JPWO2017057347A1 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
第一偏光板、光学異方体（Ｂ）、光学異方体（Ａ）、水平配向モードの液晶セル、及び、第一偏光板の偏光透過軸に略垂直な偏光透過軸を有する第二偏光板を、視認側からこの順に備える液晶表示装置であって、光学異方体（Ａ）が固有複屈折値が負の材料からなり、光学異方体（Ｂ）が固有複屈折値が正の材料からなり、光学異方体（Ａ）の面内の遅相軸と光学異方体（Ｂ）の面内の遅相軸とが略平行であり、光学異方体（Ｂ）の面内の遅相軸が第一偏光板の偏光透過軸と略垂直であり、光学異方体（Ａ）及び光学異方体（Ｂ）のレターデーションが所定の範囲にある、液晶表示装置。
Description
本発明は、液晶表示装置に関する。
インプレーンスイッチングモード（ＩＰＳ）などの水平配向モードの液晶セルは、液晶分子が当該液晶セルの基板面に対して平行に配向しており、視野角特性等の特性に優れる。そのため、近年、このような水平配向モードの液晶セルを備えた液晶表示装置について、様々な検討が進められている（特許文献１〜６参照）。
液晶表示装置では、画質を向上させる観点では、光の透過を遮断した黒表示の際の輝度を低くすることが好ましい。以下、適宜、黒表示の際の輝度を「黒輝度」ということがある。ところが、水平配向モードの液晶セルを備えた液晶表示装置では、正面方向から観察した黒輝度が低くても、傾斜方向から観察した黒輝度が高いことがあった。
本発明は前記の課題に鑑みて創案されたもので、黒表示の際に傾斜方向から観察した輝度を低くできる、水平配向モードの液晶セルを備えた液晶表示装置を提供することを目的とする。
本発明者は前記の課題を解決するべく鋭意検討した結果、水平配向モードの液晶セルを備える液晶表示装置の視認側偏光板と液晶セルとの間に、所定の光学異方体（Ａ）及び光学異方体（Ｂ）を設けることにより、黒表示の際に傾斜方向から観察した輝度を低くできることを見い出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は下記の通りである。
すなわち、本発明は下記の通りである。
〔１〕 第一偏光板、光学異方体（Ｂ）、光学異方体（Ａ）、水平配向モードの液晶セル、及び、前記第一偏光板の偏光透過軸に略垂直な偏光透過軸を有する第二偏光板を、視認側からこの順に備える液晶表示装置であって、
前記光学異方体（Ａ）が、固有複屈折値が負の材料からなり、
前記光学異方体（Ｂ）が、固有複屈折値が正の材料からなり、
前記光学異方体（Ａ）の面内の遅相軸と、前記光学異方体（Ｂ）の面内の遅相軸とが、略平行であり、
前記光学異方体（Ｂ）の面内の遅相軸が、前記第一偏光板の偏光透過軸と略垂直であり、
前記光学異方体（Ａ）の波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（Ａ５５０）が、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、
前記光学異方体（Ａ）の波長５５０ｎｍにおける厚み方向のレターデーションＲｔｈ（Ａ５５０）が、−７０ｎｍ以上−１０ｎｍ以下であり、
前記光学異方体（Ｂ）の波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（Ｂ５５０）が、２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、
前記光学異方体（Ｂ）の波長５５０ｎｍにおける厚み方向のレターデーションＲｔｈ（Ｂ５５０）が、１００ｎｍ以上２５０ｎｍ以下である、液晶表示装置。
〔２〕 前記光学異方体（Ａ）の、波長４５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（Ａ４５０）、波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（Ａ５５０）、及び、波長６５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（Ａ６５０）が、
０．８０≦Ｒｅ（Ａ４５０）／Ｒｅ（Ａ５５０）≦１．０９、及び、
０．９７≦Ｒｅ（Ａ６５０）／Ｒｅ（Ａ５５０）≦１．２０
を満たし、
前記光学異方体（Ｂ）の波長４５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（Ｂ４５０）、波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（Ｂ５５０）、及び、波長６５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（Ｂ６５０）が、
０．９７≦Ｒｅ（Ｂ４５０）／Ｒｅ（Ｂ５５０）≦１．０９、及び、
０．９７≦Ｒｅ（Ｂ６５０）／Ｒｅ（Ｂ５５０）≦１．０３
を満たす、〔１〕記載の液晶表示装置。
〔３〕 前記液晶表示装置が、前記第一偏光板、前記光学異方体（Ｂ）、前記光学異方体（Ａ）、前記液晶セル、前記第二偏光板及びバックライトユニットをこの順に備え、
極角６０°、前記第一偏光板の偏光透過軸に対する方位角４５°の方向から観察した前記液晶表示装置の黒輝度が、前記バックライトユニット単体を点灯し正面方向から観察した場合の輝度を１００．０とした相対輝度で、１．４以下である、〔１〕又は〔２〕記載の液晶表示装置。
前記光学異方体（Ａ）が、固有複屈折値が負の材料からなり、
前記光学異方体（Ｂ）が、固有複屈折値が正の材料からなり、
前記光学異方体（Ａ）の面内の遅相軸と、前記光学異方体（Ｂ）の面内の遅相軸とが、略平行であり、
前記光学異方体（Ｂ）の面内の遅相軸が、前記第一偏光板の偏光透過軸と略垂直であり、
前記光学異方体（Ａ）の波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（Ａ５５０）が、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、
前記光学異方体（Ａ）の波長５５０ｎｍにおける厚み方向のレターデーションＲｔｈ（Ａ５５０）が、−７０ｎｍ以上−１０ｎｍ以下であり、
前記光学異方体（Ｂ）の波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（Ｂ５５０）が、２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、
前記光学異方体（Ｂ）の波長５５０ｎｍにおける厚み方向のレターデーションＲｔｈ（Ｂ５５０）が、１００ｎｍ以上２５０ｎｍ以下である、液晶表示装置。
〔２〕 前記光学異方体（Ａ）の、波長４５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（Ａ４５０）、波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（Ａ５５０）、及び、波長６５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（Ａ６５０）が、
０．８０≦Ｒｅ（Ａ４５０）／Ｒｅ（Ａ５５０）≦１．０９、及び、
０．９７≦Ｒｅ（Ａ６５０）／Ｒｅ（Ａ５５０）≦１．２０
を満たし、
前記光学異方体（Ｂ）の波長４５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（Ｂ４５０）、波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（Ｂ５５０）、及び、波長６５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（Ｂ６５０）が、
０．９７≦Ｒｅ（Ｂ４５０）／Ｒｅ（Ｂ５５０）≦１．０９、及び、
０．９７≦Ｒｅ（Ｂ６５０）／Ｒｅ（Ｂ５５０）≦１．０３
を満たす、〔１〕記載の液晶表示装置。
〔３〕 前記液晶表示装置が、前記第一偏光板、前記光学異方体（Ｂ）、前記光学異方体（Ａ）、前記液晶セル、前記第二偏光板及びバックライトユニットをこの順に備え、
極角６０°、前記第一偏光板の偏光透過軸に対する方位角４５°の方向から観察した前記液晶表示装置の黒輝度が、前記バックライトユニット単体を点灯し正面方向から観察した場合の輝度を１００．０とした相対輝度で、１．４以下である、〔１〕又は〔２〕記載の液晶表示装置。
