JP2007256701A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で、階調反転が改善された液晶表示装置を提供する。
【解決手段】互いに対向配置され、少なくとも一方が透明電極を有する第１の基板１２及び第２の基板１０；第１の基板と第２の基板とに挟持され、電圧無印加状態で液晶分子が基板面に略平行配向しツイスト角が４５°以下の液晶層１４；液晶層を挟持し互いの吸収軸が直交配置される第１及び第２の偏光層１８、１６；第１の偏光層と液晶層との間、及び／又は第２の偏光層と液晶層との間に少なくとも一層の第１の位相差層２２；第１の偏光層と液晶層との間に、ディスコティック構造単位を有する化合物の一種を含有する第２の位相差層２６；を有し、少なくとも一層の第１の位相差層の波長５５０ｎｍの面内レタデーションＲｅ（５５０）の総和及び同波長の厚さ方向レタデーションＲｔｈ（５５０）の総和が、０ｎｍ＜Ｒｅ（５５０）＜７０ｎｍ及び０ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜３３０ｎｍを満足する。
【選択図】 図１

Description

本発明は電圧無印加状態において基板面に対して略平行配向（ホモジニアス配向）した液晶表示装置に関し、視野角特性を向上させる光学補償法に関するものである。

液晶表示装置は、液晶セル及び偏光板を有する。一般的に使用されている偏光板は保護膜と偏光膜とからなり、偏光膜は、一般的にはポリビニルアルコールフィルムをヨウ素にて染色、延伸して作製され、この偏光膜の両面に保護膜を貼り合せて偏光板が作製されている。透過型液晶表示装置では、この偏光板を液晶セルの両側に取り付け、さらには一枚以上の光学補償膜を配置することもある。反射型液晶表示装置では、通常、反射板、液晶セル、一枚以上の光学補償膜、偏光板の順に配置する。液晶セルは、液晶分子、それを封入するための二枚の基板及び液晶性分子に電圧を加えるための電極層を有する。液晶セルは、液晶分子の配向状態の違いで、複屈折率を制御することで光学的なスイッチングを実現している。代表的な液晶の光学モードとしてはＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｙ Ｂｅｎｄ）、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ Ａｌｉｇｎｅｄ）、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）のような表示モードが提案されている。

光学補償膜は、画像着色の解消、視野角の拡大を実現するために様々な液晶表示装置で用いられている。光学補償膜としては、延伸複屈折ポリマーフィルムが従来から使用されている。また、延伸複屈折フィルムからなる光学補償膜に代えて、透明支持体上に低分子もしくは高分子液晶性分子から形成された光学補償膜を有する光学補償膜を使用することが提案されている。液晶性分子には多様な配向形態があるため、液晶性分子を用いることで、従来の延伸複屈折ポリマーフィルムでは得ることができない光学的性質を実現することができる。さらに、偏光板の保護膜に複屈折性を付加することで、保護膜と光学補償膜を兼ねる構成も提案されている。

光学補償膜の光学的性質は、液晶セルの光学的性質、具体的には上記のような表示モードの違いに応じて決定する。液晶性分子を用いると、液晶セルの様々な表示モードに対応する様々な光学的性質を有する光学補償膜を製造することができる。液晶性分子を用いて製造された光学補償膜として、様々な表示モードに対応するものが既に提案されている。例えば、ＴＮモード液晶セルでは、電圧印加により液晶性分子がねじれ構造を解消しつつ基板面に傾斜した配向状態となるので、ＴＮモード液晶セル用光学補償膜はこの状態の光学補償を行い、黒表示時の斜め方向の光漏れ防止によるコントラストの視角特性を向上させる（特許文献１参照）。平行配向液晶セルでは、電圧無印状態の黒表示時において、液晶性分子は基板面に平行配向した状態となる、平行配向液晶セル用光学補償膜はこの状態の液晶性分子の光学補償及び偏光板の直交透過率の視野角特性向上に寄与する（特許文献２参照）。しかし、例えば、ディスコティック液晶性化合物を均一にハイブリッド配向させた光学補償膜を用いても、液晶セルを問題なく完全に光学的に補償することは非常に難しい。例えば、ＴＮモード液晶セルでは斜め方向から観察したときに、各階調での透過率が反転する階調反転現象が生じる。階調反転を生じさせないために、液晶セル中の液晶性分子のチルト角範囲を制限する方法が知られているがまだ不十分である（非特許文献１参照）。

特開平６−２１４１１６号公報 特許第３３４２４１７号公報 ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ ＲＥＰＯＲＴ ＯＦ ＩＥＩＣＥ。 ＥＩＤ２００１−１０８ Ｐ４７−５２

本発明は前記諸問題に鑑みなされたものであって、簡易な構成で、階調反転が著しく改善された、広い視野角で高品位な画像を表示可能な液晶表示装置、特に液晶層にねじれ構造を持たない平行配向型のホモジニアスＥＣＢ型液晶表示装置を提供することを課題とする。

本発明の第１の態様は、互いに対向して配置され、且つ少なくとも一方が透明電極を有する第１の基板及び第２の基板；前記第１の基板と前記第２の基板とに挟持され、電圧無印加状態で液晶分子が基板面に略平行配向し、前記基板間でツイスト角が４５°以下の液晶層；前記液晶層を挟持し、且つ互いの吸収軸を直交にして配置される一対の第１及び第２の偏光層；前記第１の偏光層と前記液晶層との間、及び／又は前記第２の偏光層と前記液晶層との間に配置された、少なくとも一層の第１の位相差層；及び前記第１の偏光層と前記液晶層との間に配置された、ディスコティック構造単位を有する化合物の少なくとも一種を含有する第２の位相差層；を有する液晶表示装置であって、前記少なくとも一層の第１の位相差層の波長５５０ｎｍの面内レタデーションＲｅ（５５０）の総和及び同波長の厚さ方向レタデーションＲｔｈ（５５０）の総和が下記条件を満たすことを特徴とする液晶表示装置に関する。
０ｎｍ＜Ｒｅ（５５０）＜７０ｎｍ
０ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜３３０ｎｍ
前記第１の位相差層が、前記第１の偏光層と前記液晶層との間、又は前記第２の偏光層と前記液晶層との間に一層のみ配置されている態様では、一層のみで上記関係式を満足する必要があり、前記第１の偏光層と前記液晶層との間、及び／又は前記第２の偏光層と前記液晶層との間に位相差層が二層以上配置されている態様では、第１の位相差層を二層以上の積層構造体とみなし、該積層構造体が全体として上記条件を満足する必要がある。また、前記第１の位相差層は、前記第１及び／又は第２の偏光層の保護層であってもよい。前記第１の態様では、前記少なくとも一層の第１の位相差層の波長５５０ｎｍの厚さ方向レタデーションＲｔｈ（５５０）の総和が、１００ｎｍ≦Ｒｔｈ（５５０）≦２３０ｎｍをさらに満たすことが好ましい。

