(57)【要約】【課題】  液晶表示装置の視野角を拡大するための光学補償層を具現化するための技術を提供する。【解決手段】  液晶表示装置は、液晶表示セルと、液晶表示セルを挟んで設けられている一対の偏光板と、液晶表示セルと一方の偏光板との間に設けられている第１補償層と、液晶表示セルと他方の偏光板との間に設けられている第２補償層とを備えている。第１補償層の光学特性は、０．６４４＜Ｒ０（４５０）／Ｒ０（５５０）＜１や、１＜Ｒ０（６５０）／Ｒ０（５５０）＜１．３６を満たしている。第２補償層の光学特性は、１＜Ｒｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）＜１．３５や、０．８７４＜Ｒｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）／１を満たしている。【選択図】図３
2005242360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示セルと、
液晶表示セルを挟んで設けられている一対の偏光板と、
液晶表示セルと一方の偏光板との間に設けられている１軸異方性を有する第１補償層と、
液晶表示セルと他方の偏光板との間に設けられている１軸異方性を有する第２補償層とを備え、
前記第１補償層の光軸は、前記液晶表示セルの法線方向に垂直であり、
前記第２補償層の光軸は、前記液晶表示セルの法線方向に平行であり、
前記第１補償層の波長４５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（４５０）と、前記第１補償層の波長５５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（５５０）が、数式（１）、即ち、
（１）  ０．６４４＜Ｒ０（４５０）／Ｒ０（５５０）＜１
を満たしており、
前記第２補償層のＲｔｈ値をＲｔｈ＝［（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ］×ｄ（ｎｘ、ｎｙ、ｎｚのそれぞれは第２補償層のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向の屈折率を示しており、ｄは第２補償層の厚さを示している）と定義したときに、前記第２補償層の波長４５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（４５０）と、前記第２補償層の波長５５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（５５０）が、数式（２）、即ち、
（２）  １＜Ｒｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）＜１．３５
を満たしていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１補償層の波長６５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（６５０）と、前記第１補償層の波長５５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（５５０）が、数式（３）、即ち、
（３）  １＜Ｒ０（６５０）／Ｒ０（５５０）＜１．３６
をさらに満たしており、
前記第２補償層の波長６５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（６５０）と、前記第２補償層の波長５５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（５５０）が、数式（４）、即ち、
（４）  ０．８７４＜Ｒｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）／１
をさらに満たしていることを特徴とする請求項１の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１補償層と前記一方の偏光板との間と、前記第２補償層と前記他方の偏光板との間のそれぞれに、厚さ８０μｍのトリアセテートセルロースフィルムがさらに設けられており、
第１補償層の面内方向リタデーションの比であるＲ０（４５０）／Ｒ０（５５０）が０．８４２であり、
第２補償層のＲｔｈ値の比であるＲｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）が１．２９２であることを特徴とする請求項１の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１補償層と前記一方の偏光板との間と、前記第２補償層と前記他方の偏光板との間のそれぞれに、厚さ８０μｍのトリアセテートセルロースフィルムがさらに設けられており、
前記第１補償層の波長６５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（６５０）と、前記第１補償層の波長５５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（５５０）との比であるＲ０（６５０）／Ｒ０（５５０）が１．２０５であり、
前記第２補償層の波長６５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（６５０）と、前記第２補償層の波長５５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（５５０）との比であるＲｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）が０．８６１であることを特徴とする請求項１の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第１補償層と前記一方の偏光板との間と、前記第２補償層と前記他方の偏光板との間のそれぞれに、厚さ４０μｍのトリアセテートセルロースフィルムがさらに設けられており、
第１補償層の面内方向リタデーションの比であるＲ０（４５０）／Ｒ０（５５０）が０．８２６であり、
第２補償層のＲｔｈ値の比であるＲｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）が１．２１であることを特徴とする請求項１の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第１補償層と前記一方の偏光板との間と、前記第２補償層と前記他方の偏光板との間のそれぞれに、厚さ４０μｍのトリアセテートセルロースフィルムがさらに設けられており、
前記第１補償層の波長６５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（６５０）と、前記第１補償層の波長５５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（５５０）との比であるＲ０（６５０）／Ｒ０（５５０）が１．１９５であり、
前記第２補償層の波長６５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（６５０）と、前記第２補償層の波長５５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（５５０）との比であるＲｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）が０．９であることを特徴とする請求項１の液晶表示装置。
【請求項７】
前記液晶表示装置を観察者の前に置いたときに、前記第１補償層が前記第２補償層よりも観察者側に位置するか、又は、前記第２補償層が前記第１補償層よりも観察者側に位置することを特徴とする請求項１の液晶表示装置。
【請求項８】
前記第１補償層と前記第２補償層以外はいかなる補償層も備えていないことを特徴とする請求項７の液晶表示装置。
【請求項９】
液晶表示セルと、
液晶表示セルを挟んで設けられている一対の偏光板と、
液晶表示セルと一方の偏光板との間に設けられている１軸異方性を有する第１補償層と、
液晶表示セルと他方の偏光板との間に設けられている１軸異方性を有する第２補償層とを備え、
前記第１補償層の光軸は、前記液晶表示セルの法線方向に垂直であり、
前記第２補償層の光軸は、前記液晶表示セルの法線方向に平行であり、
前記第１補償層の波長６５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（６５０）と、前記第１補償層の波長５５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（５５０）が、数式（３）、即ち、
（３）  １＜Ｒ０（６５０）／Ｒ０（５５０）＜１．３６
を満たしており、