本発明によれば、黒表示の際に傾斜方向から観察した輝度を低くできる、水平配向モードの液晶セルを備えた液晶表示装置を提供できる。
以下、本発明について実施形態及び例示物を示して詳細に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施形態及び例示物に限定されるものではなく、本発明の請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。
フィルムの面内レターデーションは、別に断らない限り、（ｎｘ−ｎｙ）×ｄで表される値である。また、フィルムの厚み方向のレターデーションは、別に断らない限り、｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄで表される値である。さらに、フィルムのＮＺ係数は、別に断らない限り、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で表される値である。ここで、ｎｘは、フィルムの厚み方向に垂直な方向（面内方向）であって最大の屈折率を与える方向の屈折率を表す。ｎｙは、フィルムの前記面内方向であってｎｘの方向に垂直な方向の屈折率を表す。ｎｚは、フィルムの厚み方向の屈折率を表す。ｄは、フィルムの膜厚を表す。別に断らない限り、前記のレターデーションの測定波長は５５０ｎｍである。前記のレターデーションは、市販の位相差測定装置（例えば、ポラリメータ（Ａｘｉｏｍｅｔｒｉｃ社製「Ａｘｏｓｃａｎ」）、王子計測機器社製「ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ」、フォトニックラティス社製「ＷＰＡ−ｍｉｃｒｏ」）あるいはセナルモン法を用いて測定できる。
以下の説明において、固有複屈折値が正の材料とは、別に断らない限り、延伸方向の屈折率がそれに直交する方向の屈折率よりも大きくなる材料を意味する。また、固有複屈折値が負の材料とは、別に断らない限り、延伸方向の屈折率がそれに直交する方向の屈折率よりも小さくなる材料を意味する。材料の固有複屈折値は、誘電率分布から計算することができる。
以下の説明において、「（メタ）アクリル」は、「アクリル」及び「メタクリル」の両方を包含し、「（メタ）アクリロニトリル」は、「アクリロニトリル」及び「メタクリロニトリル」の両方を包含する。
以下の説明において、液晶表示装置の正面方向とは、別に断らない限り、当該液晶表示装置の表示面の法線方向を意味し、具体的には前記表示面の極角０°且つ方位角０°の方向を指す。
以下の説明において、液晶表示装置の傾斜方向とは、別に断らない限り、当該液晶表示装置の表示面に平行でも垂直でもない方向を意味し、具体的には前記表示面の極角が０°より大きく９０°より小さい範囲の方向を指す。
以下の説明において、「長尺」のフィルムとは、幅に対して、５倍以上の長さを有するフィルムをいい、好ましくは１０倍若しくはそれ以上の長さを有し、具体的にはロール状に巻き取られて保管又は運搬される程度の長さを有するフィルムをいう。
以下の説明において、「偏光板」とは、別に断らない限り、剛直な部材だけでなく、例えば樹脂製のフィルムのように可撓性を有する部材も含む。
以下の説明において、２つの光学部材の光学軸（偏光透過軸、偏光吸収軸及び遅相軸等）がなす角度は、別に断らない限り、前記の光学部材をその厚み方向から見たときの角度を表す。
以下の説明において、フィルムの遅相軸とは、別に断らない限り、当該フィルムの面内における遅相軸を表す。
［１．液晶表示装置の実施形態］
図１は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置１００を模式的に示す斜視図である。また、図２は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置１００を分解して模式的に示す分解斜視図である。
図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置１００は、第一偏光板としての視認側偏光板１１０、光学異方体（Ｂ）１２０、光学異方体（Ａ）１３０、液晶セル１４０、第二偏光板としての光源側偏光板１５０及び光源としてのバックライトユニット１６０を、視認側からこの順に備える。このような液晶表示装置１００では、バックライトユニット１６０が発した光が、光源側偏光板１５０を透過することによって直線偏光となり、その直線偏光が、液晶セル１４０、光学異方体（Ａ）１３０、光学異方体（Ｂ）１２０及び視認側偏光板１１０をこの順に透過することで、視認側偏光板１１０の視認側にある表示面に画像が表示される。ここで、視認側とは、液晶表示装置１００を観察する観察者に近い側をいい、通常は、液晶表示装置１００の表示面に近い側をいう。また、図１において、矢印ＡＮは、表示面の法線方向を示し、矢印ＡＣは、表示面の傾斜方向を示す。
図１は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置１００を模式的に示す斜視図である。また、図２は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置１００を分解して模式的に示す分解斜視図である。
図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置１００は、第一偏光板としての視認側偏光板１１０、光学異方体（Ｂ）１２０、光学異方体（Ａ）１３０、液晶セル１４０、第二偏光板としての光源側偏光板１５０及び光源としてのバックライトユニット１６０を、視認側からこの順に備える。このような液晶表示装置１００では、バックライトユニット１６０が発した光が、光源側偏光板１５０を透過することによって直線偏光となり、その直線偏光が、液晶セル１４０、光学異方体（Ａ）１３０、光学異方体（Ｂ）１２０及び視認側偏光板１１０をこの順に透過することで、視認側偏光板１１０の視認側にある表示面に画像が表示される。ここで、視認側とは、液晶表示装置１００を観察する観察者に近い側をいい、通常は、液晶表示装置１００の表示面に近い側をいう。また、図１において、矢印ＡＮは、表示面の法線方向を示し、矢印ＡＣは、表示面の傾斜方向を示す。
〔１．１．第一偏光板１１０〕
図２に示すように、視認側偏光板１１０は、偏光透過軸Ａ１１０を有する偏光板である。この視認側偏光板１１０は、偏光透過軸Ａ１１０と平行な振動方向を有する直線偏光を透過させ、それ以外の偏光を吸収しうる機能を有する。ここで、直線偏光の振動方向とは、直線偏光の電場の振動方向を意味する。
図２に示すように、視認側偏光板１１０は、偏光透過軸Ａ１１０を有する偏光板である。この視認側偏光板１１０は、偏光透過軸Ａ１１０と平行な振動方向を有する直線偏光を透過させ、それ以外の偏光を吸収しうる機能を有する。ここで、直線偏光の振動方向とは、直線偏光の電場の振動方向を意味する。
〔１．２．光学異方体（Ｂ）１２０〕
光学異方体（Ｂ）１２０は、固有複屈折値が正の材料からなる部材である。光学異方体（Ｂ）１２０として固有複屈折値が正の材料からなる部材を用いることにより、正面方向から観察した場合及び傾斜方向から観察した場合の両方において、黒輝度を低くできる。この光学異方体（Ｂ）１２０としては、通常、フィルムを用いる。
光学異方体（Ｂ）１２０は、固有複屈折値が正の材料からなる部材である。光学異方体（Ｂ）１２０として固有複屈折値が正の材料からなる部材を用いることにより、正面方向から観察した場合及び傾斜方向から観察した場合の両方において、黒輝度を低くできる。この光学異方体（Ｂ）１２０としては、通常、フィルムを用いる。
光学異方体（Ｂ）１２０は、光学的な異方性を有する部材であり、その面内に遅相軸Ａ１２０を有する。光学異方体（Ｂ）１２０の遅相軸Ａ１２０は、視認側偏光板１１０の偏光透過軸Ａ１１０と、略垂直である。ここで、視認側偏光板１１０の偏光透過軸Ａ１１０と光学異方体（Ｂ）１２０の遅相軸Ａ１２０とが略垂直であるとは、偏光透過軸Ａ１１０と遅相軸Ａ１２０とがなす角が、通常８５°以上、好ましくは８８°以上、より好ましくは８９°以上、且つ、通常９５°以下、好ましくは９２°以下、より好ましくは９１°以下であることをいう。光学異方体（Ｂ）１２０の遅相軸Ａ１２０と視認側偏光板１１０の偏光透過軸Ａ１１０とを略垂直にすることで、正面方向から観察した場合及び傾斜方向から観察した場合の両方において、黒輝度を低くできる。
