(57)【要約】【課題】視野角特性に優れた楕円偏光板及び垂直配向型液晶表示装置を提供する。【解決手段】少なくとも第１の偏光板、第１の光学異方性層、第２の光学異方性層、第３の光学異方性層、第４の光学異方性層がこの順に積層された楕円偏光板であって、第１の光学異方性層が［１］を満たし、第２の光学異方性層が［２］、［３］を満たし、第３の光学異方性層が［４］を満たし、第４の光学異方性層が［５］、［６］を満たす楕円偏光板。    ［１］５０≦Ｒｅ１≦３００    ［２］０≦Ｒｅ２≦２０    ［３］−５００≦Ｒｔｈ２≦−３０    ［４］１００≦Ｒｅ３≦１８０    ［５］０≦Ｒｅ４≦２０    ［６］１００≦Ｒｔｈ４≦４００（ここで、Ｒｅは各光学異方性層の面内のリターデーション値、Ｒｔｈは各光学異方性層の厚さ方向のリターデーション値を意味する。）【選択図】図１
2008129175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１の偏光板、第１の光学異方性層、第２の光学異方性層、第３の光学異方性層、第４の光学異方性層がこの順に積層された楕円偏光板であって、
前記第１の光学異方性層が、以下の［１］を満たし、
［１］５０≦Ｒｅ１≦３００
（ここで、Ｒｅ１は前記第１の光学異方性層の面内のリターデーション値を意味する。前記Ｒｅ１は、Ｒｅ１＝（Ｎｘ１−Ｎｙ１）×ｄ１［ｎｍ］である。ここで、ｄ１は前記第１の光学異方性層の厚さ、Ｎｘ１，Ｎｙ１は波長５５０ｎｍの光に対する前記第１の光学異方性層面内の主屈折率、Ｎｚ１は波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率であり、Ｎｘ１＞Ｎｚ１≧Ｎｙ１である。）
前記第２の光学異方性層が、以下の［２］、［３］を満たし、
［２］０≦Ｒｅ２≦２０
［３］−５００≦Ｒｔｈ２≦−３０
（ここで、Ｒｅ２は前記第２の光学異方性層の面内のリターデーション値を意味し、Ｒｔｈ２は前記第２の光学異方性層の厚さ方向のリターデーション値を意味する。前記Ｒｅ２及びＲｔｈ２は、それぞれＲｅ２＝（Ｎｘ２−Ｎｙ２）×ｄ２［ｎｍ］、Ｒｔｈ２＝{（Ｎｘ２+Ｎｙ２）／２−Ｎｚ２}×ｄ２［ｎｍ］である。ここで、ｄ２は前記第２の光学異方性層の厚さ、Ｎｘ２，Ｎｙ２は波長５５０ｎｍの光に対する前記第２の光学異方性層面内の主屈折率、Ｎｚ２は波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率であり、Ｎｚ２＞Ｎｘ２≧Ｎｙ２である。）
前記第３の光学異方性層が、以下の［４］を満たし、
［４］１００≦Ｒｅ３≦１８０
（ここで、Ｒｅ３は前記第３の光学異方性層の面内のリターデーション値を意味する。前記Ｒｅ３は、Ｒｅ３＝（Ｎｘ３−Ｎｙ３）×ｄ３［ｎｍ］である。ここで、ｄ３は前記第３の光学異方性層の厚さ、Ｎｘ３，Ｎｙ３は波長５５０ｎｍの光に対する前記第３の光学異方性層面内の主屈折率、Ｎｚ３は波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率であり、Ｎｘ３＞Ｎｙ３＝Ｎｚ３である。）
前記第４の光学異方性層が、以下の［５］、［６］を満たすことを特徴とする楕円偏光板。
［５］０≦Ｒｅ４≦２０
［６］１００≦Ｒｔｈ４≦４００
（ここで、Ｒｅ４は前記第４の光学異方性層の面内のリターデーション値を意味し、Ｒｔｈ４は前記第４の光学異方性層の厚さ方向のリターデーション値を意味する。前記Ｒｅ４及びＲｔｈ４は、それぞれＲｅ４＝（Ｎｘ４−Ｎｙ４）×ｄ４［ｎｍ］、Ｒｔｈ４＝{（Ｎｘ４＋Ｎｙ４）／２−Ｎｚ４}×ｄ４［ｎｍ］である。ここで、ｄ４は前記第４の光学異方性層の厚さ、Ｎｘ４，Ｎｙ４は波長５５０ｎｍの光に対する前記第４の光学異方性層面内の主屈折率、Ｎｚ４は波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率であり、Ｎｘ４≧Ｎｙ４＞Ｎｚ４である。）
【請求項２】
前記第２の光学異方性層が、正の一軸性を示す液晶性組成物を液晶状態においてホメオトロピック配向させた後、配向固定化したホメオトロピック配向液晶フィルムからなることを特徴とする請求項１に記載の楕円偏光板。
【請求項３】
前記の正の一軸性を示す液晶性組成物が、オキセタニル基を有する側鎖型液晶性高分子を含むことを特徴とする請求項２に記載の楕円偏光板。
【請求項４】
前記第１及び第３の光学異方性層が、ポリカーボネート樹脂あるいは環状ポリオレフィン樹脂を含有する熱可塑性高分子を含むことを特徴とする請求項１に記載の楕円偏光板。
【請求項５】
前記第４の光学異方性層が、液晶性化合物、トリアセチルセルロース、環状ポリオレフィン、ポリオレフィン類、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、ポリアリールエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド等のポリマーから選ばれる少なくとも１種の素材から形成された層であることを特徴とする請求項１記載の楕円偏光板。
【請求項６】
前記第３の光学異方性層が、更に以下の［１０］を満たすことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の楕円偏光板。
［１０］０．７≦Ｒｅ３（４５０）／Ｒｅ３（５９０）≦１．０５
（ここで、Ｒｅ３（４５０）、Ｒｅ３（５９０）は、波長４５０ｎｍ、５９０ｎｍの光における前記第３の光学異方性層の面内のリターデーション値を意味する。）
【請求項７】
前記第１の偏光板の吸収軸と前記第１の光学異方性層の遅相軸とが直交あるいは平行になるように積層されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の楕円偏光板。
【請求項８】
少なくとも第１の偏光板、第１の光学異方性層、第２の光学異方性層、第３の光学異方性層、第４の光学異方性層、電極を備えた１対の基板間に電圧無印加時に基板表面に対して垂直配向する液晶分子を含む垂直配向型液晶セル、第５の光学異方性層、第２の偏光板がこの順に配置された垂直配向型液晶表示装置であって、
前記第１の光学異方性層が、以下の［１］を満たし、
［１］５０≦Ｒｅ１≦３００
（ここで、Ｒｅ１は前記第１の光学異方性層の面内のリターデーション値を意味する。前記Ｒｅ１は、Ｒｅ１＝（Ｎｘ１−Ｎｙ１）×ｄ１［ｎｍ］である。ここで、ｄ１は前記第１の光学異方性層の厚さ、Ｎｘ１，Ｎｙ１は波長５５０ｎｍの光に対する前記第１の光学異方性層面内の主屈折率、Ｎｚ１は波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率であり、Ｎｘ１＞Ｎｚ１≧Ｎｙ１である。）
前記第２の光学異方性層が、以下の［２］、［３］を満たし、
［２］０≦Ｒｅ２≦２０
［３］−５００≦Ｒｔｈ２≦−３０
（ここで、Ｒｅ２は前記第２の光学異方性層の面内のリターデーション値を意味し、Ｒｔｈ２は前記第２の光学異方性層の厚さ方向のリターデーション値を意味する。前記Ｒｅ２及びＲｔｈ２は、それぞれＲｅ２＝（Ｎｘ２−Ｎｙ２）×ｄ２［ｎｍ］、Ｒｔｈ２＝{（Ｎｘ２+Ｎｙ２）／２−Ｎｚ２}×ｄ２［ｎｍ］である。ここで、ｄ２は前記第２の光学異方性層の厚さ、Ｎｘ２，Ｎｙ２は波長５５０ｎｍの光に対する前記第２の光学異方性層面内の主屈折率、Ｎｚ２は波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率であり、Ｎｚ２＞Ｎｘ２≧Ｎｙ２である。）
前記第３の光学異方性層が、以下の［４］を満たし、
［４］１００≦Ｒｅ３≦１８０
（ここで、Ｒｅ３は前記第３の光学異方性層の面内のリターデーション値を意味する。前記Ｒｅ３は、Ｒｅ３＝（Ｎｘ３−Ｎｙ３）×ｄ３［ｎｍ］である。ここで、ｄ３は前記第３の光学異方性層の厚さ、Ｎｘ３，Ｎｙ３は波長５５０ｎｍの光に対する前記第３の光学異方性層面内の主屈折率、Ｎｚ３は波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率であり、Ｎｘ３＞Ｎｙ３＝Ｎｚ３である。）
前記第４の光学異方性層が、以下の［５］、［６］を満たし、
［５］０≦Ｒｅ４≦２０
［６］１００≦Ｒｔｈ４≦４００
（ここで、Ｒｅ４は前記第４の光学異方性層の面内のリターデーション値を意味し、Ｒｔｈ４は前記第４の光学異方性層の厚さ方向のリターデーション値を意味する。前記Ｒｅ４及びＲｔｈ４は、それぞれＲｅ４＝（Ｎｘ４−Ｎｙ４）×ｄ４［ｎｍ］、Ｒｔｈ４＝{（Ｎｘ４＋Ｎｙ４）／２−Ｎｚ４}×ｄ４［ｎｍ］である。ここで、ｄ４は前記第４の光学異方性層の厚さ、Ｎｘ４，Ｎｙ４は波長５５０ｎｍの光に対する前記第４の光学異方性層面内の主屈折率、Ｎｚ４は波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率であり、Ｎｘ４≧Ｎｙ４＞Ｎｚ４である。）
前記第５の光学異方性層が、以下の［７］を満たすことを特徴とする垂直配向型液晶表示装置。
［７］１００≦Ｒｅ５≦１８０
（ここで、Ｒｅ５は前記第５の光学異方性層の面内のリターデーション値を意味する。前記Ｒｅ５は、Ｒｅ５＝（Ｎｘ５−Ｎｙ５）×ｄ５［ｎｍ］である。ここで、ｄ５は前記第５の光学異方性層の厚さ、Ｎｘ５，Ｎｙ５は波長５５０ｎｍの光に対する前記第５の光学異方性層面内の主屈折率、Ｎｚ５は波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率であり、Ｎｘ５＞Ｎｙ５＝Ｎｚ５である。）
【請求項９】
少なくとも第１の偏光板、第２の光学異方性層、第３の光学異方性層、第４の光学異方性層、電極を備えた１対の基板間に電圧無印加時に基板表面に対して垂直配向する液晶分子を含む垂直配向型液晶セル、第５の光学異方性層、第１の光学異方性層、第２の偏光板がこの順に配置された垂直配向型液晶表示装置であって、
前記第１の光学異方性層が、以下の［１］を満たし、
［１］５０≦Ｒｅ１≦３００
（ここで、Ｒｅ１は前記第１の光学異方性層の面内のリターデーション値を意味する。前記Ｒｅ１は、Ｒｅ１＝（Ｎｘ１−Ｎｙ１）×ｄ１［ｎｍ］である。ここで、ｄ１は前記第１の光学異方性層の厚さ、Ｎｘ１，Ｎｙ１は波長５５０ｎｍの光に対する前記第１の光学異方性層面内の主屈折率、Ｎｚ１は波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率であり、Ｎｘ１＞Ｎｚ１≧Ｎｙ１である。）
前記第２の光学異方性層が、以下の［２］、［３］を満たし、
［２］０≦Ｒｅ２≦２０
［３］−５００≦Ｒｔｈ２≦−３０
（ここで、Ｒｅ２は前記第２の光学異方性層の面内のリターデーション値を意味し、Ｒｔｈ２は前記第２の光学異方性層の厚さ方向のリターデーション値を意味する。前記Ｒｅ２及びＲｔｈ２は、それぞれＲｅ２＝（Ｎｘ２−Ｎｙ２）×ｄ２［ｎｍ］、Ｒｔｈ２＝{（Ｎｘ２+Ｎｙ２）／２−Ｎｚ２}×ｄ２［ｎｍ］である。ここで、ｄ２は前記第２の光学異方性層の厚さ、Ｎｘ２，Ｎｙ２は波長５５０ｎｍの光に対する前記第２の光学異方性層面内の主屈折率、Ｎｚ２は波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率であり、Ｎｚ２＞Ｎｘ２≧Ｎｙ２である。）
前記第３の光学異方性層が、以下の［４］を満たし、
［４］１００≦Ｒｅ３≦１８０
（ここで、Ｒｅ３は前記第３の光学異方性層の面内のリターデーション値を意味する。前記Ｒｅ３は、Ｒｅ３＝（Ｎｘ３−Ｎｙ３）×ｄ３［ｎｍ］である。ここで、ｄ３は前記第３の光学異方性層の厚さ、Ｎｘ３，Ｎｙ３は波長５５０ｎｍの光に対する前記第３の光学異方性層面内の主屈折率、Ｎｚ３は波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率であり、Ｎｘ３＞Ｎｙ３＝Ｎｚ３である。）
前記第４の光学異方性層が、以下の［５］、［６］を満たし、
［５］０≦Ｒｅ４≦２０
［６］１００≦Ｒｔｈ４≦４００
