(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光面下に複数の光源が配置された直下型のバックライトユニットであって、
前記発光面の法線方向となる正面方向と、前記法線方向から所定角度傾斜した斜め方向との発光スペクトルを個別に設定する発光スペクトル設定手段を備え、
前記複数の光源が、発光色の異なる複数のＬＥＤ素子からなり、前記正面方向を出射光光軸とする第１のＬＥＤ素子と、前記斜め方向を出射光光軸とする第２のＬＥＤ素子とを前記発光色毎にそれぞれ備え、
前記発光スペクトル設定手段が、前記第２のＬＥＤ素子に対する発光強度を発光色毎に変更するバックライトユニット。
【請求項２】
請求項１記載のバックライトユニットであって、
前記第１のＬＥＤ素子と前記第２のＬＥＤ素子が一体にされた多方向照射ユニットが、前記発光面下の複数箇所に分散配置されたバックライトユニット。
【請求項３】
請求項２記載のバックライトユニットであって、
各発光色の前記多方向照射ユニットが、それぞれ格子状に配置されたバックライトユニット。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項記載のバックライトユニットであって、
前記発光面が複数のブロックに分割されてなり、
前記発光スペクトル設定手段が、前記ブロックそれぞれに含まれる前記第１のＬＥＤ素子および前記第２のＬＥＤ素子をブロック毎に独立して発光強度を設定するバックライトユニット。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項記載のバックライトユニットであって、
前記発光面に、波長依存性を有するとともに、発光面位置に応じて異なる透過率を有する光学補償フィルムを配置したバックライトユニット。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項記載のバックライトユニットと、
前記バックライトユニットに対面して配置される液晶パネルと、
を備えた液晶表示装置。
【請求項７】
請求項６記載の液晶表示装置であって、
前記液晶パネルに設けられ該液晶パネルから出射される前記光源からの光情報を検出する光検出手段を備え、
前記発光スペクトル設定手段が、前記光検出手段が検出した光情報に基づき前記第２のＬＥＤ素子に対する発光強度を変更する液晶表示装置。
【請求項８】
請求項６記載の液晶表示装置であって、
前記液晶パネルに設けられ該液晶パネルの水分情報を検出する水分検出手段を備え、
前記発光スペクトル設定手段が、前記水分検出手段が検出した水分情報に基づき前記第２のＬＥＤ素子に対する発光強度を変更する液晶表示装置。
【請求項９】
請求項６記載の液晶表示装置であって、
前記液晶パネルに設けられ該液晶パネルの温度情報を検出する温度検出手段を備え、
前記発光スペクトル設定手段が、前記温度検出手段が検出した温度情報に基づき前記第２のＬＥＤ素子に対する発光強度を変更する液晶表示装置。
【請求項１０】
請求項６〜請求項９のいずれか１項記載の液晶表示装置であって、
前記液晶パネルに、透過率が波長依存性を有する光学補償フィルムが設けられた液晶表示装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の液晶表示装置であって、
前記光学補償フィルムが、表示面位置に応じて異なる透過率を有する光学補償フィルムである液晶表示装置。
【請求項１２】
請求項６〜請求項１１のいずれか１項記載の液晶表示装置であって、
前記第２のＬＥＤ素子が、前記正面方向に平行な面内で、前記正面方向を中心とする傾斜角度が互いに略等しい方向になる２方向に出射光光軸が設定され、
前記液晶パネルがＴＮ(Twisted Nematic)型液晶パネルである液晶表示装置。
【請求項１３】
請求項６〜請求項１１のいずれか１項記載の液晶表示装置であって、
前記第２のＬＥＤ素子が、前記正面方向に平行な第１の面内で、前記正面方向を中心とする傾斜角度が互いに略等しい方向にそれぞれ設定された２方向を、前記第１の面を中心として該第１の面と直交する方向に互いに略等しい角度で傾斜させることで得られる合計４方向を出射光光軸とするもので、
前記液晶パネルがＶＡ（Vertically Aligned）型液晶パネルである液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルの背面に設置されて液晶パネルを照明するバックライトユニット及び液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置では、画像を表示する液晶パネルの背面側に、液晶パネルを背面から照明して、液晶パネルに表示されている画像を鮮明に映し出すバックライトユニットが備えられている。バックライトユニットは、エッジライト型と呼ばれる方式と直下型と呼ばれる方式とに大別される。エッジライト型は、冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）を導光板の端面に対向配置した構成からなり、端面から入射した光を導光板内で複数回反射させて導光板表面から出射させ、光学フィルムを透過させた後、液晶表示パネルへ入射させる。一方、直下型は、複数本の並列配置した冷陰極蛍光管と、冷陰極蛍光管の背面に設けられた反射板と、発光面をなす光拡散板と、光学フィルム（レンズシート）を組み合わせた構成からなり、光拡散板表面から出射させた光を、光学フィルムに透過させた後、液晶表示パネルへ入射させる。この直下型は、エッジライト型とは対照的に、光源の使用数を増やすことができるために、発光面を容易に高輝度化することができる。
【０００３】
そこで、大型の電子機器に搭載される大画面の液晶パネルを照明するバックライトユニットに対しても、この直下型の採用により光源としてＬＥＤを用いることが提案されている（特許文献１，２参照）。
【０００４】
ＬＥＤを用いた直下型のバックライトユニットは、光の三原色である赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ発光するＬＥＤを光源に使用し、各ＬＥＤから出射された赤色光と緑色光と青色光とを混色することで、白色光を生成する。このため、バックライトユニットは、図２６に示すように、赤色ＬＥＤ１１Ｒ、緑色ＬＥＤ１１Ｇ、青色ＬＥＤ１１Ｂを印刷配線基板（PWB:printed wiring board）１３上のＸＹ方向に互い違いに配置した光源部１５を備える。
【０００５】
このバックライトユニット１７では、図２７に断面構成を示すように、先ず、光源部１５に備えられた赤色ＬＥＤ１１Ｒ、緑色ＬＥＤ１１Ｇ、青色ＬＥＤ１１Ｂから、それぞれ、赤色光、緑色光、青色光が出射される。各ＬＥＤ１１から出射された赤色光、緑色光、青色光は、拡散板１９，拡散シート２１が設けられている方向に進行しながら自然に混色されて白色光となり、プリズムシート２３に入射する。そして、プリズムシート２３から出射した光は、液晶パネルを照明する。
【０００６】
上記した従来のＬＥＤを用いた直下型のバックライトユニット１７において、各ＬＥＤ１１から出射された赤色光、緑色光、青色光は、出射光の輝度分布が等方向に分散しているため、拡散板１９，拡散シート２１が設けられている方向に進行しながら自然に混色されて白色光とされた。
しかしながら、液晶パネルには、光学補償フィルムに起因して、表示面に垂直な法線に対して所定角度で傾斜する極角方向（斜め方向）で、各ＬＥＤ１１から出射された赤色光、緑色光、青色光の透過率が異なる液晶光透過特性を有するものがある。このため、液晶パネル表示面を斜め方向から観察した場合、各色が均一に混合されず、正面方向からでは発生しない色付きの発生する問題、すなわち、色味の視角依存性が発生する問題があった。
また、近年、液晶表示装置のますますの大型化に伴い、特に黒色を表示している状態において、表示画面の上下、左右の端部、又は四隅方向に、光漏れ現象の生じる傾向が顕著となっている。このため、表示画像とは無関係に特定の視野方向に光が漏れ、大型の液晶表示装置では表示品位の低下が目立つ場合があった。
【特許文献１】特開２００５−３２７６８２号公報
【特許文献２】特開２００５−２４９９４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、液晶表示画像における色味の視角依存性が改善可能となり、斜め方向から見ても色味がつかず、しかも、光漏れ現象が改善可能なバックライトユニット及び液晶表示装置を提供し、もって、液晶表示画像の高品位化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１）  発光面下に複数の光源が配置された直下型のバックライトユニットであって、
前記発光面の法線方向となる正面方向と、前記法線方向から所定角度傾斜した斜め方向との発光スペクトルを個別に設定する発光スペクトル設定手段を備え、
前記複数の光源が、発光色の異なる複数のＬＥＤ素子からなり、前記正面方向を出射光光軸とする第１のＬＥＤ素子と、前記斜め方向を出射光光軸とする第２のＬＥＤ素子とを前記発光色毎にそれぞれ備え、
前記発光スペクトル設定手段が、前記第２のＬＥＤ素子に対する発光強度を発光色毎に変更するバックライトユニット。
【０００９】
このバックライトユニットによれば、正面方向と斜め方向の発光スペクトルが発光スペクトル設定手段によって個別に設定可能となり、指向性と発光強度がＲＧＢ色ごとに個別制御され、正面方向と斜め方向で色度（スペクトル）の調整が可能となる。
例えば、正面方向の出射光光軸の第１の光源を挟んで、２つの第２の光源を第１の光源から所定の傾斜角度に傾けて同一面内に配置すれば、正面方向を中心に両端が対称となる色配分の調整が可能となる。これにより、例えば表示画面の水平方向両側からの斜め方向、或いは垂直方向両側からの斜め方向の色度（スペクトル）が対称に制御可能となり、色味調整が容易となる。
また、このバックライトユニットによれば、正面方向のＬＥＤ素子に対する、斜め方向のＬＥＤ素子の発光強度が発光色毎に調整され、正面方向と斜め方向との色度（スペクトル）が相対的に調整可能となる。
【００１２】
（２） （１）記載のバックライトユニットであって、
前記第１のＬＥＤ素子と前記第２のＬＥＤ素子が一体にされた多方向照射ユニットが、前記発光面下の複数箇所に分散配置されたバックライトユニット。
【００１３】
（３） （２）記載のバックライトユニットであって、
各発光色の前記多方向照射ユニットが、それぞれ格子状に配置されたバックライトユニット。
【００１４】
このバックライトユニットによれば、個々の多方向照射ユニットによって正面方向と斜め方向での色度（スペクトル）を調整可能にしつつ、発光面全面では均等な光量分布が実現できる。
【００１５】
（４） （１）〜（３）のいずれか１項記載のバックライトユニットであって、
前記発光面が複数のブロックに分割されてなり、
前記発光スペクトル設定手段が、前記ブロックそれぞれに含まれる前記第１のＬＥＤ素子および前記第２のＬＥＤ素子をブロック毎に独立して発光強度を設定するバックライトユニット。
【００１６】
このバックライトユニットによれば、色味が発光面の場所毎に異なるときに、これに応じてブロック単位で色味の制御が可能となり、画面全体を均等に処理する場合と比較して、きめ細かな制御が可能となる。これにより、表示画質を向上させることのできるバックライトユニットが得られる。
【００１７】
（５） （１）〜（４）のいずれか１項記載のバックライトユニットであって、
前記発光面に、波長依存性を有するとともに、発光面位置に応じて異なる透過率を有する光学補償フィルムを配置したバックライトユニット。
【００１８】
このバックライトユニットによれば、波長依存性を有して発光面位置に応じて異なる透過率の光学補償フィルムにより、透過光強度をＲＧＢ色ごとに個別制御し、色味変化の生じにくい画面中央部と、生じやすい画面周辺部とで、分光透過率を異ならせ、表示画面の色味変化の視角依存性を改善することができる。
【００１９】
（６） （１）〜（５）のいずれか１項記載のバックライトユニットと、
前記バックライトユニットに対面して配置される液晶パネルと、
を備えた液晶表示装置。
【００２０】
この液晶表示装置によれば、液晶パネルの光学補償フィルムに起因する固有の光透過特性が、例えば、斜め方向で不足する色成分に対し、斜め方向の発光スペクトルをＲＧＢ色ごとに個別制御することで、色の配分が調整され、表示画像の色味の視角依存性が改善される。これにより、液晶パネルの視角特性により色味が生じる場合であっても、この色味変化を改善して高品位な画像表示が可能となる。
【００２１】
（７） （６）記載の液晶表示装置であって、
前記液晶パネルに設けられ該液晶パネルから出射される前記光源からの光情報を検出する光検出手段を備え、
前記発光スペクトル設定手段が、前記光検出手段が検出した光情報に基づき前記第２のＬＥＤ素子に対する発光強度を変更する液晶表示装置。
【００２２】
この液晶表示装置によれば、正面方向と斜め方向の発光スペクトルが発光スペクトル設定手段による光源の駆動制御にて個別に設定可能となり、指向性と発光強度がＲＧＢ色ごとに個別制御され、正面方向と斜め方向で色度（スペクトル）の調整が可能となる。また、表示画面の上下、左右の端部、又は四隅方向に生じる光漏れ現象の漏光が光検出手段によって検出され、漏光を相殺するように指向性と発光強度がＲＧＢ色ごとに個別制御される。
【００２３】
（８） （６）記載の液晶表示装置であって、
前記液晶パネルに設けられ該液晶パネルの水分情報を検出する水分検出手段を備え、
前記発光スペクトル設定手段が、前記水分検出手段が検出した水分情報に基づき前記第２のＬＥＤ素子に対する発光強度を変更する液晶表示装置。
【００２４】