本発明の第２の態様は、互いに対向して配置され、且つ少なくとも一方が透明電極を有する第１の基板及び第２の基板；前記第１の基板と前記第２の基板とに挟持され、電圧無印加状態で液晶分子が基板面に略平行配向し、前記基板間でツイスト角が４５°以下の液晶層；前記液晶層を挟持し、且つ互いの吸収軸を直交して配置される一対の第１及び第２の偏光層；前記第１の偏光層と前記液晶層との間、及び／又は前記第２の偏光層と前記液晶層との間に配置された、少なくとも一層の第１の位相差層；及び前記一対の偏光層と前記液晶層との間にそれぞれ配置された、ディスコティック構造単位を有する化合物の少なくとも一種を含有する一対の第２の位相差層；を有する液晶表示装置であって、前記少なくとも一層の第１の位相差層の波長５５０ｎｍの面内レタデーションＲｅ（５５０）の総和及び同波長の厚さ方向レタデーションＲｔｈ（５５０）の総和が下記条件を満たすことを特徴とする液晶表示装置に関する。
０ｎｍ＜Ｒｅ（５５０）＜７０ｎｍ
０ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜２００ｎｍ
本態様においても、前記第１の態様と同様であり、前記第１の位相差層が、前記第１の偏光層と前記液晶層との間、又は前記第２の偏光層と前記液晶層との間に一層のみ配置されている態様では、前記一層のみで上記関係式を満足する必要があり、前記第１の偏光層と前記液晶層との間、及び／又は前記第２の偏光層と前記液晶層との間に位相差層が二層以上配置されている態様では、第１の位相差層を二層以上の積層構造体とみなし、該積層構造体が全体として上記条件を満足する必要がある。また、前記第１の位相差層は、前記第１及び／又は第２の偏光層の保護層であってもよい。前記第２の態様では、前記少なくとも一層の第１の位相差層の双方の波長５５０ｎｍの厚さ方向レタデーションＲｔｈ（５５０）の総和が、７０ｎｍ≦Ｒｔｈ（５５０）≦１３０ｎｍをさらに満たすことが好ましい。

また、本発明は、前記第２の位相差層が、ディスコティック液晶性化合物の少なくとも一種を含有する重合性組成物を重合して形成された層であることを特徴とする前記第１及び第２の態様の液晶表示装置；前記液晶層の厚さｄと複屈折率Δｎの積であるΔｎ・ｄが、２００ｎｍ ≦ Δｎ・ｄ ≦ ４００ｎｍを満足することを特徴とする前記第１及び第２の態様の液晶表示装置；及び前記一対の偏光板が、偏光層と該偏光層を挟持する一対の保護層とを有し、前記一対の保護層のうち少なくとも前記液晶層と前記偏光層との間に配置される保護層が、セルロースアシレートフィルムからなる前記第１及び第２の態様の液晶表示装置；に関する。

本発明によれば、所定の光学特性を満足する位相差層を、所定の配置で組み込むことにより、ホモジニアスＥＣＢ型液晶表示装置の表示品位のみならず、視野角を大幅に改善することができる。即ち、本発明によれば、構造を複雑化することなく、従来の構造をほとんど変化させずに、表示品位のみならず、視野角が従来よりも格段に改善された液晶表示装置、特にホモジニアスＥＣＢ型液晶表示装置を提供することができる。

発明の実施の形態

以下において、本発明の内容について詳細に説明する。なお、本明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
また、本明細書において、Ｒｅ（λ）、Ｒｔｈ（λ）は各々、波長λにおける面内のリターデーションおよび厚さ方向のリターデーションを表す。Ｒｅ（λ）はＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨまたはＷＲ（王子計測機器（株）製）において波長λｎｍの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。
測定されるフイルムが１軸または２軸の屈折率楕円体で表されるものである場合には、以下の方法によりＲｔｈ（λ）は算出される。
Ｒｔｈ（λ）は前記Ｒｅ（λ）を、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨまたはＷＲにより判断される）を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合にはフイルム面内の任意の方向を回転軸とする）のフィルム法線方向に対して法線方向から片側５０度まで１０度ステップで各々その傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて全部で６点測定し、その測定されたレタデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨまたはＷＲが算出する。
上記において、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレタデーションの値がゼロとなる方向をもつフイルムの場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレタデーション値はその符号を負に変更した後、ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨまたはＷＲが算出する。
尚、遅相軸を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合にはフイルム面内の任意の方向を回転軸とする）、任意の傾斜した２方向からレタデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基に、以下の式（１）及び式（２）よりＲｔｈを算出することもできる。

注記：
上記のＲｅ（θ）は法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレタデーション値をあらわす。
式（１）におけるｎｘは面内における遅相軸方向の屈折率を表し、ｎｙは面内においてｎｘに直交する方向の屈折率を表し、ｎｚはｎｘ及びｎｙに直交する方向の屈折率を表す。
Ｒｔｈ＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２ − ｎｚ） ｘ ｄ −−− 式（２）

測定されるフイルムが１軸や２軸の屈折率楕円体で表現できないもの、いわゆる光学軸（ｏｐｔｉｃ ａｘｉｓ）がないフイルムの場合には、以下の方法によりＲｔｈ（λ）は算出される。
Ｒｔｈ（λ）は前記Ｒｅ（λ）を、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨまたはＷＲにより判断される）を傾斜軸（回転軸）としてフィルム法線方向に対して−５０度から＋５０度まで１０度ステップで各々その傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて１１点測定し、その測定されたレタデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨまたはＷＲが算出する。
上記の測定において、平均屈折率の仮定値は ポリマーハンドブック（ＪＯＨＮ ＷＩＬＥＹ＆ＳＯＮＳ，ＩＮＣ）、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについてはアッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する：
セルロースアシレート（１．４８）、シクロオレフィンポリマー（１．５２）、ポリカーボネート（１．５９）、ポリメチルメタクリレート（１．４９）、ポリスチレン（１．５９）である。
これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨまたはＷＲはｎｘ、ｎｙ、ｎｚを算出する。この算出されたｎｘ，ｎｙ，ｎｚよりＮｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）が更に算出される。

本明細書において、例えば、「４５°」、「平行」あるいは「直交」とは、厳密な角度±５°未満の範囲内であることを意味する。厳密な角度との誤差は、４°未満であることが好ましく、３°未満であることがより好ましい。また、角度について、「＋」は時計周り方向を意味し、「−」は反時計周り方向を意味するものとする。また、「遅相軸」は、屈折率が最大となる方向を意味する。また、「可視光領域」とは、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍのことをいう。さらに屈折率の測定波長は特別な記述がない限り、可視光域のλ＝５５０ｎｍでの値である。

本明細書において「偏光板」とは、特に断らない限り、長尺の偏光板及び液晶装置に組み込まれる大きさに裁断された（本明細書において、「裁断」には「打ち抜き」及び「切り出し」等も含むものとする）偏光板の両者を含む意味で用いられる。また、本明細書では、「偏光膜」及び「偏光板」を区別して用いるが、「偏光板」は「偏光膜」の少なくとも片面に該偏光膜を保護する保護膜（「保護フィルム」ともいう）又は透明支持体を有する積層体のことを意味するものとする。

以下、図面を用いて、本発明の液晶表示装置について説明する。
図１は本発明の第１の態様の液晶表示装置の一例の概略断面図である。図１に示す液晶表示装置は、透明基板１０及び１２と、該透明基板１０及び１２間にホモジニアスＥＣＢ液晶層１４と、液晶層１４を挟持して、互いの吸収軸を直交にして配置される偏光膜からなる偏光層１６及び１８とを有する。液晶層１４と偏光層１８との間に位相差板（第１の位相差層）２２が配置され、位相差板２２と透明基板１２との間に、ディスコティック構造単位の化合物を含有する光学補償膜（第２の位相差層）２６を有する。

