(57)【要約】【課題】  良好な表示を実現する。【解決手段】  第１及び第２透明基板と、第１及び第２透明基板間に挟持された、リタデーションが３００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の垂直配向液晶層と、第１透明基板の液晶層とは反対側に配置された第１偏光板と、第２透明基板の液晶層とは反対側に、第１偏光板とクロスニコルに配置された第２偏光板と、第２透明基板と第２偏光板の間に、第２偏光板側から順に配置され、それぞれ面内方向に０ｎｍより大きく３０ｎｍ以下の位相差と、厚さ方向に９０ｎｍ以上３５０ｎｍ以下の位相差とをもち、負の二軸光学異方性を備える第１視角補償板及び第２視角補償板であって、第２偏光板の透過軸と角α１をなす面内遅相軸をもつ第１視角補償板、及び第２偏光板の透過軸と、角α１とは逆回り方向に角α２をなす面内遅相軸をもつ第２視角補償板とを有し、０°＜α１、α１≦２５−７００／Ｒｅ＋９３７５／Ｒｅ２（°）、及び、｜α１−α２｜≦５°である液晶表示素子を提供する。【選択図】          図５
2010128094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の透明基板と、
前記第１及び第２の透明基板間に挟持された、リタデーションが３００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の垂直配向する液晶層と、
前記第１の透明基板の前記液晶層とは反対側に配置された第１の偏光板と、
前記第２の透明基板の前記液晶層とは反対側に、前記第１の偏光板とクロスニコルに配置された第２の偏光板と、
前記第２の透明基板と前記第２の偏光板の間に、前記第２の偏光板側から順に配置され、それぞれ面内方向に０ｎｍより大きく３０ｎｍ以下の位相差と、厚さ方向に９０ｎｍ以上３５０ｎｍ以下の位相差とをもち、負の二軸光学異方性を備える第１の視角補償板及び第２の視角補償板であって、前記第２の偏光板の透過軸と角α１をなす面内遅相軸をもつ第１の視角補償板、及び前記第２の偏光板の透過軸と、前記角α１とは逆回り方向に角α２をなす面内遅相軸をもつ第２の視角補償板と
を有し、
前記第１の視角補償板の面内方向の位相差をＲｅとするとき、
０°＜α１、α１≦２５−７００／Ｒｅ＋９３７５／Ｒｅ２（°）、及び、｜α１−α２｜≦５°である液晶表示素子。
【請求項２】
前記液晶層のリタデーションが３００ｎｍ以上９２０ｎｍ以下である請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項３】
前記第１及び第２の視角補償板の面内方向の位相差が、５ｎｍ以上２５ｎｍ以下である請求項１または２に記載の液晶表示素子。
【請求項４】
前記第１及び第２の視角補償板の面内方向の位相差が、１２．５ｎｍ以上２５ｎｍ以下である請求項１または２に記載の液晶表示素子。
【請求項５】
前記第１及び第２の視角補償板の厚さ方向の位相差が、２００ｎｍ以上３５０ｎｍ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素子。
【請求項６】
更に、前記第１の透明基板と前記第１の偏光板の間に、面内遅相軸が前記第１の偏光板の透過軸と平行となるように配置された、負の二軸光学異方性を備える第３の視角補償板を有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項７】
更に、前記第１の透明基板と前記第１の偏光板の間に、前記第１の偏光板側から順に配置された、負の二軸光学異方性を備える第４の視角補償板及び第５の視角補償板であって、面内遅相軸が前記第１の視角補償板の面内遅相軸と直交するように配置された第４の視角補償板、及び面内遅相軸が前記第２の視角補償板の面内遅相軸と直交するように配置された第５の視角補償板とを有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項８】
更に、前記第１の透明基板と前記第１の偏光板の間に、前記第１の偏光板側から順に配置された、負の二軸光学異方性を備える第４の視角補償板及び第５の視角補償板であって、面内遅相軸が前記第２の視角補償板の面内遅相軸と直交するように配置された第４の視角補償板、及び面内遅相軸が前記第１の視角補償板の面内遅相軸と直交するように配置された第５の視角補償板とを有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項９】
第１及び第２の透明基板と、
前記第１及び第２の透明基板間に挟持された、リタデーションが３００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の垂直配向する液晶層と、
前記第１の透明基板の前記液晶層とは反対側に配置された第１の偏光板と、
前記第２の透明基板の前記液晶層とは反対側に、前記第１の偏光板とクロスニコルに配置された第２の偏光板と、
前記第１の透明基板と前記第１の偏光板の間に配置され、面内方向に０ｎｍより大きく３０ｎｍ以下の位相差と、厚さ方向に９０ｎｍ以上３５０ｎｍ以下の位相差と、前記第１の偏光板の透過軸と非平行な面内遅相軸をもち、負の二軸光学異方性を備える第１の視角補償板と、
前記第２の透明基板と前記第２の偏光板の間に配置され、面内方向に０ｎｍより大きく３０ｎｍ以下の位相差と、厚さ方向に９０ｎｍ以上３５０ｎｍ以下の位相差と、前記第１の視角補償板の面内遅相軸と直交する面内遅相軸をもち、負の二軸光学異方性を備える第２の視角補償板と
を有する液晶表示素子。
【請求項１０】
（ａ）透過軸方位が搬送方向と直交する偏光板フィルム原反と、表面と裏面を備える第１の負の二軸フィルム原反とを、該第１の負の二軸フィルム原反製造時搬送方向が、前記偏光板フィルム原反の搬送方向と同じ方向になるように、ロールトゥロール法で貼り合わせる工程と、
（ｂ）前記工程（ａ）で、前記偏光板フィルム原反と貼り合わされた前記第１の負の二軸フィルム原反と、表面と裏面を備える第２の負の二軸フィルム原反とを、該第２の負の二軸フィルム原反製造時搬送方向が、前記第１の負の二軸フィルム原反製造時搬送方向と反対方向となるように、かつ、（ｉ）前記第１の負の二軸フィルム原反の表面が、前記偏光板フィルム原反と貼り合わされているときは、前記第１の負の二軸フィルム原反の裏面と、前記第２の負の二軸フィルム原反の裏面とを向き合わせて、ロールトゥロール法で貼り合わせ、（ｉｉ）前記第１の負の二軸フィルム原反の裏面が、前記偏光板フィルム原反と貼り合わされているときは、前記第１の負の二軸フィルム原反の表面と、前記第２の負の二軸フィルム原反の表面とを向き合わせて、ロールトゥロール法で貼り合わせる工程と、
（ｃ）第１及び第２の透明基板と、前記第１及び第２の透明基板間に挟持された液晶層とを有する液晶セルの、前記第１及び第２の透明基板の少なくとも一方に、前記工程（ｂ）で前記第１の負の二軸フィルムと貼り合わされた、前記第２の負の二軸フィルムを貼り合わせる工程と
を有する液晶表示素子の製造方法。
