(57)【要約】【課題】黒表示性能を向上させ、及び色味変化を軽減させた横電界方式液晶表示装置の提供。【解決手段】第１偏光子と、第１光学補償領域と、第１基板、液晶層、及び第２基板を有する液晶セルと、第２光学補償領域と、第２偏光子とをこの順序で有し、黒表示時に前記液晶層に含まれる液晶分子が前記一対の基板の表面に対して平行に配向し、前記第１基板、前記第２基板が有する波長５５０ｎｍにおける厚み方向のレターデーションの合計値Ｒｔｈsub（５５０）が、３ｎｍ≦｜Ｒｔｈsub（５５０）｜≦６０ｎｍであり、前記第１基板、前記第２基板と前記第１光学補償領域の波長５５０ｎｍにおける厚み方向のレターデーションの合計値Ｒｔｈ1（５５０）が、−１３５〜２５ｎｍである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１偏光子と、第１光学補償領域と、第１基板、液晶層、及び第２基板を有する液晶セルと、第２光学補償領域と、第２偏光子とをこの順序で有し、
黒表示時に前記液晶層に含まれる液晶分子が前記一対の基板の表面に対して平行に配向し、
前記第１基板、前記第２基板が有する波長５５０ｎｍにおける厚み方向のレターデーションの合計値Ｒｔｈsub（５５０）が、３ｎｍ≦｜Ｒｔｈsub（５５０）｜≦６０ｎｍであり、
前記第１基板、前記第２基板と前記第１光学補償領域の波長５５０ｎｍにおける厚み方向のレターデーションの合計値Ｒｔｈ1（５５０）が、−１３５〜２５ｎｍであることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第２光学補償領域の波長５５０ｎｍの面内レターデーションＲｅ2（５５０）が、１００〜２５０ｎｍであり、波長５５０ｎｍの厚み方向のレターデーションＲｔｈ2（５５０）が、−１５０〜１０ｎｍである請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第２光学補償領域は１層で構成され、前記第１基板、前記第２基板と前記第１光学補償領域の波長５５０ｎｍの厚み方向のレターデーションの合計値Ｒｔｈ1（５５０）が、−１３５〜５ｎｍである請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第２光学補償領域が、少なくとも２層からなる請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第２光学補償領域の一方の層の波長５５０ｎｍの厚み方向のレターデーションＲｔｈ2C（５５０）が、５０〜２００ｎｍであり、他方の層の波長５５０ｎｍの面内レターデーションＲｅ2B（５５０）が、７０〜１５０ｎｍであり、波長５５０ｎｍの厚み方向のレターデーションＲｔｈ2B（５５０）が、−１５０〜−７０ｎｍである請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第１基板、前記第２基板と前記第１光学補償領域の波長５５０ｎｍの厚み方向のレターデーションの合計値Ｒｔｈ1（５５０）が、−４５〜２５ｎｍである請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記第２光学補償領域の前記一方の層の波長５５０ｎｍの厚み方向のレターデーションＲｔｈ2C（５５０）が、−２００〜−５０ｎｍであり、前記他方の層の波長５５０ｎｍの面内レターデーションＲｅ2B（５５０）が、５０〜２００ｎｍであり、波長５５０ｎｍの厚み方向のレターデーションＲｔｈ2B（５５０）が、５０〜２００ｎｍである請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記第１基板、前記第２基板と前記第１光学補償領域の波長５５０ｎｍの厚み方向のレターデーションの合計値Ｒｔｈ1（５５０）が、−７５〜２５ｎｍである請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記第１及び第２光学補償領域の少なくとも一方が、ポリマーフィルムからなる請求項１〜８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記ポリマーフィルムが、セルロースアシレート系フィルム、環状オレフィン系ポリマーフィルム、又はアクリル系ポリマーフィルムから選択される請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記ポリマーフィルムの厚みが、１〜９０μｍである請求項９又は１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記アクリル系ポリマーフィルムが、ラクトン環単位、無水マレイン酸単位、及びグルタル酸無水物単位から選ばれる少なくとも１種の単位を含むアクリル系ポリマーを含有する請求項１０または１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記第１偏光子または前記第２偏光子の少なくとも一方が光学補償領域と偏光板保護フィルムとで挟持された偏光板であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記保護フィルムの厚みが１０〜８０μｍである請求項１３に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
前記第１偏光子又は第２偏光子の厚みが５０μｍ以下である請求項１〜１４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、ＩＰＳモードＦＦＳモード等の横電界方式の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型及びＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ)型の液晶表示装置は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）型やＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型のように上下基板間に電界を印加し、液晶分子の立ち上がりによって駆動するモードではなく、基板面にほぼ平行な成分を含む電界によって液晶分子を基板面内方向に応答させる横電界方式と言われる方式（モード）である。
また、ＩＰＳ型及びＦＦＳ型は、その構造から原理的に視野角への制限が少ない方式であるため、視野角が広い上に色度変移・色調変化が少ないといった特性を持つ駆動方式として知られている。近年ではテレビ用途以外に携帯端末用の表示装置から業務用の高精細・高画質用途まで多岐に渡って普及し始めている。
【０００３】
これらの横電界方式の液晶表示装置においては、セルを挟む偏光板の保護フィルムを等方性のフィルムとすることで上述の液晶セルが具備する利点を阻害せずに利用する構成も知られている。（例えば、特許文献１）
ただし、この構成では偏光子に起因する補償は検討されておらず、特に斜め方向からの視認における光漏れによるコントラスト低下やカラーシフトに対しては光学補償をする必要が生じる。このため、光学異方性層を配置させることで表示装置全体として補償が検討された横電界方式の液晶表示装置が提案されている。（例えば、特許文献２、３）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１０７９５３号公報
【特許文献２】特開２００５−３０９３８２号公報
【特許文献３】特開２００７−２７９４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これらの光学異方性層としてλ/２板として機能する光学異方性を用いることが多く、その原理としては特開２００９−１２２１５１号公報の記載にある様なメカニズムにより補償がなされるとされている。光学異方性層はその機能を発現する構成であれば特に問わないと考えられ、今まで様々な構成が提案されてきた。しかし、発明者が様々な構成について調べたところ、このλ/２板として機能する異方性層を配置するだけでは黒表示性能の改善、及び色味変化の軽減といった光学補償能が不十分であることが判明した。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決することを課題とし、具体的には、黒表示性能を向上させ、色味変化を軽減させた液晶表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題に対して発明者らが鋭意検討した結果、液晶セル基板上に配置されるカラーフィルタやＴＦＴなどの構成部材が有するレターデーションが存在し、このレターデーションの存在が理想的な光学補償を妨げることが分かった。
この知見をもとに検討した結果、従来横電界方式の液晶表示装置用に検討されてきた光学異方性層と、上述の基板上の構成部材が有するレターデーションを補償する光学補償層とで液晶セルを挟む様に配置することで、従来検討されていなかった液晶セル基板が有するレターデーションを補償することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
具体的には、上記課題を解決するための手段は、下記［１］の手段であり、好ましくは、下記[２]〜［１５］の手段である。
［１］  第１偏光子と、第１光学補償領域と、第１基板、液晶層、及び第２基板を有する液晶セルと、第２光学補償領域と、第２偏光子とをこの順序で有し、