（ここで、Ｒｅ４は前記第４の光学異方性層の面内のリターデーション値を意味し、Ｒｔｈ４は前記第４の光学異方性層の厚さ方向のリターデーション値を意味する。前記Ｒｅ４及びＲｔｈ４は、それぞれＲｅ４＝（Ｎｘ４−Ｎｙ４）×ｄ４［ｎｍ］、Ｒｔｈ４＝{（Ｎｘ４+Ｎｙ４）／２−Ｎｚ４}×ｄ４［ｎｍ］である。ここで、ｄ４は前記第４の光学異方性層の厚さ、Ｎｘ４，Ｎｙ４は波長５５０ｎｍの光に対する前記第４の光学異方性層面内の主屈折率、Ｎｚ４は波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率であり、Ｎｘ４≧Ｎｙ４＞Ｎｚ４である。）
前記第５の光学異方性層が、以下の［７］を満たすことを特徴とする垂直配向型液晶表示装置。
［７］１００≦Ｒｅ５≦１８０
（ここで、Ｒｅ５は前記第５の光学異方性層の面内のリターデーション値を意味する。前記Ｒｅ５は、Ｒｅ５＝（Ｎｘ５−Ｎｙ５）×ｄ５［ｎｍ］である。ここで、ｄ５は前記第５の光学異方性層の厚さ、Ｎｘ５，Ｎｙ５は波長５５０ｎｍの光に対する前記第５の光学異方性層面内の主屈折率、Ｎｚ５は波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率であり、Ｎｘ５＞Ｎｙ５＝Ｎｚ５である。）
【請求項１０】
前記垂直配向型液晶表示装置の前記垂直配向型液晶セルと第５の光学異方性層の間に、更に以下の［８］、［９］を満たす第６の光学異方性層を有することを特徴とする請求項８または９に記載の垂直配向型液晶表示装置。
［８］０≦Ｒｅ６≦２０
［９］１００≦Ｒｔｈ６≦４００
（ここで、Ｒｅ６は前記第６の光学異方性層の面内のリターデーション値を意味し、Ｒｔｈ６は前記第６の光学異方性層の厚さ方向のリターデーション値を意味する。前記Ｒｅ６及びＲｔｈ６は、それぞれＲｅ６＝（Ｎｘ６−Ｎｙ６）×ｄ６［ｎｍ］、Ｒｔｈ６＝{（Ｎｘ６+Ｎｙ６）／２−Ｎｚ６}×ｄ６［ｎｍ］である。ここで、ｄ６は前記第６の光学異方性層の厚さ、Ｎｘ６，Ｎｙ６は波長５５０ｎｍの光に対する前記第６の光学異方性層面内の主屈折率、Ｎｚ６は波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率であり、Ｎｘ６≧Ｎｙ６＞Ｎｚ６である。）
【請求項１１】
前記第２の光学異方性層が、正の一軸性を示す液晶性組成物を液晶状態においてホメオトロピック配向させた後、配向固定化したホメオトロピック配向液晶フィルムからなることを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載の垂直配向型液晶表示装置。
【請求項１２】
前記の正の一軸性を示す液晶性組成物が、オキセタニル基を有する側鎖型液晶性高分子を含むことを特徴とする請求項１１に記載の垂直配向型液晶表示装置。
【請求項１３】
前記第１、第３及び第５の光学異方性層が、ポリカーボネート樹脂あるいは環状ポリオレフィン樹脂を含有する熱可塑性高分子を含むことを特徴とする請求項８〜１２のいずれかに記載の垂直配向型液晶表示装置。
【請求項１４】
前記第４の光学異方性層が、液晶性化合物、トリアセチルセルロース、環状ポリオレフィン、ポリオレフィン類、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、ポリアリールエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド等のポリマーから選ばれる少なくとも１種の素材から形成された層であることを特徴とする請求項８〜１３のいずれかに記載の垂直配向型液晶表示装置。
【請求項１５】
前記第３の光学異方性層が、更に以下の［１０］を満たすことを特徴とする請求項８〜１４のいずれかに記載の垂直配向型液晶表示装置。
［１０］０．７≦Ｒｅ３（４５０）／Ｒｅ３（５９０）≦１．０５
（ここで、Ｒｅ３（４５０）、Ｒｅ３（５９０）は、波長４５０ｎｍ、５９０ｎｍの光における前記第３の光学異方性層の面内のリターデーション値を意味する。）
【請求項１６】
前記第５の光学異方性層が、更に以下の［１１］を満たすことを特徴とする請求項８〜１５のいずれかに記載の垂直配向型液晶表示装置。
［１１］０．７≦Ｒｅ５（４５０）／Ｒｅ５（５９０）≦１．０５
（ここで、Ｒｅ５（４５０）、Ｒｅ５（５９０）は、波長４５０ｎｍ、５９０ｎｍの光における前記第５の光学異方性層の面内のリターデーション値を意味する。）
【請求項１７】
前記第１の偏光板の吸収軸と前記第１の光学異方性層の遅相軸とが直交あるいは平行になるように積層されていることを特徴とする請求項８〜１６のいずれかに記載の垂直配向型液晶表示装置。
【請求項１８】
前記第３の光学異方性層の遅相軸と前記第５の光学異方性層の遅相軸とが直交するように積層されていることを特徴とする請求項８〜１７のいずれかに記載の垂直配向型液晶表示装置。
【請求項１９】
前記第１の偏光板の吸収軸と前記第３の光学異方性層の遅相軸とのなす角度をｐ、前記第２の偏光板の吸収軸と前記第５の光学異方性層の遅相軸とのなす角度をｑとしたときに、４０°≦ｐ≦５０°、４０°≦ｑ≦５０°を満たすことを特徴とする請求項８〜１８のいずれかに記載の垂直配向型液晶表示装置。
【請求項２０】
前記第１及び第２の偏光板は、厚さ方向のリターデーションＲｔｈが０より大きい支持層を有することを特徴とする請求項８〜１９のいずれかに記載の垂直配向型液晶表示装置。
【請求項２１】
前記垂直配向型液晶セルの一方の基板が反射機能を有する領域と透過機能を有する領域とを有する基板であることを特徴とする請求項８〜２０のいずれかに記載の垂直配向型液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、視野角特性に優れた楕円偏光板及び液晶表示装置に関し、特に電圧無印加時に液晶分子が基板に対して垂直に配向する垂直配向型液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置における表示モードの１つとして、初期状態において液晶セル内の液晶分子が基板表面に対して垂直に配列する垂直配向モードがある。電圧無印加時には、液晶分子が基板表面に対して垂直に配列し、液晶セルの両側に直線偏光板を直交配置すると黒表示が得られる。
液晶セル内の光学特性は面内方向で等方的であり、理想的な視野角補償が容易に可能である。液晶セルの厚さ方向に正の１軸光学異方性を補償するため、厚さ方向に負の１軸光学異方性を有する光学素子を液晶セルの片面又は両面と直線偏光板との間に挿入すると、非常に良好な黒表示視角特性が得られる。
電圧印加時においては、液晶分子が基板表面に垂直な方向から基板表面に平行な方向に向って配向を変化させる。この際、液晶配列の均一化が困難である。通常の配向処理である基板表面のラビング処理を用いると、表示品位が著しく低下する。
電圧印加時における液晶配列を均一化するため、基板上の電極形状を工夫し、液晶層内に斜め電界が発生するようにし、均一配向を得る等の提案がある。この方法によれば、均一な液晶配列は得られるが、ミクロ的には不均一な配向領域が生じ、電圧印加時にこの領域が暗領域となる。従って、液晶表示装置の透過率が低下する。
【０００３】
特許文献１によれば、ランダム配向した状態を含む液晶層を有する液晶素子の両側に配置する直線偏光板を円偏光板に置き換えた構成が提案されている。直線偏光板の代わりに、直線偏光板と１／４波長板とを組み合わせた円偏光板に置き換えることにより、電圧印加時の暗領域を解消し、高透過率な液晶表示装置を実現できる。しかしながら、円偏光板を用いた垂直配向型液晶表示装置では、直線偏光板を用いた垂直配向型液晶表示装置と比較し視野角特性が狭いという課題があった。特許文献２によれば、円偏光板を用いた垂直配向型液晶表示装置の視野角補償として、負の１軸の光学異方性を有する光学異方素子や２軸光学異方性材料が提案されている。しかし負の１軸の光学異方性を有する光学異方素子により液晶セルの厚さ方向に正の１軸光学異方性を補償できるが、１／４波長板の視野角特性を補償できないため、十分な視野角特性を得ることはできない。また、２軸光学異方性材料の製造を行う場合、得られる位相差板の面内の主屈折率をｎｘ、ｎｙとし、厚さ方向の屈折率をｎｚとし、かつｎｘ＞ｎｙとしたとき、Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義されるＮｚは−１．０＜Ｎｚ＜０．１であり、厚み方向の延伸には限界があり、厚み方向の位相差を広範囲に制御することができない。また前記製造方法では、熱収縮フィルムにより、長尺フィルムを熱収縮させて厚み方向に延伸させているため、得られる位相差板は、長尺フィルムよりも厚みが増加する。前記製造方法で得られる位相差板の厚みは５０〜１００μｍ程度であり、液晶表示装置等に要求される薄型化に対しても十分ではなかった。
【０００４】
特許文献３及び４によれば、円偏光板を用いた垂直配向型液晶表示装置の視野角補償として、液晶セルの補償として負の１軸の光学異方性を有する光学異方素子、１／４波長板の視野角補償として厚さ方向の屈折率が大きい補償層、及び偏光板補償フィルムの３種類を組み合わせた構成が提案されている。しかしながら、これら３種類のフィルムを垂直配向型液晶表示装置の両側に使用することで計６枚のフィルムを使用し、更には円偏光板機能を付与するためにλ／４板を両側に使用するため、合計で８枚のフィルムを使用することになり、大幅に視野角改善されるものの価格、厚さの両面において現実的とは言えない。
【特許文献１】特開２００２−４０４２８号公報
【特許文献２】特開２００３−２０７７８２号公報
【特許文献３】特開２００２−５５３４２号公報
【特許文献４】特開２００６−８５２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、低価格化が可能であり、かつ視野角特性の優れた垂直配向型液晶表示装置用楕円偏光板及び垂直配向型液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す楕円偏光板およびそれを用いた垂直配向型液晶表示装置により、前記目的を達成できることを見出し本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、少なくとも第１の偏光板、第１の光学異方性層、第２の光学異方性層、第３の光学異方性層、第４の光学異方性層がこの順に積層された楕円偏光板であって、
前記第１の光学異方性層が、以下の［１］を満たし、
［１］５０≦Ｒｅ１≦３００
（ここで、Ｒｅ１は前記第１の光学異方性層の面内のリターデーション値を意味する。前記Ｒｅ１は、Ｒｅ１＝（Ｎｘ１−Ｎｙ１）×ｄ１［ｎｍ］である。ここで、ｄ１は前記第１の光学異方性層の厚さ、Ｎｘ１，Ｎｙ１は波長５５０ｎｍの光に対する前記第１の光学異方性層面内の主屈折率、Ｎｚ１は波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率であり、Ｎｘ１＞Ｎｚ１≧Ｎｙ１である。）
前記第２の光学異方性層が、以下の［２］、［３］を満たし、
［２］０≦Ｒｅ２≦２０
［３］−５００≦Ｒｔｈ２≦−３０
（ここで、Ｒｅ２は前記第２の光学異方性層の面内のリターデーション値を意味し、Ｒｔｈ２は前記第２の光学異方性層の厚さ方向のリターデーション値を意味する。前記Ｒｅ２及びＲｔｈ２は、それぞれＲｅ２＝（Ｎｘ２−Ｎｙ２）×ｄ２［ｎｍ］、Ｒｔｈ２＝{（Ｎｘ２+Ｎｙ２）／２−Ｎｚ２}×ｄ２［ｎｍ］である。ここで、ｄ２は前記第２の光学異方性層の厚さ、Ｎｘ２，Ｎｙ２は波長５５０ｎｍの光に対する前記第２の光学異方性層面内の主屈折率、Ｎｚ２は波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率であり、Ｎｚ２＞Ｎｘ２≧Ｎｙ２である。）
前記第３の光学異方性層が、以下の［４］を満たし、
［４］１００≦Ｒｅ３≦１８０
（ここで、Ｒｅ３は前記第３の光学異方性層の面内のリターデーション値を意味する。前記Ｒｅ３は、Ｒｅ３＝（Ｎｘ３−Ｎｙ３）×ｄ３［ｎｍ］である。ここで、ｄ３は前記第３の光学異方性層の厚さ、Ｎｘ３，Ｎｙ３は波長５５０ｎｍの光に対する前記第３の光学異方性層面内の主屈折率、Ｎｚ３は波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率であり、Ｎｘ３＞Ｎｙ３＝Ｎｚ３である。）
