(57)【要約】【課題】  位相差フィルム付偏光板及び液晶表示パネルに関し、制御された低いリターデーションをもった位相差フィルム付偏光板、及びそれを使用した、コントラストの高い、且つ視角特性の優れた液晶表示パネルを提供することを目的とする。【解決手段】  位相差フィルム付偏光板１は、偏光性のあるフィルム２と、該偏光性のあるフィルムに直に貼りつけられ且つ所定の方向の遅相軸を有する位相差フィルム３とからなり、該位相差フィルム３が該偏光性のあるフィルム２の保護膜となっている構成とする。液晶層は、配向分割されている。【選択図】      図１
2006085193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板と、該一対の基板の間に設けられた液晶層と、該一対の基板の外側に配置された偏光子及び検光子を有する液晶表示パネルであって、
該偏光子及び検光子の少なくとも一方は、偏光性のあるフィルムと、該偏光性のあるフィルムに直に貼りつけられ、所定の方向に遅相軸を有する位相差フィルムとを有し、該位相差フィルムが該偏光性のあるフィルムの保護膜となっており、
該液晶層は、紫外線照射によって配向処理された配向膜に接しており、１画素分に相当する微小な領域内に、配向方向が異なる複数のドメインを有する、液晶表示パネル。
【請求項２】
前記位相差フィルムの厚さをｄとすると、前記位相差フィルムのリタデーションΔｎｄは１００ｎｍ以下である、請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項３】
前記位相差フィルムの厚さをｄとすると、前記位相差フィルムのリタデーションΔｎｄは５０ｎｍ以下である、請求項１または２に記載の液晶表示パネル。
【請求項４】
前記位相差フィルムの厚さをｄとすると、前記位相差フィルムのリタデーションΔｎｄは２２ｎｍ以上である、請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【請求項５】
前記位相差フィルム付偏光板は、前記偏光性のあるフィルムの前記位相差フィルムとは反対側に貼り付けられた、保護膜となるフィルムをさらに備えている、請求項１から４のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【請求項６】
前記保護膜となるフィルムが所定の方向の遅相軸を有する位相差フィルムからなる、請求項５に記載の液晶表示パネル。
【請求項７】
前記位相差フィルムがトリアセチルセルロース及びノルボルネン系樹脂の一つからなることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は位相差フィルム付偏光板及び液晶表示パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、捩じれネマチック効果を用いるＴＮ液晶表示パネルが盛んに開発されている。ＴＮ液晶表示パネルは一対の基板の間にネマチック液晶を挟持し、基板の外側に偏光子及び検光子を配置したものである。基板の内面の配光膜にはラビング等の配向処理が行われる。
【０００３】
ＴＮ液晶表示パネルでは、画面を見る人の位置により視角特性が変わることが知られている。例えば、垂直に立てて配置された画面を正面から（画面の法線方向から）見る場合にはコントラストの良い画像が見えるが、同画面を法線方向よりも斜め上方向から見る場合には白っぽく見え、同じ画面を斜め下方向から見る場合には黒っぽく見えることがある。このような視角特性は配向膜のラビング方向、つまり液晶分子の配向方向に従って生じることが知られている。
【０００４】
このような視角特性を改善するために、配向分割が提案されている（例えば、特許文献１、及び特許文献２）。配向分割とは、画素に相当する微小な単位領域を２つのドメイン（領域）に分割し、一方のドメインの視角特性が、他方のドメインの視角特性と逆になるように配向処理することである。
【０００５】
本願の先願である特願平６─１８２４０９は、配向分割技術と、液晶のツイスト角を９０°以下にした狭ツイスト化技術とを用いて、さらに視角特性を改善することができる液晶表示パネルを開示している。この液晶表示パネルにおいては、位相差板が光出射側基板と検光子との間に配置され、この位相差板は１００ｎｍ以下の比較的に小さいリターデーション（Δｎｄ）をもつのが好ましい。