黒表示時に前記液晶層に含まれる液晶分子が前記一対の基板の表面に対して平行に配向し、
前記第１基板、前記第２基板が有する波長５５０ｎｍにおける厚み方向のレターデーションの合計値Ｒｔｈsub（５５０）が、３ｎｍ≦｜Ｒｔｈsub（５５０）｜≦６０ｎｍであり、
前記第１基板、前記第２基板と前記第１光学補償領域の波長５５０ｎｍにおける厚み方向のレターデーションの合計値Ｒｔｈ1（５５０）が、−１３５〜２５ｎｍであることを特徴とする液晶表示装置。
［２］  前記第２光学補償領域の波長５５０ｎｍの面内レターデーションＲｅ2（５５０）が、１００〜２５０ｎｍであり、波長５５０ｎｍの厚み方向のレターデーションＲｔｈ2（５５０）が、−１５０〜１０ｎｍである［１］の液晶表示装置。
［３］  前記第２光学補償領域は１層で構成され、前記第１基板、前記第２基板と前記第１光学補償領域の波長５５０ｎｍの厚み方向のレターデーションの合計値Ｒｔｈ1（５５０）が、−１３５〜５ｎｍである［１］又は［２］の液晶表示装置。
［４］  前記第２光学補償領域が、少なくとも２層からなる［１］又は［２］の液晶表示装置。
［５］  前記第２光学補償領域の一方の層の波長５５０ｎｍの厚み方向のレターデーションＲｔｈ2C（５５０）が、５０〜２００ｎｍであり、他方の層の波長５５０ｎｍの面内レターデーションＲｅ2B（５５０）が、７０〜１５０ｎｍであり、波長５５０ｎｍの厚み方向のレターデーションＲｔｈ2B（５５０）が、−１５０〜−７０ｎｍである［４］の液晶表示装置。
［６］  前記第１基板、前記第２基板と前記第１光学補償領域の波長５５０ｎｍの厚み方向のレターデーションの合計値Ｒｔｈ1（５５０）が、−４５〜２５ｎｍである［５］の液晶表示装置。
［７］  前記第２光学補償領域の前記一方の層の波長５５０ｎｍの厚み方向のレターデーションＲｔｈ2C（５５０）が、−２００〜−５０ｎｍであり、前記他方の層の波長５５０ｎｍの面内レターデーションＲｅ2B（５５０）が、５０〜２００ｎｍであり、波長５５０ｎｍの厚み方向のレターデーションＲｔｈ2B（５５０）が、５０〜２００ｎｍである［４］の液晶表示装置。
［８］  前記第１基板、前記第２基板と前記第１光学補償領域の波長５５０ｎｍの厚み方向のレターデーションの合計値Ｒｔｈ1（５５０）が、−７５〜２５ｎｍである［７］の液晶表示装置。
［９］  前記第１及び第２光学補償領域の少なくとも一方が、ポリマーフィルムからなる［１］〜［８］のいずれかの液晶表示装置。
［１０］  前記ポリマーフィルムが、セルロースアシレート系フィルム、環状オレフィン系ポリマーフィルム、又はアクリル系ポリマーフィルムから選択される［９］の液晶表示装置。
［１１］  前記ポリマーフィルムの厚みが、１〜９０μｍである［９］又は［１０］の液晶表示装置。
［１２］  前記アクリル系ポリマーフィルムが、ラクトン環単位、無水マレイン酸単位、及びグルタル酸無水物単位から選ばれる少なくとも１種の単位を含むアクリル系ポリマーを含有する［１０］または［１１］の液晶表示装置。
［１３］  前記第１偏光子または前記第２偏光子の少なくとも一方が光学補償領域と偏光板保護フィルムとで挟持された偏光板であることを特徴とする［１］〜［１２］のいずれかの液晶表示装置。
［１４］  前記保護フィルムの厚みが１０〜８０μｍである［１３］の液晶表示装置。
［１５］  前記第１偏光子又は第２偏光子の厚みが５０μｍ以下である［１］〜［１４］のいずれかの液晶表示装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、黒表示性能を向上させ、及び色味変化を軽減させた横電界方式の液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のＩＰＳ型液晶表示装置の一例の断面模式図である。
【図２】本発明に利用可能な画素領域例を示す概略図である。
【図３】本発明のＩＰＳ型液晶表示装置の他の一例の断面模式図である。
【図４】本発明のＦＦＳ型液晶表示装置の一例の断面模式図である。
【図５】本発明のＦＦＳ型液晶表示装置の他の一例の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の液晶表示装置の一実施形態及びその構成部材について順次説明する。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
【００１２】
本明細書において、光学的な軸の関係については、本発明が属する技術分野において許容される誤差を含むものとする。具体的には、「平行」、「直交」とは、厳密な角度±１０゜未満の範囲内であることを意味し、±５゜未満であることが好ましく、±３゜未満であることがより好ましい。また、「垂直配向」とは、厳密な垂直の角度よりも±２０゜未満の範囲内であることを意味し、±１５゜未満であることが好ましく、±１０゜未満であることがより好ましい。また、「遅相軸」は、屈折率が最大となる方向を意味する。さらに、屈折率の測定波長は特別な記述がない限り、可視光域のλ＝５５０ｎｍでの値である。
【００１３】
本明細書において「偏光板」とは、特に断らない限り、長尺の偏光板及び液晶装置に組み込まれる大きさに裁断された（本明細書において、「裁断」には「打ち抜き」及び「切り出し」等も含むものとする）偏光板の両者を含む意味で用いられる。また、本明細書では、「偏光子」及び「偏光板」を区別して用いるが、「偏光板」は「偏光子」の少なくとも片面に該偏光子を保護する透明保護膜を有する積層体を意味するものとする。
【００１４】
また、本明細書において、Ｒｅ(λ)、Ｒｔｈ(λ)は各々、波長λにおける面内のレターデーションおよび厚さ方向のレターデーションを表す。本願明細書においては、特に記載がないときは、波長λは、５５０ｎｍとする。Ｒｅ(λ)はＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨまたはＷＲ（王子計測機器（株）製）において波長λｎｍの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。測定波長λｎｍの選択にあたっては、波長選択フィルターをマニュアルで交換するか、または測定値をプログラム等で変換して測定するができる。
測定されるフィルムが１軸または２軸の屈折率楕円体で表されるものである場合には、以下の方法によりＲｔｈ（λ）は算出される。
Ｒｔｈ(λ)は前記Ｒｅ(λ)を、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨまたはＷＲにより判断される）を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする）のフィルム法線方向に対して法線方向から片側５０度まで１０度ステップで各々その傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて全部で６点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨまたはＷＲが算出する。
上記において、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレターデーションの値がゼロとなる方向をもつフィルムの場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレターデーション値はその符号を負に変更した後、ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨまたはＷＲが算出する。
尚、遅相軸を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする）、任意の傾斜した２方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基に、以下の式（１）及び式（２）よりＲｔｈを算出することもできる。
【００１５】
【数１】
2013238770.tif 000003
式（２）
Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ)／２ − ｎｚ｝ × ｄ
上記式中、Ｒｅ(θ)は法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレターデーション値をあらわし、ｎｘは面内における遅相軸方向の屈折率を表し、ｎｙは面内においてｎｘに直交する方向の屈折率を表し、ｎｚはｎｘ及びｎｙに直交する方向の屈折率を表す。ｄは膜厚である。
【００１６】
測定されるフィルムが１軸や２軸の屈折率楕円体で表現できないもの、いわゆる光学軸（ｏｐｔｉｃ  ａｘｉｓ）がないフィルムの場合には、以下の方法によりＲｔｈ（λ）は算出される。
Ｒｔｈ（λ）は前記Ｒｅ（λ）を、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨまたはＷＲにより判断される）を傾斜軸（回転軸）としてフィルム法線方向に対して−５０度から＋５０度まで１０度ステップで各々その傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて１１点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨまたはＷＲが算出する。