【請求項１１】
（ａ）透過軸方位が搬送方向と直交する第１の偏光板フィルム原反と、表面と裏面を備える第１の負の二軸フィルム原反とを、該第１の負の二軸フィルム原反製造時搬送方向が、前記第１の偏光板フィルム原反の搬送方向と同じ方向になるように、ロールトゥロール法で貼り合わせる工程と、
（ｂ）透過軸方位が搬送方向と直交する第２の偏光板フィルム原反と、表面と裏面を備える第２の負の二軸フィルム原反とを、該第２の負の二軸フィルム原反製造時搬送方向が、前記第２の偏光板フィルム原反の搬送方向と反対方向になるように、かつ、（ｉ）前記第１の負の二軸フィルム原反の表面が、前記第１の偏光板フィルム原反と貼り合わされているときは、前記第２の負の二軸フィルム原反の裏面を、前記第２の偏光板フィルム原反に向き合わせて、ロールトゥロール法で貼り合わせ、（ｉｉ）前記第１の負の二軸フィルム原反の裏面が、前記第１の偏光板フィルム原反と貼り合わされているときは、前記第２の負の二軸フィルム原反の表面を、前記第２の偏光板フィルム原反に向き合わせて、ロールトゥロール法で貼り合わせる工程と、
（ｃ）第１及び第２の透明基板と、前記第１及び第２の透明基板間に挟持された液晶層とを有する液晶セルの、前記第１の透明基板に、前記工程（ａ）で前記第１の偏光板フィルムと貼り合わされた、前記第１の負の二軸フィルムを貼り合わせ、前記第２の透明基板に、前記工程（ｂ）で前記第２の偏光板フィルムと貼り合わされた、前記第２の負の二軸フィルムを貼り合わせる工程と
を有する液晶表示素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子(liquid crystal display; LCD)、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載用の情報表示装置として、外観上の高級感を意図した背景表示部や、暗表示部の表示輝度が非常に低い表示装置が求められている。
【０００３】
従来広く使用されていた蛍光表示管ディスプレイは、ディスプレイに用いられているガラス基板が厚く、重量が大きいという欠点があり、更に駆動用の電源が特殊であるという問題もあった。
【０００４】
表示装置の重量が小さく、車載電源を駆動用の電源として利用可能なデバイスとして、液晶表示装置があげられる。しかし従来の液晶表示装置は、正面観察時、及び左右観察時におけるコントラストが十分ではなかった。
【０００５】
なお、本明細書において、液晶表示装置とは、情報表示を行う液晶表示素子と、発光光源を備えるバックライト、そしてそれらの動作制御を行う駆動回路、及び制御回路から構成される表示装置をいう。
【０００６】
近年、バックライトの光源に無機発光ダイオード(Light Emitting Diode; LED)を用いて、発光波長をほぼ単波長化することにより、その波長でのコントラストを飛躍的に改善するノーマリブラック型液晶表示素子が開発され、車載用情報表示装置として利用されている。
【０００７】
バックライトの発光波長に依存せず、良好なノーマリブラック表示を可能とする液晶表示素子として、垂直配向モード（ＶＡ(Vertical Alignment)モード）の液晶セルを、略クロスニコル配置された偏光板間に配置する構成が知られている。ここで垂直配向モード（ＶＡモード）とは、上下ガラス基板間に形成される液晶層内の液晶分子が基板に対して、垂直または略垂直に配向する液晶配向モードをいう。上記構成を有する液晶表示素子を、ガラス基板法線方位から観察したとき、その光学特性は、クロスニコル配置された２枚の偏光板のそれとほぼ同等になる。すなわち光透過率が非常に低くなるため、高コントラストの表示を比較的容易に実現することができる。
【０００８】
上下偏光板と上下ガラス基板間の一方または双方に、負の一軸光学異方性を有する視角補償板（Ｃプレート）、または負の二軸光学異方性を有する視角補償板（負の二軸フィルム）を挿入した液晶表示素子の発明が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。この液晶表示素子によれば、斜め方向から観察した場合においても、光透過率の上昇とコントラストの低下とが抑制され、良好な表示を実現することが可能である。
【０００９】
この視角補償方法については、負の二軸フィルムの面内位相差や面内遅相軸配置に関する効果的な条件が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【００１０】
また、二軸光学異方性を有する略１／２波長板とＣプレートを組み合わせることで、良好な視角特性を得る液晶表示素子の発明が開示されている（たとえば、特許文献３）。しかしながら特許文献３に記載された液晶表示素子は、観察方向によらず略１／２波長の位相差を実現する略１／２波長板を構成要件とするため、実際には正の二軸光学異方性が必要であり、この液晶表示素子の実現は困難である。
【００１１】
特許文献３に記載された発明のように、二軸光学異方性を有する略１／２波長板とＣプレートを組み合わせるのではなく、比較的製造しやすい負の二軸フィルムとＣプレートとを組み合わせる液晶表示素子の発明も公知である（たとえば、特許文献４参照）。特許文献４には、二軸フィルムの面内位相差は１９０ｎｍ以下、適用される液晶セルの液晶層内のリタデーション（液晶材料の複屈折率をΔｎ、液晶層の厚さをｄとしたときのΔｎｄ）は、２００ｎｍ〜５００ｎｍであるとの記載がある。
【００１２】
電圧印加時においても良好な視角特性を獲得するためには、液晶分子を１つの画素内で複数の方向に配向させるマルチドメイン配向が有効である。これをＶＡモードの液晶表示素子で実現するためには、電極形状を工夫し、液晶層内で斜め方向に電界を発生させ、その方向に液晶分子を配向制御する斜め電界配向制御法（たとえば、特許文献５参照）や、基板表面に形成した土手状突起により液晶分子の配向制御を行う方法（たとえば、特許文献６参照）が知られている。
【００１３】
液晶表示素子の左右方位の視角特性を重視する場合、マルチドメイン配向でなく、液晶セル全面で液晶分子が均一な方向に配向する、モノドメイン配向の液晶セルを用いて、良好な視角特性を実現することができる。均一なモノドメイン配向は、たとえば垂直配向膜に対する光配向処理方法（たとえば、特許文献７参照）や、特定の表面自由エネルギを有する垂直配向膜に対するラビング処理方法（たとえば、特許文献８参照）により実現可能である。
【００１４】
ＶＡモードの液晶表示素子を、マルチプレックス駆動により、１／４〜１／２４０デューティで動作させる場合、液晶層のリタデーションΔｎｄは、少なくとも３００ｎｍ、好ましくは３６０ｎｍより大きい必要がある。電気光学特性における急峻性をできるだけ良好にしなければ、高デューティ駆動時においてＶＡモードの特徴である高コントラスト特性とＯＮ電圧印加時における透過率をある程度高く維持することの両立が困難となるためである。
【００１５】