前記第２補償層のＲｔｈ値をＲｔｈ＝［（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ］×ｄ（ｎｘ、ｎｙ、ｎｚのそれぞれは第２補償層のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向の屈折率を示しており、ｄは第２補償層の厚さを示している）と定義したときに、前記第２補償層の波長６５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（６５０）と、前記第２補償層の波長５５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（５５０）が、数式（４）、即ち、
（４）  ０．８７４＜Ｒｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）＜１
を満たしていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】
前記第１補償層と前記一方の偏光板との間と、前記第２補償層と前記他方の偏光板との間のそれぞれに、厚さ８０μｍのトリアセテートセルロースフィルムがさらに設けられており、
前記第１補償層の波長４５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（４５０）と、前記第１補償層の波長５５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（５５０）との比であるＲ０（４５０）／Ｒ０（５５０）が０．８４２であり、
前記第２補償層の波長４５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（４５０）と、前記第２補償層の波長５５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（５５０）との比であるＲｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）が１．２９２であることを特徴とする請求項９の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記第１補償層と前記一方の偏光板との間と、前記第２補償層と前記他方の偏光板との間のそれぞれに、厚さ８０μｍのトリアセテートセルロースフィルムがさらに設けられており、
第１補償層の面内方向リタデーションの比であるＲ０（６５０）／Ｒ０（５５０）が１．２０５であり、
第２補償層のＲｔｈ値の比であるＲｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）が０．８６１であることを特徴とする請求項９の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記第１補償層と前記一方の偏光板との間と、前記第２補償層と前記他方の偏光板との間のそれぞれに、厚さ４０μｍのトリアセテートセルロースフィルムがさらに設けられており、
前記第１補償層の波長４５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（４５０）と、前記第１補償層の波長５５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（５５０）との比であるＲ０（４５０）／Ｒ０（５５０）が０．８２６であり、
前記第２補償層の波長４５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（４５０）と、前記第２補償層の波長５５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（５５０）との比であるＲｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）が１．２１であることを特徴とする請求項９の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記第１補償層と前記一方の偏光板との間と、前記第２補償層と前記他方の偏光板との間のそれぞれに、厚さ４０μｍのトリアセテートセルロースフィルムがさらに設けられており、
第１補償層の面内方向リタデーションの比であるＲ０（６５０）／Ｒ０（５５０）が１．１９５であり、
第２補償層のＲｔｈ値の比であるＲｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）が０．９であることを特徴とする請求項９の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記液晶表示装置を観察者の前に置いたときに、前記第１補償層が前記第２補償層よりも観察者側に位置するか、又は、前記第２補償層が前記第１補償層よりも観察者側に位置することを特徴とする請求項９の液晶表示装置。
【請求項１５】
前記第１補償層と前記第２補償層以外はいかなる補償層も備えていないことを特徴とする請求項１４の液晶表示装置。
【請求項１６】
液晶表示セルと、
液晶表示セルを挟んで設けられている一対の偏光板と、
液晶表示セルと一方の偏光板との間および液晶表示セルと他方の偏光板との間のそれぞれに設けられている２軸異方性を有する２軸層とを備えており、
前記２軸層の波長４５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（４５０）と、前記２軸層のＲｔｈ値をＲｔｈ＝［（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ］×ｄ（ｎｘ、ｎｙ、ｎｚのそれぞれは２軸層のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向の屈折率を示しており、ｄは２軸層の厚さを示している）と定義したときに、前記２軸層の波長４５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（４５０）が、数式（５）（６）、即ち、
（５）  ８２．３８＜Ｒ０（４５０）＋０．４ｌ×Ｒｔｈ（４５０）＜１０７．３５
（６）  −９１０．５＜Ｒ０（４５０）−５．５×Ｒｔｈ（４５０）＜−６９０．５
を満たしていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１７】
前記２軸層の波長６５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（６５０）と、前記２軸層の波長６５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（６５０）が、数式（７）（８）、即ち、
（７）  １８０．８７２＜Ｒ０（６５０）＋０．９７５×Ｒｔｈ（６５０）＜２０６．６８１
（８）−２９５．２４１＜Ｒ０（６５０）−２．５ｌ×Ｒｔｈ（６５０）  ＜−２０６．５３７
をさらに満たしていることを特徴とする請求項１６の液晶表示装置。
【請求項１８】
液晶表示セルと、
液晶表示セルを挟んで設けられている一対の偏光板と、
液晶表示セルと一方の偏光板との間および液晶表示セルと他方の偏光板との間のそれぞれに設けられている２軸異方性を有する２軸層とを備えており、
前記２軸層の波長６５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（６５０）と、前記２軸層のＲｔｈ値をＲｔｈ＝［（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ］×ｄ（ｎｘ、ｎｙ、ｎｚのそれぞれは２軸層のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向の屈折率を示しており、ｄは２軸層の厚さを示している）と定義したときに、前記２軸層の波長６５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（６５０）が、数式（７）（８）、即ち、
（７）  １８０．８７２＜Ｒ０（６５０）＋０．９７５×Ｒｔｈ（６５０）＜２０６．６８１
（８）  −２９５．２４１＜Ｒ０（６５０）−２．５ｌ×Ｒｔｈ（６５０）＜−２０６．５３７
を満たしていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１９】
液晶表示セルと、
液晶表示セルを挟んで設けられている一対の偏光板と、
液晶表示セルと一方の偏光板との間に設けられている２軸異方性を有する２軸層と、
２軸層と一方の偏光板との間および液晶表示セルと他方の偏光板との間のそれぞれに設けられている厚さ８０μｍのトリアセテートセルロースフィルムとを備えており、
前記２軸層の波長４５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（４５０）と、前記２軸層のＲｔｈ値をＲｔｈ＝［（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ］×ｄ（ｎｘ、ｎｙ、ｎｚのそれぞれは２軸層のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向の屈折率を示しており、ｄは２軸層の厚さを示している）と定義したときに、前記２軸層の波長４５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（４５０）が、数式（９）（１０）、即ち、
