(57)【要約】【課題】正面方向からの画像特性を低下させることなく、画面を斜め方向から見たときのコントラストの低下を防止し、視野角が広く、どの方向から見ても均質で高いコントラストが得られる液晶表示装置を提供する。【解決手段】それぞれの透過軸がたがいに略垂直の位置関係にある一対の偏光子の間に少なくとも光学異方体(Ａ)、光学異方体(Ｂ)及び液晶セルを有する液晶表示装置であって、光学異方体(Ａ)が、固有複屈折値が負である材料層からなり、光学異方体(Ｂ)が、固有複屈折値が正である材料層からなり、光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸と光学異方体(Ｂ)の面内の遅相軸とが略平行又は略垂直の位置関係にあり、光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸が近傍に配置されている方の偏光子の透過軸と略平行又は略垂直の位置関係にあることを特徴とする液晶表示装置。【選択図】図１
2005173584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれの透過軸がたがいに略垂直の位置関係にある一対の偏光子の間に少なくとも光学異方体(Ａ)、光学異方体(Ｂ)及び液晶セルを有する液晶表示装置であって、光学異方体(Ａ)が、固有複屈折値が負である材料層からなり、光学異方体(Ｂ)が、固有複屈折値が正である材料層からなり、光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸と光学異方体(Ｂ)の面内の遅相軸とが略平行又は略垂直の位置関係にあり、光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸が近傍に配置されている方の偏光子の透過軸と略平行又は略垂直の位置関係にあることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
波長５５０ｎｍの光で測定した光学異方体(Ａ)及び光学異方体(Ｂ)のそれぞれの面内の遅相軸方向の屈折率をｎｘA及びｎｘB、該遅相軸と面内で直交する方向の屈折率をｎｙA及びｎｙB、厚さ方向の屈折率をｎｚA及びｎｚBとしたとき、ｎｚA＞ｎｙA、及び、ｎｘB＞ｎｚBを満たす請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
ｎｘAとｎｚAの差の絶対値が０.００３以下であり、ｎｙBとｎｚBの差の絶対値が０.００３以下である請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
光学異方体(Ａ)と光学異方体(Ｂ)とが、液晶セルと出射側偏光子との間に配置され、かつ、光学異方体(Ａ)と光学異方体(Ｂ)のそれぞれの面内の遅相軸が略平行の位置関係にある請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸が電圧無印加状態の液晶セルの面内の遅相軸と略垂直の位置関係にあり、かつ、光学異方体(Ｂ)が液晶セル側に配置されてなる請求項４記載の液晶表示装置。
【請求項６】
光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸が電圧無印加状態の液晶セルの面内の遅相軸と略平行の位置関係にあり、かつ、光学異方体(Ａ)が液晶セル側に配置されてなる請求項４記載の液晶表示装置。
【請求項７】
光学異方体(Ａ)と光学異方体(Ｂ)とが、液晶セルと入射側偏光子との間に配置され、かつ、光学異方体(Ａ)と光学異方体(Ｂ)の面内の遅相軸が略平行の位置関係にある請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸が電圧無印加状態の液晶セルの面内の遅相軸と略垂直の位置関係にあり、かつ、光学異方体(Ａ)が液晶セル側に配置されてなる請求項７記載の液晶表示装置。
【請求項９】
光学異方体(Ａ)と光学異方体(Ｂ)とが、液晶セルと入射側偏光子との間、及び、液晶セルと出射側偏光子との間に、それぞれ１枚ずつ配置され、かつ、光学異方体(Ａ)と光学異方体(Ｂ)のそれぞれの面内の遅相軸が略平行の位置関係にある請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸が電圧無印加状態の液晶セルの面内の遅相軸と略垂直の位置関係にあり、かつ、光学異方体(Ａ)が液晶セルと出射側偏光子との間に配置されてなる請求項９記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
光学異方体(Ａ)が、層の少なくとも片面に透明な樹脂層を積層してなる請求項１〜１０のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
光学異方体(Ａ)及び光学異方体(Ｂ)の残留揮発成分含有量が、０.１重量％以下である請求項１〜１１のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
液晶表示装置が、インプレーンスイッチングモードの液晶表示装置である請求項１〜１２のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関する。さらに詳しくは、本発明は、正面方向からの画像特性を低下させることなく、画面を斜め方向から見たときのコントラストの低下を防止し、どの方向から見ても均質で高いコントラストを有する液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、高画質、薄型、軽量、低消費電力などの特徴をもち、テレビジョン、パーソナルコンピューター、カーナビゲーターなどに広く用いられている。液晶表示装置は、液晶セルの上下に透過軸が直交するように２枚の偏光子を配置し、液晶セルに電圧を印加することにより液晶分子の配向を変化させて、画面に画像を表示させる。ツイステッドネマチックモードの液晶表示装置では、電圧印加時に液晶分子が垂直配向状態となり、黒表示となる構成が多い。インプレーンスイッチングモードの液晶表示装置では、電圧無印加時に液晶分子が一定の方向に配向し、電圧印加時に配向方向が４５°回転して、白表示となる構成が多い。
２枚の偏光子の透過軸が上下方向と左右方向を指して直交するように配置された液晶表示装置では、上下左右方向から画面を見るときは、十分なコントラストが得られる。しかし、上下左右から外れた方向から画面を斜めに見ると、透過光が複屈折を生じて光が洩れるために、十分な黒が得られず、コントラストが低下してしまう。このために、液晶表示装置に光学補償手段を加えて、画面のコントラストの低下を防止する試みがなされている。
例えば、インプレーンスイッチングモードのアクティブマトリクス型液晶表示装置において、正面方向の特性を低下させることなく、方位角４５°の方向から画面を斜めに見るときのコントラストの低下を防止する液晶表示装置として、第１偏光板、光学補償フィルム、第１基板、液晶層、第２基板、第２偏光板をこの順序で配置し、偏光板の一方が液晶層の黒表示時に液晶遅相軸に対して平行な透過軸を有し、光学補償フィルムが有するフィルム遅相軸と偏光板の一方が有する透過軸とが形成する角度が０〜２°又は８８〜９０°である液晶表示装置が提案されている（特許文献１）。
