JP4778718B2 - Liquid crystal display device and negative substantially uniaxial optical film used therefor - Google Patents

Liquid crystal display device and negative substantially uniaxial optical film used therefor Download PDF

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Description

本発明は視野角特性に優れた液晶表示装置、およびそれに用いる光学フィルムに関する。   The present invention relates to a liquid crystal display device excellent in viewing angle characteristics and an optical film used therefor.

近年、液晶表示装置の性能は向上し、特に垂直配向モードとインプレーンスイッチング(以下IPSと称する)モードは性能に優れているため、これらを用いた液晶テレビは従来のブラウン管テレビに置き換わる可能性を秘めている。光学的異方性を有する光学フィルムである位相差フィルムは、これらの液晶表示装置の性能向上、特に視野角拡大に対して重要な役割を演じている。IPSモードは、従来から視野角拡大のための位相差フィルムを使用しなくても視野角が広いことが1つの特長であったものの、昨今の位相差フィルムを用いた光学設計技術に基づいた広視野角化技術の進歩により、他のモードとの差別化が困難になってきている。そのような背景の中で、IPSモードにおいてもより一層の視野角拡大を目指した、位相差フィルムを用いた光学設計技術の開発の必要性が高まっている。例えば、2軸性の位相差フィルムを用いて光学補償を行う方式が非特許文献1に記載されている。   In recent years, the performance of liquid crystal display devices has improved, and in particular, the vertical alignment mode and in-plane switching (hereinafter referred to as IPS) mode are superior in performance. Therefore, liquid crystal televisions using these have the potential to replace conventional CRT televisions. Hidden. A retardation film, which is an optical film having optical anisotropy, plays an important role in improving the performance of these liquid crystal display devices, particularly in widening the viewing angle. Although the IPS mode has conventionally had a wide viewing angle without using a retardation film for widening the viewing angle, it has a wide range based on the optical design technology using a retardation film. With the advance of viewing angle technology, it is difficult to differentiate from other modes. In such a background, there is an increasing need for development of an optical design technique using a retardation film aiming at further expansion of the viewing angle even in the IPS mode. For example, Non-Patent Document 1 describes a method of performing optical compensation using a biaxial retardation film.

また、正の1軸性のAプレートと正の1軸性のCプレートを組み合わせることによる下記の非特許文献2に記載の偏光板の視野角拡大技術を、IPSの視野角拡大に用いることも知られている。   In addition, the polarizing plate viewing angle expansion technique described in Non-Patent Document 2 described below by combining a positive uniaxial A plate and a positive uniaxial C plate may be used to expand the viewing angle of IPS. Are known.

Yukita Saitoh, Shinichi Kimura, Kaoru Kusafuka, Hidehisa Shimizu著、Japanese Journal of Applied Physics 37巻 1998年 4822〜4828頁Yukita Saitoh, Shinichi Kimura, Kaoru Kusafuka, Hidehisa Shimizu, Japanese Journal of Applied Physics 37 1998 4822-4828 J. Chen, K. -H. Kim, J.-J. Jyu, J. H. Souk, J. R. Kelly, P. J. Bos著Society for Information Display ’98 Digest, 1998年 315頁J. Chen, K. -H. Kim, J.-J. Jyu, J. H. Souk, J. R. Kelly, P. J. Bos, Society for Information Display '98 Digest, 1998 p. 315

非特許文献1および2に記載された技術を検討した結果、これらの方法をIPSモードの液晶表示装置の視野角拡大に利用した場合、黒表示の斜め入射時における透過光のカラーシフトが1つの問題であることがわかった。ここでいう黒表示の斜め入射時における透過光のカラーシフトとは、黒表示時の液晶表示装置を法線方向ではなく、斜め方向から観察した場合に、透過率に波長依存性が存在し、その結果見る角度によって黒の色調が変化することを意味する。一般に黒表示の斜め入射時におけるカラーシフトを生じるものは、中間調表示でもカラーシフト問題を引き起こす。 ノーマリブラックモードのインプレーンスイッチングモードにおける液晶セルの位相差値は、視野角だけではなく透過率や応答速度等も勘案して設計されるため、最適な位相差値は必ずしも2分の1波長とはならない。ここで液晶セルの位相差値とは液晶を含んだ液晶セルの位相差値のことである。したがって、ノーマリブラックモードのインプレーンスイッチングモードにおける液晶表示装置の視野角は、主として位相差フィルムと液晶セルとの光学異方性により決定される。上記非特許文献1では2軸性光学フィルムが記載されているが、液晶セルの位相差値と2軸性光学フィルムの位相差値の関係が開示されていない。同様に、上記非特許文献2においても、液晶セルと位相差フィルムの関係が開示されていない。   As a result of examining the techniques described in Non-Patent Documents 1 and 2, when these methods are used to expand the viewing angle of an IPS mode liquid crystal display device, the color shift of transmitted light at the time of oblique incidence of black display is one. It turns out to be a problem. The color shift of the transmitted light at the time of black incident here means that, when the liquid crystal display device at the time of black display is observed from an oblique direction rather than a normal direction, the transmittance has wavelength dependency, As a result, it means that the color of black changes depending on the viewing angle. In general, what causes a color shift when the black display is obliquely incident causes a color shift problem even in a halftone display. The phase difference value of the liquid crystal cell in the in-plane switching mode of the normally black mode is designed considering not only the viewing angle but also the transmittance and response speed, so the optimum phase difference value is not necessarily a half wavelength. It will not be. Here, the phase difference value of the liquid crystal cell is a phase difference value of the liquid crystal cell including the liquid crystal. Therefore, the viewing angle of the liquid crystal display device in the normally black mode in-plane switching mode is mainly determined by the optical anisotropy between the retardation film and the liquid crystal cell. Non-Patent Document 1 describes a biaxial optical film, but does not disclose the relationship between the retardation value of the liquid crystal cell and the retardation value of the biaxial optical film. Similarly, in Non-Patent Document 2, the relationship between the liquid crystal cell and the retardation film is not disclosed.

さらに、上記非特許文献1および2に記載されている2軸性光学フィルムや正の1軸性のCプレートは製法が複雑であるために、光学軸精度や位相差精度を大面積で得ることが難しいといった問題点を有している。その結果、これらを液晶表示装置に用いた場合には、表示ムラ等の欠陥が生じ易く、表示品位を高めることが難しいといった問題もある。   Further, since the biaxial optical film and the positive uniaxial C plate described in Non-Patent Documents 1 and 2 are complicated in manufacturing method, the optical axis accuracy and phase difference accuracy can be obtained in a large area. Has the problem of being difficult. As a result, when these are used in a liquid crystal display device, defects such as display unevenness are likely to occur, and it is difficult to improve display quality.

本発明の目的は広視野角かつ広帯域性を有する、IPSモードの新規な液晶表示装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a novel liquid crystal display device of IPS mode having a wide viewing angle and wide bandwidth.

本発明の他の目的は、光学軸精度や位相差精度が得られる面内に光学軸を有する特定の負の略1軸性光学フィルムを用いて、IPSモードの液晶表示装置の設計を行い、広視野角かつ広帯域である液晶表示装置を提供することにある。   Another object of the present invention is to design an IPS mode liquid crystal display device by using a specific negative substantially uniaxial optical film having an optical axis in a plane in which optical axis accuracy and phase difference accuracy are obtained, An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having a wide viewing angle and a wide band.

面内に光学軸を有する負の略1軸性光学フィルムは、例えば、分子分極率異方性が負の高分子材料をフィルム化し、通常の1軸延伸工程により得ることが可能であり、フィルム製造工程が非常に簡便であり、液晶テレビ等に要求される光学異方性の均一性に優れる。   A negative substantially uniaxial optical film having an optical axis in the plane can be obtained, for example, by forming a polymer material having a negative molecular polarizability anisotropy into a film and performing a normal uniaxial stretching process. The manufacturing process is very simple, and the optical anisotropy uniformity required for liquid crystal televisions is excellent.

この光学フィルムを用いて光学設計を行い、IPSモード液晶表示装置の視野角拡大の方式について鋭意検討したところ、液晶セルの位相差値が設計の都合により変化しても、広視野角かつ広帯域であるIPSモードの液晶表示装置が実現できることを見出した。   Optical design using this optical film and intensive study on the method of widening the viewing angle of the IPS mode liquid crystal display device. Even if the phase difference value of the liquid crystal cell changes due to the design convenience, it has a wide viewing angle and wide bandwidth. It has been found that a certain IPS mode liquid crystal display device can be realized.

具体的には、第1の偏光板、面内に光学軸を有する第1の負の略1軸性光学フィルム、液晶セル、面内に光学軸を有する第2の負の略1軸性光学フィルム、第2の偏光板の順でこれらが積層されてなり、液晶セルの面内位相差値の絶対値の方が、面内に光学軸を有する第1の負の略1軸性光学フィルムの位相差値の絶対値よりも大きいノーマリブラックモードのインプレーンスイッチングモードの液晶表示装置であって、第1の偏光板の吸収軸と第1の負の略1軸性光学フィルムの面内における遅相軸とのなす角が略0°、第1の負の略1軸性光学フィルムの面内における遅相軸と黒状態における液晶セルの面内遅相軸とのなす角が略90°、黒状態における液晶セルの面内遅相軸と第2の負の略1軸性光学フィルムの面内における遅相軸とのなす角が略0°、かつ、第2の負の略1軸性光学フィルムの面内における遅相軸と第2の偏光板の吸収軸とのなす角が略0°であり、かつ、第1の負の略1軸性光学フィルム、黒状態における液晶セル、第2の負の略1軸性光学フィルムの面内位相差値をそれぞれ、Γ(λ)、ΓLC(λ)、Γ(λ)(nm)とした場合、下記式(1)および/または(2)の関係を満足することを特徴とする液晶表示装置、によって達成される。
|Γ1)|<|Γ)| (1)
|ΓLC)+Γ)|<|ΓLC)+Γ)| (2)
(ただし、λは測定波長を表しており、400nm≦λ<λ≦700nmである。)
好ましくは、上記式(1)および(2)の関係を同時に満足することである。
Specifically, the first polarizing plate, the first negative substantially uniaxial optical film having an optical axis in the plane, the liquid crystal cell, and the second negative substantially uniaxial optical having an optical axis in the plane. The first negative substantially uniaxial optical film in which the absolute value of the in-plane retardation value of the liquid crystal cell has an optical axis in the plane is formed by laminating the film and the second polarizing plate in this order. A normally black mode in-plane switching mode liquid crystal display device having an absolute value greater than the absolute value of the retardation value of the first polarizing plate, wherein the absorption axis of the first polarizing plate and the first negative substantially uniaxial optical film are in- plane The angle formed by the slow axis in the liquid crystal cell is approximately 0 °, and the angle formed by the slow axis in the plane of the first negative substantially uniaxial optical film and the in- plane slow axis of the liquid crystal cell in the black state is approximately 90 degrees. °, and the slow axis in the plane of the negative substantially uniaxial optical film in-plane slow axis and a second liquid crystal cell in a black state The angle formed between the slow axis in the plane of the second negative substantially uniaxial optical film and the absorption axis of the second polarizing plate is approximately 0 °; The in-plane retardation values of the negative 1 uniaxial optical film, the liquid crystal cell in the black state, and the second negative uniaxial optical film are Γ 1 (λ), Γ LC (λ), Γ, respectively. 2 (λ) (nm) is achieved by a liquid crystal display device characterized by satisfying the relationship of the following formulas (1) and / or (2).
| Γ 21) | <| Γ 22 ) | (1)
| Γ LC1 ) + Γ 11 ) | <| Γ LC2 ) + Γ 12 ) | (2)
(However, λ represents the measurement wavelength, and 400 nm ≦ λ 12 ≦ 700 nm.)
Preferably, the relationship of the above formulas (1) and (2) is satisfied at the same time.

本発明では屈折率の異方性を有する光学的異方性フィルムのことを、位相差フィルムと称している。1軸性光学フィルム、2軸性光学フィルムはその3次元屈折率によりそれぞれ分類されるが、これらも位相差フィルムの範疇である。位相差フィルムは屈折率楕円体で表現されるものとし、3つの主屈折率の方位はフィルム面内に平行か垂直である場合のみをここでは考えている。ここでは図3のように座標軸がフィルムの表面に平行または直交である直交座標系を考え、その座標の方位に対応した3つの屈折率をn、n、nと定義する。また、光学軸は面内に存在する場合はx軸に、膜厚方向に存在する場合はz軸方向に設定すると、面内に光学軸を有する負の略1軸性光学フィルムは、3つの屈折率を用いて、n≒n>nとなり、nがフィルム面内における遅相軸となる。2軸性光学フィルムは3つとも屈折率が異なる状態と定義される。先述した正の1軸性のAプレートとは、面内に光学軸を有する正の1軸性媒体(フィルムの場合は1軸性光学フィルム)のことであり、この定義ではn>n=nとなる。一方、正の1軸性のCプレートとは、厚さ方向に光学軸を有する正の1軸性媒体(フィルムの場合は1軸性光学フィルム)のことであり、この定義ではn=n<nとなる。 In the present invention, an optically anisotropic film having refractive index anisotropy is referred to as a retardation film. A uniaxial optical film and a biaxial optical film are classified according to their three-dimensional refractive index, and these are also categories of retardation films. The retardation film is expressed by a refractive index ellipsoid, and only the case where the orientations of the three main refractive indexes are parallel or perpendicular to the film plane is considered here. Here we consider the orthogonal coordinate system axes are parallel or perpendicular to the surface of the film as shown in FIG. 3, defines three refractive index corresponding to the orientation of the coordinate n x, n y, and n z. In addition, when the optical axis is in the plane, the x-axis is set, and when the optical axis is in the film thickness direction, the negative substantially uniaxial optical film having the optical axis in the plane is using refractive index, next n z ≒ n y> n x , n y is the slow axis in the film plane. All three biaxial optical films are defined as having different refractive indexes. The positive uniaxial A plate described above refers to a positive uniaxial medium (uniaxial optical film in the case of a film) having an optical axis in the plane, and in this definition, n x > ny = Nz . On the other hand, the positive uniaxial C plate is a positive uniaxial medium (uniaxial optical film in the case of a film) having an optical axis in the thickness direction, and in this definition, n x = n y < nz .

