(57)【要約】【課題】  水平方向に配向した液晶分子を横方向の電界を印加することにより光の透過・遮断を制御するインプレーンスイッチング（ＩＰＳ）モードの液晶表示装置において、黒表示における斜め方向の輝度上昇及び色付きを低減する。【解決手段】  第一，第二の、偏光板は、偏光層の少なくても片側にそれぞれ支持基材を有する偏光板であり、照明装置側の第一の偏光板の内側の支持基材の厚み方向のリタデーションＲ１・ｈ１、及び第二の偏光板の内側の支持基材の厚み方向のリタデーションＲ２・ｈ２が、第一の偏光板吸収軸と液晶の電圧無印加時の配向方向が略平行（小さい方の成す角が０°〜２°）な場合（o-mode）は、Ｒ１・ｈ１＞Ｒ２・ｈ２で、第一の偏光板吸収軸と液晶の電圧無印加時の配向方向が略垂直（小さい方の成す角が８８°〜９０°）な場合（e-mode）は、Ｒ１・ｈ１＜Ｒ２・ｈ２である。【選択図】図３
2005128498.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光入射側の第一の偏光板を備えた第一基板ともう一方の第二の偏光板を備えた第二基板間のそれぞれの吸収軸が略垂直で、液晶分子が前記基板に平行な方向に配向され、前記第一の基板に対して平行な方向に電界を印加することにより前記液晶分子が前記第一の基板に対して平行な面内で回転する液晶層と、
前記第一の基板又は前記第二基板のいずれか一方の基板の前記液晶層に近い側に、各画素に対向して一対の電極を有するアクティブマトリクス駆動の電極群と、
照明装置とを有する液晶表示装置であって、
前記第一，第二の偏光板は、偏光層の両側にそれぞれ支持基材を有する偏光板であり、
前記照明装置側の前記第一の偏光板及び、前記第二の偏光板のそれぞれの内側に配置され透過偏光の偏光状態を補償する第一及び第二の光学位相補償フィルムを有し、
前記第一及び第二の光学位相補償フィルムのそれぞれの面内の遅相軸がそれぞれの偏光板吸収軸に略平行（小さい方の成す角度が０°〜２°）であり、前記第１の光学位相補償フィルムの厚さｄｒ１と前記第二の光学位相補償フィルムの厚さｄｒ２とが異なることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
光入射側の第一の偏光板を備えた第一基板ともう一方の第二の偏光板を備えた第二基板間のそれぞれの吸収軸が略垂直で、液晶分子が前記基板に平行な方向に配向され、前記第一の基板に対して平行な方向に電界を印加することにより前記液晶分子が前記第一の基板に対して平行な面内で回転する液晶層と、
前記第一の基板又は前記第二基板のいずれか一方の基板の前記液晶層に近い側に、各画素に対向して一対の電極を有するアクティブマトリクス駆動の電極群と、
照明装置とを有する液晶表示装置であって、
前記第一，第二の偏光板は、偏光層の両側にそれぞれ支持基材を有する偏光板であり、
前記照明装置側の前記第一の偏光板及び、前記第二の偏光板のそれぞれの内側に配置され透過偏光の偏光状態を補償する第一及び第二の光学位相補償フィルムを有し、
前記第一及び第二の光学位相補償フィルムのそれぞれの面内の遅相軸がそれぞれの偏光板吸収軸に略平行（小さい方の成す角度が０°〜２°）であり、
前記第１の光学位相補償フィルムの厚さをｄｒ１、前記第二の光学位相補償フィルムの厚さをｄｒ２とした場合、
前記第一の光学位相補償フィルム面内のリタデーションΔｎｒ１・ｄｒ１と前記第二の光学位相補償フィルム面内のリタデーションΔｎｒ２・ｄｒ２の大小関係が、第一の偏光板吸収軸と前記液晶層の無印加時の配向方向が略平行（小さい方の成す角が０°〜２°）な場合（o-mode）は、５ｎｍ＜Δｎｒ１・ｄｒ１＜Δｎｒ２・ｄｒ２で、第一の偏光板吸収軸と前記液晶層の無印加時の配向方向が略垂直（小さい方の成す角が８８°〜９０°）な場合（e-mode）は、Δｎｒ１・ｄｒ１＞Δｎｒ２・ｄｒ２＞５ｎｍであることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
光入射側の第一の偏光板を備えた第一基板ともう一方の第二の偏光板を備えた第二基板間のそれぞれの吸収軸が略垂直で、液晶分子が前記基板に平行な方向に配向され、前記第一の基板に対して平行な方向に電界を印加することにより前記液晶分子が前記第一の基板に対して平行な面内で回転する液晶層と、
前記第一の基板又は前記第二基板のいずれか一方の基板の前記液晶層に近い側に、各画素に対向して一対の電極を有するアクティブマトリクス駆動の電極群と、
照明装置とを有する液晶表示装置であって、
前記第一，第二の偏光板は、偏光層の両側にそれぞれ支持基材を有する偏光板であり、
前記照明装置側の前記第一の偏光板及び、前記第二の偏光板のそれぞれの内側に配置され透過偏光の偏光状態を補償する第一及び第二の光学位相補償フィルムを有し、
前記第一及び第二の光学位相補償フィルムのそれぞれの面内の遅相軸がそれぞれの偏光板吸収軸に略平行（小さい方の成す角度が０°〜２°）であり、
前記第１の光学位相補償フィルムの厚さをｄｒ１、前記第二の光学位相補償フィルムの厚さをｄｒ２とした場合、
前記第一の光学位相補償フィルム面内のリタデーションΔｎｒ１・ｄｒ１と前記第二の光学位相補償フィルム面内のリタデーションΔｎｒ２・ｄｒ２の大小関係が、第一の偏光板吸収軸と前記液晶層の無印加時の配向方向が略平行（小さい方の成す角が０°〜２°）な場合（o-mode）は、ｄｒ１＜ｄｒ２で、第一の偏光板吸収軸と前記液晶層の無印加時の配向方向が略垂直（小さい方の成す角が８８°〜９０°）な場合（e-mode）は、ｄｒ１＞ｄｒ２であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つの液晶表示装置において、
前記第一基板と前記第二基板間のそれぞれの吸収軸が略垂直とは、小さい方の成す角度が８８°〜９０°であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか１つの液晶表示装置において、
前記第一の偏光板及び前記第二の偏光板の各偏光層の両側の前記支持基材の厚さが、
２０μｍ以上２００μｍ以下であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
請求項５の液晶表示装置において、
前記第一及び第二の光学位相補償フィルムのそれぞれのＮｚ係数が１.０ 以下であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
請求項６の液晶表示装置において、
前記第一及び第二の光学位相補償フィルムのそれぞれのＮｚ係数Ｎｚ１，Ｎｚ２が
−１.０＜Ｎｚ１，Ｎｚ２＜１.０で、
ぞれぞれの前記Ｎｚ係数Ｎｚ１,Ｎｚ２が略等しく、Ｎｚ１−０.１５＜Ｎｚ２＜Ｎｚ１＋０.１５であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１つの液晶表示装置において、
前記液晶層の両界面の初期状態のプレチルト角が３°以下であるアンチパラレル配向、又は前記液晶層がパラレル配向であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
請求項８の液晶表示装置において、
前記第一の光学位相補償フィルムのＮｚ係数をＮｚ１、前記第二の光学位相補償フィルムのＮｚ係数をＮｚ２としたとき、−０.１５＜Ｘ≡Ｎｚ１，Ｘ≡Ｎｚ２＜０.１５の範囲で、o-modeにおいては、（数６）（数７）を満足し、e-modeにおいては、（数６）(数７)において、Δｎｒ１・ｄｒ１とΔｎｒ２・ｄｒ２を入れ替えた式を満足することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】
請求項８の液晶表示装置において、
前記第一の光学位相補償フィルムのＮｚ係数をＮｚ１、前記第二の光学位相補償フィルムのＮｚ係数をＮｚ２としたとき、０.３５＜Ｘ≡Ｎｚ１，Ｘ≡Ｎｚ２＜０.６５の範囲で、o-modeにおいては、（数８）（数９）を満足し、e-modeにおいては、（数８）において、Δｎｒ１・ｄｒ１とΔｎｒ２・ｄｒ２を入れ替えた式を満足することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１１】
請求項８の液晶表示装置において、
前記第一の光学位相補償フィルムのＮｚ係数をＮｚ１、前記第二の光学位相補償フィルムのＮｚ係数をＮｚ２としたとき、o-mode においては、０.３５＜Ｎｚ１＜０.６５で、
−０.１＜Ｎｚ２＜０.６５ で、e-mode においては、０.３５＜Ｎｚ２＜０.６５ で、
−０.１＜Ｎｚ１＜０.６５であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１２】
請求項８の液晶表示装置において、
前記第一の光学位相補償フィルムのＮｚ係数をＮｚ１、前記第二の光学位相補償フィルムのＮｚ係数をＮｚ２としたとき、o-mode においては、−０.１５＜Ｎｚ１＜０.１５ で、−０.１＜Ｎｚ２＜１.０ で、e-mode においては、−０.１５＜Ｎｚ２＜０.１５ で、−０.１＜Ｎｚ１＜１.０であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１３】
請求項８の液晶表示装置において、
前記第一の光学位相補償フィルムのＮｚ係数をＮｚ１、前記第二の光学位相補償フィルムのＮｚ係数をＮｚ２としたとき、o-mode においては、−０.０５＜Ｎｚ１＜０.４ で、
−０.３５＜Ｎｚ２＜１.０ で、e-mode においては、−０.０５＜Ｎｚ２＜０.４ で、
−０.３５＜Ｎｚ１＜１.０であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１４】
請求項８の液晶表示装置において、
前記第一の光学位相補償フィルムのＮｚ係数をＮｚ１、前記第二の光学位相補償フィルムのＮｚ係数をＮｚ２としたとき、o-mode においては、Ｎｚ１＜１.０ で、０.３５＜
Ｎｚ２＜０.６５で、e-modeにおいては、Ｎｚ２＜１.０で、０.３５＜Ｎｚ１＜０.６５であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１５】
請求項８の液晶表示装置において、
前記第一の光学位相補償フィルムのＮｚ係数をＮｚ１、前記第二の光学位相補償フィルムのＮｚ係数をＮｚ２としたとき、o-mode においては、Ｎｚ１＜０.６５ で、−０.１５＜Ｎｚ２＜０.１５で、e-mode においては、Ｎｚ２＜０.６５で、−０.１５＜Ｎｚ１＜
０.１５であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１６】
請求項８の液晶表示装置において、
前記第一の光学位相補償フィルムのＮｚ係数をＮｚ１、前記第二の光学位相補償フィルムのＮｚ係数をＮｚ２としたとき、o-mode においては、Ｎｚ１＜０.８５ で、０.１＜
Ｎｚ２＜０.４で、e-modeにおいては、Ｎｚ２＜０.８５で、０.１＜Ｎｚ１＜０.４であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１７】
光入射側の第一の偏光板を備えた第一基板ともう一方の第二の偏光板を備えた第二基板間のそれぞれの吸収軸が略垂直で、液晶分子が前記基板に平行な方向に配向され、前記第一の基板に対して平行な方向に電界を印加することにより前記液晶分子が前記第一の基板に対して平行な面内で回転する液晶層と、
前記第一の基板又は前記第二基板のいずれか一方の基板の前記液晶層に近い側に、各画素に対向して一対の電極を有するアクティブマトリクス駆動の電極群と、
照明装置とを有する液晶表示装置であって、
前記第一，第二の偏光板は、偏光層の両側にそれぞれ支持基材を有する偏光板であり、前記照明装置側の前記第一の偏光板の内側の前記支持基材の厚さｈ１と前記第二の偏光板の内側の前記支持基材の厚さｈ２とが異なることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１８】
光入射側の第一の偏光板を備えた第一基板ともう一方の第二の偏光板を備えた第二基板間のそれぞれの吸収軸が略垂直で、液晶分子が前記基板に平行な方向に配向され、前記第一の基板に対して平行な方向に電界を印加することにより前記液晶分子が前記第一の基板に対して平行な面内で回転する液晶層と、
前記第一の基板又は前記第二基板のいずれか一方の基板の前記液晶層に近い側に、各画素に対向して一対の電極を有するアクティブマトリクス駆動の電極群と、
照明装置とを有する液晶表示装置であって、
前記照明装置側の前記第一の偏光板の内側の前記支持基材の厚さをｈ１と、前記第二の偏光板の内側の前記支持基材の厚さをｈ２としたとき、
前記第一，第二の偏光板は、偏光層の両側にそれぞれ支持基材を有する偏光板であり、前記照明装置側の前記第一の偏光板の内側の前記支持基材の厚み方向のリタデーション
Ｒ１・ｈ１、及び前記第二の偏光板の内側の前記支持基材の厚み方向のリタデーション
Ｒ２・ｈ２が、第一の偏光板吸収軸と前記液晶層の電圧無印加時の配向方向が略平行（小さい方の成す角が０°〜２°）な場合(o-mode)は、Ｒ１・ｈ１＞Ｒ２・ｈ２で、第一の偏光板吸収軸と前記液晶層の電圧無印加時の配向方向が略垂直（小さい方の成す角が８８°〜９０°）な場合（e-mode）は、Ｒ１・ｈ１＜Ｒ２・ｈ２であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１９】