上記の測定において、平均屈折率の仮定値は  ポリマーハンドブック（ＪＯＨＮ  ＷＩＬＥＹ＆ＳＯＮＳ，ＩＮＣ）、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについてはアッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する：  セルロースアシレート（１．４８）、シクロオレフィンポリマー（１．５２）、ポリカーボネート（１．５９）、ポリメチルメタクリレート（１．４９）、ポリスチレン（１．５９）である。これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨまたはＷＲはｎｘ、ｎｙ、ｎｚを算出する。この算出されたｎｘ、ｎｙ、ｎｚよりＮｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）が更に算出される。
なお、本明細書では、特に付記がない限りは測定波長は５５０ｎｍとする。
【００１７】
本発明の液晶表示装置は、第１偏光子と、第１光学補償領域と、第１基板、液晶層、及び第２基板を有する液晶セルと、第２光学補償領域と、第２偏光子とをこの順序で有し、
黒表示時に前記液晶層に含まれる液晶分子が前記一対の基板の表面に対して平行に配向し、
前記第１基板、前記第２基板が有する波長５５０ｎｍにおける厚み方向のレターデーションの合計値Ｒｔｈsub（５５０）が、３ｎｍ≦｜Ｒｔｈsub（５５０）｜≦６０ｎｍであり、
前記第１基板、前記第２基板及び前記第１光学補償領域の波長５５０ｎｍにおける厚み方向のレターデーションの合計値Ｒｔｈ1（５５０）が、−１３５〜２５ｎｍであることを特徴とする。以下、図面を用いて液晶表示装置の態様や構成する各部位について、以下に詳述する。
【００１８】
［液晶表示装置の構成］
図１は、本発明の横電界方式の液晶表示装置の一実施形態としてＩＰＳ型液晶表示装置の一例の断面模式図である。
図１に示す液晶表示装置は、一対の第１偏光子２０及び第２偏光子２２と、第１偏光子２０に接する第１光学補償領域２４及び該第２偏光子２２に接する第２光学補償領域２６と、ＩＰＳ又はＦＦＳ型液晶セル１０とを少なくとも備える。
第１偏光子２０及び第２偏光子２２の外側表面には、通常は偏光子を保護するための偏光板保護フィルム２８が配置されており、第１偏光子２０のさらに外側には、バックライトユニット３０が配置されている。バックライトユニット３０は、光源の他に光の利用効率を上げるための反射板、輝度向上膜や点光源や線光源を一様な面光源とするための拡散板、プリズムシート、レンズアレイ等の部材を適宜含んでなる。
なお、上記の構成以外に第１偏光子２０及び第２偏光子２２の間に配置される光学的に等方的な機能層、例えば接着剤・粘着剤等は、本願の作用効果に影響を及ぼさないため、適宜使用することができる。
【００１９】
図１の液晶表示装置では、液晶セル１０は、第１基板１１、ネマチック液晶材料からなる液晶層１２、及び第２基板１５を有する。液晶層１２は、黒表示時に該ネマチック液晶材料の液晶分子が一対の基板１１及び１５の表面に対して平行に配向したホモジニアス配向の液晶セルである。液晶層の厚さｄ（μｍ）と屈折率異方性Δｎとの積Δｎ・ｄは透過モードにおいて、ねじれ構造を持たないＩＰＳ型では０．２〜０．４μｍの範囲が最適値とされている。なお、ＦＦＳ型では０．３〜０．５μｍの範囲が最適値と言われている。この範囲では白表示輝度が高く、黒表示輝度が小さいことから、明るくコントラストの高い表示装置が得られる。基板１１及び１５の液晶層１２に接触する表面には、配向膜（不図示）が形成されていて、液晶分子を基板の表面に対して略平行に配向させるとともに配向膜上に施されたラビング処理方向等により、電圧無印加状態もしくは低印加状態における液晶分子配向方向が制御されている。また、基板１１若しくは１５の内面には、液晶分子に電圧印加可能な（画素）電極１４、カラーフィルタ１３が形成されている。
【００２０】
液晶層１２中、電圧無印加状態では、液晶分子はねじれずに、例えば、基板１１及び１５の内面に形成された配向膜のラビング処理の方向等によって制御され、基板と平行に一定の水平方向に配向している。電圧を印加すると、面内方向に形成された電界によって、液晶分子が水平に所定の角度だけ回転して、所定の方向に配向する。電極の形状及び配置については種々提案されていて、いずれも利用することができる。図２に、液晶層１２の１画素領域中の液晶分子の配向の一例を模式的に示す。図２は、液晶層１２の１画素に相当する程度の極めて小さい面積の領域中の液晶分子の配向を、基板１１及び１５の内面に形成された配向膜のラビング方向４、及び基板１１及び１５の内面に形成された液晶分子に電圧印加可能な電極２及び３とともに示した模式図の一例である。電界効果型液晶として正の誘電異方性を有するネマチック液晶を用いてアクティブ駆動を行った場合の、電圧無印加状態若しくは低印加状態での液晶分子配向方向は５ａ及び５ｂであり、この時に黒表示が得られる。電極２及び３間に印加されると、電圧に応じて液晶分子は６ａ及び６ｂ方向へとその配向方向を変える。通常、この状態で白表示を行う。
【００２１】
再び図１において、第１偏光子２０の吸収軸２０ａと、第２偏光子２２の吸収軸２２ａは直交して配置されている。電圧無印加時には、液晶層１２の液晶分子は、液晶層１２の遅相軸１２ａが、第２偏光子２２の吸収軸２２ａと直交になるように水平配向している。従って、バックライトユニット３０から入射した光は、偏光状態をほぼ維持したまま液晶層１２を通過し、第１偏光子２０の吸収軸２０ａで遮光され、黒表示になる。しかし、バックライトユニット３０から入射した光のうち、斜め方向から入射した光に対しては、偏光膜１６及び１８の吸収軸２０ａ及び２２ａが直交関係からずれているために、光漏れが生じ、即ち視野角コントラストを低下させることになる。斜め方向からの観察の場合においても同様な現象が生じる。第２偏光子２２と液晶セル１０との間に配置される第２光学補償領域２６は、この光漏れを軽減し、視野角コントラストを改善する作用がある。この改善の作用は上述の通り、λ／２板の機能を利用してずれた直交関係を補償するものであり、この機能を有する光学異方性層であれば特に限定はされないが、好ましくは第２光学補償領域２６の面内レターデーションＲｅ2（５５０）は、１００〜２５０ｎｍが好ましく、１４０〜２３０ｎｍがより好ましく、１９０〜２１０ｎｍが特に好ましい。
また、第２光学補償領域２６の厚さ方向のレターデーションＲｔｈ2（５５０）は、−１５０〜１０ｎｍが好ましく、−１００〜−１０ｎｍがより好ましく、−５０〜−３０ｎｍが特に好ましい。この範囲であると黒表示時の光漏れ、色味変化を軽減による視野角特性が改善するため好ましい。第２光学補償領域２６の詳細については後述する。
【００２２】
第１偏光子２０と第１基板１１との間に、第１光学補償領域２４が配置される。
【００２３】
従来の横電解方式の光学補償においては、前述の通り、第２光学補償領域２６による偏光子補償がなされているとされているため、その光に対して作用を及ぼさない様に第１光学補償領域の位置には位相差を有しない等方性、またはレターデーション値の低い光学異方性フィルムを偏光板保護フィルムとして配置するか、何も配置しない構成が想定されていた。
【００２４】
しかし、第２光学補償領域２６による偏光子起因の位相差の解消だけでは、期待された補償効果が十分得られず、発明者らが鋭意検討したところ液晶セルの基板１１，１５の上に構成されている部材であるカラーフィルタ１３や電極１４などが複屈折性を有しており、それらによって位相差が付与された光が光漏れやカラーシフトの原因となっていることがわかった。
そのため、本発明では、この位相差を解消する位相差（レターデーション値）を備えた第１光学補償領域（光学異方性層）を配置する。ただし、第１光学補償領域は基板上の部材の複屈折性を解消させるために配置されるので、必要なレターデーション値は単純に規定することができず、それらの部材が持つ複屈折性に左右される。
本発明者は、液晶表示装置の液晶セル基板を複数調べた結果、これらの基板が有するレターデーションは面内方向に異方性を有する部材はあまりなく、厚み方向のレターデーションが支配的であるため、厚み方向のレターデーションを考慮すれば良いことを見出した。
この２つの基板の波長５５０ｎｍにおける厚み方向のレターデーションの合計値Ｒｔｈsub（５５０）は、３ｎｍ≦｜Ｒｔｈsub（５５０）｜≦６０ｎｍの範囲にたいていの液晶表示装置が収まることが解析により分かり、この場合は第１基板、前記第２基板と前記第１光学補償領域の波長５５０ｎｍにおける厚み方向のレターデーションの合計値Ｒｔｈ1（５５０）が、−１３５〜２５ｎｍに調整すれば光学的に補償されることがわかった。
また、液晶表示装置のＲｔｈsub（５５０）が、５≦｜Ｒｔｈsub（５５０）｜≦４０であると本願の効果をより得られるため好ましく、１０≦｜Ｒｔｈsub（５５０）｜≦２０であると特に好ましい。
【００２５】
第１光学補償領域２４と基板１１、１５の波長５５０ｎｍにおける厚み方向のレターデーションの合計値Ｒｔｈ1（５５０）は、−１３５〜２５ｎｍであり、好ましくは−４５〜２５ｎｍであり、より好ましくは−２５〜１５ｎｍである。
この基板に起因する複屈折の解消を第１基板、第２基板と第１光学補償領域の合計値で検討することは部材ごとのレターデーション値だけの考慮では不十分であるためである。例えば、図３のように、電極（ＴＦＴ）１４の上にカラーフィルタを構成させるＣＯＡ（Ｃｏｌｏｒｆｉｌｔｅｒ Ｏｎ Ａｒｒａｙ）の様な部材同士の構成によって、レターデーション値がさらに変わるため、２つの基板と第１光学補償領域のレターデーション値を合わせて検討する必要が生じる。