光学異方体（Ｂ）１２０の波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（Ｂ５５０）は、通常２００ｎｍ以上、好ましくは２５０ｎｍ以上、より好ましくは３００ｎｍ以上であり、通常５００ｎｍ以下、好ましくは４５０ｎｍ以下、より好ましくは４００ｎｍ以下である。光学異方体（Ｂ）１２０の面内レターデーションＲｅ（Ｂ５５０）を前記の範囲に収めることにより、正面方向から観察した場合及び傾斜方向から観察した場合の両方において、黒輝度を低くできる。
光学異方体（Ｂ）１２０の波長５５０ｎｍにおける厚み方向のレターデーションＲｔｈ（Ｂ５５０）は、通常１００ｎｍ以上、好ましくは１２５ｎｍ以上、より好ましくは１５０ｎｍ以上であり、通常２５０ｎｍ以下、好ましくは２２５ｎｍ以下、より好ましくは２００ｎｍ以下である。光学異方体（Ｂ）１２０の厚み方向のレターデーションＲｔｈ（Ｂ５５０）を前記の範囲に収めることにより、正面方向から観察した場合及び傾斜方向から観察した場合の両方において、黒輝度を低くできる。
光学異方体（Ｂ）１２０のＮＺ係数は、好ましくは０．９０以上、より好ましくは０．９５以上、特に好ましくは０．９８以上であり、好ましくは１．１以下、より好ましくは１．０５以下、特に好ましくは１．０２以下である。光学異方体（Ｂ）１２０のＮＺ係数を前記の範囲に収めることにより、正面方向から観察した場合及び傾斜方向から観察した場合の両方において、黒輝度を効果的に低くできる。
光学異方体（Ｂ）１２０は、測定波長に依って面内レターデーションの値が大きく異ならない面内レターデーションを有することが好ましい。具体的には、光学異方体（Ｂ）１２０の波長４５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（Ｂ４５０）、光学異方体（Ｂ）１２０の波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（Ｂ５５０）、及び、光学異方体（Ｂ）１２０の波長６５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（Ｂ６５０）が、下記の式（Ｂ−Ｉ）及び（Ｂ−II）を満たすことが好ましい。
０．９７≦Ｒｅ（Ｂ４５０）／Ｒｅ（Ｂ５５０）≦１．０９ （Ｂ−Ｉ）
０．９７≦Ｒｅ（Ｂ６５０）／Ｒｅ（Ｂ５５０）≦１．０３ （Ｂ−II）
０．９７≦Ｒｅ（Ｂ４５０）／Ｒｅ（Ｂ５５０）≦１．０９ （Ｂ−Ｉ）
０．９７≦Ｒｅ（Ｂ６５０）／Ｒｅ（Ｂ５５０）≦１．０３ （Ｂ−II）
より詳細には、「Ｒｅ（Ｂ４５０）／Ｒｅ（Ｂ５５０）」は、好ましくは０．９７以上、より好ましくは０．９８以上、特に好ましくは０．９９以上であり、好ましくは１．０９以下、より好ましくは１．０７以下、特に好ましくは１．０５以下である。
さらに、「Ｒｅ（Ｂ６５０）／Ｒｅ（Ｂ５５０）」は、好ましくは０．９７以上、より好ましくは０．９８以上、特に好ましくは０．９９以上であり、好ましくは１．０３以下、より好ましくは１．０２以下、特に好ましくは１．０１以下である。
前記の「Ｒｅ（Ｂ４５０）／Ｒｅ（Ｂ５５０）」及び「Ｒｅ（Ｂ６５０）／Ｒｅ（Ｂ５５０）」が前記の範囲に収まることにより、正面方向から観察した場合及び傾斜方向から観察した場合の両方において、黒輝度を効果的に低くできる。
さらに、「Ｒｅ（Ｂ６５０）／Ｒｅ（Ｂ５５０）」は、好ましくは０．９７以上、より好ましくは０．９８以上、特に好ましくは０．９９以上であり、好ましくは１．０３以下、より好ましくは１．０２以下、特に好ましくは１．０１以下である。
前記の「Ｒｅ（Ｂ４５０）／Ｒｅ（Ｂ５５０）」及び「Ｒｅ（Ｂ６５０）／Ｒｅ（Ｂ５５０）」が前記の範囲に収まることにより、正面方向から観察した場合及び傾斜方向から観察した場合の両方において、黒輝度を効果的に低くできる。
〔１．３．光学異方体（Ａ）１３０〕
光学異方体（Ａ）１３０は、固有複屈折値が負の材料からなる部材である。光学異方体（Ａ）１３０として固有複屈折値が負の材料からなる部材を用いることにより、正面方向から観察した場合及び傾斜方向から観察した場合の両方において、黒輝度を低くできる。この光学異方体（Ａ）１３０としては、通常、フィルムを用いる。
光学異方体（Ａ）１３０は、固有複屈折値が負の材料からなる部材である。光学異方体（Ａ）１３０として固有複屈折値が負の材料からなる部材を用いることにより、正面方向から観察した場合及び傾斜方向から観察した場合の両方において、黒輝度を低くできる。この光学異方体（Ａ）１３０としては、通常、フィルムを用いる。
光学異方体（Ａ）１３０は、光学的な異方性を有する部材であり、その面内に遅相軸Ａ１３０を有する。光学異方体（Ａ）１３０の遅相軸Ａ１３０は、光学異方体（Ｂ）１２０の遅相軸Ａ１２０と、略平行である。ここで、光学異方体（Ａ）１３０の遅相軸Ａ１３０と光学異方体（Ｂ）１２０の遅相軸Ａ１２０とが略平行であるとは、遅相軸Ａ１３０と遅相軸Ａ１２０とがなす角が、通常−５°以上、好ましくは−２°以上、より好ましくは−１°以上、且つ、通常５°以下、好ましくは２°以下、より好ましくは１°以下であることをいう。光学異方体（Ａ）１３０の遅相軸Ａ１３０と光学異方体（Ｂ）１２０の遅相軸Ａ１２０とを略平行にすることで、正面方向から観察した場合及び傾斜方向から観察した場合の両方において、黒輝度を低くできる。
光学異方体（Ａ）１３０の波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（Ａ５５０）は、通常１０ｎｍ以上、好ましくは１５ｎｍ以上、より好ましくは２０ｎｍ以上であり、通常５０ｎｍ以下、好ましくは４５ｎｍ以下、より好ましくは４０ｎｍ以下である。光学異方体（Ａ）１３０の面内レターデーションＲｅ（Ａ５５０）を前記の範囲に収めることにより、正面方向から観察した場合及び傾斜方向から観察した場合の両方において、黒輝度を低くできる。
光学異方体（Ａ）１３０の波長５５０ｎｍにおける厚み方向のレターデーションＲｔｈ（Ａ５５０）は、通常−７０ｎｍ以上、好ましくは−６５ｎｍ以上、より好ましくは−６０ｎｍ以上であり、通常−１０ｎｍ以下、好ましくは−１５ｎｍ以下、より好ましくは−２０ｎｍ以下である。光学異方体（Ａ）１３０の厚み方向のレターデーションＲｔｈ（Ａ５５０）を前記の範囲に収めることにより、正面方向から観察した場合及び傾斜方向から観察した場合の両方において、黒輝度を低くできる。
光学異方体（Ａ）１３０のＮＺ係数は、好ましくは−１．１０以上、より好ましくは−１．０５以上、特に好ましくは−１．０２以上であり、好ましくは−０．９０以下、より好ましくは−０．９５以下、特に好ましくは−０．９８以下である。光学異方体（Ａ）１３０のＮＺ係数を前記の範囲に収めることにより、正面方向から観察した場合及び傾斜方向から観察した場合の両方において、黒輝度を効果的に低くできる。
光学異方体（Ａ）１３０は、測定波長に依って面内レターデーションの値が大きく異ならない面内レターデーションを有することが好ましい。具体的には、光学異方体（Ａ）１３０の波長４５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（Ａ４５０）、光学異方体（Ａ）１３０の波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（Ａ５５０）、及び、光学異方体（Ａ）１３０の波長６５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（Ａ６５０）が、下記の式（Ａ−Ｉ）及び式（Ａ−II）を満たすことが好ましい。
０．８０≦Ｒｅ（Ａ４５０）／Ｒｅ（Ａ５５０）≦１．０９ （Ａ−Ｉ）
０．９７≦Ｒｅ（Ａ６５０）／Ｒｅ（Ａ５５０）≦１．２０ （Ａ−II）
０．８０≦Ｒｅ（Ａ４５０）／Ｒｅ（Ａ５５０）≦１．０９ （Ａ−Ｉ）
０．９７≦Ｒｅ（Ａ６５０）／Ｒｅ（Ａ５５０）≦１．２０ （Ａ−II）
より詳細には、「Ｒｅ（Ａ４５０）／Ｒｅ（Ａ５５０）」は、好ましくは０．８０以上、より好ましくは０．８５以上、特に好ましくは０．９０以上であり、好ましくは１．０９以下、より好ましくは１．０７以下、特に好ましくは１．０５以下である。
さらに、「Ｒｅ（Ａ６５０）／Ｒｅ（Ａ５５０）」は、好ましくは０．９７以上、より好ましくは０．９８以上、特に好ましくは０．９９以上であり、好ましくは１．２０以下、より好ましくは１．１５以下、特に好ましくは１．１０以下である。