この液晶表示装置によれば、正面方向と斜め方向の発光スペクトルが発光スペクトル設定手段による光源の駆動制御にて設定可能となり、指向性と発光強度がＲＧＢ色ごとに個別制御され、正面方向と斜め方向で色度（スペクトル）の調整が可能となる。また、液晶パネルの水分情報が水分検出手段によって検出され、液晶パネルの含水率に応じて発生する光学特性の変化を相殺するように指向性と発光強度がＲＧＢ色ごとに個別制御される。
【００２５】
（９） （６）記載の液晶表示装置であって、
前記液晶パネルに設けられ該液晶パネルの温度情報を検出する温度検出手段を備え、
前記発光スペクトル設定手段が、前記温度検出手段が検出した温度情報に基づき前記第２のＬＥＤ素子に対する発光強度を変更する液晶表示装置。
【００２６】
この液晶表示装置によれば、正面方向と斜め方向の発光スペクトルが発光スペクトル設定手段による光源の駆動制御にて設定可能となり、指向性と発光強度がＲＧＢ色ごとに個別制御され、正面方向と斜め方向で色度（スペクトル）の調整が可能となる。また、液晶パネルの温度情報が温度検出手段によって検出され、液晶パネルの温度に応じて発生する光学特性の変化を相殺するように指向性と発光強度がＲＧＢ色ごとに個別制御される。
【００２７】
（１０） （６）〜（９）のいずれか１項記載の液晶表示装置であって、
前記液晶パネルに、透過率が波長依存性を有する光学補償フィルムが設けられた液晶表示装置。
【００２８】
この液晶表示装置によれば、波長依存性を有する透過率の光学補償フィルムが設けられることにより、透過光強度がＲＧＢ色ごとに個別制御され、表示画面における色味変化の視角依存性が改善される。
【００２９】
（１１） （１０）記載の液晶表示装置であって、
前記光学補償フィルムが、表示面位置に応じて異なる透過率を有する光学補償フィルムである液晶表示装置。
【００３０】
この液晶表示装置によれば、発光面位置に応じて異なる透過率の光学補償フィルムが設けられることにより、透過光強度が表示面位置に応じて個別制御され、色味変化の生じにくい画面中央部と、生じやすい画面周辺部とで、分光透過率を異ならせ、表示画面における色味変化の視角依存性が改善される。
【００３１】
（１２） （６）〜（１１）のいずれか１項記載の液晶表示装置であって、
前記第２のＬＥＤ素子が、前記正面方向に平行な面内で、前記正面方向を中心とする傾斜角度が互いに略等しい方向になる２方向に出射光光軸が設定され、
前記液晶パネルがＴＮ(Twisted Nematic)型液晶パネルである液晶表示装置。
【００３２】
この液晶表示装置によれば、ＴＮ液晶の場合に光学補償フィルムに起因してみられる白表示時の横方向に黄色味がかる現象や、黒表示時に上方向に青味がかる現象をなくすことができる。
【００３３】
（１３） （６）〜（１１）のいずれか１項記載の液晶表示装置であって、
前記第２のＬＥＤ素子が、前記正面方向に平行な第１の面内で、前記正面方向を中心とする傾斜角度が互いに略等しい方向にそれぞれ設定された２方向を、前記第１の面を中心として該第１の面と直交する方向に互いに略等しい角度で傾斜させることで得られる合計４方向を出射光光軸とするもので、
前記液晶パネルがＶＡ（Vertically Aligned）型液晶パネルである液晶表示装置。
【００３４】
この液晶表示装置によれば、ＶＡ液晶の場合に光学補償フィルムに起因してみられる斜め方向に赤紫になる現象をなくすことができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明に係るバックライトユニットによれば、発光面の法線方向となる正面方向と、法線方向から所定角度傾斜した斜め方向との発光スペクトルを個別に設定する発光スペクトル設定手段を備えたので、指向性と発光強度をＲＧＢ色ごとに個別制御し、正面方向と斜め方向で色度（スペクトル）を異ならせ、光学補償フィルムに起因して発生する表示画像の色味の視角依存性を改善することができる。
【００３６】
本発明に係る液晶表示装置によれば、上記のバックライトユニットと、このバックライトユニットに対面して配置される液晶パネルとを備えたので、液晶パネルの光学補償フィルムに起因する固有の光透過特性が、例えば、斜め方向で不足する色成分に対し、斜め方向の発光スペクトルをＲＧＢ色ごとに個別制御することで、表示画像の色味の視角依存性を改善することができる。また、特に大型表示画面での黒色表示状態において、表示画面の上下、左右の端部、又は四隅方向に生じる光漏れ現象の漏光を検出し、漏光を相殺するように指向性と発光強度をＲＧＢ色ごとに個別制御し、光漏れを改善することができる。この結果、斜め方向から見ても色味のつかない高品位な液晶表示画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明に係るバックライトユニット及び液晶表示装置の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る液晶表示装置の構成図である。
本実施の形態による液晶表示装置１００は、バックライトユニット２００と、液晶パネル３００と、制御手段４００とに主要な構成が大別されてなる。バックライトユニット２００は、発光面下に複数の光源が配置され、光の三原色である赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ発光するＬＥＤを光源に使用することで、各ＬＥＤから出射された赤色光と緑色光と青色光とを混色し、白色光を生成する。バックライトユニット２００は、後述する赤色ＬＥＤ３１Ｒ（図２参照）、緑色ＬＥＤ３１Ｇ（図２参照）、青色ＬＥＤ３１Ｂ（図２参照）を印刷配線基板上のＸＹ方向に互い違いに配置した光源部３３を備える。
【００３８】
光源部３３の光出射側には拡散板３５，拡散シート３７、プリズムシート３９が設けられている。したがって、バックライトユニット２００では、光源部３３に備えられた赤色ＬＥＤ３１Ｒ、緑色ＬＥＤ３１Ｇ、青色ＬＥＤ３１Ｂから、それぞれ、赤色光、緑色光、青色光が出射され、各ＬＥＤ３１から出射された赤色光、緑色光、青色光は、拡散板３５，拡散シート３７が設けられている方向に進行しながら自然に混色されて白色光となり液晶パネル３００を照明する。
【００３９】
本実施の形態では、液晶パネル３００としてＴＮ(Twisted Nematic)型液晶パネルが使用される。液晶パネル３００には液晶セル基板４１が設けられ、液晶セル基板４１の光入射側及び光出射側には液晶セル基板４１側から位相差フィルム４３，偏光板４５がそれぞれ設けられている。バックライトユニット２００のプリズムシート３９から出射した光は、液晶パネル３００の光入射側の偏光板４５側に入射した後、位相差フィルム４３を透過して液晶セル基板４１に入り、さらに光出射側の位相差フィルム４３，偏光板４５を経て表示面４７にて観察される。
【００４０】
制御手段４００には制御部４９が設けられ、制御部４９には画像（映像）信号が入力される。制御部４９には液晶駆動部５１が接続され、液晶駆動部５１は制御部４９から出力される画像信号に基づき液晶セル基板４１を駆動制御する。制御部４９には発光輝度設定部５３が接続され、発光輝度設定部５３は後述する赤色ＬＥＤ３１Ｒ、緑色ＬＥＤ３１Ｇ、青色ＬＥＤ３１Ｂの発光輝度設定信号を制御部４９へ送出する。制御部４９にはバックライト駆動部５５が接続され、バックライト駆動部５５は制御部４９から送出される発光輝度信号に基づき赤色ＬＥＤ３１Ｒ、緑色ＬＥＤ３１Ｇ、青色ＬＥＤ３１Ｂを駆動する。
【００４１】
図２は図１に示した光源部の概念的な斜視図である。
バックライトユニット２００は、発光面３８の法線方向となる正面方向５７と、法線方向から所定角度傾斜した斜め方向５９との発光スペクトルを個別に設定する発光スペクトル設定手段を備える。すなわち、正面方向５７と斜め方向５９の発光スペクトルが制御部４９と発光輝度設定部５３によって個別に設定可能となり、指向性と発光強度がＲＧＢ色ごとに個別制御され、正面方向５７と斜め方向５９で色度（スペクトル）の調整が可能となっている。この調整は、正面方向５７と斜め方向５９いずれか一方を調整してもよく、双方を共に調整してもよい。このように、本実施の形態では、制御部４９と発光輝度設定部５３が発光スペクトル設定手段を構成している。
【００４２】
バックライトユニット２００では、複数の光源が、発光色の異なる複数のＬＥＤ素子からなり、正面方向５７を出射光光軸とする第１のＬＥＤ素子６３と、斜め方向５９を出射光光軸とする第２のＬＥＤ素子６５とを発光色毎にそれぞれ備えている。そして、発光スペクトル設定手段は、各第２のＬＥＤ素子６５に対する発光強度を発光色毎に変更可能としている。すなわち、正面方向５７に向いたＬＥＤ光源に対して、斜め方向５９に向いたＬＥＤ光源の発光強度が発光色毎に調整され、正面方向５７と斜め方向５９との色度（スペクトル）が相対的に調整可能となっている。
【００４３】
第１のＬＥＤ素子６３と第２のＬＥＤ素子６５が一体となった多方向照射ユニット６１は、図２に示すように、各発光色ごとに例えば格子状に配置される。個々の多方向照射ユニット６１によって正面方向５７と斜め方向５９での色度（スペクトル）を調整可能にしつつ、発光面全面では均等な光量分布が実現できる構成とされている。多方向照射ユニット６１の配置は、この他、ランダム配置や千鳥配置であってもよい。ランダム配置の場合は、周期的な輝度ムラが軽減され、千鳥配置では同一照度下で単位面積当たりの配置個数を削減できる。また、多方向照射ユニット６１は、同心円状に配列された構成としてもよい。さらには、後述するように、ユニットを分解して各色のＬＥＤ光源を分散配置した構成であってもよい。
【００４４】
この多方向照射ユニットの具体的な一構成例を説明する。
図３は図２に示した多方向照射ユニットの一例としての斜視図である。
第１のＬＥＤ素子６３は、出射光光軸（主軸）を正面方向５７に向けて配置された砲弾型ＬＥＤ素子からなる。また、第２のＬＥＤ素子６５Ａ，６５Ｂは、正面方向５７に平行な面（ｚｘ平面）内で、正面方向５７から所定の傾斜角度θの方向にそれぞれ出射光光軸（主軸）が設定された２つの砲弾型ＬＥＤ素子からなる。砲弾型のＬＥＤ素子は、素子先端部がレンズとなっており、砲弾型の先端方向が高輝度となる指向性を有して発光する。このため、光出射する真正面から見ると非常に明るい光を放ち、その反面、横方向にはほとんど光を飛ばさない。
【００４５】
本実施の形態では、第１のＬＥＤ素子６３と第２のＬＥＤ素子６５のＬＥＤ素子が、一体にされた多方向照射ユニット６１が、発光面下の複数箇所に分散配置されている。この多方向照射ユニット６１では、正面方向５７の出射光光軸を挟んで、２つの第２のＬＥＤ素子６５Ａ，６５Ｂを所定の傾斜角度θに傾けて同一面内に配置でき、正面方向５７を中心に両端側で対称となる色配分の調整が可能となる。これにより、例えばｚｘ平面内で、正面方向５７を中心とした任意の傾斜角度θの方向の色度（スペクトル）が対称に制御可能となり、色バランスの調整が容易となっている。
【００４６】
また、一体となった多方向照射ユニット６１によれば、正面方向５７を向く第１のＬＥＤ素子６３、及び斜め方向５９を向く一対の第２のＬＥＤ素子６５，６５の電源供給が纏められ、配線構造がコンパクトにかつ簡単となる。
【００４７】
多方向照射ユニット６１における第２のＬＥＤ素子６５Ａ，６５Ｂの傾斜面方位は一方向に揃っていることが好ましい。すなわち、傾斜角度θが開く方向が全ユニットで同じ方向に揃っているとよい。また、傾斜角度θは全位置で必ずしも一定でなくてもよく、所定の角度範囲で分散させると輝度分布が平均化されてムラが生じにくくなる。
【００４８】
第２のＬＥＤ素子６５Ａ，６５Ｂを傾斜させる構成としては、図示のように、傾斜面を有するベース６７に光源を取り付ける構成があるが、これ以外にも、プリント基板を傾斜配置させたものであってもよく、プリント基板の銅膜の厚みをエッチング処理により傾斜させたり、基板自体の形状を変えてしまうことでもよい。
【００４９】
斜め方向５９に向いた第２のＬＥＤ素子６５Ａ，６５Ｂは、２つの光源であることを基本構成としているが、光源を一つとしてもよい。この場合、視角が制限されるが、液晶表示装置の表示画面においては、よく観察される方向は概ね決まっており、画面中央側に光軸を傾けたものがあるだけでも、画面中央側で観察者の頭を左右に振らしたときの輝度変化の低減効果は得られる。なお、画面中央から大きく外れて左右側から見るような、通常の状態から大きく外れた場合には、２方向に向いた光源が必要とされる。
【００５０】
ここで、多方向照射ユニットの発光度分布を説明する。
図４は図３に示した多方向照射ユニットによる一つの色に対する照射状況を（ａ）発光輝度分布を（ｂ）に表した説明図である。
多方向照射ユニット６１では、第１のＬＥＤ素子６３に対して第２のＬＥＤ素子６５Ａ，６５Ｂがそれぞれ所定角度θだけ傾斜され、図４（ａ）に示すように正面方向５７（すなわち、Ｚ軸と平行な方向）では第１のＬＥＤ素子６３に対し、通常の画像表示に必要な輝度で発光させる。
また、第２のＬＥＤ素子６５Ａ，６５Ｂは、第１のＬＥＤ素子６３の輝度の約半分程度の輝度で発光させる。この場合、単色における多方向照射ユニット６１における合成された発光輝度分布は図４（ｂ）の実線に示すようになる。つまり、極角０°で最大輝度となり、極角が増加または減少するに従って輝度も減少する輝度分布となる。
【００５１】
次に、複数の多方向照射ユニットによる光源毎のＲＧＢ混色の様子を説明する。
図５は各色を第２のＬＥＤ素子６５Ａ，第１のＬＥＤ素子６３、第２のＬＥＤ素子６５Ｂで点灯させたときの極角に対する輝度との関係をそれぞれ（ａ）〜（ｃ）に表したグラフである。
【００５２】
ＴＮ型の液晶パネル３００では、白表示時において、光学補償フィルムに起因して水平方向の極角傾斜で黄色味が観察される。この場合、図５に示すように、斜め方向に出射されるＲＧＢ各色の光量を調整することで色味解消が可能となる。