方位角による透過軸のズレを補償した偏光板を用いた視野角の広さに優れる液晶表示装置として、偏光子に位相差が１９０〜３２０ｎｍの複屈折性を示す封止フィルムを接着してなり、その封止フィルムの遅相軸が偏光子の吸収軸に対して平行に配置された偏光板を、液晶セルの少なくとも片側に配置してなる液晶表示装置が提案されている（特許文献２）。
また、クロスニコルに配置した偏光子間において、視角の変化により生じる偏光子の軸変化に基づく光漏れを広帯域の可視光域で防止して、広視野角の液晶表示装置を達成しうる偏光板として、偏光子の少なくとも片面に、面内位相差が１９０〜３２０ｎｍである２層の位相差フィルムを、各位相差フィルムの遅相軸が偏光子の吸収軸と平行関係となるように接着してなり、かつ面内の屈折率をｎｘ、ｎｙ、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたとき、２層の位相差フィルムが、Ｎｚ＝(ｎｘ-ｎｚ)／(ｎｘ-ｎｙ)が０.６５〜０.８５のものと０.１５〜０.３５のものとの組合せからなる偏光板が提案されている（特許文献３）。
斜めからディスプレイを見た場合にも、角度変化による着色や画面の表示内容の消失がない液晶表示装置として、フィルムの法線方向を基準として周囲４５°以内に少なくとも１本の光軸若しくは光線軸を有するか、又は、フィルムの法線方向の屈折率をｎTH、長手方向の屈折率をｎMD、幅方向の屈折率をｎTDとしたとき、ｎTH-(ｎMD＋ｎTD)／２＞０のいずれかであるフィルムと、正の固有複屈折値を有する一軸延伸フィルムとを、液晶セルと偏光板の間に挿入してなる液晶表示装置が提案されている（特許文献４）。
さらに、斜めからディスプレイを見た場合にも、角度変化による着色や画面の表示内容の消失がない液晶表示装置として、ネマチック液晶を挟持した液晶素子を、正の固有複屈折値を有する一軸延伸フィルムと、負の固有複屈折値を有する一軸延伸フィルムで挟んだ液晶表示装置が提案されている（特許文献５）。
液晶の複屈折による位相差やその視角による変化に加えて、それらの特性の波長依存性等についても対処しうる豊富な位相差特性を有する位相差板として、面内の主屈折率をｎｘ、ｎｙ、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたとき、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚ、ｎｘ＝ｎｚ＞ｎｙ、ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚなどの屈折率特性を示す位相差フィルムの２種以上の組合せで用いた位相差板が提案されている（特許文献６）。
しかし、これらの手段によっても、どの方向から見ても均質で高いコントラストを有する液晶表示装置を得るにはまだ不十分でさらなる改善が求められている。
【特許文献１】特開平１１-３０５２１７号公報（第２-３頁）
【特許文献２】特開平４-３０５６０２号公報（第２頁）
【特許文献３】特開２００２-１４８４３３号公報（第２頁）
【特許文献４】特開平２-２５６０２３号公報（第１-２頁）
【特許文献５】特開平３-２０６４２２号公報（第１-２頁）
【特許文献６】特開２０００-２２７５２０号公報（第２頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、従来のものよりも正面方向からの画像特性を低下させることなく、画面を斜め方向から見たときのコントラストの低下を防止し、視野角が広く、どの方向から見ても均質で高いコントラストが得られる液晶表示装置を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、固有複屈折値が負である光学異方体層と、固有複屈折値が正である光学異方体層とを、液晶セル及び偏光子に対して特定の位置関係に配置することにより、コントラストの低下を防止して、視野角が広く、高いコントラストを有する液晶表示装置が得られることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
（１）それぞれの透過軸がたがいに略垂直の位置関係にある一対の偏光子の間に少なくとも光学異方体(Ａ)、光学異方体(Ｂ)及び液晶セルを有する液晶表示装置であって、光学異方体(Ａ)が、固有複屈折値が負である材料層からなり、光学異方体(Ｂ)が、固有複屈折値が正である材料層からなり、光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸と光学異方体(Ｂ)の面内の遅相軸とが略平行又は略垂直の位置関係にあり、光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸が近傍に配置されている方の偏光子の透過軸と略平行又は略垂直の位置関係にあることを特徴とする液晶表示装置、
（２）波長５５０ｎｍの光で測定した光学異方体(Ａ)及び光学異方体(Ｂ)のそれぞれの面内の遅相軸方向の屈折率をｎｘA及びｎｘB、該遅相軸と面内で直交する方向の屈折率をｎｙA及びｎｙB、厚さ方向の屈折率をｎｚA及びｎｚBとしたとき、ｎｚA＞ｎｙA、及び、ｎｘB＞ｎｚBを満たす(１)記載の液晶表示装置、
（３）ｎｘAとｎｚAの差の絶対値が０.００３以下であり、ｎｙBとｎｚBの差の絶対値が０.００３以下である(２)記載の液晶表示装置、
（４）光学異方体(Ａ)と光学異方体(Ｂ)とが、液晶セルと出射側偏光子との間に配置され、かつ、光学異方体(Ａ)と光学異方体(Ｂ)のそれぞれの面内の遅相軸が略平行の位置関係にある(１)〜(３)のいずれか１項に記載の液晶表示装置、
（５）光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸が電圧無印加状態の液晶セルの面内の遅相軸と略垂直の位置関係にあり、かつ、光学異方体(Ｂ)が液晶セル側に配置されてなる(４)記載の液晶表示装置、
（６）光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸が電圧無印加状態の液晶セルの面内の遅相軸と略平行の位置関係にあり、かつ、光学異方体(Ａ)が液晶セル側に配置されてなる(４)記載の液晶表示装置、
（７）光学異方体(Ａ)と光学異方体(Ｂ)とが、液晶セルと入射側偏光子との間に配置され、かつ、光学異方体(Ａ)と光学異方体(Ｂ)の面内の遅相軸が略平行の位置関係にある(１)〜(３)のいずれか１項に記載の液晶表示装置、
（８）光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸が電圧無印加状態の液晶セルの面内の遅相軸と略垂直の位置関係にあり、かつ、光学異方体(Ａ)が液晶セル側に配置されてなる(７)記載の液晶表示装置、
（９）光学異方体(Ａ)と光学異方体(Ｂ)とが、液晶セルと入射側偏光子との間、及び、液晶セルと出射側偏光子との間に、それぞれ１枚ずつ配置され、かつ、光学異方体(Ａ)と光学異方体(Ｂ)のそれぞれの面内の遅相軸が略平行の位置関係にある(１)〜(３)のいずれか１項に記載の液晶表示装置、
（１０）光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸が電圧無印加状態の液晶セルの面内の遅相軸と略垂直の位置関係にあり、かつ、光学異方体(Ａ)が液晶セルと出射側偏光子との間に配置されてなる(９)記載の液晶表示装置、
（１１）光学異方体(Ａ)が、層の少なくとも片面に透明な樹脂層を積層してなる(１)〜(１０)のいずれか１項に記載の液晶表示装置、
（１２）光学異方体(Ａ)及び光学異方体(Ｂ)の残留揮発成分含有量が、０.１重量％以下である(１)〜(１１)のいずれか１項に記載の液晶表示装置、及び、
