(57)【要約】【課題】  従来よりもコントラストが著しく高く、視野角領域が著しく広いディスプレイ用補償フィルムを提供する。【解決手段】  基体上に配置された、正の複屈折材料を含む第一および第二光学異方性層を含んでなる液晶ディスプレイ用光学補償フィルム。  第一光学異方性層の光軸が第一平面において平均チルト角２５°〜７０°でチルトし、第二光学異方性層の光軸が第二平面において平均チルト角０°〜４０°でチルトしており、第一異方性層の平均チルト角と第二異方性層の平均チルト角とが異なっており、第一および第二平面が光学補償フィルムの平面に対して垂直であって第一平面と第二平面との間の角度は９０°±１０°であり、第一異方性層のリターデーションが５０ｎｍ〜１６０ｎｍであって、第二異方性層のリターデーションが０ｎｍ〜８０ｎｍであり、第一異方性層のリターデーションと第二異方性層のリターデーションとが異なる。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体上に配置された、正の複屈折材料を含む第一および第二光学異方性層を含んでなる液晶ディスプレイ用光学補償フィルムであって、
前記第一光学異方性層の光軸が第一平面において平均チルト角２５°〜７０°でチルトし、そして前記第二光学異方性層の光軸が第二平面において平均チルト角０°〜４０°でチルトしており、前記第一光学異方性層の平均チルト角と前記第二光学異方性層の平均チルト角とが異なっており、前記第一および第二平面が前記光学補償フィルムの平面に対して垂直であって前記第一平面と前記第二平面との間の角度は９０°±１０°であり、（ｎｅ1−ｎｏ1）ｄ1で規定される前記第一光学異方性層のリターデーションが５０ｎｍ〜１６０ｎｍであって、（ｎｅ2−ｎｏ2）ｄ2で規定される前記第二光学異方性層のリターデーションが０ｎｍ〜８０ｎｍであり、そして前記第一光学異方性層のリターデーションと前記第二光学異方性層のリターデーションとが異なっている光学補償フィルム
（ここで、ｎｅ1およびｎｏ1は、それぞれ前記第一光学異方性層の正の複屈折材料の異常光屈折率および常光屈折率であり、ｎｅ2およびｎｏ2は、それぞれ前記第二光学異方性層の正の複屈折材料の異常光屈折率および常光屈折率であり、そしてｄ1およびｄ2は、それぞれ前記第一および第二光学異方性層の厚みである）。
【請求項２】
前記第一面が、電磁線を偏光する隣接する素子の透過軸および前記補償フィルムに隣接する液晶セル面上の液晶の光軸を含む請求項１記載の光学補償フィルム。
【請求項３】
前記第一および第二光学異方性層が両方とも一つの基体上に配置されている請求項１記載の光学補償フィルム。
【請求項４】
前記第一光学異方性層が前記基体上に配置されており、前記第二光学異方性層が前記第一光学異方性層上に配置されている請求項３記載の光学補償フィルム。
【請求項５】
基体が負のＣ−プレートであり、（ｎｅs−ｎｏs）ｄsで規定される前記基体の面外リターデーションが−２５０ｎｍ〜−８０ｎｍである（ここで、ｎｅsおよびｎｏsはそれぞれ前記基体の異常光屈折率および常光屈折率でありそしてｄsは前記基体の厚みである）請求項２記載の光学補償フィルム。
【請求項６】
前記基体が関係式（１）および（２）を満たす２軸プレートである請求項２記載の光学補償フィルム：
関係式（１）    ｎｘs＞ｎｙs＞ｎｚsの
関係式（２）  （ｎｘs−ｎｙs）／（ｎｘs＋ｎｙs）≦０．０５
（上式中、ｎｘsは前記基体の面内の最大屈折率であり、ｎｙsは前記基体の面内の最小屈折率であり、そしてｎｚsは前記基体の厚み方向の屈折率であり、そして｛ｎｚs−（ｎｘs＋ｎｙs）／２｝で規定される面外リターデーションは−２５０ｎｍ〜−８０ｎｍである）。
【請求項７】
配向層が前記第一光学異方性層の両面の少なくとも一方の面上に配置されている請求項３記載の光学補償フィルム。
【請求項８】
前記第一光学異方性層の平均チルト角が４０°〜６０°であり、前記第二光学異方性層の平均チルト角が０°〜２０°である請求項２記載の光学補償フィルム。
【請求項９】
前記第一光学異方性層のターデーションが８０ｎｍ〜１２０ｎｍであり、前記第二光学異方性層のターデーションが０ｎｍ〜６０ｎｍである請求項２記載の光学補償フィルム。
【請求項１０】
前記第一光学異方性層の光軸の方位角が固定角±１０°であり、前記第二光学異方性層の光軸の方位角が固定角±１０°である請求項２記載の光学補償フィルム。
【請求項１１】
基体上に配置された、正の複屈折材料を含む第一および第二光学異方性層を含んでなる液晶ディスプレイ用光学補償フィルムであって、
前記第一光学異方性層の光軸が第一平面において平均チルト角２５°〜７０°でチルトし、そして前記第二光学異方性層の光軸が第二平面において平均チルト角０°〜４０°でチルトしており、前記第一光学異方性層の平均チルト角と前記第二光学異方性層の平均チルト角との差が１０°以上であり、前記第一および第二平面が前記光学補償フィルムの平面に対して垂直であって前記第一平面と前記第二平面との間の角度は９０°±１０°である光学補償フィルム。
【請求項１２】
前記基体が関係式（１）および（２）を満たす２軸プレートである請求項１１記載の光学補償フィルム：
関係式（１）    ｎｘs＞ｎｙs＞ｎｚsの
関係式（２）  （ｎｘs−ｎｙs）／（ｎｘs＋ｎｙs）≦０．０５
（上式中、ｎｘsは前記基体の面内の最大屈折率であり、ｎｙsは前記基体の面内の最小屈折率であり、そしてｎｚsは前記基体の厚み方向の屈折率であり、そして｛ｎｚs−（ｎｘs＋ｎｙs）／２｝で規定される面外リターデーションは−２５０ｎｍ〜−８０ｎｍである）。
【請求項１３】
ａ）ツイストネマチック液晶セル、ｂ）少なくとも１つの偏光素子、およびｂ）請求項１記載の光学補償フィルムを含んでなるディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ、特に、ツイストネマチック液晶ディスプレイに適用するのに好適な光学補償フィルムに関する。この光学補償フィルムは、規定した範囲内で、チルト角が異なり、かつリターデーション値が異なる二つの層を含む。
【背景技術】
【０００２】
本明細書で使用する用語を以下の様に定義する。
「光軸」とは、伝搬する光が複屈折に遇わない方向を意味する。
【０００３】
「Ａ−プレート」、「Ｃ−プレート」、および「Ｏ−プレート」とは、それぞれ、その光軸が、プレートの平面内にある、プレートに対して垂直である、そしてプレートの平面に対してチルトしているプレートを意味する。
【０００４】
「偏光子」および「検光子」とは、電磁線を偏光する素子をいう。光源により近いものを一般的に偏光子といい、観者により近いものを検光子という。
【０００５】
「観察方向」とは、液晶ディスプレイ１０１に関する図１極視野角(polar viewing angle)αと方位角(azimuthal angle)βとの組をいう。極視野角αは、ディスプレイの垂線方向１０３から測定し、方位視野角βは、ディスプレイ面１０７の平面内の適当な基準方向１０５と、ディスプレイ面１０７上への矢印１０９の投影１０８と間のなす角をいう。コントラスト比、色および明るさ等の種々のディスプレイ画像特性は、角αとβとの関数である。
