(57)【要約】【課題】構成が簡易でありながら、十分なコントラストを有し、黒表示時に傾斜方向から観察した場合にも、観察する方位角による色味の変化が抑制されている液晶表示装置を提供する。【解決手段】第１偏光子、屈折率異方層、液晶セル、及び第２偏光子をこの順で含み、前記液晶セルは、ホモジニアス配向であり、前記第１偏光子の吸収軸と前記第２偏光子の吸収軸とが直交しており、前記第２偏光子の吸収軸と電圧が印加されていない前記液晶セルの面内における遅相軸とが、直交しており、前記屈折率異方層は、単層構造であり、厚み方向の屈折率ｎｚが、面内における最大の屈折率ｎｘよりも大きい、液晶表示装置。【選択図】図１
2020034702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１偏光子、屈折率異方層、液晶セル、及び第２偏光子をこの順で含み、
前記液晶セルは、ホモジニアス配向であり、
前記第１偏光子の吸収軸と前記第２偏光子の吸収軸とが直交しており、
前記第２偏光子の吸収軸と電圧が印加されていない前記液晶セルの面内における遅相軸とが、直交しており、
前記屈折率異方層は、単層構造であり、厚み方向の屈折率ｎｚが、面内における最大の屈折率ｎｘよりも大きい、液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１偏光子層及び前記第２偏光子層の間に含まれる屈折率異方性を有する層が、前記液晶セル及び前記屈折率異方層のみである、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記屈折率異方層は、厚み方向のレターデーションＲｔｈが−４０ｎｍより大きく−１０ｎｍ以下である、請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記屈折率異方層が、熱可塑性樹脂から形成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
電圧が印加されていない前記液晶セルにおける、面内における遅相軸方向の方位角を０°及び１８０°とし、液晶表示装置を黒表示としたときに、
方位角４５°極角６０°において観察された色のｕ’ｖ’色度図における座標ｘ１及び方位角３１５°極角６０°において観察された色のｕ’ｖ’色度図における座標ｘ２の中点座標Ｘ（ｕ’ｘ，ｖ’ｘ）と、
方位角１３５°極角６０°において観察された色のｕ’ｖ’色度図における座標ｙ１及び方位角２２５°極角６０°において観察された色のｕ’ｖ’色度図における座標ｙ２の中点座標Ｙ（ｕ’ｙ，ｖ’ｙ）との距離Δｕ’ｖ’（Ｘ−Ｙ）が、０．０２以下である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
極角６０°における平均コントラストが１０以上である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記液晶セルのプレティルト角が、０°を超え３°以下である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記屈折率異方層は、光弾性係数の絶対値が、９×１０−１２Ｐａ−１以下である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
バックライトを更に含み、前記バックライト、前記第１偏光子、前記屈折率異方層、前記液晶セル、及び前記第２偏光子が、この順で配置されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
バックライトを更に含み、前記第１偏光子、前記屈折率異方層、前記液晶セル、前記第２偏光子、及び前記バックライトが、この順で配置されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、液晶セルにおける液晶分子の配向方向及び印加する電圧の方向により縦電界モードの液晶表示装置と横電界モードの液晶表示装置とに分類される。横電界モードの代表的な液晶表示装置としては、イン−プレーン−スイッチングモード（ＩＰＳモード）の液晶表示装置が挙げられる。ＩＰＳモードの液晶表示装置では、液晶セルの配向膜の面内方向と平行な方向に液晶分子が配向（ホモジニアス配向）しており、配向膜の面内方向に電界を発生させることにより液晶分子を回転させ、液晶セルを透過する光の透過率を制御している。
ＩＰＳモードの液晶表示装置は、横電界モードであるツイステッドネマチックモード（ＴＮモード）の液晶表示装置と比較して、コントラスト、色味などに優れているといわれているが、更に画質の向上を目指して、ＩＰＳモードの液晶表示装置に屈折率異方性を有する位相差層を組み合わせる試みがなされている（特許文献１〜３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−０９２８４７号公報
