(57)【要約】【課題】  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。【解決手段】  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。【選択図】    図４
2010072658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
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。
【請求項２】
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記載の液晶表示装置。
【請求項３】
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からなる群より選択される少なくとも１つからなるものであることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項４】
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１記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記位相差フィルムの少なくとも１つは、光弾性係数が２０×１０−８ｃｍ２／Ｎ以下であることを特徴とする請求項１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、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い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、市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が、本発明は、ＴＦＴ−ＬＣＤに限定されるものではなく、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いるが、高いコントラストを実現することが難しいとい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、特許文献１参照）。特許文献１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、非常に高い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いて保持する目的で、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（いわゆるポジ型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、特許文献１〜４参照）。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、特許文献５参照）。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。しかしながら、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かけ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おい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、特許文献６参照）。
【０００７】
上述のように、クロスニ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いても、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ィルム＝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いたり、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っ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か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ィルム）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ｂ／（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、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く、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かった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−３９６１０号公報
【特許文献２】特開平１１−２５８６０５号公報
【特許文献３】特開平１０−１５３８０２号公報
【特許文献４】特開２０００−１３１６９３号公報
【特許文献５】特開平６−１６０８７８号公報
【特許文献６】特開平１１−３０５２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
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】
【００１１】
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い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）で最適化されてい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かった。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。
【００１２】
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）≦１．２５      （ｄ）
【００１３】
式（ａ）〜（ｄ）中、Ｒｘｙ（λ），Ｒｙｚ（λ）は、それぞれ波長λｎｍ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）×ｄ，Ｒｙｚ＝（ｎｙ−ｎｚ）×ｄと定義される。
【００１４】
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。
０ｎｍ≦Ｒｘｙ（５５０）≦１０ｎｍ      （ｅ）
−１０７ｎｍ≦Ｒｘｚ（５５０）≦−７１ｎｍ      （ｆ）
０．７５≦Ｒｘｚ（４５０）／Ｒｘｚ（５５０）≦０．９７      （ｇ）
１．０３≦Ｒｘｚ（６５０）／Ｒｘｚ（５５０）≦１．２５      （ｈ）
【００１５】
式（ｅ）〜（ｈ）中、Ｒｘｙ（λ），Ｒｘｚ（λ）は、それぞれ波長λｎｍ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）×ｄ，Ｒｘｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄと定義される。
【００１６】
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）〜（ｌ）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）≦１．２５      （ｌ）
【００１７】
式（ｉ）〜（ｌ）中、Ｒｘｙ（λ），Ｒｘｚ（λ）は、それぞれ波長λｎｍ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）×ｄ，Ｒｘｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄと定義される。
【００１８】
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ある。
０ｎｍ≦Ｒｘｙ（５５０）≦１０ｎｍ      （ｍ）
２１５ｎｍ≦Ｒｘｚ（５５０）≦４５０ｎｍ      （ｎ）
１．０１≦Ｒｘｚ（４５０）／Ｒｘｚ（５５０）≦１．１７      （ｏ）
０．８９≦Ｒｘｚ（６５０）／Ｒｘｚ（５５０）≦１．００      （ｐ）
【００１９】
式（ｍ）〜（ｐ）中、Ｒｘｙ（λ），Ｒｘｚ（λ）は、それぞれ波長λｎｍ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）×ｄ，Ｒｘｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄと定義される。
【００２０】
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。
０ｎｍ≦Ｒｘｙ（５５０）≦１０ｎｍ      （ｑ）
１０８ｎｍ≦Ｒｘｚ（５５０）≦３７９ｎｍ      （ｒ）
１．０４≦Ｒｘｚ（４５０）／Ｒｘｚ（５５０）      （ｓ）
Ｒｘｚ（６５０）／Ｒｘｚ（５５０）≦０．９８      （ｔ）
【００２１】
式（ｑ）〜（ｔ）中、Ｒｘｙ（λ），Ｒｘｚ（λ）は、それぞれ波長λｎｍ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）×ｄ、Ｒｘｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄと定義される。
【００２２】
本発明は更に、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もある。
【００２３】
本発明はそして、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。
【００２４】
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から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。
【００２５】
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軸性位相差フィルム（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。
【００２６】
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。
【００２７】
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（λ），Ｒｙｚ（λ）は、それぞれ波長λｎｍ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）×ｄ，Ｒｙｚ＝（ｎｙ−ｎｚ）×ｄと定義される。