【０００６】
「方位角φおよびチルト角θ」とは、特に光軸の方向に関して用いる。偏光子および検光子の透過軸の場合、方位角φだけを用いる（そのチルト角θはゼロだからである）。図２はｘｙｚ座標系２０３に関する光軸２０１の特定方向に対する方位角φとチルト角θを規定する。ｘｙ平面はディスプレイ面１０７に対して平行であり、ｚ軸はディスプレイの垂線方向１０３に対して平行である。方位角φは、ｘ軸と、ｘｙ面上への光軸２０１の投影との間の角である。チルト角θは光軸２０１とｘｙ面との間の角である。
【０００７】
「ＯＮ（ＯＦＦ）」状態とは、液晶ディスプレイ１０１に電場をかけた（かけていない）状態をいう。
「等コントラスト図」とは、種々の観察方向からのコントラスト比の変動を示した図である。等コントラスト線（コントラスト比が一定の線、例えば、１０，５０および１００）を、極形式でプロットする。同心円は極視野角（α＝２０°、４０°、６０°および８０°（最外円））に対応し、放射状の線は方位視野角（０°、４５°、９０°、１３５°、１８０°、２２５°、２７０°および３１５°）を示す。コントラスト比、例えば１０の等コントラスト線で囲まれた領域は、コントラスト比が１０以上である視野角範囲である。
「貼り合せ」とは、２つ以上のフィルムを結合することによって単一シートを形成する方法をいう。
【０００８】
液晶は電子式表示において広く用いられている。これらの表示システムでは、液晶セルは一般的に、一組の偏光子および検光子間に配置される。偏光子によって偏光された入射光は液晶セルを通り、液晶の分子配向（セルの電圧の印加によって変わる）によって影響を受ける。変えられた光は検光子に入る。この原理を利用することによって、外部光源（周囲光を含む）からの光の透過をコントロールすることができる。このコントロールを実現するのに要するエネルギーは一般的に、別のタイプのディスプレイ、例えば、陰極管（ＣＲＴ）に用いられる発光材料に要するエネルギーよりも格段に小さい。したがって、ＬＣ技法は、軽量、低電力消費および長寿命の重要な特徴のために、デジタル時計、計算機、ポータブルコンピュータ、電子ゲーム機器（これらに限定されない）を含めた多くの用途に用いられる。
【０００９】
コントラスト、色再現、および安定なグレイスケール強度が、液晶技法を用いる電子ディスプレイの場合の重要な品質属性である。液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のコントラストを制限する主因子は暗または「ブラック」画素状態において、液晶素子またはセルを通って光が「漏洩」する性向である。さらに、漏洩および液晶ディスプレイのコントラストは、ディスプレイスクリーンを目で見る角度にも依存する。一般的に、最適なコントラストはディスプレイに対して垂直入射する付近（α＝０°）を中心とするほんの僅かの狭い視野角内で観察され、視野角αが大きくなると急速に低下する。カラーディスプレイでは、漏洩問題はコントラストの劣化のみならず、色再現の劣化と共に色または色相シフトも起こす。
【００１０】
デスクトップコンピュータおよび他のオフィスまたは家庭電化装置用のモニタとして、ＬＣＤは急速にＣＲＴと置き替っている。より大きなスクリーンサイズを備えたＬＣＤテレビモニタの数が今後急速に増加するであろうと予測されている。しかし、着色、コントラストの劣化、および明るさの反転等の視野角依存性の問題が解決しなければ、伝統的なＣＲＴの代替としてのＬＣＤ用途は制限される。
【００１１】
種々のＬＣＤ様式の中で、ツイストネマチック（ＴＮ）ＬＣＤは、主流の一つである。図３ＡはＴＮ−ＬＣＤの外略図である。液晶セル３０１は偏光子３０３と検光子３０５との間に配置される。その透過軸３０７、３０９は交差している。これは、偏光子と検光子の透過（または、吸収も同じ）軸は、９０±１０°を形成することを意味する。液晶セル内で、液晶の光軸は、セル厚方向にわたってオフ状体では９０°の方位角回転を示す。図３Ａでは、セル面のところでの液晶光軸３１１の方向は先が一つの矢印で示されている。表面のところで、液晶光軸３１１は逆ツイストを防止するためにセル面に対して小さなチルト角θsを有する。即ち、セル厚方向での液晶光軸においては方位角回転の方向（時計回りまたは反時計回り）に一致する。偏光されていない入射光が偏光子３０３によって直線偏光され、液晶セル３０１を通って伝搬中にその偏光面は９０°回転する。セル３０１から出射する光の偏光面は、検光子３０５の透過軸３０９と平行であり、検光子３０５を透過する。十分に高い印加電圧を用いると、液晶は境界面の近傍以外はセル平面に対して平行となる。このＯＮ状態では、偏光された入射光は実質的に複屈折に遇わないので、検光子によってブロックされる。この様式（明ＯＦＦ状態および暗ＯＮ状態）をノーマリーホワイトツイストネマチック液晶ディスプレイ（ＮＷ−ＴＮ−ＬＣＤ）様式という。
【００１２】
ディスプレイの垂線観察方向（α＝０°）では、ＯＮ状態とＯＦＦ状態との間で高コントラストを得ることができる。しかし、ディスプレイを斜め方向から観察すると、伝搬する光はＯＮ状態で複屈折に遭遇するので、偏光子によって完全にはブロックされない。このディスプレイ３１３の等コントラスト図を図３Ｂに示す。線３１５、３１７、３１９は、それぞれ、コントラスト比１０，５０および１００における等コントラスト線である。方位角βは、基準方向１０５（図１に示した）から測定する。これは、偏光子３０３の透過軸に対して４５°のところに選択する。このディスプレイは、多くの用途で要求される範囲においてコントラスト比１０以上を維持しない。等コントラスト線１０（３１５）内に包含される領域が小さいので、コントラスト比１０以上を有する視野角範囲は限定される。水平観察方向の場合（β＝０°、１８０°）では、等コントラスト線１０は、α＝５０°にわたっている。直角方向では、β＝９０°、２７０°でそれぞれ、α＝３０°、５８°である。線３１５の外の視野角領域では、ＯＮ状態とＯＦＦ状態との間のコントラスト比は１０未満となり（即ち、悪い）、中間調(gray scale)反転が生じる。
【００１３】
ＴＮ−ＬＣＤの視野角特性を改善する一般的な方法の一つは、補償フィルムを使用することである。いくつかの場合では、補償フィルムは基体の上に付着させた光学的異方性層からなる。この基体は、トリアセチルセルロースのような軟質フィルムまたはガラスのような硬質となることができる。光学異方性層は一般的に、液晶ポリマーから作られる。所望の方向にこの液晶ポリマーの光軸を配向させる（Ａ−プレート、Ｃ−プレートまたはＯ−プレートとして異方性層を作成する）ことが必要な場合、配向層を光学異方性層と基体との間または二つの光学異方性層の間に付着させることが多い。この異方性層の厚さは、その構成材料の特性に依存し、またこの異方性層を適用するＬＣＤの特性に依存する。補償フィルムは一般的に液晶セルと偏光子との間であればどこでも挿入される。補償フィルムの機能は、一般的に、液晶セル内を通って伝搬する光が受けるリターデーションを元に戻すことである。ＮＷ−ＴＮ−ＬＣＤのＯＮ状態で補償フィルムを用いることによって、斜めに伝搬する光が受ける複屈折をこのフィルムで相殺する。これによって、均一な暗状態が得られ、改善された視野角特性が得られる。