【特許文献２】特表２００８−５１７３２２号公報
【特許文献３】国際公開２００８／１５６０１１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、所定の位相差層を組み合わせると同時に２枚の偏光板の透過率に差を付けることにより、高いコントラストを実現している。
特許文献２の技術では、偏光子と液晶セルとの間に、二軸性フィルムに一軸性Ｃフィルムをコーティングした、複層構造である位相差層を配置することにより、高いコントラストを実現している。
特許文献３の技術では、一方の偏光子と液晶セルとの間に、所定の位相差層を２層配置し、他方の偏光子と液晶セルとの間に、更に所定の位相差層を配置することにより、黒表示時の色味変化を抑制している。
しかし、特許文献１〜３の技術のいずれも、２種の偏光板が必要である、又は、複数層の位相差層を積層する必要がある。その結果、液晶表示装置の構成が複雑となって製造コストが上昇する。また、積層する層が増えるほど、層の間に塵等を挟み込むおそれが大きくなり、液晶表示装置の品質低下を招く。特に、近年需要が高まっている大面積の液晶表示装置において、構成の簡易化が望まれている。
【０００５】
したがって、構成が簡易でありながら、十分なコントラストを有し、黒表示時に傾斜方向から観察した場合にも、観察する方位角による色味の変化が抑制されている液晶表示装置が望まれている。ここで、黒表示時に、観察する方位角による色味の変化が抑制されていることを、「黒表示の非対称性が抑制されている」ともいう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、前記課題を解決するべく、鋭意検討した。その結果、第１偏光子層及び液晶セルの間に、所定の屈折率異方性を有する、単層構造の層を設けることにより、前記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下を提供する。
【０００７】
［１］  第１偏光子、屈折率異方層、液晶セル、及び第２偏光子をこの順で含み、
前記液晶セルは、ホモジニアス配向であり、
前記第１偏光子の吸収軸と前記第２偏光子の吸収軸とが直交しており、
前記第２偏光子の吸収軸と電圧が印加されていない前記液晶セルの面内における遅相軸とが、直交しており、
前記屈折率異方層は、単層構造であり、厚み方向の屈折率ｎｚが、面内における最大の屈折率ｎｘよりも大きい、液晶表示装置。
［２］  前記第１偏光子層及び前記第２偏光子層の間に含まれる屈折率異方性を有する層が、前記液晶セル及び前記屈折率異方層のみである、［１］に記載の液晶表示装置。
［３］  前記屈折率異方層は、厚み方向のレターデーションＲｔｈが−４０ｎｍより大きく−１０ｎｍ以下である、［１］又は［２］に記載の液晶表示装置。
［４］  前記屈折率異方層が、熱可塑性樹脂から形成されている、［１］〜［３］のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
［５］  電圧が印加されていない前記液晶セルにおける、面内における遅相軸方向の方位角を０°及び１８０°とし、液晶表示装置を黒表示としたときに、
方位角４５°極角６０°において観察された色のｕ’ｖ’色度図における座標ｘ１及び方位角３１５°極角６０°において観察された色のｕ’ｖ’色度図における座標ｘ２の中点座標Ｘ（ｕ’ｘ，ｖ’ｘ）と、
方位角１３５°極角６０°において観察された色のｕ’ｖ’色度図における座標ｙ１及び方位角２２５°極角６０°において観察された色のｕ’ｖ’色度図における座標ｙ２の中点座標Ｙ（ｕ’ｙ，ｖ’ｙ）との距離Δｕ’ｖ’（Ｘ−Ｙ）が、０．０２以下である、［１］〜［４］のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
［６］  極角６０°における平均コントラストが１０以上である、［１］〜［５］のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
［７］  前記液晶セルのプレティルト角が、０°を超え３°以下である、［１］〜［６］のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
［８］  前記屈折率異方層は、光弾性係数の絶対値が、９×１０−１２Ｐａ−１以下である、［１］〜［７］のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
［９］  バックライトを更に含み、前記バックライト、前記第１偏光子、前記屈折率異方層、前記液晶セル、及び前記第２偏光子が、この順で配置されている、［１］〜［８］のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
