护用TAC膜)+(第二偏光元件的保护用TAC膜)中，实现VA模式液晶的倾斜视角的多余的相位差的一部分的取消即实现(2)的一部分，在(正性A板a)+(VA模式液晶单元的倾斜视角的多余的相位差的残留)中，实现配置成正交尼克耳的偏光元件的倾斜视角的正交性的保持即实现(1)和(2)的残留。
因此，在如上所述的现有技术中，相位差的设计非常难，可以说考虑到波长特性的最佳设计实质上是不可能的。
发明内容
本发明是鉴于所述现状而进行的，其目的在于为在较宽的视角范围内没有着色、实现对比度比较高的液晶显示，提供一种调整相位差条件后的相位差片及其设计方法以及使用它的偏振片以及液晶显示装置。
本发明者首先着眼于对在可防止倾斜视角的着色现象的可视波长整个区域进行优化设计的相位差片的条件进行各种讨论，在现有技术的垂直取向模式等的液晶显示装置的结构中，液晶单元的倾斜视角的多余的相位差的消除、进行正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的正交的保持在单波长(通常为550nm附近)进行最佳化。但是，液晶单元的倾斜视角的多余的相位差的消除、进行正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的正交的保持通常需要不同的波长分散特性，另一方面，现有技术的相位差片的设计方法是利用表示偏振片的偏光元件保护用的双折射性的支持层(保护膜)或者液晶单元的倾斜视角的多余的相位差等复合地进行相位差的设计，所以，本质上只能以单波长进行最佳化。因此，为了对可视波长整个区域的相位差条件进行最佳化，想到如下的结构：在黑显示时与正面相同，从波长分散性的观点看，完全分离保持进行正交尼克耳配置的偏光元件的正交性和消除倾斜视角的液晶单元的多余的相位差，以液晶显示装置内的不同的相位差片对各个进行补偿。即，例如，做成通过与构成液晶单元的液晶层大致相同的波长分散特性的相位差片进行液晶单元的倾斜视角的多余的相位差的消除通过具有反波长分散特性的相位差片进行正交尼克耳配置后的偏光元件的倾斜视角的正交性的保持的结构，由此，可进行在可视波长整个区域的相位差条件的最佳化，可防止倾斜视角的着色现象。并且，想到发现在这样的结构中使用的相位差片的最佳相位差条件、结构，能够完全解决所述课题，达到本发明。
即，本发明是在面内具有光轴、异常光折射率＞正常光折射率的单轴性相位差片，所述相位差片是满足下述式(a)～(d)的相位差片。
118nm≤Rxy(550)≤160nm  (a)
-10nm≤Ryz(550)≤10nm   (b)
0.75≤Rxy(450)/Rxy(550)≤0.97  (c)
1.03≤Rxy(650)/Rxy(550)≤1.25  (d)
式(a)～(d)中，Rxy(λ)、Ryz(λ)分别表示波长为λnm的相位差片的相位差Rxy、Ryz，将相位差片的面内方向的主折射率设为nx、ny(nx＞ny)，将面外方向的主折射率设为nz，将厚度设为d时，定义为Rxy＝(nx-ny)×d，Ryz＝(ny-nz)×d。
本发明是面外具有光轴、异常光折射率＞正常光折射率的一个轴相位差片，所述相位差片是满足下述式(e)～(h)的相位差片。
0nm≤Rxy(550)≤10nm  (e)
-107nm≤Rxz(550)≤-71nm  (f)
0.75≤Rxz(450)/Rxz(550)≤0.97  (g)
1.03≤Rxz(650)/Rxz(550)≤1.25  (h)
在式(e)～(h)中，Rxy(λ)、Rxz(λ)分别表示波长为λnm的相位差片的相位差Rxy、Ryz，将相位差片的面内方向的主折射率设为nx、ny(nx＞ny)，将面外方向的主折射率设为nz，将厚度设为d时，定义为Rxy＝(nx-ny)×d，Rxz＝(nx-nz)×d。
本发明是双轴性相位差片，所述相位差片是满足下述式(i)～(l)的相位差片。
220nm≤Rxy(550)≤330nm  (i)
110nm≤Rxz(550)≤165nm  (j)
0.75≤Rxy(450)/Rxy(550)≤0.97  (k)
1.03≤Rxy(650)/Rxy(550)≤1.25  (l)
在式(i)～(l)中，Rxy(λ)、Rxz(λ)分别表示波长为λnm的相位差片的相位差Rxy、Rxz，将相位差片的面内方向的主折射率设为nx、ny(nx＞ny)、将面外方向的主折射率设为nz，将厚度设为d时，定义为Rxy＝(nx-ny)×d，Rxz＝(nx-nz)×d。
本发明是面外具有光轴、异常光折射率＜正常光折射率的一个轴相位差片，所述相位差片是满足下述式(m)～(p)的相位差片。
0nm≤Rxy(550)≤10nm  (m)
215nm≤Rxz(550)≤450nm  (n)
1.01≤Rxz(450)/Rxz(550)≤1.17  (o)
0.89≤Rxz(650)/Rxz(550)≤1.00  (p)
在式(m)～(p)中，Rxy(λ)、Rxz(λ)分别表示波长为λnm的相位差片的相位差Rxy、Rxz，将相位差片的面内方向的主折射率设为nx、ny(nx≥ny)、将面外方向的主折射率设为nz，将厚度设为d时，定义为Rxy＝(nx-ny)×d，Rxz＝(nx-nz)×d。
本发明是面外具有光轴、异常光折射率＜正常光折射率的一个轴相位差片，所述相位差片是满足下述式(q)～(t)的相位差片。
0nm≤Rxy(550)≤10nm  (q)
108nm≤Rxz(550)≤379nm  (r)
1.04≤Rxz(450)/Rxz(550)  (s)
Rxz(650)/Rxz(550)≤0.98  (t)
在式(q)～(t)中，Rxy(λ)、Rxz(λ)分别表示波长为λnm的相位差片的相位差Rxy、Rxz，将相位差片的面内方向的主折射率设为nx、ny(nx≥ny)、将面外方向的主折射率设为nz，将厚度设为d时，定义为Rxy＝(nx-ny)×d，Rxz＝(nx-nz)×d。
本发明是一种具有液晶单元和在其两侧相互成为正交尼克耳关系的偏振片的液晶显示装置，所述偏振片的至少一个包含具有反波长分散特性的相位差片，所述液晶显示装置还具有相位差片，该相位差片具有与构成液晶单元的液晶层大致相同的波长分散特性。
本发明是一种具有液晶单元和在其两侧相互成为正交尼克耳关系的偏振片的液晶显示装置，所述偏振片之一包含具有反波长分散特性的相位差片，所述偏振片之一是在偏光元件的液晶单元一侧具有双折射性的支持层。
本发明是一种设置相位差片的面内方向以及面外方向的相位差的方法，所述相位差片的设计方法是参照根据从相位差片以及液晶单元的法线方向倾斜大于0°的预定的角度测量的有效的相位差的代码和绝对值作为设计参数的相位差片的设计方法。
以下详细说明本发明。
本发明的相位差片为面内具有光轴并且异常光折射率＞正常光折射率的单轴性相位差片(以下称为“正性A板”)、面为具有光轴并且异常光折射率＞正常光折射率的单轴性相位差片(以下称为“正性C板”)、双轴性相位差片、面为具有光轴并且异常光折射率＜正常光折射率的单轴性相位差片(以下称为“负性C板”)的任意一种的方式。
并且，面内的意思是大致与片面平行方向，面外意思是大致与片面垂直方向。
本发明的正性A板以及正性C板在液晶显示装置中组合使用、本发明的双轴性相位差片单独使用，由此，能够进行配置为正交尼克耳的偏光元件的倾斜视角的正交性的保持。并且，本发明的第一负性C板在垂直取向模式的液晶显示装置中使用，由此，能够进行液晶单元的倾斜视角的多余的相位差的消除。
本发明的正性A板满足下述式(1)～(4)。
并且，在下述式(1)～(4)中，Rxy(λ)、Ryz(λ)分别表示波长为λnm的相位差片的相位差Rxy、Ryz，将相位差片的面内方向的主折射率设为nx、ny(nx＞ny)、将面外方向的主折射率设为nz、将厚度设为d时，定义为Rxy＝(nx-ny)×d，Ryz＝(ny-nz)×d。
118nm≤Rxy(550)≤160nm  (1)
-10nm≤Ryz(550)≤10nm  (2)
0.75≤Rxy(450)/Rxy(550)≤0.97  (3)
1.03≤Rxy(650)/Rxy(550)≤1.25  (4)
所述正性A板满足上式(1)，由此，将面内方向的相位差Rxy(550)调整为适于保持配置为正交尼克耳的偏光元件的倾斜视角正交性的范围内。Rxy(550)的优选下限为130nm，优选上限是150nm。因此，所述正性A板优选满足130nm≤Rxy(550)≤150nm。Rxy(550)的进一步优选下限为135nm，进一步优选上限是145nm。
所述正性A板满足上式(2)，由此，可充分降低面外方向的相位差Ryz(550)，与正性C板(优选本发明的正性C板)组合，可很好地应用于配置为正交尼克耳的偏光元件的倾斜视角的正交性的保持。Ryz(550)的优选下限为-5nm，优选上限是5nm。
所述正性A板满足上式(3)以及(4)，由此，面内方向的相位差Rxy的波长分散特性满足保持正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的正交性所需要的波长分散特性(反波长分散特性)，可有效防止倾斜视角的着色现象。Rxy(450)/Rxy(550)优选下限为0.78，优选上限为0.86。此外，Rxy(650)/Rxy(550)优选下限为1.14，优选上限为1.22。
作为所述正性A板的方式，例如有如下方式：由单层构成的方式；由(nx-ny)/(ny-nz)相互大致相等的2枚以上的相位差元件的层叠体构成的方式；由面内的最大主折射率方向相互大致平行或者大致正交的2枚以上的相位差元件的层叠体构成的方式。由单层构成所述正性A板，由此，可简便制造，并且，可谋求提高可靠性(耐久性)以及薄型化。此外，由层叠体构成所述正性A板，由此，与由单层构成的情况相比，在片材料的选择等的片设计上可提高自由度。并且，在构成层叠体的2枚以上的相位差元件以其光轴方向平行或者相互大致正交地层叠的方式中，可充分降低对层叠的相位差的影响。因此，与不考虑配置方式(配置位置、层叠方向)只使用多个各种相位差元件的情况不同，在由层叠体构成的这些方式中，可在倾斜视角中谋求波长分散特性的最佳化。
并且，在本说明书中，所谓大致相等，包含完全相等的情况或者实质上得到所希望的作用效果的误差范围。同样，大致平行包含完全平行或者实质上得到所希望的作用效果的误差范围，所谓大致正交包含完全正交或者实质上得到所希望的作用效果的误差范围。
本发明的正性C板满足下述式(5)～(8)。
并且，在下述式(5)～(8)中，Rxy(λ)、Ryz(λ)分别表示波长为λnm的相位差片的相位差Rxy、Ryz，将相位差片的面内方向的主折射率设为nx、ny(nx＞ny)、将面外方向的主折射率设为nz、将厚度设为d时，定义为Rxy＝(nx-ny)×d，Rxz＝(nx-nz)×d。
0nm≤Rxy(550)≤10nm  (5)
-107nm≤Rxz(550)≤-71nm  (6)
0.75≤Rxz(450)/Rxz(550)≤0.97  (7)
1.03≤Rxz(650)/Rxz(550)≤1.25  (8)
所述正性C板满足上式(5)，由此，使面内方向的相位差Rxy(550)调充分降低，与正性A板(优选本发明的正性A板)组合，可应用于配置为正交尼克耳的偏光元件的倾斜视角的正交性的保持。并且，Rxy(550)的优选上限是5nm。
所述正性C板满足上式(6)，由此，将面外方向的相位差Rxz(550)调整为适于保持正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角正交性的范围内。Rxz(550)的优选下限为-100nm，优选上限是-80nm。因此，所述正性C板优选满足-100nm≤Rxz(550)≤-80nm。Rxz(550)的进一步优选下限为-95nm，进一步优选上限是-85nm。
所述正性C板满足上式(7)以及(8)，由此，面往外方向的相位差Rxz的波长分散特性满足保持正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的正交性所需要的波长分散特性(反波长分散特性)，可有效防止倾斜视角的着色现象。Rxz(450)/Rxz(550)优选下限为0.78，优选上限为0.86。此外，Rxz(650)/Rxz(550)优选下限为1.14，优选上限为1.22。
作为所述正性C板的方式，例如有如下方式：由单层构成的方式；由(nx-ny)/(ny-nz)相互大致相等的2枚以上的相位差元件的层叠体构成的方式；由面内的最大主折射率方向相互大致平行或者大致正交的2枚以上的相位差元件的层叠体构成的方式。由单层构成所述正性C板，由此，可简便制造，并且，可谋求提高可靠性(耐久性)以及薄型化。此外，由层叠体构成所述正性C板，由此，与由单层构成的情况相比，在片材料的选择等的片设计上可提高自由度。并且，在构成层叠体的2枚以上的相位差元件以其光轴方向平行或者相互大致正交地层叠的方式中，可充分降低对层叠的相位差的影响。因此，与不考虑配置方式(配置位置、层叠方向)只使用多个各种相位差元件的情况不同，在由层叠体构成的这些方式中，可在倾斜视角中谋求波长分散特性的最佳化。
本发明的双轴性相位差片满足下述式(9)～(12)。
并且，在下述式(9)～(12)中，Rxy(λ)、Rxz(λ)分别表示波长为λnm的相位差片的相位差Rxy、Rxz，将相位差片的面内方向的主折射率设为nx、ny(nx＞ny)、将面外方向的主折射率设为nz、将厚度设为d时，定义为Rxy＝(nx-ny)×d，Rxz＝(nx-nz)×d。
220nm≤Rxy(550)≤330nm  (9)
110nm≤Rxz(550)≤165nm  (10)
0.75≤Rxy(450)/Rxy(550)≤0.97  (11)
1.03≤Rxy(650)/Rxy(550)≤1.25  (12)
所述双轴性相位差片满足上式(9)以及(10)，由此，将面内方向的相位差Rxy(550)以及面外方向的相位差Rxz(550)调整为适于保持配置为正交尼克耳的偏光元件的倾斜视角正交性的范围内。Rxy(550)的优选下限为265nm，优选上限是285nm。Rxz(550)的优选下限为125nm，优选上限是145nm。因此，所述双轴性相位差片优选满足265nm≤Rxy(550)≤285nm，125nm≤Rxz(550)≤145nm。Rxy(550)的进一步优选下限为270nm，进一步优选上限是280nm。Rxz(550)的进一步优选下限为130nm，进一步优选上限是140nm。
所述双轴性相位差片满足上式(11)以及(12)，由此，面内方向的相位差Rxy的波长分散特性满足保持正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的正交性所需要的波长分散特性(反波长分散特性)，可有效防止倾斜视角的着色现象。Rxy(450)/Rxy(550)优选下限为0.78，优选上限为0.86。此外，Rxy(650)/Rxy(550)优选下限为1.14，优选上限为1.22。
