JP6896118B1 - 液晶表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】斜め方向の黒輝度が十分に小さい液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置１００は、視認側基板１１と、背面側基板１１｀と、視認側基板および背面側基板に挟持された、電界が存在しない状態でホモジニアス配列に配向させた液晶分子を含む液晶層１２と、を有する液晶セル１０と；液晶セルの視認側に配置された第１の偏光子２０と；液晶セルの背面側に配置された第２の偏光子と；液晶セルと第１の偏光子との間に配置された第１の光学補償層と；液晶セルと第２の偏光子との間に配置された第２の光学補償層と；を備える。視認側基板および該背面側基板の厚み方向位相差Ｒｔｈ（５５０）が−１０ｎｍ〜１００ｎｍであり、液晶セルから極角６０°方向および方位角４５°方向に出射される４５０ｎｍから６５０ｎｍの光の偏光の方位角の最大値と最小値の差Ａ（°）と該光の偏光の楕円率の最大値と最小値の差Ｅ（°）との積Ａ×Ｅは３００以下である。【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置に関する。
近年、画像表示装置として、液晶表示装置の普及には目覚ましいものがある。液晶表示装置においては種々の液晶駆動モードが採用されているところ、代表例としては、ホモジニアス配向の液晶セルを用いた液晶表示装置が知られている。このような液晶表示装置においては、斜め方向の黒輝度が十分に小さくならない（すなわち、黒表示を斜め方向から見たときに十分に黒くならない）という問題がある。
特開２００９−１３９７４７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、その目的とするところは、斜め方向の黒輝度が十分に小さい液晶表示装置を提供することにある。
本発明の液晶表示装置は、視認側基板と、背面側基板と、該視認側基板および該背面側基板に挟持された、電界が存在しない状態でホモジニアス配列に配向させた液晶分子を含む液晶層と、を有する液晶セルと；該液晶セルの視認側に配置された第１の偏光子と；該液晶セルの背面側に配置された第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の光学補償層と；該液晶セルと該第２の偏光子との間に配置された第２の光学補償層と；を備える。該視認側基板および該背面側基板の厚み方向位相差Ｒｔｈ（５５０）は−１０ｎｍ〜１００ｎｍであり、該液晶セルから極角６０°方向および方位角４５°方向に出射される４５０ｎｍから６５０ｎｍの光の偏光の方位角の最大値と最小値の差Ａ（°）と該光の偏光の楕円率の最大値と最小値の差Ｅ（°）との積Ａ×Ｅは３００以下である。
１つの実施形態においては、上記積Ａ×Ｅは１００以下である。
１つの実施形態においては、上記第１の光学補償層はｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの屈折率特性を示し、上記第２の光学補償層はｎｚ＞ｎｘ＝ｎｙの屈折率特性を示す。
１つの実施形態においては、上記第２の光学補償層の厚み方向位相差Ｒｔｈ（５５０）は−７０ｎｍ以上０ｎｍ未満である。
１つの実施形態においては、上記視認側基板および上記背面側基板は、Ｒｔｈ（４５０）＞Ｒｔｈ（５５０）の関係を満足する。
本発明の実施形態によれば、ホモジニアス配向の液晶セルを含む液晶表示装置において、液晶セルの基板の厚み方向位相差を考慮して、液晶セルから斜め方向に出射される光の偏光方向と楕円率とを組み合わせて制御することにより、斜め方向の黒輝度が十分に小さい液晶表示装置を実現することができる。
本発明の１つの実施形態による液晶表示装置の概略断面図である。 本発明の別の実施形態による液晶表示装置の概略断面図である。 本発明のさらに別の実施形態による液晶表示装置の概略断面図である。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
（用語および記号の定義）
本明細書における用語および記号の定義は下記の通りである。
（１）屈折率（ｎｘ、ｎｙ、ｎｚ）
「ｎｘ」は面内の屈折率が最大になる方向（すなわち、遅相軸方向）の屈折率であり、「ｎｙ」は面内で遅相軸と直交する方向（すなわち、進相軸方向）の屈折率であり、「ｎｚ」は厚み方向の屈折率である。
（２）面内位相差（Ｒｅ）
「Ｒｅ（λ）」は、２３℃における波長λｎｍの光で測定した面内位相差である。Ｒｅ（λ）は、層（フィルム）の厚みをｄ（ｎｍ）としたとき、式：Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄによって求められる。例えば、「Ｒｅ（５５０）」は、２３℃における波長５５０ｎｍの光で測定した面内位相差である。
（３）厚み方向の位相差（Ｒｔｈ）
「Ｒｔｈ（λ）」は、２３℃における波長λｎｍの光で測定した厚み方向の位相差である。Ｒｔｈ（λ）は、層（フィルム）の厚みをｄ（ｎｍ）としたとき、式：Ｒｔｈ＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄによって求められる。例えば、「Ｒｔｈ（５５０）」は、２３℃における波長５５０ｎｍの光で測定した厚み方向の位相差である。
（４）Ｎｚ係数
Ｎｚ係数は、Ｎｚ＝Ｒｔｈ／Ｒｅによって求められる。
（５）実質的に直交または平行
「実質的に直交」および「略直交」という表現は、２つの方向のなす角度が９０°±１０°である場合を包含し、好ましくは９０°±７°であり、さらに好ましくは９０°±５°である。「実質的に平行」および「略平行」という表現は、２つの方向のなす角度が０°±１０°である場合を包含し、好ましくは０°±７°であり、さらに好ましくは０°±５°である。さらに、本明細書において単に「直交」または「平行」というときは、実質的に直交または実質的に平行な状態を含み得るものとする。
Ａ．液晶表示装置の全体構成
図１は、本発明の１つの実施形態による液晶表示装置の概略断面図である。図示例の液晶表示装置１００は、液晶セル１０と、液晶セル１０の視認側に配置された第１の偏光子２０と、液晶セル１０の背面側に配置された第２の偏光子３０と、液晶セル１０と第１の偏光子２０との間に配置された第１の光学補償層４０と、液晶セル１０と第２の偏光子３０との間に配置された第２の光学補償層５０と、を備える。第１の偏光子２０の吸収軸方向と第２の偏光子３０の吸収軸方向とは、代表的には、実質的に直交している。液晶セル１０は、視認側基板１１と、背面側基板１１’と、視認側基板１１および背面側基板１１’に挟持された、電界が存在しない状態でホモジニアス配列に配向させた液晶分子を含む液晶層１２と、を有する。実用的には、液晶表示装置１００は、バックライトユニットをさらに備える。バックライトユニットは、光源６０と導光板７０とを含む。バックライトユニットは、任意の適切なその他の部材（例えば、拡散シート、プリズムシート）をさらに備え得る。図示例ではバックライトユニットはエッジライト方式であるが、バックライトユニットとしては任意の適切な他の方式（例えば、直下型）が採用されてもよい。
本発明の実施形態においては、液晶セル１０から極角６０°方向および方位角４５°方向に出射される４５０ｎｍから６５０ｎｍの光の偏光の方位角の最大値と最小値の差Ａ（°）と該光の偏光の楕円率の最大値と最小値の差Ｅ（°）との積Ａ×Ｅは３００以下であり、好ましくは２００以下であり、より好ましくは１５０以下であり、さらに好ましくは１００以下であり、特に好ましくは５０以下である。本明細書において「楕円率」とは、光（偏光）が円偏光に近いか直線偏光に近いかを示す指標である。楕円率が９０°とは実質的に円偏光を意味し、楕円率が０°とは実質的に直線偏光を示す。積Ａ×Ｅは小さいほど好ましい。したがって、積Ａ×Ｅは理想的にはゼロである。すなわち、本発明の実施形態においては、液晶セル１０から極角６０°方向および方位角４５°方向に出射される４５０ｎｍから６５０ｎｍの光（偏光）の方位角の最大値と最小値の差が０（ゼロ）であり、および／または、直線偏光であることが好ましい。本発明者らは、ホモジニアス配向の液晶セルを含む液晶表示装置における斜め方向の黒輝度の低下について鋭意検討した結果、光学補償層（本実施形態においては、第１の光学補償層）に入射する直前の光の偏光状態が赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）で大きく異なっていることに起因することを見出し、当該光の偏光状態を統一する手段として、液晶セル１０から極角６０°方向および方位角４５°方向に出射される４５０ｎｍから６５０ｎｍの光の偏光の方位角の最大値と最小値の差Ａ（°）と当該光の偏光の楕円率の最大値と最小値の差Ｅ（°）とを組み合わせて制御することが有用であることを見出した。積Ａ×Ｅを上記のように所定値以下とすることにより、ホモジニアス配向の液晶セルを含む液晶表示装置において斜め方向の黒輝度を十分に小さくすることができる（すなわち、黒表示を斜め方向から見たときに十分に黒くすることができる）。