前記の「Ｒｅ（Ａ４５０）／Ｒｅ（Ａ５５０）」及び「Ｒｅ（Ａ６５０）／Ｒｅ（Ａ５５０）」が前記の範囲に収まることにより、正面方向から観察した場合及び傾斜方向から観察した場合の両方において、黒輝度を効果的に低くできる。
さらに、「Ｒｅ（Ａ６５０）／Ｒｅ（Ａ５５０）」は、好ましくは０．９７以上、より好ましくは０．９８以上、特に好ましくは０．９９以上であり、好ましくは１．２０以下、より好ましくは１．１５以下、特に好ましくは１．１０以下である。
前記の「Ｒｅ（Ａ４５０）／Ｒｅ（Ａ５５０）」及び「Ｒｅ（Ａ６５０）／Ｒｅ（Ａ５５０）」が前記の範囲に収まることにより、正面方向から観察した場合及び傾斜方向から観察した場合の両方において、黒輝度を効果的に低くできる。
〔１．４．液晶セル１４０〕
液晶セル１４０は、図示しない電極から印加される電圧に応じて分子の配向が変化しうる液晶を含む素子であり、印加される電圧に応じて光源側偏光板１５０を透過した直線偏光を旋光させうるように設けられている。このような液晶セル１４０は、通常、一対の基板と、それらの基板間に挿入された液晶とを有する。
液晶セル１４０は、図示しない電極から印加される電圧に応じて分子の配向が変化しうる液晶を含む素子であり、印加される電圧に応じて光源側偏光板１５０を透過した直線偏光を旋光させうるように設けられている。このような液晶セル１４０は、通常、一対の基板と、それらの基板間に挿入された液晶とを有する。
このような液晶セル１４０として、本実施形態に係る液晶表示装置１００は、水平配向モードの液晶セルを用いる。通常、水平配向モードの液晶セル１４０では、液晶分子が、液晶セル１４０の基板と平行を保ちながら、印加される電圧に応じて配向の変化を生じる。このような水平配向モードの液晶セル１４０としては、例えば、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）モード及び強誘電性液晶（ＦＬＣ）モードなどが挙げられる。
〔１．５．光源側偏光板１５０〕
図２に示すように、光源側偏光板１５０は、偏光透過軸Ａ１５０を有する偏光板である。この光源側偏光板１５０は、偏光透過軸Ａ１５０と平行な振動方向を有する直線偏光を透過させ、それ以外の偏光を吸収しうる機能を有する。
図２に示すように、光源側偏光板１５０は、偏光透過軸Ａ１５０を有する偏光板である。この光源側偏光板１５０は、偏光透過軸Ａ１５０と平行な振動方向を有する直線偏光を透過させ、それ以外の偏光を吸収しうる機能を有する。
光源側偏光板１５０の偏光透過軸Ａ１５０は、視認側偏光板１１０の偏光透過軸Ａ１１０と、略垂直である。ここで、視認側偏光板１１０の偏光透過軸Ａ１１０と光源側偏光板１５０の偏光透過軸Ａ１５０とが略垂直であるとは、偏光透過軸Ａ１１０と偏光透過軸Ａ１５０とがなす角が、通常８５°以上、好ましくは８８°以上、より好ましくは８９°以上、且つ、通常９５°以下、好ましくは９２°以下、より好ましくは９１°以下であることをいう。視認側偏光板１１０の偏光透過軸Ａ１１０と光源側偏光板１５０の偏光透過軸Ａ１５０とが略垂直であることにより、画像表示装置１００は、液晶セル１４０によって光の透過及び遮断の制御を行うことが可能となっている。
〔１．６．バックライトユニット１６０〕
バックライトユニット１６０としては、特に限定されず、液晶表示装置に採用されうる任意の光源を用いうる。バックライトユニット１６０の具体例としては、冷陰極管、発光ダイオード、有機エレクトロルミネッセンス素子などを備えるバックライトユニットが挙げられる。
バックライトユニット１６０としては、特に限定されず、液晶表示装置に採用されうる任意の光源を用いうる。バックライトユニット１６０の具体例としては、冷陰極管、発光ダイオード、有機エレクトロルミネッセンス素子などを備えるバックライトユニットが挙げられる。
〔１．７．液晶表示装置１００の特性〕
本発明の一実施形態に係る液晶表示装置１００は、上述した構造を有する。このような液晶表示装置１００では、バックライトユニット１６０が発した光が、光源側偏光板１５０を透過することによって直線偏光となり、その直線偏光が視認側偏光板１１０を透過することで、視認側偏光板１１０の視認側にある表示面に画像が表示される。また、黒表示の際には、光源側偏光板１５０を透過した直線偏光が、光源側偏光板１５０の偏光透過軸Ａ１５０とは略垂直な偏光透過軸Ａ１１０を有する前記の視認側偏光板１１０によって遮断されるので、光は視認側偏光板１１０を透過できなくなって、輝度が低くなる。
本発明の一実施形態に係る液晶表示装置１００は、上述した構造を有する。このような液晶表示装置１００では、バックライトユニット１６０が発した光が、光源側偏光板１５０を透過することによって直線偏光となり、その直線偏光が視認側偏光板１１０を透過することで、視認側偏光板１１０の視認側にある表示面に画像が表示される。また、黒表示の際には、光源側偏光板１５０を透過した直線偏光が、光源側偏光板１５０の偏光透過軸Ａ１５０とは略垂直な偏光透過軸Ａ１１０を有する前記の視認側偏光板１１０によって遮断されるので、光は視認側偏光板１１０を透過できなくなって、輝度が低くなる。
一般に、液晶表示装置では、液晶表示装置の表示面を、当該表示面に平行でも垂直でもない傾斜方向から観察した場合、光源側偏光板の偏光透過軸と視認側偏光板の偏光透過軸とが垂直でなくなる。そのため、従来の液晶表示装置を黒表示とした場合に、その表示面を傾斜方向から観察すると、一部の光が視認側偏光板を透過して、黒輝度が高くなっていた。
これに対し、本実施形態に係る液晶表示装置１００では、光学異方体（Ａ）１３０及び光学異方体（Ｂ）１２０の組み合わせが適切な偏光板補償機能を発揮する。そのため、黒表示にした液晶表示装置１００を、図１において矢印ＡＣで示す傾斜方向から観察した場合、光源側偏光板１５０を透過した直線偏光は、視認側偏光板１１０によって効果的に遮断される。そのため、本実施形態に係る液晶表示装置１００は、黒表示の際に傾斜方向ＡＣから観察した輝度を低くできる。
例えば、図１に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置１００の表示面を、極角θ＝６０°、視認側偏光板１１０の偏光透過軸Ａ１１０に対する方位角φ＝４５°の方向から観察した黒輝度は、従来よりも低い範囲にできる。具体的には、前記の黒輝度は、バックライトユニット１６０単体を点灯し正面方向から観察した場合の輝度を１００．０とした相対輝度で、好ましくは１．４以下、より好ましくは１．３以下、特に好ましくは１．２以下であり、理想的には１．０である。
また、本実施形態に係る液晶表示装置１００は、通常、黒表示の際に正面方向から観察した輝度を低くできる。具体的には、液晶表示装置１００の表示面を、極角θ＝０°の方向から観察した黒輝度は、バックライトユニット１６０単体を点灯し正面方向から観察した場合の輝度を１００．０とした相対輝度で、好ましくは０．００４以下、より好ましくは０．００３以下、特に好ましくは０．００２以下であり、理想的には０である。
さらに、本実施形態に係る液晶表示装置１００は、通常、視野角特性に優れる。そのため、液晶表示装置１００の表示面に表示された画像を、観察者は、広い角度範囲から視ることができる。
〔１．８．変更例〕
以上、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置１００を説明したが、この液晶表示装置１００は、更に変更して実施してもよい。
例えば、光学異方体（Ａ）１３０及び光学異方体（Ｂ）１２０は、必要に応じて粘着剤又は接着剤を用いて、貼り合わせて、単一の光学積層体としてもよい。さらに、光学異方体（Ａ）に相当する層及び光学異方体（Ｂ）に相当する層を備える積層体を、光学異方体（Ａ）１３０及び光学異方体（Ｂ）１２０に代わる要素として液晶表示装置に設けてもよい。
以上、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置１００を説明したが、この液晶表示装置１００は、更に変更して実施してもよい。
例えば、光学異方体（Ａ）１３０及び光学異方体（Ｂ）１２０は、必要に応じて粘着剤又は接着剤を用いて、貼り合わせて、単一の光学積層体としてもよい。さらに、光学異方体（Ａ）に相当する層及び光学異方体（Ｂ）に相当する層を備える積層体を、光学異方体（Ａ）１３０及び光学異方体（Ｂ）１２０に代わる要素として液晶表示装置に設けてもよい。