（１３）液晶表示装置が、インプレーンスイッチングモードの液晶表示装置である(１)〜(１２)のいずれか１項に記載の液晶表示装置、
を提供するものである。
さらに、本発明の好ましい態様として、
（１４）固有複屈折値が負である材料が、ビニル芳香族系重合体である(１)〜(１２)のいずれか１項に記載の液晶表示装置、
（１５）ビニル芳香族系重合体が、ポリスチレン又はスチレンと無水マレイン酸の共重合体である(１４)記載の液晶表示装置、及び、
（１６）固有複屈折値が正である材料が、脂環式構造を有する重合体である(１)〜(１５)のいずれか１項に記載の液晶表示装置、
を挙げることができる。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の液晶表示装置は、視野角が広く、どの方向から見ても均質で高いコントラストを有するので、大画面のフラットパネルディスプレイなどとして、好適に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の液晶表示装置は、それぞれの透過軸がたがいに略垂直の位置関係にある一対の偏光子の間に少なくとも光学異方体(Ａ)、光学異方体(Ｂ)及び液晶セルを有する液晶表示装置であって、光学異方体(Ａ)が、固有複屈折値が負である材料層からなり、光学異方体(Ｂ)が、固有複屈折値が正である材料層からなり、光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸と光学異方体(Ｂ)の面内の遅相軸とが略平行又は略垂直の位置関係にあり、光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸が近傍に配置されている方の偏光子の透過軸と略平行又は略垂直の位置関係にある液晶表示装置である。
本発明において、二つの軸がなす角度とは、二つの軸、それぞれを法線とする面どうしのなす角度をいう。ただし、なす角度は小さいほうとする。本発明において、二つの軸が略平行な位置関係にあるとは、二つの軸がなす角度が０〜３°であることを意味する。本発明において、二つの軸が略垂直な位置関係にあるとは、二つの軸がなす角度が８７〜９０°であることを意味する。
【０００７】
固有複屈折値 Δｎ0 は、式［１］により算出される値である。
Δｎ0 ＝ (２π／９)(Ｎｄ／Ｍ){(ｎa＋２)2／ｎa}(α1-α2)  ・・・［１］
ただし、πは円周率、Ｎはアボガドロ数、ｄは密度、Ｍは分子量、ｎaは平均屈折率、α1は高分子の分子鎖軸方向の分極率、α2は高分子の分子鎖軸と垂直な方向の分極率である。
固有複屈折値が負である材料としては、ビニル芳香族系重合体を挙げることができる。ビニル芳香族系重合体としては、例えば、ポリスチレン、スチレン、又は、α-メチルスチレン、ｏ-メチルスチレン、ｐ-メチルスチレン、ｐ-クロロスチレン、ｐ-ニトロスチレン、ｐ-アミノスチレン、ｐ-カルボキシスチレン、ｐ-フェニルスチレンなどのビニル芳香族単量体と、エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン、(メタ)アクリロニトリル、α-クロロアクリロニトリル、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸、無水マレイン酸、酢酸ビニルなどのその他の単量体との共重合体などを挙げることができる。これらの中で、ポリスチレン又はスチレンと無水マレイン酸との共重合体を好適に用いることができる。
【０００８】
固有複屈折値が正である材料としては、例えば、脂環式構造を有する重合体、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルなどを挙げることができる。これらの中で、脂環式構造を有する重合体を特に好適に用いることができる。
脂環式構造を有する重合体としては、主鎖又は側鎖に脂環式構造を有する重合体を挙げることができる。これらの中で、主鎖に脂環式構造を有する重合体を好適に用いることができる。脂環式構造は、飽和環状炭化水素構造であることが好ましく、その炭素数は、４〜３０であることが好ましく、５〜２０であることがより好ましく、６〜１５であることがさらに好ましい。脂環式構造を有する重合体中の脂環式構造を有する繰り返し単位の割合は、５０重量％以上であることが好ましく、７０重量％以上であることがより好ましく、９０重量％以上であることがさらに好ましい。
脂環式構造を有する重合体としては、例えば、ノルボルネン系単量体の開環重合体若しくは開環共重合体又はそれらの水素添加物、ノルボルネン系単量体の付加重合体若しくは付加共重合体又はそれらの水素添加物、単環の環状オレフィン系単量体の重合体又はその水素添加物、環状共役ジエン系単量体の重合体又はその水素添加物、ビニル脂環式炭化水素系単量体の重合体若しくは共重合体又はそれらの水素添加物、ビニル芳香族炭化水素系単量体の重合体又は共重合体の芳香環を含む不飽和結合部分の水素添加物などを挙げることができる。
本発明において、固有複屈折値が負である材料及び／又は固有複屈折値が正である材料には、必要に応じて、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、分散剤、塩素捕捉剤、難燃剤、結晶化核剤、ブロッキング防止剤、防曇剤、離型剤、顔料、有機又は無機の充填剤、中和剤、滑剤、分解剤、金属不活性化剤、汚染防止剤、抗菌剤やその他の樹脂、熱可塑性エラストマーなどの公知の添加剤を発明の効果が損なわれない範囲で添加することができる。
【０００９】
本発明の液晶表示装置において、波長５５０ｎｍの光で測定した光学異方体(Ａ)及び光学異方体(Ｂ)の面内の遅相軸方向の屈折率をｎｘA及びｎｘB、遅相軸と面内で直交する方向の屈折率をｎｙA及びｎｙB、厚さ方向の屈折率をｎｚA及びｎｚBとしたとき、ｎｚA＞ｎｙAであることが好ましく、ｎｚA-ｎｙAが０.００００１以上であることがより好ましく、ｎｚA-ｎｙAが０.００００３以上であることがさらに好ましい。また、ｎｘB＞ｎｚBであることが好ましく、ｎｘB-ｎｚBが０.００００１以上であることがより好ましく、ｎｘB-ｎｚBが０.００００３以上であることがさらに好ましい。ｎｚA≦ｎｙA又はｎｘB≦ｎｚBであると、光学異方体を入れない状態よりもコントラストが低下するおそれがある。
本発明の液晶表示装置において、コントラスト（ＣＲ）とは、液晶表示装置のＯＦＦ表示時の輝度をＹOFF、ＯＮ表示時の輝度をＹONとしたとき、コントラスト（ＣＲ）＝ＹON／ＹOFFで表されるものをいう。コントラストが大きいほど、視認性がよい。
本発明において、極角とは、液晶表示画面を観察する際に、正面方向から傾けてみたときの角度をいう。
本発明において、ｎｚA＞ｎｙAである材料層の形成方法に特に制限はないが、例えば、固有複屈折値が負である材料の両側に、接着性樹脂層を介して他の材料を積層した多層構造体を共押出などにより成形し、得られた多層構造体を一軸延伸又は二軸延伸、更に必要に応じて熱処理をすることによって得ることができる。他の材料が固有複屈折値が正である材料であっても、多層構造体全体として固有複屈折値が負であれば、固有複屈折値が負である材料層として用いることができる。強度が低く単独では延伸が困難な固有複屈折値が負である材料であっても、その両側にガラス転移温度の低い他の材料を積層した多層構造体とすることにより、延伸が可能となり、複屈折が発現しやすい温度で、破断することなく、生産性よく、ｎｚA＞ｎｙAである固有複屈折が負である材料層を形成することができる。