前記第４の光学異方性層が、以下の［５］、［６］を満たすことを特徴とする楕円偏光板に関する。
［５］０≦Ｒｅ４≦２０
［６］１００≦Ｒｔｈ４≦４００
（ここで、Ｒｅ４は前記第４の光学異方性層の面内のリターデーション値を意味し、Ｒｔｈ４は前記第４の光学異方性層の厚さ方向のリターデーション値を意味する。前記Ｒｅ４及びＲｔｈ４は、それぞれＲｅ４＝（Ｎｘ４−Ｎｙ４）×ｄ４［ｎｍ］、Ｒｔｈ４＝{（Ｎｘ４＋Ｎｙ４）／２−Ｎｚ４}×ｄ４［ｎｍ］である。ここで、ｄ４は前記第４の光学異方性層の厚さ、Ｎｘ４，Ｎｙ４は波長５５０ｎｍの光に対する前記第４の光学異方性層面内の主屈折率、Ｎｚ４は波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率であり、Ｎｘ４≧Ｎｙ４＞Ｎｚ４である。）
【０００８】
また、本発明は、少なくとも第１の偏光板、第１の光学異方性層、第２の光学異方性層、第３の光学異方性層、第４の光学異方性層、電極を備えた１対の基板間に電圧無印加時に基板表面に対して垂直配向する液晶分子を含む垂直配向型液晶セル、第５の光学異方性層、第２の偏光板がこの順に配置された垂直配向型液晶表示装置であって、
前記第１の光学異方性層が、以下の［１］を満たし、
［１］５０≦Ｒｅ１≦３００
（ここで、Ｒｅ１は前記第１の光学異方性層の面内のリターデーション値を意味する。前記Ｒｅ１は、Ｒｅ１＝（Ｎｘ１−Ｎｙ１）×ｄ１［ｎｍ］である。ここで、ｄ１は前記第１の光学異方性層の厚さ、Ｎｘ１，Ｎｙ１は波長５５０ｎｍの光に対する前記第１の光学異方性層面内の主屈折率、Ｎｚ１は波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率であり、Ｎｘ１＞Ｎｚ１≧Ｎｙ１である。）
前記第２の光学異方性層が、以下の［２］、［３］を満たし、
［２］０≦Ｒｅ２≦２０
［３］−５００≦Ｒｔｈ２≦−３０
（ここで、Ｒｅ２は前記第２の光学異方性層の面内のリターデーション値を意味し、Ｒｔｈ２は前記第２の光学異方性層の厚さ方向のリターデーション値を意味する。前記Ｒｅ２及びＲｔｈ２は、それぞれＲｅ２＝（Ｎｘ２−Ｎｙ２）×ｄ２［ｎｍ］、Ｒｔｈ２＝{（Ｎｘ２+Ｎｙ２）／２−Ｎｚ２}×ｄ２［ｎｍ］である。ここで、ｄ２は前記第２の光学異方性層の厚さ、Ｎｘ２，Ｎｙ２は波長５５０ｎｍの光に対する前記第２の光学異方性層面内の主屈折率、Ｎｚ２は波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率であり、Ｎｚ２＞Ｎｘ２≧Ｎｙ２である。）
前記第３の光学異方性層が、以下の［４］を満たし、
［４］１００≦Ｒｅ３≦１８０
（ここで、Ｒｅ３は前記第３の光学異方性層の面内のリターデーション値を意味する。前記Ｒｅ３は、Ｒｅ３＝（Ｎｘ３−Ｎｙ３）×ｄ３［ｎｍ］である。ここで、ｄ３は前記第３の光学異方性層の厚さ、Ｎｘ３，Ｎｙ３は波長５５０ｎｍの光に対する前記第３の光学異方性層面内の主屈折率、Ｎｚ３は波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率であり、Ｎｘ３＞Ｎｙ３＝Ｎｚ３である。）
前記第４の光学異方性層が、以下の［５］、［６］を満たし、
［５］０≦Ｒｅ４≦２０
［６］１００≦Ｒｔｈ４≦４００
（ここで、Ｒｅ４は前記第４の光学異方性層の面内のリターデーション値を意味し、Ｒｔｈ４は前記第４の光学異方性層の厚さ方向のリターデーション値を意味する。前記Ｒｅ４及びＲｔｈ４は、それぞれＲｅ４＝（Ｎｘ４−Ｎｙ４）×ｄ４［ｎｍ］、Ｒｔｈ４＝{（Ｎｘ４＋Ｎｙ４）／２−Ｎｚ４}×ｄ４［ｎｍ］である。ここで、ｄ４は前記第４の光学異方性層の厚さ、Ｎｘ４，Ｎｙ４は波長５５０ｎｍの光に対する前記第４の光学異方性層面内の主屈折率、Ｎｚ４は波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率であり、Ｎｘ４≧Ｎｙ４＞Ｎｚ４である。）
前記第５の光学異方性層が、以下の［７］を満たすことを特徴とする垂直配向型液晶表示装置に関する。
［７］１００≦Ｒｅ５≦１８０
（ここで、Ｒｅ５は前記第５の光学異方性層の面内のリターデーション値を意味する。前記Ｒｅ５は、Ｒｅ５＝（Ｎｘ５−Ｎｙ５）×ｄ５［ｎｍ］である。ここで、ｄ５は前記第５の光学異方性層の厚さ、Ｎｘ５，Ｎｙ５は波長５５０ｎｍの光に対する前記第５の光学異方性層面内の主屈折率、Ｎｚ５は波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率であり、Ｎｘ５＞Ｎｙ５＝Ｎｚ５である。）
【０００９】
また、本発明は、少なくとも第１の偏光板、第２の光学異方性層、第３の光学異方性層、第４の光学異方性層、電極を備えた１対の基板間に電圧無印加時に基板表面に対して垂直配向する液晶分子を含む垂直配向型液晶セル、第５の光学異方性層、第１の光学異方性層、第２の偏光板がこの順に配置された垂直配向型液晶表示装置であって、
前記第１の光学異方性層が、以下の［１］を満たし、
［１］５０≦Ｒｅ１≦３００
（ここで、Ｒｅ１は前記第１の光学異方性層の面内のリターデーション値を意味する。前記Ｒｅ１は、Ｒｅ１＝（Ｎｘ１−Ｎｙ１）×ｄ１［ｎｍ］である。ここで、ｄ１は前記第１の光学異方性層の厚さ、Ｎｘ１，Ｎｙ１は波長５５０ｎｍの光に対する前記第１の光学異方性層面内の主屈折率、Ｎｚ１は波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率であり、Ｎｘ１＞Ｎｚ１≧Ｎｙ１である。）
前記第２の光学異方性層が、以下の［２］、［３］を満たし、
［２］０≦Ｒｅ２≦２０
［３］−５００≦Ｒｔｈ２≦−３０
（ここで、Ｒｅ２は前記第２の光学異方性層の面内のリターデーション値を意味し、Ｒｔｈ２は前記第２の光学異方性層の厚さ方向のリターデーション値を意味する。前記Ｒｅ２及びＲｔｈ２は、それぞれＲｅ２＝（Ｎｘ２−Ｎｙ２）×ｄ２［ｎｍ］、Ｒｔｈ２＝{（Ｎｘ２+Ｎｙ２）／２−Ｎｚ２}×ｄ２［ｎｍ］である。ここで、ｄ２は前記第２の光学異方性層の厚さ、Ｎｘ２，Ｎｙ２は波長５５０ｎｍの光に対する前記第２の光学異方性層面内の主屈折率、Ｎｚ２は波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率であり、Ｎｚ２＞Ｎｘ２≧Ｎｙ２である。）
前記第３の光学異方性層が、以下の［４］を満たし、
［４］１００≦Ｒｅ３≦１８０
（ここで、Ｒｅ３は前記第３の光学異方性層の面内のリターデーション値を意味する。前記Ｒｅ３は、Ｒｅ３＝（Ｎｘ３−Ｎｙ３）×ｄ３［ｎｍ］である。ここで、ｄ３は前記第３の光学異方性層の厚さ、Ｎｘ３，Ｎｙ３は波長５５０ｎｍの光に対する前記第３の光学異方性層面内の主屈折率、Ｎｚ３は波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率であり、Ｎｘ３＞Ｎｙ３＝Ｎｚ３である。）
前記第４の光学異方性層が、以下の［５］、［６］を満たし、
［５］０≦Ｒｅ４≦２０
［６］１００≦Ｒｔｈ４≦４００
（ここで、Ｒｅ４は前記第４の光学異方性層の面内のリターデーション値を意味し、Ｒｔｈ４は前記第４の光学異方性層の厚さ方向のリターデーション値を意味する。前記Ｒｅ４及びＲｔｈ４は、それぞれＲｅ４＝（Ｎｘ４−Ｎｙ４）×ｄ４［ｎｍ］、Ｒｔｈ４＝{（Ｎｘ４+Ｎｙ４）／２−Ｎｚ４}×ｄ４［ｎｍ］である。ここで、ｄ４は前記第４の光学異方性層の厚さ、Ｎｘ４，Ｎｙ４は波長５５０ｎｍの光に対する前記第４の光学異方性層面内の主屈折率、Ｎｚ４は波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率であり、Ｎｘ４≧Ｎｙ４＞Ｎｚ４である。）
前記第５の光学異方性層が、以下の［７］を満たすことを特徴とする垂直配向型液晶表示装置に関する。
［７］１００≦Ｒｅ５≦１８０
（ここで、Ｒｅ５は前記第５の光学異方性層の面内のリターデーション値を意味する。前記Ｒｅ５は、Ｒｅ５＝（Ｎｘ５−Ｎｙ５）×ｄ５［ｎｍ］である。ここで、ｄ５は前記第５の光学異方性層の厚さ、Ｎｘ５，Ｎｙ５は波長５５０ｎｍの光に対する前記第５の光学異方性層面内の主屈折率、Ｎｚ５は波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率であり、Ｎｘ５＞Ｎｙ５＝Ｎｚ５である。）
【００１０】
また、本発明は、前記垂直配向型液晶表示装置の前記垂直配向型液晶セルと第５の光学異方性層の間に、更に以下の［８］、［９］を満たす第６の光学異方性層を有することを特徴とする前記の垂直配向型液晶表示装置に関する。
［８］０≦Ｒｅ６≦２０
［９］１００≦Ｒｔｈ６≦４００
（ここで、Ｒｅ６は前記第６の光学異方性層の面内のリターデーション値を意味し、Ｒｔｈ６は前記第６の光学異方性層の厚さ方向のリターデーション値を意味する。前記Ｒｅ６及びＲｔｈ６は、それぞれＲｅ６＝（Ｎｘ６−Ｎｙ６）×ｄ６［ｎｍ］、Ｒｔｈ６＝{（Ｎｘ６+Ｎｙ６）／２−Ｎｚ６}×ｄ６［ｎｍ］である。ここで、ｄ６は前記第６の光学異方性層の厚さ、Ｎｘ６，Ｎｙ６は波長５５０ｎｍの光に対する前記第６の光学異方性層面内の主屈折率、Ｎｚ６は波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率であり、Ｎｘ６≧Ｎｙ６＞Ｎｚ６である。）
【発明の効果】
【００１１】
本発明の垂直配向型液晶表示装置は、表示が明るく、全方位において高コントラストな表示が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の楕円偏光板は、図１に示すような少なくとも第１の偏光板、第１の光学異方性層、第２の光学異方性層、第３の光学異方性層、第４の光学異方性層がこの順に積層された楕円偏光板である。
本発明の垂直配向型液晶表示装置は、以下のような２通りから構成され、必要に応じて光拡散層、光制御フィルム、導光板、プリズムシート等の部材が更に追加されるが、これらに本発明においてホメオトロピック配向液晶フィルムからなる第２の光学異方性層を使用する点を除いては特に制限は無い。視野角依存性の少ない光学特性を得ると言う点では、（１）〜（２）いずれの構成を用いても構わない。
【００１３】
（１）第１の偏光板／第１の光学異方性層／第２の光学異方性層／第３の光学異方性層／第４の光学異方性層／垂直配向液晶セル／第５の光学異方性層／第２の偏光板／バックライト
（２）第１の偏光板／第２光学異方性層／第３の光学異方性層／第４の光学異方性層／液晶セル／第５の光学異方性層／第１の光学異方性層／第２の偏光板／バックライト
【００１４】
また、前記垂直配向型液晶表示装置（１）及び（２）の前記垂直配向型液晶セルと第５の光学異方性層の間に、第６の光学異方性層を挿入した、下記（３）〜（４）の構成を用いることも出来る。
（３）第１の偏光板／第１の光学異方性層／第２の光学異方性層／第３の光学異方性層／第４の光学異方性層／垂直配向液晶セル／第６の光学異方性層／第５の光学異方性層／第２の偏光板／バックライト
（４）第１の偏光板／第２光学異方性層／第３の光学異方性層／第４の光学異方性層／液晶セル／第６の光学異方性層／第５の光学異方性層／第１の光学異方性層／第２の偏光板／バックライト
上記構成により、特許文献３及び４で提案されていたフィルム８枚構成をフィルム５枚ないし６枚まで削減することで広視野角特性を維持しつつコストダウンを図ることができる。
【００１５】
以下本発明に用いられる構成部材について順に説明する。
まず、本発明に使用する垂直配向型液晶セルについて説明する。
液晶セルとしては、特に制限はないが、透過型、反射型、半透過型の各種液晶セルを挙げることができる。液晶セルの駆動方式も特に制限はなく、ＳＴＮ−ＬＣＤ等に用いられるパッシブマトリクス方式、ＴＦＴ(Thin Film Transistor)電極、ＴＦＤ(Thin Film Diode)電極等の能動電極を用いるアクティブマトリクス方式、プラズマアドレス方式等のいずれの駆動方式であっても良い。
【００１６】