作为所述双轴性相位差片的方式，例如有如下方式：由单层构成的方式；由(nx-ny)/(ny-nz)相互大致相等的2枚以上的相位差元件的层叠体构成的方式；由面内的最大主折射率方向相互大致平行或者大致正交的2枚以上的相位差元件的层叠体构成的方式。由单层构成所述双轴性相位差片，由此，可简便制造，并且，可谋求提高可靠性(耐久性)以及薄型化。此外，由层叠体构成所述双轴性相位差片，由此，与由单层构成的情况相比，在片材料的选择等的片设计上可提高自由度。并且，在构成层叠体的2枚以上的相位差元件以其光轴方向平行或者相互大致正交地层叠的方式中，可充分降低对层叠的相位差的影响。因此，与不考虑配置方式(配置位置、层叠方向)只使用多个各种相位差元件的情况不同，在由层叠体构成的这些方式中，可在倾斜视角中谋求波长分散特性的最佳化。
本发明的第一负性C板满足下述式(13)～(16)。
并且，在下述式(13)～(16)中，Rxy(λ)、Rxz(λ)分别表示波长为λnm的相位差片的相位差Rxy、Rxz，将相位差片的面内方向的主折射率设为nx、ny(nx≥ny)、将面外方向的主折射率设为nz、将厚度设为d时，定义为Rxy＝(nx-ny)×d，Rxz＝(nx-nz)×d。
0nm≤Rxy(550)≤10nm  (13)
215nm≤Rxz(550)≤450nm  (14)
1.01≤Rxz(450)/Rxz(550)≤1.17  (15)
0.89≤Rxz(650)/Rxz(550)≤1.00  (16)
所述第一负性C板满足上式(13)，由此，使面内方向的相位差Rxy(550)充分降低，可适用于在垂直取向模式的液晶显示装置中进行液晶的倾斜视角的多余的相位差的消除。Rxy(550)的优选上限为5nm。因此，所述第一负性C板优选满足0nm≤Rxy(550)≤5nm。Rxy(550)的进一步优选上限是3nm。
所述第一负性C板满足上式(14)，由此，将面外方向的相位差Rxz(550)调整为适于在垂直取向模式的液晶显示装置中进行液晶的倾斜视角的多余的相位差的消除的范围内。
并且，所述第一负性C板满足上式(15)以及(16)，由此，面外方向的相位差Rxz的波长分散特性满足在垂直取向模式的液晶显示装置中消除液晶单元的倾斜视角的多余的相位差所需要的波长分散特性(正波长分散特性)，可有效防止倾斜视角的着色现象。Rxz(450)/Rxz(550)优选下限为1.04，1.10。此外，Rxz(650)/Rxz(550)优选下限为0.96，优选上限为0.98。
所述第一负性C板的方式，例如有如下方式：由单层构成的方式；由(nx-ny)/(ny-nz)相互大致相等的2枚以上的相位差元件的层叠体构成的方式；由面内的最大主折射率方向相互大致平行或者大致正交的2枚以上的相位差元件的层叠体构成的方式；由分别满足0nm≤Rxy(550)≤10nm的2枚以上的相位差元件的层叠体构成的方式；在如上所述的方式中2枚以上的相位差元件的至少一个厚度为20μm以下的片的方式。由单层构成所述第一负性C板，由此，可简便制造，并且，可谋求提高可靠性(耐久性)以及薄型化。此外，由层叠体构成所述第一负性C板，由此，与由单层构成的情况相比，在片材料的选择等的片设计上可提高自由度。并且，在构成层叠体的2枚以上的相位差元件以其光轴方向平行或者相互大致正交地层叠的方式中，可充分降低对层叠的相位差的影响。因此，与不考虑配置方式(配置位置、层叠方向)只使用多个各种相位差元件的情况不同，在这些方式中，可在倾斜视角中谋求波长分散特性的最佳化。并且，在由分别满足0nm≤Rxy(550)≤10nm的2枚以上的相位差元件的层叠体构成的方式中，构成层叠体的2枚以上的相位差元件可充分降低各个面内方向的相位差Rxy(550)，由此，可进一步适用于在垂直取向模式的液晶显示装置中进行液晶单元的倾斜视角的多余的相位差的消除。并且，所述相位差元件的至少一个由厚度为20μm以下的片构成的方式中，可充分降低对所述相位差元件的层叠的相位差的影响，所以，可更好地应用于在垂直取向模式的液晶显示装置中进行液晶单元的倾斜视角的多余的相位差的消除。
并且，所述厚度为20μm以下的片优选通过镀膜来形成。
所述正性C板和所述第一负性C板不介于这些之间层叠其他的显示双折射性的膜(以下称为第一层叠型相位差片)以及层叠具有与所述第一层叠型相位差片大致相同的相位差特性并且至少两个显示双折射性的膜，分别在垂直取向模式的液晶显示装置中与正性A板(优选是本发明的正性A板)组合使用，由此，可保持正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的正交性以及消除液晶单元的倾斜视角的多余的相位差。并且，在本说明书中，不介入显示双折射性的膜层叠在除了是在不介入膜层叠的情况、介入不显示双折射性的膜(各向同性)层叠的情况之外，介入显示双折射性膜进行层叠，但是，包含能够实质上实现所希望的作用效果的情况。此外，相位差特性意思是从相位差片的法线方向根据比0°大的预定的角度(倾斜视角)测量的有效相位差以及其波长依赖性。
所述第一层叠型相位差片的方式，有如下的方式：例如构成所属第一层叠相位差片的正性C板以及第一负性C板的至少一个由分别满足0nm≤Rxy(550)≤10nm的两枚以上的相位差元件的层叠体构成；在如上所述的方式中，两枚以上的相位差元件的至少一个是厚度为20μm以下的膜。构成所述层叠体的两枚以上的相位差元件充分降低各个面内方向的相位差Rxy(550)，所以，在垂直取向模式的液晶显示装置中，可适用于保持正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的正交性以及消除液晶单元的倾斜视角的多余的相位差。此外，在以20μm以下的膜膜构成所述相位差元件的至少一个的方式中，能够充分降低对所述相位差元件的层叠引起的相位差，所以，在垂直取向的液晶显示装置中，可适用于可保持正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的正交性以及消除垂直取向模式等的液晶单元的倾斜视角的多余的相位差。并且，所述厚度为20μm以下的膜优选通过涂层来形成。
此外，作为所述第二层叠型相位差片的方式，有如下的方式：构成所述第二层叠型相位差片的显示双折射性的膜的至少一个由满足0nm≤Rxy(550)≤10nm的两枚以上的相位差元件的层叠体构成；在如上所述的方式中，两枚以上的相位差元件的至少一个是厚度为20μm以下的膜。构成所述层叠体的两枚以上的相位差元件充分降低各个面内方向的相位差Rxy(550)，所以，在垂直取向模式的液晶显示装置中，可更好适用于保持正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的正交性以及消除液晶单元的倾斜视角的多余的相位差。此外，在以20μm以下的膜膜构成所述相位差元件的至少一个的方式中，能够充分降低对所述相位差元件的层叠引起的相位差，所以，在垂直取向的液晶显示装置中，可更好地适用于可保持正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的正交性以及消除垂直取向模式等的液晶单元的倾斜视角的多余的相位差。并且，所述厚度为20μm以下的膜优选通过涂层来形成。
本发明的第二负性C板满足下述式(19)～(22)。
并且，在下述式(19)～(22)中，Rxy(λ)、Rxz(λ)分别表示波长为λnm的相位差片的相位差Rxy、Rxz，将相位差片的面内方向的主折射率设为nx、ny(nx≥ny)、将面外方向的主折射率设为nz、将厚度设为d时，定义为Rxy＝(nx-ny)×d，Rxz＝(nx-nz)×d。
0nm≤Rxy(550)≤10nm  (19)
108nm≤Rxz(550)≤379nm  (20)
1.04≤Rxz(450)/Rxz(550)  (21)
Rxz(650)/Rxz(550)≤0.98  (22)
所述第二负性C板满足上式(19)，由此，面内方向的相位差Rxy(550)充分降低，在垂直取向模式的液晶显示装置中与正性A板组合，可适用于保持正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的正交性，并且，可适用于消除液晶单元的倾斜视角的多余的相位差。Rxy(550)的上限是5nm。因此，所述第二负性C板优选满足0nm≤Rxy(550)≤5nm。Rxy(550)的进一步优选下限为135nm，进一步优选上限是3nm。
所述第二负性C板满足上式(20)，由此，可将面外方向Rxz(550)调整为适于可在垂直取向模式的液晶显示装置中保持正交尼克耳配置的偏光元件的正交性以及消除液晶单元的倾斜视角的多余的相位差的范围内。
所述第二负性C板满足上式(21)以及(22)，由此，面外方向的相位差Rxz的波长分散特性满足在垂直取向模式的液晶显示装置中消除液晶单元的倾斜视角的多余的相位差所需要的波长分散特性(正波长分散特性)，可有效防止倾斜视角的着色现象。
所述第二负性C板的方式，例如有如下方式：由单层构成的方式；由分别满足0nm≤Rxy(550)≤10nm的2枚以上的相位差元件的层叠体构成的方式；在如上所述的方式中2枚以上的相位差元件的至少一个厚度为20μm以下的膜的方式。由单层构成所述第二负性C板，由此，可简便制造，并且，可谋求提高可靠性(耐久性)以及薄型化。此外，由层叠体构成所述第二负性C板，由此，与由单层构成的情况相比，在片材料的选择等的片设计上可提高自由度。并且，构成层叠体的2枚以上的相位差元件可充分降低各面内方向的相位差Rxy(550)，所以，可更好地应用于在垂直取向模式的液晶显示装置中保持正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的正交性以及消除液晶单元的倾斜视角的多余的相位差。此外，所述相位差元件的至少一个由厚度为20μm以下的膜构成，由此，可更好地应用于在垂直取向模式的液晶显示装置中保持正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的正交性以及消除液晶单元的倾斜视角的多余的相位差。
并且，所述厚度为20μm以下的膜优选通过涂层来形成。
以下对使用本发明的相位差片的偏振片的优选方式进行说明。
本发明是一种具有所述正性A板的和偏光元件的偏振片，所述偏振片在正性A板与偏光元件之间不介入其他的显示双折射性的膜来层叠，并且，以大致正交的关系配置正性A板的nx方向和偏光元件的吸收轴。
使用这样的本发明的正性A板的偏振片(以下称为“偏振片PA”)与正性C板(优选是本发明的正性C板)或者具有正性C板和偏光元件的偏振片(优选是本发明的偏振片PC)组合使用，由此，在液晶显示装置中，可有效地在红、蓝、绿(R、G、B)的较宽的波长区域进行正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的正交性的保持，在正性A板与偏光元件之间不介入偏光元件保护用的支持层(例如，TAC膜等的保护膜)等的其他的显示双折射性的膜来层叠，由此，可进行更有效的相位差补偿。此外，以大致正交的关系配置本发明的正性A板的nx方向和偏光元件的吸收轴，所以，成为对于通过偏光元件从垂直方向入射的线偏振光没有相位差变化的方式。
本发明是一种具有所述正性C板和偏光元件的偏振片，所述偏振片在正性C板与偏光元件之间不介入其他的显示双折射性的膜来层叠。
使用这样的本发明的正性C板的偏振片(以下称为“偏振片PC”)与正性A板(优选是本发明的正性A板)或者具有正性A板和偏光元件的偏振片(优选是本发明的偏振片PA)组合使用，由此，在液晶显示装置中，可有效地在红、蓝、绿(R、G、B)的较宽的波长区域进行正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的正交性的保持，在正性C板与偏光元件之间不介入其他的显示双折射性的膜来层叠，由此，可进行更有效的相位差补偿。此外，本发明的正性C板为以下的方式：在面内方向光学上大致各向同性，所以，对通过偏光元件从垂直方向入射的线偏振光不给予相位差变化。
本发明是一种具有所述双轴性相位差片和偏光元件的偏振片，所述偏振片在所述双轴性相位差片与偏光元件之间不介入其他的显示双折射性的膜来层叠，并且，以大致正交或者大致平行的关系配置双轴性相位差片的nx方向和偏光元件的吸收轴。
使用这样的本发明的双轴性相位差片的偏振片(以下称为“偏振片BI”)在液晶显示装置中单独使用，由此，可有效地在红、蓝、绿(R、G、B)的较宽的波长区域进行正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的正交性的保持，在双轴性相位差片与偏光元件之间不介入其他的显示双折射性的膜来层叠，由此，可进行更有效的相位差补偿。此外，本发明的双轴性相位差片的nx方向与偏光元件的吸收轴以大致正交或者大致平行的关系来配置，所以，成为对通过偏光元件从垂直方向入射的线偏振光不给予相位差变化的方式。
本发明是一种具有所述第一层叠型相位差片和偏光元件的偏振片，所述偏振片在所述第一层叠型相位差片与偏光元件之间不介入其他的显示双折射性的膜来层叠。
使用这样的本发明的第一层叠型相位差片的偏振片(以下称为“偏振片LA1”)与正性A板(优选是本发明的正性A板)或者具有正性A板和偏光元件的偏振片(优选是本发明的偏振片PC)组合使用，由此，在液晶显示装置中，可有效地在红、蓝、绿(R、G、B)的较宽的波长区域进行正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的正交性的保持以及液晶单元的倾斜视角的多余的相位差的消除，在第一层叠型相位差片与偏光元件之间不介入偏光元件保护用的支持层(例如，TAC膜等的保护膜)等的其他的显示双折射性的膜来层叠，由此，可进行更有效的相位差补偿。
本发明是一种具有所述第二层叠型相位差片和偏光元件的偏振片，所述偏振片在所述第二层叠型相位差片与偏光元件之间不介入其他的显示双折射性的膜来层叠。
使用这样的本发明的第一层叠型相位差片的偏振片(以下称为“偏振片LA2”)与正性A板(优选是本发明的正性A板)或者具有正性A板和偏光元件的偏振片(优选是本发明的偏振片PA)组合使用，由此，在液晶显示装置中，可有效地在红、蓝、绿(R、G、B)的较宽的波长区域进行正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的正交性的保持以及液晶单元的倾斜视角的多余的相位差的消除，在第一层叠型相位差片与偏光元件之间不介入偏光元件保护用的支持层(例如，TAC膜等的保护膜)等的其他的显示双折射性的膜来层叠，由此，可进行更有效的相位差补偿。
本发明是具有所述第二负性C板和偏光元件的偏振片，所述偏振片在所述第二层负性C板与偏光元件之间不介入其他的显示双折射性的膜来层叠。
使用这样的本发明的第二负性C板的偏振片(以下称为“偏振片NC2”)与正性A板(优选是本发明的正性A板)或者具有正性A板和偏光元件的偏振片(优选是本发明的偏振片PA)组合使用，由此，在液晶显示装置中，可有效地在红、蓝、绿(R、G、B)的较宽的波长区域进行正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的正交性的保持以及液晶单元的倾斜视角的多余的相位差的消除，在第二负性C板与偏光元件之间不介入偏光元件保护用的支持层(例如，TAC膜等的保护膜)等的其他的显示双折射性的膜来层叠，由此，可进行更有效的相位差补偿。