具体的には、各色の多方向照射ユニット６１において、図５（ａ），（ｃ）に示すように、発光輝度設定部５３により、第２のＬＥＤ素子６５Ａ（左側）点灯、６５Ｂ（右側）点灯とし、赤色Ｒおよび緑色Ｇの発光輝度を青色（Ｂ）の発光輝度より略８０％程度低く設定する。一方、第１のＬＥＤ素子６３（中央）点灯では、図５（ｂ）に示すように、各色ＲＧＢの発光輝度を全て１００％とする。
それぞれの色における第１のＬＥＤ素子６３、第２のＬＥＤ素子６５Ａ，６５Ｂの発光輝度比は、下表１に示す比率となる。
【００５３】
【表１】
0005103286.tif 000002
【００５４】
発光輝度比は、光源部３３への印加電流値（定電圧駆動）、印加電圧値（定電流駆動）の制御等、任意のパラメータによって調整することができる。
【００５５】
上記発光輝度比の条件で、第１のＬＥＤ素子６３，第２のＬＥＤ素子６５Ａ，６５Ｂを同時点灯させた場合、図５に示した第１のＬＥＤ素子６３、第２のＬＥＤ素子６５Ａ，６５Ｂの発光輝度比により３色の発光輝度プロファイルが合成され、図６に示す合成輝度分布が得られることとなる。
したがって、バックライトユニット２００全体としては、第１のＬＥＤ素子６３により各色が１００％点灯されて白色を照射する一方、第２のＬＥＤ素子６５Ａ，６５Ｂによる斜め方向の成分は、ＲＧ色よりもＢ色の輝度が面積ＡB分高く、その結果、斜め方向５９に向けた光は、青色の強い照射光となる。つまり、ＴＮ型液晶パネルでは、光学補償フィルムに起因して斜め方向からの観察で黄色味が出るが、青味の色を出射させることで、この色味変化を改善する。
【００５６】
上記の色味変化が改善されることについて、模式的な図を用いて説明する。
図７はＲＧＢ各色に対する液晶パネルの白色表示時の輝度分布を（ａ）、液晶パネルの光透過特性を（ｂ）、バックライト輝度分布を（ｃ）に表したグラフである。
図７（ｂ）に示すように、液晶パネル３００は、光学補償フィルムに起因して斜め方向５９（極角θ付近）における透過率がＲＧ色よりもＢ色が低くなる光透過特性を有する。
このため、バックライトユニット２００の光源部３３では、図７（ｃ）に示すように、斜め方向５９ではＢ色成分を強めた照射光を出射する。これにより、図７（ａ）で示すように、斜め方向５９からの黄色味が解消された白色光が観測されることとなる。
【００５７】
このように、本実施形態の液晶表示装置１００では、液晶パネル３００の光学補償フィルムに起因した固有の光透過特性が、例えば、斜め方向で不足する色成分に対し、斜め方向の発光スペクトルがＲＧＢ色毎に個別制御されることで、色の配分が調整される。これにより、表示画像の色味の視角依存性が改善され、その結果、液晶パネルの視角特性により色味が生じる場合であっても、この色味変化をキャンセルして高品位な画像表示が可能となる。
【００５８】
発光スペクトルの調整は、第２のＬＥＤ素子６５Ａ，６５Ｂを個別に調整できるため、きめ細かく種々の輝度分布のパターンを形成できる。
図８は正面方向を中心に非対称に発光制御された例を示す輝度分布のグラフである。
なお、各色は（図示例では特にＢ色）、多方向照射ユニット６１の第１のＬＥＤ素子６３、第２のＬＥＤ素子６５Ａ，６５Ｂの設定輝度が発光輝度設定部５３にそれぞれ設定されることにより、極角で＋θとなる斜め方向５９においては、Ｂ0に対してＢ1あるいはＢ2に調整され、極角で−θとなる斜め方向５９においては、Ｂ0に対してＢ3あるいはＢ4に調整され、極角に対して非対称な分布で任意に輝度調整が可能となる。
【００５９】
したがって、上記のバックライトユニット２００によれば、発光面の法線方向となる正面方向５７と、法線方向から所定角度傾斜した斜め方向５９との発光スペクトルを個別に設定する発光スペクトル設定手段を備えたので、指向性と発光強度をＲＧＢ色ごとに個別制御し、正面方向５７と斜め方向５９で色度（スペクトル）を異ならせ、表示画像の色味の視角依存性を改善することができる。この非対称の発光分布は、特に表示画面内の場所に応じて発光状態を変更する場合に好適に用いられ、微妙な色味変化をより確実に解消することが可能となる。
【００６０】
このように、本発明に係る液晶表示装置１００によれば、バックライトユニット２００と、このバックライトユニット２００に対面して配置される液晶パネル３００と、制御手段４００とを備えたので、液晶パネルの光学補償フィルムに起因した固有の光透過特性が、斜め方向５９で不足する色成分に対し、斜め方向５９の発光スペクトルをＲＧＢ色ごとに個別制御することで、表示画面の色味の視角依存性を改善することができる。この結果、斜め方向５９から見ても色味のつかない高品位な表示画像を得ることができる。
【００６１】
ここで、上記のバックライトユニットに代えて、各光源を光出射方向別に分散配置した変形例を説明する。
図９は第１のＬＥＤ素子と第２のＬＥＤ素子のＬＥＤ素子が個別に配置された変形例の斜視図である。第１のＬＥＤ素子６３、第２のＬＥＤ素子６５Ａ，６５Ｂは、上記した一体の多方向照射ユニット６１に限らず、個別に配設することもできる。この構成によれば、各光源が細かく分散配置されるため、個々の光源間距離が短くなり、より均一な照明光を得ることができる。
【００６２】
以上説明したバックライトユニットの構成は、いずれも第２のＬＥＤ素子６５Ａ，６５Ｂが正面方向から所定の傾斜角度θの開き角を有して配置されており、これは特にＴＮ型液晶に対して好適な構成となっている。
図１０にＴＮ型液晶に用いられる斜め方向の光軸を表す説明図を示した。
ＴＮ型の液晶パネル３００の場合、図１０に示すように、法線方向Ｎに対して４５°傾斜した方向に対して色味変化が生じやすいことが分かっている。そのため、前述の第２のＬＥＤ素子６５Ａ，６５Ｂの傾斜角度θを４５°（あるいは角度範囲を持たせて４０°〜５０°）に設定することにより、ＴＮ型の液晶パネル３００の光学補償フィルムに起因する表示画面の色味の視角依存性を効率よく改善することができる。
【００６３】
つまり、多方向照射ユニットを、第２のＬＥＤ素子６５Ａ，６５Ｂが、正面方向５７（法線方向Ｎ）に平行な面７１内で、正面方向５７を中心とする傾斜角度θが互いに略等しい方向Ｐ１，Ｐ２にそれぞれ出射光光軸が設定された少なくとも２つのＬＥＤ光源を含むように構成すればよい。これにより、ＴＮ型液晶の光学補償フィルムに起因する特有の白表示時の際の画面水平方向両端側に黄色味がかる現象や、黒表示時に画面上方向に青味がかる現象を解消することができる。
【００６４】
次に、斜め方向への光出射方向を増設した変形例を説明する。
図１１はＬＥＤ素子を直交方向に配置した変形例の斜視図である。
前述の図３に示す多方向照射ユニットの構成例では、第１のＬＥＤ素子６３に対し、第２のＬＥＤ素子６５Ａ，６５Ｂを正面方向５７に平行な一つの面７１（図１０参照）内で傾斜させて設けたが、図１１に示す多方向照射ユニット６１Ａは、この他に、直交する２平面の交差線を光軸７３とした第１のＬＥＤ素子６３と、この第１のＬＥＤ素子６３を中心に、それぞれの直交平面に、一対の第２のＬＥＤ素子６５Ａ，６５Ｂ、および６５Ｃ，６５Ｄを傾斜角θで傾斜させて、合計５つのＬＥＤ素子を一体に備えたものとしている。この多方向照射ユニット６１Ａをバックライトユニット２００に適用することで、表示画面の水平方向の視角差に対する色味変化の他に、垂直方向の視角差に対する色味変化を改善することができ、より高品位な画像表示が可能となる。
【００６５】
ここで、ＬＥＤ素子の種類について説明する。
上記例では砲弾型のＬＥＤ素子を用いた例を示していたが、本発明はこれに限らず、他の種類のＬＥＤ素子であっても適用が可能である。ＬＥＤ素子としては、砲弾型の他、レンズ部が小さい帽子型、レンズ先端部分をカットした凹型等のリードが付いたタイプ、高輝度が得られるチップ型のＬＥＤ素子等の種類がある。いずれのタイプでも本発明のＬＥＤ光源として用いることができる。
【００６６】
また、斜め方向に光出射するＬＥＤ素子は、２つのＬＥＤ素子を使用する以外にも、図１２の斜視図に示すように、一つのＬＥＤ素子の光出射側に二方向へ光を分配するプリズム７５を載せた構成としてもよい。この場合には、ＬＥＤ素子の数を低減できるとともに、光出射方向の設定がプリズムを配置するだけで済み、組み立て工程が簡略化できる。なお、図示例ではＬＥＤ素子をチップ型ＬＥＤ素子としているが、これに限らない。
【００６７】
次に、液晶パネルがＶＡ(Vertically Aligned)型の液晶パネルである場合の構成を説明する。
図１３はＶＡ型液晶パネルの極角に対する光透過特性の関係を表したグラフ、図１４はＶＡ液晶に用いられる多方向照射ユニットの光軸を表す斜視図である。
ＶＡ型の液晶パネルの場合、図１３に示すように、光学補償フィルムに起因して、極角に対して各色ＲＧＢでそれぞれ異なる透過特性を有する。このため、ＶＡ型の液晶パネルに用いる多方向照射ユニット６１Ｂは、第２のＬＥＤ素子が、図１４に示すように、正面方向５７に平行な第１の面７１内で、正面方向５７を中心とする傾斜角度θが互いに略等しい方向にそれぞれ設定された２方向を、第１の面７１を中心として第１の面７１と直交する方向に互いに略等しい角度φで傾斜させることで得られる合計４方向を出射光光軸とする。
【００６８】
つまり、第２のＬＥＤ素子が、正面方向５７（法線方向Ｎ）に平行な面７１を挟み角度φで傾斜したそれぞれの傾斜面７７，７９内で、傾斜角度θが互いに略等しい方向にそれぞれ出射光光軸が設定された少なくとも４つの方向（Ｐ１−１，Ｐ１−２，Ｐ２−１，Ｐ２−２）を光出射方向とすればよい。これにより、ＶＡ液晶の場合にみられる黒表示時の斜め方向に赤味（赤紫）がかる現象や、青味がかる現象をなくすことができる。
【００６９】
上記の斜め４方向と正面方向との合計５方向へ光出射する多方向照射ユニットの具体的な構成例を図１５に示した。
ＶＡ型の液晶パネルに用いる多方向照射ユニット６１Ｂは、円板状ベース６７Ａの頂面８１に第１のＬＥＤ素子６３を配設し、正面方向５７から同一平面内で角度φ傾斜した２つの仮想線６２から、角度φの傾斜方向とは直交する方向に、傾斜角度θで互いに略等しい方向にそれぞれ出射光光軸が設定された合計４つの第２のＬＥＤ素子６５Ｅ，６５Ｆ，６５Ｇ，６５Ｈを備えることで構成される。
【００７０】
次に、バックライトユニットの制御方法について説明する。
表示画面の表示コンテンツとして、画面の一部に白色の明るい部分と、木の下の陰などの暗い部分がある場合、明るい部分と暗い部分に対して、それぞれ異なるバックライト輝度になるように制御する。つまり、ＴＮ型液晶パネルの場合、明るい部分では、斜め方向５９からみた場合に光学補償フィルムに起因して黄色味が生じるため、敢えて青味を付けた斜め照明光とする。つまり、正面方向５７は白色でよいが、斜め方向５９だけを色バランスを変更する。一方、暗い部分では、青味や赤味が生じることがあるので、この部分は逆に、赤色や緑色を強くして照明することで青味がキャンセルされる。赤味をキャンセルするには、青色と緑色を強めて照明すればよい。このような特性は白黒で制御することも可能であるが、最も実用的には、中間調でも、このような特性があるため、輝度に応じて補正するようにバックライトユニット２００を制御する。
【００７１】
また、バックライトユニット２００は、発光面を複数のブロックに分割して、各ブロックに対してそれぞれ発光制御することであってもよい。
図１６に発光面をブロックごとに発光制御する構成図を示した。
このバックライトユニット２００は、輝度が画素毎に（又はブロックごとに）変更されることで、より細かな制御が可能となる。すなわち、バックライトユニット２００の発光面３８は、複数のブロック８３に分割され、発光スペクトル設定手段である発光輝度設定部５３（図１参照）が、そのブロック８３それぞれに含まれる第１のＬＥＤ素子６３および第２のＬＥＤ素子６５をブロック８３毎に独立して発光強度を設定する。所定数単位のブロック８３を統括駆動する垂直駆動制御部Ｖ1〜Ｖ3、水平駆動制御部Ｈ1〜Ｈ４をバックライトブロック駆動部８５によって駆動制御して行う。このような構成とすることで、発光面３８の各場所に応じて発光スペクトル特性を異ならせることが可能となる。これにより、発光面内の色付の顕著な場所を選択的に強く補正することが可能となる。
【００７２】
このように、ブロック８３単位での発光スペクトルの制御を可能したバックライトユニット２００は、色味が発光面３８の場所毎に異なるときに、これに応じてブロック単位で色味の制御が可能となり、画面全体を均等に処理する場合と比較して、きめ細かな制御が可能となり、表示画質を向上させることができる。また、映像を表示する場合に、時系列的に変化する画像の色、輝度等の情報に応じて、バックライトユニット２００の各ブロックを同期させつつそれぞれ適正に制御することができる。
【００７３】
次に、液晶表示パネルの光学補償フィルムにより色味変化を補正する構成を説明する。
図１７は光学補償フィルムの分光透過率を表したグラフである。
上記の各実施形態では、正面方向５７と、斜め方向５９との発光スペクトルを個別に設定する発光スペクトル設定手段として、多方向照射ユニット６１及び発光輝度設定部５３を備えた構成例を説明したが、発光スペクトル設定手段としては、この他、液晶表示パネルの表示面側に配設される光学補償フィルム自体により設定することができ、また併用することもできる。この場合の光学補償フィルムは、波長依存性を有して発光面（画面）位置に応じて異なる透過率に設定されている。つまり、ＲＧＢ色を含む略１画素に対応する複数の領域を画成し、個々の領域における透過率を、例えばＴＮ型液晶パネルの場合、図１７に示すように、表示画面の中央部ではＲＧＢ各色の透過率を略同等とし、表示画面の周辺部ではＢ色の透過率を高く、ＧＲ色の透過率を低く設定する。これによっても、指向性と発光強度をＲＧＢ色ごとに個別制御し、正面方向５７と斜め方向５９で色度（スペクトル）を異ならせ、表示画面の色味変化の視角依存性を改善することができる。
【００７４】
この光学補償フィルムは、位相差フィルムの波長分散特性を調整したものや、意図的に波長依存性を制御した拡散シートを用いることができる。