【００１４】
種々の補償方法が提案されている。米国特許第５，６１９，３５２号明細書はＯ−プレートと組み合わせての使用を開示する。基本的な考えは、ＯＮ状態液晶セルと同じ光学対称性または相補的光学対称性を有するＯ−プレートを積み重ねることによってＴＮ−ＬＣＤのＯＮ状態を補償することである。これは、３つの主部（セル境界プレートに近い２つの領域およびセル中間セクション）によってＴＮ−ＬＣＤのＯＮ状態を近似することによって行われる。セルの中間領域では、液晶光軸は液晶光軸の方位角の大きな変動に対して、液晶光軸はセル面に対してほとんど垂直である。境界プレートの付近では、ほとんど固定された方位角に対して、液晶光軸のチルトは小さい。前の補償技法と比較すると、中間調の安定性および視野角特性は改善されている。
【００１５】
欧州特許出願公開第１１４３２７１号明細書は、２つのＯ−プレートを含む補償フィルムを開示する。第一Ｏ−プレートのフィルム厚方向で、光軸のチルト角は、連続的にまたは段階的に増加するが、第二Ｏ−プレートでは連続的にまたは段階的に減少する。これらの２つのＯ−プレートは、負のＣ−プレート特性を有する基体上か、または負のＣ−プレートの特性に近い光学特性を有する２軸性プレート上に配置される。負のＣ−プレートでは、常光屈折率は異常光屈折率よりも大きく、その光軸はこのプレートに対して垂直である。このフィルムを液晶セルの片側に用いる。２つのＯ−プレートの平均チルト角の値は異なると仮定することができる。例えば、例８および１６はそれぞれ、平均チルト角４２°と３１°との組み合わせ、２０°と８９°との組み合わせを用いている。
【００１６】
Van de Witte等も、国際公開第９７／４４４０９号パンフレットにおいて、２つのＯ−プレートの組み合わせを用いてツイストネマチックディスプレイを補償している。補償フィルムを液晶セルの両面に適用している。このケースもまた、Ｏ−プレートは異なるチルト角をとることができ、例えば、４０°と５０°である。好ましくは、チルト角は１０°より大きくかつ７０°以下である。
【００１７】
Chen等はＮＷ−ＴＮ−ＬＣＤの暗状態を補償する交差させたＯ−プレートの使用を提案する（「 ＴＮ−ＬＣＤ用広視野角光位置合せプラスチックフィルム」（Wide Viewing Angle Photoaligned Plastic Films）、ＳＩＤ９９ダイジェスト（SID 99 Digest）、1999年、p.98-101）。図４ＡはＯ−プレート４０３（光学異方性層ともいう）を備えたＮＷ−ＴＮ−ＬＣＤ４４１の構造を示す。液晶セルに加えて、４つのＯ−プレートが交差させた偏光子４１１と検光子４１３との間に配置されている。これら４つのＯ−プレート４０３の全ての光軸４１５はプレート面に対して同じ角度で２０°にチルトしている。また、４つのＯ−プレートのリターデーションは同じであり、６０ｎｍである（即ち、４つのＯ−プレート４０３が全て同じ材料から形成されているとすると、厚みが等しい）。
【００１８】
負のＣ−プレート４２１は、トリアセチルセルロース基体の光学特性を表す。Ｒsub＝（ｎｅs−ｎｏs）ｄsで規定される、負のＣ−プレート特性を有する基体のリターデーションＲsubを−６０ｎｍに設定する。ここで、ｎｅsおよびｎｏsは、それぞれ基体の異常光屈折率および常光屈折率であり、ｄsは、基体４２１の厚みである。偏光子および検光子の光軸および透過軸の方位角を括弧内に示す。Ｏ−プレートの方位角は偏光子４１１または検光子４１３の透過軸４２３、４２５の角度に等しい。図４Ｂは、ディスプレイ４４１の等コントラスト図である。線４２７、４２９および４３１は、それぞれコントラスト比１０、５０および１００のコントラスト比の等コントラスト線である。Ｏ−プレート補償に関して、視野角特性が改善されている。コントラスト比１０以上を有する視野角範囲（即ち、図４Ｂに示す等コントラスト図の等コントラスト線４２７で囲まれた領域）はは、図３Ｂに示した等コントラスト図のその対応する部分と比べて拡大している。
【００１９】
同時係属の米国特許出願第１０／２８１，５９５号明細書に記載されている補償フィルムは、このディスプレイ４４１に比較して、Ｏ−プレートにおいて、より小さいチルト角およびより大きなリターデーションを用いる（例えば、チルト角１０°およびリターデーション１００ｎｍ）。この置き換えによって、ディスプレイ４４１の垂直視野角特性が改善されている。
【００２０】
【特許文献１】米国特許第５，６１９，３５２号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第１１４３２７１号明細書
【特許文献３】国際公開第９７／４４４０９号パンフレット
【特許文献４】米国特許出願第１０／２８１，５９５号明細書
【００２１】
【非特許文献１】チェン（Chen）等著「 TN− LCD用広視野角光配向プラスチックフィルム」（Wide Viewing Angle Photoaligned Plastic Film for TN - LCDs）、ＳＩＤ９９ダイジェスト（SID 99 Digest）、p.98-101
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
Ｏ−プレートを用いる従来技術の補償子は、ＯＮ状態における光漏洩を小さくすることによって視野角特性を改善した。しかし、視野角特性は依然として満足すべきものではない。例えば、図４Ａに示した従来技術ディスプレイ４４１では、コントラスト比１０未満の大きな視野角領域（即ち、図４Ａに示す従来技術ディスプレイにおける図４Ｂに示す等コントラスト図の等コントラスト線１０（４２７）の外側の領域）が残っている。この視野角特性を有するディスプレイは、ＬＣＤ−ＴＶ用途またはエビオニクスディスプレイのような広視野角領域を必要とする用途には、間違いなく適用できない。また、従来技術はパラメータ（例えば、基体の光学特性に加えたリターデーションおよびチルト角組み合わせ）を系統立てて最適化することに焦点を合わせていない。このように、機能的な補償フィルムを提供するパラメータ範囲が限定されている。したがって、従来技術の補償フィルムを備えたディスプレイよりも、コントラストが著しく高く、視野角領域が著しく広い新しい補償フィルムが強く求められている。また、製造条件に柔軟性をもたせるために、補償フィルムがさらに広いパラメータ範囲を有することも求められている。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は、基体上に配置された、正の複屈折材料を含む第一および第二光学異方性層を含んでなる液晶ディスプレイ用光学補償フィルムであって、前記第一光学異方性層の光軸が第一平面において平均チルト角２５°〜７０°でチルトし、そして前記第二光学異方性層の光軸が第二平面において平均チルト角０°〜４０°でチルトしており、前記第一光学異方性層の平均チルト角と前記第二光学異方性層の平均チルト角とが異なっており、前記第一および第二平面が前記光学補償フィルムの平面に対して垂直であって前記第一平面と前記第二平面との間の角度は９０°±１０°であり、（ｎｅ1−ｎｏ1）ｄ1で規定される前記第一光学異方性層のリターデーションが５０ｎｍ〜１６０ｎｍであって、（ｎｅ2−ｎｏ2）ｄ2で規定される前記第二光学異方性層のリターデーションが０ｎｍ〜８０ｎｍであり、そして前記第一光学異方性層のリターデーションと前記第二光学異方性層のリターデーションとが異なっている光学補償フィルム（ここで、ｎｅ1およびｎｏ1はそれぞれ前記第一光学異方性層の正の複屈折材料の異常光屈折率および常光屈折率であり、ｎｅ2およびｎｏ2は、それぞれ前記第二光学異方性層の正の複屈折材料の異常光屈折率および常光屈折率であり、そしてｄ1およびｄ2は、それぞれ前記第一および第二光学異方性層の厚みである）を提供する。