【００２６】
第１光学補償領域２０は、ポリマーフィルムで構成されていることが好ましく、偏光板保護フィルムの機能を兼ねていると製造適性が良いため好ましい。第１光学補償領域２０に用いるポリマーフィルムとしては、セルロースアシレート、環状オレフィン、アクリル系樹脂（好ましくは、ラクトン環単位、無水マレイン酸単位、及びグルタル酸無水物単位から選ばれる少なくとも１種の単位を含むアクリル系ポリマー）などの偏光板保護フィルムに用いられている素材を用いることが好ましい。このとき、ポリマーフィルムの厚みは上述の所望のレターデーションが得られれば、特に制限はなく、例えば１〜９０μｍであること好ましく、装置の薄型化の観点で、５〜７０μｍであることがより好ましく、１０〜５０μｍが特に好ましい。第１光学補償領域２０の詳細については後述する。
【００２７】
図１及び図３では、液晶セル１０がＩＰＳモードの場合での液晶表示装置の構成を図示したが、液晶セル１０がＦＦＳモードの場合では液晶層１２の黒表示時の遅相軸方向がＩＰＳモードとは直交する方向であるため、一般的な構成としては図４及び図５の構成を取る。構成の配置が一部入れ替わるものの発明によって得られる効果は変わらないため、以降の説明においても特に区別することなく説明する。
【００２８】
本発明では、第２光学補償領域２６による偏光子補償では不足する補償分を第１光学補償領域２４によって補うものであるが、第２光学補償領域２６の構成によって第２光学補償領域２６の持つ複屈折や厚み等により偏光子間を通過する光の状態が異なるため、第１光学補償領域２４として必要なレターデーション、つまり第１光学補償領域２４と基板１１、１５の合計値のレターデーションが若干異なる。
【００２９】
以下、本発明の液晶表示装置に使用可能な種々の部材の好ましい光学特性や部材に用いられる材料、その製造方法等について、詳細に説明する。
【００３０】
１．第１光学補償領域
本発明の液晶表示装置は、第１偏光子と第１基板との間に第１光学補償領域を有し、第１光学補償領域は、所定の位相差を有することを特徴とする。
【００３１】
第１光学補償領域は、前記光学特性を有する限り、その材料及び形態については特に制限されない。例えば、複屈折ポリマーフィルムからなる位相差膜、透明支持体上に高分子化合物を塗布後に加熱した膜、及び透明支持体上に低分子あるいは高分子液晶性化合物を塗布もしくは転写することによって形成された位相差層を有する位相差膜など、いずれも使用することができる。また、それぞれを積層した積層体を使用することもできる。
【００３２】
２．第２光学補償領域
本発明の液晶表示装置は、光漏れを軽減し、視野角コントラストを改善するために、第２基板と第２偏光子との間に第２光学補償領域を有する。第２光学補償領域は、１層の態様と２層以上の態様とからなり、Ｒｅ2（５５０）は、１００〜２５０ｎｍであることが好ましく、Ｒｔｈ2（５５０）は、−１５０〜１０ｎｍであることが好ましい。
以下に、本発明の液晶表示装置における第２光学補償領域の具体的な事例を挙げる。なお、以下の説明において位相差を有しない等方的な層は構成としての説明から省くが、必要に応じて配置することができる。
また、具体的に例示した素材や製法は記載だけに限定はされず、同じ性質を持つ素材や同等な層を得る方法も選ぶことができ、本発明の機能を補強するため、または、本発明以外の機能を付与するために、記載していない添加剤や工程を適用することもできる。
【００３３】
［第１の実施態様］
第１の実施態様では、第２光学補償領域は、単層の光学異方性層よりなる。この実施様態において、第２光学補償領域の遅相軸方向は、第２偏光子の吸収軸方向と平行であるように配置されている。
第１の実施態様の第２光学補償領域の波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ2（５５０）が１００〜２５０ｎｍであり、波長５５０ｎｍにおける厚さ方向のレターデーションＲｔｈ2（５５０）が−１５０〜１０ｎｍであることが好ましい。第２光学補償領域の面内レターデーションＲｅ2（５５０）が１５０〜２３０ｎｍで、厚さ方向のレターデーションＲｔｈ2（５５０）が−１００〜−１０ｎｍであることがより好ましく、面内レターデーションＲｅ2（５５０）が１９０〜２１０ｎｍで、厚さ方向のレターデーションＲｔｈ2（５５０）が−５０〜−３０ｎｍであることが特に好ましい。
第１の実施態様では第２光学補償領域が単層よりなるため、パネルの薄層化や、作製部材点数を削減できる点などで好ましい。
【００３４】
第１の実施態様では第２光学補償領域のＮｚ値は、−１．０〜１．０が好ましく、−０．５〜０．７がより好ましく、−０．３〜０．５が特に好ましい。
この範囲であると黒表示時の光漏れ、色味変化を軽減し、視野角特性を改善することが可能である。なお、Ｎｚ値は、「Ｒｔｈ2（５５０）／Ｒｅ2（５５０）＋０．５」で定義される。
【００３５】
その他に斜め方向にカラーシフトが生じる原因の１つには、光学補償に利用されている位相差層のレターデーションの波長分散性が適切でないことにある。一般的には、位相差層のＲｅの波長分散性は、使用する液晶化合物の性質によって決定されるものである。カラーシフトの軽減のためには、第１の実施態様では、Ｒｅ2（４５０）／Ｒｅ2（５５０）が０．８〜１．２で、且つＲｅ2（６５０）／Ｒｅ2（５５０）が０．９〜１．１を満足すると、カラーシフトを、人間の眼で観察しても違和感がない程度まで軽減できることがわかった。
【００３６】
第２光学補償領域は、ｎｚ＞ｎｘとなる特徴を持つポリマーのフィルムを、大きく延伸することで得ることができる。
この様なポリマーフィルムとしては、芳香族アシル基で置換されたセルロースアシレート、ポリカーボネート、ポリスチレンの様な負の固有複屈折を有する素材からなるポリマーフィルムを好ましく用いることができる。
製造方法としては、例えば芳香族アシル基で置換されたセルロースアシレートであるセルロースアセテートベンゾエートを用いたフィルムの事例の場合では、セルロースアセテートベンゾエートを溶媒に溶解させたドープを成膜用の金属支持体上に流延し、溶媒を乾燥してフィルムを得て、この溶液成膜したフィルムを１．３〜１．９倍等の大きな延伸倍率で延伸してセルロース分子鎖を配向させて得ることができる。
【００３７】
第２光学補償領域が第１の実施態様である場合、第１光学補償領域と第１及び第２基板の厚み方向のレターデーションの合計値Ｒｔｈ1（５５０）は、−１３５〜５ｎｍであり、好ましくは−５５〜−５ｎｍであり、より好ましくは−２５〜−１５ｎｍである。
【００３８】
第２光学補償領域が１層の場合の厚さとしては、１〜９０μｍが好ましく、５〜７０μｍがより好ましく、１０〜５０μｍが特に好ましい。
【００３９】
［第２の実施態様］
第２の実施態様では、第２光学補償領域は、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの２軸フィルム（Ｂ−プレート）とｎｘ≒ｎｙ＞ｎｚの［準］一軸性フィルム（負のＣ-プレート）の２層からなる。
本実施様態において、第２光学補償領域に含まれる２層の積層順序は特に制限はない。ただし、１軸フィルムをセル基板側に配置し、２軸フィルムを第２偏光子側に配置する場合、２軸フィルムの遅相軸方向は、第２偏光子の吸収軸方向と平行であるように配置する。２軸フィルムをセル基板側、１軸フィルムを偏光子側に配置する場合、２軸フィルムの遅相軸は、第２偏光子の吸収軸方向と直交であるように配置する。
第２の実施態様では第２光学補償領域が２層よりなるため、機能分離させることにより各光学異方性の設計や製造条件の選択性が広がる点などで好ましい。
【００４０】
（２軸フィルム）
第２の実施態様で用いる第２光学補償領域のうち、２軸フィルムは、波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ2B（５５０）が７０〜１５０ｎｍであり、厚さ方向のレターデーションＲｔｈ2B（５５０）が−１５０〜−７０ｎｍの光学異方性を示す。
波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ2B（５５０）が８０〜１３０ｎｍで、厚さ方向のレターデーションＲｔｈ2B（５５０）が−１４０〜−８０ｎｍであると好ましく、面内レターデーションＲｅ2B（５５０）が１００〜１１０ｎｍで、厚さ方向のレターデーションＲｔｈ2B（５５０）が−１３０〜−１００ｎｍであるとより好ましい。
【００４１】
第２の実施態様での２軸フィルムのＮｚ値は、−２．０〜０．５が好ましく、−１．５〜０がより好ましく、−１．０〜−０．５が特に好ましい。この範囲であると黒表示時の光漏れ、色味変化を軽減し、視野角特性を改善することが可能である。
【００４２】
第２の実施態様での２軸フィルムのＲｅ2B（４５０）／Ｒｅ2B（５５０）が０．８〜１．２で、且つＲｅ2B（６５０）／Ｒｅ2B（５５０）が０．９〜１．１を満足すると、カラーシフトを、人間の眼で観察しても違和感がない程度まで軽減できる。
【００４３】
この２軸フィルムは、押出し成形方式や流延製膜方式等の適宜な方式で製造したポリマーフィルムを、例えばロールによる縦延伸方式、テンターによる横延伸方式や二軸延伸方式などにより、延伸処理することにより得ることができる。具体的には、特開２００５−３３８７６７号公報の記載を参照することができる。
【００４４】
（１軸フィルム）