また、本発明における面内に光学軸を有する負の略1軸性光学フィルムおよび正の略1軸性光学フィルムの位相差値Γは、いずれも下記式(17)で定義されるものとする。
Γ=(n−n)×d (17)
ここでdはフィルムの厚さ(nm)である。
Further, the retardation value Γ of the negative substantially uniaxial optical film and the positive substantially uniaxial optical film having an in-plane optical axis in the present invention is defined by the following formula (17). .
Γ = (n x -n y) × d (17)
Here, d is the thickness (nm) of the film.

本発明における面内に光学軸を有する負の略1軸性光学フィルムは、厳密にはn=n>nの関係を満足するものが好ましいが、n≒n>nであれば現実的には問題なく使用できる。また、実際の位相差フィルムには屈折率のばらつきもあるので、この3つの屈折率を用いた下記式(18)を用いて負の略1軸性という用語の範囲を定義する。
Nz=(n−n)/(n−n) (18)
Negative substantially uniaxial optical film having an in-plane optical axis in the present invention are accurate to preferably those satisfying the relation of n z = n y> n x , with n z ≒ n y> n x If you can, you can use it without any problems. In addition, since an actual retardation film also has a variation in refractive index, the range of the term negative substantially uniaxial is defined using the following formula (18) using these three refractive indexes.
Nz = (n x -n z) / (n x -n y) (18)

本発明における面内に光学軸を有する負の略1軸性光学フィルムとは
0.90<Nz<1.40 (19)
であると定義され、好ましくは、
0.95<Nz<1.35 (20)
であり、より好ましくは
0.97<Nz<1.20 (21)
であり、さらに好ましくは、
0.98<Nz<1.10 (22)
である。
What is a negative substantially uniaxial optical film having an optical axis in a plane in the present invention?
0.90 <Nz <1.40 (19)
Is preferably defined as
0.95 <Nz <1.35 (20)
And more preferably
0.97 <Nz <1.20 (21)
And more preferably
0.98 <Nz <1.10 (22)
It is.

光学軸は負の略1軸性光学フィルムであるので、面内の進相軸が光学軸と一致するものとする。   Since the optical axis is a negative substantially uniaxial optical film, the in-plane fast axis coincides with the optical axis.

また、Rthは下記式(23)で定義される。
Rth={(n+n)/2-n}×d (23)
上記式(23)でdは光学フィルムの厚さ(nm)である。本発明で位相差値ΓやRth,Nz値は特に断りがない限り、550nmの波長で測定したものとする。
Rth is defined by the following formula (23).
Rth = {(n x + n y) / 2-n z} × d (23)
In the above formula (23), d is the thickness (nm) of the optical film. In the present invention, the phase difference value Γ, Rth, and Nz values are measured at a wavelength of 550 nm unless otherwise specified.

また、光学異方性素子間の光学軸の合わせ角度の前記した角度であることが必要だが、許容範囲は、上記設定角度を中心として、±3°以内であり、好ましくは±2°以内、より好ましくは±1°以内、さらに好ましくは±0.5°以内である。すなわち、前記の略90°という表現は、90°±3°と定義される。   Further, it is necessary that the optical axis alignment angle between the optical anisotropic elements is the above-mentioned angle, but the allowable range is within ± 3 °, preferably within ± 2 °, centered on the set angle. More preferably, it is within ± 1 °, and further preferably within ± 0.5 °. That is, the expression of approximately 90 ° is defined as 90 ° ± 3 °.

本発明における黒状態とは、階調表示において最も暗い状態であり、具体的には、液晶表示装置の表面の法線方向から光を入射して測定した透過率が最も低くなる状態を黒状態と定義する。   The black state in the present invention is the darkest state in gradation display, and specifically, the state in which the transmittance measured when light is incident from the normal direction of the surface of the liquid crystal display device is the black state. It is defined as

本発明でいう液晶表示装置の広視野角化とは、見る角度によってコントラストが変化する現象を改善し、コントラストの高い角度領域が広がることを指す。一般に液晶表示装置の広視野角化は、黒表示時の透過率が液晶表示装置への入射角度によらずにできるだけ0に近づけることが目標となる。さらに広帯域化とは波長が変化しても入射角度によらずにこの透過率ができるだけ0に近づけることを意味し、これにより先述のカラーシフトを抑制することができる。   The wide viewing angle of the liquid crystal display device according to the present invention means that the phenomenon that the contrast changes depending on the viewing angle is improved, and the angular region with high contrast is widened. In general, widening the viewing angle of a liquid crystal display device is aimed at making the transmittance during black display as close to 0 as possible regardless of the incident angle to the liquid crystal display device. Further, broadening means that the transmittance is as close to 0 as possible regardless of the incident angle even if the wavelength is changed, thereby suppressing the color shift described above.

本発明により広視野角かつ広帯域化が実現できる理由を以下に記す。
本発明における液晶表示装置の好ましい構成例を図1に記す。この図1を用いて本発明の広視野角化かつ広帯域化が可能となる原理を説明する。なお、図1では第2の偏光板が光源側にあるが、光源は第1または第2の偏光板のいずれの側に配置されていても良い。図1の構成は、ある条件の下では、図2と光学的にほぼ等価とみなすことができる。まず、本発明における液晶表示装置はIPSモードであるため、液晶セルは黒表示時において面内に光学軸を有する正の1軸性媒体とみなすことができる。そして、面内に光学軸を有する第1の負の略1軸性光学フィルムと液晶セルの光学軸方位が一致し、かつ、液晶セルの面内位相差値の絶対値の方が、面内に光学軸を有する第1の負の略1軸性光学フィルムの位相差値の絶対値よりも大きいという条件の下では、2つの素子の組み合わせは、図2に示す面内に光学軸を有する正の略1軸性光学フィルム(11)と光学的にほぼ等価とみなしうる。
The reason why a wide viewing angle and a wide band can be realized by the present invention will be described below.
A preferred configuration example of the liquid crystal display device of the present invention is shown in FIG. With reference to FIG. 1, the principle of wide viewing angle and wide band according to the present invention will be described. In FIG. 1, the second polarizing plate is on the light source side, but the light source may be disposed on either side of the first or second polarizing plate. The configuration of FIG. 1 can be regarded as optically almost equivalent to FIG. 2 under certain conditions. First, since the liquid crystal display device of the present invention is in the IPS mode, the liquid crystal cell can be regarded as a positive uniaxial medium having an in-plane optical axis during black display. The first negative substantially uniaxial optical film having an optical axis in the plane and the optical axis orientation of the liquid crystal cell coincide with each other, and the absolute value of the in-plane retardation value of the liquid crystal cell is more in-plane. The combination of the two elements has an optical axis in the plane shown in FIG. 2 under the condition that it is larger than the absolute value of the retardation value of the first negative substantially uniaxial optical film having the optical axis at It can be regarded as optically substantially equivalent to the positive substantially uniaxial optical film (11).

したがって、本発明の液晶表示装置における広視野角化は、図2の構成において広視野角かつ広帯域化をまず検討し、その結果に基づいて、本発明において用いられる光学的異方性媒体の最適な位相差値およびその関係を求めればよいということになる。   Therefore, the wide viewing angle in the liquid crystal display device according to the present invention is first examined with a wide viewing angle and a wide band in the configuration of FIG. 2, and based on the result, the optical anisotropic medium used in the present invention is optimized. Thus, it is only necessary to obtain a correct phase difference value and its relationship.

図2で広視野角化かつ広帯域化を実現するということは、あらゆる入射角を有する可視光帯域の入射光に対して、透過率をできるだけ0に近づけることである。広帯域化については、検討の結果、驚くべきことに図2の2枚の略1軸性光学フィルムは、それぞれの位相差の波長分散が互いに補償されないので、これらの略1軸性光学フィルムの位相差値の波長分散は、少なくとも一方が、好ましくは両方が広帯域化している必要があることがわかった。特に断りがない場合には位相差値は、長さの単位であるナノメートルで定義するものとする。ここでいう位相差値の広帯域化とは、位相差値を角度表示した際に、波長に依存せずに位相差値が一定となる状態に近づけるものと定義される。位相差値を長さの単位に換算して考えた場合には、波長に対して位相差値Γ(λ)が単調増加になる状態となることが少なくとも必要で、好ましくは、下記式(5)の状態に近づけることと言い換えることができる。
Γ(λ)/λ=C (5)
ここで、Γ(λ)は測定波長λにおける位相差値(nm)であり、λは400〜700nmの範囲で、Cは定数である。
Realizing a wide viewing angle and a wide band in FIG. 2 is to make the transmittance as close to 0 as possible with respect to incident light in the visible light band having all incident angles. Surprisingly, as a result of investigation, the two substantially uniaxial optical films in FIG. 2 are not compensated for each other in wavelength dispersion of the respective retardations. It has been found that the chromatic dispersion of the phase difference value needs to be at least one, preferably both have a broad band. Unless otherwise specified, the phase difference value is defined in nanometers as a unit of length. The broadening of the phase difference value referred to here is defined as approaching a state where the phase difference value becomes constant without depending on the wavelength when the phase difference value is displayed in an angle. When the phase difference value is converted into a unit of length, it is necessary at least that the phase difference value Γ (λ) be monotonously increased with respect to the wavelength. Preferably, the following formula (5 In other words, it can be said to be close to the state of).
Γ (λ) / λ = C (5)
Here, Γ (λ) is the phase difference value (nm) at the measurement wavelength λ, λ is in the range of 400 to 700 nm, and C is a constant.

したがって、図2における面内に光学軸を有する負の略1軸性光学フィルムと面内に光学軸を有する正の略1軸性光学フィルムの位相差値をそれぞれ、Γ3(λ)、Γ4(λ)とした場合、下記式(6)および/または(7)を満足することが必要である。 Accordingly, the phase difference values of the negative substantially uniaxial optical film having the optical axis in the plane and the positive substantially uniaxial optical film having the optical axis in the plane in FIG. 2 are respectively represented by Γ 3 (λ), Γ In the case of 4 (λ), it is necessary to satisfy the following formula (6) and / or (7).

|Γ(λ1)|<|Γ(λ2)| (6)
|Γ(λ1)|<|Γ(λ2)| (7)
ここで、λは測定波長を表しており、400nm≦λ1<λ2≦700nmとする。
好ましくは下記式(6)および(7)を同時に満足することである。
| Γ 31 ) | <| Γ 32 ) | (6)
| Γ 41 ) | <| Γ 42 ) | (7)
Here, λ represents a measurement wavelength, and 400 nm ≦ λ 12 ≦ 700 nm.
Preferably, the following formulas (6) and (7) are satisfied at the same time.

次に最適な位相差値を検討したところ、下記式(8)、(9)を同時に満足していることが好ましいことがわかった。下記式(8)、(9)を満足することにより、入射光の入射角が、極角0〜80°、方位角0〜360°の範囲において、透過率を1%未満にすることができる。なお、一対の直交した偏光板の場合には、同条件で求めた透過率は最大で3%程度であり、また、一対の直交した偏光板の間にIPS液晶セルがその光学軸と偏光板の吸収軸が一致した構成においては、最大で約2%程度の透過率となる。
−155<Γ3(λ)<−45nm (8)
45<Γ4(λ)<155nm (9)
ここで、λ=550nmとする。
Next, when the optimum retardation value was examined, it was found that it was preferable that the following expressions (8) and (9) were satisfied at the same time. By satisfying the following formulas (8) and (9), the transmittance can be less than 1% when the incident angle of incident light is in the range of polar angle 0 to 80 ° and azimuth angle 0 to 360 °. . In the case of a pair of orthogonal polarizing plates, the transmittance obtained under the same condition is about 3% at the maximum, and the IPS liquid crystal cell is absorbed between the optical axis and the polarizing plate between the pair of orthogonal polarizing plates. In the configuration in which the axes coincide with each other, the maximum transmittance is about 2%.
−155 <Γ 3 (λ) <− 45 nm (8)
45 <Γ 4 (λ) <155 nm (9)
Here, λ = 550 nm.