１１８ｎｍ≦Ｒｘｙ（５５０）≦１６０ｎｍ      （１）
−１０ｎｍ≦Ｒｙｚ（５５０）≦１０ｎｍ      （２）
０．７５≦Ｒｘｙ（４５０）／Ｒｘｙ（５５０）≦０．９７      （３）
１．０３≦Ｒｘｙ（６５０）／Ｒｘｙ（５５０）≦１．２５      （４）
【００２８】
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（５５０）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）≦１５０ｎｍ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（５５０）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）／Ｒｘｙ（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。
【００２９】
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−ｎｙ）／（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、積層体から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。
【００３０】
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（λ），Ｒｙｚ（λ）は、それぞれ波長λｎｍ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）×ｄ，Ｒｘｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄと定義される。
０ｎｍ≦Ｒｘｙ（５５０）≦１０ｎｍ      （５）
−１０７ｎｍ≦Ｒｘｚ（５５０）≦−７１ｎｍ      （６）
０．７５≦Ｒｘｚ（４５０）／Ｒｘｚ（５５０）≦０．９７      （７）
１．０３≦Ｒｘｚ（６５０）／Ｒｘｚ（５５０）≦１．２５      （８）
【００３１】
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（５５０）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（５５０）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好適な範囲に調整されている。Ｒｘｚ（５５０）の好ましい下限は、−１００ｎｍ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）の好ましい下限は、０．７８であり、好ましい上限は、０．８６である。また、Ｒｘｚ（６５０）／Ｒｘｚ（５５０）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。
【００３２】
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−ｎｙ）／（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、積層体から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。
【００３３】
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（λ），Ｒｘｚ（λ）は、それぞれ波長λｎｍ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）×ｄ，Ｒｘｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）×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）≦１．２５      （１２）
【００３４】
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）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好適な範囲に調整されている。Ｒｘｙ（５５０）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（５５０）≦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、より好ましい上限は、２８０ｎｍである。Ｒｘｚ（５５０）のより好ましい下限は、１３０ｎｍ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）／Ｒｘｙ（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。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。
【００３５】
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）が互いに略等しい２枚以上の位相差素子の積層体から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、積層体から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。
【００３６】
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（λ），Ｒｘｚ（λ）は、それぞれ波長λｎｍ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）×ｄ，Ｒｘｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄと定義される。
０ｎｍ≦Ｒｘｙ（５５０）≦１０ｎｍ      （１３）
２１５ｎｍ≦Ｒｘｚ（５５０）≦４５０ｎｍ      （１４）
１．０１≦Ｒｘｚ（４５０）／Ｒｘｚ（５５０）≦１．１７      （１５）
０．８９≦Ｒｘｚ（６５０）／Ｒｘｚ（５５０）≦１．００      （１６）
【００３７】
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、０ｎｍ≦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）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を行うのに好適な範囲に調整されている。
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）／Ｒｘｚ（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）／Ｒｘｚ（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。
【００３８】
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、（ｎｘ−ｎｙ）／（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０ｎｍ≦Ｒｘｙ（５５０）≦１０ｎｍ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、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２０μｍ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。更に、それぞれが０ｎｍ≦Ｒｘｙ（５５０）≦１０ｎｍ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、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２０μｍ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２０μｍ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い。
【００３９】
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の積層型位相差フィルム」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、複屈折性を示さないフィルム（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から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。
【００４０】
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つが、それぞれが０ｎｍ≦Ｒｘｙ（５５０）≦１０ｎｍ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２０μｍ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、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２０μｍ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２０μｍ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い。
【００４１】
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０ｎｍ≦Ｒｘｙ（５５０）≦１０ｎｍ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２０μｍ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、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２０μｍ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２０μｍ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い。
【００４２】
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（λ），Ｒｘｚ（λ）は、それぞれ波長λｎｍ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）×ｄ、Ｒｘｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄと定義される。