［１０］  バックライトを更に含み、前記第１偏光子、前記屈折率異方層、前記液晶セル、前記第２偏光子、及び前記バックライトが、この順で配置されている、［１］〜［８］のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、構成が簡易でありながら、十分なコントラストを有し、黒表示時に斜め方向から観察した場合にも、観察する方位角による色味の変化が抑制されている液晶表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１実施形態に係る液晶表示装置を模式的に示す分解図である。
【図２】図２は、第２実施形態に係る液晶表示装置を模式的に示す分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明について実施形態及び例示物を示して詳細に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施形態及び例示物に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。
【００１１】
以下の説明において、フィルム又は層の遅相軸とは、別に断らない限り、当該フィルム又は層の面内における遅相軸を表す。
【００１２】
以下の説明において、複数の層を備える部材における各層の光学軸（遅相軸、透過軸、吸収軸等）がなす角度は、別に断らない限り、前記の層を厚み方向から見たときの角度を表す。
【００１３】
以下の説明において、あるフィルムの正面方向とは、別に断らない限り、当該フィルムの主面の法線方向を意味し、具体的には前記主面の極角０°且つ方位角０°の方向を指す。
【００１４】
以下の説明において、あるフィルムの傾斜方向とは、別に断らない限り、当該フィルムの主面に平行でも垂直でもない方向を意味し、具体的には前記主面の極角が０°より大きく９０°より小さい範囲の方向を指す。
【００１５】
以下の説明において、層の面内方向におけるレターデーションＲｅは、別に断らない限り、Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄで表される値である。また、層の厚み方向のレターデーションＲｔｈは、別に断らない限り、Ｒｔｈ＝［｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２｝−ｎｚ］×ｄで表される値である。ここで、ｎｘは、層の厚み方向に垂直な方向（面内方向）であって最大の屈折率を与える方向の屈折率を表す。ｎｙは、層の前記面内方向であってｎｘの方向に直交する方向の屈折率を表す。ｎｚは層の厚み方向の屈折率を表す。ｄは、層の厚みを表す。測定波長は、別に断らない限り、５９０ｎｍである。
【００１６】
以下の説明において、要素の方向が「平行」、「垂直」及び「直交」とは、別に断らない限り、本発明の効果を損ねない範囲内、例えば±３°、±２°又は±１°の範囲内での誤差を含んでいてもよい。
【００１７】
［１．液晶表示装置の概要］
本発明の一実施形態に係る液晶表示装置は、第１偏光子、屈折率異方層、液晶セル、及び第２偏光子をこの順で含む。
【００１８】
［１．１．液晶セル］
液晶セルは、通常、基板、基板上に形成された２枚の配向膜、２枚の配向膜間に配置された液晶化合物、及び電極を備える。液晶セルは、電圧を制御する制御素子を備えていてもよい。
液晶セルは、ＩＰＳモードで駆動する液晶セルであることが好ましい。
液晶セルは、電圧無印加のときに、ホモジニアス配向である。液晶セルがホモジニアス配向であるとは、配向膜間に存在する液晶分子の配向ベクトルが、配向膜の面内における所定の方向に一様に平行となっている配向状態であることを意味する。ここで、液晶分子の配向ベクトルが、配向膜面と０°を超え３°以下の角度をなしている液晶セルも、ホモジニアス配向であるとする。配向ベクトルと配向膜面とのなす角は、プレティルト角と称される。
【００１９】
液晶セルにおける液晶分子のプレティルト角（以下、「液晶セルのプレティルト角」ともいう。）は、小さいほど好ましく、理想値は０°である。広く用いられるラビング処理では、プレティルト角を０°にすることは通常困難であるが、３°以下であることが好ましい。プレティルト角が０°を超える液晶セルを含む液晶表示装置は、黒表示時に傾斜方向から観察した場合に、観察する方位角による色味変化が大きい傾向があるが、本実施形態の液晶表示装置は、プレティルト角が０°を超えている場合でも、かかる色味の変化を抑制できる。
【００２０】
液晶セルにおける液晶分子のプレティルト角は、従前公知の方法（例えば、クリスタルローテーション法）によって測定しうる。
【００２１】
