JP4502218B2 - 液晶パネル及び液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、斜め方向のコントラスト比が高い液晶表示装置に関する。

液晶表示装置（以下、ＬＣＤ）は、液晶分子の電気光学特性を利用して、文字や画像を表示する素子である。そのＬＣＤの駆動モードの１つとして、ツイスティッド・ネマチック（ＴＮ）モードがある。従来、ＴＮモードのＬＣＤは、上下方向の視野角が狭いという欠点があり、斜め方向から画面を見ると、文字や画像の鮮明さが、著しく低下するという課題がある。この課題を解決するために、例えば、いわゆるＯプレートと二軸性位相差層とを用いた液晶表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、従来の液晶パネルを備える液晶表示装置においては、上下方向の視野角が狭くなるという欠点は、十分に改善されていない。特に、様々な身長の使用者を対象とする、自動車や船舶の計器類、展示用ディスプレイ、商業用タッチパネルディスプレイ等の用途には、その改善が特に望まれている。
特開２００１−１０００３１号公報

本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、斜め方向のコントラスト比が高く、かつ、見る角度に依存した色変化が小さい液晶表示装置を提供することである。

本発明者らは、上記課題を解決すべく、鋭意検討した結果、以下に示す液晶パネルにより上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明の液晶パネルは、液晶セルと；該液晶セルの一方の側に配置された第１の偏光子と；該液晶セルの他方の側に配置された第２の偏光子と；該液晶セルと該第１の偏光子との間に配置された、第１のＯプレートと；該液晶セルと該第２の偏光子との間に配置された、第２のＯプレートと；該液晶セルと該第１のＯプレートとの間に配置された、第１の二軸性位相差層と；該液晶セルと該第２のＯプレートとの間に配置された、第２の二軸性位相差層とを備える。第１及び第２のＯプレートは、ハイブリッド配列に配向させた棒状液晶化合物の固化層又は硬化層であり、該棒状液晶化合物の偏光子側のチルト角（θ_Ｐ）が、二軸性位相差層側のチルト角（θ_Ｂ）よりも大きい。

好ましい実施形態においては、上記棒状液晶化合物の偏光子側のチルト角（θ_Ｐ）と二軸性位相差層側のチルト角（θ_Ｂ）との差（θ_Ｐ−θ_Ｂ）は、２０°〜９０°である。

好ましい実施形態においては、上記棒状液晶化合物の偏光子側のチルト角（θ_Ｐ）は、２０°〜９０°である。

好ましい実施形態においては、上記液晶セルは、液晶層と、該液晶層の上記第１の偏光子側に配置された第１の基板と該液晶層の上記第２の偏光子側に配置された第２の基板とを含む。該第１の基板及び該第２の基板は、それぞれ、液晶層側に配向膜を有する。

好ましい実施形態においては、上記液晶層は、電界が存在しない状態で、ツイスト配列に配向した液晶分子を含む。

好ましい実施形態においては、上記第１の偏光子の吸収軸は、上記第２の偏光子の吸収軸と実質的に直交する。

好ましい実施形態においては、上記第１のＯプレートの遅相軸は、上記第１の偏光子の吸収軸と実質的に平行であり、上記第２のＯプレートの遅相軸は、上記第２の偏光子の吸収軸と実質的に平行である。

好ましい実施形態においては、上記棒状液晶化合物のディレクタ方向を上記液晶セル面に投影した方向は、上記液晶セルの配向処理方向と実質的に同一である。

好ましい実施形態においては、上記第１のＯプレート及び／又は上記第２のＯプレートの波長５９０ｎｍにおける面内の位相差値（Ｒｅ［５９０］）は、５０ｎｍ〜２００ｎｍである。

好ましい実施形態においては、上記第１の二軸性位相差層の遅相軸は、上記第１の偏光子の吸収軸と実質的に直交し、上記第２の二軸性位相差層の遅相軸は、上記第２の偏光子の吸収軸と実質的に直交する。

好ましい実施形態においては、上記第１の二軸性位相差層及び／又は上記第２の二軸性位相差層の波長５９０ｎｍにおける面内の位相差値（Ｒｅ［５９０］）は、５０ｎｍ〜２００ｎｍである。

好ましい実施形態においては、上記第１の二軸性位相差層及び／又は上記第２の二軸性位相差層のＮｚ係数は、１．１〜６．０である。

好ましい実施形態においては、上記第１の二軸性位相差層及び／又は上記第２の二軸性位相差層は、ノルボルネン系樹脂を含有する位相差フィルムを含む。

本発明の別の局面によれば、液晶表示装置が提供される。この液晶表示装置は、上記の液晶パネルを含む。

本発明によれば、各位相差層の光学特性と配置の組合せによる相乗的作用によって、斜め方向のコントラスト比が高く、かつ、見る角度に依存した色変化が小さい液晶表示装置を得ることができる。特に、表示装置の上下の方位から斜め方向に画面を見た場合に、従来の液晶パネルと比べて、コントラスト比が格段に高い液晶表示装置を得ることができる。

〔Ａ．本発明の液晶パネルの概要〕
図１は、本発明の液晶パネルの概略断面図である。図２は、この液晶パネルの概略斜視図である。なお、見やすくするために、図１及び図２の各構成部材の縦、横及び厚みの比率は、実際とは異なっていることに留意されたい。この液晶パネル１００は、液晶セル１０と、液晶セル１０の一方の側に配置された第１の偏光子２１と、液晶セル１０の他方の側に配置された第２の偏光子２２とを備える。液晶セル１０と第１の偏光子２１との間には、第１のＯプレート３１および第１の二軸性位相差層４１が配置されている。第１の二軸性位相差層４１は、液晶セル１０と第１のＯプレート３１との間に配置されている。液晶セル１０と第２の偏光子２２との間には、第２のＯプレート３２および第２の二軸性位相差層４２が配置されている。第２の二軸性位相差層４２は、液晶セル１０と第２のＯプレート３２との間に配置されている。

上記第１及び第２のＯプレートは、代表的には、ハイブリッド配列に配向させた棒状液晶化合物の固化層又は硬化層である。さらに、上記棒状液晶化合物の偏光子側のチルト角（θ_Ｐ）は、二軸性位相差層側のチルト角（θ_Ｂ）よりも大きい。なお、Ｏプレートの詳細については、後述のＤ項で説明する。

このような構成の液晶パネルは、液晶表示装置の画面に黒画像を表示した場合に、正面及び斜め方向で、バックライトからの光が漏れるのを防止することができる。結果として、斜め方向のコントラスト比を高くすることができ、特に、表示装置の上下の方位から斜め方向に画面を見た場合にコントラスト比が格段に高い液晶表示装置を得ることができる。また、本発明の液晶パネルは、液晶分子が傾斜配向した領域を含む液晶層を備える液晶セルの光学補償に対して、特に優れた効果を奏す。

なお、実用的には、第１及び／又は第２の偏光子の上記Ｏプレートを備える側とは反対側には、任意の保護層や表面処理層が配置され得る。また、上記液晶パネルの構成部材の間には、任意の接着層が設けられ得る。「接着層」とは、隣り合う部材との面と面とを接合し、実用上十分な接着力と接着時間で一体化させるものをいう。上記接着層を形成する材料としては、例えば、接着剤、粘着剤、アンカーコート剤が挙げられる。上記接着層は、被着体の表面にアンカーコート剤が形成され、その上に接着剤層又は粘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（ヘアーラインともいう）であってもよい。以下、本発明の構成部材の詳細について説明するが、本発明は、下記の特定の実施形態のみに限定されるものではない。

〔Ｂ．液晶セル〕
図１を参照すると、上記液晶セル１０は、液晶層１３と、液晶層１３の第１の偏光子２１側に配置された第１の基板１１と、液晶層１３の第２の偏光子２２側に配置された第２の基板１２とを含む。一方の基板（アクティブマトリクス基板）には、好ましくは、液晶の電気光学特性を制御するスイッチング素子（代表的にはＴＦＴ）と、このスイッチング素子にゲート信号を与える走査線およびソース信号を与える信号線とが設けられる（いずれも図示せず）。他方の基板（カラーフィルター基板）には、カラーフィルターが設けられる。なお、カラーフィルターは、アクティブマトリクス基板に設けてもよい。あるいは、例えば、フィールドシーケンシャル方式のように液晶表示装置の照明手段として、ＲＧＢの３色光源（さらに、多色の光源を含んでいてもよい）が用いられる場合は、上記カラーフィルターは省略され得る。２枚の基板の間隔（セルギャップ）は、スペーサー（図示せず）によって制御される。

上記第１の基板及び上記第２の基板は、好ましくは、それぞれ液晶層１３側に配向膜を有する。配向膜は、１つの実施形態においては、その表面に配向処理がなされている。上記配向処理は、基板の表面において、液晶分子を一定の配列状態にさせる処理であれば、任意の方法が採用され得る。上記配向処理としては、好ましくは、ポリイミドなどの高分子膜を塗布し、それをナイロンなポリエステルなどの繊維で一方向に擦るラビング法が用いられる。上記配向処理方向は、例えば、配向処理としてラビング法が用いられる場合は、ラビング方向である。

