(57)【要約】【課題】  優れた視野角補償が行われ、斜め方向のコントラストにきわめて優れ、かつ、薄型化可能な液晶表示装置を提供すること。【解決手段】  本発明の液晶表示装置は、一方にカラーフィルターが設けられた一対の基板と、基板間に配された表示媒体としての液晶層とを有する液晶セルと；少なくとも光学補償層を有する光学補償素子とを備える。この光学補償素子は、液晶層を基準にして、カラーフィルターと同じ側に配されている。好ましくは、カラーフィルターが設けられた基板のヘイズ値は１０％以下である。【選択図】  図１
2006234848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方にカラーフィルターが設けられた一対の基板と、該基板間に配された表示媒体としての液晶層とを有する液晶セルと；少なくとも光学補償層を有する光学補償素子とを備え、
該光学補償素子が、該液晶層を基準にして、該カラーフィルターと同じ側に配されている
液晶表示装置。
【請求項２】
前記カラーフィルターおよび前記光学補償素子が共に視認側に配置されている、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記カラーフィルターが設けられた基板のヘイズ値が１０％以下である、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記液晶セルがＶＡモードまたはＯＣＢモードである、請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記光学補償層が非液晶材料から形成されている、請求項１から４のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記非液晶材料が、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテルケトン、ポリアミドイミドおよびポリエステルイミドからなる群から選択される少なくとも１つのポリマーである、請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記光学補償層がｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する、請求項１から６のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記光学補償層の厚みが１〜２０μｍである、請求項１から７のいずれかに記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関する。より詳細には、本発明は、優れた視野角補償が行われ、斜め方向のコントラストにきわめて優れ、かつ、薄型化可能な液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０（ａ）は、従来の代表的な液晶表示装置の概略断面図であり、図１０（ｂ）は、この液晶表示装置に用いられる液晶セルの概略断面図である。この液晶表示装置９００は、液晶セル９１０と、液晶セル９１０の外側に配された位相差板９２０、９２０’と、位相差板９２０、９２０’の外側に配された偏光板９３０、９３０’とを備える。代表的には、偏光板９３０、９３０’は、その偏光軸が互いに直交するようにして配置されている。液晶セル９１０は、一対の基板９１１、９１１’と、該基板間に配された表示媒体としての液晶層９１２とを有する。一方の基板９１１には、液晶の電気光学特性を制御するスイッチング素子（代表的にはＴＦＴ）と、このアクティブ素子にゲート信号を与える走査線およびソース信号を与える信号線とが設けられている（いずれも図示せず）。他方の基板９１１’には、カラーフィルターを構成するカラー層９１３Ｒ、９１３Ｇ、９１３Ｂと遮光層（ブラックマトリックス層）９１４とが設けられている。基板９１１、９１１’の間隔（セルギャップ）は、スペーサー（図示せず）によって制御されている。
【０００３】
上記位相差板は、液晶表示装置の光学補償を目的として用いられている。最適な光学補償（例えば、視野角特性の改善、カラーシフトの改善、コントラストの改善）を得るために、位相差板の光学特性の最適化および／または液晶表示装置における配置について、種々の試みがなされている。従来、上記図１０に示すように、位相差板は、液晶セル９１０と偏光板９３０、９３０’との間に１枚ずつ配置される（例えば、特許文献１参照）。このような構成で最適な光学補償を得るために、特許文献１に記載の位相差板は、液晶セルの両側に配置される位相差板がそれぞれ１４０μｍの厚みを有している。しかし、従来の位相差板を従来の配置で液晶表示装置に用いても、斜め方向のコントラストが低下する場合が多い。一方、近年の液晶表示装置の高精細化および高機能化に伴い、画面の均一性および表示品位のより一層の向上が求められている。このような要求を考慮すると、上記の斜め方向のコントラストの低下は、非常に重要な問題である。さらに、液晶表示装置の小型・携帯化に伴い、薄型化の要求も増大している。しかし、従来のように分厚い位相差板を２枚も配置すると、液晶表示装置の薄型化は非常に困難である。
【０００４】
以上のように、より優れた表示品位および薄型化に対する要求を満足し得る液晶表示装置が強く望まれている。
【特許文献１】特開平１１−９５２０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、優れた視野角補償が行われ、斜め方向のコントラストにきわめて優れ、かつ、薄型化可能な液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の液晶表示装置は、一方にカラーフィルターが設けられた一対の基板と、該基板間に配された表示媒体としての液晶層とを有する液晶セルと；少なくとも光学補償層を有する光学補償素子とを備え、該光学補償素子が、該液晶層を基準にして、該カラーフィルターと同じ側に配されている。
【０００７】
好ましい実施形態においては、上記カラーフィルターおよび上記光学補償素子は共に視認側に配置されている。好ましい実施形態においては、上記カラーフィルターが設けられた基板のヘイズ値は１０％以下である。
【０００８】
好ましい実施形態においては、上記液晶セルはＶＡモードまたはＯＣＢモードである。
【０００９】
好ましい実施形態においては、上記光学補償層は非液晶材料から形成されている。さらに好ましい実施形態においては、上記非液晶材料は、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテルケトン、ポリアミドイミドおよびポリエステルイミドからなる群から選択される少なくとも１つのポリマーである。
【００１０】
好ましい実施形態においては、上記光学補償層はｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する。
【００１１】
好ましい実施形態においては、上記光学補償層の厚みは１〜２０μｍである。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によれば、特定の光学補償素子を、液晶セルの片側、かつ、液晶層を基準としてカラーフィルターと同じ側に配置することにより、きわめて優れた視野角補償および斜め方向のコントラストを有する液晶表示装置が得られる。特に、このような効果は、カラーフィルターが設けられた基板のヘイズ値が小さい（代表的には１０％以下である）場合に顕著である。逆に、カラーフィルターが設けられた基板のヘイズ値が大きい（例えば、１５％以上である場合）場合には、液晶層を基準としてカラーフィルターと反対側に上記光学素子を配置したほうが、優れた視野角補償および斜め方向のコントラストを有する液晶表示装置が得られる。このような効果は理論的には明らかではなく、実際に液晶表示装置を作製してはじめて得られた知見であり、予期せぬ優れた効果である。カラーフィルターが設けられた基板のヘイズ値が小さいと、偏光板を通過したバックライトの光（すなわち、偏光）がカラーフィルターを通過する際に散乱が生じにくく、その結果、正面のみならず斜め方向のコントラストの低下が抑制され、かつ、表示の色付きが防止されると推察される。さらに、本発明に用いられる光学補償素子の光学補償層は、従来の位相差板に比べて格段に薄い。しかも、従来は位相差板を２枚用いていたのに対し、本発明においては、このような光学素子を１枚のみ用いて、非常に優れた視野角補償が実現される。したがって、本発明は、液晶表示装置の薄型化に大きく貢献し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
Ａ．液晶表示装置