負の二軸フィルムとして市場に流通する樹脂フィルムの多くは、ノルボルネン系環状オレフィンポリマ(Cyclic Olefin Polymer; COP)を材料とした、厚さ約０．２ｍｍ以下程度の原反フィルムを二軸方位に延伸加工し、加工方向に面内遅相軸を発現させたものである。
【００１６】
これらのフィルムにおいては、面内位相差Ｒｅ（樹脂フィルムの面内屈折率を遅相軸方位に関してｎｘ、進相軸方位に関してｎｙ、フィルムの厚さをｄとしたとき、  Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）＊ｄ  で定義される。）は、０ｎｍより大きく３００ｎｍ以下、厚さ方向の位相差Ｒｔｈ（更に、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたとき、Ｒｔｈ＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２  −ｎｚ）＊ｄ  で定義される。）は、３５０ｎｍ以下でなければ、フィルム内での光学パラメータの均一性の実現は困難であると考えられる。
【００１７】
なお、延伸加工後のフィルムの厚さは数十μｍ程度である。また、元々Ｃプレートの光学特性を示す偏光板のベースフィルムや、保護フィルムとして使用されているトリアセチルセルロース(triacetylcellulose; TAC)をベースに材質を改善し、面内遅相軸が発現するように延伸加工を行い、負の二軸フィルム化させた光学フィルムも市販されている。これらのフィルムの面内位相差Ｒｅは、ノルボルネン系ＣＯＰに比べ範囲が狭く、６０ｎｍ以下程度である。また厚さ方向の位相差Ｒｔｈは、１００ｎｍ以上２２０ｎｍ以下である。
【００１８】
市販されている負の二軸フィルムを用い、特許文献２に記載されている発明を実施すると、負の二軸フィルムを、液晶セルと片側偏光板間にだけ配置した場合、液晶層のリタデーションΔｎｄは約５００ｎｍ未満となる。また、負の二軸フィルムを、液晶セルと両側偏光板間に配置した場合の、液晶層のリタデーションΔｎｄは約８５０ｎｍ未満となる。
【００１９】
液晶セルのリタデーションΔｎｄが大きい場合には、複数枚の負の二軸フィルムを、液晶セルと片側偏光板間に積層することで良好な視角特性を得ることができる。この場合、たとえば２枚の負の二軸フィルムを、面内遅相軸が相互に直交する、または平行となるように、配置する。
【００２０】
液晶セルのリタデーションΔｎｄが大きい範囲においては、良好な視角特性を実現可能な、負の二軸フィルムの面内位相差Ｒｅは、Δｎｄが大きくなるにしたがって小さくなる。２枚の負の二軸フィルムを、液晶セルと片側偏光板間に、面内遅相軸が相互に平行となるように配置する場合においては、２枚の二軸フィルムの面内位相差Ｒｅの合計を２０ｎｍ〜５０ｎｍとして、良好な視角特性を実現することが望ましい。このため、単純に半分にしたとしても、１０ｎｍ〜２５ｎｍ程度の面内位相差Ｒｅを有する負の二軸フィルムが必要になる。
【００２１】
横延伸加工または逐次二軸延伸加工を施した負の二軸フィルム（位相差フィルム）は、偏光板とロールトゥロール法で貼り合わせるため、通常はフィルムの幅方向に遅相軸が揃うように作製される。ここで、負の二軸フィルムの面内位相差Ｒｅが小さい場合には、縦横延伸倍率比が小さくなり、フィルム幅方向に対して面内遅相軸のムラである弓形（ボーイング）現象が発生しやすくなる（たとえば、特許文献９参照）。面内遅相軸方位の均一性が低下すると、延伸加工された負の二軸フィルムの周辺部が使用できなくなるため、ロールトゥロール法による貼り合わせが困難になる場合がある。負の二軸フィルムを、その全体を使用可能に、かつ貼り合わせる偏光板とほぼ等しい幅に加工できれば、生産効率向上、コスト削減が実現される。
【００２２】
【特許文献１】特許２０４７８８０号公報
【特許文献２】特許第３３３０５７４号公報
【特許文献３】特許３２９９１９０号公報
【特許文献４】特許３８６３４４６号公報
【特許文献５】特許３８３４３０４号公報
【特許文献６】特許２９４７３５０号公報
【特許文献７】特許２８７２６２８号公報
【特許文献８】特開２００５−２３４２５４号公報
【特許文献９】特開２００７−１４４９４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明の目的は、良好な表示を実現することのできる液晶表示素子を提供することである。
【００２４】
また、良好な表示を実現することのできる液晶表示素子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明の一観点によれば、第１及び第２の透明基板と、前記第１及び第２の透明基板間に挟持された、リタデーションが３００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の垂直配向する液晶層と、前記第１の透明基板の前記液晶層とは反対側に配置された第１の偏光板と、前記第２の透明基板の前記液晶層とは反対側に、前記第１の偏光板とクロスニコルに配置された第２の偏光板と、前記第２の透明基板と前記第２の偏光板の間に、前記第２の偏光板側から順に配置され、それぞれ面内方向に０ｎｍより大きく３０ｎｍ以下の位相差と、厚さ方向に９０ｎｍ以上３５０ｎｍ以下の位相差とをもち、負の二軸光学異方性を備える第１の視角補償板及び第２の視角補償板であって、前記第２の偏光板の透過軸と角α１をなす面内遅相軸をもつ第１の視角補償板、及び前記第２の偏光板の透過軸と、前記角α１とは逆回り方向に角α２をなす面内遅相軸をもつ第２の視角補償板とを有し、前記第１の視角補償板の面内方向の位相差をＲｅとするとき、０°＜α１、α１≦２５−７００／Ｒｅ＋９３７５／Ｒｅ２（°）、及び、｜α１−α２｜≦５°である液晶表示素子が提供される。
【００２６】
また、本発明の他の観点によれば、第１及び第２の透明基板と、前記第１及び第２の透明基板間に挟持された、リタデーションが３００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の垂直配向する液晶層と、前記第１の透明基板の前記液晶層とは反対側に配置された第１の偏光板と、前記第２の透明基板の前記液晶層とは反対側に、前記第１の偏光板とクロスニコルに配置された第２の偏光板と、前記第１の透明基板と前記第１の偏光板の間に配置され、面内方向に０ｎｍより大きく３０ｎｍ以下の位相差と、厚さ方向に９０ｎｍ以上３５０ｎｍ以下の位相差と、前記第１の偏光板の透過軸と非平行な面内遅相軸をもち、負の二軸光学異方性を備える第１の視角補償板と、前記第２の透明基板と前記第２の偏光板の間に配置され、面内方向に０ｎｍより大きく３０ｎｍ以下の位相差と、厚さ方向に９０ｎｍ以上３５０ｎｍ以下の位相差と、前記第１の視角補償板の面内遅相軸と直交する面内遅相軸をもち、負の二軸光学異方性を備える第２の視角補償板とを有する液晶表示素子が提供される。
【００２７】
