JP2005208356A - 偏光板及びそれを用いた液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
横電界方式の液晶表示装置において、黒表示における斜め方向の輝度上昇及び色付きを低減する。
【解決手段】
第一の基板の一方側に配置された第一の偏光板と、第二の基板の他方側に配置された第二の偏光板と、第一の基板と第二の基板間に有し、液晶分子が第一の基板または第二の基板に平行な方向に配向され、第一の基板に対して平行な方向に電界を印加される液晶層と、照明装置とを有し、第一の偏光板と前記第二の偏光板は、偏光層と、前記偏光層の両側にそれぞれ配置された支持基材とを有し、照明装置側に配置された第一の偏光板と前記第二の偏光板間、かつ液晶層と第一の偏光板間に配置され、透過偏光の偏光状態を補償する複数の光学位相補償フィルムを有し、第一の偏光板の吸収軸と液晶分子の電圧無印加時の配向方向が略垂直であり、液晶層と第二の偏光板の偏光層間は、屈折率が略等方性を有する。
【選択図】図1
Description
n3が満たされ、面内において屈折率異方性を有する支持基材の遅相軸と偏光層の吸収軸が略平行であり、第一の偏光板の吸収軸と液晶分子の黒表示時の配向方向が略垂直の場合、第二の偏光板の液晶層側に配置された支持基材は、面内において屈折率異方性を有し、面内における遅相軸方向の屈折率n1,面内における進相軸方向の屈折率n2,厚さ方向の屈折率n3に対して、n1>n2≒n3が満たされ、面内において屈折率異方性を有する支持基材の遅相軸と偏光層の吸収軸が略平行である。
(数1)
S0=<|Ex|2>+<|Ey|2>
S1=<|Ex|2>−<|Ey|2>
S2=<2ExEycosδ>
S3=<2ExEysinδ>
と表され、完全偏光の場合S02=S12+S22+S32となる。また、これをポアンカレ球上に表示すると、図8に示すようになる。つまり、空間直交座標系の各軸にS1,S2,S3軸を取り、偏光状態を表すS点は、強度S0の半径とする球面上に位置する。ある偏光状態Sの点をとり、緯度La及び経度Loを用いて表示すると、完全偏光の場合、
S02=S12+S22+S32であるため、半径1の球を考え、
(数2)
S1=cosLacosLo
S2=cosLasinLo
S3=cosLa
となる。ここで、ポアンカレ球上では、上半球は右回りの偏光、下半球は左回りの偏光、赤道上は直線偏光、上下両極はそれぞれ右円偏光,左円偏光が配置される。
S3面への射影を示す。光の入射側の偏光板透過軸12CTの偏光状態は200T、吸収軸12CAに偏光成分を持つ直線偏光は200A、出射側の偏光板透過軸11CTは201T、吸収軸11CAに偏光成分を有する直線偏光は201Aで示される。つまり、200Tと201Aの距離311が光漏れとなる。従って、200Tの偏光状態を201Aの偏光状態へ、変換300を行うことで光漏れをなくすことができる事がわかる。
ny,厚さ方向の屈折率をnz、厚さhとすると、
(数3)
R・h=((nx+ny)/2−nz)・h
として表される。
11の左図を用いて考える。ここで、液晶層15の屈折率異方性ΔnLC、そのギャップをdLCとし、その積ΔnLC・dLCをリタデーションと称する。また、以下断りが無い場合には、各物性値は波長550nm光の値として考える。図10と同様に方位角Φ=45°,視野角θ=60°から見た場合の光について考えると、偏光層12Cの透過軸
12CTを透過した光の偏光状態は200Tとなり、支持基材12Bのリタデーション
R1・h1によりS1軸を−1側から見て時計回りにリタデーションR1・h1分回転し、偏光状態202の左回りの楕円偏光に変換される。更に、液晶層15により、200Tの点を中心に時計回りに液晶層のリタデーションΔnLC・dLC分回転301し、偏光状態203の右回りの楕円偏光に変換される。更に出射側偏光板11の支持基材11BのリタデーションR2・h2により、S1軸を−1側から見て時計回りにリタデーション
R2・h2分回転し、偏光状態204の右回りの楕円偏光に変換される。ここで、出射側の偏光層11Cの吸収軸11CAに一致する偏光状態は201Aであり、偏光状態204と201Aの距離310分だけ光が漏れることになる。
nm〜700nmの光について考える。図10と同様に方位角Φ=45°,視野角θ=
60°から見た場合の光について考えると、偏光層12Cの透過軸12CTを透過した光の偏光状態は200Tとなり、支持基材12BのリタデーションRh1によりS1軸を
−1側から見て時計回りにリタデーションR1・h1分回転し、偏光状態212の左回りの楕円偏光に変換される。ここで、偏光状態212の直線の長さは、波長によりリタデーションが異なるため、光の波長より異なる偏光状態に変換される事を示す。更に、液晶層
15により、200Tの点を中心に時計回りに液晶層のリタデーションΔnLC・dLC分回転し、波長により広がりのある偏光状態213の楕円偏光に変換される。図からも分かるように短波長では左回りの楕円偏光で、長波長では右回りの楕円偏光となる。更に出射側偏光板11の支持基材11BのリタデーションR2・h2により、S1軸を−1側から見て時計回りにリタデーションR2・h2分回転し、偏光状態214の楕円偏光に変換される。ここで、出射側の偏光層11Cの吸収軸11CAに一致する偏光状態は201Aであり、偏光状態214と201Aの距離の分だけ光が漏れ、波長により光の漏れ量が異なることが分かった。従って、斜めから見た場合色づきが生じることが理解できる。
(数4)
nx>ny≒nz
Δn・dr=(nx−ny)・dr
であり、このように面内においてのみ屈折率異方性を持ち、厚さ方向の屈折率が面内屈折率の小さいものと略等しい媒体をポジティブa−plate と呼ぶことにし、今後ポジティブa−plate のリタデーションとは面内のリタデーションを指すことにする。ポジティブa−plate に直線偏光が入射した場合の偏光状態変化は、ポアンカレ球上では、屈折率が大きい主軸(今の場合y方向)、つまり遅相軸を軸とした回転変換で表される。今考えている図4の光学的構成では、第一の偏光板12の吸収軸と液晶層15の遅相軸15Sが一致しているため、ポアンカレ球上の回転変換は図12のように考えられる。つまり、第一の偏光板12透過後の偏光状態200Tに対して、液晶層15の遅相軸401を軸として回転変換301がなされる。よって、第一の偏光板吸収軸12CAと液晶層15の遅相軸
