WO2006001448A1 - 位相差フィルム、偏光フィルム、液晶表示装置、及び、位相差フィルムの設計方法 - Google Patents

位相差フィルム、偏光フィルム、液晶表示装置、及び、位相差フィルムの設計方法 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a retardation film, a polarizing film, a liquid crystal display device, and a method for designing a retardation film. More specifically, a phase difference film in which the phase difference and the wavelength dispersion characteristic thereof are optimally designed, a method for designing the phase difference film, and a polarizing film and a liquid crystal display device using the phase difference film, and in particular, a pair of polarizing elements in relation to crossed Nicols.
  • the present invention relates to a liquid crystal display device.
  • a liquid crystal display device is widely used as a display device for various information processing apparatuses such as computers and televisions.
  • TFT-type liquid crystal display devices (hereinafter also referred to as “TFT-LCD”) have become widespread, and further expansion of the production area is expected. Along with this, further improvement in image quality has been demanded. Yes.
  • TFT-LCD will be described as an example.
  • the present invention is not limited to TFT-LCD, but can be applied to simple matrix type LCDs, plasma addressed type LCDs, etc. It can be applied to all LCDs that display images by holding a liquid crystal between a pair of substrates on which electrodes are formed and applying a voltage between the electrodes.
  • TN mode liquid crystal display device is characterized in that the alignment direction of liquid crystal molecules adjacent to one substrate is twisted by 90 ° with respect to the alignment direction of liquid crystal molecules adjacent to the other substrate.
  • inexpensive manufacturing technology has been established and industrial maturity, but it is difficult to achieve high contrast and there is room for improvement in this respect. is there.
  • VA mode liquid crystal display device in which liquid crystals having negative dielectric anisotropy are vertically aligned between mutually opposing substrates is disclosed (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-2001). — See publication 39610).
  • liquid crystal molecules are aligned in a direction substantially perpendicular to the substrate surface when no voltage is applied. The cell shows little birefringence or optical rotation and light passes through the liquid crystal cell with little change in its polarization state.
  • the VA mode liquid crystal display device having the above-described configuration has room for improvement in that it is difficult to increase the viewing angle.
  • the liquid crystal cell hardly shows birefringence in the front, and the two polarizing elements are completely orthogonal to each other, so that a substantially complete black display state is realized.
  • the liquid crystal cell exhibits birefringence and has an apparent phase difference.
  • the geometrical relative relationship between the two polarizing elements is apparently not orthogonal, so light leakage causes contrast. This is because the viewing angle is narrowed as a result.
  • the VA mode liquid crystal display device has a phase difference for the purpose of canceling an excessive phase difference at an oblique viewing angle of the liquid crystal cell and maintaining the orthogonality of the polarizing elements arranged in a crossed Nicol state at the oblique viewing angle.
  • Film is often provided.
  • a polarizing element is arranged on both sides of a vertically aligned liquid crystal cell, and there is an in-plane optical axis between the polarizing element and the liquid crystal cell, and the uniaxial property of the extraordinary refractive index> ordinary refractive index.
  • Retardation film (so-called positive A plate), out-of-plane (film normal direction) optical axis and extraordinary refractive index ⁇ normal refractive index uniaxial retardation film (so-called negative C plate), or
  • a technique for enlarging the viewing angle by disposing at least one of the biaxial retardation films has been disclosed (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-39610, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-258605, (Kaihei 10-153802, JP 2000-131693).
  • a uniaxial retardation film having an optical axis outside the plane and having an extraordinary refractive index> ordinary refractive index is also referred to as a positive C plate in this specification.
  • a horizontal alignment liquid having a liquid crystal sandwiched between two upper and lower substrates whose surfaces are subjected to parallel alignment treatment A so-called IPS mode is disclosed in which a lateral electric field is applied to a crystal cell and liquid crystal molecules are rotated in a plane substantially parallel to the substrate to display (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-160878). reference).
  • the liquid crystal molecules are always substantially parallel to the substrate, and the display is performed by changing the angle between the major axis direction of the liquid crystal molecules and the absorption axis of the polarizing element. Wide viewing angle due to little change in birefringence of liquid crystal cell.
  • TAC film triacetyl cellulose film
  • the phase difference film can only be designed with a single wavelength due to restrictions such as unintentionally having a phase difference.
  • the optimum wavelength characteristics wavelength for the retardation film for realizing the above (1) and (2) Dispersion characteristics are different, but the conventional technology requires multiple retardation films of different materials to achieve (1) and (2), or multiple retardation films (polarizing element protection) (Including TAC film etc.), the retardation film has been designed to achieve (1) and (2) in total, and (2) has not been achieved.
  • the phase difference film is designed to achieve (1) by actively using the extra phase difference at the oblique viewing angle, and that there are multiple retardation films adjacent to each other. Therefore, the wavelength characteristics cannot be optimized essentially. This is because, when a plurality of retardation films are used, their effects generally vary depending on the stacking order, and in addition, the additivity of the retardation of the retardation film is generally limited to a very limited case. This is because it does not hold. In addition, there is a complexity in optimizing the wavelength characteristics including the support layer of the polarizing element (protective film such as a TAC film).
  • phase difference design method in a conventional liquid crystal display device will be described.
  • a total of three retardation films of a positive A plate a, a negative C plate b and c, and a polarizing film (polarizing element and TAC film) (First polarizing element) / (TAC film) / (positive type A plate a) / (VA mode liquid crystal cell) / (negative type C)
  • a liquid crystal display is configured as shown in Plate bZ (Negative C Plate c) / (TAC Film) / (Second Polarizer), (Negative C Plate b) + (Negative C Plate c) + (TAC film for protecting the first polarizing element) + (TAC film for protecting the second polarizing element) + Cancellation of a part of the extra phase difference at the oblique viewing angle of the VA mode liquid crystal cell, that is, Partially realized, (Positive A plate a) + (VA mode liquid crystal cell at
  • the present invention has been made in view of the above-described present situation, and is not colored in a wide viewing angle range.
  • the present invention provides a retardation film in which retardation conditions are adjusted so that a liquid crystal display with a high contrast ratio can be realized, a design method thereof, a polarizing film and a liquid crystal display device using the retardation film. It is the purpose.
  • the present inventor has made various studies on the design conditions of the retardation film optimally designed in the entire visible wavelength range that can prevent the coloring phenomenon at an oblique viewing angle. As a result, the conventional vertical alignment mode, etc.
  • canceling an excessive phase difference at an oblique viewing angle of the liquid crystal cell and maintaining the orthogonality at an oblique viewing angle of the polarizing elements arranged in a crossed Nicol state are performed at a single wavelength (usually around 550 nm). Optimized! / First focused on talking.
  • the present invention has an in-plane optical axis and an uniaxial phase of extraordinary refractive index> ordinary refractive index.
  • the retardation film is a retardation film that satisfies the following formulas (a) to (d).
  • Rxy () and Ryz () respectively represent the phase differences Rxy and Ryz of the retardation film at the wavelength ⁇ nm, and the main refraction in the in-plane direction of the retardation film Rate nx, ny (nx
  • the present invention is also a uniaxial retardation film having an optical axis out of plane and extraordinary refractive index> ordinary refractive index, wherein the retardation film has the following formulas (e) to (h): It is also a retardation film that satisfies the requirements.
  • Rxy ( ⁇ ) and Rxz ( ⁇ ) represent the phase differences Rxy and Ryz of the retardation film at the wavelength ⁇ nm, respectively.
  • the main refractive index is nx, ny (nx
  • the present invention is further a biaxial retardation film, wherein the retardation film has the following formula (i):
  • Rxy () and Rxz () are respectively retardation films at a wavelength of ⁇ nm.
  • Rxy Rxy, Rxz, where the main refractive index in the in-plane direction of the retardation film is nx, ny (nx> ny), the main refractive index in the out-of-plane direction is nz, and the thickness is d.
  • (nx—ny) X d, Rxz (nx-nz) X d.
  • the present invention is a uniaxial retardation film having an optical axis out of plane and an extraordinary refractive index ⁇ ordinary refractive index, wherein the retardation film has the following formulas (m) to (p): Use a retardation film that meets the requirements.
  • Rxy () and Rxz () represent the phase differences Rxy and Rxz of the retardation film at the wavelength ⁇ nm, respectively, and the main refraction in the in-plane direction of the retardation film Rate nx, ny (nx
  • the present invention is also a uniaxial retardation film having an out-of-plane optical axis and an extraordinary refractive index ⁇ ordinary refractive index, wherein the retardation film has the following formulas (q) to (t): It is also a retardation film that satisfies the requirements.
  • Rxy ( ⁇ ) and Rxz ( ⁇ ) represent the phase differences Rxy and Rxz of the retardation film at the wavelength ⁇ nm, respectively.
  • the main refractive index is nx, ny (nx
  • the present invention further includes a liquid crystal display device comprising a liquid crystal cell and a polarizing film having a cross-correlation relationship on both sides thereof, wherein at least one of the polarizing films has an inverse wavelength dispersion characteristic.
  • the liquid crystal display device further comprises a liquid crystal cell. It is also a liquid crystal display device provided with a retardation film having substantially the same wavelength dispersion characteristics as the liquid crystal layer constituting the liquid crystal layer.
  • the present invention is a liquid crystal display device comprising a liquid crystal cell and a polarizing film having a cross-col relationship with each other on both sides thereof, wherein one of the polarizing films has reverse wavelength dispersion characteristics.
  • one of the polarizing films is a liquid crystal display device having no support layer exhibiting birefringence on the liquid crystal cell side of the polarizing element.
  • the present invention is further a method for designing the retardation in the in-plane direction and the out-of-plane direction of the retardation film, and the retardation film and the liquid crystal cell are normal. It is also a phase difference film design method that refers to the sign and absolute value of the measured effective phase difference as a design parameter.
  • the retardation film of the present invention has a uniaxial retardation film (hereinafter also referred to as “positive A plate”) having an optical axis in the plane and an extraordinary refractive index> ordinary refractive index.
  • Anomalous refractive index> ordinary refractive index uniaxial retardation film hereinafter also referred to as “positive C plate”
  • biaxial retardation film extraordinary optical refractive index with out-of-plane optical axis ⁇
  • In-plane means a direction substantially parallel to the film surface
  • out-of-plane means a direction substantially perpendicular to the film surface.
  • the positive type A plate and the positive type C plate of the present invention are used in combination in a liquid crystal display device, and the biaxial retardation film of the present invention is used alone.
  • the first negative C plate of the present invention can be used in a liquid crystal display device in a vertical alignment mode to cancel an extra phase difference at an oblique viewing angle of a liquid crystal cell.
  • the positive type A plate of the present invention satisfies the following formulas (1) to (4).
  • Rxy () and Ryz () represent the retardation Rxy and Ryz of the retardation film at the wavelength ⁇ nm, respectively, and the main refractive index in the in-plane direction of the retardation film N
  • Rxy (nx-ny) X d
  • Ryz (ny-nz) X d .
  • the positive type A plate satisfies the above formula (1), and is suitable for maintaining orthogonality in the oblique viewing angle of the polarizing element arranged in the in-plane direction Rxy (550) force cross-cor.
  • the range has been adjusted.
  • the preferable lower limit of Rxy (550) is 130 nm, and the preferable upper limit is 150 nm. Therefore, the positive A plate preferably satisfies 130 nm ⁇ Rxy (550) ⁇ 15 Onm.
  • a more preferable lower limit of Rxy (550) is 135 nm, and a more preferable upper limit is 145 nm.
  • the positive type A plate satisfies the above formula (2), so that the out-of-plane retardation Ryz (550) is sufficiently reduced, and the positive type C plate (preferably the positive type C plate of the present invention). In combination with a plate), it can be suitably used for maintaining orthogonality at an oblique viewing angle of a polarizing element arranged in a cross-col.
  • a preferred lower limit of Ryz (550) is 5 nm, and a preferred upper limit is 5 nm.
  • the positive type A plate satisfies the above formulas (3) and (4), so that the chromatic dispersion characteristic of the in-plane phase difference Rxy maintains the orthogonality at the oblique viewing angle of the polarizing elements arranged in crossed Nicols. Therefore, it is possible to satisfy the chromatic dispersion characteristic (reverse chromatic dispersion characteristic) necessary for the color and effectively prevent the coloring phenomenon at an oblique viewing angle.
  • the preferred lower limit of Rxy (450) ZRxy (550) is 0.78, and the preferred upper limit is 0.86.
  • the preferable lower limit of Rxy (650) / Rxy (550) is 1.14, and the preferable upper limit is 1.22.
  • the form of the positive type A plate for example, a form constituted by a single layer, (nx—ny) / (ny-nz) are substantially equal to each other U, and the stacking strength of two or more retardation elements
  • the configuration include a configuration in which the in-plane maximum principal refractive index direction is formed of a laminate of two or more retardation elements that are substantially parallel or substantially orthogonal to each other.
  • the positive type A plate by forming the positive type A plate with a laminated body, it is possible to increase the degree of freedom in film design such as selection of film materials as compared with the case of forming with a single layer. Furthermore, in the configuration in which two or more retardation elements constituting the laminate are laminated so that the optical axis directions are substantially parallel or substantially orthogonal to each other, the influence on the retardation due to the lamination can be sufficiently reduced. . Therefore, unlike the case where a plurality of various phase difference elements are used without considering the arrangement form (arrangement position 'stacking direction), in these forms in which the stacking force is also configured, the wavelength dispersion characteristic is also obtained at an oblique viewing angle. Can be optimized.
  • substantially equal includes not only the case where they are completely equal, but also includes an error range in which a desired effect can be substantially obtained.
  • substantially parallel includes not only perfect parallelism but also an error range in which a desired action and effect can be substantially obtained. It also includes an error range that can be obtained substantially.
  • the positive C plate of the present invention satisfies the following formulas (5) to (8).
  • Rxy () and Ryz () respectively represent the retardation Rxy and Ryz of the retardation film at the wavelength ⁇ nm, and the main refractive index in the in-plane direction of the retardation film.
  • Rxy (nx-ny) where X, ny (nx> ny), the main refractive index in the out-of-plane direction is nz, and the thickness is d
  • the phase difference Rxy (550) in the in-plane direction is sufficiently reduced by satisfying the above formula (5), and the positive A plate (preferably of the present invention) In combination with a positive type A plate, it can be suitably used for maintaining orthogonality at an oblique viewing angle of a polarizing element arranged in a cross-col.
  • a preferable upper limit of Rxy (550) is 5 nm.
  • the positive type C plate satisfies the above formula (6), so that the phase difference Rxz (55 0) Force It is adjusted to a range suitable for maintaining the orthogonality in the oblique viewing angle of the polarizing element arranged in the cross-col arrangement.
  • a preferred lower limit of Rxz (550) is —lOOnm, and a preferred upper limit is 80 nm. Therefore, the positive C plate preferably satisfies 100 nm ⁇ Rxz (550) ⁇ 80 nm.
  • a more preferable lower limit of Rxz (550) is 95 nm, and a more preferable upper limit is 85 nm.
  • the positive type C plate can maintain the chromatic dispersion characteristics of the out-of-plane retardation Rxz at the oblique viewing angle of the polarizing elements arranged in crossed Nicols. Therefore, it is possible to satisfy the chromatic dispersion characteristic (reverse chromatic dispersion characteristic) necessary for the color and effectively prevent the coloring phenomenon at an oblique viewing angle.
  • the preferred lower limit of Rxz (450) / Rxz (550) is 0.78, and the preferred upper limit is 0.86.
  • Rxz (650) / Rxz (550) The preferable lower limit is 1.14, and the preferable upper limit is 1.22.
  • the form of the positive type C plate for example, a form composed of a single layer, (nx—ny) / (ny-nz) are substantially equal to each other U, and the stacking power of two or more retardation elements
  • the configuration include a configuration in which the in-plane maximum principal refractive index direction is formed of a laminate of two or more retardation elements that are substantially parallel or substantially orthogonal to each other.
  • the positive C plate by configuring the positive C plate with a laminated body, it is possible to increase the degree of freedom in film design such as selection of a film material as compared with the case of configuring with a single layer. Furthermore, in the configuration in which two or more retardation elements constituting the laminate are laminated so that the optical axis directions are substantially parallel or substantially orthogonal to each other, the influence on the retardation due to the lamination can be sufficiently reduced. . Therefore, unlike the case where a plurality of various phase difference elements are used without considering the arrangement form (arrangement position 'stacking direction), in these forms in which the stacking force is also configured, the wavelength dispersion characteristic is also obtained at an oblique viewing angle. Can be optimized.
  • the biaxial retardation film of the present invention satisfies the following formulas (9) to (12).
  • Rxy () and Rxz () represent the retardation Rxy and Rxz of the retardation film at the wavelength ⁇ nm, respectively, and the main refractive index in the in-plane direction of the retardation film
  • nx, ny (nx> ny) the main refractive index in the out-of-plane direction is nz, and the thickness is d
  • Rxy (nx— ny) X d
  • Rxz (nx—nz) X d.
  • the biaxial retardation film satisfies the above formulas (9) and (10), so that the in-plane retardation Rxy (550) and the out-of-plane retardation Rxz (550) force cross- It is adjusted to a range suitable for maintaining orthogonality in the oblique viewing angle of the polarization element arranged in the coll.
  • the preferable lower limit of Rxy (550) is 265 nm, and the preferable upper limit is 285 nm.
  • the preferable lower limit of Rxz (550) is 125 nm, and the preferable upper limit is 145 nm.
  • the biaxial retardation film preferably satisfies 265 nm ⁇ Rxy (550) ⁇ 285 nm and 125 nm ⁇ Rxz (550) ⁇ 145 nm.
  • a more preferable lower limit of Rxy (550) is 270 nm, which is more like a girl _h3 ⁇ 4i3 ⁇ 4, 280 nm. ! 3 ⁇ 4 ?: 2 (550) Nori Women's Dress 1 ⁇ " ⁇ 3 ⁇ 4 [3 ⁇ 4, 130 ⁇ m, more preferably 140nm.
  • the biaxial retardation film satisfies the above formulas (11) and (12), so that the chromatic dispersion characteristic of the in-plane retardation Rxy is orthogonal to the oblique viewing angle of the polarizing elements arranged in crossed Nicols. Satisfying the chromatic dispersion characteristic (reverse chromatic dispersion characteristic) necessary for maintaining chromaticity, it is possible to effectively prevent the coloring phenomenon at an oblique viewing angle.
  • Rxy (450) ZRxy (550) is preferred ⁇ "FRSi, 0.78, girlish! / ⁇ _h3 ⁇ 4i, 0.86.
  • the preferred lower limit of Rxy (650) / Rxy (550) is 1.14 and the preferred upper limit is 1.22.
  • the form of the biaxial retardation film for example, a form constituted by a single layer, (nx — ny) / (ny— nz) are substantially equal to each other, and a laminate of two or more retardation elements
  • Examples include a configuration in which the physical strength is also configured, and a configuration in which the in-plane maximum main refractive index direction is configured by a stacked body strength of two or more phase difference elements that are substantially parallel or substantially orthogonal to each other.
  • the biaxial retardation film by configuring the biaxial retardation film with a laminate, it is possible to increase the degree of freedom in film design such as selection of film materials, compared to the case of configuring with a single layer.
  • two or more sheets constituting the laminate In the form in which the phase difference elements are laminated with the optical axis directions being substantially parallel or substantially orthogonal to each other, the influence on the phase difference due to the lamination can be sufficiently reduced. Therefore, unlike the case where a plurality of phase difference elements are simply used without considering the arrangement form (arrangement position 'stacking direction), in these forms in which the stacking force is also configured, the chromatic dispersion characteristics are also obtained at an oblique viewing angle. Can be optimized.
  • the first negative C plate of the present invention satisfies the following formulas (13) to (16).
  • the first negative type C plate satisfies the above formula (13), so that the in-plane retardation Rxy (550) is sufficiently reduced.
  • Rxy (550) In the vertical alignment mode liquid crystal display device, It can be suitably used for canceling an extra phase difference at an oblique viewing angle of a crystal cell.
  • a preferred upper limit for Rxy (550) is 5 nm. Therefore, the first negative C plate preferably satisfies Onm ⁇ Rxy (550) ⁇ 5 nm. A more preferred upper limit for Rxy (550) is 3 nm.
  • the first negative C plate satisfies the above formula (14), so that the out-of-plane retardation Rxz (550) 1S in the vertical alignment mode liquid crystal display device has an excess in the oblique viewing angle of the liquid crystal cell. It is adjusted to a range suitable for canceling the phase difference.
  • the first negative type C plate satisfies the above formulas (15) and (16), so that the chromatic dispersion characteristic of the out-of-plane retardation Rxz is in the vertical alignment mode liquid crystal display device.
  • the chromatic dispersion characteristic positive chromatic dispersion characteristic necessary for canceling an extra phase difference at an oblique viewing angle is satisfied, and a coloring phenomenon at an oblique viewing angle can be effectively prevented.
  • a preferred lower limit for Rxz (450) ZRxz (550) is 1.04, and a preferred upper limit is 1. Ten.
  • the preferable lower limit of Rxz (650) ZRxz (550) is 0.96, and the preferable upper limit is 0.98.
  • the form of the first negative type C plate for example, a form constituted by a single layer, (n x-ny) / (ny-nz) are substantially equal to each other, and the laminated body strength of two or more retardation elements Configured, and a configuration composed of a stack of two or more retardation elements whose in-plane maximum principal refractive index directions are approximately parallel or approximately orthogonal to each other, each satisfying Onm ⁇ Rxy (550) ⁇ 10 nm.
  • a configuration in which two or more phase difference elements are stacked and in the above configuration, at least one of the two or more phase difference elements is a film having a thickness of 20 / zm or less. The form which is is mentioned.
  • the first negative C plate By configuring the first negative C plate with a single layer, the first negative C plate can be easily manufactured, improved in reliability (durability), and reduced in thickness. Further, by configuring the first negative C plate with a laminated body, it is possible to increase the degree of freedom in film design, such as selection of film materials, as compared with the case of configuring with a single layer. Furthermore, in the form in which two or more retardation elements constituting the laminate are laminated with the optical axis directions being substantially parallel or substantially orthogonal to each other, the influence on the retardation due to the lamination is sufficiently reduced. be able to.
  • the chromatic dispersion characteristics can be obtained even at an oblique viewing angle. Can be optimized. Furthermore, in the configuration in which the stacked body force of two or more retardation elements each satisfying the force SOnm ⁇ Rxy (550) ⁇ 10 nm is used, the two or more retardation elements constituting the laminate are each in the plane. Due to the sufficiently reduced inward phase difference Rxy (550), it is more possible to cancel the extra phase difference at the oblique viewing angle of the liquid crystal cell than the liquid crystal display device in the vertical orientation mode. It can be used suitably.
  • the influence on the retardation due to the lamination of the retardation elements can be sufficiently reduced.
  • the liquid crystal display device in the vertical alignment mode can be more suitably used for canceling an excessive phase difference at an oblique viewing angle of the liquid crystal cell.
  • the film having a thickness of 20 / zm or less is more preferably formed by coating.
  • the positive C plate and the first negative C plate are laminated without any other birefringent film interposed therebetween (hereinafter referred to as "first laminated type”).
  • first laminated type a laminate of films having retardation characteristics substantially equivalent to those of the first laminated retardation film and exhibiting at least two birefringences
  • the retardation film a laminate of films having retardation characteristics substantially equivalent to those of the first laminated retardation film and exhibiting at least two birefringences.
  • Each of the second laminated type retardation films is used in combination with a positive A plate (preferably, a positive A plate of the present invention) in a vertical alignment mode liquid crystal display device.
  • the term “laminated without intervening films exhibiting birefringence” means that when the films are laminated without intervening films, birefringence is not exhibited. In addition to the case of being laminated with a film (isotropic film) interposed therebetween, the film is laminated with a film exhibiting birefringence interposed therebetween, but the desired effect can be obtained substantially. This includes cases where it is possible.
  • the phase difference characteristic means an effective phase difference measured from a predetermined angle (oblique viewing angle) greater than the normal direction force 0 ° of the phase difference film, and its wavelength dependency.
  • Examples of the form of the first laminated retardation film include at least one of a positive C plate and a first negative C plate constituting the first laminated retardation film.
  • at least one of the two or more retardation elements has a thickness.
  • membrane of 20 m or less is mentioned. Since the retardation Rxy (550) in the in-plane direction of each of the two or more retardation elements constituting the laminate is sufficiently reduced, the cross-col arrangement is used in the vertical alignment mode liquid crystal display device.
  • the retardation elements can be used more suitably for maintaining the orthogonality in the oblique viewing angle of the polarizing element and canceling the extra phase difference in the oblique viewing angle of the liquid crystal cell.
  • the influence on the retardation due to the lamination of the retardation elements can be sufficiently reduced, so that the vertical In an alignment mode liquid crystal display device, it is possible to maintain orthogonality in the oblique viewing angle of polarizing elements arranged in crossed Nicols and oblique viewing of liquid crystal cells in the vertical alignment mode. It can be used more suitably to cancel the extra phase difference at the corners.
  • the film having a thickness of 20 / zm or less is more preferably formed by coating.
  • the form of the second laminated retardation film for example, at least one of the films showing the birefringence constituting the second laminated retardation film, each of which is 0 nm ⁇ Rxy (550) ⁇ lOnm
  • a form composed of a laminate of two or more retardation elements in the above form, at least one of the two or more retardation elements has a thickness of 20 m or less
  • membrane is mentioned. Since the phase difference Rxy (550) in the in-plane direction of each of the two or more phase difference elements constituting the laminate is sufficiently reduced, the cross-col arrangement is used in the vertical alignment mode liquid crystal display device.
  • the retardation elements can be used more suitably for maintaining orthogonality at an oblique viewing angle of the polarizing element and canceling an extra phase difference at an oblique viewing angle of a liquid crystal cell such as a vertical alignment mode.
  • the retardation elements is formed of a film having a thickness of 20 m or less, the influence on the retardation due to the lamination of the retardation elements can be sufficiently reduced.
  • the film having a thickness of 20 / zm or less is more preferably formed by coating.
  • the second negative C plate of the present invention satisfies the following formulas (19) to (22).
  • the second negative type C plate satisfies the above formula (19), so that the in-plane retardation Rxy (550) is sufficiently reduced.
  • Rxy (550) In combination with the type A plate, it can be suitably used to maintain orthogonality in the oblique viewing angle of polarizing elements arranged in cross-col, and cancels the excess phase difference in the oblique viewing angle of the liquid crystal cell It can be used suitably.
  • a preferred upper limit for Rxy (550) is 5 nm. Therefore, the second negative C plate preferably satisfies Onm ⁇ Rx y (550) ⁇ 5 nm. A more preferable upper limit of Rxy (550) is 3 nm.
  • the second negative type C plate satisfies the above formula (20), so that the phase difference in the out-of-plane direction Rxz (550) 1S is oblique to the polarizing elements arranged in the cross-col arrangement in the vertical alignment mode liquid crystal display device. It is adjusted to a range suitable for maintaining the orthogonality in the viewing angle and canceling the excessive phase difference in the oblique viewing angle of the liquid crystal cell.
  • the second negative C plate satisfies the above formulas (21) and (22), so that the liquid crystal display can be used in a liquid crystal display device in a vertical alignment mode with a wavelength dispersion characteristic power of an out-of-plane retardation Rxz.
  • the chromatic dispersion characteristic (positive wavelength dispersion characteristic) necessary for canceling an excessive phase difference at an oblique viewing angle of the lens is satisfied, and coloring phenomenon at an oblique viewing angle can be effectively prevented.
  • the form of the second negative C plate for example, a form constituted by a single layer, a stack of two or more retardation elements each satisfying the force SOnm ⁇ Rxy (550) ⁇ lOnm
  • at least one of the two or more retardation elements may be a film having a thickness of 20 m or less.
  • the cross-corr in the vertical alignment mode liquid crystal display device Arranged polarization It can be used more suitably for maintaining orthogonality at an oblique viewing angle of the element and canceling an extra phase difference at an oblique viewing angle of the liquid crystal cell.
  • the retardation elements by constituting at least one of the retardation elements with a film having a thickness of 20 m or less, in a vertical alignment mode liquid crystal display device, maintaining orthogonality at an oblique viewing angle of polarizing elements arranged in crossed Nicols, In addition, it can be more suitably used to cancel an excessive phase difference at an oblique viewing angle of the liquid crystal cell.
  • the film having a thickness of 20 / zm or less is more preferably formed by coating.
  • the present invention is also a polarizing film comprising the positive A plate and a polarizing element, wherein the polarizing film has another birefringent film between the positive A plate and the polarizing element. It is also a polarizing film that is laminated without intervening and is disposed in a substantially orthogonal relationship between the nx direction of the positive A plate and the absorption axis of the polarizing element.
  • Such a polarizing film using the positive type A plate of the present invention is a positive type C plate (preferably, the positive type C plate of the present invention) or positive type C plate.
  • polarizing film PA When used in combination with a polarizing film having a plate and a polarizing element (preferably, the polarizing film PC of the present invention), in a liquid crystal display device, the orthogonality in the oblique viewing angle of the polarizing element in a cross-col arrangement is obtained. It is effective for holding in the wide and wavelength range of red 'blue' green (R 'G ⁇ B).
  • a supporting layer for protecting the polarizing element for example, more effective phase difference compensation can be achieved by laminating other birefringent films such as a protective film such as a TAC film.
  • a phase difference is obtained for linearly polarized light that passes through the polarizing element and is incident from the vertical direction. Don't change, it becomes a form!
  • the present invention is also a polarizing film comprising the positive C plate and a polarizing element, wherein the polarizing film exhibits other birefringence between the positive C plate and the polarizing element. It is also a polarizing film that is laminated without any intervening film.
  • Such a polarizing film using the positive C plate of the present invention is a positive A plate (preferably, a positive A plate of the present invention) or a positive A
  • polarizing film PC a positive A plate
  • a polarizing film having a plate and a polarizing element preferably, the polarizing film PA of the present invention
  • the orthogonality of the polarizing elements arranged in a cross-col arrangement at an oblique viewing angle is obtained. It is effective for holding in the wide and wavelength range of red 'blue' green (R'GB), and there is another birefringent film between the positive C plate and the polarizing element. By stacking layers without intervening, more effective phase difference compensation becomes possible.
  • the positive C plate of the present invention is optically isotropic in the in-plane direction, it does not change the phase difference with respect to linearly polarized light that has passed through the polarizing element and entered from the vertical direction. , Become form.
  • the present invention is also a polarizing film comprising the biaxial retardation film and the polarizing element, wherein the polarizing film is interposed between the biaxial retardation film and the polarizing element. It is also a polarizing film in which films exhibiting refractive properties are laminated without intervening, and the nx direction of the biaxial retardation film and the absorption axis of the polarizing element are arranged in a substantially orthogonal or substantially parallel relationship. .
  • Such a polarizing film using the biaxial retardation film of the present invention (hereinafter also referred to as “polarizing film BI”) is used alone in a liquid crystal display device, whereby a polarizing element arranged in crossed Nicols. It is effective to maintain the orthogonality at an oblique viewing angle in a wide wavelength region of red 'blue' green (R, G, B), and between the biaxial retardation film and the polarizing element. By laminating the films exhibiting the birefringence without any interposition, more effective phase difference compensation can be achieved.
  • the nx direction of the biaxial retardation film of the present invention and the absorption axis of the polarizing element are arranged in a substantially orthogonal or substantially parallel relationship, the linearly polarized light incident from the vertical direction through the polarizing element is arranged. On the other hand, it has a form that does not give a phase difference change.
  • the present invention further relates to a polarizing film comprising the first laminated retardation film and a polarizing element, wherein the polarizing film is interposed between the first laminated retardation film and the polarizing element. It is also a polarizing film which is laminated without interposing other films showing birefringence.
  • Such a polarizing film using the first laminated retardation film of the present invention is a positive A plate (preferably, a positive A plate of the present invention), or In a liquid crystal display device in a vertical alignment mode, polarized light in a cross-col arrangement is used in combination with a polarizing film having a positive A plate and a polarizing element (preferably, the polarizing film PA of the present invention).
  • Lamination is performed without any other birefringent film such as a supporting layer for protecting a polarizing element (e.g., a protective film such as a TAC film) between the first laminated retardation film and the polarizing element.
  • a polarizing element e.g., a protective film such as a TAC film
  • the present invention is a polarizing film comprising the second laminated retardation film and a polarizing element, wherein the polarizing film is interposed between the second laminated retardation film and the polarizing element.
  • it is also a polarizing film that is laminated without interposing other films showing birefringence.
  • a polarizing film using the second laminated retardation film of the present invention is a positive A plate (preferably, a positive A plate of the present invention), or In a liquid crystal display device in a vertical alignment mode, polarized light in a cross-col arrangement is used in combination with a polarizing film having a positive A plate and a polarizing element (preferably, the polarizing film PA of the present invention).
  • Laminate without other birefringent films such as a supporting layer for protecting a polarizing element (e.g., a protective film such as a TAC film) between the second laminated retardation film and the polarizing element.
  • a polarizing element e.g., a protective film such as a TAC film
  • the present invention is further a polarizing film comprising the second negative C plate and a polarizing element, wherein the polarizing film is interposed between the second negative C plate and the polarizing element. It is also a polarizing film that is laminated without interposing other films showing birefringence.
  • a polarizing film using such a second negative C plate of the present invention (hereinafter referred to as “polarizing film”).
  • NC2 is a positive type A plate (preferably the positive type A plate of the present invention) or a polarizing film comprising the positive type A plate and a polarizing element (preferably, the polarizing film of the present invention).
  • the present invention is also a liquid crystal display device comprising a liquid crystal cell, and a first polarizing film and a second polarizing film which are in a cross-col relationship with each other on both sides thereof, and the first polarizing film Is the polarizing film PA, the second polarizing film is the polarizing film PC, and the first polarizing film and the second polarizing film are respectively a P-type A plate and a positive-type C plate. It is also a liquid crystal display device whose side is located on the liquid crystal cell side.
  • the polarizing element arranged in crossed Nicols at an oblique viewing angle. Since orthogonality can be maintained over a wide wavelength range of red 'blue' green (R'GB), it effectively prevents the coloring phenomenon at oblique viewing angles and realizes a wide viewing angle. High display quality can be obtained.
  • the first polarizing film and the second polarizing film may or may not be in direct contact with the liquid crystal cell.
  • the present invention is also a liquid crystal display device comprising a liquid crystal cell, and a first polarizing film and a second polarizing film that are in a cross-col relationship with each other on both sides thereof.
  • the polarizing film is the polarizing film PA, and the side having the positive A plate is positioned on the liquid crystal cell side.
  • the liquid crystal display device is a liquid crystal of the first polarizing film. It is also a liquid crystal display device in which the positive C plate is laminated without interposing another birefringent film on the cell side.
  • a cross Nicole arrangement is provided.
  • the orthogonality of the polarizing element in the oblique viewing angle can be maintained in a wide wavelength range of red 'blue' green (R, G, B), effectively preventing the coloring phenomenon in the oblique viewing angle and widening.
  • a viewing angle can be realized and high display quality can be obtained.
  • the positive C plate of the present invention is optically isotropic in the in-plane direction, it is not suitable for linearly polarized light incident from the vertical direction through the polarizing element. Does not change the phase difference.
  • the second polarizing film includes a polarizing element
  • the liquid crystal display device includes a birefringent film between the polarizing element of the second polarizing film and the liquid crystal cell. It is preferable that it is not.
  • the present invention is also a liquid crystal display device comprising a liquid crystal cell and a first polarizing film and a second polarizing film that are in a cross-col relationship with each other on both sides thereof.
  • the polarizing film is the polarizing film PC, and the side having the positive C plate is positioned on the liquid crystal cell side, and the liquid crystal display device is connected to another liquid crystal cell side of the first polarizing film.
  • a cross Nicole arrangement is provided.
  • the orthogonality of the polarizing element in the oblique viewing angle can be maintained in a wide wavelength range of red 'blue' green (R, G, B), effectively preventing the coloring phenomenon in the oblique viewing angle and widening.
  • a viewing angle can be realized and high display quality can be obtained.
  • the page-type A plate of the present invention is arranged so that the nx direction and the absorption axis of the polarizing element are substantially orthogonal to each other, the linearly polarized light incident from the vertical direction through the polarizing element is used. Does not give a change in phase difference.
  • the present invention also provides a liquid crystal cell and a first polarized light having a cross-col relationship with each other on both sides thereof.
  • a liquid crystal display device comprising a film and a second polarizing film, wherein the first polarizing film is the polarizing film BI, and the side having the biaxial retardation film is on the liquid crystal cell side It is also a liquid crystal display device located in
  • the orthogonality can be maintained at the oblique viewing angle of the polarizing element arranged in the crossed Nicols state.
  • the liquid crystal display device preferably performs black display in a state where most liquid crystal molecules in the liquid crystal cell are aligned substantially perpendicular to the substrate and the in-plane retardation is substantially zero.
  • the positive A plate of the present invention and the positive C plate of the present invention, or the biaxial retardation film of the present invention are polarizing elements. Since it is provided on the liquid crystal cell side, it has been a problem in the conventional VA mode liquid crystal display device, and the orthogonality in the oblique viewing angle of the polarizing element arranged in the cross-col is maintained.
  • Red, blue, green (R'G, B) can be performed in a wide wavelength range, effectively preventing coloring phenomena at oblique viewing angles, realizing a wide viewing angle, and particularly high display quality Can be obtained.
  • high contrast can be obtained as in the conventional VA mode liquid crystal display device.
  • substantially vertical includes not only complete vertical but also an error range in which a desired action and effect can be substantially obtained. It also includes an error range in which the operational effect can be substantially obtained.
  • the liquid crystal display device satisfies the following formulas (23) and (24), has an optical axis out of plane, has an extraordinary optical refractive index ⁇ ordinary optical refractive index, and other birefringence. It is preferable that the film is provided so as to be adjacent to the liquid crystal cell without using a film exhibiting properties.
  • the third negative type C plate satisfies the above formula (24), so that the out-of-plane phase difference Rxz (550) is compensated for the viewing angle at an oblique viewing angle of the liquid crystal cell in the 1S VA mode liquid crystal display device. It is adjusted to a range suitable for carrying out.