【０００６】
図６に示されるように、従来の偏光板９０は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）にヨウ素等を混合してなる偏光材料のフィルム９１を保護膜９２、９３で覆った構成になっている。位相差板９４は偏光板９０に貼りつけて使用されることができる。
【０００７】
例えば、特許文献３は、偏光材料のフィルムをトリアセチルセルロースフィルム（ＴＡＣ）の保護膜で挟んでなる偏光板に、位相差板を貼りつけることを開示している。
【０００８】
また、特許文献４は、偏光材料のフィルムをセルロースエステム系フィルムの保護膜で挟んでなる偏光板に、ポリビニルアルコールやポタカーボネイトからなる位相差板を貼りつけることを開示している。これらの公報には、種々の偏光材料が例示されている。
【０００９】
さらに、特許文献５は、ノルボルネン系ポリマーによって位相差板を作ることを開示している。
【特許文献１】特開昭５４─５７５４号公報
【特許文献２】特開昭６３─１０６６２４号公報
【特許文献３】特開平６─１６７６１１号公報
【特許文献４】特開平６─１０９９２２号公報
【特許文献５】特開平６─５９５２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記したように、偏光板は偏光材料のフィルムの両面を保護膜で覆った構成になっている。位相差板は所定のリターデーションをもつように調整される。偏光板の保護膜は特別の延伸等はしていないが、それでも例えば１０ｎｍ程度のリターデーションをもっている。従来の使用条件では位相差板のリターデーションはほとんど２００〜３００ｎｍ以上であり、特に問題はなかった。
【００１１】
しかし、上記した本願の先願で使用される位相差板は、１００ｎｍ以下、より好ましくは５０ｎｍ以下のリターデーションをもつのが望ましい。このように位相差板のリターデーションが小さくなると、偏光板の保護膜のリターデーションのために、位相差板のリターデーションの効果が減殺されることに気がついた。しかも、偏光板の保護膜のリターデーションは制御されていないので、面内で一様に分布していず、遅相軸の方向も一定していない。このために、画像のコントラストが乱れることになる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による位相差フィルム付偏光板１は、偏光性のあるフィルム２と、該偏光性のあるフィルムに直に貼りつけられ且つ所定の方向の遅相軸を有する位相差フィルム３とからなり、該位相差フィルムが該偏光性のあるフィルムの保護膜となっていることを特徴とするものである。
【００１３】
この位相差フィルム付偏光板を使用した液晶表示パネルは、一対の基板１２、１４の間に液晶１０が挟持され、該基板にはそれぞれ配向膜２４、２８が設けられ、さらに、該一対の基板の外側には偏光子１６及び検光子２が配置され、該偏光子１６及び検光子２の少なくとも一方が上記位相差フィルム付偏光板１からなることを特徴とする。
【００１４】
この液晶表示パネルは、該一対の基板の配向膜には一方の基板から他方の基板に向かって液晶分子がツイストし且つ液晶分子の配向方向の異なる微小な領域（Ａ、Ｂ）を含むように配向処理が行われており、液晶のツイスト角は０°以上９０°未満となるように設定され、液晶の屈折率異方性（Δｎ）と液晶層の厚さ（ｄ）との積（Δｎｄ）は約０．５μｍ以下であり且つ液晶への入射直線偏光がほぼ９０°回転して出射するように設定されている構成とすると好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、一様で制御されたリターデーションをもった位相差フィルム付偏光板を得ることができ、また、そのような位相差フィルム付偏光板を使用することにより、コントラストが高く、且つ視角特性の優れた液晶表示パネルを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
上記構成の位相差フィルム付偏光板においては、位相差フィルムは偏光性のある、すなわち偏光材料からなるフィルムに直に貼りつけられ、この位相差フィルムが偏光性のあるフィルムの保護膜を兼ねるように形成されている。この位相差フィルムは所定の方向の遅相軸を有し、且つ位相差フィルムとして調成されたリターデーションを有する。従って、例えば液晶表示パネルに使用されたときに、従来の偏光板の保護膜のように画像のコントラストを乱したりすることがなく、よりよいコントラストを得ることができるようになる。