上側透明基板１０及び下側透明基板１２の内面には配向膜（不図示）及び電極膜（不図示）が形成されている。ホモジニアスＥＣＢ液晶層１４中の液晶性分子は、電圧無印加時には基板面に略平行配向し、基板間のツイスト角は、配向膜に施されたラビング処理等の方向に依存する。基板１０及び１２の内面に形成された配向膜に施されるラビング処理の方向を４５°以下とするのが好ましく、略平行（±１０°）とするのがより好ましい。かかる範囲とすることで、ツイスト構造を持たない略平行配向（ツイスト角が４５°以下）を実現できる。電極膜は、液晶層１４中の液晶分子に電圧を印加する機能を有する。電極膜は、通常、透明であり、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）からなる。上下基板１０及び１２間に封入される液晶の誘電率異方性Δεは正で、一般的に屈折率異方性Δｎ＝０．０６〜０．１（５８９ｎｍ、２０°Ｃ）程度を用いる。液晶層の厚さｄは２．５〜５μｍ程度を使用する。ここで厚さｄと屈折率異方性Δｎの積Δｎ・ｄの大きさにより白表示時の明るさが変化する。２００ｎｍ≦Δｎ・ｄ≦４００ｎｍの範囲になるように設定すると、本発明の効果がより顕著になるので好ましい。Δｎｄは、２６０ｎｍ〜３２０ｎｍであるのがより好ましい。

偏光層１６及び１８は、互いの吸収軸の交差角を概略９０°にした直交ニコル配置となっている。また、偏光層１６の吸収軸は、より近くに位置する透明基板１０の近傍に位置する液晶性分子の配向方向（一般的には内面に形成された配向膜のラビング方向）と概略４５°で交差し、偏光層１８の吸収軸は、より近くに位置する透明基板１２の近傍に位置する液晶性分子の配向方向（一般的には内面に形成された配向膜のラビング方向）と概略４５°（３５〜５５°）で交差して、配置されている。偏光層１６及び１８は、一般的にはその２つの表面に、偏光膜を保護するセルロースアシレートフィルム等からなる保護膜を有するが、図１では、外側表面を保護する保護膜は省略した。

第１の位相差層である位相差板２２は、下記関係式を満足する光学特性を有する。
０ｎｍ＜Ｒｅ（５５０）＜７０ｎｍ
０ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜３３０ｎｍ
本態様では、上記光学特性を有する位相差板２２を組み込むことにより、視野角特性、特に上下方向の視野角特性、を改善している。本態様では、位相差板２２は、Ｒｔｈ（５５０ｎｍ）≧−２００ｎｍを満足するのが好ましい。さらに位相差板２２としては製造の容易性あるいは実用上の観点で１００ｎｍ≦Ｒｔｈ（５５０）≦２３０ｎｍであるのが好ましい。
なお、図１において、偏光層保護層２３は、入射光の位相差にほとんど影響を与えない層であり、例えば、特開２００６−３０９３７号公報等に記載の低レターデーションセルロースアシレートフィルム等が用いられる。

図１に示す液晶表示装置は、さらに、ディスコティック構造単位を有する化合物を含有する光学補償膜である第２の位相差層２６を、偏光層１８と液晶層１４との間に有する。第２の位相差層２６を配置することによって、黒表示時の透過率をより低下させることができ、その結果、広い視野角で、より高いコントラストの画像を表示することができる。ＥＣＢモードの液晶セルでは、一般的に、電圧印加時（黒表示時）にセル基板近傍に位置する液晶性分子の立ち上がりが充分でなく、レタデーションが残留する。第２の位相差層は、この残留するレタデーションを相殺するものである。したがって、例えば、駆動電圧を高くして残留レタデーションの発生を抑制した態様では、第２の位相差層はなくてもよく、また、同様の作用を有する限り、ディスコティック構造単位を有する化合物以外の材料からなる、延伸ポリマーフィルム等や棒状液晶性分子の配向を利用した光学補償膜であってもよい。また、残留レターデーションを相殺するための第２の位相差層を、ディスコティック構造単位を有する化合物の配向を利用して作製する場合は、ディスコティック構造単位を有する化合物の分子の配向制御方向と、透明基板界面の液晶分子配向方位とが概略平行であることが好ましい。配向制御方向は、一般的には、光学補償膜等を作製する際に利用する配向膜のラビング処理方向で調整することができる。第２の位相差層は、図１に示す通り、一対の偏光層の一方と液晶層との間にのみ配置されていてもよいし（図中、光学補償膜２６）、後述する図２〜図４に示す通り、一対の偏光層の双方と液晶層との間にそれぞれ配置されていてもよい（図２〜４中、光学補償膜２４及び２６）。また、第１の位相差層と第２の位相差層との配置については特に制限されず、液晶層に近い側から、第２の位相差層及び第１の位相差層の順に配置してもよいし、液晶層に近い側から、第１の位相差層及び第２の位相差層の順に配置してもよい。

本発明の液晶表示装置では、第１の位相差層を、偏光膜の一方の保護膜又は透明支持体として兼ねることができるので、例えば、保護膜、偏光膜及び第１の位相差層（保護膜又は透明支持体を兼ねる）をこの順に有する一体型偏光板を用いてもよい。また、第１の位相差層を、偏光膜の一方の保護膜又は透明支持体として兼ねるとともに、第２の位相差層の支持体として兼ねてもよい。例えば、保護膜、偏光膜、第１の位相差層（偏光膜保護膜、及び第２の位相差層の支持体を兼ねる）及び第２の位相差層をこの順に有する一体型偏光板を用いてもよい。前記一体型偏光板は、偏光機能を有するのみならず、視野角の拡大、表示ムラの軽減に寄与する。さらに、該一体型偏光板は光学補償能を有する位相差層を備えているので、簡易な構成で液晶表示装置を正確に光学補償することができる。後者の一体型偏光板を液晶表示装置内に組み込む際は、装置の外側（液晶セルから遠い側）から、保護膜、偏光層、第１の位相差層（保護膜又は透明支持体、及び第２の位相差層の支持体を兼ねる）、及び第２の位相差層の順にして、配置することが好ましい。図１の液晶表示装置は、例えば、下側偏光板１８Ｉとして、後者の一体型偏光板を液晶セル１４Ｉに貼合して作製することができる。

本発明の第２の態様の液晶表示装置の構成例を、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示す。図２中、図１と同一の部材には、同一の番号を付し、詳細な説明は省略する。図２（Ａ）及び（Ｂ）に示す液晶表示装置は、透明基板１０及び１２と、該透明基板１０及び１２間にホモジニアスＥＣＢ液晶層１４と、液晶層１４を挟持して、互いの吸収軸を直交にして配置される偏光膜からなる偏光層１６及び１８とを有する。図２（Ａ）及び（Ｂ）の液晶表示装置には、液晶層１４と偏光層１８との間に位相差板（第１の位相差層）２２が配置され、さらに図（Ａ）では、液晶層１４と偏光層１６との間にも位相差板（第１の位相差層）２０が配置されている。図（Ａ）及び（Ｂ）の液晶表示装置はさらに、位相差板２０と透明基板１０との間、及び位相差板２２と透明基板１２との間に、それぞれ、ディスコティック構造単位の化合物を含有する光学補償膜（第２の位相差層）２４及び２６を有する。ディスコティック構造単位の化合物を含有する光学補償膜（第２の位相差層）２４及び２６の機能については、図１の光学補償膜２６と同様である。