  • a preferred lower limit for Rlc (550) —Rxz (550) is lOnm, and a preferred upper limit is 30 nm.
  • the VA mode liquid crystal is provided.
  • the display device can effectively perform viewing angle compensation at an oblique viewing angle of the liquid crystal cell.
  • a preferred form of the third negative type C plate is a form constituted by a laminate strength of two or more retardation elements having an optical axis out of the plane.
  • the third negative C plate preferably satisfies Rxz (450) ⁇ Rxz (550) ⁇ Rxz (650).
  • the out-of-plane phase difference Rxz in the third negative C plate has a positive wavelength dispersion characteristic, so that the viewing angle compensation at the oblique viewing angle of the liquid crystal cell is effectively performed in the VA mode liquid crystal display device.
  • the coloring phenomenon at an oblique viewing angle can be more effectively prevented.
  • the third negative type C plate has Onm ⁇ Rlc (450) —Rxz (450) ⁇ 35 nm and 0 nm ⁇ Rlc (650) —Rxz (650) ⁇ 35 nm is preferably satisfied.
  • the viewing angle compensation in the oblique viewing angle of the liquid crystal cell can be performed in a wide wavelength region of red, blue, and green (RGB) in the VA mode liquid crystal display device, so that the coloring phenomenon in the oblique viewing angle can be prevented. It can be effectively prevented.
  • a more preferable lower limit of Rlc (450) —Rxz (450) is 1 Onm, and a more preferable upper limit is 30 nm.
  • a more preferable lower limit of Rlc (650) —Rxz (650) is 10 nm, and a more preferable upper limit is 30 nm.
  • the liquid crystal display device performs black display in a state where most liquid crystal molecules in the liquid crystal cell are aligned substantially parallel to the substrate and substantially orthogonal to the absorption axis of the first polarizing film.
  • Tomoko there is no other birefringent film between the second polarizing film and the liquid crystal cell! /.
  • the positive A plate of the present invention and the positive C plate of the present invention, or the biaxial retardation film of the present invention are polarized. Due to being provided on the liquid crystal cell side of the element, it has been a problem in the conventional IPS mode liquid crystal display device, and the orthogonality in the oblique viewing angle of the polarizing element arranged in the cross-col is maintained. Can be performed in a wide wavelength range of red, blue and green (R'GB), effectively preventing the coloring phenomenon at an oblique viewing angle and realizing a wide viewing angle. Display quality can be obtained.
  • RGB red, blue and green
  • the second polarizing film includes a polarizing element
  • the liquid crystal display device has birefringence between the polarizing element of the second polarizing film and the liquid crystal cell. It is preferred to be one that does not include the film shown.
  • the present invention further provides a liquid crystal cell that performs black display in a state in which most of the liquid crystal molecules are aligned substantially perpendicular to the substrate and the in-plane retardation is substantially zero, and a cross-correlator on both sides of the liquid crystal cell.
  • a liquid crystal display device having a first polarizing film and a second polarizing film that are related to each other, wherein the first polarizing film is the polarizing film PA, and the second polarizing film.
  • the film is the polarizing film LA1, the polarizing film LA2, or the polarizing film NC2, and the polarizing film is also a liquid crystal display device in which the side having the retardation film is positioned on the liquid crystal cell side.
  • the liquid crystal cell has the polarizing film PA of the present invention on one side and the other side.
  • the VA mode liquid crystal display device comprising the polarizing film LA1 of the present invention, the polarizing film LA2 of the present invention, or the polarizing film NC2 of the present invention, the first laminated retardation film of the present invention
  • the second laminated type retardation film or the second negative type C plate is provided on the liquid crystal cell side with respect to the polarizing element, so that the polarizing element arranged in the cross-cor is orthogonal in the oblique viewing angle.
  • the extra phase difference cancellation at the oblique viewing angle of the liquid crystal cell can be performed in a wide wavelength range of red, blue, and green (R, G, B), so that the coloring phenomenon at the oblique viewing angle is effective. Can be prevented, a wide viewing angle can be realized, and a high display quality can be obtained. Further, in the VA mode liquid crystal display device of the present invention, high contrast can be obtained as in the case of the conventional VA mode liquid crystal display device.
  • the second polarizing film may or may not be in direct contact with the liquid crystal cell.
  • the present invention also provides a liquid crystal cell that displays black with most liquid crystal molecules aligned substantially perpendicular to the substrate and having an in-plane phase difference of substantially zero, and a cross-correlator on each side.
  • a first polarizing film and a second polarizing film, wherein the first polarizing film is the polarizing film PA and the positive A plate is The liquid crystal display device includes the first laminated retardation without the presence of another birefringent film on the liquid crystal cell side of the first polarizing film. It is also a liquid crystal display device in which a film, the second laminated retardation film, or the second negative C plate is laminated.
  • the positive type A plate of the present invention On the liquid crystal cell side of such a polarizing element, the positive type A plate of the present invention, the first laminated type retardation film of the present invention, the second laminated type retardation film of the present invention, or the present invention.
  • the VA mode liquid crystal display device provided with the second negative type C plate it is possible to maintain the orthogonality in the oblique viewing angle of the polarizing elements arranged in the crossed nicols, and the oblique viewing angle of the liquid crystal cell. Can cancel the excessive phase difference in the wide wavelength range of red 'blue' green (R 'G ⁇ B), effectively preventing the coloring phenomenon at an oblique viewing angle and widening the viewing angle. Realized and high display quality can be obtained.
  • the liquid crystal display device of the present invention in such a vertical alignment mode (VA mode) is the same as a conventional VA mode liquid crystal display device. In this way, high contrast can be obtained.
  • the present invention also provides a liquid crystal cell that performs black display in a state in which most liquid crystal molecules are aligned substantially perpendicularly to the substrate and the in-plane retardation is substantially zero, and a cross-correlator is provided on both sides of each other.
  • a liquid crystal display device having a first polarizing film and a second polarizing film that are related to each other, wherein the first polarizing film is the polarizing film PA, and the second polarizing film. Rum has the following formulas (25) and (26), an optical axis out of plane, an extraordinary refractive index ⁇ ordinary refractive index ⁇ uniaxial retardation film, and a polarizing element.
  • Each of the above polarizing films is a laminate in which a film exhibiting other birefringence is not interposed between the retardation film and the polarizing element, and the side having the retardation film is a liquid crystal. It is also a liquid crystal display device located on the cell side.
  • Rxy ( ⁇ ) and Rxz ( ⁇ ) represent the retardations Rxy and Rxz of the retardation film at the wavelength ⁇ nm, respectively.
  • Rlc ( ⁇ ) represents the phase difference Rlc of the liquid crystal cell at the wavelength ⁇ nm, where the extraordinary refractive index of the liquid crystal cell is ne, the ordinary refractive index is no, and the thickness is ( ⁇ .
  • R lc (ne-no) X cT
  • a uniaxial retardation film satisfying the above formulas (25) and (26) and having an optical axis out of plane and having an extraordinary refractive index ⁇ ordinary refractive index (hereinafter, “fourth negative C plate”)
  • the in-plane retardation Rxy (550) is sufficiently reduced, and the viewing angle compensation of the liquid crystal cell is performed in the VA mode liquid crystal display device. It can be suitably used for.
  • a preferred upper limit for Rxy (550) is 3 nm.
  • the fourth negative type C plate satisfies the above equation (26), so that the out-of-plane phase difference Rxz (550) is compensated for the viewing angle at the oblique viewing angle of the liquid crystal cell in the 1S VA mode liquid crystal display device. It is adjusted to a range suitable for carrying out.
  • a preferred lower limit for Rlc (550) —Rxz (550) is 80 nm, and a preferred upper limit is lOnm.
  • the liquid crystal cell has the positive A plate of the present invention on one side and the other side.
  • the VA mode liquid crystal display device having the fourth negative type C plate the orthogonality in the oblique viewing angle of the polarizing elements arranged in crossed Nicols and the extra in the oblique viewing angle of the liquid crystal cell Phase cancellation can be performed over a wide wavelength range of red, blue, and green (R, G, and B), effectively preventing coloration at oblique viewing angles and realizing a wider viewing angle.
  • high display quality can be obtained.
  • high contrast can be obtained as in the case of a conventional VA mode liquid crystal display device.
  • the first polarizing film and the second polarizing film may or may not be in direct contact with the liquid crystal cell.
  • the present invention further includes a liquid crystal cell which displays black with a majority of liquid crystal molecules aligned substantially perpendicular to the substrate and an in-plane phase difference of substantially zero, and a cross-link between both sides of the liquid crystal cell.
  • a liquid crystal display device having a first polarizing film and a second polarizing film having a coll relationship, wherein the first polarizing film is the polarizing film PA and a positive A plate thereof
  • the liquid crystal display device has the above fourth negative type C without the presence of another birefringent film on the liquid crystal cell side of the first polarizing film. It is also a liquid crystal display device in which plates are stacked.
  • the positive A plate of the present invention and the fourth negative C plate of the present invention are provided on one side of such a liquid crystal cell.
  • the positive type A plate in combination with the positive type C plate (preferably the positive type C plate of the present invention)
  • the positive type C plate preferably the positive type C plate of the present invention
  • the fourth negative C plate of the present invention which can be performed in a wide wavelength range of (R, G, B), it is possible to cancel the excess phase difference at an oblique viewing angle of the liquid crystal cell.
  • the fourth negative C plate preferably satisfies the following formula (27).
  • the following formula ( 27), Rxz ( ⁇ ) represents the retardation Rxz of the retardation film at a wavelength of ⁇ nm.
  • the principal refractive index in the in-plane direction of the retardation film is nx , ny (nx ⁇ ny), and the principal in the out-of-plane direction.
  • Rxz (nx-nz) Xd.
  • Rlc ( ⁇ ) represents the phase difference Rlc of the liquid crystal cell at the wavelength ⁇ nm.
  • the extraordinary refractive index of the liquid crystal cell is ne
  • the ordinary refractive index is no
  • the fourth negative C plate satisfies the above formula (27), so that the wavelength dispersion characteristic power of the out-of-plane phase difference Rxz can be used in a vertical alignment mode liquid crystal display device. It satisfies the chromatic dispersion characteristic (positive wavelength dispersion characteristic) necessary for canceling an extra phase difference at an oblique viewing angle, and can effectively prevent a coloring phenomenon at an oblique viewing angle.
  • the fourth negative C plate preferably satisfies the following formulas (28) and (29).
  • Rxz ( ⁇ ) represents the retardation Rxz of the retardation film at the wavelength ⁇ nm
  • the above fourth negative C plate satisfies the above formulas (28) and (29), so that Wavelength dispersion characteristic power of phase difference Rxz In the liquid crystal display device of vertical alignment mode, it satisfies the wavelength dispersion characteristic (positive wavelength dispersion characteristic) necessary to cancel the excess phase difference at the oblique viewing angle of the liquid crystal cell, The coloring phenomenon at an oblique viewing angle can be effectively prevented.
  • a more preferred lower limit of ⁇ Rlc (450) -Rxz (450) ⁇ / ⁇ Rlc (550) —Rxz (550) ⁇ is 0.78, and a more preferred upper limit is 0.86.
  • the present invention is also a liquid crystal display device comprising a liquid crystal cell and a polarizing film having a cross-col relationship with each other on both sides thereof, wherein at least one of the polarizing films has an inverse wavelength dispersion characteristic.
  • the above-mentioned liquid crystal display device is a liquid crystal display device further comprising a retardation film having substantially the same wavelength dispersion characteristics as the liquid crystal layer constituting the liquid crystal cell.
  • the retardation film provided with the reverse wavelength dispersion characteristic provided on the polarizing film can maintain the orthogonality at the oblique viewing angle of the polarizing element disposed in the cross-col. It can be performed in a wide wavelength range of 'blue' and green (R'GB), and a retardation film having approximately the same wavelength dispersion characteristics as the liquid crystal layer constituting the liquid crystal cell can be used for the liquid crystal cell. Since it is possible to perform extra phase difference cancelation at an oblique viewing angle in a wide wavelength range of red, blue, and green (R, G, B), it effectively prevents the coloring phenomenon at an oblique viewing angle.
  • a liquid crystal display device such as a vertical alignment mode (VA mode) having a wide viewing angle and having a particularly high display quality.
  • VA mode vertical alignment mode
  • the retardation film having substantially the same wavelength dispersion characteristic as that of the liquid crystal layer as described above is used to completely cancel the excessive retardation at the oblique viewing angle of the liquid crystal cell, for example, in the case of the VA mode.
  • the chromatic dispersion is larger than that of a liquid crystal cell, which is a positive C plate with positive wavelength dispersion (a large change rate of phase difference with respect to wavelength change).
  • a negative C plate with positive wavelength dispersion (with liquid crystal layer)
  • a configuration may be used in which only a part of the extra retardation at an oblique viewing angle of the liquid crystal cell is canceled by a retardation film having substantially the same wavelength dispersion characteristics (for example, the second negative C plate of the present invention).
  • some of the extra phase difference remains at the oblique viewing angle of the liquid crystal cell, which is a positive C plate, but this phase difference exhibits reverse wavelength dispersion characteristics.
  • the positive C plate having the reverse wavelength dispersion characteristic and the positive plate A having the reverse wavelength dispersion characteristic the orthogonality at the oblique viewing angle of the polarizing element disposed in the cross-cor is maintained. Can do.
  • the inverse chromatic dispersion characteristic means a wavelength characteristic that satisfies the relationship of (phase difference at wavelength 450 nm) ⁇ (phase difference at wavelength 550 nm) ⁇ (phase difference at wavelength 650 nm).
  • the positive chromatic dispersion characteristic is a wavelength characteristic that satisfies the relationship (phase difference at a wavelength of 450 nm) ⁇ (phase difference at a wavelength of 55 Onm) ⁇ (phase difference at a wavelength of 650 nm).
  • the flat chromatic dispersion characteristic means a wavelength characteristic that satisfies the relationship of (phase difference at a wavelength of 450 nm) ⁇ (phase difference at a wavelength of 550 nm) ⁇ (phase difference at a wavelength of 650 nm).
  • the chromatic dispersion characteristic that is substantially the same as the liquid crystal layer constituting the liquid crystal cell means the reverse chromatic dispersion characteristic if the chromatic dispersion characteristic of the liquid crystal layer is the reverse chromatic dispersion characteristic, and the chromatic dispersion characteristic of the liquid crystal layer is normal.
  • the retardation film having substantially the same wavelength dispersion characteristics as the liquid crystal layer constituting the liquid crystal cell is preferably a retardation film having positive wavelength dispersion characteristics, and Onm ⁇ It is preferable that Rlc (450) -Rxz (450) ⁇ 35 nm, Onm ⁇ Rlc (550) -Rxz (550) ⁇ 35 nm and Onm ⁇ Rlc (650) —Rxz (650) ⁇ 35 nm.
  • Examples of the material of the retardation film having the reverse wavelength dispersion property include modified polycarbonate. Further, it is preferable that the retardation film having the reverse wavelength dispersion characteristic has a retardation that increases as the wavelength becomes longer in the visible wavelength region (380 to 780 nm). Examples of the material of the retardation film having the positive wavelength dispersion characteristic include polycarbonate, polysulfone, and polymethylmetatalate. Examples of the material for the retardation film having flat wavelength dispersion characteristics include norbornene-based resin.
  • At least one of the retardation films having the reverse wavelength dispersion characteristic or the wavelength dispersion characteristic substantially the same as the liquid crystal layer is formed of a laminate of two or more retardation elements.
  • a configured form is mentioned.
  • the retardation film having the reverse wavelength dispersion characteristic has an in-plane optical axis and an extraordinary refractive index> an ordinary refractive index.
  • Retardation film Pieritive A plate
  • a retardation film having at least one selected from the group consisting of a positive retardation film (positive C plate) and a biaxial retardation film cover and having substantially the same wavelength dispersion characteristics as the above liquid crystal is Another example is a uniaxial retardation film (negative C plate) having an out-of-plane optical axis and extraordinary refractive index ⁇ ordinary refractive index.
  • the positive A plate of the present invention, the positive C plate of the present invention, the biaxial retardation film of the present invention, the polarizing film PA of the present invention, and the polarization of the present invention Film PC, polarizing film BI of the present invention, first negative C plate of the present invention, second negative C plate of the present invention, third negative C plate of the present invention, fourth of the present invention
  • Any of the polarizing films provided can be applied.
  • the present invention is also a liquid crystal display device comprising a liquid crystal cell and a polarizing film having a cross-col relationship with each other on both sides, wherein one of the polarizing films has a reverse wavelength dispersion characteristic.
  • One of the polarizing films comprising a retardation film is a liquid crystal display device that does not have a support layer (protective film) exhibiting birefringence on the liquid crystal cell side of the polarizing element. According to such a liquid crystal display device of the present invention, it is possible to maintain the orthogonality at the oblique viewing angle of the polarizing elements arranged in crossed Nicols by the retardation film having reverse wavelength dispersion characteristics provided on the polarizing film.
  • a retardation film is designed without taking into consideration the phase difference and wavelength dispersion characteristics of a polarizing element protecting support layer (protective film) having triacetyl cellulose isotropic force. Therefore, it is useful for maintaining the orthogonality in the oblique viewing angle of the polarizing element arranged in the cross-col in a wide V and wavelength region.
  • a preferred form of the liquid crystal display device of the present invention includes a form in which the retardation film having the reverse wavelength dispersion characteristic is composed of a laminate strength of two or more retardation elements.
  • the retardation film having the reverse wavelength dispersion characteristic is composed of a laminate strength of two or more retardation elements.
  • a single layer is used.
  • the degree of freedom in film design such as the selection of film materials, can be increased compared to the case of configuring the film.
  • it since it is composed of a laminated body, it is different from the case where a plurality of various phase difference elements are used without considering the arrangement form (placement location). Optimization can be achieved.
  • the retardation film having the reverse wavelength dispersion characteristic has an in-plane optical axis and an extraordinary optical refractive index> an ordinary optical refractive index uniaxial property.
  • Retardation film (positive type A plate), out-of-plane optical axis, extraordinary refractive index> ordinary refractive index uniaxial retardation film (positive type C plate), biaxial retardation film A form consisting of at least one selected from the group consisting of:
  • the positive A plate of the present invention the positive C plate of the present invention
  • the biaxial retardation film of the present invention the polarizing film PA of the present invention
  • the polarizing film of the present invention can also be applied to the PC and the polarizing film BI of the present invention.
  • the liquid crystal cell performs alignment division means for setting the alignment direction of liquid crystal molecules at halftone display and white display to 2 or more, and color display.
  • the liquid crystal display device includes at least one of color separation means for the purpose, and a contrast ratio measured in the normal direction is 800 or more. According to this embodiment, the operational effects of the present invention can be exhibited more effectively.
  • the contrast ratio is defined as the ratio of the transmittance during white display to the transmittance during black display (transmittance during white display Z transmittance during black display). Transmittance is measured by receiving light in a 2 ° field of view using a diffused light source with a half-value width of the emission angle vs. luminance characteristic in an arbitrary azimuth direction of 40 ° or more.
  • orientation dividing means for example, rib-shaped protrusions can be preferably used.
  • color separation means for example, a pigment dispersion type color filter can be suitably used.
  • a preferred embodiment of the liquid crystal display device of the present invention includes an embodiment in which the retardation film has a photoelastic coefficient of 20 X 10 _8 cm 2 ZN or less. According to this embodiment, it is possible to suppress changes in the phase difference, the optical axis, and the like accompanying the deformation of the retardation film due to radiant heat from the backlight, so that the operational effects of the present invention can be exhibited more effectively.
  • the retardation film has a photoelastic coefficient of 20 X 10 _8 cm 2 ZN or less.
  • a more preferable upper limit of the photoelastic coefficient is 10 ⁇ 10 _8 cm 2 ZN, and a more preferable upper limit is 5 ⁇ 10 _8 cm 2 / N.
  • the present invention is also a method for designing the retardation in the in-plane direction and the out-of-plane direction of the retardation film, wherein the retardation film is designed from the normal direction of the retardation film and the liquid crystal cell. It is also a method for designing a phase difference film in which the angle force tilted by a predetermined angle greater than 0 ° is referred to as a design parameter using the sign and absolute value of the measured effective phase difference.
  • the polarization element arranged in a cross-col is designed with consideration given to maintaining orthogonality at an oblique viewing angle and canceling an extra phase difference at an oblique viewing angle of a liquid crystal cell. Therefore, it is useful for effectively preventing light leakage at an oblique viewing angle and realizing a wide viewing angle.
  • the angle inclined by a predetermined angle greater than 0 ° is not particularly limited. For example, 40 ° and 60 ° are preferable.
  • the retardation film of the present invention in a liquid crystal display device such as a vertical alignment mode (VA mode) and an in-plane switching mode (IPS mode), the orthogonality in the oblique viewing angle of the polarizing elements arranged in crossed Nicols is obtained. Holding can be performed in a wide wavelength range of red * blue * green, and light leakage and coloring phenomenon at an oblique viewing angle can be effectively prevented.
  • a liquid crystal display device using such a phase difference film realizes a wide viewing angle and high display quality, and is particularly suitable for a large television.
  • liquid crystal molecules are aligned substantially perpendicular to the substrate so that the liquid crystal cell does not have a phase difference, or the liquid crystal cell has a phase difference, but its optical axis.
  • the liquid crystal molecules are rotated in-plane so that the phase difference is effective so that is substantially parallel to or substantially perpendicular to the polarization axis (transmission axis or absorption axis) of the polarizing element.
  • black display with a cross-col arrangement of polarizing elements is effective in achieving high contrast. Many VA and IPS modes use this method.
  • the viewing angle characteristics of the most basic system that does not include a liquid crystal cell that is, a system in which two polarizing elements are arranged in a cross-col relationship.
  • the polarizing element is essentially composed of the minimum elements necessary to obtain a desired linearly polarized light from random polarization.
  • the film is clearly distinguished from a film in which a support layer (protective film) is laminated, that is, a so-called normal polarizing film.
  • the most common polarizing element is to adsorb a dye solution containing a dichroic iodine complex or a dye to a polybulal alcohol film (PVA film).
  • a polarizing film obtained by stretching in a certain direction, and the most common polarizing film is a transparent film such as a triacetyl cellulose film (TAC film) for protecting the polarizing film on both sides of such a polarizing film. It is a three-layer film obtained by bonding.
  • Fig. 1 is a diagram schematically showing the relative arrangement relationship of the respective absorption axes in a system in which two polarizing elements are arranged in a cross-col relationship.
  • (b) shows the situation when observed from an oblique viewing angle.
  • the direction of the white arrow in Fig. 1 (a) represents the observation direction (direction in which the viewing angle is tilted) in Fig. 1 (b).
  • FIGS. 2 (a) and 2 (b) are graphs showing the results of calculating changes in transmittance and chromaticity when the viewing angle is tilted in the 45 ° direction in the system shown in FIG.
  • transmittance calculation is visible
  • the Y value obtained by correcting the visibility was performed as the transmittance in the entire wavelength range from 380 to 780 nm.
  • the chromaticity was calculated in the same way as the transmittance calculation, and the XY chromaticity of the XYZ color system (C IE1931 standard color system) was adopted.
  • the term “transmittance” means a Y value that has been corrected for visibility unless otherwise specified.
  • the direction of tilting the viewing angle is, unless otherwise specified, for example, when the absorption axes of the two polarizing elements are 0 ° and 90 °, respectively, the 45 ° direction and the absorption axis are 45 °. In the case of ° and 135 °, it represents the direction that bisects the absorption axis of the two polarizing elements, such as the 90 ° direction.
  • the transmittance increases as the viewing angle is reduced to approximately 0.01% at the front, and reaches 1.2% at a viewing angle of 60 °. Also, as shown in Fig. 2 (b), the chromaticity point changes greatly as the viewing angle is tilted.
  • the absorption axes of the two polarizing elements arranged in a crossed Nicol relationship form an angle of 90 ° (perpendicular) when viewed from the front.
  • the angle formed by the absorption axes of the two polarizing elements begins to deviate from 90 °. Therefore, at an oblique viewing angle, a part of the linearly polarized light passing through the light source side polarizing element (generally also called a polarizer) is not absorbed by the observer side polarizing element (generally called an analyzer). As a result, light leakage occurs.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram expressing the light leakage phenomenon at an oblique viewing angle on the Poincare sphere.
  • point P in Fig. 3 represents the polarization state immediately after transmitting the polarizer in front
  • point E (overlapping with point P) represents the polarization state that the analyzer can absorb most effectively.
  • P ′ represents the polarization state immediately after transmitting the polarizer at an oblique viewing angle
  • E ′ represents the polarization state that the analyzer can absorb most effectively at the oblique viewing angle.
  • the power to omit detailed explanation of the handling of the polarization state on the Poincare sphere The concept of the Poincare sphere is widely known in the field of crystal optics as a useful technique for tracking the polarization state changing through the phase difference element. (For example, see Takasaki Hiroshi, "Crystal optics", Morikita Publishing, 1975, p. 146-163).
  • the upper hemisphere is polarized clockwise
  • the lower hemisphere represents left-handed polarized light
  • the equator represents linearly polarized light
  • the upper and lower poles represent right-handed and left-handed polarized light.
  • the two polarization states that are symmetric with respect to the center of the sphere form a pair of orthogonal polarization because the absolute values of the ellipticity angles are equal and the polarities are opposite.
  • the effect of the retardation film on the Poincare sphere is that the point representing the polarization state immediately before passing through the retardation film is centered on the slow axis on the Poincare sphere (2 ⁇ ) X (phase difference) ⁇ ( ⁇ ) It is converted to a point rotated by an angle determined by (unit: rad).
  • the polarization state immediately after passing through the polarizer matches the polarization state that can be absorbed most effectively by the analyzer, whereas at the oblique viewing angle, immediately after passing through the polarizer. Will shift to P ', and the polarization state that the analyzer can absorb most effectively will move to E'. Therefore, in order to eliminate light leakage at an oblique viewing angle, it is necessary to convert the polarization state P ′ of the light after passing through the polarizer to the polarization state E ′ immediately before passing through the analyzer using a retardation film. .
  • the means of converting the polarization state P ′ to the polarization state E ′ that is, the type and number of retardation films.
  • a method using a combination of a positive type A plate and a positive type C plate ⁇ for example, J. Chen, et al., 3 persons, Optimum Film Compensation for optical thin film for TN mode and VA mode liquid crystal display devices. Modes for TN and VA LCDs), “SID Symp. DigestJ, USA, 1998, p315” ⁇ , and a method of using one biaxial retardation film (for example, see JP-A-11 305217). There is.
  • FIGS. 4 and 5 are explanatory diagrams representing the effect of the phase difference film on the Poincare sphere for a system in which two polarizing elements are arranged in a cross-col relationship.
  • the polarization state P ′ is converted to the polarization state E ′ via the polarization state P ′ ′.
  • the polarization state P ′ is directly converted into the polarization state E ′ as shown in FIG.
  • the arrow from polarization state P 'to polarization state P''in Fig. 4 represents the effect of the P-type C plate
  • the arrow from polarization state P''to polarization state E' is positive type A.
  • the arrow from polarization state P ′ to polarization state E ′ in FIG. The mark represents the effect of the biaxial retardation film.
  • the design wavelength depends on the wavelength dispersion (wavelength characteristics) of the retardation of the positive type A plate and the positive type C plate or the biaxial retardation film.
  • the polarization state P ′ of light other than 550 nm is not converted to the polarization state E ′, but is converted to a polarization state deviated from the polarization state E ′.
  • the polarization state P ′ of light other than 550 nm is not converted to the polarization state E ′, but is converted to a polarization state deviated from the polarization state E ′.
  • the retardation of the retardation film may be optimally designed over the entire visible wavelength range.
  • phase difference of the retardation film is determined by (2 ⁇ ) ⁇ (R) ⁇ ( ⁇ ), where ⁇ (nm) is the wavelength of light.
  • ⁇ (nm) is the wavelength of light.
  • Optimum design is nothing but to make (2 ⁇ ) X (R) Z ( ⁇ ) constant regardless of wavelength over the entire visible wavelength range. That is, (phase difference) ⁇ ( ⁇ ) may be used.
  • Such a retardation film can be realized by using a material that develops a larger retardation as a longer wavelength, V, a material having a so-called reverse wavelength dispersion, for example, cellulose acetate having a specific acetylene degree. It is possible to use a polymer material or the like made of (see, for example, JP-A-2000-137116).
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a result of calculating a transmittance and a chromaticity change when the viewing angle is tilted in an oblique direction.
  • the single-wavelength retardation film shown in Fig. 6 is designed at 550 nm, and the retardation is assumed to be constant regardless of the wavelength. This is the case when a general norbornene-based resin is used as the material of the retardation film.
  • phase difference condition of the conventional positive type A plate is as follows: J. Chen et al. Report that the main refractive index in the in-plane direction of the phase difference film is nx, ny (nx> ny), and the main in the out-of-plane direction.
  • FIGS. 7 (a) and 7 (b) show a system in which the retardation film of the entire visible wavelength design of the present invention is arranged in place of the conventional retardation film of the single wavelength design in the system of FIG. Is a diagram showing the result of calculating the transmittance and chromaticity change when observed with the viewing angle tilted obliquely.
  • the calculation was performed by setting the phase difference condition for each wavelength.
  • the chromaticity point at an oblique viewing angle of 60 ° is (x60, y60), and the chromaticity point at the oblique viewing angle of 60 ° and the chromaticity point at the front are (x0, yO).
  • the distance ⁇ Exy is calculated by the following equation (30).
  • Figure 8 shows a conventional system in which a biaxial retardation film with a single wavelength design is placed between two polarizing elements arranged in a crossed Nicol relationship, with the viewing angle tilted and observed. It is a figure showing the result of having calculated the transmittance
  • the retardation conditions of a conventional biaxial retardation film are as follows: the main refractive index in the in-plane direction of the retardation film is nx, ny (nx> ny), the main refractive index in the out-of-plane direction is nz, and the thickness is d.
  • the calculation in FIG. 8 was performed with the Nz coefficient defined by (nx ⁇ ny) set to 0.5, that is, the thickness direction retardation Rxz was 137.5 nm, which is 1Z4 with a design wavelength of 550 nm.
  • FIG. 9 shows an oblique view of a system in which the retardation film of the entire visible wavelength design of the present invention is arranged instead of the conventional retardation film of the single wavelength design in the system of FIG. It is a figure showing the result of having calculated the transmittance
  • the display mode in which the liquid crystal molecules display black in a state substantially parallel to the transmission axis of one of the polarizing elements that is, the liquid crystal molecules are substantially the same as the transmission axis of one of the polarizing elements.
  • the liquid crystal cell has an apparent phase difference when observed with an oblique viewing angle force, but its apparent slow axis (or fast axis) and one of the polarizing elements. Since it is always parallel to the transmission axis, no phase difference is given to the incident linearly polarized light.
  • the liquid crystal cell When considering the phase difference of the liquid crystal cell, it is no different from the most basic system that does not include the liquid crystal cell. Therefore, here, only the case of including a liquid crystal cell in which most liquid crystal molecules are aligned substantially perpendicular to the substrate and in-plane retardation is substantially zero, as in the VA mode, is displayed. In such a case, the liquid crystal cell has an apparent phase difference at an oblique viewing angle, and its apparent slow axis (or fast axis) is not parallel to the transmission axis of the polarizing element. Causes light leakage at an oblique viewing angle. Note that the present invention will be described below by taking the VA mode as a preferred example below, which is applicable to liquid crystal modes other than the VA mode.
  • the force I explain by the method of canceling the phase difference of the liquid crystal cell using the uniaxial retardation film I
  • a film having birefringence which will be described later, is unnecessary.
  • the phase difference of the liquid crystal cell is substantially zero, and cross-coll polarization.
  • black display can be obtained with the element, when observed from an oblique viewing angle, the liquid crystal cell has an apparent phase difference and light leakage occurs.
  • the sign of the apparent phase difference of the liquid crystal cell when observed from an oblique viewing angle was defined as (p-wave refractive index) minus (s-wave refractive index).
  • the negative type C that has an optical axis out of the plane and has the opposite polarity of the birefringence (ne-no) to the liquid crystal cell.
  • the apparent phase difference is calculated as ⁇ 59 nm, and the absolute value is substantially equal to +55 nm which is that of the liquid crystal cell.
  • the negative phase difference between the negative C plate and the liquid crystal cell is +110 nm and 1117 nm, respectively, and at an oblique viewing angle of 20 °, they are +15 nm and ⁇ 15 nm, respectively.
  • the apparent phase difference of the liquid crystal cell is canceled by the apparent phase difference of the negative C plate at every oblique viewing angle.
  • Rxz of the negative C plate it is preferable to set the absolute value of Rxz of the negative C plate to be slightly smaller than Rlc in order to more accurately cancel out the stunning phase difference of the liquid crystal cell.
  • Rxz 282 nm at an oblique viewing angle of 40 °
  • the phase difference is calculated to be about -55 nm.
  • the phase difference of the laminate is canceled and becomes substantially zero.
  • the refractive index ne, no, and thickness d of the negative C plate are set so that the absolute value of the phase difference becomes equal at an oblique viewing angle of 40 °, the oblique viewing angle other than 40 °
  • the apparent phase difference of the liquid crystal cell and that of the negative type C plate are always opposite to each other and their absolute values are substantially equal, so the apparent phase difference of the liquid crystal cell is canceled at any oblique viewing angle. It becomes possible.
  • the apparent phase differences of the negative C plate and the liquid crystal cell are +11 Onm and lOnm, respectively, and at an oblique viewing angle of 20 °, they are +15 nm and ⁇ 15 ⁇ m, respectively. It is.
  • the phase difference is canceled.
  • FIG. 12 A system in which a negative C plate is arranged (FIG. 12), and as described in ⁇ Maintaining orthogonality of polarizing element> so that the polarizing element is adjacent to the one liquid crystal cell side of the polarizing element.
  • Fig. 13 shows the calculated transmittance at an oblique viewing angle for a system (Fig. 13) in which a biaxial retardation film with an Rxy constant of 1Z2 and a Nz coefficient of 0.5 is placed.
  • the transmittance calculation results shown in FIGS. 10 to 13 are for monochromatic light with a wavelength of 550 nm and are not Y values obtained by correcting the visibility at 380 to 780 nm over the entire visible wavelength range.
  • the calculation results for the system without the liquid crystal cell shown in FIG. 10 are almost the same as the calculation results for the system including the liquid crystal cell and the negative C plate shown in FIG.
  • the negative and positive of the birefringence (ne-no) is opposite to that of the liquid crystal cell, and the thickness direction retardation Rlc of the liquid crystal cell is approximately equal.
  • the apparent phase difference when observed from an oblique viewing angle can be canceled almost completely.
  • FIG. 13 by providing a biaxial retardation film for maintaining the orthogonality of the polarizing element, it is possible to suppress light leakage at any oblique viewing angle.
  • the negative C plate has an optimal design for the phase difference condition only with a single wavelength (usually around 550 nm), so the chromatic dispersion of the phase difference of the negative C plate ( Because of the difference between the wavelength characteristics) and the chromatic dispersion (wavelength characteristics) of the phase difference of the liquid crystal cell, the apparent phase difference of the liquid crystal cell cannot be completely canceled except at the design wavelength. As a result, even if the orthogonality of the polarizing element is realized, the apparent phase difference of the liquid crystal cell remains at a wavelength other than the design wavelength at an oblique viewing angle, or the absolute value of the phase difference of the retardation film is greater.
  • the retardation of the retardation film remains after the retardation of the liquid crystal cell is completely cancelled, and the polarization state immediately after passing through the liquid crystal cell and immediately before passing through the analyzer is linearly polarized light. Therefore, light leakage occurs at that wavelength, and a coloring phenomenon occurs.
  • the present invention optimizes the wavelength characteristics of the negative C plate.
  • a liquid crystal cell that is, a liquid crystal component derived from its birefringence.
  • ⁇ ( ⁇ ) the birefringence (ne-no) of liquid crystal molecules at a wavelength of nm.
  • the absolute value of the apparent phase difference when the liquid crystal cell is observed from an oblique viewing angle is the absolute value of the apparent phase difference of the liquid crystal cell when the liquid crystal cell is observed from an oblique viewing angle of 40 ° at a wavelength nm that is smaller as the wavelength is longer.
  • Rlc40 ( ⁇ ) the relationship Rlc40 (450)> Rlc40 (550)> Rlc 40 (650) holds.
  • the negative C plate arranged to cancel the apparent phase difference when the liquid crystal cell is observed from the oblique viewing angle is viewed from the oblique viewing angle.
  • the absolute value of the phase difference when observed is also preferably smaller for longer wavelengths.
  • R40 ( ⁇ ) when the absolute value of the phase difference of the negative C plate when observed from an oblique viewing angle of 40 ° at the wavelength ⁇ nm is expressed as R40 ( ⁇ ), R40 (450) ⁇ R40 (550) ⁇ R40 (650) ⁇ ⁇ Relational power S The power to make it S preferred! /.
  • R40 (450) and Rlc40 (450) are approximately equal and R40 (650) and Rlc40 (650) are approximately equal.
  • Oblique visual angle force The apparent phase difference when observed is canceled.
  • Rlc at wavelength is Rlc (e), and wavelength at ⁇ .
  • Rxz of negative type C plate is Rxz ( ⁇ ), Rxz (450) ⁇ Rxz (550) ⁇ Rxz (650), 0nm ⁇ Rlc (450) —Rxz (450) ⁇ 35nm and 0nm ⁇ Rlc ( 650) —Rxz (650) ⁇ 35 nm.
  • FIGS. 14 to 18 show a system in which two polarizing elements are arranged in a cross-col (FIG. 14), a system in which the liquid crystal cell is arranged between the polarizing elements (FIG. 15), and an adjacent liquid crystal cell.
  • the negative-type C-plate with the entire visible wavelength design of the present invention is replaced with the conventional single-wavelength negative-type C-plate.
  • the visible wavelength region as described in ⁇ Maintaining the orthogonality of the polarizing element> so that the polarizing element is adjacent to the liquid crystal cell side of one of the polarizing elements.
  • Fig. 18 shows the results of calculating the transmittance and chromaticity change for the system (Fig. 18).