【００１７】
この位相差フィルム付偏光板は、配向分割技術と、液晶のツイスト角を９０°以下にした狭ツイスト化技術とを用いた液晶表示パネルに使用され、液晶表示パネルの視角特性をかなり改善することができる。
【実施例】
【００１８】
図１は本発明による位相差フィルム付偏光板１を示している。この位相差フィルム付偏光板１は、偏光性のあるフィルム２と、位相差フィルム３とからなる。位相差フィルム３は偏光性のあるフィルム２に直に貼りつけられている。偏光性のあるフィルム２と位相差フィルム３とは接着剤により貼り合わせられ、位相差フィルム３が偏光性のあるフィルム２の保護膜となっている。さらに、偏光性のあるフィルム２の位相差フィルム３とは反対側にも保護膜となるフィルム４が貼り付けられている。
【００１９】
偏光性のあるフィルム２は公知の偏光材料で作られる。液晶表示パネルで使用される偏光板の場合には、偏光性のあるフィルム２はヨウ素等を混合したポリビニルアルコーム（ＰＶＡ）を延伸して得られるのが代表的である。例えばＰＶＡは湿気に対して問題があるので、その両側を保護膜で覆う必要がある。偏光性のあるフィルム２として、他の偏光材料を使用することもできる。
【００２０】
位相差フィルム３及び保護膜となるフィルム４は例えばトリアセチルセルロースフィルム（ＴＡＣ）で作られる。保護膜となるフィルム４は位相差に関して特別の処理をしてなく、通常はその表面に対して垂直なＺ軸方向に負の屈折率異方性を有し、その表面内のＸ軸及びＹ軸方向の屈折率は概ね等しい。リターデーションはあっても１０ｎｍ以下である。
【００２１】
位相差フィルム３は保護膜となるフィルム４と同じ材料で作られるけれども、位相差に関して特別の処理をされている。位相差フィルム３は図２に示されるように所定の遅相軸Ｑを有する。図２において、線Ｐ0 は偏光性のあるフィルム２（後で説明する検光子）の透過軸を示し、位相差フィルム３の遅相軸Ｑは偏光性のあるフィルム２（検光子）の透過軸Ｐ0 に対して角度φをなすように配置される。
【００２２】
図３に示されるように、位相差フィルム３はその表面内のＸ軸及びＹ軸方向の屈折率ｎX 、ｎY を有し、Δｎ＝（ｎX −ｎY ）＞０の関係がある。リターデーション（Δｎｄ）は１００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以下の所望の値となるように処理される。そのような処理はフィルムをＸ軸方向に一軸延伸することである。このＸ軸方向が位相差フィルム３の遅相軸Ｑの方向と一致する。また、熱をかける等の他の条件を加えながら、延伸することもできる。
【００２３】
トリアセチルセルロースフィルム（ＴＡＣ）は、このような小さなリターデーションを制御性よく得ることができる材料であることが分かった。また、ノルボルネン系樹脂も、このような小さなリターデーションを制御性よく得ることができる材料である。従って、ＴＡＣの代わりにノルボルネン系樹脂を使用することもできる。
【００２４】
図４はＸ軸方向に延伸したＴＡＣのシート３ａからの位相差フィルム３の取りまわしを説明する図である。図２においては、位相差フィルム３の各辺が垂直Ｖ及び水平Ｈに対して平行になるように配置され、遅相軸Ｑは垂直Ｖ及び水平Ｈに対してある角度で配置されている。このような位相差フィルム３は、図４のＴＡＣのシート３ａからＸ軸方向に対して斜めに切り取られる。このように、位相差フィルム３は保護膜となるフィルム４と同じ材料で作られるけれども、単に保護膜となるフィルム４とは明らかに異なったものである。
【００２５】
図５は位相差フィルム付偏光板１の変化例を示している。この位相差フィルム付偏光板１は、偏光性のあるフィルム２と、位相差フィルム３とからなる。この例では、図１の単に保護膜となるフィルム４の代わりに位相差フィルム５が使用されている。この場合には、位相差フィルム３、５は偏光性のあるフィルム２に直に貼りつけられ、偏光性のあるフィルム２の保護膜となっている。位相差フィルム５は位相差フィルム３と同じような特徴を有するが、単に保護膜となるフィルム４と異なることは明らかであろう。
【００２６】
以下位相差フィルム付偏光板１を用いた液晶表示パネルについて説明する。
【００２７】