以下对使用本发明的偏振片的液晶显示装置的优选实施方式进行说明。
本发明是一种液晶显示装置，其具有液晶单元和在其两侧成相互成正交尼克耳关系的第一偏振片以及第二偏振片，其中，所述第一偏振片是所述偏振片PA，所述第二偏振片是所述偏振片PC，所述第一偏振片以及第二偏振片分别具有正性A板以及正性C板一侧位于液晶单元一侧。
按照在这样的液晶单元一侧具有所述偏振片PA、在另一侧具有所述偏振片PC的液晶显示装置，因为能够有效地在红、蓝、绿(R、G、B)的较宽的波长区域进行正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的正交性的保持，所以，能够有效防止倾斜视角的着色现象，实现宽视角化，得到较高的显示质量。
并且，在本发明中，第一偏振片以及第二偏振片可以与液晶单元直接连接，也可以不直接连接。
本发明是一种液晶显示装置，其具有液晶单元和在其两侧成相互成正交尼克耳关系的第一偏振片以及第二偏振片，其中，所述第一偏振片是所述偏振片PA，并且，具有该正性A板的一侧位于液晶单元一侧，所述液晶显示装置在第一偏振片的液晶单元一侧不介入其他的显示双折射性的膜层叠所述正性C板。
按照在这样的液晶单元单侧设置本发明的正性A板和本发明的正性C板、在液晶单元一侧设置偏光元件的方式的液晶显示装置，因为能够有效地在红、蓝、绿(R、G、B)的较宽的波长区域进行正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的正交性的保持，所以，能够有效防止倾斜视角的着色现象，实现宽视角化，得到较高的显示质量。
在该实施方式中，本发明的正性C板在面内方向光学上大致为各向同性，所以，对通过偏光元件从垂直方向入射的线偏振光不给予相位差变化。此外，在本实施方式中，所述第二偏振片优选具有偏光元件，所述液晶显示装置优选在第二偏振片的偏光元件和液晶单元之间不包含显示双折射性的膜。
本发明是一种液晶显示装置，其具有液晶单元和在其两侧成相互成正交尼克耳关系的第一偏振片以及第二偏振片，其中，所述第一偏振片是所述偏振片PC，具有该正性C板的一侧位于液晶单元一侧，所述液晶显示装置在第一偏振片的液晶单元一侧不介入其他的显示双折射性的膜以其nx方向与构成第一偏振片的偏光元件的吸收轴大致平行的关系层叠所述正性A板。
按照在这样的液晶单元单侧设置本发明的正性C板和本发明的正性A板、在液晶单元一侧设置偏光元件的方式的液晶显示装置，因为能够有效地在红、蓝、绿(R、G、B)的较宽的波长区域进行正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的正交性的保持，所以，能够有效防止倾斜视角的着色现象，实现宽视角化，得到较高的显示质量。
本发明的正性A板以其nx方向与构成第一偏振片的偏光元件的吸收轴大致平行的关系配置，所以，成为对通过偏光元件从垂直方向入射的线偏振光不给予相位差变化的状态。
本发明是一种液晶显示装置，其具有液晶单元和在其两侧成相互成正交尼克耳关系的第一偏振片以及第二偏振片，其中，所述第一偏振片是所述偏振片BI，并且，具有该双轴性相位差片的一侧位于液晶单元一侧。
按照除了偏光元件之外在液晶单元一侧设置这样的本发明的双轴性相位差片的液晶显示装置，因为能够有效地在红、蓝、绿(R、G、B)的较宽的波长区域进行正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的正交性的保持，所以，能够有效防止倾斜视角的着色现象，实现宽视角化，得到较高的显示质量。
所述液晶显示装置优选液晶单元的大部分的液晶分子大致垂直于衬底取向，并且，面内相位差在大致为零的状态下进行黑显示。
在这样的垂直取向模式(VA模式)的本发明的液晶显示装置中，除了偏光元件在液晶单元一侧设置本发明的正性A板以及本发明的正性C板或者本发明的双轴性相位差片，所以，对于在现有的VA模式的液晶显示装置中成为课题的、保持配置成正交尼克耳的偏光元件的倾斜视角的正交性，能够在红、蓝、绿(R、G、B)的较宽的波长区域进行，所以，能够有效防止倾斜视角的着色现象，实现宽视角化，得到较高的显示质量。此外，与现有的VA模式的液晶显示装置相同，可得到较高的对比度。
并且，在本说明书中，大致垂直除了完全垂直外，包括能够实质上得到所希望的作用效果的误差范围，大致为零除了零外，包括实质上能够得到所希望的作用效果的误差范围。
所述液晶显示装置优选为满足下述式(23)以及(24)，并且，以不介入其他的显示双折射性的膜与液晶单元邻接的关系具有面外具有光轴、异常光折射率＜正常光折射率的单轴相位差片。并且，在下述式(23)以及(24)中，Rxy(λ)、Rxz(λ)分别表示波长为λnm的相位差片的相位差Rxy、Rxz，将相位差片的面内方向的主折射率设为nx、ny(nx≥ny)、将面外方向的主折射率设为nz、将厚度设为d时，定义为Rxy＝(nx-ny)×d，Rxz＝(ny-nz)×d。此外，Rlc(λ)分别表示波长为λnm的相位差片的相位差Rlc，将液晶单元的异常光折射率设为ne、将正常光折射率设为no、将厚度设为d’时，定义为Rlc＝(ne-no)×d’。
0nm≤Rxy(550)≤10nm  (23)
0nm≤Rlc(550)-Rxz(550)≤35nm  (24)
满足上式(23)以及(24)并且面外具有光轴、异常光折射率＜正常光折射率的单轴相位差片(以下成为第三负性C板)满足上式(23)，由此，可充分降低面内方向的相位差Rxy(550)，可在VA模式的液晶显示装置中适用于进行液晶显示单元的视角补偿。Rxy(550)的优选上限是5nm。
所述第三负性C板满足上式(24)，由此，可将面外方向的相位差Rxz(550)调整到可在VA模式的液晶显示装置中进行液晶单元的倾斜视角的视角补偿的范围内。Rlc(550)-Rxz(550)的优选下限为10nm，优选上限为30nm。
按照不介入其他的显示双折射性的膜以与液晶单元临界的关系设置这样的第三负性C板的方式的液晶显示装置，能够有效地在VA模式的液晶显示装置中进行液晶单元的倾斜视角的倾斜视角补偿。
作为所述第三负性C板的优选方式，可举出由面外具有光轴的两枚以上的相位差元件的层叠体的方式。由层叠体构成所述第三负性C板，由此，与由单层构成的情况相比，在片材料的选择等的片设计上可提高自由度。
此外，所述第三负性C板优选满足Rxz(450)≥Rxz(550)≥Rxz(650)。这样，所述第三负性C板的面外方向的相位差Rxz具有正波形分散特性，由此，在VA模式的液晶显示装置中可有效地进行液晶单元的倾斜视角的视角补偿，并且，可更有效地防止倾斜视角的着色现象。
并且，所述第三负性C板优选满足0nm≤Rlc(450)-Rxz(450)≤35nm以及0nm≤Rlc(650)-Rxz(650)≤35nm。由此，在VA模式的液晶显示装置中在红、蓝、绿(R、G、B)的较宽的波长区域进行液晶单元的倾斜视角的视角补偿，所以，可更有效地防止倾斜视角的着色现象。Rlc(450)-Rxz(450)的优选的下限为10nm，进一步优选的上限为30nm。
优选所述液晶显示装置在液晶单元的大部分液晶分子大致平行于衬底并且大致与第一偏振片的吸收轴正交地取向的状态下进行黑显示，并且，在第二偏振片与液晶单元之间不存在其他的显示双折射性的膜。
在这样的面内开关模式(IPS模式)的本发明的液晶显示装置中，除了偏光元件在液晶单元一侧设置本发明的正性A板以及本发明的正性C板或者本发明的双轴性相位差片，由此，对于在现有的IPS模式的液晶显示装置中成为课题的、保持配置成正交尼克耳的偏光元件的倾斜视角的正交性，能够在红、蓝、绿(R、G、B)的较宽的波长区域进行，所以，能够有效防止倾斜视角的着色现象，实现宽视角化，得到较高的显示质量。
并且，在这样的IPS模式的方式中，优选所述第二偏振光没具有偏光元件，所述液晶显示装置在第二偏振片和液晶单元之间不包含显示双折射性的膜。
并且，本发明是一种液晶显示装置，具有：液晶单元，大部分的液晶分子大致垂直于衬底取向，并且，在面内相位差大致为零的状态下进行黑显示；在其两侧相互成正交尼克耳关系的第一偏振片和第二偏振片，其中，所述第一偏振片是所述偏振片PA，所述第二偏振片是所述偏振片LA1、所述偏振片LA2、或者所述偏振片NC2，所述偏振片分别具有相位差片的一侧位于液晶单元一侧。
按照在这样的液晶单元的一侧具有本发明的偏振广漠PA、并且在另一侧具有本发明的偏振片LA1、本发明的偏振片LA2、或者本发明的偏振片NC2的VA模式液晶显示装置，除了偏光元件外在液晶单元一侧设置本发明的第一层叠型相位差片、第二层叠型相位差片或者第二负性C板，由此，能够在红、蓝、绿(R、G、B)的较宽的波长区域进行正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的正交性的保持以及液晶单元的倾斜视角的多余的相位差的消除，所以，能够有效防止倾斜视角的着色现象，实现宽视角化，得到较高的显示质量。此外，在这样的VA模式的本发明的液晶显示装置中，与现有的VA模式的液晶显示装置相同，可得到高的对比度。
并且，在本发明中，第一的偏振片以及第二偏振片可以直接与液晶单元连接，也可以不直接连接。
本发明是一种液晶显示装置，具有大部分的液晶分子大致垂直衬底并且在面内相位差在大致为零的状态下进行黑显示的液晶单元、和在其两侧相互成为正交尼克耳的关系的第一偏振片与第二偏振片，所述第一偏振片是所述偏振片PA，并且，具有该正性A板的的一侧位于液晶单元一侧，所述液晶显示装置在第一偏振片的液晶单元一侧不介入其他的显示双折射性的膜层叠所述第一层叠型相位差片、所述第二层叠型相位差片或者所述第二负性C板。
按照在这样的偏光元件的液晶单元一侧设置本发明的正性A板、本发明的第一层叠型相位差片、本发明的第二层叠型相位差片或者本发明的负性C板的方式的VA模式的液晶显示装置，可在红、蓝、绿(R、G、B)的较宽的波长区域进行正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的正交性的保持以及液晶单元的倾斜视角的多余的相位差的消除，所以，可有效防止倾斜视角的着色现象，实现宽视角，得到较高的显示质量。此外，在这样的垂直取向模式(VA模式)的本发明的液晶显示装置中，与现有的VA模式的液晶显示装置相同，可得到较高的对比度。
本发明是一种液晶显示装置，具有大部分的液晶分子大致垂直衬底并且在面内相位差在大致为零的状态下进行黑显示的液晶单元、和在其两侧相互成为正交尼克耳的关系的第一偏振片与第二偏振片，所述第一偏振片是所述偏振片PA，所述第一偏振片是所述偏振片满足下述式(25)以及(26)，并且，具有在面外具有光轴、异常光折射率＜正常光折射率的单轴相位差片和偏光元件，所述偏振片在各个相位差片和偏光元件之间不介入其他的显示双折射性的膜来层叠，并且，具有该相位差片的一侧位于液晶单元一侧。并且，在下述式(25)～(26)中，Rxy(λ)、Rxz(λ)分别表示波长为λnm的相位差片的相位差Rxy、Rxz，将相位差片的面内方向的主折射率设为nx、ny(nx≥ny)，将面外方向的主折射率设为nz，将厚度设为d时，定义为Rxy＝(nx-ny)×d，Rxz＝(nx-nz)×d。此外，式(26)中，Rlc(λ)表示波长为λnm的液晶单元的相位差Rlc，将液晶单元的异常光折射率设为ne、将正常光折射率设为no、将厚度设为d’时，定义为Rlc＝(ne-no)×d’。
0nm≤Rxy(550)≤10nm  (25)
71nm≤Rlc(550)-Rxz(550)≤142nm  (26)
满足所述式(25)以及(26)并且在面外具有光轴、异常光折射率＜正常光折射率的单轴相位差片(以下成为“第四负性C板”)满足所述式(25)，由此，可充分降低面内方向的相位差Rxy(550)，在VA模式的液晶显示装置中，可适用于进行液晶单元的视角补偿。Rxy(550)的优选上限为3nm。
所述第四负性C板满足所述式(26)，由此，可将Rxz(550)调整到在VA模式的液晶显示装置中进行液晶单元的倾斜视角的视角补偿的范围内。Rlc(550)-Rxz(550)的优选下限为80nm，优选上限为110nm。
按照在这样的液晶单元的一侧设置本发明的正性A板、在另一侧具有第四负性C板的VA模式的液晶显示装置，可在红、蓝、绿(R、G、B)的较宽的波长区域进行正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的正交性的保持以及液晶单元的倾斜视角的多余的相位差的消除，所以，可有效防止倾斜视角的着色现象，实现宽视角，得到较高的显示质量。此外，在这样的VA模式的本发明的液晶显示装置中，与现有的VA模式的液晶显示装置相同，可得到较高的对比度。
并且，在本发明中，第一偏振片以及第二偏振片可以与液晶单元直接连接，也可以不直接连接。
本发明是一种液晶显示装置，具有大部分的液晶分子大致垂直衬底并且在面内相位差在大致为零的状态下进行黑显示的液晶单元、和在其两侧相互成为正交尼克耳的关系的第一偏振片与第二偏振片，所述第一偏振片是所述偏振片PA，并且，具有该正性A板的的一侧位于液晶单元一侧，所述液晶显示装置在第一偏振片的液晶单元一侧不介入其他的显示双折射性的膜层叠所述第四负性C板。
按照在这样的液晶单元一侧设置本发明的正性A板和本发明的第四负性C板的方式的VA模式的液晶显示装置，与负性C板(优选是本发明的负性C板)组合使用本发明的正性A板，由此，可在红、蓝、绿(R、G、B)的较宽的波长区域进行正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的正交性的保持，并且，使用本发明的第四负性C板，由此，可在红、蓝、绿(R、G、B)的较宽的波长区域进行液晶单元的倾斜视角的多余的相位差的消除，所以，可有效防止倾斜视角的着色现象，实现宽视角，得到较高的显示质量。此外，在这样的垂直取向模式(VA模式)的本发明的液晶显示装置中，与现有的VA模式的液晶显示装置相同，可得到较高的对比度。
所述所述第四负性C板优选满足下述式(27)。并且，下述式(27)中，Rxz(λ)表示波长为λnm的相位差片的相位差Rxz，将相位差片的面内方向的主折射率设为nx、ny(nx≥ny)，将面外方向的主折射率设为nz，将厚度设为d时，定义为Rxz＝(nx-nz)×d。此外，Rlc(λ)表示波长为λnm的液晶单元的相位差Rlc，将液晶单元的异常光折射率设为ne、将正常光折射率设为no、将厚度设为d’时，定义为Rlc＝(ne-no)×d’。
{Rlc(450)-Rxz(450)}≤{Rlc(550)-Rxz(550)}≤{Rlc(650)-Rxz(650)}  (27)
所述所述第四负性C板优选满足上述式(27)，由此，面外方向的相位差Rxz的波长分散特性满足在垂直取向模式的液晶显示装置中进行液晶的倾斜视角的多余的相位差的消除所需的波长分散特性(正波长分散特性)，可有效防止倾斜视角的着色现象。