（９）  −１９１４＜Ｒ０（４５０）−７．５６×Ｒｔｈ（４５０）＜−１３１１．７
（１０）５１．１７＜Ｒ０（４５０）＋０．ｌ２×Ｒｔｈ（４５０）＜９３．０７
を満たしていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２０】
前記２軸層の波長６５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（６５０）と、前記２軸層の波長６５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（６５０）が、数式（１１）（１２）、即ち、
（１１）１５７．５＜Ｒ０（６５０）＋０．５７６×Ｒｔｈ（６５０）＜２００．７
（１２）−１４３．９８８＜Ｒ０（６５０）−ｌ．３４×Ｒｔｈ（６５０）＜−６８．１４
をさらに満たしていることを特徴とする請求項１９の液晶表示装置。
【請求項２１】
液晶表示セルと、
液晶表示セルを挟んで設けられている一対の偏光板と、
液晶表示セルと一方の偏光板との間に設けられている２軸異方性を有する２軸層と、
２軸層と一方の偏光板との間および液晶表示セルと他方の偏光板との間のそれぞれに設けられている厚さ８０μｍのトリアセテートセルロースフィルムとを備えており、
前記２軸層の波長６５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（６５０）と、前記２軸層のＲｔｈ値をＲｔｈ＝［（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ］×ｄ（ｎｘ、ｎｙ、ｎｚのそれぞれは２軸層のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向の屈折率を示しており、ｄは２軸層の厚さを示している）と定義したときに、前記２軸層の波長６５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（６５０）が、数式（１１）（１２）、即ち、
（１１）１５７．５＜Ｒ０（６５０）＋０．５７６×Ｒｔｈ（６５０）＜２００．７
（１２）−１４３．９８８＜Ｒ０（６５０）−ｌ．３４×Ｒｔｈ（６５０）＜−６８．１４
を満たしていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２２】
液晶表示セルと、
液晶表示セルを挟んで設けられている一対の偏光板と、
液晶表示セルと一方の偏光板との間および液晶表示セルと他方の偏光板との間のそれぞれに設けられている厚さ８０μｍのトリアセテートセルロースフィルムと、
液晶表示セルと一方のトリアセテートセルロースフィルムとの間に設けられている１軸異方性を有する第１補償層と、
液晶表示セルと他方のトリアセテートセルロースフィルムとの間に設けられている１軸異方性を有する第２補償層とを備え、
前記第１補償層の光軸は、前記液晶表示セルの法線方向に垂直であり、
前記第２補償層の光軸は、前記液晶表示セルの法線方向に平行であり、
前記第１補償層の波長４５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（４５０）と、前記第１補償層の波長５５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（５５０）が、数式（１３）、即ち、
（１３）  ０．５＜Ｒ０（４５０）／Ｒ０（５５０）＜１．１９８
を満たしており、
前記第２補償層のＲｔｈ値をＲｔｈ＝［（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ］×ｄ（ｎｘ、ｎｙ、ｎｚのそれぞれは第２補償層のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向の屈折率を示しており、ｄは第２補償層の厚さを示している）と定義したときに、前記第２補償層の波長４５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（４５０）と、前記第２補償層の波長５５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（５５０）が、数式（１４）、即ち、
（１４）  １．１２５＜Ｒｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）＜１．５８３
を満たしていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２３】
前記第１補償層の波長６５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（６５０）と、前記第１補償層の波長５５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（５５０）が、数式（１５）、即ち、
（１５）  １．０３＜Ｒ０（６５０）／Ｒ０（５５０）＜１．４６８
をさらに満たしており、
前記第２補償層の波長６５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（６５０）と、前記第２補償層の波長５５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（５５０）が、数式（１６）、即ち、
（１６）  ０．７２＜Ｒｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）／０．９９５
をさらに満たしていることを特徴とする請求項２２の液晶表示装置。
【請求項２４】
液晶表示セルと、
液晶表示セルを挟んで設けられている一対の偏光板と、
液晶表示セルと一方の偏光板との間および液晶表示セルと他方の偏光板との間のそれぞれに設けられている厚さ８０μｍのトリアセテートセルロースフィルムと、
液晶表示セルと一方のトリアセテートセルロースフィルムとの間に設けられている１軸異方性を有する第１補償層と、
液晶表示セルと他方のトリアセテートセルロースフィルムとの間に設けられている１軸異方性を有する第２補償層とを備え、
前記第１補償層の光軸は、前記液晶表示セルの法線方向に垂直であり、
前記第２補償層の光軸は、前記液晶表示セルの法線方向に平行であり、
前記第１補償層の波長６５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（６５０）と、前記第１補償層の波長５５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（５５０）が、数式（１５）、即ち、
（１５）  １．０３＜Ｒ０（６５０）／Ｒ０（５５０）＜１．４６８
を満たしており、
前記第２補償層のＲｔｈ値をＲｔｈ＝［（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ］×ｄ（ｎｘ、ｎｙ、ｎｚのそれぞれは第２補償層のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向の屈折率を示しており、ｄは第２補償層の厚さを示している）と定義したときに、前記第２補償層の波長６５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（６５０）と、前記第２補償層の波長５５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（５５０）が、数式（１６）、即ち、
（１６）  ０．７２＜Ｒｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）＜０．９９５
を満たしていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２５】
液晶表示セルと、液晶表示セルを挟んで設けられている一対の偏光板とを備える液晶表示装置の視野角を拡大するための光学補償層であって、
液晶表示セルと一方の偏光板との間に設けられている第１保護フィルムと、
液晶表示セルと他方の偏光板との間に設けられている第２保護フィルムとを備え、
第１保護フィルムと第２保護フィルムは、可視光線の波長帯域のなかの複数の波長に対して光学特性が最適化されていることを特徴とする光学補償層。
【請求項２６】
前記第１保護フィルムは、１軸異方性を有しているとともにその光軸が液晶表示セルの法線方向に垂直であり、
前記第２保護フィルムは、１軸異方性を有しているとともにその光軸が液晶表示セルの法線方向に平行であることを特徴とする請求項２５の光学補償層。
【請求項２７】