液晶セルを構成する透明基板としては、液晶層を構成する液晶性を示す材料を特定の配向方向に配向させるものであれば特に制限はない。具体的には、基板自体が液晶を配向させる性質を有している透明基板、基板自体は配向能に欠けるが、液晶を配向させる性質を有する配向膜等をこれに設けた透明基板等がいずれも使用できる。また、液晶セルの電極は、ＩＴＯ等の公知のものが使用できる。電極は通常、液晶層が接する透明基板の面上に設けることができ、配向膜を有する基板を使用する場合は、基板と配向膜との間に設けることができる。
【００１７】
液晶層を形成する液晶性を示す材料としては、負の誘電率異方性を有する材料であれば特に制限されず、各種の液晶セルを構成し得る通常の各種低分子液晶物質、高分子液晶物質およびこれらの混合物が挙げられる。また、これらに液晶性を損なわない範囲で色素やカイラル剤、非液晶性物質等を添加することもできる。負の誘電率異方性を示す液晶材料を用いた垂直配向液晶層にカイラル剤を添加し電圧印加時に液晶分子を旋回させれば、電圧印加時の液晶分子の旋回を安定したものとすることができる。更に上下基板のラビング方向を同一方向以外に施す場合、配向処理の軌跡が同一方向でなくなるため筋目が目立ちにくくなる。また、液晶層が９０度ツイストしていれば、電圧印加時のディスクリネーション防止のため基板に対し数度傾斜して配向させた場合に液晶分子の傾斜方向にリターデーションが発生するが、基板付近の液晶分子の傾斜した方向が上下の基板付近で互いに９０度の角度をなしているため、発生するリターデーションを打ち消すことができ、漏れ光が少ない黒表示が得られる。
【００１８】
また、前記垂直配向型液晶セルの一方の基板を反射機能を有する領域と透過機能を有する領域とを有する基板とすることにより半透過反射型の垂直配向型液晶セルとすることができる。
半透過反射型の垂直配向型液晶セルに使用する半透過反射性電極に含まれる反射機能を有する領域（以下、反射層ということがある。）としては、特に制限されず、アルミニウム、銀、金、クロム、白金等の金属やそれらを含む合金、酸化マグネシウム等の酸化物、誘電体の多層膜、選択反射を示す液晶又は、これらの組み合わせ等を例示することができる。これら反射層は平面であっても良く、また曲面であっても良い。さらに反射層は、凹凸形状など表面形状に加工を施して拡散反射性を持たせたもの、液晶セルの観察者側と反対側の該電極基板上の電極を兼備させたもの、またそれらを組み合わせたものであっても良い。
【００１９】
本発明の垂直配向型液晶セルは、前記した構成部材以外にも他の構成部材を付設することができる。例えば、カラーフィルターを本発明の液晶表示装置に付設することにより、色純度の高いマルチカラー又はフルカラー表示を行うことができるカラー液晶表示装置を作製することができる。
【００２０】
次に、本発明に使用する光学異方性層について順に説明する。
まず、第１、第３、第５の光学異方性層について説明する。
前記光学異方性層としては、例えば、ポリカーボネート、ノルボルネン系樹脂、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレンやその他のポリオレフィン、ポリアリレート、ポリアミドの如き適宜なポリマーからなるフィルムを一軸あるいは二軸延伸処理する手法や特開平５−１５７９１１号公報に示されるような熱収縮フィルムにより長尺フィルムの幅方向を熱収縮させて厚み方向に位相差を大きくする手法により製造した複屈折フィルム、液晶ポリマーなどの液晶材料からなる配向フィルム、液晶材料の配向層をフィルムにて支持したものなどが挙げられる。
上記の光学異方性層としては、ポリカーボネートおよびノルボルネン系樹脂が好ましい。
【００２１】
面内方向にｘ方向、ｙ方向を取り、厚さ方向をｚ方向とする場合、正の１軸性光学異方性層は、屈折率としてｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの関係を有する。また、正の２軸性光学異方性層は、屈折率としてｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの関係を有する。負の１軸性光学異方性層は、屈折率としてｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの関係を有する。負の２軸性光学異方性層は、屈折率としてｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの関係を有する。
【００２２】
第１の光学異方性層は、第１の光学異方性層の厚さをｄ１、第１の光学異方性層面内の主屈折率をＮｘ１およびＮｙ１、厚さ方向の主屈折率をＮｚ１、かつ、Ｎｘ１＞Ｎｚ１≧Ｎｙ１とし、波長５５０ｎｍの光における面内のリターデーション値（Ｒｅ１＝（Ｎｘ１−Ｎｙ１）×ｄ１［ｎｍ］）とした場合に、以下の［１］式を満たす。
［１］５０≦Ｒｅ１≦３００
第１の光学異方性層は、偏光板の視野角補償として寄与しており、５５０ｎｍの光に対して、第１の光学異方性層面内のリターデーション値（Ｒｅ１）は、通常５０ｎｍ〜３００ｎｍ、好ましくは８０ｎｍ〜２００ｎｍ、さらに好ましくは１００ｎｍ〜１４０ｎｍの範囲である。Ｒｅ１値が上記範囲を外れた場合には、十分な視野角改良効果が得られないかあるいは、斜めから見たときに不必要な色付きが生じる恐れがある。
【００２３】
第３及び第５の光学異方性層は、面内で１／４波長の位相差を示すことが好ましく、第３及び第５の光学異方性層の厚さをｄ３、ｄ５、第３及び第５の光学異方性層面内の主屈折率をＮｘ３、Ｎｘ５およびＮｙ３、Ｎｙ５、厚さ方向の主屈折率をＮｚ３、Ｎｚ５、かつ、Ｎｘ３＞Ｎｙ３＝Ｎｚ３、Ｎｘ５＞Ｎｙ５＝Ｎｚ５とし、波長５５０ｎｍの光における面内のリターデーション値（Ｒｅ３＝（Ｎｘ３−Ｎｙ３）×ｄ３［ｎｍ］、Ｒｅ５＝（Ｎｘ５−Ｎｙ５）×ｄ５［ｎｍ］）とした場合に、以下の［４］、［７］式を満たす。
［４］１００≦Ｒｅ３≦１８０
［７］１００≦Ｒｅ５≦１８０
【００２４】
第３及び第５の光学異方性層は、１／４波長の位相差を示すという点で、５５０ｎｍの光に対して、第３及び第５の光学異方性層面内のリターデーション値（Ｒｅ３、Ｒｅ５）は、通常１００ｎｍ〜１８０ｎｍ、好ましくは１２０ｎｍ〜１６０ｎｍ、さらに好ましくは１３０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲である。Ｒｅ３およびＲｅ５値が上記範囲を外れた場合には、偏光板と組み合わせたときの円偏光性が十分得られなくなり、正面から見た場合の表示特性が低下する恐れがある。
【００２５】
第３の光学異方性層の遅相軸と第５の光学異方性層の遅相軸とのなす角度は、通常８０〜１００度、好ましくは８５〜９５度、更に好ましくは略９０度（直交）の範囲である。上記範囲を外れた場合、正面から見た場合のコントラストが低下する恐れがある。
また、第３及び第５の光学異方性層の波長４５０ｎｍ、波長５９０ｎｍの光における面内のリターデーション値をそれぞれ、Ｒｅ３（４５０）、Ｒｅ３（５９０）、Ｒｅ５（４５０）、Ｒｅ５（５９０）とした場合、以下の［１０］、［１１］式を満たす。
［１０］０．７≦Ｒｅ３（４５０）／Ｒｅ３（５９０）≦１．０５
［１１］０．７≦Ｒｅ５（４５０）／Ｒｅ５（５９０）≦１．０５
【００２６】
半透過型垂直配向型液晶表示装置の反射時のコントラスト特性を向上させるという点においては、１／４波長板の位相差値の波長に対する依存性は、波長が大きいほど位相差値が大きくなるかあるいは一定に近いことが好ましく、第３及び第５の光学異方性層の４５０ｎｍの光及び５９０ｎｍの光に対する位相差値の比（上記[１０]および[１１]）は、通常０．７〜１．０５、好ましくは０．７５〜１．０の範囲である。上記範囲を外れた場合には、反射時の黒表示が青っぽい色味になるといった表示特性の低下の恐れがある。
【００２７】
円偏光板は、１／４波長板により直線偏光を円偏光に変えたり、円偏光を直線偏光に変える機能を有し、垂直配向型液晶セルの両側に直線偏光板を有し、直線偏光板と垂直配向型液晶セルとの間に面内で１／４波長の位相差を有する第３及び第５光学異方性層を有することにより、電圧無印加時には液晶層の観測方向の位相差が０のため上下の偏光板を直交にすることにより暗表示が可能となり、電圧印加時には観測方向の位相差が生じ明表示が可能となる。直線偏光板に１／４波長板を組み合わせた円偏光板を形成させるという点で、前記第１の偏光板の吸収軸と前記第３の光学異方性層の遅相軸とのなす角度をｐとしたとき、通常４０°〜５０°、好ましくは４２〜４８°、更に好ましくは略４５°の範囲である。
また同様に、前記第２の偏光板の吸収軸と前記第５の光学異方性層の遅相軸とのなす角度をｑしたときに、４０°〜５０°、好ましくは４２〜４８°、更に好ましくは略４５°の範囲である。上記以外の範囲においては、正面コントラストの低下による画質の低下の恐れがある。
【００２８】
次に、第２の光学異方性層について説明する。
本発明の第２の光学異方性層は、正の一軸性を示す液晶材料を液晶状態においてホメオトロピック配向させた後、配向固定化したホメオトロピック配向液晶フィルムからなる。本発明において、液晶材料のホメオトロピック配向を固定化した液晶フィルムを得るに当たっては、液晶材料と配向基板の選択が極めて重要である。
本発明に用いられる液晶材料は、少なくともポリ（メタ）アクリレートやポリシロキサンなどの側鎖型の液晶性ポリマーを主たる構成成分として含むものである。
また本発明において用いられる側鎖型液晶ポリマーは末端に重合可能なオキセタニル基を有するものである。より具体的には、式（１）で表されるオキセタニル基を有する（メタ）アクリル化合物の（メタ）アクリル部位を単独重合、もしくは他の（メタ）アクリル化合物と共重合させて得られる側鎖型液晶性高分子物質を好ましい例として挙げることができる。
【００２９】
【化１】
2008129175.tif 000003
【００３０】
上記式（１）中、Ｒ１は水素またはメチル基を表し、Ｒ２は水素、メチル基またはエチル基を表し、Ｌ１およびＬ２はそれぞれ個別に単結合、−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、または−ＣＯ−Ｏ−のいずれかを表し、Ｍは式（２）、式（３）または式（４）を表し、ｎおよびｍはそれぞれ個別に０〜１０の整数を示す。
−Ｐ１−Ｌ３−Ｐ２−Ｌ４−Ｐ３−      (２)  
−Ｐ１−Ｌ３−Ｐ３−                 （３）  
−Ｐ３−                              (４）  
【００３１】
式（２）〜（４）中、Ｐ１およびＰ２はそれぞれ個別に式（５）から選ばれる基を表し、Ｐ３は式（６）から選ばれる基を表し、Ｌ３およびＬ４はそれぞれ個別に単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−または−ＣＯ−Ｏ−を表す。
【００３２】
【化２】
2008129175.tif 000004
【化３】
2008129175.tif 000005
【００３３】
これらオキセタニル基を有する（メタ）アクリル化合物の合成法は特に制限されるものではなく、通常の有機化学合成法で用いられる方法を適用することによって合成することができる。例えば、ウィリアムソンのエーテル合成や、縮合剤を用いたエステル合成などの手段でオキセタニル基を持つ部位と（メタ）アクリル基を持つ部位を結合することで、オキセタニル基と（メタ）アクリル基の２つの反応性官能基を持つオキセタニル基を有する（メタ）アクリル化合物を合成することができる。
【００３４】
式（１）で表されるオキセタニル基を有する（メタ）アクリル化合物の（メタ）アクリル基を単独重合、もしくは他の（メタ）アクリル化合物と共重合することにより下記式（７）で表されるユニットを含む側鎖型液晶性高分子物質が得られる。重合条件は特に限定されるものではなく、通常のラジカル重合やアニオン重合の条件を採用することができる。
【００３５】
【化４】
2008129175.tif 000006
【００３６】