光入射側の第一の偏光板を備えた第一基板ともう一方の第二の偏光板を備えた第二基板間のそれぞれの吸収軸が略垂直で、液晶分子が前記基板に平行な方向に配向され、前記第一の基板に対して平行な方向に電界を印加することにより前記液晶分子が前記第一の基板に対して平行な面内で回転する液晶層と、
前記第一の基板又は前記第二基板のいずれか一方の基板の前記液晶層に近い側に、各画素に対向して一対の電極を有するアクティブマトリクス駆動の電極群と、
照明装置とを有する液晶表示装置であって、
前記第一，第二の偏光板は、偏光層の両側にそれぞれ支持基材を有する偏光板であり、
前記照明装置側の前記第一の偏光板の内側の前記支持基材の厚さｈ１、及び前記第二の偏光板の内側の前記支持基材の厚さｈ２が、前記第一の偏光板吸収軸と前記液晶層の電圧無印加時の配向方向が略平行（小さい方の成す角が０°〜２°）な場合（o-mode）は、
ｈ１＞ｈ２で、前記第一の偏光板吸収軸と前記液晶層の電圧無印加時の配向方向が略垂直（小さい方の成す角が８８°〜９０°）な場合（e-mode）は、ｈ１＜ｈ２であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２０】
請求項１７乃至１９のいずれか一つの液晶表示装置において、
前記第一及び第二の偏光板の各偏光層の両側の前記支持基材の厚さが、２０μｍ以上
２００μｍ以下であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２１】
請求項１７乃至２０のいずれか一つの液晶表示装置において、
前記液晶層の両界面の初期状態のプレチルト角が３°以下であるアンチパラレル配向、又は前記液晶層がパラレル配向であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２２】
請求項１７乃至２１のいずれか一つの液晶表示装置において、
前記液晶層の複屈折をΔｎＬＣ、前記液晶層の液晶セルのセルギャップをｄＬＣとしたとき、その関係は０.４９μｍ＞ΔｎＬＣ・ｄＬＣ＞０.３３μｍであることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２３】
請求項１７乃至２１のいずれか一つの液晶表示装置において、
前記液晶層の複屈折をΔｎＬＣ、前記液晶層の液晶セルのセルギャップをｄＬＣとしたとき、その関係は０.５５μｍ＞ΔｎＬＣ・ｄＬＣ＞０.２７５μｍであることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２４】
請求項２２または請求項２３の液晶表示装置において、
o-modeでは、Ｒ１・ｈ１＞５０ｎｍ，Ｒ２・ｈ２＜５０ｎｍで、e-modeでは、Ｒ１・
ｈ１＜５０ｎｍ，Ｒ２・ｈ２＞５０ｎｍであることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２５】
請求項２２または請求項２３の液晶表示装置において、
o-modeでは、Ｒ１・ｈ１＞５０ｎｍ、５ｎｍ＜Ｒ２・ｈ２＜５０ｎｍで、e-modeでは、５ｎｍ＜Ｒ１・ｈ１＜５０ｎｍ，Ｒ２・ｈ２＞５０ｎｍであることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２６】
光入射側の第一の偏光板を備えた第一基板ともう一方の第二の偏光板を備えた第二基板間のそれぞれの吸収軸が略垂直（小さい方の成す角度が８８°〜９０°）で、液晶分子が前記基板に平行な方向に配向され、前記第一の基板に対して平行な方向に電界を印加することにより前記液晶分子が前記第一の基板に対して平行な面内で回転する液晶層と、背面に照明装置を有する液晶表示装置であって、
前記第一，第二の偏光板は、偏光層の少なくても片側にそれぞれ支持基材を有する偏光板であり、前記照明装置側の前記第一の偏光板の内側の前記支持基材の厚み方向のリタデーションＲ１・ｈ１、及び前記第二の偏光板の内側の前記支持基材の厚み方向のリタデーションＲ２・ｈ２が、前記第一の偏光板吸収軸と前記液晶の電圧無印加時の配向方向が略平行（小さい方の成す角が０°〜２°）な場合（o-mode）は、Ｒ１・ｈ１＞Ｒ２・ｈ２で、前記第一の偏光板吸収軸と前記液晶の電圧無印加時の配向方向が略垂直（小さい方の成す角が８８°〜９０°）な場合（e-mode）は、Ｒ１・ｈ１＜Ｒ２・ｈ２であり、赤（Ｒ）画素，緑（Ｇ）画素，青（Ｂ）画素のそれぞれの前記液晶層の厚さｄＲ，ｄＧ，ｄＢが、ｄＲ＞ｄＧ＞ｄＢであることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２７】
光入射側の第一の偏光板を備えた第一基板ともう一方の第二の偏光板を備えた第二基板間のそれぞれの吸収軸が略垂直（小さい方の成す角度が８８°〜９０°）で、液晶分子が前記基板に平行な方向に配向され、前記第一の基板に対して平行な方向に電界を印加することにより前記液晶分子が前記第一の基板に対して平行な面内で回転する液晶層と、背面に照明装置を有する液晶表示装置であって、
前記第一，第二の偏光板は、偏光層の両側にそれぞれ支持基材を有する偏光板であり、前記照明装置側の前記第一の偏光板の内側の前記支持基材の厚さｈ１、及び前記第二の偏光板の内側の前記支持基材の厚さｈ２が、前記第一の偏光板吸収軸と前記液晶の電圧無印加時の配向方向が略平行（小さい方の成す角が０°〜２°）な場合（o-mode）は、ｈ１＞ｈ２で、前記第一の偏光板吸収軸と前記液晶の電圧無印加時の配向方向が略垂直（小さい方の成す角が８８°〜９０°）な場合（e-mode）は、ｈ１＜ｈ２であり、赤（Ｒ）画素，緑（Ｇ）画素，青（Ｂ）画素のそれぞれの前記液晶層の厚さｄＲ，ｄＧ，ｄＢが、ｄＲ＞ｄＧ＞ｄＢであることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２８】
請求項２６または２７の液晶表示装置において、
前記第一，第二の偏光板の偏光層の両側の前記支持基材の厚さが、２０μｍ以上２００μｍ以下であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２９】
請求項２６乃至２８のいずれか一つの液晶表示装置において、
前記液晶層の両界面の初期状態のプレチルト角が３°以下であるアンチパラレル配向、又は前記液晶層がパラレル配向であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３０】
請求項２６乃至２９のいずれか一つの液晶表示装置において、
前記液晶の０.４９μｍ＞ΔｎＬＣ・ｄＬＣ＞０.３３μｍであり、前記液晶層の配向方向と略平行に正の一軸異方性光学フィルムを配置する、若しくは、前記液晶層の配向方向と略垂直に負の一軸異方性光学フィルムを配置したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３１】
請求項２６乃至２９のいずれか一つの液晶表示装置において、
前記液晶の０.５５μｍ＞ΔｎＬＣ・ｄＬＣ＞０.２７５μｍであり、前記液晶層の配向方向と略平行に正の一軸異方性光学フィルムを配置する、若しくは、前記液晶層の配向方向と略垂直に負の一軸異方性光学フィルムを配置したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３２】
請求項３０または３１の液晶表示装置において、
o-modeでは、Ｒ１・ｈ１＞５０ｎｍ，Ｒ２・ｈ２＜５０ｎｍで、e-modeでは、Ｒ１・
ｈ１＜５０ｎｍ，Ｒ２・ｈ２＞５０ｎｍであることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３３】
請求項３０，３１の液晶表示装置において、
o-modeでは、Ｒ１・ｈ１＞５０ｎｍ，０ｎｍ＜Ｒ２・ｈ２＜５０ｎｍで、e-modeでは、０ｎｍ＜Ｒ１・ｈ１＜５０ｎｍ，Ｒ２・ｈ２＞５０ｎｍであることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３４】
光入射側の第一の偏光板を備えた第一基板ともう一方の第二の偏光板を備えた第二基板間のそれぞれの吸収軸が略垂直（小さい方の成す角度が８８°〜９０°）で、液晶分子が前記基板に平行な方向に配向され、前記第一の基板に対して平行な方向に電界を印加することにより前記液晶分子が前記第一の基板に対して平行な面内で回転する液晶層と、背面照明装置を有する液晶表示装置であって、
前記第一，第二の偏光板は、偏光層の少なくても片側にそれぞれ支持基材を有する偏光板であって、前記偏光板支持基材が複屈折性を有し（リタデーションが１０ｎｍより大きい）、前記第一の偏光板と前記第二の偏光板間に複数の光学位相補償フィルムが配置され、前記複数の光学位相補償フィルムの少なくとも一枚がネガティブa-plate であって、前記ネガティブa-plateが前記液晶層の上側あるいは下側に配置され、前記ネガティブa-
plateの遅相軸が前記液晶層の遅相軸と略垂直（小さい方の成す角が８８°〜９０°）であることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイに関するもので、特に水平方向に配向した液晶分子を横方向の電界を印加することにより光を透過・遮断を制御するインプレーンスイッチングモード（ＩＰＳ）の液晶表示装置に関し、その視野角特性（黒表示及び低階調）の大幅な改善に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶に印加する電界の方向を基板に対して平行な方向にする方式（以下、横電界方式、又は、ＩＰＳ（インプレーンスイッチング）モードと称する）として、１枚の基板上に設けた櫛歯電極を用いた方式が、〔特許文献１〕，〔特許文献２〕に提案されている。この方式により、液晶分子は主に基板に対して平行な面内で回転するので、斜めから見た場合の電界印加時と非印加時における複屈折率の度合の相違が小さく、視野角が広いことが知られている。
【０００３】
しかしながら、ＩＰＳモードは、液晶自体の複屈折率の変化は小さいものの、偏光板の特性により偏光板の吸収軸からずれた方位の斜め方向から見た場合光が漏れることがわかっている。このような偏光板の斜め方向の光漏れを無くすために位相差板を用いる方式が〔特許文献３〕に開示されている。しかしながら、この文献は、基本的には偏光板のみの視野角改善で、ＶＡモードについては液晶の影響を考慮しているが、ＩＰＳモードについては液晶層による影響を補償する方式については何ら開示されていない。また、偏光板は通常偏光層の両側に支持基材としてトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）が用いられているが、この支持基材が存在する時のこの支持基材の厚み方向の位相差による液晶層の振る舞いを考慮した位相補償は、開示されていない。
【０００４】
また、〔特許文献４〕には、観察方向により白の色変化が生じるのを解決する手段が開示されている。しかしながら、黒表示特性改善については言及されていない。
【０００５】
更に、〔特許文献５〕には、黒表示の視野角特性を改善するために、偏光板の一方の内側に位相差板を配置する構成が開示されている。この方式は、偏光板の両側に配置された支持基材ＴＡＣの影響も考慮しているが、片側に１枚の位相補償では斜め視野角において、十分に黒が沈まないばかりか、液晶層の波長分散による色づきを低減する構成にはなっていないことが、我々の検討で判明した。また、我々の本発明である黒表示時の液晶分子の配向軸（遅相軸）が入射側の偏光板の吸収軸に平行か、垂直かによる位相補償の違いについては開示されていない。なお、実施例では、液晶分子の配向軸が入射側偏光板の吸収軸に垂直である構成についてのみ開示されている。更に、片側１枚の位相補償方式では、方位により色変化が生じる問題があることが、我々の検討で判明した。
【０００６】
また、〔特許文献６〕には、ＲＧＢカラーフィルタの厚さと位相補償板に関する開示がある。
【０００７】
【特許文献１】特公昭６３−２１９０７号公報
【特許文献２】特開平９−８０４２４号公報
【特許文献３】特開２００１−３５００２２号公報
【特許文献４】特許第３２０４１８２号公報
【特許文献５】特許第２９８２８６９号公報
【特許文献６】特開２００１−２９０１４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しようとする問題点は、水平方向に配向した液晶分子を横方向の電界を印加することにより光の透過・遮断を制御するインプレーンスイッチング（ＩＰＳ）モードの液晶表示装置において、黒表示における斜め方向の輝度上昇及び色付きが生じる点である。
【０００９】