  • the single-wavelength retardation film shown in FIG. 16 is designed at 550 nm, and the retardation is assumed to be constant regardless of the wavelength. This is the case when a general norbornene-based resin is used as the material of the retardation film.
  • a combination of a positive type A plate and a positive type C plate that are optimally designed for a phase difference in the entire visible wavelength range, or a biaxial retardation film By using this, it is possible to obtain a high display quality with little light leakage and coloring even at an oblique viewing angle by maintaining the orthogonality of the polarizing elements arranged in a cross-col.
  • the VA mode it is more preferable to use a negative C plate with an optimally designed phase difference in addition to achieving orthogonality of the polarization elements arranged in a cross-coll.
  • showing birefringence essentially distinguishes having (or not having) a phase difference as a phase difference film.
  • the main refractive index in the direction is nx, ny
  • the main refractive index in the out-of-plane direction is nz
  • the thickness is d
  • R xy (nx-ny) X d
  • Rxz (nx—nz) X d
  • Ryz (ny-nz) X
  • the TAC film usually used for the support layer (protective film) of the polarizing element is a film exhibiting birefringence because it is approximately Rxy 5 nm and Rxz 50 nm (> 10 nm). Therefore, a polarizing film containing a TAC film as a supporting layer (protective film) for a polarizing element, for example, a configuration in which a positive A plate and a positive C plate are laminated, that is, (polarizing element) / (TAC film) / (positive type) With the configuration of (A plate) / (positive type C plate), the effects of the present invention may not be sufficiently obtained.
  • the negative C plate arranged for the purpose of canceling the apparent phase difference of the liquid crystal cell at an oblique viewing angle is adjacent to the liquid crystal cell without any other retardation film showing birefringence. Need to be. However, it is not a problem to use a film that does not exhibit birefringence.
  • the present invention can be applied to a structure such as (negative C plate) Z (liquid crystal cell) or (negative C plate) / (not exhibiting birefringence! /, Film) / (liquid crystal cell). It is possible to obtain the effects of the above. However, with the construction of (negative C plate) Z (film showing birefringence) / (liquid crystal cell), the effects of the present invention can be sufficiently obtained. There may not be.
  • the negative C plate is not necessary in IPS mode.
  • the stacking order does not distinguish the direction. That is, (polarizing element) Z (biaxial retardation film) / (liquid crystal cell) / (polarizing element) and (polarizing element) / (liquid crystal cell) / (biaxial retardation film) Z (polarized light)
  • the configuration of the element) is substantially equal.
  • Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 4 shown below a liquid crystal display device model used for the simulation was designed.
  • a “LCD master (manufactured by Shintech)” which is a commercially available liquid crystal simulator was used.
  • the optical calculation algorithm was a 2 ⁇ 2 Diones matrix method.
  • FIG. 19-1 is a perspective view schematically showing the configuration of the liquid crystal display device of Example 1.
  • FIG. 19-1 is a perspective view schematically showing the configuration of the liquid crystal display device of Example 1.
  • the liquid crystal display device of Example 1 according to the present invention has a liquid crystal 2 having a negative dielectric anisotropy between two upper and lower substrates la and lb whose surfaces are vertically aligned.
  • a polarizing film 10 obtained by laminating the positive C plate 20, the polarizing element 50a, and the TAC film 60a of the present invention in the entire visible wavelength range in this order on one outer side of the sandwiched VA mode liquid crystal cell 5.
  • Oa is arranged so that the side having the positive C plate 20 is positioned on the liquid crystal cell 5 side, and the negative C plate 30 having the entire visible wavelength design according to the present invention is placed outside the other side of the VA mode liquid crystal cell 5.
  • a positive type A plate 10 of the entire visible wavelength design according to the present invention a polarizing film 100b obtained by laminating a polarizing element 50b and a TAC film 60b in this order, and a positive type A plate 10 are provided.
  • This is a VA mode liquid crystal display device obtained by arranging the side having the negative side C plate 30 side.
  • Liquid crystal 2 (VA mode liquid crystal cell 5), positive type A plate 10, positive type C plate 20, negative type C plate 30, polarizing element 50a, 50b and TAC film 60a constituting the liquid crystal display device of this example.
  • the optical characteristics of 60b and 60b are shown in Table 1 below, and the respective axis settings are shown in Fig. 19.
  • the optical characteristics of the polarizing elements 50a and 50b and the TAC films 60a and 60b are common to the following examples.
  • ke and ko represent the imaginary part (extinction coefficient) of the refractive index for extraordinary light and ordinary light, respectively.
  • FIG. 20 is a perspective view schematically showing the configuration of the liquid crystal display device of Example 2. As shown in FIG.
  • the liquid crystal display device of Example 2 has a liquid crystal 2 having a negative dielectric anisotropy between two upper and lower substrates la and lb whose surfaces are vertically aligned.
  • a negative C-plate 30 designed for the entire visible wavelength range of the present invention is arranged on one outer side of the sandwiched VA mode liquid crystal cell 5, and a polarizing element 50a and a TAC film 60a are further laminated on the outer side.
  • the polarizing film 100a is arranged so that the side having the polarizing element 50a is positioned on the negative C plate 30 side, and the other side of the VA mode liquid crystal cell 5 is the positive C plate 20 of the present invention designed for the entire visible wavelength range.
  • the polarizing film 100b obtained by laminating the positive A plate 10, the polarizing element 50b, and the TAC film 60b in this order, and the side having the positive C plate 20 is the liquid crystal cell 5 side. It is a VA mode liquid crystal display device obtained by placing it in .
  • liquid crystal 2 (VA mode liquid crystal cell 5), positive type A plate 10, positive type C plate 20 and negative type C plate 30 constituting the liquid crystal display device of this example are shown in Table 1, above.
  • Each axis setting is as shown in Fig. 20.
  • FIG. 21 is a perspective view schematically showing the configuration of the liquid crystal display device of Example 3. As shown in FIG.
  • a liquid crystal 2 having a negative dielectric anisotropy is provided between two upper and lower substrates la and lb whose surfaces are vertically aligned.
  • a negative C plate 30 of the present invention designed for the entire visible wavelength range is arranged on one outer side of the sandwiched VA mode liquid crystal cell 5, and a polarizing element 50a and a TAC film 60a are further laminated on the outer side.
  • the obtained polarizing film 100a is arranged so that the side having the polarizing element 50a is located on the negative-type C plate 30 side, and on the other side of the VA mode liquid crystal cell 5, the page-type designed for the entire visible wavelength range of the present invention.
  • a polarizing plate 100b obtained by laminating the A plate 10 and the positive type C plate 20, the polarizing element 5 Ob, and the TAC film 60b in this order, and the liquid crystal cell on the side having the positive type A plate 10 VA mode liquid crystal display device obtained by placing it on the 5 side. That.
  • liquid crystal 2 (VA mode liquid crystal cell 5), positive type A plate 10, positive type C plate 20 and negative type C plate 30 constituting the liquid crystal display device of this example are shown in Table 1, above.
  • Each axis setting is as shown in Fig. 21.
  • FIG. 22 is a perspective view schematically showing the configuration of the liquid crystal display device of Example 4. As shown in FIG. 22
  • a liquid crystal 2 having a negative dielectric anisotropy is provided between two upper and lower substrates la and lb whose surfaces are vertically aligned.
  • VA mode liquid crystal cell 5 having a sandwiched structure does not show birefringence on one outer side of the VA mode liquid crystal cell 5! /, Obtained by laminating film (isotropic film) 70, polarizing element 50a and TAC film 60a in this order.
  • the polarizing film 100a having the isotropic film 70 is disposed so as to be positioned on the liquid crystal cell 5 side, and the negative C plate 30 having the entire visible wavelength design of the present invention is provided on the other side of the liquid crystal cell 5.
  • the positive C plate 20 of the present invention designed for the entire visible wavelength range, the positive type A plate 10 of the present invention designed for the entire visible wavelength range, the polarizing element 50b, and the TAC film 60b are laminated in this order.
  • the resulting polarizing film 100b has a negative C plate on the side with the positive C plate 20.
  • Ru crystal display device Der VA mode obtained by arranging so as to be positioned over preparative 30 side.
  • liquid crystal 2 VA mode liquid crystal cell 5
  • positive type A plate 10 positive type C plate 20
  • negative type C plate 30 constituting the liquid crystal display device of this example
  • the optical characteristics of the isotropic film 70 are shown in Table 2 below, and the respective axis settings are as shown in FIG.
  • FIG. 23 is a perspective view schematically showing the configuration of the liquid crystal display device of Example 5. As shown in FIG.
  • the liquid crystal display device of Example 5 has a liquid crystal 2 having a negative dielectric anisotropy between two upper and lower substrates la and lb whose surfaces are vertically aligned.
  • a liquid crystal 2 having a negative dielectric anisotropy between two upper and lower substrates la and lb whose surfaces are vertically aligned.
  • an isotropic film 70 and a polarizing element 50a On one outer side of the VA mode liquid crystal cell 5 having a sandwiched structure, an isotropic film 70 and a polarizing element 50a
  • the polarizing film 100a obtained by laminating the TAC film 60a in this order is arranged so that the side having the isotropic film 70 is located on the liquid crystal cell 5 side, and the VA mode liquid crystal cell 5 is placed on the other side.
  • the negative C-plate 30 of the present invention designed for the entire visible wavelength range is arranged, and the positive type A plate 10 of the present invention designed for the entire visible wavelength range and the positive type C plate 20 of the present invention designed for the entire visible wavelength range.
  • VA mode liquid crystal obtained by placing polarizing film 100b obtained by laminating polarizing element 50b and TAC film 60b in this order so that the side with positive A plate 10 is located on the side of negative C plate 30 It is a display device.
  • liquid crystal 2 VA mode liquid crystal cell 5
  • positive type A plate 10 positive type C plate 20
  • negative type C plate 30 constituting the liquid crystal display device of this example
  • the optical characteristics of the isotropic film 70 are shown in Table 2 above, and the respective axis settings are as shown in FIG.
  • FIG. 24-1 is a perspective view schematically showing the configuration of the liquid crystal display device of Example 6.
  • the liquid crystal display device of Example 6 is a liquid crystal having a negative dielectric anisotropy between two upper and lower substrates la and lb whose surfaces are vertically aligned.
  • the negative C plate 30 designed for the entire visible wavelength range of the present invention is arranged on one outer side of the VA mode liquid crystal cell 5 sandwiched between the polarizing elements 50a and the TAC film 60a on the outer side.
  • the polarizing film 100a is arranged so that the side having the polarizing element 50a is positioned on the negative C plate 30 side, and the other side of the VA mode liquid crystal cell 5 is arranged with the biaxial retardation of the entire visible wavelength design of the present invention.
  • a polarizing film 100b obtained by laminating a film 40, a polarizing element 50b, and a TAC film 60b in this order is obtained by arranging the side having the biaxial retardation film 40 on the liquid crystal cell 5 side. It is a VA mode liquid crystal display device.
  • liquid crystal 2 (VA mode liquid crystal cell 5), negative C plate 30 and biaxial retardation film 40 constituting the liquid crystal display device of this example are shown in Table 3 below. As shown in Figure 24-1.
  • FIG. 25 is a perspective view schematically showing the configuration of the liquid crystal display device of Example 7. As shown in FIG.
  • the liquid crystal display device of Example 7 has a liquid crystal 2 having a negative dielectric anisotropy between two upper and lower substrates la and lb whose surfaces are vertically aligned.
  • a polarizing film 100a obtained by laminating an isotropic film 70, a polarizing element 50a and a TAC film 60a in this order on one outer side of the sandwiched VA mode liquid crystal cell 5, and an isotropic film 70
  • the negative side C plate 30 of the visible wavelength range design of the present invention is disposed on the other side of the VA mode liquid crystal cell 5, and the outer side of the VA mode liquid crystal cell 5 is disposed on the other side.
  • the optical characteristics of the isotropic film 70 of this example are shown in Table 2 above, the liquid crystal 2 (VA mode liquid crystal cell 5) constituting the liquid crystal display device, the negative C plate 30 and the biaxial retardation film 40.
  • Each optical characteristic is shown in Table 3 above, and each axis setting is shown in FIG.
  • FIG. 26 is a perspective view schematically showing the configuration of the liquid crystal display device of Example 8.
  • FIG. 26 is a perspective view schematically showing the configuration of the liquid crystal display device of Example 8.
  • a liquid crystal 2 having a negative dielectric anisotropy is provided between two upper and lower substrates la and lb whose surfaces are vertically aligned.
  • a polarizing film 100a obtained by laminating an isotropic film 70, a polarizing element 50a and a TAC film 60a in this order on one outer side of the sandwiched VA mode liquid crystal cell 5, and an isotropic film 70
  • the VA mode liquid crystal cell 5 is placed on the other side of the
  • the negative type C plate 30 of the entire visible wavelength design of the invention is arranged, and the positive type A plate 10, the polarizing element 50b, and the TAC film 60b of the present invention are laminated in this order on the outer side.
  • the optical characteristics of the isotropic film 70 of this example are shown in Table 2 above.
  • the academic characteristics are shown in Table 4 below, and each axis setting is shown in Figure 26.
  • the negative C plate of this example had a retardation characteristic substantially equivalent to that of the laminate of the positive C plate and the negative C plate of Example 4.
  • FIG. 27 is a perspective view schematically showing the configuration of the liquid crystal display device of Example 9.
  • FIG. 27 is a perspective view schematically showing the configuration of the liquid crystal display device of Example 9.
  • a liquid crystal 2 having a negative dielectric anisotropy is provided between two upper and lower substrates la and lb whose surfaces are vertically aligned.
  • the negative C plate 30 designed for the entire visible wavelength range of the present invention is arranged on one outer side of the sandwiched VA mode liquid crystal cell 5, and further, the polarizing element 50a and the TAC film 60a are laminated in this order on the outer side.
  • the polarizing film 100a obtained in this manner is arranged so that the side having the polarizing element 50a is positioned on the negative C plate 30 side, and the other side of the VA mode liquid crystal cell 5 has the entire visible wavelength design of the present invention.
  • a polarizing film 100b obtained by laminating a positive A plate 10, a polarizing element 50b, and a TAC film 60b in this order was obtained by placing the positive A plate 10 side on the liquid crystal cell 5 side. It is a VA mode liquid crystal display device.
  • liquid crystal 2 (VA mode liquid crystal cell 5), positive type A plate 10 and negative type C plate 30 constituting the liquid crystal display device of this example are shown in Table 4 above, and the respective axis settings are as follows. As shown in Figure 27.
  • FIG. 28 is a perspective view schematically showing the configuration of the liquid crystal display device of Example 10. As shown in FIG.
  • a liquid crystal 2 having a negative dielectric anisotropy is provided between two upper and lower substrates la and lb whose surfaces are vertically aligned.
  • the second negative type C plate 30B of the visible wavelength range design of the present invention and the first negative type of the visible wavelength range design of the present invention are provided on one outer side of the sandwiched VA mode liquid crystal cell 5.
  • a polarizing plate 100a obtained by laminating the polarizing element 50a and the TAC film 60a in this order is arranged on the outer side of the C plate 30A, and the side having the polarizing element 50a is on the first negative C plate 30A side.
  • the positive A plate 10, the polarizing element 50b, and the TAC film 60b of the entire visible wavelength design according to the present invention are laminated on the other side of the VA mode liquid crystal cell 5 in this order. Place the polarizing film 100b so that the side with the positive A plate 10 is on the liquid crystal cell 5 side. The obtained VA mode liquid crystal display device.
  • Optical characteristics of liquid crystal 2 (VA mode liquid crystal cell 5), first positive A plate 10, first negative C plate 30A, second negative C plate 30B constituting the liquid crystal display device of this example Table 6 below shows the axis settings shown in Fig. 28.
  • FIG. 29 is a perspective view schematically showing the configuration of the liquid crystal display device of Example 11.
  • FIG. 29 is a perspective view schematically showing the configuration of the liquid crystal display device of Example 11.
  • a liquid crystal 3 having a positive dielectric anisotropy is provided between two upper and lower substrates la and lb whose surfaces are subjected to parallel alignment treatment.
  • IPS mode The positive C plate 20 of the present invention designed for the entire visible wavelength range, the positive A plate 10 of the designed design for the entire visible wavelength range of the present invention, the polarizing element 50a, and the TAC film 60a are arranged in this order on one outer side of the cathode liquid crystal cell 6.
  • the polarizing film 100a obtained by laminating is arranged so that the side having the positive C plate 20 is positioned on the liquid crystal cell 6 side, and the isotropic film 70 and the polarizing film are placed on the other outer side of the IPS mode liquid crystal cell 6.
  • An IPS mode liquid crystal display device obtained by arranging the polarizing film 100b obtained by laminating the element 50b and the TAC film 60b in this order so that the side having the isotropic film 70 is located on the liquid crystal cell 6 side. is there.
  • liquid crystal 3 IPS mode liquid crystal cell 6
  • positive type A plate 10 positive type C plate 20
  • isotropic film 70 constituting the liquid crystal display device of this example.
  • Each axis setting is as shown in Fig. 29.
  • FIG. 30 is a perspective view schematically showing the configuration of the liquid crystal display device of Example 12.
  • FIG. 30 is a perspective view schematically showing the configuration of the liquid crystal display device of Example 12.
  • the liquid crystal display device of Example 12 narrows the liquid crystal 3 having positive dielectric anisotropy between two upper and lower substrates la lb whose surfaces are subjected to parallel alignment treatment.
  • the positive type A plate 10 of the present invention designed for the entire visible wavelength range
  • the positive type C plate 20 of the present invention designed for the entire visible wavelength range
  • the polarizing element 50a and the TAC film 60a.
  • the polarizing film 100a obtained by laminating and in this order is arranged so that the side with the positive A plate 10 is located on the liquid crystal cell 6 side, and isotropically placed on the other outer side of the IPS mode liquid crystal cell 6.
  • liquid crystal 3 IPS mode liquid crystal cell 6
  • positive type A plate 10 positive type C plate 20
  • isotropic film 70 constituting the liquid crystal display device of this example.
  • Each axis setting is as shown in Fig. 30.
  • FIG. 31-1 is a perspective view schematically showing the configuration of the liquid crystal display device of Example 13.
  • the liquid crystal display device of Example 13 according to the present invention is a liquid crystal with positive dielectric anisotropy between two upper and lower substrates la and lb whose surfaces are subjected to parallel orientation treatment.
  • Polarized light obtained by laminating the biaxial retardation film 40, the polarizing element 50a, and the TAC film 60a designed in the entire visible wavelength range of the present invention on one outer side of the IPS mode liquid crystal cell 6 sandwiching 3 in this order.
  • the film 100a is arranged so that the side having the biaxial retardation film 40 is positioned on the liquid crystal cell 6 side, and the isotropic film 70, the polarizing element 50b and the TAC are placed outside the other side of the IPS mode liquid crystal cell 6.
  • This is an IPS mode liquid crystal display device obtained by arranging the polarizing film 100b obtained by laminating the film 60b in this order so that the side having the isotropic film 70 is positioned on the liquid crystal cell 6 side.
  • the optical characteristics of the liquid crystal 3 (IPS mode liquid crystal cell 6), the biaxial retardation film 40, and the isotropic film 70 constituting the liquid crystal display device of this example are shown in Table 9 below. This is as shown in Figure 31-1.
  • FIG. 19 2 is a perspective view schematically showing a configuration of a liquid crystal display device of a conventional comparative example 1.
  • the liquid crystal display device of comparative example 1 is shown in FIG. 19-1, as shown in FIG. 19-2.
  • the positive type A plate 10 of the present invention designed for the entire visible wavelength range instead of the positive type A plate 10 of the present invention designed for the entire visible wavelength range, the positive type C plate 20 of the present invention designed for the entire visible wavelength range, and the negative type C plate 30 of the present invention designed for the entire visible wavelength range.
  • the liquid crystal display device has the same configuration as that of the first embodiment.
  • liquid crystal 2 (VA mode liquid crystal cell 5), positive A plate 10 ', positive C plate 20', and negative C plate 30 'constituting the liquid crystal display device of this comparative example are as follows.
  • Table 10 shows each axis setting as shown in Fig. 192.
  • FIG. 24-2 is a perspective view schematically showing a configuration of a liquid crystal display device of a conventional comparative example 2.
  • the liquid crystal display device of comparative example 2 is shown in FIG. 24-1, as shown in FIG. 24-2.
  • the conventional negative C plate 30 'of the conventional single wavelength design is used instead of the negative C-plate 30 of the visible wavelength range design of the present invention and the biaxial retardation film 40 of the visible wavelength range design of the present invention.
  • This is a liquid crystal display device having the same configuration as that of Example 6 except that a biaxial retardation film 40 ′ having a single wavelength design is used.
  • the optical characteristics of liquid crystal 2 (VA mode liquid crystal cell 5), negative C plate 30 ′, and biaxial retardation film 40 ′ constituting the liquid crystal display device of this comparative example are shown in Table 11 below.
  • the axis settings are as shown in Figure 24-2.
  • FIG. 32 is a perspective view schematically showing a configuration of a liquid crystal display device of a conventional comparative example 3.
  • the liquid crystal display device of Comparative Example 3 has a VA mode in which a liquid crystal 2 having a negative dielectric anisotropy is sandwiched between two upper and lower substrates la and lb whose surfaces are vertically aligned.
  • a conventional single-wavelength design negative C plate 30 ' is placed on one outer side of the liquid crystal cell 5, and a TAC film 60a, polarizing element 50a, and TAC film 60a are laminated in that order on the outer side.
  • a polarizing film 100a is placed on the other side of the VA mode liquid crystal cell 5, and a conventional single-wavelength positive A plate 10, TAC film 60b, polarizing element 50b, and TAC film 60b are stacked in this order.
  • the liquid crystal display device of this comparative example is a VA mode liquid crystal display device obtained by arranging the polarizing film 100b obtained in this manner so that the side having the positive A plate 10 ′ is positioned on the liquid crystal cell 5 side.
  • Liquid crystal 2 (VA mode liquid crystal cell 5), positive type A plate 10 ', negative type C type Over DOO 30 ', and, the optical characteristics of the TAC films 60a, 60b are shown in Table 12, for each axis setting is as shown in FIG. 32.
  • FIG. 31-2 is a perspective view schematically showing a configuration of a liquid crystal display device of a conventional comparative example 4. As shown in FIG. 31-2, the liquid crystal display device of comparative example 4 is shown in FIG. Instead of the biaxial retardation film 40 designed for the entire visible wavelength range of the present invention, a conventional biaxial retardation film 40 ′ designed for a single wavelength was used, except that the configuration was the same as in Example 13. It is a liquid crystal display device.
  • the liquid crystal display devices of Examples 1 to 13 according to the present invention have an oblique viewing angle when displaying black, as compared with the liquid crystal display devices of conventional Comparative Examples 1 to 4. It can be seen that the viewing angle characteristics are improved because ⁇ ⁇ ⁇ is also very small. In particular, the reduction of AExy, that is, the improvement of the coloring phenomenon was remarkable.
  • Example 9 a liquid crystal display device having the same configuration as in Example 9 was prototyped.
  • rib-shaped protrusions having a liquid crystal molecule orientation direction of 4 during halftone display and white display, and a pigment dispersion type for performing color display
  • a filter that includes a color filter (color separation means) and has a contrast ratio of 1140 measured from the normal direction was produced.
  • the contrast ratio is defined by the ratio of the transmittance during white display to the transmittance during black display.
  • Each transmittance has a half width of the emission angle vs. luminance characteristic in an arbitrary azimuth direction. Measured by receiving light twice in the field of view using a diffused light source that is at least ° C.
  • the liquid crystal display device of this example has the same configuration as that of the liquid crystal display device of Example 14 except that the contrast ratio measured from the normal direction of the liquid crystal cell is 730.
  • the liquid crystal display device of this example was carried out except that the positive type A plate 10 and the negative type C plate 30 were made of a resin whose absolute value of the photoelastic coefficient was 45 ⁇ 10 _8 cm 2 / N. It has the same configuration as the liquid crystal display device of Example 14.
  • the liquid crystal display device of this comparative example has the same configuration as the liquid crystal display device of Example 14 except that the positive type A plate 10 and the negative type C plate 30 are made of a resin having a flat wavelength dispersion characteristic.
  • the liquid crystal display device of Example 14 according to the present invention has a lower transmittance at an oblique viewing angle when performing black display than the liquid crystal display device of Comparative Example 5.
  • Exy also has a very small viewing angle improvement.
  • the reduction of A Exy that is, the improvement of the coloring phenomenon was remarkable.
  • the positive type A plate 10 preferably exhibits reverse wavelength dispersion characteristics
  • the negative type C plate 30 preferably exhibits positive wavelength dispersion characteristics.
  • the liquid crystal display device of Example 15 is improved in viewing angle characteristics as compared with the liquid crystal display device of Comparative Example 5, but the effect is higher than that of the liquid crystal display device of Example 14. It was small.
  • the contrast ratio of the liquid crystal cell is preferably 730 or more, more preferably 1140 or more.
  • the liquid crystal display device of Example 16 has a viewing angle characteristic similar to the liquid crystal display device of Example 14.
  • the positive A plate 10 and negative C plate 30 were deformed due to the radiant heat of the knock light as the evaluation was continued by turning on the knock light. (Light leakage) occurred. Therefore, it is preferable that the retardation film has a photoelastic coefficient of 10 ⁇ 10 _8 cm 2 ZN or less.
  • FIG. 1 A diagram schematically showing the relative positional relationship of the transmission axes of a system in which two polarizing elements are arranged in a cross-col relationship, (a) is a front view. (B) shows the situation when observed from an oblique viewing angle.
  • FIG. 2 (a) is a diagram showing the result of calculating the transmittance when the viewing angle is tilted in the 45 ° direction for a system in which two polarizing elements are arranged in a cross-col relationship.
  • (B) is a figure which shows the result of having calculated the chromaticity change in that case.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a phenomenon in which the transmittance increases and the chromaticity point changes as the viewing angle is tilted in a system in which two polarizing elements are arranged in a cross-col relationship.
  • FIG. 6 shows the 45 ° direction for a system in which a conventional single-wavelength design of a P-type A plate and a positive-type C plate are placed between two polarizing elements arranged in a crossed Nicol relationship. It is a figure which shows the result of having calculated the transmittance
  • FIG. 7 shows a viewing angle in the 45 ° direction for a system in which the retardation film of the entire visible wavelength design of the present invention is arranged instead of the conventional retardation film of the single wavelength design in the system of FIG. It is a figure which shows the result of having calculated the transmittance
  • FIG. 7 is a diagram showing the result of calculating the transmittance (Y value) when observed in this manner
  • (b) is a diagram showing the result of calculating the chromaticity change in that case.
  • FIG. 9 shows a viewing angle in the 45 ° direction for a system in which the retardation film of the entire visible wavelength design of the present invention is arranged instead of the conventional retardation film of the single wavelength design in the system of FIG. It is a figure which shows the result of having calculated the transmittance
  • FIG. 10 is a diagram showing a result of calculating a transmittance ( ⁇ Y value) when a system in which two polarizing elements are arranged in a cross-col is observed with a viewing angle tilted in a 45 ° direction.
  • FIG. 11 is a diagram showing the result of calculating the transmittance (half value) when observing the liquid crystal cell between the polarizing elements in the system of FIG. 10 with the viewing angle tilted in the 45 ° direction.
  • FIG. 12 Transmission of a system with a conventional single-wavelength design negative C plate adjacent to the liquid crystal cell in the system of Fig. 11 when the viewing angle is tilted in the 45 ° direction ( ⁇ ⁇ It is a figure which shows the result of having calculated (value).
  • FIG. 13 A system in which a biaxial retardation film of the entire visible wavelength design of the present invention is arranged adjacent to the polarizing element on the liquid crystal cell side of one polarizing element in the system of FIG. It is a figure which shows the result of having calculated the transmittance
  • FIG. 14 (a) shows the result of calculating the transmittance when the viewing angle is tilted in the 45 ° direction for a system in which two polarizing elements are arranged in a cross-col, (b ) Is a diagram showing the result of calculating the chromaticity change in that case.
  • FIG. 15 (a) is a diagram showing the result of calculating the transmittance when the liquid crystal cell is arranged between the polarizing elements in the system of FIG. 14 when the viewing angle is tilted in the 45 ° direction. (b) It is a figure which shows the result of having calculated the chromaticity change in that case.
  • FIG.16 (a) shows a case where a conventional single-wavelength design negative C plate is placed adjacent to the liquid crystal cell in Fig. 15 when the viewing angle is tilted in the 45 ° direction. It is a figure which shows the result of having calculated the transmittance
  • FIG. 17 shows a view angle in the 45 ° direction for a system in which a negative C plate of the entire visible wavelength design of the present invention is arranged in place of the conventional single C wavelength negative C plate in FIG. It is a figure which shows the result of having calculated the transmittance
  • FIG. 18 shows a system in which a biaxial retardation film of the entire visible wavelength design of the present invention is arranged adjacent to the polarizing element on the liquid crystal cell side of one polarizing element in the system of FIG.
  • (b) is a figure which shows the result of having calculated the chromaticity change in that case.
  • FIG. 19 is a perspective view schematically showing the configuration of the liquid crystal display device of Example 1.
  • FIG. 19 is a perspective view schematically showing a configuration of a liquid crystal display device of Comparative Example 1.
  • FIG. 20 is a perspective view schematically showing a configuration of a liquid crystal display device of Example 2.
  • FIG. 21 is a perspective view schematically showing the configuration of the liquid crystal display device of Example 3.
  • FIG. 22 is a perspective view schematically showing the configuration of the liquid crystal display device of Example 4.
  • FIG. 23 is a perspective view schematically showing the configuration of the liquid crystal display device of Example 5.
  • FIG. 24-1 is a perspective view schematically showing a configuration of a liquid crystal display device of Example 6.
  • V 24-2 A perspective view schematically showing a configuration of a liquid crystal display device of Comparative Example 2.
  • FIG. 25 is a perspective view schematically showing the configuration of the liquid crystal display device of Example 7.
  • FIG. 26 is a perspective view schematically showing the configuration of the liquid crystal display device of Example 8.
  • FIG. 27 is a perspective view schematically showing a configuration of a liquid crystal display device of Example 9.
  • FIG. 28 is a perspective view schematically showing a configuration of a liquid crystal display device of Example 10.
  • FIG. 29 is a perspective view schematically showing the configuration of the liquid crystal display device of Example 11.
  • FIG. 30 is a perspective view schematically showing the configuration of the liquid crystal display device of Example 12.
  • FIG. 31-2 is a perspective view schematically showing a configuration of a liquid crystal display device of Comparative Example 4.