図１は、本発明の好ましい実施形態による液晶表示装置の概略断面図である。図２は、この液晶表示装置に用いられるアクティブマトリクス基板の概略断面図であり、図３は、図２のアクティブマトリクス基板の概略平面図である。図２は、図３のＩＩ−ＩＩ線による断面に対応する。
【００１４】
液晶表示装置１００は、液晶セル１０と、液晶セル１０の外側の一方に配された光学補償素子２０と、光学補償素子２０の外側に配された偏光板３０’と、液晶セル１０の光学補償素子２０が設けられていない側に配された偏光板３０とを備える。偏光板３０、３０’は、それぞれ、偏光子と必要に応じて透明保護層とを有する。偏光板３０、３０’は、代表的には、その偏光子の吸収軸が互いに直交するようにして配置されている。液晶セル１０は、一対のガラス基板１１、１１’と、該基板間に配された表示媒体としての液晶層１２とを有する。一方の基板（アクティブマトリクス基板）１１には、液晶の電気光学特性を制御するスイッチング素子（代表的にはＴＦＴ）と、このアクティブ素子にゲート信号を与える走査線およびソース信号を与える信号線とが設けられている（いずれも図示せず）。他方のガラス基板（カラーフィルター基板）１１’には、カラーフィルター１３が設けられる。なお、カラーフィルター１３は、アクティブマトリクス基板１１に設けてもよい。基板１１、１１’の間隔（セルギャップ）は、スペーサー（図示せず）によって制御されている。基板１１、１１’の液晶層１２と接する側には、例えばポリイミドからなる配向膜（図示せず）が設けられている。
【００１５】
本発明の液晶表示装置においては、光学補償素子２０は、液晶層１２を基準にして、カラーフィルター１３と同じ側に配されている。カラーフィルター１３を基準にして言い換えると、光学補償素子２０と液晶層１２とが反対側に配置されている。より具体的には、光学補償素子２０は、カラーフィルター１３が設けられている基板（図示例では基板１１’）の外側（図示例では視認側）に配置されている。特定の光学補償素子２０を液晶セルの片側、かつ、カラーフィルターと特定の位置関係で配置することにより、きわめて優れた視野角補償および斜め方向のコントラストを有する液晶表示装置が得られる。このような効果は理論的には明らかではなく、実際に液晶表示装置を作製してはじめて得られた知見であり、予期せぬ優れた効果である。カラーフィルターが設けられた基板のヘイズ値は低いほど好ましく、さらに好ましくは１０％以下であり、特に好ましくは５％以下であり、最も好ましくは３％以下である。なお、ヘイズ値の理論的な下限は０％であり、実現可能な下限は０．５％である。このような低いヘイズ値を有するカラーフィルターが設けられた基板を用いる場合に、上記のような効果が顕著となる。なお、カラーフィルターが設けられた基板のヘイズ値とは、遮光層（ブラックマトリクス層）を含めた基板のヘイズ値を意味する。
【００１６】
アクティブマトリクス基板１１には、液晶層１２側の表面全体に層間絶縁膜６１が設けられている。層間絶縁膜６１は、例えば、感光性アクリル樹脂をスピンコートすることにより形成される。層間絶縁膜６１上には、図２に示すように、画素電極６２がマトリクス状に設けられており、この画素電極６２が設けられた領域が表示を行う表示部となる。画素電極６２は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）のような透明導電材料で構成される。画素電極６２は、例えばスパッタリング法などにより薄膜を形成した後、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いてその薄膜をパターニングすることにより形成され得る。層間絶縁膜６１の下には、マトリクス状に配設された任意の適切なＴＦＴ６３と、各ＴＦＴ６３にゲート信号を送るための走査線６４およびソース信号（表示信号）を送るための信号線６５とが設けられている。走査線６４と信号線６５とは、互いに直交するように設けられる。ＴＦＴ６３は、代表的には、アモルファスシリコンまたはポリシリコンなどからなる半導体層と、アルミニウム、モリブデン、クロム、銅、またはタンタルなどからなるメタル層とを有する。走査線６４および信号線６５はいずれも、アルミニウム、モリブデンまたは銅などからなる。この走査線６４の一部がＴＦＴ６３のゲート電極を構成し、信号線６５の一部がソース電極を構成する。ＴＦＴ６３のドレイン電極６６には接続片の一方の端部が電気的に接続され、この接続片の他方の端部が、層間絶縁膜６１を貫通して設けられたコンタクトホール６７を介して画素電極６２と電気的に接続されている。さらに、コンタクトホール６７の下部には、寄生容量配線６８が延びている。このような構成により、所望の画素電極６０に対して選択的に電圧を印加することが可能となる。
【００１７】
カラーフィルター基板１１’には、遮光層（ブラックマトリックス層）１４で仕切られた赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）用のカラー層１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂを有するカラーフィルター１３が設けられる。カラー層１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂは、アクリル系樹脂またはゼラチンなどを用いて形成され、上記表示部の画素電極６２に対応する箇所に設けられる。ブラックマトリクス層１４は、金属で構成してもよく、樹脂材料で構成してもよい。樹脂材料を用いる場合には、代表的には、アクリル系樹脂に顔料を分散したものが用いられる。
【００１８】
液晶セル１０の駆動モードとしては、本発明の効果が得られる限りにおいて任意の適切な駆動モードが採用され得る。駆動モードの具体例としては、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＩＰＳ（In-Plane Switching）モード、ＶＡ（Vertical Aligned）モード、ＯＣＢ（Optically Aligned Birefringence）モード、ＨＡＮ（Hybrid Aligned Nematic）モードおよびＡＳＭ（Axially
Symmetric Aligned Microcell）モードが挙げられる。ＶＡモードおよびＯＣＢモードが好ましい。本発明の光学補償素子２０と組み合わせると、視野角補償および斜め方向のコントラストの改善が著しいからである。
【００１９】
図４は、ＶＡモードにおける液晶分子の配向状態を説明する概略断面図である。図４（ａ）に示すように、電圧無印加時には、液晶分子は基板１１、１１’面に垂直に配向する。このような垂直配向は、垂直配向膜（図示せず）を形成した基板間に負の誘電率異方性を有するネマティック液晶を配することにより実現され得る。このような状態で一方の基板１１の面から光を入射させると、偏光板３０を通過して液晶層１２に入射した直線偏光の光は、垂直配向している液晶分子の長軸の方向に沿って進む。液晶分子の長軸方向には複屈折が生じないため入射光は偏光方位を変えずに進み、偏光板３０と直交する偏光軸を有する偏光板３０’で吸収される。これにより電圧無印加時において暗状態の表示が得られる（ノーマリブラックモード）。図４（ｂ）に示すように、電極間に電圧が印加されると、液晶分子の長軸が基板面に平行に配向する。この状態の液晶層１２に入射した直線偏光の光に対して液晶分子は複屈折性を示し、入射光の偏光状態は液晶分子の傾きに応じて変化する。所定の最大電圧印加時において液晶層を通過する光は、例えばその偏光方位が９０°回転させられた直線偏光となるので、偏光板３０’を透過して明状態の表示が得られる。再び電圧無印加状態にすると配向規制力により暗状態の表示に戻すことができる。また、印加電圧を変化させて液晶分子の傾きを制御して偏光板３０’からの透過光強度を変化させることにより階調表示が可能となる。
【００２０】
図５は、ＯＣＢモードにおける液晶分子の配向状態を説明する概略断面図である。ＯＣＢモードは、液晶層１２をいわゆるベンド配向といわれる配向によって構成する表示モードである。ベンド配向とは、図５（ｃ）に示すように、ネマチック液晶分子の配向が基板近傍においては、ほぼ平行の角度（配向角）を有し、配向角は液晶層の中心に向かうに従って基板平面に対して垂直な角度を呈し、液晶層の中心から離れるに従って対向する基板表面と配向になるように漸次連続的に変化し、かつ、液晶層全体にわたってねじれ構造を有しない配向状態をいう。このようなベンド配向は、以下のようにして形成される。図５（ａ）に示すように、何ら電界等を付与していない状態（初期状態）では、液晶分子は実質的にホモジニアス配向をとっている。ただし、液晶分子は、プレチルト角を有し、かつ、基板近傍のプレチルト角とそれに対向する基板近傍のプレチルト角とが異なっている。ここに所定のバイアス電圧（代表的には、１．５Ｖ〜１．９Ｖ）を印加すると（低電圧印加時）、図５（ｂ）に示すようなスプレイ配向を経て、図５（ｃ）に示すようなベンド配向への転移が実現され得る。ベンド配向状態からさらに表示電圧（代表的には、５Ｖ〜７Ｖ）を印加すると（高電圧印加時）、液晶分子は図５（ｄ）に示すように基板表面に対してほぼ垂直に立ち上がる。ノーマリーホワイトの表示モードにおいては、偏光板３０を通過して、高電圧印加時に図５（ｄ）の状態にある液晶層に入射した光は、偏光方位を変えずに進み、偏光板３０’で吸収される。したがって、暗状態の表示となる。表示電圧を下げると、ラビング処理の配向規制力により、ベンド配向に戻り、明状態の表示に戻すことができる。また、表示電圧を変化させて液晶分子の傾きを制御して偏光板からの透過光強度を変化させることにより、階調表示が可能となる。なお、ＯＣＢモードの液晶セルを備えた液晶表示装置は、スプレイ配向状態からベンド配向状態への相転移を非常に高速でスイッチングできるため、ＴＮモードやＩＰＳモード等の他駆動モードの液晶表示装置に比べ、動画表示特性に優れるという特徴を有する。
