(57)【要約】【課題】  液晶セル（ＬＣ）と向かい合う側に偏光子を保護する透明保護膜を有し、斜め観察したときの液晶の光学特性の変化を効果的に補償しうる偏光板、及びそれを用いた良視認の視野角範囲が広い液晶表示装置を提供する。【解決手段】  一面側の透明保護膜がｘ、ｙ方向を主軸とする面内位相差を生じる複屈折特性を有し、ｘ−ｙ面内における主屈折率をｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたときに、ｎｙ＝ｎｚの条件を満たす一軸性の位相差フイルムとされ、該一軸性の位相差フイルムの遅相軸が前記偏光子の吸収軸とほぼ平行関係にある偏光板、及びそれを用いた液晶表示装置。【選択図】        図１(a)
2007078854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光子の片面又は両面に、該偏光子を保護するための透明保護膜を重ねてなる偏光板であって、一面側の透明保護膜がｘ、ｙ方向を主軸とする面内位相差を生じる複屈折特性を有し、ｘ−ｙ面内における主屈折率をｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたときに、ｎｙ＝ｎｚの条件を満たす一軸性の位相差フイルムとされ、該一軸性の位相差フイルムの遅相軸が前記偏光子の吸収軸とほぼ平行関係にあることを特徴とする偏光板。
【請求項２】
偏光子の片面又は両面に、該偏光子を保護するための透明保護膜を重ねてなる偏光板であって、一面側の透明保護膜が面内位相差を生じる複屈折特性を有し、ｘ−ｙ面内における主屈折率をｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたときに、ｎｙ＝ｎｚの条件を満たす一軸性の位相差フイルムとされ、該一軸性の位相差フイルムの遅相軸が前記偏光子の吸収軸とほぼ直交関係にあることを特徴とする偏光板。
【請求項３】
偏光子の片面又は両面に、該偏光子を保護するための透明保護膜を重ねてなる偏光板であって、一面側の透明保護膜がｘ、ｙ方向を主軸とする面内位相差を生じる複屈折特性を有し、ｘ−ｙ面内における主屈折率をｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたときに、ｎｙ＝ｎｚの条件を満たす一軸性の位相差フイルムとされ、該一軸性の位相差フイルムの遅相軸が前記偏光子の吸収軸とほぼ平行関係にあるとともに、該一軸性の位相差フイルムの偏光子重ね面と反対側の面には、二軸性の位相差フイルムがその遅相軸を前記偏光子の吸収軸に対してほぼ平行関係となるよう重ね合わされてなることを特徴とする偏光板。
【請求項４】
偏光子の片面又は両面に、該偏光子を保護するための透明保護膜を重ねてなる偏光板であって、一面側の透明保護膜がｘ、ｙ方向を主軸とする面内位相差を生じる複屈折特性を有し、ｘ−ｙ面内における主屈折率をｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたときに、ｎｙ＝ｎｚの条件を満たす一軸性の位相差フイルムとされ、該一軸性の位相差フイルムの遅相軸が前記偏光子の吸収軸とほぼ平行関係にあるとともに、該一軸性の位相差フイルムの偏光子重ね面と反対側の面には、二軸性の位相差フイルムがその遅相軸を前記偏光子の吸収軸に対してほぼ直交関係となるよう重ね合わされてなることを特徴とする偏光板。
【請求項５】
偏光子の片面又は両面に、該偏光子を保護するための透明保護膜を重ねてなる偏光板であって、一面側の透明保護膜がｘ、ｙ方向を主軸とする面内位相差を生じる複屈折特性を有し、ｘ−ｙ面内における主屈折率をｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたときに、ｎｙ＝ｎｚの条件を満たす一軸性の位相差フイルムとされ、該一軸性の位相差フイルムの遅相軸が前記偏光子の吸収軸とほぼ平行関係にあるとともに、該一軸性の位相差フイルムの偏光子重ね面と反対側の面には、２枚の二軸性の位相差フイルムがその遅相軸を互いにほぼ平行関係としかつ前記偏光子の吸収軸に対してほぼ平行関係となるよう重ね合わされてなることを特徴とする偏光板。
【請求項６】
偏光子の片面又は両面に、該偏光子を保護するための透明保護膜を重ねてなる偏光板であって、一面側の透明保護膜がｘ、ｙ方向を主軸とする面内位相差を生じる複屈折特性を有し、ｘ−ｙ面内における主屈折率をｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたときに、ｎｙ＝ｎｚの条件を満たす一軸性の位相差フイルムとされ、該一軸性の位相差フイルムの遅相軸が前記偏光子の吸収軸とほぼ平行関係にあるとともに、該一軸性の位相差フイルムの偏光子重ね面と反対側の面には、２枚の二軸性の位相差フイルムがその遅相軸を互いにほぼ平行関係としかつ前記偏光子の吸収軸に対してほぼ直交関係となるよう重ね合わされてなることを特徴とする偏光板。
【請求項７】
偏光子の片面又は両面に、該偏光子を保護するための透明保護膜を重ねてなる偏光板であって、一面側の透明保護膜がｘ、ｙ方向を主軸とする面内位相差を生じる複屈折特性を有し、ｘ−ｙ面内における主屈折率をｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたときに、ｎｙ＝ｎｚの条件を満たす一軸性の位相差フイルムとされ、該一軸性の位相差フイルムの遅相軸が前記偏光子の吸収軸とほぼ平行関係にあるとともに、該一軸性の位相差フイルムの偏光子重ね面と反対側の面には、２枚の二軸性の位相差フイルムが互いにその遅相軸をほぼ直交させかつ偏光子に近い側に配置される二軸性の位相差フイルムの遅相軸を前記偏光子の吸収軸に対してほぼ平行関係となるよう重ね合わされてなることを特徴とする偏光板。
【請求項８】
偏光子の片面又は両面に、該偏光子を保護するための透明保護膜を重ねてなる偏光板であって、一面側の透明保護膜がｘ、ｙ方向を主軸とする面内位相差を生じる複屈折特性を有し、ｘ−ｙ面内における主屈折率をｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたときに、ｎｙ＝ｎｚの条件を満たす一軸性の位相差フイルムとされ、該一軸性の位相差フイルムの遅相軸が前記偏光子の吸収軸とほぼ平行関係にあるとともに、該一軸性の位相差フイルムの偏光子重ね面と反対側の面には、２枚の二軸性の位相差フイルムが互いにその遅相軸をほぼ直交させかつ偏光子に近い側に配置される二軸性の位相差フイルムの遅相軸を前記偏光子の吸収軸に対してほぼ直交関係となるよう重ね合わされてなることを特徴とする偏光板。
【請求項９】