更に、本発明の他の観点によれば、（ａ）透過軸方位が搬送方向と直交する偏光板フィルム原反と、表面と裏面を備える第１の負の二軸フィルム原反とを、該第１の負の二軸フィルム原反製造時搬送方向が、前記偏光板フィルム原反の搬送方向と同じ方向になるように、ロールトゥロール法で貼り合わせる工程と、（ｂ）前記工程（ａ）で、前記偏光板フィルム原反と貼り合わされた前記第１の負の二軸フィルム原反と、表面と裏面を備える第２の負の二軸フィルム原反とを、該第２の負の二軸フィルム原反製造時搬送方向が、前記第１の負の二軸フィルム原反製造時搬送方向と反対方向となるように、かつ、（ｉ）前記第１の負の二軸フィルム原反の表面が、前記偏光板フィルム原反と貼り合わされているときは、前記第１の負の二軸フィルム原反の裏面と、前記第２の負の二軸フィルム原反の裏面とを向き合わせて、ロールトゥロール法で貼り合わせ、（ｉｉ）前記第１の負の二軸フィルム原反の裏面が、前記偏光板フィルム原反と貼り合わされているときは、前記第１の負の二軸フィルム原反の表面と、前記第２の負の二軸フィルム原反の表面とを向き合わせて、ロールトゥロール法で貼り合わせる工程と、（ｃ）第１及び第２の透明基板と、前記第１及び第２の透明基板間に挟持された液晶層とを有する液晶セルの、前記第１及び第２の透明基板の少なくとも一方に、前記工程（ｂ）で前記第１の負の二軸フィルムと貼り合わされた、前記第２の負の二軸フィルムを貼り合わせる工程とを有する液晶表示素子の製造方法が提供される。
【００２８】
また、本発明の他の観点によれば、（ａ）透過軸方位が搬送方向と直交する第１の偏光板フィルム原反と、表面と裏面を備える第１の負の二軸フィルム原反とを、該第１の負の二軸フィルム原反製造時搬送方向が、前記第１の偏光板フィルム原反の搬送方向と同じ方向になるように、ロールトゥロール法で貼り合わせる工程と、（ｂ）透過軸方位が搬送方向と直交する第２の偏光板フィルム原反と、表面と裏面を備える第２の負の二軸フィルム原反とを、該第２の負の二軸フィルム原反製造時搬送方向が、前記第２の偏光板フィルム原反の搬送方向と反対方向になるように、かつ、（ｉ）前記第１の負の二軸フィルム原反の表面が、前記第１の偏光板フィルム原反と貼り合わされているときは、前記第２の負の二軸フィルム原反の裏面を、前記第２の偏光板フィルム原反に向き合わせて、ロールトゥロール法で貼り合わせ、（ｉｉ）前記第１の負の二軸フィルム原反の裏面が、前記第１の偏光板フィルム原反と貼り合わされているときは、前記第２の負の二軸フィルム原反の表面を、前記第２の偏光板フィルム原反に向き合わせて、ロールトゥロール法で貼り合わせる工程と、（ｃ）第１及び第２の透明基板と、前記第１及び第２の透明基板間に挟持された液晶層とを有する液晶セルの、前記第１の透明基板に、前記工程（ａ）で前記第１の偏光板フィルムと貼り合わされた、前記第１の負の二軸フィルムを貼り合わせ、前記第２の透明基板に、前記工程（ｂ）で前記第２の偏光板フィルムと貼り合わされた、前記第２の負の二軸フィルムを貼り合わせる工程とを有する液晶表示素子の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、良好な表示を実現可能な液晶表示素子を提供することができる。
【００３０】
また、良好な表示を実現可能な液晶表示素子の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
図１は、比較例による液晶表示素子を示す概略図である。
【００３２】
クロスニコル配置された表側（上側）偏光板１０と裏側（下側）偏光板２０との間に、上側ガラス基板４、下側ガラス基板５に対して略垂直配向したモノドメイン垂直配向液晶層３０を有する垂直配向型液晶セルが配置される。液晶セルの下側ガラス基板５と裏側偏光板２０間に、第１の負の二軸フィルム３ａ、第２の負の二軸フィルム３ｂが積層されて配置される。
【００３３】
表側及び裏側偏光板１０、２０はそれぞれ、ＴＡＣベースフィルム２上に偏光層１が、接着材で接着された構造を有する。ＴＡＣベースフィルム２の面内位相差Ｒｅは、３〜５ｎｍである。
【００３４】
図示の方位座標系において、上側ガラス基板４のラビング方位Ｒｕｂは２７０°、下側ガラス基板５のラビング方位Ｒｕｂは９０°であり、液晶層３０中央の分子の配向方位は９０°（１２時）である。また、表側偏光板１０の偏光層１における吸収軸ａｂ、及びＴＡＣベースフィルム２の面内遅相軸ＴＡＣｓｌは１３５°方位、裏側偏光板２０のそれらは４５°方位に配置されている。
【００３５】
第１及び第２の負の二軸フィルム３ａ、３ｂの面内遅相軸Ｂｓｌ１、Ｂｓｌ２は、近接する裏側偏光板２０の吸収軸ａｂに対して略直交（透過軸に対して略平行）に配置される。このため、面内遅相軸Ｂｓｌ１、Ｂｓｌ２の配置方位は１３５°である。なお、第１及び第２の負の二軸フィルム３ａ、３ｂは、相互に等しい光学パラメータを有する。
【００３６】
比較例による液晶表示素子の製造方法の概略は、たとえば以下の通りである。
【００３７】
ガラス上に所望のパターンが形成された透明電極（ＩＴＯ電極）が配置されたガラス基板上に、（株）チッソ石油化学製の材料を使用して垂直配向膜を成膜した後、前述の特許文献８記載のラビング処理方法で基板に配向処理を施す。なお、ガラス基板と配向膜との間には、ＳｉＯ２などの絶縁膜を形成してもよい。
【００３８】
次に、配向処理のなされた２枚の基板を、お互いの垂直配向膜が近接するように、かつ、ラビング方向が反平行となるように、シール材により貼り合わせる。
【００３９】
基板の貼り合わせにおいては、球状スペーサを用いて、両基板間の間隔が２〜６μｍとなるように制御する。
【００４０】
貼り合わせた２枚のガラス基板間には、複屈折異方性Δｎが０．０８以上０．２５以下で、誘電率異方性Δεが負の液晶材料を注入し、液晶材料の等方相温度より約２０℃高い温度で１時間焼成する。
【００４１】
作製された比較例による液晶表示素子の液晶セルにおける液晶分子のプレティルト角は、液晶材料のΔｎ、Δεの値にかかわらず、約８９．９°であった。
【００４２】
液晶セルの２枚のガラス基板の外側には、偏光板吸収軸が略クロスニコル配置となるように偏光板を貼り合わせる。一方のガラス基板の外側には、積層された２枚の負の二軸フィルムと、粘着材を介して偏光板が貼り合わされる。偏光板には、たとえば（株）ポラテクノ製ＳＨＣ１３Ｕが用いられ、負の二軸フィルムには、ノルボルネン系ＣＯＰフィルムを二軸延伸加工したものが用いられる。
【００４３】
なお、以下のシミュレーション解析においては、ＴＡＣベースフィルムの面内位相差Ｒｅを３ｎｍ、厚さ方向の位相差Ｒｔｈを５０ｎｍとした。ＴＡＣベースフィルムは、偏光板の保護層となり、またＣプレートの機能を有する。シミュレーションには、（株）シンテック製「ＬＣＤＭＡＳＴＥＲ６．１６」を使用した。
【００４４】
本願発明者は、まず比較例による液晶表示素子において、電圧無印加時の視角特性を最適とする第１及び第２の負の二軸フィルム３ａ、３ｂの光学パラメータを求めるシミュレーション解析を行った。シミュレーション解析においては、第１及び第２の負の二軸フィルム３ａ、３ｂの厚さ方向の位相差Ｒｔｈを変化させ、液晶層３０のリタデーションΔｎｄと、第１及び第２の負の二軸フィルム３ａ、３ｂの面内位相差Ｒｅの最適値を求めた。なお、本シミュレーション解析においては、比較例による液晶表示素子を、０°方位、極角５０°方向から観察したときの、電圧無印加時光透過率を最低とする各パラメータを最適値と考えることにした。極角とは、液晶表示素子の基板法線方向からの傾き角をいう。