本発明の実施形態においては、視認側基板１１および背面側基板１１’の厚み方向位相差Ｒｔｈ（５５０）は、それぞれ−１０ｎｍ〜１００ｎｍである。本発明者らは、上記の光学補償層に入射する直前の光の偏光状態がＲ、ＧおよびＢで大きく異なる原因が、基板の厚み方向位相差であることを見出した。すなわち、基板の面内位相差は多くの場合ゼロに近い一方で、基板の少なくとも一方は所定値以上の厚み方向位相差を有しており、このような厚み方向位相差が上記光の偏光状態（特に、Ｒ、ＧおよびＢの色に依存する偏光状態）に影響を与えていることがわかった。本発明の実施形態においては、このような基板の厚み方向位相差を考慮しつつ積Ａ×Ｅを上記のように所定値以下とすることにより、ホモジニアス配向の液晶セルを含む液晶表示装置において斜め方向の黒輝度を十分に小さくすることができる。
第１の光学補償層４０は、目的に応じて任意の適切な屈折率特性を示し得る。第１の光学補償層４０は、１つの実施形態においてはｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの屈折率特性を示す。ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの屈折率特性を示す第１の光学補償層を液晶セルの視認側に設けることにより、ホモジニアス配向の液晶セルを含む液晶表示装置において斜め方向の色相を良好に改善することができる。この場合、第１の光学補償層は、代表的には図１に示すように単一層として構成される。この場合、第１の光学補償層の面内位相差Ｒｅ（５５０）は、好ましくは２２０ｎｍ〜３２０ｎｍであり、Ｎｚ係数は好ましくは０．３〜０．７である。第１の光学補償層４０の遅相軸方向と第１の偏光子２０の吸収軸方向とは、代表的には、実質的に直交または平行である。別の実施形態においては、第１の光学補償層は、図２または図３に示すように第３の光学補償層との積層体と同等であってもよい。この場合、第１の光学補償層４０は代表的にはｎｚ＞ｎｘ＞ｎｙの屈折率特性を示し、第３の光学補償層４２は代表的にはｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚの屈折率特性を示し得る。第１の光学補償層４０のＲｅ（５５０）は、好ましくは２０ｎｍ〜５０ｎｍであり、Ｎｚ係数は好ましくは−１．０以下である。図２に示す例においては、第１の光学補償層４０の視認側に第３の光学補償層４２が配置され得る。この場合、第３の光学補償層は代表的にはｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの屈折率特性を示し、第１の光学補償層４０の遅相軸方向と第３の光学補償層４２の遅相軸方向とは、代表的には実質的に平行である。図３に示す例においては、第１の光学補償層４０の視認側と反対側に第３の光学補償層４２が配置され得る。この場合、第３の光学補償層は代表的にはｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの屈折率特性を示し、第１の光学補償層４０の遅相軸方向と第３の光学補償層４２の遅相軸方向とは、代表的には実質的に直交している。
第２の光学補償層５０は、代表的にはｎｚ＞ｎｘ＝ｎｙの屈折率特性を示す。第２の光学補償層５０のＲｔｈ（５５０）は、好ましくは−７０ｎｍ以上０ｎｍ未満である。このような第２の光学補償層を液晶セルの背面側に設けることにより、上記の積Ａ×Ｅを所定値以下とすることができ、結果として、ホモジニアス配向の液晶セルを含む液晶表示装置において斜め方向の黒輝度を十分に小さくすることができる。
液晶表示装置は、いわゆるＯモードであってもよく、いわゆるＥモードであってもよい。「Ｏモードの液晶表示パネル」とは、液晶セルの背面側に配置された偏光子（本発明の実施形態においては、第２の偏光子）の吸収軸方向と、液晶セルの初期配向方向とが実質的に平行であるものをいう。「Ｅモードの液晶パネル」とは、液晶セルの背面側に配置された偏光子の吸収軸方向と、液晶セルの初期配向方向とが実質的に直交するものをいう。「液晶セルの初期配向方向」とは、電界が存在しない状態で、液晶層に含まれる液晶分子が配向した結果生じる液晶層の面内屈折率が最大となる方向（すなわち、遅相軸方向）をいう。液晶表示装置は、好ましくはＯモードである。
液晶表示装置は、任意の適切なその他の部材をさらに備えていてもよい。例えば、別の光学補償層（位相差フィルム）がさらに配置されていてもよい。別の光学補償層の光学特性、数、組み合わせ、配置位置等は、目的および所望の光学特性等に応じて適切に選択され得る。本明細書に記載されていない事項は、当業界で周知慣用されている液晶表示装置の構成が採用され得る。
以下、液晶表示装置を構成する各部材および光学フィルムについて説明する。
Ｂ．液晶セル
液晶セル１０は、上記のとおり、視認側基板１１と、背面側基板１１’と、視認側基板および背面側基板に挟持された、電界が存在しない状態でホモジニアス配列に配向させた液晶分子を含む液晶層１２と、を有する。一般的な構成においては、一方の基板（代表的には、視認側基板１１）に、カラーフィルター及びブラックマトリクスが設けられており、他方の基板（代表的には、背面側基板１１’）に、液晶の電気光学特性を制御するスイッチング素子と、このスイッチング素子にゲート信号を与える走査線及びソース信号を与える信号線と、画素電極及び対向電極とが設けられている。上記基板の間隔（セルギャップ）は、スペーサー等によって制御されている。上記基板の液晶層と接する側には、例えば、ポリイミドからなる配向膜等を設けることができる。
上記のとおり、視認側基板１１および背面側基板１１’のＲｔｈ（５５０）は、それぞれ−１０ｎｍ〜１００ｎｍである。１つの実施形態においては、視認側基板１１および背面側基板１１’の少なくとも一方のＲｔｈ（５５０）は、好ましくは８ｎｍ〜９０ｎｍであり、より好ましくは１５ｎｍ〜８０ｎｍであり、さらに好ましくは２０ｎｍ〜７０ｎｍであり、特に好ましくは３０ｎｍ〜６０ｎｍである。別の実施形態においては、視認側基板１１および背面側基板１１’の少なくとも一方のＲｔｈ（５５０）は、好ましくは−０．１ｎｍ以下であり、より好ましくは−５ｎｍ〜−５０ｎｍである。本発明の実施形態によれば、基板がこのような厚み方向位相差を有する場合に、積Ａ×Ｅを上記のように所定値以下とすることにより、ホモジニアス配向の液晶セルを含む液晶表示装置において斜め方向の黒輝度を十分に小さくすることができる。
１つの実施形態においては、視認側基板１１および背面側基板１１’の少なくとも一方はＲｔｈ（４５０）＞Ｒｔｈ（５５０）の関係を満足し、好ましくは、視認側基板１１および背面側基板１１’の両方がＲｔｈ（４５０）＞Ｒｔｈ（５５０）の関係を満足する。より好ましくは、視認側基板１１および背面側基板１１’の少なくとも一方はＲｔｈ（５５０）＞Ｒｔｈ（６５０）の関係をさらに満足し、さらに好ましくは、視認側基板１１および背面側基板１１’の両方がＲｔｈ（５５０）＞Ｒｔｈ（６５０）の関係をさらに満足する。本発明の実施形態によれば、基板がこのような波長分散特性を有する場合であっても、ホモジニアス配向の液晶セルを含む液晶表示装置において斜め方向の黒輝度を十分に小さくすることができる。
液晶層は、上記のとおり、電界が存在しない状態でホモジニアス配列に配向させた液晶分子を含む。「ホモジニアス配列に配向させた液晶分子」とは、配向処理された基板と液晶分子の相互作用の結果として、上記液晶分子の配向ベクトルが基板平面に対し、平行かつ一様に配向した状態のものをいう。このような液晶層（結果として、液晶セル）は、代表的には、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの屈折率特性を示す。ここで、「ｎｙ＝ｎｚ」とは、ｎｙとｎｚが完全に同一である場合だけでなく、ｎｙとｎｚとが実質的に同一である場合も包含する。液晶層のＲｅ（５５０）は、例えば３００ｎｍ〜４００ｎｍであり得る。液晶層のＮｚ係数は、例えば０．９〜１．１であり得る。
上記のような屈折率特性を示す液晶層を用いる駆動モードの代表例としては、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）モード、フリンジフィールドスイッチング（ＦＦＳ）モード等が挙げられる。なお、上記のＩＰＳモードは、Ｖ字型電極又はジグザグ電極等を採用した、スーパー・インプレーンスイッチング（Ｓ−ＩＰＳ）モードや、アドバンスド・スーパー・インプレーンスイッチング（ＡＳ−ＩＰＳ）モードを包含する。また、上記のＦＦＳモードは、Ｖ字型電極又はジグザグ電極等を採用した、アドバンスド・フリンジフィールドスイッチング（Ａ−ＦＦＳ）モードや、ウルトラ・フリンジフィールドスイッチング（Ｕ−ＦＦＳ）モードを包含する。