偏光子の片面又は両面に、該偏光子を保護するための透明保護膜を重ねてなる偏光板であって、一面側の透明保護膜が面内位相差を生じる複屈折特性を有し、ｘ−ｙ面内における主屈折率をｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたときに、ｎｙ＝ｎｚの条件を満たす一軸性の位相差フイルムとされ、該一軸性の位相差フイルムの遅相軸が前記偏光子の吸収軸とほぼ平行関係にあるとともに、該一軸性の位相差フイルムの偏光子重ね面と反対側の面には、一軸性の位相差フイルムであるＡプレートがその遅相軸を前記偏光子の吸収軸に対してほぼ直交関係となるよう重ね合わされてなることを特徴とする偏光板。
【請求項１０】
偏光子の片面又は両面に、該偏光子を保護するための透明保護膜を重ねてなる偏光板であって、一面側の透明保護膜が面内位相差を生じる複屈折特性を有し、ｘ−ｙ面内における主屈折率をｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたときに、ｎｙ＝ｎｚの条件を満たす一軸性の位相差フイルムとされ、該一軸性の位相差フイルムの遅相軸が前記偏光子の吸収軸とほぼ平行関係にあるとともに、該一軸性の位相差フイルムの偏光子重ね面と反対側の面には、遅相軸が厚み方向とされたＣプレートが重ね合わされてなることを特徴とする偏光板。
【請求項１１】
偏光子の片面又は両面に、該偏光子を保護するための透明保護膜を重ねてなる偏光板であって、一面側の透明保護膜が面内位相差を生じる複屈折特性を有し、ｘ−ｙ面内における主屈折率をｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたときに、ｎｙ＝ｎｚの条件を満たす一軸性の位相差フイルムとされ、該一軸性の位相差フイルムの遅相軸が前記偏光子の吸収軸とほぼ平行関係にあるとともに、該一軸性の位相差フイルムの偏光子重ね面と反対側の面には、その遅相軸を前記偏光子の吸収軸に対してほぼ直交関係となるよう配置した一軸性の位相差フイルムであるＡプレートと、遅相軸が厚み方向とされたＣプレートとが偏光子に近い側からこの順に重ね合わされてなることを特徴とする偏光板。
【請求項１２】
偏光子の片面又は両面に、該偏光子を保護するための透明保護膜を重ねてなる偏光板であって、一面側の透明保護膜が面内位相差を生じる複屈折特性を有し、ｘ−ｙ面内における主屈折率をｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたときに、ｎｙ＝ｎｚの条件を満たす一軸性の位相差フイルムとされ、該一軸性の位相差フイルムの遅相軸が前記偏光子の吸収軸とほぼ平行関係にあるとともに、該一軸性の位相差フイルムの偏光子重ね面と反対側の面には、遅相軸が厚み方向とされたＣプレートと、遅相軸を前記偏光子の吸収軸に対してほぼ平行関係となるよう配置した一軸性の位相差フイルムであるＡプレートとが偏光子に近い側からこの順に重ね合わされてなることを特徴とする偏光板。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の偏光板において、偏光子に重ね合わされる一面側の透明保護膜の面内位相差が０〜２００ｎｍであることを特徴とする偏光板。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載の偏光板から選ばれる１つ、もしくは２つの偏光板が、液晶セルの片面側又は両面側に配置されてい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、斜め観察したときの液晶の光学特性の変化を補償しうる偏光板、及びそれを用いた良視認の視野角範囲が広い液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、低電圧、低消費電力でＩＣと直結でき、表示機能が多様でかつ軽量化、小型化が容易であるなど多くの特長を有することから、ワードプロセッサやパーソナルコンピュータなどのＯＡ機器、カラーテレビ、カーナビゲーションモニタや航空機コックピット用モニタなどの種々の表示手段として広く普及している。
このような液晶表示装置には液晶の配向変化を可視化させるために偏光板が用いられている。偏光板は通常、偏光子にＴＡＣ（トリアセチルセルロース）などで作られた透明保護膜を積層して構成されている。図１２（ａ）に代表的な偏光板の構造を示した。偏光子１は入射光を互いに直交する２つの偏光成分に分け、その一方（振動方向が偏光子の透過軸と平行な成分）のみを通過させ、他の成分（振動方向が偏光子１の吸収軸１Ａと平行な成分）を吸収または分散する光学素子であり、高分子フィルムの表面にヨウ素などを吸着させて延伸するなどの工程を経て製造してなる。偏光板の透明保護膜２は、偏光子１を挟んで保護する役目をもつ。一般的に偏光板は、一側に粘着剤層を、反対側に表面保護フィルムを有し、粘着剤層を介して液晶セルに貼り付けられて使用される。
【０００３】
図１２（ｂ）には、透過型の液晶表示装置（ＬＣＤ）の構成を模式的に示した。図１２（ｂ）中、３は液晶セル、４はバックライトを示す。ガラス基板31間に形成された空間には液晶材料32が封入されている。透過型の液晶表示装置は、液晶セル３をその厚み方向両側から偏光板33にて挟んで構成される。両側の偏光板33は、一対の偏光子の吸収軸１Ａが互いに直交関係（図１３（ａ）参照）にあるのが一般的で、この配置をクロスニコル型という。
【０００４】
一般に、一対の偏光子１の光学特性には視野角依存性があり、吸収軸１Ａが互いに直交するように一対の偏光子１を配置しても、斜め観察（視野角θ＞０°）したときには、視野角θが大きくなるほど、図１３（ｂ）に示すように斜め方向から見た吸収軸１Ａ同士のなす角度の９０°からのずれ量が大きくなり、正面観察したときに比べて光学特性が変化する。このため、液晶セルを透過した当該偏光状態の表示光をそのまま観察側の偏光子１に入射させると、視野角θの増大に伴い、直交透過率が悪化して光の漏れ量が増えることになる。これにより液晶表示装置（ＬＣＤ）の表示明度が不十分となったり、コントラストの低下、着色化等の色変化を生じ、良視認範囲が狭くなるといわれている。
【０００５】
従来、良視認の視野角範囲が広い液晶表示装置を実現するには、偏光子の視野角依存性を軽減して漏光がほとんど生じない偏光板、すなわち、広視野角偏光板の開発が必須であり、これまでにいくつかのものが提案されている。いずれの広視野角偏光板も、偏光子１（偏光フィルムとも称される）と、１〜２枚の位相差フィルムを重ね合わせて構成されている。図１４には、従来例１の偏光板33を用い、一対の偏光子１をクロスニコル型に配置した光学系とその光学特性を示した。
【０００６】