ＩＰＳモードは、水平方向にホモジニアスな配向をした液晶分子と、吸収軸が画面正面に対して上下と左右の方向をさして直交するように配置した２枚の偏光板を用いており、上下左右方向から画面を斜めに見るときには、２枚の偏光板の吸収軸は直交して見る位置関係にあり、ホモジニアス配向の液晶分子と一方の偏光板吸収軸は平行であるため、十分に黒輝度を小さくできる。これに対して方位角４５°の方向から画面を斜めに見ると、２枚の偏光板の吸収軸の成す角度が９０°からずれるため、透過光が複屈折を生じ光が漏れるために十分に黒輝度を小さくできない。更には、波長により斜め方向の光漏れ量が異なり、色づきを生じる。そこで、本発明は、全方位のあらゆる角度で、良好な表示（特に黒表示）を得るために、吸収軸に対して方位角±４５°，±１３５°の斜め方向では黒表示の輝度上昇と色づきを共に低減する手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、光入射側の第一の偏光板を備えた第一基板ともう一方の第二の偏光板を備えた第二基板間のそれぞれの吸収軸が略垂直（小さい方の成す角度が８８°〜９０°）で、液晶分子が前記基板に平行な方向に配向され、前記第一の基板に対して平行な方向に電界を印加することにより前記液晶分子が前記第一の基板に対して平行な面内で回転する液晶層と、背面に照明装置を有する液晶表示装置であって、前記第一，第二の偏光板は、偏光層の少なくても片側にそれぞれ支持基材を有する偏光板であり、前記照明装置側の前記第一の偏光板、及び、前記第二の偏光板のそれぞれの内側に、透過偏光の偏光状態を補償する第一及び第二の光学位相補償フィルムが配置され、前記それぞれの光学位相補償フィルムの面内の遅相軸がそれぞれの偏光板吸収軸に略平行(小さい方の成す角度が０°〜２°)であり、それぞれの光学補償フィルムの面内のリタデーションΔｎｒ１・ｄｒ１（第一の光学位相補償フィルム）とΔｎｒ２・ｄｒ２（第二の光学位相補償フィルム）の大小関係が、前記第一の偏光板吸収軸と前記液晶の無印加時の配向方向が略平行（小さい方の成す角が０°〜２°）な場合（o-mode）は、０ｎｍ＜Δｎｒ１・ｄｒ１＜Δｎｒ２・ｄｒ２で、前記第一の偏光板吸収軸と前記液晶の無印加時の配向方向が略垂直（小さい方の成す角が８８°〜９０°）な場合（e-mode）は、Δｎｒ１・ｄ１＞Δｎｒ２・ｄ２＞０ｎｍであることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、光入射側の第一の偏光板を備えた第一基板ともう一方の第二の偏光板を備えた第二基板間のそれぞれの吸収軸が略垂直(小さい方の成す角度が８８°〜９０°)で、液晶分子が前記基板に平行な方向に配向され、前記第一の基板に対して平行な方向に電界を印加することにより前記液晶分子が前記第一の基板に対して平行な面内で回転する液晶層と、照明装置を有する液晶表示装置であって、前記第一，第二の偏光板は、偏光層の少なくても片側にそれぞれ支持基材を有する偏光板であり、前記照明装置側の前記第一の偏光板の内側の前記支持基材の厚み方向のリタデーションＲ１・ｈ１、及び前記第二の偏光板の内側の前記支持基材の厚み方向のリタデーションＲ２・ｈ２が、前記第一の偏光板吸収軸と前記液晶の電圧無印加時の配向方向が略平行(小さい方の成す角が０°〜２°)な場合（o-mode）は、Ｒ１・ｈ１＞Ｒ２・ｈ２で、前記第一の偏光板吸収軸と前記液晶の電圧無印加時の配向方向が略垂直（小さい方の成す角が８８°〜９０°）な場合(e-mode)は、Ｒ１・ｈ１＜Ｒ２・ｈ２であることを特徴とする。
【００１２】
その他の手段は、実施例で詳細に説明する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の液晶表示装置は、液晶層の上下で偏光板支持基材の厚み方向の位相差Ｒｈを異ならせる。更に、好ましくは、液晶層の上下にそれぞれ光学位相補償フィルムを配置し、直交する一対の偏光板の一方の吸収軸に対して、方位角±４５°，±１３５°における斜め方向の黒輝度の低減，色づきの低減を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の内容を具体的に説明する。
【００１５】
液晶ＴＶが台頭するなか、自発光で無い液晶ディスプレイは、白表示時は、如何に照明装置からの光を透過し、黒表示時は如何に光を遮断するかが重要である。本発明は、特に黒表示の斜めから見たときに輝度低減と同時に如何に色づきを無くすかに関するものである。
【００１６】
まず、黒表示時に斜め方向から見た場合、なぜ輝度が上昇し、色づきが生じるかについて説明する前に、図７を用いて定義に示す。照明装置からの光６０が入射し、液晶素子で光が変調され、表示面１０Ｄから光が出射するとき、表示面１０Ｄの法線方向８０Ｎ、左右方向を７０Ｈ、上下方向を７０Ｖとし、視認方向８０Ｖをとると、視野角８２をθ、視認方向８０Ｖの表示面１０Ｄへの射影を８０Ａとすると、水平方向７０Ｈとの成す角を方位角８１として、Φで示す。
【００１７】
次に、直交する一対の偏光板において、視野角θ，方位角Φを、θ≠０°，Φ≠０°，１８０°±９０°とすると、光漏れる理由について考える。図９の左図に示すように２枚の偏光板の吸収軸１１ＣＡと１２ＣＡ（又は透過軸１１ＣＴ，１２ＣＴ）を直交させた場合、偏光板の法線方向から入射した光は、入射側の偏光板で直線偏光になり、出射側の偏光板により吸収され、黒表示をすることができる。一方、図９の右図に示すように、斜め方向から見た場合（θ≠０°，Φ≠０°，１８０°，±９０°）は、反対側の偏光板の透過軸と平行な成分を有し、反対側の偏光板で光が完全には遮断されずに光漏れを生じる。更に、直交する偏光板間に平行配向の液晶層が配置された場合、液晶層の配向軸が入射側偏光板の吸収軸に平行であれば液晶層の影響を受けないが、液晶層の配向軸がずれる若しくは２枚の偏光板が直交からずれると液晶層の影響を受けることが我々の検討で判明した。
【００１８】
これらの偏光状態を理解するためには、ポアンカレ球表示を使用すると非常に分かり易い。ポアンカレ球表示については、〔非特許文献１〕応用物理学会光学懇話会編「結晶光学」森北出版株式会社出版  １９８４年第１版第４刷発行、第５章ｐ１０２〜ｐ１６３に開示されている。ストークスパラメータＳ０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は、光の進行方向の垂直な面でｘ，ｙ軸をとり、その電界振幅をそれぞれＥｘ，Ｅｙとし、ＥｘとＥｙの相対的位相差をδ（＝δｙ−δｘ）とすると、
（数１）
Ｓ０＝＜｜Ｅｘ｜2＞＋＜｜Ｅｙ｜2＞
Ｓ１＝＜｜Ｅｘ｜2＞−＜｜Ｅｙ｜2＞
Ｓ２＝＜２ＥｘＥｙcosδ＞
Ｓ３＝＜２ＥｘＥｙsinδ＞
と表され、完全偏光の場合Ｓ０2＝Ｓ１2＋Ｓ２2＋Ｓ３2となる。また、これをポアンカレ球上に表示すると、図８に示すようになる。つまり、空間直交座標系の各軸にＳ１，Ｓ２，Ｓ３軸を取り、偏光状態を表すＳ点は、強度Ｓ０の半径とする球面上に位置する。ある偏光状態Ｓの点をとり、緯度Ｌａ及び経度Ｌｏを用いて表示すると、完全偏光の場合、
Ｓ０2＝Ｓ１2＋Ｓ２2＋Ｓ３2であるため、半径１の球を考え、
（数２）
Ｓ１＝cosＬａ cosＬｏ
Ｓ２＝cosＬａ sinＬｏ
Ｓ３＝cosＬａ
となる。ここで、ポアンカレ球上では、上半球は右回りの偏光、下半球は左回りの偏光、赤道上は直線偏光、上下両極はそれぞれ右円偏光，左円偏光が配置される。
【００１９】
図９の状態をポアンカレ球上で考えると図１０に示すようになる。ここで、図１０は、方位角Φ＝４５°，θ＝６０°で見た場合で、右図はＳ１−Ｓ２面への、左図はＳ１−
Ｓ３面への射影を示す。光の入射側の偏光板透過軸１２ＣＴの偏光状態は２００Ｔ、吸収軸１２ＣＡに偏光成分を持つ直線偏光は２００Ａ、出射側の偏光板透過軸１１ＣＴは201T、吸収軸１１ＣＡに偏光成分を有する直線偏光は２０１Ａで示される。従って、２００Ｔと２０１Ａの距離３１１が光漏れとなることが分かった。従って、２００Ｔの偏光状態を２０１Ａの偏光状態へ、変換３００を行うことで光漏れをなくすことができる事がわかる。
【００２０】
図１０は、偏光層のみの理想状態を考えたが、通常の偏光板は、偏光層の両側に支持基材が配置されており、その支持基材が通常トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）からなり、面内の位相差が殆ど無いが、厚み方向にリタデーションＲ・ｈをもっている。ここで、支持基材の面内の屈折率ｎｘ，ｎｙ、厚さ方向の屈折率ｎｚ，厚さｈとすると、
（数３）
Ｒ・ｈ＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）・ｈ
として表される。
【００２１】
このリタデーションＲ・ｈにより、垂直入射では偏光状態に影響を受けないが斜め入射時に支持基材の影響を受けて偏光状態が変化する。ここで、図４に示す光学的な層構成で偏光状態の変化を考える。液晶層１５の両側に偏光板１１，１２が配置され、入射側偏光板１２の内側には支持基材１２Ｂ、出射側偏光板１１は内側に支持基材１１Ｂが配置されている。ここで、液晶の配向軸１５Ｓは、入射側偏光板１２の吸収軸１２ＣＡに平行、透過軸１２ＣＴに垂直で、出射側偏光板１１の吸収軸１１ＣＡに垂直、透過軸１１ＣＴに平行に配置し、これをO-modeと呼び、図６に示すように上下偏光板の軸が９０°回転している場合、つまり、液晶の配向軸１５Ｓは、入射側偏光板１２の吸収軸１２ＣＡに垂直、透過軸１２ＣＴに平行で、出射側偏光板１１の吸収軸１１ＣＡに平行、透過軸１１ＣＴに垂直に配置し場合をE-modeと呼ぶ。また、通常は、偏光層１１Ｃ，１２Ｃの外側に図１，図２に示すように支持基材１１Ａ，１２Ａが配置されるが偏光状態を考える上では必要ないために省略した。この図４の構成について、ポアンカレ球上で偏光状態の変化を図１１の左図を用いて考える。ここで、液晶層１５の屈折率異方性ΔｎＬＣ、そのギャップをｄLCとし、その積ΔｎＬＣ・ｄＬＣをリタデーションと称する。また、以下断りが無い場合には、各物性値は波長５５０ｎｍ光の値として考える。図１０と同様に方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°から見た場合の光について考えると、偏光層１２Ｃの透過軸１２ＣＴを透過した光の偏光状態は２００Ｔとなり、支持基材１２ＢのリタデーションＲ１・ｈ１によりＳ１軸を−１側から見て時計回りにリタデーションＲ１・ｈ１分回転し、偏光状態
２０２の左回りの楕円偏光に変換される。更に、液晶層１５により、２００Ｔの点を中心に時計回りに液晶層のリタデーションΔｎＬＣ・ｄＬＣ分回転３０１し、偏光状態２０３の右回りの楕円偏光に変換される。更に出射側偏光板１１の支持基材１１ＢのリタデーションＲ２・ｈ２により、Ｓ１軸を−１側から見て時計回りにリタデーションＲ２・ｈ２分回転し、偏光状態２０４の右回りの楕円偏光に変換される。ここで、出射側の偏光層11Ｃの吸収軸１１ＣＡに一致する偏光状態は２０１Ａであり、偏光状態２０４と２０１Ａの距離３１０分だけ光が漏れることになる。
【００２２】
更には、図１１の左図では、５５０ｎｍの光について考えたが、図１１の右図で図４の構成について、可視光領域は３８０ｎｍ〜７８０ｎｍであるので、略等価である４００
ｎｍ〜７００ｎｍの光について考える。図１０と同様に方位角Φ＝４５°，視野角θ＝
６０°から見た場合の光について考えると、偏光層１２Ｃの透過軸１２ＣＴを透過した光の偏光状態は２００Ｔとなり、支持基材１２ＢのリタデーションＲｈ１によりＳ１軸を
−１側から見て時計回りにリタデーションＲ１・ｈ１分回転し、偏光状態２１２の左回りの楕円偏光に変換される。ここで、偏光状態２１２の直線の長さは、波長によりリタデーションが異なるため、光の波長より異なる偏光状態に変換される事を示す。更に、液晶層１５により、２００Ｔの点を中心に時計回りに液晶層のリタデーションΔｎＬＣ・ｄＬＣ分回転し、波長により広がりのある偏光状態２１３の楕円偏光に変換される。図からも分かるように短波長では左回りの楕円偏光で、長波長では右回りの楕円偏光となる。更に出射側偏光板１１の支持基材１１ＢのリタデーションＲ２・ｈ２により、Ｓ１軸を−１側から見て時計回りにリタデーションＲ２・ｈ２分回転し、偏光状態２１４の楕円偏光に変換される。ここで、出射側の偏光層１１Ｃの吸収軸１１ＣＡに一致する偏光状態は２０１Ａであり、偏光状態２１４と２０１Ａの距離の分だけ光が漏れ、波長により光の漏れ量が異なることが分かった。従って、斜めから見た場合色づきが生じることが理解できる。
【００２３】
次に、本発明を図１２，図１３を用いて説明する。本発明の液晶表示装置の構成を図２に示す。光入射側の第一の偏光板１２を備えた第一基板１６ともう一方の第二の偏光板
１１を備えた第二基板１４間のそれぞれの吸収軸が略垂直（小さい方の成す角度が８８°〜９０°）に配置し、液晶層１５の液晶分子が前記基板１４，１６に平行な方向に配向され、第一の基板１６に対して平行な方向に電界を印加することにより液晶分子が前記第一の基板１６に対して平行な面内で回転する液晶層１５が２枚の基板１４，１６間に挟持されている。更に、第一の基板１６又は第二基板１４のいずれか一方の基板の液晶層１５に近い側に、各画素に対向して一対の電極を有するアクティブマトリクス駆動の電極群が設けられ、背面に照明装置５０が配置されている。図２の構成において、光学的構成は図４になる。
【００２４】
図１２の左図において、方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°から見た場合の光について考えると、偏光層１２Ｃの透過軸１２ＣＴを透過した光の偏光状態は２００Ｔとなり、支持基材１２ＢのリタデーションＲ１・ｈ１によりＳ１軸を−１側から見て時計回りにリタデーションＲ１・ｈ１分回転し、偏光状態２４２の左回りの楕円偏光に変換される。更に、液晶層１５により、２００Ｔの点を中心に時計回りに液晶層のリタデーションΔｎLC・ｄＬＣ分回転３４１し、偏光状態２４３の右回りの楕円偏光に変換される。更に出射側偏光板１１の支持基材１１ＢのリタデーションＲ２・ｈ２により、Ｓ１軸を−１側から見て時計回りにリタデーションＲ２・ｈ２分回転し、偏光状態２４４の右回りの楕円偏光に変換される。ここで、出射側の偏光層１１Ｃの吸収軸１１ＣＡに一致する偏光状態は201Aであり、偏光状態２４４と２０１Ａの距離３１２分だけ光が漏れることになる。ここで、図４のO-modeにおいては、図１１と比較して、入射側の支持基材１２ＢのリタデーションＲ１・ｈ１を大きくし、出射側の偏光板支持基材１１ＢのリタデーションＲ２・ｈ２を小さくすることにより、光漏れ３１２を小さくすることでできることが分かる。更に、図