  • FIG. 32 is a perspective view schematically showing a configuration of a liquid crystal display device of Comparative Example 3. Explanation of symbols
  • Negative C-plate (designed for all single wavelengths)

Abstract

本発明は、広い視角範囲において着色がなく、コントラスト比が高い液晶表示を実現することができるように、位相差条件が調整された位相差フィルム及びその設計方法、並びに、それを用いた偏光フィルム及び液晶表示装置を提供する。本発明は、液晶セルとその両側で互いにクロスニコルの関係となる偏光フィルムとを備えた液晶表示装置であって、上記偏光フィルムの少なくとも一つは、逆波長分散特性を有する位相差フィルムを含んでなり、上記液晶表示装置は、更に液晶セルを構成する液晶層と略同じ波長分散特性を有する位相差フィルムを備えたものである液晶表示装置である。

Description

明 細 書
位相差フィルム、偏光フィルム、液晶表示装置、及び、位相差フィルムの 設計方法
技術分野
[0001] 本発明は、位相差フィルム、偏光フィルム、液晶表示装置、及び、位相差フィルムの 設計方法に関する。より詳しくは、位相差とその波長分散特性とが最適設計された位 相差フィルム及びその設計方法、並びに、それを用いた偏光フィルム及び液晶表示 装置、特にはクロスニコルの関係で一対の偏光素子を用 、る液晶表示装置に関する ものである。
背景技術
[0002] 液晶表示装置は、コンピュータやテレビジョンをはじめとする様々な情報処理装置の 表示装置として、広く用いられている。特に TFT方式の液晶表示装置（以下、「TFT — LCD」ともいう）が広く普及し、巿場の一層の拡大が期待されており、これに伴って 、画質のより一層の向上が要望されている。以下、 TFT— LCDを例として説明する 力 本発明は、 TFT— LCDに限定されるものではなぐ単純マトリクス方式の LCDや 、プラズマアドレス方式の LCD等にも適用可能であり、一般的に、それぞれに電極が 形成された一対の基板間に液晶を狭持し、それぞれの電極間に電圧を印加すること で表示を行う LCD全般に適用可能なものである。
[0003] 現在まで、 TFT— LCDで最も広く使用されてきた方式は、正の誘電率異方性を有す る液晶を、相互に対向する基板間に水平配向させた、いわゆる TNモードであった。 TNモードの液晶表示装置は、一方の基板に隣接する液晶分子の配向方向が、他 方の基板に隣接する液晶分子の配向方向に対して 90° ツイストしていることを特徴 とする。このような TNモードの液晶表示装置では、安価な製造技術も確立し、産業 的には成熟して 、るが、高 、コントラストを実現することが難し 、と 、う点で改善の余 地がある。
[0004] これに対し、負の誘電率異方性を有する液晶を、相互に対向する基板間に垂直配向 させた、いわゆる VAモードの液晶表示装置が開示されている（例えば、特開 2000 — 39610号公報参照)。特開 2000— 39610号公報等に開示されるように、 VAモー ドの液晶表示装置においては、電圧無印加時において、液晶分子が基板面に対し 略垂直な方向に配向しているため、液晶セルはほとんど複屈折性も旋光性も示さず 、光はその偏光状態をほとんど変化させることなく液晶セルを通過する。従って、液 晶セルの上下に一対の直線偏光素子をその吸収軸が互いに略直交するように配す ることにより、電圧無印加時において、略完全な黒表示状態を実現できる。電圧印加 時には、液晶分子が傾斜して基板に略平行となり、大きな複屈折性を示して白表示 となる。従って、このような VAモードの液晶表示装置は、 TNモードでは不可能な、 非常に高 ヽコントラストを容易に実現することができる。
[0005] しかしながら、上述の構成を有する VAモードの液晶表示装置においては、視野角の 拡大が難しいという点で改善の余地があった。 VAモードの液晶表示装置は、上述し たように正面では液晶セルがほとんど複屈折性を示さず、また 2枚の偏光素子も完全 に直交するため、略完全な黒表示状態が実現されるが、斜め視角においては、液晶 セルが複屈折性を示し、見かけ上位相差を有することとなり、また 2枚の偏光素子の 幾何学的な相対関係も見かけ上直交ではなくなるために光漏れしてコントラストが下 がり、結果として視野角が狭くなるためである。そのため、 VAモードの液晶表示装置 には、液晶セルの斜め視角における余分な位相差のキャンセルや、クロスニコル配 置された偏光素子の直交性を斜め視角にお ヽて保持する目的で、位相差フィルムが 設けられることが多い。例えば、従来では、垂直配向液晶セルの両側に偏光素子を 配し、該偏光素子と該液晶セルとの間に、面内に光軸をもち異常光屈折率 >常光屈 折率の 1軸性位相差フィルム（ 、わゆるポジ型 Aプレート）、面外 (フィルム法線方向） に光軸をもち異常光屈折率 <常光屈折率の 1軸性位相差フィルム (いわゆるネガ型 Cプレート）、又は、 2軸性位相差フィルムのいずれかを少なくとも 1枚配することにより 、視野角を拡大する技術が開示されている（例えば、特開 2000— 39610号公報、特 開平 11— 258605号公報、特開平 10— 153802号公報、特開 2000— 131693号 公報参照)。なお、後述の面外に光軸をもち異常光屈折率 >常光屈折率の 1軸性位 相差フィルムを本明細書中ではポジ型 Cプレートともいう。
[0006] また、表面に平行配向処理を施した上下 2枚の基板間に液晶を狭持した水平配向液 晶セルに横方向電界を印加し、液晶分子を基板に対して略平行な面内で回転動作 させて表示を行う、いわゆる IPSモードが開示されている（例えば、特開平 6— 16087 8号公報参照)。 IPSモードの液晶表示装置においては、液晶分子は基板と常に略 平行のまま、液晶分子の長軸方向と偏光素子の吸収軸とのなす角を変化させること により表示を行うため、斜め視角においても液晶セルの複屈折の変化が少ないため 視野角が広い。し力しながら、上述の構成を有する IPSモードの液晶表示装置にお いても、 VAモードの液晶表示装置と同様に、コントラストを高めるために、偏光素子 を 2枚直交（クロスニコル)配置するものの、斜め視角においては、 2枚の偏光素子の 幾何学的な相対関係が見力 4ナ上直交ではなくなるため、黒表示時に光漏れしてコン トラストが低下するという点で改善の余地がある。そのため、このようなコントラストの低 下を改善するため、 IPSモードの液晶表示装置にぉ 、ても位相差フィルムを設けるこ とが検討されており、例えば、偏光素子と液晶セルとの間に、面内位相差と厚み方向 位相差とを制御した適当な 2軸性位相差フィルムを配する技術等が知られている (例 えば、特開平 11 305217号公報参照。 )0
[0007] 上述のように、クロス-コルの関係となる一対の偏光素子と液晶セルとを用いた液晶 表示装置の広視野角化には、（1)斜め視角においても正面と同様にクロスニコルに 配置された偏光素子の直交性を保持すること (全てのモード)、 (2)斜め視角におけ る液晶セルの余分な位相差をキャンセルすること (VAモード等）が重要であり、従来 では、適当な位相差フィルムを配置することにより、（1)と（2)とを実現している。この ような位相差フィルムを用いた広視野角化技術は広く知られているが、いずれの従来 技術にお 1、ても、単波長（通常 550nm付近)でのみ位相差条件が最適設計されて いるため、設計波長以外では黒表示時に光漏れが起こり、従って、斜め視角におい て着色現象が発生するという点で改善の余地があった。
[0008] また、従来の液晶表示装置においては、用いられている位相差フィルムの種類 ·積層 順序や、偏光素子保護用の支持層（現在、最も一般的なものはトリアセチルセルロー スフイルム =TACフィルム）が意図せず位相差を持つ等の制約により、位相差フィル ムを単波長でしか設計ができないという本質的な問題も併せ持つ。より具体的に説明 すると、上述の（1)と（2)とを実現するための位相差フィルムに最適な波長特性 (波長 分散特性)はそれぞれ異なるが、従来技術では、（1)と (2)とを実現するために、材 料の異なる複数の位相差フィルムを必要として 、たり、複数の位相差フィルム (偏光 素子保護用の TACフィルム等も含む)の集合体トータルで（1)と（2)とを実現するよう に位相差フィルムの設計がなされていたり、また、（2)を実現せずに、液晶セルの斜 め視角における余分な位相差を積極的に用いて（1)を実現するように位相差フィル ムの設計がなされていたり、更に、複数の位相差フィルムが隣接配置されていなかつ たり等の理由により、本質的に波長特性まで最適化することができない。なぜなら、位 相差フィルムを複数枚用いる場合、一般的にそれらの作用効果は積層順序によって 異なり、更に、一般的に位相差フィルムの位相差の加成性は、非常に限られた場合 にしカゝ成り立たないためである。また、偏光素子の支持層（TACフィルム等の保護フ イルム)も含めて波長特性を最適化する煩雑さがある。
従来の液晶表示装置における位相差の設計手法の一例を説明すると、例えば、ポジ 型 Aプレート a、ネガ型 Cプレート b及び cの計 3枚の位相差フィルムと、偏光フィルム（ 偏光素子と TACフィルムとで構成される） 2枚と VAモード液晶セルとを用いて、（第 一の偏光素子) / (TACフィルム) / (ポジ型 Aプレート a) / (VAモード液晶セル) / (ネガ型 Cプレート bZ (ネガ型 Cプレート c) / (TACフィルム) / (第二の偏光素子） のように液晶表示装置を構成する場合に、（ネガ型 Cプレート b) + (ネガ型 Cプレート c) + (第一の偏光素子の保護用 TACフィルム） + (第二の偏光素子の保護用 TAC フィルム）で VAモード液晶セルの斜め視角における余分な位相差の一部のキャンセ ル、すなわち（2)の一部を実現し、（ポジ型 Aプレート a) + (VAモード液晶セルの斜 め視角における余分な位相差の残り）でクロス-コルに配置された偏光素子の斜め 視角における直交性の保持、すなわち（1)及び (2)の残りを実現する、という具合で ある。
従って、上述したような従来技術では、位相差の設計が非常に難しぐ波長特性まで 考慮しての最適設計は実質的に不可能といってもよ力つた。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、広い視角範囲において着色がな ぐコントラスト比が高い液晶表示を実現することができるように、位相差条件が調整さ れた位相差フィルム及びその設計方法、並びに、それを用いた偏光フィルム及び液 晶表示装置を提供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段
[0010] 本発明者は、斜め視角における着色現象を防止することができる可視波長全域で最 適設計された位相差フィルムの設計条件につ!ヽて種々検討したところ、従来の垂直 配向モード等の液晶表示装置の構成においては、液晶セルの斜め視角における余 分な位相差のキャンセルと、クロスニコル配置された偏光素子の斜め視角における直 交性の保持とが単波長 (通常 550nm付近)で最適化されて!/ヽることに先ず着目した 。しかしながら、液晶セルの斜め視角における余分な位相差のキャンセルと、クロス- コル配置された偏光素子の斜め視角における直交性の保持とは、通常では、異なる 波長分散特性を必要とするものであり、一方、従来の位相差フィルムの設計方法は、 偏光フィルムの偏光素子保護用の複屈折性を示す支持層 (保護フィルム)や、液晶 セルの斜め視角における余分な位相差等を利用して複合的に位相差の設計を行う ものであったため、本質的に単波長でしか最適化することができな力つた。そこで、可 視波長全域での位相差条件を最適化するために、黒表示時に斜め視角において正 面と同様にクロスニコル配置された偏光素子の直交性を保持することと、斜め視角に おける液晶セルの余分な位相差をキャンセルすることとを波長分散特性の見地から 完全に分離して、それぞれを液晶表示装置内の異なる位相差フィルムで補償する構 成にすることに想到した。すなわち、例えば、液晶セルを構成する液晶層と略同じ波 長分散特性を有する位相差フィルムにより、液晶セルの斜め視角における余分な位 相差のキャンセルを行い、逆波長分散特性を有する位相差フィルムにより、クロスニコ ル配置された偏光素子の斜め視角における直交性の保持を行う構成とすることにより 、可視波長全域での位相差条件の最適化が可能となり、斜め視角における着色現 象を防止することができることを見いだした。更に、そのような構成に用いられる位相 差フィルムの最適な位相差条件.構成も見いだし、上記課題をみごとに解決すること ができることに想到し、本発明に到達したものである。
[0011] すなわち、本発明は、面内に光軸をもち異常光屈折率 >常光屈折率の 1軸性位相 差フィルムであって、上記位相差フィルムは、下記式 (a)〜（d)を満たす位相差フィル ムである。
118nm≤Rxy(550)≤160nm (a)
- 10nm≤Ryz (550)≤ 10nm (b)
0.75≤Rxy(450)/Rxy(550)≤0.97 (c)
1.03≤Rxy(650)/Rxy(550)≤l.25 (d)
[0012] 式 (a)〜（d)中、 Rxy( ), Ryz( )は、それぞれ波長 λ nmにおける位相差フィル ムの位相差 Rxy, Ryzを表し、位相差フィルムの面内方向の主屈折率を nx, ny(nx
>ny)、面外方向の主屈折率を nz、厚みを dとしたときに、 Rxy= (nx— ny) Xd, Ry z= (ny-nz) Xdと定義される。
[0013] 本発明はまた、面外に光軸をもち異常光屈折率 >常光屈折率の 1軸性位相差フィル ムであって、上記位相差フィルムは、下記式 (e)〜（h)を満たす位相差フィルムでもあ る。
Onm≤Rxy(550)≤ lOnm (e)
-107nm≤Rxz(550)≤-71nm (f)
0.75≤Rxz(450)/Rxz(550)≤0.97 (g)
1.03≤Rxz(650)/Rxz(550)≤l.25 (h)
[0014] 式（e)〜（h)中、 Rxy ( λ ) , Rxz ( λ )は、それぞれ波長 λ nmにおける位相差フィル ムの位相差 Rxy, Ryzを表し、位相差フィルムの面内方向の主屈折率を nx, ny(nx
≥ny)、面外方向の主屈折率を nz、厚みを dとしたときに、 Rxy= (nx— ny) Xd, Rx z= (nx-nz) Xdと定義される。
[0015] 本発明は更に、 2軸性位相差フィルムであって、上記位相差フィルムは、下記式 (i)
〜 (1)を満たす位相差フィルムでもある。
220nm≤Rxy(550)≤330nm (i)
110nm≤Rxz(550)≤165nm (j)
0.75≤Rxy(450)/Rxy(550)≤0.97 (k)
1.03≤Rxy(650)/Rxy(550)≤l.25 (1)
[0016] 式 (i)〜（l)中、 Rxy( ), Rxz( )は、それぞれ波長 λ nmにおける位相差フィルム の位相差 Rxy, Rxzを表し、位相差フィルムの面内方向の主屈折率を nx, ny(nx> ny)、面外方向の主屈折率を nz、厚みを dとしたときに、 Rxy= (nx— ny) X d, Rxz = (nx-nz) X dと定義される。
[0017] 本発明はそして、面外に光軸をもち異常光屈折率 <常光屈折率の 1軸性位相差フィ ルムであって、上記位相差フィルムは、下記式 (m)〜（p)を満たす位相差フィルムで もめる。
Onm≤Rxy(550)≤ lOnm (m)
215nm≤Rxz (550)≤450nm (n)
1. 01≤Rxz (450) /Rxz (550)≤ 1. 17 (o)
0. 89≤Rxz (650) /Rxz (550)≤l. 00 (p)
[0018] 式 (m)〜（p)中、 Rxy( ) , Rxz ( )は、それぞれ波長 λ nmにおける位相差フィル ムの位相差 Rxy, Rxzを表し、位相差フィルムの面内方向の主屈折率を nx, ny(nx
≥ny)、面外方向の主屈折率を nz、厚みを dとしたときに、 Rxy= (nx— ny) X d, Rx z= (nx-nz) X dと定義される。
[0019] 本発明はまた、面外に光軸をもち異常光屈折率 <常光屈折率の 1軸性位相差フィル ムであって、上記位相差フィルムは、下記式 (q)〜（t)を満たす位相差フィルムでもあ る。
Onm≤Rxy(550)≤ lOnm (q)
108nm≤Rxz (550)≤ 379nm (r)
1. 04≤ Rxz (450) /Rxz (550) (s)
Rxz (650) /Rxz (550)≤0. 98 (t)
[0020] 式（q)〜（t)中、 Rxy ( λ ) , Rxz ( λ )は、それぞれ波長 λ nmにおける位相差フィル ムの位相差 Rxy, Rxzを表し、位相差フィルムの面内方向の主屈折率を nx, ny(nx
≥ny)、面外方向の主屈折率を nz、厚みを dとしたときに、 Rxy= (nx— ny) X d、 Rx z= (nx-nz) X dと定義される。
[0021] 本発明は更に、液晶セルとその両側で互いにクロス-コルの関係となる偏光フィルム とを備えた液晶表示装置であって、上記偏光フィルムの少なくとも一つは、逆波長分 散特性を有する位相差フィルムを含んでなり、上記液晶表示装置は、更に液晶セル を構成する液晶層と略同じ波長分散特性を有する位相差フィルムを備えたものであ る液晶表示装置でもある。
[0022] 本発明はそして、液晶セルとその両側で互いにクロス-コルの関係となる偏光フィル ムとを備えた液晶表示装置であって、上記偏光フィルムの一つは、逆波長分散特性 を有する位相差フィルムを含んでなり、上記偏光フィルムの一つは、偏光素子の液晶 セル側に複屈折性を示す支持層を有さないものである液晶表示装置でもある。
[0023] 本発明は更には、位相差フィルムの面内方向及び面外方向の位相差を設計する方 法であって、上記位相差フィルムの設計方法は、位相差フィルム及び液晶セルの法 線方向から 0° より大きい所定の角度傾斜した角度力 測った実効的位相差の符号 と絶対値とを設計パラメータとして参照するものである位相差フィルムの設計方法でも ある。
以下に本発明を詳述する。
[0024] 本発明の位相差フィルムは、面内に光軸をもち異常光屈折率 >常光屈折率の 1軸 性位相差フィルム（以下、「ポジ型 Aプレート」ともいう）、面外に光軸をもち異常光屈 折率 >常光屈折率の 1軸性位相差フィルム（以下、「ポジ型 Cプレート」ともいう）、 2軸 性位相差フィルム、面外に光軸をもち異常光屈折率 <常光屈折率の 1軸性位相差フ イルム（以下、「ネガ型 Cプレート」ともいう）のいずれかの形態である。なお、面内とは 、フィルム面に対して略平行方向を意味し、面外とは、フィルム面に対して略垂直方 向を意味する。
[0025] 本発明のポジ型 Aプレート及びポジ型 Cプレートは、液晶表示装置において組み合 わせて使用されることにより、また、本発明の 2軸性位相差フィルムは、単独で使用さ れることにより、クロス-コルに配置された偏光素子の斜め視角における直交性の保 持を行うことが可能である。更に、本発明の第 1のネガ型 Cプレートは、垂直配向モー ドの液晶表示装置において使用されることにより、液晶セルの斜め視角における余分 な位相差のキャンセルを行うことが可能である。
[0026] 本発明のポジ型 Aプレートは、下記式（1)〜（4)を満たすものである。
なお、下記式（1)〜(4)中、 Rxy( ) , Ryz ( )は、それぞれ波長 λ nmにおける位 相差フィルムの位相差 Rxy, Ryzを表し、位相差フィルムの面内方向の主屈折率を n x, ny(nx>ny)、面外方向の主屈折率を nz、厚みを dとしたときに、 Rxy= (nx-ny ) X d, Ryz= (ny-nz) X dと定義される。
118nm≤Rxy(550)≤160nm (1)
- 10nm≤Ryz (550)≤ lOnm (2)
0. 75≤Rxy(450) /Rxy(550)≤0. 97 (3)
1. 03≤Rxy(650) /Rxy(550)≤l . 25 (4)
[0027] 上記ポジ型 Aプレートは、上記式（1)を満たすことにより、面内方向の位相差 Rxy (5 50)力 クロス-コル配置された偏光素子の斜め視角における直交性の保持に好適 な範囲に調整されている。 Rxy (550)の好ましい下限は、 130nmであり、好ましい上 限は、 150nmである。従って、上記ポジ型 Aプレートは、 130nm≤Rxy (550)≤ 15 Onmを満たすことが好ましい。 Rxy (550)のより好ましい下限は、 135nmであり、より 好ましい上限は、 145nmである。
上記ポジ型 Aプレートは、上記式（2)を満たすことにより、面外方向の位相差 Ryz (5 50)が充分に低減されており、ポジ型 Cプレート (好ましくは、本発明のポジ型 Cプレ ート）と組み合わせて、クロス-コルに配置された偏光素子の斜め視角における直交 性の保持に好適に用いることができる。 Ryz (550)の好ましい下限は、 5nmであり 、好ましい上限は、 5nmである。
上記ポジ型 Aプレートは、上記式（3)及び (4)を満たすことにより、面内方向の位相 差 Rxyの波長分散特性が、クロスニコル配置された偏光素子の斜め視角における直 交性の保持に必要な波長分散特性 (逆波長分散特性)を満たし、斜め視角における 着色現象を効果的に防止することができる。 Rxy (450) ZRxy (550)の好ましい下 限は、 0. 78であり、好ましい上限は、 0. 86である。また、 Rxy (650) /Rxy (550) の好ましい下限は、 1. 14であり、好ましい上限は、 1. 22である。
[0028] 上記ポジ型 Aプレートの形態としては、例えば、単層により構成された形態、（nx—n y) / (ny-nz)が互いに略等 U、2枚以上の位相差素子の積層体力 構成された形 態、及び、面内の最大主屈折率方向が互いに略平行又は略直交な 2枚以上の位相 差素子の積層体から構成された形態が挙げられる。上記ポジ型 Aプレートを単層に より構成することで、簡便に製造することができるとともに、信頼性 (耐久性)の向上、 及び、薄型化を図ることができる。また、上記ポジ型 Aプレートを積層体により構成す ることで、単層により構成する場合に比べ、フィルム材料の選択等のフィルム設計に おいて自由度を高めることができる。更に、積層体を構成する 2枚以上の位相差素子 力 光軸方向を互いに略平行や略直交にして積層された形態においては、積層化 による位相差への影響を充分に低減することができる。従って、単に複数の各種位 相差素子を配置形態 (配置場所'積層方向）について考慮することなく用いた場合と は異なり、積層体力も構成されたこれらの形態においては、斜め視角においても波長 分散特性の最適化を図ることが可能となる。
なお、本明細書において、略等しいとは、完全に等しい場合のほか、所望の作用効 果を実質的に得ることができる誤差範囲をも含むものである。同様に、略平行とは、 完全な平行のほか、所望の作用効果を実質的に得ることができる誤差範囲をも含む ものであり、略直交とは、完全な直交のほか、所望の作用効果を実質的に得ることが できる誤差範囲をも含むものである。
[0029] 本発明のポジ型 Cプレートは、下記式（5)〜（8)を満たすものである。
なお、下記式（5)〜（8)中、 Rxy( ) , Ryz ( )は、それぞれ波長 λ nmにおける位 相差フィルムの位相差 Rxy, Ryzを表し、位相差フィルムの面内方向の主屈折率を n
X, ny(nx>ny)、面外方向の主屈折率を nz、厚みを dとしたときに、 Rxy= (nx-ny
) X d, Rxz= (nx-nz) X dと定義される。
Onm≤Rxy(550)≤ lOnm (5)
- 107nm≤Rxz (550)≤- 71nm (6)
0. 75≤Rxz (450) /Rxz (550)≤0. 97 (7)
1. 03≤Rxz (650) /Rxz (550)≤l. 25 (8)
[0030] 上記ポジ型 Cプレートは、上記式（5)を満たすことにより、面内方向の位相差 Rxy (5 50)が充分に低減されており、ポジ型 Aプレート（好ましくは、本発明のポジ型 Aプレ ート）と組み合わせて、クロス-コルに配置された偏光素子の斜め視角における直交 性の保持に好適に用いることができる。なお、 Rxy (550)の好ましい上限は、 5nmで ある。
上記ポジ型 Cプレートは、上記式 (6)を満たすことにより、面外方向の位相差 Rxz (55 0)力 クロス-コル配置された偏光素子の斜め視角における直交性の保持に好適な 範囲に調整されている。 Rxz (550)の好ましい下限は、—lOOnmであり、好ましい上 限は、 80nmである。従って、上記ポジ型 Cプレートは、 100nm≤Rxz (550)≤ 80nmを満たすことが好ましい。 Rxz (550)のより好ましい下限は、 95nmであり 、より好ましい上限は、 85nmである。
上記ポジ型 Cプレートは、上記式（7)及び (8)を満たすことにより、面外方向の位相 差 Rxzの波長分散特性が、クロスニコル配置された偏光素子の斜め視角における直 交性の保持に必要な波長分散特性 (逆波長分散特性)を満たし、斜め視角における 着色現象を効果的に防止することができる。 Rxz (450) /Rxz (550)の好ま ヽ下 限は、 0. 78であり、好ましい上限は、 0. 86である。また、 Rxz (650) /Rxz (550) © 好ましい下限は、 1. 14であり、好ましい上限は、 1. 22である。
[0031] 上記ポジ型 Cプレートの形態としては、例えば、単層により構成された形態、（nx— n y) / (ny-nz)が互いに略等 U、2枚以上の位相差素子の積層体力 構成された形 態、及び、面内の最大主屈折率方向が互いに略平行又は略直交な 2枚以上の位相 差素子の積層体から構成された形態が挙げられる。上記ポジ型 Cプレートを単層に より構成することで、簡便に製造することができるとともに、信頼性 (耐久性)の向上、 及び、薄型化を図ることができる。また、上記ポジ型 Cプレートを積層体により構成す ることで、単層により構成する場合に比べ、フィルム材料の選択等のフィルム設計に おいて自由度を高めることができる。更に、積層体を構成する 2枚以上の位相差素子 力 光軸方向を互いに略平行や略直交にして積層された形態においては、積層化 による位相差への影響を充分に低減することができる。従って、単に複数の各種位 相差素子を配置形態 (配置場所'積層方向）について考慮することなく用いた場合と は異なり、積層体力も構成されたこれらの形態においては、斜め視角においても波長 分散特性の最適化を図ることが可能となる。
[0032] 本発明の 2軸性位相差フィルムは、下記式（9)〜（12)を満たすものである。
なお、下記式（9)〜（12)中、 Rxy( ) , Rxz ( )は、それぞれ波長 λ nmにおける 位相差フィルムの位相差 Rxy, Rxzを表し、位相差フィルムの面内方向の主屈折率 を nx, ny (nx>ny)、面外方向の主屈折率を nz、厚みを dとしたときに、 Rxy= (nx— ny) X d, Rxz= (nx— nz) X dと定義される。
220nm≤Rxy(550)≤330nm (9)
110nm≤Rxz (550)≤165nm (10)
0. 75≤Rxy(450) /Rxy(550)≤0. 97 (11)
1. 03≤Rxy(650) /Rxy(550)≤l . 25 (12)
[0033] 上記 2軸性位相差フィルムは、上記式（9)及び（10)を満たすことにより、面内方向の 位相差 Rxy (550)及び面外方向の位相差 Rxz (550)力 クロス-コル配置された偏 光素子の斜め視角における直交性の保持に好適な範囲に調整されている。 Rxy (55 0)の好ましい下限は、 265nmであり、好ましい上限は、 285nmである。 Rxz (550) の好ましい下限は、 125nmであり、好ましい上限は、 145nmである。従って、上記 2 軸性位相差フィルムは、 265nm≤Rxy (550)≤285nm、及び、 125nm≤Rxz (55 0)≤ 145nmを満たすことが好ましい。 Rxy (550)のより好ましい下限は、 270nmで あり、より女子まし ヽ _h¾i¾、 280nmである。！¾?：2 (550)のょり女子まし1ヽ"^¾【¾、 130η mであり、より好ましい上限は、 140nmである。
上記 2軸性位相差フィルムは、上記式（11)及び（12)を満たすことにより、面内方向 の位相差 Rxyの波長分散特性が、クロスニコル配置された偏光素子の斜め視角にお ける直交性の保持に必要な波長分散特性 (逆波長分散特性)を満たし、斜め視角に おける着色現象を効果的に防止することができる。 Rxy (450) ZRxy (550)の好まし ヽ" FRSiま、 0. 78であり、女子まし!/ヽ _h¾iま、 0. 86である。 Rxy (650) /Rxy (550)の 好ましい下限は、 1. 14であり、好ましい上限は、 1. 22である。
[0034] 上記 2軸性位相差フィルムの形態としては、例えば、単層により構成された形態、 (nx — ny) / (ny— nz)が互いに略等 、2枚以上の位相差素子の積層体力も構成され た形態及び、面内の最大主屈折率方向が互いに略平行又は略直交な 2枚以上の位 相差素子の積層体力ゝら構成された形態が挙げられる。上記 2軸性位相差フィルムを 単層により構成することで、簡便に製造することができるとともに、信頼性 (耐久性)の 向上、及び、薄型化を図ることができる。また、上記 2軸性位相差フィルムを積層体に より構成することで、単層により構成する場合に比べ、フィルム材料の選択等のフィル ム設計において自由度を高めることができる。更に、積層体を構成する 2枚以上の位 相差素子が、光軸方向を互 ヽに略平行や略直交にして積層された形態においては 、積層化による位相差への影響を充分に低減することができる。従って、単に複数の 各種位相差素子を配置形態 (配置場所'積層方向）について考慮することなく用いた 場合とは異なり、積層体力も構成されたこれらの形態においては、斜め視角において も波長分散特性の最適化を図ることが可能となる。
[0035] 本発明の第 1のネガ型 Cプレートは、下記式（13)〜（16)を満たすものである。
なお、下記式（13)〜（16)中、 Rxy( ) , Rxz ( )は、それぞれ波長 λ nmにおける 位相差フィルムの位相差 Rxy, Rxzを表し、位相差フィルムの面内方向の主屈折率 を nx, ny (nx≥ny)、面外方向の主屈折率を nz、厚みを dとしたときに、 Rxy= (nx— ny) X d, Rxz= (nx— nz) X dと定義される。
Onm≤Rxy (550)≤ lOnm (13)
215nm≤Rxz (550)≤450nm (14)
1. 01≤Rxz (450) /Rxz (550)≤ 1. 17 (15)
0. 89≤Rxz (650) /Rxz (550)≤l. 00 (16)
[0036] 上記第 1のネガ型 Cプレートは、上記式（13)を満たすことにより、面内方向の位相差 Rxy (550)が充分に低減されており、垂直配向モードの液晶表示装置において液 晶セルの斜め視角における余分な位相差のキャンセルを行うのに好適に用いること ができる。 Rxy (550)の好ましい上限は、 5nmである。従って、上記第 1のネガ型 Cプ レートは、 Onm≤Rxy(550)≤5nmを満たすことが好ましい。 Rxy (550)のより好ま しい上限は、 3nmである。
また、上記第 1のネガ型 Cプレートは、上記式（14)を満たすことにより、面外方向の 位相差 Rxz (550) 1S 垂直配向モードの液晶表示装置において液晶セルの斜め視 角における余分な位相差のキャンセルを行うのに好適な範囲に調整されて 、る。 更に、上記第 1のネガ型 Cプレートは、上記式（15)及び（16)を満たすことにより、面 外方向の位相差 Rxzの波長分散特性が、垂直配向モードの液晶表示装置において 液晶セルの斜め視角における余分な位相差のキャンセルに必要な波長分散特性 ( 正波長分散特性)を満たし、斜め視角における着色現象を効果的に防止することが できる。 Rxz (450) ZRxz (550)の好ましい下限は、 1. 04であり、好ましい上限は、 1. 10である。また、 Rxz (650) ZRxz (550)の好ましい下限は、 0. 96であり、好まし い上限は、 0. 98である。
上記第 1のネガ型 Cプレートの形態としては、例えば、単層により構成された形態、（n x-ny) / (ny-nz)が互いに略等 、2枚以上の位相差素子の積層体力も構成さ れた形態、面内の最大主屈折率方向が互いに略平行又は略直交な 2枚以上の位相 差素子の積層体から構成された形態、それぞれが Onm≤Rxy (550)≤10nmを満 たす 2枚以上の位相差素子の積層体力 構成されたものである形態、及び、上記形 態において、 2枚以上の位相差素子の少なくとも 1つは、厚さが 20 /z m以下の膜であ る形態が挙げられる。上記第 1のネガ型 Cプレートを単層により構成することで、簡便 に製造することができるとともに、信頼性 (耐久性)の向上、及び、薄型化を図ることが できる。また、上記第 1のネガ型 Cプレートを積層体により構成することで、単層により 構成する場合に比べ、フィルム材料の選択等のフィルム設計において自由度を高め ることができる。更に、積層体を構成する 2枚以上の位相差素子が、光軸方向を互い に略平行や略直交にして積層された形態においては、積層化による位相差への影 響を充分に低減することができる。従って、単に複数の各種位相差素子を配置形態（ 配置場所'積層方向）について考慮することなく用いた場合とは異なり、これらの形態 にお 、ては、斜め視角にお ヽても波長分散特性の最適化を図ることが可能となる。 更に、それぞれ力 SOnm≤Rxy(550)≤10nmを満たす 2枚以上の位相差素子の積 層体力ゝら構成された形態においては、積層体を構成する 2枚以上の位相差素子が、 それぞれ面内方向の位相差 Rxy (550)が充分に低減されていることにより、垂直配 向モードの液晶表示装置にぉ 、て液晶セルの斜め視角における余分な位相差のキ ヤンセルを行うのに、より好適に用いることができる。そして、上記位相差素子の少な くとも 1つを厚さが 20 m以下の膜で構成した形態においては、上記位相差素子の 積層化による位相差への影響を充分に低減することができるため、垂直配向モード の液晶表示装置にお!、て液晶セルの斜め視角における余分な位相差のキャンセル を行うのに、更に好適に用いることができる。
なお、上記厚さが 20 /z m以下の膜は、コーティングにより形成されたものであることが より好まし 、。 [0038] 上記ポジ型 Cプレートと上記第 1のネガ型 Cプレートとが、それらの間に他の複屈折 性を示すフィルムが介在することなく積層されたもの（以下、「第 1の積層型位相差フ イルム」ともいう）、及び、上記第 1の積層型位相差フィルムと略同等な位相差特性を 有し、かつ少なくとも 2つの複屈折性を示すフィルムが積層されたもの（以下、「第 2の 積層型位相差フィルム」ともいう）はそれぞれ、垂直配向モードの液晶表示装置にお いてポジ型 Aプレート (好ましくは、本発明のポジ型 Aプレート）と組み合わせて使用 されることにより、クロス-コル配置された偏光素子の斜め視角における直交性の保 持、及び、液晶セルの斜め視角における余分な位相差のキャンセルを行うことが可 能である。なお、本明細書において、複屈折性を示すフィルムが介在することなく積 層されたものであるとは、フィルムを介在することなく積層されたものである場合、複屈 折性を示さな ヽフィルム (等方性フィルム）を介在して積層されたものである場合の他 、複屈折性を示すフィルムが介在して積層されたものであるが、所望の作用効果を実 質的に得ることができる場合をも含むものである。また、位相差特性とは、位相差フィ ルムの法線方向力 0° より大きい所定の角度 (斜め視角）から測った実効的位相差 、及び、その波長依存性を意味する。
[0039] 上記第 1の積層型位相差フィルムの形態としては、例えば、上記第 1の積層型位相 差フィルムを構成するポジ型 Cプレート及び第 1のネガ型 Cプレートの少なくとも 1つ 力 それぞれ力Onm≤Rxy(550)≤10nmを満たす 2枚以上の位相差素子の積層 体力 構成されたものである形態、上記形態において、 2枚以上の位相差素子の少 なくとも 1つは、厚さが 20 m以下の膜である形態が挙げられる。上記積層体を構成 する 2枚以上の位相差素子が、それぞれ面内方向の位相差 Rxy (550)が充分に低 減されていることから、垂直配向モードの液晶表示装置において、クロス-コル配置 された偏光素子の斜め視角における直交性の保持、及び、液晶セルの斜め視角に おける余分な位相差のキャンセルを行うのに、より好適に用いることができる。また、 上記位相差素子の少なくとも 1つを厚さが 20 m以下の膜で構成した形態において は、上記位相差素子の積層化による位相差への影響を充分に低減することができる ため、垂直配向モードの液晶表示装置において、クロスニコル配置された偏光素子 の斜め視角における直交性の保持、及び、垂直配向モード等の液晶セルの斜め視 角における余分な位相差のキャンセルを行うのに、更に好適に用いることができる。 なお、上記厚さが 20 /z m以下の膜は、コーティングにより形成されたものであることが より好まし 、。
[0040] また、上記第 2の積層型位相差フィルムの形態としては、例えば、上記第 2の積層型 位相差フィルムを構成する複屈折性を示すフィルムの少なくとも 1つが、それぞれが 0 nm≤Rxy(550)≤ lOnmを満たす 2枚以上の位相差素子の積層体から構成された ものである形態、上記形態において、 2枚以上の位相差素子の少なくとも 1つは、厚 さが 20 m以下の膜である形態が挙げられる。上記積層体を構成する 2枚以上の位 相差素子が、それぞれ面内方向の位相差 Rxy (550)が充分に低減されていることか ら、垂直配向モードの液晶表示装置において、クロス-コル配置された偏光素子の 斜め視角における直交性の保持、及び、垂直配向モード等の液晶セルの斜め視角 における余分な位相差のキャンセルを行うのに、より好適に用いることができる。また 、上記位相差素子の少なくとも 1つを厚さが 20 m以下の膜で構成した形態におい ては、上記位相差素子の積層化による位相差への影響を充分に低減することができ るため、垂直配向モードの液晶表示装置において、クロスニコル配置された偏光素 子の斜め視角における直交性の保持、及び、垂直配向モード等の液晶セルの斜め 視角における余分な位相差のキャンセルを行うのに、更に好適に用いることができる なお、上記厚さが 20 /z m以下の膜は、コーティングにより形成されたものであることが より好まし 、。
[0041] 本発明の第 2のネガ型 Cプレートは、下記式（19)〜（22)を満たすものである。
なお、下記式（19)〜（22)中、 Rxy( ) , Rxz ( )は、それぞれ波長 λ nmにおける 位相差フィルムの位相差 Rxy, Rxzを表し、位相差フィルムの面内方向の主屈折率 を nx, ny (nx≥ny)、面外方向の主屈折率を nz、厚みを dとしたときに、 Rxy= (nx— ny) X d、 Rxz= (nx— nz) X dと定義される。
Onm≤Rxy (550)≤ lOnm (19)
108nm≤Rxz (550)≤ 379nm (20)
1. 04≤ Rxz (450) /Rxz (550) (21) Rxz (650) /Rxz (550)≤0. 98 (22)
[0042] 上記第 2のネガ型 Cプレートは、上記式（19)を満たすことにより、面内方向の位相差 Rxy (550)が充分に低減されており、垂直配向モードの液晶表示装置においてポジ 型 Aプレートと組み合わせて、クロス-コル配置された偏光素子の斜め視角における 直交性の保持を行うのに好適に用いることができるとともに、液晶セルの斜め視角に おける余分な位相差のキャンセルを行うのに好適に用いることができる。 Rxy (550) の好ましい上限は、 5nmである。従って、上記第 2のネガ型 Cプレートは、 Onm≤Rx y (550)≤5nmを満たすことが好ましい。 Rxy (550)のより好ましい上限は、 3nmで ある。