【００２１】
Ｂ．光学補償素子
図６は、本発明に用いられる光学補償素子２０の好ましい一例を説明する概略断面図である。光学補償素子２０は、光学補償層２１と、必要に応じて偏光子２２および／または透明保護層２３とを有する。以下、それぞれについて詳細を説明する。
【００２２】
Ｂ−１．光学補償層
光学補償層２１のフィルム面内位相差（正面位相差）Δｎｄは、液晶セルの表示モードに対応して最適化され得る。例えば、Δｎｄの下限は、好ましくは５ｎｍ以上、さらに好ましくは１０ｎｍ以上、最も好ましくは１５ｎｍ以上である。Δｎｄが５ｎｍ未満の場合には、斜め方向のコントラストが低下する場合が多い。一方、Δｎｄの上限は、好ましくは４００ｎｍ以下、より好ましくは３００ｎｍ以下、さらに好ましくは２００ｎｍ以下、特に好ましくは１５０ｎｍ以下、とりわけ好ましくは１００ｎｍ以下、最も好ましくは８０ｎｍ以下である。Δｎｄが４００ｎｍを超えると、視野角が小さくなる場合が多い。より具体的には、液晶セルがＶＡモードを採用する場合には、Δｎｄは、好ましくは５〜１５０ｎｍ、さらに好ましくは１０〜１００ｎｍ、最も好ましくは１５〜８０ｎｍである。液晶セルがＯＣＢモードを採用する場合には、Δｎｄは、好ましくは５〜４００ｎｍ、さらに好ましくは１０〜３００ｎｍ、最も好ましくは１５〜２００ｎｍである。なお、Δｎｄは、式：Δｎｄ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄで求められる。ここで、ｎｘは光学補償層の遅相軸方向の屈折率であり、ｎｙは光学補償層の進相軸方向の屈折率であり、ｄ（ｎｍ）は光学補償層の厚みである。代表的には、Δｎｄは、波長５９０ｎｍの光を用いて測定される。遅相軸は、フィルム面内の屈折率が最大になる方向をいい、進相軸は、面内で遅相軸に垂直な方向をいう。
【００２３】
光学補償層２１の厚み方向位相差Ｒｔｈもまた、液晶セルの表示モードに対応して最適化され得る。例えば、Ｒｔｈの下限は、好ましくは１０ｎｍ以上、さらに好ましくは２０ｎｍ以上、最も好ましくは５０ｎｍ以上である。Ｒｔｈが１０ｎｍ未満の場合には、斜め方向のコントラストが低下する場合が多い。一方、Ｒｔｈの上限は、好ましくは１０００ｎｍ以下、より好ましくは５００ｎｍ以下、さらに好ましくは４００ｎｍ以下、特に好ましくは３００ｎｍ以下、とりわけ好ましくは２８０ｎｍ以下、最も好ましくは２６０ｎｍ以下である。Ｒｔｈが１０００ｎｍを超えると、光学補償が大きくなりすぎて結果的に斜め方向のコントラストが低下してしまう可能性がある。より具体的には、液晶セルがＶＡモードを採用する場合には、Ｒｔｈは、好ましくは１０〜３００ｎｍ、さらに好ましくは２０〜２８０ｎｍ、最も好ましくは５０〜２６０ｎｍである。液晶セルがＯＣＢモードを採用する場合には、Ｒｔｈは、好ましくは１０〜１０００ｎｍ、さらに好ましくは２０〜５００ｎｍ、最も好ましくは５０〜４００ｎｍである。なお、Ｒｔｈは、式：Ｒｔｈ＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄで求められる。ここで、ｎｚは、フィルム（光学補償層）の厚み方向の屈折率である。Ｒｔｈもまた、代表的には波長５９０ｎｍの光を用いて測定される。
【００２４】
光学補償層２１のＮｚ係数（＝Ｒｔｈ／Δｎｄ）もまた、液晶セルの表示モードに対応して最適化され得る。例えば、Ｎｚ係数は、好ましくは２〜２０、さらに好ましくは２〜１０、とりわけ好ましくは２〜８、最も好ましくは２〜６である。より具体的には、液晶セルがＶＡモードを採用する場合には、Ｎｚ係数は、好ましくは２〜１０、さらに好ましくは２〜８、最も好ましくは２〜６である。液晶セルがＯＣＢモードを採用する場合には、Ｎｚ係数は、好ましくは２〜２０、さらに好ましくは２〜１０、最も好ましくは２〜８である。また、光学補償層２１は、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する。このような光学特性（すなわち、Δｎｄ、Ｒｔｈ、屈折率分布およびＮｚ係数）を有する光学補償層を、液晶層を基準にしてヘイズ値の低いカラーフィルター基板と同じ側に配置することにより、非常に優れた視野角補償と斜め方向のコントラストとを有する液晶表示装置が得られる。
【００２５】
光学補償層２１は、単層であってもよく、２層以上の積層体であってもよい。積層体の場合には、積層体全体として上記のような光学特性を有する限り、各層を構成する材料および各層の厚みは適宜設定され得る。
【００２６】
光学補償層の厚みとしては、本発明の効果を奏する限りにおいて任意の適切な厚みが採用され得る。代表的には、光学補償層の厚みは０．１〜５０μｍであり、好ましくは０．５〜３０μｍであり、さらに好ましくは１〜２０μｍである。液晶表示装置の薄型化に寄与し得るとともに、視野角補償性能に優れ、かつ位相差が均一な光学補償層が得られ得るからである。本発明によれば、従来の位相差板より格段に小さい厚みを有する光学補償層（光学補償素子）を用いて、しかも、そのような光学補償層（光学補償素子）を１枚のみ用いて、優れた視野角補償が実現され得る。
【００２７】
Ｂ−２．光学補償層の構成材料
光学補償層を構成する材料としては、上記のような光学特性が得られる限りにおいて任意の適切な材料が採用され得る。例えば、このような材料としては、非液晶性材料が挙げられる。特に好ましくは、非液晶性ポリマーである。このような非液晶性材料は、液晶性材料とは異なり、基板の配向性に関係なく、それ自身の性質によりｎｘ＞ｎｚ、ｎｙ＞ｎｚという光学的一軸性を示す膜を形成し得る。その結果、配向基板のみならず未配向基板も使用され得る。さらに、未配向基板を用いる場合であっても、その表面に配向膜を塗布する工程や配向膜を積層する工程等を省略することができる。
【００２８】
上記非液晶性材料としては、例えば、耐熱性、耐薬品性、透明性に優れ、剛性にも富むことから、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド等のポリマーが好ましい。これらのポリマーは、いずれか一種類を単独で使用してもよいし、例えば、ポリアリールエーテルケトンとポリアミドとの混合物のように、異なる官能基を持つ２種以上の混合物として使用してもよい。このようなポリマーの中でも、高透明性、高配向性、高延伸性であることから、ポリイミドが特に好ましい。
【００２９】
上記ポリマーの分子量は、特に制限されないが、例えば、重量平均分子量（Ｍｗ）が１，０００〜１，０００，０００の範囲であることが好ましく、より好ましくは２，０００〜５００，０００の範囲である。
【００３０】
上記ポリイミドとしては、例えば、面内配向性が高く、有機溶剤に可溶なポリイミドが好ましい。具体的には、例えば、特表２０００−５１１２９６号公報に開示された、９，９−ビス（アミノアリール）フルオレンと芳香族テトラカルボン酸二無水物との縮合重合生成物を含み、下記式（１）に示す繰り返し単位を１つ以上含むポリマーが使用できる。
【００３１】
【化１】
2006234848.tif 000003
【００３２】
上記式（１）中、Ｒ３〜Ｒ６は、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、フェニル基、１〜４個のハロゲン原子またはＣ１〜１０アルキル基で置換されたフェニル基、およびＣ１〜１０アルキル基からなる群から選択される少なくとも一種類の置換基である。好ましくは、Ｒ３〜Ｒ６は、それぞれ独立して、ハロゲン、フェニル基、１〜４個のハロゲン原子またはＣ１〜１０アルキル基で置換されたフェニル基、およびＣ１〜１０アルキル基からなる群から選択される少なくとも一種類の置換基である。
【００３３】
上記式（１）中、Ｚは、例えば、Ｃ６〜２０の４価芳香族基であり、好ましくは、ピロメリット基、多環式芳香族基、多環式芳香族基の誘導体、または、下記式（２）で表される基である。