より好ましくは、下記式(10)、(11)を同時に満足することであり、この場合には入射光の入射角が、極角0〜80°、方位角0〜360°の範囲において、透過率を約1.5%未満にすることができる。
−130<Γ3(λ)<−60nm (10)
60<Γ4(λ)<130nm (11)
ただし、λ=550nmとする。
More preferably, the following expressions (10) and (11) are satisfied at the same time. In this case, the incident light is transmitted in the range of the polar angle of 0 to 80 ° and the azimuth angle of 0 to 360 °. The rate can be less than about 1.5%.
−130 <Γ 3 (λ) <− 60 nm (10)
60 <Γ 4 (λ) <130 nm (11)
However, λ = 550 nm.

さらに好ましくは、下記式(12)、(13)を同時に満足することであり、この場合には入射光の入射角が、極角0〜80°、方位角0〜360°の範囲において、透過率を約0.5%未満にすることができる。
−120<Γ3(λ)<−70nm (12)
70<Γ4(λ)<120nm (13)
ただし、λ=550nmとする。
More preferably, the following expressions (12) and (13) are satisfied at the same time. In this case, the incident light is transmitted within the range of the polar angle of 0 to 80 ° and the azimuth angle of 0 to 360 °. The rate can be less than about 0.5%.
−120 <Γ 3 (λ) <− 70 nm (12)
70 <Γ 4 (λ) <120 nm (13)
However, λ = 550 nm.

さらにより好ましくは、下記式(14)、(15)を同時に満足することであり、この場合には入射光の入射角が、極角0〜80°、方位角0〜360°の範囲において、透過率を約0.2%未満にすることができる。
−110<Γ3(λ)<−80nm (14)
80<Γ4(λ)<110nm (15)
ただし、λ=550nmとする。
Even more preferably, the following expressions (14) and (15) are satisfied at the same time. In this case, the incident angle of incident light is within a range of polar angles 0 to 80 ° and azimuth angles 0 to 360 °. The transmittance can be less than about 0.2%.
−110 <Γ 3 (λ) <− 80 nm (14)
80 <Γ 4 (λ) <110 nm (15)
However, λ = 550 nm.

最も好ましくは、下記式(16)、(17)を同時に満足することであり、この場合には入射光の入射角が、極角0〜80°、方位角0〜360°の範囲において、透過率を約0.1%未満にすることができる。
−105<Γ3(λ)<−85nm (16)
85<Γ4(λ)<105nm (17)
ただし、λ=550nmとする。
Most preferably, the following expressions (16) and (17) are satisfied at the same time. In this case, the incident light is transmitted in the range of the polar angle of 0 to 80 ° and the azimuth angle of 0 to 360 °. The rate can be less than about 0.1%.
−105 <Γ 3 (λ) <− 85 nm (16)
85 <Γ 4 (λ) <105 nm (17)
However, λ = 550 nm.

用いる光学フィルムの屈折率によって最適な値は多少変動するが、上記関係を満足することが好ましい。   Although the optimum value varies somewhat depending on the refractive index of the optical film to be used, it is preferable that the above relationship is satisfied.

先述したように、図1と図2の構成の比較から、両者が等価になるためには、下記式(18)および(19)を満足すればよいことが新たに見出される。
Γ3(λ)=Γ2(λ) (18)
Γ4(λ)=ΓLC(λ)+Γ1(λ) (19)
As described above, it is newly found from the comparison of the configurations of FIGS. 1 and 2 that the following expressions (18) and (19) only need to be satisfied in order for both to be equivalent.
Γ 3 (λ) = Γ 2 (λ) (18)
Γ 4 (λ) = Γ LC (λ) + Γ 1 (λ) (19)

先述したように上記式(19)が成立する根拠は、液晶セルと面内に光学軸を有する第1の負の略1軸性光学フィルムは、いずれも光学的に略1軸性であり、かつ、光学軸が互いに平行配置であるため、光学的に両者は1つの1軸性媒体とみなすことができるためである。ここで、全ての異方性媒質の屈折率が等しい場合には上記式(18)、(19)は完全に等号となるが、一般に液晶表示装置において光学異方性媒体として使用する材料は有機物であり、材料が異なっても屈折率は大きく違わないのでほぼ等しいとみなしても実用上は問題が少なく、上記式(18)、(19)を同時に満足すれば図1と図2の構成は光学的に等価であるとみなし得る。   As described above, the reason why the above formula (19) is established is that both the liquid crystal cell and the first negative substantially uniaxial optical film having an optical axis in the plane are optically substantially uniaxial, In addition, since the optical axes are arranged in parallel to each other, both can be optically regarded as one uniaxial medium. Here, when the refractive indexes of all anisotropic media are equal, the above formulas (18) and (19) are completely equal, but in general, the material used as an optically anisotropic medium in a liquid crystal display device is Even if it is an organic substance and the refractive index does not differ greatly even if the materials are different, there are few problems in practical use even if they are regarded as being almost equal. If the above expressions (18) and (19) are satisfied at the same time, the configurations of FIGS. Can be considered optically equivalent.

一方、本発明における偏光板は、偏光層のみ、または偏光層の片面もしくは両面に接して偏光層の保護のために偏光層用の保護フィルムが設置された形態を含む。偏光層用保護フィルムが偏光層の少なくとも片面に設置されておりかつ液晶セル側に当該偏光層用保護フィルムが存在する場合、この偏光層用保護フィルムは、一般に、面内の異方性については無視しうるほど小さいが、後述する厚さ方向の位相差Rthは、液晶表示装置の設計において無視することができない。そこでこの偏光層用保護フィルムの影響について検討した。その結果、図1と図2が光学的にほぼ等しくなるためには、上記式(18)、(19)の関係は概ね下記式(20)および(21)を満たすことがわかった。
Γ3(λ)≒Γ2(λ)+Rth(λ) (20)
Γ4(λ)≒ΓLC(λ)+Γ1(λ)+Rth(λ) (21)
On the other hand, the polarizing plate in the present invention includes a polarizing layer alone or a form in which a protective film for the polarizing layer is provided in contact with one or both sides of the polarizing layer to protect the polarizing layer. When the polarizing layer protective film is disposed on at least one surface of the polarizing layer and the polarizing layer protective film is present on the liquid crystal cell side, the polarizing layer protective film generally has an in-plane anisotropy. Although negligibly small, a retardation Rth in the thickness direction, which will be described later, cannot be ignored in the design of a liquid crystal display device. Then, the influence of this protective film for polarizing layers was examined. As a result, in order for FIG. 1 and FIG. 2 to become optically substantially equal, it turned out that the relationship of said Formula (18), (19) substantially satisfy | fills following Formula (20) and (21).
Γ 3 (λ) ≈Γ 2 (λ) + Rth 2 (λ) (20)
Γ 4 (λ) ≈Γ LC (λ) + Γ 1 (λ) + Rth 1 (λ) (21)

ここでRth(λ)、Rth(λ)はそれぞれ、図1において第1の偏光板における(偏光層用の)保護フィルムの厚さ方向の位相差値、第2の偏光板における(偏光層用の)保護フィルムの厚さ方向の位相差値を表す。後述する本発明の光学異方性の定義によれば、該保護フィルムのRth(λ)の値は正である。一方、面内に光学軸を有する負の略1軸性光学フィルムの異方性は負である。したがって、両者は互いに異方性を打ち消し合うために、ΓLC(λ)が一定の条件でこの保護フィルムが無い場合と比較して、Γ1(λ)、Γ2(λ)の値は、絶対値でRth(λ)分だけ大きくする必要があることを、上記式(18)と上記式(20)の関係、および上記式(19)と上記式(21)の関係がそれぞれ示している。なお、偏光板に偏光層用保護フィルムがない場合はRth(λ)やRth(λ)は0と考える。 Here, Rth 1 (λ) and Rth 2 (λ) are the retardation value in the thickness direction of the protective film (for the polarizing layer) in the first polarizing plate in FIG. Represents the retardation value in the thickness direction of the protective film (for the layer). According to the definition of the optical anisotropy of the present invention described later, the value of Rth (λ) of the protective film is positive. On the other hand, the anisotropy of a negative substantially uniaxial optical film having an in-plane optical axis is negative. Therefore, since both cancel out anisotropy, the values of Γ 1 (λ) and Γ 2 (λ) are as compared with the case where Γ LC (λ) is constant and this protective film is not provided. The relationship between the above formula (18) and the above formula (20) and the relationship between the above formula (19) and the above formula (21) indicate that it is necessary to increase the absolute value by Rth (λ). . Note that Rth 1 (λ) and Rth 2 (λ) are considered to be 0 when the polarizing plate has no protective film for the polarizing layer.

したがって、上記式(8)、(9)および上記式(20)、(21)の関係から、本発明における液晶表示装置において広視野角化を実現するためには、下記式(3)、(4)を同時に満足することが好ましいことが導出される。
−155<Γ(λ)+Rth(λ)<−45nm (3)
45<ΓLC(λ)+Γ(λ)+Rth(λ)<155nm (4)
(ただし、λ=550nmとする。)
Therefore, from the relationship between the above formulas (8) and (9) and the above formulas (20) and (21), in order to realize a wide viewing angle in the liquid crystal display device of the present invention, the following formulas (3) and (3) It is derived that it is preferable to satisfy 4) at the same time.
−155 <Γ 2 (λ) + Rth 2 (λ) <− 45 nm (3)
45 <Γ LC (λ) + Γ 1 (λ) + Rth 1 (λ) <155 nm (4)
(However, λ = 550 nm)

一般にノーマリブラックモードのインプレーンスイッチングモードの液晶表示装置における液晶セルの位相差は通常、2分の1波長程度以上のものが使用され、それらは、輝度や応答速度等も勘案して決定される。本発明の液晶表示装置は、すべて面内に光学軸を有する1軸性媒体からなるとみなすことができるため、設計の都合により液晶セルの位相差が変化しても、上記式(3)、(4)を満足すれば広視野角かつ広帯域の液晶表示装置を得ることが可能であるという点も他の方法には無い優れた点である。   In general, the phase difference of the liquid crystal cell in the normally black mode in-plane switching mode liquid crystal display device is usually about one-half wavelength or more, which is determined in consideration of the luminance and response speed. The Since the liquid crystal display device of the present invention can be regarded as being all made of a uniaxial medium having an optical axis in the plane, even if the phase difference of the liquid crystal cell changes due to the convenience of design, the above formulas (3), ( If 4) is satisfied, it is possible to obtain a liquid crystal display device with a wide viewing angle and a wide band, which is an excellent point not found in other methods.

本発明によれば、ノーマリブラックモードのインプレーンスイッチングモード(IPS)の液晶表示装置において、(1)面内に光学軸を有する負の略1軸性光学フィルム1枚の位相差値とIPS液晶セルの黒状態における面内の位相差値との合計の位相差絶対値が、波長が大きくなるにしたがって増加する関係を満足すること、(2)面内に光学軸を有する負の略1軸性光学フィルムの1枚が波長が大きくなるにしたがって面内位相差絶対値が大きい特性を有すること、の少なくともいずれか一方を満足するので、広視野角でかつ広帯域性を有する液晶表示装置を提供できる。したがって、2軸性光学フィルムを用いなくとも、面内に光学軸を有する負の略1軸性光学フィルムを用いて光学設計された本発明の液晶表示装置は、高画質、高品質といった優れた性能を発現する。   According to the present invention, in a normally black mode in-plane switching mode (IPS) liquid crystal display device, (1) the phase difference value of one negative uniaxial optical film having an optical axis in the plane and IPS Satisfying the relationship that the total phase difference absolute value with the in-plane retardation value in the black state of the liquid crystal cell increases as the wavelength increases, and (2) negative approximately 1 having an in-plane optical axis. Since one of the axial optical films satisfies at least one of the characteristics that the in-plane retardation absolute value increases as the wavelength increases, a liquid crystal display device having a wide viewing angle and a wide bandwidth is provided. Can be provided. Therefore, the liquid crystal display device of the present invention optically designed using a negative substantially uniaxial optical film having an in-plane optical axis without using a biaxial optical film has excellent image quality and high quality. Express performance.