上記液晶層は、好ましくは、電界が存在しない状態で、ツイスト配列に配向した液晶分子を含む。上記ツイスト配列は、一般には、液晶層中の液晶分子が、両方の基板面に対して略平行に配列し、その配列方位が両基板面で所定の角度（例えば、９０°または２７０°）捩れているものをいう。このような配列状態の液晶層を備える液晶セルは、代表的には、ツイスティッド・ネマチック（ＴＮ）モードまたはスーパー・ツイスティッド・ネマチック（ＳＴＮ）モードの液晶セルである。本発明においては、ＴＮモードの液晶セルが好ましい。本発明に用いられる各構成部材の特性が相乗効果的に発揮され、非常に優れた光学補償が実現され得るからである。例えば、ＴＮモードの液晶セルは、市販の液晶表示装置に搭載されるものをそのまま用いることができる。ＴＮモードを採用した市販の液晶表示装置としては、例えば、ＢＥＮＱ社製 １７型液晶モニター 商品名「ＦＰ７１Ｅ＋」、デル社製 １５型液晶モニター 商品名「１５０３ＦＰ」等が挙げられる。

〔Ｃ．偏光子〕
本明細書において「偏光子」とは、自然光や偏光から任意の偏光に変換し得る素子をいう。本発明に用いられる偏光子は、特に制限はないが、好ましくは、自然光又は偏光を直線偏光に変換するものである。このような偏光子は、入射する光を直交する２つの偏光成分に分けたとき、そのうちの一方の偏光成分を透過させる機能を有し、且つ、他方の偏光成分を、吸収、反射、及び散乱させる機能から選ばれる少なくとも１つの機能を有する。

本発明に用いられる第１及び第２の偏光子は、本発明の目的を達成し得るものであれば、任意の適切なものが選択され得る。上記第１及び第２の偏光子は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。例えば、上記の各偏光子は、単層若しくは多層の偏光膜であってもよいし、又は基材と偏光膜とを含む積層体、あるいは、偏光膜を２枚以上の基材に、任意の接着層を介して、サンドイッチしたもの（いわゆる、偏光板）であってもよい。上記の各偏光子の厚みは、通常、５μｍ〜１００μｍである。上記の各偏光子は、市販の偏光板をそのまま用いることもできる。市販の偏光板としては、例えば、日東電工（株）製 商品名「ＮＰＦ ＳＥＧ１４２５ＤＵ」や、同社製 商品名「ＮＰＦ ＳＩＧ１４２３ＤＵ」等が挙げられる。

上記第１の偏光子の吸収軸と上記第２の偏光子の吸収軸との関係は、代表的には、互いに実質的に直交または平行である。例えば、ノーマリホワイト方式の液晶表示装置では、互いの吸収軸は実質的に平行であり、ノーマリブラック方式の液晶表示装置では、互いの吸収軸は実質的に直交である。好ましくは、上記第１の偏光子の吸収軸は、上記第２の偏光子の吸収軸と実質的に直交である（すなわち、ノーマリホワイト方式の液晶表示装置とするのが好ましい）。なお、本明細書において「実質的に直交」とは、光学的な２つの軸のなす角度が、９０°±１°である場合を包含し、好ましくは９０°±０．５°である。また、「実質的に平行」とは、光学的な２つの軸のなす角度が、０°±１°である場合を包含し、好ましくは０°±０．５°である。

上記第１及び第２の偏光子は、波長５９０ｎｍにおける透過率（単体透過率ともいう）が４１％以上であり、波長５９０ｎｍにおける偏光度が９９．８％以上であるのものが好ましい。なお、理論上の上限は、単体透過率が５０％であり、偏光度が１００％である。単体透過率及び偏光度を上記の条件とすることによって、正面方向のコントラスト比が高い液晶表示装置が得られ得る。

〔Ｄ．Ｏプレート〕
本明細書において「Ｏプレート」とは、分子が傾斜配列に配向した位相差層をいう。本発明においては、第１及び第２のＯプレートは、上記のように、ハイブリッド配列に配向させた棒状液晶化合物の固化層又は硬化層（すなわち、位相差層）である。本明細書において「ハイブリッド配列」とは、上記棒状液晶化合物の傾斜角度（チルト角）が、厚み方向で連続的又は間欠的に、増加又は減少している状態であるものをいい、偏光子側のチルト角（θ_Ｐ）が二軸性位相差層側のチルト角（θ_Ｂ）と異なるものである。ここで、チルト角（θ）とは、隣接する層面と棒状液晶化合物分子とのなす角度を表し、当該分子が面内に平行に配列されている場合を０°とする。ハイブリッド配列における棒状液晶化合物分子の代表的な配列状態を図３に模式的に示す。上記第１のＯプレートと上記第２のＯプレートは、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。上記第１及び第２のＯプレートの厚みは、通常、０．１μｍ〜１０μｍであり、好ましくは０．５μｍ〜５μｍである。

本発明においては、図３に示すように、上記棒状液晶化合物の偏光子側のチルト角（θ_Ｐ）は、二軸性位相差層側のチルト角（θ_Ｂ）よりも大きい。上記棒状液晶化合物の偏光子側のチルト角（θ_Ｐ）と二軸性位相差層側のチルト角（θ_Ｂ）との差（Δθ＝θ_Ｐ−θ_Ｂ）は、好ましくは２０°〜９０°であり、さらに好ましくは４０°〜８５°であり、特に好ましくは６０°〜８０°である。

上記棒状液晶化合物の偏光子側のチルト角（θ_Ｐ）は、好ましくは２０°〜９０°であり、さらに好ましくは４０°〜８５°であり、特に好ましくは６０°〜８０°である。上記二軸性位相差層側のチルト角（θ_Ｂ）は、好ましくは０°〜１０°であり、特に好ましくは０°〜５°である。

なお、棒状液晶化合物の隣接する層面に対するチルト角は、下記式（Ｉ）及び（ＩＩ）に示すように、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｉｓｉｃｓ Ｖｏｌ．３８（１９９９年）Ｐ．７４８に記載のＷｉｔｔｅの式に、予め測定したｎ_ｅ、ｎ_ｏ、及び位相差値（遅相軸と平行方向に、極角−４０°〜＋４０°（法線方向を０°とする）に５°きざみで測定したそれぞれの値）を代入して求めることができる。ここで、θ_ａｉｒは棒状液晶化合物の一方の側（例えば、空気界面）のチルト角を表し、θ_ＡＬは他方の側（例えば、基材又は配向膜）界面のチルト角を表す。ｄはハイブリッド配列に配向させた棒状液晶化合物の固化層又は硬化層の厚みを表す。ｎ_ｅは棒状液晶化合物の異常光屈折率を表し、ｎ_ｏは棒状液晶化合物の常光屈折率を表す。

図１を参照すると、第１のＯプレート３１は、第１の偏光子２１と第１の二軸性位相差層４１との間に配置され、第２のＯプレート３２は、第２の偏光子２２と第２の二軸性位相差層４２との間に配置される。

上記第１のＯプレートの遅相軸は、好ましくは、上記第１の偏光子の吸収軸と実質的に平行である。上記第２のＯプレートの遅相軸は、好ましくは、上記第２の偏光子の吸収軸と実質的に平行である。なお、本明細書において「遅相軸」とは、面内の屈折率の最大となる方向をいう。このような軸関係で配置することによって、より適切な液晶セルの光学補償が行なわれ、斜め方向のコントラスト比の高い液晶表示装置を得ることができる。

上記棒状液晶化合物のディレクタ方向を液晶セル面に投影した方向（配向方向ともいう）は、好ましくは、上記液晶セルの配向処理方向と実質的に同一である。本明細書において「ディレクタ方向」とは、統計的に見た液晶分子全体の配列方位を意味し、平均傾斜角度（θ_ａｖｅ．＝（θ_Ｐ＋θ_Ｂ）／２）ともいう。ここで上記θ_ａｖｅ．は、二軸性位相差層面とのなす角度を表し、面内に平行である場合を０°とする。なお、上記配向方向は、該Ｏプレートの遅相軸と実質的に平行である。さらに、上記配向方向は、好ましくは隣接する液晶セル基板のラビング方向と実質的に平行である。

上記平均傾斜角度（θ_ａｖｅ．）は、好ましくは１０°〜４５°であり、さらに好ましくは１５°〜４２°であり、特に好ましくは２０°〜４０°である。平均傾斜角度を上記の範囲とすることによって、より適切な液晶セルの光学補償が行なわれ、斜め方向のコントラスト比の高い液晶表示装置を得ることができる。