０ｎｍ≦Ｒｘｙ（５５０）≦１０ｎｍ      （１９）
１０８ｎｍ≦Ｒｘｚ（５５０）≦３７９ｎｍ      （２０）
１．０４≦Ｒｘｚ（４５０）／Ｒｘｚ（５５０）      （２１）
Ｒｘｚ（６５０）／Ｒｘｚ（５５０）≦０．９８      （２２）
【００４３】
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、０ｎｍ≦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。
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）が、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。
【００４４】
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、それぞれが０ｎｍ≦Ｒｘｙ（５５０）≦１０ｎｍ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２０μｍ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、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２０μｍ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２０μｍ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い。
【００４５】
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ィ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ＰＣ）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、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い形態となっている。
【００４６】
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ＰＡ）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、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い形態となっている。
【００４７】
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って、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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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いることで、より効果的な位相差補償が可能となる。
【００５１】
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ニ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、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く、直接接していなくてもよい。
【００５２】
本発明はまた、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く、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。
【００５３】
本発明はまた、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く、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い形態となっている。
【００５４】
本発明はまた、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。
【００５５】
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いた、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について、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、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。
【００５６】
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λｎｍ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）×ｄ、Ｒｘｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄと定義される。また、下記式（２４）中、Ｒｌｃ（λ）は、波長λｎｍ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ｄ´としたときに、Ｒｌｃ＝（ｎｅ−ｎｏ）×ｄ´と定義される。
０ｎｍ≦Ｒｘｙ（５５０）≦１０ｎｍ      （２３）
０ｎｍ≦Ｒｌｃ（５５０）−Ｒｘｚ（５５０）≦３５ｎｍ      （２４）
【００５７】
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）が、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、１０ｎｍ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。
【００５８】
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か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。
【００５９】
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。
【００６０】
更に、上記第３のネガ型Ｃプレートは、０ｎｍ≦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おい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、１０ｎｍ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。
【００６１】
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に、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いものであることが好ましい。
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いた、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について、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、特に高い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いものであることが好ましい。
【００６２】
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ニ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ＮＣ２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。
【００６３】
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、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く、直接接していなくてもよい。
【００６４】
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ニ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。
【００６５】
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、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。
【００６６】
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ニ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、それぞれ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λｎｍ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）×ｄ、Ｒｘｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄと定義される。また、式（２６）中、Ｒｌｃ（λ）は、波長λｎｍ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ｄ´としたときに、Ｒｌｃ＝（ｎｅ−ｎｏ）×ｄ´と定義される。
０ｎｍ≦Ｒｘｙ（５５０）≦１０ｎｍ      （２５）
７１ｎｍ≦Ｒｌｃ（５５０）−Ｒｘｚ（５５０）≦１４２ｎｍ      （２６）
【００６７】
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）が、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、１１０ｎｍである。
【００６８】
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、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く、直接接していなくてもよい。
【００６９】
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ニ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。
【００７０】