【００２４】
視野角特性を改善するために、この補償フィルムをツイストネマチック液晶ディスプレイに用いることができる。また本発明は本発明のこのフィルムを組み込んだディスプレイも含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の素子に符号を付与し、そして当業者が本発明を実施できるように本発明を検討するのに、図面を参照する。具体的に示されていない素子または記載されていない素子が、当業者に周知の形態をとることができることは容易に理解されよう。
【００２６】
本発明の液晶ディスプレイ用光学補償フィルムは、基体上に配置された、正の複屈折材料を含む第一および第二光学異方性層を含んでなり、前記第一光学異方性層の光軸が第一平面において平均チルト角２５°〜７０°でチルトし、そして前記第二光学異方性層の光軸が第二平面において平均チルト角０°〜４０°でチルトしており、前記第一光学異方性層の平均チルト角と前記第二光学異方性層の平均チルト角とが異なっており、前記第一および第二平面が前記光学補償フィルムの平面に対して垂直であって、前記第一平面と前記第二平面との間の角度は９０°±１０°であり、（ｎｅ1−ｎｏ1）ｄ1で規定される前記第一光学異方性層のリターデーションが５０ｎｍ〜１６０ｎｍであって、（ｎｅ2−ｎｏ2）ｄ2で規定される前記第二光学異方性層のリターデーションが０ｎｍ〜８０ｎｍであり、そして前記第一光学異方性層のリターデーションと前記第二光学異方性層のリターデーションとが異なっている（ここで、ｎｅ1およびｎｏ1は、それぞれ前記第一光学異方性層の正の複屈折材料の異常光屈折率および常光屈折率であり、ｎｅ2およびｎｏ2は、それぞれ前記第二光学異方性層の正の複屈折材料の異常光屈折率および常光屈折率であり、そしてｄ1およびｄ2は、それぞれ前記第一および第二光学異方性層の厚みである）。以下本発明を詳細に説明する。
【００２７】
図５Ａは補償フィルム５００の立面図であり、このフィルムはその光軸がフィルム面に対し垂直な面内でチルトしている正の複屈折材料を有する。２つの複屈折材料層または光学異方性層５０１、５０３が基体５０９上に配置されており、フィルム面に対して平行である。第一層５０１および第二層５０３は、異なる光軸内のチルト角および異なるリターデーションを有する。平均チルト角θavは、光学異方性層の厚み全体のチルト角の平均であって、それは
【００２８】
【数１】
2004199060.tif 000002
【００２９】
で表される。ここで、θ（ｚ）は厚みｄを有する光学異方性層５０１，５０３の厚み方向内で測定した高さｚのところでのチルト角である。チルト角が光学異方性層の厚み方向全体をとおして一定の場合（即ち、θ（ｚ）＝θc）、θav＝θcとなる。チルト角が光学異方性層の厚み方向全体をとおして線形に変わる場合、θavは、ｚ＝０のところでのチルト角とｚ＝ｄのところでのチルト角の平均となるので、θav＝｛θ（ｚ＝０）＋θ（ｚ＝ｄ）｝／２となる。
【００３０】
光学異方性層のリターデーションを、５５０ｎｍの波長のところでの（ｎｅ−ｎｏ）ｄと定義する。ここでｎｅおよびｎｏは、それぞれ正の複屈折材料の異常光屈折率および常光屈折率であり、ｄは複屈折材料層または光学異方性層の厚みである。したがって、その複屈折（ｎｅ−ｎｏ）が同じであれば、同じリターデーションの２つの異方性の厚みは等しくなければならない。２つの光学異方性層が異なる正の複屈折材料を有する場合がある。即ち、第一の光学異方性層がｎｅ1およびｎｏ1を有する正の複屈折材料を含み、第二の光学異方性層がｎｅ2およびｎｏ2を有する正の複屈折材料を含む。
【００３１】
当該技術分野で周知であるように、光学材料は最大三種類の主たる屈折率を有することができ、これらの屈折率の関係に基づいて等方性または異方性に分類することができる。その主屈折率が全て等しい場合、材料が等方性であるという。異方性の場合は、材料は１軸性または２軸性となることができる。２つの主屈折率が同じであると、その材料は２軸性であるという。１軸材料は、常光屈折率（ｎｏ）、異常光屈折率（ｎｅ）および、その光軸、ｎｅの軸、の方向を記述する２つの角を有するので、独特の特徴がある。ｎｅがｎｏよりも大きいと、１軸材料は正の複屈折性である。ｎｅがｎｏよりも小さいと、１軸材料は負の複屈折性である。複屈折挙動をコントロールすることは、光学フィルムの製造と用途において特に有用である。３つの屈折率全てが異なると、材料は２軸性といわれ、主屈折率ｎｘ0、ｎｙ0、ｎｚ0および３つの配向角（orientation angle）によって独特に特定される。２軸材料のいくつかは、その３つの主屈折率が非常に近接していることを意味する弱い２軸性を示し、１軸材料の場合の常光屈折率と同じとみなされることが多い。以下、複屈折材料層をいうのに「光学異方性層」を用いる。
【００３２】
基体５０９は機械的支持体として機能し、一定の光学特性を有する。基体用材料はポリマーまたは他の光学的に透明な材料となることができる。この基体は、製造プロセスおよび実際の用途において十分な強度を有する限りは、軟質形態にも硬質形態にもなることができる。光学的には、負のＣ−プレートの特性［即ち、ｎｅs＜ｎｏs（ｎｅsおよびｎｏsはそれぞれ基体の異常光屈折率および常光屈折率）の関係を有するＣ−プレート］を有する。波長５５０ｎｍおよび厚みｄsで規定される基体の面外リターデーションＲsub＝（ｎｅs−ｎｏs）ｄsは、好ましくは、−２５０ｎｍ〜−８０ｎｍである。
【００３３】
