JP2015200681A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 生産性に優れ、高ＣＲを実現でき、画像ボケを抑えつつ、更に、視野角特性（ガンマシフト）を大幅に改善できる液晶表示装置を提供する。【解決手段】 異方的コリメートバックライト、下偏光板、液晶パネル、上偏光板、及び、異方的拡散素子を少なくとも備える液晶表示装置であって、配光異方性が特定の角度である該異方的コリメートバックライト、及び、拡散異方性が特定の角度である該異方的拡散素子を組み合わせることを特徴とする液晶表示装置である。【選択図】 図１

Description

本発明は、液晶表示装置に関する。より詳しくは、液晶パネル、偏光子、複屈折層、及び、拡散層を備えた液晶表示装置に関するものである。

液晶表示装置は、通常、液晶パネル、バックライト（以下、ＢＬとも言う。）とともに、偏光板、位相差フィルム等の光学素子を含んで構成される。液晶表示装置は、その優れた表示特性から、モニター、プロジェクタ、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）等の電子機器に幅広く利用されている。また、液晶表示装置等のディスプレイの視野角を制御するために、集光素子を利用する技術が知られている。

具体的には、例えば、少なくとも、第１の偏光子、第１の基板と第２の基板との間に液晶層を有する液晶セル、光学補償素子、第２の偏光子、集光バックライトを、視認側からこの順に備える液晶表示装置が開示されている。（例えば、特許文献１参照。）。

また、吸収型直線偏光層、負の複屈折層、及び、反射型直線偏光層を有する集光シートや、偏光フィルム間に複屈折性フィルムが配置されたサンドイッチ構造を有するライトコントロールフィルムが開示されている。（例えば、特許文献２及び３参照）。

特開２０１０−１５０３８号公報 特開２００９−２６５１２４号公報 特許第２５６１４８３号明細書

ところで、液晶表示装置には、黒表示における光漏れと、それによりコントラスト比（以下では、「ＣＲ」とも言う。また、特に断りがなければ、「ＣＲ」とは、液晶パネルの基板平面に対して法線方向のＣＲをいう。）が低いという課題がある。製品化されている液晶パネルの単体のＣＲ（以下では、「ネイティブＣＲ」とも言う。）は３０００〜５０００である。

これに対して、映像の明暗に合わせてバックライト輝度の明暗をダイナミックに調整し、液晶表示装置のＣＲ（以下では、「ダイナミックＣＲ」ともいう。）を向上させるディミングバックライトが知られており、ダイナミックＣＲが１００００以上の液晶表示装置が知られている。

しかし、ディミングバックライトによるＣＲ改善効果は、映像の種類によっては限定的であるか、あるいは、全く得られない点で改善の余地があった。例えば、星空、映画の字幕、白黒の市松模様等、同一フレーム内に真黒と真白が混在する映像を表示する場合、白表示の白さが犠牲になることを避けるため、バックライト輝度を低減させることができない。バックライトを、その輝度を独立に制御できる複数のブロックに分割し、ブロック毎に調光を行うローカルディミングバックライトによりこの問題は多少改善されるが、ブロック内部では、輝度を独立に制御できないので相変わらず効果は限定的であるといえる。また、ディミングバックライトを導入することで、コストアップを伴う点でも改良の余地があった。このような状況下、液晶パネルのネイティブＣＲの改善が望まれている。

この点について、特許文献１には、輝度半値角が３〜３０°のコリメートバックライトにより、液晶パネルへの斜め入射光量を減らすことで、法線方向への光漏れ量を低減し、ＣＲを改善するとともに、視認側偏光子の視認側に拡散素子を設けることで、正面方向の光を斜め方向に配光し、視野角を拡大する集光−拡散方式の液晶表示装置が開示されている（例えば、図１７に示されるように、狭い輝度半値幅で光を出射するＢＬと、拡散素子とを設ける構成が開示されている。）。

しかし、上記特許文献１に記載の液晶表示装置は、上記特許文献１の段落番号〔００３０〕に記載があるように、全方位角において輝度半値角を小さくする（等方的にコリメートする）ことを目指していることから、上記特許文献１の段落番号〔００４７〕にも記載があるように、斜め方向での輝度が小さくなるという副作用が起こり、その手当てとして拡散素子を設ける必要がある。すなわち、わざわざコリメートした光を、視野角特性を向上させるために再度拡散させる必要があるため、複雑で無駄の多いシステムとなっている点で改善の余地があった。また、等方的にコリメート光を拡散させることは技術的に困難である上、そもそも光を等方的にコリメートさせることが技術的に困難である。そして、これらの技術を採用するとコストアップにつながってしまう。更に、斜め方向の輝度を確保するために、拡散素子の拡散度を上げると、画像ボケが酷くなるという問題も有する。

更に、特許文献２に記載の集光シート、及び、特許文献３に記載のライトコントロールフィルムも、複屈折層と偏光子が直交でも平行でもない４５°又は１３５°の角度を成すように積層されており、全方位斜め視角で透過率を低下させる等方的コリメーションを行うことを目的としている。したがって、該特許文献２に記載の集光シート、及び、該特許文献３に記載のライトコントロールフィルムも、また、上記特許文献１に記載の液晶表示装置と同様に改善の余地があった。

なお、集光素子としては、レンズや、マイクロブラインドフィルムも従来知られているが、これらの集光素子は、大型の液晶表示装置への適用が困難であり、また、液晶表示装置の薄型化も困難となってしまう点で改良の余地があった。

また、垂直配向（ＶＡ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードの液晶表示装置においては、視野角が狭く、特に、斜め視角から観察した場合のガンマ特性が、正面方向から観察した場合のガンマ特性から大きく変化してしまう現象（以下、ガンマシフトとも言う。）が問題であった。ガンマシフトにより、正面方向からの観察では正常に観察される映像が、斜め視角では違和感のある異常な映像に変化するという問題が引き起こされる。

上記問題に対して、上記ガンマシフトの改善方法に関しては、上記特許文献１〜３のいずれにも開示されていないが、本発明者らが検討した結果、例えば、上記特許文献１の構成では、ガンマ特性の良い正面方向の光が各方向に再配光されるため、該ガンマシフト低減の可能性があることが分かった。しかしながら、上記段落番号〔００１０〕に記載の内容が課題となってしまうため、この点で改善の余地があった。

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、生産性に優れ、高ＣＲを実現でき、画像ボケを抑えつつ、更に、視野角特性（ガンマシフト）を大幅に改善できる液晶表示装置を提供することを目的とするものである。

本発明者らは、液晶表示装置において、ＣＲが低下する原因について、検討した結果、（１）偏光板性能が完全ではないことによる光漏れ、及び、（２）液晶パネル内部の光散乱による光漏れが原因であることを見出した。ただし、現在の液晶パネルに使用される典型的な偏光板のＣＲは１００００〜３００００であるため、液晶パネルのＣＲが３０００〜５０００であることの主要因は上記（２）にあると考えてよい。

上記（２）の液晶パネル内部の光散乱による光漏れについて説明する。まず、該液晶パネルへの斜め入射光が複屈折層や液晶層で楕円偏光に変調され、その後、散乱により進行方向を法線方向に変える（散乱前後で偏光状態はほとんど変化しない。）。そして、楕円偏光のまま偏光板に到達し偏光板を透過するため、楕円率に応じて光漏れとして観測されることとなる。

このように、上記光散乱による光漏れとは、上記液晶パネルに斜め入射した光が内部散乱により法線方向へと進行方向を変え、観察面側偏光板から漏れる光のことであるので、該液晶パネルへの斜め入射光量を制限することでＣＲは改善可能である。そして、この光漏れと斜め入射光との関係について、本発明者らは、更に鋭意検討した結果、該液晶パネルのＣＲ低下の原因となるパネル内部散乱による光漏れは、特定方位の斜め入射光に対して顕著であることを見出し、この方位での入射を制限するようなコリメートバックライトにより、ＣＲ改善効果が得られることを見出した。そして、該液晶パネルの背面側偏光子の更に背面側に、上記とは別の偏光子を、２つの偏光子をパラレルニコルの関係になるように配し、上記２つの偏光子の間に複屈折層を配することで、全方位で斜め方向への出射光を制限する等方的コリメーションではなく、光漏れが顕著となる特定方位で斜め方向への入射光を制限する異方的コリメーションが可能となり、液晶パネル内部散乱による光漏れを効果的に抑制し、ＣＲが改善されるとともに、生産性に優れた偏光フィルムや位相差フィルムを利用できることを見出し、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。

また、本発明者らは、上記ＶＡモードの液晶表示装置において、ガンマシフトが発生する原因について検討した結果、液晶分子が基板法線方向から傾いた状態で中間調表示を行うＶＡモードにおいては、液晶パネルを正面方向から観察する場合と、斜め方向から観察する場合とで、液晶パネル（液晶層）のリタデーションが異なるためであることを見出した。

上記ＶＡモードの液晶表示装置におけるガンマシフトについて、図１５を用いて説明する。図１５は、ＶＡモードの液晶表示装置におけるガンマシフトの特性図である。正面方向のカーブは、ガンマ＝２．２となるように調整されている。他の４本のカーブは、極角θ＝６０°における方位角φのカーブである。方位角φは、液晶表示装置の表示面内の所定の方向を０°として反時計まわりの角度で定義される。ここで、正面方向のカーブと、方位角φ＝０°、４５°、９０°及び１３５°の場合のカーブとは、重ならず、方位角φ＝０°、４５°、９０°及び１３５°の場合のカーブは、多くの階調において、正面方向のカーブよりも輝度が高い方向にシフトしている。これが、ガンマシフト、又は、白浮きと呼ばれる問題であり、これにより、正面方向からの観察では正常に観察される映像が、斜め視角では違和感のある異常な映像に変化するという問題が引き起こされる。本発明内では、便宜上、階調番号１２８番における正面方向のカーブからその他のカーブへのシフト量を、ガンマシフト量と定義する。

ここで、図１５より、方位角φ＝４５°、及び、１３５°の場合のガンマシフト量は、方位角φ＝０°、及び、９０°の場合のガンマシフト量よりも大きい。つまり、液晶表示装置の観察方向を、正面方向、十字方向（方位角φ＝０°、９０°、１８０°、２７０°、及び、斜め方向）、及び、Ｘ字方向（方位角φ＝４５°、１３５°、２２５°、３１５°、及び、斜め方向）の３つの方向に分けた場合、ガンマ特性の改善が必要である方向は、十字方向、及び、Ｘ字方向であり、その中でも改善の重要度が高い方向は、Ｘ字方向である。正面方向は改善の必要がなく、十字方向はＸ字方向と比較すると、改善の重要度が低い。

本発明者らは、上記事実に鑑みて、図１６のような構成を発案した。まず、正面方向、及び、十字方向への出射光量が、Ｘ字方向への出射光量よりも相対的に大きい異方的コリメートバックライト（以下、十字型異方的コリメートバックライトとも言う。）により、上記液晶パネルへの入射光量に偏りを持たせる。つまり、ガンマ特性の良い正面方向、及び、十字方向へは入射光量を多くし、ガンマ特性の比較的悪いＸ字方向へは入射光量を少なくする。そして、該液晶パネルの観察面側に、Ｘ字方向への拡散度が高く、十字方向への拡散度が低い異方的拡散素子（以下、Ｘ字型異方的拡散フィルムとも言う。）を設け、これにより、該液晶パネルを透過してきた正面方向、及び、十字方向のガンマ特性の良い光成分の一部を、Ｘ字方向へ拡散させる。その結果、Ｘ字方向でも、正面方向、及び、十字方向と同じように良いガンマ特性を得ることができることを見出し、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。