第２の実施態様で用いる１軸フィルムのうち、１軸フィルムは厚さ方向のレターデーションＲｔｈ2C（５５０）が５０〜２００ｎｍの光学異方性を示す。
波長５５０ｎｍにおける厚さ方向のレターデーションＲｔｈ2C（５５０）が８０〜１７０ｎｍであると好ましく、１００〜１３０ｎｍであるとより好ましい。
面内レターデーションＲｅ2C（５５０）は光学設計上有さないことが特に好ましいが、製造過程において面内レターデーションが生じることがあり、それらも第２の実施態様の光学異方性層の１軸フィルムに準じるフィルムとして用いることが許容できる。本発明では、面内レターデーションの絶対値が１０ｎｍ以下であると好ましく、５ｎｍ以下であるとより好ましい。
【００４５】
第２の実施態様での１軸フィルムのＮｚ値は、１０以上であることが好ましく、２０以上であることがより好ましく、１００以上であることが特に好ましい。この範囲であると黒表示時の光漏れ、色味変化を軽減し、視野角特性を改善することが可能である。
【００４６】
第２の実施態様での１軸フィルムのＲｅ2c（４５０）／Ｒｅ2c（５５０）が０．８〜１．２で、且つＲｅ2c（６５０）／Ｒｅ2c（５５０）が０．９〜１．１を満足すると、カラーシフトを、人間の眼で観察しても違和感がない程度まで軽減できる。
【００４７】
この１軸フィルムは、セルロースアシレートフィルムや環状ポリオレフィンやポリカーボネートといったｎｚ＜ｎｘのレターデーションを有するフィルムの面内レターデーションを発現させない様に成膜するか、発現した面内レターデーションを相殺する工程を用いてｎｘ≒ｎｙとすることで得ることができる。また、液晶材料の配向状態を固定してｎｚ＜ｎｘの位相差を有する層を形成することも可能である。
【００４８】
この第２の実施態様においては、第１光学補償領域と第１及び第２基板の合計値のレターデーションＲｔｈ1（５５０）は、−４５〜２５ｎｍであることが好ましく、より好ましくは−３０〜２５ｎｍであり、特に好ましくは−１５〜２５ｎｍである。
【００４９】
第２の実施態様の第２光学補償領域の厚さとしては、１〜１８０μｍが好ましく、５〜１４０μｍがより好ましく、１０〜１００μｍが特に好ましい。
【００５０】
［第３の実施態様］
第３の実施態様では、第２光学補償領域は、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの２軸フィルム（Ｂ−プレート）とｎｘ≒ｎｙ＜ｎｚの［準］一軸性フィルム（正のＣ-プレート）の２層からなる。
本実施様態において、第２光学補償領域に含まれる２層の積層順序は特に制限はない。ただし、１軸フィルムをセル基板側に配置し、２軸フィルムを第２偏光子側に配置する場合、２軸フィルムの遅相軸方向は、第２偏光子の吸収軸方向と直交であるように配置する。２軸フィルムをセル基板側、１軸フィルムを偏光子側に配置する場合、２軸フィルムの遅相軸は、第２偏光子の吸収軸方向と平行であるように配置する。
第３の実施態様では第２光学補償領域が２層よりなるため、第３の実施態様と同様に、機能分離させることにより各光学異方性の設計や製造条件の選択性が広がる点などで好ましい。
【００５１】
（２軸フィルム）
第３の実施態様で用いる第２光学補償領域のうち、２軸フィルムは、波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ2B（５５０）が５０〜２００ｎｍであり、波長５５０ｎｍにおける厚さ方向のレターデーションＲｔｈ2B（５５０）が５０〜２００ｎｍの光学異方性を示すことが好ましい。
２軸フィルムは、面内レターデーションＲｅ2B（５５０）が７０〜１５０ｎｍで、厚さ方向のレターデーションＲｔｈ2B（５５０）が６０〜１５０ｎｍであることが好ましく、面内レターデーションＲｅ2B（５５０）が９０〜１３０ｎｍで、厚さ方向のレターデーションＲｔｈ2B（５５０）が８０〜１２０ｎｍであることがより好ましい。
【００５２】
第３の実施態様での２軸フィルムのＮｚ値は、１．０〜５．０が好ましく、１．２〜２．５がより好ましく、１．５〜２．０が特に好ましい。この範囲であると黒表示時の光漏れ、色味変化を軽減し、視野角特性を改善することが可能である。
【００５３】
第３の実施態様での２軸フィルムのＲｅ2B（４５０）／Ｒｅ2B（５５０）が０．８〜１．２で、且つＲｅ2B（６５０）／Ｒｅ2B（５５０）が０．９〜１．１を満足すると、カラーシフトを、人間の眼で観察しても違和感がない程度まで軽減できる。
【００５４】
この２軸フィルムはセルロースアシレートフィルムや環状ポリオレフィンやポリカーボネートといったｎｚ＜ｎｘのレターデーションを有するフィルムの面内レターデーションを発現させる様に成膜することで得ることができる。
製造方法としては、例えばセルロースアセテートを用いたフィルムの事例の場合では、セルロースアセテートを溶媒に溶解させたドープを成膜用の金属支持体上に流延し、溶媒を乾燥してフィルムを得て、この溶液成膜したフィルムを１．３〜１．９倍等の大きな延伸倍率で延伸してセルロース分子鎖を配向させて得ることができる。
【００５５】
（１軸フィルム）
第３の実施態様で用いる第２光学補償領域のうち、１軸フィルムは、波長５５０ｎｍにおける厚さ方向のレターデーションＲｔｈ2C（５５０）が−２００〜−５０ｎｍの光学異方性を示すことが好ましい。厚さ方向のレターデーションＲｔｈ2C（５５０）が−１９０〜−１００ｎｍであると好ましく、−１８０〜−１４０ｎｍであるとより好ましい。
面内レターデーションＲｅ2Cは光学設計上有さないことが最も好ましいが、製造過程において面内レターデーションが生じることがあり、それらも第３の実施態様の第２光学補償領域の１軸フィルムに準じるフィルムとして用いることが許容できる。本発明では、面内レターデーションの絶対値が１０ｎｍ以下であると好ましく、５ｎｍ以下であるとより好ましい。
【００５６】
第３の実施態様での１軸フィルムのＮｚ値は、−１０以下が好ましく、−２０以下がより好ましく、−１００以下が特に好ましい。この範囲であると黒表示時の光漏れ、色味変化を軽減し、視野角特性を改善することが可能である。
【００５７】
第３の実施態様での１軸フィルムのＲｅ2C（４５０）／Ｒｅ2C（５５０）が０．８〜１．２で、且つＲｅ2C（６５０）／Ｒｅ2C（５５０）が０．９〜１．１を満足すると、カラーシフトを、人間の眼で観察しても違和感がない程度まで軽減できる。
【００５８】
この１軸フィルムは、液晶材料の配向状態を固定してｎｚ>ｎｘの位相差を有する層を形成するか、または、スチレンやその誘導体、ポリカーボネート、アクリル樹脂、フマル酸ジエステルの様なポリエステルなどの負の固有複屈折を有し、ｎｚ>ｎｘのレターデーションを発現するフィルムの面内レターデーションを発現させない様に成膜するか、発現した面内レターデーションを相殺する工程を用いてｎｘ≒ｎｙとすることで得ることができる。
【００５９】
この第３の実施態様においては、第１光学補償領域と第１及び第２基板のレターデーションの合計値Ｒｔｈ1（５５０）は、−７５〜２５ｎｍであることが好ましく、より好ましくは−６０〜２５ｎｍであり、特に好ましくは−４５〜２５ｎｍである。
【００６０】
第３の実施態様の第２光学補償領域の厚さとしては、１〜１８０μｍが好ましく、５〜１４０μｍがより好ましく、１０〜１００μｍが特に好ましい。
【００６１】
［その他の実施態様］
その他の第２光学補償領域の構成としては、例えば、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの２軸フィルムとｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの２軸フィルムや、Ａプレートと負のＣプレート、Ａプレート、正のＣプレートとＡプレート等の多種の構成が挙げられる。なお、光学設計以外の観点で層が多いと界面が増えて界面での反射や散乱による光の利用効率低下が懸念されるため、層数は少ない方が好ましい。
【００６２】
また比較的面積の小さな液晶表示装置では、上述のポリマーフィルムの代わりに光学補償領域を斜め蒸着等の構造性複屈折によって形成しても良い。
【００６３】
３．第１及び第２偏光子
本発明に利用される偏光子については特に制限はない。偏光子としては、ヨウ素系偏光子、二色性染料を用いる染料系偏光子やポリエン系偏光子、ワイヤーグリッド偏光子等の既知の偏光子のいずれを用いてもよい。ヨウ素系偏光子及び染料系偏光子は、一般にポリビニルアルコール系フィルムを用いて製造する。偏光子の吸収軸は、フィルムの延伸方向に相当する。従って、縦方向（搬送方向）に延伸された偏光子は長手方向に対して平行に吸収軸を有し、横方向（搬送方向と垂直方向）に延伸された偏光子は長手方向に対して垂直に吸収軸を有する。
第１偏光子又は第２偏光子の厚みは、５０μｍ以下であることが装置の薄型化に寄与するため好ましい。
【００６４】
偏光子は一般に保護フィルム（保護膜）を有し、第１光学補償領域が配置されている面の反対側の面、及び第２光学補償領域が配置されている面の反対側の面に保護フィルムを有することが好ましい。具体的には、第１偏光子または第２偏光子の少なくとも一方は各光学補償領域と偏光板保護フィルムとで挟持された偏光板である。本発明において、上記各光学補償領域は、偏光子の保護フィルムとして機能させるようにしてもよい。偏光子外側に配置される保護フィルムについては特に制限はなく、セルロースアシレートフィルム、環状オレフィン系ポリマーフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、アクリル系フィルム、ＰＥＴ系フィルム等を用いることができる。中でも、セルロースアシレートフィルムを用いることが好ましい。