上記第１のＯプレート及び／又は前記第２のＯプレートの波長５９０ｎｍにおける透過率（Ｔ［５９０］）は、好ましくは８５％以上であり、さらに好ましくは９０％以上である。

上記第１のＯプレート及び／又は上記第２のＯプレートの波長５９０ｎｍにおける面内の位相差値（Ｒｅ［５９０］）は、液晶表示装置がノーマリホワイト方式である場合、黒表示時（電圧印加時）の液晶セルの位相差値と、実質的に等しくなるように、適宜、適切な値に設定される。上記第１のＯプレート及び／又は上記第２のＯプレートのＲｅ［５９０］は、好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍであり、さらに好ましくは７０ｎｍ〜１８０ｎｍであり、特に好ましくは９０ｎｍ〜１６０ｎｍである。面内の位相差値を上記の範囲とすることによって、より適切な液晶セルの光学補償が行なわれ、斜め方向のコントラスト比の高い液晶表示装置を得ることができる。なお、本明細書において、面内の位相差値（Ｒｅ［λ］）とは、２３℃で波長λ（ｎｍ）における面内の位相差値をいう。Ｒｅ［λ］は、フィルムの厚みをｄ（ｎｍ）としたとき、Ｒｅ［λ］＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄによって求めることができる。

本明細書において「棒状液晶化合物」とは、分子構造中にメソゲン基を有し、該メソゲン基の長軸方向の屈折率が、短軸方向に比べて大きいものであり、加熱、冷却などの温度変化によるか、又はある量の溶媒の作用により、液晶相を示す化合物をいう。「固化層」は、軟化、溶融又は溶液状態の液晶性組成物を冷却して固まった状態のものをいい、「硬化層」は、液晶性組成物の一部又は全部が、熱、触媒、光及び／又は放射線により架橋されて、不溶不融又は難溶難融の状態となったものをいう。

上記棒状液晶化合物は、任意の適切なものが選択され得る。好ましくは、上記棒状液晶化合物は、室温では結晶又はガラス状態を示し、高温にするとネマチック液晶相を発現するものである。上記棒状液晶化合物は、成膜前は液晶相を示すが、成膜後は、例えば、架橋反応によって網目構造を形成し、液晶相を示さなくなるものであってもよい。上記のような性質の棒状液晶化合物を用いれば、例えば、液晶相を示す状態で、ハイブリッド配列を形成したのち、冷却ないし架橋により、その配列状態を固定することができる。

上記メソゲン基は、液晶相を形成するために必要な構造部分であり、通常、環状単位を含む。上記メソゲン基の具体例としては、例えば、ビフェニル基、フェニルベンゾエート基、フェニルシクロヘキサン基、アゾキシベンゼン基、アゾメチン基、アゾベンゼン基、フェニルピリミジン基、ジフェニルアセチレン基、ジフェニルベンゾエート基、ビシクロヘキサン基、シクロヘキシルベンゼン基、ターフェニル基等が挙げられる。なお、これらの環状単位の末端は、例えば、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン基等の置換基を有していてもよい。なかでも、環状単位等からなるメソゲン基としては、ビフェニル基、フェニルベンゾエート基を有するものが好ましく用いられる。

上記棒状液晶化合物は、メソゲン基を主鎖及び／又は側鎖に有する高分子物質（高分子液晶）であっても良いし、分子構造の一部分にメソゲン基を有する低分子物質（低分子液晶）であっても良い。高分子液晶は、液晶状態から冷却して分子の配向状態が固定化できるため、フィルム成形の生産性が高いという特徴を有する。低分子液晶は、配向性に優れるため、透明性の高い位相差層が得られやすいという特徴を有する。

上記棒状液晶化合物は、好ましくは、分子構造の一部分に少なくとも１つ以上の架橋性官能基を有する。架橋反応によって、機械的強度が増し、耐久性に優れた位相差層が得られるからである。上記架橋性官能基としては、例えば、アクリロイル基、メタクリロイル基、エポキシ基、ビニルエーテル基等が挙げられる。上記棒状液晶化合物は、市販のものをそのまま用いることもできる。あるいは、市販又は合成された棒状液晶化合物に、他の液晶化合物や、重合開始剤やレベリング剤等の任意の添加剤を加えて、液晶性組成物として用いることもできる。市販の、架橋性官能基を有する棒状液晶化合物としては、例えば、ＢＡＳＦ社製 商品名「Ｐａｌｉｏｃｏｌｏｒ ＬＣ２４２」、ＨＵＮＴＳＭＡＮ社製 商品名「ＣＢ４８３」等が挙げられる。

上記棒状液晶化合物をハイブリッド配列に配向させる方法としては、任意の適切な配向処理法が選択され得る。１つの実施形態としては、上記第１及び第２のＯプレートは、次の工程Ａ_１〜Ｅ_１を含む製法により作製され得る。

（Ａ_１）２つの基板を準備し、一方の基板には第１の配向処理を施し、他方の基板に第２の配向処理を施す工程（ただし、第１の配向処理と第２の配向処理は同一ではない）
（Ｂ_１）棒状液晶化合物と溶剤とを含む塗工液を調製する工程、
（Ｃ_１）２つの基板の配向処理された側をそれぞれ内側にして、その間に、棒状液晶化合物と溶剤とを含む塗工液をサンドイッチして積層体を形成する工程、
（Ｄ_１）該積層体を該棒状液晶化合物が液晶状態を示す温度範囲（液晶温度範囲）に加熱する工程、
（Ｅ_１）積層体を液晶温度範囲以下に冷却する工程。

ここで、第１及び第２の配向処理は、それぞれ独立して、垂直配向処理、水平配向処理、又は傾斜配向処理である。

別の実施形態としては、上記第１及び第２のＯプレートは、次の工程Ａ_２〜Ｅ_２を含む製法により作製され得る。

（Ａ_２）基板に配向処理を施す工程、
（Ｂ_２）棒状液晶化合物と溶剤とを含む塗工液を調製する工程、
（Ｃ_２）上記塗工液を、上記基板の配向処理された表面に塗工して、積層体を形成する工程、
（Ｄ_２）上記塗工液の基板側とは反対側の界面を空気に接触した状態にして、該積層体を液晶温度範囲に加熱する工程、
（Ｅ_２）該積層体を液晶温度範囲以下に冷却する工程。

ここで、配向処理は、垂直配向処理、水平配向処理、又は傾斜配向処理である。これらの処理のうち、いずれを選択するかは、用いる棒状液晶化合物の種類や化学的性質に応じて、適宜、決定され得る。

本発明の液晶パネルにおいて、上記第１及び第２のＯプレートの、棒状液晶化合物の偏光子側のチルト角（θ_Ｐ）及び二軸性位相差層側のチルト角（θ_Ｂ）は、例えば、上記工程Ａ_１〜Ｅ_１又は工程Ａ_２〜Ｅ_２の条件や、棒状液晶化合物、又はそれを含む組成物の種類に応じて、適宜、増加ないし減少させることができる。

上記配向処理法としては、適宜、適切な方法が採用され得る。上記配向処理法は、例えば、（Ａ）基材の表面に配向剤を吸着させて、配向剤層（配向膜ともいう）を形成する方法、（Ｂ）基材又は基材上に形成された配向膜の表面を形状的に変化させる方法、（Ｃ）基材又は基材上に形成された配向膜の表面に光を照射する方法（光配向法ともいう）等が挙げられる。これらのなかで、配向処理法として、好ましくは、光配向法である。光配向法は、静電気、塵、埃などの発生が非常に少ないプロセスであるため、品質に優れた位相差層を作製することができる。さらに、光を照射する方向・方位によって、位相差層中の棒状液晶化合物のチルト角や、遅相軸方向を任意に制御できるという特徴がある。

上記垂直配向処理用の配向剤としては、特に制限はないが、例えば、レシチン、バーサミド１００、オクタデシルマロン酸、有機シラン、テトラフルオロエチレン、ポリイミド、ステアリン酸等が用いられ得る。上記水平配向処理用の配向剤としては、特に制限はないが、例えば、カーボン、ポリオキシエチレン、バーサミド１２５、ポリビニルアルコール、ポリイミド、二塩基性カルボン酸クロム錯体、有機シラン、アセチレン、二塩基性脂肪酸、クラウンエーテル等が用いられ得る。

光配向法用の配向剤（形成された膜は、光配向膜ともいう）は、好ましくは、分子構造中に少なくとも１つ以上の光反応性官能基を有する化合物を含むものである。そのような配向剤は、例えば、光異性化反応、光開閉環反応、光二量化反応、光分解反応、光フリース転移反応などの光化学反応を生じる光反応性官能基を有する化合物を含むものが用いられる。光異性化反応を生じる光反応性官能基としては、例えば、アゾベンゼン基、スチルベン基、α−ヒドラゾノ−β−ケトエステル基、シンナメート基、ベンジリデンフタルイミジン基、レチノイン酸等が挙げられる。光二量化反応を生じる光反応性官能基としては、例えば、シンナメート基、ベンジリデンフタルイミジン基、カルコン基、クマリン基、スチリルピリジン基、アントラセン基等が挙げられる。