また、十字方向への光の拡散は不要であるため、その機能をなるべく付与しないことが好ましく、これにより、拡散フィルムを備える構成でありながら、画像ボケを発生しにくくすることができる。通常、液晶表示装置の画素（ピクセル）は、縦長の略長方形状に設計されるため、横方向（以下、十字方向とも言う。）のピクセルピッチが最も短く、縦方向、及び、斜め４５°方向のピクセルピッチは、横方向のピクセルピッチよりも長いため、横方向の拡散による画像ボケが最も酷い。この観点から、特に横方向（十字方向）の拡散を抑制できる上記構成は、画像ボケの問題を改善できることを見出した。

また、複雑な光学レンズ、導光板、反射板、及び、物理的な距離等を必要とする従来のコリメートバックライトとは異なり、本発明では、偏光板、及び、位相差フィルムを用いるだけの簡便な異方的コリメートバックライトを使用できるため、低コストで大型なものも容易に実現できることを見出した。

また、上記構成は、ＶＡモードの液晶表示装置の場合であるが、例えば、ＴＮモードの液晶表示装置の場合は、上記十字方向、及び、上記Ｘ字方向の関係が、該ＶＡモードの液晶表示装置の場合とは逆になり、以下の構成が考えられる。

ＴＮモードの液晶表示装置において、ガンマ特性の改善が必要である方向は、十字方向、及び、Ｘ字方向であり、その中でも改善の重要度が高い方向は、十字方向である。また、正面方向は改善の必要がなく、Ｘ字方向は十字方向と比較すると、改善の重要度が低い。

ＴＮモードの液晶表示装置において、まず、正面方向、及び、Ｘ字方向への出射光量が、十字方向への出射光量よりも相対的に大きい異方的コリメートバックライト（以下、Ｘ字型異方的コリメートバックライトとも言う。）により、上記液晶パネルへの入射光量に偏りを持たせる。つまり、ガンマ特性の良い正面方向、及び、Ｘ字方向へは入射光量を多くし、ガンマ特性の比較的悪い十字方向へは入射光量を少なくする。そして、該液晶パネルの観察面側に、十字方向への拡散度が高く、Ｘ字方向への拡散度が低い異方的拡散素子（以下、十字型異方的拡散フィルムとも言う。）を設け、これにより、該液晶パネルを透過してきた正面方向、及び、Ｘ字方向のガンマ特性の良い光成分の一部を、十字方向へ拡散させる。その結果、十字方向でも、正面方向、及び、Ｘ字方向と同じように良いガンマ特性を得ることができることを見出した。

すなわち、本発明の一態様によれば、異方的コリメートバックライト、下偏光板、液晶パネル、上偏光板、及び、異方的拡散素子を少なくとも備える液晶表示装置であって、該異方的コリメートバックライトは、バックライトユニット、及び、異方コリメート素子を備え、該異方コリメート素子は、更に、第１偏光子、及び、複屈折層を備え、該下偏光板は、第２偏光子、及び、第１複屈折層を備え、該上偏光板は、第２複屈折層、及び、第３偏光子を備え、該異方的拡散素子は、第１拡散層、及び、第２拡散層を備え、該バックライトユニット、該第１偏光子、該複屈折層、該第２偏光子、該第１複屈折層、該液晶パネル、該第２複屈折層、該第３偏光子、該第１拡散層、及び、該第２拡散層は、この順に積層され、該第２偏光子の吸収軸及び該第３偏光子の吸収軸に沿う方向における該異方的コリメートバックライトの輝度の平均値が、該第２偏光子の吸収軸及び該第３偏光子の吸収軸と交差する方向における該異方的コリメートバックライトの輝度の平均値よりも大きく、かつ、該第２偏光子の吸収軸及び該第３偏光子の吸収軸に沿う方向における該異方的拡散素子の拡散度が、該第２偏光子の吸収軸及び該第３偏光子の吸収軸と交差する方向における該異方的拡散素子の拡散度よりも小さい液晶表示装置であってもよい。なお、該異方的コリメートバックライト、該下偏光板、該液晶パネル、該上偏光板、及び、該異方的拡散素子は、通常はこの順に積層されている。

本発明の液晶表示装置としては、このような構成要素を必須として形成されるものである限り、その他の構成要素により特に限定されるものではない。

以下、本発明の液晶表示装置の他の好ましい形態について説明する。なお、本発明の液晶表示装置の各種形態は、適宜組み合わせることができる。

本発明の液晶表示装置において、上記液晶表示装置の表示面内の所定の方向を０°として反時計まわりの角度で定義される方位角が略０°、略９０°、略１８０°、及び、略２７０°における上記異方的コリメートバックライトの輝度の平均値が、該方位角が略４５°、略１３５°、略２２５°、及び、略３１５°における該異方的コリメートバックライトの輝度の平均値よりも大きく、該方位角が略０°、略９０°、略１８０°、及び、略２７０°における上記異方的拡散素子の拡散度が、該方位角が略４５°、略１３５°、略２２５°、及び、略３１５°における該異方的拡散素子の拡散度よりも小さく、かつ、該第２偏光子の吸収軸、及び、該第３偏光子の吸収軸のうち、一方は略０°であり、他方は略９０°であるか、又は、該方位角が略０°、略９０°、略１８０°、及び、略２７０°における該異方的コリメートバックライトの輝度の平均値が、該方位角が略４５°、略１３５°、略２２５°、及び、略３１５°における該異方的コリメートバックライトの輝度の平均値よりも小さく、該方位角が略０°、略９０°、略１８０°、及び、略２７０°における該異方的拡散素子の拡散度が、該方位角が略４５°、略１３５°、略２２５°、及び、略３１５°における該異方的拡散素子の拡散度よりも大きく、かつ、該第２偏光子の吸収軸、及び、該第３偏光子の吸収軸のうち、一方は略４５°であり、他方は略１３５°であることが好ましい。

上記方位角が略０°、略９０°、略１８０°、及び、略２７０°における該異方的コリメートバックライトの輝度の平均値が、該方位角が略４５°、略１３５°、略２２５°、及び、略３１５°における該異方的コリメートバックライトの輝度の平均値よりも大きいことを、異方的コリメートバックライトの配光異方性が十字型であるとも言う。また、上記方位角が略０°、略９０°、略１８０°、及び、略２７０°における該異方的コリメートバックライトの輝度の平均値が、該方位角が略４５°、略１３５°、略２２５°、及び、略３１５°における該異方的コリメートバックライトの輝度の平均値よりも小さいことを、異方的コリメートバックライトの配光異方性がＸ字型であるとも言う。

上記方位角が略０°、略９０°、略１８０°、及び、略２７０°における該異方的拡散素子の拡散度が、該方位角が略４５°、略１３５°、略２２５°、及び、略３１５°における該異方的拡散素子の拡散度よりも小さいことを、異方的拡散素子の拡散異方性がＸ字型であるとも言う。また、上記方位角が略０°、略９０°、略１８０°、及び、略２７０°における該異方的拡散素子の拡散度が、該方位角が略４５°、略１３５°、略２２５°、及び、略３１５°における該異方的拡散素子の拡散度よりも大きいことを、異方的拡散素子の拡散異方性が十字型であるとも言う。

ここで、本発明の一態様において、方位角が略０°であるとは、好適には−１０°〜１０°であり、略９０°であるとは、好適には８０°〜１００°であり、略１８０°であるとは、好適には１７０°〜１９０°であり、略２７０°であるとは、好適には２６０°〜２８０°であり、略４５°であるとは、好適には３５°〜５５°であり、略１３５°であるとは、好適には１２５°〜１４５°であり、略２２５°であるとは、好適には２１５°〜２３５°であり、略３１５°であるとは、好適には３０５°〜３２５°である。また、上記第２偏光子の吸収軸、及び、上記第３偏光子の吸収軸が略０°であるとは、好適には−１０°〜１０°であり、略９０°であるとは、好適には８０°〜１００°であり、略４５°であるとは、好適には３５°〜５５°であり、略１３５°であるとは、好適には１２５°〜１４５°である。

なお、上記異方的コリメートバックライトの輝度は、０°よりも大きい極角で測定したものである。

また、上記異方的拡散素子の拡散度の大小関係については、通常、ＦＷＨＭ（Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ ａｔ Ｈａｌｆ Ｍａｘｉｍｕｍ）の大小で判断する。ここで、ＦＷＨＭとは、輝度半値全幅のことであり、ＦＷＨＭが最大の方位を拡散軸と定義する。ただし、例えば、回折現象を応用した異方的拡散素子のように、拡散異方性があるにも関わらず、ＦＷＨＭが全く同一となる場合は、回折ピークの大小で判断することがある。

本発明の液晶表示装置において、上記表示面内の所定の方向は、上記液晶パネルの画素の短辺方向に平行であることが好ましい。短辺とは、例えば、画素の形状を長辺と短辺とから区画される略長方形とした場合の短辺を言う。これにより、後述する異方コリメート素子（異方的コリメートバックライト）の配光異方性、及び、異方的拡散素子の拡散異方性を組み合わせることで、拡散素子による画像ボケを抑えることができる。

次に、上記異方コリメート素子、及び、上記下偏光板の各構成要素の軸方位について説明する。上記第１偏光子の吸収軸と、上記第２偏光子の吸収軸とは、互いに平行であることが好ましい。また、上記第２偏光子の吸収軸と、上記複屈折層の面内遅相軸とは、互いに直交することが好ましい。これにより、光漏れが顕著となる特定方位で斜め方向への入射光を制限する異方的コリメーションが可能となり、ガンマ特性の良い方向へは入射光量を多くし、ガンマ特性の比較的悪い方向へは入射光量を少なくすることができ、例えば、上記ＶＡモードの液晶表示装置の場合において、正面方向、及び、十字方向（方位角０°、９０°、１８０°、及び、２７０°の方向）への入射光量を、Ｘ字方向（方位角４５°、１３５°、２２５°、及び、３１５°の方向）への入射光量よりも相対的に大きくすることができる。

なお、本発明の液晶表示装置において、上記第１偏光子の吸収軸と、上記第２偏光子の吸収軸とが、互いに平行であるとは、該第１偏光子の吸収軸と、該第２偏光子の吸収軸とが、必ずしも厳密に互いに平行である必要はなく、より具体的には、両吸収軸のなす角度は、好適には−１０°〜１０°（より好適には、−５°〜５°）に設定される。前記好適な範囲外に設定される場合は、法線方向の透過率が低下してしまうおそれがある。

次に、上記異方的拡散素子の各構成要素の軸方位について説明する。上記第１拡散層の拡散軸と、上記第２拡散層の拡散軸とは、互いに直交することが好ましい。これにより、例えば、上記ＶＡモードの液晶表示装置の場合において、Ｘ字方向への拡散度を高く、十字方向への拡散度を低くすることができる。

次に、上記下偏光板、及び、上記異方的拡散素子の各構成要素の軸方位について説明する。上記第２偏光子の吸収軸と上記第１拡散層の拡散軸とがなす角度、及び、上記第２偏光子の吸収軸と上記第２拡散層の拡散軸とがなす角度は、４５°、又は、１３５°であることが好ましい。これにより、例えば、上記ＶＡモードの液晶表示装置の場合において、上記液晶パネルを透過してきた正面方向、及び、十字方向のガンマ特性の良い光成分の一部を、Ｘ字方向へ拡散させることができる。

よって、例えば、上記ＶＡモードの液晶表示装置の場合は、異方的コリメートバックライトの配光異方性が十字型で、異方的拡散素子の拡散異方性がＸ字型であることが好ましい。また、例えば、ＴＮモードの液晶表示装置の場合は、異方的コリメートバックライトの配光異方性がＸ字型で、異方的拡散素子の拡散異方性が十字型であることが同様に好ましい。