15Sの方向が高精度で一致していれば、液晶層15透過前後で偏光状態は変化しない。
13に示すように、液晶層15透過後の偏光状態200Tを第二の偏光板吸収軸方向11CAの直線偏光状態201Aに変換すればよいことが理解できる。
〔実施例〕
以下に具体的な実施例を示して、本願発明の内容を更に詳細に説明する。以下の実施例は本願発明の内容の具体例を示すものであり、本願発明がこれらの実施例に限定されるものではない。なお、本実施例においては、非特許文献2に開示されている44マトリクス方法を用いた光学シミュレーションを用いて数値計算し検討した結果も含まれる。ここで、シミュレーションにおいては、通常のバックライトに使用されている3波長冷陰極間の分光特性,R,G,Bのカラーフィルタの分光透過特性,偏光板偏光層としては、日東電工製1224DUの分光特性を使用した。また、光学位相補償フィルムの波長分散はポリカーボネート(PC),ポリスチレン,ノルボルネン系材料等のものを用いたがこれらに限定されるものではない。
・複屈折性を有する:面内(x,y)および厚さ(z)方向のリタデーションが約10nmより大きく約550nm以下の場合。
・略等方性を有する:面内(x,y)および厚さ(z)方向のリタデーションが0より大きく約10nm以下の場合。
・e−mode:第一の偏光板12の吸収軸12CAと電圧無印加時の液晶分子の配向軸
15Sの方向が略垂直(小さい方のなす角が88°〜90°)の場合。
・o−mode:第一の偏光板12の吸収軸12CAと電圧無印加時の液晶分子の配向軸
15Sの方向が略水平(小さい方のなす角が0°〜2°)の場合。
・ポジティブa−plate :面内において屈折率が異方性を有し、厚さ方向の屈折率が面内の屈折率の小さいものと略等しい媒体。面内における遅相軸方向の屈折率nx,面内における進相軸方向の屈折率ny,厚さ方向の屈折率nz,厚さdrとした場合、nx>
ny≒nzで、ポジティブa−plateの面内リタデーションΔn・dr=(nx−ny)・dr。Nz係数が0.8〜1.2の光学位相補償フィルムに相当。
・ポジティブc−plate :面内において屈折率が等方性を有し、厚さ方向の屈折率が大きい媒体。面内における遅相軸方向の屈折率nx,面内における進相軸方向の屈折率ny,厚さ方向の屈折率nz,厚さhとした場合、nz>nx≒nyで、ポジティブc−plateのリタデーションR・h=(nz−(nx+ny)/2)・h。Nz係数が−5以下の光学位相補償フィルムに相当。
・ネガティブa−plate :面内において屈折率が異方性を有し、厚さ方向の屈折率が面内の屈折率の大きいものと略等しい媒体。面内における遅相軸方向の屈折率nx,面内における進相軸方向の屈折率ny,厚さ方向の屈折率nz,厚さdrとした場合、nx≒
nz>nyで、ネガティブa−plateの面内リタデーションΔn・dr=(ny−nx)・dr。Nz係数が−0.2〜0.2の光学位相補償フィルムに相当。
・ネガティブc−plate :面内において屈折率が等方性を有し、厚さ方向の屈折率が小さい媒体。面内における遅相軸方向の屈折率nx,面内における進相軸方向の屈折率ny,厚さ方向の屈折率nz,厚さhとした場合、nz<nx≒nyで、ネガティブc−
plateのリタデーションR・h=((nx+ny)/2−nz)・h。Nz係数が5以上の光学位相補償フィルムに相当。
(数5)
nz>nx≒ny
R・h=(nz−(nx+ny)/2)・h
今後、ポジティブc−plate のリタデーションとは、この厚さ方向のリタデーションを指すとする。図16において、13C1がポジティブc−plate 、13A1がポジティブa−plateを示している。また、13A1Sはポジティブa−plateの遅相軸方向である。同図に示すように、o−modeの場合は、ポジティブa−plate の遅相軸13A1Sと液晶層の遅相軸15Sを略平行とし、e−modeの場合は、ポジティブa−plate の遅相軸
13A1Sと液晶層の遅相軸15Sを略垂直とする必要があることが我々の検討により判明した。この構成により、図13および図14で示した偏光状態変換が可能となる。ポアンカレ球上で偏光状態変化を表すと図17のようになる。305C1がポジティブc−
plate による偏光状態変化、305A1がポジティブa−plate による偏光状態変化である。
plateのリタデーションが80nm、ポジティブa−plateのリタデーションが140nmの場合、最大透過率が1.2%以下という条件を満たすが、ポジティブc−plateのリタデーションが160nm、ポジティブa−plate のリタデーションが140nmの場合は条件を満たさない。ここで、1.2% という値は官能評価により決定した。同様にして、
Δxyが0.15 以下となる条件を図23に示す。同図によると、輝度変化が小さくなる条件近傍で色変化が大きくなっているため、前述したポジティブc−plate のリタデーションが80nm、ポジティブa−plate のリタデーションが140nmという輝度変化のみを考慮した条件は、色変化の条件を満たすことができない。
13C1の位置を入れ替え、ポジティブa−plate13A1の遅相軸13A1Sを90°異にしたときにも同様の偏光状態変化が得られ、図22〜図24で示した結果が同じであることが分かった。
25右はe−modeの場合を示す。本実施例では、光学位相補償フィルムとしてネガティブc−plateとネガティブa−plateを1枚ずつ用いる。ここで、面内で屈折率が等方性であり、厚さ方向の屈折率が小さいものをネガティブc−plate と呼ぶこととする。数3に従いリタデーションR・hを式で表すと、次のようになる。今後、ネガティブc−plate のリタデーションとは次の厚さ方向のリタデーションを指すとする。
(数6)
nz<nx≒ny
R・h=((nx+ny)/2−nz)・h