前記第１保護フィルムと前記第２保護フィルムは、青色光と赤色光と緑色光に対して光学特性が最適化されていることを特徴とする請求項２５の光学補償層。
【請求項２８】
前記第１保護フィルムと前記第２保護フィルムが、２軸異方性を有していることを特徴とする請求項２５の光学補償層。
【請求項２９】
前記第１保護フィルムと前記第２保護フィルムは、青色光と赤色光と緑色光に対して光学特性が最適化されていることを特徴とする請求項２８の光学補償層。
【請求項３０】
前記一方の偏光板と第１保護フィルムとの間に設けられている位相遅延特性を有する第３保護フィルムと、
前記他方の偏光板と第２保護フィルムとの間に設けられている位相遅延特性を有する第４保護フィルムとが付加されていることを特徴とする請求項２５の光学補償層。
【請求項３１】
前記第１保護フィルムと前記第３保護フィルムと前記第４保護フィルムは、トリアセテートセルロースフィルムで形成されており、
前記第２保護フィルムは、２軸異方性を有していることを特徴とする請求項３０の光学補償層。
【請求項３２】
前記第２保護フィルムは、青色光と赤色光と緑色光に対して光学特性が最適化されていることを特徴とする請求項３１の光学補償層。
【請求項３３】
前記第１保護フィルムと前記第３保護フィルムと前記第４保護フィルムは、トリアセテートセルロースフィルムで形成されており、
前記第２保護フィルムは、１軸異方性を有しているとともにその光軸が液晶表示セルの法線方向に垂直である第１補償層と、１軸異方性を有しているとともにその光軸が液晶表示セルの法線方向に平行である第２補償層との積層によって形成されていることを特徴とする請求項３０の光学補償層。
【請求項３４】
前記第２保護フィルムは、青色光と赤色光と緑色光に対して光学特性が最適化されていることを特徴とする請求項３３の光学補償層。
【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。特に、液晶表示装置の光学特性を補償することによって、視野角特性を改善するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置（ＬＣＤ）の視野角を拡大するために、種々な形態の液晶表示装置や、光学補償層の採用等が提案されている。
例えば垂直配向（ＶＡ）方式の液晶表示装置は、広い視野角を実現する液晶表示装置の典型例である。ＶＡ方式の液晶表示装置は、負の誘電異方性を備える液晶材料と、垂直配向フィルムを備えている。電圧が印可されていないときは、液晶分子が垂直方向に配向することから、黒表示（非透光状態）が現れる。所定の電圧が印可されると、液晶分子が水平方向に配向することによって、白表示（透光状態）が現れる。ツイステッド・ネマチック（ＴＮ）方式の液晶表示装置と比べて、ＶＡ方式の液晶表示装置は、コントラストや応答速度や視野角等に優れている。しかしながら、ＶＡ方式の液晶表示装置においても、広角方向には光漏れが生じてしまうので、広角方向から観察するとコントラストが低下したり色ずれが生じたりする。即ち、視野角が制限されてしまう。この問題に対し、光学補償層を付加することによって、液晶表示装置の光学特性を調節する技術が提案されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の光学補償層は、その光学特性が単一の波長に対して最適化されている。可視光線の他の波長に対する考慮がなされていないので、液晶表示装置の光学特性を十分に補償することができない。
本発明は、液晶表示装置の光学特性を好適に補償することができる光学補償層を具現化するための技術を提供し、液晶表示装置の視野角拡大を可能とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、液晶表示装置に具現化することができる。この液晶表示装置は、液晶表示セルと、液晶表示セルを挟んで設けられている偏光板を備えている。偏光板は、例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）樹脂層で形成することができる。
この液晶表示装置は、液晶表示セルと一方の偏光板との間に設けられている第１補償層と、液晶表示セルと他方の偏光板との間に設けられている第２補償層とを備えている。第１補償層は、１軸異方性を有しているともに、その光軸が液晶表示セルの法線方向に垂直に配置されている。第２補償層は、１軸異方性を有しているともに、その光軸が液晶表示セルの法線方向に平行に配置されている。第１補償層と第２補償層は、各偏光板の内側の保護層としても機能する。
【０００５】
この液晶表示装置では、第１補償層の波長４５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（４５０）と、第１補償層の波長５５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（５５０）が次式、
（１）  ０．６４４＜Ｒ０（４５０）／Ｒ０（５５０）＜１
を満たしている。ここで、第１補償層の面内方向リタデーションはＲ０＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄである。ｎｘ、ｎｙのそれぞれは第１補償層のｘ軸、ｙ軸方向の屈折率を示しており、ｄは第１補償層の厚さを示している。
また、第２補償層の波長４５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（４５０）と、第２補償層の波長５５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（５５０）が次式、
（２）  １＜Ｒｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）＜１．３５
を満たしている。ここで、第２補償層のＲｔｈ値は、Ｒｔｈ＝［（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ］×ｄで計算される指標である。ｎｘ、ｎｙ、ｎｚのそれぞれは、第２補償層のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向の屈折率を示しており、ｄは第２補償層の厚さを示している。
第１補償層と第２補償層の光学特性が上記の数式（１）（２）を満たすことによって、液晶表示装置の光学特性が青色光に対して最適化される。
【０００６】
あるいは、第１補償層の波長６５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（６５０）と、第１補償層の波長５５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（５５０）が次式、
（３）  １＜Ｒ０（６５０）／Ｒ０（５５０）＜１．３６
を満たすことも好ましい。
また、第２補償層の波長６５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（６５０）と、第２補償層の波長５５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（５５０）が次式、
（４）  ０．８７４＜Ｒｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）／１
を満たすことも好ましい。
第１補償層と第２補償層の光学特性が上記の数式（３）（４）を満たすことによって、液晶表示装置の光学特性が赤色光に対して最適化される。
【０００７】
従って、第１補償層の光学特性が上記の数式（１）（３）を満たしており、第２補償層の光学特性が上記の数式（２）（４）を満たしていると、液晶表示装置の光学特性が青色光（波長４５０ｎｍ）と赤色光（波長６５０ｎｍ）に対して最適化されることとなる。
【０００８】
本発明は、他の液晶表示装置にも具現化することができる。この液晶表示装置は、液晶表示セルと、液晶表示セルを挟んで設けられている一対の偏光板と、液晶表示セルと一方の偏光板との間および液晶表示セルと他方の偏光板との間のそれぞれに設けられている２軸層（biaxial plate）とを備えている。２軸層は２軸異方性を有しており、各偏光板の内側の保護層としても機能する。
この液晶表示装置では、２軸層の波長４５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（４５０）と、２軸層の波長４５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（４５０）が次式、
（５）  ８２．３８＜Ｒ０（４５０）＋０．４ｌ×Ｒｔｈ（４５０）＜１０７．３５
（６）  −９１０．５＜Ｒ０（４５０）−５．５×Ｒｔｈ（４５０）＜−６９０．５
を満たしている。ここで、２軸層のＲｔｈ値は、Ｒｔｈ＝［（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ］×ｄで計算される指標である。ｎｘ、ｎｙ、ｎｚのそれぞれは、２軸層のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向の屈折率を示しており、ｄは２軸層の厚さを示している。