所述所述第四负性C板优选满足下述式(28)以及(29)。并且，下述式(28)以及(29)中，Rxz(λ)表示波长为λnm的相位差片的相位差Rxz，将相位差片的面内方向的主折射率设为nx、ny(nx≥ny)，将面外方向的主折射率设为nz，将厚度设为d时，定义为Rxz＝(nx-nz)×d。此外，Rlc(λ)表示波长为λnm的液晶单元的相位差Rlc，将液晶单元的异常光折射率设为ne、将正常光折射率设为no、将厚度设为d’时，定义为Rlc＝(ne-no)×d’。
0.75≤{Rlc(450)-Rxz(450)}/{Rlc(550)-Rxz(550)}≤0.97  (28)
1.03≤{Rlc(650)-Rxz(650)}/{Rlc(550)-Rxz(550)}≤1.25  (29)
所述所述第四负性C板优选满足上述式(28)以及(29)，由此，面外方向的相位差Rxz的波长分散特性满足在垂直取向模式的液晶显示装置中进行液晶的倾斜视角的多余的相位差的消除所需的波长分散特性(正波长分散特性)，可有效防止倾斜视角的着色现象。{Rlc(450)-Rxz(450)}/{Rlc(550)-Rxz(550)}的优选下限是0.78。{Rlc(650)-Rxz(650)}/{Rlc(550)-Rxz(550)}的优选下限是1.14，进一步优选是1.22。
本发明是一种具有液晶单元和在其两侧相互成正交尼克耳关系的偏振片的液晶显示装置，所述偏振片的至少一个包含具有反波长分散特性的相位差片，所述液晶显示装置具有与构成液晶单元的液晶层大致相同的波长分散特性的相位差片的液晶显示装置。按照这样的液晶显示装置，根据具有设置在偏振片上的反波长分散特性的相位差片，可在红、蓝、绿(R、G、B)的较宽的波长区域进行正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的正交性的保持，此外，根据具有与构成液晶单元的液晶层大致相同的波长分散特性的相位差片，可在红、蓝、绿(R、G、B)的较宽的波长区域进行正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的多余的相位差的消除，所以，能够提供一种可有效防止倾斜视角的着色现象、实现宽视角化、具有较高的显示质量的垂直取向模式(VA模式)等的液晶显示装置。此外，根据这样的具有与所述的液晶层大致相同的波长分散特性的相位差片，除了完全消除液晶单元的倾斜视角的多余的相位差的方式外，也可以是例如，如下方式：在VA模式的情况下，根据负性C板(具有与液晶层大致相同的波长分散特性的相位差片，例如，本发明的第二负性C板)只消除液晶单元的倾斜视角的多余的相位差的一部分的方式，该负性C板具有波长分散性比作为具有正波形分散特性的正性C板的液晶单元大(针对波长的变化率的相位差的变化率较大)的正波长分散特性。此后死，作为正性C板的液晶单元的倾斜时间的多余的相位差残留一部分，但是，该相位差显示反波长分散特性。并且，通过组合使用具有该反波长分散特性的正性C板与具有反波长分散特性的正性A板，可进行正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的正交性的保持。
在本说明书中，反波长分散性意思是满足(波长450mm的相位差)≤(波长550mm的相位差)≤(波长650mm的相位差)的关系的波长特性，正波长分散性意思是满足(波长450mm的相位差)≥(波长550mm的相位差)≥(波长650mm的相位差)的关系的波长特性，平坦分散特性意思是满足(波长450mm的相位差)≈(波长550mm的相位差)≈(波长650mm的相位差)的关系的波长特性。此外，与构成液晶单元的液晶层大致相同的波长分散特性，若液晶层的波长分散特性是反波长分散特性，则意味着是反波长分散特性，若液晶层的波长分散特性是正波长分散特性，则意味着是正波长分散特性，若液晶层的波长分散特性是平坦波长分散特性，则意味着是平坦波长分散特性。若是VA模式液晶单元，具有与构成所述液晶单元的液晶层的波长分散特性的相位差片，优选是具有正波长分散特性的相位差片，0nm≤Rlc(450)-Rxz(450)≤35nm、0nm≤Rlc(550)-Rxz(550)≤35nm、0nm≤Rlc(650)-Rxz(650)≤35nm。
作为具有所述反波长分散特性的相位差片的材料，可举出变性聚碳酸酯等。例如，作为具有所述反波长分散特性的相位差片的材料，优选在可见光波长区域(380～780nm)波长越长相位差越大的材料。作为具有所述反波长分散特性的相位差片的材料，可举出聚碳酸酯、聚磺胺、聚甲基丙烯酸酯等。作为具有所述平坦波长分散特性的相位差片的材料，可举出降冰片烯系树脂等。
作为本发明的液晶显示装置的优选方式，可举出具有与所述反波长分散特性或者液晶层大致相同的波长分散特性的相位差片的至少一个由两枚以上的相位差元件的层叠体构成的方式。通过由两枚以上的相位差元件的层叠体构成相位差片，与由单层构成相比，在膜材料的选择等的膜设计上可提高自由度。此外，有层叠体构成，由此，与不考虑配置方式(配置位置)只使用多个各种相位差元件的情况不同，在倾斜视角上也可谋求波长分散特性的最佳化。
此外，作为本发明的液晶显示装置的优选方式，可举出如下方式，具有所述反波长分散特性的相位差片由在面内具有光轴并且异常光折射率＞正常光折射率的单轴相位差片(正性A板)、面外具有光轴异常光折射率＞正常光折射率的单轴相位差片(正性C板)以及由双轴性相位差片构成的群选择的至少一种构成，具有与所述液晶层相同波长分散特性的相位差片是面外具有光轴异常光折射率＜正常光折射率的单轴相位差片(正性C板)。在这样的本发明的液晶显示装置中，可应用于本发明的正性A板、本发明的正性C板、本发明的双轴性相位差片、本发明的偏振片PA、本发明的偏振片PC、本发明的偏振片BI、本发明的第一负性C板、本发明的第二负性C板、本发明的第三负性C板、本发明的第四负性C板、本发明的偏振片NC1、偏振片NC2、具有第三负性C板与偏光元件的偏振片、以及具有第四负性C板与偏光元件的偏振片的任意一种。
本发明是一种具有液晶单元和在其两侧相互成正交尼克耳关系的偏振片的液晶单元的液晶显示装置，所述偏振片之一包含具有反波长分散特性的相位差片，所述偏振片之一在偏光元件的液晶单元一侧不具有显示双折射性的支持层(保护膜)。按照这样的本发明的液晶显示装置，根据设置在偏振片上的具有反波长特性的相位差片，可在红、蓝、绿(R、G、B)的较宽的波长区域进行正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的正交性的保持，所以，能够提供一种可有效防止倾斜视角的着色现象、实现宽视角化、特别是具有较高的显示质量的面内开关模式(IPS模式)等的液晶显示装置。此外，在这样的本发明的液晶显示装置中，可不考虑由三乙酰纤维素等构成的偏光元件保护用的支持层(保护膜)的相位差以及波长分散特性进行相位差片的设计，所以，在较宽的波长区域内可进行正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的正交性的保持上是有用的。
作为本发明的液晶显示装置的优选方式，可举出具有所述反波长分散特性的相位差片由两枚以上的相位差元件的层叠体构成的方式。通过由两枚以上的相位差元件构成相位差片，与由单层构成的情况相比，在膜材料的选择等的膜设计上可提高自由度。此外，有层叠体构成，由此，与不考虑配置方式(配置位置)只使用多个各种相位差元件的情况不同，在倾斜视角上也可谋求波长分散特性的最佳化。
此外，作为本发明的液晶显示装置的优选方式，可举出如下方式，具有所述反波长分散特性的相位差片由在面内具有光轴并且异常光折射率＞正常光折射率的单轴相位差片(正性A板)、面外具有光轴异常光折射率＞正常光折射率的单轴相位差片(正性C板)以及由双轴性相位差片构成的群选择的至少一种构成。在这样的本发明的液晶显示装置中，可应用于本发明的正性A板、本发明的正性C板、本发明的双轴性相位差片、本发明的偏振片PA、本发明的偏振片PC、以及本发明的偏振片BI的任意一种。
作为本发明的液晶显示装置的优选方式，所述液晶单元包括使半色调显示时以及白显示时的液晶分子的取向方向为两种以上的取向分割单元以及用于进行彩色显示的色分离单元的至少一种，并且，所述液晶显示装置可举出从法线方向测得的对比度比为800以上的方式。按照这样的方式，可更有效地发挥本发明的作用效果。
并且，在本说明书中，以针对黑显示时的透射率的白显示时的透射率的比(白显示时的透射率/黑显示时的透射率)定义对比度比，个透射率使用任意方位角方向的出射角度-亮度特性的半高宽为40°以上的扩散光源，以2°视野进行受光，由此，测定各透射率。并且，作为所述取向分割单元，例如，可使用条状凸起。此外，作为所述色分散单元，例如，可使用颜料分散型的滤色片。
并且，作为本发明的液晶显示装置的优选方式，可举出所述相位差片的光弹性系数为20×10-8cm2/N以下的方式。按照这样的方式，可抑制与来自背光的放射热引起的相位差片的变形等相伴的相位差、光轴等变化，所以，可更有效地发挥本发明的作用效果。
并且，所述光弹性系数的进一步优选上限是10×10-8cm2/N，更优选的上限是5×10-8cm2/N。
本发明是设计相位差片的面内方向以及面外方向的相位差的方法，所述相位差片的设计方法是如下的设计方法，参照根据从相位差片以及液晶单元的法线方向倾斜大于0°大的预定的角度的测得的有效的相位差的符号和绝对值作为设计参数。按照这样的相位差片的设计方法，考虑正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的正交性的保持或者液晶单元的倾斜视角的多余的相位差的消除等进行设置，所以，可有效防止倾斜视角的漏光，在实现宽视角上是有用的。
此外，在本发明的相位差片的设计方法上，有效的相位差的符号和绝对值优选使用450nm、550nm、650nm的值。由此，可有效防止倾斜视角的着色现象，在实现宽视角上是有用的。
并且，作为倾斜大于0°的预定角度，并不特别限定，但是，优选40°、60°。
按照本发明的相位差片，在垂直取向模式(VA模式)、面内开关模式(IPS模式)等的液晶显示装置中，可在红、蓝、绿的较宽的波长范围内进行正交尼克耳配置的偏光元件的倾斜视角的正交性的保持，可有效防止倾斜视角的漏光以及着色现象。使用这样的相位差片的液晶显示装置可实现宽视角，得到较高的显示质量，特别适用于大型电视机。
附图说明
图1是对以正交尼克耳关系配置两枚偏光元件的系统分别示意性示出各个透射轴的相对的配置关系的图，(a)是从正面观察的情况，(b)是从倾斜视角观察的情况。
图2(a)是表示计算对以正交尼克耳关系配置两枚偏光元件的系统使视角向45°方向倾斜进行观察时的透射率的结果的图，(b)是表示计算此时的色度变化后的结果的图。
图3是示意性说明对于以正交尼克耳的关系配置两枚偏光元件的系统随着使视角倾斜透射率增大、色度点变换的现象的图。
图4是示意性说明对于以正交尼克耳的关系配置两枚偏光元件在两枚偏光元件之间配置正性A板以及正性C板时的效果的图。
图5是示意性说明对于以正交尼克耳的关系配置两枚偏光元件在两枚偏光元件之间配置一枚双轴性相位差片时的效果的图。
图6(a)是表示计算对以正交尼克耳关系配置两枚偏光元件之间配置现有的单波长设计的正性A板以及正性C板的系统使视角向45°方向倾斜进行观察时的透射率(Y值)的结果的图，(b)是表示计算此时的色度变化后的结果的图。
图7(a)是表示代替图6的现有的单波长设计的相位差片计算对配置本发明的可见波长整个区域设计的相位差片的系统使视角向45°方向倾斜进行观察时的透射率(Y值)的结果的图，(b)是表示计算此时的色度变化后的结果的图。
图8(a)是表示计算对以正交尼克耳关系配置两枚偏光元件之间配置现有的单波长设计的双轴性相位差片的系统使视角向45°方向倾斜进行观察时的透射率(Y值)的结果的图，(b)是表示计算此时的色度变化后的结果的图。
图9(a)是表示代替图8的现有的单波长设计的相位差片计算对配置本发明的可见波长整个区域设计的相位差片的系统使视角向45°方向倾斜进行观察时的透射率(Y值)的结果的图，(b)是表示计算此时的色度变化后的结果的图。
图10是表示计算对于以正交尼克耳配置两枚偏光元件的系统使视角向45°方向倾斜进行观察时的透射率(≠Y值)的结果的图。
图11是表示计算对于在图10的系统中的偏光元件见配置液晶单元的系统使视角向45°方向倾斜进行观察时的透射率(≠Y值)的结果的图。
图12是表示计算对于以与图11的系统的液晶单元邻接的方式配置现有技术的单波长设计的负性C办的系统使视角向45°方向倾斜进行观察时的透射率(≠Y值)的结果的图。
图13是表示对于在图12的系统的一个偏光元件的液晶单元一侧以与偏光元件邻接的方式配置本发明的可见波长区域设计的双轴性相位差片的体统计算使视角向45°方向倾斜进行观察时的透射率(≠Y值)的结果的图。
图14(a)是表示对以正交尼克耳配置两枚偏光元件的系统计算使视角向45°方向倾斜进行观察时的透射率的结果的图，(b)是表示计算此时的色度变化的结果的图。
图15(a)是表示对在图14的系统的偏光元件间配置液晶单元的系统计算使视角向45°方向倾斜进行观察时的透射率的结果的图，(b)是表示计算此时的色度变化的结果的图。
图16(a)是表示对以与图15的系统的液晶单元邻接的方式配置现有的单波长设计的负性C板的系统计算使视角向45°方向倾斜进行观察时的透射率的结果的图，(b)是表示计算此时的色度变化的结果的图。
图17(a)是表示对于代替图16的现有的单波长设计的负性C板配置本发明的可见波长整个区域设计的负性C板的系统使视角向45°方向倾斜进行观察时的透射率的结果的图，(b)是表示计算此时的色度变化的结果的图。
图18(a)是表示对于以与偏光元件邻接的方式在图17的一个偏光元件的液晶单元一侧配置现有的单波长设计的双轴性相位差片的系统计算使视角向45°方向倾斜进行观察时的透射率的结果的图，(b)是表示计算此时的色度变化的结果的图。
图19-1是示意性表示实施例1的液晶显示装置的结构的立体图。
图19-2是示意性表示比较例1的液晶显示装置的结构的立体图。
图20是示意性表示实施例2的液晶显示装置的结构的立体图。
图21是示意性表示实施例3的液晶显示装置的结构的立体图。
图22是示意性表示实施例4的液晶显示装置的结构的立体图。
图23是示意性表示实施例5的液晶显示装置的结构的立体图。
图24-1是示意性表示实施例6的液晶显示装置的结构的立体图。
图24-2是示意性表示比较例2的液晶显示装置的结构的立体图。
图25是示意性表示实施例7的液晶显示装置的结构的立体图。
图26是示意性表示实施例8的液晶显示装置的结构的立体图。
图27是示意性表示实施例9的液晶显示装置的结构的立体图。
图28是示意性表示实施例10的液晶显示装置的结构的立体图。
图29是示意性表示实施例11的液晶显示装置的结构的立体图。
图30是示意性表示实施例12的液晶显示装置的结构的立体图。