また、面内に屈折率異方性を持ち、厚さ方向の屈折率が面内屈折率の大きいものと略等しいものをネガティブa−plate と呼ぶこととする。数4に従い、リタデーションを式で表すと、次のようになる。今後、ネガティブa−plate のリタデーションとは次の面内リタデーションを指すとする。
(数7)
ny≒nz>nx
Δn・dr=(ny−nx)・dr
ネガティブa−plateには、屈折率が大きい主軸が二つあるが、今後ネガティブa−
plate の遅相軸と述べる場合、面内屈折率の大きい方向を指すものとする(数7ではnyの方向)。
plateとネガティブc−plateのリタデーションが等しい場合、互いに180°逆方向の偏光状態変化が起きる。ただし、両a−plate は面内屈折率異方性を持つため、遅相軸方向に注意が必要であり、互いに逆方向の偏光状態変化を起こすためには、ポジティブa−
plateとネガティブa−plateの遅相軸を面内において90°異にする必要がある。
plateを示している。また、13A2Sはネガティブa−plateの遅相軸方向である。同図に示すように、o−modeの場合は、ネガティブa−plate の遅相軸13A2Sと液晶層の遅相軸15Sを略平行とし、e−modeの場合は、ネガティブa−plate の遅相軸13A2S と液晶層の遅相軸15Sを略垂直とする必要があることが我々の検討により判明した。この構成により、図13および図14で示した偏光状態変換が可能となる。ポアンカレ球上で黒表示時の偏光状態変化を表すと図26のようになる。305C2がネガティブc−
plateによる偏光状態変化、305A2がネガティブa−plateによる偏光状態変化である。図17と比較すると、偏光状態変換が全く逆方向の経路でなされることが理解できる。よって、ネガティブc−plateおよびネガティブa−plateの屈折率波長依存性が同程度であるならば、実施例1で求めたそれぞれのリタデーションの組み合わせと黒表示時の視野角特性の関係は略等しくなる。
13C2の位置を入れ替え、ネガティブa−plate 13A2の遅相軸13A2Sを90°異にしたときにも同様の偏光状態変化が得られ、図22〜図24で示した結果が同じであることが分かった。
14に示した偏光状態変換を行うためには、図27および図28に示した四通りの構成があることが我々の検討により判明した。
plate 13A1の遅相軸13A1Sを共に第一の偏光板12の吸収軸12CAに平行としている。図29にこの構成における黒表示時の偏光状態変換を示す。図13で示した偏光状態変化が起こることが理解できる。
plate 13A1の遅相軸13A1Sを共に第一の偏光板12の吸収軸12CAに平行としている。図30にこの構成における黒表示時の偏光状態変換を示す。図14で示した偏光状態変化が起こることが理解できる。
plate 13A1の遅相軸13A1Sを共に第一の偏光板12の吸収軸12CAに垂直としている。図31にこの構成における黒表示時の偏光状態変換を示す。図13で示した偏光状態変化が起こることが理解できる。
plate 13A1の遅相軸13A1Sを共に第一の偏光板12の吸収軸12CAに垂直としている。図32にこの構成における黒表示時の偏光状態変換を示す。図14で示した偏光状態変化が起こることが理解できる。
28左の構成のみを用いる。
33において、最大透過率が最も低くなるのはポジティブa−plate およびネガティブa−plate のリタデーションが90nmのときであったが、図34から分かるように、この条件近傍では色変化低減の条件が満足されない。我々の検討では、輝度変化と色変化低減を両立する条件は、ポジティブa−plate のリタデーションが140nm、ネガティブa−plate のリタデーションが60nmであった。前述したように、この傾向は図27および図28で示した全ての構成において、略共通である。
0.2 の光学位相補償フィルムと置き換えても本実施例で示した傾向は大きく変化しないことが確認された。
Nz係数<0.5 のものを各々1枚用いる。Nz係数とは屈折率に関して二軸異方性を有する媒体の複屈折性を表現する場合、頻繁に用いられる量であり、面内の遅相軸をx軸方向に平行とし、x,y軸方向の屈折率をそれぞれnx,ny,z軸方向つまり厚さ方向の屈折率をnzとすると、次式で表される。
(数8)
Nz=(nx−nz)/(nx−ny)
ここで、面内屈折率が大きい主軸方向を二軸異方性の光学位相補償フィルムの遅相軸と呼ぶこととする。また、今後単に二軸異方性媒体のリタデーションと呼ぶ場合、面内リタデーションを指すこととする。
(数9)
Nz1+Nz2≒1
図44〜図46に、この条件を満たす構成で、最大透過率が1.2 %以下となる条件を示す。更に、図47〜図49にΔxyが0.15 以下も同時に満足する条件を示す。図
44および図47はNz係数−1およびNz係数2の光学位相補償フィルムを用いた場合、図45および図48はNz係数−1.5およびNz係数2.5の光学位相補償フィルムを用いた場合、図46および図49はNz係数−2およびNz係数3の光学位相補償フィルムを用いた場合である。図42と図44〜図46を比較すると、後者の条件は二枚の光学位相補償フィルムの面内リタデーションが小さいことが理解できる。また、図44〜図
46に示した領域は原点を通る対角線に対して対称であることが分かる。これは、前述した偏光状態変化の対称性が実現されていることを示唆している。この結果、色変化低減も実現する図47〜図49の条件も二枚の光学位相補償フィルムの面内リタデーションが小さくなっている。更に、図44〜図46を比較すると、Nz係数の絶対値が大きい構成の方が二枚の光学位相補償フィルムの面内リタデーションを小さくできることが分かる。