１つの実施形態においては、液晶層の液晶分子はプレチルトを有する。すなわち、液晶分子の配向ベクトルが基板平面に対しわずかに傾いている。プレチルト角は、好ましくは０．１°〜１．０°であり、より好ましくは０．２°〜０．７°である。
Ｃ．偏光子
第１の偏光子および第２の偏光子（以下、まとめて単に偏光子と称する場合がある）としては、任意の適切な偏光子が採用され得る。例えば、偏光子を形成する樹脂フィルムは、単層の樹脂フィルムであってもよく、二層以上の積層体であってもよい。
単層の樹脂フィルムから構成される偏光子の具体例としては、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系フィルム、部分ホルマール化ＰＶＡ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等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質による染色処理および延伸処理が施されたもの、ＰＶＡの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。好ましくは、光学特性に優れることから、ＰＶＡ系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸して得られた偏光子が用いられる。
上記ヨウ素による染色は、例えば、ＰＶＡ系フィルムをヨウ素水溶液に浸漬することにより行われる。上記一軸延伸の延伸倍率は、好ましくは３〜７倍である。延伸は、染色処理後に行ってもよいし、染色しながら行ってもよい。また、延伸してから染色してもよい。必要に応じて、ＰＶＡ系フィルムに、膨潤処理、架橋処理、洗浄処理、乾燥処理等が施される。例えば、染色の前にＰＶＡ系フィルムを水に浸漬して水洗することで、ＰＶＡ系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるだけでなく、ＰＶＡ系フィルムを膨潤させて染色ムラなどを防止することができる。
積層体を用いて得られる偏光子の具体例としては、樹脂基材と当該樹脂基材に積層されたＰＶＡ系樹脂層（ＰＶＡ系樹脂フィルム）との積層体、あるいは、樹脂基材と当該樹脂基材に塗布形成されたＰＶＡ系樹脂層との積層体を用いて得られる偏光子が挙げられる。樹脂基材と当該樹脂基材に塗布形成されたＰＶＡ系樹脂層との積層体を用いて得られる偏光子は、例えば、ＰＶＡ系樹脂溶液を樹脂基材に塗布し、乾燥させて樹脂基材上にＰＶＡ系樹脂層を形成して、樹脂基材とＰＶＡ系樹脂層との積層体を得ること；当該積層体を延伸および染色してＰＶＡ系樹脂層を偏光子とすること；により作製され得る。本実施形態においては、延伸は、代表的には積層体をホウ酸水溶液中に浸漬させて延伸することを含む。さらに、延伸は、必要に応じて、ホウ酸水溶液中での延伸の前に積層体を高温（例えば、９５℃以上）で空中延伸することをさらに含み得る。得られた樹脂基材／偏光子の積層体はそのまま用いてもよく（すなわち、樹脂基材を偏光子の保護層としてもよく）、樹脂基材／偏光子の積層体から樹脂基材を剥離し、当該剥離面に目的に応じた任意の適切な保護層を積層して用いてもよい。このような偏光子の製造方法の詳細は、例えば特開２０１２−７３５８０号公報、特許第６４７０４５５号に記載されている。これらの公報は、その全体の記載が本明細書に参考として援用される。
偏光子の厚みは、例えば１μｍ〜８０μｍであり、好ましくは１μｍ〜１５μｍであり、より好ましくは１μｍ〜１２μｍであり、さらに好ましくは３μｍ〜１２μｍであり、特に好ましくは３μｍ〜８μｍである。偏光子の厚みがこのような範囲であれば、加熱時のカールを良好に抑制することができ、および、良好な加熱時の外観耐久性が得られる。
偏光子は、好ましくは、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍのいずれかの波長で吸収二色性を示す。偏光子の単体透過率は、例えば４１．５％〜４６．０％であり、好ましくは４３．０％〜４６．０％であり、より好ましくは４４．５％〜４６．０％である。偏光子の偏光度は、好ましくは９７．０％以上であり、より好ましくは９９．０％以上であり、さらに好ましくは９９．９％以上である。
第１の偏光子２０および第２の偏光子３０は、それぞれ、少なくとも一方の面に保護層（図示せず）が設けられてもよい。すなわち、第１の偏光子２０および第２の偏光子３０は、それぞれ、偏光板として液晶表示装置に組み込まれてもよい。
保護層は、偏光子の保護層として使用できる任意の適切なフィルムで形成される。当該フィルムの主成分となる材料の具体例としては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のセルロース系樹脂や、ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリノルボルネン系、ポリオレフィン系、（メタ）アクリル系、アセテート系等の透明樹脂等が挙げられる。また、（メタ）アクリル系、ウレタン系、（メタ）アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂等も挙げられる。この他にも、例えば、シロキサン系ポリマー等のガラス質系ポリマーも挙げられる。また、特開２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載のポリマーフィルムも使用できる。このフィルムの材料としては、例えば、側鎖に置換または非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換または非置換のフェニル基ならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が使用でき、例えば、イソブテンとＮ−メチルマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを有する樹脂組成物が挙げられる。当該ポリマーフィルムは、例えば、上記樹脂組成物の押出成形物であり得る。
第１の偏光子２０の視認側に保護層が設けられる場合、当該保護層には、必要に応じて、ハードコート処理、反射防止処理、スティッキング防止処理、アンチグレア処理等の表面処理が施されていてもよい。
保護層の厚みは、代表的には５ｍｍ以下であり、好ましくは１ｍｍ以下、より好ましくは１μｍ〜５００μｍ、さらに好ましくは５μｍ〜１５０μｍである。なお、表面処理が施されている場合、保護層の厚みは、表面処理層の厚みを含めた厚みである。
第１の偏光子２０および／または第２の偏光子３０の液晶セル側に保護層（以下、内側保護層と称する）が設けられる場合、当該内側保護層は、光学的に等方性であることが好ましい。「光学的に等方性である」とは、面内位相差Ｒｅ（５５０）が０ｎｍ〜１０ｎｍであり、厚み方向の位相差Ｒｔｈ（５５０）が−１０ｎｍ〜＋１０ｎｍであることをいう。内側保護層は、光学的に等方性である限り、任意の適切な材料で構成され得る。当該材料は、例えば、保護層に関して上記した材料から適切に選択され得る。
内側保護層の厚みは、好ましくは５μｍ〜２００μｍ、より好ましくは１０μｍ〜１００μｍ、さらに好ましくは１５μｍ〜９５μｍである。
Ｄ．第１の光学補償層
Ｄ−１．単一層で構成される第１の光学補償層
第１の光学補償層４０が単一層として構成される場合、第１の光学補償層は、上記のとおり代表的にはｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの屈折率特性を示す。ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの屈折率特性を示す第１の光学補償層を液晶セルの視認側に設けることにより、ホモジニアス配向の液晶セルを含む液晶表示装置において斜め方向の色相を良好に改善することができる。
第１の光学補償層のＲｅ（５５０）は、好ましくは２２０ｎｍ〜３２０ｎｍであり、より好ましくは２４０ｎｍ〜３００ｎｍであり、さらに好ましくは２５０ｎｍ〜２９０ｎｍであり、特に好ましくは２６０ｎｍ〜２８０ｎｍである。第１の光学補償層のＲｅ（５５０）がこのような範囲であれば、ポアンカレ球上での移動距離が短いので優れた色相および輝度特性が実現され、かつ、ＴＦＴ（スイッチング素子）の位相差成分によるずれが小さくなる。
第１の光学補償層のＮｚ係数は、好ましくは０．３〜０．７であり、より好ましくは０．４〜０．６であり、さらに好ましくは０．４５〜０．５５である。Ｎｚ係数がこのような範囲であれば、斜め方向の色相をさらに良好に改善することができる。