また、例えば、液晶表示装置１００は、上述した視認側偏光板１１０、光学異方体（Ｂ）１２０、光学異方体（Ａ）１３０、液晶セル１４０、光源側偏光板１５０及びバックライトユニット１６０に組み合わせて、更に任意の構成要素を備えていてもよい。任意の構成要素としては、例えば、反射板、拡散板、輝度向上フィルム、保護フィルム等が挙げられる。
［２．各構成要素］
次に、上述した液晶表示装置における各構成要素の好ましい例を、より具体的に説明する。
次に、上述した液晶表示装置における各構成要素の好ましい例を、より具体的に説明する。
〔２．１．光学異方体（Ａ）〕
光学異方体（Ａ）は、固有複屈折値が負の材料からなる部材であり、通常は、固有複屈折値が負の材料からなる単層構造又は複層構造のフィルムである。また、固有複屈折値が負の材料としては、通常、固有複屈折値が負の樹脂を用い、中でも固有複屈折値が負の熱可塑性樹脂が好ましい。
光学異方体（Ａ）は、固有複屈折値が負の材料からなる部材であり、通常は、固有複屈折値が負の材料からなる単層構造又は複層構造のフィルムである。また、固有複屈折値が負の材料としては、通常、固有複屈折値が負の樹脂を用い、中でも固有複屈折値が負の熱可塑性樹脂が好ましい。
固有複屈折値が負の樹脂は、通常、固有複屈折値が負の重合体を含み、更に必要に応じて任意の成分を含みうる。固有複屈折値が負の重合体としては、例えば、スチレン又はスチレン誘導体の単独重合体、並びに、スチレン又はスチレン誘導体と他の任意のモノマーとの共重合体を含む芳香族ビニル重合体；ポリメチルメタクリレート等の（メタ）アクリル重合体；ポリアクリロニトリル等の（メタ）アクリロニトリル重合体；あるいはこれらの多元共重合ポリマー；などが挙げられる。また、スチレン又はスチレン誘導体に共重合させうる任意のモノマーとしては、例えば、アクリロニトリル、無水マレイン酸、メチルメタクリレート、及びブタジエンが挙げられる。これらの中でも、レターデーションの発現性が高いという観点から、芳香族ビニル重合体が好ましい。さらに、これらの重合体は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
固有複屈折値が負の樹脂が含みうる任意の成分としては、特開２０１１−２０９６２７号公報に記載の低分子化合物；固有複屈折値が負の重合体以外の重合体（例えば、固有複屈折が正の重合体、ポリ（２，６−ジメチル−１，４―フェニレンオキサイド）等）；滑剤；層状結晶化合物；無機微粒子；酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、近赤外線吸収剤等の安定剤；可塑剤；染料及び顔料等の着色剤；帯電防止剤；などが挙げられる。また、これらは、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
固有複屈折値が負の樹脂のガラス転移温度ＴｇＡは、好ましくは８０℃以上、より好ましくは９０℃以上、更に好ましくは１００℃以上、中でも好ましくは１１０℃以上、特に好ましくは１２０℃以上である。固有複屈折値が負の樹脂のガラス転移温度ＴｇＡがこのように高いことにより、固有複屈折値が負の樹脂の配向緩和を低減することができる。また、固有複屈折値が負の樹脂のガラス転移温度ＴｇＡの上限に特に制限は無いが、通常２００℃以下である。
光学異方体（Ａ）の製造方法に制限は無い。例えば、固有複屈折値が負の樹脂を用いてフィルム状の光学異方体（Ａ）を製造する場合には、固有複屈折値が負の樹脂から延伸前フィルムを製造する第一工程と、この延伸前フィルムを延伸して光学異方体（Ａ）を得る第二工程と、を含む製造方法により、光学異方体（Ａ）を製造しうる。
第一工程では、固有複屈折値が負の樹脂をフィルム状に成形することにより、延伸前フィルムを得る。成形方法としては、例えば、溶融成形法、溶液流延法が挙げられる。溶融成形法のより具体的な例としては、押出成形法、プレス成形法、インフレーション成形法、射出成形法、ブロー成形法、及び延伸成形法が挙げられる。これらの方法の中でも、機械強度及び表面精度に優れた光学異方体（Ａ）を得るために、押出成形法、インフレーション成形法又はプレス成形法が好ましく、中でも効率よく簡単に延伸前フィルムを製造できる観点から、押出成形法が特に好ましい。
また、例えば、光学異方体（Ａ）を２層以上の層を備える複層フィルムとして製造する場合、延伸前フィルムを得るための成形方法としては、共押出Ｔダイ法、共押出インフレーション法、共押出ラミネーション法等の共押出成形方法；ドライラミネーション等のフィルムラミネーション成形方法；ある層に対してそれ以外の層を構成する樹脂溶液をコーティングするコーティング成形方法；などが挙げられる。中でも、製造効率が良く、延伸前フィルムに溶媒などの揮発性成分を残留させないという観点から、共押出成形方法が好ましい。共押出成形法の中でも、共押出Ｔダイ法が好ましい。さらに共押出Ｔダイ法にはフィードブロック方式、マルチマニホールド方式が挙げられるが、層の厚さのばらつきを少なくできる点でマルチマニホールド方式がさらに好ましい。
通常、延伸前フィルムは、長尺の樹脂フィルムとして得られる。延伸前フィルムを長尺の樹脂フィルムとして用意することにより、光学異方体（Ａ）を長尺のフィルムとして製造することができる。長尺のフィルムは製造ラインにおいて長手方向に連続的に搬送しながら製造工程を行なうことができる。このため、光学異方体（Ａ）を製造する場合に各工程の一部または全部をインラインで行うことが可能であるので、製造を簡便且つ効率的に行なうことできる。
第一工程で延伸前フィルムを用意した後で、その延伸前フィルムを延伸する第二工程を行う。第二工程における延伸方法は、延伸により発現させたい光学特性に応じて適切なものを任意に採用しうる。例えば、延伸は、一方向のみに延伸処理を行う一軸延伸処理を行ってもよく、異なる２方向に延伸処理を行う二軸延伸処理を行ってもよい。また、二軸延伸処理では、２方向に同時に延伸処理を行う同時二軸延伸処理を行ってもよく、ある方向に延伸処理を行った後で別の方向に延伸処理を行う逐次二軸延伸処理を行ってもよい。さらに、延伸は、延伸前フィルムの長手方向に延伸処理を行う縦延伸処理、延伸前フィルムの幅方向に延伸処理を行う横延伸処理、延伸前フィルムの幅方向に平行でもなく垂直でもない斜め方向に延伸処理を行う斜め延伸処理のいずれを行ってもよく、これらを組み合わせて行ってもよい。
これらの中でも、光学異方体（Ａ）に所望のレターデーションを効率良く発現させる観点では、二軸延伸処理が好ましく、同時二軸延伸処理が好ましい。また、二軸延伸処理を行う場合の延伸方向としては、通常、互いに直交する２方向を採用する。例えば、延伸前フィルムが長尺のフィルムである場合、延伸方向としては、長手方向及び幅方向を採用しうる。また、逐次二軸延伸処理を行う場合、長手方向へ自由端一軸延伸処理を行った後、幅方向に固定端一軸延伸処理を行ってもよい。
延伸温度及び延伸倍率は、所望の光学特性を有する光学異方体（Ａ）が得られる限り、任意である。具体的な範囲を示すと、長手方向への延伸倍率は、好ましくは１．８０倍以上、より好ましくは１．８５倍以上、特に好ましくは１．９０倍以上であり、好ましくは２．２０倍以下、より好ましくは２．１５倍以下、特に好ましくは２．１０倍以下である。また、幅方向への延伸倍率は、好ましくは１．１０倍以上、より好ましくは１．１５倍以上、特に好ましくは１．２０倍以上であり、好ましくは１．４０倍以下、より好ましくは１．３５倍以下、特に好ましくは１．３０倍以下である。さらに、延伸温度は、好ましくはＴｇＡ−１０℃以上、より好ましくはＴｇＡ−５℃以上、特に好ましくはＴｇＡ−２℃以上であり、好ましくはＴｇＡ＋３０℃以下、より好ましくはＴｇＡ＋２５℃以下、特に好ましくはＴｇＡ＋２０℃以下である。
上述した延伸により、延伸前フィルムに含まれる重合体の分子が配向して、所望の光学特性が発現することにより、光学異方体（Ａ）が得られる。こうして得られた光学異方体（Ａ）は、必要に応じて、別の光学部材と貼り合わせられたり、液晶表示装置に設けるのに適した形状に切り取られた後で、液晶表示装置に設けられる。
また、特に、上述した式（Ａ−Ｉ）及び式（Ａ−II）を満たす光学異方体（Ａ）を製造する方法に特段の制限は無いが、例えば、上述した製造方法において、下記の（ａ−ｉ）又は（ａ−ii）の方法を採用しうる。