上記第 2のネガ型 Cプレートは、上記式（20)を満たすことにより、面外方向の位相差 Rxz (550) 1S 垂直配向モードの液晶表示装置においてクロス-コル配置された偏 光素子の斜め視角における直交性の保持、及び、液晶セルの斜め視角における余 分な位相差のキャンセルを行うのに好適な範囲に調整されている。
上記第 2のネガ型 Cプレートは、上記式（21)及び（22)を満たすことにより、面外方向 の位相差 Rxzの波長分散特性力 垂直配向モードの液晶表示装置にお!、て液晶セ ルの斜め視角における余分な位相差のキャンセルを行うのに必要な波長分散特性 ( 正波長分散特性)を満たし、斜め視角における着色現象を効果的に防止することが できる。
[0043] 上記第 2のネガ型 Cプレートの形態としては、例えば、単層により構成された形態、そ れぞれ力 SOnm≤Rxy (550)≤ lOnmを満たす 2枚以上の位相差素子の積層体から 構成されたものである形態、上記形態において、 2枚以上の位相差素子の少なくとも 1つは、厚さが 20 m以下の膜である形態が挙げられる。上記第 2のネガ型 Cプレー トを単層により構成することで、簡便に製造することができるとともに、信頼性 (耐久性 )の向上、及び、薄型化を図ることができる。また、上記第 2のネガ型 Cプレートを積層 体により構成することで、単層により構成する場合に比べ、フィルム材料の選択等の フィルム設計において自由度を高めることができる。更に、積層体を構成する 2枚以 上の位相差素子が、それぞれ面内方向の位相差 Rxy (550)が充分に低減されてい ることから、垂直配向モードの液晶表示装置において、クロス-コル配置された偏光 素子の斜め視角における直交性の保持、及び、液晶セルの斜め視角における余分 な位相差のキャンセルを行うのに、より好適に用いることができる。また、上記位相差 素子の少なくとも 1つを厚さが 20 m以下の膜で構成することで、垂直配向モードの 液晶表示装置において、クロスニコル配置された偏光素子の斜め視角における直交 性の保持、及び、液晶セルの斜め視角における余分な位相差のキャンセルを行うの に、更に好適に用いることができる。
なお、上記厚さが 20 /z m以下の膜は、コーティングにより形成されたものであることが より好まし 、。
[0044] 本発明の位相差フィルムを用いた偏光フィルムの好ましい形態について、以下に説 明する。
本発明はまた、上記ポジ型 Aプレートと偏光素子とを備えた偏光フィルムであって、 上記偏光フィルムは、ポジ型 Aプレートと偏光素子との間に、他の複屈折性を示すフ イルムが介在することなく積層され、かつポジ型 Aプレートの nx方向と偏光素子の吸 収軸とが略直交の関係で配置されたものである偏光フィルムでもある。
このような本発明のポジ型 Aプレートを用いた偏光フィルム（以下、「偏光フィルム PA 」ともいう）は、ポジ型 Cプレート (好ましくは、本発明のポジ型 Cプレート）、又は、ポジ 型 Cプレートと偏光素子とを備えた偏光フィルム (好ましくは、本発明の偏光フィルム P C)と組み合わせて使用されることにより、液晶表示装置において、クロス-コル配置 された偏光素子の斜め視角における直交性の保持を赤 '青 '緑 (R' G · B)の広 、波 長領域で行うのに効果的であり、ポジ型 Aプレートと偏光素子との間に、偏光素子保 護用の支持層（例えば、 TACフィルム等の保護フィルム)等の他の複屈折性を示す フィルムが介在することなく積層されていることで、より効果的な位相差補償が可能と なる。また、本発明のポジ型 Aプレートの nx方向と偏光素子の吸収軸とが略直交の 関係で配置されることから、偏光素子を通過して垂直方向から入射した直線偏光に 対しては位相差変化を与えな 、形態となって!/、る。
[0045] 本発明はまた、上記ポジ型 Cプレートと偏光素子とを備えた偏光フィルムであって、 上記偏光フィルムは、ポジ型 Cプレートと偏光素子との間に、他の複屈折性を示すフ イルムが介在することなく積層されたものである偏光フィルムでもある。 このような本発明のポジ型 Cプレートを用いた偏光フィルム（以下、「偏光フィルム PC」 ともいう）は、ポジ型 Aプレート (好ましくは、本発明のポジ型 Aプレート）、又は、ポジ 型 Aプレートと偏光素子とを備えた偏光フィルム (好ましくは、本発明の偏光フィルム P A)と組み合わせて使用されることにより、液晶表示装置において、クロス-コル配置 された偏光素子の斜め視角における直交性の保持を赤 '青 '緑 (R' G · B)の広 、波 長領域で行うのに効果的であり、ポジ型 Cプレートと偏光素子との間に、他の複屈折 性を示すフィルムが介在することなく積層されて ヽることで、より効果的な位相差補償 が可能となる。また、本発明のポジ型 Cプレートは、面内方向では光学的に略等方性 であることから、偏光素子を通過して垂直方向から入射した直線偏光に対しては位 相差変化を与えな 、形態となって 、る。
[0046] 本発明はまた、上記 2軸性位相差フィルムと偏光素子とを備えた偏光フィルムであつ て、上記偏光フィルムは、 2軸性位相差フィルムと偏光素子との間に、他の複屈折性 を示すフィルムが介在することなく積層され、かつ 2軸性位相差フィルムの nx方向と 偏光素子の吸収軸とが略直交又は略平行の関係で配置されたものである偏光フィル ムでもある。
このような本発明の 2軸性位相差フィルムを用いた偏光フィルム（以下、「偏光フィル ム BI」ともいう）は、液晶表示装置において単独で使用されることにより、クロスニコル 配置された偏光素子の斜め視角における直交性の保持を赤 '青 '緑 (R · G · B)の広 い波長領域で行うのに効果的であり、 2軸性位相差フィルムと偏光素子との間に、他 の複屈折性を示すフィルムが介在することなく積層されていることで、より効果的な位 相差補償が可能となる。また、本発明の 2軸性位相差フィルムの nx方向と偏光素子 の吸収軸とが略直交又は略平行の関係で配置されることから、偏光素子を通過して 垂直方向から入射した直線偏光に対しては位相差変化を与えない形態となっている
[0047] 本発明は更に、上記第 1の積層型位相差フィルムと偏光素子とを備えた偏光フィルム であって、上記偏光フィルムは、第 1の積層型位相差フィルムと偏光素子との間に、 他の複屈折性を示すフィルムが介在することなく積層されたものである偏光フィルム でもある。 このような本発明の第 1の積層型位相差フィルムを用いた偏光フィルム (以下、「偏光 フィルム LA1」ともいう）は、ポジ型 Aプレート（好ましくは、本発明のポジ型 Aプレート） 、又は、ポジ型 Aプレートと偏光素子とを備えた偏光フィルム (好ましくは、本発明の 偏光フィルム PA)と組み合わせて使用されることにより、垂直配向モードの液晶表示 装置において、クロス-コル配置された偏光素子の斜め視角における直交性の保持 、及び、液晶セルの斜め視角における余分な位相差のキャンセルを赤 '青'緑 (R'G •B)の広い波長領域で行うのに効果的であり、第 1の積層型位相差フィルムと偏光素 子との間に、偏光素子保護用の支持層 (例えば、 TACフィルム等の保護フィルム)等 の他の複屈折性を示すフィルムが介在することなく積層されていることで、より効果的 な位相差補償が可能となる。
[0048] 本発明はそして、上記第 2の積層型位相差フィルムと偏光素子とを備えた偏光フィル ムであって、上記偏光フィルムは、第 2の積層型位相差フィルムと偏光素子との間に 、他の複屈折性を示すフィルムが介在することなく積層されたものである偏光フィルム でもある。
このような本発明の第 2の積層型位相差フィルムを用いた偏光フィルム (以下、「偏光 フィルム LA2」ともいう）は、ポジ型 Aプレート（好ましくは、本発明のポジ型 Aプレート） 、又は、ポジ型 Aプレートと偏光素子とを備えた偏光フィルム (好ましくは、本発明の 偏光フィルム PA)と組み合わせて使用されることにより、垂直配向モードの液晶表示 装置において、クロス-コル配置された偏光素子の斜め視角における直交性の保持 、及び、液晶セルの斜め視角における余分な位相差のキャンセルを赤 '青'緑 (R'G •B)の広い波長領域で行うのに効果的であり、第 2の積層型位相差フィルムと偏光素 子との間に、偏光素子保護用の支持層 (例えば、 TACフィルム等の保護フィルム)等 の他の複屈折性を示すフィルムが介在することなく積層されていることで、より効果的 な位相差補償が可能となる。
[0049] 本発明は更には、上記第 2のネガ型 Cプレートと偏光素子とを備えた偏光フィルムで あって、上記偏光フィルムは、第 2のネガ型 Cプレートと偏光素子との間に、他の複屈 折性を示すフィルムが介在することなく積層されたものである偏光フィルムでもある。 このような本発明の第 2のネガ型 Cプレートを用いた偏光フィルム（以下、「偏光フィル ム NC2」ともいう）は、ポジ型 Aプレート（好ましくは、本発明のポジ型 Aプレート）、又 は、ポジ型 Aプレートと偏光素子とを備えた偏光フィルム (好ましくは、本発明の偏光 フィルム PA)と組み合わせて使用されることにより、垂直配向モードの液晶表示装置 において、クロス-コル配置された偏光素子の斜め視角における直交性の保持、及 び、液晶セルの斜め視角における余分な位相差のキャンセルを赤 '青 '緑 (R' G · B) の広い波長領域で行うのに効果的であり、第 2のネガ型 Cプレートと偏光素子との間 に、偏光素子保護用の支持層（例えば、 TACフィルム等の保護フィルム)等の他の複 屈折性を示すフィルムが介在することなく積層されて ヽることで、より効果的な位相差 補償が可能となる。
[0050] 本発明の偏光フィルムを用いた液晶表示装置の好ましい形態について、以下に説明 する。
本発明はまた、液晶セルと、その両側で互いにクロス-コルの関係となる第一の偏光 フィルム及び第二の偏光フィルムとを有してなる液晶表示装置であって、上記第一の 偏光フィルムは、上記偏光フィルム PAであり、上記第二の偏光フィルムは、上記偏光 フィルム PCであり、上記第一の偏光フィルム及び第二の偏光フィルムは、それぞれポ ジ型 Aプレート及びポジ型 Cプレートを有する側が液晶セル側に位置する液晶表示 装置でもある。
このような液晶セルの一方の側に上記偏光フィルム PAを有し、かつ他方の側に上記 偏光フィルム PCを有してなる液晶表示装置によれば、クロスニコル配置された偏光 素子の斜め視角における直交性の保持を赤 '青 '緑 (R' G · B)の広 、波長領域で行 うことができるので、斜め視角における着色現象を効果的に防止して、広視野角化を 実現し、高い表示品位を得ることができる。
なお、本発明において、第一の偏光フィルム及び第二の偏光フィルムは、液晶セルと 直接接していてもよぐ直接接していなくてもよい。
[0051] 本発明はまた、液晶セルと、その両側で互いにクロス-コルの関係となる第一の偏光 フィルム及び第二の偏光フィルムとを有してなる液晶表示装置であって、上記第一の 偏光フィルムは、上記偏光フィルム PAであるとともに、そのポジ型 Aプレートを有する 側が液晶セル側に位置しており、上記液晶表示装置は、第一の偏光フィルムの液晶 セル側に、他の複屈折性を示すフィルムが介在することなぐ上記ポジ型 Cプレート が積層されたものである液晶表示装置でもある。
このような液晶セルの片側に本発明のポジ型 Aプレートと本発明のポジ型 Cプレート とが偏光素子よりも液晶セル側に設けられた形態の液晶表示装置によれば、クロス二 コル配置された偏光素子の斜め視角における直交性の保持を赤 '青 '緑 (R · G · B) の広い波長領域で行うことができるので、斜め視角における着色現象を効果的に防 止して、広視野角化を実現し、高い表示品位を得ることができる。
なお、この形態において、本発明のポジ型 Cプレートは、面内方向では光学的にほ ぼ等方性であることから、偏光素子を通過して垂直方向から入射した直線偏光に対 しては位相差変化を与えない。また、この形態において、上記第二の偏光フィルムは 、偏光素子を備え、上記液晶表示装置は、第二の偏光フィルムの偏光素子と液晶セ ルとの間に、複屈折性を示すフィルムを含まないものであることが好ましい。
[0052] 本発明はまた、液晶セルと、その両側で互いにクロス-コルの関係となる第一の偏光 フィルム及び第二の偏光フィルムとを有してなる液晶表示装置であって、上記第一の 偏光フィルムは、上記偏光フィルム PCであるとともに、そのポジ型 Cプレートを有する 側が液晶セル側に位置しており、上記液晶表示装置は、第一の偏光フィルムの液晶 セル側に、他の複屈折性を示すフィルムが介在することなぐ上記ポジ型 Aプレート がその nx方向と第一の偏光フィルムを構成する偏光素子の吸収軸とが略平行の関 係で積層されたものである液晶表示装置でもある。
このような液晶セルの片側に本発明のポジ型 Cプレートと本発明のポジ型 Aプレート とが偏光素子よりも液晶セル側に設けられた形態の液晶表示装置によれば、クロス二 コル配置された偏光素子の斜め視角における直交性の保持を赤 '青 '緑 (R · G · B) の広い波長領域で行うことができるので、斜め視角における着色現象を効果的に防 止して、広視野角化を実現し、高い表示品位を得ることができる。また、本発明のポ ジ型 Aプレートがその nx方向と偏光素子の吸収軸とが略直交の関係で配置されるこ とから、偏光素子を通過して垂直方向から入射した直線偏光に対しては位相差変化 を与えな ヽ形態となって ヽる。
[0053] 本発明はまた、液晶セルと、その両側で互いにクロス-コルの関係となる第一の偏光 フィルム及び第二の偏光フィルムとを有してなる液晶表示装置であって、上記第一の 偏光フィルムは、上記偏光フィルム BIであるとともに、その 2軸性位相差フィルムを有 する側が液晶セル側に位置する液晶表示装置でもある。
このような本発明の 2軸性位相差フィルムが偏光素子よりも液晶セル側に設けられた 形態の液晶表示装置によれば、クロスニコル配置された偏光素子の斜め視角におけ る直交性の保持を赤 ·青 ·緑 (R · G · B)の広 、波長領域で行うことができるので、斜め 視角における着色現象を効果的に防止して、広視野角化を実現し、高い表示品位を 得ることができる。
[0054] 上記液晶表示装置は、液晶セルにおける大部分の液晶分子が基板に対して略垂直 に配向し、かつ面内位相差が略ゼロの状態で黒表示を行うものであることが好ましい このような垂直配向モード (VAモード）の本発明の液晶表示装置においては、本発 明のポジ型 Aプレート及び本発明のポジ型 Cプレート、又は、本発明の 2軸性位相差 フィルムが偏光素子よりも液晶セル側に設けられていることから、従来の VAモードの 液晶表示装置で課題とされて 、た、クロス-コルに配置された偏光素子の斜め視角 における直交性の保持にっ 、て、赤 ·青 ·緑 (R' G · B)の広 、波長領域で行うことが できるので、斜め視角における着色現象を効果的に防止して、広視野角化を実現し 、特に高い表示品位を得ることができる。また、従来の VAモードの液晶表示装置と 同様に、高いコントラストを得ることができる。
なお、本明細書において、略垂直とは、完全な垂直のほか、所望の作用効果を実質 的に得ることができる誤差範囲をも含むものであり、略ゼロとは、ゼロのほか、所望の 作用効果を実質的に得ることができる誤差範囲をも含むものである。
[0055] 上記液晶表示装置は、下記式（23)及び（24)を満たし、かつ面外に光軸をもち異常 光屈折率 <常光屈折率の 1軸性位相差フィルムを、他の複屈折性を示すフィルムを 介さずに液晶セルと隣接するような関係で備えたものであることが好ましい。なお、下 記式（23)及び（24)中、 Rxy ( λ ) , Rxz ( λ )は、それぞれ波長 λ nmにおける位相 差フィルムの位相差 Rxy, Rxzを表し、位相差フィルムの面内方向の主屈折率を nx, ny(nx≥ny)、面外方向の主屈折率を nz、厚みを dとしたときに、 Rxy= (nx— ny) X d、 Rxz= (nx-nz) X dと定義される。また、下記式（24)中、 Rlc ( λ )は、波長 nm における液晶セルの位相差 Rlcを表し、液晶セルの異常光屈折率を ne、常光屈折率 を no、厚みを (Γとしたときに、 Rlc= (ne-no) X cTと定義される。
0nm≤Rxy(550)≤ 10nm (23)
Onm≤Rlc (550)— Rxz (550)≤ 35nm (24)
[0056] 上記式（23)及び（24)を満たし、かつ面外に光軸をもち異常光屈折率 <常光屈折 率の 1軸性位相差フィルム（以下、「第 3のネガ型 Cプレート」ともいう）は、上記式（23 )を満たすことにより、面内方向の位相差 Rxy (550)が充分に低減されており、 VAモ ードの液晶表示装置において液晶セルの視野角補償を行うのに好適に用いることが できる。 Rxy (550)の好ましい上限は、 5nmである。
上記第 3のネガ型 Cプレートは、上記式 (24)を満たすことにより、面外方向の位相差 Rxz (550) 1S VAモードの液晶表示装置にぉ 、て液晶セルの斜め視角における視 野角補償を行うのに好適な範囲に調整されている。 Rlc (550)— Rxz (550)の好まし い下限は、 lOnmであり、好ましい上限は、 30nmである。
このような第 3のネガ型 Cプレートが他の複屈折性を示すフィルムを介さずに液晶セ ルと隣接するような関係で設けられた形態の液晶表示装置によれば、 VAモードの液 晶表示装置にぉ 、て液晶セルの斜め視角における視野角補償を効果的に行うこと ができる。
[0057] 上記第 3のネガ型 Cプレートの好ましい形態としては、面外に光軸をもつ 2枚以上の 位相差素子の積層体力ゝら構成された形態が挙げられる。上記第 3のネガ型 Cプレー トを積層体により構成することで、単層により構成する場合に比べ、フィルム材料の選 択等のフィルム設計において自由度を高めることができる。
[0058] また、上記第 3のネガ型 Cプレートは、 Rxz (450)≥Rxz (550)≥Rxz (650)を満た すことが好ましい。このように上記第 3のネガ型 Cプレートにおける面外方向の位相差 Rxzが正波長分散特性を有することにより、 VAモードの液晶表示装置において液晶 セルの斜め視角における視野角補償を効果的に行うことができるとともに、斜め視角 における着色現象をより効果的に防止することができる。
[0059] 更に、上記第 3のネガ型 Cプレートは、 Onm≤Rlc (450)—Rxz (450)≤ 35nm及び 0nm≤Rlc (650)— Rxz (650)≤35nmを満たすことが好ましい。これにより、 VAモ ードの液晶表示装置にぉ 、て液晶セルの斜め視角における視野角補償を赤 ·青 ·緑 (R-G-B)の広い波長領域で行うことができるので、斜め視角における着色現象を更 に効果的に防止することができる。 Rlc (450)—Rxz (450)のより好ましい下限は、 1 Onmであり、より好ましい上限は、 30nmである。 Rlc (650)—Rxz (650)のより好まし い下限は、 10nmであり、より好ましい上限は、 30nmである。
[0060] 上記液晶表示装置は、液晶セルにおける大部分の液晶分子が基板に対して略平行 に、かつ第一の偏光フィルムの吸収軸に対して略直交に配向した状態で黒表示を行 うととも〖こ、第二の偏光フィルムと液晶セルとの間に他の複屈折性を示すフィルムが 存在しな!、ものであることが好まし！/、。
このような面内スイッチングモード (IPSモード）の本発明の液晶表示装置においても 、本発明のポジ型 Aプレート及び本発明のポジ型 Cプレート、又は、本発明の 2軸性 位相差フィルムが偏光素子よりも液晶セル側に設けられていることにより、従来の IPS モードの液晶表示装置で課題とされて 、た、クロス-コルに配置された偏光素子の 斜め視角における直交性の保持にっ 、て、赤 ·青 ·緑 (R' G · B)の広 、波長領域で 行うことができるので、斜め視角における着色現象を効果的に防止して、広視野角化 を実現し、特に高 、表示品位を得ることができる。
なお、このような IPSモードの形態において、上記第二の偏光フィルムは、偏光素子 を備え、上記液晶表示装置は、第二の偏光フィルムの偏光素子と液晶セルとの間に 、複屈折性を示すフィルムを含まな 、ものであることが好ま 、。
[0061] 本発明は更に、大部分の液晶分子が基板に対して略垂直に配向し、かつ面内位相 差が略ゼロの状態で黒表示を行う液晶セルと、その両側に互いにクロス-コルの関 係となる第一の偏光フィルムと第二の偏光フィルムとを有してなる液晶表示装置であ つて、上記第一の偏光フィルムは、上記偏光フィルム PAであり、上記第二の偏光フィ ルムは、上記偏光フィルム LA1、上記偏光フィルム LA2、又は、上記偏光フィルム N C2であり、上記偏光フィルムは、それぞれ位相差フィルムを有する側が液晶セル側 に位置する液晶表示装置でもある。
[0062] このような液晶セルの一方の側に本発明の偏光フィルム PAを有し、かつ他方の側に 本発明の偏光フィルム LA1、本発明の偏光フィルム LA2、又は、本発明の偏光フィ ルム NC2を有してなる、 VAモードの液晶表示装置によれば、本発明の第 1の積層 型位相差フィルム、第 2の積層型位相差フィルム、又は、第 2のネガ型 Cプレートが偏 光素子よりも液晶セル側に設けられていることにより、クロス-コルに配置された偏光 素子の斜め視角における直交性の保持、及び、液晶セルの斜め視角における余分 な位相差のキャンセルを赤 ·青 ·緑 (R · G · B)の広 、波長領域で行うことができるので 、斜め視角における着色現象を効果的に防止して、広視野角化を実現し、高い表示 品位を得ることができる。また、このような VAモードの本発明の液晶表示装置におい ては、従来の VAモードの液晶表示装置と同様に、高いコントラストを得ることができる なお、本発明において、第一の偏光フィルム及び第二の偏光フィルムは、液晶セルと 直接接していてもよぐ直接接していなくてもよい。
[0063] 本発明はそして、大部分の液晶分子が基板に対して略垂直に配向し、かつ面内位 相差が略ゼロの状態で黒表示を行う液晶セルと、その両側に互いにクロス-コルの 関係となる第一の偏光フィルムと第二の偏光フィルムとを有してなる液晶表示装置で あって、上記第一の偏光フィルムは、上記偏光フィルム PAであるとともに、そのポジ 型 Aプレートを有する側が液晶セル側に位置しており、上記液晶表示装置は、第一 の偏光フィルムの液晶セル側に、他の複屈折性を示すフィルムが介在することなく、 上記第 1の積層型位相差フィルム、上記第 2の積層型位相差フィルム、又は、上記第 2のネガ型 Cプレートが積層されたものである液晶表示装置でもある。
[0064] このような偏光素子の液晶セル側に本発明のポジ型 Aプレートと、本発明の第 1の積 層型位相差フィルム、本発明の第 2の積層型位相差フィルム又は本発明の第 2のネ ガ型 Cプレートとが設けられた形態の VAモードの液晶表示装置によれば、クロスニコ ルに配置された偏光素子の斜め視角における直交性の保持、及び、液晶セルの斜 め視角における余分な位相差のキャンセルを赤 '青 '緑 (R' G · B)の広 、波長領域で 行うことができるので、斜め視角における着色現象を効果的に防止して、広視野角化 を実現し、高い表示品位を得ることができる。また、このような垂直配向モード (VAモ ード）の本発明の液晶表示装置においては、従来の VAモードの液晶表示装置と同 様に、高いコントラストを得ることができる。
[0065] 本発明はまた、大部分の液晶分子が基板に対して略垂直に配向し、かつ面内位相 差が略ゼロの状態で黒表示を行う液晶セルと、その両側に互いにクロス-コルの関 係となる第一の偏光フィルムと第二の偏光フィルムとを有してなる液晶表示装置であ つて、上記第一の偏光フィルムは、上記偏光フィルム PAであり、上記第二の偏光フィ ルムは、下記式（25)及び（26)を満たし、かつ面外に光軸をもち異常光屈折率 <常 光屈折率の 1軸性位相差フィルムと偏光素子とを備えたものであり、上記偏光フィル ムは、それぞ; 立相差フィルムと偏光素子との間に、他の複屈折性を示すフィルムが 介在することなく積層されたものであるとともに、その位相差フィルムを有する側が液 晶セル側に位置する液晶表示装置でもある。なお、下記式（25)及び（26)中、 Rxy( λ ) , Rxz ( λ )は、それぞれ波長 λ nmにおける位相差フィルムの位相差 Rxy, Rxz を表し、位相差フィルムの面内方向の主屈折率を nx, ny(nx≥ny)、面外方向の主 屈折率を nz、厚みを dとしたときに、 Rxy= (nx— ny) X d、 Rxz= (nx— nz) X dと定 義される。また、式（26)中、 Rlc ( λ )は、波長 λ nmにおける液晶セルの位相差 Rlc を表し、液晶セルの異常光屈折率を ne、常光屈折率を no、厚みを (Γとしたときに、 R lc= (ne-no) X cTと定義される。
0nm≤Rxy(550)≤ 10nm (25)
71nm≤Rlc (550)—Rxz (550)≤ 142nm (26)
[0066] 上記式（25)及び（26)を満たし、かつ面外に光軸をもち異常光屈折率 <常光屈折 率の 1軸性位相差フィルム（以下、「第 4のネガ型 Cプレート」という）は、上記式（25) を満たすことにより、面内方向の位相差 Rxy (550)が充分に低減されており、 VAモ ードの液晶表示装置において液晶セルの視野角補償を行うのに好適に用いることが できる。 Rxy (550)の好ましい上限は、 3nmである。
上記第 4のネガ型 Cプレートは、上記式 (26)を満たすことにより、面外方向の位相差 Rxz (550) 1S VAモードの液晶表示装置にぉ 、て液晶セルの斜め視角における視 野角補償を行うのに好適な範囲に調整されている。 Rlc (550)— Rxz (550)の好まし い下限は、 80nmであり、好ましい上限は、 l lOnmである。
[0067] このような液晶セルの一方の側に、本発明のポジ型 Aプレートを有し、かつ他方の側 に第 4のネガ型 Cプレートを有してなる、 VAモードの液晶表示装置によれば、クロス ニコルに配置された偏光素子の斜め視角における直交性の保持、及び、液晶セル の斜め視角における余分な位相差のキャンセルを赤 ·青 ·緑 (R · G · B)の広 、波長領 域で行うことができるので、斜め視角における着色現象を効果的に防止して、広視野 角化を実現し、高い表示品位を得ることができる。また、このような VAモードの本発 明の液晶表示装置においては、従来の VAモードの液晶表示装置と同様に、高いコ ントラストを得ることができる。
なお、本発明において、第一の偏光フィルム及び第二の偏光フィルムは、液晶セルと 直接接していてもよぐ直接接していなくてもよい。
[0068] 本発明は更には、大部分の液晶分子が基板に対して略垂直に配向し、かつ面内位 相差が略ゼロの状態で黒表示を行う液晶セルと、その両側に互いにクロス-コルの 関係となる第一の偏光フィルムと第二の偏光フィルムとを有してなる液晶表示装置で あって、上記第一の偏光フィルムは、上記偏光フィルム PAであるとともに、そのポジ 型 Aプレートを有する側が液晶セル側に位置しており、上記液晶表示装置は、第一 の偏光フィルムの液晶セル側に、他の複屈折性を示すフィルムが介在することなく、 上記第 4のネガ型 Cプレートが積層されたものである液晶表示装置でもある。
[0069] このような液晶セルの片側に本発明のポジ型 Aプレートと本発明の第 4のネガ型 Cプ レートとが設けられた形態の VAモードの液晶表示装置によれば、本発明のポジ型 A プレートをポジ型 Cプレート (好ましくは、本発明のポジ型 Cプレート）と組み合わせて 使用することにより、クロスニコル配置された偏光素子の斜め視角における直交性の 保持を赤 ·青 ·緑 (R · G · B)の広 、波長領域で行うことができ、かつ本発明の第 4のネ ガ型 Cプレートを使用することにより、液晶セルの斜め視角における余分な位相差の キャンセルを赤 '青 '緑 (R' G · B)の広 、波長領域で行うことができるので、斜め視角 における着色現象を効果的に防止して、広視野角化を実現し、高い表示品位を得る ことができる。また、このような垂直配向モード (VAモード)の本発明の液晶表示装置 においては、従来の VAモードの液晶表示装置と同様に、高いコントラストを得ること ができる。
[0070] 上記第 4のネガ型 Cプレートは、下記式（27)を満たすことが好ま 、。なお、下記式（ 27)中、 Rxz ( λ )は、波長 λ nmにおける位相差フィルムの位相差 Rxzを表し、位相 差フィルムの面内方向の主屈折率を nx, ny(nx≥ny)、面外方向の主屈折率を nz、 厚みを dとしたときに、 Rxz= (nx-nz) X dと定義される。また、 Rlc ( λ )は、波長 λ n mにおける液晶セルの位相差 Rlcを表し、液晶セルの異常光屈折率を ne、常光屈折 率を no、厚みを (Γとしたときに、 Rlc= (ne-no) X cTと定義される。
{Rlc (450) -Rxz (450) }≤ {Rlc (550)—Rxz (550) }≤ {Rlc (650)—Rxz (650) } (27)
[0071] 上記第 4のネガ型 Cプレートは、上記式（27)を満たすことにより、面外方向の位相差 Rxzの波長分散特性力 垂直配向モードの液晶表示装置にお!、て液晶セルの斜め 視角における余分な位相差のキャンセルを行うのに必要な波長分散特性 (正波長分 散特性)を満たし、斜め視角における着色現象を効果的に防止することができる。
[0072] また、上記第 4のネガ型 Cプレートは、下記式（28)及び（29)を満たすことが好ま ヽ 。なお、下記式（28)及び（29)中、 Rxz ( λ )は、波長 λ nmにおける位相差フィルム の位相差 Rxzを表し、位相差フィルムの面内方向の主屈折率を nx, ny (nx≥ny)、 面外方向の主屈折率を nz、厚みを dとしたときに、 Rxz= (nx-nz) X dと定義される 。また、 Rlc ( λ )は、波長 λ nmにおける液晶セルの位相差 Rlcを表し、液晶セルの異 常光屈折率を ne、常光屈折率を no、厚みを (Γとしたときに、 Rlc= (ne-no) X cTと 定義される。
0. 75≤ {Rlc (450) -Rxz (450) }/{Rlc (550) -Rxz (550) }≤0. 97 (28) 1. 03≤ {Rlc (650) -Rxz (650) }/{Rlc (550) -Rxz (550) }≤ 1. 25 (29) [0073] 上記第 4のネガ型 Cプレートは、上記式（28)及び（29)を満たすことにより、面外方向 の位相差 Rxzの波長分散特性力 垂直配向モードの液晶表示装置にお!、て液晶セ ルの斜め視角における余分な位相差のキャンセルを行うのに必要な波長分散特性 ( 正波長分散特性)を満たし、斜め視角における着色現象を効果的に防止することが できる。 {Rlc (450) -Rxz (450) }/{Rlc (550)—Rxz (550) }のより好ましい下限 は、 0. 78であり、より好ましい上限は、 0. 86である。また、 {Rlc (650)—Rxz (650) }Z{Rlc (550)—Rxz (550) }のより好ましい下限は、 1. 14であり、より好ましい上限 は、 1. 22である。 [0074] 本発明はまた、液晶セルとその両側で互いにクロス-コルの関係となる偏光フィルム とを備えた液晶表示装置であって、上記偏光フィルムの少なくとも一つは、逆波長分 散特性を有する位相差フィルムを含んでなり、上記液晶表示装置は、更に液晶セル を構成する液晶層と略同じ波長分散特性を有する位相差フィルムを備えたものであ る液晶表示装置でもある。このような本発明の液晶表示装置によれば、偏光フィルム に設けられた逆波長分散特性を有する位相差フィルムにより、クロス-コルに配置さ れた偏光素子の斜め視角における直交性の保持を赤 '青 '緑 (R' G · B)の広 、波長 領域で行うことが可能であり、また、液晶セルを構成する液晶層と略同じ波長分散特 性を有する位相差フィルムにより、液晶セルの斜め視角における余分な位相差のキ ヤンセルを赤 ·青 ·緑 (R · G · B)の広 、波長領域で行うことが可能であることから、斜め 視角における着色現象を効果的に防止して、広視野角化を実現し、特に高い表示 品位を有する垂直配向モード (VAモード)等の液晶表示装置を提供することができ る。また、上述したような、液晶層と略同じ波長分散特性を有する位相差フィルムによ り、液晶セルの斜め視角における余分な位相差を完全にキャンセルする形態のほか 、例えば、 VAモードの場合に、正波長分散特性を有するポジ型 Cプレートである液 晶セルよりも波長分散性が大きい (波長の変化に対する位相差の変化率が大きい） 正波長分散特性を有するネガ型 Cプレート (液晶層と略同じ波長分散特性を有する 位相差フィルム、例えば、本発明の第 2のネガ型 Cプレート）により、液晶セルの斜め 視角における余分な位相差の一部のみをキャンセルする形態であってもよい。この 場合、ポジ型 Cプレートである液晶セルの斜め視角における余分な位相差が一部残 るが、この位相差は逆波長分散特性を示す。そして、この逆波長分散特性を有する ポジ型 Cプレートと逆波長分散特性を有するポジ型プレート Aとを組み合わせること により、クロス-コルに配置された偏光素子の斜め視角における直交性の保持を行う ことができる。
[0075] なお、本明細書において、逆波長分散特性とは、（波長 450nmにおける位相差）≤ ( 波長 550nmにおける位相差）≤ (波長 650nmにおける位相差)の関係を満たす波 長特性を意味し、正波長分散特性とは、（波長 450nmにおける位相差）≥ (波長 55 Onmにおける位相差）≥ (波長 650nmにおける位相差)の関係を満たす波長特性を 意味し、フラット波長分散特性とは、（波長 450nmにおける位相差） ^ (波長 550nm における位相差） ^ (波長 650nmにおける位相差)の関係を満たす波長特性を意味 する。また、液晶セルを構成する液晶層と略同じ波長分散特性とは、液晶層の波長 分散特性が逆波長分散特性であれば、逆波長分散特性を意味し、液晶層の波長分 散特性が正波長分散特性であれば、正波長分散特性を意味し、液晶層の波長分散 特性がフラット波長分散特性であれば、フラット波長分散特性を意味する。 VAモード の液晶セルであれば、上記液晶セルを構成する液晶層と略同じ波長分散特性を有 する位相差フィルムは、正波長分散特性を有する位相差フィルムであることが好まし く、 Onm≤Rlc (450) -Rxz (450)≤35nm, Onm≤Rlc (550) -Rxz (550)≤35n m及び Onm≤Rlc (650)—Rxz (650)≤35nmを満たすことが好ましい。
[0076] 上記逆波長分散特性を有する位相差フィルムの材料としては、変性ポリカーボネート 等が挙げられる。また、上記逆波長分散特性を有する位相差フィルムとしては、可視 光波長領域（380〜780nm)において長波長になるほど位相差が大きくなるもので あることが好ま 、。上記正波長分散特性を有する位相差フィルムの材料としては、 ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリメチルメタタリレート等が挙げられる。フラット波長 分散特性を有する位相差フィルムの材料としては、ノルボルネン系の榭脂等が挙げ られる。
[0077] 本発明の液晶表示装置の好ましい形態としては、上記逆波長分散特性又は液晶層 と略同じ波長分散特性を有する位相差フィルムの少なくとも一つが、 2枚以上の位相 差素子の積層体から構成された形態が挙げられる。位相差フィルムを 2枚以上の位 相差素子の積層体により構成することで、単層により構成する場合に比べ、フィルム 材料の選択等のフィルム設計において自由度を高めることができる。また、積層体に より構成されることから、単に複数の各種位相差素子を配置形態 (配置場所）につい て考慮することなく用いた場合とは異なり、斜め視角においても波長分散特性の最適 化を図ることが可能となる。
[0078] また、本発明の液晶表示装置の好ましい形態としては、上記逆波長分散特性を有す る位相差フィルムは、面内に光軸をもち異常光屈折率 >常光屈折率の 1軸性位相差 フィルム (ポジ型 Aプレート）、面外に光軸をもち異常光屈折率 >常光屈折率の 1軸 性位相差フィルム (ポジ型 Cプレート）、及び、 2軸性位相差フィルムカゝらなる群より選 択される少なくとも 1つからなり、上記液晶と略同じ波長分散特性を有する位相差フィ ルムは、面外に光軸をもち異常光屈折率 <常光屈折率の 1軸性位相差フィルム (ネ ガ型 Cプレート)である形態が挙げられる。このような本発明の液晶表示装置におい ては、本発明のポジ型 Aプレート、本発明のポジ型 Cプレート、本発明の 2軸性位相 差フィルム、本発明の偏光フィルム PA、本発明の偏光フィルム PC、本発明の偏光フ イルム BI、本発明の第 1のネガ型 Cプレート、本発明の第 2のネガ型 Cプレート、本発 明の第 3のネガ型 Cプレート、本発明の第 4のネガ型 Cプレート、本発明の偏光フィル ム NC1、偏光フィルム NC2、第 3のネガ型 Cプレートと偏光素子とを備えた偏光フィ ルム、及び、第 4のネガ型 Cプレートと偏光素子とを備えた偏光フィルムのいずれに っ 、ても適用することができる。
[0079] 本発明はまた、液晶セルとその両側で互いにクロス-コルの関係となる偏光フィルム とを備えた液晶表示装置であって、上記偏光フィルムの一つは、逆波長分散特性を 有する位相差フィルムを含んでなり、上記偏光フィルムの一つは、偏光素子の液晶セ ル側に複屈折性を示す支持層 (保護フィルム)を有さないものである液晶表示装置で もある。このような本発明の液晶表示装置によれば、偏光フィルムに設けられた逆波 長分散特性を有する位相差フィルムにより、クロスニコルに配置された偏光素子の斜 め視角における直交性の保持を赤 '青 '緑 (R' G · B)の広 、波長領域で行うことが可 能であることから、斜め視角における着色現象を効果的に防止して、広視野角化を 実現し、特に高!、表示品位を有する面内スイッチングモード (IPSモード)等の液晶 表示装置を提供することができる。また、このような本発明の液晶表示装置において は、トリァセチルセルロース等力もなる偏光素子保護用の支持層（保護フィルム）の位 相差及び波長分散特性を考慮することなぐ位相差フィルムの設計を行うことができ るので、クロス-コルに配置された偏光素子の斜め視角における直交性の保持を広 V、波長領域で行ううえで、有用である。
[0080] 本発明の液晶表示装置の好ましい形態としては、上記逆波長分散特性を有する位 相差フィルムが、 2枚以上の位相差素子の積層体力 構成された形態が挙げられる 。位相差フィルムを 2枚以上の位相差素子の積層体により構成することで、単層によ り構成する場合に比べ、フィルム材料の選択等のフィルム設計において自由度を高 めることができる。また、積層体により構成されることから、単に複数の各種位相差素 子を配置形態 (配置場所）について考慮することなく用いた場合とは異なり、斜め視 角にお 、ても波長分散特性の最適化を図ることが可能となる。
[0081] また、本発明の液晶表示装置の好ましい形態としては、上記逆波長分散特性を有す る位相差フィルムは、面内に光軸をもち異常光屈折率 >常光屈折率の 1軸性位相差 フィルム (ポジ型 Aプレート）、面外に光軸をもち異常光屈折率 >常光屈折率の 1軸 性位相差フィルム (ポジ型 Cプレート）、及び、 2軸性位相差フィルムカゝらなる群より選 択される少なくとも 1つからなる形態が挙げられる。このような本発明の液晶表示装置 においては、本発明のポジ型 Aプレート、本発明のポジ型 Cプレート、本発明の 2軸 性位相差フィルム、本発明の偏光フィルム PA、本発明の偏光フィルム PC、及び、本 発明の偏光フィルム BIの ヽずれにつ ヽても適用することができる。
[0082] 本発明の液晶表示装置の好ましい形態としては、上記液晶セルは、中間調表示時 及び白表示時の液晶分子の配向方向を 2以上とする配向分割手段、及び、カラー表 示を行うための色分離手段の少なくとも一方を含み、かつ上記液晶表示装置は、法 線方向から測ったコントラスト比が 800以上である形態が挙げられる。この形態によれ ば、本発明の作用効果をより効果的に発揮することができる。