２軸層の光学特性が上記の数式（５）（６）を満たしていると、液晶表示装置の光学特性が青色光に対して最適化される。
【０００９】
２軸層の波長６５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（６５０）と、２軸層の波長６５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（６５０）が次式、
（７）  １８０．８７２＜Ｒ０（６５０）＋０．９７５×Ｒｔｈ（６５０）＜２０６．６８１
（８）−２９５．２４１＜Ｒ０（６５０）−２．５ｌ×Ｒｔｈ（６５０）  ＜−２０６．５３７
を満たすことも好ましい。
２軸層の光学特性が上記の数式（７）（８）を満たしていると、この液晶表示装置の光学特性が赤色光に対して最適化される。
【００１０】
従って、２軸層の光学特性が上記の数式（５）（６）（７）（８）を満たしていると、この液晶表示装置の光学特性が青色光（波長４５０ｎｍ）と赤色光（波長６５０ｎｍ）に対して最適化されることとなる。
【００１１】
偏光板は、例えばトリアセテートセルロース（ＴＡＣ）フィルムで形成されている保護フィルムを備えることがある。この場合、ＴＡＣフィルムも光に位相差を生じさせることから、ＴＡＣフィルムの光学特性を考慮する必要がある。
本発明によって具現化される第３の液晶表示装置は、液晶表示セルと、液晶表示セルを挟んで設けられている一対の偏光板と、液晶表示セルと一方の偏光板との間に設けられている２軸層と、２軸層と一方の偏光板との間および液晶表示セルと他方の偏光板との間のそれぞれに設けられている厚さ８０μｍのトリアセテートセルロースフィルムとを備えている。
この液晶表示装置では、２軸層の波長４５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（４５０）と、２軸層の波長４５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（４５０）が次式、
（９）  −１９１４＜Ｒ０（４５０）−７．５６×Ｒｔｈ（４５０）＜−１３１１．７
（１０）５１．１７＜Ｒ０（４５０）＋０．ｌ２×Ｒｔｈ（４５０）＜９３．０７
を満たしている。
２軸層の光学特性が上記の数式（９）（１０）を満たしていると、この液晶表示装置の光学特性が青色光に対して最適化される。
【００１２】
あるいは、２軸層の波長６５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（６５０）と、２軸層の波長６５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（６５０）が次式、
（１１）１５７．５＜Ｒ０（６５０）＋０．５７６×Ｒｔｈ（６５０）＜２００．７
（１２）−１４３．９８８＜Ｒ０（６５０）−ｌ．３４×Ｒｔｈ（６５０）＜−６８．１４
を満たすことも好ましい。
２軸層の光学特性が上記の数式（１１）（１２）を満たしていると、この液晶表示装置の光学特性が赤色光に対して最適化される。
従って、２軸層の光学特性が上記の数式（９）（１０）（１１）（１２）を満たしていると、液晶表示装置の光学特性が青色光（波長４５０ｎｍ）と赤色光（波長６５０ｎｍ）に対して最適化されることとなる。
【００１３】
本発明によって具現化されるまた別の液晶表示装置は、液晶表示セルと、液晶表示セルを挟んで設けられている一対の偏光板と、液晶表示セルと一方の偏光板との間および液晶表示セルと他方の偏光板との間のそれぞれに設けられている厚さ８０μｍのトリアセテートセルロースフィルムと、液晶表示セルと一方のトリアセテートセルロースフィルムとの間に設けられている第１補償層と、液晶表示セルと他方のトリアセテートセルロースフィルムとの間に設けられている第２補償層とを備えている。
この液晶表示装置では、第１補償層の波長４５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（４５０）と、第１補償層の波長５５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（５５０）が次式、
（１３）  ０．５＜Ｒ０（４５０）／Ｒ０（５５０）＜１．１９８
を満たしている。
また、第２補償層の波長４５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（４５０）と、第２補償層の波長５５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（５５０）が次式、
（１４）  １．１２５＜Ｒｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）＜１．５８３
を満たしている。
第１補償層と第２補償層の光学特性が上記の数式（１３）（１４）を満たしていると、この液晶表示装置の光学特性が青色光に対して最適化される。
【００１４】
あるいは、第１補償層の波長６５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（６５０）と、第１補償層の波長５５０ｎｍに対する面内方向リタデーションであるＲ０（５５０）が次式、
（１５）  １．０３＜Ｒ０（６５０）／Ｒ０（５５０）＜１．４６８
を満たすことも好ましい。
このとき、第２補償層の波長６５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（６５０）と、第２補償層の波長５５０ｎｍに対するＲｔｈ値であるＲｔｈ（５５０）が次式、
（１６）  ０．７２＜Ｒｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）／０．９９５
を満たすことも好ましい。
第１補償層と第２補償層の光学特性が上記の数式（１５）（１６）を満たしていると、この液晶表示装置の光学特性が赤色光に対して最適化される。
【００１５】
従って、第１補償層の光学特性が上記の数式（１３）（１５）を満たしており、第２補償層の光学特性が上記の数式（１４）（１６）を満たしていると、この液晶表示装置の光学特性が青色光（波長４５０ｎｍ）と赤色光（波長６５０ｎｍ）に対して最適化されることとなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、液晶表示装置の光学特性を三原色（波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍ）の光に対して最適化することが可能となる。黒表示（非透光状態）における広角方向への光漏れが低減され、液晶表示装置の視野角を拡大することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の特徴や利点をさらに理解しやすくするために、本発明を実施した実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例】
【００１８】
（実施例１）
図１は、実施例１の液晶表示装置１０の構造を模式的に示している。液晶表示装置１０は、垂直配向（ＶＡ）型の液晶表示セル１００と、液晶表示セル１００を挟んで設けられている一対の偏光板１１０、１２０を備えている。
液晶表示セル１００は、マルチドメイン垂直配向（ＭＶＡ）型の液晶表示セルである。画素領域のそれぞれに、４つのドメインが形成されている。画素領域に電圧が印加されると、画素領域の液晶分子は、ドメイン毎に異なる方向に配向する。電圧印加時の液晶分子の配向方向を、液晶表示セル１００の法線方向からの傾斜角αと、液晶表示セル１００の面内における方位角φで表すと、傾斜角αは４つの領域すべてにおいて８９度であり、方位角φは４つの領域のそれぞれにおいて４５°、１３５°、２２５°、３１５°である。
一対の偏光板１１０、１２０は、吸収軸が互いに直交するように設けられている。即ち、偏光板１１０の吸収軸を９０°とすると、偏光板１２０の吸収軸は０°となる。偏光板１１０、１２０は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）樹脂で形成されている。偏光板１１０、１２０の厚さは２０μｍである。
【００１９】
液晶表示装置１０は、液晶表示セル１００と偏光板１１０の間に設けられている第１補償層１３０と、液晶表示セル１００と偏光板１２０の間に設けられている第２補償層１４０を備えている。第１補償層１３０は１軸異方性を有している。第１補償層１３０の光軸は、液晶表示セル１００の法線方向（図１の上下方向）に垂直である。即ち、第１補償層１３０の光軸は、第１補償層１３０の面内方向を向いている。さらに第１補償層１３０の光軸は、液晶表示セル１００に対して同一側にある偏光板１２０の吸収軸と直交している。第２補償層１４０は、１軸異方性を有している。第２補償層１４０の光軸は、液晶表示セル１００の法線方向に平行となっている。即ち、第２補償層１４０の光軸は、第２補償層１４０の厚み方向を向いている。第１補償層１３０と第２補償層１４０は、液晶表示装置１０全体の光学特性を調節するものであり、液晶表示装置１０の非透光状態における光漏れを低減し、コントラストを向上するために、その光学特性が調整されている。なお、液晶表示セル１００で生じる光の位相遅延量は、液晶層の複屈折（ｎｅ−ｎｏ）と液晶層の厚さの積で計算することができる。ここで、ｎｅは異常屈折率を示しており、ｎｏは通常屈折率を示している。第１補償層１３０や第２補償層は、例えばフィルム材を用いて形成することができる。