（ａ−ｉ） 固有複屈折値が負の樹脂として、芳香族ビニル重合体と、特開２０１１−２０９６２７号公報に記載の低分子化合物とを含む樹脂を用いる。ここで、「特開２０１１−２０９６２７号公報に記載の低分子化合物」とは、「炭素−炭素不飽和結合を有する炭素原子鎖と、前記炭素原子鎖の一方または双方の末端に結合した芳香族基と、を含む長鎖を有する低分子化合物であって、前記長鎖において、前記炭素原子鎖および前記芳香族基にわたるπ電子共役系が形成されているもの」である。
（ａ−ii） 光学異方体（Ａ）を、（メタ）アクリル重合体を含む（メタ）アクリル樹脂層／芳香族ビニル重合体を含む芳香族ビニル樹脂層／（メタ）アクリル重合体を含む（メタ）アクリル樹脂層をこの順で備える３層構造のフィルムにする。
（ａ−ｉ） 固有複屈折値が負の樹脂として、芳香族ビニル重合体と、特開２０１１−２０９６２７号公報に記載の低分子化合物とを含む樹脂を用いる。ここで、「特開２０１１−２０９６２７号公報に記載の低分子化合物」とは、「炭素−炭素不飽和結合を有する炭素原子鎖と、前記炭素原子鎖の一方または双方の末端に結合した芳香族基と、を含む長鎖を有する低分子化合物であって、前記長鎖において、前記炭素原子鎖および前記芳香族基にわたるπ電子共役系が形成されているもの」である。
（ａ−ii） 光学異方体（Ａ）を、（メタ）アクリル重合体を含む（メタ）アクリル樹脂層／芳香族ビニル重合体を含む芳香族ビニル樹脂層／（メタ）アクリル重合体を含む（メタ）アクリル樹脂層をこの順で備える３層構造のフィルムにする。
光学異方体（Ａ）の厚みは、好ましくは４０μｍ以上、より好ましくは５０μｍ以上、特に好ましくは６０μｍ以上であり、好ましくは１１０μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以下、特に好ましくは９０μｍ以下である。光学異方体（Ａ）の厚みが、前記範囲の下限値以上であることにより、所望のレターデーションの発現が容易となり、前記範囲の上限値以下であることにより、液晶表示装置の厚さを薄くできる。
〔光学異方体（Ｂ）〕
光学異方体（Ｂ）は、固有複屈折値が正の材料からなる部材であり、通常は、固有複屈折値が正の材料からなる単層構造又は複層構造のフィルムである。また、固有複屈折値が正の材料としては、通常、固有複屈折値が正の樹脂を用い、中でも固有複屈折値が正の熱可塑性樹脂が好ましい。
光学異方体（Ｂ）は、固有複屈折値が正の材料からなる部材であり、通常は、固有複屈折値が正の材料からなる単層構造又は複層構造のフィルムである。また、固有複屈折値が正の材料としては、通常、固有複屈折値が正の樹脂を用い、中でも固有複屈折値が正の熱可塑性樹脂が好ましい。
固有複屈折値が正の樹脂は、通常、固有複屈折値が正の重合体を含み、更に必要に応じて任意の成分を含みうる。固有複屈折値が正の重合体としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等の鎖状オレフィン重合体；ノルボルネン系重合体等の環式オレフィン重合体；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル重合体；ポリフェニレンサルファイド等のポリアリーレンサルファイド重合体；ポリビニルアルコール重合体；ポリカーボネート重合体；ポリアリレート重合体；セルロースエステル重合体；ポリエーテルスルホン重合体；ポリスルホン重合体；ポリアリルサルホン重合体；ポリ塩化ビニル重合体；棒状液晶ポリマーなどが挙げられる。これらの中でも、レターデーションの発現性、低温での延伸性の観点から、ポリカーボネート重合体が好ましい。これらの重合体は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。また、重合体は、単独重合体でもよく、共重合体でもよい。
固有複屈折値が正の樹脂が含みうる任意の成分としては、滑剤；層状結晶化合物；無機微粒子；酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、近赤外線吸収剤等の安定剤；可塑剤；染料及び顔料等の着色剤；帯電防止剤；などが挙げられる。また、これらは、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
固有複屈折値が正の樹脂のガラス転移温度ＴｇＢは、好ましくは８０℃以上、より好ましくは９０℃以上、更に好ましくは１００℃以上、中でも好ましくは１１０℃以上、特に好ましくは１２０℃以上である。固有複屈折値が正の樹脂のガラス転移温度ＴｇＢがこのように高いことにより、固有複屈折値が正の樹脂の配向緩和を低減することができる。また、固有複屈折値が正の樹脂のガラス転移温度ＴｇＢの上限に特に制限は無いが、通常は２００℃以下である。
光学異方体（Ｂ）の製造方法に制限は無い。例えば、固有複屈折値が正の樹脂を用いてフィルム状の光学異方体（Ｂ）を製造する場合には、固有複屈折値が正の樹脂から延伸前フィルムを製造する第三工程と、この延伸前フィルムを延伸して光学異方体（Ｂ）を得る第四工程と、を含む製造方法により、光学異方体（Ｂ）を製造しうる。
第三工程では、固有複屈折値が正の樹脂をフィルム状に成形することにより、延伸前フィルムを得る。成形方法としては、例えば、光学異方体（Ａ）の製造方法において説明した成形方法の範囲から、任意の方法を採用しうる。
第三工程で延伸前フィルムを用意した後で、その延伸前フィルムを延伸する第四工程を行う。第四工程における延伸方法は、延伸により発現させたい光学特性に応じて適切なものを任意に採用しうる。延伸は、二軸延伸処理を行ってもよいが、所望の光学特性を効率良く発現させる観点から、一軸延伸処理が好ましく、自由端一軸延伸処理を行うことがより好ましい。
延伸温度及び延伸倍率は、所望の光学特性を有する光学異方体（Ｂ）が得られる限り、任意である。具体的な範囲を示すと、延伸倍率は、好ましくは１．１倍以上、より好ましくは１．２倍以上、特に好ましくは１．３倍以上であり、好ましくは２．０倍以下、より好ましくは１．８倍以下、特に好ましくは１．６倍以下である。また、延伸温度は、好ましくはＴｇＢ−１０℃以上、より好ましくはＴｇＢ−５℃以上、特に好ましくはＴｇＢ−２℃以上であり、好ましくはＴｇＢ＋３０℃以下、より好ましくはＴｇＢ＋２５℃以下、特に好ましくはＴｇＢ＋２０℃以下である。
上述した延伸により、延伸前フィルムに含まれる重合体の分子が配向して、所望の光学特性が発現することにより、光学異方体（Ｂ）が得られる。
また、面内レターデーションが大きい光学異方体（Ｂ）を得ようとする場合、上述した製造方法によって製造した複数枚のフィルムを貼り合わせて、光学異方体（Ｂ）を製造してもよい。
こうして得られた光学異方体（Ｂ）は、必要に応じて、別の光学部材と貼り合わせられたり、液晶表示装置に設けるのに適した形状に切り取られた後で、液晶表示装置に設けられる。
また、面内レターデーションが大きい光学異方体（Ｂ）を得ようとする場合、上述した製造方法によって製造した複数枚のフィルムを貼り合わせて、光学異方体（Ｂ）を製造してもよい。
こうして得られた光学異方体（Ｂ）は、必要に応じて、別の光学部材と貼り合わせられたり、液晶表示装置に設けるのに適した形状に切り取られた後で、液晶表示装置に設けられる。
また、特に、上述した式（Ｂ−Ｉ）及び式（Ｂ−II）を満たす光学異方体（Ｂ）を製造する方法に特段の制限は無いが、例えば、上述した製造方法において、下記の（ｂ−ｉ）又は（ｂ−ii）の方法を採用しうる。
（ｂ−ｉ） 固有複屈折値が正の樹脂として、特許第４７２６１４８号公報に記載されている樹脂を用いる。
（ｂ−ii） 固有複屈折値が正の樹脂として、特開２００２−２２１６２２号公報に記載されているフルオレン骨格を有するポリカーボネート樹脂を用いる。
（ｂ−ｉ） 固有複屈折値が正の樹脂として、特許第４７２６１４８号公報に記載されている樹脂を用いる。
（ｂ−ii） 固有複屈折値が正の樹脂として、特開２００２−２２１６２２号公報に記載されているフルオレン骨格を有するポリカーボネート樹脂を用いる。
光学異方体（Ｂ）の厚みは、好ましくは５０μｍ以上、より好ましくは６０μｍ以上、特に好ましくは７０μｍ以上であり、好ましくは１６０μｍ以下、より好ましくは１５０μｍ以下、特に好ましくは１４０μｍ以下である。光学異方体（Ｂ）の厚みが、前記範囲の下限値以上であることにより、所望のレターデーションの発現が容易となり、前記範囲の上限値以下であることにより、液晶表示装置の厚さを薄くできる。