第１の光学補償層は、位相差値が測定光の波長に応じて大きくなる逆分散波長特性を示してもよく、位相差値が測定光の波長に応じて小さくなる正の波長分散特性を示してもよく、位相差値が測定光の波長によってもほとんど変化しないフラットな波長分散特性を示してもよい。第１の光学補償層は、好ましくは、逆分散波長特性を示す。第１の光学補償層が逆分散波長特性を示すことにより、優れた反射色相を達成することができる。この場合、第１の光学補償層の面内位相差は、Ｒｅ（４５０）＜Ｒｅ（５５０）の関係を満たす。Ｒｅ（４５０）／Ｒｅ（５５０）は、好ましくは０．８以上１未満であり、より好ましくは０．８以上０．９５以下である。より好ましくは、第１の光学補償層の面内位相差は、Ｒｅ（５５０）＜Ｒｅ（６５０）の関係も満たす。Ｒｅ（５５０）＜Ｒｅ（６５０）は、好ましくは０．８以上１未満であり、より好ましくは０．８以上０．９５以下である。
第１の光学補償層は、その光弾性係数が例えば１０×１０−１２ｍ２／Ｎ以上であり、好ましくは１．０×１０−１０ｍ２／Ｎ以上であり、より好ましくは１．０×１０−１０ｍ２／Ｎ〜３．０×１０−１０ｍ２／Ｎである。第１の光学補償層は、後述のような薄い厚みで上記所望の面内位相差およびＮｚ係数を達成することができる。この場合、光弾性係数は上記のように大きくなる場合が多いところ、本発明の実施形態によれば、光弾性係数が大きい層を用いても良好な表示特性を有する液晶表示装置を実現することができる。
第１の光学補償層は、代表的には、上記特性を実現し得る任意の適切な樹脂で形成された位相差フィルムである。この位相差フィルムを形成する樹脂としては、例えば、ポリアリレート、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリアリールエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポリビニルアルコール、ポリフマル酸エステル、ポリエーテルサルフォン、ポリサルフォン、ノルボルネン樹脂、ポリカーボネート樹脂、セルロース樹脂およびポリウレタンが挙げられる。これらの樹脂は、単独で用いてもよく組み合わせて用いてもよい。好ましくは、ポリアリレートまたはポリカーボネート樹脂である。
ポリアリレートは、好ましくは下記式（１）で表される。
Figure 0006896118
式（１）において、ＡおよびＢは、それぞれ、置換基を表し、ハロゲン原子、炭素原子数１〜６のアルキル基、置換若しくは無置換のアリール基であり、ＡおよびＢは同一でも異なっていてもよい。ａおよびｂは、対応するＡおよびＢの置換数を表し、それぞれ、１〜４の整数である。Ｄは、共有結合、ＣＨ２基、Ｃ（ＣＨ３）２基、Ｃ（ＣＺ３）２基（ここで、Ｚはハロゲン原子である）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ２基、Ｓｉ（ＣＨ２ＣＨ３）２基、Ｎ（ＣＨ３）基である。Ｒ１は、炭素原子数１〜１０の直鎖若しくは分岐のアルキル基、置換若しくは無置換のアリール基である。Ｒ２は、炭素原子数２〜１０の直鎖若しくは分岐のアルキル基、置換若しくは無置換のアリール基である。Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５およびＲ６は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１〜４の直鎖若しくは分岐のアルキル基であり、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５およびＲ６は同一でも異なっていてもよい。ｐ１は、０〜３の整数であり、ｐ２は、１〜３の整数であり、ｎは、２以上の整数である。
ポリカーボネート樹脂としては、任意の適切なポリカーボネート樹脂を用いることができる。好ましくは、ポリカーボネート樹脂は、フルオレン系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、イソソルビド系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、脂環式ジオール、脂環式ジメタノール、ジ、トリまたはポリエチレングリコール、ならびに、アルキレングリコールまたはスピログリコールからなる群から選択される少なくとも１つのジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、を含む。好ましくは、ポリカーボネート樹脂は、フルオレン系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、イソソルビド系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、脂環式ジメタノールに由来する構造単位ならびに／あるいはジ、トリまたはポリエチレングリコールに由来する構造単位と、を含み；さらに好ましくは、フルオレン系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、イソソルビド系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、ジ、トリまたはポリエチレングリコールに由来する構造単位と、を含む。ポリカーボネート樹脂は、必要に応じてその他のジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含んでいてもよい。なお、ポリカーボネート樹脂の詳細は、例えば、特開２０１４−１０２９１号公報、特開２０１４−２６２６６号公報に記載されており、当該記載は本明細書に参考として援用される。
ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度は、１１０℃以上１８０℃以下であることが好ましく、より好ましくは１２０℃以上１６５℃以下である。ガラス転移温度が過度に低いと耐熱性が悪くなる傾向にあり、フィルム成形後に寸法変化を起こす可能性があり、又、得られる液晶表示装置の画像品質を下げる場合がある。ガラス転移温度が過度に高いと、フィルム成形時の成形安定性が悪くなる場合があり、又フィルムの透明性を損なう場合がある。なお、ガラス転移温度は、ＪＩＳ Ｋ ７１２１（１９８７）に準じて求められる。
ポリカーボネート樹脂の分子量は、還元粘度で表すことができる。還元粘度は、溶媒として塩化メチレンを用い、ポリカーボネート濃度を０．６ｇ／ｄＬに精密に調製し、温度２０．０℃±０．１℃でウベローデ粘度管を用いて測定される。還元粘度の下限は、通常０．３０ｄＬ／ｇが好ましく、より好ましは０．３５ｄＬ／ｇ以上である。還元粘度の上限は、通常１．２０ｄＬ／ｇが好ましく、より好ましくは１．００ｄＬ／ｇ、更に好ましくは０．８０ｄＬ／ｇである。還元粘度が前記下限値より小さいと成形品の機械的強度が小さくなるという問題が生じる場合がある。一方、還元粘度が前記上限値より大きいと、成形する際の流動性が低下し、生産性や成形性が低下するという問題が生じる場合がある。
第１の光学補償層は、例えば、上記樹脂を任意の適切な溶媒に溶解または分散した塗布液を収縮性フィルムに塗布して塗膜を形成し、当該塗膜を収縮させることにより形成され得る。代表的には、塗膜の収縮は、収縮性フィルムと塗膜との積層体を加熱して収縮性フィルムを収縮させ、このような収縮性フィルムの収縮により塗膜を収縮させる。塗膜の収縮率は、好ましくは０．５０〜０．９９であり、より好ましくは０．６０〜０．９８であり、さらに好ましくは、０．７０〜０．９５である。加熱温度は、好ましくは１３０℃〜１７０℃であり、より好ましくは１５０℃〜１６０℃である。１つの実施形態においては、塗膜を収縮させる際に、当該収縮方向と直交する方向に積層体を延伸してもよい。この場合、積層体の延伸倍率は、好ましくは１．０１倍〜３．０倍であり、より好ましくは１．０５倍〜２．０倍であり、さらに好ましくは１．１０倍〜１．５０倍である。収縮性フィルムを構成する材料の具体例としては、ポリオレフィン、ポリエステル、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、セルロース樹脂、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリイミド、ポリアクリル、アセテート樹脂、ポリアリレート、ポリビニルアルコール、液晶ポリマーが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく組み合わせて用いてもよい。収縮性フィルムは、好ましくは、これらの材料から形成される延伸フィルムである。
第１の光学補償層の厚みは、好ましくは３０μｍ以下であり、より好ましくは１０μｍ〜２５μｍであり、さらに好ましくは１７μｍ〜２０μｍである。本発明の実施形態に用いられる第１の光学補償層は、このような薄い厚みにもかかわらず上記所望の面内位相差およびＮｚ係数が得られるので、液晶表示装置の薄型化に顕著に貢献し得る。