前記発明の効果を得るためには、第1の偏光板、面内に光学軸を有する第1の負の略1軸性光学フィルム、液晶セル、面内に光学軸を有する第2の負の略1軸性光学フィルム、第2の偏光板の順でこれらが積層されてなるノーマリブラックモードのインプレーンスイッチングモードの液晶表示装置において、第1の偏光板の吸収軸と面内に光学軸を有する第1の負の略1軸性光学フィルムの遅相軸とのなす角が略0°、面内に光学軸を有する第1の負の略1軸性光学フィルムの遅相軸と黒状態における液晶セルの面内遅相軸とのなす角が略90°、黒状態における液晶セルの面内遅相軸と面内に光学軸を有する第2の負の略1軸性光学フィルムとのなす角が略0°、面内に光学軸を有する第2の負の略1軸性光学フィルムと第2の偏光板の吸収軸とのなす角が略0°であり、かつ、
面内に光学軸を有する第1の負の略1軸性光学フィルム、黒状態における液晶セル、面内に光学軸を有する第2の負の略1軸性光学フィルムの面内位相差値をそれぞれ、Γ1(λ)、ΓLC(λ)、Γ2(λ)(nm)とした場合、下記式(1)および/または(2)の関係を満足することが必要である。
|Γ2(λ1)|<|Γ2(λ2)| (1)
|ΓLC1)+Γ(λ1)|<|ΓLC2)+Γ(λ2)| (2)
ここでλは測定波長を表しており、400nm≦λ1<λ2≦700nmとする。
好ましくは、上記式(1)および(2)の関係を同時に満足することである。
In order to obtain the effect of the invention, the first polarizing plate, the first negative substantially uniaxial optical film having an optical axis in the plane, the liquid crystal cell, and the second negative having an optical axis in the plane. In a normally black mode in-plane switching mode liquid crystal display device in which a substantially uniaxial optical film and a second polarizing plate are laminated in this order, the optical axis is in-plane with the absorption axis of the first polarizing plate. The angle between the first negative substantially uniaxial optical film having the slow axis and the slow axis of the first negative substantially uniaxial optical film having the in-plane optical axis is black. A second negative substantially uniaxial optical film having an angle between an in-plane slow axis of the liquid crystal cell in a state of approximately 90 ° and an in-plane slow axis of the liquid crystal cell in the black state and an in-plane optical axis; Of the second negative polarizing plate and the second negative uniaxial optical film having an optical axis in the plane and an angle formed by the second polarizing plate An angle formed substantially 0 ° with, and,
The in-plane retardation value of the first negative substantially uniaxial optical film having an optical axis in the plane, the liquid crystal cell in the black state, and the second negative substantially uniaxial optical film having the optical axis in the plane is obtained. When Γ 1 (λ), Γ LC (λ), and Γ 2 (λ) (nm) are satisfied, it is necessary to satisfy the relationship of the following formulas (1) and / or (2).
| Γ 21 ) | <| Γ 22 ) | (1)
| Γ LC1 ) + Γ 11 ) | <| Γ LC2 ) + Γ 12 ) | (2)
Here, λ represents the measurement wavelength, and 400 nm ≦ λ 12 ≦ 700 nm.
Preferably, the relationship of the above formulas (1) and (2) is satisfied at the same time.

面内に光学軸を有する第2の負の略1軸性光学フィルムの位相差絶対値の波長分散は、上記式(1)については好ましくは、下記式(29)かつ(30)を満足する。
0.4<Γ2(450)/Γ2(550)<0.98 (29)
1.01<Γ2(650)/Γ2(550)<1.50 (30)
The wavelength dispersion of the retardation absolute value of the second negative substantially uniaxial optical film having an optical axis in the plane preferably satisfies the following formulas (29) and (30) for the above formula (1). .
0.4 <Γ 2 (450) / Γ 2 (550) <0.98 (29)
1.01 <Γ 2 (650) / Γ 2 (550) <1.50 (30)

より好ましくは、下記式(31)かつ(32)を満足する。
0.6<Γ2(450)/Γ2(550)<0.95 (31)
1.03<Γ2(650)/Γ2(550)<1.40 (32)
More preferably, the following expressions (31) and (32) are satisfied.
0.6 <Γ 2 (450) / Γ 2 (550) <0.95 (31)
1.03 <Γ 2 (650) / Γ 2 (550) <1.40 (32)

上記式(29)〜(32)において、Γの後ろの()内の数字は、測定波長(nm)を表す。   In the above formulas (29) to (32), the number in () after Γ represents the measurement wavelength (nm).

上記式(2)については好ましくは、下記式(33)かつ(34)を満足する。
0.4<(ΓLC(450)+Γ1(450))/(ΓLC(550)+Γ1(550)) <0.98 (33)
1.01<(ΓLC(650)+Γ1(650))/(ΓLC(550)+Γ1(550)) <1.50 (34)
The above formula (2) preferably satisfies the following formulas (33) and (34).
0.4 <(Γ LC (450) + Γ 1 (450)) / (Γ LC (550) + Γ 1 (550)) <0.98 (33)
1.01 <(Γ LC (650) + Γ 1 (650)) / (Γ LC (550) + Γ 1 (550)) <1.50 (34)

より好ましくは、下記式(35)かつ(36)を満足する。
0.6<(ΓLC(450)+Γ1(450))/(ΓLC(550)+Γ1(550)) <0.95 (35)
1.03<(ΓLC(650)+Γ1(650))/(ΓLC(550)+Γ1(550)) <1.40 (36)
More preferably, the following expressions (35) and (36) are satisfied.
0.6 <(Γ LC (450) + Γ 1 (450)) / (Γ LC (550) + Γ 1 (550)) <0.95 (35)
1.03 <(Γ LC (650) + Γ 1 (650)) / (Γ LC (550) + Γ 1 (550)) <1.40 (36)

上記式(33)〜(36)において、Γの後ろの()内の数字は、位相差値の測定波長(nm)を表す。   In the above formulas (33) to (36), the number in () after Γ represents the measurement wavelength (nm) of the phase difference value.

一般に液晶セルの位相差値は波長増大に伴い減少し、正の位相差値を有する。したがって、上記式(2)、(33)〜(36)を満足するためには、面内に光学軸を有する第1の負の略1軸性光学フィルムの位相差絶対値は波長増大に伴い減少するものであることが好ましい。より具体的には、上記式(2)の関係を満足するために、下記式(37)および(38)を満足することが好ましい。
ΓLC(450)/ΓLC(550)<Γ(450)/Γ(550) (37)
ΓLC(650)/ΓLC(550)>Γ(650)/Γ(550) (38)
In general, the retardation value of the liquid crystal cell decreases as the wavelength increases, and has a positive retardation value. Therefore, in order to satisfy the above formulas (2) and (33) to (36), the absolute value of the retardation of the first negative substantially uniaxial optical film having an optical axis in the plane increases with increasing wavelength. It is preferable to decrease. More specifically, in order to satisfy the relationship of the above formula (2), it is preferable to satisfy the following formulas (37) and (38).
Γ LC (450) / Γ LC (550) <Γ 1 (450) / Γ 1 (550) (37)
Γ LC (650) / Γ LC (550)> Γ 1 (650) / Γ 1 (550) (38)

位相差値としては、好ましくは、下記式(3)および(4)を満足することである。
−155<Γ2(λ)+Rth(λ)<−45nm (3)
45<ΓLC(λ)+Γ(λ)+Rth(λ)<155nm (4)
(ただし、λ=550nmとする。)
The phase difference value preferably satisfies the following expressions (3) and (4).
−155 <Γ 2 (λ) + Rth 2 (λ) <− 45 nm (3)
45 <Γ LC (λ) + Γ 1 (λ) + Rth 1 (λ) <155 nm (4)
(However, λ = 550 nm)

より好ましくは、下記式(39)および(40)を満足する。
130<Γ2(λ)+Rth(λ)<−60nm (39)
60<ΓLC(λ)+Γ1(λ)+Rth1(λ)<130nm (40)
(ただし、λ=550nmとする。)
More preferably, the following formulas (39) and (40) are satisfied.
130 <Γ 2 (λ) + Rth 2 (λ) <− 60 nm (39)
60 <Γ LC (λ) + Γ 1 (λ) + Rth 1 (λ) <130 nm (40)
(However, λ = 550 nm)

さらに好ましくは、下記式(41)および(42)を満足する。
−120<Γ2(λ)+Rth(λ)<−70nm (41)
70<ΓLC(λ)+Γ(λ)+Rth(λ)<120nm (42)
(ただし、λ=550nmとする。)
More preferably, the following formulas (41) and (42) are satisfied.
−120 <Γ 2 (λ) + Rth 2 (λ) <− 70 nm (41)
70 <Γ LC (λ) + Γ 1 (λ) + Rth 1 (λ) <120 nm (42)
(However, λ = 550 nm)

さらにより好ましくは、下記式(43)および(44)を満足する。
−110<Γ2(λ)+Rth(λ)<−80nm (43)
80<ΓLC(λ)+Γ(λ)+Rth(λ)<110nm (44)
(ただし、λ=550nmとする。)
Even more preferably, the following expressions (43) and (44) are satisfied.
−110 <Γ 2 (λ) + Rth 2 (λ) <− 80 nm (43)
80 <Γ LC (λ) + Γ 1 (λ) + Rth 1 (λ) <110 nm (44)
(However, λ = 550 nm)

最も好ましくは、下記式(45)および(46)を満足することである。
−105<Γ2(λ)+Rth(λ)<−85nm (45)
85<ΓLC(λ)+Γ1(λ)+Rth1(λ)<105nm (46)
(ただし、λ=550nmとする。)
Most preferably, the following expressions (45) and (46) are satisfied.
−105 <Γ 2 (λ) + Rth 2 (λ) <− 85 nm (45)
85 <Γ LC (λ) + Γ 1 (λ) + Rth 1 (λ) <105 nm (46)
(However, λ = 550 nm)

上記第1、第2の負の略1軸性光学フィルムは、それぞれ、必要な特性を有していれば、1枚単独または2枚以上のフィルムを積層させて構成されていてもよいが、それぞれ1枚からなるものの方が液晶表示装置全体の厚さが薄くでき、フィルム同士の積層工程も不要であり生産性の点からも好ましい。   Each of the first and second negative substantially uniaxial optical films may be configured by laminating one sheet alone or two or more films as long as it has necessary characteristics. Each of them is preferable from the viewpoint of productivity because the thickness of the entire liquid crystal display device can be reduced, and a laminating process between films is unnecessary.

IPSは横電界により液晶ダイレクターが面内で変化するモードである。電圧が非印加状態で黒表示となるノーマリブラックモードと、印加状態で黒表示となるノーマリホワイトモードが考えられるが、IPSモードにおいては電圧印加時の液晶配向の乱れを制御することが困難であることから、高コントラストを得るためにはノーマリブラックモードである必要がある。   IPS is a mode in which a liquid crystal director changes in a plane by a lateral electric field. A normally black mode in which black is displayed when no voltage is applied and a normally white mode in which black is displayed when applied are conceivable. However, in the IPS mode, it is difficult to control the disorder of liquid crystal alignment during voltage application. Therefore, in order to obtain high contrast, it is necessary to be in the normally black mode.

本発明における液晶セルの位相差値としては、200〜450nmであることが好ましく、より好ましくは250〜400nm、さらに好ましくは270〜390nmである。液晶セルの位相差値は黒状態における正面入射時の値(面内の値)である。液晶セルの位相差値は、セル構造、駆動条件や目的の透過率の設定等により変化するが、これらの値を満足することが好ましい。液晶に用いる材料は公知の誘電率異方性が正で屈折率異方性も正のネマチック液晶、スメクチック液晶等が用いられるが、好ましくはネマチック液晶である。また、IPSモードにおいて液晶を駆動させるためには、面内に横電界を発生させる必要があるが、公知の櫛型電極配置や電極形成方法等が利用できる。   The retardation value of the liquid crystal cell in the present invention is preferably 200 to 450 nm, more preferably 250 to 400 nm, still more preferably 270 to 390 nm. The phase difference value of the liquid crystal cell is a value (in-plane value) at the time of front incidence in a black state. The phase difference value of the liquid crystal cell varies depending on the cell structure, driving conditions, setting of desired transmittance, and the like, but it is preferable to satisfy these values. As the material used for the liquid crystal, known nematic liquid crystal and smectic liquid crystal having positive dielectric anisotropy and positive refractive index anisotropy are used, and nematic liquid crystal is preferable. Further, in order to drive the liquid crystal in the IPS mode, it is necessary to generate a lateral electric field in the plane, but a known comb electrode arrangement, an electrode forming method, or the like can be used.

本発明における面内に光学軸を有する負の1軸性光学フィルムの材料としては、例えばポリカーボネート、ポリスチレン、シンジオタクチックポリスチレン、アモルファスポリオレフィン、ノルボルネン骨格を有するポリマー、有機酸置換セルロース系、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリエステル、オレフィンマレイミド、フェニル基を有する共重合オレフィンマレイミド、液晶性高分子などの熱可塑または硬化性ポリマー、あるいは重合性液晶を配向させた後硬化させた硬化性ポリマー等のうち、分子分極率異方性が負であるポリマーが好適に用いられる。これらのポリマー材料は、例えばフィルム化したのちそれを1軸延伸することにより面内に光学軸を有する負の1軸性光学フィルムが得られる。材料として好ましいのはフルオレン骨格を有するポリカーボネートである。フルオレン骨格は延伸操作等により高分子主鎖に対して垂直に配向するため、大きな負の分子分極率異方性を取りうる。   Examples of the material for the negative uniaxial optical film having an in-plane optical axis in the present invention include polycarbonate, polystyrene, syndiotactic polystyrene, amorphous polyolefin, polymer having norbornene skeleton, organic acid-substituted cellulose, and polyethersulfone. , Polyarylate, polyester, olefin maleimide, copolymerized olefin maleimide having a phenyl group, thermoplastic or curable polymer such as liquid crystalline polymer, or curable polymer that is cured after aligning the polymerizable liquid crystal, etc. A polymer having a negative molecular polarizability anisotropy is preferably used. These polymer materials are formed into a film and then uniaxially stretched to obtain a negative uniaxial optical film having an in-plane optical axis. A preferred material is polycarbonate having a fluorene skeleton. Since the fluorene skeleton is oriented perpendicular to the polymer main chain by a stretching operation or the like, it can have a large negative molecular polarizability anisotropy.