本発明の液晶表示装置において、上記異方コリメート素子は、複数の上記複屈折層を備え、上記バックライトユニット、上記第１偏光子、該複数の複屈折層、上記第２偏光子、上記第１複屈折層、上記液晶パネル、上記第２複屈折層、上記第３偏光子、上記第１拡散層、及び、上記第２拡散層は、この順に積層されることが好ましい。これにより、安価な複屈折層を積層させて所望の面内位相差を作り出すことができる。なお、該複数の複屈折層が微小な面内異方向性を有するとき、各複屈折層の軸角度は、相互に独立して、適宜、設定することができるが、これらの面内遅相軸は、互いに直交するか、又は、互いに平行であることが好ましい。

ここで、上記にて、上記液晶パネルの背面側偏光子（上記第２偏光子）の更に背面側に、上記とは別の偏光子（上記第１偏光子）を、２つの偏光子をパラレルニコルの関係になるように配し、上記２つの偏光子の間に上記複屈折層を配することで、光漏れが顕著となる特定方位で斜め方向への入射光を制限する異方的コリメーションが可能となることを説明したが、本発明者らは、該複屈折層の特徴として、以下を見出した。

まず、１つ目の特徴として、前記複屈折層の２軸性パラメータＮＺは、１０≦ＮＺ、又は、ＮＺ≦−９を満たし（所謂、面内位相差が小さいＣプレート）、該複屈折層の厚み方向位相差の絶対値｜Ｒｔｈ｜は、｜Ｒｔｈ｜≧２００ｎｍを満たすことが好ましい（以下では、「本発明の第１種の液晶表示装置」とも言う。）。

次に、２つ目の特徴として、前記複屈折層の２軸性パラメータＮＺは、２≦ＮＺ＜１０、又は、−９＜ＮＺ≦−１を満たし、前記第２偏光子の吸収軸と、該複屈折層の面内遅相軸とがなす角度が４５°、又は、１３５°でないことが好ましい（以下では、「本発明の第２種の液晶表示装置」とも言う。）。

本発明の液晶表示装置によれば、以下のような作用効果を奏することができる。なお、以下では、便宜上、バックライトを上記第１偏光子に対向するように配置し、該第１偏光子、及び、上記第２偏光子の吸収軸又は反射軸を略９０°に設定した場合について説明するが、本発明の作用効果は、この場合以外でも奏することができる。

まず、本発明の第１種の液晶表示装置について説明する。法線方向からの入射と、透過軸に平行な方位からの斜め方向からの入射と、吸収軸又は反射軸に平行な方位からの斜め方向からの入射とに対しては、上記複屈折層が上記第１偏光子通過後の偏光状態をほとんど変化させないので、上記第２偏光子と該第１偏光子のパラレルニコル透過率に近い高透過率が観測される。一方、方位角４５°の斜め方向に代表されるその他の方向からの入射に対しては、該複屈折層が該第１偏光子通過後の偏光状態を変化させるため、低い透過率が観測される。

次に、本発明の第２種の液晶表示装置について説明する。法線方向からの入射と、透過軸に平行な方位からの斜め方向からの入射と、吸収軸又は反射軸に平行な方位からの斜め方向からの入射とに対しては、上記複屈折層が上記第１偏光子通過後の偏光状態を変化させにくいので、相対的に高い透過率が観測される。一方、方位角４５°の斜め方向に代表されるその他の方向からの入射に対しては、該複屈折層が該第１偏光子通過後の偏光状態を変化させるため、相対的に低い透過率が観測される。

以上、本発明によれば、バックライトからの出射光の分布を、法線方向と、透過軸方向と、吸収軸又は反射軸方向とに選択的に集中させるようなコリメーションができる（十字型の配光分布）。上記光散乱による光漏れとは、特に方位角４５°の斜め入射光に対して顕著であるため、本発明のような異方的コリメーションで充分に光漏れ低減効果があり、ＣＲ改善効果が得られる。

なお、本発明の第１種の液晶表示装置は、本発明の第２種の液晶表示装置に比べ、より光漏れ低減効果があり、よりＣＲを改善することができる。一方、本発明の第２種の液晶表示装置は、既に量産されている２軸性フィルムを用いることができるので、本発明の第１種の液晶表示装置よりも生産性に優れている。

また、本発明の第１種の液晶表示装置、及び、本発明の第２種の液晶表示装置において、上記第１偏光子、上記複屈折層、及び、上記第２偏光子は、上記バックライトユニット側からこの順に積層されてもよいし、上記液晶パネル側からこの順に積層されてもよい。

また、本発明の第１種の液晶表示装置、及び、本発明の第２種の液晶表示装置において、各部材間の少なくとも１つの間には空気層が設けられてもよく、例えば、上記液晶パネル及び上記第２偏光子の間と、該第２偏光子及び上記複屈折層の間と、該複屈折層及び上記第１偏光子の間と、該第１偏光子及び上記バックライトユニットの間との少なくとも１つの間には、空気層が設けられてもよい。

本発明の第１種の液晶表示装置、及び、本発明の第２種の液晶表示装置における好ましい形態について、以下に詳しく説明する。

上記第１偏光子及び上記第２偏光子の少なくとも一方は、反射型偏光子、又は、吸収型偏光子と反射型偏光子とを積層した複合偏光子であってもよい。これにより、吸収型偏光子による光吸収ロスを減らし、更に、反射した光をバックライトに戻して再利用することで、光の有効活用が可能となる。

上記第１偏光子及び上記第２偏光子は、各々、吸収型偏光子、又は、吸収型偏光子と反射型偏光子とを積層した複合偏光子であり、該第１偏光子の単体透過率と、該第２偏光子の単体透過率とは異なってもよい。一般に、吸収型偏光子において、単体透過率と偏光子のコントラストとはトレードオフの関係にある。一方、上記第１偏光子の透過軸と、上記第２偏光子の透過軸とは、互いに平行であるため、上記第１偏光子、及び、上記第２偏光子は互いに偏光子のコントラストを補完し合うように機能する。したがって、上記第１偏光子、及び、上記第２偏光子のいずれか一方の単体透過率を高くしても、偏光子のコントラストの低下を抑制することができる。その結果、上記第１偏光子、及び、上記第２偏光子を含む系全体（例えば、液晶表示装置）において、コントラストを維持しつつ透過率、すなわち、光利用効率を向上することができる。

なお、本明細書において、複合偏光子の単体透過率及びコントラストは、各々、該複合偏光子に含まれる吸収型偏光子単体の単体透過率及びコントラストを意味する。

上記第１偏光子の単体透過率（Ｔ１）と、上記第２偏光子の単体透過率（Ｔ２）との差の絶対値（ΔＴ１＝｜Ｔ１−Ｔ２｜）は、好ましくは０．２〜３．０％であり、より好ましくは０．５〜２．０％である。ΔＴ１が０．２％未満であると、系全体における透過率の向上効果が充分に得られないことがある。一方、ΔＴ１が３．０％を超えると、系全体におけるコントラストが低下することがある。

上記第１偏光子のコントラスト（ＣＲ１）と、上記第２偏光子のコントラスト（ＣＲ２）とについては特に限定されず、各々、適宜設定することができる。なお、上述のように、一般に、吸収型偏光子において、単体透過率と偏光子のコントラストとはトレードオフの関係にあるが、単体透過率と独立にコントラストが調整できる場合は、ＣＲ１、及び、ＣＲ２は、共に高ければ高い程好ましい。

本発明の第１種の液晶表示装置において、上記第１偏光子、上記複屈折層、及び、上記第２偏光子は、この順に積層される。ここで、本発明の第１種の液晶表示装置は、複数の該複屈折層を備えていてもよく、これにより、安価な複屈折層を積層させて所望の面内位相差を作り出すことができる。なお、該複数の複屈折層が微小な面内異方向性を有するとき、各複屈折層の軸角度は、相互に独立して、適宜、設定することができるが、これらの面内遅相軸は、互いに直交するか、又は、互いに平行であることが好ましい。

本発明の第２種の液晶表示装置において、上記第１偏光子、上記複屈折層、及び、上記第２偏光子は、この順に積層される。ここで、本発明の第２種の液晶表示装置は、複数の該複屈折層を備えていてもよく、該複数の複屈折層の面内遅相軸は、互いに直交するか、又は、互いに平行であることが好ましい。これにより、安価な複屈折層を積層させて所望の面内位相差を作り出すことができる。

なお、本発明の液晶表示装置において、上記複数の複屈折層の面内遅相軸は、互いに直交するか、又は、互いに平行であるとは、該複数の複屈折層の面内遅相軸の互いになす角度が、厳密に９０°、又は、０°であることに限定されず、多少９０°、又は、０°からずれてもよい。より具体的には、該複数の複屈折層の面内遅相軸の互いになす角度は、好適には、８０°〜１００°（より好適には、８５°〜９５°）、又は、−１０°〜１０°（より好適には、−５°〜５°）に設定される。上記好適な範囲外に設定される場合は、法線方向や方位角０°又は９０°の斜め方向の透過率が低下してしまうおそれがある。

本発明の第２種の液晶表示装置において、上記第２偏光子の吸収軸と、上記複屈折層の面内遅相軸とがなす角度は、７０°〜１１０°、又は、−２０°〜２０°であることが好ましく、上記第２偏光子の吸収軸と、上記複屈折層の面内遅相軸とは、互いに直交するか、又は、互いに平行であることがより好ましく、上記第２偏光子の吸収軸と、上記複屈折層の面内遅相軸とは、互いに直交することが更に好ましい。これにより、法線方向、方位角０°の斜め方向、及び、方位角９０°の斜め方向からの入射に対する透過率を犠牲にすることなく、方位角４５°の斜め方向に代表されるその他の方向からの入射に対する透過率をより低減することができる。

なお、本発明の液晶表示装置において、上記第２偏光子の透過軸と、上記複屈折層の面内遅相軸とが、互いに直交するか、又は、互いに平行であるとは、該第２偏光子の透過軸と、該複屈折層の面内遅相軸とのなす角度が、厳密に９０°、又は、０°であることに限定されず、多少９０°、又は、０°からずれてもよい。より具体的には、該第２偏光子の透過軸と、該複屈折層の面内遅相軸とのなす角度は、８０°〜１００°（好適には、８５°〜９５°）、又は、−１０°〜１０°の範囲内（好適には、−５°〜５°）に設定される。上記好適な範囲外に設定される場合は、法線方向や方位角０°又は９０°の斜め方向の透過率が低下してしまうおそれがある。

本発明の第１種の液晶表示装置において、上記複屈折層の厚み方向位相差の絶対値｜Ｒｔｈ｜は、４００ｎｍ以上であることが好ましく、６００ｎｍ以上であることがより好ましい。これにより、方位角４５°の斜め方向に代表されるその他の方向からの入射に対する透過率をより低減することができる。

本発明の第２種の液晶表示装置において、上記複屈折層の厚み方向位相差の絶対値｜Ｒｔｈ｜は、２００ｎｍ以上であることが好ましく、４００ｎｍ以上であることがより好ましく、６００ｎｍ以上であることが特に好ましい。これにより、不要な方向からの入射に対する透過率をより低減することができる。

本発明の第１種の液晶表示装置、及び、本発明の第２種の液晶表示装置の表示モードは、垂直配向モードであることが好ましい。このとき、特に光漏れが抑制され、非常に高いＣＲを得ることができる。更に、画像ボケを抑えつつ、視野角特性（ガンマシフト）を大幅に改善できる。