液晶表示セル１００は、マルチドメイン垂直配向（ＭＶＡ）型である。ＭＶＡ型では、各画素領域が複数のドメイン（例えば４つ）に分割されており、ドメイン毎の平均傾斜角αは必ずしも９０°とはならない。しかしながら、ＭＶＡ型の液晶表示セルであっても、シングルドメイン型と同様に、すべてのドメインの傾斜角αを９０度と設定して、第１補償層１３０や第２補償層１４０の光学特性を最適化することができる。
液晶表示装置１０では、偏光板１２０が吸収層（ＰＶＡ樹脂層）のみから形成されている。液晶表示装置１０は、第１補償層１３０と第２補償層１４０以外に、他の光学補償層を備えていない。
【００２０】
実施例１の第１補償層１３０と第２補償層１４０の光学特性を、従来技術によるものと比較しながら説明する。
従来の技術では、人間の眼が緑色光に一番敏感であることから、補償層の光学特性が緑色光（波長５５０ｎｍ）に対してのみ最適化されている。表１に、従来技術による第１補償層１３０と第２補償層１４０の光学特性を示す。これらの光学特性は、液晶表示器用設計シミュレータ（ＬＣＤＢｅｎｃｈのバージョン５．３）と、計算処理システム（Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａのバージョン６．０）を用いて計算したものである。なお、第１補償層１３０は、厚さ７３．５μｍのノルボルネン系樹脂フィルム（具体的には、ＪＳＲ株式会社製のアートン（登録商標））であり、第２補償層は、厚さ６．７３μｍのＰＬＣフィルムである。
【００２１】
【表１】
2005242360.tif 000003
【００２２】
Ｒ０（λ）は、波長λに対する第１補償層１３０の面内方向リタデーションを示し、Ｒ０（λ）＝［ｎｘ−ｎｙ］×ｄで計算される。例えばＲ０(５５０)は、波長５５０ｎｍに対するリタデーションを示す。Ｒｔｈ（λ）は波長λに対するＲｔｈ値を示し、Ｒｔｈ＝［［ｎｘ＋ｎｙ］／２−ｎｚ］×ｄで計算される。ここで、ｎｘ、ｎｙ、ｎｚは、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向の屈折率を示している。ｄは、補償層の厚さを示している。
【００２３】
表２に、本実施例の第１補償層１３０と第２補償層１４０の光学特性を示す。第１補償層１３０と第２補償層１４０の光学特性は、ポアンカレ球法によって最適化したものである。なお、第１補償層１３０の厚さは７３．５μｍであり、第２補償層１４０の厚さは６．７３μｍである。Ｒ０（λ）、Ｒｔｈ（λ）は、上記と同じように定義されている。
【００２４】
【表２】
2005242360.tif 000004
【００２５】
図２は、従来の光学特性を備える第１補償層１３０と第２補償層１４０を採用した液晶表示装置１０のコントラストチャートを示している。図３は、本実施例の光学特性を備える第１補償層１３０と第２補償層１４０を採用した液晶表示装置１０のコントラストチャートを示している。図２、図３では、極角θを同心円（０度〜８０度）で示しており、方位角φを放射線（０度〜３６０度）で示している。図中のＡ、Ｂ、Ｃは、所定のコントラスト値を示す等値線（等高線）であり、Ａ＞Ｂ＞Ｃの大小関係となっている。
従来の技術では、第１補償層１３０や第２補償層１４０の光学特性を、緑色光（波長５５０ｎｍ）に対してのみ最適化されている。その結果、図２に示すように、方位角φが４５度、１３５度、２２５度、３１５度の対角方向において、コントラストが著しく低下する。例えば方位角φが４５度であって極角θが６０度におけるコントラスト値は、２２１．０１９まで低下する。これらの対角方向では、黒表示（非透光状態）において、極角θが６０度の方向に光漏れを起こすことを示している。また、方位角φが４５度、１３５度、２２５度、３１５度の方位と、方位角φが０度、９０度、１８０度、２７０度の方位で、コントラストに大きな差が生じてしまう。
一方、図３に示すように、本実施例の光学特性（表２）を備える第１補償層１３０と第２補償層１４０も用いると、方位角φが４５度、１３５度、２２５度、３１５度において、コントラスト値が著しく改善される。例えば方位角φが４５度であって極角θが６０度におけるコントラスト値は、５０９．２７３まで改善される。さらに、すべての方位角φに対して、均一なコントラストを実現している。
【００２６】
本出願人の研究によって、図１の構造を持つ液晶表示装置１０の光学特性を青色光（波長４５０ｎｍ）に対して最適化すると、波長４５０ｎｍと波長５５０ｎｍに対する第１補償層１３０の面内方向リタデーションは、下記の数式（１）を満足することが判明した。
０．６４４＜Ｒ０（４５０）／Ｒ０（５５０）＜１  ・・（１）
このとき、波長４５０ｎｍと波長５５０ｎｍに対する第２補償層１４０のＲｔｈ値は、下記の数式（２）を満足することが判明した。
１＜Ｒｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）＜１．３５  ・・（２）
即ち、第１補償層１３０と第２補償層１４０の光学特性を、上記の数式（１）（２）を満たすように調整することによって、液晶表示装置１０全体の光学特性を青色光（波長４５０ｎｍ）に対して最適化することができる。
【００２７】
また本出願人の研究によって、図１の構造を持つ液晶表示装置１０の光学特性を赤色光（波長６５０ｎｍ）に対して最適化すると、波長６５０ｎｍと波長５５０ｎｍに対する第１補償層１３０の面内方向リタデーションは下記の数式（３）を満足することが判明した。
１＜Ｒ０（６５０）／Ｒ０（５５０）＜１．３６  ・・（３）
このとき、波長６５０ｎｍと波長５５０ｎｍに対する第２補償層１４０のＲｔｈ値は、下記の数式（４）を満足することが判明した。
０．８７４＜Ｒｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）／１  ・・（４）
即ち、第１補償層１３０と第２補償層１４０の光学特性を、上記の数式（３）（４）を満たすように調整することによって、液晶表示装置１０全体の光学特性を赤色光（波長６５０ｎｍ）に対して最適化することができる。
【００２８】
以上から、第１補償層１３０の光学特性を上記の数式（１）（３）を満たすように調整し、第２補償層１４０の光学特性を上記の数式（２）（４）を満たすように調整することによって、液晶表示装置１０全体の光学特性を青色光（波長４５０ｎｍ）と赤色光（波長６５０ｎｍ）に対して最適化することができる。
【００２９】
（実施例２）
図４は、実施例２の液晶表示装置２０の構造を模式的に示している。液晶表示装置２０は、実施例１の液晶表示装置２０に比して、偏光板１１０、１２０を保護するためのトリアセテートセルロースフィルム（ＴＡＣ）１１２、１２２が付加されている。ＴＡＣフィルム１１２は、偏光板１１０と第２補償層１４０との間に介在しており、第２補償層１４０に隣接している。ＴＡＣフィルム１２２は、偏光板１２０と第１補償層１３０との間に介在しており、第１補償層１３０に隣接している。ＴＡＣフィルム１１２、１２２は、光に位相差を生じさせることから、それを加味して補償層１３０、１４０の光学特性を決定する必要がある。
【００３０】
表３に、ＴＡＣフィルム１１２、１２２の厚さが８０μｍの場合の、ポアンカレ球法によって最適化した第１補償層１３０と第２補償層１４０の光学特性を示す。なお、第１補償層１３０の厚さは５１．９μｍであり、第２補償層１４０の厚さは４．９３μｍである。
【００３１】
【表３】
2005242360.tif 000005
【００３２】
表３に示すように、ＴＡＣフィルム１１２、１２２の厚さが８０μｍである液晶表示装置２０の光学特性を、青色光（波長４５０ｎｍ）に対して最適化すると、第１補償層１３０のリタデーション比率Ｒ０（４５０）／Ｒ０（５５０）は０．８４２となり、第２補償層１４０のＲｔｈ値の比率Ｒｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）は１．２９２となる。
また、同じ液晶表示装置２０の光学特性を赤色光（波長６５０ｎｍ）に対して最適化すると、第１補償層１３０のリタデーション比率Ｒ０（６５０）／Ｒ０（５５０）は１．２０５となり、第２補償層１４０のＲｔｈ値の比率Ｒｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）は０．８６１となる。
【００３３】