ラジカル重合の例としては、（メタ）アクリル化合物をジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）などの溶媒に溶かし、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）や過酸化ベンゾイル（ＢＰＯ）などを開始剤として、６０〜１２０℃で数時間反応させる方法が挙げられる。また、液晶相を安定に出現させるために、臭化銅（Ｉ）／２，２’−ビピリジル系や２，２，６，６−テトラメチルピペリジノオキシ・フリーラジカル（ＴＥＭＰＯ）系などを開始剤としたリビングラジカル重合を行い、分子量分布を制御する方法も有効である。これらのラジカル重合は脱酸素条件で行うことが好ましい。
【００３７】
アニオン重合の例としては、（メタ）アクリル化合物をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）などの溶媒に溶かし、有機リチウム化合物、有機ナトリウム化合物、グリニャール試薬などの強塩基を開始剤として、反応させる方法が挙げられる。また、開始剤や反応温度を最適化することでリビングアニオン重合とし、分子量分布を制御することもできる。これらのアニオン重合は、厳密に脱水かつ脱酸素条件で行う必要がある。
【００３８】
また、このとき共重合する（メタ）アクリル化合物は特に限定されるものではなく、合成される高分子物質が液晶性を示せば何でもよいが、合成される高分子物質の液晶性を高めるため、メソゲン基を有する（メタ）アクリル化合物が好ましい。例えば下記式で示されるような（メタ）アクリル化合物を好ましい化合物として例示することができる。
【００３９】
【化５】
2008129175.tif 000007
【００４０】
ここで、Ｒは、水素、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、またはシアノ基を表す。
側鎖型液晶性高分子物質は、式（７）で表されるユニットを５〜１００モル％含むものが好ましく、１０〜１００モル％含むものが特に好ましい。また、側鎖型液晶性高分子物質は、重量平均分子量が２，０００〜１００，０００であるものが好ましく、５，０００〜５０，０００のものが特に好ましい。
【００４１】
本発明で用いる液晶材料においては、前記側鎖型液晶性高分子物質の他に、液晶性を損なわずに混和し得る種々の化合物を含有することができる。含有することができる化合物としては、オキセタニル基、エポキシ基、ビニルエーテル基などのカチオン重合性官能基を有する化合物、フィルム形成能を有する各種の高分子物質、液晶性を示す各種の低分子液晶性化合物や高分子液晶性化合物などが挙げられる。前記の側鎖型液晶性高分子物質を組成物として用いる場合、組成物全体に占める前記の側鎖型液晶性高分子物質の割合は、１０質量％以上、好ましくは３０質量％以上、さらに好ましくは５０質量％以上である。側鎖型液晶性高分子物質の含有量が１０質量％未満では組成物中に占める重合性基濃度が低くなり、重合後の機械的強度が不十分となるため好ましくない。
【００４２】
また前記液晶材料は配向処理された後、オキセタニル基をカチオン重合させて架橋することにより、当該液晶状態を固定化する。このため、液晶材料中に、光や熱などの外部刺激でカチオンを発生する光カチオン発生剤および／または熱カチオン発生剤を含有させておくことが好ましい。また必要によっては各種の増感剤を併用してもよい。
【００４３】
光カチオン発生剤とは、適当な波長の光を照射することによりカチオンを発生できる化合物を意味し、有機スルフォニウム塩系、ヨードニウム塩系、フォスフォニウム塩系などを例示することが出来る。これら化合物の対イオンとしては、アンチモネート、フォスフェート、ボレートなどが好ましく用いられる。具体的な化合物としては、Ａｒ３Ｓ＋ＳｂＦ６−、Ａｒ３Ｐ＋ＢＦ４−、Ａｒ２Ｉ＋ＰＦ６−（ただし、Ａｒはフェニル基または置換フェニル基を示す。）などが挙げられる。また、スルホン酸エステル類、トリアジン類、ジアゾメタン類、β−ケトスルホン、イミノスルホナート、ベンゾインスルホナートなども用いることができる。
【００４４】
熱カチオン発生剤とは、適当な温度に加熱されることによりカチオンを発生できる化合物であり、例えば、ベンジルスルホニウム塩類、ベンジルアンモニウム塩類、ベンジルピリジニウム塩類、ベンジルホスホニウム塩類、ヒドラジニウム塩類、カルボン酸エステル類、スルホン酸エステル類、アミンイミド類、五塩化アンチモン−塩化アセチル錯体、ジアリールヨードニウム塩−ジベンジルオキシ銅、ハロゲン化ホウ素−三級アミン付加物などを挙げることができる。
【００４５】
これらのカチオン発生剤の液晶材料中への添加量は、用いる側鎖型液晶性高分子物質を構成するメソゲン部分やスペーサ部分の構造や、オキセタニル基当量、液晶の配向条件などにより異なるため一概には言えないが、側鎖型液晶性高分子物質に対し、通常１００質量ｐｐｍ〜２０質量％、好ましくは１０００質量ｐｐｍ〜１０質量％、より好ましくは０．２質量％〜７質量％、最も好ましくは０．５質量％〜５質量％の範囲である。１００質量ｐｐｍよりも少ない場合には、発生するカチオンの量が十分でなく重合が進行しないおそれがあり、また２０質量％よりも多い場合には、液晶フィルム中に残存するカチオン発生剤の分解残存物等が多くなり耐光性などが悪化するおそれがあるため好ましくない。
【００４６】
次に配向基板について説明する。
配向基板としては、まず平滑な平面を有するものが好ましく、有機高分子材料からなるフィルムやシート、ガラス板、金属板などを挙げることができる。コストや連続生産性の観点からは有機高分子からなる材料を用いることが好ましい。有機高分子材料の例としては、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリフェニレンオキシド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー等の透明ポリマーからなるフィルムが挙げられる。またポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体等のスチレン系ポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体等のオレフィン系ポリマー、環状ないしノルボルネン構造を有するシクロポリオレフィン、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー等の透明ポリマーからなるフィルムも挙げられる。さらにイミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマーや前記ポリマーのブレンド物等の透明ポリマーからなるフィルムなども挙げられる。これらのなかでも、光学フィルムとして用いられるトリアセチルセルロース、ポリカーボネート、ノルボルネンポリオレフィン等のプラスチックフィルムが賞用される。有機高分子材料のフィルムとしては、特にゼオノア（商品名，日本ゼオン（株）製）、ゼオネックス（商品名，日本ゼオン（株）製）、アートン（商品名，ＪＳＲ（株）製）などのノルボルネン構造を有するポリマー物質からなるプラスチックフィルムが光学的にも優れた特性を有するので好ましい。また金属フィルムとしては、例えばアルミニウムなどから形成される当該フィルムが挙げられる。
【００４７】
前述の液晶材料を用い、安定してホメオトロピック配向を得るためには、これらの基板を構成する材料が長鎖（通常炭素数４以上、好ましくは８以上）のアルキル基を有しているか、基板表面に長鎖アルキル基を有する化合物の層を有することがより好ましい。中でも長鎖アルキル基を有するポリビニルアルコールからなる層を形成することが、形成方法も容易であり好ましい。なお、これら有機高分子材料は単独で基板として用いても良いし、他の基板の上に薄膜として形成させていても良い。液晶の分野においては、基板に対して布等でこするラビング処理を行うことが一般的であるが、本発明のホメオトロピック配向液晶フィルムは、面内の異方性が基本的に生じない配向構造であるため、必ずしもラビング処理を必要としない。しかしながら、液晶材料を塗布したときのはじき抑制の観点からは弱いラビング処理を施すことがより好ましい。ラビング条件を規定する重要な設定値としては周速比がある。これはラビング布をロールに巻きつけて回転させつつ基板を擦る場合の、布の移動速度と基板の移動速度の比を表す。本発明においては弱いラビング処理とは、通常周速比が５０以下、より好ましくは２５以下、特に好ましくは１０以下である。周速比が５０より大きい場合、ラビングの効果が強すぎて液晶材料が完全に垂直に配向しきれず、垂直方向より面内方向に倒れた配向となる恐れがある。
【００４８】
次に、本発明のホメオトロピック配向液晶フィルムの製造方法について説明する。
液晶フィルム製造の方法としてはこれらに限定されるものではないが、前述の液晶材料を前述の配向基板上に展開し、当該液晶材料を配向させた後、光照射および／または加熱処理することにより当該配向状態を固定化することにより製造することができる。
液晶材料を配向基板上に展開して液晶材料層を形成する方法としては、液晶材料を溶融状態で直接配向基板上に塗布する方法や、液晶材料の溶液を配向基板上に塗布後、塗膜を乾燥して溶媒を留去させる方法が挙げられる。
【００４９】
溶液の調製に用いる溶媒に関しては、本発明の液晶材料を溶解でき適当な条件で留去できる溶媒であれば特に制限はなく、一般的にアセトン、メチルエチルケトン、イソホロン、シクロヘキサノンなどのケトン類、ブトキシエチルアルコール、ヘキシルオキシエチルアルコール、メトキシ−２−プロパノールなどのエーテルアルコール類、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどのグリコールエーテル類、酢酸エチル、乳酸エチルなどのエステル類、フェノール、クロロフェノールなどのフェノール類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドンなどのアミド類、クロロホルム、テトラクロロエタン、ジクロロベンゼンなどのハロゲン系などやこれらの混合系が好ましく用いられる。また、配向基板上に均一な塗膜を形成するために、界面活性剤、消泡剤、レベリング剤などを溶液に添加してもよい。
【００５０】
液晶材料を直接塗布する方法でも、溶液を塗布する方法でも、塗布方法については、塗膜の均一性が確保される方法であれば、特に限定されることはなく公知の方法を採用することができる。例えば、スピンコート法、ダイコート法、カーテンコート法、ディップコート法、ロールコート法などが挙げられる。
液晶材料の溶液を塗布する方法では、塗布後に溶媒を除去するための乾燥工程を入れることが好ましい。この乾燥工程は、塗膜の均一性が維持される方法であれば、特に限定されることなく公知の方法を採用することができる。例えば、ヒーター（炉）、温風吹きつけなどの方法が挙げられる。
【００５１】
液晶フィルムの膜厚は、液晶表示装置の方式や種々の光学パラメーターに依存することから一概には言えないが、通常０．２μｍ〜１０μｍ、好ましくは０．３μｍ〜５μｍ、さらに好ましくは０．５μｍ〜２μｍである。膜厚が０．２μｍより薄い場合、十分な視野角改良あるいは輝度向上効果を得ることができない恐れがある。また１０μｍを越えると、液晶表示装置が不必要に色付く等の恐れがある。
【００５２】
続いて、配向基板上に形成された液晶材料層を、熱処理などの方法で液晶配向を形成し、光照射および／または加熱処理で硬化を行い固定化する。最初の熱処理では、使用した液晶材料の液晶相発現温度範囲に加熱することで、該液晶材料が本来有する自己配向能により液晶を配向させる。熱処理の条件としては、用いる液晶材料の液晶相挙動温度（転移温度）により最適条件や限界値が異なるため一概には言えないが、通常１０〜２５０℃、好ましくは３０℃〜１６０℃の範囲であり、該液晶材料のガラス転移点（Ｔｇ）以上の温度、さらに好ましくはＴｇより１０℃以上高い温度で熱処理するのが好ましい。あまり低温では、液晶配向が充分に進行しないおそれがあり、また高温では液晶材料中のカチオン重合性反応基や配向基板に悪影響を与えるおそれがある。また、熱処理時間については、通常３秒〜３０分、好ましくは１０秒〜１０分の範囲である。３秒より短い熱処理時間では、液晶配向が充分に完成しないおそれがあり、また３０分を超える熱処理時間では、生産性が悪くなるため、どちらの場合も好ましくない。