従来例１の偏光板33は、偏光子１の両面に、面内位相差が０．８ｎｍで、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義されるＮｚの値が５０〜８０の光学特性を有する透明保護膜（ＴＡＣ）２を重ねてなる。なお、図１４（ｂ）は、吸収軸１Ａからの方位角φが４５°で、かつ視野角θを０，２０，４０，６０°と段階的に変えて得た分光スペクトルである。分光スペクトルは、光源からの入射光Ｌｉｎの入射角を視野角θに応じて０，２０，４０，６０°と段階的に変化させて、入射光Ｌｉｎを入射光側の偏光板33に照射し、得られた偏光が観察側の偏光板33を通過して洩れて出てくる漏光Ｌｏｕｔを受光器により測定することにより得たものである。
【０００７】
従来例１の場合には、視野角θが大きい例えばθ＝６０°で斜め観察したときの漏光Ｌｏｕｔが多く、波長依存性及び視野角依存性の両方共に大きいため、問題があることがわかる。このため、液晶セル３（ＬＣ）を２枚の偏光板33で挟んで透過型の液晶表示装置を構成した場合には、図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、視野角θ＝６０°で斜め観察したときの可視光帯域における透過率変化が約１．８％も生じ、また視野角θ＝６０°で斜め観察したときの波長が５５０ｎｍにおける透過率が１．０％もあって、良視認の視野角範囲が狭いと評価される。
【０００８】
この可視光帯域（波長が３７０〜７８０ｎｍ）の特定波長すなわち、波長が５５０ｎｍ）における漏光Ｌｏｕｔを抑制した偏光板が従来例２に開示されている（非特許文献１）。従来例２においては、Ａプレート21、Ｃプレート22と呼ばれる一軸性の位相差フィルムを用い、図１５（ａ）に示すように、保護膜（ＴＡＣ）２を有する観察側の偏光子１に重ねて偏光板35とし、保護膜（ＴＡＣ）２を有する入射光側の偏光板34と組み合わせてなる。なお、Ａプレート21の遅相軸21Ａが入射光側の偏光子１の透過軸に対し直交位（入射光側の偏光子１の吸収軸１Ａと平行関係）にあり、Ｃプレート22の遅相軸22Ａがフィルムの厚さ方向を向くように積層して構成され、Ａプレート21の面内位相差とＣプレート22の厚さ方向の位相差はそれぞれ137nm 、80nmとされている。
【０００９】
しかし、従来例２では、図１５（ｂ）に示すように、波長が５５０ｎｍにおける漏光Ｌｏｕｔを抑制できるが、波長依存性の改善効果が不十分であり、波長依存性が大きいという欠点が残る。これにより、液晶セル３（ＬＣ）を２枚の偏光板34、35で挟んで液晶表示装置を構成すると、斜め入射光の場合、液晶セル３（ＬＣ）に入射する偏光の方向が波長により異なってしまうことにより、図１８（ｂ）に示すように、視野角θ＝６０°で斜め観察したときの可視光帯域における透過率変化が１％以上も生じ、広視野角化を達成できないという欠点がある。なお、Ａプレート21、Ｃプレート22と呼ばれる一軸性の位相差フィルムを観察側の偏光子１に重ね合わせた偏光板35を用いた液晶表示装置の概略構成を図１８（ａ）に示した。
【００１０】
そこで、斜め観察したときの液晶の光学特性の変化を補償し、良視認の視野角範囲が広い液晶表示装置を実現するためには、視野角が大きいところで斜め入射光を観察したとき、可視光帯域における透過率変化を小さくでき、しかも波長が５５０ｎｍにおける透過率を小さくできることが偏光板に対して望まれる。
なお、前記した位相差フィルムや液晶などの屈折率異方体の複屈折特性の定義式を図２０に示す。また図２１には、前記した斜め観察時における視野角θ、方位角φ（観察方位）の立体模式図を示す。
【００１１】
上記の他にも偏光子１と、１〜２枚の位相差フィルムを重ね合わせて構成した広視野角偏光板が提案されている（特許文献１〜３）ので、これらの偏光板の光学的特性を検討した。
【非特許文献１】J.Chen et al:SID'98 Digest(1998),p315
【特許文献１】特開平９−３２５２１６号公報
【特許文献２】特開平１０−４８４２０号公報
【特許文献３】特開平１０−１４４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、本発明者らの理論計算によれれば、従来例３（上記非特許文献１に記載のもの）では、２軸性の位相差フィルム23の遅相軸方向を偏光板の吸収軸と直交としても、あるいは平行としても、図１６、図１９に示すような光学特性が得られるが、偏光板34、36において、液晶セル３（ＬＣ）と向かい合う側に偏光子１を保護する透明保護膜がないため、液晶セル３（ＬＣ）と向かい合う側の偏光子１面の保護が不十分となるという問題があった。すなわち、偏光板34には偏光子１の入射光側と反対側の面に、一方、偏光板36には偏光子１の観察側と反対側の面に、それぞれ偏光子１を保護する透明保護膜が重ね合わされていないのである。
【００１３】
ここで、特許文献１には、偏光フィルムの両側に透明保護膜層を有し、その少なくとも片側の透明保護膜層が面内位相差５０〜２００ｎｍの複屈折性を示すと共に、その透明保護膜層の遅相軸が偏光フィルムの透過軸（偏光フィルムの吸収軸と直角な軸）と平行関係又は直交関係にある偏光板が開示されている。その片側の透明保護膜は、面内位相差が５０〜２００ｎｍだけ生じる複屈折性を有し、ｘ−ｙ面内の主屈折率をｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）とし、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたとき、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義されるＮｚの値が−１〜３の範囲にある膜とするのが液晶表示装置の良視認領域を拡大するうえで好ましいとしている（各軸とその方向の屈折率の関係：図２０参照）。
【００１４】
また、特許文献２には、偏光層の片側に、前記した透明保護膜を重ねてなる偏光板が開示されている。
特許文献３には、偏光層の片側に、遅相軸方向の屈折率をｎｘ、進相軸方向の屈折率をｎｙ、厚さ方向の屈折率をｎｚ、膜厚をｄとして、（ｎｘ−ｎｚ）・ｄで定義される厚さ方向位相差が３００ｎｍ以下で、（ｎｘ−ｎｙ）・ｄで定義される面内位相差が２０ｎｍ以下の複屈折層Ａと、当該面内位相差が５０〜２００ｎｍで、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義されるＮｚの値が０．８〜３．５の複屈折層Ｂとを有し、後者の複屈折層Ｂの遅相軸と前記偏光層の透過軸とが平行関係又は直交関係にある広視野角偏光板が開示されている。
【００１５】
本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、液晶セル（ＬＣ）と向かい合う側に偏光子を保護する透明保護膜を有し、斜め観察したときの液晶の光学特性の変化を効果的に補償しうる偏光板、及びそれを用いた良視認の視野角範囲が広い液晶表示装置を提供することを目的とする。