【００４５】
また、本シミュレーション解析は、比較例による液晶表示素子から透明電極付きのガラス基板を除いたものをその対象とした。
【００４６】
図２にシミュレーション解析結果を示す。図２の横軸は、第１及び第２の負の二軸フィルム３ａ、３ｂの厚さ方向の位相差Ｒｔｈ、及び液晶層３０のリタデーションΔｎｄの最適値を、単位「ｎｍ」で表す。縦軸は、第１及び第２の負の二軸フィルム３ａ、３ｂの面内位相差Ｒｅの最適値を、単位「ｎｍ」で表す。
【００４７】
本図に示す結果より、Ｒｔｈに対してΔｎｄの最適値は、概ね比例的かつ一意的に定まり、それらの値が大きくなるにつれて、Ｒｅの最適値が小さくなることがわかる。また、Δｎｄが３３０ｎｍ〜９１０ｎｍの範囲においては、Ｒｅは１０ｎｍ〜２５ｎｍと、かなり小さな値で最適条件を示すことがわかる。
【００４８】
図３を参照する。図３は、負の二軸フィルムの原反における、面内遅相軸方位の分布を示す概略的な平面図である。本図において、下から上に向かう向きが、二軸フィルム製造時におけるフィルムの搬送方向（ＭＤ方向）である。
【００４９】
図示するように、負の二軸フィルムの原反においては、フィルムの幅方向（ＴＤ方向）に沿って、遅相軸の弓形現象が現れる。たとえば、面内遅相軸方位の分布はフィルム搬送方向（ＭＤ方向）に対して山型となり、フィルム幅方向（ＴＤ方向）の端部ほど、面内遅相軸方位がフィルム幅方向（ＴＤ方向）と角度をもつ。なお、負の二軸フィルムの原反において、面内遅相軸方位の分布を測定する技術は公知である。
【００５０】
遅相軸の弓形現象に起因して、特にサイズの大きい液晶表示素子では、面内において、電圧無印加時における光抜けムラが生じる可能性がある。
【００５１】
そこで本願発明者は、負の二軸フィルムの面内遅相軸方位と裏側偏光板の透過軸方位とのなす角度（比較例による液晶表示素子においては０°）を第１のパラメータとし、負の二軸フィルムの面内位相差を第２のパラメータとしたとき、第１、第２のパラメータの組み合わせと、液晶表示素子を正面（基板法線方向）から観察したときの光透過率（正面光透過率）との関係をシミュレートした。このシミュレーションにおいては、比較例による液晶表示素子から液晶セル（上側及び下側ガラス基板４、５、液晶層３０）と、第２の負の二軸フィルム３ｂとを除いた構造を、その対象とした。そしてその結果と、クロスニコルに配置された表側及び裏側偏光板１０、２０のみの構成における正面光透過率とを比較し、前者の正面光透過率が後者の２倍となるときの、第１のパラメータと第２のパラメータとの関係を導出した。
【００５２】
図４にその結果を示す。図の横軸は、第２のパラメータ（第１の負の二軸フィルム３ａの面内位相差）を単位「ｎｍ」で表し、縦軸は、第１のパラメータ（第１の負の二軸フィルム３ａの面内遅相軸方位と裏側偏光板２０の透過軸方位とのなす角度）を単位「度（°）」で表す。
【００５３】
図中の曲線で、正面光透過率が２倍となるときの、第１及び第２のパラメータの組み合わせを示す。また、斜線を付した部分は、正面光透過率が２倍未満となるときの両パラメータの組み合わせ範囲を示す。正面光透過率が２倍以下であれば、良好な表示が可能であると考えられる。
【００５４】
本図に示す結果から、たとえば、第１の負の二軸フィルム３ａの面内位相差Ｒｅ（第２のパラメータ）が約５ｎｍ未満であれば、第１の負の二軸フィルム３ａの面内遅相軸方位と裏側偏光板２０の透過軸方位とのなす角度（第１のパラメータ）にかかわらず、良好な表示が可能であることがわかる。しかし、Ｒｅ（第２のパラメータ）が約５ｎｍ以上のときには、良好な表示を可能にする第１のパラメータの値には上限が存在し、その上限は、Ｒｅの値が大きくなるにつれ小さくなる。
【００５５】
図５は、実施例による液晶表示素子を示す概略図である。図１に示す比較例においては、第１及び第２の負の二軸フィルム３ａ、３ｂの面内遅相軸が、裏側偏光板２０の透過軸と平行（吸収軸と直交）に配置されているが、実施例においては、第３及び第４の負の二軸フィルム３ｃ、３ｄの面内遅相軸が、近接する偏光板（裏側偏光板２０）の透過軸と平行（吸収軸と直交）に配置されていない。
【００５６】
図６に、実施例による液晶表示素子における、裏側偏光板２０の透過軸と第３及び第４の負の二軸フィルム３ｃ、３ｄの面内遅相軸との関係を示す。
【００５７】
実施例による液晶表示素子においては、表側偏光板１０の透過軸は４５°方位、裏側偏光板２０の透過軸は１３５°方位に配置される。また、第３の負の二軸フィルム３ｃの面内遅相軸方位は（１３５＋α１）°であり、第４の負の二軸フィルム３ｄの面内遅相軸方位は（１３５−α２）°である。第３及び第４の負の二軸フィルム３ｃ、３ｄの面内遅相軸は、それぞれ相互に異なる回り方向に、裏側偏光板２０の透過軸と角度α１、α２をなしている。
【００５８】
本願発明者は、実施例による液晶表示素子について以下のシミュレーションを行った。
【００５９】
まず、α１＝α２、かつ、第３及び第４の負の二軸フィルム３ｃ、３ｄの光学パラメータが等しいという条件下で、第３及び第４の負の二軸フィルム３ｃ、３ｄの厚さ方向の位相差Ｒｔｈを、９０ｎｍ、２２０ｎｍ、３５０ｎｍとし、それぞれの場合について、電圧無印加時の光透過率のα１依存性を調べた。光透過率は、０°方位（右方位）、極角５０°方向から観察した光透過率とした。各Ｒｔｈに対応するＲｅ（第３及び第４の負の二軸フィルム３ｃ、３ｄの面内位相差）及びΔｎｄ（液晶層３０のリタデーション）は、比較例についての検討結果をベースに決定し、Ｒｔｈ＝９０ｎｍのとき、Ｒｅ＝２５ｎｍ、Δｎｄ＝３３０ｎｍとした。また、Ｒｔｈ＝２２０ｎｍのときは、Ｒｅ＝１５ｎｍ、Δｎｄ＝６３０ｎｍ、更に、Ｒｔｈ＝３５０ｎｍのときは、Ｒｅ＝１２．５ｎｍ、Δｎｄ＝９２０ｎｍとした。
【００６０】
図７は、シミュレーション結果を示すグラフである。グラフの横軸は、角度α１を単位「°」で表し、縦軸は、０°方位（右方位）、極角５０°方向から観察したときの光透過率を、単位「％」で表す。曲線ａは、Ｒｔｈ＝９０ｎｍ（Ｒｅ＝２５ｎｍ、Δｎｄ＝３３０ｎｍ）のときの、光透過率のα１依存性を示す。曲線ｂ及びｃは、それぞれＲｔｈ＝２２０ｎｍ（Ｒｅ＝１５ｎｍ、Δｎｄ＝６３０ｎｍ）、Ｒｔｈ＝３５０ｎｍ（Ｒｅ＝１２．５ｎｍ、Δｎｄ＝９２０ｎｍ）のときのそれを示す。
【００６１】
すべてのＲｔｈ条件（曲線ａ〜ｃ）について、α１が増加するにしたがって光透過率も増加することがわかる。
【００６２】
次に、やはりα１＝α２、かつ、第３及び第４の負の二軸フィルム３ｃ、３ｄの光学パラメータが等しいという条件下で、０°方位（右方位）、極角５０°方向から観察した光透過率が、比較例におけるそれの２倍以下となる場合を調べた。
【００６３】