液晶セルは、電圧無印加時に面内において遅相軸Ａ１を有する。ここで、遅相軸とは、液晶セルの配向膜と平行な面内において、最大の屈折率ｎｅを与える方向を意味する。遅相軸Ａ１は、通常光軸方向に一致しており、また通常配向膜の配向方向に一致する。配向膜の配向方向とは、配向膜に配向規制力を付与する処理（例、ラビング処理）を行って配向膜上に液晶分子を配向させた場合に、液晶分子が配向する方向である。配向膜に行われた処理がラビング処理である場合は、配向膜の配向方向は、通常ラビング方向である。
【００２２】
液晶セルにおける遅相軸Ａ１の方向は、電圧無印加状態で液晶セルの屈折率を液晶セルの配向膜と平行な面内において測定することにより決定しうる。また、配向膜のラビング方向が既知の場合は、ラビング方向を遅相軸Ａ１の方向としてよい。
【００２３】
液晶セルとしては、市販品を利用できる。
【００２４】
［１．２．偏光子］
第１偏光子及び第２偏光子としては、振動方向が直角に交わる二つの直線偏光のうち、一方を透過させ、他方を吸収又は反射できるフィルムを用いることができる。ここで、直線偏光の振動方向とは、直線偏光の電場の振動方向を表す。このようなフィルムは、通常、偏光透過軸（以下、偏光透過軸を透過軸ともいう。）を有し、当該透過軸と平行な振動方向を有する直線偏光を透過でき、透過軸と垂直な振動方向を有する直線偏光を吸収又は反射できる。
【００２５】
偏光子の具体例を挙げると、ポリビニルアルコール、部分ホルマール化ポリビニルアルコール等のビニルアルコール系重合体を含む、ポリビニルアルコール樹脂のフィルムに、ヨウ素、二色性染料等の二色性物質による染色処理、延伸処理、架橋処理等の適切な処理を適切な順序及び方式で施したものが挙げられる。偏光子は、ポリビニルアルコール樹脂を含むことが好ましい。
【００２６】
第１偏光子及び第２偏光子は、異なる特性を有するものであってもよいが、同一の特性を有する部材であることが好ましい。第１偏光子及び第２偏光子として、同一の特性を有する部材を用いることで、液晶表示装置の製造コストを抑えることができる。
【００２７】
例えば、第１偏光子と第２偏光子との透過率の差は、好ましくは０．１％未満、より好好ましくは０．０１％以下であり、通常０％以上としうる。
【００２８】
［１．３．屈折率異方層］
屈折率異方層は、屈折率が異方性を有する単層構造の層であり、厚み方向の屈折率ｎｚが、面内における最大の屈折率ｎｘよりも大きい。屈折率異方層をかかる構成とすることにより、十分なコントラストを有し、黒表示時に傾斜方向から観察した場合にも、観察する方位角による色味の変化が抑制されている液晶表示装置を簡易な構成で実現しうる。
【００２９】
ｎｘと、ｎｘを与える方向に垂直な面内方向における屈折率ｎｙと屈折率異方層の厚みｄとから（ｎｘ−ｎｙ）×ｄにより算出される面内方向のレターデーションＲｅは、好ましくは３ｎｍ以下、より好ましくは１ｎｍ以下、更に好ましくは０．５ｎｍ以下であり、理想的には０ｎｍである。屈折率異方層の面内方向のレターデーションＲｅが、前記範囲内であることで、屈折率異方層が、いわゆるポジティブＣプレートとして機能しうる。
【００３０】
屈折率異方層は、前記面内方向における屈折率ｎｘ、ｎｙと、厚み方向における屈折率ｎｚと屈折率異方層の厚みｄとから、｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄにより算出される厚み方向のレターデーションＲｔｈが、好ましくは−４０ｎｍより大きく、より好ましくは−３５ｎｍ以上、更に好ましくは−３０ｎｍ以上であり、好ましくは−１０ｎｍ以下、より好ましくは−１５ｎｍ以下、更に好ましくは−２０ｎｍ以下である。屈折率異方層の厚み方向のレターデーションＲｔｈが、−４０ｎｍより大きいことにより、斜め方向におけるコントラスト（視野角コントラスト）を一定以上としながら黒表示状態の色相対称性を効果的に改善出来る。
【００３１】
屈折率異方層は、例えば、特開２０１５−１４７１２号公報などに記載の方法のように、重合性液晶化合物を硬化させて得られる液晶硬化層であってもよいが、熱可塑性樹脂から形成されている層であることが好ましい。
【００３２】
屈折率異方層を形成しうる熱可塑性樹脂としては、負の固有複屈折値を有する熱可塑性樹脂を用いうる。負の固有複屈折値を有する熱可塑性樹脂から、任意の方法により形成された層を面内方向に延伸することにより、厚み方向の屈折率ｎｚが、面内における最大の屈折率ｎｘよりも大きい層としうる。延伸方法としては、例えば、逐次二軸延伸法、同時二軸延伸法などの任意の方法を用いうる。
負の固有複屈折値を有する樹脂とは、延伸方向の屈折率がそれに直交する方向の屈折率よりも小さくなる樹脂を意味する。固有複屈折値は、誘電率分布から計算しうる。
【００３３】