【００３４】
【化２】
2006234848.tif 000004
【００３５】
上記式（２）中、Ｚ’は、例えば、共有結合、Ｃ（Ｒ７）２基、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ２基、Ｓｉ（Ｃ２Ｈ５）２基、または、ＮＲ８基であり、複数の場合、それぞれ同一であってもよく異なっていてもよい。また、ｗは、１から１０までの整数を表す。Ｒ７は、それぞれ独立して、水素またはＣ（Ｒ９）３である。Ｒ８は、水素、炭素原子数１〜約２０のアルキル基、またはＣ６〜２０アリール基であり、複数の場合、それぞれ同一であってもよく異なっていてもよい。Ｒ９は、それぞれ独立して、水素、フッ素、または塩素である。
【００３６】
上記多環式芳香族基としては、例えば、ナフタレン、フルオレン、ベンゾフルオレンまたはアントラセンから誘導される４価の基が挙げられる。また、上記多環式芳香族基の置換誘導体としては、例えば、Ｃ１〜１０のアルキル基、そのフッ素化誘導体、およびＦやＣｌ等のハロゲンからなる群から選択される少なくとも一つの基で置換された上記多環式芳香族基が挙げられる。
【００３７】
この他にも、例えば、特表平８−５１１８１２号公報に記載された、繰り返し単位が下記一般式（３）または（４）で示されるホモポリマーや、繰り返し単位が下記一般式（５）で示されるポリイミド等が挙げられる。なお、下記式（５）のポリイミドは、下記式（３）のホモポリマーの好ましい形態である。
【００３８】
【化３】
2006234848.tif 000005
【００３９】
【化４】
2006234848.tif 000006
【００４０】
【化５】
2006234848.tif 000007
【００４１】
上記一般式（３）〜（５）中、ＧおよびＧ’は、それぞれ独立して、例えば、共有結合、ＣＨ２基、Ｃ（ＣＨ３）２基、Ｃ（ＣＦ３）２基、Ｃ（ＣＸ３）２基（ここで、Ｘは、ハロゲンである。）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ２基、Ｓｉ（ＣＨ２ＣＨ３）２基、および、Ｎ（ＣＨ３）基からなる群から選択される基であり、それぞれ同一であってもよく異なっていてもよい。
【００４２】
上記式（３）および式（５）中、Ｌは、置換基であり、ｄおよびｅは、その置換数を表す。Ｌは、例えば、ハロゲン、Ｃ１−３アルキル基、Ｃ１−３ハロゲン化アルキル基、フェニル基、または、置換フェニル基であり、複数の場合、それぞれ同一であってもよく異なっていてもよい。上記置換フェニル基としては、例えば、ハロゲン、Ｃ１−３アルキル基、およびＣ１−３ハロゲン化アルキル基からなる群から選択される少なくとも一種類の置換基を有する置換フェニル基が挙げられる。また、上記ハロゲンとしては、例えば、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素が挙げられる。ｄは、０から２までの整数であり、ｅは、０から３までの整数である。
【００４３】
上記式（３）〜（５）中、Ｑは置換基であり、ｆはその置換数を表す。Ｑとしては、例えば、水素、ハロゲン、アルキル基、置換アルキル基、ニトロ基、シアノ基、チオアルキル基、アルコキシ基、アリール基、置換アリール基、アルキルエステル基、および置換アルキルエステル基からなる群から選択される原子または基であって、Ｑが複数の場合、それぞれ同一であってもよく異なっていてもよい。上記ハロゲンとしては、例えば、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素が挙げられる。上記置換アルキル基としては、例えば、ハロゲン化アルキル基が挙げられる。また上記置換アリール基としては、例えば、ハロゲン化アリール基が挙げられる。ｆは、０から４までの整数であり、ｇは、０から３までの整数であり、ｈは、１から３までの整数である。また、ｇおよびｈは、１より大きいことが好ましい。
【００４４】
上記式（４）中、Ｒ１０およびＲ１１は、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、フェニル基、置換フェニル基、アルキル基、および置換アルキル基からなる群から選択される基である。その中でも、Ｒ１０およびＲ１１は、それぞれ独立に、ハロゲン化アルキル基であることが好ましい。
【００４５】
上記式（５）中、Ｍ１およびＭ２は、それぞれ独立して、例えば、ハロゲン、Ｃ１−３アルキル基、Ｃ１−３ハロゲン化アルキル基、フェニル基、または、置換フェニル基である。上記ハロゲンとしては、例えば、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素が挙げられる。また、上記置換フェニル基としては、例えば、ハロゲン、Ｃ１−３アルキル基、およびＣ１−３ハロゲン化アルキル基からなる群から選択される少なくとも一種類の置換基を有する置換フェニル基が挙げられる。
【００４６】
上記式（３）に示すポリイミドの具体例としては、例えば、下記式（６）で表されるもの等が挙げられる。
【００４７】
【化６】
2006234848.tif 000008
【００４８】
さらに、上記ポリイミドとしては、例えば、前述のような骨格（繰り返し単位）以外の酸二無水物やジアミンを、適宜共重合させたコポリマーが挙げられる。
【００４９】
上記酸二無水物としては、例えば、芳香族テトラカルボン酸二無水物が挙げられる。上記芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、複素環式芳香族テトラカルボン酸二無水物、２，２’−置換ビフェニルテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。
【００５０】
上記ピロメリット酸二無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、３，６−ジフェニルピロメリット酸二無水物、３，６−ビス（トリフルオロメチル）ピロメリット酸二無水物、３，６−ジブロモピロメリット酸二無水物、３，６−ジクロロピロメリット酸二無水物等が挙げられる。上記ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，３，３’，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。上記ナフタレンテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、２，３，６，７−ナフタレン−テトラカルボン酸二無水物、１，２，５，６−ナフタレン−テトラカルボン酸二無水物、２，６−ジクロロ−ナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。上記複素環式芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、チオフェン−２，３，４，５−テトラカルボン酸二無水物、ピラジン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、ピリジン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。上記２，２’−置換ビフェニルテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、２，２’−ジブロモ−４，４’，５，５’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２’−ジクロロ−４，４’，５，５’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’，５，５’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。
【００５１】
また、上記芳香族テトラカルボン酸二無水物のその他の例としては、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（２，５，６−トリフルオロ−３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン二無水物、４，４’−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−２，２−ジフェニルプロパン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、４，４’−オキシジフタル酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン酸二無水物、３，３’，４，４’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、４，４’−［４，４’−イソプロピリデン−ジ（ｐ−フェニレンオキシ）］ビス（フタル酸無水物）、Ｎ，Ｎ−（３，４−ジカルボキシフェニル）−Ｎ−メチルアミン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ジエチルシラン二無水物等が挙げられる。