図５は、従来の光学特性を備える第１補償層１３０と第２補償層１４０を採用した液晶表示装置２０のコントラストチャートを示している。図６は、本実施例の光学特性（表３）を備える第１補償層１３０と第２補償層１４０を採用した液晶表示装置２０のコントラストチャートを示している。なお、ＴＡＣフィルム１１２、１２２の厚さは８０μｍである。図５、図６を対比すると、本実施例の光学特性を採用することによって、コントラストが著しく改善されていることがわかる。例えば方位角φが４５度で極角θが６０度におけるコントラスト値を比較すると、従来の光学特性を採用した場合では１７９．７０４に留まるが、本実施例の光学特性を採用した場合では５１０．９１１まで改善される。
【００３４】
表４に、ＴＡＣフィルム１１２、１２２の厚さが４０μｍである場合の、ポアンカレ球法によって最適化した第１補償層１３０と第２補償層１４０の光学特性を示す。なお、第１補償層１３０の厚さは５１．９μｍであり、第２補償層１４０の厚さは４．９３μｍである。
【００３５】
【表４】
2005242360.tif 000006
【００３６】
表４に示すように、ＴＡＣフィルム１１２、１２２の厚さが４０μｍである液晶表示装置２０の光学特性を、青色光（波長４５０ｎｍ）に対して最適化すると、第１補償層１３０のリタデーション比率Ｒ０（４５０）／Ｒ０（５５０）は０．８２６となり、第２補償層１４０のＲｔｈ値の比率Ｒｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）は１．２１となる。
また、同じ液晶表示装置２０の光学特性を赤色光（波長６５０ｎｍ）に対して最適化すると、第１補償層１３０のリタデーション比率Ｒ０（６５０）／Ｒ０（５５０）は１．１９５となり、第２補償層１４０のＲｔｈ値の比率Ｒｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）は０．９となる。
【００３７】
図７は、従来の光学特性を備える第１補償層１３０と第２補償層１４０を採用した液晶表示装置２０のコントラストチャートを示している。図８は、本実施例の光学特性（表４）を備える第１補償層１３０と第２補償層１４０を採用した液晶表示装置２０のコントラストチャートを示している。なお、ＴＡＣフィルム１１２、１２２の厚さは４０μｍである。図７、図８を対比すると、本実施例の光学特性を採用することによって、コントラストが著しく改善されていることがわかる。例えば方位角φが４５度で極角θが６０度におけるコントラスト値を比較すると、従来の光学特性を採用した場合では１８９．１１に留まるが、本実施例の光学特性を採用した場合では５０５．２２８まで改善される。
【００３８】
（実施例３）
図９は、実施例３の液晶表示装置３０の構造を模式的に示している。液晶表示装置３０は、実施例１の液晶表示装置１０に比して、第１補償層１３０と第２補償層１４０のそれぞれが、２軸層１５０に変更されている。一方の２軸層１５０は偏光板１１０と液晶表示セル１００との間に介在しており、他方の２軸層１５０は偏光板１２０と液晶表示セル１００との間に介在している。２軸層１５０は、２軸異方性を有している。２軸層１５０は、保護層ならびに補償層として機能する。２軸層１５０は、例えばＴＡＣ基材を延伸した２軸異方性フィルム材等を用いて形成することができる。２軸層１５０の厚さは、８６．８μｍである。
【００３９】
実施例３の２軸層１５０の光学特性を、従来技術によるものと比較しながら説明する。
従来の技術では、人間の眼は緑色光に一番敏感であることから、２軸層１５０の光学特性が緑色光に対してのみ最適化されている。表５に、従来技術による２軸層１５０の光学特性を示す。この光学特性は、実施例１と同様の計算装置を用い、図９に示す液晶表示装置３０の構造について計算したものである。
【００４０】
【表５】
2005242360.tif 000007
【００４１】
Ｒ０（λ）は、波長λに対する２軸層１５０の面内方向リタデーションを示し、Ｒ０（λ）＝［ｎｘ−ｎｙ］×ｄで計算される。Ｒｔｈ（λ）は、波長λに対する２軸層１５０のＲｔｈ値を示し、Ｒｔｈ＝［［ｎｘ＋ｎｙ］／２−ｎｚ］×ｄで計算される。ここで、ｎｘ、ｎｙ、ｎｚは、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向の屈折率を示している。ｄは、補償層の厚さを示している。
【００４２】
表６に、本実施例の２軸層１５０の光学特性を示す。この２軸層１５０の光学特性は、ポアンカレ球法によって最適化したものである。Ｒ０（λ）、Ｒｔｈ（λ）は、上記と同じように定義されている。
【００４３】
【表６】
2005242360.tif 000008
【００４４】
図１０は、従来の光学特性を備える２軸層１５０を採用した液晶表示装置３０のコントラストチャートを示している。図１１は、本実施例の光学特性（表６）を備える２軸層１５０を採用した液晶表示装置３０のコントラストチャートを示している。従来の技術では、２軸層１５０の光学特性を緑色光（波長５５０ｎｍ）に対してのみ最適化しているので、方位角φが４５度、１３５度、２２５度、３１５度において、コントラストが著しく低下する。例えば方位角φが４５度であって極角θが６０度におけるコントラスト値は、２０６．０２５まで低下する。これらの方位角φでは、黒表示（非透光状態）において、極角θが６０度の方向に光漏れを起こすことを示している。また、方位角φが４５度、１３５度、２２５度、３１５度の方位と、方位角φが０度、９０度、１８０度、２７０度の方位で、コントラストに大きな差が生じてしまう。
一方、図１１に示すように、本実施例の光学特性（表６）を備える２軸層１５０を用いると、方位角φが４５度、１３５度、２２５度、３１５度において、コントラスト値が著しく改善される。例えば方位角φが４５度であって極角θが６０度におけるコントラスト値は、５９８．５２７まで改善される。さらに、すべての方位角φに対して、均一なコントラストを実現している。
【００４５】
本出願人の研究により、液晶表示装置３０の光学特性を青色光（波長４５０ｎｍ）に対して最適化すると、２軸層１５０の光学特性は下記の数式（５）（６）を満足することが判明した。
８２．３８＜Ｒ０（４５０）＋０．４ｌ×Ｒｔｈ（４５０）＜１０７．３５  ・・（５）
−９１０．５＜Ｒ０（４５０）−５．５×Ｒｔｈ（４５０）＜−６９０．５  ・・（６）
即ち、２軸層１５０の光学特性を、上記の数式（５）（６）を満たすように調整することによって、液晶表示装置３０全体の光学特性を青色光（波長４５０ｎｍ）に対して最適化することができる。
また、本出願人の研究により、液晶表示装置３０の光学特性を赤色光（波長６５０ｎｍ）に対して最適化すると、２軸層１５０の光学特性は下記の数式（７）（８）を満足することが判明した。
１８０．８７２＜Ｒ０（６５０）＋０．９７５×Ｒｔｈ（６５０）＜２０６．６８１  ・・（７）
−２９５．２４１＜Ｒ０（６５０）−２．５ｌ×Ｒｔｈ（６５０）＜−２０６．５３７  ・・（８）
即ち、２軸層１５０の光学特性を、上記の数式（７）（８）を満たすように調整することによって、液晶表示装置３０全体の光学特性を赤色光（波長６５０ｎｍ）に対して最適化することができる。
【００４６】
以上から、２軸層１５０の光学特性を、上記の数式（５）〜（８）を満たすように調整することによって、液晶表示装置３０全体の光学特性を、青色光（波長４５０ｎｍ）と赤色光（波長６５０ｎｍ）に対して最適化することができる。
【００４７】
（実施例４）
図１２は、実施例４の液晶表示装置４０の構造を模式的に示している。液晶表示装置４０は、実施例３の液晶表示装置３０に比して、偏光板１１０、１２０を保護するためのトリアセテートセルロースフィルム（ＴＡＣ）１１２、１２２が付加されているとともに、液晶表示セル１００と偏光板１２０との間に介在していた２軸層１５０が除去されている。液晶表示装置４０は、液晶表示セル１００の一方側のみに２軸層１５０を形成した片面補償構造であることに留意されたい。
【００４８】
実施例４の２軸層１５０の光学特性を、従来技術によるものと比較しながら説明する。
表７に、従来技術による２軸層１５０（厚さ１００μｍ）の光学特性を示す。この光学特性は、実施例１と同様の計算装置を用い、図１２に示す液晶表示装置４０の構造について計算したものである。
【００４９】
【表７】
2005242360.tif 000009
【００５０】
表８に、本実施例の２軸層１５０の光学特性を示す。この２軸層１５０の光学特性は、ポアンカレ球法によって最適化したものである。
【００５１】
【表８】
2005242360.tif 000010
【００５２】
図１３は、従来の光学特性を備える２軸層１５０を採用した液晶表示装置４０のコントラストチャートを示している。図１４は、本実施例の光学特性（表８）を備える２軸層１５０を採用した液晶表示装置４０のコントラストチャートを示している。従来の技術では、２軸層１５０の光学特性を緑色光（波長５５０ｎｍ）に対してのみ最適化しているので、方位角φが４５度、１３５度、２２５度、３１５度において、コントラストが著しく低下する。例えば方位角φが４５度であって極角θが６０度におけるコントラスト値は、１８４．０８２まで低下する。これらの方位角φでは、黒表示（非透光状態）において、極角θが６０度の方向に光漏れを起こすことを示している。