図８に、光透過率が２倍以下となるＲｅ（第３、第４の負の二軸フィルム３ｃ、３ｄの面内位相差）とα１（＝α２）との関係を示す。
【００６４】
本図において、横軸は、第３（または第４）の負の二軸フィルムの面内位相差Ｒｅを、単位「ｎｍ」で表し、縦軸は、α１を単位「度（°）」で表す。
【００６５】
図中の曲線は、光透過率が２倍となるときの、Ｒｅとα１との組み合わせを示す。また、斜線を付した部分は、光透過率が２倍未満となるときのＲｅとα１の組み合わせ範囲を示す。光透過率が２倍以下であれば、良好な表示が可能であると考えられる。
【００６６】
本願発明者は、本図の曲線上のプロットを最小自乗法でカーブフィッティングすることにより、Ｒｔｈ（第３または第４の負の二軸フィルムの厚さ方向の位相差）が、９０ｎｍ≦Ｒｔｈ≦３５０ｎｍ  の範囲においては、
α１≦２５−７００／Ｒｅ＋９３７５／Ｒｅ２  ・・・（１）
を満たすとき、０°方位（右方位）、極角５０°方向から観察したときの光透過率が、比較例の２倍以下となると判断した。なお、式（１）において、好ましいＲｅの範囲は、０＜Ｒｅ≦３０ｎｍ、より好ましいＲｅの範囲は、５ｎｍ≦Ｒｅ≦２５ｎｍ  であり、一層好ましいＲｅの範囲は、１２．５ｎｍ≦Ｒｅ≦２５ｎｍ  である。また、α１は０より大きい値である。
【００６７】
更に、本願発明者は、３００ｎｍ≦Δｎｄ≦１５００ｎｍ、より好ましくは、３００ｎｍ≦Δｎｄ≦９２０ｎｍ  の範囲においては、良好な視角特性が得られることを見出した。また、２００ｎｍ≦Ｒｔｈ≦３５０ｎｍ  の範囲で、より視角特性が良好になることを確認した。
【００６８】
続いて、本願発明者は、α１＋α２＝１０°、かつ、第３及び第４の負の二軸フィルム３ｃ、３ｄの光学パラメータが等しいという条件下で、（α１−α２）の絶対値を変化させ、正面光透過率、及び、０°方位（右方位）極角５０°方向観察時の光透過率の変化を解析した。第３及び第４の負の二軸フィルム３ｃ、３ｄの厚さ方向の位相差Ｒｔｈは３５０ｎｍ、面内位相差Ｒｅは１２．５ｎｍ、液晶層３０のリタデーションΔｎｄは９２０ｎｍとした。
【００６９】
図９に解析結果を示す。図９において、横軸は（α１−α２）の絶対値を単位「度（°）」で表し、縦軸は光透過率を単位「％」で表す。黒丸は、０°方位（右方位）極角５０°方向観察時の光透過率を示し、黒四角は、正面光透過率を示す。
【００７０】
０°方位（右方位）極角５０°方向観察時の光透過率は、｜α１−α２｜の値によって、大きくは変動しない。
【００７１】
正面観察時においては、｜α１−α２｜＝０、すなわちα１＝α２のとき光透過率が最も小さく、｜α１−α２｜が増加するにしたがって光透過率も増加する。また、光透過率の変化の割合は、｜α１−α２｜＝５を越えるあたりから大きくなる。更に、｜α１−α２｜＝５  においては、光透過率は約０．０４％と小さい。
【００７２】
これらのことから、第３、第４の負の二軸フィルム３ｃ、３ｄの面内遅相軸方位が、それぞれ裏側偏光板２０の透過軸方位となす角度α１、α２は必ずしも等しい必要はなく、｜α１−α２｜≦５°を満たす範囲であれば、α１とα２とのずれは許容されるものと考えられる。
【００７３】
更に、本願発明者は、α１＝α２＝５°、第３及び第４の負の二軸フィルム３ｃ、３ｄの厚さ方向の位相差Ｒｔｈ＝３５０ｎｍ、液晶層３０のリタデーションΔｎｄ＝９２０ｎｍとし、第３の負の二軸フィルム３ｃの面内位相差Ｒｅ１、及び、第４の負の二軸フィルム３ｄの面内位相差Ｒｅ２を変化させて、正面光透過率、及び、０°方位（右方位）極角４０°方向観察時の光透過率を解析した。（ｉ）Ｒｅ１を１２．５ｎｍに固定し、Ｒｅ２を５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲で変化させた場合、（ｉｉ）Ｒｅ２を１２．５ｎｍに固定し、Ｒｅ１を５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲で変化させた場合、のそれぞれについて、正面光透過率、及び、０°方位（右方位）極角４０°方向観察時の光透過率を算出した。なお、正面光透過率に関しては、（ｉ）の場合も（ｉｉ）の場合も等しい結果が得られる。
【００７４】
図１０は、解析結果を示すグラフである。グラフの横軸は、第３または第４の負の二軸フィルム３ｃ、３ｄの面内位相差Ｒｅ１またはＲｅ２を、単位「ｎｍ」で表し、グラフの縦軸は、光透過率を単位「％」で表す。曲線ａは、Ｒｅ２を１２．５ｎｍに固定し、Ｒｅ１を変化させた場合の、０°方位（右方位）極角４０°方向における光透過率、曲線ｂは、Ｒｅ１を１２．５ｎｍに固定し、Ｒｅ２を変化させた場合の、０°方位（右方位）極角４０°方向における光透過率、そして曲線ｃは、Ｒｅ１、Ｒｅ２のうちの一方を１２．５ｎｍに固定し、他方を変化させた場合の、正面光透過率を示す。
【００７５】
曲線ａを参照する。０°方位（右方位）極角４０°方向からの観察において、Ｒｅ２が１２．５ｎｍに固定されている場合、Ｒｅ１が１２．５ｎｍより小さい範囲では、Ｒｅ１の増加に伴い光透過率は減少し、Ｒｅ１が１２．５ｎｍとなるとき、光透過率は最小となる。そして、Ｒｅ１が１２．５ｎｍより大きい範囲では、Ｒｅ１の増加とともに光透過率も増加する。
【００７６】
曲線ｂを参照する。０°方位（右方位）極角４０°方向からの観察において、Ｒｅ１が１２．５ｎｍに固定されている場合には、Ｒｅ２の増加に伴い光透過率は減少する。また、Ｒｅ２がＲｅ１以上である範囲において、光透過率は特に低く抑えられる。
【００７７】
曲線ａ及び曲線ｂより、Ｒｅ１、Ｒｅ２が、１２．５ｎｍを基準として、それぞれ±５ｎｍ以内の範囲にあれば、Ｒｅ１＝Ｒｅ２＝１２．５ｎｍのときの光透過率の２倍以下の光透過率を実現できることがわかる。また、Ｒｅ１≦Ｒｅ２の範囲において、低い光透過率が実現可能であることがわかる。
【００７８】
曲線ｃを参照する。正面観察時の光透過率の変化は小さく、Ｒｅ１、Ｒｅ２が、１２．５ｎｍを基準として、±７．５ｎｍ以内の範囲で変化したとしても、光透過率が、Ｒｅ１＝Ｒｅ２＝１２．５ｎｍのときの光透過率の２倍を超えることはない。
【００７９】
本願発明者は、実施例による液晶表示素子を、液晶層３０のリタデーションΔｎｄを約９００ｎｍ、第３及び第４の負の二軸フィルム３ｃ、３ｄの厚さ方向のリタデーションＲｔｈを３２０ｎｍ、面内リタデーションＲｅを１７．５ｎｍ、α１＝α２＝５°として、比較例による液晶表示素子の作製方法として前述した方法で作製した。これとともに、比較例による液晶表示素子、及び、比較例による液晶表示素子構造において、第１及び第２の負の二軸フィルム３ａ、３ｂの面内遅相軸が、裏側偏光板２０の透過軸に対して、ともに同方向に略５°ずれた液晶表示素子を作製した。液晶層３０のΔｎｄ、第１、第２の負の二軸フィルム３ａ、３ｂのＲｔｈ及びＲｅは、実施例の実機の場合と等しくした。そして、これら３種類の実機の裏側偏光板２０の下部に白色のバックライトを配置し、それぞれの実機について、正面光透過率の測定、及び外観観察を行った。
【００８０】
その結果、面内遅相軸が５°ずれた素子については、正面観察時の光抜けが明らかに認められ、その光透過率は、クロスニコル偏光板の正面観察時光透過率の約２倍（０．０３％以上）であった。