具体的には実施例で述べるように、偏光板を用いて液晶表示装置を形成し、視野角θ＝６０°で斜め観察したときの透過率変化が０．６％以下である場合、波長依存性の改善効果が大きい偏光板と評価し、また視野角θ＝６０°で斜め観察したときの波長が５５０ｎｍにおける透過率が１．０％以下であるとき、視野角依存性の改善効果が十分である偏光板と評価した。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者らは、鋭意検討した結果、下記タイプの偏光板により、斜め観察したときの液晶の光学特性の変化を効果的に補償しうるとの知見を得て、本発明をなすに至った。
本発明は、以下のとおりである。
１．偏光子の片面又は両面に、該偏光子を保護するための透明保護膜を重ねてなる偏光板であって、一面側の透明保護膜がｘ、ｙ方向を主軸とする面内位相差を生じる複屈折特性を有し、ｘ−ｙ面内における主屈折率をｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたときに、ｎｙ＝ｎｚの条件を満たす一軸性の位相差フィルムとされ、該一軸性の位相差フィルムの遅相軸が前記偏光子の吸収軸とほぼ平行関係にあることを特徴とするＡタイプの偏光板。
【００１７】
２．偏光子の片面又は両面に、該偏光子を保護するための透明保護膜を重ねてなる偏光板であって、一面側の透明保護膜が面内位相差を生じる複屈折特性を有し、ｘ−ｙ面内における主屈折率をｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたときに、ｎｙ＝ｎｚの条件を満たす一軸性の位相差フィルムとされ、該一軸性の位相差フィルムの遅相軸が前記偏光子の吸収軸とほぼ直交関係にあることを特徴とするＢタイプの偏光板。
【００１８】
３．偏光子の片面又は両面に、該偏光子を保護するための透明保護膜を重ねてなる偏光板であって、一面側の透明保護膜がｘ、ｙ方向を主軸とする面内位相差を生じる複屈折特性を有し、ｘ−ｙ面内における主屈折率をｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたときに、ｎｙ＝ｎｚの条件を満たす一軸性の位相差フィルムとされ、該一軸性の位相差フィルムの遅相軸が前記偏光子の吸収軸とほぼ平行関係にあるとともに、該一軸性の位相差フィルムの偏光子重ね面と反対側の面には、二軸性の位相差フィルムがその遅相軸を前記偏光子の吸収軸に対してほぼ平行関係となるよう重ね合わされてなることを特徴とするＣタイプ又はＩタイプの偏光板。
【００１９】
４．偏光子の片面又は両面に、該偏光子を保護するための透明保護膜を重ねてなる偏光板であって、一面側の透明保護膜がｘ、ｙ方向を主軸とする面内位相差を生じる複屈折特性を有し、ｘ−ｙ面内における主屈折率をｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたときに、ｎｙ＝ｎｚの条件を満たす一軸性の位相差フィルムとされ、該一軸性の位相差フィルムの遅相軸が前記偏光子の吸収軸とほぼ平行関係にあるとともに、該一軸性の位相差フィルムの偏光子重ね面と反対側の面には、二軸性の位相差フィルムがその遅相軸を前記偏光子の吸収軸に対してほぼ直交関係となるよう重ね合わされてなることを特徴とするＤタイプ又はＪタイプの偏光板。
【００２０】
５．偏光子の片面又は両面に、該偏光子を保護するための透明保護膜を重ねてなる偏光板であって、一面側の透明保護膜がｘ、ｙ方向を主軸とする面内位相差を生じる複屈折特性を有し、ｘ−ｙ面内における主屈折率をｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたときに、ｎｙ＝ｎｚの条件を満たす一軸性の位相差フィルムとされ、該一軸性の位相差フィルムの遅相軸が前記偏光子の吸収軸とほぼ平行関係にあるとともに、該一軸性の位相差フィルムの偏光子重ね面と反対側の面には、２枚の二軸性の位相差フィルムがその遅相軸を互いにほぼ平行関係としかつ前記偏光子の吸収軸に対してほぼ平行関係となるよう重ね合わされてなることを特徴とするＥタイプの偏光板。
【００２１】
６．偏光子の片面又は両面に、該偏光子を保護するための透明保護膜を重ねてなる偏光板であって、一面側の透明保護膜がｘ、ｙ方向を主軸とする面内位相差を生じる複屈折特性を有し、ｘ−ｙ面内における主屈折率をｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたときに、ｎｙ＝ｎｚの条件を満たす一軸性の位相差フィルムとされ、該一軸性の位相差フィルムの遅相軸が前記偏光子の吸収軸とほぼ平行関係にあるとともに、該一軸性の位相差フィルムの偏光子重ね面と反対側の面には、２枚の二軸性の位相差フィルムがその遅相軸を互いにほぼ平行関係としかつ前記偏光子の吸収軸に対してほぼ直交関係となるよう重ね合わされてなることを特徴とするＦタイプの偏光板。
【００２２】
７．偏光子の片面又は両面に、該偏光子を保護するための透明保護膜を重ねてなる偏光板であって、一面側の透明保護膜がｘ、ｙ方向を主軸とする面内位相差を生じる複屈折特性を有し、ｘ−ｙ面内における主屈折率をｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたときに、ｎｙ＝ｎｚの条件を満たす一軸性の位相差フィルムとされ、該一軸性の位相差フィルムの遅相軸が前記偏光子の吸収軸とほぼ平行関係にあるとともに、該一軸性の位相差フィルムの偏光子重ね面と反対側の面には、２枚の二軸性の位相差フィルムが互いにその遅相軸をほぼ直交させかつ偏光子に近い側に配置される二軸性の位相差フィルムの遅相軸を前記偏光子の吸収軸に対してほぼ平行関係となるよう重ね合わされてなることを特徴とするＧタイプの偏光板。
【００２３】
８．偏光子の片面又は両面に、該偏光子を保護するための透明保護膜を重ねてなる偏光板であって、一面側の透明保護膜がｘ、ｙ方向を主軸とする面内位相差を生じる複屈折特性を有し、ｘ−ｙ面内における主屈折率をｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたときに、ｎｙ＝ｎｚの条件を満たす一軸性の位相差フィルムとされ、該一軸性の位相差フィルムの遅相軸が前記偏光子の吸収軸とほぼ平行関係にあるとともに、該一軸性の位相差フィルムの偏光子重ね面と反対側の面には、２枚の二軸性の位相差フィルムが互いにその遅相軸をほぼ直交させかつ偏光子に近い側に配置される二軸性の位相差フィルムの遅相軸を前記偏光子の吸収軸に対してほぼ直交関係となるよう重ね合わされてなることを特徴とするＨタイプの偏光板。
【００２４】