【００７５】
ここで、光学補償フィルムの詳細について記す。
〔Ｒｅ（λ）、Ｒth（λ）〕
本明細書において、Ｒｅ（λ）、Ｒth（λ）は各々、波長λにおける面内のリターデーションおよび厚さ方向のリターデーションを表す。Ｒｅ（λ）はエリプソメーター（Ｍ−１５０、日本分光（株）製）またはＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ（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。Ｒth（λ）は前記Ｒｅ（λ）、面内の遅相軸（エリプソメーターまたはＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ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＋４０°傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて測定したレターデーション値Ｒｅ（４０°）、および面内の遅相軸を傾斜軸（回転軸）としてフィルム法線方向に対して−４０°傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて測定したレターデーション値Ｒｅ（−４０°）の計３つの方向で測定し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エリプソメーターまたはＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨが算出する。ここで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、エリプソメーターまたはＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ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、角度を特定しないレターデーション値（Ｒｅ（４０゜）およびＲｅ（−４０゜）以外のレターデーション値）は、表面の法線方向から光を入射して測定した値である。遅相軸を傾斜軸（回転軸）としてフィルム法線方向に対する傾斜角度を表すあおり角度の正負はＲｅ（４０゜）＞Ｒｅ（−４０゜）となるように決定する。
【００７６】
［ポリマーフィルム］
光学補償シートの透明支持体は、少なくとも一枚のポリマーフィルムからなる。複数のポリマーフィルムで透明支持体を構成して、本発明が定義する光学異方性を達成することもできる。透明支持体の光学異方性とは、具体的には、波長６３２．８ｎｍの光で測定したＲｅレターデーション値を１０乃至２００ｎｍの範囲に有し、かつ波長６３２．８ｎｍの光で測定したＲthレターデーション値を５０乃至４００ｎｍの範囲に有することである。なお、液晶表示装置に二枚の光学異方性ポリマーフィルムを使用する場合、一枚のフィルムのＲthレターデーション値は、５０乃至２００ｎｍであることが好ましい。液晶表示装置に一枚の光学異方性ポリマーフィルムを使用する場合、フィルムのＲthレターデーション値は、７０乃至４００ｎｍであることが好ましい。
【００７７】
ポリマーフィルムの遅相軸角度の平均値は３°以下であることが好ましく、２°以下であることがさらに好ましく、１°以下であることが最も好ましい。遅相軸角度の平均値の方向を遅相軸の平均方向と定義する。また、遅相軸角度の標準偏差は１．５°以下であることが好ましく、０．８°以下であることがさらに好ましく、０．４°以下であることが最も好ましい。ポリマーフィルム面内における遅相軸の角度は、ポリマーフィルムの延伸方向を基準線（０°）とし、遅相軸と基準線のなす角度で定義する。ロール形態のフィルムを幅方向に延伸する時は幅方向を基準線とし、長手方向に延伸する時は長手方向を基準線とする。
ポリマーフィルムは、光透過率が８０％以上であることが好ましい。ポリマーフィルムは、６０×１０-12ｍ2／Ｎ以下の光弾性係数を有することが好ましい。
【００７８】
光学補償シートを使用した透過型液晶表示装置において、通電後時間が経過すると画面周辺部に「額縁状の表示ムラ」が発生することがある。このムラは、画面周辺部の透過率の上昇によるものであり、特に黒表示時において顕著となる。透過型液晶表示装置では、バックライトから発熱しており、しかも液晶セル面内で温度分布が生じる。この温度分布により光学補償シートの光学特性（レターデーション値、遅相軸の角度）が変化することが「額縁状の表示ムラ」の発生原因である。光学補償シートの光学特性の変化は、温度上昇による光学補償シートの膨張または収縮が液晶セルまたは偏光板との粘着により抑制されるために、光学補償シートに弾性変形が生じることに起因する。
透過型液晶表示装置に生じる「額縁状の表示ムラ」を抑制するために、光学補償シートの透明支持体に熱伝導率が高いポリマーフィルムを使用することが好ましい。熱伝導率が高いポリマーの例には、セルロースアセテート（熱伝導率（以下同様）：０．２２Ｗ／（ｍ・Ｋ））のようなセルロース系ポリマー、ポリカーボネート（０．１９Ｗ／（ｍ・Ｋ））のようなポリエステル系ポリマーおよびノルボルネン系ポリマー（０．２０Ｗ／（ｍ・Ｋ））のような環状オレフィンポリマーが含まれる。
市販のポリマー、例えば、市販のノルボルネン系ポリマー（アートン、ＪＳＲ（株）製；ゼオノア、日本ゼオン（株）製、ゼオネックス；日本ゼオン（株）製）を用いてもよい。ポリカーボネート系コポリマーについては、特開平１０−１７６０４６号および特開２００１−２５３９６０号の各公報に記載がある。
【００７９】
セルロース系ポリマーが好ましく、セルロースエステルがより好ましく、セルロースの低級脂肪酸エステルがさらに好ましい。低級脂肪酸とは、炭素原子数が６以下の脂肪酸を意味する。炭素原子数は、２（セルロースアセテート）、３（セルロースプロピオネート）または４（セルロースブチレート）であることが好ましい。セルロースアセテートプロピオネートやセルロースアセテートブチレートのような混合脂肪酸エステルを用いてもよい。
セルロースアセテート（セルロースジアセテート、セルローストリアセテート）が特に好ましい。酢化度が５９．０乃至６１．５％であるセルローストリアセテートが最も好ましい。酢化度とは、セルロース単位質量当たりの結合酢酸量を意味する。酢化度は、ＡＳＴＭ：Ｄ−８１７−９１（セルロースアセテート等の試験法）におけるアセチル化度の測定および計算に従う。
ポリマーの粘度平均重合度（ＤＰ）は、２５０以上であることが好ましく、２９０以上であることがさらに好ましい。また、ポリマーは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるＭｍ／Ｍｎ（Ｍｍは質量平均分子量、Ｍｎは数平均分子量）の分子量分布が狭いことが好ましい。具体的なＭｍ／Ｍｎの値は、１．００乃至１．７０であることが好ましく、１．３０乃至１．６５であることがさらに好ましく、１．４０乃至１．６０であることが最も好ましい。
【００８０】
ポリマーフィルムのレターデーションを調整するため、少なくとも二つの芳香族環を有する芳香族化合物をレターデーション上昇剤として使用することができる。
ポリマーフィルムとしてセルロースアセテートフィルムを用いる場合、芳香族化合物は、セルロースアセテート１００質量部に対して、０．０１乃至２０質量部の範囲で使用する。芳香族化合物は、セルロースアセテート１００質量部に対して、０．０５乃至１５質量部の範囲で使用することが好ましく、０．１乃至１０質量部の範囲で使用することがさらに好ましい。二種類以上の芳香族化合物を併用してもよい。
芳香族化合物の芳香族環には、芳香族炭化水素環に加えて、芳香族性ヘテロ環を含む。
レターデーション上昇剤の分子量は、３００乃至８００であることが好ましい。
レターデーション上昇剤については、特開２０００−１１１９１４号、同２０００−２７５４３４号、同２００１−１６６１４４号の各公報および国際公開第００／０２６１９号パンフレットに記載されている。
【００８１】
ソルベントキャスト法によりポリマーフィルムを製造することが好ましい。ソルベントキャスト法では、ポリマーを有機溶媒に溶解した溶液（ドープ）を用いてフィルムを製造する。有機溶媒は、炭素原子数が２乃至１２のエーテル、炭素原子数が３乃至１２のケトン、炭素原子数が２乃至１２のエステルおよび炭素原子数が１乃至６のハロゲン化炭化水素から選ばれる溶媒を含むことが好ましい。
エーテル、ケトンおよびエステルは、環状構造を有していてもよい。エーテル、ケトンおよびエステルの官能基（すなわち、−Ｏ−、−ＣＯ−および−ＣＯＯ−）のいずれかを二つ以上有する化合物も、有機溶媒として用いることができる。有機溶媒は、アルコール性ヒドロキシル基のような他の官能基を有していてもよい。
【００８２】
エーテルの例には、ジイソプロピルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、１，４−ジオキサン、１，３−ジオキソラン、テトラヒドロフラン、アニソールおよびフェネトールが含まれる。ケトンの例には、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノンおよびメチルシクロヘキサノンが含まれる。エステルの例には、エチルホルメート、プロピルホルメート、ペンチルホルメート、メチルアセテート、エチルアセテートおよびペンチルアセテートが含まれる。二種類以上の官能基を有する有機溶媒の例には、２−エトキシエチルアセテート、２−メトキシエタノールおよび２−ブトキシエタノールが含まれる。ハロゲン化炭化水素の炭素原子数は、１または２であることが好ましく、１であることが最も好ましい。ハロゲン化炭化水素のハロゲンは、塩素であることが好ましい。ハロゲン化炭化水素の水素原子が、ハロゲンに置換されている割合は、２５乃至７５モル％であることが好ましく、３０乃至７０モル％であることがより好ましく、３５乃至６５モル％であることがさらに好ましく、４０乃至６０モル％であることが最も好ましい。メチレンクロリドが、代表的なハロゲン化炭化水素である。
二種類以上の有機溶媒を混合して用いてもよい。
【００８３】
一般的な方法でポリマー溶液を調製できる。一般的な方法とは、０℃以上の温度（常温または高温）で、処理することを意味する。溶液の調製は、通常のソルベントキャスト法におけるドープの調製方法および装置を用いて実施することができる。なお、一般的な方法の場合は、有機溶媒としてハロゲン化炭化水素（特にメチレンクロリド）を用いることが好ましい。ポリマーの量は、得られる溶液中に１０乃至４０質量％含まれるように調整する。ポリマーの量は、１０乃至３０質量％であることがさらに好ましい。有機溶媒（主溶媒）中には、後述する任意の添加剤を添加しておいてもよい。溶液は、常温（０乃至４０℃）でポリマーと有機溶媒とを攪拌することにより調製することができる。高濃度の溶液は、加圧および加熱条件下で攪拌してもよい。具体的には、ポリマーと有機溶媒とを加圧容器に入れて密閉し、加圧下で溶媒の常温における沸点以上、かつ溶媒が沸騰しない範囲の温度に加熱しながら攪拌する。加熱温度は、通常は４０℃以上であり、好ましくは６０乃至２００℃であり、さらに好ましくは８０乃至１１０℃である。
【００８４】
各成分は予め粗混合してから容器に入れてもよい。また、順次容器に投入してもよい。容器は攪拌できるように構成されている必要がある。窒素ガス等の不活性気体を注入して容器を加圧することができる。また、加熱による溶媒の蒸気圧の上昇を利用してもよい。あるいは、容器を密閉後、各成分を圧力下で添加してもよい。
加熱する場合、容器の外部より加熱することが好ましい。例えば、ジャケットタイプの加熱装置を用いることができる。また、容器の外部にプレートヒーターを設け、配管して液体を循環させることにより容器全体を加熱することもできる。
容器内部に攪拌翼を設けて、これを用いて攪拌することが好ましい。攪拌翼は、容器の壁付近に達する長さのものが好ましい。攪拌翼の末端には、容器の壁の液膜を更新するため、掻取翼を設けることが好ましい。
容器には、圧力計、温度計等の計器類を設置してもよい。容器内で各成分を溶剤中に溶解する。調製したドープは冷却後容器から取り出すか、あるいは、取り出した後、熱交換器等を用いて冷却する。
【００８５】
ポリマー溶液（ドープ）の調製は、冷却溶解法に従い実施してもよい。まず室温近辺の温度（−１０〜４０℃）で有機溶媒中にポリマーを撹拌しながら徐々に添加される。複数の溶媒を用いる場合は、その添加順は特に限定されない。例えば、主溶媒中にポリマーを添加した後に、他の溶媒（例えばアルコールなどのゲル化溶媒など）を添加してもよいし、逆にゲル化溶媒を予めポリマーに湿らせた後の主溶媒を加えてもよく、不均一溶解の防止に有効である。ポリマーの量は、この混合物中に１０〜４０質量％含まれるように調整することが好ましい。
ポリマーの量は、１０〜３０質量％であることがさらに好ましい。さらに、混合物中には後述する任意の添加剤を添加しておいてもよい。
【００８６】
次に、混合物は−１００〜−１０℃（好ましくは−８０〜−１０℃、さらに好ましくは−５０〜−２０℃、最も好ましくは−５０〜−３０℃）に冷却される。冷却は、例えば、ドライアイス・メタノール浴（−７５℃）や冷却したジエチレングリコール溶液（−３０〜−２０℃）中で実施できる。このように冷却すると、ポリマーと有機溶媒の混合物は固化する。冷却速度は、特に限定されないがバッチ式での冷却の場合は、冷却に伴いポリマー溶液の粘度が上がり、冷却効率が劣るために所定の冷却温度に達するために効率よい溶解釜とすることが必要である。