一方、図１４に示すように、本実施例の光学特性（表６）を備える２軸層１５０を用いると、方位角φが４５度、１３５度、２２５度、３１５度において、コントラスト値が著しく改善される。例えば方位角φが４５度であって極角θが６０度におけるコントラスト値は、４９６．３０３まで改善される。
【００５３】
本出願人の研究によって、液晶表示装置４０の光学特性を青色光（波長４５０ｎｍ）に対して最適化すると、２軸層１５０の光学特性は下記の数式（９）（１０）を満足することが判明した。
−１９１４＜Ｒ０（４５０）−７.５６×Ｒｔｈ（４５０）＜−１３１１.７  ・・（９）
５１.１７＜Ｒ０（４５０）＋０.ｌ２×Ｒｔｈ（４５０）＜９３.０７  ・・（１０）
また、本出願人の研究によって、液晶表示装置４０の光学特性を赤色光（波長６５０ｎｍ）に対して最適化すると、２軸層１５０の光学特性は下記の数式（１１）（１２）を満足することが判明した。
１５７.５＜Ｒ０（６５０）＋０.５７６×Ｒｔｈ（６５０）＜２００.７  ・・（１１）
−１４３.９８８＜Ｒ０（６５０）−ｌ.３４×Ｒｔｈ（６５０）＜−６８.１４  ・・（１２）
即ち、２軸層１５０の光学特性を、上記の数式（１１）（１２）を満たすように調整することによって、液晶表示装置４０全体の光学特性を赤色光（波長６５０ｎｍ）に対して最適化することができる。
【００５４】
以上から、２軸層１５０の光学特性を、上記の数式（９）〜（１２）を満たすように調整することによって、液晶表示装置４０全体の光学特性を、青色光（波長４５０ｎｍ）と赤色光（波長６５０ｎｍ）に対して最適化することができる。
【００５５】
（実施例５）
図１５は、実施例５の液晶表示装置５０の構造を模式的に示している。液晶表示装置５０は、図４に示す実施例２の液晶表示装置２０に比して、第１補償層１３０の位置が液晶表示セル１００と第２補償層１４０の間に変更されている。なお、第１補償層１３０と第２補償層１４０の位置を入れ換えて、第１補償層１３０の位置を、第２補償層１４０とＴＡＣフィルム１１２の間に変更することも可能である。液晶表示装置５０は、液晶表示セル１００の一方側に第１補償層１３０と第２補償層１４０とを形成した片面補償構造であることに留意されたい。
【００５６】
実施例５の第１補償層１３０と第２補償層１４０の光学特性を、従来技術によるものと比較しながら説明する。
表９に、従来技術による第１補償層１３０と第２補償層１４０の光学特性を示す。この光学特性は、実施例１と同様の計算装置を用い、図１５に示す液晶表示装置５０の構造について計算したものである。なお、第１補償層１３０は、厚さが８０μｍのノルボルネン系樹脂フィルム（具体的には、ＪＳＲ株式会社製のアートン（登録商標））であり、第２補償層は、厚さが６．７３μｍのＰＬＣフィルムである。
【００５７】
【表９】
2005242360.tif 000011
【００５８】
表１０に、本実施例の第１補償層１３０と第２補償層１４０の光学特性を示す。第１補償層１３０と第２補償層１４０の光学特性は、ポアンカレ球法によって最適化したもので
ある。
【００５９】
【表１０】
2005242360.tif 000012
【００６０】
図１６は、従来の光学特性を備える第１補償層１３０と第２補償層１４０を採用した液晶表示装置５０のコントラストチャートを示している。図１７は、本実施例の光学特性（表１０）を備える第１補償層１３０と第２補償層１４０を採用した液晶表示装置５０のコントラストチャートを示している。図１６、図１７を対比すると、本実施例の光学特性を採用することによって、コントラストが著しく改善されていることがわかる。例えば方位角φが４５度で極角θが６０度におけるコントラスト値を比較すると、従来の光学特性を採用した場合では１８２に留まるが、本実施例の光学特性を採用した場合では４４９まで改善される。
【００６１】
本出願人の研究により、液晶表示装置５０の光学特性を青色光（波長４５０ｎｍ）に対して最適化すると、第１補償層１３０の光学特性は下記の数式（１３）を満足することが判明した。
０.５＜Ｒ０（４５０）／Ｒ０（５５０）＜１.１９８  ・・（１３）
このとき、第２補償層１４０の光学特性は、下記の数式（１４）を満足することが判明した。
１.１２５＜Ｒｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）＜１.５８３  ・・（１４）
即ち、第１補償層１３０と第２補償層１４０の光学特性を、上記の数式（１３）（１４）を満たすように調整することによって、液晶表示装置５０全体の光学特性を青色光（波長４５０ｎｍ）に対して最適化することができる。
また、本出願人の研究により、液晶表示装置５０の光学特性を赤色光（波長６５０ｎｍ）に対して最適化すると、第１補償層１３０の光学特性は下記の数式（１５）を満足することが判明した。
１.０３＜Ｒ０（６５０）／Ｒ０（５５０）＜１.４６８  ・・（１５）
このとき、第２補償層１４０の光学特性は、下記の数式（１６）を満足することが判明した。
０.７２＜Ｒｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）＜０.９９５  ・・（１６）
即ち、第１補償層１３０と第２補償層１４０の光学特性を、上記の数式（１５）（１６）を満たすように調整することによって、液晶表示装置５０全体の光学特性を赤色光（波長６５０ｎｍ）に対して最適化することができる。
【００６２】
以上から、第１補償層１３０の光学特性を上記の数式（１３）（１５）を満たすように調整し、第２補償層１４０の光学特性を上記の数式（１４）（１６）を満たすように調整することによって、液晶表示装置５０全体の光学特性を、青色光（波長４５０ｎｍ）と赤色光（波長６５０ｎｍ）に対して最適化することができる。
【００６３】
本実施例の技術によって、様々な構造の液晶表示装置の光学特性を、三原色（波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍ）の光に対して改善することが可能となる。黒表示（非透光状態）における広角方向への光漏れが低減され、液晶表示装置の視野角を拡大することが可能となる。
【００６４】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】実施例１の液晶表示装置の構成を模式的に示す図。
【図２】従来技術によるコントラストチャートを示す図（実施例１の構造）。
【図３】実施例１の光学特性によるコントラストチャートを示す図。
【図４】実施例２の液晶表示装置の構成を模式的に示す図。
【図５】従来技術によるコントラストチャートを示す図（実施例２の構造、ＴＡＣフィルム厚さ８０μｍ）。
【図６】実施例２の光学特性によるコントラストチャートを示す図（ＴＡＣフィルム厚さ８０μｍ）。
【図７】従来技術によるコントラストチャートを示す図（実施例２の構造、ＴＡＣフィルム厚さ４０μｍ）。
【図８】実施例２の光学特性によるコントラストチャートを示す図（ＴＡＣフィルム厚さ４０μｍ）。
【図９】実施例３の液晶表示装置の構成を模式的に示す図。
【図１０】従来技術によるコントラストチャートを示す図（実施例３の構造）。
【図１１】実施例３の光学特性によるコントラストチャートを示す図。
【図１２】実施例４の液晶表示装置の構成を模式的に示す図。
【図１３】従来技術によるコントラストチャートを示す図（実施例４の構造）。
【図１４】実施例４の光学特性によるコントラストチャートを示す図。
【図１５】実施例５の液晶表示装置の構成を模式的に示す図。
【図１６】従来技術によるコントラストチャートを示す図（実施例５の構造）。
【図１７】実施例５の光学特性によるコントラストチャートを示す図。
【符号の説明】
【００６６】
１０，２０，３０，４０，５０・・液晶表示装置
１００・・液晶表示セル
１１２，１２２・・トリアセテートセルロース（ＴＡＣ）フィルム
１１０，１２０・・偏光板
１３０・・第１補償層
１４０・・第２補償層
１５０・・２軸層
【図１】
2005242360.tif 000013
【図２】
2005242360.tif 000014
【図３】
2005242360.tif 000015
【図４】
2005242360.tif 000016
【図５】
2005242360.tif 000017
【図６】
2005242360.tif 000018
【図７】
2005242360.tif 000019
【図８】
2005242360.tif 000020
【図９】
2005242360.tif 000021
【図１０】
2005242360.tif 000022
【図１１】
2005242360.tif 000023
【図１２】
2005242360.tif 000024
【図１３】
2005242360.tif 000025
【図１４】
2005242360.tif 000026
【図１５】
2005242360.tif 000027
【図１６】
2005242360.tif 000028
【図１７】
2005242360.tif 000029