９．偏光子の片面又は両面に、該偏光子を保護するための透明保護膜を重ねてなる偏光板であって、一面側の透明保護膜が面内位相差を生じる複屈折特性を有し、ｘ−ｙ面内における主屈折率をｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたときに、ｎｙ＝ｎｚの条件を満たす一軸性の位相差フィルムとされ、該一軸性の位相差フィルムの遅相軸が前記偏光子の吸収軸とほぼ平行関係にあるとともに、該一軸性の位相差フィルムの偏光子重ね面と反対側の面には、一軸性の位相差フィルムであるＡプレートがその遅相軸を前記偏光子の吸収軸に対してほぼ直交関係となるよう重ね合わされてなることを特徴とするＫタイプの偏光板。
【００２５】
１０．偏光子の片面又は両面に、該偏光子を保護するための透明保護膜を重ねてなる偏光板であって、一面側の透明保護膜が面内位相差を生じる複屈折特性を有し、ｘ−ｙ面内における主屈折率をｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたときに、ｎｙ＝ｎｚの条件を満たす一軸性の位相差フィルムとされ、該一軸性の位相差フィルムの遅相軸が前記偏光子の吸収軸とほぼ平行関係にあるとともに、該一軸性の位相差フィルムの偏光子重ね面と反対側の面には、遅相軸が厚み方向とされたＣプレートが重ね合わされてなることを特徴とするＬタイプの偏光板。
【００２６】
１１．偏光子の片面又は両面に、該偏光子を保護するための透明保護膜を重ねてなる偏光板であって、一面側の透明保護膜が面内位相差を生じる複屈折特性を有し、ｘ−ｙ面内における主屈折率をｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたときに、ｎｙ＝ｎｚの条件を満たす一軸性の位相差フィルムとされ、該一軸性の位相差フィルムの遅相軸が前記偏光子の吸収軸とほぼ平行関係にあるとともに、該一軸性の位相差フィルムの偏光子重ね面と反対側の面には、その遅相軸を前記偏光子の吸収軸に対してほぼ直交関係となるよう配置した一軸性の位相差フィルムであるＡプレートと、遅相軸が厚み方向とされたＣプレートとが偏光子に近い側からこの順に重ね合わされてなることを特徴とするＭタイプの偏光板。
【００２７】
１２．偏光子の片面又は両面に、該偏光子を保護するための透明保護膜を重ねてなる偏光板であって、一面側の透明保護膜が面内位相差を生じる複屈折特性を有し、ｘ−ｙ面内における主屈折率をｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたときに、ｎｙ＝ｎｚの条件を満たす一軸性の位相差フィルムとされ、該一軸性の位相差フィルムの遅相軸が前記偏光子の吸収軸とほぼ平行関係にあるとともに、該一軸性の位相差フィルムの偏光子重ね面と反対側の面には、遅相軸が厚み方向とされたＣプレートと、遅相軸を前記偏光子の吸収軸に対してほぼ平行関係となるよう配置した一軸性の位相差フィルムであるＡプレートとが偏光子に近い側からこの順に重ね合わされてなることを特徴とするＮタイプの偏光板。
【００２８】
１３．上記１．〜１２．のいずれかに記載の偏光板のおいて、偏光子に重ね合わされる一面側の透明保護膜の面内位相差が０〜２００ｎｍであることを特徴とする偏光板。
１４．上記１．〜１３．のいずれかに記載の偏光板から選ばれる１つ、もしくは２つの偏光板が、液晶セルの片面側又は両面側に配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【００２９】
ここで、ほぼ平行関係とは、軸と軸のなす角が好ましくは２．５度以内、さらに好ましくは１．０度以内、またほぼ直交関係とは９０度からのずれが好ましくは２．５度以内、さらに好ましくは１．０度以内であることをいう。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、液晶セル３（ＬＣ）と向かい合う側に偏光子１を保護する透明保護膜があるため、液晶セル３（ＬＣ）と向かい合う側の偏光子１面の保護を十分とすることができ、かつ上記の偏光板から選ばれる偏光板により、斜め観察したときの液晶の光学特性の変化を効果的に補償しうるので、良視認領域を拡大した視野角範囲が広い液晶表示装置を実現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】
【００３１】
まず、液晶表示装置に用いて好適な偏光板の構造を、図１を用いて説明する。図１(a)、図１(b)は、本発明に係る偏光板の構造を模式的に示す図である。図では、偏光子１（偏光フィルムとも称される）の吸収軸１Ａの方向、及び各位相差フィルムの遅相軸10Ａ、11Ａ、12Ａ、13Ａ、14Ａ、15Ａの方向を明示するため、各フィルム間を離して示した。
ここで、偏光子１の両側に重ねてなる透明保護膜10、20は偏光子１を保護する機能を有し、一面側の透明保護膜10がｘ、ｙ方向を主軸とする面内位相差を生じる複屈折特性を有し、ｘ−ｙ面内における主屈折率をｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたときに、ｎｙ＝ｎｚの条件を満たす一軸性の位相差フィルムとされ、一軸性の位相差フィルムの遅相軸10Ａが偏光子１の吸収軸１Ａとほぼ平行関係にあるものが本発明に係るＡタイプの偏光板である。すなわち、本発明に係るＡタイプの偏光板は、偏光子１の一面側（図１(a)中、下方）に重ねてなる透明保護膜10が上記した光学特性を有し、かつ液晶表示装置に適用する場合（図２〜図７参照）、液晶セル３（ＬＣ）と偏光子１との間に配置される。したがって、Ａタイプの偏光板を液晶表示装置に適用した場合に、透明保護膜10が液晶セル３（ＬＣ）と偏光子１との間に配置されるため、液晶セル３（ＬＣ）と向かい合う側の偏光子１面の保護を十分とすることができる。
【００３２】
また、以下に説明するＢ〜Ｎタイプの偏光板も含め、本発明に係る偏光板全てにおいて、偏光子１の一面側（図１(a)、(b)中、偏光子１の下方側）に重ねてなる透明保護膜10がｘ−ｙ面内における主屈折率をｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたときに、ｎｙ＝ｎｚの条件を満たす一軸性の位相差フィルムとしている。但し、Ｂタイプの偏光板は、偏光子１の一面側に前記した光学特性を有する透明保護膜10がその遅相軸10Ａを偏光子１の吸収軸１Ａとほぼ直交関係にあるように重ね合わせたものであり、またＣ〜Ｎタイプの偏光板は、４層又は５層のうち、偏光子１とその両面側の透明保護膜10、20を含む３層の構造が前記したＡタイプの偏光板と同じとされている。
【００３３】