１２の右図に示すように、液晶層１５のリタデーションΔｎＬＣ・ｄＬＣを大きくし、
Ｒ１・ｈ１＞Ｒ２・ｈ２とすることで、液晶層１５による偏光状態の変化３５１を受けて、偏光状態は、２００Ｔ→２５２→２５３→２５４と変化し、光漏れを小さくすることができる。更に、好ましくは、図１３の左図に示すように、液晶層１５のリタデーション
ΔｎＬＣ・ｄＬＣを大きくし、リタデーションΔｎＬＣ・ｄＬＣに合わせて、最適なＲ１・ｈ１＞Ｒ２・ｈ２の関係を適用すれば、液晶層１５による偏光状態の変化３６１を受けて、偏光状態は、２００Ｔ→２６２→２６３→２６４と変化し、光漏れを無くすことができる。
【００２５】
次に、図１３の右図で図４の構成について、略可視光領域である４００ｎｍ〜７００
ｎｍの光の波長依存性について考える。方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°から見た場合の光について考えると、偏光層１２Ｃの透過軸１２ＣＴを透過した光の偏光状態は200Tとなり、支持基材１２ＢのリタデーションＲ１・ｈ１によりＳ１軸を−１側から見て時計回りにリタデーションＲ１・ｈ１分回転し、偏光状態２７２の左回りの楕円偏光に変換される。ここで、偏光状態２７２の直線の長さは、波長によりリタデーションが異なるため、光の波長より異なる偏光状態に変換される事を示す。更に、液晶層１５により、200Tの点を中心に時計回りに液晶層のリタデーションΔｎＬＣ・ｄＬＣ分回転し、波長により広がりのある偏光状態２７３の楕円偏光に変換される。図からも分かるように短波長では左回りの楕円偏光で、長波長では右回りの楕円偏光となる。更に出射側偏光板１１の支持基材１１ＢのリタデーションＲ２・ｈ２により、Ｓ１軸を−１側から見て時計回りにリタデーションＲ２・ｈ２分回転し、偏光状態２７４の楕円偏光に変換される。ここで、出射側の偏光層１１Ｃの吸収軸１１ＣＡに一致する偏光状態は２０１Ａであり、偏光状態２７４と２０１Ａの距離の分だけ光漏れが生じるが、液晶層１５のリタデーションΔｎＬＣ・
ｄＬＣを大きくし、リタデーションΔｎＬＣ・ｄＬＣに合わせて、最適なＲ１・ｈ１＞
Ｒ２・ｈ２の関係を適用すれば、ある波長で光漏れを無くし、それに応じた他の波長も光漏れが小さくなり、全体の光漏れが大幅に低減できる。
【００２６】
更に、好ましくは、リタデーションΔｎＬＣ・ｄＬＣを赤，緑，青の画素で変えるために、それぞれの液晶層１５のセルギャップｄＲ，ｄＧ、ｄＢをｄＲ＞ｄＧ＞ｄＢとすることで、図２９に示す４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長における偏光状態２７３の変化を大幅に低減（図１４と比較）でき、光漏れだけでなく、色変化も大幅に低減できることがわかった。
【００２７】
また、同様な検討を図６のE-modeについて検討した結果、支持基材１２Ｂと１１ＢのリタデーションＲ１・ｈ１＜Ｒ２・ｈ２の関係を適用すると、同様に視野角特性が改善できることが判明した。
【００２８】
以上より、光入射側の第一の偏光板１２を備えた第一基板１６ともう一方の第二の偏光板１１を備えた第二基板１４間のそれぞれの吸収軸が略垂直（小さい方の成す角度が88°〜９０°）に配置し、液晶層１５の液晶分子が前記基板１４，１６に平行な方向に配向され、第一の基板１６に対して平行な方向に電界を印加することにより液晶分子が前記第一の基板１６に対して平行な面内で回転する液晶層１５が２枚の基板１４，１６間に挟持されている。更に、第一の基板１６又は第二基板１４のいずれか一方の基板の液晶層１５に近い側に、各画素に対向して一対の電極を有するアクティブマトリクス駆動の電極群が設けられ、背面に照明装置５０が配置され、
前記第一，第二の偏光板は、偏光層の少なくても片側、または両側にそれぞれ支持基材を有する偏光板であり、前記照明装置側の前記第一の偏光板の内側の前記支持基材の厚み方向のリタデーションＲ１・ｈ１、及び前記第二の偏光板の内側の前記支持基材の厚み方向のリタデーションＲ２・ｈ２が、前記第一の偏光板吸収軸と前記液晶の電圧無印加時の配向方向が略平行（小さい方の成す角が０°〜２°）な場合（o-mode）は、Ｒ１・ｈ１＞
Ｒ２・ｈ２で、前記第一の偏光板吸収軸と前記液晶の電圧無印加時の配向方向が略垂直
（小さい方の成す角が８８°〜９０°）な場合（e-mode）は、Ｒ１・ｈ１＜Ｒ２・ｈ２である場合、飛躍的に視野角を改善できることが判明した。
【００２９】
更に、支持基材１２Ｂと１１Ｂを同一の材料を用いると、（数３）より、支持基材の屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚは、略同一であり、支持基材のそれぞれの厚さｈ１，ｈ２とすると、前記第一，第二の偏光板は、偏光層の少なくても片側、または両側にそれぞれ支持基材を有する偏光板であり、前記照明装置側の前記第一の偏光板の内側の前記支持基材の厚さｈ１、及び前記第二の偏光板の内側の前記支持基材の厚さｈ２が、前記第一の偏光板吸収軸と前記液晶の電圧無印加時の配向方向が略平行（小さい方の成す角が０°〜２°）な場合（o-mode）は、ｈ１＞ｈ２で、前記第一の偏光板吸収軸と前記液晶の電圧無印加時の配向方向が略垂直（小さい方の成す角が８８°〜９０°）な場合（e-mode）は、ｈ１＜ｈ２である場合、飛躍的に視野角を改善できることが判明した。
【００３０】
更に、偏光板の支持基材に厚さ方向のリタデーションが存在する場合に、光学位相補償フィルムを適用し視野角を改善した本発明について説明する。まず、本発明の液晶表示装置の構成図を図１に示す。本発明は、第一，第二の偏光板は、偏光層の少なくても片側、または両側にそれぞれ支持基材を有する偏光板であり、前記照明装置側の前記第一の偏光板、及び、前記第二の偏光板のそれぞれの内側に、透過偏光の偏光状態を補償する第一及び第二の光学位相補償フィルムが配置され、前記それぞれの光学位相補償フィルムの面内の遅相軸がそれぞれの偏光板吸収軸に略平行（小さい方の成す角度が０°〜２°）であり、それぞれの光学補償フィルムの面内のリタデーションΔｎｒ１・ｄｒ１（第一の光学位相補償フィルム）とΔｎｒ２・ｄｒ２（第二の光学位相補償フィルム）の大小関係が、前記第一の偏光板吸収軸と前記液晶の無印加時の配向方向が略平行（小さい方の成す角が
０°〜２°）な場合（o-mode）は、０ｎｍ＜Δｎｒ１・ｄｒ１＜Δｎｒ２・ｄｒ２、または５ｎｍ＜Δｎｒ１・ｄｒ１＜Δｎｒ２・ｄｒ２である液晶表示装置である。
【００３１】
ここで、光学位相補償フィルムの面内の屈折率ｎｘ，ｎｙ、厚さ方向の屈折率ｎｚ，厚さｄｒ、面内の遅相軸をｘ軸とすると、面内リタデーションΔｎｒ・ｄｒと、
Ｎｚ係数は、それぞれ数式（数４）（数５）で与えられる。
（数４）
Δｎｒ・ｄｒ＝（ｎｘ−ｎｙ）・ｄｒ
（数５）
Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）
また、フィルム面内に異常光線の光学軸がある光学位相補償フィルムをa-plate と呼び、異常光線の光学軸がフィルム面に垂直な方向にある光学位相補償フィルムをc-palte と呼び、常光線の屈折率が異常光線の屈折率より高いものを正、低いものを負と呼ぶ。つまり、Ｎｚ＝０は、負のa-palte、Ｎｚ＝１は、正のa-plate、Ｎｚ＝∞は、負のc-palte、Ｎｚ＝−∞は、正のc-plateと称する。
【００３２】
ここで、図１の構成の光学的層構成を図３に示す。液晶層１５の両側に偏光板１１，
１２が配置され、入射側偏光板１２の内側には支持基材１２Ｂ、出射側偏光板１１は内側に支持基材１１Ｂが配置され、それぞれの内側に第一の光学位相補償フィルム１４と第二の光学位相補償フィルム１３が配置されている。ここで、液晶の配向軸１５Ｓは、入射側偏光板１２の吸収軸１２ＣＡに平行、透過軸１２ＣＴに垂直で、出射側偏光板１１の吸収軸１１ＣＡに垂直、透過軸１１ＣＴに平行に配置し、これをO-modeと呼び、図５に示すように上下偏光板の軸が９０°回転している場合、つまり、液晶の配向軸１５Ｓは、入射側偏光板１２の吸収軸１２ＣＡに垂直、透過軸１２ＣＴに平行で、出射側偏光板１１の吸収軸１１ＣＡに平行、透過軸１１ＣＴに垂直に配置した場合をE-modeと呼ぶ。また、通常は、偏光層１１Ｃ，１２Ｃの外側に図１に示すように支持基材１１Ａ，１２Ａが配置されるが偏光状態を考える上では必要ないために省略した。更に、それぞれの光学位相補償フィルムの面内の遅相軸１４Ｓ,１３Ｓは、それぞれの側の偏光板の吸収軸１２ＣＡ,１１ＣＡに平行な配置とした。この図１、つまり、図３の構成について、ポアンカレ球上で偏光状態の変化を図１４を用いて考える。
【００３３】
図１４においては、略可視光領域である４００ｎｍ〜７００ｎｍの光の波長依存性について考える。方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°から見た場合の光について考える。ここで、第一の光学位相補償フィルム１４のΔｎｒ１・ｄｒ１＝１４２ｎｍ，Ｎｚ１＝0.0、第二の光学位相補償フィルム１３のΔｎｒ２・ｄｒ２＝２５２ｎｍ，Ｎｚ＝０.０ とした。方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°における入射光は、偏光層１２Ｃの透過軸12CTを透過した光の偏光状態２００Ｔとなり、支持基材１２ＢのリタデーションＲ１・ｈ１によりＳ１軸を−１側から見て時計回りにリタデーションＲ１・ｈ１分回転し、偏光状態
２３２の左回りの楕円偏光に変換される。ここで、偏光状態２３２の直線の長さは、波長によりリタデーションが異なるため、光の波長より異なる偏光状態に変換される事を示す。更に、第一の光学位相補償フィルム１３は、Ｎｚ１＝０.０ であり、遅相軸１４Ｓが偏光板１２の吸収軸１２ＣＡと平行であるために、２０１Ａを回転の中心として時計回りにリタデーションΔｎｒ１・ｄｒ１分回転され、波長により広がりのある偏光状態２３３に変換される。更に、液晶層１５により、２００Ｔの点を中心に時計回りに液晶層のリタデーションΔｎＬＣ・ｄＬＣ分回転３３１し、波長により広がりのある偏光状態２３４の楕円偏光に変換される。次に、この液晶層１５による波長分散を補償するように、第二の光学位相補償フィルム１３により、その遅相軸１３Ｓが液晶層１５の配向方向１５Ｓに垂直に配置され、Ｎｚ＝０.０ であるために、２００Ｔを回転中心として、反時計回りにリタデーションΔｎｒ２・ｄｒ２分回転３３２され、波長により広がりのある偏光状態２３５に変換される。このとき、液晶層１５のリタデーションと反対方向への回転であるために波長分散が補償される。更に、出射側偏光板１１の支持基材１１ＢのリタデーションＲ２・ｈ２により、Ｓ１軸を−１側から見て時計回りにリタデーションＲ２・ｈ２分回転し、偏光状態２３６の楕円偏光に変換される。ここで、出射側の偏光層１１Ｃの吸収軸11CAに一致する偏光状態は２０１Ａであり、偏光状態２３６と２０１Ａの距離の分だけ光漏れが生じるが、液晶層１５のリタデーションΔｎＬＣ・ｄＬＣに合わせて、最適な第一，第二の光学位相補償フィルムのΔｎｒ１・ｄｒ１，Δｎｒ２・ｄｒ２として、Δｎｒ１・dr1＞Δｎｒ２・ｄｒ２とすれば、視野角における黒輝度低減が実現できることが判明した。更に、そのときの方位角依存性は、図１５に示すように、波長に対して方位角４５°方向で最も波長依存性が大きいが、方位角４５°方向からのズレに対しては略対称な特性が得られ方位角依存性が低減できた。
【００３４】
また、同様な検討を図５のE-modeについて検討した結果、第一，第二の光学位相補償フィルムのΔｎｒ１・ｄｒ１，Δｎｒ２・ｄｒ２として、Δｎｒ１・ｄｒ１＜Δｎｒ２・
ｄｒ２とすれば、同様に黒輝度，色づきの視野角特性が改善できることが判明した。
【００３５】
更に、光学位相補償フィルム１４と１３を同一材料を用いると、（数４）より、光学位相補償フィルムの屈折率ｎｘ，ｎｙは、略同一であり、光学位相補償フィルムのそれぞれの厚さｄｒ１，ｄｒ２とすると、第一，第二の偏光板は、偏光層の少なくても内側にそれぞれ支持基材を有する偏光板であり、前記照明装置側の前記第一の偏光板及び、前記第二の偏光板のそれぞれの内側に、透過偏光の偏光状態を補償する第一及び第二の光学位相補償フィルムが配置され、前記それぞれの光学位相補償フィルムの面内の遅相軸がそれぞれの偏光板吸収軸に略平行（小さい方の成す角度が０°〜２°）であり、それぞれの光学補償フィルムの厚さｄｒ１（第一の光学位相補償フィルム）とｄｒ２（第二の光学位相補償フィルム）の大小関係が、前記第一の偏光板吸収軸と前記液晶の無印加時の配向方向が略平行（小さい方の成す角が０°〜２°）な場合(o-mode)は、ｄｒ１＜ｄｒ２で、前記第一の偏光板吸収軸と前記液晶の無印加時の配向方向が略垂直（小さい方の成す角が８８°〜９０°）な場合（e-mode）は、ｄｒ１＞ｄｒ２である構成とすることで、飛躍的に黒表示特性の視野角を改善でき、斜め方向で輝度上昇が無く、色づきも少ない特性を得ることができるこが判明した。
【００３６】
また、偏光板の支持基材及び光学位相補償フィルムの厚さは、それぞれ５〜５００μｍ程度で、好ましくは、２０μｍ以上２００μｍ以下である。
【００３７】
以下に具体的な実施例を示して、本願発明の内容をされに詳細に説明する。以下の実施例は本願発明の内容の具体例を示すものであり、本願発明がこれらの実施例に限定されるものではない。なお、本実施例においては、〔非特許文献１〕J.Opt.Soc.Am. の論文タイトル“Optical in Stratified and Anisotropic Media:4×4-Matrix Formulation”D.W. 