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）の広い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、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。
【００７１】
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しい。なお、下記式（２７）中、Ｒｘｚ（λ）は、波長λｎｍ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）×ｄと定義される。また、Ｒｌｃ（λ）は、波長λｎｍ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ｄ´としたときに、Ｒｌｃ＝（ｎｅ−ｎｏ）×ｄ´と定義される。
｛Ｒｌｃ（４５０）−Ｒｘｚ（４５０）｝≦｛Ｒｌｃ（５５０）−Ｒｘｚ（５５０）｝≦｛Ｒｌｃ（６５０）−Ｒｘｚ（６５０）｝      （２７）
【００７２】
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。
【００７３】
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しい。なお、下記式（２８）及び（２９）中、Ｒｘｚ（λ）は、波長λｎｍ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）×ｄと定義される。また、Ｒｌｃ（λ）は、波長λｎｍ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ｄ´としたときに、Ｒｌｃ＝（ｎｅ−ｎｏ）×ｄ´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）
【００７４】
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）｝／｛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。
【００７５】
本発明はまた、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）の広い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ャンセルを赤・青・緑（Ｒ・Ｇ・Ｂ）の広い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行うことができる。
【００７６】
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、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、０ｎｍ≦Ｒｌｃ（４５０）−Ｒｘｚ（４５０）≦３５ｎｍ、０ｎｍ≦Ｒｌｃ（５５０）−Ｒｘｚ（５５０）≦３５ｎｍ及び０ｎｍ≦Ｒｌｃ（６５０）−Ｒｘｚ（６５０）≦３５ｎｍを満たすことが好ましい。
【００７７】
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しい。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、ポリメチルメタク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、ノルボルネン系の樹脂等が挙げられる。
【００７８】
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。
【００７９】
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か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、本発明の偏光フィルム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ついても適用することができる。
【００８０】
本発明はまた、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）の広い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、トリアセチルセルロース等から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く、位相差フィルムの設計を行うことができるので、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広い波長領域で行ううえで、有用である。
【００８１】
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。
【００８２】
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か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のいずれについても適用することができる。
【００８３】
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。
【００８４】
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／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−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きる。
【００８５】
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２０×１０−８ｃｍ２／Ｎ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、１０×１０−８ｃｍ２／Ｎであり、更に好ましい上限は、５×１０−８ｃｍ２／Ｎである。
【００８６】
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から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】
【００８７】
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。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】２枚の偏光素子がクロスニ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ニ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ニ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ニ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ニ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ニ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（≠Ｙ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（≠Ｙ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１４】２枚の偏光素子をクロスニ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。
【図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。
【図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。
【図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。
【図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。
【図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。
【図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。
【図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。
【図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。
【図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。
【図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。
【図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。
【図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。
【図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。
【発明を実施するための形態】
【００８９】
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２×２ジョーンズマトリクス法とした。
【００９０】
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いう）のものが存在するが、互いにクロスニ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い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ニ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から有効であり、ＶＡモード、ＩＰＳモードの多くはこの方式をとっている。
【００９１】
＜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ニ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、ポリビニ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ア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層構成のフィルムである。
【００９２】