modeの場合を示している。同図において、第一および第二の偏光板の支持基材12Bおよび11Bは共に複屈折性を有する。13K1は、光学位相補償フィルムであって、第一の偏光板の支持基材12Bの複屈折性を打ち消し、同様に13K2も光学位相補償フィルムであって、第二の偏光板の支持基材11Bの複屈折性を打ち消す。例えば、偏光板支持基材がポジティブc−plateの場合、リタデーションが等しいネガティブc−plateを図43のように配置することで、偏光板支持基材の複屈折性を打ち消したことになる。偏光板支持基材がポジティブa−plateの場合、リタデーションが等しいネガティブa−plateを遅相軸が偏光板支持基材の遅相軸と略垂直となるようにして、図43のように配置すれば偏光板支持基材の複屈折性を打ち消したことになる。現在、一般に用いられている偏光板支持基材としてはTACが挙げられるが、これは前述したようにネガティブc−plate と等価であるので、第一および第二の偏光板共にTACを支持基材とする場合は、図43において、13K1および13K2をポジティブc−plateとすればよい。
modeの場合を示している。同図において、13Kは偏光板支持基材の影響を打ち消す光学位相補償フィルムである。同図に示すように、o−modeの場合は、第一の偏光板支持基材12Bの影響を光学位相補償フィルム13Kにより打ち消し、e−modeの場合は、第二の偏光板支持基材11Bの影響を光学位相補償フィルム13Kにより打ち消している。更に、o−modeの場合は、複数の光学位相補償フィルム13を液晶層15と第二の偏光板支持基材11B間に配置する。e−modeの場合は、複数の光学位相補償フィルム13を第一の偏光板支持基材12Bと液晶層15間に配置する。
60は第一の偏光層12Cにより、偏光状態200T:PinT となるが、第一の偏光板支持基材12Bにより偏光状態変化311S1が生じ、偏光状態は311Qとなる。この後、複数の光学位相補償フィルム13により偏光状態変化311P13が生じ、偏光状態が201A:PoutAとなったとすれば、この後液晶層により大きな偏光状態変化は生じない。更に、図51右に示すように第二の偏光板支持基材11Bの影響を光学位相補償フィルム13Kにより打ち消しているため、液晶層透過後の偏光状態201A:PoutAが保たれたまま第二の偏光層へ入射することになる。よって、実施例5と同じく液晶層の影響を排して、視野角による輝度変化,色変化を低減できたことになる。つまり、偏光状態311Qを第二の偏光板吸収軸に一致する偏光状態201A:PoutAへ変換するように複数の光学位相補償フィルム13を決定すればよい。
13A2の遅相軸13A2Sを液晶層15の遅相軸15Sと平行としている。また、e−modeの場合は、ポジティブa−plate13A1の遅相軸13A1Sおよびネガティブa−
plate13A2の遅相軸13A2Sを液晶層15の遅相軸15Sと垂直としている。
plate13C1,ポジティブa−plate13A1,ネガティブa−plate13A2,ネガティブc−plate13C2による偏光状態変化である。我々の検討によると、図56の偏光状態変化では、ポジティブc−plateとネガティブc−plateおよびポジティブa−plateとネガティブa−plateによる偏光状態変化が対称的であり、視野角による色変化が低減されることが判明した。
plateのリタデーションの屈折率依存性を示す。同図によると、短波長においてリタデーションが大きく、長波長においてリタデーションが小さいことが分かる。光学位相補償フィルム材料としてPC,ポリスチレンを用いた場合もこの傾向は同様であった。このような光学位相補償フィルムを用いた場合、図27左の構成において偏光状態変化が波長によりどのように変化するか考える。
plate 13A2のリタデーションを設定し、波長550nm程度の緑色の光が第二の偏光板11に到達するまでに、図60のような偏光状態変化を受けるとする。このとき、緑色の光は略第二の偏光板において吸収される。このとき、波長600nm程度の赤色の光が受ける偏光状態変化を図61に示す。赤色光は緑色光より波長が長いため、前述した回転変換の回転角度は緑色の場合より小さくなる。同様に波長420nm程度の青色光についても偏光状態変化を図62に示す。青色光は緑色光より波長が短いため、前述した回転変換の回転角度は緑色の場合より大きくなる。つまり、いずれか一波長の光について図60のような偏光状態変化が得られたとしても、それ以外の波長の光については図61や図
62のような偏光状態変化が生じてしまう。これが、黒表示時の斜め視野における輝度変化と色変化双方に影響を及ぼすことが分かった。
(数10)
R/λ=K(一定)
となればよい。つまり、R=Kλであり、光学位相補償フィルムのリタデーションと波長が線形関係にあればよいことが分かった。数10よりKは正数である。図63にこのような考えから得られた理想的な光学位相補償フィルムのリタデーション波長依存性を示す。同図は一例であり、波長533nmの光に対して、リタデーションが140nmとなるポジティブa−plateのリタデーション波長依存性である。ポジティブa−plateおよびネガティブa−plate がこのようなリタデーション波長依存性を持つとして、図27左の構成における黒表示時の視野角特性を光学シミュレーションにより再度検討した。
(数11)
RR>RG>RB
また、これは実施例1〜9の構成全てにおいて同様の結果が得られた。また、光学位相補償フィルムだけではなく、屈折率異方性を有する偏光板支持基材がこのようなリタデーション波長依存性を持つ場合にも同様の結果が得られた。
modeの場合、右図はe−modeの場合を示している。本実施例では、偏光板支持基材11Bおよび12Bが複屈折性媒体であり、ポジティブa−plate と同様の屈折率異方性を有する。また、図67に示す通り、支持基材の遅相軸11BSおよび12BSは、それぞれに隣接する偏光層の吸収軸11CAおよび12CAに平行である。
plate を用いて斜め視野における液晶層の影響を低減する必要がない。実施例1〜4のように複数の光学位相補償フィルム13により、o−modeの場合は図13、e−modeの場合は図14に示される偏光状態変換を行うことのみ考えればよい。
13A1…ポジティブa−plate 、13A1S,13A2S…遅相軸、13A2…ネガティブa−plate、13C1…ポジティブc−plate、13C2…ネガティブc−plate 、
15…液晶層、15S…液晶配向軸(液晶遅相軸)、50…照明装置、51…ランプ、