冷却溶解法においては、ポリマー溶液を膨潤させたあと、所定の冷却温度にした冷却装置内を短時間で移送してもよい。冷却速度は、速いほど好ましいが、１００００℃／秒が理論的な上限であり、１０００℃／秒が技術的な上限であり、そして１００℃／秒が実用的な上限である。なお、冷却速度は、冷却を開始する時の温度と最終的な冷却温度との差を冷却を開始してから最終的な冷却温度に達するまでの時間で割った値である。さらに、これを０〜２００℃（好ましくは０〜１５０℃、さらに好ましくは０〜１２０℃、最も好ましくは０〜５０℃）に加温すると、有機溶媒中にポリマーが流動する溶液となる。昇温は、室温中に放置するだけでもよし、温浴中で加温してもよい。
【００８７】
以上のようにして、均一な溶液が得られる。なお、溶解が不充分である場合は冷却、加温の操作を繰り返してもよい。溶解が充分であるかどうかは、目視により溶液の外観を観察するだけで判断することができる。冷却溶解法においては、冷却時の結露による水分混入を避けるため、密閉容器を用いることが望ましい。また、冷却加温操作において、冷却時に加圧し、加温時に減圧すると、溶解時間を短縮することができる。加圧および減圧を実施するためには、耐圧性容器を用いることが望ましい。
なお、セルロースアセテート（酢化度：６０．９％、粘度平均重合度：２９９）を冷却溶解法によりメチルアセテート中に溶解した２０質量％の溶液は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によると、３３℃近傍にゾル状態とゲル状態との疑似相転移点が存在し、この温度以下では均一なゲル状態となる。従って、この溶液は疑似相転移温度以上、好ましくはゲル相転移温度プラス１０℃程度の温度で保存する必要がある。ただし、この疑似相転移温度は、セルロースアセテートの酢化度、粘度平均重合度、溶液濃度や使用する有機溶媒により異なる。
【００８８】
調製したポリマー溶液（ドープ）から、ソルベントキャスト法によりポリマーフィルムを製造する。またドープに、前記のレターデーション上昇剤を添加することが好ましい。
ドープは、ドラムまたはバンド上に流延し、溶媒を蒸発させてフィルムを形成する。流延前のドープは、固形分量が１０乃至４０％、より好ましくは１５乃至３５％となるように濃度を調整することが好ましい。ドラムまたはバンドの表面は、鏡面状態に仕上げておくことが好ましい。ソルベントキャスト法における流延および乾燥方法については、米国特許第２３３６３１０号、同第２３６７６０３号、同第４９２０７８号、同第２４９２９７７号、同第２４９２９７８号、同第２６０７７０４号、同第２７３９０６９号、同第２７３９０７０号、英国特許第６４０７３１号、同第７３６８９２号の各明細書、特公昭４５−４５５４号、同４９−５６１４号、特開昭６０−１７６８３４号、同６０−２０３４３０号、同６２−１１５０３５号の各公報に記載がある。ドープは、表面温度が４０℃以下のドラムまたはバンド上に流延することが好ましい。流延してから２秒以上風に当てて乾燥することが好ましい。得られたフィルムをドラムまたはバンドから剥ぎ取り、さらに１００から１６０℃まで逐次温度を変えた高温風で乾燥して残留溶剤を蒸発させることもできる。以上の方法は、特公平５−１７８４４号公報に記載がある。この方法によると、流延から剥ぎ取りまでの時間を短縮することが可能である。この方法を実施するためには、流延時のドラムまたはバンドの表面温度においてドープがゲル化することが必要である。
【００８９】
複数のポリマー溶液を流延してもよい。
複数のポリマー溶液を流延する場合、支持体の進行方向に間隔を置いて設けた複数の流延口からポリマーを含む溶液をそれぞれ流延させて積層させながらフィルムを作製することができる（特開昭６１−１５８４１４号、特開平１−１２２４１９号、同１１−１９８２８５号の各公報記載）。また、２つの流延口からポリマー溶液を流延することによってもフィルムを製造できる（特公昭６０−２７５６２号、特開昭６１−９４７２４号、同６１−９４７２４５号、同６１−１０４８１３号、同６１−１５８４１３号、特開平６−１３４９３３号の各公報記載）。さらに、高粘度ポリマー溶液の流れを低粘度のポリマー溶液で包み込み、その高・低粘度のポリマー溶液を同時に押出すポリマーフィルム流延方法（特開昭５６−１６２６１７号公報記載）も採用できる。
二個の流延口を用いて、第一の流延口により支持体に成型したフィルムを剥ぎ取り、支持体面に接していた側に第二の流延を行なうことでより、フィルムを作製する方法（特公昭４４−２０２３５号公報記載）も実施できる。複数のポリマー溶液ポリマー溶液は、同一の溶液でもよい。複数のポリマー層に異なる機能を持たせるためには、その機能に応じたポリマー溶液を、それぞれの流延口から押出せばよい。
【００９０】
ポリマー溶液は、他の機能層（例、接着層、染料層、帯電防止層、アンチハレーション層、ＵＶ吸収層、偏光層）の塗布液と同時に流延することもできる。
従来の単層液では、必要なフィルム厚さにするためには高濃度で高粘度のポリマー溶液を押出すことが必要である。その場合、ポリマー溶液の安定性が悪くて固形物が発生し、異物の混入を生じたり、平面性が不良であったりして問題となることが多かった。この解決として、複数のポリマー溶液を流延口から流延することにより、高粘度の溶液を同時に支持体上に押出すことができ、平面性も良化し優れた面状のフィルムが作製できる。さらに、濃厚なポリマー溶液を用いることで乾燥負荷の低減化が達成でき、さらに、フィルムの生産スピードを高めることができる。
【００９１】
ポリマーフィルムには、機械的物性を改良するため、または乾燥速度を向上するために、可塑剤を添加することができる。可塑剤としては、リン酸エステルまたはカルボン酸エステルが用いられる。リン酸エステルの例には、トリフェニルフォスフェート（ＴＰＰ）およびトリクレジルホスフェート（ＴＣＰ）が含まれる。カルボン酸エステルとしては、フタル酸エステルおよびクエン酸エステルが代表的である。フタル酸エステルの例には、ジメチルフタレート（ＤＭＰ）、ジエチルフタレート（ＤＥＰ）、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）、ジフェニルフタレート（ＤＰＰ）およびジエチルヘキシルフタレート（ＤＥＨＰ）が含まれる。クエン酸エステルの例には、Ｏ−アセチルクエン酸トリエチル（ＯＡＣＴＥ）およびＯ−アセチルクエン酸トリブチル（ＯＡＣＴＢ）が含まれる。その他のカルボン酸エステルの例には、オレイン酸ブチル、リシノール酸メチルアセチル、セバシン酸ジブチル、種々のトリメリット酸エステルが含まれる。フタル酸エステル系可塑剤（ＤＭＰ、ＤＥＰ、ＤＢＰ、ＤＯＰ、ＤＰＰ、ＤＥＨＰ）が好ましく用いられる。ＤＥＰおよびＤＰＰが特に好ましい。
可塑剤の添加量は、ポリマーの量の０．１乃至２５質量％であることが好ましく、１乃至２０質量％であることがさらに好ましく、３乃至１５質量％であることが最も好ましい。
【００９２】
ポリマーフィルムには、劣化防止剤（例、酸化防止剤、過酸化物分解剤、ラジカル禁止剤、金属不活性化剤、酸捕獲剤、アミン）を添加してもよい。劣化防止剤については、特開平３−１９９２０１号、同５−１９０７０７３号、同５−１９４７８９号、同５−２７１４７１号、同６−１０７８５４号の各公報に記載がある。劣化防止剤の添加量は、調製する溶液（ドープ）の０．０１乃至１質量％であることが好ましく、０．０１乃至０．２質量％であることがさらに好ましい。添加量が０．０１質量％未満であると、劣化防止剤の効果がほとんど認められない。添加量が１質量％を越えると、フィルム表面への劣化防止剤のブリードアウト（滲み出し）が認められる場合がある。特に好ましい劣化防止剤は、ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）およびトリベンジルアミン（ＴＢＡ）である。
【００９３】
作製したポリマーフィルムは、さらに延伸処理によりレターデーションを調整することができる。延伸倍率は、３乃至１００％であることが好ましい。延伸後のポリマーフィルムの厚さは、２０乃至２００μｍであることが好ましく、３０乃至１００μｍであることがさらに好ましい。延伸処理の条件を調整することにより、光学補償シートの遅相軸の角度の標準偏差を小さくすることができる。延伸処理は、テンターを用いて実施できる。ソルベントキャスト法により作製したフィルムに、テンターを用いて横延伸を実施する際に、延伸後のフィルムの状態を制御することにより、フィルム遅相軸角度の標準偏差を小さくすることができる。具体的には、テンターを用いてレターデーション値を調整する延伸処理を行い、そして延伸直後のポリマーフィルムを最大延伸倍率から最大延伸倍率の１／２の延伸倍率の間の延伸倍率で、フィルムのガラス転移温度近傍で保持することで、遅相軸角度の標準偏差を小さくすることができる。この保持の際のフィルムの温度をガラス転移温度よりも低い温度で行うと、標準偏差が大きくなってしまう。
また、ロール間にて縦延伸を行う際に、ロール間距離を広くすることによっても、遅相軸の標準偏差を小さくできる。
【００９４】
ポリマーフィルムを、光学補償シートの透明支持体としての機能に加えて、偏光膜の透明保護膜としても機能させる場合、ポリマーフィルムを表面処理する
ことが好ましい。
表面処理としては、コロナ放電処理、グロー放電処理、火炎処理、酸処理、アルカリ処理または紫外線照射処理を実施する。酸処理またはアルカリ処理を実施することが好ましく、アルカリ処理を実施することがさらに好ましい。ポリマーがセルロースアセテートである場合、酸処理またはアルカリ処理は、セルロースアセテートに対するケン化処理として実施される。
【００９５】
［配向膜］
配向膜は、光学異方性層のディスコティック化合物の配向方向を規定する機能を有する。
配向膜は、有機化合物（好ましくはポリマー）のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、あるいはラングミュア・ブロジェット法（ＬＢ膜）による有機化合物（例、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル）の累積のような手段で、設けることができる。さらに、電場の付与、磁場の付与あるいは光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。配向膜は、ポリマーのラビング処理により形成することが好ましい。ポリビニルアルコールが、好ましいポリマーである。疎水性基が結合している変性ポリビニルアルコールが特に好ましい。疎水性基は光学異方性層のディスコティック化合物と親和性があるため、疎水性基をポリビニルアルコールに導入することで、ディスコティック化合物を均一に配向させることができる。疎水性基は、ポリビニルアルコールの主鎖末端または側鎖に結合させる。疎水性基は、炭素原子数が６以上の脂肪族基（好ましくはアルキル基またはアルケニル基）または芳香族基が好ましい。ポリビニルアルコールの主鎖末端に疎水性基を結合させる場合は、疎水性基と主鎖末端との間に連結基を導入することが好ましい。連結基の例には、−Ｓ−、−Ｃ（ＣＮ）Ｒ1−、−ＮＲ2−、−ＣＳ−およびそれらの組み合わせが含まれる。上記Ｒ1およびＲ2は、それぞれ、水素原子または炭素原子数が１乃至６のアルキル基（好ましくは、炭素原子数が１乃至６のアルキル基）である。
【００９６】
ポリビニルアルコールの側鎖に疎水性基を導入する場合は、ポリビニルアルコールに残存する（未ケン化の）酢酸ビニル単位に含まれるアセチル基（−ＣＯ−ＣＨ3）の一部を、炭素原子数が７以上のアシル基（−ＣＯ−Ｒ3）に置き換えればよい。Ｒ3は、炭素原子数が６以上の脂肪族基または芳香族基である。市販の変性ポリビニルアルコール（例、ＭＰ１０３、ＭＰ２０３、Ｒ１１３０、クラレ（株）製）を用いてもよい。
配向膜に用いる（変性）ポリビニルアルコールのケン化度は、８０％以上であることが好ましい。（変性）ポリビニルアルコールの重合度は、２００以上であることが好ましい。
ラビング処理は、配向膜の表面を、紙や布で一定方向に、数回こすることにより実施する。長さおよび太さが均一な繊維を均一に植毛した布を用いることが好ましい。
なお、光学異方性層のディスコティック化合物を配向膜を用いて配向後、配向膜を除去しても、ディスコティック化合物の配向状態を保つことができる。すなわち、配向膜は、光学補償シートの製造において必須であるが、製造された光学補償シートにおいては必須ではない。配向膜を透明支持体と光学異方性層との間に設ける場合は、さらに下塗り層（接着層）を透明支持体と配向膜との間に設けてもよい。
【００９７】
［光学異方性層］
光学異方性層はディスコティック化合物から形成する。ディスコティック化合物は、一般に、光学的に負の一軸性を有する。ディスコティック化合物は、円盤面と透明支持体面とのなす角が、光学異方性層の深さ方向において変化している（ハイブリッド配向している）ことが好ましい。ディスコティック化合物の光軸は、円盤面の法線方向に存在する。ディスコティック化合物は、光軸方向の屈折率よりも円盤面方向の屈折率が大きな複屈折性を有する。
光学異方性層は、上記の配向膜によってディスコティック化合物を配向させ、その配向状態のディスコティック化合物を固定することによって形成することが好ましい。ディスコティック化合物は、重合反応により固定することが好ましい。
【００９８】
光学異方性層には、レターデーション値が０となる方向が存在しない。言い換えると、光学異方性層のレターデーションの最小値は、０を越える値である。具体的に波長６３２．８ｎｍの光で測定した光学異方性層のＲｅレターデーション値は、１０乃至１００ｎｍであることが好ましい。
光学異方性層は、下記式（Ｉ）および（II）を満足するＲｅ（６３２．８ｎｍ）、Ｒｅ（４０゜）およびＲｅ（−４０゜）の値を有することが好ましい。
（Ｉ）  ０．１＜Ｒｅ（４０゜）／Ｒｅ（６３２．８ｎｍ）＜２．０
（II）  ０．１＜Ｒｅ（−４０゜）／Ｒｅ（６３２．８ｎｍ）＜１．０