本発明の第１種の液晶表示装置、及び、本発明の第２種の液晶表示装置は、上記液晶パネルの観察面側に配された第３偏光子を更に含み、上記第１偏光子、上記第２偏光子、及び、該第３偏光子は、各々、吸収型偏光子、又は、吸収型偏光子と反射型偏光子とを積層した複合偏光子であり、該第１偏光子及び該第２偏光子の少なくとも一方は、単体透過率が該第３偏光子よりも大きいことが好ましい。一般に、吸収型偏光子において、単体透過率と偏光子のコントラストとはトレードオフの関係にある。一方、該第１偏光子の透過軸と、該第２偏光子の透過軸とは、互いに平行であるため、該第１偏光子、及び、該第２偏光子は、互いに偏光子のコントラストを補完し合うように機能する。なお、本発明者らの検討の結果、偏光子の透過率と液晶表示装置の透過率とは相関があり、偏光子のコントラストと、液晶表示装置のコントラストとも、又、相関があることが分かっている。したがって、該第１偏光子、及び、該第２偏光子の少なくとも一方の単体透過率を該第３偏光子の単体透過率より高くすると、該第１偏光子、該第２偏光子、及び、該第３偏光子の単体透過率が全て同じである液晶表示装置に比べて、ＣＲの低下を抑制しながら、透過率、すなわち光利用効率を向上させることができる。該第１偏光子、及び、該第２偏光子の一方のみの単体透過率を該第３偏光子の単体透過率より大きくするとき、どちらの偏光子の単体透過率を大きくしてもよい。また、一方のみの偏光子の単体透過率が、該第３偏光子の単体透過率より大きいとき、他方の偏光子の単体透過率は、該第３偏光子の単体透過率と実質的に等しくしてもよいし、それより小さくてもよい。また、液晶表示装置の製造効率の観点からは、該第１偏光子、及び、該第２偏光子のうち、上記バックライトユニット側に配された方は、その単体透過率が該第３偏光子よりも大きいことが好ましい。これにより、液晶パネルのバックライトユニット側に１枚の偏光子のみを有する従来の液晶表示装置の製造工程を容易に流用できるようになる。すなわち、そのような従来の液晶表示装置に、単体透過率が該第３偏光子よりも大きく調整された偏光子を加えて、上述の形態を実現することができる。一方、透過率（光利用効率）をより向上させる観点からは、該第１偏光子、及び、該第２偏光子は、いずれも単体透過率が該第３偏光子よりも大きいことがより好ましい。このとき、該第１偏光子、及び、該第２偏光子は、互いに、単体透過率が同じであってもよいし、異なっていてもよい。

これらの形態において、上記第１偏光子、上記第２偏光子、及び、上記第３偏光子の単体透過率のうち、最大値をＴｍａｘ２、最小値をＴｍｉｎ２とすると、その差の絶対値（ΔＴ３＝｜Ｔｍａｘ２−Ｔｍｉｎ２｜）は、好ましくは０．２〜３．０％であり、より好ましくは０．５〜２．０％である。ΔＴ３が０．２％未満であると、系全体における透過率の向上効果が充分に得られないことがある。一方、ΔＴ３が３．０％を超えると、系全体におけるコントラストが低下することがある。

また、これらの形態において、上記第１偏光子のコントラスト（ＣＲ１）と、上記第２偏光子のコントラスト（ＣＲ２）と、上記第３偏光子のコントラスト（ＣＲ３）とについては特に限定されず、各々、適宜設定することができる。単体透過率と独立にコントラストが調整できる場合は、ＣＲ１、ＣＲ２、及び、ＣＲ３はいずれも高ければ高い程好ましい。

上述した各形態は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよい。

本発明によれば、生産性に優れ、高ＣＲを実現でき、画像ボケを抑えつつ、更に、視野角特性（ガンマシフト）を大幅に改善できる液晶表示装置を提供することができる。

実施形態１に係る液晶表示装置の断面模式図である。 実施例１に係る液晶表示装置のバックライト光の配光分布を示すコンター図である。 方位角０°、４５°とした場合の実施例１に係る液晶表示装置のバックライト光の配光分布を示すグラフである。 極角６０°とした場合の実施例１に係る液晶表示装置のバックライト光の配光分布を示すグラフである。 実施形態２に係る液晶表示装置の断面模式図である。 実施形態３に係る液晶表示装置の断面模式図である。 比較形態１に係る液晶表示装置の断面模式図である。 比較例１に係る液晶表示装置のバックライト光の配光分布を示すコンター図である。 方位角０°、４５°とした場合の比較例１に係る液晶表示装置のバックライト光の配光分布を示すグラフである。 極角６０°とした場合の比較例１に係る液晶表示装置のバックライト光の配光分布を示すグラフである。 比較形態２に係る液晶表示装置の断面模式図である。 比較形態３に係る液晶表示装置の断面模式図である。 比較形態４に係る液晶表示装置の断面模式図である。 比較形態５に係る液晶表示装置の断面模式図である。 ＶＡモードの液晶表示装置におけるガンマシフトの特性図である。 実施形態１〜３に係る液晶表示装置の断面模式図である。 従来の液晶表示装置の断面模式図である。

本明細書において、偏光子は、無偏光（自然光）、部分偏光、又は、偏光から特定方向にのみ振動する偏光（直線偏光）を取り出す機能を有するものである。特に断りのない限り、本明細書中で「偏光子」というときは保護フィルムを含まず、偏光機能を有する素子だけを指す。吸収型偏光子とは、特定方向に振動する光を吸収し、それに垂直な方向に振動する偏光（直線偏光）を透過する機能を有するものである。反射型偏光子とは、特定方向に振動する光を反射し、それに垂直な方向に振動する偏光（直線偏光）を透過する機能を有するものである。

面内位相差Ｒは、Ｒ＝（ｎｓ−ｎｆ）ｄで定義される。また、厚み方向位相差Ｒｔｈは、Ｒｔｈ＝（ｎｚ−（ｎｘ＋ｎｙ）／２）ｄで定義される。そして、Ｎｚ係数（２軸性パラメータ）は、ＮＺ＝（ｎｓ−ｎｚ）／（ｎｓ−ｎｆ）で定義される。

なお、上記ｎｓはｎｘ、ｎｙのうち大きい方を、上記ｎｆは小さい方を指す。また、ｎｘ、及び、ｎｙは、複屈折層（液晶パネルを含む）の面内方向の主屈折率を示し、ｎｚは、面外方向、すなわち、複屈折層の面に対して垂直方向の主屈折率を示し、ｄは、複屈折層の厚みを示す。

なお、本明細書中で主屈折率、位相差、Ｎｚ係数等の光学パラメータの測定波長は、特に断りのない限り、５５０ｎｍとする。

本明細書において、複屈折層（位相差フィルム）とは、光学的異方性を有する層（フィルム）のことである。複屈折層は、面内位相差Ｒと、厚み方向位相差Ｒｔｈの絶対値とのいずれか一方が、１０ｎｍ以上の値を有するものを意味し、好ましくは、２０ｎｍ以上の値を有するものを意味する。

本明細書において、軸角度とは、特に断りのない限り、偏光子の吸収軸、複屈折層の面内遅相軸、反射型偏光子の反射軸、又は、拡散層の拡散軸を意味する。

［実施形態１］
（液晶表示装置）
図１は、実施形態１に係る液晶表示装置の断面模式図である。実施形態１の液晶表示装置１０は、観察面とは反対側（背面側）から順に、バックライトユニット１１、異方コリメート素子１８、下偏光板１９、液晶パネル１６、上偏光板２０、及び、拡散素子２１を積層して得られたものである。異方コリメート素子１８は、反射型偏光子１２、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルム１３ａ、偏光子１４ａ、複屈折層１５ａ、及び、複屈折層１５ｂから構成され、各構成要素は、背面側からこの順に積層される。下偏光板１９は、ＴＡＣフィルム１３ｂ、偏光子１４ｂ、及び、複屈折層１５ｃから構成され、各構成要素は、背面側からこの順に積層される。上偏光板２０は、複屈折層１５ｄ、偏光子１４ｃ、ＴＡＣフィルム１３ｃから構成され、各構成要素は、背面側からこの順に積層される。拡散素子２１は、拡散層１７ａ、及び、拡散層１７ｂから構成され、各構成要素は、背面側からこの順に積層される。また、該偏光子１４ａ（該反射型偏光子１２を含む）、該偏光子１４ｂ、及び、該偏光子１４ｃは、各々、本発明における第１偏光子、本発明における第２偏光子、本発明における第３偏光子に相当し、該複屈折層１５ａ、該複屈折層１５ｂ、該複屈折層１５ｃ、及び、該複屈折層１５ｄは、各々、本発明における複屈折層、もう１つの本発明における複屈折層、本発明における第１複屈折層、及び、本発明における第２複屈折層に相当する。ここで、複屈折層２３は、該複屈折層１５ａ、及び、該複屈折層１５ｂを備え、該複屈折層２３は、本発明における複数の複屈折層を備える複屈折層に相当する。

なお、図１の各構成要素の左側に付した角度は、各構成要素の軸角度を示しており、上記偏光子１４ａの吸収軸と、上記偏光子１４ｂの吸収軸とは、互いに平行であり、該偏光子１４ｂの吸収軸と、上記複屈折層１５ａ及び上記複屈折層１５ｂの面内遅相軸とは、互いに直交する。また、上記拡散層１７ａの拡散軸と、上記拡散層１７ｂの拡散軸とは、互いに直交する。また、該偏光子１４ｂの吸収軸と、該拡散層１７ａの拡散軸とがなす角度、及び、該偏光子１４ｂの吸収軸と、該拡散層１７ｂの拡散軸とがなす角度は、４５°、又は、１３５°である。ここで、図１の各構成要素の左側に付した角度は、上記液晶パネル１６がＶＡモードの液晶パネルである場合について示しているが、例えば、ＴＮモードの液晶表示装置（該偏光子１４ｂの吸収軸が１３５°、該偏光子１４ｃの吸収軸が４５°）の場合等でも、上記の内容は同様である。

上記複屈折層２３の２軸性パラメータＮＺは、２≦ＮＺ＜１０、又は、−９＜ＮＺ≦−１を満たし、該複屈折層の厚み方向位相差Ｒｔｈの絶対値｜Ｒｔｈ｜は、｜Ｒｔｈ｜≧２００ｎｍを満たすことが好ましい。

上記構成によれば、上記液晶パネル１６の法線方向と、上記偏光子１４ａ及び上記偏光子１４ｂの偏光軸方向と、該偏光子１４ａ及び該偏光子１４ｂの吸収軸又は反射軸方向とから入射した光に対しては、上記複屈折層２３が実質的に機能しないため、高い透過率が観測される。他方、該偏光子１４ａ及び該偏光子１４ｂの軸に対して斜め方位、かつ、該偏光子１４ａの面に対して斜め方向から入射した光に対しては、該複屈折層が効果的に機能するため、低い透過率が観測される。その結果、バックライトユニット１１からの出射光を選択的にコリメート（平行化）させることができ、十字型の配光分布を実現することができる。また、上述のように、該液晶パネル１６内部の散乱に起因する光漏れは、特定方位の斜め入射光に対して顕著である。したがって、光漏れが発生しやすい方位において低い透過率が得られ、光漏れが発生し難い方位において高い透過率が得られるように、上記異方コリメート素子１８、及び、上記下偏光板１９を配置することによって、該液晶パネル１６内部の散乱に起因する光漏れを充分に低減することができ、その結果、ＣＲを効果的に向上することができる。また、バックライトユニット１１からの出射光を選択的にコリメートし、十字型の配光分布を実現することで、ガンマ特性の良い正面方向、及び、十字方向へは入射光量を多くし、ガンマ特性の比較的悪いＸ字方向へは入射光量を少なくすることができる。

上記偏光子１４ａの吸収軸と、上記偏光子１４ｂの吸収軸とは、互いに平行であり、該偏光子１４ｂの吸収軸と、上記偏光子１４ｃの吸収軸とは、互いに直交するが、より詳細には、該偏光子１４ａの吸収軸と、該偏光子１４ｂの吸収軸とがなす角度は、−１０°〜１０°（好適には、−５°〜５°）に設定され、該偏光子１４ｂの吸収軸と、該偏光子１４ｃの吸収軸とがなす角度は、８７°〜９３°（好適には、８９°〜９１°）に設定される。