図２（Ａ）の液晶表示装置では、第１の位相差層である位相差板２２及び２０は、波長５５０ｎｍの面内レタデーションＲｅ（５５０）の総和及び同波長の厚さ方向レタデーションＲｔｈ（５５０）の総和が下記条件を満たし、図２（Ｂ）の液晶表示装置では、第１の位相差層である位相差板２２は、波長５５０ｎｍの面内レタデーションＲｅ（５５０）及び同波長の厚さ方向レタデーションＲｔｈ（５５０）が下記条件を満たす。
０ｎｍ＜Ｒｅ（５５０）＜７０ｎｍ
０ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜３３０ｎｍ
図２（Ａ）の液晶表示装置では、双方の光学特性全体として上記関係式を満足する位相差板２０及び２２を組み込むことにより、また図２（Ｂ）の液晶表示装置では、光学特性が上記関係式を満足する位相差板２２を組み込むことにより、視野角特性、特に上下方向の視野角特性、を改善している。本態様では、前記少なくとも一層の第１の位相差層の双方の波長５５０ｎｍの厚さ方向レタデーションＲｔｈ（５５０）の総和が７０ｎｍ≦Ｒｔｈ（５５０）≦１３０ｎｍを満足するのがより好ましい。

上記した通り、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示す液晶表示装置において、ディスコティック構造単位を有する化合物を含有する光学補償膜２４又は２６の支持体が、それぞれ偏光層保護層２３や位相差板２０又は２２を兼ねていてもよく、かかる場合は、上側偏光板１６ａ又は１６ｂ、及び下側偏光板１８ａ又は１８ｂとして、保護膜、偏光膜、第２の位相差層の支持体（偏光膜の保護膜、又は第１の位相差層を兼ねる）、及び第２の位相差層をこの順に有する一体型偏光板を用いてもよい。

本発明の液晶表示装置の他の構成例を、図３（Ｃ）及び（Ｄ）に示す。図１及び２中の部材と同一の部材については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。（Ｃ）の液晶表示装置は、（Ａ）の液晶表示装置において、液晶セル１４ａの外側に配置されていた位相差板２０及び２２を、液晶セル１４ｃの内側に位相差層２０’及び２２’として配置した態様であり、また（Ｄ）の液晶表示装置は、（Ｂ）の液晶表示装置において、液晶セル１４ｂの外側に配置されていた位相差板２２を、液晶セル１４ｄの内側に位相差層２２’として配置した態様である。（Ｃ）及び（Ｄ）の液晶表示装置は、（Ａ）及び（Ｂ）の液晶表示装置と同様の効果を奏するとともに、液晶セルの基板の内側、即ち、液晶層により近い位置に光学補償能を有する第１の位相差層が配置されているので、液晶層の光学補償がより正確になり、より広い視野角で、良好な画像表示が可能となる。

（Ｃ）及び（Ｄ）の液晶表示装置が有する液晶セル１４ｄ及び１４ｃは、例えば、ガラス等からなる透明基板の表面に第１の位相差層を形成して作製したセル用基板を、一対の基板の一方の基板としてもしくは双方の基板として、該位相差層を内側にして対向配置させ、基板間に液晶材料を封入して作製することができる。

本発明の液晶表示装置の他の構成例を、図４（Ｅ）及び（Ｆ）に示す。図１〜図３中の部材と同一の部材については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。（Ｅ）の液晶表示装置は、（Ｃ）の液晶表示装置において、液晶セル１４ｃの外側に配置されていたディスコティック構造単位からなる化合物を含有する光学補償膜２４及び２６を、液晶セル１４ｅの内側に光学補償層２４’及び２６’として配置した態様であり、また、（Ｆ）の液晶表示装置は、（Ｄ）の液晶表示装置において液晶セル１４ｄの外側に配置されていたディスコティック構造単位からなる化合物を含有する光学補償膜２４及び２６を、液晶セル１４ｆの内側に光学補償層２４’及び２６’として配置した態様である。（Ｅ）及び（Ｆ）の液晶表示装置では、（Ｃ）及び（Ｄ）の液晶表示装置と同様の効果を奏するとともに、液晶セルの基板の内側、即ち、液晶層により近い位置に残留レタデーションの相殺に寄与する第２の位相差層が配置されているので、液晶層の黒表示時の透過率をより低下することができ、より高いコントラストの画像表示が可能となる。さらに、後述する様に、２以上の絵素領域を有する液晶層とする場合に、ディスコティック構造単位からなる化合物を含有する光学補償膜を液晶セル内に配置すると、光学補償膜を各絵素領域に対応して区画化し、ディスコティック液晶分子の配向方向を区画ごとに絵素領域に対応して最適化することができるので、より高品位の液晶表示装置を実現できる。

（Ｅ）の液晶表示装置が有する液晶セル１４ｅは、例えば、ガラス等からなる透明基板の表面に、ディスコティック構造単位の化合物を含有する第２の位相差層、及び第１の位相差層を形成して作製したセル用基板を、一対の基板の双方として、位相差層を内側にして対向配置させ、基板間に液晶材料を封入して作製することができる。また、（Ｆ）の液晶表示装置は、ガラス等からなる透明基板の表面に、ディスコティック構造単位の化合物を含有する第２の位相差層を形成して作製したセル用基板と、ガラス等からなる透明基板の表面に、ディスコティック構造単位の化合物を含有する第２の位相差層、及び第１の位相差層を形成して作製したセル用基板とを、位相差層を内側にして対向配置させ、基板間に液晶材料を封入することで作製することができる。

本発明の液晶表示装置の駆動電圧については特に制限されず、ＥＣＢモードの液晶表示装置の一般的な駆動電圧の範囲で駆動させることができる。例えば、本発明の液晶表示装置は、電圧無印加状態で白表示、高電圧印加状態で透過率が低下して黒表示となるノーマリーホワイトモードとして駆動させることができる。黒表示は光学補償膜のＲｅ値と電圧印加状態の液晶層のレタデーション値が一致した時に得られる。この構成では、高コントラストの広い範囲を得、かつ中間調表示の階調反転が生じないという有利な点がある。さらに、本発明では、電圧無印加時の透過率よりも低い透過率を示す印加電圧条件を、最大諧調（白表示）に用いると、さらに視野角特性を広げることができるので好ましい。

また、本発明の液晶表示装置を、一画素を複数の領域に分割するマルチドメインと呼ばれる構造にすると、輝度や色調の視野角特性がより改善されるので好ましい。具体的には、画素のそれぞれを液晶分子の初期配向状態が互いに異なる２以上（好ましくは４又は８）の領域で構成して平均化することで、視野角に依存した輝度や色調の偏りを低減することができる。また、それぞれの画素を、電圧印加状態において液晶分子の配向方向が連続的に変化する互いに異なる２以上の領域から構成しても同様の効果が得られる。

一画素内で液晶分子の配向方向が異なる領域を複数形成するには、例えば、電極にスリットを設けたり、突起を設け、電界方向を変えたり、電界密度に偏りを持たせる等の方法を利用することができる。全方向で均等な視野角を得るにはこの分割数を多くすればよいが、４分割あるいは８分割以上とすることで、ほぼ均等な視野角が得られる。特に８分割時は偏光板吸収軸を任意の角度に設定できるので好ましい。