【００８１】
一方、実施例及び比較例による液晶表示素子については、正面観察時の光抜けは顕著には観察されなかった。測定された光透過率は約０．０１６％であり、これはクロスニコル偏光板の正面観察時光透過率とほぼ等しい値であった。
【００８２】
視角特性に関しては、実施例と比較例による液晶表示素子は、同程度に良好であることが、外観観察から明らかになった。
【００８３】
図１１（Ａ）〜（Ｄ）を参照して変形例による液晶表示素子について説明する。
【００８４】
図１１（Ａ）は、第１の変形例による液晶表示素子を示す概略図である。第１の変形例による液晶表示素子は、上側ガラス基板４と表側偏光板１０との間に第５の負の二軸フィルム３ｅが配置されている点で実施例による液晶表示素子と異なる。
【００８５】
第５の負の二軸フィルム３ｅの面内遅相軸は、表側偏光板１０の透過軸と略平行に（吸収軸と略直交するように）配置される。第５の負の二軸フィルム３ｅの面内位相差Ｒｅ、及び厚さ方向の位相差Ｒｔｈは、第３、第４の負の二軸フィルム３ｃ、３ｄのそれらと等しい必要はない。
【００８６】
図１１（Ｂ）は、第２の変形例による液晶表示素子を示す概略図である。第２の変形例による液晶表示素子は、上側ガラス基板４と表側偏光板１０との間に第６及び第７の負の二軸フィルム３ｆ、３ｇが配置されている点で実施例による液晶表示素子と異なる。
【００８７】
第６及び第７の負の二軸フィルム３ｆ、３ｇの面内位相差Ｒｅ、及び厚さ方向の位相差Ｒｔｈは、第３、第４の負の二軸フィルム３ｃ、３ｄのそれらと等しい必要はない。ただし、表側偏光板１０の透過軸と第６及び第７の負の二軸フィルム３ｆ、３ｇの面内遅相軸との位置関係は、裏側偏光板２０の透過軸と第３及び第４の負の二軸フィルム３ｃ、３ｄの面内遅相軸との位置関係と同様にすることが好ましい。
【００８８】
図１１（Ｃ）及び（Ｄ）に、第２の変形例による液晶表示素子における、表側偏光板１０の透過軸と第６及び第７の負の二軸フィルム３ｆ、３ｇの面内遅相軸との関係を示す。
【００８９】
図１１（Ｃ）に示す例においては、４５°方位に配置される表側偏光板１０の透過軸に対して、第６の負の二軸フィルム３ｆの面内遅相軸は（４５＋α１）°方位であり、第７の負の二軸フィルム３ｇの面内遅相軸方位は（４５−α２）°方位である。第６及び第７の負の二軸フィルム３ｆ、３ｇの面内遅相軸は、それぞれ相互に異なる回り方向に、表側偏光板１０の透過軸と角度α１、α２をなしている。
【００９０】
図１１（Ｄ）に示す例においては、第６の負の二軸フィルム３ｆの面内遅相軸は（４５−α２）°方位であり、第７の負の二軸フィルム３ｇの面内遅相軸方位は（４５＋α１）°方位である。第６及び第７の負の二軸フィルム３ｆ、３ｇの面内遅相軸は、それぞれ相互に異なる回り方向に、表側偏光板１０の透過軸と角度α２、α１をなしている。
【００９１】
第１及び第２の変形例においても、実施例と同様にα１とα２とが相殺され、良好な視角特性を実現することが可能である。
【００９２】
以下、液晶表示素子の製造方法にかかる実施例について説明する。
【００９３】
偏光板と２枚の負の二軸フィルムを接着剤または粘着材で貼り合わせる場合、偏光板原反フィルム及び負の二軸フィルム原反を用いて、ロールトゥロール法で行うと、歩留まり及び生産性を向上させやすい。
【００９４】
しかし、負の二軸フィルム原反（たとえば、横延伸、二軸延伸、または逐次二軸延伸フィルム原反）には、図３に示したように、面内遅相軸の弓形現象が現れる場合がある。
【００９５】
また、図１２に示すように、面内遅相軸の弓形現象は、フィルム幅方向（ＴＤ方向）の片側にだけ発現することもある。
【００９６】
このように弓形現象が現れている負の二軸フィルムを、そのままロールトゥロール法で偏光板に貼り合わせると、フィルム幅方向（ＴＤ方向）の中央付近においては、偏光板の透過軸と二軸フィルムの遅相軸とがほぼ平行になるが、幅方向の両端においては両者は非平行となり、特にサイズの大きい液晶表示素子で、電圧無印加時における光抜けムラが生じるなどの品質低下を招く。
【００９７】
実施例による液晶表示素子の製造方法は、負の二軸フィルムに弓形現象が発現している場合であっても、良好な表示を実現可能な液晶表示素子を製造することのできる製造方法である。
【００９８】
図１３（Ａ）〜（Ｄ）を参照して、第１の実施例による液晶表示素子の製造方法について説明する。
【００９９】
図１３（Ａ）を参照する。まず、偏光板に、第３の負の二軸フィルムを貼り合わせる。貼り合わせは、偏光板透過軸方位が偏光板フィルム原反搬送方向と直交する偏光板フィルム原反に対して、第３の負の二軸フィルムを、製造時フィルム搬送方向が偏光板フィルム搬送方向と同じ方向（平行）になるように配置して、ロールトゥロール法で行う。
【０１００】
次に、たとえば第３の負の二軸フィルムと同等な光学パラメータを有し、フィルム幅方向に対する遅相軸の弓形現象がほぼ同様に観察される、第４の負の二軸フィルムを、偏光板に貼り合わされた第３の負の二軸フィルムと、ロールトゥロール法で貼り合わせる。貼り合わせに際しては、第４の負の二軸フィルム原反のフィルム製造時搬送方向を、第３の負の二軸フィルム原反のそれと反対方向（反平行）とし、更に、第３の負の二軸フィルムと第４の負の二軸フィルムの表面どうし、または裏面どうしを向き合わせる。
【０１０１】
こうすることにより、すべてのフィルム幅方位において、偏光板透過軸と第３の負の二軸フィルムの面内遅相軸とのなす角α１と、偏光板透過軸と第４の負の二軸フィルムの面内遅相軸とのなす角α２とを、透過軸に対して向きが反対で、かつ大きさが等しくすることができる。
【０１０２】
図１３（Ｂ）を参照する。図１２に示すように、負の二軸フィルムの面内遅相軸の弓形現象が、フィルム幅方向（ＴＤ方向）の片側端にだけ発現している場合、上述した貼り合わせ方法によらなければ、本図に示すように、相互に相殺するα１、α２をとることができない部分が生じる。
【０１０３】
図１３（Ｃ）を参照する。しかし、弓形現象が幅方向の片側端にだけ現れているフィルムであっても、上記貼り合わせ方法によれば、本図に示すように、相互に相殺するα１、α２をとることが可能である。
【０１０４】
図１３（Ｄ）を参照する。２枚の負の二軸フィルム３ｃ、３ｄと貼り合わされた偏光板２０からその一部を切り出して、液晶セルのガラス基板４、５の少なくとも一方に貼り合わせる。たとえば、負の二軸フィルム３ｄを、下側ガラス基板５と貼り合わせ、上側ガラス基板４には、偏光板１０を貼り合わせる。こうして、実施例による液晶表示素子を作製することができる。
【０１０５】
第１の実施例による液晶表示素子の製造方法によれば、負の二軸フィルムの面内に遅相軸方位ムラが生じている場合であっても、ロールトゥロール法を用いて、光抜けの抑制された、良好な表示品質の液晶表示素子を製造することができる。
【０１０６】
図１４（Ａ）〜（Ｅ）を参照して、第２の実施例による液晶表示素子の製造方法について説明する。
【０１０７】