本発明においては、ｎｘAとｎｚAの差の絶対値が０.００３以下であることが好ましく、０.０００５以下であることがより好ましく、０.０００３以下であることがさらに好ましく、０.０００１以下であることが特に好ましい。また、ｎｙBとｎｚBの差の絶対値が０.００３以下であることが好ましく、０.０００５以下であることがより好ましく、０.０００３以下であることがさらに好ましく、０.０００１以下であることが特に好ましい。ｎｘAとｎｚAの差又はｎｙBとｎｚBの差の絶対値が０.００３を超えると、光学異方体を入れない状態よりもコントラストが低下するおそれがある。
【００１０】
本発明に用いる光学異方体（Ａ）及び光学異方体（Ｂ）を本発明の液晶表示装置に備える態様としては、１２種類の好適な配置がある。但し、後述では、「出射側偏光子」側を視認側とし、「入射側偏光子」側をバックライト設置側とした場合の６種類の配置について記述する。その６種類の配置において、視認側とバックライト側とを入れ替えた配置（つまり、「入射側偏光子」側を視認側とし、「出射側偏光子」側をバックライト設置側とした場合）が、他の残りの６種類の配置であり、視認側とバックライト側とを入れ替える前と同一の視野角特性を示す。
【００１１】
本発明の液晶表示装置においては、光学異方体(Ａ)と光学異方体(Ｂ)が、液晶セルと出射側偏光子との間に配置されてなり、光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸が電圧無印加状態の液晶セルの面内の遅相軸と略垂直の位置関係にあり、かつ、光学異方体(Ｂ)が液晶セル側に配置されてなることが特に好ましい。光学異方体(Ａ)、光学異方体(Ｂ)、液晶セル及び２枚の偏光子がこの位置関係をとることにより、極角０〜８０゜、全方位角において、コントラストの最小値を３０以上とすることができる。図１は、本発明の液晶表示装置の一態様の説明図である。本態様においては、入射側偏光子１、液晶セル２、光学異方体(Ｂ)４、光学異方体(Ａ)３、出射側偏光子５が、この順に積層されている。図中の矢印は、偏光子については透過軸を、液晶セルについては電圧無印加状態の面内の遅相軸を、光学異方体については面内の遅相軸を表す。すなわち、固有複屈折値が負である光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸と固有複屈折値が正である光学異方体(Ｂ)の面内の遅相軸が平行の位置関係にあり、光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸が電圧無印加状態の液晶セルの面内の遅相軸と垂直の位置関係にある。
【００１２】
本発明において、光学異方体(Ａ)と光学異方体(Ｂ)が、液晶セルと出射側偏光子との間に配置されてなり、光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸が電圧無印加状態の液晶セルの面内の遅相軸と略垂直の位置関係にあり、かつ、光学異方体(Ｂ)が液晶セル側に配置されてなるときの光学異方体
(Ａ)の面内レターデーションＲe(Ａ)（単位ｎｍ）、厚さ方向レターデーションＲth(Ａ)（単位ｎｍ）、光学異方体(Ｂ)の面内レターデーションＲe(Ｂ)（単位ｎｍ）、厚さ方向レターデーションＲth(Ｂ)（単位ｎｍ）の好ましい組みあわせとしては、１０≦Ｒe(Ａ)≦１０００、-５００≦Ｒth(Ａ)≦-５、１０≦Ｒe(Ｂ)≦１０００、５≦Ｒth(Ｂ)≦５００が挙げられる。より好ましい組み合わせとしては、１０≦Ｒe(Ａ)≦３１０、-２４０≦Ｒth(Ａ)≦-５、１０≦Ｒe(Ｂ)≦３００、５≦Ｒth(Ｂ)≦１００；３５０≦Ｒe(Ａ)≦４７０、-２３５≦Ｒth(Ａ)≦-１７５、４５０≦Ｒe(Ｂ)≦５００、２２５≦Ｒth(Ｂ)≦２５０；６４０≦Ｒe(Ａ)≦７００、-３５０≦Ｒth(Ａ)≦-３２０、２０≦Ｒe(Ｂ)≦１００、１０≦Ｒth(Ｂ)≦５０；７３０≦Ｒe(Ａ)≦７６０、-５７０≦Ｒth(Ａ)≦-５４０、２４０≦Ｒe(Ｂ)≦２８０、１２０≦Ｒth(Ｂ)≦１４０；が挙げられる。さらに好ましい組み合わせとしては、３０≦Ｒe(Ａ)≦１５０、-９０≦Ｒth(Ａ)≦-１５、４０≦Ｒe(Ｂ)≦１５０、２０≦Ｒth(Ｂ)≦７５が挙げられる。特に好ましい組み合わせとしては、６０≦Ｒe(Ａ)≦１１０、-７０≦Ｒth(Ａ)≦-２５、７０≦Ｒe(Ｂ)≦１２０、２５≦Ｒth(Ｂ)≦６５が挙げられる。最も好ましい組み合わせとしては、７０≦Ｒe(Ａ)≦１１０、-６５≦Ｒth(Ａ)≦-２５、７０≦Ｒe(Ｂ)≦１１０、２５≦Ｒth(Ｂ)≦６５が挙げられる。
本発明において、面内レターデーションＲe、厚さ方向レターデーションＲthは、以下の式（１）、（２）で求められる。なお、式中ｎｘ、ｎｙ及びｎｚは屈折率（-）、ｄは厚さ（ｎｍ）を表す。
式（１）：Ｒe＝(ｎｘ-ｎｙ)×ｄ
式（２）：Ｒth＝[(ｎｘ＋ｎｙ)／２-ｎｚ]×ｄ
【００１３】
本発明の液晶表示装置においては、光学異方体(Ａ)と光学異方体(Ｂ)が、液晶セルと出射側偏光子との間に配置されてなり、光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸が電圧無印加状態の液晶セルの面内の遅相軸と略平行の位置関係にあり、かつ、光学異方体(Ａ)が液晶セル側に配置されてなることが特に好ましい。光学異方体(Ａ)、光学異方体(Ｂ)、液晶セル及び２枚の偏光子がこの位置関係をとることにより、極角０〜８０゜、全方位角において、コントラストの最小値を３０以上とすることができる。図２は、本発明の液晶表示装置の他の態様の説明図である。本態様においては、入射側偏光子１、液晶セル２、光学異方体(Ａ)３、光学異方体(Ｂ)４、出射側偏光子５が、この順に積層されている。図中の矢印は、偏光子については透過軸を、液晶セルについては電圧無印加状態の面内の遅相軸を、光学異方体については面内の遅相軸を表す。すなわち、固有複屈折値が負である光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸と固有複屈折値が正である光学異方体(Ｂ)の面内の遅相軸が平行の位置関係にあり、光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸が電圧無印加状態の液晶セルの面内の遅相軸と平行の位置関係にある。
【００１４】
本発明において、光学異方体(Ａ)と光学異方体(Ｂ)が、液晶セルと出射側偏光子との間に配置されてなり、光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸が電圧無印加状態の液晶セルの面内の遅相軸と略平行の位置関係にあり、かつ、光学異方体(Ａ)が液晶セル側に配置されてなるときの光学異方体(Ａ)の面内レターデーションＲe(Ａ)（単位ｎｍ）、厚さ方向レターデーションＲth(Ａ)（単位ｎｍ）、光学異方体(Ｂ)の面内レターデーションＲe(Ｂ)（単位ｎｍ）、厚さ方向レターデーションＲth(Ｂ)（単位ｎｍ）の好ましい組みあわせとしては、１０≦Ｒe(Ａ)≦１０００、-５００≦Ｒth(Ａ)≦-５、１０≦Ｒe(Ｂ)≦５００、５≦Ｒth(Ｂ)≦２５０が挙げられる。より好ましい組み合わせとしては、１０≦Ｒe(Ａ)≦３６０、-１８０≦Ｒth(Ａ)≦-５、１０≦Ｒe(Ｂ)≦３６０、５≦Ｒth(Ｂ)≦３６０；３５０≦Ｒe(Ａ)≦４７０、-２３５≦Ｒth(Ａ)≦-１７５、４５０≦Ｒe(Ｂ)≦５００、２２５≦Ｒth(Ｂ)≦２５０；６４０≦Ｒe(Ａ)≦７００、-３５０≦Ｒth(Ａ)≦-３２０、２０≦Ｒe(Ｂ)≦１００、１０≦Ｒth(Ｂ)≦５０；が挙げられる。さらに好ましい組み合わせとしては、３０≦Ｒe(Ａ)≦３２０、-１６０≦Ｒth(Ａ)≦-１５、３０≦Ｒe(Ｂ)≦３２０、２０≦Ｒth(Ｂ)≦３２０が挙げられる。特に好ましい組み合わせとしては、７０≦Ｒe(Ａ)≦１２０、-６５≦Ｒth(Ａ)≦-２５、５０≦Ｒe(Ｂ)≦１１０、２５≦Ｒth(Ｂ)≦７０が挙げられる。最も好ましい組み合わせとしては、７０≦Ｒe(Ａ)≦１１０、-６５≦Ｒth(Ａ)≦-２５、７０≦Ｒe(Ｂ)≦１１０、２５≦Ｒth(Ｂ)≦６５が挙げられる。