各ドメインの領域境界では、液晶分子が応答し難い傾向があり、ＥＣＢの場合、ノーマリーホワイトモードでは白表示状態が維持されるため、正面コントラストが低下する。そこで、その領域を覆うブラックマトリックスなどの遮光層を設けるとよい。

本発明の液晶表示装置は図１〜４に示す構成に限定されず、他の部材を含んでいてもよい。例えば、液晶セルと偏光膜との間（液晶セルの内側であっても外側であってもよい）に、カラーフィルターを配置してもよい。また、液晶セルと偏光板との間に、別途他の光学補償膜を配置することもできる。また、透過型として使用する場合は、冷陰極あるいは熱陰極蛍光管、あるいは発光ダイオード、フィールドエミッション素子、エレクトロルミネッセント素子を光源とするバックライトを背面に配置することができる。また、本発明の液晶表示装置は、反射型であってもよく、かかる場合は、偏光板は観察側に１枚配置したのみでよく、液晶セル背面あるいは液晶セルの下側基板の内面に反射膜を設置する。もちろん前記光源を用いたフロントライトを液晶セル観察側に設けることも可能である。

本発明の液晶表示装置には、画像直視型、画像投影型や光変調型が含まれる。本発明は、ＴＦＴやＭＩＭのような３端子又は２端子半導体素子を用いたアクティブマトリックス液晶表示装置に適用した態様が特に有効である。勿論、時分割駆動と呼ばれるＳＴＮ型に代表されるパッシブマトリックス液晶表示装置に適用した態様も有効である。

次に、本発明の液晶表示装置に使用可能な種々の部材に用いられる材料、その製造方法等について、詳細に説明する。

［第１の位相差層］
前記第１の位相差層は、前記第１及び第２の態様において要求される上記式関係式を満足する限り、特にその材料については制限されない。例えば、一般的に光学補償膜として液晶表示装置に用いられる、延伸複屈折ポリマーフィルム、及び透明支持体上に低分子あるいは高分子液晶性化合物から形成された光学異方性層を有する光学補償膜のいずれも使用することができる。二層以上の光学異方性層の積層体をはじめ、積層構造の光学補償膜を用いることもできる。積層構造の光学補償膜については、厚さを考慮すると、高分子の延伸フィルムの積層体からなる光学補償膜よりも、塗布型の積層体からなる光学補償膜が好ましい。また、前述した、一体型の偏光板を容易に作製可能である点では、前記第１の位相差層は、高分子フィルムからなる、又は含んでいるのが好ましい。

前記第１の位相差層として用いられる高分子フィルムは、延伸された高分子フィルムであっても、また塗布型の高分子層と高分子フィルムとの併用でもよい。高分子フィルムの材料は、一般に合成ポリマー（例、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ノルボルネン系ポリマー、トリアセチルセルロース）が用いられる。

また、前記第１の位相差層は、液晶性化合物を含有する組成物からなる光学異方性層を有していてもよい。液晶性化合物には多様な配向形態があるため、配向を制御することにより、上記条件を満足する光学特性を、単層で又は複数層の積層体により、発現し得る。前記第１の位相差層は、支持体と該支持体上に形成された、一層以上の前記光学異方性層との積層体として、前記条件を満足する光学特性を示していてもよい。かかる態様では、第１の位相差層の光学特性は、高分子フィルム等からなる支持体の光学特性、及び液晶性組成物から形成された光学異方性層の光学特性の双方によって調整することができる。また、液晶性化合物は、低分子化合物であっても、高分子化合物であってもよい。

本発明では、第１の位相差層は、その面内遅相軸を、より近くに位置する偏光層の吸収軸と直交又は平行にして配置される。第１の位相差層の面内遅相軸は、例えば、第１の位相差層が延伸ポリマーフィルムからなる場合は延伸方向によって、及び第１の位相差層が液晶性組成物からなる場合は液晶分子の配向を制御する例えばラビング軸等によって、その方向を調整することができる。

前記第１の位相差層は、例えば、特願２００５−０８８４６７号明細書、特願２００５−１５６１４７号明細書、特願２００５−１２５３５６号明細書、特願２００５−０５１７５０号明細書、特開平５−１１１１５号公報、特開平１０−４８４２０号公報、特許第３４５９７７９号公報、特開平２００５−１５６８６３号公報、ＷＯ０３／０６２８７５Ａ１号、特許第３１６５１６８号公報、特開２００１−１９４５３０号公報、に開示されている公知技術を参考にして作製することができる。

［第２の位相差層］
前記第２の位相差層は、ディスコティック構造単位の化合物を含有する。前記第２の位相差層は、上記した通り、電圧印加時に基板近傍の液晶性分子の立ち上がりが充分でないために生じる残留レタデーションを相殺するものである。前記第２の位相差層の作製には、ディスコティック液晶性化合物を用いる。ディスコティック液晶性化合物の分子は、層中において、層面に対して実質的に垂直（５０〜９０度の範囲の平均傾斜角）に配向した状態に固定されているのが好ましい。ディスコティック液晶性化合物は、様々な文献（Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅ ｅｔ ａｌ．，Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｒ．Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．，ｖｏｌ．７１，ｐａｇｅ １１１（１９８１）；日本化学会編、季刊化学総説、Ｎｏ．２２、液晶の化学、第５章、第１０章第２節（１９９４）；Ｂ．Ｋｏｈｎｅ ｅｔ ａｌ．，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍ．，ｐａｇｅ １７９４（１９８５）；Ｊ．Ｚｈａｎｇ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，ｖｏｌ．１１６，ｐａｇｅ ２６５５（１９９４））に記載されているものを採用することができる。ディスコティック液晶性化合物の重合については、特開平８−２７２８４号公報に記載のものを採用できる。

ディスコティック液晶性化合物は、重合により固定可能なように、重合性基を有するのが好ましい。例えば、ディスコティック液晶性化合物のディスコティックコアに、置換基として重合性基を結合させた構造が考えられるが、但し、ディスコティックコアに重合性基を直結させると、重合反応において配向状態を保つことが困難になる。そこで、ディスコティックコアと重合性基との間に連結基を有する構造が好ましい。即ち、重合性基を有するディスコティック液晶性化合物は、下記式（Ｘ）で表わされる化合物であることが好ましい。
式（Ｘ） Ｄ（−Ｌ−Ｐ）_n
式中、Ｄはディスコティックコアであり、Ｌは二価の連結基であり、Ｐは重合性基であり、ｎは４〜１２の整数である。

前記式（Ｘ）中のディスコティックコア（Ｄ）、二価の連結基（Ｌ）及び重合性基（Ｐ）の好ましい具体例は、それぞれ、特開２００１−４８３７号公報に記載の（Ｄ１）〜（Ｄ１５）、（Ｌ１）〜（Ｌ２５）、（Ｐ１）〜（Ｐ１８）であり、同公報に記載の内容を好ましく用いることができる。

前記ディスコティック液晶性化合物の分子は、層中では、実質的に均一に配向していることが好ましく、実質的に均一に配向している状態で固定されていることがさらに好ましく、重合反応により液晶性化合物が固定されていることがさらに好ましい。重合性基を有するディスコティック液晶性化合物の場合は、実質的に垂直配向させることが好ましい。実質的に垂直とは、ディスコティック液晶性化合物の分子の円盤面と、層面との平均角度（平均傾斜角）が５０°〜９０°の範囲内であることを意味する。ディスコティック液晶性化合物の分子を斜め配向させてもよいし、傾斜角が徐々に変化するように（ハイブリッド配向）させてもよい。斜め配向又はハイブリッド配向の場合でも、平均傾斜角は５０°〜９０°であることが好ましい。