上記光配向膜の表面に光を照射する条件は、光配向膜に用いられる光反応性官能基を有する化合物の光化学反応の種類に応じて、適宜、適切な方法が選択され得る。光照射に用いられる光源としては、超高圧水銀ランプ、フラッシュＵＶランプ、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、ディープＵＶランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプ等が挙げられる。上記光源の波長は、好ましくは、２１０ｎｍ〜３８０ｎｍである。さらに、この光の照射光量は、波長３６５ｎｍで測定した値が、好ましくは、５ｍＪ／ｃｍ^２〜５００ｍＪ／ｃｍ^２
である。上記光源の波長は、光配向膜の光分解反応を抑えるために、１００ｎｍ〜２００ｎｍの領域をフィルタ等でカットして用いることが好ましい。上記の条件であれば、棒状液晶化合物を均一にハイブリッド配列に配向させることができる。

上記棒状液晶化合物と溶剤とを含む塗工液を調製する方法は、任意の適切な方法が採用され得る。ここで「塗工液」とは、溶液又は分散液を表す。上記溶媒は、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、２−ペンタノン、２−ヘキサノン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アニソール、酢酸エチル、酢酸ブチル、トルエン、キシレン、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メチルセロソルブ等が挙げられる。これらの溶媒は、単独で、又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。上記棒状液晶化合物の濃度は、好ましくは５重量％〜４０重量％である。

上記棒状液晶化合物と溶剤とを含む塗工液を塗工する方法は、適宜、適切なコータを用いた塗工方式が採用され得る。上記コータとしては、例えば、リバースロールコータ、正回転ロールコータ、グラビアコータ、ナイフコータ、ロッドコータ、スロットダイコータ、スロットオリフィスコータ、カーテンコータ、ファウンテンコータ、エアドクタコータ、キスコータ、ディップコータ、ビードコータ、ブレードコータ、キャストコータ、スプレイコータ、スピンコータ、押出コータ、ホットメルトコータなどが挙げられる。上記コータは、好ましくは、リバースロールコータ、正回転ロールコータ、グラビアコータ、ロッドコータ、スロットダイコータ、スロットオリフィスコータ、カーテンコータ、及びファウンテンコータある。上記コータは、塗工液の濃度変化を防ぐために、クローズドアプリケーターを利用したコータヘッドを用いることが好ましい。上記のコータを用いた塗工方式であれば、厚みバラツキの小さい固化層を得ることができる。

上記ハイブリッド配列に配向させた棒状液晶化合物の固化層を形成する方法は、任意の適切な方法が採用され得る。上記固化層の形成方法としては、例えば、上記工程Ａ_１〜Ｅ_１を含む方法や、上記工程Ａ_２〜Ｅ_２を含む方法が挙げられる。上記工程Ｄ_１またはＤ_２における加熱温度は、好ましくは、３０℃以上かつ液晶相−等方相転移温度（Ｔｉ）以下であり、さらに好ましくは３０℃〜１２０℃である。上記加熱手段としては、例えば、熱風又は冷風が循環する空気循環式恒温オーブン、マイクロ波もしくは遠赤外線などを利用したヒーター、温度調節用に加熱されたロール、ヒートパイプロール又は金属ベルトなどを用いた加熱方法や温度制御方法が挙げられる。上記加熱時間（乾燥時間）は、通常、１分〜２０分である。なお、等方相転移温度（Ｔｉ）は、上記棒状液晶化合物又はそれを含む液晶性組成物のサンプルを、偏光顕微鏡観察することによって求めることができる。

上記ハイブリッド配列に配向させた棒状液晶化合物の硬化層を形成する方法は、任意の適切な方法が選択され得る。上記硬化層の形成方法は、好ましくは、分子構造の一部分に少なくとも１つ以上の架橋性官能基を有する棒状液晶化合物（架橋性棒状液晶化合物ともいう）を用いるか、又は架橋性化合物と棒状液晶化合物とを含む組成物（架橋性組成物ともいう）を用いて、架橋させる方法である。架橋方法の具体例としては、熱による方法、エネルギー線（例えば、可視光、紫外線、放射線）を照射する方法が挙げられる。好ましくは、紫外線を照射する方法である。配向状態に優れた硬化層が得られるからである。この場合、上記紫外線を照射する時期は、固化層が形成された後か、又は固化が進行する過程であることが好ましい。

上記紫外線を照射する方法において上記棒状液晶化合物を硬化させる条件は、架橋性棒状液晶化合物又は架橋性組成物の光化学反応の種類に応じて、任意の適切な方法が選択され得る。光照射に用いられる光源としては、上記光配向法のために例示したものから、適宜、選択され得る。上記光源の波長は、好ましくは、２１０ｎｍ〜３８０ｎｍである。さらに、この光の照射光量は、波長３１０ｎｍで測定した値が、好ましくは、３０ｍＪ／ｃｍ^２〜１０００ｍＪ／ｃｍ^２である。上記光源の波長は、光配向膜や棒状液晶化合物の光分解反応を抑えるために、１００ｎｍ〜２００ｎｍの領域をフィルタ等でカットして用いることが好ましい。さらに、光照射される架橋性棒状液晶化合物又は架橋性組成物の周囲の雰囲気を、窒素などの不活性ガスで置換することが好ましい。上記の条件であれば、厚み均一性に優れた硬化層を形成することができる。

〔Ｅ．二軸性位相差層〕
本明細書において「二軸性位相差層」とは、屈折率楕円体がｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの関係を満足するものである。ここで、ｎｘは遅相軸方向の屈折率であり、ｎｙは遅相軸に直交する面内の屈折率方向（進相軸方向ともいう）であり、ｎｚは厚み方向の屈折率を表す。このような二軸性位相差層は、１０ｎｍ＜Ｒｅ［５９０］＜Ｒｔｈ［５９０］を満足する。

上記第１の二軸性位相差層と上記第２の二軸性位相差層は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。上記第１及び第２の二軸性位相差層は、単層若しくは多層の位相差層であってもよいし、又は基材と位相差層とを含む積層体であってもよい。あるいは、上記二軸性位相差層は、上述したＯプレートの基材を兼ねていてもよい。二軸性位相差層が、上記Ｏプレートの基材を兼ねる場合、上記二軸性位相差層の一方の面には、棒状液晶化合物を配向させるために、配向処理が施されていてもよく、又は配向膜を有していてもよい。上記第１及び第２の二軸性位相差層の厚みは、通常、０．５μｍ〜１００μｍである。

図１を参照すると、第１の二軸性位相差層４１は、第１のＯプレート３１と第１の基板１１との間に配置され、第２の二軸性位相差層４２は、第２のＯプレート３２と第２の基板１２との間に配置される。

図２を参照して、上記第１及び第２の二軸性光学素子の好ましい実施形態について説明する。第１の二軸性位相差層４１の遅相軸５は、第１の偏光子２１の吸収軸３と実質的に直交であり、第２の二軸性位相差層４２の遅相軸６は、第２の偏光子２２の吸収軸４と実質的に直交である。第１の二軸性位相差層４１の遅相軸５は、第２の二軸性位相差層４２の遅相軸６と実質的に直交である。第１の二軸性位相差層４１の遅相軸５は、第１の基板１１のラビング方向１と実質的に直交であり、第２の二軸性位相差層４１の遅相軸６は、第２の基板１２のラビング方向２と実質的に直交である。このような軸関係で配置することによって、より適切な液晶セルの光学補償が行なわれ、斜め方向のコントラスト比の高い液晶表示装置を得ることができる。

上記第１の二軸性位相差層及び／又は上記第２の二軸性位相差層の波長５９０ｎｍにおける透過率（Ｔ［５９０］）は、好ましくは８５％以上であり、さらに好ましくは９０％以上である。

上記第１の二軸性位相差層及び／又は上記第２の二軸性位相差層の波長５９０ｎｍにおける面内の位相差値（Ｒｅ［５９０］）は、好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍであり、さらに好ましくは８０ｎｍ〜１８０ｎｍであり、特に好ましくは１００ｎｍ〜１６０ｎｍである。

上記第１の二軸性位相差層のＲｅ［５９０］_B１と、上記第１のＯプレートのＲｅ［５９０］_Ｏ１との差（Ｒｅ［５９０］_B１−Ｒｅ［５９０］_Ｏ１）は、好ましくは０ｎｍ〜６０ｎｍであり、さらに好ましくは１０ｎｍ〜５０ｎｍである。上記第２の二軸性位相差層のＲｅ［５９０］_B２と、上記第２のＯプレートのＲｅ［５９０］_Ｏ２との差（Ｒｅ［５９０］_B２−Ｒｅ［５９０］_Ｏ２）は、好ましくは０ｎｍ〜６０ｎｍであり、さらに好ましくは１０ｎｍ〜５０ｎｍである。面内の位相差値を上記の範囲とすることによって、より適切な液晶セルの光学補償が行なわれ、斜め方向のコントラスト比の高い液晶表示装置を得ることができる。