图31-1是示意性表示实施例13的液晶显示装置的结构的立体图。
图31-2是示意性表示比较例4的液晶显示装置的结构的立体图。
图32是示意性表示比较例3的液晶显示装置的结构的立体图。
具体实施方式
以下基于模拟结果对本发明的内容进行具体说明。并且，模拟中使用市场上销售的作为液晶模拟装置的“LCD master(シンテツク社制造)”。此外，光学计算算法为2×2琼斯矩阵特征值分析法。作为液晶显示装置存在各种方式(一般称为显示模式)，但是，最一般的是在相互成为正交尼克耳的关系的一对偏光元件之间配置液晶单元。在这样的液晶显示装置中，实现为了液晶单元不具有相位差使液晶分子大致垂直衬底取向的状态、或者液晶单元具有相位差但是使其光轴以与偏光元件的偏光轴大致平行或者大致垂直的方式使液晶分子在面内旋转相位差不起作用的方式，实质上通过偏光元件的正交尼克耳配置进行黑显示从实现高对比度的观点看是有效的，VA模式、IPS模式多取该方式。
关于保持偏光元件的正交性
此处，为了把握液晶显示装置的基本的视角特性，考虑不包含液晶单元的最基本的系统即以正交尼克耳的关系配置两枚偏光元件的系统的视角特性。并且，在本说明书中，偏光元件本质上由从随机偏振光得到所希望的线偏振光所需的最小限度的元件构成，例如，在最小限度的元件两侧，以提高可靠性为目的，明确区别层叠支持层(保护膜)的片、所谓的通常的偏振片。区分用语的使用，举例说明具体例，目前，最一般的偏光元件是在聚乙烯醇膜(PVA膜)上吸着具有双色性的碘络化物或者染料的染色液并在某一定方向延伸得到的偏振片，最一般的偏振片是在这样的偏振片的两侧粘结偏振片保护用的三乙酰纤维素膜(TAC膜)等透明膜得到的三层结构的膜。
图1是对以正交尼克耳关系配置两枚偏光元件的系统分别示意性示出各个透射轴的相对的配置关系的图，(a)是从正面观察的情况，(b)是从倾斜视角观察的情况。并且，图1(a)中的白色箭头的方向表示图1(b)的观察方向(使视角倾斜的方向)。此外，图2(a)、(b)分别表示在图1所示的系统中计算使向视角倾斜45°方向进行观察时的透射率以及色度的变化的结果的图。此处，透射率的计算可在作为可见波长整个区域的380～780nm内进行，采用进行可见度校正得到的Y值作为透射率。此外，色度的计算以与透射率的计算相同的方法进行，采用XYZ表色系(CIE1931标准表色系)的xy色度。在本说明书中，只要没有特别预先说明，表示进行可见度校正后的Y值。此外，本说明书中，使视角倾斜方向只要没有特别预先说明，表示平分两枚偏光元件的吸收轴的方向，例如，两枚偏光元件的吸收轴分别为0°、90°时为45°方向，吸收轴分别为45°、135°时为90°方向。
如图2所示，在正面将透射率抑制得较低为大致0.01％，但是，随着随着使视角倾斜而增大，视角为60°变为1.2％。此外，如图2(b)所示，色度点也随着倾斜视角而变大。
如上所述，随着使得视角倾斜，透射率增大，色度点变化。以下对该现象进行说明。
如图1(a)所示，以正交尼克耳的关系配置的两枚偏光元件的吸收轴从正面看成90°的角度(正交)，但是，如图1(b)所示，若使视角倾斜为平分该角度的方向，两枚偏光元件的吸收轴所成的角度开始从90°开始移动。因此，在倾斜视角中，通过光源测的偏光元件(一般地称为起偏镜)的线偏振光的一部分不在观察者侧的偏光元件(一般地称为检偏镜)吸收而透过，其结果是产生漏光。
图3是表示在庞加莱球上显示倾斜视角的漏光现象的说明图。并且，图3中的P点表示正面的起偏镜透射之后的偏振光状态，E点(与P点重叠)表示检偏镜能够最有效地吸收的偏振光状态。此外，P’表示倾斜视角的起偏镜透射之后的偏振光状态，E’点表示在倾斜视角中检偏镜能够最有效地吸收的偏振光状态。
省略在庞加莱球上的偏振光状态的处理的详细说明，但是，庞加莱球的考虑方法作为通过相位差元件变化的偏振光状态的追踪有用的方法在结晶光学等领域中是公知的(例如，参照高崎宏著《结晶学》森北出版社1975年P.146-163)。在庞加莱球中，在上半球表示右旋偏振光，在下半球表示左旋偏振光，在赤道上表示线偏振光，在上下两极分别表示右旋圆偏振光以及左旋圆偏振光。关于球的中心对称关系的两个偏振光状态，椭圆率角的绝对值相等并且极性相反，所以，构成正交尼克耳光。此外，庞加莱球上的相位差片的效果为：表示将通过相位差片之前的偏振光状态的点变换为使庞加莱球上的慢轴在中心只移动以(2π)×(相位差)/λ(单位是rad)决定的角度旋转移动的点。
参照图3继续说明，在正面通过起偏镜之后的偏振光状态与检偏镜能最有效吸收的偏振光状态一致，与此相对，在倾斜视角中，通过起偏镜之后的偏振光状态移动到P’，检偏镜能最有效吸收的偏振光状态移动到E’，变得不一致。因此，为了消除倾斜视角的漏光，需要使用相位差片在通过检偏镜之前将通过起偏镜之后的光的偏振光状态P’变换为偏振光状态E’。
将偏振光状态P’变换为偏振光状态E’的单元即相位差片的种类或者枚数有各种选择。例如，有组合使用正性A板与正性C板的方法{例如，J.Chen等三人TN模式以及VA模式液晶显示装置用的光学膜的补偿模式(Optimum Film Compensation Modes For TN and VA LCDs)，“SID Symp.Digest”，美国1998年p315}或者使用一枚双轴性相位差片的方法(例如，参照特开平11-305217号公报)等。
图4、图5是对以正交尼克耳的关系配置两枚偏光元件的系统在庞加莱球上显示相位差片的效果的说明图。
如图4所示，在组合使用正性A板以及正性C板的方法中，偏振光状态P’经由偏振光状态P”变换为偏振光状态E’。另一方面，如图5所所以，在使用一枚双轴性相位差片的方法中，偏振光状态P’变换为偏振光状态E’。并且，图4中的从偏振光状态P’到偏振光状态P”的箭头表示正性C板的作用效果，从偏振光状态E’的箭头表示正性A板的作用效果。此外，图5中的从偏振光状态P’到偏振光状态E’的箭头表示双轴性相位差片的作用效果。
但是，在所述的现有技术中，通过正性A板以及正性C板或者双轴性相位差片具有的相位差的波长分散(波长特性)，不将设计波长(通常为550nm)以外的光的偏振光状态P’变换为偏振光状态E’，而从偏振光状态E’变换为偏移后的偏振光状态。其结果是，在倾斜视角中，产生某设计波长以外的波长的漏光，产生着色现象。
为了解决这样的问题，可以在可见波长区域最佳设计相位差片的相位差。
以下，对此进行具体说明。
若在图4、5所示的庞加莱球中考虑，相位差片的相位差的偏振光状态的变化(图中的箭头的长度，更正确的是其旋转角)将R(nm)设为相位差片、将λ(nm)设为光的波长时，以(2π)×(R)/(λ)决定，所以，在可见波长整个区域最佳设计相位差片的相位差，在可见波长区域与波长λ无关地使(2π)×(R)/(λ)固定除外。即，可以为(相位差)∝(λ)。这样的相位差片可通过使用比波长长度大的相位差发现的材料、所谓的反波长分散的材料等实现，例如，可使用由具有特定的乙酰化程度的纤维素醋酸脂构成的高分子材料等(例如，参照特开2000-137116号公报)
首先，考虑组合使用正性A板和正性C板。图6(a)、(b)是表示计算对以正交尼克耳关系配置两枚偏光元件之间配置现有的单波长设计的正性A板以及正性C板的系统使视角倒向倾斜方向进行观察时的透射率以及色度变化的结果的图。并且，图6的单波长设计的相位差片是乙550nm设计的，其相位差假定与波长无关而是固定的。作为相位差片的材料，使用一般的降冰片烯系的树脂的情况与此相当。
现有的正性A板的相位差条件如J.Chen等报告中所示，将相位差片的面内方向的主折射率设为nx、ny(nx＞ny)、将面外方向的主折射率设为nz、将厚度设为d时，在550nm的设计中，以Rxy＝(nx-ny)×d来定义的面内相位差Rxy＝137.5nm附近最佳，现有的正性C板的相位差条件将相位差片的面内方向的主折射率设为nx、ny(nx≥ny)、将外方向的主折射率设为nz、将厚度设为d时，在550nm的设计中，以Rxz＝(nx-nz)×d来定义的厚度方向的相位差Rxz＝-80nm附近最佳，但是，在图6的计算中，将正性A板设为Rxy＝139nm、将正性C板设为Rxz＝-89nm进行计算。
此外，图7(a)、(b)是表示代替图6的现有的单波长设计的相位差片计算对配置本发明的可见波长整个区域设计的相位差片的系统使视角倒向倾斜方向进行观察时的透射率以及色度变化的结果的图。在图7的计算中，以正性A板为Rxy(λ)/λ＝-89/550＝const(固定)的方式设定各波长的相位差条件，进行计算。
如图2(a)、6(a)、7(a)的比较例可知，通过各使用一枚如上所述的正性A板和正性C板，可将倾斜视角的漏光抑制得较小。60°的倾斜视角的透射率在不配置相位差片的情况下为1.2％，与此相对，在使用本发明的可见波长整个区域设计的相位差片的情况下进一步变小为0.01％。
此外，将60°的倾斜视角的色度点设为(x60，y60)、将正面的色度点设为(x0，y0)时的倾斜视角的色度点和正面的色度点的距离ΔExy由下述式(30)计算。
ΔExy＝{(x60-x0)2+(y60-y0)2}1/2  (30)
此处，对于由上式(30)计算的色度距离，比较图6(b)、7(b)，在使用现有技术的单波长设计的相位差片的情况下为ΔExy＝0.174，与此相对，在使用本发明的可见波长整个区域设计的相位差片的情况下为ΔExy＝0.001，非常小，即使在倾斜视角中也显示与正面相同的色相。这表现为，在使用本发明的可见波长整个区域设计的相位差片的情况下，以倾斜视角观察时表现与从正面观察时大致相同的色相，相对视角变化，着色较少。
然后，考虑使用一枚双轴性相位差片的情况。
图8是表示计算对以正交尼克耳关系配置两枚偏光元件之间配置现有的单波长设计的双轴性相位差片的系统使视角倒向倾斜方向进行观察时的透射率以及色度变化的结果的图。并且，图8的单波长设计的相位差片以550nm来设计，假设其相位差与波长无关地固定作为相位差片的材料，使用一般的降冰片烯系的树脂的情况相当于此。
作为现有的双轴性相位差片的相位差条件，将相位差片的面内方向的主折射率设为nx、ny(nx＞ny)、将面外方向的主折射率设为nz、将厚度设为d时，在550nm的单波长设计中，如特开平11-305217号公报等公开的那样，面内相位差Rxy为设计波长550nm的1/2的275nm、以Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)定义的Nz系数为0.5即设定为厚度方向相位差Rxz为设计波长550nm的1/4的137.5nm，进行图8中的计算。
此外，图9是表示代替图8的现有的单波长设计的相位差片计算对配置本发明的可见波长整个区域设计的相位差片的系统使视角倒向倾斜方向进行观察时的透射率以及色度变化的结果的图。在图9的计算中，在可见波长区域中以Rxy(λ)/λ＝1/2＝const(固定)、Rxz(λ)/λ＝1/4＝const(固定)的方式设定各波长的相位差Rxy(λ)以及Rxz(λ)，进行计算。
由图2(a)、8(a)、9(a)可知，通过使用一枚如上所述的双轴性相位差片，可将倾斜视角的漏光抑制得较小。在未配置相位差片的情况下为1.2％，与此相对，在使用现有技术的单波长设计的相位差片的情况下为0.03％，变得非常小，在使用本发明的可见波长整个区域设计的相位差片的情况下为0.01％，变得更小。
此外，对于色度距离ΔExy，在图8(b)、9(b)中进行比较，在使用现有的单波长设计的相位差片的情况下ΔExy＝0.152，与此相对，在使用本发明的可见波长整个区域设计的相位差片的情况下ΔExy＝0.004，变得非常小，即使在倾斜视角中也表现与正面相同的色相。这表现为，在使用本发明的可见波长整个区域设计的相位差片的情况下，以倾斜视角观察时也表现与从正面观察时大致相同的色相，相对视角变化，着色较少。并且，各相位差片的最佳相位差条件如上所述，但是，在组合使用正性A板和正性C板的情况下，对于正性A板为Rxy(550)＝118～160nm、对于正性C板为Rxz(550)＝-107～-71nm时，在使用一枚双轴性相位差片时Rxy(550)＝220～330nm、Rxy(550)＝110～165nm时，60°的倾斜视角的透射率为0.12％以下，抑制为未配置相位差片时(1.2％)的1/10以下，可充分得到本发明的作用效果。
关于液晶单元的相位差的消除
之前对不包含液晶单元的最基本的系统即以正交尼克耳的关系配置两枚偏光元件的系统的视角特性进行了说明，此后，考虑在两枚偏光元件之间包含液晶单元的情况。并且，如IPS模式那样，对于在液晶分子大致与任意一个偏光元件的透射轴平行的状态下进行黑显示的显示模式即在液晶分子大致与任意一个偏光元件的透射轴平行的状态下进行黑显示的显示模式，液晶单元从倾斜视角观察时具有外表相位差，但是，该外表慢轴(或者快轴)与任意一个偏光元件的透射轴总是平行的，所以，不会对入射线偏振光提供相位差，考虑液晶单元的相位差时，与不包含液晶单元的最基本的系统没有任何变化。因此，此处，如VA模式那样，只考虑包含大部分的液晶分子大致垂直于衬底取向、在面内相位差大致为零的状态下进行黑显示的液晶单元的情况。在这样的情况下，在倾斜视角中，液晶单元具有外表相位差，该外表上的慢轴(或者快轴)不与偏光元件的透射轴平行，所以，该外表相位差成为倾斜视角的漏光的原因。并且，本发明可适用于VA模式以外的其他的液晶模式，但是，以下以VA模式作为优选的一例进行说明。此外，以下对使用单轴性相位擦黑魔消除液晶单元的相位差片的方法进行说明，但是，如IPS模式所示，对于在液晶分子与任意一个偏光元件的透射轴大致平行的状态下进行黑显示的显示模式，不需要后述的显示双折射性的膜等。如VA模式所示，从正面对大部分液晶分子大致垂直于衬底取向的液晶单元进行观察时，成为液晶单元的相位差大致为零的状态，以正交尼克耳的偏光元件可得到黑显示，但是，在从倾斜视角进行观察时，液晶单元具有外表上的相位差，产生漏光。在简单的情况下考虑时，例如，异常光折射率ne＝1.6、正常光折射率no＝1.5、厚度d＝3μm的垂直取向液晶单元的相位差在正面为零，但是，在60°的倾斜视角中，计算为约+110nm。并且，从倾斜视角进行观察时的液晶单元的外边相位差的符号以(p波折射率)-(s波折射率)的正负定义。这样，为了消除在倾斜视角中产生的液晶单元的外表相位差，在液晶单元上层叠面外具有光轴并且液晶单元双折射(ne-no)的正负相反的负性C板。例如，公知的如下的方法(例如，参照专利第3330574号说明书)：将液晶单元的异常光折射率设为ne、将正常光折射率设为no、将厚度设为d时，以Rlc＝(ne-no)×d定义的液晶单元的厚度方向相位差Rlc与双折射(ne-no)的正负相反，并且，使用具有绝对值大致相同的厚度方向相位差的负性C板，由此，消除液晶单元的外表相位差。
为了消除ne＝1.6、no＝1.5、d＝3μm、Rlc＝300nm的垂直取向液晶单元的倾斜视角的外表相位差，使用nz＝ne＝1.5、nx＝ny＝no＝1.6、d＝3μm、Rxz＝300nm的负性C板。在例如40°的倾斜视角中观察如上所述的负性C板时的外表相位差计算为-59nm，绝对值与作为液晶单元的相位差的+55nm大致相等。此外，计算为在60°的倾斜视角中负性C板、液晶单元的外表相位差分别为+110nm、-117nm、在20°的倾斜视角中分别为+15nm、-15nm的情况，在所有的视角中，液晶单元的外表相位差通过负性C板的外表相位差而被消除。