52…反射板、53…拡散板、60…入射光、70H…表示面水平方向、70V…表示面垂直方向、80A…視認方向の表示面への射影方向、80N…表示面法線方向、80V…視認方向、81…方位角、82…視野角。
Claims (31)
- 第一の基板の一方側に配置された第一の偏光板と、
第二の基板の他方側に配置された第二の偏光板と、
前記第一の基板と前記第二の基板間に有し、液晶分子が前記第一の基板または前記第二の基板に平行且つ一方向に配向されて黒表示を可能とする液晶層と、
照明装置とを有し、
前記第一の偏光板と前記第二の偏光板は、偏光層と、前記偏光層の両側にそれぞれ配置された支持基材とを有し、
前記照明装置側に配置された前記第一の偏光板と前記第二の偏光板間、かつ前記液晶層と前記第一の偏光板間に配置され、透過偏光の偏光状態を補償する複数の光学位相補償フィルムを有し、
前記第一の偏光板の吸収軸と前記液晶分子の黒表示時の配向方向が略垂直であり、
前記液晶層と前記第二の偏光板の偏光層間は、屈折率が略等方性を有することを特徴とする液晶表示装置。 - 第一の基板の一方側に配置された第一の偏光板と、
第二の基板の他方側に配置された第二の偏光板と、
前記第一の基板と前記第二の基板間に有し、液晶分子が前記第一の基板または前記第二の基板に平行且つ一方向に配向されて黒表示を可能とする液晶層と、
照明装置とを有し、
前記第一の偏光板と前記第二の偏光板は、偏光層と、前記偏光層の両側にそれぞれ配置された支持基材とを有し、
前記照明装置側に配置された前記第一の偏光板と前記液晶層間、及び前記第二の偏光板と前記液晶層間に配置され、透過偏光の偏光状態を補償する光学位相補償フィルムを有し、
前記第一の偏光板の吸収軸と前記液晶分子の黒表示時の配向方向が略垂直であり、
前記第二の偏光板の偏光層と前記液晶層間に配置される部材全部は、屈折率が略等方性であることを特徴とする液晶表示装置。 - 第一の基板の一方側に配置された第一の偏光板と、
第二の基板の他方側に配置された第二の偏光板と、
前記第一の基板と前記第二の基板間に有し、液晶分子が前記第一の基板または前記第二の基板に平行且つ一方向に配向されて黒表示を可能とする液晶層と、
照明装置とを有し、
前記第一の偏光板と前記第二の偏光板は、偏光層と、前記偏光層の両側にそれぞれ配置された支持基材とを有し、
前記照明装置側に配置された前記第一の偏光板と前記第二の偏光板間、かつ前記液晶層と前記第二の偏光板間に配置され、透過偏光の偏光状態を補償する複数の光学位相補償フィルムを有し、
前記第一の偏光板の吸収軸と前記液晶分子の黒表示時の配向方向が略水平であり、
前記液晶層と前記第一の偏光板の偏光層間は、屈折率が略等方性を有することを特徴とする液晶表示装置。 - 第一の基板の一方側に配置された第一の偏光板と、
第二の基板の他方側に配置された第二の偏光板と、
前記第一の基板と前記第二の基板間に有し、液晶分子が前記第一の基板または前記第二の基板に平行且つ一方向に配向されて黒表示を可能とする液晶層と、
照明装置とを有し、
前記第一の偏光板と前記第二の偏光板は、偏光層と、前記偏光層の両側にそれぞれ配置された支持基材とを有し、
前記照明装置側に配置された前記第一の偏光板と前記液晶層間、及び前記第二の偏光板と前記液晶層間に配置され、透過偏光の偏光状態を補償する複数の光学位相補償フィルムを有し、
前記第一の偏光板の吸収軸と前記液晶分子の黒表示時の配向方向が略水平であり、
前記第一の偏光板の偏光層と前記液晶層間に配置される部材は全体として、屈折率が略等方性を示し、
前記第二の偏光板と前記液晶層間に配置される複数の光学位相補償フィルムのうち、前記第二の偏光板側に配置される光学位相補償フィルムと、前記光学位相補償フィルムと前記第二の偏光板の偏光層間の支持基材とは全体として、屈折率が複屈折性を有することを特徴とする液晶表示装置。 - 第一の基板の一方側に配置された第一の偏光板と、
第二の基板の他方側に配置された第二の偏光板と、
前記第一の基板と前記第二の基板間に有し、液晶分子が前記第一の基板または前記第二の基板に平行且つ一方向に配向されて黒表示を可能とする液晶層と、
照明装置とを有し、
前記第一の偏光板と前記第二の偏光板は、偏光層と、前記偏光層の両側にそれぞれ配置された支持基材とを有し、
前記照明装置側に配置された前記第一の偏光板と前記第二の偏光板間に配置され、透過偏光の偏光状態を補償する光学位相補償フィルムを有し、
前記複数の光学位相補償フィルムの少なくとも一枚は、入射光波長に対するリタデーションを面内リタデーションと厚さ方向のリタデーションの大きい方で比較したとき、赤色に対するリタデーションをRR、緑色に対するリタデーションをRG、青色に対するリタデーションをRBとすると、RR>RG>RBであることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項1または請求項2記載の液晶表示装置において、
前記液晶層と前記第一の偏光板間に第一の光学位相補償フィルムおよび第二の光学位相補償フィルムが配置され、
前記第一の光学位相補償フィルムは面内における遅相軸方向の屈折率n1,面内における進相軸方向の屈折率n2,厚さ方向の屈折率n3に対して、n1≒n2<n3を満たし、
前記第二の光学位相補償フィルムはn1>n2≒n3を満たし、
前記第一の光学位相補償フィルムが前記液晶層側、前記第二の光学位相補償フィルムが前記第一の偏光板側に配置された場合は、前記第二の光学位相補償フィルムの面内の遅相軸が前記液晶層の面内の遅相軸と略平行であり、
前記第一の光学位相補償フィルムが前記第一の偏光板側、前記第二の光学位相補償フィルムが前記液晶層側に配置される場合は、前記第二の光学位相補償フィルムの面内の遅相軸が前記液晶層の面内の遅相軸と略垂直であることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項3または請求項4記載の液晶表示装置において、
前記液晶層と前記第二の偏光板間に第一の光学位相補償フィルムおよび第二の光学位相補償フィルムが配置され、