図１は、２枚の偏光素子がクロスニ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で行い、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（ＣＩＥ１９３１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が、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。
【００９３】
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。
【００９４】
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が、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（２π）×（位相差）／（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。
【００９５】
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イザが最も有効に吸収できる偏光状態とが一致するのに対し、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ィルムの補償モード（Ｏｐｔｉｍｕｍ  Ｆｉｌｍ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ  Ｍｏｄｅｓ  ｆｏｒ  ＴＮ  ａｎｄ  ＶＡ  ＬＣＤｓ），「ＳＩＤ  Ｓｙｍｐ．Ｄｉｇｅｓｔ」，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。
【００９６】
図４、５は、２枚の偏光素子がクロスニコルの関係で配置された系について、位相差フィ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。
【００９７】
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。
【００９８】
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、（２π）×（Ｒ）／（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、（２π）×（Ｒ）／（λ）を可視波長全域で波長λ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、い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、特定のアセチル化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。）
【００９９】
まず、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。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樹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、Ｒｘｙ＝（ｎｘ−ｎｙ）×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＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄで定義される厚み方向位相差Ｒｘｚ＝−８０ｎｍ付近が最適であるが、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。
【０１００】
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（λ）／λ＝１３９／５５０＝ｃｏｎｓｔ（一定）、ポジ型ＣプレートはＲｘｚ（λ）／λ＝−８９／５５０＝ｃｏｎｓｔ（一定）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。
【０１０１】
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％と更に小さくなった。
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、ｙ０）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ΔＥｘｙは下記式（３０）で計算される。
【０１０２】
ΔＥｘｙ＝｛（ｘ６０−ｘ０）２＋（ｙ６０−ｙ０）２｝１／２      （３０）
【０１０３】
ここで、上記式（３０）で計算される色度距離について、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ΔＥｘｙ＝０．１７４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ΔＥｘｙ＝０．００１と非常に小さく、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。
【０１０４】
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。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樹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、５５０ｎｍ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１／２である２７５ｎｍ、Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（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１／４である１３７．５ｎｍと設定して図８における計算を行った。
【０１０５】
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９における計算では、可視波長全域において、Ｒｘｙ（λ）／λ＝１／２＝ｃｏｎｓｔ（一定）、Ｒｘｚ（λ）／λ＝１／４＝ｃｏｎｓｔ（一定）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。
【０１０６】
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％と更に小さくなった。
また、色度距離ΔＥｘｙ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ΔＥｘｙ＝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ΔＥｘｙ＝０．００４と非常に小さく、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。
【０１０７】
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が、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プレートについて、Ｒｘｙ（５５０）＝１１８〜１６０ｎｍ、ポジ型Ｃプレートについて、Ｒｘｚ（５５０）＝−１０７〜−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１／１０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。
【０１０８】
＜液晶セルの位相差のキャンセルについて＞
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が、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い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から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が、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ついて説明するが、ＩＰＳモードのように液晶分子がい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ついては、後述する複屈折性を示すフィルム等は不要である。
【０１０９】
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、クロスニ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＝１．６、常光屈折率ｎｏ＝１．５、厚みｄ＝３μｍの垂直配向液晶セルの位相差は、正面ではゼロであるが、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）−（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よい。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）×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）。
【０１１０】
例えば、ｎｅ＝１．６、ｎｏ＝１．５、ｄ＝３μｍ、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＝１．５、ｎｘ＝ｎｙ＝ｎｏ＝１．６、ｄ＝３μｍ、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°の斜め視角におい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＋１１０ｎｍ、−１１７ｎｍとなり、２０°の斜め視角においてはそれぞれ＋１５ｎｍ、−１５ｎｍ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。
【０１１１】
なお、より正確に液晶セルの見か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＝１．５、ｄ＝２．８２μｍ、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°の斜め視角から観察する場合には、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いても、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＋１１０ｎｍ及び−１１０ｎｍとなり、２０°の斜め視角においてはそれぞれ＋１５ｎｍ、−１５ｎｍとなるといった具合である。