Ｄ−２．第３の光学補償層との積層体と同等物として構成される第１の光学補償層
Ｄ−２−１．第１の光学補償層
第１の光学補償層は、上記のとおり、第３の光学補償層との積層体と同等であってもよい（図２または図３）。この場合、第１の光学補償層４０は代表的にはｎｚ＞ｎｘ＞ｎｙの屈折率特性を示す。このような屈折率特性を示す層（フィルム）は、「正の二軸プレート」、「ポジティブＢプレート」等と称される場合がある。
第１の光学補償層の面内位相差Ｒｅ（５５０）は、好ましくは２０ｎｍ〜５０ｎｍであり、より好ましくは２５ｎｍ〜４５ｎｍであり、さらに好ましくは３０ｎｍ〜４０ｎｍである。第１の光学補償層のＲｔｈ（５５０）は、好ましくは−１４０ｎｍ〜−７０ｎｍであり、より好ましくは−１００ｎｍ〜−７５ｎｍであり、さらに好ましくは−９５ｎｍ〜−８０ｎｍである。第１の光学補償層のＮｚ係数は、好ましくは−１．０以下であり、より好ましくは−７．０〜−２．０であり、さらに好ましくは−５．０〜−２．３である。このような光学特性を有する第１の光学補償層を後述のような第３の光学補償層と組み合わせて用いることにより、偏光子の吸収軸を好適に補償し、液晶表示装置の斜め方向の黒輝度を十分に小さくすることができる。また、斜め方向のカラーシフトを低減し得る。
第１の光学補償層は、代表的には樹脂フィルムで構成される。樹脂フィルムの材料としては、代表的には負の複屈折を有する樹脂材料が挙げられる。樹脂材料の具体例としては、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、マレイミド系樹脂、フマル酸エステル系樹脂が挙げられる。
第１の光学補償層の厚みは、好ましくは１μｍ〜５０μｍであり、より好ましくは３μｍ〜３５μｍである。
Ｄ−２−２．第３の光学補償層
第３の光学補償層４２は、上記のとおり代表的にはｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚの屈折率特性を示し得る。図２に示すように第１の光学補償層４０の視認側に第３の光学補償層４２が配置される場合、第３の光学補償層は代表的にはｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの屈折率特性を示し、第１の光学補償層４０の遅相軸方向と第３の光学補償層４２の遅相軸方向とは、代表的には実質的に平行である。図３に示すように第１の光学補償層４０の視認側と反対側に第３の光学補償層４２が配置される場合、第３の光学補償層は代表的にはｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの屈折率特性を示し、第１の光学補償層４０の遅相軸方向と第３の光学補償層４２の遅相軸方向とは、代表的には実質的に直交している。いずれの場合であっても、第３の光学補償層のＲｅ（５５０）は、好ましくは１００ｎｍ〜２００ｎｍであり、より好ましくは１１０ｎｍ〜１８０ｎｍであり、さらに好ましくは１１０ｎｍ〜１６０ｎｍであり、特に好ましくは１１０ｎｍ〜１４０ｎｍである。第３の光学補償層のＮｚ係数は、好ましくは０．９〜１．５であり、より好ましくは０．９〜１．３である。第３の光学補償層のＲｅ（５５０）およびＮｚ係数がこのような範囲であれば、優れた色相および輝度特性が実現され、かつ、斜め方向の色相をさらに良好に改善することができる。
第３の光学補償層は、代表的には樹脂フィルムの延伸フィルム（位相差フィルム）で構成され得る。フィルムを構成する樹脂としては、目的に応じて任意の適切な樹脂が採用され得る。フィルムを構成する樹脂の具体例としては、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステルカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリアリレート系樹脂、環状オレフィン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、単独で用いてもよく組み合わせて（例えば、ブレンド、共重合）用いてもよい。位相差フィルムの形成方法としては業界で周知の方法が採用され得るので、詳細な説明は省略する。
Ｅ．第２の光学補償層
第２の光学補償層５０は、上記のとおり、代表的にはｎｚ＞ｎｘ＝ｎｙの屈折率特性を示す。このような第２の光学補償層を液晶セルの背面側に設けることにより、上記の積Ａ×Ｅを所定値以下とすることができ、結果として、ホモジニアス配向の液晶セルを含む液晶表示装置において斜め方向の黒輝度を十分に小さくすることができる。なお、このような屈折率特性を示す層（フィルム）は、「ポジティブＣプレート」と称される場合がある。
第２の光学補償層のＲｔｈ（５５０）は、好ましくは−７０ｎｍ以上０ｎｍ未満であり、より好ましくは−６０ｎｍ以上０ｎｍ未満であり、さらに好ましくは−４０ｎｍ〜−５ｎｍであり、特に好ましくは−３０ｎｍ〜−１０ｎｍである。第２の光学補償層のＲｔｈ（５５０）がこのような範囲であれば、ホモジニアス配向の液晶セルを含む液晶表示装置において斜め方向の黒輝度をさらに良好に小さくすることができる。
第２の光学補償層は、任意の適切な材料で形成され得る。第２の光学補償層は、好ましくは、ホメオトロピック配向に固定された液晶材料を含むフィルムからなる。ホメオトロピック配向させることができる液晶材料（液晶化合物）は、液晶モノマーであっても液晶ポリマーであってもよい。当該液晶化合物および当該光学補償層の形成方法の具体例としては、特開２００２−３３３６４２号公報の［００２０］〜［００２８］に記載の液晶化合物および当該光学補償層の形成方法が挙げられる。この場合、第２の光学補償層の厚みは、好ましくは０．５μｍ〜１０μｍであり、より好ましくは０．５μｍ〜８μｍであり、さらに好ましくは０．５μｍ〜５μｍである。
Ｆ．バックライトユニット
光源６０は、導光板７０の側面に対応する位置に配置される。光源としては、例えば、複数のＬＥＤが配列して構成されるＬＥＤ光源が用いられ得る。導光板７０としては、任意の適切な導光板が用いられ得る。例えば、横方向からの光を厚さ方向に偏向可能となるよう、背面側にレンズパターンが形成された導光板、背面側および／または視認側にプリズム形状等が形成された導光板が用いられる。好ましくは、背面側および視認側にプリズム形状が形成された導光板が用いられる。該導光板において、背面側に形成されたプリズム形状と、視認側に形成されたプリズム形状とは、その稜線方向が直交することが好ましい。このような導光板を用いれば、プリズムシート（図示せず）に対して、より集光されやすい光を入射させることができる。
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。実施例における評価項目は以下のとおりである。
（１）積Ａ×Ｅ
光学シミュレーションを用いて算出した。光学シミュレーションには、シンテック社製、液晶表示器用シミュレーター「ＬＣＤ ＭＡＳＴＥＲ Ｖｅｒ．８．１．０．３」を用い、ＬＣＤ Ｍａｓｔｅｒの拡張機能を使用して、方位角４５°および極角６０°の方向における波長４５０ｎｍから６５０ｎｍの光の出射偏光の方位角を算出し、その最大値と最小値の差をＡとした。また、方位角４５°および極角６０°の方向における、波長４５０ｎｍから６５０ｎｍの光の出射偏光の楕円率を算出し、その最大値と最小値の差をＥとした。
（２）最大黒輝度
実施例および比較例で得られた液晶表示装置に黒画面を表示し、輝度計（ＡＵＴＲＯＮＩＣ−ＭＥＬＣＨＥＲＳ社製、商品名「Ｃｏｎｏｓｃｏｐｅ」）を用いて極角６０°、全方位（５°ごと）の輝度を求め、その最大値を最大黒輝度（単位：ｃｄ／ｍ２）とした。
［製造例１：視認側偏光板の作製］
熱可塑性樹脂基材として、長尺状で、Ｔｇ約７５℃である、非晶質のイソフタル共重合ポリエチレンテレフタレートフィルム（厚み：１００μｍ）を用い、樹脂基材の片面に、コロナ処理を施した。
ポリビニルアルコール（重合度４２００、ケン化度９９．２モル％）およびアセトアセチル変性ＰＶＡ（日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマー」）を９：１で混合したＰＶＡ系樹脂１００重量部に、ヨウ化カリウム１３重量部を添加したものを水に溶かし、ＰＶＡ水溶液（塗布液）を調製した。
樹脂基材のコロナ処理面に、上記ＰＶＡ水溶液を塗布して６０℃で乾燥することにより、厚み１３μｍのＰＶＡ系樹脂層を形成し、積層体を作製した。
得られた積層体を、１３０℃のオーブン内で縦方向（長手方向）に２．４倍に一軸延伸した（空中補助延伸処理）。
次いで、積層体を、液温４０℃の不溶化浴（水１００重量部に対して、ホウ酸を４重量部配合して得られたホウ酸水溶液）に３０秒間浸漬させた（不溶化処理）。
次いで、液温３０℃の染色浴（水１００重量部に対して、ヨウ素とヨウ化カリウムを１：７の重量比で配合して得られたヨウ素水溶液）に、最終的に得られる偏光子の単体透過率（Ｔｓ）が所望の値となるように濃度を調整しながら６０秒間浸漬させた（染色処理）。