【００１５】
本発明の液晶表示装置においては、光学異方体(Ａ)と光学異方体(Ｂ)が、液晶セルと入射側偏光子との間に配置されてなり、光学異方体(Ａ)と光学異方体(Ｂ)のそれぞれの面内の遅相軸が略平行の位置関係にあり、さらに、光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸が、電圧無印加状態の液晶セルの面内の遅相軸と略垂直の位置関係にあり、かつ、光学異方体(Ａ)が液晶セル側に配置されてなることが特に好ましい。光学異方体(Ａ)、光学異方体(Ｂ)、液晶セル及び２枚の偏光子がこの位置関係をとることにより、極角０〜８０゜、全方位角において、コントラストの最小値を３０以上とすることができる。図３は、本発明の液晶表示装置の他の態様の説明図である。本態様においては、入射側偏光子１、光学異方体(Ｂ)４、光学異方体(Ａ)３、液晶セル２、出射側偏光子５が、この順に積層されている。図中の矢印は、偏光子については透過軸を、液晶セルについては電圧無印加状態の面内の遅相軸を、光学異方体については面内の遅相軸を表す。すなわち、固有複屈折値が負である光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸と固有複屈折値が正である光学異方体(Ｂ)の面内の遅相軸が平行の位置関係にあり、光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸が電圧無印加状態の液晶セルの面内の遅相軸と垂直の位置関係にある。
【００１６】
本発明の液晶表示装置においては、光学異方体(Ａ)と光学異方体(Ｂ)を、液晶セルと入射側偏光子との間に配置し、光学異方体(Ａ)と光学異方体(Ｂ)のそれぞれの面内の遅相軸を略平行の位置関係とし、さらに、光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸を、電圧無印加状態の液晶セルの面内の遅相軸と略平行の位置関係とし、かつ、光学異方体(Ｂ)を液晶セル側に配置することができる。光学異方体(Ａ)、光学異方体(Ｂ)、液晶セル及び２枚の偏光子がこの位置関係をとることにより、極角０〜８０゜、全方位角において、コントラストの最小値を２０以上とすることができる。図４は、本発明の液晶表示装置の他の態様の説明図である。本態様においては、入射側偏光子１、光学異方体(Ａ)３、光学異方体(Ｂ)４、液晶セル２、出射側偏光子５が、この順に積層されている。図中の矢印は、偏光子については透過軸を、液晶セルについては電圧無印加状態の面内の遅相軸を、光学異方体については面内の遅相軸を表す。すなわち、固有複屈折値が負である光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸と固有複屈折値が正である光学異方体(Ｂ)の面内の遅相軸が平行の位置関係にあり、光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸が電圧無印加状態の液晶セルの面内の遅相軸と平行の位置関係にある。
【００１７】
本発明において、光学異方体(Ａ)と光学異方体(Ｂ)が、液晶セルと入射側偏光子との間に配置され、且つ、光学異方体(Ａ)が液晶セル側に配置されてなるときの光学異方体(Ａ)の面内レターデーションＲe(Ａ)（単位ｎｍ）、厚さ方向レターデーションＲth(Ａ)（単位ｎｍ）、光学異方体(Ｂ)の面内レターデーションＲe(Ｂ)（単位ｎｍ）、厚さ方向レターデーションＲth(Ｂ)（単位ｎｍ）の好ましい組み合わせとしては、１０≦Ｒe(Ａ)≦１０００、-５００≦Ｒth(Ａ)≦-５、１０≦Ｒe(Ｂ)≦１０００、５≦Ｒth(Ｂ)≦５００が挙げられる。より好ましい組み合わせとしては、１５０≦Ｒe(Ａ)≦４７０、-２３５≦Ｒth(Ａ)≦-７５、２０≦Ｒe(Ｂ)≦４８０、１０≦Ｒth(Ｂ)≦２４０；６４０≦Ｒe(Ａ)≦７６０、-３８０≦Ｒth(Ａ)≦-３２０、３７０≦Ｒe(Ｂ)≦４７０、１８５≦Ｒth(Ｂ)≦２３５；が挙げられる。さらに好ましい組み合わせとしては、３２０≦Ｒe(Ａ)≦４００、-２００≦Ｒth(Ａ)≦-１６０、５０≦Ｒe(Ｂ)≦１７０、２５≦Ｒth(Ｂ)≦８５が挙げられる。最も好ましい組み合わせとしては、３４０≦Ｒe(Ａ)≦３８０、-２００≦Ｒth(Ａ)≦-１６０、９０≦Ｒe(Ｂ)≦１３０、３５≦Ｒth(Ｂ)≦７５を満たすことが挙げられる。
本発明において、光学異方体(Ａ)と光学異方体(Ｂ)が、液晶セルと入射側偏光子との間に配置され、且つ、光学異方体(Ｂ)が液晶セル側に配置されてなるときの光学異方体(Ａ)の面内レターデーションＲe(Ａ)（単位ｎｍ）、厚さ方向レターデーションＲth(Ａ)（単位ｎｍ）、光学異方体(Ｂ)の面内レターデーションＲe(Ｂ)（単位ｎｍ）、厚さ方向レターデーションＲth(Ｂ)（単位ｎｍ）の好ましい組み合わせとしては、１０≦Ｒe(Ａ)≦１０００、-５００≦Ｒth(Ａ)≦-５、１００≦Ｒe(Ｂ)≦４５０、５０≦Ｒth(Ｂ)≦２２５が挙げられる。最も好ましい組み合わせとしては、４２０≦Ｒe(Ａ)≦４６０、-２４０≦Ｒth(Ａ)≦-２００、１７０≦Ｒe(Ｂ)≦２１０、７５≦Ｒth(Ｂ)≦１１５を満たすことが挙げられる。
【００１８】
本発明の液晶表示装置においては、光学異方体(Ａ)が液晶セルと出射側偏光子との間に配置され、光学異方体(Ｂ)が液晶セルと入射側偏光子との間に配置されてなり、光学異方体(Ａ)と光学異方体(Ｂ)のそれぞれの面内の遅相軸が略平行の位置関係にあり、さらに、光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸が電圧無印加状態の液晶セルの面内の遅相軸と略垂直の位置関係にあることが好ましい。光学異方体(Ａ)、光学異方体(Ｂ)、液晶セル及び２枚の偏光子がこの位置関係をとることにより、極角０〜８０゜、全方位角において、コントラストの最小値を３０以上とすることができる。図５は、本発明の液晶表示装置の他の態様の説明図である。本態様においては、入射側偏光子１、光学異方体(Ｂ)４、液晶セル２、光学異方体(Ａ)３、出射側偏光子５が、この順に積層されている。図中の矢印は、偏光子については透過軸を、液晶セルについては電圧無印加状態の面内の遅相軸を、光学異方体については面内の遅相軸を表す。すなわち、固有複屈折値が負である光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸と固有複屈折値が正である光学異方体(Ｂ)の面内の遅相軸が平行の位置関係にあり、光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸が電圧無印加状態の液晶セルの面内の遅相軸と垂直の位置関係にある。
【００１９】