該液晶材料層を熱処理などの方法で液晶配向を形成したのち、液晶配向状態を保ったまま液晶材料を組成物中のオキセタニル基の重合反応により硬化させる。硬化工程は、完成した液晶配向を硬化（架橋）反応により液晶配向状態を固定化し、より強固な膜に変性することを目的にしている。
【００５３】
本発明の液晶材料は重合性のオキセタニル基を持つため、その反応基の重合（架橋）には、カチオン重合開始剤（カチオン発生剤）を用いるのが好ましいことは前述のとおりである。また、重合開始剤としては、熱カチオン発生剤より光カチオン発生剤の使用が好ましい。
光カチオン発生剤を用いた場合、光カチオン発生剤の添加後、液晶配向のための熱処理までの工程を暗条件（光カチオン発生剤が解離しない程度の光遮断条件）で行えば、液晶材料は配向段階までは硬化することなく、充分な流動性をもって液晶配向することができる。この後、適当な波長の光を発する光源からの光を照射することによりカチオンを発生させ、液晶材料層を硬化させる。
【００５４】
光照射の方法としては、用いる光カチオン発生剤の吸収波長領域にスペクトルを有するようなメタルハライドランプ、高圧水銀灯、低圧水銀灯、キセノンランプ、アークランプ、レーザーなどの光源からの光を照射し、光カチオン発生剤を開裂させる。１平方センチメートルあたりの照射量としては、積算照射量として通常１〜２０００ｍＪ、好ましくは１０〜１０００ｍＪの範囲である。ただし、光カチオン発生剤の吸収領域と光源のスペクトルが著しく異なる場合や、液晶材料自身に光源波長の吸収能がある場合などはこの限りではない。これらの場合には、適当な光増感剤や、吸収波長の異なる２種以上の光カチオン発生剤を混合して用いるなどの方法を採ることもできる。
光照射時の温度は、該液晶材料が液晶配向をとる温度範囲である必要がある。また、硬化の効果を充分にあげるためには、該液晶材料のＴｇ以上の温度で光照射を行うのが好ましい。
【００５５】
以上のような工程により製造した液晶材料層は、充分強固な膜となっている。具体的には、硬化反応によりメソゲンが３次元的に結合され、硬化前と比べて耐熱性（液晶配向保持の上限温度）が向上するのみでなく、耐スクラッチ性、耐磨耗性、耐クラック性などの機械的強度に関しても大幅に向上する。
なお、配向基板として、光学的に等方でない、あるいは得られる液晶フィルムが最終的に目的とする使用波長領域において不透明である、もしくは配向基板の膜厚が厚すぎて実際の使用に支障を生じるなどの問題がある場合、配向基板上で形成された形態から、位相差機能を有する延伸フィルムに転写した形態も使用しうる。転写方法としては公知の方法を採用することができる。例えば、特開平４−５７０１７号公報や特開平５−３３３３１３号公報に記載されているように液晶フィルム層を粘着剤もしくは接着剤を介して、配向基板とは異なる基板を積層した後に、必要により粘着剤もしくは接着剤を使って表面の硬化処理を施し、該積層体から配向基板を剥離することで液晶フィルムのみを転写する方法等を挙げることができる。
転写に使用する粘着剤もしくは接着剤は、光学グレードのものであれば特に制限はなく、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系など一般に用いられているものを用いることができる。
【００５６】
以上のようにして得られるホメオトロピック配向液晶層は、当該液晶層の光学位相差を垂直入射から傾けた角度で測定することによって定量化することができる。ホメオトロピック配向液晶層の場合、この位相差値は垂直入射について対称的である。光学位相差の測定には数種の方法を利用することができ、例えば自動複屈折測定装置（王子計測機器（株）製）および偏光顕微鏡を利用することができる。このホメオトロピック配向液晶層はクロスニコル偏光子間で黒色に見える。このようにしてホメオトロピック配向性を評価した。
【００５７】
本発明に使用されるホメオトロピック配向液晶フィルムは、液晶フィルムの厚さをｄ２、液晶フィルム面内の主屈折率をＮｘ２およびＮｙ２、厚さ方向の主屈折率をＮｚ２、かつ、Ｎｚ２＞Ｎｘ２≧Ｎｙ２とした場合に、面内のリターデーション値（Ｒｅ２＝（Ｎｘ２−Ｎｙ２）×ｄ２［ｎｍ］）および厚さ方向のリターデーション値（Ｒｔｈ２＝（Ｎｘ２−Ｎｚ２）×ｄ２［ｎｍ］）が、以下の［２］および［３］を満たすことを特徴とする。
［２］０ｎｍ≦Ｒｅ２≦２０ｎｍ
［３］−５００ｎｍ≦Ｒｔｈ２≦−３０ｎｍ
【００５８】
ホメオトロピック配向液晶フィルムの光学パラメータであるＲｅ２値、Ｒｔｈ２値は、液晶表示装置の方式や種々の光学パラメーターに依存することから一概には言えないが、５５０ｎｍの単色光に対して、ホメオトロピック配向液晶フィルム面内のリターデーション値（Ｒｅ２）は、通常０ｎｍ〜２０ｎｍ、好ましくは０ｎｍ〜１０ｎｍ、さらに好ましくは０ｎｍ〜５ｎｍの範囲であり、かつ、厚さ方向のリターデーション値（Ｒｔｈ２）は、通常−５００〜−３０ｎｍ、好ましくは−４００〜−５０ｎｍ、さらに好ましくは−４００〜−１００ｎｍに制御されたものである。
【００５９】
前記Ｒｅ２値及びＲｔｈ２値を上記範囲にすることにより、液晶表示装置の視野角改良フィルムとしては、液晶表示の色調補正を行いながら視野角を広げることが可能となる。Ｒｅ２値が２０ｎｍより大きい場合、大きい正面位相差値の影響で、液晶表示素子の正面特性を悪化させる恐れがある。また、Ｒｔｈ２値が−３０ｎｍより大きいあるいは−５００ｎｍより小さい場合には、十分な視野角改良効果が得られないかあるいは、斜めから見たときに不必要な色付きが生じる恐れがある。
【００６０】
次に、第４及び第６の光学異方性層について説明する。
前記第４及び第６の光学異方性層としては、特に限定されないが、非液晶材料としては、耐熱性、耐薬品性、透明性に優れ、剛性にも富むことから、例えば、セルローストリアシレート、ゼオネックス、ゼオノア（共に日本ゼオン（株）製）、ＡＲＴＯＮ（ＪＳＲ（株）製）のようなポリオレフィン類、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、ポリアリールエーテルケトン、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、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、高配向性であることから、ポリイミドが特に好ましい。また液晶材料としては、コレステリック液晶ポリマーなどの液晶材料からなるコレステリック配向フィルム、液晶材料のコレステリック配向層をフィルムにて支持したものなどが挙げられる。
【００６１】
第４及び第６の光学異方性層は、垂直配向型液晶セルの垂直配向液晶層を視野角補償するという点で、第４及び第６の光学異方性層の厚さをｄ４、ｄ６、第４及び第６の光学異方性層面内の主屈折率をＮｘ４、Ｎｘ６およびＮｙ４、Ｎｙ６、厚さ方向の主屈折率をＮｚ４、Ｎｚ６、かつ、Ｎｘ４≧Ｎｙ４＞Ｎｚ４、Ｎｘ６≧Ｎｙ６＞Ｎｚ６とし、波長５５０ｎｍの光における面内のリターデーション値（Ｒｅ４＝（Ｎｘ４−Ｎｙ４）×ｄ４［ｎｍ］、Ｒｔｈ４＝{（Ｎｘ４＋Ｎｙ４）／２−Ｎｚ４}×ｄ４［ｎｍ］、Ｒｅ６＝（Ｎｘ６−Ｎｙ６）×ｄ６［ｎｍ］、Ｒｔｈ６＝{（Ｎｘ６＋Ｎｙ６）／２−Ｎｚ６}×ｄ６［ｎｍ］）とした場合に、以下の［５］、［６］、［８］、［９］式を満たす。
［５］０≦Ｒｅ４≦２０
［６］１００≦Ｒｔｈ４≦４００
［８］０≦Ｒｅ６≦２０
［９］１００≦Ｒｔｈ６≦４００
【００６２】
第４及び第６の光学異方性層は、垂直配向液晶セルの光学膜厚、垂直配向液晶セルに使用される液晶材料の複屈折値Δｎにもよるため一概には言えないが、第４及び第６の光学異方性層面内のリターデーション値（Ｒｅ４、Ｒｅ６）は、通常０ｎｍ〜２０ｎｍ、好ましくは０ｎｍ〜１０ｎｍ、さらに好ましくは０ｎｍ〜５ｎｍの範囲である。Ｒｅ４、Ｒｅ６値が上記範囲を外れた場合には、正面から見た場合のコントラスト低下といった恐れがある。また、第４及び第６の厚さ方向のリターデーション値（Ｒｔｈ４、Ｒｔｈ６）は、垂直配向型液晶セルの厚さ方向の位相差値は、通常２００〜４００ｎｍであるため、第４の光学異方性層のみを使用する場合は、通常１５０ｎｍ〜４００ｎｍ、好ましくは１８０ｎｍ〜３６０ｎｍ、さらに好ましくは２００ｎｍ〜３００ｎｍの範囲である。第４の光学異方性層と第６の光学異方性層を組み合わせて使用する場合は、Ｒｅ４値とＲｅ６値の合計が通常１５０〜４００ｎｍ、好ましくは１８０〜３６０ｎｍ、更に好ましくは２００〜３００ｎｍの範囲であるため、それぞれ単層の光学異方性層で見た場合、通常７５〜２００ｎｍ、好ましくは９０〜１８０ｎｍ、更に好ましくは１００〜１５０ｎｍである。上記範囲を外れた場合には、十分な視野角改良効果が得られないかあるいは、斜めから見たときに不必要な色付きが生じる恐れがある。
【００６３】
本発明に使用される直線偏光板としては、通常、偏光子の片側または両側に保護フィルムを有するものが使用される。偏光子は、特に制限されず、各種のものを使用でき、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の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を延伸して二色性材料（沃素、染料）を吸着・配向したものが好適に用いられる。偏光子の厚さも特に制限されないが、５〜８０μｍ程度が一般的である。
【００６４】
ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素で染色し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よい。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ほかに、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よし、また延伸してからヨウ素で染色してもよい。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。
【００６５】
前記偏光子の片側または両側に設けられている保護フィルムには、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、等方性などに優れるものが好ましい。前記保護フィルムの材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロースやトリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）等のスチレン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマーなどが挙げられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体の如きポリオレフィン系ポリマー、シクロオレフィン系ないしはノルボルネン構造を有するポリオレフィン、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、あるいは前記ポリマーのブレンド物などが保護フィルムを形成するポリマーの例として挙げられる。その他、アクリル系やウレタン系、アクリルウレタン系やエポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型ないし紫外線硬化型樹脂などをフィルム化したものなどが挙げられる。保護フィルムの厚さは、一般には５００μｍ以下であり、１〜３００μｍが好ましい。特に５〜２００μｍとするのが好ましい。
【００６６】