２軸光学特性を有する基体も用いることができる。この場合、この基体の光学特性を、３つの独立屈折率ｎｘs、ｎｙs、およびｎｚsによって規定する。ｎｘsは最大屈折率であり、ｎｙsは最小屈折率であって両方とも基体の面内にあり、ｎｚsは基体の厚み方向の屈折率である。基体として使用される２軸プレートの場合、ｎｘsとｎｙsとの差は小さい。即ち、（ｎｘs−ｎｙs）／（ｎｘs＋ｎｙs）≦０．０５であって、ｎｘs＞ｎｙs＞ｎｚsの式を満たす。この場合の面外リターデーション、Ｒsubは、波長５５０ｎｍのところでＲsub＝｛ｎｚs−（ｎｘs＋ｎｙs）／２｝と規定される。基体は、複数の層または塗膜を含んでなり、負のＲsub値を十分に獲得することができる。例えば、１枚のポリマーフィルムがＲsub＝−６０ｎｍであるとすると、同じフィルムを２枚重ねることによって、Ｒsub＝−１２０ｎｍを得ることができる。あるいは、必要ならば負のＲsub値が十分でないフィルムを、有機または無機化合物の層で被覆することもできる。当業者に周知であるように、特定のポリマー層、例えば、ポリイミドまたはディスコチック液晶化合物は高い負のＲsub値を与える。光学的に等方性の材料、例えば、ガラスまたはいくつかのポリマーフィルムは、十分な負のＲsub値を有する層（または複数層）で被覆または積層すると、基体となることができる。
【００３４】
配向層５０５、５０７は、第一光学異方性層および第二光学異方性層（５０１，５０３）内の予め決められた光軸の方位角φおよびチルト角θを強化する。典型的な場合では、配向層の表面を機械的にラビングすることによって配向方向を創出する。一般的に、配向層はポリマー材料、例えば、ポリビニルアルコールまたはポリイミド等を含有する。ラビングの速度、圧力および他の制御可能なパラメータを変えることにより、第一光学異方性層および第二光学異方性層（５０１，５０３）内に規定した光軸角を創出することができる。また、配向層の電磁線照射、即ち光配向法も知られており、光軸の特定方向を創出する。この場合、光学異方性層内の光軸の方向を、配向層に含まれる材料、照射量、照射波長、配向層の厚みおよび他の可能なパラメータによってコントロールする。この配向層は輻射線の当該波長に感受性を有する必要がある。典型的に、ＵＶ感受性官能基（例えば、シンナメート基)を有するポリマー配向層の場合、紫外領域での照射を用いる。
【００３５】
図５Ｂに補償フィルムの別の構成５１５を示す。光学異方性層（５０１，５０３）は、お互いに同じであってもなくてもよい２つの基体（５０９，５１１）の間に挟まれている。この場合、２つの別個の基体上に配置された２つの別個の光学異方性層を貼り合わせることによって補償フィルムを製造するという場合が生じることがあり得る。貼り合わせ界面は２つの異方性層５０１と５０３との間に位置する。補償フィルム５１７の別の可能な積層ケースを図５Ｃに示す。この場合、貼り合わせ界面は光学異方性層５０１と基体５１１との間に位置する。２つの基体のリターデーション（５０９のＲsub1および５１１のＲsub2）の合計、Ｒsub1+Ｒsub2=Ｒsubは、好ましくは、−２５０ｎｍ〜−８０ｎｍの範囲である。基体面に２つのフィルムを貼りあわせることも可能である、即ち、貼り合せ界面は２つの基体面の間に位置する。
【００３６】
図５Ｄに示すように、配向層（５０５，５０７）を備えない補償フィルム５１９も可能である。光学異方性層（５０１，５０３）の光軸方向を、外部力、例えば、電場、磁場または剪断力等によってコントロールする。その場合、外部場が適用されている間に、光軸方向を、例えば、光学異方性層を重合または冷却することによって固定する。当業者に周知なように、正確な方法および条件で無機化合物を付着させても、所望の光軸方向とリターデーションが得られる。
【００３７】
光学異方性層は、屈折率、リターデーション（または等価の厚み）および光軸方向によって特徴づけられる。光軸方向は、そのチルト角θおよび方位角φによって規定される。図６Ａおよび図６Ｂはフィルム５００の構造を概略的に示す。第一光学異方性層６０１の光軸は第一面６０８内でチルトしており、第二異方性層６０３の光軸は第二面６０７内でチルトしている。第一面６０８および第二面６０７は両方ともフィルム面または基体６０９に対して垂直である。第一面６０８と第二面６０７の間に形成される角度は、９０±１０°である。好ましくは、第一面６０８が、電磁線を偏光する隣接する素子（偏光子または検光子）の透過軸を含むように、この補償フィルムをＬＣＤに用いる。面６０８はこの補償フィルムに最も近いセル面上の液晶の光軸も含む。したがって、偏光素子の透過軸はこの偏光素子に隣接するセル面上の液晶光軸に対して平行である。透過軸と液晶光軸とのこの特定の角関係を有する様式を異常モードいう。２つの光学異方性層（６０１，６０３）は、配向層６０５上に配置されている。基体６０９はこの全体構造を支持し、また補償フィルムに必要な光学特性を与える。矢印は光学異方性層内の光軸の方向を示す。光学異方性層内の光軸は液晶セル面および基体６０９の面に対して垂直な面内でチルトする。チルト角θはθC1およびθC2のように一定のままとなることができ（図６Ａ）、あるいは。θv1〜θv2またはθv3〜θv4のように光学異方性層の厚み方向で変わることができる（図６Ｂ）。
【００３８】
変化する場合では、光学異方性層内のチルト角を規定するために全体チルトプロファイルθ（ｚ）に代えて、平均チルト角：
【００３９】
【数２】
2004199060.tif 000003
【００４０】
を用いる。定チルトθcを有する光学異方性層およびθav＝θcである可変チルトを有する光学異方性層から同等の光学特性が得られる。
【００４１】
図５Ａ〜図６Ｂに示したのと同じ構造を有する補償フィルムは周知であるが、本発明の補償フィルム５００は、以下に説明する特定範囲内に与えられる、２つの光学異方性層間での異なる光軸チルト角および異なるリターデーションの組み合わせを有する。
【００４２】
所定領域のチルトおよびリターデーションを組み合わせると、非常に改善されたＴＮ−ＬＣＤの視野角性能を提供する。図６Ａに示すような定チルト角の場合、第一光学異方性層６０１のチルト角θc1は、好ましくは、２５°≦θc1≦７０°、より好ましくは、４０°≦θc1≦６０°の範囲である。一方、第二光学異方性層６０３のチルト角θc2は、好ましくは、０°≦θc2≦４０°、より好ましくは、０°≦θc2≦２０°の範囲である。図６Ｂに示すような、可変チルト角の場合、第一光学異方性層６０１の平均チルト角θav1は、好ましくは、２５°≦θav1≦７０°、より好ましくは、４０°≦θav1≦６０°の範囲である。第二光学異方性層６０３の平均チルト角θav2は、好ましくは、０°≦θav2≦４０°、より好ましくは、０°≦θav2≦２０°の範囲である。チルト角θc1およびθc2（または、θav1およびθav2も同じ）は、値が異なるとする。好ましくは、２つの角度の差θc1−θc2（または、θav1−θav2も同じ）は、１０°以上であり、好ましくは、３０°以上であるが、６０°以下である。第一異方性層内の可変チルトと第二異方性層内の定チルト等の種々の組み合わせは、補償フィルムとして等しく機能することができる。
【００４３】