上記偏光子１４ａ、及び、上記偏光子１４ｂの軸角度は適宜設定することができるが、上記偏光子１４ａの軸角度、及び、上記偏光子１４ｂの軸角度は、−１０°〜１０°の方位に設定されることが好ましく、−５°〜５°の方位に設定されることがより好ましく、実質的に０°の方位に設定されることが特に好ましい。これにより、法線方向（正面方向）と上下左右方向（十字方向）で明るい表示を得ることができる。なお、ここで、実質的に０°の方位とは、０°の方位となるように、本実施形態の液晶表示装置が設計及び製造された場合に達成しうる程度の方位であればよく、製造プロセス上発生しうる誤差を含んでもよい。

上記複屈折層２３の厚み方向位相差Ｒｔｈの絶対値｜Ｒｔｈ｜は、好適には、｜Ｒｔｈ｜≧４００ｎｍであり、より好適には、｜Ｒｔｈ｜≧６００ｎｍである。これにより、上記偏光子１４ａ、及び、上記偏光子１４ｂの軸に対して斜め方位、かつ、上記偏光子１４ａの面に対して斜め方向から入射した光に対する透過率をより低減することができる。

ここで、上記複屈折層２３は、上記複屈折層１５ａ、及び、上記複屈折層１５ｂを積層して構成されることで、トータルとして１つの複屈折層として機能する。これにより、従来の液晶表示装置用の光学補償フィルムとして広く実用化されている大面積で安価な複屈折層を使用することができる。

以下、上記液晶表示装置を構成する各構成要素について詳述する。
（複屈折層）
実施形態１に用いられる複屈折層の材料としては特に限定されず、例えば、ポリマーフィルムを延伸したもの、液晶性材料の配向を固定したもの、及び、無機材料から構成される薄板等を用いることができる。複屈折層の形成方法としては特に限定されない。ポリマーフィルムから形成される複屈折層の場合、例えば、溶剤キャスト法、及び、溶融押出し法等を用いることができる。共押出し法により、複数の複屈折層を同時に形成する方法を用いてもよい。所望の位相差が発現しさえすれば、無延伸であってもよいし、延伸が施されてもよい。延伸方法も特に限定されず、ロール間引張り延伸法、ロール間圧縮延伸法、テンター横一軸延伸法、斜め延伸法、縦横２軸延伸法の他、熱収縮性フィルムの収縮力の作用下に延伸を行う特殊延伸法等を用いることができる。また、液晶性材料から形成される複屈折層の場合、例えば、配向処理を施した基材フィルムの上に液晶性材料を塗布し、配向固定する方法等を用いることができる。所望の位相差が発現しさえすれば、基材フィルムに特別な配向処理を行わない方法や、配向固定した後、基材フィルムから剥がして別のフィルムに転写加工する方法等であってもよい。更に、液晶性材料の配向を固定しない方法を用いてもよい。また、非液晶性材料から形成される複屈折層の場合も、液晶性材料から形成される複屈折層と同様の形成方法を用いてもよい。以下、複屈折層の種類別にさらに具体的に説明する。

（第１種の複屈折層）
本明細書では、２≦ＮＺ＜１０の複屈折層（位相差フィルム）を第１種の複屈折層と呼ぶ。第１種の複屈折層としては、固有複屈折が正の材料を成分として含むフィルムを延伸加工したもの等を適宜用いることができる。固有複屈折が正の材料としては、例えば、ポリカーボネート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリビニルアルコール、ノルボルネン、トリアセチルセルロース、及び、ジアチルセルロース等が挙げられる。

（第２種の複屈折層）
本明細書では、−９＜ＮＺ≦−１の複屈折層（位相差フィルム）を第２種の複屈折層と呼ぶ。第２種の複屈折層としては、固有複屈折が負の材料を成分として含むフィルムを延伸加工したもの、固有複屈折が正の材料を成分として含むフィルムを熱収縮性フィルムの収縮力の作用下で延伸加工したもの等を適宜用いることができる。なかでも、製造方法の簡便化の観点からは、固有複屈折が負の材料を成分として含むフィルムを延伸加工したものが好ましい。固有複屈折が負の材料としては、例えば、アクリル系樹脂及びスチレン系樹脂を含む樹脂組成物、ポリスチレン、ポリビニルナフタレン、ポリビニルビフェニル、ポリビニルピリジン、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、Ｎ置換マレイミド共重合体、フルオレン骨格を有するポリカーボネート、トリアセチルセルロース（特にアセチル化度の小さいもの）等が挙げられる。なかでも、光学特性、生産性及び耐熱性の観点からは、アクリル系樹脂及びスチレン系樹脂を含む樹脂組成物が好適である。このような樹脂組成物を成分として含むフィルムの製造方法については、例えば、特開２００８−１４６００３号公報に開示がある。

（第３種の複屈折層）
本明細書では、１０≦ＮＺの複屈折層（位相差フィルム）、所謂ネガティブＣプレートを第３種の複屈折層と呼ぶ。第３種の複屈折層としては、固有複屈折が正の材料を成分として含むフィルムを縦横２軸延伸加工したもの、コレステリック（カイラルネマチック）液晶やディスコチック液晶等の液晶性材料を塗布したもの、ポリイミドやポリアミド等を含む非液晶性材料を塗布したもの等を適宜用いることができる。

（第４種の複屈折層）
本明細書では、ＮＺ≦−９の複屈折層（位相差フィルム）、所謂ポジティブＣプレートを第４種の複屈折層と呼ぶ。第４種の複屈折層としては、固有複屈折が負の材料を成分として含むフィルムを縦横２軸延伸加工したもの、棒状ネマチック液晶等の液晶性材料を塗布したもの等を適宜用いることができる。

このように、実施形態１では、上記複屈折層２３として、第１種の複屈折層、又は、第２種の複屈折層が用いられる。他方、上記複屈折層１５ｃ、及び、上記複屈折層１５ｄの材質や特性、軸角度等は、液晶パネルの液晶モード等を考慮して、適宜、設定することができる。

（偏光子）
実施形態１に用いられる偏光子としては、材料や光学的性能について特に限定されず、例えば、吸収型偏光子、及び、反射型偏光子等を適宜用いることができる。具体的には、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムに二色性を有するヨウ素錯体等の異方性材料を吸着配向させた吸収型偏光子の他、２種類の樹脂からなる共押出しフィルムを１軸延伸して得られる反射型偏光子（例えば、３Ｍ社のＤＢＥＦ）、金属ワイヤーの細線を周期的に配列させた反射型偏光子（所謂ワイヤーグリッド偏光子）等を適宜用いることができる。また、吸収型偏光子と反射型偏光子とを積層した物を用いることもできる。

（吸収型偏光子、又は、複合偏光子を用いる場合）
吸収型偏光子のみを用いる場合は、特定の方位での斜め入射光が偏光子で吸収されることにより透過が制限され、ライトコリメーション効果が得られるため、液晶パネルへの入射光量が減少（光ロス）してしまう。したがって、吸収型偏光子のみを用いる場合は、ライトコリメーションを行わない従来構成（例えば、上記偏光子１４ａを有さず、上記偏光子１４ｂ、及び、偏光子１４ｃのみ備える液晶表示装置）に比べて、液晶パネルへの入射光量が低下してしまう。そこで、吸収型偏光子のみを用いる場合は、該偏光子１４ａ、及び、該偏光子１４ｂのうちの少なくとも一方は、その単体透過率を大きく設定することが好ましく、該偏光子１４ｃよりも大きく設定することがより好ましい。そして、該偏光子１４ａ、及び、該偏光子１４ｂの単体透過率は、いずれも、該偏光子１４ｃの単体透過率より大きいことが更に好ましい。一般に、吸収型偏光子の単体透過率と偏光子のコントラスト（偏光度）とはトレードオフの関係にあるため、単体透過率を大きく設定すると偏光子のコントラストが低下してしまう。しかしながら、実施形態１の液晶表示装置においては、該偏光子１４ａの吸収軸と、該偏光子１４ｂの吸収軸とは、互いに平行であるため、該偏光子１４ａ、及び、該偏光子１４ｂは、互いに偏光子のコントラストを補完し合うように機能する。したがって、該偏光子１４ａ、及び、該偏光子１４ｂを一体として考えた場合の偏光子のコントラストが充分でさえあれば、液晶表示装置全体としてのコントラストは充分に確保できる。一方、該偏光子１４ｃのコントラストを低下させると、そのまま液晶表示装置のコントラスト低下に繋がるので、該偏光子１４ｃの単体透過率を大きく設定することは好ましくない。

一方、吸収型偏光子と反射型偏光子とを積層した複合偏光子を用いる場合、すなわち、複合偏光子のみを用いる場合、又は、吸収型偏光子と複合偏光子とを組み合わせて用いる場合、反射型偏光子の方が吸収型偏光子よりもバックライトユニット１１側になるように配置し、かつ、反射型偏光子の偏光性能が完全である場合には、吸収型偏光子による吸収（光ロス）を完全に無くすことができる。しかし、実際には反射型偏光子の偏光性能は完全ではないため、本来は完全に反射して欲しい光の一部が反射型偏光子を透過してしまい、その一部が次の吸収型偏光子で吸収されてしまうため、複合偏光子を使用する場合にも光ロスが発生してしまう。仮に、反射型偏光子の偏光性能が完全であれば、反射型偏光子それ自身だけで充分な性能が得られるため、吸収型偏光子と積層し複合偏光子として使用する意味はほとんどない。換言すれば、反射型偏光子と吸収型偏光子を積層した複合偏光子として使用する場合は、反射型偏光子の性能が不充分である場合にほとんど限られ、その場合は反射型偏光子透過後の吸収型偏光子で光ロスが生じると言える。したがって、反射型偏光子を使用する構成であっても、それが吸収型偏光子との積層体として使用される場合には、光ロスを最小化する観点から、吸収型偏光子のみを用いる場合の設計思想と同様に、上記偏光子１４ａ、及び、上記偏光子１４ｂのうちの少なくとも一方は、その単体透過率を大きく設定することが好ましく、上記偏光子１４ｃよりも大きく設定することがより好ましい。そして、該偏光子１４ａ、及び、該偏光子１４ｂの単体透過率は、いずれも、該偏光子１４ｃの単体透過率より大きいことが更に好ましい。

上記偏光子１４ａ、及び、上記偏光子１４ｂの単体透過率のうちの一方のみを、上記偏光子１４ｃの単体透過率より高くするとき、どちらの偏光子の単体透過率を大きくしてもよい。また、該偏光子１４ａ、及び、該偏光子１４ｂの単体透過率のうちの一方のみが、該偏光子１４ｃの単体透過率より高いとき、他方の偏光子の単体透過率は、該偏光子１４ｃの単体透過率と実質的に等しくしてもよいし、それより小さくてもよい。液晶表示装置の製造効率の観点からは、該偏光子１４ａの単体透過率を、該偏光子１４ｃの単体透過率よりも大きくすることが好ましい。これにより、従来の液晶表示装置の製造ラインを流用できるようになる。一方、透過率（光利用効率）をより向上させる観点からは、該偏光子１４ａ、及び、該偏光子１４ｂの単体透過率を、該偏光子１４ｃの単体透過率よりも大きくすることが好ましい。このとき、該偏光子１４ａ、及び、該偏光子１４ｂは、互いに、単体透過率が同じであってもよいし、異なっていてもよい。

（反射型偏光子を用いる場合）
一方、吸収型偏光子に代えて反射型偏光子を用いる場合、又は、反射型偏光子の方が吸収型偏光子よりもバックライトユニット１１側になるように、吸収型偏光子と反射型偏光子とを積層して組み合わせて用いる場合は、特定の方位での斜め入射光が偏光子で反射されることにより透過が制限され、ライトコリメーション効果が得られる。そして、上記反射光はバックライトユニット１１に戻され、バックライトユニット１１内で反射して再利用されるため、実質的な液晶パネルへの入射光量の減少を抑えることができる。このような観点から、反射型偏光子を用いることがより好ましく、また、反射型偏光子を用いる場合に高コントラストを得る観点からは、上記偏光子１４ａ、上記偏光子１４ｂ、及び、上記偏光子１４ｂのうちの少なくとも１枚は、吸収型偏光子を含むことが好ましく、該偏光子１４ｃと、該偏光子１４ａ及び該偏光子１４ｂのうちの一方とは、吸収型偏光子を含むことがより好ましい。