負の固有複屈折値を有する樹脂に含まれうる重合体としては、スチレン類化合物の単独重合体、並びに、スチレン類化合物と任意のモノマーとの共重合体を含むポリスチレン系重合体；ポリアクリロニトリル重合体；ポリメチルメタクリレート重合体；あるいはこれらの多元共重合ポリマーが挙げられる。また、スチレン類化合物に共重合させうる前記任意のモノマーとしては、例えば、アクリロニトリル、無水マレイン酸、メチルメタクリレート、及びブタジエンが挙げられる。
【００３４】
前記の重合体は、単独重合体でもよく、共重合体でもよい。また、前記の重合体は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００３５】
屈折率異方層を形成しうる熱可塑性樹脂は、前記重合体以外に、任意の配合剤を含んでいてもよい。配合剤の例としては、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、近赤外線吸収剤等の安定剤；可塑剤；などが挙げられる。配合剤は、１種類を用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００３６】
屈折率異方層は、光弾性係数の絶対値が、好ましくは９×１０−１２Ｐａ−１以下、より好ましくは６×１０−１２Ｐａ−１以下である。
屈折率異方層の光弾性係数の絶対値が前記上限値以下であることにより、屈折率異方層に曲げや収縮応力などの外力が加わっても、液晶表示装置が、表示ムラなどの、表示の不具合の発生が抑制され、十分なコントラスト、黒表示における非対称性の抑制などの効果を安定して発揮しうる。光弾性係数を前記範囲とする観点から、屈折率異方層は、ポリスチレン系重合体及びポリメチルメタクリレート重合体から選ばれる重合体を含むことが好ましい。
【００３７】
屈折率異方層の光弾性係数は、下記の方法によって測定しうる。
屈折率異方層を、１００ｍｍ×１０ｍｍで切り出して、試験片を得る。得られた試験片に、０ｇ重、１００ｇ重、２００ｇ重、３００ｇ重、４００ｇ重及び５００ｇ重の荷重をかけて、その際の面内方向におけるレターデーションを測定する。前記の面内方向におけるレターデーションの測定は、測定波長５６０ｎｍで、エリプソメーターを用いて行う。光学フィルムの厚みをｄとして、フィルム断面積あたりの荷重として応力を求め、その応力に対する面内方向におけるレターデーションＲｅ（５６０）と厚みｄとの比であるＲｅ（５６０）／ｄの変化率として、光弾性係数を導出しうる。
【００３８】
［１．４．各要素の関係］
本実施形態の液晶表示装置では、第２偏光子の吸収軸Ａａ２と、電圧無印加時の液晶セルの面内における遅相軸Ａ１とが直交している。具体的には、第２偏光子の吸収軸Ａａ２と、遅相軸Ａ１とは、第２偏光子及び液晶セルを厚み方向から見たときの角度が、好ましくは９０°±１°、好ましくは９０°±０．８°、又は好ましくは９０°±０．５°である。
【００３９】
第１偏光子の吸収軸Ａａ１と、第２偏光子の吸収軸Ａａ２とは、直交している。具体的には、第１偏光子の吸収軸Ａａ１と、第２偏光子の吸収軸Ａａ２とは、第１偏光子及び第２偏光子を厚み方向から見たときの角度が、好ましくは９０°±１°、好ましくは９０°±０．８°、又は好ましくは９０°±０．５°である。
【００４０】
各要素が前記の関係を有することにより、構成が簡易でありながら、十分なコントラストを有し、黒表示時に傾斜方向から観察した場合にも、観察する方位角による色味の変化が抑制されている液晶表示装置が実現できる。
【００４１】
第２偏光子がバックライト側の偏光子である場合、第２偏光子の吸収軸Ａａ２と液晶セルの遅相軸Ａ１とは直交しており、液晶表示装置はいわゆるＥ−モードの液晶表示装置である。
第１偏光子がバックライト側の偏光子である場合、第１偏光子の吸収軸Ａａ１と液晶セルの遅相軸Ａ１とは平行であり、液晶表示装置はいわゆるＯ−モードの液晶表示装置である。
【００４２】
［１．５．任意の構成要素］
液晶表示装置は、前記第１偏光子、屈折率異方層、液晶セル、及び第２偏光子に加えて、任意の層を含みうる。かかる任意の層の例としては、偏光子保護フィルム、カラーフィルタ、各層を接着する接着層が挙げられる。
ただし、第１偏光子層及び第２偏光子層の間に含まれる屈折率異方性を有する層は、液晶セル及び屈折率異方層のみであることが好ましい。すなわち、第１偏光子層及び第２偏光子層の間には、液晶セル及び屈折率異方層以外に屈折率異方性を有する層が存在しないことが好ましい。これにより、簡易な構成でありながら十分なコントラストを有し、黒表示の非対称性が抑制された液晶表示装置を容易に実現できる。
【００４３】
屈折率異方性を有する層とは、例えば、面内方向のレターデーションＲｅが５ｎｍ以上、及び／又は、厚み方向のレターデーションＲｔｈの絶対値が３ｎｍ以上である層である。
【００４４】
［１．６．液晶表示装置の特性］
液晶表示装置は、黒表示の非対称性が抑制されている。液晶表示装置の黒表示の非対称性が抑制されていることは、例えば、下記の方法による評価において、距離Δｕ’ｖ’（Ｘ−Ｙ）の値がより小さいことにより示されうる。