上記第１の二軸性位相差層及び／又は上記第２の二軸性位相差層の波長５９０ｎｍにおける厚み方向の位相差値（Ｒｔｈ［５９０］）は、屈折率楕円体がｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの関係を満足する範囲で、好ましくは８０ｎｍ〜３６０ｎｍであり、さらに好ましくは１００ｎｍ〜３２０ｎｍであり、特に好ましくは１２０ｎｍ〜２８０ｎｍである。なお、本明細書において、厚み方向の位相差値（Ｒｔｈ［λ］）とは、２３℃で波長λ（ｎｍ）における厚み方向の位相差値をいう。Ｒｔｈ［λ］は、フィルムの厚みをｄ（ｎｍ）としたとき、Ｒｔｈ［λ］＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄによって求めることができる。厚み方向の位相差値を上記の範囲とすることによって、より適切な液晶セルの光学補償が行なわれ、斜め方向のコントラスト比の高い液晶表示装置を得ることができる。

上記第１の二軸性位相差層及び／又は上記第２の二軸性位相差層のＮｚ係数は、好ましくは１．１〜６．０であり、さらに好ましくは１．１〜４．０であり、特に好ましくは１．２〜２．０である。上記Ｎｚ係数は、式；Ｒｔｈ［５９０］／Ｒｅ［５９０］により求められる。Ｎｚ係数を上記の範囲とすることによって、より適切な液晶セルの光学補償が行なわれ、斜め方向のコントラスト比の高い液晶表示装置を得ることができる。

上記第１及び／又は第２の二軸性位相差層を形成する材料としては、上記の光学特性を満足するものであれば、任意の適切なものが選択され得る。好ましくは、上記第１及び／又は第２の二軸性位相差層は、熱可塑性樹脂を含有する位相差フィルムを含む。上記熱可塑性樹脂としては、特に制限はないが、例えば、ノルボルネン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリイミド系樹脂等が挙げられる。上記の熱可塑性樹脂は、単独で、又は２種以上を組み合せて用いられる。

好ましくは、上記第１及び／又は第２の二軸性位相差層は、ノルボルネン系樹脂を含有する位相差フィルムを含む。本明細書において「ノルボルネン系樹脂」とは、出発原料（モノマー）の一部又は全部に、ノルボルネン環を有するノルボルネン系モノマーを用いて得られる（共）重合体をいう。上記「（共）重合体」は、ホモポリマー又は共重合体（コポリマー）を表す。上記位相差フィルムは、通常、シート状に成形された高分子フィルムを延伸して作製される。

上記ノルボルネン系樹脂は、出発原料としてノルボルネン環（ノルボルナン環に二重結合を有するもの）を有するノルボルネン系モノマーが用いられる。上記ノルボルネン系樹脂は、（共）重合体の状態では、構成単位にノルボルナン環を有していても、有していなくてもよい。（共）重合体の状態で構成単位にノルボルナン環を有するノルボルネン系樹脂は、例えば、テトラシクロ［４．４．１^２，５．１^７，１０．０］デカ−３−エン、８−メチルテトラシクロ［４．４．１^２，５．１^７，１０．０］デカ−３−エン、８−メトキシカルボニルテトラシクロ［４．４．１^２，５．１^７，１０．０］デカ−３−エン等のモノマーを用いて得られる。（共）重合体の状態で構成単位にノルボルナン環を有さないノルボルネン系樹脂は、例えば、開裂により５員環となるモノマーを用いて得られる。上記開裂により５員環となるモノマーとしては、例えば、ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、５−フェニルノルボルネン等やそれらの誘導体等が挙げられる。上記ノルボルネン系樹脂が共重合体である場合、その分子の配列状態は、特に制限はなく、ランダム共重合体であってもよいし、ブロック共重合体であってもよいし、グラフト共重合体であってもよい。

上記ノルボルネン系樹脂としては、例えば、（Ａ）ノルボルネン系モノマーの開環（共）重合体を水素添加した樹脂、（Ｂ）ノルボルネン系モノマーを付加（共）重合させた樹脂などが挙げられる。上記ノルボルネン系モノマーの開環共重合体は、１種以上のノルボルネン系モノマーと、α−オレフィン類、シクロアルケン類、及び／又は非共役ジエン類との開環共重合体を水素添加した樹脂を包含する。上記ノルボルネン系モノマーを付加共重合させた樹脂は、１種以上のノルボルネン系モノマーと、α−オレフィン類、シクロアルケン類及び／又は非共役ジエン類との付加型共重合させた樹脂を包含する。

上記ノルボルネン系モノマーの開環（共）重合体を水素添加した樹脂は、ノルボルネン系モノマー等をメタセシス反応させて、開環（共）重合体を得、さらに、当該開環（共）重合体を水素添加して得ることができる。具体的には、例えば、特開平１１−１１６７８０号公報の段落［００５９］〜［００６０］に記載の方法、特開２００１−３５００１７号公報の段落［００３５］〜［００３７］に記載の方法等が挙げられる。上記ノルボルネン系モノマーを付加（共）重合させた樹脂は、例えば、特開昭６１−２９２６０１号公報の実施例１に記載の方法により得ることができる。

上記ノルボルネン系樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）は、テトラヒドロフラン溶媒によるゲル・パーミエーション・クロマトグラフ（ＧＰＣ）法で測定した値が、好ましくは、２０，０００〜５００，０００である。上記ノルボルネン系樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、好ましくは１２０℃〜１７０℃である。上記の樹脂であれば、優れた熱安定性を有し、延伸によって面内及び厚み方向の位相差値を制御しやすい高分子フィルムが得られ得る。なお、ガラス転移温度（Ｔｇ）は、ＪＩＳ Ｋ ７１２１に準じたＤＳＣ法により算出される値である。

上記ノルボルネン系樹脂を含有する高分子フィルムを得る方法としては、任意の適切な成形加工法が採用され得る。好ましくは、上記成形加工法は、ソルベントキャスティング法又は溶融押出法である。平滑性、光学均一性に優れた高分子フィルムを得ることができるからである。

上記ノルボルネン系樹脂を含有する高分子フィルムは、任意の適切な添加剤をさらに含有し得る。上記添加剤としては、例えば、可塑剤、熱安定剤、光安定剤、滑剤、抗酸化剤、紫外線吸収剤、難燃剤、着色剤、帯電防止剤、相溶化剤、架橋剤、及び増粘剤等が挙げられる。上記添加剤の含有量は、好ましくは、上記ノルボルネン系樹脂１００重量部に対し、０を超え１０重量部以下である。

上記ノルボルネン系樹脂を含有する高分子フィルムは、市販のフィルムをそのまま用いることができる。あるいは、市販のフィルムに延伸処理及び／又は収縮処理などの２次的加工を施したものを用いることができる。市販のノルボルネン系樹脂を含有する高分子フィルムとしては、例えば、ＪＳＲ（株）製 アートンシリーズ（商品名；ＡＲＴＯＮ Ｆ，ＡＲＴＯＮ ＦＸ，ＡＲＴＯＮ Ｄ）や、（株）オプテス製 ゼオノアシリーズ（商品名；ＺＥＯＮＯＲ ＺＦ１４，ＺＥＯＮＯＲ ＺＦ１６）等が挙げられる。

上記高分子フィルムを延伸する方法としては、目的に応じて、任意の適切な延伸方法が採用され得る。上記延伸方法としては、例えば、縦一軸延伸法、横一軸延伸法、縦横同時二軸延伸法、縦横逐次二軸延伸法等が挙げられる。上記高分子フィルムを延伸する手段としては、ロール延伸機、テンター延伸機、及び二軸延伸機等の任意の適切な延伸機が用いられ得る。好ましくは、上記延伸機は、温度制御手段を備える。加熱して延伸を行なう場合には、延伸機の内部温度は連続的に変化させてもよく段階的に変化させてもよい。延伸工程は、１回でもよいし、２回以上に分割してもよい。延伸方向は、フィルムの長手方向（ＭＤ方向）であってもよいし、幅方向（ＴＤ方向）であってもよい。また、特開２００３−２６２７２１号公報の図１に記載の延伸法を用いて、斜め方向に延伸（斜め延伸）してもよい。