式（Ｉ）および（II）において、Ｒｅ（６３２．８ｎｍ）は、波長６３２．８ｎｍの光で測定した光学異方性層のＲｅレターデーション値であり、Ｒｅ（４０゜）は、光学異方性層の遅相軸をあおり軸、あおり角度を４０゜として波長６３２．８ｎｍの光を入射して測定したＲｅレターデーション値であり、Ｒｅ（−４０゜）は、光学異方性層の遅相軸をあおり軸、あおり角度を−４０゜として波長６３２．８ｎｍの光を入射して測定したＲｅレターデーション値である。なお、あおり角度の正負はＲｅ（４０゜）＞Ｒｅ（−４０゜）となるように決定する。
Ｒｅ（４５０ｎｍ）、Ｒｅ（５５０ｎｍ）が（Ｉ）、（II）と同様の式を満たすことがさらに好ましく、波長が３８０ｎｍ〜７８０ｎｍのＲｅのすべてが（Ｉ）、（II）と同様の式を満たすことがもっとも好ましい。
【００９９】
ディスコティック化合物は、様々な文献（Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅ  ｅｔ  ａｌ．，Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｒ．Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．，ｖｏｌ．７１，ｐａｇｅ１１１（１９８１）；日本化学会編、季刊化学総説、Ｎｏ．２２、液晶の化学、第５章、第１０章第２節（１９９４）；Ｂ．Ｋｏｈｎｅ  ｅｔ  ａｌ．，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍ．，ｐａｇｅ１７９４（１９８５）；Ｊ．Ｚｈａｎｇ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，ｖｏｌ．１１６，ｐａｇｅ２６５５（１９９４））に記載されている。特に好ましいディスコティック化合物は、特開平８−５０２８６号公報に記載がある。ディスコティック化合物の重合については、特開平８−２７２８４公報に記載がある。
光学異方性層は、ディスコティック化合物および必要に応じて重合性開始剤や任意の成分を含む塗布液を、配向膜の上に塗布することで形成できる。光学異方性層の厚さは、０．５乃至１００μｍであることが好ましく、０．５乃至３０μｍであることがさらに好ましい。
【０１００】
配向させたディスコティック化合物を、配向状態を維持して固定する。固定化は、重合反応により実施することが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。光重合反応が好ましい。
光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許第２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許第２４４８８２８号明細書記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許第３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許第３５４９３６７号明細書記載）、アクリジンおよびフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許第４２３９８５０号明細書記載）およびオキサジアゾール化合物（米国特許第４２１２９７０号明細書記載）が含まれる。
光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の０．０１乃至２０質量％であることが好ましく、０．５乃至５質量％であることがさらに好ましい。
ディスコティック化合物の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。
照射エネルギーは、２０乃至５０００ｍＪ／ｃｍ2であることが好ましく、１００乃至８００ｍＪ／ｃｍ2であることがさらに好ましい。また、光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。保護層を、光学異方性層の上に設けてもよい。
【０１０１】
次に、液晶表示装置からの光出斜状態を検出して、その検出結果に基づいて色味変化の補正を行う第２の実施形態について説明する。
図１８は本発明に係る液晶表示装置の概念的な斜視図である。
本実施の形態による液晶表示装置１５０は、バックライトユニット２５０と、液晶パネル３５０とに大別されてなる。バックライトユニット２５０は、前述の図２に示す構成と同様であり、発光面下に複数の光源３１が配置され、光の三原色である赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ発光するＬＥＤを光源に使用することで、各ＬＥＤから出射された赤色光と緑色光と青色光とを混色し、白色光を基調とする光を生成する。バックライトユニット２５０は、赤色ＬＥＤ３１Ｒ、緑色ＬＥＤ３１Ｇ、青色ＬＥＤ３１Ｂを印刷配線基板上のＸＹ方向に格子状あるいは互い違いに配置して構成されている。
【０１０２】
液晶パネル３５０は、前述の図１に示す構成と同様であり、バックライトユニット２５０の光出射側に、拡散板３５，拡散シート３７、プリズムシート３９が設けられている。バックライトユニット２５０からは、赤色ＬＥＤ３１Ｒ、緑色ＬＥＤ３１Ｇ、青色ＬＥＤ３１Ｂから、それぞれ、赤色光、緑色光、青色光が出射され、各ＬＥＤ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂから出射された赤色光、緑色光、青色光は、拡散板３５，拡散シート３７，プリズムシート３９が設けられている方向に進行しながら自然に混色されて液晶パネル３５０を照明する。
【０１０３】
本実施の形態では、液晶パネル３５０としてＴＮ(Twisted Nematic)型液晶が使用される。液晶セル基板４１には液晶セルが画成され、液晶セル基板４１の光入射側及び光出射側には液晶セル基板４１側から位相差フィルム４３，偏光板４５がそれぞれ設けられている。バックライトユニット２５０のプリズムシート３９から出射した光は、液晶パネル３５０の光入射側の偏光板４５に入射した後、位相差フィルム４３を透過して液晶セル基板４１に入り、さらに光出射側の位相差フィルム４３，偏光板４５を経て表示面２９にて観察される。
【０１０４】
この液晶セル基板４１は透過型であり、液晶セル基板４１の裏面側から入射する光（照明光）のうち一部分がこれを透過して表示面側に出射され、各液晶セルのそれぞれが１つの画素として人間の目に映る。裏面側に配置されている偏光板４５の偏光軸の方向と表示面側に配置されている偏光板４５の偏光軸の方向とは互いに直交するクロスニコル状態となっている。
【０１０５】
また、図１８に示すように、バックライトユニット２５０には制御部４９が接続され、制御部４９には画像（映像）信号が入力される。制御部４９には液晶駆動部５１が接続され、液晶駆動部５１は制御部４９から出力される画像信号に基づき液晶セル基板４１の各液晶セルを駆動制御する。制御部４９は、不図示の発光輝度設定部を有し、発光輝度設定部は赤色ＬＥＤ３１Ｒ、緑色ＬＥＤ３１Ｇ、青色ＬＥＤ３１Ｂへの発光輝度設定信号を生成する。制御部４９にはバックライト駆動部５５が接続され、バックライト駆動部５５は制御部４９から送出される発光輝度信号に基づき、赤色ＬＥＤ３１Ｒ、緑色ＬＥＤ３１Ｇ、青色ＬＥＤ３１Ｂを駆動する。
【０１０６】
バックライトユニット２５０は、前述の図３に示すように、発光面３８の法線方向となる正面方向５７と、法線方向から所定角度傾斜した斜め方向５９との発光スペクトルを個別に設定する。すなわち、正面方向５７と斜め方向５９の発光スペクトルが制御部４９と発光輝度設定部によって個別に設定可能となり、指向性と発光強度がＲＧＢ色ごとに個別制御され、正面方向５７と斜め方向５９で色度（スペクトル）の調整が可能となっている。
【０１０７】
液晶表示装置１５０には、複数の光検出手段である図１８に示す光センサ１５１が液晶パネル３５０上の互いに異なる箇所に設けられ、光センサ１５１は液晶パネル３５０から出射される光源３１からの光情報を検出する。即ち、光センサ１５１は、光源３１から出射され、液晶パネル３５０を透過した後の光成分に対する光強度情報を検出する。光センサ１５１を配置する位置については、表示を妨げないように液晶パネル３５０周囲の縁部に割り当ててある。光センサ１５１が配置された位置は、最終的な液晶表示装置１５０の製品においては化粧板で隠れる箇所である。なお、液晶パネル３５０に設ける光センサ１５１の数については、必要に応じて増減してもよい。
【０１０８】
例えば、大型の液晶表示パネルなどの場合、パネルの場所の違いによってそれぞれの漏光が大きく変化する可能性がある。そのため、単一のセンサだけでは正しい漏光を検出できない場合がある。そこで、図１８に示す液晶表示装置１５０のように、液晶パネル３５０上の複数箇所にそれぞれ独立した光センサ１５１を設置することで、より正確な漏光を場所毎に検出したり、パネル全体の平均的な漏光を検出することも可能になる。また、パネルの場所毎に漏光が大きく異なるような場合であっても、区画された領域毎に独立した補償制御を実施できるので、パネルの全体に渡って正確な補償を行うことができる。
【０１０９】
図１９は液晶パネルの光漏れ現象による漏光を検出して表示光を調光するときの様子を示す説明図である。
制御部４９は、複数の光センサ１５１がそれぞれ検出した漏光の検出値に基づき、液晶パネル３５０の表示面４７上の漏光の分布状況を表す漏光マップを作成する。例えば、複数の光センサ１５１が検出した漏光と各センサが設置されている位置の情報とに基づき、漏光の最大値や最小値を検出し、適宜な解析処理を実施することで、パネル上の漏光に関する分布状況を把握する。
【０１１０】
次に、上記のように作成した漏光マップを用いて、制御部４９は液晶パネル３５０の領域毎に独立してバックライト駆動部５５（図１８参照）への印加電圧の補償制御を実施する。すなわち、独立して制御可能な領域毎に、その位置と漏光マップ上の位置との対応関係を調べ、対応する漏光の情報を漏光マップから取得し、テーブルデータ記憶部５６に記憶させる。制御部４９は、テーブルデータ記憶部５６に記憶されている補正テーブルを参照し、漏光に対応するＲ、Ｇ、Ｂ各色の印加電圧の補正値を取得する。そして、該当する領域の場所を特定する情報とともに、取得した補正値を駆動信号としてバックライト駆動部５５に与える。すなわち、制御部４９は、光センサ１５１が検出した光情報に基づき第２のＬＥＤ素子６５Ｂに対する発光強度を変更して発光面３８の正面方向と斜め方向との発光スペクトルを個別に設定する。
【０１１１】
例えば、図１９（ａ）に示すように、表示面４７の左右両端側に生じた光漏れ領域１５７に対しては、図１９（ｂ）に示すように、その直下に配置された多方向照射ユニット６１の表示画面中央側に傾斜する第２のＬＥＤ素子６５Ｂへ低い電圧が印加され、その結果、図１９（ｃ）に示すように、左側光源の表示画面中央側の輝度分布がΔＬだけ低減補正される。このようにして、表示面４７の左右の端部に生じる漏光が相殺されて均一輝度の発光分布とすることができる。なお、光漏れ領域は、表示面４７の左右の端部に限らず、表示面４７の上下の端部や、表示面４７の四隅などに生じる漏光であっても、上記同様に表示画面中央側に傾斜するＬＥＤ素子への印加電圧を低減補正することで、漏光が相殺されることとなる。
【０１１２】
したがって、上記のバックライトユニット２５０によれば、発光面３８の法線方向となる正面方向５９と、法線方向から所定角度傾斜した斜め方向５９との発光スペクトルを個別に設定する制御部４９を備えたので、指向性と発光強度をＲＧＢ色ごとに個別制御し、正面方向５７と斜め方向５９で色度（スペクトル）を異ならせ、表示画像の色味の視角依存性を改善することができる。この非対称の発光分布は、特に表示画面内の場所に応じて発光状態を変更する場合に好適に用いられ、微妙な色味変化をより確実に解消することが可能となる。
【０１１３】
また、特に大型表示画面での黒色表示状態において、表示面４７の上下、左右の端部、又は四隅に生じる光漏れ現象の漏光を検出し、この漏光を相殺するように光源３１の指向性と発光強度をＲＧＢ色ごとに個別制御できため、光漏れ現象による画質低下を抑えることができる。
【０１１４】
また、本発明に係る液晶表示装置１５０によれば、バックライトユニット２５０と、このバックライトユニット２５０に対面して配置される液晶パネル３５０とを備えたので、液晶パネル３５０の光学補償フィルムに起因した固有の光透過特性が、斜め方向５９で不足する色成分に対し、斜め方向５９の発光スペクトルをＲＧＢ色ごとに個別制御することで、表示画面の色味の視角依存性を改善することができる。そして、漏光を相殺するように光源３１を指向性と発光強度をＲＧＢ色ごとに個別制御するので、斜め方向から見ても色味がつかず、しかも、光漏れ現象のない高品位な液晶表示画像を得ることができる。
【０１１５】
上記の光漏れ現象による漏光を検出するタイミングは、液晶表示装置１５０の表示開始時に設定したり、表示開始後の所定時間毎に定期的に行うようにしてもよい。あるいは、ボタンの押下動作に合わせて検出を開始するものであってもよい。例えば、液晶表示装置１５０の電源ＯＮ時に強制的に黒表示を瞬間的に映出させ、その黒表示に対して黒レベルの度合いを光センサ１５１で検出するようにすることでもよい。
【０１１６】
次に、温湿度変化による色味変化の補正について説明する。
一般に、液晶表示装置における光学補償フィルムは、温湿度が変化すると、フィルム自身の膨張・収縮や偏光板・粘着剤などからの応力の変化によって、その位相差も変化し、その結果表示される色味にも変化が生じる。
そこで、液晶パネルに温湿度センサを設置し、その温湿度センサが検知する温度、湿度、およびその両方の値によって、ＬＥＤのＢＧＲ発光強度比を変化させられるようにすることで、発生した色味変化を補正することができる。
【０１１７】
まず、湿度（含水率）に基づいて色味変化を補正する本発明に係る液晶表示装置の第３の実施の形態を説明する。