保護フィルムの厚みは、１０〜８０μｍであるのが好ましく、１５〜６０μｍであるのがより好ましい。
【００６５】
偏光板の好ましい製造方法は、２枚の保護フィルムと偏光子とが、それぞれ長尺の状態で連続的に積層される工程を含む。該長尺の偏光板は用いられる画像表示装置の画面の大きさに合わせて裁断される。なお、第１偏光子については、一方の表面には、前記光学補償フィルムを貼合する。この様にして作製された偏光板は、光学補償フィルムを液晶セル側にして配置される。なお、光学補償フィルムを構成している第１及び第２位相差領域のいずれを偏光子側にして配置してもよいが、偏光子との接着性等の観点では、ポリマーフィルムを配置するのが好ましく、第１位相差領域を偏光子に貼合する態様では、ディスコティック液晶化合物を利用して形成される位相差層の上に、ポリマーフィルムを配置し、ポリマーフィルムを偏光子に貼合するのが好ましい。当該ポリマーフィルムは、低Ｒｅ且つ低Ｒｔｈであるのが好ましく、利用可能なポリマーフィルムの例は、第２偏光子の保護フィルム（易層セル側保護フィルム）として好適に用いられるポリマーフィルムの例と同様である。
【００６６】
４．液晶セル
本発明の液晶表示装置は、ＩＰＳ及びＦＦＳ型の液晶セルを有する。横電界方式の液晶セルについては、種々の文献に記載があり、いずれの構成も本発明に採用することができる。表示装置のいずれにおいても得られる。ＩＰＳ型液晶表示装置は、例えば特開２００３−１５１６０号、特開２００３−７５８５０号、特開２００３−２９５１７１号、特開２００４−１２７３０号、特開２００４−１２７３１号、特開２００５−１０６９６７号、特開２００５−１３４９１４号、特開２００５−２４１９２３号、特開２００５−２８４３０４号、特開２００６−１８９７５８号、特開２００６−１９４９１８号、特開２００６−２２０６８０号、特開２００７−１４０３５３号、特開２００７−１７８９０４号、特開２００７−２９３２９０号、特開２００７−３２８３５０号、特開２００８−３２５１号、特開２００８−３９８０６号、特開２００８−４０２９１号、特開２００８−６５１９６号、特開２００８−７６８４９号、特開２００８−９６８１５号等の各公報に記載のものも使用できる。
【００６７】
ＦＦＳ型（以下、ＦＦＳモードともいう）液晶セルは、カウンター電極と画素電極を有する。これらの電極はＩＴＯ等の透明物質で形成され、及び上・下部基板等の間の間隔より狭い間隔で、電極上部に配置されている液晶分子等が全て駆動することができる程度の幅で形成されている。この構成により、ＦＦＳモードでは、ＩＰＳモードより向上した開口率を得ることができ、さらに、電極部分が光透過性であるので、ＩＰＳモードより向上した透過率を得ることができる。ＦＦＳモード液晶セルについては、例えば特開２００１−１００１８３号、特開２００２−１４３７４、特開２００２−１８２２３０、特開２００３−１３１２４８、特開２００３−２３３０８３号等の各公報の記載を参照することができる。
【実施例】
【００６８】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、実施例中の含有率としての「％」、及び、「部」は、いずれも質量基準に基づくものである。本実施例において、配合量を示す「部」は特に述べない限り、「質量部」を示す。
【００６９】
＜ＩＰＳモード液晶セル１の作製＞
一枚のガラス基板上に、図１に示す様に、隣接する電極間の距離が２０μｍとなるように電極を配設し、その上にポリイミド膜を配向膜として設け、ラビング処理を行なった。図２中に示す方向４に、ラビング処理を行なった。別に用意した一枚のガラス基板の一方の表面にポリイミド膜を設け、ラビング処理を行なって配向膜とした。二枚のガラス基板を、配向膜同士を対向させて、基板の間隔（ギャップ；ｄ）を３．９μｍとし、二枚のガラス基板のラビング方向が平行となるようにして重ねて貼り合わせ、次いで屈折率異方性（Δｎ）が０．０７６９及び誘電率異方性（Δε）が正の４．５であるネマチック液晶組成物を封入した。液晶層のｄ・Δｎの値は３００ｎｍであった。
【００７０】
＜ＦＦＳモード液晶セル１の作製＞
一枚のカラーフィルタを有するガラス基板上に、共通電極ＩＴＯを形成し、その上にアクリル系有機絶縁膜（又はＳＩＮ等無機膜）を形成した。絶縁膜に、フォトリソグラフィーを用いてエッチング（ＴＦＴなど能動素子製造工程と同時でも構わない）処理を施すことにより、ドメインを形成した。その上に、スリットを設けた、画素電極（ライン幅５μｍ、電極間隙５μｍ）を形成した。さらに、その上にポリイミド膜を配向膜として設け、ラビング処理を行なった。別に用意した一枚のガラス基板の一方の表面にポリイミド膜を設け、ラビング処理を行なって配向膜とした。二枚のガラス基板を、配向膜同士を対向させて、基板の間隔（ギャップ；ｄ）を３．８μｍとし、二枚のガラス基板のラビング方向が平行となるようにして重ねて貼り合わせ、次いで屈折率異方性（Δｎ）が０．０９８及び誘電率異方性（Δε）が正の４．５であるネマチック液晶組成物を封入した。液晶層のｄ・Δｎの値は３６０ｎｍであった。
【００７１】
＜第１光学補償領域の作製＞
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液Ａを調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
＜セルロースアセテート溶液Ａ組成＞
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
置換度２．８６のセルロースアセテート                               １００質量部
トリフェニルホスフェート（可塑剤）                                 ７．８質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート（可塑剤）                         ３．９質量部
メチレンクロライド（第１溶媒）                                     ３００質量部
メタノール（第２溶媒）                                               ５４質量部
１−ブタノール                                                       １１質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【００７２】
別のミキシングタンクに、下記の組成物を投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、添加剤溶液Ｂを調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
＜添加剤溶液Ｂ組成＞
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
メチレンクロライド                                                   ８０質量部
メタノール                                                           ２０質量部
下記光学的異方性低下剤                                               ４０質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【化１】
2013238770.tif 000004
【００７３】
セルロースアセテート溶液Ａを４７７質量部に、添加剤溶液Ｂの６０質量部を添加し、充分に攪拌して、ドープを調製した。ドープを流延口から０℃に冷却したドラム上に流延した。溶媒含有率７０質量％の場外で剥ぎ取り、フィルムの巾方向の両端をピンテンター（特開平４−１００９号公報の図３に記載のピンテンター）で固定し、溶媒含有率が３〜５質量％の状態で、横方向（機械方向に垂直な方向）の延伸率が３％となる間隔を保ちつつ乾燥した。その後、熱処理装置のロール間を搬送することにより、さらに乾燥し、厚み８０μｍの実施例１の第１光学補償領域を作製した。
自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、Ｒｅの光入射角度依存性を測定し、光学特性を算出したところ、Ｒｅが１ｎｍ、Ｒｔｈが−２５ｎｍであることが確認できた。
セルロースアセテート溶液Ａと、添加剤溶液Ｂの混合比を変化させる以外は同じ手順によって、実施例２〜１７、比較例１〜４の特性を持つ第１光学補償領域を作製した。
【００７４】
＜１層の第２光学補償領域の作製＞
（１）ドープ調製
・セルロースアシレート溶液Ｃ
下記組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して各成分を溶解し、さらに９０℃で約１０分間加熱した後、平均孔径３４μｍのろ紙および平均孔径１０μｍの焼結金属フィルターでろ過した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
セルロースアシレート溶液Ｃ
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