[0083] なお、本明細書において、コントラスト比とは、黒表示時の透過率に対する白表示時 の透過率の比（白表示時の透過率 Z黒表示時の透過率)で定義され、各透過率は、 任意の方位角方向における出射角度一輝度特性の半値幅が 40° 以上である拡散 光源を用いて、 2° 視野で受光を行うことで測定される。
なお、上記配向分割手段としては、例えば、リブ状の突起を好適に用いることができ る。また、上記色分離手段としては、例えば顔料分散型のカラーフィルタを好適に用 いることがでさる。
[0084] そして、本発明の液晶表示装置の好ましい形態としては、上記位相差フィルムの光 弾性係数が 20 X 10_8cm2ZN以下である形態が挙げられる。この形態によれば、バ ックライトからの放射熱による位相差フィルムの変形等に伴う位相差、光軸等の変化 を抑制することができるため、本発明の作用効果を更に効果的に発揮することができ る。
なお、上記光弾性係数のより好ましい上限は、 10 X 10_8cm2ZNであり、更に好まし い上限は、 5 X 10_8cm2/Nである。
[0085] 本発明はまた、位相差フィルムの面内方向及び面外方向の位相差を設計する方法 であって、上記位相差フィルムの設計方法は、位相差フィルム及び液晶セルの法線 方向から 0° より大きい所定の角度傾斜した角度力 測った実効的位相差の符号と 絶対値とを設計パラメータとして参照するものである位相差フィルムの設計方法でも ある。このような位相差フィルムの設計方法によれば、クロス-コルに配置された偏光 素子の斜め視角における直交性の保持や、液晶セルの斜め視角における余分な位 相差のキャンセル等を考慮して設計を行うことができるので、斜め視角における光漏 れを効果的に防止して、広視野角化を実現するうえで有用である。
また、本発明の位相差フィルムの設計方法において、実効的位相差の符号と絶対値 とは、 450nm、 550nm及び 650nmにおける値を用いることが好ましい。これにより 斜め視角における着色現象を効果的に防止することができ、広視野角化を実現する うえで特に有用である。
なお、上記 0° より大きい所定の角度傾斜した角度としては特に限定されないが、例 えば、 40° 、60° が好適である。
発明の効果
[0086] 本発明の位相差フィルムによれば、垂直配向モード (VAモード）、面内スイッチング モード (IPSモード)等の液晶表示装置において、クロスニコル配置された偏光素子 の斜め視角における直交性の保持を赤 *青*緑の広い波長領域で行うことができ、斜 め視角における光漏れ及び着色現象を効果的に防止することができる。このような位 相差フィルムを用いた液晶表示装置は、広視野角化を実現し、高い表示品位を得る ことができ、特に大型テレビジョンに好適である。
発明を実施するための最良の形態
[0087] 以下、本発明の内容をシミュレーション結果等に基づいて、具体的に説明する。なお 、シミュレーションには、市販の液晶シミュレーターである「LCDマスター（シンテック 社製)」を用いた。また、光学計算アルゴリズムは 2 X 2ジヨーンズマトリクス法とした。 [0088] 液晶表示装置としては種々の方式（一般に表示モードとも 、う）のものが存在するが、 互いにクロス-コルの関係となる一対の偏光素子の間に液晶セルを配するものが最 も一般的である。このような液晶表示装置においては、液晶セルが位相差をもたない ように、液晶分子を基板に対して略垂直に配向させた状態、又は、液晶セルは位相 差をもつが、その光軸が偏光素子の偏光軸 (透過軸又は吸収軸）に対して略平行又 は略垂直になるように液晶分子を面内回転させて位相差が効かな 、ようにした状態 を実現する等して、実質的に偏光素子のクロス-コル配置により黒表示を行うことが、 高コントラスト実現の観点力 有効であり、 VAモード、 IPSモードの多くはこの方式を とっている。
[0089] <偏光素子の直交性保持について >
ここで、液晶表示装置の基本的な視野角特性を把握するため、液晶セルを含まない 最も基本的な系、すなわち 2枚の偏光素子がクロス-コルの関係で配置された系の 視野角特性について考える。なお、本明細書中において、偏光素子とは、ランダム偏 光から所望の直線偏光を得るのに必要な最小限の素子から本質的に構成されるもの とし、例えば最小限の素子の両側に、信頼性の向上を目的として、支持層（保護フィ ルム）を積層したフィルム、いわゆる通常の偏光フィルムとは明確に区別される。用語 の使い分けについて、具体例を挙げて説明すると、現在、最も一般的な偏光素子は 、ポリビュルアルコールフィルム（PVAフィルム）に、 2色性を持つヨウ素錯体又は染 料を含む染色液を吸着させ、ある一定方向に延伸して得られる偏光膜であり、最も一 般的な偏光フィルムは、そのような偏光膜の両側に、偏光膜保護用のトリァセチルセ ルロースフィルム（TACフィルム）等の透明フィルムを接着して得られる 3層構成のフ イルムである。
[0090] 図 1は、 2枚の偏光素子がクロス-コルの関係で配置された系について、それぞれの 吸収軸の相対的な配置関係を模式的に示す図であり、 (a)は正面から観察した場合 、（b)は斜め視角から観察した場合の様子をそれぞれ示す。なお、図 1 (a)中の白抜 き矢印の方向は、図 1 (b)の観察方向 (視角を倒す方向）を表す。また、図 2 (a)、 (b) は、それぞれ図 1に示す系において、 45° 方向へ視角を倒して観察した場合の透過 率及び色度の変化を計算した結果を示す図である。ここで、透過率の計算は、可視 波長全域となる 380〜780nmで行 、、視感度補正を行って得た Y値を透過率として 採用した。また、色度の計算は、透過率の計算と同様の方法で行い、 XYZ表色系（C IE1931標準表色系）の xy色度を採用した。本明細書中、透過率とは、特に断りがな い限り、視感度補正を行った Y値を表す。また、本明細書中、視角を倒す方向とは、 特に断りがない限り、例えば、 2枚の偏光素子の吸収軸がそれぞれ 0° 、90° の場 合には 45° 方向、吸収軸が 45° 、 135° の場合には 90° 方向といったように、 2枚 の偏光素子の吸収軸を 2等分する方向を表す。
図 2 (a)に示すように、透過率は、正面では略 0. 01%と低く抑えられている力 視角 を倒すにつれて増大し、視角 60° では 1. 2%となる。また、図 2 (b)に示すように、色 度点も視角を倒すにつれて大きく変化する。
[0091] 上述したように、視角を倒すにつれて、透過率が増大し、色度点が変化する。この現 象は次のように説明される。
クロスニコルの関係で配置された 2枚の偏光素子の吸収軸は、図 1 (a)に示すように、 正面から見ると 90° の角度をなしている（直交している）が、図 1 (b)に示すように、そ の角度を 2等分する方向に視角を倒していくと、 2枚の偏光素子の吸収軸がなす角 度は 90° からずれ始める。このため、斜め視角においては、光源側の偏光素子（一 般にポーラライザともいう）を通過してくる直線偏光の一部は、観察者側の偏光素子（ 一般にアナライザともいう）で吸収されずに透過してしまい、その結果、光漏れが発生 することとなる。
[0092] 図 3は、斜め視角における光漏れ現象をポアンカレ球上に表現した説明図である。な お、図 3中の P点は、正面でのポーラライザ透過直後の偏光状態を表し、 E点 (P点と 重なっている）はアナライザが最も有効に吸収できる偏光状態を表す。また、 P'は、 斜め視角におけるポーラライザ透過直後の偏光状態を表し、 E'点は斜め視角にお いて、アナライザが最も有効に吸収できる偏光状態を表す。
ポアンカレ球上での偏光状態の取り扱いについての詳しい説明は省略する力 ポア ンカレ球による考え方は、位相差素子を通して変化する偏光状態の追跡に有用な手 法として結晶光学等の分野で広く知られている (例えば、高崎宏著、「結晶光学」、森 北出版、 1975年、 p. 146— 163参照)。ポアンカレ球では、上半球には右周り偏光 、下半球には左周り偏光が表され、赤道には直線偏光、上下両極には右円偏光及 び左円偏光がそれぞれ表される。球の中心に対して対称な関係にある二つの偏光 状態は、楕円率角の絶対値が等しくかつ極性が逆であることから、直交偏光の対を 成している。また、ポアンカレ球上における位相差フィルムの効果は、位相差フィルム 通過直前の偏光状態を表す点を、ポアンカレ球上での遅相軸を中心に（2 π ) X (位 相差) Ζ ( λ ) (単位は rad)で決定される角度だけ回転移動させた点に変換すること である。
[0093] 図 3を参照して説明を続けると、正面ではポーラライザ通過直後の偏光状態とアナラ ィザが最も有効に吸収できる偏光状態とがー致するのに対し、斜め視角ではポーラ ライザ透過直後の偏光状態が P'に、アナライザが最も有効に吸収できる偏光状態が E'にそれぞれ移動し、一致しなくなってしまう。従って、斜め視角における光漏れを なくすためには、位相差フィルムを用いて、ポーラライザ通過後の光の偏光状態 P'を 、アナライザを通過する直前には、偏光状態 E'に変換する必要がある。
偏光状態 P'を偏光状態 E'に変換する手段、すなわち位相差フィルムの種類や枚数 には種々の選択肢がある。例えば、ポジ型 Aプレートとポジ型 Cプレートとを組み合わ せて用いる方法 {例えば、 J. Chen,外 3名， TNモード及び VAモード液晶表示装置 用の光学フイノレムのネ ΐ償モード（Optimum Film Compensation Modes for TN and VA LCDs) , 「SID Symp. DigestJ ,アメリカ、 1998年， p315参照。 } や、 2軸性位相差フィルムを 1枚用いる方法 (例えば、特開平 11 305217号公報参 照。）等がある。
[0094] 図 4、 5は、 2枚の偏光素子がクロス-コルの関係で配置された系について、位相差フ イルムの効果をポアンカレ球上で表現した説明図である。
ポジ型 Aプレートとポジ型 Cプレートとを組み合わせて用いる方法では、図 4に示すよ うに、偏光状態 P'は偏光状態 P' 'を経由して偏光状態 E'に変換される。一方、 2軸 性位相差フィルムを 1枚用いる方法では、図 5に示すように、偏光状態 P'は直接偏光 状態 E'に変換される。なお、図 4中の偏光状態 P'から偏光状態 P' 'への矢印は、ポ ジ型 Cプレートの作用効果を表し、偏光状態 P' 'から偏光状態 E'への矢印は、ポジ 型 Aプレートの作用効果を表す。また、図 5中の偏光状態 P'から偏光状態 E'への矢 印は、 2軸性位相差フィルムの作用効果を表す。
[0095] しかしながら、上述したような従来技術においては、ポジ型 Aプレート及びポジ型 Cプ レート、又は、 2軸性位相差フィルムがもつ位相差の波長分散 (波長特性）により、設 計波長（通常は 550nm)以外の光の偏光状態 P'は、偏光状態 E'に変換されず、偏 光状態 E'からズレた偏光状態に変換されることとなる。その結果、斜め視角において は、ある設計波長以外の波長の光漏れが発生し、着色現象が発生してしまう。
[0096] これを解決するためには、位相差フィルムの位相差を可視波長全域で最適設計すれ ばよい。
これについて、以下に具体的に説明する。
図 4、 5に示したポアンカレ球上で考えると、位相差フィルムの位相差による偏光状態 の変化（図中の矢印の長さ、より正確にはその回転角）は、 R(nm)を位相差フィルム の位相差とし、 λ (nm)を光の波長としたときに、 (2 π ) Χ (R) Ζ ( λ )で決定されるた め、可視波長全域で位相差フィルムの位相差を最適設計することは、（2 π ) X (R)Z ( λ )を可視波長全域で波長えによらず一定とすることに他ならない。すなわち、（位 相差） ^ ( λ )とすればよい。このような位相差フィルムは、長波長ほど大きな位相差 が発現する材料、 V、わゆる逆波長分散の材料等を用いることによって実現することが でき、例えば、特定のァセチルイ匕度を有するセルロースアセテートからなる高分子材 料等を用いることができる（例えば、特開 2000— 137116号公報参照。）
[0097] まず、ポジ型 Αプレートとポジ型 Cプレートとを組み合わせて用いる場合を考える。
図 6 (a)、（b)は、クロスニコルの関係で配置された 2枚の偏光素子間に、従来の単波 長設計のポジ型 Aプレート及びポジ型 Cプレートを配した系につ 、て、斜め方向に視 角を倒して観察した場合の透過率及び色度変化を計算した結果を表す図である。な お、図 6に係る単波長設計の位相差フィルムとは、 550nmで設計されたものであり、 その位相差は、波長によらず一定と仮定する。位相差フィルムの材料として、一般的 なノルボルネン系の榭脂を用いた場合がこれに相当する。
従来のポジ型 Aプレートの位相差条件は、 J. Chen等の報告にあるように、位相差フ イルムの面内方向の主屈折率を nx、 ny(nx>ny)、面外方向の主屈折率を nz、厚み を dとしたとき〖こ、 550nmの単波長設計では、 Rxy= (ηχ-ny) X dで定義される面 内位相差 Rxy= 137. 5nm付近が最適であり、従来のポジ型 Cプレートの位相差条 件は、位相差フィルムの面内方向の主屈折率を nx、 ny(nx≥ny)、面外方向の主屈 折率を nz、厚みを dとしたときに、 550nmの単波長設計では、 Rxz= (ηχ-ηζ) X d で定義される厚み方向位相差 Rxz=—80nm付近が最適である力 図 6における計 算では、ポジ型 Aプレートを Rxy= 139nm、ポジ型 Cプレートを Rxz=—89nmと設 定して計算を行った。
[0098] また、図 7 (a)、 （b)は、図 6の系における従来の単波長設計の位相差フィルムの代わ りに、本発明の可視波長全域設計の位相差フィルムを配した系について、斜め方向 に視角を倒して観察した場合の透過率及び色度変化を計算した結果を表す図であ る。図 7における計算では、可視波長全域において、ポジ型 Aプレートは Rxy( ) Z λ = 139Z550 = const (—定）、ポジ型 Cプレートは Rxz ( ) Z =— 89Z550 = const (—定)となるように、各波長の位相差条件を設定し計算を行った。
[0099] 図 2 (a)、 6 (a)、 7 (a)の比較から明らかなように、上述したようなポジ型 Aプレートとポ ジ型 Cプレートとを 1枚ずつ用いることによって、斜め視角における光漏れを小さく抑 えることができる。 60° の斜め視角における透過率は、位相差フィルムを配さない場 合では 1. 2%であったのに対して、従来技術の単波長設計の位相差フィルムを用い た場合では 0. 03%とはるかに小さくなり、本発明の可視波長全域設計の位相差フィ ルムを用いた場合では 0. 01%と更に小さくなつた。
また、 60° の斜め視角における色度点を (x60、 y60)とし、正面の色度点を (x0、 yO )としたときの 60° の斜め視角における色度点と正面の色度点との距離 Δ Exyは下 記式（30)で計算される。
[0100] Δ Exy= { (χ60-χ0) 2+ (y60-y0) 2}1/2 (30)
[0101] ここで、上記式（30)で計算される色度距離につ!、て、図 6 (b)、 7 (b)を比較すると、 従来技術の単波長設計の位相差フィルムを用いた場合では Δ Exy=0. 174であつ たに対して、本発明の可視波長全域設計の位相差フィルムを用いた場合では Δ Exy =0. 001と非常に小さぐ斜め視角においても正面と同じ色相を示した。これは、本 発明の可視波長全域設計の位相差フィルムを用いた場合では、斜め視角で観察し た場合でも、正面から観察した場合とほぼ同じ色相を示し、視角変化に対して着色が 少ないことを示している。
[0102] 次に、 2軸性位相差フィルム 1枚を用いる場合を考える。
図 8は、クロスニコルの関係で配置された 2枚の偏光素子間に、従来の単波長設計の 2軸性位相差フィルムを配した系につ ヽて、斜め方向に視角を倒して観察した場合 の透過率及び色度変化を計算した結果を表す図である。なお、図 8に係る単波長設 計の位相差フィルムとは、 550nmで設計されたものであり、その位相差は、波長によ らず一定と仮定する。位相差フィルムの材料として、一般的なノルボルネン系の榭脂 を用いた場合がこれに相当する。
従来の 2軸性位相差フィルムの位相差条件としては、位相差フィルムの面内方向の 主屈折率を nx、 ny (nx>ny)、面外方向の主屈折率を nz、厚みを dとしたときに、 55 Onmの単波長設計では、特開平 11— 305217号公報等に開示されるように、面内 位相差 Rxyが設計波長 550nmの 1Z2である 275nm、 Nz= (nx— nz) Z (nx— ny )で定義される Nz係数が 0. 5、すなわち厚み方向位相差 Rxzが設計波長 550nmの 1Z4である 137. 5nmと設定して図 8における計算を行った。
[0103] また、図 9は、図 8の系における従来の単波長設計の位相差フィルムの代わりに、本 発明の可視波長全域設計の位相差フィルムを配した系につ 、て、斜め方向に視角 を倒して観察した場合の透過率及び色度変化を計算した結果を表す図である。図 9 における計算では、可視波長全域において、 Rxy ( ) Z = 1Z2 = const (—定） 、 Rxz ( ) Z = 1Z4 = const (—定）となるように、各波長における位相差 Rxy ( λ )及び Rxz ( λ )を設定して計算を行った。
[0104] 図 2 (a)、 8 (a)、 9 (a)の比較から明らかなように、上述したような 2軸性位相差フィル ムを 1枚用いることによって、斜め視角における光漏れを小さく抑えることができる。位 相差フィルムを配さない場合では、 1. 2%であったのに対して、従来技術の単波長 設計の位相差フィルムを用いた場合では 0. 03%とはる力〖こ小さくなり、本発明の可 視波長全域設計の位相差フィルムを用いた場合では 0. 01%と更に小さくなつた。 また、色度距離 A Exyについて、図 8 (b)、 9 (b)で比較すると、従来の単波長設計の 位相差フィルムを用いた場合では A Exy=0. 152であったに対して、本発明の可視 波長全域設計の位相差フィルムを用いた場合では Δ Εχγ=0. 004と非常〖こ小さく、 斜め視角においても正面と同じ色相を示した。これは、本発明の可視波長全域設計 の位相差フィルムを用いた場合では、斜め視角で観察した場合でも、正面から観察 した場合とほぼ同じ色相を示し、視角変化に対して着色が少ないことを示している。
[0105] なお、各位相差フィルムの最適な位相差条件は上述したとおりである力 ポジ型 Aプ レートとポジ型 Cプレートとを組み合わせて用いた場合では、ポジ型 Aプレートにつ!/ヽ て、 Rxy(550) = 118〜160nm、ポジ型 Cプレート【こつ!/、て、 Rxz (550) = - 107 〜一 71nmとなるとき、また、 2軸性位相差フィルム 1枚を用いた場合では、 Rxy(550 ) = 220〜330nm、 Rxy (550) = 110〜165nmとなるときも、 60° の斜め視角にお ける透過率が 0. 12%以下になり、位相差フィルムを配さない場合（1. 2%)の 1Z10 以下に抑えられ、本発明の作用効果を充分に得ることができる。
[0106] <液晶セルの位相差のキャンセルにつ!/、て >
ここまでは、液晶セルを含まない最も基本的な系、すなわち 2枚の偏光素子がクロス ニコルの関係で配置された系の視野角特性についての説明であった力 ここからは
、 2枚の偏光素子の間に液晶セルを含む場合を考える。なお、 IPSモードのように、 液晶分子がいずれか一方の偏光素子の透過軸に略平行の状態で黒表示を行う表 示モード、すなわち液晶分子が 、ずれか一方の偏光素子の透過軸と略平行の状態 において黒表示を行う表示モードについては、液晶セルは斜め視角力 観察した場 合に見かけ位相差を有するものの、その見かけの遅相軸 (又は進相軸）といずれか 一方の偏光素子の透過軸とは常に平行であるため、入射直線偏光に位相差を与え ることがなく、液晶セルの位相差を考えるにあたっては、液晶セルを含まない最も基 本的な系と何ら変わりない。従って、ここでは、 VAモードのように、大方の液晶分子 が基板に対して略垂直に配向し、面内位相差が略ゼロの状態で黒表示を行う液晶セ ルを含む場合についてのみ考える。このような場合では、斜め視角において、液晶セ ルは見かけ位相差を有し、その見かけ上の遅相軸 (又は進相軸）は偏光素子の透過 軸と平行ではないため、その見かけ位相差は斜め視角における光漏れの原因となる 。なお、本発明は、 VAモード以外の他の液晶モードにも適用可能である力 以下で は、好適な一例として VAモードを取り上げて説明する。また、以下では、 1軸性位相 差フィルムを用いて液晶セルの位相差をキャンセルする方法にっ 、て説明する力 I PSモードのように液晶分子カ^、ずれかの偏光素子の透過軸と略平行の状態で黒表 示を行う表示モードにっ ヽては、後述する複屈折性を示すフィルム等は不要である。
[0107] VAモードのように、大方の液晶分子が基板に対して略垂直に配向した液晶セルを 正面から観察する場合、液晶セルの位相差は略ゼロの状態となり、クロス-コルの偏 光素子で黒表示が得られるが、斜め視角から観察する場合には、液晶セルは見かけ 上の位相差を有し、光漏れが生じる。簡単な場合で考えると、例えば、異常光屈折率 ne = l . 6、常光屈折率 no = l . 5、厚み d= 3 mの垂直配向液晶セルの位相差は 、正面ではゼロである力 60° の斜め視角においては約 + 110nmと計算される。な お、斜め視角から観察した場合の液晶セルの見かけ位相差の符号は、（p波屈折率） 一（s波屈折率)の正負で定義した。このように、斜め視角において発生する液晶セル の見かけ位相差をキャンセルするためには、面外に光軸をもち、かつ液晶セルと複 屈折 (ne— no)の正負が逆であるネガ型 Cプレートを液晶セルに積層すればょ ヽ。例 えば、液晶セルの異常光屈折率を ne、常光屈折率を no、厚みを dとするとき、 Rlc = ( ne— no) X dで定義される液晶セルの厚み方向位相差 Rlcと複屈折 (ne— no)の正 負が逆であり、かつ絶対値が略同じである厚み方向位相差を有するネガ型 Cプレー トを用いることにより、液晶セルの見かけ位相差をキャンセルする方法が知られている (例えば、特許第 3330574号明細書参照)。
[0108] 例えば、 ne = l . 6、 no = l . 5、 ά= 3 μ m、 Rlc = 300nmの垂直配向液晶セルの斜 め視角における見かけ位相差のキャンセルには、 nz =ne = l . 5、 nx=ny=no = l . 6、 ά= 3 ^ πι, Rxz = 300nmのネガ型 Cプレートを用いる。上述したようなネガ型 C プレートを、例えば 40° の斜め視角にお 、て観察した場合の見かけ上の位相差は — 59nmと計算され、液晶セルのそれである + 55nmと絶対値が略等しい。また、 60 ° の斜め視角にお 、ては、ネガ型 Cプレート、液晶セルの見かけ位相差はそれぞれ + 110nm、 一 117nmとなり、 20° の斜め視角においてはそれぞれ + 15nm、 —15 nmとなるといった具合に計算され、あらゆる斜め視角において液晶セルの見かけ位 相差がネガ型 Cプレートの見かけ位相差によってキャンセルされることになる。
[0109] なお、より正確に液晶セルの見力け位相差をキャンセルするためには、ネガ型 Cプレ ートの Rxzの絶対値を Rlcよりもやや小さめに設定することが好ましい。例えば、 ne = 1. 6、no= l. 5、d= 2. 82 m、 Rxz = 282nmのネガ型 Cプレートを 40° の斜め 視角において観察すると、位相差は約— 55nmと計算される。このようなネガ型 Cプレ ートと上述の液晶セルとを積層して 40° の斜め視角力も観察する場合には、液晶セ ルの位相差が + 55nm、ネガ型 Cプレートが— 55nmであるため、積層体としては位 相差がキャンセルされて略ゼロとなる。このように、 40° の斜め視角で位相差の絶対 値が等しくなるようにネガ型 Cプレートの屈折率 ne、 no及び厚み dを設定しておくと、 40° 以外の斜め視角にお 、ても、液晶セルの見かけ位相差とネガ型 Cプレートの見 かけ位相差とは常に正負が逆で、絶対値が略等しくなるため、あらゆる斜め視角にお いて、液晶セルの見かけ位相差をキャンセルすることが可能となる。例えば、 60° の 斜め視角においては、ネガ型 Cプレート、液晶セルの見かけ位相差はそれぞれ + 11 Onm及び l lOnmとなり、 20° の斜め視角においてはそれぞれ + 15nm、—15η mとなると 、つた具合である。
[0110] また、 nz=ne = l. 5、 nx=ny=no = 1. 6、d= 2. 65 m、 Rxz = 265nmのネガ型 Cプレートにおいても、その見かけ位相差は、 40° の斜め視角において 51nm、 6 0° の斜め視角において 103nm、 20° の斜め視角において 14nmと計算され 、 Rxz = 300nmのネガ型 Cプレートの場合と同程度に、あらゆる斜め視角において、 液晶セルの見力け位相差がキャンセルされる。しかしながら、ネガ型 Cプレートの Rxz が 300nmよりも大きい場合及び 265nmよりも小さい場合には、液晶セルの斜め視角 における見かけ位相差とネガ型 Cプレートの斜め視角における見かけ位相差との差 が大きくなるため、液晶セルの斜め視角における見かけ位相差を充分にキャンセル することができなくなるおそれがある。すなわち、あらゆる斜め視角において液晶セル の見かけ位相差がネガ型 Cプレートの見かけ位相差によってキャンセルされるために は、 Onm≤ Rlc - Rxz≤ 35nmであることが好まし!/、。
[0111] 上述したように、あらゆる斜め視角において、液晶セルの見かけ位相差がキャンセル された状態では、もはや液晶セルを含まない最も基本的な系、すなわち 2枚の偏光 素子がクロス-コルの関係で配置されただけの系と等価となり、位相差フィルムを用 いて、先に説明した偏光素子の直交性保持を実現することにより、斜め視角の光漏 れを抑えることができる。 図 10〜13は、 2枚の偏光素子をクロス-コルで配した系（図 10)、上記偏光素子間 に上記液晶セルを配した系（図 11)、上記液晶セルと隣接するように上記ネガ型 Cプ レートを配した系（図 12)、及び、上記偏光素子の一方の上記液晶セル側に上記偏 光素子と隣接するように <偏光素子の直交性保持について >で説明したような Rxy が光の波長えの 1Z2で一定かつ Nz係数が 0. 5の 2軸性位相差フィルムを配した系 (図 13)についての斜め視角における透過率の計算結果を示す。ただし、図 10〜13 に示す透過率の計算結果は、波長 550nmの単色光に対するものであり、可視波長 全域となる 380〜780nmで視感度補正を行って得た Y値ではない。
図 10に示す液晶セルを含まな 、系につ 、ての計算結果と、図 12に示す液晶セルと ネガ型 Cプレートとを含む系についての計算結果とが略同じであることから明らかなよ うに、液晶セルと複屈折（ne— no)の正負が逆であり、かつ液晶セルの厚み方向位 相差 Rlcと絶対値が略等 Uヽ Rxzのネガ型 Cプレートを設けることによって、液晶セル を斜め視角から観察したときの見かけ位相差を略完全にキャンセルすることが可能で ある。また、図 13から分かるように、偏光素子の直交性保持を目的とした 2軸性位相 差フィルムを配することにより、あらゆる斜め視角において、光漏れを抑えることが可 能となる。
[0112] しかしながら、上述した従来技術では、ネガ型 Cプレートは、単波長（通常は 550nm 付近)のみで位相差条件が最適設計されているため、ネガ型 Cプレートが持つ位相 差の波長分散 (波長特性)と液晶セルが持つ位相差の波長分散 (波長特性)とが異 なること〖こより、設計波長以外では、液晶セルの見かけ位相差を完全にキャンセルす ることができない。その結果、偏光素子の直交性保持を実現したとしても、斜め視角 において、設計波長以外の波長で液晶セルの見かけ位相差が残存してしまい、又は 、位相差フィルムの位相差の絶対値の方が大きい場合には、液晶セルの位相差が完 全にキャンセルされた後に、位相差フィルムの位相差が残存してしまい、液晶セルを 通過後かつアナライザを通過する直前の偏光状態が直線偏光ではなくなるため、そ の波長においては光漏れが生じ、着色現象が発生する。
[0113] 上述した従来技術の課題を解決するために、本発明ではネガ型 Cプレートの波長特 性を最適化する。一般的に液晶セル、すなわちその複屈折性の由来である液晶分 子は長波長ほど複屈折 (ne— no)が小さい (すなわち、正波長分散特性を示す)。例 えば、波長 nmにおける液晶分子の複屈折 (ne—no)を Δ η ( λ )で表すと、現在、 液晶表示装置に用いられる液晶材料の場合には、 Δη(450)Ζ Δη(550) = 1. 20 〜1. 01、 Δ η (650) / Δ η (550) =0. 99〜0. 80の範囲をとること力 ^一般的である 。従って、液晶セルを斜め視角から観察した場合の見かけ位相差の絶対値は、長波 長ほど小さぐ波長 nmにおける 40° の斜め視角から観察した場合の液晶セルの 見力け位相差の絶対値を Rlc40 ( λ )で表すと、 Rlc40 (450) >Rlc40 (550) >Rlc 40 (650)という関係が成り立つ。
[0114] そこで、斜め視角における着色現象の改善の観点力 考えると、液晶セルを斜め視 角から観察した場合の見かけ位相差をキャンセルするために配されるネガ型 Cプレ ートについて斜め視角から観察した場合の位相差の絶対値も、長波長ほど小さいこ とが好ま 、。例えば、波長 λ nmにおける 40° の斜め視角から観察した場合のネガ 型 Cプレートの位相差の絶対値を R40 ( λ )で表すとき、 R40 (450)≥R40 (550)≥ R40 (650)と ヽぅ関係力 S成り立つこと力 S好まし！/、。また、 R40 (450)と Rlc40 (450)と が略等しぐかつ R40 (650)と Rlc40 (650)とが略等しいことがより好ましぐこの場 合、略可視波長全域において、液晶セルを斜め視角力 観察した場合の見かけ位 相差がキャンセルされる。更に、上述したように、ネガ型 Cプレートの Rxzの絶対値を Rlcよりもやや小さめに設定することが好ましいことから、これらの条件は、波長えに おける Rlcを Rlc (え）、波長 λにおけるネガ型 Cプレートの Rxzを Rxz ( λ )としたとき、 Rxz (450)≥Rxz (550)≥Rxz (650)、 0nm≤Rlc (450)— Rxz (450)≤ 35nm、 及び、 0nm≤Rlc (650)—Rxz (650)≤35nmとして表すことができる。
[0115] 図 14〜18は、 2枚の偏光素子をクロス-コルで配した系（図 14)、上記偏光素子間 に上記液晶セルを配した系（図 15)、上記液晶セルと隣接するように従来の単波長 設計のネガ型 Cプレートを配した系（図 16)、上記従来の単波長設計のネガ型 Cプレ ートに代えて、本発明の可視波長全域設計のネガ型 Cプレートを配した系（図 17)、 及び、上記偏光素子の一方の上記液晶セル側に上記偏光素子と隣接するように、 < 偏光素子の直交性保持 >で説明したような可視波長域全域において Rxyが光の波 長えの 1Z2で一定かつ Nz係数が 0. 5に設計された本発明の 2軸性位相差フィルム を配した系（図 18)についての透過率及び色度変化を計算した結果を示す。
なお、図 16に係る単波長設計の位相差フィルムとは、 550nmで設計されたものであ り、その位相差は、波長によらず一定と仮定する。位相差フィルムの材料として、一般 的なノルボルネン系の榭脂を用いた場合がこれに相当する。また、液晶セルを構成 する液晶材料としては、 Δ η (450) Ζ Δ η(550) = 1. 10、 Δ η (650) / Δ η (550) = 0. 90のものを用いた。
[0116] 図 14 (a)、図 16 (a)、図 17 (a)の比較から明らかなように、従来の単波長設計したネ ガ型 Cプレートを用いた場合にぉ 、ても、本発明の可視波長全域設計したネガ型 C プレートを用いた場合と同様に、液晶セルの斜め視角における位相差がキャンセル されていることが分かる。しかしながら、図 14 (b)、図 16 (b)、図 17 (b)について、 60 ° の斜め視角における色度点 (x、y)を読み取ると、それぞれ (0. 317、 0. 315)、 ( 0. 316、 0. 311)、 (0. 317、 0. 315)であること力ら、本発明の可視波長全域設計 したネガ型 Cプレートの方がより完全に液晶セルの斜め視角における位相差をキャン セルしていることが分かる。また、クロス-コルに配置された偏光素子の直交性保持 を実現するために、本発明の可視波長全域にぉ ヽて最適設計された 2軸性位相差 フィルムを用いることにより、図 18に示すように、斜め視角における光漏れが充分に 抑えられ、 A Exy=0. 005と着色も非常に小さく抑えることが可能となる。
[0117] 上で説明したように、 IPSモードの場合には、可視波長全域で位相差が最適設計さ れたポジ型 Aプレートとポジ型 Cプレートとの組合せ、又は、 2軸性位相差フィルムを 用いることで、クロス-コルに配置された偏光素子の直交性保持を実現することにより 、斜め視角においても光漏れと着色の少ない高い表示品位を得ることができる。また 、 VAモードの場合には、クロス-コルに配置された偏光素子の直交性保持を実現す ることに加えて、位相差が最適設計されたネガ型 Cプレートを用いることで、より好まし くは可視波長全域で位相差が最適設計されたネガ型 Cプレートを用いることで、液晶 セルの位相差をキャンセルすることにより、斜め視角においても光漏れと着色の少な Vヽ高 、表示品位を得ることができる。
[0118] ただし、上述したような構成で本発明の作用効果を充分に得るためには、位相差フィ ルムの積層順序等にいくつかの決まりごとがある。 まず、上述したような構成に必要のな ヽ複屈折性を示すフィルムが余分に存在して はならない。ここで、複屈折性を示す (示さない）とは、結晶光学の分野では通常、屈 折率が異方性を持つ (持たな 、)ことを意味するが、異方性を持つ (持たな 、)ことに ついて明確な判断基準は知られていない。また、屈折率の異方性が非常に小さい場 合でも、その位相差フィルムの厚みが非常に大きい場合、位相差フィルムは光学距 離の異方性、すなわち位相差を発現してしまう。
そこで、本発明においては、複屈折を示す (又は示さない）とは、本質的に位相差フィ ルムとして位相差を持つ（又は持たない）を区別するものであるから、位相差フィルム の面内方向の主屈折率を nx、 ny、面外方向の主屈折率を nz、厚みを dとするとき、 R xy= (nx-ny) X d、 Rxz= (nx— nz) X d、及び、 Ryz= (ny-nz) X dで定義される 各位相差の絶対値のいずれかが lOnmよりも大きい場合には「複屈折性を示す」とし 、それ以外の場合を「複屈折性を示さない」とする。
[0119] 偏光素子の支持層（保護フィルム)等に通常用いられる TACフィルムは、 Rxy 5n m前後、 Rxz 50nm ( > 10nm)前後であるので、複屈折性を示すフィルムである。 従って、 TACフィルムを偏光素子の支持層（保護フィルム）として含む偏光フィルムに 、例えばポジ型 Aプレートとポジ型 Cプレートとを積層した構成、すなわち（偏光素子） / (TACフィルム） / (ポジ型 Aプレート） / (ポジ型 Cプレート）の構成では、本発明 の作用効果を充分に得ることができない場合がある。このため、 TACフィルムを介さ ずにポジ型 Aプレートとポジ型 Cプレートとを積層する力、 TACフィルムに代えて、複 屈折性を示さないフィルムを偏光素子の支持層（保護フィルム）として用いることが好 ましい。
[0120] 次に、斜め視角における液晶セルの見かけ位相差のキャンセルを目的として配され るネガ型 Cプレートは、その他の複屈折性を示す位相差フィルムを介することなく液 晶セルと隣接している必要がある。ただし、複屈折性を示さないフィルムを介すること は問題ない。すなわち、（ネガ型 Cプレート） Z (液晶セル）、又は、（ネガ型 Cプレート ) / (複屈折性を示さな!/、フィルム) / (液晶セル)のような構成であれば、本発明の作 用効果を充分に得ることができる。しかしながら、（ネガ型 Cプレート) Z (複屈折性を 示すフィルム) / (液晶セル)の構成では本発明の作用効果を充分に得ることができ ない場合がある。なお、先にも説明した通り、ネガ型 Cプレートは、 IPSモードでは不 要である。また、積層順序は方向を区別しない。すなわち、（偏光素子) Z (2軸性位 相差フィルム) / (液晶セル) / (偏光素子)の構成と、（偏光素子) / (液晶セル) / ( 2軸性位相差フィルム) Z (偏光素子)の構成は実質的に等しい。更に、上述した構 成において、 2軸性位相差フィルム及び各 1軸性位相差フィルムは、 Nzが互いに略 等しい 2枚以上の位相差フィルムの積層体として構成されてもよい。例えば、 nx= l. 55、ny= l. 45、nz= l. 5、 d= ΙΟ mの 2軸性位相差フィルムは、 nx= 1. 55、 ny = 1. 45、nz= l. 5、 d= 5 /z mの 2軸性位相差フィルム 2枚の積層体として構成され てあよ ヽ。ある ヽ i¾、 nx= l. 55、ny= l. 45、nz= l. 5、 d= 3 mの 2|i'|4 丰目 フィルムと nx= l. 55、ny= l. 45、nz= l. 5、 d= 7 mの 2軸性位相差フィルムの 積層体として構成されてもよい。また、ポジ型 Cプレート及びネガ型 Cプレートに限つ ては、 Nzが互いに異なる 2枚以上の位相差素子の積層体として構成されていてもよ い。その場合、それぞれの位相差素子の Rxzの総和を、そのネガ型 Cプレートの Rxz であると考える。
[0121] 以下に実施例を掲げ、本発明について更に詳細に説明するが、本発明はこれらの 実施例のみに限定されるものではない。
[0122] 1.シミュレーション
以下に示す実施例 1〜13及び比較例 1〜4では、シミュレーションに用いる液晶表示 装置モデルを設計した。なお、上記シミュレーションには、市販の液晶シミュレーター である「LCDマスター（シンテック社製)」を用いた。また、光学計算アルゴリズムは 2 X 2ジヨーンズマトリクス法とした。
[0123] <液晶表示装置モデルの設計 >
(実施例 1)
図 19— 1は、実施例 1の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。
本発明に係る実施例 1の液晶表示装置は、図 19 1に示すように、表面に垂直配向 処理を施した上下 2枚の基板 la、 lb間に誘電率異方性が負の液晶 2を狭持した VA モード液晶セル 5の一方の外側に、本発明の可視波長全域設計のポジ型 Cプレート 20と偏光素子 50aと TACフィルム 60aとをこの順に積層して得られる偏光フィルム 10 Oaを、ポジ型 Cプレート 20を有する側が液晶セル 5側に位置するように配し、 VAモ ード液晶セル 5の他方の外側に、本発明の可視波長全域設計のネガ型 Cプレート 30 を配し、更にその外側に、本発明の可視波長全域設計のポジ型 Aプレート 10と偏光 素子 50bと TACフィルム 60bとをこの順に積層して得られる偏光フィルム 100bを、ポ ジ型 Aプレート 10を有する側がネガ型 Cプレート 30側に位置するように配して得られ た VAモードの液晶表示装置である。
本実施例の液晶表示装置を構成する液晶 2 (VAモード液晶セル 5)、ポジ型 Aプレ ート 10、ポジ型 Cプレート 20、ネガ型 Cプレート 30、偏光素子 50a、 50b及び TACフ イルム 60a、 60bの各光学特性は下記表 1、それぞれの軸設定については図 19に示 すとおりである。なお、偏光素子 50a、 50b及び TACフィルム 60a、 60bの光学特性 については、以下の各例で共通とする。