図２０は水分検出手段の設けられた実施の形態による液晶表示装置の主要部の構成を示すブロック図、図２１は図２０に示す液晶表示装置に設けられた含水率センサの取り付け状態を示す斜視図である。なお、図１〜図１９に示した部材と同一の部材には同一の符号を付し重複する説明は省略する。
本実施の形態による液晶表示装置１７０は、液晶パネル３７０の表示領域が水平方向（Ｘ）及び垂直方向（Ｙ）のそれぞれの軸方向に対して複数に区画され、互いに独立に制御可能な複数の領域（Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４、Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３、Ａ２４、Ａ３１、Ａ３２、Ａ３３、Ａ３４）が形成されている。バックライトユニット２７０は、これらの領域に対応して区画されたブロック１７１毎で、印加する駆動電圧を独立に制御できる構造になっている。これらの各領域の選択については、不図示のラインセレクタ等の制御によって行われる。
【０１１８】
液晶表示装置１７０には水分検出手段である複数の含水率センサ１８１が液晶パネル３７０上の互いに異なる箇所に設けてある。これらの含水率センサ１８１を配置する位置については、図２０に示すように表示を妨げないように液晶パネル３７０周囲の縁部に割り当ててある。各含水率センサ１８１が配置された位置は、最終的な液晶表示装置の製品においては化粧板で隠れる箇所である。なお、液晶パネル３７０に設ける含水率センサ１８１の数については、必要に応じて増減してもよい。
【０１１９】
例えば、大型の液晶表示パネルなどの場合、パネルの場所の違いによってそれぞれの環境湿度や含水量が大きく変化する可能性がある。そのため、単一のセンサだけでは正しい含水量等を検出できない場合がある。そこで、図２０に示す液晶表示装置１７０のように、液晶パネル３７０上の複数箇所にそれぞれ独立した含水率センサ１８１を設置することで、より正確な含水量を場所毎に検出したり、パネル全体の平均的な含水量を検出することも可能になる。また、パネルの場所毎に含水量が大きく異なるような場合であっても、区画された領域毎に独立した補償制御を実施できるので、パネルの全体に渡って正確な補償を行うことができる。
【０１２０】
含水率センサ１８１は、図２１に示すように液晶パネル３７０の表面に装着された、電気抵抗を利用する抵抗式含水率計である。含水率センサ１８１は、針状の電極１８３を有しており、この電極１８３が偏光板を突き抜けて光学補償フィルム（例えば位相差フィルム４３）に接触するように取り付けられている（図１参照）。これにより、液晶パネル３７０内部の光学補償フィルムの内部に含まれている水分の含水量（水分量）を検出する。含水率センサ１８１としては、上記のような電気式含水率計（抵抗式含水率計）の他、高周波式含水率計、あるいは、加熱型、誘電型、電磁波型、熱伝導型など様々な種類のセンサが利用可能である。
【０１２１】
制御部４９Ａは、含水率センサ１８１の検出値ＨＤを定期的に取り込んで含水量を常時把握し、その結果に応じて液晶パネル３７０の表示特性を制御するための補正値を取得したり、取得した補正値を送出する。
【０１２２】
テーブルデータ記憶部５６Ａは、制御部３１Ａがアクセス可能なメモリ（ＲＯＭまたはＲＡＭ）で構成されており、光学補償フィルムの含水量変化に伴う光学特性の変化を補償するために必要なデータ群で構成される補正テーブルが予め記憶されている。
【０１２３】
制御部４９Ａは、含水率センサ１８１が検出した結果により得られる水分量の情報とテーブルデータ記憶部５６Ａの補正テーブルの内容とにしたがって、Ｒ、Ｇ、Ｂの色成分毎に独立した補正値を求め、これらの補正値に基づいた駆動信号をバックライト駆動部５５に与える。
【０１２４】
湿度が変化すると光学補償フィルムの光学特性（レターデーション）が変化し、その影響を受けて黒色表示時であっても、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれかの光が液晶パネル３７０の表示面に現れ、純粋な黒色とは異なる色味が現れることがある。
【０１２５】
そこで、含水率センサ１８１が検出した情報に基づいて、Ｒ、Ｇ、Ｂ多方向照射ユニット６１の印加電圧を独立に制御するフィードバック制御により、光学補償フィルムの特性変化相当の補正を行う。これにより、黒色とは異なる色味をなくすことができる。
【０１２６】
図２２は図２０に示す液晶パネルに設けた光学補償フィルムに関する光の波長毎に発生する位相差と湿度との関係を概念的に示すグラフである。
光学補償フィルムの光学特性の１つである膜厚方向のレターデーション値（Ｒｔｈ）は、透過しようとする光の波長（Ｒ、Ｇ、Ｂ等の違い）に応じてそれぞれ異なり、更に湿度に応じて変動する。したがって、湿度等が変化すると、光学補償フィルムのレターデーション値（Ｒｔｈ）が変化し、液晶パネル３７０を透過しようとする光に影響する位相差が波長毎にそれぞれ変化し、表示面側に現れる光の光量に変化が生じる。その結果、黒色を表示させようとしたときに、表示面側にＲ、Ｇ、Ｂの少なくとも１つの光成分がわずかに現れ、しかもＲ、Ｇ、Ｂ間の光量バランスが崩れているため色味が現れ、例えば本来の黒色の代わりに赤みを帯びた黒色が表示される場合がある。従って、光学補償フィルムの水分量の変化に応じて発生する光学特性の変化を補償する必要がある。
【０１２７】
図２３は図２０に示す液晶表示装置に設けられた補正テーブルの構成例を示す模式図である。
補正テーブル１８５には、光学補償フィルム（位相差フィルム４３）の材質（ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等）毎にそれぞれ独立したテーブル１８５ａ、１８５ｂ、・・・が用意してある。また、それぞれのテーブルには、Ｒ色に関する補正データを保持するＲ色補正部１８７と、Ｇ色に関する補正データを保持するＧ色補正部８９と、Ｂ色に関する補正データを保持するＢ色補正部９１とが設けられている。
【０１２８】
Ｒ色補正部１８７は、液晶パネル３７０で正しい黒色を表示しようとする場合にＲ色の多方向照射ユニット６１に印加すべき適正な電圧を表す値（黒表示設定電圧）と含水量との関係を表す予め決定されたデータ群（様々な含水量の各々に対応付けられた黒表示設定電圧のデータ群）を保持している。同様にＧ色補正部１８９は、液晶パネル３７０で正しい黒色を表示しようとする場合にＧ色の多方向照射ユニット６１の電極に印加すべき適正な電圧を表す値（黒表示設定電圧）と含水量との関係を表す予め決定されたデータ群を保持している。Ｂ色補正部１９１は、液晶パネル３７０で正しい黒色を表示しようとする場合にＢ色の多方向照射ユニット６１に印加すべき適正な電圧を表す値（黒表示設定電圧）と含水量との関係を表す予め決定されたデータ群を保持している。
【０１２９】
制御部４９Ａは、含水率センサ１８１が検出した値から求められる含水量を用いて、補正テーブル１８５のＲ色補正部１８７からＲ色の駆動電圧ＶｂＲを補正値として求め、Ｇ色補正部１８９からＧ色の駆動電圧ＶｂＧを補正値として求め、Ｂ色補正部１９１からＢ色の駆動電圧ＶｂＢを補正値として求める。これらの駆動電圧ＶｂＲ、ＶｂＧ、ＶｂＢをバックライト駆動部５５に与えることにより、湿変化等とは無関係に正しい黒色を液晶パネル３７０で表示できる。
【０１３０】
実際に画像等を液晶パネル３７０で表示しようとする場合には、表示すべき画像の各画素の色及び明るさに対応するＲ、Ｇ、Ｂ各色の階調データに補正値である駆動電圧ＶｂＲ、ＶｂＧ、ＶｂＢを、重畳あるいは加算した形でバックライト駆動部５５に与える。これにより正しい色相で画像等を表示できる。
【０１３１】
但し、液晶パネル３７０で正しい黒色を表示しようとする場合に、各色の多方向照射ユニット６１に印加すべき適正な電圧と含水量との関係は、実際に使用する光学補償フィルムの特性、特にそれを構成する材料の材質に応じて大きく変化する。したがって、制御部４９Ａは、液晶パネル３７０に実際に装着されている光学補償フィルムの材質に関する情報を事前に取得しておき、例えば材質がＴＡＣである場合には補正テーブル１８５内のテーブル１８５ａを選択し、材質がＰＥＴである場合には補正テーブル１８５内のテーブル１８５ｂを選択し使用する。これにより、様々な特性の光学補償フィルムに対して含水量に関する補正を正しく行うことができる。
【０１３２】
この液晶表示装置１７０によれば、液晶パネル３７０の水分情報が含水率センサ１８１によって検出され、液晶パネル３７０の含水率に応じて発生する光学特性の変化を相殺するように指向性と発光強度がＲＧＢ色ごとに個別制御される。
【０１３３】
なお、図２３に示した補正テーブル１８５では、黒表示設定電圧と含水量との関係が直線的な変化を示す場合を想定しているが、曲線的に変化する特性であっても各テーブルに記憶するデータの内容を変更するだけでそのまま対応できる。
【０１３４】
次に、含水率センサ１８１を用いた制御の変形例について説明する。
図２４は図２０に示す液晶表示装置１７０における含水量のマッピングの例を示す模式図である。
制御部４９Ａは、複数の含水率センサ１８１がそれぞれ検出した含水量の検出値に基づき、液晶パネル３７０のパネル全体に渡る各領域の含水量の分布状況を表す含水量マップ１９３を作成するものであってもよい。例えば、複数の含水率センサ１８１が検出した含水量と各センサが設置されている位置の情報とに基づき、含水量の最大値や最小値を検出し、適宜な解析処理を実施することで、パネル上の含水量に関する分布状況を把握することができる。図２４に示す例では、パネルの右下隅の含水量が大きく、パネルの左上隅に向かうに従って含水量が低下するような分布状況になっている。
【０１３５】
次に、この含水量マップ１９３を用いて、制御部４９Ａは区画されたブロック１７１毎に独立に印加電圧の補償制御を実施する。すなわち、独立に制御可能なブロック１７１毎に、その位置と含水量マップ１９３上の位置との対応関係（図２４の中段の制御例を参照）を調べ、対応する含水量の情報を含水量マップ１９３から取得する。含水量マップ１９３上の含水量が異なる複数箇所と１つの領域の位置とが対応関係にある場合には、同じ１つの領域に含まれる面積の比率が大きい１つの含水量を選択するか、あるいは面積の比率と複数の含水量とに基づいて計算で求められる平均的な含水量を該当する領域に割り当てても良い。
【０１３６】
そして、制御部４９Ａは、テーブルデータ記憶部５６Ａに記憶されている補正テーブルを参照し、含水量に対応するＲ、Ｇ、Ｂ各色の印加電圧の補正値を取得する。そして、該当する領域の場所を特定する情報とともに、取得した補正値を駆動信号としてバックライト駆動部５５に与える。
【０１３７】
図２４に示した制御例では、液晶パネル３７０上の区画された領域Ａ１１に対応するブロック１７１に印加電圧Ｖ１を表す黒色の補正値が割り当てられ、同様に領域Ａ２２に対応するブロック１７１に印加電圧Ｖ２を表す黒色の補正値が割り当てられ、領域Ａ２３に対応するブロック１７１に印加電圧Ｖ３を表す黒色の補正値が割り当てられ、領域Ａ３４に対応するブロック１７１に駆動電圧Ｖ４を表す黒色の補正値が割り当てられる場合を想定している。
なお、液晶パネル３７０上の区画される領域の数については必要に応じて増減しても良い。
【０１３８】
この変形例によれば、制御部４９Ａは、各含水率センサ１８１の検出した含水量とそれぞれの位置とに基づいて、含水量の分布状況を表すマップ（図２４参照）を作成し、マップ上の領域毎に、テーブルデータ記憶部５６Ａが保持している補正テーブル１８５の内容に基づき、含水量からＲ、Ｇ、Ｂ各色の補正値を取得し、これらの補正値を該当する領域の位置を特定する情報と共に駆動信号としてバックライト駆動部５５に与える。したがって、バックライトユニット２７０上の多方向照射ユニット６１は、区分されたブロック１７１毎に、さらにＲ、Ｇ、Ｂ各色独立に補正値に応じて制御される。このようにして、複数の領域のそれぞれについて独立に補正制御を実施できるので、例えば大型の液晶表示装置のように、液晶パネル３７０上の領域毎に含水量が均一でない場合であっても、含水量が異なる領域毎に区別してそれぞれ適正な補償制御を行うことができ、常時適正な黒色の表示が可能になる。
【０１３９】
なお、含水量の変化に伴う、位相差フィルムのレターデーションＲｅ，Ｒｔｈの変化や、液晶層の副屈折Δｎの変化によって、色味変化だけでなく、斜め方向の輝度（漏れ光量）も変化するため、前述の第１、第２の実施の形態の場合と同様に発光輝度の指向性に対しても調整を行う。具体的には、画面サイズによる視差を考慮して、表示面周辺における画面法線に対して画面中心向きに傾斜した方向の出射光量を、法線方向の出射光量に対して低減させる。ここで、調整のために用いる補正テーブルは予めテーブルデータ記憶部に記憶させておき、測定された含水量の値に応じて、出射光量の補正値を取得し、各ＬＥＤ素子の出射光量を調整する。なお、その場合の出射光量の調整は、各色の出射光量の比を色味補正した状態を保持しながら行う。
これにより、液晶パネル３７０のパネル全体に渡る各領域の含水量の分布状況を表す含水量マップ１９３を、適宜な解析処理を実施することで求め、パネル上の含水量の分布状況を把握することができる。これにより、各ブロック１７１毎により適切な補償制御を行うことができる。
【０１４０】
次に、温度に基づいて色味変化を補正する本発明に係る液晶表示装置の第４の実施の形態を説明する。
図２５は黒表示を行う際の温度と望ましい印加電圧との関係を示すグラフである。
第４の実施の形態の基本的な構造及び基本的な制御の内容については第３の実施の形態と同様である。但し、第４の実施の形態では液晶表示装置が使用される環境の温度に応じた補正制御が行われる。
【０１４１】
すなわち、液晶パネル１１および光学補償フィルムの温度依存性を補償するために、図２０に示されている含水率センサ１８１に代えて温度検出手段である温度センサを用いて、液晶パネル３７０の内部もしくはその近傍における温度を検出し、制御部４９Ａが温度センサの検出した温度に応じて補正制御を実施するようになっている。