セルロースアシレート（置換度−ベンゾイル基：０．８６、アセチル基：１．７６）
１００．０質量部
ジクロロメタン                                                ４６２．０質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【００７５】
（２）流延製膜
ドープを金属製のバンド流延機を用いて流延し、乾燥させた後、剥ぎ取りドラムによりフィルムをバンドから剥ぎ取った。この様にして、未延伸フィルムをそれぞれ作製した。
【００７６】
（３）延伸
上記にて製造した各未延伸フィルムについて、（ガラス転移点Tg−延伸温度）＝−５℃でフィルム搬送方向（ＭＤ）に固定端一軸延伸にてテンターゾーンで１０％延伸した。次に、同温度で、幅方向（ＴＤ）に固定端一軸延伸にてテンターゾーンで６５％延伸した。この様にして二軸延伸処理して、セルロースアシレートフィルムを作製した。なお、延伸および乾燥後の膜厚が６０μｍになるように、流延膜厚を調整した。
光学特性を測定し、Ｒｅが２２０ｎｍ、Ｒｔｈが−１０ｎｍであることが確認できた。
膜厚、延伸倍率を変える以外は同様の手順で、実施例２〜６および比較例１の第２光学補償領域を作製した。
【００７７】
＜２層の第２光学補償領域の作製＞
（１）Ｂプレートと正のＣプレートからなる第２光学補償領域の作製
・Ｂプレートの作製
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、撹拌して、各成分を溶解し、セルロースアシレート溶液Ｄを調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
セルロースアシレート溶液Ｄ
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
・セルロースアセテート（置換度２．４６）        １００．０質量部
・化合物Ａ＊１                                    １９．０質量部
・メチレンクロライド                            ３６５．５質量部
・メタノール                                      ５４．６質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
＊１：化合物Ａはテレフタル酸／コハク酸／プロピレンクリコール／エチレングリコール共重合体（共重合比[モル％]＝２７．５／２２．５／２５／２５）を表す。
【００７８】
スキン層用セルロースアシレート溶液Ｅ
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、撹拌して、各成分を溶解し、セルロースアシレート溶液Ｅを調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
セルロースアシレート溶液Ｅ
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
・セルロースアセテート（置換度２．７９）        １００．０質量部
・化合物Ａ                                        １１．０質量部
・シリカ微粒子  Ｒ９７２（日本エアロジル製）      ０．１５質量部
・メチレンクロライド                            ３９５．０質量部
・メタノール                                      ５９．０質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
＊１：化合物Ａはテレフタル酸／コハク酸／プロピレンクリコール／エチレングリコール共重合体（共重合比[モル％]＝２７．５／２２．５／２５／２５）を表す。
【００７９】
前記セルロースアシレート溶液Ｄを膜厚９０μｍのコア層になるように、前記セルロースアシレート溶液Ｅを膜厚２μｍのスキンＡ層および膜厚２μｍのスキンＢ層になるように、それぞれ流延した。
得られたウェブ（フィルム）をバンドから剥離し、乾燥させた後に巻き取った。この時、フィルム全体の質量に対する残留溶媒量が０〜０．５％であった。続いて、前記フィルムを送り出し、テンターにて１９０℃で７５％のＴＤ延伸を行うことにより、実施例７の第１位相差領域を作製した。光学特性を測定し、Ｒｅが１１０ｎｍ、Ｒｔｈが１１５ｎｍであることが確認できた。
実施例８〜１４、比較例２〜３についても膜厚、延伸倍率を変えた以外は同様の手段により作製した。
【００８０】
・正Ｃプレートの作製
上記製作したＢプレートの表面のケン化処理を行い、このフィルム上に市販の垂直配向膜（ＪＡＬＳ−２０４Ｒ、日本合成ゴム（株）製）をメチルエチルケトンで１：１に希釈したのち、ワイヤーバーコーターで２．４ｍＬ／ｍ2塗布した。直ちに、１２０℃の温風で１２０秒乾燥した。
【００８１】
次に、下記の棒状液晶化合物３．８ｇ、光重合開始剤（イルガキュアー９０７、チバガイギー社製）０．０６ｇ、増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）０．０２ｇ、下記の空気界面側垂直配向剤０．００２ｇを９．２ｇのメチルエチルケトンに溶解した溶液を調製した。この溶液を前記配向膜を形成したフィルムの配向膜側に、＃３．４番手のワイヤーバーでそれぞれ塗布した。これを金属の枠に貼り付けて、１００℃の恒温槽中で２分間加熱し、棒状液晶化合物を配向させた。次に、８０℃で１２０Ｗ／ｃｍ高圧水銀灯により、２０秒間ＵＶ照射し棒状液晶化合物を架橋して、その後、室温まで放冷して位相差層を作製した。
【００８２】
【化２】
2013238770.tif 000005
【００８３】
【化３】
2013238770.tif 000006
【００８４】
前記Ｂプレート、前記負Ｃプレートをポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合せ、第２光学補償領域を作製した。
【００８５】
自動複屈折計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、製作したフィルムのＲｅの光入射角度依存性を測定し、予め測定した支持体の寄与分を差し引くことによって、透明領域のみの光学特性を算出したところ、透明領域はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−１６０ｎｍであり、いずれも棒状液晶が略垂直に配向していることを確認し、実施例７の第２位相差領域を得た。
実施例８〜１４、比較例２、３の第２光学補償領域についても、ワイヤーバーの番号を変えることにより同様の手順で作製した。
【００８６】
（２）Ｂプレートと負のＣプレートからなる第２光学補償領域の作製
・Ｂプレートの作製
東芝製、４２Ｚ１の液晶ＴＶから偏光板を剥した後、偏光板からフィルムを剥離して使用した。自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、Ｒｅの光入射角度依存性を測定し、Ｒｅが１００ｎｍ、Ｒｔｈが−１００ｎｍであることを確認した。
【００８７】
・負Ｃプレートの作製
下記組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して各成分を溶解し、さらに９０℃で約１０分間加熱した後、平均孔径３４μｍのろ紙および平均孔径１０μｍの焼結金属フィルターでろ過した。
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セルロースアセテート溶液Ｆ
――――――――――――――――――――――――――――――――――
セルロースアセテート（置換度２．７９）              １００．０質量部
重縮合エステルＰＢ−３５                                ９．０質量部
化合物１                                              ０〜１０質量部
ジクロロメタン                                      ４０３．０質量部
メタノール                                            ６０．２質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
【化４】
2013238770.tif 000007
【化５】
2013238770.tif 000008
【００８８】
完成したポリマーフィルムの膜厚が５８μｍとなるように、ダイ突出口のポリマードープの流量を調整し、ドープ温度３６℃でステンレス製のバンドに流延を行った。乾燥、剥ぎ取り後、面内のレターデーションＲｅを自動複屈折計ＫＯＢＲＡ−ＷＲ（王子計測器（株）製）を用いて波長５５０ｎｍにおいて３次元複屈折測定を行って求め、Ｒｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが１１０ｎｍであった。
【００８９】
前記Ｂプレート、前記負Ｃプレートをポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合せ、第２光学補償領域を作製した。
【００９０】
＜３層からなる第２光学補償領域の作製＞