前記第２の位相差層は、少なくとも一種のディスコティック液晶性化合物、及び所望により下記の重合開始剤や他の添加剤を含む塗布液を、配向膜の上に塗布することで形成することが好ましい。塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド（例、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）、スルホキシド（例、ジメチルスルホキシド）、ヘテロ環化合物（例、ピリジン）、炭化水素（例、ベンゼン、ヘキサン）、アルキルハライド（例、クロロホルム、ジクロロメタン）、エステル（例、酢酸メチル、酢酸ブチル）、ケトン（例、アセトン、メチルエチルケトン）、エーテル（例、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン）が含まれる。アルキルハライド及びケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。塗布液の塗布は、公知の方法（例、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法）により実施できる。

（液晶性化合物の配向状態の固定化）
配向させた液晶性化合物の分子は、配向状態を維持して固定することが好ましい。固定化は、液晶性化合物に導入した重合性基の重合反応により実施することが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれるが、光重合反応がより好ましい。光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物（例えば、米国特許２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各公報に記載のもの）、アシロインエーテル（例えば、米国特許２４４８８２８号公報に記載のもの）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（例えば、米国特許２７２２５１２号公報に記載のもの）、多核キノン化合物（例えば、米国特許３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各公報に記載のもの）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（例えば、米国特許３５４９３６７号公報に記載のもの）、アクリジン及びフェナジン化合物（例えば、特開昭６０−１０５６６７号公報に記載のもの、米国特許４２３９８５０号公報に記載のもの）及びオキサジアゾール化合物（例えば、米国特許４２１２９７０号公報に記載のもの）が含まれる。

光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の０．０１〜２０質量％であることが好ましく、０．５〜５質量％であることがさらに好ましい。液晶性化合物の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ²〜５０Ｊ／ｃｍ²であることが好ましく、１００〜８００ｍＪ／ｃｍ²であることがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。第２の位相差層の厚さは、０．１〜１０μｍであることが好ましく、０．５〜５μｍであることがさらに好ましい。

（配向膜）
第２の位相差層の形成に際して液晶性化合物を配向させるためには、配向膜を利用するのが好ましい。配向膜は、有機化合物（好ましくはポリマー）のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログループを有する層の形成、あるいはラングミュア・ブロジェット法（ＬＢ膜）による有機化合物（例えば、ω−トリコ酸、ジオクタデシルジメチルアンモニウムクロリド、ステアリル酸メチルなど）の累積のような手段で設けることができる。さらに電場の付与、磁場の付与あるいは光照射により配向機能が生じる配向膜も知られている。ポリマーのラビング処理により形成する配向膜が特に好ましい。ラビング処理はポリマー層の表面を紙や布で一定方向に数回こすることにより実施する。配向膜に使用するポリマーの種類は、液晶性化合物の配向（特に平均傾斜角）に応じて決定することができる。例えば、液晶性化合物を水平に配向させるためには配向膜の表面エネルギーを低下させないポリマー（通常の配向用ポリマー）を用いる。具体的なポリマーの種類については液晶セル又は光学補償膜について種々の文献に記載がある。いずれの配向膜においても、液晶化合物と透明支持体の密着性を改善する目的で、重合性基を有することが好ましい。重合性基は、側鎖に重合性基を有する繰り返し単位を導入するか、あるいは、環状基の置換基として導入することができる。界面で液晶性化合物と化学結合を形成する配向膜を用いることがより好ましく、かかる配向膜としては特開平９−１５２５０９号公報に記載されている。配向膜の厚さは０．０１〜５μｍであることが好ましく、０．０５〜１μｍであることがさらに好ましい。なお、配向膜を用いて液晶性化合物を配向させてから、その配向状態のまま液晶性化合物を固定して位相差層を形成し、位相差層のみをポリマーフィルム（又は透明支持体）上に転写してもよい。

第２の位相差層を支持する支持体については、特に制限されず、種々の高分子フィルム等を用いることができる。例えば、トリアセチルセルロース、ノルボルネン樹脂等が挙げられる。前記第１の位相差層が高分子フィルムからなる場合は、第１の位相差層を第２の位相差層の支持体として利用してもよい。また、第２の位相差層の支持体が、偏光板の保護膜を兼ねていてもよい。かかる態様における支持体の材料の具体例については、偏光板の保護膜の材料の具体例と同一であり、後述する。

［偏光板］
本発明の液晶表示装置に用いられる偏光板について特に制限されない。一般的には、偏光板は、偏光膜と該偏光膜を挟持する一対の保護膜とからなる。例えば、ポリビニルアルコールフィルム等からなる偏光膜をヨウ素にて染色し、延伸を行い、その両面を保護膜にて積層して得られる。上記した通り、一対の保護膜の一方又は双方が、前記第１の位相差層を兼ねていてもよいし、前記第２の位相差を有する態様では、一対の保護膜の一方又は双方が、前記第２の位相差層の支持体を兼ねていてもよく、さらに、前記第１の位相差層であり、且つ前記第２の位相差層の支持体であってもよい。

偏光膜には、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を用いる染料系偏光膜やポリエン系偏光膜があり、いずれであってもよい。ヨウ素系偏光膜及び染料系偏光膜は、一般にポリビニルアルコール系フィルムを用いて製造する。

偏光板の保護膜としては、透明なポリマーフィルムを用いるのが好ましい。例えば、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースプロピオネート等のセルロースエステル類、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエステル等を用いることができる。市販のポリマー（ノルボルネン系ポリマーでは、アートン（ＪＳＲ製）、ゼオノア（日本ゼオン製）など）を用いてもよい。

偏光板の保護膜のレタデーション値は低いことが好ましい。偏光膜の吸収軸と保護膜の遅相軸が平行でない態様では、特に保護膜の面内レタデーション値Ｒｅが一定値以上であると、偏光軸と保護膜の遅相軸とが斜めにずれているため、直線偏光が楕円偏光に変化し、好ましくないとされている。また、ＥＣＢモードの液晶表示装置では、中間調表示時に液晶性分子が基板面に傾斜配向しているために、厚さ方向のレタデーション値Ｒｔｈが一定値以上あると階調反転が生じると好ましくないとされている。すなわち、保護膜のレタデーション値は、例えば６３２．８ｎｍにおいて±１０ｎｍ以下が好ましく、±５ｎｍ以下がさらに好ましい。レタデーション値の低い高分子フィルムとしては、セルローストリアセテート、ゼオネックス、ゼオノア（共に日本ゼオン（株）製）、ＡＲＴＯＮ（ＪＳＲ（株）製）のようなポリオレフィン類が好ましく用いられる。その他、例えば特開平８−１１０４０２号公報又は特開平１１−２９３１１６号公報に記載されているような非複屈折性光学樹脂材料が挙げられる。