【００５２】
これらの中でも、上記芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、２，２’−置換ビフェニルテトラカルボン酸二無水物が好ましく、より好ましくは、２，２’−ビス（トリハロメチル）−４，４’，５，５’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物であり、さらに好ましくは、２，２’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’，５，５’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物である。
【００５３】
上記ジアミンとしては、例えば、芳香族ジアミンが挙げられ、具体例としては、ベンゼンジアミン、ジアミノベンゾフェノン、ナフタレンジアミン、複素環式芳香族ジアミン、およびその他の芳香族ジアミンが挙げられる。
【００５４】
上記ベンゼンジアミンとしては、例えば、ｏ−、ｍ−およびｐ−フェニレンジアミン、２，４−ジアミノトルエン、１，４−ジアミノ−２−メトキシベンゼン、１，４−ジアミノ−２−フェニルベンゼンおよび１，３−ジアミノ−４−クロロベンゼンのようなベンゼンジアミンからなる群から選択されるジアミン等が挙げられる。上記ジアミノベンゾフェノンの例としては、２，２’−ジアミノベンゾフェノン、および３，３’−ジアミノベンゾフェノン等が挙げられる。上記ナフタレンジアミンとしては、例えば、１，８−ジアミノナフタレン、および１，５−ジアミノナフタレン等が挙げられる。上記複素環式芳香族ジアミンの例としては、２，６−ジアミノピリジン、２，４−ジアミノピリジン、および２，４−ジアミノ−Ｓ−トリアジン等が挙げられる。
【００５５】
また、芳香族ジアミンとしては、上記の他に、４，４’−ジアミノビフェニル、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−（９−フルオレニリデン）−ジアニリン、２，２’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノビフェニル、３，３’−ジクロロ−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、２，２’−ジクロロ−４，４’−ジアミノビフェニル、２，２’，５，５’−テトラクロロベンジジン、２，２−ビス（４−アミノフェノキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）ビフェニル、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、４，４’−ジアミノジフェニルチオエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン等が挙げられる。
【００５６】
上記ポリエーテルケトンとしては、例えば、特開２００１−４９１１０号公報に記載された、下記一般式（７）で表されるポリアリールエーテルケトンが挙げられる。
【００５７】
【化７】
2006234848.tif 000009
【００５８】
上記式（７）中、Ｘは、置換基を表し、ｑは、その置換数を表す。Ｘは、例えば、ハロゲン原子、低級アルキル基、ハロゲン化アルキル基、低級アルコキシ基、または、ハロゲン化アルコキシ基であり、Ｘが複数の場合、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
【００５９】
上記ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、臭素原子、塩素原子およびヨウ素原子が挙げられ、これらの中でも、フッ素原子が好ましい。上記低級アルキル基としては、例えば、Ｃ１〜６の直鎖または分岐鎖を有するアルキル基が好ましく、より好ましくはＣ１〜４の直鎖または分岐鎖のアルキル基である。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、および、ｔｅｒｔ−ブチル基が好ましく、特に好ましくは、メチル基およびエチル基である。上記ハロゲン化アルキル基としては、例えば、トリフルオロメチル基等の上記低級アルキル基のハロゲン化物が挙げられる。上記低級アルコキシ基としては、例えば、Ｃ１〜６の直鎖または分岐鎖のアルコキシ基が好ましく、より好ましくはＣ１〜４の直鎖または分岐鎖のアルコキシ基である。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、および、ｔｅｒｔ−ブトキシ基が、さらに好ましく、特に好ましくはメトキシ基およびエトキシ基である。上記ハロゲン化アルコキシ基としては、例えば、トリフルオロメトキシ基等の上記低級アルコキシ基のハロゲン化物が挙げられる。
【００６０】
上記式（７）中、ｑは、０から４までの整数である。上記式（７）においては、ｑ＝０であり、かつ、ベンゼン環の両端に結合したカルボニル基とエーテルの酸素原子とが互いにパラ位に存在することが好ましい。
【００６１】
また、上記式（７）中、Ｒ１は、下記式（８）で表される基であり、ｍは、０または１の整数である。
【００６２】
【化８】
2006234848.tif 000010
【００６３】
上記式（８）中、Ｘ’は置換基を表し、例えば、上記式（７）におけるＸと同様である。上記式（８）において、Ｘ’が複数の場合、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。ｑ’は、上記Ｘ’の置換数を表し、０から４までの整数であって、ｑ’＝０が好ましい。また、ｐは、０または１の整数である。
【００６４】
上記式（８）中、Ｒ２は、２価の芳香族基を表す。この２価の芳香族基としては、例えば、ｏ−、ｍ−もしくはｐ−フェニレン基、または、ナフタレン、ビフェニル、アントラセン、ｏ−、ｍ−もしくはｐ−テルフェニル、フェナントレン、ジベンゾフラン、ビフェニルエーテル、もしくは、ビフェニルスルホンから誘導される２価の基等が挙げられる。これらの２価の芳香族基において、芳香族に直接結合している水素が、ハロゲン原子、低級アルキル基または低級アルコキシ基で置換されてもよい。これらの中でも、上記Ｒ２としては、下記式（９）〜（１５）からなる群から選択される芳香族基が好ましい。
【００６５】
【化９】
2006234848.tif 000011
【００６６】
上記式（７）中、Ｒ１としては、下記式（１６）で表される基が好ましく、下記式（１６）において、Ｒ２およびｐは上記式（８）と同義である。
【００６７】
【化１０】
2006234848.tif 000012
【００６８】
さらに、上記式（７）中、ｎは重合度を表し、例えば、２〜５０００の範囲であり、好ましくは、５〜５００の範囲である。また、その重合は、同じ構造の繰り返し単位からなるものであってもよく、異なる構造の繰り返し単位からなるものであってもよい。後者の場合には、繰り返し単位の重合形態は、ブロック重合であってもよいし、ランダム重合であってもよい。
【００６９】
さらに、上記式（７）で示されるポリアリールエーテルケトンの末端は、ｐ−テトラフルオロベンゾイレン基側がフッ素であり、オキシアルキレン基側が水素原子であることが好ましく、このようなポリアリールエーテルケトンは、例えば、下記一般式（１７）で表すことができる。なお、下記式において、ｎは上記式（７）と同様の重合度を表す。
【００７０】
【化１１】
2006234848.tif 000013
【００７１】
上記式（７）で示されるポリアリールエーテルケトンの具体例としては、下記式（１８）〜（２１）で表されるもの等が挙げられ、下記各式において、ｎは、上記式（７）と同様の重合度を表す。
【００７２】
【化１２】
2006234848.tif 000014
【００７３】
【化１３】
2006234848.tif 000015
【００７４】
【化１４】
2006234848.tif 000016
【００７５】
【化１５】
2006234848.tif 000017
【００７６】
また、これらの他に、上記ポリアミドまたはポリエステルとしては、例えば、特表平１０−５０８０４８号公報に記載されるポリアミドやポリエステルが挙げられ、それらの繰り返し単位は、例えば、下記一般式（２２）で表すことができる。
【００７７】
【化１６】
2006234848.tif 000018
【００７８】