并且，为了进一步正确地消除液晶单元的外表相位差，优选将负性C板的Rxz的值的绝对值设定得比Rlc稍小。例如，若在40°的倾斜视角中观察ne＝1.6、no＝1.5、d＝2.82μm、Rxz＝282nm的负性C板，相位差计算为约-55nm。层叠这样的负性C板和如上所述的液晶单元，从40°的倾斜视角进行观察时，液晶单元的相位差为+55nm、负性C板为-55nm，所以，作为层叠体，消除相位差，大致成为零。这样，在40°的倾斜视角中，以相位差的绝对值相等的方式设定负性C板的折射率ne、no以及厚度d，在40°以外的倾斜视角中，液晶单元的外表相位差和负性C板的外表相位差总是正负相反，绝对值大致相等，所以，在所有的倾斜视角中，能够消除液晶单元的外表相位差。例如，在60°的倾斜视角中，负性C板、液晶单元的外表相位差分别是+110nm以及-110nm，在20°的倾斜视角中，分别为+15nm、-15nm。
此外，在nz＝ne＝1.5、nx＝ny＝no＝1.6、d＝2.65μm的负性C板中，其外表相位差为计算为在40°的倾斜视角中为-51nm、在60°的视角中为-103nm、在20°的视角中为-14nm，与Rxz＝300nm的负性C板的情况为相同程度，在所有的倾斜视角中，消除液晶单元的外表相位差。但是，负性C板的Rxz大于300nm的情况以及小于265nm的情况下，液晶单元的倾斜视角的外表相位差和负性C板的倾斜视角的外表相位差之差变大，所以，存在不能充分消除液晶单元的倾斜视角的相位差的危险。即，为了在所有的倾斜视角中通过负性C板的外表相位差消除液晶单元的外表相位差，优选0nm≤Rlc-Rxy≤35nm。
如上所述，在左右的倾斜视角中，在消除液晶单元的外表相位差的状态下，与已经不包含液晶单元的最基本的系统即以正交尼克耳的关系配置两枚偏光元件的系统等价，使用相位差片，实现先前说明的保持偏光元件的正交性，由此，能够抑制倾斜视角的漏光。
图10～13是表示计算对于以正交尼克耳配置两枚偏光元件的系统(图10)、在所述偏光元件之间配置所述液晶单元(图11)、以与如上所述液晶单元邻接的方式配置所述负性C板的系统(图12)以及在所述偏光元件的一个所述液晶单元一侧以与所述偏光元件邻接的方式配置“关于保持偏光元件的正交性”中说明的Rxy为光波长λ的1/2、固定并且Nz系数为0.5的双轴性相位差片的系统(图13)倾斜视角的透射率的计算结果的图。其中，图10～13所示的透射率的计算结果是针对波长550nm的单色光的结果，不是在作为可见波长整个区域的380～780nm内进行可见度校正得到的Y值。
从图10所示的不包含液晶单元的计算结果、图12所示的包含液晶单元和负性C板的计算结果大致相同可知，液晶单元和双折射(ne-no)的正负相反，并且，设置绝对值与液晶的厚度方向相位差Rlc大致相等的Rxz的负性C板，由此，能够大致完全消除从倾斜视角观察液晶单元时的外表相位差。此外，由图13可知，配置以保持偏光元件的正交性为目的的双轴性相位差片，由此，在所有的倾斜视角中，可抑制漏光。
但是，在如上所述的现有技术中，负性C板只以单波长(通常为550nm附近)最佳设计相位差条件，所以，负性C板具有的相位差的波长分散(波长特性)和液晶单元具有的相位差的波长分散(波长特性)不同，由此，在设计波长以外，不能完全消除液晶单元的外表相位差。其结果是，即使实现保持偏光元件的正交性，在倾斜视角中，因设计波长以外的波长而残存液晶单元的外表相位差或者相位差片的相位差的绝对值较大时，完全消除液晶单元的相位差之后，残存相位差片的相位差，通过液晶单元后并且通过检偏镜之前的偏振光状态不是线偏振光，所以本，在该波长产生漏光，产生着色现象。
为了解决现有技术的课题，在本发明中对负性C板的波长特性进行最佳化。一般地说，液晶单元即作为该双折射性的原因的液晶分子波长越长双折射(ne-no)越小(即，显示正波长分散特性)。例如，以Δn(λ)表示波长λnm的液晶分子的双折射(ne-no)，目前，在液晶显示装置中使用的液晶材料的情况下，一般取Δn(450)/Δn(550)＝1.20～1.01、Δn(650)/Δn(550)＝0.99～0.80的范围。因此，对从倾斜视角观察液晶单元的情况下的外表相位差的绝对值来说，波长长越小，若以Rlc40(λ)表示从波长λnm的40°的倾斜视角观察时的液晶单元的外表相位差的绝对值，则Rlc40(450)＞Rlc40(550)＞Rlc40(650)的关系成立。
因此，若从倾斜视角的着色现象的改善的观点考虑，对于为了消除从倾斜视角观察液晶单元时的外表相位差而配置的负性C板，从倾斜视角进行观察时的相位差的绝对值优选波长长越小越好。例如，从波长λnm的40°的倾斜视角进行观察时的负性C板的相位差的绝对值用R(40)表示时，优选R40(450)≥R40(550)≥R40(650)的关系成立。此外，优选R40(450)与Rlc40(450)大致相等并且R40(650)与Rlc40(650)大致相等，此时，大致在可见波长整个区域，可消除从倾斜视角观察液晶单元时的外表相位差。并且，如上所述，因为将负性C板的Rxz的绝对值设定得稍小于Rlc，所以，这些条件在将波长λRlc设为Rlc(λ)、将波长λRxz设为Rxz(λ)时，能够以Rxz(450)≥Rxz(550)Rxz(650)、0nm≤Rlc(450)-Rxz(450)≤35nm以及0nm≤Rlc(650)-Rxz(650)≤35nm。
图14～图18是表示对于正交尼克耳配置两枚偏光元件的系统(图14)、在所述偏光元件间配置所述液晶单元的系统(图15)、以与所述液晶单元邻接的方式配置现有的单波长设计的负性C板的系统(图16)、代替所述现有的单波长设计的负性C板而配置本发明的可见波长整个区域设计的负性C板的系统(图17)、以及在所述偏光元件的一方的所述液晶单元一侧以与所述偏光元件邻接的方式配置“保持偏光元件的正交性”中说明的在可见波长整个区域Rxy设定为光波长λ的1/2固定并且Nz系数为0.5的本发明的双轴性相位差片的系统的透射率以及色度变化进行计算的结果。
并且，图16的单波长设计的相位差片是以550nm设计的，该相位差与波长无关地设定为固定。作为相位差片的材料，使用一般的降冰片烯系的树脂的情况与其相当。此外，作为构成液晶单元的材料，使用Δn(450)/Δn(550)＝1.10、Δn(650)/Δn(550)＝0.90的材料。
从图14(a)、图16(a)、图17(a)的比较可知，在使用现有的单波长设计的负性C板的情况下，与使用本发明的可见波长整个区域设计的负性C板的情况相同，消除了液晶单元的倾斜视角的相位差。但是，对于图14(b)、图16(b)、图17(b)，读取60°的倾斜视角的色度点(x，y)，分别为(0.317，0.315)、(0.316，0.311)、(0.317，0.315)，所以，可知本发明的可见波长整个区域设计的负性C板进一步完全消除液晶单元的倾斜视角的相位差。此外，为了实现保持正交尼克耳配置的偏光元件的正交性，使用本发明的在可见波长整个区域最佳设计的双轴性相位差片，由此，如图18所示，可充分抑制倾斜视角的漏光，ΔExy＝0.005，可将着色抑制得非常小。
如上所述，在IPS的情况下，通过使用在可见波长整个区域最佳设计相位差之后的正性A板和正性C板的最合或者双轴性相位差片，实现保持配置为正交尼克耳的偏光元件的正交性，由此，在倾斜视角中也可得到漏光、着色都稍的高显示质量。此外，在VA模式的情况下，除了实现保持配置为正交尼克耳的偏光元件的正交性外，使用最佳设计相位差后的负性C板，进一步优选使用在可见波长整个区域最佳设计相位差后的负性C板，消除液晶单元的相位差，由此，在倾斜视角中也可得到漏光、着色都少的高的显示质量。
但是，为了以如上所述的结构充分得到本发明的作用效果，相位差片的层叠顺序等具有几个规定。
首先，如上所述结构中不得不多余地存在不需要的显示双折射性的膜。此处，显示双折射性(未显示)意味着在结晶光学的领域通过折射率具有(不具有)各向异性，但是，对于具有(不具有)各向异性，不能得知明确的判断基准。此外，在折射率的各向异性非常小的情况下，该相位差片的厚度非常大的情况下，相位差片显示光学距离的各向异性即相位差。
因此，在本发明中，显示(或未显示)双折射性在本质上区别作为相位差片具有(或者不具有)相位差，所以，将相位差片的面内方向的主折射率设为nx、ny、将面外方向的主折射率设为nz、将厚度设为d时，以Rxy＝(nx-ny)×d、Rxz＝(nx-nz)×d、Ryz＝(ny-nz)×d定义的各相位差的绝对值的任意一个大于10nm时为“显示双折射性”，其以外的情况为“不显示双折射性”。
对于偏光元件的支持层(保护膜)等中通常使用的TAC膜来说，Rxy≈5nm左右、Rxz≈50nm(＞10nm)左右，所以，是显示双折射性的膜。因此，在包含TAC膜作为偏光元件的支持层(保护膜)的偏振片层叠例如正性A板和正性C板的结构即(偏光元件)/(TAC膜)/(正性A板)/(正性C板)的结构中不能充分得到本发明的作用效果的情况。因此，优选不通过TAC膜层叠正性A板和正性C板或者代替TAC膜使用不显示双折射性的膜作为偏振光的支持层(保护膜)。
然后，以将消除倾斜视角的液晶单元的外表相位差为目的配置的负性C板不通过其他的显示双折射性的相位差片需要与液晶单元邻接。但是，不存在通过不显示双折射性的问题。即，若是(负性C板)/(液晶单元)或者(负性C板)/(不显示双折射性的膜)/(液晶单元)这样的结构，可充分得到本发明的作用效果。但是，在(负性C板)/(显示双折射性的膜)/(液晶单元)的结构中，存在不能充分得到本发明的作用效果的情况。并且，如前所述，负性C板在IPS模式中是不需要的。此外，(偏光元件)/(双轴性相位差片)/(液晶单元)/(偏光元件)的结构和(偏光元件)/(液晶单元)/(双轴性相位差片)/(偏光元件)的结构实质上是相同的。并且，在所述的结构造中，双轴性相位差片以及各单轴相位差片怾构成为Nz大致相等的两枚以上的相位差片的层叠体。例如，nx＝1.55、ny＝1.45、d＝10μm的双轴性相位差片构成为两枚nx＝1.55、ny＝1.45、d＝5μm的双轴性相位差片的层叠体。或者，也可以构成为nx＝1.55、ny＝1.45、d＝3μm的双轴性相位差片与nx＝1.55、ny＝1.45、d＝7μm的双轴性相位差片的层叠体。此外，只要正性C板以及负性C板，可以构成为Nz相互不同的两枚以上的相位差元件的层叠体。此时，认为各个相位差元件的Rxz的总和是该负性C板的Rxz。
以下，通过实施例对本发明进行更详细地说明，但是，本发明并不限于这些实施例。
1.模拟
在以下所述的实施例1～13以及比较例1～4中，设计模拟中使用的液晶显示装置模块。并且，在所述模拟中，使用市场上销售的液晶模拟器“LCD master(システツク社制)”。此外，光学计算算法为2×2琼斯矩阵特征值分析法。
液晶显示单元装置模块的设计
实施例1
图19-1是示意性示出实施例1的液晶显示装置的结构的立体图。
本发明的实施例1的液晶显示装置如图19-1所示，是如下得到的VA模式的液晶显示装置：在实施垂直于表面取向处理后的上下两枚衬底1a、1b间夹持介电常数各向异性为负的液晶2的VA模式液晶单元5的一方的外侧，配置以该顺序层叠本发明的可见波长整个区域设计的正性C板20、偏光元件50a、TAC膜60a得到的偏振片100a，以使具有正性C板20一侧位于液晶单元5侧，在VA模式液晶单元5的另一侧配置本发明的可见波长整个区域设计的负性C板30，并且，在其外侧配置以该顺序层叠本发明的可见波长整个区域设计的正性A板10、偏光元件50b、TAC膜60b得到的偏振片100b，以使具有正性A板10一侧位于负性C板30侧。
构成本实施例的液晶显示装置的液晶2(VA模式液晶单元5)、正性A板10、正性C板20、负性C板30、偏光元件50a、50b以及TAC膜60a、60b的各光学特性如下表1、对于各个轴设定如图19所示。并且，偏光元件50a、50b以及TAC膜60a、60b的光学特性在以下的各例中相同。
表1
Figure GSA00000064325900441
表1中，ke以及ko分别表示针对异常光以及正常光的折射率的虚部(衰减系数)。
实施例2
图20是示意性示出实施例2的液晶显示装置的结构的立体图。
本发明的实施例2的液晶显示装置如图20所示，是如下得到的VA模式的液晶显示装置：在实施垂直于表面取向处理后的上下两枚衬底1a、1b间夹持介电常数各向异性为负的液晶2的VA模式液晶单元5的一方的外侧，配置以该顺序层叠本发明的可见波长整个区域设计的负性C板30，并且，在其外侧配置层叠偏光元件50a和TAC膜60a得到的偏振片100a，以使具有偏光元件50a一侧位于负性C板30侧，在VA模式液晶单元5的另外一侧，配置以该顺序层叠本发明的可见波长整个区域设计的正性C板20、本发明的可见波长整个区域设计的正性A板10、偏光元件50b、TAC膜60b得到的偏振片100b，以使具有正性C板20一侧位于液晶单元5侧。
构成本实施例的液晶显示装置的液晶2(VA模式液晶单元5)、正性A板10、正性C板20以及负性C板30的各光学特性如上述表1、对于各个轴设定如图20所示。
实施例3
图21是示意性示出实施例3的液晶显示装置的结构的立体图。
本发明的实施例3的液晶显示装置如图21所示，是如下得到的VA模式的液晶显示装置：在实施垂直于表面取向处理后的上下两枚衬底1a、1b间夹持介电常数各向异性为负的液晶2的VA模式液晶单元5的一方的外侧，配置本发明的可见波长整个区域设计的正性C板30，并且，在其外侧配置层叠本偏光元件50a、TAC膜60a得到的偏振片100a，以使具有偏光元件50a一侧位于负性C板侧，在VA模式液晶单元5的另一侧配置以该顺序层叠本发明的可见波长整个区域设计的正性A板10、本发明的可见波长整个区域设计的负性C板20、偏光元件50b、TAC膜60b得到的偏振片100b，以使在具有正性A板10一侧位于液晶单元一侧。
构成本实施例的液晶显示单元的液晶2(VA模式液晶单元5)、正性A板10、正性C板20以及负性C板30的各光学特性如上述表1、对于各个轴设定如图21所示。
实施例4
图22是示意性示出实施例4的液晶显示装置的结构的立体图。
本发明的实施例4的液晶显示装置如图22所示，是如下得到的VA模式的液晶显示装置：在实施垂直于表面取向处理后的上下两枚衬底1a、1b间夹持介电常数各向异性为负的液晶2的VA模式液晶单元5的一方的外侧，配置以该顺序层叠不具有双折射性的膜(各项同性膜)70、偏光元件50a、TAC膜60a得到的偏振片100a，以使具有各项同性膜70一侧位于液晶单元5侧，在VA模式液晶单元5的另一侧配置本发明的可见波长整个区域设计的负性C板30，并且，在其外侧配置以该顺序层叠本发明的可见波长整个区域设计的负性C板20、本发明的可见波长整个区域设计的正性A板10、偏光元件50b、TAC膜60b得到的偏振片100b，以使具有负性C板10一侧位于负性C板30侧。