図１４（Ａ）及び（Ｂ）を参照する。まず、表側偏光板に、第８の負の二軸フィルムを貼り合わせる。また、裏側偏光板に、第９の負の二軸フィルムを貼り合わせる。
【０１０８】
たとえば、表側偏光板の貼り合わせは、偏光板透過軸方位が偏光板フィルム原反搬送方向と直交する偏光板フィルム原反に対して、第８の負の二軸フィルムを、製造時フィルム搬送方向が偏光板フィルム搬送方向と同じ方向（平行）になるように配置して、ロールトゥロール法で行う。
【０１０９】
第９の負の二軸フィルムは、たとえば第８の負の二軸フィルムと同等な光学パラメータを有し、フィルム幅方向に対する遅相軸の弓形現象がほぼ同様に観察される光学フィルムである。これを裏側偏光板と貼り合わせるに当たっては、第９の負の二軸フィルム原反のフィルム製造時搬送方向を、裏側偏光板フィルム原反搬送方向と反対方向（反平行）とし、更に、表側偏光板と貼り合わされた第８の負の二軸フィルムの面とは反対の面を、裏側偏光板に貼り合わせる。たとえば、第８の負の二軸フィルムの表面が表側偏光板と貼り合わされた場合には、第９の負の二軸フィルムの裏面と裏側偏光板とを貼り合わせる。第８の負の二軸フィルムの裏面が表側偏光板と貼り合わされた場合には、第９の負の二軸フィルムの表面と裏側偏光板とを貼り合わせる。
【０１１０】
図１４（Ｃ）を参照する。第８の負の二軸フィルム３ｈと貼り合わされた表側偏光板１０からその一部を切り出して、液晶セルの上側ガラス基板４に貼り合わせる。また、第９の負の二軸フィルム３ｉと貼り合わされた裏側偏光板２０からその一部を切り出して、液晶セルの下側ガラス基板５に貼り合わせる。
【０１１１】
図１４（Ｄ）は、第２の実施例による液晶表示素子の製造方法で製造された液晶表示素子の概略図である。図５に示す、実施例による液晶表示素子においては、２枚の負の二軸フィルム３ｃ、３ｄが、液晶セルと裏側偏光板２０との間に配置されていたが、本図に示す液晶表示素子においては、液晶セルと表側及び裏側偏光板１０、２０との間に、それぞれ負の二軸フィルム３ｈ、３ｉが１枚ずつ配置されている。
【０１１２】
図１４（Ｅ）に、表側、裏側偏光板１０、２０の透過軸、及び第８及び第９の負の二軸フィルム３ｈ、３ｉの面内遅相軸との関係を示す。表側偏光板１０の透過軸は４５°方位、裏側偏光板２０の透過軸は１３５°方位、第８の負の二軸フィルム３ｈの面内遅相軸は（４５−α１）°方位、そして、第９の負の二軸フィルム３ｉの面内遅相軸は（１３５−α２）°方位である。
【０１１３】
図１４（Ａ）及び（Ｂ）を参照して説明した貼り合わせ方法を採用することで、第８及び第９の負の二軸フィルム原反における弓形現象による遅相軸のズレがほぼ等しければ、第８、第９の負の二軸フィルム３ｈ、３ｉの面内遅相軸は、相互に略直交する。このため、本液晶表示素子においては、正面観察時の面内光透過率のムラが解消され、良好な表示が可能となる。
【０１１４】
なお、図１４（Ｄ）に示す液晶表示素子における、液晶層３０の好ましいリタデーション範囲、第８、第９の負の二軸フィルム３ｈ、３ｉの好ましい面内及び厚さ方向の位相差の範囲は、実施例による液晶表示素子におけるそれらと等しい。
【０１１５】
本願発明者は、液晶層３０のリタデーションを約９００ｎｍとし、面内位相差１７．５ｎｍ、厚さ方向の位相差３２０ｎｍ、フィルム幅方位に対して面内遅相軸が５°ずれた第８、第９の負の二軸フィルム３ｈ、３ｉを用いて、図１４（Ｄ）に示した液晶表示素子を作製し、外観観察を行った。その結果、正面観察時の光抜け状態、及び視角特性の双方に関して、図１４（Ｄ）の液晶表示素子構造において、２枚の負の二軸フィルムの遅相軸を、それぞれ近接する偏光板の透過軸と平行に配置した素子とほぼ同等であった。
【０１１６】
以上、実施例、及び変形例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１１７】
たとえば、実施例、及び変形例等においては、偏光板の偏光層と負の二軸フィルムとの間にＴＡＣフィルムが配置されているが、ＴＡＣフィルムを配置せず、偏光板偏光層と負の二軸フィルムが直接貼り合わされていてもよい。
【０１１８】
なお、実施例及び変形例等による液晶表示素子は、液晶層のリタデーションΔｎｄを１５００ｎｍに設定した場合であっても、良好な視角特性を得ることができる。
【０１１９】
その他、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者には自明であろう。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
液晶表示素子及びその製造方法一般に利用可能である。たとえば、アクティブマトリクス駆動液晶表示素子や、マルチプレックス駆動液晶表示素子に好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】比較例による液晶表示素子を示す概略図である。
【図２】シミュレーション解析結果を示す。
【図３】負の二軸フィルムの原反における、面内遅相軸方位の分布を示す概略的な平面図である。
【図４】第１のパラメータと第２のパラメータとの関係を示す。
【図５】実施例による液晶表示素子を示す概略図である。
【図６】実施例による液晶表示素子における、裏側偏光板２０の透過軸と第３及び第４の負の二軸フィルム３ｃ、３ｄの面内遅相軸との関係を示す。
【図７】シミュレーション結果を示すグラフである。
【図８】光透過率が２倍以下となるＲｅとα１との関係を示す。
【図９】光透過率の変化を示す解析結果である。
【図１０】解析結果を示すグラフである。
【図１１】（Ａ）〜（Ｄ）は、変形例による液晶表示素子について説明するための図である。
【図１２】面内遅相軸の弓形現象の発現の一態様を示す図である。
【図１３】（Ａ）〜（Ｄ）は、第１の実施例による液晶表示素子の製造方法について説明するための図である。
【図１４】（Ａ）〜（Ｅ）は、第２の実施例による液晶表示素子の製造方法について説明するための図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１  偏光層
２  ＴＡＣベースフィルム
３ａ  第１の負の二軸フィルム
３ｂ  第２の負の二軸フィルム
３ｃ  第３の負の二軸フィルム
３ｄ  第４の負の二軸フィルム
３ｅ  第５の負の二軸フィルム
３ｆ  第６の負の二軸フィルム
３ｇ  第７の負の二軸フィルム
３ｈ  第８の負の二軸フィルム
３ｉ  第９の負の二軸フィルム
４  上側ガラス基板
５  下側ガラス基板
１０  表側偏光板
２０  裏側偏光板
３０  モノドメイン垂直配向液晶層
ａｂ  偏光層吸収軸
ＴＡＣｓｌ  ＴＡＣフィルム面内遅相軸
Ｂｓｌ１  第１の負の二軸フィルム遅相軸
Ｂｓｌ２  第２の負の二軸フィルム遅相軸
Ｒｕｂ  ガラス基板上のラビング方位
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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