【０１４２】
なお、液晶表示装置においては照明装置として用いられるバックライト等の発熱の影響を受けやすいので、温度センサを配置する場所については、液晶パネル３７０の周辺部よりも液晶パネル３７０の内部の方が望ましい。
【０１４３】
実際には、液晶パネル３７０で黒色を表示するために最適な印加電圧（黒表示設定電圧）ＶｂＴは、図２５に示すように環境温度に応じて変化する傾向がある。そこで、液晶パネル３７０および光学補償フィルムの温度依存性に関するパラメータを事前に把握して、Ｒ、Ｇ、Ｂの色毎に独立した定数として制御部４９Ａの内部に保持しておく。そして、制御部４９Ａは温度センサが検出した現在の温度Ｔと基準温度（例えば２５°Ｃ）との差分ΔＴとそれ自身が保持している定数とに基づいて次式の計算を行い、Ｒ、Ｇ、Ｂの色毎にバックライト駆動部５５に印加する駆動電圧を補正する。
【０１４４】
ＶＲ＝ＶｂＲ＋ｋＲΔＴ
ＶＧ＝ＶｂＧ＋ｋＧΔＴ
ＶＢ＝ＶｂＢ＋ｋＢΔＴ
ただし、
ＶｂＲ，ＶｂＧ，ＶｂＢ：温度補償前（含水量補償後）の各色の印加電圧
ｋＲ，ｋＧ，ｋＢ：各色の定数（図２５の特性の傾きに相当）
ＶＲ，ＶＧ，ＶＢ：温度補償後の各色の印加電圧
【０１４５】
このようにして温度補償された電圧ＶＲ、ＶＧ、ＶＢを各多方向照射ユニット６１に印加することにより、光学補償フィルムの含水量に応じた補正だけでなく、温度の違いに応じた補正も行うことができる。なお、駆動電圧を上記の印加電圧に設定する他にも、例えば、パルス点灯させる場合のデューティ比の増減により補正を行うこともできる。
【０１４６】
なお、温度変化に伴って、位相差フィルムのレターデーションＲｅ，Ｒｔｈの変化や、液晶層の副屈折Δｎの変化によって、色味変化だけでなく、斜め方向の輝度（漏れ光量）も変化するため、前述の第１実施形態の場合と同様に発光輝度の指向性に対しても調整を行う。具体的には、画面サイズによる視差を考慮して、表示面周辺における画面法線に対して画面中心向きに傾斜した方向の出射光量を、法線方向の出射光量に対して低減させる。この場合も調整のために用いる補正テーブルは予めテーブルデータ記憶部に記憶させておき、測定された温度の値に応じて、出射光量の補正値を取得し、各ＬＥＤ素子の出射光量を調整する。なお、その場合の出射光量の調整は、各色の出射光量の比を色味補正した状態を保持しながら行う。
【０１４７】
以上説明したように、バックライトユニットの各ＬＥＤ素子の発光強度を、光検出手段が検出した光情報、水分検出手段が検出した水分情報、温度検出手段が検出した温度情報に基づいて、発光バランスを調整することにより、液晶表示画像における色味の視角依存性を改善できる。そして、光情報、水分情報、温度情報を適宜組み合わせて、複数のファクターに基づいて最適な発光強度バランスを設定することで、より環境に適応した高品位な画像表示が行える。
なお、上記実施の形態では、第１のＬＥＤ素子６３、第２のＬＥＤ素子６５，６５としてＬＥＤ素子のみを用いた構成を説明したが、本発明に係るバックライトユニットは、ＬＥＤ素子に加え、蛍光灯を組み入れたハイブリッド構成としてもよい。また、一般的なＬＥＤ素子の他にも有機ＥＬ素子等の他の発光素子を利用することもできる。さらに、ＬＥＤ素子に限らず、他の光源から光ファイバや導光性部材を利用してバックライトの各位置を発光させる構成としてもよく、その場合には、液晶表示装置の各表示位置において上記の光量調整を実施可能な光量調整手段を設ければよい。
【０１４８】
また、上記実施の形態では、黒、白表示の場合の調整例としての説明であったが、本発明に係るバックライトユニットは、中間調で異なる特性に対しても調整が可能であり、上記同様の効果を奏するものである。
【実施例１】
【０１４９】
ここで、種々の形態のバックライトユニットを用い、また種々の形態の光学補償フィルムを用いて構成された液晶表示装置の表示画像に対する評価結果について説明する。
表２に評価結果およびその条件を示した。
比較例１は、ＬＥＤの傾斜角度を正面方向（０°）として複数配置したバックライトユニットを用い、ＴＮモードの液晶パネルを用いている。液晶パネルの光学補償フィルムは、波長５５０ｎｍでの位相差に対する、波長４５０ｎｍでの位相差の比が、１．０より大きい波長分散特性（これを順分散と記している）であり、光学補償フィルムの光学特性（透過率、屈折率、それらの波長分散特性）は表示画面位置依存性のない全面均一としている。現実的には、表示面内の中央部と周辺部とでは、温湿度条件が異なるため、レタデーション値も異なる。これを想定して色度計算に使用した中央部・周辺部でのレタデーション値を「実際中央」「実際周辺」としている。検出器が無い例では、この実際の値を推定できないので、フィルム単体での標準条件でのレタデーション測定値を元にLED発光強度を調節しており、その測定値を「推定値」の欄に記してある。検出器がある場合では、水分・温度等を検出し補正した結果、推定したレタデーション値が「推定値」である。この推定値に対して、ＬＥＤ発光強度を調節し決定している。
【０１５０】
この場合、バックライトユニットには、発光面に光量の面内ムラ、発光面周辺における光漏れが発生した。そして、このバックライトを上記の液晶パネルに組み合わせて画像表示したときの色味変化を画面中央と画面右上端に対して測定した。ここでは、ｕ’，ｖ’色度を用い、Ｄ６５光源の色度を基準としてその光源色度からのｖ’値の隔たりを評価指標Δｖ’として評価を行った。測定条件としては、暗室内で、ＶＡモードでは方位角４５°、極角６０°、ＴＮモードでは方位角９０°、極角６０°の方向から色彩輝度計ＢＭ−５Ａ（株式会社ＴＯＰＣＯＮ製）により色度を測定した。その結果、画面中央でのΔｖ’は−０．１１４、画面右上端では−０．１３４であった。
【０１５１】
実施例１は、ＬＥＤの傾斜角度を正面方向から４５°傾斜させた他は比較例１と同様にして測定した。その結果、画面中央での評価指標Δｖ’は−０．０７３、画面右上端では−０．０８２となり、比較例１の場合より色度変化が小さくなった。
【０１５２】
実施例２、３は、ＬＥＤの傾斜角度をそれぞれ５０°、６０°とした他は実施例１と同様であり、評価指標Δｖ’は実施例１よりも共に小さくなった。
実施例４は、ＬＥＤの傾斜角度を５０°としたＬＥＤを格子状に配置した他は実施例１と同様であり、これによると、バックライトユニットの面内ムラがなくなった。また、表示画面の色ムラも改善された。
【０１５３】
実施例５は、発光面を複数ブロックに分割して、それぞれのブロックでＬＥＤの輝度調整を行う構成とした。この構成により、バックライトユニットの周辺光漏れが小さくなった。また、表示画面の中央と端部との色味の違いが低減した。
実施例６は、実施例５の条件のもと、光学補償フィルムに前述の位相差の比が１．０未満の波長分散特性（これを逆分散と記している）のものを使用し、実施例７は、さらに光学補償フィルムの光学特性が画面中央位置と周辺部とで異なる発光面位置依存性を有するものを使用した。実施例７では、表示画面の中央と端部との色味の違いが低減した。
【０１５４】
実施例８は、実施例７の条件で、液晶パネルの表示面からの光の光量を検出して、バックライトユニットにフィードバックする第２の実施形態の構成とした場合であり、評価指標Δｖ’は画面中央で−０．００９にまで低減できた。
実施例９は、実施例７の条件で、液晶パネルの光学補償フィルムの水分量（含水率）を検出して、バックライトユニットにフィードバックする第３の実施形態の構成とした場合である。
また、実施例１０は、実施例７の条件で、液晶パネルの温度を検出して、バックライトユニットにフィードバックする第４の実施形態の構成とした場合である。実施例９，１０ともに評価指標Δｖ’を低く抑えることができた。
【０１５５】
実施例１１は、実施例８，９，１０の各パラメータによる制御を同時に行ったもので、評価指標Δｖ’を低く抑えることができた。
実施例８〜１０で、水分・温度を検出し補正した結果、推定したレタデーション値が「推定値」である。
【０１５６】
比較例２は、ＬＥＤの傾斜角度を０°としてＶＡモードの液晶パネルを用いた構成である。
実施例１２は、ＶＡモードの液晶パネルで、発光面を複数ブロックに分割して、それぞれのブロックでＬＥＤの輝度調整を行う構成とした。
【０１５７】
実施例１３は、ＶＡモードの液晶パネルで、光学補償フィルムの波長分散特性を逆分散とし、さらに発光面位置依存性を有するものを使用した。この場合の評価指標Δｖ’は画面中央で−０．００５、画面右上端で−０．００９と大幅に低減できた。
実施例１４は、実施例１３の条件で、さらに光、水分、温度の各パラメータによる制御を同時に行ったもので、評価指標Δｖ’が画面中央で−０．００２、画面右上端で−０．００７と大幅に低減できた。
実施例１４で、水分・温度を検出し補正した結果、推定したレタデーション値が「推定値」である。
【０１５８】
【表２】
0005103286.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【０１５９】
本発明のバックライトユニットは、例えば光学補償フィルムに起因して固有の透過率特性を有する液晶表示パネルに用いられ、発光面の法線方向となる正面方向と、法線方向から所定角度傾斜した斜め方向との発光スペクトルを個別に設定する発光スペクトル設定手段を備えたので、指向性と発光強度をＲＧＢ色ごとに個別制御し、正面方向と斜め方向で色度（スペクトル）を異ならせ、表示画像の色味の視角依存性を改善することができる。そして、このバックライトユニットを液晶パネルに組み合わせることで、斜め方向から見ても色味のつかない高品位な液晶表示画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１６０】
【図１】本発明に係る液晶表示装置の構成図である。
【図２】図１に示した光源部の概念的な斜視図である。
【図３】図２に示した多方向照射ユニットの一例としての斜視図である。
【図４】図３に示した多方向照射ユニットによる一つの色に対する照射状況を（ａ）発光輝度分布を（ｂ）に表した説明図である。
【図５】各色を左側、中央、右側で点灯させたときの極角に対する輝度との関係をそれぞれ（ａ）〜（ｃ）に表したグラフである。
【図６】３色の合成輝度分布を表したグラフである。
【図７】ＲＧＢ各色に対する液晶パネルの表示光の輝度分布を（ａ）、液晶パネルの光透過特性を（ｂ）、バックライト輝度分布を（ｃ）に表したグラフである。
【図８】正面方向を中心に非対称に発光制御された例を示す輝度分布のグラフである。
【図９】第１のＬＥＤ素子と第２のＬＥＤ素子のＬＥＤ素子が個別に配置された変形例の斜視図である。
【図１０】ＴＮ型液晶に用いられる斜め方向の光軸を表す説明図である。
【図１１】ＬＥＤ素子を直交方向に配置した変形例の斜視図である。
【図１２】斜め方向のＬＥＤ素子の光出射側にプリズムを載せた構成を示す斜視図である。
【図１３】ＶＡ型液晶パネルの極角に対する光透過特性の関係を表したグラフである。
【図１４】ＶＡ液晶に用いられる多方向照射ユニットの光軸を表す説明図である。
【図１５】斜め４方向と正面方向との合計５方向へ光出射する多方向照射ユニットの具体的な構成例を示す斜視図である。
【図１６】発光面をブロックごとに発光制御する構成図である。
【図１７】光学補償フィルムの分光透過率を表したグラフである。
【図１８】光センサを備えた液晶表示装置の概念的な斜視図である。
【図１９】液晶パネルの光漏れ現象による漏光を検出して表示光を調光するときの様子を示す図で、（ａ）は表示面の左右両端側に生じた光漏れ領域、（ｂ）は多方向照射ユニットの表示画面中央側に傾斜する第２のＬＥＤ素子へ低い電圧を印加した様子、（ｃ）左側光源の表示画面中央側の輝度分布がΔＬだけ低減補正される様子を示す説明図である。
【図２０】含水率センサを備えた液晶表示装置の主要部の構成を示すブロック図である。
【図２１】図２０に示す液晶表示装置に設けられた含水率センサの取り付け状態を示す斜視図である。
【図２２】図２０に示す液晶パネルに設けた光学補償フィルムに関する光の波長毎に発生する位相差と湿度との関係を概念的に示すグラフである。
【図２３】図２０に示す液晶表示装置に設けられた補正テーブルの構成例を示す模式図である。
【図２４】図２０に示す液晶表示装置における含水量のマッピングの例を示す模式図である。
【図２５】黒表示を行う際の温度と望ましい印加電圧との関係を示すグラフである。
【図２６】従来のＬＥＤを用いた光源部の斜視図である。
【図２７】従来のＬＥＤを用いた直下型のバックライトユニットの断面図である。
【符号の説明】
【０１６１】
３１  光源
３３  光源部
３８  発光面
４７  表示面
４９，４９Ａ  制御部
５１     液晶駆動部
５３  発光輝度設定部（発光スペクトル設定手段）
５５  バックライト駆動部
５６Ａ  テーブルデータ記憶部
５７  正面方向
５９  斜め方向
６１，６１Ａ，６１Ｂ  多方向照射ユニット
６３  第１のＬＥＤ素子
６５  第２のＬＥＤ素子
７１  正面方向に平行な面
８３  ブロック
１００，１５０，１７０  液晶表示装置
１５１  光センサ
１５７  光漏れ領域
１７１  ブロック
１８１  含水率センサ
１８３  電極
１８５，１８５ａ，１８５ｂ  補正テーブル
１８７  Ｒ色補正部
１８９  Ｇ色補正部
１９１  Ｂ色補正部
１９３  含水率マップ
２００，２５０，２７０  バックライトユニット
３００，３５０，３７０  液晶パネル
Ｎ  法線方向
θ  傾斜角度（極角）
φ  角度
Ｔ  温度
【図１】
0005103286.tif 000004
【図２】
0005103286.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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