【００４５】
液晶表示装置は、液晶セルの面内における遅相軸方向の方位角を０°及び１８０°とすると、方位角４５°極角６０°において観察された色のｕ’ｖ’色度図における座標ｘ１及び方位角３１５°極角６０°において観察された色のｕ’ｖ’色度図における座標ｘ２の中点座標Ｘ（ｕ’ｘ，ｖ’ｘ）と、方位角１３５°極角６０°において観察された色のｕ’ｖ’色度図における座標ｙ１及び方位角２２５°極角６０°において観察された色のｕ’ｖ’色度図における座標ｙ２の中点座標Ｙ（ｕ’ｙ，ｖ’ｙ）との距離Δｕ’ｖ’（Ｘ−Ｙ）が、好ましくは０．０２以下、より好ましくは０．０１以下であり、理想的には０である。
【００４６】
距離Δｕ’ｖ’（Ｘ−Ｙ）は、座標Ｘ（ｕ’ｘ，ｖ’ｘ）及び座標Ｙ（ｕ’ｙ，ｖ’ｙ）から、下記の式（１）により算出しうる。
【００４７】
【数１】
2020034702.tif 000003
【００４８】
液晶表示装置の極角６０°における平均コントラストは、好ましくは１０以上、より好ましくは１２以上、更に好ましくは１５以上であり、大きいほど好ましい。
【００４９】
極角６０°における平均コントラストは次のようにして測定しうる。液晶セルの面内における遅相軸方向の方位角を０°及び１８０°として、極角が６０°、及び方位角４５°、１３５°、２２５°、３１５°において、黒表示及び白表示の輝度を測定し、白表示輝度の黒表示輝度に対する比率（白表示輝度／黒表示輝度）を算出して、極角６０°における平均コントラストとしうる。輝度は、例えば分光放射計により測定しうる。
【００５０】
［２．液晶表示装置の構成例］
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る液晶表示装置を模式的に示す分解図である。図１は、電圧無印加の状態の液晶表示装置を示している。また、電極、回路、制御素子などは省略されている。
本実施形態に係る液晶表示装置１００は、第１偏光子１１０、屈折率異方層１２０、カラーフィルタ１３０、液晶セル１４０、第２偏光子１５０、及びバックライト１６０をこの順で含む。
第１偏光子１１０及び第２偏光子１５０は、それぞれ吸収軸Ａａ１及び吸収軸Ａａ２を有する。吸収軸Ａａ１及び吸収軸Ａａ２とは直交している。液晶セル１４０は、遅相軸Ａ１を有する。第２偏光子１５０の吸収軸Ａａ２と液晶セル１４０の遅相軸Ａ１とは直交しており、液晶表示装置１００は、いわゆるＥ−モードの液晶表示装置である。
【００５１】
バックライト１６０としては、任意の構成を採用することができ、エッジライト方式であっても直下型方式であってもよい。
【００５２】
カラーフィルタ１３０としては、任意の構成を採用することができ、例えば、赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、又は青色カラーフィルタを採用しうる。
【００５３】
黒表示の液晶表示装置１００において、第２偏光子１５０を透過した直線偏光は、液晶セル１４０を通過する際に偏光状態を大きく変化させて、屈折率異方層１２０の主面に対して斜めに入射する。斜めに入射した光は、屈折率異方層を通過する際に更に偏光状態を変化させて、第１偏光子１１０を通過し、画面の傾斜方向へ出射する。黒表示において、画面の傾斜方向へ特定の偏光状態の光を出射させることにより、黒表示において傾斜方向から観察した場合にも、観察する方位角による色味の変化が抑制された液晶表示装置が実現できると推察されるが、かかる推察の記載は本発明を限定するものではない。
【００５４】
（第２実施形態）
図２は、第２実施形態に係る液晶表示装置を模式的に示す分解図である。図２は、電圧無印加の状態の液晶表示装置を示している。また、電極、回路、制御素子などは省略されている。
本実施形態に係る液晶表示装置２００は、バックライト２６０、第１偏光子２１０、屈折率異方層２２０、液晶セル２４０、カラーフィルタ２３０、及び第２偏光子２５０をこの順で含む。
第１偏光子２１０及び第２偏光子２５０は、それぞれ吸収軸Ａａ１及び吸収軸Ａａ２を有する。吸収軸Ａａ１及び吸収軸Ａａ２とは直交している。液晶セル２４０は、遅相軸Ａ１を有する。第１偏光子２１０の吸収軸Ａａ１と液晶セル２４０の遅相軸Ａ１とは平行であり、液晶表示装置２００は、いわゆるＯ−モードの液晶表示装置である。
バックライト２６０及びカラーフィルタ２３０としては、それぞれバックライト１６０及びカラーフィルタ１３０と同様の構成を採用しうる。
【００５５】