Berreman著  １９７２年，volume ６２，ＮＯ４，Ｐ５０２〜ｐ５１０ に開示されている４４マトリクス方法を用いた光学シミュレーションも用いて数値計算し検討した結果も含まれる。ここで、シミュレーションにおいては、通常のバックライトに使用されている３波長冷陰極間の分光特性、Ｒ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタの分光透過特性，偏光板偏光層としては、日東電工製１２２４ＤＵの分光特性を使用した。また、光学位相補償フィルムの波長分散はポリカーボネート（ＰＣ）を用いたがこれに限定されるものではない。
【００３８】
液晶セルや電極構造，基板，偏光板の偏光層、及び照明装置はＩＰＳとして従来から用いられるものがそのまま適用できる。本発明は、偏光板偏光層及び追加した光学補償フィルムに関するものである。
【実施例１】
【００３９】
本実施例の構造を図２に、光学的配置を図４に示す。本発明は、照明装置５０として、冷陰極間５１を用いて、その裏面に反射板５２，液晶表示素子１０側に拡散板５３等の光学部材を配置した構成である。液晶表示素子１０は、外側に偏光板１２と１１を備えた透明基板１６と１４からなり、その間に平行配向の液晶層１５が挟持された構造である。簡単のために配線，配向膜，薄膜トランジスタ等は省略しているがマトリクス表示をするために通常のアクティブ素子構造が適用できることは言うまでも無い。
【００４０】
液晶層１５の物性は、正の誘電異方性を有し、その複屈折ΔｎＬＣ＝０.０８２５ 、液晶セルのセルギャップｄＬＣ＝４μｍ、両界面のプレチルト角２°、ラビング方向は、図４において、液晶層１５の配向方向１５Ｓに平行方向で、それぞれの逆向きにラビングしている。液晶のΔｎＬＣ・ｄＬＣ＝３３０ｎｍ＝３３０／５５０＝０.６λ(波長) とした。また、上下の偏光板１１，１２の軸方向は、図４に示すように、入射側偏光板１２の偏光層１２Ｃの偏光透過軸１２ＣＴと出射側偏光板１１の偏光層１１Ｃの偏光透過軸11ＣＴは直交し、液晶層１５の液晶配向軸１５Ｓと入射側偏光板１２の偏光層１２Ｃの吸収軸
１２ＣＡを直交させたO-modeとした。
【００４１】
ここで、従来から製品に用いられている偏光板の支持基材１１Ａ，１１Ｂ，１２Ａ，
１２ＢはＴＡＣからなりその厚さが約８０μｍであった。このとき方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°の黒輝度透過率（以下、断りが無い場合これを視野角における黒透過率
Ｔｂで示す）を評価すると、０.９％ であった。また、このときの正面における白輝度透過率は３８％であった。Φ＝４５°，θ＝６０°におけるコントラスト比は、４０以下であった。また、黒輝度透過率を０.３５ ％以下にすることにより、人間の視認性として、十分に黒輝度が低減している良好な特性である事が判明した。そこで、本発明では、Ｔｂの透過率０.９％未満、好ましくは０.３５％以下となる構成とする。
【００４２】
入射側の支持基材１２Ｂの厚さｈ１を１６０μｍ、出射側の支持基材１１Ｂの厚さｈ２を８０μｍとすると、それぞれのリタデーションＲ１・ｈ１≒１１０ｎｍ，Ｒ２・ｈ２≒５５ｎｍとなり、方位角Φ＝４５°,視野角θ＝６０°の黒輝度透過率Ｔｂは、約０.３５％となり、視野角における黒輝度が大幅に低減できた。
【００４３】
また、偏光板１１，１２においては、上下の支持基材の厚さや特性が異なるとフィルム自体が反る事があり、好ましくは、支持基材１１Ａと１１Ｂは同一仕様、支持基材１２Ａと１２Ｂは同一仕様が良い。
【００４４】
本実施例では、光学位相補償フィルムのリタデーションＲ・ｈを異なるものとしたが、Ｒ１・ｈ１＝Ｒ２・ｈ２＝５５ｎｍとして、基板を形成するＴＦＴ保護膜や配向膜等の基板の片側の有機膜のみ負のa-plate を作成し、リタデーションＲ・ｈ＝５５ｎｍとしても、Ｒ１・ｈ１＝Ｒ２・ｈ２＝１１０ｎｍとして、基板を形成するＴＦＴ保護膜や配向膜等の基板の片側の有機膜のみ正のa-plate を作成し、リタデーションＲ・ｈ＝５５ｎｍとしても、同様な効果を得る事ができる。また、この構成も上記構成Ｒ１・ｈ１≠Ｒ２・ｈ２に含まれる。
【実施例２】
【００４５】
実施例１において、液晶のΔｎＬＣ・ｄＬＣ＝４１２ｎｍ＝０.７５λ(波長) とし、入射側の支持基材１２Ｂの厚さｈ１を１６０μｍ、出射側の支持基材１１Ｂの厚さｈ２を０μｍとすると、それぞれのリタデーションＲ１・ｈ１≒１１０ｎｍ，Ｒ２・ｈ２≒０ｎｍとなった。そのときの方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°の黒輝度透過率Ｔｂは、0.25％以下となり、視野角における黒輝度が更に低減できた。
【実施例３】
【００４６】
実施例１において、液晶のΔｎＬＣ・ｄＬＣ＝４１２ｎｍ＝０.７５λ(波長) とし、入射側の支持基材１２Ｂの厚さｈ１を１６０μｍ、出射側の支持基材１１Ｂの厚さｈ２を
４０μｍとすると、それぞれのリタデーションＲ１・ｈ１≒１１０ｎｍ、Ｒ２・ｈ２≒
３８ｎｍとなった。そのときの方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°の黒輝度透過率Ｔｂは、０.３５ ％以下となり、視野角における黒輝度が低減できた。これにつていは、図
１２の右図で、入射側偏光板の支持基材１２ＢのリタデーションＲ１・ｈ１を大きくし、出射側偏光板の支持基材１１ＢのリタデーションＲ２・ｈ２をゼロとし、液晶層のΔｎLC・ｄＬＣ＝０.７５λとすると、液晶層１５により、２００Ｔを中心に、０.７５λ回転するために、リタデーションＲ１・ｈ１で回転されるＳ３の長さ２００Ｔと２５２の距離と、２００Ｔと２０１Ａの距離で表させるＳ１の長さを等しくすれば、黒輝度の低減ができることが分かる。また、図１３の右図でも同様に波長分散を考慮しても被視感度特性の高い５５０ｎｍの波長に合わせることにより黒輝度低減を図ることができる。
【実施例４】
【００４７】
実施例１〜３において、液晶の２７５ｎｍ＝０.５ λ＜ΔｎＬＣ・ｄＬＣ＞５５０ｎｍ＝１.０λ とし、入射側偏光板１２の支持基材１２ＢのリタデーションＲ１・ｈ１と出射側偏光板１１の支持基材１１ＢのリタデーションＲ２・ｈ２の関係をＲ１・ｈ１＞Ｒ２・ｈ２とすることで、同一リタデーションの時と比較して、方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°の黒輝度透過率Ｔｂは、約０.９ ％以下になり、視野角における黒輝度が低減できることが判明した。更に、好ましくは、液晶の３３０ｎｍ＜ΔｎＬＣ・ｄＬＣ＞４９０
ｎｍとし、入射側偏光板１２の支持基材１２ＢのリタデーションＲ１・ｈ１と出射側偏光板１１の支持基材１１ＢのリタデーションＲ２・ｈ２の関係をＲ１・ｈ１＞Ｒ２・ｈ２とすることで、同一リタデーションの時と比較して、方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°の黒輝度透過率Ｔｂは、約０.４５％以下になり、視野角における黒輝度が低減できることが判明した。
【００４８】
更に、好ましくは、Ｒ１・ｈ１＞５０ｎｍ、Ｒ２・ｈ２＜５０ｎｍとすることで、方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°の黒輝度透過率Ｔｂは、約０.３５ ％以下になり、視野角における黒輝度が低減できることが判明した。
【００４９】
更に、本実施例では、液晶層１５のチルト角を２°としたが、チルト角を変えて検討した結果、チルト角３°以下であれば略同様な特性が得られることが判明した。従って、好ましくは、液晶配向のチルト角を３°以下にしたアンチパラレル配向（ラビング方向が上下同一方向）するか、ラビング方向を同一としてチルト角をキャンセルできるパラレル配向が良いことが判明した。
【実施例５】
【００５０】
本実施例の構造を図２に、光学的配置を図６に示す。本発明の構成は、実施例１〜４と同様であるが、光学軸配置が図４とは異なり図６に示すように、上下の偏光板１１，１２の軸方向は、入射側偏光板１２の偏光層１２Ｃの偏光透過軸１２ＣＴと出射側偏光板１１の偏光層１１Ｃの偏光透過軸１１ＣＴは直交し、液晶層１５の液晶配向軸１５Ｓと入射側偏光板１２の偏光層１２Ｃの透過軸１２ＣＴを直交させたE-modeとした。
【００５１】
液晶層１５の物性は、正の誘電異方性を有し、その複屈折ΔｎＬＣ＝０.０８２５ 、液晶セルのセルギャップｄＬＣ＝４μｍ、両界面のプレチルト角２°、ラビング方向は、図６において、液晶層１５の配向方向１５Ｓに平行方向で、それぞれの逆向きにラビングしている。液晶のΔｎＬＣ・ｄＬＣ＝３３０ｎｍ＝３３０／５５０＝０.６λ(波長) とした。
【００５２】
ここで、従来から製品に用いられている偏光板の支持基材１１Ａ，１１Ｂ，１２Ａ，
１２ＢはＴＡＣからなりその厚さが約８０μｍであった。このとき方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°の黒輝度透過率（以下、断りが無い場合これを視野角における黒透過率
Ｔｂで示す）を評価すると、０.９ ％であった。また、このときの正面における白輝度透過率は３８％であった。Φ＝４５°，θ＝６０°におけるコントラスト比は、４０以下であった。また、黒輝度透過率を０.３５％以下にすることにより、人間の視認性として、十分に黒輝度が低減している良好な特性である事が判明した。そこで、本発明では、Ｔｂの透過率０.９％未満、好ましくは０.３５％以下となる構成とする。
【００５３】
入射側の支持基材１２Ｂの厚さｈ１を８０μｍ、出射側の支持基材１１Ｂの厚さｈ２を１６０μｍとすると、それぞれのリタデーションＲ１・ｈ１≒５５ｎｍ，Ｒ２・ｈ２≒
１１０ｎｍとなり、方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°の黒輝度透過率Ｔｂは、約0.35％となり、視野角における黒輝度が大幅に低減できた。
【実施例６】
【００５４】
実施例５において、液晶のΔｎＬＣ・ｄＬＣ＝４１２ｎｍ＝０.７５λ(波長) とし、入射側の支持基材１２Ｂの厚さｈ１を０μｍ、出射側の支持基材１１Ｂの厚さｈ２を１６０μｍとすると、それぞれのリタデーションＲ１・ｈ１≒０ｎｍ、Ｒ２・ｈ２≒１１０ｎｍとなった。そのときの方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°の黒輝度透過率Ｔｂは、0.25％以下となり、視野角における黒輝度が更に低減できた。
【実施例７】
【００５５】
実施例５において、液晶のΔｎＬＣ・ｄＬＣ＝４１２ｎｍ＝０.７５λ(波長) とし、入射側の支持基材１２Ｂの厚さｈ１を４０μｍ、出射側の支持基材１１Ｂの厚さｈ２を160μｍとすると、それぞれのリタデーションＲ１・ｈ１≒３８ｎｍ、Ｒ２・ｈ２≒１１０
ｎｍとなった。そのときの方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°の黒輝度透過率Ｔｂは、０.３５％以下となり、視野角における黒輝度が低減できた。
【実施例８】
【００５６】
実施例５〜７において、液晶の２７５ｎｍ＝０.５λ＜ΔｎＬＣ・ｄＬＣ＞５５０ｎｍ＝１.０λとし、入射側偏光板１２の支持基材１２ＢのリタデーションＲ１・ｈ１と出射側偏光板１１の支持基材１１ＢのリタデーションＲ２・ｈ２の関係をＲ１・ｈ１＜Ｒ２・ｈ２とすることで、同一リタデーションの時と比較して、方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°の黒輝度透過率Ｔｂは、約０.９％ 以下になり、視野角における黒輝度が低減できることが判明した。更に、好ましくは、液晶の３３０ｎｍ＜ΔｎＬＣ・ｄＬＣ＞４９０
ｎｍとし、入射側偏光板１２の支持基材１２ＢのリタデーションＲ１・ｈ１と出射側偏光板１１の支持基材１１ＢのリタデーションＲ２・ｈ２の関係をＲ１・ｈ１＜Ｒ２・ｈ２とすることで、同一リタデーションの時と比較して、方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°の黒輝度透過率Ｔｂは、約０.４５％以下になり、視野角における黒輝度が低減できることが判明した。
【００５７】
更に、好ましくは、Ｒ１・ｈ１＜５０ｎｍ，Ｒ２・ｈ２＞５０ｎｍとすることで、方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°の黒輝度透過率Ｔｂは、約０.３５ ％以下になり、視野角における黒輝度が低減できることが判明した。
【００５８】
更に、本実施例では、液晶層１５のチルト角を２°としたが、チルト角を変えて検討した結果、チルト角３°以下であれば略同様な特性が得られることが判明した。従って、好ましくは、液晶配向のチルト角を３°以下にしたアンチパラレル配向（ラビング方向が上下同一方向）するか、ラビング方向を同一としてチルト角をキャンセルできるパラレル配向が良いことが判明した。
【実施例９】
【００５９】
本実施例の構造を図１に、光学的配置を図３に示す。本発明は、照明装置５０として、冷陰極間５１を用いて、その裏面に反射板５２，液晶表示素子１０側に拡散板５３等の光学部材を配置した構成である。液晶表示素子１０は、外側に偏光板１２と１１を備えた透明基板１６と１４からなり、その間に平行配向の液晶層１５が挟持された構造である。また、それぞれの偏光板１２，１１の内側に光学補償フィルム１４，１３が配置された構造である。簡単のために配線，配向膜，薄膜トランジスタ等は省略しているがマトリクス表示をするために通常のアクティブ素子構造が適用できることは言うまでも無い。
【００６０】
液晶層１５の物性は、正の誘電異方性を有し、その複屈折ΔｎＬＣ＝０.０８２５ 、液晶セルのセルギャップｄＬＣ＝４μｍ、両界面のプレチルト角２°、ラビング方向は、図３において、液晶層１５の配向方向１５Ｓに平行方向で、それぞれの逆向きにラビングしている。液晶のΔｎＬＣ・ｄＬＣ＝３３０ｎｍ＝３３０／５５０＝０.６λ(波長) とした。また、上下の偏光板１１，１２の軸方向は、図３に示すように、入射側偏光板１２の偏光層１２Ｃの偏光透過軸１２ＣＴと出射側偏光板１１の偏光層１１Ｃの偏光透過軸11ＣＴは直交し、液晶層１５の液晶配向軸１５Ｓと入射側偏光板１２の偏光層１２Ｃの吸収軸