市販されているトリアセチルセルロースフィルム「フジタックＴＤ８０ＵＦ」（富士フイルム社製）を実施例１７の第１、第３位相差層として用いた。また、実施例１の１層の第２光学補償領域を第２位相差層として用いた。
第１、第２、及び第３位相差層を、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合せ、第２光学補償領域を作製した。
【００９１】
＜第１及び第２偏光子の作製＞
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光子を作製し、市販のセルロースアセテートフィルム（フジタックＴＤ８０ＵＦ、富士フイルム社製（Ｒｅ＝０ｎｍ、Ｒｔｈ＝４０ｎｍ）にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて偏光子の片面に貼り付け第１及び第２偏光子を作製した。
【００９２】
＜液晶表示装置の作製（実施例１）＞
作製した第１偏光子にポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製した第１光学補償領域を貼り付けた。また、作製した第２偏光子にポリビニルアルコール系接着剤を用いて、第２光学補償領域を第２偏光子の吸収軸と第２光学補償領域の遅相軸とが平行になるように貼り付けた。
【００９３】
前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方の面に、第１偏光子の吸収軸が液晶層の遅相軸と平行となるように、第１偏光子の第１光学補償領域が貼付されている面と液晶セルとを貼り付けた。
続いて、ＩＰＳモード液晶セル１の他方の面に、第２偏光子の吸収軸が液晶層の遅相軸と垂直となるように、且つ第１偏光子とはクロスニコルの配置になるように第２光学補償領域が貼付されている面と液晶セルとを貼り付け、実施例１の液晶表示装置を作製した。
【００９４】
（実施例２〜１７、比較例１〜５）
作製した各第１及び第２光学補償領域を用いて、同様の手順で偏光板を作製し、液晶セルに貼り付けて液晶表示装置をそれぞれ作製した。
【００９５】
＜評価＞
表示性能の測定は、市販の液晶視野角、色度特性測定装置Ｅｚｃｏｍ（ＥＬＤＩＭ社製）を使用し、バックライトは市販の液晶表示装置４２ＬＥ５５００（ＬＧ社製）を使用した。
以下、Ｌａｂ色味指標、輝度指標、及び総合評価を評価し、結果を下記表に示した。なお、表中、第１〜第３位相差層とは、第２光学補償領域が１層の場合は１層の第２光学補償領域（第１位相差層）を表す。第２光学補償領域が２層の場合は、第１位相差層が液晶セル側のフィルムを表し、第２位相差層が第２偏光子側のフィルムを表す。第２光学補償領域が３層の場合は、第１位相差層が液晶セル側のフィルムを表し、第３位相差層が第２偏光子側のフィルムを表し、第２位相差層が第１位相差層と第２位相差層との間のフィルムを表す。
【００９６】
Ｌａｂ色味指標：
極角６０°における黒色味変化（５°刻み）をａ＊ｂ＊平面にプロットしたときに、＋ａ＊軸基準(０°)で−１５〜２４０°の範囲にプロットされる点の原点からの距離を積算した。黒表示の印象を悪くすると考える赤味、黄色味の強さを表す指標であり、数値が小さいほど色味は優れていることを意味し、以下の基準で評価した。
Ａ：    ０．５未満
Ｂ：    ０．５〜１．０未満
Ｃ：    １．０〜１．５未満
Ｄ：    １．５以上
【００９７】
輝度指標：
上方向(方位角０〜１８０°、５°刻み)、下方向(方位角１８０〜３６０°、５°刻み)それぞれの黒輝度（Ｃｄ／ｍ2）の最大値を平均化した。数値が小さいほど黒表示の光漏れは少ないことを意味し、以下の基準で評価した。
Ａ：    １．３未満
Ｂ：    １．３〜１．５未満
Ｃ：    １．５〜１．７未満
Ｄ：    １．７以上
【００９８】
総合評価：
以下の基準で評価した。
Ａ：    Ｌａｂ色味指標及び輝度指標の評価結果が全てＡである。
Ｂ：    Ｌａｂ色味指標及び輝度指標の評価結果のどちらか一方がＡ、他方がＢである。
Ｃ：    Ｌａｂ色味指標及び輝度指標の評価結果のいずれもＢまたは、いずれかがＣである。
Ｄ：    Ｌａｂ色味指標及び輝度指標の評価結果のいずれもＣまたは、いずれかがＤである。
【００９９】
【表１】
2013238770.tif 000009
【０１００】
表から、Ｒｔｈsub（５５０）が、３ｎｍ≦｜Ｒｔｈ（５５０）｜≦６０ｎｍであり、且つＲｔｈ1（５５０）が、−１３５〜２５ｎｍである実施例１〜１７は、Ｌａｂ色味指標及び輝度指標が優れていることがわかる。一方、Ｒｔｈsub（５５０）が、３ｎｍ≦｜Ｒｔｈ（５５０）｜≦６０ｎｍであり、且つＲｔｈ1（５５０）が、−１３５〜２５ｎｍである要件を満たさない比較例は、実施例と比較してＬａｂ色味指標及び輝度指標のいずれかが劣ることがわかる。
【０１０１】
＜薄膜ポリマーフィルムを用いた実施例＞
下記に示す組成をそれぞれ有するドープＰ１０及びドープＴ３０をそれぞれ調製した。ドープＰ１０の組成：
市販の三菱レイヨン（株）製ダイヤナールＢＲ８８        １００．０質量部
添加剤ＡＡ１                                              ５．８質量部
添加剤ＡＡ２                                              １．８質量部
添加剤ＵＵ１                                              ２．０質量部
ドープＴ３０の組成：
セルロースアシレート（置換度２．４２）                １００．０質量部
添加剤ＡＡ１                                              ５．８質量部
添加剤ＡＡ２                                              １．８質量部
添加剤ＵＵ１                                              ２．０質量部
【０１０２】
添加剤ＡＡ１は、下記式で表される化合物である。下記構造式中、Ｒはベンゾイル基を表し、平均置換度が５〜７のものを使用した。
【０１０３】
【化６】
2013238770.tif 000010
【０１０４】
添加剤ＡＡ２は、下記式で表される化合物である。Ｒ9のそれぞれの構造式と置換度は
以下に示す。
【０１０５】
【化７】
2013238770.tif 000011
【０１０６】
添加剤ＵＵ１は、下記式で表される化合物である。
【０１０７】
【化８】
2013238770.tif 000012
【０１０８】
ドープＰ１０及びドープＴ３０を用いて、溶液流延法により、積層フィルムを作製した。具体的には、３層共流延が可能な流延ギーサーを通して、金属支持体上に、上記２種のドープを流延した。このとき、金属支持体面側から、下側層（Ｔ３０）、中間層（Ｐ１０）及び上側層（Ｔ３０）の順で流延した。各層の粘度は、共流延が可能なように各ドープの組合せに応じて適宜、固形分濃度で調整し、均一流延が可能な状態になるように設定した。金属支持体上にある間、ドープを４０℃の乾燥風により乾燥してフィルムを形成した後に剥ぎ取り、フィルム両端をピンで固定し、その間を同一の間隔で保ちつつ１０５℃の乾燥風で５分間乾燥した。ピンを外した後、さらに１３０℃で２０分間乾燥し、積層フィルムの状態で巻き取った。
その後、この３層の積層フィルムを剥離した。下側層のフィルムのフィルム膜厚は２０μｍであった。この様にして、薄膜のポリマーフィルムを安定的に作製できた。
【０１０９】
この薄膜フィルムを、偏光板作製に用いたＴＤ８０ＵＦの変わりに配置して、同一の構成の液晶表示装置をそれぞれ製造した。これらの液晶表示装置について、上記と同様に評価したところ、上記実施例それぞれと同様に良好な評価結果が得られた。
【０１１０】
＜薄膜偏光膜を用いた実施例＞
特許第４８０４５８８号公報に記載の方法に従い、薄膜の偏光膜を以下の通り作製した。イソフタル酸を６ｍｏｌ％共重合させたイソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタレートを、非晶性エステル系熱可塑性樹脂基材として準備した。この樹脂基材上に、塗布によりＰＶＡ系樹脂層を形成した。樹脂基材とＰＶＡ系樹脂層とを一体に、空中補助延伸とホウ酸水中延伸とからなる２段延伸工程で延伸し、該ＰＶＡ系樹脂層に二色性色素による染色処理を施すことによって、厚みが３μｍの偏光膜を作製した。この偏光膜を用い、上記と同様に評価したところ、上記実施例それぞれと同様に良好な評価結果が得られた。
【符号の説明】
【０１１１】
１０    液晶セル
１１    第１基板
１２    液晶層
１２ａ  液晶層内の液晶分子の遅相軸方向（黒表示[電場無印加時]時）
１３    カラーフィルタ
１４    画素電極
１５    第２基板
２０    第１偏光子
２０ａ  第１偏光子の吸収軸
２２    第２偏光子
２２ａ  第２偏光子の吸収軸
２４    第１位相差領域
２６    第２位相差領域
２８    保護フィルム
３０    バックライトユニット
【図１】
2013238770.tif 000013
【図２】
2013238770.tif 000014
【図３】
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【図４】
2013238770.tif 000016
【図５】
2013238770.tif 000017