次いで、液温４０℃の架橋浴（水１００重量部に対して、ヨウ化カリウムを３重量部配合し、ホウ酸を５重量部配合して得られたホウ酸水溶液）に３０秒間浸漬させた（架橋処理）。
その後、積層体を、液温７０℃のホウ酸水溶液（ホウ酸濃度４重量％、ヨウ化カリウム濃度５重量％）に浸漬させながら、周速の異なるロール間で縦方向（長手方向）に総延伸倍率が５．５倍となるように一軸延伸を行った（水中延伸処理）。
その後、積層体を液温２０℃の洗浄浴（水１００重量部に対して、ヨウ化カリウムを４重量部配合して得られた水溶液）に浸漬させた（洗浄処理）。
その後、約９０℃に保たれたオーブン中で乾燥しながら、表面温度が約７５℃に保たれたＳＵＳ製の加熱ロールに接触させた（乾燥収縮処理）。
このようにして、樹脂基材上に厚み約５μｍの偏光子を形成し、樹脂基材／第１の偏光子の構成を有する積層体を得た。
得られた積層体の第１の偏光子表面（樹脂基材とは反対側の面）に、外側保護層としてＨＣ−ＴＡＣフィルムを貼り合わせた。次いで、樹脂基材を剥離し、外側保護層／第１の偏光子／の構成を有する視認側偏光板を得た。
［製造例２：背面側偏光板の作製］
製造例１と同様にして樹脂基材／第２の偏光子の構成を有する積層体を得た。得られた積層体の偏光子表面（樹脂基材とは反対側の面）に、内側保護層としてＴＡＣフィルム（厚み２０μｍ）を貼り合わせた。次いで、樹脂基材を剥離し、当該剥離面に粘着剤層（厚み１２μｍ）を介して反射型偏光子（厚み２６μｍ）を貼り合わせ、反射型偏光子／第２の偏光子／内側保護層の構成を有する背面側偏光板を得た。
［製造例３：単一層で構成される第１の光学補償層の作製］
３−１．ポリアリレートの合成
撹拌装置を備えた反応容器中で、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−４−メチルペンタン２７．０ｋｇおよびテトラブチルアンモニウムクロライド０．８ｋｇを、水酸化ナトリウム溶液２５０Ｌに溶解させた。この溶液に、テレフタル酸クロライド１３．５ｋｇとイソフタル酸クロライド６．３０ｋｇを３００Ｌのトルエンに溶解させた溶液を撹拌しながら一度に加え、室温で９０分間撹拌して、重縮合溶液とした。その後、前記重縮合溶液を静置分離してポリアリレートを含んだトルエン溶液を分離した。ついで、前記分離液を、酢酸水で洗浄し、さらにイオン交換水で洗浄した後、メタノールに投入してポリアリレートを析出させた。析出したポリアリレートを濾過し、減圧下で乾燥させることで、白色のポリアリレート３４．１ｋｇ（収率９２％）を得た。
３−２．位相差フィルムの作製
上記で得られたポリアリレート１０ｋｇをトルエン７３ｋｇに溶解させ、塗工液を調製した。その後、当該塗工液を、収縮性フィルム（縦一軸延伸ポリプロピレンフィルム、東京インキ（株）製、商品名「ノーブレン」）の上に直接塗工し、その塗膜を乾燥温度６０℃で５分間、８０℃で５分間乾燥させ、収縮性フィルム／複屈折層の積層体を形成した。得られた積層体を、同時２軸延伸機を用いて、延伸温度１５５℃でＭＤ方向に収縮倍率０．７０、ＴＤ方向に１．１５倍延伸することで収縮性フィルム上に位相差フィルムを形成した。ついで、当該位相差フィルムを収縮性フィルムから剥離した。位相差フィルムの厚みは１７．０μｍ、Ｒｅ（５５０）＝２７０ｎｍ、Ｒｔｈ（５５０）＝１３５ｎｍ、Ｎｚ＝０．５であった。この位相差フィルムを、単一層として構成される第１の光学補償層とした。
［製造例４：第１の光学補償層と第３の光学補償層との積層体の作製］
４−１．第１の光学補償層の作製
スチレン−無水マレイン酸共重合体（ノヴァ・ケミカル・ジャパン社製、商品名「ダイラーク Ｄ２３２」）のペレット状樹脂を、単軸押出機とＴダイを用いて２７０℃で押し出し、シート状の溶融樹脂を冷却ドラムで冷却して厚み１００μｍのフィルムを得た。このフィルムを、ロール延伸機を用いて、温度１３０℃、延伸倍率１．６倍で、搬送方向に自由端一軸延伸して、搬送方向に進相軸を有するフィルムを得た（縦延伸工程）。得られたフィルムを、テンター延伸機を用いて、温度１３５℃で、フィルム幅が前記縦延伸後のフィルム幅の１．６倍となるように幅方向に固定端一軸延伸して、厚み５０μｍの二軸延伸位相差フィルムを得た（横延伸工程）。位相差フィルムは、Ｒｅ（５５０）＝３６ｎｍ、Ｒｔｈ（５５０）＝−９０ｎｍ、Ｎｚ＝−２．５であった。この位相差フィルムを第１の光学補償層とした。
４−２．第３の光学補償層の作製
市販のシクロオレフィン（ノルボルネン）系樹脂フィルムを定法により延伸し、位相差フィルムを得た。位相差フィルムの厚みは３３μｍ、Ｒｅ（５５０）＝１３９ｎｍ、Ｒｔｈ（５５０）＝１３９ｎｍ、Ｎｚ＝１．０であった。この位相差フィルムを第３の光学補償層とした。
４−３．積層体の作製
第１の光学補償層と第３の光学補償層とを粘着剤を介して積層した。このとき、互いの遅相軸が実質的に直交するようにして積層した。このようにして、第１の光学補償層と第３の光学補償層との積層体１を得た。
［製造例５：第１の光学補償層と第３の光学補償層との積層体の作製］
５−１．第１の光学補償層の作製
延伸条件を変更したこと以外は製造例４−１と同様にして、位相差フィルムを得た。位相差フィルムの厚みは５μｍ、Ｒｅ（５５０）＝３５ｎｍ、Ｒｔｈ（５５０）＝−８５ｎｍ、Ｎｚ＝−２．４であった。この位相差フィルムを第１の光学補償層とした。
５−２．第３の光学補償層の作製
市販のシクロオレフィン（ノルボルネン）系樹脂フィルムを定法により延伸し、位相差フィルムを得た。位相差フィルムの厚みは１８μｍ、Ｒｅ（５５０）＝１１６ｎｍ、Ｒｔｈ（５５０）＝１３９ｎｍ、Ｎｚ＝１．２であった。この位相差フィルムを第３の光学補償層とした。
５−３．積層体の作製
第１の光学補償層と第３の光学補償層とを粘着剤を介して積層した。このとき、互いの遅相軸が実質的に平行となるようにして積層した。このようにして、第１の光学補償層と第３の光学補償層との積層体２を得た。
［製造例６：第２の光学補償層の作製］
下記化学式（Ｉ）（式中の数字６５および３５はモノマーユニットのモル％を示し、便宜的にブロックポリマー体で表している：重量平均分子量５０００）で示される側鎖型液晶ポリマー２０重量部、ネマチック液晶相を示す重合性液晶（ＢＡＳＦ社製：商品名ＰａｌｉｏｃｏｌｏｒＬＣ２４２）８０重量部および光重合開始剤（チバスペシャリティーケミカルズ社製：商品名イルガキュア９０７）５重量部をシクロペンタノン２００重量部に溶解して液晶塗工液を調製した。そして、垂直配向処理を施した基材フィルム（ノルボルネン系樹脂フィルム：日本ゼオン（株）製、商品名「ゼオネックス」）に当該塗工液をバーコーターにより塗工した後、８０℃で４分間加熱乾燥することによって液晶を配向させた。この液晶層に紫外線を照射し、液晶層を硬化させることにより、ｎｚ＞ｎｘ＝ｎｙの屈折率特性を示す第２の光学補償層（厚み：１．１０μｍ）を基材上に形成した。垂直配向処理の条件を変えて、異なるＲｔｈ（５５０）を有する第２の光学補償層を作製した。
Figure 0006896118
［製造例７：ネガティブＣプレートの作製］
市販のトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムを用いて、異なるＲｔｈ（５５０）を有するネガティブＣプレート（ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚ）を作製した。
［製造例８：液晶セルの準備］
ＩＰＳモードの液晶表示装置（Ａｐｐｌｅ社製、商品名「ｉＰａｄ（登録商標）」）から液晶セルを取り出した。当該液晶セルの両面に貼り付けられていた光学部材を取り除き、除去面（基板の外側表面）を洗浄した。これを液晶セル１として用いた。液晶セル１の視認側基板は、Ｒｔｈ（４５０）＝３１．９ｎｍ、Ｒｔｈ（５５０）＝１８．７ｎｍ、Ｒｔｈ（６５０）＝２２．６ｎｍであり；背面側基板は、Ｒｔｈ（４５０）＝９ｎｍ、Ｒｔｈ（５５０）＝０．３ｎｍ、Ｒｔｈ（６５０）＝−６．２ｎｍであった。
［製造例９：液晶セルの準備］
ＩＰＳモードの液晶表示装置（Ａｐｐｌｅ社製、商品名「ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）」）から液晶セルを取り出した。当該液晶セルの両面に貼り付けられていた光学部材を取り除き、除去面（基板の外側表面）を洗浄した。これを液晶セル２として用いた。液晶セル２の視認側基板は、Ｒｔｈ（４５０）＝１１．１ｎｍ、Ｒｔｈ（５５０）＝９．１ｎｍ、Ｒｔｈ（６５０）＝−０．１ｎｍであり；背面側基板は、Ｒｔｈ（４５０）＝３７．１ｎｍ、Ｒｔｈ（５５０）＝１８．４ｎｍ、Ｒｔｈ（６５０）＝１３．４ｎｍであった。
［実施例１］