保護フィルムとしては、光学的に等方な基板が好ましく、例えばフジタック（富士写真フイルム社製品）やコニカタック（コニカミノルタオプト社製品）などのトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム、アートンフィルム（ＪＳＲ社製品）やゼオノアフィルム、ゼオネックスフィルム（日本ゼオン社製品）などのシクロオレフィン系ポリマー、ＴＰＸフィルム（三井化学社製品）、アクリプレンフィルム（三菱レーヨン社製品）が挙げられるが、楕円偏光板とした場合の平面性、耐熱性や耐湿性などからトリアセチルセルロース、シクロオレフィン系ポリマーが好ましい。
なお、偏光子の両側に保護フィルムを設ける場合、その表裏で同じポリマー材料からなる保護フィルムを用いてもよく、異なるポリマー材料等からなる保護フィルムを用いてもよい。前記偏光子と保護フィルムとは通常、水系粘着剤等を介して密着している。水系接着剤としては、ポリビニルアルコール系接着剤、ゼラチン系接着剤、ビニル系ラテックス系、水系ポリウレタン、水系ポリエステル等を例示できる。
【００６７】
前記保護フィルムとしては、ハードコート層や反射防止処理、スティッキング防止や、拡散ないしアンチグレアを目的とした処理を施したものを用いることができる。
ハードコート処理は偏光板表面の傷付き防止などを目的に施されるものであり、例えばアクリル系、シリコーン系などの適宜な紫外線硬化型樹脂による硬度や滑り特性等に優れる硬化皮膜を保護フィルムの表面に付加する方式などにて形成することができる。反射防止処理は偏光板表面での外光の反射防止を目的に施されるものであり、従来に準じた反射防止膜などの形成により達成することができる。また、スティッキング防止処理は隣接層との密着防止を目的に施される。
【００６８】
またアンチグレア処理は偏光板の表面で外光が反射して偏光板透過光の視認を阻害することの防止等を目的に施されるものであり、例えば、サンドブラスト方式やエンボス加工方式による粗面化方式や透明微粒子の配合方式などの適宜な方式にて保護フィルムの表面に微細凹凸構造を付与することにより形成することができる。前記表面微細凹凸構造の形成に含有させる微粒子としては、例えば平均粒径が０．５〜５０μｍのシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化アンチモン等からなる導電性のこともある無機系微粒子、架橋又は未架橋のポリマー等からなる有機系微粒子などの透明微粒子が用いられる。表面微細凹凸構造を形成する場合、微粒子の使用量は、表面微細凹凸構造を形成する透明樹脂１００重量部に対して一般的に２〜５０重量部程度であり、５〜２５重量部が好ましい。アンチグレア層は、偏光板透過光を拡散して視角などを拡大するための拡散層（視角拡大機能など）を兼ねるものであってもよい。
なお、前記反射防止層、スティッキング防止層、拡散層やアンチグレア層等は、保護フィルムそのものに設けることができるほか、別途光学層として透明保護層とは別体のものとして設けることもできる。
【００６９】
前記第１、第２、第３、第３、第４、第５、第６の光学異方性層及び偏光板は、それぞれ粘着剤層を介して互いに貼り合わせることにより作製することができる。粘着剤層を形成する粘着剤は特に制限されないが、例えば、アクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、フッ素系やゴム系などのポリマーをベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。特に、アクリル系粘着剤の如く光学的透明性に優れ、適度な濡れ性と凝集性と接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性などに優れるものが好ましく用いうる。
【００７０】
粘着剤層の形成は、適宜な方式で行うことができる。その例としては、例えば、トルエンや酢酸エチル等の適宜な溶剤の単独物又は混合物からなる溶媒にベースポリマーまたはその組成物を溶解又は分散させた１０〜４０重量％程度の粘着剤溶液を調製し、それを流延方式や塗工方式等の適宜な展開方式で前記液晶層上に直接付設する方式、あるいは前記に準じセパレータ上に粘着剤層を形成してそれを前記液晶層上移着する方式などが挙げられる。また、粘着剤層には、例えば天然物や合成物の樹脂類、特に、粘着性付与樹脂や、ガラス繊維、ガラスビーズ、金属粉、その他の無機粉末等からなる充填剤、顔料、着色剤、酸化防止剤などの粘着層に添加されることの添加剤を含有していてもよい。また微粒子を含有して光拡散性を示す粘着剤層などであってもよい。
なお、各光学異方性層を粘着剤層を介して、相互に貼り合わせる際には、フィルム表面を表面処理して粘着剤層との密着性を向上することができる。表面処理の手段は、特に制限されないが、前記の各光学異方性層の透明性を維持できるコロナ放電処理、スパッタ処理、低圧ＵＶ照射、プラズマ処理などの表面処理法を好適に採用できる。これら表面処理法のなかでもコロナ放電処理が良好である。
【実施例】
【００７１】
以下に実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
なお、実施例で用いた各分析方法は以下の通りである。
（１）１Ｈ−ＮＭＲの測定
化合物を重水素化クロロホルムに溶解し、４００ＭＨｚの１Ｈ−ＮＭＲ（Ｖａｒｉａｎｔ社製ＩＮＯＶＡ−４００）で測定した。
（２）ＧＰＣの測定
化合物をテトラヒドロフランに溶解し、東ソー社製８０２０ＧＰＣシステムで、ＴＳＫ−ＧＥＬ  ＳｕｐｅｒＨ１０００、ＳｕｐｅｒＨ２０００、ＳｕｐｅｒＨ３０００、ＳｕｐｅｒＨ４０００を直列につなぎ、溶出液としてテトラヒドロフランを用いて測定した。分子量の較正にはポリスチレンスタンダードを用いた。
（３）顕微鏡観察
オリンパス光学社製ＢＨ２偏光顕微鏡で液晶の配向状態を観察した。
（４）液晶フィルムのパラメータ測定
王子計測機器（株）製自動複屈折計ＫＯＢＲＡ２１ＡＤＨを用いた。
【００７２】
［実施例１］
下記式（８）で示される液晶性ポリマーを合成した。分子量はポリスチレン換算で、Ｍｎ＝８０００、Ｍｗ＝１５０００であった。なお、式（８）はブロック重合体の構造で表記しているがモノマーの構成比を表すものである。
【００７３】
【化６】
2008129175.tif 000008
【００７４】
式（８）のポリマー１．０ｇを、９ｍｌのシクロヘキサノンに溶かし、暗所でトリアリルスルフォニウムヘキサフルオロアンチモネート５０％プロピレンカーボネート溶液（アルドリッチ社製、試薬）０．１ｇを加えた後、孔径０．４５μｍのポリテトラフルオロエチレン製フィルターで不溶分をろ過して液晶材料の溶液を調製した。
配向基板は以下のようにして調製した。厚さ３８μｍのポリエチレンナフタレートフィルム（帝人（株）製）を１５ｃｍ角に切り出し、アルキル変性ポリビニルアルコール（ＰＶＡ：（株）クラレ製、ＭＰ−２０３）の５重量％溶液（溶媒は、水とイソプロピルアルコールの重量比１：１の混合溶媒）をスピンコート法により塗布し、５０℃のホットプレートで３０分乾燥した後、１２０℃のオーブンで１０分間加熱した。次いで、レーヨンのラビング布でラビングした。得られたＰＶＡ層の膜厚は１．２μｍであった。ラビング時の周速比（ラビング布の移動速度／基板フィルムの移動速度）は４とした。
このようにして得られた配向基板に、前述の液晶材料溶液をスピンコート法により塗布した。次いで６０℃のホットプレートで１０分乾燥し、１５０℃のオーブンで２分間熱処理し、液晶材料を配向させた。次いで、６０℃に加熱したアルミ板に試料を密着させて置き、その上から、高圧水銀灯ランプにより６００ｍＪ／ｃｍ２の紫外光（ただし３６５ｎｍで測定した光量）を照射して、液晶材料を硬化させた。
【００７５】
基板として用いたポリエチレンナフタレートフィルムは大きな複屈折を持ち光学用フィルムとして好ましくないため、得られた配向基板上の液晶性フィルムを、紫外線硬化型接着剤を介して、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムに転写した。すなわち、ポリエチレンナフタレートフィルム上の硬化した液晶材料層の上に、接着剤を５μｍ厚となるように塗布し、ＴＡＣフィルムでラミネートして、ＴＡＣフィルム側から紫外線を照射して接着剤を硬化させた後、ポリエチレンナフタレートフィルムを剥離した。
得られた光学フィルム（ＰＶＡ層／液晶層／接着剤層／ＴＡＣフィルム）を偏光顕微鏡下で観察すると、ディスクリネーションがなくモノドメインの均一な配向で、コノスコープ観察から正の一軸性屈折率構造を有するホメオトロピック配向であることがわかった。ＫＯＢＲＡ２１ＡＤＨを用いて測定したＴＡＣフィルムと液晶層をあわせた面内方向のリターデーション（Ｒｅ１）は０．５ｎｍ、厚さ方向のリターデーション（Ｒｔｈ１）は−２３０ｎｍであった。なお、ＴＡＣフィルム単体は負の一軸性で面内のリターデーションが０．５ｎｍ、厚さ方向のリターデーションは＋３５ｎｍであったことから、液晶層単独でのリターデーションは、Ｒｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−１９５ｎｍと見積もられた。実施例３以降で垂直配向型液晶表示装置に貼り合わせる際は、基板のＴＡＣフィルムは除去しホメオトロピック配向液晶層のみを取り出して使用した。
【００７６】
［実施例２］
実施例１において、ホメオトロピック配向液晶フィルムの厚みを１．０μｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして光学フィルムを作製した。ＫＯＢＲＡ２１ＡＤＨを用いて測定したＴＡＣフィルムと液晶層をあわせた面内方向のリターデーション（Ｒｅ２）は０．５ｎｍ、厚さ方向のリターデーション（Ｒｔｈ２）は−１２５ｎｍであった。なお、ＴＡＣフィルム単体は負の一軸性で面内のリターデーションが０．５ｎｍ、厚さ方向のリターデーションは＋３５ｎｍであったことから、液晶層単独でのリターデーションは、Ｒｅ１が０ｎｍ、Ｒｔｈ１が−９０ｎｍと見積もられた。
【００７７】
［実施例３］
実施例３の垂直配向型液晶表示装置について図２、図３を用いて説明する。
基板８にＩＴＯ層等からなる透過率の高い材料で透明電極１０が形成され、基板７に対向電極９が形成され、透明電極１０と対向電極９の間に負の誘電率異方性を示す液晶材料からなる液晶層１１が挟持されている。
透明電極１０及び対向電極９の液晶層１１と接する表面にはそれぞれ垂直配向性の配向膜（図示せず）が形成されており、配向膜の塗布後、少なくとも一方の配向膜にラビング等の配向処理を行っている。
液晶層１１の液晶分子は垂直配向性の配向膜に対するラビング等の配向処理により、基板面の垂直方向に対して１゜のチルト角を持つ。
液晶層１１には負の誘電率異方性を示す液晶材料が用いられているため、透明電極１０と対向電極９の間に電圧を印加すると、液晶分子が基板面と平行方向に向かって傾く。
液晶層１１の液晶材料として、Ｎｅ（異常光に対する屈折率）＝１．５６１、Ｎｏ（正常光に対する屈折率）＝１．４７８、ΔＮ（Ｎｅ−Ｎｏ）＝０．０８３の屈折率異方性を有する液晶材料を用い、セルギャップは４．７μｍとした。
【００７８】
垂直配向型液晶セル６の表示面側（図の上側）に直線偏光板１（厚み約１０５μｍ；住友化学（株）製ＳＱＷ−０６２）を配置し、上側直線偏光板１と液晶セル６の間に第１の光学異方性層２（日本ゼオン（株）製ゼオノア）、実施例１で作製したホメオトロピック配向液晶フィルムからなる第２の光学異方性層３、第３の光学異方性層４（日本ゼオン（株）製ゼオノア）、第４の光学異方性層５（ＪＳＲ（株）製ＡＲＴＯＮ）を配置した。垂直配向型液晶セル６の背面側（図の下側）に直線偏光板１３（厚み約１０５μｍ；住友化学（株）製ＳＱＷ−０６２）を配置し、下側直線偏光板１３と液晶セル６の間に第５の光学異方性層１２（日本ゼオン（株）製ゼオノア）を配置した。直線偏光板（住友化学（株）製ＳＱＷ−０６２）の支持基板に使用されるトリアセチルセルロースのＲｔｈ＝３５ｎｍであった。
【００７９】