フルオレン骨格を有するポリカーボネートの好ましい化学構造としては、(A)下記式(I)

Figure 0004778718
(ここで、R〜Rは、互いに独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6の炭化水素基および炭素数1〜6の炭化水素−O−基よりなる群から選ばれる基であり、そしてXは下記式(1)−1
Figure 0004778718
で表わされる基であり、R30およびR31は、互いに独立に、ハロゲン原子または炭素数1〜3のアルキル基であり、そしてnおよびmは互いに独立に、0〜4の整数である、
で表わされる基である、)
で表わされる繰返し単位を含有するポリマーまたはポリマー混合物からなり、ここで該ポリマーおよびポリマー混合物は上記式(I)で表される繰返し単位をそれぞれポリマーまたはポリマー混合物の全繰返し単位の50〜95モル%含有するものが好ましく、より好ましくは60〜95モル%、さらに好ましくは70〜90モル%である。 As a preferred chemical structure of the polycarbonate having a fluorene skeleton, (A) the following formula (I)
Figure 0004778718
(Here, R 1 to R 8 are each independently a group selected from the group consisting of a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms and a hydrocarbon-O— group having 1 to 6 carbon atoms. And X is the following formula (1) -1
Figure 0004778718
R 30 and R 31 are each independently a halogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and n and m are each independently an integer of 0 to 4,
Is a group represented by
Wherein the polymer and the polymer mixture comprise 50 to 95 mol% of the repeating unit represented by the above formula (I), respectively, based on the total repeating unit of the polymer or polymer mixture. What is contained is preferable, More preferably, it is 60-95 mol%, More preferably, it is 70-90 mol%.

これらのフルオレン骨格を有するポリカーボネート材料は高いガラス転移点温度、ハンドリングや延伸成形性等の点で、負の1軸性光学フィルムとして優れた物性を有する。   These polycarbonate materials having a fluorene skeleton have excellent physical properties as a negative uniaxial optical film in terms of high glass transition temperature, handling and stretch moldability.

より好ましいポリカーボネート材料としては、上記式(I)で示される繰返し単位および下記式(II)

Figure 0004778718
で示される繰返し単位からなり、かつ上記式(I)および(II)の合計に基づき上記式(I)で表される繰返し単位は50〜95モル%含有するものが好ましく、より好ましくは60〜95モル%、さらに好ましくは70〜90モル%である。 More preferable polycarbonate materials include the repeating unit represented by the above formula (I) and the following formula (II):
Figure 0004778718
And the repeating unit represented by the formula (I) based on the sum of the formulas (I) and (II) is preferably contained in an amount of 50 to 95 mol%, more preferably 60 to It is 95 mol%, More preferably, it is 70-90 mol%.

上記式(II)において、R〜R16は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子および炭素数1〜22の炭化水素基よりなる群から選ばれる少なくとも一種の基であり、Yは下記式のそれぞれで表わされる基: In the above formula (II), R 9 to R 16 are each independently at least one group selected from the group consisting of a hydrogen atom, a halogen atom, and a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and Y represents the following formula: Groups represented by:

Figure 0004778718
よりなる群から選ばれる少なくとも一種の基である。ここで、Y中のR17〜R19、R21およびR22は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、またはアルキル基、アリール基の如き炭素数1〜22の炭化水素基であり、R20およびR23はアルキル基、アリール基の如き炭素数1〜20の炭化水素基であり、また、Ar〜Arは、それぞれ独立に、フェニル基の如き炭素数6〜10のアリール基である。
Figure 0004778718
And at least one group selected from the group consisting of: Here, R 17 to R 19 , R 21 and R 22 in Y are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, or a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms such as an alkyl group or an aryl group. 20 and R 23 are each a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms such as an alkyl group or an aryl group, and Ar 1 to Ar 3 are each independently an aryl group having 6 to 10 carbon atoms such as a phenyl group. is there.

また、光学的に負の1軸性であって、かつその位相差絶対値が波長増大に伴い増大するものとしては、下記式(III)で表わされる繰返し単位を含有するポリマーまたはポリマー混合物であるものも挙げることができる。ここで該ポリマーおよびポリマー混合物は上記式(I)で表される繰返し単位をそれぞれポリマーまたはポリマー混合物の全繰返し単位の50〜95モル%含有するものが好ましく、より好ましくは60〜95モル%、さらに好ましくは70〜90モル%である。さらに好ましくは下記式(III)および上記式(II)で示される繰返し単位からなり、かつ上記式(III)および(II)の合計に基づき下記式(III)で表される繰返し単位は50〜95モル%含有するものが好ましく、より好ましくは60〜95モル%、さらに好ましくは70〜90モル%である。   In addition, an optically negative uniaxial compound whose absolute value of phase difference increases with increasing wavelength is a polymer or polymer mixture containing a repeating unit represented by the following formula (III). You can also list things. Here, the polymer and the polymer mixture preferably contain 50 to 95 mol%, more preferably 60 to 95 mol% of the repeating units represented by the above formula (I), respectively, based on the total repeating units of the polymer or polymer mixture. More preferably, it is 70-90 mol%. More preferably, the repeating unit is composed of repeating units represented by the following formula (III) and the above formula (II), and the repeating unit represented by the following formula (III) based on the sum of the above formulas (III) and (II) is 50 to What contains 95 mol% is preferable, More preferably, it is 60-95 mol%, More preferably, it is 70-90 mol%.

Figure 0004778718
ここでR40、R41は炭素数1〜3のアルキル基またはアルコキシ基、またはニトロ基またはハロゲン原子を表し、そしてlおよびkは互いに独立に、0〜3の整数である、
Figure 0004778718
Here, R 40 and R 41 each represent an alkyl group or alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, or a nitro group or a halogen atom, and l and k are each independently an integer of 0 to 3,

上記したポリマーおよびポリマー混合物は公知の方法によって製造し得る。ポリカーボネートはジヒドロキシ化合物とホスゲンとの重縮合による方法、溶融重縮合法、固相重合法等により好適に製造される。ブレンドの場合は、相溶性ブレンドが好ましいが、完全に相溶しなくても成分間の屈折率を合わせれば成分間の光散乱を抑え、透明性を向上させることが可能である。   The above-mentioned polymers and polymer mixtures can be produced by known methods. Polycarbonate is suitably produced by a polycondensation method of a dihydroxy compound and phosgene, a melt polycondensation method, a solid phase polymerization method or the like. In the case of blends, compatible blends are preferred, but even if they are not completely compatible, it is possible to suppress light scattering between components and improve transparency by matching the refractive index between components.

面内に光学軸を有する第2の負の1軸性光学フィルムの好ましい材料としては、上記したもののほか、ポリフェニレンオキサイドとポリスチレンのブレンド物が挙げられる。ポリスチレンの立体規則性はアタクチック、シンジオタクチック、アイソタクチックのいずれでもよい。ポリフェニレンオキサイドとポリスチレンのブレンド物はそのブレンド比率により、光学的に負の1軸性でかつ位相差絶対値が波長に対して単調に増加するものを作製することが可能である。   As a preferable material for the second negative uniaxial optical film having an optical axis in the plane, a blend of polyphenylene oxide and polystyrene can be used in addition to the above materials. The stereoregularity of polystyrene may be any of atactic, syndiotactic and isotactic. Depending on the blend ratio, a blend of polyphenylene oxide and polystyrene can be produced that is optically negative uniaxial and whose phase difference absolute value monotonously increases with respect to the wavelength.

面内に光学軸を有する負の略1軸性光学フィルム中にはさらに、フェニルサリチル酸、2−ヒドロキシベンゾフェノン、トリフェニルフォスフェート等の紫外線吸収剤や、色味を変えるためのブルーイング剤、酸化防止剤等を含有してもよい。   In the negative substantially uniaxial optical film having an optical axis in the plane, an ultraviolet absorber such as phenyl salicylic acid, 2-hydroxybenzophenone, triphenyl phosphate, a bluing agent for changing the color, an oxidation An inhibitor or the like may be contained.

面内に光学軸を有する負の略1軸性光学フィルムの厚さとしては、1μmから400μmであることが好ましい。なお、本発明における光学フィルムおよび位相差フィルムは「シート」、「板」といわれるいずれのものも含む意味で用いられている。フィルムのハンドリングを含めて考えると、厚さは20〜130μmが好ましく、より好ましくは30〜100μm、さらに好ましくは40〜90μmである。   The thickness of the negative substantially uniaxial optical film having an optical axis in the plane is preferably 1 μm to 400 μm. In addition, the optical film and retardation film in the present invention are used in the meaning including any of “sheet” and “plate”. Considering the handling of the film, the thickness is preferably 20 to 130 μm, more preferably 30 to 100 μm, still more preferably 40 to 90 μm.

偏光板は一般に、前記したように偏光層を保護するために該偏光層に接して用いるフィルム(以下偏光層用保護フィルムまたは単に保護フィルムということがある)が具備され、かかる偏光層用保護フィルムとしてセルロースアセテート等からなる一対のフィルムの間に、偏光層を挟持した構成のものが好適に用いられている。偏光板を構成する偏光層としては、所定の偏光状態の光を得ることができる適宜なものを用いうる。就中、直線偏光状態の透過光を得ることのできるものが好ましい。偏光層の例としては、ポリビニルアルコール系フィルムや部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルムの如き親水性高分子フィルムにヨウ素および/または二色性染料を吸着させて延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物の如きポリエン配向フィルム等からなる偏光層などがあげられる。   The polarizing plate is generally provided with a film used in contact with the polarizing layer to protect the polarizing layer as described above (hereinafter sometimes referred to as a protective film for a polarizing layer or simply a protective film). For example, a film having a polarizing layer sandwiched between a pair of films made of cellulose acetate or the like is preferably used. As a polarizing layer which comprises a polarizing plate, the appropriate thing which can obtain the light of a predetermined polarization state can be used. In particular, those capable of obtaining transmitted light in a linearly polarized state are preferable. Examples of polarizing layers include iodine and / or dichroic dye adsorbed on hydrophilic polymer films such as polyvinyl alcohol films, partially formalized polyvinyl alcohol films, and ethylene / vinyl acetate copolymer partially saponified films. And a polarizing layer composed of a polyene-oriented film such as a dehydrated product of polyvinyl alcohol or a dehydrochlorinated product of polyvinyl chloride.

偏光層用保護フィルムが存在する場合には、その光学異方性はできるだけ小さいことが好ましく、具体的には面内位相差で10nm以下、より好ましくは7nm以下であり、最も好ましくは5nm以下である。また、Rthは70nm以下であることが好ましく、より好ましくは50nm以下、最も好ましくは40nm以下である。さらに、偏光層用保護フィルムのフィルム面内における遅相軸は偏光板の吸収軸と直交または平行であることが好ましく、平行であることが偏光板の連続生産を行う上でより好ましい。偏光層用保護フィルムとしは、ポリカーボネート類、ポリスチレン類、シンジオタクチックポリスチレン、アモルファスポリオレフィン類、ノルボルネン骨格を有するポリマー類、有機酸置換セルロース類、ポリエーテルスルホン類、ポリアリレート類、ポリエステル類、オレフィンマレイミド類、フェニル基を有する共重合オレフィンマレイミド系有機酸置換セルロース類等が用いられるが、好ましくはセルロースアセテートである。   When the protective film for the polarizing layer is present, the optical anisotropy is preferably as small as possible. Specifically, the in-plane retardation is 10 nm or less, more preferably 7 nm or less, and most preferably 5 nm or less. is there. Rth is preferably 70 nm or less, more preferably 50 nm or less, and most preferably 40 nm or less. Furthermore, it is preferable that the slow axis in the film plane of the protective film for polarizing layers is orthogonal or parallel to the absorption axis of a polarizing plate, and it is more preferable when performing parallel production of a polarizing plate that it is parallel. Protective films for the polarizing layer include polycarbonates, polystyrenes, syndiotactic polystyrene, amorphous polyolefins, polymers having a norbornene skeleton, organic acid-substituted celluloses, polyethersulfones, polyarylates, polyesters, olefin maleimide And copolymerized olefin maleimide organic acid-substituted celluloses having a phenyl group, cellulose acetate is preferred.

本発明においては、前述の、面内に光学軸を有する負の略1軸性光学フィルムが偏光板と一体となり、かつ面内に光学軸を有する負の略1軸性フィルムの面内遅相軸と偏光板の吸収軸が平行となるように積層された積層偏光板が提供される。   In the present invention, the negative substantially uniaxial optical film having the optical axis in the plane is integrated with the polarizing plate, and the in-plane slow phase of the negative substantially uniaxial film having the optical axis in the plane is included. A laminated polarizing plate is provided that is laminated so that the axis and the absorption axis of the polarizing plate are parallel to each other.

かかる積層偏光板においては、負の1軸性光学フィルムに接する側の偏光層用保護フィルムを省き、負の1軸性光学フィルムが偏光層用保護フィルムを兼ねてもよい。このようにすることでより光学設計が容易になるといった利点も有する。この場合には上記式(3)、(4)においてRthは0とすれば良い。また、本来、上記式(1)、(2)についても偏光層用保護フィルムのRthを考慮すべきであるが、Rthの値が小さいため、このフィルムの位相差値の分散の影響はあまり大きくないために考慮していない。   In such a laminated polarizing plate, the polarizing layer protective film on the side in contact with the negative uniaxial optical film may be omitted, and the negative uniaxial optical film may also serve as the polarizing layer protective film. This also has the advantage that the optical design becomes easier. In this case, Rth may be set to 0 in the above formulas (3) and (4). In addition, the Rth of the protective film for the polarizing layer should be considered in the above formulas (1) and (2) as well, but since the Rth value is small, the influence of dispersion of the retardation value of this film is too large. Not considering for not.