本発明の液晶表示装置においては、光学異方体(Ａ)を液晶セルと入射側偏光子との間に配置し、光学異方体(Ｂ)を液晶セルと出射側偏光子との間に配置し、光学異方体(Ａ)と光学異方体(Ｂ)のそれぞれの面内の遅相軸を略平行の位置関係とし、さらに、光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸を、電圧無印加状態の液晶セルの面内の遅相軸と略平行の位置関係とすることができる。光学異方体(Ａ)、光学異方体(Ｂ)、液晶セル及び２枚の偏光子がこの位置関係をとることにより、極角０〜８０゜、全方位角において、コントラストの最小値を２０以上とすることができる。図６は、本発明の液晶表示装置の他の態様の説明図である。本態様においては、入射側偏光子１、光学異方体(Ａ)３、液晶セル２、光学異方体(Ｂ)４、出射側偏光子５が、この順に積層されている。図中の矢印は、偏光子については透過軸を、液晶セルについては電圧無印加状態の面内の遅相軸を、光学異方体については面内の遅相軸を表す。すなわち、固有複屈折値が負である光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸と固有複屈折値が正である光学異方体(Ｂ)の面内の遅相軸が平行の位置関係にあり、光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸が電圧無印加状態の液晶セルの面内の遅相軸と平行の位置関係にある。
【００２０】
本発明において、光学異方体(Ｂ)が液晶セルと入射側偏光子との間に配置され、光学異方体(Ａ)が液晶セルと出射側偏光子との間に配置され、かつ、光学異方体(Ａ)と光学異方体(Ｂ)のそれぞれの面内の遅相軸が略平行の位置関係にあるときの光学異方体(Ａ)の面内レターデーションＲe(Ａ)（単位ｎｍ）、厚さ方向レターデーションＲth(Ａ)（単位ｎｍ）、光学異方体(Ｂ)の面内レターデーションＲe(Ｂ)（単位ｎｍ）、厚さ方向レターデーションＲth(Ｂ)（単位ｎｍ）の好ましい組み合わせとしては、１０≦Ｒe(Ａ)≦７２０、-３６０≦Ｒth(Ａ)≦-５、１０≦Ｒe(Ｂ)≦１０００、５≦Ｒth(Ｂ)≦５００が挙げられる。より好ましい組み合わせとしては、１７０≦Ｒe(Ａ)≦２３０、-１１５≦Ｒth(Ａ)≦-８５、４００≦Ｒe(Ｂ)≦４６０、２００≦Ｒth(Ｂ)≦２３０；２７０≦Ｒe(Ａ)≦４４０、-２２０≦Ｒth(Ａ)≦-１３５、２０≦Ｒe(Ｂ)≦１９０、１０≦Ｒth(Ｂ)≦９５；が挙げられる。さらに好ましい組み合わせとしては、３１０≦Ｒe(Ａ)≦４１０、-２０５≦Ｒth(Ａ)≦-１５５、５０≦Ｒe(Ｂ)≦１４０、２５≦Ｒth(Ｂ)≦７０が挙げられる。最も好ましい組み合わせとしては、３４０≦Ｒe(Ａ)≦３８０、-２００≦Ｒth(Ａ)≦-１６０、７０≦Ｒe(Ｂ)≦１１０、２５≦Ｒth(Ｂ)≦６５が挙げられる。
本発明において、光学異方体(Ａ)が液晶セルと入射側偏光子との間に配置され、光学異方体(Ｂ)が液晶セルと出射側偏光子との間に配置され、かつ、光学異方体(Ａ)と光学異方体(Ｂ)のそれぞれの面内の遅相軸が略平行の位置関係にあるときの光学異方体(Ａ)の面内レターデーションＲe(Ａ)（単位ｎｍ）、厚さ方向レターデーションＲth(Ａ)（単位ｎｍ）、光学異方体(Ｂ)の面内レターデーションＲe(Ｂ)（単位ｎｍ）、厚さ方向レターデーションＲth(Ｂ)（単位ｎｍ）の好ましい組み合わせとしては、１０≦Ｒe(Ａ)≦１０００、-５００≦Ｒth(Ａ)≦-５、１２０≦Ｒe(Ｂ)≦４４０、６０≦Ｒth(Ｂ)≦２２０が挙げられる。最も好ましい組み合わせとしては、４０≦Ｒe(Ａ)≦８０、-５０≦Ｒth(Ａ)≦-１０、３４０≦Ｒe(Ｂ)≦３８０、１６０≦Ｒth(Ｂ)≦２００を満たすことが挙げられる。
【００２１】
本発明の液晶表示装置において、使用する偏光子としては、ポリビニルアルコールや部分ホルマール化ポリビニルアルコール等の従来に準じた適宜なビニルアルコール系ポリマーよりなるフィルムに、ヨウ素や二色性染料等よりなる二色性物質による染色処理、延伸処理、架橋処理等の適宜な処理を適宜な順序や方式で施したもので、自然光を入射させると直線偏光を透過する適宜なものを用いることができる。特に、光透過率や偏光度に優れるものが好ましい。偏光子の厚さは、５〜８０μｍが一般的であるが、これに限定されない。
偏光子の片側又は両側には、偏光子の保護を目的として、適宜の接着層を介して偏光子保護フィルムが接着されていてもよい。
偏光子保護フィルムとしては、適宜な透明フィルムを用いることができる。中でも、透明性や機械的強度、熱安定性や水分遮蔽性等に優れるポリマーからなるフィルム等が好ましく用いられる。そのポリマーの例としては、トリアセチルセルロースの如きアセテート系樹脂やポリエステル系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、脂環式構造を有する重合体、アクリル系樹脂等があげられる。
本発明の液晶表示装置において、光学異方体と偏光子が接する構成の場合は、光学異方体フィルムを偏光子の保護フィルムとして兼用することができる。光学異方体フィルムを偏光子の保護フィルムとして兼用することにより、保護フィルム一層を省いて液晶表示装置を薄型化するとともに、偏光子の耐久性を向上することができる。
本発明の液晶表示装置においては、光学異方体(Ａ)が、層の少なくとも片面に透明な樹脂層を積層してなることが好ましく、層の両面に透明な樹脂層を積層してなることが特に好ましい。光学異方体(Ａ)の層に透明な樹脂層を積層することにより、光学異方体(Ａ)の破断を防いだり、光学異方体の波長依存性を容易に制御したりすることができる。この場合、透明な樹脂層は、固有複屈折値が負である材料からなる層の位相差を効率的に利用する観点から、実質的に無配向であることが好ましい。
光学異方体(Ａ)と積層する透明な樹脂としては、１ｍｍ厚で全光線透過率が８０％以上のものであれば特に制限されず、例えば、脂環式構造を有する重合体；ポリエチレンやポリプロピレンなどの鎖状オレフィン系重合体；ポリカーボネート系重合体；ポリエステル系重合体；ポリスルホン系重合体、ポリエーテルスルホン系重合体；ポリスチレン系重合体；ポリビニルアルコール系重合体；酢酸セルロース系重合体；ポリ塩化ビニル系重合体；ポリメタクリレート系重合体；などが挙げられる。これらの中でも、脂環式構造を有する重合体または鎖状オレフィン系重合体が好ましく、透明性、低吸湿性、寸法安定性、軽量性などの観点から、脂環式構造を有する重合体が特に好ましい。
脂環式構造を有する重合体については、固有複屈折値が正である材料の部分で説明したとおりである。
なお、透明な樹脂には、必要に応じて、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、分散剤、塩素捕捉剤、難燃剤、結晶化核剤、ブロッキング防止剤、防曇剤、離型剤、顔料、有機又は無機の充填剤、中和剤、滑剤、分解剤、金属不活性化剤、汚染防止剤、抗菌剤やその他の樹脂、熱可塑性エラストマーなどの公知の添加剤を発明の効果が損なわれない範囲で添加することができる。
本発明の液晶表示装置においては、光学異方体(Ａ)及び光学異方体(Ｂ)の残留揮発成分含有量が０.１重量％以下であることが好ましく、０.０５重量％以下であることがより好ましく、０.０２重量％以下であることがさらに好ましい。残留揮発性成分量が０.１重量％を超えると、使用時に該揮発性成分が外部に放出して、光学異方体に寸法変化が生じて内部応力が発生することにより、位相差にムラを生じることがある。したがって、本発明の液晶表示装置において、光学積層体(Ａ)及び(Ｂ)の残留揮発成分含有量が上記範囲にあることにより、長期間使用しても環境の変化によらず液晶表示装置のディスプレイの表示ムラやコントラストの低下が発生しないといった光学特性の安定性に優れる。