図７及び図８は、配向分割技術と、狭ツイスト化技術とを採用した液晶表示パネルの実施例を示す図である。この液晶表示パネルは、液晶１０を封入した一対の透明な基板１２、１４と、偏光子１６及び検光子となる偏光性のフィルム２を含む位相差フィルム付偏光板１とからなる。カラーフィルタ２０、透明電極２２及び配向膜２４が一方の基板１２の内面に設けられ、透明電極２６及び配向膜２８がもう一方の基板１４の内面に設けられる。
【００２８】
図２及び図８に示されるように、偏光子１６の透過軸Ｐｉと偏光性のあるフィルム（検光子）２の透過軸Ｐｏとは互いに直交し、水平線Ｈに対して４５°の角度で配置されている。
【００２９】
位相差フィルム３は一軸性のフィルムであり、その遅相軸Ｑが偏光性のあるフィルム（検光子）２の透過軸Ｐｏに対して角度φをつけて設置されている。好ましくは、位相差フィルム３０の設置角度φは０から４５°の範囲内にある。
【００３０】
配向膜２４のラビング方向Ｒｉは垂直Ｖに対して２２．５°であり、配向膜２８のラビング方向Ｒｉは垂直Ｖに対して２２．５°であり、ラビング方向Ｒｉとラビング方向Ｒｉとは互いに４５°を形成する。従ってツイスト角ｔは４５である。液晶１０にはツイストを助けるカイラル材が挿入される。
【００３１】
図７及び図８は配向膜２４、２８の１画素分に相当する微小な領域を示しており、この微小な領域が視角特性の１８０度異なるドメインＡ、Ｂに分割されている。
【００３２】
ドメインＡにおいては、配向膜２４は、この配向膜２４に接する液晶分子が基板面に対してプレチルトαをなすようにラビング処理が行われており、対向する配向膜２８は、この配向膜２８に接する液晶分子が基板面に対してプレチルトβをなすようにラビング処理が行われている。ここで、α＞βの関係がある。すると、ドメインＡにおいては、電圧不印加時には液晶分子は定められたプレチルトで基板面に対してほぼ平行に配向しているが、電圧印加時には液晶分子は基板面に対して垂直方向に立ち上がる。このとき、両基板１６、１８の間の中間部に位置する液晶分子は大きいプレチルトαをもった液晶分子に従って立ち上がる。
【００３３】
隣接するドメインＢにおいては、逆に、配向膜２４は、この配向膜２４に接する液晶分子が基板面に対してプレチルトβをなすようにラビング処理が行われており、対向する配向膜２８は、この配向膜２８に接する液晶分子が基板面に対してプレチルトαをなすようにラビング処理が行われている。この場合にも、α＞βの関係がある。よって、ドメインＢにおいても、電圧不印加時には液晶分子は定められたプレチルトで基板面に対してほぼ平行に配向しているが、電圧印加時には液晶分子は基板面に対して垂直方向に立ち上がり、両基板１６、１８の間の中間部に位置する液晶分子は大きいプレチルトαの液晶分子に従って立ち上がる。つまり、両基板１６、１８の間の中間部に位置する液晶分子に注目すると、ドメインＡの液晶分子はドメインＢの液晶分子とは逆方向に立ち上がることになる。そして、両基板１６、１８の間の中間部に位置する液晶分子の立ち上がり方が視角特性を左右することが知られている。
【００３４】
従って、ドメインＡの視角特性はドメインＢの視角特性と１８０度異なることになる。例えばドメインＡについて、法線方向よりも上方向から見る場合には白っぽく見え、下方向から見る場合には黒っぽく見えるとすると、ドメインＢについては逆に、法線方向よりも上方向から見る場合には黒っぽく見え、下方向から見る場合には白っぽく見えるようになる。このように、１画素に相当する微小な領域が視角特性の１８０度異なるドメインＡ、Ｂに分割されているので、この微小な単位領域は両方の視角特性を平均した視角特性を示すようになり、視角特性が改善される。
【００３５】
このような配向分割を行うためには、各配向膜２４、２８について、ドメインＡ、Ｂ毎に交互にプレチルトα、βが現れるように配向処理する必要がある。このような配向処理の一例は、配向膜２４に図２及び図８の矢印Ｒｉの方向にラビングを行い、配向膜２８に図２及び図８の矢印Ｒｏの方向にラビングを行い、それから、ドメインＡ又はＢに相当する開口部を設けたマスクを使用して紫外線照射を行い、ドメインＡ又はＢのプレチルト特性を変えることである。紫外線照射のために例えば低圧水銀灯を使用する。紫外線照射によりプレチルト特性を変えることができ、紫外線照射時間を調節することにより、ドメインＡ又はＢに所望のプレチルト角度を設定することができる。
【００３６】