黒表示の液晶表示装置２００において、第１偏光子２１０を透過した直線偏光は、屈折率異方層２２０を、主面に対して斜め方向に通過する際に偏光状態を大きく変化させて、液晶セル２４０に斜めに入射する。液晶セル２４０に斜めに入射した光は、液晶セル２４０を通過する際に更に偏光状態を変化させて、第２偏光子２５０を通過し、画面の傾斜方向へ出射する。黒表示において、画面の傾斜方向へ特定の偏光状態の光を出射させることにより、黒表示において傾斜方向から観察した場合にも、観察する方位角による色味の変化が抑制された液晶表示装置が実現できると推察されるが、かかる推察の記載は本発明を限定するものではない。
【実施例】
【００５６】
以下、実施例を示して本発明について具体的に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。
【００５７】
以下の説明において、量を表す「％」及び「部」は、別に断らない限り、重量基準である。また、以下に説明する操作は、別に断らない限り、常温及び常圧の条件において行った。
【００５８】
［評価方法］
（フィルムの厚み）
フィルムの厚みを、スナップゲージにより測定した。
【００５９】
（屈折率、面内方向のレターデーションＲｅ、厚み方向のレターデーションＲｔｈ）
フィルムの屈折率（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）、面内方向のレターデーションＲｅ、及び厚み方向におけるレターデーションＲｔｈを、波長５９０ｎｍで位相差測定装置（Ａｘｏｍｅｔｒｉｃ社製  製品名「Ａｘｏｓｃａｎ」）を用いて測定した。
【００６０】
（黒色相対称性の評価（黒表示の非対称性抑制））
液晶表示装置を黒表示とし、電圧無印加の状態での遅相軸方向を方位角０°及び１８０°として、極角６０°、及び、方位角４５°、１３５°、２２５°、３１５°から輝度計（Ｔｏｐｃｏｎ社製「ＳＲ−ＬＥＤ」）を用いて各方位角からの画面の輝度を測定した。得られた各方位角におけるスペクトルから、各方位角において観察された色のｕ’ｖ’色度図における座標を算出した。方位角４５°極角６０°において観察された色の座標ｘ１と、方位角３１５°極角６０°において観察された色の座標ｘ２とから、座標ｘ１及び座標ｘ２の中点座標Ｘ（ｕ’ｘ，ｖ’ｘ）を求めた。また、方位角１３５°極角６０°において観察された色の座標ｙ１と、方位角２２５°極角６０°において観察された色の座標ｙ２とから、座標ｙ１及び座標ｙ２の中点座標Ｙ（ｕ’ｙ，ｖ’ｙ）を求めた。中点座標Ｘ（ｕ’ｘ，ｖ’ｘ）と中点座標Ｙ（ｕ’ｙ，ｖ’ｙ）とから、中点座標Ｘと中点座標Ｙとの距離Δｕ’ｖ’（Ｘ−Ｙ）を下記式（１）により算出した。
【００６１】
【数２】
2020034702.tif 000004
【００６２】
得られたΔｕ’ｖ’（Ｘ−Ｙ）から、黒表示の非対称性抑制効果を下記基準により評価した。Δｕ’ｖ’（Ｘ−Ｙ）が小さいほど、黒表示の非対称性が抑制されている。
ＡＡ：Δｕ’ｖ’（Ｘ−Ｙ）≦０．０１
Ａ：０．０１＜Δｕ’ｖ’（Ｘ−Ｙ）≦０．０２
Ｂ：０．０２＜Δｕ’ｖ’（Ｘ−Ｙ）≦０．０３
Ｃ：０．０３＜Δｕ’ｖ’（Ｘ−Ｙ）
【００６３】
（コントラスト）
液晶表示装置を黒表示又は白表示として、輝度計（Ｔｏｐｃｏｎ社製「ＳＲ−ＬＥＤ」）を用いて各表示の輝度を測定した。白表示輝度の黒表示輝度に対する比率（白表示輝度／黒表示輝度）を求めた。
液晶表示装置画面の法線方向（正面方向）から測定された輝度から正面方向コントラストを求めた。
また、液晶表示装置画面の極角６０°の方向から測定された輝度から、極角６０°における平均コントラストを求めた。具体的には、液晶表示装置が備える液晶セルの、電圧無印加の状態での遅相軸方向を、方位角０°及び１８０°として、極角６０°、及び、方位角４５°、１３５°、２２５°、３１５°におけるコントラストを求め、各方位角におけるコントラストの相加平均を、極角６０°における平均コントラストの値とした。
【００６４】
（液晶セルのプレティルト角）
液晶セルにおける液晶分子のプレティルト角は、従前公知の方法（例えば、クリスタルローテーション法）によって測定した。
【００６５】
（光弾性係数）
屈折率異方層を、１００ｍｍ×１０ｍｍで切り出して、試験片を得た。得られた試験片に、０ｇ重、１００ｇ重、２００ｇ重、３００ｇ重、４００ｇ重及び５００ｇ重の荷重をかけて、その際の面内方向のレターデーションを測定した。前記の面内方向のレターデーションの測定は、測定波長５６０ｎｍで、エリプソメーター（ジェー・エー・ウーラム社製「Ｍ−２０００」）を用いて行った。フィルムの厚みをｄとして、フィルム断面積あたりの荷重として応力を求めた。その応力に対する比Ｒｅ（５６０）／ｄの変化率として、光弾性係数を導出した。前記の比Ｒｅ（５６０）／ｄは、面内方向のレターデーションＲｅ（５６０）と厚みｄとの比である。
【００６６】
［製造例１］