このように、本発明に係る偏光板全てにおいて、偏光子１の一面側に重ねてなる透明保護膜10がｘ−ｙ面内における主屈折率をｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたときに、ｎｙ＝ｎｚの条件を満たす一軸性の位相差フィルムとしている理由は、光学特性のうち、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義されるＮｚの値が実質的に１（定数）となるため、Ａ〜Ｎタイプの偏光板から選ばれる２つの偏光板を用い、一対の偏光子１をクロスニコル配置として透過型の液晶表示装置（図２〜図７参照）を形成するか、もしくは一つの偏光板を用い、反射型の液晶表示装置（図８参照）を形成した場合、  広い角度範囲において偏光子から射出される光の偏光状態を変化させることなく、偏光子を保護できるという作用効果により、波長依存性の改善効果が大きい偏光板とすることができ、斜め観察したときの液晶の光学特性の変化を効果的に補償しうるからである。
【００３４】
このような透明保護膜10がｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの条件を満たす一軸性の位相差フィルムは、光学的等方性をもつ透明保護膜と異なり、例えばトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ゼオノア・アートンなどで作られた光学的等方性をもつ膜を一軸延伸して製造することができる（Y.Ito etal:SID05 Digest(2005) p.986）。なお、液晶表示装置などの光学装置では位相差フィルムにたいして、屈折率差で±０．０００１の精度が要求されるため（液晶ディスプレイ技術−アクティブマトリクスＬＣＤ−、松本正一編、産業図書（株）1996.11.8、p232）、ｎｙ＝ｎｚの条件を満たす一軸性の位相差フィルムの屈折率は、その精度管理上、面内屈折率の差（ｎｙ−ｎｚ）が±０．０００１以下であることが好ましい。また、透明保護膜20の素材としては、偏光子１の他面側を保護する機能を有していれば限定されることはなく、例えばポリエーテルスルフォン（Polyether sulfone ；ＰＥＳ）、ガラスシート、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ゼオノア・アートン等が使用できる。なお、透明保護膜10、20のうち20は省略可能である。
【００３５】
ここで、図２に示したＡ、Ｂタイプの偏光板を用いて形成した透過型の液晶表示装置の光学的特性を調べ、その結果を図９に示す。図９に示す液晶表示装置の光学特性の調査結果から、Ａ、Ｂタイプの偏光板を用いた場合、視野角θ＝６０°で斜め観察したときの可視光領域内での透過率変化が０．６％以下であるので、波長依存性の改善効果が大きい偏光板である評価できる。しかし、視野角θ＝６０°で斜め観察したときの波長が５５０ｎｍにおける透過率が１．０％を大幅に超えているから、視野角依存性の改善効果が不十分であると評価される。なお、偏光子１の一面側（図１(a)、(b)中、偏光子１の下方側）に重ねてなる透明保護膜10の面内位相差（ｎｘ−ｎｙ）・ｄは、０〜２００ｎｍの範囲に限定することが好ましい。
【００３６】
この理由は、偏光子１の一面側に重ねてなる透明保護膜10の面内位相差（ｎｘ−ｎｙ）・ｄが０より小さい場合はなく、一方、面内位相差（ｎｘ−ｎｙ）・ｄが２００ｎｍ
を超えると、複屈折率差による波長分散が過大となり、着色化等の色変化を生じて、良視認性の視野角の拡大が困難となるからである。但しｄは、位相差フィルムの厚みを表す。
次いで、視野角θ＝６０°で斜め観察したときの波長が５５０ｎｍにおける透過率を１．０％以下にすることが可能な偏光板の構成について説明する。
【００３７】
図１(a)に示した４層及び５層構造のもの（Ｃ〜Ｈタイプの偏光板）、あるいは図１(b)に示した４層及び５層構造のもの（Ｉ〜Ｎタイプの偏光板）を用い、液晶表示装置を形成することにより、視野角依存性を効果的に改善できる。なお、Ｃ〜Ｈタイプの偏光板に用いた２軸性の位相差フィルム11、12は、それぞれ異なる光学特性をもつ。Ｃ〜Ｈタイプの偏光板は、前記した３層構造のＡタイプの偏光板にさらに加えて、一軸性の位相差フィルム10の偏光子重ね面と反対側の面に、１枚もしくは２枚の二軸性の位相差フィルムを重ねてなる偏光板である。
【００３８】
すなわち、Ｃタイプの偏光板は、一軸性の位相差フィルム10の偏光子重ね面と反対側の面に、１枚の二軸性の位相差フィルム11がその遅相軸11Ａを前記偏光子１の吸収軸１Ａに対してほぼ平行関係となるよう重ね合わされてなるものである。この２軸性の位相差フィルム11は、そのｘ−ｙ面内位相差が２００〜３５０ｎｍ、ｘ−ｙ面内における主屈折率をｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたときに、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義されるＮｚの値が０．５〜１の範囲にあることが好ましい。この理由は、２軸性の位相差フィルム11のｘ−ｙ面内位相差が２００〜３５０ｎｍの範囲を外れた場合、また、２軸性の位相差フィルム11のＮｚの値が０．５〜１の範囲を外れた場合、視野角による遅相軸の変化と位相差の変化が大きくなって補償できる視野角の範囲が狭まり、広視野角化が困難となるからである。
【００３９】
またＤタイプの偏光板は、一軸性の位相差フィルム10の偏光子重ね面と反対側の面に、１枚の二軸性の位相差フィルム12がその遅相軸12Ａを偏光子１の吸収軸１Ａに対してほぼ直交関係となるよう重ね合わされてなるものである。この２軸性の位相差フィルム12は、そのｘ−ｙ面内位相差が２００〜３５０ｎｍ、ｘ−ｙ面内における主屈折率をｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたときに、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義されるＮｚの値が０．０５〜０．５の範囲にあることが好ましい。この理由は、２軸性の位相差フィルム12のｘ−ｙ面内位相差が２００〜３５０ｎｍの範囲を外れた場合、また、２軸性の位相差フィルム12のＮｚの値が０．０５〜０．５の範囲を外れた場合、視野角による遅相軸の変化と位相差の変化が大きくなって補償できる視野角の範囲が狭まり、広視野角化が困難となるからである。
【００４０】
また５層構造のＥ〜Ｈタイプの偏光板は、前記した光学特性を有する２軸性の位相差フィルム11、12を各１枚、もしくはどちらか一方を２枚、一軸性の位相差フィルム10の偏光子重ね面と反対側の面に、重ね合わせたものである。