図９及び図１０は配向処理の他の例を示している。この例は配向分割の基本形であり、表示画面のうちの１画素分に相当する微小な領域が視角特性の１８０度異なるドメインＡ、Ｂに分割されていることは前記実施例と同じである。前記実施例においては、配向膜２４、２８はそれぞれ一定の方向にラビングされ、ドメインＡ、Ｂに対応する微小な領域でプレチルトα、βを変化させ、そして配向膜２４、２６のプレチルトα、βの異なる微小な領域を対向させていた。
【００３７】
この実施例においては、配向膜２４、２８の各々がドメインＡ、Ｂに対応する微小な領域毎に逆方向にラビングされている。つまり、配向膜２４のドメインＡにおいてはＲｉａの方向にラビングが行われ、配向膜２４のドメインＢにおいてはＲｉｂの方向にラビングが行われる。同様に、配向膜２８のドメインＡにおいてはＲｏａの方向にラビングが行われ、配向膜２８のドメインＢにおいてはＲｏｂの方向にラビングが行われる。このような配向分割は例えばフォトリソ技術によるマスクを使用して一回目のラビングを行い、そして相補的な開口部を有する別のマスクを使用して二回目のラビングを行うことによって達成できる。
【００３８】
従って、図１０に示されるように、液晶分子はドメインＡ及びドメインＢにおいてはそれぞれ一定の方向に傾いて配向するが、ドメインＡの傾き方向とドメインＢの傾き方向とは逆であり、表示を見るときの視角特性は逆になる。例えばドメインＡについて、法線方向よりも上方向から見る場合には白っぽく見え、下方向から見る場合には黒っぽく見えるとすると、逆にドメインＢについては、法線方向よりも上方向から見る場合には黒っぽく見え、下方向から見る場合には白っぽく見えるようになる。配向分割により、この微小な単位領域は両方の視角特性を平均した視角特性を示すようになり、視角特性が改善される。
【００３９】
また、偏光子１６の透過軸Ｐｉと偏光性のフィルム（検光子）２の透過軸Ｐｏは互いに直交し、ラビング方向Ｒｉａ、Ｒｉｂとラビング方向Ｒｏａ、Ｒｏｂとは互いに４５度の角度を形成する。従って、液晶のツイスト角は４５°である。
【００４０】
図１１は配向処理のさらに他の例を示している。液晶のプレチルトの関係は図７のものと同様である。つまり、ドメインＡにおいては、配向膜２４に接する液晶分子が基板面に対してプレチルトαをなし、配向膜２８に接する液晶分子が基板面に対してプレチルトβをなす。また、隣接するドメインＢにおいては、配向膜２４に接する液晶分子が基板面に対してプレチルトβをなし、配向膜２８に接する液晶分子が基板面に対してプレチルトαをなす。ここでも、α＞βの関係がある。従って、ドメインＡの液晶分子はドメインＢの液晶分子とは逆方向に立ち上がることになる。
【００４１】
図７においてはラビング後に選択的な紫外線照射を行うことによってプレチルトに差ができるようにしていたが、図１１においては、各配向膜２４、２８をそれぞれ２層の材料２４ａ、２４ｂ、２８ａ、２８ｂで形成し、上方材料層２４ｂ、２８ｂにドメインＡ又はＢに相当する開口部を設けてある。各配向膜２４、２８をそれぞれ一定の方向に全体的にラビングしてある。そこで、上方材料層２４ｂ、２８ｂは上方材料層の開口部から露出した下方材料層２４ａ、２８ａの部分が同じ方向にラビングされるが、下方材料層２４ａ、２８ａと上方材料層２４ｂ、２８ｂはプレチルト角が異なりように選択してあり、よって上記したような配向分割が達成される。
【００４２】
本発明は、このような配向分割と、液晶のツイスト角を９０°より小さくする狭ツイスト化との組合せにより、視角特性を向上させるものである。そして位相差フィルム３があることによりさらに視角特性を向上させるものである。  配向分割と、狭ツイスト角との組合せにおいては、選択されたツイスト角に応じて最適のΔｎｄがあり、この最適のΔｎｄを使用すれば、液晶のツイスト角は９０°より小さいにもかかわらず、液晶への入射直線偏光がほぼ９０°回転して出射する、という試験結果がある。
【００４３】
図１２はツイスト角４５°についての試験結果を示す図でする。図１２は、偏光子１６を固定し、偏光性のフィルム（検光子）２を回転させながら、透過光強度を測定した結果である。θ0 は偏光性のフィルム（検光子）２の回転角度であり、図２においてＰO が垂直Ｖと平行となる位置からスタートし、反時計まわりに回転する。液晶１０の層の厚さ（基板間のギャップ）を２．０μｍから５．０μｍまで０．３μｍおきに変え、各液晶１０の層の厚さについて透過光強度を測定した。青（波長４２０ｎｍ）、緑（波長５５０ｎｍ）、赤（波長６１０ｎｍ）のそれぞれの光について測定してある。