第一光学異方性層のリターデーションＲ1を、（ｎｅ1−ｎｏ1）ｄ1と規定する。ここで、ｄ1は第一光学異方性層の厚みである。第二光学異方性層のリターデーションＲ2を、（ｎｅ2−ｎｏ2）ｄ2と規定する。Ｒ1の値は５０ｎｍ≦Ｒ1≦１６０ｎｍであり、Ｒ2の値は０ｎｍ≦Ｒ2≦８０ｎｍである。Ｒ1およびＲ2は異なっており、その差は好ましくは、１０ｎｍ以上であり、より好ましくは２０ｎｍ以上であるが、１００ｎｍ以下である。所与のＲsuvにおいて、第一光学異方性層６０１および第二光学異方性層６０３の好ましいリターデーションＲ1およびＲ2は、お互いに依存しており、また２つの層６０１および６０３の角θc1およびθc2（または、θav1およびθav2も同じ）の組み合わせにも依存する。図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ、図７Ｄ、および図７Ｅは、所与のチルト角およびＲsuvの組み合わせ（表１に示す）におけるＲ1およびＲ2の好ましい値の範囲を示す。
【００４４】
【表１】
2004199060.tif 000004
【００４５】
斜線領域内のＲ1およびＲ2を有する補償フィルムが、コントラスト比１０の線を、方位視野角β＝０°、９０°、１８０°および２７０°のところで極視野角α＝６０°以上にまで拡張する。
【００４６】
図８Ａは、本発明の補償フィルム５００を備えたＮＷ−ＴＮ−ＬＣＤ８５１の外略図である。光学異方性層８０１および８０３（それぞれ、図６Ａおよび図６Ｂの層６０１および６０３に対応する）は、基体８２９上に別々に配置されて示されている。図８Ａでは配向層は示されていない。ＴＮ液晶セル８０９は二組の光学異方性層８０３の間に配置されている。矢印８１９は、セル表面のところでの液晶光軸の方向を示している。光学異方性層の光軸方向は、矢印８１１で示されている。図の中で、第一異方性層８０１および第二異方性層８０３内の光軸のチルト角は一定（θc1＝５０°およびθc2＝５°）として示されている。しかし、上述したように、それらを、θav1＝θc1＝５０°およびθav2＝θc2＝５°の可変チルト角を有する異方性層と置き換えることができる。
【００４７】
リターデーションは、層８０１の場合Ｒ1＝１００ｎｍであり、層８０３の場合Ｒ2＝４０ｎｍである。基体８２９はリターデーション（ｎｅs−ｎｏs）ｄs＝−１６０ｎｍの負のＣ−プレートである。２つの頭をもった矢印８２３、８２５は、偏光子８３１および検光子８３３の透過軸を示しており、それぞれ、方位角φ１３５°（または３１５°）および４５°（または２２５°）を有する。光軸および透過軸の方位角は括弧内に示されている。光学異方性層８０１、８０３の光軸は偏光子または検光子の透過軸と同じ方位角φ（４５°または１３５°）を有する。あるいは、図５Ｂのような構造を有する補償フィルム５１５を用いることができる。対応するディスプレイ８５５を図８Ｃに示す。第二異方性層８０３と液晶セル８０９との間に追加の基体層８５３が存在している。光学異方性層（８０１、８０３）のチルト角およびリターデーションは図８Ａに示したディスプレイと同じである。基体８２９および８５３とリターデーションは、それぞれＲsub1＝−１０６ｎｍおよびＲsub2＝−５４ｎｍので、Ｒsub＝−１６０ｎｍである。
【００４８】
図８Ｂおよび図８Ｄはそれぞれ、図８Ａおよび図８Ｃに示したディスプレイ８５１および８５５の等コントラスト図である。線８３７および８３９は、それぞれコントラスト比５０と１００の等コントラスト線である。
【００４９】
比較のための図４Ｂは、光学異方性層４０３がチルト角θ＝２０°および基体Ｒsub＝−６０ｎｍとともにリターデーション６０ｎｍを有する従来技術の補償フィルムを備えたディスプレイ４４１（図４Ａに示す）の等コントラスト図である。線４２７、４２９、４３１は、それぞれコントラスト比１０、５０および１００の等コントラスト線である。
【００５０】
図８Ｂおよび図８Ｄの両方で、等コントラスト線１００（８３９）で囲まれた領域が、図４Ｂに示された等コントラスト図の線４３１によるその対応する部分よりも非常に大きいことがわかるであろう。実際、ディスプレイ８５１は、ほとんどどの視野角でも１００を超えるコントラスト比を有する。ディスプレイ８５５は、従来技術ディスプレイ４４１と比較してコントラスト比５０以上の非常に大きな視野角範囲を実現している。一方、従来技術ディスプレイ４４１は、図４Ｂに示す等コントラスト図において等コントラスト線１０の外側に位置する１０未満のコントラストを有する大きな視野角領域を依然として有している。
【００５１】
表２は、図４Ａの従来技術ディスプレイ４４１（従来技術ディスプレイ１）、同時係属の米国特許出願第１０／２８１，５９５号明細書記載の従来技術ディスプレイ（従来技術ディスプレイ２）、および図８Ａのディスプレイ８５１の場合の、特定のコントラスト比（５０、１００および２００）に対応する平均視野角（β＝０°、９０°、１８０°、２７０°のところでの極視野角αの平均値）を表す。Ｏ−プレートがチルト角１０°およびリターデーション１００ｎｍを有する以外は、従来技術ディスプレイ２は従来技術ディスプレイ（４４１）と同じである。より良い視野角特性を備えたディスプレイは、同じコントラスト比のところでより大きなαの平均視野角を有する。本発明のディスプレイ８５１が、従来技術ディスプレイ１および２の両方と比較して、同じコントラスト比で、著しく広い視野角範囲を有することが実証されている。例えば、コントラスト１００以上を有する平均視野角範囲は３２°および３６から６７°まで拡張されている。
【００５２】
【表２】
2004199060.tif 000005
【００５３】
明らかに、図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ、図７Ｄ、および図７Ｅは、第一および第二光学異方性層のリターデーションＲ1およびＲ2ならびにチルト角、ならびに基体リターデーションＲsubを同時に最適化する必要があることを示している。Ｒsubが固定値の場合、リターデーションＲ1およびＲ2は、お互いに依存し、異なるチルト角組み合わせではその範囲は違っている。例えば、図７Ｂによると、Ｒsub＝−１６０ｎｍで、第一層の平均チルト角が５０°、第二層の平均チルト角が５°そしてＲ1が８０ｎｍとすると、１５ｎｍ≦Ｒ2≦５５ｎｍで、Ｒ2の場合の好ましい値が得られる。角θc1およびθc2（または、θav1およびθav2も同じ）がそれぞれ、４０°および１０°であり、Ｒ1が８０ｎｍとすると、図７Ａに示されるように３５ｎｍ≦Ｒ2≦５５ｎｍで好ましい値が得られる。同時最適化の必要性は、コントラスト図９Ａ〜９Ｆで明らかに実証されている。それらは図４Ａまたは図８Ａに示すようなＮＷ−ＴＮ−ＬＣＤの等コントラスト図であるが、表３に示すように、チルト角θc1およびθc2（または、θav1およびθav2も同じ）ならびにリターデーションＲ1およびＲ2、ならびにＲsubについて異なるパラメータを有する。図９Ａ〜図９Ｆでは、線９０１、９０３および９０５は、それぞれコントラスト比１０、５０および１００の等コントラスト線に相当する。
【００５４】
【表３】
2004199060.tif 000006
【００５５】