本発明の積層偏光板の形成は液晶表示装置の製造過程で位相差フィルムと偏光板を順次別個に積層する方式や、予め積層物としてそれを用いる方式などの適宜な方式で行うことができる。後者の事前積層化方式が、品質の安定性や積層作業性に優れて液晶表示装置の製造効率を向上させうる利点などがある。   The laminated polarizing plate of the present invention can be formed by an appropriate method such as a method of sequentially laminating a retardation film and a polarizing plate in the course of manufacturing a liquid crystal display device, or a method of using it as a laminate in advance. The latter pre-lamination method has advantages such as excellent quality stability and laminating workability, and can improve the manufacturing efficiency of the liquid crystal display device.

面内に光学軸を有する負の1軸性光学フィルムの製造方法としては、分子分極率異方性が負の材料を縦または横方向に1軸延伸することにより製造することが好ましい。より好ましくはポリマーの未延伸フィルムを横1軸延伸により製造することが好ましい。分子分極率異方性が負の材料からなる光学フィルムを横1軸延伸の連続生産をすることにより、フィルム幅方向に対して面内の平行方向に光学軸が、それに直交する方位に遅相軸が存在することになる。一般に偏光板は縦1軸延伸により連続製造され、吸収軸がフィルム面内においてフィルム幅方向に垂直方向に存在する。したがって、上記製造方法により製造される偏光板および面内に光学軸を有する負の略1軸性光学フィルムはロールツウロールにより貼りあわせることにより、本発明の液晶表示装置を形成する積層偏光板において、好ましい軸配置である、偏光板の吸収軸と負の1軸性光学フィルムの遅相軸を平行にして貼り合せた積層偏光板を容易に形成することができる。また、分子分極率異方性が負の材料を例えば高分子液晶とし、配向処理を施したものや、重合性液晶を配向させた後、硬化させたものも本発明の負の1軸性光学フィルムとして使用してもよい。   As a method for producing a negative uniaxial optical film having an optical axis in the plane, it is preferable to produce a material having negative molecular polarizability anisotropy by uniaxially stretching in the longitudinal or transverse direction. More preferably, an unstretched polymer film is preferably produced by transverse uniaxial stretching. By continuously producing an optical film made of a material having negative molecular polarizability anisotropy in the transverse uniaxial direction, the optical axis in the in-plane parallel direction with respect to the film width direction is delayed in the direction perpendicular thereto. There will be an axis. In general, a polarizing plate is continuously produced by longitudinal uniaxial stretching, and an absorption axis exists in a direction perpendicular to the film width direction in the film plane. Therefore, in the laminated polarizing plate forming the liquid crystal display device of the present invention, the polarizing plate manufactured by the above manufacturing method and the negative substantially uniaxial optical film having an optical axis in the plane are bonded together by roll-to-roll. A laminated polarizing plate in which the absorption axis of the polarizing plate and the slow axis of the negative uniaxial optical film, which are preferable axial arrangements, are bonded in parallel can be easily formed. Also, negative uniaxial optics of the present invention include materials in which the molecular polarizability anisotropy is made of, for example, polymer liquid crystal and subjected to alignment treatment, or polymerized liquid crystal is aligned and then cured. It may be used as a film.

偏光板と光学フィルムの積層に際しては、必要に応じて接着剤等を介して固定することができる。軸関係のズレ防止等の点からは接着固定することが好ましい。接着には、例えばポリビニルアルコール類、変性ポリビニルアルコール類、有機シラノール類、アクリル系やシリコーン類、ポリエステル類やポリウレタン類、ポリエーテル類やゴム類等の透明な接着剤を用いることができ、その種類については特に限定はない。光学特性の変化を防止する点などからは、硬化や乾燥の際に高温のプロセスを要しないものが好ましく、長時間の硬化処理や乾燥処理を要しないものが望ましい。また、加熱や加湿条件下に剥離等を生じないものが好ましい。   When laminating the polarizing plate and the optical film, they can be fixed via an adhesive or the like as necessary. From the standpoint of preventing axial misalignment, it is preferable to bond and fix. For the adhesion, for example, a transparent adhesive such as polyvinyl alcohols, modified polyvinyl alcohols, organic silanols, acrylics and silicones, polyesters and polyurethanes, polyethers and rubbers can be used. There is no particular limitation on. From the standpoint of preventing changes in optical properties, those that do not require high-temperature processes during curing and drying are preferred, and those that do not require long-time curing or drying treatments are desirable. Moreover, what does not produce peeling | exfoliation etc. on heating or humidification conditions is preferable.

偏光層用保護フィルムとしてトリアセチルセルロース(TAC)を用いた場合、TACと光学フィルムの接着剤としては、(メタ)アクリル酸ブチルや(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチルや(メタ)アクリル酸の如きモノマーを成分とする質量平均分子量が10万以上で、ガラス転移温度が0℃以下のアクリル系ポリマーからなるアクリル系感圧接着剤が特に好ましく用いうる。またアクリル系感圧接着剤は、透明性や耐候性や耐熱性などに優れる点からも好ましい。   When triacetyl cellulose (TAC) is used as the protective film for the polarizing layer, the adhesive between TAC and the optical film includes butyl (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate and (meth ) An acrylic pressure-sensitive adhesive composed of an acrylic polymer having a weight average molecular weight of 100,000 or more and a glass transition temperature of 0 ° C. or less, which contains a monomer such as acrylic acid as a component, can be particularly preferably used. An acrylic pressure-sensitive adhesive is also preferable from the viewpoint of excellent transparency, weather resistance, heat resistance, and the like.

接着剤には、必要に応じて例えば天然物や合成物の樹脂類、ガラス繊維やガラスビーズ、金属粉やその他の無機粉末等からなる充填材や顔料、着色剤や酸化防止剤などの適宜な添加剤を配合することもできる。なお、上記の偏光子、光学フィルム、偏光層用保護フィルム、接着剤層などの各層は、例えばサリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤で処理する方式などにより紫外線吸収機能をもたせることもできる。   Adhesives may be appropriately selected from fillers and pigments made of natural or synthetic resins, glass fibers and glass beads, metal powders and other inorganic powders, colorants, antioxidants, and the like as required. Additives can also be blended. In addition, each layer such as the polarizer, the optical film, the protective film for the polarizing layer, and the adhesive layer includes, for example, a salicylic acid ester compound, a benzophenol compound, a benzotriazole compound, a cyanoacrylate compound, a nickel complex compound, and the like. An ultraviolet absorbing function can be provided by a method of treating with an ultraviolet absorber.

本発明の液晶表示装置を製造する方法は通常の方法でよい。すなわち、液晶表示装置は一般に、液晶セルと偏光板と光学フィルム、および必要に応じての照明システム等の構成部品を適宜に組み立てて駆動回路を組み込むことなどにより形成される。   The method for producing the liquid crystal display device of the present invention may be a normal method. That is, a liquid crystal display device is generally formed by appropriately assembling components such as a liquid crystal cell, a polarizing plate, an optical film, and an illumination system as necessary, and incorporating a drive circuit.

液晶表示装置の形成部品は、積層一体化されていてもよいし、分離状態にあってもよい。また液晶表示装置の形成に際しては、例えば拡散板やアンチグレア層、反射防止膜、保護層や保護板、カラーフィルタなどの適宜な光学素子を適宜に配置することができる。   The forming parts of the liquid crystal display device may be laminated and integrated, or may be in a separated state. In forming the liquid crystal display device, for example, appropriate optical elements such as a diffusion plate, an antiglare layer, an antireflection film, a protective layer, a protective plate, and a color filter can be appropriately disposed.

以下に実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

(評価法)
本明細書中に記載の材料特性値等は以下の評価法によって得られたものである。
(1)位相差値(Γ=Δn・d(nm))、Rth、Nz値の測定
複屈折Δnと膜厚dの積である位相差Γ値、Rth値およびNz値は、分光エリプソメータである日本分光(株)製の商品名『M150』により測定した。Γ値は入射光線とフィルム表面が直交する状態で測定した。また、Nz、Rth値(nm)は入射光線とフィルム表面の角度を変えることにより、各角度での位相差値を測定し、公知の屈折率楕円体の式でカーブフィッチングすることにより三次元屈折率であるn,n,nを求め、下記式(18)、(23)に代入することにより求めた。
Nz=(n−n)/(n−n) (18)
Rth={(n+n)/2-n}×d (23)
(Evaluation method)
The material characteristic values and the like described in the present specification are obtained by the following evaluation methods.
(1) Measurement of phase difference value (Γ = Δn · d (nm)), Rth, Nz value The phase difference Γ value, Rth value, and Nz value, which is the product of birefringence Δn and film thickness d, is a spectroscopic ellipsometer. It was measured by a trade name “M150” manufactured by JASCO Corporation. The Γ value was measured with the incident light beam and the film surface orthogonal. The Nz and Rth values (nm) are three-dimensional by measuring the phase difference value at each angle by changing the angle between the incident light beam and the film surface, and curve fitting with a known refractive index ellipsoid equation. the refractive indices n x, n y, seek n z, the following equation (18), was determined by substituting (23).
Nz = (n x -n z) / (n x -n y) (18)
Rth = {(n x + n y) / 2-n z} × d (23)

(2)面内に光軸を有する負の略1軸性光学フィルムの作製方法1
面内に光軸を有する第1の負の略1軸性光学フィルムの樹脂材料としては、フルオレン骨格を有するポリカーボネート共重合体を用いた。ポリカーボネートの重合は公知のホスゲンを用いた界面重縮合法によって行われた。攪拌機、温度計および還流冷却器を備えた反応槽に水酸化ナトリウム水溶液およびイオン交換水を仕込み、これに上記構造を有するモノマー[A]と[B]を86対14のモル比で溶解させ、少量のハイドロサルファイトを加えた。次にこれに塩化メチレンを加え、20℃でホスゲンを約60分かけて吹き込んだ。さらに、p−tert−ブチルフェノールを加えて乳化させた後、トリエチルアミンを加えて30℃で約3時間攪拌して反応を終了させた。反応終了後有機相分取し、塩化メチレンを蒸発させてポリカーボネート共重合体を得た。得られた共重合体の組成比は仕込み量比とほぼ同様であった。
(2) Method 1 for producing a negative substantially uniaxial optical film having an in-plane optical axis
A polycarbonate copolymer having a fluorene skeleton was used as the resin material of the first negative substantially uniaxial optical film having an optical axis in the plane. The polymerization of the polycarbonate was performed by an interfacial polycondensation method using a known phosgene. A reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer and a reflux condenser was charged with an aqueous sodium hydroxide solution and ion-exchanged water, and the monomers [A] and [B] having the above structure were dissolved in this at a molar ratio of 86:14, A small amount of hydrosulfite was added. Next, methylene chloride was added thereto, and phosgene was blown in at about 20 ° C. over about 60 minutes. Further, p-tert-butylphenol was added to emulsify, and then triethylamine was added and stirred at 30 ° C. for about 3 hours to complete the reaction. After completion of the reaction, the organic phase was collected, and methylene chloride was evaporated to obtain a polycarbonate copolymer. The composition ratio of the obtained copolymer was almost the same as the charged amount ratio.

この共重合体をメチレンクロライドに溶解させ、固形分濃度18重量%のドープ溶液を作製した。このドープ溶液からキャストフィルムを作製し未延伸フィルムを得た。この未延伸フィルムの残留溶媒量は0.9重量%であった。このフィルムを延伸温度225℃とし、表1記載の位相差値が得られるように延伸倍率を設定して1軸延伸することにより、面内に光軸を有する第1の負の略1軸性光学フィルムを得た。   This copolymer was dissolved in methylene chloride to prepare a dope solution having a solid concentration of 18% by weight. A cast film was produced from this dope solution to obtain an unstretched film. The residual solvent amount of this unstretched film was 0.9% by weight. The film was stretched at a stretching temperature of 225 ° C., and the stretching ratio was set so that the retardation values shown in Table 1 were obtained, and the film was uniaxially stretched to obtain a first negative substantially uniaxial property having an in-plane optical axis. An optical film was obtained.

Figure 0004778718
Figure 0004778718

(3)面内に光軸を有する負の略1軸性光学フィルムの作製方法2
ポリスチレンとポリフェニレンオキサイドをそれぞれ重量比で25.5対74.5とし、クロロホルム溶媒に溶解して濃度23重量%のドープ溶液を作製した。このドープ溶液からキャストフィルムを作製し未延伸フィルムを得た。この未延伸フィルムの残留溶媒量は1.4重量%であった。このフィルムを延伸温度130℃とし、延伸倍率を2.1倍として1軸延伸することにより、面内に光軸を有する第2の負の略1軸性光学フィルムを得た。
(3) Method 2 for producing a negative substantially uniaxial optical film having an in-plane optical axis
Polystyrene and polyphenylene oxide were adjusted to a weight ratio of 25.5 to 74.5, respectively, and dissolved in a chloroform solvent to prepare a dope solution having a concentration of 23% by weight. A cast film was produced from this dope solution to obtain an unstretched film. The residual solvent amount of this unstretched film was 1.4% by weight. The film was stretched uniaxially at a stretching temperature of 130 ° C. and a stretch ratio of 2.1 times to obtain a second negative substantially uniaxial optical film having an optical axis in the plane.