すなわち、Ｅ、Ｆタイプの偏光板は、一軸性の位相差フィルム10の偏光子重ね面と反対側の面に、２枚の二軸性の位相差フィルム11、12がその遅相軸11Ａ、12Ａを互いにほぼ平行関係としかつ偏光子１の吸収軸１Ａに対してほぼ平行関係となるよう重ね合わせてなるものと、ほぼ直交関係となるよう重ね合わされてなるものである。Ｇ、Ｈタイプの偏光板は、一軸性の位相差フィルム10の偏光子重ね面と反対側の面に、２枚の二軸性の位相差フィルム11又は12が、遅相軸11Ａ、12Ａを互いにほぼ直交させかつ偏光子に近い側に配置される二軸性の位相差フィルムの遅相軸11Ａ又は12Ａを偏光子１の吸収軸１Ａに対してほぼ平行関係となるよう重ね合わされてなるものと、直交関係となるよう重ね合わされてなるものである。なお、Ｃ、Ｄタイプの偏光板は４層、Ｅ〜Ｈタイプの偏光板は５層として説明したが、いずれのタイプにおいても透明保護膜20は省略可能である。
【００４１】
次いで、Ｃ〜Ｈタイプの偏光板を用いて形成した液晶表示装置の構造と、その光学特性について説明する。図３〜図５には、Ｃ〜Ｈタイプの偏光板を用いた透過型の液晶表示装置の概略構成を示し、図８にはＣタイプ、Ｄタイプの偏光板を用いた反射型の液晶表示装置の概略構成を示した。なお、図８中、24は、液晶セル（ＬＣ）３に粘着剤により接着した１／４波長位相差フィルムを示し、５は反射板を示す。透過型の液晶表示装置は、液晶セル（ＬＣ）３を挟んで一対の偏光子１をクロスニコルに配置して形成されるが、一例としてＦタイプとＡタイプの偏光板を用いた液晶表示装置の光学特性を従来例１と同じ条件で調査し、その結果を図１０に示した。図１０から明らかなように、ＦタイプとＡタイプ偏光板を用い、透過型の液晶表示装置を形成した場合には（図３（ａ）相当の液晶表示装置）、視野角θ＝６０°で斜め観察したときの透過率変化が０．６％以下であるので、波長依存性の改善効果が大きい偏光板である評価できるとともに、視野角θ＝６０°で斜め観察したときの波長が５５０ｎｍにおける透過率を１．０％以下にすることができ、視野角依存性の改善効果も十分であることがわかる。なお、図１１には、ＦタイプとＡタイプ偏光板を用い、一対の偏光子１をクロスニコルに配置したものの光学特性を調べた結果を示した。
【００４２】
ちなみに、図１７に示した従来例１の偏光板33を用い、透過型の液晶表示装置を形成した場合には、視野角θ＝６０°で斜め観察したときの透過率変化が１．８％を若干超えている。しかも、視野角θ＝６０°で斜め観察したときの波長が５５０ｎｍにおける透過率は１．０％を超えているので、従来例１の偏光板33を用いた液晶表示装置は、良視認の視野角範囲が狭いものである。
【００４３】
ところで、図３には、図３（ａ）に示す液晶表示装置を含め、後述する実施例で示すように、波長依存性の改善効果が大きい透過型の液晶表示装置を形成できる偏光板の構成を示した。また、図４、図５には、波長依存性の改善効果が中程度の透過型の液晶表示装置を形成できる偏光板の構成を示した。これに対し、図６、図７には、波長依存性の改善効果が小さい透過型の液晶表示装置を形成できる偏光板の構成を示した。
【００４４】
次いで、図６、図７に示した透過型の液晶表示装置を形成する際に用いる、Ｉ〜Ｎタイプの偏光板について説明する（図１(b)参照）。
Ｉタイプの偏光板は、前記したＣタイプの偏光板を構成する二軸性の位相差フィルム11に代え、一軸性の位相差フィルム10の偏光子重ね面と反対側の面に、二軸性の位相差フィルム13がその遅相軸13Ａを偏光子１の吸収軸１Ａに対してほぼ平行関係となるよう重ね合わされてなるものである。前記二軸性の位相差フィルム13は、ｘ−ｙ面内位相差が２００〜３５０ｎｍ、ｘ−ｙ面内における主屈折率をｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率をｎｚとしたときに、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義されるＮｚの値が０．２５〜０．７５の範囲にあるフィルムで形成されている。
【００４５】
またＪタイプの偏光板は、前記したＤタイプの偏光板を構成する二軸性の位相差フィルム12に代え、一軸性の位相差フィルム10の偏光子重ね面と反対側の面に、前記二軸性の位相差フィルム13がその遅相軸13Ａを偏光子１の吸収軸１Ａに対してほぼ直交関係となるよう重ね合わされてなるものである。
Ｋタイプの偏光板は、一軸性の位相差フィルム10の偏光子重ね面と反対側の面に、一軸性の位相差フィルムであるＡプレート14がその遅相軸14Ａを偏光子１の吸収軸１Ａに対してほぼ直交関係となるよう重ね合わされてなるものである。Ａプレート14は、ｎｙ＝ｎｚである一軸性のフィルムで形成され（図２０参照）、ｘ−ｙ面内位相差が５０〜１５０ｎｍであるのが、視覚補償の点で好ましい。
【００４６】
Ｌタイプの偏光板は、一軸性の位相差フィルム10の偏光子重ね面と反対側の面に、遅相軸15Ａが厚み方向とされたＣプレート15が重ね合わされてなるものである。Ｃプレート15は、ｎｘ＝ｎｙである一軸性のフィルムで形成されている（図２０参照）。Ｍタイプの偏光板は、一軸性の位相差フィルム10の偏光子重ね面と反対側の面に、遅相軸14Ａを偏光子１の吸収軸１Ａに対してほぼ直交関係となるよう配置した一軸性の位相差フィルムであるＡプレート14と、遅相軸15Ａが厚み方向とされたＣプレート15とが偏光子１に近い側からこの順に重ね合わされてなるものである。
【００４７】
Ｎタイプの偏光板は、一軸性の位相差フィルム10の偏光子重ね面と反対側の面に、遅相軸15Ａが厚み方向とされたＣプレート15と、遅相軸14Ａを偏光子１の吸収軸１Ａに対してほぼ平行関係となるよう配置した一軸性の位相差フィルムであるＡプレート14とが偏光子１に近い側からこの順に重ね合わされてなるものである。
以上説明したＩ〜Ｎタイプの偏光板によれば、波長依存性の改善効果は小さいものの、斜め観察したときの液晶の光学特性の変化を効果的に補償しうるので、視野角依存性の改善効果が十分あり、良視認の視野角範囲が広い液晶表示装置を具現できる。
【００４８】
ここで、本発明に係る偏光板の形成には、従来公知の適宜な積層作業で行うことができる。その際、平行関係、直交関係は厳密な意味での平行又は直交状態に限定されず、作業上の配置誤差などが許容されるという意味で、「ほぼ」平行関係、「ほぼ」直交関係と表している。また本発明に係る液晶表示装置は通常の方法で構成できる。液晶表示装置は一般に、偏光板と液晶セル３（ＬＣ）と必要に応じて照明手段等の構成部品を適宜に組み立てさらに駆動回路を組み込んで形成される。ここで、図２〜図７に示した透過型の液晶表示装置では、照明手段としてのバックライト（図示せず）からの入射光が、各図中、上方又は下方のどちらか一方から入射光側の偏光板１に対して入射するように構成される。本発明に係るＡ〜Ｎタイプの偏光板を用いることで、バックライトを配置した透過型の液晶表示装置あるいは自然光を利用し、偏光板と液晶セル３（ＬＣ）を通過した光を反射する反射板を用いた反射型の液晶表示装置など適宜な液晶表示装置が構成できる。
【００４９】