上記式（２２）中、Ｙは、ＯまたはＮＨである。また、Ｅは、例えば、共有結合、Ｃ２アルキレン基、ハロゲン化Ｃ２アルキレン基、ＣＨ２基、Ｃ（ＣＸ３）２基（ここで、Ｘはハロゲンまたは水素である。）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ２基、Ｓｉ（Ｒ）２基、および、Ｎ（Ｒ）基からなる群から選ばれる少なくとも一種類の基であり、それぞれ同一であってもよく異なっていてもよい。上記Ｅにおいて、Ｒは、Ｃ１−３アルキル基およびＣ１−３ハロゲン化アルキル基の少なくとも一種類であり、カルボニル官能基またはＹ基に対してメタ位またはパラ位にある。
【００７９】
また、上記式（２２）中、ＡおよびＡ’は、置換基であり、ｔおよびｚは、それぞれの置換数を表す。また、ｐは、０から３までの整数であり、ｑは、１から３までの整数であり、ｒは、０から３までの整数である。
【００８０】
上記Ａは、例えば、水素、ハロゲン、Ｃ１−３アルキル基、Ｃ１−３ハロゲン化アルキル基、ＯＲ（ここで、Ｒは、上記で定義したとおりである。）で表されるアルコキシ基、アリール基、ハロゲン化等による置換アリール基、Ｃ１−９アルコキシカルボニル基、Ｃ１−９アルキルカルボニルオキシ基、Ｃ１−１２アリールオキシカルボニル基、Ｃ１−１２アリールカルボニルオキシ基およびその置換誘導体、Ｃ１−１２アリールカルバモイル基、ならびに、Ｃ１−１２アリールカルボニルアミノ基およびその置換誘導体からなる群から選択され、複数の場合、それぞれ同一であってもよく異なっていてもよい。上記Ａ’は、例えば、ハロゲン、Ｃ１−３アルキル基、Ｃ１−３ハロゲン化アルキル基、フェニル基および置換フェニル基からなる群から選択され、複数の場合、それぞれ同一であってもよく異なっていてもよい。上記置換フェニル基のフェニル環上の置換基としては、例えば、ハロゲン、Ｃ１−３アルキル基、Ｃ１−３ハロゲン化アルキル基およびこれらの組み合わせが挙げられる。上記ｔは、０から４までの整数であり、上記ｚは、０から３までの整数である。
【００８１】
上記式（２２）で表されるポリアミドまたはポリエステルの繰り返し単位の中でも、下記一般式（２３）で表されるものが好ましい。
【００８２】
【化１７】
2006234848.tif 000019
【００８３】
上記式（２３）中、Ａ、Ａ’およびＹは、上記式（２２）で定義したとおりであり、ｖは０から３の整数、好ましくは、０から２の整数である。ｘおよびｙは、それぞれ０または１であるが、共に０であることはない。
【００８４】
Ｂ−３．偏光子
上記の通り、光学補償素子２０は、必要に応じて偏光子２２をさらに有する。図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、偏光子２２は光学補償層２１が液晶セル１０側になるように配置される。光学補償素子が偏光子を有する場合には、偏光板３０を省略することができるので、液晶表示装置の薄型化に寄与し得る。偏光子を有する光学補償素子は、いわゆる位相差板付偏光板と同等の部材として提供され得る。
【００８５】
偏光子としては、目的に応じて任意の適切な偏光子が採用され得る。例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。これらのなかでも、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素などの二色性物質を吸着させて一軸延伸した偏光子が、偏光二色比が高く特に好ましい。これら偏光子の厚さは特に制限されないが、一般的に、５〜８０μｍ程度である。
【００８６】
ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を吸着させて一軸延伸した偏光子は、例えば、ポリビニルアルコールをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染色し、元長の３〜７倍に延伸することで作製することができる。必要に応じてホウ酸や硫酸亜鉛、塩化亜鉛等を含んでいても良いし、ヨウ化カリウムなどの水溶液に浸漬することもできる。さらに必要に応じて染色の前にポリビニルアルコール系フィルムを水に浸漬して水洗しても良い。ポリビニルアルコール系フィルムを水洗することでポリビニルアルコール系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるだけでなく、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させることで染色のムラなどの不均一を防止する効果もある。延伸はヨウ素で染色した後に行っても良いし、染色しながら延伸しても良いし、また延伸してからヨウ素で染色しても良い。ホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液中や水浴中でも延伸することができる。
【００８７】
Ｂ−４．透明保護層
上記の通り、光学補償素子２０は、必要に応じて透明保護層２３をさらに有する。図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、透明保護層２３は、偏光子２２の外側に（すなわち、最外層として）配置される。透明保護層を設けることにより、偏光子の劣化が防止され得る。さらに、必要に応じて、別の透明保護層が、光学補償層２１と偏光子２２との間（図６（ｂ）参照）、および／または、光学補償層２１と液晶セル１０との間に配置され得る（図６（ｃ）参照）。
【００８８】
透明保護層としては、目的に応じて任意の適切な保護層が採用され得る。透明保護層は、例えば、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性、等方性などに優れるプラスチックフィルムから構成される。プラスチックフィルムを構成する樹脂の具体例としては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のアセテート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、ポリノルボルネン樹脂、セルロース樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリアクリル樹脂、およびこれらの混合物が挙げられる。また、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化性樹脂または紫外線硬化型樹脂も用いられ得る。偏光特性および耐久性の観点から、表面をアルカリ等でケン化処理したＴＡＣフィルムが好ましい。
【００８９】
さらに、例えば、特開平２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ  ０１／３７００７号）に記載されているような樹脂組成物から形成されるポリマーフィルムも透明保護層に使用可能である。より詳細には、側鎖に置換イミド基または非置換イミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換フェニル基または非置換フェニル基とシアノ基とを有する熱可塑性樹脂との混合物である。具体例としては、イソブテンとＮ−メチレンマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを有する樹脂組成物が挙げられる。例えば、このような樹脂組成物の押出成形物が用いられ得る。
【００９０】
上記透明保護層は、名前の通り透明であり、色付が無いことが好ましい。具体的には、透明保護層の厚み方向の位相差Ｒｔｈが、好ましくは−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍ、さらに好ましくは−８０ｎｍ〜＋６０ｎｍ、最も好ましくは−７０ｎｍ〜＋４５ｎｍである。透明保護層の厚み方向の位相差Ｒｔｈがこのような範囲であれば、保護層に起因する偏光子の光学的着色を解消し得る。
【００９１】
上記保護層の厚みは、目的に応じて適宜設定され得る。保護層の厚みは、代表的には５００μｍ以下、好ましくは５〜３００μｍ、さらに好ましくは５〜１５０μｍである。
【００９２】
Ｂ−５．光学補償素子の製造方法（光学補償層の形成方法）
次に、光学補償素子の製造方法（光学補償層の形成方法）について説明する。光学補償素子の製造方法としては、上記のような光学特性を有する光学補償素子が得られる限りにおいて任意の適切な方法が採用され得る。代表的な製造方法は、基材フィルムに上記非液晶性ポリマーの溶液を塗工する工程と、当該溶液中の溶媒を除去して非液晶性ポリマーの層を形成する工程とを含む。光学補償素子が光学補償層（光学補償フィルム）単独で構成される場合には、形成された光学補償層を基材フィルムから剥がして光学補償素子を得る。光学補償素子が偏光子と光学補償層とを有する場合には、上記製造方法は、光学補償層が形成されていない基材フィルムの面に偏光子を貼り合わせる工程をさらに含む。