【００４４】
図１２から、ツイスト角４５°に対して、入射した直線偏光が偏光軸を９０°回転して出射する最適の液晶層の厚さｄがあることが分かる。すなわち、偏光性のフィルム（検光子）２の回転角度θｏが偏光子１６の角度θｉ＝４５°と同じになったときに、偏光子１６の透過軸（又は吸収軸）と偏光性のフィルム（検光子）２の透過軸（又は吸収軸）が互いに平行になり、このときの透過光強度が０であれば、入射直線偏光は全く偏光性のフィルム（検光子）２を透過せず、これは液晶１０に入射した直線偏光が偏光軸を９０°回転して出射したことを意味する。
【００４５】
（Ａ）においては、回転角度θｏが４５°のときに、透過光強度が０になるのは、液晶１０の層の厚さｄが約２．５μｍのカーブである。よって、液晶１０のΔｎ＝０．０９４であるから、青色の光に対して最適のΔｎｄは０．２３５になる。（Ｂ）においては、透過光強度が０になるのは、液晶１０の層の厚さｄが約３．２μｍのカーブである。よって、緑色の光に対して最適のΔｎｄは０．３０１になる。（Ｃ）においては、透過光強度が０になるのは、液晶１０の層の厚さｄが約３．５μｍのカーブである。よって、赤色の光に対して最適のΔｎｄは０．３２９になる。最適のΔｎｄは選択したツイスト角毎に得ることができる。
【００４６】
理想的には色毎に液晶層の厚さが変わるように基板板間のギャップを変えるマルチギャップ構造を採用することが望ましい。この場合、例えばカラーフィルター２０の厚さを変えることによりマルチギャップ構造を実現できる。ただし、現実的には、マルチギャップ構造にしなくても、ギャップ厚さを一定とし、中間の緑色の場合の厚さに合わせてもよい。
【００４７】
図１３及び図１４は、ツイスト角が９０°で、配向分割した液晶表示パネルの視角特性を示す図である。電圧が上昇すると光透過率が低下し（ノーマリホワイトモードの場合）、そこで例えば電圧０Ｖで白表示を行い、電圧４〜５Ｖで黒表示を行う。
【００４８】
図１３の各曲線は上下方向の視角０°、１０°、２０°、３０°、４０°についてプロットしたものであり、図１４の各曲線は左右方向の視角０°、１０°、２０°、３０°、４０°についてプロットしたものである。配向分割を行わない場合よりも視角特性はよくなるが、それでも視角が大きくなるとコントラスが変化することが分かる。
【００４９】
図１５及び図１６は、ツイスト角が４５°で、配向分割した液晶表示パネルの視角特性を示す図である。これらの図から分かるように、視角によるコントラストの差が小さくなることが分かる。
【００５０】
図１７はツイスト角が４５°で、配向分割ありの液晶表示パネルの等コントラスト曲線を示す図である。等コントラスト曲線は上下、左右で均等に分布し、視角特性がよくなっている。このように、配向分割を行い、ツイスト角を９０°未満、好ましくは約０°から６０°の範囲内とすると、視角特性を大幅に改善できる。
【００５１】
以上の結果は位相差フィルム３がない場合のものである。図１７では、図の中心部にある高い等コントラスト曲線の範囲が上下方向で狭い。
【００５２】
図１８はツイスト角が４５°で、配向分割ありで、さらに位相差フィルム３を挿入した液晶表示パネルの等コントラスト曲線を示す図である。図１３の液晶表示パネルでは、中心部における高い等コントラスト曲線の範囲がさらに広がっている。
【００５３】
これによって、よりコントラストの高い画像をより広い視角で見ることができる。つまり、ツイスト角を小さくすることによって液晶分子の立ち上がりが不十分となり、Ｙ軸方向にリターデーションが残るのを、位相差フィルム３によってＸ軸方向に相当分のリターデーションを加え、Ｙ軸方向にリターデーションを補償するものである。位相差フィルム３のリターデーション（Δｎｄ）はＹ軸方向に残るリターデーションの値に相当したものがよいが、１００ｎｍ以下であれば有効であり、５０ｎｍ以下であればより有効である。
【００５４】
図１９はツイスト角と正面コントラスト比との関係を調べた実験結果である。ツイスト角が小さくなるに従ってコントラスト比は低下する傾向にある。ただし、ツイスト角を小さくすることによるコントラスト比の低下は、液晶の駆動電圧を高くすることによって補償することができる。ツイスト角を小さくすると、例えば図１４に示されるような輝度反転が生じる場合に、輝度反転が生じる視角を引き上げることができる。