液晶表示装置の形成部品は、積層一体化されていてもよいし、分離状態にあってもよい。また液晶表示装置を構成するに際しては、例えば拡散板やアンチグレア層、反射防止膜、カラーフィルタなどの適宜な光学素子を適宜に配置することができる。本発明に係るＡ〜Ｎタイプの偏光板は、ＶＡ(vertical alignment ) 型やＩＰＳ(in-plane-switching)型等の複屈折を示す液晶セルを用いたＴＦＴ型やＭＩＭ型等の種々の表示装置に好ましく用いうる。
【実施例１】
【００５０】
表１に示す特性のフィルムを用い、Ａ〜Ｎタイプの偏光板を作成し、図２〜図８に示す液晶表示装置を形成して透過率を調べた。液晶セル３（ＬＣ）のセル厚は5.2 μｍとした。透過型の液晶表示装置の透過率測定は、前記した従来例１と同じ条件、すなわち、液晶セル３（ＬＣ）を暗状態とした条件で、光源からの入射光Ｌｉｎの入射角を視野角θに応じて０，２０，４０，６０°と段階的に変化させて、入射光Ｌｉｎを入射光側の偏光板に照射し、得られた偏光が観察側の偏光板を通過して洩れて出てくる漏光Ｌｏｕｔを受光器で測定し、得た分光スペクトルにより行った。反射型の液晶表示装置の場合には、一側に光源を配置し、反射板で反射して一側に漏れ漏れ出てくる漏光を受光器により同様にして測定した。なお、図１(a)、(b)に示したＡ〜Ｎタイプの偏光板は従来公知の適宜な積層作業で形成した。
【００５１】
Ａ〜Ｎタイプの偏光板を用いた液晶表示装置を実験例１〜１７とし、表３、４に示すような評価方法により、波長依存性の改善効果及び視野角依存性の改善効果を評価した。また同時に表２に示す特性のフィルムを用い、従来例１〜３の偏光板を作成し、それを用いた液晶表示装置も同様な評価方法により評価した。
【００５２】
【表１】
2007078854.tif 000003
【００５３】
【表２】
2007078854.tif 000004
【００５４】
【表３】
2007078854.tif 000005
【００５５】
【表４】
2007078854.tif 000006
実験例１〜１７の評価結果を表５〜８に、従来例１〜３の評価結果を表９に示す。但し、従来例１〜３の測定結果はそれぞれ図１７〜１９に示したとおりであり、実験例１、２の測定結果はそれぞれ図９、１０に示したとおりである。
【００５６】
【表５】
2007078854.tif 000007
【００５７】
【表６】
2007078854.tif 000008
【００５８】
【表７】
2007078854.tif 000009
【００５９】
【表８】
2007078854.tif 000010
【００６０】
【表９】
2007078854.tif 000011
表５〜８の評価結果と表９とを対比することにより、実験例１〜１７は、従来例１、２（波長依存性の改善効果が認められない場合）に比べて、波長依存性の改善効果があることがわかる。また実験例１を除く、実験例２〜１７は、視野角依存性の改善効果が十分であることもわかる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１（ａ）】本発明に係る偏光板の構成を示す模式図である。
【図１（ｂ）】本発明に係る他の偏光板の構成を示す模式図である。
【図２】本発明に係る偏光板を用いた一例の液晶表示装置の構成を示す模式図である。
【図３】本発明に係る偏光板を用いた他の液晶表示装置の構成を示す模式図である。
【図４】本発明に係る偏光板を用いたその他の液晶表示装置の構成を示す模式図である。
【図５】本発明に係る偏光板を用いたその他の液晶表示装置の構成を示す模式図である。
【図６】本発明に係る偏光板を用いたその他の液晶表示装置の構成を示す模式図である。
【図７】本発明に係る偏光板を用いたその他の液晶表示装置の構成を示す模式図である。
【図８】本発明に係る偏光板を用いたその他の液晶表示装置の構成を示す模式図である。
【図９】（ａ）は本発明に係る液晶表示装置の特性を調べる光学系の模式図、（ｂ）はその特性図である。
【図１０】（ａ）は本発明に係る液晶表示装置の特性を調べる光学系の模式図、（ｂ）はその特性図である。
【図１１】（ａ）は図１０の液晶表示装置に用いた偏光板の特性を調べる光学系の模式図、（ｂ）はその特性図である。
【図１２】（ａ）は偏光板の基本構成を示す断面模式図、（ｂ）は透過型の液晶表示装置（ＬＣＤ）の構成を示す模式図である。
【図１３】従来例に係る偏光板の問題点を説明するための模式図である。
【図１４】（ａ）は従来例１に係る偏光板の特性を調べる光学系の模式図、（ｂ）はその特性図である。
【図１５】（ａ）は従来例２に係る偏光板の特性を調べる光学系の模式図、（ｂ）はその特性図である。
【図１６】（ａ）は従来例３に係る偏光板の特性を調べる光学系の模式図、（ｂ）はその特性図である。
【図１７】（ａ）は従来例１に係る液晶表示装置の特性を調べる光学系の模式図、（ｂ）はその特性図である。
【図１８】（ａ）は従来例２に係る液晶表示装置の特性を調べる光学系の模式図、（ｂ）はその特性図である。
【図１９】（ａ）は従来例３に係る液晶表示装置の特性を調べる光学系の模式図、（ｂ）はその特性図である。
【図２０】位相差フィルムにおける光学的異方性の定義を説明する模式図である。
【図２１】観察面における視野角θ及び方位角φの定義を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  偏光子
１Ａ  偏光子１の吸収軸
２、20  透明保護膜
３  液晶セル（ＬＣ）
４  バックライト
５  反射板
10  一軸性の位相差フィルム
11、12、13  二軸性の位相差フィルム
10Ａ、11Ａ、12Ａ  各位相差フィルムの遅相軸
θ  視野角（観察面の法線方向に対してなす角）
φ  観察方位
21  Ａプレート（一軸性の位相差フィルム）
22  Ｃプレート（一軸性の位相差フィルム）
23  二軸性の位相差フィルム
21Ａ、22Ａ、23Ａ  各位相差フィルムの遅相軸
24  １／４波長位相差フィルム
31  ガラス基板
32  液晶材料
33、34、35  従来例の偏光板
【図１（ａ）】
2007078854.tif 000012
【図１（ｂ）】
2007078854.tif 000013
【図２】
2007078854.tif 000014
【図３】
2007078854.tif 000015
【図４】
2007078854.tif 000016
【図５】
2007078854.tif 000017
【図６】
2007078854.tif 000018
【図７】
2007078854.tif 000019
【図８】
2007078854.tif 000020
【図９】
2007078854.tif 000021
【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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