构成本实施例的液晶显示单元的液晶2(VA模式液晶单元5)、正性A板10、正性C板20以及负性C板30的各光学特性如上述表1所示、各项同性膜70的光学特性如下述表2、对于各个轴设定如图22所示。
表2
Figure GSA00000064325900461
实施例5
图23是示意性示出实施例5的液晶显示装置的结构的立体图。
本发明的实施例1的液晶显示装置如图23所示，是如下得到的VA模式的液晶显示装置：在实施垂直于表面取向处理后的上下两枚衬底1a、1b间夹持介电常数各向异性为负的液晶2的VA模式液晶单元5的一方的外侧，配置以该顺序层叠各项同性膜70、偏光元件50a、TAC膜60a得到的偏振片100a，以使具有各向异性膜70的一侧位于液晶单元5侧，在VA模式液晶单元5的另一侧配置本发明的可见波长整个区域设计的负性C板30，并且，在其外侧配置以该顺序层叠本发明的可见波长整个区域设计的正性A板10、本发明的可见波长整个区域设计的正性C板20、偏光元件50b、TAC膜60b得到的偏振片100b，以使具有正性A板10一侧位于负性C板30侧。
构成本实施例的液晶显示单元的液晶2(VA模式液晶单元5)、正性A板10、正性C板20以及负性C板30的各光学特性如上述表1所示、各项同性膜70的光学特性如下述表2、对于各个轴设定如图23所示。
实施例6
图24-1是示意性示出实施例5的液晶显示装置的结构的立体图。
本发明的实施例6的液晶显示装置如图24-1所示，是如下得到的VA模式的液晶显示装置：在实施垂直于表面取向处理后的上下两枚衬底1a、1b间夹持介电常数各向异性为负的液晶2的VA模式液晶单元5的一方的外侧，本发明的可见波长整个区域设计的负性C板30，并且，在其外侧配置层叠偏光元件50a和TAC膜60a得到的偏振片100a，以使具有偏光元件50a的一侧位于负性C板30侧，在VA模式液晶单元5的另一侧配置以该顺序层叠本发明的可见波长整个区域设计的双轴性相位差片40、偏光元件50b、TAC膜60b得到的偏振片100，以使以使具有双轴性相位差片40的一侧位于液晶单元5侧。
构成本实施例的液晶显示单元的液晶2(VA模式液晶单元5)、负性C板30以及双轴性相位差片40的各光学特性如下述表3、对于各个轴设定如图24-1所示。
表3
Figure GSA00000064325900471
实施例7
图25是示意性示出实施例7的液晶显示装置的结构的立体图。
本发明的实施例7的液晶显示装置如图25所示，是如下得到的VA模式的液晶显示装置：在实施垂直于表面取向处理后的上下两枚衬底1a、1b间夹持介电常数各向异性为负的液晶2的VA模式液晶单元5的一方的外侧，配置以该顺序层叠各项同性膜70、偏光元件50a、TAC膜60a得到的偏振片100a，以使具有各项同性膜70一侧位于液晶单元5侧，在VA模式液晶单元5的另一侧配置本发明的可见波长整个区域设计的负性C板30，并且，在其外侧配置以该顺序层叠本发明的双轴性相位差片40、偏光元件50b、TAC膜60b得到的偏振片100b，以使具有双轴性相位差片40的一侧位于负性C板30侧。
本实施例的各项同性膜70的光学特性如上表2所示、构成液晶显示装置的液晶2(VA模式液晶单元5)、负性C板30以及双轴性相位差片40的光学特性如上表3、对于各个轴设定如图25所示。
实施例8
图26是示意性示出实施例8的液晶显示装置的结构的立体图。
本发明的实施例7的液晶显示装置如图25所示，是如下得到的VA模式的液晶显示装置：在实施垂直于表面取向处理后的上下两枚衬底1a、1b间夹持介电常数各向异性为负的液晶2的VA模式液晶单元5的一方的外侧，配置以该顺序层叠各项同性膜70、偏光元件50a、TAC膜60a得到的偏振片100a，以使具有各项同性膜70一侧位于液晶单元5侧，在VA模式液晶单元5的另一侧配置本发明的可见波长整个区域设计的负性C板30，并且，在其外侧配置以该顺序层叠本发明的可见波长整个区域设计的正性A板10、偏光元件50b、TAC膜60b得到的偏振片100b，以使具有正性A板10的一侧位于负性C板30侧。
本实施例的各项同性膜70的光学特性如上表2所示、构成液晶显示装置的液晶2(VA模式液晶单元5)、正性A板10以及负性C板30的光学特性如上表4、对于各个轴设定如图26所示。
表4
Figure GSA00000064325900481
并且，从40°的倾斜视角观察时的本实施例的负性C板的相位差和从倾斜40°的倾斜视角观察时的实施例4的正性C板以及负性C板的相位差的关系如下表5所示。
即，本实施例的负性C板具有与实施例4的正性C板和负性C板的层叠体大致相等的相位差特性。
表5
Figure GSA00000064325900491
实施例9
图27是示意性示出实施例9的液晶显示装置的结构的立体图。
本发明的实施例9的液晶显示装置如图27所示，是如下得到的VA模式的液晶显示装置：在实施垂直于表面取向处理后的上下两枚衬底1a、1b间夹持介电常数各向异性为负的液晶2的VA模式液晶单元5的一方的外侧，配置本发明的可见波长整个区域设计的负性C板30，并且，在其外侧配置以该顺序层叠偏光元件50a、TAC膜60a得到的偏振片100a，以使具有偏光元件50a的一侧位于负性C板30侧，在VA模式液晶单元5的另一侧配置以该顺序层叠本发明的可见波长整个区域设计的正性A板10、偏光元件50b、TAC膜60b得到的偏振片100b。
构成本实施例的液晶显示装置的液晶2(VA模式液晶单元5)、正性A板10以及以及负性C板30的各光学特性如上表4、对于各个轴设定如图27所示。
实施例10
图28是示意性示出实施例10的液晶显示装置的结构的立体图。
本发明的实施例10的液晶显示装置如图28所示，是如下得到的VA模式的液晶显示装置：在实施垂直于表面取向处理后的上下两枚衬底1a、1b间夹持介电常数各向异性为负的液晶2的VA模式液晶单元5的一方的外侧，配置本发明的可见波长整个区域设计的第二负性C板30B以及本发明的可见波长整个区域设计的第一负性C板30A，并且，在其外侧配置以该顺序层叠偏光元件50a、TAC膜60a得到的偏振片100a，以使具有偏光元件50a的一侧位于第一负性C板30A侧，在VA模式液晶单元5的另一侧配置以该顺序层叠本发明的可见波长整个区域设计的正性A板10、偏光元件50b、TAC膜60b得到的偏振片100b。
构成本实施例的液晶显示装置的液晶2(VA模式液晶单元5)、正性A板10、第一负性负性C板30A以及第二负性C板30B的各光学特性如下表6、对于各个轴设定如图28所示。
表6
Figure GSA00000064325900501
并且，从倾斜40°的倾斜视角观察时的本实施例1的第一负性C板以及第二负性C板的相位差和从倾斜40°的倾斜视角观察时的实施例9的负性C板的相位差的关系如表7所示。即，本实施例的第一负性C板与第二负性C板的相位差的层叠体具有与实施例9的负性C板大致相同的相位差特性。
表7
Figure GSA00000064325900511
实施例11
图29是示意性示出实施例11的液晶显示装置的结构的立体图。
本发明的实施例11的液晶显示装置如图29所示，是如下得到的IPS模式的液晶显示装置：在实施垂直于表面取向处理后的上下两枚衬底1a、1b间夹持介电常数各向异性为正的液晶3的IPS模式液晶单元6的一方的外侧，配置以该顺序层叠本发明的可见波长整个区域设计的正性C板20、本发明的可见波长整个区域设计的正性A板10、偏光元件50a、TAC膜60a得到的偏振片100a，以使具有正性C板20的一侧位于液晶单元6侧，在IPS模式液晶单元的另一侧，配置以该顺序层叠各向异性膜70、偏光元件50b、TAC膜60b得到的偏振片100b，以使具有各项异同性膜70的一侧位于液晶单元6侧。
构成本实施例的液晶显示装置的液晶3(IPS模式液晶单元6)、正性A板10、性负性C板20以及各项同性膜70的各光学特性如下表8、对于各个轴设定如图29所示。
表8
实施例12
图30是示意性示出实施例12的液晶显示装置的结构的立体图。
本发明的实施例12的液晶显示装置如图30所示，是如下得到的IPS模式的液晶显示装置：在实施垂直于表面取向处理后的上下两枚衬底1a、1b间夹持介电常数各向异性为正的液晶3的IPS模式液晶单元6的一方的外侧，配置以该顺序层叠本发明的可见波长整个区域设计的正性A板10、本发明的可见波长整个区域设计的正性C板20、偏光元件50a、TAC膜60a得到的偏振片100a，以使具有正性A板10的一侧位于液晶单元6侧，在IPS模式液晶单元6的另一侧，配置以该顺序层叠各向异性膜70、偏光元件50b、TAC膜60b得到的偏振片100b，以使具有各项异同性膜70的一侧位于液晶单元6侧。
构成本实施例的液晶显示装置的液晶3(IPS模式液晶单元6)、正性A板10、性负性C板20以及各项同性膜70的各光学特性如上表8、对于各个轴设定如图30所示。
实施例13
图31-1是示意性示出实施例10的液晶显示装置的结构的立体图。
本发明的实施例13的液晶显示装置如图31-1所示，是如下得到的IPS模式的液晶显示装置：在实施垂直于表面取向处理后的上下两枚衬底1a、1b间夹持介电常数各向异性为正的液晶3的IPS模式液晶单元6的一方的外侧，配置以该顺序层叠本发明的可见波长整个区域设计的双轴性相位差片40、偏光元件50a、TAC膜60a得到的偏振片100a，以使具有双轴性相位差片40的一侧位于液晶单元6侧，在IPS模式液晶单元6的另一侧，配置以该顺序层叠各向异性膜70、偏光元件50b、TAC膜60b得到的偏振片100b，以使具有各项异同性膜70的一侧位于液晶单元6侧。
构成本实施例的液晶显示装置的液晶3(IPS模式液晶单元6)、双轴性相位差片40、以及各项同性膜70的各光学特性如下表9、对于各个轴设定如图31-1所示。
表9
Figure GSA00000064325900531
比较例1
图19-2是示意性表示现有技术的液晶显示装置的结构的立体图。
比较例1的液晶显示装置如图19-2所示，除了代替图19-1所示的本发明的可是波长整个区域设计的正性A板10、本发明的可是波长整个区域设计的正性C板20、以及本发明的可是波长整个区域设计的负性C板30分别使用现有技术的单波长设计的正性A板10’、现有技术的单波长设计的正性C板20’以及现有技术的单波长设计的负性C板30’之外，与实施例1的结构的液晶显示装置相同。
构成本实施例的液晶显示装置的液晶2(VA模式液晶单元5)、正性A板10’、正性C板20’以及负性C板30’的各光学特性如下表10、对于各个轴设定如图19-2所示。
表10
Figure GSA00000064325900541
比较例2
图24-2是示意性表示现有比较例2的液晶显示装置的结构的立体图。
比较例2的液晶显示装置如图24-2所示，除了代替图24-1所示的本发明的可是波长整个区域设计的负性C板30、本发明的可是波长整个区域设计的双轴性相位差片40分别使用现有技术的单波长设计的负性A板30’、现有技术的单波长设计的双轴性相位差片40’之外，与实施例6的结构的液晶显示装置相同。
构成本实施例的液晶显示装置的液晶2(VA模式液晶单元5)、负性C板30’以及双轴性相位差片40’的各光学特性如下表11、对于各个轴设定如图24-2所示。
表11
Figure GSA00000064325900551
比较例3
图32是示意性表示现有技术的比较例3的液晶显示装置的结构的立体图。
比较例3的液晶显示装置如图32所示，是如下得到的VA模式的液晶显示装置：在实施垂直于表面取向处理后的上下两枚衬底1a、1b间夹持介电常数各向异性为负的液晶2的VA模式液晶单元5的一方的外侧，配置现有技术的单波长设计的负性C板30’，在其外侧配置以该顺序测定TAC膜60a、偏光元件50a、TAC膜60a得到的偏振片100a，在VA模式液晶单元5的另一侧，配置以该顺序层叠现有技术的单波长设计的正性A板10’、TAC膜60b、偏光元件50b、TAC膜60b得到的偏振片100b，以使具有正性A板10’的一侧位于液晶单元5侧。
构成本比较例的液晶显示装置的液晶2(VA模式液晶单元5)、正性A板10’、负性C板30’、以及TAC膜60a、60b的各光学特性如下表12、对于各个轴设定如图32所示。
表12
Figure GSA00000064325900561
比较例4
图31-2是示意性表示现有技术的比较例4的液晶显示装置的结构的立体图。
比较例4的液晶显示装置如图31-2所示，除了代替图31-1所述的本发明的可见波长整个区域设计的双轴性相位差片40使用现有技术的单波长设计的双轴性相位差片40’外，与实施例13的结构相同。
构成本比较例的液晶显示装置的液晶3(IPS模式液晶单元6)、双轴性相位差片40’以及各项同性膜70的各光学特性如下表13、对于各个轴设定如图31-2所示。
表13
Figure GSA00000064325900562
显示特性的模拟评价
在各例的液晶显示装置中，进行黑显示，调节60°的倾斜视角的透射率以及60°的色度点和正面的色度点的距离ΔExy，在下表14中示出其结果。
表14
如上表14可知，本发明的实施例1～13的液晶显示装置在黑显示时与现有技术的比较例1～4的液晶显示装置相比，倾斜视角的透射率低，ΔExy非常小，视角特性得到改善。特别是ΔExy的降低即着色现象显著改善。
2.液晶显示装置的制造及其显示特性的评价
液晶显示装置的制造
在以下所述实施例14～16以及比较例5中，实际制造液晶显示装置。
实施例14
在本实施例中，制造与实施例9相同结构的液晶显示装置。
具体地说，用光弹性系数的绝对值为10×10-8cm2/N的树脂制造正性A板，如上表4所示，具有Rxy(550)＝Rxz(650)＝140nm、Rxy(450)/Rxy(550)＝0.84、Rxy(650)/Rxy(550)＝1.11的光学特性(反波长分散特性)。
此外，负性C板30用光弹性系数的绝对值为5×10-8cm2/N的树脂制造，其光学特性为，具有Rxy(550)＝2nm、Rxz(550)＝200nm、Rxy(450)/Rxy(550)＝1.06、Rxy(650)/Rxy(550)＝0.95的光学特性(正波长分散特性)。
并且，作为VA液晶单元5，制作如下的液晶单元：包括使中间色调显示时以及白显示时的液晶分子的取向方向为4的条状的凸起(取向分割单元)、用于进行彩色显示的颜料分散型滤波器(色分离单元)，并且，从法线方向测量的对比对比为1140。
并且，对比度比以黑显示时的透射率与白显示时的透射率的比来定义，通过使用任意方位角方向的出射角度-亮度特性的半值宽为40°以上的扩散光源、在2度视野中受光，由此，测定各透射率。
实施例15
本实施例的液晶显示装置除了从液晶单元的法线方向测量的对比对比为730之外，具有与实施例14的液晶显示装置相同的结构内。
实施例16
本实施例的液晶显示装置除了用任意光弹性系数的绝对值为45×10-8cm2/N的树脂制作正性A板10以及负性C板30之外，具有与实施例14的液晶显示装置相同的结构。
比较例5