〔偏光板〕
偏光板は、通常は偏光子を備え、必要に応じて偏光子を保護するための保護フィルムを備える。
偏光子としては、例えば、ポリビニルアルコール、部分ホルマール化ポリビニルアルコール等の適切なビニルアルコール系重合体のフィルムに、ヨウ素及び二色性染料等の二色性物質による染色処理、延伸処理、架橋処理等の適切な処理を適切な順序及び方式で施したものを用いうる。通常、偏光子を製造するための延伸処理では、延伸前の長尺のフィルムを長手方向に延伸するので、得られる偏光子においては当該偏光子の長手方向に平行な偏光吸収軸が発現しうる。この偏光子は、偏光吸収軸と平行な振動方向を有する直線偏光を吸収しうるものであり、特に、偏光度に優れるものが好ましい。偏光子の厚さは、５μｍ〜８０μｍが一般的であるが、これに限定されない。
偏光板は、通常は偏光子を備え、必要に応じて偏光子を保護するための保護フィルムを備える。
偏光子としては、例えば、ポリビニルアルコール、部分ホルマール化ポリビニルアルコール等の適切なビニルアルコール系重合体のフィルムに、ヨウ素及び二色性染料等の二色性物質による染色処理、延伸処理、架橋処理等の適切な処理を適切な順序及び方式で施したものを用いうる。通常、偏光子を製造するための延伸処理では、延伸前の長尺のフィルムを長手方向に延伸するので、得られる偏光子においては当該偏光子の長手方向に平行な偏光吸収軸が発現しうる。この偏光子は、偏光吸収軸と平行な振動方向を有する直線偏光を吸収しうるものであり、特に、偏光度に優れるものが好ましい。偏光子の厚さは、５μｍ〜８０μｍが一般的であるが、これに限定されない。
偏光子を保護するための保護フィルムとしては、任意の透明フィルムを用いうる。中でも、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性等に優れる樹脂のフィルムが好ましい。そのような樹脂としては、トリアセチルセルロース等のアセテート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、鎖状オレフィン樹脂、環式オレフィン樹脂、（メタ）アクリル樹脂等が挙げられる。
〔液晶セル〕
水平配向モードの液晶セルの例としては、上述したように、ＩＰＳモード、ＦＦＳモード及びＦＬＣモードが挙げられる。このような駆動モードに用いられる液晶の例としては、ネマチック液晶、スメクチック液晶が挙げられる。通常、ＩＰＳモード及びＦＦＳモードにはネマチック液晶が用いられ、ＦＬＣモードにはスメクチック液晶が用いられる。
水平配向モードの液晶セルの例としては、上述したように、ＩＰＳモード、ＦＦＳモード及びＦＬＣモードが挙げられる。このような駆動モードに用いられる液晶の例としては、ネマチック液晶、スメクチック液晶が挙げられる。通常、ＩＰＳモード及びＦＦＳモードにはネマチック液晶が用いられ、ＦＬＣモードにはスメクチック液晶が用いられる。
ＩＰＳモードは、電圧制御複屈折（ＥＣＢ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｎｅｎｃｅ）効果を利用し、電界が存在しない状態でホモジニアス配向させた液晶分子を、基板に平行な電界（横電界ともいう。）で応答させる。前記の基板に平行な電界は、例えば、金属で形成された対向電極と画素電極とで発生させうる。より具体的には、例えばノーマリーブッラクモードでは、液晶セルの電界無印加時の配向方向と一方の側の偏光子の偏光吸収軸とを一致させて、上下の偏光板を直交配置させると、電界のない状態で黒表示になる。電界があるときは、液晶分子が基板に平行を保ちながら回転動作することによって、回転角に応じた透過率を得ることができる（テクノタイムズ社出版「月刊ディスプレイ７月号」ｐ．８３〜ｐ．８８（１９９７年版）、及び、日本液晶学会出版「液晶ｖｏｌ．２ Ｎｏ．４」ｐ．３０３〜ｐ．３１６（１９９８年版）を参照。）。また、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、及び、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。
ＦＦＳモードは、電圧制御複屈折効果を利用し、電界が存在しない状態でホモジニアス分子配列に配向させた液晶分子を、基板に平行な電界（横電界ともいう。）で応答させる。前記の基板に平行な電界は、例えば、透明導電体で形成された対向電極と画素電極とで発生させうる。ＦＦＳモードにおける横電界は、フリンジ電界ともいう。このフリンジ電界は、透明導電体で形成された対向電極と画素電極との間隔を、セルギャップより狭く設定することによって、発生させることができる。より具体的には、例えばノーマリーブラックモードでは、液晶セルの電界無印加時の配向方向と一方の側の偏光子の偏光吸収軸とを一致させて、上下の偏光板を直交配置させると、電界のない状態で黒表示になる。電界があるときは、液晶分子が基板に平行を保ちながら回転動作することによって、回転角に応じた透過率を得ることができる（ＳＩＤ（Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）２００１ Ｄｉｇｅｓｔ，ｐ．４８４−ｐ．４８７、及び、特開２００２−０３１８１２号公報を参照。）。また、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、及び、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。
ＦＬＣモードは、例えば、強誘電性のカイラルスメクチック液晶を、厚み１μｍ〜２μｍ程度の電極基板間に封入した場合に、２つの安定な分子配向状態を示すという性質を利用する。より具体的には、印加電圧によって、上記強誘電性カイラルスメクチック液晶分子を基板に平行な面内で回転させて、応答させる。このＦＬＣモードは、上記ＩＰＳモード及びＦＦＳモードと同様の原理で、黒白表示を得ることができる。さらに、ＦＬＣモードは、他の駆動モードと比較して、応答速度が速い。また、ＦＬＣモードは、表面安定化（ＳＳ−ＦＬＣ）モード、反強誘電性（ＡＦＬＣ）モード、高分子安定化（ＰＳ−ＦＬＣ）モード、及び、Ｖ字特性（Ｖ−ＦＬＣ）モードを包含する。
以下、実施例を示して本発明について具体的に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではなく、本発明の請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。
以下に説明する操作は、別に断らない限り、常温常圧大気中の条件において行った。
以下に説明する操作は、別に断らない限り、常温常圧大気中の条件において行った。
［Ｉ．シミュレーションによる実施例及び比較例］
［実施例１］
液晶表示装置用シミュレーター（シンテック社製「ＬＣＤ Ｍａｓｔｅｒ」）を用いて、図１及び図２に示すような液晶表示装置１００を設定した。この液晶表示装置１００は、視認側偏光板１１０、光学異方体（Ｂ）１２０、光学異方体（Ａ）１３０、液晶セル１４０、光源側偏光板１５０及びバックライトユニット１６０をこの順に備える。視認側偏光板１１０の偏光透過軸Ａ１１０と、光源側偏光板１５０の偏光透過軸Ａ１５０とは、垂直にした。また、視認側偏光板１１０の偏光透過軸Ａ１１０と、光学異方体（Ｂ）１２０の面内の遅相軸Ａ１２０とは、垂直にした。さらに、光学異方体（Ｂ）１２０の面内の遅相軸Ａ１２０と、光学異方体（Ａ）１３０の面内の遅相軸Ａ１３０とは、平行にした。
［実施例１］
液晶表示装置用シミュレーター（シンテック社製「ＬＣＤ Ｍａｓｔｅｒ」）を用いて、図１及び図２に示すような液晶表示装置１００を設定した。この液晶表示装置１００は、視認側偏光板１１０、光学異方体（Ｂ）１２０、光学異方体（Ａ）１３０、液晶セル１４０、光源側偏光板１５０及びバックライトユニット１６０をこの順に備える。視認側偏光板１１０の偏光透過軸Ａ１１０と、光源側偏光板１５０の偏光透過軸Ａ１５０とは、垂直にした。また、視認側偏光板１１０の偏光透過軸Ａ１１０と、光学異方体（Ｂ）１２０の面内の遅相軸Ａ１２０とは、垂直にした。さらに、光学異方体（Ｂ）１２０の面内の遅相軸Ａ１２０と、光学異方体（Ａ）１３０の面内の遅相軸Ａ１３０とは、平行にした。