図９Ａおよび図９Ｂは、チルト角θc1およびθc2（または、θav1およびθav2も同じ）の同時変更は、ディスプレイの性能を必ずしも改善しないことを示している。いずれも図４Ａに示す従来技術ディスプレイ４４１と比較してより広い視野角領域を有していない。このことは、図９Ａおよび図９Ｂの両方とも、より小さな等コントラスト線１０（９０１）で囲まれた領域を有することによって証明されている。図９Ａでは、等コントラスト線１０は、β＝０°、９０°、１８０°、２７０°のところで、それぞれα＝４１°、４３°、４１°および３９°となっている。これは、明らかに実用的な用途を満たしていない。図９Ｂは、図９Ａよりもいくらか良い性能を示しているが、垂直方向での性能が悪いことがこの例を不満足なものとしている。
【００５６】
チルト角θc1およびθc2（または、θav1およびθav2も同じ）を２０°に維持し、Ｒ1およびＲ2を変えても、従来技術ディスプレイ４４１よりも視野角範囲は大きな改善を示さない。この例は、図９Ｃに示されており、Ｒ1およびＲ2は１００ｎｍに設定されている。図９Ｃに示されているその等コントラスト図は、線９０１で囲まれる領域は線４２７で囲まれる領域とほとんど同じである。
【００５７】
より大きな負のＲsub値と共に、Ｒ1およびＲ2が同じであって、異なる角度の組み合わせは、ディスプレイ性能が全く変わらない。これは、図９Ｄおよび図９Ｅに示した等コントラスト図によって実証されている。図９Ｄは、従来技術ディスプレイ４４１と比較して対角線方向（β＝４５°、１３５°、２２５°、３１５°）でいくらかの改善を示すが、同時に、β＝０°、９０°、１８０°、２７０°でのコントラスト比の悪化が深刻である。例えば図９Ｄでは、等コントラスト線１０（９０１）は、β＝０°、９０°、１８０°、２７０°のところで、それぞれα＝４６°、３５°、４６°および５７°となっている。一方、図４Ｂでは、それはα＝５９°、５５°、５９°および５８°となっている。図９Ｅは方位角視野角範囲（０°≦β≦２０５°、３３７°≦β≦３６０°（＝０°））で、従来技術を超える改善を示すが、β＝２７０°の中心付近の視野角領域でのコントラスト悪化が大きい。
【００５８】
チルト角θc1およびθc2（または、θav1およびθav2も同じ）を同じにして、異なるＲ1およびＲ2を採用しても限定された改善しか示さない。図９Ｆがその例である。この場合、性能は従来技術ディスプレイ４４１よりも良い。しかし、図８Ｂ、図８Ｄおよび図９Ｆに示した等コントラスト図の中で比較すると明らかなように、図８Ａおよび図８Ｃに示されているディスプレイ８５１および８５５と比較するとはるかに劣っている。
【００５９】
従来技術の補償フィルム設計のいくつかは、２つのプレートの光軸間の方位角が９０°である２つの同じＯ−プレートを重ねることを好む。したがって、チルト角θ＝２０°およびリターデーション６０ｎｍを有する補償フィルムが、チェン（Chen）等（「 TN− LCD用広視野角光配向プラスチックフィルム」（Wide Viewing Angle Photoaligned Plastic Film for TN - LCDs）、ＳＩＤ９９ダイジェスト（SID 99 Digest）、p.98-101）によって見出されたことは驚くに値しない。２５°〜６５°のさらに大きなチルト角を有する補償フィルムも、米国特許第５，６１９，３５２号明細書、欧州特許出願公開第１１４３２７１号明細書に開示されており、そして国際公開第９７／４４４０９号パンフレットは、２つのＯ−プレートの間で異なるチルト角を組み合わせることが検討されている。しかし、２つのチルト角θc1、θc2（または、θav1およびθav2も同じ）、リターデーションＲ1、Ｒ2、そして基体のリターデーションＲsubの特定の組み合わせが、視野角領域において予見できない著しい改善を生じることは意外な結果である。
【００６０】
本発明のさらなる利点は、図４Ａに示す４４１のような従来技術ディスプレイよりも優れた性能を有する補償フィルムにおいて、広い範囲のパラメータ、θc1、θc2（または、θav1およびθav2も同じ）、Ｒ1、Ｒ2、そしてＲsubを提供することである。この利点は、いくつかのチルト角組み合わせにおいて、Ｒ1およびＲ2に広い許容度を提供する。図７Ｂに示したように、θc1＝５０°およびθc2＝５°（または、同じくθav1＝５０°およびθav2＝５°）の場合、Ｒ1およびＲ2の可能な範囲は、６０ｎｍ≦Ｒ1≦１４０ｎｍおよび１５ｎｍ≦Ｒ2≦６０ｎｍで与えられる。広い範囲はチルト角においても実現されている。Ｒ1＝１００ｎｍおよびＲ2＝４５ｎｍの組み合わせの場合、θc1およびθc2（または、θav1およびθav2も同じ）の可能な範囲は、４０°≦θc1≦６０°および０°≦θc2≦５°である。このように、本発明は優れた製造上の融通性を提供する。
【００６１】
本発明の追加の態様には以下のものが含まれる：補償フィルムが、光配向法によって配向させるのに好適な材料または機械的ラビングによって配向させるのに好適な材料を含む；第一および第二光学異方性層の少なくとも一方がポリマー液晶を含む；補償フィルムが２つのフィルムの貼り合せによって作成され、これらの各フィルムは基体上に配置されている光学異方性層を含む；前記貼り合せは前記２つのフィルムの光学異方性層の表面の間、または前記２つのフィルムの第一光学異方性の表面と前記２つのフィルムの第二基体の表面との間で行われる；
【００６２】
前記２つのフィルムの基体の面外リターデーションの合計が−２５０ｎｍ〜−８０ｎｍである；チルト角が可変または固定であり、ｎｅ1およびｎｅ2は実質的に同じであり、ｎｏ1およびｎｏ2は実質的に同じである；
【００６３】
前記第一光学異方性層の平均チルト角と前記第二光学異方性層の平均チルト角との差は１０°以上であり、好ましくは前記第一光学異方性層の平均チルト角と前記第二光学異方性層の平均チルト角との差は３０°以上であるが、６０°以下である；前記第一光学異方性層のリターデーションと前記第二光学異方性層のリターデーションとの差は、１０ｎｍ以上である；前記第一光学異方性層のリターデーションと前記第二光学異方性層のリターデーションとの差は２０ｎｍ以上であるが、１００ｎｍ以下である；
【００６４】
前記面が、電磁線を偏光する隣接する素子の透過軸および前記補償フィルムに隣接する液晶セル面上の液晶の光軸を含む；
【００６５】
前記第一光学異方性層のリターデーション（ｎｅ1−ｎｏ1）ｄ1が５０ｎｍ〜１６０ｎｍであり、（ｎｅ2−ｎｏ2）ｄ2で規定される前記第二光学異方性層のリターデーションが０ｎｍ〜８０ｎｍであり、そして前記第一光学異方性層のリターデーションと前記第二光学異方性層のリターデーションとが異なっている；前記第一光学異方性層のリターデーションと前記第二光学異方性層のリターデーションとの差が１０ｎｍ以上であり、好ましくは２０ｎｍ以上であるが、１００ｎｍ以下である；
【００６６】
前記第一光学異方性層のリターデーションが８０ｎｍ〜１２０ｎｍであり、前記第二光学異方性層のリターデーションが０ｎｍ〜６０ｎｍである；
【００６７】
基体が負のＣ−プレートであり、（ｎｅs−ｎｏs）ｄsで規定される基体の面外リターデーションが−２５０ｎｍ〜−８０ｎｍである（ここで、ｎｅsおよびｎｏsはそれぞれ前記基体の異常光屈折率および常光屈折率でありそしてｄsは前記基体の厚みである）。
【００６８】
別の態様は、本発明の補償フィルムがツイストネマチック液晶セルの両面上に配置されているディスプレイである。