以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。

［実施例１］
（ＥＣＢモード液晶セルの作製）
ＥＣＢモード液晶セルとして、セルギャップ３．５μｍ対向配置された基板間に、正の誘電率異方性を持つ液晶材料を基板間に真空注入で封入して作製した液晶セルを用いた。この液晶層のΔｎ・ｄは、２４０〜３１０ｎｍとした。液晶材料は誘電異方性が正で、屈折率異方性、Δｎ＝０．０８５４（５８９ｎｍ、２０°Ｃ）、Δε＝＋８．５程度の液晶（例えばメルク社製のＭＬＣ−９１００）を使用した。また、液晶セルの交差角は０°であり、後で上下偏光板と貼り合わせる際に、液晶セルの上下基板ラビング方向（配向制御方向）は、二軸性セルロースアシレートフィルムの面内遅相軸（流延方向と平行方向）と４５°の交差角になるようにした。偏光板吸収軸は液晶セル配向方向（ラビング方向）と概略４５°で交差し、かつ上下偏光板吸収軸の交差角は概略９０°の直交ニコル配置とした。

偏光膜の一方の表面に、市販のセルロースアシレートフィルムを貼り付け、他方の表面に、セルロースアセテートフィルムを二軸延伸して作製した二軸性セルロースアシレートフィルム（Ｒｅ＝３５ｎｍ、Ｒｔｈ＝１７５ｎｍ）を、その面内遅相軸を偏光膜の吸収軸に対して直交又は平行にして貼り付けて、偏光板を二枚作製した。そのうちの一枚の偏光板の二軸性セルロースアシレートフィルムの表面に、配向膜を形成した後、該配向膜表面に、円盤状液晶性化合物を含有する重合性組成物を適用して、円盤状分子を配向させた後、重合によりその状態に固定して位相差層を形成した。
上記作製したＥＣＢモードの液晶セルの双方の面に、上記作製した二枚の偏光板を、一方については二軸性セルロースアシレートをセル側にして、円盤状液晶性化合物を利用して作製した位相差層を有する偏光板については、該位相差層をセル側にして貼り付けてＥＣＢモードの液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置を黒表示させ、正面方向及び斜め方向から観察したが、いずれも理想的な黒表示であった。

［実施例２］
（ＥＣＢモード液晶セルの作製）
ＥＣＢモード液晶セルとして、セルギャップ３．０μｍで対向配置した基板間に、正の誘電率異方性を持つ液晶材料を真空注入で封入し作製した液晶セルを用いた。この液晶層のΔｎ・ｄは３００ｎｍであった。液晶材料は誘電異方性が正で、屈折率異方性、Δｎ＝０．０９８（５８９ｎｍ、２０°Ｃ）、Δε＝＋５．２程度の液晶を使用した。また、液晶セルの交差角は０°であり、後で上下偏光板と貼り合わせる際に、液晶セルの上下基板ラビング方向（配向制御方向）は、偏光板吸収軸と概略４５°交差し、かつ上下偏光板吸収軸の交差角は概略９０°の直交ニコル配置とした。

偏光膜の双方の表面に、セルローストリアセテートフィルム（ＴＤ−８０Ｕ、富士写真フイルム製、フィルム厚さ方向のＲｔｈ≒４０ｎｍ、Ｒｅ≒１．６ｎｍ）を貼り付けた。さらに、該フィルムの表面に、配向膜を形成した後、該配向膜表面に、円盤状液晶性化合物を含有する重合性組成物を適用して、円盤状分子を配向させた後、重合によりその状態に固定して位相差層を形成し、二枚の偏光板を作製した。
上記作製したＥＣＢモードの液晶セルの双方の面に、上記作製した二枚の偏光板のそれぞれを、円盤状液晶性化合物を利用して作製した位相差層をセル側にして貼り付けて、ＥＣＢモードの液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置を黒表示させ、正面方向及び斜め方向から観察したが、いずれも理想的な黒表示であった。

［実施例３］
（ＥＣＢモード液晶セルの作製）
ＥＣＢモード液晶セルとして、セルギャップ２．８μｍで対向配置させた基板間に、正の誘電率異方性を持つ液晶材料を真空注入で封入して作製した液晶セルを用いた。この液晶層のΔｎ・ｄは２８０ｎｍであった。液晶材料は誘電異方性が正で、屈折率異方性、Δｎ＝０．０９８（５８９ｎｍ、２０°Ｃ）、Δε＝＋５．２程度の液晶を使用した。また、液晶セルの交差角は０°であり、後で上下偏光板と貼り合わせる際に、液晶セルの上下基板ラビング方向（配向制御方向）は、二軸性セルロースアシレートフィルムの面内遅相軸（流延方向と平行方向）と４５°の交差角になるようにした。偏光板吸収軸は液晶セル配向方向（ラビング方向）と概略４５°交差し、かつ上下偏光板吸収軸の交差角は概略９０°の直交ニコル配置とした。

偏光膜の双方の表面に、セルローストリアセテートフィルム（ＴＤ−８０Ｕ、富士写真フイルム製、フィルム厚さ方向のＲｔｈ≒４０ｎｍ）を貼り付けた。一方のセルローストリアセテートフィルムの表面に配向膜を形成した後、該配向膜表面に、円盤状液晶性化合物を含有する重合性組成物を適用して、円盤状分子を配向させた後、重合によりその状態に固定して位相差層を形成し、一枚の偏光板を作製した。また、偏光膜の一方の表面に市販のセルロースアシレートフィルムを貼り付け、他方の表面に、セルロースアセテートフィルムを２軸延伸して作製した二軸性セルロースアシレートフィルム（Ｒｅ＝３０ｎｍ、Ｒｔｈ＝１４０ｎｍ）を、その面内遅相軸を偏光膜の吸収軸に対して直交又は平行にして貼り付けて、一枚の偏光板を作製した。
上記作製したＥＣＢモードの液晶セルの双方の面に、上記作製した二枚の偏光板をそれぞれ貼り付けた。円盤状液晶性化合物を利用して作製した位相差層を有する偏光板については、該位相差層をセル側にして、また二軸性セルロースアシレートフィルムを有する偏光板については、該二軸性フィルムをセル側にして貼り付けた。この様にして、ＥＣＢモードの液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置を黒表示させ、正面方向及び斜め方向から観察したが、いずれも理想的な黒表示であった。

［実施例４］
（ＥＣＢモード液晶セルの作製）
ＥＣＢモード液晶セルとして、セルギャップ３μｍで対向配置した基板間に、正の誘電率異方性を持つ液晶材料を基板間に真空注入で封入して作製した液晶セルを用いた。この液晶層のΔｎ・ｄは３００ｎｍであった。液晶材料は誘電異方性が正で、屈折率異方性、Δｎ＝０．０９８（５８９ｎｍ、２０°Ｃ）、Δε＝＋５．２程度の液晶を使用した。また、液晶セルの交差角は０°であり、後で上下偏光板と貼り合わせる際に、液晶セルの上下基板ラビング方向（配向制御方向）は、支持体遅相軸（流延方向と平行方向）と４５°の交差角になるようにする。偏光板吸収軸は液晶セル配向方向（ラビング方向）と概略４５°交差し、かつ上下偏光板吸収軸の交差角は概略９０°の直交ニコルとした。