上記高分子フィルムを延伸する温度（延伸温度）は、目的に応じて、適宜、設定され得る。好ましくは、延伸は、高分子フィルムのガラス転移温度（Ｔｇ）に対し、Ｔｇ＋１℃〜Ｔｇ＋３０℃の範囲で行なう。このような条件を選択することによって、位相差値が均一になり易く、かつ、位相差フィルムが結晶化（白濁）しにくくなる。上記延伸温度は、好ましくは１００℃〜１８０℃であり、さらに好ましくは１２０℃〜１６０℃である。上記延伸温度の制御手段としては、例えば、熱風又は冷風が循環する空気循環式恒温オーブン、マイクロ波又は遠赤外線を利用したヒーター、温度調節用に加熱されたロール、ヒートパイプロール、金属ベルト等が挙げられる。なお、ガラス転移温度は、ＪＩＳ Ｋ ７１２１（１９８７）に準じたＤＳＣ法によって求めることができる。

上記高分子フィルムを延伸する倍率（延伸倍率）は、目的とする位相差値に応じて、適宜、選択され得る。上記延伸倍率は、好ましくは１を超え４倍以下であり、さらに好ましくは１を超え３．５倍以下であり、特に好ましくは１を超え３倍以下である。また、延伸時の送り速度は、特に制限はないが、機械精度、安定性等から好ましくは０．５ｍ／分〜３０ｍ／分である。上記の延伸条件であれば、目的とする位相差値が得られ得るのみならず、均一性に優れた位相差フィルムを得ることができる。

〔Ｆ．液晶表示装置〕
本発明の液晶表示装置は、上記液晶パネルを含む。本発明の液晶表示装置は、液晶パネルの背面から光を照射して画面を見る透過型であっても良いし、液晶パネルの視認側から光を照射して画面を見る反射型であっても良い。あるいは、上記液晶表示装置は、透過型と反射型の両方の性質を併せ持つ半透過型であっても良い。

本発明の液晶表示装置の一例として透過型液晶表示装置について説明する。図４は、本発明の好ましい実施形態による液晶表示装置の概略断面図である。なお、見やすくするために、図４の各構成部材の縦、横及び厚みの比率は、実際とは異なっていることに留意されたい。この液晶表示装置２００は、液晶パネル１００と、液晶パネル１００の一方の側に配置されたバックライトユニット８０とを少なくとも備える。なお、図示例では、バックライトユニットとして、直下方式が採用された場合を示しているが、これは例えば、サイドライト方式のものであってもよい。

直下方式が採用される場合、上記バックライトユニット８０は、好ましくは、光源８１と、反射フィルム８２と、拡散板８３と、プリズムシート８４と、輝度向上フィルム８５とを備える。サイドライト方式が採用される場合、好ましくは、バックライトユニットは、上記の構成に加え、さらに導光板と、ライトリフレクターとを備える。なお、図４に例示した光学部材は、本発明の効果が得られる限りにおいて、液晶表示装置の照明方式や液晶セルの駆動モードなど、用途に応じてその一部が省略され得るか、又は、他の光学部材に代替され得る。

本発明の液晶表示装置は、極角４０°、方位角０°〜３６０°のコントラスト比の平均値が、好ましくは６０以上であり、さらに好ましくは７０〜１５０である。さらに、上記液晶表示装置は、極角４０°、方位角０°〜３６０°のコントラスト比の最大値が、好ましくは１６０以上であり、さらに好ましくは１７０〜２５０である。さらに、上記液晶表示装置は、極角４０°、方位角０°〜３６０°のコントラスト比の最小値が、好ましくは２０以上であり、さらに好ましくは２５〜５５である。本発明の液晶表示装置は、従来の液晶表示装置に比べて、このように格段に優れた表示特性を示す。

〔Ｇ．用途〕
本発明の液晶表示装置は、任意の適切な用途に使用される。その用途は、例えば、パソコンモニター，ノートパソコン，コピー機などのＯＡ機器、携帯電話，時計，デジタルカメラ，携帯情報端末（ＰＤＡ），携帯ゲーム機などの携帯機器、ビデオカメラ，テレビ，電子レンジなどの家庭用電気機器、バックモニター，カーナビゲーションシステム用モニター，カーオーディオなどの車載用機器、商業店舗用インフォメーション用モニターなどの展示機器、監視用モニターなどの警備機器、介護用モニター，医療用モニターなどの介護・医療機器等である。

好ましくは、本発明の液晶表示装置の用途は、テレビである。上記テレビの画面サイズは、好ましくはワイド１７型（３７３ｍｍ×２２４ｍｍ）以上であり、さらに好ましくはワイド２３型（４９９ｍｍ×３００ｍｍ）以上であり、特に好ましくはワイド３２型（６８７ｍｍ×４１２ｍｍ）以上である。

本発明について、以上の実施例及び比較例を用いて更に説明する。なお、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。なお、実施例で用いた各分析方法は、以下の通りである。

（１）棒状液晶化合物の、界面のチルト角の測定方法：
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｉｓｉｃｓ Ｖｏｌ．３８（１９９９年）Ｐ．７４８に記載のＷｉｔｔｅの式に、ｎ_ｅ、ｎ_ｏ、及び位相差値（遅相軸と平行に、極角−４０°〜＋４０°（法線方向を０°とする）に５°きざみで測定したそれぞれの値）を代入して求めた。なお、位相差値は、分光エリプソメーター［日本分光（株）製 製品名「Ｍ−２２０」］を用いて、波長５９０ｎｍ、２３℃で測定した値を用いた。また、ｎｅ及びｎｏは、アッベ屈折率計［アタゴ（株）製 製品名「ＤＲ−Ｍ４」］を用いて測定した値を用いた。
（２）偏光子の単体透過率の測定：
分光光度計［村上色彩技術研究所（株）製 製品名「ＤＯＴ−３」］を用いて、ＪｌＳ Ｚ ８７０１−１９８２の２度視野（Ｃ光源）により、視感度補正を行ったＹ値を測定した。
（３）偏光子の偏光度の測定：
分光光度計［村上色彩技術研究所（株）製 製品名「ＤＯＴ−３」］を用いて、偏光子の平行透過率（Ｈ_０）及び直交透過率（Ｈ_９０）を測定し、式：偏光度（％）＝｛（Ｈ_０−Ｈ_９０）／（Ｈ_０＋Ｈ_９０）｝^１／２×１００より求めた。上記平行透過率（Ｈ_０）は、同じ種類の２枚の偏光子を、互いの吸収軸が平行となるように重ね合わせて作製した平行型積層偏光子の透過率の値である。また、上記直交透過率（Ｈ_９０）は、同じ種類の２枚の偏光子を互いの吸収軸が直交するように重ね合わせて作製した直交型積層偏光子の透過率の値である。なお、これらの透過率は、ＪｌＳ Ｚ ８７０１−１９８２の２度視野（Ｃ光源）により、視感度補正を行ったＹ値である。
（４）位相差値（Ｒｅ［λ］、Ｒｔｈ［λ］）、Ｎｚ係数、Ｔ［５９０］の測定方法：
王子計測機器（株）製 商品名「ＫＯＢＲＡ２１−ＡＤＨ」を用いて、２３℃で測定した。なお、平均屈折率は、アッベ屈折率計［アタゴ（株）製 製品名「ＤＲ−Ｍ４」］を用いて測定した値を用いた。
（５）厚みの測定方法：
厚みが１０μｍ未満の場合、薄膜用分光光度計［大塚電子（株）製 製品名「瞬間マルチ測光システム ＭＣＰＤ−２０００」］を用いて測定した。厚みが１０μｍ以上の場合、アンリツ製デジタルマイクロメーター「ＫＣ−３５１Ｃ型」を使用して測定した。
（６）分子量の測定方法：
ゲル・パーミエーション・クロマトグラフ（ＧＰＣ）法よりポリスチレンを標準試料として算出した。具体的には、以下の装置、器具及び測定条件により測定した。なお、サンプルは、
・測定サンプル：試料をテトラヒドフランに溶解して０．１重量％の溶液とし、一晩静置した後、０．４５μｍのメンブレンフィルターでろ過したろ液を用いた。