住友化学社製アクリル樹脂「スミペックスＴ２５Ｘ」を溶融し、押出し成形することにより、厚み６０μｍの原反フィルムを得た。得られた原反フィルムを、１００℃のオーブン内で、ＭＤ、ＴＤともに倍率１．５倍で同時二軸延伸して屈折率異方層としての補償フィルム１を得た。得られた補償フィルム１の厚みは２９μｍ、屈折率ｎｘは１．４８９７、屈折率ｎｙは１．４８９７、屈折率ｎｚは、１．４９０７、面内方向のレターデーションＲｅは、０ｎｍ、厚み方向のレターデーションＲｔｈは、−３０ｎｍであった。
また、補償フィルム１の光弾性係数は、６×１０−１２Ｐａ−１であった。
【００６７】
［製造例２］
オーブン温度を１０３℃とした以外は製造例１と同様にして補償フィルム２を得た。得られた補償フィルム２の厚みは２９μｍ、屈折率ｎｘは１．４８９８、屈折率ｎｙは１．４８９８、屈折率ｎｚは、１．４９０５、面内方向のレターデーションＲｅは、０ｎｍ、厚み方向のレターデーションＲｔｈは、−２０ｎｍであった。
また、補償フィルム２の光弾性係数は、６×１０−１２Ｐａ−１であった。
【００６８】
［実施例１］
市販のＩＰＳ方式液晶表示装置（ＡＤＯＮＩＳ社製  ＴＳ−４３０）を準備した。該液晶表示装置は、液晶セルのプレティルト角が２°であり、またバックライト側偏光子の吸収軸と電圧無印加時における液晶セルの遅相軸とが直交している、いわゆるＥ−モードの装置である。視認側偏光子の吸収軸と、バックライト側偏光子の吸収軸とは、直交している。
液晶表示装置を分解し、視認側偏光子とカラーフィルタとの間に補償フィルム１を挿入して組み立て直し、評価用の液晶表示装置１を得た。液晶表示装置１は、視認側から、視認側偏光子、補償フィルム１、カラーフィルタ、液晶セル、バックライト側偏光子、及びバックライトをこの順で備える。得られた液晶表示装置１について、前記方法により、黒表示の非対称性抑制効果及びコントラストを評価した。結果を表１に示す。
【００６９】
［実施例２］
補償フィルム１の代わりに補償フィルム２を用いた以外は実施例１と同様にして、評価用の液晶表示装置２を得て、黒表示の非対称性抑制効果及びコントラストを評価した。結果を表１に示す。
【００７０】
［実施例３］
市販のＩＰＳ方式液晶表示装置（ＬＧディスプレイ社製  ２３Ｍ４７）を準備した。該液晶表示装置は、液晶セルのプレティルト角が１°であり、またバックライト側偏光子の吸収軸と電圧無印加時における液晶セルの遅相軸とが平行である、いわゆるＯ−モードの装置である。視認側偏光子の吸収軸と、バックライト側偏光子の吸収軸とは、直交している。
液晶表示装置を分解して、バックライト側偏光子と液晶セルとの間に補償フィルム１を挿入して組み立て直し、評価用の液晶表示装置３を得た。液晶表示装置３は、視認側から、視認側偏光子、カラーフィルタ、液晶セル、補償フィルム１、バックライト側偏光子、及びバックライトをこの順で備える。得られた液晶表示装置３について、前記方法により、黒表示の非対称性抑制効果及びコントラストを評価した。結果を表２に示す。
【００７１】
［比較例１］
市販のＩＰＳ方式液晶表示装置（ＡＤＯＮＩＳ社製  ＴＳ−４３０）について、黒表示の非対称性抑制効果及びコントラストを評価した。結果を表１に示す。
【００７２】
［比較例２］
市販のＩＰＳ方式液晶表示装置（ＬＧディスプレイ社製  ２３Ｍ４７）について、黒表示の非対称性抑制効果及びコントラストを評価した。結果を表２に示す。
【００７３】
【表１】
2020034702.tif 000005
【００７４】
以上の結果によれば、実施例１及び２の液晶表示装置は、比較例１の補償フィルムを含まない液晶表示装置と比較して、黒表示の非対称性が抑制されており、また正面方向コントラストが、９５０以上である１０００以上、極角６０°の平均コントラストが１０以上であって、十分に大きいことが分かる。これらの結果は、いわゆるＥ−モードである液晶表示装置の所定の位置に、単層構造である所定の屈折率異方層を配することによって、黒表示の非対称性を抑制しうることを示す。
【００７５】
【表２】
2020034702.tif 000006
【００７６】
以上の結果によれば、実施例３の液晶表示装置は、比較例２の補償フィルムを含まない液晶表示装置と比較して、黒表示の非対称性が抑制されており、また正面方向コントラストが９５０以上、極角６０°の平均コントラストが１０以上であって、十分に大きいことが分かる。これらの結果は、いわゆるＯ−モードである液晶表示装置の所定の位置に、単層構造である所定の屈折率異方層を配することによって、黒表示の非対称性を抑制しうることを示す。
【符号の説明】
【００７７】
１００  液晶表示装置
１１０  第１偏光子
１２０  屈折率異方層
１３０  カラーフィルタ
１４０  液晶セル
１５０  第２偏光子
１６０  バックライト
２００  液晶表示装置
２１０  第１偏光子
２２０  屈折率異方層
２３０  カラーフィルタ
２４０  液晶セル
２５０  第２偏光子
２６０  バックライト
【図１】
2020034702.tif 000007
【図２】
2020034702.tif 000008