【００５５】
図２０は偏光性のフィルム（検光子）２の透過軸Ｐｏに対する位相差フィルム３の遅相軸Ｑの設置角度φと、コントラスト比との関係を示す図である。図２０の各曲線は、ツイスト角が０°、２２．５°、４５°、６７．５°のものである。この図から、位相差フィルム３が設置角度φをつけて設置されているとコントラスト比が高くなることが分かる。設置角度φは０から２５°の範囲内にあると好ましい。
【００５６】
図２１はツイスト角４５°のものについて、位相差フィルム３の位相差を２２、６１、７６、１０９、２２２ｎｍと変えた場合のコントラスト比を示す図である。図２１の６１ｎｍの曲線が図２０のツイスト角４５°の曲線と対応する。  図２２は位相差フィルム３がないときの液晶表示パネルの輝度を１００として位相差フィルム３があるときの相対輝度を測定した結果を示す図である。位相差フィルム３を設けることによって多少の輝度低下はあるが、ツイスト角が４５°でも、ツイスト角が０°でも大きな差はなかった。通常の位相差フィルムの配置は正面での輝度低下を防ぐ意味で設置角度φを０にすることが多い。設置角度φをつけることによって多少の輝度低下はあるが、それよりもコントラスト比の向上のほうが大きい。
【００５７】
図２３は液晶表示装置の０°から７０°の範囲で見た横方向色度変化を示す図である。従来と書いた曲線は図６の偏光板９０と位相差フィルム９４とを使用したときのもの、本発明Ａは図１のＴＡＣからなる位相差フィルム３付偏光板１を使用したときのもの、本発明Ｂはノルボンネン系樹脂からなる位相差フィルム３付偏光板１を使用したときのものである。本発明によれば、横方向色度変化も小さくなる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明によると、視野角特性の優れた液晶表示パネルが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施例の位相差フィルム付偏光板を示す断面図である。
【図２】図１の偏光板の透過軸と位相差フィルムの遅相軸との関係並びにラビング方向等を示す図である。
【図３】図１の位相差フィルムを説明する図である。
【図４】位相差フィルムの取りまわしを説明する図である。
【図５】位相差フィルム付偏光板の変化例を示す断面図である。
【図６】従来の偏光板と位相差フィルムとを示す断面図である。
【図７】本発明の実施例による液晶表示パネルを示す断面図である。
【図８】図７の液晶表示パネルのラビング方向及び偏光板の透過軸の方向を示す図である。
【図９】図８の配向処理の他の例を示す図である。
【図１０】図９の配向処理をした液晶の配向状態を示す図である。
【図１１】配向処理の他の例を示す図である。
【図１２】ツイスト角４５°の場合の透過光強度を示す図である。
【図１３】ツイスト角９０°で配向分割した液晶表示パネルの上下方向の視角特性を示す図である。
【図１４】ツイスト角９０°で配向分割した液晶表示パネルの左右方向の視角特性を示す図である。
【図１５】ツイスト角４５°で配向分割した液晶表示パネルの上下方向の視角特性を示す図である。
【図１６】ツイスト角４５°で配向分割した液晶表示パネルの左右方向の視角特性を示す図である。
【図１７】ツイスト角４５°で配向分割ありの場合で、位相差フィルムがない場合の等コントラスト曲線を示す図である。
【図１８】位相差フィルムを付加した場合の等コントラスト曲線を示す図である。
【図１９】ツイスト角とコントラスト比との関係を示す図である。
【図２０】ツイスト角を変えたときのコントラスト比を示す図である。
【図２１】ツイスト角４５°のときの位相差フィルムの厚さを変えた場合のコントラスト比を示す図である。
【図２２】位相差フィルムを挿入したときの相対輝度を示す図である。
【図２３】パネルの横方向色度変化を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  位相差フィルム付偏光板
２  偏光性のあるフィルム
３  位相差フィルム
４  保護膜となるフィルム
１０  液晶
１２、１４  基板
２４、２８  配光膜
１６  偏光子
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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