揮発性成分は、光学異方体に微量含まれる分子量２００以下の物質であり、例えば、残留単量体や溶媒などが挙げられる。揮発性成分の含有量は、光学異方体に含まれる分子量２００以下の物質の合計として、光学異方体をガスクロマトグラフィーにより分析することにより定量することができる。
【００２２】
本発明の液晶表示装置のモードに特に制限はなく、例えば、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）モード、バーティカルアラインメント（ＶＡ）モード、マルチドメインバーチカルアラインメント（ＭＶＡ）モード、コンティニュアスピンホイールアラインメント（ＣＰＡ）モード、ツイステッドネマチック（ＴＮ）モード、スーパーツイステッドネマチック（ＳＴＮ）モード、ハイブリッドアラインメントネマチック（ＨＡＮ）モード、オプティカルコンペンセイテッドベンド（ＯＣＢ）モードなどを挙げることができる。これらの中で、インプレーンスイッチングモードに特に好適に適用することができる。
インプレーンスイッチングモードでは、水平方向にホモジニアスな配向をした液晶分子と、透過軸が画面正面に対して上下と左右の方向を指して垂直の位置関係にある２枚の偏光子を用いているので、上下左右の方向から画面を斜めに見るときには、２本の透過軸は直交して見える位置関係にあり、ホモジニアス配向液晶層はツイステッドモード液晶層で生ずるような複屈折も少ないことから、十分なコントラストが得られる。これに対して、方位角４５°の方向から画面を斜めに見るときには、２枚の偏光子の透過軸のなす角度が９０°からずれる位置関係となるために、透過光が複屈折を生じて光が洩れ、十分な黒が得られず、コントラストが低下する。インプレーンスイッチングモードの液晶表示装置の２枚の偏光子の間に、固有複屈折値が負である光学異方体(Ａ)と固有複屈折値が正である光学異方体(Ｂ)を配置することにより、透過光に生ずる複屈折を効果的に補償して光の洩れを防ぎ、全方位角において高いコントラストを得ることができる。
本発明において、液晶表示装置の形成に際しては、例えばプリズムアレイシート、レンズアレイシート、光拡散板、バックライトや輝度向上フィルム等の適宜な部品を適宜な位置に１層又は２層以上配置することができる。
【実施例】
【００２３】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。
なお、実施例及び比較例において、偏光子として偏光板［(株)サンリッツ、ＬＬＣ２-９５１８］を用いた。液晶セルとして、厚さ２.７４μｍ、誘電異方性が正、波長５５０ｎｍの複屈折率Δｎ＝０.０９８８４、プレチルト角０°の液晶セルを用いた。
また、実施例及び比較例において、測定及び評価は下記の方法により行った。
（１）厚さ
フィルムの断面を、光学顕微鏡で観察して測定する。積層体については、各層ごとに測定する。
（２）ガラス転移温度
ＪＩＳ Ｋ ７１２１に基づいて、示差走査熱量分析法（ＤＳＣ）により測定する。
（３）屈折率（ｎｘ、ｎｙ、ｎｚ）、レターデーション（面内レターデーション、厚さ方向のレターデーション）及び面内の遅相軸のバラツキ
自動複屈折計［王子計測機器(株)、ＫＯＢＲＡ-２１］を用いて、波長５５０ｎｍの光で測定する。なお、遅相軸のバラツキは、光学異方体の幅方向に１０ｍｍ間隔で遅相軸を測定して、その測定値の算術平均値を求め、その平均値からの測定値のバラツキとする。
（４）残留揮発性成分
光学異方体２００ｍｇを、表面に吸着していた水分や有機物を完全に除去した内径４ｍｍのガラスチューブの試料容器に入れる。次に、その容器を温度１００℃で６０分間加熱し、容器から出てきた気体を連続的に捕集する。そして、捕集した気体を熱脱着ガスクロマトグラフィー-質量分析計（ＴＤＳ-ＧＣ-ＭＳ）で分析し、その中で分子量２００以下の成分の合計量を残留揮発性成分として測定する。
（５）液晶表示装置の視野角特性
光学異方体を、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）モードの液晶表示装置の液晶セルに隣接する位置に配置して、表示特性を目視により観察する。また、４×４マトリクスを用いた光学シミュレーションによりコントラストを計算し、コントラスト図として表示する。
【００２４】
実施例１（固有複屈折値が負である光学異方体(Ａ)フィルムの作製）
ノルボルネン系重合体［日本ゼオン(株)、ゼオノア１０２０、ガラス転移温度１０５℃］からなる[１]層、スチレン-無水マレイン酸共重合体［ノヴァケミカルジャパン(株)、ダイラークＤ３３２、ガラス転移温度１３０℃、オリゴマー含有量３重量％］からなる[２]層及び変性エチレン-酢酸ビニル共重合体［三菱化学(株)、モディックＡＰ Ａ５４３、ビカット軟化点８０℃］からなる[３]層を有し、[１]層（１５μｍ）-[３]層（５μｍ）-[２]層（１００μｍ）-[３]層（５μｍ）-[１]層（１５μｍ）の構成の未延伸積層体を共押出成形により得た。未延伸積層体を、温度１４０℃、倍率１.４倍でテンターにより横一軸延伸して、厚さ１００μｍの光学異方体(Ａ)のフィルムを得た。
得られたフィルムは、屈折率ｎｘA１.５８０９、ｎｙA１.５８００、ｎｚA１.５８０９であり、面内レターデーションＲe(Ａ)は９０ｎｍ、厚さ方向レターデーションＲth(Ａ)は-４５ｎｍであり、面内の遅相軸のばらつきは±０.０５°であり、残留揮発成分含有量は０.０１重量％以下であった。
実施例２（固有複屈折値が正である光学異方体(Ｂ)フィルムの作製）
ノルボルネン系重合体［日本ゼオン(株)、ゼオノア１４２０、ガラス転移温度１３５℃］からなるフィルムを、温度１３９℃、倍率１.１倍でニップロールにより縦一軸延伸して、厚さ１００μｍの光学異方体(Ｂ)のフィルムを得た。
得られたフィルムは、屈折率ｎｘB１.５３０９、ｎｙB１.５３００、ｎｚB１.５３００であり、面内レターデーションＲe(Ｂ)は９０ｎｍ、厚さ方向レターデーションＲth(Ｂ)は４５ｎｍであり、残留揮発成分含有量は０.０１重量％以下であった。
【００２５】
実施例３（液晶表示装置の作製）
入射側偏光子の透過軸と液晶セルの電圧無印加時の面内の遅相軸とが垂直、液晶セルの電圧無印加時の面内の遅相軸と光学異方体(Ｂ)の面内の遅相軸とが垂直、光学異方体(Ｂ)の面内の遅相軸と光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸とが平行、光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸と出射側偏光子の透過軸とが垂直になるように、入射側偏光子、液晶セル、光学異方体(Ｂ)フィルム、光学異方体(Ａ)フィルム及び出射側偏光子をこの順に積層して、図１に示す構成を有する液晶表示装置を組み立てた。
得られた液晶表示装置の表示特性を目視で評価すると、画面を正面から見た場合も、全方位から極角８０°以内の斜め方向から見た場合も、表示は良好かつ均質であった。この液晶表示装置についてシミュレーションにより得られたコントラスト図を、図７に示す。
実施例４（液晶表示装置の作製）
入射側偏光子の透過軸と液晶セルの電圧無印加時の面内の遅相軸とが垂直、液晶セルの電圧無印加時の面内の遅相軸と光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸、光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸と光学異方体(Ｂ)の面内の遅相軸、光学異方体(Ｂ)の面内の遅相軸と出射側偏光子の透過軸とがいずれも平行になるように、入射側偏光子、液晶セル、光学異方体(Ａ)フィルム、光学異方体(Ｂ)フィルム及び出射側偏光子をこの順に積層して、図２に示す構成を有する液晶表示装置を組み立てた。