【０１１２】
また、ｎｚ＝ｎｅ＝１．５、ｎｘ＝ｎｙ＝ｎｏ＝１．６、ｄ＝２．６５μｍ、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、６０°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、液晶セルの見か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、０ｎｍ≦Ｒｌｃ−Ｒｘｚ≦３５ｎｍであることが好ましい。
【０１１３】
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ニ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ニコルで配した系（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λの１／２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い系についての計算結果と、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と絶対値が略等しい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。
【０１１４】
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）とが異なることにより、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。
【０１１５】
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λｎｍにおける液晶分子の複屈折（ｎｅ−ｎｏ）をΔｎ（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、Δｎ（４５０）／Δｎ（５５０）＝１．２０〜１．０１、Δｎ（６５０）／Δｎ（５５０）＝０．９９〜０．８０の範囲をとることが一般的である。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、長波長ほど小さく、波長λｎｍ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かけ位相差の絶対値をＲｌｃ４０（λ）で表すと、Ｒｌｃ４０（４５０）＞Ｒｌｃ４０（５５０）＞Ｒｌｃ４０（６５０）という関係が成り立つ。
【０１１６】
そこで、斜め視角における着色現象の改善の観点から考えると、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しい。例えば、波長λｎｍ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）という関係が成り立つことが好ましい。また、Ｒ４０（４５０）とＲｌｃ４０（４５０）とが略等しく、かつＲ４０（６５０）とＲｌｃ４０（６５０）とが略等しいことがより好ましく、この場合、略可視波長全域において、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λにおけるＲｌｃをＲｌｃ（λ）、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。
【０１１７】
図１４〜１８は、２枚の偏光素子をクロスニコルで配した系（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λの１／２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樹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、Δｎ（４５０）／Δｎ（５５０）＝１．１０、Δｎ（６５０）／Δｎ（５５０）＝０．９０のものを用いた。
【０１１８】
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おいても、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）であることから、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、クロスニ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おいて最適設計された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、ΔＥｘｙ＝０．００５と着色も非常に小さく抑えることが可能となる。
【０１１９】
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、クロスニ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、クロスニ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い高い表示品位を得ることができる。
【０１２０】
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い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（持たない）ことを意味するが、異方性を持つ（持たない）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、Ｒｘｙ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ、Ｒｘｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄ、及び、Ｒｙｚ＝（ｎｙ−ｎｚ）×ｄで定義される各位相差の絶対値のいずれかが１０ｎｍ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。
【０１２１】
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≒５ｎｍ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か、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。
【０１２２】
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）／（液晶セル）、又は、（ネガ型Ｃプレート）／（複屈折性を示さないフィルム）／（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）／（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）／（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）／（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＝１．５５、ｎｙ＝１．４５、ｎｚ＝１．５、ｄ＝１０μｍの２軸性位相差フィルムは、ｎｘ＝１．５５、ｎｙ＝１．４５、ｎｚ＝１．５、ｄ＝５μｍ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もよい。あるいは、ｎｘ＝１．５５、ｎｙ＝１．４５、ｎｚ＝１．５、ｄ＝３μｍの２軸性位相差フィルムとｎｘ＝１．５５、ｎｙ＝１．４５、ｎｚ＝１．５、ｄ＝７μｍ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プレートに限っては、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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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２×２ジョーンズマトリクス法とした。
【０１２５】
＜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１ａ、１ｂ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１００ａ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フィルム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。
【０１２６】
【表１】
2010072658.tif 000003
【０１２７】
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。
【０１２８】
（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１ａ、１ｂ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。
【０１２９】
（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１ａ、１ｂ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、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。
【０１３０】
（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１ａ、１ｂ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、複屈折性を示さないフィルム（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。
【０１３１】
【表２】
2010072658.tif 000004
【０１３２】
（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１ａ、１ｂ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。
【０１３３】
（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１ａ、１ｂ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いては図２４−１に示すとおりである。
【０１３４】
【表３】
2010072658.tif 000005
【０１３５】