偏光膜の一方の表面に市販のセルロースアシレートフィルムを、他方の表面に低レタデーションのセルローストリアセテート（ＴＡＣ）フィルム｛具体的にはＲｅ＝１．５ｎｍ（５５０ｎｍ）、Ｒｔｈ＝−６（５５０ｎｍ）、特開２００６−３０９３７号公報の実施例に記載の方法に従って作製したフィルム｝を貼り付けて、一枚の偏光板を作製した。また、偏光膜の一方の表面に市販のセルロースアシレートフィルムを貼り付け、他方の表面に、セルローストリアセテートフィルムを２軸延伸して作製した２軸性セルローストリアセテートフィルム（Ｒｅ＝３８ｎｍ、Ｒｔｈ＝１７８ｎｍ）を貼り付けた。さらに、２軸性ＴＡＣフィルム表面に、配向膜を形成した後、該配向膜の表面に、円盤状液晶性化合物を含有する重合性組成物を適用して、円盤状分子を配向させた後、重合によりその状態に固定して位相差層を形成し、一枚の偏光板を作製した。
上記作製したＥＣＢモードの液晶セルの双方の面に、上記作製した二枚の偏光板をそれぞれ貼り付けた。低ＴＡＣフィルムを有する偏光板については、低ＴＡＣフィルムを液晶セル側にして、円盤状液晶性化合物を利用して作製した位相差層を有する偏光板については、該位相差層をセル側にして貼り付けた。この様にして、ＥＣＢモードの液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置を黒表示させ、正面方向及び斜め方向から観察したが、いずれも理想的な黒表示であった。

［実施例５］
実施例１と同様の構成の液晶表示装置について、黒表示時の極角８０度上下左右方位の平均黒透過率と、円盤状液晶性化合物を利用して作製した第２の位相差層を一方の偏光板にのみ実装した場合（但し、第１の位相差層と保護ＴＡＣの総和Ｒｅ＝３６．６ｎｍ）のＲｔｈとの関係を、図５に示す。図５のグラフから、位相差層のＲｔｈ（５５０）が、０ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜３３０ｎｍを満足すると、位相差層がない（即ちＲｔｈ＝０）場合と比較して、黒透過率が小さくなり、より高いコントラストとなることが理解できる。０ｎｍ＜Ｒｅ（５５０）＜７０ｎｍの全範囲において効果を確認したところ、全範囲において図５と同様の結果が得られた。

［実施例６］
実施例２と同様の構成の液晶表示装置について、黒表示時の極角８０度上下左右方位の平均黒透過率と、円盤状液晶性化合物を利用して作製した第２の位相差層を両方の偏光板に実装した場合（但し、総和Ｒｅ＝３．２ｎｍ）のＲｔｈとの関係を、図６に示す。図６のグラフから、位相差層のＲｔｈ（５５０）が、０ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜２００ｎｍを満足すると、位相差層がない（即ちＲｔｈ＝０）場合と比較して、黒透過率が低下することが理解できる。０ｎｍ＜Ｒｅ（５５０）＜７０ｎｍの全範囲において効果を確認したところ、全範囲において図６と同様の結果が得られた。

本発明の第１の態様の液晶表示装置の一構成例を示す概略断面図である。 本発明の第２の態様の液晶表示装置の一構成例を示す概略断面図である。 本発明の第２の態様の液晶表示装置の一構成例を示す概略断面図である。 本発明の第２の態様の液晶表示装置の一構成例を示す概略断面図である。 実施例１と同様の構成の液晶表示装置の、黒表示時の透過率（極角８０度上下左右方位の平均方向）と、第１の位相差層（但し、Ｒｅ＝３６．６ｎｍ）のＲｔｈとの関係を示すグラフである。 実施例２と同様の構成の液晶表示装置の、黒表示時の透過率（極角８０度上下左右方位の平均方向）と、第１の位相差層（但し、Ｒｅ＝３．２ｎｍ）のＲｔｈとの関係を示すグラフである。

符号の説明

１０、１２ 透明基板
１４ 液晶層
１６、１８ 偏光膜（第１及び第２の偏光層）
２０、２２ 位相差板（第１の位相差層）兼偏光板保護層
２３ 偏光板保護層兼光学補償膜用透明支持体
２４、２６ ディスコティック構造単位光学補償膜（第２の位相差層）

Claims (7)

1. 互いに対向して配置され、且つ少なくとも一方が透明電極を有する第１の基板及び第２の基板；前記第１の基板と前記第２の基板とに挟持され、電圧無印加状態で液晶分子が基板面に略平行配向し、前記基板間でツイスト角が４５°以下の液晶層；前記液晶層を挟持し、且つ互いの吸収軸を直交にして配置される一対の第１及び第２の偏光層；前記第１の偏光層と前記液晶層との間、及び／又は前記第２の偏光層と前記液晶層との間に配置された、少なくとも一層の第１の位相差層；及び前記第１の偏光層と前記液晶層との間に配置された、ディスコティック構造単位を有する化合物の少なくとも一種を含有する第２の位相差層；を有する液晶表示装置であって、前記少なくとも一層の第１の位相差層の波長５５０ｎｍの面内レタデーションＲｅ（５５０）の総和及び同波長の厚さ方向レタデーションＲｔｈ（５５０）の総和が下記条件を満たすことを特徴とする液晶表示装置：
   ０ｎｍ＜Ｒｅ（５５０）＜７０ｎｍ
   ０ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜３３０ｎｍ 。
2. 前記少なくとも一層の第１の位相差層の波長５５０ｎｍの厚さ方向レタデーションＲｔｈ（５５０）の総和が下記条件をさらに満たすことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置：
   １００ｎｍ≦Ｒｔｈ（５５０）≦２３０ｎｍ。
3. 互いに対向して配置され、且つ少なくとも一方が透明電極を有する第１の基板及び第２の基板；前記第１の基板と前記第２の基板とに挟持され、電圧無印加状態で液晶分子が基板面に略平行配向し、前記基板間でツイスト角が４５°以下の液晶層；前記液晶層を挟持し、且つ互いの吸収軸を直交して配置される一対の第１及び第２の偏光層；
   前記第１の偏光層と前記液晶層との間、及び／又は前記第２の偏光層と前記液晶層との間に配置された、少なくとも一層の第１の位相差層；及び前記一対の偏光層と前記液晶層との間にそれぞれ配置された、ディスコティック構造単位を有する化合物の少なくとも一種を含有する一対の第２の位相差層；を有する液晶表示装置であって、前記少なくとも一層の第１の位相差層の波長５５０ｎｍの面内レタデーションＲｅ（５５０）の総和及び同波長の厚さ方向レタデーションＲｔｈ（５５０）の総和が下記条件を満たすことを特徴とする液晶表示装置：
   ０ｎｍ＜Ｒｅ（５５０）＜７０ｎｍ
   ０ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜２００ｎｍ 。
4. 前記少なくとも一層の第１の位相差層の波長５５０ｎｍの厚さ方向レタデーションＲｔｈ（５５０）の総和が下記条件をさらに満たすことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置：
   ７０ｎｍ≦Ｒｔｈ（５５０）≦１３０ｎｍ。
5. 前記第２の位相差層が、ディスコティック液晶性化合物の少なくとも一種を含有する重合性組成物を重合して形成された層であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
6. 前記液晶層の厚さｄと複屈折率Δｎの積であるΔｎ・ｄが、下記関係式を満足することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶表示装置：
   ２００ｎｍ ≦ Δｎ・ｄ ≦ ４００ｎｍ。
7. 前記一対の偏光板が、偏光層と該偏光層を挟持する一対の保護層とを有し、前記一対の保護層のうち少なくとも前記液晶層と前記偏光層との間に配置される保護層が、セルロースアシレートフィルムからなる請求項１〜６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。

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