・分析装置：ＴＯＳＯＨ製「ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ」
・カラム：ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＨＭＨ／Ｈ４０００／Ｈ３０００／Ｈ２０００
・カラムサイズ：各６．０ｍｍＩ．Ｄ．×１５０ｍｍ
・溶離液：テトラヒドロフラン
・流量：０．６ｍｌ／ｍｉｎ．
・検出器：ＲＩ
・カラム温度：４０℃
・注入量：２０μｌ
（７）ガラス転移温度（Ｔｇ）の測定方法：
示差走査熱量計［セイコー（株）製 製品名「ＤＳＣ−６２００」］を用いて、ＪＩＳ Ｋ ７１２１（１９８７）（プラスチックの転移温度の測定方法）に準じた方法により求めた。具体的には、３ｍｇのサンプルを、窒素雰囲気下（ガスの流量；８０ｍｌ／分）で昇温（加熱速度；１０℃／分）させて２回測定し、２回目のデータを採用した。熱量計は、標準物質（インジウム）を用いて温度補正を行なった。
（８）コントラスト比の測定方法：
２３℃の暗室でバックライトを点灯させてから３０分経過した後、ＥＬＤＩＭ社製 製品名「ＥＺ Ｃｏｎｔｒａｓｔ１６０Ｄ」を用いて、白画像及び黒画像を表示した場合のＸＹＺ表示系のＹ値を測定した。白画像におけるＹ値（ＹＷ）と、黒画像におけるＹ値（ＹＢ）とから、斜め方向のコントラスト比「ＹＷ／ＹＢ」を算出した。なお、液晶パネルの長辺を方位角０°とし、法線方向を極角０°とした。
（９）カラーシフト量（色差：ΔＥ）の測定方法：
２３℃の暗室でバックライトを点灯させてから３０分経過した後、測定を行った。液晶表示装置に、黒画像を表示させ、ＥＬＤＩＭ社製 製品名「ＥＺ Ｃｏｎｔｒａｓｔ１６０Ｄ」を用いて、方位角０°〜３６０°、極角６０°方向におけるＣＩＥ１９７６Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間で定義される輝度Ｌ^＊、ならびに色座標ａ^＊およびｂ^＊を測定した。斜め方向のカラーシフト量（色差：ΔＥ）は、式：｛（Ｌ^＊）^２＋（ａ^＊）^２＋（ｂ^＊）^２｝^１／２から算出した。

〔液晶セルの準備〕
［参考例１］
ＴＮモードの液晶セルを含む液晶表示装置［ＢＥＮＱ（株）製 １７型液晶モニター（型番：ＦＰ７１＋）」］から、液晶パネルを取り出し、液晶セルの上下に配置されていた光学フィルムを全て取り除いて、上記液晶セルのガラス面（表裏）を洗浄した。このようにして作製した液晶セルを液晶セルＡとした。

〔第１及び第２の偏光子の準備〕
［参考例２］
市販の偏光板［日東電工（株）商品名「ＳＩＧ１４２３ＤＵ」］をそのまま用いた。この偏光板は、偏光膜の両側にトリアセチルセルロースを主成分とする保護層を備える。上記偏光膜の保護層は、実質的に等方性を有し、Ｒｅ［５９０］は０．５ｎｍであり、Ｒｔｈ［５９０］は１．０ｎｍである。上記偏光板の単体透過率は４２．６％であり、偏光度は９９．９９％であった。後述の実施例では、この偏光板を２枚用いて、それぞれを偏光板Ａ、偏光板Ｂとした（すなわち、第１の偏光子と第２の偏光子に同じ特性のものを用いた）。

〔第１及び第２のＯプレートの作製〕
［参考例３］
厚み８０μｍの、ハードコート処理されたトリアセチルセルロースを主成分とする高分子フィルム［日東電工（株）製］の表面に、光配向膜用の配向剤［Ｒｏｌｉｃ社製 商品名「ＲＯＦ１０３」］をスピンコータにて塗工（条件；３０００ｒｐｍで１分間）し、１００℃の空気循環式恒温オーブンで１０分間乾燥させて、厚み７０ｎｍの光配向膜を形成した。次に、この光配向膜に、基板平面に対して斜め方向１４０°から偏光紫外光を照射（照射量：１００ｍＪ／ｃｍ^２）し、傾斜配向処理を施した。次に、分子構造中に２つの架橋性官能基を有する棒状液晶化合物と重合開始剤とを含む液晶性組成物［Ｒｏｌｉｃ社製 商品名「ＲＯＰ５１０１」（液晶温度範囲３０℃〜５７℃）］と、シクロペンタノンとを含む塗工液（濃度；２０重量％）を調製した。次に、この塗工液を上記光配向膜の表面に塗工し、該塗工液の基板側とは反対側の界面を空気に接触した状態にして、５０℃に加熱し、その温度で２分間保持して、ハイブリッド配列に配向させた棒状液晶化合物の固化層を形成した。さらに、この固化層に、窒素雰囲気下で、紫外線を照射（照射量：５００ｍＪ／ｃｍ^２：於３６５ｎｍ）して、基材上に、厚み１．１μｍの硬化層を形成した。上記硬化層は、Ｔ［５９０］＝９０％、Ｒｅ［５９０］＝１１０ｎｍ、空気界面のチルト角（θ_ａｉｒ）＝０°、基材界面のチルト角（θ_ＡＬ）＝７０°、平均傾斜角＝３５°であった。後述の実施例では、この硬化層を２枚用い、それぞれを硬化層Ａ、硬化層Ｂとした（すなわち、第１のＯプレートと第２のＯプレートに同じ特性のものを用いた）。

〔第１及び第２の二軸性位相差層の作製〕
［参考例４］
厚み１００μｍのノルボルネン系樹脂を含有する高分子フィルム［（株）オプテス製 商品名「ゼオノア ＺＦ１４」（Ｔｇ＝１３６℃）］を、テンター延伸機を用いて、固定端横一軸延伸法により、１５０℃でフィルムの幅方向に２．５６倍延伸した。得られた位相差フィルムは、厚み３５μｍ、透過率＝９２％、Ｒｅ［５９０］＝１２０ｎｍ、Ｒｔｈ［５９０］＝１８０ｎｍ、Ｎｚ係数＝１．５であった。後述の実施例では、この位相差フィルムを２枚用い、それぞれを位相差フィルムＡ、位相差フィルムＢとした（すなわち、第１の二軸性位相差層と第２の二軸性位相差層に同じ特性のものを用いた）。

〔液晶パネル及び液晶表示装置の作製〕
［実施例１］
参考例１で得られた液晶セルＡの視認側の表面に、第１の二軸性位相差層として、位相差フィルムＡを、その遅相軸と液晶セルの長辺方向とのなす角度が１３５°となるように、アクリル系粘着剤（厚み：２０μｍ）を介して積層した。次に、この位相差フィルムＡの表面に、第１のＯプレートとして、硬化層Ａを、その配向方向と液晶セルの長辺方向とのなす角度が４５°となるように、基材を除去しながらアクリル系粘着剤（厚み：２０μｍ）を介して転写した。次に、上記硬化層Ａの表面に、第１の偏光子として、偏光板Ａを、その吸収軸と液晶セルの長辺方向とのなす角度が４５°となるように、アクリル系粘着剤（厚み：２０μｍ）を介して積層した。このとき、上記硬化層Ａ中の、棒状液晶化合物の偏光子側のチルト角（θ_Ｐ）は７０°であり、二軸性位相差層側のチルト角（θ_Ｂ）は０°である。また、上記棒状化合物の配向方向は、上記液晶セルの配向処理（ラビング）方向と実質的に同一である。上記第１のＯプレートの遅相軸は、上記第１の偏光子の吸収軸と実質的に平行である。上記第１の二軸性位相差層の遅相軸は、上記第１の偏光子の吸収軸と実質的に直交である。

続いて、上記液晶セルＡのバックライト側の表面に、第２の二軸性位相差層として、位相差フィルムＢを、その遅相軸と液晶セルの長辺方向とのなす角度が４５°となるように、アクリル系粘着剤（厚み：２０μｍ）を介して積層した。次に、この位相差フィルムＢの表面に、第２のＯプレートとして、硬化層Ｂを、その配向方向と液晶セルの長辺方向とのなす角度が１３５°となるように、基材を除去しながらアクリル系粘着剤（厚み：２０μｍ）を介して転写した。次に、上記硬化層Ｂの表面に、第２の偏光子として、偏光板Ｂを、その吸収軸と液晶セルの長辺方向とのなす角度が１３５°となるように、アクリル系粘着剤（厚み：２０μｍ）を介して積層した。このとき、上記硬化層Ｂ中の、棒状液晶化合物の偏光子側のチルト角（θ_Ｐ）は７０°であり、二軸性位相差層側のチルト角（θ_Ｂ）は０°である。また、上記棒状化合物の配向方向は、上記液晶セルの配向処理（ラビング）方向と実質的に同一である。上記第２のＯプレートの遅相軸は、上記第２の偏光子の吸収軸と実質的に平行である。上記第２の二軸性位相差層の遅相軸は、上記第２の偏光子の吸収軸と実質的に直交である。上記第１の偏光子の吸収軸は、上記第２の偏光子の吸収軸と実質的に直交である。なお、各構成部材の貼着角度は、液晶セルの長辺方向を０°とし、反時計回りに求めた値である。

このように作製した液晶パネルＡを、もとの液晶表示装置のバックライトユニットと結合し、液晶表示装置Ａを作製した。図５は、液晶パネルＡの各層の光学的な軸関係を示す模式図である。上記液晶表意装置Ａのバックライトユニットの光源を点灯し、３０分経過した後、コントラスト比を測定した。この液晶表示装置Ａの表示特性を表１に示す。図６は、上記液晶表示装置Ａのコントラスト等高線図である。