本比较例的液晶显示装置除了用任意具有平坦波长分散特性的树脂的树脂制作正性A板10以及负性C板30之外，具有与实施例14的液晶显示装置相同的结构。
具体地说，用光弹性系数的绝对值为10×10-8cm2/N的树脂制造正性A板10，如下表15所示，具有Rxy(550)＝Rxz(650)＝140nm、Rxy(450)/Rxy(550)＝1.00、Rxy(650)/Rxy(550)＝1.00的光学特性(平坦波长分散特性)。此外，如下表15所示，用光弹性系数的绝对值为5×10-8cm2/N的树脂制造负性C板30，其光学特性具有Rxy(550)＝2nm、Rxz(550)＝200nm、Rxy(450)/Rxy(550)＝1.00、Rxy(650)/Rxy(550)＝1.00的光学特性(平坦波长分散特性)。
表15
Figure GSA00000064325900591
显示特性的评价
实施例14～16以及比较例5中制造的液晶显示装置的评价结果在下表16中示出。并且，在所述评价中，使用市场上出售的液晶电视(夏普公司制37英寸型AQUOS(商品名))的背光灯作为光源。
表16
Figure GSA00000064325900592
通过所述表16，本发明的实施例14的液晶显示装置在进行黑显示时与比较例5相比，倾斜视角的透射率较低，ΔExy也非常小，改善了实际奥特性。特别是，ΔExy的降低即着色现象显著改善。因此可知，优选正性A板10显示反波长分散性，优选负性C板显示正波长分散特性。
此外，实施例15的液晶显示装置与比较例5的液晶显示装置相比，改善了视角特性，但是，其效果与实施例14的液晶显示装置相比较小。
因此，液晶显示单元的对比度比优选为730以上，进一步优选为1140以上。
并且，实施例16的液晶显示装置与实施例14的液晶显示装置相同，改善了视角特性，但是，在点亮背光灯继续评价中，由于来自背光灯的放射热的影响，引起正性A板10以及负性C板30的变形，因此，产生显著的不均匀(漏光)。因此可知，相位差片优选由光特性系数为10×10-8cm2/N以下。
并且，本申请以2004年6月29日申请的日本专利申请第2004-192107号为基础，要求优先权。该申请的内容的全部作为参照组合进本申请中。
此外，本申请说明书中的“以上”、“以下”包含该值。即，“以上”是不少于(该数值以及该数值以上)的意思。

Claims (25)

1.一种液晶显示装置，具备
液晶单元；
在该液晶单元的两侧相互成为正交尼克耳关系的第一偏光元件以及第二偏光元件；
不介入显示双折射性的膜地配置于该第一偏光元件的液晶单元侧的正性A板；以及
不介入显示双折射性的膜地配置于该第二偏光元件的液晶单元侧的正性C板，
其特征在于，
表示该正性A板的主折射率nx的主轴方向与该第一偏光元件的吸收轴大致正交，
该正性A板是面内具有光轴且异常光折射率＞正常光折射率的单轴性相位差片，而且满足下述关系式(1)～(4)，
该正性C板是面外具有光轴且异常光折射率＞正常光折射率的单轴性相位差片，而且满足下述关系式(5)～(8)，
118nm≤Rxy(550)≤160nm         (1)
-10nm≤Ryz(550)≤10nm          (2)
0.75≤Rxy(450)/Rxy(550)≤0.97  (3)
1.03≤Rxy(650)/Rxy(550)≤1.25  (4)
0nm≤Rxy(550)≤10nm            (5)
-107nm≤Rxz(550)≤-71nm        (6)
0.75≤Rxz(450)/Rxz(550)≤0.97  (7)
1.03≤Rxz(650)/Rxz(550)≤1.25  (8)
上述式中，Rxy(λ)、Rxz(λ)、Ryz(λ)分别表示波长为λnm的相位差片的相位差Rxy、Rxz、Ryz，相位差片的面内方向的主折射率记为nx、ny，而且nx≥ny，面外方向的主折射率记为nz，厚度记为d时，定义为Rxy＝(nx-ny)×d，Rxz＝(nx-nz)×d，Ryz＝(ny-nz)×d。
2.如权利要求1记载的液晶显示装置，其特征在于，
所述液晶单元以大部分液晶分子相对于衬底大致垂直取向，而且面内相位差大致为0的状态进行黑显示，
所述液晶显示装置还具备以不介入显示双折射性的膜地与液晶单元邻接的关系配置的负性C板，
该负性C板是面外具有光轴的异常光折射率＜正常光折射率的单轴性相位差片，而且满足下述关系式(A)和(B)，
0nm≤Rxy(550)≤10nm             (A)
0nm≤R1c(550)-Rxz(550)≤35nm    (B)
上述式中，R1c(λ)表示波长为λnm的液晶单元的相位差R1c，液晶单元的异常光折射率记为ne，正常光折射率记为no，厚度记为d’时，定义为R1c＝(ne-no)×d’。
3.如权利要求2记载的液晶显示装置，其特征在于，
所述负性C板满足Rxz(450)≥Rxz(550)≥Rxz(650)的关系。
4.如权利要求2记载的液晶显示装置，其特征在于，
所述负性C板满足下述式(C)和式(D)的关系，
0nm≤R1c(450)-Rxz(450)≤35nm    (C)
0nm≤R1c(650)-Rxz(650)≤35nm    (D)
5.如权利要求1记载的液晶显示装置，其特征在于，
所述液晶显示装置以液晶单元的大部分液晶分子大致平行于衬底，并且相对于第一偏光元件的吸收轴大致正交取向的状态进行黑显示。
6.一种液晶显示装置，具备
液晶单元；
在该液晶单元的两侧相互成为正交尼克耳关系的第一偏光元件以及第二偏光元件；
不介入显示双折射性的膜地配置于该第一偏光元件的液晶单元侧正性A板；及
不介入显示双折射性的膜地配置于该正性A板的液晶单元侧的正性C板，
其特征在于，
该正性A板的显示主折射率nx的主轴方向与该第一偏光元件的吸收轴大致正交，
该正性A板是面内具有光轴且异常光折射率＞正常光折射率的单轴性相位差片，而且满足下述关系式(1)～(4)，
该正性C板是面外具有光轴且异常光折射率＞正常光折射率的单轴性相位差片，而且满足下述关系式(5)～(8)，
118nm≤Rxy(550)≤160nm         (1)
-10nm≤Ryz(550)≤10nm          (2)
0.75≤Rxy(450)/Rxy(550)≤0.97  (3)
1.03≤Rxy(650)/Rxy(550)≤1.25  (4)
0nm≤Rxy(550)≤10nm            (5)
-107nm≤Rxz(550)≤-71nm        (6)
0.75≤Rxz(450)/Rxz(550)≤0.97  (7)
1.03≤Rxz(650)/Rxz(550)≤1.25  (8)
上述式中，Rxy(λ)、Rxz(λ)、Ryz(λ)分别表示波长为nm的相位差片的相位差Rxy、Rxz、Ryz，相位差片的面内方向的主折射率记为nx、ny，而且nx≥ny，面外方向的主折射率记为nz，厚度记为d时，定义为Rxy＝(nx-ny)×d；Rxz＝(nx-nz)×d；Ryz＝(ny-nz)×d。
7.如权利要求6记载的液晶显示装置，其特征在于，
所述液晶单元以大部分液晶分子相对于衬底大致垂直取向，而且面内相位差大致为0的状态进行黑显示，
所述液晶显示装置还具备以不介入显示双折射性的膜地与液晶单元邻接的关系配置的负性C板，
该负性C板是面外具有光轴且异常光折射率＜正常光折射率的单轴性相位差片，而且满足下述关系式(A)和(B)，
0nm≤Rxy(550)≤10nm             (A)
0nm≤R1c(550)-Rxz(550)≤35nm    (B)
上述式中，R1c(λ)表示波长为λnm的液晶单元的相位差R1c，液晶单元的异常光折射率记为ne，正常光折射率记为no，厚度记为d’时，定义为R1c＝(ne-no)×d’。
8.如权利要求7记载的液晶显示装置，其特征在于，
所述负性C板满足Rxz(450)≥Rxz(550)≥Rxz(650)的关系。
9.如权利要求2记载的液晶显示装置，其特征在于，
所述负性C板满足下述式(C)和式(D)的关系，
0nm≤R1c(450)-Rxz(450)≤35nm    (C)
0nm≤R1c(650)-Rxz(650)≤35nm    (D)
10.如权利要求6记载的液晶显示装置，其特征在于，
所述液晶显示装置以液晶单元的大部分液晶分子大致平行于衬底，并且相对于第一偏光元件的吸收轴大致正交取向的状态进行黑显示。
11.一种液晶显示装置，具备
液晶单元；
在该液晶单元的两侧相互成为正交尼克耳关系的第一偏光元件以及第二偏光元件；
不介入显示双折射性的膜地配置于该第一偏光元件的液晶单元侧的正性C板；以及
不介入显示双折射性的膜地配置于该正性C板的液晶单元侧的正性A板，
其特征在于，
该正性C板是面外具有光轴且异常光折射率＞正常光折射率的单轴性相位差片，而且满足下述关系式(5)～(8)，
该正性A板是面内具有光轴且异常光折射率＞正常光折射率的单轴性相位差片，而且满足下述关系式(1)～(4)，
该正性A板的显示主折射率nx的主轴方向与该第一偏光元件的吸收轴大致平行，
118nm≤Rxy(550)≤160nm            (1)
-10nm≤Ryz(550)≤10nm             (2)
0.75≤Rxy(450)/Rxy(550)≤0.97     (3)
1.03≤Rxy(650)/Rxy(550)≤1.25     (4)
0nm≤Rxy(550)≤10nm               (5)
-107nm≤Rxz(550)≤-71nm           (6)
0.75≤Rxz(450)/Rxz(550)≤0.97     (7)
1.03≤Rxz(650)/Rxz(550)≤1.25     (8)
上述式中，Rxy(λ)、Rxz(λ)、Ryz(λ)分别表示波长为λnm的相位差片的相位差Rxy、Rxz、Ryz，相位差片的面内方向的主折射率记为nx、ny，而且nx≥ny，面外方向的主折射率记为nz，厚度记为d时，定义为Rxy＝(nx-ny)×d；Rxz＝(nx-nz)×d；Ryz＝(ny-nz)×d。
12.如权利要求11记载的液晶显示装置，其特征在于，
所述液晶单元以大部分液晶分子相对于衬底大致垂直取向，而且面内相位差大致为0的状态进行黑显示，
所述液晶显示装置还具备以不介入显示双折射性的膜地与液晶单元邻接的关系配置的负性C板，
该负性C板是面外具有光轴且异常光折射率＜正常光折射率的单轴性相位差片，而且满足下述关系式(A)和(B)，
0nm≤Rxy(550)≤10nm           (A)
0nm≤R1c(550)-Rxz(550)≤35nm  (B)
上述式中，R1c(λ)表示波长为λnm的液晶单元的相位差R1c，液晶单元的异常光折射率记为ne，正常光折射率记为no，厚度记为d’时，定义为R1c＝(ne-no)×d’。
13.如权利要求12记载的液晶显示装置，其特征在于，
所述负性C板满足Rxz(450)≥Rxz(550)≥Rxz(650)的关系。
14.如权利要求2记载的液晶显示装置，其特征在于，
所述负性C板满足下述式(C)和式(D)的关系，
0nm≤R1c(450)-Rxz(450)≤35nm    (C)
0nm≤R1c(650)-Rxz(650)≤35nm    (D)
15.如权利要求11记载的液晶显示装置，其特征在于，
所述液晶显示装置以液晶单元的大部分液晶分子大致平行于衬底，并且相对于第一偏光元件的吸收轴大致正交取向的状态进行黑显示。
16.一种液晶显示装置，具备
液晶单元；
在该液晶单元的两侧相互成为正交尼克耳关系的第一偏光元件以及第二偏光元件；以及
不介入显示双折射性的膜地配置于该第一偏光元件的液晶单元侧的双轴性相位差片；
其特征在于，
该双轴性相位差片的显示主折射率nx的主轴方向与该第一偏振片的吸收轴大致正交或大致平行，
该双轴性相位差片满足下述关系式(9)～(12)，
220nm≤Rxy(550)≤330nm           (9)
110nm≤Rxz(550)≤165nm           (10)
0.75≤Rxy(450)/Rxy(550)≤0.97    (11)
1.03≤Rxy(650)/Rxy(550)≤1.25    (12)
上述式中，Rxy(λ)、Rxz(λ)分别表示波长为λnm的相位差片的相位差Rxy、Rxz，相位差片的面内方向的主折射率记为nx、ny，而且nx≥ny，面外方向的主折射率记为nz，厚度记为d时，定义为Rxy＝(nx-ny)×d；Rxz＝(nx-nz)×d。
17.如权利要求16记载的液晶显示装置，其特征在于，
所述液晶单元以大部分液晶分子相对于衬底大致垂直取向，而且面内相位差大致为0的状态进行黑显示，
所述液晶显示装置还具备以不介入显示双折射性的膜地与液晶单元邻接的关系配置的负性C板；
该负性C板是面外具有光轴且异常光折射率＜正常光折射率的单轴性相位差片，而且满足下述关系式(A)和(B)，
0nm≤Rxy(550)≤10nm             (A)
0nm≤R1c(550)-Rxz(550)≤35nm    (B)
上述式中，R1c(λ)表示波长为nm的液晶单元的相位差R1c，液晶单元的异常光折射率记为ne，正常光折射率记为no，厚度记为d’时，定义为R1c＝(ne-no)×d’。
18.如权利要求17记载的液晶显示装置，其特征在于，
所述负性C板满足Rxz(450)≥Rxz(550)≥Rxz(650)的关系。
19.如权利要求2记载的液晶显示装置，其特征在于，
所述负性C板满足下述式(C)和式(D)的关系，
0nm≤R1c(450)-Rxz(450)≤35nm    (C)
0nm≤R1c(650)-Rxz(650)≤35nm    (D)
20.如权利要求16记载的液晶显示装置，其特征在于，
所述液晶显示装置以液晶单元的大部分液晶分子大致平行于衬底，并且相对于第一偏光元件的吸收轴大致正交取向的状态进行黑显示。
21.如权利要求1～20中的任一项记载的液晶显示装置，其特征在于，
所述液晶单元包括半色调显示时以及白显示时的液晶分子的取向方向为2以上的取向分割单元以及进行彩色显示用的色分离单元中的至少一个，并且，
从所述液晶显示装置的法线方向测量的对比度比为800以上。
22.如权利要求1～20中的任一项记载的液晶显示装置，其特征在于，
所述正性A板、正性C板、负性C板以及双轴性相位差片中的至少一个的光弹性系数为20×10-8cm2/N以下。
23.如权利要求1～15中的任一项记载的液晶显示装置，其特征在于，
所述正性A板满足130nm≤Rxy(550)≤150nm的关系。
24.如权利要求1～15中的任一项记载的液晶显示装置，其特征在于，
所述正性C板满足-100nm≤Rxz(550)≤-80nm的关系。
25.如权利要求16～20中的任一项记载的液晶显示装置，其特征在于，
所述双轴性相位差片满足265nm≤Rxy(550)≤285nm以及125nm≤Rxz(550)≤145nm的关系。
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