（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１ａ、１ｂ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。
【０１３６】
（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１ａ、１ｂ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。
【０１３７】
【表４】
2010072658.tif 000006
【０１３８】
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。
【０１３９】
【表５】
2010072658.tif 000007
【０１４０】
（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１ａ、１ｂ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。
【０１４１】
（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１ａ、１ｂ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。
【０１４２】
【表６】
2010072658.tif 000008
【０１４３】
なお、斜め４０°の斜め視角から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。
【０１４４】
【表７】
2010072658.tif 000009
【０１４５】
（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１ａ、１ｂ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。
【０１４６】
【表８】
2010072658.tif 000010
【０１４７】
（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１ａ、１ｂ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。
【０１４８】
（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１ａ、１ｂ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ィルム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）、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いては図３１−１に示すとおりである。
【０１４９】
【表９】
2010072658.tif 000011
【０１５０】
（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いては図１９−２に示すとおりである。
【０１５１】
【表１０】
2010072658.tif 000012
【０１５２】
（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ついては図２４−２に示すとおりである。
【０１５３】
【表１１】
2010072658.tif 000013
【０１５４】
（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１ａ、１ｂ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。
【０１５５】
【表１２】
2010072658.tif 000014
【０１５６】
（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いては図３１−２に示すとおりである。
【０１５７】
【表１３】
2010072658.tif 000015
【０１５８】
＜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ΔＥｘｙを調べ、その結果を下記表１４に示した。
【０１５９】
【表１４】
2010072658.tif 000016
【０１６０】
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く、ΔＥｘｙも非常に小さく、視野角特性の改善がなされていることが分かる。特にΔＥｘｙの低減、すなわち着色現象の改善が著しかった。
【０１６１】
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１０×１０−８ｃｍ２／Ｎの樹脂から作製し、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。
【０１６２】
また、ネガ型Ｃプレート３０は、光弾性係数の絶対値が５×１０−８ｃｍ２／Ｎの樹脂から作製し、その光学特性は、Ｒｘｙ（５５０）＝２ｎｍ、Ｒｘｚ（５５０）＝２００ｎｍ、Ｒｘｙ（４５０）／Ｒｘｙ（５５０）＝１．０６、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。
【０１６３】
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ーフィルタ（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−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。
【０１６４】
（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。
【０１６５】
（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をいずれも光弾性係数の絶対値が４５×１０−８ｃｍ２／Ｎの樹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。
【０１６６】
（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をいずれもフラット波長分散特性を有する樹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。
【０１６７】
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１０×１０−８ｃｍ２／Ｎの樹脂から作製し、下記表１５に示すように、Ｒｘｙ（５５０）＝Ｒｘｚ（６５０）＝１４０ｎｍ、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。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５×１０−８ｃｍ２／Ｎの樹脂から作製し、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。
【０１６８】
【表１５】
2010072658.tif 000017
【０１６９】
＜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。
【０１７０】
【表１６】
2010072658.tif 000018
【０１７１】
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く、ΔＥｘｙも非常に小さく、視野角特性の改善がなされていることがわかる。特に、ΔＥｘｙ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く、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かった。
【０１７２】
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く、１１４０以上であることがより好ましいことが分かった。
【０１７３】
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、バックライトを点灯して評価を続けるうちに、バックライトから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１０×１０−８ｃｍ２／Ｎ以下であることが好ましいことが分かった。
【符号の説明】
【０１７４】
１ａ、１ｂ：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：複屈折を示さないフィルム
１００ａ、１００ｂ：偏光フィルム
【図１】
2010072658.tif 000019
【図２】
2010072658.tif 000020
【図３】
2010072658.tif 000021
【図４】
2010072658.tif 000022
【図５】
2010072658.tif 000023
【図６】
2010072658.tif 000024
【図７】
2010072658.tif 000025
【図８】
2010072658.tif 000026
【図９】
2010072658.tif 000027
【図１０】
2010072658.tif 000028
【図１１】
2010072658.tif 000029
【図１２】
2010072658.tif 000030
【図１３】
2010072658.tif 000031
【図１４】
2010072658.tif 000032
【図１５】
2010072658.tif 000033
【図１６】
2010072658.tif 000034
【図１７】
2010072658.tif 000035
【図１８】
2010072658.tif 000036
【図１９−１】
2010072658.tif 000037
【図１９−２】
2010072658.tif 000038
【図２０】
2010072658.tif 000039
【図２１】
2010072658.tif 000040
【図２２】
2010072658.tif 000041
【図２３】
2010072658.tif 000042
【図２４−１】
2010072658.tif 000043
【図２４−２】
2010072658.tif 000044
【図２５】
2010072658.tif 000045
【図２６】
2010072658.tif 000046
【図２７】
2010072658.tif 000047
【図２８】
2010072658.tif 000048
【図２９】
2010072658.tif 000049
【図３０】
2010072658.tif 000050
【図３１−１】
2010072658.tif 000051
【図３１−２】
2010072658.tif 000052
【図３２】
2010072658.tif 000053