製造例８の液晶セル１の視認側に、製造例３の位相差フィルム（第１の光学補償層）および製造例１の視認側偏光板をこの順に積層した。一方、液晶セル１の背面側に、製造例６の第２の光学補償層（Ｒｔｈ（５５０）＝−２０ｎｍ）を転写し、さらに、製造例２の背面側偏光板を積層した。積層は、視認側偏光板の偏光子の吸収軸方向と背面側偏光板の偏光子の吸収軸方向とが実質的に直交し、および、視認側偏光板の偏光子の吸収軸方向と第１の光学補償層の遅相軸方向とが実質的に直交するようにして行った。このようにして、液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは１０であった。得られた液晶表示装置を上記（２）の評価に供した。結果を表１に示す。
［実施例２］
第２の光学補償層のＲｔｈ（５５０）を−４０ｎｍとしたこと以外は実施例１と同様にして液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは８０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［実施例３］
第２の光学補償層のＲｔｈ（５５０）を−６０ｎｍとしたこと以外は実施例１と同様にして液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは２１０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［比較例１］
第２の光学補償層の代わりにネガティブＣプレート（Ｒｔｈ（５５０）＝６０ｎｍ）を用いたこと以外は実施例１と同様にして液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは４９０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［実施例４］
視認側偏光板の偏光子の吸収軸方向と第１の光学補償層の遅相軸方向とが実質的に平行となるように積層したこと以外は実施例１と同様にして液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは１０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［実施例５］
第２の光学補償層のＲｔｈ（５５０）を−４０ｎｍとしたこと以外は実施例４と同様にして液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは８０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［実施例６］
第２の光学補償層のＲｔｈ（５５０）を−６０ｎｍとしたこと以外は実施例４と同様にして液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは２１０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［比較例２］
第２の光学補償層の代わりにネガティブＣプレート（Ｒｔｈ（５５０）＝６０ｎｍ）を用いたこと以外は実施例４と同様にして液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは４９０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［実施例７］
液晶セル１の代わりに製造例９の液晶セル２を用いたこと以外は実施例１と同様にして液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは３０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［実施例８］
第２の光学補償層のＲｔｈ（５５０）を−４０ｎｍとしたこと以外は実施例７と同様にして液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは１０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［実施例９］
第２の光学補償層のＲｔｈ（５５０）を−６０ｎｍとしたこと以外は実施例７と同様にして液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは８０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［比較例３］
第２の光学補償層の代わりにネガティブＣプレート（Ｒｔｈ（５５０）＝４０ｎｍ）を用いたこと以外は実施例７と同様にして液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは５２０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［比較例４］
ネガティブＣプレートのＲｔｈ（５５０）を６０ｎｍとしたこと以外は比較例３と同様にして液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは８５０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［実施例１０］
視認側偏光板の偏光子の吸収軸方向と第１の光学補償層の遅相軸方向とが実質的に平行となるように積層したこと以外は実施例７と同様にして液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは３０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［実施例１１］
第２の光学補償層のＲｔｈ（５５０）を−４０ｎｍとしたこと以外は実施例１０と同様にして液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは１０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［実施例１２］
第２の光学補償層のＲｔｈ（５５０）を−６０ｎｍとしたこと以外は実施例１０と同様にして液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは８０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［比較例５］
第２の光学補償層の代わりにネガティブＣプレート（Ｒｔｈ（５５０）＝４０ｎｍ）を用いたこと以外は実施例１０と同様にして液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは５２０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［比較例６］
ネガティブＣプレートのＲｔｈ（５５０）を６０ｎｍとしたこと以外は比較例５と同様にして液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは８５０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［実施例１３］
製造例８の液晶セル１の視認側に、製造例４の積層体１および製造例１の視認側偏光板をこの順に積層した。このとき、積層体１は、第１の光学補償層が視認側となるようにして積層した。一方、液晶セル１の背面側に、製造例６の第２の光学補償層（Ｒｔｈ（５５０）＝−２０ｎｍ）を転写し、さらに、製造例２の背面側偏光板を積層した。積層は、視認側偏光板の偏光子の吸収軸方向と背面側偏光板の偏光子の吸収軸方向とが実質的に直交し、および、視認側偏光板の偏光子の吸収軸方向と第１の光学補償層の遅相軸方向とが実質的に平行となるようにして行った。このようにして、図３に示すような液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは１０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［実施例１４］
第２の光学補償層のＲｔｈ（５５０）を−４０ｎｍとしたこと以外は実施例１３と同様にして液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは８０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［実施例１５］
第２の光学補償層のＲｔｈ（５５０）を−６０ｎｍとしたこと以外は実施例１３と同様にして液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは２１０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［比較例７］