１２ＣＡを直交させたO-modeとした。更に、光学位相補償フィルム１４，１３の遅相軸
１４Ｓ，１３Ｓは、それぞれの偏光板の偏光層に平行な配置とした。つまり、入射側の光学位相補償フィルム１４の遅相軸１４Ｓは、入射側偏光板１２の偏光層１２Ｃの吸収軸
１２ＣＡと平行で、出射側光学位相補償フィルム１３の遅相軸１３Ｓは、出射側偏光板
１１の偏光層１１Ｃの吸収軸１１ＣＡと平行である。
【００６１】
ここで、光学位相補償フィルム１４，１３が無い場合、実施例１に前述のように方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°の黒輝度透過率（以下、断りが無い場合これを視野角における黒透過率Ｔｂで示す）を評価すると、０.９％ であった。また、このときの正面における白輝度透過率は３８％であった。Φ＝４５°，θ＝６０°におけるコントラスト比は、４０以下であった。また、黒輝度透過率を０.３５％ 以下にすることにより、人間の視認性として、十分に黒輝度が低減している良好な特性である事が判明した。そこで、本発明では、Ｔｂの透過率０.９％未満、好ましくは０.３５％以下となる構成とする。
【００６２】
本実施例では、従来から製品に用いられている偏光板の支持基材１１Ａ,１１Ｂ,１２Ａ，１２ＢはＴＡＣからなりその厚さが約８０μｍとし、このとき、入射側の支持基材12Ｂの厚さｈ１を８０μｍ、出射側の支持基材１１Ｂの厚さｈ２を８０μｍとすると、それぞれのリタデーションＲ１・ｈ１≒Ｒ２・ｈ２≒５５ｎｍであった。更に、入射側光学補償フィルム１４のリタデーションΔｎｒ１・ｄｒ１≒１４２ｎｍ，Ｎｚ≒０.０ 、出射側側光学補償フィルム１３のリタデーションΔｎｒ２・ｄｒ２≒２５２ｎｍ，Ｎｚ≒０.０ とした。
【００６３】
図１４においては、略可視光領域である４００ｎｍ〜７００ｎｍの光の波長依存性について考える。方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°から見た場合の光について考える。ここで、第一の光学位相補償フィルム１４のΔｎｒ１・ｄｒ１＝１４２ｎｍ,Ｎｚ１＝０.０、第二の光学位相補償フィルム１３のΔｎｒ２・ｄｒ２＝２５２ｎｍ，Ｎｚ＝０.０ とした。方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°における入射光は、偏光層１２Ｃの透過軸12CTを透過した光の偏光状態２００Ｔとなり、支持基材１２ＢのリタデーションＲ１・ｈ１によりＳ１軸を−１側から見て時計回りにリタデーションＲ１・ｈ１分回転し、偏光状態
２３２の左回りの楕円偏光に変換される。ここで、偏光状態２３２の直線の長さは、波長によりリタデーションが異なるため、光の波長より異なる偏光状態に変換される事を示す。更に、第一の光学位相補償フィルム１３は、Ｎｚ１＝０.０ であり、遅相軸１４Ｓが偏光板１２の吸収軸１２ＣＡと平行であるために、２０１Ａを回転の中心として時計回りにリタデーションΔｎｒ１・ｄｒ１分回転され、波長により広がりのある偏光状態２３３に変換される。更に、液晶層１５により、２００Ｔの点を中心に時計回りに液晶層のリタデーションΔｎＬＣ・ｄＬＣ分回転３３１し、波長により広がりのある偏光状態２３４の楕円偏光に変換される。次に、この液晶層１５による波長分散を補償するように、第二の光学位相補償フィルム１３により、その遅相軸１３Ｓが液晶層１５の配向方向１５Ｓに垂直に配置され、Ｎｚ＝０.０ であるために、２００Ｔを回転中心として、反時計回りにリタデーションΔｎｒ２・ｄｒ２分回転３３２され、波長により広がりのある偏光状態２３５に変換される。このとき、液晶層１５のリタデーションと反対方向への回転であるために波長分散が補償される。更に、出射側偏光板１１の支持基材１１ＢのリタデーションＲ２・ｈ２により、Ｓ１軸を−１側から見て時計回りにリタデーションＲ２・ｈ２分回転し、偏光状態２３６の楕円偏光に変換される。ここで、出射側の偏光層１１Ｃの吸収軸11ＣＡに一致する偏光状態は２０１Ａであり、偏光状態２３６と２０１Ａの距離の分だけ光漏れが生じるが、液晶層１５のリタデーションΔｎＬＣ・ｄＬＣに合わせて、上記最適な第一，第二の光学位相補償フィルムのΔｎｒ１・ｄｒ１，Ｎｚ１，Δｎｒ２・ｄｒ２，Ｎｚ２とし、方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°の黒輝度透過率Ｔｂは、約０.０８ ％以下となり、視野角における黒輝度が大幅に低減できた。更に、そのときの方位角依存性は、図１５に示すように、波長に対して方位角４５°方向で最も波長依存性が大きいが、方位角４５°方向からのズレに対しては略対称な特性が得られ方位角依存性が低減できた。
【実施例１０】
【００６４】
本実施例では、光学位相補償フィルム１４，１３の物性値のみ、実施例９とは異なるが他は全く同様である。つまり、本実施例では、入射側光学補償フィルム１４のリタデーションΔｎｒ１・ｄｒ１≒１３８ｎｍ，Ｎｚ≒０.５ 、出射側光学補償フィルム１３のリタデーションΔｎｒ２・ｄｒ２≒２８２ｎｍ，Ｎｚ≒０.５とした。
【００６５】
図１６においては、略可視光領域である４００ｎｍ〜７００ｎｍの光の波長依存性について考える。方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°から見た場合の光について考える。ここで、方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°における入射光は、偏光層１２Ｃの透過軸
１２ＣＴを透過した光の偏光状態２００Ｔとなり、支持基材１２ＢのリタデーションＲ１・ｈ１によりＳ１軸を−１側から見て時計回りにリタデーションＲ１・ｈ１分回転し、偏光状態２２２の左回りの楕円偏光に変換される。ここで、偏光状態２２２の直線の長さは、波長によりリタデーションが異なるため、光の波長より異なる偏光状態に変換される事を示す。更に、第一の光学位相補償フィルム１４は、Ｎｚ１＝０.５ であり、遅相軸14Ｓが偏光板１２の吸収軸１２ＣＡと平行であるために、２００Ｔと２０１Ａの中心である
Ｓ１＝Ｓ３＝０を回転の中心として時計回りにリタデーションΔｎｒ１・ｄｒ１分回転され、波長により広がりのある偏光状態２２３に変換される。更に、液晶層１５により、
２００Ｔの点を中心に時計回りに液晶層のリタデーションΔｎＬＣ・ｄＬＣ分回転３２１し、波長により広がりのある偏光状態２２４の楕円偏光に変換される。次に、この液晶層１５による波長分散を補償するように、第二の光学位相補償フィルム１３により、その遅相軸１３Ｓが液晶層１５の配向方向１５Ｓに垂直に配置され、Ｎｚ＝０.５ であるために、２００Ｔと２０１Ａの中心であるＳ１＝Ｓ３＝０を回転の中心として、反時計回りにリタデーションΔｎｒ２・ｄｒ２分回転３２２され、波長により広がりのある偏光状態225に変換される。このとき、液晶層１５のリタデーションと反対方向への回転であるために波長分散が補償される。更に、出射側偏光板１１の支持基材１１ＢのリタデーションＲ２・ｈ２により、Ｓ１軸を−１側から見て時計回りにリタデーションＲ２・ｈ２分回転し、偏光状態２２６の楕円偏光に変換される。ここで、出射側の偏光層１１Ｃの吸収軸11ＣＡに一致する偏光状態は２０１Ａであり、偏光状態２３６と２０１Ａの距離の分だけ光漏れが生じるが、液晶層１５のリタデーションΔｎＬＣ・ｄＬＣに合わせて、上記最適な第一，第二の光学位相補償フィルムのΔｎｒ１・ｄｒ１，Ｎｚ１，Δｎｒ２・ｄｒ２，Ｎｚ２とし、方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°の黒輝度透過率Ｔｂは、約０.１％ 以下となり、視野角における黒輝度が大幅に低減できた。更に、そのときの方位角依存性は、図
１６に示すように、波長に対して方位角４５°方向から正の方向にずれるか、負の方向にズレるかで、波長依存性が変わるが、方位角においても大きく輝度が上昇することは無く、色づきも低減できた。
【実施例１１】
【００６６】
本実施例では、光学位相補償フィルム１４，１３及び偏光板の支持基材１１Ａ，１１Ｂ，１２Ａ，１２Ｂの物性値のみ、実施例９，１０とは異なるが他は全く同様である。
【００６７】
本実施例では、偏光板の支持基材１１Ａ，１１Ｂ，１２Ａ，１２ＢはＴＡＣからなりその厚さが約４０μｍとし、このとき、入射側の支持基材１２Ｂの厚さｈ１を４０μｍ、出射側の支持基材１１Ｂの厚さｈ２を４０μｍとすると、それぞれのリタデーションＲ１・ｈ１≒Ｒ２・ｈ２≒３８ｎｍであった。更に、入射側光学補償フィルム１４のリタデーションΔｎｒ１・ｄｒ１≒３０ｎｍ，Ｎｚ≒０.２５ 、出射側光学補償フィルム１３のリタデーションΔｎｒ２・ｄｒ２≒１７３ｎｍ，Ｎｚ≒０.２５とした。
【００６８】
図１８においては、略可視光領域である４００ｎｍ〜７００ｎｍの光の波長依存性について考える。方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°から見た場合の光について考える。ここで、方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°における入射光は、偏光層１２Ｃの透過軸
１２ＣＴを透過した光の偏光状態２００Ｔとなり、支持基材１２ＢのリタデーションＲ１・ｈ１によりＳ１軸を−１側から見て時計回りにリタデーションＲ１・ｈ１分回転し、偏光状態２３２Ａの左回りの楕円偏光に変換される。ここで、偏光状態２３２Ａの直線の長さは、波長によりリタデーションが異なるため、光の波長より異なる偏光状態に変換される事を示す。更に、第一の光学位相補償フィルム１４は、Ｎｚ１＝０.２５ であり、遅相軸１４Ｓが偏光板１２の吸収軸１２ＣＡと平行であるために、２０１ＡとＳ１＝Ｓ３＝０の中央を略回転の中心として時計回りにリタデーションΔｎｒ１・ｄｒ１分回転され、波長により広がりのある偏光状態２３３Ａに変換される。更に、液晶層１５により、200Ｔの点を中心に時計回りに液晶層のリタデーションΔｎＬＣ・ｄＬＣ分回転３３１Ａし、波長により広がりのある偏光状態２３４Ａの楕円偏光に変換される。次に、この液晶層１５による波長分散を補償するように、第二の光学位相補償フィルム１３により、その遅相軸１３Ｓが液晶層１５の配向方向１５Ｓに垂直に配置され、Ｎｚ＝０.２５ であるために、２００ＴとＳ１＝Ｓ３＝０の中心を回転の中心として、反時計回りにリタデーション
Δｎｒ２・ｄｒ２分回転３３２Ａされ、波長により広がりのある偏光状態２３５Ａに変換される。このとき、液晶層１５のリタデーションと反対方向への回転であるために波長分散が補償される。更に、出射側偏光板１１の支持基材１１ＢのリタデーションＲ２・ｈ２により、Ｓ１軸を−１側から見て時計回りにリタデーションＲ２・ｈ２分回転し、偏光状態２３６Ａの楕円偏光に変換される。ここで、出射側の偏光層１１Ｃの吸収軸１１ＣＡに一致する偏光状態は２０１Ａであり、偏光状態２３６と２０１Ａの距離の分だけ光漏れが生じるが、液晶層１５のリタデーションΔｎＬＣ・ｄＬＣに合わせて、上記最適な第一，第二の光学位相補償フィルムのΔｎｒ１・ｄｒ１，Ｎｚ１，Δｎｒ２・ｄｒ２，Ｎｚ２とし、方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°の黒輝度透過率Ｔｂは、約０.０５％ 以下となり、視野角における黒輝度が大幅に低減できた。更に、そのときの方位角依存性は、図
１９に示すように、波長に対して方位角４５°方向で最も波長依存性が大きいが、方位角４５°方向からのズレに対しては略対称な特性が得られ方位角依存性が低減できた。更には、波長に対して広帯域で黒強度を低減でき、色づきも低減できた。
【実施例１２】
【００６９】
実施例９において、液晶のΔｎＬＣ・ｄＬＣ及び、支持基材のＲ・ｈをパラメータとして、第一，第二の光学位相補償フィルムのＮｚ１＝Ｎｚ２＝０.０ とし、方位角Φ＝45°，視野角θ＝６０°の黒輝度透過率Ｔｂを最小とするΔｎｒ１・ｄｒ１，Δｎｒ２・dr2を求めた。その結果を図２０に示す。横軸Ｘは、上下支持基材１２Ｂ，１１ＢのリタデーションＲｈで、縦軸Ｙは、第一，第二の光学位相補償フィルムの面内リタデーション
Δｎｒ１・ｄｒ１，Δｎｒ２・ｄｒ２をパラメータとした。曲線４０１，４０２，４０３は液晶のΔｎＬＣ・ｄＬＣがそれぞれ、２５０ｎｍ，２９０ｎｍ，３１０ｎｍの時の第二の光学位相補償フィルムの面内リタデーションΔｎｒ２・ｄｒ２の最適値を、曲線４１１，４１２，４１３は液晶のΔｎＬＣ・ｄＬＣがそれぞれ、２５０ｎｍ,２９０ｎｍ,３１０ｎｍの時の第一の光学位相補償フィルムの面内リタデーションΔｎｒ１・ｄｒ１の最適値を示す。また、領域４００は、液晶のΔｎＬＣ・ｄＬＣを２２０ｎｍ〜３７０ｎｍまで、支持基材のＲ・ｈを０〜６０ｎｍまで変化させたときに最適な第二の光学位相補償フィルムの面内リタデーションΔｎｒ２・ｄｒ２を示し、下記（数６）で表され、そのときの最適な第一の光学位相補償フィルムの面内リタデーションΔｎｒ１・ｄｒ１は、領域４１０であり、下記（数７）で表されることが分かった。また、このとき、方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°の黒輝度透過率Ｔｂは、約０.３５％以下となり、視野角における黒輝度及び色づきが大幅に低減できた。また、本検討はＲｈが６０ｎｍまでの検討であるが、６０ｎｍ以上の値に対しても有効である。また、検討はＮｚ＝０.０で行ったが、それぞれの光学位相補償フィルムのＮｚ係数が、−０.１５＜Ｎｚ１＜０.１５，−０.１５＜
Ｎｚ２＜０.１５で有効であることがわかった。
（数６）
４０＋１.０５６・Ｘ−０.０００４・Ｘ2≦Δｎｒ２・ｄｒ２≦１４０＋１.０５６・      Ｘ−０.０００４・Ｘ2
（数７）
１１０＋Ｘ−０.００４７・Ｘ2≦Δｎｒ１・ｄｒ１≦２７０＋Ｘ−０.００４７・Ｘ2
ここで、Ｘは、上下支持基材１２Ｂ，１１Ｂの厚さ方向のリタデーションであり、Ｘ≡Ｒｈ≡Ｒ１・ｈ１≡Ｒ２・ｈ２である。