前記第一の光学位相補償フィルムは面内における遅相軸方向の屈折率n1,面内における進相軸方向の屈折率n2,厚さ方向の屈折率n3に対して、n1≒n2<n3を満たし、
前記第二の光学位相補償フィルムはn1>n2≒n3を満たし、
前記第一の光学位相補償フィルムが前記液晶層側、前記第二の光学位相補償フィルムが前記第二の偏光板側に配置された場合は、前記第二の光学位相補償フィルムの面内の遅相軸が前記液晶層の面内の遅相軸と略平行であり、
前記第一の光学位相補償フィルムが前記第二の偏光板側、前記第二の光学位相補償フィルムが前記液晶層側に配置された場合は、前記第二の光学位相補償フィルムの面内の遅相軸が前記液晶層の面内の遅相軸と略垂直であることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項6または請求項7記載の液晶表示装置において、
前記第一の光学位相補償フィルムの厚さdr1とした場合、
40nm≦{n3−(n1+n2)/2}dr1≦140nm且つ
−5≧(n1−n3)/(n1−n2)を満たし、
前記第二の光学位相補償フィルムの厚さdr2とした場合は、
50nm≦(n1−n2)dr2≦250nm且つ
0.8≦(n1−n3)/(n1−n2)≦1.2を満たすことを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項6または請求項7記載の液晶表示装置において、
前記第一の光学位相補償フィルムの厚さdr1とした場合、
30nm≦{n3−(n1+n2)/2}dr1≦70nm且つ
−5≧(n1−n3)/(n1−n2)を満たし、
前記第二の光学位相補償フィルムの厚さdr2とした場合は、
140nm≦(n1−n2)dr2≦200nm且つ
0.8≦(n1−n3)/(n1−n2)≦1.2を満たすことを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項6または請求項7記載の液晶表示装置において、
前記第一の光学位相補償フィルムの厚さdr1とした場合、
100nm≦{n3−(n1+n2)/2}dr1≦150nm且つ
−5≧(n1−n3)/(n1−n2)を満たし、
前記第二の光学位相補償フィルムの厚さdr2とした場合は、
120nm≦(n1−n2)dr2≦200nm且つ
0.8≦(n1−n3)/(n1−n2)≦1.2を満たすことを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項1または請求項2記載の液晶表示装置において、
前記液晶層と前記第一の偏光板間に第一の光学位相補償フィルムおよび第二の光学位相補償フィルムが配置され、
前記第一の光学位相補償フィルムは面内における遅相軸方向の屈折率n1,面内における進相軸方向の屈折率n2,厚さ方向の屈折率n3に対して、n1≒n2>n3を満たし、
前記第二の光学位相補償フィルムはn2<n1≒n3を満たし、
前記第一の光学位相補償フィルムが前記液晶層側、前記第二の光学位相補償フィルムが前記第一の偏光板側に配置される場合は、前記第二の光学位相補償フィルムの面内の遅相軸が前記液晶層の面内の遅相軸と略垂直であり、
前記第一の光学位相補償フィルムが前記第一の偏光板側、前記第二の光学位相補償フィルムが前記液晶層側に配置される場合は、前記第二の光学位相補償フィルムの面内の遅相軸が前記液晶層の面内の遅相軸と略平行であることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項3または請求項4記載の液晶表示装置において、
前記液晶層と前記第二の偏光板間に第一の光学位相補償フィルムおよび第二の光学位相補償フィルムが配置され、
前記第一の光学位相補償フィルムは面内における遅相軸方向の屈折率n1,面内における進相軸方向の屈折率n2,厚さ方向の屈折率n3に対して、n1≒n2>n3を満たし、
前記第二の光学位相補償フィルムはn1≒n3>n2を満たし、
前記第一の光学位相補償フィルムが前記液晶層側、前記第二の光学位相補償フィルムが前記第二の偏光板側に配置された場合は、前記第二の光学位相補償フィルムの面内の遅相軸が前記液晶層の面内の遅相軸と略垂直であり、
前記第一の光学位相補償フィルムが前記第二の偏光板側、前記第二の光学位相補償フィルムが前記液晶層側に配置された場合は、前記第二の光学位相補償フィルムの面内の遅相軸が前記液晶層の面内の遅相軸と略平行であることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項11または請求項12記載の液晶表示装置において、
前記第一の光学位相補償フィルムの厚さdr1とした場合、
40nm≦{(n1+n2)/2−n3}dr1≦140nm且つ
5≦(n1−n3)/(n1−n2)を満たし、
前記第二の光学位相補償フィルムの厚さdr2とした場合は、
50nm≦(n1−n2)dr2≦250nm且つ
−0.2≦(n1−n3)/(n1−n2)≦0.2を満たすことを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項11または請求項12記載の液晶表示装置において、
前記第一の光学位相補償フィルムの厚さdr1とした場合、
30nm≦{(n1+n2)/2−n3}dr1≦70nm且つ
5≦(n1−n3)/(n1−n2)を満たし、
前記第二の光学位相補償フィルムの厚さdr2とした場合は、
140nm≦(n1−n2)dr2≦200nm且つ
−0.2≦(n1−n3)/(n1−n2)≦0.2を満たすことを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項11または請求項12記載の液晶表示装置において、
前記第一の光学位相補償フィルムの厚さdr1とした場合、
100nm≦{(n1+n2)/2−n3}dr1≦150nm且つ
5≦(n1−n3)/(n1−n2)を満たし、
前記第二の光学位相補償フィルムの厚さdr2とした場合は、
120nm≦(n1−n2)dr2≦200nm且つ
−0.2≦(n1−n3)/(n1−n2)≦0.2を満たすことを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項1または請求項2記載の液晶表示装置において、