また、機械強度や耐湿熱性を確保するために、偏光子の両側にトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム等の保護フィルムがラミネートされてもよい。保護フィルムは、任意の適切な接着層（図示せず）を介して偏光子に貼り付けられる。また、複屈折層が保護フィルムの機能を兼ね備えてもよい。

本明細書において、「接着層」とは、隣り合う光学部材の面と面とを接合し、実用上充分な接着力と接着時間で一体化させるものをいう。該接着層を形成する材料としては、例えば、接着剤、アンカーコート剤が挙げられる。該接着層は、被着体の表面にアンカーコート層が形成され、その上に接着剤層が形成されたような、多層構造であってもよい。また、肉眼的に認知できないような薄い層であってもよい。

（液晶パネル）
実施形態１の液晶表示装置１０においては、上記液晶パネル１６の液晶モードは特に限定されず、液晶層中の液晶分子を基板面に垂直に配向させることで黒表示を行うものであってもよいし、液晶層中の液晶分子を基板面に水平又は垂直でも水平でもない方向に配向させることで黒表示を行うものであってもよい。高いＣＲを得る観点からは、液晶層中の液晶分子を基板面に略垂直に配向させることで黒表示を行うＶＡモード（垂直配向モード）のものがより好ましい。すなわち、液晶表示装置１０の表示モードは、垂直配向モードであることが好ましい。また、液晶パネルの駆動形式としては、ＴＦＴ方式（アクティブマトリクス方式）のほか、単純マトリクス方式（パッシブマトリクス方式）、プラズマアドレス方式等であってもよい。液晶パネルの構成としては、例えば、それぞれに電極が形成された一対の基板間に液晶層を狭持し、それぞれの電極間に電圧を印加することで表示を行うものが挙げられる。

なお、ＶＡモードとしては、例えば、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＣＰＡ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｐｉｎｗｈｅｅｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＢＶＡ（Ｂｉａｓｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＲＴＮ（Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＵＶ２Ａ（Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ Ｉｎｄｕｃｅｄ ＶＡ）モード、ＰＳＡ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｕｓｔａｉｎｅｄ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＩＰＳ−ＶＡ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ−Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、及び、ＴＢＡ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｅｓｅ Ｂｅｎｄ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード等が挙げられる。ＶＡモードにおいて、液晶分子の平均プレチルト角は、８０°以上（より好適には８５°以上）であることが好ましい。

（バックライトユニット）
バックライトユニット１１については、特に限定されず、例えば、冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ：Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ）、熱陰極管（ＨＣＦＬ：Ｈｏｔ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ）、及び、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の光源を少なくとも含むものを適宜用いることができる。一般的には、点状、又は、線状である光源からの出射光を面状に均一化するために、拡散板や拡散シート等の拡散層を備えることがより好ましい。また、実施形態１においては、液晶パネルへの入射光のコリメート（集光）は、バックライトユニット１１から上記偏光子１４ｂまでの間に含まれる上記偏光子１４ａと上記複屈折層２３（偏光子１４ｂも含む）とによって行われるため、バックライトユニット１１自身には必ずしもコリメート機能が備わっている必要がない。しかしながら、液晶パネルへの入射光をよりコリメートして法線方向の明るさを稼いだり、コントラストを更に改善したり、あるいは、従来のバックライトユニット１１を変更なくそのまま流用するという観点から、バックライトユニット１１自身がレンズシート、プリズムシート等の光学シートを含み、ある程度コリメート機能を備えるものであってもよい。

（拡散層）
上記拡散素子２１については、特に限定されないが、例えば、該拡散素子２１は、上記拡散層１７ａ、及び、上記拡散層１７ｂを粘着層や接着層を介さずに積層したもので構成され、該拡散層１７ａ、及び、該拡散層１７ｂとして、微細な凹凸構造を有するものを使用することができる。ここで、微細な凹凸構造とは、特に限定されないが、所望の散乱特性を持つもので、本発明の効果が得られるものであればよい。該拡散層１７ａの拡散軸と、該拡散層１７ｂの拡散軸とは、互いに直交することが好ましい。これにより、例えば、上記液晶パネル１６がＶＡモードの液晶パネルの場合、上述の十字型の配光分布を有するようにコリメートされたバックライトユニット１１からの出射光と組み合わせることによって、該液晶パネル１６を透過してきた正面方向、及び、十字方向のガンマ特性の良い光成分の一部を、Ｘ字方向へ拡散させることができ、Ｘ字方向でも、正面方向、及び、十字方向と同じように良いガンマ特性を得ることができる。

（実施例１）
実施例１の液晶表示装置として、実施形態１の液晶表示装置１０を実際に作製した。なお、図１の各構成要素の左側に付した角度は、各構成要素の軸角度を示しており、偏光子の軸は吸収軸、複屈折層の軸は面内遅相軸、反射型偏光子の軸は反射軸、拡散層の軸は拡散軸を意味する。上記複屈折層１５ａ、及び、上記複屈折層１５ｂとしては、面内位相差Ｒは、Ｒ＝５５ｎｍ、厚み方向位相差Ｒｔｈは、Ｒｔｈ＝−１９８ｎｍ、２軸性パラメータＮＺは、ＮＺ＝４．１の複屈折層を用いた。また、上記複屈折層１５ｃ、及び、上記複屈折層１５ｄとしては、面内位相差Ｒは、Ｒ＝５５ｎｍ、厚み方向位相差Ｒｔｈは、Ｒｔｈ＝−１２５ｎｍ、２軸性パラメータＮＺは、ＮＺ＝２．８の複屈折層を用いた。これらの複屈折層の材料としては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）を用いた。上記反射型偏光子１２としては、住友スリーエム社製のＤＢＥＦ−Ｄを用いた。また、上記偏光子１４ａ、上記偏光子１４ｂ、及び、上記偏光子１４ｃには、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムに二色性を有するヨウ素錯体を吸着配向させた吸着型偏光子を用いた。上記ＴＡＣフィルム１３ａ、上記ＴＡＣフィルム１３ｂ、及び、上記ＴＡＣフィルム１３ｃには、面内位相差Ｒは、Ｒ＝０ｎｍ、厚み方向位相差Ｒｔｈは、Ｒｔｈ＝５２ｎｍのものを用い、各偏光子に貼り付けた。上記液晶パネル１６には、シャープ社製液晶テレビ（商品名：ＬＣ３２−Ｈ７）に搭載されたＶＡモードの液晶パネルを用いた。また、この液晶パネルの表示モードは、ＵＶ２Ａモードとした。上記バックライトユニット１１としては、シャープ社製液晶テレビ（商品名：ＬＣ３０−ＳＥ１）に搭載されたバックライトユニットを用いた。また、このバックライトユニットの構成は、ＬＥＤ光源、拡散板、拡散シート、レンズシートがこの順に積層されたものとした。上記拡散素子２１は、上記拡散層１７ａ、及び、上記拡散層１７ｂを粘着層や接着層を介さずに積層したもので構成した。該拡散層１７ａ、及び、該拡散層１７ｂとしては、微細な凹凸構造を有する拡散シートであるＬｕｍｉｎｉｔ社製の異方拡散フィルムＬＳＤ４０°×０．２°を用いた。ここで、４０°×０．２°とは、ある方向のＦＷＨＭが４０°であり、それと直交する方向のＦＷＨＭが０．２°であることを意味する。また、上述の通り、ＦＷＨＭとは、輝度半値全幅のことであり、ＦＷＨＭが最大の方位を拡散軸と定義する。したがって、実施例１の液晶表示装置においては、ＦＷＨＭが４０°の方向は、該拡散層１７ａでは４５°、該拡散層１７ｂでは１３５°の方向である。

次に、実施例１の液晶表示装置が備えるＶＡモードの上記液晶パネル１６に入射するバックライト光の配光分布を把握するため、該液晶パネル１６よりも背面側の構成要素のみを、すなわち、上記下偏光板１９、及び、異方コリメート素子１８を素ガラスに貼り合わせ、バックライトユニット１１上で視野角特性（輝度）を測定した。図２は、実施例１に係る液晶表示装置のバックライト光の配光分布を示すコンター図である。図３は、方位角０°、４５°とした場合の実施例１に係る液晶表示装置のバックライト光の配光分布を示すグラフである。図４は、極角６０°とした場合の実施例１に係る液晶表示装置のバックライト光の配光分布を示すグラフである。ここで、図２、図３、及び、図４に示された輝度は、正面輝度で規格化されたものである。

図２に示す通り、実施例１の液晶表示装置が備える上記液晶パネル１６に入射するバックライト光の配光分布（配向特性）は、略十字型である。これにより、ガンマ特性の悪い方位４５°、１３５°、２２５°、及び、３１５°における液晶パネルへの入射光が制限される。これは、図３に示す通り、方位０°における輝度が、方位４５°における輝度よりも、極角によらずに高くなっていることからも分かる。また、図４に示す通り、方位４５°、１３５°、２２５°、及び、３１５°における輝度が、方位０°（３６０°）、９０°、１８０°、及び、２７０°における輝度よりも低くなっていることからも分かる。

上記液晶パネル１６と上記上偏光板２０を通過した直後は、透過光も略十字型の配光特性を保持しており、ガンマ特性の比較的良い光だけが含まれる。それを、上記拡散素子２１で拡散軸の方向に配分することで、その拡散方向で比較的良いガンマ特性が実現される。この際、十字方向への配分（拡散）は全く不要であること、及び、本発明者らが主観評価実験を行った結果、拡散フィルムのＦＷＨＭが１０°以下であれば、画像ボケが観測されにくいことが分かっていることから、十字方向へのＦＷＨＭが１０°以下の拡散フィルムを選んで使用することが好ましい。なお、十字方向へのＦＷＨＭとは、上下左右（十字方向）のＦＷＨＭの平均値のことを指す。

［実施形態２］
（液晶表示装置）
図５は、実施形態２に係る液晶表示装置の断面模式図である。実施形態２の液晶表示装置４１０は、背面側から順に、バックライトユニット１１、異方コリメート素子１８、下偏光板１９、液晶パネル１６、上偏光板２０、及び、拡散素子４２１を積層して得られたものである。異方コリメート素子１８は、反射型偏光子１２、ＴＡＣフィルム１３ａ、偏光子１４ａ、複屈折層１５ａ、及び、複屈折層１５ｂから構成され、各構成要素は、背面側からこの順に積層される。下偏光板１９は、ＴＡＣフィルム１３ｂ、偏光子１４ｂ、及び、複屈折層１５ｃから構成され、各構成要素は、背面側からこの順に積層される。上偏光板２０は、複屈折層１５ｄ、偏光子１４ｃ、ＴＡＣフィルム１３ｃから構成され、各構成要素は、背面側からこの順に積層される。拡散素子４２１は、拡散層４１７ａ、及び、拡散層４１７ｂから構成され、各構成要素は、背面側からこの順に積層される。このように、上記拡散層１７ａ、上記拡散層１７ｂ、及び、上記拡散素子２１の代わりに、該拡散層４１７ａ、該拡散層４１７ｂ、及び、該拡散素子４２１を用いたことを除いては、実施形態２の液晶表示装置４１０の構成は、実施形態１の液晶表示装置１０の構成と同じである。また、該拡散層４１７ａ及び該拡散層４１７ｂのＦＷＨＭと、該拡散層１７ａ及び該拡散層１７ｂのＦＷＨＭとは、各々、値が異なる。