第２の光学補償層の代わりにネガティブＣプレート（Ｒｔｈ（５５０）＝６０ｎｍ）を用いたこと以外は実施例１３と同様にして液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは４９０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［実施例１６］
製造例８の液晶セル１の視認側に、製造例５の積層体２および製造例１の視認側偏光板をこの順に積層した。このとき、積層体２は、第１の光学補償層が液晶セル側となるようにして積層した。一方、液晶セル１の背面側に、製造例６の第２の光学補償層（Ｒｔｈ（５５０）＝−２０ｎｍ）を転写し、さらに、製造例２の背面側偏光板を積層した。積層は、視認側偏光板の偏光子の吸収軸方向と背面側偏光板の偏光子の吸収軸方向とが実質的に直交し、および、視認側偏光板の偏光子の吸収軸方向と第１の光学補償層の遅相軸方向とが実質的に直交するようにして行った。このようにして、図２に示すような液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは１０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［実施例１７］
第２の光学補償層のＲｔｈ（５５０）を−４０ｎｍとしたこと以外は実施例１６と同様にして液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは８０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［実施例１８］
第２の光学補償層のＲｔｈ（５５０）を−６０ｎｍとしたこと以外は実施例１６と同様にして液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは２１０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［比較例８］
第２の光学補償層の代わりにネガティブＣプレート（Ｒｔｈ（５５０）＝６０ｎｍ）を用いたこと以外は実施例１６と同様にして液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは４９０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［実施例１９］
液晶セル１の代わりに製造例９の液晶セル２を用いたこと以外は実施例１３と同様にして液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは３０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［実施例２０］
第２の光学補償層のＲｔｈ（５５０）を−４０ｎｍとしたこと以外は実施例１９と同様にして液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは１０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［実施例２１］
第２の光学補償層のＲｔｈ（５５０）を−６０ｎｍとしたこと以外は実施例１９と同様にして液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは８０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［比較例９］
第２の光学補償層の代わりにネガティブＣプレート（Ｒｔｈ（５５０）＝４０ｎｍ）を用いたこと以外は実施例１９と同様にして液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは５２０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［比較例１０］
ネガティブＣプレートのＲｔｈ（５５０）を６０ｎｍとしたこと以外は比較例９と同様にして液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは８５０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［実施例２２］
液晶セル１の代わりに製造例９の液晶セル２を用いたこと以外は実施例１６と同様にして液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは３０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［実施例２３］
第２の光学補償層のＲｔｈ（５５０）を−４０ｎｍとしたこと以外は実施例２２と同様にして液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは１０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［実施例２４］
第２の光学補償層のＲｔｈ（５５０）を−６０ｎｍとしたこと以外は実施例２２と同様にして液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは８０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［比較例１１］
第２の光学補償層の代わりにネガティブＣプレート（Ｒｔｈ（５５０）＝４０ｎｍ）を用いたこと以外は実施例２２と同様にして液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは５２０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
［比較例１２］
ネガティブＣプレートのＲｔｈ（５５０）を６０ｎｍとしたこと以外は比較例１１と同様にして液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の積Ａ×Ｅは８５０であった。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
Figure 0006896118
［評価］
表１から明らかなように、積Ａ×Ｅを所定値以下とすることにより（すなわち、液晶セルから斜め方向に出射される光の偏光方向と楕円率とを組み合わせて制御することにより）、液晶セルの種類を問わず、斜め方向の黒輝度が十分に小さい液晶表示装置を実現することができる。
本発明の液晶表示装置は、携帯情報端末（ＰＤＡ），携帯電話，時計，デジタルカメラ，携帯ゲーム機などの携帯機器、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、ビデオカメラ，液晶テレビ，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・医療機器などの各種用途に用いることができる。
１０ 液晶セル
１１ 視認側基板
１１’ 背面側基板
２０ 第１の偏光子
３０ 第２の偏光子
４０ 第１の光学補償層
５０ 第２の光学補償層
１００ 液晶表示装置
１０１ 液晶表示装置
１０２ 液晶表示装置

Claims (5)

  1. 視認側基板と、背面側基板と、該視認側基板および該背面側基板に挟持された、電界が存在しない状態でホモジニアス配列に配向させた液晶分子を含む液晶層と、を有する液晶セルと、
    該液晶セルの視認側に配置された第１の偏光子と、
    該液晶セルの背面側に配置された第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の光学補償層と、
    該液晶セルと該第２の偏光子との間に配置された第２の光学補償層と、を備え、
    該視認側基板および該背面側基板の厚み方向位相差Ｒｔｈ（５５０）が−１０ｎｍ〜１００ｎｍであり、
    該液晶セルから極角６０°方向および方位角４５°方向に出射される４５０ｎｍから６５０ｎｍの光の偏光の方位角の最大値と最小値の差Ａ（°）と該光の偏光の楕円率の最大値と最小値の差Ｅ（°）との積Ａ×Ｅが３００以下である、
    液晶表示装置。
  2. 前記積Ａ×Ｅが１００以下である、請求項１に記載の液晶表示装置。
  3. 前記第１の光学補償層がｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの屈折率特性を示し、前記第２の光学補償層がｎｚ＞ｎｘ＝ｎｙの屈折率特性を示す、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
  4. 前記第２の光学補償層の厚み方向位相差Ｒｔｈ（５５０）が−７０ｎｍ以上０ｎｍ未満である、請求項３に記載の液晶表示装置。
  5. 前記視認側基板および前記背面側基板が、Ｒｔｈ（４５０）＞Ｒｔｈ（５５０）の関係を満足する、請求項１から４のいずれかに記載の液晶表示装置。
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