前記液晶層と前記第一の偏光板間に第一の光学位相補償フィルムおよび第二の光学位相補償フィルムが配置され、
前記第一の光学位相補償フィルムは面内における遅相軸方向の屈折率n1,面内における進相軸方向の屈折率n2,厚さ方向の屈折率n3に対して、n1>n2≒n3を満たし、
前記第二の光学位相補償フィルムはn1≒n3>n2を満たし、
前記第一の光学位相補償フィルムが前記第一の偏光板側、前記第二の光学位相補償フィルムが前記液晶層側に配置される場合、前記第一の光学位相補償フィルム及び前記第二の光学位相補償フィルムの面内の遅相軸が前記液晶層の面内の遅相軸と略平行であり、
前記第一の光学位相補償フィルムが前記液晶層側、前記第二の光学位相補償フィルムが前記第一の偏光板側に配置される場合、前記第一の光学位相補償フィルム及び前記第二の光学位相補償フィルムの面内の遅相軸が前記液晶層の面内の遅相軸と略垂直であることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項3または請求項4記載の液晶表示装置において、
前記液晶層と前記第二の偏光板間に第一の光学位相補償フィルムおよび第二の光学位相補償フィルムが配置され、
前記第一の光学位相補償フィルムは面内における遅相軸方向の屈折率n1,面内における進相軸方向の屈折率n2,厚さ方向の屈折率n3に対して、n1>n2≒n3を満たし、
前記第二の光学位相補償フィルムはn1≒n3>n2を満たし、
前記第一の光学位相補償フィルムが前記液晶層側、前記第二の光学位相補償フィルムが前記第二の偏光板側に配置される場合、前記第一の光学位相補償フィルム及び前記第二の光学位相補償フィルムの面内の遅相軸が前記液晶層の面内の遅相軸と略垂直であり、
前記第一の光学位相補償フィルムが前記第二の偏光板側、前記第二の光学位相補償フィルムが前記液晶層側に配置される場合、前記第一の光学位相補償フィルム及び前記第二の光学位相補償フィルムの面内の遅相軸が前記液晶層の面内の遅相軸と略平行であることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項16または請求項17記載の液晶表示装置において、
前記第一の光学位相補償フィルムの厚さdr1とした場合、
30nm≦(n1−n2)dr1≦180nm且つ
0.8≦(n1−n3)/(n1−n2)≦1.2を満たし、
前記第二の光学位相補償フィルムの厚さdr2とした場合は、
30nm≦(n1−n2)dr2≦180nm且つ
−0.2≦(n1−n3)/(n1−n2)≦0.2を満たすことを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項16または請求項17記載の液晶表示装置において、
前記第一の光学位相補償フィルムの厚さdr1とした場合、
60nm≦(n1−n2)dr1≦120nm且つ
0.8≦(n1−n3)/(n1−n2)≦1.2を満たし、
前記第二の光学位相補償フィルムの厚さdr2とした場合は、
60nm≦(n1−n2)dr2≦120nm且つ
−0.2≦(n1−n3)/(n1−n2)≦0.2を満たすことを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項16または請求項17記載の液晶表示装置において、
前記第一の光学位相補償フィルムの厚さdr1とした場合、
30nm≦(n1−n2)dr1≦70nm且つ
0.8≦(n1−n3)/(n1−n2)≦1.2を満たし、
前記第二の光学位相補償フィルムの厚さdr2とした場合は、
120nm≦(n1−n2)dr2≦180nm且つ
−0.2≦(n1−n3)/(n1−n2)≦0.2を満たすことを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項16または請求項17記載の液晶表示装置において、
前記第一の光学位相補償フィルムの厚さdr1とした場合、
120nm≦(n1−n2)dr1≦180nm且つ
0.8≦(n1−n3)/(n1−n2)≦1.2を満たし、
前記第二の光学位相補償フィルムの厚さdr2とした場合は、
30nm≦(n1−n2)dr2≦70nm且つ
−0.2≦(n1−n3)/(n1−n2)≦0.2を満たすことを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項1または請求項2記載の液晶表示装置において、
前記液晶層と前記第一の偏光板間に第一の光学位相補償フィルムおよび第二の光学位相補償フィルムが配置され、
前記第一の光学位相補償フィルムは面内における遅相軸方向の屈折率n1,面内における進相軸方向の屈折率n2,厚さ方向の屈折率n3に対して、
0.5<(n1−n3)/(n1−n2)を満たし、
前記第二の光学位相補償フィルムは(n1−n3)/(n1−n2)<0.5を満たし、
前記第一の光学位相補償フィルムが前記第一の偏光板側、前記第二の光学位相補償フィルムが前記液晶層側に配置される場合、前記第一の光学位相補償フィルム及び前記第二の光学位相補償フィルムの面内の遅相軸が前記液晶層の面内の遅相軸と略平行であり、
前記第一の光学位相補償フィルムが前記液晶層側に配置され、前記第二の光学位相補償フィルムが前記第一の偏光板側に配置される場合、前記第一の光学位相補償フィルム及び前記第二の光学位相補償フィルムの面内の遅相軸が前記液晶層の面内の遅相軸と略垂直であることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項3または請求項4記載の液晶表示装置において、
前記液晶層と前記第二の偏光板間に第一の光学位相補償フィルムおよび第二の光学位相補償フィルムが配置され、
前記第一の光学位相補償フィルムは面内における遅相軸方向の屈折率n1,面内における進相軸方向の屈折率n2,厚さ方向の屈折率n3に対して、
0.5<(n1−n3)/(n1−n2)を満たし、
前記第二の光学位相補償フィルムは(n1−n3)/(n1−n2)<0.5を満たし、