このような液晶表示装置１００において、光学異方体（Ａ）１３０及び光学異方体（Ｂ）１２０のレターデーションを、表１に示すように設定し、黒表示の際の輝度を計算した。計算は、２×２マトリクス法を用いた光学シミュレーションにより行った。また、輝度の測定は、極角方向においては、極角０°〜８０°の範囲で、５°刻みで行い、また、方位角方向では、方位角０°〜３６０°の範囲で、５°刻みで行った。さらに、計算される輝度の値は、バックライトユニット１６０単体を点灯し正面方向から観察した場合の輝度を１００．０とした相対輝度で表した。測定結果は、コンター図として表示させた。
上述したシミュレーションにおいて、液晶セル１４０、偏光板１１０及び１５０、並びにバックライトユニット１６０のデータとしては、下記のデータを使用した。
（ｉ）液晶セル１４０のデータとしては、Ａｐｐｌｅ社製の液晶表示装置「ｉＰａｄ２」用のＩＰＳモードの液晶セルのデータを用いた。また、この液晶セル１４０のデータは、ｉＰａｄ２を分解し、液晶材料と液晶配向を測定して得られたデータを使用した。
（ii）偏光板１１０及び１５０のデータとしては、Ａｐｐｌｅ社製の液晶表示装置「ｉＰａｄ２」を分解し、偏光板を測定して得られたデータを使用した。
（iii）バックライトユニット１６０のデータとしては、Ａｐｐｌｅ社製の液晶表示装置「ｉＰａｄ２」を分解し、バックライトユニットを測定して得られたデータを使用した。
（ｉ）液晶セル１４０のデータとしては、Ａｐｐｌｅ社製の液晶表示装置「ｉＰａｄ２」用のＩＰＳモードの液晶セルのデータを用いた。また、この液晶セル１４０のデータは、ｉＰａｄ２を分解し、液晶材料と液晶配向を測定して得られたデータを使用した。
（ii）偏光板１１０及び１５０のデータとしては、Ａｐｐｌｅ社製の液晶表示装置「ｉＰａｄ２」を分解し、偏光板を測定して得られたデータを使用した。
（iii）バックライトユニット１６０のデータとしては、Ａｐｐｌｅ社製の液晶表示装置「ｉＰａｄ２」を分解し、バックライトユニットを測定して得られたデータを使用した。
［実施例２〜６、並びに、比較例１、２及び４］
光学異方体（Ａ）及び光学異方体（Ｂ）のレターデーションの設定値を、表１又は表２に示すように変更したこと以外は、実施例１と同様にして、液晶表示装置の黒表示の際の輝度を計算した。
光学異方体（Ａ）及び光学異方体（Ｂ）のレターデーションの設定値を、表１又は表２に示すように変更したこと以外は、実施例１と同様にして、液晶表示装置の黒表示の際の輝度を計算した。
［比較例３］
液晶表示装置が、視認側偏光板、液晶セル、光学異方体（Ａ）、光学異方体（Ｂ）、光源側偏光板及びバックライトユニットをこの順に備えるように、光学異方体（Ａ）及び光学異方体（Ｂ）の位置を変更した。また、視認側光板の偏光透過軸と、光学異方体（Ｂ）の面内の遅相軸と、光学異方体（Ａ）の面内の遅相軸とが平行になるように、光学異方体（Ｂ）及び光学異方体（Ａ）の面内の遅相軸の向きを変更した。さらに、光学異方体（Ａ）及び光学異方体（Ｂ）のレターデーションの設定値を、表２に示すように変更した。以上の事項以外は、実施例１と同様にして、液晶表示装置の黒表示の際の輝度を計算した。
液晶表示装置が、視認側偏光板、液晶セル、光学異方体（Ａ）、光学異方体（Ｂ）、光源側偏光板及びバックライトユニットをこの順に備えるように、光学異方体（Ａ）及び光学異方体（Ｂ）の位置を変更した。また、視認側光板の偏光透過軸と、光学異方体（Ｂ）の面内の遅相軸と、光学異方体（Ａ）の面内の遅相軸とが平行になるように、光学異方体（Ｂ）及び光学異方体（Ａ）の面内の遅相軸の向きを変更した。さらに、光学異方体（Ａ）及び光学異方体（Ｂ）のレターデーションの設定値を、表２に示すように変更した。以上の事項以外は、実施例１と同様にして、液晶表示装置の黒表示の際の輝度を計算した。
［結果］
前記の実施例１〜６及び比較例１〜４の結果を、下記の表１及び表２、並びに、図３〜図１２に示す。
下記の表において、略称の意味は、以下の通りである。
ＮＺ：ＮＺ係数。
「黒輝度」の欄の「正面方向」：表示面の正面方向から観察した場合の黒輝度。
「黒輝度」の欄の「傾斜方向」：表示面を、極角６０°、視認側偏光板の偏光透過軸に対する方位角４５°の方向から観察した場合の黒輝度。
前記の実施例１〜６及び比較例１〜４の結果を、下記の表１及び表２、並びに、図３〜図１２に示す。
下記の表において、略称の意味は、以下の通りである。
ＮＺ：ＮＺ係数。
「黒輝度」の欄の「正面方向」：表示面の正面方向から観察した場合の黒輝度。
「黒輝度」の欄の「傾斜方向」：表示面を、極角６０°、視認側偏光板の偏光透過軸に対する方位角４５°の方向から観察した場合の黒輝度。
１００ 液晶表示装置
１１０ 視認側偏光板
１２０ 光学異方体（Ｂ）
１３０ 光学異方体（Ａ）
１４０ 液晶セル
１５０ 光源側偏光板
１６０ バックライトユニット
１１０ 視認側偏光板
１２０ 光学異方体（Ｂ）
１３０ 光学異方体（Ａ）
１４０ 液晶セル
１５０ 光源側偏光板
１６０ バックライトユニット
Claims (3)
- 第一偏光板、光学異方体（Ｂ）、光学異方体（Ａ）、水平配向モードの液晶セル、及び、前記第一偏光板の偏光透過軸に略垂直な偏光透過軸を有する第二偏光板を、視認側からこの順に備える液晶表示装置であって、
前記光学異方体（Ａ）が、固有複屈折値が負の材料からなり、
前記光学異方体（Ｂ）が、固有複屈折値が正の材料からなり、
前記光学異方体（Ａ）の面内の遅相軸と、前記光学異方体（Ｂ）の面内の遅相軸とが、略平行であり、
前記光学異方体（Ｂ）の面内の遅相軸が、前記第一偏光板の偏光透過軸と略垂直であり、
前記光学異方体（Ａ）の波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（Ａ５５０）が、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、
前記光学異方体（Ａ）の波長５５０ｎｍにおける厚み方向のレターデーションＲｔｈ（Ａ５５０）が、−７０ｎｍ以上−１０ｎｍ以下であり、
前記光学異方体（Ｂ）の波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（Ｂ５５０）が、２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、
前記光学異方体（Ｂ）の波長５５０ｎｍにおける厚み方向のレターデーションＲｔｈ（Ｂ５５０）が、１００ｎｍ以上２５０ｎｍ以下である、液晶表示装置。 - 前記光学異方体（Ａ）の、波長４５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（Ａ４５０）、波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（Ａ５５０）、及び、波長６５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（Ａ６５０）が、
０．８０≦Ｒｅ（Ａ４５０）／Ｒｅ（Ａ５５０）≦１．０９、及び、
０．９７≦Ｒｅ（Ａ６５０）／Ｒｅ（Ａ５５０）≦１．２０
を満たし、
前記光学異方体（Ｂ）の波長４５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（Ｂ４５０）、波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（Ｂ５５０）、及び、波長６５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（Ｂ６５０）が、
０．９７≦Ｒｅ（Ｂ４５０）／Ｒｅ（Ｂ５５０）≦１．０９、及び、
０．９７≦Ｒｅ（Ｂ６５０）／Ｒｅ（Ｂ５５０）≦１．０３
を満たす、請求項１記載の液晶表示装置。 - 前記液晶表示装置が、前記第一偏光板、前記光学異方体（Ｂ）、前記光学異方体（Ａ）、前記液晶セル、前記第二偏光板及びバックライトユニットをこの順に備え、
極角６０°、前記第一偏光板の偏光透過軸に対する方位角４５°の方向から観察した前記液晶表示装置の黒輝度が、前記バックライトユニット単体を点灯し正面方向から観察した場合の輝度を１００．０とした相対輝度で、１．４以下である、請求項１又は２記載の液晶表示装置。
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