実施形態２の液晶表示装置では、実施形態１の液晶表示装置と同様に、例えば、液晶パネルがＶＡモードの液晶パネルの場合、上記バックライトユニット１１からの出射光を選択的にコリメートし、十字型の配光分布を実現することで、ガンマ特性の良い正面方向、及び、十字方向へは入射光量を多くし、ガンマ特性の比較的悪いＸ字方向へは入射光量を少なくすることができる。そして、該液晶パネル１６を透過してきた正面方向、及び、十字方向のガンマ特性の良い光成分の一部を、Ｘ字方向へ拡散させることができ、Ｘ字方向でも、正面方向、及び、十字方向と同じように良いガンマ特性を得ることができる。

なお、実施形態１で説明した各種形態は、実施形態２にも適宜、適用することができる。

（実施例２）
実施例２の液晶表示装置として、実施形態２の液晶表示装置４１０を実際に作製した。上記拡散層４１７ａ、及び、上記拡散層４１７ｂとしては、Ｌｕｍｉｎｉｔ社製の異方拡散フィルムＬＳＤ６０°×１°を用いた。ここで、実施例２の液晶表示装置においては、ＦＷＨＭが６０°の方向は、該拡散層４１７ａでは４５°、該拡散層４１７ｂでは１３５°の方向である。それ以外は、実施例１の液晶表示装置と同じである。

［実施形態３］
（液晶表示装置）
図６は、実施形態３に係る液晶表示装置の断面模式図である。実施形態３の液晶表示装置５１０は、背面側から順に、バックライトユニット１１、異方コリメート素子１８、下偏光板１９、液晶パネル１６、上偏光板２０、及び、拡散素子５２１を積層して得られたものである。異方コリメート素子１８は、反射型偏光子１２、ＴＡＣフィルム１３ａ、偏光子１４ａ、複屈折層１５ａ、及び、複屈折層１５ｂから構成され、各構成要素は、背面側からこの順に積層される。下偏光板１９は、ＴＡＣフィルム１３ｂ、偏光子１４ｂ、及び、複屈折層１５ｃから構成され、各構成要素は、背面側からこの順に積層される。上偏光板２０は、複屈折層１５ｄ、偏光子１４ｃ、ＴＡＣフィルム１３ｃから構成され、各構成要素は、背面側からこの順に積層される。拡散素子５２１は、拡散層５１７ａ、及び、拡散層５１７ｂから構成され、各構成要素は、背面側からこの順に積層される。このように、上記拡散層１７ａ、上記拡散層１７ｂ、及び、上記拡散素子２１の代わりに、該拡散層５１７ａ、該拡散層５１７ｂ、及び、該拡散素子５２１を用いたことを除いては、実施形態３の液晶表示装置５１０の構成は、実施形態１の液晶表示装置１０の構成と同じである。また、該拡散層５１７ａ及び該拡散層５１７ｂのＦＷＨＭと、該拡散層１７ａ及び該拡散層１７ｂのＦＷＨＭと、上記拡散層４１７ａ及び上記拡散層４１７ｂのＦＷＨＭとは、各々、値が異なる。

実施形態３の液晶表示装置では、実施形態１の液晶表示装置と同様に、例えば、液晶パネルがＶＡモードの液晶パネルの場合、上記バックライトユニット１１からの出射光を選択的にコリメートし、十字型の配光分布を実現することで、ガンマ特性の良い正面方向、及び、十字方向へは入射光量を多くし、ガンマ特性の比較的悪いＸ字方向へは入射光量を少なくすることができる。そして、該液晶パネル１６を透過してきた正面方向、及び、十字方向のガンマ特性の良い光成分の一部を、Ｘ字方向へ拡散させることができ、Ｘ字方向でも、正面方向、及び、十字方向と同じように良いガンマ特性を得ることができる。

なお、実施形態１で説明した各種形態は、実施形態３にも適宜、適用することができる。

（実施例３）
実施例３の液晶表示装置として、実施形態３の液晶表示装置５１０を実際に作製した。上記拡散層５１７ａ、及び、上記拡散層５１７ｂとしては、Ｌｕｍｉｎｉｔ社製の異方拡散フィルムＬＳＤ３０°×５°を用いた。ここで、実施例３の液晶表示装置においては、ＦＷＨＭが３０°の方向は、該拡散層５１７ａでは４５°、該拡散層５１７ｂでは１３５°の方向である。それ以外は、実施例１の液晶表示装置と同じである。

［比較形態１］
図７は、比較形態１に係る液晶表示装置の断面模式図である。比較形態１の液晶表示装置６１０は、背面側から順に、バックライトユニット１１、反射型偏光子１２、下偏光板１９、液晶パネル１６、及び、上偏光板２０を積層して得られたものである。下偏光板１９は、ＴＡＣフィルム１３ｂ、偏光子１４ｂ、及び、複屈折層１５ｃから構成され、各構成要素は、背面側からこの順に積層される。上偏光板２０は、複屈折層１５ｄ、偏光子１４ｃ、ＴＡＣフィルム１３ｃから構成され、各構成要素は、背面側からこの順に積層される。このように、上記ＴＡＣフィルム１３ａ、上記偏光子１４ａ、上記複屈折層１５ａ、上記複屈折層１５ｂ、上記拡散層１７ａ、及び、上記拡散層１７ｂを有さないことを除いては、比較形態１の液晶表示装置６１０の構成は、実施形態１の液晶表示装置１０の構成と同じである。

（比較例１：従来のＶＡモードの液晶表示装置）
比較例１の液晶表示装置として、比較形態１の液晶表示装置６１０を実際に作製した。上記ＴＡＣフィルム１３ａ、上記偏光子１４ａ、上記複屈折層１５ａ、上記複屈折層１５ｂ、上記拡散層１７ａ、及び、上記拡散層１７ｂを有さないことを除いては、実施例１の液晶表示装置と同じである。

次に、比較例１の液晶表示装置が備えるＶＡモードの上記液晶パネル１６に入射するバックライト光の配光分布を把握するため、該液晶パネル１６よりも背面側の構成要素のみを、すなわち、上記下偏光板１９、及び、上記反射型偏光子１２を素ガラスに貼り合わせ、バックライトユニット１１上で視野角特性（輝度）を測定した。図８は、比較例１に係る液晶表示装置のバックライト光の配光分布を示すコンター図である。図９は、方位角０°、４５°とした場合の比較例１に係る液晶表示装置のバックライト光の配光分布を示すグラフである。図１０は、極角６０°とした場合の比較例１に係る液晶表示装置のバックライト光の配光分布を示すグラフである。ここで、図８、図９、及び、図１０に示された輝度は、正面輝度で規格化されたものである。

図８に示す通り、比較例１の液晶表示装置が備える上記液晶パネル１６に入射するバックライト光の配光分布（配向特性）は、十字型の異方性を示さず、略同心円型である。これにより、ガンマ特性の悪い方位４５°、１３５°、２２５°、及び、３１５°における液晶パネルへの入射光が制限されることはない。これは、図９の方位４５°における輝度が、図３の方位４５°における輝度よりも、極角によらずに高くなっていることからも分かる。また、図１０の方位４５°、１３５°、２２５°、及び、３１５°における輝度が、図４の方位４５°、１３５°、２２５°、及び、３１５°における輝度よりも高くなっていることからも分かる。

［比較形態２］
図１１は、比較形態２に係る液晶表示装置の断面模式図である。比較形態２の液晶表示装置１０１０は、背面側から順に、バックライトユニット１１、反射型偏光子１２、下偏光板１９、液晶パネル１６、上偏光板２０、拡散素子２１を積層して得られたものである。下偏光板１９は、ＴＡＣフィルム１３ｂ、偏光子１４ｂ、及び、複屈折層１５ｃから構成され、各構成要素は、背面側からこの順に積層される。上偏光板２０は、複屈折層１５ｄ、偏光子１４ｃ、ＴＡＣフィルム１３ｃから構成され、各構成要素は、背面側からこの順に積層される。拡散素子２１は、拡散層１７ａ、及び、拡散層１７ｂから構成され、各構成要素は、背面側からこの順に積層される。このように、上記拡散層１７ａ、及び、上記拡散層１７ｂを用いたことを除いては、比較形態２の液晶表示装置１０１０の構成は、比較形態１の液晶表示装置６１０の構成と同じである。

（比較例２）
比較例２の液晶表示装置として、比較形態２の液晶表示装置１０１０を実際に作製した。上記拡散層１７ａ、及び、上記拡散層１７ｂとしては、Ｌｕｍｉｎｉｔ社製の異方拡散フィルムＬＳＤ４０°×０．２°を用いた。ここで、比較例２の液晶表示装置においては、ＦＷＨＭが４０°の方向は、該拡散層１７ａでは４５°、該拡散層１７ｂでは１３５°の方向である。それ以外は、比較例１の液晶表示装置と同じである。

［比較形態３］
図１２は、比較形態３に係る液晶表示装置の断面模式図である。比較形態３の液晶表示装置１１１０は、背面側から順に、バックライトユニット１１、異方コリメート素子１８、下偏光板１９、液晶パネル１６、上偏光板２０、拡散素子１１２１を積層して得られたものである。異方コリメート素子１８は、反射型偏光子１２、ＴＡＣフィルム１３ａ、偏光子１４ａ、複屈折層１５ａ、及び、複屈折層１５ｂから構成され、各構成要素は、背面側からこの順に積層される。下偏光板１９は、ＴＡＣフィルム１３ｂ、偏光子１４ｂ、及び、複屈折層１５ｃから構成され、各構成要素は、背面側からこの順に積層される。上偏光板２０は、複屈折層１５ｄ、偏光子１４ｃ、ＴＡＣフィルム１３ｃから構成され、各構成要素は、背面側からこの順に積層される。拡散素子１１２１は、拡散層１１１７から構成される。このように、上記拡散層１７ａ、上記拡散層１７ｂ、及び、上記拡散素子２１の代わりに、該拡散層１１１７、及び、該拡散素子１１２１を用いたことを除いては、比較形態３の液晶表示装置１１１０の構成は、実施形態１の液晶表示装置１０の構成と同じである。

（比較例３）
比較例３の液晶表示装置として、比較形態３の液晶表示装置１１１０を実際に作製した。上記拡散層１１１７としては、Ｌｕｍｉｎｉｔ社製の等方拡散フィルムＬＳＤ４０°を用いた。それ以外は、実施例１の液晶表示装置と同じである。

［比較形態４］
図１３は、比較形態４に係る液晶表示装置の断面模式図である。比較形態４の液晶表示装置１２１０は、背面側から順に、バックライトユニット１１、異方コリメート素子１８、下偏光板１９、液晶パネル１６、上偏光板２０、拡散素子１２２１を積層して得られたものである。異方コリメート素子１８は、反射型偏光子１２、ＴＡＣフィルム１３ａ、偏光子１４ａ、複屈折層１５ａ、及び、複屈折層１５ｂから構成され、各構成要素は、背面側からこの順に積層される。下偏光板１９は、ＴＡＣフィルム１３ｂ、偏光子１４ｂ、及び、複屈折層１５ｃから構成され、各構成要素は、背面側からこの順に積層される。上偏光板２０は、複屈折層１５ｄ、偏光子１４ｃ、ＴＡＣフィルム１３ｃから構成され、各構成要素は、背面側からこの順に積層される。拡散素子１２２１は、拡散層１２１７ａ、及び、拡散層１２１７ｂから構成され、各構成要素は、背面側からこの順に積層される。このように、上記拡散層１７ａ、上記拡散層１７ｂ、及び、上記拡散素子２１の代わりに、該拡散層１２１７ａ、該拡散層１２１７ｂ、及び、該拡散素子１２２１を用いたことを除いては、比較形態４の液晶表示装置１２１０の構成は、実施形態１の液晶表示装置１０の構成と同じである。