[0124] [表 1]
Figure imgf000051_0001
[0125] 表 1において、 ke及び koはそれぞれ異常光及び常光に対する屈折率の虚部（消衰 係数)を表す。
[0126] (実施例 2) 図 20は、実施例 2の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。
本発明に係る実施例 2の液晶表示装置は、図 20に示すように、表面に垂直配向処 理を施した上下 2枚の基板 la、 lb間に誘電率異方性が負の液晶 2を狭持した VAモ ード液晶セル 5の一方の外側に、本発明の可視波長全域設計のネガ型 Cプレート 30 を配し、更にその外側に偏光素子 50aと TACフィルム 60aとを積層して得られる偏光 フィルム 100aを、偏光素子 50aを有する側がネガ型 Cプレート 30側に位置するように 配し、 VAモード液晶セル 5の他方の外側に、本発明の可視波長全域設計のポジ型 Cプレート 20と本発明の可視波長全域設計のポジ型 Aプレート 10と偏光素子 50bと TACフィルム 60bとをこの順に積層して得られる偏光フィルム 100bを、ポジ型 Cプレ ート 20を有する側が液晶セル 5側に位置するように配して得られた VAモードの液晶 表示装置である。
本実施例の液晶表示装置を構成する液晶 2 (VAモード液晶セル 5)、ポジ型 Aプレ ート 10、ポジ型 Cプレート 20、及び、ネガ型 Cプレート 30の各光学特性は上記表 1、 それぞれの軸設定については図 20に示すとおりである。
(実施例 3)
図 21は、実施例 3の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。
本発明に係る実施例 3の液晶表示装置は、図 21に示すように、表面に垂直配向処 理を施した上下 2枚の基板 la、 lb間に誘電率異方性が負の液晶 2を狭持した VAモ ード液晶セル 5の一方の外側に、本発明の可視波長全域設計のネガ型 Cプレート 30 を配し、更にその外側に、偏光素子 50aと TACフィルム 60aとを積層して得られる偏 光フィルム 100aを、偏光素子 50aを有する側がネガ型 Cプレート 30側に位置するよ うに配し、 VAモード液晶セル 5の他方の片側に、本発明の可視波長全域設計のポ ジ型 Aプレート 10と本発明の可視波長全域設計のポジ型 Cプレート 20と偏光素子 5 Obと TACフィルム 60bとをこの順に積層して得られる偏光フィルム 100bを、ポジ型 A プレート 10を有する側が液晶セル 5側に位置するように配して得られた VAモードの 液晶表示装置である。
本実施例の液晶表示装置を構成する液晶 2 (VAモード液晶セル 5)、ポジ型 Aプレ ート 10、ポジ型 Cプレート 20、及び、ネガ型 Cプレート 30の各光学特性は上記表 1、 それぞれの軸設定については図 21に示すとおりである。
[0128] (実施例 4)
図 22は、実施例 4の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。
本発明に係る実施例 4の液晶表示装置は、図 22に示すように、表面に垂直配向処 理を施した上下 2枚の基板 la、 lb間に誘電率異方性が負の液晶 2を狭持した構造 を有する VAモード液晶セル 5の一方の外側に、複屈折性を示さな!/、フィルム (等方 性フィルム） 70と偏光素子 50aと TACフィルム 60aとをこの順に積層して得られる偏 光フィルム 100aを、等方性フィルム 70を有するが液晶セル 5側に位置するように配し 、液晶セル 5の他方の片側に、本発明の可視波長全域設計のネガ型 Cプレート 30を 配し、更にその外側に、本発明の可視波長全域設計のポジ型 Cプレート 20と本発明 の可視波長全域設計のポジ型 Aプレート 10と偏光素子 50bと TACフィルム 60bとを この順に積層して得られる偏光フィルム 100bを、ポジ型 Cプレート 20を有する側がネ ガ型 Cプレート 30側に位置するように配して得られた VAモードの液晶表示装置であ る。
本実施例の液晶表示装置を構成する液晶 2 (VAモード液晶セル 5)、ポジ型 Aプレ ート 10、ポジ型 Cプレート 20、及び、ネガ型 Cプレート 30の各光学特性は上記表 1、 等方性フィルム 70の光学特性は下記表 2、それぞれの軸設定については図 22に示 すとおりである。
[0129] [表 2]
Figure imgf000053_0001
[0130] (実施例 5)
図 23は、実施例 5の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。
本発明に係る実施例 5の液晶表示装置は、図 23に示すように、表面に垂直配向処 理を施した上下 2枚の基板 la、 lb間に誘電率異方性が負の液晶 2を狭持した構造 を有する VAモード液晶セル 5の一方の外側に、等方性フィルム 70と偏光素子 50aと TACフィルム 60aとをこの順に積層して得られる偏光フィルム 100aを、等方性フィル ム 70を有する側が液晶セル 5側に位置するように配し、 VAモード液晶セル 5の他方 の片側に、本発明の可視波長全域設計のネガ型 Cプレート 30を配し、更にその外側 に、本発明の可視波長全域設計のポジ型 Aプレート 10と本発明の可視波長全域設 計のポジ型 Cプレート 20と偏光素子 50bと TACフィルム 60bとをこの順に積層して得 られる偏光フィルム 100bを、ポジ型 Aプレート 10を有する側がネガ型 Cプレート 30側 に位置するように配して得られた VAモードの液晶表示装置である。
本実施例の液晶表示装置を構成する液晶 2 (VAモード液晶セル 5)、ポジ型 Aプレ ート 10、ポジ型 Cプレート 20、及び、ネガ型 Cプレート 30の各光学特性は上記表 1、 等方性フィルム 70の光学特性は上記表 2、それぞれの軸設定については図 23に示 すとおりである。
[0131] (実施例 6)
図 24— 1は、実施例 6の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。
本発明に係る実施例 6の液晶表示装置は、図 24— 1に示すように、表面に垂直配向 処理を施した上下 2枚の基板 la、 lb間に誘電率異方性が負の液晶 2を狭持した VA モード液晶セル 5の一方の外側に、本発明の可視波長全域設計のネガ型 Cプレート 30を配し、更にその外側に、偏光素子 50aと TACフィルム 60aとを積層して得られる 偏光フィルム 100aを、偏光素子 50aを有する側がネガ型 Cプレート 30側に位置する ように配し、 VAモード液晶セル 5の他方の片側に、本発明の可視波長全域設計の 2 軸性位相差フィルム 40と偏光素子 50bと TACフィルム 60bとをこの順に積層して得ら れる偏光フィルム 100bを、 2軸性位相差フィルム 40を有する側が液晶セル 5側に位 置するように配して得られた VAモードの液晶表示装置である。
本実施例の液晶表示装置を構成する液晶 2 (VAモード液晶セル 5)、ネガ型 Cプレ ート 30、及び、 2軸性位相差フィルム 40の各光学特性は下記表 3、それぞれの軸設 定につ 、ては図 24— 1に示すとおりである。
[0132] [表 3]
Figure imgf000055_0001
[0133] (実施例 7)
図 25は、実施例 7の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。
本発明に係る実施例 7の液晶表示装置は、図 25に示すように、表面に垂直配向処 理を施した上下 2枚の基板 la、 lb間に誘電率異方性が負の液晶 2を狭持した VAモ ード液晶セル 5の一方の外側に、等方性フィルム 70と偏光素子 50aと TACフィルム 6 0aとをこの順に積層して得られる偏光フィルム 100aを、等方性フィルム 70を有する 側が液晶セル 5側に位置するように配し、 VAモード液晶セル 5の他方の片側に、本 発明の可視波長全域設計のネガ型 Cプレート 30を配し、更にその外側に、本発明の 可視波長全域設計の 2軸性位相差フィルム 40と偏光素子 50bと TACフィルム 60bと をこの順に積層して得られる偏光フィルム 100bを、 2軸性位相差フィルム 40を有する 側がネガ型 Cプレート 30側に位置するように配して得られた VAモードの液晶表示装 置である。
本実施例の等方性フィルム 70の光学特性は上記表 2、液晶表示装置を構成する液 晶 2 (VAモード液晶セル 5)、ネガ型 Cプレート 30、及び、 2軸性位相差フィルム 40の 各光学特性は上記表 3、それぞれの軸設定については図 25に示すとおりである。
[0134] (実施例 8)
図 26は、実施例 8の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。
本発明に係る実施例 8の液晶表示装置は、図 26に示すように、表面に垂直配向処 理を施した上下 2枚の基板 la、 lb間に誘電率異方性が負の液晶 2を狭持した VAモ ード液晶セル 5の一方の外側に、等方性フィルム 70と偏光素子 50aと TACフィルム 6 0aとをこの順に積層して得られる偏光フィルム 100aを、等方性フィルム 70を有する 側が液晶セル 5側に位置するように配し、 VAモード液晶セル 5の他方の片側に、本 発明の可視波長全域設計のネガ型 Cプレート 30を配し、更にその外側に、本発明の 可視波長全域設計のポジ型 Aプレート 10と偏光素子 50bと TACフィルム 60bとをこ の順に積層して得られる偏光フィルム 100bを、ポジ型 Aプレート 10を有する側がネ ガ型 Cプレート 30側に位置するように配して得られた VAモードの液晶表示装置であ る。
本実施例の等方性フィルム 70の光学特性は上記表 2、液晶表示装置を構成する液 晶 2 (VAモード液晶セル 5)、ポジ型 Aプレート 10、及び、ポジ型 Cプレート 30の各光 学特性は下記表 4、それぞれの軸設定については図 26に示すとおりである。
[0135] [表 4]
Figure imgf000056_0002
[0136] なお、 40° の斜め視角から見たときの本実施例のネガ型 Cプレートの位相差と、斜 め 40° の斜め視角から見たときの実施例 4のポジ型 Cプレート及びネガ型 Cプレート の位相差との関係は下記表 5の通りであった。
すなわち、本実施例のネガ型 Cプレートは、実施例 4のポジ型 Cプレートとネガ型 Cプ レートとの積層体と略同等な位相差特性を有するものであった。
[0137] [表 5]
Figure imgf000056_0001
[0138] (実施例 9)
図 27は、実施例 9の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。
本発明に係る実施例 9の液晶表示装置は、図 27に示すように、表面に垂直配向処 理を施した上下 2枚の基板 la、 lb間に誘電率異方性が負の液晶 2を狭持した VAモ ード液晶セル 5の一方の外側に、本発明の可視波長全域設計のネガ型 Cプレート 30 を配し、更にその外側に、偏光素子 50aと TACフィルム 60aとをこの順に積層して得 られる偏光フィルム 100aを、偏光素子 50aを有する側がネガ型 Cプレート 30側に位 置するように配し、 VAモード液晶セル 5の他方の片側に、本発明の可視波長全域設 計のポジ型 Aプレート 10と偏光素子 50bと TACフィルム 60bとをこの順に積層して得 られる偏光フィルム 100bを、ポジ型 Aプレート 10を有する側が液晶セル 5側に位置 するように配して得られた VAモードの液晶表示装置である。
本実施例の液晶表示装置を構成する液晶 2 (VAモード液晶セル 5)、ポジ型 Aプレ ート 10、及び、ネガ型 Cプレート 30の各光学特性は上記表 4、それぞれの軸設定に ついては図 27に示すとおりである。
[0139] (実施例 10)
図 28は、実施例 10の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。
本発明に係る実施例 10の液晶表示装置は、図 28に示すように、表面に垂直配向処 理を施した上下 2枚の基板 la、 lb間に誘電率異方性が負の液晶 2を狭持した VAモ ード液晶セル 5の一方の外側に、本発明の可視波長全域設計の第 2のネガ型 Cプレ ート 30B、及び、本発明の可視波長全域設計の第 1のネガ型 Cプレート 30Aを配し、 更にその外側に、偏光素子 50aと TACフィルム 60aとをこの順に積層して得られる偏 光フィルム 100aを、偏光素子 50aを有する側が第 1のネガ型 Cプレート 30A側に位 置するように配し、 VAモード液晶セル 5の他方の片側に、本発明の可視波長全域設 計のポジ型 Aプレート 10と偏光素子 50bと TACフィルム 60bとをこの順に積層して得 られる偏光フィルム 100bを、ポジ型 Aプレート 10を有する側が液晶セル 5側に位置 するように配して得られた VAモードの液晶表示装置である。
本実施例の液晶表示装置を構成する液晶 2 (VAモード液晶セル 5)、第ポジ型 Aプ レート 10、第 1のネガ型 Cプレート 30A、第 2のネガ型 Cプレート 30Bの各光学特性 は下記表 6、それぞれの軸設定については図 28に示すとおりである。
[0140] [表 6]
Figure imgf000058_0001
[0141] なお、斜め 40° の斜め視角力 見たときの本実施例の第 1のネガ型 Cプレート及び 第 2のネガ型 Cプレートの位相差と、斜め 40° の斜め視角から見たときの実施例 9の ネガ型 Cプレートの位相差との関係は下記表 7の通りであった。すなわち、本実施例 の第 1のネガ型 Cプレートと第 2のネガ型 Cプレートの位相差の積層体は、実施例 9の ネガ型 Cプレートと略同等な位相差特性を有するものであった。
[0142] [表 7]
Figure imgf000058_0002
(実施例 11)
図 29は、実施例 11の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。
本発明に係る実施例 11の液晶表示装置は、図 29に示すように、表面に平行配向処 理を施した上下 2枚の基板 la、 lb間に誘電率異方性が正の液晶 3を狭持した IPSモ ード液晶セル 6の一方の外側に、本発明の可視波長全域設計のポジ型 Cプレート 20 と本発明の可視波長全域設計のポジ型 Aプレート 10と偏光素子 50aと TACフィルム 60aとをこの順に積層して得られる偏光フィルム 100aを、ポジ型 Cプレート 20を有す る側が液晶セル 6側に位置するように配し、 IPSモード液晶セル 6の他方の外側に、 等方性フィルム 70と偏光素子 50bと TACフィルム 60bとをこの順に積層して得られる 偏光フィルム 100bを、等方性フィルム 70を有する側が液晶セル 6側に位置するよう に配して得られた IPSモードの液晶表示装置である。
本実施例の液晶表示装置を構成する液晶 3 (IPSモード液晶セル 6)、ポジ型 Aプレ ート 10、ポジ型 Cプレート 20、及び、等方性フィルム 70の各光学特性は下記表 8、そ れぞれの軸設定については図 29に示すとおりである。
[0144] [表 8]
Figure imgf000059_0001
[0145] (実施例 12)
図 30は、実施例 12の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。
本発明に係る実施例 12の液晶表示装置は、図 30に示すように、表面に平行配向処 理を施した上下 2枚の基板 la lb間に誘電率異方性が正の液晶 3を狭持した IPSモ ード液晶セル 6の一方の外側に、本発明の可視波長全域設計のポジ型 Aプレート 10 と本発明の可視波長全域設計のポジ型 Cプレート 20と偏光素子 50aと TACフィルム 60aとをこの順に積層して得られる偏光フィルム 100aを、ポジ型 Aプレート 10を有す る側が液晶セル 6側に位置するように配し、 IPSモード液晶セル 6の他方の外側に、 等方性フィルム 70と偏光素子 50bと TACフィルム 60bとをこの順に積層して得られる 偏光フィルム 100bを、等方性フィルム 70を有する側が液晶セル 6側に位置するよう に配して得られた IPSモードの液晶表示装置である。
本実施例の液晶表示装置を構成する液晶 3 (IPSモード液晶セル 6)、ポジ型 Aプレ ート 10、ポジ型 Cプレート 20、及び、等方性フィルム 70の各光学特性は上記表 8、そ れぞれの軸設定については図 30に示すとおりである。
[0146] (実施例 13)
図 31— 1は、実施例 13の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。 本発明に係る実施例 13の液晶表示装置は、図 31— 1に示すように、表面に平行配 向処理を施した上下 2枚の基板 la、 lb間に誘電率異方性が正の液晶 3を狭持した I PSモード液晶セル 6の一方の外側に、本発明の可視波長全域設計の 2軸性位相差 フィルム 40と偏光素子 50aと TACフィルム 60aとをこの順に積層して得られる偏光フ イルム 100aを、 2軸性位相差フィルム 40を有する側が液晶セル 6側に位置するように 配し、 IPSモード液晶セル 6の他方の外側に、等方性フィルム 70と偏光素子 50bと T ACフィルム 60bとをこの順に積層して得られる偏光フィルム 100bを、等方性フィルム 70を有する側が液晶セル 6側に位置するように配して得られた IPSモードの液晶表 示装置である。
本実施例の液晶表示装置を構成する液晶 3 (IPSモード液晶セル 6)、 2軸性位相差 フィルム 40、及び、等方性フィルム 70の各光学特性は下記表 9、それぞれの軸設定 につ 、ては図 31— 1に示すとおりである。
[0147] [表 9]
Figure imgf000060_0001
[0148] (比較例 1) 図 19 2は、従来の比較例 1の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である 比較例 1の液晶表示装置は、図 19— 2に示すように、図 19— 1に示した本発明の可 視波長全域設計のポジ型 Aプレート 10、本発明の可視波長全域設計のポジ型 Cプ レート 20、及び、本発明の可視波長全域設計のネガ型 Cプレート 30に代えて、それ ぞれ従来の単波長設計のポジ型 Aプレート 10 '、従来の単波長設計のポジ型 Cプレ ート 20'、及び、従来の単波長設計のネガ型 Cプレート 30'を用いたことを除いては、 実施例 1と同様の構成の液晶表示装置である。
本比較例の液晶表示装置を構成する液晶 2 (VAモード液晶セル 5)、ポジ型 Aプレ ート 10'、ポジ型 Cプレート 20'、及び、ネガ型 Cプレート 30'の各光学特性は下記表 10、それぞれの軸設定につ!、ては図 19 2に示すとおりである。
[0149] [表 10]
Figure imgf000061_0001
[0150] (比較例 2)
図 24— 2は、従来の比較例 2の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である 比較例 2の液晶表示装置は、図 24— 2に示すように、図 24— 1に示した本発明の可 視波長全域設計のネガ型 Cプレート 30、本発明の可視波長全域設計の 2軸性位相 差フィルム 40に代えて、それぞれ従来の単波長設計のネガ型 Cプレート 30'、従来 の単波長設計の 2軸性位相差フィルム 40'を用いたことを除いては、実施例 6と同様 の構成の液晶表示装置である。 本比較例の液晶表示装置を構成する液晶 2 (VAモード液晶セル 5)、ネガ型 Cプレ ート 30'、及び、 2軸性位相差フィルム 40'の各光学特性は下記表 11、それぞれの 軸設定にっ 、ては図 24— 2に示すとおりである。
[表 11]
Figure imgf000062_0001
[0152] (比較例 3)
図 32は、従来の比較例 3の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。 比較例 3の液晶表示装置は、図 32に示すように、表面に垂直配向処理を施した上下 2枚の基板 la、 lb間に誘電率異方性が負の液晶 2を狭持した VAモード液晶セル 5 の一方の外側に、従来の単波長設計のネガ型 Cプレート 30'を配し、更にその外側 に、 TACフィルム 60aと偏光素子 50aと TACフィルム 60aとをこの順に積層して得ら れる偏光フィルム 100aを配し、 VAモード液晶セル 5の他方の外側に、従来の単波 長設計のポジ型 Aプレート 10，と TACフィルム 60bと偏光素子 50bと TACフィルム 60 bとをこの順に積層して得られる偏光フィルム 100bを、ポジ型 Aプレート 10'を有する 側が液晶セル 5側に位置するように配して得られた VAモードの液晶表示装置である 本比較例の液晶表示装置を構成する液晶 2 (VAモード液晶セル 5)、ポジ型 Aプレ ート 10'、ネガ型 Cプレート 30'、及び、 TACフィルム 60a、 60bの各光学特性は下記 表 12、それぞれの軸設定については図 32に示すとおりである。
[0153] [表 12]
Figure imgf000063_0001
[0154] (比較例 4)
図 31— 2は、従来の比較例 4の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である 比較例 4の液晶表示装置は、図 31— 2に示すように、図 31— 1に示す本発明の可視 波長全域設計の 2軸性位相差フィルム 40に代えて、従来の単波長設計の 2軸性位 相差フィルム 40'を用いたことを除いては、実施例 13と同様の構成の液晶表示装置 である。
本比較例の液晶表示装置を構成する液晶 3 (IPSモード液晶セル 6)、 2軸性位相差 フィルム 40'、及び、等方性フィルム 70の各光学特性は下記表 13、それぞれの軸設 定につ ヽては図 31— 2に示すとおりである。
[0155] [表 13]
Figure imgf000063_0002
[0156] <表示特性のシミュレーション評価 >
各例の液晶表示装置について、黒表示を行い、 60° の斜め視角における透過率及 び 60° の斜め視角における色度点と正面での色度点との距離 A Exyを調べ、その 結果を下記表 14に示した。 [0157] [表 14]
Figure imgf000064_0001
[0158] 上記表 14から明らかなように、本発明に係る実施例 1〜13の液晶表示装置は、黒表 示時において、従来の比較例 1〜4の液晶表示装置に比べて、斜め視角における透 過率が低ぐ ΔΕχγも非常に小さぐ視野角特性の改善がなされていることが分かる。 特に AExyの低減、すなわち着色現象の改善が著しカゝつた。
[0159] 2.液晶表示装置の製造、及び、その表示特性の評価
<液晶表示装置の製造 >
以下に示す実施例 14〜16及び比較例 5では、液晶表示装置を実際に製造した。 (実施例 14)
本実施例では、実施例 9と同様の構成の液晶表示装置を試作した。
具体的には、ポジ型 Aプレート 10は、光弾性係数の絶対値が 10X 10_8cm2/Nの 樹月旨力ら作製し、上記表 4に示すように、 Rxy(550) =Rxz (650) = 140nm、 Rxy( 450)/Rxy(550)=0.84, Rxy(650)/Rxy(550) =1.11の光学特性（逆波長 分散特性)を有するものとした。
[0160] また、ネガ型 Cプレート 30は、光弾性係数の絶対値が 5 X 10_8cm2/Nの榭脂から 作製し、その光学特性は、 Rxy(550) =2nm、 Rxz(550) =200nm、 Rxy(450)/ Rxy(550)=l.06, Rxy (650)/Rxy(550) =0.95の光学特性（正波長分散特 性)を有するものとした。
[0161] 更に、 VA液晶セル 5としては、中間調表示時及び白表示時の液晶分子の配向方向 を 4とするリブ状の突起 (配向分割手段)と、カラー表示を行うための顔料分散型カラ 一フィルタ (色分離手段）とを含み、かつ法線方向から測ったコントラスト比が 1140と なるものを作製した。
なお、コントラスト比は、黒表示時の透過率に対する白表示時の透過率の比で定義さ れるものであり、各透過率は、任意の方位角方向における出射角度一輝度特性の半 値幅が 40° 以上である拡散光源を用いて、 2度視野で受光を行うことで測定した。
[0162] (実施例 15)
本実施例の液晶表示装置は、液晶セルの法線方向から測ったコントラスト比が 730 であることを除いては、実施例 14の液晶表示装置と同様な構成を有する。
[0163] (実施例 16)
本実施例の液晶表示装置は、ポジ型 Aプレート 10及びネガ型 Cプレート 30を 、ずれ も光弾性係数の絶対値が 45 X 10_8cm2/Nの榭脂で作製したこと以外は、実施例 14の液晶表示装置と同様の構成を有する。
[0164] (比較例 5)
本比較例の液晶表示装置は、ポジ型 Aプレート 10及びネガ型 Cプレート 30を 、ずれ もフラット波長分散特性を有する榭脂で作製したこと以外は、実施例 14の液晶表示 装置と同様の構成を有する。
[0165] 具体的には、ポジ型 Aプレート 10は、光弾性係数の絶対値が 10 X 10_8cm2/Nの 樹月旨力ら作製し、下記表 15に示すように、 Rxy (550) =Rxz (650) = 140nm、 Rxy (450) /Rxy(550) = l. 00, Rxy(650) /Rxy(550) = 1. 00の光学特性（フラッ ト波長分散特性)を有するものとした。また、ネガ型 Cプレート 30は、下記表 15に示す ように、光弾性係数の絶対値が 5 X 10_8cm2/Nの榭脂から作製し、その光学特性 は、 Rxy (550) = 2nm、 Rxz (550) = 200nm、 Rxy (450) /Rxy (550) = 1. 00、 Rxy (650) /Rxy (550) = 1. 00の光学特性 (フラット波長分散特性)を有するものと した。
[0166] [表 15]
Figure imgf000066_0001
[0167] <表示特性の評価 >
実施例 14〜 16及び比較例 5で製造した液晶表示装置の評価結果を下記表 16に示 した。なお、上記評価には、市販の液晶テレビ (シャープ社製 37インチ型 AQUOS ( 商品名））のバックライトを光源として用いた。
[0168] [表 16]
Figure imgf000066_0002
[0169] 上記表 16より、本発明に係る実施例 14の液晶表示装置は、黒表示を行っているとき に、比較例 5の液晶表示装置に比べて、斜め視角における透過率が低ぐ A Exyも 非常に小さぐ視野角特性の改善がなされていることがわかる。特に、 A Exyの低減 、すなわち着色現象の改善が著しかった。したがって、ポジ型 Aプレート 10は、逆波 長分散特性を示すことが好ましぐネガ型 Cプレート 30は、正波長分散特性を示すこ とが好ましいことが分力つた。
[0170] また、実施例 15の液晶表示装置は、比較例 5の液晶表示装置と比べると、視野角特 性の改善がなされているものの、その効果は実施例 14の液晶表示装置と比べて小さ かった。
したがって、液晶セルのコントラスト比は、 730以上であることが好ましぐ 1140以上 であることがより好まし 、ことが分力つた。
[0171] 更に、実施例 16の液晶表示装置は、実施例 14の液晶表示装置と同様に視野角特 性の改善がなされていたが、ノ ックライトを点灯して評価を続けるうちに、ノ ックライト 力もの放射熱による影響でポジ型 Aプレート 10及びネガ型 Cプレート 30の変形が起 こったため、著しいムラ (光漏れ）が発生した。したがって、位相差フィルムは、光弾性 係数が 10 X 10_8cm2ZN以下であることが好まし 、ことが分力つた。
[0172] なお、本願は、 2004年 6月 29日に出願された日本国特許出願第 2004— 192107 号を基礎として、（合衆国法典 35卷第 119条に基づく）優先権を主張するものである 。該出願の内容は、その全体が本願中に参照として組み込まれている。
[0173] また、本願明細書における「以上」、「以下」は、当該数値を含むものである。すなわち 、「以上」とは、不少（当該数値及び当該数値以上)を意味するものである。
図面の簡単な説明
[0174] [図 1]2枚の偏光素子がクロス-コルの関係で配置された系について、それぞれの透 過軸の相対的な配置関係を模式的に示す図であり、（a)は正面から観察した場合、 ( b)は斜め視角から観察した場合の様子をそれぞれ示す。
[図 2]2枚の偏光素子がクロス-コルの関係で配置された系について、（a)は、 45° 方向へ視角を倒して観察した場合の透過率を計算した結果を示す図であり、 (b)は、 その場合の色度変化を計算した結果を示す図である。
[図 3]2枚の偏光素子がクロス-コルの関係で配置された系について、視角を倒すに つれて、透過率が増大し、色度点が変化する現象を説明する図である。
[図 4] 2枚の偏光素子がクロス-コルの関係で配置された系について、 2枚の偏光素 子間に、ポジ型 Aプレート及びポジ型 Cプレートを配したときの効果を模式的に説明 する図である。
[図 5] 2枚の偏光素子がクロス-コルの関係で配置された系について、 2枚の偏光素 子間に、 2軸性位相差フィルム 1枚を配したときの効果を模式的に説明する図である
[図 6]クロスニコルの関係で配置された 2枚の偏光素子間に、従来の単波長設計のポ ジ型 Aプレート及びポジ型 Cプレートを配した系について、（a)は、 45° 方向へ視角 を倒して観察した場合の透過率 (Y値)を計算した結果を示す図であり、（b)はその場 合の色度変化を計算した結果を示す図である。 [図 7]図 6の系における従来の単波長設計の位相差フィルムの代わりに、本発明の可 視波長全域設計の位相差フィルムを配した系について、（a)は、 45° 方向へ視角を 倒して観察した場合の透過率 (Y値)を計算した結果を示す図であり、（b)はその場 合の色度変化を計算した結果を示す図である。
[図 8]クロスニコルの関係で配置された 2枚の偏光素子間に、従来の単波長設計の 2 軸性位相差フィルムを配した系について、（a)は、 45° 方向へ視角を倒して観察し た場合の透過率 (Y値)を計算した結果を示す図であり、（b)はその場合の色度変化 を計算した結果を示す図である。
[図 9]図 8の系における従来の単波長設計の位相差フィルムの代わりに、本発明の可 視波長全域設計の位相差フィルムを配した系について、（a)は、 45° 方向へ視角を 倒して観察した場合の透過率 (Y値)を計算した結果を示す図であり、（b)はその場 合の色度変化を計算した結果を示す図である。
[図 10]2枚の偏光素子をクロス-コルで配した系について、 45° 方向へ視角を倒し て観察した場合の透過率（≠Y値)を計算した結果を示す図である。
[図 11]図 10の系における偏光素子間に液晶セルを配した系について、 45° 方向へ 視角を倒して観察した場合の透過率（半 Υ値)を計算した結果を示す図である。
[図 12]図 11の系における液晶セルと隣接するように従来の単波長設計のネガ型 Cプ レートを配した系について、 45° 方向へ視角を倒して観察した場合の透過率（≠Υ 値)を計算した結果を示す図である。
[図 13]図 12の系における一方の偏光素子の液晶セル側に、偏光素子と隣接するよう に本発明の可視波長全域設計の 2軸性位相差フィルムを配した系につ ヽて、 45° 方向へ視角を倒して観察した場合の透過率（≠Υ値)を計算した結果を示す図である
[図 14]2枚の偏光素子をクロス-コルで配した系について、（a)は、 45° 方向へ視角 を倒して観察した場合の透過率を計算した結果を示す図であり、 (b)はその場合の 色度変化を計算した結果を示す図である。
[図 15]図 14の系における偏光素子間に液晶セルを配した系について、（a)は、 45° 方向へ視角を倒して観察した場合の透過率を計算した結果を示す図であり、 (b)は その場合の色度変化を計算した結果を示す図である。
[図 16]図 15の系における液晶セルと隣接するように従来の単波長設計のネガ型 Cプ レートを配した系について、（a)は、 45° 方向へ視角を倒して観察した場合の透過 率を計算した結果を示す図であり、 (b)はその場合の色度変化を計算した結果を示 す図である。
[図 17]図 16における従来の単波長設計のネガ型 Cプレートに代えて、本発明の可視 波長全域設計のネガ型 Cプレートを配した系について、（a)は、 45° 方向へ視角を 倒して観察した場合の透過率を計算した結果を示す図であり、 (b)はその場合の色 度変化を計算した結果を示す図である。
[図 18]図 17の系における一方の偏光素子の液晶セル側に、偏光素子と隣接するよう に本発明の可視波長全域設計の 2軸性位相差フィルムを配した系について、 (a)は
、 45° 方向へ視角を倒して観察した場合の透過率を計算した結果を示す図であり、
(b)はその場合の色度変化を計算した結果を示す図である。
圆 19- 1]実施例 1の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。
圆 19- 2]比較例 1の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。
圆 20]実施例 2の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。
圆 21]実施例 3の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。
圆 22]実施例 4の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。
圆 23]実施例 5の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。
[図 24-1]実施例 6の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。
圆 24-2]比較例 2の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。
圆 25]実施例 7の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。
圆 26]実施例 8の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。
圆 27]実施例 9の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。
[図 28]実施例 10の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。
圆 29]実施例 11の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。
圆 30]実施例 12の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。
圆 31- 1]実施例 13の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。 [図 31-2]比較例 4の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。
[図 32]比較例 3の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。 符号の説明
la、 lb:基板
2:VAモード液晶分子
3: IPSモード液晶分子
5:VAモード液晶セル
6: IPSモード液晶セル
10: (可視波長全域設計の)ポジ型 Aプレート
10'： (単波長全域設計の)ポジ型 Aプレート
20: (可視波長全域設計の)ポジ型 Cプレート
20'： (単波長全域設計の)ポジ型 Cプレート
30: (可視波長全域設計の)ネガ型 Cプレート
30a: (可視波長全域設計の)第 1のネガ型 Cプレート
30b: (可視波長全域設計の）第 2のネガ型 Cプレート
30，： (単波長全域設計の)ネガ型 Cプレート
40: (可視波長全域設計の） 2軸性位相差フィルム
40'： (単波長全域設計の） 2軸性位相差フィルム
50a、 50b:偏光素子
60a、 60b :TACフィルム
70：複屈折を示さな!/、フィルム
100a, 100b:偏光フィルム

Claims

請求の範囲 [1] 面内に光軸をもち異常光屈折率 >常光屈折率の 1軸性位相差フィルムであって、 該位相差フィルムは、下記式（1)〜 (4)を満たすことを特徴とする位相差フィルム。 118nm≤Rxy(550)≤160nm (1) - 10nm≤Ryz (550)≤ lOnm (2) 0. 75≤Rxy(450) /Rxy(550)≤0. 97 (3)
1. 03≤Rxy(650) /Rxy(550)≤l . 25 (4)
式（1)〜 (4)中、 Rxy ( λ ) , Ryz ( λ )は、それぞれ波長 λ nmにおける位相差フィル ムの位相差 Rxy, Ryzを表し、位相差フィルムの面内方向の主屈折率を nx, ny (nx
>ny)、面外方向の主屈折率を nz、厚みを dとしたときに、 Rxy= (nx— ny) X d, Ry z= (ny-nz) X dと定義される。
[2] 前記位相差フィルムは、 130nm≤Rxy (550)≤ 150nmを満たすことを特徴とする 請求項 1記載の位相差フィルム。
[3] 前記位相差フィルムは、（nx— ny)Z(ny— nz)が互いに略等しい 2枚以上の位相差 素子の積層体から構成されたものであることを特徴とする請求項 1記載の位相差フィ ノレム。
[4] 前記位相差フィルムは、面内の最大主屈折率方向が互いに略平行又は略直交な 2 枚以上の位相差素子の積層体力ゝら構成されたものであることを特徴とする請求項 1 記載の位相差フィルム。
[5] 面外に光軸をもち異常光屈折率 >常光屈折率の 1軸性位相差フィルムであって、 該位相差フィルムは、下記式（5)〜（8)を満たすことを特徴とする位相差フィルム。
Onm≤Rxy(550)≤ lOnm (5)
- 107nm≤Rxz (550)≤- 71nm (6)
0. 75≤Rxz (450) /Rxz (550)≤0. 97 (7)
1. 03≤Rxz (650) /Rxz (550)≤l. 25 (8)
式（5)〜（8)中、 Rxy ( λ ) , Rxz ( λ )は、それぞれ波長 λ nmにおける位相差フィル ムの位相差 Rxy, Ryzを表し、位相差フィルムの面内方向の主屈折率を nx, ny (nx ≥ny)、面外方向の主屈折率を nz、厚みを dとしたときに、 Rxy= (nx— ny) X d, Rx z= (nx-nz) X dと定義される。
[6] 前記位相差フィルムは、― 100nm≤Rxz (550)≤— 80nmを満たすことを特徴とす る請求項 5記載の位相差フィルム。
[7] 前記位相差フィルムは、（nx— ny)Z(ny— nz)が互いに略等しい 2枚以上の位相差 素子の積層体から構成されたものであることを特徴とする請求項 5記載の位相差フィ ノレム。
[8] 前記位相差フィルムは、面内の最大主屈折率方向が互いに略平行又は略直交な 2 枚以上の位相差素子の積層体力ゝら構成されたものであることを特徴とする請求項 5 記載の位相差フィルム。
[9] 2軸性位相差フィルムであって、
該位相差フィルムは、下記式（9)〜（12)を満たすことを特徴とする位相差フィルム。
220nm≤Rxy(550)≤330nm (9)
110nm≤Rxz (550)≤165nm (10)
0. 75≤Rxy(450) /Rxy(550)≤0. 97 (11)
1. 03≤Rxy(650) /Rxy(550)≤l . 25 (12)