【実施例１３】
【００７０】
実施例１０において、液晶のΔｎＬＣ・ｄＬＣ及び、支持基材のＲ・ｈをパラメータとして、第一，第二の光学位相補償フィルムのＮｚ１＝Ｎｚ２＝０.５ とし、方位角Φ＝
４５°，視野角θ＝６０°の黒輝度透過率Ｔｂを最小とするΔｎｒ１・ｄｒ１，Δｎｒ２・ｄｒ２を求めた。その結果を図２１に示す。横軸Ｘは、上下支持基材１２Ｂ，１１ＢのリタデーションＲｈで、縦軸Ｙは、第一，第二の光学位相補償フィルムの面内リタデーションΔｎｒ１・ｄｒ１，Δｎｒ２・ｄｒ２をパラメータとした。曲線４２１，４２２，
４２３は液晶のΔｎＬＣ・ｄＬＣがそれぞれ、２５０ｎｍ，２９０ｎｍ，３１０ｎｍの時の第二の光学位相補償フィルムの面内リタデーションΔｎｒ２・ｄｒ２の最適値を、曲線４３１，４３２，４３３は液晶のΔｎＬＣ・ｄＬＣがそれぞれ、２５０ｎｍ，２９０ｎｍ，３１０ｎｍの時の第一の光学位相補償フィルムの面内リタデーションΔｎｒ１・ｄｒ１の最適値を示す。また、領域４２０は、液晶のΔｎＬＣ・ｄＬＣを２２０ｎｍ〜３７０
ｎｍまで、支持基材のＲ・ｈを０〜６０ｎｍまで変化させたときに最適な第二の光学位相補償フィルムの面内リタデーションΔｎｒ２・ｄｒ２を示し、下記（数８）で表され、そのときの最適な第一の光学位相補償フィルムの面内リタデーションΔｎｒ１・ｄｒ１は、領域４３０であり、下記（数９）で表されることが分かった。また、このとき、方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°の黒輝度透過率Ｔｂは、約０.３５％ 以下となり、視野角における黒輝度及び色づきが大幅に低減できた。また、本検討はＲｈが６０ｎｍまでの検討であるが、６０ｎｍ以上の値に対しても有効である。また、検討はＮｚ＝０.５ で行ったが、それぞれの光学位相補償フィルムのＮｚ係数が、０.３５＜Ｎｚ１＜０.６５,０.３５＜Ｎｚ２＜０.６５で有効である事がわかった。
（数８）
１８５＋１.１５５・Ｘ−０.０１３８・Ｘ2≦Δｎｒ２・ｄｒ２≦３１５
＋１.２５２・Ｘ−０.０１３４・Ｘ2
（数９）
−３５＋２.８６・Ｘ−０.００９６４・Ｘ2≦Δｎｒ１・ｄｒ１≦９０＋３.０４・Ｘ      −０.００４６５・Ｘ2
ここで、Ｘは、上下支持基材１２Ｂ，１１Ｂの厚さ方向のリタデーションであり、Ｘ≡Ｒｈ≡Ｒ１・ｈ１≡Ｒ２・ｈ２である。
【実施例１４】
【００７１】
実施例９において、第一，第二の光学位相補償フィルムのパラメータを変化させたときの検討結果であり、それ以外の構成、及びパラメータは実施例９と同様とした。まず、第一の光学位相補償フィルム１４のＮｚ１＝０.５ とし、液晶のΔｎＬＣ・ｄＬＣ＝３１０ｎｍとしたときの、第二の光学位相補償フィルムのＮｚ２を横軸に、リタデーション
Δｎｒ２・ｄｒ２、第一の光学位相補償フィルムのリタデーションΔｎｒ１・ｄｒ１を左縦軸に、方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°の黒輝度透過率Ｔｂの最小値を右縦軸にとり、検討した結果を図２２に示す。曲線１１０は、最適化したときの黒輝度透過率Ｔｂの最小値を示し、曲線１００Ａは、そのときの第二の光学位相補償フィルムのリタデーションΔｎｒ２・ｄｒ２を、曲線１００Ｂは、そのときの第一の光学位相補償フィルムのリタデーションΔｎｒ１・ｄｒ１を示す。その結果、第二の光学位相補償フィルムのＮｚ２が、−０.３５≦Ｎｚ２≦１.０の時、黒輝度透過率は０.３５％ 以下（範囲１５０）で黒輝度低減を実現できる。更に、−０.１０≦Ｎｚ２≦１.０である１２０の範囲で、Δｎｒ１・ｄｒ１＜Δｎｒ２・ｄｒ２で条件を満たし、方位角依存の色づきも低減できることがわかった。また、図２２は、Ｎｚ１＝０.５で行った結果であるが、０.３５＜Ｎｚ１＜0.65で有効である。
【実施例１５】
【００７２】
実施例９において、第一，第二の光学位相補償フィルムのパラメータを変化させたときの検討結果であり、それ以外の構成、及びパラメータは実施例９と同様とした。まず、第一の光学位相補償フィルム１４のＮｚ１＝０.０ とし、液晶のΔｎＬＣ・ｄＬＣ＝３１０ｎｍとしたときの、第二の光学位相補償フィルムのＮｚ２を横軸に、リタデーション
Δｎｒ２・ｄｒ２、第一の光学位相補償フィルムのリタデーションΔｎｒ１・ｄｒ１を左縦軸に、方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°の黒輝度透過率Ｔｂの最小値を右縦軸にとり、検討した結果を図２３に示す。曲線１１１は、最適化したときの黒輝度透過率Ｔｂの最小値を示し、曲線１０１Ａは、そのときの第二の光学位相補償フィルムのリタデーションΔｎｒ２・ｄｒ２を、曲線１０１Ｂは、そのときの第一の光学位相補償フィルムのリタデーションΔｎｒ１・ｄｒ１を示す。その結果、第二の光学位相補償フィルムのＮｚ２が、−０.６５≦Ｎｚ２≦１.０の時、黒輝度透過率は０.３５％ 以下（範囲１５０）で黒輝度低減を実現できる。更に、−０.１０≦Ｎｚ２≦１.０である１２１の範囲で、Δｎｒ１・ｄｒ１＜Δｎｒ２・ｄｒ２で条件を満たし、方位角依存の色づきも低減できることがわかった。また、図２３は、Ｎｚ１＝０.０で行った結果であるが、−０.１５＜Ｎｚ１＜
０.１５で有効である。
【実施例１６】
【００７３】
実施例９において、第一，第二の光学位相補償フィルムのパラメータを変化させたときの検討結果であり、それ以外の構成、及びパラメータは実施例９と同様とした。まず、第一の光学位相補償フィルム１４のＮｚ１＝０.２５ とし、液晶のΔｎＬＣ・ｄＬＣ＝310ｎｍとしたときの、第二の光学位相補償フィルムのＮｚ２を横軸に、リタデーション
Δｎｒ２・ｄｒ２、第一の光学位相補償フィルムのリタデーションΔｎｒ１・ｄｒ１を左縦軸に、方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°の黒輝度透過率Ｔｂの最小値を右縦軸にとり、検討した。その結果、第二の光学位相補償フィルムのＮｚ２が、−０.３５≦Ｎｚ２≦１.０の時、黒輝度透過率は０.３５％以下で黒輝度低減を実現できる。また、本実施例は、Ｎｚ１＝０.２５で行った結果であるが、−０.１＜Ｎｚ１＜０.４で有効である。
【実施例１７】
【００７４】
実施例９において、第一，第二の光学位相補償フィルムのパラメータを変化させたときの検討結果であり、それ以外の構成、及びパラメータは実施例９と同様とした。まず、第二の光学位相補償フィルム１３のＮｚ２＝０.５ とし、液晶のΔｎＬＣ・ｄＬＣ＝３１０ｎｍとしたときの、第一の光学位相補償フィルムのＮｚ１を横軸に、リタデーション
Δｎｒ１・ｄｒ１、第二の光学位相補償フィルムのリタデーションΔｎｒ２・ｄｒ２を左縦軸に、方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°の黒輝度透過率Ｔｂの最小値を右縦軸にとり、検討した結果を図２４に示す。曲線１１２は、最適化したときの黒輝度透過率Ｔｂの最小値を示し、曲線１０２Ａは、そのときの第二の光学位相補償フィルムのリタデーションΔｎｒ２・ｄｒ２を、曲線１０２Ｂは、そのときの第一の光学位相補償フィルムのリタデーションΔｎｒ１・ｄｒ１を示す。その結果、第一の光学位相補償フィルムのＮｚ１が、Ｎｚ１≦１.０（範囲１２２）の時、黒輝度透過率は０.３５％以下（範囲１５０）で黒輝度低減を実現できる。また、図２４は、Ｎｚ２＝０.５で行った結果であるが、０.３５＜Ｎｚ２＜０.６５で有効である。
【実施例１８】
【００７５】
実施例９において、第一，第二の光学位相補償フィルムのパラメータを変化させたときの検討結果であり、それ以外の構成、及びパラメータは実施例９と同様とした。まず、第二の光学位相補償フィルム１３のＮｚ２＝０.０ とし、液晶のΔｎＬＣ・ｄＬＣ＝３１０ｎｍとしたときの、第一の光学位相補償フィルムのＮｚ１を横軸に、リタデーション
Δｎｒ１・ｄｒ１、第二の光学位相補償フィルムのリタデーションΔｎｒ２・ｄｒ２を左縦軸に、方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°の黒輝度透過率Ｔｂの最小値を右縦軸にとり、検討した結果を図２５に示す。曲線１１３は、最適化したときの黒輝度透過率Ｔｂの最小値を示し、曲線１０３Ａは、そのときの第二の光学位相補償フィルムのリタデーションΔｎｒ２・ｄｒ２を、曲線１０３Ｂは、そのときの第一の光学位相補償フィルムのリタデーションΔｎｒ１・ｄｒ１を示す。その結果、第一の光学位相補償フィルムのＮｚ１が、Ｎｚ１≦０.６５（範囲１２３）の時、黒輝度透過率は０.３５％以下（範囲１５０）で黒輝度低減を実現できる。また、図２５は、Ｎｚ２＝０.０ で行った結果であるが、
−０.１５＜Ｎｚ２＜０.１５で有効である。
【実施例１９】
【００７６】
実施例９において、第一，第二の光学位相補償フィルムのパラメータを変化させたときの検討結果であり、それ以外の構成、及びパラメータは実施例９と同様とした。まず、第二の光学位相補償フィルム１３のＮｚ２＝０.２５ とし、液晶のΔｎＬＣ・ｄＬＣ＝310ｎｍとしたときの、第一の光学位相補償フィルムのＮｚ１を横軸に、リタデーション
Δｎｒ１・ｄｒ１、第二の光学位相補償フィルムのリタデーションΔｎｒ２・ｄｒ２を左縦軸に、方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°の黒輝度透過率Ｔｂの最小値を右縦軸にとり、検討した。その結果、第一の光学位相補償フィルムのＮｚ１が、Ｎｚ１≦０.８５ の時、黒輝度透過率は０.３５％以下で黒輝度低減を実現できる。また、本検討は、０.１＜Ｎｚ２＜０.４で有効である。
【実施例２０】
【００７７】
実施例９において、液晶のΔｎＬＣ・ｄＬＣ支持基材のＲ・ｈ及び、第一，第二の光学位相補償フィルムのパラメータを変化させたときの検討結果であり、それ以外の構成、及びパラメータは実施例９と同様とした。まず、第一の光学位相補償フィルム１４と第二の光学位相補償フィルム１３のＮｚ係数をそれぞれ等しくＮｚ１≒Ｎｚ２とし、液晶の
ΔｎＬＣ・ｄＬＣ＝２９０ｎｍとし、更に、上下偏光板の内側の支持基材１２Ｂ，１１Ｂの厚さ方向のリタデーションＲ・ｈ≒Ｒ１・ｈ１≒Ｒ２・ｈ２≒３８ｎｍとした。このときの厚さｈは、ｈ＝ｈ１≒ｈ２≒４０μｍであった。このときの、第一，第二の光学位相補償フィルムのＮｚ１，Ｎｚ２を横軸に、第二の光学位相補償フィルムのリタデーションΔｎｒ１・ｄｒ１、第二の光学位相補償フィルムのリタデーションΔｎｒ２・ｄｒ２を左縦軸に、方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°の黒輝度透過率Ｔｂの最小値を右縦軸にとり、検討した結果を図２７に示す。曲線１１５は、最適化したときの黒輝度透過率Ｔｂの最小値を示し、曲線１０５Ａは、そのときの第二の光学位相補償フィルムのリタデーションΔｎｒ２・ｄｒ２を、曲線１０５Ｂは、そのときの第一の光学位相補償フィルムのリタデーションΔｎｒ１・ｄｒ１を示す。その結果、第一，第二の光学位相補償フィルムの
Ｎｚ１，Ｎｚ２が、−１.０≦Ｎｚ１≦１.０(範囲１２５) の時、黒輝度透過率は０.３５％以下（範囲１５０）で黒輝度低減を実現できる。また、図２７は、Ｎｚ１＝Ｎｚ２±
０.１５でも有効である。
【実施例２１】
【００７８】
実施例９において、液晶のΔｎＬＣ・ｄＬＣ支持基材のＲ・ｈ及び、第一，第二の光学位相補償フィルムのパラメータを変化させたときの検討結果であり、それ以外の構成、及びパラメータは実施例９と同様とした。まず、第一の光学位相補償フィルム１４と第二の光学位相補償フィルム１３のＮｚ係数をそれぞれ等しくＮｚ１≒Ｎｚ２とし、液晶の
ΔｎＬＣ・ｄＬＣ＝２５０ｎｍとし、更に、上下偏光板の内側の支持基材１２Ｂ，１１Ｂの厚さ方向のリタデーションＲ・ｈ≒Ｒ１・ｈ１≒Ｒ２・ｈ２≒３８ｎｍとした。このときの厚さｈは、ｈ＝ｈ１≒ｈ２≒４０μｍであった。このときの、第一，第二の光学位相補償フィルムのＮｚ１，Ｎｚ２を横軸に、第二の光学位相補償フィルムのリタデーションΔｎｒ１・ｄｒ１、第二の光学位相補償フィルムのリタデーションΔｎｒ２・ｄｒ２を左縦軸に、方位角Φ＝４５°，視野角θ＝６０°の黒輝度透過率Ｔｂの最小値を右縦軸にとり、検討した結果を図２８に示す。曲線１１６は、最適化したときの黒輝度透過率Ｔｂの最小値を示し、曲線１０６Ａは、そのときの第二の光学位相補償フィルムのリタデーションΔｎｒ２・ｄｒ２を、曲線１０６Ｂは、そのときの第一の光学位相補償フィルムのリタデーションΔｎｒ１・ｄｒ１を示す。その結果、第一，第二の光学位相補償フィルムの
Ｎｚ１，Ｎｚ２が、−１.０≦Ｎｚ１≦１.０(範囲１２６) の時、黒輝度透過率は０.３５％以下（範囲１５０）で黒輝度低減を実現できる。また、図２８は、Ｎｚ１＝Ｎｚ２±
０.１５でも有効である。
【実施例２２】
【００７９】
実施例９〜２１は、図１及び図３に基づき、上下の偏光板１１，１２の軸方向は、図３に示すように、入射側偏光板１２の偏光層１２Ｃの偏光透過軸１２ＣＴと出射側偏光板
１１の偏光層１１Ｃの偏光透過軸１１ＣＴは直交し、液晶層１５の液晶配向軸１５Ｓと入射側偏光板１２の偏光層１２Ｃの吸収軸１２ＣＡを直交させたO-modeとした。しかしながら、図１の構造において、上下の偏光板１１，１２の軸方向は、図５に示すように、入射側偏光板１２の偏光層１２Ｃの偏光透過軸１２ＣＴと出射側偏光板１１の偏光層１１Ｃの偏光透過軸１１ＣＴは直交し、液晶層１５の液晶配向軸１５Ｓと入射側偏光板１２の偏光層１２Ｃの透過軸１２ＣＴを直交させたE-modeについて考える。その結果、実施例９〜実施例２１においては、第一の光学位相補償フィルム１４に、各実施例の第二の光学位相補償フィルム１４の値(Δｎｒ２・ｄｒ２，Ｎｚ２)を、第二の光学位相補償フィルム１３に、各実施例９〜２１の第一の光学位相補償フィルム１３の値(Δｎｒ１・ｄｒ１，Ｎｚ１)を適用するのと等価であることが分かった。
【００８０】