得られた液晶表示装置の表示特性を目視で評価すると、画面を正面から見た場合も、全方位から極角８０°以内の斜め方向から見た場合も、表示は良好かつ均質であった。この液晶表示装置についてシミュレーションにより得られたコントラスト図を、図８に示す。
【００２６】
実施例５（液晶表示装置の作製）
入射側偏光子の透過軸と光学異方体(Ｂ)の面内の遅相軸とが平行、光学異方体(Ｂ)の面内の遅相軸と光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸とが平行、光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸と液晶セルの電圧無印加時の面内の遅相軸とが垂直、液晶セルの電圧無印加時の面内の遅相軸と出射側偏光子の透過軸とが平行になるように、入射側偏光子、光学異方体(Ｂ)フィルム、光学異方体(Ａ)フィルム、液晶セル及び出射側偏光子をこの順に積層して、図３に示す構成を有する液晶表示装置を組み立てた。
得られた液晶表示装置の表示特性を目視で評価すると、画面を正面から見た場合も、全方位から極角８０°以内の斜め方向から見た場合も、表示は良好かつ均質であった。この液晶表示装置についてシミュレーションにより得られたコントラスト図を、図９に示す。
実施例６（液晶表示装置の作製）
入射側偏光子の透過軸と光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸とが垂直、光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸と光学異方体(Ｂ)の面内の遅相軸、光学異方体(Ｂ)の面内の遅相軸と液晶セルの電圧無印加時の面内の遅相軸、液晶セルの電圧無印加時の面内の遅相軸と出射側偏光子の透過軸とがいずれも平行になるように、入射側偏光子、光学異方体(Ａ)フィルム、光学異方体(Ｂ)フィルム、液晶セル及び出射側偏光子をこの順に積層して、図４に示す構成を有する液晶表示装置を組み立てた。
得られた液晶表示装置の表示特性を目視で評価すると、画面を正面から見た場合は表示は良好かつ均質であったが、方位角４５°の斜め方向から見た場合は、コントラストの低い部分があった。この液晶表示装置についてシミュレーションにより得られたコントラスト図を、図１０に示す。
【００２７】
実施例７（液晶表示装置の作製）
入射側偏光子の透過軸と光学異方体(Ｂ)の面内の遅相軸とが平行、光学異方体(Ｂ)の面内の遅相軸と液晶セルの電圧無印加時の面内の遅相軸とが垂直、液晶セルの電圧無印加時の面内の遅相軸と光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸とが垂直、光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸と出射側偏光子の透過軸とが垂直になるように、入射側偏光子、光学異方体(Ｂ)フィルム、液晶セル、光学異方体(Ａ)フィルム及び出射側偏光子をこの順に積層して、図５に示す構成を有する液晶表示装置を組み立てた。
得られた液晶表示装置の表示特性を目視で評価すると、画面を正面から見た場合は表示は良好かつ均質であったが、方位角４５°の斜め方向から見た場合は、コントラストがわずかに低い部分があった。この液晶表示装置についてシミュレーションにより得られたコントラスト図を、図１１に示す。
実施例８（液晶表示装置の作製）
入射側偏光子の透過軸と光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸とが垂直、光学異方体(Ａ)の面内の遅相軸と液晶セルの電圧無印加時の面内の遅相軸、液晶セルの電圧無印加時の面内の遅相軸と光学異方体(Ｂ)の面内の遅相軸、光学異方体(Ｂ)の面内の遅相軸と出射側偏光子の透過軸とがいずれも平行になるように、入射側偏光子、光学異方体(Ａ)フィルム、液晶セル、光学異方体(Ｂ)フィルム及び出射側偏光子をこの順に積層して、図６に示す構成を有する液晶表示装置を組み立てた。
得られた液晶表示装置の表示特性を目視で評価すると、画面を正面から見た場合は表示は良好かつ均質であったが、方位角４５°の斜め方向から見た場合は、コントラストの低い部分があった。この液晶表示装置についてシミュレーションにより得られたコントラスト図を、図１２に示す。
比較例１
入射側偏光子の透過軸と液晶セルの電圧無印加時の面内の遅相軸とが平行、液晶セルの電圧無印加時の面内の遅相軸と出射側偏光子の透過軸とが垂直になるように、入射側偏光子、液晶セル及び出射側偏光子をこの順に積層して、液晶表示装置を組み立てた。
得られた液晶表示装置の表示特性を目視で評価すると、画面を正面から見た場合は表示は良好であったが、方位角４５°の斜め方向から見た場合は、コントラストが低く、不良であった。この液晶表示装置についてシミュレーションにより得られたコントラスト図を、図１３に示す。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の液晶表示装置は、正面方向からの画像特性を低下させることなく、画面を斜め方向から見たときのコントラストの低下が防止され、視野角が広く、どの方向から見ても均質で高いコントラストを有する。本発明の液晶表示装置は、インプレーンスイッチングモードの液晶表示装置に特に好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の液晶表示装置の一態様の説明図である。
【図２】本発明の液晶表示装置の他の態様の説明図である。
【図３】本発明の液晶表示装置の他の態様の説明図である。
【図４】本発明の液晶表示装置の他の態様の説明図である。
【図５】本発明の液晶表示装置の他の態様の説明図である。
【図６】本発明の液晶表示装置の他の態様の説明図である。
【図７】実施例３で得られた液晶表示装置のコントラスト図である。
【図８】実施例４で得られた液晶表示装置のコントラスト図である。
【図９】実施例５で得られた液晶表示装置のコントラスト図である。
【図１０】実施例６で得られた液晶表示装置のコントラスト図である。
【図１１】実施例７で得られた液晶表示装置のコントラスト図である。
【図１２】実施例８で得られた液晶表示装置のコントラスト図である。
【図１３】比較例１で得られた液晶表示装置のコントラスト図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  入射側偏光子
２  液晶セル
３  光学異方体(Ａ)
４  光学異方体(Ｂ)
５  出射側偏光子
【図１】
2005173584.tif 000003
【図２】
2005173584.tif 000004
【図３】
2005173584.tif 000005
【図４】
2005173584.tif 000006
【図５】
2005173584.tif 000007
【図６】
2005173584.tif 000008
【図７】
2005173584.tif 000009
【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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