式（9)〜（12)中、 Rxy ( λ ) , Rxz ( λ )は、それぞれ波長 λ nmにおける位相差フィ ルムの位相差 Rxy, Rxzを表し、位相差フィルムの面内方向の主屈折率を nx, ny(n x>ny)、面外方向の主屈折率を nz、厚みを dとしたときに、 Rxy= (nx— ny) X d, R xz= (nx-nz) X dと定義される。
[10] 前記位相差フィルムは、 265nm≤Rxy (550)≤285nm、及び、 125nm≤Rxz (55
0)≤ 145nmを満たすことを特徴とする請求項 9記載の位相差フィルム。
[11] 前記位相差フィルムは、（nx— ny)Z(ny— nz)が互いに略等しい 2枚以上の位相差 素子の積層体から構成されたものであることを特徴とする請求項 9記載の位相差フィ ノレム。
[12] 前記位相差フィルムは、面内の最大主屈折率方向が互いに略平行又は略直交な 2 枚以上の位相差素子の積層体力ゝら構成されたものであることを特徴とする請求項 9 記載の位相差フィルム。
[13] 面外に光軸をもち異常光屈折率 <常光屈折率の 1軸性位相差フィルムであって、 該位相差フィルムは、下記式（13)〜（16)を満たすことを特徴とする位相差フィルム
Onm≤Rxy (550)≤ lOnm (13)
215nm≤Rxz (550)≤450nm (14)
1. 01≤Rxz (450) /Rxz (550)≤ 1. 17 (15)
0. 89≤Rxz (650) /Rxz (550)≤l. 00 (16)
式（13)〜（16)中、 Rxy ( λ ) , Rxz ( λ )は、それぞれ波長 λ nmにおける位相差フィ ルムの位相差 Rxy, Rxzを表し、位相差フィルムの面内方向の主屈折率を nx, ny(n x≥ny)、面外方向の主屈折率を nz、厚みを dとしたときに、 Rxy= (nx— ny) X d, R xz= (nx-nz) X dと定義される。
[14] 前記位相差フィルムは、下記式（17)及び（18)を満たすことを特徴とする請求項 13 記載の位相差フィルム。
1. 04≤ Rxz (450) /Rxz (550)≤ 1. 10 (17)
0. 96≤Rxz (650) /Rxz (550)≤0. 98 (18)
式（17)及び（18)中、 Rxz ( )は、波長 nmにおける位相差フィルムの位相差 Rxz を表し、位相差フィルムの面内方向の主屈折率を nx, ny(nx≥ny)、面外方向の主 屈折率を nz、厚みを dとしたときに、 Rxz= (nx-nz) X dと定義される。
[15] 前記位相差フィルムは、（nx— ny)Z(ny— nz)が互いに略等しい 2枚以上の位相差 素子の積層体から構成されたものであることを特徴とする請求項 13記載の位相差フ イノレム。
[16] 前記位相差フィルムは、面内の最大主屈折率方向が互いに略平行又は略直交な 2 枚以上の位相差素子の積層体から構成されたものであることを特徴とする請求項 13 記載の位相差フィルム。
[17] 前記位相差フィルムは、それぞれが Onm≤Rxy (550)≤ lOnmを満たす 2枚以上の 位相差素子の積層体力ゝら構成されたものであることを特徴とする請求項 13記載の位 相差フィルム。
[18] 前記 2枚以上の位相差素子の少なくとも 1つは、厚さが 20 m以下の膜であることを 特徴とする請求項 17記載の位相差フィルム。
[19] 請求項 5記載の位相差フィルムと請求項 13記載の位相差フィルムとが、それらの間 に他の複屈折性を示すフィルムが介在することなく積層されたものであることを特徴と する積層型位相差フィルム。
[20] 前記位相差フィルムの少なくとも 1つは、それぞれ力 SOnm≤Rxy (550)≤ lOnmを満 たす 2枚以上の位相差素子の積層体力ゝら構成されたものであることを特徴とする請求 項 19記載の積層型位相差フィルム。
[21] 前記 2枚以上の位相差素子の少なくとも 1つは、厚さが 20 m以下の膜であることを 特徴とする請求項 20記載の積層型位相差フィルム。
[22] 請求項 19記載の積層型位相差フィルムと略同等な位相差特性を有し、かつ少なくと も 2つの複屈折性を示すフィルムが積層されたものであることを特徴とする積層型位 相差フィルム。
[23] 前記複屈折性を示すフィルムの少なくとも 1つは、それぞれ力 Onm≤Rxy (550)≤ 1
Onmを満たす 2枚以上の位相差素子の積層体力ゝら構成されたものであることを特徴 とする請求項 22記載の積層型位相差フィルム。
[24] 前記 2枚以上の位相差素子の少なくとも 1つは、厚さが 20 m以下の膜であることを 特徴とする請求項 23記載の積層型位相差フィルム。
[25] 面外に光軸をもち異常光屈折率 <常光屈折率の 1軸性位相差フィルムであって、 該位相差フィルムは、下記式（19)〜（22)を満たすことを特徴とする位相差フィルム
Onm≤Rxy (550)≤ lOnm (19)
108nm≤Rxz (550)≤ 379nm (20)
1. 04≤Rxz (450) /Rxz (550) (21)
Rxz (650) /Rxz (550)≤0. 98 (22)
式（19)〜（22)中、 Rxy ( λ ) , Rxz ( λ )は、それぞれ波長 λ nmにおける位相差フィ ルムの位相差 Rxy, Rxzを表し、位相差フィルムの面内方向の主屈折率を nx, ny(n x≥ny)、面外方向の主屈折率を nz、厚みを dとしたときに、 Rxy= (nx— ny) X d、 R xz= (nx-nz) X dと定義される。
[26] 前記位相差フィルムは、それぞれが Onm≤Rxy (550)≤ lOnmを満たす 2枚以上の 位相差素子の積層体力ゝら構成されたものであることを特徴とする請求項 25記載の位 相差フィルム。
[27] 前記 2枚以上の位相差素子の少なくとも 1つは、厚さが 20 m以下の膜であることを 特徴とする請求項 26記載の位相差フィルム。
[28] 請求項 1記載の位相差フィルムと偏光素子とを備えた偏光フィルムであって、
該偏光フィルムは、位相差フィルムと偏光素子との間に、他の複屈折性を示すフィル ムが介在することなく積層され、かつ位相差フィルムの nx方向と偏光素子の吸収軸と が略直交の関係で配置されたものであることを特徴とする偏光フィルム。
[29] 請求項 5記載の位相差フィルムと偏光素子とを備えた偏光フィルムであって、
該偏光フィルムは、位相差フィルムと偏光素子との間に、他の複屈折性を示すフィル ムが介在することなく積層されたものであることを特徴とする偏光フィルム。
[30] 請求項 9記載の位相差フィルムと偏光素子とを備えた偏光フィルムであって、
該偏光フィルムは、位相差フィルムと偏光素子との間に、他の複屈折性を示すフィル ムが介在することなく積層され、かつ位相差フィルムの nx方向と偏光素子の吸収軸と が略直交又は略平行の関係で配置されたものであることを特徴とする偏光フィルム。
[31] 請求項 13記載の位相差フィルムと偏光素子とを備えた偏光フィルムであって、
該偏光フィルムは、位相差フィルムと偏光素子との間に、他の複屈折性を示すフィル ムが介在することなく積層されたものであることを特徴とする偏光フィルム。
[32] 請求項 19記載の積層型位相差フィルムと偏光素子とを備えた偏光フィルムであって 該偏光フィルムは、積層型位相差フィルムと偏光素子との間に、他の複屈折性を示 すフィルムが介在することなく積層されたものであることを特徴とする偏光フィルム。
[33] 請求項 22記載の積層型位相差フィルムと偏光素子とを備えた偏光フィルムであって 該偏光フィルムは、積層型位相差フィルムと偏光素子との間に、他の複屈折性を示 すフィルムが介在することなく積層されたものであることを特徴とする偏光フィルム。
[34] 請求項 25記載の位相差フィルムと偏光素子とを備えた偏光フィルムであって、
該偏光フィルムは、位相差フィルムと偏光素子との間に、他の複屈折性を示すフィル ムが介在することなく積層されたものであることを特徴とする偏光フィルム。
[35] 液晶セルと、その両側で互いにクロス-コルの関係となる第一の偏光フィルム及び第 二の偏光フィルムとを有してなる液晶表示装置であって、
該第一の偏光フィルムは、請求項 28記載の偏光フィルムであり、
該第二の偏光フィルムは、請求項 29記載の偏光フィルムであり、
該偏光フィルムは、それぞれ位相差フィルムを有する側が液晶セル側に位置すること を特徴とする液晶表示装置。
[36] 前記液晶表示装置は、液晶セルにおける大部分の液晶分子が基板に対して略垂直 に配向し、かつ面内位相差が略ゼロの状態で黒表示を行うものであることを特徴とす る請求項 35記載の液晶表示装置。
[37] 前記液晶表示装置は、下記式 (23)及び (24)を満たし、かつ面外に光軸をもち異常 光屈折率 <常光屈折率の 1軸性位相差フィルムを、他の複屈折性を示すフィルムを 介さずに液晶セルと隣接するような関係で備えたものであることを特徴とする請求項 3
6記載の液晶表示装置。
Onm≤Rxy(550)≤ lOnm (23)
Onm≤Rlc (550)—Rxz (550)≤ 35nm (24)
式（23)及び（24)中、 Rxy ( λ ) , Rxz ( λ )は、それぞれ波長 λ nmにおける位相差フ イルムの位相差 Rxy, Rxzを表し、位相差フィルムの面内方向の主屈折率を nx, ny ( nx≥ny)、面外方向の主屈折率を nz、厚みを dとしたときに、 Rxy= (nx— ny) X d、 Rxz= (nx— nz) X dと定義される。また、式（24)中、 Rlc ( λ )は、波長 λ ηπιにおけ る液晶セルの位相差 Rlcを表し、液晶セルの異常光屈折率を ne、常光屈折率を no、 厚みを (Γとしたときに、 Rlc= (ne-no) X cTと定義される。
[38] 前記液晶セルと隣接するような関係にある位相差フィルムは、面外に光軸をもつ 2枚 以上の位相差素子の積層体力ゝら構成されたものであることを特徴とする請求項 37記 載の液晶表示装置。
[39] 前記液晶セルと隣接するような関係にある位相差フィルムは、 Rxz (450)≥Rxz (55
0)≥Rxz (650)を満たすことを特徴とする請求項 37記載の液晶表示装置。
[40] 前記液晶セルと隣接するような関係にある位相差フィルムは、 Onm≤Rlc (450)—R xz (450)≤ 35nm及び Onm≤Rlc (650)— Rxz (650)≤ 35nmを満たすことを特徴 とする請求項 37記載の液晶表示装置。
[41] 前記液晶表示装置は、液晶セルにおける大部分の液晶分子が基板に対して略平行 に、かつ第一の偏光フィルムの吸収軸に対して略直交に配向した状態で黒表示を行 うものであることを特徴とする請求項 35記載の液晶表示装置。
[42] 前記液晶セルは、中間調表示時及び白表示時の液晶分子の配向方向を 2以上とす る配向分割手段、及び、カラー表示を行うための色分離手段の少なくとも一方を含み
、かつ
前記液晶表示装置の法線方向から測ったコントラスト比が 800以上であることを特徴 とする請求項 35記載の液晶表示装置。
[43] 前記位相差フィルムの少なくとも 1つは、光弾性係数が 20 X 10_8cm2ZN以下であ ることを特徴とする請求項 35記載の液晶表示装置。
[44] 液晶セルと、その両側で互いにクロス-コルの関係となる第一の偏光フィルム及び第 二の偏光フィルムとを有してなる液晶表示装置であって、
該第一の偏光フィルムは、請求項 28記載の偏光フィルムであるとともに、その位相差 フィルムを有する側が液晶セル側に位置しており、
該液晶表示装置は、第一の偏光フィルムの液晶セル側に、他の複屈折性を示すフィ ルムが介在することなぐ請求項 5記載の位相差フィルムが積層されたものであること を特徴とする液晶表示装置。
[45] 前記液晶表示装置は、液晶セルにおける大部分の液晶分子が基板に対して略垂直 に配向し、かつ面内位相差が略ゼロの状態で黒表示を行うものであることを特徴とす る請求項 44記載の液晶表示装置。
[46] 前記液晶表示装置は、下記式（25)及び（26)を満たし、かつ面外に光軸をもち異常 光屈折率 <常光屈折率の 1軸性位相差フィルムを、他の複屈折性を示すフィルムを 介さずに液晶セルと隣接するような関係で備えたものであることを特徴とする請求項 4
5記載の液晶表示装置。
0nm≤Rxy(550)≤ 10nm (25)
Onm≤Rlc (550)—Rxz (550)≤ 35nm (26) 式（25)及び（26)中、 Rxy ( λ ) , Rxz ( λ )は、それぞれ波長 λ nmにおける位相差フ イルムの位相差 Rxy, Rxzを表し、位相差フィルムの面内方向の主屈折率を nx, ny ( nx≥ny)、面外方向の主屈折率を nz、厚みを dとしたときに、 Rxy= (nx— ny) X d、 Rxz= (nx— nz) X dと定義される。また、式（26)中、 Rlc ( λ )は、波長 λ ηπιにおけ る液晶セルの位相差 Rlcを表し、液晶セルの異常光屈折率を ne、常光屈折率を no、 厚みを (Γとしたときに、 Rlc= (ne-no) X cTと定義される。
[47] 前記液晶セルと隣接するような関係にある位相差フィルムは、面外に光軸をもつ 2枚 以上の位相差素子の積層体力ゝら構成されたものであることを特徴とする請求項 46記 載の液晶表示装置。
[48] 前記液晶セルと隣接するような関係にある位相差フィルムは、 Rxz (450)≥Rxz (55
0)≥Rxz (650)を満たすことを特徴とする請求項 46記載の液晶表示装置。
[49] 前記液晶セルと隣接するような関係にある位相差フィルムは、 Onm≤Rlc (450)—R xz (450)≤ 35nm及び 0nm≤Rlc (650)—Rxz (650)≤ 35nmを満たすことを特徴 とする請求項 46記載の液晶表示装置。
[50] 前記液晶表示装置は、液晶セルにおける大部分の液晶分子が基板に対して略平行 に、かつ第一の偏光フィルムの吸収軸に対して略直交に配向した状態で黒表示を行 うものであることを特徴とする請求項 44記載の液晶表示装置。
[51] 前記第二の偏光フィルムは、偏光素子を備え、
前記液晶表示装置は、第二の偏光フィルムの偏光素子と液晶セルとの間に、複屈折 性を示すフィルムを含まないものであることを特徴とする請求項 50記載の液晶表示 装置。
[52] 前記液晶セルは、中間調表示時及び白表示時の液晶分子の配向方向を 2以上とす る配向分割手段、及び、カラー表示を行うための色分離手段の少なくとも一方を含み 、かつ
前記液晶表示装置の法線方向から測ったコントラスト比が 800以上であることを特徴 とする請求項 44記載の液晶表示装置。
[53] 前記位相差フィルムの少なくとも 1つは、光弾性係数が 20 X 10_8cm2ZN以下であ ることを特徴とする請求項 44記載の液晶表示装置。
[54] 液晶セルと、その両側で互いにクロス-コルの関係となる第一の偏光フィルム及び第 二の偏光フィルムとを有してなる液晶表示装置であって、
該第一の偏光フィルムは、請求項 29記載の偏光フィルムであるとともに、その位相差 フィルムを有する側が液晶セル側に位置しており、
該液晶表示装置は、第一の偏光フィルムの液晶セル側に、他の複屈折性を示すフィ ルムが介在することなぐ請求項 1記載の位相差フィルムがその nx方向と第一の偏光 フィルムを構成する偏光素子の吸収軸とが略平行の関係で積層されたものであること を特徴とする液晶表示装置。
[55] 前記液晶表示装置は、液晶セルにおける大部分の液晶分子が基板に対して略垂直 に配向し、かつ面内位相差が略ゼロの状態で黒表示を行うものであることを特徴とす る請求項 54記載の液晶表示装置。
[56] 前記液晶表示装置は、下記式（27)及び（28)を満たし、かつ面外に光軸をもち異常 光屈折率 <常光屈折率の 1軸性位相差フィルムを、他の複屈折性を示すフィルムを 介さずに液晶セルと隣接するような関係で備えたものであることを特徴とする請求項 5
5記載の液晶表示装置。
Onm≤Rxy(550)≤ lOnm (27)
Onm≤Rlc (550)— Rxz (550)≤ 35nm (28)
式（27)及び（28)中、 Rxy ( λ ) , Rxz ( λ )は、それぞれ波長 λ nmにおける位相差フ イルムの位相差 Rxy, Rxzを表し、位相差フィルムの面内方向の主屈折率を nx, ny ( nx≥ny)、面外方向の主屈折率を nz、厚みを dとしたときに、 Rxy= (nx— ny) X d、 Rxz= (nx— nz) X dと定義される。また、式（28)中、 Rlc ( λ )は、波長 λ ηπιにおけ る液晶セルの位相差 Rlcを表し、液晶セルの異常光屈折率を ne、常光屈折率を no、 厚みを (Γとしたときに、 Rlc= (ne-no) X cTと定義される。
[57] 前記液晶セルと隣接するような関係にある位相差フィルムは、面外に光軸をもつ 2枚 以上の位相差素子の積層体力ゝら構成されたものであることを特徴とする請求項 56記 載の液晶表示装置。
[58] 前記液晶セルと隣接するような関係にある位相差フィルムは、 Rxz (450)≥Rxz (55 0)≥Rxz (650)を満たすことを特徴とする請求項 56記載の液晶表示装置。
[59] 前記液晶セルと隣接するような関係にある位相差フィルムは、 Onm≤Rlc (450)—R xz (450)≤ 35nm及び Onm≤Rlc (650)— Rxz (650)≤ 35nmを満たすことを特徴 とする請求項 56記載の液晶表示装置。
[60] 前記液晶表示装置は、液晶セルにおける大部分の液晶分子が基板に対して略平行 に、かつ第一の偏光フィルムの吸収軸に対して略直交に配向した状態で黒表示を行 うものであることを特徴とする請求項 54記載の液晶表示装置。
[61] 前記第二の偏光フィルムは、偏光素子を備え、
前記液晶表示装置は、第二の偏光フィルムの偏光素子と液晶セルとの間に、複屈折 性を示すフィルムを含まないものであることを特徴とする請求項 60記載の液晶表示 装置。
[62] 前記液晶セルは、中間調表示時及び白表示時の液晶分子の配向方向を 2以上とす る配向分割手段、及び、カラー表示を行うための色分離手段の少なくとも一方を含み 、かつ
前記液晶表示装置の法線方向から測ったコントラスト比が 800以上であることを特徴 とする請求項 54記載の液晶表示装置。
[63] 前記位相差フィルムの少なくとも 1つは、光弾性係数が 20 X 10_8cm2ZN以下であ ることを特徴とする請求項 54記載の液晶表示装置。
[64] 液晶セルと、その両側で互いにクロス-コルの関係となる第一の偏光フィルム及び第 二の偏光フィルムとを有してなる液晶表示装置であって、
該第一の偏光フィルムは、請求項 30記載の偏光フィルムであるとともに、その位相差 フィルムを有する側が液晶セル側に位置することを特徴とする液晶表示装置。
[65] 前記液晶表示装置は、液晶セルにおける大部分の液晶分子が基板に対して略垂直 に配向し、かつ面内位相差が略ゼロの状態で黒表示を行うものであることを特徴とす る請求項 64記載の液晶表示装置。
[66] 前記液晶表示装置は、下記式（29)及び（30)を満たし、かつ面外に光軸をもち異常 光屈折率 <常光屈折率の 1軸性位相差フィルムを、他の複屈折性を示すフィルムを 介さずに液晶セルと隣接するような関係で備えたものであることを特徴とする請求項 6
5記載の液晶表示装置。 0nm≤Rxy(550)≤ lOnm (29)
Onm≤Rlc (550)—Rxz (550)≤ 35nm (30)
式（29)及び（30)中、 Rxy ( λ ) , Rxz ( λ )は、それぞれ波長 λ nmにおける位相差フ イルムの位相差 Rxy, Rxzを表し、位相差フィルムの面内方向の主屈折率を nx, ny ( nx≥ny)、面外方向の主屈折率を nz、厚みを dとしたときに、 Rxy= (nx— ny) X d、 Rxz= (nx— nz) X dと定義される。また、式（30)中、 Rlc ( λ )は、波長 λ ηπιにおけ る液晶セルの位相差 Rlcを表し、液晶セルの異常光屈折率を ne、常光屈折率を no、 厚みを (Γとしたときに、 Rlc= (ne-no) X cTと定義される。
[67] 前記液晶セルと隣接するような関係にある位相差フィルムは、面外に光軸をもつ 2枚 以上の位相差素子の積層体力ゝら構成されたものであることを特徴とする請求項 66記 載の液晶表示装置。
[68] 前記液晶セルと隣接するような関係にある位相差フィルムは、 Rxz (450)≥Rxz (55
0)≥Rxz (650)を満たすことを特徴とする請求項 66記載の液晶表示装置。
[69] 前記液晶セルと隣接するような関係にある位相差フィルムは、 Onm≤Rlc (450)—R xz (450)≤ 35nm及び Onm≤Rlc (650)—Rxz (650)≤ 35nmを満たすことを特徴 とする請求項 66記載の液晶表示装置。
[70] 前記液晶表示装置は、液晶セルにおける大部分の液晶分子が基板に対して略平行 に、かつ第一の偏光フィルムの吸収軸に対して略直交に配向した状態で黒表示を行 うものであることを特徴とする請求項 64記載の液晶表示装置。
[71] 前記第二の偏光フィルムは、偏光素子を備え、
前記液晶表示装置は、第二の偏光フィルムの偏光素子と液晶セルとの間に、複屈折 性を示すフィルムを含まないものであることを特徴とする請求項 70記載の液晶表示 装置。
[72] 前記液晶セルは、中間調表示時及び白表示時の液晶分子の配向方向を 2以上とす る配向分割手段、及び、カラー表示を行うための色分離手段の少なくとも一方を含み 、かつ
前記液晶表示装置の法線方向から測ったコントラスト比が 800以上であることを特徴 とする請求項 64記載の液晶表示装置。
[73] 前記位相差フィルムの少なくとも 1つは、光弾性係数が 20 X 10_8cm2ZN以下であ ることを特徴とする請求項 64記載の液晶表示装置。
[74] 大部分の液晶分子が基板に対して略垂直に配向し、かつ面内位相差が略ゼロの状 態で黒表示を行う液晶セルと、その両側に互いにクロス-コルの関係となる第一の偏 光フィルムと第二の偏光フィルムとを有してなる液晶表示装置であって、
該第一の偏光フィルムは、請求項 28記載の偏光フィルムであり、
該第二の偏光フィルムは、請求項 32記載の偏光フィルムであり、
該偏光フィルムは、それぞれ位相差フィルムを有する側が液晶セル側に位置すること を特徴とする液晶表示装置。
[75] 前記液晶セルは、中間調表示時及び白表示時の液晶分子の配向方向を 2以上とす る配向分割手段、及び、カラー表示を行うための色分離手段の少なくとも一方を含み 、かつ
前記液晶表示装置の法線方向から測ったコントラスト比が 800以上であることを特徴 とする請求項 74記載の液晶表示装置。
[76] 前記位相差フィルムの少なくとも 1つは、光弾性係数が 20 X 10_8cm2ZN以下であ ることを特徴とする請求項 74記載の液晶表示装置。
[77] 大部分の液晶分子が基板に対して略垂直に配向し、かつ面内位相差が略ゼロの状 態で黒表示を行う液晶セルと、その両側に互いにクロス-コルの関係となる第一の偏 光フィルムと第二の偏光フィルムとを有してなる液晶表示装置であって、
該第一の偏光フィルムは、請求項 28記載の偏光フィルムであるとともに、その位相差 フィルムを有する側が液晶セル側に位置しており、
該液晶表示装置は、第一の偏光フィルムの液晶セル側に、他の複屈折性を示すフィ ルムが介在することなぐ請求項 19記載の積層型位相差フィルムが積層されたもの であることを特徴とする液晶表示装置。
[78] 前記第二の偏光フィルムは、偏光素子を備え、
前記液晶表示装置は、第二の偏光フィルムの偏光素子と液晶セルとの間に、複屈折 性を示すフィルムを含まないものであることを特徴とする請求項 77記載の液晶表示 装置。
[79] 前記液晶セルは、中間調表示時及び白表示時の液晶分子の配向方向を 2以上とす る配向分割手段、及び、カラー表示を行うための色分離手段の少なくとも一方を含み 、かつ
前記液晶表示装置の法線方向から測ったコントラスト比が 800以上であることを特徴 とする請求項 77記載の液晶表示装置。
[80] 前記位相差フィルムの少なくとも 1つは、光弾性係数が 20 X 10_8cm2ZN以下であ ることを特徴とする請求項 77記載の液晶表示装置。
[81] 大部分の液晶分子が基板に対して略垂直に配向し、かつ面内位相差が略ゼロの状 態で黒表示を行う液晶セルと、その両側に互いにクロス-コルの関係となる第一の偏 光フィルムと第二の偏光フィルムとを有してなる液晶表示装置であって、
該第一の偏光フィルムは、請求項 28記載の偏光フィルムであり、
該第二の偏光フィルムは、請求項 33記載の偏光フィルムであり、
該偏光フィルムは、それぞれ位相差フィルムを有する側が液晶セル側に位置すること を特徴とする液晶表示装置。
[82] 前記液晶セルは、中間調表示時及び白表示時の液晶分子の配向方向を 2以上とす る配向分割手段、及び、カラー表示を行うための色分離手段の少なくとも一方を含み 、かつ
前記液晶表示装置の法線方向から測ったコントラスト比が 800以上であることを特徴 とする請求項 81記載の液晶表示装置。
[83] 前記位相差フィルムの少なくとも 1つは、光弾性係数が 20 X 10_8cm2ZN以下であ ることを特徴とする請求項 81記載の液晶表示装置。
[84] 大部分の液晶分子が基板に対して略垂直に配向し、かつ面内位相差が略ゼロの状 態で黒表示を行う液晶セルと、その両側に互いにクロス-コルの関係となる第一の偏 光フィルムと第二の偏光フィルムとを有してなる液晶表示装置であって、
該第一の偏光フィルムは、請求項 28記載の偏光フィルムであるとともに、その位相差 フィルムを有する側が液晶セル側に位置しており、
該液晶表示装置は、第一の偏光フィルムの液晶セル側に、他の複屈折性を示すフィ ルムが介在することなぐ請求項 22記載の積層型位相差フィルムが積層されたもの であることを特徴とする液晶表示装置。
[85] 前記第二の偏光フィルムは、偏光素子を備え、
前記液晶表示装置は、第二の偏光フィルムの偏光素子と液晶セルとの間に、複屈折 性を示すフィルムを含まないものであることを特徴とする請求項 84記載の液晶表示 装置。
[86] 前記液晶セルは、中間調表示時及び白表示時の液晶分子の配向方向を 2以上とす る配向分割手段、及び、カラー表示を行うための色分離手段の少なくとも一方を含み 、かつ
前記液晶表示装置の法線方向から測ったコントラスト比が 800以上であることを特徴 とする請求項 84記載の液晶表示装置。
[87] 前記位相差フィルムの少なくとも 1つは、光弾性係数が 20 X 10_8cm2ZN以下であ ることを特徴とする請求項 84記載の液晶表示装置。
[88] 大部分の液晶分子が基板に対して略垂直に配向し、かつ面内位相差が略ゼロの状 態で黒表示を行う液晶セルと、その両側に互いにクロス-コルの関係となる第一の偏 光フィルムと第二の偏光フィルムとを有してなる液晶表示装置であって、
該第一の偏光フィルムは、請求項 28記載の偏光フィルムであり、
該第二の偏光フィルムは、請求項 34記載の偏光フィルムであり、
該偏光フィルムは、それぞれ位相差フィルムを有する側が液晶セル側に位置すること を特徴とする液晶表示装置。
[89] 前記液晶セルは、中間調表示時及び白表示時の液晶分子の配向方向を 2以上とす る配向分割手段、及び、カラー表示を行うための色分離手段の少なくとも一方を含み 、かつ
前記液晶表示装置の法線方向から測ったコントラスト比が 800以上であることを特徴 とする請求項 88記載の液晶表示装置。
[90] 前記位相差フィルムの少なくとも 1つは、光弾性係数が 20 X 10_8cm2ZN以下であ ることを特徴とする請求項 88記載の液晶表示装置。
[91] 大部分の液晶分子が基板に対して略垂直に配向し、かつ面内位相差が略ゼロの状 態で黒表示を行う液晶セルと、その両側に互いにクロス-コルの関係となる第一の偏 光フィルムと第二の偏光フィルムとを有してなる液晶表示装置であって、 該第一の偏光フィルムは、請求項 28記載の偏光フィルムであるとともに、その位相差 フィルムを有する側が液晶セル側に位置しており、
該液晶表示装置は、第一の偏光フィルムの液晶セル側に、他の複屈折性を示すフィ ルムが介在することなぐ請求項 25記載の位相差フィルムが積層されたものであるこ とを特徴とする液晶表示装置。
[92] 前記第二の偏光フィルムは、偏光素子を備え、
前記液晶表示装置は、第二の偏光フィルムの偏光素子と液晶セルとの間に、複屈折 性を示すフィルムを含まないものであることを特徴とする請求項 91記載の液晶表示 装置。
[93] 前記液晶セルは、中間調表示時及び白表示時の液晶分子の配向方向を 2以上とす る配向分割手段、及び、カラー表示を行うための色分離手段の少なくとも一方を含み 、かつ
前記液晶表示装置の法線方向から測ったコントラスト比が 800以上であることを特徴 とする請求項 91記載の液晶表示装置。
[94] 前記位相差フィルムの少なくとも 1つは、光弾性係数が 20 X 10_8cm2ZN以下であ ることを特徴とする請求項 91記載の液晶表示装置。
[95] 大部分の液晶分子が基板に対して略垂直に配向し、かつ面内位相差が略ゼロの状 態で黒表示を行う液晶セルと、その両側に互いにクロス-コルの関係となる第一の偏 光フィルムと第二の偏光フィルムとを有してなる液晶表示装置であって、
該第一の偏光フィルムは、請求項 28記載の偏光フィルムであり、
該第二の偏光フィルムは、下記式（31)及び（32)を満たし、かつ面外に光軸をもち 異常光屈折率 <常光屈折率の 1軸性位相差フィルムと偏光素子とを備えたものであ り、
該偏光フィルムは、それぞ; 立相差フィルムと偏光素子との間に、他の複屈折性を示 すフィルムが介在することなく積層されたものであるとともに、その位相差フィルムを有 する側が液晶セル側に位置することを特徴とする液晶表示装置。
Onm≤Rxy (550)≤ 10nm (31) 71nm≤Rlc (550)—Rxz (550)≤ 142nm (32)
式（31)及び（32)中、 Rxy( ) , Rxz ( )は、それぞれ波長 λ nmにおける 位相差フィルムの位相差 Rxy, Rxzを表し、位相差フィルムの面内方向の主屈折率 を
nx, ny(nx≥ny)、面外方向の主屈折率を nz、厚みを dとしたときに、 Rxy= (nx— n y) X d、 Rxz= (nx— nz) X dと定義される。また、式（32)中、 Rlc ( λ )は、波長 λ ηπι における液晶セルの位相差 Rlcを表し、液晶セルの異常光屈折率を ne、常光屈折率 を no、厚みを (Γとしたときに、 Rlc= (ne-no) X cTと定義される。
[96] 前記 1軸性位相差フィルムは、下記式（33)を満たすことを特徴とする請求項 95記載 の液晶表示装置。
{Rlc (450) -Rxz (450) }≤ {Rlc (550)—Rxz (550) }≤ {Rlc (650)—Rxz (650) } (33)
式（33)中、 Rxz ( λ )は、波長 λ nmにおける位相差フィルムの位相差 Rxzを表し、位 相差フィルムの面内方向の主屈折率を nx, ny(nx≥ny)、面外方向の主屈折率を n z、厚みを dとしたときに、 Rxz= (nx— nz) X dと定義される。また、 Rlc ( )は、波長 λ ηπιにおける液晶セルの位相差 Rlcを表し、液晶セルの異常光屈折率を ne、常光 屈折率を no、厚みを (Γとしたときに、 Rlc= (ne-no) X cTと定義される。
[97] 前記 1軸性位相差フィルムは、下記式（34)及び（35)を満たすことを特徴とする請求 項 96記載の液晶表示装置。
0. 75≤ {Rlc (450) -Rxz (450) }/{Rlc (550) -Rxz (550) }≤0. 97 (34) 1. 03≤ {Rlc (650) -Rxz (650) }/{Rlc (550) -Rxz (550) }≤ 1. 25 (35) 式（34)及び（35)中、 Rxz ( λ )は、波長 λ nmにおける位相差フィルムの位相差 Rxz を表し、位相差フィルムの面内方向の主屈折率を nx, ny(nx≥ny)、面外方向の主 屈折率を nz、厚みを dとしたときに、 Rxz= (nx— nz) X dと定義される。また、 Rlc ( λ )は、波長 λ nmにおける液晶セルの位相差 Rlcを表し、液晶セルの異常光屈折率を ne、常光屈折率を no、厚みを (Γとしたときに、 Rlc= (ne-no) X cTと定義される。
[98] 前記液晶セルは、中間調表示時及び白表示時の液晶分子の配向方向を 2以上とす る配向分割手段、及び、カラー表示を行うための色分離手段の少なくとも一方を含み 、かつ
前記液晶表示装置の法線方向から測ったコントラスト比が 800以上であることを特徴 とする請求項 95記載の液晶表示装置。
[99] 前記位相差フィルムの少なくとも 1つは、光弾性係数が 20 X 10_8cm2ZN以下であ ることを特徴とする請求項 95記載の液晶表示装置。
[100] 大部分の液晶分子が基板に対して略垂直に配向し、かつ面内位相差が略ゼロの状 態で黒表示を行う液晶セルと、その両側に互いにクロス-コルの関係となる第一の偏 光フィルムと第二の偏光フィルムとを有してなる液晶表示装置であって、
該第一の偏光フィルムは、請求項 28記載の偏光フィルムであるとともに、その位相差 フィルムを有する側が液晶セル側に位置しており、
該液晶表示装置は、第一の偏光フィルムの液晶セル側に、他の複屈折性を示すフィ ルムが介在することなぐ下記式（36)及び（37)を満たし、かつ面外に光軸をもち異 常光屈折率 <常光屈折率の 1軸性位相差フィルムが積層されたものであることを特 徴とする液晶表示装置。
0nm≤Rxy(550)≤ 10nm (36)
71nm≤Rlc (550)—Rxz (550)≤ 142nm (37)
式（36)及び（37)中、 Rxy( ) , Rxz ( )は、それぞれ波長 λ nmにおける 位相差フィルムの位相差 Rxy, Rxzを表し、位相差フィルムの面内方向の主屈折率 を
nx, ny(nx≥ny)、面外方向の主屈折率を nz、厚みを dとしたときに、 Rxy= (nx— n y) X d、 Rxz= (nx— nz) X dと定義される。また、式（37)中、 Rlc ( λ )は、波長 λ ηπι における液晶セルの位相差 Rlcを表し、液晶セルの異常光屈折率を ne、常光屈折率 を no、厚みを (Γとしたときに、 Rlc= (ne-no) X cTと定義される。
[101] 前記第二の偏光フィルムは、偏光素子を備え、
前記液晶表示装置は、第二の偏光フィルムの偏光素子と液晶セルとの間に、複屈折 性を示すフィルムを含まないものであることを特徴とする請求項 100記載の液晶表示 装置。
[102] 前記 1軸性位相差フィルムは、下記式（38)を満たすことを特徴とする請求項 100記 載の液晶表示装置。
{Rlc (450) -Rxz (450) }≤ {Rlc (550)—Rxz (550) }≤ {Rlc (650)—Rxz (650) } (38)
式（38)中、 Rxz ( λ )は、波長 λ nmにおける位相差フィルムの位相差 Rxzを表し、位 相差フィルムの面内方向の主屈折率を nx, ny(nx≥ny)、面外方向の主屈折率を n z、厚みを dとしたときに、 Rxz= (nx-nz) X dと定義される。また、 Rlc ( )は、波長 λ ηπιにおける液晶セルの位相差 Rlcを表し、液晶セルの異常光屈折率を ne、常光 屈折率を no、厚みを (Γとしたときに、 Rlc= (ne-no) X cTと定義される。
[103] 前記 1軸性位相差フィルムは、下記式（39)及び (40)を満たすことを特徴とする請求 項 102記載の液晶表示装置。
0. 75≤ {Rlc (450) -Rxz (450) }/{Rlc (550) -Rxz (550) }≤0. 97 (39) 1. 03≤ {Rlc (650) -Rxz (650) }/{Rlc (550) -Rxz (550) }≤ 1. 25 (40) 式（39)及び (40)中、 Rxz ( λ )は、波長 λ nmにおける位相差フィルムの位相差 Rxz を表し、位相差フィルムの面内方向の主屈折率を nx, ny(nx≥ny)、面外方向の主 屈折率を nz、厚みを dとしたときに、 Rxz= (nx-nz) X dと定義される。また、 Rlc ( λ )は、波長 λ nmにおける液晶セルの位相差 Rlcを表し、液晶セルの異常光屈折率を ne、常光屈折率を no、厚みを (Γとしたときに、 Rlc= (ne-no) X cTと定義される。
[104] 前記液晶セルは、中間調表示時及び白表示時の液晶分子の配向方向を 2以上とす る配向分割手段、及び、カラー表示を行うための色分離手段の少なくとも一方を含み 、かつ
前記液晶表示装置の法線方向から測ったコントラスト比が 800以上であることを特徴 とする請求項 100記載の液晶表示装置。
[105] 前記位相差フィルムの少なくとも 1つは、光弾性係数が 20 X 10_8cm2ZN以下であ ることを特徴とする請求項 100記載の液晶表示装置。
[106] 液晶セルとその両側で互いにクロス-コルの関係となる偏光フィルムとを備えた液晶 表示装置であって、
該偏光フィルムの少なくとも一つは、逆波長分散特性を有する位相差フィルムを含ん でなり、 該液晶表示装置は、更に液晶セルを構成する液晶層と略同じ波長分散特性を有す る位相差フィルムを備えたものである
ことを特徴とする液晶表示装置。
[107] 前記逆波長分散特性又は液晶層と略同じ波長分散特性を有する位相差フィルムの 少なくとも一つは、 2枚以上の位相差素子の積層体力ゝら構成されたものであることを 特徴とする請求項 106記載の液晶表示装置。
[108] 前記逆波長分散特性を有する位相差フィルムは、面内に光軸をもち異常光屈折率
>常光屈折率の 1軸性位相差フィルム、面外に光軸をもち異常光屈折率 >常光屈 折率の 1軸性位相差フィルム、及び、 2軸性位相差フィルム力 なる群より選択される 少なくとも 1つ力 なり、
前記液晶と略同じ波長分散特性を有する位相差フィルムは、面外に光軸をもち異常 光屈折率 <常光屈折率の 1軸性位相差フィルムである
ことを特徴とする請求項 106記載の液晶表示装置。
[109] 前記液晶セルは、中間調表示時及び白表示時の液晶分子の配向方向を 2以上とす る配向分割手段、及び、カラー表示を行うための色分離手段の少なくとも一方を含み 、かつ
前記液晶表示装置の法線方向から測ったコントラスト比が 800以上であることを特徴 とする請求項 106記載の液晶表示装置。
[110] 前記位相差フィルムの少なくとも 1つは、光弾性係数が 20 X 10_8cm2ZN以下であ ることを特徴とする請求項 106記載の液晶表示装置。
[111] 液晶セルとその両側で互いにクロス-コルの関係となる偏光フィルムとを備えた液晶 表示装置であって、
該偏光フィルムの一つは、逆波長分散特性を有する位相差フィルムを含んでなり、 該偏光フィルムの一つは、偏光素子の液晶セル側に複屈折性を示す支持層を有さ ないものである
ことを特徴とする液晶表示装置。
[112] 前記逆波長分散特性を有する位相差フィルムは、 2枚以上の位相差素子の積層体 力 構成されたものであることを特徴とする請求項 111記載の液晶表示装置。
[113] 前記逆波長分散特性を有する位相差フィルムは、面内に光軸をもち異常光屈折率 >常光屈折率の 1軸性位相差フィルム、面外に光軸をもち異常光屈折率 >常光屈 折率の 1軸性位相差フィルム、及び、 2軸性位相差フィルム力 なる群より選択される 少なくとも 1つ力 なるものであることを特徴とする請求項 111記載の液晶表示装置。
[114] 前記液晶セルは、中間調表示時及び白表示時の液晶分子の配向方向を 2以上とす る配向分割手段、及び、カラー表示を行うための色分離手段の少なくとも一方を含み 、かつ
前記液晶表示装置の法線方向から測ったコントラスト比が 800以上であることを特徴 とする請求項 111記載の液晶表示装置。
[115] 前記位相差フィルムの少なくとも 1つは、光弾性係数が 20 X 10_8cm2ZN以下であ ることを特徴とする請求項 111記載の液晶表示装置。
[116] 位相差フィルムの面内方向及び面外方向の位相差を設計する方法であって、
該位相差フィルムの設計方法は、位相差フィルム及び液晶セルの法線方向カゝら 0° より大きい所定の角度傾斜した角度力 測った実効的位相差の符号と絶対値とを設 計パラメータとして参照するものである
ことを特徴とする位相差フィルムの設計方法。
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