また、実施例１〜８においては、支持基材が面内のリタデーションが殆ど無いため問題とならない。一方、実施例９〜２２におていは、光学位相補償フィルムの面内リタデーションΔｎｒ・ｄｒを有するための、製品においては、軸ずれを生じると、正面のコントラスト比を低下する。そのために、なるべく面内リタデーションの小さい方が良く、好ましくは、上下の光学位相補償フィルムの面内リタデーション和が液晶のリタデーションより小さい方が好ましい。
【実施例２３】
【００８１】
実施例１において、液晶セルのセルギャップｄＬＣの赤，緑，青の画素のセルギャップｄＲ，ｄＧ，ｄＢをそれぞれ、ｄＲ≒４.４μｍ，ｄＧ≒４.０μｍ，ｄＢ≒３.２μｍとした。各画素の液晶層のリタデーションと波長λの商ｄＬＣ・Δｎ／λを略一定にした。それ以外は、実施例１と同等である。図１３においては、略可視域４００ｎｍ〜７００
ｎｍの光において偏光状態変化２７３は大きく変化したいたものを、図２９の２７３に示すように、偏光状態変化を大幅低減できた。その結果、図３０の５００Ｂに示すように、可視域（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）の光において大幅に黒透過率を低減できた。方位角φ＝４５°，視野角θ＝６０°の黒透過率Ｔｂは、０.１％ 以下となり、黒輝度の大幅低減を実現できた。また同時に色変化も大幅低減できた。セルギャップを赤，緑，青で変えたマルチギャップにおいては、液晶層を配向させるためのラビング処理で段差部が十分にラビングされない可能性があり、光配向による配向処理が好ましい。
【００８２】
また、本実施例の液晶のセルギャップをｄＲ＞ｄＧ＞ｄＢを実施例２〜２２にも適用することができ、更に黒輝度低減，色変化低減が実現できる。
【００８３】
本実施例では、光学位相補償フィルムのリタデーションＲ・ｈを異なるものとしたが、Ｒ１・ｈ１＝Ｒ２・ｈ２＝５５ｎｍとして、基板を形成するＴＦＴ保護膜や配向膜等の基板の片側の有機膜のみ負のa-plateを作成し、リタデーションＲ・ｈ＝５５ｎｍ としても、Ｒ１・ｈ１＝Ｒ２・ｈ２＝１１０ｎｍとして、基板を形成するＴＦＴ保護膜や配向膜等の基板の片側の有機膜のみ正のa-plateを作成し、リタデーションＲ・ｈ＝５５ｎｍ としても、同様な効果を得る事ができる。また、この構成も上記構成Ｒ１・ｈ１≠Ｒ２・ｈ２に含まれる。
【実施例２４】
【００８４】
実施例２３において、液晶セルのセルギャップｄＬＣの赤，緑，青の画素のセルギャップｄＲ，ｄＧ，ｄＢをそれぞれ、ｄＲ≒３.８μｍ，ｄＧ≒３.４μｍ ，ｄＢ≒２.７μｍとし、各画素の液晶層のリタデーションと波長λの商ｄＬＣ・Δｎ／λを略一定にした。更に、入射側（液晶層の上下どちらでも良い）に液晶配向に平行に正の一軸異方性
（a-plate）を有する光学位相補償フィルムのΔｎｒ１・ｄｒ１＝５０ｎｍを配置した。それ以外は、実施例１と同等である。これにより、液晶セルのリタデーションが小さい分を光学位相補償フィルムで補うことができ、その結果、方位角φ＝４５°，視野角θ＝
６０°の黒透過率Ｔｂは、０.１％ 以下となり、実施例２３と略同等の特性を得ることができた。つまり、黒輝度の大幅低減と同時に色変化も大幅低減できた。
【００８５】
また、本実施例の液晶のセルギャップをｄＲ＞ｄＧ＞ｄＢを変え、正の一軸異方性フィルム(a-plate) を適用する構成は、実施例２〜２２にも適用することができ、更に黒輝度低減，色変化低減が実現できる。
【実施例２５】
【００８６】
実施例２３において、液晶セルのセルギャップｄＬＣの赤，緑，青の画素のセルギャップｄＲ，ｄＧ，ｄＢをそれぞれ、ｄＲ≒５.０μｍ，ｄＧ≒４.６μｍ ，ｄＢ≒３.８μｍとし、各画素の液晶層のリタデーションと波長λの商ｄＬＣ・Δｎ／λを略一定にした。更に、出射側（液晶層の上下どちらでも良い）に液晶配向に垂直に負の一軸異方性
（a-plate）を有する光学位相補償フィルムのΔｎｒ２・ｄｒ２＝５０ｎｍ を配置した。それ以外は、実施例１と同等である。これにより、液晶セルのリタデーションが大きい分を光学位相補償フィルムで補うことができ、その結果、方位角φ＝４５°，視野角θ＝
６０°の黒透過率Ｔｂは、０.１％以下となり、実施例２３，２４と略同等の特性を得ることができた。つまり、黒輝度の大幅低減と同時に色変化も大幅低減できた。
【００８７】
また、本実施例の液晶のセルギャップをｄＲ＞ｄＧ＞ｄＢを変え、負の一軸異方性 (a-
plate)フィルムを適用する構成は、実施例２〜２２にも適用することができ、更に黒輝度低減，色変化低減が実現できる。
【実施例２６】
【００８８】
本実施例では、偏光板支持基材がＴＡＣにより形成される場合に、光学位相補償フィルムの数を低減しながら視野角による輝度変化を低減する考え方を示す。
【００８９】
まず図３１に、液晶層１５と第二の偏光板１１間にポジティブc-plate およびポジティブa-plateを配置する構成を示す。図３１左はo-mode の場合、図３１右はe-modeの場合を示している。同図において、第一および第二の偏光板支持基材１２Ｂおよび１１Ｂが共にＴＡＣにより形成され、前述したようにネガティブc-plate に等価となっている。また、ポジティブa-plate１３Ａ１の遅相軸１３Ａ１Ｓはo-modeの場合もe-mode の場合も液晶層１５の遅相軸１５Ｓに平行であって、o-mode の場合は、液晶層１５側にポジティブc-
plate１３Ｃ１が配置され、e-modeの場合は、液晶層１５側にポジティブa-plate１３Ａ１が配置されている。
【００９０】
図３２に、ポアンカレ球上における黒表示時の偏光状態変化を示す。図３２左はo-modeの場合、図３２右はe-modeの場合を示している。ポアンカレ球のＳ１−Ｓ２断面図は省略している。同図において、３１０Ｔ１は第一の偏光板支持基材による偏光状態変化、
３１０ＬＣは液晶層による偏光状態変化、３１０Ｃ１はポジティブc-plate による偏光状態変化、３１０Ａ１はポジティブa-plate による偏光状態変化、３１０Ｔ２は第二の偏光板支持基材による偏光状態変化である。同図は、偏光板支持基材に使用されるＴＡＣのリタデーションが３０〜５０ｎｍ程で、第一および第二偏光板支持基材のリタデーションが等しく、液晶層のリタデーションが３００ｎｍ程度を想定しているが、ＴＡＣのリタデーションが第一の偏光板と第二の偏光板間で大きく異なる場合、あるいは液晶層のリタデーションが４００ｎｍ程度と大きい場合、図３１において、ポジティブc-plate１３Ｃ１ をネガティブc-plate、ポジティブa-plate１３Ａ１をネガティブa-plate とする必要がある。また、ＴＡＣのリタデーションを第一の偏光板側と第二の偏光板側で独立に変化させ、更に液晶層のリタデーションも変化させると、c-plateが不必要となり、a-plate一枚である程度の視野角による輝度変化低減が可能となる。
【００９１】
図３１では、ポジティブa-plateの遅相軸を液晶層の遅相軸と平行としたが、垂直としても視野角による輝度変化低減が可能である。図３３に、この光学的構成を示す。更に、図３４にポアンカレ球上における偏光状態変化を示す。同図において、３１０Ｃ１Ｔ２はポジティブc-plateと第二の偏光板側のＴＡＣによる偏光状態変化である。
【００９２】
このように、偏光板支持基材としてＴＡＣが用いられている場合にも、c-plateとa-
plateを一枚ずつ、あるいはa-plate一枚のみ用いることで、視野角による輝度変化低減が可能である。
【実施例２７】
【００９３】
本実施例では、偏光板支持基材が複屈折性を有する場合に、光学位相補償フィルムの数を低減しながら、黒表示時の斜め視野における液晶層の影響を低減し、視野角による輝度変化と色変化双方を低減する考え方を示す。
【００９４】
図３５に、一例として偏光板支持基材がＴＡＣにより形成される場合の光学的構成を示す。図３５左はo-modeの場合、図３５右はe-modeの場合を示している。同図では、ネガティブa-plate１３Ａ２ の遅相軸１３Ａ２Ｓが液晶層１５の遅相軸１５Ｓと直交するように配置している。
【００９５】
このような構成をとると、斜めから見た場合に液晶層の影響を低減することが可能となる。図３６にポアンカレ球上における黒表示時の偏光状態変化を示す。図３６左はo-modeの場合、図３６右はe-modeの場合である。同図において、３１０ＬＣＡ２は液晶層とネガティブa-plate による偏光状態変化である。図３２および図３４と比較すると、液晶層の影響が低減されていることが理解できる。これは、図３５のようにネガティブa-plate の遅相軸を液晶層の遅相軸に対して垂直としたことにより実現されている。このように、偏光板支持基材が複屈折性を有するが故に生じる液晶層の影響をネガティブa-plate により必要最小限に低減することができる。
【００９６】
更に、ネガティブa-plate のリタデーションを大きくすると、図３７に示すような偏光状態変化によっても視野角による輝度変化を低減できる。この場合、ＴＡＣのリタデーションによっては、図３５におけるポジティブc-plate１３Ｃ１をネガティブc-plateと変更する必要が生じる。図３６と図３７を比較すると、視野角による色変化は図３６の方が低減できることはこれまでの議論から明らかであり、特別な理由が無い場合は、図３６に示した偏光状態変換を行う方が良い。
【００９７】
実施例１〜実施例２７は全てＩＰＳ方式における実施例であるが、黒表示時に液晶配向が基板に平行に配向している表示方式であれば、ＩＰＳ方式に限定されない。
【００９８】
実施例１〜実施例２７で黒表示時の黒輝度（透過率）低減，色変化低減に関して実施例を用いて説明したが、すべてに実施例において、同時に、中間調，白表示における視野角特性も色変化，輝度変化の点で変化の少ない特性が得られることが確認できた。更に好ましくは、実施例１〜２７に適用する位相報償フィルムはΔｎｄ／λが略一定である逆分散の光学位相補償フィルムが良い。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明は、液晶ディスプレイに関するもので、特に水平方向に配向した液晶分子を横方向の電界を印加することにより光を透過・遮断を制御するインプレーンスイッチングモード（ＩＰＳ）の液晶表示装置に関し、その視野角特性（黒表示及び低階調）の大幅な改善に関するものであり、ＩＰＳモードの全ての液晶ディスプレイに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の液晶表示装置の一実施例を示した構成図である。
【図２】本発明の液晶表示装置の一実施例を示した構成図である。
【図３】本発明の液晶表示装置の一実施例を示した構成図である。
【図４】本発明の液晶表示装置の一実施例を示した構成図である。
【図５】本発明の液晶表示装置の一実施例を示した構成図である。
【図６】本発明の液晶表示装置の一実施例を示した構成図である。
【図７】本発明の液晶表示装置を説明するための定義図である。
【図８】本発明の液晶表示装置を説明するための一般的なポアンカレ球表示である。
【図９】本発明の液晶表示装置を説明するための構成図である。
【図１０】本発明の液晶表示装置を説明するためのポアンカレ球表示である。
【図１１】本発明の液晶表示装置を説明するためのポアンカレ球表示である。
【図１２】本発明の液晶表示装置を説明するためのポアンカレ球表示である。
【図１３】本発明の液晶表示装置を説明するためのポアンカレ球表示である。
【図１４】本発明の液晶表示装置の一実施例を説明するためのポアンカレ球表示である。
【図１５】本発明の液晶表示装置を一実施例の特性図である。
【図１６】本発明の液晶表示装置の一実施例を説明するためのポアンカレ球表示である。
【図１７】本発明の液晶表示装置を一実施例の特性図である。
【図１８】本発明の液晶表示装置の一実施例を説明するためのポアンカレ球表示である。
【図１９】本発明の液晶表示装置を一実施例の特性図である。
【図２０】本発明の液晶表示装置を一実施例の特性図である。
【図２１】本発明の液晶表示装置を一実施例の特性図である。
【図２２】本発明の液晶表示装置を一実施例の特性図である。
【図２３】本発明の液晶表示装置を一実施例の特性図である。
【図２４】本発明の液晶表示装置を一実施例の特性図である。
【図２５】本発明の液晶表示装置を一実施例の特性図である。
【図２６】本発明の液晶表示装置を一実施例の特性図である。
【図２７】本発明の液晶表示装置を一実施例の特性図である。
【図２８】本発明の液晶表示装置を一実施例の特性図である。
【図２９】本発明の液晶表示装置の一実施例を説明するためのポアンカレ球表示である。
【図３０】本発明の液晶表示装置を一実施例の特性図である。
【図３１】本発明の液晶表示装置を説明するための構成図である。
【図３２】本発明の液晶表示装置の一実施例を説明するためのポアンカレ球表示である。
【図３３】本発明の液晶表示装置を説明するための構成図である。
【図３４】本発明の液晶表示装置の一実施例を説明するためのポアンカレ球表示である。
【図３５】本発明の液晶表示装置を説明するための構成図である。
【図３６】本発明の液晶表示装置の一実施例を説明するためのポアンカレ球表示である。
【図３７】本発明の液晶表示装置の一実施例を説明するためのポアンカレ球表示である。
【符号の説明】
【０１０１】
１０…液晶表示素子、１０Ｄ…表示面、１１…出射側偏光板、１１Ａ，１１Ｂ…支持基材、１１Ｃ…偏光層、１１ＣＴ，１２ＣＴ…偏光透過軸、１１ＣＡ，１２ＣＡ…吸収軸、１２…入射側偏光板、１２Ａ，１２Ｂ…支持基材、１２Ｃ…偏光層、１３…出射側光学位相補償フィルム、１３Ｓ，１４Ｓ…遅相軸、１４…入射側光学位相補償フィルム、１５…液晶層、１５Ｓ…液晶配向軸、５０…照明装置、５１…ランプ、５２…反射板、５３…拡散板、６０…入射光、７０Ｖ…表示面垂直方向、７０Ｈ…表示面水平方向、８０Ｎ…表示面法線、８０Ｖ…視認方向、８０Ａ…視認方向の表示面への射影方向、８１…方位角、
８２…視野角。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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