[実施例1]
図4に示した構造を有する液晶表示装置において、上記作製方法1で作製した面内に光学軸を有する第1の負の略1軸性光学フィルム、黒状態における液晶セル、上記作製方法2で作製した面内に光学軸を有する第2の負の略1軸性光学フィルムの面内位相差値をそれぞれ、Γ1、ΓLC、Γ2、そして、第1および第2の偏光板の液晶セル側に偏光層用保護フィルムが存在する場合には、それら偏光層用保護フィルムの膜厚方向の位相差値をそれぞれ、Rth、Rthとして、それぞれの値を表1のようにし、ノーマリブラックモードのIPS液晶セルの黒状態における、波長450、550、650nmの透過率(漏光程度)の入射角依存性を計算し、実際の液晶表示装置と比較した。負の略1軸性光学フィルムのNzはいずれも1とした。なお、ここでは広視野角、広帯域性の液晶表示装置を得ることが目的であり、その効果を示すため、極角60°で方位角を変えた場合の、黒表示における透過率の波長依存性を、斜め入射光にも対応したジョーンズ行列法にて計算した結果を図5に示す。ここで、方位角とは液晶表示装置表面内において設定される角度である。一方、極角は液晶表示装置の表面の法線を0°として設定される角度であり、したがって、入射角は極角と方位角で定義される。
[Example 1]
In the liquid crystal display device having the structure shown in FIG. 4, the first negative substantially uniaxial optical film having the optical axis in the plane produced by the production method 1, the liquid crystal cell in the black state, and the production method 2 The in-plane retardation values of the second negative substantially uniaxial optical film having the optical axis in the produced plane are respectively Γ 1 , Γ LC , Γ 2 , and liquid crystals of the first and second polarizing plates. When a polarizing layer protective film is present on the cell side, the retardation values in the film thickness direction of these polarizing layer protective films are respectively Rth 1 and Rth 2 , and the respective values are as shown in Table 1. The incident angle dependence of the transmittance (degree of light leakage) at wavelengths of 450, 550, and 650 nm in the black state of the IPS liquid crystal cell in the mari black mode was calculated and compared with an actual liquid crystal display device. Nz of the negative substantially uniaxial optical film was 1 in all cases. Here, the purpose is to obtain a wide viewing angle and broadband liquid crystal display device, and in order to show the effect, the wavelength dependence of the transmittance in black display when the azimuth is changed at a polar angle of 60 °. FIG. 5 shows the result of calculation by the Jones matrix method corresponding to obliquely incident light. Here, the azimuth angle is an angle set in the surface of the liquid crystal display device. On the other hand, the polar angle is an angle set with the normal of the surface of the liquid crystal display device as 0 °, and therefore the incident angle is defined by the polar angle and the azimuth angle.

また、表1でRthが0のものは偏光層用保護フィルムを用いていない場合である(実施例1,2)。本計算においては、この光学フィルムの位相差波長分散は上記にて作製した光学フィルムの測定データを使用した。また、液晶セルの位相差波長依存性については、市販のノーマリブラックモードでIPSモードの液晶テレビである株式会社日立製作所製の商品名『W32-L7000』の液晶セルの位相差波長分散を実測し、それらを計算に用いた。また、計算においては偏光板の偏光度は100%、各偏光板の透過率は50%とした。方位角の定義は図4に記す。   In Table 1, those having Rth of 0 are cases where the polarizing layer protective film is not used (Examples 1 and 2). In this calculation, the retardation data of the optical film used the measurement data of the optical film produced above. Regarding the retardation wavelength dependence of the liquid crystal cell, the retardation wavelength dispersion of the liquid crystal cell of the product name “W32-L7000” manufactured by Hitachi, Ltd., which is a commercially available normally black mode and IPS mode liquid crystal television, was measured. They were used for the calculation. In the calculation, the polarization degree of the polarizing plate was 100%, and the transmittance of each polarizing plate was 50%. The definition of the azimuth is shown in FIG.

実施例の結果から、最も人間の目の視感度が高い550nmの透過率はいずれも0.1%未満と低く、また、その3波長における透過率が、すべて0.2%未満であり、広視野角かつ広帯域化が実現できていることがわかる。市販の液晶テレビである株式会社日立製作所製の商品名『W32-L7000』の液晶セルを用いて、表1記載の各構成、各位相差値を有する液晶表示装置を作製し、目視にて黒状態の視野角およびカラーシフトを確認したが、後述する比較例と比べて計算結果とほぼ同様に広い視野角を持ちかつ着色も少なく広帯域化も実現されていることを確認した。また、これらの液晶表示装置は中間調、白表示においてもカラーシフトの入射角依存性が極めて少ないことがわかった。   From the results of the examples, the transmittance at 550 nm, which has the highest human eye visibility, is as low as less than 0.1%, and the transmittance at all three wavelengths is less than 0.2%. It can be seen that a wide viewing angle and a wide bandwidth can be realized. Using a liquid crystal cell of the product name “W32-L7000” manufactured by Hitachi, Ltd., which is a commercially available liquid crystal television, a liquid crystal display device having each configuration and each phase difference value shown in Table 1 was prepared and visually in a black state. The viewing angle and the color shift were confirmed, but it was confirmed that the viewing angle and the color shift were wide as well as having a wide viewing angle and little coloration, as compared with the comparative example described later. Further, it has been found that these liquid crystal display devices have very little dependency on the incident angle of the color shift even in halftone and white display.

[実施例2]
面内に光学軸を有する第2の負の略1軸性光学フィルムとして、上記作製方法1で作製したものを利用した以外は実施例1と同様に、表1に基づいて光学計算および実際の液晶表示装置を作製し、視野角の確認を行った。計算結果は図6に記す。図6から実施例1よりは劣るものの、後述の比較例に比べて視野角が広く、広帯域性にも優れていることがわかる。また、市販の液晶テレビである株式会社日立製作所製の商品名『W32-L7000』の液晶セルを用いて、表1記載の各構成、各位相差値を有する液晶表示装置を作製し、目視にて黒状態の視野角およびカラーシフトを確認したが、後述する比較例と比べて計算結果とほぼ同様に広い視野角を持ちかつ着色も少なく広帯域化も実現されていることを確認した。また、これらの液晶表示装置は中間調、白表示においてもカラーシフトの入射角依存性が少ないことがわかった。
[Example 2]
As in Example 1, except that the second negative substantially uniaxial optical film having an optical axis in the plane was used which was prepared by the above-described production method 1, optical calculation and actual measurement based on Table 1 were performed. A liquid crystal display device was produced and the viewing angle was confirmed. The calculation results are shown in FIG. Although it is inferior to Example 1 from FIG. 6, it turns out that a viewing angle is wide compared with the below-mentioned comparative example, and it is excellent also in broadband property. In addition, using a liquid crystal cell having a product name “W32-L7000” manufactured by Hitachi, Ltd., which is a commercially available liquid crystal television, a liquid crystal display device having each configuration and each phase difference value shown in Table 1 was manufactured and visually observed. The viewing angle and color shift in the black state were confirmed, but it was confirmed that the viewing angle and the color shift were wide as well as having a wide viewing angle and little coloring compared to the comparative example described later. Further, it was found that these liquid crystal display devices have little dependency on the incident angle of the color shift even in halftone and white display.

[実施例3]
液晶セルとしては市販の液晶テレビである株式会社日立製作所製の商品名『W28-L5000』を用い、かつトリアセチルセルロースからなる面内位相差が3nmであるフィルムを偏光層用保護フィルムとして用いた以外は、実施例1と同様に、表1に基づいて光学計算および実際の液晶表示装置を作製し、視野角の確認を行った。なお、この液晶表示装置の光学素子の配置図を図9に示す。計算結果は図10に記す。図9から実施例1よりは劣るものの、後述の比較例に比べて視野角が広く、広帯域性にも優れていることがわかる。また、市販の液晶テレビである株式会社日立製作所製の商品名『W28-L5000』の液晶セルを用いて、表1記載の各構成、各位相差値を有する液晶表示装置を作製し、目視にて黒状態の視野角およびカラーシフトを確認したが、後述する比較例と比べて計算結果とほぼ同様に広い視野角を持ちかつ着色も少なく広帯域化も実現されていることを確認した。また、これらの液晶表示装置は中間調、白表示においてもカラーシフトの入射角依存性が少ないことがわかった。
[Example 3]
As the liquid crystal cell, a commercial liquid crystal television, “W28-L5000” manufactured by Hitachi, Ltd., and a film having an in-plane retardation of 3 nm made of triacetyl cellulose was used as a protective film for the polarizing layer. Except for the above, optical calculation and an actual liquid crystal display device were produced based on Table 1 and the viewing angle was confirmed in the same manner as in Example 1. FIG. 9 shows a layout of the optical elements of the liquid crystal display device. The calculation results are shown in FIG. Although it is inferior to Example 1 from FIG. 9, it turns out that a viewing angle is wide compared with the below-mentioned comparative example, and it is excellent also in broadband property. In addition, using a liquid crystal cell having a product name “W28-L5000” manufactured by Hitachi, Ltd., which is a commercially available liquid crystal television, a liquid crystal display device having each configuration and each phase difference value shown in Table 1 was prepared and visually observed. The viewing angle and color shift in the black state were confirmed, but it was confirmed that the viewing angle and the color shift were wide as well as having a wide viewing angle and little coloring compared to the comparative example described later. Further, it was found that these liquid crystal display devices have little dependency on the incident angle of the color shift even in halftone and white display.

[比較例]
図7の構成を有する市販の液晶テレビである株式会社日立製作所製の商品名『W28-L5000』において用いられている液晶セル、位相差フィルムを実測し、これらの物性値を用いて実施例と同様に計算で求めた透過率の波長依存性の結果を図8に示す。方位角の定義は図7に記す。計算において、位相差フィルムは該商品に使用されている位相差フィルムとほぼ同様にNzが0.3で、面内位相差値を135nmとした2軸性光学フィルムを用いた。波長によって透過率の最大値の方位角依存性が大きく異なっており、方位角によって、色調が異なることがわかる。この市販品を目視にて黒状態の視野角およびカラーシフトを確認した。斜め方向から見た際に、方位角によっては黒が、青味がかかった黒や赤味がかかった黒に変化し、カラーシフトが前記実施例1〜3に比べて極めて大きいことがわかった。
[Comparative example]
The liquid crystal cell and retardation film used in the product name “W28-L5000” manufactured by Hitachi, Ltd., which is a commercially available liquid crystal television having the configuration of FIG. Similarly, the result of wavelength dependence of transmittance obtained by calculation is shown in FIG. The definition of the azimuth is shown in FIG. In the calculation, a biaxial optical film having Nz of 0.3 and an in-plane retardation value of 135 nm was used as the retardation film in the same manner as the retardation film used in the product. It can be seen that the azimuth angle dependence of the maximum transmittance varies greatly depending on the wavelength, and the color tone varies depending on the azimuth angle. The commercially available product was visually checked for black viewing angle and color shift. When viewed from an oblique direction, depending on the azimuth angle, black changed to bluish black or reddish black, and the color shift was found to be extremely large compared to Examples 1-3. .

Figure 0004778718
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本発明の液晶表示装置は、表示品位に優れており、例えば液晶テレビ、液晶モニター、携帯端末用デイスプレイ、携帯電話用デイスプレイ、カーナビゲーション用デイスプレイ等にとって有用である。   The liquid crystal display device of the present invention is excellent in display quality, and is useful for, for example, a liquid crystal television, a liquid crystal monitor, a display for mobile terminals, a display for mobile phones, a display for car navigation, and the like.

本発明のノーマリブラックモードインプレーンスイッチング方式の液晶表示装置の概略図の一例である。It is an example of the schematic of the liquid crystal display device of the normally black mode in-plane switching system of this invention. 本発明のノーマリブラックモードインプレーンスイッチング方式の液晶表示装置と光学的にほぼ等価な構成体の一例である。It is an example of a structure optically substantially equivalent to the normally black mode in-plane switching type liquid crystal display device of the present invention. 本発明における位相差フィルムの三次元屈折率の定義のための直交座標を説明した図である。It is a figure explaining the orthogonal coordinate for the definition of the three-dimensional refractive index of the phase difference film in this invention. 実施例1および2における液晶表示装置の光学素子の配置図である。FIG. 3 is a layout diagram of optical elements of a liquid crystal display device in Examples 1 and 2. 実施例1における極角60°の入射光の透過率の方位角および波長依存性を示した図である。It is the figure which showed the azimuth and wavelength dependence of the transmittance | permeability of the incident light of the polar angle of 60 degrees in Example 1. FIG. 実施例2における極角60°の入射光の透過率の方位角および波長依存性を示した図である。It is the figure which showed the azimuth and wavelength dependence of the transmittance | permeability of the incident light of the polar angle of 60 degrees in Example 2. FIG. 比較例における液晶表示装置の光学素子の配置図である。It is an arrangement view of optical elements of a liquid crystal display device in a comparative example. 比較例における極角60°の入射光の透過率の方位角および波長依存性を示した図である。It is the figure which showed the azimuth and wavelength dependence of the transmittance | permeability of the incident light of the polar angle of 60 degrees in a comparative example. 実施例3における液晶表示装置の光学素子の配置図である。FIG. 6 is a layout diagram of optical elements of a liquid crystal display device in Example 3. 実施例3における極角60°の入射光の透過率の方位角および波長依存性を示した図である。It is the figure which showed the azimuth and wavelength dependence of the transmittance | permeability of the incident light of the polar angle of 60 degrees in Example 3.