［比較例１］
第１の二軸性位相差層及び第２の二軸性位相差層を用いなかったこと以外は、実施例１と同様の方法で液晶パネルＨ及び液晶表示装置Ｈを作製した。なお、第１及び第２のＯプレートとして用いた各硬化層は、液晶セルの視認側およびバックライト側にそれぞれ転写した。この液晶表示装置Ｈの表示特性を表１に示す。図７は、上記液晶表示装置Ｈのコントラスト等高線図である。

［比較例２］
第１のＯプレート及び第２のＯプレートを用いなかったこと以外は、実施例１と同様の方法で液晶パネルＩ及び液晶表示装置Ｉを作製した。この液晶表示装置Ｉの表示特性を表１に示す。図８は、上記液晶表示装置Ｉのコントラスト等高線図である。

［比較例３］
第１の二軸性位相差層を第１の偏光子と第１のＯプレートとの間に配置し、第２の二軸性位相差層を第２の偏光子と第２のＯプレートとの間に配置したこと以外は実施例１と同様にして、液晶パネルＪ及び液晶表示装置Ｊを作製した。すなわち、液晶セルの上下において、二軸性位相差層とＯプレートの配置順序をそれぞれ逆にしたこと以外は実施例１と同様にして、液晶パネルＪ及び液晶表示装置Ｊを作製した。この液晶表示装置Ｊの表示特性を表１に示す。図９は、上記液晶表示装置Ｊのコントラスト等高線図である。

［比較例４］
硬化層Ｂ中の、棒状液晶化合物の偏光子側のチルト角（θ_Ｐ）を０°、二軸性位相差層側のチルト角（θ_Ｂ）を７０°となるように、第１及び第２のＯプレートを積層した以外は、実施例１と同様の方法で、液晶パネルＫ及び液晶表示装置Ｋを作製した。すなわち、Ｏプレートにおける棒状液晶化合物の傾斜方向を実施例１とは逆にした。具体的には、硬化層Ａおよび硬化層Ｂをそれぞれ、あらかじめ他の基材に転写し、次いで、位相差フィルムＡおよびＢに転写した。この液晶表示装置Ｋの表示特性を表１に示す。図１０は、上記液晶表示装置Ｋのコントラスト等高線図である。

［評価］
図１１は、実施例１及び比較例１〜４の液晶表示装置の極角４０°におけるコントラスト比の方位角依存性を表す。図１１より明らかなように、実施例１の液晶表示装置は、斜め方向のコントラスト比が高かった。特に、この液晶表示装置は、従来課題であった表示装置の上下の方位（図１１中、方位角９０°及び２７０°）から斜めに見たときのコントラスト比が、非常に高いことが分かる。一方、比較例１〜３の液晶表示装置は、斜め方向のどの方位から見てもコントラスト比が低かった。比較例４の液晶表示装置は、表示装置の左右の方位（図１１中、方位角０°及び１８０°）から見たときのコントラスト比は高いものの、コントラスト比の方位角依存性が大きく、視認者に違和感を与えるものであった。さらに、表示装置の上下の方位から斜めに見たときのコントラスト比も不十分であった。

図１２は、実施例１及び比較例４の液晶表示装置の方位角４０°における色差（ΔＥ）の方位角依存性を表す。図１２より明らかなように、実施例１の液晶表示装置は、斜め方向のカラーシフト量（色差：ΔＥ）が小さかった。これより、実施例１の液晶表示装置は、見る角度によって、色変化の小さい優れた表示特性を示すことが分かる。実施例１と比較例４とを比較すると明らかなように、Ｏプレートと二軸性位相差層との配置順序が、見る角度による色変化の小さい表示特性を得るために重要であることがわかる。

以上のように、本発明の液晶パネルは、例えば、液晶表示装置の表示特性向上に極めて有用である。

本発明の液晶パネルの概略断面図である。 図１の液晶パネルの概略斜視図である。 ハイブリッド配列における棒状液晶化合物分子の代表的な配列状態を説明する模式図である。 本発明の好ましい実施形態による液晶表示装置の概略断面図である。 実施例１の液晶パネルの、各層の光学的な軸関係を示す模式図である。 実施例１の液晶表示装置のコントラスト等高線図である。 比較例１の液晶表示装置のコントラスト等高線図である。 比較例２の液晶表示装置のコントラスト等高線図である。 比較例３の液晶表示装置のコントラスト等高線図である。 比較例４の液晶表示装置のコントラスト等高線図である。 実施例１及び比較例１〜４の液晶表示装置の極角４０°におけるコントラスト比の方位角依存性を表すグラフである。 実施例１及び比較例４の液晶表示装置の方位角４０°における色差（ΔＥ）の方位角依存性を表すグラフである。

符号の説明

１、２ 配向処理（ラビング）方向
３、４ 吸収軸
５，６ 遅相軸
７、８ ディレクタ方向
７’、８’ 配向方向
１０ 液晶セル
１１ 第１の基板
１２ 第２の基板
１３ 液晶層
２１ 第１の偏光子
２２ 第２の偏光子
３１ 第１のＯプレート
３２ 第２のＯプレート
３３ 棒状液晶化合物
４１ 第１の二軸性位相差層
４２ 第２の二軸性位相差層
８０ バックライトユニット
８１ 光源
８２ 反射フィルム
８３ 拡散板
８４ プリズムシート
８５ 輝度向上フィルム
１００ 液晶パネル
２００ 液晶表示装置

Claims (11)

1. 液晶セルと、
   該液晶セルの一方の側に配置された第１の偏光子と、
   該液晶セルの他方の側に配置された第２の偏光子と、
   該液晶セルと該第１の偏光子との間に配置された、第１のＯプレートと、
   該液晶セルと該第２の偏光子との間に配置された、第２のＯプレートと、
   該液晶セルと該第１のＯプレートとの間に配置された、第１の二軸性位相差層と、
   該液晶セルと該第２のＯプレートとの間に配置された、第２の二軸性位相差層とを備え、
   該第１及び第２のＯプレートが、ハイブリッド配列に配向させた棒状液晶化合物の固化層又は硬化層であり、該棒状液晶化合物の偏光子側のチルト角（θ_Ｐ）が、二軸性位相差層側のチルト角（θ_Ｂ）よりも大きく、
   該液晶セルが、電界が存在しない状態で、ツイスト配列に配向した液晶分子を含む液晶層を含み、
   該棒状液晶化合物のディレクタ方向を該液晶セル面に投影した方向が、該液晶セルの配向処理方向と実質的に同一であり、
   該第１の二軸性位相差層の遅相軸が、該第１の偏光子の吸収軸と実質的に直交し、該第２の二軸性位相差層の遅相軸が、該第２の偏光子の吸収軸と実質的に直交する、
   液晶パネル。
2. 前記棒状液晶化合物の偏光子側のチルト角（θ_Ｐ）と二軸性位相差層側のチルト角（θ_Ｂ）との差（θ_Ｐ−θ_Ｂ）が、２０°〜９０°である、請求項１に記載の液晶パネル。
3. 前記棒状液晶化合物の偏光子側のチルト角（θ_Ｐ）が、２０°〜９０°である、請求項１又は２に記載の液晶パネル。
4. 前記液晶セルが、前記液晶層と、前記液晶層の前記第１の偏光子側に配置された第１の基板と前記液晶層の前記第２の偏光子側に配置された第２の基板とを含み、
   該第１の基板及び該第２の基板が、それぞれ、液晶層側に配向膜を有する、請求項１から３のいずれかに記載の液晶パネル。
5. 前記第１の偏光子の吸収軸が、前記第２の偏光子の吸収軸と実質的に直交する、請求項１から４のいずれかに記載の液晶パネル。
6. 前記第１のＯプレートの遅相軸が、前記第１の偏光子の吸収軸と実質的に平行であり、前記第２のＯプレートの遅相軸が、前記第２の偏光子の吸収軸と実質的に平行である、請求項１から５のいずれかに記載の液晶パネル。
7. 前記第１のＯプレート及び／又は前記第２のＯプレートの波長５９０ｎｍにおける面内の位相差値（Ｒｅ［５９０］）が、５０ｎｍ〜２００ｎｍである、請求項１から６のいずれかに記載の液晶パネル。
8. 前記第１の二軸性位相差層及び／又は前記第２の二軸性位相差層の波長５９０ｎｍにおける面内の位相差値（Ｒｅ［５９０］）が、５０ｎｍ〜２００ｎｍである、請求項１から７のいずれかに記載の液晶パネル。
9. 前記第１の二軸性位相差層及び／又は前記第２の二軸性位相差層のＮｚ係数が、１．１〜６．０である、請求項１から８のいずれかに記載の液晶パネル。
10. 前記第１の二軸性位相差層及び／又は前記第２の二軸性位相差層が、ノルボルネン系樹脂を含有する位相差フィルムを含む、請求項１から９のいずれかに記載の液晶パネル。
11. 請求項１から１０のいずれかに記載の液晶パネルを含む、液晶表示装置。