第１、第３、第５の光学異方性層２，４，１２は、面内に光軸を有し、正の１軸光学異方性を有する光学素子で形成されている。図３に矢印で示す、直線偏光板１，１３の吸収軸の方位はそれぞれ面内９０度、０度とした。図３に矢印で示す、第１の光学異方性層２の遅相軸の方位は０度としＲｅ１が１０５ｎｍの位相差を示す。図３で矢印に示す、第３及び第５の光学異方性層４，１２の遅相軸の方位はそれぞれ４５度、１３５度とし、Ｒｅ３、Ｒｅ５が１３７．５ｎｍの位相差を示す。
第４の光学異方性層５はＲｅ４がほぼ０ｎｍ、Ｒｔｈ４が２８０ｎｍの位相差を示す。
ホメオトロピック配向液晶フィルムからなる第２の光学異方性層３はＲｅ２が０ｎｍ、Ｒｔｈ２が−１９５ｎｍの位相差を示す。
図４は、黒表示０Ｖ、白表示５Ｖの透過率の比（白表示）／（黒表示）をコントラスト比として、全方位からのコントラスト比を示している。コントラストの等高線は内側から順に１００，５００，２００，１００，５０とした。また、同心円は中心から２０度間隔の角度を示す。したがって最外円は中心から８０度を示す（以下の図も同様）。
【００８０】
［実施例４］
実施例４の垂直配向型液晶表示装置について図５、図６を用いて説明する。
実施例１で作製したホメオトロピック配向液晶フィルムからなる第２の光学異方性層３を用いて、実施例１の第１の光学異方性層２を直線偏光板１と第２の光学異方性層３との間から、第５の光学異方性層１２と直線偏光板１３との間に移動配置し、第１の光学異方性層２の遅相軸の方位を９０度とした以外は、実施例３と同様にして垂直配向型液晶表示装置を作製した。
図７は、黒表示０Ｖ、白表示５Ｖの透過率の比（白表示）／（黒表示）をコントラスト比として、全方位からのコントラスト比を示している。
【００８１】
［実施例５］
以下に示す半透過型垂直配向型液晶表示装置を作製した点と、第３及び第５の光学異方性層４，１２を日本ゼオン（株）ゼオノアから帝人（株）製ピュアエースＷＲＦ−Ｗに変更使用した以外は、実施例１と同様にして半透過型垂直配向型液晶表示装置を作製した。
半透過型垂直型液晶表示装置について図８、図９を用いて説明する。
基板８にＡｌ層からなる反射率の高い材料で形成された反射電極１５とＩＴＯ層からなる透過率の高い材料で透明電極１０とが設けられ、基板７に対向電極９が設けられ、反射電極１５及び透明電極１０と対向電極９の間に負の誘電率異方性を示す液晶材料からなる液晶層１１が挟持されている。
反射電極１５、透明電極１０及び対向電極９の液晶層１１と接する表面にはそれぞれ垂直配向性の配向膜（図示せず）が形成されており、配向膜の塗布後、少なくとも一方の配向膜にラビング等の配向処理を行っている。
液晶層１１の液晶分子は垂直配向性の配向膜に対するラビング等の配向処理により、基板面の垂直方向に対して１゜のチルト角を持つ。
液晶層１１には負の誘電率異方性を示す液晶材料が用いられているため、反射電極１５、透明電極１０と対向電極９の間に電圧を印加すると、液晶分子が基板面と平行方向に向かって傾く。
液晶層１１の液晶材料は、実施例３と同様の材料を用い、セルギャップは、反射電極部分を２．４μｍ、透明電極部分を４．７μｍとした。
第３及び第５の光学異方性層４，１２である帝人（株）製ピュアエースＷＲＦ−Ｗの遅相軸方位それぞれ４５度、１３５度とし、Ｒｅ３およびＲｅ５が１３７．５ｎｍの位相差値とした点は実施例３と同様である。
図１０は、黒表示０Ｖ、白表示５Ｖの透過率の比（白表示）／（黒表示）をコントラスト比として、全方位からのコントラスト比を示している。
【００８２】
［実施例６］
実施例６の垂直配向型液晶表示装置について図１１、図１２を用いて説明する。
実施例１で作製したホメオトロピック配向液晶フィルムからなる第２の光学異方性層３を用いて、実施例３の第４の光学異方性層５を更にもう１枚、垂直配向型液晶セル６と第５の光学異方性層１２との間に配置した以外は、実施例３と同様にして垂直配向型液晶表示装置を作製した。このとき、２枚の第４の光学異方性層５はＲｅ４がほぼ０ｎｍ、Ｒｔｈ４が１４０ｎｍの位相差とした。
図１３は、黒表示０Ｖ、白表示５Ｖの透過率の比（白表示）／（黒表示）をコントラスト比として、全方位からのコントラスト比を示している。
【００８３】
［比較例１］
実施例３の第１の光学異方性層２を除いた以外は実施例３と同様にして図１４に示す垂直配向型液晶表示装置を作製した。
図１５に各構成部材の角度関係を示す。第３、第５の光学異方性層４，１２のＲｅ３およびＲｅ５が１３７．５ｎｍとし、第２、第４の光学異方性層３、５のＲｔｈ２およびＲｔｈ４値は、最も広視野角特性となるよう最適化を行い、それぞれ−９０ｎｍ、１３０ｎｍとした。第２の光学異方性層３は実施例２で作製したホメオトロピック配向液晶フィルムを用いた。
図１６は、黒表示０Ｖ、白表示５Ｖの透過率の比（白表示）／（黒表示）をコントラスト比として、全方位からのコントラスト比を示している。
全方位の等コントラスト曲線を図４、７と図１６で比較してみると、第１の光学異方性層２を加えることにより大幅に視野角特性が改善されることが分かる。
【００８４】
［比較例２］
実施例３のホメオトロピック配向液晶フィルムからなる第２の光学異方性層３を除いた以外は実施例３と同様にして図１７に示す垂直配向型液晶表示装置を作製した。
図１８に各構成部材の角度関係を示す。第３、第５の光学異方性層のＲｅ３およびＲｅ５は１３７．５ｎｍとし、第１、第４の光学異方性層のＲｅ１およびＲｔｈ４値は、最も広視野角特性となるよう最適化を行い、それぞれ１１５ｎｍ、２０５ｎｍとした。
図１９は、黒表示０Ｖ、白表示５Ｖの透過率の比（白表示）／（黒表示）をコントラスト比として、全方位からのコントラスト比を示している。
全方位の等コントラスト曲線を図４、７と図１９で比較してみると、ホメオトロピック配向液晶フィルムを用いることにより、大幅に視野角特性が改善されることが分かる。
【００８５】
［比較例３］
比較例３の垂直配向型液晶表示装置について図２０、図２１を用いて説明する。
垂直配向型液晶セル６は、実施例３と同様のセルを用いた。
垂直配向型液晶セル６の表示面側（図の上側）に直線偏光板１（厚み約１０５μｍ；住友化学（株）製ＳＱＷ−０６２）を配置し、上側直線偏光板１と液晶セル６の間に第１の光学異方性層２（日本ゼオン（株）製ゼオノア）、実施例２で作製したホメオトロピック配向液晶フィルムからなる第２の光学異方性層３、第３の光学異方性層４（日本ゼオン（株）製ゼオノア）、第４の光学異方性層５（ＪＳＲ（株）製ＡＲＴＯＮ）を配置した。垂直配向型液晶セル６の背面側（図の下側）に直線偏光板１３（厚み約１０５μｍ；住友化学（株）製ＳＱＷ−０６２）を配置し、下側直線偏光板１３と液晶セル６の間に第１の光学異方性層２（日本ゼオン（株）製ゼオノア）、実施例２で作製したホメオトロピック配向液晶フィルムからなる第２の光学異方性層３、第５の光学異方性層１２（日本ゼオン（株）製ゼオノア）、第４の光学異方性層５（ＪＳＲ（株）製ＡＲＴＯＮ）を配置した。
第１、第３、第５の光学異方性層２，４，１２は、面内に光軸を有し、正の１軸光学異方性を有する光学素子で形成されている。図２１に矢印で示す、直線偏光板１，１３の吸収軸の方位はそれぞれ面内９０度、０度とした。図２１に矢印で示す、第１の光学異方性層２の遅相軸の方位は０度とし、Ｒｅ１が１０５ｎｍの位相差を示す。図２１で矢印に示す、第３及び第５の光学異方性層４，１２の遅相軸の方位はそれぞれ４５度、１３５度とし、Ｒｅ３およびＲｅ５は１３７．５ｎｍの位相差を示す。
第４の光学異方性層５はＲｅ４がほぼ０ｎｍ、Ｒｔｈ４が１４０ｎｍの位相差を示す。
ホメオトロピック配向液晶フィルムからなる第２の光学異方性層３はＲｅ２が０ｎｍ、Ｒｔｈ２が−９０ｎｍの位相差を示す。
図２２は、黒表示０Ｖ、白表示５Ｖの透過率の比（白表示）／（黒表示）をコントラスト比として、全方位からのコントラスト比を示している。
全方位の等コントラスト曲線を図４、７と図２２で比較してみると、ほぼ同等の視野角特性が得られており、本発明の構成に変えることにより、視野角特性を維持しながら、同時にフィルムの枚数を削減し厚さと価格の両方を低減出来ることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の楕円偏光板の断面模式図である。
【図２】実施例３で用いた垂直配向型液晶表示装置の断面模式図である。
【図３】実施例３で用いた垂直配向型液晶表示装置の各構成部材の角度関係を示した平面図である。
【図４】実施例３における垂直配向型液晶表示装置を全方位から見た時のコントラスト比を示す図である。なお、同心円は角度２０度ごとを示す（以下、同じ）。
【図５】実施例４で用いた垂直配向型液晶表示装置の断面模式図である。
【図６】実施例４で用いた垂直配向型液晶表示装置の各構成部材の角度関係を示した平面図である。
【図７】実施例４における垂直配向型液晶表示装置を全方位から見た時のコントラスト比を示す図である。
【図８】実施例５で用いた半透過反射型の垂直配向型液晶表示装置の断面模式図である。
【図９】実施例５で用いた半透過反射型の垂直配向型液晶表示装置の各構成部材の角度関係を示した平面図である。
【図１０】実施例５における半透過反射型の垂直配向型液晶表示装置を全方位から見た時のコントラスト比を示す図である。
【図１１】実施例６で用いた半透過反射型の垂直配向型液晶表示装置の断面模式図である。
【図１２】実施例６で用いた半透過反射型の垂直配向型液晶表示装置の各構成部材の角度関係を示した平面図である。
【図１３】実施例６における半透過反射型の垂直配向型液晶表示装置を全方位から見た時のコントラスト比を示す図である。
【図１４】比較例１で用いた垂直配向型液晶表示装置の断面模式図である。
【図１５】比較例１で用いた垂直配向型液晶表示装置の各構成部材の角度関係を示した平面図である。
【図１６】比較例１における垂直配向型液晶表示装置を全方位から見た時のコントラスト比を示す図である。
【図１７】比較例２で用いた垂直配向型液晶表示装置の断面模式図である。
【図１８】比較例２で用いた垂直配向型液晶表示装置の各構成部材の角度関係を示した平面図である。
【図１９】比較例２における垂直配向型液晶表示装置を全方位から見た時のコントラスト比を示す図である。
【図２０】比較例３で用いた垂直配向型液晶表示装置の断面模式図である。
【図２１】比較例３で用いた垂直配向型液晶表示装置の各構成部材の角度関係を示した平面図である。
【図２２】比較例３における垂直配向型液晶表示装置を全方位から見た時のコントラスト比を示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
１、１３  直線偏光板
２  第１の光学異方性層
３  第２の光学異方性層
４  第３の光学異方性層
５  第４の光学異方性層
１２  第５の光学異方性層
７、８  基板
１０  透明電極
９  対向電極
１５  反射電極
１１  液晶層（垂直配向）
６  垂直配向型液晶セル
１４  半透過型垂直配向型液晶セル
【図１】
2008129175.tif 000009
【図２】
2008129175.tif 000010
【図３】
2008129175.tif 000011
【図４】
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【図５】
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【図６】
2008129175.tif 000014
【図７】
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【図８】
2008129175.tif 000016
【図９】
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【図１０】
2008129175.tif 000018
【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】
2008129175.tif 000027
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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