符号の説明Explanation of symbols

1 第1の偏光板
2 面内に光学軸を有する第1の負の略1軸性光学フィルム
3 IPSモードの液晶セル
4 面内に光学軸を有する第2の負の略1軸性光学フィルム
5 第2の偏光板
6 偏光板の吸収軸
7 負の略1軸性光学フィルムの面内における遅相軸
8 黒状態におけるIPSモードの液晶セルの面内の遅相軸
9 光源から出射されて液晶表示装置に入射される光
10 第1の偏光板
11 面内に光学軸を有する第1の負の略1軸性光学フィルムとIPSモードの液晶セルとの組み合わせと等価にみなせる面内に光学軸を有する正の略一軸性光学フィルム
12 面内に光学軸を有する負の略1軸性光学フィルム
13 第2の偏光板
14 偏光板の吸収軸
15 略1軸性光学フィルムの面内における遅相軸
16 光源から出射されて構成体に入射される光
30 光学フィルム
31 光学フィルムの表面
41 実施例における第2の偏光板
43 実施例における面内に光学軸を有する第2の負の略1軸性光学フィルム
44 実施例におけるIPS液晶セル
45 実施例における面内に光学軸を有する第1の負の略1軸性光学フィルム
47 実施例における第1の偏光板
48 実施例における光源から出射されて液晶表示装置に入射される光
49 偏光板の吸収軸
51 負の略1軸性光学フィルムの面内における遅相軸
52 黒状態におけるIPS液晶セルの面内の遅相軸
55 実施例1の液晶表示装置の黒状態における極角60°、波長450nmにおける透過率
56 実施例1の液晶表示装置の黒状態における極角60°、波長550nmにおける透過率
57 実施例1の液晶表示装置の黒状態における極角60°、波長650nmにおける透過率
65 実施例2の液晶表示装置の黒状態における極角60°、波長450nmにおける透過率
66 実施例2の液晶表示装置の黒状態における極角60°、波長550nmにおける透過率
67 実施例2の液晶表示装置の黒状態における極角60°、波長650nmにおける透過率
91 実施例3における第1の偏光板
92 実施例3における面内に光学軸を有する第1の負の略1軸性光学フィルム側の偏光層用保護フィルム
93 実施例3における面内に光学軸を有する第1の負の略1軸性光学フィルム
94 実施例3におけるIPS液晶セル
95 実施例3における面内に光学軸を有する第2の負の略1軸性光学フィルム
96 実施例3における面内に光学軸を有する第2の負の略1軸性光学フィルム側の偏光層用保護フィルム
97 実施例3における第2の偏光板
98 実施例3における光源から出射されて液晶表示装置に入射される光
99 偏光板の吸収軸
100 偏光層用保護フィルムの面内の遅相軸
101 負の略1軸性光学フィルムの面内における遅相軸
102 黒状態におけるIPS液晶セルの面内の遅相軸
111 実施例3の液晶表示装置の黒状態における極角60°、波長450nmにおける透過率
112 実施例3の液晶表示装置の黒状態における極角60°、波長550nmにおける透過率
113 実施例3の液晶表示装置の黒状態における極角60°、波長650nmにおける透過率
141 比較例における第1の偏光板
142 比較例における液晶セル側の偏光層用保護フィルム
143 比較例における2軸性光学フィルム
144 比較例におけるIPS液晶セル
145 比較例における液晶セル側の偏光層用保護フィルム
146 比較例における第2の偏光板
147 比較例における光源から出射されて液晶表示装置に入射される光
148 偏光板の吸収軸
149 偏光層用保護フィルムの面内の遅相軸
150 2軸性光学フィルムの面内における遅相軸
151 黒状態におけるIPS液晶セルの面内の遅相軸
161 比較例の液晶表示装置の黒状態における極角60°、波長450nmにおける透過率
162 比較例の液晶表示装置の黒状態における極角60°、波長550nmにおける透過率
163 比較例の液晶表示装置の黒状態における極角60°、波長650nmにおける透過率
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st polarizing plate 2 The 1st negative substantially uniaxial optical film 3 which has an optical axis in a surface 3 IPS mode liquid crystal cell 4 The 2nd negative substantially uniaxial optical film which has an optical axis in a surface 5 Second polarizing plate 6 Absorption axis 7 of polarizing plate Slow axis 8 in the plane of the negative substantially uniaxial optical film Slow axis 9 in the plane of the IPS mode liquid crystal cell in the black state emitted from the light source Light incident on a liquid crystal display device 10 First polarizing plate 11 Optical in a plane that can be regarded as equivalent to a combination of a first negative substantially uniaxial optical film having an optical axis in the plane and an IPS mode liquid crystal cell. Positive substantially uniaxial optical film 12 having an axis Negative substantially uniaxial optical film 13 having an optical axis in the plane Second polarizing plate 14 Absorption axis 15 of the polarizing plate Slow in the plane of the substantially uniaxial optical film Phase axis 16 Light 30 emitted from the light source and incident on the structure Optical film 31 Optical film surface 41 Second polarizing plate 43 in the embodiment Second negative substantially uniaxial optical film 44 having an optical axis in the plane in the embodiment IPS liquid crystal cell 45 in the embodiment Surface in the embodiment First negative substantially uniaxial optical film 47 having an optical axis therein First polarizing plate 48 in the embodiment Light 49 emitted from the light source in the embodiment and incident on the liquid crystal display device 49 Absorption axis 51 of the polarizing plate Slow axis 52 in the plane of the negative substantially uniaxial optical film Slow axis 55 in the plane of the IPS liquid crystal cell in the black state Transmission at a polar angle of 60 ° and a wavelength of 450 nm in the black state of the liquid crystal display device of Example 1 Ratio 56 Polar angle 60 ° in the black state of the liquid crystal display device of Example 1 and transmittance 57 at the wavelength of 550 nm Polar angle 60 ° in the black state of the liquid crystal display device of Example 1 and wavelength Transmittance 65 at 50 nm Polarity 60 ° in the black state of the liquid crystal display device of Example 2 and transmittance 66 at the wavelength 450 nm Polarity 60 ° in the black state of the liquid crystal display device of Example 2 Transmittance 67 at the wavelength 550 nm Transmittance 91 at a polar angle of 60 ° and a wavelength of 650 nm in the black state of the liquid crystal display device of Example 2 First polarizing plate 92 in Example 3 First negative substantially uniaxial having an optical axis in the plane in Example 3 Protective film 93 for the polarizing layer on the side of the conductive optical film First negative substantially uniaxial optical film 94 having an optical axis in the plane in Example 3 IPS liquid crystal cell 95 in Example 3 In-plane optical in Example 3 Second negative substantially uniaxial optical film 96 having an axis A polarizing layer protective film 97 on the second negative substantially uniaxial optical film side having an optical axis in the plane in Example 3 Second polarizing plate 98 in Example 3 Light emitted from the light source in Example 3 and incident on the liquid crystal display device 99 Absorption axis 100 of polarizing plate Slow axis 101 in the plane of the protective film for polarizing layer Negative abbreviation Slow axis 102 in the plane of the uniaxial optical film Slow axis 111 in the plane of the IPS liquid crystal cell in the black state Transmittance 112 at a polar angle of 60 ° and a wavelength of 450 nm in the black state of the liquid crystal display device of Example 3 Transmittance 113 at a polar angle of 60 ° in the black state and a wavelength of 550 nm of the liquid crystal display device of Example 3 Transmittance at a polar angle of 60 ° and a wavelength of 650 nm in the black state of the liquid crystal display device of Example 3 First polarization in the comparative example Plate 142 Protective Film 143 for Polarizing Layer on Liquid Crystal Cell Side in Comparative Example Biaxial Optical Film 144 in Comparative Example IPS Liquid Crystal Cell 145 in Comparative Example Polarizing layer protective film 146 on the liquid crystal cell side Second polarizing plate 147 in the comparative example Light 148 emitted from the light source in the comparative example and incident on the liquid crystal display device Absorption axis 149 of the polarizing plate Surface of the polarizing layer protective film Slow axis 150 in the plane of the biaxial optical film Slow axis 151 in the plane of the IPS liquid crystal cell in the black state In the plane of the IPS liquid crystal cell 161 In the black state of the liquid crystal display device of the comparative example 60 °, wavelength 450 nm Transmittance 162 at a polar angle of 60 ° in the black state of the liquid crystal display device of the comparative example and transmittance 163 at a wavelength of 550 nm Transmittance of the liquid crystal display device of the comparative example at a polar angle of 60 ° and wavelength of 650 nm

Claims (3)

第1の偏光板、面内に光学軸を有する第1の負の略1軸性光学フィルム、液晶セル、面内に光学軸を有する第2の負の略1軸性光学フィルム、第2の偏光板の順でこれらが積層されてなり、
液晶セルの面内位相差値の絶対値の方が、面内に光学軸を有する第1の負の略1軸性光学フィルムの位相差値の絶対値よりも大きいノーマリブラックモードのインプレーンスイッチングモードの液晶表示装置であって、
第1の偏光板の吸収軸と第1の負の略1軸性光学フィルムの面内における遅相軸とのなす角が略0°、
第1の負の略1軸性光学フィルムの面内における遅相軸と黒状態における液晶セルの面内遅相軸とのなす角が略90°、
黒状態における液晶セルの面内遅相軸と第2の負の略1軸性光学フィルムの面内における遅相軸とのなす角が略0°、かつ、
第2の負の略1軸性光学フィルムの面内における遅相軸と第2の偏光板の吸収軸とのなす角が略0°であり、かつ、
第1の負の略1軸性光学フィルム、黒状態における液晶セル、第2の負の略1軸性光学フィルムの面内位相差値をそれぞれ、Γ(λ)、ΓLC(λ)、Γ(λ)(nm)とした場合、下記式(1)および/または(2)の関係を満足することを特徴とする液晶表示装置。
|Γ)|<|Γ)| (1)
|ΓLC)+Γ)|<|ΓLC)+Γ)| (2)
(ただし、λは測定波長を表しており、400nm≦λ<λ≦700nmである。)
A first polarizing plate, a first negative substantially uniaxial optical film having an optical axis in the plane, a liquid crystal cell, a second negative substantially uniaxial optical film having an optical axis in the plane, a second These are laminated in the order of the polarizing plate,
In-plane of normally black mode in which absolute value of in-plane retardation value of liquid crystal cell is larger than absolute value of retardation value of first negative substantially uniaxial optical film having optical axis in plane A switching mode liquid crystal display device,
The angle formed by the absorption axis of the first polarizing plate and the slow axis in the plane of the first negative substantially uniaxial optical film is approximately 0 °,
Angle is approximately 90 ° in-plane slow axis of the liquid crystal cell in the slow axis and the black state in the plane of the first negative substantially uniaxial optical film,
Angle is substantially 0 ° and the slow axis in the plane of the negative substantially uniaxial optical film in-plane slow axis and a second liquid crystal cell in a black state, and,
The angle formed by the slow axis in the plane of the second negative substantially uniaxial optical film and the absorption axis of the second polarizing plate is approximately 0 °, and
The in-plane retardation values of the first negative substantially uniaxial optical film, the liquid crystal cell in the black state, and the second negative substantially uniaxial optical film are respectively Γ 1 (λ), Γ LC (λ), When Γ 2 (λ) (nm), a liquid crystal display device satisfying the relationship of the following formulas (1) and / or (2).
| Γ 21 ) | <| Γ 22 ) | (1)
| Γ LC1 ) + Γ 11 ) | <| Γ LC2 ) + Γ 12 ) | (2)
(However, λ represents the measurement wavelength, and 400 nm ≦ λ 12 ≦ 700 nm.)
第1および第2の偏光板が、偏光層または偏光層と該偏光層に接する保護フィルムとからなり、保護フィルムを有する場合には液晶セル側の該保護フィルムの厚さ方向の位相差値をそれぞれ、Rth(λ)、Rth(λ)とした場合、下記式(3)および(4)の関係を満足することを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
−155<Γ(λ)+Rth(λ)<−45nm (3)
45<ΓLC(λ)+Γ(λ)+Rth(λ)<155nm (4)
(ただし、λ=550nmとする。)
When the first and second polarizing plates comprise a polarizing layer or a polarizing layer and a protective film in contact with the polarizing layer, and having a protective film, the retardation value in the thickness direction of the protective film on the liquid crystal cell side is set. 2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein when Rth 1 (λ) and Rth 2 (λ) are respectively satisfied, the following expressions (3) and (4) are satisfied.
−155 <Γ 2 (λ) + Rth 2 (λ) <− 45 nm (3)
45 <Γ LC (λ) + Γ 1 (λ) + Rth 1 (λ) <155 nm (4)
(However, λ = 550 nm)
面内に光学軸を有する負の略1軸性光学フィルムが、フルオレン骨格を有するポリカーボネートからなることを特徴とする請求項1または2記載の液晶表示装置 3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the negative substantially uniaxial optical film having an optical axis in a plane is made of polycarbonate having a fluorene skeleton.
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