本明細書で引用した特許および他の刊行物の内容は全て引用によって本明細書の内容とする。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】視野角方向を説明する図。
【図２】光軸の基準方向に対するチルト角および方位角を説明する図。
【図３Ａ】補償されていない従来技術のＮＷ−ＴＮ−ＬＣＤを示す図。
【図３Ｂ】図３Ａに示した従来技術のＮＷ−ＴＮ−ＬＣＤの等コントラスト図。
【図４Ａ】チルト角２０°およびリターデーション６０ｎｍを有するＯ−プレート補償フィルムを備えた従来技術のＮＷ−ＴＮ−ＬＣＤを示す図。基体はＲsub＝−６０ｎｍのリターデーションを有する。
【図４Ｂ】図４Ａに示した従来技術のＮＷ−ＬＣＤの等コントラスト図。
【図５Ａ】補償フィルムの立面図。
【図５Ｂ】補償フィルムの立面図。
【図５Ｃ】補償フィルムの立面図。
【図５Ｄ】補償フィルムの立面図。
【図６Ａ】光軸のチルト角が一定である補償フィルムを示した図。
【図６Ｂ】光軸のチルト角が厚み方向にわたって変化する補償フィルムを示した図。
【図７Ａ】チルト角θC1およびθC2（またはθav1およびθav2も同じ）ならびにＲsubの組み合わせにおけるリターデーションＲ1およびＲ2の領域を示す図。斜線領域内にＲ1およびＲ2を有する補償フィルムが、コントラスト比１０の線を極視野角α＝６０°またはより大きに方位視野角β＝０°、９０°、１８０°および２７０°まで広げることができる。
【図７Ｂ】チルト角θC1およびθC2（θav1およびθav2も同じ）ならびにＲsubの組み合わせにおけるリターデーションＲ1およびＲ2の領域を示す図。
【図７Ｃ】チルト角θC1およびθC2（θav1およびθav2も同じ）ならびにＲsubの組み合わせにおけるリターデーションＲ1およびＲ2の領域を示す図。
【図７Ｄ】チルト角θC1およびθC2（θav1およびθav2も同じ）ならびにＲsubの組み合わせにおけるリターデーションＲ1およびＲ2の領域を示す図。
【図７Ｅ】チルト角θC1およびθC2（θav1およびθav2も同じ）ならびにＲsubの組み合わせにおけるリターデーションＲ1およびＲ2の領域を示す図。
【図８Ａ】本発明にしたがって、パラメータθC1＝５０°、θC2＝５°（または、θav1＝５０°、θav2＝５°も同じ）、Ｒ1＝１００ｎｍ、Ｒ2＝４０ｎｍおよびＲsub＝−１６０ｎｍを有する補償フィルムを備えたＮＷ−ＴＮ−ＬＣＤを示す図。
【図８Ｂ】図８Ａに示したＮＷ−ＴＮ−ＬＣＤの等コントラスト図。
【図８Ｃ】パラメータθC1＝５０°、θC2＝５°（または、θav1＝５０°、θav2＝５°も同じ）、Ｒ1＝１００ｎｍ、Ｒ2＝４０ｎｍを有する補償フィルムを備えたＮＷ−ＴＮ−ＬＣＤを示す図。２つの基体は異なるリターデーションＲsub1＝−１０６ｎｍおよびＲsub2＝−５４ｎｍを有する。
【図８Ｄ】図８Ｃに示したＮＷ−ＴＮ−ＬＣＤの等コントラスト図。
【図９Ａ】θC1＝５０°、θC2＝５０°（または、θav1＝５０°、θav2＝５０°も同じ）、Ｒ1＝６０ｎｍ、Ｒ2＝６０ｎｍおよびＲsub＝−６０ｎｍを有する補償フィルムを備えたＮＷ−ＴＮ−ＬＣＤの等コントラスト図。
【図９Ｂ】θC1＝５°、θC2＝５°（または、θav1＝５°、θav2＝５°も同じ）、Ｒ1＝６０ｎｍ、Ｒ2＝６０ｎｍおよびＲsub＝−６０ｎｍを有する補償フィルムを備えたＮＷ−ＴＮ−ＬＣＤの等コントラスト図。
【図９Ｃ】θC1＝２０°、θC2＝２０°（または、θav1＝２０°、θav2＝２０°も同じ）、Ｒ1＝１００ｎｍ、Ｒ2＝１００ｎｍおよびＲsub＝−６０ｎｍを有する補償フィルムを備えたＮＷ−ＴＮ−ＬＣＤの等コントラスト図。
【図９Ｄ】θC1＝５０°、θC2＝５°（または、θav1＝５０°、θav2＝５°も同じ）、Ｒ1＝１００ｎｍ、Ｒ2＝１００ｎｍおよびＲsub＝−１６０ｎｍを有する補償フィルムを備えたＮＷ−ＴＮ−ＬＣＤの等コントラスト図。
【図９Ｅ】θC1＝５０°、θC2＝５°（または、θav1＝５０°、θav2＝５°も同じ）、Ｒ1＝４０ｎｍ、Ｒ2＝４０ｎｍおよびＲsub＝−１６０ｎｍを有する補償フィルムを備えたＮＷ−ＴＮ−ＬＣＤの等コントラスト図。
【図９Ｆ】θC1＝５０°、θC2＝５０°（または、θav1＝５０°、θav2＝５０°も同じ）、Ｒ1＝１００ｎｍ、Ｒ2＝１００ｎｍおよびＲsub＝−１６０ｎｍを有する補償フィルムを備えたＮＷ−ＴＮ−ＬＣＤの等コントラスト図。
【符号の説明】
【００７０】
１０１…液晶ディスプレイ
１０７…ディスプレイ面
３０１…液晶セル
３０３…偏光子
３０５…検光子
３０７…偏光子の透過軸
３０９…検光子の透過軸
３１１…液晶セル面での液晶の光軸
３１５…コントラスト比１０の等コントラスト線
４０３…Ｏ−プレートまたは光学異方性層
４２３…偏光子の透過軸
４２５…検光子の透過軸
４２７…コントラスト比１０の等コントラスト線
５００…補償フィルム
５０１…第一光学異方性層
５０３…第二光学異方性層
５０５…配向層
５０９…基体
５１５…補償フィルム
６０１…第一光学異方性層
６０３…第二光学異方性層
６０５…配向層
６０９…基体
８０１…第一光学異方性層
８０３…第二光学異方性層
８０９…液晶セル
８２３…偏光子の透過軸
８２５…検光子の透過軸
８２９…基体
８５３…基体
９０１…コントラスト比１０の等コントラスト線
９１０…コントラスト比１０の等コントラスト線
ｄ…光学異方性層の厚み
ｄ1…第一光学異方性層の厚み
ｄ2…第二光学異方性層の厚み
ｎｅ…正の複屈折材料の異常光屈折率
ｎｏ…正の複屈折材料の常光屈折率
ｎｅ1…第一光学異方性層の正の複屈折材料の異常光屈折率
ｎｏ1…第一光学異方性層正の複屈折材料の常光屈折率
ｎｅ2…第二光学異方性層の正の複屈折材料の異常光屈折率
ｎｏ2…第二光学異方性層正の複屈折材料の常光屈折率
ｎｅs…基体の異常光屈折率
ｎｏs…基体の常光屈折率
ｎｘs…２軸光学特性を有する基体の面内の最大屈折率
ｎｙs…２軸光学特性を有する基体の面内の最小屈折率
ｎｚs…２軸光学特性を有する基体の厚み方向の屈折率
Ｒ1…第一光学異方性層のリターデーション
Ｒ2…第二光学異方性層のリターデーション
Ｒsub…基体のリターデーション
Ｒsub1…基体のリターデーション
Ｒsub2…基体のリターデーション
α…極視野角
β…方位視野角
φ…光軸の方位角
θ…光軸のチルト角
θc…光学異方性層の光軸の定チルト角
θav…光学異方性層の光軸の平均チルト角
θc1…第一光学異方性層の光軸の定チルト角
θc2…第二光学異方性層の光軸の定チルト角
θav1…第一光学異方性層の光軸の平均チルト角
θav2…第二光学異方性層の光軸の平均チルト角
θv1…光軸のチルト角
θv2…光軸のチルト角
θv3…光軸のチルト角
θv4…光軸のチルト角
θs…表面のところでの液晶チルト角
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図９Ｆ】
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