【００９３】
上記基材フィルムとしては、任意の適切なフィルムが採用され得る。代表的な基材フィルムとしては、上記Ｂ−４項で説明した偏光板の保護層に用いられるプラスチックフィルムが挙げられる。
【００９４】
上記塗工溶液の溶媒は、特に制限されず、例えば、クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、ジクロロエタン、テトラクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼン、オルソジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類；フェノール、バラクロロフェノール等のフェノール類；ベンゼン、トルエン、キシレン、メトキシベンゼン、１,２-ジメトキシベンゼン等の芳香族炭化水素類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、２-ピロリドン、Ｎ-メチル-２-ピロリドン等のケトン系溶媒；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒；t-ブチルアルコール、グリセリン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、２-メチル-２,４-ペンタンジオールのようなアルコール系溶媒；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドのようなアミド系溶媒；アセトニトリル、ブチロニトリルのようなニトリル系溶媒；ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフランのようなエーテル系溶媒；あるいは二硫化炭素、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ等が挙げられる。中でも、メチルイソブチルケトンが好ましい。非液晶材料に対して高い溶解性を示し、かつ、基板を侵食しないからである。これらの溶媒は、単独で、または、２種以上を組み合わせて用いられ得る。
【００９５】
上記塗工溶液における上記非液晶性ポリマーの濃度は、上記のような光学補償層が得られ、かつ塗工可能であれば、任意の適切な濃度が採用され得る。例えば、当該溶液は、溶媒１００重量部に対して、非液晶性ポリマーを好ましくは５〜５０重量部、さらに好ましくは１０〜４０重量部含む。このような濃度範囲の溶液は、塗工容易な粘度を有する。
【００９６】
上記塗工溶液は、必要に応じて、安定剤、可塑剤、金属類等の種々の添加剤をさらに含有し得る。
【００９７】
上記塗工溶液は、必要に応じて、異なる他の樹脂をさらに含有し得る。このような他の樹脂としては、例えば、各種汎用樹脂、エンジニアリングプラスチック、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等が挙げられる。このような樹脂を併用することにより、目的に応じて適切な機械的強度や耐久性を有する光学補償層を形成することが可能となる。
【００９８】
上記汎用樹脂としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ＡＢＳ樹脂、およびＡＳ樹脂等が挙げられる。上記エンジニアリングプラスチックとしては、例えば、ポリアセテート（ＰＯＭ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアミド（ＰＡ：ナイロン）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、およびポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等が挙げられる。上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリケトン（ＰＫ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリシクロヘキサンジメタノールテレフタレート（ＰＣＴ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、および液晶ポリマー（ＬＣＰ）等が挙げられる。上記熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノールノボラック樹脂等が挙げられる。
【００９９】
上記塗工溶液に添加される上記異なる樹脂の種類および量は、目的に応じて適宜設定され得る。例えば、このような樹脂は、上記非液晶性ポリマーに対して、好ましくは０〜５０質量％、さらに好ましくは０〜３０質量％の割合で添加され得る。
【０１００】
上記溶液の塗工方法としては、例えば、スピンコート法、ロールコート法、フローコート法、プリント法、ディップコート法、流延成膜法、バーコート法、グラビア印刷法等が挙げられる。また、塗工に際しては、必要に応じて、ポリマー層の重畳方式も採用され得る。
【０１０１】
塗工後、例えば、自然乾燥、風乾、加熱乾燥（例えば、６０〜２５０℃）により、上記溶液中の溶媒を蒸発除去させ、フィルム状の光学補償層を形成する。
【０１０２】
好ましくは、上記の製造方法においては、光学的二軸性（ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚ）を付与するための処理が行われ得る。このような処理を行うことにより、面内に屈折率の差（ｎｘ＞ｎｙ）を確実に付与することができ、光学的二軸性（ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚ）を有する光学補償層が得られる。すなわち、上記Ｂ−１項に記載したような光学特性を有する光学補償層が得られる。言い換えれば、このような処理を行わなければ、光学的に一軸の特性（ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚ）を有する光学補償層が得られる。面内に屈折率の差を付与する方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。第一の方法としては、延伸処理を施した透明高分子フィルムに上記溶液を塗工し、乾燥する方法が挙げられる。当該第一の方法によれば、透明高分子フィルムの収縮により光学的二軸性が達成され得る。第二の方法としては、未延伸の透明高分子フィルムに上記溶液を塗工し、乾燥し、加熱しながら延伸する方法が挙げられる。当該第二の方法によれば、透明高分子フィルムの延伸により光学的二軸性が達成され得る。これらの方法に用いられる高分子フィルムとしては、上記透明保護層（Ｂ−４項）に用いられるプラスチックフィルムが挙げられる。
【０１０３】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。実施例における各特性の測定方法は以下の通りである。
【０１０４】
（１）位相差の測定
試料フィルムの屈折率ｎｘ、ｎｙおよびｎｚを、自動複屈折測定装置（王子計測機器株式会社製，自動複屈折計ＫＯＢＲＡ２１−ＡＤＨ）により計測し、面内位相差Δｎｄおよび厚み方向位相差Ｒｔｈを算出した。測定温度は２３℃、測定波長は５９０ｎｍであった。
（２）コントラスト比の測定
作製した液晶表示装置に白画像および黒画像を表示させ、ＥＬＤＩＭ社製  商品名 「ＥＺ  Ｃｏｎｔｒａｓｔ１６０Ｄ」により測定した。
（３）カラーシフトの測定
ＥＬＤＩＭ社製  商品名 「ＥＺ  Ｃｏｎｔｒａｓｔ１６０Ｄ」を用いて、方位角４５°方向で、極角を０°〜６０°に変化させて液晶表示装置の色調を測定し、ＸＹ色度図上にプロットした。
（４）ヘイズの測定
（株）村上色彩技術研究所製「ヘーズメーター」ＨＭ−１５０型を使用し、室温で測定を行った。
【０１０５】
（参考例１：光学補償層の形成）
２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物（６ＦＤＡ）と、２，２’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノビフェニル（ＴＦＭＢ）とから合成された下記式（６）で表される重量平均分子量（Ｍｗ）７０，０００のポリイミドを、メチルイソブチルケトンに溶解して、１５質量％のポリイミド溶液を調製した。なお、ポリイミドの調製等は、文献（Ｆ．  Ｌｉ  ｅｔ  ａｌ．  Ｐｏｌｙｍｅｒ４０  （１９９９）  ４５７１−４５８３）の方法を参照した。一方、厚み８０μｍのトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムを、固定端横延伸によって１７５℃で１．３倍に横延伸して、厚み７５μｍの延伸ＴＡＣフィルムを作製し、基材フィルムとした。そして、この基材フィルム上に上記ポリイミド溶液を塗工し、これを１００℃で１０分間乾燥した。その結果、基材フィルム上に光学補償層を有する光学フィルムＡを得た。光学補償層の厚みは６μｍ、Δｎ（＝ｎｘ−ｎｚ）は約０．０４であった。光学補償層の厚み方向の位相差は２４５ｎｍであり、面内位相差は５５ｎｍであった。光学補償層は、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの光学特性を有していた。なお、基材フィルム（延伸ＴＡＣフィルム）のΔｎは約０．０００６であった。