前記第一の光学位相補償フィルムが前記液晶層側、前記第二の光学位相補償フィルムが前記第二の偏光板側に配置される場合、前記第一の光学位相補償フィルム及び前記第二の光学位相補償フィルムの面内の遅相軸が前記液晶層の面内の遅相軸と略垂直であり、
前記第一の光学位相補償フィルムが前記第二の偏光板側に配置され、前記第二の光学位相補償フィルムが前記液晶層側に配置される場合、前記第一の光学位相補償フィルム及び前記第二の光学位相補償フィルムの面内の遅相軸が前記液晶層の面内の遅相軸と略平行であることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項22または請求項23記載の液晶表示装置において、
前記第一の光学位相補償フィルムはn1>n2≧n3が満たされ、
前記第二の光学位相補償フィルムはn3≧n1>n2が満たされていることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項22または請求項23記載の液晶表示装置において、
前記第一の光学位相補償フィルムの厚さdr1とした場合、
20nm≦(n1−n2)dr1≦130nm且つ1<(n1−n3)/(n1−n2)≦5を満たし、
前記第二の光学位相補償フィルムの厚さdr2とした場合は、
20nm≦(n1−n2)dr2≦130nm且つ−5≦(n1−n3)/(n1−n2)<0を満たすことを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項22または請求項23記載の液晶表示装置において、
前記第一の光学位相補償フィルムの厚さdr1とした場合、
40nm≦(n1−n2)dr1≦180nm且つ
0.8≦(n1−n3)/(n1−n2)≦1.2を満たし、
前記第二の光学位相補償フィルムの厚さdr2とした場合は、
40nm≦(n1−n2)dr2≦120nm且つ−5≦(n1−n3)/(n1−n2)≦0を満たすことを特徴とする液晶表示装置。 - 第一の基板の一方側に配置された第一の偏光板と、
第二の基板の他方側に配置された第二の偏光板と、
前記第一の基板と前記第二の基板間に有し、液晶分子が前記第一の基板または前記第二の基板に平行且つ一方向に配向されて黒表示を可能とする液晶層と、
照明装置とを有し、
前記第一の偏光板と前記第二の偏光板は、偏光層と、前記偏光層の両側にそれぞれ配置された支持基材とを有し、
前記変更層の一方に配置された前記支持基材は、面内において屈折率異方性を有し、面内における遅相軸方向の屈折率n1,面内における進相軸方向の屈折率n2,厚さ方向の屈折率n3に対して、n1>n2≒n3が満たされ、
面内において屈折率異方性を有する前記支持基材の遅相軸と前記偏光層の吸収軸が略平行であり、
前記第一の偏光板の吸収軸と前記液晶分子の黒表示時の配向方向が略平行の場合、前記第一の偏光板の前記液晶層側に配置された支持基材は、面内において屈折率異方性を有し、面内における遅相軸方向の屈折率n1,面内における進相軸方向の屈折率n2,厚さ方向の屈折率n3に対して、n1>n2≒n3が満たされ、面内において屈折率異方性を有する前記支持基材の遅相軸と前記偏光層の吸収軸が略平行であり、
前記第一の偏光板の吸収軸と前記液晶分子の黒表示時の配向方向が略垂直の場合、前記第二の偏光板の前記液晶層側に配置された支持基材は、面内において屈折率異方性を有し、面内における遅相軸方向の屈折率n1,面内における進相軸方向の屈折率n2,厚さ方向の屈折率n3に対して、n1>n2≒n3が満たされ、面内において屈折率異方性を有する前記支持基材の遅相軸と前記偏光層の吸収軸が略平行であることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項1または請求項2記載の液晶表示装置において、
前記第一の偏光板の偏光層に対して前記液晶層側に配置された支持基材は、トリアセチルセルロース(TAC)により形成され、前記トリアセチルセルロースにより形成された支持基材に前記光学位相補償フィルムが積層して配置され、前記光学位相補償フィルムは、面内における遅相軸方向の屈折率n1,面内における進相軸方向の屈折率n2,厚さ方向の屈折率n3に対して、n1≒n3>n2が満たされ、前記光学位相補償フィルムの遅相軸は、前記偏光層の吸収軸と略垂直であることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項3または請求項4記載の液晶表示装置において、
前記第二の偏光板の偏光層に対して前記液晶層側に配置された支持基材は、トリアセチルセルロース(TAC)により形成され、前記トリアセチルセルロースにより形成された支持基材に前記光学位相補償フィルムが積層して配置され、前記光学位相補償フィルムは、面内における遅相軸方向の屈折率n1,面内における進相軸方向の屈折率n2,厚さ方向の屈折率n3に対して、n1≒n3>n2が満たされ、前記光学位相補償フィルムの遅相軸は、前記偏光層の吸収軸と略垂直であることを特徴とする液晶表示装置。 - 偏光層の両側に支持基材を有する偏光板であって、
少なくとも一方の前記支持基材が、面内において屈折率異方性を有し、
面内における遅相軸方向の屈折率n1,面内における進相軸方向の屈折率n2,厚さ方向の屈折率n3に対して、n1>n2≒n3が満たされ、
面内において屈折率異方性を有する前記支持基材の遅相軸と前記偏光層の吸収軸が略平行であることを特徴とする偏光板。 - 偏光層の両側に支持基材を有する偏光板であって、
少なくとも一方の前記支持基材は、トリアセチルセルロース(TAC)により形成され、前記トリアセチルセルロースにより形成された支持基材に透過偏光の偏光状態を補償する光学位相補償フィルムが積層され、
前記光学位相補償フィルムは、面内における遅相軸方向の屈折率n1,面内における進相軸方向の屈折率n2,厚さ方向の屈折率n3に対して、n1≒n3>n2が満たされ、
前記光学位相補償フィルムの遅相軸は、前記偏光層の吸収軸と略垂直であることを特徴とする偏光板。
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