（比較例４）
比較例４の液晶表示装置として、比較形態４の液晶表示装置１２１０を実際に作製した。上記拡散層１２１７ａ、及び、上記拡散層１２１７ｂとしては、Ｌｕｍｉｎｉｔ社製の異方拡散フィルムＬＳＤ６０°×１０°を用いた。ここで、比較例４の液晶表示装置においては、ＦＷＨＭが６０°の方向は、該拡散層１２１７ａでは４５°、該拡散層１２１７ｂでは１３５°の方向である。それ以外は、実施例１の液晶表示装置と同じである。

［比較形態５］
図１４は、比較形態５に係る液晶表示装置の断面模式図である。比較形態５の液晶表示装置１３１０は、背面側から順に、バックライトユニット１１、異方コリメート素子１８、下偏光板１９、液晶パネル１６、上偏光板２０、拡散素子１３２１を積層して得られたものである。異方コリメート素子１８は、反射型偏光子１２、ＴＡＣフィルム１３ａ、偏光子１４ａ、複屈折層１５ａ、及び、複屈折層１５ｂから構成され、各構成要素は、背面側からこの順に積層される。下偏光板１９は、ＴＡＣフィルム１３ｂ、偏光子１４ｂ、及び、複屈折層１５ｃから構成され、各構成要素は、背面側からこの順に積層される。上偏光板２０は、複屈折層１５ｄ、偏光子１４ｃ、ＴＡＣフィルム１３ｃから構成され、各構成要素は、背面側からこの順に積層される。拡散素子１３２１は、拡散層１３１７ａ、及び、拡散層１３１７ｂから構成され、各構成要素は、背面側からこの順に積層される。このように、上記拡散層１７ａ、上記拡散層１７ｂ、及び、上記拡散素子２１の代わりに、該拡散層１３１７ａ、該拡散層１３１７ｂ、及び、該拡散素子１３２１を用いたことを除いては、比較形態５の液晶表示装置１３１０の構成は、実施形態１の液晶表示装置１０の構成と同じである。また、該拡散層１３１７ａの拡散軸と、該拡散層１７ａの拡散軸とは値が異なり、該拡散層１３１７ｂの拡散軸と、該拡散層１７ｂの拡散軸とは値が異なる。

（比較例５）
比較例５の液晶表示装置として、比較形態５の液晶表示装置１３１０を実際に作製した。上記拡散層１３１７ａの拡散軸を９０°とし、上記拡散層１３１７ｂの拡散軸を０°とした。また、上記拡散層１３１７ａ、及び、上記拡散層１３１７ｂとしては、Ｌｕｍｉｎｉｔ社製の異方拡散フィルムＬＳＤ４０°×０．２°を用いた。ここで、比較例５の液晶表示装置においては、ＦＷＨＭが４０°の方向は、該拡散層１３１７ａでは９０°、該拡散層１３１７ｂでは０°の方向である。それ以外は、実施例１の液晶表示装置と同じである。

実施例１〜３、及び、比較例１〜５に係る液晶表示装置について、ガンマシフト量の評価、及び、画像ボケ具合の目視による主観評価を行った。結果を表１に示す。

ここで、上記拡散素子の拡散異方性を特徴づける拡散度の大小関係は、該拡散素子の十字方向及びＸ字方向のＦＷＨＭの大小で判断し、ＦＷＨＭが同一の場合は、等方的と判断した。

（拡散素子のＦＷＨＭ測定方法）
各拡散素子の方位０°、及び、９０°方向の透過率角度依存性からＦＷＨＭを算出し、その平均値を十字方向ＦＷＨＭとした。同じく、方位４５°、及び、１３５°方向の透過率角度依存性からＦＷＨＭを算出し、その平均値をＸ字方向ＦＷＨＭとした。測定装置は、村上色彩技術研究所製の変角光度計（商品名：ＧＰ２００）を用いた。

（液晶表示装置のガンマシフト量測定方法）
液晶表示装置の階調番号１２８番、及び、２５５番において、方位４５°、及び、１３５°（極角は６０°の場合）の輝度を測定した後、方位４５°、及び、１３５°でのガンマシフト量を算出し、それらの平均値をガンマシフト量とした。測定装置は、ＥＬＤＩＭ社製のＥＺ−ｃｏｎｔｒａｓｔ１６０を用いた。

（液晶表示装置の画像ボケ具合の評価方法）
主観評価による画像ボケ具合を評価し、◎：全く画像ボケが気にならない、○：画像ボケが気にならない、×：画像ボケが気になる、の３段階で評価した。

本発明に係る実施例１〜３の液晶表示装置においては、いずれも比較例１、及び、比較例２の液晶表示装置と比べてガンマシフトが改善されており、画像ボケも気にならなかった。比較例３、及び、比較例４の液晶表示装置においては、いずれも比較例１、及び、比較例２の液晶表示装置と比べてガンマシフトが改善されるが、画像ボケが気になった。ここで、比較例４において、拡散素子１２２１として、異方拡散フィルムＬＳＤ６０°×１０°を２枚積層しているが、結果的に等方的拡散素子、すなわち、十字方向のＦＷＨＭと、Ｘ字方向のＦＷＨＭとが等しくなることが確認された。比較例５の液晶表示装置においては、十字型異方的コリメートバックライトに対して十字型異方的拡散素子を組み合わせているため、実施例１のようなガンマシフトの改善は見られず、画像ボケと、Ｘ字方向の表示輝度が暗いこととが確認された。

１０、４１０、５１０、６１０、１０１０、１１１０、１２１０、１３１０：液晶表示装置
１１：バックライトユニット
１２：反射型偏光子
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ：ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルム
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ：偏光子
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、２３：複屈折層
１６：液晶パネル
１７ａ、１７ｂ、４１７ａ、４１７ｂ、５１７ａ、５１７ｂ、１１１７、１２１７ａ、１２１７ｂ、１３１７ａ、１３１７ｂ：拡散層
１８：異方コリメート素子
１９：下偏光板
２０：上偏光板
２１、４２１、５２１、１１２１、１２２１、１３２１：拡散素子

Claims (16)

1. 異方的コリメートバックライト、下偏光板、液晶パネル、上偏光板、及び、異方的拡散素子を少なくとも備える液晶表示装置であって、
   該異方的コリメートバックライトは、バックライトユニット、及び、異方コリメート素子を備え、
   該異方コリメート素子は、更に、第１偏光子、及び、複屈折層を備え、
   該下偏光板は、第２偏光子、及び、第１複屈折層を備え、
   該上偏光板は、第２複屈折層、及び、第３偏光子を備え、
   該異方的拡散素子は、第１拡散層、及び、第２拡散層を備え、
   該バックライトユニット、該第１偏光子、該複屈折層、該第２偏光子、該第１複屈折層、該液晶パネル、該第２複屈折層、該第３偏光子、該第１拡散層、及び、該第２拡散層は、この順に積層され、
   該第２偏光子の吸収軸及び該第３偏光子の吸収軸に沿う方向における該異方的コリメートバックライトの輝度の平均値が、該第２偏光子の吸収軸及び該第３偏光子の吸収軸と交差する方向における該異方的コリメートバックライトの輝度の平均値よりも大きく、かつ、該第２偏光子の吸収軸及び該第３偏光子の吸収軸に沿う方向における該異方的拡散素子の拡散度が、該第２偏光子の吸収軸及び該第３偏光子の吸収軸と交差する方向における該異方的拡散素子の拡散度よりも小さいことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記液晶表示装置の表示面内の所定の方向を０°として反時計まわりの角度で定義される方位角が略０°、略９０°、略１８０°、及び、略２７０°における前記異方的コリメートバックライトの輝度の平均値が、該方位角が略４５°、略１３５°、略２２５°、及び、略３１５°における該異方的コリメートバックライトの輝度の平均値よりも大きく、該方位角が略０°、略９０°、略１８０°、及び、略２７０°における前記異方的拡散素子の拡散度が、該方位角が略４５°、略１３５°、略２２５°、及び、略３１５°における該異方的拡散素子の拡散度よりも小さく、かつ、該第２偏光子の吸収軸、及び、該第３偏光子の吸収軸のうち、一方は略０°であり、他方は略９０°であるか、
   又は、該方位角が略０°、略９０°、略１８０°、及び、略２７０°における該異方的コリメートバックライトの輝度の平均値が、該方位角が略４５°、略１３５°、略２２５°、及び、略３１５°における該異方的コリメートバックライトの輝度の平均値よりも小さく、該方位角が略０°、略９０°、略１８０°、及び、略２７０°における該異方的拡散素子の拡散度が、該方位角が略４５°、略１３５°、略２２５°、及び、略３１５°における該異方的拡散素子の拡散度よりも大きく、かつ、該第２偏光子の吸収軸、及び、該第３偏光子の吸収軸のうち、一方は略４５°であり、他方は略１３５°であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記液晶表示装置の表示面内の所定の方向は、前記液晶パネルの画素の短辺方向に平行であることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記第１偏光子の吸収軸と、前記第２偏光子の吸収軸とは、互いに平行であり、
   該第２偏光子の吸収軸と、前記複屈折層の面内遅相軸とは、互いに直交することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置。
5. 前記第１拡散層の拡散軸と、前記第２拡散層の拡散軸とは、互いに直交することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液晶表示装置。
6. 前記第２偏光子の吸収軸と前記第１拡散層の拡散軸とがなす角度、及び、該第２偏光子の吸収軸と前記第２拡散層の拡散軸とがなす角度が４５°、又は、１３５°であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液晶表示装置。
7. 前記異方コリメート素子は、複数の前記複屈折層を備え、
   前記バックライトユニット、前記第１偏光子、該複数の複屈折層、前記第２偏光子、前記第１複屈折層、前記液晶パネル、前記第２複屈折層、前記第３偏光子、前記第１拡散層、及び、前記第２拡散層は、この順に積層されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の液晶表示装置。
8. 前記複数の複屈折層の面内遅相軸は、互いに直交するか、又は、互いに平行であることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
9. 前記複屈折層の２軸性パラメータＮＺは、１０≦ＮＺ、又は、ＮＺ≦−９を満たし、
   該複屈折層の厚み方向位相差の絶対値｜Ｒｔｈ｜は、｜Ｒｔｈ｜≧２００ｎｍを満たすことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の液晶表示装置。
10. 前記第１偏光子及び前記第２偏光子の少なくとも一方は、反射型偏光子、又は、吸収型偏光子と反射型偏光子とを積層した複合偏光子であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の液晶表示装置。
11. 前記第１偏光子及び前記第２偏光子は、各々、吸収型偏光子、又は、吸収型偏光子と反射型偏光子とを積層した複合偏光子であり、
    該第１偏光子の単体透過率と、該第２偏光子の単体透過率とは異なることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の液晶表示装置。
12. 前記複屈折層の２軸性パラメータＮＺは、２≦ＮＺ＜１０、又は、−９＜ＮＺ≦−１を満たし、
    前記第２偏光子の吸収軸と、該複屈折層の面内遅相軸とがなす角度が４５°、又は、１３５°でないことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の液晶表示装置。
13. 前記第２偏光子の吸収軸と、前記複屈折層の面内遅相軸とがなす角度は、７０°〜１１０°、又は、−２０°〜２０°であることを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
14. 前記第１偏光子及び前記第２偏光子の少なくとも一方は、反射型偏光子、又は、吸収型偏光子と反射型偏光子とを積層した複合偏光子であることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の液晶表示装置。
15. 前記第１偏光子及び前記第２偏光子は、各々、吸収型偏光子、又は、吸収型偏光子と反射型偏光子とを積層した複合偏光子であり、
    該第１偏光子の単体透過率と、該第２偏光子の単体透過率とは異なることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の液晶表示装置。
16. 前記複屈折層の厚み方向位相差の絶対値｜Ｒｔｈ｜は、｜Ｒｔｈ｜≧２００ｎｍを満たすことを特徴とする請求項１２〜１５のいずれかに記載の液晶表示装置。

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