【０１０６】
【化１８】
2006234848.tif 000020
【０１０７】
（参考例２：光学補償素子の作製）
ポリビニルアルコールフィルムを、ヨウ素を含む水溶液中で染色した後、ホウ酸を含む水溶液中で速比の異なるロール間にて６倍に一軸延伸して偏光子を得た。得られた偏光子を、上記光学フィルムＡの基材フィルムの光学補償層が形成されていない面に積層した。このとき、光学補償層の遅相軸と偏光子の吸収軸とが互いに実質的に直交するようにして積層した。さらに、偏光子の光学フィルムＡと積層されない面に市販のＴＡＣフィルム（厚み４０μｍ）〔富士写真フィルム（株）製  商品名「ＵＺ−ＴＡＣ」〕を保護層として積層し、光学補償素子Ｂを得た。
【実施例１】
【０１０８】
サムソン社製の３２インチ液晶モニターＬＴＡ２６０Ｗ２−Ｌ０６（Patterned-VA液晶セル搭載）から液晶セルを取り外し、当該液晶セルの視認側（すなわち、液晶層を基準にしてカラーフィルターと同じ側）に上記光学補償素子Ｂを、アクリル系粘着剤（厚み２０μｍ）を介して貼り付けた。その際、偏光板（実質的には、そのＴＡＣ保護層）が外側（視認側）になるように貼り付けた。液晶セルのバックライト側には、ＴＡＣ保護層／偏光子／ＴＡＣ保護層の構成を有する偏光板（日東電工株式会社製、商品名「ＨＥＧ１４２５ＤＵ」）を、アクリル系粘着剤（厚み２０μｍ）を介して貼り付けて液晶パネルを作製した。なお、この液晶パネルに用いられているカラーフィルターが設けられた基板のヘイズ値は、２．８％であった。この液晶パネルを用いて液晶表示装置を作製し、正面方向のコントラスト、ならびに、極角０〜８０°まで変化させたときの斜め方向のコントラストを測定した。極角と（斜め方向のコントラスト／正面方向のコントラスト）との関係を、後述の比較例１〜２の結果と併せて図７に示す。さらに、この液晶表示装置のカラーシフトの測定結果を、後述の比較例２の結果と併せて図８に示す。加えて、この液晶表示装置を斜めから見たときの写真を図９（ａ）に示す。
【０１０９】
（比較例１）
シャープ社製の３０インチ液晶モニターを用いたこと以外は実施例１と同様にして、液晶表示装置を作製した。この液晶モニターに用いられているカラーフィルターが設けられた基板のヘイズ値は、１６．２％であった。得られた液晶表示装置について、実施例１と同様にして正面方向および斜め方向のコントラストを測定した。結果を図７に示す。
【０１１０】
（比較例２）
上記光学補償素子Ｂを液晶セルのバックライト側に配置したこと以外は実施例１と同様にして液晶表示装置を作製した。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を図７および図８に示す。加えて、この液晶表示装置を斜めから見たときの写真を図９（ｂ）に示す。
【０１１１】
図７から明らかなように、本発明の液晶表示装置は、比較例の液晶表示装置に比べて斜め方向のコントラスト低下の度合いが小さい。特に、４５°近辺では、比較例に比べて５０％程度大きいコントラスト比（斜め方向のコントラスト／正面方向のコントラスト）であった。さらに、図８から明らかなように、本発明の液晶表示装置は、比較例の液晶表示装置に比べてカラーシフトが小さく、かつ、色調がニュートラルに近い。実際、図９の写真から明らかなように、本発明の液晶表示装置は、比較例の液晶表示装置に比べて青みが格段に小さい。
【０１１２】
さらに、参考例１の光学補償層の厚みから明らかなように、本発明に用いられる光学補償素子は、従来の位相差板（例えば、厚み１４０μｍ）に比べて格段に小さい厚みを有する。しかも、実施例から明らかなように、このような素子を１枚のみ用いて、非常に優れた視野角補償が実現される。したがって、液晶表示装置の薄型化に大きく貢献し得ることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明の液晶表示装置は、液晶テレビ、携帯電話等に好適に適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の好ましい実施形態による液晶表示装置の概略断面図である。
【図２】図１の液晶表示装置に用いられるアクティブマトリクス基板の概略断面図であり、図３のＩＩ−ＩＩ線による断面に対応する。
【図３】図２のアクティブマトリクス基板の概略平面図である。
【図４】本発明の液晶表示装置がＶＡモードの液晶セルを採用する場合に、液晶層の液晶分子の配向状態を説明する概略断面図である。
【図５】本発明の液晶表示装置がＯＣＢモードの液晶セルを採用する場合に、液晶層の液晶分子の配向状態を説明する概略断面図である。
【図６】本発明の好ましい実施形態による液晶表示装置に用いられる光学補償素子の概略断面図である。
【図７】本発明の実施例の液晶表示装置と比較例の液晶表示装置について、コントラストの視野角依存性を比較して示すグラフである。
【図８】本発明の実施例の液晶表示装置と比較例の液晶表示装置について、カラーシフト量を比較して示す色度図である。
【図９】本発明の実施例の液晶表示装置と比較例の液晶表示装置について、斜め方向からの色調を比較して示す写真である。
【図１０】（ａ）は、従来の代表的な液晶表示装置の概略断面図であり、（ｂ）は、この液晶表示装置に用いられる液晶セルの概略断面図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１０          液晶セル
２０          光学補償素子
３０、３０’  偏光板
１１、１１’  ガラス基板
１２          液晶層
１３          カラーフィルター
１００          液晶表示装置
【図１】
2006234848.tif 000021
【図２】
2006234848.tif 000022
【図３】
2006234848.tif 000023
【図４】
2006234848.tif 000024
【図５】
2006234848.tif 000025
【図６】
2006234848.tif 000026
【図７】
2006234848.tif 000027
【図８】
2006234848.tif 000028
【図１０】
2006234848.tif 000029
【図９】
2006234848.tif 000030
【手続補正書】
【提出日】平成17年7月19日(2005.7.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方にカラーフィルターが設けられた一対の基板と、該基板間に配された表示媒体としての液晶層とを有する液晶セルと；少なくとも光学補償層を有する光学補償素子とを備え、
該光学補償素子が、該液晶層を基準にして、該カラーフィルターと同じ側に配され、
該カラーフィルターが設けられた基板のヘイズ値が１０％以下である
液晶表示装置。
【請求項２】
前記カラーフィルターおよび前記光学補償素子が共に視認側に配置されている、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記液晶セルがＶＡモードまたはＯＣＢモードである、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記光学補償層が非液晶材料から形成されている、請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記非液晶材料が、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテルケトン、ポリアミドイミドおよびポリエステルイミドからなる群から選択される少なくとも１つのポリマーである、請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記光学補償層がｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する、請求項１から５のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記光学補償層の厚みが１〜２０μｍである、請求項１から６のいずれかに記載の液晶表示装置。